JPH0512882B2 - - Google Patents
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- JPH0512882B2 JPH0512882B2 JP58143057A JP14305783A JPH0512882B2 JP H0512882 B2 JPH0512882 B2 JP H0512882B2 JP 58143057 A JP58143057 A JP 58143057A JP 14305783 A JP14305783 A JP 14305783A JP H0512882 B2 JPH0512882 B2 JP H0512882B2
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- amplifier
- electrode
- tuner
- electrodes
- transmission line
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Landscapes
- Amplifiers (AREA)
- Circuits Of Receivers In General (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明はテレビ,ラジオ,ステレオチユーナお
よびパーソナル無線の送信機や受信機、その他通
信機全般に用いることができる同調型増幅装置に
関するものである。
よびパーソナル無線の送信機や受信機、その他通
信機全般に用いることができる同調型増幅装置に
関するものである。
従来例の構成とその問題点
近年、テレビやラジオの放送電波や通信機の通
信電波が増加しており、受信を希望する放送信号
を選択して増幅する同調増幅器の性能においては
高い同調精度、安定性および信頼性が必要とされ
ている。一方、同調増幅器を設置するそれら受信
機、送信機および通信機の製造コスト低減も大き
な課題であり、特に合理化が困難な高周波部の同
調増幅器における構成部品について抜本的な新技
術の開発が特に必要とされている。
信電波が増加しており、受信を希望する放送信号
を選択して増幅する同調増幅器の性能においては
高い同調精度、安定性および信頼性が必要とされ
ている。一方、同調増幅器を設置するそれら受信
機、送信機および通信機の製造コスト低減も大き
な課題であり、特に合理化が困難な高周波部の同
調増幅器における構成部品について抜本的な新技
術の開発が特に必要とされている。
以下図面を参照しながら従来の同調増幅器につ
いて説明する。第1図は従来の同調増幅器の回路
構成図であり、1は同調インダクタ、2は可変キ
ヤパシタ、3は固定キヤパシタであり、それぞれ
によつて同調回路4を構成していた。そして、入
力端子5に入力された信号が増幅器6によつて増
幅され、その増幅出力が出力端子7に出力される
と共に同調器4に供給されていた。
いて説明する。第1図は従来の同調増幅器の回路
構成図であり、1は同調インダクタ、2は可変キ
ヤパシタ、3は固定キヤパシタであり、それぞれ
によつて同調回路4を構成していた。そして、入
力端子5に入力された信号が増幅器6によつて増
幅され、その増幅出力が出力端子7に出力される
と共に同調器4に供給されていた。
更に第2図は、第1図における同調回路4を構
成する従来の部品構成図であり、8は同調インダ
クタ、9は可変キヤパシタ、10は固定キヤパシ
タであり、それぞれは回路導体11および12に
よつて接続されていた。
成する従来の部品構成図であり、8は同調インダ
クタ、9は可変キヤパシタ、10は固定キヤパシ
タであり、それぞれは回路導体11および12に
よつて接続されていた。
しかしながら、上記のような構成においては
インダクタ部品およびキヤパシタ部品は他の
高周波部品と比較してサイズが大きく、特に高
さ寸法の高いことが同調増幅器を設置した機器
の小型化と薄型化を阻害している。
高周波部品と比較してサイズが大きく、特に高
さ寸法の高いことが同調増幅器を設置した機器
の小型化と薄型化を阻害している。
インダクタ部品は機械的振動によつてそのイ
ンダクタンスがずれ易く、またフエライトコア
の温度依存性が大きいのでインダクタンスが不
安定であり、同調器における同調周波数の変動
が大きい。従つて、同調増幅器を構成してもそ
の増幅ゲインて周囲条件によつて大きく変動す
る。
ンダクタンスがずれ易く、またフエライトコア
の温度依存性が大きいのでインダクタンスが不
安定であり、同調器における同調周波数の変動
が大きい。従つて、同調増幅器を構成してもそ
の増幅ゲインて周囲条件によつて大きく変動す
る。
インダクタ部品とキヤパシタ部品は、それぞ
れ別個の部品として存在し、長い経路の回路導
体で接続されているためリードインダクタンス
やストレーキヤパシタが多く発生して同調回路
動作が不安定である。それによつて充分な選択
特性を確保することができず、更に不確定の周
波数点において不要な共振状態が出現するなど
の不都合が発生し、目標とする設計通りの同調
増幅器を実現することができない。そのため異
常発振の発生、不要信号の応答、増幅信号のお
ける高調波成分の増加とそれによる歪の増加、
可変同調周波数における変化幅の狭小化、更に
は相互変調妨害排除特性やスプリアス妨害排除
特性の劣化を招来する。
れ別個の部品として存在し、長い経路の回路導
体で接続されているためリードインダクタンス
やストレーキヤパシタが多く発生して同調回路
動作が不安定である。それによつて充分な選択
特性を確保することができず、更に不確定の周
波数点において不要な共振状態が出現するなど
の不都合が発生し、目標とする設計通りの同調
増幅器を実現することができない。そのため異
常発振の発生、不要信号の応答、増幅信号のお
ける高調波成分の増加とそれによる歪の増加、
可変同調周波数における変化幅の狭小化、更に
は相互変調妨害排除特性やスプリアス妨害排除
特性の劣化を招来する。
同調回路は独立した最小単位機能の個別部品
の集合回路であるため部品点数の削減や製造の
合理化に限界がある。
の集合回路であるため部品点数の削減や製造の
合理化に限界がある。
などの問題点を有していた。
発明の目的
本発明の目的はインダクタ部品とキヤパシタ部
品を一体化構成して成る同調器を設置した同調増
幅器を構成することにあり、更に同調増幅器の形
態を超薄型化および小型化すると共に、機械的振
動や温度変化などの周囲条件の変動に対して増幅
