JPH1117455A - Frequency converter - Google Patents
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- JPH1117455A JPH1117455A JP17214097A JP17214097A JPH1117455A JP H1117455 A JPH1117455 A JP H1117455A JP 17214097 A JP17214097 A JP 17214097A JP 17214097 A JP17214097 A JP 17214097A JP H1117455 A JPH1117455 A JP H1117455A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、周波数変換器、よ
り詳細には、低歪み、低不要輻射電力、高利得の特性を
持つ高周波ミクサに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a frequency converter, and more particularly, to a high frequency mixer having characteristics of low distortion, low unnecessary radiation power, and high gain.
【0002】[0002]
【従来の技術】中間周波数が受信周波数帯域幅より小さ
くなる場合、イメージ妨害を防止するために、イメージ
リジェクション方式を用いた受信機がある。また、中間
周波数を用いず、直接ベースバンドへの周波数変換を用
いるダイレクトコンバージョン方式の受信機がある。前
記のイメージリジェクション方式の受信機の場合、中間
周波数はかなり低い周波数であり、以降、本明細書の中
ではダイレクトコンバージョン方式と合わせて、ベース
バンド周波数と呼ぶこととする。これらの方式の受信機
では、ミクサ内部で生じる受信帯域内の信号の2次の相
互変調歪みにより、ベースバンド周波数の妨害波が発生
するため、受信装置は2次の相互変調歪みによる妨害を
除去する必要がある。また、局部発振周波数が受信周波
数帯内に設定されるため、受信機からの局部発振信号の
漏れによる受信周波数帯への不要輻射を防止することが
必要であるが、最近の移動帯通信にみられる、小さな形
態の受信装置では、比較的大きな電力で動作する局部発
振器からの不要輻射を防止することはますます困難とな
ってきている。2. Description of the Related Art When an intermediate frequency is smaller than a receiving frequency bandwidth, there is a receiver using an image rejection method to prevent image interference. There is also a direct conversion type receiver that uses frequency conversion directly to baseband without using an intermediate frequency. In the case of the above-mentioned image rejection type receiver, the intermediate frequency is a considerably low frequency, and is hereinafter referred to as a baseband frequency together with the direct conversion type in this specification. In these types of receivers, the baseband frequency interfering wave is generated by the secondary intermodulation distortion of the signal in the reception band generated inside the mixer. Therefore, the receiver removes the interference due to the secondary intermodulation distortion. There is a need to. Also, since the local oscillation frequency is set within the reception frequency band, it is necessary to prevent unnecessary radiation to the reception frequency band due to leakage of the local oscillation signal from the receiver. In such a small-sized receiving device, it is increasingly difficult to prevent unnecessary radiation from a local oscillator operating with relatively large power.
【0003】上述の理由により、図7に示すようなアン
チパラレルダイオードを用いた高調波ミクサが提案され
ている(TECHNICAL REPORT OF IECE ED95-162,MW95-14
7,p67-72偶高調波形ダイレクトコンバーターの検波特
性;特開平8−250936号公報(ミキサ回路))。
図7において、30はアンチパラレルダイオードミキ
サ、31は局部発振周波数フィルタ、32はRFフィル
タ、33はベースバンドフィルタで、このアンチパラレ
ルダイオード30を使ったミクサでは、従来の局部発振
周波数を仮想局部発振周波数とし、その1/2に相当す
る周波数を実際の局部発振周波数に用いることができ、
受信帯域への不要輻射を防止することができる。また、
アンチパラレルダイオード30内で2次の相互変調歪み
結果が打ち消し合う特性をもっているので、受信帯域内
の信号の2次の相互変調歪みによる妨害の除去にも良好
な特性をもっている。For the above reasons, a harmonic mixer using an anti-parallel diode as shown in FIG. 7 has been proposed (TECHNICAL REPORT OF IECE ED95-162, MW95-14).
7, p67-72 Detection characteristics of even harmonic direct converter; Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-250936 (mixer circuit).
In FIG. 7, reference numeral 30 denotes an anti-parallel diode mixer, 31 denotes a local oscillation frequency filter, 32 denotes an RF filter, and 33 denotes a baseband filter. In a mixer using the anti-parallel diode 30, a conventional local oscillation frequency is reduced by virtual local oscillation. Frequency, and a frequency corresponding to a half thereof can be used as an actual local oscillation frequency,
Unwanted radiation to the reception band can be prevented. Also,
Since the second-order intermodulation distortion cancels out in the anti-parallel diode 30, the anti-parallel diode 30 also has excellent characteristics in removing interference due to the second-order intermodulation distortion of a signal in the reception band.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】従来のアンチパラレル
ダイオードを用いたミクサは、前述の様に、すぐれた特
性を持っているが、一方、電力利得がなく、3次の相互
変調歪みが大きいという問題点があった。ミクサの線形
性としては、上述の2次の相互変調歪みの他に3次の相
互変調歪みも重要であり、特に、最近の移動体通信の様
に受信帯域が大きく、その中のチャンネル数が多い場
合、3次の相互変調歪みにより発生した妨害波も、非常
に重要となるためである。As described above, a mixer using a conventional anti-parallel diode has excellent characteristics as described above, but has no power gain and large third-order intermodulation distortion. There was a problem. As for the linearity of the mixer, third-order intermodulation distortion is also important in addition to the above-mentioned second-order intermodulation distortion. In particular, the reception band is large as in recent mobile communication, and the number of channels in the reception band is large. In many cases, the interfering wave generated by the third-order intermodulation distortion is also very important.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、夫々
がソース端子、ドレイン端子、及び、ゲート端子を有
し、かつ、夫々の特性が揃った4個のFET(電界効果
トランジスタ)から成り、第1FETと第2FETのソ
ース端子同志及びドレイン端子同志、及び、第3FET
と第4FETのソース端子同志及びドレイン端子同志を
接続し、かつ、第1FETと第4FETのゲート端子同
志、及び、第2FETと第3FETのゲート端子同志を
接続して成り、前記第1FETのゲート端子と第2FE
Tのゲート端子から第1の信号を差動入力し、前記第1
FETのソース端子と第3FETのソース端子から第2
の信号を差動入力し、前記第1FETのドレイン端子と
第3FETのドレイン端子から第3の信号を差動出力す
るようにしたことを特徴としたものである。According to a first aspect of the present invention, there are provided four FETs (field effect transistors) each having a source terminal, a drain terminal, and a gate terminal and having the same characteristics. The source and drain terminals of the first and second FETs, and the third FET
And the source terminal and the drain terminal of the fourth FET are connected to each other, and the gate terminal of the first FET and the fourth FET are connected to each other, and the gate terminal of the second FET and the third FET are connected to each other. And the second FE
A differential input of a first signal from the gate terminal of T
The second from the source terminal of the FET and the source terminal of the third FET
Is differentially input, and a third signal is differentially output from the drain terminal of the first FET and the drain terminal of the third FET.
【0006】請求項2の発明は、請求項1における各F
ETに代ってバイポーラトランジスタで構成し、該バイ
ポーラトランジスタのエミッタ端子を前記FETのソー
ス端子に、ベース端子をゲート端子に、コレクタ端子を
ドレイン端子に対応させて接続したことを特徴としたも
のである。According to a second aspect of the present invention, each F
Instead of ET, a bipolar transistor is used, and the emitter terminal of the bipolar transistor is connected to the source terminal of the FET, the base terminal is connected to the gate terminal, and the collector terminal is connected to the drain terminal. is there.
