JP2003309444A - Variable attenuator for high frequency signal - Google Patents

Variable attenuator for high frequency signal

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JP2003309444A
JP2003309444A JP2002113524A JP2002113524A JP2003309444A JP 2003309444 A JP2003309444 A JP 2003309444A JP 2002113524 A JP2002113524 A JP 2002113524A JP 2002113524 A JP2002113524 A JP 2002113524A JP 2003309444 A JP2003309444 A JP 2003309444A
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JP
Japan
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pin
variable attenuator
pin diode
high frequency
diode
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Application number
JP2002113524A
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Japanese (ja)
Inventor
Yoshihiro Umishita
義弘 海下
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Hitachi Kokusai Electric Inc
Original Assignee
Hitachi Kokusai Electric Inc
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a variable attenuator for high frequency signal capable of suppressing production of distortion even when the number of high frequency signal waves is abounding and even when a high level signal is processed. <P>SOLUTION: PIN diodes 24, 25 are provided in series between an input terminal 21 and an output terminal 22, and the anodes are connected in common, to which a bias voltage VC is given. A resistor 27 is placed between the cathode of the PIN diode 24 and ground, and a series circuit comprising PIN diodes 28 to 31 and a capacitor 32 is provided on the variable attenuator. The anodes of the PIN diodes 29, 30 are connected in common, to which a bias voltage VR is given via a resistor 41. Further, a resistor 34 is provided between the cathode of the PIN diode 25 and ground, and a series circuit comprising PIN diodes 35 to 38 and a capacitor 39 is provided on the variable attenuator. The anodes of the PIN diodes 36, 37 are connected in common, to which the bias voltage VR is given via a resistor 42. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、例えばCATVの
幹線増幅器等に使用される高周波信号用可変減衰器に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a variable attenuator for high frequency signals used in, for example, a CATV main amplifier.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、例えばCATVの幹線増幅器等に
は、高周波信号用可変減衰器が使用されるている。高周
波信号用可変減衰器は、図8(a)、(b)に示すよう
に抵抗をπ型またはT型に組む回路が一般的である。図
8(a)、(b)において、R は線路に直列に設けら
れる直列抵抗、Rは線路に直列に設けられる並列抵抗
である。
2. Description of the Related Art Conventionally, for example, in a CATV main line amplifier or the like.
Uses a variable attenuator for high frequency signals. High frequency
The variable attenuator for wave signals is as shown in FIGS. 8 (a) and 8 (b).
Generally, a circuit in which a resistor is formed in a π type or a T type is used. Figure
8 (a), (b), R VIs installed in series on the line
Series resistance, RWIs a parallel resistance provided in series with the line
Is.

【0003】上記減衰器の入出力インピーダンスをZ
(Ω)、減衰量をn(dB)とすると、π型の可変減衰
器における直列抵抗R及び並列抵抗Rは、次式
The input / output impedance of the attenuator is Z
(Ω) and the attenuation amount is n (dB), the series resistance R V and the parallel resistance R W in the π-type variable attenuator are

【数1】 によって求めることができる。[Equation 1] Can be sought by.

【0004】また、T型の可変減衰器における直列抵抗
及び並列抵抗Rは、次式
The series resistance R V and the parallel resistance R W in the T-type variable attenuator are given by

【数2】 によって求めることができる。[Equation 2] Can be sought by.

【0005】また、高周波信号用可変減衰器では、上記
抵抗に代えてPINダイオード用いたものがある。図9
は、PINダイオードを用いた従来のπ型の可変減衰器
の構成例を示したものである。図9に示すように入力端
子1と出力端子2との間にコンデンサ3、PINダイオ
ード4、5、コンデンサ6を直列に設けている。この場
合、上記PINダイオード4、5は、アノード同士を共
通に接続してバイアス電圧Vを与えている。
Some high frequency signal variable attenuators use PIN diodes instead of the resistors. Figure 9
FIG. 4 shows an example of the configuration of a conventional π-type variable attenuator using a PIN diode. As shown in FIG. 9, a capacitor 3, PIN diodes 4, 5 and a capacitor 6 are provided in series between the input terminal 1 and the output terminal 2. In this case, the PIN diodes 4 and 5 have their anodes commonly connected to each other to supply the bias voltage V C.

【0006】そして、上記コンデンサ3とPINダイオ
ード4との接続点は、抵抗7を介して接地されると共
に、逆方向接続のPINダイオード8とコンデンサ9の
直列回路を介して接地される。また、ダイオード5とコ
ンデンサ6との接続点は、抵抗10を介して接地される
と共に、逆方向接続のPINダイオード11とコンデン
サ12の直列回路を介して接地される。そして、上記P
INダイオード8、11のアノードに抵抗13、14を
介してバイアス電圧Vを与えている。
The connection point between the capacitor 3 and the PIN diode 4 is grounded via the resistor 7, and is also grounded via the series circuit of the PIN diode 8 and the capacitor 9 connected in the reverse direction. The connection point between the diode 5 and the capacitor 6 is grounded via the resistor 10 and is also grounded via the series circuit of the PIN diode 11 and the capacitor 12 connected in the reverse direction. And the above P
The bias voltage V R is applied to the anodes of the IN diodes 8 and 11 via the resistors 13 and 14.

