JPS60134504A - マイクロ波プツシユプル周波数変換器 - Google Patents

マイクロ波プツシユプル周波数変換器

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JPS60134504A
JPS60134504A JP59244738A JP24473884A JPS60134504A JP S60134504 A JPS60134504 A JP S60134504A JP 59244738 A JP59244738 A JP 59244738A JP 24473884 A JP24473884 A JP 24473884A JP S60134504 A JPS60134504 A JP S60134504A
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JP
Japan
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waveguide
microwave
frequency
filter
mixer
Prior art date
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Application number
JP59244738A
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English (en)
Inventor
ヴオルフガング・ウルマン
ヴアルター・グロス
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Bosch Telecom GmbH
Original Assignee
ANT Nachrichtentechnik GmbH
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Publication date
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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
    • H03D9/0616Transference of modulation using distributed inductance and capacitance by means of diodes mounted in a hollow waveguide

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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)
  • Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (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】 発明の関連する技術分野 本発明は、対の半導体ミクサ素子が設けら肚た、1つの
導波管部材から成るミクサモジュールを備えており、そ
の際低い周波数のマイクロ波信号が中間周波数へ変換せ
ずに直接高い周波数のマイクロ波信号に変換されるがま
たはその逆に高い周波数のマイクロ波信号が直接低い周
波数のマイクロ波信号に変換され、さらにミクサモジュ
ールに各々1つの、高い周波数ないし低い周波数のマイ
クロ波信号用の導波管フィルタが接続されている、広帯
域信号用の導波管技術で構成さItたマイクロ波プソ/
ユノル周波数変換回路に関する。
従来技術 この形式の変換回路は、例えば雑誌NTZ 、第33巻
、1980年、第9号、ベー−)590〜591から公
知である。
テレビジョン放送衛星用の損失の少ない直接変換器は導
波管技術で構成される。この形式の変換器は例えば40
0 MHzの帯域幅の5つの周波数変調された1 9 
GHzの受信信号を直接12GHzの送信信号に変換す
る。直接変換器用の他の周波数組合せとして、例えば6
がら4.14から牛、14から12.3Oから牛、3o
から20、または3Oからl 2 ()H2への変換が
可能である。宇宙飛行機にとって半導体ミクサは、望ま
しくな℃・混合積に関して厳しい要求を満たさなけ扛ば
ならない。従って半導体ミクサには入力フィルタと出力
フィルタが接続される。
望1しくない混合積の出力の強さが、フィルタにより半
導体ミクサ素子に反射されるようになり、さらに再混合
される( Umm:Lschung)ので、適正な位相
での反射の場合、変換損が改善さオ′シる。このような
