| 研究概要 |
本研究の目的は次の3つの課題を解決し, 将来の高速空間通信系の設計に有用なデータを提供することにある. 1.大気乱流と電離層乱流によるアンテナ受信電力現象の定量的評価. 2.その減少の機構の綿密な解明. 3.それら乱流によるパルス波形歪みの解析. 以上の課題は我々が提案した不均質乱流媒質中の多重散乱理論に基づいて研究された.
課題1と2はビーム波の空間コヒーレンス関数を使ってほぼ完全に解決された. 一般に, 受信電力の減少は波の空間コヒーレンス低下によるアンテナ利得の損失と乱流散乱による等価的なビーム幅の広がりに基づく電界強度の低下(散乱損)の和として与れられる. 衛生通信におけるダウンリンクではその電力減少は殆どアンテナ利得損であり, 既存の実験値を満たす合理的かつ一般的な結果が導出された. アップリンクではそれは散乱損であって, 同様に一般式が与れられた. このような受信電力減少の機構の相違は乱流の不均質性によることが理論的かつ定量的に明らかにされた.
課題3は解析的方法と数値的方法の両面から研究された. 乱流により波が充分インコヒーレントになるような場合には, 平均パルス強度の解析解を導いた. この解析解から, (1)C及びXバンドの高速衛生通信において乱流による波形歪みは充分無視できる, (2)平面波パルスが著しく歪む場合でも球面波パルスは殆ど歪まない, (3)平面波パルスの解析結果は衛生通信には適用できない, 等々の多くの知見を得た. 現在, 基礎方程式を計算機を使って直接数値的に解析することを行っており, より一般的な結果が明らかにされつつある.
以上のように, 本研究の目的は, 一部の解析を残してはいるが, ほぼ達成されたと結論できる.
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