超高利得・小型収納・大型展開可能なリフレクトアレーアンテナシステムの創出

本研究では折り紙技術による小型収納・大型展開可能な膜をアンテナにし，膜の機械的な欠点を電気的に解決することで，超高利得アンテナを実現する．展開後の膜には平面度が低い・折り目にアンテナが配置できないという二つの課題がある．本研究課題では能動素子で反射位相を制御しアンテナ自ら変形を電気的に補償する手法と，折り目によるアンテナ配置の乱れを整える設計論を確立する．本年度は自己校正手法と非周期アレー設計論を検討した．自己校正手法ではフレキシブル基板上に構成した位相補償反射素子の設計を実施した．昨年度検証したリジッド基板では折り畳みができないが，フレキシブル基板は厚みが50um程度であり折りたたむことが可能である．また実際の変形を模擬することができる．グラウンドとパッチの2層のフレキシブル基板を用い，反射位相が制御可能な素子の設計を完了した．折り畳みパターにより生じるアレーアンテナの配置・周期の乱れを考慮したアンテナ設計論を考慮した．当初はモーメント法による全構造解析によるアプローチを検討したが，素子数が多い場合に解析時間が指数関数的に増えてしまう問題がある．そこで反射素子の形状を工夫することで，非周期な折り畳みパターン上に周期的なアレーを形成する方法を検討した．折り幅とアレー周期を一致させ，全素子上に生じえる折り線を集約し，その折線上に素子を配置しない素子形状を検討した．これにより非周期な折りパターン上に周期的なアレーアンテナを形成する手法を確立した．これらの成果より国際学会2件，国内学会5件発表した．

本研究では折り紙技術による小型収納・大型展開可能な膜をアンテナにし，膜の機械的な欠点を電気的に解決することで，超高利得アンテナを実現する．展開後の膜には平面度が低い・折り目にアンテナが配置できないという二つの課題がある．本研究課題では能動素子で反射位相を制御しアンテナ自ら変形を電気的に補償する手法と，折り目によるアンテナ配置の乱れを整える設計論を確立する．本年度は自己校正手法と非周期アレー設計論を検討した．自己校正手法ではフレキシブル基板上に構成した位相補償反射素子の設計を実施した．昨年度検証したリジッド基板では折り畳みができないが，フレキシブル基板は厚みが50um程度であり折りたたむことが可能である．また実際の変形を模擬することができる．グラウンドとパッチの2層のフレキシブル基板を用い，反射位相が制御可能な素子の設計を完了した．折り畳みパターにより生じるアレーアンテナの配置・周期の乱れを考慮したアンテナ設計論を考慮した．当初はモーメント法による全構造解析によるアプローチを検討したが，素子数が多い場合に解析時間が指数関数的に増えてしまう問題がある．そこで反射素子の形状を工夫することで，非周期な折り畳みパターン上に周期的なアレーを形成する方法を検討した．折り幅とアレー周期を一致させ，全素子上に生じえる折り線を集約し，その折線上に素子を配置しない素子形状を検討した．これにより非周期な折りパターン上に周期的なアレーアンテナを形成する手法を確立した．これらの成果より国際学会2件，国内学会5件発表した．