宇宙通信の未来を切り開く、新型フェーズドアレイ無線機の開発
東京工業大学の研究チームが、フレキシブル液晶ポリマー（LCP）基板を用いた宇宙展開型フェーズドアレイ無線機の開発に成功しました。この新型無線機は、従来のリジッド基板の無線機に比べて重量が4分の1以下であり、衛星打ち上げコストの大幅な削減が可能となります。また、この無線機は折り曲げ可能であり、衛星の小型化・軽量化を実現します。
衛星コンステレーションにおいて、衛星の小型・軽量化による打ち上げコストの削減が求められています。しかし、リジッド基板を用いた無線機では重量が重く、収納率も低くなるという課題がありました。この問題を解決するため、研究チームは厚さの異なる層構成をもつLCP基板上にCMOS無線ICチップを実装し、Ka帯64素子フェーズドアレイ無線機を作成しました。
この新型無線機は、±50°のビームステアリングが可能で、DVB-S2Xにおける256 APSK変調に対応し、12 Gbpsの通信速度を達成しました。また、本無線機の重量は、従来のリジッド基板の無線機と同じ面積で比較すると4分の1以下であり、大幅な軽量化を実現しています。
この研究成果は、衛星コンステレーションを構築するための打ち上げコストを削減し、より安価な衛星通信サービスの提供を可能にします。これは、誰もがどこでもネットワークに接続できる社会の実現のためのキー技術となります。
注釈
[用語1] フェーズドアレイ: 複数のアンテナへ位相差をつけて電波を送信することで、電波の方向性を電子的に制御する技術。これにより、物理的なアンテナの向きを変えることなく、電波の指向性を変えることが可能となります。詳細はこちらをご覧ください。
[用語2] フレキシブル液晶ポリマー（LCP）: 高い耐熱性と化学的安定性を持つポリマー材料。電子機器の基板材料として利用され、特に高周波回路での使用が期待されています。
[用語3] 衛星コンステレーション: 複数の衛星が特定の軌道上に配置され、地球上の任意の地点から少なくとも1つの衛星が観測できる状態を指します。これにより、地球上のどこからでも通信や観測が可能となります。
[用語4] CMOS無線ICチップ: CMOS（Complementary Metal-Oxide-Semiconductor）技術を用いて製造された無線通信用の集積回路（IC）チップ。低消費電力で高速なデータ伝送が可能です。
[用語5] DVB-S2X: 衛星放送のためのデジタルビデオ放送規格の一つ。より高速なデータ伝送と効率的な帯域利用が可能です。
[用語6] 256 APSK変調: 高度な変調方式の一つで、高いデータレートと効率的な帯域利用を実現します。
参考URL: MyNavi News, Technology Review, 東京工業大学
この記事の題名、説明（ディスクリプション）、スラッグはGPT-4で作成しています。
