JPH02302107A - ミリ波・サブミリ波帯発振器 - Google Patents
ミリ波・サブミリ波帯発振器Info
- Publication number
- JPH02302107A JPH02302107A JP1123227A JP12322789A JPH02302107A JP H02302107 A JPH02302107 A JP H02302107A JP 1123227 A JP1123227 A JP 1123227A JP 12322789 A JP12322789 A JP 12322789A JP H02302107 A JPH02302107 A JP H02302107A
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- JP
- Japan
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- diffraction grating
- mirror
- oscillator
- tip
- dimension
- Prior art date
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- Granted
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- Inductance-Capacitance Distribution Constants And Capacitance-Resistance Oscillators (AREA)
- Semiconductor Lasers (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
本発明はミリ波・サブミリ波帯において高出力発振が可
能なミＩｊ波・サブミリ波帯発振器に関するものである
。
能なミＩｊ波・サブミリ波帯発振器に関するものである
。
従来の技術
ミリ波・サブミリ波帯の固体発振器の研究が活発に展開
されているが、この帯域となると高出力発振器を実現す
るには解決すべき課題も多い。
されているが、この帯域となると高出力発振器を実現す
るには解決すべき課題も多い。
まず最初に第３図に示すマイクロ波帯の典型的なガンダ
イオード発振器をとりあげ高周波化について説明する。
イオード発振器をとりあげ高周波化について説明する。
第３図において、３２は導波管部、３３はガンダイオー
ド、３４はＲＦチョーク、３５は直流バイアス端子、３
６は周波数調整ねじ、３７は出力整合窓、３８は出力７
ランジを示す。これらの基本的な考え方、特性等につい
ては、丸善発行の「ソリッド・ステート回路ハンドブッ
クＪ Ｐ、 Ｐ、 ４６０〜４６１に述べられているの
で詳細な構成、およびその動作は省略する。
ド、３４はＲＦチョーク、３５は直流バイアス端子、３
６は周波数調整ねじ、３７は出力整合窓、３８は出力７
ランジを示す。これらの基本的な考え方、特性等につい
ては、丸善発行の「ソリッド・ステート回路ハンドブッ
クＪ Ｐ、 Ｐ、 ４６０〜４６１に述べられているの
で詳細な構成、およびその動作は省略する。
このようなガンダイオード発振器をミリ波・サブミリ波
帯で実現するためには、 ｉ）導波管共振器では形状がきわめて小さくなるため波
長に比し形状の大きい共振器を採用すること ｉｆ）素子の効率が低下するため放熱対策等が講じられ
ること ｉｉｉ ）素子の出力も小さくなるため電力合成が可能
なこと 等が重要である。
帯で実現するためには、 ｉ）導波管共振器では形状がきわめて小さくなるため波
長に比し形状の大きい共振器を採用すること ｉｆ）素子の効率が低下するため放熱対策等が講じられ
ること ｉｉｉ ）素子の出力も小さくなるため電力合成が可能
なこと 等が重要である。
発明が解決しようとする課題
しかし、第３図に示す構造の導波管構造の発振器は工作
精度の限界によか実現がきわめて困難となる。そこで、
従来より準光学的な共振器として、ファブリペロ形共振
器がミリ波・サブミリ波帯で知られており、これを用い
ると波長に比しはるかに大きい共振器が実現できる。そ
のため、発振器としてこの７アブリベロ形共振器と金属
棒で作られた回折格子に固体素子をマウントした構成の
ミリ波発振器も試作されているが、機械的強度、放熱の
点で問題を有し実用化には致っていない。
精度の限界によか実現がきわめて困難となる。そこで、
従来より準光学的な共振器として、ファブリペロ形共振
器がミリ波・サブミリ波帯で知られており、これを用い
ると波長に比しはるかに大きい共振器が実現できる。そ
のため、発振器としてこの７アブリベロ形共振器と金属
棒で作られた回折格子に固体素子をマウントした構成の
ミリ波発振器も試作されているが、機械的強度、放熱の
点で問題を有し実用化には致っていない。
すなわち、従来のミリ波・サブミリ波帯の固体発振器は
出力が小さいこと、まだ非常に高精度を要し、高価であ
るという課題があった。
出力が小さいこと、まだ非常に高精度を要し、高価であ
るという課題があった。
本発明は以上のような課題を解決するもので、ミリ波・
サブミリ波帯において高出力化の実現とともに、高性能
で安価なミリ波・サブミリ波帯発振器を提供せんとする
ものである。
サブミリ波帯において高出力化の実現とともに、高性能
で安価なミリ波・サブミリ波帯発振器を提供せんとする
ものである。
課題を解決するための手段
上記課題を解決するため、本発明の技術的解決手段は平
面鏡あるいは凹面鏡と、溝を有する回折格子とを対向さ
せ、前記回折格子の溝に電界効果型トランジスタ（ＦＥ
Ｔン、もしくはヘトｏ・バイポーラ・トランジスタ （
ＨＢＴ） より成る能動素子を回折格子に直接−次元
的あるいは二次元的に複数個設けて電力合成するもので
ある。
面鏡あるいは凹面鏡と、溝を有する回折格子とを対向さ
せ、前記回折格子の溝に電界効果型トランジスタ（ＦＥ
Ｔン、もしくはヘトｏ・バイポーラ・トランジスタ （
ＨＢＴ） より成る能動素子を回折格子に直接−次元
的あるいは二次元的に複数個設けて電力合成するもので
ある。
作用
本発明は、平面鏡あるいは凹面鏡と、溝を有する回折格
子とを対向させたファブリペロ形共振器とし、発振素子
としてＦＥＴ、、ＨＢＴ等を回折格子に直接、−次元的
あるいは二次元的に複数個マウントし直流バイアスを発
振素子に加えることによシ発損させると、個々の発振素
子の出力が電力合成され高出力のミリ波・サブミリ波帯
信号源が得られる。
子とを対向させたファブリペロ形共振器とし、発振素子
としてＦＥＴ、、ＨＢＴ等を回折格子に直接、−次元的
あるいは二次元的に複数個マウントし直流バイアスを発
振素子に加えることによシ発損させると、個々の発振素
子の出力が電力合成され高出力のミリ波・サブミリ波帯
信号源が得られる。
実施例
以下第１図を参照しながら本発明の第１の実施例につい
て説明する。第１図において、１１は金属でつくられた
凹面鏡、１２は凹面鏡１１から間隔りの位置に設置され
る導体よりなる回折格子で、深さｔの溝１５をもった櫛
歯形状をしており、電気的な動作としては表面で反射す
る平面反射鏡の機能を持つ。１３は回折格子１２の先端
に設けられたＦＥＴもしくはＨＢＴ等の発振素子で、溝
１５の先端金属部に直接マウントし回折格子工２を放熱
器として利用できるようにし、バイアス端子１６．１７
．１８より発振素子に直流バイアス加える構成をとって
いる。
て説明する。第１図において、１１は金属でつくられた
凹面鏡、１２は凹面鏡１１から間隔りの位置に設置され
る導体よりなる回折格子で、深さｔの溝１５をもった櫛
歯形状をしており、電気的な動作としては表面で反射す
る平面反射鏡の機能を持つ。１３は回折格子１２の先端
に設けられたＦＥＴもしくはＨＢＴ等の発振素子で、溝
１５の先端金属部に直接マウントし回折格子工２を放熱
器として利用できるようにし、バイアス端子１６．１７
．１８より発振素子に直流バイアス加える構成をとって
いる。
なお、バイアス端子１６．１７．１８の端子間は絶縁シ
ート１４で絶縁されている。
ート１４で絶縁されている。
上記構成において、回折格子１２の溝１５のピンチは動
作波長の１／２より小さく、かっＦＥＴ、ＨＢＴ等の発
振素子１３をマウントしやすく、製作が容易となるよう
に決定される。また溝１５は、先端が短絡された平行平
板導波路と考えることができ、回折格子１２の表面より
溝１５を見たとき短絡条件を満足する溝ｑ深さｔを決定
する。また共振器の共振モードはＴＥＭＯｏでその共振
周波数は、凹面鏡１１と回折格子工２の間隔りで決定さ
れる。この間隔りは波長の数倍から数十倍に選ぶことで
共振器長は波長よシ十分大きくすることができ、かつ周
波数調整も容易に行い得る。
作波長の１／２より小さく、かっＦＥＴ、ＨＢＴ等の発
振素子１３をマウントしやすく、製作が容易となるよう
に決定される。また溝１５は、先端が短絡された平行平
板導波路と考えることができ、回折格子１２の表面より
溝１５を見たとき短絡条件を満足する溝ｑ深さｔを決定
する。また共振器の共振モードはＴＥＭＯｏでその共振
周波数は、凹面鏡１１と回折格子工２の間隔りで決定さ
れる。この間隔りは波長の数倍から数十倍に選ぶことで
共振器長は波長よシ十分大きくすることができ、かつ周
波数調整も容易に行い得る。
以上のような構成をとることにより、共振器の製作、周
波数調整が容易で、かつ放熱が良好なミリ波・サブミリ
波帯発振器が実現できる。
波数調整が容易で、かつ放熱が良好なミリ波・サブミリ
波帯発振器が実現できる。
々お、本実施例では回折格子１２を櫛歯状のものとした
が、必ずしも櫛歯状にする必要性はなく、溝１５を設け
ることで同共振器の製作、周波数調整に効果を有するも
のであることは言うまでもない。
が、必ずしも櫛歯状にする必要性はなく、溝１５を設け
ることで同共振器の製作、周波数調整に効果を有するも
のであることは言うまでもない。
また本実施例では回折格子１２の対向面には凹面鏡１１
を設けたが、必ずしも凹面鏡の必要性はなく、平面鏡で
もよい。
を設けたが、必ずしも凹面鏡の必要性はなく、平面鏡で
もよい。
次に第２図を参照しながら本発明の第２の実施例につい
て説明する。
て説明する。
一般に固体発振器は、発振周波数が高くなるに従い、そ
の出力は低下していき、高出力を得ることができない。
の出力は低下していき、高出力を得ることができない。
本発明の第２の実施例はこの高出力を得るためのもので
、第２図において、１２は回折格子、２１〜２６は回折
格子の先端部に二次元的に配された複数個の発振素子を
示す。
、第２図において、１２は回折格子、２１〜２６は回折
格子の先端部に二次元的に配された複数個の発振素子を
示す。
この発振素子は、図番２１．２４あるいは２１．２２．
２３の如＜Ｘ％ もしくはｙ軸封向に対して一次元的に
配してもよく、また同図の図番２１〜２６の如く二次元
的に配してもよい。
２３の如＜Ｘ％ もしくはｙ軸封向に対して一次元的に
配してもよく、また同図の図番２１〜２６の如く二次元
的に配してもよい。
以上、本実施例によれば、それぞれの発振素子２１〜２
６を同時に動作させた場合は注入同期現象ですべての周
波数が一致し電力も加算合成され、高出力を得ることが
できる。
６を同時に動作させた場合は注入同期現象ですべての周
波数が一致し電力も加算合成され、高出力を得ることが
できる。
発明の効果
以上のように本発明の効果としては、ミリ波・サブミリ
波帯固体発振器でその製作が容易であシ、また高出力な
発振器を安価に提供することができる。
波帯固体発振器でその製作が容易であシ、また高出力な
発振器を安価に提供することができる。
第１図は本発明の第１の実施例におけるミリ波・サブミ
リ波帯発振器の概念斜視図、第２図（ａ）、（ｂ）は本
発明の第２の実施例における同発振器の部分正面図、及
び側面図、第３図は従来よりあるマイクロ波帯ガン発振
器の構造断面図である。 １１・・・凹面鏡、１２・・・回折格子、１３．２１〜
２６・・・発振素子、１６．１７．１８・・・バイアス
端子。 代理人の氏名弁理士粟野重孝ほか１名 第１図 第 ２ 図
リ波帯発振器の概念斜視図、第２図（ａ）、（ｂ）は本
発明の第２の実施例における同発振器の部分正面図、及
び側面図、第３図は従来よりあるマイクロ波帯ガン発振
器の構造断面図である。 １１・・・凹面鏡、１２・・・回折格子、１３．２１〜
２６・・・発振素子、１６．１７．１８・・・バイアス
端子。 代理人の氏名弁理士粟野重孝ほか１名 第１図 第 ２ 図
Claims (4)
- （１）平面鏡あるいは凹面鏡と、溝を有する回折格子と
を対向させ、前記回折格子の構の部分に、電界効果型ト
ランジスタが設けられていることを特徴とするミリ波・
サブミリ波帯発振器。 - （２）回折格子に一次元的にあるいは二次元的に複数個
の電界効果型トランジスタを設けて、電力合成すること
を特徴とする請求項１記載のミリ波・サブミリ波帯発振
器。 - （３）平面鏡あるいは凹面鏡と、溝を有する回折格子と
を対向させ、前記回折格子の溝の部分に、ヘテロ・バイ
ポーラ・トランジスタが設けられていることを特徴とす
るミリ波・サブミリ波帯振器。 - （４）回折格子に一次元的にあるいは二次元的に複数個
のヘテロ・バイポーラ・トランジスタを設けて、電力合
成することを特徴とする請求項１記載のミリ波・サブミ
リ波帯発振器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1123227A JP2626054B2 (ja) | 1989-05-17 | 1989-05-17 | ミリ波・サブミリ波帯発振器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1123227A JP2626054B2 (ja) | 1989-05-17 | 1989-05-17 | ミリ波・サブミリ波帯発振器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02302107A true JPH02302107A (ja) | 1990-12-14 |
| JP2626054B2 JP2626054B2 (ja) | 1997-07-02 |
Family
ID=14855351
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1123227A Expired - Fee Related JP2626054B2 (ja) | 1989-05-17 | 1989-05-17 | ミリ波・サブミリ波帯発振器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2626054B2 (ja) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5164172U (ja) * | 1974-11-15 | 1976-05-20 | ||
| JPS62214704A (ja) * | 1986-03-14 | 1987-09-21 | Semiconductor Res Found | 超高周波半導体発振器 |
| JPS63102124A (ja) * | 1986-10-17 | 1988-05-07 | 松下電器産業株式会社 | 押ボタンスイツチ |
-
1989
- 1989-05-17 JP JP1123227A patent/JP2626054B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5164172U (ja) * | 1974-11-15 | 1976-05-20 | ||
| JPS62214704A (ja) * | 1986-03-14 | 1987-09-21 | Semiconductor Res Found | 超高周波半導体発振器 |
| JPS63102124A (ja) * | 1986-10-17 | 1988-05-07 | 松下電器産業株式会社 | 押ボタンスイツチ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2626054B2 (ja) | 1997-07-02 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |