JP3501949B2 - バラン - Google Patents
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- JP3501949B2 JP3501949B2 JP16754198A JP16754198A JP3501949B2 JP 3501949 B2 JP3501949 B2 JP 3501949B2 JP 16754198 A JP16754198 A JP 16754198A JP 16754198 A JP16754198 A JP 16754198A JP 3501949 B2 JP3501949 B2 JP 3501949B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、位相が逆相関係
にある２個のＲＦ信号を出力するバランに関するもので
ある。
にある２個のＲＦ信号を出力するバランに関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】図１９は例えば１９９６年にＡｒｔｅｃ
ｋ Ｈｏｕｓｅ社から発行された「Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ
Ｍｉｘｅｒｓ」の第２５８頁〜第２６０頁に示された
従来のバランを示す構成図であり、図において、１は高
周波信号（以下、ＲＦ信号とする）を入力するバランの
入力端子、２は動作帯域の中心周波数を基準にして１／
４波長の電気長を有する結合線路、３は結合線路２の入
力端子、４は結合線路２の結合端子、５は結合線路２の
出力端子、６は結合線路２のアイソレーション端子、７
は動作帯域の中心周波数を基準にして１／４波長の電気
長を有する結合線路、８は結合線路７の入力端子、９は
結合線路７の結合端子、１０は結合線路７の出力端子、
１１は結合線路７のアイソレーション端子、１２，１３
は位相が逆相関係にあるＲＦ信号Ａ，Ｂをそれぞれ出力
する出力端子である。
ｋ Ｈｏｕｓｅ社から発行された「Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ
Ｍｉｘｅｒｓ」の第２５８頁〜第２６０頁に示された
従来のバランを示す構成図であり、図において、１は高
周波信号（以下、ＲＦ信号とする）を入力するバランの
入力端子、２は動作帯域の中心周波数を基準にして１／
４波長の電気長を有する結合線路、３は結合線路２の入
力端子、４は結合線路２の結合端子、５は結合線路２の
出力端子、６は結合線路２のアイソレーション端子、７
は動作帯域の中心周波数を基準にして１／４波長の電気
長を有する結合線路、８は結合線路７の入力端子、９は
結合線路７の結合端子、１０は結合線路７の出力端子、
１１は結合線路７のアイソレーション端子、１２，１３
は位相が逆相関係にあるＲＦ信号Ａ，Ｂをそれぞれ出力
する出力端子である。
【０００３】図２２は従来のバランを用いた平衡型のミ
クサを示す構成図であり、図において、２１はＲＦ信号
を入力する入力端子、２２は図１９に示すバランであ
り、バラン２２は等振幅かつ逆位相のＲＦ信号Ａ，Ｂを
出力端子１２，１３から出力する。２３は局部発振波
（以下、ＬＯ波）を入力する入力端子、２４は入力端子
２３からＬＯ波を入力すると、等振幅かつ同位相のＬＯ
波Ａ，Ｂを単位ミクサ２５，２６に出力するＬＯ用同相
分配器、２５はバラン２２の出力端子１２から出力され
たＲＦ信号ＡにＬＯ波Ａを混合して、中間周波数信号
（以下、ＩＦ信号）Ａを出力する単位ミクサ、２６はバ
ラン２２の出力端子１３から出力されたＲＦ信号ＢにＬ
Ｏ波Ｂを混合して、ＩＦ信号Ｂを出力する単位ミクサ、
２７は単位ミクサ２５から出力されたＩＦ信号Ａと単位
ミクサ２６から出力されたＩＦ信号Ｂを合成してＩＦ信
号を出力するＩＦ用逆相合成器、２８は出力端子であ
る。
クサを示す構成図であり、図において、２１はＲＦ信号
を入力する入力端子、２２は図１９に示すバランであ
り、バラン２２は等振幅かつ逆位相のＲＦ信号Ａ，Ｂを
出力端子１２，１３から出力する。２３は局部発振波
（以下、ＬＯ波）を入力する入力端子、２４は入力端子
２３からＬＯ波を入力すると、等振幅かつ同位相のＬＯ
波Ａ，Ｂを単位ミクサ２５，２６に出力するＬＯ用同相
分配器、２５はバラン２２の出力端子１２から出力され
たＲＦ信号ＡにＬＯ波Ａを混合して、中間周波数信号
（以下、ＩＦ信号）Ａを出力する単位ミクサ、２６はバ
ラン２２の出力端子１３から出力されたＲＦ信号ＢにＬ
Ｏ波Ｂを混合して、ＩＦ信号Ｂを出力する単位ミクサ、
２７は単位ミクサ２５から出力されたＩＦ信号Ａと単位
ミクサ２６から出力されたＩＦ信号Ｂを合成してＩＦ信
号を出力するＩＦ用逆相合成器、２８は出力端子であ
る。
【０００４】次に動作について説明する。まず、バラン
２２は、ＲＦ信号を入力するとＲＦ信号の位相を調整
し、振幅が同一であって、位相が互いに逆相関係にある
ＲＦ信号Ａ，Ｂを出力するものであるが、偶モードイン
ピーダンスが３５０Ω、奇モードインピーダンスが３
５．３Ωの結合線路２，７を用いてバラン２２を構成
し、その結合線路２，７の中心周波数を１０ＧＨｚとす
る場合、バラン２２の通過特性及びアイソレーション特
性は図２０及び図２１に示す通りとなる。なお、バラン
２２の挿入損失は、４ＧＨｚ〜１６ＧＨｚの帯域では
３．３ｄＢであり、出力端子１２，１３間のアイソレー
ション量は、同帯域では４ｄＢである。
２２は、ＲＦ信号を入力するとＲＦ信号の位相を調整
し、振幅が同一であって、位相が互いに逆相関係にある
ＲＦ信号Ａ，Ｂを出力するものであるが、偶モードイン
ピーダンスが３５０Ω、奇モードインピーダンスが３
５．３Ωの結合線路２，７を用いてバラン２２を構成
し、その結合線路２，７の中心周波数を１０ＧＨｚとす
る場合、バラン２２の通過特性及びアイソレーション特
性は図２０及び図２１に示す通りとなる。なお、バラン
２２の挿入損失は、４ＧＨｚ〜１６ＧＨｚの帯域では
３．３ｄＢであり、出力端子１２，１３間のアイソレー
ション量は、同帯域では４ｄＢである。
【０００５】図２２の平衡型ミクサは、上記のような特
性を有するバラン２２を用いて構成しているが、平衡型
ミクサの動作を具体的に説明すると、まず、バラン２２
は、入力端子１からＲＦ信号を入力すると、そのＲＦ信
号の位相を調整し、振幅が同一であって、位相が互いに
逆相関係にあるＲＦ信号ＡとＲＦ信号Ｂをそれぞれ出力
端子１２，１３から出力する。一方、ＬＯ用同相分配器
２４は、入力端子２３からＬＯ波を入力すると、等振幅
かつ同位相のＬＯ波Ａ，Ｂをそれぞれ単位ミクサ２５，
２６に出力する。
性を有するバラン２２を用いて構成しているが、平衡型
ミクサの動作を具体的に説明すると、まず、バラン２２
は、入力端子１からＲＦ信号を入力すると、そのＲＦ信
号の位相を調整し、振幅が同一であって、位相が互いに
逆相関係にあるＲＦ信号ＡとＲＦ信号Ｂをそれぞれ出力
端子１２，１３から出力する。一方、ＬＯ用同相分配器
２４は、入力端子２３からＬＯ波を入力すると、等振幅
かつ同位相のＬＯ波Ａ，Ｂをそれぞれ単位ミクサ２５，
２６に出力する。
【０００６】このようにして、バラン２２からＲＦ信号
Ａ，Ｂが出力され、ＬＯ用同相分配器２４からＬＯ波
Ａ，Ｂが出力されると、単位ミクサ２５は、バラン２２
の出力端子１２から出力されたＲＦ信号ＡにＬＯ波Ａを
混合して、中間周波数信号であるＩＦ信号Ａを出力す
る。また、単位ミクサ２６は、バラン２２の出力端子１
３から出力されたＲＦ信号ＢにＬＯ波Ｂを混合して、Ｉ
Ｆ信号Ｂを出力する。
Ａ，Ｂが出力され、ＬＯ用同相分配器２４からＬＯ波
Ａ，Ｂが出力されると、単位ミクサ２５は、バラン２２
の出力端子１２から出力されたＲＦ信号ＡにＬＯ波Ａを
混合して、中間周波数信号であるＩＦ信号Ａを出力す
る。また、単位ミクサ２６は、バラン２２の出力端子１
３から出力されたＲＦ信号ＢにＬＯ波Ｂを混合して、Ｉ
Ｆ信号Ｂを出力する。
【０００７】そして、ＩＦ用逆相合成器２７は、単位ミ
