JPH07122913A - Reverse phase distribution circuit - Google Patents

Reverse phase distribution circuit

Info

Publication number
JPH07122913A
JPH07122913A JP26621893A JP26621893A JPH07122913A JP H07122913 A JPH07122913 A JP H07122913A JP 26621893 A JP26621893 A JP 26621893A JP 26621893 A JP26621893 A JP 26621893A JP H07122913 A JPH07122913 A JP H07122913A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
circuit
distribution circuit
conductors
phase distribution
conductor pattern
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP26621893A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shinji Hara
信二 原
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.)
Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sharp Corp filed Critical Sharp Corp
Priority to JP26621893A priority Critical patent/JPH07122913A/en
Publication of JPH07122913A publication Critical patent/JPH07122913A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Microwave Amplifiers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 X帯程度以下のマイクロ波帯において小型な
スロット線路による逆相分配型回路を提供する。 【構成】 導体7,8および共通導体9によりスロット
線路10,11および12を構成する。ドレイン2とソ
ース3の位相差による逆相の2出力を導体7,8に接続
する。接地導体13および14は共通導体9に接続され
る。
(57) [Abstract] [Purpose] To provide a reverse phase distribution type circuit using a small slot line in a microwave band of about X band or less. [Structure] The conductors 7 and 8 and the common conductor 9 constitute slot lines 10, 11 and 12. Two outputs of opposite phases due to the phase difference between the drain 2 and the source 3 are connected to the conductors 7 and 8. The ground conductors 13 and 14 are connected to the common conductor 9.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、マイクロ波、特に回路
の小型化が困難な10GHz程度(X帯)以下の比較的
低い周波数で用いられる、モノリシックマイクロ波集積
回路(MMIC)に適した、スロット線路による逆相分
配回路の改良に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention is suitable for a monolithic microwave integrated circuit (MMIC) which is used at a relatively low frequency of microwaves, particularly about 10 GHz (X band) or less, which makes it difficult to miniaturize the circuit. The present invention relates to an improvement of an antiphase distribution circuit using slot lines.

【0002】[0002]

【従来の技術】逆相分配回路は、マイクロ波帯において
種々の応用範囲を有する非常に重要かつ基本的な回路で
ある。
2. Description of the Related Art A negative phase distribution circuit is a very important and basic circuit having various applications in the microwave band.

【0003】図2は、逆相分配回路の応用例の一つであ
る、平衡型ミキサのブロック図である。ポート25に加
えられた搬送波は、逆相分配回路26によって逆相に分
配され、合成回路27,28を通って2つの電界効果ト
ランジスタ(FET)29,30に加えられる。さら
に、ポート31に加えられた中間周波信号も逆相分配回
路32によって逆相に分配され、合成回路27,28に
よって、搬送波と足し合わされ、FET29,30に加
えられる。素子の出力側には、FETの非線形性により
搬送波と中間周波の和および差の周波数成分が生じ、搬
送波成分が出力端子に漏れないことが、平衡型ミキサの
特徴である。
FIG. 2 is a block diagram of a balanced mixer, which is one application example of the anti-phase distribution circuit. The carrier wave applied to the port 25 is distributed in anti-phase by the anti-phase distribution circuit 26 and is applied to the two field effect transistors (FETs) 29 and 30 through the combining circuits 27 and 28. Further, the intermediate frequency signal applied to the port 31 is also distributed in anti-phase by the anti-phase distribution circuit 32, is added to the carrier wave by the composition circuits 27 and 28, and is added to the FETs 29 and 30. The characteristic of the balanced mixer is that the output side of the element produces frequency components of the sum and difference of the carrier wave and the intermediate frequency due to the non-linearity of the FET, and the carrier wave component does not leak to the output terminal.

【0004】この動作のためには、逆相分配回路におけ
る正確な逆相分配特性が重要となる。数十MHz程度ま
での低い周波数においては、ハイブリッドコイルを用い
ることが多いが、マイクロ波帯においては、そのような
ハイブリッドコイルを用いることはできず、かつICの
構成にも適していない。また、IC化に適した差動増幅
器も、マイクロ波帯においては、能動素子の浮遊容量等
による位相回転の影響によって、その分配特性が正確に
逆相とはならない。
For this operation, accurate anti-phase distribution characteristics in the anti-phase distribution circuit are important. Hybrid coils are often used at frequencies as low as several tens of MHz, but in the microwave band, such hybrid coils cannot be used and are not suitable for IC construction. Also, in the microwave amplifier, the distribution characteristic of the differential amplifier suitable for IC is not exactly opposite phase in the microwave band due to the influence of the phase rotation due to the stray capacitance of the active element.

