JPS6027450B2 - 高周波用リミツタ回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は高周波用リミツタ回路に関し、特に逆極性に並
列接続した２ケのダイオードを用いた高周波用リミッタ
回路に関する。

従釆、高周波用のＩＪミッタ回路は第１図に示す様に２
ケのダイオード１，２を逆極性に並列絹線した回路単位
を伝送線路に並列に挿入したものが用いられている。

これは、入力電力が小さい場合は、ダイオードがオフ状
態となり、ダイオードの静電容量１′，２′が第２図ａ
に示すように残留し、これに結線のリードによるインダ
クタンス３が残る。従って伝送路は、この要素の分だけ
回路が乱されて、信号の一部が反射され透過損失の原因
となる。又過大な入力電力が入り、ダイオードがＯＮ状
態になったときは、第２図ｂの如くリード線のィンダク
タンス７が残り、完全なショート状態とならないため、
リミツタのアィソレーション特性は十分ではない。

特に、周波数が高くなるに従ってこの効果は大きく、高
周波帯では特性の良いリミッ夕が得られ難い。勿論、伝
送線路側にこれらのキャパシタンスやインダクタンスの
寄生要素を補正する回路を入れて、全体的にリミツ夕効
果をより改善することは出来るが、システム設計とデバ
イス詔槍十が分離出来ず、実用上、設計コストの低減や
保守等の面で大きな障害となる。又、外部回路で寄生要
素の補正を行なうと、回路サイズが大きくなり、高周波
でのりミッタ特性の向果的な向上が望めない。本発明の
目的は、この様な従釆のりミッタ回路を改善するため、
特の高周波でも小信号で透過損失が小さく、過大信号に
対して、十分な阻止効果を実現し、しかも、リミッタ回
路全体を小型な回路単位として独立したものにし、高周
波用伝送路の任意の場所に設置できるようにすることに
ある。

以下実施例に従って本発明を説明する。

第３図は本発明の一実施例を示す等価回路である図に於
て、１及び２がダイオードで、互に逆極性に並列に縞線
した即ち、巴状に鯖線したものを一つの小回路単位７と
して構成する。

この回路７の現実の回路の寸法は、扱う信号の波長の１
桁以下程度に十分接近して粗立てる。この回路単位７に
直列に静電容量４を結線しこの回路ブロック８を伝送線
路の一点に並列に結線する。このとき結線に要するリー
ドやダイオードの内部ィンダクタンス３がこれらに直列
に結線される。一方、この伝送線路の同一点に、これら
の回路ブロック８と並列に、インダクタンス５が結線さ
れる。この回路の動作は次の様になる。

入力信号が小さし、ときは、ダイオードはＯＦＦ状態と
なり第４図の様になる。このときダイオードは小さなキ
ャパシタンス１０となり、回路ブロック８は全体で容量
性になっていて、これがインダクタンス５と使用周波数
帯で並列共振を起こし、伝送線路のリミッタの接続点１
１，１２、間は開放状態となるので伝送損失が最小にな
る。又、過大入力信号が入るとダイオードはＯＮ状態に
なり共振回路は第５図の様になる。このとき、ダイオー
ドや回路を構成するために用いたりードによるィンダク
タンス３と４が直列共振を起こして伝送線路の接続点１
１，１２間はショート状態となる。

従って、過大入力の入ったときは伝送線路は断の状態と
なり良いリミット効果が得られる。本発明のリミッタ回
路の設計は次の手順で行うことが出釆る。

先ず直列共振の条件を決める。即ち、第５図のィンダク
タンス３の設定出来る範囲をダイオードを含めて、構造
上の条件から決め、これに使用周波数帯で直列共振する
キャパシタンス４を決める。次に並列共振の条件を決め
る。先ず第３図に於て、直列回路ブロック８が容量性に
なるための条件として、ダイオードのキヤパシタンス１
０によるリアクタンスか、インダクタンス３によるリア
クタンスより大きくなるようなダイオードを選定する。
その後、回路ブロック８全体の容量性リアクタンスと並
列共振するような、ィンダクタンス５を定める。

