JPS61222310A - 周波数変換回路 - 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】 く技術分野〉 本発明は衛星放送受信機等、マイクロ波受信機に使用さ
れる周波数変換回路に関する。

〈従来技術〉 一般に衛星放送受信用のマイクロ波受信機の周波数変換
回路を構成する場合、初段に低雑音増幅器を設け、後段
に周波数変換器（ミキサ）を設は数（／ｉ）に変換し、
この信号に増幅等の処理を行なうのが通常である。この
周波数変換回路の一般的構成を第７図に示す。同図で１
は高域通過フィルタ、２はＦＥＴやバイポーラトランジ
スタ素子からなる低雑音増幅器、３は受信信号周波数／
ｓは通過させるが、イメージ周波数成分の通過は阻止す
る帯域通過フィルタ（又は高域通過フィルタ）、４はミ
キサ、５は局部発振器、６はＩＦ増幅器、７は受信信号
の入力端子、８はＩＦ倍信号出力端子である。尚、受信
信号周波数／ｓ、局部発振周波数／ｅ、イメージ周波数
／ｍ％　ＩＦ周波数／ｉとの間には、原理的には次の関
係がある。

／ｓ＝２／ｅ−／ｍ＝／ｈ−／ｍ　、　　ｆｉ＝／ｓ−
／ｅ（但し、ｆｈは局部発振周波数の第２矢高周波（２
／ｅ）である。） 受信信号周波数／ｓ酸成分入力端子７より入り低雑音増
幅器２、帯域通過フィルタ３を通過後ミキサ４に至る。

このミキサ４では局部発振信号（／ｅ酸成分を受け、受
信信号周波数／ｓとの混合を行ない、ＩＦ信号周波数／
ｉを発生する。上記ＩＦ倍信号出力端子８より取り出さ
れる。

上記帯域通過フィルタ３はイメージ周波数（７ｍ）帯の
周波数を有する雑音や不要波の入力を阻止し、ミキサの
雑音特性の劣化を防ぐとともに、ＩＦ信号帯への不要波
成分の混入′を阻止する０ところで上記低雑音増幅器２
は、雑音特性が良好で増幅帯域特性がより広帯域なほど
活用性も広く望ましい。

又、この低雑音増幅器２は、その配設位置が信号を受信
するアンテナ系に近いほど信号伝搬に伴う損失が少ない
為通常はアンテナ近傍に配置されるが、この低雑音増幅
器２には、受信信号周波数／ｓ酸成分共にイメージ周波
数／ｍ帯の雑音成分が入力される場合が多々生じる。一
方、通常帯域通過フィルタ３は、イメージ周波数／ｍ帯
の雑音成分が十分阻止されるよう設計されているが、局
部発振器５のもつ高調波成分あるいは、ミキサ４の非直
線性により発生する局部発振器５からの高調波周波数／
ｈ（＝２／ｅ）成分が大きな減衰を受けることなく当フ
ィルタを通過する場合が多い。即ち、この高周波／ｈ酸
成分低雑音増幅器２の出力側より倒来し、低雑音増幅器
２内に使用されるＦＥＴやバイポーラトランジスタ素子
等の増幅素子に入力される。

しかし、微弱な信号を受ける衛星受信用のマイクロ波受
信機においては、この高調波／ｈ酸成分信号成分にくら
べてはるかに大きな量になることがしばしば生じる。こ
の様な場合、上記増幅素子は、入力となる受信信号成分
（／ｓ）やイメージ成成（７ｍ）を増幅（広帯域増幅器
の場合）すると共にその非直線性により、出力側より到
来した局部発亭 振器３から高調波成分（／ｈ）と上記入力信号の間の混
合作用を行なってしまう。その結果、低雑音速 増幅器２内に局部発振器３から高調波成分とイメージ成
分の差の周波数、／ｈ−ｆｍ＝ｆｓの雑音が発生する。

即ち、増幅器２内に入力されたイメージ成分（７ｍ）は
増幅器内で受信信号成分（／ｓ）に変換され、この受信
信号成分は、フィルタ３を通過し、ミキサ４に至り、Ｉ
Ｆ倍信号混入する。しかし、この混入は等制約にイメー
ジ抑圧効果を低下させる結果となり、大きなイメージ抑
圧効果を要求される衛星放送受信機においては大きな問
題となった。

更に局部発振周波数の第２次高調波の帯域では低雑音増
幅器２の逆伝達特性は不良であり、又高域通過フィルタ
ｌもその帯域では通過特性を示すので外部への輻射が大
きくなる。従って他の使用電波が高周波である場合に、
上記局部発振周波数の第２高調波の漏洩が他のシステム
との干渉土間本発明は以上の従来問題点を解消するため
になされたものであり、局部発振器の高調波によるイメ
ージ抑圧効果の低下や上記局部発振器の高調波の外部へ
の漏洩等を防止する新規な周波数変換回路を提供するこ
とを目的とする。

〈実施例〉 １＼ｌＴ　−に尭１旧Ｆ孤ス国辿勅亦廟Ｈ敗小−宗汝芳
１を図面を用いて詳細に説明する。

第１図に本発明に係る周波数変換回路の一実施例の回路
構成図を示す。同図において、ｌは高帯域通過フィルタ
、２はＦＥＴやバイポーラトランジスタ素子からなる低
雑音増幅器、３は受信信号周波数／ｓは通過させるがイ
メージ周波数成分の通過は阻止する帯域通過フィルタ（
又は高域通過フィルタ）、４はミキサ、５は局部発振器
、６はＩＦ増幅器、７は受信信号の入力端子、８はＩＦ
倍信号出力端子、９は局部発振周波数の第２高調波の通
過を阻止する帯域阻止回路である。該帯域阻止回路９の
具体的構造を第２図に示す。同図軸）はマイクロストリ
ップラインの開放端スタブを利用した帯域阻止回路、同
図（ｂ）はマイクロストリップラインの両端が開放され
た１／２波長共振器を利用した帯域阻止回路、同図（ｃ
）は誘電体共振器を利用した帯域阻止回路である。

上記帯域通過フィルタ３は信号周波数／ｓは通過させる
がイメージ周波継ｆｍ及び局部発振周波数／ｅに対して
は阻止特性を持つように設計され、上記帯域阻止回路９
は局部発振周波数の第２次高調波２／ｅを阻止するよう
に設計される。上記帯域通過フィルタ３と上記帯域阻止
回路９を縦続接続することにより、第３図の特性グラフ
の如く信号周波数／ｓは通過させるが、イメージ周波数
ｆｍ。

局部発振周波数ｆｅ　、局部発振周波数の第２次高調波
２／ｅを阻止するフィルタ回路が構成される。

第２図において１０は誘電体基板であり、該誘電体基板
１０の上面側にマイクロ波線路１１が形成され、上記誘
電体基板ＩＯの下面側にアース１２が夫々銅箔によって
形成される。同図（ａ）は主線路１１に、局部発振周波
数の第２次高調波２ｆｅの１７４波長の奇数倍の長さの
開放端スタブ１３を接続した構造であり、同図（ｂ）は
主線路１１に、局部発振周波数の第２高調波２／ｅの１
／２波長の長さのマイクロストリップラインの両端が開
放された１７２波長共振器１４を平行結合した構造であ
り、同図（ｃ）は主線路１１に、局部発振周波数の第２
高調波２／ｅに共振周波数を持つ誘電体共振器１５を磁
界結合した構造を示す。上記帯域阻止回路９は局部発振
周波数の第２次高調波２／ｅを阻止する様に細かく寸法
設定がなされる。

以上の構成において帯域阻止回路９と帯域通過フィルタ
３とはその配列順序が逆であっても同様のフィルタ特性
を実現することが可能である。

第４図に本発明に係る周波数変換回路の他の実施例の回
路構成図を示す。同図において、■は高域通過フィルタ
１．２はＦＥＴやバイポーラトランジスタ素子からなる
低雑音増幅器、４はミキサ、５は局部発振器、６はＩＦ
増幅器、７は受信信号の入力端子、８はＩＦ倍信号出力
端子、１６は帯域阻止機能を有したカットオフ導波管で
ある。該帯域阻止機能を有したカットオフ導波管１６の
具体的構造を第５図及び第６図に示す。この帯域阻止機
能を有したカットオフ導波管１６は信号周波数／ｓは通
過させるがイメージ周波数／ｍ及び局部発振周波数ｆｅ
及び局部発振周波数の第２次高調波２／ｅを阻止するよ
うに設計される。通常のカットオフ導波管は一種の高域
通過フィルタとして機能し、例えば信号周波数／ｓを含
んでそれより高い周波数帯で通過特性を具備するように
容易に設計できる。この設計によりイメージ周波数／ｍ
及び局部発振周波数ｆｅに対して十分な減衰量が得られ
る。第５図（ａ）においてカットオフ導波管１６の上面
には局部発振周波数ｆｅの第２次高調波２／ｅに共振周
波数を持つ誘電体共振器１７が挿入される。この誘電体
共振器１７の挿入によって局部発振周波数の第２次高調
波２／ｅ帯の十分な減衰特性を実現できる。即ち以上の
帯域阻止機能を有したカットオフ導波管１６によって第
３図の様な特性のフィルタ回路を実現できる。尚、上記
誘電体共振器１７は第５図（ｂ）に示す様にカットオフ
導波管１６の側面に挿入してもよい。

尚、第６図（ａ）において示す様にカットオフ導波管１
６の上面に局部発振周波数ｆｅの第２次高調波２／ｅに
共振周波数を持つ空胴共振器１８を電界結合させてもよ
い。この空胴共振器１８の電界結合によって局部発振周
波数の第２次高調波２／ｅ帯の十分な減衰特性を実現で
きる。又、第６図（ｂ）において示す様にカットオフ導
波管Ｉ６の側面に局部発振周波数／ｅの第２次高調波２
ｆｅに共振周波数を持つ空胴共振器１８を磁界結合させ
てもよい。

上記空胴共振器１８としては円筒空胴共振器を用いても
よい、父上記カットオフ導波管１６としては円形導波管
を用いてもよい。

〈発明の効果〉 以上の本発明によれば低雑音増幅器とミキサの間に局部
発振周波数の第２次高調波の通過を阻止する帯域阻止回
路を設けたので局部発振周波数の第２次高調波に起因す
るところのイメージ抑圧効果の低下や局部発振周波数の
第２次高調波の外部への漏洩等を防止することができる
ものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る周波数変換回路の一実施例の回路
構成図、第２図は帯域阻止回路の斜視図、第３図は特性
グラフ図、第４図は本発明に係る周波数変換回路の他の
実施例の回路構成図、第５図及び第６図はカットオフ導
波管の斜視図、第７図図中４＞１：高域通過フィルタ　
２：低雑音増幅器３：帯域通過フィルタ　４：ミキサ ５：局部発振器　　　　５：ＩＦ増幅器７：入力端子　
　　　　８：出力端子 ９：帯域阻止回路　　ＩＯ＝誘電体基板ｌｌ：主線路　
　　　　　１２：アース１３：開放端スタブ　　　１４
　：　１／２波長共振器１５：誘電体共振器 １６：カットオフ導波管　　１７：誘電体共振器１８：
空胴共振器 代理人　弁理士　福　士　愛　彦（他２名）第１図 （Ｃ） 第４図 （ａ）　　　　　　　　　　（ｂ） 第５図 （ａ　）　　　　　　　　　　（ｂ　’）第６図 第７図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、マイクロ波受信機に組み込まれるための周波数変換
   回路であつて、 前段に低雑音増幅器を設け、後段に受信信号周波数をそ
   れより十分低い中間周波数に変換するミキサを設け、上
   記低雑音増幅器と上記ミキサの間に局部発振周波数の第
   ２次高調波の通過を阻止する帯域阻止回路を設けたこと
   を特徴とする周波数変換回路。