JPH0720018B2 - マイクロ波ミクサ - Google Patents

マイクロ波ミクサ

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JPH0720018B2
JPH0720018B2 JP61122051A JP12205186A JPH0720018B2 JP H0720018 B2 JPH0720018 B2 JP H0720018B2 JP 61122051 A JP61122051 A JP 61122051A JP 12205186 A JP12205186 A JP 12205186A JP H0720018 B2 JPH0720018 B2 JP H0720018B2
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inductor
gate
constant
terminal
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エム．パビオ，ジユニア アンソニー
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テキサス インスツルメンツ インコ−ポレイテツド
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はモノリシツク電子回路、更に具体的に云えば分
布クミサに関する。
従来の技術及び問題点 従来、ミクサの技術には、シングルエンド形二重平衡リ
ングまでの範囲のいろいろな形の構成で使われる単一又
は二重ゲート電界効果トランジスタ（FET）が用いられ
ている。然し、どの技術も広帯域性能を達成したものは
なく、この中には、外部バラン回路及び多重装置を用い
た回路が含まれる。バラン回路を使うと、全ての中で最
もよい性能が得られるが、バラン回路はモノリシツク回
路製造方法を用いて実現することが出来ない。
単一又は二重ゲートFET混合器の性能を制限する様な他
の回路の拘束もある。単一ゲート装置を用いた場合、バ
ラン回路を使つても、動作に必要な局部発振器（以下LO
と略す）エネルギを注入することが困難である。どんな
FETでも、そのゲート及びドレインで起る大幅なインピ
ーダンスの変動の為、広帯域の性能を達成するのは困難
である。LOの注入の問題は、二重ゲートFETによつて解
決されるが、インピーダンス整合及び安定性の問題は依
然として残つている。
問題点を解決する為の手段及び作用 従つて、本発明の目的は、広帯域性能を持つモノリシツ
クミクサを提供することである。
本発明の別の目的は、動作が安定なモノリシツクミクサ
を提供することである。
本発明の別の目的は、改善されたインピーダンス整合特
性を持つモノリシツクミクサを提供することである。
簡単に云うと、本発明は帯域幅並びにインピーダンス整
合の問題を軽減する為に進行波構造を用いたモノリシツ
ク分布ミクサを提供する。進行波構造が、共通の基板に
形成された二重ゲート形態動素子に接続された集中定数
伝送線路を含む。分布増幅器はFETのドレイン側に伝送
線路構造を必要とするが、入力伝送線路を正しい設計す
ることにより、進行波ミクサではこの条件が除かれる。
周波数の関数としての移相が伝送線路の対応する各々の
部分で同じであれば、各々の能動装置に於けるf1及びf2
の間の位相差が等しい。この為、各々のドレインに発生
されるIFエネルギが同相であり、簡単なインピーダンス
整合回路を用いて加算することが出来る。
モノリシツク分布波ミクサを用いると、非常に大きな帯
域幅にわたる動作が可能になる。この為、例えば位相追
跡RF変換器及び広帯域アツプコンバータの様に、EWシス
テムに対する種々の受信機機能が１つのチツプの上で可
能になる。
本発明のその他の目的並びに特徴は、以下図面について
詳しく説明する所から、更に容易に理解されよう。
実施例 次に第１図について説明すると、モノリシツク分布ミク
サ10が、到来RF信号をLO信号と組合せてIF信号を発生す
る為に、ミクサに動作的に接続されたLO回路及びRF回路
を含んでいる。
LO回路が予め選ばれた周波数f1のLO信号を受取る為に、
LO（図に示してない）に接続される同軸ケーブル・コネ
クタ12を持つている。結合キヤパシタ14の第１の極板が
LOコネクタ12に接続され、第２の極板が、直流電源ポテ
ンシヨメータ16と集中定数伝送線路18の接続点に接続さ
れている。
集中定数伝送線路18が、各々の二重ゲートFETに対するL
O電圧の印加の時刻を遅延させる直列接続された複数個
のＴ形定数Ｋフイルタ回路20,22,24,26を持つている。
定数Ｋフイルタ回路20が誘導子28を持ち、その第１の端
子が結合キヤパシタの第２の極板と直流電源ポテンシヨ
メータ16の接続点に接続され、第２の端子が、誘導子30
の第１の端子と二重ゲートFET32の第１のゲート及びア
ース・キヤパシタ34の接続点に接続されている。誘導子
30の第２の端子が、誘導子36の第１の端子と二重ゲート
FET38の第１のゲートとアース・キヤパシタ40の接続点
に接続されている。同様に、誘導子36の第２の端子が誘
導子42の第１の端子と二重ゲートFET44の第１のゲート
とアース・キヤパシタ46の接続点に接続され、誘導子42
の第２の端子が、誘導子48の第１の端子とFET50の第１
のゲート及びアース・キヤパシタ52の接続点に接続され
ている。最後に、誘導子48の第２の端子がキヤパシタ54
に接続され、キヤパシタ54が抵抗56を介してアースに接
続されている。
RF回路は、Ｔ形定数Ｋフイルタ20′,22′,24′,26′が
二重ゲートFET32,38,40,50の第２のゲートに接続されて
いることを別とすれば、LO回路と同じ構成であり、同軸
入力端子がRF源に接続される。
二重ゲートFET32,38,44,50のソースがRC回路58,60,62,6
4を介してアースに接続され、それらのドレインがキヤ
パシタ66の第１の極板及び誘導子68の第１の端子の接続
点に共通に接続されている。誘導子68の第２の端子がア
ースされたキヤパシタ及び抵抗72の第１の端子の接続点
に接続される。抵抗72の第２の端子が直流電源に接続さ
れる。キヤパシタ66の第２の極板がアースされた可変キ
ヤパシタ74とIF同軸ケーブル出力端子76の接続点に接続
されている。
幾つかの能動装置に等価集中定数伝送線路を結合した前
述の分布構造を用いることにより、この構造のカツトオ
フ周波数に達するまで、非常に大きな帯域幅にわたつて
入力インピーダンスを一定に保つことが出来る。伝送線
路回路は、部分的には、能動装置の入力静電容量を分路
リアクタンスとして用いることによつて実現される。能
動装置が二重ゲートFETである時、同様な構造を使つ
て、その第２のゲートにエネルギを結合して、第２の広
帯域ポートを設定する。何れのポートをLO（f1）の注入
に使つてもよく、残りのポートをRF（f2）に使う。
動作について説明すると、周波数の関数としての移相
は、伝送線路18,18′の各部分20,22,24,26で同じであ
り、各々の能動装置（二重ゲートFET32,38,44,50）に於
けるLO周波数（f1）及びRF周波数（f2）の間の位相差が
等しい。この為、各々のドレインに発生されるIFエネル
ギが同相であり、例えば1/4波長整合変成器の様な簡単
なインピーダンス整合回路を用いて加算することが出来
る。
モノリシツク分布ミクサ（第１図）の集中定数の周波数
のスケール設計を構成し試験した。この回路（第１図）
はすぐれた帯域幅、変換利得及び低い入力VSWRを示し
た。計算によると、周波数応答は各々の二重ゲートFET
のカツトオフ周波数と、集中定数伝送線路（低域フイル
タに相当する）のカツトオフ（コーナー）周波数とによ
つて制限される。変換利得及びVSWRが第２図及び第３図
に示されている。
本発明の１つの実施例を説明したが、当業者には、本発
明の範囲内で、種々の変更を加えることが出来ることは
明らかであろう。
以上の説明に関連して更に下記の項を開示する。
（１） 集中インピーダンス手段と、該集中インピーダ
ンス手段に作動的に接続されていて、或る帯域幅にわた
つて入力インピーダンスを一定に保つ複数個の能動装置
とを有し、前記帯域幅が構造のカツトオフ周波数のみに
よつて制限されるマイクロ波ミクサ。
（２） 第１及び第２の集中定数インピーダンス手段
と、LO信号及びRF信号を混合して、或る帯域幅にわたつ
て略平坦な応答を持つIF信号を発生する為に、前記第１
及び第２の集中定数インピーダンス手段に作動的に接続
された複数個の能動装置とを有し、前記帯域幅が、第１
及び第２の集中定数インピーダンス手段の何れか又は複
数個の能動装置のカツトオフ周波数のみによつて制限さ
れるマイクロ波ミクサ。
（３） 第（２）項に記載したマイクロ波ミクサに於
て、前記第１及び第２の集中定数インピーダンス手段
が、複数個の能動装置に印加される電圧の時間を遅延さ
せる様に作用する複数個のＴ形定数Ｋフイルタで構成さ
れており、この為、前記第１及び第２の集中定数インピ
