JPH07263959A - 発振器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 従来の誘電体共振器の共振周波数を利用して
発振を行う発振器では、雑音特性が誘電体共振器の無負
荷Ｑ値によって決まってしまうため、低雑音化に限界が
ある。これを解決する。 【構成】 同じ共振周波数の誘電体共振器を複数用い、
各誘電体共振器の共振周波数を利用して得た出力を合成
して出力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は誘電体共振器を利用した
発振器、特にマイクロ波，ミリ波用の発振器に関する。

【０００２】

【従来の技術】図３は、従来のこの種の発振器の構成を
示す図であり、図において、１は能動素子、２はキャパ
シタ、３は基板、４はストリップライン、５は誘電体共
振器、６は終端抵抗、１０は出力端である。次に動作に
ついて説明する。図１に示すようにマイクロ波アクティ
ブ素子（能動素子）１にフィードバックキャパシタ２を
付加することで、素子インピーダンスを負性抵抗化し発
振条件を持たせた素子とする。この素子を基板３上でス
トリップライン４を介して誘電体共振器５と電磁結合さ
せることで、出力端１０から誘電体共振器５の持つ共振
周波数の安定したマイクロ波，ミリ波発振信号が得られ
る。なお終端抵抗６は、不要な発振条件を抑圧する吸収
抵抗として付加している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の発
振器では、低雑音の発振器を構成することが難しいとい
う問題点がある。すなわち従来の発振器の構成で低雑音
の発振器とするためには、誘電体共振器に周波数選択性
特性の高いもの、すなわち無負荷Ｑ（クオリティ・ファ
クタ）値の高い誘電体共振器を使用する必要があるが、
誘電体共振器の無付加Ｑ値は現状で約２０，０００程度
が最高であり、このため低雑音化には限界がある。

【０００４】本発明はかかる問題点を解決するためにな
されたものであり、簡単な構成で雑音特性の良好な発振
器を提供することを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明に係わる発振器は
同じ共振周波数の誘電体共振器を複数用い、各誘電体共
振器の共振出力を合成する構成とした。

【０００６】

【作用】各誘電体共振器の共振周波数成分は同位相で合
成されることで出力が増加するが、雑音成分は基本原理
として時間的な相関性はなく、合成されてもその出力は
増加しない。従って各誘電体共振器の共振出力を合成す
ることによってＳ／Ｎ比を高めることができ、低雑音の
発振器が得られる。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を用いて説明す
る。図１は本発明に係わる発振器の構成を示すブロック
図であり、図において、１ａ〜１ｄは能動素子、２ａ〜
２ｄはキャパシタ、３は基板、４ａ〜４ｄはストリップ
ライン、５ａ〜５ｃは誘電体共振器、６ａ〜６ｄは終端
抵抗、７は周波数合成器、１０は出力端子である。

【０００８】本発明の発振器は、図１に示すように同じ
共振周波数の誘電体共振器を複数用い、各誘電体共振器
の共振出力を合成する構成としている。すなわち各能動
素子１ａ〜１ｄにそれぞれフィードバックキャパシタ２
ａ〜２ｄを付加し、能動素子１ａ〜１ｄのインピーダン
スを負性抵抗化させる。そして各能動素子１ａ〜１ｄに
接続したストリップライン４ａ〜４ｄを図１に示すよう
に基板３上に平列に並べ、このストリップライン４ａ〜
４ｄの間に、それぞれ誘電体共振器５ａ〜５ｃを配置
し、各ストリップライン４ａ〜４ｄと電磁結合させる。
また、各能動素子１ａ〜１ｄからの出力は周波数合成器
７に入力され、合成されて出力端１０から出力される。
また、終端抵抗６ａ〜６ｄは不要な発振条件を抑制する
吸収抵抗として付加されている。

【０００９】図２は、２本のストリップライン（図では
ストリップライン４ａと４ｂ）と、この間に配置される
誘電体共振器５ａとの電磁結合の状態を説明するための
図であり、図１と同一符号は同一部分を示す。図２に示
すように基本モードにおいてはそれぞれ逆相の電磁界が
発生するため、これらの発振出力を合成した場合、基本
波は互いに打ち消されてしまうが、基本波の２倍の高調
波は同相の電磁界となるため、合成され出力が２倍とな
る。従って誘電体共振器５ａの共振周波数の基本波の２
逓倍の出力で発振する発振器を構成できる。図１の実施
例では、周波数合成器７で４つの発振出力を合成してい
るため、出力端１０からは４倍の出力が得られる。

【００１０】そして、上述のように各誘電体共振器５ａ
〜５ｃは同じ共振周波数の共振器を用いているため、発
振出力は周波数の等しい正弦波となり、周波数合成器７
で合成されるが、各誘電体共振器５ａ〜５ｃで発生する
雑音成分は時間的な相関性はなく、合成されることなく
そのまま出力され、これによりＳ／Ｎ比を向上させ、雑
音の少ない発振器が構成できる。

【００１１】なお上記実施例では４つの能動素子１ａ〜
１ｄにそれぞれ接続された４本のストリップライン４ａ
〜４ｄの間に、３つの誘電体共振器５ａ〜５ｃが配置さ
れる構成を示したが、このような実施例の構成において
も誘電体共振器がストリップラインの間に囲まれるよう
に構成し、さらにこの組数を増加させて行けば、さらに
大出力低雑音の発振器が構成できることは言うまでもな
い。また本発明の要旨は、同じ共振周波数の誘電体共振
器を複数用い、各誘電体共振器の共振出力を合成するこ
とにあり、上記実施例のような構成に限定されることは
ない。

【００１２】

【発明の効果】以上説明したように本発明の発振器は、
限られた無負荷Ｑ値を持つ誘電体共振器を使用し、簡単
な構成で低雑音な発振器が得られるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す図である。

【図２】ストリップラインと誘電体共振器との電磁結合
の状態を説明するための図である。

【図３】従来のこの種の発振器を示す図である。

【符号の説明】

１ａ〜１ｄ 能動素子 ２ａ〜２ｄ キャパシタ ３ 基板 ４ａ〜４ｄ ストリップライン ５ａ〜５ｃ 誘電体共振器 ６ａ〜６ｄ 終端抵抗 ７ 周波数合成器 １０ 出力端子

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 誘電体共振器の共振周波数を利用して発
   振を行う発振器において、 同じ共振周波数の誘電体共振器を複数用い、各誘電体共
   振器の共振周波数を利用して得た出力を合成して出力す
   る手段を備えたことを特徴とする発振器。
2. 【請求項２】 フィードバックキャパシタを付加してそ
   のインピーダンスを負性抵抗化した能動素子にストリッ
   プラインを接続した回路を複数並列に並べ、これらの回
   路の各間に同じ共振周波数の誘電体共振器をそれぞれ挿
   入し、これらの回路からの出力を周波数合成器で合成す
   る構成を特徴とする請求項第１項記載の共振器。
3. 【請求項３】 上記周波数合成器では上記各回路からの
   出力のうち共振周波数の基本波の２倍の高調波を合成す
   ることを特徴とする請求項第２項記載の共振器。