JP2017529047A - ワイヤレス給電のための周波数分割多重 - Google Patents

ワイヤレス給電のための周波数分割多重 Download PDF

Info

Publication number
JP2017529047A
JP2017529047A JP2017514537A JP2017514537A JP2017529047A JP 2017529047 A JP2017529047 A JP 2017529047A JP 2017514537 A JP2017514537 A JP 2017514537A JP 2017514537 A JP2017514537 A JP 2017514537A JP 2017529047 A JP2017529047 A JP 2017529047A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
waveguide probe
surface waveguide
frequency
wave
power
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2017514537A
Other languages
English (en)
Inventor
ジェームス エフ． コルム、
ジェームス エフ． コルム、
ケネス エル． コルム、
ケネス エル． コルム、
バジル エフ． ピンゾーン、
バジル エフ． ピンゾーン、
マイケル ジェー． ダウレリオ、
マイケル ジェー． ダウレリオ、
Original Assignee
シーピージー テクノロジーズ、 エルエルシー
シーピージー テクノロジーズ、 エルエルシー
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by シーピージー テクノロジーズ、 エルエルシー, シーピージー テクノロジーズ、 エルエルシー filed Critical シーピージー テクノロジーズ、 エルエルシー
Publication of JP2017529047A publication Critical patent/JP2017529047A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/20—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using microwaves or radio frequency waves
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P3/00—Waveguides; Transmission lines of the waveguide type
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B3/00—Line transmission systems
    • H04B3/52—Systems for transmission between fixed stations via waveguides

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Aerials With Secondary Devices (AREA)
  • Waveguide Aerials (AREA)

Abstract

電力を伝達するために誘導表面導波路プローブを用いたワイヤレス給電のための周波数分割多重のための様々な実施形態を開示する。誘導表面導波路プローブは、潜在的に重複するサービスエリアを有して、複数の周波数上で電力を伝達することができる。周波数アジャイルワイヤレス電力受信機は、１つ以上の周波数に同調することができる。コスト、可用性、および／またはその他の情報がワイヤレス電力受信機に提供されてよい。ワイヤレス電力受信機は、電力供給者に電力使用量を報告してもよい。

Description

［関連出願の相互参照］
本出願は、２０１５年９月９日に出願された、「ＦＲＥＱＵＥＮＣＹ ＤＩＶＩＳＩＯＮ ＭＵＬＴＩＰＬＥＸＩＮＧ ＦＯＲ ＷＩＲＥＬＥＳＳ ＰＯＷＥＲ ＰＲＯＶＩＤＥＲＳ」と題された、同時係属中の米国特許出願第１４／８４９，２４６号、および２０１４年９月１１日に出願された、「ＦＲＥＱＵＥＮＣＹ ＤＩＶＩＳＩＯＮ ＭＵＬＴＩＰＬＥＸＩＮＧ ＦＯＲ ＷＩＲＥＬＥＳＳ ＰＯＷＥＲ ＰＲＯＶＩＤＥＲＳ」と題された、同時係属中の米国特許仮出願第６２／０４９，２３２号について優先権を主張する。これらの文献は、その全体が、参照により本明細書に組み込まれる。
本出願は、２０１３年３月７日に出願され、出願番号第１３／７８９，５３８号が付され、米国特許出願公開第２０１４／０２５２８８６号として２０１４年９月１１日に公開された、「Ｅｘｃｉｔａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｕｓｅ ｏｆ Ｇｕｉｄｅｄ Ｓｕｒｆａｃｅ Ｗａｖｅ Ｍｏｄｅｓ ｏｎ Ｌｏｓｓｙ Ｍｅｄｉａ」と題された同時係属中の米国非仮特許出願に関する。この文献は、その全体を、参照により本明細書に組み込む。本出願は、２０１３年３月７日に出願され、出願番号第１３／７８９，５２５号が付され、米国特許出願公開第２０１４／０２５２８６５号として２０１４年９月１１日に公開された、「Ｅｘｃｉｔａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｕｓｅ ｏｆ Ｇｕｉｄｅｄ Ｓｕｒｆａｃｅ Ｗａｖｅ Ｍｏｄｅｓ ｏｎ Ｌｏｓｓｙ Ｍｅｄｉａ」と題された同時係属中の米国非仮特許出願にも関する。この文献は、その全体を、参照により本明細書に組み込む。本出願はさらに、２０１４年９月１０日に出願され、出願番号第１４／４８３，０８９号が付された、「Ｅｘｃｉｔａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｕｓｅ ｏｆ Ｇｕｉｄｅｄ Ｓｕｒｆａｃｅ Ｗａｖｅ Ｍｏｄｅｓ ｏｎ Ｌｏｓｓｙ Ｍｅｄｉａ」と題された同時係属中の米国非仮特許出願に関する。この文献は、その全体を、参照により本明細書に組み込む。本出願はさらに、２０１５年６月２日に出願され、出願番号第１４／７２８，５０７号が付された、「Ｅｘｃｉｔａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｕｓｅ ｏｆ Ｇｕｉｄｅｄ Ｓｕｒｆａｃｅ Ｗａｖｅｓ」と題された同時係属中の米国非仮特許出願に関する。この文献は、その全体を、参照により本明細書に組み込む。本出願はさらに、２０１５年６月２日に出願され、出願番号第１４／７２８，４９２号が付された、「Ｅｘｃｉｔａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｕｓｅ ｏｆ Ｇｕｉｄｅｄ Ｓｕｒｆａｃｅ Ｗａｖｅｓ」と題された同時係属中の米国非仮特許出願に関する。この文献は、その全体を、参照により本明細書に組み込む。
一世紀以上にわたり、電波によって伝達される信号は、従来のアンテナ構造を使用して発せられる放射場を含んでいた。無線科学とは対照的に、前世紀における電力分配システムは、導電体に沿って誘導されるエネルギーの伝達を含んでいた。無線周波数（ＲＦ）と電力伝達との間の区別についてのこの知識が、１９００年代初頭から存在していた。
本開示の各実施形態は、ワイヤレス電力供給者（wireless power providers）のための周波数分割多重に関する。ワイヤレス電力供給者は、異なる周波数で電力を伝達でき、受信機は、適切な周波数に同調することにより、ワイヤレス電力供給者のうちの１つ以上からの電力を消費できる。
実施形態の内の一つでは、装置は、陸上媒体に沿って伝わる誘導表面波から電気的エネルギーを取得するように構成される誘導表面波受信構造と、誘導表面波受信構造に結合される電気的負荷であって、電気的負荷は、誘導表面波を生成する誘導表面導波路プローブに結合される励起源における負荷として作用する、電気的負荷と、電気的エネルギーが伝達される周波数を判定し、前記周波数上の電気的エネルギーを受信するように電気的負荷を同調することを少なくとも行うように構成される制御回路とを備える。
制御回路は少なくとも、給電システムに対して、前記周波数における電気的エネルギーにアクセスするための要求を送信するようにさらに構成されてよい。制御回路は少なくとも、給電システムに対して、装置の固有識別子を報告するようにさらに構成されてよい。制御回路は少なくとも、電気的エネルギーが伝達される複数の周波数を判定し、複数の周波数から前記周波数を選択することを行うようにさらに構成されてよい。制御回路は少なくとも、電気的エネルギーが伝達される第２の周波数を判定し、前記周波数の代わりに、または前記周波数に加えて第２の周波数上の電気的エネルギーを受信するよう電気的負荷を再同調することを行うようにさらに構成されてよい。制御回路は少なくとも、装置が行う周波数走査に少なくとも部分的に基づいて前記周波数を判定することを行うようにさらに構成されてよい。制御回路は少なくとも、電気的負荷が消費した電気的エネルギーを監視し、給電システムに対して、電力使用量指標を報告することを行うようにさらに構成されてよい。制御回路はさらに、誘導表面波上で変調されたデータを受信可能であってよい。
本装置は、電気的負荷を変調することによって、データ信号を誘導表面導波路プローブに伝達するように構成される負荷変調器をさらに備えてよい。制御回路は、ネットワークを介して給電システムにデータを伝達するようにさらに構成されてよい。制御回路は少なくとも、前記周波数を介した電力消費に関連するコストを示すコストデータを受信し、前記周波数を介した電気的エネルギーの可用性を示す可用性データを受信し、コストデータと可用性データとに少なくとも部分的に基づいて前記周波数を判定すること行うようにさらに構成されてよい。制御回路は少なくとも、装置の現在位置を判定し、誘導表面導波路プローブの位置と、電気的エネルギーを伝達するために誘導表面導波路プローブが使用する対応する周波数とを示すデータを受信し、装置の現在位置と、誘導表面導波路プローブの位置と、電気的エネルギーを伝達するために誘導表面導波路プローブが使用する対応する周波数とに少なくとも部分的に基づいて前記周波数を判定することを行うようにさらに構成されてよい。
別の実施形態では、装置は、第１の周波数上で電気的エネルギーを伝達するように構成される第１の誘導表面導波路プローブであって、第１の誘導表面導波路プローブは、第１のサービスエリアを有する、第１の誘導表面導波路プローブと、第２の周波数上で電気的エネルギーを伝達するように構成される第２の誘導表面導波路プローブであって、第１の誘導表面導波路プローブは、第２のサービスエリアを有する、第２の誘導表面導波路プローブとを備え、第１のサービスエリアは、重複サービスエリアにおいて第２のサービスエリアと重なる。本装置は、重複サービスエリアに配置されるワイヤレス電力受信機システムをさらに備えてよく、ワイヤレス電力受信機システムは、第１の誘導表面導波路プローブが伝達した電気的エネルギーまたは第２の誘導表面導波路プローブが伝達した電気的エネルギーを選択的に受信可能である。
第１のサービスエリアは、第２のサービスエリアとはサイズが異なっていてよい。第１の誘導表面導波路プローブおよび第２の誘導表面導波路プローブはそれぞれ、損失性導電性媒体に複素ブルースター角（θｉ、Ｂ）で入射する入射波面を合成する、少なくとも１つの場を生じるように構成された、損失性導電性媒体の上方に位置を上げて配置されたそれぞれの帯電端子を備え得る。それぞれの帯電端子は、複数の帯電端子のうちの１つとすることができる。本装置は、それぞれの帯電端子に電気的に結合されたそれぞれの給電ネットワークをさらに備えることができ、この給電ネットワークは、第１の誘導表面導波路プローブまたは第２の誘導表面導波路プローブのうちの対応する１つの近位の損失性導電性媒体と関連付けられた複素ブルースター入射角（θｉ、Ｂ）と関連付けられたウェーブチルト角度（Ψ）に整合する位相遅れ（Φ）を提供する。
別の実施形態では、方法は、プロセッサとメモリとを備えるコンピューティングデバイスにより、ワイヤレス電力受信機から電気的エネルギーを消費する要求を受信し、コンピューティングデバイスにより、複数の電力供給者のうちの特定の電力供給者が、要求へのサービスに利用可能な容量を有することを判定し、コンピューティングデバイスにより、ワイヤレス電力受信機に指示して、特定の電力供給者が誘導表面導波路プローブを介して電気的エネルギーを伝達する、対応する電力伝達周波数に同調させることを含む。本方法は、コンピューティングデバイスを介して、ワイヤレス電力受信機に対して、特定の電力供給者に関連する電力コスト情報を送信することをさらに含んでよい。
本開示の他のシステム、方法、特徴、および利点が、以下の図面および詳細な説明を吟味すれば、当業者に明らかになることになるか、明らかになる。そのような追加のシステム、方法、特徴、および利点のすべてが、本記載の範囲内に含まれ、本開示の範囲内にあり、添付の特許請求の範囲によって保護されることが意図されている。
さらに、記載された実施形態のすべての任意選択的および好ましい特徴および変更は、本明細書に教示された開示のすべての態様に使用できる。さらに、従属請求項の個別の特徴、ならびに、記載された実施形態のすべての任意選択的および好ましい特徴および変更は、相互に組み合わせることが可能であるか、置き換えが可能である。
本開示の多くの態様が、以下の図面を参照することにより、よりよく理解され得る。各図面の要素は必ずしも正確な縮尺ではなく、本開示の原理を明確に示すことに主眼が置かれている。さらに、図面では、同様の参照符号は、いくつかの図を通して、対応する部品を示している。
誘導電磁場および放射電磁場に関する、距離の関数としての場の強度を示すチャートである。 本開示の様々な実施形態に係る、誘導表面波の伝達のために採用された２つの領域を有する伝播界面を示す図である。 本開示の様々な実施形態に係る、図２の伝播界面に関して配置された誘導表面導波路プローブを示す図である。 本開示の様々な実施形態に係る、一次ハンケル関数の近傍漸近線および遠方漸近線の大きさの例のプロットを示す図である。 本開示の様々な実施形態に係る、誘導表面導波路プローブによって合成された電場の複素入射角を示す図である。 本開示の様々な実施形態に係る、誘導表面導波路プローブによって合成された電場の複素入射角を示す図である。 本開示の様々な実施形態に係る、図５Ａの電場がブルースター角で損失性導電性媒体と交差する位置に対する帯電端子の高さの影響を線図で示す図である。 本開示の様々な実施形態に係る誘導表面導波路プローブの例を線図で示す図である。 本開示の様々な実施形態に係る、図３および図７の誘導表面導波路プローブの、等価の像平面モデルの例を線図で示す図である。 本開示の様々な実施形態に係る、図３および図７の誘導表面導波路プローブの、等価の像平面モデルの例を線図で示す図である。 本開示の様々な実施形態に係る、図３および図７の誘導表面導波路プローブの、等価の像平面モデルの例を線図で示す図である。 本開示の様々な実施形態に係る、図８Ｂの誘導表面導波路プローブの、等価の像平面モデルの、単一ワイヤの伝達線および基本的な伝達線のモデルの例を線図で示す図である。 本開示の様々な実施形態に係る、図８Ｃの誘導表面導波路プローブの、等価の像平面モデルの、単一ワイヤの伝達線および基本的な伝達線のモデルの例を線図で示す図である。 本開示の様々な実施形態に係る、損失性導電性媒体の表面に沿って誘導表面波を発するための、図３および７の誘導表面導波路プローブの調整の例を示すフローチャートである。 本開示の様々な実施形態に係る、図３および７の誘導表面導波路プローブの、ウェーブチルトの角度と位相遅れとの間の関係の例を示すプロットである。 本開示の様々な実施形態に係る誘導表面導波路プローブの例を示す図である。 本開示の様々な実施形態において、誘導表面導波モードを整合させるために、合成された電場が、ハンケル交差距離において複素ブルースター角で入射する様子を示す図である。 本開示の様々な実施形態に係る、図１２の誘導表面導波路プローブの例を示す図である。 本開示の様々な実施形態に係る誘導表面導波路プローブの、帯電端子Ｔ１の位相遅れ（ΦＵ）の虚数部分と実数部分との例のプロットを含む図である。 本開示の様々な実施形態に係る、図１４の誘導表面導波路プローブの概略図である。 本開示の様々な実施形態に係る誘導表面導波路プローブの例を示す図である。 本開示の様々な実施形態に係る、図１６の誘導表面導波路プローブの例を線図で示す図である。 本開示の様々な実施形態に係る、誘導表面導波路プローブによって発せられた誘導表面波の形式で伝達されたエネルギーを受信するために採用され得る受信構造の例を示す図である。 本開示の様々な実施形態に係る、誘導表面導波路プローブによって発せられた誘導表面波の形式で伝達されたエネルギーを受信するために採用され得る受信構造の例を示す図である。 本開示の様々な実施形態に係る、誘導表面導波路プローブによって発せられた誘導表面波の形式で伝達されたエネルギーを受信するために採用され得る受信構造の例を示す図である。 本開示の様々な実施形態に係る、受信構造の調整の例を示すフローチャートである。 本開示の様々な実施形態に係る、誘導表面導波路プローブによって発せられた誘導表面波の形式で伝達されたエネルギーを受信するために採用され得る追加の受信構造の例を示す図である。 本開示の各実施形態に関して使用される、様々な概略的シンボルの例の図である。 本開示の各実施形態に関して使用される、様々な概略的シンボルの例の図である。 本開示の各実施形態に関して使用される、様々な概略的シンボルの例の図である。 本開示の各実施形態に関して使用される、様々な概略的シンボルの例の図である。 本開示の各実施形態に関して使用される、様々な概略的シンボルの例の図である。 本開示の様々な実施形態に係る複数のワイヤレス電力供給者のサービスを受ける地理的領域の一例を示す図である。 本開示の様々な実施形態に係る受信機システムの一例を示す図である。 本開示の様々な実施形態に係るネットワーク環境を示す図である。 本開示の様々な実施形態に係る受信機システムの一例を示す図である。 本開示の様々な実施形態に係る受信機システムの一例を示す図である。 本開示の様々な実施形態に係るワイヤレス電力供給者を示す図である。 本開示の様々な実施形態に係る給電システムの各部の動作の例を提供するフローチャートである。 本開示の様々な実施形態に係る給電システムの各部の動作の例を提供するフローチャートである。 本開示の様々な実施形態に係る、図２２の受信機システムの一部の動作の一例を提供するフローチャートである。 本開示の一実施形態に係る給電システムの概略的なブロック図である。 本開示の一実施形態に係る電力計の概略的なブロック図である。 本開示の様々な実施形態に係る受信回路の一例の図である。 本開示の様々な実施形態に係る受信回路の一例の図である。 本開示の様々な実施形態に係る受信回路の一例の図である。 本開示の様々な実施形態に係る受信回路の一例の図である。 本開示の様々な実施形態に係る受信回路の一例の図である。 本開示の様々な実施形態に係る受信回路の機能の一例を示すフローチャートである。 本開示の様々な実施形態に係る、誘導表面導波路プローブによって発せられた誘導表面波の形態で伝達されたエネルギーを受信するために採用され得る可変周波数受信機の例を示す図である。 本開示の様々な実施形態に係る可変周波数受信機の各部として実装された機能の一例を示すフローチャートである。 本開示の様々な実施形態に係る、図３８の誘導表面波受信構造で採用される処理回路の一説明例を提供する概略的なブロック図である。 本開示の様々な実施形態に係る、復調要素を有する誘導表面導波路プローブを有する伝送器を示す図である。 本開示の様々な実施形態に係る、誘導表面導波路プローブによって発せられた誘導表面波の形態で伝達されたエネルギーを受信し、受信したエネルギーを取り出す電気的負荷を変調するために採用され得る誘導表面波受信構造の例を示す図である。 本開示の様々な実施形態に係る、誘導表面導波路プローブによって発せられた誘導表面波の形態で伝達されたエネルギーを受信し、受信したエネルギーを取り出す電気的負荷を変調するために採用され得る誘導表面波受信構造の例を示す図である。 本開示の様々な実施形態に係る、誘導表面導波路プローブによって発せられた誘導表面波の形態で伝達されたエネルギーを受信し、受信したエネルギーを取り出す電気的負荷を変調するために採用され得る誘導表面波受信構造の例を示す図である。 本開示の様々な実施形態に係る、取り出した電気的負荷を変調する受信回路に通信可能に結合される誘導表面導波路プローブの電流計が検出した電流の波形例を示す図である。 本開示の様々な実施形態に係る、取り出した電気的負荷を変調する受信回路に通信可能に結合される誘導表面導波路プローブの電流計が検出した電流の波形例を示す図である。 本開示の様々な実施形態に係る、取り出した電気的負荷を変調する受信回路に通信可能に結合される誘導表面導波路プローブの電流計が検出した電流の波形例を示す図である。 本開示の様々な実施形態に係る、受信回路と誘導表面導波路プローブとの一部の動作の一例を示すフローチャートである。
初めに、以下に続く概念の説明を明確にするために、いくつかの用語を定義する。第１に、本明細書で意図するように、放射（ｒａｄｉａｔｅｄ）電磁場と誘導（ｇｕｉｄｅｄ）電磁場とを明確に区別する。
本明細書で意図するように、放射電磁場には、導波路に束縛されていない波の形式で発生源構造から発せられた電磁エネルギーが含まれている。たとえば、放射電磁場は概して、アンテナなどの電気的構造を離れ、大気または他の媒体を通って伝播し、いずれの導波路構造にも束縛されない場である。放射電磁波がアンテナなどの電気的構造を離れると、電磁波は、発生源が動作し続けているかに関わらず、その発生源とは独立して、電磁波が消散するまで伝播媒体（空気など）内を伝播し続ける。電磁波は、一旦放射されると遮断されない限り復元不可能であり、放射電磁波に固有のエネルギーは遮断されない場合に永遠に失われる。アンテナなどの電気的構造は、構造損失抵抗に対する放射抵抗の比を最大化することにより、電磁場を放射するように設計されている。放射エネルギーは空間に広がり、受信機が存在するかに関わらず、失われる。放射場のエネルギー密度は、幾何学的広がりに起因する距離の関数である。したがって、本明細書において使用されるすべての形式の「放射（ｒａｄｉａｔｅ）」との用語は、この形式の電磁気伝播に関する。
誘導電磁場は、異なる電磁的特性を有する媒体間の境界内または境界付近でそのエネルギーが凝縮された伝播電磁波である。この意味で、誘導電磁場は、導波路に束縛された電磁場であり、導波路を流れる電流によって搬送されるものとして特徴付けられてもよい。誘導電磁波において搬送されたエネルギーを受信および／または消散する負荷がない場合、誘導媒体の導電性により消散されたエネルギーを除き、エネルギーは失われない。別の言い方をすると、誘導電磁波に対して負荷がない場合、エネルギーは消費されない。したがって、誘導電磁場を生成する生成器または他の発生源は、負荷抵抗が存在しない限り、実際の力を送ることはない。このため、そのような生成器または他の発生源は基本的に、負荷が与えられるまでアイドリング状態で動作する。このことは、電気的負荷が存在しない電力線にわたって伝達される６０ヘルツの電磁波を発生する生成器を動作させることと同質である。誘導電磁場または誘導電磁波は、「伝達線モード」と呼ばれるものに等しいことに留意されたい。このことは、放射波を発生させるために実際の電力がすべての時点で供給される放射電磁波と相違する。放射電磁波とは異なり、誘導電磁エネルギーは、エネルギー源を停止した後に、有限の長さの導波路に沿って伝播し続けることはない。したがって、本明細書において使用されるすべての形式の「誘導（ｇｕｉｄｅ）」との用語は、この形式の電磁気伝播に関する。
ここで図１を参照すると、放射電磁場と誘導電磁場との間の差異をさらに示すために、ボルト／メートルでの任意の基準を超えるデシベル（ｄＢ）での場の強度が、対数−ｄＢのプロット上のキロメートル単位での距離の関数としてグラフ１００に示されている。図１のグラフ１００は、誘導電磁場の場の強度を距離の関数として示す、誘導場の強度曲線１０３を示している。この誘導場の強度曲線１０３は基本的に、伝達線モードと同じである。図１のグラフ１００は、放射電磁場の場の強度を距離の関数として示す、放射場の強度曲線１０６も示している。
誘導波と放射の伝播にそれぞれ対応する曲線１０３と１０６との形状が重要である。放射場の強度曲線１０６は、幾何学的に減少しており（１／ｄ、ここで、ｄは距離である）、このことは、対数−対数スケール上に直線で示されている。一方、誘導場の強度曲線１０３は、ｅ−αｄ／√ｄの特徴的な指数関数的減衰を有し、対数−対数スケール上で特有の屈曲部１０９を示している。誘導場の強度曲線１０３と放射場の強度曲線１０６とは、点１１２で交差している。この交差は、交差距離において生じる。交差点１１２における交差距離より短い距離においては、誘導電磁場の場の強度がほとんどの位置において放射電磁場の場の強度よりも著しく大きい。交差距離よりも長い距離においては、これとは反対になる。したがって、誘導場の強度曲線１０３と放射場の強度曲線１０６とはさらに、誘導電磁場と放射電磁場との間の根本的な伝播の差異を示している。誘導電磁場と放射電磁場との間の差異の簡単な説明については、Ｍｉｌｌｉｇａｎ，Ｔ．，Ｍｏｄｅｒｎ Ａｎｔｅｎｎａ Ｄｅｓｉｇｎ，ＭｃＧｒａｗ−Ｈｉｌｌ，１ｓｔ Ｅｄｉｔｉｏｎ，１９８５，ｐｐ．８−９を参照し、その全体を参照により本明細書に組み込む。
上述の、放射電磁波と誘導電磁波との間の差異は、容易に定式化して厳密な議論に基づかせることが可能である。同一の線形偏微分方程式、即ち、波動方程式から、２つの一般解が問題に課される境界条件から解析的に導かれる。波動方程式に関するグリーン関数は、それ自体が、放射波の性質と誘導波の性質との間の差異を含んでいる。
空の空間において、波動方程式は、その固有関数が、複素波数平面上で固有値の連続スペクトルを有する、微分演算子である。この横電磁場（ＴＥＭ場）は、放射場と呼ばれ、その伝播場は「ヘルツ波」と呼ばれる。しかし、導電性の境界が存在する場合、波動方程式と境界条件とを合わせると、数学的に、連続スペクトルと離散スペクトルとが合わさって構成された波数のスペクトル表現に繋がる。このため、Ｓｏｍｍｅｒｆｅｌｄ，Ａ．，「Ｕｂｅｒ ｄｉｅ Ａｕｓｂｒｅｉｔｕｎｇ ｄｅｒ Ｗｅｌｌｅｎ ｉｎ ｄｅｒ Ｄｒａｈｔｌｏｓｅｎ Ｔｅｌｅｇｒａｐｈｉｅ」，Ａｎｎａｌｅｎ ｄｅｒ Ｐｈｙｓｉｋ，Ｖｏｌ．２８，１９０９，ｐｐ．６６５−７３６を参照する。Ｐａｒｔｉａｌ Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｅｑｕａｔｉｏｎｓ ｉｎ Ｐｈｙｓｉｃｓ − Ｌｅｃｔｕｒｅｓ ｏｎ Ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ Ｐｈｙｓｉｃｓ、Ｖｏｌｕｍｅ ＶＩ，Ａｃａｄｅｍｉｃ Ｐｒｅｓｓ，１９４９，ｐｐ．２３６−２８９，２９５−２９６のＣｈａｐｔｅｒ ６に発表されたＳｏｍｍｅｒｆｅｌｄ，Ａ．「Ｐｒｏｂｌｅｍｓ ｏｆ Ｒａｄｉｏ」、Ｃｏｌｌｉｎ，Ｒ．Ｅ．，「Ｈｅｒｔｚｉａｎ Ｄｉｐｏｌｅ Ｒａｄｉａｔｉｎｇ Ｏｖｅｒ ａ Ｌｏｓｓｙ Ｅａｒｔｈ ｏｒ Ｓｅａ：Ｓｏｍｅ Ｅａｒｌｙ ａｎｄ Ｌａｔｅ ２０ｔｈ Ｃｅｎｔｕｒｙ Ｃｏｎｔｒｏｖｅｒｓｉｅｓ」，ＩＥＥＥ Ａｎｔｅｎｎａｓ ａｎｄ Ｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎ Ｍａｇａｚｉｎｅ，Ｖｏｌ．４６，Ｎｏ．２，Ａｐｒｉｌ ２００４，ｐｐ．６４−７９、ならびに、Ｒｅｉｃｈ，Ｈ．Ｊ．，Ｏｒｄｎｕｎｇ，Ｐ．Ｆ，Ｋｒａｕｓｓ，Ｈ．Ｌ．，およびＳｋａｌｎｉｋ，Ｊ．Ｇ．，Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ Ｔｈｅｏｒｙ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ， Ｖａｎ Ｎｏｓｔｒａｎｄ，１９５３，ｐｐ．２９１−２９３をも参照されたい。これら参考文献の各々は、その全体が、参照により本明細書に組み込まれる。
「地上波」との用語と、「表面波」との用語とは、２つの明確に異なる物理的伝播現象を示す。表面波は、平面波スペクトルの離散成分を生じる特定の極から解析的に生じる。たとえば、Ｃｕｌｌｅｎ，Ａ．Ｌ．による「Ｔｈｅ Ｅｘｃｉｔａｔｉｏｎ ｏｆ Ｐｌａｎｅ Ｓｕｒｆａｃｅ Ｗａｖｅｓ」（Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ ｔｈｅ ＩＥＥ （Ｂｒｉｔｉｓｈ），Ｖｏｌ．１０１，Ｐａｒｔ ＩＶ，Ａｕｇｕｓｔ １９５４，ｐｐ．２２５−２３５）を参照されたい。この文脈では、表面波は誘導表面波であると考えられている。表面波（Ｚｅｎｎｅｃｋ−Ｓｏｍｍｅｒｆｅｌｄの誘導波の意味）は、物理的かつ数学的に、（無線放送においてよく知られる）地上波（Ｗｅｙｌ−Ｎｏｒｔｏｎ−ＦＣＣの意味）と同じものではない。これら２つの伝播メカニズムは、複素平面上における固有値スペクトルの異なるタイプ（連続または離散）の励起から生じる。誘導表面波の場の強度は、図１の曲線１０３によって示すように、距離とともに指数関数的に減衰する（これは、損失性導波路内の伝播に類似している）。また、球状に伝播し、固有値の連続値を有し、図１の曲線１０６によって示すように幾何学的に減少し、分枝切断積分に起因する、地上波の古典的なヘルツ放射とは対照的に、径方向の伝達線の伝播を示している。「Ｔｈｅ Ｓｕｒｆａｃｅ Ｗａｖｅ ｉｎ Ｒａｄｉｏ Ｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎ ｏｖｅｒ Ｐｌａｎｅ Ｅａｒｔｈ」（Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ ｔｈｅ ＩＲＥ，Ｖｏｌ．２５，Ｎｏ．２，Ｆｅｂｒｕａｒｙ，１９３７，ｐｐ．２１９−２２９）および「Ｔｈｅ Ｓｕｒｆａｃｅ Ｗａｖｅ ｉｎ Ｒａｄｉｏ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ」 （Ｂｅｌｌ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ Ｒｅｃｏｒｄ，Ｖｏｌ．１５，Ｊｕｎｅ １９３７，ｐｐ．３２１−３２４）においてＣ．Ｒ．Ｂｕｒｒｏｗｓにより試験的に示されたように、垂直アンテナは、地上波を放射するが、誘導表面波は発しない。
上述のことをまとめると、第１に、分枝切断積分に対応する、波数固有値スペクトルの連続部分は、放射場を生成し、第２に、離散スペクトル、および、これに対応する積分路によって囲まれた極から生じる留数の和が、伝播方向と横断する方向において指数関数的に減衰する、非ＴＥＭの進行表面波を生成する。そのような表面波は、誘導伝達線モードである。さらなる説明のために、Ｆｒｉｅｄｍａｎ，Ｂ．，Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ ｏｆ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｍａｔｈｅｍａｔｉｃｓ，Ｗｉｌｅｙ，１９５６，ｐｐ．ｐｐ．２１４，２８３−２８６，２９０，２９８−３００を参照する。
自由空間では、アンテナは、放射場である、波動方程式の連続固有値を励起し、ここでは、ＥｚおよびＨφが同相で外側に伝播するＲＦエネルギーは、永遠に失われる。一方、導波路プローブは、離散固有値を励起し、伝達線伝播を生じる。Ｃｏｌｌｉｎ，Ｒ．Ｅ．，ＦｉｅｌｄＴｈｅｏｒｙ ｏｆ Ｇｕｉｄｅｄ Ｗａｖｅｓ，ＭｃＧｒａｗ−Ｈｉｌｌ，１９６０，ｐｐ．４５３，４７４−４７７を参照されたい。そのような理論上の分析により、損失性均質媒体の平面または球面にわたって、開表面誘導波を発生する可能性を示す仮説が提供されてきたが、一世紀を超える間、これを実際に達成するための構造は工学の分野において知られていない。不幸にも、１９００年代前半にこのことが明らかになってからは、上に説明した理論分析は、基本的に理論の範囲に留まり、損失性一様媒体の平面または球面にわたって開表面誘導波を生成することを実際に達成するための構造は知られていない。
本開示の様々な実施形態によれば、損失性導電性媒体の表面に沿って誘導表面導波モードに結合した電場を励起するように構成された様々な誘導表面導波路プローブが記載されている。そのような誘導電磁場は、大きさおよび位相が損失性導電性媒体の表面上の誘導表面波モードに、実質的にモード整合している。そのような誘導表面波モードは、Ｚｅｎｎｅｃｋ導波モードとも呼ばれる。本明細書に記載の誘導表面導波路プローブによって励起された結果として得られる場が、損失性導電性媒体の表面上の誘導表面導波モードに、実質的にモード整合しているという事実により、誘導表面波の形態の誘導電磁場は、損失性導電性媒体の表面に沿って発せられる。一実施形態によれば、損失性導電性媒体は、地球などの陸上媒体を含んでいる。
図２を参照すると、Ｊｏｎａｔｈａｎ Ｚｅｎｎｅｃｋの文献のＺｅｎｎｅｃｋ，Ｊ．，「Ｏｎ ｔｈｅ Ｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎ ｏｆ Ｐｌａｎｅ Ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ Ｗａｖｅｓ Ａｌｏｎｇ ａ Ｆｌａｔ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇ Ｓｕｒｆａｃｅ ａｎｄ ｔｈｅｉｒ Ｒｅｌａｔｉｏｎ ｔｏ Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｔｅｌｅｇｒａｐｈｙ」，Ａｎｎａｌｅｎ ｄｅｒ Ｐｈｙｓｉｋ，Ｓｅｒｉａｌ ４，Ｖｏｌ．２３，Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ ２０，１９０７，ｐｐ．８４６−８６６に説明されているように、１９０７年にＪｏｎａｔｈａｎ Ｚｅｎｎｅｃｋにより示されたマクスウェル方程式に対する境界値解を検討する際の伝播界面が示されている。図２は、領域１として特定された損失性導電性媒体と、領域２として特定された絶縁体との間の界面に沿って径方向に伝播する波のための円筒座標を示している。領域１は、たとえば、任意の損失性導電性媒体を含み得る。一実施例では、そのような損失性導電性媒体は、地球または他の媒体などの陸上媒体を含み得る。領域２は、領域１と境界面を共有し、領域１とは異なる構成パラメータを有する第２の媒体である。領域２は、たとえば、大気または他の媒体などの任意の絶縁体を含み得る。そのような境界面の反射係数は、たとえば、複素ブルースター角における入射に関してのみゼロになる。Ｓｔｒａｔｔｏｎ，Ｊ．Ａ．，Ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ Ｔｈｅｏｒｙ，ＭｃＧｒａｗ−Ｈｉｌｌ，１９４１，ｐ．５１６を参照されたい。
様々な実施形態によれば、本開示は、領域１を含む損失性導電性媒体の表面上の誘導表面導波モードに実質的にモード整合した電磁場を生成する様々な誘導表面導波路プローブを示す。様々な実施形態によれば、そのような電磁場は、反射がゼロになり得る、損失性導電性媒体の複素ブルースター角における波面入射を実質的に合成する。
さらなる説明のために、ｅｊωｔの場の変動を推定し、ρ≠０かつｚ≧０（ｚは、領域１の表面に対して直角な垂直座標、ρは、円筒座標における径方向の寸法である）である領域２では、界面に沿う境界条件を満たすマクスウェル方程式の、Ｚｅｎｎｅｃｋによる閉形式の厳密な解が、以下の電場要素と磁界要素によって表される。

（１）

（２）

（３）
ｅｊωｔの場の変動を推定し、ρ≠０かつｚ≧０である領域１では、界面に沿う境界条件を満たすマクスウェル方程式の、Ｚｅｎｎｅｃｋによる閉じた形式の厳密な解が、以下の電場要素と磁界要素によって表される。

（４）

（５）

（６）
これらの数式表現において、ｚは、領域１の表面に対して直角な垂直座標であり、ρは径方向座標であり、Ｈｎ （２）（−ｊγρ）は、第２種および次数ｎの複素引数のハンケル関数であり、ｕ１は、領域１における正の垂直（ｚ）方向の伝播定数であり、ｕ２は、領域２における垂直（ｚ）方向の伝播定数であり、σ１は領域１の導電性であり、ωは２πｆに等しく、ここで、ｆは励起周波数であり、ε０は自由空間の誘電率であり、ε１は領域１の誘電率であり、Ａは、供給源によって課される供給源定数であり、γは表面波の径方向伝播定数である。
±ｚ方向の伝播定数は、領域１と領域２との間の界面の上と下とで、波動方程式を分離し、境界条件を課すことによって特定される。これを行うと、領域２において

（７）
が与えられ、領域１において

（８）
が与えられる。
径方向の伝播定数γは、

（９）
によって与えられる。この式は、ｎが、以下の式で与えられる複素屈折率である、複素数表現である。

（１０）
上述の方程式すべてにおいて、

（１１）
かつ

（１２）
である。ここで、εｒは、領域１の相対誘電率を含んでおり、σ１は領域１の導電性であり、ε０は自由空間の誘電率であり、μ０は自由空間の透磁性を含んでいる。したがって、発生した表面波は、界面に平行に伝播し、界面に垂直に、指数関数的に減衰する。このことは、消散として知られている。
したがって、方程式（１）〜（３）は、円筒状に対称であり、径方向に伝播する導波モードであると見なすことができる。Ｂａｒｌｏｗ，Ｈ．Ｍ．，およびＢｒｏｗｎ，Ｊ．，Ｒａｄｉｏ Ｓｕｒｆａｃｅ Ｗａｖｅｓ，Ｏｘｆｏｒｄ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ Ｐｒｅｓｓ，１９６２，ｐｐ．１０−１２，２９−３３を参照されたい。本開示は、この「開境界」導波モードを励起する構造を詳述する。具体的には、様々な実施形態によれば、誘導表面導波路プローブには、電圧および／または電流が供給され、領域２と領域１との間の境界面に関して配置された、適切なサイズの帯電端子が設けられている。このことは、図３を参照することにより、よりよく理解されるであろう。図３は、損失性導電性媒体２０３によって与えられた平面に対して直角である垂直軸ｚに沿って、損失性導電性媒体２０３（たとえば、地球）上に位置を上げて配置された帯電端子Ｔ１を含む誘導表面導波路プローブ２００ａの例を示している。損失性導電性媒体２０３は領域１を形成しており、第２の媒体２０６は領域２を形成し、境界面を損失性導電性媒体２０３と共有している。
一実施形態によれば、損失性導電性媒体２０３は、惑星である地球などの陸上媒体を含み得る。このために、そのような陸上媒体は、自然のものであるか人工のものであるかに関わらず、その上に含まれるすべての構造または構成を含んでいる。たとえば、そのような陸上媒体は、我々の惑星を形成する、岩、土、砂、淡水、海水、木、植物などの自然の要素、および他のすべての自然の要素を含み得る。さらに、そのような陸上媒体は、コンクリート、アスファルト、建築材料、および他の人工の材料などの人工の要素を含み得る。他の実施形態では、損失性導電性媒体２０３は、自然に発生するか人工であるかに関わらず、地球とは別のいくつかの媒体を含み得る。他の実施形態では、損失性導電性媒体２０３は、自動車、航空機、人工材料（合板、プラスチックシート、もしくは他の材料など）、または他の媒体などの、人工の表面および構造などの他の媒体を含み得る。
損失性導電性媒体２０３が陸上媒体または地球を含んでいる場合では、第２の媒体２０６は、地上の大気を含み得る。そのように、大気は、地球の大気を形成する空気および他の要素を含む「大気媒体」と呼ばれ得る。さらに、第２の媒体２０６は、損失性導電性媒体２０３に関係する他の媒体を含み得ることが可能である。
誘導表面導波路プローブ２００ａは、励起源２１２を帯電端子Ｔ１に、たとえば垂直供給線導体を介して結合する給電ネットワーク２０９を含んでいる。様々な実施形態によれば、電荷Ｑ１が帯電端子Ｔ１に印加されて、特定の瞬間に端子Ｔ１に印加された電圧に基づき、電場を合成する。電場（Ｅ）の入射角（θｉ）に応じて、電場を、領域１を含む損失性導電性媒体２０３の表面上の誘導表面導波モードに実質的にモード整合させることが可能である。
方程式（１）〜（６）の、Ｚｅｎｎｅｃｋの閉じた形態の解を考慮することにより、領域１と領域２との間のＬｅｏｎｔｏｖｉｃｈインピーダンスの境界条件を以下のように示すことができる。

（１３）

方程式（１３）は、方程式（１）〜（３）に特定された電場および磁界が、境界面に沿っての径方向表面電流密度になる場合があることを示している。ここで、径方向表面電流密度は、以下の式によって特定することができる。

（１４）
ここで、Ａは定数である。
さらに、誘導表面導波路プローブ２００（ρ＜＜λに関する）の近傍では、上の方程式（１４）が以下のような振る舞いを示すことに留意されたい。

