JPH01164103A - マイクロ波電圧制御発振器 - Google Patents
マイクロ波電圧制御発振器Info
- Publication number
- JPH01164103A JPH01164103A JP32127787A JP32127787A JPH01164103A JP H01164103 A JPH01164103 A JP H01164103A JP 32127787 A JP32127787 A JP 32127787A JP 32127787 A JP32127787 A JP 32127787A JP H01164103 A JPH01164103 A JP H01164103A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- microstrip line
- pin diode
- microwave
- dielectric resonator
- oscillation frequency
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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- Inductance-Capacitance Distribution Constants And Capacitance-Resistance Oscillators (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は誘電体共振器を使用したマイクロ波発振器に係
り、特に、その発振周波数を電圧あるいは電流により制
御することが可能なマイクロ波電圧制御発振器（Ｖｏｌ
ｔａｇｅ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ ｏｓｃｉｌｌａｔｏ
ｒ：以下、ｖＣＯと略記する。）に関する。
り、特に、その発振周波数を電圧あるいは電流により制
御することが可能なマイクロ波電圧制御発振器（Ｖｏｌ
ｔａｇｅ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ ｏｓｃｉｌｌａｔｏ
ｒ：以下、ｖＣＯと略記する。）に関する。
従来の誘電体共振器を用いたマイクロ波ＶＣＯでは、例
えば、特開昭５５−８３５５６号公報に記載のように、
発振周波数を変化させるのに、バラクタダイオードの容
量を変化させることにより行っていたが、広範囲な発振
周波数の変化を保ることは困難であった。
えば、特開昭５５−８３５５６号公報に記載のように、
発振周波数を変化させるのに、バラクタダイオードの容
量を変化させることにより行っていたが、広範囲な発振
周波数の変化を保ることは困難であった。
上記した従来技術においては、バラクタダ・ｆオードの
容置変化量は少な（、しかも、実装状態におけるバラク
タダイオードの谷ｆｆｌ値は浮遊容置の容量値と同程度
の大きさであるため、実装状態ヲておけるバラクタダイ
オードの全容量変化量は極めて少なくなってしまい、そ
のため、広範囲にわたる発振周波数の変化を得ることが
できないという問題があった。
容置変化量は少な（、しかも、実装状態におけるバラク
タダイオードの谷ｆｆｌ値は浮遊容置の容量値と同程度
の大きさであるため、実装状態ヲておけるバラクタダイ
オードの全容量変化量は極めて少なくなってしまい、そ
のため、広範囲にわたる発振周波数の変化を得ることが
できないという問題があった。
そこで、本発明の目的は、上記した従来技術の問題点を
解決し、誘電体発振器を用いたマイクロ波ｖＣＯにおい
て、発振周波数の可変範囲を広くすることにある。
解決し、誘電体発振器を用いたマイクロ波ｖＣＯにおい
て、発振周波数の可変範囲を広くすることにある。
上記目的は、バラクタダイオードの容量変化を利用する
代シに、順方向電流によって内部抵抗値が大きく変化す
るＰＩＮダイオードを利用することによシ達成される。
代シに、順方向電流によって内部抵抗値が大きく変化す
るＰＩＮダイオードを利用することによシ達成される。
即ち、本発明では、このＰＩＮダイオードにマイクロス
トリップ［２ｆｔ−直列接続して可変同調回路を構成し
、該可変同調回路を、マイクロ波発振器の誘電体共振器
に近接して配置して、該可変同調回路と誘電体共振器と
を電気的に結合させるようにした。
トリップ［２ｆｔ−直列接続して可変同調回路を構成し
、該可変同調回路を、マイクロ波発振器の誘電体共振器
に近接して配置して、該可変同調回路と誘電体共振器と
を電気的に結合させるようにした。
ＰＩＮダイオードはＰ領域とｎ領域との間に、固有半導
体領域、即ち、Ｌ領域をはさんだ接合構造を持つダイオ
ードであり、Ｌ領域は数Ω・創〜数十Ω・αの比抵抗を
持ち数μｍ〜数十μｍの厚さを有するものである。この
ＰＩＮダイオードの特徴としては、順方向特性において
