powerpoint プレゼンテーション2 l 14 c 2 3.2017年電子情報通信学会...
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|S11|, |S23|
|S21|, |S31|
電気通信大学 和田・小野研究室The University of Electro-Communications Wada & Ono Laboratory
E-mail: [email protected], [email protected]
コンテスト参加用回路
✓ SIR*を用いて二次共振を高域側にシフト
✓ シールドを用いて不要な飛び越し結合を抑制
✓ 9段の共振器を用いて高減衰を実現
✓ First Prize 受賞
挿入損失 (dB) 反射損失 (dB) 減衰量 (dB) サイズ (mm3)
3.12 dB 10.5 dB 73.5 dB 32×45×5.5
Port1
Port2
電磁界解析モデル
試作回路 周波数特性
フィルタ特性 Cheby
-shev
等リプル幅 (dB) 0.1
中心周波数 (GHz) 2.5
通過帯域幅 (MHz) 200
設計諸元
*SIR : Stepped Impedance Resonator
2 .APMC2018コンテストPass ive部門1 .2019年電子情報通信学会学生マイクロ波回路設計試作コンテスト
✓ 銅箔テープを用いた等分配なWPD*
✓ コンテスト最優秀賞
試作回路
回路構成
最大分配差 (dB) 最大損失 (dB) 最大位相差 (deg.)
0.04 3.01 + 0.57 0.15
伝送特性目的周波数:1.9-2.1GHz
回路構造
*WPD : Wilkinson power divider
-160
-140
-120
-100
-80
-60
-40
-20
0
0 1 2 3 4
S1
1,S
21
(d
B)
Frequency (GHz)
with case S11
S21
w/o case S11
S21
sim. S11
S21
横山達也他, “高減衰量を有する楕円関数型低域通過フィルタの実現~遮蔽筐体及び遮蔽壁を
用いた減衰量の確保~,” 信学技報, Vol. 117, No. 462, MW2017-176, pp. 15-20, Mar. 2018.
準集中定数素子を線路パターンで表現
L = Z0
c0εeff [H/m]
C = 1
Z0c0εeff [F/m]
通過帯域 (GHz) 0 - 1.8
挿入損失 (dB) 1.79
阻止帯域 (GHz) 2.2 - 4.0
減衰量 (dB) 95.8
Board Size : 42.0 ×25.7 mm2
L1
C14
L15L3 L13
L14L2
C2
3 .2017年電子情報通信学会学生マイクロ波回路設計試作コンテストLPF部門
✓ 楕円関数を用いた有極フィルタを構成✓ 15段で97dB以上の高減衰量を確保✓ LPF部門最優秀賞
: Chip capacitor: Via (ϕ 0.3 mm)
26.5
Port 1 Port 2
Unit : mm
45.3 上空銅板無 上空銅板有
挿入損失 (dB) 2.5 2.4
反射損失 (dB) 11.4 11.4
減衰量 (dB) 75.2 78.0
阿部励他, “楕円関数型HPFによる阻止域における高減衰量の実現～シールドケースによる特性改善～,” 信学技報, Vol. 117, No. 462, MW2017-177, pp. 21-26, March 2018.
*MSL : Microstrip Line
4 .2017年電子情報通信学会学生マイクロ波回路設計試作コンテストHPF部門
✓ チップ素子とMSL*を用いてHPFを構造化✓ 0.2-1.8GHzで78dB以上の高減衰量を確保✓ HPF部門最優秀賞
研究室HP
Board Size : 45.3 ×26.5 mm2
Board Size : 150 ×100 mm2
45.3
C1
C2
C3
L2
C4
L4
C10
L10
C11 C13
C12
L12
Port1 Port2
|S11| |S21|
-140
-120
-100
-80
-60
-40
-20
0
0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0Frequency (GHz)
|S11|,
|S21|(
dB
)
上空銅板有〃 無
3.5 4.0
DGSフィルタ
チューナブルフィルタ
通過帯域平坦フィルタ
小型ダイプレクサ
一系統電源で動作する帯域幅一定なチューナブルフィルタ
阿部 励他, “インピーダンスステップ共振器を用いた一系統電源で中心周波数を広範囲に調整可能なチューナブルコムラインBPF,” 信学技報, Vol.116, No.421, CAS2016-88, pp.57-60, Jan. 2017.
