JPS5983406A - Fin line balanced mixer - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To make it possible to apply a DC bias to a mixer diode from outside by insulating in terms of DC a part of an earth conductor forming a coplanar line as well as a fin line. CONSTITUTION:Fine lines 5a and 5b are provided on the surface of a dielectric substance put on a housing 1a, and mixer diodes 10a and 10b are set close to the junction part between the fin lines and a coplanar line. With a fin line balanced mixer of such a constitution, metallic wires 11a-11c functioning as mode filters are used to connect an earth conductor 6a and an earth conductor 6b via chip capacitors 14a-14d. Thus the conductor 6b is insulated in terms of DC from the housing 1a by the dielectric substance, and at the same time the center conductor of the coplanar line is insulated in terms of DC from an external circuit by a capacitor 16d. Thus it is possible to apply an external bias to diodes 10a and 10b through bias terminals 20a and 20b respectively.

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、導波管と導波管の中に設ける誘電体基板回
路とから主に形成されるフィンライン平向ミキサに関す
るものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a finline planar mixer mainly formed from a waveguide and a dielectric substrate circuit provided in the waveguide.

第１図は従来のフィンライン平衡ミキサの一例を示す図
であ）、第２図は第１図のＡ−Ａ’間の断面を示す図で
ある。図において（１ａ）　　（１ｂ）はミキサを形成
する筐体、　　（２ａ）　（ｚｂ）は導波管、（３）は
誘電体基板、　　（ｓａ）　（ｓｂ）はフィンライン、
（８）はコプレナ線路、　　（４０ａ）、　（ｔｕｂ）
はダイオード、　　（ｔｌａ）　（１１ｂ）（１＋ｃ）
は金属ワイヤである。FIG. 1 is a diagram showing an example of a conventional finline balanced mixer), and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA' in FIG. In the figure, (1a) and (1b) are the casings forming the mixer, (2a) and (zb) are the waveguides, (3) are the dielectric substrates, (sa) and (sb) are the fin lines,
(8) is a coplanar line, (40a), (tub)
is a diode, (tla) (11b) (1+c)
is a metal wire.

第１図および第２図を用いて従来のフィンライン平衝ミ
キサの動作を簡単に説明する。The operation of a conventional finline balanced mixer will be briefly explained using FIGS. 1 and 2.

信号電力は、導波管（２ａ）に入力し、導波管フィンラ
イン変換（４ａ）から、フィンライン（５ａ）を伝搬し
、フィンラインとコプレナ線路の接合部（９）を通りコ
プレナ線路（８）にマウントされているダイオード（１
０ａ）、　（１ｉｂ）に印加される。一方局部発振富力
は導波管（２ｂ）に入力し導波管フィンライン変換（４
１））、フィンライン（５ｂ）ｔ　フィンラインコプレ
ナ線路変換（７）を通りコプレナ線路（８）にマウント
されているダイオード（１ｏａ）　（＋ｏｂ）　Ｋ印加
される。第１図に信号電力および局部発振電力の伝わり
方を示すために信号電力の電界を実線の矢印で局部発振
電力の電界を破線の矢印でそれぞれ示している。Signal power is input to the waveguide (2a), propagates from the waveguide finline conversion (4a) through the finline (5a), passes through the junction (9) of the finline and coplanar line, and is transferred to the coplanar line ( Diode (1) mounted on
0a), (1ib). On the other hand, the local oscillation power is input to the waveguide (2b) and the waveguide fin line conversion (4
1)), finline (5b) t through the finline coplanar line conversion (7) and mounted on the coplanar line (8) diode (1oa) (+ob) K is applied. In FIG. 1, in order to show how signal power and local oscillation power are transmitted, the electric field of signal power is shown by solid arrows, and the electric field of local oscillation power is shown by broken line arrows.

図に示すように、信号電力はコプレナ線路を奇モードで
伝搬し、ダイオード（１ｏａ）、　（１ｏｂ）に同相で
加わシ１局部発振電力はコプレナ線路を偶モードで伝搬
し、ダイオード（１ｏａ）、　（１ｏｂ）に逆相で加わ
る。混合された後の工Ｆ出力電力は低域通過フィルタ（
１２１を介して、マイクロストリップ線路（１３に出力
される。As shown in the figure, the signal power propagates through the coplanar line in an odd mode and is applied to the diodes (1oa) and (1ob) in the same phase.The local oscillation power propagates through the coplanar line in an even mode and is applied to the diodes (1oa) and (1ob) in the same phase. (1ob) in reverse phase. After mixing, the F output power is passed through a low-pass filter (
It is output to the microstrip line (13) via 121.

