| Project/Area Number |
21F20731
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 外国 |
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| Review Section |
Basic Section 21060:Electron device and electronic equipment-related
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| Research Institution | Saitama University |
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Principal Investigator |
馬 哲旺 埼玉大学, 理工学研究科, 教授 (40282909)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
WEN PIN 埼玉大学, 理工学研究科, 外国人特別研究員
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| Project Period (FY) |
2021-04-28 – 2023-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥2,300,000 (Direct Cost: ¥2,300,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
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| Keywords | 無線通信 / マイクロ波回路 / 高性能 / 多機能 / 広帯域フィルタ / 電力分配器 / フィルタリングパワーディバイダ / ディファレンシャル帯域通過フィルタ |
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| Outline of Research at the Start |
本研究では、無線通信機器に欠かせないマイクロ波回路、特に小型・高性能・多機能のマイクロ波フィルタ、アンテナ、パワーデバイダおよびそれらの複合回路を新規開発する。優れた機能を持つ回路の提案、その電磁波動現象の解明、および新しい設計手法の構築を含め、基礎理論から工学的応用まで研究を進め、次世代の高速大容量の無線通信機器に適用できる複数の新しいデバイスの開発を実現する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
近年の無線通信技術の急速な発展と応用に伴い、より小型軽量、高性能、多機能のマイクロ波回路が求められている。本研究ではフィルタやパワーデバイダ及びそれらの複合回路に関する研究を行い、回路の新規提案からその設計手法の構築まで完成させる。主な研究成果は以下の通りである。
(1)三段結合線路及び先端短絡と先端開放のスタブを用いた新しい小型広帯域通過フィルタ(BPF)を提案し、伝送線路と偶/奇モード理論に基づき、回路パラメータを算出した。設計した広帯域BPFは74%の比帯域幅、通過域内7個の反射零点、阻止域内6個の伝送零点を示し、急峻なスカート特性と優れたスプリアス特性を同時に達成できた。
(2)新しいマイクロストリップスタブ付きデュアルモード共振器を用いて、周波数選択機能と電力分配機能を併せ持つ平衡‐非平衡型フィルタリングパワーディバイダを提案した。回路解析により設計公式を導出し、設計チャートを作成した。提案回路は通過域幅の自由な設計が可能で、3つの伝送零点より周波数選択性を著しく改善した。試作回路の測定結果は設計値と良好に一致し、所望の周波数選択特性、アイソレイション特性、及びコモンモードサプレッション特性を示した。
(3)デファレンシャル広帯域BPFを提案し、その設計方法を開発した。提案構造は二つの伝送線路の間にブランチライン(または結合線路ブランチライン)を設置した構造で、差分モードとコモンモードに対し、それぞれフィルタリング機能とサプレッション機能を示す。導出した回路関数と最適化手法を用いて、計算アルゴリズムを開発し、設計に必要な回路パラメータを効率よく精確に算出できた。最後に電磁界シミュレータを用いて、マイクロストリップ構造のデファレンシャル広帯域BPFを設計し、所望の周波数選択特性及びサプレッション特性を実現した。
以上の研究成果は３つの著名な国際会議で口頭発表した。
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| Research Progress Status |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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