| 研究課題/領域番号 |
14350512
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
航空宇宙工学
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| 研究機関 | 神戸大学 |
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研究代表者 |
賀谷 信幸 神戸大学, 工学部, 教授 (30093503)
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| 研究分担者 |
岩下 真士 神戸大学, 工学部, 助手 (60346236)
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| 研究期間 (年度) |
2002 – 2004
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| 研究課題ステータス |
完了 (2004年度)
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| 配分額 *注記 |
16,000千円 (直接経費: 16,000千円)
2004年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
2003年度: 7,200千円 (直接経費: 7,200千円)
2002年度: 7,300千円 (直接経費: 7,300千円)
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| キーワード | 宇宙太陽発電衛星 / サンドイッチ型発送電モジュール / 逆F級増幅器 / レクテナ / インフレータブル構造 / F級増幅器 / マイクロ波無線送電 / 太陽光発電 / 実証モデル |
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| 研究概要 |
地球環境に優しく大容量の新しい発電システムが求められている現在、宇宙で発電し、電波の形で地上に送電する宇宙太陽発電衛星は、まさしく二酸化炭素の発生がたいへん少ないクリーンな大型代替エネルギー源の有力な候補の一つと言える。本研究で提案するサンドイッチ型宇宙太陽発電衛星のコンセプトは二重の反射板により太陽光を集光し、サンドイッチ構造の発送電モジュールにより太陽光発電およびマイクロ波に変換し地上に送電する集光型宇宙太陽発電衛星の構想である。長所は、打ち上げコストを大幅に削減できる重量の低減と、システムの簡素化による信頼性の向上である。システムの軽量化と簡素化を実現する方法は、まず太陽電池による発電部分とマイクロ波送電部分を表裏一体型のサンドイッチ構造にした点である。このサンドイッチ型宇宙太陽発電衛星の実証モデルの製作により、コンセプトや技術的問題点が明確となり、実用化に向けたより高度な技術開発へと発展させることが、本研究の重要な目的である。
本研究での主な成果として、(1)アンテナ素子直結型高効率FET増幅器に関して、2次高調波を制御することにより、利得10.51dB、最大出力34.76dBm、電力負荷効率54%を得ることができた。(2)CPU制御の移相器を開発した。最大位相誤差は、パイロット信号用では0.15°、送電用では0.47°となり、送電距離2mでは目標地点からのずれはパイロット信号用5.2mm、送電用16mmとなり、十分な精度を持った移相器である。(3)レクテナ素子の開発では、レクテナの素材に金属板を用い、入出力フィルタにはスタブ型フィルタを用いる事で素子の構造を出来る限り簡略化した。変換効率は150〜350mWの範囲で80%以上得ることができ、最大で82.9%を得ることができた。(4)レクテナのアレイ化に関して、最適素子間隔は正方形配列が0.65λ、正三角形配列が0.81λであった。
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