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JP2002111389A - Semiconductor device - Google Patents

Semiconductor device

Info

Publication number
JP2002111389A
JP2002111389A JP2000297496A JP2000297496A JP2002111389A JP 2002111389 A JP2002111389 A JP 2002111389A JP 2000297496 A JP2000297496 A JP 2000297496A JP 2000297496 A JP2000297496 A JP 2000297496A JP 2002111389 A JP2002111389 A JP 2002111389A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
stub
even harmonic
terminal
filter
signal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2000297496A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yasushi Shizuki
康 志津木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP2000297496A priority Critical patent/JP2002111389A/en
Publication of JP2002111389A publication Critical patent/JP2002111389A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor device which can be used for a downsized mixer having high image rejection. SOLUTION: This semiconductor device comprises a first and second even- harmonics mixers M1 and M2 which are composed of pairs of anti-parallel diodes while having a local oscillator terminal 11, intermediate frequency terminals 12 and 14, and high frequency terminals, a first filter F1 which is connected to the local oscillator terminal 11 of the first even-harmonics mixer M1 while having stubs S1 to S3, a capacitor C1, and a via hole V1, a second filter F2 which is connected to the local oscillator terminal 11 of the second even-harmonics mixer M2 while having stubs S4 to S6, a capacitor C2, and a via hole V2, a resistor R connected to the points equidistantly spaced from both via holes V1 and V2 of the first and second filters F1 and F2.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、アンチパラレルダ
イオード対などで構成された偶高調波ミキサを有する半
導体装置に関する。
[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a semiconductor device having an even harmonic mixer composed of an anti-parallel diode pair or the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】通信分野の発展に伴い利用される周波数
範囲が広がり、マイクロ波やミリ波などの高周波が通信
用途に利用されるようになっている。このような高周波
を用いた通信機器のキーコンポーネントとしてMMIC
(Micrwave Monolithic Inte
grated Circuit)がある。MMICは、
HEMT(High Electron Mobili
ty Transister)やMESFET(Met
al−Semiconductor FET)、HBT
(Heterojunction Bipolar T
ransister)、ショットキー接合ダイオードな
ど高周波に対して良好な特性を持つ能動素子、および、
伝送線路やMIM(Metal−Insulator−
Metal)キャパシタ、抵抗などの受動素子を、それ
ぞれ共通の回路基板上に一括して構成している。
2. Description of the Related Art With the development of the communication field, the frequency range used has been widened, and high frequencies such as microwaves and millimeter waves have been used for communication purposes. MMIC is a key component of communication equipment using such high frequencies.
(Microwave Monolithic Inte
graded Circuit). MMIC is
HEMT (High Electron Mobili
ty Transistor) or MESFET (Met
al-Semiconductor FET), HBT
(Heterojunction Bipolar T
active devices having good characteristics for high frequencies such as Schottky junction diodes, and
Transmission line and MIM (Metal-Insulator-
Metal) Passive elements such as a capacitor and a resistor are collectively configured on a common circuit board.

【0003】ところで、通信機器に組み込まれる高周波
回路の1つ、たとえば周波数変換装置は、入力信号と局
発信号を混合して高周波の出力信号に変換し、あるい
は、入力信号と局発信号を混合して中間周波信号に変換
する場合に使用される。周波数変換装置では、中間周波
信号のような低い周波数から入出力信号や局発信号のよ
うな高い周波数までが扱われる。したがって、周波数変
換装置をMMICで構成する場合、入出力信号の高周波
化に伴い局発信号の周波数が高周波化し、局発信号を安
定に供給することが困難になっている。このため、局発
信号の周波数が、実際に必要とされる局発周波数の1/
2の周波数(以下、この周波数をLoとする) ですむ偶
高調波ミキサ、たとえば2個のミキサダイオードを逆極
性で並列に接続した構成のミキサが注目されている。
One of high-frequency circuits incorporated in communication equipment, for example, a frequency converter, mixes an input signal and a local signal and converts it to a high-frequency output signal, or mixes an input signal and a local signal. Is used to convert to an intermediate frequency signal. The frequency converter handles low frequencies such as intermediate frequency signals to high frequencies such as input / output signals and local signals. Therefore, when the frequency conversion device is configured by the MMIC, the frequency of the local oscillation signal increases with the increase in the frequency of the input / output signal, and it is difficult to stably supply the local oscillation signal. For this reason, the frequency of the local oscillation signal becomes 1/1 / the actually required local oscillation frequency.
Attention has been paid to an even harmonic mixer that requires only two frequencies (hereinafter, this frequency is Lo), for example, a mixer having two mixer diodes connected in parallel with opposite polarities.

【0004】また、周波数変換装置では、出力信号の中
に含まれる不要な周波数成分を低減するために、周波数
変換の際に発生するイメージ信号の信号端子への漏れを
少なくすることが重要になっている。
In the frequency converter, it is important to reduce leakage of an image signal generated at the time of frequency conversion to a signal terminal in order to reduce unnecessary frequency components included in an output signal. ing.