同調動作が安定で、増幅同調精度が高く、同調器
における接続リードの悪影響を除いて高周波領域
においても安定な増幅同調動作が可能で、また部
品点数を削減して製造の合理化を可能にする同調
増幅器を提供することにある。
品を一体化構成して成る同調器を設置した同調増
幅器を構成することにあり、更に同調増幅器の形
態を超薄型化および小型化すると共に、機械的振
動や温度変化などの周囲条件の変動に対して増幅
同調動作が安定で、増幅同調精度が高く、同調器
における接続リードの悪影響を除いて高周波領域
においても安定な増幅同調動作が可能で、また部
品点数を削減して製造の合理化を可能にする同調
増幅器を提供することにある。
発明の構成
本発明の増幅装置は誘電体を介して対向設置す
るかもしくは誘電体の表面で並設する電極それぞ
れのアースに接続する端子を互いに逆方向側とな
るように設定した単数もしくは複数の同調器にお
ける任意の片方の電極のオープン端子を増幅器の
入力端子もしくは出力端子に接続するように構成
したものであり、これにより同調器における対向
もしくは並向する電極において一方の電極が分布
インダクタとして作用し、またこの分布インダク
タとして作用する電極と他方の電極が対向もしく
は並向することによつて先端オープンの分布定数
回路を形成し、それによつて発生する負リアクタ
ンスによる分布キヤパシタンスを実現し、上記の
分布インダクタと並列に作用させて同調回路を形
成するものであり、この同調回路を増幅器の負荷
もしくは前置回路として増幅器に接続設置するこ
とにより同調増幅機能を得るものである。
るかもしくは誘電体の表面で並設する電極それぞ
れのアースに接続する端子を互いに逆方向側とな
るように設定した単数もしくは複数の同調器にお
ける任意の片方の電極のオープン端子を増幅器の
入力端子もしくは出力端子に接続するように構成
したものであり、これにより同調器における対向
もしくは並向する電極において一方の電極が分布
インダクタとして作用し、またこの分布インダク
タとして作用する電極と他方の電極が対向もしく
は並向することによつて先端オープンの分布定数
回路を形成し、それによつて発生する負リアクタ
ンスによる分布キヤパシタンスを実現し、上記の
分布インダクタと並列に作用させて同調回路を形
成するものであり、この同調回路を増幅器の負荷
もしくは前置回路として増幅器に接続設置するこ
とにより同調増幅機能を得るものである。
実施例の説明
以下本発明の実施例について図面を参照しなが
ら説明する。
ら説明する。
第3図は本発明の実施例における増幅装置の回
路構成図を示すものである。入力端子13に入力
される信号は増幅器14によつて増幅され、その
増幅された増幅出力信号は出力端子15に出力さ
れる。そしてその増幅出力信号は同調器16にお
ける入力端子15(増幅器14の出力端子15と
共通)に供給される。同調器16において、17
は分布インダクタおよび伝送路を屈曲させること
によつて発生する集中インダクタそれぞれの総合
によるインダクタンスを有する伝送路電極であ
る。一方、18は誘電体(図示せず)を介しても
しくはその表面において伝送路電極17と対向も
しくは並向する伝送路電極である。そしてそれぞ
れの伝送路電極17と18によつて負リアクタン
スを発生させる伝送路を形成する。ここでそれぞ
れの伝送路電極17と18におけるアース端子は
互いに逆方向側となるように設定されている。
路構成図を示すものである。入力端子13に入力
される信号は増幅器14によつて増幅され、その
増幅された増幅出力信号は出力端子15に出力さ
れる。そしてその増幅出力信号は同調器16にお
ける入力端子15(増幅器14の出力端子15と
共通)に供給される。同調器16において、17
は分布インダクタおよび伝送路を屈曲させること
によつて発生する集中インダクタそれぞれの総合
によるインダクタンスを有する伝送路電極であ
る。一方、18は誘電体(図示せず)を介しても
しくはその表面において伝送路電極17と対向も
しくは並向する伝送路電極である。そしてそれぞ
れの伝送路電極17と18によつて負リアクタン
スを発生させる伝送路を形成する。ここでそれぞ
れの伝送路電極17と18におけるアース端子は
互いに逆方向側となるように設定されている。
第4図は本発明の他の実施例における増幅装置
の回路構成図を示すものである。入力端子19に
入力される信号は増幅器20によつて増幅され、
その増幅された増幅出力信号は出力端子21に出
力される。そしてその増幅出力信号は同調器22
における入力端子21(増幅器20の出力端子2
1と共通)に供給される。同調器22において、
23は分布インダクタおよび伝送路を屈曲させる
ことによつて発生する集中インダクタそれぞれの
総合によるインダクタンスを有する伝送路であ
る。一方、24は誘電体(図示せず)を介しても
しくはその表面において伝送路電極23と対向も
しくは並向する伝送路電極である。そしてそれぞ
れの伝送路電極23と24によつて負リアクタン
スを発生させる伝送路を形成する。ここでそれぞ
れの伝送路電極23と24におけるアース端子は
互いに逆方向側となるように設定されている。更
に伝送路電極23のオープン端子に設定されてい
る入力端子21には可変リアクタンス素子として
電圧可変キヤパシタンスダイオード25が接続さ
れる。26は電圧可変キヤパシタンスダイオード
25に対する制御電圧入力端子である。
の回路構成図を示すものである。入力端子19に
入力される信号は増幅器20によつて増幅され、
その増幅された増幅出力信号は出力端子21に出
力される。そしてその増幅出力信号は同調器22
における入力端子21(増幅器20の出力端子2
1と共通)に供給される。同調器22において、
23は分布インダクタおよび伝送路を屈曲させる
ことによつて発生する集中インダクタそれぞれの
総合によるインダクタンスを有する伝送路であ
る。一方、24は誘電体(図示せず)を介しても
しくはその表面において伝送路電極23と対向も
しくは並向する伝送路電極である。そしてそれぞ
れの伝送路電極23と24によつて負リアクタン
スを発生させる伝送路を形成する。ここでそれぞ
れの伝送路電極23と24におけるアース端子は
互いに逆方向側となるように設定されている。更
に伝送路電極23のオープン端子に設定されてい
る入力端子21には可変リアクタンス素子として
電圧可変キヤパシタンスダイオード25が接続さ
れる。26は電圧可変キヤパシタンスダイオード
25に対する制御電圧入力端子である。
第5図は本発明の他の実施例における増幅装置
の回路構成図を示すものである。入力端子27に
入力される信号は入力同調器28によつて同調選
択されて増幅器29の入力端子30に供給され
る。そして増幅器29によつて増幅された増幅出
力信号は出力端子31に出力されると共に、出力
同調器32に供給されて、更に同調選択されて出
力端子33に出力される。ここで入力同調器28
における伝送路電極34および35、電圧可変キ
ヤパシタンスダイオード36、および制御電圧入
力端子37それぞれの構成と、出力同調器32に
おける伝送路電極38および39、電圧可変キヤ
パシタンスダイオード40、および制御電圧入力
端子41それぞれの構成は、第4図において説明
した同調器22の構成と同じである。ここで入力
端子27および出力端子33それぞれは、伝送路
電極34および39における所要のインピーダン
スを有する位置に任意に設定することができる。
の回路構成図を示すものである。入力端子27に
入力される信号は入力同調器28によつて同調選
択されて増幅器29の入力端子30に供給され
る。そして増幅器29によつて増幅された増幅出
力信号は出力端子31に出力されると共に、出力
同調器32に供給されて、更に同調選択されて出
力端子33に出力される。ここで入力同調器28
における伝送路電極34および35、電圧可変キ
ヤパシタンスダイオード36、および制御電圧入
力端子37それぞれの構成と、出力同調器32に
おける伝送路電極38および39、電圧可変キヤ
パシタンスダイオード40、および制御電圧入力
端子41それぞれの構成は、第4図において説明
した同調器22の構成と同じである。ここで入力
端子27および出力端子33それぞれは、伝送路
電極34および39における所要のインピーダン
スを有する位置に任意に設定することができる。
以上の第3図ないし第5図に示す実施例におい
て、それぞれの同調器16,22,28,32に
おけるアースに設定されている端子それぞれは、
アースと接続せずにそれぞれの同調器16,2
2,28,32において共通端子として、それぞ
れの増幅器14,20,29を含む他の回路に接
続しても所要の目的は達成することができる。更
に、同調器16,22,28,32における入力
端子15,21,31および出力端子30は、そ
れぞれの伝送路電極17,23,35,38の先
端に設定することに限定されるものではなく、所
要インピーダンスを有する任意の位置に設定する
ことができる。また電圧可変キヤパシタンスダイ
オード25,36,40の設置位置については、
伝送路電極17,23,35,38における所定
の位置に接続することに限定されるものではな
く、伝送路電極18,24,34,39における
任意の位置に接続しても所要の目的は達成するこ
とができる。
て、それぞれの同調器16,22,28,32に
おけるアースに設定されている端子それぞれは、
アースと接続せずにそれぞれの同調器16,2
2,28,32において共通端子として、それぞ
れの増幅器14,20,29を含む他の回路に接
続しても所要の目的は達成することができる。更
に、同調器16,22,28,32における入力
端子15,21,31および出力端子30は、そ
れぞれの伝送路電極17,23,35,38の先
端に設定することに限定されるものではなく、所
要インピーダンスを有する任意の位置に設定する
ことができる。また電圧可変キヤパシタンスダイ
オード25,36,40の設置位置については、
伝送路電極17,23,35,38における所定
の位置に接続することに限定されるものではな
く、伝送路電極18,24,34,39における
任意の位置に接続しても所要の目的は達成するこ
とができる。
以上の第3図ないし第5図に示す実施例におい
て、それぞれの同調器16,22,28,32に
おける同調周波数を調整する必要がある場合は、
伝送路電極18,24,34,39における所要
の部分を任意に切開するか、もしくは伝送路電極
17,18,23,24,34,35,38,3
9におけるアース端子を所要の部位に任意に設定
することによつて分布キヤパシタンスおよびイン
ダクタンスを変化させることができて、その目的
を達成することができる。
て、それぞれの同調器16,22,28,32に
おける同調周波数を調整する必要がある場合は、
伝送路電極18,24,34,39における所要
の部分を任意に切開するか、もしくは伝送路電極
17,18,23,24,34,35,38,3
9におけるアース端子を所要の部位に任意に設定
することによつて分布キヤパシタンスおよびイン
ダクタンスを変化させることができて、その目的
を達成することができる。
以上説明した実施例において、第3図に示すも
のは簡単な構成で単一の同調周波数を有する同調
増幅装置を構成することができ、第4図に示すも
のは同調周波数を任意に可変することができる同
調増幅装置を構成することができ、第5図に示す
ものは更に高い選択特性を有して同調周波数を任
意に可変することができる同調増幅装置を構成す
ることができる。
のは簡単な構成で単一の同調周波数を有する同調
増幅装置を構成することができ、第4図に示すも
のは同調周波数を任意に可変することができる同
調増幅装置を構成することができ、第5図に示す
ものは更に高い選択特性を有して同調周波数を任
意に可変することができる同調増幅装置を構成す
ることができる。
第6図ないし第14図は前記第3図において説
明した同調器16を代表して、その伝送路電極と
誘電体の構造についてその実施例を示すものであ
る。第6図においてaは表面図、bは側面図、c
は裏面図を示す。(以下第7図ないし第13図に
おいて同様)第6図において100は誘電体基板
であり、101と102は分布定数回路を形成し
て分布インダクタと分布キヤパシタを実現する電
極である。電極101と102のアース端子の設
定は第6図に示すように対向する電極相互におい
て任意の逆方向側となるようにする。(以下第7
図ないし第14図において同様)第6図aに示す
側、側と第6図cに示す側、側がそれぞ
れ対応する。(以下第7図ないし第13図におい
て同様) 第7図においては誘電体基板103を介して1
個所の屈曲部を有する電極104と105がそれ
ぞれ対向設置されている。
明した同調器16を代表して、その伝送路電極と
誘電体の構造についてその実施例を示すものであ
る。第6図においてaは表面図、bは側面図、c
は裏面図を示す。(以下第7図ないし第13図に
おいて同様)第6図において100は誘電体基板
であり、101と102は分布定数回路を形成し
て分布インダクタと分布キヤパシタを実現する電
極である。電極101と102のアース端子の設
定は第6図に示すように対向する電極相互におい
て任意の逆方向側となるようにする。(以下第7
図ないし第14図において同様)第6図aに示す
側、側と第6図cに示す側、側がそれぞ
れ対応する。(以下第7図ないし第13図におい
て同様) 第7図においては誘電体基板103を介して1
個所の屈曲部を有する電極104と105がそれ
ぞれ対向設置されている。
第8図においては誘電体基板106を介して複
数個所の屈曲部を有する電極107と108がそ
れぞれ対向設置されている。
数個所の屈曲部を有する電極107と108がそ
れぞれ対向設置されている。
第9図においては誘電体基板109を介してメ
アンダ形状の電極110と111がそれぞれ対向
設置されている。
アンダ形状の電極110と111がそれぞれ対向
設置されている。
第10図においては誘電体基板112を介して
スパイラル形状の電極113と114がそれぞれ
対向設置されている。
スパイラル形状の電極113と114がそれぞれ
対向設置されている。
第11図においては誘電体基板115の表面に
電極116と117がそれぞれ側方対向して設置
されている。
電極116と117がそれぞれ側方対向して設置
されている。
第12図においては誘電体基板118の内部に
電極119と120がそれぞれ対向設置されてい
る。
電極119と120がそれぞれ対向設置されてい
る。
第13図においては誘電体基板121の内部に
電極122が設置され、誘電体基板121の表面
に電極123が設置されそれぞれの電極122と
123が対向している。
電極122が設置され、誘電体基板121の表面
に電極123が設置されそれぞれの電極122と
123が対向している。
第14図は本発明の他の実施例における同調器
の構成図を示すものである。円筒状の誘電体12
4における内周部に電極125が設置され、また
外周部に電極126が電極125と対向して設置
されるものである。そして、それぞれの電極12
5および126のアース端子は互いに逆方向側と
なるように設定されている。ここで誘電体124
として円筒形状のもの以外に角筒形状もしくはソ
レノイド形状のものも使用することができる。
の構成図を示すものである。円筒状の誘電体12
4における内周部に電極125が設置され、また
外周部に電極126が電極125と対向して設置
されるものである。そして、それぞれの電極12
5および126のアース端子は互いに逆方向側と
なるように設定されている。ここで誘電体124
として円筒形状のもの以外に角筒形状もしくはソ
レノイド形状のものも使用することができる。
以上第6図ないし第14図の実施例において対
向設置される電極それぞれは同一形状の全面完全
対向としたが、任意の片方電極が他方電極と比較
して等価長さが異なつていても、また相方電極が
部分的に対向するようにしても実現できる。また
第11図ないし第14図における実施例に用いる
電極それぞれの形状は第7図ないし第10図に示
す実施例で示したものを用いても実現することが
できる。
向設置される電極それぞれは同一形状の全面完全
対向としたが、任意の片方電極が他方電極と比較
して等価長さが異なつていても、また相方電極が
部分的に対向するようにしても実現できる。また
第11図ないし第14図における実施例に用いる
電極それぞれの形状は第7図ないし第10図に示
す実施例で示したものを用いても実現することが
できる。
また第7図ないし第10図に示す実施例におい
ては屈曲部として所定の屈曲角を有する角弧状の
パターンで形成したものを示したが、これとは別
に屈曲部として所定の曲率を有する円弧状のパタ
ーンで形成した電極で構成してもよいことはいう
までもない。
ては屈曲部として所定の屈曲角を有する角弧状の
パターンで形成したものを示したが、これとは別
に屈曲部として所定の曲率を有する円弧状のパタ
ーンで形成した電極で構成してもよいことはいう
までもない。
以上それぞれ実施例において、それぞれの電極
におけるアース端子は特別にアース端子として設
定せずとも、一般的に共通端子として他の回路部
(図示せず)に接続して所要の目的は達成するこ
とができる。また、それらアース端子もしくは共
通端子はそれぞれの電極における端部のみに限定
して設定されるものではなく、互いに相異対向位
置関係にあるそれぞれの部分に任意に設定するこ
とができる。
におけるアース端子は特別にアース端子として設
定せずとも、一般的に共通端子として他の回路部
(図示せず)に接続して所要の目的は達成するこ
とができる。また、それらアース端子もしくは共
通端子はそれぞれの電極における端部のみに限定
して設定されるものではなく、互いに相異対向位
置関係にあるそれぞれの部分に任意に設定するこ
とができる。
上記の実施例それぞれにおいて、第6図に示す
ものは簡単な電極パターンで構成することができ
ると共に高精度の電極パターンを容易に形成する
ことが可能である。それによつて設計目標の同調
周波数に対して精度よく合致した同調器を構成す
ることができる。第7図ないし第10図に示すも
のは、同調器の占有面積が小さくても比較的大き
なインダクタとキヤパシタを形成することが可能
である。従つて比較的低い同調周波数を有する小
型の同調器が実現でき、同調器のスペースフアク
タを向上させることができる。第11図に示すも
のは誘電体における片面のみで両方の電極を形成
することができるので、製造プロセスを簡略化す
ることができる。更に両電極の形成プロセスにお
いては同一の電極形成プロセスで形成処理するこ
とができる。それによつて電極相互間の位置設定
精度が極めて高精度に実現することができ、設計
目標同調周波数に対し、極めて高精度で合致した
同調器を構成することができる。第12図および
第13図に示すものは多層回路基板の製造プロセ
スに導入することができるものである。それによ
つて電極が誘電体の内部に設置されて外部に露出
することがないので、外部条件の変動による影響
を直接に受けることがない。従つて同調器の同調
周波数に影響を及ぼさないので、極めて安定な性
能を有する同調器を実現することができる。第1
4図に示すものは第6図ないし第13図に示すも
のより更に同調器を小型化しても、より充分大き
なインダクタとキヤパシタを形成することが可能
である。従つて充分に低い同調周波数を有する超
小型の同調器を実現することができる。更に、第
14図に示すものはこれを製造する場合におい
て、連続した円筒形状の誘電体に電極それぞれを
連続して形成し、所要の寸法長さで切断すること
によつて大量にかつ容易に製造することが可能で
ある。
ものは簡単な電極パターンで構成することができ
ると共に高精度の電極パターンを容易に形成する
ことが可能である。それによつて設計目標の同調
周波数に対して精度よく合致した同調器を構成す
ることができる。第7図ないし第10図に示すも
のは、同調器の占有面積が小さくても比較的大き
なインダクタとキヤパシタを形成することが可能
である。従つて比較的低い同調周波数を有する小
型の同調器が実現でき、同調器のスペースフアク
タを向上させることができる。第11図に示すも
のは誘電体における片面のみで両方の電極を形成
することができるので、製造プロセスを簡略化す
ることができる。更に両電極の形成プロセスにお
いては同一の電極形成プロセスで形成処理するこ
とができる。それによつて電極相互間の位置設定
精度が極めて高精度に実現することができ、設計
目標同調周波数に対し、極めて高精度で合致した
同調器を構成することができる。第12図および
第13図に示すものは多層回路基板の製造プロセ
スに導入することができるものである。それによ
つて電極が誘電体の内部に設置されて外部に露出
することがないので、外部条件の変動による影響
を直接に受けることがない。従つて同調器の同調
周波数に影響を及ぼさないので、極めて安定な性
能を有する同調器を実現することができる。第1
4図に示すものは第6図ないし第13図に示すも
のより更に同調器を小型化しても、より充分大き
なインダクタとキヤパシタを形成することが可能
である。従つて充分に低い同調周波数を有する超
小型の同調器を実現することができる。更に、第
14図に示すものはこれを製造する場合におい
て、連続した円筒形状の誘電体に電極それぞれを
連続して形成し、所要の寸法長さで切断すること
によつて大量にかつ容易に製造することが可能で
ある。
なお、上記それぞれの実施例における伝送路電
極としては金属導体、プリント金属箔導体、厚膜
印刷導体、薄膜導体などを使用することができ、
また上記それぞれの導体を異種組み合わせて伝送
路電極を形成してもよい。一方、誘電体としては
アルミナセラミツク,チタバリ,プラスチツク,
テフロン,ガラス,マイカ,樹脂系プリント回路
基板などを用いることができる。
極としては金属導体、プリント金属箔導体、厚膜
印刷導体、薄膜導体などを使用することができ、
また上記それぞれの導体を異種組み合わせて伝送
路電極を形成してもよい。一方、誘電体としては
アルミナセラミツク,チタバリ,プラスチツク,
テフロン,ガラス,マイカ,樹脂系プリント回路
基板などを用いることができる。
以上のように構成された本実施例の増幅器に用
いる同調器について以下その動作を説明する。
いる同調器について以下その動作を説明する。
第15図は本発明の同調器における動作を説明
するための等価回路である。第15図aにおい
て、電気長lを有し、互いにアース端子を逆方向
側に設定したそれぞれの伝送路電極70,71に
よつて形成される伝送路に対して、電圧∂を発生
する信号源72が伝送路電極70に接続されて信
号を供給するものとする。そして、それによつて
伝送路電極70の先端におけるオープン端子には
進行波電圧∂Aが励起されるものとする。一方、
伝送路電極71は上記の伝送路電極70に近接し
て対向設置もしくは並設されているので、相互誘
電作用によつて電圧が誘起される。その伝送路電
極71の先端におけるオープン端子に起される進
行波電圧を∂Bとする。
するための等価回路である。第15図aにおい
て、電気長lを有し、互いにアース端子を逆方向
側に設定したそれぞれの伝送路電極70,71に
よつて形成される伝送路に対して、電圧∂を発生
する信号源72が伝送路電極70に接続されて信
号を供給するものとする。そして、それによつて
伝送路電極70の先端におけるオープン端子には
進行波電圧∂Aが励起されるものとする。一方、
伝送路電極71は上記の伝送路電極70に近接し
て対向設置もしくは並設されているので、相互誘
電作用によつて電圧が誘起される。その伝送路電
極71の先端におけるオープン端子に起される進
行波電圧を∂Bとする。
ここで伝送路電極70および71においてはそ
れぞれのアース端子が逆方向側に設定されている
ので、誘起される進行波電圧lBは励起する進行波
電圧∂Aに対して逆位相となる。そして、それぞ
れの進行波電圧∂Aおよび∂Bは伝送路の先端がオ
ープン状態であるので、伝送路電極70および7
1より成る伝送路において電圧定在波を形成する
ことになる。ここで伝送路電極70における電圧
定在波の分布様態を示す電圧分布係数をKで表わ
すものとすると、伝送路電極71における電圧分
布係数は(1−K)で表わすことができる。
れぞれのアース端子が逆方向側に設定されている
ので、誘起される進行波電圧lBは励起する進行波
電圧∂Aに対して逆位相となる。そして、それぞ
れの進行波電圧∂Aおよび∂Bは伝送路の先端がオ
ープン状態であるので、伝送路電極70および7
1より成る伝送路において電圧定在波を形成する
ことになる。ここで伝送路電極70における電圧
定在波の分布様態を示す電圧分布係数をKで表わ
すものとすると、伝送路電極71における電圧分
布係数は(1−K)で表わすことができる。
そこで次に、伝送路電極70および71におい
て任意の対向する部分において発生する電位差V
を求めると V=K∂A−(1−K)∂B ……(1) で表わすこができる。ここで、それぞれの伝送路
電極70および71が同じ電気長lであるとする
と ∂B=−∂A ……(2) となり、それによつて第(1)式における電位差Vは V=K∂A+(1−K)∂A=∂A ……(3) となる。すなわち伝送路電極70と71がそれぞ
れ対向する全ての部分において電位差Vを発生さ
せることができる。
て任意の対向する部分において発生する電位差V
を求めると V=K∂A−(1−K)∂B ……(1) で表わすこができる。ここで、それぞれの伝送路
電極70および71が同じ電気長lであるとする
と ∂B=−∂A ……(2) となり、それによつて第(1)式における電位差Vは V=K∂A+(1−K)∂A=∂A ……(3) となる。すなわち伝送路電極70と71がそれぞ
れ対向する全ての部分において電位差Vを発生さ
せることができる。
ここで伝送路電極70および71はその電極幅
Wを有するものとし(電極の厚みは薄いものとす
る)、さらに誘電率εSを有する誘電体を介して間
隔dで対向されているものとする。この場合にお
ける伝送路の単位長当りに形成するキヤパシタン
スC0は C0=Q/V=Q/∂A ……(4) Q=ε0εSW・V/d=ε0εSW・∂A d ……(5) であり、故に C0=ε0εSW/d ……(6) となる。
Wを有するものとし(電極の厚みは薄いものとす
る)、さらに誘電率εSを有する誘電体を介して間
隔dで対向されているものとする。この場合にお
ける伝送路の単位長当りに形成するキヤパシタン
スC0は C0=Q/V=Q/∂A ……(4) Q=ε0εSW・V/d=ε0εSW・∂A d ……(5) であり、故に C0=ε0εSW/d ……(6) となる。
従つて、第15図aに示す伝送路は第15図b
に示すような単位長当りにおいて第6式で求まる
C0の分布キヤパシタ73を含んだ伝送路となる。
さらに、この伝送路は第15図cに示すように伝
送路の分布インダクタ成分および伝送路の屈曲形
状により発生する集中インダクタ成分それぞれに
よる総合的な分布インダクタ77および78と分
布キヤパシタ73よりなる分布定数回路と等価に
表わすことができる。
に示すような単位長当りにおいて第6式で求まる
C0の分布キヤパシタ73を含んだ伝送路となる。
さらに、この伝送路は第15図cに示すように伝
送路の分布インダクタ成分および伝送路の屈曲形
状により発生する集中インダクタ成分それぞれに
よる総合的な分布インダクタ77および78と分
布キヤパシタ73よりなる分布定数回路と等価に
表わすことができる。
次に、この分布キヤパシタ73の形成における
伝送路の電気長lとの関係について説明する。第
16図aに示すような平衡モード伝送路における
単位長当りの特性インピーダンスZ0は、第16図
bに示す等価回路で表わすことができる。その特
性インピーダンスZ0は一般的に となる。ここで伝送路が無損失の場合は となる。本発明の同調器における実施例の多くは
この仮定を適用することができ、かつ説明の簡略
化のため以下第(8)式に示す特性インピーダンスZ0
を用いる。第(8)式におけるキヤパシタンスC0は
第(6)式において求めた伝送路における単位長当り
のキヤパシタンスC0と同じものである。すなわ
ち伝送路における単位長当りの特性インピーダン
スZ0はキヤパシタンスC0の関数であり、それは
またキヤパシタC0に関与する誘電体の誘電率εS、
伝送路電極の巾Wおよびそれぞれの伝送路電極の
設置間隔dの関数でもある。
伝送路の電気長lとの関係について説明する。第
16図aに示すような平衡モード伝送路における
単位長当りの特性インピーダンスZ0は、第16図
bに示す等価回路で表わすことができる。その特
性インピーダンスZ0は一般的に となる。ここで伝送路が無損失の場合は となる。本発明の同調器における実施例の多くは
この仮定を適用することができ、かつ説明の簡略
化のため以下第(8)式に示す特性インピーダンスZ0
を用いる。第(8)式におけるキヤパシタンスC0は
第(6)式において求めた伝送路における単位長当り
のキヤパシタンスC0と同じものである。すなわ
ち伝送路における単位長当りの特性インピーダン
スZ0はキヤパシタンスC0の関数であり、それは
またキヤパシタC0に関与する誘電体の誘電率εS、
伝送路電極の巾Wおよびそれぞれの伝送路電極の
設置間隔dの関数でもある。
以上のように、伝送路における単位長当りの特
性インピーダンスがZ0で、その電気長がlであ
り、かつ先端がオープン状態である伝送路の端子
に発生する等価リアクタンスXは X=−Z0cotθ ……(9) で表わすことができる。ここで θ=2πl/λ ……(10) であり、特に θ=0〜π/2 θ=π〜3/4π ……(11) の場合において等価リアクタンスXは X≦0 ……(12) となる。すなわち伝送路の端子における等価リア
クタンスはキヤパシテイブリアクタンスとなり得
る。したがつて伝送路の電気長lによつてθが第
(11)式に該当する場合、すなわち例えば電気長lを
λ/4以下に設定することによりキヤパシタを形
成することができる。そして、その形成できるキ
ヤパシタのキヤパシタンスCは で表わされるように、θの変化によつて、すなわ
ち伝送路の電気長lの設定によつて任意のキヤパ
シタンスCを実現することができる。
性インピーダンスがZ0で、その電気長がlであ
り、かつ先端がオープン状態である伝送路の端子
に発生する等価リアクタンスXは X=−Z0cotθ ……(9) で表わすことができる。ここで θ=2πl/λ ……(10) であり、特に θ=0〜π/2 θ=π〜3/4π ……(11) の場合において等価リアクタンスXは X≦0 ……(12) となる。すなわち伝送路の端子における等価リア
クタンスはキヤパシテイブリアクタンスとなり得
る。したがつて伝送路の電気長lによつてθが第
(11)式に該当する場合、すなわち例えば電気長lを
λ/4以下に設定することによりキヤパシタを形
成することができる。そして、その形成できるキ
ヤパシタのキヤパシタンスCは で表わされるように、θの変化によつて、すなわ
ち伝送路の電気長lの設定によつて任意のキヤパ
シタンスCを実現することができる。
以上第(9)式ないし第(13)式において説明した伝送
路の動作様態について図に表わしたものが第17
図である。第17図では、先端がオープン状態の
伝送路において、その電気長lの変化に従つて端
子に発生する等価リアクタンスXが変化する様子
を表わしている。第17図から明らかなように、
伝送路の電気長lがλ/4以下もしくはλ/2〜
4λ/3などにおけるような場合には負の端子リ
アクタンスを形成することが可能であり、すなわ
ち等価的にキヤパシタを形成することができる。
更に、負の端子リアクタンスを発生させる条件に
おいて、伝送路の電気長lを任意に設定すること
によつて、キヤパシタンスC任意の値に実現する
ことが可能である。
路の動作様態について図に表わしたものが第17
図である。第17図では、先端がオープン状態の
伝送路において、その電気長lの変化に従つて端
子に発生する等価リアクタンスXが変化する様子
を表わしている。第17図から明らかなように、
伝送路の電気長lがλ/4以下もしくはλ/2〜
4λ/3などにおけるような場合には負の端子リ
アクタンスを形成することが可能であり、すなわ
ち等価的にキヤパシタを形成することができる。
更に、負の端子リアクタンスを発生させる条件に
おいて、伝送路の電気長lを任意に設定すること
によつて、キヤパシタンスC任意の値に実現する
ことが可能である。
このようにして形成されるキヤパシタCは、第
