[go: up one dir, main page]

JP3170334B2 - High frequency transformer and mixer using the same - Google Patents

High frequency transformer and mixer using the same

Info

Publication number
JP3170334B2
JP3170334B2 JP34870091A JP34870091A JP3170334B2 JP 3170334 B2 JP3170334 B2 JP 3170334B2 JP 34870091 A JP34870091 A JP 34870091A JP 34870091 A JP34870091 A JP 34870091A JP 3170334 B2 JP3170334 B2 JP 3170334B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
port
short
strip lines
transformer
shaped
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP34870091A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH0548342A (en
Inventor
柳本吉之
Original Assignee
アジレント・テクノロジー株式会社
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 アジレント・テクノロジー株式会社 filed Critical アジレント・テクノロジー株式会社
Priority to JP34870091A priority Critical patent/JP3170334B2/en
Publication of JPH0548342A publication Critical patent/JPH0548342A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3170334B2 publication Critical patent/JP3170334B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Superheterodyne Receivers (AREA)

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、高周波用トランスおよ
びこれを用いたミキサに関し、D.C.から高周波域ま
で安定した動作をするミキサ、および入力部からコモン
モードチョークを除去するとが可能であり、コモンモー
ドチョークを設けてもRFポートの該チョークのインダ
クタンスによる入力インピーダンスの増大を解消できる
ミキサに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a high frequency transformer and a mixer using the same. C. To a mixer that can operate stably from high to high frequencies, and a mixer that can eliminate a common mode choke from the input section and can eliminate an increase in input impedance due to the inductance of the choke in the RF port even if a common mode choke is provided. .

【0002】[0002]

【技術背景】バランス型の高周波ミキサとして、シング
ルバランストミキサ(SBM)およびダブルバランスト
ミキサ(DBM)があり、これらのミキサはダイオード
やトランス等を有して構成される。特に最近では、ミキ
サの小型化等の理由から、トランスに高周波コアを使用
することなく、プリント基板上にマイクロストリップラ
インを形成し該マイクロストリップラインをトランスと
して用いたり、マイクロストリップライン上に絶縁外被
を有しない同軸ケーブルをハンダ付けしてトランスとし
て用いたものが提供されている。
2. Description of the Related Art As balanced high-frequency mixers, there are a single balanced mixer ( SBM ) and a double balanced mixer (DBM), and these mixers include a diode and a transformer. In particular, recently, for reasons such as downsizing of a mixer, a microstrip line is formed on a printed circuit board without using a high-frequency core for the transformer, and the microstrip line is used as a transformer. There is provided a coaxial cable having no sheath, which is soldered and used as a transformer.

【0003】例えば、SBMは図7(A)に示すよう
に、プリント基板上にストリップライン21a,21b
(第1,第2のストリップライン)が1直線上にかつ対
向する端部間にパターン非形成部を介在させて形成さ
れ、第3のストリップライン22が前記パターン非形成
部から両ストリップライン21a,21bに垂直に形成
されている。このようにして、各ストリップラインは全
体T字形となるように形成される。ストリップライン2
2のT字の付け根部は2枝に分枝し、該分枝(両分枝の
インダクタンスによりバランが形成される)23a,2
3bの先端がストリップライン21a,21bのT字内
側の端部に接続されている。また、ストリップライン2
1a,21bの長さは、特定周波数の波長λの1/4の
長さとされ、ストリップライン21a、21b、22の
特性インピーダンスとIF出力側の特性インピーダンス
(通常、50Ω)とはマッチングが取られる。
For example, as shown in FIG. 7A, an SBM is formed on a printed circuit board by strip lines 21a and 21b.
(First and second strip lines) are formed on one straight line with a pattern non-formation part interposed between opposing ends, and a third strip line 22 is formed from the pattern non-formation part by both strip lines 21a. , 21b. In this way, each strip line is formed so as to be entirely T-shaped. Stripline 2
The base of the T-shaped 2 is branched into two branches, and the branches (a balun is formed by the inductance of both branches) 23a, 2
The tip of 3b is connected to the T-shaped inner ends of the strip lines 21a and 21b. Also, stripline 2
The length of 1a, 21b is set to 1/4 of the wavelength λ of the specific frequency, and the characteristic impedance of the strip lines 21a , 21b, 22 and the characteristic impedance (usually 50Ω) on the IF output side are matched. .

【0004】そして、ストリップライン21a,21b
のT字の中心側の端部間には2つのダイオードD21
22の直列回路が接続され、両ダイオードD21,D
22間からはRF入力端子24が引き出されている。ま
た、ストリップライン21a上には該ラインと同一長の
絶縁外被を有しない同軸ケーブル25がハンダ付けさ
れ、該同軸ケーブル25の中心導体のT字内側端はスト
リップライン21bのT字内側端に接続されている。ま
た、該同軸ケーブル25の中心導体のT字外側端には
部発振器(以下、「局発」と称する)26の一方の端子
が接続されている。局発26の他端およびストリップラ
イン21a,21bのT字外側端は、例えば、図示しな
いスルーホールを介してプリント基板裏面のグランドに
接続されている。なお、図7(B)は上記ミキサの等価
回路図であり、図7(A)のストリップライン21a上
の同軸ケーブル25によるインダクタンスをLで、バ
ラン(コモンモードチョークとしても作用する)23
a,23bによるインダクタンスをLで示してある。
[0004] Strip lines 21a, 21b
, Two diodes D 21 ,
A series circuit of D 22 are connected, both diodes D 21, D
An RF input terminal 24 is drawn out from between them. A coaxial cable 25 having the same length as that of the strip line 21a and having no insulation jacket is soldered on the strip line 21a, and the T-shaped inner end of the center conductor of the coaxial cable 25 is connected to the T-shaped inner end of the strip line 21b. It is connected. Also, a station is located at the T-shaped outer end of the center conductor of the
Part oscillator (hereinafter, referred to as "local oscillator") Ru Tei one terminal connected to 26. The other end of the local oscillator 26 and the T-shaped outer ends of the strip lines 21a and 21b are connected to the ground on the back surface of the printed circuit board via through holes (not shown), for example. Incidentally, FIG. 7 (B) is an equivalent circuit diagram of the mixer, in inductance L A COAX 25 on the strip line 21a in FIG. 7 (A), (also acts as a common mode choke) balun 23
a, it is shown the inductance L B by 23b.

