JPH06283926A - 発振器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 発振回路が形成された基板をキャリアを介し
てケースに取付けてなる発振器において、バイアス端子
等をケースから取外すことなく容易に前記基板がキャリ
アとともに取外せるようにする。 【構成】 ケース２３を枠状のものとして、前記基板２
１が上面に固定されたキャリア２２をこのケース２３に
下面側から取付けて構成し、キャリア２２を従来のケー
ス２３の底部としても機能させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、通信，制御等の高周
波用に用いられる高周波発振器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図５は従来の発振器を示す分解斜視図で
あり、図５において、１は発振回路が形成された基板、
２はこの基板１の固定用のキャリア、３は前記基板１が
キャリア２を介して取付けられるケース、４は前記発振
回路への電源供給用のバイアス端子、５は前記発振回路
における増幅回路を構成する能動素子、６は寄生発振防
止用ブロックである。ここで、基板１上の発振回路は、
増幅回路と帰還回路とよりなり、増幅回路の利得Ｇと帰
還回路の帰還率Ｋの積ＧＫが１を越えるもの、すなわ
ち、帰還発振回路である。

【０００３】また、キャリア２は、基板１と同程度の熱
膨張率を有し、かつ強度の高い材質からなるもので、基
板１を問題なくキャリア２に固定するための部品であ
る。というのは、特にマイクロ波帯域以上の高周波発振
回路を構成する場合、内部信号あるいは出力信号の波長
を短くして回路を小さくするために、通常セラミック等
の誘電率の高い材料が基板１の材料として用いられる。
ところが、ケース３の材質としては、電気特性が厳しく
要求されないため、加工の容易性，軽量性，安価性，耐
錆性等から、アルミニウム又は黄銅等の金属が用いられ
る。このため、基板１とケース３の熱膨張率が大きく異
なり、基板１を直接ケース３に固定したときには、ケー
ス３の膨張によって基板１が割れてしまう恐れがある。
そこで、前記材質のキャリア２を介して基板１をケース
３に取付けているのである。

【０００４】また、ケース３は、全体として有底箱状の
形状とされ、基板１及びキャリア２がはめ込まれる矩形
凹部３ａを上面に有し、一端には接続用の突出段部３ｂ
が形成されたものである。バイアス端子４は、基板１及
びキャリア２がはめ込まれた後に、ケース３の側壁に取
付けられ基板１上の所定のパターンに接続されたもので
ある。寄生発振防止用ブロック６は、ケース３等を含む
系の共振条件（固有振動数あるいは振動モード）を調整
して不要な発振を防止するためのもので、これも、基板
１及びキャリア２がはめ込まれた後に、ケース３の側壁
に取付けられ基板１上に配置される。

【０００５】次に動作について説明する。バイアス端子
４を介して電力が供給され能動素子５等が作動すると、
この能動素子５により構成された増幅回路の出力の一部
が帰還回路により入力に戻されさらに増幅されるという
動作が繰返されて、飽和出力に至ったところで所定の振
動出力が得られる。なお、この際の不要発振は、前記寄
生発振防止ブロック６の作用により防止される。

【０００６】ついで、上記発振器８の従来の接続構造例
について説明する。図６，７は上記発振器８を他の回路
を有する機器９ａに接続した状態を示す平面図及び断面
図であり、図６，７において、１０は発振器８の発振回
路における出力用のストリップ線路、１ａは機器９ａに
おける他の回路が形成された基板、２ａはこの基板１ａ
の固定用のキャリア、３ｂは前記基板１ａがキャリア２
ａを介して取付けられるケース、１０ａは他の回路にお
ける入力用のストリップ線路、７は発振器８のストリッ
プ線路１０と機器９ａのストリップ線路１０ａを接続す
る箔パターンである。

【０００７】ここで、機器９ａの他の回路とは、例えば
発振器８の発振回路を利用したミキサ回路や増幅回路等
である。またこの場合、機器９ａの基板１ａとキャリア
２ａとはケース３ｂよりも一端側が張出した構成とさ
れ、これら基板１ａとキャリア２ａの一端側が発振器８
のケース３の突出段部上に載る構造となっている。

【０００８】この図６，７に示す装置では、発振器８の
前述の動作により生じた振動出力が機器９ａの他の回路
で増幅等されて出力されることになるが、上述のように
機器９ａの基板１ａ等の一部が発振器８のケース３上に
載る構造とされることにより、アースの不連続部分（隙
間）が図７において符号Ａで示す如く小さくされ、この
不連続部分による特性の劣化が低減されている。すなわ
ち、仮に図８に示す如く、接続側の端面が基板１等と同
一鉛直面上にあるケース３ｄからなる発振器８ｃと、基
板１ａ等と同一平面形状のケース３ｃを有する機器９ｂ
とを、単に突き合せて接続して同様の装置を構成した場
合には、図８において符号Ｂで示すようにアースの不連
続部分が大きくなり装置の特性を悪化させてしまう。こ
のため、上記図６，７に示す接続構造によりこの不連続
部分を基板１とキャリア２の厚さ分だけとして、特性の
劣化を防止する必要がある。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】従来の発振器８は以上
のように構成され、以上のような接続構成により他の機
器に接続しなければならないので、修理等のために基板
１をキャリア２とともにケース３から取外すためには干
渉を避るべくバイアス端子４や寄生発振防止用ブロック
６を外すことが必要であり、また他の機器９ａに接続し
て使用さしている場合、装置の基台等から発振器８を取
外すときには、他の機器９ａも外さなければならないと
いう問題点があった。

【００１０】また、ケース３は前述のように矩形凹部３
ａを有するものであり、この凹部３ａの底面の位置合せ
加工が困難であるため、製造コストが高いという問題点
もあった。

【００１１】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、基板あるいは発振器全体の取外
しが、他の部品あるいは他の機器を取外さずに容易に行
なえるるとともに、他の機器に接続して使用する場合の
アース不連続部分に起因する特性劣化が少なく、しかも
安価に製造できる発振器を得ることを目的としている。

【００１２】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明に係
る発振器は、ケースを、基板が下面側から取付けられる
上下に貫通した開口を有する枠状のものとし、このケー
スを基板のキャリアに上面側から取付けることにより
（逆にいうと、基板が上面に取付けられたキャリアを下
面側からケースに取付けることにより）、基板をケース
内（前記開口内）のバイアス端子よりも下側にはめ込ん
で全体が組立られたものである。

【００１３】さらに、請求項２記載の発明に係る発振器
は、寄生発振防止用ブロックを基板の上面側にケースと
一体的に形成したものである。

【００１４】

【作用】請求項１記載の発明における基板及びキャリア
は、ケースに下面側から取付けられているから（ケース
は上面側からキャリアに取付けられているから）、ケー
スにバイアス端子が取付けられたままでも、バイアス端
子と干渉することなくケースから取外すことができる。
しかも、キャリアが発振器の底部に位置することになる
から、従来のようにキャリアの下側にケースの底部が存
在する構成とは異なり、基板の上面から発振器の下面ま
での厚さは、基板とキャリアのみの厚さとなる。このた
め、発振器を他の機器と接続する場合、単に一端部を突
き合わせて接続する接続構造であっても、アースの不連
続部分は基板とキャリアの厚さ分だけとなる。また、キ
ャリアが従来のケースの底部としても機能することにな
るから、この分だけケースの体積を減らすことができ
る。さらに、ケースは枠状の形状であるから、従来のよ
うに底部を有する形状に比し加工が容易となる。

【００１５】請求項２記載の発明における寄生発振防止
用ブロックは、共振条件を調整して不要な発振を防止す
る。そして、この寄生発振防止用ブロックも、基板ある
いはキャリアと干渉せず、基板及びキャリアをケースか
ら取外す際にケースに取付けたままとすることができ
る。

【００１６】

【実施例】実施例１．以下、請求項１及び２記載の発明
の一実施例である発振器を図について説明する。図１に
おいて、２１は発振回路が形成されたセラミック基板
（基板）、２２はこの基板２１の固定用のキャリア、２
３は前記基板２１がキャリア２２を介して取付けられる
ケース、２４は前記発振回路への電源供給用のバイアス
端子、２５は前記発振回路における増幅回路を構成する
トランジスタ等の能動素子である。ここで、基板２１上
の発振回路は、増幅回路と帰還回路とよりなり、増幅回
路の利得Ｇと帰還回路の帰還率Ｋの積ＧＫが１を越える
もの、すなわち、帰還発振回路である。

【００１７】また、キャリア２２は、基板２１と同程度
の熱膨張率を有し、かつ強度の高い材質からなる矩形板
状のもので、縦横の外径寸法が基板２１よりも大きくケ
ース２３と略同一とされている。なお、基板２１は、こ
の場合キャリア２２上における縦方向の略中央位置に横
方向一端側に寄せて取付けられている。

【００１８】また、ケース２３は、全体として平面外形
が矩形とされた枠状のもので、基板１のみが下側からは
まり込む矩形の開口２３ａ（厚さ方向にくり抜かれたも
の）を基板１に対応する位置に有し、キャリア２２上に
外周位置を一致させて取付けられることによって、キャ
リア２２の上面及び基板１の上面の一部を覆っている。
このケース２３の開口２３ａの縦方向に対向する両内面
中央付近には、能動素子２５の両側に対向するように、
寄生発振防止用ブロック２６がケース２３の一部として
一体的に形成されている。また、開口２３ａの横方向一
端側の側壁中央部分は、所定幅だけ切り離されており、
後述するストリップ線路３０を通過させるための側面開
口２３ｂを形成している。なお、このケース２３は、内
部の固定、及び不要な信号の入出力を防ぐためのもので
ある。

【００１９】バイアス端子２４は、基板２１あるいはキ
ャリア２２の取付けとは無関係にケース２３の開口２３
ａの内側面を形成する壁に取付けられ、ケース２３がキ
ャリア２２上に取付けられた後に基板２１上の所定のパ
ターンに接続されている。

【００２０】次に動作について説明する。バイアス端子
２４を介して電力が供給され能動素子２５等が作動する
と、この能動素子２５により構成された増幅回路の出力
の一部が帰還回路により入力に戻されさらに増幅される
という動作が繰返されて、飽和出力に至ったところで所
定の振動出力が得られる。なお、この際の不要発振は、
前記寄生発振防止用ブロック２６の作用により防止され
るが、ブロック２６が能動素子２５の両側に配置される
ことによりこの不要発振の防止は極めて効果的に行なわ
れる。

【００２１】そして、修理等のために基板２１をキャリ
ア２２とともに取外す場合には、バイアス端子２４の基
板２１への接続を外して単にケース２３とキャリア２２
とを上下に分離させるだけでよく、この際バイアス端子
２４や寄生発振防止用ブロック２６はキャリア２２及び
基板２１の上面側に配置されているから、ケース２３に
取付けたままとしておいても干渉は生じない。

【００２２】ついで、上記発振器２８の接続構造例につ
いて説明する。図２，３は上記発振器２８を他の回路を
有する機器２９ａに接続した状態を示す平面図及び断面
図であり、図２，３において、３０は発振器２８の発振
回路における出力用のストリップ線路、２１ａは機器２
９ａにおける他の回路が形成された基板、２２ａはこの
基板２１ａの固定用のキャリア、３０ａは他の回路にお
ける入力用のストリップ線路、２７は発振器２８のスト
リップ線路３０と機器２９ａのストリップ線路３０ａを
接続する箔パターンである。

【００２３】ここで、機器２９ａの他の回路とは、例え
ば発振器２８の発振回路を利用したミキサ回路や増幅回
路等である。またこの場合、機器２９ａの基板２１ａと
キャリア２２ａとは同一の平面形状とされ、発振器２８
の横方向一端側に端面を突き合わせて配設されている。

【００２４】この図２，３に示す装置では、発振器２８
の前述の動作により生じた振動出力が機器２９ａの他の
回路で増幅等されて出力されることになるが、上述のよ
うに発振器２８と機器２９ａの端面を端に突き合わせて
接合した簡単な構成でありながら、アースの不連続部分
（隙間）は図３において符号Ｃで示す如く前述した従来
の接続構造における不連続部分の寸法Ａと同程度に小さ
く維持され、この不連続部分による特性の劣化は低く抑
えられる。また、発振器８の取外しは、単に箔パターン
２７を切り離すだけで、機器２９ａと干渉を生じること
なく容易に行なえる。

【００２５】したがって、上記発振器２８であると、基
板２１あるいは発振器２８全体の取外しが、他の部品あ
るいは他の機器２９ａを取外さずに容易に行なえるると
ともに、他の機器２９ａに接続して使用する場合のアー
ス不連続部分に起因する特性劣化も少ないという効果が
ある。また、ケース２３は、従来と異なり底面がないの
で（開口３３ａは上下に貫通しているから）、底面部の
位置合せ加工という難しい加工が不要でコスト低減が図
れる。さらに、ケース２３が底面部がないものである分
だけ、ケース２３の材料費が節約でき、従来よりも発振
器が厚さ方向に小型化できるという効果もある。

【００２６】実施例２．以下、請求項１及び２記載の発
明の他の実施例である発振器を図について説明する。な
お、前記実施例１と同様の構成要素には同符号を付して
その説明を省略する。図４において、３１は発振回路が
形成されたセラミック基板、３２はこの基板２１の固定
用のキャリア、３３は前記基板３１がキャリア３２とと
もに開口３３ａ内に下側からはめ込まれて取付けられる
ケースである。ここで、ケース３３は、基板３１がキャ
リア３２とともに内側にはめ込まれるような厚さ寸法と
されたものである。また、基板３１及びキャリア３２
は、一端側（前記ストリップ線路３０に相当するものが
配設される接続側）に矩形の突出部３１ａ，３２ａが形
成され、この突出部３１ａ，３２ａがケース３３の側面
開口３３ｂにはまり込むように構成されている。

【００２７】上記発振器３８であると、実施例１の発振
器２８と同様の単体動作あるいは分解作業が可能であ
り、また同様に他の機器に接続して使用できるので、取
外し作業の容易化等の実施例１と同様の効果を奏するこ
とができる。しかも、この発振器３８は、キャリア３２
が基板３１と同一寸法に小さくなっているので、実施例
１と同様の効果に加えて、高価なキャリア３２の材料が
減ってさらなる製造コストの低減が図れるという効果を
奏する。

【００２８】

【発明の効果】以上のように、請求項１記載の発明によ
れば、基板をキャリアとともに下側からケースに取付
け、キャリアが従来のケースの底部として機能する構成
としたので、基板の上面側に位置するバイアス端子と干
渉を生じることなく、基板及びキャリアを容易にケース
から取外すことができて修理等の作業性を向上させるこ
とができる効果がある。また、他の機器に単に端面を突
き合わせて接続したとしても、アースの不連続部分は基
板とキャリアの厚さ分だけとなるから、他の機器と接続
した場合の特性の劣化を低く抑えながらしかもこの場合
の取外し作業の作業性を向上させることができる効果も
ある。また、ケースは、従来と異なり底面がないので
（開口は上下に貫通している）、底面部の位置合せ加工
という難しい加工が不要でコスト低減が図れる。さら
に、ケースが底面部がないものである分だけ、ケースの
材料費が節約できるとともに、従来よりも発振器が厚さ
方向に小型化できる効果もある。

【００２９】請求項２記載の発明によれば、不要な発振
を防止する寄生発振防止用ブロックを基板の上面側にケ
ースと一体的に構成したので、この寄生発振防止用ブロ
ックをケースに取付けたまま、基板及びキャリアをケー
スから取外すことができる。このため、基板の取外し作
業性向上等の上述した効果を奏しながら、発振器として
の性能を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１又は２記載の発明の一実施例による発
振器を示す斜視図である。

【図２】請求項１又は２記載の発明の一実施例による発
振器を他の機器に接続した状態を示す平面図である。

【図３】請求項１又は２記載の発明の一実施例による発
振器を他の機器に接続した状態を示す断面図である。

【図４】請求項１又は２記載の発明の他の実施例による
発振器を示す斜視図である。

【図５】従来の発振器を示す斜視図である。

【図６】従来の発振器を他の機器に接続した状態を示す
平面図である。

【図７】従来の発振器を他の機器に接続した状態を示す
断面図である。

【図８】従来の発振器を他の機器に接続した状態を示す
断面図である。

【符号の説明】 ２１ 基板 ２２ キャリア ２３ ケース ２３ａ 開口 ２４ バイアス端子 ２６ 寄生発振防止用ブロック

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上面に発振回路が形成され、キャリア上
   に固定されて設けられた基板と、上下に貫通した開口を
   有する枠状の形状とされ、前記開口の下面側に前記基板
   をはめ込んだ状態で前記キャリアに上面側から取付けら
   れたケースと、該ケースの前記開口の内側面における前
   記基板の上面側の位置に突出させて設けられて、前記発
   振回路への電源供給用端子となるバイアス端子とを備え
   た発振器。
2. 【請求項２】 前記ケースの開口の内側面における前記
   基板の上面側の位置に、不要な発振を防止すべく共振条
   件を調整する寄生発振防止用ブロックを、前記ケースの
   突出部として前記ケースと一体的に形成したことを特徴
   とする請求項１記載の発振器。