JP2008153933A - 高周波直交検波器 - Google Patents
高周波直交検波器 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2008153933A JP2008153933A JP2006339772A JP2006339772A JP2008153933A JP 2008153933 A JP2008153933 A JP 2008153933A JP 2006339772 A JP2006339772 A JP 2006339772A JP 2006339772 A JP2006339772 A JP 2006339772A JP 2008153933 A JP2008153933 A JP 2008153933A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal
- phase
- input
- rat race
- input terminal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)
Abstract
【解決手段】第1入力端1に接続され、局発信号を同相で2分配する分配器3、第2入力端2に接続され、受信信号を例えば位相差π/2で2分配するブランチラインカプラ4、I信号側の検波ダイオード7a,7bに接続され、局発信号及び受信信号を位相差3πで2分配する第1ラットレースハイブリッド5、Q信号側の検波ダイオード7c,7dに接続され、局発信号及び受信信号を位相差3πで2分配する第2ラットレースハイブリッド6を有し、上記ラットレースハイブリッド5とダイオード7aとの間に、移相差π/2の第1移相器14a、上記ラットレースハイブリッド6とダイオード7cとの間に、移相差π/2の第2移相器14bを設けると共に、この第2ラットレースハイブリッド6側に、移相量π/4の移相器15a,15bを設ける。
【選択図】図1
Description
=Bcos(ωRt+θR)により、I信号出力端10からIF信号の一方のSI信号(I信号)、Q信号出力端11からIF信号の他方のSQ信号(Q信号)が出力される。そして、これらのSI信号及びSQ信号は、以下のように表すことができる。
(数1)
SI =(AB/16)×cos((ωLt−ωRt)+(θL−θR))
SQ =(AB/16)×cos((ωLt−ωRt)+(θL−θR)−π/2)
なお、位相の単位はradである。
a)局発信号入力端(PL−第1入力端1)における特性インピーダンスとの整合度(リターンロス)
b)受信信号入力端(PR−第2入力端2)における特性インピーダンスとの整合度(リターンロス)
c)局発信号入力端(PL)と受信信号入力端(PR)との間の信号分離度(アイソレーション)
図11には、上記検波ダイオード7a〜7dの入力インピーダンスが特性インピーダンスに整合している場合の特性が示されており、高周波として重要な項目a)〜c)であるリターンロス及びアイソレーションは、特性線101〜103に示されるように、周波数比帯域10%に渡り、概ね−20dB以下であり、良好となっている。
D=(−2π×n0−π×(2×n1+1)+3×π×(2×n2+1)−3×π×(2×n3+1)+2×π×(2×n5+1))/4、[n0=0,1,2,3…、n1=0,1,2,3…、n2=0,1,2,3…、n3=0,1,2,3…、n4=0,1,2,3…、n5=0,1,2,3…で、位相の単位はradとする]。
上記のn4 ,n5 は、各移相器で設定される任意の値である。
D=(−2π×n0−π×(2×n1+1)+3×π×(2×n2+1)−3×π×(2×n3+1)+2×π×(2×n5+1))/4、[n0=0,1,2,3…、n1=0,1,2,3…、n2=0,1,2,3…、n3=0,1,2,3…、n4=0,1,2,3…、n5=0,1,2,3…で、位相の単位はradとする]となる。
即ち、実施例では、例えば上記分配器3の位相差をπ(n0 =1)、ブランチラインカプラの位相差をπ/2(n1 =0)、第1及び第2ラットレースハイブリッド5,6の位相差を3π(n2,n3
=1)、移相器14a,14bの移相量をπ/2(n4=0)、第3移相器15a,15bの移相量Dを、π/4(n5=0)に設定する。
=0,1,2,3…]からなる一対の信号伝送ライン(ブランチ1,4)と、特性インピーダンスがZ0で、長さが(λ/4)(2×nx+1)からなる一対の信号伝送ライン(ブランチ2,3)によって構成された伝送線である。この図2(A)に示したブランチラインカプラは、図2(B)に示すシンボルで表される。
(透過特性)図2のポート1から入力された信号S=Acos(ωt+θ)は、ポート3及びポート4に出力され、その出力信号Sp4,Sp3は、
