JPS6367765B2 - - Google Patents

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JPS6367765B2
JPS6367765B2 JP9965282A JP9965282A JPS6367765B2 JP S6367765 B2 JPS6367765 B2 JP S6367765B2 JP 9965282 A JP9965282 A JP 9965282A JP 9965282 A JP9965282 A JP 9965282A JP S6367765 B2 JPS6367765 B2 JP S6367765B2
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JP
Japan
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frequency signal
intermediate frequency
mixing element
pass filter
main line
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Application number
JP9965282A
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English (en)
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JPS58215810A (ja
Inventor
Hiroshi Saka
Toshihide Tanaka
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication of JPS58215810A publication Critical patent/JPS58215810A/ja
Publication of JPS6367765B2 publication Critical patent/JPS6367765B2/ja
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03DDEMODULATION OR TRANSFERENCE OF MODULATION FROM ONE CARRIER TO ANOTHER
    • H03D9/00Demodulation or transference of modulation of modulated electromagnetic waves
    • H03D9/06Transference of modulation using distributed inductance and capacitance
    • H03D9/0608Transference of modulation using distributed inductance and capacitance by means of diodes
    • H03D9/0633Transference of modulation using distributed inductance and capacitance by means of diodes mounted on a stripline circuit

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
  • Superheterodyne Receivers (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はストリツプ線路あるいはマイクロスト
リツプ線路等の平面回路を用いたミキサ回路に関
し、特に中間周波信号周波数がGHz帯あるいはG
Hz前後の高い周波数条件において周波数混合素子
の装荷点を短絡するとともに、ミキサ回路の変換
損失特性が悪影響を受けないような周波数混合素
子のバイアス電流帰還回路を付加したマイクロ波
集積回路(MIC)化ミキサに関するものである。
MICを用いた従来のミキサ回路では中間周波
信号周波数がGHz帯あるいは1GHz帯あるいは1G
Hz前後の高い周波数条件でダイオード装荷点を短
絡する方法として第1図に示すような回路が使わ
れていた。第1図において、端子1から入力され
た高周波信号は主線路2を伝播してミキサ・ダイ
オード3に印加される。端子4から入力された局
部発振信号は主線路2と高周波に結合し、局部発
振信号のみを選択通過させる局発信号用帯域通過
フイルタ(局発BPF)5を通過してミキサ・ダ
イオード3に印加される。6は低域通過フイルタ
で高周波信号と局部発振信号の差の周波数成分で
ある中間周波信号を取り出すと同時に高周波信号
や局部発振信号に対してはミキサ・ダイオード3
の端子Aを高周波的に短絡させるために設けられ
た長さが高周波信号や局部発振信号の1/4波長
(λ/4)の終端開放スタブと直列インダクタンスと から構成されている。7は中間周波信号に対して
ミキサ・ダイオード3の端子Bを短絡させるため
の中間周波信号短絡回路で、特性インピーダンス
