JPH06283935A - 周波数変換器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 信号波とローカル波の周波数関係に制限を受
けることなく、ローカル波とその奇数次の高調波を除去
できる周波数変換器を提供する。 【構成】 入力用90°ハイブリッド回路１７の第１の端
子１７ａにローカル波を入力する。ショットキーバリア
ダイオード１１をもつ第１のバランス回路７を入力用90
°ハイブリッド回路１７の第２の端子１７ｂに接続す
る。ショットキーバリアダイオード１２を持ち且つ信号
波入力端子１０ａをもつ第２のバランス回路８を入力用
90°ハイブリッド回路１７の第４の端子１７ｄに接続す
る。出力用90°ハイブリッド回路２２の第２の端子２２
ｂを第１のバランス回路７の出力端に接続し、出力用90
°ハイブリッド回路２２の第４の端子２２ｄを第２のバ
ランス回路８の出力端に接続する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ＵＨＦ帯，マイクロ波
帯，ミリ波帯における通信装置で信号周波数を別の高い
周波数に変換するアップコンバータと呼ばれる周波数変
換器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図３は、混合波を形成するための非線形
素子としてのショットキーバリアダイオードを用いた従
来のこの種の周波数変換器の最も基本的な構成を示した
ものである。

【０００３】この周波数変換器は、入力端１ａ，１ｂか
ら入力した周波数ｆ_s の信号波ｆ_sと周波数ｆ_l のロー
カル波ｆ_l を合波器２により合波した後、ショットキー
バリアダイオード３のアノードに入力するようになって
いる。ショットキーバリアダイオード３は、そのカソー
ドが接地されている。ショットキーバリアダイオード３
のアノードには、バンドパスフィルタ４が接続され、該
バンドパスフィルタ４の出力側には出力端５が設けられ
ている。

【０００４】このような周波数変換器においては、ショ
ットキーバリアダイオード３のアノードに信号波ｆ_s と
ローカル波ｆ_l が入力されると、その非線形特性により
下記のような混合波信号ｆ_M が得られる。

【０００５】 ｆ_M ＝±ｍｆ_s ±ｎｆ_l 式（１） ここで、ｍとｎは０，１，２，３…からなる整数であ
る。

【０００６】この混合波信号ｆ_M の状態を図４に示す。
このような混合波信号ｆ_M の中の不要波のうち、最もレ
ベルが高く、しかも希望波ｆ_i （＝ｆ_s ＋ｆ_l ）に接近
しているのはローカル波ｆ_l である。

【０００７】ショットキーバリアダイオード３のアノー
ドから出力される混合波信号ｆ_M はバンドパスフィルタ
４でろ波されて希望波ｆ_i （＝ｆ_s ＋ｆ_l ）が得られ
る。

【０００８】しかしながら、このようにバンドパスフィ
ルタ４を用いて不要波を除去する方法では、該バンドパ
スフィルタ４を多段に構成しなければならず、大型化と
コスト高になる問題点がある。

【０００９】このような問題点を解決し、不要波の一部
を除去する周波数変換器として、図５に示すような180
°ハイブリッド回路を２個用いたバランス形の回路構成
のものが提案されている。

【００１０】この周波数変換器の入力側には、第１，第
２，第３，第４の端子６ａ〜６ｄを有し、隣り合うこれ
ら第１〜第４の端子６ａ〜６ｄ間の線路長がそれぞれ電
気角で90°、第４の端子６ｄと第１の端子６ａ間の線路
長が電気角で270 °となっている入力用180 °ハイブリ
ッド回路６が設けられている。該入力用180 °ハイブリ
ッド回路６は、その第１の端子６ａに信号波ｆ_s が入力
されると、第２の端子６ｂと第４の端子６ｄには同一振
幅で、相互間の位相差が180 °の信号波ｆ_s が出力され
るようになっている。また、該入力用180 °ハイブリッ
ド回路６は、その第３の端子６ｃにローカル波ｆ_l が入
力されると、第２の端子６ｂと第４の端子６ｄには同一
振幅で相互間の位相差がないローカル波ｆ_l が出力され
るようになっている。

