JP2000323923A - 誘電体共振器制御発振器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 容易に共振周波数の広帯域性を実現できる誘
電体共振器制御発振器を提供する。 【解決手段】 主誘電体共振器６４および副誘電体共振
器６２を、それぞれ回転軸５９に取り付けられた互いに
平行な２つの扇状板５７、５８の対向する面に設けるこ
とで、二重構造の誘電体共振器を構成する。扇状板５
７、５８を一体として回転軸５９を中心に、回動自在に
なるようにする。さらに、主誘電体共振器６４の描く円
弧状に沿ってマイクロストリップライン６９を配置す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は誘電体共振器制御発
振器に係わり、詳細にはマイクロ波無線通信系の局部発
振源として用いられる誘電体共振器制御発振器に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来この種の誘電体共振器制御発振器
は、誘電率の温度依存性が低く、かつ低損失の誘電体材
料の開発により、小型高性能のマイクロ波集積回路の発
振器として用いられている。

【０００３】図５は従来提案された誘電体共振器制御発
振器の構成の概要を表わしたものである。この誘電体共
振器制御発振器は、上部に開口を有する容器１０を備
え、この容器１０内の底面には誘電体基板１１が配置さ
れている。この誘電体基板１１の上面には、マイクロス
トリップライン１２が形成されている。さらに誘電体基
板１１上に、終端抵抗１３と図示しない電界効果トラン
ジスタが設けられている。この終端抵抗１３はマイクロ
ストリップライン１２の一端に接続され、電界効果トラ
ンジスタはマイクロストリップライン１２の他端に接続
される。また、容器１０内の底面に設けられた誘電体基
板１１と対向するこの容器１０の開口部は、蓋部材１４
によって覆われるようになっている。この蓋部材１４の
所定の位置には貫通する孔部を有しており、外周に雄ね
じ部１５が形成された雄ねじ部材１６が挿入されてい
る。そして、蓋部材１４の上面には、内周部に雌ねじ部
が形成された雌ねじ部材１７が固定して設けられ、雄ね
じ部材１６と螺合するようになっている。蓋部材１４の
下側の面に貫通している雄ねじ部材１６には、アーム部
材１８の一端が取り付けられている。そして、このアー
ム部材１８の他端に取り付けられた誘電体共振器１９
が、蓋部材１４に設けられた孔部を中心に所定の半径の
円弧を描き、回動自在とされた構造になっている。

【０００４】そこで、上述した誘電体基板１０上に配置
されたマイクロストリップライン１２には、この誘電体
共振器１９の回転軌跡に沿った円弧状部分を備えさせ
る。そして誘電体共振器１９は、その回転軌跡に沿った
マイクロストリップライン１２と磁界結合されるよう
に、マイクロストリップライン１２と近接した位置を回
転させる。これにより、誘電体共振器１９とマイクロス
トリップライン１２との間隔を常に一定にさせながら、
このマイクロストリップライン１２の他端に接続された
電界効果トランジスタと誘電体共振器１９との間のマイ
クロストリップライン１２上の距離を、調節することが
できる（調整２０）。さらに、雌ねじ部材１７を回転さ
せることで、これと螺合する雄ねじ部材１６を昇降させ
ることができる（調整２１）。これにより、誘電体基板
１９とマイクロストリップ１２との間隔を変更すること
で、磁界結合の度合いを調節することができる。このよ
うな構成の誘電体共振器制御発振器は、誘電体共振器の
微妙な位置調整を行うことができ、容易に所望の発振の
位相条件に調整することができる。

【０００５】このような誘電体共振器制御発振器に関す
る技術は、例えば特開平４−２５２０４号公報「誘電体
共振器の位置調整機構付きマイクロ波帯発振器」に開示
されている。

【０００６】このように従来提案された誘電体共振器制
御発振器のうち、特にＴＥ０１δモードの誘電体共振器
を用いた誘電体共振器制御発振器は、マイクロ波帯発振
器に適用され、マイクロ波帯無線通信系の局部発振源と
して優れた位相雑音特性を有する。ところで、この誘電
体共振器制御発振器における発振条件は、所定の振幅条
件および位相条件を満たす必要がある。以下では、図６
〜図８を用いてこの発振条件について説明する。