の高い、長さが高周波信号の約1/4波長λ/4の線路 で構成され、この線路の終端は接地短絡されてい
て、ミキサ・ダイオード3に流れるバイアス電流
の帰還回路ともなつている。8はミキサ・ダイオ
ード3で発生した中間周波信号を取り出す中間周
波信号出力端子である。
このような従来の終端が接地短絡された特性イ
ンピーダンスの高い1/4波長線路による中間周波
信号短絡回路7では、中間周波数が比較的低い場
合には問題はなかつたが、中間周波信号周波数が
高くなるに従つて中間周波信号短絡回路7の有す
るインピーダンスが無視できなくなり、もはや短
絡回路とは見なされない。例えば、高周波信号周
波数が12GHzで、中間周波信号周波数が2GHzの
場合、中間周波信号短絡回路7の特性インピーダ
ンスを200Ωとすれば中間周波信号短絡回路7の
インピーダンスは200tanπ/12(=54Ω)となる。
この中間周波信号短絡回路7は端子8からみれば
ミキサ・ダイオード3と直列に入るため、中間周
波信号短絡回路7のインピーダンスが大きくなる
に従い、中間周波信号側からの整合帯域幅が制限
され、結局ミキサ回路の帯域幅を制限する。同時
に中間周波信号が端子1側に漏洩してミキサ回路
の変換損失特性が劣化する。更に、端子1側に接
続される回路条件により、特定の周波数において
主線路2と中間周波信号短絡回路7とが並列共振
条件を満足し、ミキサ・ダイオード3の端子Bか
ら主線路2側を見たインピーダンスが中間周波信
号周波数で開放となり、ミキサ回路の変換損失特
性に致命的な欠陥となる大きなくぼみを生じるこ
とがある。
本発明の目的は上記従来例のもの欠点を除去す
るもので、主線路上に主線路に対し直列に、高周
波信号に対しては通過特性を示すが、中間周波信
号に対しては開放インピーダンスを示す中間周波
信号阻止回路を設け、かつ、この中間周波信号阻
止回路が中間周波信号に対して開放インピーダン
スを示す特性と、この主線路の線路長を利用して
高周波的にミキサ・ダイオードの装荷点を中間周
波信号で短絡することにより、中間周波信号周波
数がGHz帯あるいは1GHz前後の高い周波数使用
条件においてもミキサ・ダイオードの装荷点を確
実に短絡せしめることである。更に、ミキサ・ダ
イオードの装荷点に終端が接地短絡された低域通
過フイルタを接続し、この低域通過フイルタの線
路長をある条件以上に長くすることにより、ミキ
サ回路の変換損失特性が中間周波信号周波数帯域
内でくぼみを生じるのを防止したことを特徴とす
るものである。
第2図は本発明の一実施例であるが、第1図と
同一箇所には同一番号を付して説明する。端子1
から入力された高周波信号は主線路2を伝播して
ミキサ・ダイオード3に印加される。端子4から
入力された局部発振信号は主線路2と高周波的に
結合し、局部発振信号を選択通過させる局発
BPF5を通過してミキサ・ダイオード3に印加
される。6は低域通過フイルタで、中間周波信号
を取り出すと同時に、高周波信号や局部発振信号
に対してはミキサ・ダイオード3の端子Aを高周
波的に短絡させるために設けられた長さが高周波
信号や局部発振信号の1/4波長λ/4の終端開放スタ ブと直列インダクタンスとから構成されている。
8はミキサ・ダイオード3で発生した中間周波信
号を取り出す中間周波信号出力端子である。9は
高周波信号に対しては通過特性を示すが、中間周
波信号に対しては開放インピーダンスを示す中間
周波信号阻止回路で、ミキサ・ダイオード3から
中間周波信号の1/4波長(λif/4)の距離に設けら れている。10はミキサ・ダイオード3に流れる
バイアス電流の帰還回路で終端が接地短絡された
低域通過フイルタで構成されている。
第2図の実施例では中間周波信号阻止回路9は
中間周波信号に対しては開放インピーダンスを示
し、しかも、ミキサ・ダイオード3から中間周波
信号阻止回路9までの距離を中間周波信号の1/4
波長の長さに選んでいるため、ミキサ・ダイオー
ド3から中間周波信号阻止回路9までにある主線
路2は長さがλif/4の終端開放線路として働き、
ミキサ・ダイオード3の端子Bは中間周波信号で
高周波的に短絡されている。従つて、中間周波信
号周波数が高くてもダイオード装荷点を確実に短
絡せしめることができる。更に、中間周波信号阻
止回路9が主線路2に対し直列に設けられている
ため、中間周波信号が端子1側に漏洩することが
なく、ミキサ回路の変換損失特性が劣化すること
もない。また主線路2とバイアス電流の帰還回路
との並列共振によりミキサ回路の変換損失特性に
大きなくぼみを生じる現象も中間周波信号帯域内
から容易に除去できることを以下に説明する。主
線路2とバイアス電流の帰還回路10とによる並
列共振条件は、主線路2の特性インピーダンスを
Zo、並列共振周波数をr、ミキサ・ダイオード
3の端子Bが中間周波信号で短絡される周波数を
i p、バイアス電流の帰還回路10の並列共振周
波数rでのインピーダンスをjXで表わせばZo=
Xtan(πr/2i p)の式から求められる。従つて、
中間周波信号での比帯域幅がW、帯域幅の下限周
波数での波長がλL、バイアス電流の帰還回路10
が線路長lで特性インピーダダンスZhのストリ
