JPH02206903A - harmonic mixer - Google Patents

harmonic mixer

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Publication number
JPH02206903A
JPH02206903A JP1028176A JP2817689A JPH02206903A JP H02206903 A JPH02206903 A JP H02206903A JP 1028176 A JP1028176 A JP 1028176A JP 2817689 A JP2817689 A JP 2817689A JP H02206903 A JPH02206903 A JP H02206903A
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JP
Japan
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mixer
signal
waveguide
coplanar line
line
Prior art date
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Pending
Application number
JP1028176A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Haruyoshi Endo
遠藤 晴良
Mitsuo Makimoto
三夫 牧本
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication of JPH02206903A publication Critical patent/JPH02206903A/en
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Abstract

PURPOSE:To reduce the transmission loss and to improve the conversion loss characteristic by operating the harmonic mixer at a frequency being a half of a local oscillating(Lo) signal frequency and inputting a high frequency (RF) signal through a waveguide. CONSTITUTION:An RF signal is inputted to two mixer diodes connecting to a center conductor of a coplaner line 14 in opposite polarities to each other through a waveguide 6 from the rear side of the coplaner line 14 and an Lo signal inputted from one end of the coplaner line 14 are inputted to the mixer diode 2 and they are mixed. In this case, a bipolar current flows to the mixer diodes 2 connecting to a center conductor of the coplaner line 14 in opposite polarities to each other resulting from the input of the Lo signal and the period is a half of that of the Lo signal, and the mixer is acted at the frequency twice that of the Lo frequency signal. Thus, the transmission loss of an RF transmission line is reduced and the conversion loss characteristic is improved.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、マイクロ波・ミリ波帯の無線通信機等に使用
される周波数変換用で、局部発振(ローカル; L o
 )周波数の2倍の周波数とRF入力周波数とをミキシ
ングし、中間周波数信号を得るハーモニックミキサに関
するものである。
[Detailed Description of the Invention] Industrial Field of Application The present invention is for frequency conversion used in microwave/millimeter wave band wireless communication equipment, etc.
) This relates to a harmonic mixer that mixes a frequency twice the frequency and an RF input frequency to obtain an intermediate frequency signal.

従来の技術 従来より、マイクロ波・ミリ波帯ハーモニックミキサは
、導波管で製作したものあるいはマイクロストリップ線
路を使用したものがある。しかし導波管型のものは、周
波数が高くなると形状が小さくなり高精度の機械加工精
度が要求され非常に高価なものとなっている。それに比
較して、マイクロストリップ線路を用いたものは、機械
加工がない公安価にできるが、マイクロストリップ線路
は伝送損失がマイクロ波帯の上限のほうになると、増大
が顕著となる。この周波数帯のダウンコンバータ用ミキ
サの場合、RF倍信号マイクロストリップ線路でミキサ
ダイオードに入力すると、そのミキサダイオード迄のマ
イクロストリップ線路の損失が、ミキサの変換損に多大
に影響をおよぼしている。
BACKGROUND OF THE INVENTION Conventionally, harmonic mixers in microwave and millimeter wave bands have been manufactured using waveguides or using microstrip lines. However, as the frequency increases, the waveguide type becomes smaller in shape and requires high machining accuracy, making it very expensive. In comparison, those using microstrip lines can be made at low cost without any machining, but the transmission loss of microstrip lines increases significantly at the upper limit of the microwave band. In the case of a mixer for a down converter in this frequency band, when the RF multiplied signal is input to the mixer diode through a microstrip line, the loss in the microstrip line up to the mixer diode greatly affects the conversion loss of the mixer.

発明が解決しようとする課題 上記のように、従来のマイクロストリップ線路を利用し
た、ハーモニックミキサは、低価格化は実現できたが、
RF伝送線路の伝送損失により特性が劣化するという課
題があった。
Problems to be Solved by the Invention As mentioned above, harmonic mixers using conventional microstrip lines have been able to achieve lower costs, but
There was a problem in that the characteristics deteriorated due to transmission loss of the RF transmission line.