コプレナ線路上にはコプレナ線路上の偶モードの波を通
し、奇モードの波を反射させるモードフィルタの動作を
する金属ワイヤ（＋ｔａ）、　（＋＋ｂ）、　（＋＋ｃ
）が設けであるので、コプレナ線路を奇モードで伝搬す
る信号電力は、金属ワイヤ（＋１ａ）、　（ｎｂ）によ
り反射され、導波管（２ｂ）には伝わらない。捷た。Metal wires (+ta), (++b), (++c) act as mode filters that pass even mode waves on the coplanar line and reflect odd mode waves on the coplanar line.
), the signal power propagating in the odd mode on the coplanar line is reflected by the metal wires (+1a) and (nb) and does not propagate to the waveguide (2b). I cut it.

フィンラインコプレナ線路変換（７）において金属ワイ
ヤ（＋１ｂ）、　（＋１ｃ）は、コプレナ線路に奇モー
ドを励振させないように動作している。コプレナ線路を
偶モードで伝搬する局部発Ｓ宙力は、フィンラインとコ
プレナ線路の接合部（９）で反射し、信号電力を入力す
る導波管（２ａ）には伝わらない。In the finline coplanar line conversion (7), the metal wires (+1b) and (+1c) operate so as not to excite the odd mode in the coplanar line. The locally generated S aerodynamic force propagating through the coplanar line in an even mode is reflected at the joint (9) between the fin line and the coplanar line, and is not transmitted to the waveguide (2a) into which the signal power is input.

以上のようにミキサが動作するが、ミリ波帯のように特
に高い周波数では、得られる局部発揚器の出力が少なく
なるので、ダイオードに外部からＤＣバイアス電流を加
えて所要の局部発掘７−カを低減化することがある。従
来のフィンライン平衡ミキサでは、第２図に示すように
、フィンラインおよびコプレナ線路の地導体（６ａ）（
６ｂ）が筐体（１ｂ）に接触しており、かつ、金属ワイ
ヤ（１１ａ）　（＋ｔｂ）により地導体（６ａ）と（６
ｂ）とがＩＩ　Ｏ的に接続しているので第１図に示すダ
イオードの極性では、ダイオードにＤＣバイアスを加え
ることができない欠点がある。The mixer operates as described above, but at particularly high frequencies such as the millimeter wave band, the output of the local oscillator that can be obtained decreases, so a DC bias current is applied externally to the diode to increase the required local excavation voltage. may be reduced. In the conventional finline balanced mixer, as shown in Fig. 2, the ground conductor (6a) (
6b) is in contact with the housing (1b), and the ground conductor (6a) and (6
b) are connected in an IIO manner, so the polarity of the diode shown in FIG. 1 has the disadvantage that a DC bias cannot be applied to the diode.

この発明は、これらの欠点を除去するため、モードフィ
ルタとして動作させる金属ワイヤをＤＣ的に絶縁し、か
つフィンラインの地導体（＋ｏｂ）を他の誘電体を使っ
て筐体（１ｂ）から絶縁してダイオードに外部バイアス
を加えられるようにしたもので、以下図面について詳細
圧説明する。In order to eliminate these drawbacks, this invention insulates the metal wire that operates as a mode filter in a DC manner, and also insulates the ground conductor (+ob) of the fin line from the housing (1b) using another dielectric. The diode is designed to be able to apply an external bias to the diode, and will be explained in detail with reference to the drawings below.

