(57)【要約】【課題】大型化を抑制して同相抑制機能を有した周波数変換器を得る。【解決手段】周波数変換器は、周波数変換回路と、第１，第２の入力端子と入力される信号の中心周波数に対応する波長の１／４波長の電気長である第１、第２、第３、第４、第５および第６の線路とを有する同相除去回路とを備え、第１の線路の一端は第１の入力端子に接続され、第２の線路の一端は接地されて他端は第１の高周波入力端子４ａに接続され、第３の線路の一端は開放され、第４の線路の一端は第１の線路の他端に接続されて他端は開放され、第５の線路の一端は第２の高周波入力端子４ｂに接続されて他端は接地され、第６の線路の一端は第３の線路の他端に接続されて他端は第２の入力端子に接続され、第１の線路と第２の線路とが電磁的に結合し、第２の線路と第３の線路とが電磁的に結合し、第４の線路と第５の線路とが電磁的に結合し、第５の線路と第６の線路とが電磁的に結合している。【選択図】図１
2020010193.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１および第２の高周波入力端子から差動入力された信号と、差動入力された局部発振信号との混合信号を出力する周波数変換回路と、
第１および第２の入力端子と、それぞれが前記第１および第２の入力端子から入力される信号の中心周波数に対応する波長の１／４波長の電気長である第１の線路、第２の線路、第３の線路、第４の線路、第５の線路および第６の線路と、を有する同相除去回路と、
を備え、
前記第１の線路の一端は前記第１の入力端子に接続され、前記第２の線路の一端は接地されて他端は前記第１の高周波入力端子に接続され、前記第３の線路の一端は開放され、前記第４の線路の一端は前記第１の線路の他端に接続されて他端は開放され、前記第５の線路の一端は前記第２の高周波入力端子に接続されて他端は接地され、前記第６の線路の一端は前記第３の線路の他端に接続されて他端は前記第２の入力端子に接続され、
前記第１の線路と前記第２の線路とが電磁的に結合し、前記第２の線路と前記第３の線路とが電磁的に結合し、前記第４の線路と前記第５の線路とが電磁的に結合し、前記第５の線路と前記第６の線路とが電磁的に結合していることを特徴とする周波数変換器。
【請求項２】
前記第２の線路は前記第１の線路と前記第３の線路との間に配置され、前記第５の線路は前記第４の線路と前記第６の線路との間に配置され、前記第１、第２および第３の線路は一定の間隔を空けて平行に配置され、前記第４、第５および第６の線路は一定の間隔を空けて平行に配置されている
ことを特徴とする請求項１に記載の周波数変換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高周波信号の周波数を変換する周波数変換器に関する。
【背景技術】
【０００２】
高周波信号の周波数を変換する周波数変換器において、高周波信号の周波数に対する４分の１の波長の伝送線路を用いて高周波入力回路を構成する回路構成が特許文献１に記載されている。
【０００３】
特許文献１の差動回路として構成された周波数変換器においては、高周波入力回路が受動素子である伝送線路により構成されるため、高周波入力回路で電圧降下がほとんどない。その結果、高周波入力回路に能動素子であるトランジスタを使用した場合と比べて、周波数変換器をより低電圧で動作させることが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第５３４４８９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１の高周波入力回路には同相抑制効果がなく、差動信号として入力された高周波信号に混入した同相波を除去することが出来ない。したがって、同相波を除去するためには高周波入力回路の前段に同相波を抑制するフィルタ回路を接続する必要があり、周波数変換器が大型化するという問題があった。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、回路の大型化を抑制しつつ同相抑制機能を有した周波数変換器を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、第１および第２の高周波入力端子から差動入力された信号と、差動入力された局部発振信号との混合信号を出力する周波数変換回路と、第１および第２の入力端子と、それぞれが第１および第２の入力端子から入力される信号の中心周波数に対応する波長の１／４波長の電気長である第１の線路、第２の線路、第３の線路、第４の線路、第５の線路および第６の線路と、を有する同相除去回路とを備えている。