リソースが限られたCubeSatにおいて高信頼性、高性能のアンテナを開発する

担当区分：筆頭著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.3390/electronics11071163

DOI： 10.3390/electronics11071163

その他リンク： https://www.mdpi.com/2079-9292/11/7/1163

担当区分：責任著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）

マイクロストリップ・パッチアンテナ（MPA）は、薄型・小型・製造容易性から衛星通信で広く用いられている。本論文では、キューブサット用途向けに電磁バンドギャップ（EBG）構造を採用したXバンドマイクロストリップ・パッチアンテナの設計を提案する。Xバンドは高速通信、長距離通信、深宇宙通信を必要とするキューブサットミッションに好まれる。これはより高いデータレートでの通信を可能とし、かつ低周波数帯で使用されるアンテナよりも小型化が図れるためである。本研究では、標準的な3Uキューブサット構造の10cm×10cm表面積に収まるよう、EBG素子を解析・修正・最適化しつつ、高利得と円偏波（CP）を実現した。本研究の注目点は、単純なシングルプローブ給電方式を採用しながらもアンテナとEBG構造の簡素性を維持しつつ、90%を超える総合アンテナ効率を達成し、目標周波数8.483 GHzにおいて約11.7 dBiの利得を測定した点である。さらに、測定された軸比（AR）は8.483 GHzで約1.4 dBであり、一般的なCPアンテナの3 dB未満という要件を満たしている。シミュレーション、解析、測定結果について詳細に議論する。

DOI： 10.3390/electronics14112216

担当区分：責任著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.3390/aerospace10090807

Kyutacar

開催期間： 2025年08月10日 - 2025年08月13日   記述言語：英語  

キューブサットミッションにおけるデータレート要求の高まりに伴い、指向性パッチアンテナが従来のモノポールやダイポールアンテナに取って代わりつつあり、特にタンブリング状態下における全方向性カバレッジの確保が重要となっている。この課題に対処するため、あらゆるキューブサット姿勢におけるアンテナ特性を評価可能な三次元放射パターン測定システムを開発した。これらの測定結果を実運用に適用するため、所定の必要利得を超える衛星姿勢の割合を直感的に表す「キューブサット姿勢カバレッジ比率（CRCA）」を導入した。本研究では、九州工業大学が他機関と共同開発した6Uキューブサット「VERTECS」のSバンドダウンリンクアンテナシステムにこの手法を適用した。測定結果から、全姿勢の50%において-7.0 dBic以上の利得が達成され、タンブリング状態下でも十分なカバレッジが確保されることが示された。この値をリンク予算に組み込むことで、最悪のシナリオにおいても正のリンクマージンを維持した安定した通信が可能であることが確認された。これらの知見は、信頼性の高いキューブサット通信を確保する上で、三次元アンテナ特性評価とシステムレベル評価の重要性を強調している。今後の課題としては、軌道上でのリンクバジェット検証と、軌道・姿勢シミュレーションを組み合わせた予想ダウンリンクデータ量の推定が挙げられる。

開催期間： 2025年06月19日 - 2025年06月20日   記述言語：英語  

開催期間： 2022年08月06日 - 2022年08月11日   記述言語：英語  

出願番号：特願2025-002546  出願日：2025年01月07日

受賞国：日本国

受賞国：日本国

VERTECSで培ったCubeSat開発ノウハウをもとにCubeSatの開発を行うベンチャー企業を設立する．

6Uサイズ（10cm×20cm×30cm）の超小型衛星に小口径の望遠鏡を搭載して、宇宙背景放射を可視光で観測することで、天体形成史の解明を行う。
SバンドとXバンドの通信系を担当した。

5m級解像度を持つ地表撮影用のカメラと、20Mbpsダウンリンク能力のあるCバンド（5.8GHz帯）通信機を乗せた6U CubeSatの開発。通信系の開発を担当した。

パラグアイ初の人工衛星を行うと同時にフィリピンの宇宙活動を支援する。
2021年に多くのミッションを搭載し打ち上げられた。1U CubeSatの金属フレームを利用した無展開UHFアンテナのヘンテナミッションも搭載された。