JP2002353705A - Microwave device and temperature compensation circuit - Google Patents
Microwave device and temperature compensation circuitInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、マイクロ波装置
および温度補償回路に係り、さらに詳しくは、フィルタ
の遮断特性を示す周波数領域を利用して温度補償等を行
う回路構成に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a microwave device and a temperature compensation circuit, and more particularly, to a circuit configuration for performing temperature compensation and the like using a frequency region showing a cutoff characteristic of a filter.
【０００２】[0002]
【従来の技術】マイクロ波帯のレーダ装置、通信装置等
では、ＦＥＴ、ダイオード等の半導体を用いた増幅器、
発振器、周波数変換器等の半導体回路が用いられてい
る。一般に半導体素子は正の温度特性を有するので、マ
イクロ波装置ではこれらの半導体回路の温度特性を補償
するために負の温度特性を有する温度補償回路を備えて
いる。2. Description of the Related Art In microwave band radar devices and communication devices, amplifiers using semiconductors such as FETs and diodes,
Semiconductor circuits such as oscillators and frequency converters are used. Generally, since a semiconductor element has a positive temperature characteristic, a microwave device includes a temperature compensation circuit having a negative temperature characteristic in order to compensate for the temperature characteristic of these semiconductor circuits.
【０００３】図８は、温度補償機能を備えた従来のマイ
クロ波装置の回路構成を示したブロック図であり、特願
平１０−３６８９１６号公報に開示されているものであ
る。図中の１２は温度補償回路、１３は負温度係数サー
ミスタ、１４は正温度係数サーミスタ、１５は直列抵
抗、１６は主線路である。この温度補償回路１２は、直
列接続された２個の負温度係数サーミスタ１３と、サー
ミスタ１３の接続点と接地に設けられた正温度係数サー
ミスタ１４からなるＴ形の温度補償回路である。FIG. 8 is a block diagram showing a circuit configuration of a conventional microwave device having a temperature compensating function, which is disclosed in Japanese Patent Application No. 10-368916. In the figure, 12 is a temperature compensation circuit, 13 is a negative temperature coefficient thermistor, 14 is a positive temperature coefficient thermistor, 15 is a series resistor, and 16 is a main line. The temperature compensation circuit 12 is a T-type temperature compensation circuit including two negative temperature coefficient thermistors 13 connected in series, and a positive temperature coefficient thermistor 14 provided at a connection point of the thermistor 13 and the ground.
【０００４】低温時には、サーミスタ１３の抵抗値が大
きくなるとともに、サーミスタ１４の抵抗値が小さくな
るため、温度補償回路１２での損失量は大きくなる。一
方、高温時には、サーミスタ１３の抵抗値が小さくなる
とともに、サーミスタ１４の抵抗値が大きくなるため、
温度補償回路１２での損失量は小さくなる。このため、
サーミスタ１３、１４の温度係数および直列抵抗１５の
抵抗値として適切な値を選択することにより、マイクロ
波装置の温度特性を補償することができる。At low temperatures, the resistance of the thermistor 13 increases and the resistance of the thermistor 14 decreases, so that the loss in the temperature compensation circuit 12 increases. On the other hand, at high temperatures, the resistance of the thermistor 13 decreases and the resistance of the thermistor 14 increases.
The amount of loss in the temperature compensation circuit 12 is reduced. For this reason,
By selecting appropriate values for the temperature coefficients of the thermistors 13 and 14 and the resistance value of the series resistor 15, the temperature characteristics of the microwave device can be compensated.
【０００５】図９は、図８の温度補償回路１２における
減衰量の温度特性を示した図である。温度が一定であれ
ば、直列抵抗１５の抵抗値によって減衰量が決まり、温
度に基づいて減衰量が変化する。FIG. 9 is a diagram showing the temperature characteristics of the attenuation in the temperature compensation circuit 12 of FIG. If the temperature is constant, the amount of attenuation is determined by the resistance value of the series resistor 15, and the amount of attenuation changes based on the temperature.
【０００６】また、マイクロ波装置の通過電力が増大す
れば、温度補償回路１２における発熱量が多くなり温度
上昇が生じて、温度補償回路１２における損失量が大き
くなる。このため、温度補償回路１２は、半導体回路の
温度補償を行うだけでなく、マイクロ波装置の通過電力
のばらつきも補償することができる。If the power passing through the microwave device increases, the amount of heat generated in the temperature compensating circuit 12 increases and the temperature rises, so that the amount of loss in the temperature compensating circuit 12 increases. Therefore, the temperature compensation circuit 12 can not only compensate for the temperature of the semiconductor circuit but also compensate for variations in the passing power of the microwave device.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】一般に、半導体を利用
した増幅器の周波数利得特性及び周波数出力特性は負の
係数を有しているため、マイクロ波装置は温度特性とと
もに周波数特性も補償することが望ましい。上述した従
来の温度補償回路は、温度に基づいて損失を制御してい
るのみであり、この様な周波数特性を改善して、所望の
周波数特性を得ようとすればフィルタ回路等を別途設け
る必要があった。Generally, since the frequency gain characteristic and the frequency output characteristic of an amplifier using a semiconductor have negative coefficients, it is desirable that the microwave device compensates not only the temperature characteristic but also the frequency characteristic. . The above-described conventional temperature compensation circuit only controls the loss based on the temperature, and it is necessary to separately provide a filter circuit and the like in order to improve such a frequency characteristic and obtain a desired frequency characteristic. was there.
【０００８】また、サーミスタ素子は、純抵抗性以外の
寄生成分を有するため、サーミスタ素子を含む温度補償
回路を用いたマイクロ波装置では、この寄生成分が原因
となって、マイクロ波帯あるいはミリ波帯の高周波にお
いて所望の通過特性および反射特性が得られないという
問題があった。Further, since the thermistor element has a parasitic component other than pure resistance, in a microwave device using a temperature compensation circuit including the thermistor element, the parasitic component causes a microwave band or a millimeter wave. There is a problem that desired transmission characteristics and reflection characteristics cannot be obtained at high frequencies in the band.
【０００９】本発明は、上記の事情に鑑みてなされたも
のであり、簡単な回路構成により、温度特性を補償する
とともに、高周波における周波数特性を改善し、出力電
力のばらつきを低減することができる温度補償回路及び
この温度補償回路を用いたマイクロ波装置を提供するこ
とを目的とする。The present invention has been made in view of the above circumstances, and can compensate for temperature characteristics, improve frequency characteristics at high frequencies, and reduce variations in output power with a simple circuit configuration. An object of the present invention is to provide a temperature compensation circuit and a microwave device using the temperature compensation circuit.
【００１０】また、本発明は、簡単な回路構成により、
温度特性を補償するとともに、高周波における出力電力
のばらつきを低減することができる温度補償回路及びこ
の温度補償回路を用いたマイクロ波装置を提供すること
を目的とする。Further, the present invention provides a simple circuit configuration,
It is an object of the present invention to provide a temperature compensation circuit capable of compensating for temperature characteristics and reducing variations in output power at a high frequency, and a microwave device using the temperature compensation circuit.
【００１１】また、本発明は、温度補償回路を有すると
ともに、マイクロ波帯あるいはミリ波帯の高周波におい
て所望の通過特性又は反射特性を容易に得ることができ
るマイクロ波装置を提供することを目的とする。Another object of the present invention is to provide a microwave device having a temperature compensating circuit and capable of easily obtaining a desired transmission characteristic or reflection characteristic at a high frequency in a microwave band or a millimeter wave band. I do.
【００１２】[0012]
【課題を解決するための手段】請求項１記載の本発明に
よるマイクロ波装置は、遮断特性を示す周波数領域にお
いて通過損失が温度特性を有するフィルタを備えて構成
され、周波数領域内のマイクロ波信号を当該フィルタに
入力し、温度変化に基づく信号レベルの変動を補償す
る。従って、サーミスタ素子を用いることなく温度特性
を補償することができる。According to a first aspect of the present invention, there is provided a microwave apparatus including a filter having a temperature characteristic of a pass loss in a frequency region showing a cutoff characteristic, and a microwave signal in the frequency region. To the filter to compensate for signal level fluctuations due to temperature changes. Therefore, temperature characteristics can be compensated without using a thermistor element.
【００１３】請求項２に記載の本発明によるマイクロ波
装置は、フィルタの遮断特性に基づいて周波数変化によ
る信号レベルの変動を補償する。つまり、フィルタが、
温度変化に基づく信号レベル変動と逆方向の温度特性を
有し、マイクロ波装置の信号レベルを調整することによ
って、温度特性を補償する。このため、温度変化及び周
波数変化に基づく信号レベルの変化を１つのフィルタで
補償し、高周波数での温度補償および出力電力のばらつ
き低減を行うことができる。According to a second aspect of the present invention, a signal level fluctuation due to a frequency change is compensated based on a cutoff characteristic of a filter. That is, the filter
It has a temperature characteristic in the opposite direction to the signal level fluctuation based on the temperature change, and compensates for the temperature characteristic by adjusting the signal level of the microwave device. For this reason, a change in the signal level based on the temperature change and the frequency change can be compensated by one filter, and the temperature compensation at a high frequency and the variation in the output power can be reduced.
【００１４】請求項３に記載の本発明によるマイクロ波
装置は、フィルタの前段に周波数逓倍回路を備えて構成
され、周波数逓倍回路において混入した不要な周波数成
分をフィルタが抑圧する。つまり、温度変化等の補償と
不要周波数成分の抑圧とを１つのフィルタによって行
う。According to a third aspect of the present invention, there is provided a microwave apparatus including a frequency multiplier in front of a filter, and the filter suppresses unnecessary frequency components mixed in the frequency multiplier. That is, the compensation of the temperature change and the like and the suppression of the unnecessary frequency component are performed by one filter.
【００１５】請求項４に記載の本発明によるマイクロ波
装置は、フィルタの後段に増幅回路を備えて構成され、
温度変化に基づく増幅回路の出力電力変動をフィルタが
補償する。フィルタが、温度変化に基づく増幅回路の出
力電力変動と逆方向の温度特性を有し、増幅回路の前段
において入力レベルを調整することによって、増幅回路
の出力電力の温度変動を補償する。According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a microwave apparatus including an amplifier circuit at a stage subsequent to a filter.
The filter compensates for the output power fluctuation of the amplifier circuit based on the temperature change. The filter has a temperature characteristic in a direction opposite to the output power fluctuation of the amplifier circuit based on the temperature change, and compensates for the temperature fluctuation of the output power of the amplifier circuit by adjusting the input level in a preceding stage of the amplifier circuit.
