JP3128277B2 - Mixer circuit - Google Patents
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明はマイクロ波集積回路(M
IC)のミキサ回路に関する。The present invention relates to a microwave integrated circuit (M).
IC).
【0002】[0002]
【従来の技術】マイクロ波帯におけるミキサは例えばB
Sコンバータなどがその代表的な応用商品の一つであ
り、以下にBSコンバータを例にあげてフィルタを含め
たミキサ回路の従来技術を説明する。2. Description of the Related Art A mixer in a microwave band is, for example, B
An S converter or the like is one of the typical applied products, and a conventional technology of a mixer circuit including a filter will be described below using a BS converter as an example.
【0003】衛星放送(BS)受信機では、アンテナか
ら受信した12GHz帯高周波(RF)信号を1GHz
帯の中間周波数(IF)に変換するための周波数変換器
(BSコンバータ)が必要である。A satellite broadcasting (BS) receiver converts a 12 GHz band high frequency (RF) signal received from an antenna to 1 GHz.
A frequency converter (BS converter) for converting to the intermediate frequency (IF) of the band is required.
【0004】図2にBSコンバータの内部構成ブロック
図を示す。BSアンテナ(14)より受信した11.7
1398〜12.0095GHzのRF受信信号はBS
コンバータ内のRFアンプ回路(10)で増幅され、次
段のミキサ回路(11)で10.678GHz局部発振
回路(13)からのローカル(LO)信号とミクスする
ことにより、中間周波数(IF)信号に周波数変換さ
れ、IFアンプ回路(12)で増幅される。FIG. 2 is a block diagram showing the internal configuration of the BS converter. 11.7 received from BS antenna (14)
RF reception signal of 1398 to 12.0095 GHz is BS
An intermediate frequency (IF) signal is amplified by an RF amplifier circuit (10) in the converter and mixed with a local (LO) signal from a 10.678 GHz local oscillation circuit (13) by a mixer circuit (11) at the next stage. , And amplified by the IF amplifier circuit (12).
【0005】通常、このような高周波領域のコンバータ
内のミキサ(11)は、マイクロストリップラインによ
る分布定数回路で構成され、ダイオードのような非線形
素子が使用される。またこの際、イメージ周波数9.3
465〜9.64202GHzの妨害信号(fI)と、
LO周波数の漏洩信号とを抑圧するためのフィルタがミ
キサ前に必要となる。[0005] Usually, the mixer (11) in the converter in such a high-frequency region is constituted by a distributed constant circuit using a microstrip line, and a non-linear element such as a diode is used. In this case, the image frequency is 9.3.
An interfering signal (f I ) of 465 to 9.64202 GHz;
A filter for suppressing the LO frequency leakage signal is required before the mixer.
【0006】従来、図3のようにミキサ(11)は構成
されていた。MICミキサには各種形式のものがある
が、ダイオード素子(5)を使用したミキサがある。こ
のようにダイオードを1個使用したミキサをシングルエ
ンド型ミキサと呼ぶ。Conventionally, the mixer (11) is configured as shown in FIG. Although there are various types of MIC mixers, there is a mixer using a diode element (5). Such a mixer using one diode is called a single-ended mixer.
【0007】このシングルエンド型ミキサは、ダイオー
ドを複数個必要とするバランス型ミキサと比較してコス
トの高いダイオードが1個でよいため低コストで且つ小
型のミキサが構成できるという利点を有する。The single-ended mixer has an advantage that a low-cost and small-sized mixer can be constructed because only one diode is required, which is more expensive than a balanced mixer which requires a plurality of diodes.
【0008】しかしながらLO周波数電力をバランスし
て打ち消す機能がないため、LO周波数の漏洩が大きい
という欠点をもっている。However, since there is no function to balance and cancel the LO frequency power, there is a disadvantage that LO frequency leakage is large.