【0007】上記の構成において、PINダイオード
4、5に与えるバイアス電圧V及びPINダイオード
8、9に与えるバイアス電圧Vを可変設定することに
より、PINダイオード4、5、8、9の抵抗値を変え
て任意の減衰量に設定することができる。
In the above structure, the resistance values of the PIN diodes 4, 5, 8 and 9 are variably set by setting the bias voltage V C to the PIN diodes 4 and 5 and the bias voltage V R to the PIN diodes 8 and 9 variably. Can be changed to set an arbitrary amount of attenuation.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】上記のようにPINダ
イオードを用いた可変減衰器は、PINダイオードのバ
イアス電圧によって減衰量を制御できるので、抵抗型の
可変減衰器よりも応用性が高い。しかし、従来のPIN
ダイオードを用いた可変減衰器は、高周波信号の波数が
多いか、高いレベルの信号を通すと図10に示すように
2次歪が発生するという問題がある。図10は、上記可
変減衰器に対し、25.25MHz、37.25MHz
の2波を90dBμV/mで入力した場合、2dB、6
dB、10dB、16dBの減衰量における2次歪、3
次歪の発生状態を示す特性図である。また、図11は、
上記可変減衰器の周波数特性図である。
As described above, the variable attenuator using the PIN diode is more applicable than the resistance type variable attenuator because the attenuation amount can be controlled by the bias voltage of the PIN diode. However, conventional PIN
The variable attenuator using a diode has a problem that a high-frequency signal has a large number of waves or a second-level distortion occurs as shown in FIG. 10 when a high-level signal is passed. FIG. 10 shows that the variable attenuator is 25.25 MHz, 37.25 MHz.
When inputting 2 waves of 90 dBμV / m, 2 dB, 6
Second-order distortion at attenuation levels of 10 dB, 16 dB, 3
It is a characteristic view which shows the generation | occurrence | production state of secondary distortion. In addition, FIG.
It is a frequency characteristic diagram of the said variable attenuator.

【0009】従来のPINダイオードを用いた可変減衰
器は、図10の特性図に示したように、90dBμV/
mの入力に対して2dBの減衰量であれば、2次歪を−
80dB以下にすることができるが、6dBの減衰量で
は2次歪が−70dBとなり、実用化が可能な−75d
B以下にすることができない。
A conventional variable attenuator using a PIN diode has a characteristic of 90 dBμV /, as shown in the characteristic diagram of FIG.
If the attenuation amount is 2 dB with respect to the input of m, the second-order distortion is −
Although it can be set to 80 dB or less, the second-order distortion becomes −70 dB at an attenuation amount of 6 dB, which can be practically used at −75 dB.
It cannot be less than B.

【0010】今後、地上デジタル(テレビジョン)放送
(ISDB−T:Terrestrial Integrated Services Di
gital Broadcasting)は、2003年から関東、近畿及
び中京広域圏で、また、2006年までにその他の地域
で本放送開始が予定されている。このためCATVの幹
線増幅器等に使用される可変減衰器は、多チャンネルに
対応する必要があり、歪の少ないものが要望されてい
る。
In the future, terrestrial digital (television) broadcasting (ISDB-T: Terrestrial Integrated Services Di
Gital Broadcasting) is scheduled to start in 2003 in the Kanto, Kinki and Chukyo Wide Areas, and by 2006 in other regions. For this reason, the variable attenuator used for the CATV main line amplifier or the like needs to be compatible with multiple channels and is required to have less distortion.

【0011】本発明は上記の課題を解決するためになさ
れたもので、高周波信号の波数が多い場合や高いレベル
の信号に対しても歪の発生を抑制し得る高周波信号用可
変減衰器を提供することを目的とする。
The present invention has been made to solve the above problems, and provides a variable attenuator for a high frequency signal which can suppress the occurrence of distortion even when the number of high frequency signals is large or a high level signal. The purpose is to do.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】第1の発明は、PINダ
イオードを使用してπ型あるいはT型に構成した高周波
信号用可変減衰器において、入出力端子間の信号線路に
直列に設けられる第1のPINダイオードと、前記第1
のPINダイオードにバイアス電流を供給する第1のバ
イアス回路と、前記入出力端子間の信号線路に対して並
列に設けられる第2のPINダイオードと、前記第2の
PINダイオードにバイアス電流を供給する第2のバイ
アス回路と、前記第2のPINダイオードに対して逆極
性で直列に接続される第3のPINダイオードと、前記
第3のPINダイオードにバイアス電流を供給する第3
のバイアス回路とを具備し、前記第2のPINダイオー
ドと第3のPINダイオードで発生する歪を逆位相とし
て相殺することを特徴とする。
A first aspect of the present invention is a variable attenuator for high frequency signals, which is formed in a π type or a T type by using a PIN diode, and is provided in series on a signal line between input and output terminals. 1 PIN diode and the first
A first bias circuit that supplies a bias current to the PIN diode, a second PIN diode that is provided in parallel with the signal line between the input and output terminals, and a bias current that supplies to the second PIN diode. A second bias circuit, a third PIN diode connected in series with the second PIN diode with an opposite polarity, and a third bias diode that supplies a bias current to the third PIN diode.
The bias circuit of No. 1 is provided, and the distortion generated in the second PIN diode and the third PIN diode is canceled as an opposite phase.

