WO2020137024A1 - レクテナ装置 - Google Patents

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WO2020137024A1
WO2020137024A1 PCT/JP2019/035759 JP2019035759W WO2020137024A1 WO 2020137024 A1 WO2020137024 A1 WO 2020137024A1 JP 2019035759 W JP2019035759 W JP 2019035759W WO 2020137024 A1 WO2020137024 A1 WO 2020137024A1
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WO
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rectifier circuit
rectifying
antenna
unit
gnd conductor
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Application number
PCT/JP2019/035759
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English (en)
French (fr)
Inventor
田中　俊行
智宏 高橋
雅司 和田
寛 小坂田
本間　幸洋
Original Assignee
三菱電機株式会社
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Publication date
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Priority to JP2020521390A priority patent/JP6752397B1/ja
Priority to EP19904939.6A priority patent/EP3905483A4/en
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12—Supports; Mounting means
    • H01Q1/22—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
    • H01Q1/24—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set
    • H01Q1/248—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set provided with an AC/DC converting device, e.g. rectennas
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/36—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00—Antenna arrays or systems
    • H01Q21/06—Arrays of individually energised antenna units similarly polarised and spaced apart
    • H01Q21/08—Arrays of individually energised antenna units similarly polarised and spaced apart the units being spaced along or adjacent to a rectilinear path
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q9/00—Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
    • H01Q9/04—Resonant antennas
    • H01Q9/0407—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna
    • H01Q9/045—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna with particular feeding means
    • H01Q9/0457—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna with particular feeding means electromagnetically coupled to the feed line
    • 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
    • H02J50/27—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using microwaves or radio frequency waves characterised by the type of receiving antennas, e.g. rectennas

Definitions

  • the present invention relates to a rectenna device that converts high frequency into DC power.
  • a rectenna (rectifying antenna) device is an antenna device with a rectifying circuit.
  • the rectenna device converts a high frequency input to the antenna device into a high frequency (RF: Radio Frequency Wave)-DC (Direct Current) in a rectifier circuit.
  • RF Radio Frequency Wave
  • DC Direct Current
  • SSPS Space Solar Power Systems
  • a rectenna device in which rectenna elements are arranged in an array is suitable for receiving a large amount of high frequency power from an antenna and supplying a large amount of direct current to a load after highly efficient RF-DC conversion using a rectifier circuit. Therefore, the rectenna device needs to be highly efficient and lightweight.
  • the antenna is bonded to one surface of the dielectric, and the rectifier circuit is bonded to the other surface via the ground (GND) conductor.
  • the GND conductor provided on the bonding surface of the back surface of the rectifier circuit with the dielectric functions as a common GND for the antenna and the rectifier circuit.
  • all rectenna elements have a common GND in order to obtain a high antenna gain, and the GND conductor has a large area (for example, described in Patent Document 1).
  • the present invention has been made to solve the above problems, and an object thereof is to obtain a rectenna device that reduces a voltage drop amount in DC wiring while maintaining a high fundamental wave antenna gain.
  • a rectenna device includes a first antenna unit, a first rectifying unit that rectifies high frequencies input to the first antenna unit, a second antenna unit, and a second antenna unit. And a second rectifying section for rectifying high frequencies, and a first capacitive coupling section for opening direct current and short-circuiting fundamental wave.
  • the first rectifying section serves as a reference potential.
  • the first rectifying unit has a first grounding conductor
  • the second rectifying unit has a second grounding conductor serving as a reference potential
  • the first grounding conductor and the second grounding conductor form a first capacitive coupling unit.
  • the first rectifying unit and the second rectifying unit are connected in series and are connected in series.
  • Configuration diagram of a rectenna device according to Embodiment 1 of the present invention The block diagram which shows an example of the circuit structure in the 1st rectification
  • Schematic diagram of the connection of the rectifier circuit in the rectenna device according to Embodiment 1 of the present invention Schematic diagram of the electric lines of force of the fundamental wave generated between the antenna section and the GND conductor when the capacitive coupling section is not provided.
  • FIG. 1 is a configuration diagram of a rectenna device according to Embodiment 1 of the present invention.
  • 1 to 6 show a rectenna device having two rectifying units.
  • FIG. 7 shows a rectenna device having three rectifying units.
  • the rectenna device of FIGS. 1 to 6 includes an antenna unit 210 (first antenna unit), an antenna unit 220 (second antenna unit), a first rectifying unit 31, a second rectifying unit 32, and a dielectric 1. And a capacitive coupling section 5 (first capacitive coupling section).
  • the first rectifier unit 31 has a rectifier circuit (first rectifier circuit) 310 and a ground (GND: Ground) conductor 410 (first ground conductor).
  • the second rectification unit 32 has a rectification circuit (second rectification circuit) 320 and a GND conductor 420 (second ground conductor).
  • the first rectification unit 31 and the second rectification unit 32 are arranged adjacent to each other.
  • the antenna unit 210 and the antenna unit 220 receive the input high frequency.
  • a high frequency including a microwave band is input.
  • the antenna part 210 and the antenna part 220 are formed adjacent to each other on the antenna substrate 200.
  • the dielectric 1 is bonded to one surface of the antenna substrate 200.
  • the rectifier circuit 310 and the rectifier circuit 320 perform RF-DC conversion for converting high frequency (RF: Radio Frequency Wave) input to the antenna unit 210 and antenna unit 220 into direct current (DC).
  • the rectifier circuit 310 and the rectifier circuit 320 are formed on the rectifier circuit board 300.
  • a DC negative electrode 311 and a DC positive electrode 312 for extracting a direct current generated in the rectifier circuit 310 are formed on the rectifier circuit board 300.
  • the rectifier circuit 310 is arranged between the DC negative electrode 311 and the DC positive electrode 312, but the arrangement is not limited to this.
  • a DC negative electrode 321 and a DC positive electrode 322 for extracting the direct current generated in the rectifier circuit 320 are formed on the rectifier circuit board 300.
  • the rectifier circuit 320 is arranged between the DC negative electrode 321 and the DC positive electrode 322, but the arrangement is not limited to this.
  • the GND conductor 410 is a ground conductor that serves as a reference potential for the antenna unit 210 and the rectifier circuit 310.
  • the GND conductor 410 is formed on the surface of the rectifier circuit board 300 opposite to the surface on which the rectifier circuit 310 is formed.
  • the GND conductor 420 is a ground conductor that serves as a reference potential for the antenna unit 220 and the rectifier circuit 320.
  • the GND conductor 420 is formed on the surface of the rectifier circuit board 300 opposite to the surface on which the rectifier circuit 320 is formed.
  • Through holes 313 are formed in the rectifier circuit board 300.
  • the DC negative electrode 311 of the rectifier circuit 310 is connected to the GND conductor 410 via the through hole 313.
  • the output power of the rectifier circuit 310 is output between the DC negative electrode 311 and the DC positive electrode 312, and the DC positive electrode 312 has a higher potential than the DC negative electrode 311.
  • Through holes 323 are formed in the rectifier circuit board 300.
  • the DC negative electrode 321 of the rectifier circuit 320 is connected to the GND conductor 420 via the through hole 323.
  • the output power of the rectifier circuit 320 is output between the DC negative electrode 321 and the DC positive electrode 322, and the DC positive electrode 322 has a higher potential than the DC negative electrode 321.
  • the surface of the antenna board 200 to which the dielectric 1 is bonded and the surface of the rectifier circuit board 300 on which the GND conductor 410 and the GND conductor 420 are formed are arranged to face each other. That is, the antenna substrate 200 is bonded to one surface of the dielectric body 1, and the rectifying circuit 310 and the rectifying circuit 320 are bonded to the other surface via the GND conductor 410 and the GND conductor 420, respectively.
  • a slot 411 which is a hole penetrating the GND conductor 410 is formed in a portion of the GND conductor 410 facing the antenna section 210.
  • the slot 411 allows the antenna unit 210 and the rectifier circuit 310 to be slot-coupled.
  • a slot 421 which is a hole penetrating the GND conductor 420 is formed in a portion of the GND conductor 420 facing the antenna portion 220. The slot 421 allows the antenna unit 220 and the rectifier circuit 320 to be slot-coupled.
  • the capacitive coupling section 5 is a coupling means that is open to direct current and short-circuited to the fundamental wave.
  • the capacitive coupling portion 5 is provided between the GND conductor 410 and the GND conductor 420. That is, the GND conductor 410 and the GND conductor 420 are connected via the capacitive coupling section 5.
  • FIG. 2 shows an example of the circuit configuration of the rectifier circuit 310 according to the first embodiment.
  • the rectifier circuit 310 is of a single-shunt type as shown in FIG.
  • the rectifier circuit 310 includes an input filter 316, a rectifying element 314, and an output filter 317 between the input terminal 315 and the DC positive electrode 312.
  • the rectifying element 314 has one end connected between the input filter 316 and the output filter 317 and the other end connected to the GND conductor 410.
  • the rectifying element 314 is connected with a polarity that outputs a positive DC voltage.
  • the rectifying element 314 is, for example, a diode.
  • the DC negative electrode 311 is connected to the GND conductor 410 via the through hole 313.
  • the DC positive electrode 312 has a higher potential than the DC negative electrode 311.
  • the input filter 316 is a filter for suppressing harmonics generated during rectification.
  • the output filter 317 is a filter for suppressing harmonics generated during rect
  • FIG. 3 shows an example of the circuit configuration of the rectifier circuit 320 according to the first embodiment.
  • the rectifier circuit 320 is a single-shunt type as shown in FIG.
  • the rectifier circuit 320 includes an input filter 326, a rectifying element 324, and an output filter 327 between the input terminal 325 and the DC positive electrode 322.
