JPS62186605A - 周波数変換器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 周波数変換器において、ソース接地された第１及び第２
のマイクロ波電界効果トランジスタのゲートに１８０度
の位相差のある比較的低い周波数の信号を加え、各々の
ドレインにラフトレース型ハイブリッド回路の第１の端
子■より入力した局部発振信号を同相で加え、各々のド
レインで得られた周波数変換出力を第４の端子■より同
相で合成して、変換損失及び人出のアイソレーションを
改善するものである。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、例えばマイクロ波帯の送信機のアップコンバ
ータに使用する周波数変換器の改良に関するものである
。

半導体技術の進歩により数１０Ｇｌｌｚ帯で動作するマ
イクロ波電界効果トランジスタ（以下ＰＥＴと省略する
）が開発され、マイクロ波用ダイオードの代わりにマイ
クロ波帯の周波数変換素子として用いられることが可能
となった。

そこで、このＦＥＴを使用して変換損失及び入出力のア
イソレーションの改善された周波数変換器が要望されて
いる。

〔従来の技術〕

第３図は従来例の回路図を示す。

図において、端子ＩＮより入力した中間周波信号はハイ
ブリッド回路１で同相分配されてダイオード２，３に加
えられる。又、局部発振信号はコンデンサを介してラフ
トレース型ハイブリッド回路４の第１の端子■に加えら
れる。

このラットレース型ハイブリッド回路４は、第１の端子
■に加えられた信号は分配されて第２の端子■及び第３
の端子■に現れるが、第４の端子■には現れない様にな
っているので、第１の端子■に加えられた局部発振信号
は、第２．第３の端子■、■からダイオード２，３に加
えられる。

又、第３の端子■から第４の端子■への伝搬と、第２の
端子■から第４の端子■への伝搬とは１８０度の位相差
がある為、ダイオード２と３とを逆方向に接続すること
により、このダイオードで生じた周波数変換信号が第４
の端子■で同相合成されて出力される様にしている。

ここで、バイアス電圧−Ｖ、＋Ｖをチョークコイル７．
８を介してダイオード２．３に加えて所定のダイオード
電流を流すことにより変換効率を向上させている。又、
５．６はショートスタブで高周波的に接地し、９はチョ
ークコイルを示す。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、ダイオードを使用する周波数変換器は次の様な
問題がある。

■　ダイオード２．３が２端子素子の為、局部発振信号
が第２．第３の端子■、■を通って入力側に進み、入出
力のアイソレーションが悪い。

■　周波数変換素子としてダイオードを使用する為に周
波数変換損失が大きい。

〔問題点を解決する為の手段〕

上記の問題点は第１図に示す如く、周波数を変換すべき
入力信号を１８０度の位相差のある２つの信号に分割す
るハイブリッド回路１２と、該ハイブリッド回路の出力
が入力するゲートと、接地されたソースと、局部発振信
号が入力し、周波数変換信号が出力するドレインとを有
する第１及び第２のＦＥＴ　１０．１１と、該局部発振
信号が入力する第１の端子［１］と、該第１及び第２の
ＦＥＴのドレインに接続された第２及び第３の端子［２
］及び［３］と、該第１及び第２のＰＥＴのドレインよ
り出力された１８０度位相差の周波数変換信号を、１８
０度移相させて同相で合成する第４の端子■とを存する
ラットレース型ハイブリッド回路４とから構成された本
発明の周波数変換器により解決される。

〔作用〕

本発明はＰＥＴ　１０．１１のドレイン・コンダクタン
スがゲートに人力した中間周波信号によって変化するの
で、この中間周波信号より周波数の高い局部発振信号を
ドレインに加えると、この局部発振信号が振幅変調され
て周波数変換信号がドレインから出力される。そこで、
ラットレース型ハイブリッド回路４を用いて周波数変換
信号のみを取出すが、３端子素子のＰＥＴを用いている
ので入出力のアイソレーションが良好になると共に、周
波数変換信号の電力も改善されて高くなる。

は周波数変換特性図を示す。

先ず、第１図において、周波数変換すべき中間周波信号
はコンデンサＣ１を介してハイブリッド回路１２に加え
られて１８０度の位相差のある２つの信号に分配された
後、ＦＥＴ　１０．１１のゲートＧにコンデンサＣ４，
Ｃ５を介して加えられる。

