JP2003133858A - 高次モードの平面共振器を用いた多素子発振器 - Google Patents
高次モードの平面共振器を用いた多素子発振器Info
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- JP2003133858A JP2003133858A JP2001325293A JP2001325293A JP2003133858A JP 2003133858 A JP2003133858 A JP 2003133858A JP 2001325293 A JP2001325293 A JP 2001325293A JP 2001325293 A JP2001325293 A JP 2001325293A JP 2003133858 A JP2003133858 A JP 2003133858A
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- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03B—GENERATION OF OSCILLATIONS, DIRECTLY OR BY FREQUENCY-CHANGING, BY CIRCUITS EMPLOYING ACTIVE ELEMENTS WHICH OPERATE IN A NON-SWITCHING MANNER; GENERATION OF NOISE BY SUCH CIRCUITS
- H03B5/00—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input
- H03B5/18—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element comprising distributed inductance and capacitance
- H03B5/1841—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element comprising distributed inductance and capacitance the frequency-determining element being a strip line resonator
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- Inductance-Capacitance Distribution Constants And Capacitance-Resistance Oscillators (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】設計性に優れ、電力合成効率を良好にして高出
力とした高次モードの平面共振器を用いた多素子発振器
を提供する。 【構成】基板の一主面に共振用回路導体を他主面に接地
導体を備えるとともに対をなす複数の正負電位間での電
界及び磁界による高次の共振モードを有する平面共振器
と、前記平面共振器における複数の同電位点に接続した
複数の発振素子とを備えてなる高次モードの平面共振器
を用いた多素子発振器において、前記発振素子は前記基
板の少なくとも一方の主面に配置され、前記少なくとも
一方の主面に形成された対をなす回路導体との間に接続
した構成とする。
力とした高次モードの平面共振器を用いた多素子発振器
を提供する。 【構成】基板の一主面に共振用回路導体を他主面に接地
導体を備えるとともに対をなす複数の正負電位間での電
界及び磁界による高次の共振モードを有する平面共振器
と、前記平面共振器における複数の同電位点に接続した
複数の発振素子とを備えてなる高次モードの平面共振器
を用いた多素子発振器において、前記発振素子は前記基
板の少なくとも一方の主面に配置され、前記少なくとも
一方の主面に形成された対をなす回路導体との間に接続
した構成とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ミリ波やマイクロ
