JP2002198742A - 逓倍器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 低コストで変換効率の良好な逓倍器を提供す
る。 【解決手段】 第１乃至第４のダイオード６〜９は、ブ
リッジ接続されており、入力線路３により入力された入
力信号は、その半周期毎に、第１のダイオード６、伝送
線路１０及び第４のダイオード９又は、第２のダイオー
ド７、伝送線路１０及び第３のダイオード８のいずれか
のルートを通過して整流作用を受け、入力信号の２倍の
周波数成分の信号が伝送線路１０を通過することで、所
定の逓倍波に共振するように形成されたスロット１１に
逓倍波が得られ、逓倍波は、さらに、導波管２に穿設さ
れた結合孔から導波管２内へ進入し、管内の伝搬が可能
となり、出力用開口部１６から出力できるようになって
いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、マイクロ波帯やミ
リ波帯の信号を逓倍する逓倍器に係り、特に、変換効率
等の向上を図ったものに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の逓倍器としては、例え
ば、図７に示されたように導波管を用いてなるものが公
知・周知となっている。以下、同図を参照しつつこの逓
倍器について説明することとする。この逓倍器は、入出
力部分に導波管５１，５２が用いられ、直流バイアスさ
れたダイオード５３が出力導波管５３内部に設けられた
構成を有するものとなっている（図７（Ａ）及び図７
（Ｂ）参照）。入力導波管５１へ入力された信号は、バ
イアスピン５４を介してダイオード５３へ給電され、こ
のダイオード５３の非直線動作によって入力信号の高周
波成分が励振されるようになっている。そして、出力導
波管５２は、入力信号がいわゆるカットオフされる寸法
に設計されているため、入力波すなわち基本波成分は出
力導波管から出力されることがなく、励振された高周波
成分のみが出力されるようになっている。

【０００３】また、図８に示されたようなマイクロスト
リップ線路を用いた逓倍器が公知・周知となっている。
すなわち、この逓倍器は、誘電体基板（図示せず）上
に、図８に示されたように入力マイクロストリップ線路
６１が配設され、この入力マイクロストリップ線路６１
の他端は２つに分岐されて、それぞれの分岐端にはダイ
オード６２ａ，６２ｂが接続されたものとなっている。
さらに、上述の入力マイクロストリップ線路６１の分岐
端と反対側のダイオード６２ａ，６２ｂの端部同士は、
短絡用マイクロストリップ線路６３により短絡されると
共に、この短絡用マイクロストリップ線路６３が設けら
れた基板の反対側に、短絡用マイクロストリップ線路６
３と直交するようにスロット６４が設けられており、こ
のスロット６４と電磁的に結合する出力用マイクロスト
リップ線路６５がスロット６４と直交するように設けら
れてなる、いわゆるバランス型と称されるものとなって
いる。そして、入力マイクロストリップ線路６１の一端
側から入力された信号は、ダイオード６２ａ，６２ｂに
よって整流されるが、入力信号の半周期毎に動作するダ
イオード６２ａ，６２ｂが交互となり、スロット６４に
おいて全波整流された信号が生じ、この信号が出力用マ
イクロストリップ線路６５との電磁結合により外部へ取
り出せるようになっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前者の
逓倍器は、ダイオードが一つのためバランス型ではな
く、そのため変換効率が低いことに加えて、入力導波管
５１のコネクタ部分と出力導波管５２内のダイオード５
３とを接続するバイアスピン５４を、入力導波管５１か
ら出力導波管５２へかけて設ける必要があり、機構的な
構成が複雑になるために比較的高価となるという問題が
あった。一方、後者の逓倍器にあっては、一方のダイオ
ードに電流が流れた際に、短絡用マイクロストリップ線
路６３を介して、本来は非動作状態の他方のダイオード
にも電流が流れ込むために、ダイオードが設けられた箇
所で見たインピーダンスを理想値の零（短絡状態）とす
ることが困難となる。そのため、逓倍の効率がさほどに
は良いものとはならないという問題があった。

