大規模膜面展開構造物上の多点センシングを可能にする宇宙用RF-SOFの実現

实现空间用 RF-SOF，实现大规模膜部署结构的多点传感

基本信息

批准号：
21K14344
负责人：
宇佐美尚人
金额：
$ 3.08万
依托单位：
Japan Aerospace EXploration Agency
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K14344/
关键词：
膜面展開構造物アンテナ COF LSI センサノード

项目摘要

二年目については導電性を持つ膜面上に形成するアンテナについて検討を主に行った。実際にセンサノードの実証を行うべく膜面上に配置するアンテナを検討したところ、膜面上に形成した平面アンテナは膜面と水平方向への利得を持たないため、IKAROSのような膜面と同一平面内にバスを持つ宇宙機に適用できないことを見出した。そこで、膜面に対して垂直偏波を出すアンテナを考案し、現在試作に向けた設計を行っている。並行して、共同研究の一環としてセンサノードの要となる受信チップについても検討を行い、低NFの受信回路のコンフィギュレーションについて一定の解を得ることができ、その内容を国際会議に投稿し受理されている。該当回路は入力段にLNAを採用したバスシステムとしての受信機を指向したものではあるものの、LNAをオミットすることでミキサファーストの受信機となり、アクティブ型センサノードへの応用の可能性のある構成となっている。また、2021年度に行った放射線試験の結果を基に低軌道への地上用部品の応用を見据えた簡易な放射線試験について考察を行い、その内容を国際会議へと投稿し受理された。本研究で実現を目指すセンサノードに利用できる必要十分な機能を持つ、スタンドアロンな無線チップは地上においてIoT向けに開発されており、インハウスでの開発の可能性とは別にこれらをCOTSとして利用することで開発を加速できる可能性がある。通常の宇宙機で利用する部品はSELの検証が必須であるが、従来の部品単位での重粒子試験の負担は極めて大きく、これをどこまで簡略化できるかについて検討を行った。

第二年，我们主要研究在导电薄膜表面形成的天线。为了实际演示传感器节点，我们考虑了放置在膜表面上的天线，发现形成在膜表面上的平面天线在相对于膜表面的水平方向上没有增益。该方法不能应用于同一平面内有总线的航天器。因此，我们设计了一种发射垂直于膜表面偏振波的天线，目前正在设计原型。与此同时，作为我们共同研究的一部分，我们还对传感器节点的关键接收芯片进行了研究，并获得了低NF接收电路配置的一定解决方案，并提交给国际会议并进行了讨论。已接受。尽管所讨论的电路旨在用作在输入级中使用 LNA 的总线系统的接收器，但通过省略 LNA，它成为混频器优先的接收器，使其成为有可能应用于有源传感器的配置它变成了。此外，根据2021年进行的辐射测试结果，我们考虑进行简单的辐射测试，以将地面组件应用于低轨道，并将我们的研究结果提交给国际会议，并获得接受。本研究旨在实现的传感器节点已开发出具有必要且充分功能的独立无线芯片，用于地面物联网，除了内部开发的可能性外，这些还可以用作这有可能加速发展。 SEL验证对于普通航天器中使用的部件至关重要，但对单个部件进行传统重粒子测试的负担极其沉重，因此我们研究了可以在多大程度上简化这一过程。