クサ２５，２６がＩＦ信号Ａ，Ｂを出力すると、ＩＦ信
号ＡとＩＦ信号Ｂを合成して、ＩＦ信号を出力する。な
お、単位ミクサ２５から出力されるＩＦ信号Ａと、単位
ミクサ２６から出力されるＩＦ信号Ｂの位相差が１８０
度であれば、ＩＦ用逆相合成器２７から出力されるＩＦ
信号の振幅は、ＩＦ信号Ａ，Ｂの振幅の２倍になる。言
うまでもないが、ＩＦ信号ＡとＩＦ信号Ｂの位相差は、
ＲＦ信号Ａ，ＢとＬＯ波Ａ，Ｂの位相に依存しているの
で、変換損の劣化を抑制するためには、バラン２２の高
い分配精度が要求される。
クサ２５，２６がＩＦ信号Ａ，Ｂを出力すると、ＩＦ信
号ＡとＩＦ信号Ｂを合成して、ＩＦ信号を出力する。な
お、単位ミクサ２５から出力されるＩＦ信号Ａと、単位
ミクサ２６から出力されるＩＦ信号Ｂの位相差が１８０
度であれば、ＩＦ用逆相合成器２７から出力されるＩＦ
信号の振幅は、ＩＦ信号Ａ，Ｂの振幅の２倍になる。言
うまでもないが、ＩＦ信号ＡとＩＦ信号Ｂの位相差は、
ＲＦ信号Ａ，ＢとＬＯ波Ａ，Ｂの位相に依存しているの
で、変換損の劣化を抑制するためには、バラン２２の高
い分配精度が要求される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】従来のミクサは以上の
ように構成されているので、分配精度が高いバラン２２
を用いれば、変換損の劣化を抑制することができるが、
例えば、４ＧＨｚ〜１６ＧＨｚの帯域のＩＦ信号を獲得
する場合、バラン２２の出力端子１２，１３間のアイソ
レーション量が４ｄＢと低いため、図２３に示すよう
に、一方の単位ミクサ２５のＲＦ端子で反射したＲＦ信
号がバラン２２を介して他方の単位ミクサ２６に入力
し、本来のＲＦ信号Ｂと干渉することになる。このた
め、図２４に示すように、本来のＲＦ信号Ｂと干渉波が
ベクトル的に合成されて、単位ミクサ２６に入力される
ＲＦ信号の位相が本来のＲＦ信号Ｂの位相からθだけず
れてしまうため、単位ミクサ２５から出力されるＩＦ信
号Ａと単位ミクサ２６から出力されるＩＦ信号Ｂの位相
差が完全な逆相でなくなる状態が発生する。従って、バ
ラン２２の分配精度が高くても、ＩＦ用逆相合成器２７
から出力されるＩＦ信号の振幅が低下し、変換損失が増
加してしまうなどの課題があった。
ように構成されているので、分配精度が高いバラン２２
を用いれば、変換損の劣化を抑制することができるが、
例えば、４ＧＨｚ〜１６ＧＨｚの帯域のＩＦ信号を獲得
する場合、バラン２２の出力端子１２，１３間のアイソ
レーション量が４ｄＢと低いため、図２３に示すよう
に、一方の単位ミクサ２５のＲＦ端子で反射したＲＦ信
号がバラン２２を介して他方の単位ミクサ２６に入力
し、本来のＲＦ信号Ｂと干渉することになる。このた
め、図２４に示すように、本来のＲＦ信号Ｂと干渉波が
ベクトル的に合成されて、単位ミクサ２６に入力される
ＲＦ信号の位相が本来のＲＦ信号Ｂの位相からθだけず
れてしまうため、単位ミクサ２５から出力されるＩＦ信
号Ａと単位ミクサ２６から出力されるＩＦ信号Ｂの位相
差が完全な逆相でなくなる状態が発生する。従って、バ
ラン２２の分配精度が高くても、ＩＦ用逆相合成器２７
から出力されるＩＦ信号の振幅が低下し、変換損失が増
加してしまうなどの課題があった。
【０００９】この発明は上記のような課題を解決するた
めになされたもので、出力端子間のアイソレーション特
性が良好なバランを得ることを目的とする。
めになされたもので、出力端子間のアイソレーション特
性が良好なバランを得ることを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】この発明に係るバラン
は、４分の１波長の電気長を有する第１の伝送線路と４
分の１波長の電気長を有する第２の伝送線路の間にキャ
パシタを接続し、これを第１、第２の出力端子間に接続
したものである。
は、４分の１波長の電気長を有する第１の伝送線路と４
分の１波長の電気長を有する第２の伝送線路の間にキャ
パシタを接続し、これを第１、第２の出力端子間に接続
したものである。
【００１１】この発明に係るバランは、８分の１波長の
電気長を有する第１の伝送線路と８分の１波長の電気長
を有する第２の伝送線路の間に４分の１波長の電気長を
有する結合線路を接続し、これを第１、第２の出力端子
間に接続したものである。
電気長を有する第１の伝送線路と８分の１波長の電気長
を有する第２の伝送線路の間に４分の１波長の電気長を
有する結合線路を接続し、これを第１、第２の出力端子
間に接続したものである。
【００１２】
この発明に係るバランは、４分の１波長の
電気長を有する複数の結合線路を用いて生成手段を構成
するようにしたものである。
電気長を有する複数の結合線路を用いて生成手段を構成
するようにしたものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の一形態を
説明する。 実施の形態１． 図１はこの発明の実施の形態１によるバランを示す構成
図であり、図において、３１はＲＦ信号を入力するバラ
ンの入力端子、３２はＲＦ信号を入力するとＲＦ信号の
位相を調整し、振幅が同一であって、位相が互いに逆相
関係にあるＲＦ信号Ａ，Ｂを出力するマーチャントバラ
ン（生成手段）、３３はマーチャントバラン３２の入力
端子、３４はＲＦ信号Ａ，Ｂの周波数を基準にして１／
４波長の電気長を有する結合線路（第１の結合線路）、
３５はＲＦ信号Ａ，Ｂの周波数を基準にして１／４波長
の電気長を有する結合線路（第２の結合線路）、３６は
ＲＦ信号Ａを出力するマーチャントバラン３２の出力端
子、３７はＲＦ信号Ｂを出力するマーチャントバラン３
２の出力端子である。
説明する。 実施の形態１． 図１はこの発明の実施の形態１によるバランを示す構成
図であり、図において、３１はＲＦ信号を入力するバラ
ンの入力端子、３２はＲＦ信号を入力するとＲＦ信号の
位相を調整し、振幅が同一であって、位相が互いに逆相
関係にあるＲＦ信号Ａ，Ｂを出力するマーチャントバラ
ン（生成手段）、３３はマーチャントバラン３２の入力
端子、３４はＲＦ信号Ａ，Ｂの周波数を基準にして１／
４波長の電気長を有する結合線路（第１の結合線路）、
３５はＲＦ信号Ａ，Ｂの周波数を基準にして１／４波長
の電気長を有する結合線路（第２の結合線路）、３６は
ＲＦ信号Ａを出力するマーチャントバラン３２の出力端
子、３７はＲＦ信号Ｂを出力するマーチャントバラン３
２の出力端子である。
【００１４】
また、３８は一端がマーチャントバラン３
２の出力端子３６に接続され、ＲＦ信号Ａを外部出力す
る出力信号線（第１の出力手段）、３９は出力信号線３
８の他端が接続された出力端子、４０は一端がマーチャ
ントバラン３２の出力端子３７に接続され、ＲＦ信号Ｂ
を外部出力する出力信号線（第２の出力手段）、４１は
出力信号線４０の他端が接続された出力端子、４３は一
端が出力信号線３８に接続された抵抗（第１の抵抗）、
４４は出力信号線３８と抵抗４３の接続点、４５は一端
が出力信号線４０に接続され、抵抗４３と同一の抵抗値
を有する抵抗（第２の抵抗）、４６は出力信号線４０と
抵抗４５の接続点、４７はＲＦ信号Ａ，Ｂの周波数を基
準にして１／２波長の電気長を有する伝送線路である。
２の出力端子３６に接続され、ＲＦ信号Ａを外部出力す
る出力信号線（第１の出力手段）、３９は出力信号線３
８の他端が接続された出力端子、４０は一端がマーチャ
ントバラン３２の出力端子３７に接続され、ＲＦ信号Ｂ
を外部出力する出力信号線（第２の出力手段）、４１は
出力信号線４０の他端が接続された出力端子、４３は一
端が出力信号線３８に接続された抵抗（第１の抵抗）、
４４は出力信号線３８と抵抗４３の接続点、４５は一端
が出力信号線４０に接続され、抵抗４３と同一の抵抗値
を有する抵抗（第２の抵抗）、４６は出力信号線４０と
抵抗４５の接続点、４７はＲＦ信号Ａ，Ｂの周波数を基
準にして１／２波長の電気長を有する伝送線路である。
【００１５】