【0005】このようなSBMでは、例えば、D.C.
〜1.5GHzのRF信号を2GHzのIF信号に変換
する場合、局発25のローカル信号は2〜3.5GHz
に設定される。このローカル信号がダイオード群D21
22をスイッチングし、ローカル信号とRF入力とがミ
キシングされ、分枝23a,23bにより形成されるコ
モンモードインピーダンスを介して端子24からIF信
号を出力する。なお、同軸ケーブル25が接合されてい
ない側のマイクロストリップライン21bは、マイクロ
ストリップライン21aとバランスさせるためのダミー
として使用されている。ところで、上記のようなSBM
では入力インピーダンスは低く抑えられるものの、RF
ポートと局発ポートとがダイオードD21,D22を介して
接続されているため、アイソレーションが不十分となり
挿入損失が大きく、またRF信号の漏れや局発信号の漏
れが次に述べるDBMに比べて大きくなるという不都合
がある。
In such an SBM, for example, C.
When converting a 1.5 GHz RF signal into a 2 GHz IF signal, the local signal of the local oscillator 25 is 2-3.5 GHz.
Is set to This local signal is applied to the diode group D 21 ,
The D 22 was switched, the local signal and the RF input is mixed, branched 23a, via a common mode impedance formed by 23b outputs the IF signal from the terminal 24. The microstrip line 21b on the side where the coaxial cable 25 is not joined is used as a dummy for balancing with the microstrip line 21a. By the way, SBM as described above
Although the input impedance can be kept low,
Since the port and the local port are connected via the diodes D 21 and D 22 , the isolation is insufficient and the insertion loss is large, and the leakage of the RF signal and the local signal causes the DBM described below. There is a disadvantage that it becomes larger than that.

【0006】図8(A)はDBMの等価回路図である。
プリント基板上のパターン等の図示は省略するが、同図
(A)におけるトランス31,32(インダクタンスL
1,L2)、コモンモードチョーク33(インダクタンス
3)はプリント基板面に形成されたマイクロストリッ
プラインにより形成されている。同図(A)では、ロー
カル信号は局発34側のコモンモードチョーク33,ト
ランス31,32を介してダイオード群35のD1,D2
あるいはD3,D4をスイッチングし、端子37から入力
されるRF信号は、ローカル信号とミキシングされる。
このミキシングされた信号は、平衡・不平衡変換用のト
ランス36を介して端子38からIF信号として出力さ
れる。
FIG. 8A is an equivalent circuit diagram of the DBM.
Although illustration of the pattern and the like on the printed board is omitted, the transformers 31 and 32 (inductance L
1 , L 2 ) and the common mode choke 33 (inductance L 3 ) are formed by microstrip lines formed on the printed circuit board surface. In FIG. (A), the common mode choke 33 of the local signal is a local oscillator 34 side, D 1 of the diode group 35 through a transformer 31 and 32, D 2
Alternatively, D 3 and D 4 are switched, and the RF signal input from the terminal 37 is mixed with the local signal.
The mixed signal is output as an IF signal from a terminal 38 via a transformer 36 for balanced / unbalanced conversion.

【0007】例えば、D.C.〜1.5GHzのRF入
力を2GHzに変換する場合、局発34の出力は2〜
3.5GHzに設定され、局発信号がL1およびL2,L
3を介してダイオード群35のスイッチングを行い、該
ダイオード群35から2つのバランスした信号(ミキシ
ングされた信号)を出力し、平衡・不平衡変換トランス
36により変換されIF信号として出力される。ところ
で、RF入力側からダイオードを見たときに、トランス
31,32を介してコモンモードチョーク33のインダ
クタンスL3がそのまま見えてしまう。このため、RF
端子37の入力インピーダンスが大きくなり、挿入損失
や歪が増大し、入力リターンロスが悪化する等の不都合
がある。
[0007] For example, D. C. When converting an RF input of 1.5 GHz to 2 GHz, the output of the local oscillator 34 is 2 to
Is set to 3.5 GHz, the local oscillator signal is L 1 and L 2, L
The switching of the diode group 35 is performed via 3 , and two balanced signals (mixed signals) are output from the diode group 35, converted by the balanced / unbalanced conversion transformer 36 and output as IF signals. By the way, when the diode is viewed from the RF input side, the inductance L 3 of the common mode choke 33 is directly seen through the transformers 31 and 32. Therefore, RF
There are inconveniences such as an increase in the input impedance of the terminal 37, an increase in insertion loss and distortion, and an increase in input return loss.

【0008】なお、コモンモードチョーク33がない場
合には、図8(B)に示すように、局発34のソース抵
抗39の影響が大きくなり、トランス31,32のイン
ダクタンスLとLとのパスにアンバランスが生じ、
安定したIF出力を得ることができない。このため、コ
モンモードチョーク33は上記パスのバランスのために
は従来不可欠であった。
[0008] When there is no common-mode choke 33, as shown in FIG. 8 (B), effect of the source resistance 39 of the local oscillator 34 is increased, the inductance L 2 and L 3 of the transformer 31, 32 Imbalance occurs in the path of
A stable IF output cannot be obtained. Therefore, the common mode choke 3 3 for the balance of the path was hitherto essential.