  • the rectifying element 324 has one end connected between the input filter 326 and the output filter 327 and the other end connected to the GND conductor 420.
  • the rectifying element 324 is connected with a polarity that outputs a positive DC voltage.
  • the rectifying element 324 is, for example, a diode.
  • the DC negative electrode 321 is connected to the GND conductor 420 via the through hole 323.
  • the DC positive electrode 322 has a higher potential than the DC negative electrode 321.
  • the input filter 326 is a filter for suppressing harmonics generated during rectification.
  • the output filter 327 is a filter for suppressing harmonics generated during rect
  • FIG. 4 shows a schematic diagram of a rectenna device in which a first rectifying unit 31 and a second rectifying unit 32 are connected in series.
  • the DC positive electrode 312 of the rectifier circuit 310 and the DC negative electrode 321 of the rectifier circuit 320 are connected by the DC wiring 600.
  • the DC negative electrode 311 of the rectifier circuit 310 is connected to one end of the load 7 by the DC wiring 601
  • the DC positive electrode 322 of the rectifier circuit 320 is connected to the other end of the load 7 by the DC wiring 602. Therefore, the rectifier circuit 310 and the rectifier circuit 320 are connected in series. That is, the first rectifying unit 31 and the second rectifying unit 32 are connected in series.
  • the capacitive coupling portion 5 is set to be open to direct current, so that the GND conductor 410 and the GND conductor 420 are electrically separated completely at direct current.
  • the potentials of the GND conductor 410 and the GND conductor 420 are different potentials.
  • the rectifier circuit 310 (first rectifier 31) and the rectifier circuit 320 (second rectifier 32) can be connected in series.
  • the high frequency applied to the rectenna device is received by the antenna unit 210 and the antenna unit 220, and is slot-fed to the rectifier circuit 310 and the rectifier circuit 320, respectively.
  • the high frequency power received by the antenna unit 210 is slot-fed to the rectifier circuit 310 via the slot 411.
  • the high frequency power received by the antenna section 220 is slot fed to the rectifier circuit 320 via the slot 421.
  • the rectifying element 314 When a high frequency is input to the input terminal 315 of the rectifying circuit 310 shown in FIG. 2, the rectifying element 314 is repeatedly turned on and off every half cycle to generate higher harmonics, and depending on the polarity of the rectifying element 314. Offset voltage is generated in the opposite direction. It can be seen that this offset voltage is DC, and DC and higher harmonics are generated by Fourier transforming the voltage waveform.
  • the input filter 316 and the output filter 317 perform harmonic suppression processing.
  • the rectifying element 314 can be operated in class F and the RF-DC conversion efficiency can be increased.
  • the GND conductor 410 and the DC negative electrode 311 of the rectifier circuit 310 are connected via a through hole 313. Therefore, by smoothing the voltage wave generated in the rectifying element 314 by the output filter 317, the positive DC voltage V DC1 is output between the DC negative electrode 311 and the DC positive electrode 312 of the rectifying circuit 310.
  • the rectifier circuit 320 shown in FIG. 3 has the same operation principle as the rectifier circuit 310.
  • the rectifying element 324 is repeatedly turned on and off every half cycle to generate higher harmonics, and an offset voltage is generated in a direction according to the polarity of the rectifying element 324. Occurs. It can be seen that this offset voltage is DC, and DC and higher harmonics are generated by Fourier transforming the voltage waveform.
  • the input filter 326 and the output filter 327 perform harmonic suppression processing.
  • the rectifying element 324 can be operated in class F, and the RF-DC conversion efficiency can be increased.
  • the GND conductor 420 and the DC negative electrode 321 of the rectifier circuit 320 are connected via a through hole 323. Therefore, the positive DC voltage V DC2 is output between the DC negative electrode 321 and the DC positive electrode 322 of the rectifying circuit 320 by smoothing the voltage wave generated in the rectifying element 324 by the output filter 327.
  • the load 7 includes the DC voltage V DC1 RF-DC converted by the rectifier circuit 310 of the first rectifier unit 31, The total value (V DC1 +V DC2 ) of the DC voltage V DC2 that is RF-DC converted by the rectifying circuit 320 of the second rectifying unit 32 is applied.
  • the power supplied to the load 7 is equal, but the applied voltage of the load 7 is
  • the current flowing in the load can be doubled and the current flowing in the load can be halved. Since the DC current can be reduced as compared with the case of parallel connection, the output voltage drop amount in the DC wirings 600 to 602 can be reduced, and the efficiency of the rectenna device can be improved.
  • the DC current supplied to the load 7 can be reduced, it is possible to apply DC wiring having a small current capacity to the DC wirings 600 to 602. Since the conductor area is small, lightweight DC wiring can be applied, and thus the weight of the rectenna device can be reduced.
  • the GND conductor has a large area.
  • FIG. 5 shows a conceptual diagram of electric flux lines of a fundamental wave generated between the antenna unit 210 and the GND conductor 410 when the capacitive coupling unit 5 is not provided.
  • the dielectric 1 is not shown in order to clarify the lines of electric force.
  • the lines of electric force of the fundamental wave generated between the antenna unit 210 and the GND conductor 410 extend not only to the GND conductor 410 but also to the region of the GND conductor 420.
  • the capacitive coupling section 5 is not provided, the potentials of the GND conductor 410 and the GND conductor 420 are different. Therefore, the fundamental wave generated from the antenna section 210 is absorbed only by the GND conductor 410. Therefore, since all the electric flux lines of the generated fundamental wave cannot be absorbed, the fundamental wave antenna gain of the antenna section 210 is reduced.
  • the lines of electric force of the fundamental wave generated from the antenna part 220 spread not only to the GND conductor 420 but also to the region of the GND conductor 410.
  • the GND conductor 410 and the GND conductor 420 have different potentials. Therefore, the fundamental wave generated from the antenna section 220 is absorbed only by the GND conductor 420. Therefore, since all the electric flux lines of the generated fundamental wave cannot be absorbed, the fundamental wave antenna gain of the antenna section 220 is reduced.
  • FIG. 6 shows a conceptual diagram of electric flux lines of a fundamental wave generated between the antenna unit 210 and the GND conductor 410 and the GND conductor 420 when the capacitive coupling unit 5 is provided.
  • the dielectric 1 is not shown in order to clarify the lines of electric force.
  • the electric lines of force of the fundamental wave generated between the antenna unit 210 and the GND conductor 410 extend not only to the GND conductor 410 but also to the region of the GND conductor 420.
  • the capacitive coupling portion 5 is set to be short-circuited in the fundamental wave
  • the GND conductor 410 and the GND conductor 420 are virtually equipotential in the fundamental wave. Therefore, as shown in FIG. 6, it can be considered that the GND conductor in the fundamental wave is virtually spread over the entire surface. That is, it can be considered that the GND conductor 410 and the GND conductor 420 are virtually electrically connected in the fundamental wave.
  • the area of the GND conductor with respect to the antenna section 210 is apparently large. Therefore, the fundamental wave generated from the antenna unit 210 is absorbed by the GND conductor 410 and the GND conductor 420. Therefore, the antenna unit 210 can obtain a high fundamental wave antenna gain.
  • the electric flux lines of the fundamental wave generated from the antenna section 220 spread not only to the GND conductor 420 but also to the area of the GND conductor 410.
  • the area of the GND conductor with respect to the antenna part 220 is apparently large. Therefore, the fundamental wave generated from the antenna unit 220 is absorbed by the GND conductor 410 and the GND conductor 420. Therefore, the antenna unit 220 can obtain a high fundamental wave antenna gain.
  • the rectenna device According to the rectenna device according to the first embodiment of the present invention, it is possible to reduce the voltage drop amount in the DC wirings 600 to 602 while maintaining a high fundamental wave antenna gain, so that it is possible to improve the efficiency. Further, the weight of the DC wirings 600 to 602 can be reduced.
  • FIG. 7 shows a configuration diagram of a rectenna device in the case of three rectifying units.
  • the rectenna device further includes a third rectifying unit 33, an antenna unit 230 (third antenna unit), and a capacitive coupling unit 5 (second capacitive coupling unit).
  • the third rectifying unit 33 is provided adjacent to the second rectifying unit 32. Since the configuration of the third rectifying unit 33 is the same as that of the first rectifying unit 31 and the second rectifying unit 32, detailed description thereof will be omitted.
  • the third rectification unit 33 has a rectification circuit 330 and a GND conductor 430 (third ground conductor).
  • the GND conductor 430 serves as a reference potential for the antenna unit 230 and the rectifier circuit 330.
  • the DC negative electrode 331 and the DC positive electrode 332 of the rectifier circuit 330 are formed on the rectifier circuit board 300.
  • the DC negative electrode 331 is connected to the GND conductor 430 via the through hole 333.
  • a slot 431 which is a hole penetrating the GND conductor 430 is formed in a portion of the GND conductor 430 facing the antenna section 230.
  • the GND conductor 420 (second ground conductor) and the GND conductor 430 (third ground conductor) are connected via the capacitive coupling section 5 (second capacitive coupling section).
  • the rectifier circuit 320 and the rectifier circuit 330 are connected in series. That is, the second rectifying unit 32 and the third rectifying unit 33 are connected in series.
  • the capacitive coupling unit 5 is provided between the GND conductors of the adjacent rectifying units. That is, the GND conductors (ground conductors) of the adjacent rectifying sections are connected via the capacitive coupling section 5. With this configuration, it is possible to connect a plurality of rectification units to a direct current.
  • the capacitive coupling unit 5 that is open to direct current and short-circuited to the fundamental wave is provided between the GND conductors 410, 420, and 430.
  • a plurality of rectifying units can be connected in series. Therefore, high efficiency can be achieved by reducing the amount of voltage drop in the DC wiring while maintaining a high fundamental wave antenna gain. Also, the weight of the DC wiring can be reduced.
