衛星搭載用フェーズドアレーアンテナの基礎検討

Abstract

This paper describes an on-board large-scale phased array antenna for a broadcasting satellite that compensates for rain attenuation by increasing the EIRP (Equivalent Isotropically Radiated Power) over areas in which rain is falling. The radiation pattern of the antenna is varied according to the distribution of the rainfall. The antenna consists of a large-scale reflector and a feed array. The antenna was designed in two steps; firstly, the field distribution was obtained at the equivalent aperture plane from the required radiation patterns, and secondly the excitation distribution of array elements was obtained from the above field distribution. Some examples of the EIRP increase in the service area are calculated. The constraint is that the EIRP outside the service area must be kept below a certain level.

降雨の状況に応じて衛星の放射パターンを変化させ降雨地域に電力を集中させて降雨による減衰を補償するフェーズドアレーアンテナ衛星システムについて検討した。ここでは、大型反射鏡と給電アレーを使った衛星システムを想定する。解析を容易にするため反射鏡の近傍に等価開口面を定義し、この開口面上の電界分布から放射パターン特性と給電アレーの設計を独立して計算する手法を適用した。この手法を用いていくつかの開口面電界分布について計算を行い、例としてサービスエリア内の降雨減衰補償量と他国への干渉量の関係を求めた。