JPS58215810A - ミキサ回路 - Google Patents

ミキサ回路

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JPS58215810A
JPS58215810A JP9965282A JP9965282A JPS58215810A JP S58215810 A JPS58215810 A JP S58215810A JP 9965282 A JP9965282 A JP 9965282A JP 9965282 A JP9965282 A JP 9965282A JP S58215810 A JPS58215810 A JP S58215810A
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intermediate frequency
signal
circuit
line
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JP9965282A
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Hiroshi Saka
阪 博
Toshihide Tanaka
田中 年秀
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Matsushita Electric Industrial Co 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
    • H03D9/06Transference of modulation using distributed inductance and capacitance
    • H03D9/0608Transference of modulation using distributed inductance and capacitance by means of diodes
    • H03D9/0633Transference of modulation using distributed inductance and capacitance by means of diodes mounted on a stripline circuit

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
  • Superheterodyne Receivers (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はストリップ線路あるいはマイクロストリノゾ線
路等の平面回路を用いたミキサ回路に関し、特に中間周
波信号周波数がGH2帯あるいは1G Hz前後の高い
周波数条件において周波数混合素子の装荷点を短絡する
とともに、ミキサ回路の変換損失特性が悪影響を受けな
いような周波数混合素子のバイアス電流帰還回路を付加
したマイクロ波集積回路(MIC)化ミキサに関するも
のである。
MICを用いた従来のミキサ回路では中間周波信号周波
数がGHz帯あるいは1GHz帯あるいは1G Hz前
後の高い周波数条件でダイオード装荷点を短絡する方法
として第1図に示すような回路が使われていた。第1図
において、端子1から入力された高周波信号は主線路2
を伝播してミキサ・ダイオード3に印加される。端子4
から入力された局部発振信号は主線路2と高周波に結合
し、局部発振信号のみを選択通過させる局発信号用帯域
通過フィルタ(局発BPF )5を通過してミキサ・ダ
イオード3に印加される。6は低域通過フィルタで高周
波信号と局部発振信号の差の周波数成分である中間周波
信号を取り出すと同時に高周波信号や局部発振信号に対
してはミキサ・ダイオード3の端子Aを高周波的に短絡
させるために設けらの終端開放スタブと直列インダクタ
ンスとから構成されている。7は中間周波信号に対して
ミキサ・ダイオード3の端子Bを短絡させるだめの中間
周波信号短絡回路で、特性インピーダンスの高い、この
線路の終端は接地短絡されていて、ミキサ・ダイオード
3に流れるバイアス電流の帰還回路ともなっている。8
はミキサ・ダイオード3で発生した中間周波信号を取り
出す中間周波信号出力端子である。
