| 研究課題/領域番号 |
17K06373
|
|---|
| 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
|
| 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 |
|---|
| 研究実績の概要 |
5G移動体通信の実現に向けて、世界各国で活発な取り組みが進められている。複数の周波数帯の確保と効率的な利用が最重要な課題と位置づけられ、その要素技術の1つとして、多周波数共用マイクロ波・ミリ波帯域通過フィルタ（BPF）、すなわちマルチバンドBPFの研究開発が本研究の中心課題とされている。本年度では、以下の内容を中心に、研究を進めてきた。
(1) コンポジット共振器の提案、デュアルバンドBPFの設計、試作と特性評価
2つの共振点と2つ反共振点を同時に有するユニークな周波数特性を持つコンポジット共振器を新しく提案した。2つの共振点を利用し、デュアルバンドBPFの通過域を構成する。また、2つの反共振点を利用し、フィルタの周波数選択特性を改善する。偶/奇モード理論を利用し、共振器の各共振モードを解析したうえで、モード間の電界結合、磁界結合構造を提案し、通過域中心周波数が自由に設定可能な小型デュアルバンドBPFを設計、試作し、良好な測定結果を得た。
(2) デュアルバンドフィルタリング電力分配器の設計、試作と特性評価
フィルタと電力分配器はともに通信機器の中の重要な回路素子で、従来別々に設計・製作されているが、回路を小型軽量、またその特性も改善するため、今回1つの回路に、電力分配と周波数選択特性を同時に実現させたデュアルバンドのフィルタリング電力分配器を設計、試作、測定した。所望の2つの通過域で、良好な電力分配特性を得た。
(3) 関連して、デュアルバンドの整合回路、フィルタの帯域幅を広くするための広帯域BPFついて、新しい回路構造と設計手法を提案し、回路の試作と測定結果を用いて、提案した回路構造と設計手法を実証した。
|
| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
(1) ほぼ当初計画通り、新しい構造と特性を持つコンポジット共振器を提案し、デュアルバンドBPFの設計、試作と測定を行い、良好なフィルタ特性を得た。また、デュアルバンドBPFと電力分配器と組み合わせた構造を設計、試作し、デュアルバンドフィルタリング電力分配器の開発に成功した。
(2) 研究成果は好評され、査読付き学術誌論文3編、また国際および国内の学会で5件の講演が発表できた。
|
| 今後の研究の推進方策 |
（1）新しい平面マルチモード共振器の提案と特性解析
マイクロストリップステップインピーダンス方形リングを装荷した共振器等の新しいマルチモード共振器を提案し、共振器構造の対称性と偶/奇モード理論を利用し、共振器に発生可能な各共振モードを詳細に調べ、その中から、マルチバンドBPFの設計に適する複数の共振モードを選択する。
(2) 新しい平面マルチモード共振器を利用した多段マルチバンドBPFの設計と測定
上記提案したマルチモード共振器を用いて、中心周波数と通過域幅の両方が自由に設計できるようなマルチバンドBPFを設計する。そのような設計を可能にするために、フィルタの新しい入出力構造および新しい共振器間結合構造の提案と設計を行う。各共振器（モード）の共振周波数、共振器間の結合係数、および入出力線路と共振器間の結合度（外部Ｑ値、）と回路構造パラメータとの依存関係を調べ、所望の仕様（各通過域の中心周波数や通過域幅）を持つマルチバンドBPFを設計する。また、フィルタの特性を改善するために、フィルタの多段化設計および伝送零点を設けた設計を行う。伝送零点の発生メカリズムを明らかにし、その発生周波数の自由な設計を可能にする。
|
| 次年度使用額が生じた理由 |
研究計画で使用予定の高誘電率回路基板の生産が中止され、購入ができなくなった。
新しい種類の基板や生産メーカを検討した上で、前年度の余剰金と次年度の予算と合わせ、
適切な誘電体基板を購入し、回路の設計と試作を行う。
|
