JP2937384B2 - マイクロ波検波回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は、例えば通信システム等のマイクロ波回路
に係り、特に、そのRF信号に応じた検波電圧を生成する
マイクロ波検波回路に関する。

（従来の技術） 一般に、この種のマイクロ波検波回路としては、第５
図に示すように検波ダイオード１を設けたRF部が金属遮
蔽ケース２内に収容され、この金属遮蔽ケース２の一端
にはRF信号入力端子３が設けられる。そして、この金属
遮蔽ケース３の他端にはローパスフィルタ４が設けられ
る。

上記検波ダイオードは第６図に示すようにRF信号の入
力される端面がDCリターンコイル24に接地され、他端面
にはローパスフィルタ４が接続される。ローパスフィル
タ４は、その出力側にダイオードバイアス電圧源接続端
子５が抵抗６を介して接続され、検波ダイオード１への
バイアス電流（検波電圧のダイナミックレンジと温度特
性を改善するために、検波ダイオードに流す順方向電
流）の印加及び検波電圧出力の２つの機能を有する。こ
れにより、検波ダイオード１はRF信号より検波電圧出力
を生成して、ローパスフィルタ４を介して検波電圧出力
端子７に出力する。このローパスフィルタ４はRF信号を
短絡するためにだけ機能させる場合、比較的小さな容量
で、十分機能を果たすことができるが、電磁波の漏れ及
び侵入防止機能の点を考慮すると、その容量を大きく設
定することが要求される。

ところが、上記マイクロ波検波回路では、そのローパ
スフィルタ４の容量を大きく設定して、電磁波の漏れ及
び侵入防止の確実化を図ると、RF信号がオフとなると、
検波ダイオード１が逆バイアスとなるために、RF信号が
オンに切替わると、ローパスフィルタ４に充電された電
荷が抵抗６を通してだけ放電されることとなり、放電時
定数が大きくなるという問題を有していた。これによる
と、検波電圧出力の応答性が第７図に示すように、速く
振幅変調したRF信号に対して検波電圧出力がピークホー
ルドされて平均電力を示さなくなり、RF電力に追従でき
なくなるという不具合が起こる。

（発明が解決しようとする課題） 以上述べたように、従来のマイクロ波検波回路では、
電磁波の漏れ及び侵入の防止を図ると、速く振幅変調し
たRF信号に対して検波電圧出力がピークホールドされて
しまい、平均電圧を示さなくなり、RF電力に追従するこ
とが困難となるという問題を有していた。

この発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、構成
簡易にして、電磁波の漏れ及び侵入を確実に防止し得る
ようにしたマイクロ波検波回路を提供することを目的と
する。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） この発明は、RF信号より検波電圧を生成する検波ダイ
オードを含むRF部が金属遮蔽ケース内に収納されてなる
マイクロ波検波回路において、前記金属遮蔽ケース内に
設けられ、前記検波ダイオードにバイアス電流を印加す
る第１の抵抗と、この第１の抵抗に対して外部回路から
のバイアス電流を供給する第１のローパスフィルタと、
前記金属遮蔽ケース内に設けられ、前記検波ダイオード
の検波電圧が供給される第２の抵抗と、この第２の抵抗
に供給された検波出力を前記外部回路に出力する第２の
ローパスフィルタとを備えて構成したものである。

（作用） 上記構成によれば、検波ダイオードは、そのダイオー
ド端面における容量が小さく設定されることにより、RF
信号がオフ状態における放電時間が小さく抑えられる。
従って、第１及び第２のローパスフィルタの容量を比較
的大きく設定しても、振幅変調されたRF信号に対してピ
ークホールドすることなく、平均電力が示される。