【００１１】該入力用180 °ハイブリッド回路６の第２
の端子６ｂには第１のバランス回路７が接続され、該入
力用180 °ハイブリッド回路６の第４の端子６ｄには第
２のバランス回路８が接続されている。これら第１，第
２のバランス回路７，８は、整合回路１９，２０と、非
線形素子としてのショットキーバリアダイオード１１，
１２と、出力整合回路１３，１４とを備えて構成されて
いる。第１，第２のバランス回路７，８は、共にショッ
トキーバリアダイオード１１により信号波ｆ_sとローカ
ル波ｆ_l の混合波が形成されるようになっている。

【００１２】この周波数変換器の出力側には、第１，第
２，第３，第４の端子１５ａ〜１５ｄを有し、隣り合う
これら第１〜第４の端子１５ａ〜１５ｄ間の線路長がそ
れぞれ電気角で90°、第４の端子１５ｄと第１の端子１
５ａ間の線路長が電気角で270 °となっており、第３の
端子１５ｃに終端抵抗器１６が接続されている出力用18
0 °ハイブリッド回路１５が設けられている。この出力
用180 °ハイブリッド回路１５の第２の端子１５ｂは第
１のバランス回路７の出力端に接続され、第４の端子１
５ｄは第２のバランス回路８の出力端に接続されてい
る。

【００１３】このような周波数変換器においては、入力
用180 °ハイブリッド回路６の第１の端子６ａに信号波
ｆ_s が入力され且つ第３の端子６ｃにローカル波ｆ_l が
入力されると、第２の端子６ｂと第４の端子６ｄには同
一振幅で、相互間の位相差が180 °の信号波ｆ_s が出力
され、また同振幅，同位相のローカル波ｆ_l が出力され
る。

【００１４】入力用180 °ハイブリッド回路６の第２，
第４の端子６ｂ，６ｄから出力された信号波ｆ_s とロー
カル波ｆ_l は、整合回路１９，２０を介してショットキ
ーバリアダイオード１１，１２の各アノードに注入さ
れ、これらショットキーバリアダイオード１１，１２で
該信号波ｆ_s とローカル波ｆ_l の混合波が形成される。
第１のバランス回路７の出力は出力用180 °ハイブリッ
ド回路１５の第２の端子１５ｂに入力され、第２のバラ
ンス回路８の出力は出力用180 °ハイブリッド回路１５
の第４の端子１５ｄに入力される。

【００１５】これらの入力が出力用180 °ハイブリッド
回路１５で合成されると、前記式（１）で示す混合波の
うち、式（２）に示す周波数成分ｆ_ir ｆ_ir＝±ｍ_e ｆ_s ±ｎ_o ｆ_l 式（２） （ここで、ｍ_e は０，２，４…の偶数、ｎ_o は０，１，
３…の奇数である。）が除去される。

【００１６】このような周波数変換器は、不要波の中
で、希望波ｆ_i に最も接近し、しかもレベルが非常に高
くなったローカル波ｆ_l を除去できる利点がある。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図５に
示す従来の周波数変換器では、入力用180 °ハイブリッ
ド回路６に信号波ｆ_s とローカル波ｆ_l が共に入力され
るようになっているので、信号波ｆ_s とローカル波ｆ_l
の周波数が大きく離れている場合、入力用180 °ハイブ
リッド回路６の周波数帯域がこれをカバーすることがで
きず、該180 °ハイブリッド回路を２個用いた周波数変
換器を採用できない問題点があった。180°ハイブリッ
ド回路の帯域特性について言えば、マイクロ波帯でよく
使われている180 °ハイブリッド回路としてのラットレ
ースリングの場合には、使用できる帯域は、下限周波数
と上限周波数の比で、概ね２以下であった。

【００１８】本発明の目的は、信号波とローカル波の周
波数関係に制限を受けることなく、不要波の中で、希望
波に最も接近し、しかもレベルが高いローカル波とその
奇数次の高調波を除去できる周波数変換器を提供するこ
とにある。

【００１９】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成する本
発明の構成を説明すると、次の通りである。