このような回路を導波管伝送線路に於て実現した１例を
第６図に示す。第６図は導波管型のりミツタモジュール
（回路単位）をフランヂ面方向から見たものである。図
に於て、１３は誘導性窓で第３図のィンダクタンス５に
対応し、１６は巴状鯖線したダイオード回路単位で第３
図の７に対応し、１４は、直列共振回路を構成するため
のィンダクタンスで第３図の３に対応し、４も、このィ
ンダクタンス３と直列共振を生ずるための静電容量で第
３図の４に対応する。この例でも明らかな様に、本発明
では、共振回路が導波管等の伝送線路の一点に集中して
おり、その共振回路の一部に、リミツ夕−作用の素子で
ある巴状に結線されたダイオードの回路単位があるため
、高周波電流路が最短距離となる外、ダイオードが巴状
に結線されているため直流リタ−ンを必要とせず、静電
容量４と直列共回路を簡単に構成出来これが形状を小さ
くする効果を出し、共振回路の損失を小さくし、リミッ
タ作用を向上させている。

又、巴状結線した回路単位を用いたメリットは、過剰入
力時にダイオードが低インピーダンスになるため、高電
圧が加わらずダイオードの電圧破壊の心配がない。一般
にリミッタ用ダイオードは、順電流に対しては十分余裕
をもって設計することが出来るが、耐圧はリミツタ作用
の応答性や損失の要素となる直列抵抗と相矛盾するので
、高耐圧の素子を採用するのは得策でない。このため、
過剰電力を処理するためには日頃方向特性のみを用いる
ことが望ましい。従ってごく接近して配置し、互に逆向
にした素子を並列に結線したいわゆる巴状結線の素子が
これを実現する。本発明の特徴は、このダイオードの巴
状結線の回路ブロックを共振回路の内部に組み込みリミ
ッタ効果を回路的に向上させると共に、リミッタ素子の
選定の条件を有利にしたことにあり、又、バイアスリタ
ーンを不要にしたことによって、ダイオード素子と直列
にキャパシタンスを結線することを可能にした。このこ
とによって、過電力によりダイオードがＯＮした場合直
列共振を起させ得て、透過形の低損失、高アイソレーシ
ョンのパッシブリミツタ（過電力により回路を断させる
型式）が実現された。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の２ケのダイオードを用いたりミツタ回路
の例を示す図、第２図ａは、第１図のりミッタの小信号
時の等価回路である。 第２図ｂは第１図の過大信号が入力した時の等価回路で
ある。第３図は本発明の実施例の等価回路図で、第４図
は第３図の回路の小信号時の等価回路である。第５図は
第３図の回路の過大信号入力時の等価回路である。第６
図は、導波管伝送路用のＩＪミッタ回路に本発明を適用
した例である。１及び２はリミッタ用ダイオード、３は
導入線及びダイオードのィンダクタンス、４は直列共振
用キヤパシター、５は並列共振用インダクタンス、７は
ダイオードを巴状結線した回路単位、８はリミツタダィ
オードを含む直列回路ブロック、９はダイオードを巴状
鯖線した回路単位を含む共振回路、１０は回路単位７の
小信号時の等価的キヤパシタンスを示す。 努′図 鈴２図 弟３図 第４図 弟ｓ図 第６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 逆極性で並列接続された２ケのダイオードを有する
   ダイオード回路と、容量と、第１及び第２のインダクタ
   ンスとを含み、前記ダイオード回路と前記容量と前第１
   のインダクタンスとが直列接続され、前記第２のインダ
   クタンスと前記直列接続回路が高周波用伝送路に並列に
   接続されていることを特徴とする高周波用リミツタ回路
   。