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» 2022年01月18日 06時30分 公開

世界最小の4周波数帯対応衛星測位アンテナ、地面反射のマルチパス波も抑制組み込み開発ニュース(1/2 ページ)

三菱電機が4周波数帯に対応した「世界最小」(同社)の高精度衛星測位端末用アンテナを開発。従来品と同等サイズを維持しながら、高周波数帯の対応周波数帯域を従来比3倍に拡大することで、L1帯から少し外れた周波数帯を用いるロシアの「GLONASS」や英国の「INMARSAT」の測位補強サービスに対応した。

[朴尚洙,MONOist]

 三菱電機は2022年1月17日、オンラインで会見を開き、4周波数帯(L1、L2、L5、L6)に対応した「世界最小」(同社)の高精度衛星測位端末用アンテナを開発したと発表した。2018年発売の高精度衛星測位端末「AQLOC」のアンテナと同等サイズを維持しながら、高周波数帯の対応周波数帯域を従来比3倍に拡大することで、これまで対応していたL1帯(1560M〜1591MHz)から少し外れた周波数帯を用いるロシアの「GLONASS」や英国の「INMARSAT」の測位補強サービスに対応した。今後は、屋外での実証実験による測位精度評価を進め、ドローンや小型トラクターをはじめとする移動体向けに数年内の実用化を目指す。

新開発の4周波数帯対応高精度衛星測位端末用アンテナ 新開発の4周波数帯対応高精度衛星測位端末用アンテナ[クリックで拡大] 出所:三菱電機

 同社はこれまでも、衛星による「測位」や、電波望遠鏡などによる「観測」、Wi-Fiなどで行う「通信」、津波などの海流変化を検知する「レーダー」をはじめ、さまざまな用途でアンテナを開発してきた。これらのアンテナ製品は、新幹線、携帯電話機、ETC車載機、スマートメーターなどに採用されてきた小型アンテナと、衛星通信基地局、レーダー、電波望遠鏡、宇宙探査機などに用いられる大型アンテナに分かれる。

 今回発表した高精度衛星測位端末用アンテナは小型アンテナの1つになる。2018年に出荷を始めたAQLOCのアンテナと同等のサイズで、高周波数側の周波数帯域を3倍に拡大するとともに、測位精度劣化の原因となるマルチパス波の影響も抑制できる構造となっている。

三菱電機が製品化してきた小型アンテナ 三菱電機が製品化してきた小型アンテナ。グラフの右上に行くほど小型化と高性能化ができていることになる。今回の新開発品は、従来品からサイズをそのままに高性能化を果たしている[クリックで拡大] 出所:三菱電機

樹脂成形品の側面と天面に2つの折り曲げ線状アンテナ素子を配線

 これらの性能向上を実現したのが独自のアンテナ小型化技術である。開発品の外形寸法は59mm角×高さ33mmの角型形状となっており、高さ方向の4つの面にアンテナを構成する樹脂成形品を組み込んでいる。この樹脂成形品の側面と天面には、2つの折り曲げ線状アンテナ素子を配線しており、アンテナ全体としてこれら4つの樹脂成形品間でアンテナ配線が対称になるように設計されている。

独自のアンテナ小型化技術により世界最小を実現 独自のアンテナ小型化技術により世界最小を実現[クリックで拡大] 出所:三菱電機

 樹脂成形品におけるアンテナ素子配線の立体化によって、高精度衛星測位で用いられる4つの周波数帯であるL1帯、L2帯(1213M〜1244MHz)、L5帯(1164M〜1189MHz)、L6帯(1257M〜1299MHz)に対応するアンテナとして世界最小を実現した。現在販売されている競合他社の製品のうち最も小さいアンテナが直径76×高さ35mmなので、三菱電機のアンテナは体積比で約27%小さい。アンテナを小型化することで、ドローンや小型トラクターなどさまざまな移動体への搭載が容易になる。

小型化によりさまざまな移動体への搭載が容易になる 小型化によりさまざまな移動体への搭載が容易になる[クリックで拡大] 出所:三菱電機

 新開発のアンテナは、競合他社品比での小型化だけでなく、L1帯近傍の高周波数側の周波数帯域の拡大という特徴も備えている。アンテナ素子配線の立体化では、樹脂成形品の天面も使用しており、限られた占有空間の中におけるアンテナ形状の最適化に寄与しており、これによって高周波数側の周波数帯域を約3倍に拡大することができた。

 従来のアンテナはL1帯にのみ対応していたため、米国のGPS、日本の準天頂衛星システムであるQZSS、欧州のGalileoしか利用できなかったが、開発品はGLONASSの1602MHzを中心とする周波数帯域、INMARSATが使用する1525MHz以上の周波数帯域に対応できるようになった。

衛星測位サービスに用いられる4周波数帯に対応高周波数側の周波数帯域を従来比3倍に拡大 衛星測位サービスに用いられる4周波数帯に対応するだけでなく(左)、高周波数側の周波数帯域を従来比3倍に拡大した(右)[クリックで拡大] 出所:三菱電機
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