JPS5970008A - 無線周波回路 - 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、絶縁性の基板手段と、この基板手段上に接地
面を具える少なくとも１本の無線周波伝送線路と、夫々
上記接地面の２個の部分に直流的に接続されている２個
のダイオードとを具え・これらの２個のダイオードを直
流ノ（イアスするために更に前記２個の部分を互に直流
的に分離するた・めのスロット手段を接地面に具える無
線周波回路に関するものである。

このような無線周波回路は米国特許第３９８９４３０号
から既知である。この米国特許は単一の千両をとられた
ミクサを開示しており、その無線周波回路は誘電体基板
の第１の主表面上に設けられた導電性薄膜を用いる、ス
ロットライン、同一平面上のライン（時として共平面導
波管と呼ばれる）及びマイクロストリップラインと呼ば
れる３本の伝送線路を具えている。導電性薄膜は内部に
スロットラインが画成されている接地面を形成すると共
に、同一平面上のラインの中央導体と２本の外側の接地
導体とを形成し、細長い中央導体は周囲を取り囲む間隙
２より横方向に対向する２本の接地導体から分離されて
いる。導電性薄膜はまたマイクロストリップラインの接
地面を形成するが、こめマイクロストリップライン社史
に基板の他方の主表面上にストリップ導体を具える。ス
ロットラインの一端は同一平面上のラインの一端と結合
され、夫々のラインのスロットと間隙とは一つになって
連続した導体を欠く区域を形成する。同一平面上のライ
ンの他端はマイクロストリップラインの一端と結合され
、同一平面上のラインの中央導体は基板を貫通する導電
性のピンによυマイクロストリップラインのストリップ
導体に接続される。

スロットラインと同一平面上のラインの接合部において
、同一平面上のラインの中央導体と、スロットの両側に
横たわるスロットライン接地面の２個の区域との間に各
々１個づつのダイオードを２個電気的な向きが反対にな
るように接続する。このような構造の接合部は１８０’
ハイブリッド接合として動作する（例えば、米国特許第
８６７８３９５号及び第４０８２８４９号並びにＰｒｏ
ｃｅｅｄ　ｉｎｇｓ　ｏｆｔｈｅ　５ｔｈ　ｇｕｒｏｐ
ｅａｎ　Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ　ａｏｎｆｅｒｅｎｃｅ　
。

１９７５年９月、第４９１〜４９５頁に載っているＵ、
Ｈ，ＧｙｓｅｌのＡ　２６．５−　ｔｏ　”−４０ＧＨ
ｚ　ＰｌａｎａｒＢａｌａｎＯｅｌ（Ｉ　Ｍｉｘｅｒ”
と題する論文を参照されたい〕。

動作時には、受信された無線周波信号はスロットライン
により上記接合部に供給される。他方マイクロストリッ
プラインと同一平面上のラインとは夫々接合部に局部発
振信号を供給するのと、接合部から中間周波信号を取り
出すのに役立つ。前記米国特許に記載されている実施例
は９．４ＧＨｚの周波数の無線周波信号と７．８　ＧＨ
ｚの周波数の局部発振信号とで動作し、１．６Ｇ）［ｚ
の周波数の中間周波信号を与える。

２個のダイオードを直流バイアスし、従って特定の値の
変換損失を伴なう局部発振信号の電力を小さくするため
に、スロットラインの両側に夫々横たわる接地面の２個
の区域の各々の夫々のダイオードに対する接続部を含む
部分を、スロットラインから同一平面上のラインに延在
し、これらと共に長刀形のバイアスパッドを形成する連
続したスロットにより接地面の残りの部分から分離する
（前記米国特許の第６図参照）。２個のダイオードは電
気的に逆方向に接続されているから、これらは２個のバ
イアスパッドの間で直列になっているように見え、斯く
して２個のパッド間に適当な直流電圧を印加することに
より順方向にノ（イアスさせることができる。

２個のバイアスパッドの各々と、受信された無線周波信
号並びに局部発振及び中間周波信号に対する夫々隣接す
る接地面区域との間に通路を与えるために、これらの間
に複数個のビームリードされた結合コンデンサを接続す
る。しかし、現在入手できるこの種の適当な容量を有す
る市販のコンデンサは相当なインダクタンスを有し、こ
のため５〜１０　ＧＨｚ以上の周波数で使用するには不
適当である。蓋し、これらのコンデンサは上記信号の通
路に相当なインピーダンスを与えたり、共振現象を呈し
たりするからである。また、バイアスパッドどうしを直
流分離するために設けられる付加的スロットが別の伝送
線路を形成し、無線周波エネルギーが本来のスロット及
び同一平面上のラインから洩れてこの別の伝送線路に入
るのを抑えるために、前記米国特許の第６図に示されて
いるように、夫々のコンデンサを、この別の伝送線路と
スロットライン及び同一平面上のラインとの接合部の極
く近傍で別の伝送線路を横切って正しく位置決めするこ
とが重要となる。またこのコンデンサが別の伝送線路を
横切って低いインピーダンスを呈するとすると、この伝
送線路はさもなくば結合により取り込んだであろう無線
周波エネルギーの大部分を反射することになる。しかし
、これらの条件がいずれも満足されないと、即ち、コン
デンサが正しく位置決めされていなかったり（この場合
は別の伝送線路の一部がスタブのように働ら＜〕、コン
デンサが低いイン１−ダンスを呈しなかったり（この場
合は、無線周波エネルギーがコンデンサを通り過ぎてこ
の別の伝送線路に沿って伝播できる）すると、この別の
伝送線路は相当程度に主無線周波回路に結合され、そこ
に不所望な現象を引き起こしかねない。

注意すべきことは、上述したところと多少類似する回路
構成が米国特許第４１１８６７０号に開示されているこ
とである。

本発明の目的は、上述した欠点の一つ又は双方を除去し
１殊に非常に高い周波数で使用するのに適した無線周波
回路を提供するにある。

本発明の第１番目の発明によれば、冒頭に記載した無線
周波回路において、無線周波回路が更に基板のためのハ
ウジン−〆を具え、このノ１ウジングが導電性材料を具
え、且つ、接地面の前記２個の部°−分一が上記導電性
材料を介する容ｉｉｔ！ｌ：結合により互に一無線周波
数では結合されるように構成したことを特徴とする。

接地面の２個の部分の一方が前記導電性拐料に導電的に
接続され、且つ、他方の部分が絶縁層により前記導電性
材料から直流的に分離されると共に、少なくともこの部
分の大部分に亘って導電性材料と容量的に結合されるよ
うにすると好適である。これは、例えば、基板をハウジ
ング内の導波管のＥ面内に取り付け、前記他の部分のノ
・ウジング内ではあるが導波管の外側の面積をこの他の
部分の導波管内の面積よりも大きくすれば容易に達成で
きる。このような実施例は、例えば１８　ＧＨｚ以上と
いう相当に高い無線周波数で動作させるのに殊に適し、
特に、例えば、６０〜９０　ＧＨｚ以上のミリ波周波数
で動作させるのに適している。

本発明の第１番目の発明の一実施例と見ることもできる
本発明の第２番目の発明によれば、冒頭に記載した無線
周波回路において、前記スロット手段が無線周波エネル
ギーが前記少なくとも１本の伝送線路から出てこのスロ
ット手段に結合するのをほとんど抑制するようになって
いることを特徴とする０この本発明の第２番目の発明は
、スロット手段自体を無線周波エネルギーの前記結合を
抑えるように構成又は配置できること及びそれ故スロッ
ト手段を横切ってコンデンサを正しく位置決めすること
に依存する必要がないことを認識し窺ことに基づいてい
る。後者のプロセスは回能で労力を要し、一つの回路か
らもう一つの回路へ変わる時正確に再現することができ
ないのに対し、スロット手段の方は現在の技術で容易且
つ再現性よく正確に画成することができる。

スロット手段が前記一つの無線周波伝送線路に隣接して
別の無線周波伝送線路を形成する本発明の第２番目の発
明の一実施例はスロット手段が前記１本の無線周波伝送
線路に隣接する場所において、スロット手段が前記１本
の無線周波伝送線路の局所的特性インピーダンスと大幅
に異なるインピーダンスをこれに対して呈することを特
徴とする。この結果として、前記一本の伝送線路と前記
別の伝送線路との間に大きな不整合が存在する。

スロット手段が前記１本の無線周波伝送線路に隣接する
場所において、このスロット手段により形成される別の
無線周波伝送線路が前記局所的特性インピーダンスより
ずつと小さい特性インピーダンスを有するようにすると
好適である。このような別の伝送線路は伝送線路として
代表的に使われ且つ特性インピーダンスの代表値が１０
０〜２００Ωであるスロットよりも相当に狭いスロット
により形成することができる。誘電率の代表値が２．２
２である基板上での代表的なスロット伝送線路の幅は１
５０μｍの領域であり、別の伝送線路を形成するスロッ
トの幅は、例えば、約２０μｍである。

スロット手段の幅が狭いことはスロットの直ぐ両側に存
在する接地面の２個の部分間の容量性結合を大きくする
付加的利点を与えることができる。

この目的のためには、スロットの長さを無線周波回路の
動作周波数帯域での波長の数倍、例えば８波長以上に選
ぶと好適である。

前記別の伝送線路は無線周波回路の動作周波数帯域で長
さ方向に沿って相当に大きな減衰を有することができる
。斯くして、別の伝送線路がその伝送線路の特性インピ
ーダンスと不整合な状態で終端する（例えば、開回路）
ｊ８合でも、相当に大きな減衰のため、この別の伝送線
路の戻り損失は大きく、結果としてその特性インピーダ
ンスに近いインピーダンスを呈する。ｉたこの別の伝送
線路へ洩れる無線周波エネルギーが全て相当に消散する
ため、このようなエネルギーが前記第１の伝送線路に戻
ることから生ずる不所望な効果が抑えられる。この相当
に大きな減衰は、殊に動作周波数帯域が高く、例えば６
０〜９０．ＧＨｚである場合スロット手段を狭くするこ
とにより容易に得ることができる。このような周波数で
は伝送線路に沿っての波長当りの減衰が可成り小さい幅
の場合スロット幅が狭くなると共に急速に大きくなり・
殊に高い周波数では高いレベルに達することがあること
が知られている。