Sp4=(A/2)×cos(ωt+θ−((π/2)×(2×nx+1)))、
Sp3=(A/2)×cos(ωt+θ−2×((π/2)×(2×nx+1)))となる。
即ち、ポート3では、入力信号に対して電力は半分で位相がπ/2(90度)の奇数倍遅れる。また、ポート4では、入力信号に対して電力は半分で位相が(π/2の奇数倍)×2だけ遅れる。例えば、nx
=0の場合、ポート3では入力信号に対して電力は半分で位相がπ/2だけ遅れ、ポート4では入力信号に対して電力は半分で位相がπだけ遅れる。
S1=ρ×(A/2)×cos(ωt+θ−3×((π/2)(2×nx+1))−θ1)
となり、また同様にポート1から入力された信号S=Acos(ωt+θ)は、ブランチ1,3を通過しポート4にて反射係数ρ、反射位相θ1で反射され、その信号はブランチ4を通過してポート2に現れ、
S2=ρ×(A/2)×cos(ωt+θ−3×((π/2)(2×nx+1))−θ1)
となり、上記S1とS2がポート2で合成されるために、ポート2においては、ポート1からの入力信号に対して、
S3=ρ×A×cos(ωt+θ−3×((π/2)(2×nx+1))−θ1)
となって出力される。
即ち、電力は反射係数ρ分減衰し、透過位相は−3×((π/2)(2×nx+1))−θ1となる。例えば、nx =0、ρ=1/3、θ1=π/2の場合、ポート1から入力してポート2に出力される信号は、電力が20×log(1/3)[約9.5dB]減少し、位相が2πの遅延となる。このことは、ポート1とポート2との間のアイソレーションが−9.5dB、透過位相が2πとなることを意味する。
S4=ρ×(A/2)×cos(ωt+θ−2×((π/2)(2×nx+1))−θ1)
となり、また同様にポート1から入力信号は、ブランチ1.3を通過しポート4にて反射係数ρ、反射位相θ1で反射され、その信号はブランチ3,1を通過してポート1に戻り、
S5=ρ×(A/2)×cos(ωt+θ−4×((π/2)(2×nx+1))−θ1)
となり、上記S4とS5がポート1で合成されるが、このポート1においては、両信号の位相差が2×(π/2)(2×nx+1)=π(2×nx+1)、即ちπの奇数倍となり、常に逆相となって位相相殺されるために、ポート1には、ポート3,4からの反射波は出力されない。このことは、ポート1の特性インピーダンスとの整合度が良好であることを意味する。
=0,1,2,3…]からなる6つの信号伝送ライン(ブランチ1〜6)によって構成された伝送線である。この図3(A)に示したラットレースハイブリッドは、図3(B)に示すシンボルで表される。
(透過特性)図3のポート3,4の入力インピーダンスが回路の特性インピーダンスと等しいとき、ポート1から入力された信号S=Acos(ωt+θ)は、ポート3及びポート4に出力され、その出力信号はそれぞれ、Sp=(A/2)cos(ωt+θ−((π/2)×(2×nx+1)))となる。そして、ポート3,4が特性インピーダンスに整合されているため、ポート3,4からの反射波はなく、ポート1での特性インピーダンスとの整合度は良好となる(リターンロスは∞)。また、同様にポート3,4からの反射波がないことから、ポート2にも信号は現れず、ポート1−2間のアイソレーション(信号分離度)は∞となる。
S1=ρ×(A/2)×cos(ωt+θ−2×((π/2)(2×nx+1))−θ1)
となり、また同様にポート1から入力された信号S=Acos(ωt+θ)は、ブランチ1を通過しポート4にて反射係数ρ、反射位相θ1で反射され、その信号はブランチ1を通過してポート1に戻り、
S2=ρ×(A/2)×cos(ωt+θ−2×((π/2)(2×nx+1))−θ1)
となり、上記S1とS2がポート1で合成されるために、ポート1においては、ポート1からの入力信号に対して、
S3=ρ×A×cos(ωt+θ−2×((π/2)(2×nx+1))−θ1)
の信号が出力される。
例えば、nx =0、ρ=1/3、θ1=π/2の場合、ポート1から入力してポート1に戻る信号は、電力が20×log(1/3)[約9.5dB]減少し、位相がπ(180度)の遅延となる。このことは、ポート1の特性インピーダンスの整合が−9.5dBと悪化することを意味する。
S4=ρ×(A/2)×cos(ωt+θ−4×((π/2)(2×nx+1))−θ1)
となり、また同様にポート1から入力された信号は、ブランチ1を通過しポート4にて反射係数ρ、反射位相θ1で反射され、その信号はブランチ6を通過し、ポート2においては、
S5=ρ×(A/2)×cos(ωt+θ−2×((π/2)(2×nx+1))−θ1)