【0007】請求項3の発明は、請求項1又は2の発明
において、前記各トランジスタのON時間が局部発振周
波数において1/4周期に相当する時間となるようにゲ
ート(又はベース)バイアスを設定したことを特徴とし
たものである。According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, the gate (or base) bias is set such that the ON time of each of the transistors is a time corresponding to a quarter cycle of the local oscillation frequency. It is characterized by doing.
【0008】請求項4の発明は、夫々がソース端子、ド
レイン端子、及び、ゲート端子を有し、かつ、夫々の特
性が揃った4個のFETから成る第1群のFET(第1
〜第4)、及び、夫々の特性が揃った4個のFETから
成る第2群のFET(第5〜第8)から成り、第1FE
Tのドレイン端子と第5FETのソース端子同志、第2
FETのドレイン端子と第6FETのソース端子同志、
第3FETのドレイン端子と第7FETのソース端子同
志、及び、第4FETのドレイン端子と第8FETのソ
ース端子同志を接続し、第1FETと第2FETのソー
ス端子同志、及び、第3FETと第4FETのソース端
子同志を接続し、第5FETと第6FETのドレイン端
子同志、及び、第7FETと第8FETのドレイン端子
同志を接続し、第1FETと第4FETと第6FETと
第7FETのゲート端子同志、及び、第2FETと第3
FETと第5FETと第8FETのゲート端子同志を接
続し、第1FETのゲート端子と第3FETのゲート端
子から第1の信号を差動入力し、第1FETのソース端
子と第4FETのソース端子から第2の信号を差動入力
し、第4FETのドレイン端子と第7FETのドレイン
端子から第3の信号を差動出力するようにしたことを特
徴としたものである。According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a first group of FETs (a first group of four FETs each having a source terminal, a drain terminal, and a gate terminal and having the same characteristics).
To 4) and a second group of FETs (fifth to eighth) composed of four FETs having the same characteristics, and the first FE
Between the drain terminal of T and the source terminal of the fifth FET,
The drain terminal of the FET and the source terminal of the sixth FET,
The drain terminal of the third FET is connected to the source terminal of the seventh FET, the drain terminal of the fourth FET is connected to the source terminal of the eighth FET, the source terminals of the first FET and the second FET are connected, and the sources of the third FET and the fourth FET are connected. The terminals are connected to each other, the drain terminals of the fifth FET and the sixth FET are connected, and the drain terminals of the seventh FET and the eighth FET are connected to each other. The gate terminals of the first FET, the fourth FET, the sixth FET, the seventh FET, and the 2FET and 3rd
The gate terminals of the FET, the fifth FET, and the eighth FET are connected to each other, the first signal is differentially input from the gate terminal of the first FET and the gate terminal of the third FET, and the first signal is input from the source terminal of the first FET and the source terminal of the fourth FET. 2 is differentially input, and the third signal is differentially output from the drain terminal of the fourth FET and the drain terminal of the seventh FET.
【0009】請求項5の発明は、請求項4の発明におい
て、前記各トランジスタのON時間が局部発振周波数に
おいて3/4周期に相当する時間となるようにゲートバ
イアスを設定したことを特徴としたものである。According to a fifth aspect of the present invention, in the fourth aspect of the present invention, the gate bias is set so that the ON time of each of the transistors is a time corresponding to a 3/4 cycle in the local oscillation frequency. Things.
【0010】請求項6の発明は、夫々がソース端子、ド
レイン端子、及び、ゲート端子を有し、かつ、夫々の特
性が揃った4個のFETから成る第1群のFET(第1
〜第4)と、夫々の特性が揃った4個のFETから成る
第2群のFET(第5〜第8)と、夫々の特性が揃った
4個のFETから成る第3群のFET(第9〜第12)
とから成り、第5FETのドレイン端子と第9FETの
ソース端子同志、第6FETのドレイン端子と第10F
ETのソース端子同志、第7FETのドレイン端子と第
11FETのソース端子同志、及び、第8FETのドレ
イン端子と第12FETのソース端子同志を接続し、か
つ、第1FETと第2FETと第5FETと第6FET
のソース端子同志、第3FETと第4FETと第7FE
Tと第8FETのソース端子同志、第3FETと第4F
ETと第9FETと第10FETのドレイン端子同志、
第1FETと第2FETと第11FETと第12FET
のドレイン端子同志、第5FETと第8FETと第10
FETと第11FETのゲート端子同志、第6FETと
第7FETと第9FETと第12FETのゲート端子同
志、第1FETと第4FETのゲート端子同志、及び、
第2FETと第3FETのゲート端子同志を接続し、第
1FETのゲート端子と第5FETのゲート端子から第
1の信号を同相入力し、第2FETのゲート端子と第6
FETのゲート端子から前記第1の信号を、前記第1F
ETのゲート端子と第5FETのゲート端子から入力し
た第1の信号とは逆相入力し、第1FETのソース端子
と第3FETのソース端子から第2の信号を差動入力
し、第1FETのドレイン端子と第3FETのドレイン
端子から第3の信号を差動出力するようにしたことを特
徴としたものである。According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a first group of FETs (a first group of four FETs each having a source terminal, a drain terminal, and a gate terminal and having the same characteristics).
To 4), a second group of FETs (fifth to eighth) composed of four FETs having the same characteristics, and a third group of FETs (fourth to eighth) having the same characteristics. 9th to 12th)
And the drain terminal of the fifth FET and the source terminal of the ninth FET, and the drain terminal of the sixth FET and the
The source terminal of the ET, the drain terminal of the seventh FET and the source terminal of the eleventh FET, the drain terminal of the eighth FET and the source terminal of the twelfth FET are connected, and the first FET, the second FET, the fifth FET, and the sixth FET are connected.
Source terminals of the third FET, the fourth FET, and the seventh FE
T and the source terminal of the eighth FET, the third FET and the fourth F
ET and the drain terminals of the ninth FET and the tenth FET,
1st FET, 2nd FET, 11th FET and 12th FET
Drain terminals of the fifth FET, the eighth FET and the tenth FET
The gate terminals of the FET and the eleventh FET, the gate terminals of the sixth FET, the seventh FET, the ninth FET and the twelfth FET, the gate terminals of the first FET and the fourth FET, and
The gate terminals of the second and third FETs are connected to each other, the first signal is input in phase from the gate terminal of the first FET and the gate terminal of the fifth FET, and the gate terminal of the second FET is connected to the sixth terminal.
The first signal is transmitted from the gate terminal of the FET to the first F
The first signal input from the gate terminal of the ET and the gate terminal of the fifth FET is input in reverse phase, the second signal is differentially input from the source terminal of the first FET and the source terminal of the third FET, and the drain of the first FET is input. A third signal is differentially output from the terminal and the drain terminal of the third FET.
【0011】請求項7の発明は、前記第1乃至第4の各
FETのON時間が局部発振周波数において1/4周期
に相当する時間となるようにバイアスを設定し、前記第
5乃至第12の各FETON時間が局部発振周波数にお
いて3/4周期に相当する時間となるようにバイアスを
設定したことを特徴としたものである。According to a seventh aspect of the present invention, the bias is set so that the ON time of each of the first to fourth FETs is a time corresponding to a quarter cycle of the local oscillation frequency, and The bias is set so that each FET ON time becomes a time corresponding to 3/4 cycle in the local oscillation frequency.
【0012】請求項8の発明は、請求項1乃至7のいず
れかの発明において、高周波信号を差動入力する前記ソ
ース端子に同相信号を抑止するフィルタを有することを
特徴としたものである。According to an eighth aspect of the present invention, in any one of the first to seventh aspects, a filter for suppressing an in-phase signal is provided at the source terminal for differentially inputting a high-frequency signal. .
【0013】[0013]
(実施例1)図1は、本発明の一実施例を説明するため
の構成図で、図において、1〜4は同じ特性をもつFE
T(電界効果トランジスタ)、13は局部発振信号源、
14は高周波信号源、15はベースバンド信号出力端
子、16〜18はバラン、19はゲートバイアス電源で
ある。最初に、前記4個のFETがなぜアンチパラレル
ダイオードと同様な働きをするのかについての動作説明
をする。13からの局部発振信号、14からの高周波信
号はそれぞれバラン16,17で差動信号となりFET
ゲート端子、ソース端子に供給される。ここで、第1の
FET1と第2のFET2には13からの局部発振信号
が逆相で入力されているために、第1のFET1と第2
のFET2の間で局部発振信号の基本波成分と奇数次の
高周波成分は逆相となり、偶数次の高調波成分は同相と
なる。そのため、局部発振信号の基本波成分と奇数次の
高調波成分と高周波信号のミキシング結果は第1のFE
T1と第2のFET2間で逆相となり、接続されたドレ
イン端子で打ち消し合い外部に出力されない。(Embodiment 1) FIG. 1 is a block diagram for explaining an embodiment of the present invention. In FIG.
T (field effect transistor), 13 is a local oscillation signal source,
14 is a high-frequency signal source, 15 is a baseband signal output terminal, 16 to 18 are baluns, and 19 is a gate bias power supply. First, an explanation will be given of why the four FETs perform the same function as the anti-parallel diode. The local oscillation signal from 13 and the high-frequency signal from 14 become differential signals at baluns 16 and 17, respectively.
It is supplied to the gate terminal and the source terminal. Here, since the local oscillation signal from 13 is input in the opposite phase to the first FET 1 and the second FET 2, the first FET 1 and the second FET 2
The fundamental wave component of the local oscillation signal and the odd-order high-frequency component are in opposite phases, and the even-order harmonic components are in-phase between the FETs 2. Therefore, the result of mixing the fundamental component of the local oscillation signal, the odd-order harmonic component, and the high-frequency signal is the first FE
The phases are opposite between T1 and the second FET2, and are canceled by the connected drain terminal and are not output to the outside.
【0014】一方、13からの局部発振信号の2次高調
波成分と高調波信号のミキシング結果は第1のFET1
と第2のFET2との間で同相となり、接続されたドレ
イン端子で合成され外部に出力される。したがって、第
1のFET1と第2のFET2を合わせた回路として
は、局部発振信号の偶数次高調波成分と高調波信号のミ
キシング結果を出力する高調波ミクサの特性を示す。次
に、第3のFET3と第4のFET4は、第1のFET
及び第2のFET2と対になっており、その違いは高調
波成分が逆相で入力されていることであり、また、互い
に逆相で合成されて出力されることである。FET1と
2,FET3と4をそれぞれひとつのミクサとして考え
れば、それぞれのミクサでは、高調波成分の基本波成分
と奇数次の高調波成分は逆相となっており、偶数次の高
調波成分は同相となっている。そのため、先ほどの2次
高調波成分と高周波信号のミキシング結果は逆相とな
り、信号はバラン18で逆相で合成されるため、ベース
バンド信号出力端子15に出力される。On the other hand, the result of mixing the second harmonic component of the local oscillation signal from 13 and the higher harmonic signal is the first FET 1
And the second FET 2 have the same phase, are combined at the connected drain terminal, and output to the outside. Therefore, a circuit in which the first FET 1 and the second FET 2 are combined exhibits the characteristics of a harmonic mixer that outputs the even harmonic component of the local oscillation signal and the result of mixing the harmonic signal. Next, the third FET 3 and the fourth FET 4 are connected to the first FET
And the second FET 2. The difference is that harmonic components are input in opposite phases, and that they are combined and output in opposite phases. If the FETs 1 and 2 and the FETs 3 and 4 are considered as one mixer, respectively, in each mixer, the fundamental component of the harmonic component and the odd harmonic component are in opposite phases, and the even harmonic component is It is in phase. As a result, the result of mixing the second harmonic component and the high-frequency signal becomes opposite in phase, and the signals are combined in opposite phases by the balun 18, and are output to the baseband signal output terminal 15.
【0015】一方、高周波信号の偶数次高調波成分は同
相となり、信号はバラン18で逆相で合成されるため、
ベースバンド信号出力端子に出力されない。ここで、ミ
クサの2次相互変調歪み成分はこの偶数次高調波成分の
ひとつであり、ベースバンド信号出力端子15に出力さ
れないことを意味している。したがって、全体の回路と
しては、図7で説明したアンチパラレルダイオードによ
る回路と同様に、通常のミクサの場合の局部発振信号の
半分の周波数の局部発振信号を用いることが可能であ
り、2次の相互変調歪みを抑圧することができる。更
に、図7で説明したアンチパラレルダイオードによる回
路とは異なり、ミキシング素子として、ダイオードと異
なり、負性抵抗を持った能動素子を用いていることか
ら、ミクサが変換利得をもち、その結果、ベースバンド
信号出力に対して3次の相互変調歪みを相対的に小さく
することができる。図1の回路では、FETとして、ゲ
ート幅400μmのGm100mSの素子を用いた場
合、変換利得3dB、3次相互変調歪みとして、IIP
3で6dBmの良好な結果が得られた。On the other hand, the even-order harmonic components of the high-frequency signal have the same phase, and the signals are combined by the balun 18 in the opposite phase.
Not output to the baseband signal output terminal. Here, the second-order intermodulation distortion component of the mixer is one of the even-order harmonic components, which means that it is not output to the baseband signal output terminal 15. Therefore, as the whole circuit, similarly to the circuit using the anti-parallel diode described with reference to FIG. 7, it is possible to use a local oscillation signal having half the frequency of the local oscillation signal in the case of a normal mixer. Intermodulation distortion can be suppressed. Further, unlike the circuit using the anti-parallel diode described in FIG. 7, unlike the diode, an active element having a negative resistance is used as the mixing element, so that the mixer has a conversion gain, and as a result, the base Third-order intermodulation distortion can be relatively reduced with respect to the band signal output. In the circuit of FIG. 1, when a Gm100 mS element having a gate width of 400 μm is used as the FET, the conversion gain is 3 dB, and the third-order intermodulation distortion is IIP.
3 gave a good result of 6 dBm.
【0016】ここで、19はゲートバイアス電源であ
り、13からの局部発振信号によってFETがON,O
FFする電圧が設定されていれば、上述の様な動作を行
なうのであるが、より好ましくは、ON時間が1/4サ
イクルとなるようにバイアスを設定することで、変換利
得を大きくでき、3次相互変調歪みが相対的に小さくで
きる。これは、FET1と2,FET3と4を、それぞ
れひとつの単位として見た場合、回路のON,OFF時
間が半分ずつとなり局部発振周波数の2倍の周波数の成
分が最も大きくなるためと考えられる。Here, reference numeral 19 denotes a gate bias power supply, and the FET is turned on and off by a local oscillation signal from 13.
If the voltage for FF is set, the above-described operation is performed. More preferably, the conversion gain can be increased by setting the bias so that the ON time becomes 1/4 cycle. Second-order intermodulation distortion can be relatively reduced. This is probably because when the FETs 1 and 2 and the FETs 3 and 4 are viewed as one unit, the ON and OFF times of the circuit are halved, and the frequency component twice as large as the local oscillation frequency is maximized.
【0017】なお、図1においては、アンチパラレルダ
イオード回路に相当する回路をFETで構成している
が、他のバイポーラトランジスタであってもよく、ソー
ス、ゲート、ドレインの各端子をエミッタ、ベース、コ
レクタに置き換えれば同じ効果が得られる。しかし、F
ETのほうが本来、線形性の良い素子であるので、本発
明の目的にはより即している。また、図1において、1
6〜18の各バランは、平行不平行変換を行なうもので
あれば他の変換回路であってもよい。In FIG. 1, the circuit corresponding to the anti-parallel diode circuit is constituted by FETs. However, other bipolar transistors may be used. The terminals of the source, gate and drain are connected to the emitter, base and The same effect can be obtained by replacing it with a collector. But F
Since ET is originally an element having better linearity, it is more suitable for the purpose of the present invention. In FIG. 1, 1
Each of the baluns 6 to 18 may be another conversion circuit as long as it performs parallel-to-parallel conversion.
【0018】(実施例2)図2は、本発明の他の実施例
を説明するための図で、図中、5〜12は互いに同じ特
性のFETで、5〜8が第1群のFET、9〜12が第
2群のFETを構成している。また、13〜18は図1
に示した実施例の対応する記号の装置と全く同一のもの
であり、20はゲートバイアス電源である。次に、図2
に示したFET5〜12がなぜアンチパラレルダイオー
ドと同様な働きをするのかについての動作説明をする。
13からの局部発振信号、14からの高周波信号はそれ
ぞれバラン16,17で差動信号となりFETのゲート
端子、ソース端子に供給されるのは実施例1と同じであ
る。19のゲートバイアス電源は局部発振信号で各FE
TがON,OFFされるバイアスに設定してある。ここ
で、FET5と9は直列に接続しているので、一方がO
FFの場合は、全体でOFFとなる。ここで、FET5
と9のゲートには13からの局部発振信号が逆相で入力
されているために、FET5と9のOFFになる位相は
ほぼ180度ずれており、FET5と9を合わせてみれ
ば、局部発振信号の2倍の周波数でON,OFFがなさ
れることになる。この状態で、ソース端子より高周波信
号が入力されるので、局部発振信号の2次を主とした偶
数次の高調波成分と高周波信号のミキシング結果が出力
されることになる。(Embodiment 2) FIG. 2 is a view for explaining another embodiment of the present invention. In the figure, 5 to 12 are FETs having the same characteristics, and 5 to 8 are first group FETs. , 9 to 12 constitute a second group of FETs. 13 to 18 are shown in FIG.
Are the same as the corresponding devices in the embodiment shown in FIG. 1, and reference numeral 20 denotes a gate bias power supply. Next, FIG.
The operation of why the FETs 5 to 12 shown in FIG.
The local oscillation signal from 13 and the high-frequency signal from 14 become differential signals at baluns 16 and 17, respectively, and are supplied to the gate terminal and source terminal of the FET as in the first embodiment. The 19 gate bias power supply is a local oscillation signal and each FE
The bias is set so that T is turned on and off. Here, since the FETs 5 and 9 are connected in series, one of them is O
In the case of FF, it is OFF as a whole. Here, FET5
Since the local oscillation signal from 13 is input in the opposite phase to the gates of the FETs 9 and 9, the phases at which the FETs 5 and 9 are turned off are shifted by almost 180 degrees. ON and OFF are performed at twice the frequency of the signal. In this state, since a high-frequency signal is input from the source terminal, a mixed result of the high-frequency signal and an even-order harmonic component, mainly the second-order local oscillation signal, is output.
【0019】しかし、実際にはFET5と9のOFFに
なる位相は180度からずれてしまうので、基本波成分
と奇数次の高調波成分も発生してしまい、目的のベース
バンド信号の効率が低下するため、FET5と9に対し
て、局部発振信号の逆に接続したFET6と10を設け
ることでそれを打ち消している。したがって、FET5
と9とFET6と10を合わせた回路としては、局部発
振信号の偶数次高調波成分と高周波信号のミキンング結
果を出力する高調波ミクサの特性を示す。However, in practice, the phase in which the FETs 5 and 9 are turned off deviates from 180 degrees, so that a fundamental component and an odd-order harmonic component are also generated, and the efficiency of the target baseband signal is reduced. Therefore, the FETs 5 and 9 are canceled by providing the FETs 6 and 10 connected in reverse to the local oscillation signal. Therefore, FET5
And 9 and the FETs 6 and 10 show the characteristics of a harmonic mixer that outputs the even harmonic component of the local oscillation signal and the result of the kinking of the high-frequency signal.
【0020】次に、FET7と11と8と12を、FE
T5と9とFET6と10と対にし、同相で出力される
高周波信号の2次相互変調歪み成分を主とする偶数次相
互変調歪み成分が、バラン18を介すことで、15のベ
ースバンド信号出力端子に出力されないようにしている
のは実施例1と同様である。また、実施例1と同様に、
ミキシング素子として、負性抵抗を持った能動素子を用
いていることから、変換利得をもち、良好な3次の相互
変調歪み特性を持つことができる。図2の回路では、F
ETとして、ゲート幅1000μmのGm240mSの
素子を用いた場合、変換利得5dB、3次相互変調歪み
として、IIP3で5dBmの良好な結果が得られた。Next, the FETs 7, 11, 8, and 12 are
T5 and 9 and FETs 6 and 10 are paired, and the even-order intermodulation distortion component mainly including the second-order intermodulation distortion component of the high-frequency signal output in phase is passed through the balun 18 so that 15 baseband signals are obtained. It is the same as in the first embodiment that the output is not output to the output terminal. Further, similarly to the first embodiment,
Since an active element having a negative resistance is used as the mixing element, it has a conversion gain and can have good third-order intermodulation distortion characteristics. In the circuit of FIG.
When an element having a gate width of 1000 μm and a Gm of 240 mS was used as the ET, a good result of 5 dBm was obtained with IIP3 as the conversion gain of 5 dB and third-order intermodulation distortion.
【0021】図2において、20はゲートバイアス電源
であり、13からの局部発振信号によってFETがO
N,OFFする電圧に設定されていれば、上述の様な動
作を行なうのであるが、より好ましくは、ON時間が3
/4サイクルとなるようにバイアスを設定することで、
変換利得が大きくでき、3次相互変調歪みが相対的に小
さくできる。これは、FET5と9、FET6と10、
FET7と11、FET8と12を、それぞれひとつの
単位として見た場合、実施例1と同様に、回路のON,
OFF時間が半分ずつとなり局部発振周波数の2倍の周
波数の成分が最も大きくなるためと考えられる。In FIG. 2, reference numeral 20 denotes a gate bias power supply.
If the voltage is set to N or OFF, the above operation is performed. More preferably, the ON time is set to 3 hours.
By setting the bias to be / 4 cycle,
The conversion gain can be increased, and the third-order intermodulation distortion can be relatively reduced. This is FET5 and 9, FET6 and 10,
When the FETs 7 and 11 and the FETs 8 and 12 are viewed as one unit, respectively, as in the first embodiment, the ON,
It is considered that the OFF time becomes half and the frequency component twice as large as the local oscillation frequency becomes the largest.
【0022】なお、図2において、FET5〜8とFE
T9〜12はそれぞれ同じ特性でなければならないが、
両グループ間で必ずしも同じ特性である必要はない。し
かし、同じピンチオフ電圧の素子を用いた方が、バイア
ス電源がひとつでよく、また、飽和電流がほぼ同じ方が
変換効率で良好な特性が得られる。この場合、飽和電流
は約0.3〜3倍の間でほぼ同程度の特性が得られる。
また、特性面での最適点は同じ飽和電流の時ではなく、
上記の範囲内でずれる。また、更に、FET5と9、F
ET6と10、FET7と11、FET8と12の直列
構成は、一般に知られているように、それぞれをひとつ
にしたデュアルゲートFETに置き換えることも可能で
ある。In FIG. 2, the FETs 5 to 8 and the FE
Each of T9 to 12 must have the same characteristics,
It is not necessary that the two groups have the same characteristics. However, the use of elements having the same pinch-off voltage requires only one bias power supply, and the conversion efficiency is better when the saturation current is substantially the same. In this case, almost the same characteristics can be obtained when the saturation current is about 0.3 to 3 times.
Also, the optimal point in terms of characteristics is not when the saturation current is the same,
Deviation within the above range. Further, FETs 5 and 9 and F
As is generally known, the series configuration of the ETs 6 and 10, the FETs 7 and 11, and the FETs 8 and 12 can be replaced with a single dual-gate FET.
【0023】(実施例3)図3は、本発明の他の実施例
を説明するための図で、図中、1〜4は相互に同じ特性
をもつFETである。5〜12も相互に同じ特性をもつ
FETであるが、FET1〜4に対して飽和電流が1/
2のものを用いている。FET13〜18は、図1に示
した実施例1の対応する記号の装置と全く同一のもので
ある。19,20はゲートバイアス電源である。また、
FET1〜12,ゲートバイアス電源19,20は前記
実施例1、実施例2と対応する部分として、同一符号を
付けて示している。また、FET1〜4による回路と、
FET5〜12による回路では、ソース端子へ高周波信
号の接続に対し、ドレイン端子からの出力の接続が交叉
接続となっている。(Embodiment 3) FIG. 3 is a diagram for explaining another embodiment of the present invention. In the figure, reference numerals 1 to 4 denote FETs having the same characteristics. FETs 5 to 12 also have the same characteristics as each other, but the saturation current is 1 /
Two of them are used. The FETs 13 to 18 are exactly the same as the corresponding devices in the first embodiment shown in FIG. 19 and 20 are gate bias power supplies. Also,
FETs 1 to 12 and gate bias power supplies 19 and 20 are denoted by the same reference numerals as those corresponding to the first and second embodiments. A circuit composed of FETs 1 to 4;
In the circuit including the FETs 5 to 12, the connection of the output from the drain terminal is a cross connection to the connection of the high frequency signal to the source terminal.
【0024】次に、図3に示したFET1〜12がなぜ
アンチパラレルダイオードと同様な働きをするのかにつ
いての動作説明をする。13からの局部発振信号、14
からの高周波信号がそれぞれバラン16,17で差動信
号となりFETのゲート端子、ソース端子に供給される
のは実施例1、実施例2と同じである。差動信号となっ
た局部発振信号は、19,20のゲートバイアス電源に
よって別々にバイアスされ、それぞれ実施例1、実施例
2で用いたFETを組み合わせた回路に供給され、実施
例1、実施例2と同じ様に高調波ミクサの働きをしてい
る。Next, an explanation will be given of the operation why the FETs 1 to 12 shown in FIG. 3 function similarly to the anti-parallel diode. Local oscillation signal from 13, 14
Is the same as in the first and second embodiments, and the high-frequency signal from the first and second baluns 16 and 17 becomes a differential signal and is supplied to the gate terminal and the source terminal of the FET. The local oscillation signals that have become differential signals are separately biased by 19 and 20 gate bias power supplies, respectively, and supplied to circuits combining the FETs used in the first and second embodiments, respectively. It works as a harmonic mixer in the same way as 2.
【0025】ここで、FET1と2を合わせた回路と、
FET5と9を合わせた回路を比べてみると、両者と
も、局部発振信号電圧が極大極小となった点を中心にし
たタイミングにおいて、FET1と2では、一方のFE
TがONになると、回路がONになる。FET5と9で
は、一方のFETがOFFになると回路がOFFにな
る。つまり、FET1と2の回路のONのタイミングと
FET5と9の回路のOFFのタイミングの位相が同じ
であり、FET5と9のONのタイミングの位相はそれ
と逆であることがわかる。これはFET1〜4の回路
と、FET5〜12の回路に広げて考えても同じであ
り、両者のONとなる位相は逆で、その周期は実施例
1,2で示したように局部発振周波数の2倍である。Here, a circuit in which the FETs 1 and 2 are combined,
Comparing the circuits in which the FETs 5 and 9 are combined, both show that the FETs 1 and 2 have one FE at the timing centered on the point where the local oscillation signal voltage has a maximum and a minimum.
When T turns on, the circuit turns on. In FETs 5 and 9, when one FET is turned off, the circuit is turned off. That is, it can be seen that the phase of the ON timing of the circuits of the FETs 1 and 2 is the same as the phase of the OFF timing of the circuits of the FETs 5 and 9, and the phase of the ON timing of the FETs 5 and 9 is opposite to that. This is the same even when the circuit of the FETs 1 to 4 and the circuit of the FETs 5 to 12 are considered. The phases in which both are turned on are opposite, and the cycle is the local oscillation frequency as shown in the first and second embodiments. It is twice as large as
【0026】そのため、入力された高周波信号とその局
部発振周波数の2倍の周波数成分とがミキミングされた
結果は逆相として出力されることになり、図3では、ド
レイン端子を交叉接続することで同相合成している。高
周波信号の2次相互変調歪み成分を主とする偶数次相互
変調歪み成分が同相で出力されるため、バラン18を介
して、ベースバンド信号出力端子15に出力されないこ
とは、実施例1、実施例2と同様である。また、実施例
1,2と同様に、ミキシング素子として、負性抵抗を持
った能動素子を用いていることから、この実施例3でも
良好な変換利得と、良好な3次の相互変調歪み特性を持
つ。Therefore, the result obtained by mixing the input high-frequency signal and the frequency component twice as high as the local oscillation frequency is output as the opposite phase. In FIG. 3, the drain terminals are cross-connected. In-phase synthesis. Since the even-order intermodulation distortion component mainly including the second-order intermodulation distortion component of the high-frequency signal is output in phase, it is not output to the baseband signal output terminal 15 via the balun 18 according to the first embodiment. Same as Example 2. Further, since an active element having a negative resistance is used as a mixing element as in the first and second embodiments, the third embodiment also has a good conversion gain and a good third-order intermodulation distortion characteristic. have.
【0027】図3の回路では、FETとして、FET1
〜4のゲート幅200μmのGm=55mS、FET5
〜12のゲート幅100μmのGm=28mSの素子を
用いた場合、変換利得2dB、3次相互変調歪みとし
て、IIP3で7dBmの良好な結果が得られた。ここ
で、19,20のゲートバイアス電源はそれぞれ、実施
例1、実施例2と同じく、それぞれのトランジスタのO
N時間が1/4、3/4サイクルとなるようにバイアス
を設定することで、変換利得が大きくでき、3次相互変
調歪みを相対的に小さくできる。In the circuit shown in FIG.
Gm = 55 mS, 200 μm gate width, FET5
In the case of using an element having a gate width of 100 μm and Gm = 28 mS, good results of 7 dBm in IIP3 were obtained as conversion gain of 2 dB and third-order intermodulation distortion. Here, the gate bias power supplies of 19 and 20 are the same as in the first and second embodiments, respectively.
By setting the bias so that the N time is 1/4, 3/4 cycle, the conversion gain can be increased and the third-order intermodulation distortion can be relatively reduced.
【0028】ここで、FET1〜4の回路と、FET5
〜12の回路は、局部発振周波数の2倍の周波数の動作
を行なっているため、その周波数を各端子から出力して
おり、不要輻射として外部に放射された場合、同じ周波
数帯域で使用している他の無線局の妨害波となってしま
う、実施例1、実施例2ではFET1と2、FET3と
4のソース端子から発生した局部発振周波数の2倍の周
波数の不要波は、同相信号であるため、バラン17があ
るため、端子14に出力されない様になっている。しか
し、一般に、バランのバランスは完全でなく、特に、高
周波用バランはバランスが難しい。そのため、バランス
が崩れたぶんだけ、不要波を端子14に出力してしまう
ことになる。Here, the circuits of FETs 1 to 4 and FET 5
Since the circuits Nos. To 12 operate at twice the frequency of the local oscillation frequency, the frequency is output from each terminal, and when the unnecessary radiation is radiated to the outside, it is used in the same frequency band. In the first and second embodiments, an unnecessary wave having a frequency twice as high as the local oscillation frequency generated from the source terminals of the FETs 1 and 2 and the FETs 3 and 4 is an in-phase signal. Therefore, the output is not output to the terminal 14 because of the presence of the balun 17. However, in general, the balance of the balun is not perfect, and in particular, the balun for high frequency is difficult to balance. Therefore, unnecessary waves are output to the terminal 14 as much as the balance is lost.
【0029】本実施例では、FET1〜4の回路と、F
ET5〜12の回路の局部発振周波数の2倍の周波数成
分の位相が逆であるため、接続点で不要波を打ち消し合
うことになり、バラン17のバランスが崩れていた場合
でも、端子14の出力される不要波を抑圧することが可
能である。In this embodiment, the circuit of FETs 1 to 4 and F
Since the phases of the frequency components twice as large as the local oscillation frequency of the circuits ET5 to ET12 are opposite, unnecessary waves are canceled at the connection point, and even if the balance of the balun 17 is lost, the output of the terminal 14 is lost. It is possible to suppress unnecessary waves.
【0030】ここで、FET1〜4の回路とFET5〜
12の回路の局部発振周波数の2倍の周波数成分の位相
が逆であることは上述の通り、その出力強度は必ずしも
同じでないため、両者の回路で、それが同じになるよう
に、FETのパラメータを変えることが必要になる、最
も簡単なのは、FETのゲート幅を変えることで、本実
施例では、1:2としている。この値は、用いるFET
に合わせ、調整し変更する必要がある。FET5〜8と
FET9〜12はそれぞれ同じ特性である必要がない
点、デュアルゲートFETに置き換えることが可能であ
る点は実施例2と同じである。Here, the circuits of FETs 1-4 and FETs 5
The fact that the phase of the frequency component twice as large as the local oscillation frequency of the circuit 12 is opposite, as described above, since the output intensities are not necessarily the same, so that the parameters of the FETs are set to be the same in both circuits. The simplest way to change the gate width is to change the gate width of the FET. In this embodiment, the ratio is set to 1: 2. This value depends on the FET used.
It is necessary to adjust and change according to The FETs 5 to 8 and the FETs 9 to 12 are the same as the second embodiment in that they do not need to have the same characteristics, and can be replaced with dual gate FETs.
【0031】(実施例4)図4は、本発明の他の実施例
を説明するための図で、図4において、21は実施例
1,2,3での1〜12のFET及びそのバイアス回路
を示し、22は同相信号抑止フィルタを示している。1
3〜18は前記実施例1,2,3の対応する記号の装置
と全く同一のものである。実施例1,2は実施例3でも
述べた通り、局部発振周波数の2倍の周波数を不要輻射
として外部に放射する可能性がある。また、実施例3で
は、その点が改善されているが、厳密には、FETの容
量成分のため、局部発振周波数の2倍の周波数成分の位
相が完全に逆にならず、上記の不要出力は完全には抑圧
されない。(Embodiment 4) FIG. 4 is a view for explaining another embodiment of the present invention. In FIG. 4, reference numeral 21 denotes FETs 1 to 12 of Embodiments 1, 2 and 3 and their biases. 1 shows a circuit, and 22 shows an in-phase signal suppression filter. 1
Reference numerals 3 to 18 are exactly the same as those of the corresponding symbols in the first, second and third embodiments. In the first and second embodiments, as described in the third embodiment, there is a possibility that a frequency twice the local oscillation frequency is radiated to the outside as unnecessary radiation. In the third embodiment, this point is improved. Strictly speaking, the phase of the frequency component twice as large as the local oscillation frequency does not completely reverse due to the capacitance component of the FET. Is not completely suppressed.
【0032】本実施例では、端子25,26において、
局部発振周波数の2倍の周波数の不要出力が同相信号で
あり、必要な高周波信号である信号が逆相であることか
ら、同相信号を抑圧し、逆相信号を通過させるように設
計された同相信号抑圧フィルタを用いることで、この問
題を改善している。同相抑圧フィルタ22の例として
は、図5(A)〜図5(C)に示すように、幾つかの回
路が容易に考えられる。図5(A)〜図5(C)におい
て、周波数をfとすると、キャパシタンス、インダクタ
ンスをそれぞれの回路(図5(A)〜図5(C))に対
応する式(a)〜(c)を満たしながら調整し、必要な
周波数帯域が取れるよう設計することができる。また、
バラン17のバランスが崩れた場合、実施例1,2,3
においては、バラン17で差動信号に変換された高周波
信号のバランスが崩れる問題が生じる、その結果、ドレ
イン端子から同相で出力される高周波信号の2次相互変
調歪み成分を主とする偶数次相互変調歪み成分にもアン
バランスが生じ、バラン18を通ってベースバンド信号
出力端子15に出力されてしまう結果となる。In this embodiment, at the terminals 25 and 26,
Unnecessary output at twice the local oscillation frequency is an in-phase signal, and since the required high-frequency signal is out of phase, it is designed to suppress the in-phase signal and pass the out-of-phase signal. This problem is improved by using a common-mode signal suppression filter. As an example of the in-phase suppression filter 22, several circuits can be easily considered as shown in FIGS. 5A to 5C, assuming that the frequency is f, the capacitance and the inductance are expressed by the equations (a) to (c) corresponding to the respective circuits (FIGS. 5A to 5C). Can be adjusted while satisfying the conditions, and a design can be made so that a required frequency band can be obtained. Also,
Examples 1, 2, 3 when the balance of the balun 17 is lost
In this case, a problem arises in that the balance of the high-frequency signal converted into the differential signal by the balun 17 is lost. As a result, the even-numbered intermodulation distortion component of the high-frequency signal output in the in-phase from the drain terminal is mainly used. The modulation distortion component also becomes unbalanced, and is output to the baseband signal output terminal 15 through the balun 18.
【0033】[0033]
【数1】 (Equation 1)
【0034】本実施例4では、同相抑圧フィルタによ
り、差動信号に変換された高周波信号に残る同相成分が
除去されるために、上記の偶数次相互変調歪み成分にも
アンバランスが無くなり、ベースバンド信号出力端子に
偶数次相互変調歪み成分が出力されるのを防止すること
ができる。ここで、バラン18のバランスが崩れた場合
も偶数次相互変調歪み成分がベースバンド信号出力端子
に出力することになるが、ベースバンド信号は周波数が
低いために、バラン17と異なり容易にバランスの精度
をあげることができ問題にならない。なお、図5で同じ
記号で示したキャパシタンス、インダクタンスは厳密に
同一のものが好ましく、同一基板上に同時に作成された
ペア性のよい素子を用いることが望ましい。また、この
同相抑圧フィルタは、実際の回路では、図4に示したイ
ンダクタンス23等の周辺の素子を利用して共振回路を
形成することもできる。In the fourth embodiment, since the common-mode component remaining in the high-frequency signal converted into the differential signal is removed by the common-mode suppression filter, the above-mentioned even-order intermodulation distortion component has no imbalance, and It is possible to prevent an even-order intermodulation distortion component from being output to the band signal output terminal. Here, even when the balance of the balun 18 is lost, even-order intermodulation distortion components are output to the baseband signal output terminal. However, since the baseband signal has a low frequency, the balance is easily different from that of the balun 17. Accuracy can be raised and no problem. Note that the capacitances and inductances indicated by the same symbols in FIG. 5 are preferably exactly the same, and it is desirable to use elements having good pairing properties simultaneously formed on the same substrate. Further, in the common-mode suppression filter, in an actual circuit, a resonance circuit can be formed using peripheral elements such as the inductance 23 shown in FIG.
