衛星搭載送信機用マグネトロンの開発研究

• 研究課題/領域番号: 19760565
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 航空宇宙工学
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 三谷 友彦 京都大学, 生存圏研究所, 助教 (60362422)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2009
• 研究課題ステータス: 完了 (2009年度)
• 配分額: 3,840千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 540千円); 2009年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2008年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2007年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
• キーワード: 宇宙航空工学 / マイクロ波送信管 / 宇宙利用 / マグネトロン / 熱設計 / 電磁粒子シミュレーション

研究概要

本研究の目的は、電子レンジのマイクロ波加熱源として広く普及されているマグネトロンを衛星搭載送信機のマイクロ波送信管として新規開発することであった。真空環境下での熱的成立性を有するマグネトロンの開発研究、および2元・3元電磁界シミュレーションを用いたマグネトロンの発振周波数・マイクロ波出力の安定化の検討を実施し、マイクロ波出力可変の位相制御マグネトロンの開発に成功した。

研究成果

• [雑誌論文] Experimental Study on Axial Dependence of Anode Current Distribution in an Oven Magnetron (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Mitani, N. Shinohara, H. Matsumoto, M. Aiga, N. Kuwahara, T. Ishii
  • 雑誌名: IEEE Transactions on Electron Devices vol.57,no.5 ページ: 1167-1172
  • NAID: 120002191886
  • 査読あり
• [雑誌論文] Experimental Study on Axial Dependence of Anode Current Distribution in an Oven Magnetron (2010)
  • 著者名/発表者名: T.Mitani, N.Shinohara, H.Matsumoto, M.Aiga, N.Kuwahara, T.Ishii
  • 雑誌名: IEEE Transactions on Electron Devices 57
  • NAID: 120002191886
  • 査読あり
• [雑誌論文] パルス駆動型位相制御マグネトロンの開発 (2007)
  • 著者名/発表者名: 三谷友彦, 篠原真毅, 松本紘, 松嶋孝明
  • 雑誌名: 電子情報通信学会論文誌・和文(C) Vol.J90-C、No.12 ページ: 873-881
  • NAID: 110007379936
  • 査読あり
• [雑誌論文] マグネトロンの温度環境による性能評価 (2007)
  • 著者名/発表者名: 川崎春夫, 三谷友彦, 篠原真毅, 松本紘
  • 雑誌名: 電子情報通信学会論文誌・和文(C) Vol.J90-C、No.5 ページ: 428-436
  • 査読あり
• [雑誌論文] マグネトロンの温度環境による性能評価 (2007)
  • 著者名/発表者名: 川崎春夫、三谷友彦、篠原直毅、松本紘
  • 雑誌名: 電子情報通信学会・和文(C) J90-C ページ: 428-436
  • 査読あり
• [学会発表] 飛行船実験を通じたマグネトロン送電システムの重量に関する一考察 (2009)
  • 著者名/発表者名: 三谷友彦, 藤原暉雄, 長野賢司, 上田英樹, 高橋文人, 米倉秀明, 平野敬寛, 山川宏, 篠原真毅, 橋本弘藏, 川崎繁男, 安藤真
  • 学会等名: 第12回宇宙太陽発電システム(SPS)シンポジウム
  • 発表場所: 京都・宇治
  • 年月日: 2009-11-14
• [学会発表] 飛行船実験を通じたマグネトロン送電システムの重量に関する一考察 (2009)
  • 著者名/発表者名: 三谷友彦、藤原暉雄、長野賢司、上田英樹、高橋文人、米倉秀明、平野敬寛、山川宏、篠原真毅、橋本弘藏、川崎繁男、安藤真
  • 学会等名: 第12回宇宙太陽発電システム(SPS)シンポジウム
  • 発表場所: 宇治・京都
  • 年月日: 2009-11-14
• [学会発表] 電力可変型位相制御マグネトロンの研究開発 (2009)
  • 著者名/発表者名: 三谷友彦, 木村光利, 篠原真毅
  • 学会等名: 電子情報通信学会電子デバイス研究会
  • 発表場所: 福井
  • 年月日: 2009-10-16
• [学会発表] 電力可変型位相制御マグネトロンの研究開発 (2009)
  • 著者名/発表者名: 三谷友彦、木村光利、篠原真毅
  • 学会等名: 電子情報通信学会 電子デバイス研究会
  • 発表場所: 福井
  • 年月日: 2009-10-16
• [学会発表] 3D Electromagnetic Particle-In-Cell Simulations of a Magnetron Based on the Realistic Model (2009)
  • 著者名/発表者名: H.Usui, Y.Uranishi, T.Mitani
  • 学会等名: Tenth IEEE International Vacuum Electronics Conference
  • 発表場所: Rome, Italy
  • 年月日: 2009-04-30