【００１６】請求項５に記載の本発明によるマイクロ波
装置は、上記フィルタが、マイクロストリップ側結合型
フィルタにより構成される。マイクロストリップ側結合
型フィルタは、高周波において温度特性を有するため、
マイクロ波回路等の温度補償に用いられる。According to a fifth aspect of the present invention, in the microwave device, the filter is constituted by a microstrip-side coupling type filter. Since the microstrip side coupling type filter has temperature characteristics at high frequency,
Used for temperature compensation of microwave circuits and the like.
【００１７】請求項６に記載の本発明によるマイクロ波
装置は、上記フィルタが、低域側の周波数領域において
負の温度特性を有する帯域通過フィルタであり、低域側
の周波数領域内のマイクロ波信号に対し、温度変化及び
周波数変化に基づく信号レベルの変動を補償する。帯域
通過フィルタの低域側の周波数領域は正の周波数特性を
有するので、当該フィルタは、同一信号波に対して負の
温度特性及び正の周波数特性を同時に有する素子として
使用できる。According to a sixth aspect of the present invention, in the microwave device, the filter is a band-pass filter having a negative temperature characteristic in a lower frequency range, and a microwave in a lower frequency range. The signal compensates for signal level variations due to temperature and frequency changes. Since the lower frequency region of the band-pass filter has a positive frequency characteristic, the filter can be used as an element having both a negative temperature characteristic and a positive frequency characteristic for the same signal wave.
【００１８】請求項７に記載の本発明によるマイクロ波
装置は、フィルタが、入出力端子にコプレーナ端子を備
え、前段回路又は後段回路が形成される基板上にフリッ
プチップ実装される。In the microwave device according to the present invention, the filter has a coplanar terminal at an input / output terminal, and is mounted on a substrate on which a front-stage circuit or a rear-stage circuit is formed by flip-chip mounting.
【００１９】請求項８に記載の本発明による温度補償装
置は、遮断特性を示す周波数領域において通過損失が温
度特性を有するフィルタを備え、周波数領域内の信号波
を当該フィルタに入力させ、温度変化に基づく信号レベ
ルの変動を補償する。The temperature compensator according to the present invention includes a filter having a temperature characteristic of a pass loss in a frequency region showing a cutoff characteristic, and a signal wave in the frequency region is input to the filter, and a temperature change is performed. To compensate for variations in signal level based on
【００２０】請求項９に記載の本発明による温度補償装
置は、フィルタの遮断特性に基づき、周波数変化による
信号レベルの変動を補償する。According to a ninth aspect of the present invention, there is provided a temperature compensating apparatus for compensating a signal level variation due to a frequency change based on a cutoff characteristic of a filter.
【００２１】[0021]
【発明の実施の形態】実施の形態１．図１は、本発明の
実施の形態１による温度補償回路の一構成例を示した図
である。図中の１はマイクロストリップ側結合型帯域通
過フィルタ（以下、適宜に側結合型フィルタと呼ぶ）、
２はマイクロストリップ線路である。側結合型フィルタ
１は、基板上に２以上のマイクロストリップ線路２が形
成され、隣接するマイクロストリップ線路２を幅Ｗ、長
さＬ、間隔Ｓで側結合させることにより、帯域通過フィ
ルタとして機能する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiment 1 FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a temperature compensation circuit according to a first embodiment of the present invention. Reference numeral 1 in the figure denotes a microstrip-side coupled band-pass filter (hereinafter, appropriately referred to as a side-coupled filter),
2 is a microstrip line. The side-coupling type filter 1 functions as a band-pass filter by forming two or more microstrip lines 2 on a substrate and side-coupling adjacent microstrip lines 2 with a width W, a length L, and an interval S. .
【００２２】図２は、図１の側結合型フィルタ１の通過
損失の一例を示した図であり、周波数特性および温度特
性が示されている。側結合型フィルタ１は、温度変化に
よる基板の膨張又は収縮によって、結合線路の幅Ｗ、長
さＬ、間隔Ｓが変化する。このため、側結合型フィルタ
１は、温度に基づいて通過損失が変化し、中心周波数よ
りも低域側の遮断特性を示す領域では正の温度係数を示
し、高域側の遮断特性を示す領域では負の温度係数を示
す。FIG. 2 is a diagram showing an example of the transmission loss of the side-coupled filter 1 of FIG. 1, showing the frequency characteristics and the temperature characteristics. In the side coupling type filter 1, the width W, length L, and interval S of the coupling line change due to expansion or contraction of the substrate due to a temperature change. For this reason, the side-coupling type filter 1 has a region in which the pass loss changes based on the temperature, shows a positive temperature coefficient in a region showing a cutoff characteristic on the lower side of the center frequency, and shows a region showing the cutoff characteristic on the higher side. Shows a negative temperature coefficient.
【００２３】すなわち、温度が高くなれば、低域側の遮
断特性領域では通過損失が増大するとともに、高域側の
遮断特性領域では通過損失が減少している（図中の一点
鎖線）。逆に、温度が低くなれば、低域側の遮断特性領
域では通過損失が減少するとともに、高域側の遮断特性
領域では通過損失が増大している（図中の二点鎖線）。That is, when the temperature increases, the passage loss increases in the cutoff characteristic region on the low frequency side, and the passage loss decreases in the cutoff characteristic region on the high frequency side (the dashed line in the figure). Conversely, when the temperature decreases, the transmission loss decreases in the low-frequency cutoff characteristic region, and the transmission loss increases in the high-frequency cutoff characteristic region (two-dot chain line in the figure).