波の高周波発振器として使用される高次モードの平面共
振器を用いた多素子発振器を産業上の技術分野とし、特
に発振出力（電力）を増大して性能を向上した多素子発
振器に関する。
波の高周波発振器として使用される高次モードの平面共
振器を用いた多素子発振器を産業上の技術分野とし、特
に発振出力（電力）を増大して性能を向上した多素子発
振器に関する。
【０００２】
【従来の技術】（発明の背景）平面共振器を用いた高周
波発振器は、ワイヤレス通信システムや光伝送システム
等に適用される各種機器に周波数の発振源として適用さ
れる。このようなものの一つに、高次モードの平面共振
器を用いた多素子発振器があり、基本波モードを適用し
たものに比べ、比較的に設計も容易にして発振出力を増
大することから、注目を浴びている（参照：ITE Techni
cal Report．Vol.25、No6、pp.15〜18）。
波発振器は、ワイヤレス通信システムや光伝送システム
等に適用される各種機器に周波数の発振源として適用さ
れる。このようなものの一つに、高次モードの平面共振
器を用いた多素子発振器があり、基本波モードを適用し
たものに比べ、比較的に設計も容易にして発振出力を増
大することから、注目を浴びている（参照：ITE Techni
cal Report．Vol.25、No6、pp.15〜18）。
【０００３】（従来技術の一例）第９図は一従来例を説
明する多素子発振器の図で、同図（ａ）は平面図、同図
（ｂ）はＡ−Ａ断面図である。多素子発振器は、高次モ
ードの平面共振器と発振素子とからなる。平面共振器
は、誘電体等からなる基板１の一主面に共振用回路導体
（共振導体とする）２を他主面に接地導体３を設けた、
マイクロストリップライン型からなる。ここでは、対を
なす正負電位点（＋、−）を２箇所に有するＴＭ21モー
ドとした高次モードを適用する。この場合、一対の正負
の電位点は中心から９０度ずれて、正負の各同電位点は
互いに点対称の外周になる。なお、マイクロストリップ
ライン型の平面共振器は共振導体２と接地導体３との間
で生ずる電界及び磁界によって共振電磁場を形成する。
明する多素子発振器の図で、同図（ａ）は平面図、同図
（ｂ）はＡ−Ａ断面図である。多素子発振器は、高次モ
ードの平面共振器と発振素子とからなる。平面共振器
は、誘電体等からなる基板１の一主面に共振用回路導体
（共振導体とする）２を他主面に接地導体３を設けた、
マイクロストリップライン型からなる。ここでは、対を
なす正負電位点（＋、−）を２箇所に有するＴＭ21モー
ドとした高次モードを適用する。この場合、一対の正負
の電位点は中心から９０度ずれて、正負の各同電位点は
互いに点対称の外周になる。なお、マイクロストリップ
ライン型の平面共振器は共振導体２と接地導体３との間
で生ずる電界及び磁界によって共振電磁場を形成する。
【０００４】発振素子は負性抵抗素子として機能する例
えばガンダイオード４からなる。そして、共振導体２か
ら延出した結合線路５の先端に設けた貫通孔８に埋設さ
れ、結合線路５及び接地用導体に半田等によって接続さ
れる。結合線路５は互いに反対側となる２箇所の同電位
点から延出する。そして、マイクロストリップラインと
した出力線６を例えば同電位点とは逆電位点となる一方
に接続するとともに、出力線６にはインピーダンス整合
用のマッチング線路７（容量性）を設けてなる。
えばガンダイオード４からなる。そして、共振導体２か
ら延出した結合線路５の先端に設けた貫通孔８に埋設さ
れ、結合線路５及び接地用導体に半田等によって接続さ
れる。結合線路５は互いに反対側となる２箇所の同電位
点から延出する。そして、マイクロストリップラインと
した出力線６を例えば同電位点とは逆電位点となる一方
に接続するとともに、出力線６にはインピーダンス整合
用のマッチング線路７（容量性）を設けてなる。
【０００５】このようなものでは、多素子発振器の発振
周波数は概ね平面共振器の共振周波数に依存する。そし
て、平面共振器を共用した高周波発振器を２個形成し
て、各高周波発振器（ガンダイオード４）の出力が合成
されることから、ガンダイオード４が一個の場合に比較
して約２倍の出力が得られる。
周波数は概ね平面共振器の共振周波数に依存する。そし
て、平面共振器を共用した高周波発振器を２個形成し
て、各高周波発振器（ガンダイオード４）の出力が合成
されることから、ガンダイオード４が一個の場合に比較
して約２倍の出力が得られる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】（従来技術の問題点）
しかしながら、上記構成の高次モードを用いた多素子発
振器では、ガンダイオード４を基板１内に埋設して接続
することに起因して、次の問題があった。すなわち、基
板１に設ける貫通孔８は、機械的な加工によるために位
置精度が悪い。このため、平面共振器の電気的な対称性
を欠いて所望の発振周波数が得られなかったり、各発振
素子（ガンダイオード４）からの出力周波数間で位相ず
れを生じて発振出力が低下したりする問題があった。ま
た、この種のガンダイオード４は、実装時にインダクタ
成分を生ずるので、さらに発振出力の低下を招く。そし
て、貫通孔の加工及びそこへのガンダイオードの埋設実
装は量産性を損なう要因にもなっていた。
しかしながら、上記構成の高次モードを用いた多素子発
振器では、ガンダイオード４を基板１内に埋設して接続
することに起因して、次の問題があった。すなわち、基
板１に設ける貫通孔８は、機械的な加工によるために位
置精度が悪い。このため、平面共振器の電気的な対称性
を欠いて所望の発振周波数が得られなかったり、各発振
素子（ガンダイオード４）からの出力周波数間で位相ず
れを生じて発振出力が低下したりする問題があった。ま
た、この種のガンダイオード４は、実装時にインダクタ
成分を生ずるので、さらに発振出力の低下を招く。そし
て、貫通孔の加工及びそこへのガンダイオードの埋設実
装は量産性を損なう要因にもなっていた。
【０００７】（発明の目的）本発明は、設計性に優れ、
電力合成効率を良好にして高出力とした高次モードの平
面共振器を用いた多素子発振器を提供することを目的と
する。
電力合成効率を良好にして高出力とした高次モードの平
面共振器を用いた多素子発振器を提供することを目的と
する。
【０００８】
【課題を解決するための手段（請求項１に相当）】本発
明は、平面共振器を形成する基板の少なくとも一方の主
面に、高次モードの同電位点となる個所に複数の発振素
子を配置して、一方の主面に形成された対をなす回路導
体との間に発振素子を接続したことを基本的な解決手段
とする。
明は、平面共振器を形成する基板の少なくとも一方の主
面に、高次モードの同電位点となる個所に複数の発振素
子を配置して、一方の主面に形成された対をなす回路導
体との間に発振素子を接続したことを基本的な解決手段
とする。
【０００９】
【作用】本発明では、共振導体の形成された基板の少な
くとも一主面に発振素子を配置して同主面に形成された
対をなす回路導体との間に接続するので、基板に貫通孔
を要しない。したがって、製作精度を格段に向上すると
ともに加工工程を簡易にした上で、平面共振器の電気的
対称性を維持する。また、実装時のインダクタ成分を小
さくする。以下、本発明の一実施例を説明する。
くとも一主面に発振素子を配置して同主面に形成された
対をなす回路導体との間に接続するので、基板に貫通孔
を要しない。したがって、製作精度を格段に向上すると
ともに加工工程を簡易にした上で、平面共振器の電気的
対称性を維持する。また、実装時のインダクタ成分を小
さくする。以下、本発明の一実施例を説明する。
【００１０】
【第１実施例、請求項２に相当】第１図は、本発明の第
１実施例を説明する高次モードの平面共振器を用いた多
素子発振器の図で、同図（ａ）は平面図、同図（ｂ）は
同図（ａ）のＡ−Ａ断面図、同図（ｃ）は同Ｂ−Ｂ断面
図である。なお、前従来例と同一部分には同番号を付与
してその説明は簡略又は省略する。多素子発振器は、前
述したように、基板１の両主面に設けた共振導体２と接
地導体３からなるマイクロストリップライン型として正
負の同電位点を外周近傍２箇所に有するＴＭ21とした高
次モードの平面共振器と、ガンダイオード４からなる発
振素子（負性抵抗素子）とを備えてなる。