そこで本発明の目的は、以上のようなRF伝送線路の伝
送損失を低減し、特性の向上を図ることにある。
Therefore, an object of the present invention is to reduce the transmission loss of the RF transmission line as described above and improve the characteristics.

課題を解決するための手段 上記目的を達成するため、本発明の技術的解決手段とし
ては、高周波(RF)入力を導波管とし、そのRF倍信
号伝送損失を改善したもので、MIC部分は基本的には
マイクロストリップ線路で構成し、ミキサダイオードへ
のRF倍信号入力はマイクロストリップ線路の一部をコ
プレナ線路とし、削除した裏面導体の部分から導波管で
伝送されてきたRF倍信号入力し、表面のコプレナ線路
の中心導体に逆極性に接続されたミキサダイオードに入
力される構成であシ、Lo倍信号2倍の周波数とRF倍
信号ミキシングされ中間周波数(I F)信号が出力さ
れる構成である。
Means for Solving the Problems In order to achieve the above object, the technical solution of the present invention is to use a waveguide for high frequency (RF) input, and improve the RF signal transmission loss, and the MIC part is Basically, it consists of a microstrip line, and the RF multiplied signal input to the mixer diode uses a part of the microstrip line as a coplanar line, and the RF multiplied signal input is transmitted through a waveguide from the removed back conductor part. However, it is configured to be input to a mixer diode connected with opposite polarity to the center conductor of the coplanar line on the surface, and an intermediate frequency (IF) signal is output by mixing the frequency of the Lo multiplied signal and the RF multiplied signal. The configuration is as follows.

作用 本発明はハーモニックミキサのRF倍信号導波管を用い
て、コプレナ線路の中心導体に逆極性に接続された2個
のミキサダイオードに、コプレナ線路の裏面より入力し
、コプレナ線路の一端から入力されたLo倍信号がミキ
サダイオードに入力され、ミキシングされる。この時L
o倍信号、コプレナ線路の中心導体に逆極性で接続され
たミキサダイオードに、正負両極性の電流が流れ、その
周期は、Lo入力周波数の1/2となり、Lo周波数の
2倍の周波数で動作する。そこでRF倍信号導波管で扱
うことから伝送損失が極めて少なくでき、変換損が少な
いミキサの実現が可能である。
Function The present invention uses the RF multiplication signal waveguide of a harmonic mixer to input from the back side of the coplanar line to two mixer diodes connected with opposite polarities to the center conductor of the coplanar line, and input from one end of the coplanar line. The Lo-multiplied signal is input to the mixer diode and mixed. At this time L
o times signal, a current of both positive and negative polarity flows through the mixer diode connected with opposite polarity to the center conductor of the coplanar line, the period is 1/2 of the Lo input frequency, and it operates at a frequency twice the Lo frequency do. Therefore, since the RF multiplier signal is handled using a waveguide, transmission loss can be extremely reduced, and a mixer with low conversion loss can be realized.

実施例 以下、第1図を参照しながら本発明の一実施例について
説明する。
EXAMPLE Hereinafter, an example of the present invention will be described with reference to FIG.

第1図に本発明によるハーモニックミキサの一実施例を
示す分解構成図である。
FIG. 1 is an exploded configuration diagram showing an embodiment of a harmonic mixer according to the present invention.

第1図において、1は誘電体基板、2は誘電体基板1上
に設けられたミキサダイオード、3は誘電体基板1上に
形成されたマイクロストリップ線路によるLPF (ロ
ーパスフィルタ)4は同じくDCカットパターン、5は
同じくコンデンサ、6はRF端子導波管、7はLO端子
、8はIF端子、9はRFショートブロック、10はR
Fショートブロック9の一端面に貼られた誘電体シート
、11はDCバイアス端子、12は筐体、13は誘電体
基板1に形成されている離面接地導体、14はコプレナ
線路をそれぞれ示す。
In FIG. 1, 1 is a dielectric substrate, 2 is a mixer diode provided on the dielectric substrate 1, and 3 is an LPF (low pass filter) formed on the dielectric substrate 1 by a microstrip line. pattern, 5 is the same capacitor, 6 is the RF terminal waveguide, 7 is the LO terminal, 8 is the IF terminal, 9 is the RF short block, 10 is R
A dielectric sheet is attached to one end surface of the F short block 9, 11 is a DC bias terminal, 12 is a housing, 13 is an isolated ground conductor formed on the dielectric substrate 1, and 14 is a coplanar line.

