JP2000124713A - マイクロ波共振回路及びマイクロ波発振器 - Google Patents
マイクロ波共振回路及びマイクロ波発振器Info
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- JP2000124713A JP2000124713A JP10289625A JP28962598A JP2000124713A JP 2000124713 A JP2000124713 A JP 2000124713A JP 10289625 A JP10289625 A JP 10289625A JP 28962598 A JP28962598 A JP 28962598A JP 2000124713 A JP2000124713 A JP 2000124713A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 小型で低位相雑音特性を有するマイクロ波発
振器を実現する。 【解決手段】 ある位相定数βで決まる(2n-1)/4波長の
長さを有し、前記の位相定数βより、前記の位相定数β
と比較し十分に小さい量だけ小さな位相定数を有する先
端開放スタブ13aと、前記の先端開放スタブと同じ長さ
を有し、前記の位相定数βより、前記の位相定数βと比
較し十分に小さい量だけ大きな位相定数を有する先端開
放スタブ13bとを並列に接続した共振回路を用いること
により、小型で低位相雑音特性を有するマイクロ波発振
器を実現する。
振器を実現する。 【解決手段】 ある位相定数βで決まる(2n-1)/4波長の
長さを有し、前記の位相定数βより、前記の位相定数β
と比較し十分に小さい量だけ小さな位相定数を有する先
端開放スタブ13aと、前記の先端開放スタブと同じ長さ
を有し、前記の位相定数βより、前記の位相定数βと比
較し十分に小さい量だけ大きな位相定数を有する先端開
放スタブ13bとを並列に接続した共振回路を用いること
により、小型で低位相雑音特性を有するマイクロ波発振
器を実現する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、マイクロ波モノリ
シック集積回路（ＭＭＩＣ）等の形態で実現したマイク
ロ波発振器に関し、特に、ＭＭＩＣによるマイクロ波発
振器用として好適な共振回路の構成に関する。
シック集積回路（ＭＭＩＣ）等の形態で実現したマイク
ロ波発振器に関し、特に、ＭＭＩＣによるマイクロ波発
振器用として好適な共振回路の構成に関する。
【０００２】
【従来の技術】図２０は、従来のマイクロ波発振器の第
１の例を示す回路図である。この従来のマイクロ波発振
器は、電界効果トランジスタ（以下「ＦＥＴ」という）
１のソース端子に帰還用の先端短絡スタブ２を接続した
直列帰還型の発振器である。ゲート端子には、ゲートバ
イアス回路３により寄生発振防止用抵抗１４を介してＤ
Ｃバイアスが供給される。ドレイン端子には、ドレイン
バイアス回路４によりＤＣバイアスが供給される。バイ
アス回路３、４は、１／４波長線路５、キャパシタ６及
びＤＣ電源７から構成される。発振出力は、出力整合回
路８を介して、負荷抵抗１０に取り出される。出力整合
回路８は、伝送線路１１と整合用先端開放スタブ１２と
から構成される。
１の例を示す回路図である。この従来のマイクロ波発振
器は、電界効果トランジスタ（以下「ＦＥＴ」という）
１のソース端子に帰還用の先端短絡スタブ２を接続した
直列帰還型の発振器である。ゲート端子には、ゲートバ
イアス回路３により寄生発振防止用抵抗１４を介してＤ
Ｃバイアスが供給される。ドレイン端子には、ドレイン
バイアス回路４によりＤＣバイアスが供給される。バイ
アス回路３、４は、１／４波長線路５、キャパシタ６及
びＤＣ電源７から構成される。発振出力は、出力整合回
路８を介して、負荷抵抗１０に取り出される。出力整合
回路８は、伝送線路１１と整合用先端開放スタブ１２と
から構成される。
【０００３】図２１は、従来のマイクロ波発振器の第２
の例を示す回路図である。このマイクロ波発振器は、図
２０に示した従来のマイクロ波発振器に、１／２波長先
端開放スタブ２５により構成される伝送線路共振回路９
を付加したものである。このような１／２波長先端開放
スタブを用いた伝送線路共振器を付加した発振器の例
は、１９９４年電子情報通信学会春季大会Ｃ−４３ある
いは１９９３年電子情報通信学会Ｃ−４４等に記載され
ている。
の例を示す回路図である。このマイクロ波発振器は、図
２０に示した従来のマイクロ波発振器に、１／２波長先
端開放スタブ２５により構成される伝送線路共振回路９
を付加したものである。このような１／２波長先端開放
スタブを用いた伝送線路共振器を付加した発振器の例
は、１９９４年電子情報通信学会春季大会Ｃ−４３ある
いは１９９３年電子情報通信学会Ｃ−４４等に記載され
ている。
【０００４】図２２は、従来のマイクロ波発振器の第３
の例を示す回路図である。このマイクロ波発振器は、図
２０に示した従来のマイクロ波発振器に、１／４波長先
端短絡スタブ２６により構成される伝送線路共振回路９
を付加したものである。
の例を示す回路図である。このマイクロ波発振器は、図
２０に示した従来のマイクロ波発振器に、１／４波長先
端短絡スタブ２６により構成される伝送線路共振回路９
を付加したものである。
【０００５】図２３は、従来のマイクロ波発振器の第４
の例を示す回路図である。このマイクロ波発振器は、図
２０に示した従来のマイクロ波発振器において、高周波
接地用に用いていたキャパシタを１／４波長先端開放ス
タブ２７で置き換え、共振回路９を構成したものであ
る。このような１／４波長先端開放スタブを用いた伝送
線路共振器を付加した発振器の例は、１９９４年電子情
報通信学会春季大会Ｃ−７３あるいは１９９２年電子情
報通信学会Ｃ−６０等に記載されている。
の例を示す回路図である。このマイクロ波発振器は、図
２０に示した従来のマイクロ波発振器において、高周波
接地用に用いていたキャパシタを１／４波長先端開放ス
タブ２７で置き換え、共振回路９を構成したものであ
る。このような１／４波長先端開放スタブを用いた伝送
線路共振器を付加した発振器の例は、１９９４年電子情
報通信学会春季大会Ｃ−７３あるいは１９９２年電子情
報通信学会Ｃ−６０等に記載されている。
【０００６】図２４は、従来のマイクロ波発振器の第５
の例を示す回路図である。このマイクロ波発振器は、図
２０に示した従来のマイクロ波発振器に、結合用伝送線
路２８と誘電体共振器２９から構成される共振回路９を
付加したものである。このような誘電体共振器を用いた
発振器の例は、IEEE TRANSACTIONS ON MICROWAVE THEOR
Y AND TECHNIQUES, VOL.MTT-31, p.312等に記載されて
いる。
の例を示す回路図である。このマイクロ波発振器は、図
２０に示した従来のマイクロ波発振器に、結合用伝送線
路２８と誘電体共振器２９から構成される共振回路９を
付加したものである。このような誘電体共振器を用いた
発振器の例は、IEEE TRANSACTIONS ON MICROWAVE THEOR
Y AND TECHNIQUES, VOL.MTT-31, p.312等に記載されて
いる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】図２０に示した従来の
マイクロ波発振器の第１の例では、回路中に急峻な周波
数特性を持った素子を含まないため回路のＱ値が小さ
く、位相雑音が大きいという問題があった。
マイクロ波発振器の第１の例では、回路中に急峻な周波
数特性を持った素子を含まないため回路のＱ値が小さ
く、位相雑音が大きいという問題があった。
【０００８】これに対し、図２１乃至図２３に示した従
来のマイクロ波発振器の例では、伝送線路の一端を開放
または短絡した伝送線路共振回路を付加することによ
り、回路のＱ値を増加させ位相雑音の低減を図ってい
る。これらの伝送線路共振器は平面回路で簡易且つ小型
に実現できる反面、無負荷Ｑ値はあまり大きくなく、十
分な位相雑音低減の効果が得られないという問題があっ
た。
来のマイクロ波発振器の例では、伝送線路の一端を開放
または短絡した伝送線路共振回路を付加することによ
り、回路のＱ値を増加させ位相雑音の低減を図ってい
る。これらの伝送線路共振器は平面回路で簡易且つ小型
に実現できる反面、無負荷Ｑ値はあまり大きくなく、十
分な位相雑音低減の効果が得られないという問題があっ
た。
【０００９】一方、図２４に示した従来のマイクロ波発
振器の例では、結合用伝送線路２８に誘電体共振器２９
を磁気的に結合させた共振回路９を用いて位相雑音の低
減を図っている。誘電体共振器は非常に大きな無負荷Ｑ
値を有しているため大きな位相雑音低減の効果が得られ
る反面、回路や装置の大型化、製造コストの増大等の問
題があった。
振器の例では、結合用伝送線路２８に誘電体共振器２９
を磁気的に結合させた共振回路９を用いて位相雑音の低
減を図っている。誘電体共振器は非常に大きな無負荷Ｑ
値を有しているため大きな位相雑音低減の効果が得られ