【００２０】請求項１に記載の発明は、第１，第２，第
３，第４の端子を有し、前記第３の端子が無反射終端さ
れていて、前記第１の端子にローカル波が入力される
と、前記第２の端子と前記第４の端子とから相互間の位
相差が90°のローカル波が出力される構造の入力用90°
ハイブリッド回路と、該入力用90°ハイブリッド回路の
一方の出力端子に接続されていてショットキーバリアダ
イオードで前記ローカル波の高調波を形成する第１のバ
ランス回路と、信号波を入力する信号波入力端と前記入
力用90°ハイブリッド回路の他方の出力端子に接続され
るローカル波入力端とショットキーバリアダイオードと
を備え、該ショットキーバリアダイオードで前記信号波
と前記ローカル波との混合波を形成する第２のバランス
回路と、第１，第２，第３，第４の端子を有し、前記第
３の端子が無反射終端され、前記第２の端子が前記第１
のバランス回路の出力端に接続され且つ前記第４の端子
が前記第２のバランス回路の出力端に接続されていて、
前記第１のバランス回路の出力で前記第２のバランス回
路の出力の中から前記ローカル波とその奇数次の高調波
とを消去して前記ローカル波の周波数と前記信号波の周
波数との和からなる希望波出力を前記第１の端子から得
る出力用90°ハイブリッド回路とを備えていることを特
徴とする。

【００２１】請求項２に記載の発明は、少なくとも１つ
の入力端子と２つの出力端子とを備え、前記入力端子に
ローカル波が入力されると、前記２つの出力端子から同
一振幅で相互間の位相差が180 °の前記ローカル波が出
力される構造の入力用180 °ハイブリッド回路と、該入
力用180 °ハイブリッド回路の一方の前記出力端子に接
続されていてショットキーバリアダイオードで前記ロー
カル波の高調波を形成する第１のバランス回路と、信号
波を入力する信号波入力端と前記入力用180 °ハイブリ
ッド回路の他方の前記出力端子に接続されるローカル波
入力端とショットキーバリアダイオードとを備え、該シ
ョットキーバリアダイオードで前記信号波と前記ローカ
ル波との混合波を形成する第２のバランス回路と、少な
くとも２つの入力端子と１つの出力端子とを備え、一方
の前記入力端子に入力される前記第１のバランス回路の
出力で、他方の前記入力端子に入力される前記第２のバ
ランス回路の出力の中から前記ローカル波とその奇数次
の高調波とを消去して、前記ローカル波の周波数と前記
信号波の周波数との和からなる希望波出力を前記出力端
子から得る出力用同相ハイブリッド回路とを備えている
ことを特徴とする。

【００２２】

【作用】請求項１のように、ローカル波は入力用90°ハ
イブリッド回路から入力し、信号波は第２のバランス回
路から入力すると、信号波とローカル波の周波数関係に
制限を受けない周波数変換器となる。

【００２３】また、この周波数変換器は、ローカル波の
み着目すると、入力用90°ハイブリッド回路からほぼ同
一の性能を有する第１，第２のバランス回路に同一振幅
で、相互間の位相差が90°のローカル波が入力される
と、これら第１，第２のバランス回路からそれぞれロー
カル波とその奇数次の高調波が同一振幅で、互いの位相
差が90°の状態で出力用90°ハイブリッド回路の第２，
第４の端子に出力され、90°ハイブリッド回路の機能か
ら、ローカル波とその奇数次の高調波は該出力用90°ハ
イブリッド回路の第３の端子に導かれて無反射終端器に
より消費され、ローカル波の偶数次の高調波は該出力用
90°ハイブリッド回路の第１の端子に導かれて出力され
る。即ち、出力用90°ハイブリッド回路の第１の端子に
は、ローカル波とその奇数次の高調波を除去した周波数
のみが出力される。この結果、希望波ｆ_i （＝ｆ_s ＋ｆ
_l ）に最も接近し、しかもレベルが高くなったローカル
波とその奇数次の高調波を除去できる。

【００２４】また、90°ハイブリッド回路の機能から、
第１，第２のバランス回路で発生するローカル波の反射
波は入力用90°ハイブリッド回路の第３の端子に全て出
力されて無反射終端器で吸収されるので、該入力用90°
ハイブリッド回路の第１の端子に反射波は現れない。

【００２５】請求項２の場合も、ローカル波は入力用18
0 °ハイブリッド回路から入力し、信号波は第２のバラ
ンス回路から入力するので、信号波とローカル波の周波
数関係に制限を受けない周波数変換器となる。

