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CRLH線路スタブの分散制御によるマイクロ波増幅器及び整流器の高効率化

研究課題

研究課題/領域番号 15K06027
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 電子デバイス・電子機器
研究機関芝浦工業大学

研究代表者

田中 愼一  芝浦工業大学, 工学部, 教授 (00556243)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2017年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2016年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2015年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード左手系メタマテリアル / 電力増幅器 / 高効率 / 高調波処理回路 / マイクロ波 / 高調波 / F級 / CRLH / デュアルバンド / F級増幅器 / 高調波処理 / 左手系 / 電力効率 / F級増幅
研究成果の概要

マイクロ波電力増幅器は、第5世代無線通信システムに向けて電力効率など性能要求が厳しさを増している。本研究課題では、右手左手系複合(CRLH)線路スタブを用いて高効率F級増幅器を実現するための新しい高調波処理回路を提案し、様々な形態の実証回路の試作を通してその高い性能と実用性を実証した。代表例として、次世代半導体の窒化ガリウム(GaN)FETを用いた増幅器に適用した結果、2GHz帯の5W級F級増幅器にて従来より大幅に小型化した高調波処理回路を用いて88%という高いドレイン効率を実現した。本手法は、F級増幅器のみならず次世代システムに求められる高度なマイクロ波回路に広く応用できる。

報告書

(4件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2018 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 4件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Applications of Dispersion-Engineered Composite Right-/Left-Handed Transmission Line Stubs for Microwave Active Circuits2017

    • 著者名/発表者名
      S. Tanaka, K. Saito, T. Oka, Y. Shibosawa
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Electronics

      巻: E100.C 号: 10 ページ: 866-874

    • DOI

      10.1587/transele.E100.C.866

    • NAID

      130006110270

    • ISSN
      0916-8524, 1745-1353
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Applications of Dispersion-Engineered Composite Right-/Left-Handed Transmission Line Stubs for Microwave Active Circuits2017

    • 著者名/発表者名
      S. Tanaka, K. Saito, T. Oka and Y. Shibosawa
    • 雑誌名

      IEICE Transaction on Electronics

      巻: E100-C

    • NAID

      130006110270

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Novel DC-Biasing Circuits with Arbitrary Harmonic-Control Capability for Compact High-Efficiency Power Amplifiers2018

    • 著者名/発表者名
      S. Tanaka, T. Oda and K. Saiki,
    • 学会等名
      European Microwave Conference (EuMC)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] CRLH線路スタブ高調波制御/バイアス給電共用回路を用いた2GHz帯GaN HEMT F級高出力増幅器2018

    • 著者名/発表者名
      小田倫也、齋木研人、田中愼一
    • 学会等名
      電子情報通信学会総合大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] オンチップF級高調波処理回路を用いた高効率増幅器の検討2018

    • 著者名/発表者名
      齋木研人、田中愼一
    • 学会等名
      電子情報通信学会総合大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] コンカレント2周波増幅回路に向けたCRLH線路小型分波器2018

    • 著者名/発表者名
      馬島諒子、田中愼一
    • 学会等名
      電子情報通信学会総合大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] A Compact CRLH Transmission Line Stub Dual-Use Circuit for Harmonic-Tuning and DC-Biasing of Class-F Amplifiers2017

    • 著者名/発表者名
      T. Oda and S. Tanaka
    • 学会等名
      Progress in Electromagnetics Research Symposium (PIERS)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] F級増幅器に向けた高調波処理/バイアス給電共用回路の検討2017

    • 著者名/発表者名
      小田倫也、田中愼一
    • 学会等名
      電子情報通信学会ソサイエティ大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 導体パターンのみを用いたCRLH 線路スタブ高調波処理回路による4GHz帯F級GaN HEMT増幅器2017

    • 著者名/発表者名
      小泉聡太、田中愼一
    • 学会等名
      電子情報通信学会総合大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書 2016 実施状況報告書
  • [学会発表] デュアルバンドF級増幅器に向けた小型CRLH線路スタブ高調波処理回路の検討2017

    • 著者名/発表者名
      志保沢洋大、田中愼一
    • 学会等名
      電子情報通信学会総合大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書 2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Compact Harmonic Tuning Circuits for Class-F Amplifiers Using Negative Order Resonance Modes of CRLH Stub Lines2016

    • 著者名/発表者名
      S. Tanaka, S. Koizumi and K. Saito
    • 学会等名
      European Microwave Conference
    • 発表場所
      英国ロンドン
    • 年月日
      2016-10-04
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Compact Harmonic Tuning Circuits for Class-F Amplifiers Using Negative Order Resonance Modes of CRLH Stub Lines2016

    • 著者名/発表者名
      田中愼一
    • 学会等名
      European Microwave Conference
    • 発表場所
      ロンドン
    • 年月日
      2016-10-03
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] CRLH線路スタブF級高調波処理回路を用いたGaN HEMT増幅器2016

    • 著者名/発表者名
      小泉聡太、田中愼一
    • 学会等名
      電子情報通信学会ソサイエティ大会
    • 発表場所
      九州大学
    • 年月日
      2016-09-20
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] CRLH 線路ダブルルスタブ高調波処理回路を用いた F 級増幅器2016

    • 著者名/発表者名
      小泉聡太
    • 学会等名
      電子情報通信学会総合大会
    • 発表場所
      九州大学
    • 年月日
      2016-03-15
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] CRLH線路スタブの負次数共振モードを用いた F級増幅器に向けた小型高調波処理回路2016

    • 著者名/発表者名
      小泉聡太
    • 学会等名
      電子情報通信学会マイクロ波研究会
    • 発表場所
      広島大学
    • 年月日
      2016-03-03
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [産業財産権] 高調波処理回路、及びそれを用いたF級増幅回路2015

    • 発明者名
      田中愼一
    • 権利者名
      田中愼一
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2015-163118
    • 出願年月日
      2015-08-30
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2019-03-29  

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