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JP2960835B2 - 低雑音コンバータ回路 - Google Patents
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JP2960835B2 - 低雑音コンバータ回路 - Google Patents

低雑音コンバータ回路

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JP2960835B2
JP2960835B2 JP16678593A JP16678593A JP2960835B2 JP 2960835 B2 JP2960835 B2 JP 2960835B2 JP 16678593 A JP16678593 A JP 16678593A JP 16678593 A JP16678593 A JP 16678593A JP 2960835 B2 JP2960835 B2 JP 2960835B2
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local oscillator
semiconductor integrated
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intermediate frequency
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正広 加藤
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、受信アンテナで受信し
た放送衛星からの信号を増幅および周波数変換してチュ
ーナ回路に出力する低雑音コンバータ回路に関する。
【0002】
【従来の技術】ローノイズ・ブロック・ダウン・コンバ
ータ(以下、LNB、という)は受信アンテナで受信し
た周波数10数GHzの水平偏波信号および垂直偏波信
号を低雑音増幅し、さらに周波数1GHz前後の中間周
波信号に変換して後段のチューナ回路に出力するもので
ある。
【0003】図4に示す従来のLNB回路は、水平およ
び垂直偏波信号を同時に受信して出力する2出力型の回
路で、各偏波信号毎に構成した2系統の回路によって各
偏波信号を増幅および周波数変換するもので、各系の混
合回路には1つの局部発振器から局部発振信号が2分割
して供給されている。
【0004】すなわち、この回路は入力端子21に入力
した水平偏波信号HPを3段構成のHEMT(高電子移
動度トランジスタ)素子からなる低雑音増幅回路(以
下、LNA、という)22で増幅し、混合回路23で局
部発振器24からの局部発振信号Lo と混合して中間周
波信号IHに変換し、スイッチ回路25を経て2段構成
の中間周波増幅回路(以下、IFA、という)26(ま
たは27)で適切なレベルの信号に増幅して出力端子2
8(または29)から出力する。
【0005】また、入力端子30に入力した垂直偏波信
号VPを、LNA22と同一構成のLNA31で低雑音
増幅し、混合回路32で局部発振器24からの局部発振
信号Lo と混合して中間周波信号IV に変換し、スイ
ッチ回路25を経て2段構成のIFA27(または2
6)で適切なレベルの信号に増幅して出力端子29(ま
たは28)から出力する。
【0006】図5は、局部発振器24から2つの混合回
路23,32にY形電力分配器33を通して局部発振信
号Lo を供給する構成を示した図である。また、図6
は、ミキサ素子としてガリウム砒素ショットキダイオー
ドを用いた混合回路23,32を、局部発振器24に対
して互いに対称となるように配置することで高アイソレ
ーション(水平偏波信号と垂直偏波信号との分離度)を
得ることができた構成である。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】ところで、混合回路と
してダイオードミキサを使用した場合、混合回路には増
幅作用がないためLNAの増幅素子を多段構成としなけ
ればならず、回路基板の小型化が困難となる。
【0008】そこで、増幅素子とミキサ素子とを含むM
MIC(マイクロ波モノリシック集積回路)を使用して
低コスト化および小型化を実現するようにしたコンバー
タ回路が提案されている。しかし、ミキサ素子としてF
ET(電界効果トランジスタ)やHEMT素子またはこ
れらのアクティブ素子を含むMMICを使用する場合、
局部発振器と2つのMMICとをY形電力分配器で接続
すると、MMIC間での影響がダイオードミキサに比べ
て大きくなり、アイソレーションが悪化するという不都
合がある。
【0009】また、MMICの構造上、ピン配置が1通
りであるため、図7に示すように、Y形電力分配器33
と2つのMMIC41,42とを接続する場合、MMI
C41,42の局発入力ピンがこの図においては共にパ
ッケージの下側に位置しているため、MMIC42の配
線は破線で示すように迂回しなければならず、局部発振
器24に対して2つのMMIC41,42を対称に配置
できないことになる。このため、局部発振信号Lo をM
MIC41,42に均等に分配できないといった不都合
が生じる。
【0010】そこで、本発明は局部発振信号の電力を2
つの混合回路に均等に2分割して供給し、かつ回路基板
の小型を図ることを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明は、受信アンテナ
で受信した水平および垂直偏波信号を中間周波信号に変
換して出力する2出力型の低雑音コンバータ回路におい
て、水平および垂直偏波信号を中間周波信号に変換する
ミキサ素子を含む第1および第2のマイクロ波半導体集
積回路と、第1および第2のマイクロ波半導体集積回路
に局部発振信号を供給する局部発振器と、局部発振器と
第1および第2のマイクロ波半導体集積回路とを接続す
るY形電力分配器とを設け、第1および第2の半導体集
積回路は、局部発振器に対しY形電力分配器を介して互
いに対称となる位置に配置されるように互いに異なるピ
ン配置を有するように構成する。
【0012】この場合、第1および第2の半導体集積回
路は、共にY形電力分配器側に局部発振信号入力ピンを
有し、それぞれコンデンサを介してY形電力分配器に接
続されている。
【0013】
【作用】本発明の構成において、第1および第2のマイ
クロ波半導体集積回路は、局部発振器に対して互いに対
称の位置に配置されるように互いに異なるピン配置、例
えば共にY形電力分配器側に局部発振信号入力ピンを有
している。このため、局部発振器からの局部発振信号は
Y形電力分配器を介して均等に2分配されて供給され
る。
【0014】
【実施例】図1は、本発明によるコンバータ回路の一実
施例を示すブロック図である。本実施例は、水平偏波信
号HPが入力される入力端子1と垂直偏波信号VPが入
力される入力端子2とを備え、入力端子1は2段構成の
HEMT素子からなるLNA3に接続され、入力端子2
は同じく2段構成のHEMT素子からなるLNA4に接
続されている。
【0015】LNA3の出力はアクティブミキサを含む
MMIC5に接続され、LNA4の出力は同じくアクテ
ィブミキサを含むMMIC6に接続されている。MMI
C5には、図4に示すスイッチ回路25も含まれている
ので、MMIC6の出力はMMIC5に接続されてい
る。MMIC5および6には、後述するように、局部発
振器7からの局部発振信号Lo が均等に分配されるよう
に接続されている。
【0016】MMIC5の出力は、1段構成のIFA8
および9に接続されており、増幅回路8,9の出力は、
それぞれ出力端子10および11に接続されている。
【0017】図2は、2つのMMIC5,6と局部発振
器7との接続関係を示す配置図である。この場合、MM
IC5は、図3(a) に示すように、図においてパッケー
ジの左側に信号入力ピン5aが、右側に信号出力ピン5
bが、上側に直流電源DCの供給される直流電源ピン5
cが、下側に局部発振信号Lo が入力される局発入力ピ
ン5dがそれぞれ配置された構成となっている。
【0018】これに対し、MMIC6は、図3(b) に示
すように、図においてパッケージの左側に信号入力ピン
6aが、右側に信号出力ピン6bが、上側に局発入力ピ
ン6cが、下側に直流電源ピン6dがそれぞれ配置され
た構成となっており、MMIC5とは直流電源ピンと局
発入力ピンとが入れ替わった構造となっている。
【0019】このため、図2に示すように、局部発振器
7に対するMMIC5,6の位置が鏡像となり、Y形電
力分配器12を通って局発電力を均等に2分配する構成
を実現できる。また、この実施例では、局発伝送線路上
にコンデンサC1,C2を挿入することによって高アイ
ソレーション設計が可能となり、さらに、ピン配置のみ
ならず電力分配器で2系統回路に存在するMMICが結
合されるところで互いのMMICの影響を少なくし、高
アイソレーションの実現が可能な構成となっている。
【0020】この構成において、入力端子1に入力した
水平偏波信号HPはLNA3によって低雑音増幅され、
MMIC5で局部発振信号Lo と混合されて中間周波数
信号IHに周波数変換される。例えば、LNA3で増幅
された周波数10.95〜11.7GHzの水平偏波信号H
Pが、MMIC5内の混合回路で周波数10GHzの局
部発振信号Lo と混合されて周波数950〜1700M
Hzの中間周波信号IHに変換される。入力端子2に入
力した垂直偏波信号VPも同様にして中間周波信号IV
に変換される。
【0021】中間周波信号IHおよびIVは、MMIC
5内のスイッチ回路によって切り換えられ、中間周波信
号IHはIFA8(または9)で増幅された後に出力端
子10(または11)から出力され、中間周波信号IV
はIFA9(または8)で増幅された後に出力端子11
(または10)から出力される。
【0022】
【発明の効果】本発明によれば、ピン配置の異なる2種
類のMMICを使用することによって2つのMMICを
Y形電力分配器に対して対象に配置することができるの
で、局部発振信号の電力を均等に分割して供給すること
ができる。
【0023】また、アクティブミキサを含むMMICを
使用することによって、基板の小型化を図ることがで
き、加えて前後の増幅回路、すなわちLNAおよびIF
Aの段数を減らすことができるので、部品点数の削減お
よび伝送線路の簡素化によってさらなる小型化を図るこ
とができ、LNBの低コスト化および小型化が可能とな
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による低雑音コンバータ回路の一実施例
を示すブロック図である。
【図2】局部発振器とMMICとの接続状態を示す配置
図である。
【図3】異なる2種類のピン配置を有するMMICの構
成図である。
【図4】従来の低雑音コンバータ回路の一例を示すブロ
ック図である。
【図5】Y形電力分配器による局部発振器と混合回路と
の結合関係を示す図である。
【図6】混合回路としてショットキダイオードを使用し
た構成図である。
【図7】混合回路としてMMICを使用できないことを
説明する図である。
【符号の説明】
1,2 入力端子 3,4 低雑音増幅回路(LNA) 5,6 MMIC 7 局部発振器 8,9 中間周波増幅回路(IFA) 10,11 出力端子 12 Y形電力分配器 5a,6a 信号入力ピン 5b,6b 信号出力ピン 5c,6d 直流電源ピン 5d,6c 局発入力ピン

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 受信アンテナで受信した水平および垂直
    偏波信号を中間周波信号に変換して出力する2出力型の
    低雑音コンバータ回路において、 前記水平および垂直偏波信号を中間周波信号に変換する
    ミキサ素子を含む第1および第2のマイクロ波半導体集
    積回路と、 前記第1および第2のマイクロ波半導体集積回路に局部
    発振信号を供給する局部発振器と、 前記局部発振器と前記第1および第2のマイクロ波半導
    体集積回路とを接続するY形電力分配器とを備え、 前記第1および第2の半導体集積回路は、前記局部発振
    器に対し前記Y形電力分配器を介して互いに対称の位置
    に配置されるように互いに異なるピン配置を有すること
    を特徴とする低雑音コンバータ回路。
  2. 【請求項2】 前記第1および第2の半導体集積回路
    は、共に前記Y形電力分配器側に局部発振信号入力ピン
    を有し、それぞれコンデンサを介して前記Y形電力分配
    器に接続されていることを特徴とする請求項1記載の低
    雑音コンバータ回路。
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