【０００５】本発明は、上記実状に鑑みてなされたもの
で、低コストで変換効率の良好な逓倍器を提供するもの
である。本発明の他の目的は、逓倍回路を構成するダイ
オードにおけるインピーダンス調整を容易とし、変換効
率の向上に資することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記発明の目的を達成す
るため、本発明に係る逓倍器は、誘電体基板上に形成さ
れた伝送線路を介して４つのダイオードが、それぞれの
ダイオードのそれぞれ一端が他のいずれか一つのダイオ
ードの一端とそれぞれ接続されるようにして設けられ、
前記接続状態における第１の接続点には、伝送線路によ
る入力線路を介して入力信号が印加可能とされ、前記第
１の接続点に対して一つのダイオードを介して位置する
第２及び第３の接続点が伝送線路による接続伝送線路を
介して接続され、前記４つのダイオードが設けられた前
記誘電体基板の面と反対側の面に、前記接続伝送線路の
長手軸方向と直交方向にスロットが形成されると共に、
導波管が、該導波管の一壁面に前記スロットが位置する
ように前記誘電体基板に取着されてなり、前記スロット
に生じた逓倍波を前記導波管内で伝搬可能とすると共
に、前記導波管から出力可能としてなるものである。

【０００７】かかる構成においては、入力信号、すなわ
ち、入力波は、４つのダイオードによる整流作用を受
け、伝送線路には、入力波の２倍の周波数成分の信号が
流れることで、所望する周波数で共振する大きさに形成
されたスロットは、伝送線路との電磁結合により所望の
逓倍波が得られることとなる。そしてその逓倍波は、導
波管に形成された結合孔により導波管内へ進入し、導波
管内を伝搬して出力することができるものとなってお
り、ダイオードの整流により、変換効率の良好な逓倍波
を得ることができるものとなっている。

【０００８】上記構成において、特に、前記第１の接続
点に一端が、前記第２の接続点に他端が、それぞれ接続
される第１のダイオードの他端と前記第２の接続点で一
端が接続される第３のダイオードの他端及び、前記第１
の接続点に一端が、前記第３の接続点に他端が、それぞ
れ接続される第２のダイオードの他端と前記第３の接続
点で一端が接続される第４のダイオードの他端は、マイ
クロストリップ線路により所定のインピーダンス状態と
されてなるよう構成すると好適である。より具体的に
は、例えば、前記第３のダイオードの他端と、前記第４
のダイオードの他端には、それぞれマイクロストリップ
線路が接続され、これら２つのマイクロストリップ線路
の他端は、相互に接続されると共に、当該接続点には、
アースに接続された連絡孔が形成されてなるものが好適
である。

【０００９】かかる構成においては、第３及び第４のダ
イオードの他端は、マイクロストリップ線路を介して接
地状態とされるが、このマイクロストリップ線路の長さ
を適宜に選定することで、第３及び第４のダイオードの
他端におけるインピーダンスの調整が容易に可能であ
り、ダイオードによるブリッジ整流作用と相俟って、従
来に比して変換効率の良好な逓倍器が提供されることと
なるものである。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図１乃至図６を参照しつつ説明する。なお、以下に
説明する部材、配置等は本発明を限定するものではな
く、本発明の趣旨の範囲内で種々改変することができる
ものである。最初に、本発明の実施の形態における逓倍
器の第１の構成例について、図１を参照しつつ説明す
る。この第１の構成例における逓倍器は、誘電体基板１
と、この誘電体基板１において励振された高周波信号を
出力できるよう誘電体基板１に接続された導波管２とに
大別されて構成されたものとなっている。誘電体基板１
には、導波管２が接続される面と反対側の面上に次述す
るようにマイクロストリップ線路による周波数逓倍回路
が形成されたものとなっている。すなわち、誘電体基板
１の一方の面上には、伝送線路としてのマイクロストリ
ップ線路を用いてなる入力線路３が、その一端が誘電体
基板１の長手軸方向（図１においては紙面上下方向）の
一方の端部に位置するように適宜な長さで直線状に配設
されている。

【００１１】この入力線路３の他端、すなわち、誘電体
基板１の一つの端部に位置する側と反対側の端部は、分
岐部３ａ（第１の接続点）となっており、この分岐部３
ａには、マイクロストリップ線路を用いてなる第１の分
岐線路４及び第２の分岐線路５が配設されている。本発
明の実施の形態においては、第１及び第２の分岐線路
４，５は、入力線路３を丁度線対称軸と仮定して、それ
を延長したと仮定した場合に、その左右に線対称に配設
されたものとなっている。より具体的には、第１及び第
２の分岐線路４，５は、分岐部３ａにおいて、先の入力
線路３に対して直交する方向で、かつ、互いに反対方向
へ分岐部３ａから適宜な長さ延設された後、さらに先の
入力線路３と平行するようにして、かつ、入力線路３と
反対方向へ曲げられて、かつ、適宜な長さで延設された
ものとなっている。そして、第１の分岐線路４の端部に
は、第１のダイオード６のアノードが、第２の分岐線路
５の端部には、第２のダイオード７のカソードが、それ
ぞれ接続されている。換言すれば、第１のダイオード６
の第１の分岐線路４に対する接続状態と、第２のダイオ
ード７の第２の分岐線路５に対する接続状態は、その入
力信号に対する状態で見ると、いわば逆相関係となる接
続状態となっている。

