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。

在第二年，我们主要研究了在导电膜表面形成的天线。当我们检查放置在膜表面上的天线以实际证明传感器节点时，我们发现在膜表面形成的平面天线没有从膜表面的水平增益，因此不能将其应用于与膜表面的同一平面上的总线，例如ikaros。因此，我们设计了一个天线，该天线相对于膜表面产生垂直极化，目前正在为原型设计。同时，作为联合研究的一部分，我们还研究了接收器芯片，这是传感器节点的关键，并为低NF接收器电路的配置获得了一定的解决方案，其内容已提交给国际会议并接受。尽管该电路是作为使用LNA作为输入阶段的总线系统将其定向到接收器的，但通过省略LNA，它变成了混合器优先的接收器，使其成为可以应用于活动传感器节点的配置。此外，根据2021年在2021年进行的辐射测试的结果，考虑到将地面组件应用于低轨道，讨论了简单的辐射测试，并将内容物发布到国际会议上并接受。具有足够功能的独立无线芯片可用于旨在在本研究中实现的传感器节点，并且是基于物联网开发的，并且通过将其用作COTSS，可以加速开发。 SEL验证对于常规航天器中使用的零件至关重要，但是定期进行常规零件的重粒子测试的负担非常大，我们已经检查了可以简化多少。