【0009】[0009]

【発明の目的】本発明は、上記のような問題点を解決す
るために提案されたものであって、(1)D.C.から
高周波域まで安定した動作をする高周波用トランスを提
供すると共に、(2)入力部からコモンモードチョーク
を除去するとが可能であり、コモンモードチョークを
設けても、該チョークのインダクタンスによるRF端子
の入力インピーダンスの増大を解消できる低挿入損
失,低歪の広帯域用ミキサを提供することを目的とす
る。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been proposed in order to solve the above-mentioned problems. C. Together to provide a high frequency transformer for a high frequency range to a stable operation from, (2) and this to remove the common mode choke from the input unit are possible, be provided with a common-mode choke, RF by said choke inductance It can be eliminated to increase the input impedance of the terminal, low insertion loss, and an object thereof is to provide a wideband mixer of low distortion.

【0010】[0010]

【発明の概要】本発明の高周波用トランスは、2本のス
トリップラインと両ストリップラインの一端側を短絡す
るパターンとからなる概略コ字形パターンがプリント基
板面に形成された形成された高周波用トランスであっ
て、両ストリップライン上に該ライン長と略同一長の導
線が両ストリップライン上に絶縁されてそれぞれ設けら
れると共に、該両導線の前記コ字形先端側が短絡成端さ
れ、該両導線の該コ字形先端側と反対側の端が第1のポ
ートとされ、両ストリップラインのコ字先端が第2のポ
ートとされてなることを特徴とする。
SUMMARY OF THE INVENTION A high frequency transformer according to the present invention has a substantially U-shaped pattern formed on a printed circuit board surface, the pattern comprising two strip lines and a pattern for short-circuiting one end of both strip lines. A conductive wire having substantially the same length as the line length is provided on each of the strip lines in an insulated manner on each of the strip lines, and the U-shaped leading ends of the conductive wires are short-circuited . An end opposite to the U-shaped front end side is a first port, and the U-shaped front ends of both strip lines are a second port.

【0011】また、本発明のミキサ(DBM)は、前記
第1のポートの両端子間に局発を接続し、前記第2のポ
ートの両端子間に2つのダイオードの直列順接続回路の
2組を逆向きに接続したダイオードスイッチを接続しこ
れをIF出力端子とし、前記コ字形パターンの2本のス
トリップラインの短絡パターン部に第3のポートを形成
しこれをRF入力端子とし、該両ストリップラインの各
特性インピーダンスをRF入力系統の特性インピーダン
スの二倍となるように構成してなることを特徴とする。
Also, the mixer (DBM) of the present invention has a configuration in which a local oscillator is connected between both terminals of the first port, and two diodes in series connection circuit of two diodes are connected between both terminals of the second port. A pair of diode switches connected in opposite directions are connected to each other, and this is used as an IF output terminal. A third port is formed in a short-circuit pattern portion of the two strip lines of the U-shaped pattern, and this is used as an RF input terminal. It is characterized in that each characteristic impedance of the strip line is configured to be twice the characteristic impedance of the RF input system.

【0012】以下、本発明の基本動作を説明する。本発
明の高周波用トランスにおいては、概略コ字形状のパタ
ーンを構成する2本のストリップラインは平行でなくて
もよいが、パターン設計上の便宜を考慮すると、通常平
行とされる。また、ストリップライン上に設ける導線と
して、該ストリップラインと絶縁されていればよいので
各種のコード等の導線が使用できるが、ストリップライ
ン上への接合の容易性を考慮すると、絶縁外被を有しな
い(外部導体がむき出しの)同軸ケーブルが好適に使用
される。この場合、該同軸ケーブルはハンダ付け等によ
り2本のストリップライン上にそれぞれ接合される。
The basic operation of the present invention will be described below. In the high-frequency transformer of the present invention, the two strip lines constituting the substantially U-shaped pattern may not be parallel, but are usually parallel in consideration of the convenience in pattern design. In addition, as long as the conductor provided on the strip line is insulated from the strip line, various conductors such as cords can be used. However, in consideration of the easiness of joining to the strip line, an insulating jacket is provided. A coaxial cable with no (exposed outer conductor) is preferably used. In this case, the coaxial cables are respectively joined on the two strip lines by soldering or the like.

【0013】上記のような高周波トランスでは、第1の
ポート,第2のポートは入力ポートあるいは出力ポート
の何れにも用いられる。また、コ字形パターンの短絡パ
ターン部分から、または導線のコ字形先端側に形成され
た短絡成端部からトランスのセンタタップに相当する端
子を第3のポートとして取り出すこともできる。このよ
うなポートも、第1,第2のポートと同様、入力,出力
に何れのポートとしても用いられる。また、両ストリッ
プラインを、特性インピーダンスが入出力系統の特性イ
ンピーダンスとマッチングするように形成することもで
きる。この場合には、第2,第3のポートからトランス
を見た場合に、両ストリップラインは並列接続されてい
るので、ストリップラインの特性インピーダンスは入出
力系統の特性インピーダンスの2倍とされる。
In the high-frequency transformer as described above, the first port and the second port are used as either input ports or output ports. Further, a terminal corresponding to the center tap of the transformer can be taken out as a third port from the short-circuit pattern portion of the U-shaped pattern or from the short-circuited end formed on the U-shaped tip side of the conductor. Such a port is used for both input and output as well as the first and second ports. Further, both strip lines may be formed so that the characteristic impedance matches the characteristic impedance of the input / output system. In this case, when the transformer is viewed from the second and third ports, since the two strip lines are connected in parallel, the characteristic impedance of the strip line is twice the characteristic impedance of the input / output system.