【0013】上記のように第2のPINダイオードに対
して第3のPINダイオードを逆極性に接続することに
より、第1のPINダイオードで発生する2次歪と第3
のPINダイオードで発生する2次歪が逆位相となり、
各PINダイオードで発生した2次歪を相互に打ち消す
ことができる。
By connecting the third PIN diode to the second PIN diode in reverse polarity to the second PIN diode as described above, the second-order distortion generated in the first PIN diode and the third PIN diode are generated.
Second-order distortion generated by the PIN diode of becomes the opposite phase,
It is possible to cancel the secondary distortion generated in each PIN diode mutually.

【0014】第2の発明に係る高周波信号用可変減衰器
は、高周波入力信号を同位相及び位相反転して出力する
第1の位相反転トランスと、前記第1の位相反転トラン
スから出力される同位相の高周波信号を可変減衰するP
INダイオードを用いた第1の可変減衰回路と、前記第
1の位相反転トランスから出力される位相反転した高周
波信号を可変減衰するPINダイオードを用いた第2の
可変減衰回路と、前記第1の可変減衰回路の出力信号と
第2の可変減衰回路の出力信号を混合して出力する第2
の位相反転トランスとを具備したことを特徴とする。
A variable attenuator for a high frequency signal according to a second aspect of the present invention includes a first phase inversion transformer for outputting a high frequency input signal by inverting the same phase and a phase and outputting the same from the first phase inversion transformer. P that variably attenuates high frequency signals in phase
A first variable attenuator circuit using an IN diode, a second variable attenuator circuit using a PIN diode for variably attenuating the phase-inverted high frequency signal output from the first phase inversion transformer, and the first variable attenuator circuit A second output which mixes the output signal of the variable attenuation circuit and the output signal of the second variable attenuation circuit
And a phase inversion transformer of.

【0015】上記の構成において、高周波入力信号は、
第1の位相反転トランスにより同位相及び位相反転され
て第1、第2の可変減衰回路に入力される。上記同位相
及び位相反転した高周波信号は、第1及び第2の可変減
衰回路を通過する際にPINダイオードによって2次歪
を生じ、2次歪を含む波形となる。しかし、上記第1及
び第2可変減衰回路を通過した2次歪を含む高周波信号
は、第2の位相反転トランスで混合される際に、逆位相
の2次歪成分が相殺され、歪のない信号となって出力さ
れる。この結果、高可変、低歪の高周波信号用可変減衰
器を構成することが可能となる。
In the above configuration, the high frequency input signal is
The same phase and phase are inverted by the first phase inversion transformer and input to the first and second variable attenuation circuits. The in-phase and phase-inverted high-frequency signals have a second-order distortion caused by the PIN diode when passing through the first and second variable attenuation circuits, and have a waveform including the second-order distortion. However, when the high-frequency signal containing the second-order distortion that has passed through the first and second variable attenuation circuits is mixed by the second phase-inversion transformer, the second-order distortion component of the opposite phase is canceled out and there is no distortion. It is output as a signal. As a result, it becomes possible to construct a variable attenuator for high-frequency signals that is highly variable and has low distortion.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態を説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0017】(第1実施形態)図1は、本発明の第1実
施形態に係るPINダイオードを用いたπ型の高周波信
号用可変減衰器の構成例を示したものである。図1にお
いて、21は入力端子、22は出力端子で、上記入力端
子21と出力端子22間の信号線路にコンデンサ23、
PINダイオード24、25、コンデンサ26を直列に
設けている。上記PINダイオード24、25は、アノ
ード同士を共通に接続してバイアス電圧Vを与えてい
る。
(First Embodiment) FIG. 1 shows an example of the configuration of a π-type high frequency signal variable attenuator using a PIN diode according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 1, 21 is an input terminal, 22 is an output terminal, and a capacitor 23 is provided on a signal line between the input terminal 21 and the output terminal 22.
PIN diodes 24 and 25 and a capacitor 26 are provided in series. The PIN diodes 24 and 25 have their anodes commonly connected to each other to supply a bias voltage V C.

【0018】そして、上記コンデンサ23とPINダイ
オード24との接続点は、抵抗27を介して接地すると
共に、PINダイオード28、29、30、31とコン
デンサ32の直列回路を介して接地する。すなわち、入
力端子21と出力端子22との間の信号線路に対し、P
INダイオード28、29、30、31とコンデンサ3
2の直列回路を並列に設けている。この場合、PINダ
イオード28、29とPINダイオード30、31とが
逆極性となるように、PINダイオード29とPINダ
イオード30のアノード同士を共通接続し、PINダイ
オード28のカソード側をPINダイオード24のカソ
ードに、PINダイオード31のカソードをコンデンサ
32に接続する。また、上記PINダイオード28、2
9、30、31の直列回路に対して高周波チョーク33
を並列に接続する。
The connection point between the capacitor 23 and the PIN diode 24 is grounded via the resistor 27, and is also grounded via the series circuit of the PIN diodes 28, 29, 30, 31 and the capacitor 32. That is, for the signal line between the input terminal 21 and the output terminal 22, P
IN diodes 28, 29, 30, 31 and capacitor 3
Two series circuits are provided in parallel. In this case, the anodes of the PIN diodes 29 and 30 are commonly connected so that the PIN diodes 28 and 29 and the PIN diodes 30 and 31 have opposite polarities, and the cathode side of the PIN diode 28 is connected to the cathode of the PIN diode 24. Then, the cathode of the PIN diode 31 is connected to the capacitor 32. In addition, the PIN diodes 28, 2
High frequency choke 33 for 9, 30, 31 series circuit
Are connected in parallel.