【００２６】また、この周波数変換器は、ローカル波の
み着目すると、入力用180 °ハイブリッド回路からほぼ
同一性能の第１，第２のバランス回路に、同一振幅で、
相互間の位相差が180 °のローカル波が入力されると、
これら第１，第２のバランス回路からそれぞれローカル
波とその奇数次の高調波が同一振幅で、互いの位相差が
180 °の状態で出力用同相ハイブリッド回路の２つの入
力端子に出力され、そのうち該ローカル波の基本波とそ
の奇数次の高調波は該出力用同相ハイブリッド回路で消
費され、該ローカル波の偶数次の高調波は該出力用同相
ハイブリッド回路の出力端子から出力される。この結
果、請求項１と同様の出力波を得ることができる。

【００２７】請求項１の周波数変換器との違いは、第
１，第２のバランス回路で発生するローカル波の反射波
が入力用180 °ハイブリッド回路の第１の端子からその
まま排出される点であるが、第１，第２のバランス回路
をローカル波に対して整合をとっておけば、特別な不具
合は生じない。

【００２８】

【実施例】以下、本発明の各実施例を図を参照して詳細
に説明する。なお、前述した図５と対応する部分には、
同一符号を付けて示している。

【００２９】図１は、本発明に係る周波数変換器の第１
実施例を示したものである。本実施例の周波数変換器
は、入力側に、ブランチライン結合器や３ｄＢ方向性結
合器等からなる入力用90°ハイブリッド回路１７を備え
ている。該入力用90°ハイブリッド回路１７は、第１，
第２，第３，第４の端子１７ａ〜１７ｄを有し、第３の
端子１７ｃが無反射抵抗器１８で無反射終端されてい
て、第１の端子１７ａにローカル波ｆ_l が入力される
と、第２の端子１７ｂと第４の端子１７ｄとから同一振
幅で、相互間の位相差が90°のローカル波ｆ_l が出力さ
れる構造になっている。

【００３０】該入力用90°ハイブリッド回路１７の第２
の端子１７ｂには第１のバランス回路７が接続され、該
入力用90°ハイブリッド回路１７の第４の端子１７ｄに
は第２のバランス回路８が接続されている。

【００３１】第１，第２のバランス回路７，８は、合波
回路９，１０と、入力整合回路１９，２０と、非線形素
子としてのショットキーバリアダイオード１１，１２
と、ハイパスフィルタを含む出力整合回路１３，１４と
を備えて構成されている。特に、本発明では、合波回路
９，１０には、信号入力端子９ａ，１０ａが設けられ、
第１のバランス回路７側の合波回路９における信号入力
端子９ａには無反射終端器２１が接続され、第２のバラ
ンス回路８側の合波回路１０における信号入力端子１０
ａには信号波ｆ_s が入力されるようになっている。この
ような第１のバランス回路７では、ショットキーバリア
ダイオード１１によりローカル波ｆ_l とその高調波が形
成されるようになっている。また、第２のバランス回路
８では、ショットキーバリアダイオード１２によりロー
カル波ｆ_l と信号波ｆ_s との混合波が形成されるように
なっている。

【００３２】本実施例の周波数変換器は、出力側に、ブ
ランチライン結合器や３ｄＢ方向性結合器等からなる出
力用90°ハイブリッド回路２２を備えている。該出力用
90°ハイブリッド回路２２は、第１，第２，第３，第４
の端子２２ａ〜２２ｄを有し、第３の端子２２ｃが無反
射抵抗器２３で無反射終端されていて、第２の端子２２
ｂが第１のバランス回路７の出力端に接続され且つ第４
の端子２２ｄが第２のバランス回路８の出力端に接続さ
れていて、第１のバランス回路７の出力で第２のバラン
ス回路８の出力の中からローカル波ｆ_l とその奇数次の
高調波とを消去してローカル波ｆ_l の周波数と信号波ｆ
_s の周波数との和からなる希望波ｆ_i （＝ｆ_s ＋ｆ_l ）
出力を第１の端子２２ａから出力する構造になってい
る。

