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A Study on a measurement of the frequency response of an analog wide-band image rejection filter

Research Project

Project/Area Number 20K04461
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 21020:Communication and network engineering-related
Research InstitutionUniversity of Tsukuba

Principal Investigator

Shouno Kazuhiro  筑波大学, システム情報系, 准教授 (50333993)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 武藤 浩二  長崎大学, 教育学部, 教授 (30311096)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
KeywordsRCPF / 周波数特性 / 測定 / アナログ / 矩形波 / アナログスイッチ / RCポリフェーズフィルタ / 重ね合わせ / ポリフェーズフィルタ / ミニマルファブ / イメージリジェクションフィルタ
Outline of Research at the Start

携帯電話をはじめとするディジタル通信は、高速・大容量化している。荷物をより早く、より多く届けるとき、高速道路やトラックを使うと、高速・大容量な流通を行うことができる。これと同様に、無線通信が高速化するほど、使用する電波は広帯域になるので、それだけ高性能な集積回路が必要となる。
本研究は、この集積回路の性能測定に関するものである。特別な方法を使って、これまでよりずっと簡単に測定できるようになる。

Outline of Final Research Achievements

In the measurement of the frequency response of an RC polyphase filter (RCPF), it is necessary to apply 4-phase sinusoidal signal whose phase differences are strictly 90 degrees and whose amplitudes are strictly same to each other over the wide frequency range. However, this study aims to relax these severe conditions through the following two methods. The first method is achieved by applying 4-phase square waves to the filter under test (FUT) instead of sinusoidal waves. It is achieved by adding a simple digital circuit including several D flip-flops. The second method is achieved by applying a single sinusoidal wave and superposing the transfer characteristics. In order to investigate these methods, digital circuits, analog switches and an RCPF were implemented on an identical prototype chip. It was confirmed that the frequency response of the RCPF can be measured using these approaches.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

集積化RCPFの周波数特性の測定問題を積極的に取り扱った研究は、これまで殆ど見られず、集積回路の評価結果を伴った珍しいものとなった。回路設計の過程で、測定誤差を所望値より小さくする方法や、回路ブロックの面積配分方法などの設計手法も提供することができた。提案手法は、実装困難な高精度広帯域多相正弦波発生回路を必要とせず、幾つかのD-FFを使った簡単なデジタル回路とアナログスイッチを集積回路に追加するだけで実現できる。学術的観点からは、今後の新しい集積化RCPFの評価に貢献できる。工業的観点からは、デザイン&テスタビリティに寄与することができ、両者において価値の高い研究となった。

Report

(4 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (8 results)

All 2023 2022

All Presentation (8 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results)

  • [Presentation] Imprimentation of a 4-phase Square Waves Generator and Its Application for Mesurement of Frequency Characteristics of an RCPF2023

    • Author(s)
      Sato Lina、Shouno Kazuhiro、Tanimoto Hiroshi、Muto Cosy、Takahashi Chikau、Moriyama Seijiro、Takahashi Chikau、Yoshino Michitaka
    • Organizer
      2023 38th International Technical Conference on Circuits/Systems, Computers and Communications (ITC-CSCC)
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Implementation of an RCPF and Its Measurement Circuitry for the Method Based of Superposition2023

    • Author(s)
      Fukagawa Kanata、Shouno Kazuhiro、Tanimoto Hiroshi、Muto Cosy、Moriyama Seijiro、Takahashi Chikau、 Yoshino Michitaka
    • Organizer
      2023 38th International Technical Conference on Circuits/Systems, Computers and Communications (ITC-CSCC)
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] An Implementation of an RCPF and Its Measurement of the Frequency Response Based on Superposition2022

    • Author(s)
      Fukagawa Kanata、Shouno Kazuhiro、Tanimoto Hiroshi、Muto Cosy、Yoshino Michitaka、Moriyama Seijiro、Takahashi Chikau
    • Organizer
      2022 37th International Technical Conference on Circuits/Systems, Computers and Communications (ITC-CSCC)
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Measurement of the Frequency Characteristics of an RC Polyphase Filter Using 4-phase Square Waves2022

    • Author(s)
      Sato Lina、Shouno Kazuhiro、Tanimoto Hiroshi、Muto Cosy、Yoshino Michitaka、Moriyama Seijiro、Takahashi Chikau
    • Organizer
      2022 37th International Technical Conference on Circuits/Systems, Computers and Communications (ITC-CSCC)
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ミニマルファブによるRCポリフェーズフィルタの実装と重ね合わせを用いた周波数特性の測定2022

    • Author(s)
      深川寛太、庄野和宏、谷本洋、武藤浩二、吉野理貴、森山誠二郎、高橋誓
    • Organizer
      電気学会電子回路研究会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 4相矩形波発生回路を利用したRCポリフェーズフィルタの周波数特性の測定2022

    • Author(s)
      佐藤リナ、庄野和宏、谷本洋、武藤浩二、吉野理貴、森山誠二郎、高橋誓
    • Organizer
      電気学会電子回路研究会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] ミニマルファブによるRCポリフェーズフィルタの実装と重ね合わせを用いた周波数特性の測定2022

    • Author(s)
      深川寛太,庄野和宏,谷本 洋,武藤浩二,森山誠二郎,高橋 誓,吉野理貴
    • Organizer
      電気学会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 4相矩形波発生回路を利用したRCポリフェーズフィルタの周波数特性の測定2022

    • Author(s)
      佐藤リナ,庄野和宏,谷本 洋,武藤浩二,森山誠二郎,高橋 誓,吉野理貴
    • Organizer
      電気学会
    • Related Report
      2021 Research-status Report

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Published: 2020-04-28   Modified: 2024-01-30  

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