JPS63209309A

JPS63209309A - マイクロ波半導体装置

Info

Publication number: JPS63209309A
Application number: JP4427487A
Authority: JP
Inventors: Akio Iida; 明夫飯田; Kenji Ito; 健治伊東; Makoto Matsunaga; 誠松永; Fumio Takeda; 武田　文雄
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1987-02-26
Filing date: 1987-02-26
Publication date: 1988-08-30

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】〔産業上の利用分野〕この発明はマイクロ波半導体装置に関し、特にマイクロ
波帯の信号周波数に比べて十分に低い繰り返し周波数を
もつパルス波によってマイクロ波信号をサンプリングし
て位相検波する、あるいは逓倍混合動作をするマイクロ
波半導体装置に関するものである。

〔従来の技術〕

マイクロ波集積回路化されたこの種の装置では、広帯域
化、小形化のため、誘電体基板の裏と表を使う両平面回
路が多く使われる。第６図は、例えば実開昭６１−４４
９２３号公報に示された従来のこの種の装置の一例を示
す全体回路図であり、同図において、１は誘電体基板、
２及び４はマイクロストリップ線路、３はコプレナ線路
、１５はスロ・ノド線路であり、破線は裏面への配置状
態を示している。

第６図において、従来のマイクロ波半導体装置は、誘電
体基板１の裏面に設けられ、端子５．６に加えられるサ
ンプリングパルスおよびマイクロ波信号を伝搬させる第
１及び第２のマイクロストリップ線路２，４と、上記誘
電体基板１の表面に設けられ、上記第２のマイクロスト
リップ線路４に結合されたコプレナ線路３と、上記誘電
体基板１の表面に設けられ、上記第１のマイクロストリ
ップ線路２に結合されるとともに上記コプレナ線路３に
接合されたスロット線路１５と、該スロ・ノド線路１５
及びコプレナ線路３の接合部に設けられ、ダイオード８
ａ、８ｂ及びコンデンサ１１ａ。

１１ｂにて形成される一対の直列回路１０ａ、１０ｂと
、上記ダイオード１３ａ、８ｂとコンデンサ１１ａ、ｌ
ｌｂとの各接続点に抵抗１３を介して出力線１２ａ、１
２ｂで接続され、該抵抗１３の中点から引出し接続され
た出力端子１４と、一端を第２のマイクロストリップ線
路４に接続し他の一端を導通用スルーボール１８により
接地したインダクタ１７とを備えて構成される。上記ス
ロット線路１５は第１のマイクロストリップ線路２との
交差結合点を中心として第１のスロット線路１５ａと第
２のスロット線路１５ｂとを有してなり、この第２のス
ロット線ＦＩ！ｒ１５ｂに終端抵抗７が接続されている
。

次にこのマイクロ波半導体装置をマイクロ波入力信号の
周波数の整数分の１の周波数をもつ基準信号と、上述の
マイクロ波入力信号との位相差を検出するサンプリング
位相検波器として動作させる場合について説明する。

ステンブリ力ハリダイオードを使うパルス発生器により
発生させた基準信号と同じ繰り返し周波数をもつサンプ
リングパルスは、端子５に加えられると第１のマイクロ
ストリップ線路２を伝１般し、マイクロストリップ・ス
ロット線路変換器１６によりマイクロストリップ線路２
と交差結合するスロット線路ｉｓａ、１５ｂに分配され
る。第２のスロット線路１５ｂに伝搬するサンプリング
パルスは、終端抵抗７により吸収され、不要な反射を生
じない。第１スロツト線路１５ａを伝搬する残りのサン
プリングパルスは第１のスロット線路１５ａとコプレナ
線路３との接合部に設けたダイオード８ａ、８ｂに加わ
り、このダイオード８ａ。

８ｂを導通状態（ＯＮ状態）にさせる。上記サンプリン
グパルスが無い時は、ダイオード８ａ、８ｂは開放状態
（ＯＦＦ状態）となる。この開放状態のダイオード８ａ
、８ｂは、サンプリングパルスによって、スイッチング
されることになる。

