JP2716137B2 - 同調追跡方法、追跡同調フィルタ、追跡同調フィルタ・ミクサおよび追跡同調装置 - Google Patents
同調追跡方法、追跡同調フィルタ、追跡同調フィルタ・ミクサおよび追跡同調装置Info
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R23/00—Arrangements for measuring frequencies; Arrangements for analysing frequency spectra
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Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、特にスペクトル分析器のプリセレクタ等と
しての使用に適する、トラッキングYIG同調フィルタ・
ミクサ等に関する。
しての使用に適する、トラッキングYIG同調フィルタ・
ミクサ等に関する。
スペクトル分析器は特定の周波数帯域にわたり信号の
プロットとその帯域幅とを表示する走査受信機である。
周波数の広い帯域、たとえばDCから22GHzまでの場合を
包含するため、入力信号が高周波の場合と低周波の場合
に分けている。入力信号を測定器の高周波部分と低周波
部分とに切換え、入力信号の高周波成分は始めに処理さ
れる。第３図は従来のスペクトル解析器の始めの信号処
理を図示する概要図である。端子11の無線周波（RF）入
力信号は機械式作動のマイクロ波リレー・スイッチ13を
介して線路15の低周波信号処理部に、または線路17の高
周波処理部に結合する。周波数が3GHzより低い低周波数
帯信号は低周波分析回路に加えられる。周波数が2.7と2
2GHzとの間にあるマイクロ波帯の信号は可同調帯域フィ
ルタ19に送られ、調波ミクサ21で逓降変換される。調波
ミクサ21はRF入力信号20を局部発振器（LO）からの信号
またはLOからの信号の調波と混合してスペクトル解析器
で処理するに適する周波数の中間周波（IF）信号を発生
する。スペクトル分析測定はRF入力信号について設定IF
周波数を監視しながら当該周波数範囲にわたりLO周波数
を掃引して行われる。
プロットとその帯域幅とを表示する走査受信機である。
周波数の広い帯域、たとえばDCから22GHzまでの場合を
包含するため、入力信号が高周波の場合と低周波の場合
に分けている。入力信号を測定器の高周波部分と低周波
部分とに切換え、入力信号の高周波成分は始めに処理さ
れる。第３図は従来のスペクトル解析器の始めの信号処
理を図示する概要図である。端子11の無線周波（RF）入
力信号は機械式作動のマイクロ波リレー・スイッチ13を
介して線路15の低周波信号処理部に、または線路17の高
周波処理部に結合する。周波数が3GHzより低い低周波数
帯信号は低周波分析回路に加えられる。周波数が2.7と2
2GHzとの間にあるマイクロ波帯の信号は可同調帯域フィ
ルタ19に送られ、調波ミクサ21で逓降変換される。調波
ミクサ21はRF入力信号20を局部発振器（LO）からの信号
またはLOからの信号の調波と混合してスペクトル解析器
で処理するに適する周波数の中間周波（IF）信号を発生
する。スペクトル分析測定はRF入力信号について設定IF
周波数を監視しながら当該周波数範囲にわたりLO周波数
を掃引して行われる。
第２図のグラフはミクサ21による逓降の結果を示し、
LO、RF、およびIFの各周波数間の関係を示している。第
２図で、縦軸は信号の大きさを表わし、横軸は信号の周
波数を表わす。IF信号25の周波数はLO信号（または調
波）29とRF信号27との差に等しいので、RF信号は、LOの
周波数より低く、RF＝（ｎ）LO−IFに設定された
IF周波数を監視することにより測定される。ただし、LO
周波数より高い、RF＝（ｎ）LO＋IFの影像RF信号
も監視されるIF周波数の信号を発生する。このあいまい
さを解くため、フィルタ19が、破線の曲線24で示すよう
に、RFを含む周波数範囲にわたり可同調帯域フィルタ
として動作し、RFの影像信号31を減衰させる。したが
って、フィルタ19の通過帯域は、通過帯域の中心周波数
がIF周波数によりLO周波数（または調波）から分離され
た状態で、掃引LO信号を追跡しなければならない。
LO、RF、およびIFの各周波数間の関係を示している。第
２図で、縦軸は信号の大きさを表わし、横軸は信号の周
波数を表わす。IF信号25の周波数はLO信号（または調
波）29とRF信号27との差に等しいので、RF信号は、LOの
周波数より低く、RF＝（ｎ）LO−IFに設定された
IF周波数を監視することにより測定される。ただし、LO
周波数より高い、RF＝（ｎ）LO＋IFの影像RF信号
も監視されるIF周波数の信号を発生する。このあいまい
さを解くため、フィルタ19が、破線の曲線24で示すよう
に、RFを含む周波数範囲にわたり可同調帯域フィルタ
として動作し、RFの影像信号31を減衰させる。したが
って、フィルタ19の通過帯域は、通過帯域の中心周波数
がIF周波数によりLO周波数（または調波）から分離され
た状態で、掃引LO信号を追跡しなければならない。
第３図に示す従来の回路には幾つかの欠点がある。機
械式に作動するマイクロ波リレー・スイッチは動作が遅
く、長期間使用していると不確実になる。正確な可同調
高周波フィルタは製作が難しい。
械式に作動するマイクロ波リレー・スイッチは動作が遅
く、長期間使用していると不確実になる。正確な可同調
高周波フィルタは製作が難しい。
現在のYIG同調機構にはPINダイオード・スイッチを使
用しているものがある。PINダイオード・スイッチは機
械的スイッチで起る多数の問題を解決するが、現在まで
のところこれらの回路は10MHzより上の動作に限られて
いる。
用しているものがある。PINダイオード・スイッチは機
械的スイッチで起る多数の問題を解決するが、現在まで
のところこれらの回路は10MHzより上の動作に限られて
いる。
YIG同調共振フィルタは２個の直交半ループ導体の間
に吊されたYIG球を備えている。YIG材料はフェリ磁性共
鳴を示す。外部DC磁界が存在するとき、YIG球内の双極
子が磁界と同一線上になり、強い正味磁化Ｍを発生す
る。入力半ループに加えられたRF信号はDC磁界に直角な
交番磁界を発生する。双極子は、RF周波数が双極子の共
鳴振動数に近接していれば、加えられたDC磁界の周りで
RF信号の周波数で歳差運動を行う。球面YIG共振器の共
振周波数は γ＝γ（Ho±Ha） であり、ここで、Hoはエルステッドで表わした印加DC磁
界の強さであり、HaはYIG材料内の内部異方性磁界であ
り、γは磁気回転比（2.8MHz/エルステッド）である。
に吊されたYIG球を備えている。YIG材料はフェリ磁性共
鳴を示す。外部DC磁界が存在するとき、YIG球内の双極
子が磁界と同一線上になり、強い正味磁化Ｍを発生す
る。入力半ループに加えられたRF信号はDC磁界に直角な
交番磁界を発生する。双極子は、RF周波数が双極子の共
鳴振動数に近接していれば、加えられたDC磁界の周りで
RF信号の周波数で歳差運動を行う。球面YIG共振器の共
振周波数は γ＝γ（Ho±Ha） であり、ここで、Hoはエルステッドで表わした印加DC磁
界の強さであり、HaはYIG材料内の内部異方性磁界であ
り、γは磁気回転比（2.8MHz/エルステッド）である。
γまたはγ近辺のRF信号が入力ループに加えられ
ると、歳差運動中の双極子は円偏極（Circularly Polar
ized）磁界を発生し、外部から加えられた磁界に垂直な