【0005】イメージ信号を低減する方法としては、た
とえばミキサの前後にイメージ信号を除去するフィルタ
を挿入する方法がある。この方法は、フィルタの構造が
大きいため回路全体が大型化する。そこで、小型化する
ために2個のミキサを用いる方法がある。この方法は、
2個のミキサに入力する局発信号および中間周波信号の
位相関係を一定に保つことにより小型化が可能となる。
As a method of reducing the image signal, for example, there is a method of inserting a filter for removing the image signal before and after the mixer. In this method, since the structure of the filter is large, the entire circuit becomes large. Therefore, there is a method of using two mixers to reduce the size. This method
By keeping the phase relationship between the local oscillation signal and the intermediate frequency signal input to the two mixers constant, miniaturization becomes possible.

【0006】この場合、高いイメージリジェクション比
を実現するためには、2個のミキサの特性が揃っている
ことが求められる。MMIC技術を用いれば、特性のば
らつきが少ない2個のミキサを1つのチップ上に作るこ
とが容易で、イメージリジェクション量の高いミキサが
得られる。
In this case, in order to realize a high image rejection ratio, it is required that the characteristics of the two mixers are uniform. If the MMIC technology is used, it is easy to form two mixers with small variations in characteristics on one chip, and a mixer having a high image rejection amount can be obtained.

【0007】ここで、従来の半導体装置について、偶高
調波ミキサを用いたイメージリジェクションミキサを例
にとり図3を参照して説明する。
Here, a conventional semiconductor device will be described with reference to FIG. 3 taking an image rejection mixer using an even harmonic mixer as an example.

【0008】図中、31は局発信号が入力する局発端
子、32は高周波信号が入力あるいは出力する信号端
子、33は第1中間周波信号(I)が入力あるいは出力
する第1中間周波端子、34は第2中間周波信号(Q)
が入力あるいは出力する第2中間周波端子である。第1
中間周波信号と(I)と第2中間周波信号(Q)は等振
幅で位相が90°相違している。
In the figure, 31 is a local terminal to which a local signal is input, 32 is a signal terminal to which a high frequency signal is input or output, and 33 is a first intermediate frequency terminal to which a first intermediate frequency signal (I) is input or output. , 34 are the second intermediate frequency signals (Q)
Is a second intermediate frequency terminal for inputting or outputting. First
The intermediate frequency signal, (I) and the second intermediate frequency signal (Q) have the same amplitude and a phase difference of 90 °.

【0009】35は第1偶高調波ミキサ、36は第2偶
高調波ミキサ、37は90°ハイブリッドで、その2つ
の端子371、372に、それぞれ第1偶高調波ミキサ
35および第2偶高調波ミキサ36が接続されている。
38は90°ハイブリッド37のもう1つの端子373
に接続された50Ωの終端抵抗である。90°ハイブリ
ッド37のさらにもう1つの端子374に信号端子32
が接続されている。
Reference numeral 35 denotes a first even harmonic mixer, 36 denotes a second even harmonic mixer, and 37 denotes a 90 ° hybrid. The first even harmonic mixer 35 and the second even harmonic mixer are respectively connected to two terminals 371 and 372 thereof. The wave mixer 36 is connected.
38 is another terminal 373 of the 90 ° hybrid 37
Is a terminating resistor of 50Ω. The signal terminal 32 is connected to another terminal 374 of the 90 ° hybrid 37.
Is connected.

【0010】第1偶高調波ミキサ35および第2偶高調
波ミキサ36の局発端子31側にウィルキンソン分配器
39が接続されている。ウィルキンソン分配器39はス
タブS1〜S4や抵抗Rなどから構成されている。
A Wilkinson distributor 39 is connected to the local oscillation terminal 31 side of the first even harmonic mixer 35 and the second even harmonic mixer 36. The Wilkinson distributor 39 includes stubs S1 to S4, a resistor R, and the like.

【0011】また、F1は第1偶高調波ミキサ35の局
発端子31側に接続されるフィルタ、F2は第2偶高調
波ミキサ36の局発端子31側に接続されるフィルタ
で、フィルタF1、F2は、局発周波数(Lo)でオー
プン、高周波信号の高周波周波数でショートとなってい
る。ここでは、フィルタF1、F2は、通常のミリ波帯
MMICで使用される局発周波数(Lo)の1/4波長
の長さを持つスタブで形成されている。
F1 is a filter connected to the local oscillation terminal 31 side of the first even harmonic mixer 35, F2 is a filter connected to the local oscillation terminal 31 side of the second even harmonic mixer 36, and the filter F1 , F2 are open at the local frequency (Lo) and short-circuited at the high frequency of the high frequency signal. Here, the filters F1 and F2 are formed of stubs having a length of 波長 wavelength of a local oscillation frequency (Lo) used in a normal millimeter-wave band MMIC.

