JPH02194706A - 発振逓倍器および位相同期発振器 - Google Patents

発振逓倍器および位相同期発振器

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JPH02194706A
JPH02194706A JP1013719A JP1371989A JPH02194706A JP H02194706 A JPH02194706 A JP H02194706A JP 1013719 A JP1013719 A JP 1013719A JP 1371989 A JP1371989 A JP 1371989A JP H02194706 A JPH02194706 A JP H02194706A
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JP
Japan
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output
frequency
oscillation
microstrip line
voltage
Prior art date
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Pending
Application number
JP1013719A
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English (en)
Inventor
Kenji Ito
健治 伊東
Akio Iida
明夫 飯田
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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  • Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、誘電体共振器を利用した発振逓倍器及び発
振逓倍器を利用し次位相同期発振器に関するものである
。
〔従来の技術〕
第6図は例えば電子通信学会技術報告)AW82−56
の28ページに示された従来の発振逓倍器を示す斜視図
である。ここでは、半導体増幅素子としてPK’l’を
、基本波阻止フィルタとして電気長90°の先端開放ス
タブをそれぞれ例にとフ説明を行う。この第6図におい
て、(1)は誘電体基板。
(2)はこの誘電体基板(1)の裏面に設けられた地導
体。
(31は上記誘電体基板(1)の表面に設けられたF]
ljT。
(4)はこのIF Ie 丁(31のゲート端子、+5
1は同じ(71cT(3)のドレイン端子、(6)は同
じ(F K T (31のソース端子、(7)は上記誘
電体基板(1)の表面に設けられた誘電体共振器(以下
DRと略す)、+81はこのDRの上方に設けられその
位置が可変可能な可動短絡板、(9)は一端が上記F 
K ? +3)+2)ゲート端子141 K接続され、
上記DR(7)と電磁界結合する第1のマイクロストリ
ップ線路、αaBこの!jII1)0マイクロストリッ
プ線路(9)の無反射終端、 Q3は一端が上記F E
 T +31のソース端子(6)に接続されたg2のマ
イクロストリップ線路、rlntiこのlE2のマイク
ロストリップ線路α2の先端開放スタブ、α3#:tこ
の第2のマイクロストリップ線路+13の他端および上
記地導体(2)に接続され次第1の出力端子、a41は
この第1の出力端子間に接続されたgtの出力負荷であ
る。なおこの第6図にはF K T (31のドレイン
端子(5)に印加するバイアス用回路は省略している。
次に動作について説明する。DR(7)は可動短絡板(
8)の位置により共振周波数fQ が決まり、この共振
周波数fQ においてDR(71は第1のマイクロスト
リップ線路(9)と強く結合する。そのためゲート端子
(4)から第1のマイクロストリップ線路(9)側をみ
た反射係数rDRはDRの共振周波数foで1に近くな
る。一方、ゲート端子(41からF ]!i T (3
1側をみた反射係数r FETは先端開放スタブ(lB
とFET(3)の間の電気長θを適切に設定することに
よシ1より大きな値を有する。このとき次式の条件を満
足し発振が立ちあがる。
l rpmTl @17’DRl>1     (nL
