JPH1028033A - 磁性体同調フィルタ装置 - Google Patents
磁性体同調フィルタ装置Info
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- JPH1028033A JPH1028033A JP19830396A JP19830396A JPH1028033A JP H1028033 A JPH1028033 A JP H1028033A JP 19830396 A JP19830396 A JP 19830396A JP 19830396 A JP19830396 A JP 19830396A JP H1028033 A JPH1028033 A JP H1028033A
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- frequency
- coupling loop
- switch
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Abstract
(57)【要約】
【課題】マイクロ波スペクトラムアナライザに使用す
る、低周波信号、高周波信号のいずれに対しても良好な
平坦度を有する磁性体同調フィルタを実現する。 【解決手段】スイッチ回路１２を、以下の構成とした。
第１および第２のＰＩＮダイオードＤ１、Ｄ２を、直流
的に直列に、かつ高周波的に並列に接続する。第１の直
流阻止コンデンサＣ１を、第１および第２のＰＩＮダイ
オードＤ１、Ｄ２と磁性体同調フィルタ１の入力結合ル
ープ１ａ間に接続する。第２の直流阻止コンデンサＣ２
を、第１のＰＩＮダイオードＤ１と接地間に接続する。
チョークコイルＬを、第１のＰＩＮダイオードＤ１と第
２の直流阻止コンデンサＣ２間に接続する。
る、低周波信号、高周波信号のいずれに対しても良好な
平坦度を有する磁性体同調フィルタを実現する。 【解決手段】スイッチ回路１２を、以下の構成とした。
第１および第２のＰＩＮダイオードＤ１、Ｄ２を、直流
的に直列に、かつ高周波的に並列に接続する。第１の直
流阻止コンデンサＣ１を、第１および第２のＰＩＮダイ
オードＤ１、Ｄ２と磁性体同調フィルタ１の入力結合ル
ープ１ａ間に接続する。第２の直流阻止コンデンサＣ２
を、第１のＰＩＮダイオードＤ１と接地間に接続する。
チョークコイルＬを、第１のＰＩＮダイオードＤ１と第
２の直流阻止コンデンサＣ２間に接続する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、スペクトラムアナ
ライザに使用される、バンド切替スイッチを内蔵する磁
性体同調フィルタであって、特にマイクロ波スペクトラ
ムアナライザに使用される磁性体同調フィルタ装置に関
する。
ライザに使用される、バンド切替スイッチを内蔵する磁
性体同調フィルタであって、特にマイクロ波スペクトラ
ムアナライザに使用される磁性体同調フィルタ装置に関
する。
【０００２】
〔マイクロ波スペクトラムアナライザ〕本願発明を利用
するマイクロ波スペクトラムアナライザの構成を図４に
示す。マイクロ波スペクトラムアナライザの入力部は、
低周波信号変換部と高周波信号変換部とから構成され
る。これらの帯域は、例えば、低周波信号帯域は１０ｋ
Ｈｚ〜３ＧＨｚ、高周波信号帯域は３ＧＨｚ〜２１ＧＨ
ｚである。低周波信号変換部の入力側には低域フィルタ
が、高周波信号変換部の入力側には磁性体同調フィルタ
が配置され、入力を希望周波数の信号のみに制限し各信
号変換部で不要なレスポンスが発生するのを防いでい
る。入力信号の切替手段として、以前は機械的なリレー
が用いられていたが、寿命の点で問題があった。そのた
め、半導体スイッチを磁性体共振器に組み込み磁性体フ
ィルタに内蔵させた電子的なスイッチにより、入力信号
をどちらかの変換部に切り替える方式が採用されてき
た。磁性体としてはＹＩＧ（イットリウム鉄ガーネッ
ト）が、半導体としてはＰＩＮダイオードが多くの場合