  • the effect of higher efficiency and lighter weight becomes greater.
  • a large-scale rectenna device including SSPS (Space Solar Power Systems) and having an output power of several thousand kW is suitable because it has many rectifying units.
  • FIG. 8 shows a block diagram of a rectenna device according to Embodiment 2 of the present invention.
  • the present embodiment has features relating to the configuration of the capacitive coupling section 5.
  • the capacitive coupling section 5 is composed of an interdigital capacitor 510. Since the other points are substantially the same as those of the rectenna device according to the first embodiment, the description thereof will be omitted here. Similar parts are given the same reference numerals.
  • the interdigital capacitor 510 is a coupling means having an elongated metal pattern arranged between the GND conductor 410 and the GND conductor 420 adjacent to each other. That is, the GND conductor 410 and the GND conductor 420 are connected via the interdigital capacitor 510.
  • the interdigital capacitor 510 a plurality of needle-shaped metals are alternately arranged close to the GND conductor 410 and the GND conductor 420. Thereby, a capacitance can be generated between the needle-shaped elongated metal patterns. This capacitance value can be set to a desired capacitance value by changing the interval between needle-shaped patterns, the length of the pattern, and the number of needles.
  • the interdigital capacitor 510 has a pattern in which the GND conductor 410 and the GND conductor 420 are short-circuited in the fundamental wave.
  • the interdigital capacitor 510 Since the interdigital capacitor 510 is physically separated by a needle-shaped pattern, the GND conductor 410 and the GND conductor 420 are open at DC. On the other hand, in the fundamental wave, the capacitance value is set to a value at which the GND conductor 410 and the GND conductor 420 are short-circuited. Therefore, like the rectenna device of the first embodiment, the rectifier circuit 310 of the first rectifier unit 31 and the rectifier circuit 320 of the second rectifier unit 32 can be connected in series.
  • the rectenna device can achieve high efficiency by reducing the amount of voltage drop in the DC wiring while maintaining a high fundamental wave antenna gain. Also, the weight of the DC wiring can be reduced.
  • FIG. 9 shows another configuration diagram of the rectenna device according to the second embodiment.
  • the capacitive coupling section 5 is composed of a chip capacitor 520.
  • the interdigital capacitor 510 of the rectenna device of FIG. 8 is replaced with the chip capacitor 520.
  • the chip capacitor 520 is provided between the GND conductor 410 and the GND conductor 420 that are adjacent to each other. That is, the GND conductor 410 and the GND conductor 420 are connected via the chip capacitor 520.
  • the chip capacitor 520 can open the GND conductor 410 and the GND conductor 420 at DC.
  • the capacitance value of the chip capacitor 520 is set to a value at which the GND conductor 410 and the GND conductor 420 are short-circuited. Therefore, like the rectenna device of the first embodiment, the rectifier circuit 310 of the first rectifier unit 31 and the rectifier circuit 320 of the second rectifier unit 32 can be connected in series.
  • the rectenna device configured as described above can also achieve high efficiency by reducing the amount of voltage drop in the DC wiring while maintaining a high fundamental wave antenna gain. Also, the weight of the DC wiring can be reduced.
  • the rectenna device shown in FIG. 9 is provided with one chip capacitor 520, but a plurality of chip capacitors may be provided.
  • the capacitive coupling unit 5 is provided with one interdigital capacitor 510, and in the rectenna device shown in FIG. 9, the capacitive coupling unit 5 is provided with one chip capacitor 520.
  • the capacitive coupling unit 5 may be provided with at least one interdigital capacitor 510 or chip capacitor 520.
  • the interdigital capacitor 510 and the chip capacitor 520 may be provided one by one. Alternatively, a plurality of them may be provided in combination.
  • FIG. 10 shows a configuration diagram of a rectenna device according to Embodiment 3 of the present invention.
  • the rectifying unit includes a plurality of rectifying circuits.
  • the rectenna device shown in FIG. 10 has a configuration in which the second rectifying unit 32 includes a plurality of rectifying circuits 320 and 324.
  • the rectenna device includes an antenna unit 210 (first antenna unit), an antenna unit 220 (second antenna unit), an antenna unit 221 (second antenna unit), a first rectifying unit 31, and a second rectifying unit 31.
  • the rectifying unit 32, the dielectric 1 and the capacitive coupling unit 5 are provided.
  • the first rectification unit 31 has a rectification circuit 310 (first rectification circuit) and a GND conductor (first ground conductor) 410.
  • the second rectification unit 32 includes a rectification circuit 320 (second rectification circuit), a rectification circuit 324 (second rectification circuit), and a GND conductor 420 (second ground conductor).
  • the first rectification unit 31 and the second rectification unit 32 are arranged adjacent to each other.
  • the second rectifying unit 32 includes two rectifying circuits 320 and 324. That is, it differs from the first embodiment in that the antenna portion 221 and the rectifier circuit 324 are further provided.
  • Other configurations are substantially the same as those of the first embodiment, and the description thereof will be omitted. The same symbols are added to the similar parts.
  • the antenna unit 221 receives the input high frequency.
  • the antenna part 221 is formed next to the antenna part 220 on the antenna substrate 200, as shown in FIG.
  • the rectifier circuit 324 executes RF-DC conversion that converts the high frequency input to the antenna unit 221 into direct current.
  • the rectifier circuit 324 is formed on the rectifier circuit board 300 adjacent to the rectifier circuit 320.
  • a DC negative electrode 325 and a DC positive electrode 326 for extracting the direct current generated in the rectifier circuit 324 are formed on the rectifier circuit board 300.
  • the rectifier circuit 324 is arranged between the DC negative electrode 325 and the DC positive electrode 326, for example, as shown in FIG. 10, but is not limited to this.
  • the DC positive electrode 326 has a higher potential than the DC negative electrode 325.
  • the GND conductor 420 is a ground conductor that serves as a reference potential for the antenna unit 221 and the rectifier circuit 324 in addition to the antenna unit 220 and the rectifier circuit 320.
  • the GND conductor 420 is formed on the surface of the rectifier circuit board 300 opposite to the surface on which the rectifier circuit 320 and the rectifier circuit 324 are formed. Through holes 327 are formed in the rectifier circuit board 300.
  • the DC negative electrode 325 of the rectifier circuit 324 is connected to the GND conductor 420 via the through hole 327. That is, the DC negative electrode 321 of the rectifier circuit 320 and the DC negative electrode 325 of the rectifier circuit 324 are equipotential via the GND conductor 420.
  • the surface of the antenna board 200 to which the dielectric 1 is bonded and the surface of the rectifier circuit board 300 on which the GND conductor 410 and the GND conductor 420 are formed are opposed to each other. That is, the dielectric substrate 1 has the antenna substrate 200 bonded to one surface and the rectifier circuit 310 and the rectifier circuit 320 and the rectifier circuit 324 bonded to the other surface via the GND conductor 410 and the GND conductor 420.
  • a slot 422 which is a hole penetrating the GND conductor 420 is formed in a portion of the GND conductor 420 facing the antenna portion 221. With the slot 422, the antenna portion 221 and the rectifier circuit 324 are slot-coupled.
  • the rectifier circuit 324 is of a single-shunt type like the rectifier circuit 310 and the rectifier circuit 320 and has the same configuration.
  • FIG. 11 shows a schematic diagram of the connection of the rectifier circuit 310, the rectifier circuit 320, and the rectifier circuit 324 in the rectenna device according to the third embodiment.
  • the DC negative electrode 321 which is a common reference electrode for the rectifier circuit 320 and the rectifier circuit 324 and the DC positive electrode 312 of the rectifier circuit 310 are connected by the DC wiring 600.
  • the DC positive electrode 322 of the rectifier circuit 320 and the DC positive electrode 326 of the rectifier circuit 324 are connected by the DC wiring 603.
  • the DC negative electrode 311 of the rectifier circuit 310 is connected to one end of the load 7 by the DC wiring 601, and the DC positive electrode 326 of the rectifier circuit 324 is connected to the other end of the load 7 by the DC wiring 602. Since the reference potential of the rectifier circuit 320 and the rectifier circuit 324 is the common GND conductor 420, the rectifier circuit 320 and the rectifier circuit 324 are restricted to be connected in parallel. That is, the rectifier circuit 320 and the rectifier circuit 324 are connected in parallel, and the rectifier circuit 320, the rectifier circuit 324, and the rectifier circuit 310 which are connected in parallel are connected in series.
  • the capacitive coupling portion 5 is set to be open to direct current, so that the GND conductor 410 and the GND conductor 420 are electrically separated completely at direct current.
  • the potentials of the GND conductor 410 and the GND conductor 420 are different potentials.
  • the rectifier circuit 310 of the first rectifier unit 31, and the rectifier circuit 320 and the rectifier circuit 324 of the second rectifier unit 32 can be connected in series.
  • the high frequency applied to the rectenna device is received by the antenna unit 210, the antenna unit 220, and the antenna unit 221, and is transmitted to the rectifier circuit 310, the rectifier circuit 320, and the rectifier circuit 324 through the slots 411, 421, and 422, respectively.
  • Power is supplied.
  • the high frequency power received by the antenna unit 210 is slot-fed to the rectifier circuit 310 via the slot 411.
  • the high frequency power received by the antenna unit 220 is slot-fed to the rectifier circuit 320 via the slot 421.
  • the high frequency power received by the antenna unit 221 is slot fed to the rectifier circuit 324 via the slot 422.
  • the high frequency power supplied to the rectifier circuit 310 by slot power supply is subjected to RF-DC conversion, and a positive DC voltage V DC1 is output between the DC negative electrode 311 and the DC positive electrode 312. That is, the first rectifying unit 31 outputs the DC voltage V DC1 of the rectifying circuit 310.
