JPH0666591B2 - 周波数弁別器 - Google Patents

周波数弁別器

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JPH0666591B2
JPH0666591B2 JP58032121A JP3212183A JPH0666591B2 JP H0666591 B2 JPH0666591 B2 JP H0666591B2 JP 58032121 A JP58032121 A JP 58032121A JP 3212183 A JP3212183 A JP 3212183A JP H0666591 B2 JPH0666591 B2 JP H0666591B2
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hyb
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俊幸 斉藤
幹夫 岩国
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Fujitsu Ltd
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Fujitsu Ltd
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03DDEMODULATION OR TRANSFERENCE OF MODULATION FROM ONE CARRIER TO ANOTHER
    • H03D9/00Demodulation or transference of modulation of modulated electromagnetic waves
    • H03D9/02Demodulation using distributed inductance and capacitance, e.g. in feeder lines
    • H03D9/04Demodulation using distributed inductance and capacitance, e.g. in feeder lines for angle-modulated oscillations

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
  • Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (a) 発明の技術分野 本発明は周波数弁別器に係り、特にマイクロ波帯及びミ
リ波帯で用いられるマイクロ波集積回路(以下MICと
略)型の周波数弁別器に関するものである。
(c) 従来技術と問題点 従来のMIC型周波数弁別器としては第1図に示すように
マイクロストップポンド周波数弁別器が知られている。
以下第1図及び第2図を参照して、斯かる従来の周波数
弁別器の動作原理について説明する。
端子INに加えられた高周波信号はハイブリッドリングHY
B−1で2分岐され端子12と14から出力が取り出され
る。端子12で取り出された出力はこの端子に接続された
抵抗R1で熱に変換され消滅する。
一方、端子14へ取り出された出力(第1図中実線で示し
た矢印)はハイブリッドリングHYB−2へ伝播し、この
ハイブリッドリングHYB−2で2分岐され及びの成
分になる。成分は端子22に接続されたλ/8線路を伝
播し、その他端の地気で反射され再び端子22からハイブ
リッドリングHYB−2に加えられ、このリングで2分岐
され点線で示した矢印(反射波を示す)如くとの成
分になる。の成分は端子23に接続されたダイオードD2
に供給され、成分はハイブリッドリングHYB−1に伝
播し、このハイブリッドリングHYB−1で2分岐された
入力端子INと、端子13に接続されたダイオードD1に供給
される。
一方、成分は端子24に接続された誘電体共振器REで反
射され、ハイブリッドリングHYB−2で2分岐された成
分と成分になり、前者はダイオードD2に、後者は成
分とともにハイブリッドリングHYB−1で2分岐され
端子13に接続されたダイオードD1に供給される。尚、ダ
イオードD1に供給される信号のレベルはダイオードD2
供給されるレベルと比較して、ハイブリッドリングを1
つ余分に介しているため、およそ3db低くなっている。
そしてかかる第1図のハイブリッドリングHYB−1,HYB−
2では、ハイブリッドリングHYB−1の端子13と14間に
は1/2πの位相差を生じ、またHYB−2では、21と24
