Research Institute for Sustainable Humanosphere

宇宙太陽光発電所に向け新型真空管の設計
Design of A Novel Vacuum Tube for the Space Solar Power Station

氏名 楊波
共同研究者 篠原真毅
採択年 2021(令和3) 年度

関連ミッション

  • ミッション2 太陽エネルギー変換・高度利用

研究概要

宇宙太陽光発電所(SSPS)は天候や昼夜の影響を受けない宇宙静止軌道において太陽光発電を行い、そのエネルギーをマイクロ波に変換して地球に送電するという構想である。SSPS構想の実現に向けた重要な技術的課題のひとつはマイクロ波無線電力伝送技術である。この技術は直流⇒マイクロ波(DC⇒RF)変換技術、マイクロ波ビーム方向制御技術、マイクロ波整流(RF⇒DC)技術の三要素から構成される。DC⇒RF変換技術には、半導体トランジスタまた真空管が必要だ。半導体トランジスタは低周波数で完璧に動作できるが、動作周波数の増加に伴い、効率と電力レベルは指数関数的に減少する。真空管は高周波と大電力のエリアに大きな利点がある。ただし、現在の真空管のサイズが大きくて、ほとんど一波長以上である。現在の真空管をそのままフェーズドアレイのSSPS送電システムに使用すると、送電ビームのメインローブのレベルに近づくグレーティングローブを引き起こす問題がある。本研究では、高効率且小型な新しい真空管の設計を展開しつつ、SSPSへの応用を期待している。

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2021年4月23日作成

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