  • the high frequency wave slot-fed to the rectifier circuit 320 is RF-DC converted, and a positive DC voltage V DC2 is output between the DC negative electrode 321 and the DC positive electrode 322.
  • the high frequency power supplied to the rectifier circuit 324 by slot power supply is subjected to RF-DC conversion, and a positive DC voltage V DC3 is output between the DC negative electrode 321 and the DC positive electrode 326.
  • /2 is output between the DC negative electrode 321 and the DC positive electrode 326. That is, the second rectifying unit 32 outputs the average voltage (V DC2 +V DC3 )/2 of the DC output voltage V DC2 of the rectifying circuit 320 and the DC output voltage V DC3 of the rectifying circuit 324.
  • the rectifier circuit 310 is connected in series to the rectifier circuit 320 and the rectifier circuit 324 which are connected in parallel. Therefore, in the load 7, the DC voltage V DC1 that is RF-DC converted by the rectifying circuit 310 of the first rectifying unit 31 and the RF-DC conversion is performed by the rectifying circuit 320 and the rectifying circuit 324 of the second rectifying unit 32.
  • a DC voltage of a sum value (V DC1 +(V DC2 +V DC3 )/2) of the average voltage (V DC2 +V DC3 )/2 thus generated is applied.
  • the configuration in which the rectifier circuit 310 of the first rectifier unit 31 is connected in series to the rectifier circuit 320 and the rectifier circuit 324 of the second rectifier unit 32 that are connected in parallel is the rectifier circuit 310, the rectifier circuit 320, and the rectifier circuit 320.
  • the current flowing through the load can be reduced as compared to the case where all the circuits 324 are connected in parallel. Since the direct current flowing through the load can be reduced, the amount of output voltage drop in the DC wirings 600 to 603 can be reduced, and the efficiency of the rectenna device can be improved.
  • the GND conductor 410 and the GND conductor 420 are physically separated by the capacitive coupling portion 5, the GND conductor 410 and the GND conductor are set to be short-circuited in the fundamental wave. 420 is virtually equipotential in the fundamental wave. That is, it can be considered that the GND conductor 410 and the GND conductor 420 are virtually electrically connected in the fundamental wave.
  • the area of the GND conductor with respect to the antenna section 210 is apparently large. Therefore, the fundamental wave generated from the antenna unit 210 is absorbed by the GND conductor 410 and the GND conductor 420. Therefore, the antenna unit 210 can obtain a high fundamental wave antenna gain. Similarly, the antenna part 220 and the antenna part 221 can obtain a high fundamental wave antenna gain.
  • the rectenna device According to the rectenna device according to the third embodiment of the present invention, it is possible to reduce the amount of voltage drop in the DC wirings 600 to 603 while maintaining a high fundamental wave antenna gain in the antenna unit 210, the antenna unit 220, and the antenna unit 221. Therefore, high efficiency can be achieved. Further, the weight of the DC wirings 600 to 603 can be reduced.
  • the rectenna device of the third embodiment describes the case where the second rectifying unit 32 includes two rectifying circuits connected in parallel, but the number of rectifying circuits connected in parallel may be three or more. .. Further, the first rectifying unit 31 may be configured to include a plurality of rectifying circuits connected in parallel. Further, both the first rectifying unit 31 and the second rectifying unit 32 may be configured to include a plurality of rectifying circuits connected in parallel.
  • FIG. 12 shows a configuration diagram when there are three rectifying units.
  • the rectenna device further includes a third rectifying unit 33, an antenna unit 230 (third antenna unit), and a capacitive coupling unit 5 (second capacitive coupling unit).
  • the third rectifying unit 33 is provided adjacent to the second rectifying unit 32.
  • the configuration of the third rectifying unit 33 is similar to that of the first rectifying unit 31 and the second rectifying unit 32.
  • the third rectification unit 33 has a rectification circuit 330 and a GND conductor 430 (third ground conductor).
  • the GND conductor 430 serves as a reference potential for the antenna unit 230 and the rectifier circuit 330.
  • the DC negative electrode 331 and the DC positive electrode 332 of the rectifier circuit 330 are formed on the rectifier circuit board 300.
  • the DC negative electrode 331 is connected to the GND conductor 430 via the through hole 333.
