JPS5970007A - 無線周波平衡形混合器 - 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２つの対向する主要面を有する誘電体基板手段
を含む混合器で、第１の該主要面上の対の離隔導体を含
む平衡形伝送線路により形成した第１伝送線路と、１つ
の該主要面上のストリップ導体ならびに該ストリップ導
体から離れた基板の側止の接地導体を含む不平衡形伝送
線路により形成した第２伝送線路を含み、さらに、第２
伝送線路の該ストリップ導体と第１伝送線路の対の離隔
導体間に導電的に接続した２つのダイオードを配＋ｔ１
置して、第１および第２伝送線路゛ならびに前記ダイオ
ードよりなる配置を１８０ハイブリッド接合として作動
しうるよう描成し、作動に際して該第１伝送線路はダイ
オードとの間で第１周波数倍号の授受を行い、該第２伝
送線路はダイオードに第２周波数の信号を結合するほか
、ダイオードとの間で第１周波数と第２周波数の差に等
しい第８周波数倍号の授受を行うよう形成した無線周波
平衡形混合器に関するものである。

この種混合器に関しては米国特許第３＋９３９ｔ４’ｌ
Ｏ・号により公知である。この特許には、そのＲ，Ｆ回
路内に誘電体基板の第１主要面上の導電フィルムを使用
した８つの伝送線路、すなわち、ス四ットｆｌＡＩＬコ
＝フレーナ線路（しばしばコープレーナ導波管として知
られている。　）およびマイクロストリップ線路を含む
単−平衡形混合器について記載されている。この場合、
前記導電フィルムは、そのなかにスロット線路を限定す
る接地面を形成し、かつ、コープレーナ線路の外側接地
導体および中央導体を形成する。前記伸長形中央導体は
円周状ギャップにより横方向に対向する接地導体から隔
離させる。また、導電フィルムは基板の他の主要面上に
ストリップ導体を含むマイクロストリップ線路の接地面
をも形成する。スロット線路の一端はこれをコーブレー
ナ線路の一端に接続し、関連線路のスロットおよびギャ
ップにより連続的無導体領域を形成せしめる。また、コ
ーブレーナ線路の他端をマイクロストリップ線路の一端
に結合するとともに、コーブレーナ線路の中央導体を基
板を通して伸長する導電ピンによりマイクロストリップ
線路のストリップ導体に接続する。またスロット線路と
ニープレーナ線路の接続部にはニープレーナ線路の中央
導体とそれぞれスロットの対向する側止にあるスロット
線路接地面の２つの領域との間に２つのダイオードを反
対の電気的センスで接続する。この接合配置は１８０７
１イブリッド接合として作動する（例えば、米国特許第
８．６７８，８９５号および４，０３２，８４９号、な
らびに１９７５年９月、第５回ヨーロッパマイクロ波会
議事録４９１〜４９５ページに掲載されているニー・エ
ッチ・ガイセル（Ｕ、Ｈ，Ｇｙｓｅｌ　）による論文″
２６．５〜４０　ＧＨｚプレーナ平衡平衡台混合器照の
こと）。

作動に際しては、受信されたＲ、Ｆ信号はスロット線路
を介して接合部に供給されマイクロストリップ線路およ
びニープレーナ線路は接合部に局部発振器（Ｌ、Ｏ）信
号を供給し、接合部から中間周波（１，Ｆ　）信号を抽
出する働きをする。前記特許に記載されている実施例の
場合は、９．４　ＧＨｚのＲ０Ｆ信号周波数と７．８　
ＧＨ２のり、Ｏ信号周波数を使用し、］−６ＧＨｚの１
．Ｆ信号周波数を与えるようにしている。

本発明の目的は、例えば、ミリ波信号の場合のようなさ
らに高い周波数で作動するＱこ適し、かつかなり広い瞬
時１．Ｆ信号帯域幅をもった改良形混合器を提供しよう
とするものである。

本発明に係る前述形式の無線周波平衡形混合器において
は、第２伝送線路の該ストリップ導体を基板手段の第１
の該主要面上に配置したこと、該各離隔導体から基板手
段を介して該接地導体まで伸長する導電接続手段を含み
、かつ、第２および第３周波数Ｑこおいて低インピーダ
ンスを呈するような結合手段を用いて該第１伝送線路の
該対の離隔導体の各々を基板手段を介して第２伝送線路
の該接地導体に結合するようにしたことを特徴とする。

本発明は、上述の従来技術による混合器の場合における
ニープレーナ線路から基板を介してマイクロストリップ
線路のストリップ導体に至る導電接続は、例えば、Ｘ−
バンドのようなマイクロ波周波数用として適切で、特に
、例えば比較的低い周波数の中間周波信号のようなより
低い周波数の信号用として適しているが、それにも拘ら
ずＳＬ。

Ｏ信号と１．Ｆ信号の伝送通路に不連続性をもたらすこ
とがあり、例えば６０〜９０　ＧＨｚバンドのり。

Ｏ信号のようなより高い周波数を扱かう場合には、その
不便さがますます顕著になるという事実の認識にもとづ
きなされたものである０この欠陥は１第２伝送線路のス
トリップ導体を基板の第１伝送線路の対の離隔導体と同
じ面上に配置して（この場合為ダイオードはこれら対の
導体に接続する。）、ストリップ導体とダイオード間の
導電接続の不連続性を少なくとも軽減させるようにし、
もしくは、第１伝送線路の対の離隔導体と第２伝送線路
の接地導体間に基板を介しての導電接続手段を含む結合
手段を配置することにより改善することができる。この
場合、この接地導体の幅は並置したストリップ導体より
大とし１周波数の増大につれて特に効果のある容量性結
合を許容しうるようにすることが望ましい。

前記結合手段は該第２周波数の広範囲の値にゎたって低
インピーダンスを呈するようにするを可とする。これは
、例えば、広い帯域幅の到来Ｒ，Ｆ信号周波数をカバー
するため、同一混合回路構造を種々の異なる局部発振信
号周波数で作動させるような場合、特に適している。

大きな容量性結合を与えるため、該対の離隔導体を関連
の広い領域にわたって該接地導体に重複させうるよう構
成した本発明混合器においては、該導電接続手段の各々
を該関連領域内または該関連領域の周辺に分布させるこ
とにより、該導電接続手段のインダクタンスを減少させ
るようにしたことを特徴とする。該導電接続手段の各々
は複数の間隔を置いた位置に個別に分布させるようにし
、もしくは連続的に線状に分布させるようにすることが
望ましい。

また、該各導電接続手段は、各ダイオードと前記ダイオ
ードに瞬接する該ストリップ導体の端部に並置した該接
地導体の領域との間の導電通路長ができるだけ最小とな
るよう配置することが望ましい。

導電材料により形成した該誘電体基板手段用ハウジング
を含み、該接地導体を基板手段の第２主要面上の接地面
により形成した本発明混合器の実施例の場合は、該導電
接続手段によりダイオードを該接地面の２つの関連部分
に接続するとともに該ダイオードにり、Ｏ，バイアスを
与えるため、該関連部分を該接地面内のスロット手段に
より相互に直流的に絶縁するようにし、該接地面の２つ
の部分を容ｂ１性結合により該導体材料を介して相互に
Ｒ，Ｆ結合させるようにしている。このような配置は、
例えば、ハウジング内の導波管のＥ−面内に基板を伸長
させ、第１および第２伝送線路をそれぞれ第１および第
２周波数で導波管に結合させるようにした場合、特に適
している。

第２伝送線路のス）　ＩＪツブ導体を第１伝送線路の対
の離隔導体と同じ基板の主要面上に配置するよう形成し
た前述形式の無線周波平衡形混合器に関しては、以下に
示す文献を含む出版物により既知である。

（１）　１９７９年９月、第９回ヨーロッパマイクロ波
会議議事録、７２１〜７２５ページに掲載されているア
ール・エヌ・ベイッおよびエム・ディー・コールマン（
Ｒ，Ｎ、　Ｂａｔｅｓ、　　Ｍ、Ｄ、　Ｃｏ１ｅｎｉａ
ｎ）による論文°′ミリ波フィンライン平平衡混合器″
（２）１９８２年ＩＥＥＥ　ＭＴＴ−Ｓダイジェスト、
１８〜１５ページに掲載されているアール・エヌ・ペイ
ｙ　（Ｒ，Ｎ、　Ｂａｔｅｓ　）他による論文°′ブレ
ーナＭＢＥ　ＧａＡｓミクサダイオードを有するミリ波
低雑音Ｅ−面平衡形混合器” （８）１９７７年４月、ＩＥＥＥ会報ＭＴＴ−２５。

２６８〜２８０ページに掲載されているリュー・リュー
・ウェルハン（Ｊ、Ｊ、　Ｗｈｅｌｅｈａｎ　）　ニＪ
ニル論文°°低雑音ミリ波受信機” （４）１９７８年１０月、ＩＥＥＥ会報ＭＴ’ｌ’−２
６゜７２６〜７８８ページに掲載されているピー・リュ
ー・マイヤー（Ｐ、Ｊ、　Ｍｅｉａｒ　）による論文１
方形導波管のＥ−面内に懸吊したミリ波集積回路” （５）　１９７５　年９　月＊　ｍ　５　回ヨーロッパ
マイクロ波会議議′事録、４９１〜４９５ページに掲載
されているニー・エッチ・ガイセル（Ｕ、Ｈ，Ｇｙｓｅ
ｌ）１による論文”　２６．５ないし４０　ＧＨｚプレ
ーナ平衡平衡合器°′ （６）１９８２年ＩＥＥＥ　ＭＴＴ−Ｓダイジェスト、
２０４〜２０５ページに掲載されているエル・ブイおよ
びディー・ボー／ｌ／　（Ｌ、　Ｂｕｉ　ａｎｄ　Ｄ、
　Ｂａ１ｌ　）による論文６ミリ波アプリケ一シヨン用
広帯域プレーナ平衡形混合器” （７）　　マイクロ波ジャーナル、１９８２年６月号、
６５〜７６ページに掲載されているディー・ダブリュー
・ボールおよびエル・ニー・ブイＣＤ。

Ｗ、　Ｂａ１ｌ　Ｌ、Ａ、　Ｂｕｉ　）による論文”Ｅ
Ｖアプリケーション用広帯域ミリ波混合器” しかしながら、上記参考文献のどれにも第１伝送線路の
対の離隔導体と第２伝送線路の接地導体間に基板を介し
ての導電接続手段を配置することを暗示したものはない
。

以下図面により本発明を説明する。

第１図および第２図において、無線周波混合器（Ｒ，Ｆ
ミクサ）は２つの金属ハウジング部１，２ならびにその
対向する２つの各主要面上に導電層を有する絶縁基板８
を含む。前記ハウジング部１および２はそれらの中に形
成した対向する対の溝部（チャネル）４ａ＃４ｂを有す
る。前記チャネル４ａおよび４ｂは、それらを、第２図
に示すように、チャネル４ａ、４ｂ間の基板３とともに
固着させた際、方形導波管空洞を形成するようにし、前
記導波管空洞の中央縦平面内に、導波管の扶壁部に平行
に、したがって、はぼ導波管の基本ＴＥ□。

モードの最大電界面に基板３が配置されるようにする。

（図示を明瞭にするため、第２図においては基板の厚み
を拡大して示しである。）また、第１図に示すように、
基板はハウジングのほぼ全長にわたって伸長し、ハウジ
ングの各端部から僅かな距離の所で終端させるようにす
る。

また、ハウジングメンバー１および２は他の２対の、対
向する溝部（チャネル）５ａ、５ｂおよび６ａ、（３ｂ
を有する。これらのチャネルは基板の全長にわたってチ
ャネル４ａ　、４ｂに平行に伸長し１ハウジングの各端
部の近くの、基板の端部を越えた所で終端させ、導波管
の上側および下側に１閉空洞を形成させるようにする。

これに関しては後述することにする。

作動に際しては、Ｒ，Ｆ、入力信号およびり、０．信号
をそれぞれ混合器の対向する端部（関連図の左端部およ
び右端部）に供給するようにし為同軸コネクタ７から工
。Ｆ。信号を抽出するようにする。混合器のダイオード
にバイアスを与えるための直流電圧はコネクタ８に供給
する。

第８Ａ図および第８Ｂ図は第１図示温合器の側部から見
た場合と第２図の矢印■の方向に見た場合の基板全体を
示す概略平面図で、それぞれ前面および裏面における導
電層のパターンを示す。これらの図においては、導電層
の縁部はそれぞれ実線および破線により図示しである（
また、差当り第２図においてはダッシュライン８７は無
視することにし、これに関しては後述する。）。前記パ
ターンは、図に水平方向に対向する対の矢印９間に伸長
する水平線（図示を省略）に沿う導波管の上部および下
部床壁部の面に交差する。前面上の導電層は主として導
波管内の導波管にすぐ隣接する領域に限定され、裏面上
の導電層は導波管内の２つの領域を除いて顔面のすべて
にわたって伸長する。また、前面および裏面のパターン
のある部分の縦方向の配列は両図の間に伸長する鎖線で
示しである。

導波管内に伸長する基板の前面上のそれぞれＡ。

ＢおよびＣで表示するような導電層の部分はＲ，Ｆ。

信号もしくはり、０．信号の周波数で導波管ハウジング
に結合させ□るようにすることが必要である。この結合
を高め、導波管からのＲ，Ｆ、およびり、０．信号の漏
洩を抑圧するため、導波管のそれぞれ上側および下側の
チャネル５ａ、５ｂおよび６ａ。

６ｂにより形成される閉空洞を、Ｒ，Ｆ、およびり。

０゜信号の全作動周波数範囲においてすべての導波管伝
搬モードに対してカットオフされ、かくして、この周波
数範囲の到達可能なＲ，Ｆ、エネルギーに対して開回路
を呈するよう形成する。ハウジングに結合すべき層の部
分Ａ、Ｂおよび０は、ＲｌＦ、信号およびり、０．信号
の作動周波数範囲の中・Ｃ周波数に対応する波長の％に
等しい基板内の距離を超えて、導波管に隣接する関連の
閉空洞の最も近い壁部までそれとかみ合うハウジングメ
ンバーの間に伸長させ、関連の閉空洞によりそこに与え
られる開回路が導波管の隣接する広壁部においてほとん
ど閉回路に変換されるよう形成する。

本実施例においては、部分ＢおよびＣをハウジングメン
バー１との導電接触によりハウジングにり、Ｏ接続し、
部分Ａを、例えば８μｍ膜厚の商品名キャブトン（Ｋａ
ｐｔｏｎ　）フィルムのような薄い絶縁層（図示を省略
）を用いてハウジングメンバーからＶＩＪ離することに
より、直流的にはハウジングから絶縁されるが、Ｒ，Ｆ
、およびり、０．信号周波数ではそれと密結合されるよ
うにしている。また、基板の裏面上の導電層は１後述す
るものを除き、ハウジングメンバー２と導電接触させる
ようにする。

絶縁層によりハウジングメンバー１から直流的に絶縁さ
れ、ハウジングメンバーとかみ合っている部分Ａの一部
に関連する共振作用を抑止するため、そのいくつかを符
号数字１０で示すような長さの方向に間隔を置いた横形
スロットを関連の閉空洞の縁部からほぼ導波管の瞬接す
る広壁部まで部分Ａ内に伸長させるようにする。

第８Ａ図および第８Ｂ図に関する他の特性については後
述することにする。

第４図は第１図示温合器の側面から、したがって、第２
図の矢印■の方向に見た場合の導波管内に配置された基
板の□部分を示す比例尺によらない拡大図である。図に
おける一番上側の水平線と一番下側の水平線はそれぞれ
導波管の上部床壁部および下部床壁部の面と基板の面の
交差線を示す。

図の右側から左側に向かう回路を考察すると、混合器の
り。０゜ポートは、それぞれ基板の前面および裏面上の
導電層部分１２および１８を含む導波管・マイクロスト
リップモード変換器１１を有する。これらの導電層部分
は、それぞれ導波管の上部床壁部および下部床壁部から
伸長し、導波管に沿って１つの部分は横方向に次第に狭
くなり、他の部分は横方向に次第に幅広となって、それ
ぞれマイクロストリップ線路ストリップ導体および接地
面を形成する。すなわち、この場合、ストリップ導体は
導波管の中心に沿って伸長し、接地面は導波管の高さ全
体にわたって伸長することになる。

マイクリストリップ線路は、帯域フィルタ１４を介して
接地面１８およびストリップ導体１５を含むマイクロス
トリップ線路の他の部分に結合させるようにする。前記
フィルタ１４は、それぞれモード変換器１１のストリッ
プ導体１５に接続した２つの隣接する横方向に離隔した
ストリップを含むＯ 前記マイクロストリップ線路のさらに伸長する部分は、
フィルタ１４から離れた方の端部において、２つの横方
向に対向した外側接地導体１８および１９から円周状ギ
ャップにより隔離された中央導体１７を含むツープレー
ナ線路（ニープレーナ導波管）１６に結合する。この場
合１マイクロストリツプ線路のストリップ導体１５はツ
ープレーナ線路の中央導体１７に続いて伸長させるよう
にする。また、基板の裏面上のマイ°りｐストリップ接
地面１８は、前面の中央導体１７とストリップ導体１５
の接合部に対向する位置において、導波管に対して垂直
に横方向に終端させるようにする。また、基板の前面の
横方向に対向する接地導体１８および１９の右側端部は
裏面のマイクロストリップ接地面１３と重ね合せるよう
にするとともに、導波管の関連する隣接広壁部に対して
かなり尖鋭にテーパーを付し、四分円状部分を形成させ
るようにする。接地導体１８および１９のこれらの部分
には、不要伝搬モードを抑圧するため、これら広壁部に
隣接して関連の縦方向スリット２０および２１を設け、
各スロットの電気的実効長を、Ｌ、０．信号の周波数（
または、種々の異なるり、Ｏ６信号周波数で作動するよ
う混合器を設計した場合はり、Ｏ，信号周波数バンドの
中心周波数）に対応する波長の％に選定する。

