(57)【要約】【課題】抑圧性能の向上を図ることができるリミッタ回路を提供することである。【解決手段】実施形態のリミッタ回路は、主線路と、第１リミッタダイオードと、検波用ダイオードとを持つ。前記主線路は、高周波信号が入力される入力端子と前記入力端子から入力された高周波信号が出力される出力端子との間に設けられて第１電気長を持つ第１線路部を含む。前記第１リミッタダイオードは、前記主線路において前記入力端子と前記第１線路部との間の第１接続点に電気的に接続された第１端子と、接地された第２端子とを有する。前記検波用ダイオードは、前記主線路において前記第１線路部と前記出力端子との間の第２接続点に電気的に接続された第１端子と、接地された第２端子とを有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
高周波信号が入力される入力端子と前記入力端子から入力された高周波信号が出力される出力端子との間に設けられて第１電気長を持つ第１線路部を含む主線路と、
前記主線路において前記入力端子と前記第１線路部との間の第１接続点に電気的に接続された第１端子と、接地された第２端子とを有した第１リミッタダイオードと、
前記主線路において前記第１線路部と前記出力端子との間の第２接続点に電気的に接続された第１端子と、接地された第２端子とを有した検波用ダイオードと、
を備えたリミッタ回路。
【請求項２】
前記第１リミッタダイオードは、前記高周波信号が前記入力端子に入力された場合に高抵抗状態から低抵抗状態に移行するために移行時間を必要とし、
前記検波用ダイオードは、前記移行時間よりも短い時間で前記高周波信号に反応可能である、
請求項１に記載のリミッタ回路。
【請求項３】
前記第１リミッタダイオードは、ＰＩＮダイオードである、
請求項１または請求項２に記載のリミッタ回路。
【請求項４】
前記検波用ダイオードは、ショットキーバリアダイオードである、
請求項１から請求項３のうちいずれか１項に記載のリミッタ回路。
【請求項５】
第２リミッタダイオードをさらに備え、
前記主線路は、前記入力端子と前記第１線路部との間に設けられて第２電気長を持つ第２線路部を含み、
前記第１接続点は、前記主線路において前記入力端子と前記第２線路部との間に位置し、
前記第２リミッタダイオードは、前記主線路において前記第１線路部と前記第２線路部との間の第３接続点に電気的に接続された第１端子と、接地された第２端子とを有する、
請求項１から請求項４のうちいずれか１項に記載のリミッタ回路。
【請求項６】
前記第１リミッタダイオードおよび前記第２リミッタダイオードは、それぞれＰＩＮダイオードであり、
前記検波用ダイオードは、ショットキーバリアダイオードである、
請求項５に記載のリミッタ回路。
【請求項７】
前記第１電気長と前記第２電気長は、互いに異なる、
請求項５または請求項６に記載のリミッタ回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、リミッタ回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
高レベル（大電力）の高周波信号が入力された場合、入力された高周波信号を抑圧可能なリミッタ回路が知られている。このようなリミッタ回路は、例えば、１／４波長の電気長を持つ線路部と、前記線路部の入力側に一端が接続され、他端が接地された第１ＰＩＮダイオードと、前記線路部の出力側に一端が接続され、他端が接地された第２ＰＩＮダイオードとにより構成されている。
【０００３】
ところで近年、リミッタ回路の出力側に接続される機器（例えば低雑音増幅器）の高性能化に伴い、リミッタ回路の出力における瞬時的なリーク（漏れ）に対する上記機器の脆弱性が増している。このため、リミッタ回路は、抑圧性能をさらに向上させることができると好ましい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実開平２−９０５５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、抑圧性能の向上を図ることができるリミッタ回路を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
