(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１と第２と第３の伝送線路をそれぞれストリップラインで構成し、主線路となる前記第２と第３の伝送線路の間に結合路線となる第１の伝送線路を配置し、前記第１と第２の伝送線路が近接する長さと前記第１と第３の伝送線路が近接する長さを異ならせて配置するとともに、前記第１の伝送線路の一端に終端抵抗を接続し、他端を直流素子コンデンサと抵抗体からなる広帯域整合回路の一端を介して検波ダイオードのアノード端子に接続し、前記検波ダイオードのカソード端子に負荷回路を接続する、２つ以上の周波数帯の周波数を検波することが可能な検波器であって、前記第２および第３の伝送線路の各端にそれぞれ入力端子と出力端子とを備え、前記第１，第２，第３の伝送線路、および前記第２、第３の伝送線路の各端の前記入出力端子を、多層回路基板の裏面上に形成し、前記検波ダイオードおよび前記広域整合回路を前記多層回路基板の表面上に形成し、前記多層回路基板の表面全体をシールドケースで覆い、前記シールドケースから前記多層回路基板の裏面に突起を形成したことを特徴とする検波器。
【請求項２】
第１，第２，第３の伝送線路の厚みを多層回路基板の裏面に設けた入出力端子の厚みよりも薄くしたことを特徴とする請求項１に記載の検波器。
【請求項３】
多層回路基板の裏面に終端抵抗、負荷抵抗および直流バイアス抵抗を設け、表面に第１，第２，第３の伝送線路、広帯域整合回路および検波ダイオードを構成したことを特徴とする請求項１に記載の検波器。
【請求項４】
第２の検波ダイオードのカソード端子を、検波ダイオードのアノード端子に接続し、前記第２の検波ダイオードのアノード端子を設置したことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の検波器。
【請求項５】
終端抵抗、負荷抵抗および直流バイアス抵抗を、印刷抵抗としたことを特徴とする請求項１に記載の検波器。
【請求項６】
第１の伝送線路の特性インピーダンスを、５０オーム以上にしたことを特徴とする請求項１に記載の検波器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主として移動体通信機器等の無線装置の出力電力モニターに用いられる検波器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、移動体通信分野の発展はめざましく、利用者の急激な増加に伴い、複数のシステムが混在利用される状況となってきている。そのため、無線装置も複数のシステムに対応できる複合端末が必要となり、別々のシステムに対応した出力電力を個別にモニターすることが必要となってきた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、移動体通信分野における無線回路はさらなる小型化が求められており、複数のシステムに対応した個別の検波回路を共通化し小型化する必要があった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、回路の共通化による小型化を図るとともに、広帯域な周波数に対応可能な検波器を実現することを目的とする。
【０００５】
この目的を達成するために本発明の検波器は、第１と第２と第３の伝送線路をそれぞれストリップラインで構成し、主線路となる前記第２と第３の伝送線路の間に結合路線となる第１の伝送線路を配置し、前記第１と第２の伝送線路が近接する長さと前記第１と第３の伝送線路が近接する長さを異ならせて配置するとともに、前記第１の伝送線路の一端に終端抵抗を接続し、他端を直流素子コンデンサと抵抗体からなる広帯域整合回路の一端を介して検波ダイオードのアノード端子に接続し、前記検波ダイオードのカソード端子に負荷回路を接続する、２つ以上の周波数帯の周波数を検波することが可能な構成を有するものである。
【０００６】
