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第5世代移動体通信のための多周波数共用マイクロ波・ミリ波フィルタに関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 17K06373
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
研究機関埼玉大学

研究代表者

馬 哲旺  埼玉大学, 理工学研究科, 教授 (40282909)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2019年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2018年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2017年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワード無線通信 / 5G / マイクロ波・ミリ波 / マルチバンド / 帯域通過フィルタ / フィルタリング電力分配器
研究成果の概要

多数の新しいマイクロストリップマルチモード共振器とマルチバンド帯域通過フィルタ(BPF)、ディファレンシャルBPF、及びダイプレクサを提案、設計、試作した。マルチバンドの中心周波数や帯域幅の自由な設計が可能で、複数の伝送零点も生成され、優れたフィルタ周波数特性が実現できた。また新しい小型デュアルバンドフィルタリング電力分配器(FPD)と広帯域有極型FPDを提案設計試作し、所望の電力分配特性、周波数選択性、及びアイソレイションを達成した。さらに、周波数特性の顕著な改善が得られた広帯域整合回路、広帯域BPF及び一般化チェビシェフ特性を持つ帯域阻止フィルタを提案設計試作し、所望の回路特性を実現した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究で提案、開発した多周波数共用帯域通過フィルタ、多周波数共用フィルタリング電力分配器等の回路は、従来の回路構造と設計手法で達成できていない優れた性能を実現した。これらの多周波数共用・多機能マイクロ波回路は、従来の通信システムをより小型・軽量・高性能・低コストにすることを可能にし、将来の無線通信システムに広く利用されることが十分期待できる。また、本研究で提案した多周波数共用・多機能・広帯域マイクロ波回路の設計理論と手法は、精度が高く効率も良いため、今後この種の高周波回路の研究開発に多いに役立つことも期待できる。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (39件)

すべて 2020 2019 2018 2017 その他

すべて 雑誌論文 (12件) (うち国際共著 10件、 査読あり 12件、 オープンアクセス 12件) 学会発表 (26件) (うち国際学会 12件、 招待講演 2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Synthesis Theory of Ultra-Wideband Bandpass Transformer and its Wilkinson Power Divider Application With Perfect in-Band Reflection/Isolation2019

    • 著者名/発表者名
      Wang Xiaolong、Ma Zhewang、Xie Taiyang、Ohira Masataka、Chen Chun-Ping、Lu Geyu
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques

      巻: 67 号: 8 ページ: 3377-3390

    • DOI

      10.1109/tmtt.2019.2918539

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Design of compact tri-band bandpass filter using stub-loaded quarter-wavelength SIRs2019

    • 著者名/発表者名
      P. Wen, Z. Ma, S. Zhu, H. Liu, B. Ren, X. Guan, and M. Ohira
    • 雑誌名

      IEICE Electronics Express

      巻: 16 号: 23 ページ: 20190549-20190549

    • DOI

      10.1587/elex.16.20190549

    • NAID

      130007760412

    • ISSN
      1349-2543
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Miniature dual-band bandpass filter using modified quarter-wavelength SIRs with controllable passbands2019

    • 著者名/発表者名
      B. Ren, Z. Ma, H. Liu, X. Guan, P. Wen, X. Wang, and M. Ohira
    • 雑誌名

      Electron. Lett.

      巻: 55 号: 1 ページ: 38-40

    • DOI

      10.1049/el.2018.6702

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Compact dual-band bandpass filter and diplexer using hybrid resonant structure with independently controllable dual passbands2019

    • 著者名/発表者名
      B. Ren, H. Liu, Z. Ma, M. Ohira, X. Guan, P. Wen, and X. Wang
    • 雑誌名

      Int. Journal of RF and Microwave Computer-Aided Eng.

      巻: 29 号: 1 ページ: 1-7

    • DOI

      10.1002/mmce.21435

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Differential dual-band superconducting bandpass filter using multimode square ring loaded resonators with controllable bandwidths2019

    • 著者名/発表者名
      B. Ren, Z. Ma, H. Liu, X. Guan, X. Wang, P. Wen, and M. Ohira
    • 雑誌名

      IEEE Trans. on Microwave Theory and Tech.

      巻: 67 号: 2 ページ: 726-737

    • DOI

      10.1109/tmtt.2018.2882487

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Dual-band filtering power divider using dual-resonance resonators with ultrawide stopband and good isolation2019

    • 著者名/発表者名
      P. Wen, Z. Ma, S. Zhu, B. Ren, Y. Song, X. Wang, and M. Ohira
    • 雑誌名

      IEEE Microwave and Wireless Comp. Lett.

