衛星搭載用低周波電界アンテナの特性評価実験

卫星安装低频电场天线特性评估实验

• 批准号: 12740277
• 负责人: 八木谷 聡
• 金额: $ 1.6万
• 依托单位: Kanazawa University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 2000
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2000 至 2001
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-12740277/
• 关键词: ワイヤアンテナ; プローブアンテナ; GEOTAIL衛星; レオメトリ実験; 実効長; 指向性; インピーダンス; プラズマ波動

地球磁気圏プラズマにおける低周波波動の電界成分を観測するために科学衛星に搭載されている長さ数10m〜100mのワイヤダイポールアンテナの特性を調べるために、レオメトリ実験を行った。レオメトリ実験では、水槽内に衛星構体及びワイヤアンテナのスケールモデルを沈め、両端面に設置した板状電極に交流電圧をかけて水槽内に均一電界を発生させて、その状態でワイヤアンテナに誘起される電圧を測定することでアンテナの指向性や実効長を評価できる。昨年度は、科学衛星GEOTAILの1/100モデルとして2cmφ×2cmの円筒に全長1mのワイヤダイポールアンテナを接続して誘起電圧を測定した結果、アンテナの指向性はほぼ理論通りの8の字型であり、また実効長は低周波で長く、高周波で短くなることが分かつたが、測定値の精度及び安定性に多少問題があった。そこで今年度は、レオメトリの測定精度を向上させるため、ダイポールアンテナの基部にバッファアンプを挿入することで電圧測定器のプローブケーブルの影響を低減し、また水槽内の水質(導電率)を安定させるために純水を使用した。全長30cmのワイヤダイポールアンテナをホルマル銅線で作製し、先端のみ被覆を剥して水と接触させた状態で実効長の周波数特性を測定した結果、直流に近い低周波ではほぼ全長と等しくなり、数kHz以上では全長の約半分になった。低周波では水とアンテナとが導電的にカップリングすることによりダイポールアンテナ両端のポテンシャル差が拾われ、一方高周波ではアンテナワイヤに定在波(三角分布)が載るためであると考えられる。実際の磁気圏プラズマ中でも同様のことが起こると考えられるため、現在まで交流電界に対しては単純に全長の半分(50m)であると仮定されてきたGEOTAIL衛星のワイヤアンテナ実効長を、周波数特性を含めて再評価する必要があると考えられる。

The Earth's magnetic field is measured by the low frequency ratio and the electric field component. The scientific satellite is carried by the satellite with a length of 10m ~ 100m. The satellite structure in the water tank and the directionality of the satellite structure in the water tank are measured. The plate electrode is arranged at the end surface of the water tank. The AC voltage in the water tank is generated. The directionality of the satellite structure in the water tank is evaluated. Last year, the scientific satellite GEOTAIL 1/100th of the diameter of 2 cm φ× 2 cm of the cylinder length of 1m and the directivity of the induced voltage measurement results, the directivity of the theory through the 8-shape, the length of the low frequency wave, the high frequency wave short, the accuracy of the measurement and stability of the number of problems. This year, the measurement accuracy of the water tank is improved, the base of the water tank is improved, and the influence of the water quality of the water tank (conductivity) is reduced. Purified water is used. The total length of the copper wire is 30cm, and the frequency characteristics of the copper wire are measured. The results show that the total length of the copper wire is about half of the total length of the copper wire. Low frequency wave is opposite to water, and high frequency wave is opposite to water. In fact, the magnetic field is the same as the magnetic field. The magnetic field is the same as the magnetic field. The magnetic field is the same as the magnetic field. The magnetic field is the same as the magnetic field. The magnetic field is the same as the magnetic field.

项目成果

T.Imachi, I.Nagano, S.Yagitani, M.Tsutsui, H.Matsumoto: "Effective lengths of the dipole antennas aboard GEOTAIL spacecraft"Proceedings of the 2000 International Symposium on Antennas and Propagatio. 2. 819-822 (2000)

T.Imachi、I.Nagano、S.Yagitani、M.Tsutsui、H.Matsumoto：“GEOTAIL 航天器上偶极子天线的有效长度”2000 年国际天线与传播研讨会论文集。

T.Okada, T.Imachi, I.Nagano, M.Mukaino, S.Yagitani, H.Matsumoto: "ELF whistler transmission window in Martian daytime ionosphere"Proceedings of the 2000 International Symposium on Antennas and Propagatio. 2. 807-810 (2000)

T.Okada、T.Imachi、I.Nagano、M.Mukaino、S.Yagitani、H.Matsumoto：“火星白天电离层中的 ELF 口哨传输窗口”2000 年国际天线与传播研讨会论文集。

東亮一, 井町智彦, 八木谷聡, 長野勇, 木村磐根: "科学衛星搭載ワイヤアンテナの実効長"電子情報通信学会技術報告. A・P2001-83. 67-70 (2001)

Ryoichi Higashi、Tomohiko Imachi、Satoshi Yagitani、Isamu Nagano、Iwane Kimura：“科学卫星上安装的线天线的有效长度”IEICE 技术报告 A·P2001-83（2001）。

T.Okada,T.Imachi,I.Nagano,M.Mukaino,S.Yagitani,and H.Matsumoto: "ELF whistler transmission window in Martian daytime ionosphere"Proceedings of the 2000 International Symposium on Antennas and Propagatio. 2. 807-810 (2000)

T.Okada、T.Imachi、I.Nagano、M.Mukaino、S.Yagitani 和 H.Matsumoto：“火星白天电离层中的 ELF 口哨传输窗口”2000 年国际天线与传播研讨会论文集。

T.Imachi,I.Nagano,S.Yagitani,M.Tsutsui,and H.Matsumoto: "Effective lengths of the dipole antennas aboard GEOTAIL spacecraft"Proceedings of the 2000 International Symposium on Antennas and Propagatio. 2. 819-822 (2000)

T.Imachi、I.Nagano、S.Yagitani、M.Tsutsui 和 H.Matsumoto：“GEOTAIL 航天器上偶极子天线的有效长度”2000 年国际天线和传播研讨会论文集。