【0019】また、上記PINダイオード25とコンデ
ンサ23との接続点は、抵抗34を介して接地すると共
に、PINダイオード35、36、37、38とコンデ
ンサ39の直列回路を介して接地する。この場合、PI
Nダイオード35、36とPINダイオード37、38
とが逆極性となるように、PINダイオード36とPI
Nダイオード37のアノード同士を共通接続し、PIN
ダイオード35のカソード側をPINダイオード25の
カソードに、PINダイオード38のカソードをコンデ
ンサ39に接続する。また、上記PINダイオード3
5、36、37、38の直列回路に対して高周波チョー
ク40を並列に接続する。
The connection point between the PIN diode 25 and the capacitor 23 is grounded via a resistor 34, and is also grounded via a series circuit of PIN diodes 35, 36, 37, 38 and a capacitor 39. In this case, PI
N diodes 35 and 36 and PIN diodes 37 and 38
PIN diode 36 and PI so that and are opposite polarities.
The anodes of the N diodes 37 are commonly connected to each other, and the PIN
The cathode side of the diode 35 is connected to the cathode of the PIN diode 25, and the cathode of the PIN diode 38 is connected to the capacitor 39. In addition, the PIN diode 3
A high frequency choke 40 is connected in parallel to the series circuit of 5, 36, 37 and 38.

【0020】そして、上記PINダイオード29、30
のアノードに抵抗41を介してバイアス電圧Vを与
え、PINダイオード36、37のアノードに抵抗42
を介してバイアス電圧Vを与える。
Then, the PIN diodes 29, 30
Giving a bias voltage V R through the anode to the resistor 41, the resistor to the anode of the PIN diode 36, 37 42
A bias voltage V R is applied via.

【0021】上記の構成において、バイアス電圧V
より、PINダイオード24には抵抗27を介してバイ
アス電流が流れ、PINダイオード25には抵抗34を
介してバイアス電流が流れる。
In the above structure, the bias voltage V C causes a bias current to flow through the PIN diode 24 through the resistor 27 and a bias current through the PIN diode 25 through the resistor 34.

【0022】また、バイアス電圧Vにより、PINダ
イオード28、29には抵抗41、27を介してバイア
ス電流が流れ、PINダイオード30、31には抵抗4
1、高周波チョーク33及び抵抗27を介してバイアス
電流が流れる。更にバイアス電圧Vにより、PINダ
イオード35、36には抵抗42、34を介してバイア
ス電流が流れ、PINダイオード37、38には抵抗4
2、高周波チョーク40及び抵抗34を介してバイアス
電流が流れる。
Further, the bias voltage V R causes a bias current to flow through the PIN diodes 28 and 29 through the resistors 41 and 27, and the PIN diodes 30 and 31 receive the resistor 4 at the resistor 4.
1, the bias current flows through the high frequency choke 33 and the resistor 27. By further bias voltage V R, the bias current flows through the resistor 42, 34 to the PIN diodes 35 and 36, resistance to PIN diodes 37 and 38 4
2. A bias current flows through the high frequency choke 40 and the resistor 34.

【0023】上記PINダイオード24、25に与える
バイアス電圧V、及びPINダイオード28〜31、
PINダイオード36〜39に与えるバイアス電圧V
は、可変減衰器の減衰量に応じて設定する。この場合、
例えばPINダイオード28〜31、36〜39のバイ
アス電圧Vを一定とし、PINダイオード24、25
に与えるバイアス電圧Vを可変抵抗によって可変設定
することにより、減衰量を任意に調整できるようにす
る。
Bias voltage V C applied to the PIN diodes 24 and 25, and PIN diodes 28 to 31,
Bias voltage V R applied to the PIN diodes 36 to 39
Is set according to the amount of attenuation of the variable attenuator. in this case,
For example, a constant bias voltage V R of the PIN diode 28~31,36~39, PIN diodes 24 and 25
The amount of attenuation can be adjusted arbitrarily by variably setting the bias voltage V C to be applied to the variable resistor by the variable resistor.

【0024】PINダイオードを用いた可変減衰器にお
いて、2次歪が発生するのはPINダイオードを動作さ
せる順方向電流(バイアス電流)が低い状態のときであ
るが、上記第1実施形態で示したように複数個のPIN
ダイオードを直列に接続して各々のバイアス電流を増大
させることにより、特性上、直線性の良い所で動作させ
ることができ、2次歪の発生を軽減することができる。
In the variable attenuator using the PIN diode, the second-order distortion occurs when the forward current (bias current) for operating the PIN diode is low, but it has been described in the first embodiment. Multiple PINs
By connecting the diodes in series and increasing the bias current of each diode, it is possible to operate in a location having good linearity in characteristics, and it is possible to reduce the occurrence of secondary distortion.