次に動作について説明する。まず、マーチ
ャントバラン３２は、ＲＦ信号を入力するとＲＦ信号の
位相を調整し、振幅が同一であって、位相が互いに逆相
関係にあるＲＦ信号Ａ，Ｂを出力するものであるが、Ｒ
Ｆ信号Ａ，Ｂの波形及び伝送線路４７の中点での波形は
図２に示す通りとなる。
ャントバラン３２は、ＲＦ信号を入力するとＲＦ信号の
位相を調整し、振幅が同一であって、位相が互いに逆相
関係にあるＲＦ信号Ａ，Ｂを出力するものであるが、Ｒ
Ｆ信号Ａ，Ｂの波形及び伝送線路４７の中点での波形は
図２に示す通りとなる。
【００１６】
即ち、マーチャントバラン３２の出力端子
３６，３７から逆相関係にある等振幅のＲＦ信号Ａ，Ｂ
が出力された場合、接続点４４，４６におけるＲＦ信号
Ａ，Ｂの波形は図２（ａ），図２（ｃ）に示すようにな
る。従って、ＲＦ信号ＡとＲＦ信号Ｂがそれぞれ伝送線
路４７を伝搬すると、伝送線路４７の中点では、図２
（ｂ）に示すように、電位がゼロになり、短絡状態とな
る。
３６，３７から逆相関係にある等振幅のＲＦ信号Ａ，Ｂ
が出力された場合、接続点４４，４６におけるＲＦ信号
Ａ，Ｂの波形は図２（ａ），図２（ｃ）に示すようにな
る。従って、ＲＦ信号ＡとＲＦ信号Ｂがそれぞれ伝送線
路４７を伝搬すると、伝送線路４７の中点では、図２
（ｂ）に示すように、電位がゼロになり、短絡状態とな
る。
【００１７】
このため、伝送線路４７の中点より１／４
波長離れた接続点４４と、伝送線路４７の中点より１／
４波長離れた接続点４６間のインピーダンスは無限大に
なり、図１のマーチャントバラン３２は図３の等価回路
で表すことができる。従って、逆相関係にあるＲＦ信号
ＡとＲＦ信号Ｂは、抵抗４３，４５及び伝送線路４７の
影響を受けることなく、出力端子３９，４１から出力さ
れることになる。
波長離れた接続点４４と、伝送線路４７の中点より１／
４波長離れた接続点４６間のインピーダンスは無限大に
なり、図１のマーチャントバラン３２は図３の等価回路
で表すことができる。従って、逆相関係にあるＲＦ信号
ＡとＲＦ信号Ｂは、抵抗４３，４５及び伝送線路４７の
影響を受けることなく、出力端子３９，４１から出力さ
れることになる。
【００１８】
一方、マーチャントバランの製造上の誤差
等により、マーチャントバランの出力信号に非逆相成分
が含まれていた場合、反射波等が伝送線路４７を伝搬す
ると、伝送線路４７の中点よりずれた点で電位がゼロに
なり、短絡状態となる。この場合の等価回路は図４のよ
うに表され、長さが互いに異なる伝送線路４７ａ，４７
ｂの一端を接地した形となる。従って、抵抗４３，４５
から伝送線路４７ａ，４７ｂを見たときのインピーダン
スが無限大にならず、反射波等は抵抗４３，４５で終端
されるので、出力端子３９，４１から出力されることが
ない。
等により、マーチャントバランの出力信号に非逆相成分
が含まれていた場合、反射波等が伝送線路４７を伝搬す
ると、伝送線路４７の中点よりずれた点で電位がゼロに
なり、短絡状態となる。この場合の等価回路は図４のよ
うに表され、長さが互いに異なる伝送線路４７ａ，４７
ｂの一端を接地した形となる。従って、抵抗４３，４５
から伝送線路４７ａ，４７ｂを見たときのインピーダン
スが無限大にならず、反射波等は抵抗４３，４５で終端
されるので、出力端子３９，４１から出力されることが
ない。
【００１９】
これにより、逆相関係にあるＲＦ信号Ａと
ＲＦ信号Ｂのみが出力端子３９，４１から出力されるこ
とになるので、出力端子３９，４１間の位相精度を高め
ることができる。当然のことながら、同相成分も抵抗４
３，４５で終端されるため、アイソレーション特性を高
めることができる。
ＲＦ信号Ｂのみが出力端子３９，４１から出力されるこ
とになるので、出力端子３９，４１間の位相精度を高め
ることができる。当然のことながら、同相成分も抵抗４
３，４５で終端されるため、アイソレーション特性を高
めることができる。
【００２０】
以上で明らかなように、この実施の形態１
によれば、抵抗４３と抵抗４５の間に１／２波長の電気
長を有する伝送線路４７を接続するように構成したの
で、逆相関係にあるＲＦ信号ＡとＲＦ信号Ｂのみを出力
端子３９，４１から出力することができるようになり、
その結果、出力端子３９，４１間のアイソレーション特
性が良好なバランを得ることができる効果を奏する。
によれば、抵抗４３と抵抗４５の間に１／２波長の電気
長を有する伝送線路４７を接続するように構成したの
で、逆相関係にあるＲＦ信号ＡとＲＦ信号Ｂのみを出力
端子３９，４１から出力することができるようになり、
その結果、出力端子３９，４１間のアイソレーション特
性が良好なバランを得ることができる効果を奏する。
【００２１】
実施の形態２．
図５はこの発明の実施の形態２によるバランを示す構成
図であり、図において、図１と同一符号は同一または相
当部分を示すので説明を省略する。４８は一端が出力信
号線３８に接続され、ＲＦ信号Ａ，Ｂの周波数を基準に
して１／４波長の電気長を有する伝送線路（第１の伝送
線路）、４９は一端が出力信号線４０に接続され、ＲＦ
信号Ａ，Ｂの周波数を基準にして１／４波長の電気長を
有する伝送線路（第２の伝送線路）、５０は伝送線路４
８と伝送線路４９の接続点、５１は一端が接続点５０に
接続され、他端が接地された抵抗である。
図であり、図において、図１と同一符号は同一または相
当部分を示すので説明を省略する。４８は一端が出力信
号線３８に接続され、ＲＦ信号Ａ，Ｂの周波数を基準に
して１／４波長の電気長を有する伝送線路（第１の伝送
線路）、４９は一端が出力信号線４０に接続され、ＲＦ
信号Ａ，Ｂの周波数を基準にして１／４波長の電気長を
有する伝送線路（第２の伝送線路）、５０は伝送線路４
８と伝送線路４９の接続点、５１は一端が接続点５０に
接続され、他端が接地された抵抗である。
【００２２】
次に動作について説明する。上記実施の形
態１では、マーチャントバラン３２の出力端子３６，３
７から逆相関係にある等振幅のＲＦ信号Ａ，Ｂが伝送線
路４７を伝搬すると、伝送線路４７の中点の電位がゼロ
になるものについて示したが、図５の場合には、ＲＦ信
号Ａ，Ｂが伝送線路４８，４９を伝搬すると、伝送線路
４８と伝送線路４９の接続点５０の電位がゼロになり、
短絡状態となる。
態１では、マーチャントバラン３２の出力端子３６，３
７から逆相関係にある等振幅のＲＦ信号Ａ，Ｂが伝送線
路４７を伝搬すると、伝送線路４７の中点の電位がゼロ
になるものについて示したが、図５の場合には、ＲＦ信
号Ａ，Ｂが伝送線路４８，４９を伝搬すると、伝送線路
４８と伝送線路４９の接続点５０の電位がゼロになり、
短絡状態となる。
【００２３】
このため、接続点４４から伝送線路４８を
見たときのインピーダンスが無限大になり、また、接続
点４６から伝送線路４９を見たときのインピーダンスが
無限大になる。従って、逆相関係にあるＲＦ信号ＡとＲ
Ｆ信号Ｂは、伝送線路４８，４９及び抵抗５１の影響を
受けることなく、出力端子３９，４１から出力されるこ
とになる。
見たときのインピーダンスが無限大になり、また、接続
点４６から伝送線路４９を見たときのインピーダンスが
無限大になる。従って、逆相関係にあるＲＦ信号ＡとＲ
Ｆ信号Ｂは、伝送線路４８，４９及び抵抗５１の影響を
受けることなく、出力端子３９，４１から出力されるこ
とになる。
【００２４】
一方、逆相関係のない反射波等は、伝送線
路４８，４９に伝搬されても、接続点５０の電位がゼロ
にならず、接続点５０は短絡状態になることはない。こ
のため、接続点４４から伝送線路４８を見たときのイン
ピーダンスが無限大にならず、また、接続点４６から伝
送線路４９を見たときのインピーダンスが無限大になら
ない。従って、反射波等は、伝送線路４８，４９に伝搬
されて、抵抗５１に終端され、出力端子３９，４１から
出力されることがない。
路４８，４９に伝搬されても、接続点５０の電位がゼロ
にならず、接続点５０は短絡状態になることはない。こ
のため、接続点４４から伝送線路４８を見たときのイン