  • a slot 431 which is a hole penetrating the GND conductor 430 is formed in a portion of the GND conductor 430 facing the antenna portion 230.
  • the GND conductor 420 (second ground conductor) and the GND conductor 430 (third ground conductor) are connected via the capacitive coupling section 5 (second capacitive coupling section).
  • the rectifier circuit 320 and the rectifier circuit 330 are connected in series. That is, the second rectifying unit 32 and the third rectifying unit 33 are connected in series.
  • the capacitive coupling unit 5 is provided between the GND conductors of the adjacent rectifying units. That is, the GND conductors (ground conductors) of the adjacent rectifying sections are connected via the capacitive coupling section 5.
  • the capacitive coupling unit 5 may be realized using the interdigital capacitor 510 shown in FIG. 8 as in the second embodiment, or may be realized using the chip capacitor 520 shown in FIG.
  • the interdigital capacitor 510 and the chip capacitor 520 may be provided one by one. Alternatively, a plurality of them may be provided in combination.

Abstract

レクテナ装置は、アンテナ部（２１０）と、アンテナ部（２１０）に入力された高周波を整流する第１の整流部（３１）と、アンテナ部（２２０）と、アンテナ部（２２０）に入力された高周波を整流する第２の整流部（３２）と、容量性結合部（５）と、を備える。容量結合部（５）は、直流に対しては開放となり、基本波に対しては短絡となる。第１の整流部（３１）は基準電位となるＧＮＤ導体（４１０）を有し、第２の整流部（３２）は基準電位となるＧＮＤ導体（４２０）を有する。ＧＮＤ導体（４１０）とＧＮＤ導体（４２０）とは、容量性結合部（５）を介して接続される。レクテナ装置は、第１の整流部（３１）と第２の整流部（３２）とが、直列接続されることを特徴とする。　

Description

レクテナ装置
　本発明は、高周波を直流電力に変換するレクテナ装置に関するものである。
　レクテナ（ｒｅｃｔｅｎａ：ｒｅｃｔｉｆｙｉｎｇ　ａｎｔｅｎｎａ）装置は、整流回路付きアンテナ装置である。レクテナ装置は、アンテナ装置に入力された高周波を、整流回路において高周波（ＲＦ：Ｒａｄｉｏ　Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　Ｗａｖｅ）－直流（ＤＣ：Ｄｉｒｅｃｔ　Ｃｕｒｒｅｎｔ）変換するものである。レクテナ装置は、近年、宇宙太陽光発電システム（ＳＳＰＳ：Ｓｐａｃｅ　Ｓｏｌａｒ　Ｐｏｗｅｒ　Ｓｙｓｔｅｍｓ）の受電部に実装されるものが開発されている。アンテナにて大電力の高周波を受電し、整流回路にて高効率でＲＦ－ＤＣ変換した後に大電力の直流を負荷へと供給するには、レクテナ素子をアレイ状に配置したレクテナ装置が適しており、レクテナ装置には高効率、かつ軽量なものが必要となる。
　従来のレクテナ素子及びレクテナ装置は、誘電体の一面にアンテナを接着し、他面に整流回路をグランド（ＧＮＤ：Ｇｒｏｕｎｄ）導体を介して接着している。整流回路の裏面の誘電体との接着面に設けられるＧＮＤ導体が、アンテナと整流回路との共通のＧＮＤとして機能する構成がある。このようなレクテナ素子及びレクテナ装置は、高いアンテナ利得を得るために全レクテナ素子のＧＮＤが共通であり、ＧＮＤ導体の面積が大きい構成を有する（例えば、特許文献１に記載）。
特開２０１８－１０７５６２号公報
　しかしながら、特許文献１のレクテナ素子及びレクテナ装置の構成では、ＧＮＤ導体の面積が大きい構成であるため、高いアンテナ利得が得られるものの、各整流回路のＧＮＤは共通電位となる。そのために、各整流回路の出力電力は並列接続に制約されることで出力合成時のＤＣ合成電流が高くなる。その結果、ＤＣ配線における電圧降下増大に伴い効率が低下するという課題があった。
　この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、高い基本波アンテナ利得を維持しつつ、ＤＣ配線における電圧降下量を低減するレクテナ装置を得ることを目的とする。
　この発明に係るレクテナ装置は、第１のアンテナ部と、第１のアンテナ部に入力された高周波を整流する第１の整流部と、第２のアンテナ部と、第２のアンテナ部に入力された高周波を整流する第２の整流部と、直流に対しては開放とし、基本波に対しては短絡とする第１の容量性結合部とを備え、第１の整流部は基準電位となる第１の接地導体を有し、第２の整流部は基準電位となる第２の接地導体を有し、第１の接地導体と第２の接地導体とは、第１の容量性結合部を介して接続され、第１の整流部と第２の整流部とは、直列接続されたものである。
　この発明によれば、高い基本波アンテナ利得を維持しつつ、ＤＣ配線における電圧降下量を低減できるレクテナ装置を得ることができる。
本発明の実施の形態１に係るレクテナ装置の構成図 本発明の実施の形態１に係る第１の整流部における回路構成の一例を示すブロック図 本発明の実施の形態１に係る第２の整流部における回路構成の一例を示すブロック図 本発明の実施の形態１に係るレクテナ装置における整流回路の接続の概略図 容量性結合部を備えない場合のアンテナ部とＧＮＤ導体との間に発生する基本波の電気力線の概念図 容量性結合部を備えた場合のアンテナ部とＧＮＤ導体との間に発生する基本波の電気力線の概念図 本発明の実施の形態１に係るレクテナ装置の整流部が３つの場合の構成図 本発明の実施の形態２に係るレクテナ装置の構成図 本発明の実施の形態２に係るレクテナ装置の他の構成図 本発明の実施の形態３に係るレクテナ装置の構成図 本発明の実施の形態３に係るレクテナ装置における整流回路の接続の概略図 本発明の実施の形態３に係るレクテナ装置の整流部が３つの場合の構成図
　以下この発明のレクテナ装置の好適な実施の形態につき図面を用いて詳細に説明する。尚、図中、同一または同等の部分には同一の符号を付す。
実施の形態１．
　図１に、この発明の実施の形態１に係るレクテナ装置の構成図を示す。図１～図６に、整流部が２つの場合のレクテナ装置を示す。図７に、整流部が３つの場合のレクテナ装置を示す。図１～図６のレクテナ装置は、アンテナ部２１０（第１のアンテナ部）とアンテナ部２２０（第２のアンテナ部）と第１の整流部３１と第２の整流部３２と誘電体１と容量性結合部５（第１の容量性結合部）とを備える。第１の整流部３１は、整流回路（第１の整流回路）３１０とグランド（ＧＮＤ：Ｇｒｏｕｎｄ）導体４１０（第１の接地導体）を有する。第２の整流部３２は、整流回路（第２の整流回路）３２０とＧＮＤ導体４２０（第２の接地導体）を有する。第１の整流部３１と第２の整流部３２とは隣接して配置される。
アンテナ部２１０とアンテナ部２２０は、入力される高周波を受電する。ここでは、マイクロ波帯を含む高周波が入力される。アンテナ部２１０とアンテナ部２２０は、図１に示すように、アンテナ基板２００上に隣り合って形成される。アンテナ基板２００の一面には、誘電体１が接着される。
　整流回路３１０と整流回路３２０は、アンテナ部２１０とアンテナ部２２０のそれぞれに入力された高周波（ＲＦ：Ｒａｄｉｏ　Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　Ｗａｖｅ）を直流（ＤＣ：Ｄｉｒｅｃｔ　Ｃｕｒｒｅｎｔ）に変換するＲＦ－ＤＣ変換を実行する。整流回路３１０と整流回路３２０は、整流回路基板３００上に形成される。また、整流回路基板３００には、整流回路３１０で発生する直流を取り出すためのＤＣ負電極３１１と、ＤＣ正電極３１２とが形成される。例えば、図１に示すように、ＤＣ負電極３１１とＤＣ正電極３１２との間に整流回路３１０が配置されるが、配置はこれに限らない。また、整流回路基板３００には、整流回路３２０で発生する直流を取り出すためのＤＣ負電極３２１と、ＤＣ正電極３２２とが形成される。例えば、図１に示すように、ＤＣ負電極３２１とＤＣ正電極３２２との間に整流回路３２０が配置されるが、配置はこれに限らない。
　ＧＮＤ導体４１０は、アンテナ部２１０及び整流回路３１０に対する基準電位となる接地導体である。ＧＮＤ導体４１０は、整流回路基板３００の整流回路３１０が形成された面と反対側の面に形成される。ＧＮＤ導体４２０は、アンテナ部２２０及び整流回路３２０に対する基準電位となる接地導体である。ＧＮＤ導体４２０は、整流回路基板３００の整流回路３２０が形成された面と反対側の面に形成される。
　整流回路基板３００には、スルーホール３１３が形成される。整流回路３１０のＤＣ負電極３１１はスルーホール３１３を介してＧＮＤ導体４１０と接続される。整流回路３１０の出力電力はＤＣ負電極３１１とＤＣ正電極３１２の間に出力され、ＤＣ負電極３１１に対しＤＣ正電極３１２の方が電位は高い。整流回路基板３００には、スルーホール３２３が形成される。整流回路３２０のＤＣ負電極３２１はスルーホール３２３を介してＧＮＤ導体４２０と接続される。整流回路３２０の出力電力はＤＣ負電極３２１とＤＣ正電極３２２の間に出力され、ＤＣ負電極３２１に対しＤＣ正電極３２２の方が電位は高い。
