JPH02265301A - 誘電体共振器及び発振回路 - Google Patents

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〉 本発明は、誘電体共振器及びこの誘電体共振器を利用し
た発振回路に関し、誘電体共振器は、対向する２つの主
面及び４つの端面を有する誘電体磁器に対し、２つの主
面と端面の１つとに連続するように導電膜を形成した構
成とし、この誘電体共振器を用いて発振回路を構成する
ことにより、回路部品点数が少なく、回路構成が簡単で
、発振特性及び温度特性の優れたハートレー型の高周波
発振回路が得られるようにしたものである。

〈従来の技術〉 ハートレー発振回路は、帰還発振回路の代表的なものと
して、従来より広く知られている。第８図はハートレー
発振回路の回路図で、トランジスタ等の３端子増幅素子
Ｔｒの制御電極回路にコンデンサＣ０及びインダクタＬ
ｌ、Ｌ、２を接続すると共に、インダクタＬ１％Ｌ２の
接続点を、主電極の１つに接続した回路となっている。

コンデンサＣ０及びインダクタＬｌ　、Ｌ２は共振回路
を構成している。

コンデンサＣ０及びインダクタＬｌ、Ｌ２は、互いに独
立する回路部品で構成され、これらを回路基板上で３端
子増幅素子Ｔｒに接続して、回路を組むのが普通である
。

〈発明が解決しようとする課題〉 上述したように、従来のハートレー形発振回路では、個
々に独立するコンデンサＣ０及びインダクタＬ　Ｉ　、
Ｌ　２を、回路基板上で３端子増幅素子Ｔｒに接続して
回路を組んでいたので、回路部品点数が多くなり、発振
回路の小型化及びコストダウンには限界があった。また
、個々に独立するコンデンサＣｏやインダクタＬ、％Ｌ
２の周波数特性、温度特性のバラツキのために、発振特
性、温度特性の安定した高周波発振回路を実現すること
が困難であった。

そこで本発明の課題は、上述する従来の問題点を解決し
、回路部品点数が少なく、回路構成が簡単で、発振特性
及び温度特性の優れたハートレー型の高周波発振回路を
提供することである。

く課題を解決するための手段〉 上述する課題解決のため、本発明に係る誘電体共振器は
、誘電体磁器の表面に導電膜を被着させてあり、 前記誘電体磁器は、対向する２つの主面と、前記２つの
主面と交叉する４つの端面とを有しており、 前記導電膜は、前記２つの主面と前記端面の１つとに、
連続するように形成されていることを特徴とする。

また、本発明に係る発振回路は、誘電体共振器と、３端
子増幅素子とを含む発振器であって、前記誘電体共振器
は、誘電体磁器の表面に導電膜を被着させてあり、 前記誘電体磁器−は、対向する２つの主面と、前記２つ
の主面と交叉する４つの端面とを有しており、 前記導電膜は、前記２つの主面と前記端面の１つとに、
連続するように形成されており、前記導電膜を設けた端
面から、対向する他端面までの間において、前記主面の
１つに形成された前記導電膜に３つの端子を間隔を隔て
て備えており、 前記３つの端子は、ハートレー発振回路を構成するよう
に、前記３端子増幅素子に接続してあること を特徴とする。

く作用〉 本発明に係る誘電体共振器は、対向する２つの主面と、
２つの主面と交叉する４つの端面とを有する誘電体磁器
に対し、２つの主面と端面の１つとに、連続するように
、導電膜が形成されているので、導電膜を設けた端面か
ら、対向する他端面までの間において、主面の１つに形
成された導電膜に間隔を隔てて、３つの端子を設けるこ
とにより、３つの端子のうち、両端にある端子間にコン
デンサを有し、両端にある各端子と中間にある端子との
間にインダクタンスを有する等価回路を得ることができ
る。この等価回路は、ハートレー発振回路を構成するの
に必要なＬＣ回路である。

