(57)【要約】【課題】周波数特性を改善した周波数混合器を提供する。【解決手段】周波数混合器は、ＩＦ信号を濾波するＩＦ信号フィルタ１０１と、局部発振器から入力されるＬＯ信号を濾波するＬＯ信号フィルタ１０４と、ＩＦ信号及びＬＯ信号を混合してＲＦ信号を生成するλ／２バラン１００、第１、第２ダイオード１０８、１１０、短絡回路１０９、１１１を備える。ＬＯ信号フィルタとλ／２バラン１００との間のＬＯ伝送線路１０５には、ＩＦ信号フィルタ１０１と同じ周波数帯域の濾波を行うフィルタ１０６を介して終端器１０７が設けられる。フィルタ１０６及び終端器１０７は、λ／２バラン１００からＬＯ信号フィルタ１０４に入力されるＩＦ信号を吸収することで、反射したＩＦ信号がλ／２バラン１００に入力されることを防止して、リップルの発生を抑制する。リップルの発生を抑制することで周波数混合器の周波数特性が改善する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の入力信号を濾波する第１フィルタと、
局部発振器から入力される局部発振信号を濾波する第２フィルタと、
前記第１フィルタを通過した前記入力信号を前記第２フィルタを通過した前記局部発振信号によりアップコンバートした出力信号を生成するミキサ部と、
前記第２フィルタと前記ミキサ部との間の伝送線路に、前記第１フィルタと同じ周波数帯域の濾波を行う第３フィルタを介して設けられる終端器と、を備え、
前記第３フィルタ及び前記終端器は、前記ミキサ部から前記第２フィルタに入力される信号から前記入力信号の周波数成分を選択的に吸収することを特徴とする、
周波数混合器。
【請求項２】
前記伝送線路の長さは、前記入力信号の周波数に対して開放状態となるように構成される、
請求項１記載の周波数混合器。
【請求項３】
前記出力信号を濾波する第４フィルタを備え、前記第１フィルタと前記第４フィルタとの間の線路の長さは、前記入力信号の周波数に対して開放状態となるように構成される、
請求項１又は２記載の周波数混合器。
【請求項４】
前記第１フィルタ及び前記第３フィルタは、低域通過フィルタ又は帯域通過フィルタである、
請求項１〜３のいずれか１項記載の周波数混合器。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項記載の周波数混合器と、
前記入力信号を増幅して前記周波数混合器に入力する第１増幅器と、
前記局部発振器から出力される前記局部発振信号を増幅して前記周波数混合器に入力する第２増幅器と、
前記出力信号を増幅して出力する第３増幅器と、を備え、
前記周波数混合器は、前記入力信号の周波数を前記局部発振信号により前記出力信号の周波数に変換する、
周波数変換器。
【請求項６】
請求項５記載の周波数変換器と、
所定の信号発生器から出力される信号を前記入力信号として受信する受信部と、
前記出力信号を解析する信号解析装置と、を備え、
前記第１増幅器は、前記受信部で受信した前記入力信号を増幅して前記周波数変換器に入力し、
前記第３増幅器は、増幅した前記出力信号を前記信号解析装置に入力する、
信号品質測定システム。
【請求項７】
所定の入力信号を濾波する第１フィルタと、
局部発振器から入力される局部発振信号を濾波する第２フィルタと、
前記第１フィルタを通過した前記入力信号を前記第２フィルタを通過した前記局部発振信号によりダウンコンバートした出力信号を生成するミキサ部と、
前記出力信号を濾波して出力する第３フィルタと、
前記第２フィルタと前記ミキサ部との間の伝送線路に、前記第３フィルタと同じ周波数帯域の濾波を行う第４フィルタを介して設けられる終端器と、を備え、
前記第４フィルタ及び前記終端器は、前記ミキサ部から前記第２フィルタに入力される信号から前記出力信号の周波数成分を選択的に吸収することを特徴とする、