酒井 晶平他, “チップ素子及びパターン素子を用いたLPF及びHPFで構成した小型ダイプレクサの実現,” 信学技報, Vol.118, No.104, pp.7-12, June 2018.
1Port
2Port 3Port
測定結果 (dB) 設計目標 (dB)
反射損失 15.06 13
アイソレーション 45.92 40
小型多段ダイプレクサ
✓ チップ素子を用いた小型19段ダイプレクサ
✓ 整合回路をチップ素子に包含✓ 小型かつ高減衰量・高アイソレーション
D G S を用いた L P F および B R F
低挿入損失を実現 LC並列回路を等価可能
DGS-LPF[1]
DGS-BRF[2]
[1]高橋徹 他, “スタブ装荷型ダンベルDGSを用いた多極特性を有するLPF,”
信学技報, Vol.118, No.144, pp.149-154, July 2018.
[2]中村流星 他, “プリント基板加工機によるVスロットDGSを用いた小型BRFの試作方法,”
信学技報, Vol.117, No.462, pp.39-44, Mar. 2018.
-80
-60
-40
-20
0
0 1 2 3 4
S-P
aram
eter
s (d
B)
Frequency (GHz)
Meas.
EM-Sim.
|𝑆11|
|𝑆21|
挿入損失(dB)
反射損失(dB)
阻止量(dB)
2.4
@2.2 GHz
11
@2.2 GHz
22.5
@2.1 GHz
挿入損失 (dB) 反射損失(dB) 阻止量(dB)
0.78
@1.8 GHz
9.34
@1.5 GHz
37.50
@2.2 GHz
抵抗を装荷した共振器によるBPF
✓ 無負荷Q値を制御可能な共振器構造の提案✓ 利得幅0.2dB以内の帯域を200MHz実現
Z0
θ1
LineSymmetry R2
0306090
120150180210240270300
Qu
0 10 20 30 40 50 60θ1(degree)
Calc.Sim.
mm:Unit
1Port
2Port 32.660.0:Size
R
4.5
15.0
1.1
12.55
1.0
1.1
16.1
1.0
13.653.4
1.8 2.0 2.2 2.4 2.6 2.8 3.0Frequency(GHz)
-50
-45
-40
-35
-30
-25
-20
-15
-10
-5
0
S-P
aram
eter
s(d
B)
11S
21S
EM sim.CKT sim.
フィルタ特性 一般化チェビシェフ
中心周波数 f0 (GHz) 2.4
通過帯域幅 BW (MHz) 200
平坦とする利得幅 (dB) 0.2
2.2 2.3 2.4 2.5 2.6Frequency(GHz)
-5.0
-4.5
-4.0
-3.5
-3.0
-2.5
-2.0
S-P
aram
eter
s(d
B)
利得幅
BW
筑紫友洋 他, “抵抗を装荷したヘアピン形共振器を用いたBPFによる通過帯域の平坦化,” 信学技報, Vol.118, No.308, pp.89-94, Nov. 2018.
：共振器
：入出力部
Low Qu
High Qu
オープンループ形共振器
ヘアピン形共振器
S
L
12
43
✓
✓✓
印加電圧VDC (V) 中心周波数 (GHz) 通過帯域幅 (MHz) 挿入損失 (dB)
2.2 1.40 225 2.97 - 5.97
5.6 1.79 232 2.62 - 5.62
14.2 2.13 204 2.97 - 5.97
一系統電源のみで中心周波数を調整可能通過帯域幅一定で動作中心周波数を広範囲に調整可能
Board Size : 29.2 ×12.0 mm2
Board Size : 50 ×25 mm2
Board Size : 50 ×10 mm2
Varactor diode
6.81.85
3.7
Unit : mm
1.1
0.2
1.4
0.25
Port 1 Port 2
DCC
回路構造
CapacitorIVia (Φ 0.3)
DCC
回路構成
試作回路
14.0 mm
24.6 mm
Rb
VDC
0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0Frequency (GHz)
-40
-30
-20
-10
0
||,|
| (d
B)
2.2 V 5.6 V 14.2 V
| |
| |
EM-sim.Meas.
mm:Unit
3Port
1Port
2Port
LPF HPF
nH 4.2 nH 4.5 nH 8.5 nH 4.3 pF 4.0 pF 3.0 pF 5.0
pF 9.0pF 8.0pF 7.0 1.15 1.10
1.40
0.3:diameter ViaBoard size : 29.15×12.0