JPH0645835A - 平衡混合器の類似能動バイアス回路 - Google Patents

平衡混合器の類似能動バイアス回路

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Publication number
JPH0645835A
JPH0645835A JP3344852A JP34485291A JPH0645835A JP H0645835 A JPH0645835 A JP H0645835A JP 3344852 A JP3344852 A JP 3344852A JP 34485291 A JP34485291 A JP 34485291A JP H0645835 A JPH0645835 A JP H0645835A
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JP
Japan
Prior art keywords
intermediate frequency
signal
generating
frequency signal
bias circuit
Prior art date
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Pending
Application number
JP3344852A
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English (en)
Inventor
Yong-Il Jon
溶日 全
Jin-U Son
振▲う▼ 孫
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Electronics and Telecommunications Research Institute ETRI
Original Assignee
Electronics and Telecommunications Research Institute ETRI
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03DDEMODULATION OR TRANSFERENCE OF MODULATION FROM ONE CARRIER TO ANOTHER
    • H03D7/00Transference of modulation from one carrier to another, e.g. frequency-changing
    • H03D7/02Transference of modulation from one carrier to another, e.g. frequency-changing by means of diodes

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Superheterodyne Receivers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 直流動作点が自動的に設定される平衡混合器
の能動バイアス回路を提供する。 【構成】 相互に一定の位相差を有する高周波RFと局
部発振周波数LOの信号を各々入力する二つの入力端と
前記二つの入力信号を受けて各信号の電力を分配すると
同時に位相を調節する手段10,11,12と、二つの
ダイオードD11,D12を具備して負荷抵抗R21に
中間周波数の信号を発生する手段と、この中間周波数の
信号を収集し、出力する収集手段コンデンサーC21及
びC22、及びIF Outputを有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、無線通信システムにお
ける信号周波数変換器として利用される平衡混合器に関
するもので、特に、平衡混合器の直流動作点を自動に設
定するようにした平衡混合器の能動バイアス回路に関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】一般に、無線通信システムの信号周波数
変換器として広く使用される平衡混合器は、混合用非線
形素子である混合用ダイオードの直流動作点を可変調節
しながら信号受信特性を最適化させることであること
は、既によく知られている事実である。
【0003】このような受信特性最適化作業は、調節試
験の特性上全体システムを組立した後に行なわれるた
め、問題点が発生するとき解決することが困難であっ
た。
【0004】図4は能動バイアス回路を利用した直四角
形導波管式平衡混合器を示している。
【0005】このような従来の混合器に対する技術は
“HANDBOOK of microwave te
chniques and equipment.”
byHarry E.Thomas,Prentice
−Hall Inc.,1979.PP.217に開示
されている。
【0006】前記混合器は、高周波信号(Radio
Frequency signal)と局部発振信号
(Local Osciliator Frequen
cy)を入力して電力の分配および位相を調節する直四
角形の導波管ハイブリッド(1)と、前記ハイブリッド
(1)内の二つの空間部(1a),(1b)に入力され
た二つの信号の中間周波数信号(IF signal)
を発生するダイオード(D1),(D2)と、このダイ
オードと結合される部位から漏泄される高周波の信号を
遮断するための高周波チョーク(L1),(L2),
(L3),(L4)と、中間周波数信号の漏泄を遮断す
るための中間周波数用のチョーク(C1),(C2)
と、前記ダイオード(D1),(D2)に直流バイアス
を供給するための抵抗(R1〜R4),(R′1〜R′
4)とこの抵抗と連結されているバイアス用トランジス
タ(T1),(T2)とから構成された能動バイアス用
静電流回路とから構成されている。
【0007】しかし、前記のような構造を有する混合器
は、中間周波数用チョーク(C1),(C2)が必ず具
備されなければならないので、このための構造の複雑性
と製造単価を上昇させる要因になった。
【0008】図5は手動バイアス回路を利用した超高周
波集積回路ハイブリッド式平衡混合器を示している。
【0009】このような従来のハイブリッド式の平衡混
合器に対する技術は、C.P.Kurtis J.J.
Taub,“Wide−Band X−Band M
icrostrip Image Rejection
Balanced Mixer.”IEEE Tra
ns,Microwave Theory Tec
h.,Vol.MTT−18,Dec.1970.p
p.1181−1182に開示されている。
【0010】図5の混合器は、高周波信号(RF in
put)と局部発振信号(LO input)を受け入
れて電力の分配および位相を調節する超高周波直接回路
ハイブリッド(MIC hybrid)(5)、入力さ
れた信号の中間周波数信号を発生させるダイオード(D
3),(D4)、前記ダイオードの直流動作接地点(D
C ground)を維持するための超高周波低域通過
濾波器(2),(2a)、ダイオードの超高周波接地点
(RF ground)設定用四分波長(quarte
r wavelength)伝送信号(4),(4
a)、手動バイアス設定用超高周波低域通過濾波器
(3),(3a)、中間周波数信号遮断用低域通過濾波
器構成用キャパシターおよびインダクター(L11),
(L12),(C13),(C14)、ダイオード直流
動作点設定用負荷可変抵抗(R11),(R12)、中
間周波数信号収集用バイパスキャパシター(C11),
(C12)とから構成されている。
【0011】図6は前記図5の非線形混合部分の等価回
路図であって、前記図5の超高周波低域通過濾波器
(2)に該当するインダクター(L13)、ダイオード
(D3)、中間周波数遮断用チョーク(L11)、負荷
可変抵抗(R11)とからバイアス用直流電流の経路が
形成されることを示している。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前記図5の混
合器は、ダイオード(D3),(D4)に各々印加され
る局部発振信号の整流電圧によって発生されるバイアス
電流が相互に異なる経路に流れる関係上、ダイオード
(D3),(D4)の直流動作点(DC blas)を
同一に維持することが困難である。
【0013】また、中間周波数遮断用チョーク(L1
1),(L12)の物理的な大きさが大きな関係上、半
導体で直接化するのには問題点がある。
【0014】これにより、本発明は、最適化された混合
用ダイオードの直流動作点を得るように平衡混合器の能
動バイアス回路を提供することをその目的とする。
【0015】本発明の他の目的は、バイアス回路を具備
せずに、平衡混合器を具現することによって回路の集積
化を高めることができるようにした平衡混合器の能動バ
イアス回路を提供することにある。
【0016】
【課題を解決するための手段】本発明の特徴によると、
平衡混合器の能動バイアス回路は相互に一定の位相差を
有する高周波(RF)と局部発振周波数(LO)信号を
各々入力する二つの入力端と、前記二つの入力信号を受
けて各信号の電力を分配すると同時に位相を調節する手
段と、極性が異なる直流電源を発生する二つのダイオー
ドを具備して前記位相調節手段で提供された信号に含有
された中間周波数信号を発生する手段と、前記中間周波
数信号を収集すると同時に収集された信号を出力する収
集手段と、前記直流電源の単一閉回路の経路を形成する
ために前記中間周波数信号発生手段と、前記収集手段と
の間に負荷用抵抗手段を具備して、前記直流電源の単一
閉回路経路は順次的に高周波の入力端、位相調節手段、
一つの直流電源発生用ダイオード、前記抵抗手段、他の
一つのダイオード、前記位相調節手段および、前記局部
発振周波数信号の入力端とから形成されることを特徴と
する。
【0017】前記バイアス回路に前記中間周波数信号発
生手段の直流動作接地点を維持するための手段を付加す
ることができる。
【0018】前記バイアス回路に前記中間周波数発生手
段から発生された一部の中間周波数信号をバイパスさせ
る手段を付加することができる。
【0019】前記バイアス回路における前記位相調節手
段は超高周波集積回路ハイブリッドで構成されることが
できる。
【0020】
【実施例】本発明を添付図面に基づいて詳細に記述する
と次のようである。
【0021】図1は図2および図3に図示の本発明によ
る平衡混合器の等価回路を示しているものである。
【0022】前記図1における一側の入力端(port
1)には超高周波低域通過濾波器のインダクター(L2
1)と混合用ダイオード(D11)を経由して中間周波
信号バイパスキャパシター(C21)が連結されてい
る。
【0023】他側の入力端(port2)には超高周波
低域通過濾波器のインダクター(L22)と混合用ダイ
オード(D12)を経由して中間周波バイパスキャパシ
ター(C24)が連結されている。
【0024】前記二つの混合用ダイオード(D11),
(D12)の後端間には抵抗(R21)が連結されてお
り、前記ダイオード(D11),(D12)で出力され
た中間周波数を収集する二つのキャパシター(C2
2),(C23)が直列連結されており、このキャパシ
ターの接続点には中間周波出力端(IF outpu
t)が連結されている。
【0025】であるから、一側および他側の入力端(p
ort1),(port2)から一定の位相の差異をも
っており、入力される高周波(RF)と局部発振周波数
(LO)の信号は各々二つの混合用ダイオード(D1
1),(D12)によって整流される。
【0026】このとき、前記ダイオード(D11),
(D12)によって各々符号が反対である直流電圧が生
成され、その生成された直流電源は、インダクター(L
21)、ダイオード(D11)、抵抗(R21)、ダイ
オード(D12)およびインダクター(L22)とから
成される唯一な閉回路の経路のみを通じて流れる。そし
て、前記経路を流れる電流の量は、抵抗(R21)の抵
抗値と二つの混合用ダイオード(D11),(D12)
の非接地端(A),(B)に印加される局部発振周波数
信号によって生成された電圧値によって決定される。
【0027】即ち、混合器の動作特性を決定する二つの
混合用ダイオードのバイアス電流は、如何なる場合にも
同一の値になるので、局部発振周波数信号の強さと抵抗
(R21)の抵抗値を調節することによって、前記経路
上に流れる電流の量が決定される。
【0028】したがって、本発明は、混合器のダイオー
ド直流動作点を調節するための外部の電源や中間周波数
帯域インダクター等を使用せずに、最適化されたダイオ
ードの直流動作点を得ることができ、付随的に製作、設
計の誤謬による平衡混合器の性能の低下を自動的に補正
する機能をもっている。また、混合器の集積回路具現時
に現実的に実現性が不適合な問題点である中間周波チョ
ークインダクターやバイパスキャパシターを使用しない
ので、集積回路化に有利で混合器の大規模的な需要分野
である移動通信や直接衛星放送システムの受信回路で広
範囲に応用されることができる。
【0029】前記図2は本発明の能動バイアス回路を適
用した超高周波集積回路ハイブリッド式平衡混合器を示
しているものである。
【0030】前記図2の混合器は高周波信号(RF i
nput)と局部発振信号(LOinput)を受け入
れて電力の分配および位相を調節する超高周波集積回路
ハイブリッド(MIC hybrid)(10)、入力
された信号の中間周波数信号を発生させるダイオード
(D11),(D12)、前記ダイオードの直流動作接
地点(DC ground)を維持するための超高周波
低域通過濾波器(11),(12)、前記ダイオードの
超高周波の接地点(RF ground)設定用四分波
長伝送線路(13),(14)、本発明を利用したダイ
オード直流動作点設定用負荷可変抵抗(R21)、中間
周波数信号収集用バイパスキャパシター(C22),
(C12)とから構成されている。
【0031】このような本発明の平衡混合器は勿論二つ
の混合用ダイオード(D11),(D12)の後端に連
結されるバイアス回路が除去されているので、その構造
を簡単化した集積回路を具現することができ、勿論抵抗
(R21)および二つの混合用ダイオード(D11),
(D12)によって直流動作点が自動的に調節されるの
で、特性が大幅的に向上される。
【0032】図3は本発明のバイアス回路を適用した直
四角形の導波管式の平衡混合器を示しているものであ
る。
【0033】前記図3の混合器は高周波信号(RF s
ignal)と局部発振信号(LOsignal)を受
け入れて電力の分配および位相を調節する直四角形の導
波管のハイブリッド(15)、二つの空間(15a),
(15b)に入力された信号の中間周波数信号(IF
signal)を発生させるダイオード(D11),
(D12)と前記ダイオードの装着部位に漏泄される高
周波信号を遮断するための高周波チョーク(16),
(17)と、前記ダイオード(D11),(D12)に
直流バイアスを設定する負荷抵抗(R21)、前記中間
周波数信号収集用バイパスキャパシター(C22),
(C23)とから構成されている。
【0034】前記図6は本発明のバイアス方式を直四角
形の導波管のハイブリッド平衡混合器に適用した例示回
路の断面図であって、前記図4に比べて導波管の機械的
な構造が中間周波バイパスキャパシターを使用しないの
で、簡単であり、上述のように自動的に調整された平衡
されたダイオード直流動作点をもっている。
【0035】
【発明の効果】したがって、本発明のバイアス回路によ
っては抵抗(R21)によって共通連結された二つの混
合用ダイオード(D11),(D12)で外部の電源や
インダクター等を使用せずに直流動作点が自動的に調節
されながら最適化された混合用ダイオードの直流動作点
を得ることができ、付随的には動作や設計の語謬による
性能の低下を保障するのは勿論のこと、その部品数も小
量の部品となりながら、またその構造も簡単化して集積
回路化に有利で、移動通信や直接衛星放送システムの受
信回路に応用することができることを知ることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による平衡混合器の等価回路図。
【図2】本発明の等価回路を適用した超高周波集積回路
のハイブリッド式の平衡混合器の構成図。
【図3】本発明の等価回路を適用した直四角形の導波管
式の平衡混合器の構成図。
【図4】従来の直四角形の導波管式の平衡混合器の概略
図。
【図5】従来の超高周波集積回路のハイブリッド式の平
衡混合器の構成図。
【図6】前記図5の非線形混合部分の等価回路図。
【符号の説明】
L21,L22 インダクター D11,D12 混合用ダイオード C21〜C24 キャパシター R21 抵抗

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 相互に一定の位相差を有する高周波(R
    F)と局部発振周波数(LO)信号を各々入力する二つ
    の入力端と、 前記二つの入力信号を受けて各信号の電力を分配すると
    同時に位相を調節する手段と、 極性が異なる直流電源を発生する二つのダイオードを具
    備して前記位相調節手段で提供された信号に含有された
    中間周波数信号を発生する手段と、 前記中間周波数信号を収集すると同時にその収集された
    信号を出力する収集手段と、 前記直流電源の単一閉回路経路を形成するために前記中
    間周波数信号発生手段と前記収集手段との間に負荷用抵
    抗手段を具備して、前記直流電源の単一閉回路経路は順
    次的に高周波の入力端、位相調節手段、一つの直流電源
    を発生する発生用ダイオード、 前記抵抗手段、他の一つのダイオード、前記位相調節手
    段および、 前記局部発振周波数信号の入力端とから形成される平衡
    混合器の類似能動バイアス回路。
  2. 【請求項2】 前記中間周波数信号発生手段の直流動作
    接地点を維持するための手段を付加したことを特徴とす
    る請求項1に記載の平衡混合器の類似能動バイアス回
    路。
  3. 【請求項3】 前記中間周波数発生手段から発生された
    一部の中間周波数信号をバイパスさせる手段を付加した
    ことを特徴とする請求項1に記載の平衡混合器の類似能
    動バイアス回路。
  4. 【請求項4】 前記位相調節手段は超高周波集積回路ハ
    イブリッドであることを特徴とする請求項1に記載の平
    衡混合器の類似能動バイアス回路。
JP3344852A 1990-12-26 1991-12-26 平衡混合器の類似能動バイアス回路 Pending JPH0645835A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019900021804A KR950007835B1 (ko) 1990-12-26 1990-12-26 평형 혼합기(balanced mixer)의 유사능동 바이어스회로(quasi active bias circuit)
KR90-21804 1990-12-26

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0645835A true JPH0645835A (ja) 1994-02-18

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KR (1) KR950007835B1 (ja)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS54136213A (en) * 1978-04-14 1979-10-23 Toshiba Corp Balanced mixer

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS54136213A (en) * 1978-04-14 1979-10-23 Toshiba Corp Balanced mixer

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KR950007835B1 (ko) 1995-07-20
KR920013880A (ko) 1992-07-29

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Date Code Title Description
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Effective date: 19941011