FR2833428A1 - Oscillateur haute frequence - Google Patents
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- H03B5/1864—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element comprising distributed inductance and capacitance the frequency-determining element being a dielectric resonator
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Abstract
Dans un oscillateur utilisé dans une bande haute fréquence telle qu'une bande des ondes millimétriques ou similaire, un élément d'oscillation (25) et des composants de circuit tels qu'un résonateur (34) qui sont couplés à l'élément d'oscillation (25) sont prévus à l'intérieur d'un boîtier, l'élément d'oscillation (25) est disposé à l'intérieur d'une cavité (24) ayant au moins une partie d'ouverture (24a, 24b) et une partie ou la totalité du résonateur (34) est disposée à l'extérieur de la cavité (24).
Description
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ARRIÈRE-PLAN DE L'INVENTION 1. Domaine de l'invention
La présente invention concerne de façon générale un oscillateur utilisé dans une bande haute fréquence telle que la bande des ondes millimétriques, etc., et plus particulièrement un oscillateur haute fréquence dans lequel la construction de la zone dans laquelle un élément d'oscillation et un résonateur sont couplés est améliorée.
La présente invention concerne de façon générale un oscillateur utilisé dans une bande haute fréquence telle que la bande des ondes millimétriques, etc., et plus particulièrement un oscillateur haute fréquence dans lequel la construction de la zone dans laquelle un élément d'oscillation et un résonateur sont couplés est améliorée.
2. Description de l'art antérieur
Un oscillateur qui doit être utilisé dans une bande haute fréquence telle qu'une bande des ondes millimétriques, etc., a été décrit dans la demande de brevet du Japon publiée non examinée N 2001-102871 (référence N 1). Dans ce document, un circuit d'oscillation est construit en agençant une ligne microbande et une diode Gunn sur un substrat diélectrique. En outre, une ligne microbande diélectrique est disposée entre des plaques conductrices supérieure et inférieure afin de constituer un guide d'onde diélectrique non rayonnant (appelé guide NRD) en tant que ligne d'émission de sortie. La ligne microbande décrite ci-dessus agencée dans le circuit d'oscillation et le guide NRD sont couplés.
Un oscillateur qui doit être utilisé dans une bande haute fréquence telle qu'une bande des ondes millimétriques, etc., a été décrit dans la demande de brevet du Japon publiée non examinée N 2001-102871 (référence N 1). Dans ce document, un circuit d'oscillation est construit en agençant une ligne microbande et une diode Gunn sur un substrat diélectrique. En outre, une ligne microbande diélectrique est disposée entre des plaques conductrices supérieure et inférieure afin de constituer un guide d'onde diélectrique non rayonnant (appelé guide NRD) en tant que ligne d'émission de sortie. La ligne microbande décrite ci-dessus agencée dans le circuit d'oscillation et le guide NRD sont couplés.
Dans cet oscillateur, la fréquence de coupure du guide NRD est établie de telle sorte que l'onde fondamentale dans le signal d'oscillation dans le circuit d'oscillation soit coupée et que les harmoniques soient propagés. Par conséquent, dans un oscillateur utilisant les harmoniques, l'onde fondamentale peut être suffisamment atténuée et une perte faible peut être obtenue.
D'autre part, dans la demande de brevet du Japon publiée non examinée N 7-212131 (référence N 2), un oscillateur à ondes millimétriques représenté sur les figures 10 et 11 est décrit. Dans cet oscillateur, un boîtier est composé d'un corps principal de boîtier 101 et d'un couvercle 102, et un substrat diélectrique 103 et une diode Gunn 104 qui sert d'élément d'oscillation sont disposés à l'intérieur du corps principal de boîtier 101. La diode Gunn 104 est couplée à une ligne microbande en métal qui est formée sur le substrat 103. L'autre extrémité de la ligne microbande qui est opposée au côté sur lequel la
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diode Gunn est couplée est connectée à un connecteur haute fréquence 106.
Dans ces oscillateurs à ondes millimétriques décrits ci-dessus, la hauteur interne et la largeur interne d'une section de boîtier perpendiculaire à la direction de transmission d'une sortie d'oscillation sont établies de façon à valoir la moitié ou moins de la longueur d'onde de l'oscillation, et par conséquent, l'oscillateur peut être constitué de façon plus petite et la productivité de fabrication peut être augmentée.
Dans l'oscillateur décrit ci-dessus conformément à la référence N 1, bien que l'onde fondamentale en tant que mode non souhaité puisse être atténuée, une fuite du mode non souhaité ne peut pas être suffisamment empêchée seulement en établissant la fréquence de coupure du guide NRD comme décrit ci-dessus, et par conséquent, la sortie d'oscillation ne peut pas être obtenue d'une façon efficace et stable.
D'autre part, dans l'oscillateur à ondes millimétriques décrit cidessus dans la référence N 2, les dimensions internes d'une section de boîtier perpendiculaire à la direction de transmission d'une sortie d'oscillation sont établies de façon à valoir la moitié ou moins de la longueur d'onde de l'oscillation. Par conséquent, par exemple lorsque la longueur d'onde de l'oscillation devient de l'ordre de 76 à 77 GHz, les dimensions internes du boîtier deviennent aussi petites que 1,95 à 1,97 mm. Dans ce cas, il est inévitable que la hauteur et la largeur du boîtier présentent de telles petites dimensions. Par conséquent, se pose un problème consistant en ce qu'il devient difficile de loger le résonateur couplé à l'élément d'oscillation ainsi que d'autres composants de circuit à l'intérieur du boîtier.
RÉSUMÉ DE L'INVENTION
Par conséquent, un objet de la présente invention consiste à proposer un oscillateur haute fréquence dans lequel une miniaturisation et une construction de circuit à l'intérieur d'un boîtier sont rendues faciles.
Par conséquent, un objet de la présente invention consiste à proposer un oscillateur haute fréquence dans lequel une miniaturisation et une construction de circuit à l'intérieur d'un boîtier sont rendues faciles.
Un autre objet de la présente invention consiste à proposer un oscillateur haute fréquence dans lequel non seulement une
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miniaturisation et une construction de circuit à l'intérieur d'un boîtier sont rendues faciles, mais encore la sortie d'oscillation peut être augmentée.
Un autre objet de la présente invention consiste à proposer un oscillateur haute fréquence dans lequel non seulement une miniaturisation et une construction de circuit à l'intérieur d'un boîtier sont rendues faciles, mais encore des modes non souhaités peuvent être atténués de façon efficace, voire supprimés.
Selon la présente invention, un oscillateur utilisé dans une bande haute fréquence inclut un élément d'oscillation et un résonateur couplé à l'élément d'oscillation. Dans l'oscillateur, l'élément d'oscillation est disposé à l'intérieur d'une cavité présentant au moins une partie d'ouverture et une partie ou la totalité du résonateur est disposée à l'extérieur de la cavité. La cavité qui présente l'au moins une partie d'ouverture est prévue dans un boîtier.
Selon la présente invention, puisqu'une partie ou la totalité d'un résonateur est disposée à l'extérieur de la cavité, c'est-à-dire puisqu'il n'est pas nécessaire de disposer le résonateur couplé à l'élément d'oscillation et aux autres composants à l'intérieur de la cavité, la cavité peut être rendue plus petite. En outre, puisque les dimensions internes du boîtier ne sont pas limitées, le circuit de l'oscillateur peut être construit librement en utilisant l'intérieur et l'extérieur de la cavité.
Selon la présente invention, la forme de l'au moins une partie d'ouverture prévue dans la cavité est déterminée de façon à extraire seulement une sortie d'oscillation dans un mode souhaité. Ainsi, puisque la forme et les dimensions de la partie d'ouverture de la cavité sont définies de façon à couper des modes non souhaités, l'efficacité de la sortie peut être augmentée.
Selon la présente invention, le résonateur est disposé complètement à l'extérieur de la cavité. Par conséquent, la cavité peut être rendue plus petite et il existe un grand degré de liberté pour agencer le résonateur, etc., à l'extérieur de la cavité.
Selon la présente invention, l'élément d'oscillation et le résonateur sont couplés à l'intérieur de la cavité et la fréquence de
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résonance de la cavité est éloignée de la fréquence fondamentale d'un mode qui doit être utilisé et des fréquences de modes plus élevés. Par conséquent, l'oscillation de modes non souhaités due à la résonance de la cavité est atténuée, voire supprimée.
Selon la présente invention, un quelconque élément d'oscillation approprié utilisé dans la bande des ondes millimétriques, etc., peut être utilisé en tant qu'élément d'oscillation mentionné ciavant. Par exemple, un FET ou une diode Gunn, etc., peut être utilisée.
Selon la présente invention, un résonateur approprié utilisé dans une bande haute fréquence, par exemple un résonateur en ligne microbande ou un résonateur diélectrique, peut être utilisé en tant que résonateur.
BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS
La figure 1 représente la construction d'un oscillateur selon un premier mode de réalisation de la présente invention ; la figure 2 représente la construction d'un oscillateur selon un second mode de réalisation de la présente invention ; la figure 3 est une vue de dessus représentant un exemple de la construction de l'oscillateur du second mode de réalisation ; la figure 4A est une vue en coupe de l'oscillateur, prise selon la ligne A-A de la figure 3 ; la figure 4B est une vue de dessous d'un élément d'oscillation utilisé dans l'oscillateur représenté sur la figure 3 ; la figure 5 représente la construction d'un oscillateur selon un troisième mode de réalisation de la présente invention ; la figure 6 est une vue en coupe partielle, certaines parties ayant été ôtées, de l'oscillateur selon le troisième mode de réalisation de la présente invention ; la figure 7 représente la relation entre la largeur de la partie d'ouverture de la cavité et la fréquence d'oscillation en fonction de la puissante de sortie de l'oscillateur selon le troisième mode de réalisation de la présente invention ; la figure 8 est une vue de dessus schématique permettant de
La figure 1 représente la construction d'un oscillateur selon un premier mode de réalisation de la présente invention ; la figure 2 représente la construction d'un oscillateur selon un second mode de réalisation de la présente invention ; la figure 3 est une vue de dessus représentant un exemple de la construction de l'oscillateur du second mode de réalisation ; la figure 4A est une vue en coupe de l'oscillateur, prise selon la ligne A-A de la figure 3 ; la figure 4B est une vue de dessous d'un élément d'oscillation utilisé dans l'oscillateur représenté sur la figure 3 ; la figure 5 représente la construction d'un oscillateur selon un troisième mode de réalisation de la présente invention ; la figure 6 est une vue en coupe partielle, certaines parties ayant été ôtées, de l'oscillateur selon le troisième mode de réalisation de la présente invention ; la figure 7 représente la relation entre la largeur de la partie d'ouverture de la cavité et la fréquence d'oscillation en fonction de la puissante de sortie de l'oscillateur selon le troisième mode de réalisation de la présente invention ; la figure 8 est une vue de dessus schématique permettant de
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décrire les dimensions de la partie d'ouverture de la cavité ; la figure 9 représente la relation entre le diamètre de la cavité et la fréquence de résonance ; la figure 10 est une vue en coupe de dessus représentant un exemple d'un oscillateur à ondes millimétriques ; et la figure 11est une vue en coupe avant du même oscillateur à ondes millimétriques.
DESCRIPTION DES MODES DE RÉALISATION PRÉFÉRÉS
Ci-après, la présente invention sera expliquée en décrivant des modes de réalisation concrets de l'invention, par report aux dessins.
Ci-après, la présente invention sera expliquée en décrivant des modes de réalisation concrets de l'invention, par report aux dessins.
La figure 1 représente la construction d'un oscillateur selon un premier mode de réalisation de la présente invention.
Dans l'oscillateur de la présente invention, un élément d'oscillation 2 qui est réalisé en un FET (transistor à effet de champ) est disposé dans une cavité 3 qui est représentée sous forme simplifiée par une ligne en pointillés. La cavité 3 est un espace enfermé ou limité par un matériau conducteur. Par exemple, elle est construite de telle sorte que l'espace soit enfermé par un métal, etc.
Un oscillateur 1 du présent mode de réalisation contient l'élément d'oscillation 2 ; des résonateurs 4 et 5 et une ligne microbande 6 qui sont couplés à l'élément d'oscillation 2 ; un résonateur diélectrique 7 ; une ligne microbande 8 ; une diode varactor (à capacité variable) 9.
Le résonateur 4 qui est réalisé en une ligne microbande couplée au résonateur diélectrique 7 est connecté à l'électrode de grille du FET constituant l'élément d'oscillation 2 et l'autre extrémité du résonateur 4 est reliée à la masse au travers d'une résistance 10. Le résonateur diélectrique 7 est couplé au résonateur 4 et la ligne microbande 8 est couplée au résonateur diélectrique 7. Une extrémité de la ligne microbande 8 est connectée à une tension de commande Vc et à la cathode de la diode varactor 9. L'anode de la diode varactor 9 est reliée à la masse.
D'autre part, l'électrode de drain du FET constituant l'élément d'oscillation 2 est connectée à une tension de drain VD et à la ligne microbande 6. Une sortie d'oscillation haute fréquence est extraite
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depuis l'extrémité de la ligne microbande 6.
En outre, le résonateur 5 est connecté à l'électrode de source du FET et l'autre extrémité du résonateur 5 est reliée à la masse.
L'élément d'oscillation 2 est oscillé en appliquant la tension de drain Vo et une sortie d'oscillation modulée par la tension de commande Vc est extraite depuis une borne de sortie RF 11.
L'oscillateur 1 de la présente invention est caractérisé en ce que seulement l'élément d'oscillation 2 est logé à l'intérieur de la cavité 3 et en ce que les autres composants de circuit, à savoir les résonateurs 4,5 et 7, les lignes microbande 6 et 8 et la diode varactor 9 sont disposés à l'extérieur de la cavité 3. La cavité 3 peut être rendue plus petite, que la cavité 3 offrant un espace suffisant pour loger seulement le FET. En outre, bien que tous ces composants soient placés dans un boîtier qui n'est pas illustré, puisque les dimensions internes du boîtier ne sont pas limitées, même si un oscillateur haute fréquence est construit, il existe un plus grand degré de liberté pour agencer les résonateurs 4,5 et 7, les lignes microbande 6 et 8 , la diode varactor 9, etc., dans le boîtier, et il en résulte que le circuit peut être construit de façon plus aisée.
La figure 2 représente la construction d'un oscillateur selon un second mode de réalisation de la présente invention, la figure 3 est une vue de dessus représentant un exemple de la construction de l'oscillateur du second mode de réalisation, la figure 4A est une vue en coupe de l'oscillateur, prise selon la ligne A-A de la figure 3 et la figure 4B est une vue de dessous d'un élément d'oscillation utilisé dans l'oscillateur.
Comme représenté su les figures 3,4A et 4B, un oscillateur 21 contient un corps principal de boîtier 22 et un couvercle 23 formés en un métal tel que de l'aluminium, etc. Le boîtier est constitué par le corps principal de boîtier 22 et par le couvercle 23.
Le matériau constituant le corps principal de boîtier 22 et le couvercle 23 peut être non seulement un métal mais encore un matériau isolant tel qu'une résine synthétique ou similaire sur la surface de laquelle une couche conductrice est formée.
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A l'intérieur du boîtier constitué par le corps principal de boîtier 22 et le couvercle 23, une cavité 24 est formée, comme représenté sur la figure 4A. La cavité 24 est une zone enfermée par le corps principal de boîtier 22 et le couvercle 23, et un élément d'oscillation 25 est logé dans la cavité 24. Dans la présente invention, une diode Gunn sous forme d'une puce est utilisée en tant qu'élément d'oscillation 25.
Comme représenté sur la figure 4B, des électrodes 25a, 25b et 25c sont formées sur le côté arrière du corps principal 25d de l'élément d'oscillation 25.
En outre, comme représenté sur la figure 3, une paire de parties d'ouverture 24a et 24b qui se font face ou qui sont opposées l'une l'autre sont formées dans la cavité 24. Un résonateur 27 constitué par une ligne microbande couplée à un résonateur diélectrique 7 est étendu depuis l'extérieur de la cavité 24 jusqu'à l'intérieur de la cavité 24 en passant au travers de la partie d'ouverture 24a et est couplé à l'élément d'oscillation 25. Une ligne de sortie RF 28 est disposée de façon à s'étendre depuis l'extérieur de la cavité 24 jusqu'à l'intérieur de la cavité 24 en passant au travers de la partie d'ouverture 24b. Une extrémité de la ligne de sortie RF 28 est connectée à l'électrode 25c de l'élément d'oscillation 25 et une sortie RF est extraite depuis l'autre extrémité.
Le résonateur 27 qui est constitué par la ligne de sortie RF 28 et par la ligne microbande est formé sur une carte de circuit 29 fixée sur le corps principal de boîtier 22. En outre, l'élément d'oscillation décrit ci-avant 25 est fixé sur la carte de circuit 29.
La carte de circuit 29 est construite en utilisant par exemple une céramique isolante telle que de l'alumine, etc. Une électrode en trou de via 29c est formée dans la carte de circuit 29. Sur la carte de circuit 29, une électrode de masse 31 est formée de façon à être connectée à l'électrode en trou de via 29c et une résistance 32 est prévue de façon à être connectée entre l'électrode 31 et le résonateur 27 qui est constitué par la ligne microbande.
D'autre part, une ligne de polarisation DC (courant continu) 33 est formée sur la carte de circuit 29 de façon à être connectée à la
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ligne de sortie RF 28. Des adaptateurs de ligne 33a et 33b sont formés d'un seul tenant dans la ligne de polarisation DC 33.
L'autre extrémité de la ligne de polarisation 33 est connectée à un fil d'âme 37a d'un connecteur DC 37.
Sur la figure 3, les électrodes de masse 25a' et 25b' qui doivent être connectées aux électrodes 25a et 25b de l'élément d'oscillation 25 sont formées à l'intérieur de la cavité 24. Les électrodes de masse 25a' et 25b' sont connectées à des électrodes en via 29a et 29b qui sont formées dans la carte de circuit 29, et les électrodes en via 29a et 29b sont connectées à une électrode de masse (non représentée) formée sur la surface inférieure de la carte de circuit 29.
En outre, un résonateur diélectrique 34 est disposé à l'intérieur du boîtier de façon à être couplé au résonateur 27 qui est constitué par la ligne microbande décrite ci-avant.
L'oscillateur 21 du présent mode de réalisation est caractérisé en ce que, de la même manière que dans le premier mode de réalisation, l'élément d'oscillation 25 est logé dans la cavité 24 formée dans une partie du boîtier. En outre, les parties d'ouverture mentionnées ci-avant 24a et 24b sont formées dans la cavité 24 et la forme et les dimensions des parties d'ouverture 24a et 24b sont établies de telle sorte que des modes non souhaitables, c'est-à-dire des modes autres que le mode d'émission qui doit être utilisé, sont atténués, voire supprimés, c'est-à-dire que des fréquences non souhaitées sont coupées. Par conséquent, une fuite à l'extérieur de la cavité 24 de sorties haute fréquence dans des modes non souhaités est empêchée de façon fiable.
En outre, selon le présent mode de réalisation, bien qu'une partie du résonateur 27 couplé à l'élément d'oscillation 25 soit disposée à l'intérieur de la cavité 24, certains des composants de circuit constituant l'oscillateur, à l'exception de l'élément d'oscillation 25 lui-même, peuvent être disposés à l'intérieur de la cavité 24. Dans un tel cas, seulement l'élément d'oscillation 25 et certains composants de circuit sont logés à l'intérieur de la cavité 24 et les autres composants de circuit peuvent être librement disposés à l'extérieur de la cavité 24
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sans que des restrictions dimensionnelles ne leur soient imposées. Par conséquent, de la même manière que dans le premier mode de réalisation, il existe un grand degré de liberté pour agencer la construction de circuit à l'intérieur du boîtier de l'oscillateur 21.
La figure 5 représente la construction d'un oscillateur selon un troisième mode de réalisation de la présente invention et la figure 6 est une vue en coupe partielle, certaines parties ayant été ôtées, de l'oscillateur.
Comme représenté sur la figure 5, dans un oscillateur 41 du présent mode de réalisation, un résonateur 44 constitué par un élément d'oscillation 43 et par une ligne microbande est disposé à l'intérieur d'une cavité 42 qui est représentée schématiquement. Dans le présent mode de réalisation, l'élément d'oscillation 43 est formé par une diode Gunn et est couplé au résonateur 44.
En outre, le résonateur 44 est étendu à l'extérieur de la cavité 42 au travers d'une partie d'ouverture 42a prévue dans la cavité 42 et le résonateur 44 est construit de telle sorte qu'une sortie d'oscillation haute fréquence soit extraite d'une partie du résonateur 44 à l'extérieur de la cavité 42. D'autre part, une ligne de polarisation 45 est formée de façon à s'étendre depuis l'intérieur de la cavité 42 jusqu'à l'extérieur de la cavité 42 en passant au travers d'une partie d'ouverture 42b prévue dans la cavité 42.
Comme représenté de façon plus concrète sur la figure 6, un boîtier est formé par un corps principal de boîtier 48 et un couvercle 49 et le corps principal de boîtier 48 et le couvercle 49 sont construits en par exemple un métal tel que de l'aluminium, etc. Puis la cavité 42 dans laquelle l'élément d'oscillation 43, etc., sont logés est formée par le corps principal de boîtier 48 et le couvercle 49. Par conséquent, la surface interne de la cavité 42 est formée en un métal tel que de l'aluminium, etc.
En outre, de la même façon que pour le second mode de réalisation, le résonateur décrit ci-dessus 44 et la ligne de polarisation décrite ci-dessus 45 sont formés sur une carte de circuit 50 qui est disposée à l'intérieur du boîtier. La carte de circuit 50 est construite en
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utilisant par exemple une résine synthétique telle qu'une résine fluorée, etc., et le résonateur 44 et la ligne de polarisation 45 sont formés sur la carte de circuit 50 en conformant un film conducteur.
En outre, une ligne diélectrique 51 pour émettre en sortie un signal de sortie RF est disposée de façon à s'étendre depuis l'intérieur du boîtier formé par le corps principal de boîtier 48 et le couvercle 49 jusqu'à l'extérieur du boîtier, et la ligne diélectrique 51 est couplée au résonateur 44.
D'autre part, selon le présent mode de réalisation, l'élément d'oscillation 43 qui est formé par une diode Gunn est logé à l'intérieur de la cavité 42 à l'intérieur d'une partie limitée du boîtier et seulement le résonateur 44 et une partie de la ligne de polarisation 45 sont logés à l'intérieur de la cavité 42. Par conséquent, la partie de circuit qui est constituée par les autres composants peut être aisément construite dans la partie de boîtier à l'extérieur de la cavité 42.
En outre, dans le présent mode de réalisation, la forme et les dimensions des parties d'ouverture 42a et 42b sont déterminées de telle sorte que des fréquences non souhaitées soient coupées. Par conséquent, de la même façon que pour le second mode de réalisation, une fuite de modes non souhaités vers l'extérieur de la cavité est empêchée de façon fiable.
Plus concrètement, la forme des parties d'ouverture 42a et 42b est rectangulaire et leur largeur et hauteur sont égales à la moitié ou moins de la longueur d'onde qui est dans la bande de 76 GHz.
La figure 7 représente la relation entre la fréquence d'oscillation f et la puissance de sortie P de l'oscillateur du présent mode de réalisation, en fonction de la largeur X des parties d'ouverture 42a et 42b, et la figure 8 est une vue de dessus schématique permettant d'illustrer la largeur X des parties d'ouverture 42a et 42b. En outre, la hauteur des parties d'ouverture 42a et 42b est rendue égale à la largeur X.
Comme on le comprendra clairement à partir de la figure 7, la tension de sortie peut être efficacement augmentée en faisant en sorte que la largeur et la hauteur des parties d'ouverture 42a et 42b soient
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égales à la moitié ou moins de la longueur d'onde de la fréquence d'oscillation.
En outre, dans l'oscillateur 41 du présent mode de réalisation, la fréquence de résonance de la cavité 42 est rendue supérieure de plus de 2 % à la fréquence d'oscillation et ainsi, la fuite de modes non souhaités provoqués par la fréquence de résonance de la cavité est empêchée de façon fiable.
Puisque la cavité 42 est enfermée ou délimitée par un métal, la fréquence de résonance d'un résonateur formé par la cavité 42 dépend du diamètre de la cavité 42, comme représenté sur la figure 9. Ainsi, plus le diamètre de la cavité 42 augmente, plus la fréquence de résonance du mode de résonance due à la cavité 42 diminue. Par conséquent, afin d'obtenir une sortie d'oscillation dans la bande de 76 GHz, il est souhaitable que la fréquence de résonance de la cavité soit éloignée de 76 GHz, comme on peut le voir clairement sur la figure 9.
Dans ce cas, si la fréquence de résonance due à la cavité 42 est rendue inférieure à 76 GHz, des modes plus élevés ont des effets non souhaitables. Par conséquent, de façon davantage préférable, la fréquence de résonance due à la cavité 42 est établie de façon à être supérieure à la fréquence d'oscillation de 76 GHz. Ainsi, la dimension de la cavité 42 est établie de façon à présenter une fréquence de résonance supérieure à une ligne en pointillés sur la figure 9. De préférence, les dimensions de la cavité 42 sont établies de telle sorte que la fréquence de résonance puisse devenir supérieure d'au moins 2 % à la fréquence d'oscillation, et ainsi des effets défavorables des modes non souhaités dus à la résonance de la cavité 42 peuvent être empêchés de façon fiable.
Comme décrit précédemment, dans un oscillateur selon la présente invention, un élément d'oscillation est disposé à l'intérieur d'une cavité présentant au moins une partie d'ouverture, laquelle partie d'ouverture est ménagée dans un boîtier, et une partie ou la totalité d'un résonateur est disposée à l'extérieur de la cavité. Par conséquent, l'espace pour loger l'élément d'oscillation peut être rendu plus petit en logeant seulement l'élément d'oscillation à l'intérieur de la cavité,
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lequel espace est limité à une partie du boîtier, et les composants de circuit tels que le résonateur, etc., à l'exception de l'élément d'oscillation, peuvent être librement disposés à l'extérieur de la cavité. Il en résulte que puisque les dimensions du boîtier ne sont pas limitées, il existe un grand degré de liberté pour agencer les composants de circuit constituant l'oscillateur.
En outre, lorsque la forme des parties d'ouverture prévues dans la cavité décrite précédemment est établie de façon à extraire seulement une sortie d'oscillation selon le mode souhaité, une fuite de modes non souhaités vers l'extérieur de la cavité peut être empêchée de façon fiable.
Lorsque la fréquence de résonance de la cavité est éloignée de la fréquence fondamentale dans un mode qui doit être utilisé et est éloignée des fréquences dans des modes plus élevés, une fuite de modes non souhaités dus à la résonance de la cavité peut être empêchée de façon fiable.
Claims (7)
1. Oscillateur utilisé dans la bande haute fréquence, comprenant : un élément d'oscillation (2 ; 25 ; 43) ; et un résonateur (4,5, 7 ; 27, 34 ; 44) couplé à l'élément d'oscillation ; caractérisé en ce que : l'élément d'oscillation (2 ; 25 ; 43) est disposé à l'intérieur d'une cavité (3 ; 24 ; 42) présentant au moins une partie d'ouverture (24a, 24b ; 42a, 42b) ; une partie ou la totalité du résonateur (4,5, 7 ; 27,34 ; 44) est disposée à l'extérieur de la cavité (3 ; 24 ; 42).
2. Oscillateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la forme de ladite au moins une partie d'ouverture (24a, 24b ; 42b) prévue dans la cavité est déterminée de façon à extraire seulement une sortie d'oscillation dans le mode souhaité.
3. Oscillateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le résonateur (4,5, 7 ; 27, 34 ; 44) est disposé complètement à l'extérieur de la cavité.
4. Oscillateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que : l'élément d'oscillation (2 ; 25 ; 43) et le résonateur (4,5, 7 ; 27, 34 ; 44) sont couplés à l'intérieur de la cavité (3 ; 24 ; 42) ; et la fréquence de résonance de la cavité (3 ; 24 ; est éloignée de la fréquence fondamentale d'un mode qui doit être utilisé et des fréquences de modes plus élevés.
5. Oscillateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément d'oscillation (2 ; 25 ; 43) est un FET ou une diode Gunn.
6. Oscillateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le résonateur (4,5, 7 ; 27, 34 ; 44) est un résonateur en ligne microbande ou un résonateur diélectrique.
7. Oscillateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que
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ladite cavité (3 ; 24 ; 42) qui présente ladite au moins une partie d'ouverture (24a, 24b ; 42a, 42b) est prévue dans un boîtier (22,23 ; 48, 49).
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