JPH0770926B2 - ミキサ回路 - Google Patents
ミキサ回路Info
- Publication number
- JPH0770926B2 JPH0770926B2 JP62222302A JP22230287A JPH0770926B2 JP H0770926 B2 JPH0770926 B2 JP H0770926B2 JP 62222302 A JP62222302 A JP 62222302A JP 22230287 A JP22230287 A JP 22230287A JP H0770926 B2 JPH0770926 B2 JP H0770926B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- balun
- circuit
- mixer
- impedance
- mixer circuit
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- Inductance-Capacitance Distribution Constants And Capacitance-Resistance Oscillators (AREA)
- Superheterodyne Receivers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、テレビ、CATVや衛星通信等のマイクロ波回路
に利用されるミキサ回路に関するものである。
に利用されるミキサ回路に関するものである。
従来の技術 最近、衛星通信やCATVの発達に伴ない、マイクロ波回路
の高度化が非常に重要となってきている。特に信頼性
や、小形化、回路製造時の無調整化が重要となってお
り、それらを解決すべく、誘電体基板上に、マイクロス
トリップ線路を用いたマイクロ波回路が利用されてきて
いる。ミキサ回路はマイクロ波回路の中でも非常に重要
な役割を持っており、その性能が装置全体の性能を左右
すると言っても過言ではない。ミキラ回路には、その構
成によりシングル・バランスド・ミキサと、ダブル・バ
ランスド・ミキサ等の種類があり、バランとしてフェラ
イトコアを用いたものやマイクロストリップ回路を用い
たもの、非線形素子としてダイオードやFETなどの組合
せにより構成されたものが一般に知られている。以下、
第４図を参照して従来のミキサ回路について説明する。
の高度化が非常に重要となってきている。特に信頼性
や、小形化、回路製造時の無調整化が重要となってお
り、それらを解決すべく、誘電体基板上に、マイクロス
トリップ線路を用いたマイクロ波回路が利用されてきて
いる。ミキサ回路はマイクロ波回路の中でも非常に重要
な役割を持っており、その性能が装置全体の性能を左右
すると言っても過言ではない。ミキラ回路には、その構
成によりシングル・バランスド・ミキサと、ダブル・バ
ランスド・ミキサ等の種類があり、バランとしてフェラ
イトコアを用いたものやマイクロストリップ回路を用い
たもの、非線形素子としてダイオードやFETなどの組合
せにより構成されたものが一般に知られている。以下、
第４図を参照して従来のミキサ回路について説明する。
第４図は、ダイオードを用いたシングル・バランスド・
ミキサであり、11は後述するバラン14の不平衡端である
局部発振入力端子、12は信号周波数入力端子、13は中間
周波数出力端子、14は不平衡な局部発振入力を平衡なダ
イオード駆動信号に変換するためのバラン、15は主に混
変調歪を改善するためにバラン14の平衡端側に接続され
た並列CR回路、16はミキサ用ダイオード、17はダイプレ
クサであり、ダイオード16の中点が18である。
ミキサであり、11は後述するバラン14の不平衡端である
局部発振入力端子、12は信号周波数入力端子、13は中間
周波数出力端子、14は不平衡な局部発振入力を平衡なダ
イオード駆動信号に変換するためのバラン、15は主に混
変調歪を改善するためにバラン14の平衡端側に接続され
た並列CR回路、16はミキサ用ダイオード、17はダイプレ
クサであり、ダイオード16の中点が18である。
以上のような構成において、以下、入力信号をより高い
中間周波数の中間周波数に周波数変換するときの動作に
ついて説明する。
中間周波数の中間周波数に周波数変換するときの動作に
ついて説明する。
まず入力信号は入力端子12より、ダイプレクサ17のLPF
を通り、ミキサダイオード16に加えられる。ここで、ミ
キサダイオード16はバラン14により不平衡・平衡変換さ
れた局部発振周波数により駆動され、その非線形性によ
り、前記入力信号と局部発振周波数が混合され、周波数
変換され、ダイオード16の中点18に現われるその信号か
ら必要な高い周波数に変換された信号を、ダイプレクサ
17により抜き出し、中間周波数出力端子13に取り出す。
このような回路構成で、シングル・バランスド・ミキサ
は実用されてきた。
を通り、ミキサダイオード16に加えられる。ここで、ミ
キサダイオード16はバラン14により不平衡・平衡変換さ
れた局部発振周波数により駆動され、その非線形性によ
り、前記入力信号と局部発振周波数が混合され、周波数
変換され、ダイオード16の中点18に現われるその信号か
ら必要な高い周波数に変換された信号を、ダイプレクサ