ーダンス手段の各々フイルタに於ける移相が同じである
様にしたマイクロ波ミクサ。
（４） 第（２）項に記載したマイクロ波ミクサに於
て、前記複数個の能動装置が二重ゲートFETであつて、
そのゲートが第１及び第２の集中定数インピーダンス手
段に作動的に接続され、この為入力周波数の間の位相差
が等しいマイクロ波ミクサ。
（５） 第（４）項に記載したマイクロ波ミクサに於
て、複数個の二重ゲートFETのドレインがIF出力に共通
に接続され、この為、各々のドレインに発生されるIFエ
ネルギが同相であつて、簡単なインピーダンス整合回路
で加算される様にしたマイクロ波ミクサ。
（６） 複数個の二重ゲートFETと、LO入力端子と、直
列接続された対応する複数個のＴ形定数Ｋフイルタとを
有し、該フイルタは、第１の誘導子が第２の誘導子と第
１の二重ゲートFETの第１のゲート及びアースされたキ
ヤパシタの接続点との接続点に接続されており、この後
に続く各々のＴ形フイルタが、その前のＴ形フイルタの
第２の誘導子を当該Ｔ形フイルタの第２の誘導子と対応
する二重ゲートFETの第１のゲート及びアースされたキ
ヤパシタの接続点との接続点に接続されており、終りの
Ｔ形フイルタの第２の誘導子がキヤパシタ、抵抗及びア
ースと直列に作動的に接続されており、前記定数Ｋフイ
ルタが二重ゲートFETに印加される電圧の時刻を遅延さ
せ、更に、RF入力端子と、最初に記載した定数Ｋフイル
タと略同一の第２の複数個のＴ形定数Ｋフイルタとを有
し、該第２の複数個のＴ形定数Ｋフイルタは二重ゲート
FETの第２のゲートに作動的に接続されており、該二重
ゲートFETのソースがRC回路を介してアースに接続され
ると共に、ドレインが共通に接続され、この為、各部分
に於ける移相が同じであり、LO及びRFの間の位相差が等
しく、各々のドレインに発生されるIFエネルギが同相で
あり、更に、共通に接続されたドレインに接続されてい
て、電源をIF出力から減結合する側路回路を有し、IF出
力を簡単をインピーダンス整合回路を用いて加算するこ
とが出来る様にしたマイクロ波ミクサ。
（７） 第（６）項に記載したマイクロ波ミクサに於
て、定数がGaAs基板内に入つているマイクロ波ミクサ。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明のモノリシツク分布ミクサの回路図、
第２図は第１図の分布混合器の変換利得を示すグラフ、
第3a図及び第3b図は第１図のモノリシツク分布ミクサの
RFポート及びLOポートに対するVSWRを夫々示すグラフで
ある。 主な符号の説明 20,22,24,26:T形定数Ｋフイルタ 32,38,44,46:二重ゲートFET

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】集中インピーダンス手段と、該集中インピ
    ーダンス手段に作動的に接続されていて、或る帯域幅に
    わたつて入力インピーダンスを一定に保つ複数個の能動
    装置とを有し、前記帯域幅が構造のカツトオフ周波数の
    みによつて制限されるマイクロ波ミクサ。
JP61122051A 1985-05-28 1986-05-27 マイクロ波ミクサ Expired - Lifetime JPH0720018B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

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US06/737,770 US4751744A (en) 1985-05-28 1985-05-28 Monolithic distributed mixer
US737770 1985-05-28

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS61276404A JPS61276404A (ja) 1986-12-06
JPH0720018B2 true JPH0720018B2 (ja) 1995-03-06

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EP (1) EP0204120B1 (ja)
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DE (1) DE3687923T2 (ja)

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