JPS6326008A - マイクロ波発振器 - 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】 （産業上の利用分野） この発明はマイクロ波発振器に関し、特にたとえばＤ　
Ｂ　Ｓ　（Ｄｉｒｅｃｔ　Ｂｒｏａｄｃａｓｔ　５ａｔ
ｅｌｌｉｔｅ）用の局部発振器などに利用され、マイク
ロ波集積図路（Ｍ　Ｉ　Ｃ）として構成される、マイク
ロ波発振器に関する。

（産業上の利用分野） この種のマイクロ波発振器の一例が、たとえば、１９７
６年の電気通信学会誌Ｎｏ、・５ＳＤ７６−７３第３３
頁〜第３８頁に開示されている。

この従来技術においては、マイクロ波発振器の発振周波
数を微調整するために、ねじ機構により金属製のディス
クを上下させて、それと共振器との間の空隙の厚さを変
化させるようにしている。

（発明が解決しようとする問題点） このように、機械的な発振周波数の微調機構をもつ従来
技術では、発振周波数の微細な調整が容易でないばかり
か、可動機構を有するため、その構成が複雑になる。し
かも、そのような可動機構があるために、内部回路を気
密状態にすることが困難である。すなわち、一般に、マ
イクロ波発振器は、外部の影響をなくすために、金属導
体で覆われていて、その金属導体の内部には、素子劣化
を抑制するために、不活性ガスが封止されるので、金属
導体内部は気密状態になることが望ましい。しかしなが
ら、金属製のディスクのような可動部分をもつため、従
来技術では、そのような気密構造にするのは困難であっ
た。

それゆえに、この発明の主たる目的は、より一層微細な
周波数調整の可能な、マイクロ波発振器を提供すること
である。

この発明の他の目的は、内部回路の気密状態を容易に得
ることができる、マイクロ波発振器を提供することであ
る。

（問題点を解決するための手段） この発明は、簡単にいえば、誘電体共振器とマイクロス
トリップラインとを結合させ、能動素子としてＦＥＴを
用いたマイクロ波発振器において、ＦＥＴのゲート・ソ
ース間電圧を変化させるための手段を備えることを特徴
とする、マイクロ波発振器である。

（作用） 電圧変化手段によって、ＦＥＴのゲート・ソース間電圧
が変化されると、そのドレイン電２ｉｔ（ｒｄ）も変化
される。ＦＥＴの３２１パラメータは、そのドレイン電
流の変化に応じて変化する。このｓｉ＋パラメータの変
化に応じてＦＥＴの位相が変化し、それによってマイク
ロ波発振器の発振周波数が変化される。

（発明の効果） この発明によれば、ＦＥＴのゲート・ソース間電圧を変
化させることによって、マイクロ波発振器の発振周波数
を微調整できるようにしているため、金属製のディスク
などを用いる従来の機械的な微調整機構を有するものに
比べて、その調整が容易であるばかりでなく、より微細
な調整もまた可能である。さらに、可動部分を含まない
ので、必要に応じて、容易に、そのようなマイクロ波発
振器を気密状態に封止することができる。

この発明の上述の目的、その他の目的、特徴および利点
は、図面を参照して行う以下の実施例の詳細な説明から
一層明らかとなろう。

（実施例） 第１図はこの発明の一実施例を示すブロック図である。

マイクロ波発振器１０．は、全体として、誘電体基板（
図示せず）上に形成される。このような誘電体基板とし
ては、テフロン（商品名）やアルミナセラミックが利用
可能である。そして、その基板上の所定位置にはセラミ
ックなどからなる誘電体共振器１２が配置される。

誘電体共振器１２の近傍には、この誘電体共振器１２に
結合するように、たとえば金あるいは銀−パラジウムの
ような導体からなるストリップ線路１４が形成される。

このストリップ線路１４の一方端は、終端抵抗１６を通
して接地される。

基板上の、ストリップ線路１４の他方端近傍には、チッ
プ状のＦＥＴ１８が配置され、このＦＥＴ１８のゲート
がそのストリップ線路１４の他方端に電気的に接続され
る。また、誘電体共振器１２の近傍であってかつ上述の
ストリップ線路１４と直交する方向にストリップ線路２
０が形成され、このストリップ線路２０の一方端には、
ＦＥＴ１８のドレインが電気的に接続される。ストリッ
プ線路２０の他方端は適当なバイアス源に接続される。

ＦＥＴ１８のソースは、このＦＥＴ１８を挟んでストリ
ップ線路１４と同じ方向に延びるストリップ線路２２の
一方端に接続される。

ストリップ線路２２の他方端は、この実施例の特徴であ
る可変抵抗２４を通して接地される。この可変抵抗２４
は、外部回路として設けられ、ＦＥＴ１８のゲート・ソ
ース間電圧の変化手段として作用する。

この第１図に示す構成において、可変抵抗２４を除いて
、特に発振原理については既に周知であり、ここではそ
の詳細な説明は省略する。

可変抵抗２４によって、ＦＥＴ１８のゲート・ソース間
電圧を変化させることによって、このＦＥＴ１８のドレ
イン電流（Ｉ　ｄ）が変化される。

一方、ＦＥＴのマイクロ波特性は、一般的には、第２Ａ
図および第２Ｂ図に示すように、ドレイン電流の大きさ
によって、発振周波数を決定する要素であるところのＳ
Ｚ＋パラメータ（入力に対する出力の振幅および位相特
性）が変化する。したがって、可変抵抗２４によって、
ＦＥＴ１８のゲート・ソース間電圧を変化すれば、その
ＦＥＴ１８のＳ！Ｉパラメータを、したがってこのマイ
クロ波発振器１０の発振周波数を微調整することができ
る。

ＦＥＴのＳｔ＋パラメータは、第２Ａ図および第２Ｂ図
の半径方向の変化に示すように、振幅にも関係するため
、ゲート・ソース間電圧を変化させると、このマイクロ
波発振器１０の発振出力電圧もまた、第３図に示すよう
に変化する。したがって、好ましくは、出力を取り出す
ストリップ線路２２の他方端に、そのような変動を調整
して発振出力電圧を一定化するための回路を接続する。

そのような゛回路の一例として、第４図に示すような周
波数特性のフィルタ回路を用いることができる。すなわ
ち、マイクロ波発振器１０の出力電圧は、第３図に示す
ように、周波数１０ＧＨｚから１１ＧＨ２において漸減
している。一方、そのフィルタ回路の周波数特性では、
周波数１０ＧＨ２から１１ＧＨｚの範囲において減衰量
が漸減している。したがって、この第３図に示すような
出力特性の発振器に、第４図に示すような周波数特性の
フィルタ回路を接続することによって、発振出力電圧の
低下が相殺され、結果的に、このマイクロ波発振器１０
の出力電圧を一定化することができる。

第５図はこの発明の他の実施例を示すブロック図である
。この実施例では、出力を取り出すストリップ線路２２
の近傍に、このストリップ線路２２と平行に延びる別の
ストリップ線路２６が形成される。このストリップ線路
２６は、ストリップ線路２２との間隔を通してそのスト
リップ線路２２に結合し、１７４波長結合器を構成する
。発明者等の実験によれば、比誘電率ε、＝１０．２、
厚みｔ＝０．６３５ｍｍ５誘電損失ｔａｎδ＝０“、０
００２のアルミナ基板を用い、ストリップ線路２２およ
び２６の厚みを１８μｍとした場合、このような１／４
波長波長器の周波数特性は、先の第４図に示すようなも
のとなった。

この第５図に示す実施例によれば、別のフィルタ回路を
用いなくても、ストリップ線路２６によって１７４波長
結合器を構成するだけで、ＦＥＴ１８のゲート・ソース
間電圧を調整することによる発振出力電圧の変動をなく
して一定化することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示すブロック図である。 第２Ａ図および第２Ｂ図はＦＥＴのドレイン電流の変化
に応じたマイクロ波領域のＳＺ＋パラメータの変化を示
すグラフである。 第３図は第１図実施例における発振出力電圧の変化を示
すグラフであり、横軸に周波数（ＧＨｚ）を、縦軸にそ
の出力電圧（ｄＢｍ）を、それぞれ示す。 第４図はこの発明の実施例に用いられるフィルタ回路の
周波数特性の一例を示すグラフであり、横軸に周波数（
ＧＨｚ）を、縦軸に減衰量（ｄＢ）を、それぞれ示す。 第５図はこの発明の他の実施例を示すブロック図である
。 図において、１０はマイクロ波発振器、１２は誘電体共
振器、１４，２０．２２および２６はストリップ線路、
１８はＦＥＴ、２４は可変抵抗器を示す。 特許出願人　　　三洋電機株式会社 代理人　弁理士　山　１）　義　人 （ほか１名） 第２Ｂ図 第３図 １’ｌ！数（ＧＨｚ） 第４図 周Ｊ数（ＧＨｚ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　誘電体共振器とマイクロストリップラインとを結合
   させ、能動素子としてＦＥＴを用いたマイクロ波発振器
   において、 前記ＦＥＴのゲート・ソース間電圧を変化させるための
   手段を備えることを特徴とする、マイクロ波発振器。 ２　出力において発振出力電圧を一定化するためのフィ
   ルタ回路を備える、特許請求の範囲第１項記載のマイク
   ロ波発振器。 ３　前記フィルタ回路は１／４波長結合器を含む、特許
   請求の範囲第２項記載のマイクロ波発振器。