JPH0856121A - 周波数変換器 - Google Patents

周波数変換器

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JPH0856121A
JPH0856121A JP6210499A JP21049994A JPH0856121A JP H0856121 A JPH0856121 A JP H0856121A JP 6210499 A JP6210499 A JP 6210499A JP 21049994 A JP21049994 A JP 21049994A JP H0856121 A JPH0856121 A JP H0856121A
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JP
Japan
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frequency
mixer
circuit
resistor
unbalance
Prior art date
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Pending
Application number
JP6210499A
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English (en)
Inventor
Takeshi Tanabe
武 田辺
Hiroshi Sakuma
啓 佐久間
Yasushi Miyauchi
康司 宮内
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Advantest Corp
Original Assignee
Advantest Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、ミキサダイオード81、82の非
線形抵抗Rjを制御することで、理想的なシングルバラ
ンスミキサ状態を与えるようにして、偶数次高調波によ
る周波数成分の発生を大幅に軽減することを目的とす
る。 【構成】 ミキサダイオード81、82の非線形抵抗R
jを制御して、シングルバランスミキサ回路のアンバラ
ンスを補正するミキサダイオードバイアス制御部10を
設ける構成手段。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、周波数変換器におい
て、偶数次高調波歪みを低減した周波数変換回路に関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来の例としては、シングルバランスミ
キサで周波数変換器を構成する例がある。これについ
て、図2を参照して説明する。構成は、入力端100
と、バラン(balun)70と、ミキサダイオード81、
82と、カプラ(Coupler)90と、発振器95と、出
力端200とで回路を構成している。
【0003】入力端100は、被変換周波数信号であ
り、シングルバランスミキサの一方の周波数finputを
供給する。発振器95は、固定発振器あるいは可変発振
器であり、シングルバランスミキサの他方の周波数fos
cを供給する。
【0004】カプラ90は、方向性結合器であり、出力
端200へは、周波数の同調型カプラとなっている。入
力端100からの周波数finput信号は、そのまま通過
してミキサダイオード81、82の一端80に供給さ
れ、カプラ90で結合された出力側90aには出力され
ない方向性結合器である。他方、ミキサダイオード8
1、82で混合された周波数成分fmixは、カプラ90
の出力側90aに出力され、入力端100には出力され
ない方向性結合器である。また、カプラ90の出力側9
0aの構造は、特定周波数に同調した同調型カプラを形
成している為、周波数成分fmixの中で不要な周波数成
分はフィルタされた後、所望の周波数fifのみが出力端
200に出力される。
【0005】バラン70は、発振器95からの周波数信
号foscの不平衡形伝送信号を平衡形伝送信号に変換す
るトランスで、コイルでバランを形成した場合であり、
発振器95側の周波数foscと、入力端100側の被変
換周波数finput間の不要な通過干渉の防止機能の役割
もある。
【0006】出力端200は、シングルバランスミキサ
により混合された周波数成分の中で所望の周波数成分、
例えばダウンコンバートした周波数fif=fosc−finp
utの出力端である。この出力周波数fifは、一定の中間
周波数である。
【0007】ミキサダイオード81、82は、非線形抵
抗Rjを利用して両周波数信号を混合して周波数変換す
るものである。即ち、バラン70のコイル端71、72
の平衡回路による周波数foscの高周波電流と、入力端
100とグランド間の平衡回路による周波数finputの
高周波電流により混合された後、カプラ90側に供給さ
れる。ところで、ミキサダイオードの等価インピーダン
スは、接合部の非線形抵抗Rjとこれに並列に接続され
る接合容量Cjとその他の配線インピーダンスである。
ここで、非線形抵抗Rjは、個々のミキサダイオード8
1、82毎に異なっている。また、バラン70側も完全
な平衡トランスを形成できない場合があり、しかもこれ
らは周波数の依存性があって、これらのアンバランス要
素により、偶数次の高周波電流のアンバランスが生ず
る。この結果、偶数次の高調波成分が大きく発生する。
【0008】両者の周波数信号の混合で生成される周波
数成分は、逓倍波n×fosc、m×finputによる周波数
で混合される全てであるから、変換周波数fout=|n
×fosc±m×finput|である。即ち、発振器95の周
波数foscのn次高調波と、入力周波数finputのm次高
調波との和、あるいは差の周波数全てが生成されて出力
される。
【0009】上記説明のように両入力信号の高調波との
和/差の周波数全てが生成される為、特にスペクトラム
アナライザのように、広い周波数範囲の被測定周波数f
inputを測定する場合に誤信号出力となる不具合が発生
する。例えば、出力周波数fif=4GHzとし、被測定
周波数finput=1GHz信号を入力した状態で、fosc
=4GHz〜7GHzを掃引した場合、本来は、fosc
=5GHzのときにのみ、fif=fosc(5GHz)−
finput(1GHz)=4GHzの信号が出力されるの
みである。しかし、上記説明のように、被測定周波数f
inputを2逓倍した周波数により、fif=fosc(6GH
z)−finput(2×1GHz)=4GHzの信号が出
力される。この出力レベルは、基本波信号に対して例え
ば−50dB程度もある。この為、あたかも被測定周波
数finput=2GHzの信号が存在しているような不具
合現象となって現れてくる。この出力レベルの強度は、
シングルバランスミキサ回路のアンバランスに比例した
依存関係がある。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】上記説明のように、理
想的なシングルバランスミキサでは、偶数次高調波によ
る周波数成分の出力は発生しないが、実際の回路では、
