JP2897676B2 - ミキサー回路 - Google Patents
ミキサー回路Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はマイクロ波、及びミリ波
の無線通信装置に用いられるミキサー回路に関する。
の無線通信装置に用いられるミキサー回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般にシングルバランス型のミキサ回路
は図８に示すように構成される。図８において４９は局
部発信周波数信号（以下局発信号）入力端子、５０は高
周波信号（以下ＲＦ信号）入力端子、５１は中間周波数
信号（以下ＩＦ信号）出力端子、５２は不平衡信号を平
衡信号に変換するバラン、５３，５４はミキサダイオー
ド、５５はダイオードの中点、５６は局発信号及びＲＦ
信号を阻止してＩＦ信号のみ通過させるローパスフィル
ター（以下ＬＰＦ）、５７，５８は接続点である。局発
信号入力端子４９に印加された局発信号はバラン５２に
よって平衡モードに変換され、接続点５７，５８に加わ
り、ダイオードを駆動する。入力端子５０よりＲＦ信号
はダイオードに加えられ、ダイオードで発生するＩＦ信
号はＬＰＦ５６を通ってＩＦ出力端子５１より出力され
る。
は図８に示すように構成される。図８において４９は局
部発信周波数信号（以下局発信号）入力端子、５０は高
周波信号（以下ＲＦ信号）入力端子、５１は中間周波数
信号（以下ＩＦ信号）出力端子、５２は不平衡信号を平
衡信号に変換するバラン、５３，５４はミキサダイオー
ド、５５はダイオードの中点、５６は局発信号及びＲＦ
信号を阻止してＩＦ信号のみ通過させるローパスフィル
ター（以下ＬＰＦ）、５７，５８は接続点である。局発
信号入力端子４９に印加された局発信号はバラン５２に
よって平衡モードに変換され、接続点５７，５８に加わ
り、ダイオードを駆動する。入力端子５０よりＲＦ信号
はダイオードに加えられ、ダイオードで発生するＩＦ信
号はＬＰＦ５６を通ってＩＦ出力端子５１より出力され
る。
【０００３】ミキサ回路をマイクロ波帯で実現する場
合、従来の技術では不平衡モードを平衡モードに変換す
るバランにはラットレース回路やブランチライン回路等
をマイクロストリップラインで同一平面上に構成したも
のや、スロットラインでマイクロ波集積回路（ＭＩＣ）
基板の両面にパターンを形成して構成したものが用いら
れている。
合、従来の技術では不平衡モードを平衡モードに変換す
るバランにはラットレース回路やブランチライン回路等
をマイクロストリップラインで同一平面上に構成したも
のや、スロットラインでマイクロ波集積回路（ＭＩＣ）
基板の両面にパターンを形成して構成したものが用いら
れている。
【０００４】図９はラットレース回路をバランに用いた
シングルミキサであり、５９は局発信号入力端子、６０
はＲＦ信号入力端子、６１はＩＦ信号出力端子、６２，
６３はミキサダイオード、６４〜６７は接続点、６８は
ＩＦ信号を通過させるＬＰＦである。接続点６４〜６
５，６５〜６６，６６〜６７間は使用周波数の１／４波
長の線路長であり、接続点６７〜６４間は３／４波長の
線路長である。局発信号は入力端子５９より入力され、
接続点６４，６６に現れるが、このとき接続点６４と６
６の信号の位相差は１８０°であり平衡モードとなって
ミキサダイオード６２，６３に加わる。
シングルミキサであり、５９は局発信号入力端子、６０
はＲＦ信号入力端子、６１はＩＦ信号出力端子、６２，
６３はミキサダイオード、６４〜６７は接続点、６８は
ＩＦ信号を通過させるＬＰＦである。接続点６４〜６
５，６５〜６６，６６〜６７間は使用周波数の１／４波
長の線路長であり、接続点６７〜６４間は３／４波長の
線路長である。局発信号は入力端子５９より入力され、
接続点６４，６６に現れるが、このとき接続点６４と６
６の信号の位相差は１８０°であり平衡モードとなって
ミキサダイオード６２，６３に加わる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記のようなラットレ
ース回路を用いたミキサー回路はマイクロストリップラ
インにより平面回路化には向くが、その形状から場所を
とり小型化には向かない。また、特性のとれる帯域も比
較的狭い。スロットラインで構成した場合はＭＩＣ基板
の両面を利用した立体的なものとなり平面回路に比べ構
成が複雑になる。
ース回路を用いたミキサー回路はマイクロストリップラ
インにより平面回路化には向くが、その形状から場所を
とり小型化には向かない。また、特性のとれる帯域も比