【0025】また、PINダイオード28、29に対し
てPINダイオード30、31を逆極性に接続すると共
に、PINダイオード35、36に対してPINダイオ
ード37、38を逆極性に接続することにより、PIN
ダイオード28、29、35、36で発生する2次歪と
PINダイオード30、31、37、38で発生する2
次歪が逆位相となり、各PINダイオードで発生した2
次歪を相互に打ち消すことができる。
Further, the PIN diodes 30 and 31 are connected to the PIN diodes 28 and 29 in opposite polarities, and the PIN diodes 37 and 38 are connected to the PIN diodes 35 and 36 in opposite polarities, respectively.
Second-order distortion generated by the diodes 28, 29, 35, 36 and 2 generated by the PIN diodes 30, 31, 37, 38
Next distortion becomes opposite phase, and it occurred in each PIN diode. 2
The secondary distortions can cancel each other out.

【0026】図2は、上記可変減衰器に対し、25.2
5MHz、37.25MHzの2波を95dBμV/m
で入力した場合、2dB、6dB、10dB、16dB
の減衰量における2次歪、3次歪の発生状態を示す特性
図である。また、図3は、上記可変減衰器の周波数特性
図である。
FIG. 2 is a diagram of the variable attenuator 25.2.
Two waves of 5MHz and 37.25MHz, 95dBμV / m
When input with, 2dB, 6dB, 10dB, 16dB
It is a characteristic view which shows the generation | occurrence | production state of the secondary distortion and the tertiary distortion in the attenuation amount of. FIG. 3 is a frequency characteristic diagram of the variable attenuator.

【0027】上記第1実施形態による高周波信号用可変
減衰器は、図2の特性図に示したように、10dB以下
の減衰量では2次歪が−77dB以下となり、2次歪の
発生を十分に小さくすることができた。
In the variable attenuator for high frequency signals according to the first embodiment, as shown in the characteristic diagram of FIG. 2, the secondary distortion is -77 dB or less when the attenuation amount is 10 dB or less, and the secondary distortion is sufficiently generated. Could be made smaller.

【0028】なお、上記実施形態では、複数個のPIN
ダイオードを直列に接続することにより、大きなバイア
ス電流で動作させて2次歪の発生を軽減する方法と、2
次歪が逆位相で発生するようにPINダイオードを逆極
性に接続し、各PINダイオードで発生した2次歪を打
ち消す方法とを組み合わせた場合について示したが、各
方法を別個に用いて可変減衰器を構成しても2次歪の発
生を軽減することができる。
In the above embodiment, a plurality of PINs are used.
A method of reducing the occurrence of secondary distortion by operating with a large bias current by connecting diodes in series;
The case where the PIN diodes are connected to opposite polarities so that the secondary distortion is generated in the opposite phase and the method of canceling the secondary distortion generated in each PIN diode is combined is shown. However, each method is separately used to perform variable attenuation. It is possible to reduce the occurrence of second-order distortion even if the device is configured.

【0029】(第2実施形態)図4は、本発明の第2実
施形態に係る高周波信号用可変減衰器の回路構成図であ
る。この第2実施形態に係る高周波信号用可変減衰器
は、入出力部に位相反転トランス51、52を挿入し、
この位相反転トランス51、52間に第1、第2の可変
減衰回路53、54を並列に設けたものである。
(Second Embodiment) FIG. 4 is a circuit configuration diagram of a high frequency signal variable attenuator according to a second embodiment of the present invention. In the variable attenuator for high frequency signals according to the second embodiment, phase inversion transformers 51 and 52 are inserted in the input / output section,
First and second variable attenuation circuits 53 and 54 are provided in parallel between the phase inversion transformers 51 and 52.

【0030】上記位相反転トランス51は、1次巻線の
一端を入力端子21に接続し、他端を接地している。位
相反転トランス51の2次巻線は、両端に第1、第2の
可変減衰回路53、54を接続し、中点と接地間に抵抗
55とコンデンサ56を並列に設けている。
The phase inversion transformer 51 has one end of the primary winding connected to the input terminal 21 and the other end grounded. The secondary winding of the phase inversion transformer 51 has first and second variable attenuation circuits 53 and 54 connected at both ends, and a resistor 55 and a capacitor 56 are provided in parallel between the midpoint and the ground.

【0031】また、位相反転トランス52は、1次巻線
の両端に第1、第2の可変減衰回路53、54を接続
し、中点と接地間に抵抗57とコンデンサ58を並列に
設けている。位相反転トランス52の2次巻線は、一端
が出力端子22に接続され、他端が接地される。
The phase inverting transformer 52 has first and second variable attenuation circuits 53 and 54 connected to both ends of the primary winding, and a resistor 57 and a capacitor 58 are provided in parallel between the midpoint and the ground. There is. The secondary winding of the phase inversion transformer 52 has one end connected to the output terminal 22 and the other end grounded.

