JP3249387B2 - 高周波回路 - Google Patents
高周波回路Info
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- JP3249387B2 JP3249387B2 JP10103096A JP10103096A JP3249387B2 JP 3249387 B2 JP3249387 B2 JP 3249387B2 JP 10103096 A JP10103096 A JP 10103096A JP 10103096 A JP10103096 A JP 10103096A JP 3249387 B2 JP3249387 B2 JP 3249387B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、高周波回路に係
り、特に、マイクロ波帯、ミリ波帯のミキサの周波数混
合回路及びアップコンバータの周波数選択回路に関する
ものである。
り、特に、マイクロ波帯、ミリ波帯のミキサの周波数混
合回路及びアップコンバータの周波数選択回路に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、このような分野の先行技術として
は、例えば、文献 通信用マイクロ波回路 宮内一洋、
山本平一共著 （社）電子情報通信学会（１９８１）に
示すようなものがあった。
は、例えば、文献 通信用マイクロ波回路 宮内一洋、
山本平一共著 （社）電子情報通信学会（１９８１）に
示すようなものがあった。
【０００３】一般的に、ミキサは周波数の異なる２つの
信号を加え、その２つの周波数の差の周波数の信号を取
り出す回路である（この場合、２つの周波数は大きくは
離れていない）。ミキサの入力端子が１つの場合には、
周波数の異なる２つの信号を混合する回路が必要とな
る。
信号を加え、その２つの周波数の差の周波数の信号を取
り出す回路である（この場合、２つの周波数は大きくは
離れていない）。ミキサの入力端子が１つの場合には、
周波数の異なる２つの信号を混合する回路が必要とな
る。
【０００４】ミキサの周波数混合回路の第１の例とし
て、上記文献（６３頁、図２．２９）に示すようなＹ形
電力分配器がある。
て、上記文献（６３頁、図２．２９）に示すようなＹ形
電力分配器がある。
【０００５】図５はかかる従来のミキサの周波数混合回
路である。
路である。
【０００６】この図に示すように、端子２及び端子３か
ら高周波信号（ＲＦ信号）及びＲＦ信号と異なる周波数
の局発信号（ＬＯ信号）がそれぞれ入力され、端子１か
らＲＦ信号、ＬＯ信号の２つの周波数が混合された信号
が出力され、ミキサに入力される。
ら高周波信号（ＲＦ信号）及びＲＦ信号と異なる周波数
の局発信号（ＬＯ信号）がそれぞれ入力され、端子１か
らＲＦ信号、ＬＯ信号の２つの周波数が混合された信号
が出力され、ミキサに入力される。
【０００７】また、第２の例として、上記文献（２７７
頁、図３．１１７）に示すような、ＢＲＦ（帯域反射フ
ィルタ）、サーキュレータを用いるものがある。
頁、図３．１１７）に示すような、ＢＲＦ（帯域反射フ
ィルタ）、サーキュレータを用いるものがある。
【０００８】図６はかかる従来の受信周波数変換回路の
構成図である。
構成図である。
【０００９】この図において、１０１は気密窓、１０
２，１１０はアイソレータ、１０３，１０４はＢＰＦ
（帯域通過濾過器）、１０５はサーキュレータ、１０６
はミキサ、１０７はバイアス分離回路、１０８は整合回
路、１０９は前置ＩＦ増幅器である。
２，１１０はアイソレータ、１０３，１０４はＢＰＦ
（帯域通過濾過器）、１０５はサーキュレータ、１０６
はミキサ、１０７はバイアス分離回路、１０８は整合回
路、１０９は前置ＩＦ増幅器である。
【００１０】この図に示すように、ＲＦ信号は、ＢＰＦ
１０３，１０４、サーキュレータ１０５をそのまま通過
し、ＬＯ信号は、サーキュレータ１０５を通り、ＢＲＦ
１０３で反射され、再び、サーキュレータ１０５を通る
ことで、ＲＦ信号と混合され、ミキサ１０６に入力され
る。
１０３，１０４、サーキュレータ１０５をそのまま通過
し、ＬＯ信号は、サーキュレータ１０５を通り、ＢＲＦ
１０３で反射され、再び、サーキュレータ１０５を通る
ことで、ＲＦ信号と混合され、ミキサ１０６に入力され
る。
【００１１】更に、第３の例（アップコンバータの周波
数選択回路）としては、上記文献（２７７頁、図３．１
１８）に示されるようなものがある。
数選択回路）としては、上記文献（２７７頁、図３．１
１８）に示されるようなものがある。
【００１２】図７はかかる従来の送信周波数変換回路の
構成図である。
構成図である。
【００１３】この図において、２０１は気密窓、２０２
はアイソレータ、２０３はＢＰＦ（帯域通過濾過器）、
２０４はサーキュレータ、２０５はアップコンバータ、
２０６はバイアス分離回路、２０７は整合回路、２０
８，２１０はアイソレータ、２０９は送信ＩＦ増幅器、
２１１は送信電力モニタ用検波器、Ｒはバイアス抵抗で
ある。
はアイソレータ、２０３はＢＰＦ（帯域通過濾過器）、
２０４はサーキュレータ、２０５はアップコンバータ、
２０６はバイアス分離回路、２０７は整合回路、２０
８，２１０はアイソレータ、２０９は送信ＩＦ増幅器、
２１１は送信電力モニタ用検波器、Ｒはバイアス抵抗で
ある。
【００１４】この図に示すように、ＢＰＦ（帯域通過濾
過器）２０３とサーキュレータ２０４、アイソレータ２
１０からなる、アップコンバータ２０５から発生するｆ
Ｈ、ｆＬの２つの周波数の信号は、サーキュレータ２０
４を通り、希望の信号（ここでは、ｆＨとする）はＢＰ