平面内で、RF周波数で回転する。この回転磁界は他の導
体ループと結合して、ループ内に、共振周波数γで、
入力RF信号から位相が90度ずれたRF信号を誘起する。
ると、歳差運動中の双極子は円偏極（Circularly Polar
ized）磁界を発生し、外部から加えられた磁界に垂直な
平面内で、RF周波数で回転する。この回転磁界は他の導
体ループと結合して、ループ内に、共振周波数γで、
入力RF信号から位相が90度ずれたRF信号を誘起する。
共振帯域幅はかなり狭くすることができるから、YIG
共振器は、印加DC磁界の強さを変えて同調させることが
できる、RF周波数のすぐれたフィルタとなる。
共振器は、印加DC磁界の強さを変えて同調させることが
できる、RF周波数のすぐれたフィルタとなる。
しかしながら、磁気同調要素の非直線性、ヒステリシ
ス、およびうず電流おくれのためYIG同調フィルタによ
り正確に同調させることは困難であった。フィルタ通過
帯域のピークが測定中のRF周波数の中心になければ、被
測定信号の振幅が、破線の曲線24で示すように、減衰し
て測定が不正確になる。
ス、およびうず電流おくれのためYIG同調フィルタによ
り正確に同調させることは困難であった。フィルタ通過
帯域のピークが測定中のRF周波数の中心になければ、被
測定信号の振幅が、破線の曲線24で示すように、減衰し
て測定が不正確になる。
YIGフィルタを、フィルタのピーク値として既知の正
しい追跡周波数に保つ一つの方法に、得られるIF出力信
号のピークを検出しながら同調磁界を微小振動させるも
のがある。この方法は振幅の不正確さを除くには効果が
あるが、時間がかかる。
しい追跡周波数に保つ一つの方法に、得られるIF出力信
号のピークを検出しながら同調磁界を微小振動させるも
のがある。この方法は振幅の不正確さを除くには効果が
あるが、時間がかかる。
他の方法はわずかずれた磁界中に別のYIGフィルタ検
出器を追加することである。この検出器に既知の信号を
送り、オフセット磁界を微小振動させることにより、磁
気構造体を同調することができる。しかしながら、この
方法には甚だしい欠点がある。微小振動オフセット磁界
は近くにある他のYIG同調共振器に漏れることがあり、Y
IGを通して結合しているRF信号にスプリアス信号が加わ
る。
出器を追加することである。この検出器に既知の信号を
送り、オフセット磁界を微小振動させることにより、磁
気構造体を同調することができる。しかしながら、この
方法には甚だしい欠点がある。微小振動オフセット磁界
は近くにある他のYIG同調共振器に漏れることがあり、Y
IGを通して結合しているRF信号にスプリアス信号が加わ
る。
従って本発明の目的は、同調磁界或いは同調磁界とわ
ずかに異る磁界中に磁性体を有する弁別器を設けた追跡
フィルタにより前記の問題点を解消することである。
ずかに異る磁界中に磁性体を有する弁別器を設けた追跡
フィルタにより前記の問題点を解消することである。
本発明の好ましい実施例によれば、４個のYIG同調共
振器を組合せて切換え入力のある追跡用フィルタ・ミキ
サが得られる。磁界コイルが４個のYIG共振器全体につ
いて一様な同調磁界を発生する。最初のYIG共振器はフ
ィルタの第１段として働き、PINダイオード回路と協同
してRF入力信号をフィルタ・ミクサの低周波解析器部
に、あるいは後続段に切換える。第２のYIG共振器はフ
ィルタの第２段として働く。第３のYIG共振器はフィル
タの第３段として、およびRF入力信号を掃引LO信号と混
合する基本ミクサとして働き、IF出力信号を発生する。
第４のYIG共振器は弁別器として働き、LO周波数とフィ
ルタ同調周波数とを比較して磁気コイル駆動回路に対し
て誤差信号を発生する。第４のYIG共振器の上方にある
小さな磁気コイルは、IF周波数による他の３個の共振器
の上に、第４のYIG共振器を掃引LO周波数に同調させる
オフセット磁界を発生するので、フィルタ段を構成する
３個のYIG共振器はLOを追跡するがRF周波数に同調され
る。
振器を組合せて切換え入力のある追跡用フィルタ・ミキ
サが得られる。磁界コイルが４個のYIG共振器全体につ
いて一様な同調磁界を発生する。最初のYIG共振器はフ
ィルタの第１段として働き、PINダイオード回路と協同
してRF入力信号をフィルタ・ミクサの低周波解析器部
に、あるいは後続段に切換える。第２のYIG共振器はフ
ィルタの第２段として働く。第３のYIG共振器はフィル
タの第３段として、およびRF入力信号を掃引LO信号と混
合する基本ミクサとして働き、IF出力信号を発生する。
第４のYIG共振器は弁別器として働き、LO周波数とフィ
ルタ同調周波数とを比較して磁気コイル駆動回路に対し
て誤差信号を発生する。第４のYIG共振器の上方にある
小さな磁気コイルは、IF周波数による他の３個の共振器
の上に、第４のYIG共振器を掃引LO周波数に同調させる
オフセット磁界を発生するので、フィルタ段を構成する
３個のYIG共振器はLOを追跡するがRF周波数に同調され
る。
＜発明の実施例＞ 本発明の好ましい実施例はスペクトル解析器用プリセ
レクタ回路である。第１図は４個のYIG球共振器302、30
3、304、および305を使用する追跡用プリセレクタの概
要図を示す。４個のYIG共振器はすべて、制御回路310か
らエネルギの供給を受ける界磁コイル308が発生する磁
界HTによって同調される。YIG共振器305は、弁別器とし
て働くが、制御回路314からエネルギの供給を受ける更
に小さな界磁コイル312が発生する第２のオフセット用
磁界HOの中にも入っている。
レクタ回路である。第１図は４個のYIG球共振器302、30
3、304、および305を使用する追跡用プリセレクタの概
要図を示す。４個のYIG共振器はすべて、制御回路310か
らエネルギの供給を受ける界磁コイル308が発生する磁
界HTによって同調される。YIG共振器305は、弁別器とし
て働くが、制御回路314からエネルギの供給を受ける更
に小さな界磁コイル312が発生する第２のオフセット用
磁界HOの中にも入っている。
二つのYIG共振器302と303とにはYIG球面の周りに、入
力ループと出力ループとの、２個の直交半ループがあ
る。他の二つのYIG共振器304と305とにはYIG球の周りに
直交して取付けられた１個の入力用半ループと１個の出
力用半ループとがある。磁界が存在しないときは、YIG
共振器の入力ループと出力ループとの間の電磁結合は無
視し得る程小さい。しかし、磁界が存在する場合には、
信号はYIG球を通して入力ループから出力ループへ結合
することができる。磁界HTの強さによって決まる、共振
周波数またはその近くの信号だけが出力ループと結合す
るので、YIG共振器は可同調帯域フィルタとしてよく働
く。
力ループと出力ループとの、２個の直交半ループがあ
る。他の二つのYIG共振器304と305とにはYIG球の周りに
直交して取付けられた１個の入力用半ループと１個の出
力用半ループとがある。磁界が存在しないときは、YIG
共振器の入力ループと出力ループとの間の電磁結合は無
視し得る程小さい。しかし、磁界が存在する場合には、
信号はYIG球を通して入力ループから出力ループへ結合
することができる。磁界HTの強さによって決まる、共振
周波数またはその近くの信号だけが出力ループと結合す
るので、YIG共振器は可同調帯域フィルタとしてよく働
く。
YIG共振器302はスイッチ307と協同して同軸線路309の
入力RF信号を低周波出力線路311に、または線路313のYI
Gフィルタ・ミクサ回路網に切換える。スイッチ307は約