そして、第１の線路の一端は第１の入力端子に接続され、第２の線路の一端は接地されて他端は第１の高周波入力端子に接続され、第３の線路の一端は開放され、第４の線路の一端は第１の線路の他端に接続されて他端は開放され、第５の線路の一端は第２の高周波入力端子に接続されて他端は接地され、第６の線路の一端は第３の線路の他端に接続されて他端は第２の入力端子に接続され、第１の線路と第２の線路とが電磁的に結合し、第２の線路と第３の線路とが電磁的に結合し、第４の線路と第５の線路とが電磁的に結合し、第５の線路と第６の線路とが電磁的に結合していることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、回路の大型化を抑制しつつ同相抑制機能を有した周波数変換器を得ることが可能になるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の形態にかかる周波数変換器の構成を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、本発明の実施の形態にかかる周波数変換器を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１１】
実施の形態．
図１は、本発明の実施の形態にかかる周波数変換器１０の構成を示す図である。周波数変換器１０は、周波数変換回路１および同相除去回路２を備える。
【００１２】
周波数変換回路１は、高周波入力端子４と、入力端子５と、出力端子６と、ミキサ９と、を備える。
【００１３】
高周波入力端子４から差動入力された高周波信号と、入力端子５から差動入力された局部発振（ＬＯ（Local  Oscillator））信号とがミキサ９により混合されて混合信号となり、この混合信号が出力端子６から差動信号として出力される。高周波入力端子４は、第１の高周波入力端子４ａおよび第２の高周波入力端子４ｂで構成される。出力端子６から出力される混合信号には高周波信号より局部発振信号の周波数だけ周波数が減じられた中間周波数のＩＦ（Intermediate  Frequency）信号が含まれることになる。
【００１４】
同相除去回路２は、差動信号が入力される入力端子３と、第１の結合線路７と、第２の結合線路８と、を備える。
【００１５】
入力端子３は、第１の入力端子３ａおよび第２の入力端子３ｂで構成される。
【００１６】
第１の結合線路７は、それぞれが第１の入力端子３ａおよび第２の入力端子３ｂから入力される高周波信号の中心周波数に対応する波長の１／４波長の電気長を有した伝送線路である第１の線路１１、第２の線路１２および第３の線路１３である。第２の線路１２は第１の線路１１と第３の線路１３との間に配置され、第１の線路１１と第２の線路１２とが電磁的に結合した結合線路を構成し、第２の線路１２と第３の線路１３とが電磁的に結合した結合線路を構成している。第１の線路１１、第２の線路１２および第３の線路１３は、一定の間隔を空けて互いに平行に配置されていることにより第１の結合線路７の設置領域の面積を小さくすることができる。
【００１７】
第２の結合線路８は、それぞれが第１の入力端子３ａおよび第２の入力端子３ｂから入力される高周波信号の中心周波数に対応する波長の１／４波長の電気長を有した伝送線路である第４の線路１４、第５の線路１５および第６の線路１６である。第５の線路１５は第４の線路１４と第６の線路１６との間に配置され、第４の線路１４と第５の線路１５とが電磁的に結合した結合線路を構成し、第５の線路１５と第６の線路１６とが電磁的に結合した結合線路を構成している。第４の線路１４、第５の線路１５および第６の線路１６は、一定の間隔を空けて互いに平行に配置されていることにより第２の結合線路８の設置領域の面積を小さくすることができる。なお、第１の線路１１および第２の線路１２の間隔、第２の線路１２および第３の線路１３の間隔、第４の線路１４および第５の線路１５の間隔、第５の線路１５および第６の線路１６の間隔は、製造時の寸法誤差を許容すれば全て等しいことが望ましい。
【００１８】
第１の線路１１の一端は第１の入力端子３ａに接続されている。第２の線路１２の一端は接地されて他端は第１の高周波入力端子４ａに接続されている。第３の線路１３の一端は開放されている。第４の線路１４の一端は第１の線路１１の他端に接続されて他端は開放されている。第５の線路１５の一端は第２の高周波入力端子４ｂに接続されて他端は接地されている。第６の線路１６の一端は第３の線路１３の他端に接続されて他端は第２の入力端子３ｂに接続されている。
【００１９】
ここで、第１の線路１１と第２の線路１２とが電磁的に結合した結合線路および第４の線路１４と第５の線路１５とが電磁的に結合した結合線路は第１のマーチャントバランを構成している。そして、第２の線路１２と第３の線路１３とが電磁的に結合した結合線路および第５の線路１５と第６の線路１６とが電磁的に結合した結合線路は第２のマーチャントバランを構成している。第１のマーチャントバランおよび第２のマーチャントバランの平衡信号端子である高周波入力端子４が接続された第２の線路１２および第５の線路１５は２つのマーチャントバランで共通化されている。
【００２０】
次に、周波数変換器１０の動作を説明する。
【００２１】
周波数変換器１０の入力端子３に高周波信号が差動入力され、入力端子５からＬＯ信号が差動入力されると、出力端子６から高周波信号とＬＯ信号との混合信号が差動出力される。出力端子６から出力される混合信号には上述したＩＦ信号が含まれる。
【００２２】
ここで、同相除去回路２の一部は、高周波入力端子４に対する高周波入力回路を構成しており、高周波入力端子４には、高周波信号の中心周波数の１／４波長の長さである第２の線路１２および第５の線路１５が接続されている。したがって、高周波入力端子４は高周波信号に対して電気的に開放されていることになるので、差動入力される高周波信号に対しては高入力インピーダンスを有することになり、高周波入力端子４に入力される高周波信号の振幅を維持することができる。また、同相除去回路２は受動素子のみで構成されているので、同相除去回路２における電圧降下が無いので、周波数変換器１０を低電圧で動作させることができる。
【００２３】
ここで、第１の入力端子３ａおよび第２の入力端子３ｂに入力された高周波信号の位相が１８０°異なる逆相である場合について説明する。この場合、第１の入力端子３ａから第１のマーチャントバランを構成する第１の線路１１および第２の線路１２の結合線路を介して第１の高周波入力端子４ａに入力される信号と、第２の入力端子３ｂから第２のマーチャントバランを構成する第２の線路１２および第３の線路１３の結合線路を介して第１の高周波入力端子４ａに入力される信号とは同相になり信号が維持される。また、第１の入力端子３ａから第１のマーチャントバランを構成する第４の線路１４および第５の線路１５の結合線路を介して第２の高周波入力端子４ｂに入力される信号と、第２の入力端子３ｂから第２のマーチャントバランを構成する第５の線路１５および第６の線路１６の結合線路を介して第２の高周波入力端子４ｂに入力される信号とは同相になり信号が維持される。この結果、第１の入力端子３ａおよび第２の入力端子３ｂに入力された高周波信号の逆相の関係が維持されて差動信号として高周波入力端子４に入力される。
【００２４】
次に、第１の入力端子３ａおよび第２の入力端子３ｂに入力された高周波信号の位相が同相である場合について説明する。この場合、第１の入力端子３ａから第１のマーチャントバランを構成する第１の線路１１および第２の線路１２の結合線路を介して第１の高周波入力端子４ａに入力される信号と、第２の入力端子３ｂから第２のマーチャントバランを構成する第２の線路１２および第３の線路１３の結合線路を介して第１の高周波入力端子４ａに入力される信号とは逆相になり信号がキャンセルされる。また、第１の入力端子３ａから第１のマーチャントバランを構成する第４の線路１４および第５の線路１５の結合線路を介して第２の高周波入力端子４ｂに入力される信号と、第２の入力端子３ｂから第２のマーチャントバランを構成する第５の線路１５および第６の線路１６の結合線路を介して第２の高周波入力端子４ｂに入力される信号とは逆相になり信号がキャンセルされる。この結果、第１の入力端子３ａおよび第２の入力端子３ｂに入力された同相の高周波信号はキャンセルされて高周波入力端子４に入力されない。すなわち、第１の入力端子３ａおよび第２の入力端子３ｂに入力された高周波信号に混入している同相波の成分は同相除去回路２により除去される。
【００２５】
以上説明したように、実施の形態にかかる周波数変換回路１においては、高周波入力回路を構成する第２の線路１２および第５の線路１５が同相除去回路２の一部を構成している。これにより、回路の大型化を抑制しつつ、同相抑制機能を有した周波数変換器１０を実現することが可能になる。
【００２６】
以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。
【符号の説明】
【００２７】
１  周波数変換回路、２  同相除去回路、３  入力端子、３ａ  第１の入力端子、３ｂ  第２の入力端子、４  高周波入力端子、４ａ  第１の高周波入力端子、４ｂ  第２の高周波入力端子、５  入力端子、６  出力端子、７  第１の結合線路、８  第２の結合線路、９  ミキサ、１０  周波数変換器、１１  第１の線路、１２  第２の線路、１３  第３の線路、１４  第４の線路、１５  第５の線路、１６  第６の線路。
【図１】
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