JPH0253306A - ミキサ回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はミキサ回路に関し、特に衛星放送帯用受信機の
Ｓ／Ｕコンバータに適用して好適なものである。

ダクタンスを等測的に下げて共振点を高域側に大幅に移
動させることにより、ミキサ回路に存在するキャパシタ
ンス分とインダクタンス分との共振によるデイツプが中
間周波数の帯域内に生じないようにして周波数特性を改
善したミキサ回路である。

〔従来の技術〕

従来、衛星放送を受信するときは、パラボラアンテナ等
において受信した衛星放送信号を、アンテナ近傍に配置
したＳ／Ｕコンバータを介して周波数変換した後、屋内
に設置した受信装置に導くようになされている。

すなわち第４図のブロック図に示すように、Ｓ／Ｕコン
バータｌは衛星放送信号Ｓ。をＲＦアンプ２及びバンド
パスフィルタ３を介し、ローカル発振回路５より得られ
るローカル信号ＳＬと共にミキサ回路４に入力し、これ
により衛星放送信号ＳＩｌ！の周波数ｆ５とローカル信
号ＳＬの周波数ｆ、との差の周波数ｆ５−ｆＬである中
間周波数ｆ、をもつ中間周波数信号ＳＩＦを得るように
なされている。

中間周波信号ＳＩＦはローパスフィルタ６を通してＩＦ
アンプ７に与えられ、ここで増幅されてから次段の回路
に出力される。ＲＦアンプ２、ローカル発振回路５、Ｉ
Ｆアンプ７及び出力端子ＯＵＴには、バイアス回路８か
らバイアス電圧が与えられる。

ここでバントパスフィルタ３は、第５図の周波数スペク
トラム分布図に示すように、衛星放送信号３８３の信号
成分のうちローカル信号ＳＬの周波数ｆＬの２倍の周波
数２ｆＬと、衛星放送信号Ｓ６．の周波数ｆ、との差の
周波数２ｆＬ　　　ｆｓでなるイメージ周波数ｆ１，４
のイメージ周波数信号を抑圧し、これによりイメージ抑
圧度を改善し得るようになされている。

また、ミキサ回路４としては、第７図のミキサ回路の回
路図に示すようなバランスドミキサ回路が用いられてい
る。このバランスドミキサ回路４Ａは、裏面に接地導体
が設けられた誘電体基板上にマイクロストリップライン
でなる方向性フィルタ１１と、ミキサダイオード１２及
びイメージリカバリ用ショートスタブ１３を設けて構成
されている。

方向性フィルタ１１は互いに平行に設けられた２木のマ
イクロストリ・ノブラインｌｌａ、ｌｌｂの間に、略矩
形状リングｌｌｃを設けた構成である。

また、イメージリカバリ用の先端ショートスタブ１３は
、ミキサダイオード１２の入力側のマイクロストリップ
ラインｌｌａに一体的に設けられている。そして、その
先端にスルーボール１３ａが設けられていて、これによ
り裏面の接地導体と接続されている。

イメージリカバリ用ショートスタブ１３の電気的な長さ
は、マイクロストリップラインｌｌａとスルーホール１
３ａとの間において、イメージ周波数信号ＳＩＮの波長
λＩＮの１／２倍に選定されている。これによりミキサ
ダイオード１２からみた入力インピーダンスのうち抵抗
性負荷成分が、インヒータンス周波数ｆ１Ｍにおいてシ
ョートされ、入力インピーダンスはりアクタンス負荷成
分のみとなる。

従って、イメージ周波数信号は、ミキサ回路４において
熱に変換されることなく、ローカル信号ＳＬと共にミキ
サダイオード１２により中間周波数信号ＳＩＦに変換さ
れ、ミキサ回路４としてイメージ周波数信号を有効に利
用するいわゆるイメージリカバリ方式を構成するように
なされている。

〔発明が解決しようとする課題〕

ミキサダイオード１２からＲＦアンプ２を見たとき、方
向性フィルタ１１のストリップライン１１ａが先端開放
で、またその長さは、パターン配置の制約により中間周
波数帯の信号波の１７４波長よりも長くできない。従っ
て、ダイオード１２から見た方向性フィルタ１１及びバ
ンドパスフィルタ３の電気的な性質は容量性である。

一方、イメージリカバリ用ショートスタブ１３の長さは
、イメージ周波数ｆ１Ｍの波長の約１／２に選定されて
いて、ＩＦ帯の波長λ８．の１／４の長さよりも短かい
。従って、イメージリカバリ用スタブ１３は誘導性を示
す。このため第８図の等価回路図に示すように、従来の
ミキサ回路４Ａには方向性フィルタ１１及びバンドパス
フィルタ３のキャパシタンス分ＣＩ　と、イメージリカ
バリ用のショートスタブ１３のインダクタンス分Ｌｌ　
との並列共振回路１４が形成される。よって、ミキサ回
路４Ａには方向性フィルタ１１やバンドパスフィルタ３
の大きさ、配置位置、及びイメージリカバリ用ショート
スタブ１３の長さ等によって定まる共振点が生じる。