【0005】したがって、マイクロ波帯においては、図
3に示すようなマイクロストリップ線路を用いた逆相分
配回路がよく用いられる。この回路はラットレース型と
呼ばれるもので、1/4波長線路と3/4波長線路によ
って生成される。ポート40に入力を与えると、ポート
41,42から位相が180°異なった出力が得られ
る。
Therefore, in the microwave band, an antiphase distribution circuit using a microstrip line as shown in FIG. 3 is often used. This circuit is called a rat race type and is generated by a quarter wavelength line and a quarter wavelength line. When an input is given to the port 40, outputs whose phases are different by 180 ° are obtained from the ports 41 and 42.

【0006】図4はスロット線路を用いた逆相分配回路
の一例の平面図である。導体45および46は対向して
配置され、導体47は導体45および46に対向して配
置され、それぞれの導体の間隙部で、スロット線路5
0,51,52を構成している。スロット線路50に入
力を与えると、スロット線路51,52から位相が18
0°異なった出力が得られる。この回路はスロット線路
の直列T分岐を用いるため、正確に180°の分配がで
き、かつ広帯域であるという特徴があり、本回路を用い
た種々の平衡型回路が提案されている。
FIG. 4 is a plan view of an example of an antiphase distribution circuit using a slot line. The conductors 45 and 46 are arranged to face each other, the conductor 47 is arranged to face the conductors 45 and 46, and the slot line 5 is arranged in the gap between the conductors.
0, 51, 52 are configured. When the input is applied to the slot line 50, the phase is changed from the slot lines 51 and 52 to 18
Outputs different by 0 ° are obtained. Since this circuit uses a series T-branch of a slot line, it can be accurately distributed by 180 ° and has a wide band, and various balanced circuits using this circuit have been proposed.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】図3に示した回路は、
簡単に構成できるためよく用いられるが、1/4波長線
路を用いるため、動作帯域が限られており、また、回路
のサイズが大きく、特に波長の長いX帯以下ではその占
有面積が大きく、MMICへの適用は事実上できなかっ
た。
The circuit shown in FIG.
It is often used because it can be easily configured. However, since it uses a quarter-wave line, it has a limited operating band, and has a large circuit size. It was virtually impossible to apply.

【0008】また、図4の回路においては、以下の理由
により、X帯以下では小型化が実現できなかった。実際
の回路においては、周辺に他の回路があり、また、他の
回路との接続を考慮した場合、いわゆる接地導体で回路
が囲まれている必要がある。スロット線路においては、
スロット部に電界が集中し、スロット部から十分離れた
場所には電界が生じないため、20GHz程度以上の周
波数が非常に高い場合には、外部回路の接地面との接続
箇所までの導体幅は狭くてよいが、10GHz程度以下
においては、非常に広くする必要がある。
Further, in the circuit of FIG. 4, downsizing cannot be realized in the X band and below for the following reasons. In an actual circuit, there are other circuits in the periphery, and in consideration of connection with other circuits, the circuit needs to be surrounded by a so-called ground conductor. In the slot line,
Since the electric field is concentrated in the slot part and no electric field is generated in a place far away from the slot part, when the frequency of about 20 GHz or higher is very high, the conductor width to the connection point with the ground plane of the external circuit is It may be narrow, but it needs to be extremely wide at about 10 GHz or less.

【0009】図5は接地導体幅Sをどの程度にする必要
があるかを実験的に検討するための試作パタンの一例で
ある。導体63,60,64および64,61,65で
それぞれ第1,第2のコプレナ線路を形成しており、エ
アブリッジ70,71がそれぞれ接地導体63と64、
64と65を共通電位とし、コプレナ線路としての動作
を保証している。また、導体64と66でスロット線路
62を形成している。さらに、導体67,68は、それ
ぞれコプレナ線路の接地導体63,65とスロット線路
を形成する導体66とを接続している。第1のコプレナ
線路から入力された信号は、モード変換部72を介し
て、スロット線路を通過し、さらに、モード変換部73
を介して第2のコプレナ線路から出力される。導体6
7,68が存在しない場合は、モード変換はほぼ完全に
行なわれ、信号はほぼ減衰することなく伝送される。し
かしながら、接地導体で周辺を囲むための導体67,6
8が存在すると、信号の減衰がおきる。モード変換部7
2(73)から接続導体67(68)までの距離Sと伝
送損失の関係について実験を行なった。
FIG. 5 shows an example of a prototype pattern for experimentally examining how much the ground conductor width S should be made. The conductors 63, 60, 64 and 64, 61, 65 form the first and second coplanar lines, respectively, and the air bridges 70, 71 are ground conductors 63 and 64, respectively.
The common potential is used for 64 and 65 to ensure the operation as a coplanar line. The conductors 64 and 66 form the slot line 62. Further, the conductors 67 and 68 respectively connect the ground conductors 63 and 65 of the coplanar line and the conductor 66 forming the slot line. The signal input from the first coplanar line passes through the slot line via the mode conversion unit 72, and further, the mode conversion unit 73
Is output from the second coplanar line via. Conductor 6
In the absence of 7,68, the mode conversion is almost complete and the signal is transmitted with almost no attenuation. However, conductors 67, 6 for surrounding the periphery with a ground conductor
When 8 is present, the signal is attenuated. Mode converter 7
An experiment was conducted on the relationship between the transmission loss and the distance S from 2 (73) to the connecting conductor 67 (68).

