JP2004166260A - Mixer circuit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は自己ヘテロダイン通信方式の無線通信装置に用いて好適なミキサ回路に関する。 The present invention relates to a mixer circuit suitable for use in a self-heterodyne communication wireless communication device.
一般に、無線通信装置では、比較的低い周波数である信号処理用のIF(Intermediate Frequency)信号から比較的高い周波数である送信用のRF(Radio Frequency)信号への周波数変換、あるいはRF信号からIF信号への周波数変換のために局部発振信号(以下、LO信号と称す)が用いられる。 Generally, in a wireless communication apparatus, frequency conversion from an IF (Intermediate Frequency) signal for signal processing, which is a relatively low frequency, to an RF (Radio Frequency) signal for transmission, which is a relatively high frequency, or an IF signal to an IF signal A local oscillation signal (hereinafter, referred to as an LO signal) is used to convert the frequency into a signal.
マイクロ波やミリ波帯等の高周波帯を使用する無線通信装置では、LO信号の周波数が高くなることから、位相雑音が低く、安定して発振する局部発振回路の実現が困難であり、これが無線通信装置のコストを上昇させる要因となる。そこで、非特許文献1には送信装置からRF信号と共にLO信号を送信する自己へテロダイン通信方式が提案されている。
In a radio communication device using a high frequency band such as a microwave band or a millimeter wave band, since the frequency of the LO signal is high, it is difficult to realize a local oscillation circuit that has low phase noise and oscillates stably. This may increase the cost of the communication device. Therefore, Non-Patent
図15は自己ヘテロダイン通信方式の構成を示す模式図である。 FIG. 15 is a schematic diagram showing the configuration of the self-heterodyne communication system.
図15に示すように、自己へテロダイン通信方式は、送信装置200に、LO信号を用いてIF信号からRF信号に周波数変換するミキサ回路201とミキサ回路201の出力信号を送信電力まで増幅する電力増幅器202とを備え、受信装置300に、送信されたRF信号及びLO信号からIF信号を再生する検波器を備えた構成である。このような構成では、受信装置300側でLO信号を生成する局部発振回路が不要になるため、受信装置300の小型化、低コスト化を実現できる。
As shown in FIG. 15, in the self-heterodyne communication system, a
ところで、非特許文献2によれば、自己へテロダイン通信方式では、送信電力が一定という条件下で受信搬送波電力対雑音電力比を高めるために、RF信号とLO信号の送信電力を同程度にすることが望ましい。また、自己へテロダイン通信方式の受信装置300では、一般に受信したLO信号の電力レベルができるだけ一定であることが望ましい。
According to Non-Patent
しかしながら、ミキサ回路を簡易な単一のダイオードで構成すると、RF信号に比べてLO信号の出力電力が大きくなってしまう。そこで、自己へテロダイン通信方式ではLO信号の出力電力を抑制できるバランスミキサ回路が用いられる。 However, when the mixer circuit is configured by a simple single diode, the output power of the LO signal becomes larger than that of the RF signal. Therefore, in the self-heterodyne communication system, a balance mixer circuit that can suppress the output power of the LO signal is used.
小型なバランスミキサ回路としては、例えば非特許文献3に記載された、2つのダイオードを並列にかつ逆極性に接続したアンチパラレルダイオード部を有する偶高調波型のミキサ回路が知られている。 As a small balanced mixer circuit, for example, an even harmonic mixer circuit having an anti-parallel diode unit in which two diodes are connected in parallel and with opposite polarities, which is described in Non-Patent Document 3, is known.
図16は従来のアンチパラレルダイオード部を有するミキサ回路の構成を示す回路図である。図17は図16に示したミキサ回路の特性を示す図であり、同図(a)は電流電圧特性を示すグラフ、同図(b)は出力波形を示す波形図、同図(c)は出力信号の周波数特性を示すグラフである。 FIG. 16 is a circuit diagram showing a configuration of a conventional mixer circuit having an anti-parallel diode unit. 17A and 17B are diagrams showing characteristics of the mixer circuit shown in FIG. 16, wherein FIG. 17A is a graph showing current-voltage characteristics, FIG. 17B is a waveform diagram showing an output waveform, and FIG. 5 is a graph illustrating frequency characteristics of an output signal.
図16に示すように、従来のミキサ回路は、アンチパラレルダイオード部101と、アンチパラレルダイオード部101の入力端と接地電位間に挿入されたショートスタブ102と、アンチパラレルダイオード部101の出力端に一端が接続され、他端が開放されたオープンスタブ103とを有する構成である。
As shown in FIG. 16, the conventional mixer circuit includes an
図16に示すアンチパラレルダイオード部101の入力端には、IF信号及びLO信号の1/2の周波数信号(以下、LO/2信号と称す)がそれぞれ入力され、アンチパレルダイオード部101の出力端からはRF信号及びLO信号がそれぞれ出力される。
An input terminal of the
ショートスタブ102は、接続点104がLO/2信号でオープンとなり、その2倍波信号であるLO信号でショートする、例えば、LO信号の1/2波長の電気長に等しい長さで形成される。また、オープンスタブ103は、接続点105がLO/2信号でショートし、その2倍波信号であるLO信号でオープンとなる、例えば、LO信号の1/2波長の電気長に等しい長さで形成される。
The
従来のアンチパラレルダイオード部101は、特性が等しい2つのダイオードD101、D102で構成されているため、図17(a)に示すようにグラフの原点0に対して対称な入力電圧対出力電流特性を備え、正弦波信号入力に対して図17(b)に示すように正負の最大電流値(Imax)が等しい信号波形が出力される。このとき、出力信号の周波数成分は、図17(c)に示すように入力信号の周波数f0と、その奇数高調波3f0、5f0、…であり、偶数高調波2f0、4f0、…は抑制される。
Since the conventional
このような特性を有するミキサ回路にLO/2信号及びIF信号をそれぞれ入力すると、ミキサ回路はそれらの信号を周波数混合した When the LO / 2 signal and the IF signal are respectively input to the mixer circuit having such characteristics, the mixer circuit mixes these signals in frequency.
ここで、fRFは出力信号(RF信号)の周波数、fLO/2はLO/2信号の周波数、fIFはIF信号の周波数、m、nは整数である。なお、式(1)から分かるように、出力信号には、IF信号(m=0のとき)とその高調波、及びLO/2信号(n=0のとき)とその高調波も含まれる。 Here, f RF is the frequency of the output signal (RF signal), f LO / 2 is the frequency of the LO / 2 signal, f IF is the frequency of the IF signal, and m and n are integers. As can be seen from equation (1), the output signal includes the IF signal (when m = 0) and its harmonics, and the LO / 2 signal (when n = 0) and its harmonics.