【0035】(実施例5)図6は、本発明の他の実施例
を説明するための図で、図6において、21は実施例
1,2,3でのFET1〜12及びそのバイアス回路を
示している。13〜18は上記実施例1,2,3の対応
する記号の装置と全く同一のものである。本実施例は前
記の実施例1,2,3,4で述べたように、FETの特
性の同一性、同相抑止フィルタの素子の同一性が、回路
のバランスの上で重要であることから、28で囲むIC
として、同一基板上にこれらを作り込んだ例を示してい
る。こうすることで、素子特性の他、素子間の接続に用
いられる線路長も同じにでき、特性を向上することがで
きる。(Embodiment 5) FIG. 6 is a view for explaining another embodiment of the present invention. In FIG. 6, reference numeral 21 denotes FETs 1 to 12 and the bias circuit thereof in Embodiments 1, 2, and 3. Is shown. Reference numerals 13 to 18 are exactly the same as those of the corresponding symbols in the first, second and third embodiments. In this embodiment, as described in the first, second, third, and fourth embodiments, the identity of the characteristics of the FET and the identity of the elements of the common-mode suppression filter are important in terms of circuit balance. IC enclosed by 28
As an example, these are fabricated on the same substrate. By doing so, the line length used for connection between the elements can be made the same in addition to the element characteristics, and the characteristics can be improved.
【0036】ここで、実施例1,2,3,4では、FE
T、同相抑止フィルタの素子以外に、インダクタンス2
3の同一性も回路のバランス上重要である。しかし、例
えば、高周波周波数が800MHzであった場合、イン
ダクタンス23は最低でも10nH程度の値が必要であ
り、この周波数帯で用いられている、GaAsFETを
用いたIC28にスパイラルインダクタンスとして作成
するには10nHという大きなインダクタンス素子を2
個もチップ上につくるのは専有面積が大きくコスト的に
高くなってしまう。本実施例では、同相抑止フィルタと
組み合わせた回路として、図7のL6のペアのみをIC
上に作成するのみで構成した例を示している。この回路
形式では、例えば、800MHzではL6=3nHが2
個で済み、C6=7pF、C7=27pF、L7=27
nHをチップ外に実装することで実現でき、経済的にも
実用可能な回路構成となっている。Here, in Examples 1, 2, 3, and 4, the FE
T, other than the element of the common mode suppression filter, the inductance 2
The identity of 3 is also important for circuit balance. However, for example, when the high-frequency frequency is 800 MHz, the inductance 23 needs to have a value of at least about 10 nH. In order to create a spiral inductance in the IC 28 using GaAs FETs used in this frequency band, 10 nH is required. 2 large inductance elements
Creating individual devices on a chip requires a large occupied area and is costly. In this embodiment, as a circuit combined with an in-phase suppression filter, only the pair of L6 in FIG.
An example is shown in which only the above is created. In this circuit format, for example, at 800 MHz, L6 = 3nH is 2
C6 = 7 pF, C7 = 27 pF, L7 = 27
The circuit configuration can be realized by mounting nH outside the chip, and is economically practical.
【0037】[0037]
【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、低歪み、低不要輻射電力、高利得の特性を
持つ高調波ミクサを得ることができる。Since the present invention is configured as described above, a harmonic mixer having characteristics of low distortion, low unnecessary radiation power and high gain can be obtained.
【図1】本発明の実施例1による高調波ミクサの構成図
である。FIG. 1 is a configuration diagram of a harmonic mixer according to Embodiment 1 of the present invention.
【図2】本発明の実施例2による高調波ミクサの構成図
である。FIG. 2 is a configuration diagram of a harmonic mixer according to Embodiment 2 of the present invention.
【図3】本発明の実施例3による高調波ミクサの構成図
である。FIG. 3 is a configuration diagram of a harmonic mixer according to Embodiment 3 of the present invention.
【図4】本発明の実施例4による高調波ミクサの構成図
である。FIG. 4 is a configuration diagram of a harmonic mixer according to Embodiment 4 of the present invention.
【図5】本発明の実施例4で用いられる同相阻止フィル
タである。FIG. 5 shows a common-mode rejection filter used in Embodiment 4 of the present invention.
【図6】本発明の実施例5による高調波ミクサの構成図
である。FIG. 6 is a configuration diagram of a harmonic mixer according to Embodiment 5 of the present invention.
【図7】従来のアンチパラアレルダイオードを用いたミ
クサの構成図である。FIG. 7 is a configuration diagram of a mixer using a conventional antiparallel diode.
1〜4…同じ特性のFET(第1群のFET)、5〜8
…同じ特性のFET(第2群のFET)、9〜12…同
じ特性のFET(第3群のFET)、13…局部発振信
号源、14…高周波信号源、15…ベースバンド信号
源、16〜18…バラン、19,20…バイアス電源、
21…バイアス回路、22…同相信号を抑圧するフィル
タ、23…周辺のインダクタンス、27…電源、28…
IC回路。1-4: FETs having the same characteristics (first group of FETs), 5-8
... FETs with the same characteristics (second group of FETs), 9 to 12. FETs with the same characteristics (third group of FETs), 13... Local oscillation signal source, 14... High-frequency signal source, 15. ~ 18 ... Balun, 19,20 ... Bias power supply,
Reference numeral 21: bias circuit, 22: filter for suppressing an in-phase signal, 23: peripheral inductance, 27: power supply, 28 ...
IC circuit.
Claims (8)
び、ゲート端子を有し、かつ、夫々の特性が揃った4個
のFET(電界効果トランジスタ)から成り、第1FE
Tと第2FETのソース端子同志及びドレイン端子同
志、及び、第3FETと第4FETのソース端子同志及
びドレイン端子同志を接続し、かつ、第1FETと第4
FETのゲート端子同志、及び、第2FETと第3FE
Tのゲート端子同志を接続して成り、前記第1FETの
ゲート端子と第2FETのゲート端子から第1の信号を
差動入力し、前記第1FETのソース端子と第3FET
のソース端子から第2の信号を差動入力し、前記第1F
ETのドレイン端子と第3FETのドレイン端子から第
3の信号を差動出力するようにしたことを特徴とする周
波数変換器。1. A first FE comprising four FETs (field-effect transistors) each having a source terminal, a drain terminal, and a gate terminal and having the same characteristics.
T is connected between the source terminal and the drain terminal of the second FET, and between the source terminal and the drain terminal of the third FET and the fourth FET, and is connected to the first FET and the fourth FET.
The gate terminals of the FETs, and the second FET and the third FE
The first FET is differentially input from the gate terminal of the first FET and the gate terminal of the second FET, and the source terminal of the first FET is connected to the third FET.
Differential input of the second signal from the source terminal of the first F
A frequency converter characterized in that a third signal is differentially output from a drain terminal of an ET and a drain terminal of a third FET.
