JPS63209207A - ミキサ回路 - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は、マイクロ波送受信周波数変換器に用いられ
るダブルバランス型のミキサ回路に関する。

（従来の技術） 一般に、ダブルバランス型のミキサ回路は第３図に示す
ように構成される。図において、１は局部発振周波数信
号（以下局発信号）入力端子、２は高周波信＠（以下Ｒ
Ｆ信＠）入力端子、３は中間周波数信号（以下ＩＦ倍信
号出力端子、４及び５は不平衡信号を平衡信号に変換す
るバラン、６〜９はリング状に接続されたミキサダイオ
ード、１０〜１３はミキサダイオードの接続点、１４〜
１７は局発信号及びＲＦ倍信号阻止してＩＦ倍信号みを
通過させるチョークである。

局発信号入力端子１に印加された局発信号はバラン４に
よって平衡モードに変換された後、接続点１ｏ、　ｉｉ
に加わり、またＲＦ信号入力端子２に印加されたＲＦ倍
信号バラン５によって平衡モードに変換された後、接続
点１２．１３に加えられる。このとき、ダイオード６〜
９で発生するＩＦ倍信号チョーク１４〜１７を介して合
成され、ＩＦ信号出力端子３から出力される。

このようなダブルバランス型のミキサ回路では、ダイオ
ード６〜９に特性の揃ったものを使用することにより、
接続点１０．１１に加えられた局発信号は接続点１２．
１３がバランスしているため、ＲＦ信号入力端子２には
現れず、また接続点１２．１３に加えられたＲＦ倍信号
接続点１０．１１がバランスしているため、局発信号入
力端子１には現れない。すなわち、局発信号とＲＦ倍信
号のアイソレーションがとれるという利点を有する。

しかしながら、上記のようなダブルバランス型のミキサ
回路をマイクロ波帯で実現する場合には、不平衡モード
を平衡モードに変換するバランが必要となるために、マ
イクロ波集積回路（ＭＩＧ＞化することが困難である。

仮に実現したとしても、ＭＩＣ基板の両面を利用した立
体的なものとなり、本質的に平面回路であるＭＩＣに向
かないものであった。

第４図に第３図のミキサ回路をマイクロ波帯で実現した
実装パターン構成例を示す。（ａ）図は上面図、（ｂ）
図は裏面図、（Ｃ）図は（ａ）図及び（ｂ）図のＡ−Ａ
　′線断面図である。（ｉｏｉ。

１０Ｍ）〜（１０３、１０３−）は第３図の１〜３に対
応し、１０４　、１０５はテーバ状線路を使用したバラ
ン部分、１０６〜１０９はダイオード、１１０〜１１３
は局発信号またはＲＦ倍信号通過してＩＦ倍信号阻止す
るキャパシタ、１１４は誘電体基板、１１５は誘電帯基
板１１４に形成した貫通穴、１１６　、１１８−は局発
信号及びＲＦ倍信号阻止し、ＩＦ倍信号通過させるロー
パスフィルタである。このように、従来のダブルバラン
ス型ミキサ回路では、誘電体基板１１４の両面にパター
ンを形成しており、また誘電体基板１１４に貫通穴１１
５を形成して、上面及び裏面のパターン間にダイオード
１０６〜１０９を接続しなければならない。尚、このパ
ターン構成に、　　類似したミキサ回路については実Ｒ
Ｈ５５−７４１１３号公報にその詳細が記載されている
ので、ここでは説明を省略する。

