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鹿島34 m の L-band の RFIと対策関戸 衛、川合栄治、岳藤一宏情報通信研究機構 鹿島宇宙技術センター 時空標準研究室
2014 年1月7日 於 JAXA/ 宇宙科学研究所JAXA のアンテナの科学観測利用に関するワークショップ
y = 8.0794x + 36.749
30.0
40.0
50.0
60.0
70.0
80.0
90.0
100.0
0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0
Nois
e Te
mpe
ratu
re(K
)
secZ
secZ
TRX(R) Tsys Tsys* 線形 (Tsys)
2005 年の SECZ 観測
AZ=270
y = 6.2295x + 33.689
30.0
35.0
40.0
45.0
50.0
55.0
60.0
65.0
70.0
0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0
AZ=0deg.
AZ=90deg.
AZ=180deg.
AZ=270deg.
線形 (AZ=90deg.)
2003 年の SECZ 観測
y = 5.051x + 35.058
30.0
35.0
40.0
45.0
50.0
55.0
60.0
65.0
70.0
0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0
Noise
Tem
pera
ture
(K)
secZ
secZ
TRX(R) Tsys Tsys* TRX(L) Tsys(L) 線形 (Tsys)
2006 年の SECZ 観測
AZ=90
y = 10.27x + 33.595
20.0
30.0
40.0
50.0
60.0
70.0
80.0
90.0
100.0
110.0
120.0
0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0
Noi
se T
empe
ratu
re(K
)
secZ
secZ
TRX(R) Tsys Tsys* 線形 (Tsys)
2008 年の SECZ 観測
AZ=280
2011 年 11 月、天頂で Tsys ~ 90K調べると、 1480MHz の RFI を確認した。
IF 信号に盛り上がりが見つかったLNA 出力では、 1480MHz の強力な信号を確認した。
LNA 出力
f1 2xf1 3xf1f2
f3
2xf2
f1+f2-f3
f1+f2
f1: 携帯 1.48GHzf2:PHS 1.9GHzf3: 携帯 2.1GHz
LNA
スペアナ
f1 1480MHz
f1x2
f1x3
RFI 対策実施までの経緯 2011 年 11 月 EL=90 で Tsys ~90 K 程度となり、 LNA 出力に
1480MHz の RFI を確認。 2012 年 8 月:電波周波数保護委員会の電話会合を通じて、ソフト
バンクと面識をもち、窓口設定をお願いした。 2012 年 10 月: 34m アンテナで 10 度毎の全方位について L-
band 受信機出力の周波数特性を取得し、 LNA 出力で 1480MHz の3次高調波までが確認された。
2012 年 11 月:ソフトバンク窓口を通じて本社を訪問し、 1480MHz の混信による影響について説明し、対策には LNA前段の低損失冷却フィルタの設置が必要であり、その費用負担を希望した。
2012 年 12 月 18 日:ソフトバンクより予算を確保するとの連絡があり、実施方法の相談を開始。
一般競争入札により、超伝導フィルタを東芝が、設置作業を日本通信機が落札し、 2013 年 11 月にフィルタが納品され、 12 月 9-14日に設置作業完了。
超伝導フィルタの仕様と 性能
挿入損失 0.5dB 以下
-40dB以上
周波数域 挿入損失 @20K
付加雑音温度 [K]
1405-1440MHz <0.12dB <0.6 K
1600-1720MHz <0.08 dB <0.4K
東芝製超伝導フィルタ
全方位で SECZ 観測 (EL=90,41,30,..11.5)HOT,COLD,RHCP→ Power の仰角・方位角依存
Freq=1405-1435MHz, BW=30MHzPower に方位角、仰角依存性がある。→光ファイバのねじれによるものか
17 %程度の変動
方位角依存性 仰角依存性
全方位での Trx(EL=90,41,30,..11.5)HOT,COLD,RHCP→Trx は仰角・方位角に依存しない
ほぼ一定 (Trx=26.5K) であるので線形性は保たれている。しかし、日に拠ってわずか(~1 K )変動している。→要確認
1/6 測定1/ 5測定
方位角依存性 仰角・方位角依存性