また、第３Ａ図および第４図に示すように、横方向に対
向する接地導体１８および１９はツープレーナ線路１６
の左側端部を超え導波管に沿って伸長させることにより
連続的フィンライン２２を形成させるようにする。この
場合、接地導体１８゜１９は導波管の関連広壁部に対し
かなり緩かなテーパーを付けるようにしであるため、フ
ィンライン・導波管モード変換器２８は混合器のＲ，Ｆ
、ボートを構成する。

コ−プレーナ線路１６とフィンライン２２の接合部にお
いては１コープレーナ線路の中央導体１７と接地導体１
８．１９間に２つのダイオード２４および２５をそれぞ
れ反対の電気的センス（ダイオードを表わす符号数字２
４および２５の近傍にダイオード記号で示す）で接続す
る。また、ツープレーナ線路１６の長さはＲ，Ｆ、信号
周波数バンドの中心周波数に対応する波長の％に選定し
、それがマイクロストリップ線路ストリップ導体１５に
結合される＝−プレーナ線路の右側端部において、導体
１７，１８，１９上のニープレーナ伝搬モードの呈する
短絡が、ダイオード２４および２５でほぼ開回路に変換
されるようにし、ＲＪＩボートよりの信号に対してダイ
オード２４　、、　ｇ　５の呈するインピーダンスにほ
とんど影警を与えないようにする。かくすれば、前記ダ
イオードは外側の導体１８．１９間に直列配置されたも
のとみなされる。

Ｒ，Ｆ、信号とり、０．信号を混合することによりダイ
オード２４および２５に生成される１、Ｆ、信号は、帯
域フィルタ１４に隣接するそのＴ接合部においてストリ
ップ導体１５に接続したマイクロストリップ低域フィル
タ２６を介して、混合器から抽出するようにする。低域
フィルタ２６は、各々Ｒ，Ｆ、およびり。０信号の作動
周波数バンドの中心周波数に対応する波長のほぼ只の長
さを有し、交互に高インピーダンスおよび低インピーダ
ンスを呈する線路の５つのセクションの連続を含み、こ
れらのセクションのうち最初の高インピーダンスセクシ
ョンのみが導波管内にある。したがって、第４図にはこ
のセクションのみが示されており一フィルタ全体は第８
Ａ図に示されている。ストリップ導体１５から離れたフ
ィルタの端部は混合器の１．Ｆ、ボートを構成し、これ
を同軸コネクタ７に接続する。

本願出願人による別出願中に詳細に記載されているよう
に、混合器はさらに、それらの長さおよび相互の間隔を
各々Ｌ。００周波数に対応する波長のほぼ％に選定した
２つの短絡スタブ２７および２９を含む。前記スタブは
り、００周波数においてはほとんどなんらの影響を与え
ることなく、中間周波数においてはモード変換器１１を
ほぼ短絡するので１、モード変換器が中間周波数におい
て混合回路の残りの部分に疎結合されたスタブとして作
動することを禁止する働きをする。

冒頭に述べた特徴は別として、これまで説明してきた混
合回路は前述の参考文献（１）および（２）により既知
の混合回路と同様である。このような回路配置において
は、ストリップ導体１５を含むマイクロストリップ線路
の接地面１８は接地導体１８および】９の各々を大部分
の関連領域にわたって重複させ、かくして容量結合また
は近接結合により基板を介して結合させることにより、
ニーブレーナ線路１６の接地導体１８および１９にＲ，
Ｆ。

結合させるようにしている。これは、例えば、その周波
数が６０〜９０　ＧＨ２の範囲にある場合、Ｌ。

０、信号に対して（ま満足できるものと信じられるが、
１．Ｆ、信号に対しては、その状況は異なるものとなる
。例えば、数百ＭＨｚまでの周波数のような比較的低い
周波数においては、１．Ｆ、信号用の適当に低いインピ
ーダンスの大地帰路を、バイアス電源と大地ＲｊＪ（例
えば、導波管の外側であるがハウジングの内側、すなわ
ち、凹所内）に接続したコンデンサを介して得ることが
できる。周波数が高くなると、必然的に長くなるこれら
帰路の呈するインピーダンスは重要な意味を有するよう
になり、損失もしくは共振作用をもたらす可能性を生ず
る。直流的に絶縁したフィンとハウジング（大地電位）
との間に直接コンデンサを接続し、工。Ｆ、信号大地帰
路を与えるようにすることは、前述の参考文献（５）に
より既知であるが、一般に市販されている適当な容量の
コンデンサはそれらの有するインダクタンスもしくは自
己共振の点で、５〜１０　ＧＨ２以上の周波数で使用す
ることは不適当である。

例えば、少なくとも１０　ＧＨ２以上のような比較的高
い中間周波数用としては、ニープレーナ線路の接地導体
およびマイクロストリップ線路の接地面間に基板を介し
ての直接的導電手段を設けるようにすることが望ましい
。ニープレーナ線路の領域の基板の部分の比例穴によら
ない拡大図を示し、かつ、図示を明瞭にするため、それ
以外の図面では図示を省略した゛詳細部を含む第５図に
おいて１この種導電接続手段は、例えば、それぞれ導体
１８および１９の前局縁部８１および８２に沿って基板
内の関連スロットを通して伸長させ、かつ、例えば、導
電性エポキシ接着剤を用いて基板の前面上の！Ｉ？地導
体１８および１９ならびに裏面上の接地面１８に導電的
に接着させるようにした対の幅広の導電箔を有する。

また、基板を介しての導電接続手段を導波管のほぼ上部
床壁部および下部大壁部に配置し１例えば、符号数字８
８および８４のような関連する複数の離隔ロケーション
に個々に分布させるようにすることができる。（このよ
うな形状の場合は、関連する複数の離隔ロケーションに
おける導電接続の方が関連する単一ロケーションにおけ
る導′屯接続より良好な結果を与えることが分っている
）。

各接続は、各ロケーションにおいて基板内のスロットを
通して伸長する関連の幅の狭い導電箔を有し、例えば導
電性エポキシ接着材あるいは熱圧縮ホンティングにより
前記導電箔をマイクロストリップ線路の接地面およびニ
ープレーナ線路の関連の接地導体に導電的に接着させる
ようにすることが望ましい。

上述の２つの形式の各導電接続手段において１その分布
（連続的線状分布と複数の離隔ロケーションにおける個
別分布）は導電接続手段の呈する正味の誘導性インピー
ダンスを減少させ易いという利点を有する。

基板を介しての関連の導電接続は、基板の前面の接地導
体１８および１９の各々の導波管の中心に最も近い関連
縁部（水平のｍ）が基板の裏面の接地面１８の縁部（垂
直の線）と交差するｑケーション８５および８６にこれ
を配置することもで・きる。関連ロケーションにおける
個別の接続または雪間縁部３１および３２に関し前述し
たような線状連続接続の部分により形成したこの種接続
は、ニープレーナ線路中央導体１７に接続したストリッ
プ導体１５の端部に並置した接地面１３の領域′・と各
ダイオードとの間の導電路の長さをほぼ最小にすること
ができる。

また、他の配置においては、接地面１３を導体１５およ
び１７の接合部の向側で導波管に対して垂直な横方向の
縁部で終端させる代りに、導波管に沿ってさらに伸長さ
せるようにすることもでき、例えば、それを接地導体、
１８および１９の形状に準拠させ１さらに混合器のＲ，
Ｆ、ポートを片側フィンライン形状でなく両側フィンラ
イン状に形成することもできる。この場合には、接地面
は導体１８および１９の全領域にわたって重なり合うこ
とになり、１つまたはそれ以上の導電接続を各重複領域
内またはその周辺部に配置することができる。また、各
ダイオードに隣接して関連の導電接続を設けてもよく、
例えば、両側フィンライン導・体の対向する縁部に沿っ
て１つまたはそれ以上の導電接続を配置することもで、
きる。

上述した４つの導電接続手段の各配置はそれ単独もしく
は１つまたはそれ以上の他の配置と組合せて使用するこ
ともできる。本発明実施例を用いての実験によれば、４
つの配置のうち最初と最後に述べたものが特に好結果を
もたらすことが分っている。

また、特に、例えばＧａＡＳデバイスのようにダイオー
ドがかなり大きい障壁高を有する場合は、作動に際して
ダイオードに肌０．バイアスを与えることが望ましい。

Ｄ、０．バイアスがない場合に得られる変換損の特定値
は、Ｄ、Ｏ。バイアスを与えた場合には、より小さいり
、Ｏ，信号電力で得られるようになる。これは、局部発
振器をミリ波レンジで作動させる場合（この周波数範囲
で一般的に入手可能な発振器は制限されたパワー出力を
有するものに限定される傾向があるため）、もしくは単
一の局部発振器から複数の混合器１路に信号を供給しよ
うとする場合、特に重要となる。

これまでの説明に関する限り、ダイオード２４゜２５の
双方を接地面１Ｂに直流的に接続しており、また１これ
らダイオードを直列に接続しているため１混合回路に導
電接続手段を設けることが、ダイオード２４および２５
に対するり、Ｏ・バイアスの供給を妨げていることにな
る。Ｄ、Ｏ・バイアスを供給しつるようにするため、混
合回路には接地面１８内にスロット手段を設ける。前記
スロット手段の配置は第８Ｂ図、第４図および第５図に
短かいダッシュの単線により表示しである。レーザによ
り、基板の裏面の導′ｆｌＬ層内に形成した約２０μｍ
幅の単一連続スロットにより構成したスロット手段は、
それぞれそれにダイオード２４および２５を接続し、か
つ、その両端にダイオードにバイアスを与えるための直
流電圧を供給するようにした接地面１８の２つの部分３
８および３９を直流的に相互に絶縁する機能を有する。

部分８８は薄い絶縁層（図示を省略）により、隣接する
ハウジングメンバー２から直流的に絶縁する。２つの部
分３８および３９はハウジングメンバー１および２の導
電材料を介して、特に容量結合により相互にＲ，Ｆ、結
合させる。このＲ，Ｆ、回路配置に関しては、本願出願
人は本願とほぼ同時期に出願した特許明細中に詳細Ｏこ
記載しである。

方形導波管のＥ−面内に誘電体基板を含み、その対向す
る主要面上の導電層間に基板を介しての導電接続を用い
るよう構成した無線周波混合器に関しては、米国特許第
４，２９１，４１５号、ならびに１９８２年ＩＥＥＥ　
ＭＴ’Ｉ’−Ｓダイジェスト８８〜８５ページに掲載の
ニー・プライスデル、アール・ジオフ四イおよびエッチ
・ホーエ（Ａ、　Ｂｌａｉｓｄｅｌｌ。

Ｒ，Ｇｅｏｆｆｒｏｙ、　Ｈ，Ｈｏｗｅ　）　ニよる論
文″１．８〜４０ＧＨ２帯用の新形広帯域二重平衡形混
合器″により既知である。しかしながら、この混合器の
二重平衡配置は、基板を介しての導電接続を設け、ダイ
オードＧこおいて開回路を呈するよう平衡形伝送線路を
終端させるようにし、かつダイオードと１．Ｆ。

出力線の接地導体間の大地帰路（この場合は同軸線路）
が相当な長さとなる単−平衡形混合器用には不適当であ
る。ざらに、前記米国特許において°は、ダイオードに
バイアスを与えようとする場合Ｒ，Ｆ、　、　Ｌ、Ｏｏ
および工。Ｆ、信号の通路内りあるだけでなく、製造す
ることも難しいような場所に形成したＲ、Ｆ。側路コン
デンサの使用を提案している。

添付図により上述してきた本発明実施例においては、基
板手段として単一誘電体シートを使用しているが、前記
基板手段は、例えば、前述の参考文献（５）に記載され
ているように複数の誘電体シートにより形成することも
できる。

本発明混合回路は平衡形第１伝送線路と不平衡形第２伝
送線路（上述の実施例の場合はそれぞれフィンラインと
マイクロストリップ）間にニープレーナ線路またはこれ
に匹敵する線路を具えるを要しない。例えば、前述の参
考文献（６）および（７）には懸吊形基板線路または不
平衡形マイクロストリップ線路のストリップ導体と平衡
形フィンラインの対の導体間に直接２つのダイオードを
接続するようにした接合配置を含む混合器につき記載さ
れている。また、不平衡影線路は例えば、前述の参考文
献（５）および（６）に記載されているように、マイク
ロストリップ線路でなく懸吊形基板線路（または懸吊形
ストリップ線路）により形成することが望ましい。

本発明混合器の実施例は、６０〜９０　ＧＨｚバンドの
Ｒ，Ｆ、信号（このバンドのすべてをカバーする適当な
増幅器は一般的には入手できない。）を６〜１８　ＧＨ
ｚバンドの工。Ｆ、信号（この周波数バンド用の適当な
増幅器は入手可能である。）に周波数変換するのに使用
することもできる。

また、本発明Ｇこ係る無線周波混合器は周波数逓昇変換
器として使用することもできる。この場合Ｇこは、適当
な周波数の入力信号を前述した実施例のり、０．ボート
および１．Ｆ、ボートで示す２つのボートに供給し、Ｒ
，Ｆ、ボートで示すボートから各入力信号より高い周波
数をもった出力信号を抽出するようにする。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明無線周波混合器のハウジングならびに前
記ハウジング内の空洞および基板の配置を示す側面図、 第２図は第１図示無線周波混合器の線■−川による横断
面図１ 第８Ａ図および第８Ｂ図は第１図に示す側面力）ら見た
場合と、第２図の矢印■で示す方向に見た′・場合のそ
れぞれ前面および背面上の導を層ノぐターンを示す基板
全体の概要平面図、 第４図は本発明混合器の導波管空洞内に位置する基板部
分の比例尺によらない拡大平面図、第５図は第４図示基
板部分の一部をさらに拡大゛″して示した比例尺によら
ない平面図である。 １．２・・・ハウジングメンバー ３・・・誘電体基板 ４ａ、　４ｂｔ　５ａ、　５ｂ、　６ａ、　６ｂ”’溝
（チャネル）７・・・同軸コネクタ　　　８・・・コネ
クタ１０・・・スロット １１・・・導波管・マイクロストリップモード変換器１
２・・・導電層 １８・・・導′Ｉ！層（マイクロストリップ接地面）１
４・・・帯域フィルタ　　　１５・・・ストリップ導体
１６・・・ニーブレーナ線路　１７・・・中央導体ＩＬ
　１９・・・接地導体　　　２０．２］・・・スロット
２２・・・フィンライン ２３・・・フィンライン・導波管モード変換器２４、２
５・・・ダイオード ２６・・・マイクロストリップ低域フィルタ２７．２９
・・・短絡スタブ　　８１．３２・・・彎曲縁部８８、
８４．８５．３６・・・四ケーシミン（場所）８７・・
・スロット手段　　　３８．３９・・・部分。 フルーイランペンファブリケン

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １２つの対向する主要面を有する誘電体基板手段を含む
   無線周波平衡形混合器で、第１の該主要面上の対の離隔
   導体を含む平衡形伝送線路により形成した第１伝送線路
   と、１つの該主要面上のストリップ導体ならびに該スト
   リップ導体から離れた基板の側止の接地導体を含む不平
   衡形伝送線路により形成した第２伝送線路とを含み、さ
   らに第２伝送線路の該ストリップ導体と第１伝送線路の
   該対の離隔導体間に導電的に接続した２つのダイオード
   を配置して、第１および第２伝送線路ならびに前記ダイ
   オードよりなる配置を１８０ハイブリッド接合として作
   動しうるよう構成し、作動に際して、該第１伝送線路は
   ダイオードとの間で第１周波数倍号の授受を行い、該第
   ２伝送線路はダイオードに第２周波数の信号を結合する
   ほか、ダイオードとの間で第１周２゛。 波数と第２周波数の差に等しい第３周波数倍号の授受を
   行うよう形成した混合器において、第２伝送線路の該ス
   トリップ導体を基板手段の第１の該主要面上に配置した
   こと、該各離隔導体から基板手段を介して該接地導体ま
   で伸長する導電接続手段を含み、かつ、該第２および第
   ８周波数において低インピーダンスを呈するような結合
   手段を用いて、該第１伝送線路の該対の離隔導体の各々
   を基板手段を介して第２伝送線路の該接地導体に結合す
   るようにしたことを特徴とする無線周波平衡形混合器。 λ　該結合手段は該第２周波数の広範凹の値にわたって
   該低インピーダンスを呈することを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の無線周波平衡形混合器。 ＆　該対の離隔導体を関連の広い領域にわたって該接地
   導体に重複させるよう構成し、該導電接続手段の各々を
   該関連領域内または該関連領域の周辺に分布させること
   により、該導電接続手段のインダクタンスを減少させる
   ようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第１項また
   は第２項に記載の無線周波平衡形混合器。 表　該各導電接続手段を複数の間隔をおいた位置に個別
   に分布させるようにしたことを特徴とする特許請求の範
   囲第８項記載の無線周波平衡形混合器。 ＆　該各導電接続手段を連続的に線状に分布させるよう
   にしたことを特徴とする特許請求の範囲第３項または第
   ４項に記載の無線周波平衡形混合器。 ａ　該導電接続手段の各々を、各ダイオミドと前記ダイ
   オードに隣接する該ストリップ導体の端部に並置した該
   接地導体の領域との間の導電通路長ができるだけ最小と
   なるよう配置したことを特徴とする特許請求の範囲第１
   項ないし第５項のいずれかに記載の無線周波平衡形混合
   器。 〃　該誘電体基板手段用としての導電材料により形成し
   たハウジングを含み、該接地導体を基板手段の第２主要
   面上の接地面により形成し、該導電接続手段によりダイ
   オードを該接地面の２つの関連部分に接続するとともに
   、該ダイオードにり、０バイアスを与えるため、該関連
   部分を該接地面内のスロット手段により相互に直流的に
   絶縁するようにし、該接地面の該２つの部分を容量性結
   合により該導体材料を介して相互にＲ，Ｆ結合させるよ
   うにしたことを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし
   第６項のいずれかに記載の無線周波平衡形混合器。