実施形態のリミッタ回路は、主線路と、第１リミッタダイオードと、検波用ダイオードとを持つ。前記主線路は、高周波信号が入力される入力端子と前記入力端子から入力された高周波信号が出力される出力端子との間に設けられて第１電気長を持つ第１線路部を含む。前記第１リミッタダイオードは、前記主線路において前記入力端子と前記第１線路部との間の第１接続点に電気的に接続された第１端子と、接地された第２端子とを有する。前記検波用ダイオードは、前記主線路において前記第１線路部と前記出力端子との間の第２接続点に電気的に接続された第１端子と、接地された第２端子とを有する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】第１の実施形態のリミッタ回路の構成を示す電気回路図。
【図２】第１の実施形態のリミッタ回路の作用を示す図。
【図３】比較例のリミッタ回路の作用を示す図。
【図４】第２の実施形態のリミッタ回路の構成を示す電気回路図。
【図５】第２の実施形態のリミッタ回路の作用を示す図。
【図６】第３の実施形態のリミッタ回路の構成を示す電気回路図。
【図７】第４の実施形態のリミッタ回路の構成を示す電気回路図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、実施形態のリミッタ回路を、図面を参照して説明する。本明細書でいう「接続」とは、物理的に接続された場合に限定されず、電気的に接続された場合も含む。
【０００９】
（第１の実施形態）
まず、図１および図２を参照し、第１の実施形態のリミッタ回路（ダイオードリミッタ）１Ａについて説明する。リミッタ回路１Ａは、例えば、航空機や、船舶、気象レーダなどのレーダ受信機に搭載され、レーダ受信機の信号受信器と低雑音増幅器との間に接続される。レーダ受信機には、レーダパルス送信時に漏洩する送信信号や、近距離の目標から反射されるレーダパルス信号など、高レベル（大電力）の高周波信号が入力される場合がある。リミッタ回路１Ａは、高レベルの高周波信号が入力された場合、入力された高周波信号を所望レベル以下に抑圧して低雑音増幅器などに出力する。ただし、リミッタ回路１Ａは、上記例に限定されず、レーダ受信機以外の用途にも広く適用可能である。
【００１０】
図１は、リミッタ回路１Ａの構成を示す電気回路図である。リミッタ回路１Ａは、例えば、主線路１０、ＰＩＮダイオード２１、およびショットキーバリアダイオード３１を備える。
【００１１】
まず、主線路１０について説明する。主線路１０は、例えば、入力端子１１、出力端子１２、および線路部１３を有する。
【００１２】
入力端子１１は、主線路１０の一端に設けられている。入力端子１１は、例えば、レーダ受信機の信号受信器に接続され、信号受信器から高周波信号が入力される。例えば、入力端子１１には、マイクロ波帯の高周波信号が入力される。本実施形態では、入力端子１１には、Ｘバンド（８[ＧＨｚ]〜１２[ＧＨｚ]帯）またはＣバンド（４[ＧＨｚ]〜８[ＧＨｚ]帯）に含まれる高周波信号が入力される。なお、レーダ受信機の信号受信器と入力端子１１との間には、別の機器または別の電気要素（例えばフィルタ）などが設けられてもよい。
【００１３】
出力端子１２は、主線路１０の他端に設けられている。リミッタ回路１Ａを通過した高周波信号は、出力端子１２からリミッタ回路１Ａの外部に出力される。出力端子１２は、例えば、低雑音増幅器に接続される。
【００１４】