第1図において、1例としてダウンミキサとして作用さ
せた場合の動作について説明する。まず、RF端子導波
管6より入力されたRF倍信号、誘電体基板1上に設け
たコプレナ線路の裏面より導波管の開口部分のみ裏面導
体をなくし、誘電体基板1を介して表面に取付けたコプ
レナ線路上のミキサダイオード2に入力される。
In FIG. 1, as an example, the operation will be described when the device is operated as a down mixer. First, the RF multiplied signal input from the RF terminal waveguide 6 is transferred from the back side of the coplanar line provided on the dielectric substrate 1 to the front side through the dielectric substrate 1 by removing the back conductor only at the opening of the waveguide. It is input to mixer diode 2 on the installed coplanar line.

2のミキサダイオード2は、コプレナ線路14の中心導
体に逆極性で2個接続されている。ミキサダイオード2
には、DCバイアス端子11よりDCバイアスが印加で
きる構造としてあり、DCバイアス端子11から第1の
ミキサダイオード2が中心導体、中心導体から接地パタ
ーンに第2のミキサダイオード2が接続されている。第
2のミキサダイオード2が接続されている接地パターン
は、スルホール加工等により裏面接地導体13に接続さ
れている。RF倍信号整合用としてRFショートブロッ
ク9を用いRF倍信号整合をとると共に、DCのバイア
ス端子11側に接触する部分に誘電体シート10を接続
し、DCバイアス端子側のミキサダイオード2を高周波
的に接地している。つまシミキサダイオード2は、高周
波的には、コプレナ線路14の中心導体から逆極性で接
地されていることになる。しかしRF端子の導波管6か
ら入力されるRF倍信号、DCバイアス端子11側から
コプレナ線路14の中心導体へ取付けた第1のミキサダ
イオード2とコプレナ線路14の中心導体から接地パタ
ーンに接続された第2のミキサダイオード2には、導波
管の8面上に直列に接続されておυ、RF倍信号2個の
ミキサダイオード2に同相で入力される。そこでLo端
子7より入力されたLo倍信号、誘電体基板1上のLo
端子7から、平行結合線路で構成したDCカットパター
ン4を経て、コプレナ線路14へ伝送される。上述のよ
うにコプレナ線路14の中心導体に取付けた2個のミキ
サダイオード2は、高周波的には逆極性で接地されてお
υ、Lo倍信号正負の信号が、1/2周期ごとにミキサ
ダイオード2に流れ、RF倍信号ミキシングされる。ミ
キシング出力は、Lo倍信号入力されたコプレナ線路1
4の他方から取り出し、マイクロストリップ線路で構成
したLPF3、コンデンサ5によりDCカットした後I
F端子8、IF端子コネクタ8aより出力される。
Two mixer diodes 2 are connected to the center conductor of the coplanar line 14 with opposite polarities. mixer diode 2
The structure is such that a DC bias can be applied from the DC bias terminal 11, and the first mixer diode 2 is connected to the center conductor from the DC bias terminal 11, and the second mixer diode 2 is connected from the center conductor to the ground pattern. The ground pattern to which the second mixer diode 2 is connected is connected to the back ground conductor 13 by through-hole processing or the like. The RF short block 9 is used for RF signal matching, and the dielectric sheet 10 is connected to the part that contacts the DC bias terminal 11 side, and the mixer diode 2 on the DC bias terminal side is connected to the high frequency signal. is grounded. In terms of high frequency, the tab mixer diode 2 is grounded with the opposite polarity from the center conductor of the coplanar line 14. However, the RF multiplied signal input from the waveguide 6 of the RF terminal, the first mixer diode 2 attached to the center conductor of the coplanar line 14 from the DC bias terminal 11 side, and the center conductor of the coplanar line 14 are connected to the ground pattern. The second mixer diode 2 is connected in series on the eight surfaces of the waveguide, and the RF multiplied signal is input to the two mixer diodes 2 in the same phase. Therefore, the Lo multiplied signal input from the Lo terminal 7, the Lo signal on the dielectric substrate 1
The signal is transmitted from the terminal 7 to the coplanar line 14 via the DC cut pattern 4 composed of parallel coupled lines. As mentioned above, the two mixer diodes 2 attached to the center conductor of the coplanar line 14 are grounded with opposite polarity in terms of high frequency, and the positive and negative signals of the υ and Lo multiplied signals are connected to the mixer diodes every 1/2 period. 2, where the RF signal is mixed. The mixing output is the coplanar line 1 into which the Lo times signal is input.
I
It is output from the F terminal 8 and the IF terminal connector 8a.