【0032】第1の可変減衰回路53は、位相反転トラ
ンス51、52間に、PINダイオード61、62を直
列に設けている。上記PINダイオード61、62は、
アノード同士を共通に接続してバイアス電圧Vを与え
ている。
The first variable attenuation circuit 53 has PIN diodes 61 and 62 connected in series between the phase inversion transformers 51 and 52. The PIN diodes 61 and 62 are
The anodes are connected in common and a bias voltage V C is applied.

【0033】上記PINダイオード61のカソードと接
地間に、逆方向接続のPINダイオード63とコンデン
サ64の直列回路を設けると共に、PINダイオード6
2のカソードと接地間に、逆方向接続のPINダイオー
ド65とコンデンサ66の直列回路を設ける。そして、
上記PINダイオード63、65のアノードにそれぞれ
抵抗67、68を介してバイアス電圧Vを与える。
A series circuit of a reverse-connected PIN diode 63 and a capacitor 64 is provided between the cathode of the PIN diode 61 and ground, and the PIN diode 6 is provided.
A series circuit of a reverse-connected PIN diode 65 and a capacitor 66 is provided between the second cathode and the ground. And
Biasing voltage V R through respective resistors 67 and 68 to the anode of the PIN diode 63 and 65.

【0034】第2の可変減衰回路54は、位相反転トラ
ンス51、52間に、PINダイオード71、72を直
列に設けている。上記PINダイオード71、72は、
アノード同士を共通に接続してバイアス電圧Vを与え
ている。
The second variable attenuator circuit 54 is provided with PIN diodes 71 and 72 in series between the phase inversion transformers 51 and 52. The PIN diodes 71 and 72 are
The anodes are connected in common and a bias voltage V C is applied.

【0035】上記PINダイオード71のカソードと接
地間に、逆方向接続のPINダイオード73とコンデン
サ74の直列回路を設けると共に、PINダイオード7
2のカソードと接地間に、逆方向接続のPINダイオー
ド75とコンデンサ76の直列回路を設ける。そして、
上記PINダイオード73、75のアノードにそれぞれ
抵抗77、78を介してバイアス電圧Vを与える。こ
の場合、例えばPINダイオード63、65、73、7
5に与えるバイアス電圧Vを一定とし、PINダイオ
ード61、62に与えるバイアス電圧Vを可変抵抗に
よって可変設定することにより、減衰量を任意に調整で
きるようにする。
A series circuit of a reverse connection PIN diode 73 and a capacitor 74 is provided between the cathode of the PIN diode 71 and the ground, and the PIN diode 7 is connected.
A series circuit of a reverse-connected PIN diode 75 and a capacitor 76 is provided between the second cathode and the ground. And
Biasing voltage V R through respective resistors 77 and 78 to the anode of the PIN diode 73 and 75. In this case, for example, PIN diodes 63, 65, 73, 7
By setting the bias voltage V R applied to 5 to a constant value and variably setting the bias voltage V C applied to the PIN diodes 61 and 62 with a variable resistor, the amount of attenuation can be arbitrarily adjusted.

【0036】上記の構成において、入力端子21に図5
(a)に示す高周波信号が入力されると、この高周波信
号は、位相反転トランス51により同図(b)に示す同
相の信号と同図(c)に示す逆位相の信号となって出力
され、例えば同相の信号が第1の可変減衰回路53に入
力され、逆位相の信号が第2の可変減衰回路54に入力
される。
In the above-mentioned structure, the input terminal 21 has the configuration shown in FIG.
When the high-frequency signal shown in (a) is input, this high-frequency signal is output by the phase inversion transformer 51 as a signal of the same phase shown in (b) of the figure and a signal of the opposite phase shown in (c) of the figure. , For example, an in-phase signal is input to the first variable attenuation circuit 53, and an in-phase signal is input to the second variable attenuation circuit 54.

【0037】上記高周波信号は、可変減衰回路53、5
4を通過する際にPINダイオードによって2次歪を生
じ、同図(d)、(e)に示すように2次歪を含む波形
となる。上記可変減衰回路53、54を通過した2次歪
を含む高周波信号は、位相反転トランス52で混合され
る。この際、高周波信号に含まれる逆位相の2次歪分が
相殺され、同図(f)に示すように2次歪のない信号と
なって位相反転トランス52から出力端子22を介して
出力される。
The high frequency signals are variable attenuator circuits 53, 5
Second-order distortion is generated by the PIN diode when passing through No. 4, and the waveform has a second-order distortion as shown in FIGS. The high frequency signal including the secondary distortion that has passed through the variable attenuation circuits 53 and 54 is mixed by the phase inversion transformer 52. At this time, the opposite-phase second-order distortion component included in the high-frequency signal is canceled out, and a signal without second-order distortion is output from the phase inversion transformer 52 via the output terminal 22 as shown in FIG. It

【0038】図6は、上記可変減衰器に対し、25.2
5MHz、37.25MHzの2波を95dBμV/m
で入力した場合、3dB、6dB、10dB、16d
B、20dB、24dB、28dBの減衰量における2
次歪、3次歪の発生状態を示す特性図である。また、図
7は、上記可変減衰器の周波数特性図である。
FIG. 6 shows a case where the variable attenuator is 25.2.
Two waves of 5MHz and 37.25MHz, 95dBμV / m
When input with, 3dB, 6dB, 10dB, 16d
2 at B, 20 dB, 24 dB, 28 dB attenuation
It is a characteristic view which shows the generation | occurrence | production state of secondary distortion and tertiary distortion. FIG. 7 is a frequency characteristic diagram of the variable attenuator.

