JPH0653743A - 注入同期形逓倍発振器 - Google Patents

注入同期形逓倍発振器

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JPH0653743A
JPH0653743A JP4202152A JP20215292A JPH0653743A JP H0653743 A JPH0653743 A JP H0653743A JP 4202152 A JP4202152 A JP 4202152A JP 20215292 A JP20215292 A JP 20215292A JP H0653743 A JPH0653743 A JP H0653743A
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博幸 矢吹
Mitsuo Makimoto
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 高周波用の各種無線機器等に用いられる注入
同期形逓倍発振器に関するもので、発振器と逓倍器を用
いる従来の高周波数帯の発振器では外部出力レベルが小
さく、またその出力に帯域通過フィルタを接続すること
が不可欠であるが、この課題を解決し高効率でかつ発振
器出力のフィルタを軽減あるいは不要とする高周波数帯
の発振器を実現することを目的とする。 【構成】 周波数シンセサイザ8と、トランジスタ等能
動素子により構成される広帯域高調波発生器9と、プッ
シュプッシュ発振器12の発振周波数を決定するスプリ
ットリング共振器10と、それに接続される2つの負性
抵抗能動回路よりなるプッシュプッシュ発振器12を設
け、能動回路側の出力を同相合成回路13で同相合成し
て2倍波を取り出すことにより、高効率でかつ帯域通過
フィルタを軽減あるいは削減できる優れた高周波数帯の
発振器が実現できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は高周波用の各種無線機
器、通信機器等に用いられる注入同期形逓倍発振器に関
するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、移動体通信に対する需要が急激に
増大し、適用可能な新たな周波数資源である準マイクロ
波帯を利用したシステムの開発が行われている。
【0003】以下、従来の高周波数帯の発振器について
説明する。図3は従来の高周波数帯の発振器の全体回路
構成を示すものである。図3において、1は共振器、2
はコルピッツ発振回路等からなる発振回路を具備した発
振器、3、5は周波数逓倍器、4、6は帯域通過フィル
タ、7は高周波出力端子である。
【0004】以上のように構成された高周波数帯の発振
器について、以下その動作について説明する。
【0005】まず、発振器2は共振器1によって決定さ
れる基本共振周波数f0で発振する。そして次段の周波
数逓倍器3により2逓倍出力2f0を得るとともに、中心
周波数が2f0である帯域通過フィルタ4により、不要周
波数成分となる基本周波数f 0を減衰させる。同様にし
て、周波数逓倍器5により2逓倍出力4f0を得るとと
もに、中心周波数が4f0である帯域通過フィルタ6に
より、不要周波数成分となる2f0を減衰させ、高周波出
力端子7より外部出力4f0を得る。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の従
来の構成では、通常基本波成分は2倍波出力よりも非常
に大きな出力となることより、基本周波数でのフィルタ
の減衰量を大きく確保する必要が生じ、フィルタの段数
が増加するため小形化を実現することができず、また外
部出力(4f0)レベルが低いという課題を有してい
た。
【0007】本発明は上記従来技術の課題を解決するも
ので、発振器出力に接続するフィルタを小形化あるいは
削除するとともに、高効率な高周波数帯発振器出力を得
ることを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明は、周波数設定情報に応じて出力周波数を変化
させる周波数シンセサイザと、前記周波数シンセサイザ
の出力信号から高調波成分を発生させる広帯域高調波発
生器と、前記広帯域高調波発生器の出力を、発振周波数
を決定する共振器に注入する結合回路と、前記共振器に
接続される2つの負性抵抗能動回路よりなるプッシュプ
ッシュ発振器と、前記プッシュプッシュ発振器の2つの
出力を同相合成する同相合成回路とを設けたものであ
る。
【0009】
【作用】本発明は、周波数シンセサイザ(f0)出力に接
続する広帯域高調波発生器としてトランジスタ等で構成
される能動回路を用いることで、低消費電流で効率よく
逓倍出力(N×f0)を取り出し、その逓倍出力を共振
周波数N×f0の共振器を介して負性抵抗能動回路より
なるプッシュプッシュ発振器に入力することでプッシュ
プッシュ発振器を発振周波数N×f0に注入同期させ、負
性抵抗能動回路側の出力を同相合成回路により同相合成
することで、効率よく2倍波出力(2N×f 0)を得る
とともに、基本波成分(N×f0)を抑圧することが可
能であり、発振器出力に接続する帯域通過フィルタを小
形化あるいは削除することができる。
【0010】
【実施例】以下、本発明の一実施例について、図面を参
照しながら説明する。
【0011】図1は本発明の一実施例における注入同期
形逓倍発振器の全体構成図である。図1において、8は
周波数シンセサイザで、周波数設定情報に応じて出力周
波数を変化させる。9は広帯域高調波発生器で、抵抗R
1〜R4、トランジスタTr、容量C2から構成されてい
る。なお、前後のC1、C3は直流成分阻止用の容量であ
る。10はスプリットリング共振器、11はスプリット
リング共振器10に広帯域高調波発生器出力を注入する
共振器との平行結合線路、12は2つの負性抵抗能動回
路よりなるプッシュプッシュ発振器、13はプッシュプ
ッシュ発振器の2つの出力を同相合成する0゜ハイブリ
ッド回路よりなる同相合成回路、14は高周波出力端子
である。
【0012】以上のように構成された注入同期形逓倍発
振器についてその動作を説明する。まず、周波数シンセ
サイザ8の出力(f0)を広帯域高調波発生器9に入力
する。この広帯域高調波発生器9をトランジスタ等能動
素子で構成することで、簡単な回路でかつ低消費電流
で、効率よく逓倍出力(N×f0)を取り出すことがで
きる。なお、ここでは動作を理解しやすいように、広帯域
高調波発生器9の2逓倍出力(2f0)を取り出すこと
とする。
【0013】次に、周波数2f0で共振するスプリット
リング共振器10の高周波接地点に対して左右均等な電
気長となる如く平行結合線路11を配置し、その線路の
一端を接地し、他端に広帯域高調波発生器9の出力を入
力することで、共振器10を介してプッシュプッシュ発
振器12は発振周波数2f0に注入同期する。図2に注入
同期特性の一実施例を示す。周波数シンセサイザ8の出
力(f0)レベルが0dBm時の2f0の同期範囲は、約8M
Hzと広帯域特性が得られる。一方、広帯域高調波発生器
9の出力に含まれるf0成分とは共振しないため、プッ
シュプッシュ発振器12よりf0は出力されない。この
時、共振器10としてスプリットリング型の共振器10
を用いることで、プッシュプッシュ発振器12の2つの
出力は2f 0で逆相、2倍波4f0で同相となり、0゜ハ
イブリッドの同相合成回路13により高周波出力端子1
4には2倍波4f0のみが出力され、2f0は抑圧でき
る。また、2倍波4f0は同相合成出力であるため、従
来の周波数逓倍器出力に比して2倍の出力レベルが得ら
れる。
【0014】また、広帯域高調波発生器9の出力周波数
とスプリットリング型の共振器10の共振周波数の間に
ずれが生じた場合、図2からも明らかなように注入同期
特性が劣化するが、同共振器10の開放端に容量を接続
し、共振器の共振周波数の微調を行うことで特性の改善
を図ることができる。さらに、スプリットリング共振器
の開放端に接続する容量を可変容量とし電圧制御構成と
することで、外部からの制御電圧で共振器の共振周波数
を調整することが可能となる。
【0015】以上の構成をとることにより、周波数シン
セサイザの2×N倍という高周波数帯の発振器を小形、
高効率でかつ低消費電力で実現できる。
【0016】以上のように本実施例によれば、周波数設
定情報に応じて出力周波数を変化させる周波数シンセサ
イザ8と、周波数シンセサイザ出力信号を入力とし高調
波成分を発生させる広帯域高調波発生器9と、プッシュ
プッシュ発振器12の発振周波数を決定する共振器10
と、広帯域高調波発生器9の出力を共振器10に注入す
る平行結合線路11と、共振器10に接続される2つの
負性抵抗能動回路よりなるプッシュプッシュ発振器12
と、プッシュプッシュ発振器12の2つの出力を同相合
成する同相合成回路13を設け、能動回路側の出力を同
相合成して2倍波を取り出すことにより、帯域通過フィ
ルタを必要とせず、かつ高効率な高周波数帯の発振器を
小形、低消費電力で実現することができる。
【0017】なお、実施例において広帯域高調波発生器
9の逓倍出力は2逓倍としたがこれに限定されるもので
なく、任意の次数の高調波出力を用いることが可能であ
る。また、共振器10はスプリットリング共振器とした
が、通常の1/2波長共振器としてもよいことも言うま
でもない。
【0018】
【発明の効果】以上のように本発明は、周波数設定情報
に応じて出力周波数を変化させる周波数シンセサイザ
と、前記周波数シンセサイザの出力信号から高調波成分
を発生させる広帯域高調波発生器と、前記広帯域高調波
発生器の出力を、発振周波数を決定する共振器に注入す
る結合回路と、前記共振器に接続される2つの負性抵抗
能動回路よりなるプッシュプッシュ発振器と、前記プッ
シュプッシュ発振器の2つの出力を同相合成する同相合
成回路とを設けることにより、能動回路側の出力を同相
合成して2倍波を取り出すことにより、高効率でかつ帯
域通過フィルタを軽減あるいは削減できる優れた高周波
数帯の発振器を実現できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例における注入同期形逓倍発振
器の全体ブロック結線図
【図2】同実施例における注入同期形逓倍発振器の注入
同期特性図
【図3】従来の高周波数帯の発振器の全体ブロック結線
【符号の説明】
8 周波数シンセサイザ 9 広帯域高調波発生器 10 共振器 11 平行結合線路 12 プッシュプッシュ発振器 13 同相合成回路 14 高周波出力端子

