JP2000252715A - マイクロ波回路 - Google Patents
マイクロ波回路Info
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- JP2000252715A JP2000252715A JP11056763A JP5676399A JP2000252715A JP 2000252715 A JP2000252715 A JP 2000252715A JP 11056763 A JP11056763 A JP 11056763A JP 5676399 A JP5676399 A JP 5676399A JP 2000252715 A JP2000252715 A JP 2000252715A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ヒータ、温度制御部等の回路を用いることな
く低コストで、環境温度による動作周波数の変化を抑制
する。 【解決手段】 誘電体基板１３の上に平面実装されたオ
ープンスタブ１４の開放端に近接する状態で、ネジ２２
を上記筐体１２に取り付け、このネジ２２の材質の熱膨
張係数を、上記筐体１２の材質の係数と上記誘電体基板
１３の材質の係数の差より小さく設定する。例えば、筐
体１２をアルミニウム(係数＝２３)、基板１３をアルミ
ナ(６)、ネジ２２をインバー(１)とすることができ、こ
れによれば、温度変化で伸びたオープンスタブ１４によ
り周波数が低下する状態になったとき、上記ネジ２２が
上記オープンスタブ１４の開放端から離れて容量が変化
するので、周波数が一定に維持される。
く低コストで、環境温度による動作周波数の変化を抑制
する。 【解決手段】 誘電体基板１３の上に平面実装されたオ
ープンスタブ１４の開放端に近接する状態で、ネジ２２
を上記筐体１２に取り付け、このネジ２２の材質の熱膨
張係数を、上記筐体１２の材質の係数と上記誘電体基板
１３の材質の係数の差より小さく設定する。例えば、筐
体１２をアルミニウム(係数＝２３)、基板１３をアルミ
ナ(６)、ネジ２２をインバー(１)とすることができ、こ
れによれば、温度変化で伸びたオープンスタブ１４によ
り周波数が低下する状態になったとき、上記ネジ２２が
上記オープンスタブ１４の開放端から離れて容量が変化
するので、周波数が一定に維持される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はマイクロ波回路、特
にマイクロストリップ線路、共平面線路等の平面実装線
路を備えた回路での周波数安定化を図るための構成に関
する。
にマイクロストリップ線路、共平面線路等の平面実装線
路を備えた回路での周波数安定化を図るための構成に関
する。
【０００２】
【従来の技術】図５には、従来のマイクロ波発振器の構
成が示されており、誘電体基板１の上にガンダイオード
２が設けられ、このガンダイオード２に発振周波数の波
長λのおよそ４分の１の線路長（Ｌ1 ）となるオープン
スタブ３が形成・接続される。上記ガンダイオード２に
は、線路４、チップコンデンサ５、ＲＦ（高周波）出力
端６が接続するように形成され、また上記線路４に接続
してＤＣ入力端７とＲＦチョーク８が形成される。この
ような発振器では、上記のオープンスタブ３の線路長Ｌ
1 でほぼ決定される周波数を発振することになる。
成が示されており、誘電体基板１の上にガンダイオード
２が設けられ、このガンダイオード２に発振周波数の波
長λのおよそ４分の１の線路長（Ｌ1 ）となるオープン
スタブ３が形成・接続される。上記ガンダイオード２に
は、線路４、チップコンデンサ５、ＲＦ（高周波）出力
端６が接続するように形成され、また上記線路４に接続
してＤＣ入力端７とＲＦチョーク８が形成される。この
ような発振器では、上記のオープンスタブ３の線路長Ｌ
1 でほぼ決定される周波数を発振することになる。
【０００３】図６には、マイクロ波帯の帯域通過フィル
タの構成が示されており、図示されるように、誘電体基
板１の上に所定帯域周波数の波長λの２分の１となる長
さ（Ｌ2 ）の複数の線路１０が配置される。このフィル
タによれば、上記線路長Ｌ2で決定される周波数帯域の
マイクロ波を通過させることができる。
タの構成が示されており、図示されるように、誘電体基
板１の上に所定帯域周波数の波長λの２分の１となる長
さ（Ｌ2 ）の複数の線路１０が配置される。このフィル
タによれば、上記線路長Ｌ2で決定される周波数帯域の
マイクロ波を通過させることができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
マイクロ波回路では、環境温度が変化し、マイクロ波回