線路部（整合線路部）１３は、入力端子１１と出力端子１２との間に設けられている。線路部１３は、入力端子１１に電気的に接続された第１端（第１部分）１３ａと、出力端子１２に電気的に接続された第２端（第２部分）１３ｂとを含む。線路部１３は、第１電気長を有する。第１電気長は、例えば、リミッタ回路１Ａが搭載される装置が使用する周波数の波長（λ）の略１／４の電気長である。インピーダンスの位相は、１／４波長で１８０［ｄｅｇ］変化する。このため、線路部１３の電気長が略１／４の波長であると、ショットキーバリアダイオード３１が短絡しているときに、線路部１３を介してインピーダンスが「短絡」から「開放」に変化する。線路部１３は、例えば上記電気長を持つマイクロストリップ線路であるが、これに限定されない。線路部１３は、インダクタやキャパシタの組み合わせにより上記電気長を有したマイクロストリップ線路と同様の機能を実現する回路でもよい。線路部１３は、「第１線路部」の一例である。
【００１５】
次に、ＰＩＮダイオード２１について説明する。ＰＩＮダイオード２１は、例えば、アノード端子２１ａと、カソード端子２１ｂとを有する。アノード端子２１ａは、主線路１０において入力端子１１と線路部１３の第１端１３ａとの間の第１接続点（第１電気接続点）Ｐ１に接続されている。すなわち、アノード端子２１ａは、入力端子１１と線路部１３の第１端１３ａとに電気的に接続されている。一方で、カソード端子２１ｂは、接地されている。アノード端子２１ａは、ＰＩＮダイオード２１の「第１端子」の一例である。カソード端子２１ｂは、ＰＩＮダイオード２１の「第２端子」の一例である。
【００１６】
ＰＩＮダイオード２１は、「リミッタダイオード」の一例である。「リミッタダイオード」とは、所定レベル未満の信号（小電力の信号）が入力された場合に高抵抗状態（非導通状態）を維持し、所定レベル以上の信号（大電力の信号）が入力された場合に低抵抗状態（導通状態）に移行して電流を通すダイオードを広く意味する。例えば、ＰＩＮダイオード２１は、所定レベル未満の信号が入力された場合、Ｉ層が高抵抗状態であり、実質的に電流を通さない。一方で、ＰＩＮダイオード２１は、所定レベル以上の信号が入力された場合、正孔と電子が蓄積されたＩ層が低抵抗状態になり、電流を通す。リミッタダイオードは、高周波信号が入力された場合に、高抵抗状態から低抵抗状態に移行するために移行時間を必要とする。
【００１７】
本実施形態では、ＰＩＮダイオード２１は、所定レベル未満の高周波信号が入力端子１１に入力された場合、高抵抗状態にあり、電流を通さず、いわゆるオープン状態となる。このため、高周波信号は、ＰＩＮダイオード２１には流入せず、信号の損失が生じにくい。一方で、ＰＩＮダイオード２１は、所定レベル以上の高周波信号が入力端子１１に入力された場合、低抵抗状態になり、インピーダンス的にショートした状態となる。その結果、高周波信号の一部がＰＩＮダイオード２１に流入し、グラウンド（接地導体）との境界で反射波が生じることで主線路１０を進む高周波信号が抑圧される。
【００１８】
次に、ショットキーバリアダイオード３１について説明する。ショットキーバリアダイオード３１は、例えば、アノード端子３１ａと、カソード端子３１ｂとを有する。アノード端子３１ａは、主線路１０において線路部１３の第２端１３ｂと出力端子１２との間の第２接続点（第２電気接続点）Ｐ２に接続されている。すなわち、アノード端子３１ａは、線路部１３の第２端１３ｂと出力端子１２とに電気的に接続されている。これにより、上述したＰＩＮダイオード２１のアノード端子２１ａと、ショットキーバリアダイオード３１のアノード端子３１ａとの間は、第１電気長に設定されている。一方で、カソード端子３１ｂは、接地されている。アノード端子３１ａは、ショットキーバリアダイオード３１の「第１端子」の一例である。カソード端子３１ｂは、ショットキーバリアダイオード３１の「第２端子」の一例である。
【００１９】
ショットキーバリアダイオード３１は、「検波用ダイオード」の一例である。「検波用ダイオード」とは、リミッタダイオードのような高抵抗状態から低抵抗状態への移行を伴わず、高周波信号の入力に対して瞬時に反応可能なダイオードである。言い換えると、検波用ダイオードは、リミッタダイオードが高抵抗状態から低抵抗状態に移行するために必要とする移行時間よりも短い時間で高周波信号に反応可能である。なお、「検波用ダイオード」は、ショットキーバリアダイオード３１に限らず、半導体同士によるＰＮ接合を有したダイオードでもよい。また「検波用ダイオード」は、「整流用ダイオード」と称されてもよい。
【００２０】
本実施形態では、ショットキーバリアダイオード３１は、高周波信号が入力端子１１に入力された場合、インピーダンス的にショートした状態となる。このため、高周波信号の一部がショットキーバリアダイオード３１に流入する。その結果、高周波信号の一部がショットキーバリアダイオード３１に流入し、グラウンド（接地導体）との境界で反射波が生じることで主線路１０を進む高周波信号が抑圧される。
【００２１】
次に、本実施形態のリミッタ回路１Ａの作用について説明する。
図２は、リミッタ回路１Ａの作用を示す図である。図２中の（Ａ）は、図１中の位置Ａにおける高周波信号の信号波形を示す。図２中の（Ｂ）は、図１中の位置Ｂにおける高周波信号の信号波形を示す。図２中の（Ｃ）は、図１中の位置Ｃにおける高周波信号の信号波形を示す。
【００２２】
図２中の（Ａ）に示す波形の高周波信号が入力端子１１に入力された場合、この高周波信号は、ＰＩＮダイオード２１により１０[Ｗ]から０．１[Ｗ]まで抑圧され、図２中の（Ｂ）に示す波形となる。この段階では、高周波信号の信号波形は、第１電力値Ｅ１まで達するスパイク状の第１部分Ｓ１と、第１電力値Ｅ１よりも低い第２電力値Ｅ２で安定する第２部分Ｓ２とを含む。これは、ＰＩＮダイオード２１には高抵抗状態から低抵抗状態に移行するために移行時間が必要であるため、信号の入力の初期部（第１部分Ｓ１）の抑圧を十分に行うことが困難なためである。
【００２３】
ＰＩＮダイオード２１により抑圧された高周波信号は、その後、ショットキーバリアダイオード３１により０．１[Ｗ]から０．０１[Ｗ]までさらに抑圧され、図２中の（Ｃ）に示す波形となる。これにより、リミッタ回路１Ａは、リミッタとして機能し、所望レベル以下に抑圧された高周波信号が出力端子１２から出力される。この段階では、高周波信号の信号波形は、スパイク状の部分の影響がわずかに残るが、信号の入力の初期部も含め全体として略均一に抑圧された波形となる。
【００２４】
このような構成によれば、抑圧性能の向上を図ることができるリミッタ回路１Ａを提供することができる。ここで比較例として、１／４波長の線路部と、前記線路部の入力側に第１端子が接続され、第２端子が接地された第１ＰＩＮダイオードと、前記線路部の出力側に第１端子が接続され、第２端子が接地された第２ＰＩＮダイオードとを備えたリミッタ回路について考える。
【００２５】
図３は、上記比較例のリミッタ回路の作用示す図である。図３中の（Ａ）は、入力端子に入力される高周波信号の信号波形を示す。図３中の（Ｂ）は、第１ＰＩＮダイオードにより抑圧された高周波信号の信号波形を示す。図３中の（Ｃ）は、第１ＰＩＮダイオードにより抑圧された後、第２ＰＩＮダイオードによりさらに抑圧された高周波信号の信号波形を示す。
【００２６】
上述したように、ＰＩＮダイオードは、高レベルの高周波信号によりＩ層が高抵抗状態から低抵抗状態に変化することで、アノード端子とカソード端子との間のインピーダンスが短絡状態となり、入力される高レベルの高周波信号が反射されることで高周波信号の電力を抑圧する。このとき、ＰＩＮダイオードのＩ層が高抵抗状態から低抵抗値状態に移行には移行時間が必要となる。この移行時間は、短い時間（通常１[μｓ]程度以下）ではあるが、移行時間の間は、ＰＩＮダイオードは高抵抗状態のため、高周波信号の抑圧が十分行われない。その結果、出力端子から出力される高周波信号は、スパイク状のリークを有する（図３中の（Ｃ）参照）。このため、出力端子に接続された機器には、瞬時的であるが大電力が入力されることになる。通常、出力端子に接続される低雑音増幅器などは、大電力に弱い半導体素子が使用されている場合が多く、瞬時的であっても大電力が入力されると、信号の品質低下や、機器の寿命低下を招く可能性がある。