【0009】従って、従来のシングルエンド型ミキサに
はこのLO周波数の漏洩を少なくするための手段、例え
ば、図3の如くフイルタ(14)(15)が、LO信号
電力を有効にミキサダイオード(5)に印加し、またR
F信号が損失となるのを防止するために、挿入されてい
る。Therefore, in the conventional single-ended mixer, means for reducing the leakage of the LO frequency, for example, the filters (14) and (15) as shown in FIG. ) And R
It is inserted to prevent the F signal from being lost.
【0010】ミキサ前段のフィルタ(14)(15)
は、11.7〜12GHzRF信号を通過させ、イメー
ジ周波数の妨害信号とLO周波数の漏洩信号とを抑圧す
る役割を果たす。[0010] Filters (14) and (15) in front of mixer
Plays a role of passing an RF signal of 11.7 to 12 GHz and suppressing an interference signal at an image frequency and a leakage signal at an LO frequency.
【0011】ところで、最近のBS受信機の一般家庭へ
の普及と共に、BS受信アンイナは小型軽量・高利得化
の方向にある。それに伴い、アンテナに付随するBSコ
ンバータも小型化する必要があり、従ってフイルタを含
めたミキサ(11)をできるかぎり小型にする必要があ
る。By the way, with the recent spread of BS receivers to general households, BS receivers are becoming smaller, lighter and have higher gain. Accordingly, it is necessary to reduce the size of the BS converter attached to the antenna, and accordingly, it is necessary to reduce the size of the mixer (11) including the filter as much as possible.
【0012】ところが、図3の構成ではRF信号とLO
信号とを分離するためのフイルタにある程度のスペース
を要し、Qの高い方向性結合器をフイルタとして使用す
るとさらに構造が複雑となり小型化の障害になってい
た。However, in the configuration of FIG. 3, the RF signal and the LO
A certain amount of space is required for a filter for separating signals and a directional coupler having a high Q is used as a filter, which further complicates the structure and hinders miniaturization.
【0013】そこで図4の如く、LO信号をRF側では
なくIF側から入力し、フイルタを省略することが考え
られる。Therefore, as shown in FIG. 4, it is conceivable to input the LO signal from the IF side instead of the RF side and omit the filter.
【0014】[0014]
【発明が解決しようとする課題】図4のようなバンドパ
スフィルタ(17)の構成ではこれ以上の小型化は不可
能である。With the configuration of the band-pass filter (17) as shown in FIG. 4, further miniaturization is impossible.
【0015】[0015]
【課題を解決するための手段】BSコンバータでは、R
F信号より少し低い周波数のLO信号により周波数変換
されるため、イメージ妨害周波数はLO信号よりさらに
低い周波数になる。従って、RF信号の入力側フイルタ
としてハイパスフイルタ(HPF)が使用可能となる。SUMMARY OF THE INVENTION In a BS converter, R
Since the frequency is converted by the LO signal having a frequency slightly lower than the F signal, the image disturbing frequency becomes lower than the LO signal. Therefore, a high-pass filter (HPF) can be used as an RF signal input filter.
【0016】そこで、本発明は、マイクロストリップラ
インを基本構成とするマイクロ波集積回路で、高周波信
号(fRF)と該高周波信号より低い周波数の局部発振信
号(fLO)とを、順方向が高周波信号入力側となるよう
に接続させたダイオード(5)で構成したシングルバラ
ンスミキサによりミックスし、この2つの信号(fRF)
(fLO)の差周波数成分である中間周波数信号(fIF)
を出力するミキサ回路(11)において、複数の先端短
絡スタブから構成され、高周波信号入力側には前記ダイ
オード(5)から見て前記局部発振信号(fLO)と中間
周波数信号(fIF)とが前記ダイオード(5)の接続点
で短絡となるように、前記ダイオード(5)の接続点に
近い先端短絡スタブの長さが前記局部発振信号(fLO)
の周波数の波長の1/4より十分小さく設定され、高周
波信号を通過させるハイパスフィルタ(4)を挿入し、
このダイオード(5)の反対側にはこのダイオード
(5)の接続点で前記高周波信号(fRF)が短絡となり
且つ先端で開放となるインピーダンスを有する先端開放
マイクロストリップライン(6)を挿入したものであ
る。Therefore, the present invention relates to a microwave integrated circuit having a microstrip line as a basic configuration, and converts a high frequency signal (f RF ) and a local oscillation signal (fLO) having a frequency lower than the high frequency signal into a high frequency signal in the forward direction. The two signals (f RF ) are mixed by a single balance mixer composed of a diode (5) connected to be on the signal input side.
Intermediate frequency signal (f IF ) which is a difference frequency component of (f LO )
In the mixer circuit (11) for outputting a signal, a plurality of tip short-circuit stubs are provided, and the local oscillation signal (f LO ) and the intermediate frequency signal (f IF ) as viewed from the diode (5) are provided on the high frequency signal input side. Is short-circuited at the connection point of the diode (5) so that the length of the short-circuit stub near the connection point of the diode (5) is equal to the local oscillation signal (f LO ).
A high-pass filter (4), which is set sufficiently smaller than 波長 of the wavelength of the frequency and passes a high-frequency signal,
On the opposite side of the diode (5), an open-ended microstrip line (6) having an impedance such that the high-frequency signal (f RF ) is short-circuited at the connection point of the diode (5) and opened at the end is inserted. It is.
【0017】[0017]
【作用】本発明によれば、ダイオード(5)の接続点に
近い先端短絡スタブの長さが前記局部発振信号(fLO)
の周波数の波長の1/4より十分小さく設定されている
ので、局部発振信号(fLO)および中間周波数信号(f
IF)を共にダイオード(5)の接続点で短絡することが
できる。従って、ダイオード(5)の接続点に近い先端
短絡スタブの長さが、局部発振信号(fLO)の周波数の
波長の1/4より十分小さく設定されると共に、ハイパ
スフィルタ(4)の短絡パターンと、局部発振信号(f
LO)および中間周波数信号(fIF)の短絡面とを共有す
ることができるので、ハイパスフィルタ(4)の小型化
が図れ、その結果、ミキサ回路(11)の小型化が可能
となる。According to the present invention, the length of the short-circuit stub near the connection point of the diode (5) is determined by the local oscillation signal (f LO ).
Is set sufficiently smaller than 波長 of the wavelength of the frequency of the local oscillation signal (f LO ) and the intermediate frequency signal (f LO ).
IF ) can be shorted together at the connection point of the diode (5). Therefore, the length of the short-circuit stub near the connection point of the diode (5) is set to be sufficiently smaller than 1 / of the wavelength of the frequency of the local oscillation signal (f LO ), and the short-circuit pattern of the high-pass filter (4) is set. And the local oscillation signal (f
Since the short-circuit plane of the LO signal and the intermediate frequency signal (f IF ) can be shared, the size of the high-pass filter (4) can be reduced, and as a result, the size of the mixer circuit (11) can be reduced.
【0018】[0018]
【実施例】本発明を図1の実施例に基づいて説明する。
但し、図1ではバイアス回路は省略している。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described with reference to the embodiment shown in FIG.
However, the bias circuit is omitted in FIG.
【0019】RF信号入力側にはダイオード(5)から
見てLO周波数とIF周波数とがダイオードの接続点で
短絡となるRF信号を通過させるHPF(4)を挿入す
る。On the RF signal input side, an HPF (4) for passing an RF signal whose LO frequency and IF frequency are short-circuited at the connection point of the diode as viewed from the diode (5) is inserted.
【0020】このフイルタ(4)は5次の構成となって
おり、両端の6ケ所位置で先端短絡されている。つま
り、各先端はスルホールにより裏面のグランドに接地さ
れている。The filter (4) has a fifth-order structure, and is short-circuited at six positions at both ends. That is, each tip is grounded to the ground on the back surface by the through hole.