　アンテナ基板２００の誘電体１が接着された面と、整流回路基板３００のＧＮＤ導体４１０及びＧＮＤ導体４２０が形成された面とは対向して配置される。つまり、誘電体１の一面にアンテナ基板２００が接着され、他面に整流回路３１０及び整流回路３２０がそれぞれＧＮＤ導体４１０及びＧＮＤ導体４２０を介して接着されている。
　ＧＮＤ導体４１０のアンテナ部２１０と対向する部分には、ＧＮＤ導体４１０を貫通する穴であるスロット４１１が形成される。スロット４１１により、アンテナ部２１０と整流回路３１０とはスロット結合する。ＧＮＤ導体４２０のアンテナ部２２０と対向する部分には、ＧＮＤ導体４２０を貫通する穴であるスロット４２１が形成される。スロット４２１により、アンテナ部２２０と整流回路３２０とはスロット結合する。
　容量性結合部５は、直流に対して開放となり、かつ基本波に対して短絡となる結合手段である。容量性結合部５は、ＧＮＤ導体４１０とＧＮＤ導体４２０との間に設けられる。つまり、ＧＮＤ導体４１０とＧＮＤ導体４２０とは容量性結合部５を介して接続されている。
　図２に、実施の形態１に係る整流回路３１０における回路構成の一例を示す。ここでは整流回路３１０は、図２に示すようにシングル－シャント型とする。整流回路３１０は、入力端子３１５とＤＣ正電極３１２との間に、入力フィルタ３１６、整流素子３１４及び出力フィルタ３１７を備える。整流素子３１４は、一端が入力フィルタ３１６と出力フィルタ３１７との間に接続され、他端がＧＮＤ導体４１０に接続される。整流素子３１４は、正の直流電圧が出力される極性で接続される。整流素子３１４は、例えば、ダイオードである。ＤＣ負電極３１１は、スルーホール３１３を介してＧＮＤ導体４１０に接続される。ＤＣ負電極３１１に対してＤＣ正電極３１２の方が電位は高い。入力フィルタ３１６は整流時に発生する高調波抑制用のフィルタである。出力フィルタ３１７は、整流時に発生する高調波抑制用及び平滑化用のフィルタである。
　図３に、実施の形態１に係る整流回路３２０における回路構成の一例を示す。ここでは整流回路３２０は、図３に示すようにシングル－シャント型とする。整流回路３２０は、入力端子３２５とＤＣ正電極３２２との間に、入力フィルタ３２６、整流素子３２４及び出力フィルタ３２７を備える。整流素子３２４は、一端が入力フィルタ３２６と出力フィルタ３２７との間に接続され、他端がＧＮＤ導体４２０に接続される。整流素子３２４は、正の直流電圧が出力される極性で接続される。整流素子３２４は、例えば、ダイオードである。ＤＣ負電極３２１は、スルーホール３２３を介してＧＮＤ導体４２０に接続される。ＤＣ負電極３２１に対してＤＣ正電極３２２の方が電位は高い。入力フィルタ３２６は整流時に発生する高調波抑制用のフィルタである。出力フィルタ３２７は、整流時に発生する高調波抑制用及び平滑化用のフィルタである。
　図４に、第１の整流部３１と第２の整流部３２が直列接続されたレクテナ装置の概略図を示す。図４に示すように、整流回路３１０のＤＣ正電極３１２と整流回路３２０のＤＣ負電極３２１とをＤＣ配線６００により接続する。整流回路３１０のＤＣ負電極３１１はＤＣ配線６０１により負荷７の一端に接続され、整流回路３２０のＤＣ正電極３２２はＤＣ配線６０２により負荷７の他端に接続される。よって、整流回路３１０と整流回路３２０とは直列接続される。つまり、第１の整流部３１と第２の整流部３２とは直列接続される。
　このとき、容量性結合部５は、直流に対して開放に設定されているため、ＧＮＤ導体４１０とＧＮＤ導体４２０とは直流において電気的に完全切離されている。言い換えると、ＧＮＤ導体４１０とＧＮＤ導体４２０との電位は異電位である。これにより、整流回路３１０（第１の整流部３１）と整流回路３２０（第２の整流部３２）とは直列接続が可能となる。
　次に、この発明の実施の形態１に係るレクテナ装置の動作について説明する。レクテナ装置に照射される高周波はアンテナ部２１０及びアンテナ部２２０にて受電され、整流回路３１０及び整流回路３２０にそれぞれスロット給電される。具体的には、アンテナ部２１０にて受電した高周波は、スロット４１１を介して、整流回路３１０へとスロット給電される。一方、アンテナ部２２０にて受電した高周波は、スロット４２１を介して、整流回路３２０へとスロット給電される。
　図２に示した整流回路３１０の入力端子３１５に高周波が入力されると、整流素子３１４は半周期毎にオンとオフを繰り返すことで高次の高調波が生じ、整流素子３１４の極性に応じた方向にオフセット電圧が生じる。このオフセット電圧が直流であり、電圧波形をフーリエ変換することで直流と高次の高調波が生じていることが分かる。このとき、入力フィルタ３１６と出力フィルタ３１７とにより高調波抑制処理を行う。これにより、整流素子３１４をＦ級動作させ、ＲＦ－ＤＣ変換効率の高効率化を図ることができる。また、ＧＮＤ導体４１０と整流回路３１０のＤＣ負電極３１１とはスルーホール３１３を介して接続されている。よって、整流素子３１４で発生した電圧の波を出力フィルタ３１７により平滑化することで、整流回路３１０のＤＣ負電極３１１とＤＣ正電極３１２との間に正の直流電圧ＶＤＣ１が出力される。
　図３に示した整流回路３２０についても整流回路３１０と同様の動作原理である。整流回路３２０の入力端子３２５に高周波が入力されると、整流素子３２４は半周期毎にオンとオフを繰り返すことで高次の高調波が生じ、整流素子３２４の極性に応じた方向にオフセット電圧が生じる。このオフセット電圧が直流であり、電圧波形をフーリエ変換することで直流と高次の高調波が生じていることが分かる。このとき、入力フィルタ３２６と出力フィルタ３２７とにより高調波抑制処理を行う。これにより、整流素子３２４をＦ級動作させ、ＲＦ－ＤＣ変換効率の高効率化を図ることができる。また、ＧＮＤ導体４２０と整流回路３２０のＤＣ負電極３２１とはスルーホール３２３を介して接続されている。よって、整流素子３２４で発生した電圧の波を出力フィルタ３２７により平滑化することで、整流回路３２０のＤＣ負電極３２１とＤＣ正電極３２２との間に正の直流電圧ＶＤＣ２が出力される。
　図４に示す通り、整流回路３１０と整流回路３２０とは直列接続されるため、負荷７には第１の整流部３１の整流回路３１０にてＲＦ－ＤＣ変換されたＤＣ電圧ＶＤＣ１と、第２の整流部３２の整流回路３２０にてＲＦ－ＤＣ変換されたＤＣ電圧ＶＤＣ２との合算値（ＶＤＣ１＋ＶＤＣ２）が印加される。
　整流回路３１０と整流回路３２０とを直列接続する構成は、整流回路３１０と整流回路３２０とを並列接続した構成と比較して、負荷７に供給される電力は等しいものの、負荷７の印加電圧を２倍、負荷に流れる電流を１／２倍にできる。並列接続した場合と比較してＤＣ電流を低減できるため、ＤＣ配線６００～６０２における出力の電圧降下量を低減でき、レクテナ装置の高効率化を図ることができる。
　さらに、負荷７に供給されるＤＣ電流を低減できるため、電流容量の小さいＤＣ配線をＤＣ配線６００～６０２に適用することができる。導体面積が小さいために軽量のＤＣ配線を適用することができるため、レクテナ装置の軽量化を図ることができる。
　次に、アンテナ特性について記述する。レクテナ装置において高いアンテナ利得を得るためには、アンテナ部からＧＮＤ導体に向かって発生する基本波の電気力線をＧＮＤ導体で全て吸収する必要がある。そのため、より多くの基本波の電気力線を吸収するためには、ＧＮＤ導体の面積は広い方がよい。
　図５に容量性結合部５を備えない場合の、アンテナ部２１０とＧＮＤ導体４１０との間に発生する基本波の電気力線の概念図を示す。図５では、電気力線を明瞭にするために、誘電体１は図示していない。
　図５に示すように、アンテナ部２１０とＧＮＤ導体４１０との間に発生する基本波の電気力線はＧＮＤ導体４１０だけでなくＧＮＤ導体４２０の領域へも広がっていることが分かる。しかしながら、容量性結合部５を備えない場合には、ＧＮＤ導体４１０とＧＮＤ導体４２０との電位は異なる。そのため、アンテナ部２１０から発生する基本波は、ＧＮＤ導体４１０でしか吸収されない。よって、発生する基本波の電気力線の全てを吸収できないためアンテナ部２１０の基本波アンテナ利得は低減する。
　同様に、アンテナ部２２０においても、アンテナ部２２０から発生する基本波の電気力線はＧＮＤ導体４２０だけでなくＧＮＤ導体４１０の領域へも広がる。しかし、容量性結合部５を備えない場合には、ＧＮＤ導体４１０とＧＮＤ導体４２０との電位は異なる。そのため、アンテナ部２２０から発生する基本波は、ＧＮＤ導体４２０でしか吸収されない。よって、発生する基本波の電気力線の全てを吸収できないためアンテナ部２２０の基本波アンテナ利得は低減する。
　図６に容量性結合部５を備える場合の、アンテナ部２１０とＧＮＤ導体４１０及びＧＮＤ導体４２０との間に発生する基本波の電気力線の概念図を示す。図６では、電気力線を明瞭にするために、誘電体１は図示していない。
　図６に示すように、アンテナ部２１０とＧＮＤ導体４１０との間に発生する基本波の電気力線はＧＮＤ導体４１０だけでなくＧＮＤ導体４２０の領域へも広がっていることが分かる。ここで、容量性結合部５は基本波において短絡に設定されるため、ＧＮＤ導体４１０とＧＮＤ導体４２０とは基本波において仮想的に等電位となる。したがって、図６に示すように、基本波におけるＧＮＤ導体は仮想的に一面に広がっていると見なすことができる。つまり、ＧＮＤ導体４１０とＧＮＤ導体４２０とは基本波において仮想的に電気接続されていると見なすことができる。その結果、アンテナ部２１０に対するＧＮＤ導体の面積は見かけ上大きくなる。そのため、アンテナ部２１０から発生する基本波は、ＧＮＤ導体４１０とＧＮＤ導体４２０とで吸収される。よって、アンテナ部２１０は高い基本波アンテナ利得を得ることができる。
　同様に、アンテナ部２２０から発生する基本波の電気力線はＧＮＤ導体４２０だけでなくＧＮＤ導体４１０の領域へも広がる。同様に、アンテナ部２２０に対するＧＮＤ導体の面積は見かけ上大きくなる。そのため、アンテナ部２２０から発生する基本波は、ＧＮＤ導体４１０とＧＮＤ導体４２０とで吸収される。よって、アンテナ部２２０は高い基本波アンテナ利得を得ることができる。
　この発明の実施の形態１に係るレクテナ装置によれば、高い基本波アンテナ利得を維持しつつ、ＤＣ配線６００～６０２における電圧降下量を低減することができるので、高効率化が可能である。また、ＤＣ配線６００～６０２の軽量化が可能である。
　尚、図１～図６では、整流部が２つの場合について記述したが、整流部は３つ以上設けてもよい。図７に、整流部が３つの場合のレクテナ装置の構成図を示す。図７に示す通り、レクテナ装置は、第３の整流部３３とアンテナ部２３０（第３のアンテナ部）と容量性結合部５（第２の容量性結合部）とをさらに備える。第３の整流部３３は第２の整流部３２と隣接して設けられる。第３の整流部３３の構成は第１の整流部３１、第２の整流部３２と同様であるため詳しい説明は省略する。