【００２４】一般に半導体を用いた増幅器、周波数逓倍
器等の出力電力の温度変化は負の係数を持つ。このた
め、所望周波数（入力信号の周波数）が低域側の遮断特
性領域に入るフィルタを用いれば、フィルタの通過損失
の温度特性は、フィルタの入力端に接続された回路の温
度係数と逆特性となり出力電力の温度補償を行うことが
できる。In general, a temperature change in output power of an amplifier, a frequency multiplier, or the like using a semiconductor has a negative coefficient. Therefore, if a filter in which the desired frequency (frequency of the input signal) falls within the cutoff characteristic region on the low frequency side is used, the temperature characteristic of the pass loss of the filter will be the inverse characteristic of the temperature coefficient of the circuit connected to the input end of the filter. And the temperature of the output power can be compensated.
【００２５】従来の温度補償回路では、サーミスタで構
成された減衰器と直列抵抗により通過損失の温度係数と
減衰量を調整していた。これに対し、本発明の構成で
は、側接合型フィルタの遮断特性領域における通過損失
特性を使用して温度補償を行っている。In a conventional temperature compensating circuit, the temperature coefficient and the amount of attenuation of the passage loss are adjusted by an attenuator formed of a thermistor and a series resistor. On the other hand, in the configuration of the present invention, temperature compensation is performed using the transmission loss characteristic in the cutoff characteristic region of the side junction type filter.
【００２６】ここで、帯域通過フィルタの遮断特性領域
とは、フィルタの中心周波数から離れるに従って通過損
失が減少する領域、つまり周波数特性を有する領域であ
り、低域側の遮断特性領域では正の係数を示し、高域側
の遮断特性領域では負の係数を示す。すなわち、低域側
の遮断特性領域では、周波数が高くなれば通過損失が増
大し、周波数が低くなれば通過損失が減少する。高域側
の遮断特性領域ではその逆となる。Here, the cutoff characteristic region of the band-pass filter is a region in which the pass loss decreases as the distance from the center frequency of the filter increases, that is, a region having a frequency characteristic. , And a negative coefficient is shown in the cutoff characteristic region on the high frequency side. That is, in the cutoff characteristic region on the low frequency side, the pass loss increases as the frequency increases, and the pass loss decreases as the frequency decreases. The opposite is true in the cutoff characteristic region on the high frequency side.
【００２７】一般に半導体を使用した増幅器等の周波数
利得特性および周波数出力特性は負の係数を持つ。この
ため、所望周波数（入力信号の周波数）が低域側の遮断
特性領域に入る側結合型フィルタ１を用いれば、側結合
型フィルタ１の通過損失の周波数特性が、側結合型フィ
ルタ１の入力端に接続された回路の周波数特性と逆特性
となり、出力電力の絶対値を調整することができる。す
なわち、周波数に起因して生ずる出力電力のばらつきを
側結合型フィルタ１で抑制して周波数特性を改善するこ
とができ、出力電力の絶対値を調整することができる。Generally, frequency gain characteristics and frequency output characteristics of an amplifier or the like using a semiconductor have negative coefficients. For this reason, if the side-coupled filter 1 in which the desired frequency (frequency of the input signal) falls within the cutoff characteristic region on the low frequency side is used, the frequency characteristic of the pass loss of the side-coupled filter 1 is reduced. The frequency characteristic becomes opposite to the frequency characteristic of the circuit connected to the end, and the absolute value of the output power can be adjusted. That is, variation in output power caused by frequency can be suppressed by the side-coupling type filter 1 to improve frequency characteristics, and the absolute value of output power can be adjusted.
【００２８】本実施の形態では、マイクロストリップ側
結合型帯域通過フィルタの遮断特性領域の温度特性を利
用して温度補償を行っている。このため、サーミスタ素
子を用いる従来の温度補償回路に比べて、マイクロ波又
はミリ波の高周波領域において、所望の通過特性および
反射特性を有するマイクロ波装置を容易に実現すること
ができる。In the present embodiment, temperature compensation is performed using the temperature characteristics of the cutoff characteristic region of the microstrip-side coupled bandpass filter. Therefore, as compared with a conventional temperature compensation circuit using a thermistor element, a microwave device having desired transmission characteristics and reflection characteristics in a microwave or millimeter wave high frequency region can be easily realized.
【００２９】また、本実施の形態では、マイクロストリ
ップ側結合型帯域通過フィルタの遮断特性領域の周波数
特性を利用して周波数特性の改善や出力電力の絶対値を
調整している。このため、マイクロ波装置のばらつきを
低減することができる。In this embodiment, the frequency characteristics are improved and the absolute value of the output power is adjusted by utilizing the frequency characteristics in the cutoff characteristic region of the microstrip-side coupled band-pass filter. For this reason, the dispersion | variation of a microwave apparatus can be reduced.
【００３０】さらに、本実施の形態では、１つのマイク
ロストリップ側結合型帯域通過フィルタを用いて、温度
補償を行うとともに、周波数特性の改善等を行ってい
る。このため、部品数を削減して回路構成を簡単にする
ことができ、マイクロ波装置のコストダウンを図ること
ができる。Further, in the present embodiment, temperature compensation is performed and frequency characteristics are improved using one microstrip-side coupled band-pass filter. Therefore, the number of components can be reduced, the circuit configuration can be simplified, and the cost of the microwave device can be reduced.