第３図は、この発明によるフィンライン平衡ミキサの一
例を示す図であシ、第４図は第３図のＢ−Ｂ’間の断面
を示している。図において、　　（１４ａ）〜（＋４ｄ
）は、金属ワイヤを地導体（６ａ）　（６ｂ）から絶縁
するだめのチップキャパシタ、０５）は鋸歯状チョーク
、　　（１６ａ）　〜（１６ｃ）はチップキャパシタ、
［］−７１は地導体（６ｂ）を絶縁するだめの誘電体で
ある。金属ワイヤ（Ｉｌｌはチップキャパシタ（１４１
を介して地導体（６ａ）と地導体（６ｂ）との間を接続
しているので、信号周波数およびローカル周波数におい
ては、キャパシタのりアクタンスは小さく金属ワイヤと
同じモードフィルタの動作をし、かつ地導体（６ａ）と
地導体（６ｂ）とを絶縁している。従って第３図、第４
図において、地導体（６ｂ）が誘電体ｏ７１によって筐
体（１ｂ）からＤＣ的に絶縁され、かつ、コプレナ線路
の中央導体ｆ２３１がキャパシタ（１６ｄ）により外部
回路からＤｏ的に絶縁されているので、ダイオード（＋
Ｏａ）。FIG. 3 is a diagram showing an example of a finline balanced mixer according to the present invention, and FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line BB' in FIG. In the figure, (14a) to (+4d
) are chip capacitors for insulating metal wires from ground conductors (6a) (6b), 05) are sawtooth chokes, (16a) to (16c) are chip capacitors,
[]-71 is a dielectric material for insulating the ground conductor (6b). Metal wire (Ill is a chip capacitor (141)
Since the ground conductor (6a) and the ground conductor (6b) are connected through the The conductor (6a) and the ground conductor (6b) are insulated. Therefore, Figures 3 and 4
In the figure, the ground conductor (6b) is DC-insulated from the housing (1b) by the dielectric o71, and the central conductor f231 of the coplanar line is Do-insulated from the external circuit by the capacitor (16d). , diode (+
Oa).

（１ｏｂ）　Ｋはバイアス端子（２ｏａ）　（２ｏｂ）
より外部バイアスを加えることができる。以下各部の動
作説明を行なう。(1ob) K is bias terminal (2oa) (2ob)
More external bias can be added. The operation of each part will be explained below.

鋸歯状チョークαＳは誘電体０７＋によって絶縁されて
いる地導体（６ｂ）を信号周波数および局部発掘周波数
において９等価的に短絡させるためのものである。チッ
プキャパシタ（１６ａ）（１６ｂ）（１６ｃ）、接地バ
ターｙ　（１ａａ）　（ｔａｂ）　（ｔａｃ）および接
地用導体（１９ａ）（＋９ｂ）　（１ｑｃ）は中間周波
数において地導体（６ｂ）を等何曲に短絡させるための
ものである。バイアス端子（２ｏａ）は導体線（２２ａ
）によシ地導体（６に＋）［ＤＣ的に接続している。バ
イアス端子（２０ｂ）は導体線（２２ｂ）　、および中
間周波数の電力を阻止するためのインダクタｆ２＋１を
介してコプレナ線路の中央導体（ハ）にＤＣ的に接続し
ている。従ってダイオード（１０ａ）には筐体（１ｂ）
とバイアス端子（２２ｂ）との間に電圧を加えることに
より、外部バイアスがかけられ、ダイオード（１０ｂ）
には、バイアス端子（２２ａ）とバイアス端子（２２ｂ
）との間に電圧を加えることにより、外部バイアスがか
けられる。The serrated choke αS is for short-circuiting the ground conductor (6b), which is insulated by the dielectric 07+, 9 equivalently at the signal frequency and the local excavation frequency. The chip capacitors (16a) (16b) (16c), the ground butter y (1aa) (tab) (tac) and the ground conductor (19a) (+9b) (1qc) are connected to the ground conductor (6b) at an intermediate frequency. This is to short-circuit the circuit. The bias terminal (2oa) is connected to the conductor wire (22a
) to the ground conductor (+ to 6) [DC-connected. The bias terminal (20b) is DC-connected to the center conductor (c) of the coplanar line via a conductor line (22b) and an inductor f2+1 for blocking intermediate frequency power. Therefore, the diode (10a) has a housing (1b).
An external bias is applied by applying a voltage between the bias terminal (22b) and the diode (10b).
has a bias terminal (22a) and a bias terminal (22b).
), an external bias is applied by applying a voltage between the

