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2013 Fiscal Year Annual Research Report

周波数選択性多機能膜の開発とミリ波フィルタへの応用に関する研究

Research Project

Project/Area Number 23760302
Research InstitutionSaitama University

Principal Investigator

大平 昌敬  埼玉大学, 理工学研究科, 助教 (60463709)

Keywordsマイクロ波・ミリ波 / 帯域通過フィルタ / 導波管フィルタ / 有極形フィルタ
Research Abstract

本研究開発では、ミリ波帯無線通信への応用を目的に高性能・超小型の遮断導波管フィルタを開発するため、新しい有極形平面共振器(周波数選択性多機能膜)を提案し、以下のような研究実績を上げた。
(1) 遮断領域で動作する有極形平面共振器の開発:遮断導波管が有する誘導性成分と平面共振器の持つ反共振特性を併用したハイブリッド共振という新しい共振現象を利用し、遮断領域で動作する小型共振器を開発した。その共振器は、オープンループ形状の導体線路と支持基板の誘電体基板からなる非常に簡易な構造である。本共振器を用いることによって、従来の問題点であった不要共振を抑圧しつつ、通過域形成に必要な共振点、ならびに阻止域拡大のための反共振点の両方を単体の共振器で実現した。
(2) 高性能な遮断導波管フィルタの設計/試作:有極形平面共振器を用いたフィルタの設計法を開発し、Xバンドで動作する帯域通過フィルタの設計を行った。その結果、比帯域2%の通過域を設計仕様通りに形成し、さらに阻止域においては9GHzにわたって60dB以上の高減衰量を実現した。フィルタ体積としては従来の平面共振器装荷導波管フィルタの30%程度であり、小型化を達成した。また、フィルタの試作・測定でも良好な特性が得られ、本フィルタの設計法の有効性が確認できた。
(3) 帯域通過フィルタの等価回路パラメータ抽出技術の開発:以上の研究成果のみならず、共振器結合形フィルタ回路における等価回路パラメータの抽出技術も新たに提案した。これによって、従来評価が困難であったフィルタの入出力直接結合の抽出評価に初めて成功した。これを活用することによってフィルタの設計精度が大幅に向上した。
本研究によって、立体回路の低損失性と平面回路の高い設計自由度を併せ持つ小型かつ高性能フィルタが実現された。今後、本研究成果を基にマイクロ波・ミリ波フィルタの一層の発展が期待できる。

  • Research Products

    (14 results)

All 2013 Other

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 6 results) Presentation (7 results) (of which Invited: 1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Authors' Reply2013

    • Author(s)
      M. Ohira and Z. Ma
    • Journal Title

      IEEE Transactions on Microwave Theo ry and Techniques

      Volume: vol.61、n o.12 Pages: 4284-4285

    • DOI

      10.1109/TMTT.2013.2286965

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A parameter-extraction method for microwave transversal resonator array bandpass filters with direct source/load coupling2013

    • Author(s)
      M. Ohira and Z. Ma
    • Journal Title

      IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques

      Volume: 61 Pages: 1801-1811

    • DOI

      10.1109/TMTT.2013.2252187

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 共振器並列形回路の合成理論とパラメータ抽出法を併用した有極形多モードフィルタの設計法2013

    • Author(s)
      青山裕之, 大平昌敬, 馬哲旺
    • Journal Title

      電子情報通信学会論文誌 C

      Volume: J96-C Pages: 471-479

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 遮断導波管と平面共振器によるハイブリッド共振及び反共振を用いた小型導波管フィルタの阻止域特性の改善2013

    • Author(s)
      松本孝章, 大平昌敬, 馬哲旺
    • Journal Title

      電子情報通信学会論文誌 C

      Volume: J96-C Pages: 524-532

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Circuital modeling and physical understanding of dissipation effects for coupled resonator filters transformed into transversal array configuration2013

    • Author(s)
      M. Ohira and Z. Ma
    • Journal Title

      Proceedings of 2013 URSI International Symposium on Electromagnetic Theory

      Volume: 1 Pages: 53-56

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A cutoff-waveguide bandpass filter using antiresonant elements for sharp passband skirt and wide stopband characteristics2013

    • Author(s)
      M. Ohira, T. Matsumoto, and Z. Ma
    • Journal Title

      2013 Asia-Pacific Microwave Conference Proceedings

      Volume: 1 Pages: 447-449

    • DOI

      10.1109/APMC.2013.6694826

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 遮断導波管と平面共振器のハイブリッド共振による小型有極導波管フィルタの阻止域特性改善

    • Author(s)
      松本孝章, 大平昌敬, 馬 哲旺
    • Organizer
      電子情報通信学会マイクロ波研究会
    • Place of Presentation
      龍谷大学(京都府)
  • [Presentation] 共振器並列形帯域通過フィルタの挿入損の計算式とその理論面及び応用面の検証

    • Author(s)
      大平昌敬, 馬 哲旺
    • Organizer
      電子情報通信学会マイクロ波研究会
    • Place of Presentation
      稚内総合文化センター(北海道)
  • [Presentation] 共振器並列形帯域通過フィルタにおける無負荷Q値の抽出法

    • Author(s)
      大平昌敬, 馬 哲旺
    • Organizer
      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(福岡県)
  • [Presentation] 損失を考慮した共振器並列形帯域通過フィルタの等価回路パラメータ抽出法

    • Author(s)
      大平昌敬, 馬 哲旺
    • Organizer
      電子情報通信学会マイクロ波研究会
    • Place of Presentation
      東北大学(宮城県)
  • [Presentation] 共振器並列結合形マイクロ波フィルタのパラメータ抽出法と多モードフィルタ設計への応用

    • Author(s)
      大平昌敬, 青山裕之, 馬 哲旺
    • Organizer
      Microwave Workshops & Exhibition (MWE2013)
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(神奈川県)
    • Invited
  • [Presentation] 有極形デュアルモードループ共振器フィルタにおける入出力直接結合の周波数依存性のフィルタ設計への応用

    • Author(s)
      青山裕之, 大平昌敬, 馬 哲旺
    • Organizer
      電子情報通信学会マイクロ波研究会
    • Place of Presentation
      埼玉大学(埼玉県)
  • [Presentation] 入出力直接結合の周波数依存性を利用したデュアルモードフィルタの有極化

    • Author(s)
      青山裕之, 大平昌敬, 馬 哲旺
    • Organizer
      電子情報通信学会総合大会
    • Place of Presentation
      新潟大学(新潟県)
  • [Remarks] 埼玉大学 馬・大平研究室ホームページ

    • URL

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

URL: 

Published: 2015-05-28  

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