| 研究課題/領域番号 |
16K06364
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| 研究機関 | 青森大学 |
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研究代表者 |
中田 和一 青森大学, 薬学部, 教授 (00244898)
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| 研究分担者 |
田嶋 裕久 国立研究開発法人海上・港湾・航空技術研究所, 電子航法研究所, 研究員 (10392763)
本田 純一 国立研究開発法人海上・港湾・航空技術研究所, 電子航法研究所, 研究員 (10643348)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| キーワード | ローカライザシステム / 幾何光学回折理論 / 物理光学法 / モーメント法 / スケールモデル / FDTD法 |
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| 研究実績の概要 |
国内空港のローカライザ用アンテナであるLPDA（対数周期アンテナ）をマイクロストリップ素子アンテナで構成したX（9.6GHｚ）帯スケールモデルアレイアンテナの試作が終わり、これを異なる面積のカウンターポイズ（海上設置を想定した架台）上に設置した時の、垂直および水平面指向特性の変化について測定実験を行い理論解析結果との比較を行った。LPDA単体の特性では、FTDT法での解析結果に対し、フロント方向の水平、垂直面特性は良く一致していたが、後方への放射が比較的大きくF/Bが約15dBとなり、理論値F/B=24dBとの誤差が大きかった。8素子アレイアンテナの特性は、左右対称給電時に水平面特性ではビーム幅が8.9度、サイドローブレベルは対フロント方向に対し-18dB以下のレベルが確認された。また、左右逆相給電時はフロント方向で左右対称のヌル特性が形成されるサイドバンド指向特性が得られた。アレイを2種類の異なる長さ（5,10波長）のカウンターポイズ上に設置した時の垂直面特性は、最大輻射方向が仰角+10度方向に上向き、水平面以下の俯角方向のレベル抑制効果が面積の増大に伴い大きく改善されることが確認された。この結果はUTD(幾何光学回折理論）による理論値とも一致した。さらにカウンターポイズ前方にアンテナ高と等しいフェンスを設けた場合どの実験結果では、カウンターポイズ長が5λでは俯角方向の放射レベルの抑制効果が明瞭だったが、10λ長の場合については顕著な効果は確認できなかった。
スケールモデルアンテナを用いた電波伝搬実験用の簡易電波暗室の構築は、概ね終了した。幅が2.5m、全長5mの暗室で、床面は金属導体を敷設しており、ローカライザ側に進入する航空機の受信電界に周囲構造物が与える影響について電波伝搬実験を行い予定である。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
4: 遅れている
理由
試作したローカライザスケールモデルアンテナの特性測定実験を終了した後、当初、本学（青森大学）体育館において試作アンテナを用いた電波伝搬モデル実験を予定していた。しかし、十分な実験環境を確保できないことが判明し、急遽、学内に実験施設を確保することにした。中規模の研究室を確保し、電波吸収材を壁面に配置した簡易型電波暗室の構築工事を行うこととなった。平成31年3月中に暗室整備は概ね終了したが、伝搬モデル実験は補助事業の延長をした期間内で実施することとなった。前期中に、コース進入特性の実験環境を整えた上で、カウンターポイズや障害物の影響に関するモデル実験を継続させる予定である。
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| 今後の研究の推進方策 |
遅延している今後の電波伝搬実験の予定として、航空機進入コース特性に影響しないような、ローカライザアンテナが設置される海上カウンターポイズと滑走路端防潮堤間の適正距離や、カウンタポイズ構造（海面俯角方向への輻射を抑圧する垂直フェンス、さらに抑圧レベルを向上させるコーナエッジ付き垂直フェンスなど）の検討、防潮堤での回折波の影響範囲、大型航空機の駐機位置による垂直尾翼からの回折波がコース特性に及ぼす影響について、電磁界解析とスケールモデル電波伝搬実験から明らかにしていく。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
電波伝搬モデル実験用の電波暗室の構築のため、補助事業期間延長願の申請を行い承認されたが、延長期間内に行うスケールモデルでの伝播実験用の設備（模擬滑走路、防潮堤、航空機のスケールモデル）の部材購入や実験打ち合わせのための東京出張旅費に充てるため、20万円ほどの予算を繰り越しさせていただいた。
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