透過創新散熱裝置設計，成功實現非地面網路平面天線減重47%

Q: NTN平面天線的輕量化比率為何？

成功減重47%，重量由5.5公斤降至2.9公斤。

Q: 散熱裝置使用的材料是什麼？

採用碳纖維預浸料與石墨片組成的CFRP複合材料。

Q: 此技術的應用場景為何？

可應用於無人機、車輛及災難地區的移動式衛星通訊終端。

【重點】 ■ 透過創新散熱裝置設計，實現非地面網路（NTN）平面天線47%的減重 ■ 將採用新型複合材料的創新散熱裝置整合至NTN平面天線中，並確認其所需電氣特性 ■ 驗證由輕量化平面天線與數據機組成的衛星通訊用戶終端之運作功能 ■ 使衛星通訊用戶終端可搭載於無人機、車輛等多元載具，對實現非地面網路（NTN）做出重大貢獻 國立研究開發法人資訊通信研究機構（NICT，理事長：大野英男）、夏普股份有限公司（夏普，CEO：河村哲治）、三菱化學股份有限公司（三菱化學，社長：築本學）及TECHLAB股份有限公司（TECHLAB，代表董事：畠山裕史）共同宣布，成功將非地面網路（Non-Terrestrial Network, NTN）(*1)用平面天線減重47%（由5.5公斤降至2.9公斤）。 研究團隊將一種新型複合材料——結合碳纖維預浸料(*2)與石墨片(*3)、兼具輕量化與高熱傳導性的「CFRP(*4)散熱裝置」——整合至NTN平面天線中，實現大幅減重。同時也確認了平面天線所需的電氣特性。此外，更驗證了整合數據機後的衛星通訊用戶終端之運作功能。 此項成果實現了顯著的輕量化，使終端重量落入廣泛使用的工業無人機有效載荷範圍內。透過打造更輕、可直接安裝並運作的用戶終端，大幅擴展了可搭載的移動載具範圍，如無人機與車輛等。此進展將有助於在山區、災害現場等地面通訊困難地區建立通訊線路，實現各類載具位置資訊的即時傳輸，並應用於自動駕駛等領域，對實現NTN具有重大意義。 【背景】 NTN衛星通訊可在山區、海上、偏遠島嶼或災區等地面行動通訊困難的環境中提供高速通訊。然而，NTN衛星通訊用戶終端所使用的平面天線需具備追蹤衛星或高空平台站（HAPS）(*5)的功能，發熱量極大，因此對散熱性能（熱傳導性）要求極高。此外，為將衛星通訊用戶終端安裝於多樣化的移動載具上，NTN平面天線的超小型化與輕量化至關重要。過去，四方已共同研發具備優異熱傳導性與輕量特性的材料，以及散熱裝置的設計、成型加工、整合設計與評估技術，持續推進衛星通訊用戶終端平面天線的輕薄化與減重。 【本次成果】 本次，NICT、夏普、三菱化學與TECHLAB共同透過散熱裝置的創新設計，實現NTN平面天線47%的減重。在本項成果中，NICT針對平面天線鋁製散熱裝置在重量與熱傳導性上的課題，制定了輕量化散熱裝置的設計方針，並對本次所用新型複合材料的組成與裝置結構進行研發（參見圖1）。 圖1 不同材料散熱裝置結構：左為鋁製，右為複合材料製 三菱化學負責開發構成複合材料的碳纖維預浸料與石墨片等材料，TECHLAB則確立了複合材料散熱裝置的設計與成型技術，成功製作出能發揮材料輕量化與高熱傳導特性的「CFRP散熱裝置」，單一散熱裝置重量低於1公斤。夏普進一步將此CFRP散熱裝置整合至平面天線中，成功實現47%的減重（5.5公斤→2.9公斤）（參見圖2、圖3）。天線特性評估結果顯示，發射模式差異在終端誤差範圍內，接收增益特性無差異。 此外，本次開發的NTN平面天線已與數據機等元件整合，並確認其作為衛星通訊用戶終端的運作功能。透過實現更輕量、可直接安裝與運作的終端，大幅擴展了無人機、車輛等可搭載的移動載具範圍。 圖2 開發完成的NTN平面天線（約45公分見方）：左為正面外觀，右為背面外觀 圖3 整合散熱裝置、NTN平面天線與通訊數據機的衛星通訊用戶終端構成示意圖 【未來展望】 未來將持續進行散熱性能與安裝性的詳細評估，並針對終端構成與用途，研議最佳化的散熱裝置設計。為實現適用於移動載具的超小型輕量衛星通訊用戶終端，將持續進行試作與實證，朝向未來實現NTN的目標邁進。 ＜各機構分工＞ ・NICT：包含散熱裝置在內的平面天線整體設計與模擬、輕量化方針研議 ・夏普：NTN平面天線（衛星通訊用戶終端）開發及整合評估 ・三菱化學：開發散熱裝置所用之碳纖維預浸料與石墨片等材料 ・TECHLAB：運用碳纖維預浸料與石墨片進行CFRP設計與成型加工（散熱裝置化） ＜相關過往新聞稿＞ ・2025年7月30日 夏普股份有限公司「三菱化學、NICT、TECHLAB共同開發適用於移動載具的超小型輕量衛星通訊用戶終端」 https://corporate.jp.sharp/news/250730-a.html ・2025年7月30日 三菱化學股份有限公司「三菱化學、夏普、NICT、TECHLAB共同開發適用於移動載具的超小型輕量衛星通訊終端」 https://www.mcgc.com/news_release/pdf/02408/02662.pdf ＜術語說明＞ *1 NTN（Non-Terrestrial Network）：相對於地面網路（Terrestrial Network），利用衛星或高空平台等非地面設施構成的通訊網路。 *2 碳纖

透過創新散熱裝置設計，成功實現非地面網路平面天線減重47%

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