[P-EM16] 太陽圏・惑星間空間

[PEM16-P01] 次世代太陽風観測装置用のフェーズドアレイアンテナ系の開発：サブアレイの設計

*加賀尾 勇典¹、岩井 一正¹、藤木 謙一¹、竹原 大智¹、渡部 温¹ (1.名古屋大学　宇宙地球環境研究所)

キーワード：太陽風、フェーズドアレイアンテナ、電波観測

遠方に存在する天体の電波が、惑星間空間を流れる太陽風中のプラズマにより散乱される現象を惑星間空間シンチレーション（IPS）と呼ぶ。名古屋大学では、大型電波望遠鏡を設置し、観測周波数327±10 MHz においてIPS観測を行っている。IPS観測で は、太陽風の速度データの導出や太陽表面の爆発現象により、太陽のプラズマ大気の一部が放出される現象（CME）を観測することができる。IPS観測性能を向上させることで、CMEが地球に到来する予測精度の向上や太陽風のさらなる理解につながることが期待されている。そこで、これらの実現に向け、我々は既存の観測装置の10倍のIPS観測が可能であ る「次世代太陽風観測装置」の開発に取り組んでいる。次世代観測装置開発の第一段階として、16本のアンテナで構成されるサブアレイを64セット設置し、合計1024本のアン テナを使用した平面フェーズドアレイアンテナの開発を計画している。
　本研究では、この計画を実現するべく、観測周波数327 ±10 MHz において良好なイン ピーダンスマッチングのあるサブアレイの開発を行った。この試作機として、4 m の塩化 ビニル管上に300MHz-360MHz 帯域に感度を持つ八木・宇田アンテナを並べて取り付け ることでサブアレイを実現した。インピーダンスマッチングの評価試験を行うため、室内において、塩化ビニル管上に7本のアンテナをおおよそ55 ㎝ 間隔で配置し、それぞれの アンテナについて放射特性のS11を測定した。この評価試験では、アレイアンテナの指向性に生じる グレーディングローブの影響を抑えることを考慮し、アンテナを最小距離の素子間隔で配置した。この試験で測定したアンテナのうち6本は、独立に測定したS11の値と比べて向 上していることが確認された。この要因として、アンテナ素子間に生じる相互結合や室内の狭い空間における外部からの影響により変化が生じた可能性があげられる。よりインピ ーダンスマッチングがとれたサブアレイを開発し、正確な評価試験を行うためには、外的要因を排除することができる広い敷地で、アンテナ素子間の相互結合が及ぼすインピーダ ンスへの影響を調査する必要があると考えられる。