Ｆ２０３を通過して出力される。一方、不要な信号ｆＬ
はＢＰＦ２０３で反射され、サーキュレータ２０４を通
り、局発信号部分のアイソレータ２１０により、吸収さ
れる。
過器）２０３とサーキュレータ２０４、アイソレータ２
１０からなる、アップコンバータ２０５から発生するｆ
Ｈ、ｆＬの２つの周波数の信号は、サーキュレータ２０
４を通り、希望の信号（ここでは、ｆＨとする）はＢＰ
Ｆ２０３を通過して出力される。一方、不要な信号ｆＬ
はＢＰＦ２０３で反射され、サーキュレータ２０４を通
り、局発信号部分のアイソレータ２１０により、吸収さ
れる。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た第１の例では、端子２及び端子３から入力された信号
は、一部分しか端子１に出力されず、残りは損失となる
という欠点があった。
た第１の例では、端子２及び端子３から入力された信号
は、一部分しか端子１に出力されず、残りは損失となる
という欠点があった。
【００１６】第２の例では、高価なサーキュレータを使
用する必要があった。
用する必要があった。
【００１７】更に、第３の例でも、高価なサーキュレー
タを使用する必要があった。
タを使用する必要があった。
【００１８】本発明は、上記問題点を除去し、簡単な構
成で、小型化を図るとともに、コストを低減することが
できるミキサの周波数混合回路又はアップコンバータの
周波数選択回路を有する高周波回路を提供することを目
的とする。
成で、小型化を図るとともに、コストを低減することが
できるミキサの周波数混合回路又はアップコンバータの
周波数選択回路を有する高周波回路を提供することを目
的とする。
【００１９】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、 〔１〕マイクロ波帯、ミリ波帯のミキサの周波数混合回
路において、長さが反対側の入力周波数の波長の１／４
である、異なる２本の線路からなる２つの結合線路と、
１つの出力用線路が接続され、それぞれの結合線路は、
結合線路の２本の線路のうち出力用線路に接続されてい
ない線路の、交点に近い端が開放され、他端は接地され
ていることを特徴とする。
成するために、 〔１〕マイクロ波帯、ミリ波帯のミキサの周波数混合回
路において、長さが反対側の入力周波数の波長の１／４
である、異なる２本の線路からなる２つの結合線路と、
１つの出力用線路が接続され、それぞれの結合線路は、
結合線路の２本の線路のうち出力用線路に接続されてい
ない線路の、交点に近い端が開放され、他端は接地され
ていることを特徴とする。
【００２０】〔２〕上記〔１〕記載の高周波回路におい
て、前記線路がマイクロストリップラインで構成される
ことを特徴とする。
て、前記線路がマイクロストリップラインで構成される
ことを特徴とする。
【００２１】〔３〕マイクロ波帯、ミリ波帯のミキサの
周波数混合回路において、長さが異なる２本の線路から
なる２つの結合線路と、１つの出力用線路が接続され、
それぞれの結合線路は、結合線路の２本の線路のうち出
力用線路に接続されていない線路の、交点に近い端が開
放され、他端には結合線路と同じ長さのオープンスタブ
が形成されていることを特徴とする。
周波数混合回路において、長さが異なる２本の線路から
なる２つの結合線路と、１つの出力用線路が接続され、
それぞれの結合線路は、結合線路の２本の線路のうち出
力用線路に接続されていない線路の、交点に近い端が開
放され、他端には結合線路と同じ長さのオープンスタブ
が形成されていることを特徴とする。
【００２２】〔４〕上記〔３〕記載の高周波回路におい
て、前記線路がマイクロストリップラインで構成される
ことを特徴とする。
て、前記線路がマイクロストリップラインで構成される
ことを特徴とする。
【００２３】〔５〕マイクロ波帯、ミリ波帯のアップコ
ンバータの周波数選択回路において、長さが異なる２本
の線路からなる２つの結合線路と、１つの出力用線路が
接続され、それぞれの結合線路は、結合線路の２本の線
路のうち出力用線路に接続されていない線路の、交点に
近い端が開放され、他端は接地され、一方の結合線路の
出力側には終端抵抗が接続されていることを特徴とす
る。
ンバータの周波数選択回路において、長さが異なる２本
の線路からなる２つの結合線路と、１つの出力用線路が
接続され、それぞれの結合線路は、結合線路の２本の線
路のうち出力用線路に接続されていない線路の、交点に
近い端が開放され、他端は接地され、一方の結合線路の
出力側には終端抵抗が接続されていることを特徴とす
る。
【００２４】〔６〕上記〔５〕記載の高周波回路におい
て、前記線路がマイクロストリップラインで構成される
ことを特徴とする。
て、前記線路がマイクロストリップラインで構成される
ことを特徴とする。
【００２５】〔７〕マイクロ波帯、ミリ波帯のアップコ
ンバータの周波数選択回路において、長さが反対側の入
力周波数の波長の１／４である、異なる２本の線路から
なる２つの結合線路と、１つの出力用線路が接続され、
それぞれの結合線路は、結合線路の２本の線路のうち出
力用線路に接続されていない線路の、交点に近い端が開
放され、他端には結合線路と同じ長さのオープンスタブ
が形成され、一方の結合線路の出力側には終端抵抗が接
続されていることを特徴とする。
ンバータの周波数選択回路において、長さが反対側の入
力周波数の波長の１／４である、異なる２本の線路から
なる２つの結合線路と、１つの出力用線路が接続され、
それぞれの結合線路は、結合線路の２本の線路のうち出
力用線路に接続されていない線路の、交点に近い端が開
放され、他端には結合線路と同じ長さのオープンスタブ
が形成され、一方の結合線路の出力側には終端抵抗が接