ピーダンスが無限大にならず、また、接続点４６から伝
送線路４９を見たときのインピーダンスが無限大になら
ない。従って、反射波等は、伝送線路４８，４９に伝搬
されて、抵抗５１に終端され、出力端子３９，４１から
出力されることがない。
【００２５】
以上で明らかなように、この実施の形態２
によれば、１／４分波長の電気長を有する伝送線路４８
の一端を出力信号線３８に接続するとともに、１／４波
長の電気長を有する伝送線路４９の一端を出力信号線４
０に接続し、他端が接地された抵抗５１の一端を接続点
５０に接続するように構成したので、逆相関係にあるＲ
Ｆ信号ＡとＲＦ信号Ｂのみを出力端子３９，４１から出
力することができるようになり、その結果、出力端子３
９，４１間のアイソレーション特性が良好なバランを得
ることができる効果を奏する。また、上記実施の形態１
よりも抵抗の数を１個減らすことができるので、バラン
の小形化と低コスト化を図ることができる効果も奏す
る。
によれば、１／４分波長の電気長を有する伝送線路４８
の一端を出力信号線３８に接続するとともに、１／４波
長の電気長を有する伝送線路４９の一端を出力信号線４
０に接続し、他端が接地された抵抗５１の一端を接続点
５０に接続するように構成したので、逆相関係にあるＲ
Ｆ信号ＡとＲＦ信号Ｂのみを出力端子３９，４１から出
力することができるようになり、その結果、出力端子３
９，４１間のアイソレーション特性が良好なバランを得
ることができる効果を奏する。また、上記実施の形態１
よりも抵抗の数を１個減らすことができるので、バラン
の小形化と低コスト化を図ることができる効果も奏す
る。
【００２６】
実施の形態３．
図６はこの発明の実施の形態３によるバランを示す構成
図であり、図において、図１と同一符号は同一または相
当部分を示すので説明を省略する。５２は結合線路３４
の結合端子を高周波的に接地する先端開放スタブ、５３
は結合線路３５のアイソレーション端子を高周波的に接
地する先端開放スタブ、５４は伝送線路４８と伝送線路
４９の間に接続され、直流信号の通過を阻止するキャパ
シタである。
図であり、図において、図１と同一符号は同一または相
当部分を示すので説明を省略する。５２は結合線路３４
の結合端子を高周波的に接地する先端開放スタブ、５３
は結合線路３５のアイソレーション端子を高周波的に接
地する先端開放スタブ、５４は伝送線路４８と伝送線路
４９の間に接続され、直流信号の通過を阻止するキャパ
シタである。
【００２７】
次に動作について説明する。上記実施の形
態１では、マーチャントバラン３２の出力端子３６，３
７が伝送線路４７を介して直流的に接続されているの
で、例えば、図２２に示すように、マーチャントバラン
３２の出力端子３６，３７に単位ミクサ２５，２６が接
続される場合（ただし、図２２の例では、出力端子の符
号は１２，１３）、単位ミクサ２５，２６のバイアス電
圧を独立して制御することができない。
態１では、マーチャントバラン３２の出力端子３６，３
７が伝送線路４７を介して直流的に接続されているの
で、例えば、図２２に示すように、マーチャントバラン
３２の出力端子３６，３７に単位ミクサ２５，２６が接
続される場合（ただし、図２２の例では、出力端子の符
号は１２，１３）、単位ミクサ２５，２６のバイアス電
圧を独立して制御することができない。
【００２８】
このため、単位ミクサ２５，２６は、共通
のバイアス電圧により制御されるので、単位ミクサ２５
と単位ミクサ２６の特性が完全に一致しない場合には、
異なる変換利得となる。そこで、単位ミクサ２５，２６
のバイアス電圧を独立して制御することができるように
するためには、図７に示すように、単位ミクサ２５，２
６の前段に、直流信号の通過を阻止するキャパシタＣ
１，Ｃ２を２個挿入する必要がある。
のバイアス電圧により制御されるので、単位ミクサ２５
と単位ミクサ２６の特性が完全に一致しない場合には、
異なる変換利得となる。そこで、単位ミクサ２５，２６
のバイアス電圧を独立して制御することができるように
するためには、図７に示すように、単位ミクサ２５，２
６の前段に、直流信号の通過を阻止するキャパシタＣ
１，Ｃ２を２個挿入する必要がある。
【００２９】
しかし、これでは２個のキャパシタを挿入
する必要があるので、この実施の形態３では、１個のキ
ャパシタを挿入するだけで、単位ミクサ２５，２６のバ
イアス電圧を独立して制御することができるようにする
ため、伝送線路４８と伝送線路４９の間にキャパシタ５
４を挿入し、単位ミクサ２５，２６の前段に挿入するキ
ャパシタＣ１，Ｃ２を不要にしている（図８を参照）。
する必要があるので、この実施の形態３では、１個のキ
ャパシタを挿入するだけで、単位ミクサ２５，２６のバ
イアス電圧を独立して制御することができるようにする
ため、伝送線路４８と伝送線路４９の間にキャパシタ５
４を挿入し、単位ミクサ２５，２６の前段に挿入するキ
ャパシタＣ１，Ｃ２を不要にしている（図８を参照）。
【００３０】
実施の形態４．
図９はこの発明の実施の形態４によるバランを示す構成
図であり、図において、図１と同一符号は同一または相
当部分を示すので説明を省略する。５５は一端が抵抗４
３の他端に接続され、ＲＦ信号Ａ，Ｂの周波数を基準に
して１／８波長の電気長を有する伝送線路（第１の伝送
線路）、５６は一端が抵抗４５の他端に接続され、ＲＦ
信号Ａ，Ｂの周波数を基準にして１／８波長の電気長を
有する伝送線路（第２の伝送線路）、５７は伝送線路５
５と伝送線路５６の間に接続され、ＲＦ信号Ａ，Ｂの周
波数を基準にして１／４波長の電気長を有する結合線路
である。
図であり、図において、図１と同一符号は同一または相
当部分を示すので説明を省略する。５５は一端が抵抗４
３の他端に接続され、ＲＦ信号Ａ，Ｂの周波数を基準に
して１／８波長の電気長を有する伝送線路（第１の伝送
線路）、５６は一端が抵抗４５の他端に接続され、ＲＦ
信号Ａ，Ｂの周波数を基準にして１／８波長の電気長を
有する伝送線路（第２の伝送線路）、５７は伝送線路５
５と伝送線路５６の間に接続され、ＲＦ信号Ａ，Ｂの周
波数を基準にして１／４波長の電気長を有する結合線路
である。
【００３１】
次に動作について説明する。上記実施の形
態３では、伝送線路４８と伝送線路４９の間にキャパシ
タ５４を接続するものについて示したが、図９に示すよ
うに、キャパシタ５４の代わりに、結合線路５７が直流
信号の通過を阻止するようにしてもよい。これにより、
単位ミクサ２５，２６のバイアス電圧を独立して制御す
ることができるとともに、キャパシタ５４の接続が不要
になる効果を奏する。
態３では、伝送線路４８と伝送線路４９の間にキャパシ
タ５４を接続するものについて示したが、図９に示すよ
うに、キャパシタ５４の代わりに、結合線路５７が直流
信号の通過を阻止するようにしてもよい。これにより、
単位ミクサ２５，２６のバイアス電圧を独立して制御す
ることができるとともに、キャパシタ５４の接続が不要
になる効果を奏する。
【００３２】
実施の形態５．
図１０はこの発明の実施の形態５によるバランを示す構
成図であり、図において、図１と同一符号は同一または
相当部分を示すので説明を省略する。５８は抵抗４３と
抵抗４５の間に接続され、ＲＦ信号Ａ，Ｂの周波数を基
準にして１／２波長の電気長を有する結合線路である。
成図であり、図において、図１と同一符号は同一または
相当部分を示すので説明を省略する。５８は抵抗４３と
抵抗４５の間に接続され、ＲＦ信号Ａ，Ｂの周波数を基
準にして１／２波長の電気長を有する結合線路である。
【００３３】
次に動作について説明する。上記実施の形
態４では、伝送線路４８と伝送線路４９の間に１／４波
長の電気長を有する結合線路５７を接続するものについ
て示したが、図１０に示すように、伝送線路４８，４９
及び結合線路５７の代わりに、１／２波長の電気長を有
する結合線路５８を接続するようにしてもよい。これに
より、単位ミクサ２５，２６のバイアス電圧を独立して
