2020 Fiscal Year Research-status Report
リフレクトアレーを用いた新方式衛星通信用アンテナの開発
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20K04491
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| Research Institution | Kanazawa Institute of Technology |
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Principal Investigator |
牧野 滋 金沢工業大学, 工学部, 教授 (40393524)
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2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 衛星搭載用アンテナ / リフレクトアレー / スキャニングビームアンテナ / スポトビームアンテナ / マルチビームアンテナ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，マルチスキャニングビームによりサービスエリアをカバーするリフレクトアレーを用いることによりＴｘ，Ｒｘをそれぞれ１式のアンテナで構成する新方式の衛星通信用アンテナを提案し，その実現性について研究している．２０２０年度においては，下記の研究成果を得た．
（１）与えられた周波数帯域においてサービスエリアを効率よくカバーするための鏡面構成法について検討し，その設計理論を確立した．アンテナの開口径が決まれば鏡面構成を一意的に決定することができる．
（２）30GHz帯において，500㎜の開口径を有するリフレクタアレーアンテナを5本の一次放射器で励振する方式について検討した．解析規模が大きすぎるために電磁界シミュレータHFSS（ANSYS社）ではフルウエーブ解析ができないため，理想的な反射位相周波数特性を仮定して放射特性を簡易的に解析したところ，２ｄB程度の利得低下があるものの，所望のサービスエリアを効率よくカバーするリフレクトアレーが実現できる目途を得た．
（３）偏波によってビーム方向を変える金属素子の開発に着手した．素子の大きさを変えることにより360度以上の範囲で反射位相を制御できること，両偏波用素子間で相互結合が無く独立して反射位相を制御できること，交差偏波成分が発生しないこと，の3点が金属素子に対する条件である．電磁界シミュレータHFSSを用いて，無限周期構造を仮定した解析を行うことにより，金属素子の形状を決定する．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
「研究実績の概要」において，当初は（１）と（２）の研究を予定していたが，（３）まで進展することができた．
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| Strategy for Future Research Activity |
（３）の課題を解決したうえで，30GHz帯，500㎜の開口径を有するリフレクタアレーアンテナを試作し，測定により性能を評価する．
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| Causes of Carryover |
当初計画においては，米国および欧州で開催される国際会議，および複数の国内学会に出張する予定であったが，いずれもコロナの影響によりオンライン開催となり，旅費が不要になった．
翌年度にはコロナの問題が解消され，現地で学会が開催されるものと期待しているが，オンライン開催となった場合には，シミュレーション環境の増強（高性能パソコンの増設，電磁界シミュレータのライセンス数増設）に使用したいと考えている．
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