Study on the 21 GHz band advanced broadcasting satellite system

Autor: Nomoto, Toshihiro, Shogen, Kazuyoshi, Imai, Kazuo, Tanaka, Shoji, Minematsu, Fumiaki, Sujikai, Hisashi, Kamei, Masashi, Nakazawa, Susumu, Yamagata, Kazuhiro, Yamamoto, Shizuo
Jazyk: japonština
Rok vydání: 2006
Předmět:
Zdroj: 宇宙航空研究開発機構特別資料 = JAXA Special Publication.
ISSN: 1349-113X
Popis: 日本放送協会(以下、NHK)と宇宙航空研究開発機構(以下、JAXA)とは、2004年10月13日から2006年3月31日までの間、「21GHz帯高度放送衛星システムに関する研究」を共同で行った。共同研究の課題は以下の通りである。(1)21GHz帯高度放送衛星ミッション要求条件の設定、(2)21GHz帯高度放送衛星実証ミッション機器の設計検討、(3)21GHz帯高度放送衛星実証ミッション機器用衛星システムの設計検討、(4)データ中継技術衛星(DRTS)による降雨減衰に係るデータ取得・解析。共同研究の目的は、超高精細映像や多チャンネルHDTV放送など次世代衛星放送の実現に向け、その実証システムを具体化することである。共同研究の内容は、21GHz帯高度放送衛星のミッションおよびシステムの成立性を踏まえ、事前実証システムの設計検討を行うこと、特に、新たなフェーズドアレイ方式によるビーム形成や降雨減衰補償などの技術開発課題を検討すること、また、基礎データとなるDRTSによる降雨減衰データの取得と解析を行うことである。NHKでは、次世代の映像メディアである広視野・大画面の超高精細映像システム(スーパーハイビジョン)を研究・開発している。スーパーハイビジョンは「究極の高臨場感システム」の実現を目的としており、その映像はハイビジョンの16倍の画素数を持っている。21GHz帯衛星放送システムは、スーパーハイビジョンを将来家庭へ配信するための有力な手段の1つである。NHKが想定するスーパーハイビジョンの実現スケジュールによれば、2015年頃実験放送、2025年頃実用放送開始となっている。2015年頃に実験放送を開始するためには、2012年頃までに実験放送衛星が打ち上げられることが望まれる。本報告書では、第2章で、21GHz帯高度放送衛星ミッションについて、システム概要とミッション要求を述べる。ミッション要求としては、200〜400Mbps程度の情報レートをもつこと、放送衛星は全国ビームに加えて、増力ビームを有すること、増力ビームは13dB程度の降雨減衰を補償し、降雨域に応じて場所を変えられることなどである。第3章で、実証ミッション機器について、機器構成(系統図など)、アンテナ(方式など)、TWT・BFN(ビームフォーミングネットワーク)・フィルタ(出力電力・効率など)、システム設計(回線設計など)、ミッション機器のパラメータ表を示す。(1)反射鏡開口径3m・アレー32素子(2)反射鏡開口径5m、アレー64素子、(3)反射鏡開口径4m、アレー188素子の3ケースについて、衛星搭載受信アンテナ、受信機、ドライバアンプ、給電アレー部、送信アンテナ部、制御部、その他の項目ごとに、重量、消費電力、発熱量を算定した結果を示す。特に、4m、188素子のケースでは、重量約280kg、消費電力約2kW、発熱量約1.5kWとなることを示す。第4章で、21GHz帯高度放送衛星実証ミッション機器用衛星システムの設計検討結果として、地上系/運用の観点などからの要求事項、ミッション機器に必要と考えられるTLM/CMD(テレメトリ/コマンド)の項目、データ量、送信頻度などについて述べる。また、TLM/CMD(テレメトリ/コマンド)に関しては世界の宇宙開発機関の共通仕様であるHK-TLM/CMDについて述べる。第5章で、DRTS(データ中継試験衛星)のビーコン電波(19.845GHz)を利用した降雨減衰データを示す。観測設備の受信ダイナミックレンジは約30dBであり、およそ年間時間率0.01％程度までの降雨減衰の観測が可能である。BS(12GHz帯)の降雨減衰とDRTSの降雨減衰を同発生確率値で対応させ、ITU-Rによる推定結果と比較を行った結果、概ねITU-Rの推定結果と観測結果は一致していることを述べる。また大気吸収による受信レベル低下、シンチレーションについて述べる。
資料番号: AA0049498000
レポート番号: JAXA-SP-05-031
Databáze: OpenAIRE
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