JPH0969724A - 広周波数帯域高温超電導体ミキサーアンテナ - Google Patents
広周波数帯域高温超電導体ミキサーアンテナInfo
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- JPH0969724A JPH0969724A JP7225035A JP22503595A JPH0969724A JP H0969724 A JPH0969724 A JP H0969724A JP 7225035 A JP7225035 A JP 7225035A JP 22503595 A JP22503595 A JP 22503595A JP H0969724 A JPH0969724 A JP H0969724A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
- H01Q1/12—Supports; Mounting means
- H01Q1/22—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
- H01Q1/24—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set
- H01Q1/247—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set with frequency mixer, e.g. for direct satellite reception or Doppler radar
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- H01Q1/36—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith
- H01Q1/364—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith using a particular conducting material, e.g. superconductor
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Superconductor Devices And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
- Superheterodyne Receivers (AREA)
- Input Circuits Of Receivers And Coupling Of Receivers And Audio Equipment (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 高周波領域で抵抗損失が増大する超電導体フ
ィードラインを低周波数領域で使用できるようにし、実
質的に低損失で利用し、超電導体フィードラインの持つ
高集積性を生かした高集積アレイアンテナの特性を維持
したまま、ミリ波以上の周波数で2倍以上の帯域を持つ
ミキサーとを同一構造で提供し、高機能化を可能にす
る。 【解決手段】 基板主面の同一表面上に例えば一つ又は
複数の対数周期型又は対数スパイラル型の平面構造アン
テナパターンと複数の酸化物超電導体薄膜フィードライ
ン配線パターンが形成され、かつ、その平面構造アンテ
ナパターンの中央部が酸化物超電導体薄膜からなり、そ
こに、非線形素子部分を設けていることを特徴とする。
ィードラインを低周波数領域で使用できるようにし、実
質的に低損失で利用し、超電導体フィードラインの持つ
高集積性を生かした高集積アレイアンテナの特性を維持
したまま、ミリ波以上の周波数で2倍以上の帯域を持つ
ミキサーとを同一構造で提供し、高機能化を可能にす
る。 【解決手段】 基板主面の同一表面上に例えば一つ又は
複数の対数周期型又は対数スパイラル型の平面構造アン
テナパターンと複数の酸化物超電導体薄膜フィードライ
ン配線パターンが形成され、かつ、その平面構造アンテ
ナパターンの中央部が酸化物超電導体薄膜からなり、そ
こに、非線形素子部分を設けていることを特徴とする。
Description
【0001】
【発明が属する技術分野】本発明は、液体窒素温度以下
で動作する非線形素子をアンテナの要素単位に設け2倍
以上の広帯域周波数領域において周波数変換機能(ミキ
サー)を持ったミキサーアンテナに関するものである。
で動作する非線形素子をアンテナの要素単位に設け2倍
以上の広帯域周波数領域において周波数変換機能(ミキ
サー)を持ったミキサーアンテナに関するものである。
【0002】
【従来の技術】超電導体の電子デバイスへの応用を図る
上で超電導体の低抵抗性を利用する技術は重要である。
直流抵抗は零で常伝導体と比べ低抵抗な超電導体でも、
その高周波抵抗は常伝導体と比較し必ずしも有利ではな
い。なぜなら、超電導体の高周波抵抗は周波数の2乗で
増大し常伝導体の高周波抵抗は2分の1乗でしか増大し
ないからである。高周波、特に数十GHz以上の周波数
領域では超電導体伝送線路の抵抗が大きくなり、回路上
の工夫が必要になる(ピールら(H.Piel, H.Chaloupka
and G.Muller)、超電導シンポジウム・プロシージング
(Proceeding ofthe 4th International Symposium on
Superconductivity(ISS'91), October 1991 Tokyo) p.9
25)。パッチアレイ・アンテナの例でいうと、アンテナ
要素であるパッチで受けた電磁波を信号検出部まで導く
のに、細くて長いフィードラインを用いるが、このフィ
ードライン部分の総延長は、パッチの数を多くすると、
それにつれて増大し、フィードライン部分の抵抗損失が
大きく、信号検出部での信号強度は、パッチの数を増大
しただけ増大せずアレイ状にした効果が現われない。そ
こで、アンテナで受けた信号を信号検出部まで良好な強
度で導くのに多くの提案がなされた。フィードラインの
途中に半導体増幅器を設けるか、又はフィードライン部
分を低損失な超電導体又は光ケーブルにする方法が提案
された。
上で超電導体の低抵抗性を利用する技術は重要である。
直流抵抗は零で常伝導体と比べ低抵抗な超電導体でも、
その高周波抵抗は常伝導体と比較し必ずしも有利ではな
い。なぜなら、超電導体の高周波抵抗は周波数の2乗で
増大し常伝導体の高周波抵抗は2分の1乗でしか増大し
ないからである。高周波、特に数十GHz以上の周波数
領域では超電導体伝送線路の抵抗が大きくなり、回路上
の工夫が必要になる(ピールら(H.Piel, H.Chaloupka
and G.Muller)、超電導シンポジウム・プロシージング
(Proceeding ofthe 4th International Symposium on
Superconductivity(ISS'91), October 1991 Tokyo) p.9
25)。パッチアレイ・アンテナの例でいうと、アンテナ
要素であるパッチで受けた電磁波を信号検出部まで導く
のに、細くて長いフィードラインを用いるが、このフィ
ードライン部分の総延長は、パッチの数を多くすると、
それにつれて増大し、フィードライン部分の抵抗損失が
大きく、信号検出部での信号強度は、パッチの数を増大
しただけ増大せずアレイ状にした効果が現われない。そ
こで、アンテナで受けた信号を信号検出部まで良好な強
度で導くのに多くの提案がなされた。フィードラインの
途中に半導体増幅器を設けるか、又はフィードライン部
分を低損失な超電導体又は光ケーブルにする方法が提案
された。
【0003】例えば、フィードラインの途中に8個の半
導体増幅器を設けるか(バラスブラマニアンら(A.Bala
subramaniyan, J.Heinbockel, A.Mortazawi)、マイク
ロ波シンポジュウム・ダイジェスト(1993 IEEE MTT-S
Digest)p.611)、又はフィードライン部分を超電導体
(ルイスら(L.L.Lewis et al.), アイトリプルイー・
トランザクション(IEEE Transaction on Applied Supe
rconductivity, Vol.3, No.1, March 1993)p.2844)又
は光ケーブル(バネルジーら(S.K.Banerjee et al.)
マイクロ波シンポジュウム・ダイジェスト(1993 IEEE
MTT-S Digest)p.505)にする方法が提案された。とこ
ろで、超電導体を除き半導体増幅器を数十数百とアレイ
・アンテナ中に、たくさん作り込むことは、技術的に極
めて困難とされている。また、上述したように、100
GHz近傍又はそれ以上と極めて高い周波数になると、
その抵抗は超電導体でも常電導体と同じか、又は悪くな
ることが知られており、フィードライン部分を超電導体
にする方法の利点が失われる。そこで、本発明者達は特
願平5−264945のアレイアンテナとその製造方法
において、パッチアンテナの近傍に超電導ミキサーを設
けフィードラインの大部分には中間周波数(IF)、即
ち、低周波成分のみにしフィードライン部分を超電導体
にする方法の利点が失われないようにする提案がなされ
た。通常、半導体ミキサーでは、プラス10dBm以上
の局部基準周波数(LO)電力を必要とするが、特願平
5−264945の構造で酸化物高温超電導ミキサーを
使用した場合、マイナス10dBm以下の局部基準周波
数(LO)電力しか必要とせず、必要とするLO電力を
信号高周波(RF)と同様アンテナから導入できること
を示した。特願平5−264945の実施例構造ではア
ンテナがパッチ型であるため、LOとRFの両電波をそ
のパッチアンテナで受ける場合、LOとRFの両電波周
波数は近接していなけれならなかった。その原因は、パ
ッチアンテナがその形状で決まる共振周波数近傍のみで
有効に働くアンテナだからである。LO周波数を大幅に
RF周波数からずらしたい場合、例えば、ハーモニック
ミキサー動作をさせたい場合は、ミキサーを構成する非
線形素子部分へLO周波数電力を導くために、ミキサー
を構成する主基板面上にLO用高周波線路を設ける必要
があった。アンテナとミキサーが同一主基板面上に混在
する場合、LOとRF及びIFそれぞれの高周波線路を
独立に作り込むことは極めて困難である。そこで、アン
テナがミキサーと同一主基板面上に混在しない通常の場
合でも、LO用高周波線路はRF用又はIF用のいずれ
かの一部と兼用する例が多い。このLO用高周波線路を
RF用又はIF用のいずれかの一部と兼用する場合、L
O周波数がRF周波数又はIF周波数のいずれかに近け
れば、その高周波線路を兼用する両周波数に対してパタ
ーン設計することは容易である。ところが、以下のよう
な場合には兼用することは極めて困難である。 (困難1)RFとLOがほぼ同じ周波数である基本波ミ
キサー動作で、RFがミリ波以上の高周波数の場合には
LOもミリ波以上になり線路の兼用はRF線路になる。
アンテナから非線形素子部分への線路は、表面波リーク
等により信号が減衰しないように極力短くしたい。その
結果、RF線路とLO線路とを結合するスペースをとる
ことは性能を劣化させることとなる。 (困難2)RF周波数の数分の1に相当するLO周波数
を用いるハーモニックミキサーの場合は設計のむずかし
いRF線路より、設計が比較的容易なIF線路をLO線
路と共用する。非線形素子部が単独の場合はIF周波数
とLO周波数を両方通過する線路を設ければ良いだけで
あり、比較的容易である。しかし、非線形素子部が複数
の場合は、位相条件をIFとLOの両方に考慮する必要
が生じ、非線形素子部の数が増大するとともに、限られ
たスペースで設計することがますます困難になった。
導体増幅器を設けるか(バラスブラマニアンら(A.Bala
subramaniyan, J.Heinbockel, A.Mortazawi)、マイク
ロ波シンポジュウム・ダイジェスト(1993 IEEE MTT-S
Digest)p.611)、又はフィードライン部分を超電導体
(ルイスら(L.L.Lewis et al.), アイトリプルイー・
トランザクション(IEEE Transaction on Applied Supe
rconductivity, Vol.3, No.1, March 1993)p.2844)又
は光ケーブル(バネルジーら(S.K.Banerjee et al.)
マイクロ波シンポジュウム・ダイジェスト(1993 IEEE
MTT-S Digest)p.505)にする方法が提案された。とこ
ろで、超電導体を除き半導体増幅器を数十数百とアレイ
・アンテナ中に、たくさん作り込むことは、技術的に極
めて困難とされている。また、上述したように、100
GHz近傍又はそれ以上と極めて高い周波数になると、
その抵抗は超電導体でも常電導体と同じか、又は悪くな
ることが知られており、フィードライン部分を超電導体
にする方法の利点が失われる。そこで、本発明者達は特
願平5−264945のアレイアンテナとその製造方法
において、パッチアンテナの近傍に超電導ミキサーを設
けフィードラインの大部分には中間周波数(IF)、即
ち、低周波成分のみにしフィードライン部分を超電導体
にする方法の利点が失われないようにする提案がなされ
た。通常、半導体ミキサーでは、プラス10dBm以上
の局部基準周波数(LO)電力を必要とするが、特願平
5−264945の構造で酸化物高温超電導ミキサーを
使用した場合、マイナス10dBm以下の局部基準周波
数(LO)電力しか必要とせず、必要とするLO電力を
信号高周波(RF)と同様アンテナから導入できること
を示した。特願平5−264945の実施例構造ではア
ンテナがパッチ型であるため、LOとRFの両電波をそ
のパッチアンテナで受ける場合、LOとRFの両電波周
波数は近接していなけれならなかった。その原因は、パ
ッチアンテナがその形状で決まる共振周波数近傍のみで
有効に働くアンテナだからである。LO周波数を大幅に
RF周波数からずらしたい場合、例えば、ハーモニック
ミキサー動作をさせたい場合は、ミキサーを構成する非
線形素子部分へLO周波数電力を導くために、ミキサー
を構成する主基板面上にLO用高周波線路を設ける必要
があった。アンテナとミキサーが同一主基板面上に混在
する場合、LOとRF及びIFそれぞれの高周波線路を
独立に作り込むことは極めて困難である。そこで、アン
テナがミキサーと同一主基板面上に混在しない通常の場
合でも、LO用高周波線路はRF用又はIF用のいずれ
かの一部と兼用する例が多い。このLO用高周波線路を
RF用又はIF用のいずれかの一部と兼用する場合、L
O周波数がRF周波数又はIF周波数のいずれかに近け
れば、その高周波線路を兼用する両周波数に対してパタ
ーン設計することは容易である。ところが、以下のよう
な場合には兼用することは極めて困難である。 (困難1)RFとLOがほぼ同じ周波数である基本波ミ
キサー動作で、RFがミリ波以上の高周波数の場合には
LOもミリ波以上になり線路の兼用はRF線路になる。
アンテナから非線形素子部分への線路は、表面波リーク
等により信号が減衰しないように極力短くしたい。その
結果、RF線路とLO線路とを結合するスペースをとる
ことは性能を劣化させることとなる。 (困難2)RF周波数の数分の1に相当するLO周波数
を用いるハーモニックミキサーの場合は設計のむずかし
いRF線路より、設計が比較的容易なIF線路をLO線
路と共用する。非線形素子部が単独の場合はIF周波数
とLO周波数を両方通過する線路を設ければ良いだけで
あり、比較的容易である。しかし、非線形素子部が複数
の場合は、位相条件をIFとLOの両方に考慮する必要
が生じ、非線形素子部の数が増大するとともに、限られ
たスペースで設計することがますます困難になった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】そこで、新たな解決策
を提案し、従来困難とされていた前記困難1と困難2を
同時に満足する広周波数帯域高温超電導体ミキサーアン
テナを提供する。
を提案し、従来困難とされていた前記困難1と困難2を
同時に満足する広周波数帯域高温超電導体ミキサーアン
テナを提供する。
【0005】従来技術の実施例として、フィードライン
部分を超電導体とした例(ルイスら(L.L.Lewis et a
l.), アイトリプルイー・トランザクション(IEEE Tran
saction on Applied Superconductivity, Vol.3, No.1,
March 1993)p.2844)を述べる。2インチLaAlO3
基板の上に、TlCaBaCuOからなる酸化物高温超
電導体薄膜を設け、パッチ部分とフィードライン部分を
パターニングする。基板裏面側には金(Au)をグラン
ド面として設ける。8×8の64個からなるパッチを真
空中での波長の2分の1の距離をおいて配置し、2つの
パッチから等距離のフィードライン長の所で電力合成
し、各電力合成したフィードラインを再び前記電力合成
点から等距離のフィードライン長の所で電力合成する。
これを合計6回繰り返すとすべてのパッチで受けた電力
を一つのフィードラインに集めることができる。パッチ
の寸法を1.35mm×0.9mmにすると、31GH
zでこのパッチアレイアンテナの性能は最大になった。
即ちある特定の周波数近傍で性能が最大になり、その周
波数から離れると感度がほとんど無くなる。さらに、こ
の周波数領域で性能を向上させるため、又は、さらに高
周波領域のパッチアレイアンテナを得るためには超電導
体フィードラインの持つ損失を低減しなければならな
い。即ち、ミリ波以上の基本波ミキサー動作をさせるに
は、この構造ではアンテナから非線形素子又は増幅器ま
での距離が大きすぎることに構造上の限界があった。
部分を超電導体とした例(ルイスら(L.L.Lewis et a
l.), アイトリプルイー・トランザクション(IEEE Tran
saction on Applied Superconductivity, Vol.3, No.1,
March 1993)p.2844)を述べる。2インチLaAlO3
基板の上に、TlCaBaCuOからなる酸化物高温超
電導体薄膜を設け、パッチ部分とフィードライン部分を
パターニングする。基板裏面側には金(Au)をグラン
ド面として設ける。8×8の64個からなるパッチを真
空中での波長の2分の1の距離をおいて配置し、2つの
パッチから等距離のフィードライン長の所で電力合成
し、各電力合成したフィードラインを再び前記電力合成
点から等距離のフィードライン長の所で電力合成する。
これを合計6回繰り返すとすべてのパッチで受けた電力
を一つのフィードラインに集めることができる。パッチ
の寸法を1.35mm×0.9mmにすると、31GH
zでこのパッチアレイアンテナの性能は最大になった。
即ちある特定の周波数近傍で性能が最大になり、その周
波数から離れると感度がほとんど無くなる。さらに、こ
の周波数領域で性能を向上させるため、又は、さらに高
周波領域のパッチアレイアンテナを得るためには超電導
体フィードラインの持つ損失を低減しなければならな
い。即ち、ミリ波以上の基本波ミキサー動作をさせるに
は、この構造ではアンテナから非線形素子又は増幅器ま
での距離が大きすぎることに構造上の限界があった。
【0006】さらに先行技術の実施例として、特願平5
−264945のアレイアンテナとその製造方法があ
る。パッチアンテナの近傍に超電導ミキサーを設けフィ
ードラインの大部分を中間周波数(IF)即ち低周波成
分のみにし、フィードライン部分を超電導体にする方法
の利点が失われないようにする提案がなされた。通常、
半導体ミキサーではプラス10dBm以上の局部基準周
波数(LO)電力を必要とするが、特願平5−2649
45の構造で酸化物高温超電導ミキサーを使用した場
合、マイナス10dBm以下の局部基準周波数(LO)
電力しか必要とせず、必要とするLO電力を信号高周波
(RF)と同様アンテナから導入できることを示した。
特願平5−264945の実施例構造ではアンテナがパ
ッチ型であるため、LOとRFの両電波をそのパッチア
ンテナで受ける場合、LOとRFの両電波周波数は近接
していなけれならなかった。その原因は、パッチアンテ
ナがその形状で決まる共振周波数近傍のみで有効に働く
アンテナだからである。LO周波数を大幅にRF周波数
からずらしたい場合、例えば、ハーモニックミキサー動
作をさせたい場合は、ミキサーを構成する非線形素子部
分へLO周波数電力を導くために、ミキサーを構成する
主基板面上にLO用高周波線路を設ける必要があった。
−264945のアレイアンテナとその製造方法があ
る。パッチアンテナの近傍に超電導ミキサーを設けフィ
ードラインの大部分を中間周波数(IF)即ち低周波成
分のみにし、フィードライン部分を超電導体にする方法
の利点が失われないようにする提案がなされた。通常、
半導体ミキサーではプラス10dBm以上の局部基準周
波数(LO)電力を必要とするが、特願平5−2649
45の構造で酸化物高温超電導ミキサーを使用した場
合、マイナス10dBm以下の局部基準周波数(LO)
電力しか必要とせず、必要とするLO電力を信号高周波
(RF)と同様アンテナから導入できることを示した。
特願平5−264945の実施例構造ではアンテナがパ
ッチ型であるため、LOとRFの両電波をそのパッチア
ンテナで受ける場合、LOとRFの両電波周波数は近接
していなけれならなかった。その原因は、パッチアンテ
ナがその形状で決まる共振周波数近傍のみで有効に働く
アンテナだからである。LO周波数を大幅にRF周波数
からずらしたい場合、例えば、ハーモニックミキサー動
作をさせたい場合は、ミキサーを構成する非線形素子部
分へLO周波数電力を導くために、ミキサーを構成する
主基板面上にLO用高周波線路を設ける必要があった。
【0007】本発明の目的は、高周波領域で抵抗損失が
増大する超電導体フィードラインを低周波数領域で使用
できるようにし、実質的に低損失で利用し、超電導体フ
ィードラインの持つ高集積性を生かした高集積アレイア
ンテナの特性を維持したまま、ミリ波以上の周波数で2
倍以上の帯域を持つミキサーとを同一構造で提供し、高
機能化を可能にする。
増大する超電導体フィードラインを低周波数領域で使用
できるようにし、実質的に低損失で利用し、超電導体フ
ィードラインの持つ高集積性を生かした高集積アレイア
ンテナの特性を維持したまま、ミリ波以上の周波数で2
倍以上の帯域を持つミキサーとを同一構造で提供し、高
機能化を可能にする。
【0008】本発明の他の目的は、周波数に依存しない
デバイス構造であり、従来周波数毎に設計を変えていた
場合と比べ最終コストの低減を可能にする。
デバイス構造であり、従来周波数毎に設計を変えていた
場合と比べ最終コストの低減を可能にする。
【0009】本発明の前記ならびにその他の目的及び新
規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明か
にする。
規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明か
にする。
【0010】
【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば、以
下のとおりになる。 (1)基板主面の同一表面上に、例えば一つ又は複数の
対数周期型又は対数スパイラル型の平面構造アンテナパ