3GHzより低い入力信号に対して開放され、信号は出力線
路311に送られる。スイッチ307は約3GHzより上の入力信
号に対しては閉成するので、共振器302の半ループの出
力側は接地され、入力信号はYIG球を介して線路313に結
合される。
入力RF信号を低周波出力線路311に、または線路313のYI
Gフィルタ・ミクサ回路網に切換える。スイッチ307は約
3GHzより低い入力信号に対して開放され、信号は出力線
路311に送られる。スイッチ307は約3GHzより上の入力信
号に対しては閉成するので、共振器302の半ループの出
力側は接地され、入力信号はYIG球を介して線路313に結
合される。
YIG共振器302は、３個のYIG共振器302、303、および3
04から成る３段帯域フィルタの第１段でもある。帯域フ
ィルタの中心周波数は磁界HTを掃引することにより掃引
LO周波数を追跡するように同調される。YIG共振器303は
フィルタの第２段であり、磁界HTによりYIG共振器302と
同じ周波数に同調される。
04から成る３段帯域フィルタの第１段でもある。帯域フ
ィルタの中心周波数は磁界HTを掃引することにより掃引
LO周波数を追跡するように同調される。YIG共振器303は
フィルタの第２段であり、磁界HTによりYIG共振器302と
同じ周波数に同調される。
YIG共振器304には二つの機能があり、一つはフィルタ
の第３段としてであり、一つは、線路315のろ波ずみRF
入力信号を線路319のLO信号と混合して線路317にIF出力
信号を発生する基本波ミクサとしてである。
の第３段としてであり、一つは、線路315のろ波ずみRF
入力信号を線路319のLO信号と混合して線路317にIF出力
信号を発生する基本波ミクサとしてである。
最後に、YIG共振器305は弁別器として働き、LO周波数
と磁界により同調されたYIG球の共振周波数との差を検
知する。線路319から完全ループを通って伝えられたLO
信号はYIG球を介して完全ループに結合している線路321
からのLO信号と比較され、線路323を経て磁気コイル制
御回路310に誤差信号を供給する。YIG共振器305の上方
にある補助磁気コイル312はオフセット磁界HOを発生す
るので、同調用磁界HTは実際にはLO周波数からIF周波数
だけ偏っており、３段YIGフィルタはRF周波数に対して
同調される。
と磁界により同調されたYIG球の共振周波数との差を検
知する。線路319から完全ループを通って伝えられたLO
信号はYIG球を介して完全ループに結合している線路321
からのLO信号と比較され、線路323を経て磁気コイル制
御回路310に誤差信号を供給する。YIG共振器305の上方
にある補助磁気コイル312はオフセット磁界HOを発生す
るので、同調用磁界HTは実際にはLO周波数からIF周波数
だけ偏っており、３段YIGフィルタはRF周波数に対して
同調される。
４個のYIG共振器は協同してプリセレクタとして必要
な多数の機能を行う。磁界を同調させることにより、フ
ィルタの通過帯域の中心周波数はLO周波数を追跡する。
弁別器上方のオフセット磁界HOは通過帯域中心周波数の
LO周波数に対するオフセットを決定する。オフセットの
精度は弁別器により動的にチェックされ調節されて、ス
プリアス磁界を発生することなくフィルタのピーク値を
維持する。YIG共振器304はRF信号とLO信号とを混合して
IF出力信号を発生する。
な多数の機能を行う。磁界を同調させることにより、フ
ィルタの通過帯域の中心周波数はLO周波数を追跡する。
弁別器上方のオフセット磁界HOは通過帯域中心周波数の
LO周波数に対するオフセットを決定する。オフセットの
精度は弁別器により動的にチェックされ調節されて、ス
プリアス磁界を発生することなくフィルタのピーク値を
維持する。YIG共振器304はRF信号とLO信号とを混合して
IF出力信号を発生する。
その他に、本発明を実施したプリセレクタに入ってい
るスイッチ回路およびフィルタ回路は、その周波数がス
ペクトル解析器の広い周波数範囲にわたるインピーダン
スの変化によって変るので、低周波および高周波の入力
帯域を分離したり、RF、LO、およびIFの各信号通路を隔
離したりするいろいろな機能を行う。
るスイッチ回路およびフィルタ回路は、その周波数がス
ペクトル解析器の広い周波数範囲にわたるインピーダン
スの変化によって変るので、低周波および高周波の入力
帯域を分離したり、RF、LO、およびIFの各信号通路を隔
離したりするいろいろな機能を行う。
スイッチ動作 スペクトル解析器への入力信号はDCから22GHz以上ま
での範囲にまたがる。この広い範囲を取扱うには、入力
信号を低周波帯域、たとえば、DCから3GHzまで、と高周
波帯域、たとえば、2.2GHzから22GHzまで、とに分け
る。低周波帯域は直接スペクトル解析器の回路に結合さ
れる。高周波帯域はスペクトル解析器の回路に加える前
に逓降変換しなければならない。
での範囲にまたがる。この広い範囲を取扱うには、入力
信号を低周波帯域、たとえば、DCから3GHzまで、と高周
波帯域、たとえば、2.2GHzから22GHzまで、とに分け
る。低周波帯域は直接スペクトル解析器の回路に結合さ
れる。高周波帯域はスペクトル解析器の回路に加える前
に逓降変換しなければならない。
低周波数帯域および高周波帯域は、YIG共振器302で、
PINダイオード・スイッチ回路307の動作により分離され
る。第4A図はPINダイオード・スイッチ回路307の更に詳
細な概要図を示す。同軸入力線路309は半ループ331の一
方の側に接続されている。半ループ331の他方の側、接
続点347、はマイクロストリップ伝送線路329により同軸
出力線路311に、RF同調回路網333を通して大地に、スイ
ッチ回路307を通して大地に、接続されている。高周波
信号に対する回路の挙動を解析するときは、ピン・ダイ
オード・スイッチへの物理的接続は伝送線路として取扱
わなければならず、信号経路の周波数依存インピーダン
スを考慮にいれなければならない。
PINダイオード・スイッチ回路307の動作により分離され
る。第4A図はPINダイオード・スイッチ回路307の更に詳
細な概要図を示す。同軸入力線路309は半ループ331の一
方の側に接続されている。半ループ331の他方の側、接
続点347、はマイクロストリップ伝送線路329により同軸
出力線路311に、RF同調回路網333を通して大地に、スイ
ッチ回路307を通して大地に、接続されている。高周波
信号に対する回路の挙動を解析するときは、ピン・ダイ
オード・スイッチへの物理的接続は伝送線路として取扱
わなければならず、信号経路の周波数依存インピーダン
スを考慮にいれなければならない。
低周波スペクトル解析では、RF入力信号を、スペクト
ル解析器の低周波信号処理部分に給送する同軸出力線路
311に伝えなければならない。これを行うには、ピン・
ダイオード346をバイアスし遮断して、高インピーダン
ス経路とする。同調回路網333の中のコンデンサも低周
波信号に対して高インピーダンス接地となる。加えて、
同軸回路333の中のコンデンサ348は出力線路329および
半ループ331のインダクタンスと協同して低域フィルタ
を作るので、低周波信号は半ループ331を通過し、出力
同軸線路311を通って非常にわずかな損失で出ていく。
ル解析器の低周波信号処理部分に給送する同軸出力線路
311に伝えなければならない。これを行うには、ピン・
ダイオード346をバイアスし遮断して、高インピーダン
ス経路とする。同調回路網333の中のコンデンサも低周
波信号に対して高インピーダンス接地となる。加えて、
同軸回路333の中のコンデンサ348は出力線路329および
半ループ331のインダクタンスと協同して低域フィルタ
を作るので、低周波信号は半ループ331を通過し、出力
同軸線路311を通って非常にわずかな損失で出ていく。
電圧源350は、抵抗343および345を介してピン・ダイ
オード346に接続されているが、ピン・ダイオード346の
DCバイアスを発生する。コンデンサ340はDCバイアス電
圧が接続点347に現われないようにする。コンデンサ340
はPINダイオード346を接続点347から物理的に分離し、
入力線路309または出力線路311にバイアス電圧を導入す
ることなくPINダイオード346をバイアス遮断することが
できる。このようにスイッチ回路307は最低DCまでの周
波数で効果的に動作する。
オード346に接続されているが、ピン・ダイオード346の
DCバイアスを発生する。コンデンサ340はDCバイアス電
圧が接続点347に現われないようにする。コンデンサ340
はPINダイオード346を接続点347から物理的に分離し、
入力線路309または出力線路311にバイアス電圧を導入す
ることなくPINダイオード346をバイアス遮断することが
できる。このようにスイッチ回路307は最低DCまでの周
波数で効果的に動作する。
高周波スペクトル解析では、RF入力信号はYIG球を介
して線路313と結合しなければならない。YIG球を介して
の結合を最大にするには、半ループ331の出力側のRF接
地を良好にすることが重要である。これを行うために、
ピン・ダイオード346を導通するようにバイアスする
と、大地への低インピーダンス径路ができる。周波数が
増すにつれて、ピン・ダイオードへの伝送線路のインピ
ーダンスが大きくなる。約10GHzより上では、RF同調回
路網333が接続点347から大地までの低インピーダンス径
路となる。
して線路313と結合しなければならない。YIG球を介して
の結合を最大にするには、半ループ331の出力側のRF接
地を良好にすることが重要である。これを行うために、
ピン・ダイオード346を導通するようにバイアスする
と、大地への低インピーダンス径路ができる。周波数が
増すにつれて、ピン・ダイオードへの伝送線路のインピ
ーダンスが大きくなる。約10GHzより上では、RF同調回
路網333が接続点347から大地までの低インピーダンス径
路となる。
半ループ331、RF同調回路網333、PINダイオード・ス
イッチ回路307の等価回路を第4B図および第4C図に示
す。回路307の高周波に対する挙動を解析するには、回
路要素間の物理的接続を伝送線路として取扱わなければ
ならない。
イッチ回路307の等価回路を第4B図および第4C図に示
す。回路307の高周波に対する挙動を解析するには、回
路要素間の物理的接続を伝送線路として取扱わなければ
ならない。
ピン・ダイオードをバイアスして遮断すると、等価回
路は第4B図に示すようになり、ピン・ダイオードが約0.
06pfのキャパシタンス346Cを示す。コンデンサ340の値
は８〜10pfであり、DCバイアスが接続点347に達しない
ように遮断している。インダクタンス331Lは半ループ33
1の等価インダクタンスであり、インダクタンス339Lと3
41Lとは半ループからコンデンサ340までとコンデンサ34
0からピン・ダイオード346までとの接続の等価インダク
タンスであり、インダクタンス311Lはマイクロストリッ
プ線路329の等価インダクタンスである。PINダイオード
の遮断キャパシタンス346Cは、コンデンサ340と伝送線
送線路のインダクタンス339Lおよび341Lと協同して、接
続点347に、3GHzまでの周波数に対して非常に高いイン
ピーダンスを発生する。
路は第4B図に示すようになり、ピン・ダイオードが約0.
06pfのキャパシタンス346Cを示す。コンデンサ340の値
は８〜10pfであり、DCバイアスが接続点347に達しない
ように遮断している。インダクタンス331Lは半ループ33
1の等価インダクタンスであり、インダクタンス339Lと3
41Lとは半ループからコンデンサ340までとコンデンサ34
0からピン・ダイオード346までとの接続の等価インダク
タンスであり、インダクタンス311Lはマイクロストリッ
プ線路329の等価インダクタンスである。PINダイオード
の遮断キャパシタンス346Cは、コンデンサ340と伝送線
送線路のインダクタンス339Lおよび341Lと協同して、接
続点347に、3GHzまでの周波数に対して非常に高いイン
ピーダンスを発生する。
ピン・ダイオードが導通にバイアスされると、等価回
路は第4C図に示すようになり、ピン・ダイオードが約２
オームの抵抗346Rを示す。YIG球と結合するエネルギの
量を最大にするためには、半ループ331から大地までの
総インピーダンスを最小にしなければならない。しか
し、RF入力信号の周波数が約16GHzを超えて高くなる
と、PINダイオード346を通って大地に達する径路によっ
て生ずる接続点347でのインピーダンスが著るしく増大
する。したがって、高周波に対して接続点347でのイン
ピーダンスを最小にするために、同調回路網333が10GHz
を超える周波数のRF信号に対して大地までの低インピー
ダンス径路となる。
路は第4C図に示すようになり、ピン・ダイオードが約２
オームの抵抗346Rを示す。YIG球と結合するエネルギの
量を最大にするためには、半ループ331から大地までの
総インピーダンスを最小にしなければならない。しか
し、RF入力信号の周波数が約16GHzを超えて高くなる
と、PINダイオード346を通って大地に達する径路によっ
て生ずる接続点347でのインピーダンスが著るしく増大
する。したがって、高周波に対して接続点347でのイン
ピーダンスを最小にするために、同調回路網333が10GHz
を超える周波数のRF信号に対して大地までの低インピー
ダンス径路となる。
約10オームの抵抗器345は３〜10GHzの範囲で別のスイ
ッチング効率を発揮する。この抵抗器は、RF入力信号が
ピン・ダイオード346を通して接地されるとき出力線路3
11に接続された負荷とコンデンサ340との間の並列共振
の「Ｑを下げる」。同様に、10GHzより上の範囲で、RF
信号が回路網333を通して接地されるとき、出力線路311
に接続された負荷とRF同調回路網333との間の並列共振
の「Ｑを下げる」。
ッチング効率を発揮する。この抵抗器は、RF入力信号が
ピン・ダイオード346を通して接地されるとき出力線路3
11に接続された負荷とコンデンサ340との間の並列共振
の「Ｑを下げる」。同様に、10GHzより上の範囲で、RF
信号が回路網333を通して接地されるとき、出力線路311
に接続された負荷とRF同調回路網333との間の並列共振
の「Ｑを下げる」。
ミクサの動作 同調磁界HTにより選択された帯域内にある2.7GHzから
22GHzまでの範囲なRF信号はYIG共振器302を介して結合
している。信号は、線路313に乗って第２段フィルタで
あるYIG共振器303に送られ、次いで線路315に乗って第
３段のフィルタ・ミクサであるYIG共振器304に送られ
る。三つのフィルタ段を使用することによりフィルタの
選択性が改善される。
22GHzまでの範囲なRF信号はYIG共振器302を介して結合
している。信号は、線路313に乗って第２段フィルタで
あるYIG共振器303に送られ、次いで線路315に乗って第
３段のフィルタ・ミクサであるYIG共振器304に送られ
る。三つのフィルタ段を使用することによりフィルタの