これにより、任意の２帯域の周波数をそれぞれ任意の結合量で個別に検波することが可能となり、小型で広帯域な検波器を実現することができるものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明の検波器は、第１の伝送線路と、前記第１の伝送線路に近接して設けられた第２の伝送線路と、前記第１の伝送線路に近接して設けられた第３の伝送線路を有し、前記第１の伝送線路の一端に終端抵抗を接続し、他端を広帯域整合回路を介して検波ダイオードのアノード端子に接続し、前記検波ダイオードのカソード端子に負荷回路を接続した構成であり、これにより、２つの信号の電力を個別に検波することができる。
【０００８】
また望ましくは、第１の伝送線路を第２と第３の伝送線路の間に配置したものであり、これにより、第１の伝送線路が最短の長さで２つの信号の電力を個別に検波することができる。
【０００９】
また望ましくは、第１と第２と第３の伝送線路をストリップラインで構成したものであり、これにより、第１の伝送線路と第２、３の伝送線路との結合量をそれぞれ容易に調整することができる。
【００１０】
また望ましくは、第１と第２と第３の伝送線路をストリップラインで構成するとともに、第１と第２の伝送線路が近接する長さと、第１と第３の伝送線路が近接する長さを異なるように構成したものであり、これにより、任意の２帯域の周波数の信号の電力を個別に検波することができる。
【００１１】
また望ましくは、広帯域整合回路として直流阻止コンデンサと抵抗を用いた構成であり、これにより、非常に広帯域にインピーダンス整合することができる。
【００１２】
また望ましくは、多層回路基板の裏面に第１、２、３の伝送線路を構成し、表面に検波ダイオード、広帯域整合回路を構成するとともに、シールドケースで表面全体を覆い、前記シールドケースから裏面に突起を形成して小型化した構成であり、これにより、裏面に設けた第１、２、３の伝送線路がマザー基板に密着することなく、安定した特性が得られる。
【００１３】
また望ましくは、多層回路基板の裏面に第１、２、３の伝送線路を構成し、表面に検波ダイオード、広帯域整合回路を構成するとともに、第１、２、３の伝送線路の厚みを裏面に設けた入出力端子の厚みよりも薄くして小型化した構成であり、これにより、裏面に設けた第１、２、３の伝送線路がマザー基板に密着することなく、安定した特性が得られる。
【００１４】
また望ましくは、多層回路基板の裏面に前記終端抵抗、負荷抵抗および直流バイアス抵抗を設け、表面に第１、２、３の伝送線路、広帯域整合回路および検波ダイオードを設けて小型化した構成であり、これにより、マザー基板に密着して実装しても、安定した特性が得られる。
【００１５】
また望ましくは、第２の検波ダイオードのカソード端子を前記検波ダイオードのアノード端子に接続し、第２の検波ダイオードのアノード端子を接地した構成であり、これにより、検波出力電圧を２倍にすることができる。
【００１６】
また望ましくは、終端抵抗、負荷抵抗および直流バイアス抵抗を印刷抵抗とした構成であり、これにより、低背化を実現することができる。
【００１７】
また望ましくは、第１の伝送線路の特性インピーダンスを５０オーム以上にした構成であり、これにより、検波器の出力電圧を大きくすることができる。
【００１８】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１における検波器の回路構成を示すブロック図である。
【００１９】
図において、第１の伝送線路１は第２の伝送線路２と第３の伝送線路３に挟まれた構成で、第２の伝送線路２とは第１の周波数の概１／４波長の長さ、第３の伝送線路３とは第２の周波数の概１／４波長の長さで、第１の周波数および第２の周波数それぞれに所望の結合量を有する間隔で平行結合線路を構成している。また、第１の伝送線路１の一端は終端抵抗４で終端されており、もう一方の端子はコンデンサ１５を介して広帯域整合回路５に接続されている。広帯域整合回路５は直流阻止コンデンサと抵抗の直列回路で構成されている。広帯域整合回路５のもう一端には検波ダイオード６のアノード端子が接続され、カソード端子には負荷回路７が接続されている。負荷回路７は抵抗と高周波接地コンデンサの並列回路で構成されている。また、検波ダイオード６のアノード端子には直流バイアス回路８が接続されている。
【００２０】
以下、小型化および任意の２帯域の周波数の信号の検波動作について説明する。
【００２１】
ＲＦ入力端子９から入力された信号はＲＦ出力端子１０に出力されると共に、第２の伝送線路２と第１の伝送線路１の平行している部分で間隔と長さに応じた結合量で第１の伝送線路１に電力が伝わる。伝わった電力は広帯域整合回路５を介して、検波ダイオード６に入力され、整流されて負荷回路７の抵抗値に応じた電圧を検波出力端子１３から出力する。負荷回路７の高周波接地コンデンサは検波ダイオード６のカソード端子に現れるＲＦ成分を取り除く役割を果たしている。また、直流バイアス端子１４から直流バイアス回路８を介して検波ダイオード６に微少な直流電流を流しておくことにより、検波ダイオード６の電圧対電流特性の立ち上がり部分を利用せずにすむので、温度特性を改善することができる。同様にＲＦ入力端子１１から入力された信号もＲＦ出力端子１２に出力されるとともに第１の伝送線路１を介して検波電圧を検波出力端子１３から出力する。
【００２２】
この時、第２の伝送線路２と第３の伝送線路３の第１の伝送線路１と平行している部分の長さおよび間隔はそれぞれ個別に設定することができるので、ＲＦ入力端子９とＲＦ入力端子１１には任意の２帯域の周波数の信号を入力することが可能であり、それぞれの周波数に対して任意の結合量で第１の伝送線路１に伝送することが出来、さらに第１の伝送線路１の両側に第２の伝送線路２と第３の伝送線路３を配置しているので、第２の伝送線路２と第３の伝送線路３は互いに干渉することが無く所要の特性インピーダンスを容易に実現することができる。
【００２３】
また、第１の伝送線路１を第２の伝送線路２と第３の伝送線路３との間に設置しているため、第１の伝送線路の長さを最短にすることができ、小型化を実現している。
【００２４】
さらに、広帯域整合回路５を直流阻止コンデンサと抵抗で構成していることにより、インピーダンスの周波数による変化が非常に小さく、オクターブ以上にわたる超広帯域なインピーダンス整合が可能となり、第１の伝送線路１に伝達される任意の２帯域の周波数に対し同等の検波電圧を出力することが可能となる。
【００２５】
（実施の形態２）
図２は本発明の実施の形態２における検波器の回路構成を示すブロック図である。
【００２６】
図において、第２の検波ダイオード１６のカソード端子は検波ダイオード６のアノード端子に接続され、第２の検波ダイオード１６のアノード端子は接地されている。この構成により、交流成分の上下両側を検波することが可能となり、検波出力端子１３に現れる出力電圧を約２倍にすることができる。
【００２７】
なお、広帯域整合回路５をコンデンサとインダクタを用いて構成した場合、図１、図２で示した直流阻止コンデンサと抵抗で構成するよりも狭帯域となる代わりに、損失が小さくなるため、検波出力電圧を高くすることができる。
【００２８】
また、直流バイアス回路８は温度特性を問題としなければ特に設ける必要はない。
【００２９】
（実施の形態３）
図３は本発明の実施の形態１，２で説明した検波器の構成図である。
【００３０】
図において第１、２、３の伝送線路１、２、３は多層回路基板１７の裏面に印刷やエッチングによって形成されており、多層回路基板１７の表面には検波ダイオード６と終端抵抗４および広帯域整合回路５や負荷回路７、直流バイアス回路８の抵抗やコンデンサ１８を実装し、多層回路基板１７の両面を使用することにより小型化およびＲＦ部と検波回路部（広帯域整合回路５、検波ダイオード６、負荷回路７、直流バイアス回路８から構成）との高分離度を実現している。さらに、多層回路基板１７の表面側を覆うようにシールドケース１９が装着され、シールドケース１９の突起を多層回路基板１７の裏面に突き出させることにより、検波器をマザー基板２０に実装した際に多層回路基板１７の裏面に形成した第１、２、３の伝送線路１、２、３がマザー基板２０に密着することがないため、第１、２、３の伝送線路１、２、３間に不要な浮遊容量が付加されることがないので結合量が安定し、検波特性も安定する。
【００３１】
（実施の形態４）
図４は本発明の実施の形態１，２で説明した検波器の他の構成図である。
【００３２】
図において第１、２、３の伝送線路１、２、３は多層回路基板１７の裏面に印刷やエッチングによって形成されており、多層回路基板１７の表面には検波ダイオード６と終端抵抗４および広帯域整合回路５や負荷回路７、直流バイアス回路８の抵抗やコンデンサ１８を実装し、多層回路基板１７の両面を使用することにより小型化およびＲＦ部と検波回路部の高分離度を実現している。さらに、多層回路基板１７の裏面に形成した入出力端子２１（ＲＦ入力端子９、１１等）の厚みを第１、２、３の伝送線路１、２、３の厚みより厚く形成しており、検波器をマザー基板２０に実装した際に多層回路基板１７の裏面に形成した第１、２、３の伝送線路１、２、３がマザー基板２０に密着することがないため、第１、２、３の伝送線路１、２、３間に不要な浮遊容量が付加されることがないので結合量が安定し、検波特性も安定する。
【００３３】
（実施の形態５）
図５は本発明の実施の形態１，２で説明した検波器の他の構成図である。
【００３４】
図において抵抗２２（終端抵抗４および広帯域整合回路５、負荷回路７や直流バイアス回路８の抵抗等）は多層回路基板１７の裏面に印刷等によって形成されており、多層回路基板１７の表面には第１、２、３の伝送線路１、２、３と検波ダイオード６および広帯域整合回路５や負荷回路７、直流バイアス回路８のコンデンサ１８を実装し、多層回路基板１７の両面を使用することにより小型化を実現している。多層回路基板１７の裏面には抵抗２２しか形成されておらず、高周波信号を扱う第１、２、３の伝送線路１、２、３は表面に形成されているので、検波器をマザー基板２０に密着して実装しても第１、２、３の伝送線路１、２、３間の結合量は変化しないので、安定した特性が得られる。
【００３５】
また、図５において抵抗２２を印刷により構成することにより、実質的な厚みを増すことが無く検波器を構成することができるので低背化を実現することも可能である。
【００３６】
なお、実施の形態１から５において第１の伝送線路１の特性インピーダンスを５０オーム以上、例えば１００〜２０００オームとすることにより、広帯域整合回路のインピーダンスを高く設定できるので、検波出力端子１３に現れる出力電圧を大きくすることができる。
【００３７】
【発明の効果】
以上のように本発明の検波器は、第１の伝送線路と、前記第１の伝送線路に近接して設けられた第２の伝送線路と、前記第１の伝送線路に近接して設けられた第３の伝送線路を有し、前記第１の伝送線路の一端に終端抵抗を接続し、他端を広帯域整合回路を介して検波ダイオードのアノード端子に接続し、前記検波ダイオードのカソード端子に負荷回路を接続した構成を有しておりこれにより、任意の２帯域の周波数をそれぞれ任意の結合量で個別に検波できる小型な検波器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１における検波器の回路構成を示すブロック図
【図２】本発明の実施の形態２における検波器の回路構成を示すブロック図
【図３】本発明の実施の形態１、２における検波器の構成図
【図４】本発明の実施の形態１，２における検波器の他の構成図
【図５】本発明の実施の形態１，２における検波器の他の構成図
【符号の説明】
１  第１の伝送線路
２  第２の伝送線路
３  第３の伝送線路
４  終端抵抗
５  広帯域整合回路
６  検波ダイオード
７  負荷回路
８  直流バイアス回路
９、１１  ＲＦ入力端子
１０、１２  ＲＦ出力端子
１３  検波出力端子
１４  直流バイアス端子
１５、１８  コンデンサ
１６  第２の検波ダイオード
１７  多層回路基板
１９  シールドケース
２０  マザー基板
２１  入出力端子
２２  抵抗
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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