ターンと複数の酸化物超電導体薄膜フィードライン配線
パターンが形成され、かつ、その平面構造アンテナパタ
ーンの中央部が酸化物超電導体薄膜からなり、そこに、
非線形素子部分を設けている広周波数帯域高温超電導体
ミキサーアンテナである。
発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば、以
下のとおりになる。 (1)基板主面の同一表面上に、例えば一つ又は複数の
対数周期型又は対数スパイラル型の平面構造アンテナパ
ターンと複数の酸化物超電導体薄膜フィードライン配線
パターンが形成され、かつ、その平面構造アンテナパタ
ーンの中央部が酸化物超電導体薄膜からなり、そこに、
非線形素子部分を設けている広周波数帯域高温超電導体
ミキサーアンテナである。
【0011】(2)前記平面構造アンテナパターンにて
受けられたRF電波とLO電波は非線形応答部分にて低
い周波数に変換され、その低い周波数の信号電磁波は酸
化物超電導薄膜フィードライン配線パターンにより伝送
される。その周波数は、基本波ミキサーの時はRF周波
数とLO周波数の差であり、N次のハモニックミキサー
の時はRF周波数とLO周波数のN倍との差である。即
ち非線形素子部分が周波数変換手段となっている
受けられたRF電波とLO電波は非線形応答部分にて低
い周波数に変換され、その低い周波数の信号電磁波は酸
化物超電導薄膜フィードライン配線パターンにより伝送
される。その周波数は、基本波ミキサーの時はRF周波
数とLO周波数の差であり、N次のハモニックミキサー
の時はRF周波数とLO周波数のN倍との差である。即
ち非線形素子部分が周波数変換手段となっている
【0012】(3)前記1個又は複数個の非線形応答部
分は極めて短い常電導領域を持つ構造にし、1個又は複
数個の超電導・常電導・超電導(SNS)接合からなる
非線形応答部分とされている。
分は極めて短い常電導領域を持つ構造にし、1個又は複
数個の超電導・常電導・超電導(SNS)接合からなる
非線形応答部分とされている。
【0013】(4)前記非線形応答部分の大きさとし
て、基板主面における信号高周波電波(RF)と局部基
準周波数電波(LO)の実効波長の4分の1より小さ
い。
て、基板主面における信号高周波電波(RF)と局部基
準周波数電波(LO)の実効波長の4分の1より小さ
い。
【0014】(5)前記基板主面の同一平面上に電流導
入端子を設け非線形素子又は非線形素子部分を電流バイ
アス制御ミキサーとして機能させる。
入端子を設け非線形素子又は非線形素子部分を電流バイ
アス制御ミキサーとして機能させる。
【0015】(6)前記超電導体薄膜配線は、酸化物超
電導体のYBaCuO化合物又はNdBaCuO化合物
からなる酸化物超電導体である。
電導体のYBaCuO化合物又はNdBaCuO化合物
からなる酸化物超電導体である。
【0016】(7)前記非線形素子又は非線形素子群を
設ける部分を除く超電導体薄膜パターンにおいて、その
一部又は全部が基板主面に接している所から順に超電導
体薄膜ついで金などの常電気伝導金属薄膜からなる多層
膜構造である。
設ける部分を除く超電導体薄膜パターンにおいて、その
一部又は全部が基板主面に接している所から順に超電導
体薄膜ついで金などの常電気伝導金属薄膜からなる多層
膜構造である。
【0017】前述の手段によれば、基板主面の同一平面
上に超電導体薄膜配線パターンからなる単位配線パター
ンが設けられ、その単位配線パターン内部に非線形素子
部分が形成されていて、その非線形素子の端子には高周
波電磁界を放出又は吸収するためのアンテナパターン部
と信号伝送路(フィードライン)パターン部が接続され
ている構造を一単位パターンとし、その一単位が一つ又
は複数個信号伝送路パターンで接続され信号検出へと導
かれている構造を有し、そのアンテナパターン部分が対
数周期型又は対数スパイラル型の平面型構造を有し、そ
のアンテナパターンにより信号高周波電波(RF)と局
部基準周波数電波(LO)をともに吸収できるため、局
部基準周波数電波(LO)用の伝送路(フィードライ
ン)パターンが基板主面の同一平面上に設けられていな
い。そのため、前記基板主面をアンテナパターン部分と
線形素子部分を除けば、信号高周波(RF)と局部基準
周波数(LO)に対する高周波線路パターンを設けなく
てよく、スペースの有効利用ばかりでなく中間周波数
(IF)用の線路と電流導入端子の設計、即ち数GHz
以下乃至直流回路の設計で良いことになる。
上に超電導体薄膜配線パターンからなる単位配線パター
ンが設けられ、その単位配線パターン内部に非線形素子
部分が形成されていて、その非線形素子の端子には高周
波電磁界を放出又は吸収するためのアンテナパターン部
と信号伝送路(フィードライン)パターン部が接続され
ている構造を一単位パターンとし、その一単位が一つ又
は複数個信号伝送路パターンで接続され信号検出へと導
かれている構造を有し、そのアンテナパターン部分が対
数周期型又は対数スパイラル型の平面型構造を有し、そ
のアンテナパターンにより信号高周波電波(RF)と局
部基準周波数電波(LO)をともに吸収できるため、局
部基準周波数電波(LO)用の伝送路(フィードライ
ン)パターンが基板主面の同一平面上に設けられていな
い。そのため、前記基板主面をアンテナパターン部分と
線形素子部分を除けば、信号高周波(RF)と局部基準
周波数(LO)に対する高周波線路パターンを設けなく
てよく、スペースの有効利用ばかりでなく中間周波数
(IF)用の線路と電流導入端子の設計、即ち数GHz
以下乃至直流回路の設計で良いことになる。
【0018】また、超電導非線形素子を用いているの
で、RF周波数の上限は数百GHzになる。また、対数
周期型又は対数スパイラル型のアンテナを用いているの
で、その上限周波数から下限周波数への全領域で極めて
広帯域に動作可能である。この型のアンテナの下限周波
数は基板主面に占める一単位アンテナパターンの許容で
きる最大寸法に依存している。上限周波数はアンテナパ
ターン部の最小パターンの寸法よりもむしろ表面波リー
クで決まる。対数周期型又は対数スパイラル型の寸法の
小さな部分に近接して非線形素子部分を設けている本発
明の構造は、その表面波リークを最小限に押さえること
ができ、数百GHzの上限動作周波数を可能にする。
で、RF周波数の上限は数百GHzになる。また、対数
周期型又は対数スパイラル型のアンテナを用いているの
で、その上限周波数から下限周波数への全領域で極めて
広帯域に動作可能である。この型のアンテナの下限周波
数は基板主面に占める一単位アンテナパターンの許容で
きる最大寸法に依存している。上限周波数はアンテナパ
ターン部の最小パターンの寸法よりもむしろ表面波リー
クで決まる。対数周期型又は対数スパイラル型の寸法の
小さな部分に近接して非線形素子部分を設けている本発
明の構造は、その表面波リークを最小限に押さえること
ができ、数百GHzの上限動作周波数を可能にする。
【0019】また、本発明の広周波数帯域高温超電導体
ミキサーアンテナは、LOを電波として空気中乃至は真
空中を通し基板主面に垂直に近い角度で照射できるの
で、複数個の非線形素子部分が基板主面上に点在してい
る場合でも、前記基板主面の同一平面上にLO線路を設
ける場合と比較し、各非線形素子部分へより均一な位相
にてLOを送ることが可能になる。また、基板の誘電率
は1より大きく、前記基板主面の同一平面上に設けたL
O線路での信号波長が空気中乃至は真空中と比較し短く
なることも本発明を設計上有利にしている。
ミキサーアンテナは、LOを電波として空気中乃至は真
空中を通し基板主面に垂直に近い角度で照射できるの
で、複数個の非線形素子部分が基板主面上に点在してい
る場合でも、前記基板主面の同一平面上にLO線路を設
ける場合と比較し、各非線形素子部分へより均一な位相
にてLOを送ることが可能になる。また、基板の誘電率
は1より大きく、前記基板主面の同一平面上に設けたL
O線路での信号波長が空気中乃至は真空中と比較し短く
なることも本発明を設計上有利にしている。
【0020】また、マイクロ波からサブミリ波まで連続
に電波を前記非線形素子部分に導くことができ、かつ、
空間的に独立に設計できるLO照射部を持つので、前記
主基板上に設けた複数のアンテナや非線形素子部分など
の位置や大きさを変えずに、LO周波数を変更するだけ
で、マイクロ波からサブミリ波までのどの領域のRF周
波数に対しても、基本波ミキサー及びハーモニックミキ
サー動作が可能になる。
に電波を前記非線形素子部分に導くことができ、かつ、
空間的に独立に設計できるLO照射部を持つので、前記
主基板上に設けた複数のアンテナや非線形素子部分など
の位置や大きさを変えずに、LO周波数を変更するだけ
で、マイクロ波からサブミリ波までのどの領域のRF周
波数に対しても、基本波ミキサー及びハーモニックミキ
サー動作が可能になる。
【0021】
【発明の実施の形態】以下、本発明についてその実施の
形態(実施例)とともに図面を参照して詳細に説明す
る。
形態(実施例)とともに図面を参照して詳細に説明す
る。
【0022】図1乃至図3は、本発明による広周波数帯
域高温超電導体ミキサーアンテナの一実施の形態(一実
施例)の平面図を示し、ミキサーアンテナの一単位パタ
ーンのみを構成部分とした例の基板主平面部分である。
図1は基板主面1の上に設けられた回路概念全体配置図
である。基板主面1は誘電率が約9.7のMgO基板で
あり、厚み0.5mm、20mm平方の大きさである。
基板主面1の上にアンテナパターン部2とIF出力パタ
ーン部3a,3b及び電流バイアスパターン部4a,4
b,4c,4dから構成されている。これらはすべて酸
化物超電導体のYBaCuO薄膜からできている。この
超電導薄膜の厚さはほぼ2000オングストロームであ
る。アンテナパターン部2の周辺部とIF出力パターン
部3a,3bのすべて、及び電流バイアスパターン部4
a,4b,4c,4dのすべては、厚さがほぼ1ミクロ
ンの金によりそれぞれのパターン表面は覆われている。
域高温超電導体ミキサーアンテナの一実施の形態(一実
施例)の平面図を示し、ミキサーアンテナの一単位パタ
ーンのみを構成部分とした例の基板主平面部分である。
図1は基板主面1の上に設けられた回路概念全体配置図
である。基板主面1は誘電率が約9.7のMgO基板で
あり、厚み0.5mm、20mm平方の大きさである。
基板主面1の上にアンテナパターン部2とIF出力パタ
ーン部3a,3b及び電流バイアスパターン部4a,4
b,4c,4dから構成されている。これらはすべて酸
化物超電導体のYBaCuO薄膜からできている。この
超電導薄膜の厚さはほぼ2000オングストロームであ
る。アンテナパターン部2の周辺部とIF出力パターン
部3a,3bのすべて、及び電流バイアスパターン部4
a,4b,4c,4dのすべては、厚さがほぼ1ミクロ
ンの金によりそれぞれのパターン表面は覆われている。
【0023】アンテナパターン部2の拡大を図2に示
す。この実施形態(実施例)は対数周期型構造である。
