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JP4593503B2 - Even harmonic mixer and its bandpass filter - Google Patents
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Description

本発明は、偶高調波ミクサに関するものであり、特に、無線通信システムやレーダシステムの送受信装置等に適用可能な偶高調波ミクサおよびそのバンドパスフィルタに関するものである。   The present invention relates to an even harmonic mixer, and more particularly to an even harmonic mixer applicable to a radio communication system, a transmission / reception device of a radar system, and the bandpass filter thereof.

無線通信システムやレーダシステムの送受信装置等に適用可能な分波回路および偶高調波ミクサを開示した文献として、下記に示す特許文献1,2などが存在する。   As documents disclosing a demultiplexing circuit and an even harmonic mixer applicable to a radio communication system and a transmission / reception device of a radar system, there are Patent Documents 1 and 2 shown below.

例えば、特許文献1では、2つのダイオードを互いに逆極性で並列接続してなるアンチパラレルダイオードペアと、局部発振波の周波数では短絡状態になり且つ信号波の周波数では開放状態になる、集中定数のインダクタ、キャパシタの組合せにより構成された第1の分波回路と、局部発振波の周波数では開放状態になり且つ信号波の周波数では短絡状態になる、集中定数のインダクタ、キャパシタの組合せにより構成された第2の分波回路とを備えるように構成した偶高調波ミクサの各種構成例が開示されている。この偶高調波ミクサでは、スタブを使用せずに集中定数素子を用いて分波回路を構成しているので、低周波帯において、装置サイズが増大することを抑制している。   For example, in Patent Document 1, an antiparallel diode pair in which two diodes are connected in parallel with opposite polarities, and a lumped constant in which a local oscillation wave frequency is short-circuited and a signal wave frequency is open-circuited. The first demultiplexing circuit configured by a combination of an inductor and a capacitor, and a combination of a lumped constant inductor and a capacitor that are open at the frequency of the local oscillation wave and short-circuited at the frequency of the signal wave Various configuration examples of an even harmonic mixer configured to include a second branching circuit are disclosed. In this even harmonic mixer, since a branching circuit is configured using a lumped constant element without using a stub, an increase in device size is suppressed in a low frequency band.

また、特許文献2では、従来アンチパラレルダイオードペアの一方をDC(低周波)的に接地し、他方からのみIF信号を取り出していた偶高調波ミクサ構成に対し、双方を高域通過型のフィルタによってIF信号の短絡を除去し、アンチパラレルダイオードペアの双方の接続端に、IF信号の通過を許可する一方で、RF信号およびLO信号の通過を阻止するRF/LO阻止回路を接続し、それぞれのRF/LO阻止回路から逆相関係のIF信号を引き出すようにした偶高調波ミクサの構成例が開示されている。この偶高調波ミクサでは、上記第1、第2の分波回路の各出力を平衡信号として用いることが可能であり、IF信号を平衡信号に変換する特別なバランを設ける必要がなくなるので、送受信装置等が大型化するのを抑制している。   In Patent Document 2, a high-pass filter is used for an even harmonic mixer configuration in which one of conventional antiparallel diode pairs is grounded in a DC (low frequency) manner and an IF signal is extracted only from the other. By connecting an RF / LO blocking circuit for preventing the passage of the RF signal and the LO signal while allowing the passage of the IF signal to both ends of the anti-parallel diode pair, respectively, A configuration example of an even harmonic mixer is disclosed in which an IF signal having a negative phase relation is extracted from the RF / LO blocking circuit of the present invention. In this even harmonic mixer, the outputs of the first and second branching circuits can be used as balanced signals, and it is not necessary to provide a special balun for converting IF signals into balanced signals. Suppressing the enlargement of devices and the like.

特開平08−242123号公報Japanese Patent Laid-Open No. 08-242123 特開2000−252753号公報JP 2000-252753 A

ところで、高度な情報通信を支える技術として、低温同時焼成セラミック多層基板(Low Temperature Co−fired Ceramics:以下「LTCC」と略記)が実用化されている。このLTCCは、一般のセラミック基板材料に比べて低温で焼結可能なセラミック基板材料であり、焼結温度の低下により、電極や回路パターンに使用する金属との共焼結が可能となり、基板の内部に種々の機能部を構成(内蔵)することができる。つまり、LTCCを用いれば3次元回路の形成が容易となり、回路モジュールの小型化および製造コストの削減を実現することができる。このため、このような特徴を有するLTCCは、近時、市場拡大するマイクロ波回路およびミリ波回路の各用途への適用が大いに期待されている。   By the way, as a technology for supporting advanced information communication, a low temperature co-fired ceramic multilayer substrate (Low Temperature Co-fired Ceramics: hereinafter abbreviated as “LTCC”) has been put into practical use. This LTCC is a ceramic substrate material that can be sintered at a low temperature compared to a general ceramic substrate material. By lowering the sintering temperature, it becomes possible to co-sinter with metals used for electrodes and circuit patterns. Various functional units can be configured (built in) inside. That is, if LTCC is used, a three-dimensional circuit can be easily formed, and the circuit module can be reduced in size and manufacturing cost can be reduced. For this reason, LTCC having such a feature is highly expected to be applied to various uses of microwave circuits and millimeter wave circuits, which are recently expanding the market.

一方、上記特許文献1,2などを実現する技術は、半導体などの基板上に半導体デバイス、受動回路素子、伝送線路などを一体化して構成するMMIC技術を基本とするものであり、LTCCやHTCC(高温焼成基板)、ビルドアップ(Build−UP)基板などの多層基板を念頭に置いたものではない。   On the other hand, the technology for realizing the above Patent Documents 1 and 2 is based on the MMIC technology in which a semiconductor device, a passive circuit element, a transmission line, etc. are integrated on a substrate such as a semiconductor. It is not intended to have a multilayer substrate such as a (high-temperature fired substrate) or a build-up substrate.

実際のところ、マイクロ波回路やミリ波回路で使用する周波数は100GHz近傍まで達しており、このような高周波帯に適用される各機能構成部には、数μm〜十数μmオーダーの製造精度が要求される。したがって、上記LTCCなどの多層基板を、マイクロ波回路やミリ波回路の領域に適用するには種々の困難性が伴う。また、上記LTCCなどの多層基板で用いられる厚膜印刷には製造限界があり、マイクロ波帯やミリ波帯で動作し得る高精度なパターンの実現が困難である。   Actually, the frequency used in the microwave circuit and the millimeter wave circuit has reached about 100 GHz, and each functional component applied to such a high frequency band has a manufacturing accuracy of the order of several μm to several tens of μm. Required. Therefore, various difficulties are involved in applying the multilayer substrate such as the LTCC to the area of microwave circuits and millimeter wave circuits. In addition, thick film printing used for multilayer substrates such as the LTCC has a manufacturing limit, and it is difficult to realize a highly accurate pattern that can operate in the microwave band and the millimeter wave band.

他方、厚膜印刷の製造精度の急速な進展を望むことができない状況下にある一方で、製造コストの削減は市場からのニーズであり、マイクロ波回路やミリ波回路に対する多層積層基板の適用は、今後の低コスト化のトレンドとして不可避である。したがって、従来とは違う発想、すなわち製造精度に大きく依存することなく、かつ、LTCCなどの多層基板を用いてマイクロ波回路やミリ波回路を実現するための回路構成技術が切望されていた。   On the other hand, while we cannot expect rapid progress in manufacturing accuracy of thick film printing, reduction of manufacturing cost is a need from the market, and the application of multilayer laminated substrates to microwave circuits and millimeter wave circuits is This is unavoidable as a trend toward lower costs in the future. Therefore, an idea different from the prior art, that is, a circuit configuration technique for realizing a microwave circuit or a millimeter wave circuit by using a multilayer substrate such as LTCC without greatly depending on manufacturing accuracy has been desired.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、LTCCなどの多層基板を用いて構成される偶高調波ミクサおよびそのバンドパスフィルタを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above, and an object thereof is to provide an even harmonic mixer configured using a multilayer substrate such as LTCC and a bandpass filter thereof.

上述した課題を解決し、目的を達成するため、本発明にかかる偶高調波ミクサは、極性が相互に異なる2個のダイオードが並列に接続されたアンチ・パラレル・ダイオード・ペアと、前記アンチ・パラレル・ダイオード・ペアの一端に接続され、RF信号の通過を可能とする一方で、LO信号およびIF信号の通過を阻止し、前記アンチ・パラレル・ダイオード・ペアとの接続端においてLO信号およびIF信号が短絡となるハイパスフィルタと、前記アンチ・パラレル・ダイオード・ペアの他端に接続され、LO信号を入力するバンドパスフィルタと、前記アンチ・パラレル・ダイオード・ペアの他端に並列接続され、LO信号の通過を阻止し、かつ、LO信号とRF信号とに基づいて生成されるIF信号を出力するローパスフィルタと、を備えた偶高調波ミクサにおいて、前記バンドパスフィルタは、多層基板を構成する所定の層間に一方の信号導体と他方の信号導体とを多層基板積層方向上下間に対向させるように配置した積層インター・ディジタル結合器と、前記積層インター・ディジタル結合器の下層に配置され、かつ、前記積層インター・ディジタル結合器と電気的に結合する接地導体抜き部を有し、前記アンチ・パラレル・ダイオード・ペアの他端から前記積層インター・ディジタル結合器を介して入力するRF信号に対して共振する誘電体共振器と、を備えたことを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, an even harmonic mixer according to the present invention includes an anti-parallel diode pair in which two diodes having different polarities are connected in parallel, and the anti-parallel diode pair. Connected to one end of the parallel diode pair to allow the passage of the RF signal while blocking the passage of the LO signal and the IF signal, and the LO signal and the IF at the connection end with the anti-parallel diode pair. A high-pass filter for short-circuiting the signal, connected to the other end of the anti-parallel diode pair, a band-pass filter for inputting an LO signal, and connected in parallel to the other end of the anti-parallel diode pair, A low-pass filter that prevents passage of the LO signal and outputs an IF signal generated based on the LO signal and the RF signal; In the even harmonic mixer provided, the bandpass filter includes a multilayer inter-layer arranged so that one signal conductor and the other signal conductor are opposed to each other between the upper and lower directions in the multilayer substrate lamination direction between predetermined layers constituting the multilayer substrate. A digital coupler; and a ground conductor extraction portion disposed below the stacked inter-digital coupler and electrically coupled to the stacked inter-digital coupler , wherein the anti-parallel diode pair includes: A dielectric resonator that resonates with an RF signal input from the other end via the multilayer inter-digital coupler.