（実施例） 以下、この発明の実施例について、図面を参照して詳
細に説明する。

第１図はこの発明の一実施例に係るマイクロ波検波回
路を示すもので、RF部を構成する検波ダイオード10は第
２図に示すように電磁波遮蔽用の金属遮蔽ケース11内に
収納される。検波ダイオード10は一端にはDCリターンチ
ョークコイル24と金属遮蔽ケース11に設けられたRF信号
入力端12が接続される。そして、検波ダイオード10の他
端はマイクロ波帯を接地する比較的小さい寄生容量、例
えばコンデンサ13が接続される。また、検波ダイオード
10にはバイアス電流印加用の第１の抵抗14及び検波電圧
出力用の第２の抵抗15が接続される。このうち第１の抵
抗14は第１のローパスフィルタ16を介してダイオードバ
イアス電圧源接続端子17に接続される。他方、第２の抵
抗15は第２のローパスフィルタ18を介して検波電圧出力
端子19に接続される。これら、第１及び第２のローパス
フィルタ16,18は金属遮蔽ケース11の他端に設けられて
該金属遮蔽ケース11に対して接地される。

上記第１及び第２の抵抗14,15の値は検波ダイオード1
0の検波電圧の負荷抵抗依存性と、検波出力過渡応答に
応じて設定される。即ち、第１の抵抗14が第２の抵抗15
に比して小さく設定されると、RF信号が平均電力の等し
い連続的な状態と、速く振幅変調された状態において、
検波ダイオード10は、その出力端面における負荷インピ
ーダンスが一定となり、正常な一定の検波電圧が出力さ
れる。逆に、第１の抵抗14の値が第２の抵抗15の値より
大きく設定された場合においても、検波ダイオード10の
負荷抵抗依存性によっては、第３図に示すように検波ダ
イオード10が正常な一定の検波電圧を出力することがで
きる。

上記構成において、検波ダイオード10はダイオードバ
イアス電圧源接続端子17と第１の抵抗14により順方向の
バイアス電流が印加され、ダイナミックレンジ及び温度
依存性が改善されている。そして、検波ダイオード10の
検波電圧は第２の抵抗15及び第２のローパスフィルタ18
で平滑化されて検波電圧出力端子19に導かれる。従っ
て、その出力端面の応答は第２の抵抗15及びコンデンサ
13により設定される。

そして、速く振幅変調されたRF信号が検波ダイオード
10に入力された場合には、検波ダイオード10の出力端面
の容量が第１及び第２の抵抗14,15と検波ダイオード10
との間のコンデンサ13の容量だけであるため、RF信号が
オフ状態における放電時間が小さく抑えられる。この結
果、検波ダイオード10は第３図に示すように、その検波
電圧出力の応答特性が速く振幅変調されたRF信号に対し
てもピークホールドすることなく、平均電力を示して、
RF電力に追従される。

次に、上記マイクロ波検波回路の適用されたマイクロ
波増幅器について説明する。すなわち、第４図に示すよ
うに電磁波遮蔽用の金属遮蔽ケース10aには一端にRF信
号入力端子12aが設けられ、このRF信号入力端子12aには
増幅器20が接続される。この増幅器20には方向性結合器
21の入力端が接続され、この方向性結合器21の出力端に
はRF信号出力端22に接続される。また、方向性結合器21
には、その一端に無反射終端として抵抗23が接続され、
他端には検波ダイオード10a及びDCリターンチョクーコ
イル24が接続される。このDCリターンチョークコイル24
はマイクロ波帯で開放とみなされる。

上記検波ダイオード10aの出力端面には比較的容量の
小さいコンデンサ13aが接続される。また、検波ダイオ
ードの出力端面にはバイアス電流印加用の第１の抵抗14
a及び検波電圧出力用の第２の抵抗15aが接続される。こ
のうち第１の抵抗14aは第１のローパスフィルタ16aを介
してダイオードバイアス電圧源接続端子17aに接続され
る。他方、第２の抵抗15aは第２のローパスフィルタ18a
を介してオペアンプ25の一端に接続され、このオペアン
プ25の出力端には検波電圧出力端子19aに接続される。
そして、オペアンプ25の他方の入力端と出力端間には抵
抗26及びコンデンサ27が並列接続される。