【0010】図6はその測定結果である。同図に示すよ
うに、たとえば分配回路挿入による挿入損3dB以下を
条件とする場合、Sは、3GHz,10GhZ,20G
Hzにおいて、それぞれ、0.8mm,0.5mm,
0.3mm以上なくてはならない。したがって、周波数
の低い領域においては、Sを十分広く取る必要があり、
小型化ができないという欠点があった。
FIG. 6 shows the measurement result. As shown in the figure, when the insertion loss due to the insertion of the distribution circuit is 3 dB or less, S is 3 GHz, 10 GhZ, 20 G.
In Hz, 0.8 mm, 0.5 mm,
It must be 0.3 mm or more. Therefore, it is necessary to take S sufficiently wide in the low frequency region.
It had the drawback that it could not be miniaturized.

【0011】本発明の目的は以上の問題点を解決し、X
帯程度以下の比較的低いマイクロ波帯において、小型な
スロット線路による逆相分配回路を提供することにあ
る。
The object of the present invention is to solve the above problems, and
An object of the present invention is to provide an antiphase distribution circuit using a small slot line in a relatively low microwave band below a band.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】スロット線路の直列T分
岐回路の入力線路を構成する2導体に、集中定数素子に
よって構成される逆相分配回路の2出力接続し、各々の
回路の接地導体を互いに接続する。
Means for Solving the Problems Two outputs forming an input line of a series T-branch circuit of a slot line are connected to two outputs of an anti-phase distribution circuit composed of lumped constant elements, and a ground conductor of each circuit is connected. Connect to each other.

【0013】[0013]

【作用】本発明によれば、スロット線路の接地導体幅を
小さくしたことによる挿入損を、集中定数素子によって
構成される逆相分配回路の出力により補償し、後者によ
る逆相分配特性の劣化分を、平衡線路であるスロット線
路によって構成される逆相分配回路によって抑制するこ
とができる。
According to the present invention, the insertion loss caused by reducing the width of the ground conductor of the slot line is compensated by the output of the anti-phase distribution circuit formed by the lumped element, and the deterioration amount of the anti-phase distribution characteristic by the latter is compensated. Can be suppressed by the anti-phase distribution circuit configured by the slot line that is the balanced line.

【0014】[0014]

【実施例】図1(a)は、本発明の一実施例の平面図で
ある。図1(b)は図1(a)の等価回路図である。F
ETのドレインとソース間の位相差を用いた準逆相分配
回路の2出力を、それぞれ、スロット線路の2導体に接
続し、さらに、スロット線路を逆相T分岐させ出力して
いる。互いに対向して配置された2個の導体7,8と、
これに対向して接地して配置された共通導体9によって
構成されている、導体7と8との間,導体7および8と
共通導体9との間のスロットによりスロット線路10,
11,12が形成されている。逆相分配回路は、FET
のドレインおよびソース間の位相差を利用している。ド
レイン2を導体7に接続し、ソース3は導体8に接続さ
れている。ゲート1は後述の端子15に接続され、ドレ
イン2およびソース3は、抵抗5および6を介して、そ
れぞれ、接地導体13および14に接続され、接地導体
13および14は接続導体21および22を経由して共
通導体9に接続されている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT FIG. 1A is a plan view of an embodiment of the present invention. FIG. 1B is an equivalent circuit diagram of FIG. F
The two outputs of the quasi-opposite phase distribution circuit using the phase difference between the drain and the source of ET are connected to the two conductors of the slot line, respectively, and the slot line is output with the antiphase T branch. Two conductors 7 and 8 arranged to face each other,
The slot line 10 is formed by the slots between the conductors 7 and 8 and between the conductors 7 and 8 and the common conductor 9 that are formed by the common conductor 9 that is arranged to face this and is grounded.
11 and 12 are formed. The negative phase distribution circuit is FET
It utilizes the phase difference between the drain and the source. The drain 2 is connected to the conductor 7, and the source 3 is connected to the conductor 8. The gate 1 is connected to a terminal 15 described later, the drain 2 and the source 3 are connected to ground conductors 13 and 14 via resistors 5 and 6, respectively, and the ground conductors 13 and 14 are connected to connection conductors 21 and 22. And is connected to the common conductor 9.

