JP2003046333A - Frequency shift type of high frequency voltage- controlled oscillation circuit - Google Patents

Frequency shift type of high frequency voltage- controlled oscillation circuit

Info

Publication number
JP2003046333A
JP2003046333A JP2001230878A JP2001230878A JP2003046333A JP 2003046333 A JP2003046333 A JP 2003046333A JP 2001230878 A JP2001230878 A JP 2001230878A JP 2001230878 A JP2001230878 A JP 2001230878A JP 2003046333 A JP2003046333 A JP 2003046333A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
frequency
variable capacitance
circuit
voltage
oscillation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2001230878A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tsutomu Adachi
勉 安達
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kyocera Corp
Original Assignee
Kyocera Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kyocera Corp filed Critical Kyocera Corp
Priority to JP2001230878A priority Critical patent/JP2003046333A/en
Publication of JP2003046333A publication Critical patent/JP2003046333A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a frequency shift type of high frequency voltage-controlled oscillation circuit with less output level fluctuations. SOLUTION: The voltage-controlled oscillator includes; a resonance circuit section X that includes a strip line SL3, first and second varactor diodes DvDV2 and capacitors and that controls the resonance frequency by first and second control voltages applied to the first varactor diode DV and the second varactor diode DV2; a negative resistance circuit section Y that includes an oscillation transistor(Tr)1 to output an oscillation signal; and an amplifier circuit section Z that includes an amplifier Tr2. The anode of the first varactor diode DV is connected to ground, the cathode is connected to one terminal of the strip line SL3, and the other terminal of the strip line SL3 is connected to the negative resistance circuit section Y via a capacitor C21, the second varactor diode DV2, and a coupling capacitor C4 .

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば複数種類の
周波数帯域の発振周波数を切り替えることができる周波
数シフト型高周波電圧制御発振回路に関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a frequency shift type high frequency voltage controlled oscillator circuit capable of switching oscillation frequencies in a plurality of types of frequency bands.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、移動体通信装置やその他の通信装
置の送信用発振器、受信部の局部発振器に電圧制御型発
振器が用いられていることが知られている。世界の移動
体通信機は幾つかのシステムに分かれているが、ワール
ドホーン化が進み、デュアルシステム、トリプルシステ
ム対応の移動体通信機器が増えてきている。しかし、マ
ルチシステム化はその分部品点数も増え、『容積の増
加』『コストアップ』と言った問題は避けられない。移
動体通信機器メーカーはその問題を解決しようと検討を
行っている。現在その一つの解決法として主流になりつ
つあるのが『ダイレクトコンバージョン方式』である。
これは、移動体通信機器の通信方式において、従来『ス
ーパーヘテロダイン方式』と呼ばれ受信回路において受
信波を一旦中間周波数に落としてから音声信号に変換を
行う方式に対して、受信波から直接音声信号に変換を行
う方式である。ベースバンドICの発達によりその方式が
可能となった。これにより部品削減が可能となる。ま
た、この方式はマルチシステム対応の回路には大きな効
果を示す。この『ダイレクトコンバージョン方式』は、
電圧制御発振器に関しては送受信用発振器が一つでまか
なえるため、より効果的である。マルチシステムの場
合、「ダイレクトコンバージョン方式」で採用される電
圧制御発振器は、電圧制御発振器では高周波の領域であ
る、例えは゛3GHz帯の電圧制御発振器が主流になり
つつある。
2. Description of the Related Art Conventionally, it has been known that a voltage controlled oscillator is used as a transmission oscillator of a mobile communication device or other communication devices and a local oscillator of a reception unit. Although mobile communication devices in the world are divided into several systems, the number of mobile communication devices compatible with dual systems and triple systems is increasing with the progress of world horns. However, the multi-systemization increases the number of parts accordingly, and the problems of "increasing volume" and "increasing cost" cannot be avoided. Mobile communication device manufacturers are considering to solve the problem. Currently, the "direct conversion method" is becoming the mainstream as one of the solutions.
This is the conventional method called "superheterodyne" in the communication system of mobile communication devices, in which the received wave is dropped to an intermediate frequency in the receiving circuit and then converted into an audio signal. It is a method of converting into a signal. With the development of baseband ICs, that method has become possible. This makes it possible to reduce parts. In addition, this method has a great effect on a circuit compatible with multi-system. This "direct conversion method" is
With regard to the voltage controlled oscillator, one transmitting and receiving oscillator is sufficient, which is more effective. In the case of multi-system, the voltage controlled oscillator used in the “direct conversion method” is in a high frequency region in the voltage controlled oscillator, and for example, the voltage controlled oscillator in the “3 GHz band” is becoming the mainstream.

【0003】しかし、この電圧制御発振器の特徴は周波
数が高いということに加えて、周波数範囲が非常に広く
約400MHz必要としている。これはデュアルシステ
ム対応を例に取った場合で、これがトリプルまたそれ以
上となった場合は、周波数範囲は更に広がっており、電
圧制御発振器の発振周波数を制御する制御電圧感度が高
くなりつつある。この制御電圧感度が高くなると周波数
をロックさせる電圧制御発振器周辺のPLL回路の設計が
非常に困難となってくるのである。感度が非常に高いた
め周波数をロックさせるのに非常に時間を有してしまい
端末上問題が生じるため、また、PLL−ICにて対応
する制御電圧感度の範囲に限界があるため、改善が出来
ない。このように周波数範囲をカバーしつつ、安定した
PLL回路を構成する為、周波数制御感度を低く設定す
る為、周波数シフト機能を有した高周波電圧制御発振器
が必要である。
However, in addition to the high frequency, this voltage controlled oscillator has a very wide frequency range and requires about 400 MHz. This is a case where dual system is taken as an example, and when the number is triple or more, the frequency range is further expanded, and the control voltage sensitivity for controlling the oscillation frequency of the voltage controlled oscillator is becoming higher. When this control voltage sensitivity becomes high, it becomes very difficult to design the PLL circuit around the voltage controlled oscillator that locks the frequency. Since the sensitivity is very high, it takes a very long time to lock the frequency, which causes a problem on the terminal, and the range of the control voltage sensitivity supported by the PLL-IC is limited. Absent. In order to form a stable PLL circuit while covering the frequency range in this way and to set the frequency control sensitivity low, a high frequency voltage controlled oscillator having a frequency shift function is required.

【0004】まず、一般の発振回路、例えば、電圧制御
発振回路を図3で説明する。ストリップ線路SLと可変
容量ダイオードDVとコンデンサC2、C3とから成る
共振回路を含み、前記可変容量ダイオードDVに外部制
御電圧VTを供給して共振周波数を制御する共振回路部
Xと、共振回路部Xの共振周波数に基づいて発振信号を
出力する発振用トランジスタTr1、抵抗R1〜R2、
コンデンサC5〜C7を含む負性抵抗回路部Yと、発振
信号を増幅する増幅用トランジスタTr2、抵抗R3、
コンデンサC8〜C11、インダクタンス素子L2を含
む増幅回路部Zとから構成されている。
First, a general oscillation circuit, for example, a voltage controlled oscillation circuit will be described with reference to FIG. A resonance circuit unit X including a resonance circuit composed of a strip line SL, a variable capacitance diode DV, and capacitors C2 and C3, and supplying an external control voltage VT to the variable capacitance diode DV to control the resonance frequency, and a resonance circuit unit X. An oscillation transistor Tr1 that outputs an oscillation signal based on the resonance frequency of the resistors, resistors R1 and R2,
A negative resistance circuit section Y including capacitors C5 to C7, an amplification transistor Tr2 for amplifying an oscillation signal, a resistance R3,
It is composed of capacitors C8 to C11 and an amplifier circuit section Z including an inductance element L2.

【0005】このような発振回路では、負性抵抗回路部
Yの発振用トランジスタTr1のコレクタを高周波的に
接地すれば、ベースから見たインピーダンスは負性とな
り、そして、発振用トランジスタTr1のべ一スに共振
回路部Xを、結合コンデンサC4を介して接続し、他端
を接地すれば、この回路は共振回路部Xの振幅特性とト
ランジスタの負性利得が1以上で共振回路とトランジス
タの負性の位相角の和が2nπ(nは整数)となる条件
を溝たす周波数にて発振する。そして、この発振信号は
増幅用トランジスタTr2に供給され、ここで増幅され
て出力瑞子OUTより発振出力される。
In such an oscillating circuit, if the collector of the oscillating transistor Tr1 of the negative resistance circuit section Y is grounded at high frequency, the impedance seen from the base becomes negative, and the oscillating transistor Tr1 has a negative impedance. If the resonance circuit section X is connected to the capacitor via the coupling capacitor C4 and the other end is grounded, this circuit has the amplitude characteristics of the resonance circuit section X and the negative gain of the transistor of 1 or more, and the resonance circuit and the transistor have a negative polarity. It oscillates at a frequency that satisfies the condition that the sum of the sex phase angles is 2nπ (n is an integer). Then, this oscillation signal is supplied to the amplifying transistor Tr2, is amplified here, and is oscillated and output from the output element OUT.

【0006】この電圧制御発振回路では、可変容量ダイ
オードDVの可変範囲内での共振周波数、ひいては発振
周波数を所定の範囲で制御ができる。
In this voltage controlled oscillator circuit, the resonance frequency within the variable range of the variable capacitance diode DV, and thus the oscillation frequency, can be controlled within a predetermined range.

【0007】このような電圧制御発振回路の発振周波数
を2種類の発振出力を得るため、また、発振出力の周波
数可変範囲を広げるため共振回路のインダクタンス成分
や容量成分を段階的に変化させることが提案されてい
る。
In order to obtain two kinds of oscillation outputs of the oscillation frequency of such a voltage controlled oscillation circuit and to widen the frequency variable range of the oscillation output, the inductance component and the capacitance component of the resonance circuit can be changed stepwise. Proposed.

【0008】図4は、図3の電圧制御発振回路に共振周
波数を切り換えるシフト回路を備えた電圧制御発振回路
の共振回路部を示す。図3に示すストリップ線路SLを
2分して、スイッチングダイオードDzを接続した例で
ある。即ち、ストリップ線路SLは、2つのストリップ
線路SL1、SL2に分割され、その接続点に直流制限
コンデンサCSを介してスイッチングダイオードDzが
接続されている。このスイッチングダイオードDzのア
ノードは、直流制限コンデンサCsを介して接続すると
ともに、バイアス抵抗Rsを介してシフト電圧信号が供
給されるシフト端子VSが接続されている。
FIG. 4 shows a resonant circuit portion of the voltage controlled oscillator circuit shown in FIG. 3 provided with a shift circuit for switching the resonant frequency. This is an example in which the strip line SL shown in FIG. 3 is divided into two and a switching diode Dz is connected. That is, the strip line SL is divided into two strip lines SL1 and SL2, and the switching diode Dz is connected to the connection point via the DC limiting capacitor CS. The anode of the switching diode Dz is connected via the DC limiting capacitor Cs, and is also connected to the shift terminal VS to which the shift voltage signal is supplied via the bias resistor Rs.

【0009】図6では、シフト電圧信号により、スイッ
チングダイオードDzがON/OFF動作をする。これによ
り、ストリップ線路SLの電気長が、ストリップ線路S
L1(スイッチングダイオードDzがON状態)となる
場合と、ストリップ線路SL1とSL2との合算した状
態(スイッチングダイオードDzがOFF状態)となる
場合とになる。即ち、LC共振回路のインダクタンス成
分を切り換えて、共振周波数の段階的な制御を行ってい
る。
In FIG. 6, the switching diode Dz is turned on / off by the shift voltage signal. As a result, the electrical length of the strip line SL becomes equal to that of the strip line S.
There are a case where L1 (the switching diode Dz is in the ON state) and a case where the strip lines SL1 and SL2 are combined (the switching diode Dz is in the OFF state). That is, the inductance component of the LC resonance circuit is switched to perform the stepwise control of the resonance frequency.

【0010】また、図5には、可変容量ダイオードDV
の自己共振周波数以上、例えば3GHz以上の発振出力
の場合に適用される高周波電圧制御発振回路の共振回路
部Xを示す。この共振回路は、誘導性で動作する可変容
量ダイオードDV、ストリップ線路SL3及びL4が直
列的に接続して、また、ストリップ線路SL3の一端と
グランド電位との間にコンデンサC3とが接続されてい
る。
Further, FIG. 5 shows a variable capacitance diode DV.
The resonance circuit section X of the high-frequency voltage controlled oscillation circuit applied when the oscillation output is equal to or higher than the self-resonance frequency, for example, 3 GHz or higher. In this resonant circuit, a variable capacitance diode DV that operates inductively and strip lines SL3 and L4 are connected in series, and a capacitor C3 is connected between one end of the strip line SL3 and the ground potential. .

【0011】このような発振回路において、ストリップ
線路SL4と並列にスイッチングダイオードDzを接続
して、スイッチングダイオードDzのアノードにシフト
電圧VSを供給する。
In such an oscillator circuit, the switching diode Dz is connected in parallel with the strip line SL4, and the shift voltage VS is supplied to the anode of the switching diode Dz.

【0012】このスイッチングダイオードDzのON/
OFF動作により、スイッチングダイオードDzがON
動作で誘導性となり、ストリップ線路SL4にインダク
タンス成分が付加されることになり、結果として、共振
回路のインダクタンス成分が大きく変動して、共振周波
数の切り換えが可能となる。
ON / OFF of this switching diode Dz
Switching diode Dz turns on by turning off
The operation becomes inductive, and an inductance component is added to the strip line SL4. As a result, the inductance component of the resonance circuit largely changes, and the resonance frequency can be switched.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】周波数シフト型高周波
電圧制御発振器において、最も大きな問題は、周波数シ
フト前後の発振周波数帯で、各々の発振出力特性に偏差
が発生するものである。例えば、発振出力が周波数帯で
同等となる特性が望ましいが、シフト回路の影響により
同等の特性を出力させることは非常に困難であった。
In the frequency shift type high frequency voltage controlled oscillator, the biggest problem is that deviation occurs in each oscillation output characteristic in the oscillation frequency band before and after the frequency shift. For example, it is desirable that the oscillation outputs have the same characteristics in the frequency band, but it is very difficult to output the same characteristics due to the influence of the shift circuit.

【0014】また、発振回路を構成するストリップ線路
などの形成の差異、例えば、線路の位置ずれや導電性ペ
ーストのにじみなどにより若干の特性の変動してしま
う。一般にこの変動は、ストリップ線路にスタブ導体な
どを設けて、レーザートリミングなどによって修正して
いた。また、発振周波数の周波数帯域が少しでも異なる
発振回路を要求された場合には、その都度要求特性に応
じて発振回路の回路定数の見直しを行う必要があった。
Further, the characteristics may be slightly changed due to the difference in the formation of the strip line or the like which constitutes the oscillation circuit, for example, the displacement of the line or the bleeding of the conductive paste. Generally, this fluctuation is corrected by providing a stub conductor on the strip line and performing laser trimming or the like. Further, when an oscillation circuit having a slightly different frequency band of the oscillation frequency is required, it is necessary to review the circuit constant of the oscillation circuit according to the required characteristics each time.

【0015】本発明は、上述の問題に鑑みて案出された
ものであり、その目的は、発振出力の複数の周波数帯域
で特性の差異がなく、また、構成部品の差異による特性
の変動の調整が簡単に行うことができる周波数シフト型
高周波電圧制御発振回路を提供することにある。
The present invention has been devised in view of the above problems, and an object thereof is that there is no difference in characteristics between a plurality of frequency bands of oscillation output, and that there is no fluctuation in characteristics due to differences in constituent parts. It is an object of the present invention to provide a frequency shift type high frequency voltage controlled oscillator circuit that can be easily adjusted.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】本発明は、ストリップ線
路と、第1及び第2の可変容量ダイオード及びコンデン
サとを具備し、前記第1の可変容量ダイオード及び第2
の可変容量ダイオードに供給する第1及び第2制御電圧
により共振周波数を制御する共振回路部と、前記共振回
路部の共振周波数に基づいて発振信号を出力する発振用
トランジスタを含む負性抵抗回路部と、発振信号を増幅
するトランジスタを含む増幅回路部とから成る周波数シ
フト型高周波電圧制御発振回路であって、前記第1の可
変容量ダイオードのアノード側は接地し、カソード側は
ストリップ線路の一端に接続するとともに、前記ストリ
ップ線路の他端は、コンデンサ、第2の可変容量ダイオ
ード、結合用コンデンサを介して負性抵抗回路部に接続
することを特徴とする周波数シフト型高周波電圧制御発
振回路である。
The present invention comprises a strip line and first and second variable capacitance diodes and capacitors, wherein the first variable capacitance diode and the second variable capacitance diode are provided.
Negative resistance circuit section including a resonance circuit section for controlling the resonance frequency by the first and second control voltages supplied to the variable capacitance diode, and an oscillation transistor for outputting an oscillation signal based on the resonance frequency of the resonance circuit section. And an amplifier circuit section including a transistor for amplifying an oscillation signal, wherein the anode side of the first variable capacitance diode is grounded and the cathode side is at one end of the strip line. In addition to being connected, the other end of the strip line is a frequency shift type high frequency voltage controlled oscillator circuit characterized in that it is connected to a negative resistance circuit section via a capacitor, a second variable capacitance diode, and a coupling capacitor. .

【0017】また、前記第2の可変容量ダイオードのア
ノードは、バイアス電圧が印加され、カソードはコンデ
ンサを介して接地されるとともに、第2の制御電圧が印
加される周波数シフト型高周波電圧制御発振回路であ
る。
Further, a bias voltage is applied to the anode of the second variable capacitance diode, a cathode is grounded via a capacitor, and a frequency shift type high frequency voltage controlled oscillator circuit to which a second control voltage is applied. Is.

【作用】本発明において、発振周波数である高周波領域
で、第1の可変容量ダイオード及び第2の可変容量ダイ
オードは共に誘導性として動作する。
In the present invention, both the first variable capacitance diode and the second variable capacitance diode operate inductively in the high frequency region which is the oscillation frequency.

【0018】従って、共振回路を構成するインダクタン
ス成分は、第1可変容量ダイオードのインダクタンス成
分、ストリップ線路のインダクタンス成分及び第2の可
変容量ダイオードのインダクタンス成分との合成とな
る。また、共振回路の容量成分は、第2の可変容量ダイ
オードのカソードと接地電位との間のコンデンサの容量
成分とになる。
Therefore, the inductance component of the resonance circuit is a combination of the inductance component of the first variable capacitance diode, the inductance component of the strip line and the inductance component of the second variable capacitance diode. Further, the capacitance component of the resonance circuit becomes the capacitance component of the capacitor between the cathode of the second variable capacitance diode and the ground potential.

【0019】従って、第1の可変容量ダイオードに供給
する第1の制御電圧によって、第1の可変容量ダイオー
ドのインダクタンス成分を任意調整、例えば、連続的に
調整することができる。
Therefore, the inductance component of the first variable capacitance diode can be arbitrarily adjusted, for example, continuously adjusted by the first control voltage supplied to the first variable capacitance diode.

【0020】また、第2の可変容量ダイオードに供給す
る第2の制御電圧(シフト電圧)によって、第2の可変
容量ダイオードのインダクタンス成分を任意調整、例え
ば、断続的に調整することができる。ここで、第2の可
変容量ダイオードのアノードには、発振動作している状
態においては、常に一定電圧のバイアス電圧が印加さ
れ、また、カソード側には、第2の制御電圧が印加され
ている。即ち、第2の可変容量ダイオードのインダクタ
ンス成分は、バイアス電圧と第2の制御電圧との電位差
によって決定される。
The inductance component of the second variable capacitance diode can be arbitrarily adjusted, for example, intermittently adjusted by the second control voltage (shift voltage) supplied to the second variable capacitance diode. Here, a bias voltage of a constant voltage is always applied to the anode of the second variable capacitance diode in the oscillating operation state, and the second control voltage is applied to the cathode side. . That is, the inductance component of the second variable capacitance diode is determined by the potential difference between the bias voltage and the second control voltage.

【0021】そして、一定の電圧のバイアス電圧を供給
して、第2の制御電圧を段階的な電圧に切り換えること
により、その電位差が段階的に変化し、その結果、共振
回路のインダクタンス成分を段階的に切り換えることが
でき、発振周波数の段階的切り換え(シフト)が可能と
なる。
By supplying a bias voltage of a constant voltage and switching the second control voltage to a stepwise voltage, the potential difference changes stepwise, and as a result, the inductance component of the resonance circuit changes stepwise. The oscillating frequency can be switched stepwise (shift).

【0022】また、共振回路のインダクタ成分を構成す
る第1の可変容量ダイオード、ストリップ線路、第2の
可変容量ダイオードが夫々直列的に接続されており、そ
れらのインピーダンス成分は、第1及び第2の可変容量
ダイオードの動作に依存されない。
Further, a first variable capacitance diode, a strip line, and a second variable capacitance diode which form an inductor component of the resonance circuit are connected in series, and their impedance components are the first and second impedance components. Independent of the operation of the variable capacitance diode.

【0023】従って、発振周波数のシフトさせる前後の
発振特性においては、特に出力レベルで差異が発生しに
くいものとなる。
Therefore, in the oscillation characteristics before and after the shift of the oscillation frequency, the difference in the output level hardly occurs.

【0024】また、本発明では、共振回路のインダクタ
ンス成分を構成するストリップ線路のインダクタンス成
分が、ストリップ線路の形成において、設計値から若干
変動する場合がある。また、発振周波数の要求特性の変
更が発生する場合がある。
Further, in the present invention, the inductance component of the strip line, which constitutes the inductance component of the resonance circuit, may slightly vary from the design value in forming the strip line. In addition, the required characteristics of the oscillation frequency may change.

【0025】このような場合、特に、第2の可変容量ダ
イオードにおいて、第2の制御電圧の値を所定値から微
調整した電圧を用いる。これにより、ストリップ線路の
形成による変動や発振周波数の変更に伴う対応が非常に
簡単におこなえ、ストリップ線路の形状が非常に簡素化
することになる。
In such a case, in particular, in the second variable capacitance diode, a voltage obtained by finely adjusting the value of the second control voltage from a predetermined value is used. As a result, it is possible to very easily cope with the fluctuation due to the formation of the strip line and the change of the oscillation frequency, and the shape of the strip line is greatly simplified.

【0026】[0026]

【発明の実施の形態】以下、本発明の周波数シフト型高
周波電圧制御発振回路を図面に基づいて詳説する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The frequency shift type high frequency voltage controlled oscillator circuit of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.

【0027】図1は、本発明の周波数シフト型高周波電
圧制御発振回路を組み込んだ高周波部品である。即ち、
高周波部品は、周波数シフト型高周波電圧制御発振回路
以外に例えば、通信回路の受信回路や通信回路の送信回
路、アンテナスイッチ回路、各種フィルタ部などが多層
回路基板の内部及び表面に形成される。図1において、
多層基板10の表面にはインダクタ導体、ストリップ線
路を含む所定表面配線パターン11以外に、電圧制御発
振器や他の回路を構成するスイッチングダイオード、バ
リキャップダイオード、抵抗などの回路構成部品12が
形成され、多層基板の内部には、図示していないが、内
部配線パターン、ビアホール導体以外に、各種コンデン
サを構成する容量電極やインダクタ導体となるストリッ
プ線路、マイクロストリップ線路、グランド電位導体膜
が形成されている。
FIG. 1 shows a high frequency component incorporating the frequency shift type high frequency voltage controlled oscillator circuit of the present invention. That is,
In the high frequency component, in addition to the frequency shift type high frequency voltage controlled oscillation circuit, for example, a reception circuit of a communication circuit, a transmission circuit of the communication circuit, an antenna switch circuit, various filter parts, etc. are formed inside and on the surface of the multilayer circuit board. In FIG.
On the surface of the multilayer substrate 10, in addition to the predetermined surface wiring pattern 11 including an inductor conductor and a strip line, circuit components 12 such as a switching diode, a varicap diode, and a resistor that form a voltage controlled oscillator and other circuits are formed. Although not shown, inside the multilayer substrate, in addition to the internal wiring pattern and via-hole conductors, strip lines, microstrip lines, and ground potential conductor films that serve as capacitance electrodes and inductor conductors forming various capacitors are formed. .

【0028】このような多層基板10の端面には、各種
回路の端子となる端子電極13が形成されている。この
端子電極13は、電源電圧端子、グランド電位端子、制
御電圧端子、シフト用制御電信号端子などを具備する。
尚、多層基板1に形成した各種回路、また各回路の多層
基板内での接続によって、例えばアンテナ端子電極、受
信信号出力端子、送信信号入力端子などが付加する。
On the end face of such a multi-layer substrate 10, terminal electrodes 13 which are terminals of various circuits are formed. The terminal electrode 13 includes a power supply voltage terminal, a ground potential terminal, a control voltage terminal, a shift control signal terminal, and the like.
It should be noted that various circuits formed on the multilayer substrate 1 and connection of each circuit in the multilayer substrate add, for example, an antenna terminal electrode, a reception signal output terminal, a transmission signal input terminal, and the like.

【0029】このような多層回路基板10に形成された
周波数シフト型高周波電圧制御発振回路は、図2に示す
ような回路をとなっている。
The frequency shift type high frequency voltage controlled oscillator formed on such a multilayer circuit board 10 has a circuit as shown in FIG.

【0030】図2の周波数シフト型高周波電圧制御発振
回路は、受信回路の制御ICにダイレクコンバージョンタ
イプICが対応できとる高周波電圧制御発振回路である。
そして、幅広い周波数の変化が可能なように、発振出力
は、中心周波数で例えは、3.6GHz、3.7GHz
の2つ共振周波数をシフトさせ、さらに、夫々の周波数
帯域の一部が互いにオーバーラップさせる。例えば、1
つの共振周波数の中心周波数から例えば±200MHz
で可変できるようにすれば、全体として、3.4GHz
〜3.9GHzまでの発振周波数が可能となる。
The frequency shift type high frequency voltage controlled oscillator circuit of FIG. 2 is a high frequency voltage controlled oscillator circuit which can be used by a direc-conversion type IC as a control IC of a receiving circuit.
Then, the oscillation output is, for example, 3.6 GHz and 3.7 GHz at the center frequency so that a wide range of frequencies can be changed.
The two resonance frequencies are shifted, and a part of each frequency band is overlapped with each other. For example, 1
± 200MHz from the center frequency of one resonance frequency
If it is possible to change with,
Oscillation frequencies of up to 3.9 GHz are possible.

【0031】図2において、Xは共振回路部であり、Y
は負性抵抗回路部であり、Zは増幅回路部である。
In FIG. 2, X is a resonance circuit section, and Y
Is a negative resistance circuit section, and Z is an amplifier circuit section.

【0032】そして、共振回路部Xは、ストリップ線路
SL3と、誘導性で動作する第1の可変容量ダイオード
DV、第2の可変容量ダイオードDV2、コンデンサC
1〜C4、C21、インダクタ素子L、バイアス電圧抵
抗RS、抵抗R10、R11とから構成され、さらに、
第1の可変容量ダイオードDV3に供給される外部の第
1の制御電圧が入力される制御電圧端子VT、第2の可
変容量ダイオードDV2に供給される第2の制御電圧
(シフト電圧VS)が供給されるシフト端子VSを有す
る。尚、便宜上、夫々の電圧と端子とを同一の符号で付
す。
The resonant circuit section X includes a strip line SL3, a first variable capacitance diode DV that operates inductively, a second variable capacitance diode DV2, and a capacitor C.
1 to C4, C21, an inductor element L, a bias voltage resistor RS, and resistors R10 and R11.
A control voltage terminal VT to which an external first control voltage supplied to the first variable capacitance diode DV3 is input, and a second control voltage (shift voltage VS) supplied to the second variable capacitance diode DV2 are supplied. A shift terminal VS. For the sake of convenience, the respective voltages and terminals are given the same reference numerals.

【0033】この共振回路部Xのうち、シフト回路はコ
ンデンサC21、第2の可変容量ダイオードDV2、抵
抗RS、抵抗R10、R11から構成されている。尚、
コンデンサC3は、LC共振回路の容量成分となり、且
つシフト電圧VSがグランドに流れないようにするため
の直流制限コンデンサである。
In the resonance circuit section X, the shift circuit is composed of a capacitor C21, a second variable capacitance diode DV2, a resistor RS, and resistors R10 and R11. still,
The capacitor C3 serves as a capacitance component of the LC resonance circuit and is a DC limiting capacitor for preventing the shift voltage VS from flowing to the ground.

【0034】ここで、第2の可変容量ダイオードDV2
には、アノード側から順バイアス電圧VC‘が供給され
ている。また、第2の可変容量ダイオードDV2のカソ
ードには、逆バイアス電圧としてシフト電圧VSが印加
される。即ち、第2の可変容量ダイオードDV2には、
順バイアス電圧VC’と逆バイアス電圧(シフト電圧V
S)との電位差がかかり、この電位差により誘導性で動
作する第2の可変容量ダイオードDV2のインダクタン
ス値が決定される。
Here, the second variable capacitance diode DV2
Is supplied with a forward bias voltage VC ′ from the anode side. The shift voltage VS is applied as a reverse bias voltage to the cathode of the second variable capacitance diode DV2. That is, in the second variable capacitance diode DV2,
Forward bias voltage VC 'and reverse bias voltage (shift voltage V
S) and a potential difference is applied, and the potential difference determines the inductance value of the second variable capacitance diode DV2 that operates inductively.

【0035】負性抵抗回路部Yは、発振用トランジスタ
Tr1、各種コンデンサC5〜C7、各種抵抗R1〜R
2とから構成されている。
The negative resistance circuit section Y includes an oscillation transistor Tr1, various capacitors C5 to C7, and various resistors R1 to R.
2 and.

【0036】また、増幅回路部Zは増幅用トランジスタ
Tr2、各種コンデンサC8〜C11、抵抗R3、イン
ダクタンス素子L2とから構成されている。
The amplifier circuit section Z is composed of an amplifying transistor Tr2, various capacitors C8 to C11, a resistor R3, and an inductance element L2.

【0037】このような発振回路では、負性抵抗回路部
Yの発振用トランジスタTr1のコレクタを高周波的に
接地すれば、ベースから見たインピーダンスは負性とな
り、そして、発振用トランジスタTr1のべ一スに共振
回路部Xを、結合コンデンサ10を介して接続し、他端
を接地すれば、この回路は共振回路部Xの振幅特性とト
ランジスタの負性利得が1以上で共振回路とトランジス
タの負性の位相角の和が2nπ(nは整数)となる条件
を溝たす周波数にて発振する。そして、この発振信号は
増幅用トランジスタTr2に供給され、ここで増幅され
て出力瑞子OUTより発振出力される。
In such an oscillating circuit, if the collector of the oscillating transistor Tr1 of the negative resistance circuit section Y is grounded at high frequency, the impedance seen from the base becomes negative, and the oscillating transistor Tr1 has a negative impedance. If the resonance circuit section X is connected to the capacitor via the coupling capacitor 10 and the other end is grounded, this circuit has the amplitude characteristics of the resonance circuit section X and the negative gain of the transistor of 1 or more, and the resonance circuit and the transistor have It oscillates at a frequency that satisfies the condition that the sum of the sex phase angles is 2nπ (n is an integer). Then, this oscillation signal is supplied to the amplifying transistor Tr2, is amplified here, and is oscillated and output from the output element OUT.

【0038】上述の図2に示す共振回路部Xにおいて、
順バイアス電圧VC’と逆バイアス電圧(シフト電圧V
S)との電位差によって決定される第2の可変容量ダイ
オードDV2のインダクタンス値が、LC共振回路のイ
ンダクタンス成分を構成するため、その電位差を2つの
段階的な値に設定することにより、共振周波数を切り換
えることができる。
In the resonance circuit section X shown in FIG.
Forward bias voltage VC 'and reverse bias voltage (shift voltage V
Since the inductance value of the second variable-capacitance diode DV2, which is determined by the potential difference from S), constitutes the inductance component of the LC resonance circuit, the potential difference is set to two stepwise values to set the resonance frequency. It can be switched.

【0039】ここで、ストリップ線路SL3の形成の際
に、導体膜の位置ずれやにじみなどによって設定時の所
期特性が若干変動したとしても、この電位差の設定を、
ストリップ線路SL4の変動を調整するような値に設定
すればよい。即ち、ストリップ線路SL4に、特性を機
械的に調整するスタブ導体を形成し、このスタブ導体ま
たはストリップ線路SL4をレーザー光線の照射による
一部焼失させる微調整工程が全く不要となる。
Here, when the strip line SL3 is formed, even if the desired characteristic at the time of setting is slightly changed due to the displacement of the conductor film or bleeding, the setting of this potential difference is
The value may be set so as to adjust the fluctuation of the strip line SL4. That is, a fine adjustment process of forming a stub conductor for mechanically adjusting the characteristics on the strip line SL4 and partially burning out the stub conductor or the strip line SL4 by irradiation with a laser beam is completely unnecessary.

【0040】また、発振周波数の変更をしたい場合に
も、ストリップ線路SL4やコンデンサC3の回路定数
を設計し直す必要がなくなり、第2の可変容量ダイオー
ドDV2のカソードに印加するシフト電圧VSを調整す
れば良い。
Also, when it is desired to change the oscillation frequency, it becomes unnecessary to redesign the circuit constants of the strip line SL4 and the capacitor C3, and the shift voltage VS applied to the cathode of the second variable capacitance diode DV2 can be adjusted. Good.

【0041】また、第2の可変容量ダイオードDV2の
両端には、発振回路が動作している時には、両端にかか
る電位差がゼロとなることがないため、第2の可変容量
ダイオードDV2の動作、特性が安定化する。
In addition, since the potential difference applied to both ends of the second variable capacitance diode DV2 does not become zero when the oscillation circuit is operating, the operation and characteristics of the second variable capacitance diode DV2. Stabilizes.

【0042】さらに、第2の可変容量ダイオードDV2
は、順バイアス電圧VC’と逆バイアス電圧(シフト電
圧VS)との差の電位がかかり、何らかのインダクタタ
ンス成分を有する。そして、第2の可変容量ダイオード
DV2のインピーダンスの変動は、何らの電位差が発生
しているので少なくなる。従って、例えば、シフト電圧
VSを、発振周波数帯域を複数周波数で発振出力を得る
ようにするために、順バイアス電圧VC‘に対して複数
種類の電圧に設定した場合、夫々の発振周波数帯におけ
る発振出力レベルの差を小さくすることができる。
Further, the second variable capacitance diode DV2
Has a potential of a difference between the forward bias voltage VC ′ and the reverse bias voltage (shift voltage VS), and has some inductance component. Then, the variation of the impedance of the second variable capacitance diode DV2 is reduced because there is any potential difference. Therefore, for example, when the shift voltage VS is set to a plurality of types of voltages with respect to the forward bias voltage VC ′ in order to obtain oscillation outputs at a plurality of oscillation frequency bands, oscillation in each oscillation frequency band is generated. The difference in output level can be reduced.

【0043】例えば、低い周波数側の発振出力の中心周
波数を3.5GHzとなるように、また、高い周波数側
の発振出力の中心周波数を3.75GHzとなるよう
に、順バイアス電圧VC‘とシフト電圧VSとの差を調
整した共振回路部Xを設定した。尚、第1の可変容量ダ
イオードDVに供給する連続的な変化する第1の制御電
圧VTによって、可変範囲を中心周波数から夫々200
MHzとした。
For example, the forward bias voltage VC 'is shifted so that the center frequency of the oscillation output on the low frequency side is 3.5 GHz and the center frequency of the oscillation output on the high frequency side is 3.75 GHz. The resonance circuit unit X in which the difference from the voltage VS is adjusted is set. It should be noted that, by the continuously changing first control voltage VT supplied to the first variable capacitance diode DV, the variable range is changed from the center frequency to 200 degrees, respectively.
It was set to MHz.

【0044】その結果、第1の発振出力である中心周波
数3.5GHzの出力では、周波数可変範囲において、
出力レベル特性が0〜0.8dBmであった。また、第
2の発振出力である中心周波数3.75GHzの出力で
は、周波数可変範囲においても、出力レベル特性が0〜
0.8dBmであった。
As a result, in the output having the center frequency of 3.5 GHz which is the first oscillation output, in the frequency variable range,
The output level characteristic was 0 to 0.8 dBm. Further, in the output having the center frequency of 3.75 GHz which is the second oscillation output, the output level characteristic is 0 to 0 even in the frequency variable range.
It was 0.8 dBm.

【0045】即ち、2つの発振出力において出力レベル
の差が殆どなく、例えば、ダイレクトコンバージョン型
ICに対応する広い可変範囲が得られる周波数シフト型
高周波電圧制御発振回路であることを確認した。
That is, it was confirmed that there is almost no difference in output level between the two oscillation outputs, and for example, it is a frequency shift type high frequency voltage controlled oscillator circuit capable of obtaining a wide variable range corresponding to a direct conversion type IC.

【0046】尚、順バイアス電圧VC'は、周波数シフ
ト型高周波電圧制御発振回路の電源電圧VCCを、抵抗
R10とR11とで分圧した固定的な電圧を用いてい
る。また、第2の制御電圧としてシフト電圧VSとし
て、段階的に変化する複数の固定的電位を設定してい
る。
As the forward bias voltage VC ', a fixed voltage obtained by dividing the power supply voltage VCC of the frequency shift type high frequency voltage controlled oscillator circuit by the resistors R10 and R11 is used. Further, as the shift voltage VS as the second control voltage, a plurality of fixed potentials that change in stages are set.

【0047】しかし、この第2の制御電圧(シフト電圧
VS)を、段階的に変化する複数の固定的電位以外に、
例えば、連続的に変化する電圧を用いても構わない。
However, the second control voltage (shift voltage VS) is set to a value other than a plurality of fixed potentials that change stepwise,
For example, a continuously changing voltage may be used.

【0048】また、第2の可変容量ダイオードDVのア
ノード側に、第2の制御電圧であるシフト電圧を供給
し、カゾード側に固定的な電圧値を有する逆バイアス電
圧を供給しても構わない。
Further, a shift voltage which is a second control voltage may be supplied to the anode side of the second variable capacitance diode DV, and a reverse bias voltage having a fixed voltage value may be supplied to the cathode side. .

【0049】さらに、第2の可変容量ダイオードDV2
に印加される電位差を考慮して、カソードとアノードと
に印加される電圧をともに、連続して変動する電圧を用
いても構わない。
Further, the second variable capacitance diode DV2
In consideration of the potential difference applied to the cathodes, both the voltages applied to the cathode and the anode may be continuously varying voltages.

【0050】[0050]

【発明の効果】本発明によれば、誘導性で動作する第2
の可変容量ダイオードを、ストリップ線路と直列的に接
続されており、負性抵抗回路部に接続されている。そし
て、第2の可変容量ダイオードのアノード及びカソード
に夫々、バイアス電圧及びシフト電圧が印加されてい
る。
According to the present invention, the second inductively operating
The variable capacitance diode is connected in series with the strip line, and is connected to the negative resistance circuit section. A bias voltage and a shift voltage are applied to the anode and cathode of the second variable capacitance diode, respectively.

【0051】これにより、第2の可変容量ダイオードに
供給する第2の制御電圧(シフト電圧)によって、第2
の可変容量ダイオードのインダクタンス成分を任意調
整、例えば、連続的または断続的に調整することがで
き、発振周波数の段階的切り換え(シフト)または連続
的な可変が可能となる。
As a result, the second control voltage (shift voltage) supplied to the second variable capacitance diode causes the second
The inductance component of the variable capacitance diode can be arbitrarily adjusted, for example, continuously or intermittently, and the oscillating frequency can be switched (shifted) or continuously changed.

【0052】また、第2の可変容量ダイオードのインピ
ーダンスの変動が少ないため、発振周波数のシフトまた
は可変前後の発振特性においては、特に出力レベルで差
異が発生しにくいものとなる。
Further, since the impedance of the second variable capacitance diode does not fluctuate so much, the difference in the output level is less likely to occur in the oscillation characteristics before and after the oscillation frequency is shifted or varied.

【0053】また、共振回路のインダクタンス成分を構
成するストリップ線路の形成において、設計値から若干
変動する場合がある。また、発振周波数の要求特性の変
更がしても、第2の可変容量ダイオードにかかる電位差
を調整することにより、ストリップ線路の形成による変
動や発振周波数の変更に伴う対応が非常に簡単におこな
える。
Further, in the formation of the strip line which constitutes the inductance component of the resonance circuit, there are cases in which there is some variation from the design value. Further, even if the required characteristic of the oscillation frequency is changed, by adjusting the potential difference applied to the second variable capacitance diode, it is possible to very easily cope with the fluctuation due to the formation of the strip line and the change of the oscillation frequency.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の周波数シフト型高周波電圧制御発振回
路を具備した高周波部品の外観斜視図である。
FIG. 1 is an external perspective view of a high frequency component including a frequency shift type high frequency voltage controlled oscillator circuit of the present invention.

【図2】本発明の周波数シフト型高周波電圧制御発振回
路の回路図である。
FIG. 2 is a circuit diagram of a frequency shift type high frequency voltage controlled oscillator circuit of the present invention.

【図3】従来の電圧制御発振回路の回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram of a conventional voltage controlled oscillator circuit.

【図4】従来の周波数シフト型電圧制御発振回路の共振
回路部の回路図である。
FIG. 4 is a circuit diagram of a resonance circuit section of a conventional frequency shift type voltage controlled oscillator circuit.

【図5】従来の高周波電圧制御発振回路の共振回路部の
回路図である。
FIG. 5 is a circuit diagram of a resonance circuit section of a conventional high frequency voltage controlled oscillator circuit.

【図6】従来の周波数シフト型高周波電圧制御発振回路
の回路図である。
FIG. 6 is a circuit diagram of a conventional frequency shift type high frequency voltage controlled oscillator circuit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

X 共振回路部 Y 負性抵抗回路部 Z 増幅回路部 C21 コンデンサ C4 結合用コンデンサ DV 第1の可変容量ダイオード DV2 第2の可変容量ダイオード S シフト回路 VS シフト電圧 VC' 順バイアス電圧 X resonance circuit section Y Negative resistance circuit part Z amplifier circuit section C21 capacitor C4 coupling capacitor DV First variable capacitance diode DV2 Second variable capacitance diode S shift circuit VS shift voltage VC 'Forward bias voltage

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ストリップ線路と、第1及び第2の可変
容量ダイオード及びコンデンサを具備し、前記第1の可
変容量ダイオード及び第2の可変容量ダイオードに供給
する第1及び第2制御電圧により共振周波数を制御する
共振回路部と、 前記共振回路部の共振周波数に基づいて発振信号を出力
する発振用トランジスタを含む負性抵抗回路部と、 発振信号を増幅するトランジスタを含む増幅回路部とか
ら成る周波数シフト型高周波電圧制御発振回路であっ
て、 前記第1の可変容量ダイオードのアノード側は接地し、
カソード側はストリップ線路の一端に接続するととも
に、前記ストリップ線路の他端は、コンデンサ、第2の
可変容量ダイオード、結合用コンデンサを介して負性抵
抗回路部に接続することを特徴とする周波数シフト型高
周波電圧制御発振回路。
1. A strip line, first and second variable capacitance diodes and a capacitor, and resonance by first and second control voltages supplied to the first variable capacitance diode and the second variable capacitance diode. A resonance circuit unit that controls the frequency, a negative resistance circuit unit that includes an oscillation transistor that outputs an oscillation signal based on the resonance frequency of the resonance circuit unit, and an amplification circuit unit that includes a transistor that amplifies the oscillation signal. A frequency shift type high frequency voltage controlled oscillator circuit, wherein the anode side of the first variable capacitance diode is grounded,
A frequency shift characterized in that the cathode side is connected to one end of a strip line and the other end of the strip line is connected to a negative resistance circuit section via a capacitor, a second variable capacitance diode, and a coupling capacitor. Type high frequency voltage controlled oscillator circuit.
【請求項2】 前記第2の可変容量ダイオードのアノー
ドは、バイアス電圧が印加され、カソードは第2の制御
電圧が印加されることを特徴とする請求項1記載の周波
数シフト型高周波電圧制御発振回路。
2. The frequency-shifted high-frequency voltage controlled oscillation according to claim 1, wherein a bias voltage is applied to the anode of the second variable capacitance diode, and a second control voltage is applied to the cathode. circuit.
JP2001230878A 2001-07-31 2001-07-31 Frequency shift type of high frequency voltage- controlled oscillation circuit Withdrawn JP2003046333A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001230878A JP2003046333A (en) 2001-07-31 2001-07-31 Frequency shift type of high frequency voltage- controlled oscillation circuit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001230878A JP2003046333A (en) 2001-07-31 2001-07-31 Frequency shift type of high frequency voltage- controlled oscillation circuit

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2003046333A true JP2003046333A (en) 2003-02-14

Family

ID=19063010

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001230878A Withdrawn JP2003046333A (en) 2001-07-31 2001-07-31 Frequency shift type of high frequency voltage- controlled oscillation circuit

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2003046333A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0803972B1 (en) Dual band oscillator circuit
EP1154560B1 (en) Voltage controlled oscillator for oscillating signals with high C/N ratio
US7538630B2 (en) Voltage controlled oscillator
US7598817B2 (en) Oscillator for outputting different oscillation frequencies
JP2004505532A (en) High frequency oscillation circuit
US6456169B2 (en) Voltage-controlled oscillator and electronic device using same
JP2003046333A (en) Frequency shift type of high frequency voltage- controlled oscillation circuit
JP2006141057A (en) Voltage controlled oscillation circuit
JP2003101344A (en) Frequency shift type high frequency voltage-controlled oscillation circuit
US5512862A (en) Oscillator with improved sideband noise
JPH104315A (en) High frequency oscillation circuit
JP2005304085A (en) Voltage-controlled oscillator
JP3764688B2 (en) Voltage controlled oscillator
US20050110588A1 (en) Oscillator
US6960964B2 (en) Oscillator
KR100285307B1 (en) Voltage controlled oscillator device using coaxial resonator
JP2903934B2 (en) Oscillator circuit and BS tuner using this oscillator circuit
US7053721B2 (en) Oscillator having a resonant circuit and a drive circuit
JP2003078350A (en) High-frequency voltage controlled oscillator circuit
JP2002171130A (en) Voltage control oscillator circuit
JP2003101343A (en) Frequency shift type high frequency voltage-controlled oscillation circuit
JP2003017936A (en) Voltage-controlled oscillator
JP2003258550A (en) Frequency shift type high frequency voltage-controlled oscillation circuit and adjustment method thereof
JP2003101345A (en) Frequency shift type voltage-controlled oscillation circuit
JP2003179431A (en) Frequency shifting high-frequency voltage-controlled oscillator circuit

Legal Events

Date Code Title Description
A761 Written withdrawal of application

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761

Effective date: 20050126