JP2000223955A - 広帯域二重平衡ミクサ - Google Patents

広帯域二重平衡ミクサ

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JP2000223955A
JP2000223955A JP2000016653A JP2000016653A JP2000223955A JP 2000223955 A JP2000223955 A JP 2000223955A JP 2000016653 A JP2000016653 A JP 2000016653A JP 2000016653 A JP2000016653 A JP 2000016653A JP 2000223955 A JP2000223955 A JP 2000223955A
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signal
mixer
diode bridge
bridge switch
switch means
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JP2000016653A
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David Bickford Jooru
ジョール・デビッド・ビックフォード
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Agilent Technologies Inc
Original Assignee
Agilent Technologies Inc
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03DDEMODULATION OR TRANSFERENCE OF MODULATION FROM ONE CARRIER TO ANOTHER
    • H03D7/00Transference of modulation from one carrier to another, e.g. frequency-changing
    • H03D7/14Balanced arrangements
    • H03D7/1408Balanced arrangements with diodes
    • 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

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Superheterodyne Receivers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】製造コスト、サイズ、及び重量を大幅に低減さ
せながらも、性能及び信頼性を向上させた広帯域二重平
衡ミクサ。 【解決手段】本発明による広帯域二重平行ミクサは、R
F信号源からのRF信号をダイオード・ブリッジ・スイ
ッチ手段のそれぞれの側に分割し、偶数モード・インピ
ーダンスを2Rrf(RrfはRF信号源インピーダン
ス)に維持するように機能するRFスプリッタを備え
る。該RFスプリッタは、例えばウィルキンソン型スプ
リッタが適用可能である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般にミクサとし
て知られている装置のような周波数変換装置に関するも
のであり、とりわけ、広帯域二重平衡ミクサに関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】ミクサは、信号をある周波数から別の周
波数に変換する装置である。これは、局部発振器(L
O)の基準信号をミクサ・ポートの1つに加え、変換す
べき信号を第2のミクサ・ポートに加えることによって
実施される。ミクサの出力ポートに生じるのは、主とし
て、この2つの信号の和周波数及び差周波数であるが、
ミクサの出力ポートには、上記2つの入力信号周波数の
高調波の和周波数及び差周波数も同時に生じる。送信器
用途の場合、まず、低周波数の信号に処理(または変
調)が施され、次に、ミクサによってマイクロ波周波数
にアップ・コンバートされ、通常は増幅されて送信され
る。受信器用途の場合、受信信号はミクサによって低周
波数にダウン・コンバートされ、ここでその受信信号に
乗った情報が抽出(復調)される。
【0003】ミクサにおける混合作用は、非線形素子で
あるダイオードによって生じる。ダイオードは、2つの
リードを備えた簡単なパッケージから構成される最も単
純な半導体素子であるが、これは、一方向にのみ電流を
流すようにすることを可能にするものである。他のいか
なる半導体とも同様であるが、ダイオードは、飽和する
前の限られた大きさの入力信号パワーのみ処理可能であ
る。
【0004】ミクサのダイナミック・レンジは、ミクサ
が利用可能な入力パワーの範囲である。入力パワーの低
い側では、ダイナミック・レンジは、雑音指数、及び、
S/N比や受信器の帯域幅のような他のシステム・パラ
ーメータによって制限される。入力パワーの高い側で
は、ダイナミック・レンジは、飽和レベルか、あるスプ
リアス信号が許容不可のレベルに達するような入力レベ
ルかによって制限される。
【0005】ミクサは、広い周波数範囲に及ぶように組
み合わせて用いられる。この結果、かさ及びコストに不
利が生じる。装置設計においては、遠隔装置の末端部分
に対して無理強いする様相を呈することになる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、設計
要件及び性能要件を満たすために、RF及び局部発振器
の広い周波数帯域幅にわたって動作可能なミクサを提供
することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、極めて
広い周波数帯域幅にわたって動作可能な周波数変換装置
が得られる。
【0008】本発明によれば、製造コストを低下させ、
サイズ及び重量を大幅に低減させて、性能及び信頼性の
向上した、広帯域二重平衡ミクサが得られる。本発明に
よれば、遠隔計器の末端部分に取り付けるのに適した、
極めて携帯に便利な広帯域ミクサが得られる。
【0009】本発明によれば、その装置の設計によって
構成部品を40を超える数から約4つにまで減らして、
構成部品がより多数になることに関連した損失を排除可
能にするような実施態様が得られる。
【0010】望ましい実施態様の場合、ウィルキンソン
型のスプリッタが抵抗器とRF源の間に配置され、該ス
プリッタが、より高い周波数におけるダイオードの両端
間の並列インピーダンスを増大させる働きをする。
【0011】この構成によれば、スプリッタ伝送ライン
の偶数モード・インピーダンスZoeをその全長にわた