【０００７】図６は従来のＴＥ０１δモードの誘電体共
振器を用いたマイクロ波帯発振器の等価回路の構成の概
要を表わしたものである。この等価回路は、能動素子側
端子２５および共振器側端子２６によって分割され、そ
れぞれのインピーダンスを等価的に表わしている。すな
わち、能動素子側端子２５において、能動素子側の等価
回路２７は、能動素子側端子２５と一端が接続されその
他端が接地されている電界効果トランジスタなどの能動
素子２８によって等価的に能動素子側インピーダンスを
表わすことができる。また、共振器側端子２６におい
て、共振器側の等価回路２９は、共振器側端子２６と一
端が接続され他端が接地されているマイクロストリップ
ライン３０、３１によって、等価的に共振器側インピー
ダンスを表わすことができる。ここで、マイクロストリ
ップラインは、インピーダンス変換ラインとしてのマイ
クロストリップライン３０と、単なる信号伝送路として
のマイクロストリップライン３１とを分割して示してい
る。また、マイクロストリップライン３０と誘電体共振
器３２との磁界結合される近接部分の長さをｄとしてい
る。

【０００８】図７は図６に示した等価回路についてさら
にその磁界結合部分と誘電体共振器それぞれの等価回路
の構成の概要を表わしたものである。図６に示した等価
回路と同一部分には同一符号を付し、説明を省略する。
すなわち、この等価回路は、図６に示したマイクロスト
リップライン３０と誘電体共振器３２との磁界結合は、
トランス３３によって等価的に表わされている。また、
誘電体共振器３２は、並列共振回路３４によって等価的
に表わされている。すなわち、マイクロストリップライ
ン３０と並列共振回路３４が、トランス３３を介して結
合されていることを示している。並列共振回路３４は、
トランス３３と並列に抵抗素子３５、インダクタンス素
子３６および容量素子３７がそれぞれ接続されている。
トランス３３は、マイクロストリップライン３０のう
ち、誘電体共振器３２との磁界結合に寄与する部分とし
てのマイクロストリップライン３０₁と、寄与しない部
分としてのマイクロストリップライン３０₂との間に挿
入される。

【０００９】図８は図７に示した等価回路についてトラ
ンス３３および並列共振回路３４を別の並列共振回路で
等価的に表わしたものである。図６および図７に示した
等価回路と同一部分には同一符号を付し、説明を省略す
る。すなわち、この等価回路は、一端が共振器側端子２
６と接続されている誘電体共振器３２との磁界結合に寄
与するマイクロストリップライン３０₁の他端に、並列
共振回路３８を介して接地される。すなわち、マイクロ
ストリップライン３０₁の他端と接地電位との間に、抵
抗素子３９、インダクタンス素子４０および容量素子４
１がそれぞれ並列に接続された並列共振回路３８が接続
される。

【００１０】この図８に示した等価回路で表わされる発
振器が発振するための条件として、所定の振幅条件およ
び位相条件を満たす必要がある。これは、能動素子側の
等価回路２７と共振器側の等価回路２９において、共
振器側の損失が能動素子側の利得より小さいこと、共
振器側のリアクタンスが能動素子側のリアクタンスと共
役であることといった条件を満たす必要があることを意
味する。ここで、能動素子側および共振器側それぞれの
インピーダンスについて、実数部分をＲａおよびＲｒ、
虚数部分をＸａおよびＸｒとすると、次のように各イン
ピーダンスを表わすことができる。

【００１１】 能動素子側インピーダンス ： Ｚａ＝−Ｒａ＋ｊＸａ ・・・（１） 共振器側インピーダンス ： Ｚｒ＝ Ｒｒ＋ｊＸｒ ・・・（２）

【００１２】このように表わされるインピーダンスか
ら、上述した発振するための振幅条件および位相条件
は、次のように表わすことができる。

【００１３】 振幅条件 ： Ｒａ＞Ｒｒ ・・・（３） 位相条件 ： Ｘａ＝−Ｘｒ ・・・（４）

【００１４】上述したように、誘電体共振器とマイクロ
ストリップラインの磁界結合は、最終的に図８で示す並
列共振回路３８とインピーダンス変換器としてのマイク
ロストリップライン３０₁との直列回路として表わされ
ている。ここで、（３）式で示される振幅条件は、能動
素子２８を構成する電界効果トランジスタの特性に依存
する。一方、（４）式で示される位相条件は、能動素子
２８から誘電体共振器までのマイクロストリップライン
上の距離、すなわちマイクロストリップライン３０₁の
磁界結合に寄与する結合長ｄを調整することによって満
たすことができる。

