JPH0448008Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案はマイクロ波の信号周波数にくらべ十分
に低いくり返し周波数をもつパルス波によつて、
マイクロ波信号をサンプリングして位相検波ある
いは、逓倍周波数混合動作をする等の機能を有す
るマイクロ波半導体装置に関するものである。

［従来の技術］ 例えば、特開昭58−138108号公報のマイクロ波
スロツト線路の構造を第３図に示し、その等価回
路を第４図に示す。

第３図に示すように、従来、コンデンサはスリ
ツトで囲まれた内側金属パターンの上に半田又は
接着剤で固定されるため、コンデンサとダイオー
ドの中点から取出す出力線は必ずスリツトを横切
り、スリツトを伝わるサンプリングパルス及びマ
イクロ波信号に結合する。

［考案が解決しようとする課題］ この従来装置では上記のように出力線がスリツ
トを横切り、スリツトを伝わるサンプリングプル
ス及びマイクロ波信号に結合するから、スリツト
を横切る出力線がそれぞれZ_A，Z_Bのマイクロ波
帯でのインピーダンスを持つとすると、出力線を
含めた等価回路は第７図のようになる。

従つて、ダイオードD_AとD_Bには、それぞれZ_A，
Z_Bなるインピーダンスを持つものが並列に接続さ
れる。出力線は、一般にはマイクロ波的に考慮さ
れて設けていないため、Z_AとZ_Bは同一の値をと
ることが難しく、すなわち、サンプリングパルス
がD_A，D_Bのダイオードでそれぞれ時間差あるい
は振幅差を生じることになる。

特に高い周波数で動作させる場合には、この時
間差がパルス幅に比較して大きくなるために、両
ダイオードで検波した出力が位相差を持つことに
なり、効率良く合成されなくなるので、検波効率
が減少する欠点があつた。

この考案は、かかる問題点を解決するためにな
されたもので、高い周波数でサンプリング位相検
波器として動作させても両ダイオードで検波した
出力が位相差を持つことがなく検波効率の向上を
図り、また逓倍周波数混合器として動作させた場
合においても高次逓倍の周波数混合を高能率に達
成することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ この考案は上記目的を達成するために、マイク
ロ波集積回路用の誘電体基板上にサンプリングパ
ルス信号を印加する第１のマイクロストリツプ線
路と、高周波信号を印加する第２のマイクロスト
リツプ線路と、スロツト線路と、コプレナ線路と
を備えてなるマイクロ波半導体装置であつて、上
記第１のマイクロストリツプ線路に誘電体基板の
裏表でほぼ直角に交差結合されると共に上記コプ
レナ線路に接合されるスロツト線路と、該スロツ
ト線路及びコプレナ線路の接合部にダイオードと
コンデンサからなる２対の直列体が配置され、上
記２対の直列体はそれぞれ上記コプレナ線路の真
中の導体部分に１端が接続され他端が他導体に接
続され、該ダイオードとコンデンサとの中間接続
部に出力端子が接続されてなる直列回路とを備え
るマイクロ波半導体装置において、上記一方の対
の直列体のダイオードのカソードと他方の対の直
列体のダイオードのアノードが直接接続され、且
つその接続点がコプレナ線路の真中の導体部分に
接続され、上記出力端子に接続される１対の出力
線が上記コプレナ線路のスリツトと交差しないよ
うに上記ダイオードとコンデンサを接続すること
を特徴とするマイクロ波半導体装置を提供しよう
とするものである。

［実施例］ 以下本考案の一実施例を第１図および第２図に
基づいて説明する。第１図に本実施例の全体回路
図、第２図にコプレナ線路とスロツト線路との接
続要部拡大図を示し、上記各図において本実施例
に係るマイクロ波半導体装置は、誘電体基板１裏
表に設けられ端子５，６に加えられるサンプリン
グパルス及びマイクロ波信号を伝搬させる第１及
び第２のマイクロストリツプ線路２，４と、上記
誘電体基板１の表面に設けられ、上記第２のマイ
クロストリツプ線路４に結合されたコプレナ線路
３と、上記誘電体基板１の表面に設けられ、上記
第１のマイクロストリツプ線路２に裏表で交差結
合されると共に上記コプレナ線路３に接合された
スロツト線路１５と、該スロツト線路１５及びコ
プレナ線路３の接合部に設けられ、ダイオード８
ａ，８ｂ及びコンデンサ１１ａ，１１ｂにて形成
される一対の直列回路８，８と、上記ダイオード
８ａ，８ｂとコンデンサ１１ａ，１１ｂとの各接
続点を抵抗１３を介して出力線１２ａ，１２ｂで
接続され、該抵抗１３の中点から引出し接続され
た出力端子１４とを備えて構成される。

上記スロツト線路１５は、第１のマイクロスト
リツプ線路２の交差結合点を中心として有効スロ
ツト線路１５ａと無効スロツト線路１５ｂとを有
してなり、この無効スロツト線路１５ｂに終端抵
抗７が接続されている。

