衛星通信で使用されるデバイス

revised at 2014.08.31
はじめに

衛星の部品・装置をはじめ、衛星通信装置・アンテナ等を集めました。地上の技術の粋を極めたものが多いです。

  1. 形状記憶合金アンテナ
  2. 衛星通信用アンテナは地上では至るところで見ることができるので今や珍しいものではありません。パラボラタイプのアンテナですね。 大きな設備になるとパラボラアンテナをたくさんならべて、フェーズドアレイを実現するかのように整然と並んでいます。 目を転じて、宇宙の衛星にはどのようなアンテナを使っているのでしょうか?しかもどうやって運んでいるか?そのひとつの種類として、 形状記憶合金を用いたアンテナがあると聞きます。地上で形状記憶合金でパラボラアンテナの形状を作って、くしゃくしゃにして、 衛星と一緒に打ち上げます。その後、宇宙でくしゃくしゃにした状態からパラボラアンテナの形状に自然と戻ってアンテナとして機能する仕組みです。
  3. フェーズドアレイアンテナ
  4. アンテナは電波が飛んでくる方向に向けて使うものですが、フェーズドアレイアンテナは自ら動くことなく電波を効率良く受信します。 そのうらには位相変換という技術があります。アンテナ素子の位相をコントロールして受信電波に整合するインピーダンスを確立する技術です。 筆者が無線工学を学んだときに、波長λと位相角の関係を知ったとき驚きました。ほんの僅かな経路差でインピーダンスは誘導性にもなるし、容量性にもなるのです。 高周波であれば、それが顕著に現れてくるものだから、厄介この上ないと思っていましたが、それを逆手にとったのがフェーズドアレイの技術です。
  5. 再生中継器
  6. デジタル信号は0か1かのパルス信号であり、波形がひずんだとしても0か1か識別できるのであれば、ひずんだ波形を入力してアンプを用いて波形を増幅・整形し、 ひずみ前の波形に再生することが可能です。信号の伝送路が長くなればなるほど、波形はひずみ、減衰していくため、0か1かもわからなくなるほどにひずむ前に、 再生中継器を入れて信号を復元します。再生中継の技術はアナログ信号へも適用はできますが、アナログ波形の場合、いろいろな波形をとるため、 ひずむ前の波形をデジタル波形のように判定することが困難であり、もとの波形を忠実に再生することが困難です。
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