Ｌ領域の抵抗が少数キャリアの注入で低くなること、及
び接合容量が小さく、しゃ断層波数が高いことなどが挙
げられる。
体領域、即ち、Ｌ領域をはさんだ接合構造を持つダイオ
ードであり、Ｌ領域は数Ω・創〜数十Ω・αの比抵抗を
持ち数μｍ〜数十μｍの厚さを有するものである。この
ＰＩＮダイオードの特徴としては、順方向特性において
Ｌ領域の抵抗が少数キャリアの注入で低くなること、及
び接合容量が小さく、しゃ断層波数が高いことなどが挙
げられる。
本発明では、前述した構成において、ＰＩＮダイオード
の順方向電流を変化させることより、ＰＩＮダイオード
の抵抗値が変化し、それに伴い、前記可変同調回路のイ
ンピーダンスが変化する。
の順方向電流を変化させることより、ＰＩＮダイオード
の抵抗値が変化し、それに伴い、前記可変同調回路のイ
ンピーダンスが変化する。
この時、該可変同調回路は前記マイクロ波発振器の誘電
体共振器と電気的に結合しているので、該マイクロ波発
振器の発振周波数は前記可変同調回路のインピーダンス
の変化に応じて変化する。
体共振器と電気的に結合しているので、該マイクロ波発
振器の発振周波数は前記可変同調回路のインピーダンス
の変化に応じて変化する。
ＰＩＮダイオードの場合はダイオードの端子間容量はほ
ぼ一定値であり、本発明では、この様なＰＩＮダイオー
ドの内部抵抗の変化を利用するために、実装状態におけ
る浮遊容量の影響を受けにくく、したがって、抵抗値の
変化（５０Ωから１にΩ程度まで変化できる。）による
広範囲な発振周波数の変化が得られる。
ぼ一定値であり、本発明では、この様なＰＩＮダイオー
ドの内部抵抗の変化を利用するために、実装状態におけ
る浮遊容量の影響を受けにくく、したがって、抵抗値の
変化（５０Ωから１にΩ程度まで変化できる。）による
広範囲な発振周波数の変化が得られる。
以下、本発明の一実施例を第１図および第２図により説
明する。
明する。
第１図は本発明の一実施例としてのマイクロ波ＶＣＯ全
示す回路図であｐ、１はＭＥＳ ＦＥＴ等のＦＥＴ
、２はそのソース、３はドレイン、４はゲート、５はマ
イクロストリップ線路、６は抵抗器、７は誘電体共振器
、８，９，１１．１６はマイクロストリップ線路、 １
０ 、１３は直流阻止コンデンサ、 １２ 、４２は抵
抗器、１４はＰＩＮダイオード、１５はマイクロストリ
ップ線路、１７は発振出力端子、１８はＦＥＴ駆動電圧
端子、１９は発振周波数制御電圧端子である。
示す回路図であｐ、１はＭＥＳ ＦＥＴ等のＦＥＴ
、２はそのソース、３はドレイン、４はゲート、５はマ
イクロストリップ線路、６は抵抗器、７は誘電体共振器
、８，９，１１．１６はマイクロストリップ線路、 １
０ 、１３は直流阻止コンデンサ、 １２ 、４２は抵
抗器、１４はＰＩＮダイオード、１５はマイクロストリ
ップ線路、１７は発振出力端子、１８はＦＥＴ駆動電圧
端子、１９は発振周波数制御電圧端子である。
ＦＥＴ１のソース２は、抵抗１２によって自己バイアス
がかけられ、また、ゲート１は抵抗６を介して直流的に
接地されている。そして、ドレイン３にＦＥＴ駆動電圧
端子１８よシ駆動電圧が印加されると、ＦＥＴは動作状
態となる。ここで、ドレイン３に設けた一端開放のマイ
クロストリップ線路８により、ドレイン３と接地との間
には、所定のインピーダンスが与えられ、また、ソース
２に設けた一端開放のマイクロストリップ線路９によシ
、ソース２と接地との間には、所定のインピーダンスが
与えられている。
がかけられ、また、ゲート１は抵抗６を介して直流的に
接地されている。そして、ドレイン３にＦＥＴ駆動電圧
端子１８よシ駆動電圧が印加されると、ＦＥＴは動作状
態となる。ここで、ドレイン３に設けた一端開放のマイ
クロストリップ線路８により、ドレイン３と接地との間
には、所定のインピーダンスが与えられ、また、ソース
２に設けた一端開放のマイクロストリップ線路９によシ
、ソース２と接地との間には、所定のインピーダンスが
与えられている。
こうして、ＦＥＴ１が動作状態になると、ゲート４に配
したマイクロストリップ線路５と誘電体共振器７の電気
的な結合によって発振が生じ、その際の結合定数を適当
に選んで、発振周波数が誘電体共振器７の共振周波数と
ほぼ同じ値となる様にすることによシ、位相雑音の少な
い良好な発振特性が得られる。
したマイクロストリップ線路５と誘電体共振器７の電気
的な結合によって発振が生じ、その際の結合定数を適当
に選んで、発振周波数が誘電体共振器７の共振周波数と
ほぼ同じ値となる様にすることによシ、位相雑音の少な
い良好な発振特性が得られる。
一方、ＰＩＮダイオード１４０カソードは接地され、ア
ノードにはマイクロストリップ線路１５が直列！ｌＩ続
され、ＰＩＮダ・ｒオード１４とマイクロストリップ機
路１５とにより可変同調回路を構成している。また、マ
イクロストリップ線路１６および抵抗４２から成るバイ
アス回路が、マイクロストリップ線路１５に対し、１／
４波長程度の長さを保って配置されている。更に、また
、可変同調回路は誘電体発振器７に近接して配置され、
電気的に結合している。
ノードにはマイクロストリップ線路１５が直列！ｌＩ続
され、ＰＩＮダ・ｒオード１４とマイクロストリップ機
路１５とにより可変同調回路を構成している。また、マ
イクロストリップ線路１６および抵抗４２から成るバイ
アス回路が、マイクロストリップ線路１５に対し、１／
４波長程度の長さを保って配置されている。更に、また
、可変同調回路は誘電体発振器７に近接して配置され、
電気的に結合している。
そこで、端子１９からの発振周波数制御電圧をバイアス
回路を介して可変同調回路に印加して、ＰＩＮダイオー
ド１４の順方向電流を制御することにより、可変同調回
路のインピーダンスを変化させ、その変化を誘電体共振
器７の共振周波数の変化として、発振周波数の変化に反
映させること１で、ＶＣＯが構成できる。
回路を介して可変同調回路に印加して、ＰＩＮダイオー
ド１４の順方向電流を制御することにより、可変同調回
路のインピーダンスを変化させ、その変化を誘電体共振
器７の共振周波数の変化として、発振周波数の変化に反
映させること１で、ＶＣＯが構成できる。
尚、抵抗４２はＰＩＮダイオード１４の順方向電流を０
〜０．１７ＸＡにするために、数十〜数百にΩに設定す
る。
〜０．１７ＸＡにするために、数十〜数百にΩに設定す
る。
第２図は第１図に示すマイクロ波ｖＣＯをマイクロスト
リップ回路によい誘電体基板上に構成した実際の回路の
平面構成を示したものであり、２０はＦＥＴ、２ｔはマ
イクロストリップ線路、２５はＦＥＴ２０のソースにイ
ンピーダンスを与える線路、２．ＩＩはＦ Ｅ Ｔ ２
０のドレインにインピーダンそを与える線路、２６は自
己バイアス用線路、３６゜５７ 、５８は接地パターン
、２２ 、２７は抵抗器、２８゜２９は直流阻止コンデ
ンサ、２６は誘電体共振器、６０はマイクロストリップ
線路、３２はバイアス回路用線路、５５は接地パターン
、３１はＰＩＮダイオード、３５は直流阻止コンデンサ
、３４は抵抗器、５９は発振出力端子、４０は発振周波
数制御電圧端子、４１はＦＥＴ駆動用電圧端子である。
リップ回路によい誘電体基板上に構成した実際の回路の
平面構成を示したものであり、２０はＦＥＴ、２ｔはマ
イクロストリップ線路、２５はＦＥＴ２０のソースにイ
ンピーダンスを与える線路、２．ＩＩはＦ Ｅ Ｔ ２
０のドレインにインピーダンそを与える線路、２６は自
己バイアス用線路、３６゜５７ 、５８は接地パターン
、２２ 、２７は抵抗器、２８゜２９は直流阻止コンデ
ンサ、２６は誘電体共振器、６０はマイクロストリップ
線路、３２はバイアス回路用線路、５５は接地パターン
、３１はＰＩＮダイオード、３５は直流阻止コンデンサ
、３４は抵抗器、５９は発振出力端子、４０は発振周波
数制御電圧端子、４１はＦＥＴ駆動用電圧端子である。
第２図の回路動作については、第１図と同一であるので
、説明は省略する。
、説明は省略する。
尚、第２図において、ＰＩＮダイオード３１゜マイクロ
ストリップ線路３０およびバイアス回路（５２、５３，
３４、３５）から成る回路部分音、発振回路部とは別の
基板上に形成して、誘電体共振器２３とマイクロストリ
ップ線路３０との間の距離を自由に変えて設置する様に
すれば、可変範囲の大小を調整することができる。
ストリップ線路３０およびバイアス回路（５２、５３，
３４、３５）から成る回路部分音、発振回路部とは別の
基板上に形成して、誘電体共振器２３とマイクロストリ
ップ線路３０との間の距離を自由に変えて設置する様に
すれば、可変範囲の大小を調整することができる。
本発明によれば、ＰＩＮダイオードの大きなインピーダ
ンス変化を利用することにより、誘電体発振器を用いた
マイクロ波ｖＣＯにおいて、広範囲にわたる発振周波数
の変化を確保することができる。従って、このマイクロ
波ｖＣＯを用いることによシ、ＰＬＬ回路で構成したマ
イクロ波シンセサイザを容易に実現することができる。
ンス変化を利用することにより、誘電体発振器を用いた
マイクロ波ｖＣＯにおいて、広範囲にわたる発振周波数
の変化を確保することができる。従って、このマイクロ
波ｖＣＯを用いることによシ、ＰＬＬ回路で構成したマ
イクロ波シンセサイザを容易に実現することができる。
第１図は本発明の一実施例を示す回路図、第２図は第１
図の回路を誘電体基板上に実装した場合、の平面図、で
ある。 １．２０・・・ＦＥＴ。 ５．１５，２１．３０・・・マイクロストリップ線路、
７．２３・・・誘電体共振器、 １４．３１・・・ＰＩＮダイオード。 代理人弁理士 小 川 勝 男 第 ２ 図
図の回路を誘電体基板上に実装した場合、の平面図、で
ある。 １．２０・・・ＦＥＴ。 ５．１５，２１．３０・・・マイクロストリップ線路、
７．２３・・・誘電体共振器、 １４．３１・・・ＰＩＮダイオード。 代理人弁理士 小 川 勝 男 第 ２ 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、発振用能動素子であるＦＥＴのゲートに、その一端
が抵抗器を介して接地された第１のマイクロストリップ
線の他端を接続し、該第１のマイクロストリップ線路の
近傍に誘電体共振器を配して成るマイクロ波発振器にお
いて、 カソード（またはアノード）が高周波的に接地されたＰ
ＩＮダイオードと、該ＰＩＮダイオードのアノード（ま
たはカソード）に直列接続された第２のマイクロストリ
ップ線路と、から成る可変同調回路を、前記誘電体共振
器に近接して設け、外部から供給される電圧または電流
に応じて前記ＰＩＮダイオードに流れる直流電流の電流
値を変化させることにより、前記マイクロ波発振器の発
振周波数を変化させるようにしたことを特徴とするマイ
クロ波電圧制御発振器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62321277A JPH088447B2 (ja) | 1987-12-21 | 1987-12-21 | マイクロ波電圧制御発振器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62321277A JPH088447B2 (ja) | 1987-12-21 | 1987-12-21 | マイクロ波電圧制御発振器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01164103A true JPH01164103A (ja) | 1989-06-28 |
| JPH088447B2 JPH088447B2 (ja) | 1996-01-29 |
Family
ID=18130772
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62321277A Expired - Fee Related JPH088447B2 (ja) | 1987-12-21 | 1987-12-21 | マイクロ波電圧制御発振器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH088447B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0785591A3 (en) * | 1996-01-25 | 1998-05-27 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Variable-frequency resonator, variable-frequency oscillator, and variable-frequency filter |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS568905A (en) * | 1979-07-04 | 1981-01-29 | Mitsubishi Electric Corp | Oscillator |
-
1987
- 1987-12-21 JP JP62321277A patent/JPH088447B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS568905A (en) * | 1979-07-04 | 1981-01-29 | Mitsubishi Electric Corp | Oscillator |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0785591A3 (en) * | 1996-01-25 | 1998-05-27 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Variable-frequency resonator, variable-frequency oscillator, and variable-frequency filter |
| EP1276167A1 (en) * | 1996-01-25 | 2003-01-15 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Variable-frequency resonator, variable-frequency oscillator, and variable-frequency filter |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH088447B2 (ja) | 1996-01-29 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |