JP2502371Y2 - Microwave band detection circuit - Google Patents
Microwave band detection circuitInfo
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Description
【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、誘電体板を基板とし該基板と平板状の導体
とで形成したストリップ線路のマイクロ波帯検波回路に
関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Industrial field of application) The present invention relates to a microwave detection circuit of a strip line formed by using a dielectric plate as a substrate and the substrate and a flat conductor.
（従来の技術） 従来のこの種のマイクロ波帯検波回路の一例を第２図
に示す。第２図で１（RF IN）はマイクロ波入力端子、
２（DET OUT）は検波出力端子、３はハイブリッド結合
器、４はマイクロ波検波用のダイオード、７はハイブリ
ッド結合器３の終端抵抗、８は検波直流分のバイパス用
コイル、P3，P4はハイブリッド結合器３の出力ポートで
ある。(Prior Art) An example of a conventional microwave band detection circuit of this type is shown in FIG. In Fig. 2, 1 (RF IN) is the microwave input terminal,
2 (DET OUT) is a detection output terminal, 3 is a hybrid coupler, 4 is a diode for microwave detection, 7 is a terminating resistor of the hybrid coupler 3, 8 is a bypass coil for the detection DC component, P 3 , P 4 Is an output port of the hybrid coupler 3.
本回路では、受信マイクロ波がマイクロ波入力端子
（RF IN）より入力し、ハイブリッド結合器３の入力ポ
ートP1に入力すると、この入力した電力は２分され、一
対の出力ポートP3，P4より出力する。この出力はダイオ
ード４でそれぞれ検波された後、再び合成されて検波出
力端子２（DET OUT）より出力される。コイル８は対応
して設けた各ダイオード４の検波直流分のバイパス用で
ある。ハイブリッド結合器３では、マイクロ波信号が入
力ポートP1より入力した場合、出力は２分されて一対の
出力ポートP3，P4に現れる。ここで一対のダイオード４
とハイブリッド結合器３とのミスマッチング等により、
出力ポートP3，P4に反射波が存在する場合でも出力ポー
トP3，P4の負荷インピーダンスである一対のダイオード
４を互いに等しく設定すると、反射電力は終端ポートP2
に接続された50Ωの終端抵抗７に吸収され入力ポートP1
には反射波成分は現れない。In this circuit, when the received microwave is input from the microwave input terminal (RF IN) and input to the input port P 1 of the hybrid coupler 3, this input power is divided into two, and a pair of output ports P 3 and P Output from 4 . The outputs are detected by the diodes 4, respectively, and then combined again and output from the detection output terminal 2 (DET OUT). The coil 8 is for bypassing the detection DC component of each diode 4 provided correspondingly. In the hybrid coupler 3, when a microwave signal is input from the input port P 1 , the output is divided into two and appears at the pair of output ports P 3 and P 4 . Here, a pair of diodes 4
Due to the mismatch between the hybrid coupler 3 and
Setting mutually equal output port P 3, a pair of diodes 4 is the load impedance of the P 4 even in the presence of reflected waves to the output port P 3, P 4, the reflected power is terminated port P 2
Is absorbed by the 50Ω terminating resistor 7 connected to the input port P 1
The reflected wave component does not appear in.
即ちハイブリッド結合器３の出力ポートP3，P4の負荷
インピーダンスを互いに等しく設定した場合は、入力ポ
ートP1の入力インピーダンスは常に一定の特性インピー
ダンス50Ωに保たれる。That is, when the load impedances of the output ports P 3 and P 4 of the hybrid coupler 3 are set to be equal to each other, the input impedance of the input port P 1 is always kept at a constant characteristic impedance of 50Ω.
（考案が解決しようとする問題点） 上述した従来のマイクロ波帯検波回路では、インピー
ダンスの近似した２ケの高価な高周波ダイオードを選別
して使用する必要があるという欠点があった。(Problems to be Solved by the Invention) The conventional microwave band detection circuit described above has a drawback that it is necessary to select and use two expensive high-frequency diodes having similar impedances.
本考案は、上記問題点に鑑みてなされたもので、低コ
ストのマイクロ波帯検波回路を提供することを目的とす
る。The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a low-cost microwave band detection circuit.
（問題点を解決するための手段） 前述の問題点を解決し、上記目的を達成するために本
考案が提供するマイクロ波帯検波回路は、ハイブリッド
結合器の入力ポートに入力したマイクロ波信号を該ハイ
ブリッド結合器の一方の出力ポートに接続したダイオー
ドで検波し、該ダイオードと等価なインピーダンスを有
するコンデンサと抵抗の並列回路を前記ハイブリッド結
合器の他方の出力ポートに接続したことを特徴とする。(Means for Solving Problems) In order to solve the above problems and achieve the above object, a microwave band detection circuit provided by the present invention provides a microwave signal input to a hybrid coupler input port. It is characterized in that detection is performed by a diode connected to one output port of the hybrid coupler, and a parallel circuit of a capacitor and a resistor having an impedance equivalent to the diode is connected to the other output port of the hybrid coupler.
（実施例） 次に本考案の実施例について図面を参照して説明す
る。(Example) Next, the Example of this invention is described with reference to drawings.
第１図は本考案の一実施例を示す回路図である。１
（RF IN）はマイクロ波入力端子、２（DET OUT）は検波
出力端子、３はハイブリッド結合器、４はマイクロ波検
波用のダイオード、５は抵抗、６はコンデンサ、７はハ
イブリッド結合器３の終端抵抗、８は検波直流分のバイ
パス用のコイル、P3，P4は、ハイブリッド結合器３の出
力ポートである。FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of the present invention. 1
(RF IN) is a microwave input terminal, 2 (DET OUT) is a detection output terminal, 3 is a hybrid coupler, 4 is a microwave detection diode, 5 is a resistor, 6 is a capacitor, and 7 is a hybrid coupler 3. A terminating resistor, 8 is a coil for bypassing the detected DC component, and P 3 and P 4 are output ports of the hybrid coupler 3.
次に動作を説明する。受信マイクロ波がマイクロ波入
力端子１（RF IN）より入力しハイブリッド結合器３の
入力ポートP1に入力すると、入力したマイクロ波電力は
２分されて出力ポートP3，P4より出力される。出力ポー
トP3の出力はダイオード４で検波されて検波出力端子２
（DET OUT）より出力される。又、出力ポートP4の出力
は抵抗５とコンデンサ６の並列回路で終端される。終端
抵抗７はハイブリッド結合器３の終端ポートP2の終端用
であり、コイル８は、ダイオード４の検波直流分のバイ
パス用である。この実施例では、抵抗５とコンデンサ６
で成る並列回路のインピーダンスはトリミング調整によ
りダイオード４のインピーダンスと略等しく設定するこ
とが容易な為、負荷であるダイオード４からの反射電力
は終端ポートP2に接続された50Ωの終端抵抗７に吸収さ
れ、マイクロ波入力端子１（RF IN）の電圧定波比は1.0
に保たれる。次に、本考案の作用及び効果の理解を一層
容易にするために、第１図の実施例のマイクロ波帯検波
回路に入力される信号の例を具体的に示し、第１図の回
路の作用及び効果を更に具体的に説明する。第３図は、
電波枠知機の出力信号の周波数を検出する広帯域周波数
検出回路を示す回路図である。第３図において、11は入
力端子、12は広帯域増幅器、13は遅延線、14は位相差検
出回路、15は第１図の実施例のマイクロ波帯検波回路、
16は出力端子である。電波探知機は、例えば４〜10GHz
という広い周波数帯域の電波を検知するものであり、違
法電波や敵性電波を検知するために用いられる。入力端
子11には、電波探知機で受信し、一定レベルに増幅した
高周波信号である４〜10GHz帯の未知周波数の信号111が
入力される。この未知周波数信号111は広帯域増幅器12
で所定のレベルに増幅される。広帯域増幅器12の出力の
未知周波数信号112は２つに分岐さる。分岐された信号1
12の内の一方の信号は位相差検出回路14へ直接に入力さ
れる。分岐信号の内の他方の信号112は、遅延線13で時
間TDLだけの遅延を受けたのち、遅延未知周波数信号113
として位相差検出回路14へ入力される。いま、未知周波
数信号112の周波数をｆとする。このとき、未知周波数
信号112は、遅延線13で２πｆTDL＝Δθだけの位相遅延
を受ける。遅延時間TDLは一定であるから、遅延線13に
おける位相遅延量Δθは周波数ｆに比例する。そこで、
信号112と信号113との位相差Δθを測定することによ
り、電波探知機で受信した未知周波数信号111の周波数
ｆが分かる。位相差検出回路14は、ハイブリッド合成器
でなり、信号112と113とをハイブリッド合成器の２つの
入力端子にそれぞれ受け、両信号の位相差Δθが２π/3
より小さければ両信号は互いに強め合い、入力信号より
高いレベルの信号を出力し、両信号の位相差Δθが２π
/3より大きければ両信号は互いに打ち消し合い、入力信
号より小さいレベルの信号を出力する。未知周波数信号
112のレベルは周波数にかかわらず一定であるから、位
相差検出回路14の出力の位相差信号114のレベルは未知
周波数信号112の周波数を表す。マイクロ波帯検波回路1
5は、第１図の実施例であり、位相差信号114を入力端子
１に受け、ハイブリッド結合器３で位相差信号を２分岐
し、出力ポートP3から出力される3dB減衰の位相差信号
をダイオード４で検波し、位相差信号の検波を出力端子
２に出力する。ダイオード４はレベル検波器である。そ
こで、ダイオード４による検波出力は、入力された位相
差信号114のレベルに比例した直流信号であり、第３図
の出力端子16に周波数信号116として与えられる。位相
差信号114のレベルは、前述のとおり、未知周波数信号1
11の周波数を表すので、周波数信号116のレベルもその
未知周波数信号111の周波数を表す。かくして、第３図
の広帯域周波数検出回路は電波探知機の出力の未知周波
数信号111の周波数を検出できる。位相差検出回路14の
出力信号114のレベルは、位相差検出回路14の出力端
子、すなわちマイクロ波帯検波回路15の入力端子１にお
けるVSWRに大きく依存し、そのVSWRが１より離れるにし
たがって変動し、未知周波数信号112の周波数正しく表
さなくなる。したがって、マイクロ波帯検波回路15の入
力端子１におけるVSWRは周波数信号116の精度に直接に
大きく影響する。第１図の実施例では、コンデンサ６及
び抵抗５でなる並列回路のインピーダンス調整が、前述
のとおり、トリミングにより容易に行えるので、コンデ
ンサ６及び抵抗５でなる並列回路のインピーダンスをダ
イオード４のインピーダンスにほぼ一致させることが、
容易にかつ安価にできる。多数の高周波ダイオードを用
意しておいて、それら多数の高周波ダイオードのうちか
ら一方のダイオード４とインピーダンスがほぼ等しいも
う一つのダイオード４を探すという手間を要する第２図
の従来のマイクロ波帯検波回路に比べ、第１図の実施例
のマイクロ波帯検波回路は工数の面だけでも安価であ
り、また同一のインピーダンスのものの選択のために１
個数万円もの高価な高周波ダイオードを多数用意する必
要もなく、その上その高周波ダイオードが１個で足りる
第１図の実施例は第２図の従来回路に比べ格段に安価に
製造できる。このことから、第３図の広帯域周波数検出
回路も、マイクロ波帯検波回路として第１図の回路を用
いることにより第２図の従来回路を用いるときよりも安
価に製造できる。第１図の実施例では、第２図の従来回
路より、出力端子２に得られる信号レベルは3dBだけ小
さいが、第３図の回路における広帯域増幅器12の如く、
信号路には増幅器を挿入するのが通常であるから、3dB
程度の信号レベルの低下はマイクロ波帯の検波において
なんら支障とならない。なお、マイクロ波帯の検波にお
いて、第１図や第２図のごとき複雑な回路を用いずに、
単に高周波ダイオードだけでマイクロ波帯の信号を検波
してはどうかという考えもあり得るが、高周波ダイオー
ドの接合容量によるアドミッタンスがマイクロ波帯では
周波数に応じて大きく変動し、ひいては入力端における
VSWRが増大し、高周波ダイオードだけでは第３図の周波
数検出回路のごとき回路におけるマイクロ波帯検波回路
としての用をなさない。第１図や第２図のマイクロ波帯
検波回路では、出力ポートP3，P4におけるインピーダン
スをほぼ等しくすることにより入力端子１におけるVSWR
をほぼ１に設定できる。第１図の回路では、コンデンサ
６と抵抗５とでなる並列回路はインピーダンス的にダイ
オード４と等価であるから、出力ポートP3，P4における
インピーダンスは周波数にかかわらずほぼ等しい。すで
に述べたとおり、位相差検出回路14の出力信号114のレ
ベルは、位相差検出回路14の出力端（マイクロ波帯検波
回路15の入力端子１）におけるVSWRに大きく依存し、そ
のVSWRが１より離れるにしたがって変動し、未知周波数
信号112の周波数を正しく表さなくなるが、第１図や第
２図の回路を第３図の広帯域周波数検出回路における高
周波レベル検出手段として用いることにより初めて位相
差検出回路14の出力端のVSWRを周波数にかかわらず常に
ほぼ１に維持できる。このように、第１図の実施例のマ
イクロ波帯検知回路は、入力高周波信号のレベルを検波
し、入力端子１のVSWRを常にほぼ１に維持し、検波出力
である直流信号を出力端子２から出力する点において、
第２図の回路と全く同様であり、その上第２図の回路よ
り格段に安価に製造できる。Next, the operation will be described. When the received microwave is input from the microwave input terminal 1 (RF IN) and input to the input port P 1 of the hybrid coupler 3, the input microwave power is divided into two and output from the output ports P 3 and P 4. . The output of the output port P 3 is detected by the diode 4 and the detected output terminal 2
It is output from (DET OUT). The output of the output port P 4 is terminated by the parallel circuit of the resistor 5 and the capacitor 6. The terminating resistor 7 is for terminating the terminating port P 2 of the hybrid coupler 3, and the coil 8 is for bypassing the detection DC component of the diode 4. In this embodiment, resistor 5 and capacitor 6
Since it is easy to set the impedance of the parallel circuit consisting of 4 to be approximately equal to the impedance of the diode 4 by trimming adjustment, the reflected power from the load diode 4 is absorbed by the 50Ω termination resistor 7 connected to the termination port P 2. And the constant voltage ratio of microwave input terminal 1 (RF IN) is 1.0
Kept in. Next, in order to make it easier to understand the operation and effect of the present invention, an example of a signal input to the microwave band detection circuit of the embodiment of FIG. 1 will be specifically shown, and the circuit of FIG. The action and effect will be described more specifically. Figure 3 shows
It is a circuit diagram which shows the wideband frequency detection circuit which detects the frequency of the output signal of a radio frame detector. In FIG. 3, 11 is an input terminal, 12 is a wide band amplifier, 13 is a delay line, 14 is a phase difference detection circuit, 15 is the microwave band detection circuit of the embodiment of FIG.
16 is an output terminal. The radio wave detector is, for example, 4 to 10 GHz
That is, it detects radio waves in a wide frequency band, and is used to detect illegal radio waves and hostile radio waves. A signal 111 of an unknown frequency in the 4 to 10 GHz band, which is a high frequency signal received by a radio detector and amplified to a certain level, is input to the input terminal 11. This unknown frequency signal 111 is a wide band amplifier 12
Is amplified to a predetermined level. The unknown frequency signal 112 output from the wide band amplifier 12 is branched into two. Branched signal 1
One of the signals 12 is directly input to the phase difference detection circuit 14. The other signal 112 of the branched signals is delayed by the time T DL in the delay line 13 and then the delayed unknown frequency signal 113
Is input to the phase difference detection circuit 14. Now, let the frequency of the unknown frequency signal 112 be f. At this time, the unknown frequency signal 112 undergoes a phase delay of 2πfT DL = Δθ in the delay line 13. Since the delay time T DL is constant, the phase delay amount Δθ in the delay line 13 is proportional to the frequency f. Therefore,
By measuring the phase difference Δθ between the signal 112 and the signal 113, the frequency f of the unknown frequency signal 111 received by the radio wave detector can be known. The phase difference detection circuit 14 is a hybrid combiner, which receives the signals 112 and 113 at two input terminals of the hybrid combiner, and the phase difference Δθ between the two signals is 2π / 3.
If smaller, both signals strengthen each other and output a signal of a higher level than the input signal, and the phase difference Δθ of both signals is 2π.
If it is larger than / 3, both signals cancel each other and output a signal of a level smaller than the input signal. Unknown frequency signal
Since the level of 112 is constant regardless of the frequency, the level of the phase difference signal 114 output from the phase difference detection circuit 14 represents the frequency of the unknown frequency signal 112. Microwave band detection circuit 1
5 is the embodiment of FIG. 1, in which the phase difference signal 114 is received at the input terminal 1, the hybrid coupler 3 splits the phase difference signal into two, and the phase difference signal of 3 dB attenuation is output from the output port P 3. Is detected by the diode 4 and the detection of the phase difference signal is output to the output terminal 2. The diode 4 is a level detector. Therefore, the detection output by the diode 4 is a DC signal proportional to the level of the input phase difference signal 114, and is given to the output terminal 16 in FIG. 3 as the frequency signal 116. The level of the phase difference signal 114 is the unknown frequency signal 1 as described above.
Since it represents the frequency of 11, the level of the frequency signal 116 also represents the frequency of the unknown frequency signal 111. Thus, the wideband frequency detection circuit of FIG. 3 can detect the frequency of the unknown frequency signal 111 output from the radio wave detector. The level of the output signal 114 of the phase difference detection circuit 14 greatly depends on VSWR at the output terminal of the phase difference detection circuit 14, that is, the input terminal 1 of the microwave band detection circuit 15, and changes as the VSWR deviates from 1. , The frequency of the unknown frequency signal 112 is not represented correctly. Therefore, the VSWR at the input terminal 1 of the microwave band detection circuit 15 directly greatly affects the accuracy of the frequency signal 116. In the embodiment shown in FIG. 1, the impedance of the parallel circuit composed of the capacitor 6 and the resistor 5 can be easily adjusted by trimming as described above. Therefore, the impedance of the parallel circuit composed of the capacitor 6 and the resistor 5 is changed to the impedance of the diode 4. Can almost match
Easy and cheap. The conventional microwave band detection circuit of FIG. 2 which requires the trouble of preparing a large number of high-frequency diodes and finding another diode 4 having substantially the same impedance as one diode 4 among the large number of high-frequency diodes. In comparison with FIG. 1, the microwave band detection circuit of the embodiment of FIG. 1 is inexpensive in terms of man-hours only, and it is necessary to select one having the same impedance.
It is not necessary to prepare a large number of expensive high frequency diodes of tens of thousands of yen, and one high frequency diode is sufficient. The embodiment of FIG. 1 can be manufactured at a significantly lower cost than the conventional circuit of FIG. Therefore, the wide band frequency detecting circuit of FIG. 3 can also be manufactured at a lower cost by using the circuit of FIG. 1 as the microwave band detecting circuit than when using the conventional circuit of FIG. In the embodiment shown in FIG. 1, the signal level obtained at the output terminal 2 is smaller by 3 dB than in the conventional circuit shown in FIG. 2, but like the wide band amplifier 12 in the circuit shown in FIG.
Since it is usual to insert an amplifier in the signal path, 3 dB
Decrease in signal level does not hinder the detection in the microwave band. In addition, in the detection of the microwave band, without using a complicated circuit as shown in FIGS. 1 and 2,
It may be possible to detect signals in the microwave band using only the high-frequency diode, but the admittance due to the junction capacitance of the high-frequency diode fluctuates greatly in the microwave band depending on the frequency, and eventually at the input end.
VSWR increases, and a high frequency diode alone cannot serve as a microwave detection circuit in a circuit such as the frequency detection circuit of FIG. In the microwave detection circuit of FIGS. 1 and 2, the VSWR at the input terminal 1 is set by making the impedances at the output ports P 3 and P 4 almost equal.
Can be set to almost 1. In the circuit of FIG. 1, the parallel circuit including the capacitor 6 and the resistor 5 is equivalent in impedance to the diode 4, so that the impedances at the output ports P 3 and P 4 are substantially equal regardless of the frequency. As described above, the level of the output signal 114 of the phase difference detection circuit 14 largely depends on VSWR at the output end of the phase difference detection circuit 14 (the input terminal 1 of the microwave band detection circuit 15), and the VSWR is greater than 1. Although the frequency fluctuates as the distance increases and the frequency of the unknown frequency signal 112 is not correctly represented, the phase difference detection is not performed by using the circuit of FIG. 1 or 2 as the high frequency level detecting means in the wide band frequency detecting circuit of FIG. The VSWR at the output of the circuit 14 can be maintained at almost 1 regardless of the frequency. As described above, the microwave band detection circuit of the embodiment shown in FIG. 1 detects the level of the input high frequency signal, always maintains VSWR of the input terminal 1 at almost 1, and outputs the DC signal as the detection output to the output terminal 2 In terms of output from
It is exactly the same as the circuit of FIG. 2 and, in addition, can be manufactured much cheaper than the circuit of FIG.
（考案の効果） 以上説明したように本考案によれば高価な高周波ダイ
オードの個数を半減することができ、コストの低減を図
ることができる。また、抵抗とコンデンサをトリミング
調整することでマイクロ波入力端子での電圧定在波比を
極めて“1"に近づけることが出来るという効果が得られ
る。(Effect of the Invention) As described above, according to the present invention, the number of expensive high-frequency diodes can be halved, and the cost can be reduced. Further, trimming adjustment of the resistor and the capacitor can bring the effect that the voltage standing wave ratio at the microwave input terminal can be made extremely close to "1".
第１図は本考案の一実施例を示した回路図、第２図は従
来例を示した回路図、第３図はマイクロ波帯信号のレベ
ルを検出するのに第１図のマイクロ波帯検波回路を用い
た広帯域周波数検出回路の回路図である。 １……マイクロ波入力端子、２……検波出力端子、３…
…ハイブリッド結合器、４……ダイオード、５……抵
抗、６……コンデンサ、７……終端抵抗、８……コイ
ル、９……出力ポート。FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a circuit diagram showing a conventional example, and FIG. 3 is a microwave band of FIG. 1 for detecting the level of a microwave band signal. It is a circuit diagram of a wide band frequency detection circuit using a detection circuit. 1 ... Microwave input terminal, 2 ... Detection output terminal, 3 ...
… Hybrid coupler, 4… Diode, 5… Resistor, 6… Capacitor, 7… Termination resistor, 8… Coil, 9… Output port.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 川村 正一郎 東京都港区芝５丁目33番１号 日本電気 株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Creator Shoichiro Kawamura 5-33-1 Shiba, Minato-ku, Tokyo NEC Corporation
Claims (1)
たマイクロ波信号を該ハイブリッド結合器の一方の出力
ポートに接続したダイオードで検波し、該ダイオードと
等価なインピーダンスを有するコンデンサと抵抗の並列
回路を前記ハイブリッド結合器の他方の出力ポートに接
続したことを特徴とするマイクロ波帯検波回路。1. A microwave signal input to an input port of a hybrid coupler is detected by a diode connected to one output port of the hybrid coupler, and a parallel circuit of a capacitor and a resistor having an impedance equivalent to the diode is formed. A microwave band detection circuit connected to the other output port of the hybrid coupler.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP1987098931U JP2502371Y2 (en) | 1987-06-26 | 1987-06-26 | Microwave band detection circuit |
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|---|---|---|---|
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Publications (2)
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| JPS645519U JPS645519U (en) | 1989-01-12 |
| JP2502371Y2 true JP2502371Y2 (en) | 1996-06-19 |
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