１実施例を説明する高次モードの平面共振器を用いた多
素子発振器の図で、同図（ａ）は平面図、同図（ｂ）は
同図（ａ）のＡ−Ａ断面図、同図（ｃ）は同Ｂ−Ｂ断面
図である。なお、前従来例と同一部分には同番号を付与
してその説明は簡略又は省略する。多素子発振器は、前
述したように、基板１の両主面に設けた共振導体２と接
地導体３からなるマイクロストリップライン型として正
負の同電位点を外周近傍２箇所に有するＴＭ21とした高
次モードの平面共振器と、ガンダイオード４からなる発
振素子（負性抵抗素子）とを備えてなる。
【００１１】そして、第１実施例では、共振導体２の外
周近傍２箇所となる同電位点に、共振導体２と対をなす
回路導体ここでは約λ／４としたマイクロストリップラ
イン９を形成する。共振導体２の各同電位点と回路導体
（マイクロストリップライン９）との間には、ガンダイ
オード４が配置されて両端子を接続する。図中の符号２
ａは整合線路であり、共振導体２とガンダイオード４と
のインピーダンス整合を計るためのものである。
周近傍２箇所となる同電位点に、共振導体２と対をなす
回路導体ここでは約λ／４としたマイクロストリップラ
イン９を形成する。共振導体２の各同電位点と回路導体
（マイクロストリップライン９）との間には、ガンダイ
オード４が配置されて両端子を接続する。図中の符号２
ａは整合線路であり、共振導体２とガンダイオード４と
のインピーダンス整合を計るためのものである。
【００１２】マイクロストリップライン９は、ガンダイ
オード４の接続点から見て高周波的に電気的な短絡端と
なる約λ／４に設定される。ガンダイオード４は表面実
装素子として例えばバンプ１０を用いた超音波熱圧着や
単なる熱圧着によって接続される。各回路導体（マイク
ロストリップライン９）は共振導体２の一方の半外周に
沿う線路（マイクロストリップライン）１１によって共
通接続される。そして、他方の半外周側となる同電位点
に対する逆電位点に前述同様のマッチング線路７を設け
た出力線（マイクロストリップライン）６を接続してな
る。
オード４の接続点から見て高周波的に電気的な短絡端と
なる約λ／４に設定される。ガンダイオード４は表面実
装素子として例えばバンプ１０を用いた超音波熱圧着や
単なる熱圧着によって接続される。各回路導体（マイク
ロストリップライン９）は共振導体２の一方の半外周に
沿う線路（マイクロストリップライン）１１によって共
通接続される。そして、他方の半外周側となる同電位点
に対する逆電位点に前述同様のマッチング線路７を設け
た出力線（マイクロストリップライン）６を接続してな
る。
【００１３】このような構成であれば、約λ／４とした
マイクロストリップライン９からなる回路導体と共振導
体２の外周部に生ずる２箇所の同電位点との間にガンダ
イオード４を接続するので、前述同様、平面共振器を共
用した２個の高周波発振器を得る。したがって、発振周
波数は平面共振器に依存して、発振出力を約２倍にす
る。
マイクロストリップライン９からなる回路導体と共振導
体２の外周部に生ずる２箇所の同電位点との間にガンダ
イオード４を接続するので、前述同様、平面共振器を共
用した２個の高周波発振器を得る。したがって、発振周
波数は平面共振器に依存して、発振出力を約２倍にす
る。
【００１４】そして、共振導体２を有する基板１の一主
面上にガンダイオード４を配置して、一主面上で実装す
るので、従来のように貫通孔８を要することなく、表面
実装素子を採用できる。したがって、ガンダイオード４
の実装位置精度等を高めて、平面共振器の電気的な対称
性を正確に維持する。これにより、各ガンダイオード４
からの出力周波数の位相が一致し、電力合成効率を高め
て良好な電力合成を可能にする（実現できる）。また、
実装時のインダクタ成分も小さくなるので、伝播損失を
軽減して発振出力を高められる。
面上にガンダイオード４を配置して、一主面上で実装す
るので、従来のように貫通孔８を要することなく、表面
実装素子を採用できる。したがって、ガンダイオード４
の実装位置精度等を高めて、平面共振器の電気的な対称
性を正確に維持する。これにより、各ガンダイオード４
