JPH06104651A - ミキサー回路 - Google Patents
ミキサー回路Info
- Publication number
- JPH06104651A JPH06104651A JP24696592A JP24696592A JPH06104651A JP H06104651 A JPH06104651 A JP H06104651A JP 24696592 A JP24696592 A JP 24696592A JP 24696592 A JP24696592 A JP 24696592A JP H06104651 A JPH06104651 A JP H06104651A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal
- circuit
- mixer
- transistors
- matching circuit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03D—DEMODULATION OR TRANSFERENCE OF MODULATION FROM ONE CARRIER TO ANOTHER
- H03D7/00—Transference of modulation from one carrier to another, e.g. frequency-changing
- H03D7/12—Transference of modulation from one carrier to another, e.g. frequency-changing by means of semiconductor devices having more than two electrodes
- H03D7/125—Transference of modulation from one carrier to another, e.g. frequency-changing by means of semiconductor devices having more than two electrodes with field effect transistors
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Superheterodyne Receivers (AREA)
- Amplifiers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 モノリシックＩＣに適したミキサー回路を用
いた低変換損失の周波数変換装置を提供すること。 【構成】 ２個のトランジスタを並列接続し、一方にＲ
Ｆ信号を、他方にローカル信号を入力する構成のミキサ
ーに於いて、そのドレイン回路に整合回路を設ける。該
整合回路は、どちらのトランジスタから見ても負荷イン
ピーダンスと自己インピーダンスが複素共役となるよう
に回路定数を設定する。
いた低変換損失の周波数変換装置を提供すること。 【構成】 ２個のトランジスタを並列接続し、一方にＲ
Ｆ信号を、他方にローカル信号を入力する構成のミキサ
ーに於いて、そのドレイン回路に整合回路を設ける。該
整合回路は、どちらのトランジスタから見ても負荷イン
ピーダンスと自己インピーダンスが複素共役となるよう
に回路定数を設定する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は周波数変換回路に関わ
る。周波数変換装置は高周波通信システムにおける受信
装置の基本構成要素である。近年、通信システムの多様
化、高度化が進み、衛星放送、衛星通信システム、移動
体通信システムなどが急速に普及し始めており、パラボ
ラアンテナや携帯電話などの信号受信に関わる装置の低
電力化や小型化が求められている。
る。周波数変換装置は高周波通信システムにおける受信
装置の基本構成要素である。近年、通信システムの多様
化、高度化が進み、衛星放送、衛星通信システム、移動
体通信システムなどが急速に普及し始めており、パラボ
ラアンテナや携帯電話などの信号受信に関わる装置の低
電力化や小型化が求められている。
【０００２】受信装置の小型軽量化のためには、受信装
置の基本構成要素である増幅器、ミキサー、発振器、ス
イッチなどをマイクロ波モノリシック集積回路(ＭＭＩ
Ｃ)として形成することが効果的であり、これ等の回路
装置のＭＭＩＣ化が進められている。
置の基本構成要素である増幅器、ミキサー、発振器、ス
イッチなどをマイクロ波モノリシック集積回路(ＭＭＩ
Ｃ)として形成することが効果的であり、これ等の回路
装置のＭＭＩＣ化が進められている。
【０００３】従来、ミキサーにはダイオードが用いられ
ていた。これは、トランジスタよりダイオードの方が高
周波特性の優れた素子が得やすいことによるものであっ
たが、最近はトランジスタの周波数特性が向上し、ミキ