制御することができるとともに、キャパシタ５４の接続
が不要になる効果を奏する。
態４では、伝送線路４８と伝送線路４９の間に１／４波
長の電気長を有する結合線路５７を接続するものについ
て示したが、図１０に示すように、伝送線路４８，４９
及び結合線路５７の代わりに、１／２波長の電気長を有
する結合線路５８を接続するようにしてもよい。これに
より、単位ミクサ２５，２６のバイアス電圧を独立して
制御することができるとともに、キャパシタ５４の接続
が不要になる効果を奏する。
【００３４】
実施の形態６．
図１１はこの発明の実施の形態６によるバランを示す構
成図であり、図において、図１と同一符号は同一または
相当部分を示すので説明を省略する。５９はＲＦ信号
Ａ，Ｂの周波数を基準にして１／２波長の電気長を有す
る伝送線路であり、伝送線路５９は中央部５９ａの特性
インピーダンスが両端部５９ｂの特性インピーダンスよ
り低い伝送線路である。
成図であり、図において、図１と同一符号は同一または
相当部分を示すので説明を省略する。５９はＲＦ信号
Ａ，Ｂの周波数を基準にして１／２波長の電気長を有す
る伝送線路であり、伝送線路５９は中央部５９ａの特性
インピーダンスが両端部５９ｂの特性インピーダンスよ
り低い伝送線路である。
【００３５】
次に動作について説明する。この実施の形
態６は、伝送線路４７の代わりに、中央部５９ａの特性
インピーダンスが両端部５９ｂの特性インピーダンスよ
り低い伝送線路５９を用いている点で上記実施の形態１
と異なるが、中央部５９ａの広い伝送線路５９を用いる
場合、伝送線路５９を最短距離で伝搬する経路Ａと、伝
送線路５９の縁に沿って伝搬する経路Ｂとの経路差が大
きくなるため、伝送線路５９を１／２波長とみなす周波
数の範囲が増大する。これにより、上記実施の形態１の
場合より、広帯域にわたり高い分配精度とアイソレーシ
ョン特性を実現することができる。
態６は、伝送線路４７の代わりに、中央部５９ａの特性
インピーダンスが両端部５９ｂの特性インピーダンスよ
り低い伝送線路５９を用いている点で上記実施の形態１
と異なるが、中央部５９ａの広い伝送線路５９を用いる
場合、伝送線路５９を最短距離で伝搬する経路Ａと、伝
送線路５９の縁に沿って伝搬する経路Ｂとの経路差が大
きくなるため、伝送線路５９を１／２波長とみなす周波
数の範囲が増大する。これにより、上記実施の形態１の
場合より、広帯域にわたり高い分配精度とアイソレーシ
ョン特性を実現することができる。
【００３６】
実施の形態７．
図１２はこの発明の実施の形態７によるバランを示す構
成図であり、図において、図１と同一符号は同一または
相当部分を示すので説明を省略する。６０，６１はＲＦ
信号Ａ，Ｂの周波数を基準にして２分のｎ波長（ｎは整
数）の電気長を有する伝送線路である。
成図であり、図において、図１と同一符号は同一または
相当部分を示すので説明を省略する。６０，６１はＲＦ
信号Ａ，Ｂの周波数を基準にして２分のｎ波長（ｎは整
数）の電気長を有する伝送線路である。
【００３７】
次に動作について説明する。上記実施の形
態１から実施の形態６では、出力信号線３８，４０に
は、ｎ／２波長の電気長を有する伝送線路６０，６１は
付加されていないが、図１２に示すように、ｎ／２波長
の電気長を有する伝送線路６０，６１を出力信号線３
８，４０に付加する場合、図１３の実験結果からも明ら
かなように、上記実施の形態１から実施の形態６の場合
より、広帯域にわたりアイソレーション特性が向上す
る。
態１から実施の形態６では、出力信号線３８，４０に
は、ｎ／２波長の電気長を有する伝送線路６０，６１は
付加されていないが、図１２に示すように、ｎ／２波長
の電気長を有する伝送線路６０，６１を出力信号線３
８，４０に付加する場合、図１３の実験結果からも明ら
かなように、上記実施の形態１から実施の形態６の場合
より、広帯域にわたりアイソレーション特性が向上す
る。
【００３８】
実施の形態８．
図１４はこの発明の実施の形態８による平衡型のミクサ
を示す構成図であり、図において、図１と同一符号は同
一または相当部分を示すので説明を省略する。７１は図
１のバラン、７２はＬＯ波を入力する入力端子、７３は
入力端子７２からＬＯ波を入力すると、等振幅かつ同位
相のＬＯ波Ａ，Ｂを単位ミクサ７４，７５に出力するＬ
Ｏ用同相分配器（分配手段）、７４はバラン７１の出力
端子３９から出力されたＲＦ信号ＡにＬＯ波Ａを混合し
て、ＩＦ信号Ａを出力する単位ミクサ（第１の混合手
段）、７５はバラン７１の出力端子４１から出力された
ＲＦ信号ＢにＬＯ波Ｂを混合して、ＩＦ信号Ｂを出力す
る単位ミクサ（第２の混合手段）、７６は単位ミクサ７
４から出力されたＩＦ信号Ａと単位ミクサ７５から出力
されたＩＦ信号Ｂを合成してＩＦ信号を出力するＩＦ用
逆相合成器（合成手段）、７７は出力端子である。
を示す構成図であり、図において、図１と同一符号は同
一または相当部分を示すので説明を省略する。７１は図
１のバラン、７２はＬＯ波を入力する入力端子、７３は
入力端子７２からＬＯ波を入力すると、等振幅かつ同位
相のＬＯ波Ａ，Ｂを単位ミクサ７４，７５に出力するＬ
Ｏ用同相分配器（分配手段）、７４はバラン７１の出力
端子３９から出力されたＲＦ信号ＡにＬＯ波Ａを混合し
て、ＩＦ信号Ａを出力する単位ミクサ（第１の混合手
段）、７５はバラン７１の出力端子４１から出力された
ＲＦ信号ＢにＬＯ波Ｂを混合して、ＩＦ信号Ｂを出力す
る単位ミクサ（第２の混合手段）、７６は単位ミクサ７
４から出力されたＩＦ信号Ａと単位ミクサ７５から出力
されたＩＦ信号Ｂを合成してＩＦ信号を出力するＩＦ用
逆相合成器（合成手段）、７７は出力端子である。
【００３９】
次に動作について説明する。まず、バラン
７１は、ＲＦ信号を入力するとＲＦ信号の位相を調整
し、振幅が同一であって、位相が互いに逆相関係にある
ＲＦ信号Ａ，Ｂのみを出力し、逆相でない信号は出力し
ない。一方、ＬＯ用同相分配器７３は、入力端子７２か
らＬＯ波を入力すると、等振幅かつ同位相のＬＯ波Ａ，
Ｂをそれぞれ単位ミクサ７４，７５に出力する。
７１は、ＲＦ信号を入力するとＲＦ信号の位相を調整
し、振幅が同一であって、位相が互いに逆相関係にある
ＲＦ信号Ａ，Ｂのみを出力し、逆相でない信号は出力し
ない。一方、ＬＯ用同相分配器７３は、入力端子７２か
らＬＯ波を入力すると、等振幅かつ同位相のＬＯ波Ａ，
Ｂをそれぞれ単位ミクサ７４，７５に出力する。
【００４０】
このようにして、バラン７１からＲＦ信号
Ａ，Ｂが出力され、ＬＯ用同相分配器７３からＬＯ波
Ａ，Ｂが出力されると、単位ミクサ７４は、バラン７１
の出力端子３９から出力されたＲＦ信号ＡにＬＯ波Ａを
混合して、ＩＦ信号Ａを出力する。また、単位ミクサ７
５は、バラン７１の出力端子４１から出力されたＲＦ信
号ＢにＬＯ波Ｂを混合して、ＩＦ信号Ｂを出力する。
Ａ，Ｂが出力され、ＬＯ用同相分配器７３からＬＯ波
Ａ，Ｂが出力されると、単位ミクサ７４は、バラン７１
の出力端子３９から出力されたＲＦ信号ＡにＬＯ波Ａを
混合して、ＩＦ信号Ａを出力する。また、単位ミクサ７
５は、バラン７１の出力端子４１から出力されたＲＦ信
号ＢにＬＯ波Ｂを混合して、ＩＦ信号Ｂを出力する。
【００４１】
そして、ＩＦ用逆相合成器７６は、単位ミ
クサ７４，７５から出力される、ＩＦ信号ＡとＩＦ信号
Ｂを合成して、ＩＦ信号を出力する。なお、単位ミクサ
７４，７５に入力するＲＦ信号Ａ，Ｂは互いに完全逆相
なので、出力されるＩＦ信号Ａ，Ｂの位相差も１８０度
となる。従って、ＩＦ用逆相合成器７６から出力される
ＩＦ信号の振幅は、ＩＦ信号Ａ，Ｂの振幅の２倍にな
る。
クサ７４，７５から出力される、ＩＦ信号ＡとＩＦ信号
Ｂを合成して、ＩＦ信号を出力する。なお、単位ミクサ
７４，７５に入力するＲＦ信号Ａ，Ｂは互いに完全逆相
なので、出力されるＩＦ信号Ａ，Ｂの位相差も１８０度
となる。従って、ＩＦ用逆相合成器７６から出力される
ＩＦ信号の振幅は、ＩＦ信号Ａ，Ｂの振幅の２倍にな
る。
