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Studies on 60GHz Millimeter-Wave Wideband Bandpass Filters for Future Ultra-High Speed Wireless Communications

Research Project

Project/Area Number 25420319
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Electron device/Electronic equipment
Research InstitutionSaitama University

Principal Investigator

MA Zhewang  埼玉大学, 理工学研究科, 教授 (40282909)

Co-Investigator(Renkei-kenkyūsha) KOBAYASHI Yoshio  埼玉大学, 大学院理工学研究科, 名誉教授 (00008830)
OHIRA Masataka  埼玉大学, 大学院理工学研究科, 准教授 (60463709)
Project Period (FY) 2013-04-01 – 2016-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2015)
Budget Amount *help
¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000)
Fiscal Year 2015: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Fiscal Year 2014: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2013: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywords無線通信 / ミリ波 / 広帯域フィルタ / マイクロストリップ線路 / マルチモード共振器 / 周期構造 / 周波数選択特性 / 周波数特性
Outline of Final Research Achievements

Novel microstrip multi-mode resonators with multiple transmission zeros are proposed and used to develop compact high-performance millimeter-wave wideband bandpass filters (BPFs). A BPF with a fractional bandwidth (FBW) of 20% at 25GHz and a BPF with a FBW of 10% at 60GHz are designed respectively, and both BPFs realize the desired wide passband, sharp skirt property, and very wide stopband. A rigorous synthesis theory of wideband BPFs using microstrip short-circuited stubs is proposed and a design method of the filter using optimization method is developed. A novel wideband BPF using both short-circuited and an open-ended stubs is also proposed to produce multiple transmission zeros in its stopband. A BPF with a FBW of 40% is designed and fabricated, and the measured response shows the expected excellent performance. Finally, to improve the stopband characteristics of wideband BPFs, compact microstrip lowpass filters are proposed and their design methods are developed.

Report

(4 results)
  • 2015 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2014 Research-status Report
  • 2013 Research-status Report
  • Research Products

    (21 results)

All 2016 2015 2014 2013 Other

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (17 results) Remarks (3 results)

  • [Journal Article] A Compact Three-Mode H-Shaped Resonator Bandpass Filter Having High Passband Selectivity with Four Transmission Zeros and Wide Stopband Characteristic2014

    • Author(s)
      Masataka Ohira and Zhewang Ma
    • Journal Title

      IEICE Transactions on Electronics

      Volume: E97.C Issue: 10 Pages: 957-964

    • DOI

      10.1587/transele.E97.C.957

    • NAID

      130004696714

    • ISSN
      0916-8524, 1745-1353
    • Related Report
      2014 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] 開放および短絡スタブを併用した有極形広帯域帯域通過フィルタの設計2016

    • Author(s)
      濱野竜飛, 馬 哲旺, 大平昌敬, 陳 春平, 穴田哲夫
    • Organizer
      2016年電子情報通信学会総合大会
    • Place of Presentation
      九州大学 (福岡県福岡市)
    • Year and Date
      2016-03-15
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 小型準ミリ波・ミリ波マイクロストリップ広帯域帯域通過フィルタの設計2016

    • Author(s)
      艾 敏杰, 馬 哲旺, 大平 昌敬, 陳 春平, 穴田 哲夫
    • Organizer
      電子情報通信学会
    • Place of Presentation
      機械振興会館 (東京都港区)
    • Year and Date
      2016-01-14
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 短絡スタブを用いた有極形広帯域帯域通過フィルタの設計2015

    • Author(s)
      濱野竜飛, 馬 哲旺, 大平昌敬, 陳 春平, 穴田哲夫
    • Organizer
      電子情報通信学会
    • Place of Presentation
      東京理科大学 (東京都葛飾区)
    • Year and Date
      2015-12-17
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] マイクロストリップ結合線路を用いた小型低域通過フィルタの設計2015

    • Author(s)
      別府耕平, 馬 哲旺, 大平昌敬
    • Organizer
      電子情報通信学会
    • Place of Presentation
      東京理科大学 (東京都葛飾区)
    • Year and Date
      2015-12-17
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 短絡スタブを用いた小型UWB帯域通過フィルタの設計と周波数特性の改善2015

    • Author(s)
      濱野竜飛, 馬 哲旺, 大平昌敬, 陳 春平, 穴田哲夫
    • Organizer
      2015年電子情報通信学会ソサイエティ大会
    • Place of Presentation
      東北大学(宮城県仙台市)
    • Year and Date
      2015-09-08
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] マイクロストリップ結合線路を用いた小型帯域阻止フィルタと低域通過フィルタの設計2015

    • Author(s)
      別府耕平, 馬 哲旺, 大平昌敬
    • Organizer
      2015年電子情報通信学会ソサイエティ大会
    • Place of Presentation
      東北大学(宮城県仙台市)
    • Year and Date
      2015-09-08
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 短絡スタブを用いた超広帯域帯域通過フィルタの小型設計と阻止域特性の改善2015

    • Author(s)
      濱野 竜飛, 馬 哲旺, 大平 昌敬, 陳 春平, 穴田 哲夫
    • Organizer
      電子情報通信学会
    • Place of Presentation
      川崎市産業振興財団(神奈川県川崎市)
    • Year and Date
      2015-06-25
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] マイクロストリップ結合線路ヘアピン形共振器を用いたLPFの設計と実験検証2015

    • Author(s)
      馬 哲旺, 鶴 見純一, 大平 昌敬
    • Organizer
      2015年電子情報通信学会総合大会
    • Place of Presentation
      立命館大学(滋賀県草津市)
    • Year and Date
      2015-03-10 – 2015-03-13
    • Related Report
      2014 Research-status Report
  • [Presentation] マイクロストリップステップインピーダンススタブ共振器を用いたデュアルバンド帯域通過フィルタの設計2014

    • Author(s)
      兎原 直也, 馬 哲旺, 大平昌敬, 陳 春平, 穴田 哲夫
    • Organizer
      電子情報通信学会
    • Place of Presentation
      青山学院大学(東京都渋谷区)
    • Year and Date
      2014-12-18 – 2014-12-19
    • Related Report
      2014 Research-status Report
  • [Presentation] 終端短絡スタブを用いた広帯域通過フィルタの設計に関する研究2014

    • Author(s)
      濱野 竜飛, 馬 哲旺, 大平 昌敬, 陳 春平, 穴田 哲夫
    • Organizer
      電子情報通信学会
    • Place of Presentation
      青山学院大学(東京都渋谷区)
    • Year and Date
      2014-12-18 – 2014-12-19
    • Related Report
      2014 Research-status Report
  • [Presentation] Microstrip Lowpass Filters with Improved Frequency Responses Using Coupled-Line Hairpin Resonators2014

    • Author(s)
      Junichi Tsurumi, Zhewang Ma, and Masataka Ohira
    • Organizer
      2014 Asia-Pacific Microwave Conference
    • Place of Presentation
      Sendai, Japan
    • Year and Date
      2014-11-04 – 2014-11-07
    • Related Report
      2014 Research-status Report
  • [Presentation] マイクロストリップスタブ付マルチモード共振器を用いた広帯域通過フィルタの設計2014

    • Author(s)
      馬 哲旺, 鴫原 佑貴,大平 昌敬
    • Organizer
      2014年電子情報通信学会ソサイエティ大会
    • Place of Presentation
      徳島大学(徳島県徳島市)
    • Year and Date
      2014-09-23 – 2014-09-26
    • Related Report
      2014 Research-status Report
  • [Presentation] Design of a Quasi-Millimeter-Wave UWB Bandpass Filter Using Microstrip Dual-Mode Ring Resonator and Half-Wavelength Resonators2014

    • Author(s)
      Zhewang Ma, Yuanyuan Wang, Masataka Ohira, Chun-Ping Chen, and Tetsuo Anada
    • Organizer
      XXXIth URSI General Assembly and Scientific Symposium
    • Place of Presentation
      Beijing, China
    • Year and Date
      2014-08-17 – 2014-08-23
    • Related Report
      2014 Research-status Report
  • [Presentation] マイクロストリップ結合線路構造を用いたハイパスフィルタの設計2014

    • Author(s)
      鶴見 純一, 渡部 尚人, 馬 哲旺, 大平 昌敬
    • Organizer
      電子情報通信学会
    • Place of Presentation
      豊橋技術科学大学(愛知県豊橋市)
    • Year and Date
      2014-06-26
    • Related Report
      2014 Research-status Report
  • [Presentation] マイクロストリップ低域通過フィルタと高域通過フィルタの組み合わせによる広帯域BPFの設計2013

    • Author(s)
      秋元 亮祐, 馬 哲旺, 大平 昌敬, 陳 春平, 穴田 哲夫
    • Organizer
      2013年電子情報通信学会ソサイエティ大会
    • Place of Presentation
      福岡工業大学
    • Related Report
      2013 Research-status Report
  • [Presentation] マイクロストリップ結合線路ヘアピン形共振器を用いた低域通過フィルタの設計と測定評価2013

    • Author(s)
      鶴見 純一, 馬 哲旺, 大平 昌敬, 小林 禧夫
    • Organizer
      2013年電子情報通信学会ソサイエティ大会
    • Place of Presentation
      福岡工業大学
    • Related Report
      2013 Research-status Report
  • [Presentation] マイクロストリップ結合線路構造を用いた低域通過フィルタの設計2013

    • Author(s)
      鶴見 純一, 馬 哲旺, 大平 昌敬
    • Organizer
      電子情報通信学会マイクロ波研究会
    • Place of Presentation
      埼玉大学
    • Related Report
      2013 Research-status Report
  • [Remarks] 埼玉大学>大学院理工学研究科>数理電子情報系専攻>電気電子システム工学コース>馬・大平・王研究室

    • URL

      http://sirius.reso.ees.saitama-u.ac.jp/paper.html

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Remarks] 埼玉大学 大学院理工学研究科 数理電子情報系専攻 電気電子システム工学コース 馬・大平研究室

    • URL

      http://sirius.reso.ees.saitama-u.ac.jp/

    • Related Report
      2014 Research-status Report
  • [Remarks] 埼玉大学馬・大平研究室

    • URL

      http://sirius.reso.ees.saitama-u.ac.jp/

    • Related Report
      2013 Research-status Report

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Published: 2014-07-25   Modified: 2019-07-29  

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