又、コンデンサＣ２を介してラフトレース型ハイブリッ
ド回路４の第１の端子■に加えられた局部発振信号は、
分配されて第２の端子■及び第３の端子■より第１及び
第２のＦＥＴｌ０．１１のドレインＤに加えられる。

ここで、ＦＥＴｌ０．１１のそれぞれのゲートＧにはチ
ョークコイル１３．１４を介してバイアス電圧Ｖｇが加
えられ、ソースＳは接地されている。そして、ゲートＧ
には中間周波信号が、ドレインＤには局部発振信号が加
えられると共に、ここから周波数変換信号が第２の端子
■、第３の端子■を通って第４の端子■で合成されて出
力される。

この時、従来例と同様に第４の端子■では局部発振信号
の漏れは１８０度の位相差となって打消され、又第４の
端子■と第３の端子■及び第４の端子■と第２の端子■
の間の位相差は１８０度となるので、中間周波信号を１
８０度ハイブリッド回路Ｉ２で分配したことにより、Ｆ
ＥＴ　１０と１１の出力は同相で合成される。

この様に、周波数変換素子として３端子のＦＥＴを使用
するので、入出力のアイソレーションは従来よりも改善
される。

尚、第２の端子■及び第３の端子■にはスタブを設け、
第４の端子■で周波数変換信号の電力が最大、局部発振
信号の電力が最小になる様にしている。又、ＦＥＴのド
レイン電圧をＯｖで使用する場合には、このハイブリッ
ド回路４を介してのドレイン電圧供給径路が不要となる
ので従来例に比較してチョークが１つ不要となる。

次に、第２図は第１図の周波数変換器の周波数変換特性
を示すが、中間周波信号の周波数を９００Ｍ！（ｚ、局
部発振信号の周波数を約１３．４ＧＩｌｚとし、変換周
波数が約１４．３ＧＨｚの周波数変換信号を得る場合に
、局部発振信号の電力を１１．５ｄＢｏ＋　、１０．０
ｄＢｍ　。

７．５ｄＢｎ＋　、　５．０ｄＢｍにした時の中間周波
信号電力に対する変換電力の関係を示す。

図に示す様に、例えば局部発振信号の電力が１１゜５ｄ
Ｂｍで、変換損失は約４ｄＢで、従来例よりも約４ｄＢ
改善される。

〔発明の効果〕

以上詳細に説明した様に、本発明によれば、３端子のＰ
ＥＴを周波数変換素子として使用するので周波数変換損
失及び入出力のアイソレーションが改善されると云う効
果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の回路図、 第２図は第１図の周波数変換特性図、 第３図は従来例の回路図を示す。 図において、 ４はラフトレース型ハイブリッド回路、１０、１１はマ
イクロ波電界効果トランジスタ、１２はハイブリッド回
路を示す。 １４≦門の処ゲ也４ダ１〃Ｆ１六号ト］た　１　園 ヂ間Ｆｌ関菖９散ｊＪ　　ｄＢｍ 第１トｇＡｆ）国液色シタご嗟野・↓鍼？椅・ト生聞＋
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Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 周波数を変換すべき入力信号を１８０度の位相差のある
   ２つの信号に分配するハイブリッド回路（１２）と、 該ハイブリッド回路の出力が入力するゲートＧと、接地
   されたソースＳと、局部発振信号が入力し、周波数変換
   された周波数変換信号が出力するドレインＤとを有する
   第１及び第２のマイクロ波電界効果トランジスタ（１０
   、１１）と、 該局部発振信号が入力する第１の端子［１］と、該第１
   及び第２のマイクロ波電界効果トランジスタのドレイン
   に接続された第２及び第３の端子［２］及び［３］と、
   該第１及び第２のマイクロ波電界効果トランジスタのド
   レインＤより出力された１８０度位相差の周波数変換信
   号を、更に１８０度移相させて同相で合成する第４の端
   子［４］を有するラットレース型ハイブリッド回路（４
   ）とから構成されたことを特徴とする周波数変換器。