อภิวัสดุสำหรับเพิ่มประสิทธิภาพการส่งพลังงานไฟฟ้าไร้สาย

Main Article Content

วัชระ อมศิริ วันชัย ไพจิตโรจนา

Abstract

Abstract


Metamaterials for optimizing wireless power transfer (WPT) were studied by examining WPT trends in different areas. Classifying, using, and analyzing metamaterials in terms of electromagnetic properties was considered. Related research and the possibility of creating metadata for use in different WPT systems was also taken into account. Results were that in all likelihood, metamaterials may be used in optimizing WPT. 


Keywords: metamaterials; wireless power transfer; efficiency improvement


 

Keywords

Article Details

Section
วิศวกรรมศาสตร์และสถาปัตยกรรมศาสตร์
Author Biographies

วัชระ อมศิริ

กลุ่มวิจัยเทคโนโลยีควอนตัมและแม่เหล็กไฟฟ้า ภาควิชาวิศวกรรมไฟฟ้าและคอมพิวเตอร์ คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยธรรมศาสตร์ ศูนย์รังสิต ตำบลคลองหนึ่ง อำเภอคลองหลวง จังหวัดปทุมธานี 12120

วันชัย ไพจิตโรจนา

กลุ่มวิจัยเทคโนโลยีควอนตัมและแม่เหล็กไฟฟ้า ภาควิชาวิศวกรรมไฟฟ้าและคอมพิวเตอร์ คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยธรรมศาสตร์ ศูนย์รังสิต ตำบลคลองหนึ่ง อำเภอคลองหลวง จังหวัดปทุมธานี 12120

References

[1] Brown, W.C., George, R.H., Heenan, N.I., Wonson, R.C., 1969, Microwave to DC Converter, US Patent, No. US3434678A.
[2] Brown, W.C., 1969, Experiments Involving a Microwave Beam to Power and Position a, IEEE Trans. Aerosp. Electron. Syst. 5: 692-702.
[3] Dryden Flight Research Center, 2004, Beamed Laser Power for UAVs, NASA Facts, p. 1-2.
[4] Wikipedia Contributors, Wireless Power Transfer, Available Source: https://en.wikipedia.org/w/Wireless_power_transfer, February 13, 2018.
[5] อาทิตย์ ฤทธิแผลง, 2558, การเพิ่มประสิทธิภาพระบบส่งพลังงานไฟฟ้าแบบไร้สายโดยออกแบบโครงสร้างให้เหมาะสมและใช้ค่าตัวเก็บประจุปฐมภูมิที่แม่นยำ, วิทยานิพนธ์ปริญญาโท, มหาวิทยาลัยธรรมศาสตร์, ปทุมธานี.
[6] วัชระ อมศิริ, 2559, ระบบรักษาประสิทธิภาพการส่งพลังงานไฟฟ้าไร้สายด้วยการปรับความ ถี่เรโซแนนซ์อัตโนมัติ, วิทยานิพนธ์ปริญญาโท, มหาวิทยาลัยธรรมศาสตร์, ปทุมธานี.
[7] วัชระ อมศิริ, พัฒนวี โพธิ์ทอง, ธนสร ภิญญธนาบัตร และวันชัย ไพจิตโรจนา, 2560, ระบบรักษาประสิทธิภาพการส่งพลังงานไฟฟ้าไร้สายด้วยการปรับความถี่เรโซแนนซ์อัตโนมัติ, ว.วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี 25: 870-879.
[8] Nader, E. and Richard, W.Z., 2006, Metamaterials Physic and Engineering Explorations, John Wiley & Sons, Inc., New York.
[9] Rotman, W., 1962, Plasma Simulation by Artificial Dielectrics and Parallel-plate media, IEEE Trans. Anten. Propag. 1: 82-95.
[10] Pendry, J.B., Holden, J.A., Robbins, J.D. and Stewart, J.W., 1998, Low frequency plasmons in thin-wire structures, J. Phys. Condensed Mat. 10: 4785-4809.
[11] Tretyakov, S., 2003, Analytical Modeling in Applied Electromagnetics, Artech House, Norwood, Massachusetts.
[12] Pendry, J.B., Holden, J.A., Robbins, J.D. and Stewart, J.W., 1999, Magnetism from conductors and enhanced nonlinear phenomena, IEEE Trans. MTT. 47: 2075-2084.
[13] Smith, D.R., Padilla, W.J., Vier, D.C., Nemat-Nasser, S.C. and Schultz, S., 2000, Composite medium with simultaneously negative permeability and permittivity, Phys. Rev. Lett. 84: 4184.
[14] Marqués, R., Medina, F. and Rafii-El-Idrissi, R., 2002. Role of bianisotropy in negative permeability and left-handed meta materials, Phys. Rev. B 65: 144440.
[15] Hrabar, S., Bartolic, J. and Sipus, Z., 2005, Waveguide miniaturization using uniaxial negative permeability metamaterial, IEEE Trans. Anten. Propag. 53: 110-119.
[16] Simovski, C.R. and He, S., 2003, Frequency range and explicit expressions for negative permittivity and permeability for an isotropic medium formed by a lattice of perfectly conducting Ω particles, Phys. Lett. A 311: 254-263.
[17] Huangfu, J., Ran, L., Chen, H., Zhang, X.M., Chen, K., Grzegorczyk, T.M. and Kong, J.A., 2004. Experimental confirmation of negative refractive index of a metamaterial composed of Ω-like metallic patterns, Appl. Phys. Lett. 84: 1537-1539.
[18] Chen, H., Ran, L., Huangfu, J., Zhang, X., Chen, K., Grzegorczyk, T.M. and Kong, J.A., 2004, Left-handed materials composed of only S-shaped resonators, Phys. Rev. E 70: 057605.
[19] Veselago, V.G., 1968. The electrodynamics of substances with simultaneously negative values of and µ, Sov. Phys. Usp. 10: 509.
[20] Center of Nanoscale Science, Novel Electromagnetic Metamaterials, Pennsylvania State University, Available Source: http://cearl.ee.psu.edu, February 13, 2018.
[21] Alù, A. and Engheta, N., 2002, Radiation from a traveling-wave current sheet at the interface between a conventional material and a metamaterial with negative permittivity and permeability, Microw. Opt. Technol. Lett. 35: 460-463.
[22] Ziolkowski, R.W., 2003, Pulsed and CW Gaussian beam interactions with double negative metamaterial slabs, Opt. Exp. 11: 662-681.
[23] Engheta, N. and Ziolkowski, R.W., 2005, A positive future for double-negative metamaterials, IEEE Trans. Microw. Theo. Tech. 53: 1535-1556.
[24] Pendry, J.B., 2000, Negative refraction makes a perfect lens, Phys. Rev. Lett. 85: 3966.
[25] Ziolkowski, R.W. and Heyman, E., 2001, Wave propagation in media having negative permittivity and permeability, Phys. Rev. E 64: 056625.
[26] Engheta, N., 2002, Thin absorbing screens using metamaterial surfaces, IEEE Anten. Propag. Soc. Int. Symp. 2: 392-395.
[27] Agarwal, S. and Prajapati, Y.K., 2017, Analysis of metamaterial-based absorber for thermo-photovoltaic cell applications, IET Optoelectron. 11: 208-212.
[28] Wang, R., Ye, D., Dong, S., Peng, Z., Salamin, Y., Shen, F., Huangfu, J., Li, C. and Ran, L., 2014, Optimal matched rectifying surface for space solar power satellite applications, IEEE Trans. Microw. Theo. Tech. 62: 1080-1089.
[29] Cho, Y., Kim, J.J., Kim, D.H., Lee, S., Kim, H., Song, C., Kong, S., Kim, H., Seo, C., Ahn, S. and Kim, J., 2016, Thin PCB-type metamaterials for improved efficiency and reduced EMF leakage in wireless power transfer systems, IEEE Trans. Microw. Theo. Tech. 64: 353-364.
[30] Cho, Y., Lee, S., Kim, D.H., Kim, H., Song, C., Kong, S., Park, J., Seo, C. and Kim, J., 2018, Thin hybrid metamaterial slab with negative and zero permeability for high efficiency and low electromagnetic field in wireless power transfer systems, IEEE Trans. Electromag. Compat. 60: 1001-1009.