周波数混合器。
【請求項８】
前記伝送線路の長さは、前記出力信号の周波数に対して開放状態となるように構成される、
請求項７記載の周波数混合器。
【請求項９】
前記第１フィルタと前記第３フィルタとの間の線路の長さは、前記出力信号の周波数に対して開放状態となるように構成される、
請求項７又は８記載の周波数混合器。
【請求項１０】
前記第３フィルタ及び前記第４フィルタは、低域通過フィルタ又は帯域通過フィルタである、
請求項７〜９のいずれか１項記載の周波数混合器。
【請求項１１】
請求項７〜１０のいずれか１項記載の周波数混合器と、
前記入力信号を増幅して前記周波数混合器に入力する第１増幅器と、
前記局部発振器から出力される前記局部発振信号を増幅して前記周波数混合器に入力する第２増幅器と、
前記出力信号を増幅して出力する第３増幅器と、を備え、
前記周波数混合器は、前記入力信号の周波数を前記局部発振信号により前記出力信号の周波数に変換する、
周波数変換器。
【請求項１２】
請求項１１記載の周波数変換器と、
前記入力信号を生成する信号発生器と、
前記出力信号を送信する送信部と、を備え、
前記第１増幅器は、前記信号発生器で生成した前記入力信号を増幅して前記周波数変換器に入力し、
前記第３増幅器は、増幅した前記出力信号を前記送信部に入力する、
送信機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイクロ波やミリ波等の高周波信号を利用する、周波数変換機能を備えた装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的なバランス型の周波数混合器は、バラン、フィルタ、ダイオード等の非線形素子を組み合わせて構成される。このような周波数混合器は、広帯域にわたって周波数特性の良好な変換利得を得るために、広帯域に対応するバランを用いる必要がある。広帯域のバランは物理的な寸法が大きくなる。バランの物理的寸法が大きくなると、変換利得の周波数特性にリップルが発生する。そのために広帯域にわたって周波数特性が良好な変換利得を実現することが困難である。
【０００３】
図６は、このような従来の周波数混合器の例示図である。周波数混合器は、λ／２バラン２００、第１、第２ダイオード２０４、２０６を備える。第１、第２ダイオード２０４、２０６は、一端がλ／２バラン２００に接続され、他端が短絡回路２０５、２０６に接続される。周波数混合器は、ＩＦ（Intermediate Frequency）信号の周波数をＬＯ（Local Oscillator）信号と混合してＲＦ（Radio Frequency）信号の周波数に周波数変換する。λ／２バラン２００には、ＩＦ信号フィルタ２０１、ＲＦ信号フィルタ２０２、及びＬＯ信号フィルタ２０３が接続される。
【０００４】
ＩＦ信号フィルタ２０１は、ＩＦ入力ポートから入力されるＩＦ信号を濾波してλ／２バラン２００に入力する低域通過フィルタである。ＲＦ信号フィルタ２０２は、λ／２バラン２００から出力されるＲＦ信号を濾波してＲＦ出力ポートから出力する帯域通過フィルタである。ＬＯ信号フィルタ２０３は、図示しない局部発振器からＬＯ入力ポートを介して入力されるＬＯ信号を濾波してλ／２バラン２００に入力する帯域通過フィルタである。
【０００５】
ＩＦ入力ポートから入力されたＩＦ信号は、ＩＦ信号フィルタ２０１及びλ／２バラン２００を介して第１、第２ダイオード２０４、２０６に入力される。ＩＦ信号は、λ／２バラン２００を介してＲＦ信号フィルタ２０２及びＬＯ信号フィルタ２０３にも入力される。これは、λ／２バラン２００が広帯域に対応できず、ＩＦ信号の周波数帯域までアイソレーションを確保できないためである。
【０００６】