【００３３】このような周波数変換器においては、入力
用90°ハイブリッド回路１７の第１の端子１７ａにロー
カル波ｆ_l を入力すると、その振幅が１／２^1/2 ずつ等
分配され、且つ相互間の位相差が90°となったローカル
波ｆ_l が第２の端子１７ｂ，第４の端子１７ｄから出力
され、第１，第２のバランス回路７，８に注入される。

【００３４】第１のバランス回路７に注入されたローカ
ル波ｆ_l は、合波回路９を通過して入力整合回路１９に
導かれ、整合作用を受けた後、ショットキーバリアダイ
オード１１のアノードに注入されて、該ショットキーバ
リアダイオード１１の周波数変換作用を受けることによ
り該ローカル波ｆ_l の高調波が形成される。得られたロ
ーカル波ｆ_l の高調波と該ローカル波ｆ_l の基本波は、
ハイパスフィルタを含む出力整合回路１３に導かれ、整
合作用を受けて出力用90°ハイブリッド回路２２の第２
の端子２２ｂに注入される。

【００３５】一方、第２のバランス回路８に注入された
90°遅れのローカル波ｆ_l は、合波回路１０で信号波ｆ
_s と合波され、入力整合回路２０に導かれ、整合作用を
受けた後、ショットキーバリアダイオード１２のアノー
ドに注入されて、該ショットキーバリアダイオード１２
の周波数変換作用を受けることにより式（１）に示す該
ローカル波ｆ_l と信号波ｆ_s の混合波ｆ_M （＝±ｍｆ_s
±ｎｆ_l ）が形成される。この混合波ｆ_M は、ハイパス
フィルタを含む出力整合回路１４に導かれ、ハイパスフ
ィルタのカットオフ周波数より低い周波数成分は大きな
減衰を受け、他の周波数成分は希望波ｆ_i （＝ｆ_s ＋ｆ
_l ）を中心に整合作用を受けて出力用90°ハイブリッド
回路２２の第４の端子２２ｄに注入される。

【００３６】ここで、説明を簡単にするため第１，第２
のバランス回路７，８を通過したローカル波ｆ_l のみ着
目すると、これら第１，第２のバランス回路７，８がほ
ぼ同一の性能を有しているので、これら第１，第２のバ
ランス回路７，８の出力端から出力用90°ハイブリッド
回路２２の第２，第４の端子２２ｂ，２２ｄに導かれた
ローカル波ｆ_l とその高調波のうち、該ローカル波ｆ_l
とその奇数次の高調波は同一振幅で、互いの位相差が90
°である。これらのローカル波ｆ_l とその高調波のう
ち、90°ハイブリッド回路の機能から、ローカル波ｆ_l
とその奇数次の高調波は出力用90°ハイブリッド回路２
２の第３の端子２２ｃに導かれて無反射終端器２３によ
り消費され、ローカル波ｆ_l の偶数次の高調波は出力用
90°ハイブリッド回路２２の第１の端子２２ａに導かれ
て出力される。即ち、出力用90°ハイブリッド回路２２
の第１の端子２２ａには、ローカル波ｆ_l とその奇数次
の高調波を除去した周波数のみが出力される。この結
果、希望波ｆ_i （＝ｆ_s ＋ｆ_l）に最も接近し、しかも
レベルが高いローカル波ｆ_I とその奇数次の高調波を除
去することができる。

【００３７】また、90°ハイブリッド回路の機能から、
第１，第２のバランス回路７，８で発生するローカル波
ｆ_I の反射波は、入力用90°ハイブリッド回路１７の第
３の端子１７ｃに全て出力されて無反射終端器１８で吸
収されるので、該入力用90°ハイブリッド回路１７の第
１の端子１７ａに反射波は現れない。

【００３８】従って、この第１実施例の発明によれば、
ローカル波ｆ_I は入力用90°ハイブリッド回路１７から
入力し、信号波ｆ_s は第２のバランス回路８から入力す
るので、信号波ｆ_s とローカル波ｆ_I の周波数関係に制
限を受けることなく、不要波の中で、希望波ｆ_i に最も
接近し、しかもレベルが高いローカル波ｆ_I とその奇数
次の高調波を除去できる周波数変換器を提供することが
できる。

【００３９】図２は、本発明に係る周波数変換器の第２
実施例を示したものである。本実施例の周波数変換器
は、入力側に、ラットレースリングと呼ばれる入力用18
0 °ハイブリッド回路６を備えている。該入力用180 °
ハイブリッド回路６は、第１，第２，第３，第４の端子
６ａ〜６ｄを有し、隣り合うこれら端子６ａ〜６ｄ間の
線路長がそれぞれ電気角で90°、第４の端子６ｄと第１
の端子６ａ間の線路長が電気角で270 °となっており、
第３の端子６ｃが無反射終端器２４で無反射終端されて
いて、第１の端子６ａにローカル波ｆ_I が入力される
と、第２の端子６ｂと第４の端子６ｄとから同振幅で、
相互間の位相差が180 °のローカル波ｆ_I が出力される
構造になっている。

【００４０】該入力用180 °ハイブリッド回路６の第２
の端子６ｂには第１のバランス回路７が接続され、該入
力用180 °ハイブリッド回路６の第４の端子６ｄには第
２のバランス回路８が接続されている。これら第１，第
２のバランス回路７，８の内部構成は、前述した第１実
施例と同様になっている。

【００４１】本実施例の周波数変換器は、出力側に、ウ
イルキンソン形分配器と呼ばれる出力用同相ハイブリッ
ド回路２５を備えている。該出力用同相ハイブリッド回
路２５は、入力端子として作用する第２，第３の端子２
５ｂ，２５ｃと、出力端子として作用する第１の端子２
５ａを有し、第１の端子２５ａから第２，第３の各端子
２５ｂ，２５ｃに対する線路長がそれぞれ電気角で90°
となっており、第２の端子２５ｂと第３の端子２５ｃと
の間に抵抗２６が接続され、第２の端子２５ｂが第１の
バランス回路７の出力端に接続され且つ第３の端子２５
ｃが第２のバランス回路８に接続されていて、第１のバ
ランス回路７の出力で第２のバランス回路８の出力の中
からローカル波ｆ_l とその奇数次の高調波とを消去して
ローカル波ｆ_l の周波数と信号波ｆ_s の周波数との和か
らなる希望波ｆ_i （＝ｆ_s ＋ｆ_l）の出力を第１の端子
２５ａから得る構造になっている。

【００４２】次に、このような周波数変換器の動作につ
いて説明する。入力用180 °ハイブリッド回路６の第１
の端子６ａにローカル波ｆ_l を入力すると、該入力用18
0 °ハイブリッド回路６の第２，第４の端子６ｂ，６ｄ
から同一振幅で、相互間の位相差が180 °のローカル波
ｆ_l が出力される。これらのローカル波ｆ_l の出力は、
第１，第２のバランス回路７，８に入力される。これら
第１，第２のバランス回路７，８の構成は、前述したよ
うに第１実施例と同じになっているので、これら第１，
第２のバランス回路７，８の動作説明は省略する。

【００４３】ここで、第１，第２のバランス回路７，８
を通過したローカル波ｆ_l のみ着目すると、これら第
１，第２のバランス回路７，８がほぼ同一の性能を有し
ているので、出力用同相ハイブリッド回路２５の第２，
第３の端子２５ｂ，２５ｃにそれぞれ注入されるローカ
ル波ｆ_l とその高調波のうち、該ローカル波ｆ_l とその
奇数次の高調波は、同一振幅で、互いの位相差は180 °
である。これらのローカル波ｆ_l とその高調波のうち、
該ローカル波ｆ_l とその奇数次の高調波は該出力用同相
ハイブリッド回路２５の抵抗２６で消費され、該ローカ
ル波ｆ_l の偶数次の高調波は該出力用同相ハイブリッド
回路２５の第１の端子２５ａから出力される。この結
果、請求項１と同様の出力波を得ることができる。

【００４４】第１実施例の周波数変換器との違いは、第
１，第２のバランス回路７，８で発生するローカル波ｆ
_l の反射波が入力用180 °ハイブリッド回路６の第１の
端子６ａからそのまま排出される点であるが、第１，第
２のバランス回路７，８をローカル波ｆ_l に対して整合
をとっておけば、特別な不具合は生じない。

【００４５】この第２実施例の場合も、ローカル波ｆ_l
は入力用180 °ハイブリッド回路６から入力し、信号波
ｆ_s は第２のバランス回路８から入力するので、信号波
ｆ_sとローカル波ｆ_l の周波数関係に制限を受けない周
波数変換器となる。