このような従来の終端が接地短絡された特性インピーダ
ンスの高い%波長線路による中間周波信号短絡回路7で
は、中間周波数が比較的低い場合には問題はなかったが
、中間周波信号周波数が高くなるに従って中間周波数信
号短絡回路7の有するインピーダンスが無視できなくな
り、もはや短絡回路とは見なされない。例えば、高周波
信号周波数が12 GHzで、中間周波信号周波数が2
GHzの場合、中間周波信号短絡回路7の特性インピー
ダンスを2000とすれば中間周波信号短絡回路7のイ
ンピーダンスは200 t a n −(=540)と
2 なる。この中間周波信号短絡回路7は端子8からみれば
ミキサ・ダイオード3と直列に入るため、中間周波信号
短絡回路7のインピーダンスが大きくなるに従い、中間
周波信号側からの整合帯域幅が制限され、結局ミキサ回
路の帯域幅を制限する。
同時に中間周波信号が端子1側に漏洩してミキサ回路の
変換損失特性が劣化する。再に、端子1側に接続される
回路条件によシ、特定の周波数において主線路条件によ
り、特定の周波数において主線路2と中間周波信号短絡
回路7とが並列共振条件を満足し、ミキサ・ダイオード
3の端子Bから主線路2側を見たインピーダンスが中間
周波信号周波数で開放となり、ミキサ回路の変換損失特
性に致命的な欠陥となる大きなくぼみを生じることがあ
る。
本発明の目的は上記従来例のもつ欠点を除去するもので
、主線路上に主線路に対し直列に、高周波信号に対して
は通過特性を示すが、中間周波信号に対しては開放イン
ピーダンスを示す中間周波信号阻止回路を設け、かつ、
この中間周波信号阻止回路が中間周波信号に対して開放
インピーダンスを示す特性と、この主線路の線路長を利
用して高周波的にミキサ・ダイオードの装荷点を中間周
波信号で短絡することにより、中間周波信号周波数がG
Hz帯あるいは1GHz前後の高い周波数使用条件にお
いてもミキサ・ダイオードの装荷点を確実に短絡せしめ
ることである。更に、ミキサ・ダイオードの装荷点に終
端が接地短絡された低域通過フィルタを接続し、この低
域通過フィルタの線路長をある条件以上に長くすること
により、ミキサ回路の変換損失特性が中間周波信号周波
数帯域内でくぼみを生じるのを防止したことを特徴とす
るものである。
第2図は本発明の一実施例であるが、第1図と同一箇所
には同一番号を付して説明する。端子1から入力された
高周波信号は主線路2を伝播してミキサ・ダイオード3
に印加される。端子4から入力された局部発振信号は主
線路2と高周波的に結合し、局部発振信号を選択通過さ
せる局発BPF5を通過してミキサ・ダイオード3に印
加される。6は低域通過フィルタで、中間周波信号を取
り出すと同時に、高周波信号や局部発振信号に対しては
ミキサ・ダイオード3の端子Aを高周波的に短絡させる
だめに設けられた長さが高周波信号列インダクタンスと
から構成されている。8はミキサ・ダイオード3で発生
した中間周波信号を取り出す中間周波信号出力端子であ
る。9は高周波信号に対しては通過特性を示すが、中間
周波信号に対しては開放インピーダンスを示す中間周波
信1oはミキサ・ダイオード3に流れるバイアス電流の
帰還回路で終端が接地短絡された低域通過フィルタで構
成されている。
第2図の実施例では中間周波信号阻止回路9は中間周波
信号に対しては開放インピーダンスを示し、しかも、ミ
キサ・ダイオード3から中間周波信号阻止回路9までの
距離を中間周波信号の%波長の長さに選んでいるため、
ミキサ・ダイオード3の端子Bは中間周波信号で高周波
的に短絡されている。従って、中間周波信号周波数が高
くてもダイオード装荷点を確実に短絡せしめることがで
きる。更に、中間周波信号阻止回路9が主線路2に対し
直列に設けられているため、中間周波信号が端子1側に
漏洩することがなく、ミキサ回路の変換損失特性が劣化
することもない。また主線路2とバイアス電流の帰還回
路との並列共振によυミキサ回路の変換損失特性に大き
なくぼみを生じる現象も中間周波信号帯域内から容易に
除去できることを以下に説明する。主線路2とバイアス
電流の帰還回路10とによる並列共振条件は、主線路2
の特性インピーダンスをZo、並列共振周波数をfr 
、ミキサ・ダイオード3の端子Bが中間周波信号で短絡
される周波数をfi10=バイアス電流の帰還回路1o
の並列共振周波数frでのインピーダンスをjX で表
わせばZo=Xtan(yrfr/2fifo)の式か
ら求められる。従って、中間周波信号での比帯域幅がW
、帯域幅の下限周波数での波長がλL。
バイアス電流の帰還回路1oが線路長lで特性インピー
ダンスzh のストリップ線路で構°成されての条件を
満足するようにlの長さを選べば、中間周波信号帯域内
で並列共振が生じることがない。
第3図aは例えば高周波信号の波長を72周波数を約1
2C2Hz、中間周波信号周波数を1.0〜2 、0 
GHz (W−%) t fHfOを中間周波信号周波
数の中心周波数と考えて1 、6 GHz 、主線路2
の特性インピーダンスZo=600 に選び、バイアス
電流の帰還回路1oを特性インピーダンスzhが2o○
Ω、線路長lのスl−IJツブ線路で構成した場合(比
誘電率が約2.5 で厚みが0.61M1の基板上に設
けられた幅0 、1 mmのストリップ線路の特性イン
ピーダンスが約2000となる)、並列共振周波数fT
Ll/λ との関係を示すグラフである。この図かられ
かるようにバイアス電流の帰還回路1oが主線路2を伝
播する高周波信号に与える影響が少ないl/λ−%の条
件では、第3図すの点線に示すように約1.0GHzの
所に変換損失のくぼみが生じてしまう。
l/λ=%の条件では第3図すの一点鎖線に示すように
くぼみが生じる周波数は0.7GHzと中間周波信号の
帯域外へと移動させることができる。従って第3図aよ
りバイアス電流の帰還回路1oの線路長lとして、l7
22%の条件を満足するように選ぶことにより中間周波
信号帯域内で主線路2とバイアス電流の帰還回路10と
が並列共振条件を満足することを避けられ、ミキサ回路
の変換損失特性に大きなくぼみを生じることもなくなる
第3図は本発明の別の実施例で、第2図と同一箇所には
同一番号を付して説明する。9は高周波信号に対しては
通過特性を示すが中間周波信号に対しては開放インピー
ダンスを示す中間周波信号阻止回路で、この中間周波信
号阻止回路9の近傍には終端開放の低域通過フィルタ1
1が主線路2に並列に接続され、終端開放の低域通過フ
ィルタ11の開放端からミキサ・ダイオード3までの距
れ以外は第2図と同じ構成である。
第3図の実施例では中間周波信号阻止回路9は中間周波
信号に対して開放インピーダンスを示し、しかも、ミキ
サ・ダイオード3から終端開放の低ミキサ・ダイオード
3の端子Bは中間周波信号で高周波的に短絡される。従
って、中間周波信号周波数が高くてもダイオード装荷点
を確実に短絡せしめることができる。更に、中間周波信
号阻止回路9が主線路2に対し直列に設けられているだ
め、中間周波信号が端子1側に漏洩することがなく、ミ
キサ回路の変換損失特性が劣化することもない。
まだ主線路2とバイアス電流の帰還回路1oとによる並
列共振条件は、主線路2の特性インピーダンスをZo 
 、並列共振周波数をfr、ミキッ)ダイオード3の端
子Bが中間周波信号で短絡される周波数をfg。、バイ
アス電流の帰還回路1oの並列共振周波数frでのイン
ピーダンスをjXで表わせば近似的にZo=tan(π
fr/2.?Xf0)の式から求められる。従って、中
間周波信号での比帯域幅がW、帯域幅の下限周波数での
波長がλL、バイアス電流の帰還回路10が線路長lで
特性インピーダンスzhのストリッ、プ線路で構成され
ている場合、の条件を満足するように4の長さを選ぶこ
とにより、主線路2および終端開放の低域通過′フィル
タ11と、バイアス電流の帰還回路10とによる並列共
振条件が中間周波信号帯域内で生じることがなくなり、
ミキサ回路の変換損失特性に犬きガくぼみを生じること
もなくなる。
以上説明したように、本発明では、捷ず主線路上に高周
波信号に対しては通過特性を示すが中間周波信号に対し
ては開放インピーダンスを示す中間周波信号阻止回路を
設け、この中間周波信号阻止回路とミキサ・ダイオード
との距離を中間周波信号の%波長の長さに選ぶか、ある
いは、この中間周波信号阻止回路の近傍に終端開放の低
域通過フィルタを接続し、この終端開放の低域通過フィ
ルタの開放端からミキサ・ダイオードまでの距離を中間
周波信号の%波長の長さに選ぶことにより、ミキサ・ダ
イオードの装荷点を中間周波信号で高周波的に短絡する
ものである。従って中間周波信号周波数がGHz帯の高
い周波数条件においてもダ  l゛イオード装荷点を確