（１５）
マイナス記号は、電源電流（Ｉ０）が、図３に示すように、垂直方向に上方に流れる場合、「近傍の（ｃｌｏｓｅ−ｉｎ）」接地電流が径方向内側に流れることを意味している。Ｈφの「近傍」に整合する場により、以下を導出することができる。

（１６）
ここで、方程式（１）〜（６）および（１４）において、ｑ１＝Ｃ１Ｖ１である。したがって、方程式（１４）の径方向表面電流密度は、以下のように言い換えることができる。

（１７）
方程式（１）〜（６）および（１７）によって表される場は、地上波の伝播に関連付けられた放射場ではなく、損失性界面に束縛された伝達線モードの性質を有している。Ｂａｒｌｏｗ，Ｈ．Ｍ．，およびＢｒｏｗｎ，Ｊ．，Ｒａｄｉｏ Ｓｕｒｆａｃｅ Ｗａｖｅｓ，Ｏｘｆｏｒｄ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ Ｐｒｅｓｓ，１９６２，ｐｐ．１−５を参照されたい。
ここで、方程式（１）〜（６）および（１７）に使用されたハンケル関数の性質の再検討をこれら波動方程式の解について行う。第１種および第２種、ならびに次数ｎのハンケル関数が、第１種および第２種の標準ベッセル関数の複素数結合として規定されることが分かる。

（１８）
および

（１９）
これら関数は、径方向内側に伝播する円筒状の波（Ｈｎ （１））と、径方向外側に伝播する円筒状の波（Ｈｎ （２））とをそれぞれ示している。この規定は、ｅ±ｊｘ＝ｃｏｓｘ±ｊｓｉｎｘの関係に相似している。たとえば、Ｈａｒｒｉｎｇｔｏｎ，Ｒ．Ｆ．，Ｔｉｍｅ−Ｈａｒｍｏｎｉｃ Ｆｉｅｌｄｓ，ＭｃＧｒａｗ−Ｈｉｌｌ，１９６１，ｐｐ．４６０−４６３を参照されたい。
Ｈｎ （２）（ｋρρ）が外に向かう波であることは、その独立変数を大きくした場合にＪｎ（ｘ）およびＮｎ（ｘ）の級数定義から直接得られる漸近挙動から確認できる。誘導表面導波路プローブの遠方において、

（２０ａ）
となり、この式は、ｅｊωｔで乗算すると、空間的変位を１／√ρとしたｅｊ（ωｔ−ｋρ）の形式の、外側に伝播する円筒状の波である。一次解（ｎ＝１）は、方程式（２０ａ）から導かれ、以下の式を得る。

（２０ｂ）
誘導表面導波路プローブ（ρ＜＜λに関する）の近傍では、第２種の１次ハンケル関数が以下のように振る舞う。

（２１）
これら漸近的表現は複素数であることに留意されたい。ｘが実数である場合、方程式（２０ｂ）および（２１）は、位相が、４５度、または等価的にはλ／８の、余分な位相進行または「位相の増大（ｐｈａｓｅ ｂｏｏｓｔ）」に対応する√ｊだけ異なる。第２種の一次ハンケル関数の近傍または遠方漸近線は、距離ρ＝Ｒｘにおいて大きさが等しくなるハンケル「交差点」または遷移点を有している。
したがって、ハンケル交差点を超えると、ハンケル関数の「遠方」表現が「近傍」表現を圧倒している。ハンケル交差点までの距離（すなわち、ハンケル交差距離）は、方程式（２０ｂ）および（２１）を、−ｊγρにおいて等式で結び、これをＲｘについて解くことにより得ることができる。ｘ＝σ／ωε０では、遠方および近傍のハンケル関数漸近線が周波数に依存しており、ハンケル交差点が、周波数が低下するに従い、外側に移動することを見て取ることができる。ハンケル関数の漸近線は、損失性導電性媒体の導電性（σ）が変化するのに応じても変化する場合があることにも留意されたい。たとえば、土の導電性は、天候条件の変化に応じて変化し得る。
図４を参照すると、動作周波数１８５０ｋＨｚにおける、導電性σ＝０．０１０ｍｈｏｓ／ｍ、相対誘電率εｒ＝１５の領域１に関する、方程式（２０ｂ）および（２１）の一次ハンケル関数の大きさのプロットの例が示されている。曲線１１５は、方程式（２０ｂ）の遠方の漸近線の大きさであり、曲線１１８は、方程式（２１）の近傍の漸近線の大きさである。ハンケル交差点１２１は、Ｒｘ＝５４フィートの距離で生じている。大きさが等しい一方、ハンケル交差点１２１において、２つの漸近線間に位相のオフセットが存在している。ハンケル交差距離が、動作周波数の波長よりかなり小さいことも見て取ることができる。
領域２におけるＺｅｎｎｅｃｋの閉形式の解の、方程式（２）および（３）によって与えられた電場成分を考慮すると、ＥｚとＥρとの比は漸近的に、以下のようになることを見て取ることができる。

（２２）
ここで、ｎは方程式（１０）の複素屈折率であり、θｉは電場の入射角である。さらに、方程式（３）のモード整合電場の垂直成分は、漸近的に以下のようになる。

（２３）
この式は、端子の電圧における、上昇させた帯電端子の静電容量の絶縁された要素の自由電荷に線形的に比例している。すなわち、ｑｆｒｅｅ＝Ｃｆｒｅｅ×ＶＴである。
たとえば、図３の位置を上げて配置した帯電端子Ｔ１の高さＨ１は、帯電端子Ｔ１の自由電荷の量に影響する。帯電端子Ｔ１が領域１の地面に近い場合、端子上の電荷Ｑ１の多くは、「拘束」されている。帯電端子Ｔ１が位置を上げて配置されているため、拘束された電荷は、帯電端子Ｔ１が、絶縁された電荷のほぼすべてが自由になる高さに達するまで低減される。
帯電端子Ｔ１のための静電容量の高さが増大することの利点は、位置を上げて配置した帯電端子Ｔ１の電荷が地面からさらに除去され、自由電荷ｑｆｒｅｅの量が増大して、エネルギーを誘導表面導波モードに結合することになることである。帯電端子Ｔ１が地面から離れるように移動するにつれて、電荷の分布は、端子の表面の周りにより一様に分布されるようになる。自由電荷の量は、帯電端子Ｔ１の自己容量に関連する。
たとえば、球状端子の静電容量は、地面上の物理的高さの関数として表すことができる。完全な地面の上の物理的高さｈにおける球の静電容量は、以下により与えられる。

（２４）
ここで、球の直径は２ａであり、また、Ｍ＝ａ／２ｈであり、ｈは球状端子の高さである。端子の高さｈの増大により、帯電端子の静電容量Ｃが低減されることを見て取ることができる。直径の約４倍（４Ｄ＝８ａ）以上の高さに帯電端子Ｔ１を配置することにより、球状端子の周りで電荷の分布はほぼ一様となり、これにより、誘導表面導波モードへの結合が向上され得ることが示され得る。
十分に絶縁された端子の場合では、導電性の球の自己容量は、Ｃ＝４πε０ａによって近似することができる。ここで、ａはメートル単位での球の半径である。ディスクの自己容量は、Ｃ＝８ε０ａによって近似することができる。ここで、ａは、メートル単位でのディスクの半径である。帯電端子Ｔ１は、球、ディスク、円筒、円錐、トーラス、フード、１つまたは複数のリング、または、任意の他の無作為に選ばれた形状または形状の組合せなどの任意の形状を含むことができる。帯電端子Ｔ１の位置決めのために同等の球の直径を特定して、これを使用することができる。
このことは、図３の例を参照してさらに理解することができる。ここで、帯電端子Ｔ１は、損失性導電性媒体２０３上のｈｐ＝Ｈ１の物理的高さに配置されている。「拘束された」電荷の影響を低減するために、帯電端子Ｔ１は、帯電端子Ｔ１の球の直径（または同等の球の直径）の少なくとも４倍の物理的高さに配置されて、拘束された電荷の影響を低減することができる。
次に図５Ａを参照すると、図３の帯電端子Ｔ１上の高められた電荷Ｑ１によって生成された電場の光線光学的解釈が示されている。光学系のように、入射電場の反射を最小化することにより、損失性導電性媒体２０３の誘導表面導波モードに結合したエネルギーを増大および／または最大化することができる。



（２５）
ここで、θｉは、表面法線に対して測定された通常の入射角である。

入射角が以下の場合に、方程式（２５）の分子がゼロになることを見て取ることができる。

（２６）
ここで、ｘ＝σ／ωε０である。この複素入射角（θｉ、Ｂ）は、ブルースター角と呼ばれる。再び方程式（２２）を参照すると、同じ複素ブルースター角（θｉ、Ｂ）の関係が、方程式（２２）と方程式（２６）との両方に存在することを見て取ることができる。
図５Ａに示されているように、電場ベクトルＥは、入射面に対して平行に偏光された、非一様入射平面波として示すことができる。電場ベクトルＥは、以下のように、個別の水平成分と垂直成分とから構成することができる。

（２７）
幾何学的に、図５Ａに示すものは、電場ベクトルＥは以下によって与えられ得ることを示唆している。

（２８ａ）
および

（２８ｂ）
このことは、場の比が以下であることを意味している。

（２９）
「ウェーブチルト」と呼ばれる、一般化されたパラメータＷは、本明細書において、以下によって与えられる、垂直電場成分に対する、水平電場成分の比として示されている。

（３０ａ）
または

（３０ｂ）
これらは、複素数であり、大きさと位相との両方を有している。領域２の電磁波に関して、ウェーブチルトの角度（Ψ）は、領域１との境界面における波面の法線と、境界面の接線との間の角度に等しい。このことは、径方向の円筒状の誘導表面波に関する電磁波の等位相表面およびその法線を示す、図５Ｂからより容易に見て取ることができる。完全導体との境界面（ｚ＝０）においては、波面の法線は、境界面の接線に平行であり、Ｗ＝０となる。しかし、損失性誘電体の場合、波面の法線がｚ＝０における境界面の接線と平行ではないためにウェーブチルトＷが存在する。
方程式（３０ｂ）を誘導表面波に適用すると、以下の式が与えられる。

（３１）
複素ブルースター角（θｉ、Ｂ）に等しい入射角では、方程式（２５）のフレネルの反射係数は、以下に示すようにゼロになる。

（３２）
方程式（２２）の複素数の場の比を調整することにより、反射が低減されるか除去される複素角で入射するように入射場を合成することができる。この比をｎ＝√（εｒ−ｊｘ）として確立することにより、合成された電場が複素ブルースター角で入射する結果となり、反射はゼロになる。
電気的に有効な高さの概念が、誘導表面導波路プローブ２００により複素入射角を有する電場を合成することに関してさらなる洞察を与えることができる。電気的に有効な高さ（ｈｅｆｆ）は、ｈｐの物理的高さ（または長さ）の単極に関して、以下のように規定されている。

（３３）
この表現が、構造に沿う発生源の分布の大きさおよび位相に基づくため、有効高さ（または長さ）は、通常は複素数である。構造の分布電流Ｉ（ｚ）の積分が、構造の物理的高さ（ｈｐ）にわたって実施され、構造の基底（または入力）を通って上方に流れる接地電流（Ｉ０）に正規化される。構造に沿った分布電流は、以下によって示すことができる。

（３４）
ここで、β０は、構造上を伝播する電流の伝播因子である。図３の例では、ＩＣは、誘導表面導波路プローブ２００ａの垂直構造に沿った分布電流である。
たとえば、構造の底部の低損失コイル（たとえば螺旋コイル）、および、コイルと帯電端子Ｔ１との間に接続された垂直供給線導体を含む給電ネットワーク２０９を考慮する。コイル（または螺旋遅れ線）に起因する位相遅れは、θｃ＝βｐｌｃであり、ｌＣは物理的長さであり、以下は伝播因子である。

（３５）
ここで、Ｖｆは構造上の速度因子であり、λ０は供給周波数における波長であり、λｐは、速度因子Ｖｆの結果としての伝播波長である。位相遅れは、接地（杭）電流Ｉ０に対して測定される。
さらに、垂直供給線導体の長さｌｗに沿う空間的な位相遅れは、θｙ＝βｗｌｗによって与えられ得る。ここで、βｗは、垂直供給線導体に関する伝播位相定数である。いくつかの実施態様では、空間的位相遅れは、θｙ＝βｗｈｐによって近似してもよい。この理由は、誘導表面導波路プローブ２００ａの物理的高さｈｐと、垂直供給線導体の長さｌｗとの間の差が、供給周波数（λ０）において、波長よりもかなり小さいためである。結果として、コイルと垂直供給線導体とを通しての総位相遅れはΦ＝θｃ+θｙであり、物理的構造の底部からコイルの頂部へと供給される電流は以下のようになる。

（３６）
ここで、総位相遅れΦは、接地（杭）電流Ｉ０に対して測定される。結果として、誘導表面導波路プローブ２００の電気的に有効な高さは、以下によって近似され得る。

（３７）
これは、物理的高さがｈｐ＜＜λ０の場合に関する。Φの角度（または位相シフト）における単極の複素有効高さｈｅｆｆ＝ｈｐは、供給される場を誘導表面導波モードに整合させるとともに、誘導表面波が損失性導電性媒体２０３上で発せられるように、調整することができる。
図５Ａの例では、光線光学が、ハンケル交差距離（Ｒｘ）１２１において複素ブルースター角（θｉ、Ｂ）で入射する入射電場（Ｅ）の複素角度三角法を示すために使用されている。方程式（２６）から想起されるのは、損失性導電性媒体に関して、ブルースター角が複素数であり、以下によって特定されることである。

（３８）
電気的に、幾何学的パラメータは、以下により、帯電端子Ｔ１の電気的に有効な高さ（ｈｅｆｆ）によって関連付けられる。

（３９）
ここで、ψｉ、Ｂ＝（π／２）−θｉ、Ｂは、損失性導電性媒体の表面から測定されたブルースター角である。誘導表面導波モードに結合するために、ハンケル交差距離における電場のウェーブチルトは、電気的に有効な高さとハンケル交差距離との比として表され得る。

（４０）
物理的高さ（ｈｐ）とハンケル交差距離（Ｒｘ）との両方が実量であるため、ハンケル交差距離（Ｒｘ）における所望の誘導表面ウェーブチルトの角度（Ψ）は、複素有効高さ（ｈｅｆｆ）の位相（Φ）に等しい。このことは、コイルの供給点における位相、そしてひいては、方程式（３７）の位相シフトを変化させることにより、複素有効高さの位相Φが、ハンケル交差点１２１における誘導表面導波モードのウェーブチルトの角度Ψに整合する（Φ＝Ψ）ように操作され得ることを示している。
図５Ａでは、直角三角形が、損失性導電性媒体表面に沿う長さＲｘの隣接する辺、および、Ｒｘにおけるハンケル交差点１２１と帯電端子Ｔ１の中心との間に延びる光線１２４と、ハンケル交差点１２１と帯電端子Ｔ１との間の損失性導電性媒体表面１２７と、の間で測定された複素ブルースター角ψｉ、Ｂを有して示されている。物理的高さｈｐに位置し、適切な位相遅れΦを有する電荷で励起された帯電端子Ｔ１により、結果として得られる電場は、ハンケル交差距離Ｒｘおよびブルースター角で損失性導電性媒体境界面に入射する。これら条件下で、誘導表面導波モードは、反射なしで、または実質的に無視できる反射で励起され得る。
帯電端子Ｔ１の物理的高さを、有効高さ（ｈｅｆｆ）の位相シフトΦを変化させることなく低減した場合、誘導表面導波路プローブ２００からの距離が減少された位置において、ブルースター角で損失性導電性媒体２０３と交差する電場が結果として得られる。図６は、帯電端子Ｔ１の物理的高さを低減することが、電場がブルースター角において入射する距離に与える影響を図示している。高さがｈ３からｈ２を通してｈ１へと低減されるにつれて、電場がブルースター角で損失性導電性媒体（たとえば、地球）と交差する点は、帯電端子の位置に近付くように移動する。しかし、方程式（３９）が示すように、帯電端子Ｔ１の高さＨ１（図３）は、ハンケル関数の遠方成分を励起するために、物理的高さ（ｈｐ）以上であるものとする。帯電端子Ｔ１が有効高さ（ｈｅｆｆ）またはそれより高い位置に配置されている場合、損失性導電性媒体２０３は、図５Ａに示すように、ハンケル交差距離（Ｒｘ）１２１において、またはこの距離を超えて、入射ブルースター角（ψｉ、Ｂ＝（π／ｗ）−θｉ、Ｂ）において照射され得る。帯電端子Ｔ１上に拘束された電荷を低減するか最小化するために、高さは、上述のように、帯電端子Ｔ１の球の直径（または同等の球の直径）の少なくとも４倍であるものとする。
誘導表面導波路プローブ２００は、損失性導電性媒体２０３の表面に複素ブルースター角で照射する波に対応するウェーブチルトを有する電場を確立するように構成することができ、それにより、Ｒｘのハンケル交差点１２１における（またはそれを越える）誘導表面波モードに実質的にモード整合させることにより、径方向表面電流を励起する。
図７を参照すると、帯電端子Ｔ１を含む誘導表面導波路プローブ２００ｂが図示されている。ＡＣ源（交流電源）２１２は、誘導表面導波路プローブ２００ｂに、たとえば螺旋コイルなどのコイル２１５を備えた給電ネットワーク２０９（図３）を通して結合した、帯電端子Ｔ１のための励起源として作用する。他の実施態様では、ＡＣ源２１２は、一次コイルを通してコイル２１５に誘導的に結合され得る。いくつかの実施形態では、ＡＣ源２１２のコイル２１５への結合を向上および／または最大化するためにインピーダンス整合ネットワークを含めてもよい。
図７に示すように、誘導表面導波路プローブ２００ｂは、損失性導電性媒体２０３によって与えられた面に対してほぼ直角である垂直軸ｚに沿って配置された上方の帯電端子Ｔ１（たとえば、高さｈｐの球）を含み得る。第２の媒体２０６は、損失性導電性媒体２０３の上に位置している。帯電端子Ｔ１は、自己容量ＣＴを有している。動作時には、電荷Ｑ１が、所定の時間に端子Ｔ１に印加された電圧に基づき、端子Ｔ１に印加される。
図７の例では、コイル２１５は、第１の端部で接地杭２１８に結合し、垂直供給線導体２２１を介して帯電端子Ｔ１に結合している。いくつかの実施態様では、図７に示すように、帯電端子Ｔ１へのコイルの接続は、コイル２１５のタップ２２４を使用して調整され得る。コイル２１５は、コイル２１５の下方部分において、タップ２２７を通してＡＣ源２１２によって動作周波数で通電され得る。他の実施態様では、ＡＣ源２１２は、一次コイルを通してコイル２１５に誘導的に結合され得る。
誘導表面導波路プローブ２００の構成および調整は、伝達周波数、損失性導電性媒体（たとえば、土の導電性σおよび相対誘電率εｒ）の条件、ならびに、帯電端子Ｔ１のサイズなどの様々な作動条件に基づいている。屈折率は、方程式（１０）および（１１）から、以下のように計算することができる。

（４１）
ここで、ｘ＝σ／ωε０であり、ω＝２πｆである。導電性σおよび相対誘電率εｒは、損失性導電性媒体２０３の試験測定を通して特定され得る。直角表面から測定される複素ブルースター角（θｉ、Ｂ）も、方程式（２６）から以下のように特定され得る。

（４２）
または、図５Ａに示すように、その表面から、以下のように測定される。

（４３）
ハンケル交差距離におけるウェーブチルト（ＷＲｘ）も、方程式（４０）を使用して見出され得る。
ハンケル交差距離も、図４によって示されるように、方程式（２０ｂ）および（２１）の大きさを−ｊγρに関して等しくし、Ｒｘに関して解くことによって見出され得る。このため、電気的に有効な高さは、ハンケル交差距離および複素ブルースター角を使用して、方程式（３９）から以下のように特定され得る。

（４４）
方程式（４４）から見て取ることができるように、複素有効高さ（ｈｅｆｆ）は、帯電端子Ｔ１の物理的高さ（ｈｐ）に関連付けられた大きさと、ハンケル交差距離（Ｒｘ）におけるウェーブチルトの角度（Ψ）に関連付けられることになる位相遅れ（Φ）とを含んでいる。これら変数および選択された帯電端子Ｔ１の構成により、誘導表面導波路プローブ２００の構成を決定することが可能である。
帯電端子Ｔ１が物理的高さ（ｈｐ）またはそれより上に位置していると、給電ネットワーク２０９（図３）および／または、給電ネットワークを帯電端子Ｔ１に接続する垂直供給線は、帯電端子Ｔ１の電荷Ｑ１の位相（Φ）を、ウェーブチルト（Ｗ）の角度（Ψ）に整合するように調整され得る。帯電端子Ｔ１のサイズは、端子に印加される電荷Ｑ１のための十分に大きい表面を提供するように選択してよい。通常は、帯電端子Ｔ１を実施できる程度に大きく形成することが望ましい。帯電端子Ｔ１のサイズは、周囲の空気のイオン化を避けるために十分に大きいものとする。周囲の空気のイオン化は、帯電端子の周囲での放電またはスパーキングに繋がり得る。
螺旋状に巻かれたコイルの位相遅れθｃは、Ｃｏｒｕｍ，Ｋ．Ｌ．およびＪ．Ｆ．Ｃｏｒｕｍ，「ＲＦ Ｃｏｉｌｓ，Ｈｅｌｉｃａｌ Ｒｅｓｏｎａｔｏｒｓ ａｎｄ Ｖｏｌｔａｇｅ Ｍａｇｎｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｂｙ Ｃｏｈｅｒｅｎｔ Ｓｐａｔｉａｌ Ｍｏｄｅｓ」，Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ Ｒｅｖｉｅｗ，Ｖｏｌ．７，Ｎｏ．２，Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ ２００１，ｐｐ．３６−４５に論じられたように、マクスウェル方程式から特定され得る。この文献は、参照により、その全体が本明細書に組み込まれる。Ｈ／Ｄ＞１の螺旋コイルに関して、コイルの長手軸に沿う波の伝播速度（ν）の、光速（ｃ）に対する比、すなわち「速度因子」は、以下によって与えられる。

（４５）
ここで、Ｈは螺旋構造の軸方向の長さ、Ｄはコイルの直径、Ｎはコイルの巻き数、ｓ＝Ｈ／Ｎは、コイルの隣接する巻回の間隔（または螺旋ピッチ）、λ０は自由空間の波長である。この関係に基づき、螺旋コイルの電気的長さ、または位相遅れは、以下によって与えられる。

（４６）
螺旋が渦巻き状に巻かれているか、短く太い場合、原理は同じであるが、Ｖｆおよびθｃは、試験的測定によって得ることが容易である。螺旋状の伝達線の特性（波）インピーダンスの表示も、以下のように得られる。

（４７）
構造の空間的位相遅れθｙは、垂直供給線導体２２１（図７）の進行波の位相遅れを使用して特定することができる。理想地面上の円筒状の垂直導電体の静電容量は、以下のように表すことができる。

（単位：ファラド）（４８）
ここで、ｈｗは、導電体の垂直長さ（または高さ）、ａは半径（ｍｋｓ単位）である。螺旋コイルのように、垂直供給線導体の進行波位相遅れは、以下によって与えられ得る。

（４９）
ここで、βｗは垂直供給線導体に関する伝播位相定数であり、ｈｗは垂直供給線導体の垂直長さ（または高さ）であり、Ｖｗはワイヤ上の速度因子であり、λ０は供給周波数における波長であり、λｗは、速度因子Ｖｗの結果としての伝播波長である。一様な円筒状の導電体に関して、速度因子はＶｗは約０．９４で一定であるか、約０．９３〜約０．９８の範囲にある。支柱が一様な伝達線であると見なされる場合、その平均的特性インピーダンスは、以下によって近似される。

（５０）
ここで、一様な円筒状の導電体ではＶｗが約０．９４であり、ａは導電体の半径である。単一ワイヤの供給線の特性インピーダンスに関する、アマチュア無線の記述で採用されてきた代替的表示は、以下によって与えられ得る。

（５１）
方程式（５１）は、単一ワイヤフィーダに関するＺｗは周波数とともに変化することを暗示している。位相遅れは、静電容量および特性インピーダンスに基づいて特定され得る。
図３に示すように、帯電端子Ｔ１が損失性導電性媒体２０３上に位置していると、給電ネットワーク２０９は、ハンケル交差距離におけるウェーブチルトの角度（Ψ）に等しい複素有効高さ（ｈｅｆｆ）の位相シフト（Φ）、すなわちΦ＝Ψで、帯電端子Ｔ１を励起するように調整され得る。この条件が満たされると、帯電端子Ｔ１上で振動する電荷Ｑ１によって生じる電場は、損失性導電性媒体２０３の表面に沿って進行する誘導表面導波モードに結合される。たとえば、ブルースター角（θｉ、Ｂ）、垂直供給線導体２２１（図７）に関連付けられた位相遅れ（θｙ）、およびコイル２１５（図７）の構成が知られている場合、タップ２２４（図７）の位置は、帯電端子Ｔ１に位相Φ＝Ψで振動する電荷Ｑ１を印加するように決定および調整され得る。タップ２２４の位置は、伝わっている表面波の誘導表面導波モードへの結合を最大化するように調整してもよい。タップ２２４の位置を越える余分なコイルの長さは、静電容量の影響を低減するために除去してもよい。螺旋コイルの垂直ワイヤ長さおよび／または幾何学的パラメータも、様々な値を取るよう変化させてよい。
誘導表面導波モードへの損失性導電性媒体２０３の表面上での結合は、帯電端子Ｔ１上の電荷Ｑ１に関連付けられた複素像平面に関する定常波共振のために、誘導表面導波路プローブ２００を同調させることにより、向上および／または最適化され得る。こうすることにより、誘導表面導波路プローブ２００の性能は、帯電端子Ｔ１上の増大したおよび／または最大の電圧（そしてひいては電荷Ｑ１）のために調整され得る。再び図３を参照すると、領域１における損失性導電性媒体２０３の影響が、鏡像論理分析を使用して試験され得る。
物理的に、完全導電性面上で位置を上げて配置した電荷Ｑ１は、完全導電性面上の自由電荷を集め、次いで、位置を上げて配置した電荷Ｑ１の下の領域で「蓄積」される。結果として得られる、完全導電性面上の「拘束された」電気の分布は、ベル形状の曲線に類似している。位置を上げて配置した電荷Ｑ１の電位と、電荷Ｑ１の下の「蓄積」された電荷が印加された電位の重ね合わせにより、完全導電性面に関してゼロ等電位面が強要される。完全導電性面の上の領域の場を示す境界値の問題の解は、鏡像電荷の古典的概念を使用して得ることができ、ここで、位置を上げて配置した電荷からの場は、完全導電性面の下の対応する「鏡像」電荷からの場と重ね合わせられる。
この分析は、誘導表面導波路プローブ２００の下に有効な鏡像電荷Ｑ１’が存在すると仮定することにより、損失性導電性媒体２０３に関して使用することもできる。有効な鏡像電荷Ｑ１’は、図３に示すように、導電像平面１３０の周りの帯電端子Ｔ１上の電荷Ｑ１と同時に生じる。しかし、完全導体の場合のように、鏡像電荷Ｑ１’は単に、いくつかの実際の深さで、帯電端子Ｔ１上の一次供給源の電荷Ｑ１に対して１８０度位相がずれて位置しているわけではない。むしろ、損失性導電性媒体２０３（たとえば、陸上媒体）は、位相がシフトした像を与えている。すなわち、鏡像電荷Ｑ１’は、損失性導電性媒体２０３の表面（または物理的境界）の下の複素深さにある。複素像深さの議論に関し、Ｗａｉｔ，Ｊ．Ｒ．，「Ｃｏｍｐｌｅｘ Ｉｍａｇｅ Ｔｈｅｏｒｙ−Ｒｅｖｉｓｉｔｅｄ」，ＩＥＥＥ Ａｎｔｅｎｎａｓ ａｎｄ Ｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎ Ｍａｇａｚｉｎｅ，Ｖｏｌ．３３，Ｎｏ．４，Ａｕｇｕｓｔ １９９１，ｐｐ．２７−２９を参照する。この文献は、参照により、その全体が本明細書に組み込まれる。
電荷Ｑ１の物理的高さ（Ｈ１）に等しい深さにある鏡像電荷Ｑ１’の代わりに、導電性の像基底面１３０（完全導体を示している）が、ｚ＝−ｄ／２の複素深さに位置しており、鏡像電荷Ｑ１’は、複素深さに表れ（すなわち、「深さ」は大きさと位相との両方を有している）、−Ｄ１＝−（ｄ／２+ｄ／２+Ｈ１）≠Ｈ１によって与えられる。地球上で垂直に偏光された供給源は、以下のようになる。

（５２）
ここで、方程式（１２）に示すように、

（５３）
および

（５４）
である。鏡像電荷の複素変位により、外部の場が、界面が誘電体か完全導体のいずれかである場合には直面しなかった追加の位相シフトを経ることになることを示している。損失性導電性媒体では、波面の法線が、領域１と領域２との間の境界面においてではなく、ｚ＝−ｄ／２において導電性の像基底面１３０の接線に平行である。
損失性導電性媒体２０３が、物理的境界１３６を有する、有限導電性の地球１３３である図８Ａに示すケースを考慮する。有限導電性の地球１３３は、物理的境界１３６の下の複素深さｚ１に位置する、図８Ｂに示す完全導電性の像基底面１３９によって置き換えてもよい。この等価表現は、物理的境界１３６において界面内を見下ろす場合に、同じインピーダンスを示している。図８Ｂの等価表現は、図８Ｃに示すように、等価伝達線としてモデル化することができる。等価構造の断面は、（ｚ方向の）端部に負荷のある伝達線として示されており、完全導電性の像平面のインピーダンスは短絡している（ｚＳ＝０）。深さｚ１は、地球において見下ろすＴＥＭ波のインピーダンスを、図８Ｃの伝達線を見る像基底面インピーダンスｚｉｎと等しくすることにより特定することができる。
図８Ａの場合、上方領域（空気）１４２の伝播定数および波固有のインピーダンスは以下のようになる。

（５５）
および

（５６）
損失性の地球１３３では、伝播定数および波固有のインピーダンスは以下のようになる。

（５７）
および

（５８）
直角方向の入射に関して、図８Ｂの等価表現は、特性インピーダンスが空気の特性インピーダンス（ｚ０）であり、伝播定数がγ０であり、長さがｚ１である、ＴＥＭ伝達線と同等である。そのように、図８Ｃの短絡した伝達線に関する界面に見られる像基底面のインピーダンスＺｉｎは、以下によって与えられる。

（５９）
図８Ｃの等価モデルに関連付けられた像基底面のインピーダンスＺｉｎを、図８Ａの直角の入射波のインピーダンスに等しくし、ｚ１について解くことにより、短絡（完全導電性の像基底面１３９）への距離が以下のように与えられる。

（６０）
ここで、逆双曲線正接に関する級数展開の第１項のみが、この近似に関して考慮される。空気の領域１４２において、伝播定数がγ０＝ｊβ０であるため、Ｚｉｎ＝ｊＺ０ｔａｎβ０ｚ１となる（これは、ｚ１が実数である場合に、純虚数量である）が、σ≠０である場合、ｚｅは複素数値であることに留意されたい。したがって、ｚ１が複素距離である場合のみ、Ｚｉｎ＝Ｚeである。
図８Ｂの等価表現が完全導電性の像基底面１３９を含み、地球の表面（物理的境界１３６）にある電荷または電流に関する像の深さが、像基底面１３９の他方側において距離ｚ１に等しく、または、地球の表面下では、ｄ＝２×ｚ１である（ｚ＝０の位置にある）。したがって、完全導電性の像基底面１３９への距離は、以下によって近似され得る。

（６１）
さらに、「鏡像電荷」は、実際の電荷と「等しくかつ反対」であり、このため、深さｚ１＝−ｄ／２における完全導電性の像基底面１３９の電位はゼロになる。
図３に示すように、地球の表面から距離Ｈ１だけ上に電荷Ｑ１の位置を上げた場合、鏡像電荷Ｑ１’は、表面下のＤ１＝ｄ+Ｈ１の複素距離にあるか、像基底面１３０の下の複素距離ｄ／２+Ｈ１にある。図７の誘導表面導波路プローブ２００ｂは、図８Ｂの完全導電性の像基底面１３９に基づく等価の単一ワイヤ伝達線像平面モデルとしてモデル化することができる。図９Ａは、等価の単一ワイヤ伝達線像平面モデルの例を示している。図９Ｂは、図８Ｃの短絡した伝達線を含む、等価の古典的な伝達線モデルの例を示している。
図９Ａおよび９Ｂに示された等価の像平面モデルでは、Φ＝θｙ+θｃは、地球１３３（または損失性導電性媒体２０３）を規準とした誘導表面導波路プローブ２００の、進行波の位相遅れである。θｃ＝βｐＨは、角度で表される、物理長さＨの、（図７の）コイル２１５の電気的長さである。θｙ＝βｗｈｗは、角度で表される、物理長さｈｗの、（図７の）垂直供給線導体２２１の電気的長さである。θｄ＝β０ｄ／２は、像基底面１３９と、地球（１３３または損失性導電性媒体２０３）の物理的境界１３６との間の位相シフトである。図９Ａおよび９Ｂの例では、Ｚｗは、オームで表される位置を上げて配置した垂直供給線導体２２１の特性インピーダンスであり、Ｚｃは、オームで表されるコイル２１５の特性インピーダンスであり、ｚ０は、自由空間の特性インピーダンスである。


（６２）
ここで、ＣＴは、帯電端子Ｔ１の自己容量であり、垂直供給線導体２２１（図７）を「見上げている」ように見られるインピーダンスは、以下によって与えられる。

（６３）
コイル２１５（図７）を「見上げている」ように見られるインピーダンスは、以下によって与えられる。

（６４）


（６５）
ここで、Ｚｓ＝０である。

したがって、誘導表面導波路プローブ２００内を「見上げる」物理的境界１３６におけるインピーダンスは、損失性導電性媒体２０３内を「見下ろす」物理的境界１３６におけるインピーダンスの共役である。進行波の位相遅れΦを媒体のウェーブチルトの角度Ψに等しくなるように維持し、それによりΦ＝Ψとしつつ、帯電端子Ｔ１の負荷インピーダンスＺＬを調整する。このことが、損失性導電性媒体２０３（たとえば地球）の表面に沿う、プローブの電場の、誘導表面導波モードへの結合を向上および／または最大化することにより、図９Ａおよび９Ｂの等価の像平面モデルが、像基底面１３９に関して共振するように同調され得る。この方式で、等価の複素像平面のモデルのインピーダンスは純粋に抵抗性であり、これにより、電圧および、端子Ｔ１上で位置を上げて配置した電荷を最大化するプローブ構造上の重ね合わせられた定常波が維持される。また、方程式（１）〜（３）および（１６）により、伝播する表面波が最大化される。
ハンケル解から、誘導表面導波路プローブ２００によって励起された誘導表面波は、外側に伝播する進行波であることが導かれる。帯電端子Ｔ１と、誘導表面導波路プローブ２００の接地杭２１８（図３および７）との間の給電ネットワーク２０９に沿う供給源の分布は、実際に、構造上の進行波と定常波の重ね合わせで構成されている。帯電端子Ｔ１が物理的高さｈｐまたはその上に位置していると、給電ネットワーク２０９を通って移動する進行波の位相遅れは、損失性導電性媒体２０３に関連付けられたウェーブチルトの角度に整合している。このモード整合により、進行波が損失性導電性媒体２０３に沿って発せられることを可能にしている。位相遅れが進行波に関して確立されると、帯電端子Ｔ１の負荷インピーダンスＺＬが、プローブ構造を、−ｄ／２の複素深さにある像基底面（図３の１３０または図８の１３９）に対して定常波共振するように調整される。その場合、像基底面から見られるインピーダンスは、リアクタンスがゼロであり、帯電端子Ｔ１の電荷が最大化される。
進行波現象と定常波現象との間の差異は、（１）長さｄの伝達線（「遅れ線」と呼ばれる場合がある）の部分の進行波の位相遅れ（θ＝βｄ）が、伝播時間の遅れに起因していることと、一方、（２）定常波（前方または後方に伝播する波で構成されている）の位置に応じた位相が、線の長さの伝播時間の遅れと、異なる特性インピーダンスの線部分間の界面におけるインピーダンスの遷移との両方に基づくことと、である。正弦波の定常状態で動作する伝達線の部分の物理的長さに起因して生じる位相遅れに加え、ｚｏａ／ｚｏｂの比に起因する、インピーダンスの不連続性における追加の反射係数の位相が存在する。ここで、ｚｏａおよびｚｏｂは、たとえば特性インピーダンスｚｏａ＝ｚｃの螺旋コイル部分（図９Ｂ）と、特性インピーダンスｚｏｂ＝ｚｗの垂直供給線導体の直線部分（図９Ｂ）などの、伝達線の２つの部分の特性インピーダンスである。
この現象の結果として、大きく異なる特性インピーダンスを有する比較的短い２つの伝達線部分が、かなり大きい位相シフトを提供するために使用され得る。たとえば、１つが低インピーダンスで、１つが高インピーダンスであり、あわせて、いわゆる０．０５λの物理的長さになる、伝達線の２つの部分で構成されたプローブ構造が、０．２５λの共振と等価である９０度の位相シフトを提供するように形成され得る。このことは、特性インピーダンスの大きい飛躍に起因する。この方法で、物理的に短いプローブ構造は、合わせられた２つの物理的長さより電気的に長くなり得る。このことは、図９Ａおよび９Ｂに示されており、インピーダンスの比の不連続性により、位相の大きい飛躍が与えられている。インピーダンスの不連続性により、各部分が結合している場所において実質的な位相シフトが提供される。
図１０を参照すると、誘導表面導波路プローブ２００（図３および７）を調整して、損失性導電性媒体２０３（図３）の面に沿う誘導表面進行波を発する、損失性導電性媒体の表面上の誘導表面導波モードに実質的にモード整合させる例を示すフローチャート１５０が示されている。最初に、１５３において、誘導表面導波路プローブ２００の帯電端子Ｔ１が損失性導電性媒体２０３上の規定の高さに配置される。損失性導電性媒体２０３の特性と、誘導表面導波路プローブ２００の動作周波数を利用して、ハンケル交差距離も、図４に示すように、方程式（２０ｂ）および（２１）の大きさを−ｊγρに関して等しくし、Ｒｘに関して解くことによって見出され得る。複素屈折率（ｎ）は、方程式（４１）を使用して特定することができ、また、複素ブルースター角（θｉ、Ｂ）は次いで、方程式（４２）から特定することができる。帯電端子Ｔ１の物理的高さ（ｈｐ）は次いで、方程式（４４）から特定され得る。帯電端子Ｔ１は、ハンケル関数の遠方の要素を励起するために、物理的高さ（ｈｐ）以上にあるものとする。この高さの関係は、表面波を発する際に最初に考慮される。帯電端子Ｔ１上の拘束された電荷を低減するか最小化するために、高さは、帯電端子Ｔ１の球の直径（または同等の球の直径）の少なくとも４倍の物理的高さであるものとする。
１５６では、帯電端子Ｔ１上の位置を上げて配置した電荷Ｑ１の電気的位相遅れΦが複素ウェーブチルトの角度Ψに整合される。螺旋コイルの位相遅れ（θＣ）および／または垂直供給線導体の位相遅れ（θｙ）は、Φを、ウェーブチルト（Ｗ）の角度（Ψ）と等しくするように調整され得る。方程式（３１）に基づき、ウェーブチルトの角度（Ψ）は、以下から特定され得る。