【００４６】このような第１，第２実施例の周波数変換
器は、小形化と低価格化が要求されるマイクロ波集積回
路ＭＩＣやマイクロ波モノシリック集積回路ＭＭＩＣで
装置を構成する際、前述した外部フィルタが小形及び簡
易形で良いという利点がある。

【００４７】また、各180 °ハイブリッド回路は、ラッ
トレースリングに限らず、マジックＴやトロイダルコア
を用いたバラン等を用いることもできる。

【００４８】また、出力用同相ハイブリッド回路２５と
しては、ウイルキンソン形分配器に限らず、例えば図５
の出力用180 °ハイブリッド回路１５等も用いることが
できる。この場合には、該出力用180 °ハイブリッド回
路１５の第２の端子１５ｂと第４の端子１５ｄとを２つ
の入力端子として用い、第３の端子１５ｃを出力端子と
して用い、第１の端子１５ａを終端抵抗器１６で無反射
終端する。

【００４９】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係る周波数
変換器によれば、下記のような優れた効果を得ることが
できる。

【００５０】請求項１に記載の周波数変換器は、ローカ
ル波は入力用90°ハイブリッド回路から入力し、信号波
は第２のバランス回路から入力しているので、信号波と
ローカル波の周波数関係に制限を受けない周波数変換器
を提供することができる。

【００５１】また、この周波数変換器は、入力用90°ハ
イブリッド回路からほぼ同一の性能を有する第１，第２
のバランス回路に同一振幅で、相互間の位相差が90°の
ローカル波が入力されると、これら第１，第２のバラン
ス回路からそれぞれローカル波とその奇数次の高調波が
同一振幅で、互いの位相差が90°の状態で出力用90°ハ
イブリッド回路の第２，第４の端子に出力され、90°ハ
イブリッド回路の機能から、ローカル波とその奇数次の
高調波は該出力用90°ハイブリッド回路の第３の端子に
導かれて無反射終端器により消費され、該ローカル波の
偶数次の高調波は該出力用90°ハイブリッド回路の第１
の端子に導かれて出力されることになる。即ち、出力用
90°ハイブリッド回路の第１の端子には、ローカル波と
その奇数次の高調波を除去した周波数のみが出力され
る。この結果、請求項１に記載の発明によれば、希望波
に最も接近し、しかもレベルが高いローカル波とその奇
数次の高調波を除去することができる。

【００５２】また、90°ハイブリッド回路の機能から、
第１，第２のバランス回路で発生するローカル波の反射
波は入力用90°ハイブリッド回路の第３の端子に全て出
力されて無反射終端器で吸収されるので、該入力用90°
ハイブリッド回路の第１の端子に反射波は現れない利点
がある。

【００５３】更に、本発明では、非線形素子としてショ
ットキーバリアダイオードを用いているので、該非線形
素子に対するバイアス回路が不要になる利点がある。

【００５４】請求項２に記載の周波数変換器は、ローカ
ル波は入力用180 °ハイブリッド回路から入力し、信号
波は第２のバランス回路から入力するので、信号波とロ
ーカル波の周波数関係に制限を受けない周波数変換器を
提供することができる。

【００５５】また、この周波数変換器は、入力用180 °
ハイブリッド回路からほぼ同一の性能を有する第１，第
２のバランス回路に、同一振幅で、相互間の位相差が18
0 °のローカル波が入力され、これら第１，第２のバラ
ンス回路からそれぞれローカル波とその奇数次の高調波
が同一振幅で、互いの位相差が180 °の状態で出力用同
相ハイブリッド回路の２つの入力端子に出力され、その
うち該ローカル波とその奇数次の高調波は該出力用同相
ハイブリッド回路で消費され、該ローカル波の偶数次の
高調波は該出力用同相ハイブリッド回路の出力端子から
出力されことになる。この結果、請求項１と同様の出力
波を得ることができる。

【００５６】また、本発明でも、非線形素子としてショ
ットキーバリアダイオードを用いているので、該非線形
素子に対するバイアス回路が不要になる利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の周波数変換器の第１実施例のブロック
回路図である。

【図２】本発明の周波数変換器の第２実施例のブロック
回路図である。

【図３】従来のバンドパスフィルタを用いた周波数変換
器のブロック回路図である。

【図４】ショットキーバリアダイオードにより周波数変
換されたローカル波と信号波との周波数スペクトル図で
ある。

【図５】従来の180 °ハイブリッド回路を２個用いた周
波数変換器のブロック回路図である。

【符号の説明】

１ａ，１ｂ 入力端 ２ 合波器 ３ ショットキーバリアダイオード ４ バンドパスフィルタ ５ 出力端 ６ 入力用180 °ハイブリッド回路 ６ａ〜６ｄ 第１，第２，第３，第４の端子 ７ 第１のバランス回路 ８ 第２のバランス回路 ９，１０ 合波回路 １１，１２ ショットキーバリアダイオード １３，１４ 出力整合回路 １５ 出力用180 °ハイブリッド回路 １５ａ〜１５ｄ 第１，第２，第３，第４の端子 １６ 終端抵抗器 １７ 入力用90°ハイブリッド回路 １７ａ〜１７ｄ 第１，第２，第３，第４の端子 １８ 無反射抵抗器 １９，２０ 入力整合回路 ２１ 無反射終端器 ２２ 出力用90°ハイブリッド回路 ２２ａ〜２２ｄ 第１，第２，第３，第４の端子 ２３，２４ 無反射抵抗器 ２５ 出力用同相ハイブリッド回路 ２５ａ〜２５ｃ 第１，第２，第３の端子 ２６ 抵抗

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１，第２，第３，第４の端子を有し、
   前記第３の端子が無反射終端されていて、前記第１の端
   子にローカル波が入力されると、前記第２の端子と前記
   第４の端子とから相互間の位相差が90°のローカル波が
   出力される構造の入力用90°ハイブリッド回路と、 該入力用90°ハイブリッド回路の前記第２の端子に接続
   されていてショットキーバリアダイオードで前記ローカ
   ル波の高調波を形成する第１のバランス回路と、 信号波を入力する信号波入力端と前記入力用90°ハイブ
   リッド回路の前記第４の端子に接続されるローカル波入
   力端とショットキーバリアダイオードとを備え、該ショ
   ットキーバリアダイオードで前記信号波と前記ローカル
   波との混合波を形成する第２のバランス回路と、 第１，第２，第３，第４の端子を有し、前記第３の端子
   が無反射終端され、前記第２の端子が前記第１のバラン
   ス回路の出力端に接続され且つ前記第４の端子が前記第
   ２のバランス回路の出力端に接続されていて、前記第１
   のバランス回路の出力で前記第２のバランス回路の出力
   の中から前記ローカル波とその奇数次の高調波とを消去
   して前記ローカル波の周波数と前記信号波の周波数との
   和からなる希望波出力を前記第１の端子から得る出力用
   90°ハイブリッド回路とを備えていることを特徴とする
   周波数変換器。
2. 【請求項２】 少なくとも１つの入力端子と２つの出力
   端子とを備え、前記入力端子にローカル波が入力される
   と、前記２つの出力端子から同一振幅で相互間の位相差
   が180 °の前記ローカル波が出力される構造の入力用18
   0 °ハイブリッド回路と、 該入力用180 °ハイブリッド回路の一方の前記出力端子
   に接続されていてショットキーバリアダイオードで前記
   ローカル波の高調波を形成する第１のバランス回路と、 信号波を入力する信号波入力端と前記入力用180 °ハイ
   ブリッド回路の他方の前記出力端子に接続されるローカ
   ル波入力端とショットキーバリアダイオードとを備え、
   該ショットキーバリアダイオードで前記信号波と前記ロ
   ーカル波との混合波を形成する第２のバランス回路と、 少なくとも２つの入力端子と１つの出力端子とを備え、
   一方の前記入力端子に入力される前記第１のバランス回
   路の出力で、他方の前記入力端子に入力される前記第２
   のバランス回路の出力の中から前記ローカル波とその奇
   数次の高調波とを消去して、前記ローカル波の周波数と
   前記信号波の周波数との和からなる希望波出力を前記出
   力端子から得る出力用同相ハイブリッド回路とを備えて
   いることを特徴とする周波数変換器。