【0015】15,16,17はコプレナ線路で形成さ
れた入出力端子であり、18,19,20はエアブリッ
ジである。
Reference numerals 15, 16 and 17 are input / output terminals formed by coplanar lines, and reference numerals 18, 19 and 20 are air bridges.

【0016】簡単のため、端子16の出力は、接地導体
13とドレイン2間の出力が伝送してきた波(振幅a)
とスロット線路の逆相分配による波(振幅b)、すなわ
ちスロット線路11からの波の合成で表されるとし、端
子17での位相を基準位相とすると、端子16での電圧
Vは次の式で表される。
For simplicity, the output of the terminal 16 is the wave (amplitude a) transmitted by the output between the ground conductor 13 and the drain 2.
And a wave (amplitude b) by the reverse phase distribution of the slot line, that is, a combination of waves from the slot line 11, and assuming that the phase at the terminal 17 is the reference phase, the voltage V at the terminal 16 is expressed by the following equation. It is represented by.

【0017】[0017]

【数1】 [Equation 1]

【0018】ここで、Δθは、準逆相分配回路であるた
め生じる180°からのずれを示す。
Here, Δθ indicates a deviation from 180 ° that occurs because it is a quasi-opposite phase distribution circuit.

【0019】(1)式より出力Vは、From the equation (1), the output V is

【0020】[0020]

【数2】 [Equation 2]

【0021】ここで、Here,

【0022】[0022]

【数3】 [Equation 3]

【0023】であり、φは、逆相分配特性からのずれを
示す。簡単な例として、以下の3通りの場合に関して逆
相分配特性からのずれを計算してみる。
Is the deviation from the reverse phase distribution characteristic. As a simple example, the deviation from the anti-phase distribution characteristic will be calculated for the following three cases.

【0024】(1) a=0のとき、すなわち、これは
図4の従来例に示したように、外部回路との接続を考慮
せず、接続導体21,22がない場合に相当するが、こ
の場合は、 A=b φ=0 となり、スロット線路だけで理想の逆相分配回路とな
る。
(1) When a = 0, that is, when the connection conductors 21 and 22 are not provided without considering the connection with the external circuit as shown in the conventional example of FIG. 4, In this case, A = b.phi. = 0, and an ideal anti-phase distribution circuit is formed only by the slot line.

【0025】(2) Δθ=0の場合、これは準逆相分
配回路が理想的な分配回路である場合に相当し、 A=a+b φ=0 となり、Aはaとbの和となる。
(2) When Δθ = 0, this corresponds to the case where the quasi-antiphase distribution circuit is an ideal distribution circuit, A = a + b φ = 0, and A is the sum of a and b.

【0026】(3) 上述の理想的でない場合、たとえ
ば、a=b、すなわち、それぞれの経路からの波の強度
が等しくかつΔθが存在するとき、 φ=Δθ/2 となり、準逆相分配回路の位相誤差Δθは半減される。
aの値をbに比べてなるべく小さくなるように、パタン
を工夫することにより、より小型化が可能となる。
(3) In the non-ideal case described above, for example, when a = b, that is, when the intensities of the waves from the respective paths are equal and Δθ exists, φ = Δθ / 2, and the quasi-antiphase distribution circuit. The phase error Δθ of is reduced by half.
Further miniaturization is possible by devising the pattern so that the value of a is as small as possible compared to b.

【0027】[0027]

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、準逆相
分配回路とスロット線路を組合わせることにより、準逆
相分配回路の位相誤差を低減するとともに、従来困難で
あったX帯以下のマイクロ波の低周波でのスロット線路
の逆相分配回路の小型化が可能となる。
As described above, according to the present invention, by combining the quasi-antiphase distribution circuit and the slot line, the phase error of the quasi-antiphase distribution circuit can be reduced and the X band which has been difficult in the past. It becomes possible to miniaturize the anti-phase distribution circuit of the slot line at the low frequency of the following microwaves.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】(a)は本発明の一実施例の平面図であり、
(b)はその等価回路図である。
FIG. 1A is a plan view of an embodiment of the present invention,
(B) is the equivalent circuit diagram.

【図2】従来の平衡型ミキサのブロック図である。FIG. 2 is a block diagram of a conventional balanced mixer.

