| 研究課題/領域番号 |
17360412
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| 研究機関 | 独立行政法人宇宙航空研究開発機構 |
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研究代表者 |
齋藤 宏文 独立行政法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究本部・宇宙情報・エネルギー工学研究系, 教授 (80150051)
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| 研究分担者 |
戸田 知朗 独立行政法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究本部宇宙情報・エネルギー工学研究系, 准教授 (60321569)
山本 善一 独立行政法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究本部宇宙情報・エネルギー工学研究系, 教授 (60183985)
冨木 淳史 独立行政法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究本部宇宙情報・エネルギー工学研究系, 助教 (50455466)
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| キーワード | 深宇宙探査 / X帯・Ka帯 / アレイ型深宇宙局 / 送受信信号合成 |
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| 研究概要 |
オープンループ受信機後段のディジタルフィルタ機能の製作およびディジタルフィルタ回路の製作を実施した。本機能はIF信号を信号サンプリングに適したビデオ帯域ヘダウンコンバートした後にデータしートに合わせた帯域制限を実行するために必要となる。実験局において本装置を用いて探査機からの電沼を局内LNA通過後直接に受信記録してデータ解析を行えるようになった。
アレイ深宇宙局アンテナにおけるアップリンク合成の研究を実施した。送信信号の位相変動を引き起こす主要因として局内の状態の変動、大気揺らぎの2つを取り上げた。前者については臼田64m局をモデルとして取り上げ、実地に局内折返しで増幅器を含む系での位相変動を計測し、送信系の置かれる環境温度の長周期でのゆらぎに加え、増幅器を通じて重畳する電源由来の短周期の雑音を識別した。揺らぎのレハルは温度変動で支配され、これについて増幅器手前で位相が揃うように閉ループでの位相補正を施すの力有効と分かった。大気揺らぎの影響については臼田局立地に近い野辺山天文台のシーイング観測データを基に、アレイ配置とアレイ内のアンテナ径構成を設計自由度として合成効率への影響をシミュレーションによって評価した。一例として、10m径の単一アンテナからなるアレイ局を臼田局64m×帯アップリンク能力と同等になるよう同じ敷地に構成した場合、99.9%の累積確率で保証する最大の大気揺らぎの影響の下で1日あたり0.1%以内の確率で3.4dBの合成損失を許容せねばならないこと力鯉解された。
深宇宙局として実測の気候データに基づき送信合成を論じた結果は初めてのものであり、これによって単一の小型アンテナによるアレイよりも、例えば34m級の中核となるアンテナを軸に小型アンテナを配列する方式の方が有利であることなどが推察される。これらの結果は、将来の深宇宙探査に必要な地上局の設計において非常に有益である。
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