従って、第９図の周波数特性図に示すように、例えば１
２．６〜１２．７ＧＨｚの信号波が人力したときに中間
周波数帯の出力信号ＳＩＦにデイツプ１５が発生する。

ところで、衛星放送帯の中間周波数は１０００ＭＨｚ〜
Ｌ３００ＭＨｚで狭帯域である。そこで、方向性フィル
タ１１やバンドパスフィルタ３の大きさ及び配置位置等
を選定することにより、共振点を移動させることができ
るが、このような方法により共振点を帯域外に完全に移
動させることは困難である。また、共振点を帯域外に移
動できた場合でも、帯域から大幅に離すことができない
ので、共振による周波数特性の乱れが帯域内に発生しや
すい。

また、方向性フィルタ１１及びバンドパスフィルタ３の
位置を変えると共振点が変化するので、これらの配置位
置を自由に選定することができず、従ってＳ／Ｕコンバ
ータを設計する自由度が制限される等の問題があった。

本発明は上述の問題点にかんがみ、共振によるデイツプ
が帯域内に生じないようにして周波数特性を向上させる
ことを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明のミキサ回路は、ＲＦ帯の信号波５ＩＩＳを中間
周波数信号ＳＩＦに変換する非線形素子１２の入力側に
連なるマイクロストリップラインｌｌａに、イメージ周
波数成分の波長の約１／２の長さに選定された第１の先
端ショートスタブ１３と、ＲＦ帯の波長の約１／４の長
さに選定された第２の先端ショートスタブ２０とを接続
しである。

〔作用〕

第１の先端ショートスタブ】３を設けてイメージリカバ
リ方式のバランスドミキサ４Ｂを構成し、全体のイメー
ジ抑圧度を向上させる。第２の先端ショートスタブ２０
を設けることにより、第１の先端ショートスタブ１３と
、非線形素子１２の入力側に設けられたマイクロストリ
ップラインとで構成される並列共振回路のインダクタン
スを下げる。これにより、共振周波数が大幅に上昇し、
共振点が中間周波数帯の帯域外となるので、共振による
デイツプが中間周波数帯域内に発生しないようになる。

ＲＦ帯では第２の先端ショートスタブ２０のインピーダ
ンスは無限大で、無視できる。

〔実施例〕

第１図は本発明の一実施例を示すミキサ回路の回路図、
第２図は等価回路であり、第７図と同一部分については
同一の符号を付して説明を省略する。

第１図において、バランスドミキサ回路４Ｂは従来の構
成に加えて、第２の先端ショートスタブとしてのジョー
トスダブ２０が、マイクロストリップラインで形成され
ている。このショートスタブ２０は方向性フィルタ１１
を構成するマイクロストリップラインｌｌａの出力端、
即ち非線形素子として用いられているミキサダイオード
１２の入力側に形成されている。実施例では、第１の先
端ショートスタブであるイメージリカバリ用ショートス
タブ１３が設けられている側と反対側に形成されている
。

ショートスタブ２０の先端にはスルーホール２０ａが設
けられ、これにより先端部が裏面の接地導体と接続され
ていて、その電気的な長さｌはＲＦ帯の波長λＲＦの約
１／４に選定されている。

第３図は線路長と入力インピーダンスの属性との関係を
示す特性図で、先端ショートの線路の特性を実線の特性
曲＆５１Ａで示し、先端オープンの線路の特性を一点鎖
線の特性曲＆ｉ　Ｂで示している。

第３図から明らかなように、λ／４未満の長さの線路に
おいては、先端ショートの場合が誘導性となり、先端オ
ープンの場合が容量性となる。従って、上述したように
方向性フィルタ１１及びバンドパスフィルタ３は先端オ
ープンで、ＩＦ帯ではλ１Ｆ／４より短いので容量性で
あり、イメージ周波数でλ１Ｆ／２のイメージリカバリ
用ショートスタブ１３は先端ショートで、１Ｆ帯ではλ
ＩＦ／４より短く、誘導性である。また、実施例で加え
たＲＦ帯でλＲ，／　４のショートスタブ２０はＩＦ帯
ではλＩＦ／４より短く、誘導性である。

従って、ミキサ回路４Ｂには第２図に示すよう１に方向
性フィルタ１１及びバンドパスフィルタ３のキャパシタ
ンス分ＣＩ、イメージリカバリ用ショートスタブ１３の
インダクタンス分Ｌ１、ショ−トスタブ２０のインダク
タンス分Ｌ２が並列に接続されてなる並列共振回路２１
が形成される。

即ち、ショートスタブ２０を設けることにより、インダ
クタンス分Ｌ２が従来のミキサ回路４Ａの並列共振回路
１４と並列に接続される。

ショートスタブ２０は電気的な長さβが約λ８゜／４で
、イメージリカバリ用ショートスタブ１３の長さλ１Ｍ
／２よりも短く、λＲＦ／４＜λ、／２〈λ１Ｆ／４と
なっている。従ってλＩＦ／４以下のＩＦ帯の誘導域に
おいて、ショートスタブ２０のインダクタンス分Ｌ２は
イメージリカバリ用ショートスタブ１３のインダクタン
ス分り、よりもかなり小さい。従って、並列共振回路２
１のインダクタンス分は並列共振回路１４よりも格段と
小さくなる。このため、従来のミキサ回路４Ａと比較し
て共振点を大幅に上昇させることができる。

従って、第９図で示したようなデイツプ１５が中間周波
数帯の出力信号ＳＩＦに発生しないように周波数特性を
改善できる。なお、実施例の場合、共振点を大幅に上昇
させているので、中間周波数の帯域が例えば９５０〜１
７５０ＭＨｚのように広い場合でもデイツプ１５が発生
しない。従って、広帯域にわたって良好な周波数特性が
要求されるＳ／Ｕコンバータに用いて特に有効である。

また、λＲＦ／４のショートスタブ２０は、１２ＧＨｚ
のＲＦ帯では信号ラインから見てオープン（インピーダ
ンス無限大）である。従って、ＲＦ帯ではスタブ２０を
設けていないのと同じなので、ＲＦ帯に影響を与えるこ
となく中間周波数帯の周波数特性を改善できる。

実施例のミキサ回路４Ｂは第２の先端ショートスタブ２
０を設けて共振点を中間周波数帯域から大幅に遠去けて
いるので、バンドパスフィルタ３や方向性フィルタ１１
の位置や大きさ等を変えることにより、共振点が多少移
動しても問題が生じない。従って、これらのフィルタ３
．１１を比較的自由に配置することができるので、Ｓ／
Ｕコンバータ１を設計する自由度が向上する。

なお、実施例では方向性フィルタ１１により、ローカル
信号ＳＬを衛星放送信号ＳＳＳに注入する例を示したが
、第６図のミキサ回路の回路図に示すように、バンドパ
スフィルタ２３で注入するようにしてもよい。また、シ
ョートスタブ２０は第６図に示すように、イメージリカ
バリ用ショートスタブ１３と同じ側に設けてもよい。

〔発明の効果〕

本発明は上述したように、ＲＦ帯の波長の約１／４の長
さに選定した先端ショートスタブ２０を非線形素子の入
力側に設けたので、イメージリカバリ用の先端ショート
スタブ１３のインダクタンス分と、非線形素子Ｑ入力に
連なるストリップラインｌｌａのキャパシタンス分とで
構成される並列共振回路の共振周波数を大幅に上げるこ
とができる。従って共振点を中間周波数帯の帯域外に移
動させて、共振によるデイツプが中間周波数信号中に発
生しないようにすることができ、中間周波数帯の周波数
特性を改善できる。

しかも先端ショートスタブ２０のインピーダンスがＲＦ
帯で無限大であるから、ＲＦ帯のミキシング特性には全
く影響なく、中間周波特性を改善することができる。

また、先端ショートスタブ２０を設けたことにより、共
振点が受信帯域から十分離れるので、ＲＦ入力段の方向
性フィルタ１１やバンドパスフィルタ１３などのＲＦ入
力回路のストリップラインの配置や形状を変更しても、
デイツプが中間周波帯域に生じることが無い。従ってＲ
Ｆ入力回路の設計自由度が増すので、全体として受信周
波数特性が良くなるように、入力回路の導体パターン配
置を調整することができるようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示ずミキサ回路の回路図、
第２図は第１図の回路の等価回路図、第３図は線路長と
インピーダンスの属性との関係を示す特性図、第４図は
Ｓ／Ｕコンバータの構成を示すブロック図、第５図はＳ
／Ｕコンバータの周波数スペクトラムを示す分布図、第
６図は第１図と異なる実施例を示すミキサ回路の回路図
、第７〜第９図は従来例を示し、第７図はミキサ回路の
回路図、第８図は第７図の等価回路図、第９図は周波数
特性図である。 なお図面に用いた符号において、 １−−−−−−−−−−〜−−３／Ｕコンバータ４　−
−−−−−−−−・−ミキサ回路５−・−−−−一−−
−＝−ローカル発振回路１１　−−−−−−−−−−一
方向性フィルタ１１　ａ　　−・−−−−−−マイクロ
ストリップライン１２−・−−−−−−−−−−−一非
線形素子（ミキサダイオード１３　・−一−−−−−−
−・＝−第１の先端ショートスタブ２０　−−−−−−
−一　第２の先端ショートスタブ５ＩＩＳ’−’−一・
−一−−−〜−−−衛星放送信号Ｓ　ＩＦ−−−−−一
中間周波信号 ｇ−−−−共振用シヨードスタブの長さである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　ＲＦ帯の信号波を中間周波数信号に変換する非線形素
   子の入力側に連なるマイクロストリップラインに、イメ
   ージ周波数成分の波長の約１／２の長さに選定された第
   １の先端ショートスタブと、ＲＦ帯の波長の約１／４の
   長さに選定された第２の先端ショートスタブとを接続し
   たことを特徴とするミキサ回路。