路を構成する基板１が熱膨張することにより、それぞれ
の動作周波数（発振周波数、通過周波数等）が変化する
という不具合があった。即ち、上記図５の発振器では、
誘電体基板１が熱膨張すると、オープンスタブ３の長さ
Ｌ1 が変化し、図６の帯域通過フィルタでは、同様に基
板１の熱膨張により、線路１０の長さＬ2が変化する。
これらの長さＬ1 、Ｌ2 は、上述のように動作周波数を
決定しており、これらの長さＬ1 、Ｌ2 の変化により動
作周波数が変わることになる。
マイクロ波回路では、環境温度が変化し、マイクロ波回
路を構成する基板１が熱膨張することにより、それぞれ
の動作周波数（発振周波数、通過周波数等）が変化する
という不具合があった。即ち、上記図５の発振器では、
誘電体基板１が熱膨張すると、オープンスタブ３の長さ
Ｌ1 が変化し、図６の帯域通過フィルタでは、同様に基
板１の熱膨張により、線路１０の長さＬ2が変化する。
これらの長さＬ1 、Ｌ2 は、上述のように動作周波数を
決定しており、これらの長さＬ1 、Ｌ2 の変化により動
作周波数が変わることになる。
【０００５】そこで、従来ではマイクロ波回路にヒータ
等を取り付け、環境温度の変化に応じてこのヒータの加
熱量を制御することによりマイクロ波回路の温度を一定
に維持している。これにより、上記基板１の膨張による
線路長の変化が抑えられ、動作周波数の変化を小さくす
ることができる。
等を取り付け、環境温度の変化に応じてこのヒータの加
熱量を制御することによりマイクロ波回路の温度を一定
に維持している。これにより、上記基板１の膨張による
線路長の変化が抑えられ、動作周波数の変化を小さくす
ることができる。
【０００６】しかしながら、このような温度制御による
周波数安定化の方法では、ヒータ、温度制御部等の各種
回路が必要となり、低コストの製品を得ることができな
い。しかも、装置の小型化が困難になるという問題があ
る。なお、従来の誘電体発振器において、温度変化によ
る周波数変動を抑制する発明として、特開平５-３７２
３４号に示されるものもある。
周波数安定化の方法では、ヒータ、温度制御部等の各種
回路が必要となり、低コストの製品を得ることができな
い。しかも、装置の小型化が困難になるという問題があ
る。なお、従来の誘電体発振器において、温度変化によ
る周波数変動を抑制する発明として、特開平５-３７２
３４号に示されるものもある。
【０００７】本発明は上記問題点に鑑みてなされたもの
であり、その目的は、ヒータ、温度制御部等の回路を用
いることなく低コストで、環境温度による動作周波数の
変化を抑制することができるマイクロ波回路を提供する
ことにある。
であり、その目的は、ヒータ、温度制御部等の回路を用
いることなく低コストで、環境温度による動作周波数の
変化を抑制することができるマイクロ波回路を提供する
ことにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に係る発明は、電気伝導性を持った筐体の
内部に配置された誘電体基板と、この誘電体基板上に平
面実装されたマイクロ波線路とを有するマイクロ波回路
において、上記マイクロ波線路の容量が形成される(存
在する)部分に近接するように上記筐体に取り付けら
れ、上記筐体の材質の熱膨張係数と上記誘電体基板の材
質の熱膨張係数の差より小さな熱膨張係数を持つ電気伝
導性材質からなる突起物を設けたことを特徴とする。な
お、上記の容量が形成される部分とは、線路の開放端、
空隙を持った線路部分等である。請求項２に係る発明
は、同様のマイクロ波回路において、マイクロ波線路の
インダクタンスが形成される部分に近接するように上記
筐体に取り付けられ、筐体の材質の熱膨張係数と上記誘
電体基板の材質の熱膨張係数の和より大きな熱膨張係数
を持つ電気伝導性材質からなる突起物を設けたことを特
徴とする。なお、上記のインダクタンスが形成される部
分とは、線路の幅が不連続に変化している部分、線路の
曲り部分等である。
に、請求項１に係る発明は、電気伝導性を持った筐体の
内部に配置された誘電体基板と、この誘電体基板上に平
面実装されたマイクロ波線路とを有するマイクロ波回路
において、上記マイクロ波線路の容量が形成される(存
在する)部分に近接するように上記筐体に取り付けら
れ、上記筐体の材質の熱膨張係数と上記誘電体基板の材
質の熱膨張係数の差より小さな熱膨張係数を持つ電気伝
導性材質からなる突起物を設けたことを特徴とする。な
お、上記の容量が形成される部分とは、線路の開放端、
空隙を持った線路部分等である。請求項２に係る発明
は、同様のマイクロ波回路において、マイクロ波線路の
インダクタンスが形成される部分に近接するように上記
筐体に取り付けられ、筐体の材質の熱膨張係数と上記誘
電体基板の材質の熱膨張係数の和より大きな熱膨張係数
を持つ電気伝導性材質からなる突起物を設けたことを特
徴とする。なお、上記のインダクタンスが形成される部
分とは、線路の幅が不連続に変化している部分、線路の
曲り部分等である。
【０００９】上記の請求項１の構成によれば、例えば発
振器のオープンスタブの開放端（容量が形成される部
分）の上側に近接配置した状態で、インバー製ネジがア
ルミニウム製の筐体に取り付けられ、上記オープンスタ
ブはアルミナ製の基板に平面実装される。従って、環境
温度の変化で例えば基板が膨張しオープンスタブの長さ
が伸びた場合は、周波数が低下することになるが、筐体
に取り付けられた上記インバー製ネジとこのオープンス
タブ開放端との間隔も温度変化で所定量だけ離れてその
部分の容量が変化するので、周波数の低下が抑制され
る。ここで、上記のインバー製ネジは、容量を変化させ
る役目と、その材料の選択により筐体の熱膨張を考慮し
た容量変化の度合いを調整する役目をすることになる。
振器のオープンスタブの開放端（容量が形成される部
分）の上側に近接配置した状態で、インバー製ネジがア
ルミニウム製の筐体に取り付けられ、上記オープンスタ
ブはアルミナ製の基板に平面実装される。従って、環境
温度の変化で例えば基板が膨張しオープンスタブの長さ
が伸びた場合は、周波数が低下することになるが、筐体
に取り付けられた上記インバー製ネジとこのオープンス
タブ開放端との間隔も温度変化で所定量だけ離れてその
部分の容量が変化するので、周波数の低下が抑制され
る。ここで、上記のインバー製ネジは、容量を変化させ
る役目と、その材料の選択により筐体の熱膨張を考慮し
た容量変化の度合いを調整する役目をすることになる。
【００１０】また請求項２の場合は、例えば発振器のオ
ープンスタブの線路幅の不連続部分（インダクタンスが
形成される部分）の上側に近接配置した状態で、アルミ
ニウム製ネジが鉄製の筐体に取り付けられ、基板は例え
ばアルミナ製となる。そして、例えば基板が膨張してオ
ープンスタブの長さが伸びた場合は、上記アルミニウム
製ネジと上記不連続部部分との距離が所定量だけ近づい
てインダクタンスが変化することにより、周波数の低下
が抑制される。
ープンスタブの線路幅の不連続部分（インダクタンスが
形成される部分）の上側に近接配置した状態で、アルミ
ニウム製ネジが鉄製の筐体に取り付けられ、基板は例え
ばアルミナ製となる。そして、例えば基板が膨張してオ
ープンスタブの長さが伸びた場合は、上記アルミニウム
製ネジと上記不連続部部分との距離が所定量だけ近づい
てインダクタンスが変化することにより、周波数の低下
が抑制される。
【００１１】
【発明の実施の形態】図１には、実施形態の第１例に係
るマイクロ波発振器（マイクロ波回路）の構造が示され
ている。図１の発振器では、アルミニウム製の筐体１２
の底面部にアルミナ製の誘電体基板１３が配置され、こ
の基板１３の上側に、線路長Ｌ1 のオープンスタブ１
４、ガンダイオード１５、線路１６、チップコンデンサ
１７、ＲＦ（高周波）出力端１８が形成され、上記線路
１６に接続してＤＣ入力端１９とＲＦチョーク２０が形
成される。
るマイクロ波発振器（マイクロ波回路）の構造が示され
ている。図１の発振器では、アルミニウム製の筐体１２
の底面部にアルミナ製の誘電体基板１３が配置され、こ
の基板１３の上側に、線路長Ｌ1 のオープンスタブ１
４、ガンダイオード１５、線路１６、チップコンデンサ
１７、ＲＦ（高周波）出力端１８が形成され、上記線路
１６に接続してＤＣ入力端１９とＲＦチョーク２０が形
成される。
【００１２】そして、上記オープンスタブ１４の開放端
の上側にインバー製ネジ２２を近接させ、このネジ２２
を上記筐体１２の上面に取り付けており、このネジ２２
は回転（螺合）位置を変えることにより、上記オープン
スタブ１４との間隔Ｇを変化させることができる。この
開放端は、電気回路的には完全な開放端ではなく、この
オープンスタブ１４と基板１３の間でキャパシタンス
(容量)が形成される。この容量が存在する場所に、ネジ
２２を配置することにより、このネジ２２とオープンス
タブ１４との間にも容量が形成される。
の上側にインバー製ネジ２２を近接させ、このネジ２２
を上記筐体１２の上面に取り付けており、このネジ２２
は回転（螺合）位置を変えることにより、上記オープン
スタブ１４との間隔Ｇを変化させることができる。この
開放端は、電気回路的には完全な開放端ではなく、この
オープンスタブ１４と基板１３の間でキャパシタンス
(容量)が形成される。この容量が存在する場所に、ネジ
２２を配置することにより、このネジ２２とオープンス
タブ１４との間にも容量が形成される。
【００１３】当該例では、例えば誘電体基板１３の厚さ
＝０．１ｍｍ、この誘電体基板１３から筐体１２の上面
（内側）までの高さｈ1 ＝１．５ｍｍ、インバー製ネジ
２２の筐体１２の上面（内側）からの長さｈ2 ＝０．９
ｍｍ、オープンスタブ１４の長さ＝０．６ｍｍとされて
おり、上記間隔Ｇは０．６ｍｍ（１．５−０．９＝０．
６）となる。
＝０．１ｍｍ、この誘電体基板１３から筐体１２の上面
（内側）までの高さｈ1 ＝１．５ｍｍ、インバー製ネジ
２２の筐体１２の上面（内側）からの長さｈ2 ＝０．９
ｍｍ、オープンスタブ１４の長さ＝０．６ｍｍとされて
おり、上記間隔Ｇは０．６ｍｍ（１．５−０．９＝０．
６）となる。
【００１４】このような第１例の発振器によれば、上記
ＤＣ入力端１９から供給されるＤＣ電力によって発振
し、この発振周波数はオープンスタブ１４の線路長Ｌ1
でほぼ決定されることになり、例えば６０ＧＨｚ帯の周
波数のマイクロ波はＲＦ出力端１８から送信される。そ
して、環境温度が変化した場合でも、上記周波数の変動
を良好に抑えることが可能となる。即ち、当該例では、
下記の表１に示されるように、筐体１３を熱膨張係数が
２３（×１０-6／度）となるアルミニウム製、基板１３
を熱膨張係数が６（×１０-6／度）となるアルミナ製、
ネジ２２を熱膨張係数が１（×１０-6／度）となるイン
バー製としたので、筐体の熱膨張係数(２３)−基板の熱
膨張係数(６)＞ネジの熱膨張係数(１)の式を具備するこ
とになる。従って、基板１３が熱膨張したときには、上
記の高さｈ1 を適宜高くすることにより動作周波数の変
化をなくすことができる。
ＤＣ入力端１９から供給されるＤＣ電力によって発振
し、この発振周波数はオープンスタブ１４の線路長Ｌ1
でほぼ決定されることになり、例えば６０ＧＨｚ帯の周
波数のマイクロ波はＲＦ出力端１８から送信される。そ
して、環境温度が変化した場合でも、上記周波数の変動
を良好に抑えることが可能となる。即ち、当該例では、
下記の表１に示されるように、筐体１３を熱膨張係数が
２３（×１０-6／度）となるアルミニウム製、基板１３
を熱膨張係数が６（×１０-6／度）となるアルミナ製、
ネジ２２を熱膨張係数が１（×１０-6／度）となるイン
バー製としたので、筐体の熱膨張係数(２３)−基板の熱
膨張係数(６)＞ネジの熱膨張係数(１)の式を具備するこ
とになる。従って、基板１３が熱膨張したときには、上
記の高さｈ1 を適宜高くすることにより動作周波数の変
化をなくすことができる。
【００１５】
【表１】
【００１６】次に、上記筐体の熱膨張係数−基板の熱膨
張係数＞ネジの熱膨張係数の条件で周波数の変動を抑制
できることを式を用いて説明する。まず、ほぼλ／４の
長さ（Ｌ1 ）の上記オープンスタブ１４では、その先端
の容量をＣ、線路の特性インピーダンスをＺ0 とする
と、 Ｚ0 tan（β・Ｌ1 ）＝１／ωＣ の関係がある。ここで、周波数ｆを一定として両辺を微
分すると、 Ｚ0 β｛１／cos２（β・Ｌ1 ）｝ｄＬ1 ＝−（１／ω）・（ｄＣ／Ｃ２） ＝−Ｚ0 tan（β・Ｌ1 ）・（ｄＣ／Ｃ） となり、これは次のように変形できる。 β｛１／cos（β・Ｌ1 ）sin（β・Ｌ1 ）｝ｄＬ1 ＝−ｄＣ／Ｃ …（１） また、ｄＬ1 、ｄＣを熱膨張による変化ΔＬ1 、ΔＣと
すると、 ΔＬ1 ＝ｋ3 Ｌ1 ΔＴ となる。なお、ｋ3 は基板(１３)の熱膨張係数、ΔＴは
温度変化量である。
張係数＞ネジの熱膨張係数の条件で周波数の変動を抑制
できることを式を用いて説明する。まず、ほぼλ／４の
長さ（Ｌ1 ）の上記オープンスタブ１４では、その先端
の容量をＣ、線路の特性インピーダンスをＺ0 とする
と、 Ｚ0 tan（β・Ｌ1 ）＝１／ωＣ の関係がある。ここで、周波数ｆを一定として両辺を微
分すると、 Ｚ0 β｛１／cos２（β・Ｌ1 ）｝ｄＬ1 ＝−（１／ω）・（ｄＣ／Ｃ２） ＝−Ｚ0 tan（β・Ｌ1 ）・（ｄＣ／Ｃ） となり、これは次のように変形できる。 β｛１／cos（β・Ｌ1 ）sin（β・Ｌ1 ）｝ｄＬ1 ＝−ｄＣ／Ｃ …（１） また、ｄＬ1 、ｄＣを熱膨張による変化ΔＬ1 、ΔＣと
すると、 ΔＬ1 ＝ｋ3 Ｌ1 ΔＴ となる。なお、ｋ3 は基板(１３)の熱膨張係数、ΔＴは
温度変化量である。
【００１７】次に、ΔＣ／Ｃを見積るが、このΔＣはオ
ープンスタブ１４とネジ２２の間隔Ｇの変化によっても
たらされるので、その容量Ｃは、Ｃ＝ε０Ｓ／Ｇとな
る。従って、ΔＣ／Ｃ＝−ΔＧ／Ｇとなる。また、ΔＧ
＝ｈ1 ｋ1 ΔＴ−ｈ2 ｋ2 ΔＴである。なお、ｋ1 は筐
体(１２)の熱膨張係数、ｋ2 はネジ(２２)の熱膨張係数
である。ここで、高さｈ1 とｈ2はほぼ等しいと考える
と、 ΔＧ≒ｈ1 ΔＴ（ｋ1 −ｋ2 ） となる。以上をまとめると、上記の（１）式は、 β｛２／sin（２β・Ｌ1 ）｝ｋ3 Ｌ1 ΔＴ＝（１／
Ｇ）ｈ1（ｋ1−ｋ2）ΔＴ となる。
ープンスタブ１４とネジ２２の間隔Ｇの変化によっても
たらされるので、その容量Ｃは、Ｃ＝ε０Ｓ／Ｇとな
る。従って、ΔＣ／Ｃ＝−ΔＧ／Ｇとなる。また、ΔＧ
＝ｈ1 ｋ1 ΔＴ−ｈ2 ｋ2 ΔＴである。なお、ｋ1 は筐
体(１２)の熱膨張係数、ｋ2 はネジ(２２)の熱膨張係数
である。ここで、高さｈ1 とｈ2はほぼ等しいと考える
と、 ΔＧ≒ｈ1 ΔＴ（ｋ1 −ｋ2 ） となる。以上をまとめると、上記の（１）式は、 β｛２／sin（２β・Ｌ1 ）｝ｋ3 Ｌ1 ΔＴ＝（１／
Ｇ）ｈ1（ｋ1−ｋ2）ΔＴ となる。
【００１８】ここで、β＝２π／λ、Ｌ1 ≒λ／４であ
るから、 ｛π／sin（２β・Ｌ1 ）｝ｋ3 ＝ｈ1（ｋ1−ｋ2）／Ｇ ｋ3 ＝｛sin（２β・Ｌ1 ）／π｝・｛ｈ1（ｋ1−ｋ2）
／Ｇ｝ となり、また上記のsin（２β・Ｌ1 ）は、β＝２π／
λ、Ｌ1 ≒λ／４から、０と置くことができるので、
｛sin（２β・Ｌ1 ）／π｝・（ｈ1／Ｇ）＜１となり、
ｋ3 ＜（ｋ1−ｋ2）となる。従って、基板の熱膨張係数
ｋ3 ＜筐体の熱膨張係数ｋ1−ネジの熱膨張係数ｋ2とな
り、これを変形させると、筐体の熱膨張係数ｋ1−基板
の熱膨張係数ｋ3 ＞ネジの熱膨張係数ｋ2の式が得られ
る。なお、この関係式は負の膨張係数を持つ材質の場合
も同様に成立する。
るから、 ｛π／sin（２β・Ｌ1 ）｝ｋ3 ＝ｈ1（ｋ1−ｋ2）／Ｇ ｋ3 ＝｛sin（２β・Ｌ1 ）／π｝・｛ｈ1（ｋ1−ｋ2）
／Ｇ｝ となり、また上記のsin（２β・Ｌ1 ）は、β＝２π／
λ、Ｌ1 ≒λ／４から、０と置くことができるので、
｛sin（２β・Ｌ1 ）／π｝・（ｈ1／Ｇ）＜１となり、
ｋ3 ＜（ｋ1−ｋ2）となる。従って、基板の熱膨張係数
ｋ3 ＜筐体の熱膨張係数ｋ1−ネジの熱膨張係数ｋ2とな
り、これを変形させると、筐体の熱膨張係数ｋ1−基板
の熱膨張係数ｋ3 ＞ネジの熱膨張係数ｋ2の式が得られ
る。なお、この関係式は負の膨張係数を持つ材質の場合
も同様に成立する。
【００１９】当該例では、上述のように、（アルミナ製
基板１３の熱膨張係数６）＜（アルミニウム製筐体１２
の熱膨張係数２３）−（インバー製ネジ２２の熱膨張係
数１）が具備されており、上記基板１３が熱膨張しオー
プンスタブ１４の伸びにより動作周波数が低下するよう
な状況にあっても、ネジ２２とオープンスタブ１４の間
隔Ｇが適宜長くなり、上記周波数低下の補償に見合う分
だけ容量が小さくなるので、動作周波数の変化を抑制で
きることになる。この第１例の構成での実際の計測によ
れば、インバー製ネジ２２がない場合の発振周波数の温
度変化が、３．４ＭＨｚ／℃となったのに対し、インバ
ー製ネジ２２を取り付けた場合の温度変化は、−１．４
ＭＨｚ／℃となった。
基板１３の熱膨張係数６）＜（アルミニウム製筐体１２
の熱膨張係数２３）−（インバー製ネジ２２の熱膨張係
数１）が具備されており、上記基板１３が熱膨張しオー
プンスタブ１４の伸びにより動作周波数が低下するよう
な状況にあっても、ネジ２２とオープンスタブ１４の間
隔Ｇが適宜長くなり、上記周波数低下の補償に見合う分
だけ容量が小さくなるので、動作周波数の変化を抑制で
きることになる。この第１例の構成での実際の計測によ
れば、インバー製ネジ２２がない場合の発振周波数の温
度変化が、３．４ＭＨｚ／℃となったのに対し、インバ
ー製ネジ２２を取り付けた場合の温度変化は、−１．４
ＭＨｚ／℃となった。
【００２０】また、上記の６０ＧＨｚ帯の発振器で、上
記の各部材の熱膨張係数の関係の他の例としては、筐体
１２をアルミニウム製、誘電体基板１３を窒化アルミニ
ウム製、ネジ２２をインバー製とすることができる。こ
れによっても、筐体の熱膨張係数(２３)−基板の熱膨張
係数(０．５)＞ネジ(突起物)の熱膨張係数(１)が２３−
０．５＞１となり、上記条件式を具備することになる。
記の各部材の熱膨張係数の関係の他の例としては、筐体
１２をアルミニウム製、誘電体基板１３を窒化アルミニ
ウム製、ネジ２２をインバー製とすることができる。こ
れによっても、筐体の熱膨張係数(２３)−基板の熱膨張
係数(０．５)＞ネジ(突起物)の熱膨張係数(１)が２３−
０．５＞１となり、上記条件式を具備することになる。
【００２１】図２には、第２例に係る帯域通過フィルタ
の構成が示されており、このフィルタでは、アルミニウ
ム製の筐体２４の底面部にアルミナ製の誘電体基板２５
が形成され、この基板２５の上に、所定帯域周波数の波
長λの２分の１となる長さ（Ｌ2 ）の４個の線路２６が
形成される。そして、この線路２６の開放端の２個所
(この数は任意)に間隔Ｇで近接する状態で、インバー製
ネジ２７，２８が筐体２４に取り付けられる。
の構成が示されており、このフィルタでは、アルミニウ
ム製の筐体２４の底面部にアルミナ製の誘電体基板２５
が形成され、この基板２５の上に、所定帯域周波数の波
長λの２分の１となる長さ（Ｌ2 ）の４個の線路２６が
形成される。そして、この線路２６の開放端の２個所
(この数は任意)に間隔Ｇで近接する状態で、インバー製
ネジ２７，２８が筐体２４に取り付けられる。
【００２２】この帯域通過フィルタによれば、上記線路
長Ｌ2 で決定される周波数帯域のマイクロ波を通過させ
ることができる。そして、温度補償に関する構成は、上
記の第１例と同様となっており、温度変化があっても帯
域通過周波数を一定に維持することができる。例えば、
温度上昇により線路２６が長くなって動作周波数が低下
する状態となっても、上記間隔Ｇが広がって容量を小さ
くするので、動作周波数の低下を抑制することができ
る。
長Ｌ2 で決定される周波数帯域のマイクロ波を通過させ
ることができる。そして、温度補償に関する構成は、上
記の第１例と同様となっており、温度変化があっても帯
域通過周波数を一定に維持することができる。例えば、
温度上昇により線路２６が長くなって動作周波数が低下
する状態となっても、上記間隔Ｇが広がって容量を小さ
くするので、動作周波数の低下を抑制することができ
る。
【００２３】図３には、マイクロ波回路において容量が
形成される線路部分の他の例が示されており、例えば図
(Ａ)に示されるように、線路３０と線路３１との間に空
隙Ｋ1 が設けられる場合もある。また、図(Ｂ)に示され
るように、線路３２と線路３２の端部が重ね合わされた
部分に空隙Ｋ2 が形成される場合もあり、このような部
分に容量が形成される。従って、このようなマイクロ波
回路の部分に、上記のネジ２２，２７等の突起物を近接
配置すれば周波数の安定化を図ることが可能となる。
形成される線路部分の他の例が示されており、例えば図
(Ａ)に示されるように、線路３０と線路３１との間に空
隙Ｋ1 が設けられる場合もある。また、図(Ｂ)に示され
るように、線路３２と線路３２の端部が重ね合わされた
部分に空隙Ｋ2 が形成される場合もあり、このような部
分に容量が形成される。従って、このようなマイクロ波
回路の部分に、上記のネジ２２，２７等の突起物を近接
配置すれば周波数の安定化を図ることが可能となる。
【００２４】図４には、発振器においてインダクタンス
形成部分に突起物を近接配置する第３例の構成が示され
ており、材質以外の基本的な構成は、第１例の場合と同
様となる。即ち、この発振器では、鉄製の筐体３５の底
面部にアルミナ製の誘電体基板３６を形成し、この基板
３６の上側に、線路長Ｌ3 のオープンスタブ１４、ガン
ダイオード１５、線路１６、チップコンデンサ１７、Ｒ
Ｆ出力端１８が形成され、上記線路１６にはＤＣ入力端
１９とＲＦチョーク２０が接続される。
形成部分に突起物を近接配置する第３例の構成が示され
ており、材質以外の基本的な構成は、第１例の場合と同
様となる。即ち、この発振器では、鉄製の筐体３５の底
面部にアルミナ製の誘電体基板３６を形成し、この基板
３６の上側に、線路長Ｌ3 のオープンスタブ１４、ガン
ダイオード１５、線路１６、チップコンデンサ１７、Ｒ
Ｆ出力端１８が形成され、上記線路１６にはＤＣ入力端
１９とＲＦチョーク２０が接続される。
【００２５】そして、上記オープンスタブ１４のガンダ
イオード１５側においてその幅が変わる不連続部分(付
け根部分)の上側にアルミニウム製ネジ３７の先端を近
接させた状態で、このネジ３７を上記筐体３５の上面に
取り付ける。このような不連続線路部分には、インダク
タンスが存在しており、ネジ３７を近接させることによ
り、インダクタンスが増加することになる。また、上記
の各部材の材質は、筐体の熱膨張係数＋基板の熱膨張係
数＜ネジの熱膨張係数という関係(負の膨張係数を持つ
材質の場合も同様に成立する)、即ち１２(鉄製筐体３
５)＋６(アルミナ製基板３６)＜２３(アルミニウム製ネ
ジ３７)を満たす。
イオード１５側においてその幅が変わる不連続部分(付
け根部分)の上側にアルミニウム製ネジ３７の先端を近
接させた状態で、このネジ３７を上記筐体３５の上面に
取り付ける。このような不連続線路部分には、インダク
タンスが存在しており、ネジ３７を近接させることによ
り、インダクタンスが増加することになる。また、上記
の各部材の材質は、筐体の熱膨張係数＋基板の熱膨張係
数＜ネジの熱膨張係数という関係(負の膨張係数を持つ
材質の場合も同様に成立する)、即ち１２(鉄製筐体３
５)＋６(アルミナ製基板３６)＜２３(アルミニウム製ネ
ジ３７)を満たす。
【００２６】この第３例によれば、例えば温度上昇によ
りオープンスタブ１４が長くなって動作周波数が低下す
る状態となっても、上記間隔Ｇを小さくして上記周波数
低下の補償に見合う分だけインダクタンスを大きくする
ので、動作周波数を一定に保つことができる。なお、他
のマイクロ波回路で例えば線路が曲がる部分があれば、
この部分にもインダクタンスが形成されるので、この曲
り部分に上記のネジ３７を配置してもよい。
りオープンスタブ１４が長くなって動作周波数が低下す
る状態となっても、上記間隔Ｇを小さくして上記周波数
低下の補償に見合う分だけインダクタンスを大きくする
ので、動作周波数を一定に保つことができる。なお、他
のマイクロ波回路で例えば線路が曲がる部分があれば、
この部分にもインダクタンスが形成されるので、この曲
り部分に上記のネジ３７を配置してもよい。
【００２７】上記の各実施形態例では、突起物として螺
合ネジ２２，２７，３７を配置した例を示したが、この
ネジ２２，２７，３７によれば、初期設定時の間隔Ｇの
調整、即ち動作周波数の調整が容易にできるという利点
がある。しかし、ネジに限らず、単なる棒状物等、他の
形式の突出物を利用することができることは言うまでも
ない。
合ネジ２２，２７，３７を配置した例を示したが、この
ネジ２２，２７，３７によれば、初期設定時の間隔Ｇの
調整、即ち動作周波数の調整が容易にできるという利点
がある。しかし、ネジに限らず、単なる棒状物等、他の
形式の突出物を利用することができることは言うまでも
ない。
【００２８】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１に係る発
明によれば、マイクロ波線路の容量が形成される部分に
所定間隔で近接させた状態で突起物を筐体に取り付け、
この突起物の材質を上記筐体の材質の熱膨張係数と誘電
体基板の材質の熱膨張係数の差より小さな熱膨張係数を
持つものとしたので、動作周波数を決定する線路長が温
度変化しても、上記間隔も変わって容量が変化すること
により、上記周波数を一定に維持するように機能する。
従って、ヒータ、温度制御部等の回路を用いることなく
低コストで、環境温度による動作周波数の変化を抑制す
ることが可能となる。
明によれば、マイクロ波線路の容量が形成される部分に
所定間隔で近接させた状態で突起物を筐体に取り付け、
この突起物の材質を上記筐体の材質の熱膨張係数と誘電
体基板の材質の熱膨張係数の差より小さな熱膨張係数を
持つものとしたので、動作周波数を決定する線路長が温
度変化しても、上記間隔も変わって容量が変化すること
により、上記周波数を一定に維持するように機能する。
従って、ヒータ、温度制御部等の回路を用いることなく
低コストで、環境温度による動作周波数の変化を抑制す
ることが可能となる。
【００２９】また、請求項２に係る発明によれば、マイ
クロ波線路のインダクタンスが形成される部分に近接す
る状態で突起物を筐体に取り付け、この突起物の材質を
上記筐体の材質の熱膨張係数と誘電体基板の材質の熱膨
張係数の和より大きな熱膨張係数を持つものとしたの
で、この場合は、インダクタンスの変化により動作周波
数が一定に維持されることになり、上記と同様の効果が
得られる。
クロ波線路のインダクタンスが形成される部分に近接す
る状態で突起物を筐体に取り付け、この突起物の材質を
上記筐体の材質の熱膨張係数と誘電体基板の材質の熱膨
張係数の和より大きな熱膨張係数を持つものとしたの
で、この場合は、インダクタンスの変化により動作周波
数が一定に維持されることになり、上記と同様の効果が
得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態の第１例に係るマイクロ波発
振器の構成を示す図である。
振器の構成を示す図である。
【図２】実施形態の第２例に係るマイクロ波帯域通過フ
ィルタの構成を示す図である。
ィルタの構成を示す図である。
【図３】実施形態例において容量を形成する線路部分の
他の例を示す図である。
他の例を示す図である。
【図４】実施形態の第３例に係るマイクロ波発振器の構
成を示す図である。
成を示す図である。
【図５】従来のマイクロ波発振器の構成を示す図であ
る。
る。
【図６】従来のマイクロ波帯域通過フィルタの構成を示
す図である。
す図である。
１，１３，２５，３６ … 誘電体基板、 ２，１５ … ガンダイオード、 ３，１４ … オープンスタブ、 ４，１０，１６，２６ … 線路、 １２，２４，３５ … 筐体、 ２２，２７，２８，３７ … ネジ(突起物)。
Claims (2)
- 【請求項１】 電気伝導性を持った筐体の内部に配置さ
れた誘電体基板と、 この誘電体基板上に平面実装されたマイクロ波線路とを
有するマイクロ波回路において、 上記マイクロ波線路の容量が形成される部分に近接する
ように上記筐体に取り付けられ、この筐体の材質の熱膨
張係数と上記誘電体基板の材質の熱膨張係数の差より小
さな熱膨張係数を持つ電気伝導性材質からなる突起物を
設けたことを特徴とするマイクロ波回路。 - 【請求項２】 電気伝導性を持った筐体の内部に配置さ
れた誘電体基板と、この誘電体基板上に平面実装された
マイクロ波線路とを有するマイクロ波回路において、 上記マイクロ波線路のインダクタンスが形成される部分
に近接するように上記筐体に取り付けられ、この筐体の
材質の熱膨張係数と上記誘電体基板の材質の熱膨張係数
の和より大きな熱膨張係数を持つ電気伝導性材質からな
る突起物を設けたことを特徴とするマイクロ波回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5676399A JP3753883B2 (ja) | 1999-03-04 | 1999-03-04 | マイクロ波回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5676399A JP3753883B2 (ja) | 1999-03-04 | 1999-03-04 | マイクロ波回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000252715A true JP2000252715A (ja) | 2000-09-14 |
| JP3753883B2 JP3753883B2 (ja) | 2006-03-08 |
Family
ID=13036546
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5676399A Expired - Fee Related JP3753883B2 (ja) | 1999-03-04 | 1999-03-04 | マイクロ波回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3753883B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001185782A (ja) * | 1999-12-27 | 2001-07-06 | New Japan Radio Co Ltd | ガンダイオード発振器及びその発振周波数の調整方法 |
| JP2008209154A (ja) * | 2007-02-23 | 2008-09-11 | Japan Radio Co Ltd | レーダ受信機 |
| WO2019235566A1 (ja) * | 2018-06-08 | 2019-12-12 | 京セラ株式会社 | 固定器具、光学装置、および光学装置の製造方法 |
-
1999
- 1999-03-04 JP JP5676399A patent/JP3753883B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001185782A (ja) * | 1999-12-27 | 2001-07-06 | New Japan Radio Co Ltd | ガンダイオード発振器及びその発振周波数の調整方法 |
| JP4669096B2 (ja) * | 1999-12-27 | 2011-04-13 | 新日本無線株式会社 | ガンダイオード発振器及びその発振周波数の調整方法 |
| JP2008209154A (ja) * | 2007-02-23 | 2008-09-11 | Japan Radio Co Ltd | レーダ受信機 |
| WO2019235566A1 (ja) * | 2018-06-08 | 2019-12-12 | 京セラ株式会社 | 固定器具、光学装置、および光学装置の製造方法 |
| JPWO2019235566A1 (ja) * | 2018-06-08 | 2021-05-13 | 京セラ株式会社 | 固定器具、光学装置、および光学装置の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3753883B2 (ja) | 2006-03-08 |
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