      巻: 29 号: 2 ページ: 101-103

    • DOI

      10.1109/lmwc.2019.2890844

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Individually controllable dual-band bandpass filter with multiple transmission zeros and wide stopband,2019

    • 著者名/発表者名
      P. Wen, Z. Ma, H. Liu, S. Zhu, B. Ren, X. Guan, and M. Ohira
    • 雑誌名

      IEICE Electronics Express

      巻: 16 ページ: 1-5

    • NAID

      130007630163

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Compact dual-band differential bandpass filter using quadruple-mode stepped-impedance square ring loaded resonators2018

    • 著者名/発表者名
      B. Ren, H. Liu, Z. Ma, M. Ohira, P. Wen, X. Wang, X. Guan
    • 雑誌名

      IEEE Access

      巻: 6 ページ: 21850-21858

    • DOI

      10.1109/access.2018.2829025

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Balanced tri-band bandpass filter using sext-mode stepped-impedance square ring loaded resonators2018

    • 著者名/発表者名
      B. Ren, Z. Ma, H. Liu, X. Guan, P. Wen, C. Wang, and M. Ohira,
    • 雑誌名

      IEICE Electronics Express

      巻: 15 号: 18 ページ: 20180670-20180670

    • DOI

      10.1587/elex.15.20180670

    • NAID

      130007490064

    • ISSN
      1349-2543
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] A miniaturized dual-band bandpass filter using composite resonators with flexible frequency ratio2018

    • 著者名/発表者名
      P. Wen, Z. Ma, H. Liu, S. Zhu, B. Ren, X. Wang, and M. Ohira
    • 雑誌名

      IEICE Electronics Express

      巻: 15 号: 5 ページ: 20180059-20180059

    • DOI

      10.1587/elex.15.20180059

    • NAID

      130006471149

    • ISSN
      1349-2543
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Theory and experiment of two-section two-resistor Wilkinson power divider with two arbitrary frequency bands2018

    • 著者名/発表者名
      X. Wang, Z. Ma, and M. Ohira
    • 雑誌名

      IEEE Trans. on Microwave Theory and Tech.

      巻: 66 号: 3 ページ: 1291-1300

    • DOI

      10.1109/tmtt.2017.2772848

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Dual-Band Design Theory for Dual Transmission-Line Transformer2017

    • 著者名/発表者名
      Xiaolong Wang, Zhewang Ma, and Masataka Ohira
    • 雑誌名

      IEEE Microwave and Wireless Components Letters

      巻: 27 号: 9 ページ: 782-784

    • DOI

      10.1109/lmwc.2017.2734777

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 有極型広帯域フィルタリングウィルキンソン電力分配器2020

    • 著者名/発表者名
      永田大士, 馬 哲旺, 大平昌敬
    • 学会等名
      電子情報通信学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 信号干渉を用いた一般化チェビシェフ特性広帯域帯域阻止フィルタ2020

    • 著者名/発表者名
      田部井俊樹, 馬 哲旺, 大平昌敬
    • 学会等名
      電子情報通信学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 信号干渉による短絡スタブを用いた広帯域BPFの特性改善2020

    • 著者名/発表者名
      山田大介, 馬 哲旺, 大平昌敬
    • 学会等名
      電子情報通信学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 伝送線路短絡スタブと結合スタブを併用した広帯域BPF2020

    • 著者名/発表者名
      丸山成章, 馬 哲旺, 大平昌敬
    • 学会等名
      電子情報通信学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Compact multi-band differential bandpass filters using microstrip multi-mode resonators2019

    • 著者名/発表者名
      B. Ren, Z. Ma, H. Liu, X. Guan, P. Wen, and M. Ohira
    • 学会等名
      IEEE MTT-S Int. Wireless Symp.
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Design Approach of Single-/Dual-Band Wilkinson Power Dividers with Single/Two Section Transmission Line Transformers2019

    • 著者名/発表者名
      X. Wang, B. Wu, Q. Wang, Z. Ma, and C.-P. Chen
    • 学会等名
      2019 Int. Conf. on Microwave and Millimeter Wave Technology
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Design of compact wideband bandstop filters using microstrip ring structures2019

    • 著者名/発表者名
      T. Tabei, Z. Ma, and M. Ohira
    • 学会等名
      Proc. of 2019 Thailand-Japan Microwave
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A compact wideband bandstop filter using microstrip ring structure2019

    • 著者名/発表者名
      T. Tabei, Z. Ma, and M. Ohira
    • 学会等名
      Proc. of 23rd Int. Conf. on Applied Electromagnetics and Comm.
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Balanced-to-unbalanced filtering power divider with stub-loaded dual-mode resonators2019

    • 著者名/発表者名
      P. Wen, Z. Ma, S. Zhu, H. Liu, B. Ren, and M. Ohira
    • 学会等名
      Proc. of Int. Symp. on Antennas and Propagat.
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 短絡結合スタブを用いた有極型広帯域BPFの設計2019

    • 著者名/発表者名
      桂馬康輔, 馬 哲旺, 大平昌敬
    • 学会等名
      電子情報通信学会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] スタブ構造と結合線路を用いた有極形広帯域BPFに関する研究2019

    • 著者名/発表者名
      渡邉雅樹, 大平昌敬, 馬 哲旺
    • 学会等名
      電子情報通信学会東京支部学生会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Compact tunable Wilkinson power divider with simple structure2018

    • 著者名/発表者名
      X. Wang, Z. Ma, M. Ohira, C.-P. Chen, and T. Anada
    • 学会等名
      Proc. of 2018 European Microwave Conf.
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Novel compact dual-band BPF using stub-loaded shorted stepped-impedance resonators2018

    • 著者名/発表者名
      P. Wen, Z. Ma, H. Liu, S. Zhu, M. Ohira, C. Wang, X. Guan, and B. Ren
    • 学会等名
      Proc. of 2018 Asia-Pacific Microwave Conf.
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Design of balanced dual-band superconducting bandpass filter with high selectivity and deep common-mode suppression2018

    • 著者名/発表者名
      B. Ren, Z. Ma, H. Liu, M. Ohira, X. Guan, and P. Wen
    • 学会等名
      Proc. of 2018 Asia-Pacific Microwave Conf.
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Design theory of dual-band Wilkinson power divider with different frequency ratio ranges2018

    • 著者名/発表者名
      A. Song, X. Wang, Z. Ma, and M. Ohira
    • 学会等名
      Proc. of 2018 Asia-Pacific Microwave Conf.
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] リング構造を用いた小型マイクロ波帯域阻止フィルタの設計2018

    • 著者名/発表者名
      田部井俊樹, 馬 哲旺, 大平昌敬
    • 学会等名
      2018年電子情報通信学会ソサイエティ大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] オープンスタブを用いたマイクロストリップ広帯域BSFの設計法2018

    • 著者名/発表者名
      尤 天羽, 宋 安, 馬 哲旺, 大平昌敬
    • 学会等名
      2018年電子情報通信学会ソサイエティ大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 広い周波数比を有するデュアルバンドWPDの設計2018

    • 著者名/発表者名
      宋 安, 馬 哲旺, 王 小龍, 大平昌敬
    • 学会等名
      2018年電子情報通信学会ソサイエティ大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] マイクロストリップリング構造を用いた小型広帯域帯域阻止フィルタの設計2018

    • 著者名/発表者名
      田部井俊樹, 馬 哲旺, 大平昌敬
    • 学会等名
      電子情報通信学会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] オープンスタブを用いた広帯域帯域阻止フィルタの設計2018

    • 著者名/発表者名
      尤 天羽, 宋 安, 馬 哲旺, 大平昌敬
    • 学会等名
      電子情報通信学会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 大きな周波数比を持つマイクロストリップデュアルバンドWPDの設計2018

    • 著者名/発表者名
      宋 安, 馬 哲旺, 王 小龍, 大平昌敬
    • 学会等名
      電子情報通信学会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] マイクロストリップ擬似集中定数形広帯域BPFの設計と特性改善に関する研究2018

    • 著者名/発表者名
      恒川博則, 大平昌敬, 王 小龍, 馬 哲旺
    • 学会等名
      平成29年度電子情報通信学会東京支部学生会研究発表会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 短絡結合スタブを用いた有極型広帯域BPFに関する研究2018

    • 著者名/発表者名
      吉田竣一, 大平昌敬, 王 小龍, 馬 哲旺
    • 学会等名
      平成29年度電子情報通信学会東京支部学生会研究発表会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Compact dual-band bandpass filter using stub-loaded stepped impedance resonators with mixed electric and magnetic couplings2017

    • 著者名/発表者名
      P. Wen, Z. Ma, H. Liu, M. Ohira, B. Ren, and X. Wang
    • 学会等名
      Proc. of 2017 Asia-Pacific Microwave Conf. (APMC2017)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Dual-band bandpass filter type Wilkinson power divider with microstrip composite resonators2017

    • 著者名/発表者名
      X. Wang, N. Kimata, Z. Ma, and M. Ohira
    • 学会等名
      Proc. of 2017 Asia-Pacific Microwave Conf. (APMC2017)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Differential dual-band filter with flexible frequency ratio using H-shaped composite resonator for SCDMA and LTE applications2017

    • 著者名/発表者名
      P. Wen, Z. Ma, M. Ohira, X. Wang, H. Liu, B. Ren, and X. Guan
    • 学会等名
      2017 IEEE Electrical Design of Advanced Packaging and Systems (EDAPS 2017)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [備考] 埼玉大学 馬・大平・三澤研究室

    • URL

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

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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