選択性が改善される。
YIG共振器304とその関連回路とは線路315に現われる
ろ波されたRF信号と線路319の局部発振（LO）信号とを
混合するように動作する。第５図は共振器304の一層詳
細な回路概要図を示す。
ろ波されたRF信号と線路319の局部発振（LO）信号とを
混合するように動作する。第５図は共振器304の一層詳
細な回路概要図を示す。
YIG共振器304は第３段のRFフィルタとしておよびミク
サとして動作し、RF入力信号とLO信号とを組合せること
によりRF信号を逓降変換して更に低い周波数のIF出力信
号を発生する。この逓降変換は周知のダイオードを混合
技法を用いて行われる。共振器304は完全ループ381と半
ループ383とを備えたYIG球から構成されている。半ルー
プ383の入力はろ波されたRF信号を運ぶ線路315に接続さ
れている。完全ループ381の入力はLO信号を運ぶ線路319
に接続されている。二つのダイオード385と387とは完全
ループ381の出力側を横切って直列に接続されており、
出力線路317はダイオード間の接合点に接続されてい
る。同調回路網391はダイオード間の接合点の近くで線
路317に接続されている。
サとして動作し、RF入力信号とLO信号とを組合せること
によりRF信号を逓降変換して更に低い周波数のIF出力信
号を発生する。この逓降変換は周知のダイオードを混合
技法を用いて行われる。共振器304は完全ループ381と半
ループ383とを備えたYIG球から構成されている。半ルー
プ383の入力はろ波されたRF信号を運ぶ線路315に接続さ
れている。完全ループ381の入力はLO信号を運ぶ線路319
に接続されている。二つのダイオード385と387とは完全
ループ381の出力側を横切って直列に接続されており、
出力線路317はダイオード間の接合点に接続されてい
る。同調回路網391はダイオード間の接合点の近くで線
路317に接続されている。
RF信号はYIG球を通してLO信号を運ぶ完全ループ381に
接続されている。組合わされた信号は直列ダイオード対
385と387とに加えられて同軸出力線路317にIF信号を発
生する。
接続されている。組合わされた信号は直列ダイオード対
385と387とに加えられて同軸出力線路317にIF信号を発
生する。
LO信号は入力線路319を経て完全ループ381に加えられ
る。インダクタ390は高周波LO信号に対する高インピー
ダンスとして現われる。LO信号は完全ループ381の上部
と下部との間で分割され、ダイオード385または387を交
互に導通状態にバイアスする。同調回路網391はLO信号
に対して大地への低インピーダンス径路となるので、LO
信号はダイオード385と387との高導通状態を作り確実に
良好なミクサ動作を行う。約10オームの抵抗器395は、
約1pfのコンデンサ394と共に、線路317に接続されたIF
回路とコンデンサ392との間の並列共振のＱをLOの周波
数範囲にわたり下げるように動作し、接続点395でのイ
ンピーダンスを低く保つ。回路網391を通る大地への低
インピーダンス径路も出力線路317のLO信号の洩れを最
少限にする。寄生インダクタンスを、したがって接続点
395でのインピーダンスを最小にするには、回路網391を
ダイオード385および387と共にマイクロ波モノリシック
集積回路に組込む。
る。インダクタ390は高周波LO信号に対する高インピー
ダンスとして現われる。LO信号は完全ループ381の上部
と下部との間で分割され、ダイオード385または387を交
互に導通状態にバイアスする。同調回路網391はLO信号
に対して大地への低インピーダンス径路となるので、LO
信号はダイオード385と387との高導通状態を作り確実に
良好なミクサ動作を行う。約10オームの抵抗器395は、
約1pfのコンデンサ394と共に、線路317に接続されたIF
回路とコンデンサ392との間の並列共振のＱをLOの周波
数範囲にわたり下げるように動作し、接続点395でのイ
ンピーダンスを低く保つ。回路網391を通る大地への低
インピーダンス径路も出力線路317のLO信号の洩れを最
少限にする。寄生インダクタンスを、したがって接続点
395でのインピーダンスを最小にするには、回路網391を
ダイオード385および387と共にマイクロ波モノリシック
集積回路に組込む。
半ループ383に加えられるろ波されたRF信号はYIG球を
通して完全ループ381に接続され、ループ381に平衡循環
電流を生ずる。ループ381のLO入力点は仮想RF接地であ
る。というのは電流は平衡しているのでRF信号がLO入力
線路319に送られる傾向は無いからである。ループ381の
反対側で、LO信号は二つのダイオード385および387を交
互に通るRF信号をゲートし、IF出力線路317は正味のRF
電流を受取らないことになる。
通して完全ループ381に接続され、ループ381に平衡循環
電流を生ずる。ループ381のLO入力点は仮想RF接地であ
る。というのは電流は平衡しているのでRF信号がLO入力
線路319に送られる傾向は無いからである。ループ381の
反対側で、LO信号は二つのダイオード385および387を交
互に通るRF信号をゲートし、IF出力線路317は正味のRF
電流を受取らないことになる。
二つのダイオード385および387はIF信号電流を発生
し、これは線路317に取付けられた同軸出力線路上のス
ペクトル解析器のIF負荷と結合される。IF信号の戻り電
流径路は、共振器304の接地平面への同軸線路のシール
ドを通り、次いでインダクタ390を通って設けられてい
る。回路網391はLO信号に対する接地径路であるが、よ
り低い周波数のIF信号に対しては、回路網391は高イン
ピーダンスとして現われる。このように、IF信号は同軸
出力線路317を最少限の損失でスペクトル解析器に向っ
て流出する。
し、これは線路317に取付けられた同軸出力線路上のス
ペクトル解析器のIF負荷と結合される。IF信号の戻り電
流径路は、共振器304の接地平面への同軸線路のシール
ドを通り、次いでインダクタ390を通って設けられてい
る。回路網391はLO信号に対する接地径路であるが、よ
り低い周波数のIF信号に対しては、回路網391は高イン
ピーダンスとして現われる。このように、IF信号は同軸
出力線路317を最少限の損失でスペクトル解析器に向っ
て流出する。
弁別器の動作 YIG共振器305は弁別器として動作し、共振器がLO周波
数に同調されていないとき誤差信号を発生する。これ
は、LO信号を分割し、LO信号の一部をYIG球を介して結
合し、結合した信号を分割した信号の第２の部分と再混
合して出力を発生することにより行われる。共振器を介
して結合したLO信号の部分の大きさおよび更に重要な位
相ずれは、LO信号が共振周波数になっていなければ90°
とは異なるから、分割したLO信号の大きさと位相差とは
LO信号が共振器305の同調共振周波数になっていなけれ
ば変動することになる。得られる出力は位相弁別器の特
性出力曲線である。この出力は装置の磁気同調コイルを
駆動する回路への誤差フィードバック信号として使用さ
れる。
数に同調されていないとき誤差信号を発生する。これ
は、LO信号を分割し、LO信号の一部をYIG球を介して結
合し、結合した信号を分割した信号の第２の部分と再混
合して出力を発生することにより行われる。共振器を介
して結合したLO信号の部分の大きさおよび更に重要な位
相ずれは、LO信号が共振周波数になっていなければ90°
とは異なるから、分割したLO信号の大きさと位相差とは
LO信号が共振器305の同調共振周波数になっていなけれ
ば変動することになる。得られる出力は位相弁別器の特
性出力曲線である。この出力は装置の磁気同調コイルを
駆動する回路への誤差フィードバック信号として使用さ
れる。
第６図は共振器305の一層詳細な回路概要図である。
共振器305は完全ループ361と半ループ363とを備えてい
る。LO信号は、抵抗373、374、375、及び376から成る分
割回路網で分割され、線路319を経て完全ループ361に、
線路321を経て半ループ363に加えられる。二つのダイオ
ード365と367とは完全ループ361の出力側を横切って直
列に接続されており、出力線路323はダイオード間に接
続されている。またダイオード間の接続点に同調回路網
371が接続されている。
共振器305は完全ループ361と半ループ363とを備えてい
る。LO信号は、抵抗373、374、375、及び376から成る分
割回路網で分割され、線路319を経て完全ループ361に、
線路321を経て半ループ363に加えられる。二つのダイオ
ード365と367とは完全ループ361の出力側を横切って直
列に接続されており、出力線路323はダイオード間に接
続されている。またダイオード間の接続点に同調回路網
371が接続されている。
LO信号は数オクターブの帯域幅を包含しており、弁別
器もLO信号の二つの部分が完全ループ361および半ルー
プ363に同相で到達する状態で、数オクターブの帯域幅
にわたり動作しなければならない。これを行うには、抵
抗器の数値と物理設定位置とを精密に制御して、抵抗器
分割回路網を物理的に小さくすることが重要である。
器もLO信号の二つの部分が完全ループ361および半ルー
プ363に同相で到達する状態で、数オクターブの帯域幅
にわたり動作しなければならない。これを行うには、抵
抗器の数値と物理設定位置とを精密に制御して、抵抗器
分割回路網を物理的に小さくすることが重要である。
線路319で半ループ361に加えられるLO信号の部分はダ
イオード365および367に入射する電流Ｉを発生する。半
ループ363からYIG球を通して半ループ361に結合してい
るLO信号の他の部分は、LOの周波数が共振周波数の近く
になければ、ダイオード365および367に入射する循環電
流ｉを有機する。このようにダイオード367は、電流Ｉ
とｉとのベクトル和である電流IT1を受取って接続点368
に正の電圧VT1を生ずる。またダイオード365は、電流Ｉ
と−ｉのベクトル和である電流IT2を受取って接続点368
に負の電圧VT2を発生する。弁別器の出力電圧VOUTは電
圧VT1とVT2との代数和である。
イオード365および367に入射する電流Ｉを発生する。半
ループ363からYIG球を通して半ループ361に結合してい
るLO信号の他の部分は、LOの周波数が共振周波数の近く
になければ、ダイオード365および367に入射する循環電
流ｉを有機する。このようにダイオード367は、電流Ｉ
とｉとのベクトル和である電流IT1を受取って接続点368
に正の電圧VT1を生ずる。またダイオード365は、電流Ｉ
と−ｉのベクトル和である電流IT2を受取って接続点368
に負の電圧VT2を発生する。弁別器の出力電圧VOUTは電
圧VT1とVT2との代数和である。
同調回路371はLO信号の設置用低インピーダンス径路
となるので、LO信号はダイオード365と367とを高導通状
態にしてミキサを確実に良好に動作させる。約10オーム
の抵抗器397は、約1pfのコンデンサ398と共に、線路323
に接続された回路とコンデンサ396との間の並列共振の
ＱをLO周波数の範囲にわたり下げて、接続点368でのイ
ンピーダンスを低く保つ。回路網371を通る大地への低
インピーダンス径路も出力線路323のLO信号の洩れを最
少限にする。寄生インダクタンスを最小にし、したがっ
て接続点368でのインピーダンスを最小にするには、回
路網371をダイオード365および367と共にマイクロ波モ
ノリシック集積回路に組込む。
となるので、LO信号はダイオード365と367とを高導通状
態にしてミキサを確実に良好に動作させる。約10オーム
の抵抗器397は、約1pfのコンデンサ398と共に、線路323
に接続された回路とコンデンサ396との間の並列共振の
ＱをLO周波数の範囲にわたり下げて、接続点368でのイ
ンピーダンスを低く保つ。回路網371を通る大地への低
インピーダンス径路も出力線路323のLO信号の洩れを最
少限にする。寄生インダクタンスを最小にし、したがっ
て接続点368でのインピーダンスを最小にするには、回
路網371をダイオード365および367と共にマイクロ波モ
ノリシック集積回路に組込む。
共振器305の弁別器としての動作を第7A、7B、7C図の
ベクトル図表で示す。第7A図はLOがYIG共振器305の共振
周波数になっているときのベクトル関係を示す。共振時
Ｉとｉとは90°位相がずれているので、IT1とIT2、した
がってVT1とVT2とは大きさが等しい。したがってVOUTは
０である。第7B図はLOがYIG共振器305の共振周波数より
低いときのベクトル関係を示す。共振より低いところで
＋ｉはＩより90°未満進んでおり、−ｉはＩより90°以
上遅れているので、IT1の大きさはIT2より大きい。した
がってVT1はVT2より大きく、VOUTは正である。第7C図は
LOがYIG共振器305の共振周波数より高いときのベクトル
関係を示す。共振より高いところで＋ｉはＩよりも90°
以上進んでおり、−ｉはＩより90°未満遅れているの
で、IT1の大きさはIT2より小さい。したがってVT1はVT2
より小さく、VOUTは負である。
ベクトル図表で示す。第7A図はLOがYIG共振器305の共振
周波数になっているときのベクトル関係を示す。共振時
Ｉとｉとは90°位相がずれているので、IT1とIT2、した
がってVT1とVT2とは大きさが等しい。したがってVOUTは
０である。第7B図はLOがYIG共振器305の共振周波数より
低いときのベクトル関係を示す。共振より低いところで
＋ｉはＩより90°未満進んでおり、−ｉはＩより90°以
上遅れているので、IT1の大きさはIT2より大きい。した
がってVT1はVT2より大きく、VOUTは正である。第7C図は
LOがYIG共振器305の共振周波数より高いときのベクトル
関係を示す。共振より高いところで＋ｉはＩよりも90°
以上進んでおり、−ｉはＩより90°未満遅れているの
で、IT1の大きさはIT2より小さい。したがってVT1はVT2
より小さく、VOUTは負である。
第８図はVOUTをLO信号の周波数に対してプロットした
もので、原点はYIG共振器305の共振周波数にしてある。
第８図から、点403と405との間で、LO周波数とYIG共振
器305を同調させる共振周波数との差にしたがって直接
変化することがわかる。このようにしてVOUTは同調した
YIGの共振周波数がLO周波数より高くなる点401より下で
正であり、VOUTはLO周波数が同調したYIGの共振周波数
に等しくなる点401で０であり、VOUTは同調したYIGの共
振周波数がLO周波数より低い点401より上で負である。
もので、原点はYIG共振器305の共振周波数にしてある。
第８図から、点403と405との間で、LO周波数とYIG共振
器305を同調させる共振周波数との差にしたがって直接
変化することがわかる。このようにしてVOUTは同調した
YIGの共振周波数がLO周波数より高くなる点401より下で
正であり、VOUTはLO周波数が同調したYIGの共振周波数
に等しくなる点401で０であり、VOUTは同調したYIGの共
振周波数がLO周波数より低い点401より上で負である。
この関係のため、弁別器の出力VOUTは、YIG共振器に
加わる磁界HTをセットする制御回路310へのフィードバ
ック信号として使用され、これによりその共振周波数を
変えてLO周波数を正確に追跡する。
加わる磁界HTをセットする制御回路310へのフィードバ
ック信号として使用され、これによりその共振周波数を
変えてLO周波数を正確に追跡する。
本発明の弁別器は好ましい実施例の追跡フィルタ・ミ
クサの用途に限定されるものではない。この弁別器は多
様なYIG同調構造、たとえば、ミクサ段が無く単段また
は多段のYIG同調共振器を備えた追跡フィルタにも適用
することができる。
クサの用途に限定されるものではない。この弁別器は多
様なYIG同調構造、たとえば、ミクサ段が無く単段また
は多段のYIG同調共振器を備えた追跡フィルタにも適用
することができる。
＜発明の効果＞ 以上詳述したように、本発明の実施により、安定でス
プリアス信号発生の少い追跡用フィルタが得られる。ま
た、入力RF信号の低周波、高周波切換も高速かつ高品質
で行える。
プリアス信号発生の少い追跡用フィルタが得られる。ま
た、入力RF信号の低周波、高周波切換も高速かつ高品質
で行える。
第１図は本発明の一実施例を含む追跡YIG同調フィルタ
・ミクサのブロック図、第２図は第３図の従来技術の回
路のRF、LO及びIF信号間の関係を示すグラフ、第３図は
スペクトラム解析器のプリセレクタに用いられる従来技
術の回路のブロック図、第4A、4B,4C図は第１図の１部
分の等価回路、第５図は第１図の共振器304のより詳細
な回路図、第６図は第１図の共振器305のより詳細な回
路図、第7A、7B、7C図は弁別器としての共振器305の動
作を説明するためのベクトル図、第８図は共振器305か
らの弁別器出力信号のグラフである。 302,303,304,305:YIG球共振器 307……スイッチ 308……界磁コイル 310……制御回路 312……界磁コイル 314……制御回路
・ミクサのブロック図、第２図は第３図の従来技術の回
路のRF、LO及びIF信号間の関係を示すグラフ、第３図は
スペクトラム解析器のプリセレクタに用いられる従来技
術の回路のブロック図、第4A、4B,4C図は第１図の１部
分の等価回路、第５図は第１図の共振器304のより詳細
な回路図、第６図は第１図の共振器305のより詳細な回
路図、第7A、7B、7C図は弁別器としての共振器305の動
作を説明するためのベクトル図、第８図は共振器305か
らの弁別器出力信号のグラフである。 302,303,304,305:YIG球共振器 307……スイッチ 308……界磁コイル 310……制御回路 312……界磁コイル 314……制御回路
Claims (9)
- 【請求項１】第１のYIG共振器を備えたYIG同調共振器回
路の中心周波数を設定するため、第２のYIG共振器を備
えた弁別器を用いて該YIG同調共振器回路に所定の基準
信号を追跡させるための方法であって、 （イ）第１、第２のYIG共振器に一様磁界HTを印加する
工程、 （ロ）第２のYIG共振器が同調すべき周波数の基準信号
を発生し、該基準信号を第１、第２の部分に分割する工
程、 （ハ）第１の部分を導体を介して且つ第２の部分を第２
のYIG共振器を介して前記弁別器を通過するように印加
し、前記第１の部分の位相にたいして第２の部分の位相
を、第２のYIG共振器の共振周波数と前記基準信号の周
波数の差に比例して位相推移させる工程、 （ニ）前記第１の部分と位相推移した前記第２の部分と
を結合して誤差信号を発生する工程、および （ホ）前記誤差信号を帰還してHTを調整し、YIG同調共
振器回路の中心周波数の設定を補正する工程、 を備えた同調追跡方法。 - 【請求項２】前記基準信号を抵抗回路網により前記第
１、第２の部分に分割することを特徴とする請求項１に
記載の同調追跡方法。 - 【請求項３】第２のYIG共振器に第２の磁界を印加して
該第２のYIG共振器の同調周波数に第１のYIG共振器の同
調周波数からの偏りをあたえる工程、 を追加したことを特徴とする請求項１に記載の同調追跡
方法。 - 【請求項４】前記基準周波数が掃引され第１のYIG共振
器が該基準周波数を追跡することを特徴とする請求項３
に記載の同調追跡方法。 - 【請求項５】第１の磁界HTを発生する手段と、 第２の磁界HOを発生する手段と、 基準信号を発生する手段と、 RF入力信号を入力する入力ポートを備えた最初のYIG共
振器と濾波されたRF出力信号を出力する出力ポートを備
えた最後のYIG共振器とを有して直列接続され、前記第
１の磁界HTの中におかれた複数のYIG共振器と、 前記第１の磁界HTと第２の磁界HOの双方の中におかれた
弁別器YIG共振器と、前記基準信号を受信して該弁別器Y
IG共振器に印加するための手段と、前記基準信号の周波
数と前記第１の磁界HTと第２の磁界HOによって与えられ
る同調周波数との差に比例した出力誤差信号を発生する
手段とを備えた弁別器と、 前記複数のYIG共振器の同調周波数が前記基準周波数を
追跡するように、前記出力誤差信号に応じて前記第１の
磁界HTを発生する手段を調整するための帰還手段と、 をそなえた追跡同調フィルタ。 - 【請求項６】前記基準信号が周波数fLOのLO信号で、前
記最終YIG共振器がLO信号を受信する手段と、周波数fRF
の濾波されたRF信号とLO信号とを結合して周波数fIF＝f
LO−fRFのIF信号を出力ポートに接続された出力ライン
に発生するための手段とを備えたことを特徴とする請求
項５に記載の追跡同調フィルタ。 - 【請求項７】第１の磁界HTを発生する手段と、 第２の磁界HOを発生する手段と、 RF入力信号を入力する入力ポートに接続された第１の入
力ループと、該第１の入力ループに直交する第１の出力
ループと、第１のYIG球とを備え、第１の磁界HTの中に
おかれて、RF入力信号の周波数が前記第１の磁界HTによ
って生ずる第１の同調周波数と実質的に等しいとき、第
１のYIG球は第１の入力ループと第１の出力ループとを
結合して該出力ループに濾波されたRF入力信号を生成す
るように構成した第１のYIG共振器と、 第１の出力ループに接続された第２の入力ループと、該
第２の入力ループに直交する第２の出力ループと、第２
のYIG球とを備え、第１の磁界HTの中におかれて、前記
濾波されたRF入力信号の周波数が前記第１の磁界HTによ
って生ずる第２の同調周波数と実質的に等しいとき、第
２のYIG球は第２の入力ループと第２の出力ループとを
結合して該第２の出力ループに２度濾波されたRF入力信
号を生成するように構成した第２のYIG共振器と、 第２の出力ループに接続された第３の入力ループと、該
第３の入力ループに直交し、一端がLO信号を受信する入
力ポートに接続し他端が出力ラインに接続された第３の
出力ループと、第３のYIG球とを備え、第１の磁界HTの
中におかれて、前記２度濾波されたRF入力信号の周波数
が第１の磁界HTによって生ずる第３の同調周波数と実質
的に等しいとき、第３のYIG球は第３の入力ループと第
３の出力ループとを結合して、前記出力ラインにLO信号
の周波数fLOと前記２度濾波されたRF入力信号の周波数f
RFの差の周波数fIF＝fLO−fRFを有するIF信号を生成す
るように構成した第３のYIG共振器と、 LO信号を受信する入力ポートに接続された第４の入力ル
ープと、該第４の入力ループに直交し、LO信号を受信す
る入力ポートに接続された第４の出力ループと、第４の
YIG球と、結合手段とを備え、第１の磁界HTおよび第２
の磁界HOの中におかれて、LO信号の周波数が前記第１の
磁界HTおよび第２の磁界HOが結合した磁界によって生ず
る第４の同調周波数に近いとき、第４のYIG球は第４の
入力ループのLO信号と第４の出力ループのLO信号とを結
合して、該結合されたLO信号の位相をLO信号の周波数と
第４の同調周波数の差に応じて変化させ、前記結合手段
がLO信号と前記結合されたLO信号とを結合してLO信号の
周波数と第４の同調周波数の差を表わす誤差信号を発生
するように構成した第４のYIG共振器と、 前記誤差信号に応じて第１の磁界HTを調整してLO信号の
周波数に第４の同調周波数を等しくするための帰還手段
と を備えた追跡同調フィルタ・ミクサ。 - 【請求項８】第１の入力ループの一方の端子がRF信号を
入力する入力ポートに接続され、第１の入力ループの他
方の端子が低周波出力ポートに接続されるとともに、 該他方の端子と接地との間にRF入力信号にたいする低イ
ンピーダンス経路を生成して第１のYIG球により該RF入
力信号を第１の出力ループに結合し、該他方の端子と接
地との間にRF入力信号にたいする低インピーダンス経路
を生成しないときは該RF入力信号を低周波出力ポートに
出力するためのスイッチ手段を追加したことを特徴とす
る請求項７に記載の追跡同調フィルタ・ミクサ。 - 【請求項９】第１の磁界HTを発生する手段と、 第２の磁界HOを発生する手段と、 基準周波数信号を発生する手段と、 第１の磁界HTの中におかれた少なくとも１つのYIG共振
器を備え、該少なくとも１つのYIG共振器はRF入力信号
を入力する入力ポートと出力ポートとを有し、第１の磁
界HTにより該YIG共振器内に生成された共振周波数がRF
入力信号の周波数に実質的に等しいときRF入力信号を出
力ポートに結合するように構成した第１のYIG同調共振
装置と、 前記第１の磁界HTの中におかれた弁別器YIG共振器と、
前記基準信号を受信して該弁別器YIG共振器に印加する
ための手段と、前記第１の磁界HTによって弁別器YIG共
振器に与えられる同調周波数と前記基準信号の周波数と
の差に比例した出力誤差信号を発生する手段とを備えた
弁別器と、 前記少なくとも１つのYIG共振器の共振周波数が前記基
準周波数を追跡するように、前記出力誤差信号に応じて
前記第１の磁界HTを発生する手段を調整するための帰還
手段と、 を備えた追跡同調装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US019147 | 1987-02-26 | ||
| US07/019,147 US4817200A (en) | 1987-02-26 | 1987-02-26 | Tracking YIG tuned filter-mixer |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01220510A JPH01220510A (ja) | 1989-09-04 |
| JP2716137B2 true JP2716137B2 (ja) | 1998-02-18 |
Family
ID=21791679
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63045676A Expired - Fee Related JP2716137B2 (ja) | 1987-02-26 | 1988-02-26 | 同調追跡方法、追跡同調フィルタ、追跡同調フィルタ・ミクサおよび追跡同調装置 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4817200A (ja) |
| EP (1) | EP0280389B1 (ja) |
| JP (1) | JP2716137B2 (ja) |
| CA (1) | CA1270582A (ja) |
| DE (1) | DE3888557T2 (ja) |
| IL (1) | IL83438A (ja) |
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|---|---|---|---|---|
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| GB2235345B (en) * | 1989-07-31 | 1992-12-23 | Hewlett Packard Co | Method of down converting a high frequency signal and a method and apparatus for detecting a cw or pulsed signal |
| US5200713A (en) * | 1990-10-04 | 1993-04-06 | Wiltron Company | Multiple magnetically tuned oscillator |
| WO1992006534A1 (en) * | 1990-10-04 | 1992-04-16 | Wiltron Company | Multiple yig oscillator |
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| US5294899A (en) * | 1992-07-29 | 1994-03-15 | Hewlett-Packard Company | YIG-tuned circuit with rotatable magnetic polepiece |
| US5553319A (en) * | 1992-07-29 | 1996-09-03 | Hewlett-Packard Company | Routing YIG-tuned mixer |
| US5291163A (en) * | 1992-07-29 | 1994-03-01 | Hewlett-Packard Company | YIG sphere positioning apparatus |
| DE4325058A1 (de) * | 1992-07-29 | 1994-02-03 | Hewlett Packard Co | Signalführender YIG-Abstimmungs-Mischer |
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| US10541651B2 (en) | 2017-07-11 | 2020-01-21 | Analog Devices, Inc. | Mixers with improved linearity |
| CN110492207B (zh) * | 2019-09-26 | 2024-03-22 | 西南应用磁学研究所 | 旋磁滤波器环球多耦合切换谐振电路 |
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| US12095496B2 (en) | 2021-10-18 | 2024-09-17 | Futurecom Systems Group, ULC | Self-diagnostic systems and method for a transceiver |
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-
1988
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