次世代移動体通信基地局用最高性能超伝導トリバンド帯域通過フィルタの開発

2015 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 26820126
• 研究機関: 山梨大学
• 研究代表者: 關谷 尚人 山梨大学, 総合研究部, 助教 (80432160)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2016-03-31
• キーワード: 超伝導フィルタ / マイクロ波フィルタ / 帯域通過フィルタ

研究実績の概要

近年，スマートフォンやタブレットの普及により，映像などのデータ通信が爆発的に増大し，ネットワーク容量の逼迫と周波数資源の逼迫が世界的な問題となっている．これに対して，光ファィバ通信並みの(1)高速・大容量通信と(2)周波数の効率的利用を同時に実現可能な移動体通信基地局用RF/マイクロ波フィルタの開発が急務となっており，さらに，そのフィルタ開発に当たっては高性能フィルタ（狭帯域，低損失，高度な周波数選択性）であることが要求されている．
そこで，本研究は(1)と(2)を同時に実現することができる高性能基地局用フィルタを開発するために以下のことを目的として研究を進めてきた．
「3.5/ 4.25/ 5.0 GHz帯を同時に通過する最高性能（狭帯域，低損失，急峻な遮断特性を有する）移動体通信基地局用超伝導8段トリバンド帯域通過フィルタ（TBPF）の開発．」
最終年度には研究目的を達成するためにTBPFの多段化設計に取り組んだ．前年度に開発したTBPFの設計手法を拡張し，8段までの多段化を目指したが，従来の共振器構造では大きな不要な飛越結合が影響し，所望の設計値を満たすTBPFの最適化には至らなかった．そこで，共振器の配置，二つの帯域の共振器間の結合係数の取り方など多段化を実現するために必要な設計方法を再度検討しなおした．その結果，基板サイズの都合上，7段までしか多段化できなかったが，良好な特性を有するTBPFの実現に至った．当初の研究計画を完全には達成することができなかったが，今後，十分に研究目的を達成することができる研究の指針を得たので，引き続き研究の発展に努める．

備考

本研究に関する成果等を研究室のホームページで公開しています。

研究成果

• [雑誌論文] Design of Tri-Band Superconducting Bandpass Filters with Independently Controllable Bandwidths (2015)
  • 著者名/発表者名: N. Sekiya, S. Sugiyama
  • 雑誌名: Superconductive Electronics Conference (ISEC), 2015 15th International 巻: 1 ページ: 1-3
  • DOI: 10.1109/ISEC.2015.7383448
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] スタブ装荷メアンダライン共振器を用いた超伝導トリバンド帯域通過フィルタの設計 (2016)
  • 著者名/発表者名: 海野雄丈，關谷尚人
  • 学会等名: マイクロ波研究会
  • 発表場所: 東京都港区芝公園 機械振興会館
  • 年月日: 2016-04-20 – 2016-04-20
• [学会発表] Design of Tri-Band Superconducting Bandpass Filters with Sharp-Cutoff (2015)
  • 著者名/発表者名: N. Sekiya
  • 学会等名: 28th International Symposium on Superconductivity
  • 発表場所: 東京都船堀 タワーホール船堀
  • 年月日: 2015-11-16 – 2015-11-18
  • 国際学会
• [学会発表] Design of tri-band superconducting bandpass filters with independently controllable bandwidths (2015)
  • 著者名/発表者名: N. Sekiya, S. Sugiyama
  • 学会等名: 15th International Superconductive Electronics Conference
  • 発表場所: 愛知県名古屋市 名古屋大学
  • 年月日: 2015-07-06 – 2015-07-09
  • 国際学会
• [備考] 關谷研究室
  • URL: http://www.ccn.yamanashi.ac.jp/~nsekiya/index.html