間は3/2π、21と22間,22と23間及び23と24間はそれ
ぞれ1/2πの位相差を生ずるように構成されている。
またλ/8線路では1/4πの位相差を生じ、往復では
1/2πの位相差となる。さらにλ/8線路の端部の接
地点、及び誘電体共振器REでの反射は、それぞれ位相差
はπとなる。
従って成分の端子22における位相を規準とし、端子22
における成分と、端子21,14を介し端子13における成
分と、端子24から23に達した成分、及び端子24より
21,14を介し端子13に達した成分の相対位相を求める
と次の様になる。
なおこの場合、負の位相は時計方向とし、正の位相は反
時計方向とする。即ち端子21における成分の位相を規
準とし、 1)成分の相対位相 (a)21→22 −1/2π (b)22からλ/8での往復 −1/2π (c)λ/8の接地点での反射 −π (d)22→23 −1/2π 計 5/2π 2)成分の相対位相 (a)21→22 −1/2π (b)22からλ/8を通り接地点で反射し、再びλ/8
を通り22へ 3/2π (c)22→21 −1/2π (d)14→13 −1/2π 計 −6/2π 3)成分の相対位相 (a)21→24 −3/2π (b)REでの反射 −π (c)24→23 −1/2π 計 −6/2π 4)成分相対位相 (a)21→24 −3/2π (b)REでの反射 −π (c)24→21 −3/2π (d)14→13 −1/2π 計 −9/2π 上記より明らかな様に、成分とは等しい。
また成分は−5/2πで、一方成分は−9/2πで
あるが、は−(2π+5/2π)で表わされるから、
結局とも同相となる。しかも所定の周波数が入力さ
れた時にはに対しは1/2π、またに対しは1
/2πそれぞれ進んでおり、その合成である+が合
成電圧VD2としてダイオードD2に与えられ、+が合
成電圧VD2としてダイオードD1に与えられる。
この状態は第2図のベクトル図に示す通りである。入力
信号が所定周波数の場合、かかる電圧がD1,D2に与えら
れると共通の抵抗R2の端子間には正の半波と負の半波よ
りなる一定の直流電流が流れることによる基準電圧が発
生する。
次に端子INに供給される高周波信号の所定周波数が変化
すると、誘電体共振器REで反射された成分及びの位
相がこの共振器REの周波数特性によって変化する。例え
ば周波数が低くなると位相が前述の場合よりも正になる
と仮定し、それぞれの成分を′及び′で表わす。そ
こで、この場合ダイオードD1及びD2に加えられる電圧は
V′D1及びV′D2で示すように、V′D2>V′D1となる
ので、V′D2−VD1を求めると抵抗R2には前述の基準電
圧に対して正の出力電圧が得られる。一方周波数が高く
なると抵抗R2には基準電圧に対し負の出力電圧が得られ
る。
このように高周波信号の所定周波数に変化を生ずると、
第1図に示す回路の入力周波数対出力電圧の関係は第3
図に示すように周波数弁別特性を示す。
このような回路構成の場合、前記のようにダイオードD1
及びD2に供給される高周波信号レベルがおよそ3dbほど
異なる。又、ハイブリッドリングHYB−1,HYB−2の性能
のバラツキや回路のインピーダンス不整合の影響を受け
易いので、周波数弁別回路の特性は非対象になる。従っ
て直線性が悪く、動作範囲が狭く、感度も悪いという問
題がある。
(c) 発明の目的 本発明は上記従来技術の問題点に鑑みなされたものであ
って、マイクロ波集積回路が簡単に構成され、良好な直
線性で、感度のよいマイクロ波帯周波数弁別器を提供す
ることを目的とするものである。
(d) 発明の構成 上記目的は本発明により、入力信号を2分岐する第1ハ
イブリッド回路、その一方の出力は直接、他方の出力は
誘電体共振器を介し、第2ハイブリッド回路の2入力信
号となり、誘電体共振器は所定周波数では位相差が零
で、かつ所定周波数より大または小への周波数変化に対
応する位相差を示す機能を有し、第2ハイブリッド回路
では、所定周波数に対し同一振幅,同一位相とされた入
力信号のそれぞれは2分岐され、1分岐は2出力端子の
うち1出力端子に、他の1分岐はそれと90゜位相が異な
って他出力端子に接続され、第2ハイブリッド回路より
の2出力は互いに極性の異なる検波ダイオードを介し共
通出力手段に接続されることを特徴とする周波数弁別器
によって達成される。
(e) 発明の実施例 以下、図面を参照して本発明に係る周波数弁別器の動作
を説明する。
第4図は本発明の一実施例のブロック図で、第1図と同
一符号は同一部分を示す。
同図においてHYB−3,HYB−4は3dBハイブリッド回路で
あり、HYB−3は入力INに対し出力,は同相であっ
てもよいし、またはに対し1/2πの位相差を有し
てもよい。またBPFは誘電体共振器であり、所定周波数
では位相差0であり、所定周波数より大または小の周波
数変化に対応する位相差を示す。PDは位相検波器を示
す。
第4図において端子INに加えられた所定周波数の高周波
信号は、第1ハイブリッド回路としての3dbハイブリッ
ド回路HYB−3で2分岐され実線の矢印で示した成分
と点線の矢印で示した成分に分岐される。成分は位
相検波器PDの構成要素である第2ハイブリッド回路とし
ての3dbハイブリッド回路HYB−4に供給される。
この場合HYB−3の出力とが同相であれば特に他の
付加手段を必要としないが、がに対し、90゜の位相
差を有する場合には、良好な弁別出力特性を得るため
に、HYB−4の2入力としては同一位相で同一振幅とす
るための付加手段をHYB−4への入力線のいづれかに備
えることが必要となる。HYB−4ではそれぞれの入力の
一方は2分岐され成分と成分になるが、この2つ
の出力成分は互いに位相が90゜異なっている。
一方、成分は誘電体共振器BPFを通過後、ハイブリッ
ド回路HYB−4で2分岐され位相が90゜異なる成分と
成分になる。そして成分と成分がダイオードD
1に、また成分と成分がダイオードD2に供給され
る。第5図はダイオードD1及びD2に供給される電圧のベ
クトル図でそれぞれ成分及び成分を基準にして成分
及びの位相が90゜遅れている。
また所定入力周波数においては、ダイオードD1,D2に供
給される電圧はVD1及びVD2で示され、それぞれ振幅及び
位相は同じなので、出力手段である抵抗R2に於ける出力
電圧は所定周波数に対応する一定基準値となる。
次に入力周波数が低くなると第1図に示す回路の動作説
明中で述べた如く、誘電体共振器BPFを通過した成分
の位相はこの誘電体共振器BPFの周波数特性によって或
る値だけ進むとする。このためにそれぞれのダイオード
D1及びD2に供給される電圧のベクトル図は+′=
V′D1及び+′=V′D2のように示され、差動検波
すればV′D1−V′D2は所定周波数に対応する一定値よ
り正の値となる。逆に入力周波数が高くなるとV′D1
V′D2は基準電圧に対し負の値となり、第3図に示すよ
うに周波数弁別特性をもつことになる。
第6図は本発明の他の一実施例に示しており、ここでは
MIC回路で構成されているため、全ての構成部品を同一
の誘電体基板上に形成することができる利点を有してい
る。
第1ハイブリッド回路としてのHYB−5は3db同相ハイブ
リッド回路であって、入力INに対しそれぞれ出力値が1
/2で、かつ同相の2出力を分岐する周知のハイブリッ
ド回路である。また第2ハイブリッド回路としてのHYB
−6はブランチライン形3dbハイブリッド回路で、2入
力,2出力を備え、対応する入力−出力間及び入力間も、
また出力間もそれぞれλ/4の長さを有し、出力は入力
の1/2で、また出力間は1/2π位相差を示す。
同図に示すように誘電体共振器REの結合ラインL1及びL2
の先端に島状パターンL3,L4を置き、このパターンL3をL
1と、L4をL2とリボンで接続して誘電体共振器REを結合
ラインL1及びL2に沿って移動させることにより、誘電体
共振器REの特性を劣化させることなく周波数弁別器の特
性を微調することができる。
なお、HYB−5は3db同相ハイブリッド回路で構成してい
るが、ブランチ形3dbハイブリッド回路でもよい。しか
しこの場合は、誘電体共振器RE側或いは反対側のライン
にλ/4スルーラインを挿入して位相を90゜シフトさ
せ、ハイブリッド回路HYB−6の前で同相となるように
位相を調整しなければならない。
第7図は本発明の別の一実施例である。この図において
CAは円筒空胴,Sはスペーサーをそれぞれ示し、第6図と
同一符号は同一部分を示すものとする。
同図において誘電体共振器REは円筒空胴CAの中に実装さ
れ、第1ハイブリッド回路としてのハイブリッド回路HY
B−5及び第2ハイブリッド回路としてのHYB−6を接続
するラインのいづれか一方と厚さが可変するスペーサー
Sを介して接続される。このように接続することにより
スペーサーSの厚さtを変えることにより、周波数弁別
器の電気特性を変えることができる。又誘電体共振器RE
だけを適当な大きさの容器に入れて密封することにより
外部湿度の影響を防ぐことができる。
(f) 発明の効果 以上説明したように本発明は入力信号を第1のハイブリ
ッド回路で2分岐し、その1分岐は直接、他の1分岐は
誘電体共振器を介して位相検波器に加え、所定周波数で
は位相検波器のハイブリッド回路の2入力は同一位相で