【００２７】
そこで、本実施形態では、リミッタ回路１Ａは、ＰＩＮダイオード２１と、ショットキーバリアダイオード３１とを有する。ＰＩＮダイオード２１は、主線路１０において入力端子１１と線路部１３との間の第１接続点Ｐ１に接続されたアノード端子２１ａと、接地されたカソード端子２１ｂとを有する。ショットキーバリアダイオード３１は、主線路１０において線路部１３と出力端子１２との間の第２接続点Ｐ２に接続されたアノード端子３１ａと、接地されたカソード端子３１ｂとを有する。ショットキーバリアダイオード３１は、ＰＩＮダイオード２１のような移行時間がなく、高周波信号に十分に追従して反応する速度がある。このため、ＰＩＮダイオード２１よりも出力側に進む高周波信号がスパイク状のリークを有する場合であっても、ショットキーバリアダイオード３１によりスパイク状のリークを十分に取り除くことができる。このため、図２中の（Ｃ）に示すように、高周波信号の全体を大幅に抑圧可能となり、瞬時的でも大電力が出力端子１２側に漏れにくくなる。これにより、出力端子１２に接続される機器における信号品質の低下や機器の寿命低下を抑制することができる。
【００２８】
一方で、本実施形態では、線路部１３の入力側には、ショットキーバリアダイオードではなく、ＰＩＮダイオード２１を設けている。ＰＩＮダイオード２１は、所定レベル未満の高周波信号が入力される場合、高抵抗状態であり、実質的に電流が流れない。このため、主線路１０を進む信号に損失が生じにくく、小電力の高周波信号の利得を向上させることができる。また、ＰＩＮダイオード２１は、一般的に、同じ電力を取り扱うショットキーバリアダイオードに比べて小型化が可能である。このため、ＰＩＮダイオード２１を用いることで、リミッタ回路１Ａの小型化を図ることができる。すなわち本実施形態では、ＰＩＮダイオード２１とショットキーバリアダイオード３１とを組み合わせることで、瞬時的な大電流の漏れ（信号波形にスパイク状の大きなリークが残る）ことを抑制するとともに、小電力の高周波信号の信号品質の向上や装置の小型化を図ることができるものである。
【００２９】
（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態のリミッタ回路１Ｂについて説明する。本実施形態は、線路部１３の入力側に複数（例えば２つ）のＰＩＮダイオード２１，２２が設けられた点で、第１の実施形態とは異なる。なお以下に説明する以外の構成は、第１の実施形態と同様である。
【００３０】
図４は、第２の実施形態のリミッタ回路１Ｂの構成を示す電気回路図である。本実施形態では、リミッタ回路１Ｂは、例えば、主線路１０、第１ＰＩＮダイオード２１、第２ＰＩＮダイオード２２、およびショットキーバリアダイオード３１を備えている。第１および第２のＰＩＮダイオード２１，２２の各々は、第１の実施形態のＰＩＮダイオード２１と略同じ構成を有する。ただし、第１ＰＩＮダイオード２１は、大電力用のダイオードであり、第２ＰＩＮダイオード２２は、第１ＰＩＮダイオード２１よりも定格電流・定格電圧が小さい中電力用のＰＩＮダイオードである。第１ＰＩＮダイオード２１は、「第１リミッタダイオード」の一例である。第２ＰＩＮダイオード２２は、「第２リミッタダイオード」の一例である。
【００３１】
第１ＰＩＮダイオード２１は、入力端子１１と線路部１３との間の第１接続点Ｐ１に接続されたアノード端子２１ａと、接地されたカソード端子２１ｂとを有する。第２ＰＩＮダイオード２２は、第１接続点Ｐ１と線路部１３との間の第３接続点（第３電気接続点）Ｐ３に接続されたアノード端子２２ａと、接地されたカソード端子２２ｂとを有する。アノード端子２２ａは、第２ＰＩＮダイオード２２の「第１端子」の一例である。カソード端子２２ｂは、第２ＰＩＮダイオード２２の「第２端子」の一例である。
【００３２】
次に、本実施形態のリミッタ回路１Ｂの作用について説明する。
図５は、リミッタ回路１Ｂの作用を示す図である。図５中の（Ａ）は、図４中の位置Ａにおける高周波信号の信号波形を示す。図５中の（Ｂ）は、図４中の位置Ｂにおける高周波信号の信号波形を示す。図５中の（Ｃ）は、図４中の位置Ｃにおける高周波信号の信号波形を示す。図５中の（Ｄ）は、図４中の位置Ｄにおける高周波信号の信号波形を示す。
【００３３】
図５中の（Ａ）に示す波形の高周波信号が入力端子１１に入力された場合、この高周波信号は、第１ＰＩＮダイオード２１によりまず抑圧され、図５中の（Ｂ）に示す波形となる。第１ＰＩＮダイオード２１により抑圧された高周波信号は、その後、第２ＰＩＮダイオード２２によりさらに抑圧され、図５中の（Ｃ）に示す波形となる。この段階では、高周波信号の信号波形は、スパイク状の部分を含む。
【００３４】
第２ＰＩＮダイオード２２により抑圧された高周波信号は、その後、ショットキーバリアダイオード３１によりさらに抑圧され、図５中の（Ｄ）に示す波形となる。この段階では、高周波信号の信号波形は、信号の入力の初期部も含め全体として略均一に抑圧された波形となる。
【００３５】
このような構成によれば、第１および第２のＰＩＮダイオード２１，２２と、ショットキーバリアダイオード３１とにより、３段階で高レベルの高周波信号の抑圧を図ることができる。また、３つ以上のダイオードにより高レベルの高周波信号の抑圧を図る場合であっても、出力端子１２に最も近いダイオードをショットキーバリアダイオード３１とすることで、瞬時的な大電流の漏れ（信号波形にスパイク状の大きなリークが残る）ことを抑制することができる。また、３つ以上のダイオードにより高レベルの高周波信号の抑圧を図る場合において、出力端子１２に最も近いダイオード以外のダイオードをＰＩＮダイオード２１，２２とすることで、小電力の高周波信号の利得向上や装置の小型化を図ることができる。
【００３６】
（第３の実施形態）
次に、第３の実施形態のリミッタ回路１Ｃについて説明する。本実施形態は、主線路１０に線路部１３とは別の第２線路部１４が追加的に設けられた点で、第２の実施形態とは異なる。なお以下に説明する以外の構成は、第２の実施形態と同様である。
【００３７】
図６は、第３の実施形態のリミッタ回路１Ｃの構成を示す電気回路図である。本実施形態では、リミッタ回路１Ｃは、例えば、主線路１０、第１ＰＩＮダイオード２１、第２ＰＩＮダイオード２２、およびショットキーバリアダイオード３１を備えている。
【００３８】
主線路１０は、例えば、入力端子１１、出力端子１２、第１線路部（第１整合線路部）１３、および第２線路部（第２整合線路部）１４を有する。第２線路部１４は、入力端子１１と第１線路部１３との間に設けられている。本実施形態では、第１ＰＩＮダイオード２１のアノード端子２１ａが接続される第１接続点Ｐ１は、主線路１０において入力端子１１と第２線路部１４との間に位置する。一方で、第２ＰＩＮダイオード２２のアノード端子２２ａが接続される第３接続点Ｐ３は、主線路１０において第１線路部１３と第２線路部１４との間に位置する。
【００３９】
第２線路部１４は、第１の実施形態の線路部１３と同様の構成を有する。すなわち、第２線路部１４は、例えばマイクロストリップ線路であるが、インダクタやキャパシタの組み合わせを有してもよい。第２線路部１４は、第２電気長を有する。これにより、第１ＰＩＮダイオード２１のアノード端子２１ａと、第２ＰＩＮダイオード２２のアノード端子２２ａとの間は、第２電気長に設定されている。また、第２ＰＩＮダイオード２２のアノード端子２２ａと、ショットキーバリアダイオード３１のアノード端子３１ａとの間は、第１線路部１３により、第１電気長に設定されている。
【００４０】
本実施形態では、第１電気長および第２電気長は、互いに略同じに設定されている。第１電気長および第２電気長の各々は、リミッタ回路１Ｃが搭載される装置が使用する周波数（λ）の波長の略１／４の電気長を有する。
【００４１】
このような構成によれば、第２の実施形態の構成と比べて、抑圧性能のさらなる向上を図ることができる。
【００４２】
（第４の実施形態）
次に、第４の実施形態のリミッタ回路１Ｄについて説明する。本実施形態は、第１線路部１３とは電気長が異なる第２線路部１６が設けられた点で、第３の実施形態とは異なる。なお以下に説明する以外の構成は、第３の実施形態と同様である。
【００４３】
図７は、第４の実施形態のリミッタ回路１Ｄの構成を示す電気回路図である。リミッタ回路１Ｄは、例えば、リミッタ回路１Ｄが搭載される装置が使用する周波数が複数存在する場合に用いられる。リミッタ回路１Ｄの主線路１０は、第３の実施形態の第２線路部１４に代えて、第２線路部１６を有する。第２線路部１６は、第１の実施形態の線路部１３と同様の構成を有する。すなわち、第２線路部１６は、例えばマイクロストリップ線路であるが、インダクタやキャパシタの組み合わせを有してもよい。第２線路部１６は、第２電気長を有する。
【００４４】
本実施形態では、第１線路部１３の第１電気長と、第２線路部１６の第２電気長は互いに異なる。例えば、第１線路部１３の第１電気長は、リミッタ回路１Ｄが搭載される装置が使用する第１周波数の波長（λ）の略１／４である。第２線路部１６の第２電気長は、前記装置が使用する第２周波数の波長（λ´）の略１／４である。例えば、第１線路部１３の第１電気長は、ＸバンドとＣバンドとのうちいずれか一方に含まれる第１周波数の波長の略１／４であり、第２線路部１６の第２電気長は、ＸバンドとＣバンドとのうち他方に含まれる第２周波数の波長の略１／４である。
【００４５】
本実施形態では、第１ＰＩＮダイオード２１の閾値電圧と、第２ＰＩＮダイオード２２の閾値電圧は、互いに略同じである。「閾値電圧」とは、順方向電流が流れ始める電圧である。なお、第１ＰＩＮダイオード２１の閾値電圧と、第２ＰＩＮダイオード２２の閾値電圧は、互いに異なってもよい。
【００４６】
このような構成によれば、電気長が異なる第１および第２の線路部１３，１６が設けられているため、周波数が異なる複数の高周波信号を効果的に抑圧することができる。これにより、例えば、複数の周波数が切り替えられて使用される装置において、複数の周波数の高周波信号に対応するリミッタ回路を１つに集約することができる。その結果、装置の小型化などを図ることができる。
【００４７】
本実施形態では、第１ＰＩＮダイオード２１の閾値電圧と、第２ＰＩＮダイオード２２の閾値電圧は、互いに略同じである。言い換えると、第２ＰＩＮダイオード２２は、第１ＰＩＮダイオード２１と同等に大電流に対応したダイオードである。このような構成によれば、入力端子１１に入力された高周波信号に対して、入力端子１１に近い第２線路部１６の電気長が１／４波長に対応しておらず、出力端子１２に近い第１線路部１３の電気長が１／４波長に対応している場合であっても、第１ＰＩＮダイオード２１と第２線路部１６では十分に抑圧されていない高レベルの信号を、第２ＰＩＮダイオード２２と第１線路部１３とを用いて抑圧することができる。これにより、周波数が異なる複数の高周波信号が入力される場合であっても、リミッタ回路１Ｄの抑圧性能の向上を図ることができる。
【００４８】
以上、いくつかの実施形態について説明したが、実施形態は上記例に限定されない。例えば、ＰＩＮダイオードおよび線路部は、それぞれ３つ以上設けられてもよい。
【００４９】
以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、主線路の入力端子と線路部との間の第１接続点に第１端子が接続され、第２端子が接地された第１リミッタダイオードと、前記主線路の出力端子と前記線路部との間の第２接続点に第１端子が接続され、第２端子が接地された検波用ダイオードとを有することにより、抑圧性能の向上を図ることができる。
【００５０】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００５１】
１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ…リミッタ回路、１０…主線路、１１…入力端子、１２…出力端子、１３…線路部（第１線路部）、１４，１６…第２線路部、２１…ＰＩＮダイオード（第１ＰＩＮダイオード、第１リミッタダイオード）、２１ａ…アノード端子（第１端子）、２１ｂ…カソード端子（第２端子）、２２…第２ＰＩＮダイオード（第２リミッタダイオード）、２２ａ…アノード端子（第１端子）、２２ｂ…カソード端子（第２端子）、３１…ショットキーバリアダイオード（検波用ダイオード）、３１ａ…アノード端子（第１端子）、３１ｂ…カソード端子（第２端子）。
【図１】
2020061620.tif 000003
【図２】
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【図３】
2020061620.tif 000005
【図４】
2020061620.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
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【手続補正書】
【提出日】令和1年9月5日(2019.9.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高周波信号が入力される入力端子と前記入力端子から入力された高周波信号が出力される出力端子との間に設けられて第１電気長を持つ第１線路部を含む主線路と、
前記主線路において前記入力端子と前記第１線路部との間の第１接続点に電気的に接続された第１端子と、接地された第２端子とを有した第１ＰＩＮダイオードと、
前記主線路において前記第１線路部と前記出力端子との間の第２接続点に電気的に接続された第１端子と、接地された第２端子とを有し、前記第１ＰＩＮダイオードを高抵抗状態から低抵抗状態に移行させる大電力の高周波信号が前記入力端子に入力された場合に、前記第１ＰＩＮダイオードが前記高抵抗状態から前記低抵抗状態に移行するまでに前記第１接続点を通過して前記主線路に流れる信号のスパイク状のリークを抑圧するショットキーバリアダイオードと、
を備えたリミッタ回路。
【請求項２】
第２ＰＩＮダイオードをさらに備え、
前記主線路は、前記入力端子と前記第１線路部との間に設けられて第２電気長を持つ第２線路部を含み、
前記第１接続点は、前記主線路において前記入力端子と前記第２線路部との間に位置し、
前記第２ＰＩＮダイオードは、前記主線路において前記第１線路部と前記第２線路部との間の第３接続点に電気的に接続された第１端子と、接地された第２端子とを有する、
請求項１に記載のリミッタ回路。
【請求項３】
前記第１電気長と前記第２電気長は、互いに異なる、
請求項２に記載のリミッタ回路。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
実施形態のリミッタ回路は、主線路と、第１ＰＩＮダイオードと、ショットキーバリアダイオードとを持つ。前記主線路は、高周波信号が入力される入力端子と前記入力端子から入力された高周波信号が出力される出力端子との間に設けられて第１電気長を持つ第１線路部を含む。前記第１ＰＩＮダイオードは、前記主線路において前記入力端子と前記第１線路部との間の第１接続点に電気的に接続された第１端子と、接地された第２端子とを有する。前記ショットキーバリアダイオードは、前記主線路において前記第１線路部と前記出力端子との間の第２接続点に電気的に接続された第１端子と、接地された第２端子とを有し、前記第１ＰＩＮダイオードを高抵抗状態から低抵抗状態に移行させる大電力の高周波信号が前記入力端子に入力された場合に、前記第１ＰＩＮダイオードが前記高抵抗状態から前記低抵抗状態に移行するまでに前記第１接続点を通過して前記主線路に流れる信号のスパイク状のリークを抑圧する。