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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

研究課題

研究課題/領域番号 20K04491
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分21020:通信工学関連
研究機関金沢工業大学

研究代表者

牧野 滋  金沢工業大学, 工学部, 教授 (40393524)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2021年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2020年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
キーワードリフレクトアレー / 衛星搭載用アンテナ / マルチスキャニングビームアンテナ / 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 / 衛星搭載アンテナ
研究開始時の研究の概要

従来の衛星通信用アンテナでは,4式のTx(送信)/Rx(受信)共用パラボラアンテナによるマルチスポットビーム方式を用いていた.本研究では,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式のマルチスキャニングビームアンテナで構成する方式を提案し,その実現性を実証する.

研究成果の概要

衛星通信においては,異なる周波数と偏波とを組み合わせた4種類のビームを用いたマルチスポットビームにより,所望のサービスエリアをカバーする.アンテナ構成は,各ビームに対応したTx(送信)/Rx(受信)共用の4式のパラボラ鏡面となる.
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方式を提案し,その実現性をシミュレーションと実験により実証した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

リフレクトアレーにおいては,2つの設計パラメータである「鏡面構成」と「金属素子」との組み合わせにより,その持つ能力を最大限に生かす機能を実現できる.提案するマルチスキャニングビーム方式は,ビームシフトを実現する「鏡面構成」と偏波によってビーム方向を変える「金属素子」との組み合わせたものであり,新方式の衛星通信用アンテナを実現するものである.
リフレクトアレーは,鏡面が平面であることによる低交差偏波特性,金属素子の大きさを変えるだけで放射ビーム形状を制御できる柔軟性に加え,リフレクトアレーが有する前記独自機能により,幅広い応用が期待できる高機能デバイスとして社会に貢献していくものと考えられる.

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (32件)

すべて 2023 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (30件) (うち国際学会 16件) 産業財産権 (1件) (うち外国 1件)

  • [雑誌論文] リフレクトアレーアンテナの測定による利得低下の要因分析2022

    • 著者名/発表者名
      深谷芽衣,牧野滋,瀧川道生,中嶋宏昌
    • 雑誌名

      電子情報通信学会論文誌

      巻: J105–B, No.1 ページ: 14-20

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 枝分かれ素子を用いた一層化リフレクトアレーアンテナ2023

    • 著者名/発表者名
      髙尾 昌誠,山田 竜生, 牧野 滋
    • 学会等名
      電子情報通信学会総合大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Scanning Spot Beam Reflectarray Antenna Study2022

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Kaimori, Shigeru Makino, Masayoshi Takao
    • 学会等名
      2022 IEEE International Workshop on Electromagnetics (iWEM2022)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Analysis Results of Single-Layered Reflectarray Antenna with Split Rectangular Loop Elements2022

    • 著者名/発表者名
      Masayoshi Takao, Shigeru Makino, Yusuke Kaimori
    • 学会等名
      2022 IEEE International Workshop on Electromagnetics (iWEM2022)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Single-Layered Reflectarray Antenna with Branch Elements2022

    • 著者名/発表者名
      Masayoshi Takao, Shigeru Makino, Yusuke Kaimori, Shin-ichi Yamamoto, Yasuhiro Nishioka
    • 学会等名
      2022 International Symposium on Antennas and Propagation (ISAP2022)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of Scanning Spot Beam Reflectarray Antenna2022

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Kaimori, Shigeru Makino, Masayoshi Takao, Shinichi Yamamoto, Yasuhiro Nishioka
    • 学会等名
      2022 International Symposium on Antennas and Propagation (ISAP2022)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Measurement results for single-layered reflectarray antenna with Split Rectangular Loop Elements2022

    • 著者名/発表者名
      Masayoshi Takao, Shigeru Makino, Yusuke Kaimori
    • 学会等名
      2022 International Conference on Emerging Technologies for Communications
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Measurement Results of Scanning Spot Beam Reflectarray Antenna2022

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Kaimori, Masayoshi Takao, Shigeru Makino, Hiromasa Nakajima, Yasuhiro Nishioka
    • 学会等名
      2022 IEEE International Symposium on Antennas and Propagation
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A Single-Layered Reflectarray Antennawith Split Rectangular Loop Elements2022

    • 著者名/発表者名
      Masayoshi Takao, Yusuke Kaimori, Shota Takino, Shigeru Makino, Hiromasa Nakajima, Yasuhiro Nishioka
    • 学会等名
      2022 IEEE International Symposium on Antennas and Propagation
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 複数の周波数で最適化した成形ビームリフレクトアレーアンテナ2022

    • 著者名/発表者名
      重光賛志郎,牧野滋,瀧能翔太
    • 学会等名
      電子情報通信学会アンテナ・伝播研究会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 偏波によってビーム方向を変化させるリフレクトアレーアンテナの1層化の検討2022

    • 著者名/発表者名
      瀧能翔太,重光賛志郎,皆森勇甫,牧野滋
    • 学会等名
      電子情報通信学会アンテナ・伝播研究会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] スキャニングスポットビームリフレクトアレーアンテナの研究2022

    • 著者名/発表者名
      皆森勇甫,牧野滋,瀧能翔太,重光賛志郎
    • 学会等名
      電子情報通信学会アンテナ・伝播研究会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] スキャニングスポットリフレクトアレーアンテナの測定結果2022

    • 著者名/発表者名
      皆森勇甫,牧野滋,瀧能翔太,重光賛志郎,西岡泰弘,中嶋宏昌
    • 学会等名
      電子情報通信学会総合大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] スプリット矩形ループ素子を用いた一層化リフレクトアレーアンテナの研究2022

    • 著者名/発表者名
      髙尾昌誠,牧野滋,瀧能翔太,皆森勇甫,西岡泰弘,中嶋宏昌
    • 学会等名
      電子情報通信学会総合大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] リフレクトアレーアンテナにおける残留収差の簡易評価法2021

    • 著者名/発表者名
      皆森勇甫,重光賛志郎,瀧能翔太,牧野滋,瀧川道生,中嶋宏昌
    • 学会等名
      電子情報通信学会ソサイエティ大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] One Layer of Reflectarray Antenna Changing Beam Direction by Polarization2021

    • 著者名/発表者名
      Shota Takino, Shigeru Makino, Sanshiro Shigemitsu, Yusuke Kaimori
    • 学会等名
      ISAP2021
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Adaptation of Reflectarray Antenna to Yield Scanning-Spot Beam2021

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Kaimori, Shigeru Makino, Shota Takino, Sanshiro Shigemitu
    • 学会等名
      ISAP2021
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Shaped-Beam Reflectarray Antenna Optimized at Multiple Frequency2021

    • 著者名/発表者名
      Sanshiro Shigemitsu, Syota Takino, Shigeru Makino,Hiromasa Nakajima,Michio Takikawa
    • 学会等名
      ISAP2021
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Reflectarray Antenna with High Efficiency and Low Side Lobe2021

    • 著者名/発表者名
      Shota Takino, Sanshiro Shigemitsu, Shigeru Makino, Hiromasa Nakajima, Michio Takikawa
    • 学会等名
      2021 IEEE APS
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] New Scanning-Spot Beam Reflectarray Antenna Design2021

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Kaimori, Shota Takino, Sanshiro Shigemitu, Shigeru Makino, Hiromasa Nakajima, Michio Takikawa
    • 学会等名
      2021 IEEE APS
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 多周波で最適化した成形ビームを放射するリフレクトアレーアンテナ2021

    • 著者名/発表者名
      重光賛志郎,瀧能翔太,牧野滋,瀧川道生,中嶋宏昌
    • 学会等名
      2021電子情報通信学会総合大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 偏波によりビーム方向の異なるリフレクトアレーアンテナの一層化の検討2021

    • 著者名/発表者名
      瀧能翔太,重光賛志郎,皆森勇甫,牧野滋,瀧川道生,中嶋宏昌
    • 学会等名
      2021電子情報通信学会総合大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] スキャニングスポットリフレクトアレーアンテナの検討2021

    • 著者名/発表者名
      皆森勇甫,瀧能翔太,牧野滋,瀧川道生,中嶋宏昌
    • 学会等名
      2021電子情報通信学会総合大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] リフレクトアレーアンテナにおける一次放射器の位相誤差に対する利得周波数特性への影響2020

    • 著者名/発表者名
      重光賛志郎,深谷芽衣,牧野滋,瀧川道生,中嶋宏昌
    • 学会等名
      2020電子情報通信学会ソサイエティ大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] リフレクトアレーアンテナの共振素子間隔の検討2020

    • 著者名/発表者名
      瀧能翔太,深谷芽衣,牧野滋,瀧川道生,中嶋宏昌
    • 学会等名
      2020電子情報通信学会ソサイエティ大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 簡易評価法を用いて試作した成形ビームを放射するリフレクトアレーアンテナ2020

    • 著者名/発表者名
      重光賛志郎,深谷芽衣,牧野滋,瀧川道生,中嶋宏昌
    • 学会等名
      電子情報通信学会アンテナ・伝播研究会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 高能率・低サイドローブとなる共振素子間隔の検討2020

    • 著者名/発表者名
      瀧能翔太,深谷芽衣,重光賛志郎,牧野滋,瀧川道生,中嶋宏昌
    • 学会等名
      電子情報通信学会アンテナ・伝播研究会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] A Dual polarized Stacked Reflectarray Antenna with Changing Beam direction2020

    • 著者名/発表者名
      Mei Fukaya, Ryota Obata, Shigeru Makino, Michio Takikawa, Hiromasa Nakajima
    • 学会等名
      2020 IEEE AP-S Symposium
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Measurement Result of Shaped Beam Reflectarray Antenna in Ka Band2020

    • 著者名/発表者名
      Sanshiro Shigemitsu, Mei Fukaya, Shigeru Makino, Michio Takikawa, Hiromasa Nakajima
    • 学会等名
      2020 IEEE AP-S Symposium
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Shaped-Beam Reflectarray Antenna Using Simple Evaluation Method2020

    • 著者名/発表者名
      Sanshiro Shigemitsu, Mei Fukaya, Shigeru Makino, Shota Takino, Michio Takikawa, Hiromasa Nakajima
    • 学会等名
      2020 International Symposium on Antennas and Pripagation (ISAP)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Reflectarray Antenna Changing Beam Direction by Polarization2020

    • 著者名/発表者名
      Shota Takino, Mei Fukaya, Sanshiro Shigemitsu, Shigeru Makino, Michio Takikawa, Hiromasa Nakajima
    • 学会等名
      2020 International Symposium on Antennas and Pripagation (ISAP)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [産業財産権] 反射鏡アンテナ装置2022

    • 発明者名
      牧野滋,中島宏昌,山本伸一,西岡泰弘
    • 権利者名
      牧野滋,中島宏昌,山本伸一,西岡泰弘
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2022
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 外国

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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