（発明が解決しようとする問題点） 上記のように従来のダブルバランス型のミキサ回路では
、ＭＩＣ化において実装が困難であり、さらには信頼性
の点で好ましくない。

この発明は上記問題を解決するためになされたもので、
平面実装が容易でＭＩＣ化に適するダブルバランス型の
ミキサ回路を提供することを目的とする。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するためにこの発明に係るミキサ回路は
、リング状に接続される第１乃至第４のダイオードと、
前記第１及び第４のダイオードの接続点と第２及び第３
のダイオードの接続点との間を接続し第１の信号周波数
に対して１／２波長となり中点が接地される第１の伝送
線路と、前記第１及び第２のダイオードの接続点と第３
及び第４のダイオードの接続点との間を接続し第２の信
号周波数に対して１／２波長となる第２の伝送線路と、
第１の信号を入力して前記第１の信号周波数のみを通過
させ前記第１及び第４のダイオードの接続点に供給する
第１のバンドパスフィルタと、第２の信号を入力し前記
第２の信号周波数のみを通過させ前記第１及び第２のダ
イオードの接続点に供給する第２のバンドパスフィルタ
と、前記第２の伝送線路の中点から得られる信号を出力
し第３の信号周波数を通過させるローパスフィルタとを
具備して構成される。

（作用） 上記ミキサ回路は、リング状に接続された第１乃至第４
のダイオードと第１及び第２の信号周波数に対してそれ
ぞれ１／２波長となる第１及び第２の伝送線路によって
ダブルバランス型となっており、１／２波長の伝送線路
をバランとして動作させるため、立体的な部分がほとん
どなく、平面回路化に適している。

（実施例） 以下、第１及び第２図を参照してこの発明の一実施例を
説明する。

第１図はその構成を示すもので、２１は局発信号入力端
子、２２はＲＦ信号入力端子、２３はＩＦ信号出力端子
、２４は局発信号を通過させ、ＩＦ倍信号阻止するバン
ドパスフィルタ（以下ＢＰＦ）、２５はＲＦ倍信号通過
させ、ＩＦ倍信号阻止するＢＰＦ、２６〜２９はミキサ
ダイオード、３０〜３３はミキサダイオードの接続点、
３４．３５は局発信号及びＲＦ倍信号阻止し、ＩＦ倍信
号通過させるローパスフィルタ（以下ＬＰＦ、チョーク
でもよい）、３６は局発周波数で１／２波長となる伝送
線路、３７はＲＦ信号周波数で１／２波長となる伝送線
路、３８、３９は伝送線路とＬＰＦ３５，３４との接続
点である。

すなわち、入力端子２１に加えられた局発信号はＢＰＦ
２４を通過し、ミキサダイオード接続点３２に加わり、
さらに伝送線路３６を通じてミキサダイオード接続点３
３に加わる。伝送線路３６は局部発振周波数において１
／２波長となるように選んであるため、接続点３２．３
３には互いに逆相の局発信号が加わることになる。一方
、入力端子２２に加えられたＲＦ倍信号ＢＰＦ２５を通
過し、ミキサダイオード接続点３０に加わり、さらに伝
送線路３７を通じてミキサダイオード接続点３１に加わ
る。伝送線路３７はＲＦ信号周波数において１／２波長
となるように選んであるため、接続点３０．３１では互
いに逆相のＲＦ倍信号加わる。ミキサダイオード２６〜
２９は特性が揃っており、リング状に接続されているか
ら、このミキサ回路は第３図に示したミキサ回路と等価
である。

尚、ミキサダイオード２６〜２９で発生したＩＦ倍信号
Ｌ　Ｐ　Ｆ　３４を通じて出力端子２３から取出される
。

また、Ｌ　Ｐ　Ｆ　３４はＩＦ倍信号対して接続点３２
．３３を接地するための働きをしている。

以上のように、このダブルバランス型のミキサ回路の特
徴は、伝送線路３６の線路長を局部発振周波数の１／２
波長に、伝送線路３７の線路長をＲＦ信号周波数の１／
２波長に選ぶこと、また接続点３０、３１と３２．３３
とのアイソレーションをとることにあり、これによって
局部発振周波数とＲＦ信号周波数が離れていても良好な
性能を得ることができる。

上記構成において、さらに具体的に説明する。

まず、接続点３８は伝送線路３６の中点に、接続点３９
は伝送線路３１の中点に接続する。ここで、伝送線路３
６．３７はそれぞれが１／２波長線路であるから、１／
２波長線路の中点３８．３９は仮想接地点となる。した
がって、接続点３８にＬＰＦ３５を接続しても局発信号
には何ら影響を与えず、接続点３９にＬＰＦ３４を接続
してもＲＦ倍信号は何ら影響を与えない。

第２図に第１図に示したダブルバランス型ミキサ回路を
アルミナ、テフロンガラス等の誘電体基板上に形成した
場合のＭＩＣパターンを示す。図において、４１は局発
信号入力端子、４２はＲＦ信号入力端子、４３はＩＦ信
号出力端子、４４は局発信号を通過させるサイドカップ
ル型ＢＰＦ、４６〜４９はリング状に接続されたミキサ
ダイオード、５４はＲＦ倍信号阻止し、ＩＦ倍信号通過
させるＬＰＦ、５５は局発信号で１／４波長となる一端
を接地した　　。

伝送線路、５６は局発信号で１／２波長となる伝送線路
、５７．５８は伝送線路、５９は伝送線路５７．５８を
接続する接続導体、６０は伝送線路５７とＬＰＦ５４と
の接続点、６１は伝送線路５６と５５との接続点である
。

ここで、伝送線路５７．５８は、伝送線路５６との交差
点において、接続導体５９によって伝送線路５６を飛越
して接続されており、伝送線路５７．５８と接続導体５
９の合計の線路長がＲＦ信号周波数で１／２波長となる
ように選んでいる。尚、接続点６１は１／２波長伝送線
路５６の中点に接続しているため、局発信号に関して仮
想接地点となる。このため、伝送線路５５は局発信号に
対して１／４波長である必要はなく、接続点６１を直接
接地することも可能である。

したがって、上記構成によるミキサ回路は、局発信号及
びＲＦ信号間のアイソレーションがとれ、歪の少ないダ
ブルバランス型で、かつ平面回路化が可能である。また
、局発周波数とＲＦ信号周波数のそれぞれに対して伝送
線路長を最適に選択で＝１０− きるので、ＩＦ信号周波数が高い場合でも極めて有効な
ものとなる。

尚、上記実施例ではダウンコンバータとしてのミキサ回
路の構成であるが、アップコンバータについても同様に
実施可能である。

［発明の効果］ 以上のようにこの発明によれば、ＭＩＣ化においても平
面実装が容易なダブルバランス型のミキサ回路を提供す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係るミキサ回路の一実施例を示す回
路図、第２図は同実施例のＭＩＣ回路パターンの構成を
示す図、第３図は従来のミキサ回路の回路構成を示す回
路図、第４図は第３図のミキサ回路のＭＩＣ回路パター
ンを示す図である。 １　、２１．４１・・・局発信号入力端子、２　、２２
．４２・・・ＲＦ信号入力端子、３　、２３．４３・・
・ＩＦ信号出力端子、６〜９．２６〜２９．４６〜４９
・・・ミキサダイオード、３６、３７．５６．５７．５
８・・・伝送線路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. リング状に接続される第１乃至第４のダイオードと、前
   記第１及び第４のダイオードの接続点と第２及び第３の
   ダイオードの接続点との間を接続し第１の信号周波数に
   対して１／２波長となり中点が接地される第１の伝送線
   路と、前記第１及び第２のダイオードの接続点と第３及
   び第４のダイオードの接続点との間を接続し第２の信号
   周波数に対して１／２波長となる第２の伝送線路と、第
   １の信号を入力して前記第１の信号周波数のみを通過さ
   せ前記第１及び第４のダイオードの接続点に供給する第
   １のバンドパスフィルタと、第２の信号を入力し前記第
   ２の信号周波数のみを通過させ前記第１及び第２のダイ
   オードの接続点に供給する第２のバンドパスフィルタと
   、前記第２の伝送線路の中点から得られる信号を出力し
   第３の信号周波数を通過させるローパスフィルタとを具
   備するミキサ回路。