JPH04157806A - 周波数変調器 - 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】 〔概要〕 例えば、マイクロ波多重無線装置に使用する周波数変調
器に関し、 変調特性の直線性の調整の容易化とベースバンド信号の
周波数特性の改善を図ることを目的とし、筺体上の基板
に第１．第２の伝送線路を形成し、該第１の伝送線路の
一端に可変容量ダイオードを、該第２の伝送線路の一端
に発振素子、他端に終端抵抗器をそれぞれ接続すると共
に、該第１．第２の伝送線路を共通の誘電体共振器に結
合して構成した周波数変調器において、該筐体のうち、
該第１の伝送線路の下部付近に凹部空間を設け、該可変
容量ダイオードを該凹部空間内に設ける様に構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、例えばマイクロ波多重無線装置に使用する周
波数変調器に関するものである。

マイクロ波多重無線装置が使用される、例えばディジタ
ル加入者無線伝送方式は基地局と加入者間をｌ：ｎで接
続する方式とｌ＝１で接続する方式の２種類がある。

しかし、いずれの方式でもディジタル信号を周波数シフ
トキーイング（ＦＳＫ　）方式で伝送するディジタル方
式のほか、広帯域な映像信号と音声信号とを同時に周波
数変調方式で伝送できるアナログ方式がある。

この様な方式では周波数変調器が必要となるが、周波数
変調器としては変調特性の直線性の調整が容易であり、
しかもベースバンド信号の周波数特性が良好であること
が必要である。

〔従来の技術〕

第２図は周波数変調器の要部ブロック図の一例を示す。

なお、電源系統は省略しである。

図に示す様に、トランジスタＱのコレクタは接地され、
ベースは、一端にコンデンサＣ１を介して終端抵抗Ｒ１
が接続された伝送線路１３の他端に接続され、エミッタ
からパターンで構成されたコンデンサＣ２を介して発振
出力を取り出す様になっている。

ここで、上記の伝送線路１３は共振周波数ｆ０の誘電体
共振器１２に結合しているが、この誘電体共振器は、一
端が逆バイアス電圧が印加された可変容量ダイオードＤ
に接続され、他端がオープン状態になった伝送線路１１
にも結合している。

なお、可変容量ダイオードＤと伝送線路ＩＩを含む部分
を電子同調回路と云う。

さて、電子同調回路がないと、トランジスタＱは周波数
ｆ。で発振するが、発振周波数は変化しない。しかし、
電子同調回路を設けて、可変容量ダイオードに印加され
る電圧を変化すると、このダイオードの容量値が印加電
圧に対応して変化する。

これにより、可変容量ダイオードＤと伝送線路１１で構
成される副共振回路の共振周波数が変化する。

この副共振回路は上記の様に誘電体共振器１２と結合し
ているので、副共振回路の共振周波数の変化に対応して
誘電体共振器の共振周波数が変化し、発振器の発振周波
数が変化する。

即ち、可変容量ダイオードに、例えば所定のレベルに変
換されたデータを印加すれば、この発振器からＦＳＫ波
が取り出せる。

次に、第３図は従来例の構成図で、第３図（ａｌは第２
図の平面図、第３図（ｂｌは第３図（ａｌのＡ−Ａ　’
断面図、第３図（Ｃ）は浮遊容量説明図を示す。

さて、第３図（ａ）に示す様に、伝送線路１１と共振周
波数ｆ０の誘電体共振器との結合点はｇで、ｇと開放端
ｊとの間隔が周波数ｆ０でλ／４になっている。

ここで、λは波長を示す。

また、副共振回路の断面は第３図（ｂ）に示す様に、筐
体１５に搭載された基板１４に伝送線路１１が形成さて
いるが、この線路の一端付近の真下の筐体部分に貫通孔
を設けて、この孔の内面にネジを切る。

そして、可変容量ダイオードＤを搭載したネジ１６を貫
通孔に挿入し、例えば可変容量ダイオードの先端部分を
伝送線路１１とほぼ同一平面になる様に固定し、この部
分と伝送線路１１とをハンダ付けする。なお、可変容量
ダイオードの先端部分の反対側部分がアースされる。

〔発明が解決しようとする課題〕

ここで、副共振回路の全容量成分Ｃは第３図（Ｃ）に示
す様にｔｌ＋ｃｌ＋ｃ２となる。

なお、Ｃ０は可変容量ダイオードが呈する容量分で、Ｃ
＋は伝送線路１１とアースとの間に生ずる容量分（以下
、線路容量と云う）で、Ｃ２は可変容量ダイオードと貫
通孔との間に生ずる容量分（以下、空間容量と云う）で
あるが、Ｃ２≧Ｃｏ＞Ｃ＋となることが多い。

そこで、可変容量ダイオードの容量値Ｃ０を変化しても
、全容量成分Ｃに対する変化の割合が小さくなって変調
感度が低下する。この為、誘電体共振器１２と伝送線路
１１との結合を強くして所定の変調感度にしている。

しかし、結合を強くした為、伝送線路１１のｇ点とｊ点
の距離を微調して行う直線性の調整（微分位相ＤＰと微
分利得ＤＧを平坦化する調整）が難しくなる。

また、線路容量Ｃ１と空間容量Ｃ２により、ベースバン
ド信号の周波数特性が劣化すると云う２つの問題がある
。

本発明は変調特性の直線性の調整の容易化とベースバン
ド信号の周波数特性の改善を図ることを目的とする。

〔課題を解決する為の手段〕

第１図に示す如く、１１は一端に可変容量ダイオードが
接続された第１の伝送線路で、１３は一端に発振素子、
他端に終端抵抗器が接続された第２の伝送線路である。

また、１２は第１．第２の伝送線路が結合する共通の誘
電体共振器で、２１は第１の伝送線路の下部付近の筐体
部分に設けた四部空間である。

そして、第１の本発明は凹部空間内に可変容量ダイオー
ドを設ける様にした。

第２の本発明は第１の伝送線路の他端から誘電体共振器
の結合点までの線路幅を、該結合点から一端までの線路
幅よりも狭くする様にした。

第３の本発明は可変容量ダイオードを該凹部空間外で、
基板とほぼ同一な平面上に設ける様にした。

〔作用〕

第１の本発明は電子同調回路を形成する第１の伝送線路
の下部付近の筐体部分に凹部空間を設ける。これにより
、空間容量Ｃ２が小さくなり、全容量成分Ｃに対する可
変容量ダイオードの容量値Ｃ０の変化の割合が太き（な
って変調感度が高くなる。

また、誘導電体共振器の磁界が凹部空間を容易に通過で
きる様になるので、従来に比して結合度が大きくなる。

そこで、誘電体共振器と電子同調回路との間隔を自由に
可変することが可能となり、変調感度に対応する間隔に
設定することができる。即ち、変調特性の直線性と変調
感度が良好の所に設定可能となる。

第２の本発明では第１の伝送線路の他端から誘電体共振
器の結合点までの線路幅を狭くすることにより、線路容
量ＣＩを減らして変調感度をより高くする。

第３の本発明は可変容量ダイオードを凹部空間より外に
出して、基板とほぼ同じ平面上に設けることにより、可
変容量ダイオードとアース間に生する容量を更に減らし
て、変調感度をより高くする。

これにより、変調特性の直線性の調整の容易化とベース
バンド信号の周波数特性の改善が図れる。

〔実施例〕

第１図は第１〜第３の本発明の実施例の構成図で、第１
図（ａ）、第１図（ｂ）は第１の本発明の実施例の構成
図、第１図（Ｃ）は第２の本発明の実施例の構成図、第
１図（ｄ）は第３の本発明の実施例の構成図である。

なお、全図を通じて同一符号は同一対象物を示す。また
、電源供給部分は省略しである。以下、第１図の説明を
行う。

先ず、第１図（ａ）に示す様に、トランジスタＱのベー
スは、一端にコンデンサＣ４を介して終端抵抗Ｒｔが接
続された伝送線路１３の他端に接続され、エミッタから
線路１３’を介して発振出力が取り出される。

また、上記の伝送線路１３は共振周波数ｆ０の誘電体共
振器１２と結合されているが、この共振器は一端に可変
容量ダイオードＤが接続され、他端が開放状態になった
伝送線路ｌｌとも結合している。

なお、伝送線路１１と誘電体共振器との結合点ｇと開放
端ｊとの距離は従来例と同様に、　ｆｏにおいてλ／４
となっている。

今、可変容量ダイオードＤに印加する電圧を変化すると
、このダイオードの容量値の変化に対応して副共振回路
の共振周波数が変化するので、トランジスタＱのエミッ
タから周波数変調波が取り出される。

第１図（ｂ）は第１図（ａ）のＢ−Ｂ　’断面図で１図
に示す様に筺体上の基板３に形成された伝送線路１１の
下側の筐体部分に凹部空間２１を設ける。そして、この
空間内に可変容量ダイオードが設けられる様に、このダ
イオードが取り付けられたネジ２２の長さを調整して固
定する。そこで、可変容量ダイオードの一端はネジ２２
を介して筐体に接地され、他端は１例えばハンダ付け３
１で伝送線路１１に接続され、副共振回路が形成される
。

ここで、凹部空間が設けられた為、誘電体共振器と伝送
線路１１との結合が強くなると共に、空間容量Ｃ２が小
さくなるので、全容量成分Ｃが小さ（なって、変調感度
が高くなる。

これにより、変調感度が所定範囲内で、しかも変調特性
の直線性が規定範囲内に入る様な結合度に設定すること
ができる。

次に、伝送線路１１の下側の筐体部分に設けた四部空間
により空間容量Ｃ２の影響は無視できる程度になる。し
かし、今度は線路容ｆｉｔ　ＣＩの影響が現れてくるの
で、第１図（Ｃ）に示す様に伝送線路１１’の結合点ｇ
と開放端ｊとの間の線路幅を９例えば徐々に狭くするこ
とにより、Ｃ５の値を小さくする。

また、第１図（ｂ）、第１図（Ｃ）の様に凹部空間２１
を設け、伝送線路１１’の線路幅を狭くすることによっ
てＣＩ＋　Ｃｔを小さ（したが、更にＣ２を小さくする
為に第１図（ｄ）に示す様に可変容量ダイオードＤを凹
部空間から出して、基板とほぼ同一平面上になる様にネ
ジを調整して固定する。

これにより、Ｃ２の値はより小さくなるが、伝送線路１
１と可変容量ダイオードの一端との接続は伝送線路３２
で行う。

即ち、誘電体共振器と結合する電子同調回路が有する伝
送線路の下部付近の筐体の一部を除去することにより、
誘電体共振器と伝送線路との結合を疎にできる為、変調
特性の直線性の調整が容易になる。

また、可変容量ダイオードの有する容量以外の空間容量
及び線路容量を減少させることにより、ベースバンド信
号の周波数特性か改善される。

〔発明の効果〕

以上詳細に説明した様に本発明によれば、変調特性の直
線性の調整の容易化とベースバンド信号の周波数特性の
改善を図ることができると云う効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は第１〜第３の本発明の実施例の構成図、第２図
は周波数変調器の要部ブロック図の一例、第３図は従来
例の構成図を示す。 図において、 ２は筐体、 ３は基板、 １１、１１’、１３は伝送線路、 １２は誘電体共振器、 ２１は凹部空間を示す。 採 鍼 　Ｆ ε

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、筺体上の基板（３）に第１、第２の伝送線路を形成
   し、該第１の伝送線路（１１）の一端に可変容量ダイオ
   ード（Ｄ）を、該第２の伝送線路（１３）の一端に発振
   素子（Ｑ）、他端に終端抵抗器をそれぞれ接続すると共
   に、該第１、第２の伝送線路を共通の誘電体共振器（１
   ２）に結合して構成した周波数変調器において、 該筐体（２）のうち、該第１の伝送線路の下部付近に凹
   部空間（２１）を設け、該可変容量ダイオードを該凹部
   空間内に設ける様にしたことを特徴とする周波数変調器
   。 ２、上記第１の伝送線路の他端（ｊ）から該誘電体共振
   器の結合点（ｇ）までの線路幅を、該結合点から一端ま
   での線路幅よりも狭くすることを特徴とする請求項１の
   周波数変調器。 ３．該可変容量ダイオードを該凹部空間外で、該基板と
   ほぼ同一な平面上に設けることを特徴とする請求項１，
   請求項２の周波数変調器。