田中 孝治

本報告では、太陽発電衛星搭載を目的とした、原型レトロディレクティブアクティブ集積アンテナについ述べる。レトロディレクティブ機能の基本原理を示し、本研究では並列帰還形発振器とバッチアンテナを用いた、ヘテロダインミキシング方式によるレトロディレクティブアクティブ集積アンテナについて検討を行った。レトロディレクティブ機能の基本動作を確認するために、位相差の異なる電力分配器を用いて外部から信号を入力することにより、到来信号を擬似的に作り出せる回路の試作・測定を行った。さらに、これらの結果を元に送信・受信アンテナを付加し、積層構造としたレトロディレクティブアクティブ集積アンテナの試作・測定結果について報告する。

太陽発電衛星実現のために衛星軌道上から地上へのマイクロ波による無線送電技術は、最初に確立、実証されるべき重要な技術課題ある.また、世論へのデモンストレーション効果も少なくないと考えられる.我々は、この無線送電を中心とした試験衛星計画を検討しており、実施期間を5年程度とし、かつ大型ロケット一機で実現可能であることを前提条件とした.特に、地上で電力システムとしての評価を可能にするために、400kW程度の大電力マイクロ波が放射可能な大型アンテナの電気的特性、機械的及び熱構造特性の検討を行った.

SPS2000は西暦2000年の技術レベルで実現可能な宇宙太陽発電システムとして概念構想がまとめられたが，また，その構想書の中でSPS2000実現に向けて全体計画の予備段階として先行する研究開発プロジェクトの必要性も検討されている．無線送電もその１つである．SPS2000実現に向けての先行実験として，5年程度で実施可能であり，また，大型ロケット一機で実現可能な，宇宙送電を中心とした周回衛星による実証実験の検討を行った．資料番号: SA0200087000

太陽発電衛星実現のために衛星軌道上から地上へのマイクロ波による無線送電技術は、最初に確立、実証されるべき重要な技術課題ある.また、世論へのデモンストレーション効果も少なくないと考えられる.我々は、この無線送電を中心とした試験衛星計画を検討しており、実施期間を5年程度とし、かつ大型ロケット一機で実現可能であることを前提条件とした.特に、地上で電力システムとしての評価を可能にするために、400kW程度の大電力マイクロ波が放射可能な大型アンテナの電気的特性、機械的及び熱構造特性の検討を行った.

大電力後進波発振器に関して、円殻状電子ビーム仮定した場合の準TEモードの線形分散関係を数値的に解析し、TMモードの解析結果と比較を行った。π-モードから離れた動作条件に関して、数値解析に基づき発振実験を行い、準TE_<11>モードとTM_<01>モードの発振を確認した。実験結果は、数値解析結果と良く一致し、特に2π-モードの動作領域では、準TE_<11>モードの発振が主となることがわかった。準TEモード発振に関する研究は、BWOの最適な設計を行う上で、広い動作条件の範囲で単一モード放射を実現するために重要である。