採用されている。
するマイクロ波スペクトラムアナライザの構成を図４に
示す。マイクロ波スペクトラムアナライザの入力部は、
低周波信号変換部と高周波信号変換部とから構成され
る。これらの帯域は、例えば、低周波信号帯域は１０ｋ
Ｈｚ〜３ＧＨｚ、高周波信号帯域は３ＧＨｚ〜２１ＧＨ
ｚである。低周波信号変換部の入力側には低域フィルタ
が、高周波信号変換部の入力側には磁性体同調フィルタ
が配置され、入力を希望周波数の信号のみに制限し各信
号変換部で不要なレスポンスが発生するのを防いでい
る。入力信号の切替手段として、以前は機械的なリレー
が用いられていたが、寿命の点で問題があった。そのた
め、半導体スイッチを磁性体共振器に組み込み磁性体フ
ィルタに内蔵させた電子的なスイッチにより、入力信号
をどちらかの変換部に切り替える方式が採用されてき
た。磁性体としてはＹＩＧ（イットリウム鉄ガーネッ
ト）が、半導体としてはＰＩＮダイオードが多くの場合
採用されている。
【０００３】〔従来のスイッチ内蔵磁性体同調フィル
タ〕まずＹＩＧ共振器の構造と動作について図５に基づ
いて簡単に説明する。ＹＩＧ共振器１は、球状に加工さ
れたＹＩＧ１ｃ、ＹＩＧ１ｃと同心状に配置された入力
結合ループ１ａ及び出力結合ループ１ｂから構成され
る。入力結合ループ１ａと出力結合ループ１ｂは互いに
直交する平面内に配置された円弧状の導体線であり、入
力結合ループ１ａの出力側及び出力結合ループ１ｂの入
力側は接地されている。この他、ＹＩＧ１ｃの共振周波
数を制御するためＹＩＧ１ｃに直流磁界を加える直流磁
界供給手段３０が必要であり、磁極間空隙を有する電磁
石が使用されている。ＹＩＧ共振器１は空隙内に配置さ
れる。このような構造において入出力結合ループ間の伝
送特性は、中心周波数がＹＩＧに加わる直流磁界に比例
する帯域フィルタの特性を示す。中心周波数ｆと直流磁
界Ｈ0 には次式の関係がある。 ｆ（ＭＨｚ）＝γＨ0 （ｏｅ） γ＝２．８ＭＨｚ／ｏｅ したがって帯域フィルタの中心周波数は電磁石のコイル
電流によって制御する事ができる。
タ〕まずＹＩＧ共振器の構造と動作について図５に基づ
いて簡単に説明する。ＹＩＧ共振器１は、球状に加工さ
れたＹＩＧ１ｃ、ＹＩＧ１ｃと同心状に配置された入力
結合ループ１ａ及び出力結合ループ１ｂから構成され
る。入力結合ループ１ａと出力結合ループ１ｂは互いに
直交する平面内に配置された円弧状の導体線であり、入
力結合ループ１ａの出力側及び出力結合ループ１ｂの入
力側は接地されている。この他、ＹＩＧ１ｃの共振周波
数を制御するためＹＩＧ１ｃに直流磁界を加える直流磁
界供給手段３０が必要であり、磁極間空隙を有する電磁
石が使用されている。ＹＩＧ共振器１は空隙内に配置さ
れる。このような構造において入出力結合ループ間の伝
送特性は、中心周波数がＹＩＧに加わる直流磁界に比例
する帯域フィルタの特性を示す。中心周波数ｆと直流磁
界Ｈ0 には次式の関係がある。 ｆ（ＭＨｚ）＝γＨ0 （ｏｅ） γ＝２．８ＭＨｚ／ｏｅ したがって帯域フィルタの中心周波数は電磁石のコイル
電流によって制御する事ができる。
【０００４】（特開平０１−２２０５１０号公報）次に
従来のスイッチ内蔵磁性体同調フィルタを図６に基づい
て説明する。ＹＩＧ同調フィルタに内蔵されるスイッチ
（以下ＹＩＧ共振器スイッチと呼ぶ）は、入力結合ルー
プ１ａ、出力結合ループ１ｂ、ＹＩＧ１ｃから構成され
るＹＩＧ共振器１、入力結合ループ１ａの出力側に並列
に接続されるスイッチ回路２から構成される。スイッチ
回路２は、入力結合ループ１ａに接続される直流阻止コ
ンデンサＣ、直流阻止コンデンサＣとアース間に接続さ
れるＰＩＮダイオードＤ、チョークコイルＬから構成さ
れる。直流阻止コンデンサＣはＰＩＮダイオードＤの直
流バイアスが測定器の入力端及び低周波信号変換部に漏
れるのを防ぐ。また、チョークコイルＬはＰＩＮダイオ
ードＤに直流バイアスを加えるとともに、高周波信号が
バイアス用電源部に漏れるのを防ぐ。
従来のスイッチ内蔵磁性体同調フィルタを図６に基づい
て説明する。ＹＩＧ同調フィルタに内蔵されるスイッチ
（以下ＹＩＧ共振器スイッチと呼ぶ）は、入力結合ルー
プ１ａ、出力結合ループ１ｂ、ＹＩＧ１ｃから構成され
るＹＩＧ共振器１、入力結合ループ１ａの出力側に並列
に接続されるスイッチ回路２から構成される。スイッチ
回路２は、入力結合ループ１ａに接続される直流阻止コ
ンデンサＣ、直流阻止コンデンサＣとアース間に接続さ
れるＰＩＮダイオードＤ、チョークコイルＬから構成さ
れる。直流阻止コンデンサＣはＰＩＮダイオードＤの直
流バイアスが測定器の入力端及び低周波信号変換部に漏
れるのを防ぐ。また、チョークコイルＬはＰＩＮダイオ
ードＤに直流バイアスを加えるとともに、高周波信号が
バイアス用電源部に漏れるのを防ぐ。
【０００５】次に、高周波信号変換部へ接続するＹＩＧ
共振器スイッチの動作を説明をする。スイッチを高周波
信号変換部へ接続する場合は、ＰＩＮダイオードＤに順
電圧を加える。この場合、ＰＩＮダイオードＤの高周波
的な抵抗値は２〜５Ωになり、入力結合ループ１ａの出
力側は直流阻止コンデンサＣとＰＩＮダイオードＤを介
して高周波的に接地され、高周波入力信号はＹＩＧ１ｃ
を介して出力結合ループ１ｂに伝達される。この時、Ｙ
ＩＧ１ｃは加えられる直流磁界に比例した周波数の入力
信号のみを通し、高周波信号変換部での不要なレスポン
スの発生を防ぐ。順バイアス時のＰＩＮダイオードＤの
高周波的な抵抗、ダイオードパッケージのリード等のイ
ンダクタンスを小さくすることにより、入力結合ループ
１ａの出力側の接地が完全になり、ＹＩＧ同調フィルタ
の上限周波数付近での挿入損を改善できる。
共振器スイッチの動作を説明をする。スイッチを高周波
信号変換部へ接続する場合は、ＰＩＮダイオードＤに順
電圧を加える。この場合、ＰＩＮダイオードＤの高周波
的な抵抗値は２〜５Ωになり、入力結合ループ１ａの出
力側は直流阻止コンデンサＣとＰＩＮダイオードＤを介
して高周波的に接地され、高周波入力信号はＹＩＧ１ｃ
を介して出力結合ループ１ｂに伝達される。この時、Ｙ
ＩＧ１ｃは加えられる直流磁界に比例した周波数の入力
信号のみを通し、高周波信号変換部での不要なレスポン
スの発生を防ぐ。順バイアス時のＰＩＮダイオードＤの
高周波的な抵抗、ダイオードパッケージのリード等のイ
ンダクタンスを小さくすることにより、入力結合ループ
１ａの出力側の接地が完全になり、ＹＩＧ同調フィルタ
の上限周波数付近での挿入損を改善できる。
【０００６】（特開平０６−１４８２４２号公報）この
ため、図７に示すようにＰＩＮダイオードＤ１、及びＤ
２を並列に２個使用して、上記の高周波的なインピーダ
ンスを改善することも考えられる。
ため、図７に示すようにＰＩＮダイオードＤ１、及びＤ
２を並列に２個使用して、上記の高周波的なインピーダ
ンスを改善することも考えられる。
【０００７】次に、低周波信号変換部へ接続するＹＩＧ
共振器スイッチの動作を説明をする。スイッチを低周波
信号に接続する場合はＰＩＮダイオードＤに逆電圧を加
える。この場合、ＰＩＮダイオードＤはほぼ開放状態に
なり、入力結合ループ１ａの出力側は低周波変換部で終
端され、入力信号は低周波信号変換部に伝達される。
共振器スイッチの動作を説明をする。スイッチを低周波
信号に接続する場合はＰＩＮダイオードＤに逆電圧を加
える。この場合、ＰＩＮダイオードＤはほぼ開放状態に
なり、入力結合ループ１ａの出力側は低周波変換部で終
端され、入力信号は低周波信号変換部に伝達される。
【０００８】このようにＹＩＧ共振器１の入力結合ルー
プ１ａに低周波信号変換部を接続し、出力結合ループ１
ｂに高周波信号変換部を接続して、ＰＩＮダイオードＤ
のバイアスにより入力結合ループの接地・非接地を切り
替えることで、機械的なリレーに替わるスイッチを実現
できる。
プ１ａに低周波信号変換部を接続し、出力結合ループ１
ｂに高周波信号変換部を接続して、ＰＩＮダイオードＤ
のバイアスにより入力結合ループの接地・非接地を切り
替えることで、機械的なリレーに替わるスイッチを実現
できる。
【０００９】
〔バイアス回路の課題〕しかし、マイクロ波スペクトラ
ムアナライザの入力周波数範囲は極めて広く、低周波・
高周波信号帯域を合わせ１０ｋＨｚ〜２１ＧＨｚのよう
に６デケードに及ぶ。そのため、図６の構成のＹＩＧ共
振器スイッチを設計する場合、以下の課題がある。スイ
ッチを高周波信号変換部に接続する場合の入力結合ルー
プ１ａの出力側の接地が良好になるように、例えば、Ｌ
＝４０ｎＨ、Ｃ＝２０ｐＦの回路定数を選ぶと、図９に
示すように、これらの共振が１７８ＭＨｚに発生し、ス
イッチを低周波信号変換部に接合する場合の低周波信号
帯域の平坦度を劣化させる。
ムアナライザの入力周波数範囲は極めて広く、低周波・
高周波信号帯域を合わせ１０ｋＨｚ〜２１ＧＨｚのよう
に６デケードに及ぶ。そのため、図６の構成のＹＩＧ共
振器スイッチを設計する場合、以下の課題がある。スイ
ッチを高周波信号変換部に接続する場合の入力結合ルー
プ１ａの出力側の接地が良好になるように、例えば、Ｌ
＝４０ｎＨ、Ｃ＝２０ｐＦの回路定数を選ぶと、図９に
示すように、これらの共振が１７８ＭＨｚに発生し、ス
イッチを低周波信号変換部に接合する場合の低周波信号
帯域の平坦度を劣化させる。
【００１０】図８に示すようにチョークコイルＬと直列
に抵抗Ｒを挿入し共振のＱを低下させ、平坦度の劣化を
防ぐことも理論的には可能である。この場合、良好な平
坦度を得るためには図１０に示すように５００Ω以上の
抵抗が必要になる。しかし、ＰＩＮダイオードＤの順バ
イアス時３０〜５０ｍＡの電流が必要であり、これは５
００Ωの抵抗に対して１５〜２５Ｖの電位差を生じ、電
源部の負担を増すこととなる。
に抵抗Ｒを挿入し共振のＱを低下させ、平坦度の劣化を
防ぐことも理論的には可能である。この場合、良好な平
坦度を得るためには図１０に示すように５００Ω以上の
抵抗が必要になる。しかし、ＰＩＮダイオードＤの順バ
イアス時３０〜５０ｍＡの電流が必要であり、これは５
００Ωの抵抗に対して１５〜２５Ｖの電位差を生じ、電
源部の負担を増すこととなる。
【００１１】〔ＰＩＮダイオードを２個使う場合の課
題〕図７のようにＰＩＮダイオードＤ１及びＤ２を２個
使う場合、前述した並列化の効果によりＹＩＧ同調フィ
ルタの特性を改善できるが、順バイアス時のバイアス電
流が２倍となり、電源部の負担を増すこととなる。
題〕図７のようにＰＩＮダイオードＤ１及びＤ２を２個
使う場合、前述した並列化の効果によりＹＩＧ同調フィ
ルタの特性を改善できるが、順バイアス時のバイアス電
流が２倍となり、電源部の負担を増すこととなる。
【００１２】本発明は、このような点を考慮してなされ
たものであり、その目的は、測定器の入力端、低周波
信号変換部への直流バイアスの漏れを阻止し、低周波
信号、高周波信号のいずれに対しても良好な平坦度を提
供し、高周波信号帯域上限付近での磁性体同調フィル
タの挿入損を抑え、ＰＩＮダイオードの順バイアス電
流も増加させない事を可能とする磁性体同調フィルタ装
置を提供することである。
たものであり、その目的は、測定器の入力端、低周波
信号変換部への直流バイアスの漏れを阻止し、低周波
信号、高周波信号のいずれに対しても良好な平坦度を提
供し、高周波信号帯域上限付近での磁性体同調フィル
タの挿入損を抑え、ＰＩＮダイオードの順バイアス電
流も増加させない事を可能とする磁性体同調フィルタ装
置を提供することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明の磁性体共振器スイッチでは、図１に示すよう
に、以下の（ａ）〜（ｃ）を特徴とする回路構成をとっ
た。（ａ）半導体スイッチとしてＰＩＮダイオードを使
用し、高周波的にＰＩＮダイオードＤ１及びＤ２を２個
並列に配置する。（ｂ）入力信号を低周波信号変換部に
接続する場合、ＰＩＮダイオードＤ１がほぼ開放状態に
なることに着目し、直流阻止コンデンサＣ２を、ＰＩＮ
ダイオードＤ１とアース間に配置し、ＰＩＮダイオード
Ｄ１と直流阻止コンデンサＣ２の接続点にチョークコイ
ルＬを接続する。（ｃ）ＰＩＮダイオードＤ１及びＤ２
を直流的に直列に接続する。
本発明の磁性体共振器スイッチでは、図１に示すよう
に、以下の（ａ）〜（ｃ）を特徴とする回路構成をとっ
た。（ａ）半導体スイッチとしてＰＩＮダイオードを使
用し、高周波的にＰＩＮダイオードＤ１及びＤ２を２個
並列に配置する。（ｂ）入力信号を低周波信号変換部に
接続する場合、ＰＩＮダイオードＤ１がほぼ開放状態に
なることに着目し、直流阻止コンデンサＣ２を、ＰＩＮ
ダイオードＤ１とアース間に配置し、ＰＩＮダイオード
Ｄ１と直流阻止コンデンサＣ２の接続点にチョークコイ
ルＬを接続する。（ｃ）ＰＩＮダイオードＤ１及びＤ２
を直流的に直列に接続する。
【００１４】〔作用〕上記（ａ）により、順バイアス時
のＰＩＮダイオードの高周波的なインピーダンスを小さ
くし、入力結合ループ１ａの出力側の接地を良好にし、
磁性体同調フィルタの上限周波数付近での挿入損を改善
できる。（ｂ）により、共振回路を形成するＬがＣ１か
ら切り離され、磁性体共振器スイッチを低周波信号変換
部に接続する場合の平坦度の劣化は根本的に解決され
る。したがってチョークコイルＬに直列に抵抗を挿入す
る必要もなく、電源部の負担も生じない。（ｃ）によ
り、ＰＩＮダイオードＤ１及びＤ２の順バイアス電流を
３０〜５０ｍＡに抑え、電源部の負担を抑えることがで
きる。
のＰＩＮダイオードの高周波的なインピーダンスを小さ
くし、入力結合ループ１ａの出力側の接地を良好にし、
磁性体同調フィルタの上限周波数付近での挿入損を改善
できる。（ｂ）により、共振回路を形成するＬがＣ１か
ら切り離され、磁性体共振器スイッチを低周波信号変換
部に接続する場合の平坦度の劣化は根本的に解決され
る。したがってチョークコイルＬに直列に抵抗を挿入す
る必要もなく、電源部の負担も生じない。（ｃ）によ
り、ＰＩＮダイオードＤ１及びＤ２の順バイアス電流を
３０〜５０ｍＡに抑え、電源部の負担を抑えることがで
きる。
【００１５】
【発明の実施の形態】次に本発明の一実施形態について
図３を参照して説明する。本実施形態では、本発明によ
るスイッチ回路１２を付加したＹＩＧ共振器１にさらに
２段のＹＩＧ共振器１１及び２１を従属接続して、全体
として３段のＹＩＧ同調フィルタを構成している。この
ように３段の構成とする目的は、帯域フィルタとしての
良好な選択度すなわち通過域対阻止域の減衰量の比をと
ることである。本実施形態では７０ｄＢ以上が得られて
いる。
図３を参照して説明する。本実施形態では、本発明によ
るスイッチ回路１２を付加したＹＩＧ共振器１にさらに
２段のＹＩＧ共振器１１及び２１を従属接続して、全体
として３段のＹＩＧ同調フィルタを構成している。この
ように３段の構成とする目的は、帯域フィルタとしての
良好な選択度すなわち通過域対阻止域の減衰量の比をと
ることである。本実施形態では７０ｄＢ以上が得られて
いる。
【００１６】入力信号はＹＩＧ共振器１の入力結合ルー
プ１ａに加えられる。入力結合ループ１ａは低周波信号
変換部に前置される低域フィルタに接続されている。ま
た、ＹＩＧ共振器１の出力結合ループ１ｂはＹＩＧ共振
器１１の入力結合ループ１１ａに、ＹＩＧ共振器１１の
出力結合ループ１１ｂはＹＩＧ共振器２１の入力結合ル
ープ２１ａに、ＹＩＧ共振器２１の出力結合ループ２１
ｂは高周波信号変換部に接続される。
プ１ａに加えられる。入力結合ループ１ａは低周波信号
変換部に前置される低域フィルタに接続されている。ま
た、ＹＩＧ共振器１の出力結合ループ１ｂはＹＩＧ共振
器１１の入力結合ループ１１ａに、ＹＩＧ共振器１１の
出力結合ループ１１ｂはＹＩＧ共振器２１の入力結合ル
ープ２１ａに、ＹＩＧ共振器２１の出力結合ループ２１
ｂは高周波信号変換部に接続される。
【００１７】ＹＩＧ共振器を複数従属接続する場合、所
望の通過域特性、例えば６ＧＨｚにおける３ｄＢ帯域
幅４０ＭＨｚ、挿入損４ｄＢ、最大平坦の通過域特