続されていることを特徴とする。
【００２６】〔８〕上記〔７〕記載の高周波回路におい
て、前記線路がマイクロストリップラインで構成される
ことを特徴とする。
て、前記線路がマイクロストリップラインで構成される
ことを特徴とする。
【００２７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。
て図面を参照して詳細に説明する。
【００２８】図１は本発明の第１実施例を示すミキサの
周波数混合回路の構成図である。
周波数混合回路の構成図である。
【００２９】この図は誘電体基板（図示せず）上のマイ
クロストリップラインのパターンを示している。誘電体
基板の裏側は接地導体である。
クロストリップラインのパターンを示している。誘電体
基板の裏側は接地導体である。
【００３０】マイクロストリップライン１１、１２、１
３は５０Ωの特性インピーダンスになるようその幅が設
計されている。１４、１５はマイクロストリップライン
を２つ近接して並べて構成した結合線路である。結合線
路の一方のマイクロストリップラインにおいて、一端１
４ａ（１５ａ）はマイクロストリップライン１１（１
２）を通じて端子１（端子２）に接続されている。その
他端１４ｂ（１５ｂ）はマイクロストリップライン１３
に接続されている。他のマイクロストリップラインは、
端子１（端子２）に近い端１４ｃ（１５ｃ）は接地さ
れ、その他端１４ｄ（１５ｄ）は開放されている。
３は５０Ωの特性インピーダンスになるようその幅が設
計されている。１４、１５はマイクロストリップライン
を２つ近接して並べて構成した結合線路である。結合線
路の一方のマイクロストリップラインにおいて、一端１
４ａ（１５ａ）はマイクロストリップライン１１（１
２）を通じて端子１（端子２）に接続されている。その
他端１４ｂ（１５ｂ）はマイクロストリップライン１３
に接続されている。他のマイクロストリップラインは、
端子１（端子２）に近い端１４ｃ（１５ｃ）は接地さ
れ、その他端１４ｄ（１５ｄ）は開放されている。
【００３１】結合線路１４の長さは、周波数ｆ1 に対す
る実効的な波長λ1 の１／４とし、結合線路１５の長さ
は、周波数ｆ2 に対する実効的な波長λ2 の１／４とす
る。また、結合線路を構成するマイクロストリップライ
ンの幅ｗ、及びその間隔ｓは以下のように選ぶ。結合線
路の偶モード及び奇モードの特性インピーダンスをそれ
ぞれ、Ｚｅ、Ｚｏとすると、 Ｚｌｉｎｅ＝２×Ｚｅ×Ｚｏ／（Ｚｅ＋Ｚｏ） が、マイクロストリップライン１１、１２、１３の特性
インピーダンス、ここでは５０Ωになるようにｗ、ｓを
選ぶ。
る実効的な波長λ1 の１／４とし、結合線路１５の長さ
は、周波数ｆ2 に対する実効的な波長λ2 の１／４とす
る。また、結合線路を構成するマイクロストリップライ
ンの幅ｗ、及びその間隔ｓは以下のように選ぶ。結合線
路の偶モード及び奇モードの特性インピーダンスをそれ
ぞれ、Ｚｅ、Ｚｏとすると、 Ｚｌｉｎｅ＝２×Ｚｅ×Ｚｏ／（Ｚｅ＋Ｚｏ） が、マイクロストリップライン１１、１２、１３の特性
インピーダンス、ここでは５０Ωになるようにｗ、ｓを
選ぶ。
【００３２】以下、このミキサの周波数混合回路の動作
について説明する。
について説明する。
【００３３】結合線路１４は、λ1 ／４の長さであり、
１４ｃが接地、１４ｄが開放されているので、周波数ｆ
1 の信号に対して、帯域阻止フィルタとして動作する。
つまり、１４ａあるいは、１４ｂに阻止帯域にある周波
数ｆ1 の信号が加えられた場合には、その通過を阻止
し、通過帯域にある周波数ｆ2 の信号が加えられた場合
には、そのまま通過させるものである。ここで、周波数
ｆ1 （阻止帯域）における１４ａの位置のインピーダン
スは短絡状態、１４ｂの位置のインピーダンスは開放状
態に相当する。通過帯域では、結合線路は、特性インピ
ーダンスが上記のＺｌｉｎｅである線路と同等である。
１４ｃが接地、１４ｄが開放されているので、周波数ｆ
1 の信号に対して、帯域阻止フィルタとして動作する。
つまり、１４ａあるいは、１４ｂに阻止帯域にある周波
数ｆ1 の信号が加えられた場合には、その通過を阻止
し、通過帯域にある周波数ｆ2 の信号が加えられた場合
には、そのまま通過させるものである。ここで、周波数
ｆ1 （阻止帯域）における１４ａの位置のインピーダン
スは短絡状態、１４ｂの位置のインピーダンスは開放状
態に相当する。通過帯域では、結合線路は、特性インピ
ーダンスが上記のＺｌｉｎｅである線路と同等である。
【００３４】結合線路１５についても、同様に周波数ｆ
2 の信号に対して、帯域阻止フィルタとして動作する。
2 の信号に対して、帯域阻止フィルタとして動作する。
【００３５】図１において、端子１に周波数ｆ2 、端子
２に周波数ｆ1 の信号を加えた場合を考える。端子１か
ら加えられた周波数ｆ2 の信号は、結合線路１４の通過
帯域にあるため、結合線路１４をそのまま通過し、１４
ｂに出力され、２つの結合線路１４、１５とマイクロス
トリップライン１３の交点２０に達する。
２に周波数ｆ1 の信号を加えた場合を考える。端子１か
ら加えられた周波数ｆ2 の信号は、結合線路１４の通過
帯域にあるため、結合線路１４をそのまま通過し、１４
ｂに出力され、２つの結合線路１４、１５とマイクロス
トリップライン１３の交点２０に達する。
【００３６】結合線路１５については、周波数ｆ2 の信
号は阻止帯域にあり、位置１５ｂのインピーダンスは開
放状態に相当する。すなわち、周波数ｆ2 の信号にとっ
て、結合線路１５は接続されていないことと同等であ
り、ｆ2 の信号は交点２０からマイクロストリップライ
ン１３を通り端子３に出力される。また、端子２から加
