JP2005229304A - High frequency circuit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、高周波回路に関し、特に、超伝導体が用いられた高周波回路に関するものである。 The present invention relates to a high-frequency circuit, and particularly to a high-frequency circuit using a superconductor.
超伝導体で形成された高周波回路には、電力損失が低いという特徴がある。このため、従来より、超伝導体で形成された高周波回路として、バンドパスフィルタなどが実用化されている(例えば、非特許文献1参照)。 A high-frequency circuit formed of a superconductor is characterized by low power loss. For this reason, conventionally, a band pass filter or the like has been put to practical use as a high-frequency circuit formed of a superconductor (for example, see Non-Patent Document 1).
なお、出願人は、本明細書に記載した先行技術文献情報で特定される先行技術文献以外には、本発明に関連する先行技術文献を出願時までに発見するには至らなかった。
しかし、超伝導体は、非超伝導金属に較べて、交流電力に対する複素伝導度の非線形性が著しく大きい。このため、超伝導体部分を通過する交流電力が大きい場合には、その超伝導体部分での複素伝導度の非線形効果が回路特性の劣化を招く。この非線形効果には、その超伝導体部分の表面抵抗の増大と、その超伝導体部分からの高調波および相互変調波の発生が含まれる。このため、超伝導体の高周波回路は、大きな交流電力が通過する用途には使用できない場合があるという問題があった。
本発明はこのような課題を解決するためになされたものであり、その目的は、大きな交流電力に対する複素伝導度の非線形効果が小さい超伝導高周波回路を提供することにある。
However, superconductors have significantly greater nonlinearity of complex conductivity with respect to AC power than non-superconducting metals. For this reason, when the AC power passing through the superconductor portion is large, the nonlinear effect of the complex conductivity in the superconductor portion causes the circuit characteristics to deteriorate. This non-linear effect includes an increase in the surface resistance of the superconductor portion and generation of harmonics and intermodulation waves from the superconductor portion. For this reason, the high frequency circuit of the superconductor has a problem that it may not be used for applications through which large AC power passes.
The present invention has been made to solve such problems, and an object of the present invention is to provide a superconducting high-frequency circuit with a small nonlinear effect of complex conductivity with respect to a large AC power.
このような目的を達成するために、本発明に係る高周波回路は、電力を伝搬させる導体部分の少なくとも一部が超伝導金属で形成された複数の導体部品と、導体部品のそれぞれの一端に出力側が接続されかつ入力される電力を複数に分割し分割された電力を導体部品のそれぞれに出力する電力分配器とを備えることを特徴とする。なお、電力分配器の可逆性より、この高周波回路の電力分配器を電力合成器に置き換えてもよい。
また、上述した高周波回路は、導体部品のそれぞれの他端に入力側が接続されかつ導体部品のそれぞれから入力される電力を合成し合成された電力を出力する電力合成器をさらに備えていてもよい。
In order to achieve such an object, the high-frequency circuit according to the present invention outputs a plurality of conductor parts in which at least a part of a conductor part for propagating power is formed of a superconducting metal and one end of each conductor part. And a power distributor that divides the inputted power into a plurality of parts and outputs the divided power to each of the conductor parts. Note that the power divider of the high-frequency circuit may be replaced with a power combiner because of the reversibility of the power divider.
The high-frequency circuit described above may further include a power combiner that is connected to the other end of each of the conductor parts and that combines the power input from each of the conductor parts and outputs the combined power. .
ここで、電力分配器は、電力を伝搬させる導体部分が非超伝導金属で形成されても、超伝導金属で形成されてもよい。電力合成器もまた、電力を伝搬させる導体部分が非超伝導金属で形成されても、超伝導金属で形成されてもよい。
また、導体部品は、所定の周波数帯の電力のみを通過させるバンドパスフィルタを含んでいてもよい。または、電力分配器の出力側に一端が接続されかつこの一端から入力される電力の所定の周波数帯のみを通過させるバンドパスフィルタと、このバンドパスフィルタの他端に接続されたアンテナとを含んでいてもよい。
Here, in the power distributor, a conductor portion for propagating power may be formed of a non-superconducting metal or a superconducting metal. The power combiner may also be formed of a non-superconducting metal or a superconducting metal as a conductor portion for propagating power.