同一振幅となるようにし、また誘電体共振器は所定周波
数では位相0で、所定周波数より大、又は小の周波数で
はそれに対応する位相差を基準電圧値の正,負の方向に
示すような機能を有せしめ、位相検波器よりの所定周波
数の場合の出力を基準とし、周波数が変化した場合の出
力に対応して周波数弁別を行なうようにし、位相検波器
のハイブリッド回路の入力が同一位相,同一振幅であれ
ばよいので、その前段の回路構成は特に注意を払う必要
はない。。
また誘電体共振器は通過特性を利用しているので、減衰
は少なく大きな出力が得られ、マイクロ波帯MIC型周波
数弁別器の動作範囲の拡張など弁別器回路の性能向上を
図ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来のマイクロストップボンド周波数弁別回
路、第2図は第1図の検波ダイオードに供給される電圧
ベクトル図、第3図は周波数弁別回路の弁別特性性、第
4図は本発明の一実施例のブロック図、第5図は第4図
の検波ダイオードに供給される電圧ベクトル図、第6図
及び第7図はそれぞれ本発明の別の1実施例のブロック
図である。 HYB−1〜HYB−6はハイブリッド回路、REまたはBPFは
誘電体共振器、D1,D2はダイオード、R1及びR2は抵抗、L
1,L2は結合ライン、L3,L4は島状パターン、Sはスペー
サー、CAは円筒空胴をそれぞれ示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭51−95767(JP,A) 特開 昭56−83103(JP,A) 特開 昭55−86205(JP,A) 特開 昭55−133102(JP,A)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】入力信号を2分岐する第1ハイブリッド回
    路、その一方の出力は直接、他方の出力は誘電体共振器
    を介し、第2ハイブリッド回路の2入力信号となり、誘
    電体共振器は所定周波数では位相差が零で、かつ所定周
    波数より大または小への周波数変化に対応する位相差を
    示す機能を有し、第2ハイブリッド回路では、所定周波
    数に対し同一振幅,同一位相とされた入力信号のそれぞ
    れは2分岐され、1分岐は2出力端子のうちの1出力端
    子に、他の1分岐はそれと90゜位相が異なって他出力端
    子に接続され、第2ハイブリッド回路よりの2出力は互
    いに極性の異なる検波ダイオードを介し共通出力手段に
    接続されることを特徴とする周波数弁別器。
JP58032121A 1983-02-28 1983-02-28 周波数弁別器 Expired - Lifetime JPH0666591B2 (ja)

Priority Applications (1)

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JP58032121A JPH0666591B2 (ja) 1983-02-28 1983-02-28 周波数弁別器

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JP58032121A JPH0666591B2 (ja) 1983-02-28 1983-02-28 周波数弁別器

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JPS59158112A JPS59158112A (ja) 1984-09-07
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ID=12350051

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JP58032121A Expired - Lifetime JPH0666591B2 (ja) 1983-02-28 1983-02-28 周波数弁別器

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS5195767A (en) * 1975-02-19 1976-08-21 Heimenkozono kotaiikishuhasubenbetsuki

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JPS59158112A (ja) 1984-09-07

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