JPS59208910A - ミクサ - Google Patents

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】 本発明は特にマイクロ波およびミリ波レンジで使用され
、４個の二極ミクサ要求を具え、これらのミクサ要素が
木質的にリングを形成し、少なくとも２個の導波管の間
の接合部の領域に配設され、これらの導波管のうちの第
１の導波管がスロット付きのライン構造を具え、第２の
導波管が少なくとも１本′の中心ライン部と、この中心
ライン部をぐるりと囲むように配設された外側ラオン部
とにより形成されたライン構造を具え、第１の導波管の
少なくともライン部と、第２の導波管の中心ライン部と
が誘電体利料から成る層状基板の上面上に層として設り
られたミクサに関するものである。

米国特許第８６７８８９５号は４個のミクサダイオード
がスロットラインとこれに如し軸線方向に延在するコプ
レーナラインとの接合部でリングをなすように配ｉＦｔ
されてぃるミクサを開示している。高周波の電υ目ケが
スロットラインとコプレーナラインとを介してミクサダ
イオードに１１１１えられる。干してミクサダイオード
でこれらの電よ波の混合シｒ．＝産物として形成されろ
電磁振動は誘導性ラインおよびコンデンザ並ひに変成器
回路網により形成される分流１’ｉ’ｊｌ路網を介して
ミクサダイオードから取出され中間周波信号として中間
周波出カＩ／ｊン．！子に１１１１えられる。

しかし、この従来技ヤｉ灯のミクサには欠点があって、
スロットラインとコプレーナラインとの他に中間周波出
力端子から滑合産物を取出すのに昇１雑な部品が必要で
、ワイヤ、コンデンサまたは変成器回路網のようなこれ
らの部品はミクサのｊｉｉｌＪ造時に別個の工程で、例
えば、はんだ付けによりラインに接続しなければならず
、このため製造コストが高くなる原因となる。また、こ
のような回路部品はミクサに加えられる電磁波のノＩｙ
波数レンジを制、限し、特に混合産物の周波数レンジが
高周波の方に向って著しく制限される。ＩｎＩ３えて、
これらの付Ｉ１１［的回路要素、少なくともそのーｒデ
は実際の製造に当って再現性が悪く、このため個々のミ
クサ間に大きな電気特性の分散が生じ得る。また上述し
た構造のミクサはがなりデリケートでＰＪ４ノψ的負７
７１に敏感である。

本発明の目的は’ｒ：＃　？ｉ９が即純且っ頑丈で、低
コストで製造でき、電気特性の再現性も満足ゆくもので
あるミクサを提供するにある。

本発明のもう一つの目的は周波数レンジが広いミクサを
提供するにある。

本発明によれば、この目的を達成するため、冒頭に記載
したタイプの平坦なミクサにおいて、一　基板の下側に
導電層を設け、これ、りのシハ電層を少なくともほほ上
σ１ノ上に形成された導電層と対応させると共に、少な
くともほぼこれらと一針するように設け、 −　２個の導波管の各々が基板の下側に上面上の導電層
と一致するように配設された導電層を具え、 −第２の導波管の中心ライン部を形成する１響から第３
の導波ｌ？（を形成し、 −いつも２個のミクサ要素を基板の各側に、ミクサ要素
が中心層の一つを残りの層の一部に接続するように設け
たことを特徴とする。

このような本発明は３個の導波管の間の接合部にミクサ
要１そを配設するようにしてミクサを構成できることを
認識したことに基づいている。この場合３個の導波管に
加えられる電磁波は「直交」フィールドパターンを呈す
るが、これはミクサ要素がないと導波管の接合部におい
て一方の導波管から他方の導波管へ電磁波が伝播しない
ことを意味する。接合部の方へ向って導波管に入射する
１■を磁波に対してこれらの４Ｙ合は本質的に溜め（ｓ
ｉｎｋ）を（’４戒する。この結果、個々の導波管に沿
って伝播する電磁波を分離するのに減結合回路網やフィ
ルタを別に設ける心火“はない。またミクサ要素は互に
近づけて置くことができる。

実は上述したフィールドパターンの直交性は−１つの制
約を伴って成立する。即ち、第１のスロットにされた導
波管に沿って第１の３．１波管と第２の導波管の間の接
合部に向って伝播する電Ｃ（波は特別な波と［７て第２
の導波管に沿って伝播できる。

而してこの第１の導波管から第２の・Ｊ］導波管の電磁
波の結合のため、一方ではどちらの基台がスペースを占
めない点で有利であるかに依存してミクサ要素を第１の
導波管の３Ｍ電層の部分につけることもできるし、第２
の導波管の導？１７１層の外部につけることもできる。

他方では、明らかに第１の導波管から第２の導波管に過
結合された電磁波の伝播は後述する非常に筒中な手段に
より防がれる。

この結果本発明に係るミクサは構造が非常に晰純で、コ
ンパクトで、軽も１で、頑丈であるという利点を有する
。ライン構体は、例えば、ホトリトグラフィ法によりｎ
ｌｉ単に作ることができ、しがち非常に高い確１γでも
って再現することができる。

ミクサ要素も、例えば、はんだ付は叫より簡単にこのラ
イン構成に取り付けることができる。ミクサ要素が対称
的に配置されたリングを得るために・いつも２便のミク
サ要素を基板の俗曲に１没ける。

特に、ミクサ要素は基板の各面上で第２の導波’ｉ’ｉ
’の中央層をスロットの画（ｔｉｌｌに存在する第１の
導波ｊ１１・の導電層の部分にｙｌを結する。ミクサ要
素により形成されるリングは基板の画面、特に第１の導
波−管の両面上の互に対向する導電にり間に形成される
コンデンサを介して閉じられる。