• [学会発表] A Study of Oven Magnetrons toward a Transmitter for Space Applications (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Mitani, H. Kawasaki, N. Shinohara, H. Matsumoto
  • 学会等名: Tenth IEEE International Vacuum Electronics Conference
  • 発表場所: Rome・Italy
  • 年月日: 2009-04-29
• [学会発表] 3D Electromagnetic Particle-In-Cell Simulations of a Magnetron Based on the Realistic Model (2009)
  • 著者名/発表者名: H. Usui, Y. Uranishi, T. Mitani
  • 学会等名: Tenth IEEE International Vacuum Electronics Conference
  • 発表場所: Rome・Italy
  • 年月日: 2009-04-29
• [学会発表] A Study of Oven Magnetrons toward a Transmitter for Space Annlications (2009)
  • 著者名/発表者名: T.Mitani, H.Kawasaki, N.Shinohara, H.Matsumoto
  • 学会等名: Tenth IEEE International Vacuum Electronics Conference
  • 発表場所: Rome, Italy
  • 年月日: 2009-04-29
• [学会発表] 実用的マグネトロン数値解析シミュレータの開発 (2009)
  • 著者名/発表者名: 浦西洋輔, 臼井英之, 三谷友彦
  • 学会等名: 電子情報通信学会2009総合大会
  • 発表場所: 愛媛
  • 年月日: 2009-03-17
• [学会発表] A Fundamental Study on Spectral Purity of a CW Magnetron for Microwave Power Transmission (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Mitani, N. Shinohara, K. Hashimoto
  • 学会等名: The XXIX General Assembly of the International Union of Radio Science (2008 URSI General Assembly)
  • 発表場所: Chicago・USA
  • 年月日: 2008-08-14
• [学会発表] A Fundamental Study on Spectral Purity of a CW Magnetron for Microwave Power Transmission (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Mitani, N. Shinohara and K. Hashimoto
  • 学会等名: The XXIX General Assembly of the International Union of Radio Science (2008 URSI General Assembly)
  • 発表場所: Monterey, USA
  • 年月日: 2008-08-14
• [学会発表] Experimental Study on Axial Distribution of Anode Current in 2. 45GHz Oven Magnetrons (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Mitani, N. Shinohara, H. Matsumoto, M. Aiga, N. Kuwahara, T. Ishii
  • 学会等名: Ninth International Vacuum Electronics Conference
  • 発表場所: Monterey・USA
  • 年月日: 2008-04-24
• [学会発表] Experimental Study on Axial Distribution of Anode Current in 2.45GHz Oven Magnetrons (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Mitani, N. Shinohara, H. Matsumoto, M. Aiga, N. Kuwahara and T. Ishii
  • 学会等名: International Vacuum Electronics Conference 2008
  • 発表場所: Monterey, USA
  • 年月日: 2008-04-24
• [学会発表] The DC-RF Conversion Efficiency Change of Magnetron (2007)
  • 著者名/発表者名: H. Kawasaki, T. Mitani, N. Shinohara
  • 学会等名: Eighth International Vacuum Electronics Conference
  • 発表場所: Kitakyusyu・Japan
  • 年月日: 2007-05-16
• [学会発表] The DC-RF Conversion Efficiency Change of Magnetron (2007)
  • 著者名/発表者名: H. Kawasaki, T. Mitani and N. Shinohara
  • 学会等名: International Vacuum Electronics Conference 2007
  • 発表場所: Kitakyusyu, Japan
  • 年月日: 2007-05-16
• [備考] 学会発表(6)において、2008 URSI Young Scientistsを受賞した。
• [備考] 2008URSI General AssemblyにてYoung Scientist Award受賞