JP2002261544A - マイクロ波電圧制御発振器 - Google Patents
マイクロ波電圧制御発振器Info
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Abstract
めようとすると、発振器としての同調帯域が同調回路部
1の同調帯域よりも狭くなる課題があった。 【解決手段】 マイクロ波電圧制御発振器を同調回路部
1と能動素子回路部2で構成し、同調回路部1の共振回
路4を構成するバラクタダイオード5の接合容量を制御
する制御電圧の入力端子を設けると共に、能動素子回路
部2の共振回路21を構成するパラクタダイオード22
の接合容量を制御する制御電圧の入力端子を設けた。
Description
波数の2倍の周波数を取り出すことが可能なマイクロ波
電圧制御発振器に関するものである。
国大会C−43」に示された従来のマイクロ波電圧制御
発振器を示す構成図であり、図において、1は共振周波
数の調整が可能な同調回路部、2は発振周波数の基本波
を同調回路部1に全反射させる一方、その発振周波数の
2倍の周波数を取り出す能動素子回路部である。
イオード5の接合容量を制御するための制御電圧を入力
する制御電圧端子、4は共振周波数を調整する直列共振
回路、5はバラクタダイオード、6はインダクタ、7は
直列共振回路4のインピーダンスを反転させるインピー
ダンス変成器、8は所望の発振周波数において1/2波
長の電気長を有する1/2波長先端開放形共振器であ
る。
ランジスタ(以下、FETという)、10はFET9の
ソース端子に接続されたインダクタ、11はFET9の
発振周波数の基本波を同調回路部1に全反射させる1/
4波長先端開放形共振器、12はFET9の発振周波数
の2倍の周波数を取り出す2倍波整合回路、13は出力
端子である。
圧制御発振器が発振する条件は、FET9のソース端子
を基準面として、同調回路部1を見たときの反射係数を
Γr、出力端子13に負荷が接続された能動素子回路部
2を見たときの反射係数をΓaとすると、式(1)、式
(2)で表される。 |Γr|・|Γa|>1 (1) ∠Γr+∠Γa=2nπ(n:整数) (2)
示される。所望の発振周波数において、1/2波長の電
気長を有する1/2波長先端開放形共振器8は、インダ
クタLr、キャパシタCr、抵抗Rrの並列共振回路とし
て表される。また、バラクタダイオード5とインダクタ
6から構成される直列共振回路4は、インピーダンス変
成器7によりインピーダンスが反転される。そのため、
インピーダンス変成器7の特性インピーダンスZtを用
いて、インダクタCj1・Zt 2、キャパシタLs1/Zt
2、抵抗Rs1・Zt 2の並列共振回路として表される。
/2波長先端開放形共振器8のインダクタLr、キャパ
シタCr及び抵抗Rrと、直列共振回路4を構成するバラ
クタダイオード5の接合容量Cj1及びインダクタ6の
インダクタンスLs1とによって決定される。また、バ
ラクタダイオード5の容量は、外部から印加される制御
電圧により接合容量が変化するので、図3に示すインダ
クタンスCj1・Zt 2が変化し、同調回路部1の全体の
共振周波数を可変することができる。
端子に接続された発振周波数の1/4波長の電気長を有
する1/4波長先端開放形共振器11と、FET9のソ
ース端子に接続されたインダクタ10のインダクタンス
Laとにより、FET9のゲート端子から見た能動素子
回路部2の反射係数Γaが決定される。
ため、発振周波数の高調波が出力される。1/4波長先
端開放形共振器11は、FET9のドレインから出力さ
れる発振周波数の基本波を全反射させて、FET9で発
生する発振周波数の高調波の出力電力効率を向上させ
る。2倍波整合回路12は、出力端子13に接続される
外部回路のインピーダンスと整合をとり、発振周波数の
2倍波を効率よく外部に出力する。
制御発振器は以上のように構成されているので、発振周
波数の2倍波の周波数の出力効率を高めようとすると、
発振器としての同調帯域が同調回路部1の同調帯域より
も狭くなる課題があった。
タダイオード5の制御電圧を変化させたときの同調回路
部1の反射位相∠Γr、能動素子回路部2の反射位相∠
Γa及び発振器全体としてのループ位相∠Γr+∠Γaを示
す説明図である。式(2)に示すように、ループ位相∠
Γr+∠Γaが0度となる点が発振周波数であり、同調回
路部1のバラクタダイオード5により可変された同調回
路部1の同調帯域を損なうことなく、マイクロ波電圧制
御発振器を発振させるためには、能動素子回路部2の反
射位相の傾きδ∠Γa/δfが同調回路部2の反射位相
の傾きδ∠Γr/δfより十分小さくなければならな
い。
においては、発振周波数の2倍波の周波数の出力効率を
上げるために1/4波長先端開放共振器11で全反射す
るように構成されている。そのため、1/4波長先端開
放共振器11のQはできるだけ高くなるように構成する
必要があるので、能動素子回路部2の反射位相の傾きδ
∠Γa/δfは同調回路部1の反射位相の傾きδ∠Γr/
δfに近づくか、あるいは、それ以上となる。そのた
め、発振器としての同調帯域は、同調回路部1の同調帯
域よりも狭くなってしまう。
めになされたもので、発振周波数の2倍波の周波数の出
力効率を下げたり、位相雑音特性の劣化を招くことな
く、同調帯域の広帯域化を図ることができるマイクロ波
電圧制御発振器を得ることを目的とする。
波電圧制御発振器は、バラクタダイオードを用いて能動
素子回路部の共振回路を構成するようにしたものであ
る。
は、同調回路部の共振回路を構成するバラクタダイオー
ドと同一のバラクタダイオードを用いて、能動素子回路
部の共振回路を構成するようにしたものである。
は、同調回路部の共振回路を構成するバラクタダイオー
ドの接合容量を制御する制御電圧の入力端子を設けると
ともに、能動素子回路部の共振回路を構成するバラクタ
ダイオードの接合容量を制御する制御電圧の入力端子を
設けるようにしたものである。
は、同調回路部に接続するトランジスタとして、電界効
果トランジスタを使用するようにしたものである。
は、同調回路部に接続するトランジスタとして、バイポ
ーラトランジスタを使用するようにしたものである。
説明する。 実施の形態1.図1はこの発明の実施の形態1によるマ
イクロ波電圧制御発振器を示す構成図であり、図におい
て、1は共振周波数の調整が可能な同調回路部、2は発
振周波数の基本波を同調回路部1に全反射させる一方、
その発振周波数の2倍の周波数を取り出す能動素子回路
部である。
イオード5の接合容量を制御するための制御電圧を入力
する制御電圧端子、4は共振周波数を調整する直列共振
回路、5はバラクタダイオード、6はインダクタ、7は
直列共振回路4のインピーダンスを反転させるインピー
ダンス変成器、8は所望の発振周波数において1/2波
長の電気長を有する1/2波長先端開放形共振器であ
る。
ランジスタ(以下、FETという)、10はFET9の
ソース端子に接続されたインダクタ、12はFET9の
発振周波数の2倍の周波数を取り出す2倍波整合回路、
13は出力端子、21はFET9の発振周波数の基本波
を同調回路部1に全反射させる直列共振回路、22はバ
ラクタダイオード、23はインダクタ、24は直列共振
回路21を構成するバラクタダイオード22の接合容量
を制御するための制御電圧を入力する制御電圧端子であ
る。
については従来の動作と同様である。能動素子回路部2
は、直列共振回路21と、FET9のソース端子に接続
されたインダクタ10とにより、所望の発振周波数の反
射係数Γaが決定される。直列共振回路21の共振周波
数は、同調回路部1の共振周波数と一致するように、バ
ラクタダイオード22のキャパシタンスCj2とインダ
クタ23のインダクダンスLs2とが決定される。ま
た、制御電圧端子24から与えられる制御電圧により、
バラクタダイオード22の接合容量を変化させ、所望の
発振周波数の基本波を全反射する。
ダイオード5及び能動素子回路部2内のバラクタダイオ
ード22の制御電圧を変化させたときの同調回路部1の
反射位相∠Γr、能動素子回路部2の反射位相∠Γa及び
発振器全体としてのループ位相∠Γr+∠Γaを示す説明
図である。
御発振器は、能動素子回路部2内の直列共振回路21が
所望の発振周波数の基本波を全反射し、かつ、所望の発
振周波数で同調回路部1内の反射移相と同調するように
反射位相∠Γaが変化する。従って、発振器全体の同調
帯域は、発振周波数の2倍波の出力電力を損なうことな
く、同調回路部1の同調帯域と同程度まで広帯域化する
ことができる。また、バラクタダイオード22は発振器
の位相雑音特性に何ら影響を与えないので、位相雑音特
性の劣化を招かずに発振周波数の広帯域化を図ることが
できる。
に言及していないが、同調回路部1内のバラクタダイオ
ード5及びインダクタ6と、能動素子回路部2内のバラ
クタダイオード22及びインダクタ23とは、同一のも
のを用いるようにする。これにより、同一の制御電圧を
印加することにより、発振周波数の基本波で共振させる
ことができるため、制御系を簡単に構成できる効果を奏
する。
調回路部1及び能動素子回路部2内において、同一のバ
ラクタダイオードとインダクタを用いるものについて示
したが、素子のバラツキにより共振周波数が異なること
がある。そこで、この実施の形態3では、制御電圧端子
3から与える制御電圧と、制御電圧端子24から与える
制御電圧とを個別に制御するようにする。これにより、
共振周波数の最適化を図ることができる効果を奏する。
は、同調回路部に接続するトランジスタとして、FET
9を使用するものについて示したが、バイポーラトラン
ジスタ(以下、BJTという)を使用するようにしても
よい。この場合、FET9のゲート端子がBJTのエミ
ッタ端子、FET9のドレイン端子がBJTのコレクタ
端子、FET9のソース端子がBJTのベース端子にそ
れぞれ対応する。
クタダイオードを用いて能動素子回路部の共振回路を構
成するようにしたので、発振周波数の2倍波の周波数の
出力効率を下げたり、位相雑音特性の劣化を招くことな
く、同調帯域の広帯域化を図ることができる効果があ
る。
を構成するバラクタダイオードと同一のバラクタダイオ
ードを用いて、能動素子回路部の共振回路を構成するよ
うにしたので、制御系の構成の簡単化を図ることができ
る効果がある。
を構成するバラクタダイオードの接合容量を制御する制
御電圧の入力端子を設けるとともに、能動素子回路部の
共振回路を構成するバラクタダイオードの接合容量を制
御する制御電圧の入力端子を設けるように構成したの
で、共振周波数の最適化を図ることができる効果があ
る。
トランジスタとして、電界効果トランジスタを使用する
ように構成したので、構成の複雑化を招くことなく、発
振周波数を得ることができる効果がある。
トランジスタとして、バイポーラトランジスタを使用す
るように構成したので、構成の複雑化を招くことなく、
発振周波数を得ることができる効果がある。
圧制御発振器を示す構成図である。
射位相及び発振器全体のループ位相を示す説明図であ
る。
図である。
る。
射位相及び発振器全体のループ位相を示す説明図であ
る。
子、4 直列共振回路、5 バラクタダイオード、6
インダクタ、7 インピーダンス変成器、81/2波長
先端開放形共振器、9 FET、10 インダクタ、1
2 2倍波整合回路、13 出力端子、21 直列共振
回路、22 バラクタダイオード、23 インダクタ、
24 制御電圧端子。
Claims (5)
- 【請求項1】 共振周波数を調整する共振回路を有する
同調回路部と、上記同調回路部に接続されたトランジス
タの発振周波数の基本波を上記同調回路部に全反射させ
る共振回路を有するとともに、その発振周波数の2倍の
周波数を取り出す2倍波整合回路を有する能動素子回路
部とを備えたマイクロ波電圧制御発振器において、バラ
クタダイオードを用いて上記能動素子回路部の共振回路
を構成することを特徴とするマイクロ波電圧制御発振
器。 - 【請求項2】 同調回路部の共振回路を構成するバラク
タダイオードと同一のバラクタダイオードを用いて、能
動素子回路部の共振回路を構成することを特徴とする請
求項1記載のマイクロ波電圧制御発振器。 - 【請求項3】 同調回路部の共振回路を構成するバラク
タダイオードの接合容量を制御する制御電圧の入力端子
を設けるとともに、能動素子回路部の共振回路を構成す
るバラクタダイオードの接合容量を制御する制御電圧の
入力端子を設けることを特徴とする請求項2記載のマイ
クロ波電圧制御発振器。 - 【請求項4】 同調回路部に接続するトランジスタとし
て、電界効果トランジスタを使用することを特徴とする
請求項1から請求項3のうちのいずれか1項記載のマイ
クロ波電圧制御発振器。 - 【請求項5】 同調回路部に接続するトランジスタとし
て、バイポーラトランジスタを使用することを特徴とす
る請求項1から請求項3のうちのいずれか1項記載のマ
イクロ波電圧制御発振器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001052949A JP2002261544A (ja) | 2001-02-27 | 2001-02-27 | マイクロ波電圧制御発振器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001052949A JP2002261544A (ja) | 2001-02-27 | 2001-02-27 | マイクロ波電圧制御発振器 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002261544A true JP2002261544A (ja) | 2002-09-13 |
Family
ID=18913493
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001052949A Pending JP2002261544A (ja) | 2001-02-27 | 2001-02-27 | マイクロ波電圧制御発振器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2002261544A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2005124993A1 (ja) * | 2004-06-17 | 2005-12-29 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | 電圧制御発振器 |
WO2008047763A1 (fr) * | 2006-10-17 | 2008-04-24 | Mitsubishi Electric Corporation | Oscillateur, dispositif émetteur/récepteur et synthétiseur de fréquences |
JP2008153746A (ja) * | 2006-12-14 | 2008-07-03 | Mitsubishi Electric Corp | 高周波発振器 |
JP2010045623A (ja) * | 2008-08-13 | 2010-02-25 | Mitsubishi Electric Corp | 高周波発振源 |
-
2001
- 2001-02-27 JP JP2001052949A patent/JP2002261544A/ja active Pending
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2005124993A1 (ja) * | 2004-06-17 | 2005-12-29 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | 電圧制御発振器 |
JPWO2005124993A1 (ja) * | 2004-06-17 | 2008-04-17 | 三菱電機株式会社 | 電圧制御発振器 |
WO2008047763A1 (fr) * | 2006-10-17 | 2008-04-24 | Mitsubishi Electric Corporation | Oscillateur, dispositif émetteur/récepteur et synthétiseur de fréquences |
US8018290B2 (en) | 2006-10-17 | 2011-09-13 | Mitsubishi Electric Corporation | Oscillator, transmitter-receiver and frequency synthesizer |
JP2008153746A (ja) * | 2006-12-14 | 2008-07-03 | Mitsubishi Electric Corp | 高周波発振器 |
JP2010045623A (ja) * | 2008-08-13 | 2010-02-25 | Mitsubishi Electric Corp | 高周波発振源 |
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Legal Events
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A977 | Report on retrieval |
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A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060601 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20061212 |