第2図は第1図に示した構成要素の要部であるミキサダ
イオード2の取付構造を示すものである。
FIG. 2 shows the mounting structure of the mixer diode 2, which is the main part of the component shown in FIG.

第2図に示すように、ミキサダイオード2は、コプレナ
線路14上に2個直列に配置し、かつコプレナ線路14
の中心導体と接地導体との間に配置する。
As shown in FIG. 2, two mixer diodes 2 are arranged in series on the coplanar line 14, and
between the center conductor and the ground conductor.

コプレナ線路14の一方から入力されたLo倍信号ミキ
サダイオード2に、LA、LBの方向に電流、すなわち
正負の整流電流が流れ、その周期はり。
A current, that is, a positive and negative rectified current, flows in the directions of LA and LB through the Lo-multiplying signal mixer diode 2 input from one side of the coplanar line 14, and its period is as follows.

信号の1/2であり、Lo倍信号2倍の周波数で動作す
る。またRF倍信号、コプレナ線路14の裏面より入力
され、導波管のE面に誘電体基板1を介して、ミキサダ
イオード2に′RA、REの方向に高周波電流が流れ、
Lo信号電流LA、LBとミキシングされ、IF比出力
得られる。
It is 1/2 of the signal, and operates at twice the frequency of the Lo times signal. In addition, the RF multiplied signal is input from the back side of the coplanar line 14, and a high frequency current flows through the mixer diode 2 in the directions of RA and RE through the dielectric substrate 1 on the E side of the waveguide.
It is mixed with the Lo signal currents LA and LB to obtain an IF ratio output.

なお、第1図の誘電体基板1を筐体12へ取付る際には
、裏面接地導体と導電性接着剤などで接着することによ
り、ミキサダイオード等MIC部との分離ができ、RF
端子導波が直接アンテナ等に接続されても容易に防水構
造とすることができる。
When attaching the dielectric substrate 1 shown in FIG. 1 to the casing 12, it is possible to separate it from the MIC section such as the mixer diode by adhering it to the back ground conductor with a conductive adhesive.
Even if the terminal waveguide is directly connected to an antenna or the like, a waterproof structure can be easily achieved.

またRF端子部が導波管のため、RF倍信号伝搬損が、
微少となり良好な変換特性を持つハーモニックミキサが
実現できる。ここではダウンミキサについて説明しだが
、アップコンバータとしても動作することは言うまでも
ない。
Also, since the RF terminal part is a waveguide, the RF signal propagation loss is
A harmonic mixer with small size and good conversion characteristics can be realized. Although we will explain the down mixer here, it goes without saying that it can also operate as an up converter.

