JPH09223905A - 高周波抑圧回路 - Google Patents
高周波抑圧回路Info
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- JPH09223905A JPH09223905A JP2940596A JP2940596A JPH09223905A JP H09223905 A JPH09223905 A JP H09223905A JP 2940596 A JP2940596 A JP 2940596A JP 2940596 A JP2940596 A JP 2940596A JP H09223905 A JPH09223905 A JP H09223905A
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Abstract
えず、さらに小型化できる高周波抑圧回路を実現する。 【解決手段】 キャパシタ5の容量値C1 を1/(2π
・f0・Z0・tanθ0)とし、キャパシタ6の容量値C2 を
C1・cos2θ0/(2cos2θ0+1)とする。
Description
いて特定の周波数f0 の高周波信号を抑圧し、周波数2
f0 の高周波信号に対して影響を与えない高周波抑圧回
路に関する。
を抑圧する従来の高周波抑圧回路の構成例を示す。図に
おいて、本高周波抑圧回路は、入力端子1と出力端子2
を接続する高周波伝送線路3の所定の位置に、周波数f
0 における電気長がπ/2で、かつ一端が開放端になっ
ている高周波伝送線路7を接続した構成である。
一端を開放した高周波伝送線路の入力インピーダンスZ
inは、 Zin=−j・Z0・cotθ …(1) と表される。ここで、Z0 は高周波伝送線路の特性イン
ピーダンス、θは電気長である。よって、周波数f0 の
高周波信号に対する高周波伝送線路7の入力インピーダ
ンスZinは、 Zin=−j・Z0・cot(π/2)=0 …(2) となり、入力端が短絡されているのと等価になる。した
がって、図2に示される高周波抑圧回路では、周波数f
0 の高周波信号は高周波伝送線路7で全反射されて出力
されない。しかし、この高周波抑圧回路は、電気長がπ
/2の一端を開放した高周波伝送線路を用いる構成であ
るので、集積回路化する際には回路の大型化が避けられ
なかった。
の構成例を示す。ここに示す高周波抑圧回路は、図2の
高周波抑圧回路における電気長がπ/2の高周波伝送線
路7を短縮化することにより回路の小型化を図ったもの
である。図において、本高周波抑圧回路は、入力端子1
と出力端子2を接続する高周波伝送線路3の所定の位置
に、特性インピーダンスZ0 、周波数f0 における電気
長θ0 (ただし0<θ0 <π/2)の高周波伝送線路4
を接続し、高周波伝送線路4の他端と接地との間にキャ
パシタ5を接続し、高周波伝送線路3と高周波伝送線路
4の接続点と接地との間にキャパシタ8を接続した構成
である。キャパシタ5,8の容量値C0 は C0 =1/(2π・f0・Z0・tanθ0) …(3) である。
中定数化」の手法(廣田、皆川、村口、「ユニプレーナ
MMIC基本回路−ハイブリッド回路の小型化−」昭和
63年電子情報通信学会秋季全国大会C−374)によって導
かれる。この文献には、 Z0=Z/sinθ ω0・C=(1/Z0)・cosθ …(4) ただし、ω0 =2π・f0 なる関係が満たされるとき、特性インピーダンスZの周
波数f0 に対する1/4波長高周波伝送線路は、両端に
シャントキャパシタCを装荷した電気長θ、特性インピ
ーダンスZ0 の線路で置き換えることができるとある。
したがって、特性インピーダンスZ0 、周波数f0 にお
ける電気長θ0 の高周波伝送線路4の両端に、式(3) で
示す容量値C0 をもつキャパシタ5,8を接続したこと
により、1/4波長高周波伝送線路、すなわち電気長が
π/2の高周波伝送線路は短縮され、図3の回路は周波
数f0 に対する高周波抑圧回路として動作する。
下、基本波という)を入力し、2倍の周波数 2f0 の高
周波信号(以下、2倍波という)を出力する逓倍器や、
基本波を局部発振信号として入力し、2倍波(2次高調
波)と周波数fIF(fIF≪2f0)の中間周波数信号を入力
し、両者の混合波(周波数2f0+fIFまたは2f0−
fIF)を出力する高調波ミキサなどにおいては、出力端
における漏洩基本波の抑圧および変換効率向上のため
に、基本波に対する高周波抑圧回路が用いられる。ここ
で用いられる高周波抑圧回路は、基本波の抑圧ととも
に、2倍波に対して影響を与えないことが要求される。
ついては上述したように出力されない。一方、2倍波の
波長はλ0 /2であるので、同じ長さの高周波伝送線路
の電気長は基本波の2倍となる。高周波伝送線路3に付
加された長さλ0 /4の一端を開放した高周波伝送線路
7の入力インピーダンスZ2f0 は、 Z2f0 =−j・Z0・cot(2・π/2)=∞ …(5) となる。すなわち、2倍波については高周波伝送線路3
からみた高周波伝送線路7は開放と等価になり、図2に
示した高周波抑圧回路は2倍波に対して影響を与えな
い。
性インピーダンスZ0 、電気長θの高周波伝送線路4
と、接地されたキャパシタ5(C0 =1/(2π・f0・
Z0・tanθ0))からなる回路の入力インピーダンスZ1
は、周波数fにおいて、
続されたキャパシタ8(容量値:C0=1/(2π・f0
・Z0・tanθ0))からなる回路の特性インピーダンスZ
2 は、周波数fにおいて、
インピーダンスZ2(f0) は0であるが、周波数 2f0 に
対する特性インピーダンスZ2(2f0)は、
の2倍波におけるインピーダンスのグラフを示す。図に
おいて、横軸は周波数f0 における電気長θ0 、縦軸は
2倍波における特性インピーダンスZ2(2f0)の絶対値で
ある。ここに示すようにZ2(2f0)は、高周波伝送線路4
の周波数f0 における電気長θ0 (ただし0<θ0 <π
/2)に対して、たとえば小型化の効果が現れるθ0 =
10〜60度程度ではZ0 以下と小さい。したがって、図3
の高周波抑圧回路は2倍波に対して影響を与えることが
わかる。
のシミュレーション結果を示す。図において、横軸は周
波数(GHz)、縦軸は通過利得(dB)である。高周波伝
送線路4の周波数10GHzに対する電気長は20度と短縮化
し、またその特性インピーダンスは50Ωとした。キャパ
シタ5,8の容量値C0 は、式(3) より求まる値、すな
わち 0.875pFとしてシミュレーションを行った。ここ
に示すように、図3の高周波抑圧回路は、基本波10GHz
については通過利得−70dB程度と十分な抑圧効果が得ら
れている。一方、2倍波の20GHzについては通過利得は
−6.5 dB程度と大きく、2倍波に対して影響を与えるこ
とがわかる。
圧回路は、2倍波に対して影響を与えないが、回路が大
型化する問題点があった。一方、図3に示した高周波抑
圧回路は、小型化できるものの、2倍波に対して影響を
与える問題点があった。
して影響を与えず、さらに小型化できる高周波抑圧回路
を提供することを目的とする。
は、図3に示す構成において、キャパシタ5の容量値C
1 を1/(2π・f0・Z0・tanθ0)とし、キャパシタ8
の容量値C2 をC1・cos2θ0/(2cos2θ0+1)とす
ることを特徴とする。ここで、高周波伝送線路3からみ
た高周波伝送線路4、キャパシタ5,8からなる回路の
入力インピーダンスZinは、周波数fにおいて、
=f0 では
タ5,8からなる回路の基本波における入力インピーダ
ンスZin(f0)は、 Zin(f0)=0 …(11) となり、入力端が短絡されているのと等価になる。した
がって、周波数f0 の高周波信号は出力されない。
では、
タ5,8からなる回路の入力インピーダンスZin(2f0)
は、
(14)に示すように0になるので、Zin(2f0)は無限大、
すなわち開放と等価になり、本発明の高周波抑圧回路は
2倍波に対して影響を与えない。このように、高周波伝
送線路4の長さを周波数f0 における任意の電気長θ0
(ただし0<θ0 <π/2)に短縮し、かつキャパシタ
5,8の容量値を上記のように設定することにより、基
本波を抑圧し、2倍波に対して影響を与えず、かつ小型
な高周波抑圧回路を実現することができる。
の実施形態を示す。図において、本高周波抑圧回路は、
入力端子1と出力端子2を接続する高周波伝送線路3の
所定の位置に、特性インピーダンスZ0 、周波数f0 に
おける電気長θ0 (ただし0<θ0 <π/2)の高周波
伝送線路4を接続し、高周波伝送線路4の他端と接地と
の間にキャパシタ5を接続し、高周波伝送線路3と高周
波伝送線路4の接続点と接地との間にキャパシタ6を接
続した構成である。キャパシタ5の容量値C1 は、 C1 =1/(2π・f0・Z0・tanθ0) …(15) であり、キャパシタ6の容量値C2 は、 C2 =C1・cos2θ0/(2cos2θ0+1) …(16) である。
θの高周波伝送線路4と、接地されたキャパシタ5(C
1 =1/(2π・f0・Z0・tanθ0))からなる回路の入
力インピーダンスZ1 は、周波数fにおいて、
続されたキャパシタ6(容量値:C2=C1・cos2θ0/
(2cos2θ0+1))からなる回路の特性インピーダンス
Z2 は、周波数fにおいて、
ダンスZ2(f0) は、f=f0 およびθ=θ0を式(18)に
代入すれば0となり、入力端が短絡されているのと等価
となる。したがって、基本波(周波数f0 の高周波信
号)は出力されない。一方、周波数 2f0 における入力
インピーダンスZ2(2f0)は、f= 2f0 およびθ= 2θ
0 を式(18)に代入すれば分母が0となって無限大とな
り、開放と等価になる。したがって、2倍波(周波数 2
f0 の高周波信号)に対して影響を与えない。
性のシミュレーション結果を示す。図において、横軸は
周波数(GHz)、縦軸は通過利得(dB)である。高周波
伝送線路4の周波数10GHzに対する電気長は20度と短縮
化し、またその特性インピーダンスは50Ωとした。キャ
パシタ5,6の容量値C1,C2 は、式(15),(16) より求
まる値の近似値として、それぞれ 0.875pF, 0.279p
Fとしてシミュレーションを行った。ここに示すよう
に、本発明の高周波抑圧回路は、基本波10GHzについて
は通過利得−70dB程度と十分な抑圧効果が得られてい
る。また、2倍波の20GHzについては通過利得はほぼ0
dB程度であり、2倍波に対して影響を与えないことがわ
かる。
す。図8は、図6の2倍波付近の拡大図を示す。図7よ
り、基本波を25dB以上抑圧できる帯域は 800MHz程度で
あり、25dB以上抑圧された基本波帯域に対する2倍波帯
域の通過損失は図8より 0.1dBと小さいことがわかる。
これは、本発明の高周波抑圧回路が周波数特性をもって
いることを示している。そのため、キャパシタ5,6の
容量値、あるいはその容量値を求める式に用いる各変
数、高周波伝送線路4の特性インピーダンスZ0 、およ
び電気長θ0 に対する誤差が数%程度あったとしても、
本発明の高周波抑圧回路における基本波を抑圧し、2倍
波に対して影響を与えないという特性に影響はない。同
様に、キャパシタ6の接続点についても、高周波伝送線
路3と高周波伝送線路4との接続点から多少のずれであ
れば許容できる。
圧回路は、基本波を抑圧し2倍波に対して影響を与えな
いという特性と、小型化を同時に実現することができ
る。したがって、基本波を入力し2倍波を出力する逓倍
器や、あるいは基本波を局部発振信号として入力し、2
倍波(2次高調波)と周波数fIF (fIF≪ 2f0)の中間
周波数信号を入力し、両者の混合波(周波数2f0+fIF
または2f0−fIF)を出力する高調波ミキサにおいて、
基本波に対する高周波抑圧回路を小型化することができ
る。これにより、逓倍器や高調波ミキサを小型にするこ
とができる。
の高周波抑圧回路の構成例を示す図。
す図。
ピーダンスを示す図。
ション結果を示す図。
ーション結果を示す図。
Claims (1)
- 【請求項1】 入出力端子を接続する第1の高周波伝送
線路と、 特性インピーダンスZ0 、周波数f0 における電気長が
θ0 で、前記第1の高周波伝送線路の一点に一端が接続
された第2の高周波伝送線路と、 前記第2の高周波伝送線路の他端に一端が接続され、他
端が接地された第1のキャパシタと、 前記第1の高周波伝送線路と前記第2の高周波伝送線路
との接続点に一端が接続され、他端が接地された第2の
キャパシタとを備えた高周波抑圧回路において、 前記第1のキャパシタの容量値C1 が C1 =1/(2π・f0・Z0・tanθ0) であり、前記第2のキャパシタの容量値C2 が C2 =C1・cos2θ0/(2cos2θ0+1) であることを特徴とする高周波抑圧回路。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP02940596A JP3309947B2 (ja) | 1996-02-16 | 1996-02-16 | 高周波抑圧回路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP02940596A JP3309947B2 (ja) | 1996-02-16 | 1996-02-16 | 高周波抑圧回路 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09223905A true JPH09223905A (ja) | 1997-08-26 |
JP3309947B2 JP3309947B2 (ja) | 2002-07-29 |
Family
ID=12275236
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP02940596A Expired - Lifetime JP3309947B2 (ja) | 1996-02-16 | 1996-02-16 | 高周波抑圧回路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3309947B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007208013A (ja) * | 2006-02-02 | 2007-08-16 | Fujitsu Ltd | 高周波回路基板 |
JPWO2022130570A1 (ja) * | 2020-12-17 | 2022-06-23 |
-
1996
- 1996-02-16 JP JP02940596A patent/JP3309947B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007208013A (ja) * | 2006-02-02 | 2007-08-16 | Fujitsu Ltd | 高周波回路基板 |
JPWO2022130570A1 (ja) * | 2020-12-17 | 2022-06-23 |
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Publication number | Publication date |
---|---|
JP3309947B2 (ja) | 2002-07-29 |
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