有利な特性の他に、このフィルタは不オリな特性も有し
ている。即ち、再混合伝送特性が強く障害を受け、不整
合が生じる0帯域幅が広くなるにつれ゛このフィルタの
2次的影響は益々著しくなる。入力周波数と出力周波数
とがh[いて大きく隔たっている変換器、例えば30 
/ 12 GHzの変換器では、挿入損が可及的に僅か
で極めて広い遮断領域を有するフィルタを用いなけ−A
tばならない。前記のNTZにおし・ては、所M’f4
エバネセント・モー13・フィルタ(Evanesce
nt−Mode−Filter )をミクサの低い周波
数側に設けることが提案されている。
「工EEEトランスザク7ヨンズ・オン・マイクロウェ
ーブ・セオリ・アンP・テクニクス」第MTT −19
巻、A3.1g71年3月、ページ295〜308、殊
にページ302によれば、このようなエバネセント・モ
ー12・フィルタはパラスティックパン1パス特性を有
する。従って殊に広帯域の変換器には限らatた範囲で
しか使用できない。
発明によシ解決すべき問題点 本発明の課題は、入力周波数と出力周波数とが互いに比
較的固たっており、例えばその比が]、凸を上回ってお
り、1.た挿入損と混合積の抑圧とに関して良好な特性
を有する、冒頭に述べた形式の導波管技術により構成さ
れたマイクロ波プッシュプル周波数変換器を提供するこ
とにある。
問題点を解決するための手段 この課題は、低℃・周波数のマイクロ波信号用の導波管
フィルタを、遮断導波管部を用いて結合されたリッジ導
波管部から構成し、半導体ミクサ素子の固定装置を、ミ
クサモジュールが同じモードの高い周波数のおよび低い
周波数のマイクロ波48号を通過さぜるリッジ導波管の
形状を呈するように形成することによって解決される。
実施例 次に本発明の実施例を図面に基き詳細に説明する。
第1図にはマイクロ波ゾッ/ユゾル周波数変換器がダウ
ンフンパータと称さ、Iするダウンミクサとしてブロッ
ク回路図で示さオtている。帯域幅が例えば牛00 M
H2の30 GH2の入力信号f。
(高い周波数のマイクロ波信号)が、この高い周波数の
マイクロ波信号用のフィルタlを介してミクサモジュー
ル2に供給される。ミクサモジュール2は2つの半導体
ミクサ素子3および牛、例えばQaAsンヨツトキーダ
イオ−1を含んでおシ、これらがプッシュプル動作する
ように接続さtている。半導体ミクサ素子3および牛に
は発振器フィルタ5を介して発振周波数f0が供給さ2
”Lる。発振周波数fQは入力周波数fgが12 GH
zに周波数変換されるように選択さオする。この12 
GHzの信号fA(低い周波数のマイクロ波信号)は望
1しくな℃・混合積を取除くフィルタ6を介して取出さ
オする。フィルタ6は、後に詳しく説明するように、遮
断導波管部を用いて結合さオtfc容量性のリッジ導波
管部から成る。
第2図の変換器断面図は詳細な構成を示す。
30 GH2用の導波管接続部7は入力側がフィルタ1
に接続されている。フィルタ1はI(18波用の矩形導
波管技術眞より構成さオtた3回路チェビシェフ帯域フ
ィルタから成る。対称誘導性窓8を用いて結合がなさオ
する。調整のために3つの容量性調整スタブ9が各々窓
と窓との間の中間の導波管壁に設けられている。この調
整スタブ9は簡単な調整ねじから成り、こゎが導波管の
上方広幅壁面に挿入さtている(第3図参照)。導波管
フィルタ1の内側のエツジは製造技術上の理由から大き
く丸味がつけられている、即ちほぼ楕円形である。
3’0GH2の信号用のフィルタ1にはリッジ導波管部
材10が接続さ1tており、この導波管部4J10はこ
のフィルタとミクサモジュール2との間の接続部を成し
ている。リツ−)導波管部拐10の断面を第4図に示す
。側突起部11がHl。
渋川の矩形導波管の広幅壁に設けられて℃・る。
300H2信号用フィルタlの12 GHzのときの出
力インピーダンスは、ミクサモジュール2とフィルタ]
−との間のリッジ導波管部、1Jloにより、半導体ミ
クサ素子3および牛のレベルに変成ずべきであシ、こオ
t’によ)このダイオードレベルにおいては12 GH
z信号に対して無負荷で動作するようにする。リッツ導
波管部4g’ 10の長さは約λH/3に相当し、30
 GHzの信号周波数では約6 mm−の長さであり、
その際正確な長さは、12GHzの信号に対してフィル
タlがどのような入力インピーダンスを有するが眞依存
する。
ミクサモジュール2は3ボ一ト回路として構成さオtて
おシ、その際2つのポート(30GHz信号の入カポ−
1・と12 GHz信号の出カポ−1・)はリッジ導波
管により接続さ7tており、第3の、発振周波数f(H
の供給されるポートは同軸技術で作られて℃・る。ミク
サモジュール2は2つの互いに上下に配置された半導体
ミクサ素子3および4 (GaAsショットギーダイオ
ード)をマイクロピルケーシング中に有している。両ダ
イオ−1の外側の端子が固定装置(ゴールドスリーブ1
2)によって固定さオする。ゴール1スv−ゾ12は孔
13を介してミクサモジュールケーシング中に挿入さI
tlそこにろうf=Jされている。ゴールドスリーブ1
2はダイオ−+y 3および牛の端面と共に、ミクサモ
ジュール2の導波管内側の空胴に、第2図および第3図
に示すように突出部が形成されるまで突入しており、こ
の突出部によりミクサモジュール2をリッジ導波管の形
にしている。障害となる場所を僅かにするのに、ミクサ
モジュール2の突出部の形状はリッジ導波管部材10の
突出部の形状にほぼ一致したければならない。ダイオ−
P3および牛への発振周波数f。の供給は導電的に行な
われる。このためにミクサモジュール2の導波管狭幅壁
に第5図のよう゛に孔14が設けら肚ており、この孔を
通って内部導体15が突入している。内部導体15の端
部はダイオ−P3および牛の対向し合う端部と接続さ肚
ている。内部導体15の他方の端部は同軸空胴共振器1
7の内部導体16に接続されている(容量性短縮形λ共
振器)。発振周波数f。は空胴共振器17において側方
から結合さ肚る。空胴共振器17は発振周波数fQ に
対してフィルタとして作用する。発振周波数f。により
3 Q GHzのマイクロ波信号が12 GH2の領域
(低い周波数のマイクロ波信号)に変換される。
リッジ導波管技術により構成さ肚たモジュール2の低い
周波数のマイクロ波信号用のポートには再びリッジ導波
管部材18が接続さgておシ、この部材18は低い周波
数のマイクロ波信号用のフィルタ6とミクサモジュール
2との間の接続部を成している。リッジ導波管部材18
の横断面はリッジ導波管部材10の横断面に相応する。
12 GHzフィルタ6の入力インピーダンスは、ミク
サモジュール2と12 GH2のフィルタ6との間のリ
ッジ導波管部拐18によってダイオ−rレベルに変成さ
れ、ここで30 GHzの信号に対して無負荷で動作す
るようにされる。リッジ導波管部分の長さは約λH/4
である。これは3 Q GH2の場合約4.5市になる
。正確な長さは、30GH2の信号に対する後続のフィ
ルタの入力インピーダンスに依存する。フィルタlおよ
び6が変化する際(例えば帯域幅または結合度の変化)
、リッジ導波管部材10および18の長さによシ決まる
”帯域外インピーダンス″も変化する。リッジ導波管部
材に続く低イ周波数のマイクロ波信号に対するフィルタ
6ハ、遮断導波管部21(カット オフ ウェーブガイ
P セクション)により結合さtたリッジ導波管部2O
から成る。リッジ導波管部2Oは調整スタブ22を介し
て調整可能である。この調整スタブ22は、殊に第6図
に示すように簡単な調整ねじから成る。調整ねじは各々
共振器広幅壁面の中心に上方から挿入さ扛ている。
第7図はフィルタ60等価回路を示す。調整ねじ22を
備えたリッジ導波管部2Oは調整可能な並列容量Cを表
わす。遮断導波管部21は直列インダクタンスLを示す
l゛ 第8図に示ずように、リッジ導波管部2Oは同じ長さa
 = 5 mrnを有する。しかし遮断導波管部21は
その長さbが2市〜2.5朋の間で変化する。フィルタ
6の端部において長さbは最も短く、フィルタの中心に
おいて最も長い。
第9図に示すように、突出部は幅4 mm %高さ3 
mmである。突出部は互いに2市の間隔を置いて配置さ
オtでいる。フィルタの、ミクサモジュールから離nた
側の端部には1段または多段λ/4導波管変成器23が
設けらtている。
発明の効果 本発明の構成により、入力周波数と出力周波数とが互い
に比較的固たっており、例えばその比が15を上回って
おり、また挿入損と混合積の抑圧とに関して良好な特性
を有する、冒頭に述べた形式の導波管技術によるマイク
ロ波ブツシュゾル周波数変換器が得らJする。
【図面の簡単な説明】
第1図は変換回路のブロック回路図、第2図は変換回路
の縦断面図、第3図は高い周波数の信号用のフィルタの
横断面図、第4図はミクザ%Jニールと高い周波数の信
号用フィルタとの間のリッジ導波管接続部の横断面図、
第5図はミクサモジュールの横断面図、第6図は低い周
波数の信号用のフィルタの横断面図、第7図は低い周波
数の信号用のフィルタの等価回路図、第8図は低〜・周
波数信号用フィルタの寸法を示す縦断面図、第9図は第
8図のフィルタの端面図である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、対の半導体ミクサ素子が設けらオtた、導波管部材
    から成るミクサモジュールを備えておシ、その際低い周
    波数のマイクロ波信号が中間の周波数へ変換せずに直接
    高い周波数のマイクロ波信号に変換されるかまたはその
    逆に高い周波数のマイクロ波信号が直接低い周波数のマ
    イクロ波信号に変換され、さらにミクサモジュールに各
    々1つの、高い周波数ないし低い周波数のマイクロ波信
    号用の導波管フィルタが接続されている、広帯域信号用
    の導波管技術で構成されたマイクロ波プッシュプル周波
    数変換回路において、低い周波数のマイクロ波信号用の
    導波管フィルタを、遮断導波管部(21)を用いて結合
    されたリッジ導波管部(2O)から構成し、半導体ミク
    サ素子(3,4)の固定装置を、ミクサ(2)が同じモ
    ーPの高い周波数および低い周波数のマイクロ波信号を
    通過させるリッジ導波管の形状を呈するように形成した
    ことを特徴とする、マイクロ波プッシュプル周波数変換
    器。 2、 リッジ導波管部(20)に調整スタブ(22)を
    設けた特許請求の範囲第1項記載のマイクロ波ブツシュ
    ゾル周波数変換回路。 3、低い周波数のマイクロ波信号用の導波管フィルタの
    インピーダンスを小さく選定した特許請求の範囲第1項
    記載のマイクロ波ブツシュゾル周波数変換回路。 牛、遮断導波管部(21)によ多結合されたりツジ導波
    管部(20)のミクサモジュールから離れた端部に、1
    段または多段ン導波管変成器(23)を接続した特許請
    求の範囲第1項または第2項または第3項記載のマイク
    ロ波ブツシュゾル周波数変換回路。 5、 ミクサモジュール(2)と低い周波数のマイクロ
    波信号用の導波管フィルタ(6)との間に、ミクサモジ
    ュール(2〕のリッジ導波管と同じ横断面を有するリッ
    ジ導波管部材(18)を挿入し、その際挿入されるリッ
    ジ導波管部材の寸法を、高い周波数の信号に対して無負
    荷で動作するようにフィルタ(6)の入力インピーダン
    スが半導体ミクサ素子(3,4)のレベルに変成さオす
    るように選定した特許請求の範囲第イ項捷たは第4項記
    載のマイクロ波プッシュプル周波数変換回路。 6 ミクサモジュール(2)と高い周波数のマイクロ波
    信号用の導波管フィルタ(1〕との。 間に、ミクサモジュール(2)の横断面と同じ横断面を
    有するりッジ導波管部材(10)を挿入し、その際挿入
    さ赴るリッジ導波管部U(l O)の寸法を、低い周波
    数の信号に対して無負荷で動作するように半導体ミクサ
    素子(3,4)のレベルに変成されるように選定した特
    許請求の範囲第1項丑たは第3項寸たは第牛項または第
    5項記載のマイクロ波プツンユゾル周波数変換回路。
JP59244738A 1983-11-24 1984-11-21 マイクロ波プツシユプル周波数変換器 Pending JPS60134504A (ja)

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DE3342400 1983-11-24
DE3342400.4 1983-11-24

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JPS60134504A true JPS60134504A (ja) 1985-07-17

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ID=6215087

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JP59244738A Pending JPS60134504A (ja) 1983-11-24 1984-11-21 マイクロ波プツシユプル周波数変換器

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US (1) US4661999A (ja)
EP (1) EP0143225B1 (ja)
JP (1) JPS60134504A (ja)
CA (1) CA1222550A (ja)
DE (1) DE3483681D1 (ja)

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US4661999A (en) 1987-04-28
CA1222550A (en) 1987-06-02
EP0143225A3 (en) 1987-08-19
EP0143225B1 (de) 1990-11-28
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