The conductor component may include a band pass filter that allows only power in a predetermined frequency band to pass therethrough. Alternatively, a band pass filter having one end connected to the output side of the power distributor and passing only a predetermined frequency band of power input from the one end, and an antenna connected to the other end of the band pass filter is included. You may go out.
本発明に係る高周波回路では、電力分配器を用い、超伝導金属で形成された複数の導体部品に入力電力を分配供給する。これにより、入力電力が同じでも、それぞれの導体部品を通過する電力が低減される。このため、本発明に係る高周波回路では、導体部品を単独で用いる従来構成に較べて、回路全体での交流電力に対する複素伝導度の非線形効果が小さくなる。よって、従来よりも大きな交流電力を扱う用途に超伝導体高周波回路を利用することが可能となる。その結果、種々の高周波装置の損失を低減することが可能となる。 In the high-frequency circuit according to the present invention, input power is distributed and supplied to a plurality of conductor parts made of superconducting metal using a power distributor. Thereby, even if input power is the same, the electric power which passes each conductor component is reduced. For this reason, in the high frequency circuit according to the present invention, the nonlinear effect of the complex conductivity with respect to the AC power in the entire circuit is reduced as compared with the conventional configuration in which the conductor component is used alone. Therefore, it is possible to use a superconductor high-frequency circuit for applications that handle larger AC power than in the past. As a result, it is possible to reduce the loss of various high-frequency devices.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照し詳細に説明する。
(第1の実施の形態)
図1は、本発明の第1の実施の形態に係る高周波回路の構成を示すブロック図である。この図に示す高周波回路10は、入力電力を複数に分割して出力する電力分配器11と、複数入力される電力を合成して出力する電力合成器13と、電力分配器11の出力側と電力合成器13の入力側との間に並列に接続された2つの超伝導バンドパスフィルタ(導体部品)12a,12bとを有している。電力分配器11の入力側には入力端子14が接続され、電力合成器15の出力側には出力端子15が接続されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(First embodiment)
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a high-frequency circuit according to the first embodiment of the present invention. The high-
ここで、超伝導バンドパスフィルタ12a,12bは、それぞれの一端が電力分配器11の出力側に接続され、それぞれの他端が電力合成器13の入力側に接続され、一端と他端との間で電力を伝搬させる導体部分が例えばYBa2Cu3O7やNdBa2Cu3O7などの酸化物超伝導体を含む超伝導金属で形成されている。ここでは、超伝導バンドパスフィルタ12aと12bとは、同一の特性を持つものであるとする。
電力分配器11は、同相等比率の電力分配器である。また、電力合成器13は、同相等比率の電力合成器である。電力分配器11および電力合成器13は、電力を伝搬させる導体部分が例えば銅や金などの非超伝導金属で形成されている。ここでは、電力分配器11および電力合成器13のそれぞれの電力分配比を1:1とする。
Here, one end of each of the
The
比較のため、超伝導バンドパスフィルタを単独で用いる従来構成の高周波回路を図2に示す。この図に示す高周波回路20の超伝導バンドパスフィルタ12は、本実施の形態に係る高周波回路10の超伝導バンドパスフィルタ12a,12bと同一の特性を持つものである。
For comparison, a conventional high-frequency circuit using a superconducting bandpass filter alone is shown in FIG. The
本実施の形態に係る高周波回路10および従来構成の高周波回路20において、入力端子14,24から出力端子15,25へP1(dBm)の交流電力が通過する場合を考える。回路での電力損失は無視できるほど小さいものとする。
Consider a case where AC power of P 1 (dBm) passes from the
従来構成の高周波回路20では、超伝導バンドパスフィルタ12を通過する交流電力はP1(dBm)である。これに対し、本実施の形態に係る高周波回路10では、入力されたP1(dBm)の交流電力が電力分配器11で二等分されるため、超伝導バンドパスフィルタ12a,12bのそれぞれを通過する交流電力は(P1−3)(dBm)となる。したがって、本実施の形態に係る高周波回路10では、従来構成の高周波回路20に較べて、超伝導バンドパスフィルタを通過する交流電力が3dB低減される。このため、本実施の形態に係る高周波回路10では、従来構成の高周波回路20に較べて、入力端子14,24と出力端子15,25との間を通過する交流電力が同じでも、交流電力に対する複素伝導度の非線形効果が小さくなる。
なお、本実施の形態に係る高周波回路10では、電力分配器11および電力合成器13にP1(dBm)の交流電力が通過する。しかし、電力分配器11および電力合成器13は非超伝導金属で形成されているため、非線形効果の増大には寄与しない。
In the conventional high-
In the high-
非線形効果が小さくなることを別の観点から説明する。回路が交流電力に対する複素伝導度の非線形性を持つ場合には、異なる周波数f1,f2を持つ2つの交流電気信号が同時に回路に入力されると、周波数f1,f2の信号と共に、周波数(2×f1−f2),(2×f2−f1)の信号が出力される。周波数f1,f2の信号を信号基本信号、周波数(2×f1−f2),(2×f2−f1)の信号を3次相互変調信号と呼ぶ。入力信号強度が同じ場合には、回路の非線形性が強いほど、基本信号強度に対する3次相互変調信号強度の比が大きくなる。また、入力信号強度が大きいほど、基本信号強度に対する3次相互変調信号強度の比が大きくなる。よって、3次相互変調信号強度が基本信号強度に一致する入力信号強度をIP3と表記し、回路の非線形性を表す指標として用いることができる。一般には、基本信号強度および3次相互変調信号強度の入力信号強度依存性を2つの直線で外挿した時のそれらの交点における入力信号強度によりIP3が決定される。 The fact that the nonlinear effect is reduced will be described from another viewpoint. When the circuit has nonlinearity of complex conductivity with respect to AC power, when two AC electric signals having different frequencies f 1 and f 2 are input to the circuit at the same time, together with signals of frequencies f 1 and f 2 , Signals with frequencies (2 × f 1 −f 2 ) and (2 × f 2 −f 1 ) are output. Signals with frequencies f 1 and f 2 are called signal basic signals, and signals with frequencies (2 × f 1 −f 2 ) and (2 × f 2 −f 1 ) are called third-order intermodulation signals. When the input signal strength is the same, the ratio of the third-order intermodulation signal strength to the basic signal strength increases as the circuit nonlinearity increases. In addition, as the input signal strength increases, the ratio of the third-order intermodulation signal strength to the basic signal strength increases. Therefore, the input signal strength at which the third-order intermodulation signal strength matches the basic signal strength can be expressed as IP 3 and used as an index representing the nonlinearity of the circuit. In general, IP 3 is determined by the input signal strength at the intersection point when the input signal strength dependency of the basic signal strength and the third-order intermodulation signal strength is extrapolated by two straight lines.
図3に、超伝導バンドパスフィルタ12のみからなる従来構成の高周波回路20における基本信号強度および3次相互変調信号強度の入力信号強度依存性31,32を示す。それぞれの依存性から決定されたIP3を、矢印のようにA(dBm)とする。
これに対し、図4には、本実施の形態に係る高周波回路10における基本信号強度および3次相互変調信号強度の入力信号強度依存性41,42を示す。それぞれの依存性から、IP3は矢印のように(A+3)(dBm)となる。
図3と図4とを比較すると、本実施の形態に係る高周波回路10の方が、従来構成の高周波回路20に較べて、IP3が3dB大きくなっている。回路の非線形性が小さいほどIP3が大きくなるので、本実施の形態により回路の非線形性が低減されたことがわかる。回路の非線形性が低減された結果、非線形効果が小さくなる。
FIG. 3 shows the input
On the other hand, FIG. 4 shows the input
When FIG. 3 and FIG. 4 are compared, the
本実施の形態に係る高周波回路10は、非線形効果が小さいので、従来よりも大きな交流電力を扱う用途に利用可能である。
なお、本実施の形態では、2つの超伝導バンドパスフィルタ12a,12bが並列接続された例を示したが、それ以上の複数の超伝導バンドパスフィルタが並列接続された構成としてもよい。また、これらの超伝導バンドパスフィルタが、互いに異なる特性を持つものであってもよい。
Since the high-
In the present embodiment, an example is shown in which two
次に、図1における超伝導バンドパスフィルタ12a,12b、電力分配器11および電力合成器13の構成例について説明する。
図5は、超伝導バンドパスフィルタ12a,12bの一構成例を示す図である。この図において、(A)は底面図、(B)は平面図、(C)はVC−VC′線方向の断面図である。
Next, configuration examples of the
FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration example of the
図5に示す超伝導バンドパスフィルタは、マイクロストリップ線路で形成されている。マイクロストリップ線路は、誘電体基板51と、誘電体基板51の一方の面に形成された超伝導金属からなる接地導体膜52と、誘電体基板51の他方の面に形成された超伝導金属からなる線路導体膜53とから構成されている。線路導体膜53を平面視コ字型に配線することにより、共振器が構成される。このような共振器を11個容量結合し、バンドパスフィルタを構成している。
一方の入出力端子55(または56)から入力された高周波電流のうち、バンドパスフィルタの通過帯域内の周波数を持つものだけがバンドパスフィルタを通過し、他方の入出力端子56(または55)から出力される。それ以外は、もとの入出力端子55(または56)に反射される。
The superconducting bandpass filter shown in FIG. 5 is formed of a microstrip line. The microstrip line includes a dielectric substrate 51, a ground conductor film 52 made of a superconductive metal formed on one surface of the dielectric substrate 51, and a superconductive metal formed on the other surface of the dielectric substrate 51. And a line conductor film 53. A resonator is formed by wiring the line conductor film 53 in a U shape in plan view. Eleven such resonators are capacitively coupled to form a bandpass filter.