対数周期型構造などの広周波数帯域アンテナの理論的解
説は、チャン(Kai Chang)により編集された単行本(H
ANDBOOK OF MICROWAVE AND OPTICAL COMPONENTS, A Wil
ey-Interscience Publication, New York)に詳しく記
載されている。低周波側の感度限界はアンテナパターン
部2の大きさに依存する。この実施形態(実施例)で
は、周期アンテナの最大外径半径は3.6mmであり、
13GHz近傍に低周波側の感度限界がある。
す。この実施形態(実施例)は対数周期型構造である。
対数周期型構造などの広周波数帯域アンテナの理論的解
説は、チャン(Kai Chang)により編集された単行本(H
ANDBOOK OF MICROWAVE AND OPTICAL COMPONENTS, A Wil
ey-Interscience Publication, New York)に詳しく記
載されている。低周波側の感度限界はアンテナパターン
部2の大きさに依存する。この実施形態(実施例)で
は、周期アンテナの最大外径半径は3.6mmであり、
13GHz近傍に低周波側の感度限界がある。
【0024】図2の中心部に非線形素子部5を設けた。
非線形素子部5の周辺の拡大を図3に示す。誘電率が約
9.7のMgOを基板主面1とする本実施形態(実施
例)の場合、100GHzミリ波に対する非線形素子部
5周辺における実効波長はほぼ1mmであり、周期アン
テナの最少内径半径は、20ミクロンとしたので100
GHz以上で感度がある設計になっている。非線形素子
部5の大きさは幅がほぼ3ミクロン、長さがほぼ10ミ
クロンと極めて小さい。このことは、100GHzの4
分の1の実効波長である250ミクロンより非線形素子
部5が十分に小さいことを意味している。100GHz
というミリ波に対して、この小さな領域に複数個の酸化
物高温超電導ジョセフソン接合素子が含まれていても、
すべての接合が均一な電波の位相で動作できる。また、
非線形素子部5は対数周期パターンの中心部にある。即
ち、より高周波に高感度対応するアンテナ部分ほど非線
形素子部5に近いことになる。その結果、高周波電波は
アンテナで受けられた後、非線形素子部5へ至るまでの
間で生じる、いわゆる表面波リークをすべての周波数に
対して極力小さくできる。
非線形素子部5の周辺の拡大を図3に示す。誘電率が約
9.7のMgOを基板主面1とする本実施形態(実施
例)の場合、100GHzミリ波に対する非線形素子部
5周辺における実効波長はほぼ1mmであり、周期アン
テナの最少内径半径は、20ミクロンとしたので100
GHz以上で感度がある設計になっている。非線形素子
部5の大きさは幅がほぼ3ミクロン、長さがほぼ10ミ
クロンと極めて小さい。このことは、100GHzの4
分の1の実効波長である250ミクロンより非線形素子
部5が十分に小さいことを意味している。100GHz
というミリ波に対して、この小さな領域に複数個の酸化
物高温超電導ジョセフソン接合素子が含まれていても、
すべての接合が均一な電波の位相で動作できる。また、
非線形素子部5は対数周期パターンの中心部にある。即
ち、より高周波に高感度対応するアンテナ部分ほど非線
形素子部5に近いことになる。その結果、高周波電波は
アンテナで受けられた後、非線形素子部5へ至るまでの
間で生じる、いわゆる表面波リークをすべての周波数に
対して極力小さくできる。
【0025】前記図1乃至図3で示した一単位パターン
の実施例のものを複数個並べたアレイアンテナ構造の一
実施例を図4に示す。図4においては、説明を簡潔にし
本発明の要旨を理解しやすくするために、同一の一単位
パターンを3個直線的に配列した場合にした。アンテナ
パターン部2は2aから2cの3個、IF出力パターン
部は3倍に増大し3aから3fまである。電流バイアス
パターンは説明を簡潔にするため3個のアンテナパター
ン部とも共通化し4aから4dまでの4個である。
の実施例のものを複数個並べたアレイアンテナ構造の一
実施例を図4に示す。図4においては、説明を簡潔にし
本発明の要旨を理解しやすくするために、同一の一単位
パターンを3個直線的に配列した場合にした。アンテナ
パターン部2は2aから2cの3個、IF出力パターン
部は3倍に増大し3aから3fまである。電流バイアス
パターンは説明を簡潔にするため3個のアンテナパター
ン部とも共通化し4aから4dまでの4個である。
【0026】図4に示すようなアレイアンテナ構造の設
計で最初に注意すべきことは、一単位の繰り返しアンテ
ナパターンの配列ピッチである。アンテナの指向性をア
レイ化により向上させるという観点から、真空中におけ
る電波の波長よりも小さな配列ピッチである必要があ
る。今回対象とする上限周波数を100GHzとする
と、ほぼ3mmが最大ピッチ長となる。この場合は、一
単位アンテナ間の外周と外周の距離を一単位アンテナ外
周寸法と同程度であるように考慮すると、図2で前述し
た最大外径半径は同一材料のMgO基板を使う場合、
3.6mmより小さくしなければならない。一単位アン
テナの最大外径半径は750ミクロン程度かそれ以下が
有効である。この場合、低周波側の限界感度周波数は6
2GHzほどになり、下限周波数は大幅に大きくなる。
計で最初に注意すべきことは、一単位の繰り返しアンテ
ナパターンの配列ピッチである。アンテナの指向性をア
レイ化により向上させるという観点から、真空中におけ
る電波の波長よりも小さな配列ピッチである必要があ
る。今回対象とする上限周波数を100GHzとする
と、ほぼ3mmが最大ピッチ長となる。この場合は、一
単位アンテナ間の外周と外周の距離を一単位アンテナ外
周寸法と同程度であるように考慮すると、図2で前述し
た最大外径半径は同一材料のMgO基板を使う場合、
3.6mmより小さくしなければならない。一単位アン
テナの最大外径半径は750ミクロン程度かそれ以下が
有効である。この場合、低周波側の限界感度周波数は6
2GHzほどになり、下限周波数は大幅に大きくなる。
【0027】そこで、上限周波数を100GHzにし
て、下限周波数を小さくする方法は無いだろうか。基板
の誘電率を大きくし、基板表面での電波の実効波長を真
空中と比べさらに短くすることである。例えば、酸化物
高温超電導体薄膜形成にMgO基板とともによく使われ
るLaAlO3基板は誘電率がほぼ25である。LaA
lO3基板を使用すると、一単位アンテナの最大外径半
径を750ミクロン程度とした場合でも低周波側の限界
感度周波数は40GHzほどに減少させることができ
る。
て、下限周波数を小さくする方法は無いだろうか。基板
の誘電率を大きくし、基板表面での電波の実効波長を真
空中と比べさらに短くすることである。例えば、酸化物
高温超電導体薄膜形成にMgO基板とともによく使われ
るLaAlO3基板は誘電率がほぼ25である。LaA
lO3基板を使用すると、一単位アンテナの最大外径半
径を750ミクロン程度とした場合でも低周波側の限界
感度周波数は40GHzほどに減少させることができ
る。
【0028】誘電率の大きな基板を用いる場合は、基板
厚みをより薄く設定する必要がある。また、表面波損失
の増大が懸念される。しかしながら、図3の説明で前述
したように非線形素子部5は対数周期パターンの中心部
にあり、より高周波に高感度対応するアンテナ部分ほど
非線形素子部5に近く、その結果、高周波電波はアンテ
ナで受けられた後、非線形素子部5へ至るまでの間で生
じる、いわゆる表面波リークをすべての周波数に対して
極力小さくできる構造になっている。即ち、基板の誘電
率が大きくなると、高周波に高感度対応するアンテナ部
分はどんどん非線形素子部5へ近づくことになり、結果
として高周波電波はアンテナで受けられた後、非線形素
子部5へ至るまでの間で生じる表面波リークはそれほど
増大しない。この結果、本発明の広周波数帯域高温超電
導体ミキサーアンテナの場合では、基板誘電率は大きい
ほど広帯域性が向上する。誘電体損失は当然小さな材料
を用いなければならないこと、また、最少内径半径が同
じ場合は基板の誘電率が大きくなるに従い上限周波は下
がることは当然である。図3で述べたような最少内径半
径が20ミクロンであれば基板の誘電率が9.7でテラ
ヘルツ近傍まで可能であり、その幾何学的構造で100
GHzを上限にするには100や200の誘電率ではま
だ余裕がある。
厚みをより薄く設定する必要がある。また、表面波損失
の増大が懸念される。しかしながら、図3の説明で前述
したように非線形素子部5は対数周期パターンの中心部
にあり、より高周波に高感度対応するアンテナ部分ほど
非線形素子部5に近く、その結果、高周波電波はアンテ
ナで受けられた後、非線形素子部5へ至るまでの間で生
じる、いわゆる表面波リークをすべての周波数に対して
極力小さくできる構造になっている。即ち、基板の誘電
率が大きくなると、高周波に高感度対応するアンテナ部
分はどんどん非線形素子部5へ近づくことになり、結果
として高周波電波はアンテナで受けられた後、非線形素
子部5へ至るまでの間で生じる表面波リークはそれほど
増大しない。この結果、本発明の広周波数帯域高温超電
導体ミキサーアンテナの場合では、基板誘電率は大きい
ほど広帯域性が向上する。誘電体損失は当然小さな材料
を用いなければならないこと、また、最少内径半径が同
じ場合は基板の誘電率が大きくなるに従い上限周波は下
がることは当然である。図3で述べたような最少内径半
径が20ミクロンであれば基板の誘電率が9.7でテラ
ヘルツ近傍まで可能であり、その幾何学的構造で100
GHzを上限にするには100や200の誘電率ではま
だ余裕がある。
【0029】もしも、本発明の広周波数帯域高温超電導
体ミキサーアンテナを通常の狭周波数帯域の基本波ミキ
サー動作に限定したアンテナミキサーとしてのみ使用す
るならば、前述した下限周波数に関する考慮は必要なく
なる。しかしながら、100GHz近傍のミリ波に対し
ては、上限周波数をあまり気にせずに設計できる本発明
で採用した対数周期型及び対数スパイラル型の平面アン
テナは、製造課程で生じる中心周波数のばらつきを許容
できるので有効である。
体ミキサーアンテナを通常の狭周波数帯域の基本波ミキ
サー動作に限定したアンテナミキサーとしてのみ使用す
るならば、前述した下限周波数に関する考慮は必要なく
なる。しかしながら、100GHz近傍のミリ波に対し
ては、上限周波数をあまり気にせずに設計できる本発明
で採用した対数周期型及び対数スパイラル型の平面アン
テナは、製造課程で生じる中心周波数のばらつきを許容
できるので有効である。
【0030】図5に示す様な本発明の実施例の概念図で
は図4の説明で前述した単位アンテナパターンのピッチ
寸法に関する制限が緩和される。図4で示したようなレ
イアンテナ構造が基板主面1の上に設けられている。図
5は基板主面を横から外観した図である。単位アンテナ
パターンのピッチ寸法に関する制限が緩和される主要な
原因は、基板主面に対し法線方向12に集中したアンテ
ナ感度パターンにしたいことにあった。しかし、電波遮