発明の効果 以上のように本発明は、LO信号周波数が1/2で動作
させ、RF倍信号導波管で入力することにより、その伝
送路間の伝送損失を少なくし、変換損特性性の良好なハ
ーモニックミキサを実現することができる。またRF倍
信号、誘電体基板の裏面より入力するため、ミキサダイ
オードを含むMIC部分と、導波管部分の分離が容易に
できるため、MIC部分の防水構造とすることができる
等、その効果は大きい。
Effects of the Invention As described above, the present invention operates at 1/2 the LO signal frequency and inputs it through an RF multiplied signal waveguide, thereby reducing the transmission loss between the transmission lines and improving the conversion loss characteristics. A good harmonic mixer can be realized. In addition, since the RF multiplied signal is input from the back side of the dielectric substrate, the MIC part including the mixer diode and the waveguide part can be easily separated, so the MIC part can be made waterproof. big.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の一実施例を示すノ・−モニックミキサ
の分解構造図、第2図(a)、(b)は第1図の要部で
あるミキサダイオードの取付部の構造を示す平面図及び
断面図である。 1・・・誘電体基板、2・・・ミキサダイオード、3・
・・LPF、4・・・DCカットパターン、5・・・コ
ンデンサ、6・・・RF端子導波管、7・・・Lo端子
、8・・・■F端子、9・・・RFショートブロック、
10・・・誘電体シート、11・・・DCカットパター
ン、12・・・筐体、13・・・裏面接地導体、14・
・コプレナ線路。 代理人の氏名 弁理士 粟野重孝 ほか1名第 図
Fig. 1 is an exploded structural diagram of a monic mixer showing an embodiment of the present invention, and Fig. 2 (a) and (b) show the structure of the mixer diode mounting part, which is the main part of Fig. 1. They are a plan view and a sectional view. 1... Dielectric substrate, 2... Mixer diode, 3...
...LPF, 4...DC cut pattern, 5...Capacitor, 6...RF terminal waveguide, 7...Lo terminal, 8...■F terminal, 9...RF short block ,
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10... Dielectric sheet, 11... DC cut pattern, 12... Housing, 13... Back ground conductor, 14...
・Coplena line. Name of agent: Patent attorney Shigetaka Awano and one other person

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)導波管のH面と平行に誘電体基板上に設けたコプ
レナ線路上に、2個のミキサダイオードを装着し、上記
2個のミキサダイオードは前記コプレナ線路の中心導体
に逆極性に接続され、前記導波管のE面のほぼ中央に配
するとともに、局部発振周波数信号は、前記コプレナ線
路の一端からマイクロストリップ線路で入力され、また
前記コプレナ線路の他端はマイクロストリップ線路で構
成したローパスフィルタを介して中間周波数出力が取り
出され、さらに高周波入力信号は前記導波管で入力され
、前記コプレナ線路の裏面より前記ミキサダイオードに
入力し、局部発振信号の2倍波とミキシングし、中間周
波数信号を得ることを特徴とするハーモニックミキサ。
(1) Two mixer diodes are installed on a coplanar line provided on a dielectric substrate parallel to the H-plane of the waveguide, and the two mixer diodes are attached to the center conductor of the coplanar line with opposite polarity. The local oscillation frequency signal is inputted from one end of the coplanar line through a microstrip line, and the other end of the coplanar line is configured with a microstrip line. An intermediate frequency output is taken out through a low-pass filter, and a high frequency input signal is inputted through the waveguide, inputted into the mixer diode from the back side of the coplanar line, and mixed with a double wave of the local oscillation signal, A harmonic mixer characterized by obtaining an intermediate frequency signal.
(2)ミキサダイオードを取付けた誘電体基板を、高周
波入力端子部分のみ裏面導体を削除し、表面をコプレナ
線路とし、裏面導体部及び高周波入力端子導波管を有す
る筐体とを接着し、導波管内部と回路部分を分離したこ
とを特徴とする請求項1記載のハーモニックミキサ。
(2) The back conductor of the dielectric substrate with the mixer diode attached is removed only from the high frequency input terminal portion, the front surface is made into a coplanar line, and the back conductor portion and the casing having the high frequency input terminal waveguide are glued together. 2. The harmonic mixer according to claim 1, wherein the inside of the wave tube and the circuit portion are separated.
JP1028176A 1989-02-07 1989-02-07 harmonic mixer Pending JPH02206903A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05308219A (en) * 1992-04-28 1993-11-19 Yupiteru Ind Co Ltd Microwave detector

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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