JP6598103B1 - エナジーハーベスト端末 - Google Patents
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Abstract
Description
により、ワイヤレスかつ電池交換不要のセンサ端末が実現可能となる。
2 高周波スイッチ
2A 共通端子
2B 無電源時導通端子
2C 無電源時非導通端子
3 受電回路
5 電源制御回路
6 マイクロプロセッサ
7 センサ
8 その他の負荷
9 通信回路
10 蓄電デバイス
21 第1の共振回路
22 移相回路
23 第2の共振回路
24 バイアス回路
41 第3の共振回路
42 第2の移相回路
43 第4の共振回路
100 エナジーハーベスト端末
C1〜C4 キャパシタ
C7〜C8 キャパシタ
D1〜D4 ダイオード
L1〜L7 インダクタ
TL1〜TL3 伝送線路(ストリップライン)
Vbias バイアス電圧
Vbias1 バイアス電圧
Vbias2 バイアス電圧
Claims (6)
- エナジーハーベスト端末であって、
アンテナと、受電回路と、通信回路と、電源制御回路と、蓄電デバイスと、マイクロプロセッサと、1以上のセンサと、高周波スイッチとを備え、
前記電源制御回路は、前記受電回路と、前記通信回路と、前記蓄電デバイスと、前記マイクロプロセッサと、前記1以上のセンサとに接続され、
前記アンテナは、無線給電と無線データ通信の双方を行うものであり、
前記高周波スイッチは、共通端子と、無電源時導通端子と、無電源時非導通端子とを備え、
前記高周波スイッチの前記共通端子が前記アンテナに接続され、
前記高周波スイッチの前記無電源時導通端子が前記受電回路に接続され、
前記高周波スイッチの前記無電源時非導通端子が前記通信回路に接続され、
前記高周波スイッチは、前記アンテナから入力された高周波信号を、直流電力を供給されることなく、前記共通端子から前記無電源時導通端子へと通過させることが可能であり、
前記高周波スイッチは、
前記共通端子と前記無電源時導通端子との間に設けられ、制御信号により共振することでインピーダンスが高くなる第1の共振回路と、
前記共通端子と前記無電源時非導通端子の間に設けられ、前記共通端子と前記無電源時非導通端子の間を通過する高周波信号を90度移相する移相回路と、
前記無電源時非導通端子とグランドの間に設けられ、制御信号により共振することでインピーダンスが高くなる第2の共振回路と、
を備え、
前記第1の共振回路および前記第2の共振回路が、制御信号である所定の値のバイアス電圧により共振した状態の場合、前記共通端子と前記無電源時非導通端子が導通状態となり、
前記第1の共振回路および前記第2の共振回路が、制御信号であるゼロの値のバイアス電圧により非共振した状態の場合、前記共通端子と前記無電源時導通端子が導通状態となる、
エナジーハーベスト端末。 - 請求項1に記載のエナジーハーベスト端末であって、
前記第1の共振回路および前記第2の共振回路のうち少なくともいずれか一つが、
逆直列に接続された少なくとも二つの可変容量素子と、
前記二つの可変容量素子に並列に接続されたインダクタと、
前記二つの可変容量素子の間に接続され、前記制御信号であるバイアス電圧を前記二つの可変容量素子に出力するバイアス回路からなる、
エナジーハーベスト端末。 - 請求項1または請求項2に記載のエナジーハーベスト端末であって、
前記マイクロプロセッサは、一定時間ごとに、前記高周波スイッチを、前記共通端子と前記無電源時非導通端子とが導通状態となるように切り替え、前記無線データ通信を行う、
エナジーハーベスト端末。 - 請求項1から請求項3のいずれか1項に記載のエナジーハーベスト端末であって、
前記蓄電デバイスの電圧を検出する電圧検出回路を更に備え、
前記電圧検出回路が所定の電圧を検出することにより、前記高周波スイッチを切り替える、
エナジーハーベスト端末。 - エナジーハーベスト端末に用いられる高周波スイッチであって、
前記エナジーハーベスト端末は、アンテナと、受電回路と、通信回路と、電源制御回路と、蓄電デバイスと、マイクロプロセッサと、1以上のセンサと、前記高周波スイッチとを備え、
前記電源制御回路は、前記受電回路と、前記通信回路と、前記蓄電デバイスと、前記マイクロプロセッサと、前記1以上のセンサとに接続され、
前記アンテナは、無線給電と無線データ通信の双方を行うものであり、
前記高周波スイッチは、共通端子と、無電源時導通端子と、無電源時非導通端子とを備え、
前記共通端子が前記エナジーハーベスト端末の前記アンテナに接続され、
前記無電源時導通端子が前記エナジーハーベスト端末の前記受電回路に接続され、
前記無電源時非導通端子が前記エナジーハーベスト端末の前記通信回路に接続され、
前記高周波スイッチは、前記アンテナから入力された高周波信号を、直流電力を供給されることなく、前記共通端子から前記無電源時導通端子へと通過させることが可能であり、
前記高周波スイッチは、
前記共通端子と前記無電源時導通端子との間に設けられ、制御信号により共振することでインピーダンスが高くなる第1の共振回路と、
前記共通端子と前記無電源時非導通端子の間に設けられ、前記共通端子と前記無電源時非導通端子の間を通過する高周波信号を90度移相する移相回路と、
前記無電源時非導通端子とグランドの間に設けられ、制御信号により共振することでインピーダンスが高くなる第2の共振回路と、
を備え、
前記第1の共振回路および前記第2の共振回路が、制御信号である所定の値のバイアス電圧により共振した状態の場合、前記共通端子と前記無電源時非導通端子が導通状態となり、
前記第1の共振回路および前記第2の共振回路が、制御信号であるゼロの値のバイアス電圧により非共振した状態の場合、前記共通端子と前記無電源時導通端子が導通状態となる、
高周波スイッチ。 - 請求項5に記載の高周波スイッチであって、
前記第1の共振回路および前記第2の共振回路のうち少なくともいずれか一つが、
逆直列に接続された少なくとも二つの可変容量素子と、
前記二つの可変容量素子に並列に接続されたインダクタと、
前記二つの可変容量素子の間に接続され、前記制御信号であるバイアス電圧を前記二つの可変容量素子に出力するバイアス回路からなる、
高周波スイッチ。
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JP2021145269A (ja) * | 2020-03-13 | 2021-09-24 | 京セラ株式会社 | 電子機器及び方法 |
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- 2019-04-03 JP JP2019071615A patent/JP6598103B1/ja active Active
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