lyl−1+IJ7’DR=0     121このよ
うな条件を満足し、DR(71の共振周波数fQ で発
振逓倍器が発振を持続しているとき2発振電力によp 
F K T 131の利得は抑圧され9次式を満足する
。
17”’F1!8Tl・I7’pR1=t     t
a+このとき、  Fllt’r(3)は発振電力によ
り飽和し。
出力信号には基本波fQ の他にnfg (nは整数)
の高調波が含まれる。このとき先端開放スタブaIlの
電気長を基本波でI(f’に設定し、基本波fQの信号
を阻止することにより第1の出力負荷a4には2nf(
Hの信号のみ出力される。*際には高次の高調波はど電
力が低下するので、主に2fQの信号が第1の出力負荷
a4に加わる。
このような発振逓倍器ではDR(7)の共振周波数fO
の2倍の周波数が出力される。そのため発振逓倍器は2
f□で共振するDR(71’i用い念発振器と比較し、
DR(71が高Qなので低雑音な特性を有する。またD
 R(71の形状が大きいので加工精度の面でミリ波の
発振器に適する特長も有する。
〔発明が解決しようとする課題〕
発振逓倍器を通信機器に用いる場合2位相同期発振器(
以下PLOと略す)を構成し2周波数の安定度を高める
場合が多い。しかしながら上述のような発振逓倍器では
出力周波数を電圧制御できない問題があった。
また2発振器倍器は通常にμ帯〜ミリ波帯で利用される
が、この周波数帯では、PLOの構成部品であるザ/ブ
リング位相検波器(以下SPDと略す]、もしくは分周
器が容易に得られない問題もあった。
この発明は上記のような問題を解決するためになされた
もので、出力周波数2fQが電圧制御できるとともに、
基本波fo を分離して取シ出すことができる発振逓倍
器を得ることを目的とする。
〔膝頭を解決するための手段〕
この発明に係る発振逓倍器は、一端が接地された半導体
増幅素子の入力端子に第1のマイクロストリップ線路を
、出力端子に第2のマイクロストリップ線路を接続し、
上記第1のマイクロストリップ線路と電磁界結合される
誘電体共振器の共振周波数をフィルタで阻止して共振周
波数の2次2f0を出力するものにバラクタダイオード
が接続され、入力端子を有し、上記誘電体共振器と電磁
界結合する第3のマイクロストリップ線路と、同じく上
記誘電体共振器と電磁界結合し、第2の出力端子が接続
された第4のマイクロストリップ線路とを備え次もので
ある。
また、この発明に係る位相同期発振器は電圧制御発振器
からの発振周波出力と基準信号源からの出力をサンプリ
ング位相検波器で比較し、このサンプリング位相検波器
からの出力の所定周波数帯域のみをループフィルタで増
幅し、上記電圧制御発振器に入力して構成されるものの
電圧制御発振器に上述の発振逓倍器を用い、この発振逓
倍器の第2出力端子を上記サンプリング位相検波器に接
続し九ものである。
また、この発明に係る位相同期発振器は電圧制御発振器
に上述の発振逓倍器を用い、この発振逓倍器の第2の出
力を分周器で分周し、この分周器の出力と基準信号源か
らの出力を位相検波器で位相比較し、この出力をループ
フィルタで所定の周波数帯域のみ増幅し、上記発振逓倍
器に帰還入力するものである。
〔作用〕
この発明における発振逓倍器は入力端子より印加される
電圧がバラクタダイオードに印加され。
この電圧によりDRの共振周波数を微調し、出力周波数
を電圧制御する。また出力周波数の1/2の周波数の信
号がDRの帯域通過特性によりFETのゲート端子から
第4のマイクロストリップ線路に伝播し、第2の出力端
子から堆り出される。
また、この発明における位相同期発振器は電圧制御発振
器に周波数を電圧制御する発振逓倍器を用いることによ
り、低い周波数で動作するサンプリング位相検波器や分
周器を利用可能とする。
〔実施例〕
第1図はこの発明の一実施例を示す斜視図で。
第6図に示す従来のものと同様なものは同一符号を付し
ており説明は省略する。この図において。
ti9F!1).3のマイクロストリップ線路でDR(
71を挾んで第1のマイクロストリップ線路(9)と反
対側に位置しDR(71と電磁界結合するよう設けられ
ている。aIはこの第3のマイクロストリップ線路(I
5の一端にカソード側が接続され、アノード側は接地さ
れているバラクタダイオード、 (Inは同じく第3の
マイクロストリップ線路a9の一端に接続されたマイク
ロ波阻止用インダクタ、 (IIはこのインダクタ鰭に
直列接続されたマイクロ波阻止用コンデンサ、(I9は
同じく上記インダクタanに直列接続された入力端子、
備は上記D R(71と電磁界結合するよつ上記第1の
マイクロストリップ線路(9)と上記第3のマイクロス
トリップ線路a9間に設けられた一端が開放端の第4の
マイクロス) IJツブ線路、Qυはこの第4のマイク
ロス) IJツブ線路ωの他端と接地間に設けられた第
2の出力端子、四はこの第2の出力端子間に設けられた
第2の出力負荷である。
次に動作について説明する。第3のマイクロストリップ
線路鯵の一端は開放端であり、他の一端と地導体(2)
間にはバラクタダイオードαeが接続される。この第3
のマイクロストリップ線路錦はDR(71と電磁界結合
するよう設けられているので。
等何回路上では、DR171による並列共振回路に。
バラクタダイオードαeの端子間容量による微小サセプ
タンスが加わることになる。従って入力端子α9に印加
する電圧を変えると、バラクタダイオード(Ieの端子
間容量が変わるので1等価的にD R(71の共振周波
数fo を変えることができる。これは発振逓倍器の出
力周波数2f□が電圧制御できることを意味する。ま友
マイクロ波阻止用インダクタ1η、マイクロ波阻止用コ
ンデンサ錦によシ、入力端子a’Jへ周波数fQ O波
が漏洩するのを阻止している。
また第4のマイクロストリップ線路@もDR(71と電
磁界結合するよう設けられており、DR(71は共振周
波数fQ の帯域通過フィルタでもあるため’!I P
 ? (31で発生する電力のうち基本波fQ の信号
は、第4のマイクロストリップ線路■へ伝播し。
第2の出力負荷口に出力される。即ち、#!1の出力負
荷α4に周波数2foの信号が出力されると同時に、第
2の出力負荷器に周波数fOの信号が出力される。
この発明による発振逓倍器を利用することにより、fo
で動作する分周器あるいはEIPDを用い出力周波数Z
fOOPLOを構成することが可能になる。
また上記実施例ではドレイン接地したF K T (3
1で説明を行ったが、ゲート接地あるいはソース接地し
たFKT(31,エミッタ接地、コレクタ接地あるいは
ベース接地したバイポーラトランジスタのいずれでも同
様の効果を奏する。
さらに上記実施例では、基本波阻止フィルタとして、電
気長90″の先端開放スタブaDヲ用いたが。
a!2図に示すような周波数2fQで互いが結合するよ
うな線路(2+a)〜(23e)を用いた帯域通過フィ
ルタ@、あるいは第3図に示すような周波数2fQで共
振するDR@を用い九帯域通過フィルタ@を用いても同
様の効果を奏する。
第4図はこの発明に係る発掘逓倍器を用いたPLOの実
施例である。この図において、@は発振逓倍器、鏝は基
準信号源としての水晶発振器、ωは上記発振逓倍器−の
周波数fQの信号と水晶発振器Qの出力信号を位相比較
し1位相差に比例した検波電圧を出力するSPD、Gl
mはこの8PD■の出力電圧を入力し、所定の周波数帯
域のみ増幅し2発振器倍器いの入力端子α9に出力電圧
を帰還印加するループフィルタでこのようにしてPLO
が構成されている。このとき発振逓倍器@の第1の出力
端子α3には周波数2fOの信号が出力されている。従
ってこの発明に係る発振逓倍器@を用いた出力周波数2
f□のPLOでは周波数foで動作するBPD@全用意
すれはよい。
W、5図はこの発明に係る発振逓倍器を用いたPLOの
他の実施例のブロック図である。この第5図において、
aυは発掘逓倍器@の第2の出力端子01) K接続さ
れ次発周器で発振逓倍器−の周波数fOの出力信号を基
準信号源である水晶発振器いと同じ周波数になるよう分
周する。3]#:tこの分周器61+の出力信号と水晶
発振器υの出力信号を位相比較し1位相差に比例した検
波電圧を出力する位相検波器である。
このPLOでは発振逓倍器−の第2の出力端子f2Dか
ら出力される周波数f□ の出力信号が分周器t31+
によル水晶発振容器と同じ周波数になるよう分周され1
分周器口υの出力信号と水晶発振容器の出力信号が位相
検波器−で位相比較される。さらに位相検波器(至)の
出力電圧をループフィルタ3Nを介し発振逓倍器@の入
力端子a9に帰還する。このとき発振逓倍器−の第1の
出力端子a3には周波数2foの信号が出力される。
このようにこの発明に係る発振逓倍器@を用いた出力周
波数2fQのPLOでは周波数foで動作する分周器G
l)ffi用意すればよい。
〔発明の効果〕
以上のようにこの発明によれば、バラクタダイオードが
接続され、入力端子を有する第3のマイクロストリップ
線路をDRと電磁界結合するよう設けるとともに第2の
出力端子を有する第4のマイクロストリップ線路を上記
DFtと電磁界結合するよう設けることによp、出力周
波数2fOを電圧制御でき、かつ周波数fOの信号を出
力から分離して取り出すことのできる発振逓倍器を提供
できる。
またこの発振逓倍器を用いることにより、低い周波数で
動作するSPDや分周器を利用し、容易KPLO’i構
成できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
WJ1図はこの発明の一実施例を示す発振逓倍器の斜視
図、第2図はこの発明の基本波阻止フィルタ部の他の実
施例を示す斜視図、第3図は同じくこの発明の基本波阻
止フィルタ部の他の実施例を示す斜視図、第4図はこの
発明の発振逓倍器を用いた位相同期発振器のブロック図
、第5図は同じくこの発明の発振逓倍器を用いた位相同
期発振器の他の実施例を示すブロック図、第6図は従来
の発振逓倍器を示す斜視図である。 図中、 (1)1)誘電体基板、(21は地導体、(3
)はFKT、+71は誘電体共振器、(9)、α2.α
シ、2[Iはマイクロストリップ線路、α1)は先端開
放スタブ、 (131は第1の出力端子、 aSはバラ
クタダイオード、α9は入力端子、01)#:t@2の
出力端子、(支)はサンプリング位相検波器、 onは
分周器であ夛、同一符号は同−又は相当部分を示す。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)一端を接地した半導体増幅素子と、この半導体増
    幅素子の入力端子に接続された第1のマイクロストリッ
    プ線路と、この第1のマイクロストリップ線路と電磁界
    結合される誘電体共振器と、上記半導体増幅素子の出力
    端子に接続された第2のマイクロストリップ線路と、こ
    の第2のマイクロストリップ線路に接続され、上記誘電
    体共振器の共振周波数電力を阻止するフィルタと、この
    フィルタに接続された第1の出力端子とを備える発振逓
    倍器において、バラクタダイオードが接続され、入力端
    子を有し、上記誘電体共振器と電磁界結合する第3のマ
    イクロストリップ線路と、同じく上記誘電体共振器と電
    磁界結合し、第2の出力端子が接続された第4のマイク
    ロストリップ線路とを備えたことを特徴とする発振逓倍
    器。
  2. (2)電圧制御発振器からの発振周波f_0出力と基準
    信号源からの出力をサンプリング位相検波器で位相比較
    し、このサンプリング位相検波器の出力を入力し、所定
    の周波数帯域のみをループフィルタで増幅して上記電圧
    制御発振器に帰還入力し、発振周波数f_0の2次高調
    波2f_0を出力する位相同期発信機において、上記電
    圧制御発振器が請求項1の発振逓倍器からなり、この発
    振逓倍器の第2の出力端子からの出力を上記サンプリン
    グ位相検波器の入力としたことを特徴とする位相同期発
    振器。
  3. (3)電圧制御発振器からの出力を分周器で分周し、こ
    の分周器の出力と基準信号源からの出力を位相検波器で
    位相比較し、この位相検波器の出力を入力して所定の周
    波数帯域のみをループフィルタで増幅し、上記電圧制御
    発振器に帰還入力して、発振周波数f_0の2次高調波
    2f_0を出力する位相同期発振器において、上記電圧
    制御発振器が請求項1の発振逓倍器からなり、この発振
    逓倍器の第2の出力端子を上記分周器の入力に接続した
    ことを特徴とする位相同期発振器。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58177011A (ja) * 1982-04-10 1983-10-17 Fujitsu Ltd 発振逓倍器
JPS5938728U (ja) * 1982-09-05 1984-03-12 株式会社園芸連 チユ−ブ入り薬液肥料
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