ツプ線路で構成されている場合 l>λL/2π×tan-1Zo/Zhtanπ/2(1−W/2) の条件を満足するようにlの長さを選べば、中間
周波信号帯域内で並列共振が生じることがない。
第3図aは例えば高周波信号の波長をλ、周波数
を約12GHz、中間周波信号周波数を1.0〜2.0GHz
(W=2/3)、i pを中間周波信号周波数の中心周波
数と考えて1.5GHz、主線路2の特性インピーダ
ンスZo=50Ωに選び、バイアス電流の帰還回路
10を特性インピーダンスZhが200Ω、線路長l
のストリツプ線路で構成した場合(比誘電率が約
2.5で厚みが0.6mmの基板上に設けれた幅0.1mmのス
トリツプ線路の特性インピーダンスが約200Ωと
なる)、並列共振周波数rとl/λとの関係を示
すグラフである。この図からわかるようにバイア
ス電流の帰還回路10が主線路2を伝播する高周
波信号に与える影響が少ないl/λ=1/4の条件
では、第3図bの点線に示すように約1.0GHzの
所に変換損失のくぼみが生じてしまう。
l/λ=3/4の条件では第3図bの一点鎖線に
示すようにくぼみが生じる周波数は0.7GHzと中
間周波信号の帯域外へと移動させることができ
る。従つて第3図aよりバイアス電流の還還回路
10の線路長lとして、l/λ≧1/2の条件を満
足するように選ぶことにより中間周波信号帯域内
で主線路2とバイアス電流の帰還回路10とが並
列共振条件を満足することを避けられ、ミキサ回
路の変換損失特性に大きなくぼみを生じることも
なくなる。
第4図は本発明の別の実施例で、第2図と同一
箇所には同一番号を付して説明する。9は高周波
信号に対しては通過特性を示すが中間周波信号に
対しては開放インピーダンスを示す中間周波信号
阻止回路で、この中間周波信号阻止回路9の近傍
には終端開放の低域通過フイルタ11が主線路2
に並列に接続され、終端開放の低域通過フイルタ
11の開放端からミキサ・ダイオード3までの距
離を中間周波信号の1/4波長λi/4に選んでいる。
それ以外は第2図と同じ構成である。
第4図の実施例では中間周波信号阻止回路9は
中間周波信号に対して開放インピーダンスを示
し、しかも、ミキサ・ダイオード3から終端開放
の低域通過フイルタ11の開放端までの距離を中
間周波信号の1/4波長(λi/4)の長さに選んでい るため、ミキサ・ダイオード3から中間周波信号
阻止回路9までにある主線路2と終端開放の低域
通過フイルタ11とが長さがλi/4の終端開放
線路として働き、ミキサ・ダイオード3の端子B
は中間周波信号で高周波的に短絡される。従つ
て、中間周波信号周波数が高くてもダイオード装
荷点を確実に短絡せしめることができる。更に、
中間周波信号阻止回路9が主線路2に対し直列に
設けられているため、中間周波信号が端子1側に
漏洩することがなく、ミキサ回路の変換損失特性
が劣化することもない。また主線路2とバイアス
電流の帰還回路10とによる並列共振条件は、主
線路2の特性インピーダンスをZo、並列共振周
波数をr、ミキサ・ダイオード3の端子Bが中間
周波信号で短絡される周波数をi p、バイアス電
流の帰還回路10の並列共振周波数rでのインピ
ーダンスをjXで表わせば近似的にZo=tan(πr/
2i p)の式から求められる。従つて、中間周波信
号での比帯域幅がW、帯域幅の下限周波数での波
長がλL、バイアス電流の帰還回路10が線路長l
で特性インピーダンスZhのストリツプ線路で構
成されている場合、近似的に l>λL/2π×tan-1Zo/Zn tanπ/2(1−W/2
) の条件を満足するようにlの長さを選ぶことによ
り、主線路2および終端開放の低域通過フイルタ
11と、バイアス電流の帰還回路10とによる並
列共振条件が中間周波信号帯域内で生じることが
なくなり、ミキサ回路の変換損失特性に大きなく
ぼみを生じることもなくなる。
以上説明したように、本発明では、まず主線路
上に高周波信号に対しては通過特性を示すが中間
周波信号に対しては開放インピーダンスを示す中
間周波信号阻止回路を設け、この中間周波信号阻
止回路とミキサ・ダイオードとの距離を中間周波
信号の1/4波長の長さに選ぶか、あるいは、この
中間周波信号阻止回路の近傍に終端開放の低域通
過フイルタを接続し、この終端開放の低域通過フ
イルタの開放端からミキサ・ダイオードまでの距
離を中間周波信号の1/4波長の長さに選ぶことに
より、ミキサ・ダイオードの装荷点に中間周波信
号の1/4波長の長さの終端開放線路を接続したこ
とと等価になり、ミキサ・ダイオードの装荷点を
中間周波信号で高周波的に短絡するものである。
従つて中間周波信号周波数がGHz帯の高い周波数
条件においてもダイオード装荷点を確実に短絡せ
しめることができる。更には、中間周波信号阻止
回路が主線路に対し直列に設けられているため、
中間周波信号が高周波信号の入力端子側に漏洩す
ることがなく、ミキサ回路の変換損失特性が劣化
することもない。また、ミキサ・ダイオードに流
れるバイアス電流の帰還回路をミキサ・ダイオー
ドの装荷点の近傍に接続するとともに、バイアス
電流の帰還回路を構成する終端が接地短絡された
低域通過フイルタの線路長をλ/2(λは高周波信 号の波長)より長く選べば主線路とバイアス電流
の帰還回路とによる並列共振が中間周波信号帯域
内で発生することがなくなり、ミキサ回路の変換
損失特性に致命的な欠陥となる大きなくぼみを生
じることもなくなる。
以上の実施例では周波数変換素子としてミキ
サ・ダイオードを用いて説明したが、周波数変換
素子としてはミキサ・ダイオードに限らず、電界
効果トランジスタのような周波数変換素子でもよ
いことは言うまでもない。また中間周波信号阻止
回路としては、2本の終端開放ストリツプ線路が
終端開放ストリツプ線路の開放端から高周波信号
の約1/4波長の長さにわたり分布結合した1/4波長
線路結合型インタデイジタル直流阻止回路を用い
ることが特に有効である。
【図面の簡単な説明】
第1図はMICを用いた従来のミキサ回路のパ
ターン図、第2図は本発明の一実施例によるミキ
サ回路のパターン図、第3図aは第2図の実施例
によるミキサ回路のバイアス電流の帰還回路の線
路長lと並列共振数rとの関係を示すグラフの一
例、第3図bは第2図の実施例によるミキサ回路
の変換損失特性を説明した図、第4図は本発明の
別の実施例におけるミキサ回路のパターン図であ
る。 1……端子、2……主線路、3……ミキサ・ダ
イオード、4……端子、5……局部発信号帯域通
過フイルタ、6……低域通過フイルタ、8……中
間周波信号出力端子、9……中間周波信号阻止回
路、10……帰還回路。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 ストリツプ線路あるいはマイクロストリツプ
    線路を基体構成とするマイクロ波集積回路を用
    い、高周波信号入力端子と周波数混合素子の一端
    とを接続して高周波信号を前記周波数混合素子に
    伝達する主線路と、前記周波数混合素子に局部発
    振信号を印加する手段と、前記周波数混合素子の
    他端に接続され高周波信号と局部発振信号の差の
    周波数成分である中間周波信号を取り出す低域通
    過フイルタと、前記主線路上に、かつ前記主線路
    に対し直列に前記周波数混合素子から中間周波数
    信号の1/4波長の長さの距離に設けられ、高周波
    信号に対しては通過特性を示すが中間周波信号に
    対しては開放インピーダンスを示す中間周波信号
    阻止回路と、前記周波数混合素子の近傍で前記主
    線路に並列に接続され、終端が接地短絡された低
    域通過フイルタとを備えるとともに、前記周波数
    混合素子の一端から前記高周波信号入力端子側を
    見た時のインピーダンスが中間周波数信号帯域内
    で並列共振条件を満足することのないように前記
    終端が接地短絡された低域通過フイルタの線路長
    を選んだことを特徴とするミキサ回路。 2 ストリツプ線路あるいはマイクロストリツプ
    線路を基体構成とするマイクロ波集積回路を用
    い、高周波信号入力端子と周波数混合素子の一端
    とを接続して高周波信号を前記周波数混合素子に
    伝達する主線路と、前記周波数混合素子に局部発
    振信号を印加する手段と、前記周波数混合素子の
    他端に接続され高周波信号と局部発振信号の差の
    周波数成分である中間周波信号を取り出す低域通
    過フイルタと、前記主線路上でこの主線路に対し
    て直列に設けられ、高周波信号に対しては通過特
    性を示すが中間周波信号に対しては開放インピー
    ダンスを示す中間周波信号阻止回路と、前記周波
    数混合素子の近傍で前記主線路に並列に接続さ
    れ、終端が接地短絡された低域通過フイルタとを
    設け、前記周波数混合素子の一端から前記高周波
    信号入力端子側を見た時のインピーダンスが中間
    周波信号帯域内で並列共振条件を満足することの
    ないように前記終端が接地短絡された低域通過フ
    イルタの線路長を選ぶとともに、前記中間周波信
    号阻止回路の近傍で、かつ前記周波数混合素子側
    に主線路と並列に終端開放の低域通過フイルタを
    接続し、この終端開放の低域通過フイルタの開放
    端から周波数混合素子までの距離を中間周波信号
    の1/4波長に選び、前記主線路および前記終端開
    放の低域通過フイルタを中間周波信号に対して終
    端開放線路として働かせたことを特徴とするミキ
    サ回路。
JP57099652A 1982-06-09 1982-06-09 ミキサ回路 Granted JPS58215810A (ja)

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JPS58215810A JPS58215810A (ja) 1983-12-15
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63109856U (ja) * 1986-12-26 1988-07-15

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS63109856U (ja) * 1986-12-26 1988-07-15

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