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アナログ広帯域イメージリジェクションフィルタの周波数特性の測定に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 20K04461
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分21020:通信工学関連
研究機関筑波大学

研究代表者

庄野 和宏  筑波大学, システム情報系, 准教授 (50333993)

研究分担者 武藤 浩二  長崎大学, 教育学部, 教授 (30311096)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2021年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2020年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワードRCPF / 周波数特性 / 測定 / アナログ / 矩形波 / アナログスイッチ / RCポリフェーズフィルタ / 重ね合わせ / ポリフェーズフィルタ / ミニマルファブ / イメージリジェクションフィルタ
研究開始時の研究の概要

携帯電話をはじめとするディジタル通信は、高速・大容量化している。荷物をより早く、より多く届けるとき、高速道路やトラックを使うと、高速・大容量な流通を行うことができる。これと同様に、無線通信が高速化するほど、使用する電波は広帯域になるので、それだけ高性能な集積回路が必要となる。
本研究は、この集積回路の性能測定に関するものである。特別な方法を使って、これまでよりずっと簡単に測定できるようになる。

研究成果の概要

RCポリフェーズフィルタ(RCPF)の周波数特性の測定において、広帯域に渡って位相差が正確に90°で、振幅が正確に互いに等しい正弦波を加える必要がある。本研究は、次の2つの方法を通し、これらの過酷な要求を緩和した。一つは、被測定フィルタ(FUT)に、正弦波の代わりに4相の矩形波信号を加えることで実現される。他の方法は、正弦波を加え、伝達関数を重ね合わせることで実現される。上記の方法を確かめるため、幾つかのデジタル回路、アナログスイッチとRCPFを一つの試作チップ上に実装した。実験を通し、周波数特性を測定できることを確認した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

集積化RCPFの周波数特性の測定問題を積極的に取り扱った研究は、これまで殆ど見られず、集積回路の評価結果を伴った珍しいものとなった。回路設計の過程で、測定誤差を所望値より小さくする方法や、回路ブロックの面積配分方法などの設計手法も提供することができた。提案手法は、実装困難な高精度広帯域多相正弦波発生回路を必要とせず、幾つかのD-FFを使った簡単なデジタル回路とアナログスイッチを集積回路に追加するだけで実現できる。学術的観点からは、今後の新しい集積化RCPFの評価に貢献できる。工業的観点からは、デザイン&テスタビリティに寄与することができ、両者において価値の高い研究となった。

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2023 2022

すべて 学会発表 (8件) (うち国際学会 4件)

  • [学会発表] Imprimentation of a 4-phase Square Waves Generator and Its Application for Mesurement of Frequency Characteristics of an RCPF2023

    • 著者名/発表者名
      Sato Lina、Shouno Kazuhiro、Tanimoto Hiroshi、Muto Cosy、Takahashi Chikau、Moriyama Seijiro、Takahashi Chikau、Yoshino Michitaka
    • 学会等名
      2023 38th International Technical Conference on Circuits/Systems, Computers and Communications (ITC-CSCC)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Implementation of an RCPF and Its Measurement Circuitry for the Method Based of Superposition2023

    • 著者名/発表者名
      Fukagawa Kanata、Shouno Kazuhiro、Tanimoto Hiroshi、Muto Cosy、Moriyama Seijiro、Takahashi Chikau、 Yoshino Michitaka
    • 学会等名
      2023 38th International Technical Conference on Circuits/Systems, Computers and Communications (ITC-CSCC)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] An Implementation of an RCPF and Its Measurement of the Frequency Response Based on Superposition2022

    • 著者名/発表者名
      Fukagawa Kanata、Shouno Kazuhiro、Tanimoto Hiroshi、Muto Cosy、Yoshino Michitaka、Moriyama Seijiro、Takahashi Chikau
    • 学会等名
      2022 37th International Technical Conference on Circuits/Systems, Computers and Communications (ITC-CSCC)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Measurement of the Frequency Characteristics of an RC Polyphase Filter Using 4-phase Square Waves2022

    • 著者名/発表者名
      Sato Lina、Shouno Kazuhiro、Tanimoto Hiroshi、Muto Cosy、Yoshino Michitaka、Moriyama Seijiro、Takahashi Chikau
    • 学会等名
      2022 37th International Technical Conference on Circuits/Systems, Computers and Communications (ITC-CSCC)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ミニマルファブによるRCポリフェーズフィルタの実装と重ね合わせを用いた周波数特性の測定2022

    • 著者名/発表者名
      深川寛太、庄野和宏、谷本洋、武藤浩二、吉野理貴、森山誠二郎、高橋誓
    • 学会等名
      電気学会電子回路研究会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 4相矩形波発生回路を利用したRCポリフェーズフィルタの周波数特性の測定2022

    • 著者名/発表者名
      佐藤リナ、庄野和宏、谷本洋、武藤浩二、吉野理貴、森山誠二郎、高橋誓
    • 学会等名
      電気学会電子回路研究会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] ミニマルファブによるRCポリフェーズフィルタの実装と重ね合わせを用いた周波数特性の測定2022

    • 著者名/発表者名
      深川寛太,庄野和宏,谷本 洋,武藤浩二,森山誠二郎,高橋 誓,吉野理貴
    • 学会等名
      電気学会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 4相矩形波発生回路を利用したRCポリフェーズフィルタの周波数特性の測定2022

    • 著者名/発表者名
      佐藤リナ,庄野和宏,谷本 洋,武藤浩二,森山誠二郎,高橋 誓,吉野理貴
    • 学会等名
      電気学会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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