ポーラトランジスタで構成し、該バイポーラトランジス
タのエミッタ端子を前記FETのソース端子に、ベース
端子をゲート端子に、コレクタ端子をドレイン端子に対
応させて接続したことを特徴とする周波数変換器。2. A bipolar transistor in place of each FET in claim 1, wherein an emitter terminal of the bipolar transistor corresponds to a source terminal of the FET, a base terminal corresponds to a gate terminal, and a collector terminal corresponds to a drain terminal. A frequency converter, characterized in that the frequency converter is connected by connecting.
振周波数において1/4周期に相当する時間となるよう
にゲート(又はベース)バイアスを設定したことを特徴
とする請求項1又は2記載の周波数変換器。3. The frequency according to claim 1, wherein a gate (or base) bias is set such that an ON time of each transistor is a time corresponding to a quarter cycle of a local oscillation frequency. converter.
び、ゲート端子を有し、かつ、夫々の特性が揃った4個
のFETから成る第1群のFET(第1〜第4)、及
び、夫々の特性が揃った4個のFETから成る第2群の
FET(第5〜第8)から成り、第1FETのドレイン
端子と第5FETのソース端子同志、第2FETのドレ
イン端子と第6FETのソース端子同志、第3FETの
ドレイン端子と第7FETのソース端子同志、及び、第
4FETのドレイン端子と第8FETのソース端子同志
を接続し、第1FETと第2FETのソース端子同志、
及び、第3FETと第4FETのソース端子同志を接続
し、第5FETと第6FETのドレイン端子同志、及
び、第7FETと第8FETのドレイン端子同志を接続
し、第1FETと第4FETと第6FETと第7FET
のゲート端子同志、及び、第2FETと第3FETと第
5FETと第8FETのゲート端子同志を接続し、第1
FETのゲート端子と第3FETのゲート端子から第1
の信号を差動入力し、第1FETのソース端子と第4F
ETのソース端子から第2の信号を差動入力し、第5F
ETのドレイン端子と第7FETのドレイン端子から第
3の信号を差動出力するようにしたことを特徴とする周
波数変換器。4. A first group of FETs (first to fourth) comprising four FETs each having a source terminal, a drain terminal, and a gate terminal and having the same characteristics, and It comprises a second group of FETs (fifth to eighth) composed of four FETs having the same characteristics, the drain terminal of the first FET and the source terminal of the fifth FET, the drain terminal of the second FET and the source of the sixth FET. The terminals, the drain terminal of the third FET and the source terminal of the seventh FET, the drain terminal of the fourth FET and the source terminal of the eighth FET are connected, and the source terminals of the first and second FETs are connected.
And the source terminals of the third and fourth FETs are connected, the drain terminals of the fifth and sixth FETs are connected, and the drain terminals of the seventh and eighth FETs are connected, and the first, fourth, sixth and sixth FETs are connected. 7FET
And the gate terminals of the second FET, the third FET, the fifth FET, and the eighth FET are connected to each other,
The first from the gate terminal of the FET and the gate terminal of the third FET
Is differentially input, and the source terminal of the first FET and the fourth F
The second signal is differentially input from the source terminal of the ET, and the fifth signal
A frequency converter characterized in that a third signal is differentially output from a drain terminal of an ET and a drain terminal of a seventh FET.
振周波数において3/4周期に相当する時間となるよう
にゲートバイアスを設定したことを特徴とする請求項4
に記載の周波数変換器。5. The gate bias is set such that the ON time of each transistor is a time corresponding to a 3 cycle at a local oscillation frequency.
The frequency converter according to claim 1.
び、ゲート端子を有し、かつ、夫々の特性が揃った4個
のFETから成る第1群のFET(第1〜第4)と、夫
々の特性が揃った4個のFETから成る第2群のFET
(第5〜第8)と、夫々の特性が揃った4個のFETか
ら成る第3群のFET(第9〜第12)とから成り、第
5FETのドレイン端子と第9FETのソース端子同
志、第6FETのドレイン端子と第10FETのソース
端子同志、第7FETのドレイン端子と第11FETの
ソース端子同志、及び、第8FETのドレイン端子と第
12FETのソース端子同志を接続し、かつ、第1FE
Tと第2FETと第5FETと第6FETのソース端子
同志、第3FETと第4FETと第7FETと第8FE
Tのソース端子同志、第3FETと第4FETと第9F
ETと第10FETのドレイン端子同志、第1FETと
第2FETと第11FETと第12FETのドレイン端
子同志、第5FETと第8FETと第10FETと第1
1FETのゲート端子同志、第6FETと第7FETと
第9FETと第12FETのゲート端子同志、第1FE
Tと第4FETのゲート端子同志、及び、第2FETと
第3FETのゲート端子同志を接続し、第1FETのゲ
ート端子と第5FETのゲート端子から第1の信号を同
相入力し、第2FETのゲート端子と第6FETのゲー
ト端子から前記第1の信号を、前記第1FETのゲート
端子と第5FETのゲート端子から入力した第1の信号
とは逆相入力し、第1FETのソース端子と第3FET
のソース端子から第2の信号を差動入力し、第1FET
のドレイン端子と第3FETのドレイン端子から第3の
信号を差動出力するようにしたことを特徴とする周波数
変換器。6. A first group of FETs (first to fourth) each including a source terminal, a drain terminal, and a gate terminal, each of which includes four FETs having the same characteristics, and The second group of FETs consisting of four FETs with the same characteristics
(Fifth to eighth) and a third group of FETs (ninth to twelfth) composed of four FETs having the same characteristics, the drain terminal of the fifth FET and the source terminal of the ninth FET, The drain terminal of the sixth FET is connected to the source terminal of the tenth FET, the drain terminal of the seventh FET is connected to the source terminal of the eleventh FET, the drain terminal of the eighth FET is connected to the source terminal of the twelfth FET, and the first FE is connected.
T, the second FET, the fifth FET, and the source terminal of the sixth FET, the third FET, the fourth FET, the seventh FET, and the eighth FE.
T source terminals, third FET, fourth FET and ninth F
ET and the drain terminal of the tenth FET, the first FET, the second FET, the drain terminal of the eleventh FET and the twelfth FET, the fifth FET, the eighth FET, the tenth FET, and the first
The gate terminals of the first FET, the sixth FET, the seventh FET, the ninth FET, the twelfth FET, the first FE
T and the gate terminals of the fourth and fourth FETs, and the gate terminals of the second and third FETs are connected, and a first signal is input in phase from the gate terminals of the first and fifth FETs, and the gate terminal of the second FET is connected. The first signal is inputted from the gate terminal of the sixth FET, and the first signal inputted from the gate terminal of the first FET and the first signal inputted from the gate terminal of the fifth FET are inputted in the opposite phases, and the source terminal of the first FET and the third FET are inputted.
Differential input of the second signal from the source terminal of the first FET
A differential signal is output from the drain terminal of the third FET and the drain terminal of the third FET.
が局部発振周波数において1/4周期に相当する時間と
なるようにバイアスを設定し、前記第5乃至第12の各
FETのON時間が局部発振周波数において3/4周期
に相当する時間となるようにバイアスを設定したことを
特徴とする請求項6に記載の周波数変換器。7. A bias is set such that an ON time of each of the first to fourth FETs is a time corresponding to a quarter cycle of a local oscillation frequency, and an ON time of each of the fifth to twelfth FETs is set. 7. The frequency converter according to claim 6, wherein the bias is set so that the time becomes a time corresponding to a 3/4 cycle in the local oscillation frequency.
子に同相信号を抑止するフィルタを有することを特徴と
する請求項1乃至7のいずれかに記載の周波数変換器。8. The frequency converter according to claim 1, further comprising a filter for suppressing an in-phase signal at the source terminal for differentially inputting a high-frequency signal.
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1997
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