Research Institute for Sustainable Humanosphere

共同研究

2016(平成28) 年度 生存圏科学 ミッション研究 8

研究課題

超軽量方向探知アンテナの開発

研究組織

 代表者 石坂圭吾(富山県立大学工学部)
 共同研究者 小嶋浩嗣(京都大学生存圏研究所)
関連ミッション
  • ミッション3 宇宙生存環境
  • ミッション5 高品位生存圏

研究概要

本研究では,炭素繊維強化プラスチック材(CFRP)を用いて,人間生活圏から宇宙圏まで広範囲に利用できる超軽量アンテナの開発を目的とする. 現在,ICT(情報通信技術)利活用の促進が政府主導で進められている.ここでは電磁波を用いた無線通信が根幹をなしている. そのため,人の生活圏や動物の生活する森林圏においても無線通信のための電波が存在している状況であり, その電磁環境を調査するには, 手軽に電波計測できる手段が重要である.本研究では, 申請者がこれまで行ってきた登山者位置探知システム開発で培った超軽量アンテナ技術を元に, 電磁波の生態に与える影響を調査に利用できる軽量・可搬型のアンテナを開発する.特に,生態系に影響を与える可能性のある電波の発信源を特定することにより,電波に対する適切な処置を施すことができる.そのため,電波の到来方向が容易に判別できるようなアンテナを検討する.方向探知用アンテナとしては,指向性のあるアンテナを用い,アンテナを移動させて受信レベルの大きいところを見つけ出すようなものから,複数のアンテナを組み合わせ,それぞれのアンテナを切り替えながら受信レベルを測定し,得られた受信レベルから電波到来方向を算出する方法が用いられている.このような方向探知方法では,経験が必要であり,アンテナのサイズも大きいものとなっている.これまで申請者は,500 mm tip-to-tipのダイポールアンテナを3つ組み合わせ,正三角形に配置した150 MHz帯電波用の方向探知アンテナを試作し,方向探知精度が3° となることを見出した.本研究では,これまでに試作したアンテナを参考にし,ダイポールアンテナの小型・軽量化を行う.さらにアンテナの配置方法についても検討を行う.大ポールアンテナを平面に配置すると展開時の面積が広くなり,移動性が悪くなってしまう.そのため,立体的な配置も検討し,それぞれのアンテナが干渉しない配置方法を見出す.

本研究で開発するアンテナは,小型・軽量であり,CFRPとしての剛性、自己展開力をもっていることから,宇宙圏での電磁環境計測にも利用が可能である.そこで本研究では, CFRPという素材の特徴を活かし, 生活圏・森林圏における電磁環境計測, 宇宙圏における電磁環境計測の両者に使用できる超軽量アンテナの実現を目指す.

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2016年8月9日作成

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