なお１以上は、地導体（６ａ）と地導体（６ｂ）とを絶
縁しつつ、コプレナ線路上の偶モードを通し奇モードを
反射するためのモードフィルタを、チップキャパシタ（
１４ａ）〜（１４ｄ）と金属ワイヤ（＋１ａ）　（１＋
ｂ）とで構成した例について述べたが、この発明はこれ
に限らず１例えば第５図に示すような形でモードフィル
タを構成してもよい。第６図は第５図の断面を示すもの
で０図において、　ａ４１は金属ワイヤ。In addition, at least one of the above uses a chip capacitor (
14a) to (14d) and metal wire (+1a) (1+
Although the example configured in b) has been described, the present invention is not limited to this, and the mode filter may be configured in the form shown in FIG. 5, for example. Fig. 6 shows a cross section of Fig. 5, and in Fig. 0, a41 is a metal wire.

（ハ）は基板の裏と表とを接続するための貫通導通孔。(C) is a through hole for connecting the back and front of the board.

轍は基板裏側のス）　ＩＪツブ導体である。The track is the IJ tab conductor on the back side of the board.

以上のようにこの発明に係るフィンライン平衡ミキサで
は、フィンラインおよびコブＩ／す線路を構成する地導
体の一部を、ＤＣ的に絶縁しているので、ミキサダイオ
ードに外部からＤＣバイアスを加えることができる利廃
がある。As described above, in the finline balanced mixer according to the present invention, a part of the ground conductor constituting the finline and the Cobb I/S line is DC insulated, so that a DC bias is applied to the mixer diode from the outside. There are benefits and wastes that can be made.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図は従来のフィンライン平衡ミキサの一例を示す図
、第２図は第１図に示す従来のフィンライン平衡ミキサ
の断面を示す図、第３図はこの発明によるフィンライン
平衡ミキサの一実施例を示す図、第４図は第３図に示す
この発明によるフィンライン平衡ミキサの断面を示す図
、第５図はこの発明の他の実施例の一部を示す図、第６
図は第５図の断面を示す図である。 図中＊　　（１ａ）（ｌｂ）は筐体、（３）は誘電体基
板、　　（５ａ）（５ｂ）はフィンライン、（８）はコ
プレナ線路、　　（＋ｏａ）（１ｏｂ）はダイオード、
　　（ｔｅａ）〜（＋＋ｃ）は金属ワイヤ。 （１４ａ）　〜（１４ｂ）はチップキャパシタ、　　（
２０ａ）　（２０ｂ）はバイアス端子である。 なお図中同一あるいは相当部分には同一符号を付して示
しである。 代理人　葛　野　信　− 第１図 第２図 第３図FIG. 1 is a diagram showing an example of a conventional finline balanced mixer, FIG. 2 is a cross-sectional view of the conventional finline balanced mixer shown in FIG. 1, and FIG. 3 is an example of a finline balanced mixer according to the present invention. 4 is a cross-sectional view of the finline balanced mixer according to the present invention shown in FIG. 3; FIG. 5 is a diagram showing a part of another embodiment of the present invention; FIG.
The figure is a cross-sectional view of FIG. 5. In the figure * (1a) (lb) is the case, (3) is the dielectric substrate, (5a) (5b) is the fin line, (8) is the coplanar line, (+oa) (1ob) is the diode,
(tea) to (++c) are metal wires. (14a) to (14b) are chip capacitors, (
20a) (20b) is a bias terminal. In the drawings, the same or corresponding parts are designated by the same reference numerals. Agent Shin Kuzuno - Figure 1 Figure 2 Figure 3

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] フィンラインとコプレナ線路との接合部近傍のコプレナ
線路上に２個あるいは所定数のダイオードがマウントさ
れるフィンライン平衝ミキサにおイテ、フィンラインお
よびコプレナ線路を形成する地導体の一部を絶縁し、上
記絶縁した地導体を介して、ダイオードに外部から直流
電圧を加えるようにしたことを特徴とす払フィンライン
ｌミキサ。A finline balanced mixer has two or a predetermined number of diodes mounted on the coplanar line near the joint between the finline and the coplanar line, and insulates a part of the ground conductor forming the finline and coplanar line. A fin line mixer characterized in that a direct current voltage is applied to the diode from the outside via the insulated ground conductor.