って2Rrfに維持することが可能になる。ディバイダ
の長さが四分の一波長よりかなり長いような高い周波数
においては、スプリッタは、ダイオード両端間の並列イ
ンピーダンスを2Rから2R+2Z0oに増大させる働
きをする。並列インピーダンスが増すと、ダイオードに
通されるLO電流が増大するが、これは、より弱いLO
駆動信号で、等しいダイオード・スイッチング電流を得
ることができるということである。スプリッタによっ
て、ダイオード及び抵抗器を通るLO信号に対する整合
終端も施される。
【0012】本発明の代替実施態様では、ウィルキンソ
ン型のスプリッタの代わりに2つの平衡抵抗器が利用さ
れている。R1=R2=Rの場合、インピーダンスが低
下すると、ウィルキンソン型のスプリッタによって課せ
られていた周波数下限が除去される。RF信号にとって
この抵抗は、全周波数においてR2の有効な直列抵抗が
より小さくなるため、並列をなした抵抗に見える。抵抗
が低くなると、ダイオードに到達するRFエネルギを増
大させることが可能になる。
【0013】
【発明の実施の形態】図1及び図2には、先行技術のミ
クサの概略が示されている。図1には、ヒューレット・
パッカード社の2GHz〜50GHzミクサである製造
番号5086−7659及び5087−7047に用い
られるミクサ100が示されている。図2には、851
0XFネットワーク・アナライザにおける45MHz〜
50GHz受信器200の略ブロック図が示されてい
る。入力されるRF信号は、2つのミクサに分割され
る。このスプリッタによって、各ミクサに到達するRF
信号に6dBを超える損失が加えられ、その量だけ受信
器全体の感度が低下する。低帯域ミクサは、さらに3d
B減衰されて、その通過帯域外のフィルタによる不整合
が低減する。この構成が示すように、2つのLO源の追
加で複雑性及びコストが増し、本発明には必要のない、
RF及びIFフィルタリング及びスイッチングが増加す
ることになる。これは、機能が遠隔装置の末端部にゆだ
ねられおり、従ってできるだけ小さくする必要のある、
8510XFのような適用例にとって特に重要である。
【0014】図3には、本発明によるミクサ300の望
ましい実施態様の概略が示されている。図3に示す望ま
しい実施態様の場合、抵抗器とRF信号源の間に、ウィ
ルキンソン型のスプリッタが付加される。スプリッタの
伝送ラインの偶数モード・インピーダンスZ0eは、そ
の全長にわたって2Rrf(一般に100Ω)に維持さ
れる。奇数モード・インピーダンスZ0oは、その全長
に沿って変動する可能性がある。追加されるスプリッタ
の主たる機能は、ディバイダの長さが四分の一波長より
かなり長いような高い周波数(短いLO波長)において
は、ダイオード両端間の並列インピーダンスを、図2に
示すような2Rから(2R+2Z0o)に増大させるこ
とである。
【0015】こうして並列インピーダンスが増すと、ダ
イオードに通されるLO電流が増大するが、これは、よ
り弱いLO駆動信号を利用して、等しいダイオード・ス
イッチング電流を得ることができるということである。
これは、電力が極めて高くつく場合、高周波数において
重要になる。スプリッタの第2の機能は、いかなるLO
信号に対しても整合終端を提供し、ダイオード及び抵抗
器R1及びR2を通過させることである。これによっ
て、LO〜RFのフィードスルーが低減し、大きい(2
R+2Z0o)のLO終端インピーダンスが維持され
る。
【0016】偶数モードの伝送ライン・インピーダンス
を2Rrfに維持することによって、スプリッタはゼロ
RF周波数まで適正に働き、動作下限はなくなる。
【0017】LO周波数が降下し、スプリッタの長さが
四分の一波長より大幅に短くなると、回路は図4の電気
的等価回路400になり、引き続き機能する。
【0018】本発明の代替実施態様の場合、2つの平衡
抵抗器がウィルキンソン型のスプリッタに取って代わ
る。R1=R2=Rの場合、インピーダンスが低下する
と、ウィルキンソン型のスプリッタによって課せられて
いた周波数下限が除去される。RF信号にとってこの抵
抗は、全周波数においてR2の有効な直列抵抗がより小
さくなるため、並列をなした抵抗に見える。抵抗が低く
なると、ダイオードに到達するRFエネルギを増大させ
ることが可能になる。
【0019】本発明によれば、ミリメートル波〜マイク
ロ波の広帯域ミクサが得られ、さらに、大幅に拡大され
た低周波数性能が得られる。当業者には、本明細書に開
示された本発明に関するそれ以外の構成についても明ら
かであり、本明細書に記載の原理を取り入れた全ての実
施態様は、付属の請求項に包含されるものとする。
【0020】〔実施態様〕なお、本発明の実施態様の例
を以下に示す。
【0021】〔実施態様1〕広帯域RF信号と局部発振
器(LO)信号を混合するための広帯域二重平衡周波数
ミクサであって、ダイオード・ブリッジ・スイッチ手段
と、前記LO信号を前記ダイオード・ブリッジ・スイッ
チ手段に結合するための手段と、前記RF信号を分割す
るための第1の抵抗器手段と、前記IF信号を外部に結
合するための手段とを具備しており、前記第1の抵抗器
手段が、ゼロ周波数まで前記ダイオード・ブリッジ・ス
イッチ手段と並列をなす、前記RF信号に対して比較的
一定した並列抵抗R/2、及び、前記LO信号に対して
比較的一定したインピーダンス2Rを備えることと、前
記ダイオード・ブリッジ・スイッチ手段が前記RF信号
と前記LO信号を混合してIF信号を形成することとを
特徴とするミクサ。 〔実施態様2〕 RF信号源がインピーダンスRrfを
備えることと、前記RF信号源と前記第1の抵抗手段と
の間に設けられ、RF信号を前記ダイオード・ブリッジ
・スイッチ手段のそれぞれの側に分割し、偶数モード・
インピーダンスを2Rrfに維持する、RFスプリッタ
がさらに含まれていることを特徴とする、実施態様1に
記載のミクサ。 〔実施態様3〕前記RFスプリッタが、ウィルキンソン
型スプリッタであることを特徴とする、実施態様2に記
載のミクサ。 〔実施態様4〕前記RFスプリッタによって、前記ダイ
オード手段の両端間における並列インピーダンスが2R
から2R+2Z0oに増大させられることを特徴とす
る、実施態様2または実施態様3に記載のミクサ。 〔実施態様5〕前記RFスプリッタによって、LO信号
に対する整合終端が施されることを特徴とする、実施態
様2乃至実施態様4のいずれか一項に記載のミクサ。
【図面の簡単な説明】
【図1】先行技術のミクサの概略図である。
【図2】先行技術のミクサの概略図である。
【図3】本発明によるミクサの概略図である。
【図4】本発明のミクサの代替実施態様の概略図であ
る。
【符号の説明】
100:先行技術のミクサ 200:先行技術のミクサ 300:本発明によるミクサ
フロントページの続き (71)出願人 399117121 395 Page Mill Road P alo Alto,California U.S.A.

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】広帯域RF信号と局部発振器(LO)信号
    を混合するための広帯域二重平衡周波数ミクサであっ
    て、 ダイオード・ブリッジ・スイッチ手段と、 前記LO信号を前記ダイオード・ブリッジ・スイッチ手
    段に結合するための手段と、 前記RF信号を分割するための第1の抵抗器手段と、 前記IF信号を外部に結合するための手段とを具備して
    おり、 前記第1の抵抗器手段が、ゼロ周波数まで前記ダイオー
    ド・ブリッジ・スイッチ手段と並列をなす、前記RF信
    号に対して比較的一定した並列抵抗R/2、及び、前記
    LO信号に対して比較的一定したインピーダンス2Rを
    備えることと、 前記ダイオード・ブリッジ・スイッチ手段が前記RF信
    号と前記LO信号を混合してIF信号を形成することと
    を特徴とするミクサ。
JP2000016653A 1999-01-29 2000-01-26 広帯域二重平衡ミクサ Pending JP2000223955A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US240000 1988-09-01
US09/240,000 US6205324B1 (en) 1999-01-29 1999-01-29 Broadband double-balanced frequency mixer

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2000223955A true JP2000223955A (ja) 2000-08-11
JP2000223955A5 JP2000223955A5 (ja) 2007-03-08

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ID=22904670

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JP2000016653A Pending JP2000223955A (ja) 1999-01-29 2000-01-26 広帯域二重平衡ミクサ

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109245727A (zh) * 2017-07-11 2019-01-18 美国亚德诺半导体公司 具有改善的线性度的混频器

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8666354B2 (en) * 2010-03-15 2014-03-04 Hittite Microwave Corporation Distributed, diode mixer circuit

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3665508A (en) * 1971-01-04 1972-05-23 Gen Electric Linear double balanced diode mixer
US4035732A (en) * 1974-10-03 1977-07-12 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army High dynamic range receiver front end mixer requiring low local oscillator injection power
US4112374A (en) * 1976-09-23 1978-09-05 Steinbrecher Corporation Doubly balanced mixer with optimized dynamic range
US5227669A (en) * 1991-03-19 1993-07-13 American Electronic Laboratories, Inc. Superconducting non-linear device
US5553319A (en) * 1992-07-29 1996-09-03 Hewlett-Packard Company Routing YIG-tuned mixer

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109245727A (zh) * 2017-07-11 2019-01-18 美国亚德诺半导体公司 具有改善的线性度的混频器

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