【0012】第1および第2の偶高調波ミキサ35、3
6と90°ハイブリッド37との間には、通常、局発周
波数(Lo)でショート、高周波周波数でオープンとな
るフィルタが設けられる。また、第1中間周波端子33
と第1偶高調波ミキサ35間、および、第2中間周波端
子34と第2偶高調波ミキサ36間には、通常、低周波
通過フィルタが設けられる。しかし、これらのフィルタ
や低周波通過フィルタは、説明の都合から、図3では省
略されている。
First and second even harmonic mixers 35, 3
Normally, a filter that is short-circuited at the local oscillation frequency (Lo) and open at the high-frequency frequency is provided between 6 and the 90 ° hybrid 37. Also, the first intermediate frequency terminal 33
A low-pass filter is usually provided between the first and second even harmonic mixers 35 and between the second intermediate frequency terminal 34 and the second even harmonic mixer 36. However, these filters and the low-frequency pass filter are omitted in FIG. 3 for convenience of explanation.

【0013】上記の構成において、第1および第2の偶
高調波ミキサ35、36に、それぞれ第1および第2の
中間周波端子33、34から中間周波信号が供給され
る。また、局発端子31からウィルキンソン分配器39
に局発信号(Lo)が供給される。
In the above configuration, the first and second even harmonic mixers 35 and 36 are supplied with intermediate frequency signals from the first and second intermediate frequency terminals 33 and 34, respectively. In addition, the local oscillator terminal 31 supplies a Wilkinson distributor 39.
Is supplied with a local oscillation signal (Lo).

【0014】ウィルキンソン分配器39は、局発周波数
(Lo)の1/4波長の長さで、基準インピーダンスの
√2倍のインピーダンスを持つスタブS1、S2、およ
び、スタブS1、S2間に接続される基準インピーダン
スの2倍の値を持つ抵抗Rなどから構成されている。局
発信号はウィルキンソン分配器39を経て、第1および
第2の偶高調波ミキサ35、36に供給される。第1お
よび第2の偶高調波ミキサ35、36の出力は90°ハ
イブリッド37で合成され、信号端子32に出力され
る。
The Wilkinson distributor 39 is connected to stubs S1, S2 having a length of 波長 wavelength of the local oscillation frequency (Lo) and having an impedance of √2 times the reference impedance, and stubs S1, S2. And a resistor R having a value twice as large as the reference impedance. The local oscillation signal is supplied to first and second even harmonic mixers 35 and 36 via a Wilkinson distributor 39. The outputs of the first and second even harmonic mixers 35 and 36 are combined by the 90 ° hybrid 37 and output to the signal terminal 32.

【0015】上記の構成によれば、第1および第2の偶
高調波ミキサ35、36に同振幅、同位相の局発信号が
供給され、90°ハイブリッド37に接続された信号端
子32に出力する信号の中からイメージ成分が取り除か
れる。
According to the above configuration, the first and second even harmonic mixers 35 and 36 are supplied with local oscillation signals having the same amplitude and the same phase, and output to the signal terminal 32 connected to the 90 ° hybrid 37. The image component is removed from the resulting signal.

【0016】この場合、イメージ信号成分を十分に抑圧
するためには、第1および第2の偶高調波ミキサ35、
36に供給する中間周波信号および局発信号の振幅およ
び位相関係が揃っていることが必要で、第1および第2
の偶高調波ミキサ35、36に使用されるダイオード
(図示せず)の特性が均一であることが望まれる。しか
し、製造時のばらつきなどがあり、局発信号の入力側か
ら見た第1および第2の偶高調波ミキサ35、36の入
カインピーダンスが相違し、第1および第2の偶高調波
ミキサ35、36間のアイソレーションが低下する場合
がある。
In this case, in order to sufficiently suppress the image signal component, the first and second even harmonic mixers 35, 35
36, it is necessary that the amplitude and phase relations of the intermediate frequency signal and the local oscillation signal supplied to
It is desired that the characteristics of the diodes (not shown) used in the even harmonic mixers 35 and 36 of FIG. However, the input impedances of the first and second even harmonic mixers 35 and 36 as viewed from the input side of the local oscillation signal are different due to manufacturing variations and the like, and the first and second even harmonic mixers are different. The isolation between 35 and 36 may decrease.

【0017】しかし、ウィルキンソン分配器39を用い
た場合、第1および第2の偶高調波ミキサ35、36の
入カインピーダンスの相違によって生じるエネルギーが
抵抗Rで吸収される。そのため、第1および第2の偶高
調波ミキサ35、36に対し、同位相、同振幅の局発信
号が高い精度で供給される。
However, when the Wilkinson distributor 39 is used, the energy generated by the difference between the input impedances of the first and second even harmonic mixers 35 and 36 is absorbed by the resistor R. Therefore, local signals having the same phase and the same amplitude are supplied to the first and second even harmonic mixers 35 and 36 with high accuracy.