但し、ミキサ回路の出力には、上述したように However, the output of the mixer circuit is
図16に示したミキサ回路を実際に用いる場合、多数の周波数成分から成る出力信号のうち、比較的変換利得が高い、m=2,n=1の周波数のRF信号が多く利用される。このため、ミキサ回路に入力する局部発振信号は、送信するLO信号の1/2の周波数でよい。
上述したように自己へテロダイン通信方式ではRF信号とLO信号とを同程度の電力で送信するという最適条件を満たすことが望ましい。また、自己へテロダイン通信方式の受信装置では、受信したLO信号の電力レベルができるだけ一定であることが望ましい。 As described above, in the self-heterodyne communication system, it is desirable to satisfy the optimum condition of transmitting the RF signal and the LO signal with the same power. In a self-heterodyne communication receiving apparatus, it is desirable that the power level of the received LO signal is as constant as possible.
しかしながら、図16に示したミキサ回路では、上述した式(3)を満たす周波数のLO信号(例えば、m=2,n=0)が抑制されてしまうため、最適条件を満たす出力電力が小さくなり、大きな電力のRF信号及びLO信号が得られないという問題がある。 However, in the mixer circuit shown in FIG. 16, the LO signal (for example, m = 2, n = 0) having a frequency satisfying the above equation (3) is suppressed, so that the output power satisfying the optimum condition is reduced. However, there is a problem that a high power RF signal and LO signal cannot be obtained.
具体的には、最適条件を満たすミキサ回路からのRF信号及びLO信号の出力電力は−45dBm程度であるため、例えば送信電力を5dBmとするためには、ミキサ回路の後段に配置する電力増幅器の利得を50dBにしなければならない。このように大きな利得は電力増幅器を多段構成にしなければ得られないため、回路規模が大きくなり、送信装置が高価になっていた。 Specifically, since the output power of the RF signal and the LO signal from the mixer circuit satisfying the optimum condition is about −45 dBm, for example, in order to set the transmission power to 5 dBm, the power amplifier of the power amplifier disposed after the mixer circuit The gain must be 50 dB. Since such a large gain cannot be obtained unless the power amplifier has a multi-stage configuration, the circuit scale becomes large and the transmission device becomes expensive.
本発明は上記したような従来の技術が有する問題点を解決するためになされたものであり、局部発振信号とRF信号とが、同程度で、かつ大きな電力で得られる、自己へテロダイン通信方式に用いて好適なミキサ回路を提供することを目的とする。 The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems of the conventional technology, and a self-heterodyne communication system in which a local oscillation signal and an RF signal can be obtained with the same level and large power. It is an object of the present invention to provide a mixer circuit suitable for use in a computer.
また、本発明の他の目的は、ミキサ回路に対するIF信号の入力電力に対して局部発振信号の送信電力の変動が少ないミキサ回路を提供することにある。 Another object of the present invention is to provide a mixer circuit in which the transmission power of a local oscillation signal is small with respect to the input power of an IF signal to the mixer circuit.
上記目的を達成するため本発明のミキサ回路は、ダイオード特性を有する第1の回路と、
前記第1の回路とインピーダンスが異なり、かつ前記第1の回路と逆極性のダイオード特性を有する、前記第1の回路と並列に接続された第2の回路と、
を有する構成である。
To achieve the above object, a mixer circuit according to the present invention includes a first circuit having diode characteristics,
A second circuit connected in parallel with the first circuit, the impedance being different from that of the first circuit, and having a diode characteristic of a polarity opposite to that of the first circuit;
It is a structure which has.
ここで、前記第1の回路は、
第1のダイオードを有し、
前記第2の回路は、
前記第1のダイオードと接合面積が異なる第2のダイオードを有していてもよい。
Here, the first circuit includes:
A first diode,
The second circuit includes:
A second diode having a junction area different from that of the first diode may be provided.
また、前記第1の回路は、
第1のダイオードを有し、
前記第2の回路は、
第2のダイオードを有し、
前記第1の回路及び第2の回路のうち、少なくともいずれか一方にインピーダンス素子を有していてもよく、
前記インピーダンス素子は、
伝送線路あるいは抵抗器であることが望ましい。
Further, the first circuit includes:
A first diode,
The second circuit includes:
A second diode,
At least one of the first circuit and the second circuit may have an impedance element,
The impedance element,
Preferably, it is a transmission line or a resistor.
また、前記第1の回路は、
第1のダイオード及び第1のインピーダンス素子を有し、
前記第2の回路は、
第2のダイオード及び前記第1のインピーダンス素子とインピーダンスが異なる第2のインピーダンス素子を有していてもよく、
前記第1のインピーダンス素子及び第2のインピーダンス素子は、
特性インピーダンスが等しく、線路長が異なる伝送線路、特性インピーダンスが異なる伝送線路、または抵抗器であることが望ましい。
Further, the first circuit includes:
A first diode and a first impedance element,
The second circuit includes:
It may include a second diode and a second impedance element having an impedance different from that of the first impedance element,
The first impedance element and the second impedance element are:
It is desirable that the transmission lines have the same characteristic impedance and different line lengths, the transmission lines have different characteristic impedances, or resistors.
また、本発明の他のミキサ回路は、ダイオード特性を有する第1の回路と、
前記第1の回路と逆極性のダイオード特性を有する、前記第1の回路と並列に接続された第2の回路と、
を有し、
前記第1の回路は、
第1のダイオードを備え、
前記第2の回路は、
前記第1のダイオードと順方向立上り電圧が異なる第2のダイオードを備えた構成である。
Further, another mixer circuit of the present invention includes a first circuit having a diode characteristic,
A second circuit having a diode characteristic of a polarity opposite to that of the first circuit and connected in parallel with the first circuit;
Has,
The first circuit includes:
A first diode,
The second circuit includes:
This is a configuration including a second diode having a different forward rising voltage from the first diode.
上記ミキサ回路は、
前記第1の回路として第1のダイオードを有し、
前記第2の回路として第2のダイオードを有し、
前記第1のダイオード及び第2のダイオードのうち、少なくともいずれか一方に、同極性で、かつ直列に接続される第3のダイオードを有していてもよく、
前記第1のダイオード及び第2のダイオードのうち、少なくともいずれか一方に、同極性で、かつ並列に接続される第3のダイオードを有していてもよい。
The above mixer circuit,
A first diode as the first circuit;
A second diode as the second circuit;
At least one of the first diode and the second diode may have a third diode of the same polarity and connected in series,
At least one of the first diode and the second diode may have a third diode of the same polarity and connected in parallel.
さらに、前記第1の回路と前記第2の回路の接続端のうち、少なくともいずれか一方から所定のバイアス電圧を印加するためのバイアス回路を有していてもよい。 Further, a bias circuit may be provided for applying a predetermined bias voltage from at least one of the connection terminals of the first circuit and the second circuit.
また、上記ミキサ回路は、前記第1の回路と前記第2の回路の一方の接続端から第1の信号及び第2の信号が入力され、前記第1の回路と前記第2の回路の他方の接続端から前記第1の信号と第2の信号が混合された第3の信号及び前記第1の信号の高調波である第4の信号が出力され、
前記第3の信号の電力レベルが、
前記第4の信号の1dB利得圧縮点から該1dB利得圧縮点−13dBの範囲内であることが望ましく、
前記第3の信号及び前記第4の信号の出力電力レベルが等しいことがより望ましい。
Further, the mixer circuit receives a first signal and a second signal from one connection end of the first circuit and the second circuit, and receives the other of the first circuit and the second circuit. A third signal obtained by mixing the first signal and the second signal and a fourth signal that is a harmonic of the first signal are output from the connection end of
The power level of the third signal is:
It is preferable that the fourth signal is within a range from the 1 dB gain compression point to the 1 dB gain compression point −13 dB,
More preferably, the output power levels of the third signal and the fourth signal are equal.