本発明の一つの好適な実ｌ１ｒｌｉ例によれば、第１の
導波管の導体部を形１乾する層の部分と、第２の導波管
の層の最外側部とが、誘１ｖ体）１、・板の同じ面上で
互に隣り合って股りられているところで一片から吃るこ
とを特徴とする。この結果導波管の（、＋７７成が単純
になり、導波管のｉ’４ｔＦＭ　Ｌだ部分の電気接続が
良好になる。代りに、電磁波の伝播方向に垂直な方向の
寸法を変えることなく、前記層を互の中に送り込むこと
もできる。第２の導波γｔが第１の導波管と部なる点は
導電ＩＰ７の外側の音１＜分の間に中間の導電層を設け
ることだりである。Ｊ１Ｇ板の一部にある導波管の導電
層の個々の部分の間の距離は正跪に一部でなければなら
ないが、導波管の波抵、抗（Ｗａｖｅ　Ｒａ５ｉｓｔａ
ｎｃｅ　）をどの桿度にしなければならないかにより決
まる。

本発明の一つの好適な′ｐ、ｌ布例によれば、誘電体材
料から７ｒｚる基板を導電性のケースに収納したことを
特徴とする。こうするとミクサは電磁的な干渉から６Ｊ
ｉがれ、また枦械的にも−１・ご安＝＋＝なｔｔＪｊ造
が与えられる。

本発明のさらに発展させた実施例によれば、第１のｍ波
管をスロットまたはフィンラインの形態とし、第２の導
波管をコプレーナラインの形態としたことを特徴とする
。第８の導波管は平行板ラインの形態とする。これらの
３１（１の導波管は板状の誘電体基板の導電層から簡単
に作ることができる。８個の導波管のタイプを上述した
ように第１゜第２および第８の導波管に割当てると、＝
ａ個の導波管の間の接合部が特に簡単且つコンパクトに
構成でき、各導波管が他の導波？′（”から減結合され
る。

加えて、導波管のタイプを上述したようと選ぶと、ミク
サ要素を特に簡単に設けることができる。

本発明のもう一つの実施例によれば、高周波信、号を転
送するために、第２の導波管が棒として第１の長方形の
中空の磁波ゞ１ｆの小さい方の断面寸法部と平行に延在
する中心面に挿入されるようにして第２の導波管を１合
１のｊｋ方形の中空の導波管に接ｒ・シしたことをｑ″
［徴とする。このようなくｊｅｔ成にすると筒中で効率
が良くなる。すなわち　Ｑテ、、　ｂこ基本波につき、
第２の導波管と第１の長方形の中空の導波管との間の結
合部での反射が少く、長方形の中空の導波管は減衰が小
さい状態で電磁波を供給したり、放出したりすることが
できる。ｌｌ１ｌえて、上述した構造にすると、前述し
た第１の導波？”ｉから第２の導波管へ過結合された電
磁波が第２の導波管へ伝播するのが防がれる。第１の長
方形の中空の導波りｄ・内ではこのｊよ磁ｉ１には伝播
されない。この電磁波の云ｔ！ｆｊは、従来技律［から
既知のように、第２の導波ｑ〕・から同軸線への導電に
よっても防がれる。

本発明のさらに有゛利な発展例によれば、第８の導波賀
・が中空導波管のミクサ要素とは反対側に設けられたカ
ットオフフィルタを具えることを特徴、とする。ここに
＄べた構成では、第３の導波管に伝播する電磁波の場の
力線が中空の導波管の場の力線に対し垂直に延イ「シ、
これによっても第、３の導波管内の電磁波と中空の導波
盾゛内のＵｆ、磁波との間に十分な減結合が得られる。

導波管のｙＸｐ１部は同時に中空の導波管からの電６ｊ
テ波が渦結合される第２の導波管の一部となるから、中
空の導波管の、夫々第２の導波管または第３の導波管で
のミクサ要素とは反対の側にカットオフフィルタを設口
、このカットオフフィルタが長方形の中空の導波管のエ
ネルギーがミクサ要素の方への方向とはＪｉ′ｉＬなる
方向へ伝わるのを防止する。

本発明のもう一つの実施例によれば、前記力ットオフフ
イルクが誘電体基板」二のｔ＋：’　ｉ往Ｍから形成す
したコプレーナライン回路の一部によ、り形成されたこ
とを特徴とする。このようなフィルタは簡単で確度高く
再現でき、阻市域の減衰が高い。

本発明のさらに好適な実施例によれば１．平行板ライン
がその導体の一方を広げることにより非対称なストリッ
プラインに移行するようにｌｊＱ成した・ことを鞘徴と
する。こうすると平行板ラインの対称的な波のタイプを
非対称なストリップラインの非対称な波のタイプに低反
射且つ低減衰で変換でき、その逆も可能である。

本発明のさらに好適な実施例によれば、広げられていな
い導体が同軸線の中心導体に接たｋされ、広げられた導
体が同軸線の外側〕ｊス休体接続されるようにして平行
板ラインを非対称なストリップラインを介して同軸１１
９Ｎに接続するようにしたことを特徴とする。このよう
な同軸線へのまたは同軸線からの遷移は「１１１単に形
成することができ、反射が少ない。平行板ラインと非対
称なストリップラインとの間のこの遷１ｆｌの関係で、
本発明に係るミクサの同軸拓（へのおよびぞの逆の簡単
で反射の弱い結合または無結合↓１３’ｌ（が得られる
。