実に短絡せしめることができる。更には、中間周波信号
阻止回路が主線路に対し直列に設けられているため、中
間周波信号が高周波信号の入力端子側に漏洩することが
なく、ミキサ回路の変換損失特性が劣化することもない
寸だ、ミキサ・ダイオードに流れるバイアス電流の帰還
回路をミキサ・ダイオードの装荷点の近傍に接続すると
ともに、バイアス電流の帰還回路を構成する終端が接地
短絡された低域通過フィルタ選べば主線路とバイアス゛
層流の帰還回路とによる並列共振が中間周波信号帯域内
で発生することがなくなり、ミキサ回路の変換損失特性
に致命的な欠陥となる大きなくぼみを生じることもなく
なる。
以上の実施例では周波数変換素子としてミキサ・ダイオ
ードを用いて説明したが、周波数変換素子としてはミキ
サ・ダイオードに限らず、電界効果トランジスタのよう
な周波数変換素子でもよいことは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
第1図はMICを用いた従来のミキサ回路のパターン図
、第2図は本発明の一実施例によるミキサ回路のパター
ン図、第3図aは第2図の実施例によるミキサ回路のバ
イアス電流の帰還回路の線路長lと並列共振数frとの
関係を示すグラフの一例、第3図すは第2図の実施例に
よるミキサ回路の変換損失特性を説明した図、第4図は
本発明の別の実施例におけるミキサ回路のパターン図で
ある。 1・・・・・・端子、2・・・・・・主線路、3・・・
・・・ミキサ・ダイオード、4・・・・・・端子、6・
・・・・・局部発信号帯域通過フィルタ、6・・・・・
・低域通過フィルタ、8・・・・・・中間周波信号出力
端子、9・・・・・・中間周波信号阻止回路、1o・・
・・・・帰還回路。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名第2
図 3図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1)  ストリップ線路あるいはマイクロストリップ
    線路を基本構成とするマイクロ波集積回路を用い、高周
    波信号入力端子と周波数混合素子の一端とを接続して高
    周波信号を前記周波数混合素子に伝達する主線路と、前
    記周波数混合素子に局部発振信号を印加する手段と、前
    記周波数混合素子の他端に接続され高周波信号と局部発
    振信号の差の周波数成分である中間周波信号を取り出す
    低域通過フィルタと、前記主線路上に設けられ、高周波
    信号に対しては通過特性を示すが中間周波信号に対して
    は開放インピーダンスを示す中間周波信号阻止回路と、
    中間周波信号に対しては終端開放線路として働き、この
    終端開放線路の開放端から前記周波数混合素子までの距
    離が中間周波数信号の%波長の長さに選ばれた線路と、
    前記周波数混合素子の近傍で前記主線路に並列に接続さ
    れ、終端が接地短絡された低域通過フィルタとを備える
    とともに、前記周波数混合素子の一端から前記高周波信
    号入力端子側を見た時のインピーダンスが中間周波信号
    帯域内で並列共振条件を満足することのないように前記
    終端が接地短絡された低域通過フィルタの線路長を選ん
    だことを特徴とするミキサ回路。 (功 中間周波信号阻止回路から周波数混合素子までの
    距離を中間周波信号のに波長の長さに選び、主線路を終
    端開放線路として兼用し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。 (3)  中間周波信号阻止回路の近傍で、かつ前記周
    波数混合素子側に主線路と並列に終端開放の低域通過フ
    ィルタを接続し、この終端開放の低域通過フィルタの開
    放端から周波数混合素子までの距離を中間周波信号の%
    波長に選び、前記主線路および前記終端開放の低域通過
    フィルタを前記終端開放線路として兼用したことを特徴
    とする特許請求の範囲第1項記載のミキサ回路。
JP9965282A 1982-06-09 1982-06-09 ミキサ回路 Granted JPS58215810A (ja)

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