　第３の整流部３３は、整流回路３３０と、ＧＮＤ導体４３０（第３の接地導体）とを有する。ＧＮＤ導体４３０は、アンテナ部２３０と整流回路３３０との基準電位となる。整流回路基板３００には、整流回路３３０のＤＣ負電極３３１と、ＤＣ正電極３３２とが形成される。ＤＣ負電極３３１は、スルーホール３３３を介してＧＮＤ導体４３０に接続される。ＧＮＤ導体４３０の、アンテナ部２３０と対向する部分には、ＧＮＤ導体４３０を貫通する穴であるスロット４３１が形成される。ＧＮＤ導体４２０（第２の接地導体）とＧＮＤ導体４３０（第３の接地導体）とは、容量性結合部５（第２の容量性結合部）を介して接続される。整流回路３２０と整流回路３３０とは直列接続される。つまり、第２の整流部３２と第３の整流部３３とは直列接続される。
　このように、整流部を３つ以上設ける場合は、隣接する整流部のＧＮＤ導体の間に容量性結合部５を設ける。つまり、隣接する整流部のＧＮＤ導体（接地導体）は、容量性結合部５を介して接続される。この構成により、複数の整流部を直流接続することが可能となる。
　このように３つ以上の整流部を有するレクテナ装置であっても、直流に対して開放、かつ基本波に対して短絡となる容量性結合部５を各ＧＮＤ導体４１０，４２０，４３０の間に設けることで、複数の整流部を直列接続可能な構成となる。そのため、高い基本波アンテナ利得を維持しつつ、ＤＣ配線における電圧降下量の低減による高効率化が可能である。また、ＤＣ配線の軽量化が可能である。整流部を多数有するレクテナ装置の場合、高効率化、軽量化の効果はより大きくなる。例えば、ＳＳＰＳ（Ｓｐａｃｅ　Ｓｏｌａｒ　Ｐｏｗｅｒ　Ｓｙｓｔｅｍｓ）を含む、出力電力が数千ｋＷである大規模レクテナ装置は、整流部を多数有するため、好適である。
実施の形態２．
　図８にこの発明の実施の形態２に係るレクテナ装置の構成図を示す。本実施の形態は、容量性結合部５の構成に係る特徴を有する。詳しくは、容量性結合部５はインターデジタルキャパシタ５１０により構成される。その他の点は、実施の形態１に係るレクテナ装置と実質的に同様の構成のため、ここでは説明を省略する。同様の部分には同じ符号を付する。
　図８に示すように、インターデジタルキャパシタ５１０は、互いに隣り合うＧＮＤ導体４１０とＧＮＤ導体４２０との間に配置した細長いメタルパターンを有する結合手段である。つまり、ＧＮＤ導体４１０とＧＮＤ導体４２０とは、インターデジタルキャパシタ５１０を介して接続される。インターデジタルキャパシタ５１０は、複数の針状のメタルを交互にＧＮＤ導体４１０とＧＮＤ導体４２０に近接配置している。これにより、針状の細長いメタルパターンの間に容量を生成することができる。この容量値は針状のパターンの間隔、パターンの長さ、針数の変更により所望の容量値に設定可能である。ここでは、インターデジタルキャパシタ５１０は、ＧＮＤ導体４１０とＧＮＤ導体４２０との間が基本波において短絡となるパターンを有する。
　インターデジタルキャパシタ５１０は、針状のパターンにより物理的に切離されているため、ＧＮＤ導体４１０とＧＮＤ導体４２０とは直流において開放となる。一方、基本波においては容量値がＧＮＤ導体４１０とＧＮＤ導体４２０とが短絡となる値に設定されている。そのため、実施の形態１のレクテナ装置と同様、第１の整流部３１の整流回路３１０と第２の整流部３２の整流回路３２０とを直列接続することが可能となる。
　よって、実施の形態２に係るレクテナ装置は、高い基本波アンテナ利得を維持しつつ、ＤＣ配線における電圧降下量の低減による高効率化が可能である。また、ＤＣ配線の軽量化が可能である。
　図９に実施の形態２に係るレクテナ装置の他の構成図を示す。図９のレクテナ装置は、容量性結合部５をチップコンデンサ５２０により構成したものである。つまり、図８のレクテナ装置のインターデジタルキャパシタ５１０をチップコンデンサ５２０に置き換えた構成である。
　図９に示すように、チップコンデンサ５２０は、互いに隣り合うＧＮＤ導体４１０とＧＮＤ導体４２０との間に設けられる。つまり、ＧＮＤ導体４１０とＧＮＤ導体４２０とは、チップコンデンサ５２０を介して接続される。チップコンデンサ５２０は、ＧＮＤ導体４１０とＧＮＤ導体４２０とを直流において開放にすることができる。一方、基本波においてはチップコンデンサ５２０の容量値がＧＮＤ導体４１０とＧＮＤ導体４２０とが短絡となる値に設定されている。そのため、実施の形態１のレクテナ装置と同様、第１の整流部３１の整流回路３１０と第２の整流部３２の整流回路３２０とを直列接続することが可能となる。
　よって、このように構成されたレクテナ装置もまた、図８のレクテナ装置と同様に、高い基本波アンテナ利得を維持しつつ、ＤＣ配線における電圧降下量の低減による高効率化が可能である。また、ＤＣ配線の軽量化が可能である。
　尚、図９に示すレクテナ装置ではチップコンデンサ５２０を１つ設けているが複数設けてもよい。
　尚、図８に示すレクテナ装置では、容量性結合部５はインターデジタルキャパシタ５１０を１つ設けており、図９に示すレクテナ装置では容量性結合部５はチップコンデンサ５２０を１つ設けている。しかし、容量性結合部５はインターデジタルキャパシタ５１０またはチップコンデンサ５２０を少なくとも１つ設けていればよい。インターデジタルキャパシタ５１０とチップコンデンサ５２０とを１つずつ設ける構成としてもよい。もしくはそれぞれ複数組み合わせて設けても良い。
実施の形態３．
　図１０にこの発明の実施の形態３に係るレクテナ装置の構成図を示す。この発明の実施の形態３に係るレクテナ装置は、整流部が整流回路を複数備える。図１０に示すレクテナ装置は、第２の整流部３２が複数の整流回路３２０，３２４を備える構成である。詳しくは、レクテナ装置は、アンテナ部２１０（第１のアンテナ部）、アンテナ部２２０（第２のアンテナ部）、アンテナ部２２１（第２のアンテナ部）、第１の整流部３１、第２の整流部３２、誘電体１及び容量性結合部５を備える。第１の整流部３１は、整流回路３１０（第１の整流回路）及びＧＮＤ導体（第１の接地導体）４１０を有する。第２の整流部３２は、整流回路３２０（第２の整流回路）、整流回路３２４（第２の整流回路）及びＧＮＤ導体４２０（第２の接地導体）を有する。第１の整流部３１と第２の整流部３２とは隣接して配置される。
　第２の整流部３２が、２つの整流回路３２０，３２４を備える点が実施の形態１と異なる。つまり、アンテナ部２２１と整流回路３２４とをさらに備える点が実施の形態１と異なる。その他の構成は実施の形態１と実質的に同様の構成であり説明を省略する。同様の部分には同じ符号を付加する。
　アンテナ部２２１は、入力される高周波を受電するものである。アンテナ部２２１は、図１０に示すように、アンテナ基板２００上のアンテナ部２２０の隣に形成される。
　整流回路３２４は、アンテナ部２２１に入力された高周波を直流に変換するＲＦ－ＤＣ変換を実行する。整流回路３２４は、整流回路基板３００上に整流回路３２０の隣に形成される。また、整流回路基板３００には、整流回路３２４で発生する直流を取り出すためのＤＣ負電極３２５と、ＤＣ正電極３２６とが形成される。整流回路３２４は、例えば、図１０に示すように、ＤＣ負電極３２５とＤＣ正電極３２６との間に配置されるが、これに限らない。ＤＣ負電極３２５に対してＤＣ正電極３２６の方が電位は高い構成となる。
　ＧＮＤ導体４２０は、アンテナ部２２０及び整流回路３２０に加えて、アンテナ部２２１及び整流回路３２４に対する基準電位となる接地導体である。ＧＮＤ導体４２０は、整流回路基板３００の整流回路３２０、整流回路３２４が形成された面と反対側の面に形成される。整流回路基板３００には、スルーホール３２７が形成される。整流回路３２４のＤＣ負電極３２５はスルーホール３２７を介してＧＮＤ導体４２０と接続される。つまり、ＧＮＤ導体４２０を介して、整流回路３２０のＤＣ負電極３２１と整流回路３２４のＤＣ負電極３２５は等電位となる。
　アンテナ基板２００の誘電体１が接着された面と、整流回路基板３００のＧＮＤ導体４１０及びＧＮＤ導体４２０が形成された面は対向して配置される。つまり、誘電体１は、一面にアンテナ基板２００が接着され、他面に整流回路３１０並びに整流回路３２０及び整流回路３２４が、ＧＮＤ導体４１０並びにＧＮＤ導体４２０を介して接着される。
　ＧＮＤ導体４２０のアンテナ部２２１と対向する部分には、ＧＮＤ導体４２０を貫通する穴であるスロット４２２が形成される。スロット４２２により、アンテナ部２２１と整流回路３２４とはスロット結合する。
　整流回路３２４は、図示しないが整流回路３１０及び整流回路３２０と同様にシングル－シャント形であり同様の構成である。
　図１１に、実施の形態３に係るレクテナ装置における整流回路３１０、整流回路３２０及び整流回路３２４の接続の概略図を示す。図１１に示すように、整流回路３２０と整流回路３２４との共通の基準電極であるＤＣ負電極３２１と整流回路３１０のＤＣ正電極３１２とをＤＣ配線６００により接続する。整流回路３２０のＤＣ正電極３２２と整流回路３２４のＤＣ正電極３２６とをＤＣ配線６０３により接続する。整流回路３１０のＤＣ負電極３１１はＤＣ配線６０１により負荷７の一端に接続され、整流回路３２４のＤＣ正電極３２６はＤＣ配線６０２により負荷７の他端に接続される。整流回路３２０と整流回路３２４との基準電位は共通のＧＮＤ導体４２０であるため、整流回路３２０と整流回路３２４とは並列接続に制約される。つまり、整流回路３２０及び整流回路３２４は並列接続であり、並列接続された整流回路３２０及び整流回路３２４と整流回路３１０とは直列接続である。
　このとき、容量性結合部５は、直流に対して開放に設定されているため、ＧＮＤ導体４１０とＧＮＤ導体４２０とは直流において電気的に完全切離されている。言い換えると、ＧＮＤ導体４１０とＧＮＤ導体４２０との電位は異電位である。これにより、第１の整流部３１の整流回路３１０と、第２の整流部３２の整流回路３２０及び整流回路３２４とは直列接続が可能となる。
　次に、この発明の実施の形態３に係るレクテナ装置の動作について説明する。レクテナ装置に照射される高周波はアンテナ部２１０、アンテナ部２２０及びアンテナ部２２１にて受電され、スロット４１１、スロット４２１及びスロット４２２を介して、整流回路３１０、整流回路３２０及び整流回路３２４にそれぞれスロット給電される。具体的には、アンテナ部２１０にて受電した高周波は、スロット４１１を介して、整流回路３１０へとスロット給電される。アンテナ部２２０にて受電した高周波は、スロット４２１を介して、整流回路３２０へとスロット給電される。アンテナ部２２１にて受電した高周波は、スロット４２２を介して、整流回路３２４へとスロット給電される。
　実施の形態１と同様に、整流回路３１０にスロット給電される高周波はＲＦ－ＤＣ変換され、ＤＣ負電極３１１とＤＣ正電極３１２間に正の直流電圧ＶＤＣ１が出力される。つまり、第１の整流部３１は、整流回路３１０の直流電圧ＶＤＣ１を出力する。
　整流回路３２０にスロット給電される高周波はＲＦ－ＤＣ変換され、ＤＣ負電極３２１とＤＣ正電極３２２間に正の直流電圧ＶＤＣ２が出力される。同様に、整流回路３２４にスロット給電される高周波はＲＦ－ＤＣ変換され、ＤＣ負電極３２１とＤＣ正電極３２６間に正の直流電圧ＶＤＣ３が出力される。図１１に示す通り、整流回路３２０と整流回路３２４とを並列接続するために、整流回路３２０のＤＣ出力電圧ＶＤＣ２と整流回路３２４のＤＣ出力電圧ＶＤＣ３との平均電圧（ＶＤＣ２＋ＶＤＣ３）／２が、ＤＣ負電極３２１とＤＣ正電極３２６間に出力される。つまり、第２の整流部３２は、整流回路３２０のＤＣ出力電圧ＶＤＣ２と整流回路３２４のＤＣ出力電圧ＶＤＣ３との平均電圧（ＶＤＣ２＋ＶＤＣ３）／２を出力する。
　一方、図１１に示すように、並列接続された整流回路３２０及び整流回路３２４に対して整流回路３１０は直列接続される。そのため、負荷７には第１の整流部３１の整流回路３１０にてＲＦ－ＤＣ変換されたＤＣ電圧ＶＤＣ１と、第２の整流部３２の整流回路３２０及び整流回路３２４にてＲＦ－ＤＣ変換された平均電圧（ＶＤＣ２＋ＶＤＣ３）／２との合算値（ＶＤＣ１＋（ＶＤＣ２＋ＶＤＣ３）／２）の直流電圧が印加される。
　したがって、並列接続された第２の整流部３２の整流回路３２０及び整流回路３２４に対して、第１の整流部３１の整流回路３１０を直列接続する構成は、整流回路３１０、整流回路３２０及び整流回路３２４が全て並列接続の構成と比較して、負荷に流れる電流を低減できる。負荷に流れる直流電流を低減できるため、ＤＣ配線６００～６０３における出力の電圧降下量を低減できレクテナ装置の高効率化を図ることができる。
　さらに、導体面積が小さいために軽量のＤＣ配線をＤＣ配線６００～６０３に適用することができるため、レクテナ装置の軽量化を図ることができる。
　次に、アンテナ特性について記述する。実施の形態１と同様に、容量性結合部５によりＧＮＤ導体４１０とＧＮＤ導体４２０とは物理的に切離されているものの、基本波において短絡に設定されているため、ＧＮＤ導体４１０とＧＮＤ導体４２０とは基本波において仮想的に等電位となる。つまり、ＧＮＤ導体４１０とＧＮＤ導体４２０とは基本波において仮想的に電気接続されていると見なすことができる。
　その結果、アンテナ部２１０に対するＧＮＤ導体の面積は見かけ上大きくなる。そのため、アンテナ部２１０から発生する基本波は、ＧＮＤ導体４１０とＧＮＤ導体４２０とで吸収される。よって、アンテナ部２１０は高い基本波アンテナ利得を得ることができる。同様に、アンテナ部２２０及びアンテナ部２２１は高い基本波アンテナ利得を得ることができる。
　この発明の実施の形態３に係るレクテナ装置によれば、アンテナ部２１０、アンテナ部２２０及びアンテナ部２２１において高い基本波アンテナ利得を維持しつつ、ＤＣ配線６００～６０３における電圧降下量を低減することができるので、高効率化が可能である。また、ＤＣ配線６００～６０３の軽量化が可能である。
　尚、実施の形態３のレクテナ装置は第２の整流部３２が並列接続される２つの整流回路を備える場合を記述しているが、並列接続される整流回路は３つ以上であってもよい。また、第１の整流部３１が並列接続される複数の整流回路を備える構成としてもよい。また、第１の整流部３１と第２の整流部３２どちらも、並列接続される複数の整流回路を備える構成としてもよい。
　尚、実施の形態１と同様に、整流部は３つ以上設けてもよい。図１２に整流部が３つの場合の構成図を示す。図１２に示す通り、レクテナ装置は、第３の整流部３３とアンテナ部２３０（第３のアンテナ部）と容量性結合部５（第２の容量性結合部）とをさらに備える。第３の整流部３３は第２の整流部３２と隣り合って設けられる。第３の整流部３３の構成は第１の整流部３１、第２の整流部３２と同様である。
　第３の整流部３３は、整流回路３３０と、ＧＮＤ導体４３０（第３の接地導体）とを有する。ＧＮＤ導体４３０は、アンテナ部２３０と整流回路３３０との基準電位となる。整流回路基板３００には、整流回路３３０のＤＣ負電極３３１と、ＤＣ正電極３３２とが形成される。ＤＣ負電極３３１は、スルーホール３３３を介してＧＮＤ導体４３０に接続される。ＧＮＤ導体４３０のアンテナ部２３０と対向する部分には、ＧＮＤ導体４３０を貫通する穴であるスロット４３１が形成される。ＧＮＤ導体４２０（第２の接地導体）とＧＮＤ導体４３０（第３の接地導体）とは、容量性結合部５（第２の容量性結合部）を介して接続される。整流回路３２０と整流回路３３０とは直列接続される。つまり、第２の整流部３２と第３の整流部３３とは直列接続される。
　このように、整流部を３つ以上設ける場合は、隣接する整流部のＧＮＤ導体の間に容量性結合部５を設ける。つまり、隣接する整流部のＧＮＤ導体（接地導体）は、容量性結合部５を介して接続される。この構成により、複数の整流部を直流接続することが可能となる。少なくとも１つ以上の整流回路の直列接続があれば、整流回路の直列接続又は並列接続の数をどのように組み合わせても良い。
　このように３つ以上の整流部を有するレクテナ装置であっても、直流に対して開放、かつ基本波に対して短絡となる容量性結合部５を各ＧＮＤ導体の間に設けることで、複数の整流部を直列接続が可能になる。そのため、高い基本波アンテナ利得を維持しつつ、ＤＣ配線における電圧降下量の低減による高効率化が可能である。また、ＤＣ配線の軽量化が可能である。整流部を多数有するレクテナ装置の場合、高効率化、軽量化の効果はより大きくなる。例えば、ＳＳＰＳを含む、出力電力が数千ｋＷである大規模レクテナ装置は整流部を多数有するため、好適である。
　尚、容量性結合部５は、実施の形態２と同様に図８に示したインターデジタルキャパシタ５１０を用いて実現、または図９に示したチップコンデンサ５２０を用いて実現してもよい。または、インターデジタルキャパシタ５１０とチップコンデンサ５２０とを１つずつ設ける構成としてもよい。もしくはそれぞれ複数組み合わせて設けても良い。
　なお、本発明は、本発明の広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施の形態及び変形が可能とされるものである。また、上述した実施の形態は、この発明を説明するためのものであり、本発明の範囲を限定するものではない。すなわち、本発明の範囲は、実施の形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。そして、特許請求の範囲内及びそれと同等の発明の意義の範囲内で施される様々な変形が、この発明の範囲内とみなされる。
　本出願は、２０１８年１２月２８日に出願された、日本国特許出願特願２０１８－２４７２７１号に基づく。本明細書中に日本国特許出願特願２０１８－２４７２７１号の明細書、特許請求の範囲、図面全体を参照として取り込むものとする。
　１　誘電体、３１　第１の整流部、３２　第２の整流部、３３　第３の整流部、２００　アンテナ基板、２１０　アンテナ部（第１のアンテナ部）、２２０　アンテナ部（第２のアンテナ部）、２２１　アンテナ部（第２のアンテナ部）、２３０　アンテナ部（第３のアンテナ部）、３００　整流回路基板、３１０　整流回路（第１の整流回路）、３１１　ＤＣ負電極、３１２　ＤＣ正電極、３１３　スルーホール、３１４　整流素子、３１５　入力端子、３１６　入力フィルタ、３１７　出力フィルタ、３２０　整流回路（第２の整流回路）、３２１　ＤＣ負電極、３２２　ＤＣ正電極、３２３　スルーホール、３２４　整流素子、３２５　入力端子、３２６　入力フィルタ、３２７　出力フィルタ、３３０　整流回路、３３１　ＤＣ負電極、３３２　ＤＣ正電極、３３３　スルーホール、４１０　ＧＮＤ導体（第１の接地導体）、４１１　スロット、４２０　ＧＮＤ導体（第２の接地導体）、４２１　スロット、４２２　スロット、４３０　ＧＮＤ導体（第３の接地導体）、４３１　スロット、５　容量性結合部（第１の容量性結合部、第２の容量性結合部）、５１０　インターデジタルキャパシタ、５２０　チップコンデンサ、６００　ＤＣ配線、６０１　ＤＣ配線、６０２　ＤＣ配線、６０３　ＤＣ配線、７　負荷。

Claims (8)

  1. 　第１のアンテナ部と、前記第１のアンテナ部に入力された高周波を整流する第１の整流部と、第２のアンテナ部と、前記第２のアンテナ部に入力された高周波を整流する第２の整流部と、直流に対しては開放とし、基本波に対しては短絡とする第１の容量性結合部とを備え、
    　前記第１の整流部は基準電位となる第１の接地導体を有し、
    　前記第２の整流部は基準電位となる第２の接地導体を有し、
    　前記第１の接地導体と前記第２の接地導体とは、前記第１の容量性結合部を介して接続され、
    　前記第１の整流部と前記第２の整流部とは、直列接続されたレクテナ装置。
  2. 　前記第１の容量性結合部は、インターデジタルキャパシタを少なくとも１つ有する請求項１に記載のレクテナ装置。
  3. 　前記第１の容量性結合部は、チップコンデンサを少なくとも１つ有する請求項１または請求項２に記載のレクテナ装置。
  4. 　第３のアンテナ部と、前記第３のアンテナ部に入力された高周波を整流する第３の整流部と、直流に対しては開放とし、基本波に対しては短絡とする第２の容量性結合部とをさらに備え、
    　前記第３の整流部は基準電位となる第３の接地導体を有し、
    　前記第２の接地導体と前記第３の接地導体とは、前記第２の容量性結合部を介して接続され、
    　前記第２の整流部と前記第３の整流部とは、直列接続された請求項１から請求項３の何れか１項に記載のレクテナ装置。　
  5. 　前記第２の容量性結合部は、インターデジタルキャパシタを少なくとも１つ有する請求項４に記載のレクテナ装置。
  6. 　前記第２の容量性結合部は、チップコンデンサを少なくとも１つ有する請求項４または請求項５に記載のレクテナ装置。
  7. 　前記第１の整流部は、並列接続された第１の整流回路を複数備え、複数の前記第１の整流回路はそれぞれ前記第１の接地導体に接続される請求項１から請求項６の何れか１項に記載のレクテナ装置。
  8. 　前記第２の整流部は、並列接続された第２の整流回路を複数備え、複数の前記第２の整流回路はそれぞれ前記第２の接地導体に接続される請求項１から請求項７の何れか１項に記載のレクテナ装置。
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