本発明では、多層基板を構成する所定の層間に一方の地導体部と他方の地導体部とを多層基板積層方向上下間に対向させるように配置した積層インター・ディジタル結合器や、アンチ・パラレル・ダイオード・ペアの一方の出力端から積層インター・ディジタル結合器を介して入力されるRF信号の周波数帯に共振する誘電体共振器などを備えることとしているが、これらの構成部は、LTCCなどの多層基板を用いて容易に構成することができる。したがって、LTCCなどの多層基板の使用を可能とする本発明によれば、高価なGaAs基板では半導体部分のみを構成すればよいこととなり(パーシャル化、ディスクリート化)、基材コストの大幅な削減が可能となるという効果が得られる。   In the present invention, a laminated inter-digital coupler in which one ground conductor portion and the other ground conductor portion are arranged between the upper and lower sides in the multilayer substrate laminating direction between predetermined layers constituting the multilayer substrate, or an anti-parallel A dielectric resonator that resonates in the frequency band of the RF signal input from one output terminal of the diode pair via the stacked inter-digital coupler is included, but these components include LTCC, etc. The multilayer substrate can be easily configured. Therefore, according to the present invention that enables the use of a multilayer substrate such as LTCC, an expensive GaAs substrate only needs to be configured with a semiconductor portion (partialization and discrete), and the substrate cost can be greatly reduced. The effect that it becomes possible is acquired.

まず、本発明にかかる実施の形態を説明する前に、本発明で実現する回路構成の特徴について説明する。   First, before describing embodiments according to the present invention, characteristics of a circuit configuration realized by the present invention will be described.

偶高調波ミクサを構成する場合、従来の平面回路では、LOポート側でショートスタブ以外にLO(=fo)信号通過、RF(=2*fo)信号短絡を可能とするフィルタ回路を構成することが実現困難であり、RFポート側からIF信号を取り出さざるを得なかった。一方、本願発明者らは、超高周波帯のRF信号インターフェースに必須となる導波管変換器がカットオフ特性(DC〜LO信号周波数帯まで短絡される)を有することに着想し、この特性をそのままIF接地とLO短絡に利用することで、RFポート側で敢えて複雑なフィルタ回路を採用せず、RF周波数に比べて周波数的に設計制約を受けにくいLOポート側にIF阻止回路をも含めた機能フィルタ回路を採用することにより、製造的にも、回路性能的にも無駄の少ないフィルタ回路を多層回路にて構成することとした。   When configuring an even harmonic mixer, in the conventional planar circuit, configure a filter circuit that allows LO (= fo) signal passage and RF (= 2 * fo) signal short circuit in addition to the short stub on the LO port side. However, it was difficult to realize, and an IF signal had to be taken out from the RF port side. On the other hand, the inventors of the present application have conceived that the waveguide converter, which is essential for the RF signal interface in the ultrahigh frequency band, has a cut-off characteristic (short-circuited from the DC to LO signal frequency band). By using it as it is for IF grounding and LO short-circuiting, a complicated filter circuit is not adopted on the RF port side, and an IF blocking circuit is included on the LO port side that is less susceptible to design restrictions in terms of frequency compared to the RF frequency. By adopting a functional filter circuit, a filter circuit that is less wasteful in terms of manufacturing and circuit performance is constituted by a multilayer circuit.

このように、本発明は、上記のような難解な機能フィルタ回路を多層回路にて製造制約を受けない寸法で実現するとともに、当該機能フィルタ回路を用いて偶高調波ミクサを構成したことに特徴があり、以下に、本発明にかかる機能フィルタ回路としてのバンドパスフィルタおよび偶高調波ミクサの実施の形態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本発明が限定されるものではない。   As described above, the present invention realizes the above difficult functional filter circuit with a dimension that is not subject to manufacturing restrictions by a multilayer circuit, and also features an even harmonic mixer using the functional filter circuit. Embodiments of a bandpass filter and an even harmonic mixer as functional filter circuits according to the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited by this embodiment.

図1は、本発明の実施の形態にかかる偶高調波ミクサの原理構成を示すブロック図である。同図に示す偶高調波ミクサは、ダイオード11,12を互いに逆極性で並列接続してなるアンチ・パラレル・ダイオード・ペア(以下「APDP」と略記)10を備えている。また、APDP10の一方(左端)側の接続端15には、RFポート20を備えるHPF部17が接続され、APDPの他方(右端)側の接続端16には、LOポート21を備えるBPF部18およびIFポート22を備えるLPF部19のそれぞれが接続されている。   FIG. 1 is a block diagram showing the principle configuration of an even harmonic mixer according to an embodiment of the present invention. The even harmonic mixer shown in FIG. 1 includes an anti-parallel diode pair (hereinafter abbreviated as “APDP”) 10 in which diodes 11 and 12 are connected in parallel with opposite polarities. Further, the HPF unit 17 including the RF port 20 is connected to the connection end 15 on one (left end) side of the APDP 10, and the BPF unit 18 including the LO port 21 is connected to the connection end 16 on the other (right end) side of APDP. The LPF unit 19 including the IF port 22 is connected to each other.

なお、図1に示すように、APDP10はチップとして半導体基板上に構成される一方で、HPF部17、BPF部18、LPF部19を含む他の構成部は、LTCCを用いた多層基板(以下「LTCC基板」という)の上部や内部に効果的に形成されて配置される。   As shown in FIG. 1, the APDP 10 is configured as a chip on a semiconductor substrate, while other components including the HPF unit 17, the BPF unit 18, and the LPF unit 19 are a multilayer substrate using LTCC (hereinafter referred to as “multilayer substrate”). (Referred to as “LTCC substrate”) and formed and disposed on the top and inside.

つぎに、図1に示した偶高調波ミクサを構成する各構成部の機能について説明する。APDP10では、接続端16から入力された局部発振波信号(以下「LO信号」という)と、接続端15から入力された高周波信号(以下「RF信号」という)とに基づき、両者の信号がミキシングされて両者の周波数和または周波数差の成分を表す信号(以下「IF信号」という)が生成される。   Next, the function of each component constituting the even harmonic mixer shown in FIG. 1 will be described. In the APDP 10, both signals are mixed based on a local oscillation wave signal (hereinafter referred to as “LO signal”) input from the connection end 16 and a high-frequency signal (hereinafter referred to as “RF signal”) input from the connection end 15. As a result, a signal (hereinafter referred to as “IF signal”) representing a component of frequency sum or frequency difference between the two is generated.

いま、RF信号の基本周波数、LO信号の基本周波数およびIF信号の各周波数をfRF、fLOおよびfIFで表せば、これらの周波数間には次式の関係が成り立つ。
RF=|fIF±2・fLO| …(1)
Now, if the fundamental frequency of the RF signal, the fundamental frequency of the LO signal, and each frequency of the IF signal are represented by f RF , f LO, and f IF , the relationship of the following equation is established among these frequencies.
f RF = | f IF ± 2 · f LO | (1)

式(1)に示されるように、偶高調波ミクサでは、通常のミクサの半分の周波数のLO信号で動作させることができるので、マイクロ波やミリ波など高周波動作に適している。また、その他にも、APDPによりLO信号の偶数次の高調波抑圧が可能なため、送信機に適用した場合に低スプリアスとなり、低価格化の効果も期待できるといった特徴を有している。このような理由から、引例文献を初めとする大半の公開文献では、偶高調波ミクサはマイクロ波、とりわけミリ波での送受信機に適用される例が多い。   As shown in Expression (1), the even harmonic mixer can be operated with an LO signal having a frequency that is half that of a normal mixer, and thus is suitable for high-frequency operation such as microwaves and millimeter waves. In addition, since even-order harmonics of the LO signal can be suppressed by APDP, it has a feature that it is low spurious when applied to a transmitter, and an effect of lowering the price can be expected. For this reason, in most published documents including reference documents, even harmonic mixers are often applied to transmitters and receivers using microwaves, particularly millimeter waves.

なお、本発明にかかる偶高調波ミクサは、特に、下記式(2)に示されるように、RF信号の基本波成分とLO信号の偶数次高調波成分うちの2倍波成分との周波数差成分をIF信号として抽出することを主眼としている。
IF=|fRF−2・fLO| …(2)
The even harmonic mixer according to the present invention particularly has a frequency difference between the fundamental component of the RF signal and the second harmonic component of the even harmonic components of the LO signal, as shown in the following formula (2). The main purpose is to extract components as IF signals.
f IF = | f RF −2 · f LO | (2)

したがって、以下では、特に断らない限り、RF信号の基本波成分とLO信号の2倍高調波成分との周波数差成分をIF信号として抽出する動作を基本として説明する。   Therefore, the following description is based on the operation of extracting the frequency difference component between the fundamental component of the RF signal and the second harmonic component of the LO signal as an IF signal unless otherwise specified.

BPF部18は、LOポート21から入力されるLO信号をAPDP10に供給する。また、BPF部18は、RFポート20側から入力されるRF信号がAPDP10にて励振されるように、接続端16においてRF信号周波数帯で短絡となるように機能する。さらに、APDP10を介してLOポート21へ入力される可能性のあるRF信号成分を阻止するとともに、APDP10にて生成されたIF信号成分の入力を阻止する。なお、ここで用いる阻止(これ以後の説明でも同じ)という意味は、該当成分の侵入を完全に遮断するといった厳密な意味での阻止である必要はなく、目的とする回路の動作に影響を与えない、あるいは実用的なレベル以下に抑制するといった趣旨で用いるものである。   The BPF unit 18 supplies the LO signal input from the LO port 21 to the APDP 10. Further, the BPF unit 18 functions so as to be short-circuited in the RF signal frequency band at the connection end 16 so that the RF signal input from the RF port 20 side is excited by the APDP 10. Further, the RF signal component that may be input to the LO port 21 via the APDP 10 is blocked, and the input of the IF signal component generated by the APDP 10 is blocked. Note that the term “prevention” used here (the same applies to the following explanations) does not have to be a precise meaning such as completely blocking the entry of the corresponding component, and affects the operation of the target circuit. It is used for the purpose of suppressing to less than a practical level.

LPF部19は、APDP10の出力をIFポート22からIF信号として取り出すとともに、接続端16を通じて入力される可能性のあるLO信号成分を阻止する。具体的にLPF部19は、LPF部19に向かうBPF部18との分岐端24において、LO信号周波数帯で開放となるように機能する。なお、BPF部18にはRF信号成分を短絡させる機能部が構成されるので、接続端16はRF信号的に短絡点となる。したがって、RF信号のLPF部19への侵入は、LPF部19の機能ではなく、回路構成的に阻止される。   The LPF unit 19 extracts the output of the APDP 10 from the IF port 22 as an IF signal and blocks an LO signal component that may be input through the connection end 16. Specifically, the LPF unit 19 functions so as to be open in the LO signal frequency band at the branch end 24 with the BPF unit 18 toward the LPF unit 19. In addition, since the functional part which short-circuits an RF signal component is comprised in the BPF part 18, the connection end 16 turns into a short circuit point with respect to RF signal. Therefore, the intrusion of the RF signal into the LPF unit 19 is prevented not by the function of the LPF unit 19 but by the circuit configuration.

HPF部17は、RFポート20から入力されるRF信号をAPDP10に供給する。また、HPF部17は、LOポート21側から入力されるLO信号がAPDP10にて励振されるように、接続端15においてLO信号周波数帯で短絡となるように、さらにAPDP10にて生成されたIF信号がAPDP10の反対側から取り出せるように、基準電位としてDC/低周波的に接地されるように機能する。さらに、APDP10を介してRFポート20へ入力される可能性のあるLO信号成分を阻止するとともに、APDP10にて生成されたIF信号成分の入力を阻止する。   The HPF unit 17 supplies an RF signal input from the RF port 20 to the APDP 10. Further, the HPF unit 17 further generates an IF generated by the APDP 10 so that the LO signal input from the LO port 21 side is short-circuited in the LO signal frequency band at the connection end 15 so that the LO signal is excited by the APDP 10. It functions to be grounded in DC / low frequency as a reference potential so that the signal can be taken out from the opposite side of the APDP 10. Further, the LO signal component that may be input to the RF port 20 via the APDP 10 is blocked, and the input of the IF signal component generated by the APDP 10 is blocked.

つぎに、図1に示した偶高調波ミクサの動作について図1、図2−1および図2−2の各図面を参照して説明する。なお、図2−1は、RFポート側から見たRF信号成分に対する等価回路を示す図であり、図2−2、LOポート側から見たLO信号成分に対する等価回路を示す図である。   Next, the operation of the even harmonic mixer shown in FIG. 1 will be described with reference to FIGS. 1, 2-1, and 2-2. 2A is a diagram illustrating an equivalent circuit for the RF signal component viewed from the RF port side, and FIG. 2B is a diagram illustrating an equivalent circuit for the LO signal component viewed from the LO port side.

まず、図1において、BPF部18には、RF信号成分の短絡となる機能部(詳細は後述)が設けられる。したがって、接続端15からAPDP10側を見たRF信号成分に対する等価回路は、接続端16が接地された図2−1のようになる。その結果、RFポート20から印加されるRF信号は、APDP10にて電圧励振される。なお、接続端15において、APDP10側とHPF部17側とのインピーダンス整合が確保されていれば、入力されたRF信号はAPDP10にて最大励振される。   First, in FIG. 1, the BPF unit 18 is provided with a functional unit (details will be described later) that short-circuit the RF signal component. Therefore, an equivalent circuit for the RF signal component viewed from the connection end 15 toward the APDP 10 is as shown in FIG. 2A in which the connection end 16 is grounded. As a result, the RF signal applied from the RF port 20 is excited by the APDP 10. If the impedance matching between the APDP 10 side and the HPF unit 17 side is ensured at the connection end 15, the input RF signal is excited at the APDP 10 at the maximum.

一方、上記とは逆に、HPF部17には、LO信号成分の短絡点となる機能部(詳細は後述)が設けられる。したがって、接続端16からAPDP10側を見たLO信号成分に対する等価回路は、接続端15が接地された図2−2のようになる。その結果、LOポート21から印加されるLO信号は、APDP10にて電圧励振される。また、RF信号のときと同様に、接続端16において、APDP10側とBPF部18側とのインピーダンス整合が確保されていれば、入力されたLO信号はAPDP10にて最大励振される。なお、LPF部19には、LO信号成分の通過を阻止する機能部(詳細は後述)が設けられるので、LO信号成分のIFポート22への漏洩(回り込み)は抑止される。   On the other hand, contrary to the above, the HPF unit 17 is provided with a functional unit (details will be described later) serving as a short-circuit point for the LO signal component. Therefore, an equivalent circuit for the LO signal component viewed from the connection end 16 toward the APDP 10 is as shown in FIG. 2-2 in which the connection end 15 is grounded. As a result, the LO signal applied from the LO port 21 is voltage-excited by the APDP 10. Similarly to the case of the RF signal, if the impedance matching between the APDP 10 side and the BPF unit 18 side is ensured at the connection end 16, the input LO signal is excited at the APDP 10. Since the LPF unit 19 is provided with a functional unit (details will be described later) for preventing the LO signal component from passing through, the leakage (wraparound) of the LO signal component to the IF port 22 is suppressed.

また、RF信号とLO信号とがAPDP10に入力されると、上記(1)式に示されるIF信号が生成される。また、HPF部17には、IF信号成分の短絡点となる機能部(詳細は後述)が設けられることにより、その等価回路は図2−2のようになるので、LO信号のときと同様に、接続端16にIF信号電圧として励振される。また、BPF部18には、IF信号成分の通過を阻止する機能部(詳細は後述)が設けられるので、IF信号は、LPF部19を介してIFポート22から取り出すことができる。   Further, when the RF signal and the LO signal are input to the APDP 10, the IF signal represented by the above equation (1) is generated. Further, the HPF unit 17 is provided with a functional unit (details will be described later) serving as a short-circuit point for the IF signal component, so that the equivalent circuit is as shown in FIG. The connection end 16 is excited as an IF signal voltage. Further, since the BPF unit 18 is provided with a functional unit (details will be described later) that prevents the passage of the IF signal component, the IF signal can be extracted from the IF port 22 through the LPF unit 19.

つぎに、上述のHPF部17、BPF部18およびLPF部19の各機能を具現する好適な実施の形態について図1、図3−1〜図3−5の各図面を適宜参照して説明する。ここで、図3−1は、図1に示した偶高調波ミクサの機能を具現する一実施形態にかかる平面図であり、図3−2は、図3−1における矢視X−X線断面図であり、図3−3は、図3−1からAPDP10が載置されていない場合の平面図であり、図3−4は、多層基板70の内層に配置された内層線路導体部62の周辺部を示す要部平面図であり、図3−5は、多層基板70の内層に形成された地導体抜き部67の周辺部を示す要部平面図である。   Next, a preferred embodiment for implementing the functions of the HPF unit 17, the BPF unit 18, and the LPF unit 19 will be described with reference to FIGS. 1 and 3 to 1 to 5 as appropriate. . Here, FIG. 3-1 is a plan view according to an embodiment that embodies the function of the even harmonic mixer shown in FIG. 1, and FIG. 3-2 is a cross-sectional view taken along line XX in FIG. FIG. 3C is a plan view when the APDP 10 is not placed from FIG. 3A, and FIG. 3D is an inner layer line conductor portion 62 disposed in the inner layer of the multilayer substrate 70. FIG. 3-5 is a main part plan view showing the peripheral part of the ground conductor extraction part 67 formed in the inner layer of the multilayer substrate 70.

これらの各図面において、多層基板70は、誘電体基板71,72,73および74の各基板が積層された積層構造を有している。この多層基板70は、上述したLTCCに相当するものである。また、図1に示したHPF部17、BPF部18およびLPF部19の各機能部は、この多層基板70の上部および内部を利用して形成される。なお、HPF部17、BPF部18およびLPF部19の各機能部は、以下に説明するRF信号分波回路42、LO信号分波回路43およびIF出力回路44にそれぞれ対応する。また、これら各平面図には導体パターンの一例が示されているが、パターン形状はこれに限られたものではない。   In each of these drawings, the multilayer substrate 70 has a laminated structure in which dielectric substrates 71, 72, 73 and 74 are laminated. This multilayer substrate 70 corresponds to the above-described LTCC. Further, the functional parts of the HPF part 17, the BPF part 18 and the LPF part 19 shown in FIG. The functional units of the HPF unit 17, the BPF unit 18, and the LPF unit 19 correspond to an RF signal demultiplexing circuit 42, an LO signal demultiplexing circuit 43, and an IF output circuit 44 described below. Each of these plan views shows an example of a conductor pattern, but the pattern shape is not limited to this.

まず、APDP10は、その半導体素子部分および接続・実装用の信号、GNDなどのランドパターンなど、最小限の回路のみが構成された半導体基板であり、多層基板70を構成する誘電体基板71の上部に配置される。APDP10の一方側の端子は、たとえば、BGAボール、Auバンプなどの接続部45を介して、誘電体基板71上に形成されたマイクロストリップ線路(以下「MSL」と表記)50に接続され、他方側の端子は、接続部46を介して、誘電体基板71と誘電体基板72との間に設けられたビア81に接続される。なお、このビア81は、誘電体基板72上に形成された内層線路導体部62に接続される。また、上記では特別記述していないが、各接続部45,46はその接続手段に応じて、マイクロストリップ線路50やビア81上に、接続用のパッド、ランドなどが設けられてもよい。   First, the APDP 10 is a semiconductor substrate on which only a minimum circuit such as a semiconductor element portion, a connection / mounting signal, a land pattern such as a GND, and the like is formed, and an upper portion of a dielectric substrate 71 constituting the multilayer substrate 70. Placed in. A terminal on one side of the APDP 10 is connected to a microstrip line (hereinafter referred to as “MSL”) 50 formed on the dielectric substrate 71 via a connection part 45 such as a BGA ball or Au bump, for example. The terminal on the side is connected to a via 81 provided between the dielectric substrate 71 and the dielectric substrate 72 via the connection portion 46. The via 81 is connected to the inner layer line conductor portion 62 formed on the dielectric substrate 72. Although not specifically described above, each of the connection portions 45 and 46 may be provided with a connection pad, a land, or the like on the microstrip line 50 or the via 81 according to the connection means.

(LO信号分波回路の構成および機能)
つぎに、LO信号分波回路43の構成および機能について説明する。APDP10の接続部46側において、誘電体基板71の上部には信号導体パターンを構成する線路導体部61が形成されている。また、誘電体基板71の下部には誘電体基板72との間の内層で信号導体パターンを構成する内層線路導体部62が形成されている。この線路導体部61は、多層基板積層方向下方に位置する内層線路導体部62との間でインター・ディジタル構造にて対向配置されている。なお、これらの線路導体部間は、相互にオーバーラップする部分(上下方向に見て重なる部分)の長さがLO信号実効波長の略1/4に設定(λg/4@LO)されており、両者は積層インター・ディジタル結合器(以下「積層ID結合器」という)60を構成する。この積層ID結合器60は、表層と内層とをλg/4の長さで対向させることにより当該周波数帯における結合(カップリング)の度合いを強める働きがあり、当該周波数帯付近の信号のみを選択的に効率よく伝送するように結合させることが可能となる。当該周波数の2倍であるRF信号周波数帯や、APDP10によって生成される(RF信号の基本波成分とLO信号の偶数次高調波成分うちの2倍波成分との周波数差成分である)IF信号周波数帯などの、LO信号周波数から離反した周波数帯の信号は阻止されることになる。
(Configuration and function of LO signal demultiplexing circuit)
Next, the configuration and function of the LO signal demultiplexing circuit 43 will be described. On the connection portion 46 side of the APDP 10, a line conductor portion 61 constituting a signal conductor pattern is formed on the upper portion of the dielectric substrate 71. Also, an inner layer line conductor portion 62 that forms a signal conductor pattern in an inner layer between the dielectric substrate 71 and the dielectric substrate 72 is formed below the dielectric substrate 71. The line conductor portion 61 is disposed opposite to the inner layer line conductor portion 62 located below the multilayer substrate stacking direction in an inter-digital structure. In addition, between these line conductors, the length of the overlapping part (the overlapping part when viewed in the vertical direction) is set to about 1/4 of the effective LO signal wavelength (λg / 4 @ LO). Both constitute a laminated inter-digital coupler (hereinafter referred to as “laminated ID coupler”) 60. The stacked ID coupler 60 works to increase the degree of coupling in the frequency band by making the surface layer and the inner layer face each other with a length of λg / 4, and selects only signals in the vicinity of the frequency band. Therefore, it is possible to combine them so as to transmit efficiently. An RF signal frequency band that is twice the frequency or an IF signal generated by the APDP 10 (which is a frequency difference component between the fundamental component of the RF signal and the second harmonic component of the even harmonic components of the LO signal). A signal in a frequency band that is far from the LO signal frequency, such as a frequency band, is blocked.

また、積層ID結合器60の多層基板積層方向下方において、誘電体基板73上に形成された地導体部64と誘電体基板74上に形成された地導体部66との間、および、この地導体部66と誘電体基板73上に形成された地導体部65との間が、それぞれビア82で接続される。このビア82は、誘電体基板73の地導体抜き部67の周囲を取り囲むように、例えば直方形状にRF信号実効波長の略1/4以下の間隔(λg/4@RF)で配置される。また、複数のビア82にて形成される直方形状部の各辺の長さは、RF信号実効波長の略1/2に設定(λg/2@RF)される。なお、ビア82が配置される形状は直方形状に限定されるものではなく、例えば直径がRF信号実効波長の略1/2となるような円形状に配列してもよい。   Further, below the multilayer ID stacking direction of the multilayer ID coupler 60, between the ground conductor portion 64 formed on the dielectric substrate 73 and the ground conductor portion 66 formed on the dielectric substrate 74, and the ground. Vias 82 are connected between the conductor 66 and the ground conductor 65 formed on the dielectric substrate 73. The vias 82 are arranged, for example, in a rectangular shape at intervals (λg / 4 @ RF) of about 1/4 or less of the effective RF signal wavelength so as to surround the periphery of the ground conductor extraction portion 67 of the dielectric substrate 73. Further, the length of each side of the rectangular portion formed by the plurality of vias 82 is set to approximately ½ of the effective RF signal wavelength (λg / 2 @ RF). Note that the shape in which the via 82 is disposed is not limited to a rectangular shape, and may be arranged in a circular shape having a diameter that is approximately ½ of the effective RF signal wavelength.

このように構成された結果、周囲のビア82、ビア82に接続される地導体部66および地導体抜き部67に囲まれた部分が、RF帯における誘電体共振器68を構成する。地導体抜き部67の抜き寸法は上記の複数のビア82にて形成される直方形状部の各辺の長さとほぼ同等、(すなわちRF信号実効波長の略1/2)となっており、RF信号周波数の周波数帯域において、電気的な結合開口として動作し、内層線路導体62と誘電体共振器68を結合させる。この誘電体共振器68は、内層線路導体62を通じてRF信号が入力された場合に、当該周波数帯での基本モードの共振が発生することにより、RF信号を短絡することができる。なお、RF信号の効率の良い励振を得るために、上記のRF信号の短絡はAPDP10の接続部46において実現する必要があるが、地導体抜き部67および、誘電体共振器68の寸法は、内層線路導体62および接続ビア81の電気長も含めて上記を満たすように、選ぶことはいうまでもない。   As a result of such a configuration, the surrounding via 82, the ground conductor portion 66 connected to the via 82, and the portion surrounded by the ground conductor removal portion 67 constitute a dielectric resonator 68 in the RF band. The extraction size of the ground conductor extraction portion 67 is substantially the same as the length of each side of the rectangular shape portion formed by the plurality of vias 82 (that is, approximately ½ of the RF signal effective wavelength). It operates as an electrical coupling opening in the frequency band of the signal frequency, and couples the inner layer line conductor 62 and the dielectric resonator 68. When an RF signal is input through the inner layer line conductor 62, the dielectric resonator 68 can short-circuit the RF signal by generating resonance in the fundamental mode in the frequency band. In order to obtain an efficient excitation of the RF signal, it is necessary to realize the short-circuiting of the RF signal at the connection portion 46 of the APDP 10, but the dimensions of the ground conductor removal portion 67 and the dielectric resonator 68 are as follows. Needless to say, it is selected so as to satisfy the above-mentioned conditions including the electrical lengths of the inner layer line conductor 62 and the connection via 81.

また、積層ID結合器60を通過するLO信号に対しては、誘電体共振器68はカットオフ寸法となっており(LO信号周波数において、共振が発生するための最小寸法としては、LO信号実効波長の略1/2以上が必要。)、後述のように単なる離間したGNDとして作用するため、積層ID結合器68のLO信号周波数帯の伝送特性に対して、共振などによる悪影響は及ぼさない。すなわち、積層ID結合器60と誘電体共振器68とが、LO信号分波回路43を形成することになる。なお、図3−2において、内層線路導体62は、LO信号分波回路43のLOポートに伝導的に接続される線路導体部61および地導体部65のいずれにも伝導的に接続されていない(DC,低周波的にAPDP10とLOポートはアイソレートされている)ので、LO信号分波回路43にはIF阻止の機能が併せて具備されていることになり、APDP10によって図2−2に示すミキシング出力としてIF信号が得られる。   The dielectric resonator 68 has a cut-off dimension for the LO signal passing through the multilayer ID coupler 60 (the minimum dimension for resonance to occur at the LO signal frequency is the LO signal effective). The wavelength needs to be approximately 1/2 or more of the wavelength.) Since it acts as a mere spaced GND as described later, the transmission characteristics of the laminated ID coupler 68 in the LO signal frequency band do not have an adverse effect due to resonance or the like. That is, the laminated ID coupler 60 and the dielectric resonator 68 form the LO signal branching circuit 43. In FIG. 3B, the inner layer line conductor 62 is not conductively connected to either the line conductor portion 61 or the ground conductor portion 65 that is conductively connected to the LO port of the LO signal branching circuit 43. (The APDP 10 and the LO port are isolated in terms of DC and low frequency), so the LO signal demultiplexing circuit 43 is also provided with an IF blocking function. An IF signal is obtained as the mixing output shown.