従って、３つの端子をトランジスタ等の３端子増幅素子
に接続することにより、部品点数が少なく、回路構成の
簡単なハートレー発振回路を構成できる。

〈実施例〉 第１図は本発明に係る誘電体共振器の斜視図で、誘電体
磁器１の表面に、メタライズされた導電膜２を被着させ
た構造となっている。誘電体磁器１は、対向する２つの
主面１０１．１０２と、２つの主面１０１．１０２と交
叉する４つの端面１０３〜１０６とを有している。実施
例に示す誘電体磁器１は、半円筒状であり、外周面及び
内周面が主面１０１及び１０２を構成している。誘電体
磁器１の長さしは、共振波長λに対して、Ｌ−λ／４ となっている。

導電膜２は、２つの主面１０１．１０２と、４つの端面
１０３〜１０６のうち、軸方向にある端面１０３とに、
連続するように形成されている。

従って、実施例に示す誘電体共振器は、外周面及び内周
面と軸方向の１端面とに、メタライズされた導電膜を設
けた同軸型λ／４誘電体共振子を、縦に２分割したもの
と実質的に同一である。

そして、導電膜２を設けた端面１０３から、対向する他
端面１０４までの間において、主面１０１に形成された
導電１１ｉ２に導通する３つの端子ａ％ｂ及びＣを、間
隔ＪＺ　１　、Ｊ２２を隔てて設けである。

上述の誘電体共振器は、第２図に示すような１端が短絡
された線路とみなせる。これを、第３図に示すハートレ
ー発振回路の共振回路と対応させる。まず、第２図の回
路において、端子ｂ　−ｃを入力端、端子ａ　−ｃを出
力端とする４端子網を考え、そのアドミタンス行列（Ｙ
）を計算すると次のようになる。

ここに Ｙｌｔ−−ＪＹｏ・ｃｏｔβＪＺ２ Ｙ＋ｔ”ＪＹｏ・ｃｏｓａｃβ１２ Ｙ　２．ｗａ　ＪＹ、−ｃｏｓｅｃβ１２Ｙ２２冨−Ｊ
Ｙｏ・ｃｏｔ　　β１２ Ｙｏ：共振子を伝送線路とみた時の特性アドミタンス β；共振子を伝送線路とみた時の位相定数Ｙｓ”−ＪＹ
ｏ・ｃｏｔβＩＩ ＝　−ＪＹ、−ｃｏｔβ（Ｌ−１１ｔ　）次に、第３図
の共振回路では、アドミタンス行列（Ｙ）は次のように
なる。

・　・　・　（２） 第３図に示した共振回路を３ｔ４４子増幅素子に交流的
に接続することにより、ハートレー発振回路が構成でき
ることは、第８図で述べた通りであり、その場合の発振
周波数ｆ０は、次のようになる。

ｆｏ　＝ｉ／２π（（Ｌ＋　＋Ｌ２　）Ｃｏ　）　”’
発振周波数ｆ０の近傍では、式（１）と式（２）の各行
列要素の周波数特性は、同じ符号を持つ、従って、第２
図及び第３図に示した共振回路は等価であると見なせ、
第１図に示した誘電体共振器の端子ａ　−ｅを３端子増
幅素子に交流的に接続することにより、ハートレー発振
回路を構成できる。

第４図はハートレー発振回路の回路図を示し、端子ａを
交流結合用のコンデンサＣＩを介して、トランジスタで
構成された３端子増幅素子Ｔｒの制御電極Ｂ、に接続し
、端子すを交流結合用のコンデンサＣ２を介して主電極
Ｅ＋に接続し、端子Ｃを交流結合用のコンデンサＣ５を
介してもう一方の主電極Ａ１に接続しであるｅＲ１〜Ｒ
５は抵抗、■、は動作電源、Ｃ４は出力側の交流結合用
コンデンサ％ＶＯ□は出力を示している。

次に具体的な回路例について説明する。′！１１４図の
回路において、回路定数を次のように選定した。

く誘電体共振器〉 共振周波数；９９２．０１ＭＨｚ Ｑ；３５０ 〈３端子増幅素子〉 トランジスタ、２３Ｃ２８８Ａ く抵抗〉 Ｒ１，８，２にΩ Ｒ，，６８にΩ Ｒ，；６８０Ω 〈コンデンサ〉 Ｃ，；１００ｐＦ Ｃ２，１ｐＦ Ｃ，，１００ｐＦ Ｃ４；１ｐＦ く電源〉 Ｃ９Ｖ ′ｓ５図は上述した回路定数を有する発振回路の周波数
スペクトル分布を示し、第６図は同じく発振周波数近傍
の周波数スペクトル分布を示している。測定に当っては
、雑音を防ぐため、発振回路及び電源を恒温槽内に置い
て測定した。

これらの特性図から明らかなように、上述した発振回路
の発振周波数ｆ０は、９８７．０２ＭＨｚである。キャ
リヤに対する第２高調波レベル比は約−１０ｄＢであり
、寄生不純スペクトルはみられない０発振回路の発振周
波数ｆ０が共振子の共振周波数９９２．ＯＩＭ）ｌｚよ
りも、約５１）ｌｚ低いのは、共振系のＱの低下による
ものと考えられる。

また、上述の回路定数を有する発振回路の温度依存性を
１０〜３０℃の範囲で測定したところ、その温度係数は
−１２，７ｐｐｍ／ｌであった。

共振器の温度係数は−２、５ｐｐｍ／’Ｃでありだ。上
述の温度係数の差は、結合コンデンサＣＩ”　Ｃａによ
るものと考えられる。

上記実施例では、誘電体共振器として、半円筒状のもの
を使用した例を示したが、第７図に示すように、平行平
面板誘電体共振器でも同様の作用及び効果が得られると
推測される。

〈発明の効果〉 以上述べたように、本発明に係る誘電体共振器は、対向
する２つの主面及び４つの端面を有する誘電体磁器に対
し、２つの主面と端面の１つとに連続するように導電膜
を形成したから、導電膜を設けた端面から対向端面まで
の間において、間隔を隔て３つの端子を備えさせると共
に、３端子増幅素子と組合せることにより、回路部品点
数が少なく、回路構成が簡単で、発振特性及び温度特性
の優れたハートレー型の高周波発振回路を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る誘電体共振器の斜視図、第２図は
本発明に係る誘電体共振器を４端子網とみた場合の等価
回路図、第３図はハートレ発振回路に使用される共振回
路図、第４図は本発明に係る発振回路の回路図、第５図
は本発明の発掘回路具体例における周波数スペクトル分
布を示す図、第６図は同じく発振周波数近傍の周波数ス
ペクトル分布を示す図、第７図は本発明に係る誘電体共
振器の別の実施例を示す斜視図、第８図はハートレー発
振回路図である。 １・・・誘電体磁器　　　　２・・・導電膜１０１．１
０２・・・主面 １０３〜１０６・・・端面 ａ〜Ｃ・・・端子 Ｔｒ・・・３端子増幅素子 第１図 第２図 第３ 図 第４図 第５図 第６図 局Ｘ東（ＭＨｚ）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）誘電体磁器の表面に導電膜を被着させた誘電体共
   振器であって、 前記誘電体磁器は、対向する２つの主面と、前記２つの
   主面と交叉する４つの端面とを有しており、 前記導電膜は、前記２つの主面と前記端面の１つとに、
   連続するように形成されていることを特徴とする誘電体
   共振器。
2. （２）誘電体共振器と、３端子増幅素子とを含む発振器
   であって、 前記誘電体共振器は、誘電体磁器の表面に導電膜を被着
   させてあり、 前記誘電体磁器は、対向する２つの主面と、前記２つの
   主面と交叉する４つの端面とを有しており、 前記導電膜は、前記２つの主面と前記端面の１つとに、
   連続するように形成されており、 前記導電膜を設けた端面から、対向する他端面までの間
   において、前記主面の１つに形成された前記導電膜に３
   つの端子を間隔を隔てて備えており、 前記３つの端子は、ハートレー発振回路を構成するよう
   に、前記３端子増幅素子に接続してあること を特徴とする発振回路。