蔽板11aと11bにより、単位アンテナパターンのピ
ッチ寸法を入射電波の真空中の波長より図4で示したよ
うな設計上では現れる大きなアンテナ感度方向からのR
F入射を遮断できるためである。例えば、単位アンテナ
パターンのピッチ寸法が真空中の電波波長と同じである
と、基板主面に平行な方向に基板主面に対し法線方向1
2と同じ強度の不要なアンテナ感度パターンがあらわれ
る。しかし、図5に示したように、電波遮蔽板11aと
11bによりその不要なアンテナ感度パターンをカット
できる。
は図4の説明で前述した単位アンテナパターンのピッチ
寸法に関する制限が緩和される。図4で示したようなレ
イアンテナ構造が基板主面1の上に設けられている。図
5は基板主面を横から外観した図である。単位アンテナ
パターンのピッチ寸法に関する制限が緩和される主要な
原因は、基板主面に対し法線方向12に集中したアンテ
ナ感度パターンにしたいことにあった。しかし、電波遮
蔽板11aと11bにより、単位アンテナパターンのピ
ッチ寸法を入射電波の真空中の波長より図4で示したよ
うな設計上では現れる大きなアンテナ感度方向からのR
F入射を遮断できるためである。例えば、単位アンテナ
パターンのピッチ寸法が真空中の電波波長と同じである
と、基板主面に平行な方向に基板主面に対し法線方向1
2と同じ強度の不要なアンテナ感度パターンがあらわれ
る。しかし、図5に示したように、電波遮蔽板11aと
11bによりその不要なアンテナ感度パターンをカット
できる。
【0031】酸化物高温超電導体材料を用いたデバイス
は、77Kほどの動作温度まで下げることのできる真空
容器を用いた冷凍機の中に搭載される。その場合、図6
に示すような電波に対し透明な窓14を用いることにな
る。図5の電波遮蔽板11aと11bの役割は図6の真
空容器15に付属の窓支持板16aと16bが自然な形
で担うことになる。
は、77Kほどの動作温度まで下げることのできる真空
容器を用いた冷凍機の中に搭載される。その場合、図6
に示すような電波に対し透明な窓14を用いることにな
る。図5の電波遮蔽板11aと11bの役割は図6の真
空容器15に付属の窓支持板16aと16bが自然な形
で担うことになる。
【0032】次に、局部基準周波数電波(LO)を非線
形素子部へ導く本発明の手段について説明する。
形素子部へ導く本発明の手段について説明する。
【0033】まず、アレイ状に非線形素子部5が並んで
いる場合に従来からよく知られている場合を図4のアナ
ロジーで述べその問題点を明かにする。即ち、図4のア
ンテナパターン部2a,2b,2cの中心部に非線形素
子部5が配列している場合である。図7の上部がそれで
あり、図7の下部がこれから述べる従来の方法を用いた
LO入力パターンである。図7ではLO入力パターン部
7が基板主面1とあたかも分離しているようであるが、
基板主面1の中にLO入力パターン部7が含まれても本
質は変わらない。この従来例は、LO入力パターン部が
IF出力パターン部3と一部兼用している場合である。
LO入力端子6から入ったLOは、LO入力パターン部
7a、7b、7d及びIF出力パターン部3dを通過し
てアンテナパターン部2aの中心部にある非線形素子部
5へ導かれる。同様に、アンテナパターン部2bの中心
部にある非線形素子部5へは、7a、7e、3e通過
し、アンテナパターン部2cの中心部にある非線形素子
部5へは、7a、7c、7f及び3fを通過する。それ
ぞれ順に通過路a、b、cと呼ぶことにする。通過路
a、b、cの長さは、相対的に7b、又は7cだけ異な
る。7b又は7cの長さをLOの実効波長の整数倍にす
るとアンテナパターン部2の中心部にある3個の非線形
素子部5へすべて同位相のLOを導くことができる。
いる場合に従来からよく知られている場合を図4のアナ
ロジーで述べその問題点を明かにする。即ち、図4のア
ンテナパターン部2a,2b,2cの中心部に非線形素
子部5が配列している場合である。図7の上部がそれで
あり、図7の下部がこれから述べる従来の方法を用いた
LO入力パターンである。図7ではLO入力パターン部
7が基板主面1とあたかも分離しているようであるが、
基板主面1の中にLO入力パターン部7が含まれても本
質は変わらない。この従来例は、LO入力パターン部が
IF出力パターン部3と一部兼用している場合である。
LO入力端子6から入ったLOは、LO入力パターン部
7a、7b、7d及びIF出力パターン部3dを通過し
てアンテナパターン部2aの中心部にある非線形素子部
5へ導かれる。同様に、アンテナパターン部2bの中心
部にある非線形素子部5へは、7a、7e、3e通過
し、アンテナパターン部2cの中心部にある非線形素子
部5へは、7a、7c、7f及び3fを通過する。それ
ぞれ順に通過路a、b、cと呼ぶことにする。通過路
a、b、cの長さは、相対的に7b、又は7cだけ異な
る。7b又は7cの長さをLOの実効波長の整数倍にす
るとアンテナパターン部2の中心部にある3個の非線形
素子部5へすべて同位相のLOを導くことができる。
【0034】もし、この従来例のままでLO周波数を変
えようとすれば、アンテナパターン部2の中心部にある
3個の非線形素子部5へすべて同位相のLOを導くこと
を要求する限り、最初に設計したLO周波数の整数倍又
は適切な整数分の1でなければならない。例えば、RF
周波数が101GHzでLO周波数が25GHz、IF
周波数が1GHzの場合、即ち、4次のハーモニックミ
キサー動作の場合を想定する。使用可能な他のLO周波
数は、例えば100GHz、50GHz、又は12.5
GHzとなり、通常の平面回路では12.5GHzのみ
が設計上可能である。100GHzと50GHzという
高い周波数を長い距離の平面回路で伝達するのは設計時
間及び価格の点で12.5GHzや25GHzと比べ不
利である。多数のアンテナパターン部2を並べる場合、
その困難は飛躍的に増大する。
えようとすれば、アンテナパターン部2の中心部にある
3個の非線形素子部5へすべて同位相のLOを導くこと
を要求する限り、最初に設計したLO周波数の整数倍又
は適切な整数分の1でなければならない。例えば、RF
周波数が101GHzでLO周波数が25GHz、IF
周波数が1GHzの場合、即ち、4次のハーモニックミ
キサー動作の場合を想定する。使用可能な他のLO周波
数は、例えば100GHz、50GHz、又は12.5
GHzとなり、通常の平面回路では12.5GHzのみ
が設計上可能である。100GHzと50GHzという
高い周波数を長い距離の平面回路で伝達するのは設計時
間及び価格の点で12.5GHzや25GHzと比べ不
利である。多数のアンテナパターン部2を並べる場合、
その困難は飛躍的に増大する。
【0035】図7の従来例の困難を解決する本発明の実
施例を、図6を利用して実施した図8を用いて説明す
る。LO電波放射アンテナ21から放射されたLO電波
23は、二つのLO電波反射板22a,22bにより基
板主面1上に照射される。基板主面1上に設けられた複
数個の単位アンテナパターン部にそれぞれ同位相にてL
O電波が照射され、各単位アンテナパターンの中心に非
線形素子部がある本発明では、複数の非線形素子部へそ
れぞれ同位相のLOが供給される。LO電波反射板22
はLO周波数とRF周波数が異なることを利用してLO
電波をよく反射しRF電波をよく透過するもの、例えば
金属メッシュや誘電体膜を使用する。LO電波放射アン
テナ21を基板主面1から離れた位置にセット可能な場
合は、LO電波反射板22無しで直接LO電波放射アン
テナ21から基板主面1へLO電波を照射できる。空気
中や真空中では、誘電体基板表面を伝わる電波と比べそ
の波長が数倍長く、基板主面1上に設けられた複数個の
単位アンテナパターン部にそれぞれほぼ同位相にてLO
電波が照射される。
施例を、図6を利用して実施した図8を用いて説明す
る。LO電波放射アンテナ21から放射されたLO電波
23は、二つのLO電波反射板22a,22bにより基
板主面1上に照射される。基板主面1上に設けられた複
数個の単位アンテナパターン部にそれぞれ同位相にてL
O電波が照射され、各単位アンテナパターンの中心に非
線形素子部がある本発明では、複数の非線形素子部へそ
れぞれ同位相のLOが供給される。LO電波反射板22
はLO周波数とRF周波数が異なることを利用してLO
電波をよく反射しRF電波をよく透過するもの、例えば
金属メッシュや誘電体膜を使用する。LO電波放射アン
テナ21を基板主面1から離れた位置にセット可能な場
合は、LO電波反射板22無しで直接LO電波放射アン
テナ21から基板主面1へLO電波を照射できる。空気
中や真空中では、誘電体基板表面を伝わる電波と比べそ
の波長が数倍長く、基板主面1上に設けられた複数個の
単位アンテナパターン部にそれぞれほぼ同位相にてLO
電波が照射される。
【0036】この方法では、図7で困難とされたLO周
波数を連続に変化可能である。LO電波放射アンテナ2
1とLO電波反射板22のみを考慮すれば良いからであ
る。以下、基板主面1上に一つの単位アンテナを設けた
図1の実施例デバイスを図8の概念構成で実験した例を
述べる。
波数を連続に変化可能である。LO電波放射アンテナ2
1とLO電波反射板22のみを考慮すれば良いからであ
る。以下、基板主面1上に一つの単位アンテナを設けた
図1の実施例デバイスを図8の概念構成で実験した例を
述べる。
【0037】RF周波数を100GHz、LO周波数を
99GHz、99分の4GHz(24.75GHz)、
99分の5GHz(19.8GHz)、99分の6GH
z(16.5GHz)、99分の7GHz(14.14G
Hz)と変化させた。IF周波数は、ほぼすべてのLO
周波数で1GHz近傍に固定した。実験データをLO周
波数(GHz)とその時のIF出力S/N(dB)で示
すと以下の表1の様になった。
99GHz、99分の4GHz(24.75GHz)、
99分の5GHz(19.8GHz)、99分の6GH
z(16.5GHz)、99分の7GHz(14.14G
Hz)と変化させた。IF周波数は、ほぼすべてのLO
周波数で1GHz近傍に固定した。実験データをLO周
波数(GHz)とその時のIF出力S/N(dB)で示
すと以下の表1の様になった。
【表1】 このIF出力S/NはIF増幅器の雑音レベルを小さく
するとにより、さらに大きくすることは可能である。L
O電波の照射強度はLO電波放射アンテナの入力部です
べての周波数でほぼ同じ強度にした。LO周波数が99
GHzの場合だけ異なるアンテナを用いた。RF出力は
すべてのLO周波数に対し、ほぼ同じにした。同一の1
GHzのIF増幅器を用いたので、この実験結果は99
GHzから14.14GHzまでのLO周波数で動作可
能であることを示しほぼ同じ程度のIF出力S/Nを得
たことを意味する。また、原理的に99GHzから1
4.14GHzまで連続したLO周波数でほぼ同じIF
出力S/Nを100GHzのRFで得られることを示し
た。これは、本発明の広周波数帯域高温超電導体ミキサ
ーアンテナが100GHzから14.14GHzまで動
作可能であることを意味している。例えば、同様な実験