なお、積層ID結合器60の内層線路導体部62の直下に、地導体抜き部67を設けたことにより、内層線路導体部62の結合に影響を及ぼす下方側の導体部が地導体部66となり、地導体抜き部67がない場合(すなわち、直下が地導体部64、65である場合)に比べて、その距離が離間する。その結果、積層ID結合器60を構成する線路導体部61と内層線路導体部62との間の電気的な結合が強められる。つまり、誘電体共振器68の上部の導体部を除去することが、積層ID結合器60の結合を増大させる効果を奏する。   In addition, by providing the ground conductor extraction portion 67 immediately below the inner layer line conductor portion 62 of the multilayer ID coupler 60, the lower conductor portion that affects the coupling of the inner layer line conductor portion 62 becomes the ground conductor portion 66. As compared with the case where there is no ground conductor removal portion 67 (that is, the case where the ground conductor portions 64 and 65 are directly below), the distance is increased. As a result, the electrical coupling between the line conductor portion 61 and the inner layer line conductor portion 62 constituting the multilayer ID coupler 60 is strengthened. That is, removing the conductor portion at the top of the dielectric resonator 68 has an effect of increasing the coupling of the stacked ID coupler 60.

(RF信号分波回路の構成および機能)
つぎに、RF信号分波回路42の構成および機能について説明する。APDP10の接続部45側において、MSL50の先端に接続され、かつ基板積層方向下部に、変成器52および変成器53が接続されている。これらの構成のうち、変成器52は、マイクロストリップ線路(以下「MSL」と表記)50の先端が接続された接地導体51と、多層基板71から73の各接地導体とを接続するビア(ビア群)84と、MSL50の接地導体部64と多層基板73の上下の接地導体を接続するビア(ビア群)85と、各多層基板上の接地導体の抜き部とにより構成した基板積層方向にRF信号を伝送する誘電体導波管である。
(Configuration and function of RF signal demultiplexing circuit)
Next, the configuration and function of the RF signal branching circuit 42 will be described. On the connection portion 45 side of the APDP 10, a transformer 52 and a transformer 53 are connected to the tip of the MSL 50 and to the lower part in the substrate stacking direction. Of these configurations, the transformer 52 includes a via (via that connects the ground conductor 51 to which the tip of a microstrip line (hereinafter referred to as “MSL”) 50 is connected to each ground conductor of the multilayer substrates 71 to 73. Group) 84, vias (via group) 85 connecting the ground conductor portion 64 of the MSL 50 and the upper and lower ground conductors of the multilayer substrate 73, and the ground conductor extraction portion on each multilayer substrate in the substrate stacking direction. It is a dielectric waveguide that transmits a signal.

変成器53は、誘電体基板74上に設けられ、且つ、これらのビア84,85にそれぞれ接続される地導体部81,82と、これらの地導体部81,82にそれぞれ接続されるビア86,87により構成した基板積層方向にRF信号を伝送する誘電体導波管である。これらの変成器52,53は、標準導波管90とMSL50とを接続するインピーダンス変換器として動作し、この結果、RF信号分波回路42として、標準導波管90から入力されるRF信号を効率よくMSL50に伝送する。なお、ビア84〜87は、ビア82,83などと同様にRF信号実効波長の略1/4以下の間隔(λg/4@RF)の間隔で配置される。   The transformer 53 is provided on the dielectric substrate 74, and is connected to the ground conductor portions 81 and 82 connected to the vias 84 and 85, and the via 86 is connected to the ground conductor portions 81 and 82, respectively. , 87 is a dielectric waveguide that transmits an RF signal in the substrate stacking direction. These transformers 52 and 53 operate as an impedance converter that connects the standard waveguide 90 and the MSL 50, and as a result, an RF signal input from the standard waveguide 90 is used as the RF signal branching circuit 42. Efficiently transmit to MSL50. Note that the vias 84 to 87 are arranged at intervals (λg / 4 @ RF) of approximately 1/4 or less of the RF signal effective wavelength, like the vias 82 and 83.

上記のRF信号分波回路42は、その各構成回路(誘電体導波管)寸法がRF信号周波数に対して最適化されており、略1/2の周波数帯であるLO信号に対しては、カットオフ特性を示す。したがって、APDP10側からMSL50を伝送するLO信号は全反射となり、ビア84を介した接地導体部64付近のいずれかの位置で短絡される。この短絡点から、APDP10の接続部45との間の長さはLO信号実効波長の略1/2に設定(λg/2@LO)される。したがって、定在波的にλg/2@LOだけ離れたAPDP10の接続部45においても、同様にLO信号は短絡されることになり、RF信号分波回路42は、APDP10の接続部45でのLO短絡を実現する。また、MSL50、すなわち信号線路が接地導体パターン51に伝導的に接続された当該構成により、DC,低周波帯の信号も接地されることになり、LO短絡機能と同時にIF短絡機能も確保される。   In the RF signal demultiplexing circuit 42, the dimensions of each constituent circuit (dielectric waveguide) are optimized for the RF signal frequency, and for the LO signal that is approximately ½ the frequency band. Shows the cut-off characteristics. Therefore, the LO signal transmitted from the APDP 10 side through the MSL 50 is totally reflected and short-circuited at any position near the ground conductor portion 64 via the via 84. The length from this short-circuit point to the connection part 45 of the APDP 10 is set to approximately ½ of the LO signal effective wavelength (λg / 2 @ LO). Accordingly, the LO signal is similarly short-circuited in the connection portion 45 of the APDP 10 that is separated by λg / 2 @ LO in a standing wave, and the RF signal branching circuit 42 is connected to the connection portion 45 of the APDP 10. Realize LO short circuit. In addition, with the MSL 50, that is, the configuration in which the signal line is conductively connected to the ground conductor pattern 51, DC and low-frequency signals are also grounded, and the IF short-circuit function is ensured simultaneously with the LO short-circuit function. .

(IF出力回路の構成および機能)
最後に、IF出力回路44の構成および機能について説明する。図3−1において、APDP10の接続部46には、LO信号実効波長の略1/4の長さ(λg/4@LO)に設定された伝送線路57が接続されるとともに、この伝送線路57の先端には、例えば伝送線路57との接続部において短絡となるような実効長を有する(図示の四分円の場合であれば、λg/8〜λg/6程度の電気長を持つ)ラジアルスタブ58が接続されている。なお、このラジアルスタブ58は、伝送線路57とラジアルスタブ58の接続点におけるLO信号周波数帯の短絡特性を広帯域化するために採用しているものであり、他のものを用いてもよいことは勿論である。また、伝送線路57やラジアルスタブ58は、誘電体基板71と誘電体基板72の間の内層に配置してもよく、IF信号の入出力インターフェース要求により、スルーホールを介して表層の伝送線路(出力線路)と接続する構成としてもよい。
(Configuration and function of IF output circuit)
Finally, the configuration and function of the IF output circuit 44 will be described. In FIG. 3A, a transmission line 57 set to a length (λg / 4 @ LO) approximately ¼ of the LO signal effective wavelength is connected to the connection portion 46 of the APDP 10. Has an effective length that causes a short circuit at the connection portion with the transmission line 57 (for example, in the case of the quadrant shown, it has an electrical length of about λg / 8 to λg / 6). A stub 58 is connected. The radial stub 58 is used for widening the short-circuit characteristic of the LO signal frequency band at the connection point between the transmission line 57 and the radial stub 58, and other ones may be used. Of course. Further, the transmission line 57 and the radial stub 58 may be arranged in the inner layer between the dielectric substrate 71 and the dielectric substrate 72, and according to the input / output interface request of the IF signal, the transmission line on the surface layer (through the through hole ( It is good also as a structure connected with an output line.

ここで、上述のように、ラジアルスタブ58により、伝送線路57とラジアルスタブ58との接続部において短絡となり、かつ、接続部46に接続される伝送線路57の長さがLO信号実効波長の略1/4に設定されているので、接続部46では、LO信号に対しては開放となる。すなわち、LO信号に対して、接続部46からIF出力回路44は見えない(=何も接続されていない)のと等価となる。したがって、このIF出力回路44は、上述したLO阻止機能を有することになる。また、本構成では、LO信号分波回路43により接続部46において同時にRF信号も短絡されるので、IF出力回路44に対するRF信号の入力は、特別な構成部をIF出力回路44の内部に設けることなく自動的に阻止される。   Here, as described above, the radial stub 58 causes a short circuit at the connection portion between the transmission line 57 and the radial stub 58, and the length of the transmission line 57 connected to the connection portion 46 is approximately equal to the LO signal effective wavelength. Since it is set to 1/4, the connection unit 46 is open for the LO signal. In other words, the IF output circuit 44 is not visible to the LO signal from the connection unit 46 (= nothing is connected). Therefore, the IF output circuit 44 has the LO blocking function described above. Further, in this configuration, the RF signal is also short-circuited at the connection unit 46 by the LO signal demultiplexing circuit 43 at the same time, so that the RF signal input to the IF output circuit 44 is provided with a special component inside the IF output circuit 44 It is automatically blocked without

つぎに、図3−1〜図3−5のように構成した偶高調波ミクサのRF信号分波回路42、LO信号分波回路43のシミュレーション結果について図4−1〜図5−3の各図面を参照して説明する。なお、図4−1は、APDP10側から見たRF信号分波回路42の通過・反射特性のシミュレーション結果の一例を示す図であり、図4−2は、APDP10側からRF信号分波回路42を見たときの接続部45における規格化インピーダンスのシミュレーション結果の一例を示す図であり、図4−3は、APDP10側からRF信号分波回路42を見たときの接続部45における反射位相のシミュレーション結果の一例を示す図である。同様に、図5−1は、APDP10側から見たLO信号分波回路43の通過・反射特性のシミュレーション結果の一例を示す図であり、図5−2は、APDP10側からLO信号分波回路43を見たときの接続部46における規格化インピーダンスのシミュレーション結果の一例を示す図であり、図5−3は、APDP10側からLO信号分波回路43を見たときの接続部46における反射位相のシミュレーション結果の一例を示す図である。   Next, simulation results of the RF signal demultiplexing circuit 42 and the LO signal demultiplexing circuit 43 of the even harmonic mixer configured as shown in FIGS. 3-1 to 3-5 are shown in FIGS. 4-1 to 5-3. This will be described with reference to the drawings. 4A is a diagram illustrating an example of a simulation result of the transmission / reflection characteristics of the RF signal demultiplexing circuit 42 viewed from the APDP 10 side. FIG. 4B is a diagram illustrating the RF signal demultiplexing circuit 42 from the APDP 10 side. FIG. 4C is a diagram illustrating an example of the simulation result of the normalized impedance at the connection unit 45 when viewing the RF signal branching circuit 42 when viewing the RF signal branching circuit 42 from the APDP 10 side. It is a figure which shows an example of a simulation result. Similarly, FIG. 5A is a diagram illustrating an example of a simulation result of the pass / reflection characteristics of the LO signal demultiplexing circuit 43 viewed from the APDP 10 side, and FIG. 5B is a diagram illustrating an LO signal demultiplexing circuit from the APDP 10 side. FIG. 5C is a diagram illustrating an example of the simulation result of the normalized impedance in the connection unit 46 when viewing the signal 43, and FIG. 5-3 illustrates the reflection phase in the connection unit 46 when viewing the LO signal branching circuit 43 from the APDP 10 side. It is a figure which shows an example of the simulation result.

図4−1では、記号「○」で示される曲線がRF信号分波回路42の通過特性を示し、記号「×」で示される曲線がAPDP10側からRF信号分波回路42を見た反射特性を示している。同図に示す特性から、RF信号の周波数帯(fRF≒2・fLO)近傍における良好な通過特性と、LO信号の周波数帯(fLO)近傍における十分な減衰特性(通過特性の最大値から40dB以上の減衰量)が得られていることが理解できる。 In FIG. 4A, the curve indicated by the symbol “◯” indicates the pass characteristic of the RF signal demultiplexing circuit 42, and the curve indicated by the symbol “X” indicates the reflection characteristic when the RF signal demultiplexing circuit 42 is viewed from the APDP 10 side. Is shown. From the characteristics shown in the figure, good pass characteristics in the vicinity of the RF signal frequency band (f RF ≈ 2 · f LO ) and sufficient attenuation characteristics in the vicinity of the LO signal frequency band (f LO ) (maximum value of the pass characteristics) It can be understood that an attenuation of 40 dB or more is obtained.

図4−2では、記号「○」で示される曲線が接続部15においてAPDP10側からHPF部17を見た規格化インピーダンスの実数部(抵抗成分)を示し、記号「×」で示される曲線が規格化インピーダンスの虚数部(リアクタンス成分)を示している。同図によれば、LO信号の周波数帯(fLO)近傍において、規格化インピーダンスの実数部が十分に小さく(略0)なっており、虚数部が負から正に反転しているため、接続部15においてLO信号は短絡となっていることが理解できる。 In FIG. 4B, the curve indicated by the symbol “◯” indicates the real part (resistance component) of the normalized impedance when the HPF portion 17 is viewed from the APDP 10 side in the connection portion 15, and the curve indicated by the symbol “X” The imaginary part (reactance component) of the normalized impedance is shown. According to the figure, in the vicinity of the LO signal frequency band (f LO ), the real part of the normalized impedance is sufficiently small (substantially 0), and the imaginary part is inverted from negative to positive. It can be understood that the LO signal is short-circuited in the part 15.

図4−3では、接続部15においてAPDP10側からHPF部17を見た反射位相を記号「×」で示している。同図によれば、LO信号の周波数帯(fLO)近傍において、その反射位相が負から正に反転しているため、図4−2と同様に接続部15においてLO信号は短絡となっていることが理解できる。 In FIG. 4C, the reflection phase when the HPF unit 17 is viewed from the APDP 10 side in the connection unit 15 is indicated by a symbol “x”. According to the figure, since the reflection phase is inverted from negative to positive in the vicinity of the frequency band (f LO ) of the LO signal, the LO signal is short-circuited at the connection 15 as in FIG. I can understand that.

また、図5−1では、記号「○」で示される曲線がBPF部18の通過特性を示し、記号「×」で示される曲線がAPDP10側からBPF部18を見た反射特性を示している。同図に示す特性から、LO信号の周波数帯(fLO)近傍における良好な通過特性と、RF信号の周波数帯(fRF≒2・fLO)近傍における十分な減衰特性(通過特性の最大値から30dB以上の減衰量)が得られていることが理解できる。 In FIG. 5A, the curve indicated by the symbol “◯” indicates the pass characteristic of the BPF unit 18, and the curve indicated by the symbol “X” indicates the reflection characteristic when the BPF unit 18 is viewed from the APDP 10 side. . From the characteristics shown in the figure, good pass characteristics in the vicinity of the LO signal frequency band (f LO ) and sufficient attenuation characteristics in the vicinity of the RF signal frequency band (f RF ≈ 2 · f LO ) (maximum value of pass characteristics) It can be understood that an attenuation of 30 dB or more is obtained.

図5−2では、記号「○」で示される曲線が接続部16においてAPDP10側からBPF部18を見た規格化インピーダンスの実数部(抵抗線分)を示し、記号「×」で示される曲線が規格化インピーダンスの虚数部(リアクタンス線分)を示している。同図によれば、RF信号の周波数帯(fRF≒2・fLO)近傍において、規格化インピーダンスの実数部が十分に小さく(略0)なっており、虚数部が負から正に反転しているため、接続部16においてRF信号は短絡となっていることが理解できる。 In FIG. 5B, the curve indicated by the symbol “◯” indicates the real part (resistance line segment) of the normalized impedance when the BPF portion 18 is viewed from the APDP 10 side at the connection portion 16, and the curve indicated by the symbol “X”. Indicates the imaginary part (reactance line segment) of the normalized impedance. According to the figure, in the vicinity of the RF signal frequency band (f RF ≈ 2 · f LO ), the real part of the normalized impedance is sufficiently small (approximately 0), and the imaginary part is inverted from negative to positive. Therefore, it can be understood that the RF signal is short-circuited at the connection portion 16.

図5−3では、接続部16においてAPDP10側からBPF部18を見た反射位相を記号「×」で示している。同図によれば、RF信号の周波数帯(fRF≒2・fLO)近傍において、その反射位相が負から正に反転しているため、図5−2と同様に接続部16においてRF信号は短絡となっているということが理解できる。 In FIG. 5C, the reflection phase when the BPF unit 18 is viewed from the APDP 10 side in the connection unit 16 is indicated by a symbol “x”. According to the figure, in the vicinity of the frequency band (f RF ≈ 2 · f LO ) of the RF signal, the reflection phase is inverted from negative to positive. It can be understood that is a short circuit.

なお、図3−1では、APDP10の接続部45におけるLO短絡を実現するため、MSL50の信号導体に直接接続された誘電体導波管(変成器52,53)の全反射特性を利用し、このMSL-導波管変換器で形成されるLO短絡点から、APDP10の接続部45との間の長さをLO信号実効波長の略1/2に設定(λg/2@LO)するように構成していたが、例えば、図6に示すように、LO信号実効波長の略1/4の長さを有するオープンスタブ92を接続部45に設けるようにしてもよい。なお、この場合には、このオープンスタブ92にて接続部45におけるLO短絡が実現されるので、接続部45からMSL-導波管変換器までの距離を任意に設定することができ、図3−1におけるマイクロストリップ線路50のλg/2@LO相当(すなわち、RF周波数で1波長分)の長さを減らし、伝送損失を低減することもできる。   In FIG. 3A, the total reflection characteristics of the dielectric waveguide (transformers 52 and 53) directly connected to the signal conductor of the MSL 50 are used in order to realize the LO short in the connection portion 45 of the APDP 10. The length from the LO short-circuit point formed by this MSL-waveguide converter to the connection portion 45 of the APDP 10 is set to approximately ½ of the LO signal effective wavelength (λg / 2 @ LO). Although configured, for example, as shown in FIG. 6, an open stub 92 having a length substantially ¼ of the LO signal effective wavelength may be provided in the connection portion 45. In this case, since the LO short circuit at the connection portion 45 is realized by the open stub 92, the distance from the connection portion 45 to the MSL-waveguide converter can be arbitrarily set. The length of the microstrip line 50 corresponding to λg / 2 @ LO (that is, one wavelength at the RF frequency) at −1 can be reduced to reduce transmission loss.

なお、上記の動作説明では、RFポート20およびLOポート21からそれぞれRF信号およびLO信号を入力し、APDP10にてダウンコンバートされたミクサ信号をIFポート22から取り出す受信ミクサとしての動作を中心に説明してきたが、IFポート22を入力回路として使用してIF信号を入力し、かつ、LOポート21からLO信号を入力し、APDP10にてアップコンバートされたミクサ信号をRFポート20から出力するように送信ミクサとして動作させてもよい。   In the above description of the operation, the description will focus on the operation as a reception mixer that inputs an RF signal and an LO signal from the RF port 20 and the LO port 21, respectively, and extracts the mixer signal down-converted by the APDP 10 from the IF port 22. However, the IF port 22 is used as an input circuit to input an IF signal, the LO signal is input from the LO port 21, and the mixer signal upconverted by the APDP 10 is output from the RF port 20. It may be operated as a transmission mixer.

以上説明したように、この実施の形態によれば、従来GaAs基板上に構成していた平面分波回路を、主に半導体チップの電磁シールド/気密を目的に使用していたLTCCに、多層分波回路として(積層インター・ディジタル結合器や、誘電体共振器、導波管−MSL変換器などを)一体化構成するようにしているので、高価なGaAs基材や、回路製造コストを抜本的に削減することができる。   As described above, according to this embodiment, the planar demultiplexing circuit conventionally formed on the GaAs substrate is applied to the LTCC which has been used mainly for the purpose of electromagnetic shielding / airtightness of the semiconductor chip. As a wave circuit (laminated inter-digital coupler, dielectric resonator, waveguide-MSL converter, etc.) is integrated, expensive GaAs substrates and circuit manufacturing costs are drastically reduced. Can be reduced.

また、この実施の形態では、RF短絡、LO短絡、IF短絡、IF阻止などの所望の機能を、HPF部、BPF部およびLPF部に効果的に形成しているので、一般的な従来の偶高調波ミクサでは必要とされていたオープンスタブ、ショートスタブなど大型の並列回路が不要となり、回路規模の削減が可能となる。   Further, in this embodiment, desired functions such as RF short circuit, LO short circuit, IF short circuit, and IF blocking are effectively formed in the HPF part, BPF part and LPF part. Larger parallel circuits such as open stubs and short stubs, which were required for harmonic mixers, are no longer necessary, and the circuit scale can be reduced.

なお、従来の偶高調波ミクサでは、IF信号を出力するIF出力回路は、図2−2に示すようにAPDPをDC的に接地するポートと反対側のポートから取り出す必要があるため、DC/低周波的に短絡するショートスタブが使用されないRFポート側に接続される構成が一般的であるが、この実施の形態では、IF出力回路をLO信号分波回路が接続される側のAPDPの出力端に接続するように構成している。上記の構成は、RFポート側にDC的に短絡(接地)される導波管−MSL変換器を使用しており、LOポート側にショートスタブを構成していないため、必然的にLOポート側からIF信号を取り出す必要があったためであるが、その真の理由は、LTCCの製造制約に対して、より厳しくない回路構成とするためである。仮に、RFポート側からIF信号を取り出すためには、RF信号を通過させ、IF信号を接地以外の手段で阻止する回路が必要となる。従来のMMIC技術では、MIMキャパシタを使用する例が多いが、無論現在のLTCC技術では、高周波帯のバイパスコンデンサの実現は厳しい。例えば、この実施の形態においてLOポート側に使用した積層インター・ディジタル結合器などをRFポート側に使用しようとすると、LTCCの製造精度の影響を受けることになる。すなわち、高周波回路に要求される製造精度は、一般的に波長の長さに比例するため、積層インター・ディジタル結合器をLOポート側に構成する(IF出力回路の接続端をLO信号分波回路側とする)ことにより、所望性能を得るため必要となる製造精度が、RFポート側に構成する場合よりも1/2の精度に軽減することができ、製造コストおよび製造時間の短縮化が可能となる。   Note that in the conventional even harmonic mixer, the IF output circuit that outputs the IF signal needs to be taken out from the port opposite to the port that grounds the APDP as shown in FIG. In general, a configuration in which a short stub that is short-circuited at a low frequency is connected to the RF port side that is not used. In this embodiment, the IF output circuit is connected to the output of the APDP on the side to which the LO signal branching circuit is connected. It is configured to connect to the end. The above configuration uses a waveguide-MSL converter that is short-circuited (grounded) in a DC manner on the RF port side, and a short stub is not formed on the LO port side. This is because the IF signal needs to be extracted from the circuit, but the true reason is to make the circuit configuration less strict with respect to the manufacturing restrictions of the LTCC. In order to extract the IF signal from the RF port side, a circuit that passes the RF signal and blocks the IF signal by means other than grounding is required. In the conventional MMIC technology, there are many examples that use MIM capacitors. Of course, in the present LTCC technology, it is difficult to realize a bypass capacitor in a high frequency band. For example, if it is attempted to use a laminated inter-digital coupler or the like used on the LO port side in this embodiment on the RF port side, it will be affected by the manufacturing accuracy of LTCC. That is, since the manufacturing accuracy required for a high-frequency circuit is generally proportional to the length of the wavelength, the laminated inter-digital coupler is configured on the LO port side (the connection end of the IF output circuit is connected to the LO signal branching circuit). The manufacturing accuracy required to obtain the desired performance can be reduced to half that of the configuration on the RF port side, and the manufacturing cost and time can be shortened. It becomes.

また、上記回路構成により、RFポート側に従来必要だったDC/低周波カット回路が不要なため、送受信用どちらに用いる場合でも、ミクサ性能として最も重要となるRF信号の通過損失を低減できる。   In addition, the above circuit configuration eliminates the need for a DC / low frequency cut circuit conventionally required on the RF port side, so that it is possible to reduce the RF signal passing loss, which is the most important as mixer performance, regardless of whether it is used for transmission or reception.

また、この実施の形態では、積層ID結合器やマイクロストリップ−導波管変換器、およびIF出力回路として、多層誘電体基板の表層に形成されたマイクロストリップ線路で構成した場合を一例として説明したが、各回路が図3−1〜図3−5に示すように、表層伝送線路にて構成されている必要はなく、多層基板の内部に形成した伝送線路を用いてもよい。また、LTCC以外の多層基板として、HTCC(高温焼成基板)、ビルドアップ(Build−UP)基板を用いてもよい。   In this embodiment, the case where the multilayer ID coupler, the microstrip-waveguide converter, and the IF output circuit are configured by microstrip lines formed on the surface layer of the multilayer dielectric substrate has been described as an example. However, as shown in FIGS. 3-1 to 3-5, each circuit does not need to be configured by a surface transmission line, and a transmission line formed inside a multilayer substrate may be used. Further, as a multilayer substrate other than LTCC, an HTCC (high temperature fired substrate) or a build-up substrate may be used.

以上のように、本発明にかかる偶高調波ミクサおよび分波回路は、無線通信システムやレーダシステムの送受信装置等に有用であり、これらの装置のコスト削減に好適である。   As described above, the even harmonic mixer and the demultiplexing circuit according to the present invention are useful for a wireless communication system, a transmission / reception device of a radar system, and the like, and are suitable for cost reduction of these devices.

本発明の実施の形態にかかる偶高調波ミクサの原理構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the principle structure of the even harmonic mixer concerning embodiment of this invention. RFポート側から見たRF信号成分に対する等価回路を示す図である。It is a figure which shows the equivalent circuit with respect to the RF signal component seen from the RF port side. LOポート側から見たLO信号成分に対する等価回路を示す図である。It is a figure which shows the equivalent circuit with respect to LO signal component seen from the LO port side. 図1に示した偶高調波ミクサの機能を具現する一実施形態にかかる平面図である。It is a top view concerning one Embodiment which embodies the function of the even harmonic mixer shown in FIG. 図3−1における矢視X−X線断面図である。It is arrow XX sectional drawing in FIG. 図3−1からAPDPが載置されていない場合の平面図である。It is a top view in case APDP is not mounted from FIGS. 多層基板の内層に配置された内層地導体部の周辺部を示す要部平面図である。It is a principal part top view which shows the peripheral part of the inner-layer ground conductor part arrange | positioned at the inner layer of a multilayer substrate. 多層基板の内層に形成された地導体抜き部の周辺部を示す要部平面図である。It is a principal part top view which shows the peripheral part of the ground conductor extraction part formed in the inner layer of a multilayer substrate. RFポートにおける通過・反射特性のシミュレーション結果の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the simulation result of the passage and reflection characteristic in RF port. RFポートにおける規格化インピーダンスのシミュレーション結果の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the simulation result of the normalization impedance in RF port. RFポートにおける反射位相のシミュレーション結果の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the simulation result of the reflection phase in RF port. LOポートにおける通過・反射特性のシミュレーション結果の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the simulation result of the passage and reflection characteristic in a LO port. LOポートにおける規格化インピーダンスのシミュレーション結果の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the simulation result of the normalized impedance in a LO port. LOポートにおける反射位相のシミュレーション結果の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the simulation result of the reflection phase in LO port. 偶高調波ミクサの機能を具現する他の実施態様を示す平面図である。It is a top view which shows the other embodiment which implement | achieves the function of an even harmonic mixer.

符号の説明Explanation of symbols

11,12 ダイオード
15,16 接続端
17 HPF部
18 BPF部
19 LPF部
20 RFポート
21 LOポート
22 IFポート
24 分岐端
42 RF信号分波回路
43 LO信号分波回路
44 IF出力回路
45,46 接続部
50 MSL(マイクロストリップ線路)
51 接地導体(接地導体パターン)
52,53 変成器
57 伝送線路
58 ラジアルスタブ
60 積層ID結合器
61,62 線路導体部(信号導体)
64 地導体部(接地導体部)
65,66,81,82 地導体部
67 地導体抜き部
68 誘電体共振器
70 多層基板
71,73 誘電体基板(多層基板)
72,74 誘電体基板
83,84,85,86,87 ビア
90 標準導波管
92 オープンスタブ
11, 12 Diodes 15 and 16 Connection end 17 HPF section 18 BPF section 19 LPF section 20 RF port 21 LO port 22 IF port 24 Branch end 42 RF signal branching circuit 43 LO signal branching circuit 44 IF output circuits 45 and 46 Connection 50 MSL (microstrip line)
51 Ground conductor (ground conductor pattern)
52, 53 Transformer 57 Transmission line 58 Radial stub 60 Multilayer ID coupler 61, 62 Line conductor (signal conductor)
64 Ground conductor (ground conductor)
65, 66, 81, 82 Ground conductor portion 67 Ground conductor removal portion 68 Dielectric resonator 70 Multilayer substrate 71, 73 Dielectric substrate (multilayer substrate)
72, 74 Dielectric substrate 83, 84, 85, 86, 87 Via 90 Standard waveguide 92 Open stub

Claims (10)

極性が相互に異なる2個のダイオードが並列に接続されたアンチ・パラレル・ダイオード・ペアと、
前記アンチ・パラレル・ダイオード・ペアの一端に接続され、RF信号の通過を可能とする一方で、LO信号およびIF信号の通過を阻止し、前記アンチ・パラレル・ダイオード・ペアとの接続端においてLO信号およびIF信号が短絡となるハイパスフィルタと、
前記アンチ・パラレル・ダイオード・ペアの他端に接続され、LO信号を入力するバンドパスフィルタと、
前記アンチ・パラレル・ダイオード・ペアの他端に並列接続され、LO信号の通過を阻止し、かつ、LO信号とRF信号とに基づいて生成されるIF信号を出力するローパスフィルタと、
を備えた偶高調波ミクサにおいて、
前記バンドパスフィルタは、
多層基板を構成する所定の層間に一方の信号導体と他方の信号導体とを多層基板積層方向上下間に対向させるように配置した積層インター・ディジタル結合器と、
前記積層インター・ディジタル結合器の下層に配置され、かつ、前記積層インター・ディジタル結合器と電気的に結合する接地導体抜き部を有し、前記アンチ・パラレル・ダイオード・ペアの他端から前記積層インター・ディジタル結合器を介して入力するRF信号に対して共振する誘電体共振器と、
を備えたことを特徴とする偶高調波ミクサ。
An anti-parallel diode pair in which two diodes of different polarities are connected in parallel;
Connected to one end of the anti-parallel diode pair to allow the passage of RF signals while blocking the passage of LO and IF signals, and at the connection end to the anti-parallel diode pair A high-pass filter in which the signal and the IF signal are short-circuited;
A band-pass filter connected to the other end of the anti-parallel diode pair for inputting the LO signal;
A low-pass filter that is connected in parallel to the other end of the anti-parallel diode pair, blocks the passage of the LO signal, and outputs an IF signal generated based on the LO signal and the RF signal;
In the even harmonic mixer with
The bandpass filter is
A multilayer inter-digital coupler in which one signal conductor and the other signal conductor are arranged so as to face each other in the multilayer substrate stacking direction between predetermined layers constituting the multilayer substrate;
The layered inter-digital coupler is disposed below the multilayer inter-digital coupler, and has a ground conductor extraction portion that is electrically coupled to the multilayer inter-digital coupler , and the stack is formed from the other end of the anti-parallel diode pair. A dielectric resonator that resonates with an RF signal input via an inter-digital coupler;
An even harmonic mixer characterized by comprising.
前記ハイパスフィルタは、
前記アンチ・パラレル・ダイオード・ペアとの一端に接続される平面伝送線路と、
RF信号を入出力する導波管と、
前記導波管を構成する導体の一部が伝導的に前記平面伝送線路の信号導体に接続され、RF信号に対してのみ選択的に前記導波管と前記平面伝送線路との伝送線路変換を行い、かつ、LO信号およびIF信号の通過を阻止する平面伝送線路/導波管変換器と、
を備えたことを特徴とする請求項1に記載の偶高調波ミクサ。
The high-pass filter is
A planar transmission line connected to one end of the anti-parallel diode pair;
A waveguide for inputting and outputting RF signals;
A part of the conductor constituting the waveguide is conductively connected to the signal conductor of the planar transmission line, and the transmission line conversion between the waveguide and the planar transmission line is selectively performed only for an RF signal. A planar transmission line / waveguide converter that performs and blocks the passage of LO and IF signals;
The even harmonic mixer according to claim 1, further comprising:
前記ハイパスフィルタは、
前記アンチ・パラレル・ダイオード・ペアとの接続端に並列接続され、かつ、LO信号実効波長の1/4の長さを有する先端開放スタブを備えたことを特徴とする請求項1または2に記載の偶高調波ミクサ。
The high-pass filter is
3. The open-ended stub connected in parallel to the connection end of the anti-parallel diode pair and having a length of ¼ of the effective LO signal wavelength . 4. Even harmonic mixer.
前記積層インター・ディジタル結合器を構成する上層信号導体と下層信号導体との多層基板積層方向において相互に重なる部分の長さが、LO信号実効波長の1/4に設定されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一つに記載の偶高調波ミクサ。 And wherein the length of the portion overlapping each other in a layered substrate lamination direction of the upper layer signal conductor and the lower signal conductor forming the laminated inter-digital coupler is set to 1/4 of the LO signal effective wavelength The even harmonic mixer according to any one of claims 1 to 3. 前記誘電体共振器の共振長が、RF信号実効波長の1/2に設定されていることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一つに記載の偶高調波ミクサ。 The resonant length of the dielectric resonator, even harmonic mixer according to any one of claims 1 to 4, characterized in that it is set to 1/2 of the RF signal effective wavelength. 前記積層インター・ディジタル結合器の下層に配置された前記接地導体抜き部の長さが、RF信号実効波長の1/2に設定されていることを特徴とする請求項5に記載の偶高調波ミクサ。 The length of the disposed below the stacked inter-digital coupler the ground conductor vent portion, even harmonic of claim 5, characterized in that it is set to 1/2 of the RF signal effective wavelength Mixa. 前記誘電体共振器を形成する多層基板積層方向の電気壁が複数のビアで構成されるとともに、該複数のビアがRF信号実効波長の1/4以下の間隔で配置されていることを特徴とする請求項5に記載の偶高調波ミクサ。 The electrical wall in the multilayer substrate stacking direction forming the dielectric resonator is composed of a plurality of vias, and the plurality of vias are arranged at intervals equal to or less than ¼ of the effective RF signal wavelength. The even harmonic mixer according to claim 5. 基準周波数を有する第1の信号、該第1の信号の2倍の周波数を有する第2の信号およびDC近傍の低周波信号の各信号から該第1の信号を濾波するバンドパスフィルタにおいて、
多層基板を構成する所定の層間に一方の信号導体と他方の信号導体とを多層基板積層方向上下間に対向させるように配置して前記第1の信号に対する結合が得られるように構成された積層インター・ディジタル結合器と、
前記積層インター・ディジタル結合器の下層に配置され、かつ、前記積層インター・ディジタル結合器と電気的に結合する接地導体抜き部を有し、前記積層インター・ディジタル結合器を介して入力される前記第2の信号に共振する誘電体共振器と、
を備えたことを特徴とするバンドパスフィルタ。
In a band-pass filter that filters the first signal from each of the first signal having a reference frequency, the second signal having a frequency twice that of the first signal, and the low-frequency signal near DC,
A laminated structure configured such that one signal conductor and the other signal conductor are arranged to face each other between the upper and lower sides in the multilayer board laminating direction between predetermined layers constituting the multilayer board so as to obtain coupling with the first signal. An inter-digital coupler;
The ground inter-digital coupler is disposed below the stacked inter-digital coupler and has a ground conductor extraction portion electrically coupled to the stacked inter-digital coupler, and is input via the stacked inter-digital coupler. A dielectric resonator that resonates with the second signal;
A band-pass filter comprising:
前記積層インター・ディジタル結合器を構成する上層信号導体と下層信号導体との多層基板積層方向において相互に重なる部分の長さが、前記第1の信号の実効波長の1/4に設定されていることを特徴とする請求項8に記載のバンドパスフィルタ。 The length of the overlapping portion of the upper layer signal conductor and the lower layer signal conductor constituting the multilayer inter-digital coupler in the multilayer substrate stacking direction is set to ¼ of the effective wavelength of the first signal. The band-pass filter according to claim 8. 前記誘電体共振器の共振長が、前記第2の信号の実効波長の1/2に設定されていることを特徴とする請求項8または9に記載のバンドパスフィルタ。 The bandpass filter according to claim 8 or 9, wherein a resonance length of the dielectric resonator is set to ½ of an effective wavelength of the second signal.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010056920A (en) * 2008-08-28 2010-03-11 Mitsubishi Electric Corp Waveguide microstrip line converter
JP5639114B2 (en) * 2012-05-25 2014-12-10 日本電信電話株式会社 Horn antenna integrated MMIC package
WO2016069981A1 (en) * 2014-10-31 2016-05-06 Skyworks Solutions, Inc. Signal paths for radio-frequency modules
CN111884596A (en) * 2020-08-26 2020-11-03 中国电子科技集团公司第四十一研究所 Terahertz harmonic mixer based on compact ultra-wide band out-of-band rejection low-pass filtering
CN114447550B (en) * 2022-01-12 2023-03-17 四川众为创通科技有限公司 Terahertz miniaturized sub-harmonic mixer adopting symmetrical folding open-circuit branch sections

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04306010A (en) * 1991-04-02 1992-10-28 Toshiba Corp Frequency converter
JPH08330805A (en) * 1995-05-31 1996-12-13 Taiyo Yuden Co Ltd Band pass filter
JP3127792B2 (en) * 1995-07-19 2001-01-29 株式会社村田製作所 LC resonator and LC filter
JP3464117B2 (en) * 1997-04-25 2003-11-05 京セラ株式会社 Multilayer resonator and multilayer filter
JP4136050B2 (en) * 1998-02-27 2008-08-20 Tdk株式会社 Multilayer filter
US7164902B2 (en) * 2001-11-01 2007-01-16 Sharp Kabushiki Kaisha Filter-integrated even-harmonic mixer and hi-frequency radio communication device using the same

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