【0021】HPF(4)のダイオード(5)に近い先
端短絡パターンは、LO、IFの2信号に対して短絡の
インピーダンスを持つとともにダイオード電流を流す導
通回路の役割をも果たし、2信号を効率よくダイオード
(5)に印加する。このダイオード(5)に近い先端短
絡パターンの長さ(l)は、LO周波数の波長の1/4
より十分小さく(例えば、1/3)設計しているのでL
O信号IF信号共に短絡される。一方、ダイオード
(5)の反対側にはダイオードの接続点でRF信号が短
絡となり、その先端でRF信号が開放となるインピーダ
ンスを有する先端開放スタブ(6)を挿入する。The short-circuiting pattern near the diode (5) of the HPF (4) has a short-circuit impedance with respect to the two signals LO and IF, and also serves as a conduction circuit for flowing a diode current, thereby efficiently converting the two signals. It is often applied to the diode (5). The length (l) of the short-circuit pattern near the diode (5) is 、 of the wavelength of the LO frequency.
Since it is designed to be much smaller (for example, 1/3), L
Both the O signal and the IF signal are short-circuited. On the other hand, on the opposite side of the diode (5), an open-end stub (6) having an impedance such that the RF signal is short-circuited at the connection point of the diode and the RF signal is open at the end is inserted.
【0022】また先端開放スタブ(8)は、LO信号波
長λLOに対しλLO/4の長さを有し、LO入力端(2)
よりλLO/4長の位置に、LO信号がダイオード側に効
率よく印加されるように付加されている。The open-end stub (8) has a length of λ LO / 4 with respect to the LO signal wavelength λ LO and has a LO input end (2).
An LO signal is added at a position longer than λ LO / 4 so that the LO signal is efficiently applied to the diode side.
【0023】端子(1)から入力したRF信号は図5の
ような特性を有するHPF(4)を通過する。The RF signal input from the terminal (1) passes through the HPF (4) having characteristics as shown in FIG.
【0024】RF信号は、端子(2)から入力されるL
O信号と、ダイオード(5)でミクスされる。先端開放
スタブ(6)はRF信号波長λRFに対しλRF/4の長さ
で先端でRF開放となり、ダイオード(5)の接続点で
RF短絡となる。但し、先端開放スタブ(6)はLO信
号のインピーダンスに影響を及ぼすため、LO信号を整
合させるために先端開放スタブ(7)が追加されてい
る。The RF signal is inputted from terminal (2) to L
The signal is mixed with the O signal and the diode (5). The open-end stub (6) is RF-open at the distal end with a length of λ RF / 4 with respect to the RF signal wavelength λ RF , and short-circuited at the connection point of the diode (5). However, since the open-end stub (6) affects the impedance of the LO signal, an open-end stub (7) is added to match the LO signal.
【0025】このように、RF信号は、ダイオード
(5)により周波数変換され、IF信号として端子
(3)より出力される。As described above, the RF signal is frequency-converted by the diode (5) and output from the terminal (3) as an IF signal.
【0026】[0026]
【発明の効果】このようなマイクロストリップラインに
よるHPF(4)の構成により、フィルタの短絡パター
ンと、LO、IF信号の短絡面とが共有でき、ミキサ回
路の小型化が可能である。なお、本発明はBSコンバー
タ内のミキサ回路(11)を一例としてあげたが、RF
信号周波数がLO信号周波数より高いMICミキサの場
合に本発明が有効であることは勿論である。According to the configuration of the HPF (4) using the microstrip line, the short-circuit pattern of the filter and the short-circuit surface of the LO and IF signals can be shared, and the mixer circuit can be downsized. In the present invention, the mixer circuit (11) in the BS converter has been described as an example.
Of course, the present invention is effective in the case of an MIC mixer whose signal frequency is higher than the LO signal frequency.
【図1】本発明の実施例パターン図を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a pattern diagram of an embodiment of the present invention.
【図2】BSコンバータの内部構成ブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing the internal configuration of a BS converter.
【図3】従来のMICミキサ構成例を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration example of a conventional MIC mixer.
【図4】従来のMICミキサ構成例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a configuration example of a conventional MIC mixer.
【図5】本発明に使用したHPFフィルタの特性例を示
す図である。FIG. 5 is a diagram showing an example of characteristics of an HPF filter used in the present invention.
5 ダイオード、 4 ハイパスフィルタ、 6 スタブ、 7 スタブ。 5 diode, 4 high pass filter, 6 stub, 7 stub.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 花房 清夫 大阪府守口市京阪本通2丁目18番地 三 洋電機株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−126305(JP,A) 特開 昭62−241408(JP,A) 特開 昭58−141005(JP,A) 実開 昭62−75619(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H03D 9/06 H03D 7/00 - 7/02 H01P 1/203 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (72) Inventor Kiyoo Hanafusa 2-18-18 Keihanhondori, Moriguchi-shi, Osaka Sanyo Electric Co., Ltd. (56) References JP-A-63-126305 (JP, A) JP-A Sho 62-241408 (JP, A) JP-A-58-141005 (JP, A) JP-A-62-75619 (JP, U) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) H03D 9/06 H03D 7/00-7/02 H01P 1/203
Claims (1)
するマイクロ波集積回路で、高周波信号(fRF)と該高
周波信号より低い周波数の局部発振信号(fLO)とを、
順方向が高周波信号入力側となるように接続させたダイ
オード(5)で構成したシングルバランスミキサにより
ミックスし、この2つの信号(fRF)(fLO)の差周波
数成分である中間周波数信号(fIF)を出力するミキサ
回路(11)において、複数の先端短絡スタブから構成され、 高周波信号入力側
には前記ダイオード(5)から見て前記局部発振信号
(fLO)と中間周波数信号(fIF)とが前記ダイオード
(5)の接続点で短絡となるように、前記ダイオード
(5)の接続点に近い先端短絡スタブの長さが前記局部
発振信号(f LO )の周波数の波長の1/4より十分小さ
く設定され、高周波信号を通過させるハイパスフィルタ
(4)を挿入し、 このダイオード(5)の反対側にはこのダイオード
(5)の接続点で前記高周波信号(fRF)が短絡となり
且つ先端で開放となるインピーダンスを有する先端開放
マイクロストリップライン(6)を挿入したミキサ回
路。1. A microstrip line having a basic configuration
High frequency signal (fRF) And the height
Local oscillation signal (fLO) And
Connected so that the forward direction is the high frequency signal input sideDie
By single balance mixer composed of Aether (5)
Mix and mix the two signals (fRF) (FLO) Difference frequency
The intermediate frequency signal (fIF) Output mixer
In the circuit (11),Consists of multiple tip short-circuit stubs, High frequency signal input side
The local oscillation viewed from the diode (5).signal
(FLO) And intermediate frequencysignal(FIF) Is the diode
Short-circuit at connection point (5)So the diode
The length of the tip short-circuit stub near the connection point of (5) is the local part.
Oscillation signal (f LO ) Is sufficiently smaller than 1/4 of the wavelength of the frequency
Is setHigh-pass filter that passes high-frequency signals
(4) Insert this diode on the opposite side of this diode (5)
At the connection point (5), the high-frequency signal (fRF) Is short-circuited
Tip open with impedance open at the tip
Mixer with microstrip line (6) inserted
Road.
Priority Applications (1)
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JP03191770A JP3128277B2 (en) | 1991-07-31 | 1991-07-31 | Mixer circuit |
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JP03191770A JP3128277B2 (en) | 1991-07-31 | 1991-07-31 | Mixer circuit |
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- 1991-07-31 JP JP03191770A patent/JP3128277B2/en not_active Expired - Fee Related
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