【0039】上記第2実施形態による高周波信号用可変
減衰器は、図6の特性図に示したように、28dBの減
衰量においても2次歪を−75dB以下とすることがで
き、十分に満足する結果が得られた。すなわち、第2実
施形態によれば、高可変、低歪の高周波信号用可変減衰
器を構成することができた。
As shown in the characteristic diagram of FIG. 6, the variable attenuator for a high frequency signal according to the second embodiment can sufficiently reduce the second-order distortion to −75 dB or less even with an attenuation amount of 28 dB. The result was obtained. That is, according to the second embodiment, a variable attenuator for high frequency signals with high variable and low distortion could be constructed.

【0040】なお、上記実施形態では、π型の高周波信
号用可変減衰器に実施した場合について示したが、T型
の高周波信号用可変減衰器に対しても同様にして実施し
得るものである。
Although the above embodiment has been described with respect to the case where it is applied to the π type high frequency signal variable attenuator, it can be similarly applied to the T type high frequency signal variable attenuator. .

【0041】[0041]

【発明の効果】以上詳記したように本発明によれば、複
数個のPINダイオードを直列に接続して大きなバイア
ス電流で動作させることにより、2次歪の発生を軽減す
ることができる。また、2次歪が逆位相で発生するよう
にPINダイオードを逆極性に接続することにより、各
PINダイオードで発生した2次歪を打ち消すことがで
きる。また、入出力部に位相反転トランスを挿入し、こ
の位相反転トランス間に第1、第2の可変減衰回路を並
列に設けることにより、第1、第2の可変減衰回路で発
生した2次歪を逆位相として相殺でき、高可変、低歪の
高周波信号用可変減衰器を構成することが可能となる。
As described above in detail, according to the present invention, it is possible to reduce the occurrence of secondary distortion by connecting a plurality of PIN diodes in series and operating with a large bias current. Further, by connecting the PIN diodes in opposite polarities so that the second-order distortion is generated in the opposite phase, it is possible to cancel the second-order distortion generated in each PIN diode. In addition, by inserting a phase inversion transformer in the input / output unit and providing the first and second variable attenuating circuits in parallel between the phase inversion transformers, the secondary distortion generated in the first and second variable attenuating circuits can be obtained. Can be canceled out as opposite phases, and a variable attenuator for high frequency signals with high variable and low distortion can be constructed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1実施形態に係る高周波信号用可変
減衰器の回路構成図。
FIG. 1 is a circuit configuration diagram of a high-frequency signal variable attenuator according to a first embodiment of the present invention.

【図2】同実施形態における高周波信号用可変減衰器の
減衰量と2次歪及び3次歪の発生状態を示す図。
FIG. 2 is a diagram showing an attenuation amount of the high-frequency signal variable attenuator in the same embodiment, and a state of occurrence of second-order distortion and third-order distortion.

【図3】同実施形態における高周波信号用可変減衰器の
周波数特性図。
FIG. 3 is a frequency characteristic diagram of the high-frequency signal variable attenuator according to the same embodiment.

【図4】本発明の第2実施形態に係る高周波信号用可変
減衰器の回路構成図。
FIG. 4 is a circuit configuration diagram of a high-frequency signal variable attenuator according to a second embodiment of the present invention.

【図5】同実施形態における動作を説明するための信号
波形図。
FIG. 5 is a signal waveform diagram for explaining the operation in the same embodiment.

【図6】同実施形態における高周波信号用可変減衰器の
減衰量と2次歪及び3次歪の発生状態を示す図。
FIG. 6 is a diagram showing an attenuation amount of the high-frequency signal variable attenuator and a state in which second-order distortion and third-order distortion are generated in the same embodiment;

【図7】同実施形態における高周波信号用可変減衰器の
周波数特性図。
FIG. 7 is a frequency characteristic diagram of the high-frequency signal variable attenuator according to the same embodiment.

【図8】高周波信号用可変減衰器の基本構成を示す図。FIG. 8 is a diagram showing a basic configuration of a variable attenuator for high frequency signals.

【図9】従来のPINダイオードを用いたπ型可変減衰
器の回路構成図。
FIG. 9 is a circuit configuration diagram of a π-type variable attenuator using a conventional PIN diode.

【図10】図9に示した従来の可変減衰器の減衰量と2
次歪及び3次歪の発生状態を示す図。
FIG. 10 shows the attenuation amount and 2 of the conventional variable attenuator shown in FIG.
The figure which shows the generation | occurrence | production state of secondary distortion and tertiary distortion.