一方、本発明の無線通信装置は、上記ミキサ回路と、
前記第3の信号及び前記第4の信号を増幅する電力増幅器と、
を有する構成である。
On the other hand, the wireless communication device of the present invention includes the mixer circuit,
A power amplifier for amplifying the third signal and the fourth signal;
It is a structure which has.
上記のように構成されたミキサ回路では、ダイオード特性を有する第1の回路と、第1の回路とインピーダンスが異なり、かつ第1の回路と逆極性のダイオード特性を有する、第1の回路と並列に接続された第2の回路とを有することで、第1の回路と第2の回路に流れる電流の振幅値が異なり、さらに位相差も180°ではなくなる。 In the mixer circuit configured as described above, the first circuit having a diode characteristic is different from the first circuit having an impedance different from that of the first circuit and having a diode characteristic of a polarity opposite to that of the first circuit. , The amplitude values of the currents flowing through the first circuit and the second circuit are different, and the phase difference is not 180 °.
したがって、従来のミキサ回路が備えていた局部発振信号の抑制効果が低減されて出力電力が上昇するため、第1の回路と第2の回路のインピーダンス値を適宜選択することで局部発振信号とRF信号の出力電力比を調整できる。よって、局部発振信号とRF信号の出力電力を同程度で、かつ従来に比べて大きな値に設定できる。 Therefore, since the effect of suppressing the local oscillation signal provided in the conventional mixer circuit is reduced and the output power increases, the local oscillation signal and the RF signal can be appropriately selected by appropriately selecting the impedance values of the first circuit and the second circuit. The output power ratio of the signal can be adjusted. Therefore, the output power of the local oscillation signal and the output power of the RF signal can be set to the same level and a larger value than in the related art.
また、第1の回路及び第2の回路のうち、少なくともいずれか一方にインピーダンス素子を有し、インピーダンス素子として抵抗器を用いた構成では、自己バイアス効果によりダイオードに印加される電圧がほぼ一定となる。そのため、IF信号の高入力電力時における局部発振信号の出力電力の低下が抑制される。 Further, in a configuration in which at least one of the first circuit and the second circuit has an impedance element and a resistor is used as the impedance element, the voltage applied to the diode due to the self-bias effect is substantially constant. Become. Therefore, a decrease in the output power of the local oscillation signal at the time of high input power of the IF signal is suppressed.
また、本発明の無線通信装置では、第1の回路と第2の回路の一方の接続端から第1の信号及び第2の信号が入力され、第1の回路と第2の回路の他方の接続端から第1の信号と第2の信号が混合された第3の信号及び第1の信号の高調波である第4の信号が出力される上記ミキサ回路と、第3の信号及び前記第4の信号を増幅する電力増幅器とを有することで、ミキサ回路から従来よりも大きく、かつ同程度の出力電力の局部発振信号及びRF信号が得られるため、電力増幅器の利得を小さくすることが可能になる。したがって、低価格で安定して動作する無線通信装置が得られる。 Further, in the wireless communication device of the present invention, the first signal and the second signal are input from one connection end of the first circuit and the second circuit, and the other of the first circuit and the second circuit is input. A mixer circuit configured to output a third signal in which the first signal and the second signal are mixed and a fourth signal which is a harmonic of the first signal from the connection end; 4 and a power amplifier that amplifies the signal of No. 4 can obtain a local oscillation signal and an RF signal having the same level of output power from the mixer circuit as compared to the related art, and thus the gain of the power amplifier can be reduced. become. Therefore, a wireless communication device that operates stably at low cost can be obtained.
次に本発明について図面を参照して説明する。 Next, the present invention will be described with reference to the drawings.
(第1の実施の形態)
図1は本発明のミキサ回路の第1の実施の形態の構成を示す回路図である。
(First Embodiment)
FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of a first embodiment of a mixer circuit according to the present invention.
第1の実施の形態のミキサ回路は、アンチパラレルダイオード部がpn接合型のダイオードD1、D2で構成され、ダイオードD1の接合面積S1とダイオードD2の接合面積S2とが異なる構成である。その他の構成は図16に示した従来のミキサ回路と同様である。 The mixer circuit according to the first embodiment has a configuration in which the anti-parallel diode unit is formed of pn junction type diodes D1 and D2, and the junction area S1 of the diode D1 is different from the junction area S2 of the diode D2. Other configurations are the same as those of the conventional mixer circuit shown in FIG.
すなわち、本実施形態のミキサ回路は、接合面積が異なるダイオードD1及びダイオードD2を有するアンチパラレルダイオード部1と、アンチパラレルダイオード部1の入力端と接地電位間に挿入されたショートスタブ2と、アンチパラレルダイオード部1の出力端に一端が接続され、他端が開放されたオープンスタブ3とを有する構成である。
That is, the mixer circuit of the present embodiment includes an
ショートスタブ2は、接続点4がLO/2信号でオープンとなり、その2倍波信号であるLO信号でショートする、例えば、LO信号の1/2波長の電気長に等しい長さで形成される。また、オープンスタブ3は、接続点5がLO/2信号でショートし、その2倍波信号であるLO信号でオープンとなる、例えば、LO信号の1/2波長の電気長に等しい長さで形成される。
The
上述した非特許文献3によれば、図16に示した従来のミキサ回路は、アンチパラレルダイオード部が同じ特性の2つのダイオードで構成されているため、LO/2信号及びIF信号の遇数高調波によって2つのダイオードに流れる電流は、同じ振幅で、かつ位相が逆になる。このことによりLO/2信号の2倍波信号(LO信号)の出力が抑制される。本実施形態のミキサ回路では、ダイオードD1とダイオードD2の接合面積を変えることで、それぞれのインピーダンスの値が異なるようにする。 According to Non-Patent Document 3 described above, in the conventional mixer circuit shown in FIG. 16, the antiparallel diode unit is configured by two diodes having the same characteristics, so that the even harmonic of the LO / 2 signal and the IF signal is used. The currents flowing through the two diodes by the waves have the same amplitude and opposite phases. This suppresses the output of the second harmonic signal (LO signal) of the LO / 2 signal. In the mixer circuit of the present embodiment, the impedance values of the diodes D1 and D2 are made different by changing the junction area of the diodes D1 and D2.
図2は、ダイオードD1、D2の接合面積比S1/S2を、例えば0.5としたときのミキサ回路の電流電圧特性を示すグラフである。 FIG. 2 is a graph showing current-voltage characteristics of the mixer circuit when the junction area ratio S1 / S2 of the diodes D1 and D2 is set to, for example, 0.5.
図2を参照すると、ダイオードD1、D2の接合面積比S1/S2が0.5のミキサ回路に対して、順方向に電圧を印加(1.2V)した場合の出力電流値は14mAであり、逆方向に電圧を印加(−1.2V)した場合の出力電流値は−8mAとなる。すなわち、ダイオードD1、D2の接合面積を変えることでダイオードD1とダイオードD2のインピーダンスを異なる値に設定できることが分かる。このようにダイオードD1とダイオードD2の接合面積を変えてインピーダンスの値が異なるようにすることで、ダイオードD1に流れる電流Id1とダイオードD2に流れる電流Id2の振幅値が異なり、さらに位相差も180°ではなくなる。したがって、従来のミキサ回路が備えていたLO信号の抑制効果が低減されてLO信号の出力電力が上昇する。 Referring to FIG. 2, when a voltage is applied in the forward direction (1.2 V) to a mixer circuit in which the junction area ratio S1 / S2 of the diodes D1 and D2 is 0.5, the output current value is 14 mA, When a voltage is applied in the reverse direction (−1.2 V), the output current value is −8 mA. That is, it can be seen that the impedance of the diode D1 and the diode D2 can be set to different values by changing the junction area of the diodes D1 and D2. Thus, by changing the junction area of the diode D1 and the diode D2 so that the impedance value is different, the amplitude value of the current Id1 flowing through the diode D1 and the current Id2 flowing through the diode D2 are different, and the phase difference is also 180 °. Not. Therefore, the effect of suppressing the LO signal provided in the conventional mixer circuit is reduced, and the output power of the LO signal increases.
図3は、ダイオードD1、D2の接合面積比S1/S2に対する、LO信号の出力電力PLO(図中実線A)とRF信号の出力電力PRF(図中実線B)のシミュレーション結果を示している。 FIG. 3 shows simulation results of the output power P LO of the LO signal (solid line A in the figure) and the output power P RF of the RF signal (solid line B in the figure) with respect to the junction area ratio S1 / S2 of the diodes D1 and D2. I have.
図3に示すように、本実施形態のミキサ回路では、接合面積比S1/S2が「1」から離れるにしたがってLO信号の出力電力PLOが上昇し、RF信号の出力電力PRFが減少する。したがって、接合面積比S1/S2を適宜選択することでLO信号とRF信号の出力電力比を調整できるため、LO信号とRF信号の出力電力を同程度で、かつ従来に比べて大きな値に設定できる。 As shown in FIG. 3, in the mixer circuit of the present embodiment, the output power P LO of the LO signal increases and the output power P RF of the RF signal decreases as the junction area ratio S1 / S2 moves away from “1”. . Therefore, the output power ratio of the LO signal and the RF signal can be adjusted by appropriately selecting the junction area ratio S1 / S2, so that the output powers of the LO signal and the RF signal are set to the same level and a value larger than that in the related art. it can.
図4は、本実施形態のミキサ回路の、IF信号の入力電力PIFに対するLO信号の出力電力PLO(図中実線C)及びRF信号の出力電力PRF(図中実線D)の測定結果を示している(但し、接合面積比S1/S2=0.5)。比較のため、図4では、従来(接合面積比S1/S2=1)のLO信号の出力電力PLO(図中破線E)及びRF信号の出力電力PRF(図中破線F)もそれぞれプロットしている。なお、測定条件は、RF信号の周波数fRF=60GHz、LO信号の周波数fLO=59GHzであり、LO/2信号の出力電力PLO/2=10dBmとする。 FIG. 4 shows the measurement results of the output power P LO of the LO signal (solid line C in the figure) and the output power P RF of the RF signal (solid line D in the figure) with respect to the input power P IF of the IF signal of the mixer circuit of the present embodiment. (However, the bonding area ratio S1 / S2 = 0.5). For comparison, FIG. 4 also plots the output power P LO (broken line E in the figure) of the conventional LO signal (broken line E in the figure) and the output power P RF of the RF signal (broken line F in the figure) in the conventional case (junction area ratio S1 / S2 = 1). are doing. The measurement conditions are as follows: RF signal frequency f RF = 60 GHz, LO signal frequency f LO = 59 GHz, and LO / 2 signal output power P LO / 2 = 10 dBm.
図4から分かるように、従来のミキサ回路では、RF信号の出力電力PRFとLO信号の出力電力PLOとがほぼ等しくなるときの値は、およそ−45dBmであった。それに対して本実施形態のミキサ回路では、およそ−23dBmである。したがって、従来に比べて約22dB改善された。 As can be seen from FIG. 4, in the conventional mixer circuit, the value when the output power P RF of the RF signal is substantially equal to the output power P LO of the LO signal is approximately −45 dBm. On the other hand, in the mixer circuit of the present embodiment, it is approximately −23 dBm. Therefore, it is improved by about 22 dB as compared with the related art.
上述したようにミキサ回路からのRF信号の出力電力PRF及びLO信号の出力電力PLOは、大きい方が後段に配置する電力増幅器の利得が小さくできる。したがって、無線通信装置で本実施形態のミキサ回路を用いれば、ミキサ回路から従来よりも大きく、かつ同程度の出力電力の局部発振信号及びRF信号が得られるため、電力増幅器の利得を小さくすることが可能になる。よって、低価格で安定して動作する無線通信装置が得られる。 As described above, the larger the output power P RF of the RF signal from the mixer circuit and the output power P LO of the LO signal, the smaller the gain of the power amplifier disposed in the subsequent stage. Therefore, if the mixer circuit of the present embodiment is used in a wireless communication device, a local oscillation signal and an RF signal having larger output power and the same level of output power can be obtained from the mixer circuit as compared with the related art, so that the gain of the power amplifier can be reduced. Becomes possible. Therefore, a wireless communication device that operates stably at low cost can be obtained.
LO信号の出力電力PLOは、アンチパラレルダイオード部1のダイオードD1、D2の接合面積比S1/S2を小さな値にするほど増大するため、上記理由により接合面積比S1/S2は小さい値に設定することが好ましい。
Since the output power P LO of the LO signal increases as the junction area ratio S1 / S2 of the diodes D1 and D2 of the
しかしながら、LO信号をあまり大きくすると、RF信号の出力電力PRFのP1dB(1dB利得圧縮点)を越えてしまう(図5参照)。そこで、本実施形態では、LO信号の出力電力PLOがRF信号の出力電力PRFのP1dB以下となるように接合面積比S1/S2を選択する。 However, if the LO signal is too large, it exceeds P1 dB (1 dB gain compression point) of the output power P RF of the RF signal (see FIG. 5). Therefore, in the present embodiment, the junction area ratio S1 / S2 is selected such that the output power P LO of the LO signal is equal to or less than P1 dB of the output power P RF of the RF signal.
一方、近年の送信信号の歪みに対して要求される最も厳しい条件は、RF信号の出力電力PRFのP1dBよりも13dB低い電力で送信することである(図5の13dB Back off)。この場合、LO信号の出力電力PLOもRF信号の出力電力PRFのP1dBよりも13dB低い送信電力に制限される。 On the other hand, the most severe conditions required for the distortion of the recent transmission signal is to be transmitted at 13dB less power than the output power P RF of P1dB of RF signals (13dB Back off of FIG. 5). In this case, the output power P LO of the LO signal is also limited to the transmission power 13 dB lower than P1 dB of the output power P RF of the RF signal.
したがって、本実施形態では、ミキサ回路からのLO信号の出力電力PLOが、RF信号の出力電力PRFのP1dBからP1dB−13dBの範囲内になるようにアンチパラレルダイオード部1のダイオードD1、D2の接合面積比S1/S2を選択する。
Therefore, in the present embodiment, the diodes D1 and D2 of the
なお、本実施形態では、アンチパラレルダイオード部1が、2つのダイオードD1,D2で構成される例を示したが、ダイオードD1、またはダイオードD2の少なくともいずれか一方に対して、並列に、かつ同極性で1つ以上のダイオードを接続する構成でも、並列接続するダイオード数が異なっていれば、上記ダイオードD1,D2の接合面積比を変える場合と同様の効果を得ることができる。その場合、ダイオードD1側とダイオードD2側の接合面積の合計値が異なれば、ダイオードD1、ダイオードD2、及び並列接続する各ダイオードの個々の接合面積は同一であってもよく、異なっていてもよい。
In this embodiment, the example in which the
(第2の実施の形態)
図6は本発明のミキサ回路の第2の実施の形態の構成を示す回路図であり、図7は図6に示したインピーダンス素子として伝送線路を用いた構成を示す回路図である。
(Second embodiment)
FIG. 6 is a circuit diagram showing a configuration of a second embodiment of the mixer circuit of the present invention, and FIG. 7 is a circuit diagram showing a configuration using a transmission line as the impedance element shown in FIG.
図6に示すように、第2の実施の形態のミキサ回路は、アンチパラレルダイオード部11として、ダイオードD1と第1のインピーダンス素子113が直列に接続された第1のダイオード回路111と、ダイオードD2と第2のインピーダンス素子114が直列に接続された第2のダイオード回路112とを有する構成である。
As shown in FIG. 6, the mixer circuit according to the second embodiment includes, as an
第1のダイオード回路111及び第2のダイオード回路112は、各々が有するダイオードが逆極性となるように並列に接続されている。その他の構成は従来と同様であるため、その説明は省略する。
The
図7に示すように、本実施形態のミキサ回路では、第1のダイオード回路111が有する第1のインピーダンス素子として第1の伝送線路115を用い、第2のダイオード回路112が有する第2のインピーダンス素子として第2の伝送線路116を用いる構成である。第1の伝送線路115及び第2の伝送線路116は、例えば特性インピーダンスが同一で、線路長が異なるパターンで形成される。
As shown in FIG. 7, in the mixer circuit of the present embodiment, the first transmission line 115 is used as the first impedance element of the
このように、第1のダイオード回路111と第2のダイオード回路112とにそれぞれインピーダンス素子を有することで、第1のダイオード回路111と第2のダイオード回路112のインピーダンスを異なる値に設定できる。
As described above, by providing the
したがって、本実施形態のミキサ回路では、第1の実施の形態と同様に、第1の伝送線路115及び第2の伝送線路116の長さを適宜選択することでLO信号とRF信号の出力電力比を調整できるため、LO信号とRF信号の出力電力を同程度で、かつ従来に比べて大きな値に設定できる。 Therefore, in the mixer circuit of the present embodiment, similarly to the first embodiment, the output powers of the LO signal and the RF signal are selected by appropriately selecting the lengths of the first transmission line 115 and the second transmission line 116. Since the ratio can be adjusted, the output power of the LO signal and the output power of the RF signal can be set to the same level and a larger value than in the related art.
したがって、第1の実施の形態と同様に、無線通信装置で本実施形態のミキサ回路を用いれば、ミキサ回路から従来よりも大きく、かつ同程度の出力電力の局部発振信号及びRF信号が得られるため、電力増幅器の利得を小さくすることが可能になる。よって、低価格で安定して動作する無線通信装置が得られる。 Therefore, similarly to the first embodiment, if the mixer circuit according to the present embodiment is used in a wireless communication device, a local oscillation signal and an RF signal having larger output power and comparable output power can be obtained from the mixer circuit. Therefore, the gain of the power amplifier can be reduced. Therefore, a wireless communication device that operates stably at low cost can be obtained.
また、第1のインピーダンス素子113及び第2のインピーダンス素子114をそれぞれ伝送線路で構成することで、配線工程だけで第1のダイオード回路111と第2のダイオード回路112のインピーダンスを異なる値にできるため、部品点数や製造工程が増加することが無く、ミキサ回路のコストの上昇が抑制される。
In addition, since the first impedance element 113 and the
図8は、本実施形態のミキサ回路の、第1の伝送線路と第2の伝送線路の伝送線路長差に対する、LO信号の出力電力PLO(図中実線G)及びRF信号の出力電力PRF(図中実線H)関係の計算結果を示すグラフである。なお、図8のグラフは、ダイオードD1とダイオードD2の特性が同一である場合の計算結果を示している。 FIG. 8 shows the output power P LO (solid line G) of the LO signal and the output power P of the RF signal with respect to the transmission line length difference between the first transmission line and the second transmission line in the mixer circuit of the present embodiment. It is a graph which shows the calculation result of RF (solid line H in a figure) relationship. Note that the graph of FIG. 8 shows a calculation result when the characteristics of the diode D1 and the diode D2 are the same.
図8に示すように、本実施形態のミキサ回路は、伝送線路長差の増大に伴ってLO信号の出力電力PLOが上昇する。一方、RF信号の出力電力PRFは伝送線路長差の増大に伴ってわずかながら減少する。したがって、第2の実施の形態のミキサ回路においても、第1の伝送線路及び第2の伝送線路の線路長を適宜選択することで、LO信号とRF信号の出力電力を同程度に、かつ従来よりも大きな値に調整することができる。 As shown in FIG. 8, in the mixer circuit of the present embodiment, the output power P LO of the LO signal increases as the transmission line length difference increases. On the other hand, the output power P RF of the RF signal slightly decreases with an increase in the transmission line length difference. Therefore, also in the mixer circuit according to the second embodiment, by appropriately selecting the line lengths of the first transmission line and the second transmission line, the output powers of the LO signal and the RF signal can be made approximately the same and the conventional one can be used. It can be adjusted to a larger value.
なお、本実施形態においても、第1の実施の形態と同様に、ミキサ回路からのLO信号の出力電力PLOが、RF信号の出力電力PRFのP1dBからP1dB−13dBの範囲内になるように、アンチパラレルダイオード部11の第1のインピーダンス素子113と第2のインピーダンス素子114のインピーダンス比を選択するのが望ましい。
Note that, also in the present embodiment, similarly to the first embodiment, the output power P LO of the LO signal from the mixer circuit falls within the range of P1 dB to P1 dB to 13 dB of the output power P RF of the RF signal. In addition, it is desirable to select an impedance ratio between the first impedance element 113 and the
また、本実施形態では、第1のダイオード回路111及び第2のダイオード回路112の各々にインピーダンス素子を有する構成を示したが、インピーダンス素子は第1のダイオード回路111または第2のダイオード回路112のいずれか一方に有する構成であってもよい。
Further, in the present embodiment, the configuration in which each of the
また、本実施形態では、ダイオードD1に第1のインピーダンス素子113が直列に接続され、ダイオードD2に第2のインピーダンス素子114が直列に接続された構成を示したが、第1のインピーダンス素子113はダイオードD1と並列に接続されていてもよく、第2のインピーダンス素子114はダイオードD2と並列に接続されていてもよい。
Further, in the present embodiment, a configuration is shown in which the first impedance element 113 is connected in series to the diode D1 and the
また、本実施形態では、インピーダンス素子として伝送線路を用いる構成を示したが、第1のインピーダンス素子113及び第2のインピーダンス素子114には、インダクタ、キャパシタ、あるいは抵抗器などの集中定数素子を用いてもよい。
Further, in the present embodiment, the configuration using the transmission line as the impedance element has been described, but a lumped constant element such as an inductor, a capacitor, or a resistor is used for the first impedance element 113 and the
さらに、本実施形態では、インピーダンス素子として、特性インピーダンスが等しく、線路長が異なる伝送線路を用いる構成を示したが、伝送線路の特性インピーダンスが異なる場合は同じ線路長の伝送線路を用いてもよい。 Further, in the present embodiment, a configuration is shown in which transmission lines having the same characteristic impedance and different line lengths are used as the impedance elements. However, when the transmission lines have different characteristic impedances, transmission lines having the same line length may be used. .
(第3の実施の形態)
図9は本発明のミキサ回路の第3の実施の形態の構成を示す回路図である。
(Third embodiment)
FIG. 9 is a circuit diagram showing a configuration of the third embodiment of the mixer circuit of the present invention.
第1、第2の実施の形態のミキサ回路では、主としてRF信号の出力電力PRFとLO信号の出力電力PLOとがほぼ等しくなるときの値を大きくするミキサ回路の構成を提案した。さらに、自己へテロダイン通信方式の受信装置では、上述したようにLO信号の電力レベルをできるだけ一定にすることが望ましい。第3の実施の形態は、IF信号電力によらず、LO信号の出力電力PLOをほぼ一定にできるミキサ回路を提案する。 In the mixer circuits according to the first and second embodiments, the configuration of the mixer circuit that increases the value when the output power P RF of the RF signal is substantially equal to the output power P LO of the LO signal has been proposed. Further, in the receiving apparatus of the self-heterodyne communication system, as described above, it is desirable that the power level of the LO signal be as constant as possible. The third embodiment proposes a mixer circuit that can make the output power P LO of the LO signal substantially constant regardless of the IF signal power.
図9に示すように、第3の実施の形態のミキサ回路は、アンチパラレルダイオード部31として、ダイオードD1と抵抗器117が直列に接続された第1のダイオード回路111と、ダイオードD2を備えた第2のダイオード回路112とを有する構成である。第1のダイオード回路111及び第2のダイオード回路112は、各々が有するダイオードが逆極性となるように並列に接続されている。その他の構成は第2の実施形態と同様であるため、その説明は省略する。
As shown in FIG. 9, the mixer circuit according to the third embodiment includes, as an
本実施形態の第1のダイオード回路111では、インピーダンス素子として抵抗器117を用いることで、自己バイアス効果によりダイオードD1に印加される電圧がほぼ一定となる。そのため、第2の実施の形態のミキサ回路と同様の効果に加えて、IF信号の高入力電力時におけるLO信号の出力電力PLOの低下が抑制される。
In the
図10は第3の実施の形態のミキサ回路のIF信号の入力電力PIFに対するLO信号の出力電力PLOの測定結果を示している。図中実線Mは本実施形態の測定結果を示し、図中波線Nは抵抗を接続しないミキサ回路(第1の実施の形態に相当)の測定結果を示している。ダイオードD1とダイオードD2の接合面積比S1/S2は0.5である。また、ダイオードD1に直列に接続した抵抗器117の値は50Ωである。なお、測定条件は、RF信号の周波数fRF=60GHz、LO信号の周波数fLO=59GHz、LO/2信号の電力PLO/2=9dBmである。 FIG. 10 shows a measurement result of the output power P LO of the LO signal with respect to the input power P IF of the IF signal of the mixer circuit according to the third embodiment. In the figure, the solid line M indicates the measurement result of the present embodiment, and the dashed line N indicates the measurement result of the mixer circuit (corresponding to the first embodiment) to which no resistor is connected. The junction area ratio S1 / S2 between the diode D1 and the diode D2 is 0.5. The value of the resistor 117 connected in series with the diode D1 is 50Ω. The measurement conditions are as follows: RF signal frequency f RF = 60 GHz, LO signal frequency f LO = 59 GHz, and LO / 2 signal power P LO / 2 = 9 dBm.
図10から分かるように、抵抗器117を接続しないミキサ回路(図中破線N)では、LO信号の出力電力PLOの変動が1.1dBであった。これに対して、本実施形態のミキサ回路(図中実線M)では、0.2dBである。したがっておよそ1dB改善された。 As can be seen from FIG. 10, in the mixer circuit (broken line N in the figure) in which the resistor 117 is not connected, the fluctuation of the output power P LO of the LO signal was 1.1 dB. On the other hand, in the mixer circuit of the present embodiment (solid line M in the figure), the value is 0.2 dB. Therefore, it is improved by about 1 dB.
なお、図9では、第1のダイオード回路111にダイオードD1と直列に接続される抵抗器117を有する構成を示したが、第2のダイオード回路112にダイオードD2と直列に接続される抵抗器を有していてもよく、第1のダイオード回路111及び第2のダイオード回路112の各々にダイオードと直列に接続される抵抗器を有する構成であってもよい。第1のダイオード回路111及び第2のダイオード回路112にダイオード及び抵抗器をそれぞれ有する構成では、第1のダイオード回路111と第2のダイオード回路112のインピーダンスを異なる値に設定できれば、第1のダイオードD1と第2のダイオードD2の接合面積は、異なっていてもよく、等しくてもよい。
Although FIG. 9 shows a configuration in which the
(第4の実施の形態)
図11は本発明のミキサ回路の第4の実施の形態の構成を示す回路図である。
(Fourth embodiment)
FIG. 11 is a circuit diagram showing a configuration of the fourth embodiment of the mixer circuit of the present invention.
第4の実施の形態のミキサ回路は、アンチパラレルダイオード部21のダイオードD1の順方向立上り電圧Vf1とダイオードD2の順方向立上り電圧Vf2とが異なる構成である。その他の構成は第1の実施の形態と同様であるため、その説明は省略する。
The mixer circuit according to the fourth embodiment has a configuration in which the forward rise voltage Vf1 of the diode D1 of the
本実施形態では、ダイオードD1の順方向立上り電圧Vf1とダイオードD2の順方向立上り電圧Vf2とを変えるために、例えば、ダイオードD1,D2として、仕事関数が異なる金属を使用したショットキーダイオードを用いる。 In the present embodiment, in order to change the forward rise voltage Vf1 of the diode D1 and the forward rise voltage Vf2 of the diode D2, for example, a Schottky diode using metals having different work functions is used as the diodes D1 and D2.
図12に、本実施形態のミキサ回路の、ダイオードの順方向立上り電圧差に対する、LO信号の出力電力PLO(図中実線I)及びRF信号の出力電力PRF(図中実線J)のシミュレーション結果を示している。 FIG. 12 shows a simulation of the output power P LO of the LO signal (solid line I in the figure) and the output power P RF of the RF signal (solid line J in the figure) with respect to the forward voltage difference of the diode in the mixer circuit of the present embodiment. The results are shown.
図12に示すように、本実施形態のミキサ回路では、ダイオードD1,D2の順方向立上り電圧差の拡大に伴ってLO信号の出力電力PLOが増加していく。一方、RF信号の出力電力PRFは僅かに減少する。したがって、第4の実施の形態のミキサ回路の構成でも、アンチパラレルダイオード部21のダイオードD1の順方向立上り電圧Vf1とダイオードD2の順方向立上り電圧Vf2とを適宜選択することで、第1、第2の実施の形態と同様にLO信号とRF信号の出力電力を大きく、かつ同程度に調整できる。
As shown in FIG. 12, in the mixer circuit of the present embodiment, the output power P LO of the LO signal increases with an increase in the forward rise voltage difference between the diodes D1 and D2. On the other hand, the output power P RF of the RF signal slightly decreases. Therefore, even in the configuration of the mixer circuit according to the fourth embodiment, by appropriately selecting the forward rise voltage Vf1 of the diode D1 and the forward rise voltage Vf2 of the diode D2 of the
よって、第1、第2の実施の形態と同様に、無線通信装置で本実施形態のミキサ回路を用いれば、低価格で安定して動作する無線通信装置が得られる。 Therefore, similarly to the first and second embodiments, if the mixer circuit of the present embodiment is used in a wireless communication device, a wireless communication device that operates stably at low cost can be obtained.
なお、ダイオードD1、D2にはpn接合型のダイオードを用いてもよい。その場合、ダイオードD1、D2のP型半導体またはN型半導体の不純物濃度を変えるか、エネルギー準位の異なる不純物をドーピングすることでVf1とVf2を変えればよい。 Note that pn junction type diodes may be used as the diodes D1 and D2. In this case, Vf1 and Vf2 may be changed by changing the impurity concentration of the P-type semiconductor or the N-type semiconductor of the diodes D1 and D2, or by doping impurities having different energy levels.
本実施形態では、アンチパラレルダイオード部が、2つのダイオードD1、D2で構成される例を示しているが、ダイオードD1、またはダイオードD2の少なくともいずれか一方に対して、直列に、かつ同極性で複数のダイオードを接続する構成でも、直列接続するダイオード数が異なっていれば、順方向立上り電圧を変える場合と同様の効果を得ることができる。その場合、ダイオードD1側とダイオードD2側の順方向立上り電圧の合計値が異なれば、ダイオードD1、ダイオードD2、及び直列接続する各ダイオードの個々の順方向立上り電圧は同一であってもよく、異なっていてもよい。 In the present embodiment, an example is shown in which the anti-parallel diode unit includes two diodes D1 and D2. However, at least one of the diode D1 and the diode D2 is connected in series with the same polarity. Even in a configuration in which a plurality of diodes are connected, if the number of diodes connected in series is different, the same effect as in the case where the forward rise voltage is changed can be obtained. In this case, if the total value of the forward rise voltages of the diode D1 side and the diode D2 side is different, the individual forward rise voltages of the diode D1, the diode D2, and each diode connected in series may be the same or different. May be.
また、本実施形態においても、第1の実施の形態と同様に、ミキサ回路からのLO信号の出力電力PLOが、RF信号の出力電力PRFのP1dBからP1dB−13dBの範囲内になるように、アンチパラレルダイオード部21のダイオードD1の順方向立上り電圧Vf1とダイオードD2の順方向立上り電圧Vf2とを選択するのが望ましい。
Also in the present embodiment, similarly to the first embodiment, the output power P LO of the LO signal from the mixer circuit is set to fall within the range of P1 dB to P1 dB to 13 dB of the output power P RF of the RF signal. Next, it is desirable to select the forward rise voltage Vf1 of the diode D1 and the forward rise voltage Vf2 of the diode D2 of the
(第5の実施の形態)
図13は本発明のミキサ回路の第5の実施の形態の構成を示す回路図である。
(Fifth embodiment)
FIG. 13 is a circuit diagram showing the configuration of the fifth embodiment of the mixer circuit of the present invention.
第5の実施の形態のミキサ回路は、第1の実施の形態〜第4の実施の形態のミキサ回路にバイアス回路6を追加した構成である。なお、図13は第2の実施の形態のミキサ回路にバイアス回路を追加した構成を示しているが、第1の実施の形態のミキサ回路、あるいは第3、第4の実施の形態のミキサ回路にバイアス回路を追加した構成であってもよい。
The mixer circuit according to the fifth embodiment has a configuration in which a
図13に示すように、第5の実施の形態のミキサ回路は、アンチパラレルダイオード部11に対して所定のバイアス電圧を印加するためのバイアス回路6を有し、アンチパラレルダイオード部11の出力端から所定の直流電圧が供給される構成である。
As shown in FIG. 13, the mixer circuit according to the fifth embodiment has a
バイアス回路6は、直流電圧源61とインダクタンス素子62とを有し、インダクタンス素子62を介して直流電圧源61からアンチパラレルダイオード部11に直流電圧が供給される。このような構成では、高周波帯域においてバイアス回路6はインダクタンス素子62によりオープンとなる。
The
図14は、本実施形態のミキサ回路の、バイアス電圧に対するLO信号の出力電力PLO(図中実線K)及びRF信号の出力電力PRF(図中実線L)のシミュレーション結果を示している。なお、シミュレーションはダイオードD1、D2の特性が等しく、インピーダンス素子を接続していない従来と同様構成のミキサ回路を想定して行った。 FIG. 14 shows simulation results of the output power P LO of the LO signal (solid line K in the figure) and the output power P RF of the RF signal (solid line L in the figure) with respect to the bias voltage of the mixer circuit of the present embodiment. Note that the simulation was performed on the assumption that the characteristics of the diodes D1 and D2 are equal and that a mixer circuit having the same configuration as that of the related art without connecting an impedance element is used.
図14に示すように、本実施形態のミキサ回路は、バイアス電圧の増加に伴ってLO信号の出力電力PLOが大幅に上昇する。一方、RF信号の出力電力PRFはバイアス電圧の増加に伴ってわずかに減少する。したがって、第5の実施の形態のミキサ回路においても、バイアス電圧を適宜選択することでLO信号とRF信号の出力電力を大きく、かつ同程度に調整できる。よって、無線通信装置で本実施形態のミキサ回路を用いれば、低価格で安定して動作する無線通信装置が得られる。 As shown in FIG. 14, in the mixer circuit according to the present embodiment, the output power P LO of the LO signal significantly increases as the bias voltage increases. On the other hand, the output power P RF of the RF signal slightly decreases as the bias voltage increases. Therefore, also in the mixer circuit of the fifth embodiment, the output powers of the LO signal and the RF signal can be adjusted to be substantially the same by selecting the bias voltage appropriately. Therefore, if the mixer circuit of this embodiment is used in a wireless communication device, a wireless communication device that operates stably at low cost can be obtained.
なお、本実施形態のミキサ回路は、オープンスタブが接続されたアンチパラレルダイオード部の出力端からバイアス電圧を供給する構成を示したが、バイアス電圧はアンチパラレルダイオード部の入力端から供給してもよい。この場合、ショートスタブはキャパシタを介して接地電位にショートされる。 Although the mixer circuit of the present embodiment has been described with a configuration in which the bias voltage is supplied from the output terminal of the anti-parallel diode unit to which the open stub is connected, the bias voltage may be supplied from the input terminal of the anti-parallel diode unit. Good. In this case, the short stub is short-circuited to the ground potential via the capacitor.
また、本実施形態においても、第1の実施の形態と同様に、ミキサ回路からのLO信号の出力電力PLOが、RF信号の出力電力PRFのP1dBからP1dB−13dBの範囲内になるように、アンチパラレルダイオード部に供給するバイアス電圧を選択するのが望ましい。 Also in the present embodiment, similarly to the first embodiment, the output power P LO of the LO signal from the mixer circuit is set to fall within the range of P1 dB to P1 dB to 13 dB of the output power P RF of the RF signal. It is desirable to select a bias voltage to be supplied to the anti-parallel diode unit.
1、11、21、31 アンチパラレルダイオード部
2 ショートスタブ
3 オープンスタブ
4、5 接続点
6 バイアス回路
61 直流電圧源
62 インダクタンス素子
111 第1のダイオード回路
112 第2のダイオード回路
113 第1のインピーダンス素子
114 第2のインピーダンス素子
115 第1の伝送線路
116 第2の伝送線路
117 抵抗器
D1、D2 ダイオード
1, 11, 21, 31
Claims (16)
前記第1の回路とインピーダンスが異なり、かつ前記第1の回路と逆極性のダイオード特性を有する、前記第1の回路と並列に接続された第2の回路と、
を有するミキサ回路。 A first circuit having diode characteristics;
A second circuit connected in parallel with the first circuit, the impedance being different from that of the first circuit, and having a diode characteristic of a polarity opposite to that of the first circuit;
A mixer circuit having:
第1のダイオードを有し、
前記第2の回路は、
前記第1のダイオードと接合面積が異なる第2のダイオードを有する請求項1記載のミキサ回路。 The first circuit includes:
A first diode,
The second circuit includes:
2. The mixer circuit according to claim 1, further comprising a second diode having a different junction area from the first diode.
第1のダイオードを有し、
前記第2の回路は、
第2のダイオードを有し、
前記第1の回路及び第2の回路のうち、少なくともいずれか一方にインピーダンス素子を有する請求項1記載のミキサ回路。 The first circuit includes:
A first diode,
The second circuit includes:
A second diode,
2. The mixer circuit according to claim 1, wherein at least one of the first circuit and the second circuit has an impedance element.
伝送線路である請求項3記載のミキサ回路。 The impedance element,
4. The mixer circuit according to claim 3, which is a transmission line.
抵抗器である請求項3記載のミキサ回路。 The impedance element,
4. The mixer circuit according to claim 3, wherein the mixer circuit is a resistor.
第1のダイオード及び第1のインピーダンス素子を有し、
前記第2の回路は、
第2のダイオード及び前記第1のインピーダンス素子とインピーダンスが異なる第2のインピーダンス素子を有する請求項1記載のミキサ回路。 The first circuit includes:
A first diode and a first impedance element,
The second circuit includes:
The mixer circuit according to claim 1, further comprising a second diode and a second impedance element having an impedance different from that of the first impedance element.
特性インピーダンスが等しく、線路長が異なる伝送線路である請求項6の記載のミキサ回路。 The first impedance element and the second impedance element are:
7. The mixer circuit according to claim 6, wherein the transmission lines are transmission lines having the same characteristic impedance and different line lengths.
特性インピーダンスが異なる伝送線路である請求項6の記載のミキサ回路。 The first impedance element and the second impedance element are:
7. The mixer circuit according to claim 6, wherein the transmission lines have different characteristic impedances.
抵抗器である請求項6記載のミキサ回路。 The first impedance element and the second impedance element are:
7. The mixer circuit according to claim 6, wherein the mixer circuit is a resistor.
前記第1の回路と逆極性のダイオード特性を有する、前記第1の回路と並列に接続された第2の回路と、
を有し、
前記第1の回路は、
第1のダイオードを備え、
前記第2の回路は、
前記第1のダイオードと順方向立上り電圧が異なる第2のダイオードを備えたミキサ回路。 A first circuit having diode characteristics;
A second circuit having a diode characteristic of a polarity opposite to that of the first circuit and connected in parallel with the first circuit;
Has,
The first circuit includes:
A first diode,
The second circuit includes:
A mixer circuit comprising a second diode having a different forward voltage from the first diode.
第1のダイオードを有し、
前記第2の回路は、
第2のダイオードを有し、
前記第1のダイオード及び第2のダイオードのうち、少なくともいずれか一方に、同極性で、かつ直列に接続される第3のダイオードを有する請求項1乃至10のいずれか1項記載のミキサ回路。 The first circuit includes:
A first diode,
The second circuit includes:
A second diode,
The mixer circuit according to any one of claims 1 to 10, wherein at least one of the first diode and the second diode includes a third diode having the same polarity and connected in series.
第1のダイオードを有し、
前記第2の回路は、
第2のダイオードを有し、
前記第1のダイオード及び第2のダイオードのうち、少なくともいずれか一方に、同極性で、かつ並列に接続される第3のダイオードを有する請求項1乃至10のいずれか1項記載のミキサ回路。 The first circuit includes:
A first diode,
The second circuit includes:
A second diode,
11. The mixer circuit according to claim 1, further comprising a third diode having the same polarity and connected in parallel to at least one of the first diode and the second diode. 12.
前記第3の信号の電力レベルが、
前記第4の信号の1dB利得圧縮点から該1dB利得圧縮点−13dBの範囲内である請求項1乃至13のいずれか1項記載のミキサ回路。 A first signal and a second signal are inputted from one connection terminal of the first circuit and the second circuit, and the first signal and the second signal are inputted from the other connection terminal of the first circuit and the second circuit. A third signal obtained by mixing the second signal and the second signal, and a fourth signal that is a harmonic of the first signal are output.
The power level of the third signal is:
14. The mixer circuit according to claim 1, wherein the fourth signal is within a range from a 1 dB gain compression point to the 1 dB gain compression point minus 13 dB.
前記第3の信号及び前記第4の信号を増幅する電力増幅器と、
を有する無線通信装置。 A mixer circuit according to claim 14 or 15,
A power amplifier for amplifying the third signal and the fourth signal;
A wireless communication device having:
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