【００４２】
以上で明らかなように、この実施の形態８
によれば、図１のバラン７１を用いてミクサを構成する
ようにしたので、バラン７１の出力端子３９，４１から
逆相関係にあるＲＦ信号Ａ，Ｂのみが出力されるように
なり、その結果、変換損を小さくすることができる効果
を奏する。
によれば、図１のバラン７１を用いてミクサを構成する
ようにしたので、バラン７１の出力端子３９，４１から
逆相関係にあるＲＦ信号Ａ，Ｂのみが出力されるように
なり、その結果、変換損を小さくすることができる効果
を奏する。
【００４３】
実施の形態９．
上記実施の形態８では、上記実施の形態１の図１で示さ
れたバランを用いてミクサを構成するものについて示し
たが、上記実施の形態２から実施の形態７で示されたバ
ランを用いてミクサを構成するようにしてもよく、上記
実施の形態８と同様の効果を奏することができる。
れたバランを用いてミクサを構成するものについて示し
たが、上記実施の形態２から実施の形態７で示されたバ
ランを用いてミクサを構成するようにしてもよく、上記
実施の形態８と同様の効果を奏することができる。
【００４４】
実施の形態１０．
図１５はこの発明の実施の形態１０によるミクサを示す
構成図であり、図において、図１４と同一符号は同一ま
たは相当部分を示すので説明を省略する。８１，８２，
８３は整合回路、８４はＲＦ信号をゲート端子Ｇ１（第
１のゲート端子）から入力し、ＬＯ波をゲート端子Ｇ２
（第２のゲート端子）から入力すると、ドレイン端子Ｄ
からＩＦ信号を出力するデュアルゲートＦＥＴ（ＦＥ
Ｔ）、８５はゲート端子Ｇ１にバイアス電圧Ｖg1を印加
するバイアス電源（第１のバイアス電源）、８６はゲー
ト端子Ｇ２にバイアス電圧Ｖg2を印加するバイアス電源
（第２のバイアス電源）、８７はドレイン端子Ｄにバイ
アス電圧Ｖd を印加するバイアス電源（第３のバイアス
電源）である。
構成図であり、図において、図１４と同一符号は同一ま
たは相当部分を示すので説明を省略する。８１，８２，
８３は整合回路、８４はＲＦ信号をゲート端子Ｇ１（第
１のゲート端子）から入力し、ＬＯ波をゲート端子Ｇ２
（第２のゲート端子）から入力すると、ドレイン端子Ｄ
からＩＦ信号を出力するデュアルゲートＦＥＴ（ＦＥ
Ｔ）、８５はゲート端子Ｇ１にバイアス電圧Ｖg1を印加
するバイアス電源（第１のバイアス電源）、８６はゲー
ト端子Ｇ２にバイアス電圧Ｖg2を印加するバイアス電源
（第２のバイアス電源）、８７はドレイン端子Ｄにバイ
アス電圧Ｖd を印加するバイアス電源（第３のバイアス
電源）である。
【００４５】
次に動作について説明する。まず、整合回
路８１から出力されたＲＦ信号は、バイアス電源８５に
よりバイアス電圧Ｖg1が印加され、整合回路８１から出
力されたＬＯ波は、バイアス電源８６によりバイアス電
圧Ｖg2が印加されるが、デュアルゲートＦＥＴ８４は、
バイアス電圧Ｖg1が印加されたＲＦ信号をゲート端子Ｇ
１から入力し、バイアス電圧Ｖg2が印加されたＬＯ波を
ゲート端子Ｇ２から入力すると、ＲＦ信号とＬＯ波の混
合波として、ドレイン端子ＤからＩＦ信号を出力する。
路８１から出力されたＲＦ信号は、バイアス電源８５に
よりバイアス電圧Ｖg1が印加され、整合回路８１から出
力されたＬＯ波は、バイアス電源８６によりバイアス電
圧Ｖg2が印加されるが、デュアルゲートＦＥＴ８４は、
バイアス電圧Ｖg1が印加されたＲＦ信号をゲート端子Ｇ
１から入力し、バイアス電圧Ｖg2が印加されたＬＯ波を
ゲート端子Ｇ２から入力すると、ＲＦ信号とＬＯ波の混
合波として、ドレイン端子ＤからＩＦ信号を出力する。
【００４６】
ここで、ＩＦ信号の周波数ｆIFは、下記の
ように表されるが、例えば、ｍ＝１，ｎ＝１のＩＦ信号
を取得する場合、ＩＦ信号以外のスプリアス波は、一般
的には、ミクサの後段にフィルタを設けて除去する必要
がある。これに対し、所望のＩＦ信号及びスプリアス波
のレベルは、デュアルゲートＦＥＴ８４のバイアス条件
に依存するので、低スプリアスな特性を得るためにはバ
イアス条件を適宜調整しながらスプリアスレベルを測定
する必要がある。 ｆIF＝｜ｍ・ｆRF±ｎ・ｆLO｜ ただし、ｆRF ：ＲＦ信号の周波数 ｆLO ：ＬＯ波の周波数 ｍ，ｎ：任意の整数
ように表されるが、例えば、ｍ＝１，ｎ＝１のＩＦ信号
を取得する場合、ＩＦ信号以外のスプリアス波は、一般
的には、ミクサの後段にフィルタを設けて除去する必要
がある。これに対し、所望のＩＦ信号及びスプリアス波
のレベルは、デュアルゲートＦＥＴ８４のバイアス条件
に依存するので、低スプリアスな特性を得るためにはバ
イアス条件を適宜調整しながらスプリアスレベルを測定
する必要がある。 ｆIF＝｜ｍ・ｆRF±ｎ・ｆLO｜ ただし、ｆRF ：ＲＦ信号の周波数 ｆLO ：ＬＯ波の周波数 ｍ，ｎ：任意の整数
【００４７】
デュアルゲートＦＥＴ８４のドレイン端子
Ｄから出力されるＩＦ信号は、ゲート端子Ｇ２をＬＯ波
で励振したときのゲート端子Ｇ１とドレイン端子Ｄ間の
相互コンダクタンスｇm と、ＲＦ信号の積で表すことが
できる。なお、相互コンダクタンスｇm は、予め設定さ
れたゲート端子Ｇ１のバイアス電圧Ｖg1とゲート端子Ｇ
２のバイアス電圧Ｖg2に対して与えられる下記のｇmdc
にＬＯ波を重畳したものに相当する。 ｇmdc ＝（ Ｉd ／ Ｖg1）｜Vg2=CONST. ただし、Ｉd ：ドレイン電流
Ｄから出力されるＩＦ信号は、ゲート端子Ｇ２をＬＯ波
で励振したときのゲート端子Ｇ１とドレイン端子Ｄ間の
相互コンダクタンスｇm と、ＲＦ信号の積で表すことが
できる。なお、相互コンダクタンスｇm は、予め設定さ
れたゲート端子Ｇ１のバイアス電圧Ｖg1とゲート端子Ｇ
２のバイアス電圧Ｖg2に対して与えられる下記のｇmdc
にＬＯ波を重畳したものに相当する。 ｇmdc ＝（ Ｉd ／ Ｖg1）｜Vg2=CONST. ただし、Ｉd ：ドレイン電流
【００４８】
また、上記ｇmdc と相互コンダクタンスｇ
m の関係は、図１６に示す通りとなり、ｇmdc は次式で
与えられる。 ・Ｖg2＜ＶC の場合 ｇmdc ＝０ ・ＶC ＜Ｖg2＜Ｖa の場合 ｇmdc ＝α・Ｖg2＋β ・Ｖg2＞Ｖa の場合 ｇmdc ＝ｇmmax
m の関係は、図１６に示す通りとなり、ｇmdc は次式で
与えられる。 ・Ｖg2＜ＶC の場合 ｇmdc ＝０ ・ＶC ＜Ｖg2＜Ｖa の場合 ｇmdc ＝α・Ｖg2＋β ・Ｖg2＞Ｖa の場合 ｇmdc ＝ｇmmax
【００４９】
ここで、ゲート端子Ｇ２に印加するバイア
ス電圧Ｖg2をＶ1 に設定する場合、ＬＯ波で励振された
相互コンダクタンスｇm は、図１６の（ａ）に示すよう
に、一部クリップされた波形となって高調波成分を有す
ることになる。従って、ミクサの出力端子７７からは、
その高調波成分に応じて多数の混合波が出力されること
になる。一方、ゲート端子Ｇ２に印加するバイアス電圧
Ｖg2をＶa とＶC の平均値付近Ｖ2 に設定する場合、相
互コンダクタンスｇm は、図１６の（ｂ）に示すよう
に、正弦波となるため高調波成分を持たず、相互コンダ
クタンスｇm とＲＦ信号の積も高調波成分を含むことが
ない。従って、ミクサの出力端子７７から不要波が出力
されず、ミクサの後段にフィルタを設ける必要がない。
ス電圧Ｖg2をＶ1 に設定する場合、ＬＯ波で励振された
相互コンダクタンスｇm は、図１６の（ａ）に示すよう
に、一部クリップされた波形となって高調波成分を有す
ることになる。従って、ミクサの出力端子７７からは、
その高調波成分に応じて多数の混合波が出力されること
になる。一方、ゲート端子Ｇ２に印加するバイアス電圧
Ｖg2をＶa とＶC の平均値付近Ｖ2 に設定する場合、相
互コンダクタンスｇm は、図１６の（ｂ）に示すよう
に、正弦波となるため高調波成分を持たず、相互コンダ
クタンスｇm とＲＦ信号の積も高調波成分を含むことが
ない。従って、ミクサの出力端子７７から不要波が出力
されず、ミクサの後段にフィルタを設ける必要がない。
【００５０】
このように直流特性からｇmdc を求めるこ
とにより、ゲート端子Ｇ２に印加するバイアス電圧Ｖg2
の設定値を、ｇmdc が直線的に比例して変化する領域の
中央付近の値に設定すれば、容易に低スプリアスなミク
サを得ることができる。また、予め設定されたバイアス
電圧Ｖg1を変えることで、図１６中のｇmdc の傾きや、
バイアス電圧Ｖg2に比例して変化する領域を変えること
ができる。従って、相互コンダクタンスｇm が大きくな
るようなバイアス電圧Ｖg1を選択することにより、変換
利得の向上を図ることができる効果も奏する。
とにより、ゲート端子Ｇ２に印加するバイアス電圧Ｖg2
の設定値を、ｇmdc が直線的に比例して変化する領域の
中央付近の値に設定すれば、容易に低スプリアスなミク
サを得ることができる。また、予め設定されたバイアス
電圧Ｖg1を変えることで、図１６中のｇmdc の傾きや、
バイアス電圧Ｖg2に比例して変化する領域を変えること
ができる。従って、相互コンダクタンスｇm が大きくな
るようなバイアス電圧Ｖg1を選択することにより、変換
利得の向上を図ることができる効果も奏する。
【００５１】
実施の形態１１．
上記実施の形態１０では、デュアルゲートＦＥＴ８４の
ゲート端子Ｇ１にＲＦ信号を入力し、デュアルゲートＦ
ＥＴ８４のゲート端子Ｇ２にＬＯ波を入力するものにつ
いて示したが、図１７に示すように、デュアルゲートＦ
ＥＴ８４のゲート端子Ｇ２にＲＦ信号を入力し、デュア
ルゲートＦＥＴ８４のゲート端子Ｇ１にＬＯ波を入力す
るようにしてもよい。この場合には、図１８に示すよう
な直流特性から、バイアス電圧Ｖg1に対するゲート端子
Ｇ２とドレイン端子Ｄ間の相互コンダクタンスｇm を求
めればよい。
ゲート端子Ｇ１にＲＦ信号を入力し、デュアルゲートＦ
ＥＴ８４のゲート端子Ｇ２にＬＯ波を入力するものにつ
いて示したが、図１７に示すように、デュアルゲートＦ
ＥＴ８４のゲート端子Ｇ２にＲＦ信号を入力し、デュア
ルゲートＦＥＴ８４のゲート端子Ｇ１にＬＯ波を入力す
るようにしてもよい。この場合には、図１８に示すよう
な直流特性から、バイアス電圧Ｖg1に対するゲート端子
Ｇ２とドレイン端子Ｄ間の相互コンダクタンスｇm を求
めればよい。
【００５２】
実施の形態１２．
上記実施の形態１から実施の形態７では、例えば、１／
２波長の電気長を有する伝送線路や結合線路を用いてバ
ランを構成するものについて示したが、完全な１／２波
長等である必要はなく、電気長が概ね１／２波長等であ
れば、同様の効果を奏することができる。
２波長の電気長を有する伝送線路や結合線路を用いてバ
ランを構成するものについて示したが、完全な１／２波
長等である必要はなく、電気長が概ね１／２波長等であ
れば、同様の効果を奏することができる。
【００５３】
実施の形態１３．
上記実施の形態８から実施の形態１１では、変換損の小
さなミクサについて示したが、これらのミクサを用いて
通信装置を構成するようにしてもよい。これにより、通
信装置の高利得化を図ることができる効果を奏する。
さなミクサについて示したが、これらのミクサを用いて
通信装置を構成するようにしてもよい。これにより、通
信装置の高利得化を図ることができる効果を奏する。
【００５４】
実施の形態１４．
上記実施の形態８から実施の形態１１では、変換損の小
さいミクサについて示したが、これらのミクサを用いて
レーダ装置を構成するようにしてもよい。これにより、
レーダ装置の高利得化を図ることができる効果を奏す
る。また、高利得化すると測距性能の向上を図ることも
できる。
さいミクサについて示したが、これらのミクサを用いて
レーダ装置を構成するようにしてもよい。これにより、
レーダ装置の高利得化を図ることができる効果を奏す
る。また、高利得化すると測距性能の向上を図ることも
できる。
【００５５】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、４分
の１波長の電気長を有する第１の伝送線路と４分の１波
長の電気長を有する第２の伝送線路の間にキャパシタを
接続し、これを第１、第２の出力端子間に接続するよう
に構成したので、１個のキャパシタを用いるだけで、単
位ミクサのバイアス電圧を独立して制御することができ
る効果がある。
の１波長の電気長を有する第１の伝送線路と４分の１波
長の電気長を有する第２の伝送線路の間にキャパシタを
接続し、これを第１、第２の出力端子間に接続するよう
に構成したので、１個のキャパシタを用いるだけで、単
位ミクサのバイアス電圧を独立して制御することができ
る効果がある。
【００５６】
この発明によれば、８分の１波長の電気長
を有する第１の伝送線路と８分の１波長の電気長を有す
る第２の伝送線路の間に４分の１波長の電気長を有する
結合線路を接続し、これを第１、第２の出力端子間に接
続するように構成したので、キャパシタを接続すること
なく、単位ミクサのバイアス電圧を独立して制御するこ
とができる効果がある。
を有する第１の伝送線路と８分の１波長の電気長を有す
る第２の伝送線路の間に４分の１波長の電気長を有する
結合線路を接続し、これを第１、第２の出力端子間に接
続するように構成したので、キャパシタを接続すること
なく、単位ミクサのバイアス電圧を独立して制御するこ
とができる効果がある。
【００５７】
この発明によれば、４分の１波長の電気長
を有する複数の結合線路を用いて生成手段を構成するよ
うにしたので、バランの分配精度を高めることができる
効果がある。
を有する複数の結合線路を用いて生成手段を構成するよ
うにしたので、バランの分配精度を高めることができる
効果がある。
【図１】 この発明の実施の形態１によるバランを示す
構成図である。
構成図である。
【図２】 ＲＦ信号の波形を示す波形図である。
【図３】 逆相信号が出力された場合の等価回路を示す
構成図である。
構成図である。
【図４】 逆相関係にない信号が出力された場合の等価
回路を示す構成図である。
回路を示す構成図である。
【図５】 この発明の実施の形態２によるバランを示す
構成図である。
構成図である。
【図６】 この発明の実施の形態３によるバランを示す
構成図である。
構成図である。
【図７】 単位ミクサのバイアス電圧を独立して制御す
る場合のミクサを示す構成図である。
る場合のミクサを示す構成図である。
【図８】 この発明の実施の形態３によるバランを用い
た場合のミクサを示す構成図である。
た場合のミクサを示す構成図である。
【図９】 この発明の実施の形態４によるバランを示す
構成図である。
構成図である。
【図１０】 この発明の実施の形態５によるバランを示
す構成図である。
す構成図である。
【図１１】 この発明の実施の形態６によるバランを示
す構成図である。
す構成図である。
【図１２】 この発明の実施の形態７によるバランを示
す構成図である。
す構成図である。
【図１３】 アイソレーション特性を説明する特性図で
ある。
ある。
【図１４】 この発明の実施の形態８による平衡型のミ
クサを示す構成図である。
クサを示す構成図である。
【図１５】 この発明の実施の形態１０によるミクサを
示す構成図である。
示す構成図である。
【図１６】 ｇmdc と相互コンダクタンスｇm の関係を
示す説明図である。
示す説明図である。
【図１７】 この発明の実施の形態１１によるミクサを
示す構成図である。
示す構成図である。
【図１８】 ゲート端子Ｇ２とドレイン端子Ｄ間の相互
コンダクタンスｇm を説明する説明図である。
コンダクタンスｇm を説明する説明図である。
【図１９】 従来のバランを示す構成図である。
【図２０】 通過特性等を説明する特性図である。
【図２１】 アイソレーション特性等を説明する特性図
である。
である。
【図２２】 従来のバランを用いた平衡型のミクサを示
す構成図である。
す構成図である。
【図２３】 ＲＦ信号の反射等を説明する説明図であ
る。
る。
【図２４】 ＲＦ信号と干渉波のベクトル合成を説明す
るベクトル図である。
るベクトル図である。
３２ マーチャントバラン（生成手段）、３８ 出力信
号線（第１の出力手段）、４０出力信号線（第２の出力
手段）、４３ 抵抗（第１の抵抗）、４５ 抵抗（第２
の抵抗）、４７，５９，６０，６１ 伝送線路、４８，
５５ 伝送線路（第１の伝送線路）、４９，５６ 伝送
線路（第２の伝送線路）、５１ 抵抗、５４ キャパシ
タ、５７，５８ 結合線路、５９ａ 中央部、５９ｂ
両端部、７１ バラン、７３ ＬＯ用同相分配器（分配
手段）、７４ 単位ミクサ（第１の混合手段）、７５
単位ミクサ（第２の混合手段）、７６ ＩＦ用逆相合成
器（合成手段）、８１〜８３ 整合回路、８４ デュア
ルゲートＦＥＴ（ＦＥＴ）、８５ バイアス電源（第１
のバイアス電源）、８６ バイアス電源（第２のバイア
ス電源）、８７ バイアス電源（第３のバイアス電
源）、Ｄ ドレイン端子、Ｇ１ ゲート端子（第１のゲ
ート端子）、Ｇ２ ゲート端子（第２のゲート端子）。
号線（第１の出力手段）、４０出力信号線（第２の出力
手段）、４３ 抵抗（第１の抵抗）、４５ 抵抗（第２
の抵抗）、４７，５９，６０，６１ 伝送線路、４８，
５５ 伝送線路（第１の伝送線路）、４９，５６ 伝送
線路（第２の伝送線路）、５１ 抵抗、５４ キャパシ
タ、５７，５８ 結合線路、５９ａ 中央部、５９ｂ
両端部、７１ バラン、７３ ＬＯ用同相分配器（分配
手段）、７４ 単位ミクサ（第１の混合手段）、７５
単位ミクサ（第２の混合手段）、７６ ＩＦ用逆相合成
器（合成手段）、８１〜８３ 整合回路、８４ デュア
ルゲートＦＥＴ（ＦＥＴ）、８５ バイアス電源（第１
のバイアス電源）、８６ バイアス電源（第２のバイア
ス電源）、８７ バイアス電源（第３のバイアス電
源）、Ｄ ドレイン端子、Ｇ１ ゲート端子（第１のゲ
ート端子）、Ｇ２ ゲート端子（第２のゲート端子）。
フロントページの続き
(72)発明者 礒田 陽次
東京都千代田区丸の内二丁目２番３号
三菱電機株式会社内
(56)参考文献 特開 平６−268451（ＪＰ，Ａ)
特開 平３−237801（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−288703（ＪＰ，Ａ)
1993年電子情報通信学会春季大会講演
論文集，Ｃ−60
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H01P 5/00 - 5/22
H03D 9/00 - 9/06
H03H 11/32
Claims (3)
- 【請求項１】 位相が逆相関係にある複数の高周波信号
を生成する生成手段と、上記生成手段により生成された
一方の高周波信号を出力する第１の出力手段と、上記生
成手段により生成された他方の高周波信号を出力する第
２の出力手段と、一端が上記第１の出力手段に接続され
た第１の抵抗と、一端が上記第２の出力手段に接続され
た第２の抵抗と、一端が上記第１の抵抗の他端に接続さ
れ、その高周波信号の周波数を基準にして４分の１波長
の電気長を有する第１の伝送線路と、一端が上記第２の
抵抗の他端に接続され、その高周波信号の周波数を基準
にして４分の１波長の電気長を有する第２の伝送線路
と、上記第１の伝送線路と上記第２の伝送線路の間に接
続されたキャパシタとを備えたバラン。 - 【請求項２】 位相が逆相関係にある複数の高周波信号
を生成する生成手段と、上記生成手段により生成された
一方の高周波信号を出力する第１の出力手段と、上記生
成手段により生成された他方の高周波信号を出力する第
２の出力手段と、一端が上記第１の出力手段に接続され
た第１の抵抗と、一端が上記第２の出力手段に接続され
た第２の抵抗と、一端が上記第１の抵抗の他端に接続さ
れ、その高周波信号の周波数を基準にして８分の１波長
の電気長を有する第１の伝送線路と、一端が上記第２の
抵抗の他端に接続され、その高周波信号の周波数を基準
にして８分の１波長の電気長を有する第２の伝送線路
と、上記第１の伝送線路と上記第２の伝送線路の間に接
続され、その高周波信号の周波数を基準にして４分の１
波長の電気長を有する結合線路とを備えたバラン。 - 【請求項３】 上記生成手段は、高周波信号の周波数を
基準にして４分の１波長の電気長を有する第１の結合線
路と、その高周波信号の周波数を基準にして４分の１波
長の電気長を有する第２の結合線路とを用いて構成され
ていることを特徴とする請求項１または請求項２記載の
バラン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16754198A JP3501949B2 (ja) | 1998-06-15 | 1998-06-15 | バラン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16754198A JP3501949B2 (ja) | 1998-06-15 | 1998-06-15 | バラン |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000004109A JP2000004109A (ja) | 2000-01-07 |
| JP3501949B2 true JP3501949B2 (ja) | 2004-03-02 |
Family
ID=15851627
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16754198A Expired - Lifetime JP3501949B2 (ja) | 1998-06-15 | 1998-06-15 | バラン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3501949B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013090166A (ja) * | 2011-10-19 | 2013-05-13 | Wave Technology Inc | バラン |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU2001267909A1 (en) * | 2000-07-04 | 2002-01-14 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Directional coupler and directional coupling method |
| JP2006050472A (ja) * | 2004-08-09 | 2006-02-16 | Mitsubishi Electric Corp | ミキサ回路 |
| WO2009050954A1 (ja) * | 2007-10-18 | 2009-04-23 | Advantest Corporation | 周波数変換装置および直交変調器 |
-
1998
- 1998-06-15 JP JP16754198A patent/JP3501949B2/ja not_active Expired - Lifetime
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| １９９３年電子情報通信学会春季大会講演論文集，Ｃ−６０ |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013090166A (ja) * | 2011-10-19 | 2013-05-13 | Wave Technology Inc | バラン |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000004109A (ja) | 2000-01-07 |
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