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 周波数設定情報に応じて出力周波数を変
    化させる周波数シンセサイザと、前記周波数シンセサイ
    ザの出力信号から高調波成分を発生させる広帯域高調波
    発生器と、前記広帯域高調波発生器の出力を、発振周波
    数を決定する共振器に注入する結合回路と、前記共振器
    に接続される2つの負性抵抗能動回路よりなるプッシュ
    プッシュ発振器と、前記プッシュプッシュ発振器の2つ
    の出力を同相合成する同相合成回路とを具備する注入同
    期形逓倍発振器。
  2. 【請求項2】 広帯域高調波発生器が能動素子を用いた
    回路構成であることを特徴とする請求項1記載の注入同
    期形逓倍発振器。
  3. 【請求項3】 共振器にスプリットリング共振器あるい
    は1/2波長共振器を用い、その2つの開放端に負性抵
    抗能動回路よりなるプッシュプッシュ発振器を設けたこ
    とを特徴とする請求項1記載の注入同期形逓倍発振器。
  4. 【請求項4】 共振器の開放端に容量を接続し、共振器
    の共振周波数の微調を行うことを特徴とする請求項3記
    載の注入同期形逓倍発振器。
  5. 【請求項5】 共振器の開放端に電圧制御型可変容量を
    接続し、電圧制御を行なうことを特徴とする請求項3記
    載の注入同期形逓倍発振器。
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