えられた周波数ｆ1 の信号についても、同様に端子３に
ほとんど出力される。
号は阻止帯域にあり、位置１５ｂのインピーダンスは開
放状態に相当する。すなわち、周波数ｆ2 の信号にとっ
て、結合線路１５は接続されていないことと同等であ
り、ｆ2 の信号は交点２０からマイクロストリップライ
ン１３を通り端子３に出力される。また、端子２から加
えられた周波数ｆ1 の信号についても、同様に端子３に
ほとんど出力される。
【００３７】以上のように、端子１から入力された周波
数ｆ2 の信号と、端子２から入力された周波数ｆ1 の信
号が、ほとんど損失なく混合され、端子３から得られ
る。
数ｆ2 の信号と、端子２から入力された周波数ｆ1 の信
号が、ほとんど損失なく混合され、端子３から得られ
る。
【００３８】この構成では、従来の第２の例で必要であ
ったサーキュレータが不用となるため、回路が小型にな
る。また、高価なサーキュレータを使用しないため、安
価になるという利点がある。また、結合線路の長さを周
波数に従い任意に選ぶことができるため、２つの信号の
周波数の間にほとんど制限はない。
ったサーキュレータが不用となるため、回路が小型にな
る。また、高価なサーキュレータを使用しないため、安
価になるという利点がある。また、結合線路の長さを周
波数に従い任意に選ぶことができるため、２つの信号の
周波数の間にほとんど制限はない。
【００３９】次に、本発明の第２実施例について説明す
る。
る。
【００４０】図２は本発明の第２実施例を示すミキサの
周波数混合回路の構成図である。
周波数混合回路の構成図である。
【００４１】この図に示すように、結合線路１４（１
５）において、結合線路の一方のマイクロストリップラ
インにおいて、一端１４ａ（１５ａ）はマイクロストリ
ップライン１１（１２）を通じて端子１（端子２）に接
続されている。その他端１４ｂ（１５ｂ）はマイクロス
トリップライン１３に接続されている。他のマイクロス
トリップラインは、端子１（端子２）に近い端１４ｃ
（１５ｃ）に、結合線路の長さと同じ長さλ1 ／４（λ
2 ／４）のオープンスタブ１６（１７）が接続され、そ
の他端１４ｄ（１５ｄ）は開放されている。
５）において、結合線路の一方のマイクロストリップラ
インにおいて、一端１４ａ（１５ａ）はマイクロストリ
ップライン１１（１２）を通じて端子１（端子２）に接
続されている。その他端１４ｂ（１５ｂ）はマイクロス
トリップライン１３に接続されている。他のマイクロス
トリップラインは、端子１（端子２）に近い端１４ｃ
（１５ｃ）に、結合線路の長さと同じ長さλ1 ／４（λ
2 ／４）のオープンスタブ１６（１７）が接続され、そ
の他端１４ｄ（１５ｄ）は開放されている。
【００４２】以下、このミキサの周波数混合回路の動作
について説明する。
について説明する。
【００４３】結合線路１４に接続した長さλ1 ／４のオ
ープンスタブ１６は、周波数ｆ1 において、端子１に近
い端１４ｃを高周波的に接地した場合と同じ効果を生じ
るため、第１実施例と同じ構成になる。また、結合線路
１５に接続した長さλ2 ／４のオープンスタブ１７につ
いても同様で、周波数ｆ2 において第１実施例と同じ構
成になる。つまり、第２実施例の構成は第１実施例と同
じ動作をする。
ープンスタブ１６は、周波数ｆ1 において、端子１に近
い端１４ｃを高周波的に接地した場合と同じ効果を生じ
るため、第１実施例と同じ構成になる。また、結合線路
１５に接続した長さλ2 ／４のオープンスタブ１７につ
いても同様で、周波数ｆ2 において第１実施例と同じ構
成になる。つまり、第２実施例の構成は第１実施例と同
じ動作をする。
【００４４】回路シミュレータ〔ＭＤＳ（ＨＰ製）〕に
より、図２の回路の解析を行った。図３は解析に用いた
ＭＤＳの回路図である。
より、図２の回路の解析を行った。図３は解析に用いた
ＭＤＳの回路図である。
【００４５】図３において、１１〜１７は上記した第１
実施例と同じ部分に対応しており、３１は内部抵抗Ｒ1
（５０Ω）を有する第１の高周波電源であり、端子１に
接続されている。３２は内部抵抗Ｒ2 （５０Ω）を有す
る第２の高周波電源であり、端子２に接続されている。
３３は内部抵抗Ｒ3 （５０Ω）を有する第３の高周波電
源であり、端子３に接続されている。
実施例と同じ部分に対応しており、３１は内部抵抗Ｒ1
（５０Ω）を有する第１の高周波電源であり、端子１に
接続されている。３２は内部抵抗Ｒ2 （５０Ω）を有す
る第２の高周波電源であり、端子２に接続されている。
３３は内部抵抗Ｒ3 （５０Ω）を有する第３の高周波電
源であり、端子３に接続されている。
【００４６】すなわち、誘電体基板としては、ＲＯＧＥ
ＲＳ製 ＲＴ／ｄｕｒｏｉｄ ５８８０基板を仮定して
解析を行った。基板の誘電率は２．２、基板厚は０．１
２７ｍｍである。信号の周波数はｆ1 ＝３０ＧＨｚ、ｆ
2 ＝２７ＧＨｚとした。マイクロストリップラインの幅
は０．３９ｍｍ、結合線路を構成するラインの幅は０．
３ｍｍ、その間隔は０．０５ｍｍとした。λ1 ／４、λ
2 ／４の長さはそれぞれ、１．７９ｍｍ、２．００ｍｍ
である。
ＲＳ製 ＲＴ／ｄｕｒｏｉｄ ５８８０基板を仮定して
解析を行った。基板の誘電率は２．２、基板厚は０．１
２７ｍｍである。信号の周波数はｆ1 ＝３０ＧＨｚ、ｆ
2 ＝２７ＧＨｚとした。マイクロストリップラインの幅
は０．３９ｍｍ、結合線路を構成するラインの幅は０．
３ｍｍ、その間隔は０．０５ｍｍとした。λ1 ／４、λ
2 ／４の長さはそれぞれ、１．７９ｍｍ、２．００ｍｍ
である。
【００４７】図３では、図２の結合線路１４、１５の開
放端に相当する点（１４ｃ、１５ｃ）にオープンスタブ
（１６，１７）を接続しているが、これは、回路シミュ
レータで解析を行う上で必要なためである。しかし、そ
の長さは１０μｍと非常に短いため、解析結果に影響を
及ぼすことはない。
放端に相当する点（１４ｃ、１５ｃ）にオープンスタブ
（１６，１７）を接続しているが、これは、回路シミュ
レータで解析を行う上で必要なためである。しかし、そ
の長さは１０μｍと非常に短いため、解析結果に影響を
及ぼすことはない。
【００４８】図４はその解析結果を示す図であり、図４
（ａ）は端子１から端子３をみた伝送特性図、図４
（ｂ）は端子２から端子３をみた伝送特性図、図４
（ｃ）は端子１から端子２をみた伝送特性図である。図
の縦軸は、各端子間の挿入損失をｄＢ（０〜−２０ｄ
Ｂ）を、横軸は周波数ＧＨを示している。
（ａ）は端子１から端子３をみた伝送特性図、図４
（ｂ）は端子２から端子３をみた伝送特性図、図４
（ｃ）は端子１から端子２をみた伝送特性図である。図
の縦軸は、各端子間の挿入損失をｄＢ（０〜−２０ｄ
Ｂ）を、横軸は周波数ＧＨを示している。
【００４９】図４（ａ）から明らかなように、結合線路
１４は周波数ｆ1 （＝２７ＧＨｚ）で挿入損失がなく良
好に伝送され、周波数ｆ1 （＝３０ＧＨｚ）に対して帯
域阻止フィルタになっている。また、図４（ｂ）から明
らかなように、結合線路１５は周波数ｆ2 （＝３０ＧＨ
ｚ）で挿入損失がなく良好に伝送され、周波数ｆ2 （＝
２７ＧＨｚ）に対して帯域阻止フィルタになっている。
そして、図４（ｃ）から明らかなように、端子１から端
子２へは、それぞれ２７ＧＨｚと３０ＧＨｚにおいて帯
域阻止フィルタになっている。すなわち、結合線路１４
は周波数ｆ1 （＝３０ＧＨｚ）に対して帯域阻止フィル
タとなっているため、図４（ｂ）から分かるように、端
子２から入力された周波数ｆ1 の信号は、端子３へほと
んど損失なく（この場合、０．３ｄＢ程度）出力され
る。周波数ｆ2 （＝２７ＧＨｚ）についても、図４
（ａ）から分かるように、端子１から端子３へ出力され
る。
１４は周波数ｆ1 （＝２７ＧＨｚ）で挿入損失がなく良
好に伝送され、周波数ｆ1 （＝３０ＧＨｚ）に対して帯
域阻止フィルタになっている。また、図４（ｂ）から明
らかなように、結合線路１５は周波数ｆ2 （＝３０ＧＨ
ｚ）で挿入損失がなく良好に伝送され、周波数ｆ2 （＝
２７ＧＨｚ）に対して帯域阻止フィルタになっている。
そして、図４（ｃ）から明らかなように、端子１から端
子２へは、それぞれ２７ＧＨｚと３０ＧＨｚにおいて帯
域阻止フィルタになっている。すなわち、結合線路１４
は周波数ｆ1 （＝３０ＧＨｚ）に対して帯域阻止フィル
タとなっているため、図４（ｂ）から分かるように、端
子２から入力された周波数ｆ1 の信号は、端子３へほと
んど損失なく（この場合、０．３ｄＢ程度）出力され
る。周波数ｆ2 （＝２７ＧＨｚ）についても、図４
（ａ）から分かるように、端子１から端子３へ出力され
る。
【００５０】このように、端子１から周波数ｆ2 の信号
を、端子２から周波数ｆ1 の信号をそれぞれ同時に入力
すれば、端子３から両方の信号が損失なく出力されるこ
とがわかる。
を、端子２から周波数ｆ1 の信号をそれぞれ同時に入力
すれば、端子３から両方の信号が損失なく出力されるこ
とがわかる。
【００５１】以上のように第２実施例においても、第１
実施例と同様の動作をするため、同じ効果が得られる。
実施例と同様の動作をするため、同じ効果が得られる。
【００５２】第１実施例では、結合線路の１つの端を接
地するため、基板に穴をあけ、基板上面のパターンと、
基板下面の接地導体を接続する必要があった。そのた
め、基板を作製する上で、基板の穴あけ、基板上下の導
通という工程が不可欠であったが、第２実施例では、オ
ープンスタブのパターンを形成するだけでよいため、作
製が容易になるという利点を有する。
地するため、基板に穴をあけ、基板上面のパターンと、
基板下面の接地導体を接続する必要があった。そのた
め、基板を作製する上で、基板の穴あけ、基板上下の導
通という工程が不可欠であったが、第２実施例では、オ
ープンスタブのパターンを形成するだけでよいため、作
製が容易になるという利点を有する。
【００５３】次に、本発明の第３実施例について説明す
る。
る。
【００５４】上記第１及び第２実施例では、ミキサの周
波数混合回路について説明したが、この実施例では、ア
ップコンバータの周波数選択回路に適用した場合を説明
する。
波数混合回路について説明したが、この実施例では、ア
ップコンバータの周波数選択回路に適用した場合を説明
する。
【００５５】アップコンバータは、周波数の異なる２つ
の信号を加え、その信号の和（あるいは差）の周波数を
取り出す回路である。この場合の周波数は、一方が他方
に比べ十分高い。高い方の周波数をｆ1 （局発信号）、
低いほうの周波数をｆ2 （ＩＦ信号）とすると、アップ
コンバータからは、ｆ1 ＋ｆ2 （＝ｆH ）と、ｆ1 −ｆ
2 （＝ｆL ）の２つの周波数の信号が発生する。このう
ちの一方が希望の信号であるため、周波数選択回路が必
要となる。
の信号を加え、その信号の和（あるいは差）の周波数を
取り出す回路である。この場合の周波数は、一方が他方
に比べ十分高い。高い方の周波数をｆ1 （局発信号）、
低いほうの周波数をｆ2 （ＩＦ信号）とすると、アップ
コンバータからは、ｆ1 ＋ｆ2 （＝ｆH ）と、ｆ1 −ｆ
2 （＝ｆL ）の２つの周波数の信号が発生する。このう
ちの一方が希望の信号であるため、周波数選択回路が必
要となる。
【００５６】なお、従来のアップコンバータの周波数選
択回路として、従来技術の項において、上記文献１（２
７７頁、図３．１１８）に示されていることを既に説明
した。
択回路として、従来技術の項において、上記文献１（２
７７頁、図３．１１８）に示されていることを既に説明
した。
【００５７】図８は本発明の第３実施例を示すアップコ
ンバータの周波数選択回路の構成図である。
ンバータの周波数選択回路の構成図である。
【００５８】この図に示すように、端子２に終端抵抗２
１（通常５０Ω）を接続する。結合線路１４の長さは、
周波数ｆL に対する実効的な波長λL の１／４とし、結
合線路１５の長さは、周波数ｆH に対する実効的な波長
λH の１／４とする。
１（通常５０Ω）を接続する。結合線路１４の長さは、
周波数ｆL に対する実効的な波長λL の１／４とし、結
合線路１５の長さは、周波数ｆH に対する実効的な波長
λH の１／４とする。
【００５９】結合線路の一方のマイクロストリップライ
ンにおいて、一端１４ａ（１５ａ）はマイクロストリッ
プライン１１（１２）を通じて端子１（端子２）に接続
されている。その他端１４ｂ（１５ｂ）はマイクロスト
リップライン１３に接続されている。他のマイクロスト
リップラインは、端子１（端子２）に近い端１４ｃ（１
５ｃ）は接地され、その他端１４ｄ（１５ｄ）は開放さ
れている。
ンにおいて、一端１４ａ（１５ａ）はマイクロストリッ
プライン１１（１２）を通じて端子１（端子２）に接続
されている。その他端１４ｂ（１５ｂ）はマイクロスト
リップライン１３に接続されている。他のマイクロスト
リップラインは、端子１（端子２）に近い端１４ｃ（１
５ｃ）は接地され、その他端１４ｄ（１５ｄ）は開放さ
れている。
【００６０】以下、このアップコンバータの周波数選択
回路の動作について説明する。
回路の動作について説明する。
【００６１】図８において、端子３に周波数がｆH とｆ
L である２つの信号を加える。結合線路１４は、周波数
ｆH に対して通過、周波数ｆL に対して阻止、一方結合
線路１５は、ｆH に対して阻止、ｆL に対して通過であ
る。マイクロストリップライン１３と２つの結合線路１
４、１５の交点２０において、周波数ｆH の信号を考え
ると、結合線路１５の位置１５ｂのインピーダンスは開
放状態であり、この信号は結合線路１４を通り、端子１
へ出力される。
L である２つの信号を加える。結合線路１４は、周波数
ｆH に対して通過、周波数ｆL に対して阻止、一方結合
線路１５は、ｆH に対して阻止、ｆL に対して通過であ
る。マイクロストリップライン１３と２つの結合線路１
４、１５の交点２０において、周波数ｆH の信号を考え
ると、結合線路１５の位置１５ｂのインピーダンスは開
放状態であり、この信号は結合線路１４を通り、端子１
へ出力される。
【００６２】一方、周波数ｆL の信号については、位置
１４ｂは開放状態であるので、結合線路１５を通り、端
子２に出力され、終端抵抗２１により、終端され、回路
に反射することはない。
１４ｂは開放状態であるので、結合線路１５を通り、端
子２に出力され、終端抵抗２１により、終端され、回路
に反射することはない。
【００６３】以上述べたように、端子３に加えられた２
つの周波数の信号のうち、希望する周波数の信号のみが
端子１から得られ、また、不要な信号も回路に反射しな
いので、アップコンバータの周波数選択回路として使用
することができる。この回路は、従来例と比較すると、
高価なサーキュレータを使用する必要がなく、安価なシ
ステムを構成することができるという利点を持つ。
つの周波数の信号のうち、希望する周波数の信号のみが
端子１から得られ、また、不要な信号も回路に反射しな
いので、アップコンバータの周波数選択回路として使用
することができる。この回路は、従来例と比較すると、
高価なサーキュレータを使用する必要がなく、安価なシ
ステムを構成することができるという利点を持つ。
【００６４】図９は本発明の第４実施例を示すアップコ
ンバータの周波数選択回路の構成図である。
ンバータの周波数選択回路の構成図である。
【００６５】この図に示すように、端子２に終端抵抗２
１（通常５０Ω）を接続する。結合線路１４（１５）に
おいて、結合線路の一方のマイクロストリップラインに
おいて、一端１４ａ（１５ａ）はマイクロストリップラ
イン１１（１２）を通じて端子１（端子２）に接続され
ている。その他端１４ｂ（１５ｂ）はマイクロストリッ
プライン１３に接続されている。他のマイクロストリッ
プラインは、端子１（端子２）に近い端１４ｃ（１５
ｃ）に、結合線路の長さと同じ長さλL ／４（λH ／
４）のオープンスタブ１６（１７）が接続され、その他
端１４ｄ（１５ｄ）は開放されている。
１（通常５０Ω）を接続する。結合線路１４（１５）に
おいて、結合線路の一方のマイクロストリップラインに
おいて、一端１４ａ（１５ａ）はマイクロストリップラ
イン１１（１２）を通じて端子１（端子２）に接続され
ている。その他端１４ｂ（１５ｂ）はマイクロストリッ
プライン１３に接続されている。他のマイクロストリッ
プラインは、端子１（端子２）に近い端１４ｃ（１５
ｃ）に、結合線路の長さと同じ長さλL ／４（λH ／
４）のオープンスタブ１６（１７）が接続され、その他
端１４ｄ（１５ｄ）は開放されている。
【００６６】以下、このアップコンバータの周波数選択
回路の動作について説明する。
回路の動作について説明する。
【００６７】結合線路１４に接続した長さλL ／４のオ
ープンスタブ１６は、周波数ｆH において、端子１に近
い端１４ｃを高周波的に接地した場合と同じ効果を生じ
るため、第３実施例と同じ構成になる。また、結合線路
１５に接続したオープンスタブ１７についても同様で、
周波数ｆL において第３実施例と同じ構成になる。つま
り、この実施例の構成は第３実施例と同じ動作をする。
ープンスタブ１６は、周波数ｆH において、端子１に近
い端１４ｃを高周波的に接地した場合と同じ効果を生じ
るため、第３実施例と同じ構成になる。また、結合線路
１５に接続したオープンスタブ１７についても同様で、
周波数ｆL において第３実施例と同じ構成になる。つま
り、この実施例の構成は第３実施例と同じ動作をする。
【００６８】なお、上記実施例においては、線路がマイ
クロストリップラインについて説明したが、コプレーナ
ラインで構成するようにしてもよいことは言うまでもな
い。
クロストリップラインについて説明したが、コプレーナ
ラインで構成するようにしてもよいことは言うまでもな
い。
【００６９】また、同様に、マイクロストリップライン
に代えて、ストリップラインを用いるようにしてもよ
い。
に代えて、ストリップラインを用いるようにしてもよ
い。
【００７０】更に、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能
であり、これらを本発明の範囲から排除するものではな
い。
のではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能
であり、これらを本発明の範囲から排除するものではな
い。
【００７１】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、以下のような効果を奏することができる。
よれば、以下のような効果を奏することができる。
【００７２】（Ａ）請求項１〜２記載の発明によれば、
第１の端子から入力された周波数ｆ2 の信号と、第２の
端子から入力された周波数ｆ1 の信号が、ほとんど損失
なく混合され、第３の端子から得られる。
第１の端子から入力された周波数ｆ2 の信号と、第２の
端子から入力された周波数ｆ1 の信号が、ほとんど損失
なく混合され、第３の端子から得られる。
【００７３】この構成では、サーキュレータが不用とな
るため、回路が小型になる。また、高価なサーキュレー
タを使用しないため、安価になるという利点がある。ま
た、結合線路の長さを周波数に従い任意に選ぶことがで
きるため、２つの信号の周波数の間にほとんど制限はな
い。
るため、回路が小型になる。また、高価なサーキュレー
タを使用しないため、安価になるという利点がある。ま
た、結合線路の長さを周波数に従い任意に選ぶことがで
きるため、２つの信号の周波数の間にほとんど制限はな
い。
【００７４】（Ｂ）請求項３〜４記載の発明によれば、
第１の端子から周波数ｆ2 の信号を、第２の端子から周
波数ｆ1 の信号をそれぞれ同時に入力すれば、第３の端
子から両方の信号が損失なく出力される。
第１の端子から周波数ｆ2 の信号を、第２の端子から周
波数ｆ1 の信号をそれぞれ同時に入力すれば、第３の端
子から両方の信号が損失なく出力される。
【００７５】また、上記（Ａ）では、結合線路の１つの
端を接地するため、基板に穴をあけ、基板上面のパター
ンと、基板下面の接地導体を接続する必要があった。そ
のため、基板を作製する上で、基板の穴あけ、基板上下
の導通という工程が不可欠であったが、ここでは、オー
プンスタブのパターンを形成するだけでよいため、作製
が容易になるという利点を有する。
端を接地するため、基板に穴をあけ、基板上面のパター
ンと、基板下面の接地導体を接続する必要があった。そ
のため、基板を作製する上で、基板の穴あけ、基板上下
の導通という工程が不可欠であったが、ここでは、オー
プンスタブのパターンを形成するだけでよいため、作製
が容易になるという利点を有する。
【００７６】（Ｃ）請求項５〜６記載の発明によれば、
第３の端子に加えられた２つの周波数の信号のうち、希
望する周波数の信号のみが第１の端子から得られ、ま
た、不要な信号も回路に反射しないので、アップコンバ
ータの周波数選択回路として使用することができる。こ
の回路は、従来例と比較すると、高価なサーキュレータ
を使用する必要がなく、安価なシステムを構成すること
ができるという利点を有する。
第３の端子に加えられた２つの周波数の信号のうち、希
望する周波数の信号のみが第１の端子から得られ、ま
た、不要な信号も回路に反射しないので、アップコンバ
ータの周波数選択回路として使用することができる。こ
の回路は、従来例と比較すると、高価なサーキュレータ
を使用する必要がなく、安価なシステムを構成すること
ができるという利点を有する。
【００７７】（Ｄ）請求項７〜８記載の発明によれば、
第３の端子に加えられた２つの周波数の信号のうち、希
望する周波数の信号のみが第１の端子から得られ、ま
た、不要な信号も回路に反射しないので、アップコンバ
ータの周波数選択回路として使用することができる。
第３の端子に加えられた２つの周波数の信号のうち、希
望する周波数の信号のみが第１の端子から得られ、ま
た、不要な信号も回路に反射しないので、アップコンバ
ータの周波数選択回路として使用することができる。
【００７８】また、上記（Ｃ）では、結合線路の１つの
端を接地するため、基板に穴をあけ、基板上面のパター
ンと、基板下面の接地導体を接続する必要があった。そ
のため、基板を作製する上で、基板の穴あけ、基板上下
の導通という工程が不可欠であったが、ここでは、オー
プンスタブのパターンを形成するだけでよいため、作製
が容易になるという利点を有する。
端を接地するため、基板に穴をあけ、基板上面のパター
ンと、基板下面の接地導体を接続する必要があった。そ
のため、基板を作製する上で、基板の穴あけ、基板上下
の導通という工程が不可欠であったが、ここでは、オー
プンスタブのパターンを形成するだけでよいため、作製