本発明の別の実施例によれば、ケースをル５↑ＩＬ体〕
山板の而に沿って分割し、誘電体基板をクランピングに
よりケースの２個の部分の間に固定するように構成した
ことを特徴とする。ケースをこのようにすれば、誘電体
基板をケース内に簡単で、正・確に、しかも機械的に安
定して取トＪけることができ、誘電体基板上で導電に’
？の少なくとも−Ｆ７１（でケースの間の電気接続も簡
単で信１１１度高く行なえる。

本発明をさらに発展させた実１布例によれば、第１の導
波管を導電層の部分の間でスロットを広げることにより
形成された接合部において第２の長方形の中空導波管に
接続し、ケースを少なくともこの接合部の領域において
長かりｋの中空導波管の形態としたことを特徴とする。

こうする毬とスロットまたＧ」フィンラインから長方形
の中空の導波管へ簡単で反射も少なく移行することがで
きる。

本発明のもう一つの実１１ａ）例によれば、平行板ライ
ンを層の間に広げられた中間スペースを具える対しよ点
スロットまたはフィンラインの形阜Ｉ〕をした接合部に
おいて第３の長方形の中空導波７′；′に接続し、ケー
スを少なくともこの接合部の１ｉｆｊ域において長方形
の中空導波管の形態としたことを特徴とする。このよう
な接合は簡ｑｔで正確に作ることができるが、これによ
れば先ず平行板ライン上の波をスロットまたはフィンラ
インの波に変換し、そこから長方形の中空導波俗−内の
波へ変件できる。

これにより平行わスラインと長方形の中空の導波管との
間で減衰も反射も弱い結合がイＩＬられる。

本発明をさらに発展さゼた実咋例によれば、ケース上で
Ｊ？χする誘電体Ｌ’：、　４ｔｒの縁に沿って両側に
配設された導電層の部分をケースにより′１１？、気的
に相互に接♀・′、・するようにしたことをＱｄ、−、
？ｉ！にとする。こうすると上記導電層間にこれまた簡
？）１で信頼四の高い低インダクタンスの接≦Ｘ、４）
ができる。

本発明のもう一つの実１ｉｉｌ＋例によれば、ケース上
で境する誘電体基板の縁に沿って両側に配５１りされた
導電層のｔ′ｔＫ分の少なくともいくつかをケースから
電気的ににＩ（、縁し、ケースおよびガ復電１・ごの他
の部分全てから絶縁された７０１体を設けてミクサ要＝
％の一つまたはいくつかに直流バイアス電圧を印ｊ１１
１するようにしたことを特徴とする。こうすると直流バ
イアス電圧を選択することによりミクサ要素の動作点を
変えることができ、この結果・混合産物の生成の点でミ
クサの１・！を性を調整することができる。

このような絶縁は高周波信号に悪彰響を及ぼすことはな
い。蓋し、ｈパ雷１体几板を十分に薄くシ、導電層の表
面ｆ−，Ｍを十分に大きくすれば、これらの導電層間の
容′ｔ１１は高周波信号を結合させるのに十分なものと
なるからである。

本発明のもう一つの実ＩＫ例によれば、平行板ラインに
接続された導波管から直流バイアス１１ｆ、圧を除去し
へ鉄けるために、平行イ）・ｉラインの導体を中断し、
中断点を結合コンデンサでシャントしたことを特徴とす
る。このようにするとミクサ要素の直流バイアス電圧は
ミクサ姿きζを短絡させたり、損傷を与えたりするミク
ーリに接続されている他のマイクロ波回路から有効に隔
てられる。また、結合コンデンサにより何の制約もなく
高周波信号のり淳通が確保される。

本発明の一つの好適な実施例によれ、ば、ミクサ要素が
非線形の実効抵抗を有することを特徴とする。このよう
なタイプのミクサ要素は特に混合の結果生ずる信号の周
波数が変換すべき受信信号の周波数よりも低い場合、す
なわち、ダウンーミクシングミクサで使われる。

本発明のもう一つの実１化例によれば、ミクサ姿Ｖが非
線形のりアクタンスを有することを特徴とする。このタ
イプのミクサ姿−Ｊは混合の結果生ずる信壮の周波ψが
変換すべき受信信号の周波数よりも高い場合、すなわち
、アツプーミクシングミクサで用いると好適である。

本発明の好適な実施例によれば、ミクサ斐汰がダイオー
ドの形態をしたことを特徴とする。ダイオードは’Ｒｔ
ｌ造がη１純で、非線形性が高（、ｊｔｊＱ作的には上
述した二つの場合に１１シ、また１「て流バイアス電圧
の１ｉｌｉｊ性如何により非線形な実効抵抗型たはリア
クタンスとなる。そして高周波信号の′Ａ′換効率が高
い。

本発明のさらに他の実施例によれば、周波数を変換すべ
き受信信号を第１の導波管を介してミクサ要素に供給し
、ボンピング信号を第２の導波り）−を介してミクサ要
素に供給し、ミクサ・易：Ｉ！七で形成された中間周波
信号をｆ１５３の導波管を介してミクサ要素から取出す
ようにしたことを特徴とする特にダウンーミクシングミ
クサの場合は、これは・特に秀れた導波管の送信されて
きた波の周波数への整合を与える。しかし、代りに、導
波管の割り振りのモードを駅ならせて上記信）・の供給
または放出を行なうこともできる。

本発明のもう一つの１＜　７ｆｌｊ例によれば、ミクサ
要素と、これは随意ではあるが結合コンデンサとをビー
ムリード要求としたことを特徴とする。このような要素
は寄生界隈とインダクタンスが小さく、従って高周波・
広帯域の回路に適している。

本発明の別の実施例によれば、２個のミクサ要素が基板
の上面上の中心層を上面上の第１の導波管の層の部分の
一つに接続し、２個の他のミクサ要素が基板の下側の中
心層を導波管の接合部で直接下側の第８の導波管の層の
部分の一つ、に・接続したことを特徴とする。これによ
れば非常にコンパクトなミクサ要素の配置が得られる。