【0014】さらに、短絡パターン部分をキャパシタと
して形成することもできる。例えば、短絡パターン部分
に第3のポートを形成した場合において、プリント基板
上にインダクタとキャパシタをパターン形成したフィル
タを該第3のポートに接続する際に、短絡部分に形成し
たキャパシタパターンをフィルタの最終のキャパシタと
して使用することもできる。ストリップラインの長さ
は、扱う周波数を考慮し、適宜定められる。例えば、扱
う信号の最大周波数の波長λの4分の1内外の長さを目
安に決めることもできるが、ストリップラインの長さが
長すぎると、低い周波数域でのトランスのカップリング
は良好となるが、高い周波数域で共振が生じる場合があ
る。したがって、通常、ストリップラインの長さは前記
最大周波数でも共振しない範囲でなるべく長く設定す
る。
Further, the short-circuit pattern portion can be formed as a capacitor. For example, in the case where a third port is formed in a short-circuit pattern portion, when a filter in which an inductor and a capacitor are patterned on a printed circuit board is connected to the third port, the capacitor pattern formed in the short-circuit portion is connected to the filter. It can also be used as a final capacitor. The length of the strip line is appropriately determined in consideration of the frequency to be handled. For example, the length of the inside and outside of a quarter of the wavelength λ of the maximum frequency of the signal to be handled can be determined as a guide. However, if the length of the strip line is too long, the coupling of the transformer in a low frequency range is considered to be good. However, resonance may occur in a high frequency range. Therefore, the length of the strip line is usually set as long as possible without causing resonance at the maximum frequency.

【0015】また、本発明のミキサにおいては、第1の
ポートに局発が接続され、第2のポートの次段に上記し
たダイオード群(該第2のポートの両端子間に接続され
た2組の2ダイオード直列順接続回路の、各ダイオード
の接続点をIF出力端子とする)が接続される。また、
第3のポートはRF入力端とされる。そして、通常、コ
字形パターンを構成する2本のストリップラインの特性
インピーダンスと系統の特性インピーダンスとは、上述
のように両ストリップラインの幅等を適宜設計すること
でマッチングがとられる。上記DBMでは、通常、電源
側とトランスとの間にコモンモードチョークを設ける
が、このコモンモードチョークを例えば同軸ケーブルに
より構成してもよいし、プリント基板上にパターン形成
してもよい。
Further, in the mixer of the present invention, a local oscillator is connected to the first port, and the above-mentioned diode group (2 connected between both terminals of the second port) is provided next to the second port. The connection point of each diode of the set of two-diode serial connection circuit is an IF output terminal). Also,
The third port is an RF input terminal. Usually, the characteristic impedance of the two strip lines constituting the U-shaped pattern and the characteristic impedance of the system are matched by appropriately designing the width and the like of both strip lines as described above. In the above DBM, a common mode choke is usually provided between the power supply side and the transformer. However, the common mode choke may be formed of, for example, a coaxial cable, or may be formed in a pattern on a printed circuit board.

【0016】ダイオード群の後段に設けられる平衡・不
平衡変換トランスとして、本発明の高周波用トランスを
用いることができる。この場合には、例えば、該トラン
スの導線として同軸ケーブル(の中心導体)を用い、該
中心導体のコ字形の先端2端子の短絡部をグランドし、
コ字形パターンを構成する両ストリップラインのコ字形
先端部をダイオード群側に接続し、両ストリップライン
上に接合した両同軸ケーブルの短絡パターン側の両中心
導体をIFポートとすることができる。
The high-frequency transformer of the present invention can be used as a balanced / unbalanced conversion transformer provided at the subsequent stage of the diode group. In this case, for example, a coaxial cable (center conductor) is used as the conductor of the transformer, and a short-circuited portion between two U-shaped ends of the center conductor is grounded.
The U-shaped ends of both strip lines constituting the U-shaped pattern are connected to the diode group side, and both center conductors on the short-circuit pattern side of the two coaxial cables joined on both strip lines can be used as IF ports.

【0017】本発明のトランスは、ストリップライン上
に接合した同軸ケーブルの中心導体のコ字形先端が短絡
成端されているので、該トランスを用いた本発明のDB
Mでは、局発からみて1次側を接地する必要がない(図
8(A)参照)。したがって、局発側にコモンモードチ
ョークを設けてもRFポートから見た該チョークのイン
ダクタンスは無視できるので、低挿入損失,低歪の広帯
域ミキサが提供される。
In the transformer of the present invention, since the U-shaped tip of the center conductor of the coaxial cable joined on the stripline is short-circuited, the DB of the present invention using the transformer is used.
In M, the primary side does not need to be grounded as viewed from the local oscillator (see FIG. 8A). Therefore, even if a common mode choke is provided on the local oscillator side, the inductance of the choke viewed from the RF port can be ignored, and a wideband mixer with low insertion loss and low distortion is provided.

【0018】[0018]

【実施例】図1(A)は本発明の高周波用トランスの一
実施例を示すプリント基板の表面パターンを示す図であ
る。プリント基板の裏面は接地面とされている。同図
(A)において、プリント基板上にはコ字形のパターン
1(斜線で示す)が形成されており、該コ字形の2本の
ストリップライン1a,1b(同図では平行に形成され
ている)は一端側で短絡パターン1cにより短絡されて
いる。また、ストリップライン1a,1b上には、該ラ
イン長さと略同一長の同軸ケーブル2a,2bが接合さ
れている。これらケーブル2a,2bは絶縁外被を有し
ておらず、外部導体が直接ストリップライン1a,1b
上にハンダ付けされている。なお、本実施例で、ストリ
ップライン1a,1b上に設ける導線として同軸ケーブ
ル2a,2bの中心導体を使用しており、該中心導体は
外部導体との間のインシュレータにより絶縁されてい
る。
FIG. 1A is a diagram showing a surface pattern of a printed circuit board showing one embodiment of a high-frequency transformer according to the present invention. The back surface of the printed circuit board is a ground plane. In FIG. 1A, a U-shaped pattern 1 (shown by oblique lines) is formed on a printed circuit board, and two U-shaped strip lines 1a and 1b (formed in parallel in the same drawing). ) Is short-circuited at one end by the short-circuit pattern 1c. Further, coaxial cables 2a and 2b having substantially the same length as the line length are joined to the strip lines 1a and 1b. These cables 2a, 2b do not have an insulating jacket, and the outer conductors are directly connected to the strip lines 1a, 1b.
Soldered above. In this embodiment, the center conductors of the coaxial cables 2a and 2b are used as the conductors provided on the strip lines 1a and 1b, and the center conductors are insulated by insulators between the coaxial cables 2a and 2b.