条件でRF周波数が22GHz、LO周波数が21GH
zの場合でも、IF出力S/Nをほぼ同様の45dBで
得られた。以上、本発明を実施形態(実施例)を用いて
具体的に説明したが、本発明は前記実施形態(実施例)
に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲
において種々変更し得ることはいうまでもない。例え
ば、前述の実施例では晶基板としてMgOを用いたが、
これに限らず、SrTi3、NdGaO3、LaAlO
3、LaGaO3等及びそれらの混晶でも良い。また、
前述の実施例では、基板上にYBaCuO膜を持ちNd
BaCuO膜でも同様である。
するとにより、さらに大きくすることは可能である。L
O電波の照射強度はLO電波放射アンテナの入力部です
べての周波数でほぼ同じ強度にした。LO周波数が99
GHzの場合だけ異なるアンテナを用いた。RF出力は
すべてのLO周波数に対し、ほぼ同じにした。同一の1
GHzのIF増幅器を用いたので、この実験結果は99
GHzから14.14GHzまでのLO周波数で動作可
能であることを示しほぼ同じ程度のIF出力S/Nを得
たことを意味する。また、原理的に99GHzから1
4.14GHzまで連続したLO周波数でほぼ同じIF
出力S/Nを100GHzのRFで得られることを示し
た。これは、本発明の広周波数帯域高温超電導体ミキサ
ーアンテナが100GHzから14.14GHzまで動
作可能であることを意味している。例えば、同様な実験
条件でRF周波数が22GHz、LO周波数が21GH
zの場合でも、IF出力S/Nをほぼ同様の45dBで
得られた。以上、本発明を実施形態(実施例)を用いて
具体的に説明したが、本発明は前記実施形態(実施例)
に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲
において種々変更し得ることはいうまでもない。例え
ば、前述の実施例では晶基板としてMgOを用いたが、
これに限らず、SrTi3、NdGaO3、LaAlO
3、LaGaO3等及びそれらの混晶でも良い。また、
前述の実施例では、基板上にYBaCuO膜を持ちNd
BaCuO膜でも同様である。
【0038】
【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、以
下のとおりである。 (1)基板主面の同一平面上に超電導体薄膜配線パター
ンからなる単位配線パターンが設けられ、その単位配線
パターン内部に非線形素子部分が形成されていて、その
非線形素子の端子には高周波電磁界を放出又は吸収する
ためのアンテナパターンと信号伝送路(フィードライ
ン)パターンが接続されている構造を一単位パターンと
し、その一単位が一つ又は複数個信号伝送路パターンで
接続され信号検出へと導かれている構造を有し、そのア
ンテナパターン部分が対数周期型又は対数スパイラル型
の平面型構造を有し、そのアンテナパターンにより信号
高周波電波(RF)と局部基準周波数電波(LO)をと
もに吸収できるため、局部基準周波数電波(LO)用の
伝送路(フィードライン)パターンが基板主面の同一平
面上に設けられていないので、前記基板主面をアンテナ
パターン部分と線形素子部分を除けば、信号高周波(R
F)と局部基準周波数(LO)に対する高周波線路パタ
ーンを設けなくてよく、スペースの有効利用ばかりでな
く中間周波数(IF)用の線路と電流導入端子の設計、
即ち、数GHz以下乃至直流回路の設計で良いことにな
る。
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、以
下のとおりである。 (1)基板主面の同一平面上に超電導体薄膜配線パター
ンからなる単位配線パターンが設けられ、その単位配線
パターン内部に非線形素子部分が形成されていて、その
非線形素子の端子には高周波電磁界を放出又は吸収する
ためのアンテナパターンと信号伝送路(フィードライ
ン)パターンが接続されている構造を一単位パターンと
し、その一単位が一つ又は複数個信号伝送路パターンで
接続され信号検出へと導かれている構造を有し、そのア
ンテナパターン部分が対数周期型又は対数スパイラル型
の平面型構造を有し、そのアンテナパターンにより信号
高周波電波(RF)と局部基準周波数電波(LO)をと
もに吸収できるため、局部基準周波数電波(LO)用の
伝送路(フィードライン)パターンが基板主面の同一平
面上に設けられていないので、前記基板主面をアンテナ
パターン部分と線形素子部分を除けば、信号高周波(R
F)と局部基準周波数(LO)に対する高周波線路パタ
ーンを設けなくてよく、スペースの有効利用ばかりでな
く中間周波数(IF)用の線路と電流導入端子の設計、
即ち、数GHz以下乃至直流回路の設計で良いことにな
る。
【0039】(2)超電導非線形素子を用いているの
で、RF周波数の上限は数百GHzになる。 (3)対数周期型又は対数スパイラル型のアンテナを用
いているので、その上限周波数から下限周波数への全領
域で極めて広帯域に動作可能である。つまり、この型の
アンテナの下限周波数は、基板主面に占める一単位アン
テナパターンの許容できる最大寸法に依存している。上
限周波数はアンテナパターン部の最小パターンの寸法よ
りむしろ表面波リークで決まる。対数周期型又は対数ス
パイラル型の寸法の小さな部分に近接して非線形素子部
分を設けている本発明の構造は、その表面波リークを最
小限に押さえることができ、数百GHzの上限動作周波
数を可能にする。
で、RF周波数の上限は数百GHzになる。 (3)対数周期型又は対数スパイラル型のアンテナを用
いているので、その上限周波数から下限周波数への全領
域で極めて広帯域に動作可能である。つまり、この型の
アンテナの下限周波数は、基板主面に占める一単位アン
テナパターンの許容できる最大寸法に依存している。上
限周波数はアンテナパターン部の最小パターンの寸法よ
りむしろ表面波リークで決まる。対数周期型又は対数ス
パイラル型の寸法の小さな部分に近接して非線形素子部
分を設けている本発明の構造は、その表面波リークを最
小限に押さえることができ、数百GHzの上限動作周波
数を可能にする。
【0040】(4)LOを電波として空気中乃至は真空
中を通して基板主面に垂直に近い角度で照射できるの
で、複数個の非線形素子部分が基板主面上に点在してい
る場合でも、前記基板主面の同一平面上にLO線路を設
ける場合と比較し、各非線形素子部分へより均一な位相
にてLOを送ることが可能になる。 (5)基板の誘電率は1より大きいため、前記基板主面
の同一平面上に設けたLO線路での信号波長と比べ空気
中乃至は真空中の波長は長くないので、LO各非線形素
子部へ送ることはより有利になる。
中を通して基板主面に垂直に近い角度で照射できるの
で、複数個の非線形素子部分が基板主面上に点在してい
る場合でも、前記基板主面の同一平面上にLO線路を設
ける場合と比較し、各非線形素子部分へより均一な位相
にてLOを送ることが可能になる。 (5)基板の誘電率は1より大きいため、前記基板主面
の同一平面上に設けたLO線路での信号波長と比べ空気
中乃至は真空中の波長は長くないので、LO各非線形素
子部へ送ることはより有利になる。
【0041】(6)マイクロ波からサブミリ波まで連続
に電波を前記非線形素子部分に導くことができ、かつ、
空間的に独立に設計できるLO照射部を持つので、前記
主基板上に設けた複数のアンテナや非線形素子部分など
の位置や大きさを変えずに、LO周波数を変更するだけ
で、マイクロ波からサブミリ波までのどの領域のRF周
波数に対しても、基本波ミキサー及びハーモニックミキ
サー動作が可能になる。
に電波を前記非線形素子部分に導くことができ、かつ、
空間的に独立に設計できるLO照射部を持つので、前記
主基板上に設けた複数のアンテナや非線形素子部分など
の位置や大きさを変えずに、LO周波数を変更するだけ
で、マイクロ波からサブミリ波までのどの領域のRF周
波数に対しても、基本波ミキサー及びハーモニックミキ
サー動作が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態(実施例)の基板主面上の上
に設けられた回路の一例を示す全体平面配置図である。
に設けられた回路の一例を示す全体平面配置図である。
【図2】本発明の実施形態(実施例)の基板主面上の上
に設けられたアンテナパターン部の一例を示す拡大平面
図である。
に設けられたアンテナパターン部の一例を示す拡大平面
図である。
【図3】本発明の実施形態(実施例)の基板主面上に設
けられた非線形素子部の周辺拡大平面図である。
けられた非線形素子部の周辺拡大平面図である。
【図4】本発明のアレイアンテナ構造にした場合の一例
を示す平面図である。
を示す平面図である。
【図5】本発明の実施形態(実施例)において、RF入
射角度が制限されている一例を示す側面図である。
射角度が制限されている一例を示す側面図である。
【図6】本発明の実施形態(実施例)の冷凍機に搭載し
た場合の一例を示す概念図である。
た場合の一例を示す概念図である。
【図7】LOをアンテナパターンの中心にある非線形素
子部へ導入する場合、従来の一例を示す図である。
子部へ導入する場合、従来の一例を示す図である。
【図8】本発明の実施形態(実施例)において、LOを
電波としてアンテナへ供給する場合の一例を示す概観構
造図である。
電波としてアンテナへ供給する場合の一例を示す概観構
造図である。
1…基板主面 2…アンテナパターン部 3…IF出力パターン部 4…電流バイアスパターン部 5…非線形素子部 6…LO入力端子 7…LO入力パターン部 11…電波遮蔽板 12…基板主面に対し法線方向 13…RF入射角度 14…電波に対し透明な窓 15…真空容器 16…窓支持板 21…LO電波放射アンテナ 22…LO電波反射板 23…LO電波 24…RF入射方向例
フロントページの続き (72)発明者 榎本 陽一 東京都江東区東雲1丁目14番3 財団法人 国際超電導産業技術研究センター 超電 導工学研究所内 (72)発明者 田中 昭二 東京都江東区東雲1丁目14番3 財団法人 国際超電導産業技術研究センター 超電 導工学研究所内
Claims (7)
- 【請求項1】 基板主面の同一平面上に超電導体薄膜配
線パターンからなる単位配線パターンが設けられ、その
単位配線パターン内部に非線形素子部分が形成されてい
て、その非線形素子部分の端子には高周波電磁界を放出
又は吸収するアンテナパターン部と信号伝送路(フィー
ドライン)パターン部が接続されている構造を一単位パ
ターンとし、その単位が一つ又は複数個信号伝送路パタ
ーンで接続され信号検出へと導かれている構造を有し、
そのアンテナパターン部分が対数周期型又は対数スパイ
ラル型の平面型構造で、そのアンテナパターン部の中心
部に前記非線形素子部分を有し、そのアンテナパターン
部により信号高周波電波(RF)と局部基準周波数電波
(LO)をともに吸収し、局部基準周波数電波(LO)
用の伝送路(フィードライン)パターンが基板主面の同