サーにもトランジスタが使用されるようになってきてい
る。
ていた。これは、トランジスタよりダイオードの方が高
周波特性の優れた素子が得やすいことによるものであっ
たが、最近はトランジスタの周波数特性が向上し、ミキ
サーにもトランジスタが使用されるようになってきてい
る。
【０００４】トランジスタは増幅作用を持つ素子である
から、それを用いたミキサーはダイオードのものより低
損失であり(利得のある場合もある)、損失を補う増幅回
路が不要か低利得のもので済むことになる。更に、トラ
ンジスタが３端子素子である点も、入出力間のアイソレ
ーションが良いという利点をもたらす。
から、それを用いたミキサーはダイオードのものより低
損失であり(利得のある場合もある)、損失を補う増幅回
路が不要か低利得のもので済むことになる。更に、トラ
ンジスタが３端子素子である点も、入出力間のアイソレ
ーションが良いという利点をもたらす。
【０００５】
【従来の技術と発明が解決しようとする課題】トランジ
スタを用いてミキサーを形成する場合、１個のトランジ
スタだけで形成することも可能であるが、入力信号、ロ
ーカル信号、出力信号の何れか２つが同一電極から出入
りすることになるので入出力信号整合回路の構成が複雑
になる。そのため１トランジスタのミキサーはあまり用
いられない。
スタを用いてミキサーを形成する場合、１個のトランジ
スタだけで形成することも可能であるが、入力信号、ロ
ーカル信号、出力信号の何れか２つが同一電極から出入
りすることになるので入出力信号整合回路の構成が複雑
になる。そのため１トランジスタのミキサーはあまり用
いられない。
【０００６】２個のトランジスタを用いるミキサーであ
れば、これ等の信号は別々の電極から入出力するので、
入出力信号調整回路の構成が簡単であり設計が容易であ
る。２トランジスタ型ミキサーの典型的なものは図３に
示されるように、両トランジスタＴ1 及びＴ2 を並列接
続し、一方のゲート電極に入力信号(f1)を、他方のゲー
ト電極にローカル信号(f2)を入力し、結合されている両
トランジスタのドレイン電極から出力信号(｜f1−f2｜)
を取り出すものである。
れば、これ等の信号は別々の電極から入出力するので、
入出力信号調整回路の構成が簡単であり設計が容易であ
る。２トランジスタ型ミキサーの典型的なものは図３に
示されるように、両トランジスタＴ1 及びＴ2 を並列接
続し、一方のゲート電極に入力信号(f1)を、他方のゲー
ト電極にローカル信号(f2)を入力し、結合されている両
トランジスタのドレイン電極から出力信号(｜f1−f2｜)
を取り出すものである。
【０００７】この回路では、例えば、電界効果トランジ
スタＴ1 のゲートに信号f1が入力され、Ｔ2 に信号f2が
入力されると、トランジスタの非直線性のためにドレイ
ン回路にf1とf2の差信号が生じ、Ｌ1 とＣ1 で構成され
るローパスフィルタを経て、出力端子からこの差信号が
取り出される。
スタＴ1 のゲートに信号f1が入力され、Ｔ2 に信号f2が
入力されると、トランジスタの非直線性のためにドレイ
ン回路にf1とf2の差信号が生じ、Ｌ1 とＣ1 で構成され
るローパスフィルタを経て、出力端子からこの差信号が
取り出される。
【０００８】このような構成のミキサーを集積回路に作
り込む場合、両トランジスタを同一形状、同一特性と
し、ドレインどうしも直接結合した構成を採ることで小
型化が図られている。更に、ローカル信号発振器を同一
チップに組み込むこともこの目的達成に有効である。
り込む場合、両トランジスタを同一形状、同一特性と
し、ドレインどうしも直接結合した構成を採ることで小
型化が図られている。更に、ローカル信号発振器を同一
チップに組み込むこともこの目的達成に有効である。
【０００９】しかしながら、そのように形成されたミキ
サーではローカル信号の強度が１０ｄＢｍ程度であるこ
とが要求され、ローカル信号発振器の動作電流は数十ｍ
Ａといった大きな値とならざるをえない。最近利用者の
急増している携帯電話のような小型通信機の開発に当た
っては電池の寿命に配慮しなければならず、ローカル発
振器の動作電流の低減が技術課題の一つとなっている
が、この動作電流を無理に下げようとすると装置の信頼
性が低下することになる。
サーではローカル信号の強度が１０ｄＢｍ程度であるこ
とが要求され、ローカル信号発振器の動作電流は数十ｍ
Ａといった大きな値とならざるをえない。最近利用者の
急増している携帯電話のような小型通信機の開発に当た
っては電池の寿命に配慮しなければならず、ローカル発
振器の動作電流の低減が技術課題の一つとなっている
が、この動作電流を無理に下げようとすると装置の信頼
性が低下することになる。
【００１０】本発明の目的は集積化に適した回路構成を
持つミキサーの変換効率を改善することであり、この改
善されたミキサーを集積回路化した低消費電力のＭＭＩ
Ｃ型周波数変換装置を提供することである。
持つミキサーの変換効率を改善することであり、この改
善されたミキサーを集積回路化した低消費電力のＭＭＩ
Ｃ型周波数変換装置を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明のミキサー回路は並列接続された２個のトラ
ンジスタの一方の制御電極に被変換信号である高周波信
号を入力し、他方の制御電極に局部発振信号を入力して
該２個のトランジスタの出力電極どうしの結節点から周
波数変換された信号を出力するミキサー回路であって、
該結節点とグラウンド電位線との間に整合回路を接続す
ることによりインピーダンス整合されたものとなってい
る。
め、本発明のミキサー回路は並列接続された２個のトラ
ンジスタの一方の制御電極に被変換信号である高周波信
号を入力し、他方の制御電極に局部発振信号を入力して
該２個のトランジスタの出力電極どうしの結節点から周
波数変換された信号を出力するミキサー回路であって、
該結節点とグラウンド電位線との間に整合回路を接続す
ることによりインピーダンス整合されたものとなってい
る。
【００１２】また本発明の最適の実施例では、この整合
回路はインダクタとキャパシタが直列接続されたもので
あって、その素子定数は、前記２個のトランジスタのど
ちらから見ても、負荷インピーダンスと自己インピーダ
ンスとが複素共役になるように回路定数が設定されてい
る。
回路はインダクタとキャパシタが直列接続されたもので
あって、その素子定数は、前記２個のトランジスタのど
ちらから見ても、負荷インピーダンスと自己インピーダ
ンスとが複素共役になるように回路定数が設定されてい
る。
【００１３】
【作用】同一形状及び特性の２個のトランジスタを並列
接続した場合、両者の出力インピーダンスは同じであ
り、そのままでは両トランジスタ間は不整合の状態にあ
る。そこでどちらのトランジスタから見ても、負荷イン
ピーダンスと自己インピーダンスとが複素共役となるよ
うに整合回路を設ければ、負荷側からトランジスタへの
反射が減少し、変換効率が上がる。即ち、同一変換効率
を実現するためにミキサーが必要とするローカル信号電
力が小となる。
接続した場合、両者の出力インピーダンスは同じであ
り、そのままでは両トランジスタ間は不整合の状態にあ
る。そこでどちらのトランジスタから見ても、負荷イン
ピーダンスと自己インピーダンスとが複素共役となるよ
うに整合回路を設ければ、負荷側からトランジスタへの
反射が減少し、変換効率が上がる。即ち、同一変換効率
を実現するためにミキサーが必要とするローカル信号電
力が小となる。
【００１４】
【実施例】図１は本発明の実施例を示す回路図である。
２個の電界効果トランジスタＴ1及びＴ2 は図３のもの
と同じＭＥＳＦＥＴ或いはＨＥＭＴで、ゲート幅100μ
ｍ、ＩDS＝20ｍＡ、ＶDS＝2.0Ｖである。一方のＦＥＴ
のゲート電極にはＲＦ信号(f1)が、他方のＦＥＴのゲー
ト電極にはローカル信号(f2)が入力され、ドレイン電極
から周波数変換されたＩＦ信号を出力する。なお、Ｒ1
は直流負荷抵抗、Ｄ 1 は電源、Ｃ2 は直流遮断用キャパ
シタである。
２個の電界効果トランジスタＴ1及びＴ2 は図３のもの
と同じＭＥＳＦＥＴ或いはＨＥＭＴで、ゲート幅100μ
ｍ、ＩDS＝20ｍＡ、ＶDS＝2.0Ｖである。一方のＦＥＴ
のゲート電極にはＲＦ信号(f1)が、他方のＦＥＴのゲー
ト電極にはローカル信号(f2)が入力され、ドレイン電極
から周波数変換されたＩＦ信号を出力する。なお、Ｒ1
は直流負荷抵抗、Ｄ 1 は電源、Ｃ2 は直流遮断用キャパ
シタである。
【００１５】ここまでの構成は従来のものと同じである
が、本発明ではドレインとグラウンドの間にインダクタ
及びキャパシタから成る整合回路Ｘ1 が接続されてい
る。この整合回路は、ミキサー回路を構成する他の素子
の諸元が図中に記された値であり、１２ＧＨｚのＲＦ信
号を１ＧＨｚのＩＦ信号に変換する場合に、インダクタ
ンスを２ｎＨ、キャパシタンスを１ｐＦとすれば、イン
ピーダンスどうしの複素共役という前記条件がほゞ満足
される。
が、本発明ではドレインとグラウンドの間にインダクタ
及びキャパシタから成る整合回路Ｘ1 が接続されてい
る。この整合回路は、ミキサー回路を構成する他の素子
の諸元が図中に記された値であり、１２ＧＨｚのＲＦ信
号を１ＧＨｚのＩＦ信号に変換する場合に、インダクタ
ンスを２ｎＨ、キャパシタンスを１ｐＦとすれば、イン
ピーダンスどうしの複素共役という前記条件がほゞ満足
される。
【００１６】
【発明の効果】図２は本発明のミキサー(図１)と従来の
ミキサー(図３)の変換損失を示す図である。この図か
ら、許容される変換損失に対して要求されるローカル信
号出力が読み取れるが、従来のミキサーでは10ｄＢｍの
ローカル信号電力が要求された場合、本発明のミキサー
では０ｄＢｍのローカル信号電力で同じ変換損失とする
ことができる。
ミキサー(図３)の変換損失を示す図である。この図か
ら、許容される変換損失に対して要求されるローカル信
号出力が読み取れるが、従来のミキサーでは10ｄＢｍの
ローカル信号電力が要求された場合、本発明のミキサー
では０ｄＢｍのローカル信号電力で同じ変換損失とする
ことができる。
【００１７】このように、本発明の周波数変換回路は、
並列接続された２個のトランジスタのドレイン回路に整
合回路を設けることによって変換効率の大幅な向上を実
現している。
並列接続された２個のトランジスタのドレイン回路に整
合回路を設けることによって変換効率の大幅な向上を実
現している。
【００１８】なお、上記説明はトランジスタがＦＥＴで
ある例についてなされているが、バイポーラトランジス
タを用いたミキサーでも、同様の整合回路を設けること
によって同様の効果を得ることができる。
ある例についてなされているが、バイポーラトランジス
タを用いたミキサーでも、同様の整合回路を設けること
によって同様の効果を得ることができる。
【図１】 本発明のミキサーを例示する図
【図２】 本発明と従来例の変換損失を示す図
【図３】 従来のミキサーを例示する図
Ｔ1,Ｔ2 ＦＥＴ Ｌ1 インダクタ Ｃ1,Ｃ2 キャパシタ Ｒ1 抵抗 Ｄ1 電源 Ｘ1 整合回路
Claims (2)
- 【請求項１】 ２個のトランジスタが出力に対して並列
接続され、 第１のトランジスタの制御電極に被変換信号である高周
波信号を入力し、第２のトランジスタの制御電極に局部
発振信号を入力して該２個のトランジスタの出力電極ど
うしの結節点から周波数変換された信号を出力するミキ
サー回路であって、 該結節点とグラウンド電位線との間に整合回路を接続す
ることによりインピーダンス整合されて成ることを特徴
とするミキサー回路。 - 【請求項２】 請求項１のミキサー回路であって、 前記結節点に接続される前記整合回路はインダクタとキ
ャパシタから成り、その回路定数は、前記両トランジス
タのどちらから見ても、負荷インピーダンスと自己イン
ピーダンスとが複素共役になる条件をほゞ満たすものと
なっていることを特徴とするミキサー回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24696592A JPH06104651A (ja) | 1992-09-17 | 1992-09-17 | ミキサー回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24696592A JPH06104651A (ja) | 1992-09-17 | 1992-09-17 | ミキサー回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06104651A true JPH06104651A (ja) | 1994-04-15 |
Family
ID=17156361
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24696592A Withdrawn JPH06104651A (ja) | 1992-09-17 | 1992-09-17 | ミキサー回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06104651A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08154019A (ja) * | 1994-11-29 | 1996-06-11 | Nec Corp | ミキサ回路 |
| EP0716500A2 (en) | 1994-10-28 | 1996-06-12 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Mixer and frequency conversion process using the same |
| US5789963A (en) * | 1994-10-28 | 1998-08-04 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Low power consumption mixer and frequency conversion with inter-terminal isolation for stable mixing |
-
1992
- 1992-09-17 JP JP24696592A patent/JPH06104651A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0716500A2 (en) | 1994-10-28 | 1996-06-12 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Mixer and frequency conversion process using the same |
| US5789963A (en) * | 1994-10-28 | 1998-08-04 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Low power consumption mixer and frequency conversion with inter-terminal isolation for stable mixing |
| JPH08154019A (ja) * | 1994-11-29 | 1996-06-11 | Nec Corp | ミキサ回路 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6057714A (en) | Double balance differential active ring mixer with current shared active input balun | |
| US5465418A (en) | Self-oscillating mixer circuits and methods therefor | |
| US5884154A (en) | Low noise mixer circuit having passive inductor elements | |
| JP3458586B2 (ja) | マイクロ波ミキサー回路とダウンコンバータ | |
| US6850753B2 (en) | Tunable low noise amplifier and current-reused mixer for a low power RF application | |
| KR100305917B1 (ko) | 반도체전력증폭집적회로 | |
| US5796286A (en) | Attenuation circuitry using gate current control of FET conduction to vary attenuation | |
| CN106253855B (zh) | 下变频装置 | |
| US5345194A (en) | FET having two gate bonding pads for use in high frequency oscillator | |
| US7667541B2 (en) | Amplifier circuit and wireless communication device | |
| US5528769A (en) | High electron mobility transistor monolithic integrated circuit receiver | |
| KR100260965B1 (ko) | 증폭기와그증폭기를사용한휴대전화기 | |
| US7746173B1 (en) | Power amplifier with output harmonic resonators | |
| US7509112B2 (en) | Wideband image rejection mixer | |
| JPH06104651A (ja) | ミキサー回路 | |
| US5406151A (en) | Semiconductor switching circuit | |
| US7512394B2 (en) | Wideband up-conversion mixer | |
| US5039959A (en) | Phase switching circuit | |
| Angelov et al. | An F-band resistive mixer based on heterostructure field effect transistor technology | |
| Martins et al. | Design of a LNA and a Gilbert cell mixer MMICs with a GaAs PHEMT technology | |
| Werthof et al. | High gain PHEMT frequency doubler for 76 GHz automotive radar | |
| JP2894893B2 (ja) | ミキサ回路 | |
| JPH05167352A (ja) | 周波数変換装置 | |
| CN214544243U (zh) | 一种微波单路降频器电路和降频器 | |
| KR100262455B1 (ko) | 전계효과트랜지스터 혼합기들을 위한 부 자기 바이어스 회로 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19991130 |