図面につき本発明の詳細な説明する。

第１図は層状の誘電体基板ｌの一部を示すが、この誘電
体層ｌの両側には導電層部２〜１１が設けられている。

第１の導波管は誘電体基板１の上面に設けられた２個の
Ｉ’：’ｌ　ｉ′ｉｌ（８ｒ　５により形成されるが、
これらの２１１．！、Ｉの１１′１部３と５とはスロッ
トと、誘電体Ｊ・１、板ｌの下問に対１＋ｉ”、＋’す
るようにｉｔ”／４１らねた層剤２，４とにより互に分
；ζＩＦされている。第１の導波管の１５に臥１山する
電イ傳波のＴＩｆ、界は本′ｌθｊ的に一ヒ面上の層剤
；う、５とド面似の１に１部２，４との間のスロット内
にＱｉｌ；在し、矢印１６により示されている。結果と
して、第１の導波管はスロットまたは誘電体基板１の画
側に設けられたフィンラインの形態をとる。

軸線方向では、誘電体基板１の１−、面と下問に〜。

に欠１応するように設けられた中心１イ・’７ｓ、９と
、外側の導電Ｉ・？り部６　、７　、１．０　、１　］
とにより形戊される第２の】・１波譬が接合部でこの第
１の導波看・に接続されている。第２の；７；ｉ波′１
（゛は５３；昼体人１；板Ｊの両面に設けられたコプレ
ーナ形態をしており、その中心軸線が第１のり波管の中
心’ｆｂ　’Ｉ’Ａと一竹している。上面上の外側の層
剤６．ｌＯは第１の導波管の隣接する層剤３，５と一体
に形成されている。

これは下１自１の層γ１１ζについても云える。第２の
導波・管に沿って伝播する電磁波の′４界はいつも外側
の層剤６，７，１０．１１の一つからτげ≧ｉｆｆ、体
井板１の同じ面上にある中心１４４８　、９の方へ延在
し、矢印１７により示されている。

第３の導波管は第２の導波管の中心層８，９により形成
され、平行板ラインの形態をしている。

この第８の導波管が担う１１↑、磁波の電界は本質的に
中心層８，９の広い部分に対し垂直であり、矢印１８に
より示されている。

３情の導波管２〜５，６〜１１，８および９の接続部に
４個のミクサ要９１２〜１５を設ける。

本例ではミクサ要素は半導体ダイオードの形ｉ７ｉ″を
している。第１図の矢印はダイオードの極性の一例を示
したものである。２イ１７のダイオード１３゜１４を誘
ｉＩｆ体基板１の上＋（ｚｉに設＆−１１他の２個のダ
イオード１２．１５を下面に設ける。各ダイオード１２
〜１５は中心の層８，９を第１の導波管の導電層部２〜
５の一つに連結する。所望とあらばダイオード１２〜１
５は中心の層８，９を第２の導波管の外側の層剤６　、
７　、１０　、１１に連結す゛るようにしてもよい。３
個の導波′１１・の導電層２〜１１は、例えば、４″４
′ｒ１ｔ１体基板］の画面に設けた金属層からホトリト
グラフィ法で形成する。ダイオードはビームリードモジ
コーールの形態をしており、導７１ｉ　ｆ４ｉ部２〜５
，８．９に直接はんだ付けする。

周波ルｔを変換ずべき受信信号は第１の導波Ｘ１を介し
てミクサ°’＞’；　１．、Ｉ；、に加えられる。ミク
サ要フモはまた第２の導波ＴＱを介してボンピング信号
を受取る。

そしてこれらの信Ｙ２の６８−＞産物としてミクサ′卑
審でＪ１ツ成される中間＋ｔ’ｉｌ波信号は第３の導波
♀”）−を介してミクサ要素から取出される。

第１図に示した回路では第２または第３のユＣス波’ｒ
Ｅ’からももう一つへの）「゛３波管への′電磁波の結
合はダイオード１２〜１５を介してのみｎｆ＋ｆ！＜で
ある。

第１の゛１波Ｔ；゛に人Ｑ＝ｌする′ｋ１．ｆＩＢ波の
等しい部分が一方では導ｉ１モ層剤６，７および８，９
、他方は導電層部８．９および１０．１１により形成さ
れる２個のスロットに結合される。この結果第２の導波
ｑ；１：に沿って云播するｒｌＥ磁波は層６，７と８，
９との間では矢［ｉ　］、　７の方向に向き、層８，９
゛と１０，１１の間では矢印１７の反対方向を向く電界
を有する。ダイオード１２〜１５は互に近づけて置き、
個々の電磁波により生ずる異なる高周波の電流が全くま
たはほとんど遅延を伴なわずに流れるようにすることが
できる。この結Ｉ４ｂ本例の回路は動作時でも広い帯域
幅を有する。

中間周波信号を担当し、第３の導波管８，９内を流れる
電流は夫々導電層２と８または４と５の間に存在する容
量を介して連ばれる。誘電体基板は非常に薄く、例えば
、０．２５４ｍ’ｎであり、導電層２〜５は十分に大き
な表ｒｆ＋ｉ　ｆａを有するから、この容量はｌ０ｐＦ
の数倍の値になり、従って周波数が茜い′ｉｌｆ、流は
障害物なしに流れることができる。

非常に周波数が低い混合産物では中に誘電体基板が入り
、夫々導電層２と８または４と５を電気的に接続するケ
ース（図示せず）を介して電流通路が形成される。

導電層の間のスロットの幅および第３の導波管の導電層
部８と９の幅は３個の導波管の電磁波に対する抵抗を互
に独立に電磁波が接合部で無反射・で終端するように調
整できるように選ぶ。整合をよくするために個々のノＪ
電層２〜１１にｌｉｌ々のタイプの凹所をｉｉ’＆けて
もよいが、これらの凹所、特にコンデンサ、インダクタ
ンスおよび共振回路は脚辺コストを高めることなく、既
知の９’４　ＣＩ”、で模倣することができる。

第２図は第１図に示した本旨ζ明の実１に１兄例の修正
例を示したものであり、第１１ンＩの・侠素と対応する
要素には同一符号を付しである。１１５２図のマイクロ
波回路も図示しないが導電性のケースに入れられている
。これが第１図に示したマイクロ波回路と本ＪｉｌＣ的
に塁なる点は第２の導波４１の外４ｉｉ１３ｊ目［ｔ、
体部が直１￥！：ケ゛′−スσ）ｌ］ｔにより形成、さ
れ、従ってに’ｌ　ｆ￥ｌ；ノ ロ、　７　、　ｌ　（１、１１が欠けている点である。

矢印１７はケースと４電層８，９との間の第２の導波管
に沿う１１７．磁波の電界を示す。ｌ’Ｌ　１図に示し
た回路と第２図に示す回路との共通点はル５電体基板の
上側の導電層と下側の導１５１層とが同一寸法で、正イ
？１ｔに整合させられていることである。このように対
称的な（Ｉ＋？造にすると上述したミクサを非常に高゛
い周波数でも使用することができる。

第ａＨは本発明に係るミクサの一実ＩＡｌｊ例のケース
８０を通る断面を略式図示したもので、ケース３０内に
入れられた誘電体基板１を上側から見ている。上側Ｉか
ら見える層線３，５＋６＋９＋１０は交差するハツチン
グを付されている。これと整合して暗部２　＋　４　ｖ
　７　＋　８　、］、　ｌが誘電体基板１の下側に存在
する。１１１１えてミクサダイオード１３゜１４が示さ
れており、これと整合して誘１１￥１体基板の下側にミ
クサダイオードｌ　２　、　ｉ　５がある。また導電層
の形状は第１１￥！に示した拍ｊりである。

ケース３０は２イ固の中空３波管借造の形態をしており
、断面が長方形であると好適である。誘電体基板は細長
い中心面に配置１゛【するが、こ、の中心面は長方形の
中空導波管部の狭い断面寸法部と平行である。ケース８
０は第１の長方形の中空導波管８１と第２の長方形の中
空導波管３２と同軸線３８とに結合する。

変換さるべき受信信号は第２の長方形の中空導波管３２
を介して第１の導波管に結合され、従つ゛てミクサ・県
孝に川１えられる。・”１′）２の長方形σ）中空４；
！波？゛（０と、第１の導波管との間の（ンγ合を低反
射Ｇこするために、”（：　’ｔｌ＋、層２〜５に漸次
テーノくをつけ、第１の長方形の中空導波管に面する端
では狼く、層間に形成されるスロットが第２の長方Ｊじ
の中空導波？１°３２の全旨さまで対称的にひろがるよ
うにする。第２の長方形の中空導波ｑ′丁ａ　２と導θ
す１！；・の接合部との間のｆｉ（１３′ＥＱでは第２
の長方形の中空導波’ｊＪ（’　３２と同じ寸法を有す
る長方形の中空３Ｑ波管の形態をしている。

ボンピング信号は第１の長方形の中空導波管３１を介し
てミクヴに加えられる。この信号は長方形の中空導波管
３１から中空の導波管部８８に結合される。導波’１７
１“部８８の断面寸法は第１の長方Ｊｌβの中空導波管
３１の１１Ｊ［面寸法と礪しく、ケース３０内にくい込
んでいる。中空のり波管部８３（ｊ第１の長方形の中空
導波管３１と反対の側では短絡プランジャにより終端す
る。誘ＩＬ体基板１は１１１ｆ＋Ｉ狭の部分と平行に延
在する、中空導波骨部８３の中心面を通り、第２または
第３の導波管の導電・層８，９が中空導波管部８３から
人ってくる電磁波を第２の４波管６〜１１に結合する一
神の力゛ンフリンクロツド（ｃｏｕｐｌｉｎｇ　ｒｏｄ
　）となる。第２の導波管の元、すなわちその長さと波
抵抗（ＷａｖｅＲＣｓｉｓｔａｎｃｅ　）　　および短
絡プランジャ８４による短絡回路の同調を選択して第１
の長方形の中空導波管３１からのボンピング信号を低反
射で第２の導波管に結合する。このような第１の導波管
から第２の導波管への結合により生ずる波は前述したカ
ップリングロッドのお蔭で第１の長方形の中空導波管３
１に結合されることはなく、またさらに第３の導波管に
沿って伝播することもない。この結果第１と第２の長方
形の中空導波管’３１，３２と同軸線８８とは互に減結
合される、 ボンピング信号が同軸線の方へ伝送されるのを防ぐため
に、中空導波管部８３の第２の導波管と反対の側にカッ
トオフフィルタを設【つる。このカットオフフィルタは
、例えば、誘電体基板ｌの上面の２個の導電層３５．３
６と下問の２個の導電層８７．８８により形成される。