Of the high-frequency current input from one input / output terminal 55 (or 56), only the one having a frequency within the pass band of the bandpass filter passes through the bandpass filter, and the other input / output terminal 56 (or 55). Is output from. Other than that, it is reflected by the original input / output terminal 55 (or 56).
図6は、電力分配器11および電力合成器13の一構成例を示す図である。この図において、(A)は底面図、(B)は平面図、(C)はVIC−VIC′線方向の断面図である。
図6に示す電力分配合成器は、マイクロストリップ線路で形成されている。マイクロストリップ線路は、誘電体基板61と、誘電体基板61の一方の面に形成された非超伝導金属からなる接地導体膜62と、誘電体基板61の他方の面に形成された非超伝導金属からなる線路導体膜63,63a,63bとから構成されている。線路導体膜63を途中で二分岐し、分岐された線路導体膜63a,63bをそれぞれの終端付近で抵抗64を介して接続し、ウィルキンソン型電力分配合成器を構成している。
FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration example of the
The power distribution combiner shown in FIG. 6 is formed of a microstrip line. The microstrip line includes a dielectric substrate 61, a ground conductor film 62 made of a non-superconducting metal formed on one surface of the dielectric substrate 61, and a non-superconducting material formed on the other surface of the dielectric substrate 61. The line conductor films 63, 63a, and 63b are made of metal. The line conductor film 63 is bifurcated in the middle, and the branched line conductor films 63a and 63b are connected through the resistors 64 in the vicinity of their respective ends to constitute a Wilkinson power distribution synthesizer.
入出力端子65から入力された高周波電流は、線路導体膜63から線路導体膜63a,63bのそれぞれに二等分され、入出力端子66,67のそれぞれに同相かつもとの半分の強度で出力される。また、入出力端子66,67のそれぞれに同相で入力された高周波電力は合成され、すべて入出力端子65に出力され、入出力端子66,67には出力されない。 The high-frequency current input from the input / output terminal 65 is divided into two equal parts from the line conductor film 63 to each of the line conductor films 63a and 63b, and is output to the input / output terminals 66 and 67 with the same phase and half the original intensity. Is done. In addition, the high frequency powers input in the same phase to the input / output terminals 66 and 67 are combined, and all are output to the input / output terminal 65 and are not output to the input / output terminals 66 and 67.
マイクロストリップ線路で図5に示した超伝導バンドパスフィルタおよび図6に示した電力分配合成器を2つずつ形成し、一方の電力分配合成器の入出力端子66,67にそれぞれ超伝導バンドパスフィルタの入出力端子55を接続し、他方の電力分配合成器の入出力端子66,67にそれぞれ超伝導バンドパスフィルタの入出力端子56を接続することにより、本実施の形態に係る高周波回路10を平面回路で実現することができる。
Two superconducting bandpass filters shown in FIG. 5 and two power distribution synthesizers shown in FIG. 6 are formed by microstrip lines, and superconducting bandpasses are respectively connected to input / output terminals 66 and 67 of one power distribution synthesizer. By connecting the input / output terminal 55 of the filter and connecting the input / output terminal 56 of the superconducting bandpass filter to the input / output terminals 66 and 67 of the other power distribution synthesizer, the high-
しかし、高周波回路10は、このような構成には限定されない。例えば、超伝導バンドパスフィルタ12a,12bが形成された基板を積層し、超伝導バンドパスフィルタ12a,12bを電力分配器11および電力合成器13に接続する構成にしてもよい。また、超伝導バンドパスフィルタ12a,12b、電力分配器11および電力合成器13を同軸ケーブルや導波管などを用いて形成し、高周波回路10を立体回路で実現してもよい。これらの高周波回路10の構成のバリエーションは、後述する高周波回路70,80,120にも適用することができる。
However, the
(第2の実施の形態)
図7は、本発明の第2の実施の形態に係る高周波回路の構成を示すブロック図である。この図では、図1に示した構成要素と同一の構成要素を、図1と同一符号で示している。
図7に示す高周波回路70は、電力分配器71および電力合成器73の電力を伝搬させる導体部分がYBa2Cu3O7やNdBa2Cu3O7などの酸化物超伝導体を含む超伝導金属で形成されている点で、第1の実施の形態に係る高周波回路10と異なる。
(Second Embodiment)
FIG. 7 is a block diagram showing the configuration of the high-frequency circuit according to the second embodiment of the present invention. In this figure, the same components as those shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals as those in FIG.
The high-
電力分配器71および電力合成器73としては、例えば図6に示した電力分配合成器において接地導体膜62および線路導体膜63の両方が超伝導金属で形成されたものを用いることができる。この電力分配合成器には、共振器などの電力が循環する回路がない。このため、電力分配合成器を超伝導金属で形成しても、バンドパスフィルタを超伝導金属で形成する場合ほど、交流電力に対する複素伝導度の非線形性は大きくならない。よって、超伝導金属で形成された電力分配器71および電力合成器73を用いても、大きな交流電力に対する非線形効果が回路特性に与える影響は小さい。
As the
(第3の実施の形態)
図8は、本発明の第3の実施の形態に係る高周波回路の構成を示すブロック図である。この図に示す高周波回路80は、入力電力を複数に分割して出力する電力分配器81と、超伝導バンドパスフィルタ82aおよびアンテナ83aからなる直列回路(導体部品)84aと、超伝導バンドパスフィルタ82bおよびアンテナ83bからなる直列回路(導体部品)84bとを有している。超伝導バンドパスフィルタ82a,82bは、それぞれの一端が電力分配器81の出力側に接続され、アンテナ83a,83bは、超伝導バンドパスフィルタ82a,82bのそれぞれの他端に接続されている。電力分配器81の入力側には、入力端子85が接続されている。
(Third embodiment)
FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of a high-frequency circuit according to the third embodiment of the present invention. A high-
ここで、超伝導バンドパスフィルタ82a,82bは、一端と他端との間で電力を伝搬させる導体部分が例えばYBa2Cu3O7やNdBa2Cu3O7などの酸化物超伝導体を含む超伝導金属で形成されている。ここでは、超伝導バンドパスフィルタ82aと82bとは、同一の特性を持つものであるとする。なお、超伝導バンドパスフィルタ82a,82bとしては、例えば図5に示した回路構成のものを用いることができる。
アンテナ83a,83bの導体部分は、超伝導金属または非超伝導金属で形成されている。
電力分配器81は、同相等比率の電力分配器であり、電力を伝搬させる導体部分が例えば銅や金などの非超伝導金属で形成されている。ここでは、電力分配器81の電力分配比を1:1とする。なお、電力分配器81としては、例えば図6に示した回路構成のものを用いることができる。
Here, in the
The conductor portions of the
The
比較のため、超伝導バンドパスフィルタおよびアンテナからなる直列回路を単独で用いる従来構成の高周波回路を図9に示す。この図に示す高周波回路90の超伝導バンドパスフィルタ82は、本実施の形態に係る高周波回路80の超伝導バンドパスフィルタ82a,82bと同一の特性を持つものである。また、高周波回路90のアンテナ83は、高周波回路80のアンテナ83a,83bと同一の特性を持つものである。したがって、高周波回路90の直列回路84は、高周波回路80の直列回路84a,84bと同一の特性を持つものである。
For comparison, FIG. 9 shows a conventional high-frequency circuit using a series circuit composed of a superconducting bandpass filter and an antenna alone. The
本実施の形態に係る高周波回路80および従来構成の高周波回路90において、入力端子85または95から、直列回路84a,84bまたは84のアンテナ83a,83bまたは83を通して、空間へP2(dBm)の交流電力が通過する場合を考える。回路での電力損失は無視できるほど小さいものとする。
In high-
従来構成の高周波回路90では、直列回路84を通過する交流電力はP2(dBm)である。これに対し、本実施の形態に係る高周波回路80では、入力されたP2(dBm)の交流電力が電力分配器81で二等分されるため、直列回路84a,84bのそれぞれを通過する交流電力は(P2−3)(dBm)となる。したがって、本実施の形態に係る高周波回路80では、従来構成の高周波回路90に較べて、直列回路を通過する交流電力が3dB低減される。このため、本実施の形態に係る高周波回路80では、従来構成の高周波回路90に較べて、入力端子85,95から空間へ通過する交流電力が同じでも、交流電力に対する複素伝導度の非線形効果が小さくなる。
なお、本実施の形態に係る高周波回路80では、電力分配器81にP2(dBm)の交流電力が通過する。しかし、電力分配器81は非超伝導金属で形成されているため、非線形効果の増大には寄与しない。
In the conventional
In the high-
図10に、直列回路84のみからなる従来構成の高周波回路90における基本信号強度および3次相互変調信号強度の入力信号強度依存性101,102を示す。それぞれの依存性から決定されたIP3を、矢印のようにB(dBm)とする。
これに対し、図11には、本実施の形態に係る高周波回路80における基本信号強度および3次相互変調信号強度の入力信号強度依存性111,112を示す。それぞれの依存性から、IP3は矢印のように(B+3)(dBm)となる。
図10と図11とを比較すると、本実施の形態に係る高周波回路80の方が、従来構成の高周波回路90に較べて、IP3が3dB大きくなっている。回路の非線形性が小さいほどIP3が大きくなるので、本実施の形態により回路の非線形性が低減されたことがわかる。回路の非線形性が低減された結果、非線形効果が小さくなる。
FIG. 10 shows the input
On the other hand, FIG. 11 shows the input
Comparing FIG. 10 with FIG. 11, the
本実施の形態に係る高周波回路80は、非線形効果が小さいので、従来よりも大きな交流電力を扱う用途に利用可能である。
なお、本実施の形態では、超伝導バンドパスフィルタおよびアンテナからなる2つの直列回路84a,84bが電力分配器81の出力側に接続された例を示したが、それ以上の複数の直列回路が接続された構成としてもよい。また、これらの直列回路が、互いに異なる特性を持つものであってもよい。
また、本実施の形態に係る高周波回路80の電力分配器81は、可逆の理より電力合成器としても機能する。よって、高周波回路80は、無線通信システムの送信部の部品としてだけでなく、電力分配器81を電力合成器として機能させることにより受信部の部品として利用することもできる。
Since the high-
In the present embodiment, an example in which two
Further, the
(第4の実施の形態)
図12は、本発明の第4の実施の形態に係る高周波回路の構成を示すブロック図である。この図では、図8に示した構成要素と同一の構成要素を、図8と同一符号で示している。
図12に示す高周波回路120は、電力分配器121の電力を伝搬させる導体部分が例えばYBa2Cu3O7やNdBa2Cu3O7などの酸化物超伝導体を含む超伝導金属で形成されている点で、第3の実施の形態に係る高周波回路80と異なる。
電力分配器121としては、例えば図6に示した電力分配合成器において接地導体膜62および線路導体膜63の両方が超伝導金属で形成されたものを用いることができる。この電力分配合成器には、共振器などの電力が循環する回路がない。このため、電力分配合成器を超伝導金属で形成しても、バンドパスフィルタを超伝導金属で形成する場合ほど、交流電力に対する複素伝導度の非線形性は大きくならない。よって、超伝導金属で形成された電力分配器121を用いても、大きな交流電力に対する非線形効果が回路特性に与える影響は小さい。
(Fourth embodiment)
FIG. 12 is a block diagram showing a configuration of a high-frequency circuit according to the fourth embodiment of the present invention. In this figure, the same components as those shown in FIG. 8 are denoted by the same reference numerals as those in FIG.
In the high-
As the
本発明は、比較的大きな交流電力を扱う用途に利用できる。一例としては、近年急速に普及が拡大している携帯電話や、無線LANなどに代表される種々の無線通信システムの送信部の部品としての利用が可能になる。 The present invention can be used for applications that handle relatively large AC power. As an example, it can be used as a part of a transmitter of various wireless communication systems represented by mobile phones and wireless LANs that have been rapidly spreading in recent years.
10,20,70,80,90…高周波回路、11,71,81,121…電力分配器、12,12a,12b,82,82a,82b…超伝導バンドパスフィルタ、13,73…電力合成器、14,24,85,95…入力端子、15,25…出力端子、31,41,101,111…基本信号強度の入力信号強度依存性、32,42,102,112…3次相互変調信号強度の入力信号強度依存性、51,61…誘電体基板、52,62…接地導体膜、53,63,63a,63b…線路導体膜、55,56,65〜67…入出力端子、64…抵抗、83,83a,83b…アンテナ、84,84a,84b…直列回路。 10, 20, 70, 80, 90 ... high frequency circuit, 11, 71, 81, 121 ... power distributor, 12, 12a, 12b, 82, 82a, 82b ... superconducting bandpass filter, 13, 73 ... power combiner , 14, 24, 85, 95... Input terminals, 15, 25... Output terminals, 31, 41, 101, 111... Dependence of basic signal intensity on input signal strength, 32, 42, 102, 112. Dependence of input signal strength on strength, 51, 61 ... dielectric substrate, 52, 62 ... ground conductor film, 53, 63, 63a, 63b ... line conductor film, 55, 56, 65-67 ... input / output terminals, 64 ... Resistance, 83, 83a, 83b ... Antenna, 84, 84a, 84b ... Series circuit.
Claims (8)
前記導体部品のそれぞれの一端に出力側が接続されかつ入力される電力を複数に分割し分割された電力を前記導体部品のそれぞれに出力する電力分配器と
を備えることを特徴とする高周波回路。 A plurality of conductor parts in which at least a part of a conductor part for propagating electric power is formed of a superconductive metal;
A high frequency circuit comprising: an output side connected to one end of each of the conductor parts; and a power distributor that divides input power into a plurality of parts and outputs the divided power to each of the conductor parts.
前記導体部品のそれぞれの他端に入力側が接続されかつ前記導体部品のそれぞれから入力される電力を合成し合成された電力を出力する電力合成器をさらに備えることを特徴とする高周波回路。 The high-frequency circuit according to claim 1,
A high-frequency circuit, further comprising: a power combiner that has an input side connected to each other end of each of the conductor components and that combines the power input from each of the conductor components and outputs the combined power.
前記電力分配器は、前記電力を伝搬させる導体部分が非超伝導金属で形成されていることを特徴とする高周波回路。 The high-frequency circuit according to claim 1 or 2,
The high-frequency circuit according to claim 1, wherein the power distributor is formed of a non-superconducting metal in a conductor portion for propagating the power.
前記電力合成器は、前記電力を伝搬させる導体部分が非超伝導金属で形成されていることを特徴とする高周波回路。 The high-frequency circuit according to claim 2,
The power combiner is a high frequency circuit characterized in that a conductor portion for propagating the electric power is formed of a non-superconducting metal.
前記電力分配器は、前記電力を伝搬させる導体部分が超伝導金属で形成されていることを特徴とする高周波回路。 The high-frequency circuit according to claim 1 or 2,
The high-frequency circuit according to claim 1, wherein the power distributor is formed of a superconductive metal in a conductor portion for propagating the power.
前記電力合成器は、前記電力を伝搬させる導体部分が超伝導金属で形成されていることを特徴とする高周波回路。 The high-frequency circuit according to claim 2,
The power combiner is a high-frequency circuit characterized in that a conductor portion for propagating the power is formed of a superconductive metal.
前記導体部品は、所定の周波数帯の電力のみを通過させるバンドパスフィルタを含むことを特徴とする高周波回路。 The high-frequency circuit according to claim 1 or 2,
The high-frequency circuit, wherein the conductor component includes a band-pass filter that passes only power in a predetermined frequency band.
前記導体部品は、
前記電力分配器の出力側に一端が接続されかつこの一端から入力される電力の所定の周波数帯のみを通過させるバンドパスフィルタと、
このバンドパスフィルタの他端に接続されたアンテナと
を含むことを特徴とする高周波回路。
The high-frequency circuit according to claim 1,
The conductor component is
A bandpass filter having one end connected to the output side of the power distributor and passing only a predetermined frequency band of power input from the one end;
And an antenna connected to the other end of the bandpass filter.
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