15図dにおいて示す集中定数キヤパシタ79と
して等価的に置換することができる。更に、伝送
路に存在する分布インダクタ成分および伝送路の
屈曲形成によつて発生する集中インダクタ成分そ
れぞれの総合によつて形成されるインダクタは、
集中定数インダクタ80として等価的に置換する
ことができる。この第15図dにおいてアース端
子を共通化して表わすと、明らかに最終的には第
15図eにおいて示すように、集中定数キヤパシ
タ79および集中定数インダクタ80より成る並
列共振回路と等価になり、同調器を実現すること
ができる。
15図dにおいて示す集中定数キヤパシタ79と
して等価的に置換することができる。更に、伝送
路に存在する分布インダクタ成分および伝送路の
屈曲形成によつて発生する集中インダクタ成分そ
れぞれの総合によつて形成されるインダクタは、
集中定数インダクタ80として等価的に置換する
ことができる。この第15図dにおいてアース端
子を共通化して表わすと、明らかに最終的には第
15図eにおいて示すように、集中定数キヤパシ
タ79および集中定数インダクタ80より成る並
列共振回路と等価になり、同調器を実現すること
ができる。
上記説明した増幅装置に用いる増幅器としては
トランジスタ、電界効果トランジスタ、ICなど
の半導体デバイスによるものや真空管によるもの
などを用いることができる。
トランジスタ、電界効果トランジスタ、ICなど
の半導体デバイスによるものや真空管によるもの
などを用いることができる。
発明の効果
以上の説明から明らかなように、本発明は薄い
誘電体層を介して対向設置するかもしくは誘電体
の表面で並設する電極で同調器を構成し、その同
調器を増幅器の入力端子もしくは出力端子に接続
設置するように構成しているので 増幅装置に用いる同調器において、インダク
タとキヤパシタの間における接続リードを設置
することなく共振回路を構成することができる
と共に同調機能を果たすことができる。それに
よつて同調器におけるリードインダクタンスお
よびストレーキヤパシタの発生を皆無にするこ
とができる。従つて、目標とする同調周波数に
おける共振以外に発生する不測の共振は、広い
周波数帯域に渡つて存在することがない。その
結果、安定な周波数選択特性が確保できて、増
幅すべき信号における基本波のレベルを充分に
高くすることができ、またその高調波成分レベ
ルを充分に低減することが可能となる。よつて
増幅信号における歪を著しく安定にかつ小さく
することができる。また安定な周波数選択特性
が確保できることによつて、多数の信号を同時
に増幅する場合において発生する相互変調妨害
およびスプリアス妨害の問題を充分に軽減する
ことが可能となる。
誘電体層を介して対向設置するかもしくは誘電体
の表面で並設する電極で同調器を構成し、その同
調器を増幅器の入力端子もしくは出力端子に接続
設置するように構成しているので 増幅装置に用いる同調器において、インダク
タとキヤパシタの間における接続リードを設置
することなく共振回路を構成することができる
と共に同調機能を果たすことができる。それに
よつて同調器におけるリードインダクタンスお
よびストレーキヤパシタの発生を皆無にするこ
とができる。従つて、目標とする同調周波数に
おける共振以外に発生する不測の共振は、広い
周波数帯域に渡つて存在することがない。その
結果、安定な周波数選択特性が確保できて、増
幅すべき信号における基本波のレベルを充分に
高くすることができ、またその高調波成分レベ
ルを充分に低減することが可能となる。よつて
増幅信号における歪を著しく安定にかつ小さく
することができる。また安定な周波数選択特性
が確保できることによつて、多数の信号を同時
に増幅する場合において発生する相互変調妨害
およびスプリアス妨害の問題を充分に軽減する
ことが可能となる。
モジユール化することが可能な同調器を有す
る増幅装置が実現できるので、機械的振動によ
つて同調器におけるインダクタンスおよびキヤ
パシタンスの定数変動の発生が皆無であり、そ
れによつて増幅同調特性が極めて安定である。
また、同調器を構成する誘電体としてその誘電
率の温度依存性が小さい材料を用いることによ
つて、周囲温度の変化によるキヤパシタンスの
変動を極めて小さくすることができ、それによ
つて同調特性を極めて安定にすることができ
る。従つて、増幅装置における増幅ゲイン特性
および不要妨害信号排除特性が周囲条件の変化
に依存することなく、また増幅装置を構成する
初期のみならず非常に長期間に渡つて安定にそ
れらの特性を確保することができる。
る増幅装置が実現できるので、機械的振動によ
つて同調器におけるインダクタンスおよびキヤ
パシタンスの定数変動の発生が皆無であり、そ
れによつて増幅同調特性が極めて安定である。
また、同調器を構成する誘電体としてその誘電
率の温度依存性が小さい材料を用いることによ
つて、周囲温度の変化によるキヤパシタンスの
変動を極めて小さくすることができ、それによ
つて同調特性を極めて安定にすることができ
る。従つて、増幅装置における増幅ゲイン特性
および不要妨害信号排除特性が周囲条件の変化
に依存することなく、また増幅装置を構成する
初期のみならず非常に長期間に渡つて安定にそ
れらの特性を確保することができる。
簡単な構成によつて一体化した同調器を有す
ると共に、非常にシンプルな形態の増幅装置を
実現することができる。更に、超薄型でかつ小
型の増幅装置を実現することが可能となる。従
つて、同調器から輻射する増幅信号の不要輻射
量を極めて小さくすることができる。それによ
つて、構成する増幅装置自体の増幅動作を安定
にすることができるだけでなく、他の増幅系に
対しても妨害影響を及ぼすことがない。
ると共に、非常にシンプルな形態の増幅装置を
実現することができる。更に、超薄型でかつ小
型の増幅装置を実現することが可能となる。従
つて、同調器から輻射する増幅信号の不要輻射
量を極めて小さくすることができる。それによ
つて、構成する増幅装置自体の増幅動作を安定
にすることができるだけでなく、他の増幅系に
対しても妨害影響を及ぼすことがない。
増幅装置における同調器に用いる誘電体とし
て、増幅器を構成する回路基板を共用すれば、
増幅装置における実装形態を合理化することが
できる。また、それによつて更に同調器を構成
する部品の数量を大幅に削減することが可能で
あり、大量生産に適した増幅装置が実現できる
と共に、製造コストを大幅に低減することがで
きる。
て、増幅器を構成する回路基板を共用すれば、
増幅装置における実装形態を合理化することが
できる。また、それによつて更に同調器を構成
する部品の数量を大幅に削減することが可能で
あり、大量生産に適した増幅装置が実現できる
と共に、製造コストを大幅に低減することがで
きる。
という優れた効果が得られる。
第1図は従来の増幅装置の構成回路図、第2図
は従来の増幅器に用いていた同調器の部品構成斜
視図、第3図ないし第5図は本発明の実施例にお
ける増幅装置の構成回路図、第6図ないし第14
図は本発明の実施例における増幅装置に用いる同
調器の構成図であり、第6図ないし第13図にお
いてaは表面図、bは側面図、cは裏面図、第1
4においてaは側面図、bは上面図、第15図な
いし第17図は本発明の実施例における増幅装置
に用いる同調器の動作原理説明図である。 14,20,29……増幅器、16,22,2
8,32……同調器、17,18,23,24,
34,35,38,39,101,102,10
4,105,107,108,110,111,
113,114,116,117,119,12
0,122,123,125,126,70,7
1……伝送路電極、25,36,40……電圧可
変キヤパシタンスダイオード、100,103,
106,109,112,115,118,12
1,124……誘電体。
は従来の増幅器に用いていた同調器の部品構成斜
視図、第3図ないし第5図は本発明の実施例にお
ける増幅装置の構成回路図、第6図ないし第14
図は本発明の実施例における増幅装置に用いる同
調器の構成図であり、第6図ないし第13図にお
いてaは表面図、bは側面図、cは裏面図、第1
4においてaは側面図、bは上面図、第15図な
いし第17図は本発明の実施例における増幅装置
に用いる同調器の動作原理説明図である。 14,20,29……増幅器、16,22,2
8,32……同調器、17,18,23,24,
34,35,38,39,101,102,10
4,105,107,108,110,111,
113,114,116,117,119,12
0,122,123,125,126,70,7
1……伝送路電極、25,36,40……電圧可
変キヤパシタンスダイオード、100,103,
106,109,112,115,118,12
1,124……誘電体。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 誘電体を介して対向設置するかもしくは誘電
体の表面で並設する電極それぞれのアースに接続
する端子を互いに対向しない相異対向位置関係と
なるように設定した同調器を増幅器の入力端子も
しくは出力端子に接続したことを特徴とする増幅
装置。 2 同調器における電極のオープン端子に可変リ
アクタンス素子を接続設置した特許請求の範囲第
1項記載の増幅装置。 3 可変リアクタンス素子として電圧可変キヤパ
シタンスダイオードを用いた特許請求の範囲第2
項記載の増幅装置。 4 電極として少なくとも一個所以上の所定の屈
曲角もしくは屈曲率および所定の屈曲方向を示す
屈曲部を有するものを用いた特許請求の範囲第1
項ないし第3項のいずれかに記載の増幅装置。 5 電極としてスパイラル形状を有するものを用
いた特許請求の範囲第1項ないし第3項のいずれ
かに記載の増幅装置。 6 一方の電極における長さを他方の電極におけ
る長さよりも短かく設定し、かつ所定の部分で対
向設置もしくは並設させた特許請求の範囲第1項
ないし第5項のいずれかに記載の増幅装置。 7 誘電体の内部においてそれぞれの電極もしく
は所定の片側の電極における部分もしくは全部を
設置した特許請求の範囲第1項ないし第6項いず
れかに記載の増幅装置。 8 円筒形状もしくは角筒形状の誘電体における
内周部もしくは外周部においてそれぞれの電極を
設置した特許請求の範囲第1項ないし第7項のい
ずれかに記載の増幅装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58143057A JPS6033713A (ja) | 1983-08-03 | 1983-08-03 | 増幅装置 |
| US06/636,666 US4619001A (en) | 1983-08-02 | 1984-08-01 | Tuning systems on dielectric substrates |
| EP84305262A EP0133799B1 (en) | 1983-08-02 | 1984-08-02 | Tuning system on dielectric substrates |
| DE8484305262T DE3486084T2 (de) | 1983-08-02 | 1984-08-02 | Abstimmsystem auf dielektrischen substraten. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58143057A JPS6033713A (ja) | 1983-08-03 | 1983-08-03 | 増幅装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6033713A JPS6033713A (ja) | 1985-02-21 |
| JPH0512882B2 true JPH0512882B2 (ja) | 1993-02-19 |
Family
ID=15329905
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58143057A Granted JPS6033713A (ja) | 1983-08-02 | 1983-08-03 | 増幅装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6033713A (ja) |
-
1983
- 1983-08-03 JP JP58143057A patent/JPS6033713A/ja active Granted
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| IEE TRANSACTIONS ON MICROWAVE THEORY AND TECHNIQUES=1979 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6033713A (ja) | 1985-02-21 |
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