る反面、回路や装置の大型化、製造コストの増大等の問
題があった。
【００１０】本発明は、以上の点に鑑みなされたもの
で、小型、低コストで位相雑音特性に優れたマイクロ波
発振器を提供することを目的とするものである。
で、小型、低コストで位相雑音特性に優れたマイクロ波
発振器を提供することを目的とするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明のマイクロ波発振器は、ある位相定数βで決
まる（２ｎ−１）／４波長（ｎ＝１，２，・・・）の長
さを有し、前記の位相定数βより、前記の位相定数βと
比較し十分に小さい量だけ小さな位相定数を有する先端
開放スタブと、前記の先端開放スタブと同じ長さを有
し、前記の位相定数βより、前記の位相定数βと比較し
十分に小さい量だけ大きな位相定数を有する先端開放ス
タブとを並列に接続した共振回路を有することを特徴と
している。
め、本発明のマイクロ波発振器は、ある位相定数βで決
まる（２ｎ−１）／４波長（ｎ＝１，２，・・・）の長
さを有し、前記の位相定数βより、前記の位相定数βと
比較し十分に小さい量だけ小さな位相定数を有する先端
開放スタブと、前記の先端開放スタブと同じ長さを有
し、前記の位相定数βより、前記の位相定数βと比較し
十分に小さい量だけ大きな位相定数を有する先端開放ス
タブとを並列に接続した共振回路を有することを特徴と
している。
【００１２】また、本発明のマイクロ波発振器は、ある
位相定数βに対するｎ／２波長（ｎ＝１，２，・・・）
の長さを有し、前記の位相定数βより、前記の位相定数
βと比較し十分に小さい量だけ小さな位相定数を有する
先端短絡スタブと、前記の先端短絡スタブと同じ長さを
有し、前記の位相定数βより、前記の位相定数βと比較
し十分に小さい量だけ大きな位相定数を有する先端短絡
スタブとを並列に接続した共振回路を有することを特徴
としている。
位相定数βに対するｎ／２波長（ｎ＝１，２，・・・）
の長さを有し、前記の位相定数βより、前記の位相定数
βと比較し十分に小さい量だけ小さな位相定数を有する
先端短絡スタブと、前記の先端短絡スタブと同じ長さを
有し、前記の位相定数βより、前記の位相定数βと比較
し十分に小さい量だけ大きな位相定数を有する先端短絡
スタブとを並列に接続した共振回路を有することを特徴
としている。
【００１３】また、本発明のマイクロ波発振器用の共振
回路は、上記互いに位相定数の異なる先端開放スタブあ
るいは先端短絡スタブを、中心線路幅の異なるマイクロ
ストリップ線路で実現したことを特徴としている。
回路は、上記互いに位相定数の異なる先端開放スタブあ
るいは先端短絡スタブを、中心線路幅の異なるマイクロ
ストリップ線路で実現したことを特徴としている。
【００１４】また、本発明のマイクロ波発振器用の共振
回路は、上記互いに位相定数の異なる先端開放スタブあ
るいは先端短絡スタブを、中心線路幅の異なるコプレー
ナウェーブガイドで実現したことを特徴としている。
回路は、上記互いに位相定数の異なる先端開放スタブあ
るいは先端短絡スタブを、中心線路幅の異なるコプレー
ナウェーブガイドで実現したことを特徴としている。
【００１５】また、本発明のマイクロ波発振器用の共振
回路は、上記互いに位相定数の異なる先端開放スタブあ
るいは先端短絡スタブを、中心線路と接地金属とのギャ
ップの長さの異なるコプレーナウェーブガイドで実現し
たことを特徴としている。
回路は、上記互いに位相定数の異なる先端開放スタブあ
るいは先端短絡スタブを、中心線路と接地金属とのギャ
ップの長さの異なるコプレーナウェーブガイドで実現し
たことを特徴としている。
【００１６】また、本発明のマイクロ波発振器用の共振
回路は、上記互いに位相定数の異なる先端開放スタブあ
るいは先端短絡スタブを、一方のスタブの下部及び周辺
の半導体あるいは半絶縁性基板上に誘電膜を形成するこ
とにより実現したことを特徴としている。
回路は、上記互いに位相定数の異なる先端開放スタブあ
るいは先端短絡スタブを、一方のスタブの下部及び周辺
の半導体あるいは半絶縁性基板上に誘電膜を形成するこ
とにより実現したことを特徴としている。
【００１７】また、本発明のマイクロ波発振器用の共振
回路は、上記互いに位相定数の異なる先端開放スタブあ
るいは先端短絡スタブを、一方のスタブの下部及び周辺
の半導体あるいは半絶縁性基板上に突起部を形成するこ
とにより実現したことを特徴としている。
回路は、上記互いに位相定数の異なる先端開放スタブあ
るいは先端短絡スタブを、一方のスタブの下部及び周辺
の半導体あるいは半絶縁性基板上に突起部を形成するこ
とにより実現したことを特徴としている。
【００１８】また、本発明のマイクロ波発振器用の共振
回路は、上記互いに位相定数の異なる先端開放スタブあ
るいは先端短絡スタブを、一方のスタブの下部及び周辺
の半導体あるいは半絶縁性基板の裏面に凹部を形成する
ことにより実現したことを特徴としている。
回路は、上記互いに位相定数の異なる先端開放スタブあ
るいは先端短絡スタブを、一方のスタブの下部及び周辺
の半導体あるいは半絶縁性基板の裏面に凹部を形成する
ことにより実現したことを特徴としている。
【００１９】また、本発明のマイクロ波発振器用の共振
回路は、上記互いに位相定数の異なる先端開放スタブあ
るいは先端短絡スタブを、一方のスタブの下部及び周辺
の半導体あるいは半絶縁性基板の裏面に突起部を形成す
ることにより実現したことを特徴としている。
回路は、上記互いに位相定数の異なる先端開放スタブあ
るいは先端短絡スタブを、一方のスタブの下部及び周辺
の半導体あるいは半絶縁性基板の裏面に突起部を形成す
ることにより実現したことを特徴としている。
【００２０】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の第１の実施の形
態のマイクロ波発振器の回路図である。この実施の形態
のマイクロ波発振器は、ＦＥＴ１のソース端子に帰還用
の先端短絡スタブ２を接続した直列帰還型の発振器であ
る。ゲート端子には、ゲートバイアス回路３により寄生
発振防止用抵抗１４を介してＤＣバイアスが供給され
る。ドレイン端子には、ドレインバイアス回路４により
ＤＣバイアスが供給される。バイアス回路３、４は、１
／４波長線路５、キャパシタ６及びＤＣ電源７から構成
される。
態のマイクロ波発振器の回路図である。この実施の形態
のマイクロ波発振器は、ＦＥＴ１のソース端子に帰還用
の先端短絡スタブ２を接続した直列帰還型の発振器であ
る。ゲート端子には、ゲートバイアス回路３により寄生
発振防止用抵抗１４を介してＤＣバイアスが供給され
る。ドレイン端子には、ドレインバイアス回路４により
ＤＣバイアスが供給される。バイアス回路３、４は、１
／４波長線路５、キャパシタ６及びＤＣ電源７から構成
される。
【００２１】発振出力は、出力整合回路８及び共振回路
９を介して、負荷抵抗１０に取り出される。出力整合回
路８は、伝送線路１１と整合用先端開放スタブ１２とか
ら構成される。共振回路９は、先端開放スタブ１３ａと
１３ｂを並列に接続することにより形成される。先端開
放スタブ１３ａ及び先端開放スタブ１３ｂは、ある位相
定数βで決まる１／４波長の長さを有し、各スタブの位
相定数は前記のβの前後に、βに比べ十分に小さな量だ
け変化させてある。
９を介して、負荷抵抗１０に取り出される。出力整合回
路８は、伝送線路１１と整合用先端開放スタブ１２とか
ら構成される。共振回路９は、先端開放スタブ１３ａと
１３ｂを並列に接続することにより形成される。先端開
放スタブ１３ａ及び先端開放スタブ１３ｂは、ある位相
定数βで決まる１／４波長の長さを有し、各スタブの位
相定数は前記のβの前後に、βに比べ十分に小さな量だ
け変化させてある。
【００２２】次に、本発明の第一の実施の形態のマイク
ロ波発振器の動作について、図２乃至図４を用いて説明
する。
ロ波発振器の動作について、図２乃至図４を用いて説明
する。
【００２３】図２は、図１に示したマイクロ波発振器の
共振回路９及び負荷抵抗１０を含む部分の回路図であ
る。図中のＺ０ｉ、γｉ（ｉ＝１，２）は先端開放スタ
ブ１３ａ及び先端開放スタブ１３ｂの特性インピーダン
ス及び伝搬定数である。Ｒ０は負荷抵抗値である。伝送
線路から負荷抵抗側を見込んだインピーダンスを図中に
示すようにＺＬと書けば、図２に示した２端子回路のイ
ンピーダンスＺｉは、下記（１）式により表される。
共振回路９及び負荷抵抗１０を含む部分の回路図であ
る。図中のＺ０ｉ、γｉ（ｉ＝１，２）は先端開放スタ
ブ１３ａ及び先端開放スタブ１３ｂの特性インピーダン
ス及び伝搬定数である。Ｒ０は負荷抵抗値である。伝送
線路から負荷抵抗側を見込んだインピーダンスを図中に
示すようにＺＬと書けば、図２に示した２端子回路のイ
ンピーダンスＺｉは、下記（１）式により表される。
【００２４】
【数１】 ここで簡単のため、先端開放スタブ１３ａ、１３ｂ、及
び伝送線路を無損失と仮定し、伝送線路の特性インピー
ダンスを負荷抵抗に等しくＺ０＝Ｒ０とすれば、（１）
式は、（２）式となる。
び伝送線路を無損失と仮定し、伝送線路の特性インピー
ダンスを負荷抵抗に等しくＺ０＝Ｒ０とすれば、（１）