ＲＦ信号フィルタ２０２及びＬＯ信号フィルタ２０３は、λ／２バラン２００から入力されたＩＦ信号を反射する。反射されたＩＦ信号（以下、「反射ＩＦ信号」という。）は、λ／２バラン２００を介して第１、第２ダイオード２０４、２０６に入力される。ＩＦ信号及び反射ＩＦ信号の位相差により、変換利得にリップルが生じる。リップル周期は、λ／２バラン２００の物理的寸法に依存するＩＦ信号及び反射ＩＦ信号の位相差により決まる。図７は、ＩＦ信号と反射ＩＦ信号とのベクトル合成図である。ＩＦ信号と反射ＩＦ信号とのなす角（位相差θ）がリップル周期となる。リップルは、一般にＩＦ信号の周波数が高周波になるほど波長が短くなるために、λ／２バラン２００の物理的寸法が大きく影響する。
【０００７】
特許文献１は、リップルの発生を抑制する混合器（ミキサ）を開示する。特許文献１では、偶高調波ミキサにおいて、局部発振器とバランとの間に緩衝増幅器を設けることで、バランのアイソレーションを高めてリップルの発生を抑制する。特許文献２は、ＲＦ信号をＬＯ信号によりダウンコンバートしたＩＦ信号を生成する周波数変換器を開示する。この周波数変換器は、アンチパラレルダイオードから局部発振器側に入力されるＲＦ信号の周波数帯域を、ダイプレクサ及び終端器で吸収する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平１１−１７４５６号公報
【特許文献２】国際公開第２００５／０６４７８７
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１の混合器は、ダブルバランス型のミキサに対するリップル抑制であり、シングルバランス型の周波数混合器にそのまま用いることは困難である。そのために、シングルバランス型の周波数混合器に対するリップル抑制のための対策が求められている。また、特許文献２の周波数変換器は、ＲＦ信号を吸収する構成であるために、ＩＦ信号の周波数成分が局部発振器側に入力されることで周波数特性が劣化する。特にＩＦ信号が広帯域化することで、局部発振器側からアンチパラレルダイオードに再入力されるＩＦ信号の位相差が大きくなり、周波数変換器から出力されるＩＦ信号が周波数特性を持つようになる。
【００１０】
本発明は、このような問題点を解決するもので、リップルの発生を抑制して周波数特性を改善した周波数混合器を提供することを主たる課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
以上のような課題を解決する本発明の周波数混合器は、所定の入力信号を濾波する第１フィルタと、局部発振器から入力される局部発振信号を濾波する第２フィルタと、前記第１フィルタを通過した前記入力信号を前記第２フィルタを通過した前記局部発振信号によりアップコンバートした出力信号を生成するミキサ部と、前記第２フィルタと前記ミキサ部との間の伝送線路に、前記第１フィルタと同じ周波数帯域の濾波を行う第３フィルタを介して設けられる終端器と、を備え、前記第３フィルタ及び前記終端器は、前記ミキサ部から前記第２フィルタに入力される信号から前記入力信号の周波数成分を選択的に吸収することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
以上のような本発明によれば、ミキサ部から第２フィルタ側に入力される入力信号が、第３フィルタおよび終端器により吸収されるために、入力信号が第２フィルタに反射されてミキサ部に入力されることが無くなる。そのために、反射した入力信号により発生するリップルを抑制することができる。リップルの発生を抑制することで、広帯域にわたって周波数特性が良好な変換利得を有する周波数変換器を実現することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１実施形態の周波数混合器の構成図。
【図２】周波数混合器の変換利得のシミュレーション特性を表す図。
【図３】送信機の構成図。
【図４】第２実施形態の周波数混合器の構成図。
【図５】信号品質測定システムの構成図。
【図６】従来の周波数混合器の例示図。
【図７】ＩＦ信号と反射ＩＦ信号とのベクトル合成図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００１５】
［第１実施形態］
図１は、本実施形態の周波数混合器の構成図である。周波数混合器は、λ／２バラン１００、ＩＦ信号フィルタ１０１、ＲＦ信号フィルタ１０２、ＬＯ信号フィルタ１０４、第１、第２ダイオード１０８、１１０、及び短絡回路１０９、１１１を備える。周波数混合器は、この他にフィルタ１０６及び終端器１０７を備える。λ／２バラン１００、第１、第２ダイオード１０８、１１０、及び短絡回路１０９、１１１については、従来と同じ構成である。この周波数混合器は、（ＲＦ信号の周波数）＝（ＬＯ信号の周波数）±（ＩＦ信号の周波数）の周波数の希望波（ＲＦ信号）をＲＦポートから出力する。つまり周波数混合器は、ＩＦ信号をＬＯ信号によりアップコンバートしたＲＦ信号を出力する。
【００１６】
ＩＦ信号フィルタ１０１は、ＩＦ入力ポートから入力される信号を濾波し、入力信号であるＩＦ信号をλ／２バラン１００に入力する低域通過フィルタである。なお、ＩＦ信号フィルタ１０１の出力端は、ＲＦ信号フィルタ１０２の入力端にも接続される。そのためにＩＦ信号は、ＲＦ信号フィルタ１０２に、ＩＦ信号フィルタ１０１から直接入力される。
【００１７】
ＲＦ信号フィルタ１０２は、λ／２バラン１００から出力される信号を濾波し、出力信号であるＲＦ信号をＲＦ出力ポートから出力する帯域通過フィルタである。ＩＦ信号フィルタ１０１とＲＦ信号フィルタ１０２とを接続するＲＦ伝送線路１０３は、ＩＦ信号の周波数に対して高周波的に開放状態となるような長さで構成される。そのために、ＩＦ信号フィルタ１０１から入力されるＩＦ信号がＲＦ信号フィルタ１０２により反射されることはない。また、ＩＦ信号はＲＦ信号フィルタ１０２により濾波されるために、ＲＦポートから出力されることはない。
【００１８】
ＬＯ信号フィルタ１０４は、図示しない局部発振器からＬＯ入力ポートを介して入力される信号を濾波し、ＬＯ信号をλ／２バラン１００に入力する帯域通過フィルタである。フィルタ１０６は、ＬＯ信号フィルタ１０４とλ／２バラン１００とを接続するＬＯ伝送線路１０５上に一端が接続され、他端が終端器１０７に接続される。フィルタ１０６は、ＩＦ信号フィルタ１０１と同じ周波数帯域の濾波を行う低域通過フィルタである。ＬＯ伝送線路１０５は、ＩＦ信号の周波数に対して高周波的に開放状態となるような長さで構成される。そのためにＬＯ伝送線路１０５を伝送されるＩＦ信号は、ＬＯ信号フィルタ１０４に反射されることなく、フィルタ１０６により終端器１０７に入力される。終端器１０７は、入力されたＩＦ信号の周波数成分を選択的に吸収する。
【００１９】
ＩＦ信号をＬＯ信号によりＲＦ信号にアップコンバートする場合、ＩＦ入力ポートから入力されたＩＦ信号は、ＩＦ信号フィルタ１０１及びλ／２バラン１００を介して第１、第２ダイオード１０８、１１０に入力される。また、ＩＦ信号は、λ／２バラン１００を介してＬＯ伝送線路１０５にも送られる。これは、λ／２バラン１００が広帯域に対応できず、ＩＦ信号の周波数帯域までアイソレーションを確保できないためである。
【００２０】
λ／２バラン１００からＬＯ伝送線路１０５へ送られるＩＦ信号は、フィルタ１０６及び終端器１０７により吸収される。そのために、ＬＯ信号フィルタ１０４により反射されてλ／２バラン１００に再入力される反射ＩＦ信号が低減される。よって、第１、第２ダイオード１０８、１１０に入力される反射ＩＦ信号が低減される。なお、ＩＦ信号フィルタ１０１からＲＦ信号フィルタ１０２側に直接入力されるＩＦ信号は、上述の通り、ＲＦ信号フィルタ１０２により反射されることはない。
【００２１】
第１、第２ダイオード１０８、１１０の非線形性により、ＲＦポートから、（ＲＦ信号の周波数）＝ｍ・（ＬＯ信号の周波数）±ｎ・（ＩＦ信号の周波数）（ｍ、ｎは整数）の周波数成分のＲＦ信号が出力される。このとき、反射ＩＦ信号が第１、第２ダイオード１０８、１１０に入力されないために、ＲＦ信号にリップルが発生することを抑制することができる。このように、リップルの原因となる反射ＩＦ信号をフィルタ１０６及び終端器１０７で吸収するため、周波数混合器のＲＦポートからはリップルが改善した希望波が出力される。
【００２２】
図２は、このような周波数混合器の変換利得のシミュレーション特性を表す図である。図中、破線はフィルタ１０６及び終端器１０７を備えない従来の周波数混合器の周波数特性を表し、実線は本実施形態の周波数混合器の周波数特性を表す。ここでは、ＬＯ信号の周波数＝４６．４０ＧＨｚ、ＩＦ信号の周波数＝１４．０８ＧＨｚ、ＲＦ信号の周波数＝６０．４８ＧＨｚであり、ＩＦ周波数を１４．０８±１．１ＧＨｚ掃引した場合を例示する。
図から明らかなように、従来の周波数混合器では１８［ｄＢp-p］の周波数特性であるのに対して、本実施形態の周波数混合器では９［ｄＢp-p］程度まで周波数特性が改善していることがわかる。
【００２３】
なお、ＩＦ信号フィルタ１０１が帯域通過フィルタの場合、フィルタ１０６もＩＦ信号フィルタ１０１と同じ周波数帯域の濾波を行う帯域通過フィルタが用いられる。この場合も、低域通過フィルタの場合と同様に、ＬＯ伝送線路１０５に送られたＩＦ信号を吸収するために、低域通過フィルタの場合と同様の効果が得られる。
【００２４】
周波数混合器は、フィルタ１０６によりＬＯ伝送線路１０５を伝送される信号からＩＦ信号の周波数成分を選択し、終端器１０７により選択した信号を吸収する。そのために、ＩＦ信号の周波数成分がＬＯ信号フィルタ１０４に反射されてλ／２バラン１００に再入力されることが無くなり、リップルの発生が抑制される。リップルの発生を抑制することで、周波数混合器は、λ／２バラン１００の物理的寸法が大きくなっても、広帯域にわたって周波数特性が良好な変換利得を実現することが可能となる。
このような周波数混合器は、広帯域にスペクトラム拡散したデジタル変調信号を利用する通信分野に有効である。例えば、非圧縮画像データ等を送受信する高速通信分野等が該当する。
【００２５】
図３は、このような構成の周波数混合器を用いた送信機の構成図である。周波数混合器は、周波数変換器４に用いられる。周波数変換器４は、所定の信号発生器５からＩＦ信号を取得し、これをアップコンバートしたＲＦ信号を送信する。送信されたＲＦ信号は、受信機６により受信される。本実施形態では、信号発生器５が３［ＧＨｚ］のＩＦ信号を周波数変換器４に入力する。周波数変換器４は、ＩＦ信号をＬＯ信号により６０［ＧＨｚ］のＲＦ信号に変換して出力する。
【００２６】
周波数変換器４は、高出力増幅器４０、第１帯域通過フィルタ４１、ミキサ部４２、局部発振器４３、第１増幅器４４、第２帯域通過フィルタ４５、第３帯域通過フィルタ４６、第２増幅器４７、及びアンテナ４８を備える。第１帯域通過フィルタ４１は、ＲＦ信号フィルタ１０２である。第２帯域通過フィルタ４５はＬＯ信号フィルタ１０４である。第３帯域通過フィルタ４６はＩＦ信号フィルタ１０１である。ミキサ部４２は、λ／２バラン１００、第１、第２ダイオード１０８、１１０、短絡回路１０９、１１１、フィルタ１０６、及び終端器１０７を備えた構成である。この場合、フィルタ１０６は、第３帯域通過フィルタ４６と同じ周波数帯域の濾波を行う帯域通過フィルタである。局部発振器４３は、ＩＦ信号（３［ＧＨｚ］）をＲＦ信号（６０［ＧＨｚ］）にアップコンバートするために、５７［ＧＨｚ］程度の周波数の局部発振信号を出力する。
【００２７】
信号発生器５から出力された信号は、周波数変換器４に入力される。第２増幅器４７は、信号発振器５から入力された信号を増幅して第３帯域通過フィルタ４６に入力する。第３帯域通過フィルタ４６は、第２増幅器４７で増幅された信号を濾波してＩＦ信号を通過させ、ミキサ部４２に入力する。
【００２８】
局部発振器４３は、局部発振信号を第１増幅器４４に入力する。第１増幅器４４は、入力された局部発振信号を増幅して第２帯域通過フィルタ４５に入力する。第２帯域通過フィルタ４５は、第１増幅器４４で増幅された局部発振信号を濾波してＬＯ信号を通過させ、ミキサ部４２に入力する。
【００２９】
ミキサ部４２は、ＩＦ信号をＬＯ信号によりアップコンバートしてＲＦ信号を生成する。ミキサ部４２は、第２帯域通過フィルタとの間の伝送線路にフィルタ１０６及び終端器１０７を備えるために、ＩＦ信号が局部発振器４３側に入力された場合でも、その反射波によるリップルの発生を抑制することができる。ＲＦ信号は、第１帯域通過フィルタ４１を通過し、高出力増幅器４０により増幅されてアンテナ４８から送信される。
【００３０】
受信機６は、周波数変換器４から送信されたＲＦ信号を受信する。上記の通り、この周波数変換器４に用いた周波数混合器は、広帯域にスペクトラム拡散したデジタル変調信号を利用する通信分野に有効であり、例えば、非圧縮画像データ等を送受信する高速通信に有効である。
【００３１】
［第２実施形態］
図４は、ＲＦ信号をＬＯ信号によりダウンコンバートしたＩＦ信号を出力する周波数混合器の構成図である。周波数混合器は、図１に示す周波数混合器と同様の構成である。即ち周波数混合器は、λ／２バラン３００、ＩＦ信号フィルタ３０１、ＲＦ信号フィルタ３０２、ＬＯ信号フィルタ３０４、第１、第２ダイオード３０８、３１０、短絡回路３０９、３１１、フィルタ３０６、及び終端器３０７を備える。この周波数混合器は、（ＩＦ信号の周波数）＝（ＲＦ信号の周波数）−（ＬＯ信号の周波数）の周波数の希望波（ＩＦ信号）をＩＦポートから出力する。
【００３２】
ＩＦ信号フィルタ３０１は、λ／２バラン３００から出力される信号を濾波し、出力信号であるＩＦ信号をＩＦ出力ポートから出力する低域通過フィルタである。ＲＦ信号フィルタ３０２は、ＲＦ入力ポートから入力される信号を濾波し、入力信号であるＲＦ信号をλ／２バラン３００に入力する帯域通過フィルタである。ＩＦ信号フィルタ３０１の入力端とＲＦ信号フィルタ３０２の出力端とは接続される。そのためにＩＦ信号は、λ／２バラン３００からＲＦ信号フィルタ３０２にも入力される。ＩＦ信号フィルタ３０１とＲＦ信号フィルタ３０２とを接続するＲＦ伝送線路３０３は、ＩＦ信号の周波数に対して高周波的に開放状態となるような長さで構成される。これにより、ＩＦ信号がＲＦ信号フィルタ３０２により反射されることを防止する。また、ＩＦ信号はＲＦ信号フィルタ３０２により濾波されるために、ＲＦポートから出力されることはない。
【００３３】
ＬＯ信号フィルタ３０４は、図示しない局部発振器からＬＯ入力ポートを介して入力される信号を濾波し、ＬＯ信号をλ／２バラン３００に入力する帯域通過フィルタである。フィルタ３０６は、ＬＯ信号フィルタ３０４とλ／２バラン３００とを接続するＬＯ伝送線路３０５上に一端が接続され、他端が終端器３０７に接続される。フィルタ３０６は、ＩＦ信号フィルタ３０１と同じ周波数帯域の濾波を行う低域通過フィルタである。ＬＯ伝送線路３０５は、ＩＦ信号の周波数に対して高周波的に開放状態となるような長さで構成される。そのためにＬＯ伝送線路３０５を伝送されるＩＦ信号は、ＬＯ信号フィルタ３０４に反射されることなく、フィルタ３０６により終端器３０７に入力される。終端器３０７は、入力されたＩＦ信号の周波数成分を選択的に吸収する。
【００３４】
ＲＦ信号をＬＯ信号によりＩＦ信号にダウンコンバートする場合、ＲＦ入力ポートから入力されたＲＦ信号は、ＲＦ信号フィルタ３０２及びλ／２バラン３００を介して第１、第２ダイオード３０８、３１０に入力される。ＲＦ信号がＬＯ信号とともに第１、第２ダイオード３０８、３１０に入力されることで、第１、第２ダイオード３０８、３１０の非線形性によりＩＦ信号が生成される。生成されたＩＦ信号は、λ／２バラン３００を介して出力される。このとき、λ／２バラン３００が広帯域に対応できず、ＩＦ信号の周波数帯域までアイソレーションを確保できないために、ＩＦ信号がＩＦ信号フィルタ３０１の他にＬＯ伝送線路３０５側にも送られる。
【００３５】
λ／２バラン３００からＬＯ伝送線路３０５へ送られるＩＦ信号は、フィルタ３０６及び終端器３０７により吸収される。そのために、ＬＯ信号フィルタ３０４により反射されてλ／２バラン３００に再入力される反射ＩＦ信号が低減される。よって、第１、第２ダイオード３０８、３１０に入力される反射ＩＦ信号が低減される。なお、λ／２バラン３００からＲＦ信号フィルタ３０２側に直接入力されるＩＦ信号は、上述の通り、ＲＦ信号フィルタ３０２により反射されることはない。
【００３６】
反射ＩＦ信号が第１、第２ダイオード３０８、３１０に入力されないために、ＩＦ信号にリップルが発生することを抑制することができる。このように、リップルの原因となる反射ＩＦ信号をフィルタ３０６及び終端器３０７で吸収するため、周波数混合器のＩＦポートからはリップルが改善した希望波が出力される。
【００３７】
なお、ＩＦ信号フィルタ３０１が帯域通過フィルタの場合、フィルタ３０６もＩＦ信号フィルタ３０１と同じ周波数帯域の濾波を行う帯域通過フィルタが用いられる。この場合も、低域通過フィルタの場合と同様に、ＬＯ伝送線路３０５に送られたＩＦ信号を吸収するために、低域通過フィルタの場合と同様の効果が得られる。
【００３８】
このような周波数混合器は、測定器にも利用できる。例えば、周波数拡張されたベクトルネットワークアナライザに有効である。
【００３９】
図５は、このような構成の周波数混合器を用いた信号品質測定システムの構成図である。周波数混合器は、周波数変換器に用いられる。信号品質測定システムは、所定の信号発生器２から出力される信号を受信して、信号の品質（周波数、波長、波形等）を解析する。信号品質測定システムは、周波数変換器１の他に信号解析装置３を備える。
【００４０】
本実施形態では、信号発生器２が６０［ＧＨｚ］帯の信号を出力する。信号解析装置３は、通常、５［ＧＨｚ］帯までの信号解析を行うことができる。そのために信号品質測定システムは、周波数変換器１により周波数変換を行う。周波数変換器１は、ＲＦ信号（６０［ＧＨｚ］）をＬＯ信号によりＩＦ信号（３［ＧＨｚ］）にダウンコンバートする。
【００４１】
周波数変換器１は、低雑音増幅器１０、第１帯域通過フィルタ１１、ミキサ部１２、局部発振器１３、第１増幅器１４、第２帯域通過フィルタ１５、第３帯域通過フィルタ１６、第２増幅器１７、及びアンテナ１８を備える。第１帯域通過フィルタ１１は、ＲＦ信号フィルタ３０２である。第２帯域通過フィルタ１５はＬＯ信号フィルタ３０４である。第３帯域通過フィルタ１６はＩＦ信号フィルタ３０１である。ミキサ部１２は、λ／２バラン３００、第１、第２ダイオード３０８、３１０、短絡回路３０９、３１１、フィルタ３０６、及び終端器３０７を備えた構成である。この場合、フィルタ３０６は、第１帯域通過フィルタ１１と同じ周波数帯域の濾波を行う帯域通過フィルタである。局部発振器１３は、ＲＦ信号（６０［ＧＨｚ］）をＩＦ信号（３［ＧＨｚ］）にダウンコンバートするために、５７［ＧＨｚ］程度の周波数の局部発振信号を出力する。
【００４２】
信号発生器２から出力された信号は、受信部となるアンテナ１８で受信される。低雑音増幅器１０は、アンテナ１８が受信した信号を増幅して、第１帯域通過フィルタ１１に入力する。第１帯域通過フィルタ１１は、低雑音増幅器１０で増幅された信号を濾波してＲＦ信号を通過させ、ミキサ部１２に入力する。
【００４３】
局部発振器１３は、局部発振信号を第１増幅器１４に入力する。第１増幅器１４は、入力された局部発振信号を増幅して第２帯域通過フィルタ１５に入力する。第２帯域通過フィルタ１５は、第１増幅器１４で増幅された局部発振信号を濾波してＬＯ信号を通過させ、ミキサ部１２に入力する。
【００４４】
ミキサ部１２は、ＲＦ信号をＬＯ信号によりダウンコンバートしてＩＦ信号を生成する。ミキサ部１２は、第２帯域通過フィルタ１５との間の伝送線路にフィルタ３０６及び終端器３０７を備えるために、ＩＦ信号が局部発振器１３側に入力された場合でも、その反射波によるリップルの発生を抑制することができる。ＩＦ信号は、第２増幅器１７により増幅されて、信号解析装置３に入力される。
【００４５】
信号解析装置３は、ＩＦ信号を測定対象の信号として測定する。この場合、信号解析装置３は、周波数変換器１の特性を含めた信号解析を行うことになる。リップルの発生を抑制することで周波数変換器１の周波数特性が改善されているために、信号解析装置３は、周波数変換器１の特性の影響を極力排除して、信号発生器２から出力される信号そのものの解析を行うことができる。
【００４６】
なお、図３に示す送信機と図５に示す信号品質測定システムとを同時に使用してもよい。即ち、送信機から送信されるＲＦ信号を測定対象物となる受信機６が受信する。受信機は、送信機能を有する送受信機であり、受信したＲＦ信号をそのまま信号品質測定システム側に送信する。例えば、受信機が送信機から送信されるＲＦ信号をそのまま信号品質測定システム側に反射する。信号品質測定システムは、ＲＦ信号を受信して信号解析を行う。
【００４７】
以上のような第１、第２実施形態の周波数混合器は、フィルタ１０６、３０６によりＬＯ伝送線路１０５、３０５を伝送される信号からＩＦ信号の周波数成分を選択し、終端器１０７、３０７により選択した信号を吸収する。そのために、ＩＦ信号の周波数成分がＬＯ信号フィルタ１０４に反射されてλ／２バラン１００に再入力されることが無くなり、リップルの発生が抑制される。また、第１、第２実施形態の周波数混合器は、フィルタ１０６、３０６及び終端器１０７、３０７の構成は、１つ設けられればよい。そのために、例えば、高周波のＲＦ信号を２つのダイプレクサ及び終端器で吸収する従来の構成よりも、簡素で小型化した周波数混合器を実現することができる。
【符号の説明】
【００４８】
１，４…周波数変換器、２，５…信号発生器、３…信号解析装置、１０…低雑音増幅器、１１，４１…第１帯域通過フィルタ、１２，４２…ミキサ部、１３，４３…局部発振器、１４，４４…第１増幅器、１５，４５…第２帯域通過フィルタ、１６，４６…第３帯域通過フィルタ、１７，４７…第２増幅器、１８，４８…アンテナ、１００，３００…λ／２バラン、１０１，３０１…ＩＦ信号フィルタ、１０２，３０２…ＲＦ信号フィルタ、１０３，３０３…ＲＦ伝送線路、１０４，３０４…ＬＯ信号フィルタ、１０５，３０５…ＬＯ伝送線路、１０６，３０６…フィルタ、１０７，３０７…終端器、１０８，３０８…第１ダイオード、１０９，１１１，３０９，３１１…短絡回路、１１０，３１０…第２ダイオード、４０…高出力増幅器
【図１】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図２】
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