JPH0327604A - 送信用ミキサ - Google Patents

送信用ミキサ

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JPH0327604A
JPH0327604A JP16204389A JP16204389A JPH0327604A JP H0327604 A JPH0327604 A JP H0327604A JP 16204389 A JP16204389 A JP 16204389A JP 16204389 A JP16204389 A JP 16204389A JP H0327604 A JPH0327604 A JP H0327604A
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Masanori Iwatsuki
岩附 政典
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、マイクロ波無線装置に用いられる送信用ミキ
サに関する。
マイクロ波無線装置の送信部では.IF信号(例えば7
0MHz)を変調し、マイクロ波帯のローカル信号と混
合して所望のマイクロ波帯信号に変換する構成が一般的
に用いられる。この混合部に,ショットキーダイオード
を用いた送信用ミキサが使用される。また、IF信号の
変調方式としては,位相変調(例えば4相P S K)
,振幅位相変調(例えば16QAM)などが使用されて
いる.[従来の技術] 従来、マイクロ波無線装置に用いられる送信用ミキサと
しては第6図に示すようなものがある。
第6図は従来の送信用ミキサの構戒を示す等価回路図で
あり、この第6図において、1はローカル信号入力端子
、2はRF信号(所望のマイクロ波帯信号)出力端子,
3はIF信号入力端子、4は90”ハイブリッド回路で
、このハイブリッド回路4は4端子48〜4dを有して
おり,これらのうちの2端子4a,4bが、それぞれ、
DCカット用コンデンサ8,8を介してローカル信号入
力端子1およびRF信号出力端子2と接続されて、信号
入力端子,信号出力端子として構成されている。一方、
残りの2端子4c,4dには、それぞれショットキーダ
イオード5a,5bが同方向で接続され,さらにDCカ
ット用コンデンサ8を介してIF信号入力端子3が接続
されている。
また、6は使用周波数の174波長オープンスタブ、7
はダイオード5a,5bのDCリターンのためのチョー
クコイルである。
このような構戒の送信用ミキサのIF信号入力端子3へ
、第7図(a)に示すスペクトルをもつ1F入力信号(
多値変調されたもの)を入力した際に,RF信号出力端
子2から出力されるRF出力信号のスペクトルを、第7
図(b)に示す。第7図(b)において,21.22は
第7図(8)に示すスペクトルをもつIF信号が上述し
たミキサのハイブリッド回路4にてローカル信号と混合
され周波数変換されたRF信号のスペクトル部(周波数
fLo±f rp)、23は入力端子1からのローカル
信号がRF信号出力端子2側へ漏れたスペクトル部(周
波数fLo)を示している. [発明が解決しようとする課題] ところで、第7図(a)に示すように、入力されたIF
信号のスペクトルには、クロック周波数fcLの信号は
見られないが、第7図(b)に示すように、RF出力信
号のスペクトルには、ローカル周波数fLoから±fC
Lだけ離れた周波数にスペクトル部24が現れる。これ
は不要信号であり、場合によっては、必要なRF信号変
調波に対応するスペクトル部21または22に接近し、
マイクロ波帯のフィルタで十分に除去することができず
、メイン信号に対して十分なD/uを得ることは困難で
ある. この不要信号(スプリアス)の発生過程を簡単に説明す
る。クロック信号周波数fCLで多値変調した信号をダ
イオードなどの非線形素子に入力すると、クロック周波
数fcLの信号が再生される。第6図の従来のミキサに
おいて、IF信号入力端子3から入力された変調信号(
IF信号)は、ダイオード5aおよび5bに同相で入力
され,クロック周波数fCLの48号がそれぞれ再生さ
れる。一方、入力端子1に入力されたローカル信号は、
90’ハイブリッド回路4で90”位相差でダイオード
5a,5bに加えられる.このローカル信号と再生クロ
ック信号とがミキシングされ、ダイオード5aおよび5
bで、O″または180゜位相差のある周波数fLO 
”: f CLの信号が生じ、これらが90@ハイブリ
ッド回路4にて再び合成され,RF信号出力端子2に現
れ、第7図(b)に符号24で示すスペクトル部に対応
する信号つまり不要信号となる. 本発明は、このような課題を解決しようとするもので,
変調のためのクロック信号による不要波出力レベルを低
く抑制できるようにした、送信用ミキサを提供すること
を目的とする。
[課題を解決するための手段] 第1図は本発明の原理回路図である. 第1図において、3はIF信号入力端子、4は90’ハ
イブリッド回路で、このハイブリッド回路4は4端子4
a〜4dを有しており、これらのうちの2端子4a,4
bが、それぞれ信号入力端子,信号出力端子として構成
される一方、残りの2端子4c,4dには、それぞれシ
ョットキーダイオード5A,5Bが接続され、さらにこ
れらのダイオード5A,5Bを介してIF信号入力端子
3が接続されている。
そして、本発明では、これらの2つのダイオード5A,
5Bが互いに逆向きに接続されるとともに、一方のダイ
オード5Aとハイブリッド回路4の端子4Cとの間に、
1/4波長の移相器9が介装されている.この移相器9
は,ローカル信号の周波数に対して174波長の位相遅
れを生じさせるものである。
[作  用] 上述の構成により、ダイオード5Aおよび5Bに入力さ
れる入力端子3からのIF信号は、同相であるが、各ダ
イオード5A,5Bが互いに逆向きであるために、ダイ
オード5Aと5Bとで再生されるグロック周波数fCL
の信号は逆相になる。
一方、90’ハイブリッド回路4により、端子4aから
のローカル信号は位相差90@で2分岐されるが、17
4波長の移相器9により、ダイオード5Aと5Bとに入
力されるローカル儲号は同相関係になる. 次に、ダイオード5A,5Bで再生されるクロック周波
数fCLの信号とローカル周波数fLoの信号とのミキ
シングで生しる周波数ft.o−!:fcLの信号は,
ダイオード5Aと5Bとが互いに逆向きで,且つ、入力
されるローカル信号が同相であるから、それぞれの再生
クロック信号の逆相関係により、ダイオード5Aで生じ
る周波数fLo±fCLの信号と、ダイオード5Bで生
じる周波数fLo±fCLの信号とが同相になる. これらの信号が、移相器9と90”ハイブリッド回路4
とで合威され2端子4bからのRF{N号出力には不要
波は現われない. [実施例] 以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。
第2図は本発明の第1実施例としての送信用ミキサの構
戒を示す等価回路図、第3図は第2図に対応するマイク
ロストリップラインを用いた具体的な回路構成を示す回
路図である.これらの第2,3図において,従来と同様
に、1はローカル信号入力端子、2はRF信号出力端子
,3はIF信号入力端子、4はブランチライン型の90
°ハイブリッド回路で、このハイブリッド回路4の2端
子4a,4bは、それぞれ、DCカット用コンデンサ8
,8を介してローカル信号入力端子1およびRF信号出
力端子2と接続されて、信号入力端子,信号出力端子と
して構成されている. そして、本実施例では、ハイブリッド回路4の残りの2
端子4c,4dには、それぞれショットキーダイオード
5A,5Bが互いに逆向きに接続され、さらにDCカッ
ト用コンデンサ8を介してIF信号入力端子3が接続さ
れている。
また,9は一方のダイオード5Aとハイブリッド回路4
の端子4cとの間に介装された1/4波長の移相器9で
、この移相器9は、1/4波長伝送線路として構威され
、ローカル信号の周波数に対して174波長の位相遅れ
を生じさせるものである. なお,図中、6は使用周波数の174波長オープンスタ
ブ、7a,7bはダイオード5A,5BのDCリターン
のためのチョークコイルとして機能するもので、7aは
マイクロ波側のDCリターン路に設けられた1/4波長
のショートスタブ、7bはIF側の集中定数のチョーク
コイルである.また,本実施例のミキサの回路全体は,
アルミナセラミック基板上にマイクロストリップライン
で構成される。
上述の構成により、原理的には、第1図により前述した
のと同様にして不要波の出力レベルが抑制される. つまり,ダイオード5Aおよび5Bに入力される入力端
子3からのIP信号は、同相であるが、各ダイオード5
A,5Bが互いに逆向きであるために、ダイオード5A
と5Bとで再生されるクロック周波数.fcシの信号は
逆相になる一方、90”ハイブリッド回路4により、入
力端子1からのローカル信号は位相差90″で2分岐さ
れるが、1/4波長の移相器9により、ダイオード5A
と5Bとに入力されるローカル信号は同相関係になる。
また、ダイオード5A,5Bで再生されるクロック周波
数fCLの信号とローカル周波数fLoの信号とのミキ
シングで生じる周波数fLo±fCLの信号は、ダイオ
ード5Aと5Bとが互いに逆向きで,且つ、入力される
ローカル信号が同相であるから、それぞれの再生クロッ
ク信号の逆相関係により、ダイオード5Aで生じる周波
数fLOffcLの信号と、ダイオード5Bで生じる周
波数fLo+:fcLの信号とが同相になる. これらの信号が、移相器9と90@ハイブリッド回路4
とで合威され,出力端子2からのRF信号出力には不要
波は理想的には現われない.なお、IF周波数fIFと
ローカル周波数fLoとのミキシング動作については、
従来のミキサと同様である。これは、一方のダイオード
5Aへ入力されるローカル信号は移相器9で90’位相
が遅れ、さらにダイオード5Aで変換されたRF信号は
移相器9で90”位相が遅れることにより、合わせて1
80@の位相差となるが、ダイオード5Aと5Bとの向
きが互いに逆方向であるため、結果的には第6図に示す
ような同方向接続と同し状態になるからである。
このように、本実施例の送信用ミキサによれば、変調の
ためのクロック信号による不要波出力レベルを低く抑制
することができるほか、そのミキサは、従来と同様に,
片側の平面回路で容易に実現することができる. ここで,本実施例のミキサの具体的な効果を,第4図に
従来のものと比較して示す。第4図では、ハイブリッド
回路4として8GHzで設計したブランチライン型のも
のを用い、移相器9として同じ<8GHzで174波長
となる伝送線路を用いた場合に、ローカル周波数に対す
る不要波〔第7図(b)の符号24で示す部分〕の出力
レベルを出力端子2にて測定した実測値が示されている
.この第4図をみても明らかなように、本実施例のミキ
サからの不要波の出力レベルは、従来のものに比べてl
odB以上の改善が確認される.次に、本発明の第2実
施例としての送信用ミキサについて説明すると,第5図
はその具体的な回路構戒を示す回路図であり、この第5
図において、10はダイオード5A,5Bと50Ω負荷
とを整合させるための整合回路であり、これシこより、
ローカル信号入力端子1とRF信号出力端子2とのイン
ピーダンス特性が向上する。この第2実施例では、移相
器9は、ダイオード5A側の整合回路10と90@ハイ
ブリッド回路4の端子4cとの間に介装される。また,
第2実施例では、第1実施例とは異なり、DCリターン
路を構成するインダクタ(第2,3図の符号7a,7b
参照)が無いが、ダイオード5A,5Bの内部抵抗がバ
イアス抵抗になることに問題ないとすれば、DCffi
流の流れる経路は構威されているので、上記インダクタ
を省略することは可能である。
上述の構戒により、第2実施例でも、上述した第1実施
例と同様の作用効果が得られるほか,前述した通り,ロ
ーカル信号入力端子1とRF信号出力端子2とのインピ
ーダンス特性を向上させることができる. なお、上述した第1,2実施例では、90″ハイブリッ
ド回路4として、いずれもブランチライン型のものを用
いた場合について説明したが、インターディジタル型な
ど他のタイプのものを用いてもよい。
[発明の効果] 以上詳述したように、本発明の送信用ミキサによれば、
90”ハイブリッド回路の4@子のうちの2端子に接続
される2つのダイオードを互いに逆向きにするとともに
,一方のダイオードと該ハイブリッド回路との間に1/
4波長の移相器を介装するという極めて簡素な構成によ
り、変調のためのクロック信号による不要波出力レベル
を確実に低く抑制できる効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の原理回路図、 第2図は本発明の第1実施例としての送信用ミキサの構
成を示す等価回路図、 第3図は第2図に対応するマイクロストリップラインを
用いた具体的な回路構戊を示す回路図、第4図は本実施
例のミキサの不要波出力レベルと従来のミキサの不要波
出力レベルとを比較して示すグラフ、 第5図は本発明の第2実施例としての送信用ミキサの具
体的な回路構威を示す回路図,第6図は従来の送信用ミ
キサの構成を示す等価回路図、 第7図(a),(b)はそれぞれ従来の装置におけるI
F入力信号スペクトルおよびRF出力信号スペクトルを
示すグラフである. 図において、 1はローカル信号入力端子、 2はRF信号出力端子、 3はIF信号入力端子、 4は90”ハイブリッド回路, 48〜4dは端子、 5A,5Bはショットキーダイオード、6は174波長
オーブンスタブ, 7aはシ3−トスタブ、 7bはチョークコイル、 8はDCカット用コンデンサ、 9は移相器、 10は整合回路である。 2トヌ奮g月のl汽王里E0屠ト巨〕 ジト寅勇Φ停i1/lミをサめ不{t皮倣力しぺ゛ルと
枝采め湾・り′のイ拳テ皮出刀レペノレビtよヒ津交し
て力\すグ゛ラフ第4図 第1図 I ー−{ト力Jレ佑号入刀iftn′I−4−−−90’
J\イブ゜リツド゛回5名ミ9 −−−#箱葬 I 一一一口一刀ノー吉号入力fI!n+ 70−一一ヲヨートスダフ゛ 9−一一付EA各 −22− 第2図 1 −一一口一刀ルイ吉号入力m手 8=−DCカブト用コ7ヂシ“ツ“ 第5図 l −−イ}刀Jレ傷号入刀培手 4 −−−90°J\イブ゜リツド゜回劉18 −−−
 DCカット用つ冫4′/″I7イ4東の舅(a用ミキ
サのス糞ハ0じhオ蕃メ識囮3昏4a第6図 −23−

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 4端子(4a〜4d)の90°ハイブリッド回路(4)
    をそなえ、該ハイブリッド回路(4)の4端子(4a〜
    4d)のうちの2端子(4c、4d)にダイオード(5
    A、5B)が接続されるとともに残り2端子(4c、4
    d)がそれぞれ信号入力端子、信号出力端子として構成
    された送信用ミキサにおいて、 該2つのダイオード(5A、5B)が互いに逆向きに接
    続されるとともに、 該2つのダイオード(5A、5B)のうちの一方のダイ
    オード(5A)と該ハイブリッド回路(4)との間に、
    1/4波長の移相器(9)が介装されたことを特徴とす
    る、送信用ミキサ。
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