一平面上に設けられていないことを特徴とする広周波数
帯域高温超電導体ミキサーアンテナ。 - 【請求項2】 前記アンテナパターン部により信号高周
波電波(RF)と局部基準周波数電波(LO)をともに
吸収し非線形素子部分にて両波をミキシングし、中間周
波数(IF)信号を信号伝送路(フィードライン)パタ
ーン部へ導くことを特徴とする請求項1に記載の広周波
数帯域高温超電導体ミキサーアンテナ。 - 【請求項3】 前記非線形素子部分が複数個の非線形素
子を直列に接続した非線形素子部分からなり、その非線
形素子部分のインピーダンスを単一の非線形素子より大
きくした構造を備えることを特徴とする請求項1又は2
に記載の広周波数帯域高温超電導体ミキサーアンテナ。 - 【請求項4】 前記非線形素子部分の寸法が基板主面に
おける信号高周波電波(RF)と局部基準周波数電波
(LO)の実効波長の4分の1より小さいことを特徴と
する請求項1乃至3のうちいずれか1項に記載の広周波
数帯域高温超電導体ミキサーアンテナ。 - 【請求項5】 前記基板主面の同一平面上に電流導入端
子を設け、非線形素子又は非線形素子部分を電流バイア
ス制御ミキサーとして機能させることを特徴とする請求
項1乃至4のうちいずれか1項に記載の広周波数帯域高
温超電導体ミキサーアンテナ。 - 【請求項6】 前記超電導体薄膜配線は、酸化物超電導
体のYBaCuO化合物又はNdBaCuO化合物から
なる酸化物超電導体であることを特徴とする請求項1乃
至5のうちいずれか1項に記載のミキサーアンテナ。 - 【請求項7】 前記非線形素子又は非線形素子群を設け
る部分を除く超電導体薄膜パターンにおいて、その一部
又は全部が基板主面に接している所から順に超電導体薄
膜ついで金などの常電気伝導金属薄膜からなる多層膜構
造であることを特徴とする請求項1乃至5のうちいずれ
か1項に記載のミキサーアンテナ。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7225035A JPH0969724A (ja) | 1995-09-01 | 1995-09-01 | 広周波数帯域高温超電導体ミキサーアンテナ |
| EP96113782A EP0762530A1 (en) | 1995-09-01 | 1996-08-28 | High frequency band high temperature superconductor mixer antenna |
| US08/706,800 US5812943A (en) | 1995-09-01 | 1996-09-03 | High frequency band high temperature superconductor mixer antenna which allows a superconductor feed line to be used in a low frequency region |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7225035A JPH0969724A (ja) | 1995-09-01 | 1995-09-01 | 広周波数帯域高温超電導体ミキサーアンテナ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0969724A true JPH0969724A (ja) | 1997-03-11 |
Family
ID=16823042
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7225035A Pending JPH0969724A (ja) | 1995-09-01 | 1995-09-01 | 広周波数帯域高温超電導体ミキサーアンテナ |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5812943A (ja) |
| EP (1) | EP0762530A1 (ja) |
| JP (1) | JPH0969724A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006064691A (ja) * | 2004-07-30 | 2006-03-09 | Canon Inc | センシング装置 |
| JP2018512729A (ja) * | 2015-02-27 | 2018-05-17 | イェール ユニバーシティーYale University | 平面キュービットを非平面共振器に連結するための技術ならびに関連する系および方法 |
| US11223355B2 (en) | 2018-12-12 | 2022-01-11 | Yale University | Inductively-shunted transmon qubit for superconducting circuits |
Families Citing this family (38)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SE511979C2 (sv) * | 1997-12-01 | 2000-01-10 | Herbert Zirath | Metod och anordning vid antenner |
| US8744384B2 (en) | 2000-07-20 | 2014-06-03 | Blackberry Limited | Tunable microwave devices with auto-adjusting matching circuit |
| US8064188B2 (en) | 2000-07-20 | 2011-11-22 | Paratek Microwave, Inc. | Optimized thin film capacitors |
| CN1552113A (zh) * | 2001-09-07 | 2004-12-01 | 3 | 宽带基站天线和天线阵列 |
| TW521455B (en) * | 2002-02-08 | 2003-02-21 | Taiwan Telecomm Industry Co Lt | Diminished panel antenna of digital TV |
| US7369828B2 (en) * | 2003-02-05 | 2008-05-06 | Paratek Microwave, Inc. | Electronically tunable quad-band antennas for handset applications |
| US9406444B2 (en) | 2005-11-14 | 2016-08-02 | Blackberry Limited | Thin film capacitors |
| US8325097B2 (en) | 2006-01-14 | 2012-12-04 | Research In Motion Rf, Inc. | Adaptively tunable antennas and method of operation therefore |
| US8125399B2 (en) * | 2006-01-14 | 2012-02-28 | Paratek Microwave, Inc. | Adaptively tunable antennas incorporating an external probe to monitor radiated power |
| US7711337B2 (en) | 2006-01-14 | 2010-05-04 | Paratek Microwave, Inc. | Adaptive impedance matching module (AIMM) control architectures |
| US7714676B2 (en) | 2006-11-08 | 2010-05-11 | Paratek Microwave, Inc. | Adaptive impedance matching apparatus, system and method |
| US7535312B2 (en) | 2006-11-08 | 2009-05-19 | Paratek Microwave, Inc. | Adaptive impedance matching apparatus, system and method with improved dynamic range |
| US8299867B2 (en) | 2006-11-08 | 2012-10-30 | Research In Motion Rf, Inc. | Adaptive impedance matching module |
| US7917104B2 (en) | 2007-04-23 | 2011-03-29 | Paratek Microwave, Inc. | Techniques for improved adaptive impedance matching |
| US8213886B2 (en) | 2007-05-07 | 2012-07-03 | Paratek Microwave, Inc. | Hybrid techniques for antenna retuning utilizing transmit and receive power information |
| US7991363B2 (en) | 2007-11-14 | 2011-08-02 | Paratek Microwave, Inc. | Tuning matching circuits for transmitter and receiver bands as a function of transmitter metrics |
| US8072285B2 (en) | 2008-09-24 | 2011-12-06 | Paratek Microwave, Inc. | Methods for tuning an adaptive impedance matching network with a look-up table |
| US8472888B2 (en) | 2009-08-25 | 2013-06-25 | Research In Motion Rf, Inc. | Method and apparatus for calibrating a communication device |
| US9026062B2 (en) | 2009-10-10 | 2015-05-05 | Blackberry Limited | Method and apparatus for managing operations of a communication device |
| US8803631B2 (en) | 2010-03-22 | 2014-08-12 | Blackberry Limited | Method and apparatus for adapting a variable impedance network |
