ETS-5を用いた気球実験のための小型地球局の開発 その1:RF系の開発

Abstract

High altitude long-duration balloon experiments often require reliable data link from/to the ground station. In order to extend the fright period of the balloon experiments, the geostational satellite communication has been employed for the balloon data transmission. The balloon data transmission experiment through ETS-5 (Engineering Test Satellite-5) was carried out in 1991. The satellite terminal installed in the balloon system employed high gain directional antenna for the satellite link. Therefore, the antenna direction control system should have high reliability to keep the satellite link. However, it is difficult to keep antenna direction at the launch phase. Then, the small earth terminal with omnidirectional antenna has been developed for the balloon experiments. The satellite terminal with omni-directional antenna gives low data transmission rate because of its low antenna gain. However, the satellite link can be operate anytime during the balloon launch and the balloon fright. In case of the ETS-5 satellite link, 600 bps of the data transmission rate with 2 W of transmission power is available. This paper describes an development of RF system for the balloon earth station.

高高度長期間の気球実験には、地球局から、または地球局への信頼性の高いデータ伝送回線が必要となることがよくある。気球実験における飛行時間を延ばすため、気球データの伝送に静止衛星通信を利用している。ETS(技術試験衛星)-5を通しての気球データの伝送実験は1991年に開始された。気球システムに設置されている衛星端末装置には、衛星との通信用として高利得指向性アンテナを使用している。それゆえに、アンテナの指向性制御システムは、衛星との回線を確保するために高度の信頼性を持っていなければならない。しかしながら、打ち上げ段階においてアンテナの指向性を確保することは難しい。また、無指向性アンテナを備えた小型地球局端末が気球実験用に開発されている。無指向性アンテナを備えた衛星端末は、アンテナ利得が低いため、データ伝送率が低い。しかしながら、衛星回線は気球打ち上げ時および気球飛行時のいつでも稼働させることができる。ETS-5衛星回線の場合には、伝送電力2Wでデータ伝送率600bpsが得られる。本論文は気球地球局用のRF(無線周波)システムの開発について述べている。