JPS6348204B2

JPS6348204B2 -

Info

Publication number: JPS6348204B2
Application number: JP55036035A
Authority: JP
Inventors: Kasheeru Jeraaru
Original assignee: TOMUSON SA
Current assignee: TOMUSON SA
Priority date: 1979-03-23
Filing date: 1980-03-21
Publication date: 1988-09-28
Also published as: EP0016695A1; FR2452201B1; EP0016695B1; JPS55128906A; DE3066043D1; FR2452201A1; US4306312A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、ミリ波用混合器に係る。

超高周波用混合器は２個の検出ダイオード、例
えば２個のシヨツトキー型ダイオードを含んでお
り、各ダイオードは、処理すべき信号と局部発振
器の周波数とを同時に受信する。受信器の中間周
波数と称する周波数で２個のダイオードの出力信
号が互いに加算され、局部発振器の不規則性によ
る振幅ノイズが減算されるように構成されてい
る。

前記の如き混合器を製造する場合、ミリ波では
しばしば被処理信号と局部信号とが別個の２個の
導波管から到達するので製造上の困難が生じる。
しばしば極度に弱い電磁場から生じる被処理信号
を援助するために、被処理信号を搬送する導波管
の中にダイオードを直接に装着することが必要で
ある。この場合、特に次に示すようないくつかの
問題が生じる。即ち、共通部材による２つの導波
管の連結の点、混合すべき２つの信号の電界とダ
イオードとの連結の点、ダイオードのバイアス電
圧の入力と中間周波数の信号出力との配置の点に
おいて困難性がある。

本発明の目的は、２つの導波管の連結と、混合
すべき２つの信号の電界とダイオードとの連結
と、ダイオードのバイアス電圧の入力と中間周波
数の信号出力との配置とを簡単な構成で実施し得
る混合器を提供することにある。

本発明によれば、前記目的は、第１の導電板
と、前記第１の導電板と協同して第１のミリ波伝
送線路を規定すべく前記第１の導電板に対向して
設けられた第２の導電板と、一端が前記第１の導
電板に接続された第１のダイオードと、前記第１
のミリ波伝送線路内に設けられており、前記第１
のダイオードの他端に接続された第１の導電スト
リツプと、前記第１の導電板と前記第１の導電ス
トリツプとを電気的に絶縁すべく前記第１の導電
板と前記第１の導電ストリツプとの間に設けられ
た第１の誘電層と、一端が前記第２の導電板に接
続された第２のダイオードと、前記第１のミリ波
伝送線路内において前記第１の導電ストリツプに
対向して設けられており、前記第２のダイオード
の他端に接続された第２の導電ストリツプと、前
記第２の導電板と前記第２の導電ストリツプとを
電気的に絶縁すべく前記第２の導電板と前記第２
の導電ストリツプとの間に設けられた第２の誘電
層と、一端を第２のミリ波伝送線路に電磁的に連
結すべく当該一端が前記第１のミリ波伝送線路の
外に配置されており、他端が前記第１の導電スト
リツプと前記第２の導電ストリツプとに電磁的に
連結した第３の導電ストリツプと、前記第１の導
電ストリツプに接続された第１の出力力端と、前
記第２の導電ストリツプに接続された第２の出力
端とからなることを特徴とするミリ波用混合器、
又は、第１の導電板と、前記第１の導電板と協同
して第１のミリ波伝送線路を固定すべく、前記第
１の導電板に対向して設けられた第２の導電板
と、一端が前記第１の導電板に接続された第１の
ダイオードと、前記第１のミリ波伝送線路内に設
けられており、前記第１のダイオードの他端に接
続された第１の導電ストリツプと、前記第１の導
電板と前記第１の導電ストリツプとを電気的に絶
縁すべく前記第１の導電板と前記第１の導電スト
リツプとの間に設けられた第１の誘電層と、一端
が前記第２の導電板に接続された第２のダイオー
ドと、前記第１のミリ波伝送線路内において前記
第１の導電ストリツプに対向して設けられてお
り、前記第２のダイオードの他端に接続された第
２の導電ストリツプと、前記第２の導電板と前記
第２の導電ストリツプとを電気的に絶縁すべく前
記第２導電板と前記第２の導電ストリツプとの間
に設けられた第２の誘電層と、前記第１の導電ス
トリツプに接続された第１の出力端と、前記第２
の導電ストリツプに接続された第２の出力端とか
らなり、前記第１の導電ストリツプの一端と前記
第２の導電ストリツプの一端とが、前記第１の導
電ストリツプの一端と前記第２の導電ストリツプ
の一端とを第２のミリ波伝送線路に電磁的に連結
するために、前記第１の第１のミリ波伝送線路の
外に配置されていることを特徴とする他のミリ波
用混合器によつて達成される。

