2026.06.17 排熱デバイスを新設計、NTN向け平面アンテナ47%軽量化 シャープら4者

各材料の排熱デバイスの構造(左:アルミ製、右:複合材料製)

開発したNTN向け平面アンテナ(約45cm四方)左が表側外観、右は裏側外観 開発したNTN向け平面アンテナ(約45cm四方)左が表側外観、右は裏側外観 

排熱デバイスとNTN向け平面アンテナ、通信モデムを統合した衛星通信ユーザー端末の構成イメージ排熱デバイスとNTN向け平面アンテナ、通信モデムを統合した衛星通信ユーザー端末の構成イメージ

 情報通信研究機構(NICT)とシャープ、三菱ケミカル、テックラボ(TECHLAB)は共同で、衛星や高高度プラットフォームなどを用いる非地上系ネットワーク「NTN」向け平面アンテナを47%軽量化することに成功した。

 あらかじめ樹脂が含浸されたシート状の炭素繊維プリプレグと、黒鉛を薄くシート状に加工したグラファイトシートを組み合わせた軽量で高い熱伝導性を有する新規複合材料を用いた「CFRP(炭素繊維強化プラスチック)排熱デバイス」を、NTN向け平面アンテナに統合することで大幅な軽量化を実現した。

 平面アンテナに必要な電気特性のほか、モデムを含めた衛星通信ユーザー端末としての動作も確認できた。

 NICTは平面アンテナのアルミ製排熱デバイスの重量や熱伝導性の課題から、軽量化のための排熱デバイスの設計指針を決定。今回使用する新規複合材料の構成とデバイス構造に関する研究開発を行った。

 三菱ケミカルは複合材料を構成する炭素繊維プリプレグとグラファイトシートの材料開発を担当。 TECHLABが複合材料を用いた排熱デバイスの設計と成形技術を確立したことで、材料の軽量性と高い熱伝導性を生かした「CFRP排熱デバイス」を製作でき、排熱デバイス単体で1kg以下を実現した。

 また、シャープがこのCFRP排熱デバイスを平面アンテナに統合し、5.5kgから2.9kgへと 47%の軽量化に成功した。

 アンテナ特性を評価した結果、送信パターンの差分が端末誤差の範囲であること、受信利得特性に差がないことを確認した。

 この成果により大幅な軽量化を実現し、広く普及している産業用ドローンのペイロード範囲内に収まる軽さを達成した。

 より軽量で、そのまま搭載・動作が可能なユーザー端末を実現したことで、ドローンや車両など、搭載可能なモビリティーの範囲を大きく広げる。

 これにより、山地や災害被災地における通信回線確保や、各種モビリティーの位置情報のリアルタイム送信、自動運転への利用など、NTN実現に向けて大きく前進する。

 今後、排熱性能と実装性のさらなる詳細評価を進めるとともに、端末構成・用途に応じた最適な排熱デバイス設計を検討する。

 モビリティー搭載を想定した超小型軽量衛星通信ユーザー端末の実用化に向け、試作・実証を継続していく。