| WO2011133657A2 (en) | 2010-04-20 | 2011-10-27 | Paratek Microwave, Inc. | Method and apparatus for managing interference in a communication device |
| US9379454B2 (en) | 2010-11-08 | 2016-06-28 | Blackberry Limited | Method and apparatus for tuning antennas in a communication device |
| US8712340B2 (en) | 2011-02-18 | 2014-04-29 | Blackberry Limited | Method and apparatus for radio antenna frequency tuning |
| US8655286B2 (en) | 2011-02-25 | 2014-02-18 | Blackberry Limited | Method and apparatus for tuning a communication device |
| US8594584B2 (en) | 2011-05-16 | 2013-11-26 | Blackberry Limited | Method and apparatus for tuning a communication device |
| US8626083B2 (en) | 2011-05-16 | 2014-01-07 | Blackberry Limited | Method and apparatus for tuning a communication device |
| US9769826B2 (en) | 2011-08-05 | 2017-09-19 | Blackberry Limited | Method and apparatus for band tuning in a communication device |
| US8948889B2 (en) | 2012-06-01 | 2015-02-03 | Blackberry Limited | Methods and apparatus for tuning circuit components of a communication device |
| US9853363B2 (en) | 2012-07-06 | 2017-12-26 | Blackberry Limited | Methods and apparatus to control mutual coupling between antennas |
| US9246223B2 (en) | 2012-07-17 | 2016-01-26 | Blackberry Limited | Antenna tuning for multiband operation |
| US9350405B2 (en) | 2012-07-19 | 2016-05-24 | Blackberry Limited | Method and apparatus for antenna tuning and power consumption management in a communication device |
| US9413066B2 (en) | 2012-07-19 | 2016-08-09 | Blackberry Limited | Method and apparatus for beam forming and antenna tuning in a communication device |
| US9362891B2 (en) | 2012-07-26 | 2016-06-07 | Blackberry Limited | Methods and apparatus for tuning a communication device |
| CN102983388B (zh) * | 2012-10-11 | 2015-02-25 | 孙丽华 | 太赫兹混频天线和准光混频模块 |
| US10404295B2 (en) | 2012-12-21 | 2019-09-03 | Blackberry Limited | Method and apparatus for adjusting the timing of radio antenna tuning |
| US9374113B2 (en) | 2012-12-21 | 2016-06-21 | Blackberry Limited | Method and apparatus for adjusting the timing of radio antenna tuning |
| US9438319B2 (en) | 2014-12-16 | 2016-09-06 | Blackberry Limited | Method and apparatus for antenna selection |
| CN116845514B (zh) * | 2023-08-16 | 2026-04-03 | 南通先进通信技术研究院有限公司 | 一种适用超导太赫兹混频器的多阶螺旋天线 |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4610032A (en) * | 1985-01-16 | 1986-09-02 | At&T Bell Laboratories | Sis mixer having thin film wrap around edge contact |
| US4607394A (en) * | 1985-03-04 | 1986-08-19 | General Electric Company | Single balanced planar mixer |
| DE3613258C2 (de) * | 1986-04-19 | 2002-06-13 | Daimler Chrysler Ag | Millimeterwellen-Schaltungsanordnung |
| US4731614A (en) * | 1986-08-11 | 1988-03-15 | Crane Patrick E | Phased array scanning system |
| GB2225170B (en) * | 1988-11-22 | 1992-12-16 | Marconi Gec Ltd | Antenna |
| EP0372951B1 (en) * | 1988-12-09 | 1996-08-14 | Canon Kabushiki Kaisha | Superconductive electromagnetic wave mixer, and apparatus incorporating same |
| US5115217A (en) * | 1990-12-06 | 1992-05-19 | California Institute Of Technology | RF tuning element |
| US5227669A (en) * | 1991-03-19 | 1993-07-13 | American Electronic Laboratories, Inc. | Superconducting non-linear device |
| US5272485A (en) * | 1992-02-04 | 1993-12-21 | Trimble Navigation Limited | Microstrip antenna with integral low-noise amplifier for use in global positioning system (GPS) receivers |
| JP3022098B2 (ja) * | 1993-10-22 | 2000-03-15 | 財団法人国際超電導産業技術研究センター | アレイアンテナとその製造法 |
| US5493719A (en) * | 1994-07-01 | 1996-02-20 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force | Integrated superconductive heterodyne receiver |
| US5621422A (en) * | 1994-08-22 | 1997-04-15 | Wang-Tripp Corporation | Spiral-mode microstrip (SMM) antennas and associated methods for exciting, extracting and multiplexing the various spiral modes |
| US5640170A (en) * | 1995-06-05 | 1997-06-17 | Polhemus Incorporated | Position and orientation measuring system having anti-distortion source configuration |
-
1995
- 1995-09-01 JP JP7225035A patent/JPH0969724A/ja active Pending
-
1996
- 1996-08-28 EP EP96113782A patent/EP0762530A1/en not_active Withdrawn
- 1996-09-03 US US08/706,800 patent/US5812943A/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006064691A (ja) * | 2004-07-30 | 2006-03-09 | Canon Inc | センシング装置 |
| JP2018512729A (ja) * | 2015-02-27 | 2018-05-17 | イェール ユニバーシティーYale University | 平面キュービットを非平面共振器に連結するための技術ならびに関連する系および方法 |
| US11223355B2 (en) | 2018-12-12 | 2022-01-11 | Yale University | Inductively-shunted transmon qubit for superconducting circuits |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0762530A1 (en) | 1997-03-12 |
| US5812943A (en) | 1998-09-22 |
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