JPH0531362U - 高周波信号開閉器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ピンダイオードを用いた高周波信号開閉器の
ピンダイオードの固有静電容量による影響を軽減するこ
とによって高周波信号の適用周波数範囲を高い方へ広げ
る。 【構成】 高周波信号の経路に挿入されたピンダイオー
ド１の出力側端子とアース間に使用高周波信号の周波数
を共振周波数とするインダクタＬ₁ とＣ₁ の直列共振回
路２を設け、その中間接続点とバイアス電源との間に高
抵抗Ｒ₁ を挿入／短絡する切替回路３を設けて、バイア
ス電源オン／オフに対応して高抵抗Ｒ₁ を短絡／挿入し
て、バイアス電源をオフにして高周波信号をオフにした
時、直列共振回路２の極めて小さい共振抵抗がピンダイ
オードの負荷となるように構成した。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、通信機器に用いられ、ＰＩＮダイオードを使用した高周波信号開閉 器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

上記高周波信号開閉器として従来は、ＰＩＮダイオードの高周波に対する直列 抵抗の変化だけでオン／オフ比を得ている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、ＰＩＮダイオードの端子間の静電容量による入出力間結合があ るため抵抗値の十分なオン／オフ比、すなわちＰＩＮダイオードによる電流減衰 比が得られないため、ＧＨｚ帯の開閉器として実用上問題がある。

【０００４】 本考案の目的は、前記従来におけるＰＩＮダイオードの端子間静電容量による 入出力結合の問題を解決し、高周波信号における高いオン／オフ比（減衰比）を 得ることのできる高周波信号開閉器を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための本考案の手段】

本考案の高周波信号開閉器は、高周波入力信号の入力端子と出力端子との間に ＰＩＮダイオードが直列に接続され該ＰＩＮダイオードに流す直流バイアス電流 をオン／オフすることにより前記出力端子に現れる高周波出力信号をオン／オフ する高周波信号開閉器において、 前記ＰＩＮダイオードの出力側端子とアースとの間に接続された前記高周波入 力信号の周波数を共振周波数とするインダクタとコンデンサとの直列共振回路と 、 該直列共振回路のインダクタとコンデンサの中間接続点とバイアス電源との間 に接続され高抵抗を挿入／短絡する切替回路と を備え、前記ＰＩＮダイオードに流す直流バイアス電流のオン／オフと同時に 前記切替回路の高抵抗を短絡／挿入するように構成したことを特徴とするもので ある。

【０００６】

【実施例】

図１は本考案の実施例を示す回路構成図である。 図において、１はＰＩＮダイオード（ＣＲ₁ ）であり、直流バイアス電流によ って高周波信号に対する抵抗値が変化する。２は直列共振回路であり、高周波信 号の周波数とほぼ等しい直列共振周波数を有するインダクタＬ₁ とコンデンサＣ ₁ とからなる。３は切替え回路であり、ＰＩＮダイオード１のオン時とオフ時と でそれぞれ直列共振回路２のコンデンサＣ₁ の並列抵抗Ｒ₁ を短絡／挿入切替え てＱを変えることにより、開閉器としての減衰比を切替える。

【０００７】 次に、本考案の高周波信号開閉器の動作を図２の等価回路を用いて以下に詳細 に説明する。 図２において、Ｃ₂ はＰＩＮダイオード１の端子間静電容量、Ｓ₂ はスイッチ でＰＩＮダイオード１のオン／オフ動作をモデル化した素子である。Ｒ₂ はＰＩ Ｎダイオード１のオフ時の高周波信号に対する抵抗値を示し、ＰＩＮダイオード １の等価回路は１で表す。

【０００８】 図において、高周波出力信号がオン状態の場合、スイッチＳ₁ がａ側に、スイ ッチＳ₂ がｃ側に接続され、直列共振回路２のコンデンサＣ₁ に極めて小さい電 源インピーダンスＲ₄ が並列接続されてＰＩＮダイオード１の負荷がインダクタ Ｌ₁ となるため、開閉器の損失は最小の状態となる。 また、オフ状態においては、スイッチＳ₁ はｂ側に、スイッチＳ₂ はｄ側に接 続される。このときＲ₂ の値が非常に大きいのでＰＩＮダイオード１は端子間静 電容量Ｃ₂ とほぼ等価になり、またインダクタＬ₁ とコンデンサＣ₁ からなる共 振回路のＱはＣ₁ に並列接続された抵抗成分がＲ₁ とＲ₄ の和になるため大きく なり、共振抵抗が極めて小さくなるため開閉器の減衰が大きくなる。

【０００９】 図３は、本考案に基づく高周波信号開閉器の具体回路例図である。 オン時には、オン／オフ信号によりオン信号が入力され、トランジスタＱ₁ が オン状態となり、ＦＥＴＱ₂ とＰＩＮダイオードＣＲ₁ に直流電流が流れ、ＦＥ ＴＱ₂ は一定の利得で増幅し、ＰＩＮダイオードＣＲ₁ はほぼ損失が零になり、 共振回路もスイッチＳ₁ がａに接続されることにより、Ｑが非常に小さく共振回 路の影響がないほとんどない平坦なインダクタＬ₁ だけによる特性になっている 。この時の周波数特性を図４に示す。

【００１０】 オフ時には、オン／オフ信号がオフ信号となり、トランジスタＱ₁ がオフ状態 となりＰＩＮダイオードＣＲ₁ には直流電流が流れず、ＦＥＴＱ₂ は減衰すると ともに、共振回路は、スイッチＳ₁ がｂに接続されることにより、Ｑが大きくな り、共振点の極めて小さい共振抵抗がＰＩＮダイオードの負荷抵抗となるため、 開閉器としての減衰が大きくなる。この時の周波数特性を図４に示す。所要の高 周波信号の周波数（１ＧＨｚ）付近に共振点があり、オンの時と比べて約７０ｄ Ｂのオン／オフ比が得られる。

【００１１】

【考案の効果】

以上詳細に説明したように、本考案によれば、共振回路とそのＱの切替え回路 を追加した回路構成で高周波信号のオン／オフ比を大きく設定できるため高周波 信号用の開閉器として大きな利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例を示す回路図である。

【図２】図１の等価回路図である。

【図３】本考案の具体的回路例図である。

【図４】本考案のオン／オフ時の周波数特性である。

【符号の説明】

１ ＰＩＮダイオード ２ 直列共振回路 ３ 切替回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 高野 三樹男 東京都港区虎ノ門二丁目３番13号 国際電 気株式会社内

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 高周波入力信号の入力端子と出力端子と
   の間にＰＩＮダイオードが直列に接続され該ＰＩＮダイ
   オードに流す直流バイアス電流をオン／オフすることに
   より前記出力端子に現れる高周波出力信号をオン／オフ
   する高周波信号開閉器において、 前記ＰＩＮダイオードの出力側端子とアースとの間に接
   続された前記高周波入力信号の周波数を共振周波数とす
   るインダクタとコンデンサとの直列共振回路と、 該直列共振回路のインダクタとコンデンサの中間接続点
   とバイアス電源との間に接続され高抵抗を挿入／短絡す
   る切替回路とを備え、前記ＰＩＮダイオードに流す直流
   バイアス電流のオン／オフと同時に前記切替回路の高抵
   抗を短絡／挿入するように構成したことを特徴とする高
   周波信号開閉器。