【００１２】さらに、第１のダイオード６のカソード
（第２の接続点）には、第３のダイオード８のカソード
が、入力信号に対して第１のダイオード６と逆の接続状
態となるように接続されており、また、第２のダイオー
ド７のアノード（第３の接続点）には、第４のダイオー
ド９のアノードが、入力信号に対して第２のダイオード
７と逆の接続状態となるように接続されている。換言す
れば、第３のダイオード８の第１のダイオード６に対す
る接続状態と、第４のダイオード９の第２のダイオード
７に対する接続状態は、その入力信号に対する状態で見
ると、いわば逆相関係となる接続状態となっている。な
お、第１及び第３のダイオード６，８は、第１の分岐線
路４をさらに延長するような方向へ直線状に、また、第
２及び第４のダイオード７，９は、第２の分岐線路５を
さらに延長するような方向へ直線状に、それぞれ配設さ
れたものとなっている。そして、第１及び第３のダイオ
ード６，８の接続点と、第２及び第４のダイオード７，
９の接続点を相互に接続するようにマイクロストリップ
線路を用いてなる接続伝送線路１０が配設されている。

【００１３】誘電体基板１の上記接続伝送線路１０が設
けられた面と反対側の面には、接地用導体層が被着さ
れ、接続伝送線路１０のほぼ中央に対応する位置におい
てその一部が除去されてスロット１１が形成されてい
る。ここで、本発明の実施の形態におけるスロット１１
は、矩形状に接続伝送線路１０と丁度直交する方向へ適
宜な大きさで形成されており、スロット１１の長さ、す
なわち、図１において紙面上下方向に沿う長さは、最終
的にこの逓倍器から出力することを所望する逓倍波の波
長の概略１／２に設定されたものとなっており、これに
より、スロット１１において、その所望する逓倍波の共
振が生ずるようになっている。

【００１４】一方、第３のダイオード８のアノードに
は、マイクロストリップ線路を用いてなる第１の調整用
線路１２の一端が、第４のダイオード９のカソードに
は、マイクロストリップ線路を用いてなる第２の調製用
線路１３の一端が、それぞれ接続されている。本発明の
実施の形態においては、第１の調整用線路１２は、第３
のダイオード８のアノードと接続された箇所から先の第
１の分岐線路４と反対方向（換言すれば第１の分岐線路
４が延設される方向）へ、第２の調整用線路１３は、第
４のダイオード９のカソードと接続された箇所から先の
第２の分岐線路５と反対方向（換言すれば第２の分岐線
路５が延設される方向）へ、それぞれ適宜な長さ直線状
に形成された後、第１及び第２の調整用線路１２，１３
は、いずれもそれまでの直線部分と直交する方向であっ
て、第１の調整用線路１２は、第２の調整用線路１３へ
向かう方向へ、第２の調整用線路１３は第１の調整用線
路１２へ向かう方向へ、それぞれ徐々に方向が転ずるよ
うにして延設されており、丁度両者のほぼ中間位置に穿
設された連絡孔１４で相互に接続された状態となってい
る。

【００１５】連絡孔１４は、バイアホールと一般に称さ
れるもので、孔内部に導電性部材が充填されて誘電体基
板１の裏面側（入力線路３等のマイクロストリップ線路
が形成された面と反対側の面）に形成された接地用導体
層に接続されたものとなっており、この接地用導体層は
アースに接続されるものとなっている。したがって、第
１及び第２の調整用線路１２，１３は、連絡孔１４を介
して共に接地されたものとなっている。なお、連絡孔１
４は、必ずしもバイアホールのように孔内部に導電性部
材が充填されたものである必要はなく、その内壁面が導
電性部材で覆われて誘電体基板１の裏面側に形成された
接地用導体層に接続されたものとしてもよいものであ
る。

【００１６】上述のようにして、誘電体基板１上には、
マイクロストリップ線路を用いて、第１乃至第４のダイ
オード６〜９によるいわゆるダイオードブリッジ整流回
路が形成されたものとなっている。換言すれば、第１乃
至第４のダイオード６〜９は、マイクロストリップ線路
を介してブリッジ接続されて設けられたものとなってい
る。さらに換言すれば、第１乃至第４のダイオード６〜
９は、それぞれのダイオード６〜９のそれぞれ一端（ア
ノード及びカソード）が、他のいずれか一つのダイオー
ド６〜９の一端（アノード又はカソード）とそれぞれ接
続されるようにして設けられたものとなっている。な
お、第１乃至第４のダイオード６〜９は、具体的には、
例えばＳＢＤ(Shottky Barrier Diode)等のように順方
向電圧Ｖfが小さく、かつ、立ち上がりの早いダイオー
ドを用いるのが好適である。さらに、近年は、ＩnＰ(In
dium Phosphide)を用いて、Ｖf＝０.２Ｖ程度の小さな
値を有するＳＢＤも実用化されているので、このような
ＳＢＤを用いる場合には、ミリ波帯での逓倍動作を得る
ことも充分可能である。

【００１７】一方、導波管２は、誘電体基板１が取着さ
れた壁面が、いわゆる短絡面となっており、この面に
は、先のスロット１１の開口部分と同一形状、寸法の矩
形状の結合孔（図示せず）が、スロット１１と同一の位
置に形成されたものとなっている。また、この短絡面と
反対側の端部は、出力用開口部１６となっており、後述
するように逓倍信号が出力される部位となっている。こ
の導波管２は、その形状、寸法が、入力線路３に印加さ
れる入力信号の周波数に対しては、いわゆるカットオフ
となるように設定されており、それにより、この導波管
２は、ハイパスフィルタとして機能することとなり、逓
倍波のみが得られるようになっている。なお、図１にお
いては、導波管２を形成する部材の厚みは、省略された
ものとなっている。

【００１８】次に、かかる構成における動作について説
明する。まず、逓倍される入力信号は、入力線路３の端
部に印加される。入力された信号は、入力線路３を伝搬
し、分岐部３ａにおいて第１の分岐線４と第２の分岐線
路５とに二分されてそれぞれ伝搬してゆくが、第１のダ
イオード６と第２のダイオード７は、入力信号に対して
相互に逆相関係となるような接続となっているため、入
力信号のある半周期で第１のダイオード６が導通して入
力信号が通過する場合には、その間、第２のダイオード
７は非導通状態であり、続く半周期においては、逆に、
第１のダイオード６が非導通状態となる一方、第２のダ
イオード７が導通状態となる。そして、第１のダイオー
ド６が導通する場合には、第１のダイオード６を通過し
た信号は、第１のダイオード６と逆相に接続された第３
のダイオード８を通過することはできないため、接続伝
送線路１０を伝搬して第４のダイオード９を通過し、連
絡孔１４を介して接地側へ流れ込むこととなる。ここ
で、第１のダイオード６の位置における信号の伝搬方向
を見た場合のインピーダンス及び第４のダイオード９の
位置における信号の伝搬方向を見た場合のインピーダン
スは、その先の連絡孔１４を介して第１及び第２の調整
用線路１２，１３が短絡されているので、この連絡孔１
４と第１のダイオード６までの距離、連絡孔１４と第４
のダイオード９までの距離を、それぞれ適宜に選択する
ことで最適値とすることが可能となる。最適なインピー
ダンスは、ダイオードの寄生容量等によって多少異なる
が、零すなわちショート状態が望ましい。

【００１９】一方、第２のダイオード７が導通する場合
には、第２のダイオード７を通過した信号は、第２のダ
イオード７と逆相に接続された第４のダイオード９を通
過することはできないため、接続伝送線路１０を伝搬し
て第３のダイオード８を通過し、連絡孔１４を介して接
地側へ流れ込むこととなる。ここで、第２のダイオード
７の位置における信号の伝搬方向を見た場合のインピー
ダンス及び第３のダイオード８の位置における信号の伝
搬方向を見た場合のインピーダンスは、その先の連絡孔
１４を介して第１及び第２の調整用線路１２，１３が短
絡されているので、先の第１及び第４のダイオード６，
９の場合と同様に、連絡孔１４と第２のダイオード７ま
での距離、連絡孔１４と第３のダイオード８までの距離
を、それぞれ適宜に選択することで最適値とすることが
可能となる。結局、第１乃至第４のダイオード６〜９に
より入力信号の全波整流がなされるため、入力信号の２
倍の周波数成分が生成されることとなる。そして、スロ
ット１１には、この入力信号の全波整流信号が得られる
が、スロット１１の長さ、すなわち、本発明の実施の形
態においては、図１において紙面上下方向に沿う長さを
最終的に所望する逓倍波の波長の概略１／２に設定して
おくことで、その所望する逓倍波の共振が生じ、その逓
倍波が導波管２の結合孔１５を介して管内へ導かれ、導
波管２内をその出力用開口部１６へ向かって伝搬してゆ
き、出力されることとなる（図１における白抜き矢印参
照）。

【００２０】なお、第１乃至第４のダイオード６〜９の
順方向電圧Ｖfは、逓倍器の動作においては、電力損失
となってしまうので、入力電力Ｐとマイクロストリップ
線路のインピーダンスＲとから、Ｐ＝Ｖ^２／Ｒの関係式
で決定されるダイオードに誘起される電圧Ｖが、Ｖfよ
り充分に大きな値に設定することで、変換効率の良好な
逓倍器とすることができる。実用的には、上述のＶがＶ
fの２倍以上であれば問題の無い逓倍器となる。

【００２１】次に、第２の構成例について、図２を参照
しつつ説明する。なお、図１に示された構成要素と同一
の構成要素については同一符号を付してその詳細な説明
を省略し、以下、異なる点を中心に説明する。また、図
２においては、誘電体基板１が取着される導波管２（図
１参照）については、図示を省略してある。この第２の
構成例における逓倍器は、図１に示された構成における
連絡孔１４に代えて１／４波長のオープンスタブ２１を
設けた点が図１に示された構成の逓倍器と異なるもので
ある。すなわち、１／４波長のオープンスタブ２１は、
第１及び第２の調整用線路１２，１３の接続伝送線路１
０に対して平行となる部位１７のほぼ中央付近からこの
部位１７に直交するようにして、かつ、先の入力線路３
が位置する方向とは反対方向へ延設されたものとなって
いる。そして、その長さ（図２において紙面上下方向の
長さ）は、所望する逓倍波のマイクロストリップ線路に
おける伝搬波長の１／４に設定されたものとなってい
る。そして、誘電体基板１は、図１に示された構成と同
様に導波管（図示せず）に取着されたものとなってい
る。かかる構成において、１／４波長のオープンスタブ
２１は、第１及び第２の調整用線路１２，１３との接続
点において、図１に示された構成における連絡孔１４と
同様にこの部分を短絡状態とするものである。したがっ
て、全体としての動作は、先の図１に示された構成の場
合と同様であるので、ここでの再度の説明は省略するこ
ととする。このような構成のため、スルーホールメッキ
や埋め込み印刷等の工程が省略され、コストを低減する
ことが可能である。

【００２２】次に、第３の構成例について、図３を参照
しつつ説明する。なお、図１に示された構成要素と同一
の構成要素については同一符号を付してその詳細な説明
を省略し、以下、異なる点を中心に説明する。また、図
３においては、誘電体基板１が取着される導波管２（図
１参照）については、図示を省略してある。この第３の
構成例における逓倍器は、第３及び第４のダイオード
８，９のそれぞれの近傍に連絡孔を設けるようにした点
が、図１に示された構成と異なるものである。すなわ
ち、この第３の構成例における逓倍器において、第３の
ダイオード８のアノードには、マイクロストリップ線路
による第１の連絡孔形成用短線路２３が、第４のダイオ
ード９のカソードには、マイクロストリップ線路による
第２の連絡孔形成用短線路２４が、それぞれその長さに
よるインピーダンス変化が無視できる程極短めに形成さ
れて接続されている。

【００２３】そして、これら第１及び第２の連絡孔形成
用短線路２３，２４の端部近傍には、連絡孔２５ａ，２
５ｂがそれぞれ穿設されており、この連絡孔２５ａ，２
５ｂを介して第１及び第２の連絡孔形成用短線路２３，
２４は接地されるようになっている。かかる構成の誘電
体基板１は、図１に示された構成と同様に導波管（図示
せず）に取着されたものとなっている。この逓倍器は、
第３及び第４のダイオード８，９のそれぞれの近傍にお
いて連絡孔２５ａ，２５ｂを設けた点が、図１に示され
た構成と異なるが、第３のダイオード８のアノード及び
第４のダイオード９のカソードが、それぞれ接地される
ことには変わりはないものである。したがって、動作も
基本的に図１の構成について説明したのと同様であり、
そのため、ここでの再度の詳細な動作説明は省略するこ
ととする。このような構成のため、インピーダンスの最
適化が容易となると共に、回路面積を縮小することが可
能である。

【００２４】次に、第４の構成例について、図４を参照
しつつ説明する。なお、図１又は図３に示された構成要
素と同一の構成要素については同一符号を付してその詳
細な説明を省略し、以下、異なる点を中心に説明する。
また、図４においては、誘電体基板１が取着される導波
管２（図１参照）については、図示を省略してある。こ
の第４の構成例における逓倍器は、図３に示された逓倍
器の構成に変形を加えたものである。すなわち、入力線
路３の他端側（誘電体基板１の端に位置する部位と反対
側の端部）は、その短手軸方向（図４において紙面左右
方向）において、入力線路３の他の部位よりも若干幅広
に形成され分岐部３ｂとされて、この分岐部３ｂの両端
に、それぞれ第１のダイオード６のアノード、第２のダ
イオード７のカソードが接続されている。

【００２５】そして、第１のダイオード６のカソードに
は、第１の接続用短線路２８を介して第３のダイオード
８のカソードが、第２のダイオード７のアノードには、
第２の接続用短線路２９を介して第４のダイオード９の
アノードが、それぞれ接続されており、第１乃至第４の
ダイオード６〜９並びに第１及び第２の接続用短線路２
８，２９は、ほぼ一直線上に配設されたものとなってい
る。ここで、第１及び第２の接続用短線路２８，２９
は、その長さによるインピーダンス変化が無視できる程
極短めに形成されたマイクロストリップ線路である。さ
らに、第１の接続用短線路２８と第２の接続用短線路２
９は、マイクロストリップ線路による接続伝送線路１０
Ａを介して相互に接続されたものとなっている。この接
続伝送線路１０Ａは、全体形状がほぼコ字状に形成さ
れ、これを反時計回りに９０度回転した状態で第１及び
第２の接続用短線路２８，２９に接続されたものとなっ
ている。

【００２６】換言すれば、この接続伝送線路１０Ａは、
まず、第１の接続用短線路２８に直交する方向で、か
つ、入力線路３の位置する方向と反対側の方向へ第１の
接続用短線路２８から適宜な長さで直線状に延設されて
なる第１の線路部３０ａと、第２の接続用短線路２９に
直交する方向で、かつ、入力線路３の位置する方向と反
対側の方向へ第２の接続用短線路２９から適宜な長さで
直線状に延設されてなる第２の線路部３０ｂとを有する
と共に、さらに、第１乃至第４のダイオード６〜９並び
に第１及び第２の接続用短線路２８，２９に平行し、第
１の線路部３０ａの端部と第２の線路部３０ｂの端部を
接続する第３の線路部３０ｃとを有して構成されたもの
となっている。なお、この発明の実施の形態において
は、第１の線路部３０ａから第３の線路部３０ｃへ移行
する部位及び第２の線路部３０ｂから第３の線路部３０
ｃへ移行する部位は、共に弧状に形成されて湾曲したも
のとなっている。そして、誘電体基板１の接続伝送線路
１０Ａが設けられた面と反対側の面には、第３の線路部
３０ｃのほぼ中央に対応する位置においてスロット１１
が第３の線路部３０ｃと丁度直交する方向へ形成されて
いる。なお、このスロット１１の形状、寸法は、先の図
１に示された構成で説明したものと基本的に変わるとこ
ろはないものであるので、ここでの詳細な説明は省略す
ることとする。かかる構成を有してなる誘電体基板１
は、図１に示された構成と同様に導波管（図示せず）に
取着されたものとなっている。

【００２７】この逓倍器は、図３に示された構成と同様
に、第３及び第４のダイオード８，９のそれぞれの近傍
において連絡孔２５ａ，２５ｂを設けた点が、図１に示
された構成と異なるが、第３のダイオード８のアノード
及び第４のダイオード９のカソードが、それぞれ接地さ
れることには変わりはないものである。したがって、動
作も基本的に図１の構成について説明したのと同様であ
り、そのため、ここでの再度の詳細な動作説明は省略す
ることとする。

【００２８】次に、第５の構成例について、図５を参照
しつつ説明する。なお、図１又は図３に示された構成要
素と同一の構成要素については同一符号を付してその詳
細な説明を省略し、以下、異なる点を中心に説明する。
また、図５においては、誘電体基板１が取着される導波
管２（図１参照）については、図示を省略してある。こ
の第５の構成例における逓倍器は、図３に示された構成
における第１及び第２の連絡孔形成用短線路２３，２４
並びに連絡孔２５ａ，２５ｂに代えて、マイクロストリ
ップ線路による１／４波長第１及び第２のオープンスタ
ブ３３，３４を用いて構成されてなるものである。すな
わち、第１のオープンスタブ３３は、第３のダイオード
８のアノードに、第２のオープンスタブ３４は、第４の
ダイオード９のカソードに、それぞれ接続されたものと
なっている。この第１及び第２のオープンスタブ３３，
３４は、先の図２に示された構成における１／４波長の
オープンスタブ２１と基本的に同一の機能を果たすもの
であり、そのため、第１のオープンスタブ３３の第３の
ダイオード８との接続位置及び第２のオープンスタブ３
４の第４のダイオード９との接続位置においては、共に
短絡状態となる。そして、誘電体基板１は、図１に示さ
れた構成と同様に導波管（図示せず）に取着されたもの
となっている。上述の構成における動作は、図３に示さ
れた構成の逓倍器の動作と基本的に変わるところがな
く、これは取りも直さず図１に示された構成の逓倍器の
動作と基本的に変わらないことを意味するものである。
したがって、ここでの再度の詳細な動作説明は省略する
こととする。このような構成のため、連絡孔が必要ない
ので低コストで作成可能であり、図２に示した第２の構
成例と比べ、設計の自由度が上がり、オープンスタブ形
状の微妙なズレによる特性変化が少ない。

【００２９】次に、第６の構成例について、図６を参照
しつつ説明する。なお、図１に示された構成要素と同一
の構成要素については同一符号を付してその詳細な説明
を省略し、以下、異なる点を中心に説明する。この第６
の構成例における逓倍器は、図１に示された逓倍器の構
成に変形を加えたものである。すなわち、この第６の構
成例における逓倍器は、先の図に示されたと同一の構成
を有してなる誘電体基板１を導波管２の側面部分に取着
して構成されたものとなっている。この導波管２の一方
の端部（電磁波の伝搬方向（図６における白抜き矢印参
照）に沿う一方の端部）は短絡壁２ａとなっており、他
端は出力用開口部１６が形成されており電磁波が外部へ
出力されるようになっている。そして、電磁波の伝搬方
向における一方の側壁２ｂには、誘電体基板１が取着さ
れると共に、この誘電体基板１に形成されたスロット１
１の開口部と同一の形状、寸法の結合孔（図示せず）
が、スロット１１と同一の位置に形成されたものとなっ
ている。そして、スロット１１に生じた所望する逓倍波
の共振により、結合孔１５を介してその逓倍波が導波管
２内へ導かれ、管内を伝搬して出力用開口部１６から外
部へ出力される点は、先の図１に示された構成と同一で
ある。

【００３０】なお、上述した発明の実施の形態におい
て、誘電体基板１の導波管２への取着面は、図１に示さ
れたように導波管の短絡面や、図６に示されたような導
波管の長手軸方向の一側面に限られる必要はなく、他の
面としても良いものである。また、スロット１１の形状
は、上述したような直方体形状に限られる必要はなく、
例えば、円形状や楕円形状でも可能である。また、第１
乃至第４のダイオード６〜９の極性は、これらに繋がれ
たマイクロストリップ線路の線路長を適宜選択すること
によって逆にすることもできる。即ち、実施の形態で
は、第１のダイオード６及び第４のダイオード９並びに
第２のダイオード７及び第３のダイオード８のそれぞれ
一対のダイオードを同相入力としているため、それら一
対のダイオードを同極性としているが、線路長を調整し
て組内のそれぞれのダイオードが逆相入力とするなら
ば、逆極性となる。また、マイクロストリップ線路を採
用したが、これに代わりコプレーナ線路等の他の伝送線
路とすることが可能であることは言うまでもない。ま
た、誘電体基板裏面に接地導体層を被着し、その一部を
除去してスロット１１としたが、十分ないわゆるベタア
ースを取れるよう誘電体基板と導波管を密着できるので
あれば、接地導体層は必要なく、前述の導波管に設けた
結合孔にスロットを兼ねさせることも可能である。

【００３１】

【発明の効果】以上、述べたように、本発明によれば、
ダイオードをマイクロストリップ線路等の伝送線路によ
りいわゆるブリッジ接続としたので、従来に比して低コ
ストでより変換効率の良い逓倍器を提供することができ
る。特に、所定のダイオードの端部に伝送線路を介して
接地点を設けるか、又は、１／４波長オープンスタブを
接続するような構成とすることで、従来と異なり、ダイ
オードにおけるインピーダンス調整を容易とし、ブリッ
ジ整流と相俟って、さらなる変換効率の向上を図った低
コストの逓倍器を提供することができるという効果を奏
するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態における逓倍器の第１の構
成例を示す全体斜視図である。

【図２】本発明の実施の形態における逓倍器の第２の構
成例における誘電体基板の平面図である。

【図３】本発明の実施の形態における逓倍器の第３の構
成例における誘電体基板の平面図である。

【図４】本発明の実施の形態における逓倍器の第４の構
成例における誘電体基板の平面図である。

【図５】本発明の実施の形態における逓倍器の第５の構
成例における誘電体基板の平面図である。

【図６】本発明の実施の形態における逓倍器の第６の構
成例における誘電体基板の平面図である。

【図７】従来の逓倍器の第１の構成例を示す概略図であ
って、図７（Ａ）は、従来の逓倍器の全体斜視図、図７
（Ｂ）は、従来の逓倍器の縦断面図である。

【図８】従来の逓倍器の第２の構成例を示す平面図であ
る。

【符号の説明】

１…誘電体基板 ２…導波管 ６…第１のダイオード ７…第２のダイオード ８…第３のダイオード ９…第４のダイオード １１…スロット １４…連絡孔 ２１…１／４波長オープンスタブ ２５ａ，２５ｂ…連絡孔 ３３…１／４波長第１のオープンスタブ ３４…１／４波長第２のオープンスタブ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中澤 宏明 埼玉県上福岡市福岡二丁目１番１号 新日 本無線株式会社川越製作所内 Ｆターム(参考） 5J011 BA01 BA05

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 誘電体基板上に形成された伝送線路を介
   して４つのダイオードが、それぞれのダイオードのそれ
   ぞれ一端が他のいずれか一つのダイオードの一端とそれ
   ぞれ接続されるようにして設けられ、 前記接続状態における第１の接続点には、伝送線路によ
   る入力線路を介して入力信号が印加可能とされ、 前記第１の接続点に対して一つのダイオードを介して位
   置する第２及び第３の接続点が伝送線路による接続伝送
   線路を介して接続され、 前記４つのダイオードが設けられた前記誘電体基板の面
   と反対側の面に、前記接続伝送線路の長手軸方向と直交
   方向にスロットが形成されると共に、 導波管が、該導波管の一壁面に前記スロットが位置する
   ように前記誘電体基板に取着されてなり、 前記スロットに生じた逓倍波を前記導波管内で伝搬可能
   とすると共に、前記導波管から出力可能としてなること
   を特徴とする逓倍器。
2. 【請求項２】 前記第１の接続点に一端が、前記第２の
   接続点に他端が、それぞれ接続される第１のダイオード
   の他端と前記第２の接続点で一端が接続される第３のダ
   イオードの他端及び、 前記第１の接続点に一端が、前記第３の接続点に他端
   が、それぞれ接続される第２のダイオードの他端と前記
   第３の接続点で一端が接続される第４のダイオードの他
   端は接地状態とされてなることを特徴とする請求項１記
   載の逓倍器。
3. 【請求項３】 前記第３のダイオードの他端と、前記第
   ４のダイオードの他端には、それぞれ伝送線路が接続さ
   れ、これら２つの伝送線路の他端は、相互に接続される
   と共に、当該接続点には、アースに接続された連絡孔が
   形成されてなることを特徴とする請求項２記載の逓倍
   器。
4. 【請求項４】 前記第３のダイオードの他端と、前記第
   ４のダイオードの他端には、アースに接続された連絡孔
   を有してなる伝送線路がそれぞれ接続されてなることを
   特徴とする請求項２記載の逓倍器。
5. 【請求項５】 前記第３のダイオードの他端と前記第４
   のダイオードの他端の相互の接続点に、伝送線路による
   略１／４波長オープンスタブが接続されてなることを特
   徴とする請求項２記載の逓倍器。
6. 【請求項６】 前記第３のダイオードの他端と、前記第
   ４のダイオードの他端には、伝送線路による略１／４波
   長オープンスタブがそれぞれ接続されてなることを特徴
   とする請求項２記載の逓倍器。