一方、サンプリングパルスの繰り返し周波数の整数倍の
周波数をもつ信号波は、端子６に加えられると、マイク
ロストリップ線路４を伝搬し、マイクロストリップ・コ
プレナ線路変換器９により、コプレナ線路３の奇モード
に変換され、コプレナ線路３を奇モードで伝搬する。従
ってその結果、サンプリングパルスがダイオード８ａ、
８ｂに加わっている時（ダイオードがＯＮ状態の時）の
み、信号波の電圧がコンデンサＩｌａ、ｌｌｂに加わる
ことになる。このコンデンサｌｌａ、Ｉｌｂの端子間の
電圧は、出力線１２ａ、１２ｂにより取り出され、抵抗
１３のほぼ中点に接続した端子１４から取り出される。

この信号周波数は、サンプリングパルスの繰り返し周波
数の整数倍であるため、信号波とサンプリングパルスは
同期している。このため端子１４にあられれる電圧は、
平滑された後両者の位相差に応した直流電圧として得ら
れるため、位相検波が行われたことになる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来のこのマイクロ波半導体装置は、以上のようにサン
プリング位相検波器として動作するが、ダイオードをス
イッチングするサンプリングパルスの一部はダイオード
８ａ、８ｂを通過し、コプレナ線路３を伝搬する。この
サンプリングパルスはコプレナ線路３を偶モードで伝搬
してマイクロストリップ・コプレナ線路変換器９で反射
し、この反射したサンプリングパルスは、ダイオードに
再び印加され、正常な時間から反射点までの往復に要す
る時間だけ遅れた時間にダイオードをスイッチングする
ので、位相検波器の検波感度が低下したり誤動作をする
という欠点がある。

この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、ダイオードを通過しコプレナ線路を伝搬する
サンプリングパルスの反射を低減し、検波感度の向上を
図ることのできるマイクロ波半導体装置を提供すること
を目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係るマイクロ波半導体装置は、コプレナ線路
の両地導体間に抵抗を接続したものである。

〔作用〕

この発明においてはコプレナ線路の地導体間を接続する
抵抗は、コプレナ線路を伝搬するサンプリングパルスの
みを吸収し、コプレナ線路を伝搬するマイクロ波信号は
吸収しないので、マイクロ波信号を減衰させることなく
サンプリングパルスの反射を低減し、サンプリング位相
検波器とじて動作する場合検波感度の低下や誤動作を少
なくできる。

〔発明の実施例〕

以下、この発明の一実施例を第１図、及び第２図に基づ
いて説明する。第１図は本発明の一実施例によるマイク
ロ波半導体装置の全体回路図を示す。

第１図において、本実施例のマイクロ波半導体装置は、
従来装置の構成に加え、コプレナ線路３の地導体２０８
．２０ｂ間を終端抵抗１９を介して接続した構成になっ
ている。

次に本実施例装置をサンプリング位相検波器として動作
させる場合について説明する。ここで、信号波がダイオ
ードに伝搬する動作に関しては前記第６図に示す従来装
置の動作と同一であり、サンプリングパルスのスロット
線路１５からダイオード３ａ、８ｂへの伝１１１ｉ態様
について説明する。

第２図はダイオードが装着されるスロ・ノド線路１５ａ
とコプレナ線路３との接合部及びコプレナ線路３の要部
説明のための図である。

上記第１のスロット線路１５ａとコプレナ線路３との接
合部は、第２図に示すようにＴ分岐である。サンプリン
グパルスの電界は、図中の矢印で示すように分配されて
両ダイオード８ａ、８ｂに加わるため、Ｔ分岐が対称で
あれば、両ダイオード８ａ、８ｂに加わる電界の位相は
同じであり、ダイオード８ａ、８ｂと結合せずに通過す
るサンプリングパルスは、コプレナ線路３を偶モードで
励振する。このコプレナ線路３を偶モードで伝搬するサ
ンプリングパルスは、地導体２０ａ、２０ｂ間に電位差
を生じるが、この電位差は終端抵抗１９により吸収され
る。従ってダイオード８ａ。

８ｂは不要な時間にスイッチングされることはない。一
方、信号波はコプレナ線路３を図中の破線の矢印で示す
電界をもつ奇モードで伝搬するので、コプレナ線路の地
導体２０　ａ、　　２０　ｂとの間に電位差を生じない
ため抵抗１９には電流が流れない。

このため信号波は終端抵抗１９により減衰されることな
くダイオード１３ａ、８ｂに加えられる。

なお、上記実施例では、無効スロット線路１５ｂの終端
抵抗７以降の線路は同一寸法幅のスリ・ノドで構成して
いるが、こればより反射の小さい終端とするために、第
３図に示すように、終端抵抗７以隆では幅を広くする構
造にしてもよい。

また上記実施例では、ダイオードとコンデンサとから成
る一対の直列回路１０ａ、１０ｂ及び終端抵抗７．１９
はコプレナ線路３及びスロット線路」５と同一面側に設
けてこれらの地導体に直接接続する構成としている。し
かし、これは第４図に示すように誘電体基板の裏と表と
を導通する導通用スルーホール１８ｂ、１８ｃ、１８ｄ
、１８ｅ、１８ｆ、１８ｇを用いてコプレナ線路３及び
スロット線路１５の裏面に設けた直列回路１０ａ。

１０ｂ、終端抵抗７．１９を地導体と接続する構成とし
てもよい。

この場合、ダイオード、コンデンサ、抵抗及びインダク
タの全ての部品を誘電体基板の片方の面だけに実装する
構造となり、作業の簡略化が図れ、製造コストを低減で
きる利点がある。

また、上記実施例では、終端抵抗１９は１個で構成して
いるが、これに限らず第５図に示すように、２個あるい
はそれ以上の数の終端抵抗を用いる構成としてもよい。

また上記実施例においてはサンプリング位相検波器とし
て動作する場合について説明したが、前述のように逓倍
周波数混合器として動作させてもよく、上記実施例と同
様の効果を奏する。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば、コプレナ線路の地導
体間を終端抵抗を介して接続する構成にして、ダイオー
ドを通過し、コプレナ線路を伝搬するサンプリングパル
スを吸収するようにしたので、ダイオードがサンプリン
グパルスの不要な反射波によってスイッチングされるこ
とを防ぎ、位相検波器としては高い検波感度が得られ、
逓倍周波数混合器としては高い効率が得られる効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明にかかるマイクロ波半導体装置の一実
施例の全体回路図、第２図は上記実施例のコプレナ線路とスロット線路との
接合部の要部説明図、第３図はこの発明の他の実施例の一部を示す図、第４図
及び第５図はこの発明のさらに他の実施例の一部を示す
図、第６図は従来のマイクロ波半導体装置の全体回路図であ
る。１・・・誘電体、２．４・・・第１．第２のマイクロス
トリップ線路、３・・・コプレナ線路、５，６．１４・
・・端子、７．１９・・・終端抵抗、１０ａ、１０ｂ・
・・直列回路、８ａ、８ｂ・・・ダイオード、９・・・
マイクロストリップ・コプレナ線路変換器、ｌｌａ、１
１ｂ・・・コンデンサ、１５・・・スロット線路、１６
・・・マイクロストリップ・スロット線路変換器、１．
８ａ−１８ｈ−導通用スルーホール、２０ａ、２０ｂ・
・・地導体。なお図中同一符号は同−又は相当部分を示す。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）マイクロ波集積回路用の誘電体基板上に設けられ
た第１、第２のマイクロストリップ線路、スロット線路
、及びコプレナ線路と、上記誘電体基板の両面で上記第１のマイクロストリップ
線路に交差結合されると共に上記コプレナ線路に接合さ
れたスロット線路と、上記スロット線路とコプレナ線路の接合部に設けられダ
イオードとコンデンサを直列に接続してなる一対の直列
回路とを備えたマイクロ波半導体装置において、上記コプレナ線路の所要の位置において上記コプレナ線
路の両地導体間を１個又は複数個の抵抗により接続した
ことを特徴とするマイクロ波半導体装置。
（２）上記一対の直列回路、及びコプレナ線路の両地導
体間を接続する抵抗は、上記誘電体基板面のマイクロス
トリップ線路の構成される面に設けられ、その各々の両
端は上記誘電体基板にあけた所要数の導通用スルーホー
ルを介し上記スロット線路の導体、コプレナ線路の導体
にそれぞれ接続されていることを特徴とする特許請求の
範囲第１項記載のマイクロ波半導体装置。