上記構成により、検波ダイオード10aはダイオードバ
イアス電圧源接続端子17a及び第１の抵抗14aを介して順
方向のバイアス電流が印加されてダイナミックレンジ及
び温度依存性が改善されており、その出力端面の応答性
は第２の抵抗15a及びコンデンサ13aにより設定される。
そして、検波ダイオード10aの検波電圧出力は第２の抵
抗15a及び第２のローパスフィルタ18aで平滑化されてオ
ペアンプ25に導かれ、インピーダンス変換されて検波電
圧出力端子19aに導かれる。

このように、上記マイクロ波検波回路は金属遮蔽ケー
ス11（11a）内に設けられたGR部の検波ダイオード10（1
0a）に対して外部回路からのバイアス電流を第１のロー
パスフィルタ16（16a）及び第１の抵抗14（14a）を介し
て印加し、該検波ダイオード10（10a）の検波電圧を第
２の抵抗15（15a）及び第２のローパスフィルタ18（18
a）を介して検波電圧出力端子19（19a）に出力するよう
に構成した。これによれば、検波ダイオード10（10a）
の出力端面におけるマイクロ波帯を接地する容量は小さ
く設定できることにより、RF信号がオフ状態における検
波ダイオード10（10a）の放電時間が小さく抑えること
ができる。ダイオード10（10a）と第１及び第２のロー
バスフィルタ16（16a）、18（18a）は第１及び第２の抵
抗14（14a）、15（15a）で接地されているため、第１及
び第２のローパスフィルタ16（16a）,18（18a）の容量
を大きく設定しても、振幅変調されたRF信号に対してピ
ークホールドされることなく、平均電力が示されてRF電
力の追従が可能となるため、可及的に電磁波の漏れ及び
侵入防止の促進を図り得る。

なお、この発明は上記実施例に限ることなく、その
他、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形を実
施し得ることは勿論のことである。

［発明の効果］ 以上詳述したように、この発明によれば、構成簡易に
して、電磁波の漏れ及び侵入を確実に防止し得るように
したマイクロ波検波回路を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例に係るマイクロ波検波回路
を示す回路図、第２図は第１図の検波ダイオードを含む
RF部の配置構造を示す配置構成図、第３図は第１図の検
波電圧出力の応答特性を示す特性図、第４図はこの発明
に係るマイクロ波検波回路を適用したマイクロ波回路を
示す回路図、第５図乃至第７図は従来のマイクロ波検波
回路を説明するために示した配置構成図、回路図及び特
性図である。 10,10a……検波ダイオード、11,11a……金属遮蔽ケー
ス、12,12a……RF信号入力端子、13,13a……コンデン
サ、14,14a……第１の抵抗、15,15a……第２の抵抗、1
6,16a……第１のローパスフィルタ、17,17a……ダイオ
ードバイアス電圧源接続端子、18,18a……第２のローパ
スフィルタ、19,19a……検波電圧出力端子、20……増幅
器、21……方向性結合器、22……RF信号出力端子、23…
…抵抗、24……DCリターンチョークコイル、25……オペ
アンプ、26……抵抗、27……コンデンサ。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】RF信号より検波電圧を生成する検波ダイオ
   ードを含むRF部が金属遮蔽ケース内に収納されてなるマ
   イクロ波検波回路において、 前記金属遮蔽ケース内に設けられ、前記検波ダイオード
   にバイアス電流を印加する第１の抵抗と、 この第１の抵抗に対して外部回路からのバイアス電流を
   供給する第１のローパスフィルタと、 前記金属遮蔽ケース内に設けられ、前記検波ダイオード
   の検波電圧が供給される第２の抵抗と、 この第２の抵抗に供給された検波出力を前記外部回路に
   出力する第２のローパスフィルタとを具備したことを特
   徴とするマイクロ波検波回路。