基板手段が２個の主表面を両側に有し、前記接地面が第
１の主表面上にあり、前記一本の伝送線路が第２の主表
面上にストリップ導体を更に具えるマイクロストリップ
線路である本発明の一実施例では、スロット手段を上記
ス）　ＩＪッグ導体に実質的に並置させると好適である
。こうするとスロット手段とマイクロストリップライン
との間の結合が非常に小さくなり、他方ストリップ導体
とマイクロストリップラインの接地面の両方の部分との
間には良好な直接の結合が与えられる。スロット手段が
存在するためにマイクロストリップラインに及ぶ影響を
小さくするために、スロット手段を前記ス）　ＩＪツブ
導体の中央に長手方向に整列させ多ことができる０ダイ
オードが上記ストリップ導体の長手方向にその一端から
離れている回路では、前記２個の部分をス）　ＩＪツブ
導体の横方向の両側でこのストリップ導体に沿って、夫
々のダイオードの方向で前記端を越えて延在させること
ができる。こうするとマイクロストリップラインとダイ
オードとの間に良好なバランスのとれた結１合が与えら
れる助けとなる。第２の前記無線周波伝送線路がマイク
ロストリップラインに結合され且つ２個の主表面の一万
の上に導体を具え、これらの導体が間隙により分離され
、且つ、動作時にはこの第２の伝送線路に沿って伝播す
る無線周波エネルギーの電界がこの間隙をはさむ前記導
体間に延在する実施例では、 （ａ）　　前記導体を基板手段の第２の主表面上に置き
、これにより前記間隙を基板手、段のスロット手１・１
段に対する反対側の主表面上に置く。こうすると、前記
第１の主表面上の導体間の間隙と同じ主表面上のスロッ
ト手段との接合部に生ずる可能性のある不所望な結合の
ような難点を除去することができる。

Φ）　２個のダイオードを基板手段の第２の主表面上に
置き、第１の主表面から第２の主表面に基板手段を貫通
して延在する導電性の接続手段により接地面の前記２個
の部分に夫々直流的に接続する。こうするとダイオード
とマイクロストリップラインとの間の結合を改善するこ
とができる。

図面につき本発明の実施例を詳細に説明する。

第１図及び第２図につき説明すると、無線周波ミクサは
、２個の金属製のハウジング部材ｌ及び２並びに２個の
両側の主表面の各々の上に導電性の層を有する絶縁性の
基板８′ｆｔ具える。ノ・ウジング部材１及び２はその
中に形成された一対の対向するチャネル４ａ　、　４ｂ
を有する。そして（図示しない手段により）第２図に示
すように間に基板３をはさんでチャネルどうしが互に固
定される時、これらのチャネルは長方形の導波管空胴を
形成し・その中心の長手方向面に、導波管の幅狭の壁に
平行に、即ち、はぼ導波管内の基本ＴＥ□。モードの最
大電界面内に基板８が置かれる。（第２図では・明瞭な
らしめるため、基板の厚さが誇張されている）。第１図
に示したように、基板８はハウジングの全長ではないが
、大部分の中に延在し、各端から僅かな距離で終端する
。

ハウジング部材１及び２は他の２対の対向するチャネル
５ａ、５ｂ及び６ａ　、　６ｂを具える。これらのチャ
ネルは基板８の全長に亘ってチャネル４ａ。

４ｂに平行に延在し、基板８の両端の先でハウジングの
各端の近傍で終了し、導波管の上と下に閉じた空胴を形
成する。これらについては後に更に説明する。

動作時には、無線周波（マイクロ波〕入力信号と局部発
振器信号と全夫々ミクサの両端（第１図の夫々左側及び
右側の端〕に加える。そして中間周波信号を同軸コネク
タフから取り出す。ミクサ内のダイオードをバイアスす
るための直流電圧はコネクタ８に加える。

第８Ａ及び８Ｂ図は第１図に示したミクサの側面から、
第２図に示した矢印■の方向に見た基板８全体の略式平
面図である。第８Ａ及び３Ｂ図は夫々前面及び後面上の
導電層のパターンを示す。

導電層の縁は夫々実線及び破線で示しである（しばらく
の間第３Ｂ図の破線８７を無視する。これについては後
に再び述べる）。導電層のパターンは第３Ａ及び第３Ｂ
図で一対の水平方向で向き合う２個の矢印間に延在する
水平な線（図示せず）に沿って導波管の上側及び下側の
幅広の壁と交わる。前面上の導電層は大部分導波管内及
びその直ぐ近傍の区域に限られる。他方後面上の導電層
は導波管内の２個の区域を除いて全面に延在する。

前面と後面の導電性パターンの成る部分の長手方向の整
列関係は第８Ａ図と第８Ｂ図の間に延在する一点鎖線で
示されている。

導波管内に延在する基板３の前面上の導電層の成る部分
〔これらの部分には夫々Ａ、Ｂ及びＯという符号を付し
である〕が、無線周波信号及び局部発振信号の双方又は
それらのいずれか−万の周波数で導波管ハウジングに結
合できることが望ましい。この結合を強め、無線周波信
号及び局部発振信号が導波管から洩れるのを抑えるため
に、夫々導波管の上方及び下方にあるチャネル５ａ、５
ｂ及び６ａ、６ｂによシ形成される閉じた空胴を１無線
周波信号及び局部発振信号の動作周波数レンジの全部に
おいて導波管の全ての伝播モードを遮断し、到達する可
能性のあるこの周波数レンジで無線周波エネルギーに対
し開回路を提供するような寸法にする。ハウジングに結
合すべき導電層の部分Ａ、Ｂ及びＯはハウジング部材ど
うしの間にこれらと係合して導波管に隣接する夫々の閉
じた空胴の最も近い壁迄、無線周波及び局部発振信号の
動作周波数レンジの中心において基板内での波長の１／
４に等しい距離に亘って延在し、従って夫々の閉じた空
胴によりそこに与えられた開回路が導波管の隣接する幅
広の壁でほぼ短絡するように変換される。

本例では、部分Ｂ及び０はハウジング部材１との導電性
接触によりハウジングに直流的に接続される。他方部分
Ａは絶縁性の薄い層（図示せず）、例えば８μｍ厚のカ
ブトン（商品名）の膜によりハウジング部材１から分離
され、直流ではハウジングから切り離されるが、無線周
波及び局部発振１５信号の周波数ではハウジングと密に
結合される。

後述するところを除いて、基板８の後面上の導電層はハ
ウジング部材２と導電的に接触する。

部分Ａの、ハウジング部材と係合し且つ絶縁層によりハ
ウジング部材１から直流的に分離される部分と関連する
共振効果を抑えるために、長手方向に分離された横方向
のスロット（そのいくつかに符号１０を付し７’Ｃ）ｔ
−夫々の閉じた空胴における縁からほとんど導波管の隣
接する幅広の壁に至る部分内に延在させる。

第８Ａ及び８Ｂ図に現われている他の特徴については後
述する。

第４図は第１図に示したミクサの側面から第２図の矢印
■の方向に見た、基板の導波管内に位置する部分の拡大
略図（原寸通りではない〕である〇第４図の最上側と最
下側の水平方向の線は基板の面と、夫々導波管の上側及
び下側の幅広の壁の面との交、！７を示す。回路１−（
図面上で）右から左へ見てゆくと、ミクサの局部発振器
部は導波管／マイクロストリップモード変換器１１を具
え、このモード変換器１１が基板の前面と後面の上に夫
々導電層部１２及び１８を具える。これらの部分１２及
び１８は夫々導波管の上側幅広壁と下側幅広壁から出発
して導波管に沿って順次に夫々横方向に狭く及び広くな
るように延在し、夫々マイクロストリップ　ラインをな
すストリップ導体とその接地面とを形成する。ストリッ
プ導体は導波管の中心に沿って延在し、接地面は導波管
の全高に亘って延在する。マイクロストリップ　ライン
は帯域フィルタ１４によりストリップ導体１５と接地面
１３とを具える別の細長いマイクロストリップラインに
結合されている。帯域フィルタ１４は夫々モード変換器
１１のストリップ導体とストリップ導体１５に接続され
た２個の隣接する横方向に隔てられたストリップを具え
る。

もう一つの細長いマイクロストリップラインは、帯域フ
ィルタ１４から反対の端では、同一平面にあるライン（
共平面導波管）１６に結合され、このライン１６が中央
導体１７を具え・この中央導体１７が周囲の間隙により
２個の横方向に向き合う外側の接地導体１８及び１９か
ら分離される。