【００１５】また、誘電体共振器制御発振器に関する技
術として、特開平４−１６２８０２号公報「帯域反射形
発振器」には、上部に開口を有する容器の底面に主誘電
体共振器を設けるとともに、この容器の底面と対向する
面である容器の開口部を覆った蓋材部に設けられた移動
調整部材の一端に副誘電体共振器を設けるようにした。
さらに、この移動調整部材の内面に螺合する雄ねじ部と
雌ねじ部との回転により、主誘電体共振器と副誘電体共
振器との距離を変更することにより、容器外部にねじ部
が突出しないようにした技術が開示されている。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】誘電体共振器制御発振
器としてそれぞれ共振周波数を有する主誘電体共振器と
副誘電体共振器とを備え、互いの距離を変更することに
よって共振周波数を可変にすることができるものがあ
る。しかし従来提案されているように、特開平４−２５
２０４号公報に開示されているようにマイクロストリッ
プライン上の磁界結合長を可変にしても、これと同時に
特開平４−１６２８０２号公報に開示されているように
互いの距離を変更するような構成とすることが容易では
ない。

【００１７】また、このような二重構造の誘電体共振器
では、特に共振周波数の広帯域性を確保することができ
ないという問題がある。これは、発振器内において一
旦、主誘電体共振器の位置を固定すると、副誘電体共振
器との結合距離を変えて共振周波数を変化させてしまう
と、その周波数で上述した（３）、（４）式の発振条件
を満たすことができなくなるという問題があり、容易に
発振周波数の広帯域性を実現することができなかった。
このように、従来提案された構成の誘電体共振器制御発
振器では、共振周波数の調整とマイクロストリップライ
ン上の磁界結合長の調整とを、容易に調整することがで
きず、発振周波数の広帯域性を実現することが非常に困
難であった。

【００１８】そこで本発明の目的は、容易に発振周波数
の広帯域性を実現できる誘電体共振器制御発振器を提供
することにある。

【００１９】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明で
は、（イ）所定の間隔を置いて互いに平行に配置された
第１および第２の平板と、（ロ）これら第１および第２
の平板をこれらの所定位置を中心としてこれらの平板の
平行な面に沿って回動自在に保持する保持手段と、
（ハ）第１および第２の平板の対向する面に互いの発振
周波数が干渉する間隔を置いて取り付けられた第１およ
び第２の誘電体共振器と、（ニ）第１および第２の平板
の平行な面と平行に配置された誘電体基板と、（ホ）所
定位置を中心に第１および第２の平板が一体となって回
動することによる第１の誘電体共振器が描く軌跡に沿っ
て第１の誘電体共振器と磁界結合する距離を置いて誘電
体基板上に配置されたマイクロストリップラインと、
（ヘ）マイクロストリップラインと第１の誘電体共振器
との磁界結合長に対応した周波数で発振する発振回路と
を誘電体共振器制御発振器に具備させる。

【００２０】すなわち請求項１記載の発明では、保持手
段により、所定の間隔を置いて互いに平行に配置された
第１および第２の平板を、これらの所定位置を中心とし
てこれらの平板の平行な面に沿って回動自在に保持す
る。そして、第１および第２の平板の対向する面には、
互いの発振周波数が干渉する間隔を置いて第１および第
２の誘電体共振器を取り付けるようにした。また、第１
および第２の平板の平行な面と平行に、誘電体基板を配
置し、この誘電体基板上にこの所定位置を中心に第１お
よび第２の平板が一体となって回動することによる第１
の誘電体共振器が描く軌跡に沿って第１の誘電体共振器
と磁界結合する間隔を空けるように、マイクロストリッ
プラインを配置した。そして、発振回路によりこのマイ
クロストリップラインと第１の誘電体共振器との磁界結
合長に対応した周波数で発信させるようにした。

【００２１】請求項２記載の発明では、請求項１記載の
誘電体共振器制御発振器で、第２の誘電体共振器は第２
の平板に垂設され第１および第２の平板の平行面と垂直
をなす方向に移動自在とされた取付部材の先端部に固定
されていることを特徴としている。

【００２２】すなわち請求項２記載の発明では、第２の
平板に垂設され第１および第２の平板の平行面と垂直を
なす方向に移動自在とされた取付部材の先端部に、第２
の誘電体共振器を固定するようにした。

【００２３】請求項３記載の発明では、請求項１記載の
誘電体共振器制御発振器で、第１の誘電体共振器は第１
の平板に垂設され第１および第２の平板の平行面と垂直
をなす方向に移動自在とされた取付部材の先端部に固定
されていることを特徴としている。

【００２４】すなわち請求項３記載の発明では、第１の
平板に垂設され第１および第２の平板の平行面と垂直を
なす方向に移動自在とされた取付部材の先端部に、第１
の誘電体共振器を固定するようにした。

【００２５】請求項４記載の発明では、請求項１記載の
誘電体共振器制御発振器で、保持手段は第１の平板を第
１および第２の平板の平行面と垂直をなす方向に移動自
在に保持していることを特徴としている。

【００２６】すなわち請求項４記載の発明では、保持手
段により、第１および第２の平板の平行面と垂直をなす
方向に第１の平板が移動自在とされて保持させるように
した。

【００２７】請求項５記載の発明では、請求項１記載の
誘電体共振器制御発振器で、保持手段は第２の平板を第
１および第２の平板の平行面と垂直をなす方向に移動自
在に保持していることを特徴としている。

【００２８】すなわち請求項５記載の発明では、保持手
段により、第１および第２の平板の平行面と垂直をなす
方向に第２の平板が移動自在とされて保持させるように
した。

【００２９】請求項６記載の発明では、請求項１〜請求
項５記載の誘電体共振器制御発振器で、第１および第２
の平板はそれぞれ扇状の平板であることを特徴としてい
る。

【００３０】すなわち請求項６記載の発明では、第１お
よび第２の平板を扇状板とした。これにより、所定位置
を中心に第１および第２の誘電体共振器を一体として回
動させる際に、回動に必要な空間を小さくすることがで
きるので、誘電体共振器制御発振器の構成の小型化を図
ることができる。

【００３１】

【発明の実施の形態】

【００３２】

【実施例】以下実施例につき本発明を詳細に説明する。

【００３３】図１は本発明の一実施例における誘電体共
振器制御発振器の構成の概要を表わしたものである。こ
の誘電体共振器制御発振器は、上部に開口（図示せず）
を有する中空の容器５０と、この容器５０の開口部を覆
う蓋部材５１とを備えている。容器５０の底面を構成す
る平面と、容器５０の開口部と対向する蓋部材５１とは
平行になっている。容器５０の一側面には突出部５２が
形成されており、蓋部材５１はこれと同じ側面に断面の
形状が同一形状の突出部５３を有している。このように
容器５０の底面を構成する平面と平行な断面の形状が同
一の突出部５２、５３には、容器５０の底面を構成する
平面に対して垂直方向に、蓋部材５１の上面から容器５
０の所定の深さまで、断面が円形状の凹部である回転軸
挿入部５４が形成されている。容器５０の底面を構成す
る平板および上述した突出部５２には、この突出部５２
が形成されている一端面から容器５０の底面と平行に所
定の一定幅の切り欠き部５５が形成されている。蓋部材
５１を構成する容器５０の底面を構成する平面に対して
平行な平板にも、突出部５３を有する一端面から容器５
０の底面と平行に、所定の一定幅の切り欠き部５６が形
成されている。これら切り欠き部５５、５６には、扇状
の平板であって、その要の部分に孔部が形成された扇状
板５７、５８がその扇状の平面を容器５０の底面に対し
て平行にして挿入されている。

【００３４】回転軸挿入部５６には、容器５０の底面を
構成する平面に対して垂直な中心軸を有する断面が円状
の回転軸５９が挿入されるようになっている。さらに、
所定の一定幅の切り欠き部５５、５６に挿入される扇状
板５７、５８の容器５０の底面を構成する平面と平行な
平面には、その要となる部分に孔部が形成されており、
この孔部に回転軸５９が挿入される。扇状板５７、５８
は、この回転軸５９を中心に容器５０の底面を構成する
平面と平行な平面を互いに平行状態を保ったまま回動す
る。

【００３５】切り欠き部５５に挿入された扇状板５７の
容器５０の底面と平行な面には、主誘電体共振器（図示
せず）が配置されている。切り欠き部５６に挿入された
扇状板５８の容器５０の底面と平行な面には、この面に
対して垂直方向に貫通する円柱状のポスト６０が取り付
けられて、その先端に配置された副誘電体共振器（図示
せず）が、上述した主誘電体共振器と容器５０内で所定
の間隔に配置されるようになっている。このような構成
により、回転軸５９を中心に、扇状板５７、５８それぞ
れに取り付けられた主誘電体共振器および副誘電体共振
器の結合間距離を一定に保ったまま、主誘電体共振器お
よび副誘電体共振器が所定の円弧の軌跡を描くことにな
る。

【００３６】さらに、ポスト６０は、容器５０の底面を
構成する平面に対して垂直方向に移動自在とされて扇状
板５８に取り付けられている。また、蓋部材５１には、
扇状板５８の容器５０の底面と平行な面に対して垂直方
向に貫通して挿入されたポスト６０が回転軸５９を中心
に描く円弧状に、このポスト６０が突出して移動するた
めのスリット６１が形成されている。

【００３７】以下では、このような誘電体共振器制御発
振器の構成について、詳細に説明する。

【００３８】図２は図１に示す誘電体共振器制御発振器
を上面から表わしたものである。ただし、図１に示す誘
電体共振器制御発振器と同一部分には同一符号を付し、
適宜説明を省略する。このように蓋部材５１には、スリ
ット６１が、ポスト６０が突出部５３に形成された回転
軸挿入部５４に挿入された回転軸５９を中心に描く円弧
状に形成されている。突出部５３の断面は、角状若しく
は半円状となっており、図２に示した上面図では断面の
形状が半円状としている。扇状板５８は、扇状の平板で
あって、その要の部分に孔部が形成されている。このよ
うな扇状板５８はこの孔部に挿入された回転軸５９を中
心に回動自在となっている。さらに蓋部材５１の平板に
対して垂直方向にポスト６０が扇状板５８を貫通して挿
入されている。この扇状板５８の蓋部材５１に設けられ
たスリット６１とは反対側の面に円板状の副誘電体共振
器６２が取り付けられている。これにより、扇状板５８
が回転軸５９を中心に回動したとき、これを貫通するポ
スト６０がスリット６１に沿って移動する。

【００３９】図３は図２に示す誘電体共振器制御発振器
のＡ−Ａ方向に切断した場合の断面の構成を表わしたも
のである。ただし、図１および図２に示す誘電体共振器
制御発振器と同一部分には同一符号を付し、適宜説明を
省略する。容器５０の底面を構成する平板の一端面から
底面と平行に形成された切り欠き部５５に挿入された扇
状板５７と、蓋部材５１を構成する平板の一端面から容
器５０の底面を構成する平面に対して平行に形成された
切り欠き部５６に挿入された扇状板５８とが、互いに対
向面を平行に保ったまま回転軸５９を中心に回動自在と
なる構造をなしている。扇状板５７には、扇状板５８と
対向する面にこれと垂直に円柱状の取付部材６３が設け
られており、その先端には円板状の主誘電体共振器６４
が取り付けられている。容器５０の底面には、この扇状
板５７に取り付けられた取付部材６３が容器５０の中空
部６５内に突出するように、スリット６１と同様の形状
のスリット６６が形成されている。そして、主誘電体共
振器６４と副誘電体共振器６２とは、容器５０の中空部
６５で、互いに円板状の面が互いに平行にし、発振周波
数が干渉するように近接させることで、共振周波数を変
更できるようになっている。

【００４０】さらに容器５０の内面を構成する底面上に
は、誘電体基板としてのプリント基板６７が配置されて
いる。プリント基板６７には、能動素子、接地面および
マイクロストリップラインからなる発振回路が形成され
ている。特にマイクロストリップラインは、上述したス
リット６６の形状に沿って形成されている。すなわち、
回転軸５９を中心に扇状板５７、５８が回動して、これ
と垂直に配置された取付部材６３の先端の主誘電体発振
器６４が描く円弧の曲率に合わせて、これに沿ってマイ
クロストリップラインがプリント基板６７上に形成され
ている。これにより、取付部材６３に取り付けられた主
誘電体共振器６４とプリント基板６７上のマイクロスト
リップラインは、同じ結合距離を保ったまま図８に示す
マイクロストリップラインの磁界結合に寄与する結合長
ｄを調整することができる。

【００４１】また、上述した扇状板５８のスリット６１
を貫通するポスト６０の先端に取り付けられた副誘電体
共振器６２は、回転軸５９を介して扇状板５７、５８を
一体に回動させることで、主誘電体共振器６４と副誘電
体共振器６２の結合距離を一定に保つことができる。こ
のような構成により、主誘電体共振器６４と副誘電体共
振器６２との結合距離によって決定される共振周波数を
維持したまま、マイクロストリップラインの磁界結合に
寄与する結合長ｄを調整することができる。

【００４２】ところで扇状板５８に形成されたスリット
６１を貫通しているポスト６０は、矢印方向６８に移動
自在とされている。これにより、ポスト６０の先端に取
り付けられた副誘電体共振器６２は、主誘電体共振器６
４との結合間距離を変更することができるので、容易に
共振周波数を調整することができる。

【００４３】図４は図３に示す誘電体共振器制御発振器
のＢ−Ｂ方向に切断した場合の断面の構成を表わしたも
のである。ただし、図３に示す誘電体共振器制御発振器
と同一部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。
このように、容器５０の内面を構成する底面上には、プ
リント基板６７が形成されている。このプリント基板６
７上には、回転軸５９を中心にした所定長の円弧形状で
容器５０の底面に形成されたスリット６６に沿って、マ
イクロストリップライン６９が形成されている。マイク
ロストリップライン６９の両端は、それぞれ電界効果ト
ランジスタからなる能動素子７０と、終端回路７１とが
電気的に接続されている。このように構成された発振回
路は、主誘電体発振器６４および副誘電体発振器６２の
結合距離によって決定される共振周波数を備える誘電体
発振器に対して、この誘電体共振器とマイクロストリッ
プライン６９との磁界結合される結合長ｄによって決ま
る発振条件を満たして所定の周波数で発振する。

【００４４】このように本実施例における誘電体共振器
制御発振器は、主誘電体共振器６４および副誘電体共振
器６２からなる二重構造の誘電体共振器とすべく、それ
ぞれ回転軸５９に取り付けられた互いに対向面が平行な
２つの扇状板５７、５８に対向するように設けるように
した。そして、扇状板５７、５８を回転軸５９を中心
に、一体に回動自在とされる構造にした。さらに、主誘
電体共振器６４の描く円弧状に沿って誘電体基板上にマ
イクロストリップライン６９を配置するようにした。

【００４５】これにより、所定の結合間距離を有する主
誘電体共振器および副誘電体共振器によって決まる共振
周波数を保ったまま、さらにマイクロストリップライン
と主誘電体共振器との結合距離を一定にしたまま、これ
ら主誘電体共振器および副誘電体共振器をマイクロスト
リップラインの磁界結合に寄与する結合長ｄだけを容易
に調整することができるようになる。したがって、従来
のように発振条件のうちの１つとして（３）式で示され
る振幅条件を満たし主誘電体共振器および副誘電体共振
器の結合間距離で決まる共振周波数が十分広帯域であっ
たとしても、主誘電体共振器を固定してしまうことによ
り（４）式で示される位相条件を満たすことができずに
発振可能な周波数を広帯域にできなかったという問題を
解消することができる。

【００４６】さらには扇状板５８を貫通するポスト６０
を矢印方向６８に移動自在にするようにしたので、ポス
ト６０の先端に取り付けられている副誘電体共振器６２
と、扇状板５７の取付部材６３に取り付けられている主
誘電体共振器６４との結合間距離を変更できるようにし
たので、これらの結合間距離で決定される共振周波数を
容易に変更できるようになる。したがって、適用するマ
イクロ波帯発振器に応じて発振周波数を変更することが
できるので、適用範囲の広い誘電体共振器制御発振器を
提供することができるようになる。

【００４７】変形例

【００４８】本実施例における誘電体共振器制御発振器
では、回転軸５９を中心に円弧状に移動する主誘電体共
振器および副誘電体共振器をそれぞれ扇状板５７、５８
に取り付けていた。そして、扇状板５８を貫通させたポ
スト６０の先端に取り付けた副誘電体共振器６２を矢印
方向６８に移動自在とすることで、主誘電体共振器６４
と副誘電体共振器６２との結合間距離を変更するように
していた。しかし、本変形例では、切り欠き部５６の切
り込み幅を大きくするとともに、扇状板５８には取付部
材６３と同様の取付部材を取り付けて、その先端に副誘
電体共振器６２を固定するようにする。さらに、扇状板
５８を回転軸５９の軸方向である矢印方向６８に移動自
在とすることで、扇状板５８に垂直に取り付けられた取
付部材の先端に固定された副誘電体共振器６２と、扇状
板５７に垂直に取り付けられた取付部材６３の先端に取
り付けられた主誘電体共振器６４との結合間距離を変更
する。これによっても同様に、これらの結合間距離で決
定される共振周波数を容易に変更できるようになる。さ
らに、扇状板５８に取り付けられた取付部材が蓋部材５
１の外部に突出することがなくなるので、さらに誘電体
共振器制御発振器の小型化を図ることも可能である。

【００４９】なお本実施例および本変形例では、回転軸
挿入部５４に挿入された回転軸５９により扇状板５７、
５８を所定の間隔を置いて、この回転軸５９を中心に回
動自在とされた構成をなすようにしていたが、これに限
定されるものではない。扇状板５７、５８が、互いの対
向面を平行に保ったまま回動自在とされた構成となるよ
うに、これら扇状板５７、５８を所定の間隔を置いて保
持することができれば良い。

【００５０】なお本実施例におよび本変形例における誘
電体共振器制御発振器では、扇状板に設けられ孔部に挿
入されたポストを扇状板同士の平行面と垂直方向に移動
自在とすることで、主誘電体共振器および副誘電体共振
器の結合距離を変更するようにしたが、これに限定され
るものではない。要は、主誘電体共振器および副誘電体
共振器の結合距離を変更でき、かつ変更した結合距離を
保ったまま、回転軸を中心に回動することができれば良
い。

【００５１】なお本実施例および本変形例における誘電
体共振器制御発振器では、主誘電体共振器６４を固定し
て副誘電体共振器６２を矢印方向６８に移動自在にする
ように構成したが、これに限定されるものではない。例
えば、副誘電体共振器６２を固定して主誘電体共振器６
４を矢印方向６８に移動自在にするようにしても同様の
効果を得ることができる。

【００５２】なお本実施例および本変形例における誘電
体共振器制御発振器では、回転軸５９を中心に円弧状に
移動する主誘電体共振器および副誘電体共振器をそれぞ
れ扇状板に取りつけるようにしていたが、主誘電体共振
器および副誘電体共振器が取り付けられる平板の形状に
限定されるものではない。ただ、扇状板であれば、誘電
体共振器制御発振器の構成の小型化を図ることができ
る。

【００５３】

【発明の効果】以上説明したように請求項１記載の発明
によれば、所定の結合間距離を有する第１および第２の
誘電体共振器によって決まる共振周波数を保ったまま、
さらにマイクロストリップラインと第１の誘電体共振器
との結合距離を一定にしたまま、第１の誘電体共振器と
マイクロストリップラインの磁界結合に寄与する結合長
ｄだけを容易に調整することができるようになる。これ
により、従来のように発振条件のうちの１つとして
（３）式で示される振幅条件を満たし第１および第２の
誘電体共振器の結合間距離で決まる共振周波数が十分広
帯域であったとしても、第１あるは第２の誘電体共振器
を固定してしまうことにより（４）式で示される位相条
件を満たすことができずに発振可能な周波数を広帯域に
できなかったという問題を解消することができる。

【００５４】また請求項２または請求項３記載の発明に
よれば、第１および第２の誘電体共振器の結合間距離を
変更できるようにしたので、これらの結合間距離で決定
される共振周波数を容易に変更できるようになる。した
がって、適用するマイクロ波帯発振器に応じて発振周波
数を変更することができるので、適用範囲の広い誘電体
共振器制御発振器を提供することができるようになる。

【００５５】さらにまた請求項４または請求項５記載の
発明によれば、第１および第２の平板を移動自在とする
ことで第１および第２の誘電体共振器の結合間距離を変
更できるようにしたので、これらの結合間距離で決定さ
れる共振周波数を容易に変更できるようになるととも
に、第１および第２の誘電体共振器のみを移動自在とす
るよりも装置構成の小型化を図ることができるようにな
る。

【００５６】さらに請求項６記載の発明によれば、第１
および第２の平板を扇状板としたので、所定位置を中心
に第１および第２の誘電体共振器を一体として回動させ
る際に、回動に必要な空間を小さくすることができるの
で、誘電体共振器制御発振器の構成の小型化を図ること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における誘電体共振器制御発
振器の構成の概要を示す斜視図である。

【図２】本実施例における誘電体共振器制御発振器を上
面からみた平面図である。

【図３】図２に示す平面図のＡ−Ａ線の断面図である。

【図４】図３に示す断面図のＢ−Ｂ線の断面図である。

【図５】従来提案された誘電体共振器制御発振器の構成
の概要を示す斜視図である。

【図６】従来のＴＥ０１δモードの誘電体共振器を用い
たマイクロ波帯発振器の等価回路の構成の概要を示す等
価回路図である。

【図７】図６に示した等価回路についてさらにその磁界
結合部分と誘電体共振器それぞれの等価回路の構成の概
要を示す等価回路図である。

【図８】図７に示した等価回路についてトランスおよび
並列共振回路を別の並列共振回路で等価的に示す等価回
路図である。

【符号の説明】

５０ 容器 ５１ 蓋部材 ５２、５３ 突出部 ５４ 回転軸挿入部 ５５、５６ 切り欠き部 ５７、５８ 扇状板 ５９ 回転軸 ６０ ポスト ６１、６６ スリット ６２ 副誘電体共振器 ６３ 取付部材 ６４ 主誘電体共振器 ６５ 中空部 ６７ プリント基板 ６９ マイクロストリップライン ７０ 能動素子 ７１ 終端回路

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定の間隔を置いて互いに平行に配置さ
   れた第１および第２の平板と、 これら第１および第２の平板をこれらの所定位置を中心
   としてこれらの平板の平行な面に沿って回動自在に保持
   する保持手段と、 前記第１および第２の平板の対向する面に互いの発振周
   波数が干渉する間隔を置いて取り付けられた第１および
   第２の誘電体共振器と、 前記第１および第２の平板の平行な面と平行に配置され
   た誘電体基板と、 前記所定位置を中心に前記第１および第２の平板が一体
   となって回動することによる第１の誘電体共振器が描く
   軌跡に沿って前記第１の誘電体共振器と磁界結合する距
   離を置いて前記誘電体基板上に配置されたマイクロスト
   リップラインと、 前記マイクロストリップラインと前記第１の誘電体共振
   器との磁界結合長に対応した周波数で発振する発振回路
   とを具備することを特徴とする誘電体共振器制御発振
   器。
2. 【請求項２】 前記第２の誘電体共振器は前記第２の平
   板に垂設され前記第１および第２の平板の平行面と垂直
   をなす方向に移動自在とされた取付部材の先端部に固定
   されていることを特徴とする請求項１記載の誘電体共振
   器制御発振器。
3. 【請求項３】 前記第１の誘電体共振器は前記第１の平
   板に垂設され前記第１および第２の平板の平行面と垂直
   をなす方向に移動自在とされた取付部材の先端部に固定
   されていることを特徴とする請求項１記載の誘電体共振
   器制御発振器。
4. 【請求項４】 前記保持手段は前記第１の平板を前記第
   １および第２の平板の平行面と垂直をなす方向に移動自
   在に保持していることを特徴とする請求項１記載の誘電
   体共振器制御発振器。
5. 【請求項５】 前記保持手段は前記第２の平板を前記第
   １および第２の平板の平行面と垂直をなす方向に移動自
   在に保持していることを特徴とする請求項１記載の誘電
   体共振器制御発振器。
6. 【請求項６】 前記第１および第２の平板はそれぞれ扇
   状の平板であることを特徴とする請求項１〜請求項５記
   載の誘電体共振器制御発振器。