【図11】図9に示した従来の可変減衰器の周波数特性
図。
11 is a frequency characteristic diagram of the conventional variable attenuator shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

21…入力端子 22…出力端子 23、26、32、39…コンデンサ 24、25、28、29、30、31、35、36、3
8…PINダイオード 27、34、41、42…抵抗 33、40…高周波チョーク 51、52…位相反転トランス 53…第1の可変減衰回路 54…第2の可変減衰回路 55、57、67、68、77、78…抵抗 56、58、64、66、74、76…コンデンサ 61、62、63、65、71、72、73、75…P
INダイオード
21 ... Input terminal 22 ... Output terminals 23, 26, 32, 39 ... Capacitors 24, 25, 28, 29, 30, 31, 35, 36, 3
8 ... PIN diodes 27, 34, 41, 42 ... Resistors 33, 40 ... High frequency chokes 51, 52 ... Phase inversion transformer 53 ... First variable attenuation circuit 54 ... Second variable attenuation circuits 55, 57, 67, 68, 77, 78 ... Resistors 56, 58, 64, 66, 74, 76 ... Capacitors 61, 62, 63, 65, 71, 72, 73, 75 ... P
IN diode

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 PINダイオードを使用してπ型あるい
はT型に構成した高周波信号用可変減衰器において、入
出力端子間の信号線路に直列に設けられる第1のPIN
ダイオードと、前記第1のPINダイオードにバイアス
電流を供給する第1のバイアス回路と、前記入出力端子
間の信号線路に対して並列に設けられる第2のPINダ
イオードと、前記第2のPINダイオードにバイアス電
流を供給する第2のバイアス回路とを具備し、前記第2
のPINダイオードを複数個直列に接続し、該第2のP
INダイオードを単体使用時より大きいバイアス電流で
動作させることを特徴とする高周波信号用可変減衰器。
1. In a variable attenuator for a high frequency signal, which is formed in a π type or a T type by using a PIN diode, a first PIN provided in series in a signal line between input and output terminals.
A diode, a first bias circuit for supplying a bias current to the first PIN diode, a second PIN diode provided in parallel to a signal line between the input / output terminals, and the second PIN diode A second bias circuit for supplying a bias current to the second bias circuit,
A plurality of PIN diodes connected in series,
A variable attenuator for high frequency signals, characterized in that the IN diode is operated with a bias current larger than that when used alone.
【請求項2】 PINダイオードを使用してπ型あるい
はT型に構成した高周波信号用可変減衰器において、入
出力端子間の信号線路に直列に設けられる第1のPIN
ダイオードと、前記第1のPINダイオードにバイアス
電流を供給する第1のバイアス回路と、前記入出力端子
間の信号線路に対して並列に設けられる第2のPINダ
イオードと、前記第2のPINダイオードにバイアス電
流を供給する第2のバイアス回路と、前記第2のPIN
ダイオードに対して逆極性で直列に接続される第3のP
INダイオードと、前記第3のPINダイオードにバイ
アス電流を供給する第3のバイアス回路とを具備し、前
記第2のPINダイオードと第3のPINダイオードで
発生する歪を逆位相として相殺することを特徴とする高
周波信号用可変減衰器。
2. In a high frequency signal variable attenuator configured to be a π type or a T type using a PIN diode, a first PIN provided in series to a signal line between input and output terminals.
A diode, a first bias circuit for supplying a bias current to the first PIN diode, a second PIN diode provided in parallel to a signal line between the input / output terminals, and the second PIN diode A second bias circuit for supplying a bias current to the second PIN and the second PIN circuit.
Third P connected in series with opposite polarity to diode
An IN diode and a third bias circuit that supplies a bias current to the third PIN diode are provided, and the distortion generated in the second PIN diode and the third PIN diode is canceled as an opposite phase. Characteristic variable attenuator for high frequency signals.
【請求項3】 前記第2のPINダイオード及び第3の
PINダイオードは、それぞれ複数のPINダイオード
を複数個直列に接続して構成したことを特徴する請求項
2記載の高周波信号用可変減衰器。
3. The variable attenuator for high frequency signals according to claim 2, wherein each of the second PIN diode and the third PIN diode is configured by connecting a plurality of PIN diodes in series.
【請求項4】 高周波入力信号を同位相及び位相反転し
て出力する第1の位相反転トランスと、前記第1の位相
反転トランスから出力される同位相の高周波信号を可変
減衰するPINダイオードを用いた第1の可変減衰回路
と、前記第1の位相反転トランスから出力される位相反
転した高周波信号を可変減衰するPINダイオードを用
いた第2の可変減衰回路と、前記第1の可変減衰回路の
出力信号と第2の可変減衰回路の出力信号を混合して出
力する第2の位相反転トランスとを具備したことを特徴
とする高周波信号用可変減衰器。
4. A first phase inversion transformer for outputting the same phase and phase inversion of a high frequency input signal, and a PIN diode for variably attenuating the same phase high frequency signal output from the first phase inversion transformer. Of the first variable attenuator circuit, a second variable attenuator circuit using a PIN diode that variably attenuates the phase-inverted high frequency signal output from the first phase inversion transformer, and the first variable attenuator circuit. A variable attenuator for a high frequency signal, comprising: a second phase inverting transformer that mixes and outputs an output signal and an output signal of a second variable attenuator circuit.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2007312003A (en) * 2006-05-17 2007-11-29 Mitsubishi Electric Corp Attenuator
CN101051856B (en) * 2007-01-30 2010-05-26 深圳国人通信有限公司 Voltage control attenuator, method for realizing voltage control attenuator and application circuit
CN112688653A (en) * 2020-12-22 2021-04-20 成都美数科技有限公司 Bipolar high-power adjustable attenuator

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