が容易になるという利点を有する。
【図１】本発明の第１実施例を示すミキサの周波数混合
回路の構成図である。
回路の構成図である。
【図２】本発明の第２実施例を示すミキサの周波数混合
回路の構成図である。
回路の構成図である。
【図３】解析に用いたＭＤＳの回路図である。
【図４】ＭＤＳによる解析結果を示す図である。
【図５】従来のミキサの周波数混合回路である。
【図６】従来の受信周波数変換回路の構成図である。
【図７】従来の送信周波数変換回路の構成図である。
【図８】本発明の第３実施例を示すアップコンバータの
周波数選択回路の構成図である。
周波数選択回路の構成図である。
【図９】本発明の第４実施例を示すアップコンバータの
周波数選択回路の構成図である。
周波数選択回路の構成図である。
１ 第１の端子 ２ 第２の端子 ３ 第３の端子 １１，１２，１３ マイクロストリップライン １４、１５ 結合線路 １４ａ，１５ａ，１４ｂ，１５ｂ，１４ｃ，１５ｃ，１
４ｄ，１５ｄ 結合線路の端 １６，１７ オープンスタブ ２０ 交点 ３１ 第１の高周波電源 ３２ 第２の高周波電源 ３３ 第３の高周波電源
４ｄ，１５ｄ 結合線路の端 １６，１７ オープンスタブ ２０ 交点 ３１ 第１の高周波電源 ３２ 第２の高周波電源 ３３ 第３の高周波電源
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H03D 9/06 H03D 7/00 H01P 5/02 - 5/19
Claims (8)
- 【請求項１】 マイクロ波帯、ミリ波帯のミキサの周波
数混合回路において、 長さが反対側の入力周波数の波長の１／４である、異な
る２本の線路からなる２つの結合線路と、１つの出力用
線路が接続され、それぞれの結合線路は、結合線路の２
本の線路のうち出力用線路に接続されていない線路の、
交点に近い端が開放され、他端は接地されていることを
特徴とする高周波回路。 - 【請求項２】 請求項１記載の高周波回路において、前
記線路がマイクロストリップラインで構成されることを
特徴とする高周波回路。 - 【請求項３】 マイクロ波帯、ミリ波帯のミキサの周波
数混合回路において、 長さが異なる２本の線路からなる２つの結合線路と、１
つの出力用線路が接続され、それぞれの結合線路は、結
合線路の２本の線路のうち出力用線路に接続されていな
い線路の、交点に近い端が開放され、他端には結合線路
と同じ長さのオープンスタブが形成されていることを特
徴とする高周波回路。 - 【請求項４】 請求項３記載の高周波回路において、前
記線路がマイクロストリップラインで構成されることを
特徴とする高周波回路。 - 【請求項５】 マイクロ波帯、ミリ波帯のアップコンバ
ータの周波数選択回路において、 長さが異なる２本の線路からなる２つの結合線路と、１
つの出力用線路が接続され、それぞれの結合線路は、結
合線路の２本の線路のうち出力用線路に接続されていな
い線路の、交点に近い端が開放され、他端は接地され、
一方の結合線路の出力側には終端抵抗が接続されている
ことを特徴とする高周波回路。 - 【請求項６】 請求項５記載の高周波回路において、前
記線路がマイクロストリップラインで構成されることを
特徴とする高周波回路。 - 【請求項７】 マイクロ波帯、ミリ波帯のアップコンバ
ータの周波数選択回路において、 長さが反対側の入力周波数の波長の１／４である、異な
る２本の線路からなる２つの結合線路と、１つの出力用
線路が接続され、それぞれの結合線路は、結合線路の２
本の線路のうち出力用線路に接続されていない線路の、
交点に近い端が開放され、他端には結合線路と同じ長さ
のオープンスタブが形成され、一方の結合線路の出力側
には終端抵抗が接続されていることを特徴とする高周波
回路。 - 【請求項８】 請求項７記載の高周波回路において、前
記線路がマイクロストリップラインで構成されることを
特徴とする高周波回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10103096A JP3249387B2 (ja) | 1996-04-23 | 1996-04-23 | 高周波回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10103096A JP3249387B2 (ja) | 1996-04-23 | 1996-04-23 | 高周波回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09289418A JPH09289418A (ja) | 1997-11-04 |
| JP3249387B2 true JP3249387B2 (ja) | 2002-01-21 |
Family
ID=14289788
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10103096A Expired - Fee Related JP3249387B2 (ja) | 1996-04-23 | 1996-04-23 | 高周波回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3249387B2 (ja) |
-
1996
- 1996-04-23 JP JP10103096A patent/JP3249387B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09289418A (ja) | 1997-11-04 |
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