【図3】ラットレース型回路の平面図である。FIG. 3 is a plan view of a rat race type circuit.

【図4】従来のスロット線路の一例の平面図である。FIG. 4 is a plan view of an example of a conventional slot line.

【図5】スロット線路の周波数特性検討のためのパタン
図である。
FIG. 5 is a pattern diagram for examining frequency characteristics of a slot line.

【図6】スロット線路の接地導体幅による特性のグラフ
である。
FIG. 6 is a graph of characteristics of a slot line according to a ground conductor width.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ゲート 2 ドレイン 3 ソース 5,6 抵抗 7,8 導体 9 共通導体 10,11,12 スロット線路 13,14 接地導体 15,16,17 端子 18,19,20 エアブリッジ 21,22 接続導体 1 gate 2 drain 3 source 5,6 resistance 7,8 conductor 9 common conductor 10,11,12 slot line 13,14 ground conductor 15,16,17 terminal 18,19,20 air bridge 21,22 connection conductor

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 第1の導体パタンと第2の導体パタンの
間隙部で入力線路を形成し、第3の共通導体パタンと該
第1の導体パタンおよび該第2の導体パタンの間隙部で
2つの出力線路を形成した、スロット線路の直列T分岐
回路と、集中定数素子によって構成される逆相分配回路
と、逆相分配回路の2出力をそれぞれ直列T分岐回路の
入力部である前記第1の導体パタンと第2の導体パタン
に接続する手段と、逆相分配回路の接地導体を直列T分
岐の前記第3の共通導体パタンに接続する手段と、を有
することを特徴とする逆相分配回路。
1. An input line is formed in a gap between a first conductor pattern and a second conductor pattern, and is formed in a gap between a third common conductor pattern, the first conductor pattern and the second conductor pattern. The slot-line series T-branch circuit forming two output lines, the anti-phase distributor circuit formed of lumped constant elements, and the two outputs of the anti-phase distributor circuit are the input parts of the series T-branch circuit, respectively. A reverse phase comprising means for connecting to the first conductor pattern and the second conductor pattern, and means for connecting the ground conductor of the negative phase distribution circuit to the third common conductor pattern of the series T branch. Distribution circuit.
JP26621893A 1993-10-25 1993-10-25 Reverse phase distribution circuit Withdrawn JPH07122913A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP26621893A JPH07122913A (en) 1993-10-25 1993-10-25 Reverse phase distribution circuit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP26621893A JPH07122913A (en) 1993-10-25 1993-10-25 Reverse phase distribution circuit

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH07122913A true JPH07122913A (en) 1995-05-12

Family

ID=17427906

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP26621893A Withdrawn JPH07122913A (en) 1993-10-25 1993-10-25 Reverse phase distribution circuit

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH07122913A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100306571B1 (en) * 1996-07-26 2001-10-19 무라타 야스타카 Dielectric line
JP2012029280A (en) * 2010-07-20 2012-02-09 Raytheon Co Wide-band balun

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100306571B1 (en) * 1996-07-26 2001-10-19 무라타 야스타카 Dielectric line
JP2012029280A (en) * 2010-07-20 2012-02-09 Raytheon Co Wide-band balun

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5039891A (en) Planar broadband FET balun
JP3022032B2 (en) Balanced mixer, 180 degree distribution circuit, and band rejection filter
JPS61276404A (en) Microwave mixer
JPS59182605A (en) Phase modulator
CN1125533C (en) Circuit for simultaneous frequency doubler and mixer
JPH04502539A (en) Single input/differential output amplifier
US4603436A (en) Microwave double balanced mixer
EP0928501B1 (en) Miniature active conversion between slotline and coplanar waveguide
JPH07321505A (en) Phase shifter
JPS60153602A (en) Converting circuit of coplanar line and slot line
Palomba et al. Broadband nonreciprocal phase shifter design technique
EP0287321B1 (en) Monolithic double balanced single sideband modulator
JP4053108B2 (en) Semiconductor integrated circuit
US7710216B2 (en) Balun circuit and integrated circuit device
US20010046849A1 (en) MMIC double-balanced mixer
US5428320A (en) Biphase modulator and method without matching elements
JPH0654851B2 (en) Synthesis circuit
JPH06188611A (en) Microwave signal distributing circuit
JPS61179606A (en) Nonlinear compensation circuit
JP2873123B2 (en) Microwave frequency multiplier
JPS60172864A (en) High frequency signal switch circuit
JPH0346561Y2 (en)
JPS61172401A (en) Semiconductor phase shifter
JPH01305601A (en) Semiconductor phase shifter
JPH05251939A (en) Microwave circuit

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20001226