マイクロストリップラインのストリップ導体１５は同一
平面にあるラインの中央導体と連続している。基板の後
面上のマイクロストリップ接地面１８は前面上でストリ
ップ導体１Ｂと中央導体１フとが接続する部分の丁度反
対側で導波管に対して真横になって終端する。基板８の
前面上の横方向に対向する接地導体１８及び１９の右側
の端Ｆｓ、（図示したように）後面上のマイクロストリ
ップ接地面１３と重なり合い、１／１円のような部分と
してかなり急峻な勾配で互に離れ、導波管の夫々の隣接
する幅広の壁に向う。而して、これらの幅広の壁に隣接
して、接地導体１８及び１９のこれらの部分に夫々長手
方向に延在するスロツ）２０及び２１を設け１．寄生伝
播モードを抑圧する。なお、各スロットの実効電気長は
局部発振信号の周波数（又はミクサが種々の周波数の局
部発振信号で動作するように設計されている場合は局部
発振信号周波数帯の中心〕での波長の１／４になるよう
にする。

第８Ａ図及び第４図に示すように、横方向に向き合う接
地導体１８及び１９はまた導波管に沿って同一平面のラ
イン１６の左端を越えて延在し、順次にフィンライン２
２を形成し、且つ、接地導体１８と１９がゆるやかな勾
配をもって導波管の夫々の幅広の壁に向って離れ去る時
、ミクサの無線周波ボートを構成するフィンライン／導
波管モード変換器２８を形成する〇 同一平面のライン１６とフィンライン２２との接続部に
おいて、同一平面のラインの中央導体と接地導体１８及
び１９との間に２個のダイオード２４及び２５を（符号
に隣接して付したダイオード記号により示されるように
〕電気的に反対方向に接続する。同一平面のライン１６
の長さｉ無線周波信号の周波数帯域の中心での波長の４
とするから、同一平面のライン１６がマイクロストリッ
プラインストリップ導体１５に結合される同一平面のラ
イン１６の右側の端で導体１７，１８゜１９上の共平面
伝播モードに与えられる実質的な短絡回路はダイオード
２４及び２５ではは開放回路に変換され、それ故ダイオ
ードで無線周波ボートからの信号に与えられるインピー
ダンスに殆んど悪影響を及ぼさない。これらのダイオー
ドは外側の接地導体１８と１９の間で直列になっている
ように見える。

無線周波信号と局部発振信号とを混合することによりダ
イオード２４及び２５で生ずる中間周波信号は帯域フィ
ルタ１４の近傍に設けられたＴ接合器でストリップ導体
１５に接続されているマイクロストリップ低域フィルタ
２６を介してミクサから取り出される。この低域フィル
タ２６は各々が無線周波信号及び局部発振信号の動′作
周波数帯の中心での波長の１／４にほぼ等しい長さで交
互に高（ンビーダンスと低インピーダンスを有する５つ
の部分を順次に一直線に並べたものから成る。

セして１これらの５個の部分の中で第１の高インピーダ
ンス部だけが導波管内に位置し、従ってこの部分だけが
第４図に現われているが、第３Ａ図にはフィルタ全体が
示されている。フィルタのストリップ導体１５と反対側
の端はミクサの中間周波部を構成し１同軸コネクタ５に
接続される。

我々の英国での同時出願に係る明細書（読者はこれを参
考としてよく、その全内容を参考文献としてこ＼に含め
る）に詳細に述べられているように一ミクサは更に２個
の短絡スタブ２７及び２９を具えるが、これらの短絡ス
タブの長さと相互の間の間隔は各々はぼ局部発振周波数
の４波長とする。これらのスタブは局部発振周波数では
ほとんど影響を有しないが、中間周波数ではモード変換
器１１を実質的に短絡し、これにより中間周波数でモー
ド変換器がミクサの残りの部分に弱く結合されたスタブ
として働らくのを抑える。

また、我々の日本国での同時出願に係る出願の明細書（
読者はこれを参考とすることができ、その全内容全参考
文献としてこ＼に含める〕に詳細に記載されているよう
に、ミクサは接地導体１８　゛及び１９の各りから基板
８を貫ぬいて接地面１８に延在する導電性の接続手段を
具える。これは中間周波信号に対するダイオードと接地
面１８との間の大地戻り通路のインピーダンスを小さく
し、これにより性能全改良する０ 動作時には２個のダイオードを直流バイアスするのが望
ましい。殊に、例えばＧａｐｓデバイスのように障壁が
可成り高い場合にそうである。こうすると直流バイアス
をかけない場合に生ずる特定の値の変換損失が直流バイ
アスをかけた時には一層小さな局部発振信号電力で得ら
れる。これは局部発振器がミリ波のレンジで動作する時
（蓋し、現在入手できるこのレンジ用の発振器の電力出
力は限られているからである）若しくは単一の局部発振
器から複数個のミクサ回路へ供給することが望まれる時
又はその両方を兼ねる時殊に重要である。前述したよう
にミクサ回路に導電性の接続手段を含めるとターイオー
ド２４及び２５に直流ノ（イアスをかけることが抑えら
れるＯ蓋し、両ダイオードは接地面１８に直流的に接続
されることになり、それ故直列になっている２個のダイ
オード間に直流電圧を印加できないからである。直流）
（イアスをかけられるようにするためには、ミクサ回路
が接地面１８内にスロット手段８７を含み、ダイオード
２４及び２５が夫々直流接続されている接地面の２個の
部分３８と８９を相互に直流的に分離するようにする必
要がある。このスロット手段８７は基板の後面上の導電
層にレーザで約２０μｍ幅の単一の連続した間隙即ちス
ロットを形成することにより構成することができる。こ
のスロットの位置は第８Ｂ、４及び５図に破線で示され
ている。

コノスロットは基板の前面上のストリップ導体１５及び
低域フィルタ２６のパターンと並置させるが、本例では
それらの直下の中心に延在する。ダイオード２４が接続
され且つ図ではスロット手段８７の左上方に横たわる接
地面の部分８８は隣接するハウジング部材２、従ってハ
ウジング全体から直流分離されるが、それは部分８８と
部材２とが重なり合い、互に係合する場所において部分
８８とハウジング部材２との間に絶縁層（図示せず〕、
例えば８μｍ厚のカプトン（商品名）の層を設けること
により行なわれる。その上でこの部分８８全コネクタ８
でバイアス電圧源に接続する。ダイオード２５に接続さ
れ、図ではスロット手段８７の右下方に横たわる接地面
の他方の部分８９はハウジング部材２と導電的に接触さ
せる。同時に、後者の部分８９だけが中間周波信号をミ
クサがら取り出す同軸コネクタ５の接地部に直接接続さ
れる。これらの２個の部分は無線周波では殊にハウジン
グの導電材料を介する容量結合により相互に結合される
。加えて、スロットの全長に沿ってその狭い幅（本例で
は無線周波及び局部発振信号の動作周波数レンジの中心
での波長の５倍程度である〕に跨る結合も存在し得る。

第３Ｂ図に示すように部分３８の大部列は導波管の外側
に延在し、ハウジング部材２に極く近く隣接し、絶縁層
によりハウジング部材２から分離されるのであるから、
この部分は大部分に亘って導電材料に容量的に結合され
る。これらの２個の部分の相互結合は分散されており、
これは−かたまりにされ且つ局所化される前記米国特許
でのバイアスパッドと隣接する接地面領域との間の結合
と反対である。

前述したように、接地面の２個の部分の中でダイオード
２５が接続されている部分８９だけがミクサから中間周
波信号を取り出す同軸コネクタ５の接地部に直接接続さ
れている。マイクロ波周波数帯の中間周波信号に対して
は、ダイオードｚ４からコネクタ５に至る接地戻り通路
は接地面の２個の部分の相互結合だけにしかよることが
できな・い。一層低い周波数（中間周波帯がこのよう権
周波数を含む予定の場合〕では、インピーダンスが十分
低い中間周波信号接地戻り通路は、例えば導波管の外側
にあるが、ノ・ウジング内、例えばノ・ウジングの凹所
内に設けられた、バイアス電源と大地とを接続するコン
デンサにより得ることができる。

前述したように、スロット手段により形成される別の伝
送線路の特性インピーダンスは無線周波回路の伝送線路
の特性インピーダンスよりずっと低い。この別の伝送線
路を形成するスロットの小さい幅は（これまた前述した
ように〕無線周波信号及び局部発振信号の周波数帯域で
相当に減衰が大きい伝送線路を作る。殊にこの周波数帯
域が非常に高く、例えば６０〜９０　ＧＨｚの場合にそ
うである。このようにして、この別の伝送線路は整合し
た態様で終端することはできず、本例では各端で高イン
ピーダンス（実質的には開回路〕により終端するが、主
無線周波回路からスロット内に洩れる如何なる少量の無
線周波エネルギーもスロットの不整合終端部で反射され
る前に相当に減衰させられ、反射されたものも更に減衰
される。この結果スロットにより形成される別の伝送線
路は一般に高い戻り損失を呈する。斯くして・（ａ）任
意の無線周波回路の伝送線路とスロット手段が隣接する
任意の点でスロット手段から無線周波回路の伝送線路に
与えられるインピーダンスは一般にスロット手段により
形成される別の伝送線路の特性インピーダンスに近い。

そして、これは無線周波回路の隣接する伝送線路の局所
的特性インピーダンスよりずっと低いから、それらの間
で無線周波エネルギーの結合を示す大きな不整合がある
。

（ｂ）　　スロット手段から無線周波回路に戻されるエ
ネルギーの′Ｊ！′は非常に小さい。それ故、結合によ
り無線周波回路からスロット手段に失なわれるエネルギ
ーがほとんどないだけですく、無線周波回路からスロッ
ト手段に、そしてスロット手段から無線周波回路に戻さ
れるエネルギーによる回路の動作の乱れははとんどない
。

主無線周波回路の伝送線路とスロット手段により形成さ
れる別の伝送線路との間のインピーダンスの不整合は殊
に基板の前面上の接地導体１８及び１９（並びに多分後
面上の類似した形状の導体も）（これらに沿ってエネル
ギーがフィンラインモードでミクサの無線周波ボートか
ら離れて伝播する）が、導体１５と１７の接続点に対向
する接地面１８の縁でスロット手段に隣接する領域で著
しい。

中間周波出力フィルタ２６が接続さｉているストリップ
導体１５のＴ接合器においてだけ局部発振信号ポートと
ダイオードの間の局部発振信号の伝送通路を横方向に横
切ってスロット手段が延在することは明らかである。こ
のスロットの横方向の部分は局部発振信号に＃１とんど
影響を及ぼさない０蓋し〜接地面の２個の部分は相互に
無線周波結合し、このスロットの横方向部分の向き合う
縁で生ずる反射は一切はとんど完全に互に相殺されるか
らである。その理由は対向する２個の縁の間の長手方向
間隔は非常に小さいためである〇上述した実施例におい
ては、スロット手段８７がダイオード２４及び２５並び
にこれらのダイオードが導電的に接続されているマイク
ロストリップラインのストリップ導体１５に対し対称的
に位置決めされているが、これはミクサのアンバランス
による電位を除去するという利点を有する。

しかし、このような位置決めを用いることは本質的なこ
とではなく、スロット手段８７ｔ−他に置くこともでき
る。スロット手段３７は接地面の緑から同一平面のライ
ンの近傍にある何等かの場所に、夫々ダイオードが接続
されている接地面の２個の部分、即ち第４図及び第５図
でダイオードの右側の部分を相互に直流的に分離するよ
うな態様で延在させることができる。例えば、スロット
を導波管内の接地面の（導体１５及び１７の接続部に装
置される）垂直な縁の上方への外挿線に沿って延在させ
ることもできる。

図面につき上述した実施例では、基板として唯一枚の絶
縁板を用いているが、複数枚の絶縁板で基板を構成する
こともできる。これについては例えば、ニー・エッチ・
ガイゼル（Ｕ、　Ｈ，Ｇｙｓｅｌ　）の［ア２６．５−
ツーー４０ギガヘルツプレーナバランスド　ミクサＪ　
（Ａ　２６．５−ｔｏ　−４０ＧＨｚＰｌａｎａｒ　Ｂ
ａ１ａｎｃｅｄ　Ｍｉｘｅｒ　）と題するｐｒｏｃ、　
５　ｔｈＥｕｒｏｐｅａｎ　Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ　Ｃｏ
ｎｆｅｒｅｎｃｅ　、　１９７５年９月。

第４９１〜４９５頁に載った論文及び米国特許第４０８
２８４９号に記載されている。

本発明を具体化する無線周波ミクサ回路はまた周波数上
昇変換器として用いることもできる。この場合は適当な
周波数の入力信号を前述した実施１１１例で局部発振ポ
ート及び中間周波ポートと呼んだ２個のボートに与える
。するとどちらの入力信号よりも周波数が高い出力信号
が無線周波ポートと呼んだボートから取り出せる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を具体化した無線周波ミクサの、側面図
、 第２図は第１図のト」線から見た横方向断面図、 第３Ａ及び３Ｂ図は第１図の側面から第２図の前面及び
後面の略式平面図、 第４図は基板の、ミクサの導波管空胴内に位置する部分
の拡大平面図、 第５図は第４図に示した基板の一部の更に拡大した平面
図である。 １．２・・・金属製のハウジング部材 ８・・・絶縁性の基板 ４・・・チャネル（導波管を形成する〕５．６・・・他
の２対のチャネル ７・・・同軸コネクタ　　　８・・・コネクタ９・・・
矢印　　　　　　　１０・・・スロット１１・・・モー
ド変換器 １２　、１８・・・導電層の部分（１８・・・接地面〕
１４・・・帯域フィルタ　　　１５・・・ス）　ＩＪツ
ブ導体１６・・・同一平面にあるライン １７・・・中央導体　　　　　１８　、１９・・・接地
導体２０　、２１・・・スロット２２・・・フィン　ラ
イン２３・・・モード変換器　　　２４　、２５・・・
ダイオード２６・・・低域フィルタ　　　２７　、２９
・・・短絡スタブ、８７・・・スロット手段　　　８８
．８９・・・接地面の部分。 特許出願人　　エヌ・べ−・フィリップス・フルーイラ
ンペンファプリケン

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　絶縁性の基板手段と、この基板手段上に接地面を具
   える少なくとも１本の無線周波伝送線路と、夫々上記接
   地面の２個の部分に直流的に接続されている２個のダイ
   オードとを具え１これらの２個のダイオードを直流バイ
   アスするために更に前記２個の部分を互に直流的に分離
   するためのスロット手段を接地面に具える無線周波回路
   において、無線周波回路が更に基板のためのハウジング
   を具え、このハウジングが導電性材料を具え、且つ、接
   地面の前記２個の部分が上記導電性材料を介する各食性
   結合により互に無線周波数では結合されるように構成し
   たことを特徴とする無線周波回路。 λ　接地面の２個の部分の−１が前記導電性材料に導電
   的に接続され、且つ、他方の部分が絶縁層により前記導
   電性材料から直流的に分離されると共に、少なくともこ
   の部分の大部分に亘って導電性材料と容量的に結合され
   るようにしたこと′ｆ：特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載の無線周波回路。 ＆　絶縁性の基板手段と、この基板手段上に接地面を具
   える少なくとも１本の無線周波伝送線路と、夫々上記接
   地面の２個の部分に直流的に接続されている２個のダイ
   オードとを□具え、これらの２個のダイオードを直流バ
   イアスするために更に前記２個の部分を互に直流的に分
   離するためのスロット手段を接地面に具える無線周波回
   路、又は、特許請求の範囲第１項若しくは第２項記載の
   無線周波回路において、前記スロット手段が無線周波エ
   ネルギーが前記少なくとも１本の伝送線路から出てこの
   スロット手段に結合するのをほとんど抑制す−るように
   なっていることを特徴とする無線周波回路。 表　前記スロット手段が前記１本の無線周波伝送線路に
   隣接する別の無線周波伝送線路全形成する特許請求の範
   囲第８項記載の無線周波回路においてスロット手段が前
   記１本の無線周波伝送線路に隣接する場所において、ス
   ロット手段が前記１本の無線周波伝送線路の局所的特性
   インピーダンスと大幅に異なるインピーダンスをこれに
   対して呈することを特徴とする無線周波回路。 翫　スロット手段が前記１本の無線周波伝送線路に隣接
   する場所において、このスロット手段により形成される
   別の無線周波伝送線路が前記局所的特性インピーダンス
   よりずっと小さい特性インピーダンスを有するようにし
   たことを特徴とする特許請求の範囲第４項記載の無線周
   波回路。 ＆　無線周波回路の動作周波数帯において、前記別の無
   線周波伝送線路がその長さに沿って相当に大きな減衰を
   有することを特徴とする特許請求の範囲第４項又は第５
   項記載の無線周波回路。 Ｉ　基板手段が２個の対向する主表面を有し、前記接地
   面が第１の主表面上にあり、前記１本の無線周波伝送線
   路が更に第２の主表面上にストリップ導体を具えるマイ
   クロストリップラインである特許請求の範囲前記各項の
   いスレかに記載の無線周波回路において、スロット手段
   が実質的に前記ス）　Ｑツブ導体と並置されることを特
   徴とする無線周波回路。 ＆　スロット手段が長手方向に前記ストリップ導体の中
   央に整列させられていることを特徴とする特許請求の範
   囲第７項記載の無線周波回路。 ９．２個のダイオードを前記ストリップ導体の長手方向
   において、このストリップ導体の一端から離した特許請
   求の範囲第７項又は第８項記載の無線周波回路において
   、前記２個の部分を前記ストリップ導体に沿って、この
   ストリップ導体の横方向の両側に延在させ、夫々のダイ
   オードの方向において前記端を越えて延在させることを
   特徴とする無線周波回路０１０、　　基板手段が２個の
   対向する主表面を有し、−，１、前記接地面が第１の主
   表面上にあり、前記１本の無線周波伝送線路が更に第２
   の主表面上にストリップ導体を具えるマイクロストリッ
   プラインであり、第２の前記無線周波伝送線路が上記マ
   イクロストリップラインに結合され且つ前記２個の主表
   面の−１の上に複数個の導体を具備し、これらの導体が
   間隙により分離され、動作時には第２の伝送線路に沿っ
   て伝播する無線周波エネルギーの電界が前記導体どうし
   の間で前記間隙の両端間に延在する特許請求の範囲前記
   各項のいずれかに記載の無線周波回路において、前記導
   体が基板手段の第２の主表面上にあシ、これによシ前記
   間隙が基板手段のスロット手段に対向する主表面上にあ
   ることを特徴とする無線周波回路。 ＩＬ　　基板手段が２個の対向する主表面を有し、前記
   接地面が第１の主表面上におり、前記１本の無線周波伝
   送線路が更に第２の主表面上にストリップ導体を具える
   マイクロストリップラインであり、第２の前記無線周波
   伝送線路が上記マイクロストリップラインに結合され且
   つ前記２個の主表面の−１の上に複数個の導体を具備し
   、これらの導体が間隙により分離され、動作時には第２
   の伝送線路に沿って伝播する無線周波エネルギーの電界
   が前記導体どうしの間で前記間隙の両端間に延在する特
   許請求の範囲前記各項のいずれかに記載の無線周波回路
   において、２個のダイオード。 が基板手段の第２の主表面上にありＪ且つ、第１の主表
   面から第２の主表面に基板手段を貫通して延在する導電
   性の接続手段により接地向の前記２個の部分に夫々直流
   的に接続されていることを褥徴とする無線周波回路０