較的狭い。スロットラインで構成した場合はＭＩＣ基板
の両面を利用した立体的なものとなり平面回路に比べ構
成が複雑になる。
【０００６】上記の一般的によく用いられる不平衡−平
衡変換回路の他に、使用周波数の１／４波長の結合伝送
線路２つから構成され、２つの結合伝送線路のそれぞれ
一端を短絡し、一端を開放にして互いに接続した１８０
°移相器はマーチャントバランと呼ばれ、広帯域で小型
化が容易にできる。例えば、Ａ Ｄｅｓｉｇｎｅｒ’ｓ
Ｇｕｉｄｅ Ｔｏ Ｐｌａｎｅｒ Ｍｉｘｅｒ Ｂａ
ｌｕｎｓ（Ｍｉｃｒｏｗａｖｅｓ Ｄｅｃｅｍｂｅｒ
１９７９ ｐ５２〜５７）には、マーチャントバランを
用いてダブルパランスミキサーの構成にした例がある。
しかし、ダブルバランス化するためにはバランを２ケ使
用する必要があり、さらに前記論文の例に見られるよう
に、ダイオードへの配線が立体的になり、バランの平面
化の効果が無駄になってしまう。ダブルバランス構成の
メリットは信号入力と局発信号入力、局発信号入力とＩ
Ｆ出力、信号入力とＩＦ出力のミキサーのすべての端子
においてアイソレーションがとれており、負荷の接続に
よるミキサー特性の変動が少ないことであるが、信号入
力と局発信号入力、局発信号入力とＩＦ出力の２つのア
イソレーションをとるシングルバランス構成でもミキサ
ーの特性に特に重要な局発信号の負荷条件が決まるため
十分実用的であり、バランも１個で済むため構成も単純
になる。
衡変換回路の他に、使用周波数の１／４波長の結合伝送
線路２つから構成され、２つの結合伝送線路のそれぞれ
一端を短絡し、一端を開放にして互いに接続した１８０
°移相器はマーチャントバランと呼ばれ、広帯域で小型
化が容易にできる。例えば、Ａ Ｄｅｓｉｇｎｅｒ’ｓ
Ｇｕｉｄｅ Ｔｏ Ｐｌａｎｅｒ Ｍｉｘｅｒ Ｂａ
ｌｕｎｓ（Ｍｉｃｒｏｗａｖｅｓ Ｄｅｃｅｍｂｅｒ
１９７９ ｐ５２〜５７）には、マーチャントバランを
用いてダブルパランスミキサーの構成にした例がある。
しかし、ダブルバランス化するためにはバランを２ケ使
用する必要があり、さらに前記論文の例に見られるよう
に、ダイオードへの配線が立体的になり、バランの平面
化の効果が無駄になってしまう。ダブルバランス構成の
メリットは信号入力と局発信号入力、局発信号入力とＩ
Ｆ出力、信号入力とＩＦ出力のミキサーのすべての端子
においてアイソレーションがとれており、負荷の接続に
よるミキサー特性の変動が少ないことであるが、信号入
力と局発信号入力、局発信号入力とＩＦ出力の２つのア
イソレーションをとるシングルバランス構成でもミキサ
ーの特性に特に重要な局発信号の負荷条件が決まるため
十分実用的であり、バランも１個で済むため構成も単純
になる。
【０００７】図１０にマーチャントバランを用いたシン
グルバランスミキサの回路構成を示す。６９は局発信号
入力端子、７０はＲＦ信号入力端子、７１はＩＦ信号出
力端子、７２，７３はマーチャントバランで２つの１／
４波長結合伝送線路を持つ。７４，７５はミキサダイオ
ード、７６はＩＦ周波数を通すＬＰＦ、７７，７８はマ
ーチャントバランとミキサダイオードとの接続点、７９
はダイオード７４，７５の中点である。６９より入力さ
れた局発信号は線路７２ａと７２ｂ、７３ａと７３ｂと
の結合により平衡モードに変換され、接続点７７，７８
に加わり、ダイオードを駆動する。入力端子７０より入
力されたＲＦ信号はダイオードに加えられ、ダイオード
で発生するＩＦ信号はＬＰＦ７６を通ってＩＦ出力端子
７１より出力される。
グルバランスミキサの回路構成を示す。６９は局発信号
入力端子、７０はＲＦ信号入力端子、７１はＩＦ信号出
力端子、７２，７３はマーチャントバランで２つの１／
４波長結合伝送線路を持つ。７４，７５はミキサダイオ
ード、７６はＩＦ周波数を通すＬＰＦ、７７，７８はマ
ーチャントバランとミキサダイオードとの接続点、７９
はダイオード７４，７５の中点である。６９より入力さ
れた局発信号は線路７２ａと７２ｂ、７３ａと７３ｂと
の結合により平衡モードに変換され、接続点７７，７８
に加わり、ダイオードを駆動する。入力端子７０より入
力されたＲＦ信号はダイオードに加えられ、ダイオード
で発生するＩＦ信号はＬＰＦ７６を通ってＩＦ出力端子
７１より出力される。
【０００８】図１１に図１０の回路構成で５ＧＨｚで設
計しアルミナ基板上に試作したＭＩＣの変換損失特性を
示す。１／４波長はおおよそ５．４ｍｍである。図１１
に示すように５ＧＨｚの局発信号を１５ｄＢｍ入力して
も変換損失は−１５ｄＢ程度であり、ミキサとしては良
い性能ではない。また、図１２にこのＭＩＣのリターン
ロス特性を示す。同特性からわかるように５ＧＨｚ近傍
において、リターンロスが極めて不十分（反射信号が
大）である。
計しアルミナ基板上に試作したＭＩＣの変換損失特性を
示す。１／４波長はおおよそ５．４ｍｍである。図１１
に示すように５ＧＨｚの局発信号を１５ｄＢｍ入力して
も変換損失は−１５ｄＢ程度であり、ミキサとしては良
い性能ではない。また、図１２にこのＭＩＣのリターン
ロス特性を示す。同特性からわかるように５ＧＨｚ近傍
において、リターンロスが極めて不十分（反射信号が
大）である。
【０００９】このように図１０の回路構成ではＲＦ信号
入力端子側からみたインピーダンスは設計周波数で開放
状態にあり、信号との整合状態が良くないことがわか
る。
入力端子側からみたインピーダンスは設計周波数で開放
状態にあり、信号との整合状態が良くないことがわか
る。
【００１０】本発明は従来の以上のような問題を解決す
るもので、平面回路で構成されるシングルバランス型ミ
キサにおいて、低局発信号レベルで広帯域に低変換損失
を実現し、また、より小型化を可能とすることを目的と
する。
るもので、平面回路で構成されるシングルバランス型ミ
キサにおいて、低局発信号レベルで広帯域に低変換損失
を実現し、また、より小型化を可能とすることを目的と
する。
【００１１】
【課題を解決するための手段】 本発明は上記の課題を
解決するため、２個のマーチャントバランとミキサダイ
オードを用いたシングルバランス型のミキサ回路におい
て、前記マーチャントバランに使用周波数の略１／８波
長の不平衡側の開放伝送線路と使用周波数の略１／８波
長の平衡側の短絡伝送線路を用いることを特徴とする。
また、一端が第１の入力端子に接続された１／６〜１／
１０波長の長さの線路及び一端が開放端に構成された１
／６〜１／１０波長の長さの線路からなりそれぞれの他
端が直接又は線路を介して接続された第１及び第２の結
合線路と、前記第１及び第２の結合線路にそれぞれ結合
し一端が短絡され他端が平衡端子となる１／６〜１／１
０波長の長さの第３及び第４の結合線路と、前記第３及
び第４の結合線路の平衡端子に接続された一対の直列接
続ダイオードと、 前記直列接続ダイオードの接続点に
接続された第２の入力端子と、前記直列接続ダイオード
の接続点に低域濾波器を介して接続された出力端子とを
有することを特徴とする。
解決するため、２個のマーチャントバランとミキサダイ
オードを用いたシングルバランス型のミキサ回路におい
て、前記マーチャントバランに使用周波数の略１／８波
長の不平衡側の開放伝送線路と使用周波数の略１／８波
長の平衡側の短絡伝送線路を用いることを特徴とする。
また、一端が第１の入力端子に接続された１／６〜１／
１０波長の長さの線路及び一端が開放端に構成された１
／６〜１／１０波長の長さの線路からなりそれぞれの他
端が直接又は線路を介して接続された第１及び第２の結
合線路と、前記第１及び第２の結合線路にそれぞれ結合
し一端が短絡され他端が平衡端子となる１／６〜１／１
０波長の長さの第３及び第４の結合線路と、前記第３及
び第４の結合線路の平衡端子に接続された一対の直列接
続ダイオードと、 前記直列接続ダイオードの接続点に
接続された第２の入力端子と、前記直列接続ダイオード
の接続点に低域濾波器を介して接続された出力端子とを
有することを特徴とする。
【００１２】 また、他の手段として、２個のマーチャ
ントバランとミキサダイオードを用いたシングルバラン
ス型のミキサ回路において、前記マーチャントバランに
使用周波数の略１／４波長の２つの結合線路を用い、前
記マーチャントバランの平衡端子と前記ミキサダイオー
ドの間に使用周波数帯の略１／４波長の２つの伝送線路
を具備することを特徴とする。具体的は、一端が第１の
入力端子に接続された１／３〜１／５波長の長さの線路
及び一端が開放端に構成された１／３〜１／５波長の長
さの線路からなりそれぞれの他端が直接又は線路を介し
て接続された第１及び第２の結合線路と、前記第１及び
第２の結合線路にそれぞれ結合し一端が短絡され他端が
平衡端子となる１／３〜１／５波長の長さの第３及び第
４の結合線路と、前記第３及び第４の結合線路の平衡端
子にそれぞれ１／３〜１／５波長の長さの線路を介して
接続された一対の直列接続ダイオードと、前記直列接続
ダイオードの接続点に一端が接続され他端に第２の入力
端子が接続された線路と、前記直列接続ダイオードの接
続点又は該接続点に接続された前記線路に低域濾波器を
介して接続された出力端子とを有することを特徴とす
る。
ントバランとミキサダイオードを用いたシングルバラン
ス型のミキサ回路において、前記マーチャントバランに