となり、上記S4とS5がポート2で合成されるが、このポート2においては、両信号の位相差が2×(π/2)(2×nx+1)=π×(2×nx+1)、即ちπの奇数倍となり、常に逆相となって位相相殺されるために、ポート2には、ポート1からの信号は出力されない。即ち、ポート3,4の入力インピーダンスが回路の特性インピーダンスと等しくない場合においても、ポート1とポート2との間のアイソレーションは∞となる。
図1の第1入力端(PL)1から入力された局発信号:SL =Acos(ωLt+θL)は、同相2分配器3にて2分配された後、例えばπの位相差で2分配する第1ラットレースハイブリッド5及び第2ラットレースハイブリッド6へ供給される。一方、第2入力端(PR)2から入力された受信信号:SR
=Bcos(ωRt+θR)は、ブランチラインカプラ4にて例えば位相差π/2にて2分配された後、第1ラットレースハイブリッド5及び第2ラットレースハイブリッド6へ供給される。
(数2)
SI =(AB/16)×cos((ωLt−ωRt)+(θL−θR))
SQ =(AB/16)×cos((ωLt−ωRt)+(θL−θR)−π/2)
例えば、第1入力端1からcos(ωLt)の局発信号、第2入力端2からcos(ωRt)の受信信号が入力されたとき、I信号出力端10におけるI信号は、
(数3)
I信号:cos((ωR−ωL)t−(π/2)(2×n1+1))となり、
一方、Q信号出力端11でのQ信号は、
Q信号:cos((ωR−ωL)t−2×(π/2)(2×n1+1)+π×n0 )となる。
(数4)
そして、これらの信号の位相差は、
I信号−Q信号
=−(π/2)(2×n1+1)−(−2×(π/2)(2×n1+1)+π×n0 )
=−(π/2)(2×n1+1)+2×(π/2)(2×n1+1)−π×n0 )
=(π/2)(2×n1+1)−π×n0
となる。
ここで、第1移相器14a、第2移相器14b及び第3移相器15a,15bには、局発信号と受信信号の両方が通過するため、これら移相器14a,14b,15a,15bで変化した移相量は、検波ミキシングされるときに引き算されてπ/2の位相差が保たれることになり、検波ダイオード7a〜7dの入力インピーダンスが特性インピーダンスと整合しているか否かに拘らず、同じ結果となる。
a)第1入力端(局発信号入力端PL)1における特性インピーダンスとの整合度(リターンロス)
b)第2入力端(受信信号入力端PR)2における特性インピーダンスとの整合度(リターンロス)
c)第1入力端1と第2入力端2との間の信号分離度(アイソレーション)
第1ステップとして、位相差πの第1ラットレースハイブリッド5の入力端であるポイントAにおける特性インピーダンスとの整合度(リターンロス)に着目すると、検波ダイオード7bからの局発信号の反射波と移相量π/2の第1移相器14aを通過した検波ダイオード7aからの局発信号の反射波は、ポイントAにおいてお互いの位相差がπ(逆相)であり、位相相殺されることにより、リターンロスは良好な状態に保たれる。また、同様にポイントBにおいても、受信信号の検波ダイオード7bからの反射波と第1移相器14aを通過した検波ダイオード7aからの反射波は位相相殺されるため、リターンロスは良好に保たれる。
図8には、実施例の特性例が示されており、特性線501,502のように、周波数比帯域10%に渡って、リターンロスは概ね−20dB以下と良好な特性となっている。
図4には、第2入力端2から第1入力端1へ向かう受信信号のアイソレーションを説明するための図が示されており、図4に示されるように、第2入力端2から受信信号cos(ωRt)が入力されたとき、第1ラットレースハイブリッド5を通って第1入力端1に達する図の上側ルートの漏れ信号(Upper
Leakage)701は、
cos(ωRt−(π/2)(2×n1+1)−3×(π/2)(2×n2+1)−(π/2)(2×n4+1))
で、第2ラットレースハイブリッド6を通って第1入力端1に達する下側ルートの漏れ信号(Lower Leakage)702は、
cos(ωRt−2×(π/2)(2×n1+1)−3×(π/2)(2×n3+1)−(π/2)(2×n4+1)−2D−π×n0)
となり、下側漏れ信号702と上側漏れ信号701との位相差(下側基準)は、
−(π/2)(2×n1+1)−3×(π/2)(2×n2+1)−(π/2)(2×n4+1)+2×(π/2)(2×n1+1)+3×(π/2)(2×n3+1)+(π/2)(2×n4+1)+2D+π×n0
=π×n0 +(π/2)(2×n1+1)−3×(π/2)(2×n2+1)+3×(π/2)(2×n3+1)+2D
であり、この式のDに、移相量Dを代入すると、
π×n0 +(π/2)(2×n1+1)−3×(π/2)(2×n2+1)+3×(π/2)(2×n3+1)−π×n0−(π/2)(2×n1+1)+3×(π/2)(2×n2+1)−3×(π/2)(2×n3+1)+π×(2×n5+1)