からの出力周波数の位相が一致し、電力合成効率を高め
て良好な電力合成を可能にする（実現できる）。また、
実装時のインダクタ成分も小さくなるので、伝播損失を
軽減して発振出力を高められる。
【００１５】
【第２実施例、請求項３に相当】第２図は本発明の第２
実施例を説明する高次モードの平面共振器を用いた多素
子発振器の図で、同図（ａ）は平面図、同図（ｂ）はＡ
−Ａ断面図である。なお、前第１実施例と同一部分の説
明は省略又は簡略する。第２実施例では、基板１の一主
面に設けた共振導体２の同電位点（反対方向の両端外周
部、２箇所）に電気的に終端開放となる導出線（マイク
ロストリップライン）１２を形成する。そして、基板１
の他主面に設けた接地導体３を分割して、導出線１２と
交差するスロットライン１３（溝）を共振導体２の外周
に形成する。
実施例を説明する高次モードの平面共振器を用いた多素
子発振器の図で、同図（ａ）は平面図、同図（ｂ）はＡ
−Ａ断面図である。なお、前第１実施例と同一部分の説
明は省略又は簡略する。第２実施例では、基板１の一主
面に設けた共振導体２の同電位点（反対方向の両端外周
部、２箇所）に電気的に終端開放となる導出線（マイク
ロストリップライン）１２を形成する。そして、基板１
の他主面に設けた接地導体３を分割して、導出線１２と
交差するスロットライン１３（溝）を共振導体２の外周
に形成する。
【００１６】そして、導出線１２の直下となるスロット
ライン１３上にガンダイオード４を配置し、スロットラ
イン１３を形成する分割された対をなす回路導体に表面
実装する。なお、前述同様に共振導体２の逆電位点の一
箇所からマッチング線路７を有する出力線６を形成す
る。出力線６の直下のスロットライン１３上には出力伝
送路を形成するため、チップコンデンサ１６を実装す
る。この場合、共振モードの対称性を維持するため、ス
ロットライン１３上の反対側となる対向する点にもチッ
プコンデンサを実装してもよい。
ライン１３上にガンダイオード４を配置し、スロットラ
イン１３を形成する分割された対をなす回路導体に表面
実装する。なお、前述同様に共振導体２の逆電位点の一
箇所からマッチング線路７を有する出力線６を形成す
る。出力線６の直下のスロットライン１３上には出力伝
送路を形成するため、チップコンデンサ１６を実装す
る。この場合、共振モードの対称性を維持するため、ス
ロットライン１３上の反対側となる対向する点にもチッ
プコンデンサを実装してもよい。
【００１７】このような構成であれば、共振導体２の２
箇所の同電位点に接続する導出線１２と電磁結合するス
ロットライン１３の対をなす回路導体間にガンダイオー
ド４を接続するので、前述同様に、平面共振器を共通に
した２個の高周波発振器を得る。したがって、発振周波
数は平面共振器に依存して、発振出力を約２倍にする。
箇所の同電位点に接続する導出線１２と電磁結合するス
ロットライン１３の対をなす回路導体間にガンダイオー
ド４を接続するので、前述同様に、平面共振器を共通に
した２個の高周波発振器を得る。したがって、発振周波
数は平面共振器に依存して、発振出力を約２倍にする。
【００１８】そして、接地導体（スロットライン１３を
形成する対をなす回路導体）３を有する基板１の他主面
上にガンダイオード４を配置して、同主面上の対をなす
回路導体に実装するので、第１実施例と同様に表面実装
素子を採用できる。したがって、ガンダイオード４の実
装位置精度等を高めて、平面共振器の電気的な対称性を
正確に維持する。これにより、各発振素子（ガンダイオ
ード）からの出力周波数の位相が一致して良好な電力合
成を可能にするとともに、実装時のインダクタ成分も小
さくなるので、発振出力を高められる。
形成する対をなす回路導体）３を有する基板１の他主面
上にガンダイオード４を配置して、同主面上の対をなす
回路導体に実装するので、第１実施例と同様に表面実装
素子を採用できる。したがって、ガンダイオード４の実
装位置精度等を高めて、平面共振器の電気的な対称性を
正確に維持する。これにより、各発振素子（ガンダイオ
ード）からの出力周波数の位相が一致して良好な電力合
成を可能にするとともに、実装時のインダクタ成分も小
