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2019 年度 実績報告書

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

本年度では、多機能・多周波数共用・広帯域マイクロ波回路素子(フィルタ、電力分配器)を中心内容に、研究を遂行した。
(1)新しいスタブ付きステップインピーダンス共振器及びH字型コンポジット共振器を提案し、複数の種類のデュアルバンド帯域通過フィルタ(BPF)及びトリプルバンドBPFを設計、試作し、理論予測と良く一致した測定結果を得た。各通過域の中心周波数や帯域幅の自由な設計を可能にし、複数の伝送零点も生成できたため、フィルタの各通過域の周波数選択性と阻止域特性が大幅に改善された。伝送線路短絡スタブを用いた広帯域BPFに対し、信号干渉を設けた新しいフィルタ構造、および短絡スタブと結合スタブを併用した新しいフィルタ構造を提案し、設計と試作及び測定を行い、所望のフィルタの特性改善を実現できた。
(2)電力分配と周波数選択特性を同時に実現できるデュアルバンドフィルタリングウィルキンソン電力分配器(FWPD)について、新しい小型回路を提案し、所望の電力分配特性、高い周波数選択性、出力線路間の大きなアイソレイション、および極めて広い阻止域を実現した。また、広い通過域と急峻な周波数選択性を併せ持つ新しい有極型広帯域マイクロストリップFWPDを提案、設計、測定し、所望の良好な周波数特性を得た。
(3)マイクロストリップスタブ付きデュアルモード共振器を用いて、通過域幅の調整が可能な平衡‐非平衡型フィルタリングパワーディバイダを提案、設計、試作した。設計値と良く一致した測定特性を示し、所望の周波数選択性、出力線路間のアイソレイション、及びコモンモードサプレッションを実現できた。
(4)二つの伝送経路から成る新しい信号干渉帯域阻止フィルタ(SIBSF)を提案し、一般化チェビシェフ特性を持つSIBSFの設計手法を確立した。優れた特性を持つSIBSFの設計、試作及び測定結果より、提案構造と設計手法を実証した。

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2020 2019 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 2件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 5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
      X. Wang, Z. Ma, T. Xie, M. Ohira, C.-P, Chen, and G. Lu
    • 雑誌名

      IEEE Trans. on Microwave Theory and Tech.

      巻: Vol. 67 ページ: 3377-3390

    • DOI

      10.1109/TMTT.2019.2918539

    • 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: Vol. 16 ページ: 1-4

    • DOI

      10.1587/elex.16.20190549

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [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
  • [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
  • [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
  • [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
  • [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.
    • 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
    • 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
    • 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.
    • 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.
    • 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/

URL: 

公開日: 2021-01-27  

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