研究内容

超小型衛星・CubeSat搭載用折り紙収納・展開型アンテナ

　
人工衛星は打ち上げ時の体積・重量に限りがあるため，大きなアンテナは折り畳んで収納し打ち上げ，宇宙で展開する．近年注目されているCubeSat(～10kg級)ではさらに体積・重量の制限が厳しいため，風呂敷のようなペラペラのアンテナを折り紙技術で折り畳み収納し，宇宙で大きく広げれば，CubeSatでも大きなアンテナ利用できるようになる．しかしペラペラな構造ではアンテナが平面にならず，アンテナ効率・利得が低下してしまう．これをバラクタダイオードなどの回路素子で補償し，アンテナ効率を高める．大きなアンテナが搭載できれば，CubeSatのさらなる通信速度の向上，通信距離の延長が可能になる．はやぶさ2のような深宇宙探査衛星に搭載すれば，高精細動画の伝送や深宇宙探索範囲の拡大へ貢献できる．このようなCubeSat搭載用の折り紙収納・展開型アンテナの研究を行っている．なお，本研究は本学・工学院機械系の坂本啓准教授との共同研究です．

参考論文

1. K. Ikeya, H. Sakamoto, H. Nakanishi, H. Furuya, T. Tomura, R. Ide, R. Iijima, Y. Iwasaki, K. Ohno, K. Omoto, T. Furuya, T. Hayashi, M. Kato, S. Koide, M. Kurosaki, Y. Nakatsuka, S. Okuyama, R. Kashiyama, J. Nakamura, W. Nio, T. Tsunemitsu, Y. Yamazaki, K. Taga, B. Hohmann, T. Amamoto, T. Chubachi, S. Tamura, H. Okada, A. Watanabe, N. Kawabata, T. Hori, H. Ito, T. Kuratomi, Y. Shimoda, N. Hidaka, K. Watanabe, A. Torisaka, and M. Yamazaki, “Significance of 3U CubeSat OrigamiSat-1 for space demonstration of multifunctional deployable membrane,” Acta Astronautica, vol. 173, pp. 363--377, Aug. 2020. [ DOI ] 折り紙技術を使用した大型展開膜を搭載した3U CubeSat
2. K. Omoto, T. Tomura, and H. Sakamoto, “Proof-of-concept on misalignment compensation for 5.8-GHz-band reflectarray antennas by varactor diodes,” IEEE Access, vol. 9, pp. 54101--54108, Apr. 2021. [ DOI ] 非平面なアンテナの電気的変形補償
3. A. Shirane, T. Tomura, H. Sakamoto, and K. Okada, “Ultra-lightweight deployable antenna membrane technology for future non-terrestrial 6g network and earth observation,” AIAA/USU Conf. Small Satellites, Aug. 2021. [ Paper Info, Paper ] 折り目を考慮したアンテナ素子形状の提案

2021年9月26日 修正