本発明の混合器によれば、２つの導波管の連結
と、混合すべき２つの信号の電界とダイオードと
の連結と、ダイオードのバイアス電圧の入力と中
間周波数の信号出力との配置とを簡単な構成で実
施し得る。

以下、添付図面に基づいて本発明の具体例につ
いて説明する。

本発明の混合器の１具体例としては、第１図に
よれば、第１の導電板１０と、板１０と協同して
第１のミリ波伝送線路を規定すべく板１０に対向
して設けられた第２の導電板２０と、一端が板１
０に接続された第１のダイオード１と、第１のミ
リ波伝送線路内に設けられており、ダイオード１
の他端に接続された第１の導電ストリツプ１２
と、板１０とストリツプ１２とを電気的に絶縁す
べく板１０とストリツプ１２との間に設けられた
第１の誘電層１１と、一端が板２０に接続された
第２のダイオード２と、第１のミリ波伝送線路内
においてストリツプ１２に対向して設けられてお
り、ダイオード２の他端に接続された第２の導電
ストリツプ２２と、板２０とストリツプ２２とを
電気的に絶縁すべく板２０とストリツプ２２との
間に設けられた第２の誘電層２１と、一端を第２
のミリ波伝送線路に電磁的に連結すべく当該一端
が第１のミリ波伝送線路の外に配置されており、
他端がストリツプ１２とストリツプ２２とに空間
を介して電磁的に連結した第３の導電ストリツプ
９と、ストリツプ１２に接続された第１の出力端
と、ストリツプ２２に接続された第２の出力端と
からなる。

板１０，２０は熱を伝導する特性を有してい
る。ダイオード１，２は、シヨツトキー型ダイオ
ードであつてもよく、板１０，２０に溶接等によ
り固着されている。ダイオード１，２はストリツ
プ１２，２２と板１０，２０との間に配置されて
おり、層１１，１２はダイオード１，２を包囲し
ている。

２本のアース線１３，２３が夫々板１０，２０
に接続されており、２本の導線１４，２４が夫々
ストリツプ１２，２２の出力端に接続されてい
る。線１４，２４はダイオード１，２をバイアス
電圧下に維持すると同時に中間周波数でのビート
信号の出力を生成するためのものである。このた
めにインダクタンス３，４が夫々バイアス電圧源
７，８の夫々に直列に配置されており、コンデン
サ５，６は信号の出力S₁，S₂の中に挿入されてい
る。

第２のミリ波伝送線路は導波管４１０で規定さ
れている。ストリツプ９の一端は導電性延長部を
有しており、この延長部は管４１０の開口部４３
０を通つて管４１０の中に突入している。ストリ
ツプ９は、ストリツプ１２，２２のいずれも電気
的に接触することなくストリツプ１２，２２の間
に挿入されている。

ダイオード１、層１１、ストリツプ１２は一方
のモジユールを構成し、ダイオード２、層１２、
ストリツプ２２は他方のモジユールを構成する。

管４１０の中で局部発振器により放射される電
磁場の電気成分ELはストリツプ９に平行である。

第１図の混合器は下記の如く作動する。電気成
分ELはストリツプ９の中に高周波電流を誘起す
る。ストリツプ９は次に、ストリツプ９の平面に
関して対称な電気成分E₁，E₂を有する電磁場を
放射する。向きあつた２個のモジユールは、軸
XXに平行な成分Esをもつ電磁場の中に配置され
る。成分Esは反位相の信号を供給するダイオー
ド１，２により検出される。成分E₁，E₂は同位
相の検出信号を供給する。その結果２個のダイオ
ード１，２の中で生じるビート信号は出力S₁，S₂
に於いて反位相を有する。前記の如き信号を差動
増幅器により従来の方法で処理して１個の受理信
号が形成される。受理信号の中で、局部発振器の
振幅変化によるノイズの大部分は除去されてい
る。受動素子によつて信号を代数的に加算し、次
に増幅することも可能である。

第２図及び第３図は、２つの伝送線路の連結部
の変形例であり、導電ストリツプ１４，２４及び
ストリツプ９からなる。この具体例は、ストリツ
プ１４，２４及びストリツプ９を含む三層印刷配
線型の１個の部材からなり、誘電体９０がストリ
ツプ９，１４，２４の夫々の隔離及び絶縁を確保
している。ストリツプ１４は、ストリツプ９を電
磁的に連結するための円形部１４１と、導線１４
０を受容する長方形部１４３と、円形部１４１と
長方形部１４３とを接続する接続部１４２とから
なる。ストリツプ２４も、ストリツプ１４と同様
の形状をなしており、適宜に導線２４０が接続さ
れている。

第４図は、共通壁４３を持つ２個のキヤビテイ
４１，４２を含む混合器４０の断面図である。第
４図のAA線に沿つた同じ混合器の断面図が第５
図に示されている。ネジ付支持体６１，６２の端
部に第１図に示される２個のモジユールと同等の
２個のモジユール５１，５２が配置されており、
かつモジユール５１，５２はキヤビテイ４２の中
に配置されている。支持体６１，６２はキヤビテ
イ４２を規定する導電板としての壁４５，４６に
開設されたネジ孔からキヤビテイ４２の中に突入
している。モジユール５１，５２の間に２つの伝
送線路の連結部が配置される。この連結部は、第
２図及び第３図に示される連結部の変形例であ
る。

この変形例では、ストリツプ１４，２４が夫々
誘電体９０の各面のほとんどの部分を被覆してい
る金属層からなる。従つて、ストリツプ１４，２
４は、ダイオードに直流電流を供給する機能と、
高周波出力の機能と、電磁場EL，Esを供給する
機能とを併せて有している。

第４図は、ストリツプ１４，２４が線１４０，
２４０と共に示されている。第５図では誘電体９
０と誘電体９０の下方にあつて点線で示すプレー
ト２４と、線２４０とのみが図示されている。

第７図は、導波管４１０，４２０の概略説明図
である。導波管の１部は第４図にキヤビテイ４
１，４２の形状で示されている。共通壁４３に開
設された開口部４３０を介して２個の導波管４１
０，４２０の結合が行なわれるこの具体例では、
局部発振器の波は、受理すべき信号の方向と直交
する矢印SLの方向に伝搬される。受理すべき信
号の波は矢印SRに沿つて伝搬される。更に、導
波管４２０の断面積の小さい側面に対応する側壁
は方向SLに垂直である。

第８図から第１１図は、導波管４１０，４２０
の変形し得る別の配置の概略説明図である。いず
れの配置に於いても、電界の直交性を確保するた
めに導波管の断面積の小さい側面は互いに直交し
ている。

局部信号の伝搬方向SLと受理すべき信号の伝
搬方向SRとは、各配置に従つて下記の如く変形
し得、即ち、第８図の如く平行で同じ向きであつ
てもよく、第１１図の如く平行で逆向きであつて
もよく、第７図，第９図，第１０図の如く直交し
てもよい。

方向SLと方向SRとが直交する場合は、下記の
性質を有する。

１導波管４１０は、導波管４２０の小さい側壁
を介して導波管４２０と連通する（第７図）。

２導波管４２０が導波管４１０の側面、例えば
大きい側壁を介して導波管４１０に連通する
（第１０図）。

３導波管４２０の小さい側壁が導波管４１０の
大きい側壁に開設された開口部を介して導波管
４１０と連通する。

第７図の装置では、局部信号の波は受理すべき
信号の波に平行に伝搬される。

第８図の装置では、導波管の接触している壁は
夫々、導波管４２０の小さい側壁及び導波管４１
０の大きい側壁である。２個の導波管が置換えら
れた図示しない別の配置も可能である。最後に、
導波管４１０の端部と導波管４２０の端部とを接
続することも可能である。

第６図は、第１図に示される２個のモジユール
と同等であり、記号で示されたモジユール５１，
５２を含む２つの伝送線路の連結部の変形例を示
す。この変形例では、２個のプラスチツク材料製
の板９０１，９０２の間に挾持されている導電ス
トリツプ９が、印刷配線技術によつてストリツプ
１４，２４を担持している。ストリツプ９に代え
て、板９０１又は９０２の１個の面、従つてスト
リツプ１４又は２４とは反対側の面に担持された
導電蒸着層を使用することも可能である。

第１２図及び第１３図では、本発明による混合
器の２種の型が記号的に示されている。第１２図
に示す第１の型の混合器は前記の具体例の型であ
り、ダイオード１と２とは向き合つている。中間
周波数で検出される信号の出力S₁及びS₂は差動増
幅器１２０の２個の入力に接続されている。バイ
アス電圧用導線は図示されていない。

第１３図に示す第２の型の混合器は、ダイオー
ド１と２とが信号ESの電界に対して同じ向きに
配置されている。即ち向き合つていない。中間周
波数の出力S₁とS₂とは演算増幅器１３０の対称入
力に接続されており、増幅器１３０は２個の信号
の平均化を行なう。この種の構成の有利な特徴
は、唯１個の接続線上で２個の出力を結合し得る
ことである。

第１４図は、第２図から第５図で示された導電
ストリツプ１４及び２４の変形例である。第１４
図では、ストリツプ１４と２４とを分離する誘電
体９０は、その両面に対称な金属層からなる導電
ストリツプを担持する印刷回路である。当該導電
ストリツプの中央に、モジユール５１又は５２と
の電磁的連結を達成するための円形部１５２が設
けられている。導波管４１０のキヤビテイ４１内
に突入する側に複数の凹部１５１が設けられてお
り、反対側に拡大部１５４で終結する伸長部１５
３が設けられている。凹部１５１は、ダイオード
がバイアスされなければならない場合に、直流電
流の絶縁を維持しつつ導波管４１０の側壁と良好
な高周波接触を達成すべく機能する。伸長部１５
３はフイルタ効果によつてある種の周波数に有利
になるように計算されている。最後に、拡大部１
５４は線１４０又は２４０を溶接するために使用
される。

本発明はミリ波受信機に使用され得る。この受
信機の局部発振器は、受信機のアンテナから来る
被処理信号を受理する導波管に前記の連結部を介
して結合された導波管の中に信号を供給する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の混合器の１具体例の概略説
明図、第２図及び第３図は、夫々本発明の混合器
に使用される導電ストリツプの変形例の断面図及
び平面図、第４図及び第５図は、本発明の混合器
の他の具体例の断面図、第６図及び第１４図は、
導電ストリツプの変形例の説明図、第７図から第
１３図は、本発明の混合器の更に他の具体例の概
略説明図である。１，２……ダイオード、３，４……インダクタ
ンス、５，６……コンデンサ、７，８……バイア
ス電圧源、９……導電ストリツプ、１０，２０…
…導電体、１４，２４……導電ストリツプ、４１
０，４２０……導波管。

Claims

【特許請求の範囲】１第１の導電板と、前記第１の導電板と協同し
て第１のミリ波伝送線路を規定すべく前記第１の
導電板に対向して設けられた第２の導電板と、一
端が前記第１の導電板に接続された第１のダイオ
ードと、前記第１のミリ波伝送線路内に設けられ
ており、前記第１のダイオードの他端に接続され
た第１の導電ストリツプと、前記第１の導電板と
前記第１の導電ストリツプとを電気的に絶縁すべ
く前記第１の導電板と前記第１の導電ストリツプ
との間に設けられた第１の誘電層と、一端が前記
第２の導電板に接続された第２のダイオードと、
前記第１のミリ波伝送線路内において前記第１の
導電ストリツプに対向して設けられており、前記
第２のダイオードの他端に接続された第２の導電
ストリツプと、前記第２の導電板と前記第２の導
電ストリツプとを電気的に絶縁すべく前記第２の
導電板と前記第２の導電ストリツプとの間に設け
られた第２の誘電層と、一端を第２のミリ波伝送
線路に電磁的に連結すべく当該一端が前記第１の
ミリ波伝送線路の外に配置されており、他端が前
記第１の導電ストリツプと前記第２の導電ストリ
ツプとに電磁的に連結した第３の導電ストリツプ
と、前記第１の導電ストリツプに接続された第１
の出力端と、前記第２の導電ストリツプに接続さ
れた第２の出力端とからなることを特徴とするミ
リ波用混合器。２前記第２の導電ストリツプが前記第１の導電
ストリツプに対して空間を介して対向しており、
前記第３の導電ストリツプの他端が前記空間を介
して前記第１の導電ストリツプと前記第２の導電
ストリツプとの間に挿入されていることを特徴と
する特許請求の範囲第１項に記載の混合器。３前記第２の導電ストリツプが前記第１の導電
ストリツプに対して第３の誘電層を介して対向し
ており、前記第３の導電ストリツプの他端が前記
第３の誘電層を介して前記第１の導電ストリツプ
と前記第２の導電ストリツプとの間に挿入されて
いることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記
載の混合器。４前記第１のダイオードの一端が陰極端である
と共に前記第２のダイオードの一端が陽極端であ
り、かつ前記第１のダイオードの一端と前記第２
のダイオードの一端との夫々がアースされている
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項から第３
項のいずれか一項に記載の混合器。５前記第２の導電板と、前記第１の導電ストリ
ツプと、前記第２の導電ストリツプと、前記第３
の導電ストリツプとの夫々が前記第１の導電板に
平行であり、前記第２のミリ波伝送線路が前記第
３の導電ストリツプに垂直に伸長していることを
特徴とする特許請求の範囲第１項から第４項のい
ずれか一項に記載の混合器。６第１の導電板と、前記第１の導電板と協同し
て第１のミリ波伝送線路を規定すべく、前記第１
の導電板に対向して設けられた第２の導電板と、
一端が前記第１の導電板に接続された第１のダイ
オードと、前記第１のミリ波伝送線路内に設けら
れており、前記第１のダイオードの他端に接続さ
れた第１の導電ストリツプと、前記第１の導電板
と前記第１の導電ストリツプとを電気的に絶縁す
べく前記第１の導電板と前記第１の導電ストリツ
プとの間に設けられた第１の誘電層と、一端が前
記第２の導電板に接続された第２のダイオード
と、前記第１のミリ波伝送線路内において前記第
１の導電ストリツプに対向して設けられており、
前記第２のダイオードの他端に接続された第２の
導電ストリツプと、前記第２の導電板と前記第２
の導電ストリツプとを電気的に絶縁すべく前記第
２の導電板と前記第２の導電ストリツプとの間に
設けられた第２の誘電層と、前記第１の導電スト
リツプに接続された第１の出力端と、前記第２の
導電ストリツプに接続された第２の出力端とから
なり、前記第１の導電ストリツプの一端と前記第
２の導電ストリツプの一端とが、前記第１の導電
ストリツプの一端と前記第２の導電ストリツプの
一端とを第２のミリ波伝送線路に電磁的に連結す
るために、前記第１のミリ波伝送線路の外に配置
されていることを特徴とするミリ波用混合器。７前記第２の導電ストリツプが前記第１の導電
ストリツプに対して第３の誘電層を介して対向し
ていることを特徴とする特許請求の範囲第６項に
記載の混合器。８前記第２の導電板と、前記第１の導電ストリ
ツプと、前記第２の導電ストリツプとの夫々が前
記第１の導電板に平行であり、前記第２のミリ波
伝送線路が前記第１の導電ストリツプに垂直に伸
長していることを特徴とする特許請求の範囲第６
項又は第７項に記載の混合器。