【0019】同軸ケーブル2a,2bの中心導体の、短
絡パターン1cと反対側端(コ字形の先端側の端)は
短絡片6で短絡成端され、短絡パターン1c側の端から
は、一対の端子3a,3bが第1のポートとして引き出
されている。また、ストリップライン1a,1bのコ字
形の先端からは、端子4a,4bがそれぞれ引き出され
ており、これら端子が第2のポートを形成している。ま
た、コ字形パターン1の短絡パターン1c側からは端子
5a(第3のポート)が引き出されている。また、製作
を容易にするため同軸ケーブル2a,2bの中心導体を
短絡片6で短絡するかわりに、中心導体を接地7a,7
bにそれぞれ接地することもできる。以下の実施例にお
いても、短絡片6を接地7a,7bで置き換えることは
適宣可能である。
The ends of the center conductors of the coaxial cables 2a and 2b opposite to the short-circuit pattern 1c ( the ends of the U-shaped ends ) are short-circuited by short-circuit pieces 6, and a pair of short-circuit ends are formed from the ends on the short-circuit pattern 1c side. Terminals 3a and 3b are drawn out as first ports. Terminals 4a and 4b are drawn out from the U-shaped ends of the strip lines 1a and 1b, respectively, and these terminals form a second port. A terminal 5a (third port) is drawn from the short-circuit pattern 1c side of the U-shaped pattern 1. In addition, instead of short-circuiting the center conductors of the coaxial cables 2a and 2b with the short-circuiting pieces 6, the center conductors are grounded 7a and 7b for ease of manufacture.
b may be grounded. Also in the following embodiments, it is possible to appropriately replace the short-circuit piece 6 with the grounds 7a and 7b.

【0020】ストリップライン2a,2bの長さは、短
かすぎるとカップリングが不十分となる。また、長すぎ
る場合には、低い周波数域ではカップリングは確保でき
るが、高い周波数域で共振してしまう。したがって、該
ライン1a,1bの長さは、トランスが扱う周波数の最
高周波数でも共振しない範囲でなるべく長く定められ
る。例えば、該最高周波数特定周波数の波長の4分の1
内外を目安に定められる。また上記ストリップライン1
a,1bの特性インピーダンスは、該ライン1a,1b
の幅,厚味,長さ等を適宜定めることにより、所定のイ
ンピーダンス(通常、例えば、第3のポートの特性イン
ピーダンス)の2倍とすることで、マッチングがとられ
る。上記トランスでは、第1〜第3のポートの何れを入
力ポートとすることも、出力ポートとすることもできる
が、例えば該トランスをDBMに使用する場合には、後
述するように第1のポートが局発入力ポート、第2のポ
ートがIF出力ポート、第3のポートがRF入力ポート
とされる。なお、図1(B)に同図(A)の高周波用ト
ランスの等価回路図を参考のため図示する。
If the length of the strip lines 2a, 2b is too short, the coupling will be insufficient. If the length is too long, the coupling can be ensured in a low frequency range, but resonate in a high frequency range. Therefore, the lengths of the lines 1a and 1b are determined as long as possible without causing resonance even at the highest frequency handled by the transformer. For example, a quarter of the wavelength of the highest frequency specific frequency
It is determined based on the inside and outside. In addition, the above strip line 1
The characteristic impedance of the lines 1a, 1b
By appropriately determining the width, thickness, length, etc., the impedance is made twice as large as a predetermined impedance (usually, for example, the characteristic impedance of the third port) to achieve matching. In the above transformer, any of the first to third ports can be used as an input port or an output port. For example, when the transformer is used for a DBM, the first port is used as described later. Is a local oscillation input port, the second port is an IF output port, and the third port is an RF input port. FIG. 1B shows an equivalent circuit diagram of the high frequency transformer shown in FIG. 1A for reference.

【0021】図2は、図1(A)のトランスを用いて構
成したDBMの基本回路構成を示す図であり、第1のポ
ート(端子3a,3b)には局発11が接続され、第2
のポート(端子4a,4b)にはスイッチング用のダイ
オード群12が設けられている。このダイオード群12
は、同方向に直列接続された2つのダイオードの組の一
対(D,DおよびD,D)が相互に逆向きにト
ランス10の第2のポートの両端子間に並列接続され、
このダイオードの両組(D,DおよびD,D
の接続点からIF出力ポートが引き出されている。ま
た、第3のポート(端子5)はRF入力ポートとされ
る。図2においては、RF入力端子からストリップライ
ン1a,1bを見ると、該ライン1a,1bは並列回路
と見ることができるので、RF入力系統の特性インピー
ダンスが例えば50Ωである場合、両ストリップライン
1a,1bの特性インピーダンスはそれぞれ100Ωと
される。
[0021] FIG. 2 is a diagram showing a basic circuit configuration of the DBM was configured with transformer of FIG. 1 (A), the first port (terminal 3a, 3b) local oscillator 11 is connected to, Second
(Terminals 4a and 4b) are provided with a switching diode group 12 . This diode group 12
A pair of two diodes (D 1 , D 2 and D 3 , D 4 ) connected in series in the same direction are connected in parallel in opposite directions between both terminals of the second port of the transformer 10 . ,
Both sets of this diode (D 1 , D 2 and D 3 , D 4 )
The IF output port is drawn out from the connection point. The third port (terminal 5) is an RF input port. In FIG. 2, when the strip lines 1a and 1b are viewed from the RF input terminal, the lines 1a and 1b can be viewed as a parallel circuit. Therefore, when the characteristic impedance of the RF input system is, for example, 50Ω, both the strip lines 1a and 1b are used. , 1b have a characteristic impedance of 100Ω.

【0022】図3は、トランス10のRF入力側にロー
パスフィルタ回路をパターン形成した場合を示してお
り、プリント基板にキャパシタ13およびインダクタ1
4が形成されている。プリント基板上にキャパシタおよ
びインダクタンスを形成してフィルタとすることは、一
般に行われていが、本発明においては短絡パターン1
c部にフィルタのキャパシタ1c′を設けた場合には、
整合性の高いフィルタ回路をプリント基板の一方の面の
みで形成することも可能となる。
FIG. 3 shows a case where a low-pass filter circuit is formed on the RF input side of the transformer 10 by patterning.
4 are formed. It is a filter to form a capacitor and inductance on the printed circuit board, generally but that have been made, in the present invention short-circuit pattern 1
When the filter capacitor 1c 'is provided in the portion c,
It is also possible to form a filter circuit with high matching on only one surface of the printed circuit board.

【0023】図4は、局発とトランスとの間に同軸ケー
ブルからなるコモンモードチョーク15を設けた場合を
示している。例えば、ローカル信号が、同軸ケーブル1
a,1bの中心導体とグランドとの間の容量のためにコ
モンモード電圧を持つため、ダイオードD1,D2をスイ
ッチングする電流と、ダイオードD3,D4をスイッチン
グする電流に差異が生じるような場合に上記コモンモー
ドチョーク15が使用される。このチョーク15を使用
することで、ダイオードD1,D2とダイオードD3,D4
とのスイッチング電流のバランスをとることができ、バ
ランスの高いIF出力を得ることができる。なお、同図
のようにコモンモードチョーク15にトロイダルビーズ
16を取り付け、コモンモードインダクタンスをさらに
増加させることもできる。
FIG. 4 shows a case where a common mode choke 15 composed of a coaxial cable is provided between the local oscillator and the transformer. For example, if the local signal is a coaxial cable 1
Due to the common mode voltage due to the capacitance between the center conductors a and 1b and the ground, there is a difference between the current for switching the diodes D 1 and D 2 and the current for switching the diodes D 3 and D 4. In such a case, the common mode choke 15 is used. By using the choke 15, the diodes D 1 and D 2 and the diodes D 3 and D 4
And the switching current can be balanced, and a balanced IF output can be obtained. As shown in the figure, the toroidal beads 16 can be attached to the common mode choke 15 to further increase the common mode inductance.

【0024】図5は上記のようなミキサを広帯域用に拡
張した場合の実施例を示す図である。同図においては、
RF入力側にキャパシタ13およびインダクタンス14
から成る図3に示したようなローパスフィルタが形成さ
れており、短絡パターン1c部にキャパシタ1c′が形
成されている。また、図4に示したコモンモードチョー
ク15と同一のダミー用のチョーク15′が局発11と
並列に接続されている。この場合、コモンモードチョー
ク15の外部導体に接続されている同軸ケーブル2bの
中心導体はコモンモードチョーク15′の中心導体に、
コモンモードチョーク15の中心導体に接続されている
同軸ケーブル2aの中心導体はコモンモードチョーク1
5′の外部導体にそれぞれ接続されており、局発11側
での高バランス(対称性)が保持される。なお、このコ
モンモードチョーク15′には、更にバランスを向上さ
せるためにトロイダルビーズ16を取り付けてもよい。
FIG. 5 is a diagram showing an embodiment in which the above-described mixer is extended for a wide band. In the figure,
Capacitor 13 and inductance 14 on RF input side
A low-pass filter as shown in FIG. 3 is formed, and a capacitor 1c 'is formed in the short-circuit pattern 1c. A choke 15 ′ for dummy which is the same as the common mode choke 15 shown in FIG. 4 is connected in parallel with the local oscillator 11. In this case, the center conductor of the coaxial cable 2b connected to the outer conductor of the common mode choke 15 is the center conductor of the common mode choke 15 '.
The center conductor of the coaxial cable 2a connected to the center conductor of the common mode choke 15 is the common mode choke 1
5 'are connected to the outer conductors, respectively, and a high balance (symmetry) is maintained on the local oscillator 11 side. Incidentally, toroidal beads 16 may be attached to the common mode choke 15 'in order to further improve the balance.

【0025】また、ダイオード群12の出力側には、図
1に示したトランスと同型のトランス10′が形成され
ている。ダイオード群12の出力端子はトランス10
のストリップライン1a′,1b′のコ字形先端に接続
されており、同軸ケーブル2a′,2b′のコ字形先端
の短絡部2cはグランドに接続されている。このトラン
10′は、平衡・不平衡変換用として用いられ、ダイ
オード群12からの2つの平衡出力の一方の位相を反転
することで、平衡・不平衡変換を行っている。また、第
1のポートにはコモンモードチョーク15と同様のチョ
ーク15″(同図ではトロイダルビーズ16″が取り付
けられている)が接続され、IF信号は該チョーク
5″の出力端子から出力される。
On the output side of the diode group 12 , a transformer 10 'of the same type as the transformer shown in FIG. 1 is formed. The output terminal of the diode group 12 is a transformer 10 '.
Stripline 1a of ', 1b' are connected to the U-shaped leading end of the short circuit portion 2c of the U-shaped leading end of the coaxial cable 2a ', 2b' is connected to ground. The transformer 10 ′ is used for balanced / unbalanced conversion, and performs balanced / unbalanced conversion by inverting one phase of two balanced outputs from the diode group 12 . Further, the first port "(in the figure the toroidal bead 16 'is attached) similar to the choke 15 and common mode choke 15 is connected, IF signal the choke 1
It is output from the 5 ″ output terminal.

【0026】図6は図4に示したミキサを広帯域用に拡
張した場合の他の実施例を示す回路図である。同図にお
いて、ダイオード群12の出力側に、アッテネータ17
(R1〜R3からなる抵抗群の2組から構成される)が接
続されている。このアッテネータ17は平衡・不平衡変
換器としても動作するように、ダイオード群12の両出
力端子から引き出されたラインのうち一方は他方より
も、特定周波数(変換後の周波数)の波長の1/2分長
く構成されている。ダイオード群12からの2つの平衡
出力は、アッテネータ17の平衡・不平衡変換作用によ
り不平衡出力に変換され、次段とのマッチングのための
パターン18を介してIF端子19から出力される。な
お、本発明の高周波用トランスは、DBMのみならずS
BMにも使用することができる。この場合には、コ字形
の一方のストリップラインはダミーとして使用される。
FIG. 6 is a circuit diagram showing another embodiment in which the mixer shown in FIG. 4 is extended for a wide band. In the figure, an attenuator 17 is connected to the output side of the diode group 12.
(Consisting of two sets of resistor groups consisting of R 1 to R 3 ). This attenuator 17 also operates as a balanced / unbalanced converter, so that one of the lines drawn from both output terminals of the diode group 12 is 1/1 / the wavelength of the specific frequency (frequency after conversion) more than the other. It is 2 minutes longer. The two balanced outputs from the diode group 12 are converted into unbalanced outputs by the balance / unbalance conversion action of the attenuator 17 and output from the IF terminal 19 via the pattern 18 for matching with the next stage. Note that the high frequency transformer of the present invention is not limited to DBM,
It can also be used for BM. In this case, one of the U-shaped strip lines is used as a dummy.

【0027】[0027]

【発明の効果】本発明の高周波用トランスでは、コ字形
パターンの2本のストリップライン上に該ストリップラ
インと絶縁した状態で導線を設け、該導線のコ字形先端
を短絡成端し、また2本のストリップラインの長さを適
宜定めたので、プリント基板上に理想的な広帯域トラン
スを形成することができる。また、コ字形パターンの短
絡パターン部の形状を所望形状としておけば、該短絡パ
ターン部をフィルタ回路のキャパシタパターンとして使
用することもできる。更に、本発明のミキサでは、上記
トランスのコ字形パターンの短絡部をRF入力と、前記
導線のコ字形パターンの先端をIF入力とし、ストリッ
プライン上に絶縁状態で設けた両導線のコ字形の短絡パ
ターン側の各端子に局発を接続した。したがって、局発
からみたトランスの1次側は同軸ケーブル中心導体の先
端部は短絡され、かつ接地されていないので、局発側に
コモンモードチョークが設けられたとしても、RF入力
側に局発側のインピーダンスが見えることはない。
According to the high frequency transformer of the present invention, a conductor is provided on two strip lines of a U-shaped pattern in a state insulated from the strip line, and the U-shaped tip of the conductor is short-circuited. Since the length of the strip line is appropriately determined, an ideal broadband transformer can be formed on a printed circuit board. If the short-circuit pattern portion of the U-shaped pattern is formed in a desired shape, the short-circuit pattern portion can be used as a capacitor pattern of a filter circuit. Further, in the mixer of the present invention, the short-circuited portion of the U-shaped pattern of the transformer is an RF input, and the tip of the U-shaped pattern of the conductive wire is an IF input, and the U-shaped of the two conductive wires provided on the strip line in an insulated state. A local oscillator was connected to each terminal on the short-circuit pattern side. Therefore, the primary side of the transformer viewed from the local oscillator is short-circuited at the end of the center conductor of the coaxial cable and is not grounded. Therefore, even if a common mode choke is provided on the local oscillator side, the local oscillator on the RF input side. No side impedance is visible.

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

【図1】同図(A)は本発明のトランスの一実施例を示
す回路図であり、同図(B)は同図(A)の等価回路図
である。
FIG. 1A is a circuit diagram showing an embodiment of a transformer according to the present invention, and FIG. 1B is an equivalent circuit diagram of FIG. 1A.

【図2】本発明のミキサの基本構成を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a basic configuration of a mixer of the present invention.

【図3】本発明のミキサのRF端子にパターン形成した
フィルタ回路を接続した実施例を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing an embodiment in which a pattern-formed filter circuit is connected to the RF terminal of the mixer of the present invention.

【図4】本発明のミキサの局発側にコモンモードチョー
クを接続した実施例を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing an embodiment in which a common mode choke is connected to the local oscillator side of the mixer of the present invention.

【図5】本発明のミキサを広帯域に拡張した場合の一実
施例を示す回路図である。
FIG. 5 is a circuit diagram showing an embodiment when the mixer of the present invention is extended to a wide band.

【図6】本発明のミキサを広帯域に拡張した場合の他の
実施例を示す回路図である。
FIG. 6 is a circuit diagram showing another embodiment when the mixer of the present invention is extended to a wide band.

【図7】同図(A)は従来のSBMの回路図であり、同
図(B)は同図(A)の等価回路図である。
FIG. 7A is a circuit diagram of a conventional SBM, and FIG. 7B is an equivalent circuit diagram of FIG.

【図8】同図(A)は従来のDBMの回路図であり、同
図(B)は同図(A)の等価回路図である。
8 (A) is a circuit diagram of a conventional DBM, and FIG. 8 (B) is an equivalent circuit diagram of FIG. 8 (A).

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 コ字形パターン 1a,1b ストリップライン 1c 短絡パターン 2a,2b 同軸ケーブル(導線) 3a,3b 第1のポート(ローカル信号端子) 4a,4b 第2のポート(IF出力端子) 5 第3のポート(RF入力端子) 6 同軸ケーブル中心導体の短絡片 7a,7b 同軸ケーブル中心導体の接地10 トランス 12 スイッチング用のダイオード群1 U-shaped pattern 1a, 1b Strip line 1c Short-circuit pattern 2a, 2b Coaxial cable (conductor) 3a, 3b First port (local signal terminal) 4a, 4b Second port (IF output terminal) 5 Third port ( (RF input terminal) 6 Short-circuit piece of coaxial cable center conductor 7a, 7b Grounding of coaxial cable center conductor 10 Transformer 12 Diode group for switching

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 2本のストリップラインと両ストリップ
ラインの一端側を短絡するパターンとからなる概略コ字
形パターンがプリント基板面に形成された形成された高
周波用トランスであって、 両ストリップライン上に該ライン長と略同一長の導線が
両ストリップライン上に絶縁されてそれぞれ設けられる
と共に、該両導線の前記コ字形先端側の端が短絡成端さ
れ、該両導線の該コ字形先端側と反対側の端が第1のポ
ートとされ、両ストリップラインのコ字先端が第2のポ
ートとされてなることを特徴とする高周波用トランス。
1. A high-frequency transformer formed on a printed circuit board with a substantially U-shaped pattern comprising two strip lines and a pattern for short-circuiting one end of both strip lines. A conductor having substantially the same length as the line length is provided on each of the strip lines in an insulated manner , and the ends of the U-shaped ends of the two conductors are short-circuited. A high frequency transformer characterized in that the end opposite to the above is a first port, and the U-shaped ends of both strip lines are a second port.
【請求項2】 前記第1のポートの両端子間に局部発振
を接続し、前記第2のポートの両端子間に2つのダイ
オードの直列順接続回路の2組を逆向きに接続したダイ
オードスイッチを接続しこれをIF出力端子とし、前記
コ字形パターンの2本のストリップラインの短絡パター
ン部に第3のポートを形成しこれをRF入力端子とし、
該両ストリップラインの各特性インピーダンスをRF入
力系統の特性インピーダンスの二倍となるように構成し
てなることを特徴とする請求項1記載の高周波用トラン
スを用いたミキサ。
2. A local oscillation circuit between two terminals of the first port.
And a diode switch in which two sets of a series connection circuit of two diodes are connected in opposite directions between both terminals of the second port, and this is used as an IF output terminal. A third port is formed in the short-circuit pattern portion of the strip line, and this is used as an RF input terminal;
2. The mixer using a high-frequency transformer according to claim 1, wherein each characteristic impedance of both of the strip lines is configured to be twice the characteristic impedance of the RF input system.
【請求項3】前記短絡成短された前記両導線の前記コ字
形先端側を接地したことを特徴とする請求項1記載の高
周波用トランスあるいは請求項2記載の高周波用トラン
スを用いたミキサ。
3. The high-frequency transformer according to claim 1, wherein the U-shaped front ends of the short-circuited conductors are grounded.
JP34870091A 1991-05-29 1991-12-05 High frequency transformer and mixer using the same Expired - Fee Related JP3170334B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP34870091A JP3170334B2 (en) 1991-05-29 1991-12-05 High frequency transformer and mixer using the same

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3-153904 1991-05-29
JP15390491 1991-05-29
JP34870091A JP3170334B2 (en) 1991-05-29 1991-12-05 High frequency transformer and mixer using the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0548342A JPH0548342A (en) 1993-02-26
JP3170334B2 true JP3170334B2 (en) 2001-05-28

Family

ID=26482395

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP34870091A Expired - Fee Related JP3170334B2 (en) 1991-05-29 1991-12-05 High frequency transformer and mixer using the same

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3170334B2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2914247B2 (en) * 1995-10-17 1999-06-28 日本電気株式会社 Balanced modulator
CN109786994A (en) * 2019-03-22 2019-05-21 威洛克(深圳)智能科技有限公司 Backrest-type wire connection terminal, component and the method for the component wiring

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0548342A (en) 1993-02-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4127831A (en) Branch line directional coupler having an impedance matching network connected to a port
US5296823A (en) Wideband transmission line balun
US6407647B1 (en) Integrated broadside coupled transmission line element
US6472950B1 (en) Broadband coupled-line power combiner/divider
JPH10335911A (en) Balun circuit and balanced frequency converter
US7420437B2 (en) Compact balun with rejection filter for 802.11a and 802.11b simultaneous operation
US5808518A (en) Printed guanella 1:4 balun
JPS59148405A (en) Balancing and unbalancing converter
US4287603A (en) Radiated input mixer
US3506932A (en) Quadrature hybrid coupler
US6876276B2 (en) Filter circuit and high frequency communication circuit using the same
US5777527A (en) Method and apparatus for coupling a differential signal to an unbalanced port
US5369795A (en) High frequency transformer and mixer using the same
JPH0462481B2 (en)
US6121853A (en) Broadband coupled-line power combiner/divider
US4952895A (en) Planar airstripline-stripline magic-tee
US6275689B1 (en) Double-balanced mixer
JP3170334B2 (en) High frequency transformer and mixer using the same
JP2897676B2 (en) Mixer circuit
US5142697A (en) Balanced high-frequency mixer having a balun circuit
US4577167A (en) Microstrip line branching coupler having coaxial coupled remote termination
US6791431B2 (en) Compact balun with rejection filter for 802.11a and 802.11b simultaneous operation
KR100533907B1 (en) A Transmission-Line miniaturizing λ/4 Transmission-Line
JP2000236203A (en) Broadband transmission line/balun
JP2597596Y2 (en) Balanced output type high frequency transformer and mixer using the same

Legal Events

Date Code Title Description
S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080316

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090316

Year of fee payment: 8

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees