KR100943678B1 - Multi-frequency dielectric resonator oscillator - Google Patents

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KR100943678B1
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필립 미나르드
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톰슨 라이센싱
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Abstract

본 발명은 유전체 공진기 발진기(DR), 특히 그 발진 주파수가 여러 개일 수 있는 전송 디바이스를 제공한다. 발진기는 유전체 공진기(DR)에 가깝게 금속 평면을 형성할 수도 있고 형성하지 않을 수도 있도록 스위칭되는 두 개의 간섭 전도체(30, 31)를 사용하여, 단일 공진기를 사용하더라도 발진기의 주파수를 변화시킬 수 있다. 간섭 전도체(30,31)는 공진기(DR)에 가깝게 공동(CAV) 내에 위치되며, 스위칭 수단이 상기 간섭 전도체(30,31)를 전기적으로 연결하거나 개방할 수 있다.The present invention provides a dielectric resonator oscillator (DR), in particular a transmission device, which may have multiple oscillation frequencies. The oscillator may use two interfering conductors 30, 31 that are switched to or may not form a metal plane close to the dielectric resonator DR, so that the frequency of the oscillator may be varied even with a single resonator. The interference conductors 30, 31 are located in the cavity CAV close to the resonator DR, and switching means may electrically connect or open the interference conductors 30, 31.

Description

다중-주파수 유전체 공진기 발진기{MULTI-FREQUENCY DIELECTRIC RESONATOR OSCILLATOR}MULTI-FREQUENCY DIELECTRIC RESONATOR OSCILLATOR}

도 1a 및 도 1b는 유전체 공진기 발진기의 회로 블록도.1A and 1B are circuit block diagrams of a dielectric resonator oscillator.

도 2는 종래 기술에 따른 공진기 조립체.2 is a resonator assembly according to the prior art.

도 3 내지 도 5는 상이한 방향과 국면에서 본, 본 발명에 따른 유전체 공진기 조립체의 상세도.3 to 5 are detailed views of the dielectric resonator assembly according to the present invention, viewed in different directions and phases.

도 6은 도 3 내지 도 5의 조립체를 개선한 것을 도시하는 도면.6 shows an improvement of the assembly of FIGS. 3 to 5;

도 7은 본 발명의 변형을 도시하는 도면.7 illustrates a variant of the present invention.

<도면 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

10, 20:기판 30, 31, 41, 42:간섭 전도체 10, 20: substrate 30, 31, 41, 42: interference conductor

40, 50:나사40, 50: screw

본 발명은 다중-주파수 유전체 공진기 발진기에 관한 것으로, 특히 마이크파 주파수에서 작동하는 발진기에 관한 것이다.FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to multi-frequency dielectric resonator oscillators, and more particularly to oscillators operating at microwave frequencies.

마이크로파 발진기는, 중간 주파수 대역과 전송 주파수 대역 사이의 주파수 교차(frequency transposition)를 수행하기 위해, 전송 시스템, 특히 안테나에 근접하여 사용된다. 주파수 교차는 두 개의 유닛을 사용하는데, 하나는 일반적으로 건물 내부에 위치하는 반면, 다른 하나는 안테나에 인접하게 외부에 위치한다. 내부 및 외부 유닛은, 예를 들면, 동축 게이블과 같은 전기 전도체를 사용하여 링크데는데, 이와 같은 것은 예컨대 10GHz보다 큰 전송 주파수가 사용될 때 클 손실을 일으킨다.Microwave oscillators are used in close proximity to transmission systems, in particular antennas, to perform frequency transposition between the intermediate frequency band and the transmission frequency band. Frequency crossing uses two units, one generally located inside the building, while the other outside is located adjacent to the antenna. Internal and external units are linked using, for example, electrical conductors such as coaxial gables, which result in a large loss when a transmission frequency greater than 10 GHz is used, for example.

통신 시스템은 증가하는 고 전송 주파수와 증가하는 넓은 주파수 대역을 사용한다. 단일 주파수 교차는 전송 주파수만큼 중간 주파수에 대해 넓은 대역의 사용을 포함한다. 그러나, GHz보다 큰 중간 주파수 대역폭의 사용은 구현 문제점을 갖는다. 이것은 내부 및 외부 유닛을 연결하는 동축 케이블에서의 손실이 중간 주파수 대역폭에 대해 상당히 변하기 때문이다. 게다가 매우 넓은 중간 주파수 대역을 스캔하는데 필요한 주파수의 관점에서 기민함(agility)을 제공할 수 있는 주파수 합성기(frequency synthesizer)를 제작하는 것은 비용이 많이 든다.Communications systems use increasing high transmission frequencies and increasing wide frequency bands. Single frequency crossing involves the use of a wider band for intermediate frequencies by the transmission frequency. However, the use of intermediate frequency bandwidths greater than GHz has implementation issues. This is because the losses in the coaxial cable connecting the internal and external units vary considerably for the intermediate frequency bandwidth. In addition, it is expensive to build a frequency synthesizer that can provide agility in terms of the frequencies needed to scan very wide intermediate frequency bands.

전송 대역 보다 좁은 중간 주파수 대역을 얻기 위해, 교차시키기 전에 전송 대역을 분할하는(segment) 것이 가능하다. 이러한 분할은 외부 유닛에 여러개의 스위치 발진기(switched oscillator)를 사용함으로써 수행될 수 있다. 선택된 발진기에 따라, 중간 주파수 대역은 전송 대역의 일부분만을 수신하는데, 상기 일부분은 선택된 주파수에 해당한다.In order to obtain an intermediate frequency band narrower than the transmission band, it is possible to segment the transmission band before crossing. This division can be done by using several switched oscillators in the external unit. Depending on the oscillator selected, the intermediate frequency band receives only a portion of the transmission band, which portion corresponds to the selected frequency.

유전체 공진기 발진기는 외부 전송 시스템 유닛에 공통으로 사용된다. 유전체 공진기는, 예를 들면, 도 1a 또는 1b 중의 하나에 도시된 것처럼 피드백 루프에 일반적으로 사용된다. 유전체 공진기(DR)와 전기 회로 사이의 커플링(coupling)은 유전체 공진기(DR)와 전기 회로의 전도체(CL)를 서로 가깝게 둠으로써 생성되며, 상기 전도체는 예를 들면 마이크로스트립 라인(microstrip line)이다. 이와 같은 유전체 공진기의 위치는 커플링의 정도, 발진기의 출력 전력, 주파수 안정도 및 발진기 주파수에 직접적인 영향을 준다.Dielectric resonator oscillators are commonly used in external transmission system units. Dielectric resonators are commonly used in feedback loops, for example, as shown in either FIG. 1A or 1B. Coupling between the dielectric resonator DR and the electrical circuit is produced by bringing the dielectric resonator DR and the conductor CL of the electrical circuit close to each other, the conductor being for example a microstrip line. to be. The position of the dielectric resonator directly affects the degree of coupling, the output power of the oscillator, the frequency stability and the oscillator frequency.

유전체 공진기 발진기의 발진 주파수는 발진기의 크기와 주변의 전자기적인 특성에 의존한다. 이러한 요소를 제어하기 위해, 공진기는 전도체가 통과하는 스크린된 공동(screened cavity)에 위치된다. 도 2는 마이크로스트립 라인(CL)이 내부에 유전체 공진기(DR)가 있는 스크린된 공동(CAV)을 통과하는, 이러한 종류의 실시예를 나타낸다. 공진기(DR)는 스페이서(미도시)에 의해 공동(CAV)에 유지된다. 유전체 공진기 발진기를 제작하는 그 이상의 세부 사항을 위해, 당업자는 Darko Kajfez와 Pierre Guillon이 저술하고 노블 출판사(Noble Publishing Corporation)가 1998년에 출판한 "Dielectric Resonator" (제 2판)을 참조할 수 있을 것이다.The oscillation frequency of the dielectric resonator oscillator depends on the size of the oscillator and the electromagnetic characteristics around it. To control this element, the resonator is located in a screened cavity through which the conductor passes. 2 shows an embodiment of this kind, in which the microstrip line CL passes through a screened cavity CAV with a dielectric resonator DR therein. The resonator DR is held in the cavity CAV by a spacer (not shown). For further details of fabricating dielectric resonator oscillators, those skilled in the art can refer to the "Dielectric Resonator" (second edition), published by Darko Kajfez and Pierre Guillon and published in 1998 by Noble Publishing Corporation. will be.

유전체 공진기 발진기로부터 여러개의 주파수를 얻는 알려진 해법은 여러개의 발진기를 사용하고 그 출력을 스위치하는 것이다. 발진기의 수의 증가는, 그러나 외부 유닛에 위치한 회로의 크기를 증가시킨다.A known solution for obtaining multiple frequencies from a dielectric resonator oscillator is to use multiple oscillators and switch their outputs. Increasing the number of oscillators, however, increases the size of the circuit located in the external unit.

본 발명의 목적은 여러개의 교차 주파수를 사용하여 외부 유닛의 크기를 감소시키는 것이다. 이를 위해 본 발명은 발진 주파수가 여러 값을 취할 수 있는 유전체 공진기 발진기를 제공한다. 단일 공진기를 사용하면서도 발진기의 주파수를 변화시키기 위해, 본 발명의 디바이스는 유전체 공진기에 근접하게 위치하고, 스위칭되는 간섭 전도체(interfering conductor)를 사용하는데, 상기 간섭 전도체는 두 개의 별개 전도체나 또는 금속 평면의 역할을 한다.It is an object of the present invention to reduce the size of the external unit using several crossover frequencies. To this end, the present invention provides a dielectric resonator oscillator in which the oscillation frequency can take several values. In order to change the frequency of the oscillator while using a single resonator, the device of the present invention uses an interfering conductor which is located in close proximity to the dielectric resonator and is switched, wherein the interfering conductor is formed of two separate conductors or metal planes. Play a role.

본 발명은 발진기 회로의 나머지와 커플링을 제공하는 커플링 전도체에 근접하게 위치한 유전체 공진기를 포함하는 발진기 회로인데, 상기 공진기와 상기 커플링 전도체는 공동에 위치한다. 발진 회로는 공진기에 근접하게, 공명 내부에 위치한 적어도 한 쌍의 간섭 전도체를 포함한다. 스위칭 수단은 상기 간섭 전도체 사이의 전기적인 접속을 설정하거나 설정하지 않을 수 있다.The present invention is an oscillator circuit comprising a dielectric resonator located proximate to a coupling conductor providing coupling with the rest of the oscillator circuit, wherein the resonator and the coupling conductor are located in a cavity. The oscillating circuit includes at least a pair of interfering conductors located inside the resonance, close to the resonator. The switching means may or may not establish an electrical connection between the interfering conductors.

본 발명은 첨부된 도면을 참조하는 이후의 설명을 보면, 더 잘 이해될 것이고, 다른 특정 특징과 장점이 명백해질 것이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The present invention will be better understood upon reading the following description with reference to the accompanying drawings, where other specific features and advantages will become apparent.

앞에서 지적한 바와 같이 도 1a와 도 1b는 유전체 공진기 발진기 회로를 나타낸다. 이러한 발진기 회로는 본 발명과 사용될 수도 있고, 발진기의 주파수가 공진기(DR)와 그 주변 환경에 의해서만 결정되는 다른 알려진 회로와 함께 사용될 수도 있다.As noted above, FIGS. 1A and 1B show a dielectric resonator oscillator circuit. Such an oscillator circuit may be used with the present invention, or may be used with other known circuits in which the frequency of the oscillator is determined only by the resonator DR and its surroundings.

도 3은 도 1a 또는 도 1b 중 하나의 발진기 회로의 전도 라인(CL)에 근접한 유전체 공진기(DR)의 조립체를 사시도로 나타낸 것이다. 도 4는 상기 조립체의 측면도이다.3 shows a perspective view of an assembly of a dielectric resonator DR proximate the conducting line CL of one of the oscillator circuits of either FIG. 1A or 1B. 4 is a side view of the assembly.

공진기를 외부의 전자기 간섭으로부터 절연시키기 위해 스크린된 공동(screened cavity)(CAV)이 공진기(DR)를 에워싼다. 공동(CAV)은, 예를 들면, 접지와 연결된 금속 커버(metal cover)로 구성된다. 기판(10)은 스크린된 공동(CAV)을 폐쇄시킨다. 기판(10)은 공동(CAV)의 내부에 위치한 면에, 예를 들면, 마이크로스트립 라인(microstrip line)을 이용하여 형성된 전도체(CL)를 포함한다. 공동의 외부에 위치한 기판(10)의 면에서 접지면(earth plane)이 전자기적인 실링(sealing)을 제공한다. 공동(CAV)의 양 측면에 위치한 구멍(15)은 전도체(CL)가 통과하는 것을 가능하게 한다. 기판(10)은 공동을 넘어서 뻗어 있으며, 발진기 회로의 나머지를 지지한다.A screened cavity (CAV) surrounds the resonator DR to insulate the resonator from external electromagnetic interference. The cavity CAV consists of, for example, a metal cover connected to ground. Substrate 10 closes the screened cavity CAV. The substrate 10 includes a conductor CL formed on a surface located inside the cavity CAV, for example, using a microstrip line. In the face of the substrate 10 located outside of the cavity, an earth plane provides electromagnetic sealing. Holes 15 located on either side of the cavity CAV allow the conductor CL to pass through. The substrate 10 extends beyond the cavity and supports the rest of the oscillator circuit.

제 2 기판(20)은, 예를 들면 부착 본딩에 의해 공동(CAV)의 내부에 유지된다. 공진기(DR)는 제 2 기판(20)의 한 면에 부착 본딩된다. 알려진 기술에 따라 공진기(DR)와 전도체(CL) 사이의 커플링(coupling)을 보장하기 위하여, 공진기(DR)는 제 2 기판(20) 상에 위치하며, 제 2 기판은 공동(CAV) 내에 위치한다.The second substrate 20 is held inside the cavity CAV, for example, by adhesion bonding. The resonator DR is attached and bonded to one surface of the second substrate 20. In order to ensure coupling between the resonator DR and the conductor CL in accordance with known techniques, the resonator DR is positioned on the second substrate 20, which is in the cavity CAV. Located.

제 2 기판(20)은 공진기의 대향 면에 두 개의 간섭 전도체(interfering conductor)(30, 31)를 포함한다. 간섭 전도체(30, 31)는, 예를 들면 인쇄된 라인(printed line)으로 만들어질 수 있다. 간섭 전도체(30, 31)와 전도체(CL) 사이의 기생 커플링(parasitic coupling)을 방지하기 위하여, 간섭 전도체(30, 31)는 전도체(CL)와 수직으로, 평면을 따라 배향되는 것이 바람직하다. 공진기(DR)의 자기력선은 제 2 기판(20)에서, 상기 기판에 수직인 것이 바람직하다.The second substrate 20 includes two interfering conductors 30, 31 on opposite sides of the resonator. The interfering conductors 30, 31 can be made, for example, of printed lines. In order to prevent parasitic coupling between the interference conductors 30 and 31 and the conductors CL, the interference conductors 30 and 31 are preferably oriented along the plane, perpendicular to the conductors CL. . The magnetic field lines of the resonator DR are preferably perpendicular to the substrate in the second substrate 20.

도 5는 본 발명의 작동 측면을 나타낸다. 간섭 전도체(30, 31)는 공진기(DR) 위에서 대칭적으로 위치한다. 간섭 전도체의 길이는 얻고자 하는 가장 낮은 주파수의 파장의 반과 실질적으로 동일하며, 상기 파장은 파가 전파하는 매체, 즉 설명되 는 예에서는 기판에 따라 다르다. 공진기(DR)는 간섭 전도체(30, 31)에 대해 중심에 위치해야 한다. 간섭 전도체(30, 31)는 공진기(DR)의 대분분의 영역(area)을 커버하지 않도록 공진기(DR)의 어느 한 면에 위치한다. 게다가, 간섭 전도체(30, 31)의 결합은 공진기(DR)의 영역보다 크기면에서 더 큰 영역을 한정한다.5 shows an operational aspect of the present invention. The interference conductors 30, 31 are located symmetrically over the resonator DR. The length of the interference conductor is substantially equal to half of the wavelength of the lowest frequency desired to be obtained, which wavelength depends on the medium through which the wave propagates, i. E. The substrate described. The resonator DR should be centered with respect to the interference conductors 30 and 31. The interference conductors 30 and 31 are located on either side of the resonator DR so as not to cover most of the area of the resonator DR. In addition, the coupling of the interference conductors 30, 31 defines an area that is larger in size than that of the resonator DR.

간섭 전도체(30)는 정합 임피던스(Z1)를 통해 접지와 연결된다. 간섭 전도체(31)는 정합 임피던스(Z2)를 통해 제어라인에 연결된다. 정합 임피던스(Z1, Z2)는 저 주파스에서는 회로를 단락시키고 발진기가 생성한 주파수 범위에서는 회로를 개방시키는 저역 필터의 역할을 한다. 간섭 전도체(30, 31)는 바람직하게는 그 중간에서, 예를 들면 PIN 형의 다이오드(33)에 의해 서로 연결된다. 제어 라인은 제 1 및 제 2 제어 상태에 따라 두 개의 상태를 취할 수 있다. 임피던스(Z1, Z2), 다이오드(33) 및 제어 라인은 제 2 기판(20) 상에 위치한 스위칭 회로를 형성한다.The interference conductor 30 is connected to ground through the matching impedance Z1. The interference conductor 31 is connected to the control line through the matching impedance Z2. Matched impedances Z1 and Z2 serve as lowpass filters that short circuit the circuit at low frequencies and open the circuit at the frequency range generated by the oscillator. The interference conductors 30, 31 are preferably connected to one another in the middle, for example by means of a diode 33 of the PIN type. The control line may take two states depending on the first and second control states. Impedances Z1, Z2, diode 33 and control lines form a switching circuit located on second substrate 20.

제 1 제어 상태에서 제어 라인은 다이오드(33)가 스위치 오프되는 전위(potential) 상태에 있다. 제 1 제어 상태에서 간섭 전도체(30, 31)는 전기적으로 무관하다. 자기장은 제 2 기판을 통해 공동의 상부 표면까지 전파한다. 그래서, 공진기(DR)에 의해 생긴 자기장의 커플링은 간섭 전도체(30, 31) 사이에서 최대이다. 발진 주파수는, 그 값이 간섭 전도체의 길이와 폭, 간섭 전도체 사이의 공간 및 공동의 크기에 따라 변하는, 낮은 작동 주파수에 해당한다.In the first control state the control line is in a potential state in which the diode 33 is switched off. In the first control state the interference conductors 30, 31 are electrically independent. The magnetic field propagates through the second substrate to the upper surface of the cavity. Thus, the coupling of the magnetic field generated by the resonator DR is maximum between the interference conductors 30 and 31. The oscillation frequency corresponds to a low operating frequency whose value varies with the length and width of the interference conductor, the space between the interference conductor and the size of the cavity.

제 2 제어 상태에서 제어 라인은 다이오드(33)가 통전되기에 충분한 양의 전압 상태에 있다. 다이오드(33) 스위치 온되고, 간섭 전도체(30, 31)는 전기적으로 연결된다. 따라서, 두 개의 간섭 전도체(30, 31)는 폭(L)의 간섭 금속 평면으로서의 역할을 한다. 간섭 금속 평면은 기판의 두께에 해당하는 실제적으로 0의 거리에서 공진기(DR)의 자기장을 스위치 오프시킨다. 발진 주파수는 공진기(DR)의 최대 주파수에 해당한다. 간섭 전도체(30, 31) 사이의 전위는 다이오드(33)의 임계 전압(threshold voltage)에 해당하지만, 발진 주파수에서 전위의 변화는 간섭 전도체 모두에서 동일하다.In the second control state the control line is in a voltage state sufficient for the diode 33 to energize. The diode 33 is switched on and the interference conductors 30, 31 are electrically connected. Thus, the two interfering conductors 30, 31 serve as interfering metal planes of width L. The interfering metal plane switches off the magnetic field of the resonator DR at a distance of substantially zero, corresponding to the thickness of the substrate. The oscillation frequency corresponds to the maximum frequency of the resonator DR. The potential between the interference conductors 30, 31 corresponds to the threshold voltage of the diode 33, but the change in potential at the oscillation frequency is the same at both interference conductors.

예로서, 공칭 주파수 9.9GHz의 유전체 공진기와, 길이 9.1mm, 폭 3.5mm인 마이크로스트립 라인을 사용해 만들어지고, 2.5mm의 거리가 떨어진 간섭 전도체의 커플링에 의해 9GHz의 저주파수와 10.9GHz의 고주파수를 얻을 수 있다.For example, a low frequency of 9 GHz and a high frequency of 10.9 GHz are achieved by coupling a dielectric resonator with a nominal frequency of 9.9 GHz and a microstrip line of 9.1 mm in length and 3.5 mm in width. You can get it.

동일한 공진기에 의해 서로 다른 주파수를 얻기 위해, 간섭 전도체가 위치한 평면을 이동시켜 상부 주파수를 감소시키는 것이 가능하다. 또한 저주파수를 변화시키기 위해 간섭 전도체의 크기를 다르게 할 수 있다.In order to obtain different frequencies by the same resonator, it is possible to reduce the upper frequency by moving the plane in which the interference conductor is located. It is also possible to vary the size of the interference conductor to change the low frequency.

본 발명의 디바이스의 디자인과 크기 제한 조건(dimensioning constraint)을 감소시키기 위해, 조정 나사(adjusting screw)를 이용하는 것이 가능하다. 도 6은 상부 및 하부 주파수가 조정되는 것을 가능하게 하는 나사를 위치시키는 하나의 가능한 방법을 도시한다. 제 1 나사(40)는 공진기(DR)의 자기축(magnetic axis)을 따라 윗부분의 공동(CAV)을 통과한다. 제 2 나사(50)는 공진기(DR)의 자기축과 수직으로 측벽의 공동을 통과하는데, 상기 공진기(DR)는 상기 나사의 축을 따라 있다. 제 1 및 제 2 나사는 고주파수와 저주파수의 독립적인 조정을 제공한다.In order to reduce the design and dimensioning constraints of the device of the invention, it is possible to use adjusting screws. Figure 6 shows one possible way of positioning a screw that allows the upper and lower frequencies to be adjusted. The first screw 40 passes through the upper cavity CAV along the magnetic axis of the resonator DR. The second screw 50 passes through a cavity in the side wall perpendicular to the magnetic axis of the resonator DR, which is along the axis of the screw. The first and second screws provide independent adjustment of high and low frequencies.

제 2 제어 상태에서, 간섭 전도체(30, 31)는 공진기(DR) 위의 금속 평면을 형성한다. 제 1 나사(40)는 효과가 없다. 고주파수가 제 2 나사(50)를 이용하여 조정될 수 있다.In the second control state, the interference conductors 30, 31 form a metal plane above the resonator DR. The first screw 40 has no effect. The high frequency can be adjusted using the second screw 50.

제 1 제어 상태에서, 간섭 전도체(30, 31)는 자기장이 가시적인 금속 평면을 형성하는 공동의 상부까지 통과하도록 한다. 제 1 나사의 삽입 정도에 따라 자기장이 교란되어, 저주파수의 조정이 가능하다.In the first controlled state, the interfering conductors 30, 31 allow the magnetic field to pass through the top of the cavity forming a visible metal plane. The magnetic field is disturbed depending on the degree of insertion of the first screw, so that adjustment of the low frequency is possible.

본 발명은 또한 둘 이상의 주파수를 제공할 수 있는 스위치 발진기(switched oscillator)의 제조를 가능하게 한다. 도 7은 제 3 기판(39)이 제 2 기판(20) 위에 위치한 실시예를 나타낸다. 제 3 기판(39)은 두 개의 간섭 전도체(41, 42)와 도 5에 도시된 것과 유사한 스위칭 회로를 포함한다. 간섭 전도체(41, 42)는 간섭 전도체(30, 31)와 평행하다. 간섭 전도체(30) 위에 위치한 전도체(41)는 접지에 연결된다. 스위칭 회로의 다양한 제어 상태에 따라 세 개의 동작 가능성이 있다.The present invention also enables the manufacture of switched oscillators that can provide more than one frequency. 7 shows an embodiment in which a third substrate 39 is positioned over the second substrate 20. The third substrate 39 includes two interfering conductors 41 and 42 and a switching circuit similar to that shown in FIG. The interference conductors 41, 42 are parallel to the interference conductors 30, 31. The conductor 41 located above the interference conductor 30 is connected to ground. There are three operational possibilities depending on the various control states of the switching circuit.

제 1 상태에 따라, 간섭 전도체(30, 31)는 높은 동작 주파수에 해당하는 제 1 금속 평면을 형성한다. 이 상태는 전도체(41, 42)에 독립적이다.According to the first state, the interference conductors 30 and 31 form a first metal plane corresponding to the high operating frequency. This state is independent of the conductors 41 and 42.

제 2 상태에 따라, 전도체(30, 31)는 전기적으로 연결되지 않으며, 전도체(41, 42)는 공진기(DR)로부터 상이한 거리가 떨어진 금속 평면을 형성한다. 이 상태는 중간 동작 주파수에 해당한다.According to the second state, the conductors 30 and 31 are not electrically connected, and the conductors 41 and 42 form a metal plane at different distances from the resonator DR. This state corresponds to the intermediate operating frequency.

제 3 상태에 따라, 전도체(30, 31, 41, 42)는 서로 독립적이다. 이 상태는 낮은 작동 주파수에 해당한다.According to the third state, the conductors 30, 31, 41, 42 are independent of each other. This state corresponds to a low operating frequency.

다른 간섭 전도체를 지지하는 다른 기판을 추가함으로써, 다른 동작 주파수를 얻을 수 있다. n개의 기판에 대해 n+1개의 동작 주파수를 얻을 수 있다. By adding another substrate that supports other interfering conductors, different operating frequencies can be obtained. n + 1 operating frequencies can be obtained for n substrates.                     

다른 실시예도 가능하다.Other embodiments are also possible.

상기 실시예는 한 편으로는 공진기(DR)를 지지하고, 다른 한 편으로는 구리로 인쇄된 라인을 사용하여 생성된 전도체(30, 31)를 지지하는 기판(20)을 기술한다. 이것은 단순하고도 효율적인 해결책이다. 그러나, 기판과는 다른 스페이서(spacer)를 사용하여 공진기를 고정시키는 것이 가능하다. 또한 어떤 수단에 의해서든 공동에 유지되는, 인쇄된 라인과는 다른 전도체를 사용할 수도 있다. 유사하게, 전도체(30, 31)가 공진기(DR)로부터 나오는 자기장에 수직인 평면에 위치할 필요도 없다. 금속 평면을 생성할 수도 있고 생성하지 않을 수도 있는, 두 개의 선형 전도체의 스위칭에 의해 두 개의 서로 다른 작동 주파수를 얻는 것이 가능하다. 제안된 실시예는 구현하기에 가장 간단한 해결책임을 알 수 있다.This embodiment describes a substrate 20 which, on the one hand, supports the resonator DR, and on the other hand, the conductors 30, 31 which are produced using lines printed with copper. This is a simple and efficient solution. However, it is possible to fix the resonator by using a spacer different from the substrate. It is also possible to use a conductor other than the printed line, which is held in the cavity by any means. Similarly, conductors 30 and 31 need not be located in a plane perpendicular to the magnetic field coming from resonator DR. It is possible to obtain two different operating frequencies by switching two linear conductors, which may or may not produce a metal plane. It can be seen that the proposed embodiment is the simplest solution to implement.

유사하게 도 5는 스위칭 회로를 갖는 간섭 전도체를 나타낸다. 이 회로는 다이오드와 사용되고자 하는 제어 전압에 따라 매칭된다. 임피던스의 저주파수 특성은 전류를 제한하는 바이어스 저항과 동등할 수 있다. 또한, 하나의 선택으로서 Z1을 접지에 연결하면, 다이오드가 0볼트에 가까운 제어 전압으로 스위치 오프될 수 있다. 다른 선택이 가능함은 말할 필요도 없다. 좀 더 일반적으로, 두 개의 간섭 전도체가 적어도 고주파수에 대해 전기적으로 연결되는 것이 가능하다면, 다른 유형의 스위칭 회로가 사용될 수 있다.Similarly, Figure 5 shows an interference conductor with a switching circuit. This circuit is matched according to the diode and the control voltage to be used. The low frequency characteristic of the impedance may be equivalent to a bias resistor that limits the current. In addition, connecting Z1 to ground as one option allows the diode to be switched off to a control voltage near zero volts. It goes without saying that other choices are possible. More generally, other types of switching circuits can be used if it is possible for the two interfering conductors to be electrically connected at least for high frequencies.

기술한 실시예에서, 공동(CAV)은 접지면에 의해 덮혀 있고 전도체(CL)를 지지하는 기판(10)에 의해 차단된다(closed). 변형으로서 전도 와이어가 단순히 통과하는 폐쇄 금속 공동이 사용할 수도 있다.In the described embodiment, the cavity CAV is covered by the ground plane and closed by the substrate 10 supporting the conductor CL. As a variant, a closed metal cavity through which the conducting wire simply passes may be used.

본 명세서에서 공동은 직사각형의 형상이다. 그러나, 특히 원통형 공동과 같이 다른 공동 형상이 사용될 수도 있다.In this specification the cavity is in the shape of a rectangle. However, other cavity shapes may be used, in particular, such as cylindrical cavities.

본 발명은 유전체 공진기 발진기(DR), 특히 그 발진 주파수가 여러 개일 수 있는 전송 디바이스를 제공한다. 발진기는 유전체 공진기(DR)에 가깝게 금속 평면을 형성할 수도 있고 형성하지 않을 수도 있도록 스위칭되는 두 개의 간섭 전도체(30, 31)를 사용하여, 단일 공진기를 사용하더라도 발진기의 주파수를 변화시킬 수 있다. 이와 같은 구성에 의해 본 발명은 발진기의 수의 증가에 의한 외부 유닛에 위치한 회로의 크기를 증가시키지 않고도 여러개의 교차 주파수 얻을 수 있는 효과가 있다. The present invention provides a dielectric resonator oscillator (DR), in particular a transmission device, which may have multiple oscillation frequencies. The oscillator may use two interfering conductors 30, 31 that are switched to or may not form a metal plane close to the dielectric resonator DR, so that the frequency of the oscillator may be varied even with a single resonator. By such a configuration, the present invention has the effect of obtaining a plurality of crossover frequencies without increasing the size of a circuit located in an external unit by increasing the number of oscillators.

Claims (8)

커플링 전도체(CL)에 근접하게 위치한 유전체 공진기(DR)를 포함하는 발진기 회로로서, 커플링 전도체(CL)는 유전체 공진기(DR)와 커플링(coupling)을 제공하고, 상기 공진기(DR)와 상기 커플링 전도체(CL)는 공동(CAV)의 내부에 위치되는, 발진기 회로에 있어서,An oscillator circuit comprising a dielectric resonator DR positioned proximate to a coupling conductor CL, the coupling conductor CL providing coupling with the dielectric resonator DR, and coupled with the resonator DR. In the oscillator circuit, the coupling conductor CL is located inside the cavity CAV. -상기 공진기에 근접하게, 공동(CAV) 내부에 위치한 적어도 한 쌍의 간섭 전도체(interfering conductor)(30,31,41,42)와,At least a pair of interfering conductors 30, 31, 41, 42 located inside a cavity (CAV), in proximity to the resonator; -상기 간섭 전도체(30,31) 사이의 전기적인 접속을 설정하거나 설정하지 않을 수 있는 스위칭 수단(33, Z1, Z2, 제어기)을 포함하며,A switching means 33, Z1, Z2, controller, which may or may not establish an electrical connection between the interference conductors 30, 31, 상기 간섭 전도체(30,31,41,42)의 길이는, 상기 발진기 회로가 제공할 수 있는 가장 낮은 주파수의 파장의 반과 동일한The length of the interference conductors 30, 31, 41, 42 is equal to half the wavelength of the lowest frequency that the oscillator circuit can provide. 것을 특징으로 하는, 발진기 회로.An oscillator circuit, characterized in that. 제 1항에 있어서, 상기 스위칭 수단(33, Z1, Z2, 제어기)은 상기 간섭 전도체(30,31) 사이에 위치한 다이오드(33)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 발진기 회로.2. An oscillator circuit according to claim 1, characterized in that the switching means (33, Z1, Z2, controller) comprise a diode (33) located between the interference conductors (30, 31). 제 2항에 있어서, 상기 다이오드(33)와 상기 각 간섭 전도체(30,31, 41,42) 사이의 접속점은 상기 각 간섭 전도체(30,31, 41,42)의 중앙에 위치하는 것을 특징으로 하는, 발진기 회로.3. A connection point according to claim 2, characterized in that the connection point between the diode (33) and each of the interference conductors (30, 31, 41, 42) is located at the center of each of the interference conductors (30, 31, 41, 42). Oscillator circuit. 삭제delete 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 발진기 회로는 서로 대향하는 면을 갖는 기판(20)을 포함하고, 상기 공진기(DR)는 상기 대향면 중의 하나 위에 부착 본딩되고, 상기 간섭 전도체(30,31, 41,42)가 인쇄된 라인을 이용하여 상기 대향면의 다른 한 면에 제작되는 것을 특징으로 하는, 발진기 회로.4. The oscillator circuit according to any one of the preceding claims, wherein the oscillator circuit comprises a substrate (20) having surfaces facing each other, wherein the resonator (DR) is attached and bonded onto one of the facing surfaces, and the interference An oscillator circuit, characterized in that the conductors (30, 31, 41, 42) are fabricated on the other side of the opposing face using printed lines. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 커플링 전도체(CL)와 상기 간섭 전도체(30,31, 41,42)는 직교 선형(rectilinear)이고, 상기 간섭 전도체(30,31, 41,42)가 상기 커플링 전도체(CL)와 수직을 이루는 것을 특징으로 하는, 발진기 회로.4. The coupling conductor (CL) and the interference conductors 30, 31, 41 and 42 are orthogonal and the interference conductors 30, 31, Oscillator circuit, characterized in that perpendicular to the coupling conductor (CL). 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 발진기 회로는 상기 공동(CAV)의 내부에 위치한 제 2 간섭 전도체(41,42) 쌍과, 상기 제 2 간섭 전도체(41,42) 쌍을 스위칭할 수 있는 제 2 스위칭 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는, 발진기 회로. 4. The oscillator circuit according to claim 1, wherein the oscillator circuit comprises a second pair of interference conductors 41, 42 located inside the cavity CAV, and a pair of second interference conductors 41, 42. And second switching means capable of switching the circuit. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 간섭 전도체(30,31, 41,42)의 각 쌍은 상기 유전체 공진기로부터 나오는 자기장에 수직인 평면에 위치되는 것을 특징으로 하는, 발진기 회로.4. The oscillator circuit according to claim 1, wherein each pair of the interference conductors 30, 31, 41, 42 is located in a plane perpendicular to the magnetic field emerging from the dielectric resonator. 5. .
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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