=π×(2×n5+1)
となる。従って、信号701と702は、逆相となり、位相相殺によって出力されないことになり、局発信号入力端である第1入力端1と受信信号入力端である第2入力端2との間のアイソレーション(信号分離度)は良好な状態に維持される。上記説明では、第2入力端2に入力した受信信号について説明したが、第1入力端に入力する局発信号についても同様となる。
3…同相2分配器、 4…ブランチラインカプラ、
5…第1ラットレースハイブリッド、 6…第2ラットレースハイブリッド、
7a,7b,7c,7d…検波ダイオード、
8a,8b,8c,8d…チョーク、
10…I信号出力端、 11…Q信号出力端、
12…終端抵抗、 14a…第1移相器、
14b…第2移相器、 15a,15b…第3移相器。
Claims (1)
- 局発信号又は受信信号を入力する第1入力端に接続され、入力信号を位相差π×n0で2分配する分配器と、
受信信号又は局発信号を入力する第2入力端に接続され、入力信号を位相差(π/2)(2×n1+1)で2分配するブランチラインカプラと、
I信号出力端に接続された1対のI信号側検波ダイオード回路と、
この1対のI信号側検波ダイオード回路に接続され、かつ上記分配器及びブランチラインカプラに接続され、局発信号及び受信信号を位相差π×(2×n2+1)で2分配する第1ラットレースハイブリッドと、
Q信号出力端に接続された1対のQ信号側検波ダイオード回路と、
この1対のQ信号側検波ダイオード回路に接続され、かつ上記分配器及びブランチラインカプラに接続され、局発信号及び受信信号を位相差π×(2×n3+1)で2分配する第2ラットレースハイブリッドと、
上記第1ラットレースハイブリッドと上記I信号側検波ダイオード回路の1対の片方との間に接続され、(π/2)(2×n4+1)の移相量を持つ第1移相器と、
上記第2ラットレースハイブリッドと上記Q信号側検波ダイオード回路の1対の片方との間に接続され、(π/2)(2×n4+1)の移相量を持つ第2移相器と、
上記第1ラットレースハイブリッドと上記1対のI信号側検波ダイオード回路との間又は上記第2ラットレースハイブリッドと上記1対のQ信号側検波ダイオード回路との間のいずれか一方に接続され、以下の移相量Dを持つ第3移相器と、
D=(−2π×n0−π×(2×n1+1)+3×π×(2×n2+1)−3×π×(2×n3+1)+2×π×(2×n5+1))/4、[n0=0,1,2,3…、n1=0,1,2,3…、n2=0,1,2,3…、n3=0,1,2,3…、n4=0,1,2,3…、n5=0,1,2,3…で、位相の単位はradとする]
を含んで構成される高周波直交検波器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006339772A JP4771930B2 (ja) | 2006-12-18 | 2006-12-18 | 高周波直交検波器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006339772A JP4771930B2 (ja) | 2006-12-18 | 2006-12-18 | 高周波直交検波器 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008153933A true JP2008153933A (ja) | 2008-07-03 |
JP4771930B2 JP4771930B2 (ja) | 2011-09-14 |
Family
ID=39655653
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006339772A Expired - Fee Related JP4771930B2 (ja) | 2006-12-18 | 2006-12-18 | 高周波直交検波器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4771930B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010057099A (ja) * | 2008-08-29 | 2010-03-11 | New Japan Radio Co Ltd | 高周波送受信回路 |
JP2010062753A (ja) * | 2008-09-02 | 2010-03-18 | New Japan Radio Co Ltd | 高周波ダブルバランスドミキサ回路 |
-
2006
- 2006-12-18 JP JP2006339772A patent/JP4771930B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010057099A (ja) * | 2008-08-29 | 2010-03-11 | New Japan Radio Co Ltd | 高周波送受信回路 |
JP2010062753A (ja) * | 2008-09-02 | 2010-03-18 | New Japan Radio Co Ltd | 高周波ダブルバランスドミキサ回路 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP4771930B2 (ja) | 2011-09-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20090268642A1 (en) | High isolation signal routing assembly for full duplex communication | |
US9413414B2 (en) | High isolation signal routing assembly for full duplex communication | |
US5789996A (en) | N-way RF power combiner/divider | |
JP2018533266A (ja) | シリアル相互接続の較正 | |
KR100974540B1 (ko) | 쿼드러쳐 레이더 장치 | |
US10523167B2 (en) | Variable attenuation device, phase-switching variable attenuation device, and phase shifter | |
US6639490B2 (en) | Ninety degree coupler for radio frequency degraded circuits | |
US7616058B1 (en) | Radio frequency power combining | |
JP4771930B2 (ja) | 高周波直交検波器 | |
US20080051054A1 (en) | Integrated millimeter-wave quadrature generator | |
KR20220121769A (ko) | 고주파 전력 분배기/결합기 회로 | |
CN105006606B (zh) | 射频信号移相网络 | |
US8340619B1 (en) | Phase synchronization of phased array or multiple receiver/transmitter systems | |
WO2018146744A1 (ja) | 減結合回路 | |
JP4771929B2 (ja) | 高周波直交検波器 | |
WO2021140738A1 (ja) | 円偏波アンテナ用給電回路 | |
US9954502B2 (en) | Isolation in a multi-port amplifier | |
KR100748992B1 (ko) | 원형 편파 레이더 장치 | |
JP2010081373A (ja) | 電力分配合成器 | |
JP5161887B2 (ja) | 周波数変換装置および直交変調器 | |
US20210341569A1 (en) | Radar systems | |
JPS61123201A (ja) | 分配/混合器 | |
EP1326326A1 (en) | Demodulator and receiver | |
JP2010062753A (ja) | 高周波ダブルバランスドミキサ回路 | |
JP2009171048A (ja) | カスコード増幅器を用いた回路 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20091110 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20110531 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20110614 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20110621 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140701 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4771930 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |