JPS6253015A - Ｐｉｎダイオ−ド減衰器 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は超高周波数帯で使用するＰＩＮダイオードの高
周波信号減衰量の直線化に関し、特に、時分割多重通信
で要求されるような、高速信号変調波の送信信号制御に
用いられる減衰器に関する。

（従来の技術） 時分割多重信号の送信制御には高速で高周波信号をオン
・オフする必要があるが、特に無線を使用した場合等は
所要帯域を出来るだけ狭めて、信号を伝送し、周波数の
有効利用を図る必要がある、このための１つの方法とし
てはベースバンド信号で予め帯域制限を施し、直線減衰
器を通す方法が考えられる。しかしながら一般に高周波
減衰器は非直線性を持っているために、この目的を達す
るためにベースバンド信号と高周波信号波の振幅差を検
出し補正する技術が考えられる（例えば、特願昭６０−
５６５５＞。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら上記従来技術では原理的に線形減衰器と同
等の特性を生じ得るが、装置が複雑となり、また回路の
電気的帰還ループ長も長くなるため高速化に適さない欠
点を持っていた。

本発明の目的はこれらの欠点を解決するために高周波開
閉回路でもあるＰＩＮダイオード減衰器を直線減衰器化
することで対応しようとするものである。

（問題点を解決するための手段） 本発明は上記の目的を達成するために次の構成を有する
。即ち、本発明のＰＩＮダイオード減衰器は、高周波信
号伝送線路に直列に挿入される１個以上のＰＩＮダイオ
ードと：該ＰＩＮダイオードと同種特性のＰＩＮダイオ
ードと抵抗器との直列回路を帰還回路として有し、入力
電圧を変化させることにより、前記高周波信号伝送路に
直列に挿入されたＰＩＮダイオードへ電流値の変化でき
るバイアス電流を供給する演算増幅器回路と；を有する
ことを特徴とする。

（作　用） 以下、本発明のＰＩＮダイオード減衰器の作用を実施例
の図面に基づいて説明する。

第１図は、高周波信号伝送線路に１個のＰＩＮダイオー
ドが挿入された場合の実施例の回路図である。１は減衰
器として作用するＰＩＮダイオード、２は帰還回路を形
成するＰＩＮダイオード、３は演算増幅器、４は制御３
１ｔ圧入力端子、５．６は高周波信号入出力端子、Ｒｃ
は抵抗値がＲｏである抵抗器、ＲｄはＰＩＮダイオード
１の微分抵抗値、Ｒ＋は抵抗値がＲ１である抵抗器、Ｖ
ＤはＰＩＮダイオード２の両端の電圧、ＩＤはＰＩＮダ
イオード２、抵抗器Ｒｃおよび同Ｒ，を流れる電流、■
＾は演算増幅器３の出力点の電圧、−Ｖ。

は制御電圧である。

第２図は、第１図の減衰器の入力端子が特性インピーダ
ンスＲ０の伝送線路で電圧がｅ、の高周波信号源に接続
され、出力端子が特性インピーダンスに等しい負荷が接
続された場合の高周波等価回路である。この等価回路に
おいて、負荷に供給される電力の、減衰器が短絡されて
いる時の供給電力に対する比（規格化電力）ＰＮは次の
式で表わされる。

一方、第１図のＰＩＮダイオード１の電圧−電流特性は
、電流をＩｄ、両端の電圧を■ｄとすれば、 Ｉｄ＝　Ｌ（ｅ”’　　１　）　〜１．ｅ””　　−−
−−−−−（２）で与えられ、これより■、は ■ｄｊユを一工　　　　　　　−−−−−−−−（２’
）ｑＩ。

となるからＰＩＮダイオード１の高周波抵抗Ｒ４は □、Ｊ次ＪＬ＝に工、」− ａｌａＱＩａ　　　　　　−一−〜−−−−−−・−（
３）となる。

また、演算増幅器回路の回路方程式は第１図からＶＡ＝
Ｖｐ＋ＲｃＩＤ−・−−（４） Ｉｏ　”Ｖ＋　／Ｒｔ　　　　　　　　’　　”　”　
（５）で与えられる。

今、ＰＩＮダイオード２の電圧−電流特性が（２）式と
同様であるとすれば（２′）からＶＤはＶＤ＝■ｔ、Ｉ
上　　　　　　−−一−・−・−−−（２″）Ｑ　　　
Ｉ。

となるから（２″）式と（５）式を（４）式に代入して
ＶＡは Ｖ１ＪユＬ、−Ｍ−Ｌ−十迅Ｌ−Ｖ、　　　　−〜−−
−（６’）ｑ　　　ＩｏＲ＋　　Ｒ＋ となる。

このＶＡを（２）式の■、に代入することによりＩｄが
求められる。即ち １、　＝１１）ｅｈＶｈ ＝ムー罎ゞ・　　　　　−−−−−−−−（７）Ｒ− となる。

このＩ、を（３）式に代入することによりＲｄが求めら
れる。

Ｒａ”’工・」− Ｉａ このＲ，を（１）式へ代入することにより規格化電力Ｐ
Ｍを制御電圧■、の関数として表わすことができる。即
ち ３　ト・ト・Ｖｌ　＝Ｘ と置き且つ（９）式の両辺の平方根をとり電圧減衰比Ｅ
Ｎを求めると、 （１０）式のＥ、ｌを、Ｒ，／Ｒ，をパラメータとして
、Ｘすなわち制御電圧■、に対する変化を数値計算して
グラフ化すると第３図の如くになり適切なＲ，／Ｒ，の
値（２〜４程度）に選ぶことによって電圧の可変振幅値
の７割程度まで電圧減衰比の直線性の良い高周波信号減
衰器となり得ることが分る。縦軸１は減衰量率を示す。

高周波信号線路に直列に挿入するＰＩＮダイオードの数
が一般的にｎ個の場合には各式におけるＲｄをｎＲａと
して計算して、最適パラメータを求めればよい、また、
ＰＩＮダイオード１と同２の特性の一致については同種
の２個のダイオードを同一ケース内に組込めば製品バラ
ツキも少なく、かつ温度特性も安定した減衰器が実現出
来る。

（発明の効果） 本発明のＰＩＮダイオード減衰器は以上説明したような
構成と作用を有するので、回路定数を適切に設定するこ
とにより、ごく単純な構成で制御電圧に対して電圧減衰
比が直線的に変化する減衰特性が得られるという利点が
ある。

また、帰還回路は演算増幅器にあるのみで高周波回路系
には帰還回路構成が含まれていないので従来技術の減衰
器に較べ高速動作が可能であるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の回路図、第２図は本発明の減
衰器を高周波回路へ挿入した場合の等価回路図、第３図
は電圧減衰比の数値計算結果をグラフ化した図である。 １・・・・・・高周波信号減衰用のＰＩＮダイオード、
２・・・・・・演算増幅器の帰還回路を構成するＰＩＮ
ダイオード、　３・・・・・・演算増幅器、　４・・・
・・・制御電圧入力端子、５，６・・・・・・高周波信
号入出力端子。 代理人　弁理士　　八　幡　　義　博 末ｆ所の欠施イ列の回発図 ＄　ｌ　図 Ｒｏ　　　　　　　　　　　尺− 凶肩３良回３ト１こ木ゼ明の減銘 を眉いた婦舎の等価回診 易２　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　高周波信号伝送線路に直列に挿入される１個以上のＰ
   ＩＮダイオードと；該ＰＩＮダイオードと同種特性のＰ
   ＩＮダイオードと抵抗器との直列回路を帰還回路として
   有し、入力電圧を変化させることにより、前記高周波信
   号伝送路に直列に挿入されたＰＩＮダイオードへ電流値
   の変化できるバイアス電流を供給する演算増幅器回路と
   ；を有することを特徴とするＰＩＮダイオード減衰器。