JP5885149B2 - 高周波整流回路 - Google Patents
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Description
非特許文献1に示された高周波整流回路では、高い整流効率を得るために、入力フィルタおよび出力フィルタとして、例えば、図16に示したような、並列共振回路と直列共振回路とを組み合わせたフィルタ回路を用いる必要がある。そのため、高周波整流回路全体のサイズが大型化するという問題がある。
そのため、ブリッジダイオードと高周波信号の偶数次高調波信号に対して短絡状態となる高調波処理回路とを組み合わせることにより、小型で高い整流効率を有する高周波整流回路を得ることができる。
図1は、この発明の実施の形態1に係る高周波整流回路を示す回路図である。図1において、この高周波整流回路は、角周波数ωの高周波信号を出力する高周波信号源1、内部抵抗2、入力端子3、トランス4、ブリッジダイオード20、ブリッジダイオード20で整流された高周波信号の偶数次高調波信号に対して短絡状態となるキャパシタ(高調波処理回路)5a、5b、出力端子6a、6bおよび負荷抵抗7から構成されている。
そのため、ブリッジダイオードと高周波信号の偶数次高調波信号に対して短絡状態となる高調波処理回路とを組み合わせることにより、小型で高い整流効率を有する高周波整流回路を得ることができる。
図5は、この発明の実施の形態2に係る高周波整流回路を示す回路図である。図5において、この高周波整流回路は、図1に示したキャパシタ5a、5bに代えて、第3端子と第4端子との間に直列に接続され、ブリッジダイオード20で整流された高周波信号の偶数次高調波信号に対して短絡状態となるキャパシタ5(高調波処理回路)を備えている。なお、この高周波整流回路のその他の構成および動作は、上述した実施の形態1と同様なので、その説明を省略する。
そのため、ブリッジダイオードと高周波信号の偶数次高調波信号に対して短絡状態となる高調波処理回路とを組み合わせることにより、小型で高い整流効率を有する高周波整流回路を得ることができる。
図7は、この発明の実施の形態3に係る高周波整流回路を示す回路図である。図7において、この高周波整流回路は、図6に示した高周波整流回路に加えて、高周波信号源1(入力端子3a、3b)とブリッジダイオード20との間に接続され、高周波信号の奇数次高調波信号に対して開放状態となる開放回路9を備えている。なお、この高周波整流回路のその他の構成および動作は、上述した実施の形態2と同様なので、その説明を省略する。
そのため、上述した従来技術と同様に、高周波信号の奇数次高調波信号に対するブリッジダイオードから見た入力側のインピーダンスを無限大とすることができ、整流効率を向上させることができる。
図8は、この発明の実施の形態4に係る高周波整流回路を示す回路図である。図8において、この高周波整流回路は、図6に示した高周波整流回路に加えて、高周波信号源1(入力端子3a、3b)とブリッジダイオード20との間に接続されたインピーダンス変成器10を備えている。なお、この高周波整流回路のその他の構成および動作は、上述した実施の形態2と同様なので、その説明を省略する。
そのため、高インピーダンスでブリッジダイオードを駆動することができる。この結果、回路に流れる電流を低減することができ、回路中の抵抗成分による損失を低減して整流効率を向上させることができる。なお、上記変成器の変成比を1としてもよい。
図9は、この発明の実施の形態5に係る高周波整流回路を示す回路図である。図9において、この高周波整流回路は、図6に示した高周波整流回路に加えて、高周波信号源1(入力端子3a、3b)とブリッジダイオード20との間に接続された差動のπ型低域通過フィルタ(LPF:Low Pass Filter)11を備えている。なお、この高周波整流回路のその他の構成および動作は、上述した実施の形態2と同様なので、その説明を省略する。
そのため、π型LPFがインピーダンス変成器として動作することにより、高インピーダンスでブリッジダイオードを駆動することができる。
図12は、この発明の実施の形態6に係る高周波整流回路を示す回路図である。図12において、この高周波整流回路は、図6に示した高周波整流回路に加えて、高周波信号源1(入力端子3a、3b)とブリッジダイオード20との間に接続された差動のT型LPF14を備えている。なお、この高周波整流回路のその他の構成および動作は、上述した実施の形態2と同様なので、その説明を省略する。
そのため、T型LPFがインピーダンス変成器として動作することにより、高インピーダンスでブリッジダイオードを駆動するとともに、高周波信号の奇数次高調波信号に対して開放状態となることにより、整流効率を向上させることができる。
なお、上記実施の形態6に係る高周波整流回路において、T型LPF14の直列インダクタを並列共振回路としてもよい。
図13は、この発明の実施の形態7に係る高周波整流回路を示す回路図である。図13において、この高周波整流回路は、図6に示した高周波信号源1および内部抵抗2に代えて、高周波信号を受信する高周波受信アンテナ15と、高周波受信アンテナ15とブリッジダイオード20との間に接続され、不平衡信号を平衡信号に変換する180度ハイブリッド16とを備えている。なお、180度ハイブリッド16の代わりにトランスを用いてもよい。
そのため、ダイオードブリッジに平衡信号を印加することができるので、ダイオードブリッジを理想的に動作させることができ、整流効率を向上させることができる。また、180度ハイブリッドがインピーダンス変成を行うことにより、高インピーダンスでダイオードブリッジを駆動することができる。
Claims (15)
- 高周波信号を出力する高周波信号源と、
第1ダイオード、第2ダイオード、第3ダイオードおよび第4ダイオードを有し、前記高周波信号を整流するブリッジダイオードと、
前記ブリッジダイオードで整流された前記高周波信号の偶数次高調波信号に対して短絡状態となる高調波処理回路と、を備え、
前記高周波信号源は、前記第1ダイオードのカソードと前記第2ダイオードのアノードとが接続された第1端子と、前記第3ダイオードのカソードと前記第4ダイオードのアノードとが接続された第2端子との間に直列に接続され、
前記高調波処理回路は、前記第1ダイオードのアノードと前記第3ダイオードのアノードとが接続された第3端子と、前記第2ダイオードのカソードと前記第4ダイオードのカソードとが接続された第4端子とに接続され、
前記高調波処理回路は、前記第3端子および前記第4端子にそれぞれ一端が接続され、他端が接地されている
ことを特徴とする高周波整流回路。 - 前記高周波信号源は、不平衡な高周波信号を出力し、
前記高周波信号源と前記第1端子および前記第2端子との間に接続されたトランスをさらに備えた
ことを特徴とする請求項1に記載の高周波整流回路。 - 前記トランスと前記第1端子および前記第2端子との間に接続されたキャパシタをさらに備えたことを特徴とする請求項2に記載の高周波整流回路。
- 前記高周波信号源と前記第1端子および前記第2端子との間に接続されたキャパシタをさらに備えたことを特徴とする請求項1に記載の高周波整流回路。
- 前記高調波処理回路は、キャパシタであることを特徴とする請求項1から請求項4までの何れか1項に記載の高周波整流回路。
- 前記高周波信号源と前記第1端子および前記第2端子との間にそれぞれ接続され、前記高周波信号の奇数次高調波信号に対して開放状態となる開放回路をさらに備えたことを特徴とする請求項1から請求項5までの何れか1項に記載の高周波整流回路。
- 前記高周波信号源と前記第1端子および前記第2端子との間に接続されたインピーダンス変成器をさらに備えたことを特徴とする請求項1から請求項6までの何れか1項に記載の高周波整流回路。
- 前記インピーダンス変成器として、π型低域通過フィルタを用いたことを特徴とする請求項7に記載の高周波整流回路。
- 前記π型低域通過フィルタの少なくともブリッジダイオード側のキャパシタを、前記高周波信号の奇数次高調波信号に対して開放状態となる開放回路に置き換えたことを特徴とする請求項8に記載の高周波整流回路。
- 前記π型低域通過フィルタを構成するキャパシタまたはその一部として、前記第1ダイオードから前記第4ダイオードまでが有する接合容量を用いたことを特徴とする請求項8または請求項9に記載の高周波整流回路。
- 前記π型低域通過フィルタを構成するインダクタを、前記高周波信号の奇数次高調波信号に対して開放状態となる開放回路に置き換えたことを特徴とする請求項8から請求項10までの何れか1項に記載の高周波整流回路。
- 前記インピーダンス変成器として、T型低域通過フィルタを用いたことを特徴とする請求項7に記載の高周波整流回路。
- 前記高周波信号源に代えて、前記第1端子に接続され、高周波信号を受信する高周波受信用アンテナを備え、
前記高周波受信用アンテナと前記第1端子および前記第2端子との間に接続され、不平衡信号を平衡信号に変換するトランスをさらに備えた
ことを特徴とする請求項1から請求項12までの何れか1項に記載の高周波整流回路。 - 前記高周波信号源に代えて、前記第1端子に接続され、高周波信号を受信する高周波受信用アンテナを備え、
前記高周波受信用アンテナと前記第1端子および前記第2端子との間に接続され、不平衡信号を平衡信号に変換する180度ハイブリッドをさらに備えた
ことを特徴とする請求項1から請求項12までの何れか1項に記載の高周波整流回路。 - 前記180度ハイブリッドは、集中定数素子を用いて構成され、
前記180度ハイブリッドを構成するキャパシタまたはその一部として、前記第1ダイオードから前記第4ダイオードまでが有する接合容量を用いた
ことを特徴とする請求項14に記載の高周波整流回路。
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