使用周波数の略１／４波長の２つの結合線路を用い、前
記マーチャントバランの平衡端子と前記ミキサダイオー
ドの間に使用周波数帯の略１／４波長の２つの伝送線路
を具備することを特徴とする。具体的は、一端が第１の
入力端子に接続された１／３〜１／５波長の長さの線路
及び一端が開放端に構成された１／３〜１／５波長の長
さの線路からなりそれぞれの他端が直接又は線路を介し
て接続された第１及び第２の結合線路と、前記第１及び
第２の結合線路にそれぞれ結合し一端が短絡され他端が
平衡端子となる１／３〜１／５波長の長さの第３及び第
４の結合線路と、前記第３及び第４の結合線路の平衡端
子にそれぞれ１／３〜１／５波長の長さの線路を介して
接続された一対の直列接続ダイオードと、前記直列接続
ダイオードの接続点に一端が接続され他端に第２の入力
端子が接続された線路と、前記直列接続ダイオードの接
続点又は該接続点に接続された前記線路に低域濾波器を
介して接続された出力端子とを有することを特徴とす
る。
【００１３】更に、前記両ミキサー回路手段において、
前記第１及び第２の結合線路はそれぞれ複数の線路から
なり、それぞれの複数の線路の一端及び他端が互いに接
続されて構成され、前記第３及び第４の結合線路は前記
第１及び第２の結合線路を構成する前記複数の線路の２
つ及び１つにそれぞれ結合する複数の線路で構成され、
それぞれの一端及び他端が互いに接続されて構成されて
いることを特徴としている。
前記第１及び第２の結合線路はそれぞれ複数の線路から
なり、それぞれの複数の線路の一端及び他端が互いに接
続されて構成され、前記第３及び第４の結合線路は前記
第１及び第２の結合線路を構成する前記複数の線路の２
つ及び１つにそれぞれ結合する複数の線路で構成され、
それぞれの一端及び他端が互いに接続されて構成されて
いることを特徴としている。
【００１４】
【実施例】以下図面を参照しながら本発明の実施例につ
いて説明する。
いて説明する。
【００１５】図１は本発明の一実施例におけるミキサー
回路の回路図である。図１において従来の図１０の構成
と異なる点は使用したマーチャントバランが設計周波数
の１／４の波長ではなく、略１／８波長の結合伝送線路
２つから構成される点である。
回路の回路図である。図１において従来の図１０の構成
と異なる点は使用したマーチャントバランが設計周波数
の１／４の波長ではなく、略１／８波長の結合伝送線路
２つから構成される点である。
【００１６】即ち、結合伝送線路は、局発信号入力端子
１に一端が接続された略１／８の波長の長さの結合線路
４ａと、一端が開放端に構成された略１／８波長の結合
線路５ａを有し、それぞれが他端（中央）において結合
された全体として略１／４波長の不平衡線路と、前記略
１／８の波長の長さの結合線路４ａ、５ａとそれぞれ結
合され一端が短絡され他端が平衡端子１０、１１とされ
た略１／８波長の長さの結合線路４ｂ、５ｂとから成る
結合線路４、５の構成を有している。
１に一端が接続された略１／８の波長の長さの結合線路
４ａと、一端が開放端に構成された略１／８波長の結合
線路５ａを有し、それぞれが他端（中央）において結合
された全体として略１／４波長の不平衡線路と、前記略
１／８の波長の長さの結合線路４ａ、５ａとそれぞれ結
合され一端が短絡され他端が平衡端子１０、１１とされ
た略１／８波長の長さの結合線路４ｂ、５ｂとから成る
結合線路４、５の構成を有している。
【００１７】また前記平衡端子１０、１１間にはミキサ
ーダイオード６、７が直列接続され、その接続点には伝
送線路、低域フィルタ８等を介してそれぞれＲＦ信号入
力端子２、ＩＦ信号出力端子３が接続されている。
ーダイオード６、７が直列接続され、その接続点には伝
送線路、低域フィルタ８等を介してそれぞれＲＦ信号入
力端子２、ＩＦ信号出力端子３が接続されている。
【００１８】図２は図１に示したミキサ回路をアルミナ
等の誘電体基板上に形成したＭＩＣパターンで構成した
他の実施例である。
等の誘電体基板上に形成したＭＩＣパターンで構成した
他の実施例である。
【００１９】図２のミキサ回路は、結合線路１５、１６
の構成を複数の結合線路の複合構成としている。不平衡
側の線路は４つの略１／８波長の長さの線路をＨ形状に
接続、配置しており、開放端及び信号入力端をそれぞれ
ワイヤーボンデイング等により接続した構成とし、ま
た、平衡側の線路は４つの略１／８波長の長さの線路を
コ形状に接続、配置し互いの接続線路部を短絡し、また
互いの開放端をそれぞれワイヤーボンデイング等により
接続した構成とし、両線路は互いにかみ合わせた構成の
結合線路１５、１６としている。
の構成を複数の結合線路の複合構成としている。不平衡
側の線路は４つの略１／８波長の長さの線路をＨ形状に
接続、配置しており、開放端及び信号入力端をそれぞれ
ワイヤーボンデイング等により接続した構成とし、ま
た、平衡側の線路は４つの略１／８波長の長さの線路を
コ形状に接続、配置し互いの接続線路部を短絡し、また
互いの開放端をそれぞれワイヤーボンデイング等により
接続した構成とし、両線路は互いにかみ合わせた構成の
結合線路１５、１６としている。
【００２０】また、平衡端子２１、２２間にはミキサー
ダイオード１７、１８が直列接続され、その接続点２０
には伝送線路と低域フィルタ１９の複合線路等を介して
それぞれＲＦ信号入力端子１３、ＩＦ信号出力端子１４
が接続されている。結合線路１５、１６は設計周波数の
略１／８波長の不平衡側の開放伝送線路と平衡側の略１
／８波長の短絡伝送線路２つからなるマーチャントバラ
ンを構成しており、又低域フィルタ１９はＲＦ信号及び
局発信号を阻止しＩＦ信号を通過させるものである。
ダイオード１７、１８が直列接続され、その接続点２０
には伝送線路と低域フィルタ１９の複合線路等を介して
それぞれＲＦ信号入力端子１３、ＩＦ信号出力端子１４
が接続されている。結合線路１５、１６は設計周波数の
略１／８波長の不平衡側の開放伝送線路と平衡側の略１
／８波長の短絡伝送線路２つからなるマーチャントバラ
ンを構成しており、又低域フィルタ１９はＲＦ信号及び
局発信号を阻止しＩＦ信号を通過させるものである。
【００２１】このような結合線路の複合構成をとること
により、不平衡平衡の結合特性を良好にし、平衡側のバ
ランスを一層向上でき、又インピーダンス整合を改善で
きる。
により、不平衡平衡の結合特性を良好にし、平衡側のバ
ランスを一層向上でき、又インピーダンス整合を改善で
きる。
【００２２】図２の回路構成を５ＧＨｚで設計しアルミ
ナ基板上に試作したＭＩＣの変換損失の周波数特性と局
発信号レベル依存性を図３に示す。局発信号レベル５ｄ
Ｂｍで変換損失は飽和し、変換損失は６ｄＢ程度であ
る。帯域は設計周波数５ＧＨｚに対し４．２〜５．７Ｇ
Ｈｚを得た。従来の図１０の構成の特性に比較して大き
な改善がみられた。ＲＦ信号端子から見たリターンロス
の局発信号レベル依存を調べると、図４のように低局発
信号レベルで、ＲＦ端子から見たリターンロスは大きく
変化し、設計周波数５ＧＨｚ帯で最も良くなる。従来の
図１０の構成に比べて大きく改善している。また、通常
マーチャントバランの線路長を半分にしてインピーダン
ス整合を改善しているため、バランの平面回路の面積は
従来の約半分になり、小型化できる。
ナ基板上に試作したＭＩＣの変換損失の周波数特性と局
発信号レベル依存性を図３に示す。局発信号レベル５ｄ
Ｂｍで変換損失は飽和し、変換損失は６ｄＢ程度であ
る。帯域は設計周波数５ＧＨｚに対し４．２〜５．７Ｇ
Ｈｚを得た。従来の図１０の構成の特性に比較して大き
な改善がみられた。ＲＦ信号端子から見たリターンロス
の局発信号レベル依存を調べると、図４のように低局発
信号レベルで、ＲＦ端子から見たリターンロスは大きく
変化し、設計周波数５ＧＨｚ帯で最も良くなる。従来の
図１０の構成に比べて大きく改善している。また、通常
マーチャントバランの線路長を半分にしてインピーダン
ス整合を改善しているため、バランの平面回路の面積は
従来の約半分になり、小型化できる。
【００２３】図５は本発明の他の実施例のミキサー回路
の回路図である。図５において従来の図１０の構成と異
なる点は通常のマーチャントバランの平衡側端子３４，
３５とミキサダイオード３０，３１との間に使用周波数
の略１／４波長の伝送線路２８，２９を設けている点で
ある。
の回路図である。図５において従来の図１０の構成と異
なる点は通常のマーチャントバランの平衡側端子３４，
３５とミキサダイオード３０，３１との間に使用周波数
の略１／４波長の伝送線路２８，２９を設けている点で
ある。
【００２４】平衡側の結合線路は略１／４波長の長さで
ありインピーダンスが高いが、その平衡端子に更に略１
／４波長の線路２８、２９を接続することによりダイオ
ード側から見た伝送線路長を長くし、結果的にインピー
ダンスを下げ整合性を高めることを可能にしている。
ありインピーダンスが高いが、その平衡端子に更に略１
／４波長の線路２８、２９を接続することによりダイオ
ード側から見た伝送線路長を長くし、結果的にインピー
ダンスを下げ整合性を高めることを可能にしている。
【００２５】図６は図５に示したミキサー回路をアルミ
ナ等の誘電体基板上に形成したＭＩＣパターンで構成し
た他の実施例である。３６は局発信号入力端子、３７は
ＲＦ信号入力端子、３８はＩＦ信号出力端子、３９，４
０は通常の１／４波長短絡伝送線路２つからなるマーチ
ャントバラン、４１，４２は１／４波長伝送線路、４
３，４４はミキサダイオード、４５はＩＦ信号を通過さ
せるＬＰＦである。
ナ等の誘電体基板上に形成したＭＩＣパターンで構成し
た他の実施例である。３６は局発信号入力端子、３７は
ＲＦ信号入力端子、３８はＩＦ信号出力端子、３９，４
０は通常の１／４波長短絡伝送線路２つからなるマーチ
ャントバラン、４１，４２は１／４波長伝送線路、４
３，４４はミキサダイオード、４５はＩＦ信号を通過さ
せるＬＰＦである。
【００２６】結合線路を図２と同様の複合線路の構成と
し平衡出力端の平衡性の向上とインピーダンス整合を改
善している。
し平衡出力端の平衡性の向上とインピーダンス整合を改
善している。
【００２７】図６の回路構成を５ＧＨｚで設計しアルミ
ナ基板上に試作したＭＩＣの変換損失の周波数特性の局
発信号レベル依存性を図７に示す。従来に比べ、図１の
実施例とほぼ同程度のミキサーの特性の改善が見られ、
低局発信号レベルで広帯域に低変換損失のミキサー回路
を平面回路に実現できた。
ナ基板上に試作したＭＩＣの変換損失の周波数特性の局
発信号レベル依存性を図７に示す。従来に比べ、図１の
実施例とほぼ同程度のミキサーの特性の改善が見られ、
低局発信号レベルで広帯域に低変換損失のミキサー回路
を平面回路に実現できた。
【００２８】上述の各実施例において、結合線路の線路
長として１／８波長又は１／４波長の長さを採用した例
でミキサー回路を説明したが、設計周波数の数分の一波
長の長さの結合線路を用いたマーチャントバランを基本
構成とした本発明においては、広帯域性とインピーダン
ス整合特性に優れ、入出力回路との整合を考慮すること
により所望の特性を引き出すのは容易であることから、
線路長は必ずしも正確に設計周波数の１／８波長又は１
／４波長の長さにする必要はなく、その前後の長さでも
所望の性能を十分実現できる。
長として１／８波長又は１／４波長の長さを採用した例
でミキサー回路を説明したが、設計周波数の数分の一波
長の長さの結合線路を用いたマーチャントバランを基本
構成とした本発明においては、広帯域性とインピーダン
ス整合特性に優れ、入出力回路との整合を考慮すること
により所望の特性を引き出すのは容易であることから、
線路長は必ずしも正確に設計周波数の１／８波長又は１
／４波長の長さにする必要はなく、その前後の長さでも
所望の性能を十分実現できる。
【００２９】本発明の設定範囲としては、１／８波長の
線路については１／６波長から１／１０波長の範囲で、
又１／４波長の線路の場合は１／３波長から１／５波長
の範囲で実施することが可能である。また、本発明の結
合線路の平衡側構成としては、それぞれの短絡端側と平
衡端側を互いに替えた２個の結合線路で構成しても実施
できることは明らかである。
線路については１／６波長から１／１０波長の範囲で、
又１／４波長の線路の場合は１／３波長から１／５波長
の範囲で実施することが可能である。また、本発明の結
合線路の平衡側構成としては、それぞれの短絡端側と平
衡端側を互いに替えた２個の結合線路で構成しても実施
できることは明らかである。
【００３０】
【発明の効果】以上のように、マーチャントバランとダ
イオード等の非線形素子を用いたミキサ回路においてマ
ーチャントバランを使用周波数の略１／８波長の結合伝
送線路２つから成るものにして構成するか、または通常
の略１／４波長の結合伝送線路２つからなるマーチャン
トバランの平衡端子と非線形素子の間に略１／４波長の
伝送線路を設けることにより、ミキサ回路の入力信号及
び局発信号に対するインピーダンス整合を改善し、低局
発信号レベルで動作する、広帯域な低変換損失のミキサ
回路を平面回路で小型に実現できる。またこの発明は、
精度の高い結合線路の実現が容易なモノリシックマイク
ロ波集積回路に特に適しており、装置の小型化を図るこ
とが可能である。
イオード等の非線形素子を用いたミキサ回路においてマ
ーチャントバランを使用周波数の略１／８波長の結合伝
送線路２つから成るものにして構成するか、または通常
の略１／４波長の結合伝送線路２つからなるマーチャン
トバランの平衡端子と非線形素子の間に略１／４波長の
伝送線路を設けることにより、ミキサ回路の入力信号及
び局発信号に対するインピーダンス整合を改善し、低局
発信号レベルで動作する、広帯域な低変換損失のミキサ
回路を平面回路で小型に実現できる。またこの発明は、
精度の高い結合線路の実現が容易なモノリシックマイク
ロ波集積回路に特に適しており、装置の小型化を図るこ
とが可能である。
【図１】本発明の一実施例の回路図である。
【図２】ＭＩＣ回路パターンで構成した他の実施例を示
す図である。
す図である。
【図３】図１におけるミキサー回路の変換損失の周波数
特性の局発信号レベル依存性を示す特性図である。
特性の局発信号レベル依存性を示す特性図である。
【図４】図１におけるミキサー回路のＲＦ信号端子から
見た局発側のインピーダンスの特性図である。
見た局発側のインピーダンスの特性図である。
【図５】本発明の他の実施例の回路図である。
【図６】ＭＩＣ回路パターンで構成した他の実施例を示
す図である。
す図である。
【図７】図５におけるミキサー回路の変換損失の周波数
特性の局発信号レベル依存性を示す特性図である。
特性の局発信号レベル依存性を示す特性図である。
【図８】従来のシングルバランス型ミキサーの回路図で
ある。
ある。
【図９】従来のラットレース回路を用いたシングルバラ
ンス型ミキサーの回路図である。
ンス型ミキサーの回路図である。
【図１０】従来のマーチャントバランを用いたシングル
バランス型ミキサーの回路図である。
バランス型ミキサーの回路図である。
【図１１】図１０の回路構成によるミキサーの変換損失
の局発信号レベル依存性を示す特性図である。
の局発信号レベル依存性を示す特性図である。
【図１２】図１０の回路構成におけるミキサダイオード
の中点から局発側を見たインピーダンスの特性図であ
る。
の中点から局発側を見たインピーダンスの特性図であ
る。
１，１２，２３，３６ 局発信号入力端子 ２，１３，２４，３７ ＲＦ信号入力端子 ３，１４，２５，３８ ＩＦ信号出力端子 ４，５，１５，１６，２６，２７，３９，４０ バラ
ン ６，７，１７，１８，３０，３１，４３，４４ ミキ
サダイオード ８，１９，３２，４５ ローパスフィルター ９，２０，３３，４６ ミキサダイオードの中点 １０，１１，２１，２２，３４，３５，４７，４８
バランとダイオードの接続点
ン ６，７，１７，１８，３０，３１，４３，４４ ミキ
サダイオード ８，１９，３２，４５ ローパスフィルター ９，２０，３３，４６ ミキサダイオードの中点 １０，１１，２１，２２，３４，３５，４７，４８
バランとダイオードの接続点
Claims (6)
- 【請求項１】 ２個のマーチャントバランとミキサダイ
オードを用いたシングルバランス型のミキサ回路におい
て、 前記マーチャントバランに使用周波数の略１／８波長の
不平衡側の開放伝送線路と使用周波数の略１／８波長の
平衡側の短絡伝送線路を用いることを特徴とするミキサ
回路。 - 【請求項２】 ２個のマーチャントバランとミキサダイ
オードを用いたシングルバランス型のミキサ回路におい
て、 一端が第１の入力端子に接続された１／６〜１／１０波
長の長さの線路及び一端が開放端に構成された１／６〜
１／１０波長の長さの線路からなりそれぞれの他端が直
接又は線路を介して接続された第１及び第２の結合線路
と、 前記第１及び第２の結合線路にそれぞれ結合し一端が短
絡され他端が平衡端子となる１／６〜１／１０波長の長
さの第３及び第４の結合線路と、 前記第３及び第４の結合線路の平衡端子に接続された一
対の直列接続ダイオードと、 前記直列接続ダイオードの接続点に接続された第２の入
力端子と、 前記直列接続ダイオードの接続点に低域濾波器を介して
接続された出力端子とを有することを特徴とするミキサ
ー回路。 - 【請求項３】 前記第１及び第２の結合線路はそれぞれ
複数の１／６〜１／１０波長の長さの線路からなり、そ
れぞれの複数の線路の一端及び多端が互いに接続されて
構成され、前記第３及び第４の結合線路は前記第１及び
第２の結合線路を構成する前記複数の線路の２つ及び１
つの線路にそれぞれ結合する１／６〜１／１０波長の長
さの複数の線路からなり、それぞれの一端及び他端が互
いに接続されて構成されていることを特徴とする請求項
２記載のミキサー回路。 - 【請求項４】 ２個のマーチャントバランとミキサダイ
オードを用いたシングルバランス型のミキサ回路におい
て、 前記マーチャントバランに使用周波数の略１／４波長の
２つの結合線路を用い、前記マーチャントバランの平衡
端子と前記ミキサダイオードの間に使用周波数帯の略１
／４波長の２つの伝送線路を具備することを特徴とする
ミキサ回路。 - 【請求項５】 ２個のマーチャントバランとミキサダイ
オードを用いたシングルバランス型のミキサ回路におい
て、 一端が第１の入力端子に接続された１／３〜１／５波長
の長さの線路及び一端が開放端に構成された１／３〜１
／５波長の長さの線路からなりそれぞれの他端が直接又
は線路を介して接続された第１及び第２の結合線路と、 前記第１及び第２の結合線路にそれぞれ結合し一端が短
絡され他端が平衡端子となる１／３〜１／５波長の長さ
の第３及び第４の結合線路と、 前記第３及び第４の結合線路の平衡端子にそれぞれ１／
３〜１／５波長の長さの線路を介して接続された一対の
直列接続ダイオードと、 前記直列接続ダイオードの接続点に一端が接続され他端
に第２の入力端子が接続された線路と、 前記直列接続ダイオードの接続点又は該接続点に接続さ
れた前記線路に低域濾波器を介して接続された出力端子
とを有することを特徴とするミキサー回路。 - 【請求項６】 前記第１及び第２の結合線路はそれぞれ
複数の１／３〜１／５波長の長さの線路からなり、それ
ぞれの複数の線路の一端及び他端が互いに接続されて構
成され、前記第３及び第４の結合線路は前記第１及び第
２の結号線路を構成する前記複数の線路の２つ及び１つ
にそれぞれ結合する１／３〜１／５波長の長さの複数の
線路からなり、それぞれの一端及び他端が互いに接続さ
れて構成されていることを特徴とする請求項５記載のミ
キサー回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6088095A JP2897676B2 (ja) | 1995-03-20 | 1995-03-20 | ミキサー回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6088095A JP2897676B2 (ja) | 1995-03-20 | 1995-03-20 | ミキサー回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08265048A JPH08265048A (ja) | 1996-10-11 |
| JP2897676B2 true JP2897676B2 (ja) | 1999-05-31 |
Family
ID=13155140
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6088095A Expired - Fee Related JP2897676B2 (ja) | 1995-03-20 | 1995-03-20 | ミキサー回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2897676B2 (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3528044B2 (ja) | 1999-04-06 | 2004-05-17 | 株式会社村田製作所 | 誘電体フィルタ、誘電体デュプレクサおよび通信機 |
| JP3775266B2 (ja) | 2001-03-08 | 2006-05-17 | 株式会社村田製作所 | ミキサ及びそれを用いたコンバータ |
| JP2006050472A (ja) * | 2004-08-09 | 2006-02-16 | Mitsubishi Electric Corp | ミキサ回路 |
| JP4527469B2 (ja) * | 2004-08-20 | 2010-08-18 | 三菱電機株式会社 | ダイオードミキサ |
| JP5018288B2 (ja) | 2007-07-09 | 2012-09-05 | 三菱電機株式会社 | ミキサ回路とレーダー用送受信装置 |
| JP2009260444A (ja) * | 2008-04-11 | 2009-11-05 | Toshiba Corp | 合成器、増幅器、送信機 |
| CN103503229B (zh) | 2012-02-29 | 2016-07-13 | 松下知识产权经营株式会社 | 电磁共振耦合器 |
| US9178262B2 (en) * | 2013-01-15 | 2015-11-03 | Tyce Electronics Corporation | Feed network comprised of marchand baluns and coupled line quadrature hybrids |
-
1995
- 1995-03-20 JP JP6088095A patent/JP2897676B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
| JPH08265048A (ja) | 1996-10-11 |
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