【００３１】なお、本実施の形態では、マイクロストリ
ップ側結合型帯域通過フィルタを用いる場合の例につい
て説明したが、遮断特性領域における同様の温度特性又
は周波数特性を有すれば他のフィルタを用いることがで
き同様の効果が得られる。このことは以下の実施の形態
においても同様である。In the present embodiment, an example in which a microstrip-side coupled band-pass filter is used has been described. However, another filter may be used as long as the filter has a similar temperature characteristic or frequency characteristic in a cutoff characteristic region. And the same effect can be obtained. This is the same in the following embodiments.
【００３２】実施の形態２．図３は、本発明の実施の形
態２によるマイクロ波装置の一構成例を示したブロック
図である。図中の１は帯域通過フィルタ、２は周波数逓
倍回路である。フィルタ１は、マイクロ波信号が通過す
る主線路に直列に装荷されている。ここでは、周波数逓
倍回路２で逓倍された出力信号が、帯域通過フィルタ１
に入力されている。Embodiment 2 FIG. FIG. 3 is a block diagram showing one configuration example of the microwave device according to the second embodiment of the present invention. In the figure, 1 is a band pass filter, and 2 is a frequency multiplication circuit. The filter 1 is loaded in series on a main line through which a microwave signal passes. Here, the output signal multiplied by the frequency multiplying circuit 2 is output to the band-pass filter 1.
Has been entered.
【００３３】図４は、図３の周波数逓倍回路２の出力ス
ペクトルおよび帯域通過フィルタ１の通過損失特性を示
した図である。周波数逓倍回路２は、所望の信号波以外
の不要波、すなわち基本波および不要な高調波を含んで
いる。この様な不要波を抑圧するため、一般に周波数逓
倍回路の出力には帯域通過フィルタが設けられている。FIG. 4 is a diagram showing the output spectrum of the frequency multiplier 2 in FIG. The frequency multiplier 2 includes unnecessary waves other than the desired signal wave, that is, a fundamental wave and unnecessary harmonics. In order to suppress such unnecessary waves, a band-pass filter is generally provided at the output of the frequency multiplier.
【００３４】この帯域通過フィルタとして、図１のマイ
クロストリップ側結合型帯域通過フィルタを用いれば、
温度補償を行うとともに、周波数逓倍回路２が発生する
不要波を抑圧することができる。このとき、所望の信号
波が低域側の遮断特性領域に入るとともに、不要波が低
域又は高域の遮断領域に入るフィルタが用いられる。If the bandpass filter of the microstrip side coupling type shown in FIG. 1 is used as this bandpass filter,
In addition to performing temperature compensation, unnecessary waves generated by the frequency multiplier 2 can be suppressed. At this time, a filter is used in which a desired signal wave enters a low-frequency cutoff region and an unnecessary wave enters a low-frequency or high-frequency cutoff region.
【００３５】本実施の形態では、マイクロストリップ側
結合型帯域通過フィルタを周波数逓倍回路の出力段に設
けることにより、温度補償を行うとともに不要波を抑圧
することができる。このため、部品数を削減して回路構
成を簡単にすることができ、マイクロ波装置のコストダ
ウンを図ることができる。In this embodiment, by providing a microstrip-side coupled band-pass filter at the output stage of the frequency multiplier, temperature compensation can be performed and unnecessary waves can be suppressed. Therefore, the number of components can be reduced, the circuit configuration can be simplified, and the cost of the microwave device can be reduced.
【００３６】実施の形態３．図５は、本発明の実施の形
態３によるマイクロ波装置の他の構成例を示したブロッ
ク図である。図中の１はマイクロストリップ側結合型フ
ィルタ、４は増幅器である。この図ではフィルタ１の出
力が増幅器４に入力されており、図３とはフィルタと被
温度補償回路の接続が異なっている。Embodiment 3 FIG. 5 is a block diagram showing another configuration example of the microwave device according to the third embodiment of the present invention. In the figure, 1 is a microstrip-side coupling type filter, and 4 is an amplifier. In this figure, the output of the filter 1 is input to the amplifier 4, and the connection of the filter and the temperature compensated circuit is different from that of FIG.
【００３７】増幅器４は半導体を用いた温度特性を有す
る回路の一例である。このマイクロ波装置は、側結合型
フィルタ１の通過損失の温度特性によって、被温度補償
回路である増幅器４の入力電力を調整し、増幅器４の出
力電力の温度変動を補償している。また、増幅器４を飽
和させて使用する場合には、入力電力を調整することに
よりその飽和量を補償し過飽和による増幅器へのストレ
スを軽減する効果も期待できる。The amplifier 4 is an example of a circuit having a temperature characteristic using a semiconductor. This microwave device adjusts the input power of the amplifier 4 which is a temperature-compensated circuit according to the temperature characteristics of the passing loss of the side-coupling type filter 1, and compensates for the temperature fluctuation of the output power of the amplifier 4. In addition, when the amplifier 4 is used in a saturated state, the effect of adjusting the input power to compensate for the amount of saturation and reduce the stress on the amplifier due to oversaturation can be expected.
【００３８】本実施の形態では、半導体からなる増幅器
の前段にマイクロストリップ側結合型フィルタを設ける
ことにより、温度補償を行うとともに増幅器の飽和量を
補償して、過飽和による増幅器へのストレスを軽減する
ことができる。In this embodiment, by providing a microstrip-side coupling type filter in front of an amplifier made of a semiconductor, temperature compensation is performed and the amount of saturation of the amplifier is compensated, so that stress on the amplifier due to oversaturation is reduced. be able to.
【００３９】実施の形態４．図６は、本発明の実施の形
態４によるマイクロ波装置の他の構成例を示した図であ
る。図中の５はミキサ回路図、６は接続ワイヤである。
なお、図６において図１〜図５と同じ符号を付したもの
は、これらと同一又はこれらに相当する機能を有する。Embodiment 4 FIG. 6 is a diagram showing another configuration example of the microwave device according to the fourth embodiment of the present invention. In the figure, reference numeral 5 denotes a mixer circuit diagram, and reference numeral 6 denotes connection wires.
6 that have the same reference numerals as those in FIGS. 1 to 5 have the same or corresponding functions.
【００４０】側結合型フィルタ１、周波数逓倍回路３お
よびミキサ回路５は、それぞれが異なる基板上に形成さ
れた後、周波数逓倍回路３の出力端子と、側結合型フィ
ルタ１の入力端子とが接続ワイヤ６で接続され、側結合
型フィルタ１の出力端子と、ミキサ回路６の入力端子と
が接続ワイヤ６で接続されてマイクロ波装置となる。After the side-coupled filter 1, the frequency multiplier 3 and the mixer circuit 5 are formed on different substrates, respectively, the output terminal of the frequency multiplier 3 is connected to the input terminal of the side-coupled filter 1. The output terminal of the side-coupling type filter 1 and the input terminal of the mixer circuit 6 are connected by the connection wire 6 to be a microwave device.
【００４１】側結合型フィルタ１として、外形および入
出力端子の位置が同一で、所望周波数における通過損失
および温度変動量の異なる２種以上のフィルタを用意
し、これらを周波数逓倍回路３、ミキサ回路５間に順に
接続すれば、温度変動量および出力電力の個々のばらつ
きを評価することができる。この評価結果に基づき、フ
ィルタを選択すれば、最適な補償ができるフィルタを採
用してマイクロ波装置を構成することができる。As the side-coupled filter 1, two or more types of filters having the same outer shape and the same position of input / output terminals and having different pass loss and temperature fluctuation at a desired frequency are prepared. If they are connected in sequence between the five, it is possible to evaluate individual variations in the amount of temperature fluctuation and output power. If a filter is selected based on this evaluation result, a microwave device can be configured using a filter capable of performing optimal compensation.
【００４２】本実施の形態では、同一の周波数逓倍回
路、ミキサ回路間に接続可能な、所望周波数における温
度特性又は周波数特性が異なる複数のマイクロストリッ
プ側結合型フィルタを用いて、マイクロ波装置を評価し
ているため、マイクロ波装置のレベル調整を容易に行う
ことができ、ばらつきを低減することができる。In the present embodiment, a microwave device is evaluated using a plurality of microstrip-side coupled filters that can be connected between the same frequency multiplier circuit and mixer circuit and have different temperature characteristics or frequency characteristics at a desired frequency. Therefore, the level of the microwave device can be easily adjusted, and the variation can be reduced.
【００４３】なお、本実施の形態では、側結合型フィル
タ１の前段に周波数逓倍回路３が接続され、側結合型フ
ィルタ１の後段にミキサ回路５が接続される場合の例に
ついて説明したが、これらは一例であって前段回路及び
後段回路は他のマイクロ波装置であってもよい。このこ
とは次の実施の形態５でも同様である。In this embodiment, an example has been described in which the frequency multiplier 3 is connected before the side-coupled filter 1 and the mixer circuit 5 is connected after the side-coupled filter 1. These are merely examples, and the former circuit and the latter circuit may be other microwave devices. This is the same in the following fifth embodiment.
【００４４】実施の形態５．図７は、本発明の実施の形
態４によるマイクロ波装置の他の構成例を示した図であ
り、（ａ）が上面図、（ｂ）が側面図である。図中の７
〜９はコプレーナ線路変換部、１０は入出力側回路基
板、１１はフリップチップ接続部である。なお、図７に
おいて図１〜図６と同じ符号を付したものは、これらと
同一又はこれらに相当する機能を有する。なお、図５と
比較すれば、側結合型フィルタに接続される回路を同一
基板上に形成した点で異なる。Embodiment 5 FIG. FIGS. 7A and 7B are diagrams showing another configuration example of the microwave device according to the fourth embodiment of the present invention, wherein FIG. 7A is a top view and FIG. 7B is a side view. 7 in the figure
Reference numerals 9 to 9 denote a coplanar line converter, 10 denotes an input / output side circuit board, and 11 denotes a flip chip connection unit. 7 that have the same reference numerals as in FIGS. 1 to 6 have the same or equivalent functions. The difference from FIG. 5 is that a circuit connected to the side-coupling type filter is formed on the same substrate.
【００４５】周波数逓倍回路３及びミキサ回路５は、同
一の基板である入出力回路基板１０上に設けられてい
る。この基板上には側結合型フィルタ１への出力端子及
び入力端子が設けられ、これらの入力端子にはコプレー
ナ線路変換部８、９が設けられている。一方、側結合フ
ィルタ１は、入出力回路基板１０とは異なる基板上にマ
イクロストリップ線路を形成して構成され、この基板
は、入出力回路基板１０への入力端子及び出力端子が設
けられ、入出力回路基板１０上に装荷される。これらの
端子にもコプレーナ線路変換部７が設けられている。The frequency multiplying circuit 3 and the mixer circuit 5 are provided on an input / output circuit board 10 which is the same board. An output terminal and an input terminal to the side-coupled filter 1 are provided on this substrate, and coplanar line converters 8 and 9 are provided at these input terminals. On the other hand, the side coupling filter 1 is formed by forming a microstrip line on a substrate different from the input / output circuit board 10, and this board is provided with an input terminal and an output terminal to the input / output circuit board 10, It is loaded on the output circuit board 10. These terminals are also provided with a coplanar line converter 7.
【００４６】外形及び入出力端子が同一の側結合型フィ
ルタ１を通過損失および温度変化の異なる２種類以上を
用意し、入出力回路の特性を補償するようにフィルタを
選択して使用することは図５と同じである。ここでは、
入出力回路の特性の評価をコプレーナ端子による高周波
プローバを使用して行うことができ、フィルタの選択を
容易に行うことができる。また、側結合型フィルタ１の
前記入出力回路基板１０への接続をフリップチップ実装
により行うことにより、マイクロ波およびミリ波帯の高
周波においてばらつきを低減するようにしている。It is not possible to prepare two or more types of side-coupling type filters 1 having the same outer shape and input / output terminals having different passing losses and temperature changes, and to select and use the filters so as to compensate the characteristics of the input / output circuits. It is the same as FIG. here,
The characteristics of the input / output circuit can be evaluated using a high-frequency prober with a coplanar terminal, and the selection of a filter can be easily performed. In addition, by connecting the side-coupling type filter 1 to the input / output circuit board 10 by flip-chip mounting, variations are reduced at high frequencies in the microwave and millimeter wave bands.
【００４７】[0047]
【発明の効果】本発明による温度補償回路は、遮断特性
を示す周波数領域において通過損失が温度特性を有する
フィルタからなり、遮断特性を示す周波数領域内のマイ
クロ波信号を当該フィルタに入力し、温度変化に基づく
信号レベルの変動を補償する。このため、温度補償のた
めにサーミスタを用いる必要がない。従って、この温度
補償回路を用いたマイクロ波装置は、所望の通過特性及
び反射特性を容易に得ることができる。The temperature compensation circuit according to the present invention comprises a filter having a temperature characteristic of a pass loss in a frequency region exhibiting a cutoff characteristic, and a microwave signal in a frequency region exhibiting a cutoff characteristic is input to the filter. Compensate for signal level variations due to changes. Therefore, there is no need to use a thermistor for temperature compensation. Therefore, the microwave device using the temperature compensation circuit can easily obtain desired transmission characteristics and reflection characteristics.
【００４８】また、本発明による温度補償回路は、遮断
特性を示す周波数領域において通過損失が温度特性を有
するフィルタからなり、当該温度特性によって、温度変
化に基づく信号レベルの変動を補償するとともに、フィ
ルタの遮断特性に基づいて周波数変化による信号レベル
の変動を補償する。従って、温度変化及び周波数変化に
基づく信号レベルの変化を１つのフィルタで補償するこ
とができる。従って、この温度補償回路を用いたマイク
ロ波装置は、簡単な回路構成により高周波数での温度補
償および出力電力のばらつき低減を行うことができる。Further, the temperature compensation circuit according to the present invention comprises a filter having a temperature characteristic of a pass loss in a frequency region exhibiting a cutoff characteristic. Of the signal level due to the frequency change based on the cutoff characteristics of the signal. Therefore, a change in signal level based on a change in temperature and a change in frequency can be compensated by one filter. Therefore, a microwave device using this temperature compensation circuit can perform temperature compensation at a high frequency and reduce variation in output power with a simple circuit configuration.
【００４９】更に、本発明によるマイクロ波装置は、入
出力端子にコプレーナ端子を備えたフィルタが基板上に
フリップチップ実装されて構成されるため、温度補償回
路の選択による信号レベルのばらつき調整を容易に行う
ことができる。Furthermore, the microwave device according to the present invention is configured such that a filter having a coplanar terminal at the input / output terminal is flip-chip mounted on a substrate, so that it is easy to adjust signal level variation by selecting a temperature compensation circuit. Can be done.
【図１】 本発明の実施の形態１による温度補償回路の
一構成例を示した図である。FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a temperature compensation circuit according to a first embodiment of the present invention.
【図２】 図１の側結合型フィルタ１の通過損失の一例
を示した図であり、周波数特性および温度特性が示され
ている。FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a pass loss of the side-coupling type filter 1 of FIG. 1, in which frequency characteristics and temperature characteristics are illustrated.
【図３】 本発明の実施の形態２によるマイクロ波装置
の一構成例を示したブロック図である。FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration example of a microwave device according to a second embodiment of the present invention.
【図４】 図３の周波数逓倍回路２の出力スペクトルお
よび帯域通過フィルタ１の通過損失特性を示した図であ
る。FIG. 4 is a diagram illustrating an output spectrum of the frequency multiplier 2 and a pass loss characteristic of the bandpass filter 1 of FIG.
【図５】 本発明の実施の形態３によるマイクロ波装置
の他の構成例を示したブロック図である。FIG. 5 is a block diagram showing another configuration example of the microwave device according to the third embodiment of the present invention.
【図６】 本発明の実施の形態４によるマイクロ波装置
の他の構成例を示した図である。FIG. 6 is a diagram showing another configuration example of the microwave device according to the fourth embodiment of the present invention.
【図７】 本発明の実施の形態５によるマイクロ波装置
の他の構成例を示した図であり、（ａ）が上面図、
（ｂ）が側面図である。FIG. 7 is a diagram showing another configuration example of the microwave device according to the fifth embodiment of the present invention, where (a) is a top view,
(B) is a side view.
【図８】 温度補償機能を備えた従来のマイクロ波装置
の回路構成を示したブロック図であり、特願平１０−３
６８９１６号公報に開示されているものである。FIG. 8 is a block diagram showing a circuit configuration of a conventional microwave device having a temperature compensation function.
No. 68916.
【図９】 図８の温度補償回路１２における減衰量の温
度特性を示した図である。9 is a diagram illustrating a temperature characteristic of an attenuation amount in the temperature compensation circuit 12 of FIG.
１ 側結合型フィルタ、２ マイクロストリップ線路、
３ 周波数逓倍器、４ 増幅器、５ ミキサ回路、６
接続ワイヤ、７〜９ コプレーナ変換部、１０ 入出力
側回路基板、１１ フリップチップ接続部、１２ 温度
補償回路、１３ 負温度係数サーミスタ、１４ 正温度
係数サーミスタ、１５ 直列抵抗、１６ 主線路。1-side coupled filter, 2 microstrip line,
3 Frequency multiplier, 4 amplifier, 5 mixer circuit, 6
Connection wire, 7-9 coplanar converter, 10 input / output side circuit board, 11 flip chip connection, 12 temperature compensation circuit, 13 negative temperature coefficient thermistor, 14 positive temperature coefficient thermistor, 15 series resistance, 16 main line.
フロントページの続き Ｆターム(参考） 5J006 HB03 JA01 JA31 LA14 NA08 PB01 5J013 DA07 5J090 AA04 CA02 CN04 FA08 FA20 FN09 HN16 KA44 KA68 SA13 TA01 Continuation of the front page F term (reference) 5J006 HB03 JA01 JA31 LA14 NA08 PB01 5J013 DA07 5J090 AA04 CA02 CN04 FA08 FA20 FN09 HN16 KA44 KA68 SA13 TA01
Claims (9)
損失が温度特性を有するフィルタを備え、上記周波数領
域内のマイクロ波信号を当該フィルタに入力し、温度変
化に基づく信号レベルの変動を補償することを特徴とす
るマイクロ波装置。1. A filter having a temperature characteristic of a transmission loss in a frequency region exhibiting a cutoff characteristic, and a microwave signal in the frequency region is input to the filter to compensate for a change in a signal level based on a temperature change. A microwave device characterized by the above-mentioned.
き、周波数変化による信号レベルの変動を補償すること
を特徴とする請求項１に記載のマイクロ波装置。2. The microwave device according to claim 1, wherein the filter compensates for a change in signal level due to a frequency change based on the cutoff characteristic.
備え、上記フィルタが、この周波数逓倍回路において混
入した不要な周波数成分を抑圧することを特徴とする請
求項１又は２に記載のマイクロ波装置。3. The microwave apparatus according to claim 1, wherein a frequency multiplier is provided before the filter, and the filter suppresses unnecessary frequency components mixed in the frequency multiplier. .
上記フィルタは、温度変化に基づく増幅回路の出力電力
変動を補償することを特徴とする請求項１又は２に記載
のマイクロ波装置。4. An amplifier circuit is provided after the filter,
The microwave device according to claim 1, wherein the filter compensates for output power fluctuation of the amplifier circuit based on a temperature change.
結合型フィルタであるとこを特徴とする請求項１又は２
に記載のマイクロ波装置。5. The filter according to claim 1, wherein the filter is a microstrip-side coupling type filter.
3. The microwave device according to claim 1.
おいて負の温度特性を有する帯域通過フィルタであり、
低域側の周波数領域内のマイクロ波信号に対し、温度変
化及び周波数変化に基づく信号レベルの変動を補償する
ことを特徴とする請求項２に記載のマイクロ波装置。6. The filter is a band-pass filter having a negative temperature characteristic in a lower frequency range,
3. The microwave apparatus according to claim 2, wherein a fluctuation of a signal level based on a temperature change and a frequency change is compensated for a microwave signal in a lower frequency range.
ナ端子を備え、前段回路又は後段回路が形成される基板
上にフリップチップ実装されることを特徴とする請求項
１から６のいずれかに記載のマイクロ波装置。7. The filter according to claim 1, wherein the filter has a coplanar terminal at an input / output terminal, and is flip-chip mounted on a substrate on which a pre-stage circuit or a post-stage circuit is formed. Microwave equipment.
損失が温度特性を有するフィルタを備え、上記周波数領
域内の信号波を当該フィルタに入力させ、温度変化に基
づく信号レベルの変動を補償することを特徴とする温度
補償回路。8. A filter, comprising: a filter having a temperature characteristic of a transmission loss in a frequency domain exhibiting a cutoff characteristic; and inputting a signal wave in the frequency domain to the filter to compensate for a change in a signal level based on a temperature change. Characteristic temperature compensation circuit.
き、周波数変化による信号レベルの変動を補償すること
を特徴とする請求項８に記載の温度補償回路。9. The temperature compensation circuit according to claim 8, wherein the filter compensates for a change in signal level due to a frequency change based on the cutoff characteristic.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001154984A JP2002353705A (en) | 2001-05-24 | 2001-05-24 | Microwave device and temperature compensation circuit |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012518385A (en) * | 2009-02-20 | 2012-08-09 | ハリス コーポレイション | Radio frequency (RF) power limiter and associated method |
-
2001
- 2001-05-24 JP JP2001154984A patent/JP2002353705A/en active Pending
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