次に本実施例に係るマイクロ波半導体装置をサ
ンプリング位相検波器として動作させる場合につ
いて説明する。サンプリングパルスのダイオード
への伝搬態様について述べる。まず端子５に加え
られたサンプリングパルスは、マイクロストリツ
プ線路２から、マイクロストリツプ・スロツト線
路変換器１６により、有効及び無効の各スロツト
線路１５ａ，１５ｂに分配されて伝搬される。上
記無効スロツト線路１５ｂを伝搬するパルスは、
終端抵抗７に加わり入射パルスの反射を少なくし
ている。サンプリングパルスの残りの電力は、有
効スロツト線路１５ａを伝搬してこの有効スロツ
ト線路１５ａとコプレナ線３との接合部に設けた
ダイオード８ａ，８ｂに加わり、このダイオード
８ａ，８ｂをスイツチイングする。

一方、サンプリングパルスのくり返し周波数の
整数倍の周波数をもつ信号波は、端子６に加えら
れると、マイクロストリツプ線路４を伝搬し、マ
イクロストリツプ・コプレナ線路変換器９によ
り、コプレナ線路３の奇モードに変換され、コプ
レナ線路３を奇モードで伝搬する。

上記有効スロツト線路１５ａとコプレナ線路３
との接合部は、第２図に示すようにＴ分岐であ
る。サンプリングパルスの電界は、図中の矢印で
示すように分配されて両ダイオード８ａ，８ｂに
加わるため、Ｔ分岐が対称であれば、両ダイオー
ド８ａ，８ｂに加わる電界の位相は同じである。
このため、両ダイオード８ａ，８ｂに加わるサン
プリングパルスに時間差が生じないこととなり、
検波効率が従来のように減少することがなく検波
効率を向上させることができる。

また、Ｔ分岐が対称にできていればサンプリン
グパルスは、コプレナ線路３を偶モードでのみ励
振し、奇モードを発生しないこととなる。よつ
て、このサンプリングパルスは、信号波の伝搬す
る外部回路にサンプリングパルスの漏れ込む量が
従来に比べて非常に少なくなる。

なお、上記実施例においては、このマイクロ波
半導体装置をサンプリング位相検波器として、動
作させた場合について説明したが、この考案は、
これに限らず、逓倍周波数混合器として動作させ
てもよく、上記実施例と同様に高能率の高次逓倍
の周波数混合を行なうことができる。

［考案の効果］ 以上説明したように、この考案に係るマイクロ
波半導体装置は、ダイオードとコンデンサを直列
に接続してなる一対の直列回路のダイオードのコ
ンデンサとの中間接続部に接続される一対の出力
線がスロツト線路と交差しない構成を採つたこと
から、上記直列回路の各ダイオードに加わるサン
プリングパルスの位相を等しくすることができる
こととなり、位相検波器として使用した場合には
検波効率を向上させると共に、逓倍周波数混合器
として使用した場合には高次逓倍を高能率に達成
出できるという効果を奏する。また、サンプリン
グパルスの信号線路への漏れ込み量を最小限に止
めることができるという効果も併有する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案に係るマイクロ波半導体装置
の一実施例の全体回路図、第２図はコプレナ線路
とスロツト線路との接続要部拡大図、第３図は従
来のマイクロ波半導体装置の構造、第４図は第３
図の装置の等価回路、第５図は本考案の構造、第
６図は第５図の装置の等価回路、第７図は従来の
ものの等価回路を示す。 １……誘電体基板、２，４……マイクロストリ
ツプ線路、３……コプレナ線路、５，６，１４…
…端子、７，１０……終端抵抗、８ａ，８ｂ……
ダイオード、９……マイクロストリツプ・コプレ
ナ線路変換器、１１ａ，１１ｂ……コンデンサ、
１５……スロツト線路、１６……マイクロストリ
ツプ・スロツト線路変換器。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. マイクロ波集積回路用の誘電体基板上にサンプ
   リングパルス信号を印加する第１のマイクロスト
   リツプ線路と、高周波信号を印加する第２のマイ
   クロストリツプ線路と、スロツト線路と、コプレ
   ナ線路とを備えてなるマイクロ波半導体装置であ
   つて、上記第１のマイクロストリツプ線路に誘電
   体基板の裏表でほぼ直角に交差結合されると共に
   上記コプレナ線路に接合されるスロツト線路と、
   該スロツト線路及びコプレナ線路の接合部にダイ
   オードとコンデンサからなる２対の直列体が配置
   され、上記２対の直列体はそれぞれ上記コプレナ
   線路の真中の導体部分に１端が接続され他端が地
   導体に接続され、該ダイオードとコンデンサとの
   中間接続部に出力端子が接続されてなる直列回路
   とを備えるマイクロ波半導体装置において、上記
   一方の対の直列体のダイオードのカソードと他方
   の対の直列体のダイオードのアノードが直接接続
   され、且つその接続点がコプレナ線路の真中の導
   体部分に接続され、上記出力端子に接続される１
   対の出力線が上記コプレナ線路のスリツトと交差
   しないように上記ダイオードとコンデンサを接続
   することを特徴とするマイクロ波半導体装置。