式は、（２）式となる。
【００２５】
【数２】 ここで、Ｒ０ｉ、βｉ（ｉ＝１，２）は先端開放スタブ
１３ａ、１３ｂの特性インピーダンス及び位相定数であ
る。いま、先端開放スタブ１３ａ及び先端開放スタブ１
３ｂの線路長ｌを、ある位相定数βで決まる１／４波長
にとる。すなわち、
１３ａ、１３ｂの特性インピーダンス及び位相定数であ
る。いま、先端開放スタブ１３ａ及び先端開放スタブ１
３ｂの線路長ｌを、ある位相定数βで決まる１／４波長
にとる。すなわち、
【００２６】
【数３】 とする。ここで、ω０は基本波の角周波数、Ｌ、Ｃは位
相定数βを有する伝送線路の単位長さ当たりのインダク
タンス及びキャパシタンスである。このとき、β ｉｌ
（ｉ＝１，２）を、基本波の角周波数ω０からの離調角
周波数Δωの関数として表せば、βｉｌは（４）式とな
る。
相定数βを有する伝送線路の単位長さ当たりのインダク
タンス及びキャパシタンスである。このとき、β ｉｌ
（ｉ＝１，２）を、基本波の角周波数ω０からの離調角
周波数Δωの関数として表せば、βｉｌは（４）式とな
る。
【００２７】
【数４】 ここで、Ｌｉ、Ｃｉ（ｉ＝１，２）は先端開放スタブ１
３ａ、先端開放スタブ１３ｂの単位長さ当たりのインダ
クタンス及びキャパシタンスである。まず、２本の先端
開放スタブ１３ａ，１３ｂの特性インピーダンスが等し
い、すなわちＲ ０１＝Ｒ０２の場合を考える。この場
合、２本の先端開放スタブの位相定数を、
３ａ、先端開放スタブ１３ｂの単位長さ当たりのインダ
クタンス及びキャパシタンスである。まず、２本の先端
開放スタブ１３ａ，１３ｂの特性インピーダンスが等し
い、すなわちＲ ０１＝Ｒ０２の場合を考える。この場
合、２本の先端開放スタブの位相定数を、
【００２８】
【数５】 すなわち、 β１＋β２＝β （６） あるいは、 β１＝β−δβ，β２＝β＋δβ （７） を満たすように定めると、基本波に対しては、Δω＝０
であるからβｉｌ（ｉ＝１，２）はπ／２に関して対称
となる。
であるからβｉｌ（ｉ＝１，２）はπ／２に関して対称
となる。
【００２９】従って、正接関数のπ／２に関する奇対称
性により（２）式の括弧内は０となり、無損失近似のも
とでは基本波成分に共振回路は影響を与えない。一方、
基本波近傍の周波数に対しては、Δωは０でないので、
βｉｌ（ｉ＝１，２）はπ／２に関して対称でなくな
る。このとき（２）式の括弧内は０ではなく、δβをβ
に比べ十分小さくとれば、正接関数のπ／２付近での急
峻な変化を反映して急激に大きな値を持つようになる。
従って、図２示した２端子回路は急峻な周波数特性を持
つ。この場合、２本の先端開放スタブの特性インピーダ
ンスを等しく保つために（５）式に加え、
性により（２）式の括弧内は０となり、無損失近似のも
とでは基本波成分に共振回路は影響を与えない。一方、
基本波近傍の周波数に対しては、Δωは０でないので、
βｉｌ（ｉ＝１，２）はπ／２に関して対称でなくな
る。このとき（２）式の括弧内は０ではなく、δβをβ
に比べ十分小さくとれば、正接関数のπ／２付近での急
峻な変化を反映して急激に大きな値を持つようになる。
従って、図２示した２端子回路は急峻な周波数特性を持
つ。この場合、２本の先端開放スタブの特性インピーダ
ンスを等しく保つために（５）式に加え、
【００３０】
【数６】 を満たす必要がある。
【００３１】次に、２本の先端開放スタブ１３ａ，１３
ｂの特性インピーダンスが等しくない場合を考える。こ
の場合には、２本の先端開放スタブの特性インピーダン
スＲ ０１、Ｒ０２及び位相定数β１、β２を、下記
（９）式
ｂの特性インピーダンスが等しくない場合を考える。こ
の場合には、２本の先端開放スタブの特性インピーダン
スＲ ０１、Ｒ０２及び位相定数β１、β２を、下記
（９）式
【００３２】
【数７】 を満たし、且つ（β−β１）及び（β２−β）がβに比
べ十分小さくなるように定めることにより、上記の場合
と同様の原理により基本波周波数における共振特性が得
られる。
べ十分小さくなるように定めることにより、上記の場合
と同様の原理により基本波周波数における共振特性が得
られる。
【００３３】実際の設計においては、伝送線路の損失を
考慮せねばならないため、以上の議論は損失を考慮した
形に書き換える必要があるが、図２に示した回路が急峻
な周波数特性を示す理由は近似的に上記のように理解さ
れる。
考慮せねばならないため、以上の議論は損失を考慮した
形に書き換える必要があるが、図２に示した回路が急峻
な周波数特性を示す理由は近似的に上記のように理解さ
れる。
【００３４】図３は、図２に示した２端子回路のインピ
ーダンスＺｉの絶対値の周波数依存性の計算結果を示す
グラフである。この計算においては、先端開放スタブ１
３ａ、１３ｂ、伝送線路の導体損失及び誘電損失が考慮
されている。同図上には、図２０に示した共振回路を有
しない従来のマイクロ波発振器の第１の例、及び図２１
に示した１／２波長先端開放スタブ共振器を有する従来
のマイクロ波発振器の第２の例についての同様な計算結
果が併せて示してある。グラフより、共振回路無しの場
合、１／２波長先端開放スタブ共振器を用いた場合と比
較して、本発明の共振回路を用いることにより急峻な周
波数特性が得られることがわかる。
ーダンスＺｉの絶対値の周波数依存性の計算結果を示す
グラフである。この計算においては、先端開放スタブ１
３ａ、１３ｂ、伝送線路の導体損失及び誘電損失が考慮
されている。同図上には、図２０に示した共振回路を有
しない従来のマイクロ波発振器の第１の例、及び図２１
に示した１／２波長先端開放スタブ共振器を有する従来
のマイクロ波発振器の第２の例についての同様な計算結
果が併せて示してある。グラフより、共振回路無しの場
合、１／２波長先端開放スタブ共振器を用いた場合と比
較して、本発明の共振回路を用いることにより急峻な周
波数特性が得られることがわかる。
【００３５】図４は、本発明の第一の実施の形態のマイ
クロ波発振器、図２０に示した共振回路を有しない従来
のマイクロ波発振器、及び図２１に示した１／２波長先
端開放スタブ共振器を有する従来のマイクロ波発振器に
ついて、ハーモニック・バランス法を用いて位相雑音を
計算し比較したグラフである。グラフより、１／２波長
先端短絡スタブによる位相雑音の抑圧が５ｄＢ／Ｈｚ程
度であるのに対し、本発明の共振回路を用いることによ
り１０ｄＢ／Ｈｚ程度の位相雑音の低減が可能であるこ
とがわかる。
クロ波発振器、図２０に示した共振回路を有しない従来
のマイクロ波発振器、及び図２１に示した１／２波長先
端開放スタブ共振器を有する従来のマイクロ波発振器に
ついて、ハーモニック・バランス法を用いて位相雑音を
計算し比較したグラフである。グラフより、１／２波長
先端短絡スタブによる位相雑音の抑圧が５ｄＢ／Ｈｚ程
度であるのに対し、本発明の共振回路を用いることによ
り１０ｄＢ／Ｈｚ程度の位相雑音の低減が可能であるこ
とがわかる。
【００３６】図５は、本発明の第２の実施の形態のマイ
クロ波発振器の回路図である。この実施の形態のマイク
ロ波発振器は、先端開放スタブ１３ａと、先端開放スタ
ブ１３ｂとから構成される共振回路を、ＦＥＴのゲート
端子側に接続したことを特徴としている。
クロ波発振器の回路図である。この実施の形態のマイク
ロ波発振器は、先端開放スタブ１３ａと、先端開放スタ
ブ１３ｂとから構成される共振回路を、ＦＥＴのゲート
端子側に接続したことを特徴としている。
【００３７】先端開放スタブ１３ａ及び先端開放スタブ
１３ｂは、ある位相定数βで決まる１／４波長の長さを
有し、位相定数は前記のβの前後に、βに比べ十分に小
さな量だけ変化させてある。
１３ｂは、ある位相定数βで決まる１／４波長の長さを
有し、位相定数は前記のβの前後に、βに比べ十分に小
さな量だけ変化させてある。
【００３８】図６は、本発明の第３の実施の形態のマイ
クロ波発振器の回路図である。この実施の形態のマイク
ロ波発振器は、先端短絡スタブ３６ａと、先端短絡スタ
ブ３６ｂを並列に接続することにより構成される共振回
路を用いたことを特徴としている。先端短絡スタブ３６
ａ及び３６ｂは、ある位相定数βで決まる１／２波長の
長さを有し、位相定数は前記のβの前後に、βに比べ十
分に小さな量だけ変化させてある。
クロ波発振器の回路図である。この実施の形態のマイク
ロ波発振器は、先端短絡スタブ３６ａと、先端短絡スタ
ブ３６ｂを並列に接続することにより構成される共振回
路を用いたことを特徴としている。先端短絡スタブ３６
ａ及び３６ｂは、ある位相定数βで決まる１／２波長の
長さを有し、位相定数は前記のβの前後に、βに比べ十
分に小さな量だけ変化させてある。
【００３９】次に、本発明の第３の実施の形態のマイク
ロ波発振器の動作について説明する。図７は、図６に示
したマイクロ波発振器の共振回路及び負荷抵抗を含む部
分の回路図である。図中のＺ０ｉ、γｉ（ｉ＝１，２）
は先端短絡スタブ３６ａ及び３６ｂの特性インピーダン
ス及び伝搬定数である。Ｒ０は負荷抵抗値である。伝送
線路から負荷抵抗側を見込んだインピーダンスを図中に
示すようにＺＬと書けば、図６に示した２端子回路のイ
ンピーダンスＺｉは、下記（１０）式により表される。
ロ波発振器の動作について説明する。図７は、図６に示
したマイクロ波発振器の共振回路及び負荷抵抗を含む部
分の回路図である。図中のＺ０ｉ、γｉ（ｉ＝１，２）
は先端短絡スタブ３６ａ及び３６ｂの特性インピーダン
ス及び伝搬定数である。Ｒ０は負荷抵抗値である。伝送
線路から負荷抵抗側を見込んだインピーダンスを図中に
示すようにＺＬと書けば、図６に示した２端子回路のイ
ンピーダンスＺｉは、下記（１０）式により表される。
【００４０】
【数８】 ここで簡単のため、先端短絡スタブ３６ａ、３６ｂ、及
び伝送線路を無損失と仮定し、伝送線路の特性インピー
ダンスを負荷抵抗に等しくＺ０＝Ｒ０とすれば、（１
０）式は、下記（１１）式となる。
び伝送線路を無損失と仮定し、伝送線路の特性インピー
ダンスを負荷抵抗に等しくＺ０＝Ｒ０とすれば、（１
０）式は、下記（１１）式となる。
【００４１】
【数９】 ここでＲ０ｉ、βｉ（ｉ＝１，２）は先端短絡スタブ３
６ａ、３６ｂの特性インピーダンス及び位相定数であ
る。いま、先端短絡スタブ３６ａ及び３６ｂの線路長ｌ
をある位相定数βで決まる１／２波長にとる。すなわ
ち、線路長ｌは、
６ａ、３６ｂの特性インピーダンス及び位相定数であ
る。いま、先端短絡スタブ３６ａ及び３６ｂの線路長ｌ
をある位相定数βで決まる１／２波長にとる。すなわ
ち、線路長ｌは、
【００４２】
【数１０】 と表される。
【００４３】ここで、ω０は基本波の角周波数、Ｌ、Ｃ
は位相定数βを有する伝送線路の単位長さ当たりのイン
ダクタンス及びキャパシタンスである。このとき、βｉ
ｌ（ｉ＝１，２）を、基本波の角周波数ω０からの離調
角周波数Δωの関数として表せば、下記（１３）式とな
る。
は位相定数βを有する伝送線路の単位長さ当たりのイン
ダクタンス及びキャパシタンスである。このとき、βｉ
ｌ（ｉ＝１，２）を、基本波の角周波数ω０からの離調
角周波数Δωの関数として表せば、下記（１３）式とな
る。
【００４４】
【数１１】 ここで、Ｌｉ、Ｃｉ（ｉ＝１，２）は先端短絡スタブ３
６ａ、３６ｂの単位長さ当たりのインダクタンス及びキ
ャパシタンスである。
６ａ、３６ｂの単位長さ当たりのインダクタンス及びキ
ャパシタンスである。
【００４５】まず、２本の先端短絡スタブの特性インピ
ーダンスが等しい、すなわちＲ０１＝Ｒ０２の場合を考
える。この場合、２本の先端開放スタブの位相定数を、
ーダンスが等しい、すなわちＲ０１＝Ｒ０２の場合を考
える。この場合、２本の先端開放スタブの位相定数を、
【００４６】
【数１２】 すなわち、 β１＋β２＝β （１５） あるいは、 β１＝β−δβ，β２＝β＋δβ （１６） を満たすように定めると、基本波に対しては、Δω＝０
であるからβｉｌ（ｉ＝１，２）はπに関して対称とな
る。
であるからβｉｌ（ｉ＝１，２）はπに関して対称とな
る。
【００４７】従って、余接関数のπに関する奇対称性に
より（１１）式の括弧内は０となり、無損失近似のもと
では基本波成分に共振回路は影響を与えない。一方、基
本波近傍の周波数に対しては、Δωは０でないので、β
ｉｌ（ｉ＝１，２）はπに関して対称でなくなる。この
とき（１１）式の括弧内は０ではなく、δβをβに比べ
十分小さくとれば、余接関数のπ／２付近での急峻な変
化を反映して急激に大きな値を持つようになる。従っ
て、図７に示した２端子回路は急峻な周波数特性を持
つ。
より（１１）式の括弧内は０となり、無損失近似のもと
では基本波成分に共振回路は影響を与えない。一方、基
本波近傍の周波数に対しては、Δωは０でないので、β
ｉｌ（ｉ＝１，２）はπに関して対称でなくなる。この
とき（１１）式の括弧内は０ではなく、δβをβに比べ
十分小さくとれば、余接関数のπ／２付近での急峻な変
化を反映して急激に大きな値を持つようになる。従っ
て、図７に示した２端子回路は急峻な周波数特性を持
つ。
【００４８】この場合、２本の先端開放スタブの特性イ
ンピーダンスを等しく保つために（１４）式に加え、
ンピーダンスを等しく保つために（１４）式に加え、
【００４９】
【数１３】 を満たす必要がある。
【００５０】次に、２本の先端開放スタブの特性インピ
ーダンスが等しくない場合を考える。この場合には、２
本の先端開放スタブの特性インピーダンスＲ０１、Ｒ
０２及び位相定数β１、β２を、下記（１８）式を満た
し、且つ（β−β１）及び（β ２−β）がβに比べ十分
小さくなるように定めることにより、上記の場合と同様
の原理により基本波周波数における共振特性が得られ
る。
ーダンスが等しくない場合を考える。この場合には、２
本の先端開放スタブの特性インピーダンスＲ０１、Ｒ
０２及び位相定数β１、β２を、下記（１８）式を満た
し、且つ（β−β１）及び（β ２−β）がβに比べ十分
小さくなるように定めることにより、上記の場合と同様
の原理により基本波周波数における共振特性が得られ
る。
【００５１】
【数１４】 実際の設計においては、伝送線路の損失を考慮せねばな
らないため、以上の議論は損失を考慮した形で書き換え
る必要があるが、図７に示した回路が急峻な周波数特性
を示す理由は近似的に上記のように理解される。
らないため、以上の議論は損失を考慮した形で書き換え
る必要があるが、図７に示した回路が急峻な周波数特性
を示す理由は近似的に上記のように理解される。
【００５２】図８は，本発明の第１の実施の形態のマイ
クロ波発振器をマイクロストリップ線路を伝送線路とし
たＭＭＩＣ（マイクロ波モノリシック集積回路）の形態
で実現した場合の一例を示す平面図である。図８に示す
モノリシックマイクロ波発振器は、裏面に接地導体を有
する半導体基板１５、ＦＥＴ１、帰還用先端短絡スタブ
２、エピ抵抗１６、１／４波長線路５、バイアスパッド
１７、ＭＩＭキャパシタ１８、バイアホール１９、伝送
線路１１、整合用先端開放スタブ１２、先端開放スタブ
１３ａ、先端開放スタブ１３ｂ、出力パッド２０から構
成される。ＦＥＴ１は、ゲート電極２１、ドレイン電極
２２、ソース電極２３、及び活性層２４とから構成され
る。
クロ波発振器をマイクロストリップ線路を伝送線路とし
たＭＭＩＣ（マイクロ波モノリシック集積回路）の形態
で実現した場合の一例を示す平面図である。図８に示す
モノリシックマイクロ波発振器は、裏面に接地導体を有
する半導体基板１５、ＦＥＴ１、帰還用先端短絡スタブ
２、エピ抵抗１６、１／４波長線路５、バイアスパッド
１７、ＭＩＭキャパシタ１８、バイアホール１９、伝送
線路１１、整合用先端開放スタブ１２、先端開放スタブ
１３ａ、先端開放スタブ１３ｂ、出力パッド２０から構
成される。ＦＥＴ１は、ゲート電極２１、ドレイン電極
２２、ソース電極２３、及び活性層２４とから構成され
る。
【００５３】先端開放スタブ１３ａと１３ｂを並列に接
続することにより共振回路が形成される。先端開放スタ
ブ１３ａと１３ｂは、互いに異なる線路幅を有し（図中
ｗ１，ｗ２）、ある位相定数βで決まる１／４波長の長
さを有する。線路幅を変化させることにより、位相定数
を前記のβの前後に、βに比べ十分に小さな量だけ変化
させてある。
続することにより共振回路が形成される。先端開放スタ
ブ１３ａと１３ｂは、互いに異なる線路幅を有し（図中
ｗ１，ｗ２）、ある位相定数βで決まる１／４波長の長
さを有する。線路幅を変化させることにより、位相定数
を前記のβの前後に、βに比べ十分に小さな量だけ変化
させてある。
【００５４】図９は、本発明の第１の実施の形態のマイ
クロ波発振器をマイクロストリップ線路を伝送線路とし
たＨＩＣ（ハイブリッド集積回路）の形態で実現した場
合の一例を示す平面図である。図９に示すハイブリッド
マイクロ波発振器は、金属ブロック３０、絶縁性基板３
１、ＦＥＴチップ３２、帰還用先端短絡スタブ２、薄膜
抵抗３４、１／４波長線路５、チップコンデンサ３３、
ＭＩＭキャパシタ１８、伝送線路１１、整合用先端開放
スタブ１２、先端開放スタブ１３ａ、先端開放スタブ１
３ｂ、出力パッド２０から構成される。ＦＥＴチップ３
２は、ゲート電極２１、ドレイン電極２２、ソース電極
２３、及び活性層２４とから構成される。
クロ波発振器をマイクロストリップ線路を伝送線路とし
たＨＩＣ（ハイブリッド集積回路）の形態で実現した場
合の一例を示す平面図である。図９に示すハイブリッド
マイクロ波発振器は、金属ブロック３０、絶縁性基板３
１、ＦＥＴチップ３２、帰還用先端短絡スタブ２、薄膜
抵抗３４、１／４波長線路５、チップコンデンサ３３、
ＭＩＭキャパシタ１８、伝送線路１１、整合用先端開放
スタブ１２、先端開放スタブ１３ａ、先端開放スタブ１
３ｂ、出力パッド２０から構成される。ＦＥＴチップ３
２は、ゲート電極２１、ドレイン電極２２、ソース電極
２３、及び活性層２４とから構成される。
【００５５】先端開放スタブ１３ａと１３ｂを並列に接
続することにより共振回路が形成される。先端開放スタ
ブ１３ａと１３ｂは、互いに異なる線路幅（図中ｗ１，
ｗ２）を有し、ある位相定数βで決まる１／４波長の長
さを有する。線路幅を変化させることにより、位相定数
を前記のβの前後に、βに比べ十分に小さな量だけ変化
させてある。
続することにより共振回路が形成される。先端開放スタ
ブ１３ａと１３ｂは、互いに異なる線路幅（図中ｗ１，
ｗ２）を有し、ある位相定数βで決まる１／４波長の長
さを有する。線路幅を変化させることにより、位相定数
を前記のβの前後に、βに比べ十分に小さな量だけ変化
させてある。
【００５６】図１０は、本発明の第１の実施の形態のマ
イクロ波発振器を、コプレーナウェーブガイドを伝送線
路としたＭＭＩＣ（マイクロ波モノリシック集積回路）
の形態で実現した場合の一例を示す平面図である。図１
０に示すモノリシックマイクロ波発振器は、半導体基板
１５、ＦＥＴ１、帰還用先端短絡スタブ２、エピ抵抗１
６、１／４波長線路５、バイアスパッド１７、ＭＩＭキ
ャパシタ１８、伝送線路１１、整合用先端開放スタブ１
２、先端開放スタブ１３ａ、先端開放スタブ１３ｂ、出
力パッド２０から構成される。ＦＥＴ１は、ゲート電極
２１、ドレイン電極２２、ソース電極２３、活性層２４
及び接地金属４２とから構成される。
イクロ波発振器を、コプレーナウェーブガイドを伝送線
路としたＭＭＩＣ（マイクロ波モノリシック集積回路）
の形態で実現した場合の一例を示す平面図である。図１
０に示すモノリシックマイクロ波発振器は、半導体基板
１５、ＦＥＴ１、帰還用先端短絡スタブ２、エピ抵抗１
６、１／４波長線路５、バイアスパッド１７、ＭＩＭキ
ャパシタ１８、伝送線路１１、整合用先端開放スタブ１
２、先端開放スタブ１３ａ、先端開放スタブ１３ｂ、出
力パッド２０から構成される。ＦＥＴ１は、ゲート電極
２１、ドレイン電極２２、ソース電極２３、活性層２４
及び接地金属４２とから構成される。
【００５７】先端開放スタブ１３ａと１３ｂを並列に接
続することにより共振回路が形成される。先端開放スタ
ブ１３ａと１３ｂは、互いに異なる線路幅（図中ｗ１，
ｗ２）を有し、ある位相定数βで決まる１／４波長の長
さを有する。線路幅を変化させることにより、位相定数
を前記のβの前後に、βに比べ十分に小さな量だけ変化
させてある。
続することにより共振回路が形成される。先端開放スタ
ブ１３ａと１３ｂは、互いに異なる線路幅（図中ｗ１，
ｗ２）を有し、ある位相定数βで決まる１／４波長の長
さを有する。線路幅を変化させることにより、位相定数
を前記のβの前後に、βに比べ十分に小さな量だけ変化
させてある。
【００５８】図１１は、本発明の第１の実施の形態のマ
イクロ波発振器をコプレーナウェーブガイドを伝送線路
としたＭＭＩＣ（マイクロ波モノリシック集積回路）の
形態で実現した場合の他の例を示す平面図である。
イクロ波発振器をコプレーナウェーブガイドを伝送線路
としたＭＭＩＣ（マイクロ波モノリシック集積回路）の
形態で実現した場合の他の例を示す平面図である。
【００５９】この実施例においても、図１０と同様に、
先端開放スタブ１３ａと１３ｂを並列に接続することに
より共振回路が形成される。先端開放スタブ１３ａ及び
１３ｂは、ある位相定数βで決まる１／４波長の長さを
有し、中心線路と接地面との間のギャップを互いに異な
る値（図中Ｓ１，Ｓ２）としている。ギャップを変化さ
せることにより、位相定数を前記のβの前後に、βに比
べ十分に小さな量だけ変化させてある。
先端開放スタブ１３ａと１３ｂを並列に接続することに
より共振回路が形成される。先端開放スタブ１３ａ及び
１３ｂは、ある位相定数βで決まる１／４波長の長さを
有し、中心線路と接地面との間のギャップを互いに異な
る値（図中Ｓ１，Ｓ２）としている。ギャップを変化さ
せることにより、位相定数を前記のβの前後に、βに比
べ十分に小さな量だけ変化させてある。
【００６０】図１２は，本発明の第１の実施の形態のマ
イクロ波発振器をマイクロストリップ線路を伝送線路と
したＭＭＩＣ（マイクロ波モノリシック集積回路）の形
態で実現した場合の他の例を示す平面図である。また図
１３は、図１２のＡ−Ａ線で切断した断面図である。
イクロ波発振器をマイクロストリップ線路を伝送線路と
したＭＭＩＣ（マイクロ波モノリシック集積回路）の形
態で実現した場合の他の例を示す平面図である。また図
１３は、図１２のＡ−Ａ線で切断した断面図である。
【００６１】先端開放スタブ１３ａと１３ｂを並列に接
続することにより共振回路が形成される。先端開放スタ
ブ１３ａ及び先端開放スタブ１３ｂは、ある位相定数β
で決まる１／４波長の長さを有する。先端開放スタブ１
３ｂと半導体基板１５の間には半導体基板１５とは異な
る誘電率を有する誘電体膜３７を堆積してあり、実効誘
電率を変化させている。これにより、２本の先端開放ス
タブの位相定数を前記のβの前後に、βに比べ十分に小
さな量だけ、変化させてある。
続することにより共振回路が形成される。先端開放スタ
ブ１３ａ及び先端開放スタブ１３ｂは、ある位相定数β
で決まる１／４波長の長さを有する。先端開放スタブ１
３ｂと半導体基板１５の間には半導体基板１５とは異な
る誘電率を有する誘電体膜３７を堆積してあり、実効誘
電率を変化させている。これにより、２本の先端開放ス
タブの位相定数を前記のβの前後に、βに比べ十分に小
さな量だけ、変化させてある。
【００６２】図１４は、本発明の第１の実施の形態のマ
イクロ波発振器をマイクロストリップ線路を伝送線路と
したＭＭＩＣ（マイクロ波モノリシック集積回路）の形
態で実現した場合の他の例を示す平面図である。また図
１５は、図１４のＡ−Ａ線で切断した断面図である。
イクロ波発振器をマイクロストリップ線路を伝送線路と
したＭＭＩＣ（マイクロ波モノリシック集積回路）の形
態で実現した場合の他の例を示す平面図である。また図
１５は、図１４のＡ−Ａ線で切断した断面図である。
【００６３】先端開放スタブ１３ａと先端開放スタブ１
３ｂを並列に接続することにより共振回路が形成され
る。先端開放スタブ１３ａ及び１３ｂは、ある位相定数
βで決まる１／４波長の長さを有する。半導体基板１５
の、先端開放スタブ１３ｂが形成される部分にエッチン
グ等により表面突起部３９を形成し、基板厚を変化させ
ている。これにより、２本の先端開放スタブの位相定数
を前記のβの前後に、βに比べ十分に小さな量だけ、変
化させてある。
３ｂを並列に接続することにより共振回路が形成され
る。先端開放スタブ１３ａ及び１３ｂは、ある位相定数
βで決まる１／４波長の長さを有する。半導体基板１５
の、先端開放スタブ１３ｂが形成される部分にエッチン
グ等により表面突起部３９を形成し、基板厚を変化させ
ている。これにより、２本の先端開放スタブの位相定数
を前記のβの前後に、βに比べ十分に小さな量だけ、変
化させてある。
【００６４】図１６は，本発明の第１の実施の形態のマ
イクロ波発振器をマイクロストリップ線路を伝送線路と
したＭＭＩＣ（マイクロ波モノリシック集積回路）の形
態で実現した場合の他の例を示す平面図である。また図
１７は、図１６のＡ−Ａ線で切断した断面図である。
イクロ波発振器をマイクロストリップ線路を伝送線路と
したＭＭＩＣ（マイクロ波モノリシック集積回路）の形
態で実現した場合の他の例を示す平面図である。また図
１７は、図１６のＡ−Ａ線で切断した断面図である。
【００６５】先端開放スタブ１３ａと先端開放スタブ１
３ｂを並列に接続することにより共振回路が形成され
る。先端開放スタブ１３ａ及び１３ｂは、ある位相定数
βで決まる１／４波長の長さを有する。半導体基板１５
の裏面の、先端開放スタブ１３ｂが形成される部分にエ
ッチング等により裏面凹部４０を形成し、基板厚を変化
させている。これにより、２本の先端開放スタブの位相
定数を前記のβの前後に、βに比べ十分に小さな量だ
け、変化させてある。
３ｂを並列に接続することにより共振回路が形成され
る。先端開放スタブ１３ａ及び１３ｂは、ある位相定数
βで決まる１／４波長の長さを有する。半導体基板１５
の裏面の、先端開放スタブ１３ｂが形成される部分にエ
ッチング等により裏面凹部４０を形成し、基板厚を変化
させている。これにより、２本の先端開放スタブの位相
定数を前記のβの前後に、βに比べ十分に小さな量だ
け、変化させてある。
【００６６】図１８は，本発明の第１の実施の形態のマ
イクロ波発振器をマイクロストリップ線路を伝送線路と
したＭＭＩＣ（マイクロ波モノリシック集積回路）の形
態で実現した場合の他の例を示す平面図である。また図
１９は、図１８のＡ−Ａ線で切断した断面図である。
イクロ波発振器をマイクロストリップ線路を伝送線路と
したＭＭＩＣ（マイクロ波モノリシック集積回路）の形
態で実現した場合の他の例を示す平面図である。また図
１９は、図１８のＡ−Ａ線で切断した断面図である。
【００６７】先端開放スタブ１３ａと先端開放スタブ１
３ｂを並列に接続することにより共振回路が形成され
る。先端開放スタブ１３ａ及び１３ｂは、ある位相定数
βで決まる１／４波長の長さを有する。半導体基板１５
の裏面の、先端開放スタブ１３ｂが形成される部分にエ
ッチング等により裏面突起部４１を形成し、基板厚を変
化させている。これにより、２本の先端開放スタブの位
相定数を前記のβの前後に、βに比べ十分に小さな量だ
け、変化させてある。
３ｂを並列に接続することにより共振回路が形成され
る。先端開放スタブ１３ａ及び１３ｂは、ある位相定数
βで決まる１／４波長の長さを有する。半導体基板１５
の裏面の、先端開放スタブ１３ｂが形成される部分にエ
ッチング等により裏面突起部４１を形成し、基板厚を変
化させている。これにより、２本の先端開放スタブの位
相定数を前記のβの前後に、βに比べ十分に小さな量だ
け、変化させてある。
【００６８】以上の実施の形態では、基本素子としてＦ
ＥＴを用いているが、本発明は、バイポーラトランジス
タ 、ダイオード等、如何なる種類のデバイスを用いた
マイクロ波発振器にも適用できることは言うまでもな
い。
ＥＴを用いているが、本発明は、バイポーラトランジス
タ 、ダイオード等、如何なる種類のデバイスを用いた
マイクロ波発振器にも適用できることは言うまでもな
い。
【００６９】また、以上の実施の形態では、発振器の回
路形式として直列帰還型の特定の形式についてのみ示し
たが、本発明は並列帰還型の発振器を含めあらゆる種類
の回路形式のマイクロ波発振器に適用できることは言う
までもない。
路形式として直列帰還型の特定の形式についてのみ示し
たが、本発明は並列帰還型の発振器を含めあらゆる種類
の回路形式のマイクロ波発振器に適用できることは言う
までもない。
【００７０】また、以上の実施の形態では、伝送路とし
てマイクロストリップ線路及びコプレーナウェーブガイ
ドを用いているが、本発明は、スロット線路、サスペン
デッドストリップ線路、ストリップ線路等、如何なる種
類の伝送路を用いたマイクロ波発振器にも適用できるこ
とは言うまでもない。
てマイクロストリップ線路及びコプレーナウェーブガイ
ドを用いているが、本発明は、スロット線路、サスペン
デッドストリップ線路、ストリップ線路等、如何なる種
類の伝送路を用いたマイクロ波発振器にも適用できるこ
とは言うまでもない。
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。
する。
【００７１】図１に示した本発明のマイクロ波発振器
は、ゲート幅１００μｍ、ゲート長０．１５μｍのヘテ
ロ接合ＦＥＴ１のソース端子に帰還用の先端短絡スタブ
２を接続した直列帰還型の６０ＧＨｚ帯発振器である。
帰還用の先端短絡スタブ２は、特性インピーダンス５０
Ω、線路長４５０μｍである。
は、ゲート幅１００μｍ、ゲート長０．１５μｍのヘテ
ロ接合ＦＥＴ１のソース端子に帰還用の先端短絡スタブ
２を接続した直列帰還型の６０ＧＨｚ帯発振器である。
帰還用の先端短絡スタブ２は、特性インピーダンス５０
Ω、線路長４５０μｍである。
【００７２】ゲート端子には、ゲートバイアス回路３に
より、１００Ωの寄生発振防止用抵抗１４を介してＤＣ
バイアスが供給される。ドレイン端子には、ドレインバ
イアス回路４によりＤＣバイアスが供給される。バイア
ス回路３、４は、１／４波長線路５、容量値１ｐＦのキ
ャパシタ６及びＤＣ電源７から構成される。ゲートには
−０．５Ｖ、ドレインには４ＶのＤＣ電圧を印加してい
る。
より、１００Ωの寄生発振防止用抵抗１４を介してＤＣ
バイアスが供給される。ドレイン端子には、ドレインバ
イアス回路４によりＤＣバイアスが供給される。バイア
ス回路３、４は、１／４波長線路５、容量値１ｐＦのキ
ャパシタ６及びＤＣ電源７から構成される。ゲートには
−０．５Ｖ、ドレインには４ＶのＤＣ電圧を印加してい
る。
【００７３】発振出力は、出力整合回路８及び共振回路
９を介して、５０Ωの負荷抵抗１０に取り出される。出
力整合回路８は、伝送線路１１と整合用先端開放スタブ
１２とから構成される。共振回路９は、先端開放スタブ
１３ａと、先端開放スタブ１３ｂとから構成される。先
端開放スタブ１３ａ及び１３ｂは、６０ＧＨｚにおける
位相定数β＝３．６ｒａｄ／ｍｍで決まる１／４波長の
長さ４３６μｍを有し、また６０ＧＨｚにおける位相定
数はそれぞれ、３．２ｒａｄ／ｍｍ、４．０ｒａｄ／ｍ
ｍとしている。
９を介して、５０Ωの負荷抵抗１０に取り出される。出
力整合回路８は、伝送線路１１と整合用先端開放スタブ
１２とから構成される。共振回路９は、先端開放スタブ
１３ａと、先端開放スタブ１３ｂとから構成される。先
端開放スタブ１３ａ及び１３ｂは、６０ＧＨｚにおける
位相定数β＝３．６ｒａｄ／ｍｍで決まる１／４波長の
長さ４３６μｍを有し、また６０ＧＨｚにおける位相定
数はそれぞれ、３．２ｒａｄ／ｍｍ、４．０ｒａｄ／ｍ
ｍとしている。
【００７４】図５に示した本発明のマイクロ波発振器で
は、６０ＧＨｚにおける位相定数β＝３．６ｒａｄ／ｍ
ｍで決まる１／４波長の長さ４３６μｍを有し、６０Ｇ
Ｈｚにおける位相定数がそれぞれ、３．２ｒａｄ／ｍ
ｍ、４．０ｒａｄ／ｍｍである先端開放スタブ１３ａ
と、先端開放スタブ１３ｂとから構成される共振回路を
ヘテロ接合ＦＥＴ１のゲート端子側に接続している。
は、６０ＧＨｚにおける位相定数β＝３．６ｒａｄ／ｍ
ｍで決まる１／４波長の長さ４３６μｍを有し、６０Ｇ
Ｈｚにおける位相定数がそれぞれ、３．２ｒａｄ／ｍ
ｍ、４．０ｒａｄ／ｍｍである先端開放スタブ１３ａ
と、先端開放スタブ１３ｂとから構成される共振回路を
ヘテロ接合ＦＥＴ１のゲート端子側に接続している。
【００７５】図６に示した本発明のマイクロ波発振器
は、６０ＧＨｚにおける位相定数β＝３．６ｒａｄ／ｍ
ｍで決まる１／２波長の長さ８７２μｍを有し、６０Ｇ
Ｈｚにおける位相定数がそれぞれ、３．２ｒａｄ／ｍ
ｍ、４．０ｒａｄ／ｍｍである先端短絡スタブ３６ａ
と、先端短絡スタブ３６ｂとから構成される共振回路を
用いている。
は、６０ＧＨｚにおける位相定数β＝３．６ｒａｄ／ｍ
ｍで決まる１／２波長の長さ８７２μｍを有し、６０Ｇ
Ｈｚにおける位相定数がそれぞれ、３．２ｒａｄ／ｍ
ｍ、４．０ｒａｄ／ｍｍである先端短絡スタブ３６ａ
と、先端短絡スタブ３６ｂとから構成される共振回路を
用いている。
【００７６】図８に示すモノリシックマイクロ波発振器
は、裏面に２０μｍ厚の金から成る接地導体を有し、４
０μｍ厚のＧａＡｓから成る半導体基板１５、ヘテロ接
合ＦＥＴ１、２μｍ厚で３０μｍ幅の金から成る帰還用
先端短絡スタブ２、ＳｉをドーピングしたＧａＡｓとＡ
ｕ／Ｇｅ／Ｎｉ／Ａｕオーミック金属から成るエピ抵抗
１６、２μｍ厚の金から成る１／４波長線路５、２μｍ
厚の金から成るバイアスパッド１７、１０００ 厚のＳ
ｉＮｘ膜を誘電膜に用いたＭＩＭキャパシタ１８、３０
μｍ角のバイアホール１９、２μｍ厚で３０μｍ幅の金
から成る伝送線路１１、２μｍ厚で３０μｍ幅の金から
成る整合用先端開放スタブ１２、２μｍ厚の金から成る
先端開放スタブ１３ａ、２μｍ厚の金から成る先端開放
スタブ１３ｂ、２μｍ厚の金から成る出力パッド２０か
ら構成されている。
は、裏面に２０μｍ厚の金から成る接地導体を有し、４
０μｍ厚のＧａＡｓから成る半導体基板１５、ヘテロ接
合ＦＥＴ１、２μｍ厚で３０μｍ幅の金から成る帰還用
先端短絡スタブ２、ＳｉをドーピングしたＧａＡｓとＡ
ｕ／Ｇｅ／Ｎｉ／Ａｕオーミック金属から成るエピ抵抗
１６、２μｍ厚の金から成る１／４波長線路５、２μｍ
厚の金から成るバイアスパッド１７、１０００ 厚のＳ
ｉＮｘ膜を誘電膜に用いたＭＩＭキャパシタ１８、３０
μｍ角のバイアホール１９、２μｍ厚で３０μｍ幅の金
から成る伝送線路１１、２μｍ厚で３０μｍ幅の金から
成る整合用先端開放スタブ１２、２μｍ厚の金から成る
先端開放スタブ１３ａ、２μｍ厚の金から成る先端開放
スタブ１３ｂ、２μｍ厚の金から成る出力パッド２０か
ら構成されている。
【００７７】ヘテロ接合ＦＥＴ１は、ゲート幅１００μ
ｍ、ゲート長０．１５μｍでＡｌから成るゲート電極２
１、Ａｕ／Ｇｅ／Ｎｉ／Ａｕオーミック金属から成るド
レイン電極２２及びソース電極２３、ＡｌＧａＡｓ電子
供給層、ＩｎＧａＡｓチャネル層等から成る活性層２４
とから構成される。先端開放スタブ１３ａと先端開放ス
タブ１３ｂの線路長は４３６μｍである。また先端開放
スタブ１３ａの線路幅はｗ１＝１５μｍ、先端開放スタ
ブ１３ｂの線路幅はｗ２＝４０μｍである。
ｍ、ゲート長０．１５μｍでＡｌから成るゲート電極２
１、Ａｕ／Ｇｅ／Ｎｉ／Ａｕオーミック金属から成るド
レイン電極２２及びソース電極２３、ＡｌＧａＡｓ電子
供給層、ＩｎＧａＡｓチャネル層等から成る活性層２４
とから構成される。先端開放スタブ１３ａと先端開放ス
タブ１３ｂの線路長は４３６μｍである。また先端開放
スタブ１３ａの線路幅はｗ１＝１５μｍ、先端開放スタ
ブ１３ｂの線路幅はｗ２＝４０μｍである。
【００７８】図９に示すハイブリッドマイクロ波発振器
は、金をメッキした５ｍｍ厚の銅から成る金属ブロック
３０、１００μｍ厚のアルミナから成る絶縁性基板３
１、４０μｍ厚のＧａＡｓから成るＦＥＴチップ３２、
２μｍ厚の金から成る帰還用先端短絡スタブ２、薄膜抵
抗３４、２μｍ厚の金から成る１／４波長線路５、チッ
プコンデンサ３３、ＭＩＭキャパシタ１８、２μｍ厚の
金から成る伝送線路１１、整合用先端開放スタブ１２、
先端開放スタブ１３ａ、先端開放スタブ１３ｂ、出力パ
ッド２０から構成される。
は、金をメッキした５ｍｍ厚の銅から成る金属ブロック
３０、１００μｍ厚のアルミナから成る絶縁性基板３
１、４０μｍ厚のＧａＡｓから成るＦＥＴチップ３２、
２μｍ厚の金から成る帰還用先端短絡スタブ２、薄膜抵
抗３４、２μｍ厚の金から成る１／４波長線路５、チッ
プコンデンサ３３、ＭＩＭキャパシタ１８、２μｍ厚の
金から成る伝送線路１１、整合用先端開放スタブ１２、
先端開放スタブ１３ａ、先端開放スタブ１３ｂ、出力パ
ッド２０から構成される。
【００７９】ＦＥＴチップ３２は、ゲート電極２１、ド
レイン電極２２、ソース電極２３、及び活性層２４とか
ら構成される。絶縁性基板３１、ＦＥＴチップ３２及び
チップコンデンサ３３がＡｕＳｎ等の材料により金属ブ
ロック３０上に固定され、それぞれが直径１０μｍ程度
の金から成るボンディングワイヤ３５により電気的に接
続されている。先端開放スタブ１３ａと先端開放スタブ
１３ｂの線路長は４５３μｍである。また先端開放スタ
ブ１３ａの線路幅はｗ１＝４０μｍ、先端開放スタブ１
３ｂの線路幅はｗ２＝９０μｍである。
レイン電極２２、ソース電極２３、及び活性層２４とか
ら構成される。絶縁性基板３１、ＦＥＴチップ３２及び
チップコンデンサ３３がＡｕＳｎ等の材料により金属ブ
ロック３０上に固定され、それぞれが直径１０μｍ程度
の金から成るボンディングワイヤ３５により電気的に接
続されている。先端開放スタブ１３ａと先端開放スタブ
１３ｂの線路長は４５３μｍである。また先端開放スタ
ブ１３ａの線路幅はｗ１＝４０μｍ、先端開放スタブ１
３ｂの線路幅はｗ２＝９０μｍである。
【００８０】図１０に示すモノリシックマイクロ波発振
器は、６００μｍ厚のＧａＡｓから成る半導体基板１
５、ヘテロ接合ＦＥＴ１、２μｍ厚の金から成る帰還用
先端短絡スタブ２、ＳｉをドーピングしたＧａＡｓとＡ
ｕ／Ｇｅ／Ｎｉ／Ａｕオーミック金属から成るエピ抵抗
１６、２μｍ厚の金から成る１／４波長線路５、２μｍ
厚の金から成るバイアスパッド１７、１０００Ａ厚のＳ
ｉＮｘ膜を誘電膜に用いたＭＩＭキャパシタ１８、２μ
ｍ厚で３０μｍ幅の金から成る伝送線路１１、２μｍ厚
で３０μｍ幅の金から成る整合用先端開放スタブ１２、
２μｍ厚の金から成る先端開放スタブ１３ａ、２μｍ厚
の金から成る先端開放スタブ１３ｂ、２μｍ厚の金から
成る出力パッド２０から構成される。
器は、６００μｍ厚のＧａＡｓから成る半導体基板１
５、ヘテロ接合ＦＥＴ１、２μｍ厚の金から成る帰還用
先端短絡スタブ２、ＳｉをドーピングしたＧａＡｓとＡ
ｕ／Ｇｅ／Ｎｉ／Ａｕオーミック金属から成るエピ抵抗
１６、２μｍ厚の金から成る１／４波長線路５、２μｍ
厚の金から成るバイアスパッド１７、１０００Ａ厚のＳ
ｉＮｘ膜を誘電膜に用いたＭＩＭキャパシタ１８、２μ
ｍ厚で３０μｍ幅の金から成る伝送線路１１、２μｍ厚
で３０μｍ幅の金から成る整合用先端開放スタブ１２、
２μｍ厚の金から成る先端開放スタブ１３ａ、２μｍ厚
の金から成る先端開放スタブ１３ｂ、２μｍ厚の金から
成る出力パッド２０から構成される。
【００８１】ＦＥＴ１は、ゲート幅１００μｍ、ゲート
長０．１５μｍでＡｌから成るゲート電極２１、Ａｕ／
Ｇｅ／Ｎｉ／Ａｕオーミック金属から成るドレイン電極
２２及びソース電極２３、ＡｌＧａＡｓ電子供給層、Ｉ
ｎＧａＡｓチャネル層等から成る活性層２４、２μｍ厚
の金から成る接地金属３９とから構成される。先端開放
スタブ１３ａと先端開放スタブ１３ｂの線路長は４４０
μｍである。先端開放スタブ１３ａの中心線路幅はｗ１
＝１５μｍ、先端開放スタブ１３ｂの中心線路幅はｗ２
＝４０μｍである。先端開放スタブ１３ａ及び先端開放
スタブ１３ｂの中心線路と接地金属４２との間のギャッ
プは２０μｍである。
長０．１５μｍでＡｌから成るゲート電極２１、Ａｕ／
Ｇｅ／Ｎｉ／Ａｕオーミック金属から成るドレイン電極
２２及びソース電極２３、ＡｌＧａＡｓ電子供給層、Ｉ
ｎＧａＡｓチャネル層等から成る活性層２４、２μｍ厚
の金から成る接地金属３９とから構成される。先端開放
スタブ１３ａと先端開放スタブ１３ｂの線路長は４４０
μｍである。先端開放スタブ１３ａの中心線路幅はｗ１
＝１５μｍ、先端開放スタブ１３ｂの中心線路幅はｗ２
＝４０μｍである。先端開放スタブ１３ａ及び先端開放
スタブ１３ｂの中心線路と接地金属４２との間のギャッ
プは２０μｍである。
【００８２】図１１に示すモノリシックマイクロ波発振
器においては、先端開放スタブ１３ａ、及び先端開放ス
タブ１３ｂの線路長、中心線路幅はそれぞれ４４０μ
ｍ、３０μｍである。先端開放スタブ１３ａの中心線路
と接地金属とのギャップはＳ１＝１０μｍ、先端開放ス
タブ１３ｂの中心線路と接地金属とのギャップはＳ２＝
４０μｍである。
器においては、先端開放スタブ１３ａ、及び先端開放ス
タブ１３ｂの線路長、中心線路幅はそれぞれ４４０μ
ｍ、３０μｍである。先端開放スタブ１３ａの中心線路
と接地金属とのギャップはＳ１＝１０μｍ、先端開放ス
タブ１３ｂの中心線路と接地金属とのギャップはＳ２＝
４０μｍである。
【００８３】図１２に示すモノリシックマイクロ波発振
器では、２μｍ厚のＡｕから成る先端開放スタブ１３ｂ
と４０μｍ厚のＧａＡｓから成る半導体基板１５の間
に、２．５μｍ厚のＳｉＯ２から成る誘電体膜３７を堆
積している。先端開放スタブ１３ａ、及び先端開放スタ
ブ１３ｂの線路長、線路幅はそれぞれ４４５μｍ、３０
μｍである。
器では、２μｍ厚のＡｕから成る先端開放スタブ１３ｂ
と４０μｍ厚のＧａＡｓから成る半導体基板１５の間
に、２．５μｍ厚のＳｉＯ２から成る誘電体膜３７を堆
積している。先端開放スタブ１３ａ、及び先端開放スタ
ブ１３ｂの線路長、線路幅はそれぞれ４４５μｍ、３０
μｍである。
【００８４】図１４に示すモノリシックマイクロ波発振
器では、４０μｍ厚のＧａＡｓから成る半導体基板１５
の表面の、２μｍ厚のＡｕから成る先端開放スタブ１３
ｂが形成される部分に、エッチング等により４μｍ厚の
表面突起部３９を形成している。
器では、４０μｍ厚のＧａＡｓから成る半導体基板１５
の表面の、２μｍ厚のＡｕから成る先端開放スタブ１３
ｂが形成される部分に、エッチング等により４μｍ厚の
表面突起部３９を形成している。
【００８５】図１６に示すモノリシックマイクロ波発振
器では、４０μｍ厚のＧａＡｓから成る半導体基板１５
の裏面の、２μｍ厚のＡｕから成る先端開放スタブ１３
ｂが形成される部分に、エッチング等により１０μｍ深
さの裏面凹部４０を形成している。
器では、４０μｍ厚のＧａＡｓから成る半導体基板１５
の裏面の、２μｍ厚のＡｕから成る先端開放スタブ１３
ｂが形成される部分に、エッチング等により１０μｍ深
さの裏面凹部４０を形成している。
【００８６】図１８に示すモノリシックマイクロ波発振
器では、４０μｍ厚のＧａＡｓから成る半導体基板１５
の裏面の、２μｍ厚のＡｕから成る先端開放スタブ１３
ｂが形成される部分に、エッチング等により５μｍ厚の
裏面突起部４１を形成している。
器では、４０μｍ厚のＧａＡｓから成る半導体基板１５
の裏面の、２μｍ厚のＡｕから成る先端開放スタブ１３
ｂが形成される部分に、エッチング等により５μｍ厚の
裏面突起部４１を形成している。
【００８７】
【発明の効果】本発明は、ある位相定数βで決まる（２
ｎ−１）／４波長の長さを有し、前記の位相定数βよ
り、前記の位相定数βと比較し十分に小さい量だけ小さ
な位相定数を有する先端開放スタブと、前記の先端開放
スタブと同じ長さを有し、前記の位相定数βより、前記
の位相定数βと比較し十分に小さい量だけ大きな位相定
数を有する先端開放スタブとを並列に接続した共振回路
を用いているので、小型で低位相雑音特性を有するマイ
クロ波発振器を実現することができる。
ｎ−１）／４波長の長さを有し、前記の位相定数βよ
り、前記の位相定数βと比較し十分に小さい量だけ小さ
な位相定数を有する先端開放スタブと、前記の先端開放
スタブと同じ長さを有し、前記の位相定数βより、前記
の位相定数βと比較し十分に小さい量だけ大きな位相定
数を有する先端開放スタブとを並列に接続した共振回路
を用いているので、小型で低位相雑音特性を有するマイ
クロ波発振器を実現することができる。
【００８８】また、本発明は、ある位相定数βで決まる
ｎ／２波長の長さを有し、前記の位相定数βより、前記
の位相定数βと比較し十分に小さい量だけ小さな位相定
数を有する先端スタブと、前記の先端開放スタブと同じ
長さを有し、前記の位相定数βより、前記の位相定数β
と比較し十分に小さい量だけ大きな位相定数を有する先
端開放スタブとを並列に接続した共振回路を用いている
ので、小型で低位相雑音特性を有するマイクロ波発振器
を実現することができる。
ｎ／２波長の長さを有し、前記の位相定数βより、前記
の位相定数βと比較し十分に小さい量だけ小さな位相定
数を有する先端スタブと、前記の先端開放スタブと同じ
長さを有し、前記の位相定数βより、前記の位相定数β
と比較し十分に小さい量だけ大きな位相定数を有する先
端開放スタブとを並列に接続した共振回路を用いている
ので、小型で低位相雑音特性を有するマイクロ波発振器
を実現することができる。
【図１】本発明の第１の実施の形態を説明するための回
路図である。
路図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態における共振回路を
説明するための図である。
説明するための図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態における共振特性を
説明するためのグラフである。
説明するためのグラフである。
【図４】本発明の第１の実施の形態における位相雑音特
性を説明するためのグラフである。
性を説明するためのグラフである。
【図５】本発明の第２の実施の形態を説明するための回
路図である。
路図である。
【図６】本発明の第３の実施の形態を説明するための回
路図である。
路図である。
【図７】本発明の第３の実施の形態における共振回路を
説明するための図である。
説明するための図である。
【図８】本発明の第１の実施の形態をマイクロストリッ
プ線路によって構成した例を示す平面図である。
プ線路によって構成した例を示す平面図である。
【図９】本発明の第１の実施の形態をマイクロストリッ
プ線路を伝送線路としたハイブリッド集積回路により構
成した例を示す平面図である。
プ線路を伝送線路としたハイブリッド集積回路により構
成した例を示す平面図である。
【図１０】本発明の第１の実施の形態を、コプレーナウ
ェーブガイドによって構成した例を示す平面図である。
ェーブガイドによって構成した例を示す平面図である。
【図１１】本発明の第１の実施の形態を、コプレーナウ
ェーブガイドによって構成した他の例を示す平面図であ
る。
ェーブガイドによって構成した他の例を示す平面図であ
る。
【図１２】本発明の第１の実施の形態をマイクロストリ
ップ線路によって構成した他の例を示す平面図である。
ップ線路によって構成した他の例を示す平面図である。
【図１３】図１２をＡ−Ａ線で切断した断面図である。
【図１４】本発明の第１の実施の形態をマイクロストリ
ップ線路によって構成した他の例を示す平面図である。
ップ線路によって構成した他の例を示す平面図である。
【図１５】図１４をＡ−Ａ線で切断した断面図である。
【図１６】本発明の第１の実施の形態をマイクロストリ
ップ線路によって構成した他の例を示す平面図である。
ップ線路によって構成した他の例を示す平面図である。
【図１７】図１６をＡ−Ａ線で切断した断面図である。
【図１８】本発明の第１の実施の形態をマイクロストリ
ップ線路によって構成した他の例を示す平面図である。
ップ線路によって構成した他の例を示す平面図である。
【図１９】図１８をＡ−Ａ線で切断した断面図である。
【図２０】従来のマイクロ波発振器を説明するための回
路図である。
路図である。
【図２１】従来の１／２波長先端開放スタブ共振器を付
加したマイクロ波発振器を説明するための回路図であ
る。
加したマイクロ波発振器を説明するための回路図であ
る。
【図２２】従来の１／波長先端短絡スタブ共振器を付加
したマイクロ波発振器を説明するための回路図である。
したマイクロ波発振器を説明するための回路図である。
【図２３】従来の１／４波長先端開放スタブ共振器を付
加したマイクロ波発振器を説明するための回路図であ
る。
加したマイクロ波発振器を説明するための回路図であ
る。
【図２４】従来の誘電体共振器を装荷したマイクロ波発
振器を説明するための回路図である。
振器を説明するための回路図である。
１ 電界効果トランジスタ（ＦＥＴ） ２ 帰還用先端短絡スタブ ３ ゲートバイアス回路 ４ ドレインバイアス回路 ５ １／４波長線路 ６ キャパシタ ７ ＤＣ電源 ８ 出力整合回路 ９ 共振回路 １０ 負荷抵抗 １１ 伝送線路 １２ 整合用先端開放スタブ １３ａ、１３ｂ 先端開放スタブ １４ 寄生発振防止用抵抗 １５ 半導体基板 １６ エピ抵抗 １７ バイアスパッド １８ ＭＩＭキャパシタ １９ バイアホール ２０ 出力パッド ２１ ゲート電極 ２２ ドレイン電極 ２３ ソース電極 ２４ 活性層 ２５ １／２波長先端開放スタブ ２６ １／４波長先端短絡スタブ ２７ １／４波長先端開放スタブ ２８ 結合用伝送線路 ２９ 誘電体共振器 ３０ 金属ブロック ３１ 絶縁性基板 ３２ ＦＥＴチップ ３３ チップコンデンサ ３４ 薄膜抵抗 ３５ ボンディングワイヤ ３６ａ、３６ｂ 先端短絡スタブ ３７ 接地金属 ３８ 誘電体膜 ３９ 表面突起部 ４０ 裏面凹部 ４１ 裏面突起部 ４２ 接地金属
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5J006 HB02 HB11 JA02 LA03 LA06 LA07 NA08 PB01 5J014 CA02 CA41 CA52 CA55 5J081 AA11 BB06 CC30 CC42 DD04 EE09 FF04 FF05 FF21 FF24 GG07 JJ14 JJ15 JJ27 JJ28 MM01 MM07
Claims (12)
- 【請求項１】 ある位相定数βで決まる（２ｎ−１）／
４波長（ｎ＝１，２，・・・）の長さを有し、前記の位
相定数βの値と比較し十分に小さな量だけ前記βより小
さな位相定数を有する先端開放スタブと、前記の先端開
放スタブと同じ長さを有し、前記の位相定数βの値と比
較し十分に小さい量だけ前記βより大きな位相定数を有
する先端開放スタブとを並列に接続したことを特徴とす
るマイクロ波共振回路。 - 【請求項２】 請求項１記載のマイクロ波共振回路を備
えていることを特徴とするマイクロ波発振器。 - 【請求項３】 ある位相定数βで決まるｎ／２波長（ｎ
＝１，２，・・・）の長さを有し、前記の位相定数βの
値と比較し十分に小さい量だけ前記βより小さな位相定
数を有する先端短絡スタブと、前記の先端短絡スタブと
同じ長さを有し、前記の位相定数βの値と比較し十分に
小さい量だけ前記βより大きな位相定数を有する先端短
絡スタブとを並列に接続したことを特徴とするマイクロ
波共振回路。 - 【請求項４】 請求項３記載のマイクロ波共振回路を備
えていることを特徴とするマイクロ波発振器。 - 【請求項５】 前記互いに位相定数の異なる先端開放ス
タブまたは先端短絡スタブを、互いに中心線路幅の異な
るマイクロストリップ線路により構成したことを特徴と
する、請求項１または請求項３記載のマイクロ波共振回
路。 - 【請求項６】 前記互いに位相定数の異なる先端開放ス
タブまたは先端短絡スタブを、互いに中心線路幅の異な
るコプレーナウェーブガイドにより構成したことを特徴
とする、請求項１または請求項３記載のマイクロ波共振
回路。 - 【請求項７】 前記互いに位相定数の異なる先端開放ス
タブまたは先端短絡スタブを、中心線路と接地金属との
ギャップの長さが互いに異なるコプレーナウェーブガイ
ドにより構成したことを特徴とする、請求項１または請
求項３記載のマイクロ波共振回路。 - 【請求項８】 前記互いに位相定数の異なる先端開放ス
タブまたは先端短絡スタブを、一方の前記先端開放スタ
ブまたは先端短絡スタブの下部及び周辺の半導体あるい
は半絶縁性基板上に誘電膜を形成することにより構成し
たことを特徴とする、請求項１または請求項３記載のマ
イクロ波共振回路。 - 【請求項９】 前記互いに位相定数の異なる先端開放ス
タブまたは先端短絡スタブを、一方の前記先端開放スタ
ブまたは先端短絡スタブの下部及び周辺の半導体あるい
は半絶縁性基板上に突起部を形成することにより構成し
たことを特徴とする、請求項１または請求項３記載のマ
イクロ波共振回路。 - 【請求項１０】 前記互いに位相定数の異なる先端開放
スタブまたは先端短絡スタブを、一方の前記先端開放ス
タブまたは先端短絡スタブの下部及び周辺の半導体ある
いは半絶縁性基板の裏面に凹部を形成することにより構
成したことを特徴とする、請求項１または請求項３記載
のマイクロ波共振回路。 - 【請求項１１】 前記互いに位相定数の異なる先端開放
スタブまたは先端短絡スタブを、一方の前記先端開放ス
タブまたは先端短スタブの下部及び周辺の半導体あるい
は半絶縁性基板の裏面に突起部を形成することにより実
現したことを特徴とする、請求項１及び請求項３記載の
マイクロ波共振回路。 - 【請求項１２】 請求項５〜請求項９の何れかに記載の
マイクロ波共振回路を備えていることを特徴とするマイ
クロ波発振器。
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|---|---|---|---|
| JP28962598A JP3173593B2 (ja) | 1998-10-12 | 1998-10-12 | マイクロ波共振回路及びマイクロ波発振器 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2009147899A (ja) * | 2007-11-22 | 2009-07-02 | Mitsubishi Electric Corp | 電圧制御発振器 |
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-
1998
- 1998-10-12 JP JP28962598A patent/JP3173593B2/ja not_active Expired - Fee Related
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