17により抜き出し、中間周波数出力端子13に取り出す。
このような回路構成で、シングル・バランスド・ミキサ
は実用されてきた。
発明が解決しようとする問題点 しかし、１〜数GHz帯の利用が進み、マイクロストリッ
プ回路を利用できることから、この帯域に中間周波数を
選び、CATVやテレビ等の広帯域な信号周波数をミックス
・アップしようとすると、どうしてもバランにはフェラ
イトコアを用いたバランを用いることが必要となり、集
中定数と分布定数の混じった回路構成となってくる。し
たがって第４図のような単純な構成では必要以外の分布
定数が影響したり、小形化をめざして選定したフェライ
トコアバランやダイオードでは、必要な特性が得られな
くなる場合が多い。第５図に第４図の回路構成のミキサ
特性の１例を示す。ここで使用したバランはNi−Zn系の
フェライト（長径6.5mm、短径3m、長さ4mm）に0.24mmの
ペア線を正相・逆相それぞれ２回巻きしたもの、ダイオ
ードはショットキーダイオード、並列CR回路15はＣ＝10
pF、Ｒ＝33Ωを用いてある。第５図に示すように、ミキ
サの変換損失（C.L）は−13dB程度、第２次相互変調歪
率は−50dB以下となっており、ミキサとしては、あまり
良い性能ではない。ここでダイオード中点18から局部発
振側入力信号帯域に対するインピーダンス（リターン・
ロス）を調べてみると、第６図のように信号との整合状
態もそれほど良好であるとは言えない。
プ回路を利用できることから、この帯域に中間周波数を
選び、CATVやテレビ等の広帯域な信号周波数をミックス
・アップしようとすると、どうしてもバランにはフェラ
イトコアを用いたバランを用いることが必要となり、集
中定数と分布定数の混じった回路構成となってくる。し
たがって第４図のような単純な構成では必要以外の分布
定数が影響したり、小形化をめざして選定したフェライ
トコアバランやダイオードでは、必要な特性が得られな
くなる場合が多い。第５図に第４図の回路構成のミキサ
特性の１例を示す。ここで使用したバランはNi−Zn系の
フェライト（長径6.5mm、短径3m、長さ4mm）に0.24mmの
ペア線を正相・逆相それぞれ２回巻きしたもの、ダイオ
ードはショットキーダイオード、並列CR回路15はＣ＝10
pF、Ｒ＝33Ωを用いてある。第５図に示すように、ミキ
サの変換損失（C.L）は−13dB程度、第２次相互変調歪
率は−50dB以下となっており、ミキサとしては、あまり
良い性能ではない。ここでダイオード中点18から局部発
振側入力信号帯域に対するインピーダンス（リターン・
ロス）を調べてみると、第６図のように信号との整合状
態もそれほど良好であるとは言えない。
本発明は従来の以上のような問題を解決するもので、イ
ンピーダンス整合を改善し、ミキサの変換損失、相互変
調歪特性の劣化を改善することを目的とするものであ
る。
ンピーダンス整合を改善し、ミキサの変換損失、相互変
調歪特性の劣化を改善することを目的とするものであ
る。
問題点を解決するための手段 本発明は、不平衡端子から局部発振信号を入力するとと
もに、２つの平衡端子を介して入力信号をミックスアッ
プするフェライトコアよりなるバランと、 入力端子から周波数入力信号を入力するとともに、出力
端子から中間周波数信号を出力するダイプレクサと、 前記バランの２つの平衡端子と前記ダイプレクサとの間
に接続された第１、第２の非線形素子と、 前記第１、第２の非線形素子と前記バランの２つの平衡
端子との間に一端が接続され、他端が接地されたインダ
クタンス、キャパシタンスよりなり、そのインダクタン
ス、キャパシタンスの少なくとも一方に当該インピーダ
ンスを可変する可変インピーダンス回路とを設けること
により、上記目的を達成するものである。
もに、２つの平衡端子を介して入力信号をミックスアッ
プするフェライトコアよりなるバランと、 入力端子から周波数入力信号を入力するとともに、出力
端子から中間周波数信号を出力するダイプレクサと、 前記バランの２つの平衡端子と前記ダイプレクサとの間
に接続された第１、第２の非線形素子と、 前記第１、第２の非線形素子と前記バランの２つの平衡
端子との間に一端が接続され、他端が接地されたインダ
クタンス、キャパシタンスよりなり、そのインダクタン
ス、キャパシタンスの少なくとも一方に当該インピーダ
ンスを可変する可変インピーダンス回路とを設けること
により、上記目的を達成するものである。
作 用 本発明は上記構成により、ミキサ回路の入力信号、中間
周波数及び局部発振周波数に対するインピーダンス整合
を改善し、ミキサの変換損失、相互変調歪特性の劣化を
改善するようにしたものである。
周波数及び局部発振周波数に対するインピーダンス整合
を改善し、ミキサの変換損失、相互変調歪特性の劣化を
改善するようにしたものである。
実施例 以下、図面を参照しながら本発明の実施例について説明
する。
する。
第１図は本発明の一実施例におけるミキサ回路の回路図
である。第１図において第４図の構成と異なる点は、使
用したバランの平衡側端子と、非線形素子と、接地面間
にインダンスタンス素子が可変である微小LCLの直列回
路を設けた点である。ここでＣは0.5pF、Ｌは各々5nHで
ある。この直列回路19を付加した場合の変換損失（C.
L）と第２次相互変調歪率（IM2）の特性を第２図（ａ）
に示す。同図より明らかなように、第５図に比較してC.
Lで約5dB、IM2で約10dB改善されていることがわかる。
また、第６図の特性と同様にダイオード中点18からの局
部発振側入力信号帯域に対するインピーダンス（リター
ン・ロス）を調べると、第３図のように大きく改善され
ていることがわかる。
である。第１図において第４図の構成と異なる点は、使
用したバランの平衡側端子と、非線形素子と、接地面間
にインダンスタンス素子が可変である微小LCLの直列回
路を設けた点である。ここでＣは0.5pF、Ｌは各々5nHで
ある。この直列回路19を付加した場合の変換損失（C.
L）と第２次相互変調歪率（IM2）の特性を第２図（ａ）
に示す。同図より明らかなように、第５図に比較してC.
Lで約5dB、IM2で約10dB改善されていることがわかる。
また、第６図の特性と同様にダイオード中点18からの局
部発振側入力信号帯域に対するインピーダンス（リター
ン・ロス）を調べると、第３図のように大きく改善され
ていることがわかる。
また第１図において、20・21は調整用の集中定数のイン
ダクタンス素子であり、このどちらかのインダクタンス
素子を変化させることで信号周波数や局部発振周波数・
中間周波数各々に対してミキサのインピーダンスを整合
させ、歪の発生を減少させることができる。このときの
特性の例を第２図（ｂ）に示す。インダクタンス20・21
はマイクロストリップ線路で構成されることも多いが、
ここでは集中定数で構成する。このように、従来のよう
な複雑な調整を必要とせずに歪を改善することが出来
る。
ダクタンス素子であり、このどちらかのインダクタンス
素子を変化させることで信号周波数や局部発振周波数・
中間周波数各々に対してミキサのインピーダンスを整合
させ、歪の発生を減少させることができる。このときの
特性の例を第２図（ｂ）に示す。インダクタンス20・21
はマイクロストリップ線路で構成されることも多いが、
ここでは集中定数で構成する。このように、従来のよう
な複雑な調整を必要とせずに歪を改善することが出来
る。
以上のように、フェライトコアのバラン14を用いたミキ
サに、バラン14の平衡側端子と非線形素子と、接地面と
の間に、微小のインダクタンス、キャパシタンスとによ
る可変インピーダンスを設けることにより、変換損失・
歪特性を改善することができる。
サに、バラン14の平衡側端子と非線形素子と、接地面と
の間に、微小のインダクタンス、キャパシタンスとによ
る可変インピーダンスを設けることにより、変換損失・
歪特性を改善することができる。
なお、以上の説明では、微小可変インピーダンスを、イ
ンダクタンスとキャパシタンスを用いて構成したが、イ
ンダクタンス素子20・21のどちらか一方のみを可変とし
ても構わないし、同様のインピーダンスを持つスタブを
ミキサ回路基板上に形成してもよい。またインピーダン
スを付加する位置は、本実施例のように並列CR回路15と
ミキサダイオード16の間ではなく、バランの平衡側端子
と並列CR回路15との間でもよい。
ンダクタンスとキャパシタンスを用いて構成したが、イ
ンダクタンス素子20・21のどちらか一方のみを可変とし
ても構わないし、同様のインピーダンスを持つスタブを
ミキサ回路基板上に形成してもよい。またインピーダン
スを付加する位置は、本実施例のように並列CR回路15と
ミキサダイオード16の間ではなく、バランの平衡側端子
と並列CR回路15との間でもよい。
発明の効果 以上のように本発明は、フェライトコアを使用したバラ
ンを持つミキサ回路で、バランの平衡側端子と非線形素
子との間と、接地面との間に微小のインダクタンスと、
キャパシタンスによるインピーダンス、またはスタブを
設けることにより、各部のインピーダンスを改善し、ミ
キサの変換損失、および相互変調歪特性を改善すること
ができる。
ンを持つミキサ回路で、バランの平衡側端子と非線形素
子との間と、接地面との間に微小のインダクタンスと、
キャパシタンスによるインピーダンス、またはスタブを
設けることにより、各部のインピーダンスを改善し、ミ
キサの変換損失、および相互変調歪特性を改善すること
ができる。
第１図は本発明の一実施例におけるミキサ回路の回路
図、第２図（ａ）は第１図におけるミキサ回路の変換損
失と第２次相互変調歪率の特性図、第２図（ｂ）は第１
図におけるミキサ回路の調整に伴なう歪の特性図、第３
図は第１図におけるミキサダイオード中点から局部発振
側入力信号帯域に対するインピーダンス（リターン・ロ
ス）の特性図、第４図は従来のミキサ回路の回路図、第
５図及び第６図は同特性図である。 14……バラン、16……ミキサダイオード、17……ダイブ
レクサ、19……LCL直列回路。
図、第２図（ａ）は第１図におけるミキサ回路の変換損
失と第２次相互変調歪率の特性図、第２図（ｂ）は第１
図におけるミキサ回路の調整に伴なう歪の特性図、第３
図は第１図におけるミキサダイオード中点から局部発振
側入力信号帯域に対するインピーダンス（リターン・ロ
ス）の特性図、第４図は従来のミキサ回路の回路図、第
５図及び第６図は同特性図である。 14……バラン、16……ミキサダイオード、17……ダイブ
レクサ、19……LCL直列回路。
Claims (3)
- 【請求項１】不平衡端子から局部発振信号を入力すると
ともに、２つの平衡端子を介して入力信号をミックスア
ップするフェライトコアよりなるバランと、 入力端子から周波数入力信号を入力するとともに、出力
端子から中間周波数信号を出力するダイプレクサと、 前記バランの２つの平衡端子と前記ダイプレクサとの間
に接続された第１、第２の非線形素子と、 前記第１、第２の非線形素子と前記バランの２つの平衡
端子との間に一端が接続され、他端が接地されたインダ
クタンス、キャパシタンスよりなり、そのインダクタン
ス、キャパシタンスの少なくとも一方により当該インピ
ーダンスを可変する可変インピーダンス回路とを設けた
ミキサ回路。 - 【請求項２】第１、第２の非線形素子は、ダイオードで
あることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のミキ
サ回路。 - 【請求項３】インピーダンス回路はスタブにより構成さ
れたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のミキ
サ回路。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62222302A JPH0770926B2 (ja) | 1987-09-04 | 1987-09-04 | ミキサ回路 |
| US07/109,333 US4864644A (en) | 1986-10-17 | 1987-10-16 | VHF-UHF mixer having a balun |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62222302A JPH0770926B2 (ja) | 1987-09-04 | 1987-09-04 | ミキサ回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6465904A JPS6465904A (en) | 1989-03-13 |
| JPH0770926B2 true JPH0770926B2 (ja) | 1995-07-31 |
Family
ID=16780230
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62222302A Expired - Fee Related JPH0770926B2 (ja) | 1986-10-17 | 1987-09-04 | ミキサ回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0770926B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5157786A (en) * | 1990-08-31 | 1992-10-20 | Thomson Consumer Electronics | Biasing networks for balanced mixers |
| JPH10200360A (ja) * | 1997-01-07 | 1998-07-31 | Tdk Corp | 積層バルントランス |
| FR2878092A1 (fr) * | 2004-11-18 | 2006-05-19 | St Microelectronics Sa | Balun a elements localises |
| JP4501711B2 (ja) * | 2005-02-07 | 2010-07-14 | 三菱電機株式会社 | 偶高調波ミクサ |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6415413U (ja) * | 1987-07-18 | 1989-01-26 |
-
1987
- 1987-09-04 JP JP62222302A patent/JPH0770926B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6465904A (en) | 1989-03-13 |
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| JPS63102405A (ja) | ミキサ回路 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |