JPH0319722B2 - - Google Patents

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JPH0319722B2
JPH0319722B2 JP60199519A JP19951985A JPH0319722B2 JP H0319722 B2 JPH0319722 B2 JP H0319722B2 JP 60199519 A JP60199519 A JP 60199519A JP 19951985 A JP19951985 A JP 19951985A JP H0319722 B2 JPH0319722 B2 JP H0319722B2
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JP
Japan
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branch
oscillator
microwave
frequency
oscillators
Prior art date
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JP60199519A
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English (en)
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JPS6261407A (ja
Inventor
Kenji Hirai
Takanori Kimura
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tokyo Shibaura Electric Co Ltd filed Critical Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Priority to JP60199519A priority Critical patent/JPS6261407A/ja
Priority to US06/903,140 priority patent/US4688004A/en
Publication of JPS6261407A publication Critical patent/JPS6261407A/ja
Publication of JPH0319722B2 publication Critical patent/JPH0319722B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01PWAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P5/00Coupling devices of the waveguide type
    • H01P5/12Coupling devices having more than two ports
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03LAUTOMATIC CONTROL, STARTING, SYNCHRONISATION OR STABILISATION OF GENERATORS OF ELECTRONIC OSCILLATIONS OR PULSES
    • H03L7/00Automatic control of frequency or phase; Synchronisation
    • H03L7/24Automatic control of frequency or phase; Synchronisation using a reference signal directly applied to the generator

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  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
  • Inductance-Capacitance Distribution Constants And Capacitance-Resistance Oscillators (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の技術分野] 本発明は周波数切替え可能な周波数切替形マイ
クロ波発生装置に関する。
[発明の技術的背景とその問題点] 一般にマイクロ波通信装置あるいはレーダ装置
等で使用する送信周波数又は受信周波数は指定さ
れた一波を用いる場合が多い。それで近年これら
の送受信周波数を所定周波数帯域内で所定の間隔
により可変したいという要求が生じている。この
様な要求に対応できる高周波数安定度をもつたマ
イクロ波発生装置としては、水晶発振器を基準と
したシンセサイザ形マイクロ波発生装置がある。
しかし、部品点数が多く回路が複雑なため装置が
極てめ大きくなり、実用システムに組込むにはは
なはだ不都合であつた。
このため、小型で高安定化した固定周波数のマ
イクロ波発振器を必要数配備しておき、適宜切替
える方法が一般的に使用されている。この方法に
よるマイクロ波発生装置の回路構成図を第5図に
示す。第5図において周波数がそれぞれf1〜fo
マイクロ波発振器1−1〜1−nに通過帯域の中
心周波数をそれぞれf1〜foに設定したバンドパス
フイルター2−1〜2−nがマイクロストリツプ
線路などの伝送線路3により接続されている。さ
らに各々のフイルター2−1〜2−nはそれぞれ
対応したサーキユレータ4−1〜4−nに接続さ
れ、これらサーキユレータ4−1〜4−nは伝送
線路3により直列に接続されサーキユレータ4−
1に接続された出力ポート5からマイクロ波電力
を出力する。又発振器1−1〜1−nを動作させ
るためにスイツチ6−1〜6−nを介して動作電
源VBが発振器に接続されている。
以上の構成のマイクロ波発生装置から例えばfo
の周波数のマイクロ波を得たい場合にはスイツチ
6−nのみONとし、スイツチ6−1〜6−(n
−1)はすべてOFFとする。マイクロ波発振器
1−nから周波数foのマイクロ波が出力され、フ
イルター2−n、サーキユレータ4−nを通りサ
ーキユレータ4−(n−1)へ至る。ここでfo
マイクロ波はサーキユレータ4−(n−1)によ
り伝送線路3を通りフイルター2−(n−1)に
入るが、フイルター2−(n−1)で反射され、
再びサーキユレータ4−(n−1)にもどり、以
下同様にくり返して出力ポート5よりfoのマイク
ロ波が出力される。マイクロ波発生装置から他の
周波数のマイクロ波を発生させる場合にも、同様
の機能により切替スイツチ6−1〜6−nの
ON;OFFの操作を行い、発振器1−1〜1−n
を動作させることによりマイクロ波を発生させる
ことができる。
しかしながら、このような構造のマイクロ波発
生装置はn個のフイルターとn個のサーキユレー
タを必要とし、極めて外形寸法が大きくなり、さ
らに部品点数が多くなり信頼性にかけるという欠
点があつた。
また、他の従来例として、上記のマイクロ波発
生装置においてサーキユレータの替わりにPINダ
イオードスイツチを用いて電源回路スイツチと連
動させる方式もある。(特公昭60−11843)しかし
ながらこの方法においても回路構成か複雑であ
り、部品点数が多くなり信頼性に欠けるという欠
点を有していた。
[発明の目的] 本発明は上記の欠点を除去するもので、小型で
回路構成が簡単な信頼性の向上した周波数切替形
マイクロ波発生装置を提供することを目的とす
る。
[発明の概要] 上記目的を達成するために本発明においては、
複数のマイクロ波発振器と、これらマイクロ波発
振器に接続された複数の分岐線路と、これら複数
の分岐線路が接続され、一端に出力ポートを設け
た伝送線路と、前記マイクロ波発振器の中の一つ
を選択動作させる手段とを具備し、前記複数の分
岐線路の線路長を分岐線路と伝送線路とが接続さ
れた分岐部から見て、分岐線路に対応する発振器
の非動作における出力インピーダンスが最大にな
るように設定し、伝送線路に接続される分岐線路
の接続部を相互の間隔をL、複数の発振器の動作
波長の中央値をλとするとき、L=λ/2・(k
−1)(kは自然数)を満たすことを特徴とする
周波数切替形マイクロ波発生装置を提供する。
[発明の実施例] 以下本発明の一つの実施例を図面を参照して説
明する。
第1図は本発明の周波数切替形マイクロ波発生
装置の一実施例を示す回路構成図である。伝送線
路10の端部に分岐部Toを設け、又この分岐部
Toから所定間隔離して分岐部To-1T1が設けられ
る。さらにこれら分岐部T1〜Toには分岐線路1
1−1〜11−nが接続され、各分岐線路11−
1〜11−nの端部には固定周波数f1〜foのマイ
クロ波発振器12−1〜12−nが接続されてい
る。又、伝送線路10の発振器12−nが接続さ
れていない他端にはアイソレータ13を介して出
力ポート14が接続されている。
なお、アイソレータ13は各発振器12−1〜
12−nの負荷変動による変性変化を防止する目
的で設けてあり、負荷変動による影響が実用上問
題とならなければアイソトータ13を省略するこ
とができる。又、伝送線路10及び分岐線路11
−1〜11−nはマイクロストリツプ線路、スト
リツプ線路、同軸線路、導波管等いずれでも良
い。
ここで分岐部T1〜Toから発振器12−1〜1
2−nまでの分岐線路長(電気長)はそれぞれθ1
〜θoとし、各分岐部T1〜To間の伝送線路長(電
気長)はθ21,θ32……θo(o-1)とする。又、発振器
12−1〜12−nを切替動作させるためにスイ
ツチ15−1〜15−nを介して動作電源VB
発振器12−1〜12−nにそれぞれ接続されて
いる。
ところでマイクロ波発振器12−1〜12−n
は発振周波数がそれぞれf1〜foであり、例えば誘
電体共振器、空洞共振器などのような高無負荷Q
の共振器を用いて周波数を安定化し、外部Q
(Qext)も比較的高い発振器を配置する。このよ
うなQextの高い発振器の電源OFF時における負
荷側から見た出力反射係数Γの絶対値は一般的に
大きく通常|Γ|(m)0.7である。
第2図は電源OFF時におけるQextの高い発振
器(動作周波数f0)の負荷側から見たインピーダ
ンスZ(ω)の軌跡例を反射係数面(スミスチヤ
ート)上に示したものである。発振器のQextが
高いので動作周波数f0のインピーダンスZ(ω)
の共振モード円も小さく動作周波数近傍(例えば
Δf=fb−fa(fa<f0<fb)における反射係数の絶対
値|Γ|も大きい。ところで、負荷側から見た発
振器の出力インピーダンスが最大値になる点は、
第2図のスミスチヤートに示すように、発振器の
出力端子におけるインピーダンスZ(ω)の軌跡
上の動作周波数f0における点から負荷側に電気角
θ(反射係数の位相角は2θ)移動すればよい(第
2のMAXの位置)。すなわち、発振器の出力端
から、電気長でθ(rad)離れた点において負荷
側から見た発振器の出力インピーダンスは最大に
なる。例えば動作周波数f0(波長λ0)、非動作時の
負荷側から見た反射係数|Γ0|=0.9の発振器に
l=λ0θ/2πの線路長をもつた特性インピーバン
ス50Ωの伝送線路を接続すれば伝送線路の端では
発振器の出力インピーダンスは50Ω×(1+|Γ0
|)/(1−|Γ0|)=950Ωとなり高インピーダ
ンスになる。
ところで第1図において、マイクロ波発振器1
2−1〜12−nの最高周波数と最低周波数差
ΔfがΔf〓fx(fxはn個の発振器の動作周波数のほ
ぼ中央値)である時、すなわち各々の発振器の発
振周波数が接近している時は、各分岐線路11−
1〜11−nの各分岐部T1〜Toから各発振器端
までの電気長θ1〜θoを各発振器の周波数において
第2図のスミスチヤートに示したものと同様な方
法により設定する。又伝送線路10の各分岐部
T1〜To間の電気長θ21、θ32、……θo(o-1)をそれぞ
れλx/2・(k−1)(λx:周波数fxの動作波長、
kは自然数)になるように設定する。
以上の構成のマイクロ波発生装置では、例えば
動作周波数f2のマイクロ波電力を出力するには、
スイツチ15−1のみONとし、他はすべてOFF
とする。すなわち、発振器12−2のみ動作さ
せ、他はすべて非動作状態になるようにする。し
たがつて、分岐部Toら発振器12−n側を見る
と、上記で説明したように伝送線路10に対して
高インピーダンスとなつている。
また、分岐部To-1においては、発振器12−
(n−1)側を見ると上記と同様に分岐線路11
−(n−1)に接続された発振器12−(n−1)
の出力インピーダンスは高インピーダンスとな
り、さらに分岐部Toと分岐部To-1との間に伝送
線路θo(o-1)は上記の如くλx/2・(k−1)に選
ばれているので、分岐部To-1も高インピーダン
ス点になる。同様に分岐部To-2〜T3も高インピ
ーダンス点となる。
従つて、分岐部T2から分岐部T3側を見ると同
様の作用により高インピーダンスとなつており、
発振器12−2から出力された動作周波数f2のマ
イクロ波は分岐部T2においてそのほとんどが分
岐部T1側に出力される。また、発振器12−1
は非動作状態なので、分岐部T1で分岐線路11
−1側は、上記と同様に高インピーダンスになつ
ているので、結局このマイクロ波はアイソレータ
13を経て出力ポート14に出力されることにな
る。
また、第3図は本発明の他の実施例であり、第
1図の周波数切替形マイクロ波発生装置において
一部の分岐部間の距離を0にして構成されたもの
である。すなわち、第1図の分岐部Toと分岐部
Toと分岐部To-1との距離を0にし、分岐部To
分岐部To-1に重なり、分岐部To-1に2本の分岐
線路11−n,11−(n−1)が接続された構
成になつている。
このように構成された周波数切替形マイクロ波
発生装置では、例えば動作周波数f2のマイクロ波
を出力するには上述のようにスイツチ15−2の
みONとし、他はすべてOFFとする。したがつ
て、分岐部To-1から、発振器(12−n)及び
発振器12−(n−1)側を見ると、これらの発
振器は非動作状態なので上記で説明したように高
インピーダン点となつて分岐部To-1は高インピ
ーダンス点となつている。
従つて、第2図の場合と同様に発振器12−2
の出力f2はアイソレータ13を経て出力ポート1
4に出力される。
第4図は本発明の他の実施例であり、4波の周
波数に切替えられる周波数切替形マイクロ波発生
装置を示す回路構成図である。伝送線路20の一
反の分岐部Tより4本の分岐線路21−1〜21
−4が分岐しており、各分岐線路21−1〜21
−4の端部にマイクロ波発振器22−1〜22−
4を接続し、各発振器22−1〜22−4を切替
動作させるために、スイツチ25−1〜25−4
を介して動作電源VBに接続されている。また、
伝送線路20他端はアイソレータ23を介して出
力ポート24に接続されている。
なお、マイクロ波発振器22−1〜22−4は
発振周波数がそれぞれf1〜f4であり上記実施例と
同様にQextが比較的高い発振器を用いる。又各
分岐線路21−1〜21−4の線路長(電気長)
を第2図のスミスチヤートに示したように4波の
発振器波数のほぼ中央値において、電源OFF時
における発振器出力インピーダンスが最大となる
ような線路長にする。
以上の構成で目的とする周波数のマイクロ波を
出力するには、希望とする周波数の発振器のいず
れか1台のみ動作状態とし、他はすべて非動作状
態とすれば、非動作状態の発振器が接続されてい
る分岐線路の分岐部から見た発振器の出力インピ
ーダンスはほぼ開放となるので、動作している発
振器の出力が出力ポート14から出力される。
以上の実施例で述べたように本発明による周波
数切替形マイクロ波発生装置では、周波数の切替
を行う場合、サーキユレータや帯域通過フイルタ
ー(BPF)を使用せず行うことができるので、
それらにおけるマイクロ波の損失が起らず良好な
マイクロ波を効率よく発生することができる。又
部品点数が従来のものよりも少ないので構成を小
型化することができるとともに、信頼性が向上す
る。
なお、本発明の第2の実施例及び第3の実施例
に示したように本発明の第1の実施例における分
岐部間の距離λx/2・(k−1)(λx:n個の発振
器の動作波長の中央値、k:自然数)において、
kを自由に選ぶことにより種々の変形が可能であ
ることは言うまでもない。
[発明の効果] 以上述べたように本発明によれば、伝送線路に
分岐線路が接続された分岐部において、この分岐
部に対応するマイクロ波発振器の非動作状態にお
けるこのマイクロ波発振器の出力インピーダンス
が最大になるように設定した分岐線路を接続する
ことにより伝送線路の出力端から目的とする周波
数のマイクロ波を出力するので、サーキユレータ
や帯域フイルターを使用せず小型で回路構成が簡
単な信頼性の向上した周波数切替形マイクロ波発
生装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の周波数切替形マイクロ波発生
装置の一実施例を示す回路構成図、第2図はマイ
クロ波発振器の非動作状態における出力インピー
ダンスを示したスミスチヤート、第3図及び第4
図は本発明による他の実施例を示す回路構成図、
第5図は従来の周波数切替形マイクロ波発生装置
を示す回路構成図である。 10……伝送線路、11−1〜11−(n−1)
……分岐線路、12−1〜12−n……マイクロ
波発振器、T1〜To……分岐部。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 複数のマイクロ波発振器と、これらマイクロ
    波発振器に接続された複数の分岐線路と、これら
    複数の分岐線路が接続され、一端に出力ポートを
    設けた伝送線路と、前記マイクロ波発振器の中の
    一つを選択動作させる手段とを具備し、前記複数
    の分岐線路の線路長を前記分岐線路と前記伝送線
    路とが接続された分岐部から見て、前記分岐線路
    に対応する前記発振器の非動作における出力イン
    ピーダンスが最大になるように設定し、前記伝送
    線路に接続される前記分岐線路の分岐部の相互の
    間隔をL、複数の発振器の動作波長の中央値をλ
    とするとき、L=λ/2・(k−1)(kは自然
    数)を満たすことを特徴とする周波数切替形マイ
    クロ波発生装置。
JP60199519A 1985-09-11 1985-09-11 周波数切替形マイクロ波発生装置 Granted JPS6261407A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60199519A JPS6261407A (ja) 1985-09-11 1985-09-11 周波数切替形マイクロ波発生装置
US06/903,140 US4688004A (en) 1985-09-11 1986-09-03 Frequency-changeable microwave signal generator having plural selectively operated oscillators

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60199519A JPS6261407A (ja) 1985-09-11 1985-09-11 周波数切替形マイクロ波発生装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS6261407A JPS6261407A (ja) 1987-03-18
JPH0319722B2 true JPH0319722B2 (ja) 1991-03-15

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JP60199519A Granted JPS6261407A (ja) 1985-09-11 1985-09-11 周波数切替形マイクロ波発生装置

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US (1) US4688004A (ja)
JP (1) JPS6261407A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US4688004A (en) 1987-08-18
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