次世代移動体衛星通信用アンテナシステムの実現

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本研究は、災害時などにも市民が使用できる衛星通信システムの基礎技術開発を目的として、研究を行った。システムは、一般乗用車などに簡単に取り付け可能な簡易移動体衛星通信用アンテナシステムであり、小型、薄型、安価な特性の実現を目指した。研究実績の内容は大きく分けて以下の3項目である。(1)アンテナ素子自身の最適化:素子の小型化について検討後、数値計算および実測から、放射特性、アイソレーション特性の比誘電率依存性について明らかにした。国内の広い地域で利用することを目的として指向性をさらに低仰角方向へ改善することについても検討した。改善には、素子サイズ、間隔などの総合的な相互関係を数:値計算により導くことで、アンテナにとって最適な構成を検討した。さらに、耐候性を高めるためのレドームや、自動車への配置場所などに関する検討も併せて進めた。(2)給電回路、追尾アルゴリズム:アンテナの給電切換用スイッチング回路、制御回路を開発し、アンテナに実装した。制御用アルゴリズムはNICT保有の追尾アルゴリズムを基本に独自の簡易システムを検討し、GPSなどとの連携による追尾システムを構築した。回路はシンプルな構成で携帯電話などの汎用品を応用した安価で小型な特性を実現した。(3)ETS-VIIIを利用した移動体衛星通信実験:アンテナ、給電回路、給電制御回路をアンテナに搭載し、データ計測および制御用PCを含めてシステム全体を試作した。試作したシステムは、電波無響室内設置し、GPSシステムに搭載されているジャイロを用いた方向情報により、電波無響室内の回転台を用いることで、模擬的な追尾実験を行った。測定では、標準的な電界強度測定に加え、ビーム切換時に発生するエラーについても検証するため、通信品質を測定も行った。以上、3項目を中心に研究を行い、それぞれ論文や学会などにて報告した。