【0018】[0018]

【発明が解決しようとする課題】上記した構成のイメー
ジリジェクションミキサは、イメージ信号成分を取り除
く有効な方法となっている。しかし、同振幅、同位相の
局発信号を第1および第2の偶高調波ミキサ35、36
に供給するために、ウィルキンソン型分配器37が用い
られている。
The image rejection mixer having the above configuration is an effective method for removing image signal components. However, local signals having the same amplitude and the same phase are converted into first and second even harmonic mixers 35 and 36.
, A Wilkinson distributor 37 is used.

【0019】ウィルキンソン型分配器37は、局発周波
数(Lo)の1/4波長の長さを持つ2本のスタブS
1、S2が使用されている。そのため、MMICで構成
した場合にチップが大型化する。また、ウィルキンソン
分配器では、2本の1/4波長スタブS1、S2の両端
に抵抗が接続されている。そのため、MMICで構成し
た場合、他の素子との配列の関係で2本のスタブS1、
S2間の距離が離れ、2本のスタブS1、S2と抵抗R
とを接続するために寄生線路S3、S4が設けられるこ
とが多い。
The Wilkinson-type distributor 37 has two stubs S having a length of 波長 wavelength of the local oscillation frequency (Lo).
1, S2 is used. For this reason, the chip becomes large in the case where it is configured by the MMIC. In the Wilkinson distributor, resistors are connected to both ends of the two quarter-wavelength stubs S1 and S2. Therefore, in the case of the MMIC, two stubs S1,
The distance between the two stubs S1 and S2 and the resistance R
In many cases, parasitic lines S3 and S4 are provided to connect

【0020】したがって、ミリ波帯などの高い周波数に
なると、寄生線路S3、S4の長さが電気的に無視でき
なくなり、第1および第2の偶高調波ミキサ35、36
間のアイソレーションが劣化する。その結果、イメージ
リジェクション量が少なくなり、ウィルキンソン型分配
器を使用した効果が小さくなる(「中和キャパシタ装荷
型マイクロストリップ電力合成回路」:電子情報通信学
会論文誌C・IVol.J80−C−1、No.5、p
p244−245参照)。
Therefore, at high frequencies such as the millimeter wave band, the lengths of the parasitic lines S3 and S4 cannot be electrically neglected, and the first and second even harmonic mixers 35 and 36 cannot be ignored.
The isolation between them deteriorates. As a result, the amount of image rejection is reduced, and the effect of using the Wilkinson-type distributor is reduced (“Microstrip power combining circuit with neutralizing capacitor”: IEICE Transactions C. IVol. J80-C-). 1, No. 5, p
p24-245).

【0021】本発明は、上記した欠点を解決し、イメー
ジリジェクション量が高く、小型なミキサが得られる半
導体装置を提供することを目的とする。
An object of the present invention is to provide a semiconductor device which solves the above-mentioned disadvantages and has a high image rejection amount and can obtain a small mixer.

【0022】[0022]

【課題を解決するための手段】本発明の半導体装置は、
局発端子および中間周波端子、高周波端子を有し、アン
チパラレルダイオード対で構成された第1および第2の
偶高調波ミキサと、この第1の偶高調波ミキサの前記中
間周波端子に一端が接続された第1スタブおよびこの第
1スタブの他端に一端が接続された第2スタブ、この第
2スタブの他端に一端が接続された第3スタブ、前記第
1スタブの他端に一端が接続され他端が前記第3スタブ
の他端とともに接地された第1キャパシタを有し、前記
第1の偶高調波ミキサの前記中間周波端子に接続された
第1フィルタと、前記第2の偶高調波ミキサの前記中間
周波端子に一端が接続された第4スタブおよびこの第4
スタブの他端に一端が接続された第5スタブ、この第5
スタブの他端に一端が接続された第6スタブ、前記第4
スタブの他端に一端が接続され他端が前記第6スタブの
他端とともに接地された第2キャパシタを有し、前記第
2の偶高調波ミキサの前記中間周波端子に接続された第
2フィルタと、前記第1フィルタの前記第3スタブの一
端と前記第2フィルタの前記第6スタブの一端との間に
接続された抵抗とを具備している。
According to the present invention, there is provided a semiconductor device comprising:
A first and a second even harmonic mixer having a local oscillation terminal, an intermediate frequency terminal, and a high frequency terminal, each pair including an anti-parallel diode pair, and one end connected to the intermediate frequency terminal of the first even harmonic mixer. A connected first stub, a second stub having one end connected to the other end of the first stub, a third stub having one end connected to the other end of the second stub, and one end to the other end of the first stub And a first filter connected to the intermediate frequency terminal of the first even harmonic mixer, the first filter having a first capacitor grounded to the other end together with the other end of the third stub; A fourth stub having one end connected to the intermediate frequency terminal of the even harmonic mixer;
A fifth stub having one end connected to the other end of the stub;
A sixth stub having one end connected to the other end of the stub;
A second filter having a second capacitor having one end connected to the other end of the stub and the other end grounded with the other end of the sixth stub, and connected to the intermediate frequency terminal of the second even harmonic mixer; And a resistor connected between one end of the third stub of the first filter and one end of the sixth stub of the second filter.

【0023】[0023]

【発明の実施の形態】本発明の実施形態について、MM
ICで構成した場合を例にとり図1の回路構成図を参照
して説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
A description will be given with reference to the circuit configuration diagram of FIG.

【0024】図中、11は局発信号が入力する局発端子
である。局発端子11は2分され、その一方は第1の偶
高調波ミキサM1に接続されている。第1の偶高調波ミ
キサM1には第1中間周波信号が入力あるいは出力する
第1中間周波端子12が接続され、また、第1の偶高調
波ミキサM1の高周波端子は90°ハイブリッド13の
第1端子131に接続されている。
In the figure, reference numeral 11 denotes a local oscillator terminal to which a local oscillator signal is input. The local oscillation terminal 11 is divided into two, one of which is connected to the first even harmonic mixer M1. The first even harmonic mixer M1 is connected to a first intermediate frequency terminal 12 to which a first intermediate frequency signal is input or output, and the high frequency terminal of the first even harmonic mixer M1 is the It is connected to one terminal 131.

【0025】2分された局発端子11の他方は第2の偶
高調波ミキサM2に接続されている。第2の偶高調波ミ
キサM2には第2中間周波信号が入力あるいは出力する
第2中間周波端子14が接続され、また、第2の偶高調
波ミキサM2の高周波端子は、90°ハイブリッド13
の第2端子132に接続されている。
The other of the two local oscillator terminals 11 is connected to the second even harmonic mixer M2. A second intermediate frequency terminal 14 to which a second intermediate frequency signal is input or output is connected to the second even harmonic mixer M2, and a high frequency terminal of the second even harmonic mixer M2 is a 90 ° hybrid 13
Are connected to the second terminal 132.

【0026】90°ハイブリッド13の第3端子133
に50Ωの終端抵抗15が接続され、90°ハイブリッ
ド13の第4端子134には、高周波信号が入力あるい
は出力する信号端子16が接続されている。
Third terminal 133 of 90 ° hybrid 13
To the fourth terminal 134 of the 90 ° hybrid 13 is connected to a signal terminal 16 for inputting or outputting a high-frequency signal.

【0027】なお、第1の偶高調波ミキサM1に入力あ
るいは出力する第1中間周波信号、および、第2の偶高
調波ミキサM2に入力あるいは出力する第2中間周波信
号は等振幅で位相が90°相違している。
The first intermediate frequency signal input or output to the first even harmonic mixer M1 and the second intermediate frequency signal input or output to the second even harmonic mixer M2 have the same amplitude and the same phase. 90 ° different.

【0028】また、第1の偶高調波ミキサM1の局発端
子11側、たとえば第1分岐点P1に第1フィルタF1
が接続され、第2の偶高調波ミキサM2の局発端子11
側、たとえば第2分岐点P2に第2フィルタF2が接続
されている。
The first filter F1 is connected to the local oscillation terminal 11 side of the first even harmonic mixer M1, for example, to the first branch point P1.
Is connected to the local oscillation terminal 11 of the second even harmonic mixer M2.
The second filter F2 is connected to the side, for example, the second branch point P2.

【0029】第1フィルタF1は、第1分岐点P1に接
続された第1スタブS1、第1スタブS1に接続された
第2スタブS2、第2スタブS2に接続された第3スタ
ブS3、第1スタブS1と第2スタブS2間に接続され
た第1キャパシタC1、第3スタブS3および第1キャ
パシタC1の他端を接地する共通の第1バイアホールV
1から構成され、局発周波数(Lo)でオープン、高周
波信号の高周波周波数でショートとなっている。
The first filter F1 includes a first stub S1 connected to the first branch point P1, a second stub S2 connected to the first stub S1, a third stub S3 connected to the second stub S2, A common first via hole V grounding the other ends of the first capacitor C1, the third stub S3, and the first capacitor C1 connected between the first stub S1 and the second stub S2.
1, which is open at the local oscillation frequency (Lo) and short-circuited at the high frequency of the high frequency signal.

【0030】なお、上記の構成では、第3スタブS3お
よび第1キャパシタC1の他端を共通の第1バイアホー
ルV1で接地しているが、それぞれ別のバイアホールで
接地することもできる。
In the above configuration, the other ends of the third stub S3 and the first capacitor C1 are grounded by the common first via hole V1, but they may be grounded by different via holes.

【0031】第2フィルタF2は、第2分岐点P2に接
続された第4スタブS4、第4スタブS4に接続された
第5スタブS5、第5スタブS5に接続された第6スタ
ブS6、第4スタブS4と第5スタブS5間に接続され
た第2キャパシタC2、第6スタブS6および第2キャ
パシタC2の他端を接地する共通の第2バイアホールV
2から構成され、局発周波数(Lo)でオープン、高周
波信号の高周波周波数でショートとなっている。
The second filter F2 includes a fourth stub S4 connected to the second branch point P2, a fifth stub S5 connected to the fourth stub S4, a sixth stub S6 connected to the fifth stub S5, The second capacitor C2 connected between the fourth stub S4 and the fifth stub S5, the common second via hole V grounding the other ends of the sixth stub S6 and the second capacitor C2.
2, which are open at the local oscillation frequency (Lo) and short-circuited at the high frequency of the high frequency signal.

【0032】なお、上記の構成では、第6スタブS6お
よび第2キャパシタC2の他端を共通の第2バイアホー
ルV2で接地しているが、それぞれ別のバイアホールで
接地することもできる。
In the above configuration, the other end of the sixth stub S6 and the other end of the second capacitor C2 are grounded by the common second via hole V2, but may be grounded by different via holes.

【0033】そして、第1フィルタF1の2つのスタブ
S2、S3間と第2フィルタF2の2つのスタブS5、
S6間との間に抵抗Rが接続されている。
Then, between the two stubs S2 and S3 of the first filter F1 and the two stubs S5 of the second filter F2,
A resistor R is connected between S6 and S6.

【0034】第1フィルタF1の第3スタブS3および
第2フィルタF2の第6スタブS6の長さは同じ値に設
定され、また、抵抗Rが接続されている側の第3スタブ
S3の一端から第1バイアホールV1までの長さ、およ
び、抵抗Rが接続されている側の第6スタブS6の一端
から第2バイアホールV2までの長さが同じ値に設定さ
れている。
The length of the third stub S3 of the first filter F1 and the length of the sixth stub S6 of the second filter F2 are set to the same value, and from one end of the third stub S3 on the side to which the resistor R is connected. The length to the first via hole V1 and the length from one end of the sixth stub S6 on the side to which the resistor R is connected to the second via hole V2 are set to the same value.

【0035】ここで、第1分岐点P1および第2分岐点
P2において、信号の振幅や位相のアンバランスが生じ
た場合に、抵抗Rに流れる電流の通過特性をシミュレー
ションした結果について図2を参照して説明する。図2
(a)は、図1の第1フィルタF1および第2フィルタ
F2の部分を抜き出した図で、図1に対応する部分には
同じ符号を付し、重複する説明は省略する。
Here, referring to FIG. 2, for the result of simulating the passing characteristic of the current flowing through the resistor R when the amplitude and phase of the signal are unbalanced at the first branch point P1 and the second branch point P2. I will explain. FIG.
(A) is a diagram in which portions of a first filter F1 and a second filter F2 of FIG. 1 are extracted, and portions corresponding to FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

【0036】第1分岐点P1および第2分岐点P2に、
信号が同相、同振幅で加わる場合、抵抗Rの両端に加わ
る信号も同相、同振幅となり、抵抗Rに電流が流れず、
エネルギーは消費されない。
At the first branch point P1 and the second branch point P2,
When the signals are applied in the same phase and the same amplitude, the signals applied to both ends of the resistor R also have the same phase and the same amplitude, and no current flows through the resistor R
No energy is consumed.

【0037】一方、第1分岐点P1および第2分岐点P
2に加わる信号が同相、同振幅でない場合、接地用のバ
イアホールV1、V2に接続されたスタブS3、S6は
あるインピーダンスを持つようになる。このとき、抵抗
Rの両端に加わる信号も同相、同振幅でなくなり抵抗R
に電流が流れ、抵抗Rは振幅や位相のアンバランスを吸
収する吸収抵抗として働く。
On the other hand, the first branch point P1 and the second branch point P
2 are not in phase and the same amplitude, the stubs S3 and S6 connected to the ground via holes V1 and V2 have a certain impedance. At this time, the signals applied to both ends of the resistor R are not in the same phase and the same amplitude, and the resistance R
Current flows through the resistor R, and the resistor R functions as an absorption resistor for absorbing imbalance in amplitude and phase.

【0038】なお、ミキサとして動作する場合は、第1
および第2の分岐点P1、P2に、それぞれ90°位相
が異なる中間周波信号が加わる。この場合、中間周波信
号それ自体が抵抗Rによって吸収される恐れがある。
When operating as a mixer, the first
The intermediate frequency signals having phases different from each other by 90 ° are applied to the second branch points P1 and P2. In this case, the intermediate frequency signal itself may be absorbed by the resistor R.

【0039】しかし、一般の場合、中間周波数は局発周
波数(Lo)よりも十分に低い周波数に設定されてい
る。したがって、接地用バイアホールV1、V2と抵抗
Rの間に接続されたスタブS3、S6の長さLaを、そ
のインピーダンスが中間周波数で無視できるような長さ
に設定すれば、抵抗Rによる中間周波信号成分の吸収が
回避される。
However, in general, the intermediate frequency is set to a frequency sufficiently lower than the local oscillation frequency (Lo). Therefore, if the length La of the stubs S3 and S6 connected between the ground via holes V1 and V2 and the resistor R is set to a length such that its impedance can be ignored at the intermediate frequency, the intermediate frequency of the resistor R Absorption of signal components is avoided.

【0040】図2(b)のシミュレーション結果A〜C
は、抵抗Rの値が10Ω、スタブS3、S6の長さLa
がそれぞれ0、50、100μmの場合で、第1および
第2の分岐点P1、P2間に加わる信号の振幅や位相の
アンバランスによって、抵抗Rに流れる電流の通過特性
を示している。
The simulation results A to C shown in FIG.
Means that the value of the resistor R is 10Ω and the length La of the stubs S3 and S6 is La
Are 0, 50, and 100 μm, respectively, and show the passing characteristic of the current flowing through the resistor R due to the imbalance of the amplitude and phase of the signal applied between the first and second branch points P1 and P2.

【0041】図2(b)の横軸は周波数、縦軸は通過量
(S21)(dB)を示している。通過量(S21)が
ゼロは、抵抗Rにエネルギーが流れ込まず、吸収抵抗と
して働いていないことを示している。La=50、10
0μmの場合は、周波数が高くなるに伴って通過量(S
21)が増加し、抵抗Rにエネルギーが吸収されている
ことが分かる。
In FIG. 2B, the horizontal axis represents the frequency, and the vertical axis represents the passing amount (S21) (dB). A passage amount (S21) of zero indicates that energy does not flow into the resistor R and does not function as an absorption resistor. La = 50, 10
In the case of 0 μm, the passing amount (S
21) increases, and it can be seen that energy is absorbed by the resistor R.

【0042】したがって、図2(a)の構成で、スタブ
S3、S6の長さLaを局発周波数(Lo)に合わせて
適当な値に設定すれば、符号fIFで示した中間周波数で
は、エネルギーがほとんど吸収されない回路が構成され
る。一方、符号fL0で示した局発周波数(Lo)では、
振幅や位相にアンバランスがあると、そのエネルギーが
吸収される回路が構成される。
Therefore, if the length La of the stubs S3 and S6 is set to an appropriate value in accordance with the local oscillation frequency (Lo) in the configuration of FIG. Is hardly absorbed. On the other hand, at the local oscillation frequency (Lo) indicated by the symbol fL0,
If there is an imbalance in amplitude and phase, a circuit that absorbs the energy is formed.

【0043】そのため、第1および第2の偶高調波ミキ
サM1、M2を構成するダイオードの特性にばらつきが
あり、入力インピーダンスが相違し、両者のアイソレー
ションが劣化するような場合でも、イメージリジェクシ
ョン量が高いミキサが実現される。
Therefore, even when the characteristics of the diodes constituting the first and second even harmonic mixers M1 and M2 vary, the input impedance differs, and the isolation between the two deteriorates. A high volume mixer is realized.

【0044】上記した構成の場合、第1および第2のフ
ィルタを、複数のスタブやキャパシタで構成し、さら
に、第1および第2の接地用バイアホールから等距離だ
け離れた第1および第2のフィルタのスタブ間に抵抗を
接続する構成となっている。この場合、第1および第2
のフィルタを構成する複数のスタブは、いずれも1/4
波長以下の長さのスタブで形成できる。
In the case of the above-described configuration, the first and second filters are composed of a plurality of stubs and capacitors, and the first and second filters are equidistant from the first and second ground via holes. Is connected between the stubs of the filter. In this case, the first and second
Are all 1/4.
It can be formed of a stub having a length equal to or less than the wavelength.

【0045】上記した構成によれば、ウィルキンソン型
分配器を用いていないため、ウィルキンソン型分配器を
用いた場合のような2つの偶高調波ミキサ間のアイソレ
ーションの劣化が防止される。また、ウィルキンソン型
分配器を構成する1/4波長スタブ、および、2つの偶
高調波ミキサとウィルキンソン型分配器との間に設けら
れ、局発周波数(Lo)でオープン、高周波信号の周波
数でショートとなる、たとえば局発周波数(Lo)の1
/4波長スタブなどを使用しないため、全体の構造が小
型化し、MMICチップ面積が小さくなる。
According to the configuration described above, since the Wilkinson distributor is not used, deterioration of the isolation between the two even harmonic mixers unlike the case of using the Wilkinson distributor is prevented. A quarter-wavelength stub that constitutes a Wilkinson-type distributor is provided between two even-harmonic mixers and the Wilkinson-type distributor. For example, 1 of the local oscillation frequency (Lo)
Since a 波長 wavelength stub or the like is not used, the overall structure is reduced in size and the MMIC chip area is reduced.

【0046】[0046]

【発明の効果】本発明によれば、イメージリジェクショ
ン量が高く、小型なミキサが得られる半導体装置を実現
できる。
According to the present invention, a semiconductor device having a high image rejection amount and a small mixer can be realized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施形態を説明するための回路構成図
である。
FIG. 1 is a circuit configuration diagram for explaining an embodiment of the present invention.

【図2】本発明によるイメージリジェクション効果を説
明するための特性図である。
FIG. 2 is a characteristic diagram for explaining an image rejection effect according to the present invention.

【図3】従来例を説明するための回路構成図である。FIG. 3 is a circuit configuration diagram for explaining a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11…局発端子 12…第1中間周波端子 13…90°ハイブリッド 131〜134…90°ハイブリッドの第1〜第4端子 14…第2中間周波端子 15…終端抵抗 16…信号端子 M1…第1偶高調波ミキサ M2…第2偶高調波ミキサ F1…第1フィルタ F2…第2フィルタ S1〜S6…第1〜第6スタブ C1…第1キャパシタ C2…第2キャパシタ V1…第1バイアホール V2…第2バイアホール R…抵抗 P1…第1分岐点 P2…第2分岐点 DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Local oscillation terminal 12 ... 1st intermediate frequency terminal 13 ... 90 degree hybrid 131-134 ... 90 degree hybrid 1st-4th terminal 14 ... 2nd intermediate frequency terminal 15 ... Terminating resistance 16 ... Signal terminal M1 ... 1st Even harmonic mixer M2 Second even harmonic mixer F1 First filter F2 Second filter S1 to S6 First to sixth stub C1 First capacitor C2 Second capacitor V1 First via hole V2 Second via hole R: Resistance P1: First branch point P2: Second branch point

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 局発端子および中間周波端子、高周波端
子を有し、アンチパラレルダイオード対で構成された第
1および第2の偶高調波ミキサと、この第1の偶高調波
ミキサの前記中間周波端子に一端が接続された第1スタ
ブおよびこの第1スタブの他端に一端が接続された第2
スタブ、この第2スタブの他端に一端が接続された第3
スタブ、前記第1スタブの他端に一端が接続され他端が
前記第3スタブの他端とともに接地された第1キャパシ
タを有し、前記第1の偶高調波ミキサの前記中間周波端
子に接続された第1フィルタと、前記第2の偶高調波ミ
キサの前記中間周波端子に一端が接続された第4スタブ
およびこの第4スタブの他端に一端が接続された第5ス
タブ、この第5スタブの他端に一端が接続された第6ス
タブ、前記第4スタブの他端に一端が接続され他端が前
記第6スタブの他端とともに接地された第2キャパシタ
を有し、前記第2の偶高調波ミキサの前記中間周波端子
に接続された第2フィルタと、前記第1フィルタの前記
第3スタブの一端と前記第2フィルタの前記第6スタブ
の一端との間に接続された抵抗とを具備した半導体装
置。
1. A first and a second even harmonic mixer having a local oscillation terminal, an intermediate frequency terminal, and a high frequency terminal and configured by an anti-parallel diode pair, and the intermediate of the first even harmonic mixer. A first stub having one end connected to the frequency terminal, and a second stub having one end connected to the other end of the first stub.
A stub, a third stub having one end connected to the other end of the second stub
A stub, a first capacitor having one end connected to the other end of the first stub and the other end grounded with the other end of the third stub, and connected to the intermediate frequency terminal of the first even harmonic mixer; The first filter, a fourth stub having one end connected to the intermediate frequency terminal of the second even harmonic mixer, and a fifth stub having one end connected to the other end of the fourth stub. A sixth capacitor having one end connected to the other end of the stub; a second capacitor having one end connected to the other end of the fourth stub and the other end grounded together with the other end of the sixth stub; A second filter connected to the intermediate frequency terminal of the even harmonic mixer, and a resistor connected between one end of the third stub of the first filter and one end of the sixth stub of the second filter. A semiconductor device comprising:
【請求項2】 第3スタブの他端および第1キャパシタ
の他端、第6スタブの他端、第2キャパシタの他端がバ
イアホールで接地されている請求項1記載の半導体装
置。
2. The semiconductor device according to claim 1, wherein the other end of the third stub, the other end of the first capacitor, the other end of the sixth stub, and the other end of the second capacitor are grounded via holes.
【請求項3】 第3スタブおよび第6スタブの長さが同
じである請求項1記載の半導体装置。
3. The semiconductor device according to claim 1, wherein the third stub and the sixth stub have the same length.
【請求項4】 抵抗が接続された第3スタブの一端から
バイアホールまでの長さ、および、前記抵抗が接続され
た第6スタブの一端からバイアホールまでの長さが同じ
である請求項2記載の半導体装置。
4. The length from one end of the third stub to which the resistor is connected to the via hole, and the length from one end of the sixth stub to which the resistor is connected to the via hole is the same. 13. The semiconductor device according to claim 1.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009159382A (en) * 2007-12-27 2009-07-16 Nec Corp Image cancellation type mixer circuit, transmitter and image cancellation method
JP7581939B2 (en) 2021-02-09 2024-11-13 住友電気工業株式会社 Wilkinson divider, Wilkinson combiner, and amplifier

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