性、を得るため、複数のＹＩＧに対して均一な直流磁界
を印加する必要がある。このため電磁石の磁極断面積を
大きくし磁界の均一性を確保している。
望の通過域特性、例えば６ＧＨｚにおける３ｄＢ帯域
幅４０ＭＨｚ、挿入損４ｄＢ、最大平坦の通過域特
性、を得るため、複数のＹＩＧに対して均一な直流磁界
を印加する必要がある。このため電磁石の磁極断面積を
大きくし磁界の均一性を確保している。
【００１８】スペクトラムアナライザで１０ｋＨｚ〜３
ＧＨｚの信号を観測する場合、バイアス端子に負電圧、
例えば−１２Ｖを加える。この時２個のＰＩＮダイオー
ドＤ１及びＤ２は逆方向にバイアスされほぼ開放状態に
なり、ＹＩＧ共振器スイッチ１の入力結合ループ１ａに
加えられた入力信号は低周波変換部に前置される低域フ
ィルタに伝達される。直流阻止コンデンサＣ１、チョー
クコイルＬは、開放状態のＰＩＮダイオードＤ１により
分離されているため、どのような定数値を選んでも低周
波信号帯域の平坦度を劣化させる事はない。図２に本発
明による低周波信号帯域の平坦度を示す。
ＧＨｚの信号を観測する場合、バイアス端子に負電圧、
例えば−１２Ｖを加える。この時２個のＰＩＮダイオー
ドＤ１及びＤ２は逆方向にバイアスされほぼ開放状態に
なり、ＹＩＧ共振器スイッチ１の入力結合ループ１ａに
加えられた入力信号は低周波変換部に前置される低域フ
ィルタに伝達される。直流阻止コンデンサＣ１、チョー
クコイルＬは、開放状態のＰＩＮダイオードＤ１により
分離されているため、どのような定数値を選んでも低周
波信号帯域の平坦度を劣化させる事はない。図２に本発
明による低周波信号帯域の平坦度を示す。
【００１９】スペクトラムアナライザで３ＧＨｚ〜２１
ＧＨｚの信号を観測する場合、バイアス端子に正電圧、
例えば＋２Ｖを加える。この電圧は、ＰＩＮダイオード
Ｄ１及びＤ２の高周波抵抗を十分小さく、例えば２Ωに
するための順電流、例えば５０ｍＡから、対応する順電
圧の２倍の値として求まる。またＰＩＮダイオードＤ１
及びＤ２は直流的に直列に接続されているため、順電流
は１個分でよい。この時ＰＩＮダイオードＤ１及びＤ２
は順方向にバイアスされ、高周波的には各々２Ωの抵抗
と等価になり、入力結合ループ１ａの出力側は直流阻止
コンデンサＣ１、Ｃ２及びＰＩＮダイオードＤ１、Ｄ２
により高周波的にほぼ接地され、入力結合ループ１ａに
加えられた高周波信号はＹＩＧ１ｃに結合される。ＹＩ
Ｇ１ｃは印加されている直流磁界に応じて前述の式で決
まる周波数の信号のみを出力結合ループ１ｂに結合させ
る。共振器１１、２１にも同一の磁界が印加されている
ため、入力信号は共振器１１、２１を通過し、高周波変
換部に伝達される。
ＧＨｚの信号を観測する場合、バイアス端子に正電圧、
例えば＋２Ｖを加える。この電圧は、ＰＩＮダイオード
Ｄ１及びＤ２の高周波抵抗を十分小さく、例えば２Ωに
するための順電流、例えば５０ｍＡから、対応する順電
圧の２倍の値として求まる。またＰＩＮダイオードＤ１
及びＤ２は直流的に直列に接続されているため、順電流
は１個分でよい。この時ＰＩＮダイオードＤ１及びＤ２
は順方向にバイアスされ、高周波的には各々２Ωの抵抗
と等価になり、入力結合ループ１ａの出力側は直流阻止
コンデンサＣ１、Ｃ２及びＰＩＮダイオードＤ１、Ｄ２
により高周波的にほぼ接地され、入力結合ループ１ａに
加えられた高周波信号はＹＩＧ１ｃに結合される。ＹＩ
Ｇ１ｃは印加されている直流磁界に応じて前述の式で決
まる周波数の信号のみを出力結合ループ１ｂに結合させ
る。共振器１１、２１にも同一の磁界が印加されている
ため、入力信号は共振器１１、２１を通過し、高周波変
換部に伝達される。
【００２０】
【発明の効果】以上説明したように、本願発明の磁性体
同調フィルタ装置は、磁性体同調フィルタと、バンド切
替スイッチとを内蔵するスイッチ内蔵磁性体同調フィル
タ装置のうち、バンド切替スイッチを、（１）直流的に
直列に、かつ高周波的に並列に接続された第１および第
２のＰＩＮダイオードと、（２）第１および第２のＰＩ
Ｎダイオードと磁性体同調フィルタの入力結合ループ間
に接続された第１の直流阻止コンデンサと、（３）第１
のＰＩＮダイオードと接地間に接続された第２の直流阻
止コンデンサと、（４）第１のＰＩＮダイオードと該第
２の直流阻止コンデンサ間に接続されたチョークコイ
ル、とを備えた構成とした。
同調フィルタ装置は、磁性体同調フィルタと、バンド切
替スイッチとを内蔵するスイッチ内蔵磁性体同調フィル
タ装置のうち、バンド切替スイッチを、（１）直流的に
直列に、かつ高周波的に並列に接続された第１および第
２のＰＩＮダイオードと、（２）第１および第２のＰＩ
Ｎダイオードと磁性体同調フィルタの入力結合ループ間
に接続された第１の直流阻止コンデンサと、（３）第１
のＰＩＮダイオードと接地間に接続された第２の直流阻
止コンデンサと、（４）第１のＰＩＮダイオードと該第
２の直流阻止コンデンサ間に接続されたチョークコイ
ル、とを備えた構成とした。
【００２１】そのため、従来にない以下に示す効果があ
る。（ａ）順バイアス時のＰＩＮダイオードの高周波的
なインピーダンスを小さくし、入力結合ループの出力側
の接地を良好にし、ＹＩＧ同調フィルタの上限周波数付
近での挿入損を改善できる。（ｂ）共振回路を形成する
ＬがＣ１から切り離され、スイッチを低周波信号変換部
に接続する場合の平坦度の劣化は根本的に解決される。
したがってＬに直列に抵抗を挿入する必要もなく、電源
部の負担も生じない。（ｃ）ＰＩＮダイオードに順バイ
アス電流を３０〜５０ｍＡに抑え、電源部の負担を抑え
ることができる。
る。（ａ）順バイアス時のＰＩＮダイオードの高周波的
なインピーダンスを小さくし、入力結合ループの出力側
の接地を良好にし、ＹＩＧ同調フィルタの上限周波数付
近での挿入損を改善できる。（ｂ）共振回路を形成する
ＬがＣ１から切り離され、スイッチを低周波信号変換部
に接続する場合の平坦度の劣化は根本的に解決される。
したがってＬに直列に抵抗を挿入する必要もなく、電源
部の負担も生じない。（ｃ）ＰＩＮダイオードに順バイ
アス電流を３０〜５０ｍＡに抑え、電源部の負担を抑え
ることができる。
【図１】本発明の概念を説明するためのブロック図であ
る。
る。
【図２】本発明の磁性体同調フィルタ装置の周波数特性
を示した図である。
を示した図である。
【図３】本発明の一実施態様を示すブロック図である。
【図４】本発明を利用するマイクロ波スペクトラムアナ
ライザの構成図である。
ライザの構成図である。
【図５】ＹＩＧ共振器を示すブロック図である。
【図６】従来のスイッチ内蔵磁性体同調フィルタを示す
ブロック図である。
ブロック図である。
【図７】従来のスイッチ内蔵磁性体同調フィルタを示す
ブロック図である。
ブロック図である。
【図８】従来のスイッチ内蔵磁性体同調フィルタを示す
ブロック図である。
ブロック図である。
【図９】従来のスイッチ内蔵磁性体同調フィルタの周波
数特性を示した図である。
数特性を示した図である。
【図１０】従来のスイッチ内蔵磁性体同調フィルタの周
波数特性を改良するための例を示した図である。
波数特性を改良するための例を示した図である。
１…ＹＩＧ共振器、１ａ…入力結合ループ、１ｂ…出力
結合ループ、１ｃ…ＹＩＧ、２…スイッチ回路、１２…
スイッチ回路、３０…直流磁界供給手段、Ｃ…直流阻止
コンデンサ、Ｃ１…第１の直流阻止コンデンサ、Ｃ２…
第２の直流阻止コンデンサ、Ｄ…ＰＩＮダイオード、Ｄ
１…第１のＰＩＮダイオード、Ｄ２…第２のＰＩＮダイ
オード、Ｌ…チョークコイル。
結合ループ、１ｃ…ＹＩＧ、２…スイッチ回路、１２…
スイッチ回路、３０…直流磁界供給手段、Ｃ…直流阻止
コンデンサ、Ｃ１…第１の直流阻止コンデンサ、Ｃ２…
第２の直流阻止コンデンサ、Ｄ…ＰＩＮダイオード、Ｄ
１…第１のＰＩＮダイオード、Ｄ２…第２のＰＩＮダイ
オード、Ｌ…チョークコイル。
Claims (1)
- 【請求項１】入力信号を周波数に応じて切り替えるため
のスイッチを内蔵する磁性体同調フィルタ装置におい
て、 該スイッチが、直流的に直列に、かつ高周波的に並列に
接続された第１および第２のＰＩＮダイオード（Ｄ１、
Ｄ２）と、 該フィルタ装置の入力端を直流的にしゃ断する第１のコ
ンデンサ（Ｃ１）と、 該第１のＰＩＮダイオードと接地間に接続された第２の
コンデンサ（Ｃ２）と、 該第１のＰＩＮダイオードと該第２のコンデンサ間に接
続されたチョークコイル（Ｌ）とからなることを特徴と
する磁性体同調フィルタ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8198303A JP3027719B2 (ja) | 1996-07-09 | 1996-07-09 | 磁性体同調フィルタ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8198303A JP3027719B2 (ja) | 1996-07-09 | 1996-07-09 | 磁性体同調フィルタ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1028033A true JPH1028033A (ja) | 1998-01-27 |
| JP3027719B2 JP3027719B2 (ja) | 2000-04-04 |
Family
ID=16388898
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8198303A Expired - Lifetime JP3027719B2 (ja) | 1996-07-09 | 1996-07-09 | 磁性体同調フィルタ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3027719B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006010465A (ja) * | 2004-06-25 | 2006-01-12 | Toshiba Corp | 磁場検出方法、及び磁気センサ |
| JPWO2005019507A1 (ja) * | 2003-08-26 | 2007-11-01 | 株式会社アドバンテスト | 磁性ガーネット単結晶及びｙｉｇデバイス |
| CN110492207A (zh) * | 2019-09-26 | 2019-11-22 | 西南应用磁学研究所 | 旋磁滤波器环球多耦合切换谐振电路 |
-
1996
- 1996-07-09 JP JP8198303A patent/JP3027719B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPWO2005019507A1 (ja) * | 2003-08-26 | 2007-11-01 | 株式会社アドバンテスト | 磁性ガーネット単結晶及びｙｉｇデバイス |
| JP2006010465A (ja) * | 2004-06-25 | 2006-01-12 | Toshiba Corp | 磁場検出方法、及び磁気センサ |
| JP4564290B2 (ja) * | 2004-06-25 | 2010-10-20 | 株式会社東芝 | 磁気センサ |
| CN110492207A (zh) * | 2019-09-26 | 2019-11-22 | 西南应用磁学研究所 | 旋磁滤波器环球多耦合切换谐振电路 |
| CN110492207B (zh) * | 2019-09-26 | 2024-03-22 | 西南应用磁学研究所 | 旋磁滤波器环球多耦合切换谐振电路 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3027719B2 (ja) | 2000-04-04 |
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