（６６）
電気的位相Φは、次いで、ウェーブチルトの角度に整合され得る。この角度（または位相）の関係は次に、表面波を発する際に考慮される。たとえば、電気的位相遅れΦ＝θｃ+θｙは、コイル２１５の幾何学的パラメータ（図７）および／または垂直供給線導体２２１（図７）の長さ（または高さ）を変化させることにより調整することができる。Φ＝Ψに整合させることにより、電場が、表面の導波モードを励起するとともに損失性導電性媒体２０３に沿って進行波を発するために、境界面における複素ブルースター角でハンケル交差距離（Ｒｘ）またはそれを越える位置で確立され得る。
次に１５９において、帯電端子Ｔ１の負荷インピーダンスが、誘導表面導波路プローブ２００の等価の像平面モデルを共振させるように同調する。図９Ａおよび９Ｂの導電性の像基底面１３９（または図３の１３０）の深さ（ｄ／２）は、方程式（５２）、（５３）、および（５４）、ならびに、測定され得る損失性導電性媒体２０３（たとえば地球）の値を使用して特定され得る。その深さを使用して、像基底面１３９と、損失性導電性媒体２０３の物理的境界１３６との間の位相シフト（θｄ）は、θｄ＝β０ｄ／２を使用して特定され得る。損失性導電性媒体２０３を「見下ろす」ように見られるインピーダンス（Ｚｉｎ）は、次いで、方程式（６５）を使用して特定され得る。この共振関係は、発せられた表面波を最大化するように考慮され得る。
コイル２１５の調整されたパラメータおよび垂直供給線導体２２１の長さに基づき、速度因子、位相遅れ、ならびに、コイル２１５のインピーダンスおよび垂直供給線導体２２１が、方程式（４５）〜（５１）を使用して特定され得る。さらに、帯電端子Ｔ１の自己容量（ＣＴ）は、たとえば、方程式（２４）を使用して特定され得る。コイル２１５の伝播因子（βｐ）は、方程式（３５）を使用して特定され得、垂直供給線導体２２１のための伝播位相定数（βｗ）は、方程式（４９）を使用して特定され得る。コイル２１５および垂直供給線導体２２１の自己容量および特定された値を使用して、コイル２１５を「見上げる」ように見られる誘導表面導波路プローブ２００のインピーダンス（Ｚｂａｓｅ）は、方程式（６２）、（６３）、および（６４）を使用して特定され得る。
誘導表面導波路プローブ２００の等価の像平面モデルは、Ｚｂａｓｅの共振要素Ｘｂａｓｅが、Ｚｉｎの共振要素Ｘｉｎをキャンセルする、すなわち、Ｘｂａｓｅ+Ｘｉｎであるように、負荷インピーダンスＺＬを調整することにより、共振するように同調し得る。したがって、誘導表面導波路プローブ２００内を「見上げる」物理的境界１３６におけるインピーダンスは、損失性導電性媒体２０３内を「見下ろす」物理的境界１３６におけるインピーダンスの共役である。負荷インピーダンスＺＬは、帯電端子Ｔ１の電気的位相遅れΦ＝θＣ+θｙを変化させることなく、帯電端子Ｔ１の静電容量（ＣＴ）を変化させることにより、調整され得る。導電性の像基底面１３９（または１３０）に対する等価の像平面モデルの共振のために、負荷インピーダンスＺＬを同調させるために反復法を用いてもよい。この方式で、電場の、損失性導電性媒体２０３（たとえば、地球）の表面に沿っての誘導表面導波モードへの結合が向上されるか最大化され得る。
このことは、複数の例の場合を説明することによってよりよく理解されるであろう。帯電端子Ｔ１が頂部にある、物理的高さｈｐの、頂部に負荷された垂直スタッドを備えた誘導表面導波路プローブ２００を考慮する。ここで、帯電端子Ｔ１は、螺旋コイルおよび垂直供給線導体を通して、１．８５ＭＨｚの動作周波数（ｆ０）で励起される。１６フィートの高さ（Ｈ１）、ならびに、εｒ＝１５の相対誘電率およびσ１＝０．０１０ｍｈｏｓ／ｍの導電性を有する損失性導電性媒体２０３（たとえば、地球）により、いくつかの表面波伝播パラメータが、ｆ０＝１．８５ＭＨｚに関して計算され得る。これら条件下で、ハンケル交差距離が、物理的高さｈｐ＝５．５フィートにおいてＲｘ＝５４．５フィートであることが分かる。このことは、帯電端子Ｔ１の実際の高さより十分に下にある。Ｈ１＝５．５フィートの帯電端子の高さが使用されてきたが、より高いプローブ構造が拘束静電容量を低減し、帯電端子Ｔ１の自由電荷のより高いパーセンテージを許容し、より高い場の強度および、進行波の励起を提供してきた。
波長は以下のように特定され得る。

（６７）
ここで、ｃは光速である。複素屈折率は、方程式（４１）から、以下のようになる。

（６８）
ここで、ｘ＝σ１／ωε０は、ω＝２πｆ０である。また、複素ブルースター角は、方程式（４２）から、以下のようになる。

（６９）
方程式（６６）を使用すると、ウェーブチルトの値は、以下のように特定され得る。

（７０）
したがって、螺旋コイルは、Φ＝Ψ＝４０．６１４°に整合するように調整され得る。
垂直供給線導体の速度因子（直径０．２７インチの一様な円筒状の導電体として近似される）は、Ｖｗ＝約０．９３として与えられる。ｈｐ＜＜λ０であるため、垂直供給線導体に関する伝播位相定数は、以下のように近似され得る。

（７１）
方程式（４９）から、垂直供給線導体の位相遅れは、以下のようになる。

（７２）
螺旋コイルの位相遅れをθｃ＝２８．９７４°＝４０．６１４°−１１．６４０°となるように調整することにより、ΦはΨと等しくなって、誘導表面導波モードに整合する。ΦとΨとの間の関係を説明するために、図１１は、周波数領域上のΦとΨとの両方のプロットを示している。ΦとΨとの両方が周波数依存であるため、ΦとΨとのそれぞれの曲線が、約１．８５ＭＨｚにおいて相互に交差していることを見て取ることができる。
０．０８８１インチの導電体直径、３０インチのコイルの直径（Ｄ）、および、４インチの巻回間の間隔（ｓ）の螺旋コイルに関して、コイルに関する速度因子は、方程式（４５）を使用して以下のように特定され得る。

（７３）
伝播因子は、方程式（３５）から、以下のようになる。

（７４）
θｃ＝２８．９７４°とすると、螺旋形状（Ｈ）の軸方向の長さは、方程式（４６）を使用して、以下のように特定され得る。

（７５）
この高さにより、垂直供給線導体が接続された螺旋コイル上の位置が特定され、結果として８．８１８巻（Ｎ＝Ｈ／ｓ）のコイルを得る。
コイルおよび垂直供給線導体の進行波位相遅れが、ウェーブチルトの角度に整合するように調整されていることで（Φ＝θｃ+θｙ＝Ψ）、帯電端子Ｔ１の負荷インピーダンス（ＺＬ）は、誘導表面波プローブ２００の等価の像平面モデルの定常波共振に関して調整され得る。測定された地球の誘電率、導電性、および透磁性から、径方向伝播定数が、方程式（５７）を使用して特定され得る。

（７６）
また、導電性の像基底面の複素深さは、方程式（５２）から以下のように近似され得る。

（７７）
導電性の像基底面と地球の物理的境界との間の対応する位相シフトは、以下によって与えられる。

（７８）
方程式（６５）を使用して、損失性導電性媒体２０３（すなわち、地球）を「見下ろす」ように見られるインピーダンスは、以下のように特定され得る。

（７９）
損失性導電性媒体２０３を「見下ろす」ように見られる無効分（Ｘｉｎ）を、誘導表面波プローブ２００を「見上げる」ように見られる無効分（Ｘｂａｓｅ）と整合させることにより、誘導表面導波モードへの結合を最大化することができる。このことは、コイルおよび垂直供給線導体の進行波位相遅れを変化させることなく、帯電端子Ｔ１の静電容量を調整することにより、達成され得る。たとえば、帯電端子静電容量（ＣＴ）を６１．８１２６ｐＦに調整することにより、方程式（６２）からの負荷インピーダンスは以下のようになる。

（８０）
また、境界における無効分は整合される。
方程式（５１）を使用して、垂直供給線導体（０．２７インチの直径（２ａ）を有する）のインピーダンスは、以下のように与えられる。

（８１）
また、垂直供給線導体を「見上げている」ように見られるインピーダンスは、方程式（６３）によって以下のように与えられる。

（８２）
方程式（４７）を使用して、螺旋コイルの特性インピーダンスは、以下のように与えられる。

（８３）
また、コイル基からそれを「見上げている」ように見られるインピーダンスは、方程式（６４）によって以下のように与えられる。

（８４）
方程式（７９）の解と比べると、無効分が、逆であるとともにほぼ等しく、したがって、相互に共役であることを見て取ることができる。したがって、完全導電性の像基底面からの、図９Ａおよび９Ｂの等価の像平面モデルを「見上げる」ように見られるインピーダンス（Ｚｉｐ）は、もっぱら抵抗性であるか、Ｚｉｐ＝Ｒ+ｊ０である。
誘導表面導波路プローブ２００（図３）によって提供される電場が、給電ネットワークの進行波位相遅れをウェーブチルトの角度に整合させることによって確立され、また、プローブ構造が複素深さｚ＝−ｄ／２において完全導電性の像基底面に対して共振された場合、場は、損失性導電性媒体の表面上の誘導表面導波モードに、実質的にモード整合しており、誘導表面進行波は、損失性導電性媒体の表面に沿って発せられる。図１に示すように、誘導電磁場の誘導場の強度曲線１０３は、ｅ−αｄ／√ｄの特徴的指数関数的減衰を有し、対数−対数スケール上に特有の屈曲部１０９を示している
まとめると、解析的かつ試験的に、誘導表面導波路プローブ２００の構造上の進行波成分が、その上方の端子において、表面進行波のウェーブチルトの角度（Ψ）に整合する位相遅れ（Φ）を有している（Φ＝Ψ）。この条件下では、表面導波路は、「モード整合した」と見なすことができる。さらに、誘導表面導波路プローブ２００の構造上の共振定常波の要素は、帯電端子Ｔ１におけるＶＭＡＸと、下の像平面１３９（図８Ｂ）におけるＶＭＩＮを有している。ここで、損失性導電性媒体２０３（図８Ｂ）の物理的境界１３６における接続部においてではなく、ｚ＝−ｄ／２の複素深さにおいて、Ｚｉｐ＝Ｒｉｐ+ｊ０である。最後に、帯電端子Ｔ１は、複素ブルースター角における損失性導電性媒体２０３上への電磁波の入射が、ある距離においてそれほど離れていない（≧Ｒｘ）ように、図３の十分な高さＨ１（ｈ≧Ｒｘｔａｎψｉ、Ｂ）を有している。ここでは、１／√ｒの項が優勢である。受信回路は、無線伝達および／または電力搬送システムを促進するために、１つまたは複数の誘導表面導波路プローブとともに利用され得る。
再び図３を参照すると、誘導表面導波路プローブ２００の動作が、誘導表面導波路プローブ２００と関連付けられた動作条件の変化に関して調整するように制御することができる。たとえば、適合されたプローブ制御システム２３０は、誘導表面導波路プローブ２００の動作を制御するために、給電ネットワーク２０９および／または帯電端子Ｔ１を制御するように使用され得る。動作条件には、限定しないが、損失性導電性媒体２０３の特性（たとえば、導電性σおよび相対誘電率εｒ）の変化、場の強度の変化、および／または誘導表面導波路プローブ２００の負荷の変化が含まれ得る。方程式（３１）、（４１）、および（４２）から見られるように、屈折率（ｎ）、複素ブルースター角（θｉ、Ｂ）、およびウェーブチルト（｜Ｗ｜ｅｊΨ）は、たとえば天気の条件からの、土の導電性および誘電率の変化によって影響され得る。
たとえば導電性測定プローブ、誘電率センサ、グラウンド・パラメータ・メータ、フィールドメータ、電流モニタ、および／または負荷受信機などの設備が、動作条件の変化について監視し、現在の動作条件に関する情報を、適応したプローブ制御システム２３０に提供するために使用され得る。プローブ制御システム２３０はこのため、誘導表面導波路プローブ２００に関する特定の動作条件を維持するために、１つまたは複数の調整を誘導表面導波路プローブ２００に対して行うことができる。たとえば、湿度および温度が変化するにつれて、土の導電性も変化する。導電性測定プローブおよび／または誘電率センサは、誘導表面導波路プローブ２００周りの複数の位置に配置されてもよい。概して、動作周波数に関するハンケル交差距離Ｒｘ、またはその上の導電性および／または誘電率を監視することが望ましい。導電性測定プローブおよび／または誘電率センサは、誘導表面導波路プローブ２００周りの複数の位置（たとえば、各象限）に配置されてもよい。
導電性測定プローブおよび／または誘電率センサは、特定の周期で導電性および／または誘電率を評価し、プローブ制御システム２３０に情報を通信するように構成され得る。情報は、プローブ制御システム２３０に、限定しないが、ＬＡＮ、ＷＬＡＮ、セルラネットワーク、または他の適切な有線もしくは無線通信ネットワークなどのネットワークを通して通信することができる。監視された導電性および／または誘電率に基づき、プローブ制御システム２３０は、屈折率（ｎ）、複素ブルースター角（θｉ、Ｂ）、および／またはウェーブチルト（｜Ｗ｜ｅｊΨ）の変化を評価するとともに、ウェーブチルトの角度（Ψ）に等しい給電ネットワーク２０９の位相遅れ（Φ）を維持し、かつ／または、誘導表面導波路プローブ２００の等価の像平面モデルの共振を維持するために、誘導表面導波路プローブ２００を調整してもよい。このことは、たとえば、θｙ、θｃ、および／またはＣＴを調整することによって達成され得る。たとえば、プローブ制御システム２３０は、誘導表面波の電気的な発信効率を最大またはその近傍に維持するために、帯電端子Ｔ１の自己容量、および／または帯電端子Ｔ１に印加される位相遅れ（θｙ、θｃ）を調整することができる。たとえば、帯電端子Ｔ１の自己容量は、端子のサイズを変化させることによって変化し得る。電荷の分布も、帯電端子Ｔ１のサイズを増大させることによって向上され得る。このことは、帯電端子Ｔ１からの放電の可能性を低減し得る。他の実施形態では、帯電端子Ｔ１は、負荷インピーダンスＺＬを変化させるように調整され得る可変インダクタンスを含み得る。帯電端子Ｔ１に印加される位相は、発信効率を最大化するために、コイル２１５上のタップの位置（図７）を変化させること、および／または、コイル２１５に沿う予め規定された複数のタップを含み、予め規定された様々なタップ位置間で切り換えることにより、調整され得る。
フィールドメータまたは電界強度（ＦＳ）メータも、誘導表面波に関連付けられた場の、場の強度を測定するために、誘導表面導波路プローブ２００周りに配置することができる。場またはＦＳメータは、場の強度および／または場強度の変化（たとえば、電場の強度）を探知し、その情報をプローブ制御システム２３０に通信するように構成され得る。情報は、プローブ制御システム２３０に、限定しないが、ＬＡＮ、ＷＬＡＮ、セルラネットワーク、または他の適切な通信ネットワークなどのネットワークを通して通信することができる。動作中に負荷および／または環境条件が変わるか変化するにつれて、誘導表面導波路プローブ２００は、受信機への適切な電力伝達および受信機によって供給される負荷を確実にするために、ＦＳメータの位置における特定の場の強度（ｓ）を維持するように調整することができる。
たとえば、帯電端子Ｔ１に印加される位相遅れ（Φ＝θｙ+θｃ）は、ウェーブチルトの角度（Ψ）に整合するように調整され得る。一方または両方の位相遅れを調整することにより、誘導表面導波路プローブ２００は、複素ブルースター角に対応するウェーブチルトを確実にするように調整され得る。このことは、帯電端子Ｔ１に供給される位相遅れを変化させるために、コイル２１５上のタップ位置（図７）を調整することによって達成され得る。帯電端子Ｔ１に供給される電圧レベルも、電場強度を調整するために増減され得る。このことは、励起源２１２の出力電圧を調整すること、または、給電ネットワーク２０９を調整もしくは再構成することにより、達成することができる。たとえば、ＡＣ源２１２のためのタップ２２７の位置（図７）は、帯電端子Ｔ１に見られる電圧を増大させるように調整され得る。場の強度レベルを予め規定された範囲内に維持することにより、受信機による結合が向上し、接地電流の損失を低減し、また、他の誘導表面導波路プローブ２００からの伝達との干渉を避けることができる。
プローブ制御システム２３０は、ハードウェア、ファームウェア、ハードウェアによって実行されるソフトウェア、またはそれらの組合せによって実施され得る。たとえば、プローブ制御システム２３０は、プロセッサおよびメモリを含む処理回路を含み得る。プロセッサとメモリとの両方は、たとえば、当業者に理解され得るように、付随する制御／アドレスバスを伴うデータバスなどのローカルインタフェースに結合することができる。プローブの制御アプリケーションは、監視されている条件に基づいて誘導表面導波路プローブ２００の動作を調整するために、プロセッサによって実行することができる。プローブ制御システム２３０も、様々なモニタリングデバイスと通信するための１つまたは複数のネットワークインターフェースを含み得る。通信は、限定ではないが、ＬＡＮ、ＷＬＡＮ、セルラネットワーク、または他の適切な通信ネットワークなどのネットワークを通し得る。プローブ制御システム２３０は、たとえば、サーバ、デスクトップコンピュータ、ラップトップ、または同様の能力を有する他のシステムなどのコンピュータシステムを備えていてもよい。
再び図５Ａの例を参照すると、複素角度三角法が、ハンケル交差距離（Ｒｘ）における複素ブルースター角（θｉ、Ｂ）の帯電端子Ｔ１の入射電場（Ｅ）の光線光学的解釈に関して示されている。損失性導電性媒体に関して、ブルースター角が複素数であり、方程式（３８）によって特定されることを思い出してもらいたい。電気的に、幾何学的パラメータは、方程式（３９）により、帯電端子Ｔ１の電気的に有効な高さ（ｈｅｆｆ）によって関連付けられる。物理的高さ（ｈｐ）とハンケル交差距離（Ｒｘ）との両方が実量であるため、ハンケル交差距離における所望の誘導表面のウェーブチルト（ＷＲｘ）の角度は、複素有効高さ（ｈｅｆｆ）の位相（Φ）に等しい。物理的高さｈｐに位置し、適切な位相Φを有する電荷で励起された帯電端子Ｔ１により、結果として得られる電場は、ハンケル交差距離Ｒｘおよびブルースター角における損失性導電性媒体境界面に入射する。これら条件下で、誘導表面導波モードは、反射なしで、または実質的に無視できる反射で励起され得る。
しかし、方程式（３９）は、誘導表面導波路プローブ２００の物理的高さが比較的小さくなり得ることを意味している。このことは、誘導表面導波モードを励起する一方、自由電荷がほとんどなく、拘束された電荷が過度に大きくなる結果となり得る。これに対して補償するために、帯電端子Ｔ１は、自由電荷の量を増大させるために、適切な高さに上げられてもよい。１つの例示的経験則のように、帯電端子Ｔ１は、帯電端子Ｔ１の有効直径の約４〜５倍（またはそれより大）の高さに位置され得る。図６は、図５Ａに示した物理的高さ（ｈｐ）の上の、帯電端子Ｔ１を上昇させることの効果を示している。高さを上げることにより、ウェーブチルトが損失性導電性媒体に入射する距離を、ハンケル交差点１２１（図５Ａ）を越えるよう移動させる。誘導表面導波モードにおける結合を向上させるため、そしてひいては、誘導表面波の発信効率をより大きくするために、下方の補償端子Ｔ２が、ハンケル交差距離におけるウェーブチルトがブルースター角となるように、帯電端子Ｔ１の総有効高さ（ｈＴＥ）を調整するために使用され得る。
図１２を参照すると、損失性導電性媒体２０３によって与えられた面に対して直角である垂直軸ｚに沿って位置を上げて配置した帯電端子Ｔ１および下方の補償端子Ｔ２を含む誘導表面導波路プローブ２００ｃの例が示されている。これに関して、帯電端子Ｔ１は、補償端子Ｔ２の直上に配置されているが、２つ以上の帯電端子および／または補償端子ＴＮのいくつかの他の構成を使用することが可能である。誘導表面導波路プローブ２００ｃは、本開示の一実施形態に従って、損失性導電性媒体２０３の上に配置されている。損失性導電性媒体２０３は領域１を形成しており、領域２を形成する第２の媒体２０６が境界面を損失性導電性媒体２０３と共有している。
誘導表面導波路プローブ２００ｃは、励起源２１２を帯電端子Ｔ１および補償端子Ｔ２に結合する給電ネットワーク２０９を含んでいる。様々な実施形態によれば、特定の瞬間に端子Ｔ１と端子Ｔ２とに印加される電圧に応じて、電荷Ｑ１と電荷Ｑ２とが、それぞれの帯電端子Ｔ１と補償端子Ｔ２とに印加され得る。Ｉ１は、端子リードを介して帯電端子Ｔ１に電荷Ｑ１を供給する伝導電流であり、Ｉ２は、端子リードを介して補償端子Ｔ２に電荷Ｑ２を供給する伝導電流である。
図１２の実施形態によれば、帯電端子Ｔ１は、物理的高さＨ１において損失性導電性媒体２０３上に位置しており、補償端子Ｔ２は、物理的高さＨ２において、垂直軸ｚに沿ってＴ１の直下に位置している。ここで、Ｈ２はＨ１よりも小である。伝達構造の高さｈは、ｈ＝Ｈ１−Ｈ２として計算することができる。帯電端子Ｔ１は、絶縁された（または自己）静電容量Ｃ１を有し、補償端子Ｔ２は、絶縁された（または自己）静電容量Ｃ２を有する。相互静電容量ＣＭも、端子Ｔ１と端子Ｔ２との間に、その間の距離に応じて存在し得る。動作時には、電荷Ｑ１とＱ２とが、ある瞬間において帯電端子Ｔ１と補償端子Ｔ２とに印加された電圧に応じて、帯電端子Ｔ１と補償端子Ｔ２とにそれぞれ印加される。
次に図１３を参照すると、図１２の帯電端子Ｔ１および補償端子Ｔ２上の位置を上げて配置した電荷Ｑ１によって与えられた効果の光線光学的解釈が示されている。線１６３で示されるように、ハンケル交差点１２１よりも大である距離において光線が損失性導電性媒体とブルースター角で交差する高さに帯電端子Ｔ１が上げられると、補償端子Ｔ２は、増大した高さを補償することにより、ｈＴＥを調整するために使用され得る。補償端子Ｔ２の効果は、ハンケル交差距離におけるウェーブチルトが、線１６６によって示されているようなブルースター角であるように、誘導表面導波路プローブの電気的に有効な高さを低減する（または、損失性媒体界面を効果的に上昇させる）ことである。
総有効高さは、以下のように、帯電端子Ｔ１に関連付けられた上方有効高さ（ｈＵＥ）と、補償端子Ｔ２に関連付けられた下方有効高さ（ｈＬＥ）との重ね合わせとして記載され得る。

（８５）
ここで、ΦＵは、上方の帯電端子Ｔ１に印加される位相遅れ、ΦＬは、下方の補償端子Ｔ２に印加される位相遅れ、β＝２π／λｐは、方程式（３５）からの伝播因子、ｈｐは、帯電端子Ｔ１の物理的高さ、ｈｄは、補償端子Ｔ２の物理的高さである。追加のリード長さを考慮する場合、それら長さは、以下に示すように、帯電端子のリード長さｚを帯電端子Ｔ１の物理的高さｈｐに加えるとともに、補償端子のリード長さｙを補償端子Ｔ２の物理的高さｈｄに加えることで対処され得る。

（８６）
下方の有効高さは、総有効高さ（ｈＴＥ）を図５Ａの複素有効高さ（ｈｅｆｆ）と等しくなるように調整するために使用され得る。
方程式（８５）または（８６）は、ハンケル交差距離における所望のウェーブチルトを得るために、下方の補償端子Ｔ２のディスクの物理的高さ、および、端子に供給する位相角度を特定するのに使用され得る。たとえば、方程式（８６）は、以下を与えるように、補償端子の高さ（ｈｄ）の関数として帯電端子Ｔ１に印加される位相シフトとして書き直すことができる。

（８７）
補償端子Ｔ２の位置決めを特定するために、上述の関係が利用され得る。第１に、総有効高さ（ｈＴＥ）は、方程式（８６）に示したように、上方の帯電端子Ｔ１の複素有効高さ（ｈＵＥ）と、下方の補償端子Ｔ２の複素有効高さ（ｈＬＥ）との重ね合わせである。次に、入射角の正接は、幾何学的に以下のように表され得る。

（８８）
このことは、ウェーブチルトＷの規定に等しい。最後に、所望のハンケル交差距離Ｒｘの場合、ｈＴＥは、ハンケル交差点１２１において、入射光のウェーブチルトを複素ブルースター角に整合させるように調整され得る。このことは、たとえばｈｐ、ΦＵ、およびｈｄを調整することによって達成され得る。
これらの概念は、誘導表面導波路プローブの例をとって議論する場合に、よりよく理解されるであろう。図１４を参照すると、損失性導電性媒体２０３によって与えられた面に対してほぼ直角である垂直軸ｚに沿って配置された、上方の帯電端子Ｔ１（たとえば、高さｈＴにおける球）と、下方の補償端子Ｔ２（たとえば、高さｈｄのディスク）を含む誘導表面導波路プローブ２００ｄの例が図示されている。動作時には、電荷Ｑ１と電荷Ｑ２とが、特定の瞬間に端子Ｔ１と端子Ｔ２とに印加される電圧に応じて、帯電端子Ｔ１と補償端子Ｔ２とにそれぞれ印加される。
ＡＣ源２１２は、誘導表面導波路プローブ２００ｄに、たとえば螺旋コイルなどのコイル２１５を備えた給電ネットワーク２０９を通して結合した、帯電端子Ｔ１のための励起源として作用する。ＡＣ源２１２は、図１４に示すように、コイル２１５の下方部分を越えてタップ２２７を通して接続され得るか、一次コイルによってコイル２１５に誘導的に結合され得る。コイル２１５は、第１の端部で接地杭２１８に結合され得、第２の端部において帯電端子Ｔ１に結合され得る。いくつかの実施態様では、帯電端子Ｔ１への接続は、コイル２１５の第２の端部において、タップ２２４を使用して調整され得る。補償端子Ｔ２は、損失性導電性媒体２０３（たとえば、地面または地球）上に、損失性導電性媒体２０３とほぼ水平に配置され、コイル２１５に結合したタップ２３３を通して給電される。コイル２１５と接地杭２１８との間に位置する電流計２３６は、誘導表面導波路プローブの基における電流の大きさ（Ｉ０）の表示を提供するのに使用され得る。代替的には、電流の大きさ（Ｉ０）の表示を得るために、電流固定が、接地杭２１８に結合した導電体周りで使用することができる。
図１４の例では、コイル２１５は、第１の端部で接地杭２１８に結合し、第２の端部において垂直供給線導体２２１を介して帯電端子Ｔ１に結合している。いくつかの実施態様では、図１４に示すように、帯電端子Ｔ１への接続は、コイル２１５の第２の端部において、タップ２２４を使用して調整され得る。コイル２１５は、コイル２１５の下方部分において、タップ２２７を通してＡＣ源２１２によって動作周波数で通電され得る。他の実施態様では、ＡＣ源２１２は、一次コイルを通してコイル２１５に誘導的に結合され得る。補償端子Ｔ２は、コイル２１５に結合したタップ２３３を通して給電される。コイル２１５と接地杭２１８との間に位置する電流計２３６は、誘導表面導波路プローブ２００ｄの基における電流の大きさの表示を提供するのに使用され得る。代替的には、電流の大きさの表示を得るために、電流固定が、接地杭２１８に結合した導電体周りで使用することができる。補償端子Ｔ２は、損失性導電性媒体２０３（たとえば、地面）上に、損失性導電性媒体２０３とほぼ水平に配置されている。
図１４の例では、帯電端子Ｔ１との接続部は、コイル２１５上の、補償端子Ｔ２のためのタップ２３３の接続ポイントの上に位置している。そのような調整により、増大した電圧（そしてひいては、より高い電荷Ｑ１）を上方の帯電端子Ｔ１に印加することが可能である。他の実施形態では、帯電端子Ｔ１の接続点と補償端子Ｔ２の接続点とが逆になり得る。誘導表面導波路プローブ２００ｄの総有効高さ（ｈＴＥ）を、ハンケル交差距離Ｒｘにおいて誘導表面ウェーブチルトを有する電場を励起するように調整することが可能である。ハンケル交差距離も、方程式（２０ｂ）および（２１）の大きさを−ｊγρに関して等しくし、図４によって示されるように、Ｒｘに関して解くことによって見出され得る。屈折率（ｎ）、複素ブルースター角（θｉ、Ｂおよびψｉ、Ｂ）、ウェーブチルト（｜Ｗ｜ｅｊΨ）、ならびに複素有効高さ（ｈｅｆｆ＝ｈｐeｊΦ）は、上の方程式（４１）〜（４４）に関して記載したように特定され得る。
選択された帯電端子Ｔ１の構成では、球の直径（または有効な球の直径）が特定され得る。たとえば、帯電端子Ｔ１が球として構成されていない場合、端子の構成は、有効な球の直径を有する球状の静電容量としてモデル化することができる。帯電端子Ｔ１のサイズは、端子に印加される電荷Ｑ１のための十分に大きい表面を提供するように選択され得る。通常は、帯電端子Ｔ１を実施できる程度に大きく形成することが望ましい。帯電端子Ｔ１のサイズは、周囲の空気のイオン化を避けるために十分に大きいものとする。周囲の空気のイオン化は、帯電端子の周囲での放電またはスパーキングに繋がり得る。帯電端子Ｔ１上の拘束された電荷の量を低減するために、誘導表面波を発するための帯電端子Ｔ１に自由電荷を提供する所望の高さは、損失性導電性媒体（たとえば、地球）上の、有効な球の直径の少なくとも４〜５倍であるものとする。補償端子Ｔ２は、Ｒｘにおいて誘導表面ウェーブチルトを有する電場を励起するように、誘導表面導波路プローブ２００ｄの総有効高さ（ｈＴＥ）を調整するために使用され得る。補償端子Ｔ２は、ｈｄ＝ｈＴ−ｈｐで帯電端子Ｔ１の下に配置され得る。ここで、ｈＴは、帯電端子Ｔ１の総物理的高さである。補償端子Ｔ２の位置が固定され、位相遅れΦＵが上方の帯電端子Ｔ１に印加されると、下方の補償端子Ｔ２に印加される位相遅れΦＬが、以下のように、方程式（８６）の関係を使用して特定され得る。

（８９）
代替的実施形態では、補償端子Ｔ２は、高さｈｄに配置され得る。ここで、Ｉｍ｛ΦＬ｝＝０である。このことは、ΦＵの実数部分と虚数部分とのそれぞれのプロット１７２とプロット１７５とを示す図１５Ａに図示されている。補償端子Ｔ２は、プロット１７２に図示するように、高さｈｄに配置されている。ここで、Ｉｍ｛ΦＵ｝＝０である。この固定された高さでは、コイルの位相ΦＵは、プロット１７５に図示するように、Ｒｅ｛ΦＵ｝から特定され得る。
ＡＣ源２１２がコイル２１５（たとえば、結合を最大化する５０Ωのポイント）に結合していると、タップ２３３の位置は、動作周波数におけるコイルの少なくとも一部分との、補償端子Ｔ２の並列共振のために調整され得る。図１５Ｂは、図１４の概略的な電気接続図の概略図を示している。図中、Ｖ１は、ＡＣ源２１２からタップ２２７を通してコイル２１５の下方部分に印加される電圧、Ｖ２は、上方の帯電端子Ｔ１に供給される、タップ２２４における電圧、Ｖ３は、タップ２３３を通して下方の補償端子Ｔ２に印加される電圧である。抵抗Ｒｐと抵抗Ｒｄとは、帯電端子Ｔ１と補償端子Ｔ２とのそれぞれの帰地抵抗を示している。帯電端子Ｔ１および補償端子Ｔ２は、球、円筒、トロイド、リング、フード、または、静電容量の構造の任意の他の組合せとして構成することができる。帯電端子Ｔ１および補償端子Ｔ２のサイズは、各端子に印加される電荷Ｑ１および電荷Ｑ２のための十分に大きい表面を提供するように選択され得る。通常は、帯電端子Ｔ１を実施できる程度に大きく形成することが望ましい。帯電端子Ｔ１のサイズは、周囲の空気のイオン化を避けるために十分に大きいものとする。周囲の空気のイオン化は、帯電端子の周囲での放電またはスパーキングに繋がり得る。帯電端子Ｔ１と補償端子Ｔ２とのそれぞれの自己容量Ｃｐと自己容量Ｃｄとは、たとえば、方程式（２４）を使用して特定され得る。
図１５Ｂに見て取ることができるように、共振回路は、コイル２１５のインダクタンスの少なくとも一部分、補償端子Ｔ２の自己容量Ｃｄ、および補償端子Ｔ２に関連付けられた帰地抵抗Ｒｄで形成されている。並列共振は、補償端子Ｔ２に印加される電圧Ｖ３を調整すること（たとえば、コイル２１５上のタップ２３３の位置を調整すること）、または、補償端子Ｔ２の高さおよび／もしくはサイズを調整してＣｄを調整することにより、達成され得る。コイルのタップ２３３の位置は、並列共振のために調整され得る。このことは、接地杭２１８を通るとともに電流計２３６を通る接地電流が最大点に達する結果となる。補償端子Ｔ２の並列共振が確立された後に、ＡＣ源２１２のためのタップ２２７の位置は、コイル２１５上の５０Ωの点に調整され得る。
コイル２１５からの電圧Ｖ２は、帯電端子Ｔ１に印加することができ、タップ２２４の位置は、総有効高さ（ｈＴＥ）の位相（Φ）が、ハンケル交差距離（Ｒｘ）における誘導表面のウェーブチルト（ＷＲｘ）の角度にほぼ等しくなるように調整され得る。コイルのタップ２２４の位置は、この動作点に達するまで調整され得る。このことは、電流計２３６を通る接地電流が最大点に増大する結果となる。この点において、誘導表面導波路プローブ２００ｄによって励起されて得られる場は、結果として、損失性導電性媒体２０３の表面上の誘導表面導波モードにほぼモード整合しており、誘導表面波を損失性導電性媒体２０３の表面に沿って発する。このことは、誘導表面導波路プローブ２００から延びる放射線に沿って場の強度を測定することにより、証明され得る。
補償端子Ｔ２を含む回路の共振は、帯電端子Ｔ１の取付け、および／または、タップ２２４を通して帯電端子Ｔ１に印加される電圧の調整とともに変化する場合がある。共振のための補償端子回路の調整が、次の帯電端子の接続の調整の助けになるが、ハンケル交差距離（Ｒｘ）における誘導表面ウェーブチルト（ＷＲｘ）を確立することは不要である。システムは、ＡＣ源２１２に関するタップ２２７の位置を、コイル２１５上の５０Ωの点になるように繰返し調整することと、タップ２３３の位置を、電流計２３６を通る接地電流を最大化するように調整することとにより、結合を向上させるようにさらに調整することができる。補償端子Ｔ２を含む回路の共振は、タップ２２７およびタップ２３３の位置が調整されるにつれて、または他の要素がコイル２１５に取り付けられる場合に、ドリフトする場合がある。
他の実施態様では、コイル２１５からの電圧Ｖ２は、帯電端子Ｔ１に印加することができ、タップ２３３の位置は、総有効高さ（ｈＴＥ）の位相（Φ）が、Ｒｘにおける誘導表面ウェーブチルトの角度（Ψ）にほぼ等しくなるように調整され得る。コイルのタップ２２４の位置は、この動作点に達するまで調整され得、電流計２３６を通る接地電流が最大点に実質的に到達する結果となる。結果として得られる場は、損失性導電性媒体２０３の表面上の誘導表面導波モードにほぼモード整合しており、誘導表面波は、損失性導電性媒体２０３の表面に沿って発せられる。このことは、誘導表面導波路プローブ２００から延びる放射線に沿って場の強度を測定することにより、証明され得る。システムは、ＡＣ源２１２に関するタップ２２７の位置を、コイル２１５上の５０Ωの点になるように繰返し調整することと、タップ２２４および／またはタップ２３３の位置を、電流計２３６を通る接地電流を最大化するように調整することとにより、結合を向上させるようにさらに調整することができる。
再び図１２を参照すると、誘導表面導波路プローブ２００の動作を、誘導表面導波路プローブ２００と関連付けられた動作条件の変化に関して調整するために制御してもよい。たとえば、プローブ制御システム２３０は、誘導表面導波路プローブ２００の動作を制御するために、給電ネットワーク２０９、ならびに／または、帯電端子Ｔ１および／もしくは補償端子Ｔ２の位置決めを制御するように使用され得る。動作条件には、限定しないが、損失性導電性媒体２０３の特性（たとえば、導電性σおよび相対誘電率εｒ）の変化、場の強度の変化、および／または誘導表面導波路プローブ２００の負荷の変化が含まれ得る。方程式（４１）〜（４４）から見て取ることができるように、屈折率（ｎ）、複素ブルースター角（θｉ、Ｂおよびψｉ、Ｂ）、ウェーブチルト（｜Ｗ｜ｅｊΨ）、ならびに複素有効高さ（ｈｅｆｆ＝ｈｐｅｊΦ）は、たとえば天気の条件からの、土の導電性および誘電率の変化によって影響され得る。
たとえば導電性測定プローブ、誘電率センサ、グラウンド・パラメータ・メータ、フィールドメータ、電流モニタ、および／または負荷受信機などの設備が、動作条件の変化について監視し、現在の動作条件に関する情報をプローブ制御システム２３０に提供するために使用され得る。プローブ制御システム２３０はこのため、誘導表面導波路プローブ２００に関する特定の動作条件を維持するために、誘導表面導波路プローブ２００に１つまたは複数の調整を行うことができる。たとえば、湿度および温度が変化するにつれて、土の導電性も変化する。導電性測定プローブおよび／または誘電率センサは、誘導表面導波路プローブ２００周りの複数の位置に配置されてもよい。概して、動作周波数に関するハンケル交差距離Ｒｘ、またはその上の導電性および／または誘電率を監視することが望ましい。導電性測定プローブおよび／または誘電率センサは、誘導表面導波路プローブ２００周りの複数の位置（たとえば、各象限）に配置されてもよい。
図１６を参照すると、垂直軸ｚに沿って配置された、帯電端子Ｔ１および帯電端子Ｔ２を含む誘導表面導波路プローブ２００ｅの例が示されている。誘導表面導波路プローブ２００ｅは、領域１を形成する損失性導電性媒体２０３の上に配置されている。さらに、第２の媒体２０６は、境界面を損失性導電性媒体２０３と共有し、領域２を形成している。帯電端子Ｔ１および帯電端子Ｔ２は、損失性導電性媒体２０３上に配置されている。帯電端子Ｔ１は、物理的高さＨ１に位置しており、帯電端子Ｔ２は、物理的高さＨ２において、垂直軸ｚに沿ってＴ１の直下に配置されている。ここで、Ｈ２はＨ１よりも小である。誘導表面導波路プローブ２００ｅによって与えられる伝達構造の高さｈは、ｈ＝Ｈ１−Ｈ２である。誘導表面導波路プローブ２００ｅは、励起源２１２を帯電端子Ｔ１および帯電端子Ｔ２に結合する給電ネットワーク２０９を含んでいる。
帯電端子Ｔ１および／または帯電端子Ｔ２は、電荷を保持することが可能である導電性の物質を含んでいる。この物質は、実際に可能な範囲で最大限の電荷を保持するようなサイズとすることができる。帯電端子Ｔ１は、自己容量Ｃ１を有しており、帯電端子Ｔ２は、自己容量Ｃ２を有している。これら自己容量は、たとえば方程式（２４）を使用して特定され得る。帯電端子Ｔ２の直上の帯電端子Ｔ１の配置により、相互静電容量ＣＭが帯電端子Ｔ１と帯電端子Ｔ２との間に形成される。帯電端子Ｔ１と帯電端子Ｔ２とは同一である必要はないが、各々が別々のサイズおよび形状を有していてよく、異なる導電性材料を含み得ることに留意されたい。最終的に、誘導表面導波路プローブ２００ｅによって発せられる誘導表面波の場の強度は、端子Ｔ１の電荷の量に正比例している。電荷Ｑ１は、このため、Ｑ１＝Ｃ１Ｖであることから、帯電端子Ｔ１に関連付けられた自己容量Ｃ１に比例している。ここで、Ｖは帯電端子Ｔ１に印加される電圧である。
予め規定された動作周波数において動作するように適切に調整されている場合、誘導表面導波路プローブ２００ｅは、損失性導電性媒体２０３の表面に沿って誘導表面波を生成する。励起源２１２は、構造を励起するために誘導表面導波路プローブ２００ｅに印加される、予め規定された周波数において、電気エネルギーを生じ得る。誘導表面導波路プローブ２００ｅによって生じる電磁場が、損失性導電性媒体２０３とほぼモード整合している場合、電磁場は、複素ブルースター角における入射波面を実質的に合成し、反射がほとんどないか、反射しない結果となる。したがって、表面導波路プローブ２００ｅは、放射波を生成しないが、損失性導電性媒体２０３の表面に沿って誘導表面進行波を発する。励起源２１２からのエネルギーは、Ｚｅｎｎｅｃｋの表面電流として、誘導表面導波路プローブ２００ｅの有効伝達範囲内に位置する１つまたは複数の受信機に伝達され得る。
損失性導電性媒体２０３の表面上の放射Ｚｅｎｎｅｃｋ表面電流Ｊρ（ρ）の漸近線を近傍のＪ１（ρ）および遠方のＪ２（ρ）として特定することができる。
近傍（ρ＜λ／８）：

（９０）
および
遠方（ρ＞＞λ／８）：

（９１）
ここで、Ｉ１は、第１の帯電端子Ｔ１に電荷Ｑ１を供給する伝導電流であり、Ｉ２は、第２の帯電端子Ｔ２に電荷Ｑ２を供給する伝導電流である。上方の帯電端子Ｔ１の電荷Ｑ１は、Ｑ１＝Ｃ１Ｖ１によって特定される。ここで、Ｃ１は帯電端子Ｔ１の絶縁静電容量である。ここで、Ｅρ Ｑ１／Ｚρによって与えられる、上に説明したＪ１のための第３の要素が存在することに留意されたい。これは、Ｌｅｏｎｔｏｖｉｃｈ境界条件からくる、第１の帯電端子Ｑ１の位置を上げて配置した振動電荷の準静的場によってポンピングされる損失性導電性媒体２０３の放射電流に由来するものである。Ｚρ＝ｊωμ０／γｅの量は、損失性導電性媒体の放射インピーダンスであり、ここで、γｅ＝（ｊωμ１σ１−ω２μ１ε１）１／２である。
方程式（９０）と（９１）とによって説明した放射電流の近傍と遠方とを示す漸近線は複素数である。様々な実施形態によれば、物理表面電流Ｊ（ρ）は、大きさおよび位相が電流の漸近線にできる限り近くに整合するように合成される。すなわち、近傍の｜Ｊ（ρ）｜は、｜Ｊ１｜の正接になり、遠方の｜Ｊ（ρ）｜は、｜Ｊ２｜の正接になる。やはり、様々な実施形態によれば、Ｊ（ρ）の位相は、遠方のＪ２の位相に対する近傍のＪ１の位相からの遷移であるものとする。
伝達の場面において誘導表面波モードを、誘導表面波を発するように整合させるために、遠方の｜Ｊ２｜の表面電流の位相は、近傍の｜Ｊ２｜の表面電流の位相から、ｅ−ｊβ（ρ２−ρ１）と、約４５度または２２５度の定数との和に対応する伝播位相だけ異なっているものとする。この理由は、√γに関して２つの根があり、１つはπ／４の近くであり、１つは５π／４の近くであるからである。適切に調整された合成放射表面電流は以下のようになる。

（９２）
この方程式は方程式（１７）と一致していることに留意されたい。マクスウェル方程式により、Ｊ（ρ）などの表面電流が自動的に、以下に適合する場を自動的に形成する。

（９３）

（９４）
および

（９５）
したがって、整合されることになる誘導表面波モードに関する、遠方の表面電流｜Ｊ２｜の位相と、近傍の表面電流｜Ｊ１｜との間の位相差は、方程式（１）〜（３）と一致している方程式（９３）〜（９５）にハンケル関数の特性に基づいている。方程式（１）〜（６）および（１７）、ならびに方程式（９２）〜（９５）によって表される場が、地上波の伝播に関連付けられた放射場ではなく、損失性界面に束縛された伝達線モードの性質を有していることを確認することは重要である。
所与の位置における誘導表面導波路プローブ２００ｅの所与の設計に関する適切な電圧の大きさおよび位相を得るために、反復法を使用することができる。具体的には、端子Ｔ１および端子Ｔ２への供給電流、帯電端子Ｔ１および帯電端子Ｔ２の電荷、および、それらの損失性導電性媒体２０３における鏡像を考慮して、誘導表面導波路プローブ２００ｅの所与の励起および構成について分析を行い、発生した径方向表面電流密度を特定することができる。このプロセスを、所与の誘導表面導波路プローブ２００ｅに関する最適な構成および励起が所望のパラメータに基づいて特定されるまで繰返し実施することができる。所与の誘導表面導波路プローブ２００ｅが最適なレベルで動作しているかどうかの特定を補助するために、誘導場の強度曲線１０３（図１）は、誘導表面導波路プローブ２００ｅの位置における領域１の導電性（σ１）および領域１の誘電率（ε１）に関する値に基づき、方程式（１）〜（１２）を使用して生成することができる。そのような誘導場の強度曲線１０３は、測定された場の強度を、誘導場の強度曲線１０３によって示された大きさと比較することにより最適な伝達が達成されているかを判定することを可能とし、動作に関する基準を提供し得る。
最適な条件に達するために、誘導表面導波路プローブ２００ｅに関連付けられた様々なパラメータを調整することができる。誘導表面導波路プローブ２００ｅを調整するよう変化させることができるパラメータの１つは、損失性導電性媒体２０３の表面に対する、帯電端子Ｔ１および／または帯電端子Ｔ２の一方または両方の高さである。さらに、帯電端子Ｔ１と帯電端子Ｔ２との間の距離または間隔も調整することができる。そのようにする場合、帯電端子Ｔ１および帯電端子Ｔ２と、損失性導電性媒体２０３との間の相互静電容量ＣＭまたは任意の拘束静電容量を、最小化する別様に変更できることが分かる。帯電端子Ｔ１および／または帯電端子Ｔ２のそれぞれのサイズも、調整され得る。帯電端子Ｔ１および／または帯電端子Ｔ２のサイズを変化させることにより、それぞれの自己容量Ｃ１および／または自己容量Ｃ２、ならびに相互静電容量ＣＭを変更できることが分かる。
さらにまた、調整可能である別のパラメータは、誘導表面導波路プローブ２００ｅに関連付けられた給電ネットワーク２０９である。このことは、給電ネットワーク２０９を形成する誘導的および／または静電容量のリアクタンスのサイズを調整することにより、達成することができる。たとえば、そのような誘導的リアクタンスがコイルを備えている場合、そのようなコイルの巻き数を調整することができる。最終的に、給電ネットワーク２０９に対する調整は、給電ネットワーク２０９の電気的長さを変更し、それにより、帯電端子Ｔ１およびＴ２の電圧の大きさおよび位相に影響するために行われ得る。
様々な調整を行うことによって行われる伝達の繰返しが、コンピュータモデルを使用することによって、または、物理的構造を調整することによって、実施可能であることに留意されたい。上述の調整を行うことにより、上に説明した方程式（９０）および（９１）に特定された誘導表面波モードの同じ電流Ｊ（ρ）に近似する、対応する「近傍」表面電流Ｊ１と「遠方」表面電流Ｊ２とを形成することができる。そのようにする際に、結果として得られる電磁場は、損失性導電性媒体２０３の表面上の誘導表面波モードに、実質的またはほぼモード整合している。
図１６の例には示されていないが、誘導表面導波路プローブ２００ｅの動作は、誘導表面導波路プローブ２００と関連付けられた動作条件の変化に関して調整するために制御することができる。たとえば、図１２に示すプローブ制御システム２３０は、誘導表面導波路プローブ２００ｅの動作を制御するために、給電ネットワーク２０９ならびに／または、帯電端子Ｔ１および／もしくは帯電端子Ｔ２の位置決めおよび／もしくはサイズを制御するように使用され得る。動作条件には、限定しないが、損失性導電性媒体２０３の特性（たとえば、導電性σおよび相対誘電率εｒ）の変化、場の強度の変化、および／または誘導表面導波路プローブ２００ｅの負荷の変化が含まれ得る。
ここで図１７を参照すると、ここでは誘導表面導波路プローブ２００ｆとして示された図１６の誘導表面導波路プローブ２００ｅの例が示されている。誘導表面導波路プローブ２００ｆは、損失性導電性媒体２０３（たとえば、地球）によって与えられた面に対してほぼ直角である垂直軸ｚに沿って配置された帯電端子Ｔ１およびＴ２を含み得る。第２の媒体２０６は、損失性導電性媒体２０３の上に位置している。帯電端子Ｔ１は自己容量Ｃ１を有しており、帯電端子Ｔ２は自己容量Ｃ２を有している。動作時には、電荷Ｑ１と電荷Ｑ２とが、特定の瞬間において帯電端子Ｔ１と帯電端子Ｔ２とに印加される電圧に応じて、帯電端子Ｔ１と帯電端子Ｔ２とにそれぞれ印加される。相互静電容量ＣＭは、帯電端子Ｔ１と帯電端子Ｔ２との間に、その間の距離に応じて存在するようにしてよい。さらに、拘束静電容量は、損失性導電性媒体２０３に対するそれぞれの帯電端子Ｔ１および帯電端子Ｔ２の高さに基づき、それぞれの帯電端子Ｔ１および帯電端子Ｔ２と、損失性導電性媒体２０３との間に存在するようにしてよい。
誘導表面導波路プローブ２００ｆは、帯電端子Ｔ１と帯電端子Ｔ２とのそれぞれに結合された一対のリードを有するコイルＬ１ａを備えている誘導インピーダンスを備えた給電ネットワーク２０９を含んでいる。一実施形態では、コイルＬ１ａは、誘導表面導波路プローブ２００ｆの動作周波数における波長の２分の１（１／２）の電気的長さを有するように特定されている。
コイルＬ１ａの電気的長さは動作周波数における波長の約２分の１（１／２）に設定するが、コイルＬ１ａは、他の値における電気的長さによって設定してもよいことを理解されたい。一実施形態によれば、コイルＬ１ａが、動作周波数において波長の約２分の１の電気的長さを有するという事実により、帯電端子Ｔ１と帯電端子Ｔ２とに最大電圧差が形成されることの利点が与えられる。それにも関わらず、コイルＬ１ａの長さまたは直径は誘導表面波モードの最適な励起を得るように、誘導表面導波路プローブ２００ｆを調整する場合に増減してもよい。コイルの長さの調整は、コイルの一方または両方の端部に位置するタップによって提供することができる。他の実施形態では、誘導インピーダンスが、誘導表面導波路プローブ２００ｆの動作周波数における波長の１／２より著しく小さいか大きい電気的長さを有するように設定することができる。
励起源２１２は、給電ネットワーク２０９に磁気結合によって結合され得る。具体的には、励起源２１２は、コイルＬ１ａに誘導的に結合したコイルＬＰに結合されている。このことは、リンク結合、タップが置かれたコイル、可変リアクタンス、または他の結合の手法によって行うことができることが分かる。このため、コイルＬＰは、一次コイルとして作用し、コイルＬ１ａは二次コイルとして作用することが分かる。
所望の誘導表面波の伝達のための誘導表面導波路プローブ２００ｆを調整するために、それぞれの帯電端子Ｔ１および帯電端子Ｔ２の高さは、損失性導電性媒体２０３に対して、および、互いに対して変更してもよい。帯電端子Ｔ１と帯電端子Ｔ２とのサイズも変更することができる。さらに、コイルＬ１ａのサイズは、巻き数を増やすか減らすこと、または、コイルＬ１ａのいくつかの他の寸法を変更することによって変更することができる。コイルＬ１ａは、図１７に示すように、電気的長さを調整するための１つまたは複数のタップをも含み得る。帯電端子Ｔ１と帯電端子Ｔ２のいずれかに接続されたタップの位置も調整され得る。
次に図１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃ、および１９を参照すると、無線給電システムにおいて表面で誘導波を使用するための概略化された受信回路の例が示されている。図１８Ａと図１８Ｂ〜１８Ｃとは、線形プローブ３０３と同調共振器３０６とをそれぞれ示している。図１９は、本開示の様々な実施形態に係る磁気コイル３０９である。様々な実施形態によれば、線形プローブ３０３、同調共振器３０６、および磁気コイル３０９の各々が、様々な実施形態に係る、損失性導電性媒体２０３の表面上の、誘導表面波の形態で伝達された電力を受信するために採用することができる。上述のように、一実施形態では、損失性導電性媒体２０３は、陸上媒体（すなわち地球）を含んでいる。
特に図１８Ａを参照すると、線形プローブ３０３の出力端子３１２における開回路端子の電圧は、線形プローブ３０３の有効高さに基づいている。このため、端子点の電圧は、以下のように計算することができる。

（９６）
ここで、Ｅｉｎｃは、ボルト毎メートルでの、線形プローブ３０３に印加された入射電場の強度であり、ｄｌは、線形プローブ３０３の方向に沿う積分要素であり、ｈeは、線形プローブ３０３の有効高さである。電気的負荷３１５は、インピーダンス整合ネットワーク３１８を通して出力端子３１２に結合されている。
線形プローブ３０３が上述のように誘導表面波を受ける場合、可能性のあるケースとして、共役インピーダンス整合ネットワーク３１８を通して電気的負荷３１５に印加することができる出力端子３１２の両側の電圧が生じる。電気的負荷３１５への電力の流れを促進するために、電気的負荷３１５は、以下に記載するように、線形プローブ３０３に、実質的にインピーダンスが整合するものとする。
図１８Ｂを参照すると、誘導表面波のウェーブチルトに等しい位相シフトを保持する接地電流励起コイル３０６ａは、損失性導電性媒体２０３上に位置を上げて配置した（またはつるした）帯電端子ＴＲを含んでいる。帯電端子ＴＲは、自己容量ＣＲを有している。さらに、帯電端子ＴＲと損失性導電性媒体２０３との間にも、損失性導電性媒体２０３上の帯電端子ＴＲの高さに基づき、拘束静電容量（図示せず）が存在する場合がある。拘束静電容量は、好ましくは、実際に可能である限り最小化されるものとする。しかし、このことは、すべての場合において全体的に必要ではない場合がある。
同調共振器３０６ａも、位相シフトΦを有するコイルＬＲを備えた受信機ネットワークを含んでいる。コイルＬＲの一方の端部は、帯電端子ＴＲに結合しており、コイルＬＲの他方の端部は、損失性導電性媒体２０３に結合している。受信機ネットワークは、コイルＬＲを帯電端子ＴＲに結合する垂直供給線導体を含み得る。このため、コイルＬＲ（同調共振器ＬＲ−ＣＲとも呼ばれる場合がある）は、帯電端子ＣＲとコイルＬＲとが連続して配置されるように列が調整された共振器を備えている。コイルＬＲの位相遅れは、帯電端子ＴＲのサイズおよび／もしくは高さを変更すること、ならびに／または、構造の位相ΦがウェーブチルトΨの角度にほぼ等しくなるように、コイルＬＲのサイズを調整することにより、調整され得る。垂直供給線の位相遅れも、たとえば、導電体の長さを変更することにより、調整することができる。
たとえば、自己容量ＣＲによって与えられたリアクタンスは、１／ｊωＣＲとして計算される。構造３０６ａの総静電容量も、帯電端子ＴＲと損失性導電性媒体２０３との間の静電容量を含んでもよいことに留意されたい。ここで、構造３０６ａの総静電容量は、自己容量ＣＲと、任意の拘束静電容量との両方から計算できることが分かる。一実施形態によれば、帯電端子ＴＲは、あらゆる拘束静電容量を実質的に低減するか除去するように、ある高さに上げて配置することができる。拘束静電容量の存在は、すでに論じたように、帯電端子ＴＲと損失性導電性媒体２０３との間の静電容量測定から判定することができる。
別個の要素のコイルＬＲによって与えられる誘導リアクタンスは、ｊωＬとして計算することができる。ここで、Ｌは、コイルＬＲの集中素子としてのインダクタンスである。コイルＬＲが分布素子である場合、その等価の端子点の誘導リアクタンスを、従来の手法によって特定することができる。構造３０６ａを同調させるために、動作周波数において表面導波路にモード整合させる目的のために、位相遅れがウェーブチルトに等しくなるように調整することになる。この条件下では、受信構造は、表面導波路と「モード整合した」と見なしてよい。構造および／またはインピーダンス整合ネットワーク３２４周りのトランスのリンクは、電力を負荷に繋げるために、プローブと電気的負荷３２７との間に挿入することができる。インピーダンス整合ネットワーク３２４をプローブ端子３２１と電気的負荷３２７との間に挿入することは、電気的負荷３２７への最大電力の伝達のための共役整合した条件に影響し得る。
動作周波数における表面電流が存在する中に置かれると、電力は、表面誘導波から電気的負荷３２７に送られる。このために、電気的負荷３２７は、磁気結合、静電容量結合、または導電性（直接タップによる）結合により、構造３０６ａに結合することができる。結合ネットワークの要素は、集中素子であるか分布素子としてよいことが分かる。
図１８Ｂに示す実施形態では、磁気結合が採用されている。ここでは、コイルＬＳが、トランス一次コイルとして作用するコイルＬＲに対する二次コイルとして配置されている。コイルＬＳは、同じコア構造周りにコイルを幾何学的に巻くこと、および、結合した磁束を調整することにより、コイルＬＲにリンク結合することができる。さらに、受信構造３０６ａが連続同調共振器を備えているが、並列同調共振器または、適切な位相遅れを有する分布要素共振器さえも、やはり使用することができる。
電磁場に浸されている受信構造が、場からのエネルギーと結合する場合があるが、極性が整合した構造が、結合を最大化することにより、最もよく作用することが分かる。ここでは、導波モードへのプローブ結合に関する従来のルールが見られる。たとえば、ＴＥ２０（横方向電気モード）導波路プローブが、ＴＥ２０モードで励起された従来の導波路からエネルギーを抽出するのに最適である場合がある。同様に、これら場合では、モード整合し、位相整合した受信構造は、表面で誘導波からの電力を結合するために最適化され得る。損失性導電性媒体２０３の表面上の、誘導表面導波路プローブ２００によって励起された誘導表面波は、開いた導波路の導波モードと見なされ得る。導波路の損失を除き、電源のエネルギーが完全に回復され得る。有用な受信構造は、Ｅ場結合されたか、Ｈ場結合されたか、表面電流が励起される場合がある。
受信構造は、受信構造の近くでの損失性導電性媒体２０３の局所的特性に基づいて、誘導表面波との結合を増大するか最大化するように調整され得る。これを達成するために、受信構造の位相遅れ（Φ）は、受信構造における表面進行波のウェーブチルトの角度（Ψ）に整合するように調整され得る。適切に構成された場合、受信構造は、複素深さｚ＝−ｄ／２における完全導電性の像基底面と共振するよう同調させることができる。
たとえば、図１８Ｂの同調共振器３０６ａを備え、コイルＬＲ、および、コイルＬＲと帯電端子ＴＲとの間に接続された垂直供給線を含む受信構造を考慮する。帯電端子ＴＲが、損失性導電性媒体２０３の上の規定の高さに位置していると、コイルＬＲおよび垂直供給線の総位相シフトΦは、同調共振器３０６ａの位置におけるウェーブチルトの角度（Ψ）に整合し得る。方程式（２２）から、ウェーブチルトが漸近的に以下となることを見て取ることができる。

（９７）
ここで、εｒは相対誘電率を含んでおり、σ１は、受信構造の位置における損失性導電性媒体２０３の導電率であり、ε０は自由空間の誘電率である。また、ω＝２πｆであり、ここで、ｆは励起周波数である。したがって、ウェーブチルトの角度（Ψ）は、方程式（９７）から特定され得る。
同調共振器３０６ａの総位相シフト（Φ＝θｃ+θｙ）は、コイルＬＲを通しての位相遅れ（θｃ）と、垂直供給線（θｙ）の位相遅れとの両方を含んでいる。垂直供給線の導体長さｌｗに沿う空間的な位相遅れは、θｙ＝βｗｌｗによって与えられ得る。ここで、βｗは、垂直供給線導体に関する伝播位相定数である。コイル（または螺旋遅れ線）に起因する位相遅れはθｃ＝βｐｌＣであり、ｌＣは物理的長さであり、以下は伝播因子である。

（９８）
ここで、Ｖｆは構造上の速度因子であり、λ０は供給周波数における波長であり、λｐは、速度因子Ｖｆの結果としての伝播波長である。一方または両方の位相遅れ（θｃ+θｙ）は、位相シフトΦをウェーブチルトの角度（Ψ）に整合させるように調整され得る。たとえば、タップの位置は、総位相シフトをウェーブチルトの角度に整合させる（Φ＝Ψ）ようにコイルの位相遅れ（θｃ）を調整するために、図１８ＢのコイルＬＲ上で調整することができる。たとえば、コイルの一部分は、図１８Ｂに示すように、タップ接続によってバイパスされ得る。垂直供給線導体も、コイルＬＲにタップを介して接続され得る。タップのコイル上の位置は、総位相シフトをウェーブチルトの角度に整合させるように、調整することができる。
同調共振器３０６ａの位相遅れ（Φ）が調整されると、帯電端子ＴＲのインピーダンスは、複素深さｚ＝−ｄ／２における完全導電性の像基底面に関する共振に同調するように調整され得る。このことは、コイルＬＲおよび垂直供給線の進行波位相遅れを変化させることなく、帯電端子Ｔ１の静電容量を調整することにより、達成され得る。この調整は、図９Ａおよび９Ｂに関して記載した調整に類似している。
複素像平面に対する、損失性導電性媒体２０３を「見下ろす」ように見られるインピーダンスは、以下によって与えられる。

（９９）
ここで、β０＝ω√（μ０ε０）である。地球上の垂直に偏光された供給源に関して、複素像平面の深さは以下によって与えられ得る。

（１００）
ここで、μ１は損失性導電性媒体２０３の透磁性であり、ε１＝εｒε０である。


（１０１）
ここで、ＣＲは、帯電端子ＴＲの自己容量であり、同調共振器３０６ａの垂直供給線導体を「見上げている」ように見られるインピーダンスは、以下によって与えられる。

（１０２）
また、同調共振器３０６ａのコイルＬＲを「見上げている」ように見られるインピーダンスは、以下によって与えられる。

（１０３）
損失性導電性媒体２０３を「見下ろす」ように見られる無効分（Ｘｉｎ）を、同調共振器３０６ａを「見上げる」ように見られる無効分（Ｘｂａｓｅ）に整合させることにより、誘導表面導波モードへの結合を最大化することができる。
次に図１８Ｃを参照すると、受信構造の頂部に帯電端子ＴＲを含まない同調共振器３０６ｂの例が示されている。この実施形態では、同調共振器３０６ｂは、コイルＬＲと帯電端子ＴＲとの間に結合した垂直供給線を含んでいない。したがって、同調共振器３０６ｂの総位相シフト（Φ）は、コイルＬＲを通しての位相遅れ（θｃ）のみを含んでいる。図１８Ｂの同調共振器３０６ａのように、コイルの位相遅れθｃは、方程式（９７）から特定されたウェーブチルトの角度（Ψ）に整合するように調整され得、これにより、Φ＝Ψとの結果となる。電力の抽出が表面導波モードに結合した受信構造で可能であるが、帯電端子ＴＲによって提供された可変無効負荷なしでは、誘導表面波との結合を最大化するように受信構造を調整することは困難である。
図１８Ｄを参照すると、受信構造を調整して、損失性導電性媒体２０３の表面上の誘導表面導波モードに実質的にモード整合させる例を示すフローチャート１８０が示されている。１８１で始まり、受信構造が帯電端子ＴＲを含んでいる（たとえば、図１８Ｂの同調共振器３０６ａの受信構造）場合、１８４において、帯電端子ＴＲが損失性導電性媒体２０３上の規定の高さに配置される。表面誘導波が誘導表面導波路プローブ２００によって確立されているため、帯電端子ＴＲの物理的高さ（ｈｐ）は、有効高さの物理的高さより下とすることができる。物理的高さは、帯電端子ＴＲの拘束された電荷を低減するか最小化するように選択することができる（たとえば、帯電端子の球の直径の４倍）。受信構造が帯電端子ＴＲを含んでいない（たとえば、図１８Ｃの同調共振器３０６ｂの受信構造）場合、フローは１８７に進む。
１８７では、受信構造の電気的位相遅れΦが、損失性導電性媒体２０３の局所的特性によって規定される複素ウェーブチルトの角度Ψに整合される。螺旋コイルの位相遅れ（θｃ）および／または垂直供給線の位相遅れ（θｙ）は、Φを、ウェーブチルト（Ｗ）の角度（Ψ）と等しくするように調整され得る。ウェーブチルトの角度（Ψ）は、方程式（８６）から特定され得る。電気的位相Φは、次いで、ウェーブチルトの角度に整合され得る。たとえば、電気的位相遅れΦ＝θｃ+θｙは、コイルＬＲの幾何学的パラメータおよび／または垂直供給線導体の長さ（または高さ）を変化させることにより調整することができる。
次に１９０において、帯電端子ＴＲの負荷インピーダンスが、同調共振器３０６ａの等価の像平面モデルを共振させるように同調し得る。導電性の像基底面１３９（図９Ａ）の受信構造の下の深さ（ｄ／２）は、方程式（１００）、および、局所的に測定され得る、受信構造における損失性導電性媒体２０３（たとえば地球）の値を使用して特定され得る。その複素深さを使用して、像基底面１３９と、または損失性導電性媒体２０３の物理的境界１３６（図９Ａ）との間の位相シフト（θｄ）は、θｄ＝β０ｄ／２を使用して特定され得る。損失性導電性媒体２０３を「見下ろす」ように見られるインピーダンス（Ｚｉｎ）は、次いで、方程式（９９）を使用して特定され得る。この共振関係は、誘導表面波との結合を最大化するように考慮され得る。
コイルＬＲの調整されたパラメータおよび垂直供給導体の長さに基づき、コイルＬＲおよび垂直供給線の速度因子、位相遅れ、および、インピーダンスが特定され得る。さらに、帯電端子ＴＲの自己容量（ＣＲ）は、たとえば方程式（２４）を使用して特定され得る。コイルＬＲの伝播因子（βｐ）は、方程式（９８）を使用して特定され得、垂直供給線のための伝播位相定数（βｗ）は、方程式（４９）を使用して特定され得る。コイルＬＲおよび垂直供給線の自己容量および特定された値を使用して、コイルＬＲを「見上げる」ように見られる同調共振器３０６ａのインピーダンス（Ｚｂａｓｅ）は、方程式（１０１）、（１０２）、および（１０３）を使用して特定され得る。
図９Ａの等価の像平面モデルも、図１８Ｂの同調共振器３０６ａに適用される。同調共振器３０６ａは、Ｚｂａｓｅの共振要素Ｘｂａｓｅが、ＺｉｎのＸｉｎの共振要素をキャンセルする、すなわち、Ｘｂａｓｅ+Ｘｉｎ＝０であるように、帯電端子ＴＲの負荷インピーダンスＺＲを調整することにより、複素像平面に関して共振するように同調され得る。したがって、同調共振器３０６ａのコイルを「見上げる」物理的境界１３６（図９Ａ）におけるインピーダンスは、損失性導電性媒体２０３内を「見下ろす」物理的境界１３６におけるインピーダンスの共役である。負荷インピーダンスＺＲは、帯電端子ＴＲによって見られる電気的位相遅れΦ＝θｃ+θｙを変化させることなく、帯電端子ＴＲの静電容量（ＣＲ）を変化させることにより、調整され得る。導電性の像基底面１３９に対する等価の像平面モデルの共振のために、負荷インピーダンスＺＲを同調させるため反復法を採用してもよい。この方式で、電場の、損失性導電性媒体２０３（たとえば、地球）の表面に沿っての誘導表面導波モードへの結合が向上されるか最大化され得る。
図１９を参照すると、磁気コイル３０９は、インピーダンス整合ネットワーク３３３を通して電気的負荷３３６に結合された受信回路を備えている。誘導表面波からの電力の受信および／または抽出を促進するために、磁気コイル３０９は、誘導表面波の磁束Ｈψが磁気コイル３０９を通過し、それにより、磁気コイル３０９内に電流を誘導し、その出力端子３３０において端子点電圧を生成するように、配置してもよい。単一巻き数のコイルに結合された誘導表面波の磁束は、以下によって示されている。

（１０４）

磁気コイル３０９の断面エリアにわたって一様な入射磁界との最大の結合に適合したＮ巻の磁気コイル３０９に関して、磁気コイル３０９の出力端子３３０において表れる開回路に誘導された電圧は、以下のようになる。

（１０５）
ここで、変数は上述のように規定される。磁気コイル３０９は、可能性のあるケースとして、誘導表面波の周波数に、分配共振器として、または、その出力端子３３０の両側のコンデンサと、同調され得、次いで、共役インピーダンス整合ネットワーク３３３を通して外部の電気的負荷３３６とインピーダンスが整合する。
磁気コイル３０９および電気的負荷３３６によって与えられる、結果として得られる回路は、適切に調整され、インピーダンス整合ネットワーク３３３を介して共役インピーダンスが整合されると推定すると、磁気コイル３０９内に誘導された電流が、電気的負荷３３６に最適に給電するように採用することができる。磁気コイル３０９によって与えられた受信回路は、物理的に接地されている必要がないという利点を有している。
図１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃ、および１９を参照すると、線形プローブ３０３、モード整合構造３０６、および磁気コイル３０９によって与えられた各受信回路は、各々が、上述の誘導表面導波路プローブ２００の実施形態のいずれか１つから伝達される電力の受信を促進する。このため、受信されたエネルギーは、電気的負荷３１５／３２７／３３６を、共役整合ネットワークを介して給電するために使用できることが分かる。このことは、放射電磁場の形態で伝達された、受信機で受信される場合がある信号と相反している。そのような信号は、かなり低い有効電力を有し、そのような信号の受信機は、伝達器をロードしない。
線形プローブ３０３、モード整合構造３０６、および磁気コイル３０９によって与えられた各受信回路が、誘導表面導波路プローブ２００に適用された励起源２１２（たとえば、図３、１２、および１６）をロードし、それにより、そのような受信回路が受ける誘導表面波を生成することも、上述の誘導表面導波路プローブ２００を使用して生成された本誘導表面波の特性である。このことは、上述の所与の誘導表面導波路プローブ２００によって生成される誘導表面波が伝達線モードを含むという事実を反映している。比較として、放射電磁波を生成する放射アンテナを駆動させる動力源は、採用される受信機の数に関わらず、受信機によってはロードされていない。
したがって、１つもしくは複数の誘導表面導波路プローブ２００および１つもしくは複数の線形プローブ３０３の形態の受信回路、同調されたモード整合構造３０６、ならびに／または、磁気コイル３０９は、ともに、無線分配システムを形成することができる。上に説明した誘導表面導波路プローブ２００を使用した誘導表面波の伝達距離が周波数に基づく場合、無線電力分配が広いエリアにわたって、地球規模でさえ達成され得ることが可能である。
従来の無線電力伝達／分配システムは今日、放射場、および、誘導性または無効近接場に結合したセンサからの「エネルギーハーベスティング」を含み、広く研究されている。対照的に、本無線給電システムは、妨げられていなければ永遠に失われる、放射の形態の電力を浪費しない。本件に開示された無線給電システムが、従来の相互リアクタンスに結合した近接場システムのように、極めて狭い範囲に限定されることもない。本明細書に開示の無線給電システムは、新規の表面誘導伝達線モードにプローブ結合し、このことは、導波路によって電力を負荷に送ること、または、遠方の発電機に直接線で繋げられた負荷に電力を送ることと等価である。伝達場の強度を維持するのに必要な電力と、表面導波路内で消散する電力（極めて低い周波数においては、６０Ｈｚにおける従来の高電圧電力線の伝達損失に比べて重要ではないため）を考慮しないことで、発電機の電力はすべて、所望の電気的負荷のみに行く。電気的負荷の要請が切断された場合、供給源の発電機は相対的にアイドリング状態になる。
次に図２０Ａ〜２０Ｅを参照すると、以下の議論に関連して使用される、様々な概略的シンボルの例が示されている。図２０Ａを特に参照すると、誘導表面導波路プローブ２００ａ、２００ｂ、２００ｃ、２００ｅ、２００ｄ、もしくは２００ｆのいずれか１つ、またはそれらの任意の変形形態を示すシンボルが示されている。以下の図面および議論では、このシンボルの表示は、誘導表面導波路プローブＰと呼ばれる。以下の議論を単純化するために、誘導表面導波路プローブＰに対するあらゆる参照は、誘導表面導波路プローブ２００ａ、２００ｂ、２００ｃ、２００ｅ、２００ｄ、もしくは２００ｆのいずれか１つ、またはそれらの変形形態に対する参照である。
同様に、図２０Ｂを参照すると、線形プローブ３０３（図１８Ａ）、同調共振器３０６（図１８Ｂ〜１８Ｃ）、または磁気コイル３０９（図１９）のいずれか１つを含んでいてよい誘導表面波受信構造を示すシンボルが記載されている。以下の図面および議論では、このシンボルの表示は、誘導表面波受信構造Ｒと呼ばれる。以下の議論を単純化するために、誘導表面波受信構造Ｒに対するあらゆる参照は、線形プローブ３０３、同調共振器３０６、もしくは磁気コイル３０９のいずれか１つ、またはそれらの変形形態に対する参照である。
さらに、図２０Ｃを参照すると、線形プローブ３０３（図１８Ａ）を特に示すシンボルが示されている。以下の図面および議論では、このシンボルの表示は、誘導表面波受信構造ＲＰと呼ばれる。以下の議論を単純化するために、誘導表面波受信構造ＲＰに対するあらゆる参照は、線形プローブ３０３またはその変形形態に対する参照である。
さらに、図２０Ｄを参照すると、同調共振器３０６（図１８Ｂ〜１８Ｃ）を特に示すシンボルが示されている。以下の図面および議論では、このシンボルの表示は、誘導表面波受信構造ＲＲと呼ばれる。以下の議論を単純化するために、誘導表面波受信構造ＲＲに対するあらゆる参照は、同調共振器３０６またはその変形形態に対する参照である。
さらに、図２０Ｅを参照すると、磁気コイル３０９（図１９）を特に示すシンボルが示されている。以下の図面および議論では、このシンボルの表示は、誘導表面波受信構造ＲＭと呼ばれる。以下の議論を単純化するために、誘導表面波受信構造ＲＭに対するあらゆる参照は、磁気コイル３０９またはその変形形態に対する参照である。
図２１は、様々な実施形態に係る、誘導表面導波路プローブＰ１、Ｐ２、およびＰ３を動作させる複数のワイヤレス電力供給者のサービスを受ける地理的領域２１００の一例を示す。ワイヤレス電力供給者のそれぞれが、すでに論じたように、誘導表面導波路プローブ電力伝達システムを使用して、それぞれのサービスエリア２１０６に電力を伝達する。たとえば、誘導表面導波路プローブＰ１を動作させるワイヤレス電力供給者は、サービスエリア２１０６ａに伝達し、誘導表面導波路プローブＰ２を動作させるワイヤレス電力供給者は、サービスエリア２１０６ｂに伝達し、誘導表面導波路プローブＰ３を動作させるワイヤレス電力供給者は、サービスエリア２１０６ｃに伝達する。
サービスエリア２１０６内の受信機は、すでに論じたように、伝達線モードを備える誘導表面波を伝達する、それぞれの誘導表面導波路プローブＰから電力を受信できる。サービスエリア２１０６のサイズは、たとえば、ワイヤレス電力供給者によって、対応する誘導表面導波路プローブＰによって電力が伝達される周波数の関数であってよい。より低い周波数は、より広いサービスエリア２１０６に関連付けられる。図２１ではサービスエリア２１０６が円形として示されているが、サービスエリア２１０６の実際の形状は、たとえば、大地導電率、地形、受信機がかける負荷、および他の因子によって影響され得ることを理解されたい。
図２１に示すワイヤレス電力供給者は、互いに重ならない周波数上で伝達するために、周波数分割多重を利用することができる。様々な例において、必要な距離に応じて、多くの異なる周波数を用いることができる。非限定的な例として、誘導表面導波路プローブＰ１を動作させるワイヤレス電力供給者は、９００ｋＨｚを用いてよく、誘導表面導波路プローブＰ２を動作させるワイヤレス電力供給者は、９２５ｋＨｚを用いてよく、誘導表面導波路プローブＰ３を動作させるワイヤレス電力供給者は、９３０ｋＨｚまたは他の周波数を用いてよい。周波数は、誘導表面導波路プローブＰが出す信号が干渉しないように選択されることができる。一実施形態では、ワイヤレス電力供給者の伝達システムは、従来のセルラー電話システムの配置と同様のハニカム配置に配置することができる。そのような配置は、周波数の再利用を最大化することができる。いくつかの実施形態では、単一のワイヤレス電力供給者が、同じ伝達装置または同一位置にある伝達装置を用いて、複数の周波数上で伝達することができる。
しかしながら、地理的領域２１００内の人々に最適にサービスを提供する目的から、図２１に示す配置が得られ得る。田舎の地理においてサービスを提供するためには、より広いサービスエリア２１０６（サービスエリア２１０６ｂなど）を用いてよく、他方、人口がより密集している地理においてサービスを提供するためには、より狭いサービスエリア（サービスエリア２１０６ｃなど）を用いてよい。サービスエリア２１０６は、複数の周波数上で伝達した電力を利用できる受信機に、増加した負荷を供給するために、重複してよい。一実施形態では、受信機は、受信機における電気的負荷のサイズに少なくとも部分的に基づいて、複数のワイヤレス電力供給者から電力を取り出すように構成されてよい。さらに、ワイヤレス電力供給者は、様々なコストで電力を提供する、競合する供給装置に対応していてよい。周波数アジャイル受信機は、複数のワイヤレス電力供給者を利用できる場合、最も低コストのワイヤレス電力供給者から電力を使用するように構成され得る。
たとえば、位置２１０９ａにある受信機は、誘導表面導波路プローブＰ１、Ｐ２、またはＰ３の任意の組み合わせから電力を取り出すことができる。しかしながら、位置２１０９ｂにある受信機は、誘導表面導波路プローブＰ１またはＰ２の任意の組み合わせから電力を取り出すことができる。位置２１０９ｂは、誘導表面導波路プローブＰ３のサービスエリア２１０６ｃの中に含まれていない。
ワイヤレス電力供給者の電力供給能力は、総負荷に基づいて変化してよい。空調装置および他の電化製品の電力需要は午後に最も高くなり得るため、午後２時から午後７時の間は、ワイヤレス電力供給者のピーク電力時間に対応するとする。ワイヤレス電力供給者は、需要を満たすために、追加のピーク発電容量をネットワーク上に設けることもある。そのようなピーク発電容量は、より高コストとなることがある、たとえば、水力発電ではなく、石油火力発電や天然ガスタービンとなることがある。したがって、ワイヤレス電力供給者により消費者に渡る電力コストは、ピーク時間の間に増加し得る。一部のケースでは、総負荷は、電力を確実に提供するための、ワイヤレス電力供給者の能力を飽和させることがあり、ワイヤレス電力供給者は電力を制限したり、電力へのアクセスを拒否したりすることもある。
サービス拒否および／または高コストを考慮して、複数のワイヤレス電力供給者のサービスエリア２１０６内の受信機は、より低コストおよび／またはより良い可用性の代替的な電力源を探すことができる。位置２１０９ａおよび２１０９ｂにおいて、代替的なワイヤレス電力供給者に切り替えることは、受信機が同調する周波数を切り替えることと同様に単純であり得る。
また、図２１の誘導表面導波路プローブＰは、可動式の誘導表面導波路プローブＰ、ならびに固定式の誘導表面導波路プローブＰを含んでよいことに留意されたい。必要に応じて増加した需要を満たすために、可動式の誘導表面導波路プローブＰは、所与のエリアに移動し、ネットワークに接続されてよい。たとえば、可動式の誘導表面導波路プローブＰは、スポーツイベント、大集会などで予測される需要増加に応じて、所与のエリアでネットワークに接続されてよい。
以下に記載するように、本開示の様々な実施態様は、ある位置において、ワイヤレス電力供給者からの異なる信号の可用性を発見し、所与のワイヤレス電力供給者からコストおよび／または可用性データを受信し、周波数アジャイル受信機において、１つ以上のワイヤレス電力供給者を選択し、各ワイヤレス電力供給者について電力使用量を計測し、ワイヤレス電力供給者に電力使用量を折り返し報告し、報告された使用量に少なくとも部分的に基づいて、ワイヤレス電力供給者における発電量を調整することを含む。
多周波数電力受信機の様々な実施形態について、図３２〜２７を参照して説明する。
図３８〜４０を参照して、周波数アジャイル電力受信機の様々な実施形態を説明する。
図２２を参照すると、様々な実施形態に係る受信機システム２４００ａの一例が示されている。受信機システム２４００ａは、誘導表面波受信構造Ｒ、インピーダンス整合ネットワーク２４０４、電気的負荷２４０６、電力計２４０９、および／または他の構成要素を含んでよい。誘導表面波受信構造Ｒは、誘導表面波を介して電力を受信できる多周波数および／または周波数アジャイル構造を備える。受信機システム２４００ａは、同時に複数の周波数を介して電力を受信可能であってよい。受信機システム２４００ａは、インピーダンス整合回路２４０４を介して、１つの周波数から別の周波数へと切り替え可能であってよい。
誘導表面波受信構造Ｒは、インピーダンス整合回路２４０４を介して、任意のタイプの負荷に対応し得る電気的負荷２４０６に電力を供給する。様々な実施形態において、電力は、直流電流（ＤＣ）または交流電流（ＡＣ）を介して供給される。すなわち、負荷は、伝達された周波数からＤＣ電力へと、電力を変換する能力を含んでよい。また、ＡＣ−ＡＣ変換を利用して、伝達された周波数から負荷のための所望の周波数に電力を変換してもよい。交流電流が望ましい場合、電力は６０Ｈｚ、５０Ｈｚ、または別の周波数で供給されてよく、電力を搬送する誘導表面波の周波数と同じである必要はない。電力計２４０９に結合されるセンサ２４１２は、誘導表面波受信構造Ｒと電気的負荷２４０６との間の電力供給線に配置されてよい。センサ２４１２は、電気的負荷２４０６による電力使用量を検出する。この点に関し、センサ２４１２は、電力供給線を介して使用される電力、電流、および電圧の少なくとも一つを検出してもよい。
電力計２４０９は、給電制御回路２４１５、使用量報告回路２４１８、および／または他の構成要素を備えていてよい。給電制御回路２４１５は、１つ以上のワイヤレス電力供給者を選択するために、周波数制御線２４１９を介してインピーダンス整合回路を制御することができる。この点に関し、給電制御回路２４１５は、誘導表面波受信構造Ｒが受信する１つ以上の電力周波数を指定して、電力を受信してもよい。周波数制御線２４１９は、可変コンデンサの調整、可変インダクタの調整、および／または他の類似の動作を行わせて、インピーダンス整合回路２０４０が特定の周波数に同調されるようにしてよい。
給電制御回路２４１５は、様々な因子のうちのいずれかに少なくとも部分的に基づいて、電力供給者を選択してよい。受信機システム２４００ａの現在位置によって、どのワイヤレス電力供給者が利用可能かを判定することができる。このために、給電制御回路２４１５は位置情報（たとえば、全地球測位システム（ＧＰＳ）を介して取得した位置情報または手動で入力したアドレス）を使用して、所与の位置において利用可能なワイヤレス電力供給者を調べることができる。ワイヤレス電力供給者がある位置にサービスを提供する能力は、時と共に変わり得る。たとえば、電力供給者Ａと電力供給者Ｂとは、所与の時間Ｔにおいて位置Ｑにサービスを提供し得る。
１つ以上のワイヤレス電力供給者に関連付けられている現在のコスト情報は、コストを最小化することに少なくとも部分的に基づく選択を決定づけるものであってよい。たとえば、非ピーク時間の間、電力供給者Ａは、＄０．１０／ｋＷｈ請求する一方、電力供給者Ｂは、＄０．０４／ｋＷｈ請求し得る。ピーク時間の間、電力供給者Ａは、＄０．１０／ｋＷｈ（非ピーク時から変更なし）請求する一方、電力供給者Ｂは、＄０．２０／ｋＷｈ（非ピーク時よりも大幅に増加）請求し得る。いくつかの実施形態では、コストは、受信機の位置に少なくとも部分的に基づいて評価されてよい。たとえば、伝達プローブにより近い受信機は、より低い料金を設定される一方、伝達プローブから離れている受信機は、より高い料金を設定され得る。
電気的負荷２４０６による現在の電力使用量もまた、電力供給者の選択を決定づけるものであってよい。電気的負荷２４０６の使用する電力が比較的少ない場合、電力のコストは、電力品質よりも低い因子となり得る。対照的に、電気的負荷２４０６の使用する電力量が多い場合、電力のコストが重要な因子となり得る。
電気的負荷２４０６によるサービスレベル要件もまた、電力供給者の選択の因子となり得る。異なる電力供給者は、それぞれ異なるレベルの電力品質および／または可用性に関連付けられ得る。品質の問題は、受信機の位置、電力供給者にかかる負荷、および／または他の因子に起因して生じ得る。可用性に関して、たとえば、太陽電池を利用する電力供給者は、夜間に電力を伝達できないことがある。一部のケースでは、ワイヤレス電力供給者は、重要性で劣る受信機をシステムから取り除いて、システム品質および／または可用性を維持することがある。さらに、一部のケースでは、ワイヤレス電力供給者は、特定の承認された顧客だけが受信機を使用する権限を与えられる、クローズドシステムを運営することがある。
電気的負荷２４０６における電力損失が、人命喪失や傷害の可能性をもたらす場合、コストではなく電力品質が重要因子となり得る。しかしながら、一部の電力使用は、電力のコストが低い他の時間に再スケジューリングされてよい。一部のケースでは、受信機システム２４００ａは、無線で伝達される電力と、従来の有線ベースの送電網で伝達される電力との間で切り替え可能であってよい。
使用量報告回路２４１８は、ワイヤレス電力供給者に電力使用量を折り返し伝達するために使用される。いくつかの実施形態では、使用量報告回路２４１８は、電力計２４０９のローカルメモリに電力使用量履歴を格納してもよい。使用量報告回路２４１８は、リアルタイムで、定期的な間隔で、既定のイベントに応じて、および他のタイミングの少なくともいずれかで、電力使用量を折り返し伝達してもよい。使用量報告回路２４１８は、以下に記載するような様々な手法に従って、使用量データを報告するように構成されることができる。さらに、受信機システム２４００ａが報告した使用量データをワイヤレス電力供給者が用いて、発電パラメータおよび／または伝達パラメータを調整してもよい。
いくつかの実施形態では、電気的負荷２４０６は、潜在的に多くの用途による総負荷からなっていてよい。たとえば、電気的負荷２４０６は、従来の有線送電網を介して、電力会社の顧客がかける負荷に対応し得る。そのような場合、受信機システム２４００は、最も低コストの電力供給者から卸電力を取得するために、電力供給者によって操作されてよい。
図２３を参照すると、様々な実施形態に係るネットワーク環境２５００が示されている。ネットワーク環境１００は、複数の給電（電力供給者）システム２５０３ａ．．．２５０３Ｎと、複数の電力計２４０９ａ．．．２４０９Ｎとを含み、これらはネットワーク２５０６を介して互いにデータ通信可能である。ネットワーク２５０６は、たとえば、インターネット、イントラネット、エクストラネット、広域ネットワーク（ＷＡＮ）、ローカル・エリア・ネットワーク（ＬＡＮ）、有線ネットワーク、無線ネットワーク、ケーブルネットワーク、衛星ネットワーク、セルラネットワーク、または他の好適なネットワークなど、あるいは２つ以上のこのようなネットワークの任意の組み合わせを含む。
各給電システム２５０３は、たとえば、サーバコンピュータまたはコンピューティング能力を提供する任意の他のシステムを備えていてよい。あるいは、給電システム２５０３は、たとえば、１つ以上のサーババンクもしくはコンピュータバンクまたは他の配置に配置され得る、複数のコンピューティングデバイスを利用してもよい。そのようなコンピューティングデバイスは、単独設置で配置されてもよいし、多くの異なる地理的位置の中に分散されてもよい。たとえば、給電システム２５０３は、ホスト型コンピューティングリソース、グリッドコンピューティングリソース、および／または任意の他の分散型コンピューティング構成を全体として構成し得る、複数のコンピューティングデバイスを含んでよい。一部のケースでは、給電システム２５０３は、処理、ネットワーク、記憶装置、または他のコンピューティング関連リソースの割り当てられた容量が時と共に変化し得る、エラスティックコンピューティングリソースに相当してもよい。
次に、ネットワーク環境２５００の様々な構成要素の動作の概要を提供する。給電システム２５０３は、ネットワーク２５０６を介して電力計２４０９にコストデータ２５０９と可用性データ２５１２とを伝達するように構成される。コストデータ２５０９は、特定のワイヤレス電力供給者に適用可能なレートスケジュールを示し得る。コストデータ２５０９は、現在のレートと、過去のレートと、将来のレートとを含んでもよい。レートは、第１のレベルの使用量があるレートと評価され、第２のレベルの使用量がまた別のレートと評価されるように段階的であってよい。コストデータ２５０９は、特定の顧客または使用量タイプに特化したものであってもよいし、一般的に適用可能なレートを含んでもよい。コストデータ２５０９は、位置固有のレートを含んでもよい。たとえば、市または他の区域のレートは、フランチャイズ料、税、および／または他の料金のために、より高くなり得る。
可用性データ２５１２は、１つ以上のワイヤレス電力供給者が利用可能な電力容量を有するかどうか、また有する場合、どの周波数においてであるかを示していてよい。可用性データ２５１２は、伝達プローブのための基準位置、潜在的には、様々な距離における信号品質および／または電力伝送容量を示す１つ以上の指標を示していてよい。たとえば、可用性データ２５１２は、ワイヤレス電力供給者が、所与の基準位置において、１００ｋＨｚで利用可能な２．５ＭＷの電力容量を有することを示してよい。可用性データ２５１２は、所与のワイヤレス電力供給者からの電力消費が可能な特定の顧客および／または顧客の分類を示してよい。
電力計２４０９は、それぞれの給電システム２５０３に電力使用量データ２５１５を伝達するように構成される。様々な実施形態において、使用量データ２５１５は、現在消費された電力、ある期間に消費された電力、一意の顧客識別情報、対応する受信機システム２４００ａ（図２２）の識別情報、対応する受信機システム２４００ａの位置の識別情報、電力が消費された周波数もしくは複数の周波数の識別情報、電力が消費された具体的な伝達局の識別情報、電気的負荷２４０６のタイプ、および他の情報の少なくとも一つを含んでよい。
一部のケースでは、電力計２４０９は、電力容量を確保するために、および／または電力を受信する許可を得るために、給電システム２５０３と通信してもよい。いくつかの実施形態では、認可されるまで電力を取得しないように特に構成される受信機システム２４００ａに依存してもよい。他の実施形態では、ある形態のスクランブリングおよび／または暗号化が使用されてもよい。たとえば、ワイヤレス電力供給者は、周波数をランダムに切り替えること、および／または電力伝達を有効化もしくは無効化することを行うように構成されてよい。電力をうまく、または少なくとも途切れずに受信するためには周波数をシフトさせるパターンを理解することが必要となり得る。従って、パターンを符号化する鍵（キー）が認可された受信機システム２４００ａに提供されてよい。鍵は、暗号化通信を介して提供されてよい。
ここで図２４を参照すると、様々な実施形態に係る受信機システム２４００ｂの一例が示されている。受信機システム２４００ａ（図２２）とは対照的に、受信機システム２４００ｂは、電気的負荷２４０６の一部分として負荷変調器２５３０を含む。負荷変調器２５３０は、電気的負荷２４０６と並列であってもよいし、直列であってもよい。負荷変調器２５３０は、電気的負荷２４０６の振幅を変調することで、電力が取り出されるワイヤレス電力供給者に情報を伝えるように構成される。
一実施形態では、ワイヤレス電力供給者は、誘導表面導波路プローブＰから見た総電気的負荷を検出できる。この特徴を使用して、総電気的負荷を変調して、電力計２４０９が報告する電力使用量データ２５１５などの情報を伝えてよい。負荷の変調は、電気的負荷２４０６に供給される電力と干渉または電力を遮断しないように構成される。加えて、電気的負荷２４０６が消費する電力における自然変動とは区別されるように変調の性質を選択してよい。さらに、負荷変調器２５３０は、他の受信機システム２４００ｂの負荷変調器２５３０との競合を回避するように構成されてよい。キャリアセンシング、競合検出、競合回避などに類似の手法を利用してよい。周波数分割および／または時分割多重技法を利用して、所与のワイヤレス電力供給者に関して無数の負荷変調器２５３０の共存を可能にしてもよい。
続いて図２５を参照すると、様々な実施形態に係る受信機システム２４００ｃの一例が示されている。受信機システム２４００ｂ（図２４）とは対照的に、受信機システム２４００ｃは、ワイヤレス電力供給者からデータをインバンド方式で受信するように構成されてよい。すなわち、電力を搬送する誘導表面波に埋め込まれたデータ伝送を受信可能なデータ復調器２５３３は、インピーダンス整合回路２４０４から、または誘導表面波受信構造Ｒ自体からの受信信号を傍受（intercept）してもよい。たとえば、誘導表面波は、データ信号を搬送するために、周波数、位相、および／または振幅が変化し得る。データ復調器２５３３は、これらのデータ伝送を復調して、電力計２４０９に、具体的には給電制御回路２４１５に、電力供給者データ２５３６を供給してよい。電力供給者データ２５３６は、コストデータ２５０９（図２３）、可用性または容量データ２５１２（図２３）、および他のデータの少なくとも一つを含んでよい。
負荷変調器２５３０とデータ復調器２５３３とを追加することにより、ワイヤレス電力伝達システムの往路および帰路の通信がインバンド方式で円滑にされ得る。よって、ネットワーク環境２５００（図２３）と併せて説明した動作は、別個のネットワーク２５０６（図２３）なしで、インバンド方式で行われることができる。しかしながら、様々な実施形態において、コストデータ２５０９、可用性データ２５１２、および／または電力使用量データ２５１５については、インバンド通信とアウト・オブ・バンド通信とを混合した通信を採用してよいことを理解されたい。
図４１〜４５を参照して、負荷変調器２５３０を使用する実施形態に関するさらなる詳細を説明する。
図２６を参照すると、様々な実施形態に係るワイヤレス電力供給者２７００が示されている。ワイヤレス電力供給者２７００は、たとえば、給電システム２５０３と、ジェネレータ制御部２７０３と、誘導表面導波路プローブＰとを含んでよい。給電システム２５０３は、電力計２４０９（図２３）から電力使用量データ２５１５を受信するように動作可能であってよい。給電システム２５０３は、電力使用量データ２５１５を処理することで、誘導表面導波路プローブＰの総負荷を判定してよい。
総負荷情報を使用して、給電システム２５０３は、ジェネレータ制御部２７０３に命令して、誘導表面導波路プローブＰに関連付けられている発電機による発電に関連付けられている様々なパラメータを調整することができる。たとえば、ジェネレータ制御部２７０３は、需要を満たすために追加的な発電容量を組み込むこと、および／または増加した負荷に合うように発電機を動作させることを行ってよい。逆に、総負荷が減少した場合、ジェネレータ制御部２７０３は、発電容量を除去または無効化する、および／または減少した負荷に合うように発電機を動作させてよい。様々な実施形態において、その時の負荷に効率的な方法で対応するために、電力使用量データ２５１５に応じて、誘導表面導波路プローブＰの様々なパラメータを調整してもよい。最終的に、任意の特定の時間における負荷の性質を考慮して、発電機または他の電源は、それぞれの誘導表面導波路プローブＰの帯電端子上に一定の電圧または電荷を維持するように駆動される。
次に図２７を参照すると、様々な実施形態に係る、給電システム２５０３の一部の動作の一例を提供するフローチャートが示されている。図２７のフローチャートは、本明細書で説明するような給電システム２５０３の一部の動作を実施するために採用され得る多くの異なるタイプの機能構成のうちの一例を提供するものにすぎないことを理解されたい。あるいは、図２７のフローチャートは、１つ以上の実施形態に係る給電システム２５０３で実施される方法の要素の一例を描写するものとしてみてもよい。
３００３から開始すると、給電システム２５０３は、受信機システム２４００（図２２）から電力容量に関する要求を受信してよい。３００６において、給電システム２５０３は、受信機システム２４００の位置を判定してよい。一部のケースでは、要求および／または後続の通信において、たとえばＧＰＳ座標により、受信機システム２４００の位置が特定されてもよい。あるいは、受信機システム２４００は、固定した位置に関連付けられてよく、給電システム２５０３は、データストアで当該固定した位置を調べてもよい。
３００９において、給電システム２５０３は、受信機システム２４００に関連する電気的負荷２４０６（図２２）を判定してよい。電気的負荷２４０６は、可変でなくてもよく、かつ受信機システム２４００の識別情報に関連付けられて格納されたデータに格納されていてもよい。あるいは、電気的負荷２４０６は、受信機システム２４００からの要求および／または後続の通信によって指定されてもよい。
３０１２において、給電システム２５０３は、受信機システム２４００の１つ以上の電力周波数に対する割り当てを判定してよい。給電システム２５０３は、顧客の位置、顧客のタイプなどに基づいてサービスを顧客に提供できる誘導表面導波路プローブシステムを判定してよい。さらに、給電システム２５０３は、そのようなシステムが現在利用可能な容量を判定してよい。３０１５において、給電システム２５０３は、コスト、可用性、および／または他のパラメータを含む割り当ての提案を受信機システム２４００に知らせてよい。
３０１８において、給電システム２５０３は、受信機システム２４００から電力接続を進めたい旨の確認を得てよい。３０２１において、給電システム２５０３は、受信機システム２４００を受け入れるために、発電容量を調整する必要があるかどうかを判定してよい。必要がある場合、給電システム２５０３は、３０２４に進み、受信機システム２４００に関連する予測される電気的負荷２４０６を受け入れるために発電容量を調整してよい。給電システム２５０３は、３０２７に進む。発電容量を調整する必要がない場合、給電システム２５０３は、３０２１から３０２７に進む。
３０２７において、給電システム２５０３は、電力容量が利用可能であり準備ができていることを、受信機システム２４００に通知してよい。そのような通知において、給電システム２５０３は、周波数変化パターン（たとえば、周波数ホッピング）および／または盗電防止手段を乗り越えるための他のデータを含む、電力を受信するために必要な情報を伝達してよい。３０３０において、給電システム２５０３は、受信機システム２４００が負荷を生成すると、受信機システム２４００に対するワイヤレス電力伝達を開始する。その後、給電システム２５０３のこの部分の動作は終了する。
図２７のフローチャートは、ワイヤレス電力伝達を開始するために、ハンドシェイク通信手順の一例を説明するものであるが、そのような手順の様々なタスクを任意選択的に設けてよいことを理解されたい。たとえば、受信機システム２４００は、電力周波数を自動的に発見可能であってよく、また受信機システム２４００は、「自己申告（ｈｏｎｏｒ）」システムにより、電力使用量を報告するように構成されてよい。換言すると、いくつかの実施形態では、給電システム２５０３による事前承認は行われないこともある。受信機システム２４００は、それぞれの給電システム２５０３に電力使用量を適切に報告するように、確実に改ざんされないように様々な技法を用いて堅牢にされてよい。
次に図２８を参照すると、様々な実施形態に係る、給電システム２５０３の別の部分の動作の一例を提供するフローチャートが示されている。図２８のフローチャートは、本明細書で説明するような給電システム２５０３の一部の動作を実施するために採用され得る多くの異なるタイプの機能構成のうちの一例を提供するものにすぎないことを理解されたい。あるいは、図２８のフローチャートは、１つ以上の実施形態に係る給電システム２５０３で実施される方法の要素の一例を描写するものとしてみてもよい。
３１０３から開始すると、給電システム２５０３は、複数の受信機システム２４００（図２２）から電力使用量データ２５１５（図２３）の複数の報告を受信してよい。これらの報告から、３１０６において、給電システム２５０３は、誘導表面導波路プローブ上の総負荷を判定してよい。いくつかの実施形態では、給電システム２５０３は、誘導表面導波路プローブＰの接地杭における電流を測定することによって、発電機もしくはソーラーファームなどの電源から誘導表面導波路プローブＰに供給される電流および電圧を判定することによって、またはそれぞれの誘導表面導波路プローブＰの構成要素に対する他の測定値を取得することによって、総負荷を判定可能であってよい。
３１０９において、給電システム２５０３は、システムの総負荷、および／または所与の誘導表面導波路プローブＰの上方の端子上の電圧または電荷などの他の動作パラメータに少なくとも部分的に基づいて、電力容量を増加するかどうかを判定してよい。容量を増加する場合、給電システム２５０３は、３１１２に進み、発電機または他の電源の動作パラメータを調整して、電力容量を増加させてよい。すなわち、給電システム２５０３は、多くの発電容量をネットワーク上に設けるように、ジェネレータ制御部２７０３（図２６）と通信してよい。給電システム２５０３は、３１１５に進む。
あるいは、３１０９において、給電システム２５０３が電力容量を増加しないと判定した場合、給電システム２５０３は、３１０９から３１１８に移る。３１１８において、給電システム２５０３は、総負荷に少なくとも部分的に基づいて、電力容量を減少させるかどうかを判定してよい。容量を減少させる場合、給電システム２５０３は、３１２１に進み、発電機または他の電源の動作パラメータを調整して、電力容量を減少させてよい。このことは、発電容量をネットワークから切り離すように、ジェネレータ制御部２７０３と通信することによってなされてよい。給電システム２５０３は、３１１５に進む。
３１１５において、給電システム２５０３は、１つ以上の受信機システム２４００を他の誘導表面導波路プローブに移すかどうかを判定する。たとえば、誘導表面導波路プローブにかかる負荷が最大化し、１つ以上の受信機システム２４００を他の周波数で動作するシステムに移動させて、過負荷を防ぐ必要があることがある。いくつかの実施形態では、移動される受信機システム２４００は、少なくともなんらかの電力を得るために、既存の周波数上で動作し続けてもよいが、移された周波数でも動作してもよい。１つのシナリオでは、その時の周波数における誘導表面導波路プローブを停止させる程度まで総負荷が低下したことがあり、既存の受信機システム２４００は別の周波数に移されることとなる。
１つ以上の受信機システム２４００が移される場合、３１２４において、給電システム２５０３は、新しい受信機割り当てを生成してよい。次いで、給電システム２５０３は、３１２７において、影響される受信機システム２４００に通知を送信してよい。その後、給電システム２５０３のこの部分の動作は終了する。
次に図２９を参照すると、様々な実施形態に係る、受信機システム２４００（図２２）の一部の動作の一例を提供するフローチャートが示されている。図２９のフローチャートは、本明細書で説明するような受信機システム２４００の一部の動作を実施するために採用され得る多くの異なるタイプの機能構成のうちの一例を提供するものにすぎないことを理解されたい。あるいは、図２９のフローチャートは、１つ以上の実施形態に係る受信機システム２４００で実施される方法の要素の一例を描写するものとしてみてもよい。
３２０３から開始すると、受信機システム２４００は、利用可能なワイヤレス電力供給者を発見してよい。この発見には、周波数伝達スペクトルのスキャン、インターネットを介した１つ以上の給電システム２５０３（図２３）との通信、または別の手法を含んでよい。発見には、コスト、可用性、および／または他の因子に関する情報を取得することを含まれてよい。３２０６において、受信機システム２４００は、予測される電気的負荷２４０６（図２２）を判定してよい。３２０９において、受信機システム２４００は、電力を得る１つ以上のワイヤレス電力供給者を選択してよい。選択に影響する因子は、たとえば、コスト、可用性、信頼性などを含んでよい。
３２１２において、受信機システム２４００は、選択されたワイヤレス電力供給者（複数可）からの電力を要求してよい。３２１５において、受信機システム２４００は、選択されたワイヤレス電力供給者（複数可）から電力の受信を開始してよい。３２１８において、受信機システム２４００は、電気的負荷２４０６によるその時点の電力使用量を判定してよい。３２２１において、受信機システム２４００は、対応するワイヤレス電力供給者に電力使用量を報告してよい。
３２２４において、受信機システム２４００は、１つ以上のワイヤレス電力供給者から電力供給者データを受信してよい。この電力供給者データは、更新された可用性、コスト、周波数、および／または他の情報を含んでよい。３２２７において、受信機システム２４００は、その動作を調整するかどうかを判定する。調整しない場合、受信機システム２４００は、３２１５に戻り、ワイヤレス電力供給者（複数可）から電力の受信を続ける。
動作を調整する場合、受信機システム２４００は、３２３０に進み、選択されたワイヤレス電力供給者および／または他の動作パラメータを調整する。たとえば、受信機システム２４００は、より低コストの電力供給者に切り替えてよく、または受信機システム２４００は、増加した電気的負荷２４０６を処理するために別の電力供給者を加えてもよい。その後、受信機システム２４００は、３２１５に戻り、調整されたパラメータを用いて電力の受信を続ける。
図３０を参照すると、本開示の一実施形態に係る給電システム２５０３の概略的なブロック図が示されている。給電システム２５０３は、１つ以上のコンピューティングデバイス４０００を含んでよい。各コンピューティングデバイス４０００は、たとえばプロセッサ４００３とメモリ４００６とを有し、それら両方がローカルインタフェース４００９に結合される、少なくとも１つのプロセッサ回路を含む。このために、各コンピューティングデバイス４０００は、たとえば、少なくとも１つのサーバコンピュータまたは同様のデバイスを備えてよい。ローカルインタフェース４００９は、たとえば付随するアドレス／制御バスまたは他のバス構造を有するデータバスを備えてよいことがわかる。
メモリ４００６には、データと、プロセッサ４００３が実行可能ないくつかのコンポーネントとの両方が格納されている。具体的には、給電ロジック４０１２と、潜在的には他のアプリケーションとが、メモリ４００６に格納され、プロセッサ４００３によって実行可能である。また、データストア４０１５と他のデータとがメモリ４００６に格納されていてよい。加えて、オペレーティングシステムがメモリ４００６に格納され、プロセッサ４００３によって実行可能であってよい。
図３１を参照すると、本開示の一実施形態に係る電力計２４０９の概略的なブロック図が示されている。電力計２４０９は、たとえばプロセッサ４１０３とメモリ４１０６とを有し、それら両方がローカルインタフェース４１０９に結合される、少なくとも１つのプロセッサ回路を含んでよい。このために、電力計２４０９は、たとえば、少なくとも１つのコンピュータまたは同様のデバイスを備えてよい。ローカルインタフェース４１０９は、たとえば、付随するアドレス／制御バスまたは他のバス構造を有するデータバスを備えてよいことがわかる。
メモリ４１０６には、データと、プロセッサ４１０３が実行可能ないくつかのコンポーネントとの両方が格納されている。特に、プロセッサ４１０３を給電制御回路２４１５（図２２）に変換する給電制御ロジック４１１８と、プロセッサ４１０３を使用量報告回路２４１８（図２２）に変換する使用量報告ロジック４１２１と、潜在的には他のアプリケーションとがメモリ４１０６に格納され、プロセッサ４１０３によって実行可能である。また、データストア４１１５と他のデータとがメモリ４１０６に格納されていてよい。加えて、オペレーティングシステムがメモリ４１０６に格納され、プロセッサ４１０３によって実行可能であってよい。
図３０と図３１との両方を参照すると、メモリ４００６、４１０６に格納され、プロセッサ４００３、４１０３によって実行可能な他のアプリケーションがあってよいことが理解されよう。本明細書で説明したあらゆる構成要素がソフトウェアの形態で実施される場合、たとえば、Ｃ、Ｃ＋＋、Ｃ＃、オブジェクティブＣ、Ｊａｖａ（登録商標）、ＪａｖａＳｃｒｉｐｔ（登録商標）、Ｐｅｒｌ、ＰＨＰ、Ｖｉｓｕａｌ Ｂａｓｉｃ（登録商標）、Ｐｙｔｈｏｎ（登録商標）、Ｒｕｂｙ、Ｆｌａｓｈ（登録商標）、または他のプログラミング言語などの、多数のプログラミング言語のうちのいずれか１つを採用してよい。
いくつかのソフトウェアコンポーネントが、メモリ４００６、４１０６に格納され、プロセッサ４００３、４１０３によって実行可能である。これに関して、「実行可能」という用語は、プロセッサ４００３、４１０３によって最終的に実行され得るプログラムファイルを意味する。実行可能なプログラムの例は、たとえば、メモリ４００６、４１０６のランダムアクセス部分に読み込みでき、プロセッサ４００３、４１０３が実行可能な形式で機械語に変換され得るコンパイルされたプログラム、メモリ４００６、４１０６のランダムアクセス部分に読み込みでき、プロセッサ４００３、４１０３が実行可能な、オブジェクトコードなどの適切な形式で表現され得るソースコード、またはプロセッサ４００３、４１０３で実行するために、メモリ４００６、４１０６のランダムアクセス部分において命令を生成するように、別の実行可能プログラムで解釈され得るソースコードなどであってよい。実行可能なプログラムは、たとえば、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）、読取専用メモリ（ＲＯＭ）、ハードドライブ、半導体ドライブ、ＵＳＢフラッシュドライブ、メモリカード、コンパクトディスク（ＣＤ）もしくはデジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）などの光ディスク、フロッピーディスク（登録商標）、磁気テープ、または他のメモリコンポーネントを含む、メモリ４００６、４１０６の任意の部分または構成要素に格納されてよい。
メモリ４００６、４１０６は、揮発性および不揮発性の両方のメモリおよびデータ記憶コンポーネントを含むものとして本明細書において定義される。揮発性コンポーネントは、電力が失われた際にデータ値を保持しないものである。不揮発性コンポーネントは、電力が失われた際にデータ値を保持するものである。よって、メモリ４００６、４１０６は、たとえば、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）、読取専用メモリ（ＲＯＭ）、ハード・ディスク・ドライブ、半導体ドライブ、ＵＳＢフラッシュドライブ、メモリカードリーダを介してアクセスされるメモリカード、関連するフロッピーディスク（登録商標）ドライブを介してアクセスされるフロッピーディスク（登録商標）、光ディスクドライブを介してアクセスされる光ディスク、適切なテープドライブを介してアクセスされる磁気テープ、および／または他のメモリコンポーネント、あるいはこれらのメモリコンポーネントのうちの任意の２つ以上の組み合わせを含んでよい。加えて、ＲＡＭは、たとえば、スタティック・ランダム・アクセス・メモリ（ＳＲＡＭ）、ダイナミック・ランダム・アクセス・メモリ（ＤＲＡＭ）、または磁気ランダム・アクセス・メモリ（ＭＲＡＭ）および他の同様のデバイスを含んでよい。ＲＯＭは、たとえば、プログラマブル読取専用メモリ（ＰＲＯＭ）、消去可能プログラマブル読取専用メモリ（ＥＰＲＯＭ）、電気的消去可能プログラマブル読取専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、または他の同様のメモリデバイスを含んでよい。
また、プロセッサ４００３、４１０３は、複数のプロセッサ４００３、４１０３および／または複数のプロセッサコアを表してよく、メモリ４００６、４１０６は、それぞれ、並列処理回路で動作する複数のメモリ４００６、４１０６を表してよい。このような場合、ローカルインタフェース４００９、４１０９は、複数のプロセッサ４００３、４１０３のうちの任意の２つの間、任意のプロセッサ４００３、４１０３と任意のメモリ４００６、４１０６との間、またはメモリ４００６、４１０６のうちの任意の２つの間などにおける通信を促進する適切なネットワークであってよい。ローカルインタフェース４００９、４１０９は、の通信を調整するように設計された追加的なシステムを備えてよく、たとえば負荷分散を行うことを含む。プロセッサ４００３、４１０３は、電気的またはなんらかの他の利用可能な構造であってよい。
給電ロジック４０１２、給電制御ロジック４１１８、使用量報告ロジック４１２１、および本明細書で説明される他の様々なシステムは、上述したように、汎用ハードウェアによって実行されるソフトウェアまたはコードで実施されてよいが、これらはまた代替的に、専用ハードウェア、またはソフトウェア／汎用ハードウェアと専用ハードウェアとの組み合わせで実施されてよい。専用ハードウェアで実施される場合、いくつかの技術のいずれか１つまたは組み合わせを利用する回路または状態マシンとしてそれぞれを実現できる。これらの技術は、限定されるものではないが、１つ以上のデータ信号を入力した時に様々なロジック機能を実施するためのロジックゲートを有する離散ロジック回路、適切なロジックゲートを有する特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ）、または他の構成要素などを含んでよい。このような技術は当業者に一般的に周知のものであり、そのため本明細書では詳細に説明しない。
図２７、図２８、および図２９のフローチャートは、給電システム２５０３と受信機システム２４００との一部に実装された機能および動作を示している。ソフトウェアで実施した場合、各ブロックは、特定された論理的機能（複数可）を実施するためのプログラム命令を含むモジュール、セグメント、またはコードの部分を表してよい。プログラム命令は、プログラミング言語で書かれた人間に読める命令文を含むソースコード、またはコンピュータシステムまたは他のシステムにおけるプロセッサ４００３、４１０３などの適切な実行システムによって認識可能な数値命令を含む機械語の形態で実施されてよい。機械語は、ソースコードなどから変換されてよい。ハードウェアで実施した場合、各ブロックは、特定された論理機能（複数可）を実施するための回路またはいくつかの相互に接続された回路を表してよい。
図２７、図２８、および図２９のフローチャートは、具体的な実行順序を示しているが、実行順序は図示のものとは異なってよいことを理解されたい。たとえば、２つ以上のブロックの実行順序は、図示の順番に対してスクランブルされてもよい。また、図２７、図２８、および図２９において連続する２つ以上のブロックは、同時にまたは部分的に同時に実行されてよい。さらに、いくつかの実施形態では、図２７、図２８、および図２９に示すブロックのうちの１つ以上を省略または除外してよい。加えて、任意の数のカウンタ、状態変数、警告セマフォ、またはメッセージが、拡張ユーティリティ、課金、性能測定、またはトラブルシューティング支援機能などを提供する目的で、本明細書で説明する論理フローに加えられてもよい。すべてのこのような変形は、本開示の範囲内であることを理解されたい。
また、給電ロジック４０１２、給電制御ロジック４１１８、および使用量報告ロジック４１２１を含む、ソフトウェアまたはコードからなる本明細書で説明される任意のロジックまたはアプリケーションは、たとえば、コンピュータシステムまたは他のシステムにおけるプロセッサ４００３、４１０３などの命令実行システムで使用するため、またはこれと関連する、任意の持続的コンピュータ可読媒体で実施できる。この意味で、ロジックは、たとえば、コンピュータ可読媒体から取得され、命令実行システムによって実行できる命令および宣言を含む命令文を含んでよい。本開示の文脈では、「コンピュータ可読媒体」は、命令実行システムで使用するための、またはこれと関連する、本明細書で説明されるロジックまたはアプリケーションを収容、格納、または保持できる任意の媒体であり得る。
コンピュータ可読媒体は、たとえば、磁気、光、または半導体媒体などの多くの物理媒体のいずれか１つからなっていてよい。好適なコンピュータ可読媒体のより具体的な例は、磁気テープ、磁気フロッピーディスク（登録商標）、磁気ハードドライブ、メモリカード、半導体ドライブ、ＵＳＢフラッシュドライブ、または光ディスクを含むが、これらに限定されるものではない。また、コンピュータ可読媒体は、たとえば、スタティック・ランダム・アクセス・メモリ（ＳＲＡＭ）、ダイナミック・ランダム・アクセス・メモリ（ＤＲＡＭ）、または磁気ランダムアクセス・メモリ（ＭＲＡＭ）を含む、ランダムアクセス・メモリ（ＲＡＭ）であってよい。加えて、コンピュータ可読媒体は、読取専用メモリ（ＲＯＭ）、プログラマブル読取専用メモリ（ＰＲＯＭ）、消去可能プログラマブル読取専用メモリ（ＥＰＲＯＭ）、電気的消去可能プログラマブル読取専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、または他のタイプのメモリデバイスであってよい。
さらに、給電ロジック４０１２、給電制御ロジック４１１８、および使用量報告ロジック４１２１を含む、本明細書で説明される任意のロジックまたはアプリケーションは、様々な方法で実施および構築されてよい。たとえば、説明される１つ以上のアプリケーションは、単一のアプリケーションのモジュールまたはコンポーネントとして実施されてよい。さらに、本明細書で説明される１つ以上のアプリケーションは、共有または別個のコンピューティングデバイスまたはそれらの組み合わせで実行されてよい。たとえば、本明細書で説明される複数のアプリケーションは、同じコンピューティングデバイスまたは複数のコンピューティングデバイスで実行されてよい。さらに、「アプリケーション」、「サービス」、「システム」、「エンジン」、「モジュール」などの用語は置き換え可能であり、限定を意図するものではないことを理解されたい。
「Ｘ、Ｙ、またはＺのうちの少なくとも１つ」などの選言的な言葉は、特段具体的に述べない限り、項目、語などが、Ｘ、Ｙ、またはＺのいずれか、あるいはその任意の組み合わせであること（たとえば、Ｘ、Ｙ、および／またはＺ）を表すために一般的に使用されるものとして文脈に沿って理解される。よって、このような選言的な言葉は、一般的に、特定の実施形態が、Ｘのうちの少なくとも１つ、Ｙのうちの少なくとも１つ、Ｚのうちの少なくとも１つがそれぞれ存在することを必要とすることを意図するものではなく、暗に含むものとすべきではない。
図３２を参照すると、様々な実施形態に係る受信回路５１００の一例が示されている。図３２は、誘導表面導波路受信構造Ｒ（図２０Ｃ）を含む。様々な実施形態によれば、それぞれの誘導表面導波路受信構造Ｒは、陸上媒体などの損失性導電性媒体２０３（図３）の表面上を伝達される誘導表面波の形態で電気的エネルギーを受信するために利用されてよい。任意のＮ個の誘導表面導波路受信構造Ｒが、誘導表面波の形態で伝達されるエネルギーを受信するために用いられてよい。様々な実施形態によれば、誘導表面導波路受信構造Ｒのそれぞれは、誘導表面波の形態のエネルギーを同時に受信する。誘導表面導波路受信構造Ｒのうちのそれぞれが、固有の既定の周波数で動作し、少なくとも１つの負荷５１２７に電力供給する少なくとも１つの誘導表面導波路プローブＰから誘導表面波の形態で伝達されるエネルギーを受信することを促進する。したがって、誘導表面導波路受信構造Ｒのうちのそれぞれは、すべての他の周波数に対して固有の周波数で、誘導表面波の形態のエネルギーを同時に受信してよい。誘導表面導波路受信構造Ｒのうちのそれぞれは、それぞれのインピーダンス整合ネットワーク５１２１ａ．．．Ｎに結合されてよい。誘導表面波受信構造Ｒのそれぞれは、上述の誘導表面波受信構造ＲＰ（図２０Ｃ）、ＲＲ（図２０Ｄ）、またはＲＭ（図２０Ｅ）のうちのいずれか１つを含み得ることに留意されたい。
それぞれのインピーダンス整合ネットワーク５１２１ａ．．．Ｎは、負荷５１２７への最大電力伝送のための共役整合状態を有効にするために、誘導表面導波路受信構造Ｒのうちのそれぞれに結合されてよい。それぞれのインピーダンス整合ネットワーク５１２１ａ．．．Ｎは、変圧器（トランス）、抵抗器、インダクタ、コンデンサ、または伝達線の組み合わせを含んでよい。様々な実施形態によれば、それぞれのインピーダンス整合ネットワーク５１２１ａ．．．Ｎは、各動作周波数について調整可能な単一のコンデンサおよび／または単一のインダクタを含んでよいことが理解されるだろう。
それぞれの変圧器５１２４ａ．．．Ｎは、それぞれのインピーダンス整合ネットワーク５１２１ａ．．．Ｎに結合されて、必要に応じてより高くまたはより低くとなるように電圧を効率的に調整してよい。それぞれの変圧器５１２４ａ．．．Ｎは、調整された電圧出力を維持するために、可変変圧器を含むことによって調整可能にしてよい。
それぞれの波整流器５１１８ａ．．．Ｎは、任意の受信した誘導表面波からの交流（ＡＣ）電圧を直流（ＤＣ）電圧に変換するために、それぞれの変圧器５１２４ａ．．．Ｎに結合されてよい。このようなＤＣ電圧は、リップルＤＣ電圧を含み得ることが理解されるだろう。それぞれの波整流器５１１８ａ．．．Ｎは、単相整流器および／または多相整流器を含んでよく、全波整流器または半波整流器であってよい。波整流器５１１８ａ．．．Ｎは、平滑回路および／またはフィルタを含んで、電圧中のリップルを低減させてよい。それぞれの波整流器５１１８ａ．．．Ｎをコモンバス５１１２に結合して、それぞれの整流された波形のすべてを電圧調整器（レギュレータ）５１１５に送信できるようにしてよい。電圧調整器５１１５は、一定の電圧レベルを維持して負荷５１２７に送達するために、それぞれの波整流器５１１８ａ．．．Ｎに結合されてよい。各波整流器５１１８ａ．．．Ｎの出力がコモンバス５１１２に結合される他の波整流器５１１８ａ．．．Ｎに帰還しないよう、あるいはそれ以外の形で悪影響を及ぼさないようにすることを確実するために、波整流器５１１８ａ．．．Ｎの出力部に様々な回路エレメントを配置してもよい。
誘導表面導波路受信構造Ｒのそれぞれが、既定の動作周波数で、誘導表面導波路プローブＰから損失性導電性媒体２０３の表面上を伝達される誘導表面波の形態のエネルギーを受信する。各誘導表面導波路プローブＰは、他の誘導表面導波路プローブＰがエネルギーを伝達する周波数に対して固有の異なる周波数で動作する。したがって、それぞれの誘導表面導波路受信構造Ｒは、すべての他の伝達周波数に対して固有の周波数で、誘導表面波の形態のーを同時に受信する。したがって、それぞれのインピーダンス整合ネットワーク５１２１ａ．．．Ｎは、それぞれの誘導表面導波路受信構造Ｒに応じて同調されて、それぞれの動作周波数で、誘導表面導波路プローブＰからの誘導表面波の形態のエネルギーを同時に受信する。それぞれのインピーダンス整合ネットワーク５１２１ａ．．．Ｎは、共役インピーダンス整合を達成して、それぞれの波整流器５１１８ａ．．．Ｎおよび電圧調整器５１１５を通る負荷５１２７への電力の流れを促進するために同調される。
いくつかの実施形態では、誘導表面導波路受信構造Ｒのそれぞれは、それぞれのインピーダンス整合ネットワーク５１２１ａ．．．Ｎまたはそれぞれの変圧器５１２４ａ．．．Ｎには結合されずに、それぞれの波整流器５１１８ａ．．．Ｎに直接結合される。しかしながら、これらの実施形態は、電力が負荷５１２７に供給される効率に影響し得る。換言すると、それぞれのインピーダンス整合ネットワーク５１２１ａ．．．Ｎまたはそれぞれの変圧器５１２４ａ．．．Ｎの無い受信回路５１００の実施形態では、負荷５１２７への最適な電力供給が得られないことがある。
それぞれのインピーダンス整合ネットワーク５１２１ａ．．．Ｎは、誘導表面導波路受信構造Ｒのそれぞれについて、複数の動作周波数のそれぞれにおいて、負荷５１２７への誘導表面波の形態のエネルギーの送達を促進するように特に構成される。次いで、それぞれの変圧器５１２４ａ．．．Ｎによって、各誘導表面波の電圧出力を段階的に上昇、または下降させてよい。次いで、各誘導表面波は、それぞれの波整流器５１１８ａ．．．Ｎによって整流される。それぞれの波整流器５１１８ａ．．．Ｎは、各整流された誘導表面波をコモンバス５１１２、またはノード上に出力する。代替的な実施形態では、それぞれの波整流器５１１８ａ．．．Ｎは、電圧を効果的に変えるために、ＤＣ−ＤＣ変換器などのそれぞれの電力変換器に結合される。次に、電圧調整器５１１５は、整流された誘導表面波を受信し、定常ＤＣ信号を負荷５１２７に送達する。
様々な実施形態によれば、単一の電圧調整器５１１５の入力端子は、図示のように、それぞれの波整流器５１１８ａ．．．Ｎに結合されてよい。他の実施形態では、２つ以上の電圧調整器５１１５が使用されてもよい。複数の電圧調整器５１１５の出力端子は、合成ＤＣ出力電流を負荷５１２７に供給するために、並列結合されてよい。他の実施形態では、複数の電圧調整器５１１５の出力端子は、合成ＤＣ出力電圧を負荷５１２７に供給するために、直列結合されてよい。他の実施形態では、複数の電圧調整器５１１５の出力端子は並列結合され、次に、得られた並列結合が直列結合されてもよい。たとえば、２つ１組の電圧調整器５１１５を並列結合し、別の２つ１組の電圧調整器５１１５を並列結合してよい。次いで２つの並列結合を直列結合してよい。他の実施形態では、複数の電圧調整器５１１５の出力端子は直列結合され、次に、得られた直列結合を並列結合してもよい。たとえば、２つ１組の電圧調整器５１１５を直列結合し、別の２つ１組の電圧調整器５１１５を直列結合してよい。次いで２つの直列結合を並列結合してもよい。選択される並列／直列構成は、負荷５１２７の電圧および電流の要件に依存し得ることが理解されるだろう。
図３３を参照すると、様々な実施形態に係る受信回路５１００の一例が示されている。図３３は、誘導表面波受信構造ＲＲ（図２０Ｄ）を構成する同調共振器５２０６を含む。同調共振器が示されているが、線形プローブＲＰおよび磁気コイルＲＭもまた使用されてよいことを理解されたい。様々な実施形態によれば、同調共振器５２０６は、損失性導電性媒体２０３（図３）の表面上を伝達される誘導表面波の形態でエネルギーを受信するために利用されてよい。同調共振器５２０６が、負荷５２２７に供給する既定の固有の周波数で動作する誘導表面導波路プローブＰから伝達される誘導表面波の形態のエネルギーを受信することを促進する。同調共振器５２０６は、コイル５２０３を含む。
コイル５２０３は、直接タップ結合を介して分離回路５２１２ａ．．．Ｎに結合されてよい。分離回路５２１２ａ．．．Ｎは、同調共振器５２０６が複数の伝達周波数を同時に受信できるように、タップの下方にあるコイル５２０３の一部分を短絡するためにコイル５２０３に接続されていてよい。分離回路５２１２ａ．．．Ｎは、トラップダイポール、ローパスフィルタ、ハイパスフィルタ、バンドパスフィルタ、またはこれらの組み合わせを含んでよい。コイル５２０３はまた、コイル５２０９ａ．．．Ｎに誘導結合されてよい。各コイル５２０９ａ．．．Ｎは、それぞれのインピーダンス整合ネットワーク５２２１ａ．．．Ｎに結合されてよい。
それぞれのインピーダンス整合ネットワーク５２２１ａ．．．Ｎは、負荷５２２７への最大電力伝送のための共役整合状態を有効にするために、それぞれのコイル５２０９ａ．．．Ｎに結合されてよい。それぞれのインピーダンス整合ネットワーク５２２１ａ．．．Ｎは、変圧器、抵抗器、インダクタ、コンデンサ、または伝達線の組み合わせを含んでよい。様々な実施形態によれば、それぞれのインピーダンス整合ネットワーク５２２１ａ．．．Ｎは、各動作周波数について調整可能な単一のコンデンサおよび／または単一のインダクタを含んでよいことが理解されるだろう。
それぞれの波整流器５２１８ａ．．．Ｎは、任意の受信した誘導表面波からの交流（ＡＣ）電圧を直流（ＤＣ）電圧に変換するために、それぞれのインピーダンス整合ネットワーク５２２１ａ．．．Ｎに結合されてよい。それぞれの波整流器５２１８ａ．．．Ｎは、単相整流器および／または多相整流器を含んでよく、全波整流器または半波整流器であってよい。波整流器５２１８ａ．．．Ｎは、ＡＣリップル電圧を低減するための平滑回路および／またはフィルタを含んでよい。波整流器５２１８ａ．．．Ｎは、一定の電圧レベルを維持して負荷５２２７に送達するために、それぞれの電圧調整器５２１５ａ．．．Ｎに結合されてよい。
同調共振器５２０６は、既定の伝達周波数で、誘導表面導波路プローブＰによって損失性導電性媒体２０３の表面上を伝達される誘導表面波の形態のエネルギーを受信する。タップを介して同調共振器５２０６のコイル５２０３に結合される各分離回路５２１２ａ．．．Ｎは、タップの下方にあるコイル５２０３の一部分を短絡する。このようにして、同調共振器５２０６は、複数の伝達周波数を同時に受信できる。具体的には、各分離回路５２１２ａ．．．Ｎがコイル５２０３の既定の部分を短絡して、残りの部分が提供するインダクタンスによって、同調共振器５２０６がそれぞれの周波数で共振できるようにする。あるいは、各分離回路５２１２ａ．．．Ｎがコイル５２０３の既定の部分を短絡して、コイル５２０３の一部分を含む対応する受信機ネットワークのそれぞれの位相遅れ（Φ）が、誘導表面波のうちのそれぞれに関連付けられているウェーブチルトの角度（Ψ）と整合するようにし、それぞれのウェーブチルトの角度（Ψ）は、受信構造の近くにある損失性導電性媒体または陸上媒体の特性に少なくとも部分的に基づく。
このため、それぞれのインピーダンス整合ネットワーク５２２１ａ．．．Ｎは、それぞれの周波数についてコイル５２０３のアクティブな部分に結合されるべきである。コイル５２０３は、複数のコイル５２０９ａ．．．Ｎに誘導結合されてよく、コイル５２０９ａ．．．Ｎは、変圧器の一次コイルとして働くコイル５２０３に対する二次コイルとして配置される。したがって、それぞれのインピーダンス整合ネットワーク５２２１ａ．．．Ｎは、それぞれの伝達周波数で、誘導表面導波路プローブＰからの誘導表面波を同時に受信するために、それぞれの誘導結合および直接タップ結合に応じて同調される。それぞれのインピーダンス整合ネットワーク５２２１ａ．．．Ｎは、共役インピーダンス整合を達成して、それぞれの波整流器５２１８ａ．．．Ｎおよび電圧調整器５２１５ａ．．．Ｎを通る負荷５２２７への電力の流れを促進するために同調される。代替的な実施形態では、それぞれが単一のコイル５２０９、または複数のコイル５２０９ａ．．．Ｎに結合されるコイル５２０３を有する、複数の同調共振器５２０６が使用されてよい。
いくつかの実施形態では、同調共振器５２０６のそれぞれは、それぞれのインピーダンス整合ネットワーク５２２１ａ．．．Ｎまたはそれぞれの変圧器５２２４ａ．．．Ｎには結合されずに、それぞれの波整流器５２１８ａ．．．Ｎに直接結合される。しかしながら、これらの実施形態は、電力が負荷５２２７に供給される効率に影響し得る。換言すると、それぞれのインピーダンス整合ネットワーク５２２１ａ．．．Ｎまたはそれぞれの変圧器５２２４ａ．．．Ｎの無い受信回路５１００の実施形態では、負荷５２２７への最適な電力供給が得られないことがある。
それぞれのインピーダンス整合ネットワーク５２２１ａ．．．Ｎは、それぞれの誘導結合および直接タップ結合について、複数の伝達周波数において、負荷５２２７への各誘導表面波の同時送達を促進するように特に構成される。次いで、各信号は、それぞれの波整流器５２１８ａ．．．Ｎによって整流される。それぞれの波整流器５２１８ａ．．．Ｎは、それぞれの整流された信号をそれぞれの電圧調整器５２１５ａ．．．Ｎに出力する。代替的な実施形態では、それぞれの波整流器５２１８ａ．．．Ｎは、単一の電圧調整器５２１５に送信するために、各信号をコモンバスまたはノード上に出力してよい。他の実施形態では、それぞれの波整流器５２１８ａ．．．Ｎは、電圧を効果的に変換するために、ＤＣ−ＤＣ変換器などのそれぞれの電力変換器に各整流した信号を出力してもよい。あるいは、それぞれの波整流器５２１８ａ．．．Ｎは、負荷５２２７がＡＣ信号を受け取る場合、ＤＣ−ＡＣインバータなどの電力インバータに各整流した信号を出力してもよい。
電圧調整器５２１５ａ．．．Ｎの出力端子は、合成ＤＣ出力電流を負荷５２２７に供給するために、並列結合されてよい。他の実施形態では、電圧調整器５２１５ａ．．．Ｎの出力端子は、合成ＤＣ出力電圧を負荷５２２７に供給するために、直列結合されてよい。他の実施形態では、電圧調整器５２１５ａ．．．Ｎの出力端子は並列結合され、次に、得られた並列結合を直列結合してもよい。たとえば、２つ１組の電圧調整器５２１５を並列結合し、別の２つ１組の電圧調整器５２１５を並列結合してよい。次いで２つの並列結合を直列結合してよい。他の実施形態では、電圧調整器５２１５の出力端子は直列結合され、次に、得られた直列結合を並列結合してもよい。たとえば、２つ１組の電圧調整器５２１５を直列結合し、別の２つ１組の電圧調整器５２１５を直列結合してよい。次いで２つの直列結合を並列結合してよい。選択される並列／直列構成は、負荷５２２７の電圧および電流の要件に依存し得ることが理解されるだろう。
図３４を参照すると、様々な実施形態に係る受信回路５１００の一例が示されている。図３４は、磁気コイル５３０６ａおよび５３０６ｂを含み、これらは、図２０Ｅにおいて誘導表面受信構造ＲＭとして示されている。磁気コイル５３０６ａおよび５３０６ｂが示されているが、他の受信構造ＲＰ（図２０Ｃ）およびＲＲ（図２０Ｄ）が使用されてよいことを理解されたい。様々な実施形態によれば、それぞれの磁気コイル５３０６ａおよび５３０６ｂは、損失性導電性媒体２０３（図３）の表面上を伝達される誘導表面波の形態でエネルギーを受信するために利用されてよい。任意のＮ個の磁気コイル５３０６ａおよび５３０６ｂが用いられて、誘導表面波の形態で伝達されるエネルギーを受信してよい。様々な実施形態によれば、各磁気コイル５３０６ａおよび５３０６ｂは、誘導表面波の形態で伝達されるエネルギーを同時に受信する。それぞれの磁気コイル５３０６ａおよび５３０６ｂが、負荷５３２７に供給する既定の固有の周波数で誘導表面導波路プローブＰから伝達される誘導表面波の形態のエネルギーを受信することを促進する。したがって、各磁気コイル５３０６ａおよび５３０６ｂは、すべての他の周波数に対して固有の周波数で、誘導表面波の形態のエネルギーを同時に受信してよい。それぞれの磁気コイル５３０６ａおよび５３０６ｂは、それぞれのインピーダンス整合ネットワーク５３２１ａまたは５３２１ｂに結合される。
それぞれのインピーダンス整合ネットワーク５３２１ａまたは５３２１ｂは、負荷５３２７への最大電力伝送のための共役整合状態を有効にするために、それぞれの磁気コイル５３０６ａまたは５３０６ｂに結合されてよい。それぞれのインピーダンス整合ネットワーク５３２１ａまたは５３２１ｂは、変圧器、抵抗器、インダクタ、コンデンサ、または伝達線の組み合わせを含んでよい。様々な実施形態によれば、それぞれのインピーダンス整合ネットワーク５３２１ａおよび５３２１ｂは、各動作周波数について調整可能な単一のコンデンサおよび／または単一のインダクタを含んでよいことがわかるだろう。
それぞれの波整流器５３１８ａまたは５３１８ｂは、任意の受信した誘導表面波からの交流電流（ＡＣ）を直流電流（ＤＣ）に変換するために、それぞれのインピーダンス整合ネットワーク５３２１ａまたは５３２１ｂに結合されてよい。それぞれの波整流器５３１８ａおよび５３１８ｂは、単相整流器および／または多相整流器を含んでよく、全波整流器または半波整流器であってよい。波整流器５３１８ａおよび５３１８ｂは、ＡＣリップル電圧を低減するために、平滑回路および／またはフィルタを含んでよい。それぞれの波整流器５３１８ａおよび５３１８ｂは、一定の電圧レベルを維持して、負荷５３２７に送達するために、それぞれの電圧調整器５３１５ａまたは５３１５ｂに結合されてよい。
各磁気コイル５３０６ａおよび５３０６ｂが、既定の伝達周波数で、誘導表面導波路プローブＰから損失性導電性媒体２０３の表面上を伝達される誘導表面波の形態のエネルギーを受信する。各誘導表面導波路プローブＰは、他の誘導表面導波路プローブＰとは異なる周波数で伝達する。よって、それぞれの磁気コイル５３０６ａおよび５３０６ｂは、すべての他の伝達周波数に対して固有の周波数で、誘導表面波の形態のエネルギーを同時に受信する。したがって、それぞれのインピーダンス整合ネットワーク５３２１ａおよび５３２１ｂは、それぞれの伝達周波数で、誘導表面導波路プローブＰからの誘導表面波を同時に受信するために、それぞれの磁気コイル５３０６ａまたは５３０６ｂに応じて同調される。それぞれのインピーダンス整合ネットワーク５３２１ａおよび５３２１ｂは、共役インピーダンス整合を達成して、それぞれの波整流器５３１８ａおよび５３１８ｂならびにそれぞれの電圧調整器５３１５ａおよび５３１５ｂを通る負荷５３２７への電力の流れを促進するために同調される。
いくつかの実施形態では、各磁気コイル５３０６ａおよび５３０６ｂは、それぞれのインピーダンス整合ネットワーク５２２１ａ．．．Ｎには結合されずに、それぞれの波整流器５３１８ａ．．．Ｎに直接結合される。しかしながら、これらの実施形態は、電力が負荷５３２７に供給される効率に影響し得る。換言すると、それぞれのインピーダンス整合ネットワーク５３２１ａ．．．Ｎの無い受信回路５１００の実施形態では、負荷５３２７への最適な電力供給が得られないことがある。
それぞれのインピーダンス整合ネットワーク５３２１ａおよび５３２１ｂは、各磁気コイル５３０６ａまたは５３０６ｂについて、複数の動作周波数のそれぞれにおいて、負荷５３２７へのそれぞれの誘導表面波の送達を促進するように特に構成される。次いで、各誘導表面波は、それぞれの波整流器５３１８ａまたは５３１８ｂによって整流される。それぞれの波整流器５３１８ａまたは５３１８ｂは、それぞれの整流された誘導表面波をそれぞれの電圧調整器５３１５ａまたは５３１５ｂに出力する。次に、電圧調整器５３１５ａおよび５３１５ｂは、整流された誘導表面波を受信し、定常ＤＣ信号を負荷５３２７に送信する。代替的な実施形態では、電圧調整器５３１５ａおよび５３１５ｂは、負荷５３２７がＡＣ信号を受け取る場合、ＤＣ−ＡＣ電力インバータなどの電力インバータに結合されてよい。
様々な実施形態によれば、電圧調整器５３１５ａおよび５３１５ｂの入力端子は、それぞれの波整流器５３１８ａおよび５３１８ｂに結合されてよい。他の実施形態では、単一の電圧調整器５３１５の入力端子が、それぞれの波整流器５３１８ａおよび５３１８ｂに結合されてよい。様々な実施形態によれば、電圧調整器５３１５ａおよび５３１５ｂの出力端子は、合成ＤＣ出力電流を負荷５３２７に供給するために、並列結合されてよい。他の実施形態では、電圧調整器５３１５ａおよび５３１５ｂの出力端子は、合成ＤＣ出力電圧を負荷５３２７に供給するために、直列結合されてよい。他の実施形態では、複数の電圧調整器５３１５の出力端子は並列結合され、次に、得られた並列結合を直列結合してよい。たとえば、２つ１組の電圧調整器５３１５を並列結合し、別の２つ１組の電圧調整器５３１５を並列結合してよい。次いで２つの並列結合を直列結合してよい。他の実施形態では、複数の電圧調整器５３１５の出力端子は直列結合され、次に、得られた直列結合を並列結合してよい。たとえば、２つ１組の電圧調整器５３１５を直列結合し、別の２つ１組の電圧調整器５３１５を直列結合してよい。次いで２つの直列結合を並列結合してよい。
図３５を参照すると、様々な実施形態に係る受信回路５１００の一例が示されている。図３５は、磁気コイル５４０６ａおよび５４０６ｂを含み、これらは、図２０Ｅにおいて誘導表面受信構造ＲＭとして示されている。磁気コイル５３０６ａおよび５３０６ｂが示されているが、他の受信構造ＲＰ（図２０Ｃ）およびＲＲ（図２０Ｄ）が使用されてよいことを理解されたい。様々な実施形態によれば、それぞれの磁気コイル５４０６ａおよび５４０６ｂは、損失性導電性媒体２０３（図３）の表面上を伝達される誘導表面波の形態でエネルギーを受信するために利用されてよい。任意のＮ個の磁気コイル５４０６ａおよび５４０６ｂが用いられて、誘導表面波の形態で伝達されるエネルギーを受信してよい。様々な実施形態によれば、各磁気コイル５４０６ａおよび５４０６ｂは、誘導表面波からのエネルギーを同時に受信する。それぞれの磁気コイル５４０６ａおよび５４０６ｂが、負荷５４２７へ、既定の固有の周波数で誘導表面導波路プローブＰから伝達される誘導表面波の形態のエネルギーを受信することを促進する。したがって、各磁気コイル５４０６ａおよび５４０６ｂは、すべての他の周波数に対して固有の周波数で、誘導表面波の形態のエネルギーを同時に受信してよい。それぞれの磁気コイル５４０６ａおよび５４０６ｂは、それぞれのインピーダンス整合ネットワーク５４２１ａまたは５４２１ｂに結合される。
それぞれのインピーダンス整合ネットワーク５４２１ａまたは５４２１ｂは、負荷５４２７への最大電力伝送のための共役整合状態を有効にするために、それぞれの磁気コイル５４０６ａまたは５４０６ｂに結合されてよい。それぞれのインピーダンス整合ネットワーク５４２１ａまたは５４２１ｂは、変圧器、抵抗器、インダクタ、コンデンサ、または伝達線の組み合わせを含んでよい。様々な実施形態によれば、それぞれのインピーダンス整合ネットワーク５４２１ａおよび５４２１ｂは、各動作周波数について調整可能な単一のコンデンサおよび／または単一のインダクタを含んでよいことが理解されるだろう。
それぞれの波整流器５４１８ａまたは５４１８ｂは、任意の受信した誘導表面波からの交流電流（ＡＣ）を直流電流（ＤＣ）に変換するために、それぞれのインピーダンス整合ネットワーク５４２１ａまたは５４２１ｂに結合されてよい。それぞれの波整流器５４１８ａおよび５４１８ｂは、単相整流器および／または多相整流器を含んでよく、全波整流器または半波整流器であってよい。波整流器５４１８ａおよび５４１８ｂは、ＡＣリップル電圧を低減するために、平滑回路またはフィルタを含んでよい。それぞれの波整流器５４１８ａおよび５４１８ｂは、逆電流を阻止しながら、電圧調整器５４１５に電流を通すために、それぞれのダイオード５４０９ａまたは５４０９ｂに結合されてよい。
各磁気コイル５４０６ａおよび５４０６ｂは、既定の伝達周波数で、誘導表面導波路プローブＰから損失性導電性媒体２０３の表面上を誘導表面波の形態で伝達されるエネルギーを受信する。各誘導表面導波路プローブＰは、他の誘導表面導波路プローブＰとは異なる周波数で動作する。よって、それぞれ磁気コイル５４０６ａおよび５４０６ｂは、すべての他の伝達周波数に対して固有の周波数で、誘導表面波の形態のエネルギーを同時に受信する。したがって、それぞれのインピーダンス整合ネットワーク５４２１ａおよび５４２１ｂは、それぞれの伝達周波数で、誘導表面導波路プローブＰからの誘導表面波を同時に受信するために、それぞれの磁気コイル５４０６ａまたは５４０６ｂに応じて同調される。それぞれのインピーダンス整合ネットワーク５４２１ａおよび５４２１ｂは、共役インピーダンス整合を達成して、それぞれの波整流器５４１８ａおよび５４１８ｂならびに電圧調整器５４１５ａを通る負荷５４２７への電力の流れを促進するために同調される。
いくつかの実施形態では、各磁気コイル５４０６ａおよび５４０６ｂは、それぞれのインピーダンス整合ネットワーク５４２１ａ．．．Ｎには結合されずに、それぞれの波整流器５４１８ａ．．．Ｎに直接結合される。しかしながら、これらの実施形態は、電力が負荷５４２７に供給される効率に影響し得る。換言すると、それぞれのインピーダンス整合ネットワーク５４２１ａ．．．Ｎの無い受信回路５１００の実施形態では、負荷５４２７への最適な電力供給が得られないことがある。
それぞれのインピーダンス整合ネットワーク５４２１ａおよび５４２１ｂは、各磁気コイル５４０６ａまたは５４０６ｂについて、複数の伝達周波数のそれぞれにおいて、負荷５４２７へのそれぞれの誘導表面波の送達を促進するように特に構成される。次いで、各誘導表面波は、それぞれの波整流器５４１８ａまたは５４１８ｂによって整流される。それぞれの波整流器５４１８ａおよび５４１８ｂは、各整流された誘導表面波をそれぞれのダイオード５４０９ａまたは５４０９ｂに出力する。次に、電圧調整器５４１５は、整流された誘導表面波を受信し、定常ＤＣ信号を負荷５４２７に送信する。代替的な実施形態では、電圧調整器５４１５は、負荷５４２７がＡＣ信号を受け取る場合、ＤＣ−ＡＣ電力インバータなどの電力インバータに結合されてよい。
様々な実施形態によれば、単一の電圧調整器５４１５は、波整流器５４１８ａおよび５４１８ｂに結合されてよい。他の実施形態では、波整流器５４１８ａおよび５４１８ｂは、それぞれの電圧調整器５４１５にそれぞれ結合されてよい。様々な実施形態によれば、複数の電圧調整器５４１５の出力端子は、合成ＤＣ出力電流を負荷５４２７に供給するために、並列結合されてよい。他の実施形態では、複数の電圧調整器５４１５の出力端子は、合成ＤＣ出力電圧を負荷５４２７に供給するために、直列結合されてよい。他の実施形態では、複数の電圧調整器５４１５の出力端子は並列結合され、次に、得られた並列結合を直列結合してよい。たとえば、２つ１組の電圧調整器５４１５を並列結合し、別の２つ１組の電圧調整器５４１５を並列結合してよい。次いで２つの並列結合を直列結合してよい。他の実施形態では、複数の電圧調整器５４１５の出力端子は直列結合され、次に、得られた直列結合を並列結合してよい。たとえば、２つ１組の電圧調整器５４１５を直列結合し、別の２つ１組の電圧調整器５４１５を直列結合してよい。次いで２つの直列結合を並列結合してよい。選択される並列／直列構成は、負荷５４２７の電圧および電流の要件に依存し得ることが理解されるだろう。
図３６を参照すると、様々な実施形態に係る、複数の周波数で信号を同時に受信するためのシステムの一例が示されている。図３６は、２つの誘導表面導波路プローブＰ１およびＰ２と、受信回路５１００と、フィールドメータ（電界計）５５１２とを含む。誘導表面導波路プローブＰ１は、第１の動作領域５５０３ａにおいて第１の伝達周波数ｆ１で誘導表面波を伝達してよく、誘導表面導波路プローブＰ２は、第２の動作領域５５０３ｂにおいて第２の伝達周波数ｆ２で誘導表面波を伝達してよい。受信回路５１００は、第１の伝達領域５５０３ａと第２の動作領域５５０３ｂとが重なる地点に配置されてよい。フィールドメータ５５１２もまた、誘導表面波に関連する場の強度を検出するために、第１の動作領域５５０３ａと第２の動作領域５５０３ｂとが重なる地点に配置されてよい。
図３７を参照すると、様々な実施形態に係る、受信回路５１００の動作の一例を提供するフローチャートが示されている。図３７のフローチャートは、受信回路５１００の動作を実施するために採用され得る機能構成のうちの一例を提供するものにすぎないことを理解されたい。
５６０３から開始すると、受信回路５１００は、誘導表面波の形態の電気的エネルギーを受信する周波数としてどの周波数が利用可能であるかを判定してよい。受信回路５１００は、たとえば、利用可能な周波数を判定するために、１つ以上のネットワークを介して誘導表面導波路プローブＰと通信する受信制御部を含んでよい。上述したように、受信回路５１００は、互いに異なる周波数で動作する誘導表面導波路プローブＰから伝達された誘導表面波からエネルギーを同時に受信してよい。次に、５６０６において、受信回路５１００は、誘導表面波の形態の電気的エネルギーが受信される周波数を選択する。次に、５６０９において、受信回路５１００は、選択された周波数で動作するように同調される。上述したように、それぞれのインピーダンス整合ネットワークは、それぞれの誘導表面波受信構造Ｒに従って、同調される。次いで、５６１２において、受信回路５１００はエネルギーを電気的負荷に送達する。
次に、図３８を参照すると、ワイヤレス電力送達システムにおいて誘導表面波からの電気的エネルギーにアクセスする装置で利用され得る汎用回路の一例が示されている。様々な実施形態において、装置は、上述したように、線形プローブ、同調共振器、および／または磁気コイルのうちの少なくとも１つを含んでいてよい、誘導表面波受信構造Ｒを備える。上述したように、誘導表面波受信構造Ｒは、損失性導電性媒体の表面に沿って伝わる誘導表面波の形態で電気的エネルギーを得るために利用されてよい。１つ以上の実施形態によれば、損失性導電性媒体は、陸上媒体（たとえば地球）を含んでいる。
誘導表面波受信構造Ｒが、本開示で先に述べたように、誘導表面波を受ける場合、出力端子６０１５の両側で、共役インピーダンス整合ネットワーク６０２１を通して電気的負荷６０１８に印加され得る、電圧が生じる。電気的負荷６０１８への電力の流れを促進するために、電気的負荷６０１８は、図１８Ａ〜１８Ｃ、および１９に関して説明したように、誘導表面波受信構造Ｒに、実質的にインピーダンス整合されてもよい。インピーダンス整合ネットワーク６０２１が使用されなかったり、特定の周波数でエネルギーを受信するように適切に同調されなかったりすることがあり得る。しかしながら、インピーダンス整合ネットワーク６０２１が所与の周波数でエネルギーを受信するように適切に調整されない場合、反射および最大電力伝送できないことなどに起因して、電気的負荷６０１８に電圧をかける能力において効率が損なわれることがある。
おそらく理解されるように、様々な状況において、誘導表面波受信構造Ｒは、複数の誘導表面導波路プローブＰから伝達される複数の誘導表面波が交わる位置にあり得る。このため、誘導表面波のそれぞれが、異なる誘導表面導波路プローブＰによって、異なる周波数で伝達されることがある。したがって、誘導表面波受信構造Ｒは、フィールドセンサ６０２４、スペクトルアナライザ、または、上で詳述した開示に従って伝達される誘導表面導波路に関連する１つ以上の周波数を識別する任意の類似の電気的構成要素を含むか、またはこれに通信可能に結合されてよい。
周波数同定回路６０２７は、スペクトルで１つ以上の周波数が識別された際に、誘導表面波受信構造Ｒが誘導表面波から電気的エネルギーを受信する周波数を調整するように構成されてよい。このため、周波数同定回路６０２７は、フィールドセンサ６０２４を制御し、複数の周波数から特定の周波数を識別し、誘導表面波受信構造６０００および／またはインピーダンス整合ネットワーク６０２１を設定または調整して、識別された周波数において電力を受信するように構成される回路を備えてよい。
様々な実施形態によれば、周波数同定回路６０２７は、誘導表面波受信構造Ｒが識別された周波数における誘導表面波のうちの１つから電気的エネルギーを受信するようにインピーダンス整合ネットワーク６０２１を設定し、電気的負荷６０１８に送達される電力を最大化してよい。インピーダンス整合ネットワーク６０２１を設定することには、たとえば、可変コンデンサを調整すること、可変インダクタを調整すること、他の可変構成要素を調整すること、スイッチまたは他の構成要素を介してコンデンサおよび／またはインダクタを回路に追加もしくは回路から除去すること、および／または他の類似の手法を含んで、誘導表面波受信構造Ｒが、フィールドセンサ６０２４を用いて識別された周波数などの、既定の周波数に同調されるようにしてよい。
いくつかの実施形態では、周波数同定回路６０２７は、処理回路６０３３を備えるか、またはこれと通信可能に結合されてよい。処理回路は、たとえば、マイクロコントローラ、コンピューティングデバイス、あるいはフィールドセンサ６０２４、スペクトルアナライザ、または他の類似のセンサもしくはデバイスを用いて利用可能な周波数をプログラムで識別可能な他の構成要素を備えてよい。
いくつかの実施形態では、処理回路６０３３は、プロセッサ、メモリ、データバス、および／または識別された周波数にアクセスし、誘導表面波受信構造Ｒをプログラムで設定して、損失性導電性媒体に沿って伝わる誘導表面波の周波数を整合する他の構成要素を備えてよい。処理回路６０３３が行うプログラムでの設定は、たとえば、可変コンデンサ、可変インダクタ、または他の可変電気的構成要素を動的に調整する、あるいはコンデンサ、インダクタ、または他の構成要素をなんらかの方法で追加または除去する、プロセッサまたは回路によって実行されるロジックを含んでよく、これは、これらの構成要素に対応する変化を引き起こしてインピーダンス整合ネットワーク６０２１を調整する、１つ以上の制御信号を生成することによってなされる。このために、可変コンデンサまたは可変インダクタは、処理回路６０３３のプロセッサが実行するアプリケーションによって制御されるトリマコンデンサまたはインダクタを含んでよい。あるいは、インピーダンス整合ネットワーク６０２１は、必要に応じてインピーダンス整合ネットワーク６０２１の内外に切り替えられる、複数のコンデンサ、インダクタ、または他の構成要素を含んでよい。
次に図３９を参照すると、様々な実施形態に係る、誘導表面波プローブＰから電気的エネルギーを受信するためのシステムの動作の一例を提供するフローチャートが示されている。図３９のフローチャートは、本明細書で説明するような誘導表面波受信構造６０００の一部の動作を実施するために採用され得る多くの異なるタイプの機能構成のうちの一例を提供するものにすぎないことを理解されたい。いくつかの実施形態では、図３９のフローチャートは、誘導表面波受信構造Ｒに結合される処理回路６０３３によって実施されてよい。
上述したように、誘導表面波プローブＰが伝達する誘導表面波の周波数に一致するように、誘導表面波受信構造Ｒが同調または調整される。様々なシナリオにおいて、誘導表面波受信構造Ｒは、たとえば、第１の領域から第２の領域に移動する際に異なるプローブＰから伝わる誘導表面波に遭遇することがある。あるいは、他のシナリオでは、誘導表面波プローブＰが、誘導表面波を生成する周波数を変更することがある。そのようなシナリオは、盗電防止、伝達範囲の調整、または他の有益な機能を行うために行われ得る。第１の領域で利用可能な誘導表面波の周波数が、第２の領域で利用可能な誘導表面波とは異なると仮定すると、誘導表面波受信構造Ｒを調整して、周波数を合わせなければならない。同様に、誘導表面導波路プローブＰが、誘導表面波を生成する周波数を変更した場合、誘導表面波受信構造Ｒはそれに応じて調整しなければならない。このために、デバイス、装置、または他のシステムは、周波数の変化にかかわらず、シームレスに電気的エネルギーへアクセスするために、誘導表面波受信構造Ｒおよび関連する回路を利用してよい。デバイス、装置、または他のシステムは、「周波数非依存」と呼ばれることもある。
６１０３から開始すると、たとえば、誘導表面波の伝達に関連する１つ以上の周波数から周波数が識別される。このために、フィールドセンサ６０２４、スペクトルアナライザ、または類似の構成要素を用いて、当該周波数を識別してよい。したがって、誘導表面波受信構造Ｒは、フィールドセンサ６０２４またはスペクトルアナライザを備えるか、またはこれと通信可能に結合されてよい。
次に、６１０６において、２つ以上の周波数が識別されたかどうかが判定される。２つ以上の周波数が識別された場合、プロセスは６１０９に進み、たとえば、信号強度、ユーザの好み、電力コスト、ネットワークのタイプなどに基づいて周波数のうちの１つが選択され得る。周波数を選択するために使用される基準が、処理回路６０３３のメモリまたは他のメモリに格納されてよい。様々な実施形態において、ユーザは、たとえば、クライアント装置上で実行可能なクライアントアプリケーションにおいて基準を指定することによって、周波数を選択するために使用される基準を規定することができる。ここで、ユーザは、ある電力供給者を別の電力供給者よりも優先すべきであること、より低い料金に関連付けられている電気的エネルギーを選択すべきであること、信頼できると示されたネットワークを優先すべきであることなどを指定してよい。
再び６１０６を参照すると、１つの周波数のみが識別されたと仮定すると、プロセスは、誘導表面波受信構造６０００が誘導表面波の伝達を受信する周波数が、識別された周波数に基づいた共振周波数に調整される６１１２に進む。同様に、６１０９で周波数が選択された後、プロセスは、誘導表面波受信構造６０００が誘導表面波の伝達を受信する周波数が、識別された周波数に基づいた共振周波数に調整される６１１２に進む。
様々な実施形態によれば、誘導表面波受信構造Ｒが電気的エネルギーにアクセスする周波数を調整することは、処理回路６０３３によってプログラムで行われる。このため、処理回路６０３３は、誘導表面波受信構造Ｒが識別された周波数における誘導表面波のうちの１つから電気的エネルギーを受信するようにインピーダンス整合ネットワーク６０２１を設定してよい。このことには、たとえば、可変コンデンサを調整すること、可変インダクタを調整すること、他の電気的構成要素を調整すること、コンデンサ、インダクタ、または他の電気的構成要素を回路に追加もしくは除去すること、および／または他の手法を含んで、誘導表面波受信構造Ｒが、フィールドセンサ６０２４を用いて識別された周波数などの、既定の周波数に同調または調整されるようにしてよい。
次に、プロセスは６１１５に進み、誘導表面波受信構造Ｒによって取得された、および／または電気的負荷６０１８によって消費された電気的エネルギーの使用量を、受信機が監視し得る。電気的エネルギーを監視して、たとえば、消費された電気的エネルギーが既定の許可された消費量を超えたかどうかを判定してよいことが理解されるだろう。さらなる実施形態では、図３９のフローチャートは、複数の誘導表面波受信構造Ｒが実装される装置で利用されてよい。このために、処理回路６０３３は、第１の周波数においてデバイスにおいて電気的エネルギーを受信するために第１の誘導表面波受信構造Ｒ１を構成してよく、第２の周波数において電気的エネルギーを受信するために第２の誘導表面波受信構造Ｒ２をデバイスに構成してよく、これにより装置がアクセスする電気的エネルギーを増加させる。
電気的負荷６０１８は、異なる周波数の電圧を受け入れるか、または「周波数非依存」であるように構成されて、誘導表面波受信構造Ｒを通して受信した電力の周波数の変化が電気的負荷６０１８の動作を阻害しないようにすることに留意されたい。一実施形態では、電気的負荷６０１８は、波整流器および他の回路を含んで、入力ＡＣ電圧の周波数にかかわらずＤＣ電圧を生成してよく、ＤＣ電圧はその後、電気的負荷６０１８の追加的構成要素にさらに印加される。
図４０を参照すると、本開示の一実施形態に係る処理回路６０３３の概略的なブロック図が示されている。処理回路６０３３は、サーバコンピュータ、デスクトップコンピュータ、またはモバイルコンピューティングデバイスなどのコンピューティングデバイスを含んでよい。他の実施形態では、処理回路６０３３は、マイクロコントローラを備えてもよい。処理回路６０３３は、たとえばプロセッサ６３０３とメモリ６３０６とを有し、それら両方がローカルインタフェース６３０９に結合される、少なくとも１つのプロセッサ回路を含んでよい。ローカルインタフェース６３０９は、たとえば、付随するアドレス／制御バスまたは他のバス構造を有するデータバスを備えてよいことが理解されるだろう。
メモリ６３０６には、データと、プロセッサ６３０３が実行可能ないくつかの構成要素との両方が格納されている。特に、周波数モニタリング（監視）アプリケーション６３１２と、インピーダンス制御アプリケーション６３１５と、潜在的には他のアプリケーションとが、メモリ６３０６に格納され、プロセッサ６３０３によって実行可能である。周波数監視アプリケーション６３１２は、フィールドセンサ６０２３、スペクトルアナライザ、または類似のデバイスから取得された測定値にアクセスし、表面波受信構造Ｒが誘導表面波から電気的エネルギーを受信する周波数を識別するように構成されてよい。インピーダンス制御アプリケーション６３１５は、可変コンデンサ、可変インダクタ、または他の類似の構成要素をプログラムで調整するように構成されてよい。また、データストア６３１８および他のデータがメモリ６３０６に格納されていてよい。加えて、オペレーティングシステムがメモリ６３０６に格納され、プロセッサ６３０３によって実行可能であってよい。
メモリ６３０６に格納され、プロセッサ６３０３によって実行可能な他のアプリケーションがあってよいことを理解されたい。本明細書で説明したあらゆる構成要素がソフトウェアの形態で実施される場合、たとえば、アセンブリ、Ｃ、Ｃ＋＋、Ｃ＃、オブジェクティブＣ、Ｊａｖａ（登録商標）、ＪａｖａＳｃｒｉｐｔ（登録商標）、Ｐｅｒｌ、ＰＨＰ、Ｖｉｓｕａｌ Ｂａｓｉｃ（登録商標）、Ｐｙｔｈｏｎ（登録商標）、Ｒｕｂｙ、Ｆｌａｓｈ（登録商標）、または他のプログラミング言語などの、いくつかのプログラミング言語のうちのいずれか１つを採用してよい。
いくつかのソフトウェア構成要素がメモリ６３０６に格納され、プロセッサ６３０３によって実行可能である。これに関して、「実行可能」という用語は、プロセッサ６３０３によって最終的に実行され得る形態のプログラムファイルを意味する。実行可能なプログラムの例は、たとえば、メモリ６３０６のランダムアクセス部分に読み込みでき、プロセッサ６３０３が実行可能な形式で機械語に変換され得るコンパイルされたプログラム、メモリ６３０６のランダムアクセス部分に読み込みでき、プロセッサ６３０３が実行可能なオブジェクトコードなどの適切な形式で表現され得るソースコード、またはプロセッサ６３０３で実行するために、メモリ６３０６のランダムアクセス部分において命令を生成するように、別の実行可能プログラムで解釈され得るソースコードなどであってよい。実行可能なプログラムは、たとえば、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）、読取専用メモリ（ＲＯＭ）、ハードドライブ、半導体ドライブ、ＵＳＢフラッシュドライブ、メモリカード、コンパクトディスク（ＣＤ）もしくはデジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）などの光ディスク、フロッピーディスク（登録商標）、磁気テープ、または他のメモリ構成要素を含む、メモリ６３０６の任意の部分または構成要素に格納されてよい。
メモリ６３０６は、揮発性および不揮発性の両方のメモリおよびデータ記憶コンポーネント構成要素を含むものとして本明細書において定義される。揮発性コンポーネントは、電力が失われた際にデータ値を保持しないものである。不揮発性コンポーネントは、電力が失われた際にデータ値を保持するものである。よって、メモリ６３０６は、たとえば、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）、読取専用メモリ（ＲＯＭ）、ハード・ディスク・ドライブ、半導体ドライブ、ＵＳＢフラッシュドライブ、メモリカードリーダを介してアクセスされるメモリカード、関連するフロッピーディスク（登録商標）ドライブを介してアクセスされるフロッピーディスク（登録商標）、光ディスクドライブを介してアクセスされる光ディスク、適切なテープドライブを介してアクセスされる磁気テープ、および／または他のメモリ構成要素、あるいはこれらのメモリ構成要素のうちの任意の２つ以上の組み合わせを含んでよい。加えて、ＲＡＭは、たとえば、スタティック・ランダム・アクセス・メモリ（ＳＲＡＭ）、ダイナミック・ランダム・アクセス・メモリ（ＤＲＡＭ）、または磁気ランダム・アクセス・メモリ（ＭＲＡＭ）および他の同様のデバイスを含んでよい。ＲＯＭは、たとえば、プログラマブル読取専用メモリ（ＰＲＯＭ）、消去可能プログラマブル読取専用メモリ（ＥＰＲＯＭ）、電気的消去可能プログラマブル読取専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、または他の同様のメモリデバイスを含んでよい。
また、プロセッサ６３０３は、複数のプロセッサ６３０３および／または複数のプロセッサコアを表してよく、メモリ６３０６は、それぞれ、並列処理回路で動作する複数のメモリ６３０６を表してよい。このような場合、ローカルインタフェース６３０９は、複数のプロセッサ６３０３のうちの任意の２つの間、任意のプロセッサ６３０３と任意のメモリ６３０６との間、またはメモリ６３０６のうちの任意の２つの間などにおける通信を促進すける適切なネットワークであってよい。ローカルインタフェース６３０９は、たとえば、この通信を調整するように設計された追加的なシステムを備えてよく、負荷分散を行うことを含んでいてよい。プロセッサ６３０３は、電気的またはなんらかの他の利用可能な構造であってよい。
周波数監視アプリケーション６３１２、インピーダンス制御アプリケーション６３１５、および本明細書で説明される他の様々なシステムは、上述のように、汎用ハードウェアによって実行されるソフトウェアまたはコードで実施されてよいが、代替策として、これらはまた、専用ハードウェアまたはソフトウェア／汎用ハードウェアと専用ハードウェアとの組み合わせで実施されてよい。専用ハードウェアで実施される場合、いくつかの技術のいずれか１つまたは組み合わせを利用する回路または状態マシンとしてそれぞれを実現できる。これらの技術は、１つ以上のデータ信号を入力した時に様々なロジック機能を実施するためのロジックゲートを有する離散ロジック回路、適切なロジックゲートを有する特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ）、または他の構成要素などを含んでよいが、これらに限定されない。このような技術は、当業者に一般的に周知のものであり、そのため本明細書では詳細に説明しない。
いくつかの実施形態では、図３９のフローチャートは、周波数監視アプリケーション６３１２、インピーダンス制御アプリケーション６３１５、または他の類似のアプリケーションの一部の実装された機能および動作を示している。ソフトウェアで実施した場合、各ブロックは、特定された論理機能（複数可）を実施するためのプログラム命令を含むコードのモジュール、セグメント、または部分を表してよい。プログラム命令は、プログラミング言語で書かれた人間に読める命令文を含むソースコード、またはコンピュータシステムまたは他のシステムにおけるプロセッサ６３０３などの適切な実行システムによって認識可能な数値命令を含む機械語の形態で実施されてよい。機械語は、ソースコードなどから変換されてよい。ハードウェアで実施した場合、各ブロックは、特定された論理機能（複数可）を実施するための回路またはいくつかの相互に接続された回路を表してよい。
また、周波数監視アプリケーション６３１２とインピーダンス制御アプリケーション６３１５とを含む、ソフトウェアまたはコードからなる本明細書で説明される任意のロジックまたはアプリケーションは、たとえば、コンピュータシステムまたは他のシステムにおけるプロセッサ６３０３などの命令実行システムで使用するため、またはこれと関連する、任意の持続的コンピュータ可読媒体で実施できる。この意味で、ロジックは、たとえば、コンピュータ可読媒体から取得され、命令実行システムによって実行できる命令および宣言を含む命令文を含んでよい。本開示の文脈では、「コンピュータ可読媒体」は、命令実行システムで使用するための、またはこれと関連する、本明細書で説明されるロジックまたはアプリケーションを収容、格納、または保持できる任意の媒体であり得る。
コンピュータ可読媒体は、たとえば、磁気、光、または半導体媒体などの多くの物理媒体のいずれか１つをからなっていてよい。好適なコンピュータ可読媒体のより具体的な例は、磁気テープ、磁気フロッピーディスク（登録商標）、磁気ハードドライブ、メモリカード、半導体ドライブ、ＵＳＢフラッシュドライブ、または光ディスクを含むが、限定されるものではない。また、コンピュータ可読媒体は、たとえば、スタティック・ランダム・アクセス・メモリ（ＳＲＡＭ）、ダイナミック・ランダム・アクセス・メモリ（ＤＲＡＭ）、または磁気ランダムアクセス・メモリ（ＭＲＡＭ）を含む、ランダムアクセス・メモリ（ＲＡＭ）であってよい。加えて、コンピュータ可読媒体は、読取専用メモリ（ＲＯＭ）、プログラマブル読取専用メモリ（ＰＲＯＭ）、消去可能プログラマブル読取専用メモリ（ＥＰＲＯＭ）、電気的消去可能プログラマブル読取専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、または他のタイプのメモリデバイスであってよい。
さらに、周波数監視アプリケーション６３１２とインピーダンス制御アプリケーション６３１５とを含む、本明細書で説明される任意のロジックまたはアプリケーションは、様々な方法で実施および構築されてよい。たとえば、説明される１つ以上のアプリケーションは、単一のアプリケーションのモジュールまたはコンポーネントとして実施されてよい。さらに、本明細書で説明される１つ以上のアプリケーションは、共有または別個のコンピューティングデバイスまたはそれらの組み合わせで実行されてよい。たとえば、本明細書で説明される複数のアプリケーションは、同じコンピューティングデバイスまたは複数のコンピューティングデバイスにおいて同じ処理回路６０３３で実行されてよい。さらに、「アプリケーション」、「サービス」、「システム」、「エンジン」、「モジュール」などの用語は置き換え可能であってよく、限定を意図するものではないことを理解されたい。
図４１を参照すると、損失性導電性媒体２０３の面に対してほぼ直角である垂直軸ｚに沿って配置された、上方の帯電端子Ｔ１（たとえば、高さｈＴにおける球）と、下方の補償端子Ｔ２（たとえば、高さｈｄのディスク）を含む誘導表面導波路プローブＰ、７１００の一例の線図が示されている。誘導表面導波路プローブ７１００の本実施形態は、図１４の導波路プローブと類似しているが、復調器７１１０およびフィルタ７１２０の構成要素からなる追加的な要素を備える。誘導表面導波路プローブ７１００は、本開示の様々な実施形態を説明するための一例として示されており、本明細書で説明される誘導表面導波路プローブの他の実施形態が用いられてもよいことを理解されたい。
動作時には、任意の所与の瞬間において端子Ｔ１と端子Ｔ２とに印加される電圧に応じて、電荷Ｑ１と電荷Ｑ２とが、帯電端子Ｔ１と補償端子Ｔ２とにそれぞれ印加される。
ＡＣ源２１２は、誘導表面導波路プローブ２００ｄに、たとえば螺旋コイルなどのコイル２１５を備えた給電ネットワーク２０９を通して結合した、帯電端子Ｔ１のための励起源として作用する。ＡＣ源２１２は、図１４に示すように、コイル２１５の下方部分に亘ってタップ２２７を通して接続され得るか、一次コイルによってコイル２１５に誘導的に結合され得る。コイル２１５は、第１の端部で接地杭２１８に結合され、第２の端部において帯電端子Ｔ１に結合されてよい。いくつかの実施態様では、帯電端子Ｔ１への接続は、コイル２１５の第２の端部において、タップ２２４を使用して調整され得る。補償端子Ｔ２は、損失性導電性媒体２０３（たとえば、地面または地球）上に、損失性導電性媒体２０３とほぼ平行に配置され、コイル２１５に結合したタップ２３３を通してエネルギー供給される。コイル２１５と接地杭２１８との間に位置する電流計２３６は、誘導表面導波路プローブのベースにおける電流の大きさ（Ｉ０）の表示を提供するために使用され得る。
この測定は、以下に説明するように、誘導表面導波路プローブ７１００を調整する際、および受信回路によって埋め込まれたデータを検出するための因子となり得る。検出された電流にフィルタをかけるために、フィルタ７１２０が電流計２３６に結合されていてよい。たとえば、受信回路が、既定の周波数またはそれ以上の周波数で制御負荷を変調することによってデータを埋め込む場合、フィルタ７１２０は、その既定の周波数未満の検出された電流を通過させるローパスフィルタを含んでよい。
電流に埋め込まれた変調をデータに変換するために、復調器７１１０が電流計２３６に結合されていてよい。図示のように、復調器７１１０は、フィルタ７１２０を介して電流計２３６に結合されてよい。復調器７１１０はまた、電流計２３６に直接結合されてもよいし、あるいは他の中間構成要素を介して電流計２３６に結合されてもよい。復調器７１１０は、受信回路によって埋め込まれたデータに適用された変調スキームに対応する復調スキームを適用して、元の埋め込まれたデータ信号を取得するように構成される。
次に図４２Ａ、４２Ｂ、および４２Ｃを参照すると、様々な実施形態における誘導表面導波路電力伝送システムにおいて誘導表面波を使用するための概略化された受信回路の例が示されている。これらの図で表される受信回路は、図１８Ａ、１８Ｂ、および１９の受信回路と類似しているが、汎用スイッチという追加的な要素を備える。
図４２Ａおよび４２Ｂは、線形プローブ３０３と同調共振器３０６とを示している。図４３は、本開示の様々な実施形態に係る磁気コイル３０９である。様々な実施形態によれば、線形プローブ３０３、同調共振器３０６、および磁気コイル３０９の各々が、様々な実施形態に係る、損失性導電性媒体２０３（図４１）の表面上の、誘導表面波の形態で伝達された電力を受信するために採用されることができる。上述したように、一実施形態では、損失性導電性媒体２０３は陸上媒体を含んでいる。電気的負荷３１５は、インピーダンス整合ネットワーク３１８（たとえば、電圧調整器）を通じて出力端子３１２に結合されている。
線形プローブ３０３が上述のように誘導表面波を受ける場合、可能性のあるケースとして、出力端子３１２間に電圧が生じる場合があり、これがインピーダンス整合ネットワーク３１８を通して電気的負荷３１５に印加される場合がある。電気的負荷３１５への電力の流れを促進するために、以下に記載するように、電気的負荷３１５と線形プローブ３０３との間のインピーダンスを整合させるために、インピーダンス整合ネットワーク３１８が設けられている。
加えて、可変制御負荷Ｚｃは、電気的負荷３１５と並列に結合される。汎用スイッチ７２１０は、たとえば、手動制御スイッチ、半導体デバイス、コンピューティングデバイスによって制御されるスイッチ、または回路スイッチを開閉するように構成される他の装置を含んでよい。この実施形態では、可変制御負荷Ｚｃの合成インピーダンスは、汎用スイッチ７２１０が閉である場合、Ｚ１とＺ２との合成インピーダンスであり、汎用スイッチ７２１０が開である場合、Ｚ１のインピーダンスのみである。汎用スイッチ７２１０の状態を開と閉との間で変調することによって、可変制御負荷Ｚｃのインピーダンスが変わるために、可変制御負荷Ｚｃと電気的負荷３１５とがもたらす総負荷がそれに応じて変調される。代替的な実施形態においては、インピーダンスＺ１が省略されて、同調共振器３０６に結合される総負荷が、電気的負荷３１５単独（汎用スイッチにより、インピーダンスＺ１を通る経路を開にしておく）と、電気的負荷３１５と並列なインピーダンスＺ２との間で変化するようにしてもよい。電気的負荷３１５と並列なインピーダンスを変えることによって、汎用スイッチは線形プローブ３０３に結合される総電気的負荷を変調する。加えて、負荷を変調する多くの他の方法があり得ることが理解されるだろう。
別の実施形態では、電気的負荷３１５は、回路の一部でなくてもよい。そのような場合、可変制御負荷Ｚｃが、インピーダンス整合ネットワーク３１８に結合される唯一の負荷である。
図４２Ｂを参照すると、同調共振器３０６は、損失性導電性媒体２０３の上方に位置を上げて配置された帯電端子ＴＲを含む。帯電端子ＴＲは、自己容量ＣＲを有している。さらに、帯電端子ＴＲと損失性導電性媒体２０３との間にも、損失性導電性媒体２０３上の帯電端子ＴＲの高さに基づいて、拘束静電容量（図示せず）が存在していてよい。拘束静電容量は、好ましくは、実際に可能である限り最小化されるものとするが、このことは、多相導波路プローブのすべての場合において全体的に必要ではない場合がある。
同調共振器３０６もまた、コイルＬＲを含む。コイルＬＲの一方の端部は帯電端子ＴＲに結合されており、コイルＬＲの他方の端部は損失性導電性媒体２０３に結合されている。このため、同調共振器３０６（同調共振器ＬＲ−ＣＲとも呼ばれる場合がある）は、帯電端子ＣＲとコイルＬＲとが直列に配置される直列同調共振器からなる。同調共振器３０６は、構造のリアクタンス性インピーダンスが実質的に取り除かれるように、帯電端子ＴＲのサイズおよび／もしくは高さを調整すること、およびコイルＬＲのサイズを調整することの少なくともいずれかによって同調される。
たとえば、自己容量ＣＲによって与えられたリアクタンスは、１／ｊωＣＲとして計算される。同調共振器３０６の総静電容量も、帯電端子ＴＲと損失性導電性媒体２０３との間の静電容量を含む場合があることに留意されたい。ここで、同調共振器３０６の総静電容量は、自己容量ＣＲと、任意の拘束静電容量との両方から計算されてよいことが理解できるだろう。一実施形態によれば、帯電端子ＴＲは、あらゆる拘束静電容量を実質的に低減するか除去するように、ある高さに上昇されていてよい。拘束静電容量の存在は、帯電端子ＴＲと損失性導電性媒体２０３との間の静電容量測定から判定されることができる。
個別要素であるコイルＬＲによって与えられる誘導リアクタンスは、ｊωＬとして計算されることができ、ここで、Ｌは、コイルＬＲの集中定数素子インダクタンスである。コイルＬＲが分布定数素子である場合、その等価の終点誘導リアクタンスは、従来の手法によって判定されてよい。同調共振器３０６を同調するには、コイルＬＲがもたらす誘導リアクタンスを、同調共振器３０６がもたらす容量リアクタンスと等しくして、結果として得られる同調共振器３０６の正味のリアクタンスが動作周波数において実質的にゼロとなるように調整する。電気的負荷３２７への最大電力の伝送のための共役整合状態を有効にするために、プローブ端子３２１と電気的負荷３２７との間にインピーダンス整合ネットワーク３２４（または電圧調整器）を挿入してもよい。加えて、上述したように、帯電端子ＴＲと損失性導電性媒体２０３との間に結合される結果として得られる受信機ネットワークが誘導表面波と関連するウェーブチルト角度（Ψ）と整合する位相遅れ（Φ）を有するようにコイルＬＲを調整し、ウェーブチルト角度（Ψ）は、同調共振器３０６の近くにある損失性導電性媒体２０３の特性に少なくとも部分的に基づく。
上述したように、同調共振器３０６の周波数で生成された誘導表面波が存在する中に置かれると、表面誘導波から最大電力が電気的負荷３２７に送られる。すなわち、同調共振器３０６と電気的負荷３２７との間で共役インピーダンス整合が一度確立されると、構造から電気的負荷３２７へ電力が送られる。このため、電気的負荷３２７は、磁気結合、静電結合、または導電性（直接タップによる）結合により、同調共振器３０６に結合されていてよい。結合ネットワークの要素は、集中素子であっても分布素子であってもよいことが理解されるだろう。図４２Ｂに示す実施形態では、磁気結合が採用されており、コイルＬＳは、変圧器一次コイルとして作用するコイルＬＲに対する二次コイルとして配置されている。コイルＬＳは、同じコア構造周りにコイルを幾何学的に巻回し、結合した磁気フラックスを調整することにより、コイルＬＲにリンク結合されていてよいことが理解されるだろう。さらに、同調共振器３０６が直列同調共振器を備えているが、並列同調共振器または分散要素共振器さえも使用されることができる。
汎用スイッチ７２２０は、電気的負荷３２７およびインピーダンス整合ネットワーク３２４と並列に結合される。汎用スイッチ７２２０は、たとえば、手動制御スイッチ、半導体デバイス、コンピューティングデバイスによって制御されるスイッチ、または回路スイッチを開閉するように構成される他の装置を含んでよい。そのため、本非限定的な例において、インピーダンス整合ネットワーク３２４と電気的負荷３２７とを接続する回路は、並列に結合された抵抗Ｒ１およびＲ２を備える、可変制御負荷Ｚｃを含む。この実施形態では、回路の合成インピーダンスは、汎用スイッチ７２２０が閉である場合、Ｒ１とＲ２との合成抵抗であり、汎用スイッチ７２２０が開である場合、Ｒ１の抵抗のみである。汎用スイッチ７２２０の状態を開と閉との間で変調することによって、可変制御負荷Ｚｃのインピーダンスが変化するために、可変制御負荷Ｚｃと電気的負荷３２７とがもたらす総負荷がそれに応じて変調される。代替的な実施形態においては、抵抗Ｒ１が省略されてよく、同調共振器３０６に結合される総負荷が、電気的負荷３２７単独（汎用スイッチにより、抵抗Ｒ１を通る経路を開にしておく）と、電気的負荷３１５と並列な抵抗Ｒ２との間で変化するようにしてよい。電気的負荷３１５と並列な抵抗を変化させることによって、汎用スイッチは、線形プローブ３０３に結合される最終的な総電気的負荷を変調する。加えて、負荷を変調する多くの他の方法があってよいことが理解されるだろう。
別の実施形態では、電気的負荷３２７は、回路の一部でなくてもよい。そのような場合、可変制御負荷Ｚｃが、インピーダンス整合ネットワーク３２４に結合される唯一の負荷である。
図４３を参照すると、磁気コイル３０９は、インピーダンス整合ネットワーク３３３を通じて電気的負荷３３６に結合された受信回路を備えている。誘導表面波からの電力の受信および／または取り出しを促進するために、磁気コイル３０９は、誘導表面波の磁気フラックスＨφが磁気コイル３０９を通過し、それによって磁気コイル３０９内に電流を誘導し、その出力端子３３０において終点電圧を生成するように配置されていてよい。
磁気コイル３０９および電気的負荷３３６によって得られる回路が適切に調整され、インピーダンス整合ネットワーク３３３を介して共役インピーダンスが整合されるとすると、磁気コイル３０９内に誘導された電流を、電気的負荷３３６に最適に給電するために利用できる。磁気コイル３０９によって与えられた受信回路は、物理的に接地されている必要がないという利点を提供する。
汎用スイッチ７３１０は、インピーダンス整合ネットワーク３３３および電気的負荷３３６と並列に結合される。汎用スイッチ７３１０は、たとえば、手動制御スイッチ、半導体デバイス、コンピューティングデバイスによって制御されるスイッチ、または回路スイッチを開閉するように構成される他の装置を含んでよい。図示のように、インピーダンス整合ネットワーク３３３と電気的負荷３３６とを接続する回路は、並列に結合された抵抗Ｒ１およびＲ２の形態のインピーダンスの可変制御負荷Ｚｃを含み得る。この実施形態では、可変制御負荷Ｚｃの合成インピーダンスは、汎用スイッチ７３１０が閉である場合、Ｒ１とＲ２との合成抵抗であり、汎用スイッチ７３１０が開である場合、Ｒ１の抵抗のみである。汎用スイッチ７３１０の状態を開と閉との間で変調することによって、制御負荷Ｚｃのインピーダンスが変化するために、可変制御負荷Ｚｃと電気的負荷３３６とを備えることによってもたらされる総負荷がそれに応じて変調される。代替的な実施形態においては、抵抗Ｒ１が省略されて、磁気コイル３０９に結合される総負荷が、電気的負荷３３６単独（汎用スイッチにより、抵抗Ｒ１を通る経路を開にしておく）と、電気的負荷３３６と並列な抵抗Ｒ２との間で変化するようにしてもよい。電気的負荷３３６と並列な抵抗を変化させることによって、汎用スイッチ７３１０は、線形プローブ３０３に結合される最終的な総電気的負荷を変調する。加えて、負荷を変調する多くの他の方法があってよいことが理解されるだろう。
別の実施形態では、電気的負荷３３６は、回路の一部でなくてもよい。そのような場合、可変制御負荷Ｚｃが、インピーダンス整合ネットワーク３２４に結合される唯一の負荷である。
図４２Ａ、４２Ｂ、および４３を参照すると、線形プローブ３０３、同調共振器３０６、および磁気コイル３０９によって提示された誘導表面波受信構造は、各々が、上述の誘導表面導波路プローブＰの実施形態のいずれか１つから伝達される電力の受信を促進する。このため、受信されたエネルギーは、電気的負荷３１５／３２７／３３６に電力供給するために使用されることができる。これは、誘導表面波受信構造で受信されることができる、放射電磁場の形態で伝達された信号とは対照的である。このような信号は、かなり低い有効電力を有し、このような信号の誘導表面波受信構造は、伝達器に負荷をかけない。
汎用スイッチ７２１０／７２２０／７３１０を使用して、線形プローブ３０３、同調共振器３０６、および磁気コイル３０９によって与えられた誘導表面波受信構造によって取り出される負荷を変調することにより、対応する電流変化を誘導表面導波路プローブ７１００（図４１）の電流計２３６（図４１）により検出することができる。
たとえば、データはバイナリデータとして符号化されてもよく、その後、符号化技術によって規定されるシンボルに変換されてよい。シンボルはそれぞれ、振幅の状態、周波数の状態、位相の状態、またはその他の状態などの異なる電流状態に対応する。汎用スイッチ７２１０／７２２０／７３１０は、シンボルのサンプリングに応じて電流状態に影響を及ぼすために、電気的負荷３１５／３２７／３３６を変調してよい。次いで、電流計２３６は、検出された電流をサンプリングして埋め込まれたシンボルを取得し、シンボルを再補足する。電気的負荷３１５／３２７／３３６を変調することによって変調信号を埋め込むために、他の手法も使用してよいことが理解されるだろう。
図４４Ａ〜４４Ｃを参照すると、様々な実施形態に係る線形プローブ３０３（図４２Ａ）、同調共振器３０６（図４２Ｂ）、または磁気コイル３０９（図４３）などの誘導表面波受信構造と通信可能に結合された誘導表面導波路プローブ７１００（図４１）の電流計２３６（図４１）によって測定される、変調された電流のグラフの一例が示されている。図４４Ａでは、例示的な誘導表面波受信構造は、上述したように、電気的負荷３１５／３２７／３３６（図４２Ａ／４２Ｂ／４３）と、並列な抵抗Ｒ１とＲ２との間に設けられた汎用スイッチ７２１０／７２２０／７３１０（図４２Ａ／４２Ｂ／４３）を有する制御負荷Ｚｃとにより構成される総負荷を有する回路を実施している。したがって、汎用スイッチ７２１０／７２２０／７３１０を接続と切断との間で変動させると、電流計２３６によって測定される電流は、電流レベルＣ１とＣ２との間で変化する。
図４４Ｂでは、例示的な誘導表面波受信構造は、電気的負荷３１５／３２７／３３６と、単一の抵抗Ｒ１に直列に接続された汎用スイッチ７２１０／７２２０／７３１０を有する制御負荷Ｚｃとにより構成される総負荷を有する回路を実施している。したがって、汎用スイッチ７２１０／７２２０／７３１０を接続と切断との間で変動させると、電流計２３６によって測定される電流は、閉回路を示す電流レベルＣ１と、開回路を示す電流なしとの間で変化する。図４４Ａおよび２４Ｂで説明した実施形態によれば、電流計２３６によって検出された電流をサンプリングして、電流のエンベロープを測定または処理することによって、埋め込まれたシンボルを検出することができる。次いで、シンボルは、復調器７１１０によって埋め込まれたデータに変換される。
図４４Ｃでは、例示的な誘導表面波受信構造は、電気的負荷３１５／３２７／３３６と、単一の抵抗Ｒ１に直列に接続された汎用スイッチ７２１０／７２２０／７３１０を有する制御負荷Ｚｃとにより構成される総負荷を有する回路を実施している。したがって、汎用スイッチ７２１０／７２２０／７３１０を接続と切断との間で変動させると、電流計２３６によって測定される電流は、閉回路を示す電流Ｃ１と、開回路を示す電流なしとの間で変化する。図４４Ａ〜４４Ｃで説明した実施形態によれば、電流計２３６によって検出された電流をサンプリングして、電流のエンベロープを測定または処理することによって、埋め込まれたシンボルを検出することができる。例示的な例では、図４４Ｃに示すように、電流計２３６によって検出される電流の位相レベルＰＬ１、ＰＬ２、ＰＬ３を処理して、埋め込まれた信号を判定してもよい。次いで、シンボルは、復調器７１１０によって埋め込まれたデータに変換される。
次に図４５を参照すると、様々な実施形態に係る、誘導表面波受信構造および関連する回路の一部の動作の一例を提供するフローチャートが示されている。７５０３から開始すると、誘導表面波受信構造３０３／３０６／３０９を用いて、誘導表面波の形態の電気的エネルギーが受信される。次に、７５０５において、誘導表面波受信構造３０３／３０６／３０９に結合された電気的負荷に電気的エネルギーが供給される。７５０７において、制御負荷回路（たとえば、可変インピーダンス制御負荷Ｚｃに結合される汎用スイッチ７２１０／７２２０／７３１０）により、データ信号に基づいて、誘導表面波受信構造３０３／３０６／３０９に結合される総負荷を変調または変化させ、ここで総負荷は、電気的負荷３１５／３２７／３３６と可変制御負荷Ｚｃとにより構成される。あるいは、それぞれの回路に電気的負荷３１５／３２７／３３６が存在しない場合、可変制御負荷Ｚｃがそれぞれの誘導表面波受信構造３０３／３０６／３０９に結合される全負荷を構成する。これに伴い、７５０９において、誘導表面導波路プローブＰでは、誘導表面波を生じる誘導表面導波路プローブＰの電流の変調を検出できる。次いで、７５１１において、誘導表面導波路プローブＰにおける電流に埋め込まれた、データ信号の少なくとも一部分に対応するシンボルまたは値を判定できる。一実施形態によれば、異なる電流レベル（Ｃ１またはＣ２）が２進数（０または１）に対応してよい。他の実施形態では、変調された信号の異なる位相レベルまたは周波数レベルが、異なる２進数に対応してよい。このようにして、信号からデータを取得できる。
本開示の上述の実施形態は、単に、本開示の原理の明確な理解のために提示された、可能な実施態様の例であることが強調されるものとする。実質的に本開示の精神および原理から逸脱することなく、多くの変形および変更が、上述の実施形態（複数の場合もある）に行われることができる。そのような変更および変形はすべて、本明細書において本開示の範囲内に含まれ、添付の特許請求の範囲によって保護されることが意図されている。さらに、記載された実施形態のすべての任意選択的および好ましい特徴および変更、ならびに従属請求項は、本明細書に教示された開示のすべての態様において使用可能である。さらに、従属請求項の個別の特徴、ならびに、記載された実施形態のすべての任意選択的および好ましい特徴および変更は、相互に組み合わせることが可能であるか、置き換えが可能である。

Claims (20)

  1. 陸上媒体に沿って伝わる誘導表面波から電気的エネルギーを取得するように構成される誘導表面波受信構造と、
    前記誘導表面波受信構造に結合される電気的負荷であって、前記電気的負荷は、前記誘導表面波を生成する誘導表面導波路プローブに結合される励起源における負荷として作用する、電気的負荷と、
    前記電気的エネルギーが伝達される周波数を判定することと、前記周波数上の前記電気的エネルギーを受信するために、前記電気的負荷を同調させることと、を少なくとも行うように構成される制御回路と、
    を備える、装置。
  2. 前記制御回路は、給電システムに対して、前記周波数において前記電気的エネルギーにアクセスするための要求を少なくとも送信するようにさらに構成される、請求項１に記載の装置。
  3. 前記制御回路は、給電システムに対して、前記装置の固有識別子を少なくとも報告するようにさらに構成される、請求項１または請求項２に記載の装置。
  4. 前記制御回路は、
    電気的エネルギーが伝達される複数の周波数を判定することと、
    前記複数の周波数から前記周波数を選択することと、
    を少なくとも行うようにさらに構成される、請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の装置。
  5. 前記制御回路は、
    電気的エネルギーが伝達される第２の周波数を判定することと、
    前記周波数の代わりに、または前記周波数に加えて前記第２の周波数上の前記電気的エネルギーを受信するために、前記電気的負荷を再同調させることと、
    を少なくとも行うようにさらに構成される、請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の装置。
  6. 前記制御回路は、前記装置が行う周波数スキャンに少なくとも部分的に基づいて前記周波数を判定することを少なくとも行うようにさらに構成される、請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の装置。
  7. 前記制御回路は、
    前記電気的負荷が消費した前記電気的エネルギーを監視することと、
    給電システムに対して、電力使用量計測を報告することと、
    を少なくとも行うようにさらに構成される、請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載の装置。
  8. 前記制御回路はさらに、前記誘導表面波上で変調されたデータを受信可能である、請求項１〜請求項７のいずれか一項に記載の装置。
  9. 前記電気的負荷を変調することによって、データ信号を前記誘導表面導波路プローブに伝達するように構成される負荷変調器をさらに備える、請求項１〜請求項８のいずれか一項に記載の装置。
  10. 前記制御回路は、ネットワークを介して給電システムにデータを伝送するようにさらに構成される、請求項１〜請求項９のいずれか一項に記載の装置。
  11. 前記制御回路は、
    前記周波数を介して、電力消費に関連するコストを示すコストデータを受信することと、
    前記周波数を介した前記電気的エネルギーの可用性を示す可用性データを受信することと、
    を少なくとも行うようにさらに構成され、
    前記周波数は、前記コストデータと前記可用性データとに少なくとも部分的に基づいて判定される、請求項１〜請求項１０のいずれか一項に記載の装置。
  12. 前記制御回路は、
    前記装置の現在位置を判定することと、
    前記誘導表面導波路プローブの位置と、電気的エネルギーを伝達するために前記誘導表面導波路プローブが使用する対応する周波数とを示すデータを受信することと、
    を少なくとも行うようにさらに構成されてよく、
    前記周波数は、前記装置の現在位置と、前記誘導表面導波路プローブの位置と、前記電気的エネルギーを伝達するために前記誘導表面導波路プローブが使用する前記対応する周波数とに少なくとも部分的に基づいて判定される、請求項１〜請求項１１のいずれか一項に記載の装置。
  13. 第１の周波数上で電気的エネルギーを伝達するように構成される第１の誘導表面導波路プローブであって、第１のサービスエリアを有する、第１の誘導表面導波路プローブと、
    第２の周波数上で電気的エネルギーを伝達するように構成される第２の誘導表面導波路プローブであって、前記第１の誘導表面導波路プローブは、第２のサービスエリアを有し、前記第１のサービスエリアは前記第２のサービスエリアと重複サービスエリアにおいて重なる、第２の誘導表面導波路プローブと、
    を備える、装置。
  14. 前記重複サービスエリアに配置されるワイヤレス電力受信機システムであって、前記第１の誘導表面導波路プローブが伝達した前記電気的エネルギー、または前記第２の誘導表面導波路プローブが伝達した前記電気的エネルギーを選択的に受信可能である、ワイヤレス電力受信機システムをさらに備える、請求項１３に記載の装置。
  15. 前記第１のサービスエリアは、前記第２のサービスエリアとはサイズが異なる、請求項１３または請求項１４に記載の装置。
  16. 前記第１の誘導表面導波路プローブおよび前記第２の誘導表面導波路プローブのそれぞれは、損失性導電性媒体に複素ブルースター角（θｉ、Ｂ）で入射する入射波面を合成する、少なくとも１つの場を生じるように構成された、前記損失性導電性媒体の上方に位置を上げて配置されたそれぞれの帯電端子を備える、請求項１３〜請求項１５のいずれか一項に記載の装置。
  17. 前記それぞれの帯電端子は、複数の帯電端子のうちの１つである、請求項１６に記載の装置。
  18. 前記それぞれの帯電端子に電気的に結合したそれぞれの給電ネットワークをさらに備え、前記給電ネットワークは、前記第１の誘導表面導波路プローブまたは前記第２の誘導表面導波路プローブのうちの対応する１つの近位の前記損失性導電性媒体に関連する複素ブルースター入射角（θｉ、Ｂ）と関連するウェーブチルト角度（Ψ）に整合する位相遅れ（Φ）を提供する、請求項１３〜請求項１７のいずれかに記載の装置。
  19. プロセッサとメモリとを備えるコンピューティングデバイスにより、ワイヤレス電力受信機から電気的エネルギーを消費するための要求を受信し、
    前記コンピューティングデバイスにより、複数の電力供給者のうちの特定の電力供給者が、前記要求へのサービスに利用可能な容量を有することを判定し、
    前記コンピューティングデバイスにより、前記特定の電力供給者が誘導表面導波路プローブを介して電気的エネルギーを伝達する、対応する電力伝達周波数に同調するよう、前記ワイヤレス電力受信機に指示すること、
    を含む、方法。
  20. 前記コンピューティングデバイスにより、前記ワイヤレス電力受信機に、前記特定の電力供給者に関連する電力コスト情報を送信することをさらに含む、請求項１９に記載の方法。
JP2017514537A 2014-09-11 2015-09-10 ワイヤレス給電のための周波数分割多重 Pending JP2017529047A (ja)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201462049232P 2014-09-11 2014-09-11
US62/049,232 2014-09-11
US14/849,246 US10033198B2 (en) 2014-09-11 2015-09-09 Frequency division multiplexing for wireless power providers
US14/849,246 2015-09-09
PCT/US2015/049523 WO2016040700A1 (en) 2014-09-11 2015-09-10 Frequency division multiplexing for wireless power providers

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2017529047A true JP2017529047A (ja) 2017-09-28

Family

ID=55455747

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017514537A Pending JP2017529047A (ja) 2014-09-11 2015-09-10 ワイヤレス給電のための周波数分割多重

Country Status (15)

Country Link
US (2) US10033198B2 (ja)
EP (1) EP3192144A1 (ja)
JP (1) JP2017529047A (ja)
KR (1) KR20170056538A (ja)
CN (1) CN107148716A (ja)
AU (1) AU2015314931B2 (ja)
BR (1) BR112017004921A2 (ja)
CA (1) CA2957599A1 (ja)
HK (1) HK1243829A1 (ja)
IL (1) IL250778A0 (ja)
MA (1) MA40400A (ja)
MX (1) MX362463B (ja)
SG (1) SG11201701372RA (ja)
WO (1) WO2016040700A1 (ja)
ZA (1) ZA201701264B (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018074777A (ja) * 2016-10-31 2018-05-10 トヨタ自動車株式会社 車両および供給装置

Families Citing this family (124)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2965978B1 (fr) * 2010-10-07 2012-10-19 Tdf Antenne de grande dimension a ondes de surface et a large bande
US9525524B2 (en) 2013-05-31 2016-12-20 At&T Intellectual Property I, L.P. Remote distributed antenna system
US9999038B2 (en) 2013-05-31 2018-06-12 At&T Intellectual Property I, L.P. Remote distributed antenna system
US8897697B1 (en) 2013-11-06 2014-11-25 At&T Intellectual Property I, Lp Millimeter-wave surface-wave communications
US9768833B2 (en) 2014-09-15 2017-09-19 At&T Intellectual Property I, L.P. Method and apparatus for sensing a condition in a transmission medium of electromagnetic waves
US10063280B2 (en) 2014-09-17 2018-08-28 At&T Intellectual Property I, L.P. Monitoring and mitigating conditions in a communication network
US9615269B2 (en) 2014-10-02 2017-04-04 At&T Intellectual Property I, L.P. Method and apparatus that provides fault tolerance in a communication network
US9685992B2 (en) 2014-10-03 2017-06-20 At&T Intellectual Property I, L.P. Circuit panel network and methods thereof
US9503189B2 (en) 2014-10-10 2016-11-22 At&T Intellectual Property I, L.P. Method and apparatus for arranging communication sessions in a communication system
US9973299B2 (en) 2014-10-14 2018-05-15 At&T Intellectual Property I, L.P. Method and apparatus for adjusting a mode of communication in a communication network
US9627768B2 (en) 2014-10-21 2017-04-18 At&T Intellectual Property I, L.P. Guided-wave transmission device with non-fundamental mode propagation and methods for use therewith
US9577306B2 (en) 2014-10-21 2017-02-21 At&T Intellectual Property I, L.P. Guided-wave transmission device and methods for use therewith
US9653770B2 (en) 2014-10-21 2017-05-16 At&T Intellectual Property I, L.P. Guided wave coupler, coupling module and methods for use therewith
US9780834B2 (en) 2014-10-21 2017-10-03 At&T Intellectual Property I, L.P. Method and apparatus for transmitting electromagnetic waves
US9312919B1 (en) 2014-10-21 2016-04-12 At&T Intellectual Property I, Lp Transmission device with impairment compensation and methods for use therewith
US9769020B2 (en) 2014-10-21 2017-09-19 At&T Intellectual Property I, L.P. Method and apparatus for responding to events affecting communications in a communication network
US10340573B2 (en) 2016-10-26 2019-07-02 At&T Intellectual Property I, L.P. Launcher with cylindrical coupling device and methods for use therewith
US9461706B1 (en) 2015-07-31 2016-10-04 At&T Intellectual Property I, Lp Method and apparatus for exchanging communication signals
US9742462B2 (en) 2014-12-04 2017-08-22 At&T Intellectual Property I, L.P. Transmission medium and communication interfaces and methods for use therewith
US10243784B2 (en) 2014-11-20 2019-03-26 At&T Intellectual Property I, L.P. System for generating topology information and methods thereof
US10009067B2 (en) 2014-12-04 2018-06-26 At&T Intellectual Property I, L.P. Method and apparatus for configuring a communication interface
US9997819B2 (en) 2015-06-09 2018-06-12 At&T Intellectual Property I, L.P. Transmission medium and method for facilitating propagation of electromagnetic waves via a core
US9544006B2 (en) 2014-11-20 2017-01-10 At&T Intellectual Property I, L.P. Transmission device with mode division multiplexing and methods for use therewith
US9800327B2 (en) 2014-11-20 2017-10-24 At&T Intellectual Property I, L.P. Apparatus for controlling operations of a communication device and methods thereof
US9954287B2 (en) 2014-11-20 2018-04-24 At&T Intellectual Property I, L.P. Apparatus for converting wireless signals and electromagnetic waves and methods thereof
US9876570B2 (en) 2015-02-20 2018-01-23 At&T Intellectual Property I, Lp Guided-wave transmission device with non-fundamental mode propagation and methods for use therewith
US9749013B2 (en) 2015-03-17 2017-08-29 At&T Intellectual Property I, L.P. Method and apparatus for reducing attenuation of electromagnetic waves guided by a transmission medium
US9705561B2 (en) 2015-04-24 2017-07-11 At&T Intellectual Property I, L.P. Directional coupling device and methods for use therewith
US10224981B2 (en) 2015-04-24 2019-03-05 At&T Intellectual Property I, Lp Passive electrical coupling device and methods for use therewith
US9793954B2 (en) 2015-04-28 2017-10-17 At&T Intellectual Property I, L.P. Magnetic coupling device and methods for use therewith
US9748626B2 (en) 2015-05-14 2017-08-29 At&T Intellectual Property I, L.P. Plurality of cables having different cross-sectional shapes which are bundled together to form a transmission medium
US9490869B1 (en) 2015-05-14 2016-11-08 At&T Intellectual Property I, L.P. Transmission medium having multiple cores and methods for use therewith
US9871282B2 (en) 2015-05-14 2018-01-16 At&T Intellectual Property I, L.P. At least one transmission medium having a dielectric surface that is covered at least in part by a second dielectric
US10650940B2 (en) 2015-05-15 2020-05-12 At&T Intellectual Property I, L.P. Transmission medium having a conductive material and methods for use therewith
US9917341B2 (en) 2015-05-27 2018-03-13 At&T Intellectual Property I, L.P. Apparatus and method for launching electromagnetic waves and for modifying radial dimensions of the propagating electromagnetic waves
US9912381B2 (en) 2015-06-03 2018-03-06 At&T Intellectual Property I, Lp Network termination and methods for use therewith
US9866309B2 (en) 2015-06-03 2018-01-09 At&T Intellectual Property I, Lp Host node device and methods for use therewith
US10812174B2 (en) 2015-06-03 2020-10-20 At&T Intellectual Property I, L.P. Client node device and methods for use therewith
US9913139B2 (en) 2015-06-09 2018-03-06 At&T Intellectual Property I, L.P. Signal fingerprinting for authentication of communicating devices
US9820146B2 (en) 2015-06-12 2017-11-14 At&T Intellectual Property I, L.P. Method and apparatus for authentication and identity management of communicating devices
US9640850B2 (en) 2015-06-25 2017-05-02 At&T Intellectual Property I, L.P. Methods and apparatus for inducing a non-fundamental wave mode on a transmission medium
US9865911B2 (en) 2015-06-25 2018-01-09 At&T Intellectual Property I, L.P. Waveguide system for slot radiating first electromagnetic waves that are combined into a non-fundamental wave mode second electromagnetic wave on a transmission medium
US9509415B1 (en) 2015-06-25 2016-11-29 At&T Intellectual Property I, L.P. Methods and apparatus for inducing a fundamental wave mode on a transmission medium
US9628116B2 (en) 2015-07-14 2017-04-18 At&T Intellectual Property I, L.P. Apparatus and methods for transmitting wireless signals
US9847566B2 (en) 2015-07-14 2017-12-19 At&T Intellectual Property I, L.P. Method and apparatus for adjusting a field of a signal to mitigate interference
US10044409B2 (en) 2015-07-14 2018-08-07 At&T Intellectual Property I, L.P. Transmission medium and methods for use therewith
US9882257B2 (en) 2015-07-14 2018-01-30 At&T Intellectual Property I, L.P. Method and apparatus for launching a wave mode that mitigates interference
US10205655B2 (en) 2015-07-14 2019-02-12 At&T Intellectual Property I, L.P. Apparatus and methods for communicating utilizing an antenna array and multiple communication paths
US10148016B2 (en) 2015-07-14 2018-12-04 At&T Intellectual Property I, L.P. Apparatus and methods for communicating utilizing an antenna array
US9853342B2 (en) 2015-07-14 2017-12-26 At&T Intellectual Property I, L.P. Dielectric transmission medium connector and methods for use therewith
US9793951B2 (en) 2015-07-15 2017-10-17 At&T Intellectual Property I, L.P. Method and apparatus for launching a wave mode that mitigates interference
US20170133754A1 (en) * 2015-07-15 2017-05-11 The Government Of The United States Of America, As Represented By The Secretary Of The Navy Near Field Scattering Antenna Casing for Arbitrary Radiation Pattern Synthesis
US10090606B2 (en) 2015-07-15 2018-10-02 At&T Intellectual Property I, L.P. Antenna system with dielectric array and methods for use therewith
US9871283B2 (en) 2015-07-23 2018-01-16 At&T Intellectual Property I, Lp Transmission medium having a dielectric core comprised of plural members connected by a ball and socket configuration
US9948333B2 (en) 2015-07-23 2018-04-17 At&T Intellectual Property I, L.P. Method and apparatus for wireless communications to mitigate interference
US9912027B2 (en) 2015-07-23 2018-03-06 At&T Intellectual Property I, L.P. Method and apparatus for exchanging communication signals
US9749053B2 (en) 2015-07-23 2017-08-29 At&T Intellectual Property I, L.P. Node device, repeater and methods for use therewith
US9967173B2 (en) 2015-07-31 2018-05-08 At&T Intellectual Property I, L.P. Method and apparatus for authentication and identity management of communicating devices
US9735833B2 (en) 2015-07-31 2017-08-15 At&T Intellectual Property I, L.P. Method and apparatus for communications management in a neighborhood network
US9857402B2 (en) 2015-09-08 2018-01-02 CPG Technologies, L.L.C. Measuring and reporting power received from guided surface waves
US9997040B2 (en) * 2015-09-08 2018-06-12 Cpg Technologies, Llc Global emergency and disaster transmission
CA2997733A1 (en) * 2015-09-10 2017-03-16 Cpg Technologies, Llc. Global time synchronization using a guided surface wave
US9904535B2 (en) 2015-09-14 2018-02-27 At&T Intellectual Property I, L.P. Method and apparatus for distributing software
US9769128B2 (en) 2015-09-28 2017-09-19 At&T Intellectual Property I, L.P. Method and apparatus for encryption of communications over a network
US9729197B2 (en) 2015-10-01 2017-08-08 At&T Intellectual Property I, L.P. Method and apparatus for communicating network management traffic over a network
US9876264B2 (en) 2015-10-02 2018-01-23 At&T Intellectual Property I, Lp Communication system, guided wave switch and methods for use therewith
US10355367B2 (en) 2015-10-16 2019-07-16 At&T Intellectual Property I, L.P. Antenna structure for exchanging wireless signals
US9860075B1 (en) 2016-08-26 2018-01-02 At&T Intellectual Property I, L.P. Method and communication node for broadband distribution
US10135147B2 (en) 2016-10-18 2018-11-20 At&T Intellectual Property I, L.P. Apparatus and methods for launching guided waves via an antenna
US10811767B2 (en) 2016-10-21 2020-10-20 At&T Intellectual Property I, L.P. System and dielectric antenna with convex dielectric radome
US9991580B2 (en) 2016-10-21 2018-06-05 At&T Intellectual Property I, L.P. Launcher and coupling system for guided wave mode cancellation
US9876605B1 (en) 2016-10-21 2018-01-23 At&T Intellectual Property I, L.P. Launcher and coupling system to support desired guided wave mode
US10374316B2 (en) 2016-10-21 2019-08-06 At&T Intellectual Property I, L.P. System and dielectric antenna with non-uniform dielectric
US10312567B2 (en) 2016-10-26 2019-06-04 At&T Intellectual Property I, L.P. Launcher with planar strip antenna and methods for use therewith
US10498044B2 (en) 2016-11-03 2019-12-03 At&T Intellectual Property I, L.P. Apparatus for configuring a surface of an antenna
US10225025B2 (en) 2016-11-03 2019-03-05 At&T Intellectual Property I, L.P. Method and apparatus for detecting a fault in a communication system
US10224634B2 (en) 2016-11-03 2019-03-05 At&T Intellectual Property I, L.P. Methods and apparatus for adjusting an operational characteristic of an antenna
US10291334B2 (en) 2016-11-03 2019-05-14 At&T Intellectual Property I, L.P. System for detecting a fault in a communication system
US10178445B2 (en) 2016-11-23 2019-01-08 At&T Intellectual Property I, L.P. Methods, devices, and systems for load balancing between a plurality of waveguides
US10340601B2 (en) 2016-11-23 2019-07-02 At&T Intellectual Property I, L.P. Multi-antenna system and methods for use therewith
US10340603B2 (en) 2016-11-23 2019-07-02 At&T Intellectual Property I, L.P. Antenna system having shielded structural configurations for assembly
US10535928B2 (en) 2016-11-23 2020-01-14 At&T Intellectual Property I, L.P. Antenna system and methods for use therewith
US10090594B2 (en) 2016-11-23 2018-10-02 At&T Intellectual Property I, L.P. Antenna system having structural configurations for assembly
US10305190B2 (en) 2016-12-01 2019-05-28 At&T Intellectual Property I, L.P. Reflecting dielectric antenna system and methods for use therewith
US10361489B2 (en) 2016-12-01 2019-07-23 At&T Intellectual Property I, L.P. Dielectric dish antenna system and methods for use therewith
US10819035B2 (en) 2016-12-06 2020-10-27 At&T Intellectual Property I, L.P. Launcher with helical antenna and methods for use therewith
US10755542B2 (en) 2016-12-06 2020-08-25 At&T Intellectual Property I, L.P. Method and apparatus for surveillance via guided wave communication
US10135145B2 (en) 2016-12-06 2018-11-20 At&T Intellectual Property I, L.P. Apparatus and methods for generating an electromagnetic wave along a transmission medium
US10326494B2 (en) 2016-12-06 2019-06-18 At&T Intellectual Property I, L.P. Apparatus for measurement de-embedding and methods for use therewith
US10382976B2 (en) 2016-12-06 2019-08-13 At&T Intellectual Property I, L.P. Method and apparatus for managing wireless communications based on communication paths and network device positions
US10637149B2 (en) 2016-12-06 2020-04-28 At&T Intellectual Property I, L.P. Injection molded dielectric antenna and methods for use therewith
US10727599B2 (en) 2016-12-06 2020-07-28 At&T Intellectual Property I, L.P. Launcher with slot antenna and methods for use therewith
US10694379B2 (en) 2016-12-06 2020-06-23 At&T Intellectual Property I, L.P. Waveguide system with device-based authentication and methods for use therewith
US10439675B2 (en) 2016-12-06 2019-10-08 At&T Intellectual Property I, L.P. Method and apparatus for repeating guided wave communication signals
US10020844B2 (en) 2016-12-06 2018-07-10 T&T Intellectual Property I, L.P. Method and apparatus for broadcast communication via guided waves
US9927517B1 (en) 2016-12-06 2018-03-27 At&T Intellectual Property I, L.P. Apparatus and methods for sensing rainfall
US10359749B2 (en) 2016-12-07 2019-07-23 At&T Intellectual Property I, L.P. Method and apparatus for utilities management via guided wave communication
US9893795B1 (en) 2016-12-07 2018-02-13 At&T Intellectual Property I, Lp Method and repeater for broadband distribution
US10446936B2 (en) 2016-12-07 2019-10-15 At&T Intellectual Property I, L.P. Multi-feed dielectric antenna system and methods for use therewith
US10027397B2 (en) 2016-12-07 2018-07-17 At&T Intellectual Property I, L.P. Distributed antenna system and methods for use therewith
US10389029B2 (en) 2016-12-07 2019-08-20 At&T Intellectual Property I, L.P. Multi-feed dielectric antenna system with core selection and methods for use therewith
US10243270B2 (en) 2016-12-07 2019-03-26 At&T Intellectual Property I, L.P. Beam adaptive multi-feed dielectric antenna system and methods for use therewith
US10139820B2 (en) 2016-12-07 2018-11-27 At&T Intellectual Property I, L.P. Method and apparatus for deploying equipment of a communication system
US10547348B2 (en) 2016-12-07 2020-01-28 At&T Intellectual Property I, L.P. Method and apparatus for switching transmission mediums in a communication system
US10168695B2 (en) 2016-12-07 2019-01-01 At&T Intellectual Property I, L.P. Method and apparatus for controlling an unmanned aircraft
US10069535B2 (en) 2016-12-08 2018-09-04 At&T Intellectual Property I, L.P. Apparatus and methods for launching electromagnetic waves having a certain electric field structure
US10103422B2 (en) 2016-12-08 2018-10-16 At&T Intellectual Property I, L.P. Method and apparatus for mounting network devices
US10938108B2 (en) 2016-12-08 2021-03-02 At&T Intellectual Property I, L.P. Frequency selective multi-feed dielectric antenna system and methods for use therewith
US10411356B2 (en) 2016-12-08 2019-09-10 At&T Intellectual Property I, L.P. Apparatus and methods for selectively targeting communication devices with an antenna array
US10326689B2 (en) 2016-12-08 2019-06-18 At&T Intellectual Property I, L.P. Method and system for providing alternative communication paths
US10777873B2 (en) 2016-12-08 2020-09-15 At&T Intellectual Property I, L.P. Method and apparatus for mounting network devices
US10601494B2 (en) 2016-12-08 2020-03-24 At&T Intellectual Property I, L.P. Dual-band communication device and method for use therewith
US9911020B1 (en) 2016-12-08 2018-03-06 At&T Intellectual Property I, L.P. Method and apparatus for tracking via a radio frequency identification device
US10389037B2 (en) 2016-12-08 2019-08-20 At&T Intellectual Property I, L.P. Apparatus and methods for selecting sections of an antenna array and use therewith
US9998870B1 (en) 2016-12-08 2018-06-12 At&T Intellectual Property I, L.P. Method and apparatus for proximity sensing
US10530505B2 (en) 2016-12-08 2020-01-07 At&T Intellectual Property I, L.P. Apparatus and methods for launching electromagnetic waves along a transmission medium
US10916969B2 (en) 2016-12-08 2021-02-09 At&T Intellectual Property I, L.P. Method and apparatus for providing power using an inductive coupling
US10264586B2 (en) 2016-12-09 2019-04-16 At&T Mobility Ii Llc Cloud-based packet controller and methods for use therewith
US9838896B1 (en) 2016-12-09 2017-12-05 At&T Intellectual Property I, L.P. Method and apparatus for assessing network coverage
US10340983B2 (en) 2016-12-09 2019-07-02 At&T Intellectual Property I, L.P. Method and apparatus for surveying remote sites via guided wave communications
US9973940B1 (en) 2017-02-27 2018-05-15 At&T Intellectual Property I, L.P. Apparatus and methods for dynamic impedance matching of a guided wave launcher
US10298293B2 (en) 2017-03-13 2019-05-21 At&T Intellectual Property I, L.P. Apparatus of communication utilizing wireless network devices
CN107681792B (zh) * 2017-10-24 2020-11-24 浙江大学 一种移动中微波无线供能系统
CN109963330B (zh) * 2017-12-26 2021-11-09 北京小米松果电子有限公司 调整天线发射功率的方法、通信设备、遥控设备及计算机可读存储介质

Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008543255A (ja) * 2005-05-24 2008-11-27 パワーキャスト コーポレイション 電力送信ネットワーク
JP2010028934A (ja) * 2008-07-16 2010-02-04 Seiko Epson Corp 受電制御装置、受電装置および無接点電力伝送システム
JP2010114961A (ja) * 2008-11-04 2010-05-20 Sony Corp 電力通信装置、電力通信システム、電力通信方法、およびプログラム
WO2010116441A1 (ja) * 2009-03-30 2010-10-14 富士通株式会社 無線電力供給システム、無線送電装置、および無線受電装置
US20110156494A1 (en) * 2008-08-25 2011-06-30 Governing Dynamics Llc Wireless Energy Transfer System
JP2012055144A (ja) * 2010-09-03 2012-03-15 Advantest Corp 給電システムおよびワイヤレス送電装置
JP2012523210A (ja) * 2009-04-03 2012-09-27 インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーション ワイヤレス電力インフラストラクチャ
US20130029595A1 (en) * 2011-07-29 2013-01-31 Qualcomm Incorporated Communications related to electric vehicle wired and wireless charging
EP2568528A2 (en) * 2011-09-08 2013-03-13 Roke Manor Research Limited Apparatus for the transmission of electromagnetic waves
WO2013036533A1 (en) * 2011-09-09 2013-03-14 Qualcomm Incorporated Systems and methods for detecting and identifying a wireless power device
US20130099584A1 (en) * 2011-10-21 2013-04-25 Qualcomm Incorporated Wireless power carrier-synchronous communication
JP2013102693A (ja) * 2007-03-22 2013-05-23 Powermat Technlogies Ltd 信号転送システム
WO2013098948A1 (ja) * 2011-12-27 2013-07-04 中国電力株式会社 非接触給電装置、及び非接触給電装置の制御方法
JP2014147219A (ja) * 2013-01-29 2014-08-14 Canon Inc 無線給電システム、送電装置、受電装置、送電装置の制御方法、受電装置の制御方法及びプログラム

Family Cites Families (143)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3123767A (en) 1964-03-03 Uator
GB189620981A (en) 1896-09-22 1896-11-21 Nikola Tesla Improvements relating to the Production, Regulation, and Utilization of Electric Currents of High Frequency, and to Apparatus therefor.
US645576A (en) 1897-09-02 1900-03-20 Nikola Tesla System of transmission of electrical energy.
US685953A (en) 1899-06-24 1901-11-05 Nikola Tesla Method of intensifying and utilizing effects transmitted through natural media.
US685955A (en) 1899-06-24 1901-11-05 Nikola Tesla Apparatus for utilizing effects transmitted from a distance to a receiving device through natural media.
US685954A (en) 1899-08-01 1901-11-05 Nikola Tesla Method of utilizing effects transmitted through natural media.
US685956A (en) 1899-08-01 1901-11-05 Nikola Tesla Apparatus for utilizing effects transmitted through natural media.
US685012A (en) 1900-03-21 1901-10-22 Nikola Tesla Means for increasing the intensity of electrical oscillations.
US787412A (en) 1900-05-16 1905-04-18 Nikola Tesla Art of transmitting electrical energy through the natural mediums.
US725605A (en) 1900-07-16 1903-04-14 Nikola Tesla System of signaling.
GB190111293A (en) 1901-06-01 1901-11-02 Nikola Tesla Improvements relating to the Utilization of Electromagnetic, Light, or other like Radiations Effects or Disturbances transmitted through the Natural Media and to Apparatus therefor.
GB190113563A (en) 1901-07-03 1901-11-09 Nikola Tesla Improvements in, and relating to, the Transmission of Electrical Energy.
GB190114579A (en) 1901-07-17 1902-04-24 Nikola Tesla Improvements in and relating to the Transmission of Electrical Energy.
GB190508200A (en) 1905-04-17 1906-04-17 Nikola Tesla Improvements relating to the Transmission of Electrical Energy.
US851336A (en) 1905-06-27 1907-04-23 Georg Von Arco Transmitter for wireless telegraphy.
US1119732A (en) 1907-05-04 1914-12-01 Nikola Tesla Apparatus for transmitting electrical energy.
US1452849A (en) 1921-12-13 1923-04-24 Rca Corp Wireless transmitting station
US1691338A (en) 1923-10-05 1928-11-13 Westinghouse Electric & Mfg Co Aerial system
US1652516A (en) 1924-12-23 1927-12-13 Westinghouse Electric & Mfg Co Radio transmitting system
US1947256A (en) 1930-01-11 1934-02-13 Bell Telephone Labor Inc Antenna counterpoise system
NL89862C (ja) 1950-03-21
US2921277A (en) 1956-07-13 1960-01-12 Surface Conduction Inc Launching and receiving of surface waves
US3219954A (en) 1957-05-31 1965-11-23 Giovanni P Rutelli Surface wave transmission system for telecommunication and power transmission
FR1604503A (ja) 1960-05-31 1971-11-29
US3582838A (en) 1966-09-27 1971-06-01 Zenith Radio Corp Surface wave devices
US3445844A (en) 1968-01-11 1969-05-20 Raytheon Co Trapped electromagnetic radiation communications system
US3742511A (en) 1971-06-15 1973-06-26 Smith Electronics Inc Low-loss antenna system with counterpoise insulated from earth
US3742509A (en) 1971-11-11 1973-06-26 Raytheon Co Subsurface traveling wave antenna
GB1471860A (en) 1974-07-02 1977-04-27 Plessey Co Ltd Radio antenna incorporating low-loss high relative permittivity dielectric material
US4751515A (en) 1980-07-09 1988-06-14 Corum James F Electromagnetic structure and method
US4808950A (en) 1986-10-06 1989-02-28 Sanders Associates, Inc. Electromagnetic dispersive delay line
GB8802204D0 (en) 1988-02-02 1988-03-02 Hately M C Twin feeder crossed field antenna systems
IL89468A (en) 1989-03-03 1994-08-26 Gamzon Eliyahu Method and system for supporting an airborne vehicle in space
US5045825A (en) 1990-07-05 1991-09-03 Hewlett-Packard Company Coupling port for multiple capacitor, distributed inductor resonator
US5293308A (en) 1991-03-26 1994-03-08 Auckland Uniservices Limited Inductive power distribution system
US5301096A (en) 1991-09-27 1994-04-05 Electric Power Research Institute Submersible contactless power delivery system
WO1993013495A1 (de) 1992-01-03 1993-07-08 Siemens Aktiengesellschaft Passiver oberflächenwellen-sensor, der drahtlos abfrabgar ist
JPH07506716A (ja) 1992-05-08 1995-07-20 ユニライン　リミテッド 単一導線用送電装置及び方法
US6075498A (en) 1993-01-08 2000-06-13 American Nucleonics Corp. Surface wave directional detection system and method
JPH06225481A (ja) 1993-01-21 1994-08-12 Takeo Oe 水中電気機器用の無線方式電力供給装置
WO1995029516A1 (en) 1994-04-26 1995-11-02 Maurice Clifford Hately Radio antennas
US5835067A (en) 1994-04-28 1998-11-10 Goodman; Edward A. Short vertical 160 meter band antenna
US5714917A (en) 1996-10-02 1998-02-03 Nokia Mobile Phones Limited Device incorporating a tunable thin film bulk acoustic resonator for performing amplitude and phase modulation
US5920261A (en) 1996-12-31 1999-07-06 Design Vision Inc. Methods and apparatus for tracking and displaying objects
KR100216885B1 (ko) 1997-07-25 1999-09-01 윤덕용 전기장 센서
PT929926E (pt) 1997-08-08 2007-03-30 Jurgen G Meins Processo e aparelho para fornecer energia sem contacto
GB9718311D0 (en) 1997-08-30 1997-11-05 Hately Maurice C Dual loop radio antenna
RU2143775C1 (ru) 1999-03-25 1999-12-27 Стребков Дмитрий Семенович Способ и устройство для передачи электрической энергии
RU2161850C1 (ru) 1999-07-14 2001-01-10 Стребков Дмитрий Семенович Способ и устройство передачи электрической энергии
US6864849B2 (en) 2000-05-23 2005-03-08 Robert T. Hart Method and apparatus for creating an EH antenna
US6486846B1 (en) 2000-05-23 2002-11-26 Robert T. Hart E H antenna
RU2183376C2 (ru) 2000-07-03 2002-06-10 Стребков Дмитрий Семенович Способ и устройство для передачи электрической энергии (варианты)
US6650556B2 (en) 2001-10-31 2003-11-18 Intel Corporation Multi-phase DC—DC converter
GB2387969B (en) 2002-04-13 2005-11-30 Maurice Clifford Hately Radio antennas
RU2255406C2 (ru) 2003-02-21 2005-06-27 Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства (ГНУ ВИЭСХ) Способ и устройство для передачи электрической энергии
US7068234B2 (en) 2003-05-12 2006-06-27 Hrl Laboratories, Llc Meta-element antenna and array
JP3924263B2 (ja) 2003-06-09 2007-06-06 ジーイー・メディカル・システムズ・グローバル・テクノロジー・カンパニー・エルエルシー 超音波診断装置
US6956535B2 (en) 2003-06-30 2005-10-18 Hart Robert T Coaxial inductor and dipole EH antenna
US7280033B2 (en) 2003-10-15 2007-10-09 Current Technologies, Llc Surface wave power line communications system and method
US7834813B2 (en) 2004-10-15 2010-11-16 Skycross, Inc. Methods and apparatuses for adaptively controlling antenna parameters to enhance efficiency and maintain antenna size compactness
RU2273939C1 (ru) 2004-12-01 2006-04-10 Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства (ГНУ ВИЭСХ) Способ и устройство для передачи электрической энергии
US7834718B2 (en) 2004-12-13 2010-11-16 Intest Corporation Signal module with reduced reflections
US9118216B2 (en) 2005-02-18 2015-08-25 Cpg Technologies, Llc Parametric power multiplication
WO2007008646A2 (en) 2005-07-12 2007-01-18 Massachusetts Institute Of Technology Wireless non-radiative energy transfer
US7825543B2 (en) 2005-07-12 2010-11-02 Massachusetts Institute Of Technology Wireless energy transfer
US7586384B2 (en) 2005-08-15 2009-09-08 Nokia Corporation Integrated load impedance sensing for tunable matching networks
US7521890B2 (en) * 2005-12-27 2009-04-21 Power Science Inc. System and method for selective transfer of radio frequency power
US7307589B1 (en) 2005-12-29 2007-12-11 Hrl Laboratories, Llc Large-scale adaptive surface sensor arrays
RU2310964C1 (ru) 2006-02-10 2007-11-20 Российская Академия сельскохозяйственных наук Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства (ГНУ ВИЭСХ РОССЕЛЬХОЗАКАДЕМИИ) Способ и устройство для передачи электрической энергии
JP4278061B2 (ja) 2006-03-06 2009-06-10 国立大学法人京都大学 建物内無線電力伝送システム
US7782264B1 (en) 2006-03-28 2010-08-24 The Board Of Governors For Higher Education, State Of Rhode Island And Providence Plantations Systems and methods for providing distributed load monopole antenna systems
EP2027705A2 (en) 2006-06-14 2009-02-25 Powercast Corporation Wireless power transmission
RU2341860C2 (ru) 2006-07-04 2008-12-20 Виктор Иванович Петрик Способ и устройство для передачи электрической энергии (варианты)
JP4345850B2 (ja) 2006-09-11 2009-10-14 ソニー株式会社 通信システム及び通信装置
JP4893483B2 (ja) 2006-09-11 2012-03-07 ソニー株式会社 通信システム
US7960870B2 (en) 2006-11-27 2011-06-14 Xslent Energy Technologies, Llc Power extractor for impedance matching
EP1965223B1 (en) 2007-03-02 2013-12-18 Saab Ab Subsurface Imaging radar
RU2340064C1 (ru) 2007-03-29 2008-11-27 Российская Академия сельскохозяйственных наук Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства (ГНУ ВИЭСХ РОССЕЛЬХОЗАКАДЕМИИ) Способ и устройство для передачи электрической энергии (варианты)
RU2342761C1 (ru) 2007-09-07 2008-12-27 Российская Академия сельскохозяйственных наук Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства (ГНУ ВИЭСХ РОССЕЛЬХОЗАКАДЕМИИ) Способ и устройство для передачи электрической энергии (варианты)
US8890472B2 (en) 2007-09-26 2014-11-18 Alex Mashinsky Self-charging electric vehicles and aircraft, and wireless energy distribution system
US8350769B1 (en) 2008-03-20 2013-01-08 United States Of America As Represented By Secretary Of The Navy Frequency agile electrically small tactical AM broadcast band antenna system
RU2366057C1 (ru) 2008-04-25 2009-08-27 Российская Академия сельскохозяйственных наук Государственное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства (ГНУ ВИЭСХ РОССЕЛЬХОЗАКАДЕМИИ) Способ и устройство передачи электроэнергии
CA2724341C (en) 2008-05-14 2016-07-05 Massachusetts Institute Of Technology Wireless energy transfer, including interference enhancement
RU2366058C1 (ru) 2008-05-16 2009-08-27 Российская Академия сельскохозяйственных наук Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства (ГНУ ВИЭСХ РОССЕЛЬХОЗАКАДЕМИИ) Способ и устройство для передачи электроэнергии
WO2010020813A1 (en) 2008-08-20 2010-02-25 Bae Systems Plc High frequency surfacewave radar
JP4911148B2 (ja) 2008-09-02 2012-04-04 ソニー株式会社 非接触給電装置
US8933594B2 (en) 2008-09-27 2015-01-13 Witricity Corporation Wireless energy transfer for vehicles
US8299936B2 (en) 2008-12-18 2012-10-30 Bae Systems Information And Electronic Systems Integration Inc. Method and apparatus for establishing low frequency/ultra low frequency and very low frequency communications
US9130394B2 (en) 2009-02-05 2015-09-08 Qualcomm Incorporated Wireless power for charging devices
JP4752931B2 (ja) 2009-02-18 2011-08-17 ブラザー工業株式会社 無線タグ通信装置
US8338991B2 (en) 2009-03-20 2012-12-25 Qualcomm Incorporated Adaptive impedance tuning in wireless power transmission
US8803474B2 (en) * 2009-03-25 2014-08-12 Qualcomm Incorporated Optimization of wireless power devices
US8237313B2 (en) 2009-04-08 2012-08-07 John Ruocco Method and apparatus for wireless transmission and reception of electric power
EP2419962B1 (en) 2009-04-13 2020-12-23 ViaSat, Inc. Half-duplex phased array antenna system
WO2010129369A2 (en) 2009-04-28 2010-11-11 Mojo Mobility, Inc. System and methods for inductive charging, and improvements and uses thereof
CN102460896B (zh) 2009-05-07 2014-04-23 意大利电信股份公司 无线地传送能量的系统
US8274178B2 (en) 2009-06-21 2012-09-25 Christopher Allen Tucker System of transmission of wireless energy
US8587490B2 (en) 2009-07-27 2013-11-19 New Jersey Institute Of Technology Localized wave generation via model decomposition of a pulse by a wave launcher
US8063717B2 (en) 2009-07-27 2011-11-22 Avago Technologies Wireless Ip (Singapore) Pte. Ltd. Duplexer having resonator filters
US20110049997A1 (en) 2009-09-03 2011-03-03 Tdk Corporation Wireless power feeder and wireless power transmission system
RU2409883C1 (ru) 2009-09-11 2011-01-20 Российская Академия сельскохозяйственных наук Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства (ГНУ ВИЭСХ РОССЕЛЬХОЗАКАДЕМИИ) Способ и устройство для передачи электрической энергии
US8541974B2 (en) 2009-09-17 2013-09-24 Qualcomm Incorporated Movable magnetically resonant antenna for wireless charging
US20110080050A1 (en) 2009-10-02 2011-04-07 Ut-Battelle, Llc Systems and Methods for Directional Reactive Power Ground Plane Transmission
US20110133565A1 (en) 2009-12-03 2011-06-09 Koon Hoo Teo Wireless Energy Transfer with Negative Index Material
US9461505B2 (en) 2009-12-03 2016-10-04 Mitsubishi Electric Research Laboratories, Inc. Wireless energy transfer with negative index material
RU2473160C2 (ru) 2009-12-04 2013-01-20 Российская академия сельскохозяйственных наук Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ ВИЭСХ Россельхозакадемии) Способ и устройство для передачи электрической энергии
US9030363B2 (en) 2009-12-29 2015-05-12 Kathrein-Werke Ag Method and apparatus for tilting beams in a mobile communications network
US8384247B2 (en) 2010-01-13 2013-02-26 Mitsubishi Electric Research Laboratories, Inc. Wireless energy transfer to moving devices
JP2011147271A (ja) * 2010-01-14 2011-07-28 Sony Corp 給電装置、受電装置、およびワイヤレス給電システム
US8159385B2 (en) 2010-02-04 2012-04-17 Sensis Corporation Conductive line communication apparatus and conductive line radar system and method
RU2423772C1 (ru) 2010-03-23 2011-07-10 Российская академия сельскохозяйственных наук Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ ВИЭСХ Россельхозакадемии) Способ и устройство передачи электрической энергии (варианты)
RU2459340C2 (ru) 2010-09-21 2012-08-20 Российская академия сельскохозяйственных наук Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ ВИЭСХ Россельхозакадемии) Способ и устройство для передачи электрической энергии
RU2474031C2 (ru) 2010-09-22 2013-01-27 Российская академия сельскохозяйственных наук Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ ВИЭСХ Россельхозакадемии) Способ и устройство для передачи электрической энергии (варианты)
US20120169568A1 (en) 2011-01-03 2012-07-05 Palm, Inc. Multiband antenna with ground resonator and tuning element
JP2012147351A (ja) 2011-01-14 2012-08-02 Sony Corp 信号伝送装置、電子機器、及び、信号伝送方法
JP5058350B1 (ja) 2011-03-30 2012-10-24 株式会社東芝 送電装置及び電力伝送システム
US9030421B2 (en) 2011-04-01 2015-05-12 Qualcomm Incorporated Touchscreen controller with adjustable parameters
US20130049674A1 (en) 2011-08-24 2013-02-28 Qualcomm Incorporated Integrated photo voltaic solar plant and electric vehicle charging station and method of operation
US8941448B2 (en) 2011-10-13 2015-01-27 Mediatek Singapore Pte. Ltd. M-way coupler
RU2488207C1 (ru) 2011-11-17 2013-07-20 Российская академия сельскохозяйственных наук Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ ВИЭСХ Россельхозакадемии) Способ и устройство для передачи электрической энергии
EP2803126A2 (en) 2011-12-21 2014-11-19 Powermat Technologies Ltd. System and method for providing wireless power transfer functionality to an electrical device
RU2488208C1 (ru) 2011-12-22 2013-07-20 Российская академия сельскохозяйственных наук Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ ВИЭСХ Россельхозакадемии) Способ и устройство для передачи электрической энергии
US9156364B2 (en) 2012-02-14 2015-10-13 Ut-Battelle, Llc Wireless power charging using point of load controlled high frequency power converters
US20150280444A1 (en) 2012-05-21 2015-10-01 University Of Washington Through Its Center For Commercialization Wireless power delivery in dynamic environments
US9419476B2 (en) 2012-07-10 2016-08-16 Farrokh Mohamadi Flat panel, stationary or mobile, spatially beam-formed wireless energy delivery system
GB201215152D0 (en) 2012-08-24 2012-10-10 Imp Innovations Ltd Maximising DC to load efficiency for inductive power transfer
US10270289B2 (en) 2012-08-28 2019-04-23 Auckland Uniservices Limited Polyphase inductive power transfer system with individual control of phases
US9252492B2 (en) 2012-08-29 2016-02-02 Intel Deutschland Gmbh Antenna tuning via multi-feed transceiver architecture
US9270248B2 (en) 2012-10-12 2016-02-23 Infineon Technologies Ag Impedance matching network with improved quality factor and method for matching an impedance
RU2544380C2 (ru) 2013-01-24 2015-03-20 Дмитрий Семенович Стребков Способ и устройство для передачи электрической энергии
RU2533060C2 (ru) 2013-02-01 2014-11-20 Дмитрий Семенович Стребков Способ и устройство для передачи электрической энергии
NZ712566A (en) * 2013-03-07 2016-09-30 Cpg Technologies Llc Excitation and use of guided surface wave modes on lossy media
US9912031B2 (en) 2013-03-07 2018-03-06 Cpg Technologies, Llc Excitation and use of guided surface wave modes on lossy media
US9910144B2 (en) 2013-03-07 2018-03-06 Cpg Technologies, Llc Excitation and use of guided surface wave modes on lossy media
RU2548571C2 (ru) 2013-04-04 2015-04-20 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства (ФГБНУ ВИЭСХ) Система для беспроводного электропитания удаленных потребителей электрической энергии по лазерному лучу
GB201306555D0 (en) 2013-04-10 2013-05-22 Roke Manor Research System and Method for Sensing Signal Disruption
JP6164914B2 (ja) 2013-04-30 2017-07-19 キヤノン株式会社 給電装置、制御方法及びプログラム
RU2554723C2 (ru) 2013-06-13 2015-06-27 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства" (ФГБНУ ВИЭСХ) Способ и устройство электроснабжения воздушного летательного аппарата (варианты)
US9647345B2 (en) 2013-10-21 2017-05-09 Elwha Llc Antenna system facilitating reduction of interfering signals
US8897697B1 (en) 2013-11-06 2014-11-25 At&T Intellectual Property I, Lp Millimeter-wave surface-wave communications
JP5839020B2 (ja) 2013-11-28 2016-01-06 Tdk株式会社 送電コイルユニット及びワイヤレス電力伝送装置
GB201401014D0 (en) 2014-01-21 2014-03-05 Welding Inst System and method for transmitting data or power across a structural component
US9722318B2 (en) 2015-07-14 2017-08-01 At&T Intellectual Property I, L.P. Method and apparatus for coupling an antenna to a device

Patent Citations (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008543255A (ja) * 2005-05-24 2008-11-27 パワーキャスト コーポレイション 電力送信ネットワーク
JP2013102693A (ja) * 2007-03-22 2013-05-23 Powermat Technlogies Ltd 信号転送システム
JP2010028934A (ja) * 2008-07-16 2010-02-04 Seiko Epson Corp 受電制御装置、受電装置および無接点電力伝送システム
US20110156494A1 (en) * 2008-08-25 2011-06-30 Governing Dynamics Llc Wireless Energy Transfer System
JP2010114961A (ja) * 2008-11-04 2010-05-20 Sony Corp 電力通信装置、電力通信システム、電力通信方法、およびプログラム
WO2010116441A1 (ja) * 2009-03-30 2010-10-14 富士通株式会社 無線電力供給システム、無線送電装置、および無線受電装置
JP2012523210A (ja) * 2009-04-03 2012-09-27 インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーション ワイヤレス電力インフラストラクチャ
JP2012055144A (ja) * 2010-09-03 2012-03-15 Advantest Corp 給電システムおよびワイヤレス送電装置
US20130029595A1 (en) * 2011-07-29 2013-01-31 Qualcomm Incorporated Communications related to electric vehicle wired and wireless charging
EP2568528A2 (en) * 2011-09-08 2013-03-13 Roke Manor Research Limited Apparatus for the transmission of electromagnetic waves
WO2013036533A1 (en) * 2011-09-09 2013-03-14 Qualcomm Incorporated Systems and methods for detecting and identifying a wireless power device
JP2014533481A (ja) * 2011-09-09 2014-12-11 クアルコム，インコーポレイテッド ワイヤレス電力デバイスを検出および識別するためのシステムおよび方法
US20130099584A1 (en) * 2011-10-21 2013-04-25 Qualcomm Incorporated Wireless power carrier-synchronous communication
JP2014533075A (ja) * 2011-10-21 2014-12-08 クアルコム，インコーポレイテッド ワイヤレス電力搬送波同期通信
WO2013098948A1 (ja) * 2011-12-27 2013-07-04 中国電力株式会社 非接触給電装置、及び非接触給電装置の制御方法
JP2014147219A (ja) * 2013-01-29 2014-08-14 Canon Inc 無線給電システム、送電装置、受電装置、送電装置の制御方法、受電装置の制御方法及びプログラム

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018074777A (ja) * 2016-10-31 2018-05-10 トヨタ自動車株式会社 車両および供給装置

Also Published As

Publication number Publication date
US10033198B2 (en) 2018-07-24
WO2016040700A1 (en) 2016-03-17
US20160079771A1 (en) 2016-03-17
KR20170056538A (ko) 2017-05-23
MA40400A (fr) 2016-03-17
MX362463B (es) 2019-01-18
ZA201701264B (en) 2018-05-30
CA2957599A1 (en) 2016-03-17
AU2015314931B2 (en) 2019-09-26
MX2017003027A (es) 2017-05-30
EP3192144A1 (en) 2017-07-19
US20180342879A1 (en) 2018-11-29
BR112017004921A2 (pt) 2017-12-12
AU2015314931A1 (en) 2017-04-06
HK1243829A1 (zh) 2018-07-20
SG11201701372RA (en) 2017-03-30
CN107148716A (zh) 2017-09-08
IL250778A0 (en) 2017-04-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2017529047A (ja) ワイヤレス給電のための周波数分割多重
JP6568580B2 (ja) 損失性媒体における複数の周波数の誘導表面波の伝達
JP2017529048A (ja) 誘導表面波の同時送信および受信、システム、方法
US10355481B2 (en) Simultaneous multifrequency receive circuits
JP6568581B2 (ja) 階層的な電力分配
JP2017535113A (ja) 誘導表面波送信用の可変周波数受信機
JP2017536790A (ja) 誘導表面波によるジオロケーション、システム、方法、装置
JP2017531387A (ja) 変調誘導表面波
US10320233B2 (en) Changing guided surface wave transmissions to follow load conditions
JP2017534847A (ja) 損失性媒体上での誘導表面波モードを使用した遠隔表面センシング
JP2018528429A (ja) 最適性能のための電界強度監視
JP2018530292A (ja) フレキシブルネットワークトポロジ及び双方向電力フロー
JP2018534897A (ja) 誘導表面波電力供給系における負荷制限
JP2018527876A (ja) 有線電力分配と無線電力分配との共存
JP2018528430A (ja) 誘導表面波から受信した電力の測定及び通知
JP6599445B2 (ja) 電力信号上のデータ埋め込み
JP2018530232A (ja) 画定された領域を照射する誘導表面波伝送
JP2018528752A (ja) 帰路結合無線送電
JP2018530983A (ja) 無線電力システムの窃盗抑止

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20180821

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20190626

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20190806

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20191105

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20200602