バラン70とミキサダイオード81、82の平衡回路で
アンバランスがある為に、偶数逓倍波×fosc、あるい
は、偶数逓倍波×finputによる周波数で混合されて不
要な信号を出力するという難点があり、実用上の不便が
あった。
【0011】そこで、本発明が解決しようとする課題
は、ミキサダイオード81、82の非線形抵抗Rjを制
御することで、理想的なシングルバランスミキサ状態に
近づける様にすることにより、偶数次高調波による周波
数成分の発生を大幅に軽減することを目的とする。
【0012】
【課題を解決する為の手段】上記課題を解決するため
に、本発明の構成では、ミキサダイオード81、82の
非線形抵抗Rjを制御して、シングルバランスミキサ回
路のアンバランスを補正するミキサダイオードバイアス
制御部10を設ける構成手段にする。これにより、シン
グルバランスミキサ回路の、偶数次高調波の周波数成分
のアンバランスを補正する手段としている。
【0013】また、上記構成に、シングルバランスミキ
サ回路50に供給する一方の発振器95の発振周波数f
oscに対応して、シングルバランスミキサ回路のアンバ
ランスを補正する補正メモリ15と制御部14を追加し
た構成手段がある。これにより、単位周波数毎に、ミキ
サダイオード81、82の非線形抵抗Rjを制御して、
シングルバランスミキサ回路の周波数依存するアンバラ
ンス要因を含めて補正する手段としている。
【0014】また、上記構成に、環境温度センサ22を
設けて、この環境温度に対応して、シングルバランスミ
キサ回路のアンバランスを補正する手段を追加した構成
手段がある。これにより、温度変化によって起こるミキ
サダイオード81、82のアンバランスを補正する手段
としている。
【0015】
【作用】補正メモリ15は、単位周波数毎に、ミキサ回
路のアンバランスを補正するパラメータ値を有する役割
をもつ。制御部14は、発振器95での発振周波数fos
cに対応するランプ信号21を受けて、これに対応した
補正を制御する作用がある。DA変換器12は、±アナ
ログ電圧信号を、抵抗16を介してミキサダイオード8
1、82に供給することで、ミキサダイオード81、8
2の非線形抵抗Rjを制御してバランスさせる作用があ
り、偶数次高調波による周波数成分の発生を軽減する作
用がある。ミキサダイオードバイアス制御部10は、単
位周波数毎に、ミキサダイオード81、82の非線形抵
抗Rjを制御して、シングルバランスミキサ回路のアン
バランスを補正する機能をもつ。これにより、偶数次高
調波の周波数成分の発生を大幅に軽減する作用が得られ
る。
【0016】
【実施例】本発明の実施例は、ミキサダイオード81、
82の非線形抵抗Rjを制御して、シングルバランスミ
キサのアンバランスを補正する場合の例である。これに
ついて、図1を参照して説明する。構成は、入力端10
0と、バラン70と、ミキサダイオード81、82と、
カプラ90と、発振器95と、出力端200と、ミキサ
ダイオードバイアス制御部10と、コンデンサ18とで
回路を構成している。この構成でミキサダイオードバイ
アス制御部10とコンデンサ18以外は、従来説明と同
様である。
【0017】コンデンサ18は、ミキサダイオード8
1、82へ直流バイアスを印加の為に、直流成分をカッ
トする為のコンデンサである。ミキサダイオードバイア
ス制御部10は、DA変換器12と、制御部14と、補
正メモリ15と、抵抗16とで構成している。補正メモ
リ15は、入力周波数finput側のバランスが最良とな
る状態にする為に、ミキサダイオード81、82へのバ
イアスする為の補正パラメータ値が予め格納してある。
このパラメータ値は、発振器95で掃引する単位周波数
毎に補正値を有している。
【0018】制御部14は、発振器95での発振周波数
foscに対応するランプ信号21を受けて、これに対応
した補正値を補正メモリ15から読みだして、DA変換
器12に供給する。DA変換器12は、制御部14から
の補正データを受けて、±アナログ電圧信号に変換した
後、抵抗16に供給する。抵抗16は、ダイオード8
1、82の何れかを順方向/逆方向にバイアスする為の
バイアス電流を供給するものであり、また、高周波回路
に影響を与えないようにする為に高い抵抗値を与えてお
く。このように構成することで、単位周波数毎に、ミキ
サダイオード81、82の非線形抵抗Rjを制御して、
シングルバランスミキサ回路のアンバランスを補正でき
る。この結果、偶数次高調波の周波数成分の発生を大幅
に軽減でき、出力端200側には、これにより混合され
て出力される不要な周波数成分のレベルを大幅に軽減で
きる。
【0019】上記実施例の説明では、補正メモリ15を
設けて、発振器95で発振掃引する単位周波数毎に細か
く補正する手段としていたが、単一の補正値のみでも良
い場合、あるいは使用する周波数範囲が狭い場合は、補
正メモリ15を削除しても良く、同様にして実施でき
る。
【0020】また、上記実施例に、環境温度センサ22
を設けて、制御部14に供給して、これに対応する温度
補正パラメータを補正メモリ15に設けて、所望の温度
変化によっても、最良のシングルバランスミキサ回路の
バランス状態に補正する手段を設けた構成としても良
く、同様にして実施できる。
【0021】上記実施例の回路で、バラン70をコイル
で形成した場合で説明したが、コイル又は、マイクロス
トリップラインのスロット線路を使用したスロットライ
ン変換回路(Slotline transition)と、ミキサダイオ
ード81、82によりシングルバランスミキサ回路を構
成しても良く、同様にして実施できる。
【0022】
【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、下記に記載されるような効果を奏する。ミ
キサダイオードバイアス制御部10は、単位周波数毎
に、ミキサダイオード81、82の非線形抵抗Rjを制
御して、シングルバランスミキサ回路のアンバランスを
補正できる効果が得られる。この結果、偶数次高調波の
周波数成分の発生を大幅に軽減できる利点が得られ、出
力端200側には、この高調波との混合によって発生す
る不要な周波数成分を大幅に軽減できる。ミキサダイオ
ード81、82部品ばらつきや、バラン70の平衡状態
のずれがあっても補正が可能となり、より一層、良好な
シングルバランスミキサ回路を実現できる。
【0023】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の、ミキサダイオード81、82の非線
形抵抗Rjを制御して、シングルバランスミキサのアン
バランスを補正した周波数変換器の回路構成図である。
【図2】従来の、シングルバランスミキサの周波数変換
器の構成例である。
【符号の説明】
10 ミキサダイオードバイアス制御部 12 DA変換器 14 制御部 15 補正メモリ 16 抵抗 18 コンデンサ 21 ランプ信号 22 環境温度センサ 50 シングルバランスミキサ回路 70 バラン(balun) 71、72 コイル端 80 一端 81、82 ダイオード 90 カプラ(Coupler) 90a 出力側 95 発振器 100 入力端 200 出力端 finput、fosc、fif 周波数

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 バラン(70)と、ミキサダイオード
    (81、82)と、カプラ(90)を有して、シングル
    バランスミキサ回路を構成する周波数変換器において、 ミキサダイオード(81、82)の非線形抵抗(Rj)
    を制御して、シングルバランスミキサ回路のアンバラン
    スを補正するミキサダイオードバイアス制御部(10)
    を設け、 以上を具備していることを特徴とした周波数変換器。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の構成手段に加えて、 シングルバランスミキサ回路(50)に供給する一方の
    発振器(95)の発振周波数(fosc)に対応して、シ
    ングルバランスミキサ回路のアンバランスを補正する補
    正メモリ(15)と制御部(14)を設け、 以上を具備していることを特徴とした周波数変換器。
  3. 【請求項3】 請求項1あるいは、請求項2記載の構成
    手段に加えて、 環境温度センサ(22)を設けて、この環境温度に対応
    して、シングルバランスミキサ回路のアンバランスを補
    正する手段を設け、 以上を具備していることを特徴とした周波数変換器。
JP6210499A 1994-08-10 1994-08-10 周波数変換器 Pending JPH0856121A (ja)

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JP6210499A JPH0856121A (ja) 1994-08-10 1994-08-10 周波数変換器

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JP6210499A JPH0856121A (ja) 1994-08-10 1994-08-10 周波数変換器

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JPH0856121A true JPH0856121A (ja) 1996-02-27

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ID=16590380

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JP6210499A Pending JPH0856121A (ja) 1994-08-10 1994-08-10 周波数変換器

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JP (1) JPH0856121A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0951138A1 (en) * 1998-04-17 1999-10-20 Nokia Mobile Phones Ltd. Method for attenuating spurious signals and receiver
CN115733445A (zh) * 2022-09-30 2023-03-03 中国电子科技集团公司第五十五研究所 一种宽带高频低倍频损耗、高谐波抑制二倍频器芯片

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0951138A1 (en) * 1998-04-17 1999-10-20 Nokia Mobile Phones Ltd. Method for attenuating spurious signals and receiver
CN115733445A (zh) * 2022-09-30 2023-03-03 中国电子科技集团公司第五十五研究所 一种宽带高频低倍频损耗、高谐波抑制二倍频器芯片

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Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20030401