なお下面の導電・層は上面の２１７電層と整合している
。これらσ）導１ｊ。

層３５〜３８は２！７電ハ’ｔ８＋９と組んで第２の導
波管に）ＪＩ似したコプレーナライン全形成する。そσ
）伝播方向の長さはボンピング信号の波長の￥Ｇこ文・
１応し、端でボンビングイ４号のエネルギーが失なわれ
る。このようにして中空の導波管Ｈ７１ｓ　ｓ　ａの４
１１１１壁の領域にボンピング信号に対する表見的な短
絡回路ができる。しかし、代りに製造コストを高めるこ
となしに、ｔ’ｌ１７を個の回路を有するカットオフフ
ィルタ、すなわち幅がいなる複数個の部′５トに分割さ
れた導電層３５〜８８を有するカットオフフィルタを作
ることもできる。代りにその場所でケース８０に断面が
滌旧層３５〜８８の形状をした突１１１１η１５を１ｊ
ψけることによりカットオフフィルりを作ることもでき
る。

第３図に示したミクサ内の３個の導波管σ）間の接合部
が第２図に示し、た態様で形成される場合は、ミクサ要
素１２〜］−５を中空の噂波キ′（゛部８８に一層近づ
けておき、第２のｊｊ）波管を短くすることができる。

限界の１４７Ｉ合はミクサ゛８′素１２〜１５はｉｆ（
接中空の導波管部８３の壁の領域内に置く。こうすると
本発明に係るミクサが特にコンパクトな＋ｉ４造になる
。第２の導波管を第１図および第３図に示したコプレー
ナラインとして形成すると、これと対照的に、波抵抗を
整合させる可能性が与えられる。

カットオフフィルタ８５〜３８の後では誘電体基板の下
面で導電層９の端部８９を次第に広げることにより第８
の導波管が非対称なストリップラインに移行する。同軸
線３３はその内側導体４０が誘電体基板１の上面の導電
層８に接ｐ左され、外側ｍ体４１が端部８９に接続され
るようにしてこの非対称なストリップラインに接続され
る。第３の導波管から同軸線へのこのタイプの移行は特
に広帯域な性質を有する。

同軸線ａ８の代りに中空の導波管を用いて中間周波信号
を導き出す（これは中間周波数が高い場合に有利である
）場合は、導電層間のスロットがこの中空導波管の方に
向って次第に応がる対しよ点フィンラインの一部が図示
した接続部に代って゛第８のう！導波・ｉｔ−に廂えら
れる。このような接続は文献から既知である。

第４ｊ図は誘電体Ｊｊｚ板の面に垂直な面で第３図のミ
クサを切った１すｉ面図である。この第４図はケース８
０が高さは等しいが１ｉｒ１．ｔがす・人なる複数個の
長方形の中空導波管）“７１＜に分゛、ｌｐｌされるこ
とを明示している。

第５図Ｉり第８図のミク叩る−切ったミクサＩ７！′駆
近傍の断面図である。ケース８１）は２　（：’；ｌの
半部３（１１および３０２により形成され、これらの２
個の半部の間にｉり電体〕、１・板１がクランピングに
より固定されている。この状ｐＨでは７ｊ７（’ｉ’ｉ
ｆ、　ｌ・、・７２．４１がケースの一力の半部Ｘ＋（
Ｉ　Ｌに電気的に↑χＣ，Ｉ；Ｈされ、尊１１を層３＋
５がケースの他方の半部３（）２に′ｒ１〒気的に接続
される。ケース十？ｔｉ＜　３０１　、３０２間の金属
コンタ々１・を介してｉｉ）電体基４ｆｉ　ｌの両側の
導Ｉ−１：ｔ　ｌ’；’１が錨１で電ｑＣ的にｌｉ、（
ｉ、；、４ぎれる。

第１の導波ＩＩＹｉの領域ではケースの断面寸法を第２
の中型３＋７波’ｉ’ｔ’の断面寸法に合せて反射を小
さくすると好適であるが、これは標準的な手法である。

第１の導波管に沿っての波の伝播についてはケースの寸
法は２次的な重要性しか有しない。蓋し、波は主として
導電層８と５または２と４の間のスロット内を云侶する
からである。第３の導波管の領域ではケースの寸法を既
知の態様でス）　ＩＪツブライン回路のケースに類似さ
せる。

第６図は本発明の別の実ｆｌｌｊ例に係るミクサの断面
図であり、ここでは第５図と対称的にケース半部３０１
と８０２が互に直流的に絶縁されている。

ケース半部３０１．．３０２と誘電体系板ｌとの間に絶
縁片５０を挿入する。誘′占体基板ｌも導電層２〜５お
よびケース半部３　（ｌ　１　、３０２の間を直流的に
絶縁する。直流電圧源５２．５３に接続されているコン
タク）５１は絶縁片５（）ξ導電層２〜５０間のクラン
プ作用により固定される。このようにして異なる直流バ
イアス′！ｊ圧をミクサ要素１２〜１５に与えることが
でき、絶縁片５（）が直流、ａ王源５２と５３がケース
半部３．０１，８０２を介して短絡されるのを防ぐ。電
圧源５２．５３の目的はミクサ要素１２〜１５の非直線
な電流−”１１ｊ　ＩＩ：　’４”＋性−トの動作点を
ずらずことにある。この結果、ｑ、？に低出力のボンピ
ング信号を用いるとき、ミクサの効率が改善される。絶
縁片５　ｏ　４−を非゛；ニヤに低い周液数の中間周波
信号の伝播を妨げることがあるだけで、高置１１１６信
シ１−には何の計装もｈえない。

第５図および第６［ンＩはさらにミク１す要士］２〜１
５を８７５電体乱板■の両側に１ｒしける仕方を明示し
ている。

ｆハフ「ツ目」不発明の別の：ＬＩｌｌｌ’ｌｉ例の１
：、５電休Ｊ、ｊ°４り、ｉｌ−の上側から見た一部を
示したものでｉＦ）る。

誘’ＮＴＩ体Ｊ、ｉ・板１の」二間には）ｉ′１′、宜
、層３１５．６．９および１０が設りられ、これと整合
して銹電体ノ・Ｉミ板■の下面に導電１・、“フ２１，
４・、７，８および１１が設けられる。一点（【゛′１
紳１３３は下面の３．ｉ′７雷層の輪９Ｂが」二面の輪
郭からずれるところを示す。勾号６４・で示した位；１
゛ｔでは導電ｊ？・７が途切れており、別イ１−の直流
バイアス′１１尤圧をミクサ彎素１２〜１５に加えるこ
とができる。高１！１１波的にはこれらの切断点はｉｌ
Ａ　Ｔｒｉ、　（Ａ基扱１の上面のコンデンサ６　（１
、６１ト下面のコンデンサ６２により１′、１絡される
。これらの・コンデンサはビームリード部品の形９！（
をしており、はんだ付けによりミクサーヴ１１２〜１５
に用似して・ｉ！１狂層に連結される。

導Ｍｔ　ＩＮ　２〜５の輪郭はミクサ′〃メぐｊ２〜１
５の（’ｉｌｉ域では丸味がつけられているが、これは
電流、０３″？電損失を小さくするのに役立つ。

第７図の回路では、例えば、金線により作られた３１１
電ブリツジ６８１がつけ１１１１えられているが、これ
はＪｒＩ電層６と１０とを結び、フｑ電層９からは絶縁
されている。このようなブリッジを用いると第１の導波
管により第２の導波５′；に発生さぜられる電磁波が短
絡され、その結果さらに減衰させられる。またこれらの
導波ｔｔ・とミクサ要素１２〜１５との間の整合をさら
に改良することもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るミクサの導波管どうしの間の接合
部を有する誘電体系板の一部１に１；例の斜視図、 第２図は本発明に係るミクサの導波管の接合部のもう一
つの実施例の斜視図、 第３図はｊＪ’ｒ電体基板の面で１．ｌＩＪつだ本発明
に係るミクサのもう一つの’）、’：　ｌ、’ｉｌｒ例
の断面図、第４図は訪泄体基板の面に垂直な而で切った
＞Ｉｔ’！：３１留のミクサの断面図、 第５図は本発明に係るミクサの一実施例のミクサ・Ｗ素
近傍の断面図、 第６図Ｇ」もう一つの１Ｊに用例のミクサ“反軍近傍の
断面図、 第７図はさらにもう一つの実施例の接合部近傍を上方か
ら見た平面図である。 １・・・誘電体幕板 ２〜１１・・・）μ電層部（２〜５・・・第１の導波管
、６〜１１・・・第２の導波盾’、１３．９・・・第３
の導波管） １２〜１５・・・ミクツ要素 １６〜１８・・・電界を示す矢印 ３０・・・ケース　　　　　　３１・・・第１の導波管
３２・・・第２の導波管　　３３・・・同軸ｆＩ３３５
〜３８・・・う薄１ｆ、層　　　３９・・・端部４０・
・・内側導体　　　　　４１・・・外側導体８３・・・
導波管部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　特にマイクロ波およびミ１〕波レンジで使用され、
   ４１Ｊｌの二極ミクサ要素を具え、これらのミクサ要素
   が本ｒｒ、的にリングを形成し、少なくとも２個の導波
   管の間の接合部の領域Ｇこ配設され、これらの導波管の
   うちの第１の導波管がスロット付きのライン構造を具え
   、第２の導波管が少なくとも１本の中心ラインと、この
   中心ライン（°ｄ９をぐるりと囲むように配設された外
   側ライン部とにより形成されたライン構造を具え、第１
   の導波管の少なくともラ　　。 イン部と、第２の導波管の中心ライン部と力；ｖＳ電体
   材料から成る層状基板の上面上に層として設けられたミ
   クサにおいて、 −基板（１）の下側に導電層（２＋４１７＋８＋１１）
   を設け、これらの導電層を少なくともほぼ上面上に形成
   された導電層と対　、応させると共に、少なくともほぼ
   これらと一致するように設け、 −２個の導波管の各々が基板（１）の下側に上面上の導
   電層（ａ　ｌ　５１　ｏ　１９１１０　）と一致するよ
   うに配設された導電層（２゜４．７，８，１１）を具え
   、 −第２の導波管の中心ライン部を形成する層（８１９）
   から第３の導波管を形成し、−いつも２個のミクザ要１
   （１２〜１５）を基板（］）の各側に、ミクサ要素が中
   心層（８１９）の一つを夕（りの層（２〜７゜１ｏ、ｔ
   ｉ）の一部に接続するように設けたことを特徴とするミ
   クサ。 第１の等波管の導体部を形成するｆＶｒの部分（２へ・
   ５）と、第２の導波ａの層のノー外側部（６，７，１０
   ，１１）とが、誘電体基板（１）の同じ田ｌ上で互に隣
   り１１って設けられているところで一片から成ることを
   特徴とする特許請求の範囲第１耳１記載のミクサ。 誘電体材料から成る基板（１）を導’ｆ＋？、性のケー
   ス（８０）に収納したことを特徴とするり゛・〒訂請求
   の範囲第１瑣記載のミクサ。 ４　第１の導波′１゛ｆをスロットまたはフィンライン
   の形態よし、第２の＞ｆｉ導波管コプレーナラインの形
   態としたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   ミクサ。 五　高周波信号を転送するために、第２の導波ｉ”Ｆが
   棒として第１の長方形の中空の導波管（３１゜８３）の
   小さい方の断面寸法部と平行に延在する中心面に挿入さ
   れるようにして第２の導波老・を第１の長方形の中空の
   導波管（３Ｊ。 ８３）に接続したことを特徴とする特許請求の１ｈ”１
   間第１　ＪＩＩ記載のミクサ。 ６　第３のｊｊｉ波管が中空導波’ｉｆ　（８１、３８
   ）のミクサ要素とは反対側に設けられたカットオフフィ
   ルタ（３５〜３８）を具えることを特徴とする特許請求
   の範囲第５項記載のミクサ。 ”　　ＩＪ’ｊ　記カットオフフィルタ（８５〜８８）
   が拘屯体基＆（１）上の導電層から形成７されたコプレ
   ーナライン回路の一部によりＩｌｆ成されたことを特徴
   とする’Ｉ”’Ｉ’　＃Ｆ　ｊ！ＦＪ求の範囲第６項記
   載のミクサ。 ８、　平行板ラインがその導体の一ノｊ（８９）を広げ
   ることにより非対称なストリップラインに移行するよう
   に構成したことを特徴とする特許請求の範囲第４項記載
   のミク田。 ９、　広げられていない１り（体が同軸ｅｅｌ　（８８
   ）の中心導体（４０）に接続され、広げられた導体が同
   軸線（８３）の外（１１１１３４体（４１）に接続され
   るようにして平行板ラインを非対称なストリップライン
   を介して同＠Ｍ（ａａ）に［ｆ４するようにしたことを
   特徴とする特許請求の範囲第８項記載のミクサ。 １０、　　ケース（８０）を拘電体基＆（１）の面に沿
   ッて分Ｍ　シ、誘電体基板（１）をクランピングにより
   ケース（８ｏ）の２１固の部分（８０１゜３０２）の同
   に固定するようにＧ’７成したことを特徴とする特許ｍ
   ｌ求の範囲第８項記載のミクサ。 第１の導波管を導電層の部分（２〜５）の間でスロット
   を広げることにより形成された接合部において第２の長
   方Ｊ１≧の中空４メ蔽管（８２）に校；’ｊ７ｉ’　シ
   、ケース（３０）を少なくともこの接合部の領域におい
   て長方Ｊ１りの中空導波賀・の形態としたことを特徴と
   する特許＃ｒｆ求の範囲第３珀および第４Ｊ′０に記載
   のミクサ。 １２　　平行板ライン（８，９）を層（８，９）の間に
   広げられた中間スペースを具える対しよ点８スロットま
   たはフィンラインの形ＤＩ）をした接合部において第３
   の長方形の中空導波管にＪ８　ｐ’ｌ＋Ｌ　Ｌ／　、ケ
   ース（３０）を少なくともこの接合部のやＣ１域におい
   て長方形の中空導波性の形態としたことを特徴とする特
   許請求の範囲第３項および第４・項に記載のミクサ。 １８　　ケース（３０）上で境する誘電体ノル板（１）
   の縁に沿って両側に配設された；ｓｖ　ＷＩＴ、層の帽
   ；分（２，８；４・、５：６，７：１０．．１１）をケ
   ース（３０）により７１（気的に相互に接ｉ−１：する
   ようにしたことを特徴とする′１８！１′許請求の範囲
   第８項記載のミクサ。 １４　　ケース（３０）−ヒで境す′る誘電体基板（１
   ）の縁に沿って両側に配設された導電層の部分（２，ａ
   ：４，５：６．７：１０，１１）の少なくともいくつか
   をケース（３０）から電気的に絶縁し、ケース（３０）
   および導？■、１苦の他のトポ分全てからｒｊｆｔ１＋
   ！−された導体（５１）を設けてミクサ要素（１２〜１
   ５）の一つまたはいくつかに直流バイテス電用を印１１
   １するようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第３
   項記載のミクサ。 １五　平行板ライン（Ｓ　＋　９）に接続された導波管
   から直流バイアス７ｕ圧を除去し％　ｆ４’けるために
   、平行板ラインの導体を中断しく６４）、中ｍ１点を結
   合コンデンサ（６■）でシャントしたことを特徴とする
   特許請求の′媚′囲第４項および第１４項記載のデクサ
   。 １６、ミクサ要素（１２〜１５）が非線形の実効抵抗を
   有することを特徴とする特許を古木の範囲第１項記載の
   ミクサ。 １７、　　ミクサ要素（１２〜１５）が非線形のりアク
   タンスをイｊ゛することを特徴とする特’ｊ４’Ｉ請求
   の範囲第１Ｊ１」記１戊のミクサ。 １８　　ミクサ要Ｑ７３４１２〜１５）がダイオードの
   形態をしたことを特徴とする特許が１求の範囲第１項記
   載のミクサ。 １９、＋＋’＋１波数を変４＋％ずべき受信信号を第１
   の導波管を介してミクサｍ：、Ｊ　（ｔ　２〜１５）に
   （ＩｎＩ４し、ボンピング信号を諮２の導波管を介して
   ミクザＩｇ！素（１２〜１５）にイ１１給し、ミクサ要
   素（１２〜１５）で形成された中間周波信号を第３のす
   ゛導波管を介してミクサリシ・未（１２〜１５）から取
   出すようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記代のミクサ。 ２０ミクサ要求（１２〜１５）と、これは随肩ではある
   が結合コンデンサ（６１〜６３）とをビームリード要素
   としたことを７１、＋ｒ徴とする特許請求の範囲 にｊ！＋．’！載のミクサ。 ２１　２個のミクサ要素（１８，１４・）が基板（】）
   の」二面−１二の中心層（９）を上面上の第■の導波管
   の層の部分（　；｛　＋　５　＞の一つに接続し、２個
   の他のミクサ要素（　１　２　＋　１　５　）が基板（
   １）の下側の中心１・ガを導波管の接合部で直接下側の
   第３の導波管の層の部分（２。 ４・）の一つに接続したことを１゛！ｒ徴とする特許請
   求の範囲第１９頂記載のミクサ。