さくなるので、発振出力を高められる。
【００１９】
【第３実施例、請求項４に相当】第３図は本発明の第３
実施例を説明する図で、同図（ａ）は平面図、同図
（ｂ）はＡ−Ａ断面図である。なお、前各実施例との同
一部分の説明は省略又は簡略する。第３実施例では、基
板１の一主面に設けた共振導体２の外周側を分割して対
をなす回路導体を形成し、スロットライン１３を形成す
る。そして、互いに反対方向となる共振導体２の両端外
周部の同電位点にガンダイオード４を配置し、表面実装
によって対をなす回路導体に接続する。そして、逆電位
点からマッチング線路７を有する出力線６を導出する。
但し、基板１の他主面には接地導体３を有する。また、
共振電磁場の対称性を保持するため、逆電位点のスロッ
トライン１３上にチップコンデンサを実装してもよい。
実施例を説明する図で、同図（ａ）は平面図、同図
（ｂ）はＡ−Ａ断面図である。なお、前各実施例との同
一部分の説明は省略又は簡略する。第３実施例では、基
板１の一主面に設けた共振導体２の外周側を分割して対
をなす回路導体を形成し、スロットライン１３を形成す
る。そして、互いに反対方向となる共振導体２の両端外
周部の同電位点にガンダイオード４を配置し、表面実装
によって対をなす回路導体に接続する。そして、逆電位
点からマッチング線路７を有する出力線６を導出する。
但し、基板１の他主面には接地導体３を有する。また、
共振電磁場の対称性を保持するため、逆電位点のスロッ
トライン１３上にチップコンデンサを実装してもよい。
【００２０】このような構成であれば、共振導体２にお
ける２箇所の同電位点近傍となる、対をなす回路導体間
にガンダイオード４を接続するので、前述同様、平面共
振器を共用した２個の高周波発振器を得る。したがっ
て、発振周波数は平面共振器に依存して、発振出力を約
２倍にする。
ける２箇所の同電位点近傍となる、対をなす回路導体間
にガンダイオード４を接続するので、前述同様、平面共
振器を共用した２個の高周波発振器を得る。したがっ
て、発振周波数は平面共振器に依存して、発振出力を約
２倍にする。
【００２１】そして、共振導体２（スロットライン１３
を形成する対をなす回路導体）を有する基板１の一主面
上に表面実装型のガンダイオード４を配置して対をなす
回路導体に実装する。したがって、平面共振器の電気的
な対称性を正確に維持して良好な電力合成を可能にする
とともに、実装時のインダクタ成分も小さくなって発振
出力を高められる。
を形成する対をなす回路導体）を有する基板１の一主面
上に表面実装型のガンダイオード４を配置して対をなす
回路導体に実装する。したがって、平面共振器の電気的
な対称性を正確に維持して良好な電力合成を可能にする
とともに、実装時のインダクタ成分も小さくなって発振
出力を高められる。
【００２２】
【第４実施例、請求項５に相当】第４図は本発明の第４
実施例を説明する図で、同図（ａ）は平面図、同図
（ｂ）はＡ−Ａ断面図である。なお、前各実施例との同
一部分の説明は省略又は簡略する。第４実施例では、基
板１の他主面に設けた接地導体３を分割して対をなす回
路導体を形成し、一主面に設けた共振導体２の外周部と
対面するスロットライン１３を形成する。そして、共振
導体２の両端外周部となる同電位点に対応した、他主面
のスロットライン１３上にガンダイオード４を配置し、
表面実装によって対をなす回路導体に接続する。出力線
６は一主面の共振導体２の逆電位点から導出する。この
場合でも、共振電磁場の対称性を維持するため、スロッ
トライン１３上の逆電位点近傍にチップコンデンサ１６
を実装してもよい。
実施例を説明する図で、同図（ａ）は平面図、同図
（ｂ）はＡ−Ａ断面図である。なお、前各実施例との同
一部分の説明は省略又は簡略する。第４実施例では、基
板１の他主面に設けた接地導体３を分割して対をなす回
路導体を形成し、一主面に設けた共振導体２の外周部と
対面するスロットライン１３を形成する。そして、共振
導体２の両端外周部となる同電位点に対応した、他主面
のスロットライン１３上にガンダイオード４を配置し、
表面実装によって対をなす回路導体に接続する。出力線
６は一主面の共振導体２の逆電位点から導出する。この
場合でも、共振電磁場の対称性を維持するため、スロッ
トライン１３上の逆電位点近傍にチップコンデンサ１６
を実装してもよい。
【００２３】このような構成であれば、共振導体２の２
箇所の同電位点に対応する、他主面に設けた対をなす回
路導体にガンダイオード４を接続するので、前述同様、
平面共振器を共用した２個の高周波発振器を得て、発振
出力を約２倍にする。そして、表面実装型のガンダイオ
ード４を他主面側の対をなす回路導体に実装するので、
平面共振器の電気的な対称性を正確に維持して良好な電
力合成を可能にし、実装時のインダクタ成分も小さくし
て発振出力を高める。
箇所の同電位点に対応する、他主面に設けた対をなす回
路導体にガンダイオード４を接続するので、前述同様、
平面共振器を共用した２個の高周波発振器を得て、発振
出力を約２倍にする。そして、表面実装型のガンダイオ
ード４を他主面側の対をなす回路導体に実装するので、
平面共振器の電気的な対称性を正確に維持して良好な電
力合成を可能にし、実装時のインダクタ成分も小さくし
て発振出力を高める。
【００２４】
【第５実施例、請求項６に相当】第５図は本発明の第５
実施例を説明する図で、同図（ａ）は平面図、同図
（ｂ）はＡ−Ａ断面図、同図（ｃ）はＢ−Ｂ断面図であ
る。なお、前各実施例との同一部分の説明は省略又は簡
略する。全各実施例では平面共振器の同電位点に発振素
子（ガンダイオード４）を接続したが、第５実施例では
同電位点及び同電位点に対する逆電位点にもガンダイオ
ード４を接続する例で、例えば第１実施例と第２実施例
とを組み合わせて両主面にガンダイオード４を配置した
ものである。
実施例を説明する図で、同図（ａ）は平面図、同図
（ｂ）はＡ−Ａ断面図、同図（ｃ）はＢ−Ｂ断面図であ
る。なお、前各実施例との同一部分の説明は省略又は簡
略する。全各実施例では平面共振器の同電位点に発振素
子（ガンダイオード４）を接続したが、第５実施例では
同電位点及び同電位点に対する逆電位点にもガンダイオ
ード４を接続する例で、例えば第１実施例と第２実施例
とを組み合わせて両主面にガンダイオード４を配置した
ものである。
【００２５】すなわち、第５実施例では、先ず基板１の
一主面に設けた共振導体２の両端外周部に生ずる同電位
点とマイクロストリップライン９による回路導体との間
にガンダイオード４を接続する。次に、同電位点となる
両端外周部を結ぶ線とは直交する両端外周部である共振
導体２の逆電位点に導出線１２（マイクロストリップラ
イン）を設け、これと電磁結合するスロットライン１３
（対をなす回路導体）を他主面の接地導体３に形成す
る。
一主面に設けた共振導体２の両端外周部に生ずる同電位
点とマイクロストリップライン９による回路導体との間
にガンダイオード４を接続する。次に、同電位点となる
両端外周部を結ぶ線とは直交する両端外周部である共振
導体２の逆電位点に導出線１２（マイクロストリップラ
イン）を設け、これと電磁結合するスロットライン１３
（対をなす回路導体）を他主面の接地導体３に形成す
る。
【００２６】そして、導出線１２の直下となるスロット
ライン１３にガンダイオード４を接続する。出力線６は
例えば共振導体２の互いに逆電位点となる中間外周部か
ら延出する。また、出力線６の直下のスロットライン１
３上には、前述したように伝送路を形成するチップコン
デンサを実装する。
ライン１３にガンダイオード４を接続する。出力線６は
例えば共振導体２の互いに逆電位点となる中間外周部か
ら延出する。また、出力線６の直下のスロットライン１
３上には、前述したように伝送路を形成するチップコン
デンサを実装する。
【００２７】このような構成であれば、平面共振器の同
電位点及びこれに対する逆電位点の各２箇所合計４箇所
にガンダイオード４を接続して加算した発振出力を得る
ので、概ね４倍の出力を得られる。そして、各前実施例
と同様に電力合成を良好にして、インダクタ成分の発生
を少なくして発振出力の低下を防止する。
電位点及びこれに対する逆電位点の各２箇所合計４箇所
にガンダイオード４を接続して加算した発振出力を得る
ので、概ね４倍の出力を得られる。そして、各前実施例
と同様に電力合成を良好にして、インダクタ成分の発生
を少なくして発振出力の低下を防止する。
【００２８】
【第６実施例】第６図は本発明の第６実施例を説明する
図で、同図（ａ）は平面図、同図（ｂ）はＡ−Ａ断面図
である。なお、前各実施例との同一部分の説明は省略又
は簡略する。第６実施例は注入同期によって発振周波数
の安定度を高める場合で、各前実施例で適用したＴＭ21
モードに代えて例えばＴＭ01の高次モードを使用する。
なお、ＴＭ01は平面共振器の中心に対して同心円状の共
振電磁界が存在するモードである。
図で、同図（ａ）は平面図、同図（ｂ）はＡ−Ａ断面図
である。なお、前各実施例との同一部分の説明は省略又
は簡略する。第６実施例は注入同期によって発振周波数
の安定度を高める場合で、各前実施例で適用したＴＭ21
モードに代えて例えばＴＭ01の高次モードを使用する。
なお、ＴＭ01は平面共振器の中心に対して同心円状の共
振電磁界が存在するモードである。
【００２９】すなわち、第６実施例では基板１の一主面
に設けた共振導体２に例えば第４実施例で示したように
スロットライン１３を形成し、両端外周部の同電位点近
傍に複数のガンダイオード４を接続し、出力線６によっ
て発振出力を導出する。そして、基板１の他主面から例
えば同軸線路の芯線１４を半田１５によって、あるいは
これに接続したビアホールを、共振導体２の中心に接続
し、同軸線路の図示しない接地線（網線）を接地導体３
に接続する。そして、同軸線路に共振周波数（発振周波
数）ｆ0の１／ｎ（ｎは自然数）となる同期信号を注入
する。
に設けた共振導体２に例えば第４実施例で示したように
スロットライン１３を形成し、両端外周部の同電位点近
傍に複数のガンダイオード４を接続し、出力線６によっ
て発振出力を導出する。そして、基板１の他主面から例
えば同軸線路の芯線１４を半田１５によって、あるいは
これに接続したビアホールを、共振導体２の中心に接続
し、同軸線路の図示しない接地線（網線）を接地導体３
に接続する。そして、同軸線路に共振周波数（発振周波
数）ｆ0の１／ｎ（ｎは自然数）となる同期信号を注入
する。
【００３０】このような構成であれば、平面共振器は同
期信号に対して共振周波数のｎ波ごとに同期するので、
周波数安定度を高める。したがって、各ガンダイオード
４による複数の発振器（発振出力）の合成による位相特
性を良好にして、位相雑音を低減する。そして、この例
でＴＭ01モードを使用してその中心に同期注入するの
で、共振モード度の対称性を良好に維持する。
期信号に対して共振周波数のｎ波ごとに同期するので、
周波数安定度を高める。したがって、各ガンダイオード
４による複数の発振器（発振出力）の合成による位相特
性を良好にして、位相雑音を低減する。そして、この例
でＴＭ01モードを使用してその中心に同期注入するの
で、共振モード度の対称性を良好に維持する。
【００３１】なお、基板１の共振導体２に芯鮮を接続し
たり、基板１にビアホールを設けるのでこれによる特性
劣化が危惧されるが、同期信号は周波数が低いので発生
するインダクタンスも小さく、注入同期による問題はな
い。
たり、基板１にビアホールを設けるのでこれによる特性
劣化が危惧されるが、同期信号は周波数が低いので発生
するインダクタンスも小さく、注入同期による問題はな
い。
【００３２】
【他の事項】上記実施例では、マッチング線路７を有す
る出力線６を共振導体２に接続して出力を導出したが、
これに限らず例えば共振導体２にタブ２ｂを設けて出力
線６を容量結合して疎結合にし導出してもよい（第７
図）。この場合、容量値によって結合度合を制御できる
ので、マッチング線路７を不要にする。
る出力線６を共振導体２に接続して出力を導出したが、
これに限らず例えば共振導体２にタブ２ｂを設けて出力
線６を容量結合して疎結合にし導出してもよい（第７
図）。この場合、容量値によって結合度合を制御できる
ので、マッチング線路７を不要にする。
【００３３】また、実施例１〜５では平面共振器をＴＭ
21による高次モードとしたが、例えばＴＭ41の高次モー
ドを適用して４箇所の同位点（例えば第８図）あるいは
これに対する逆電位点にもガンダイオード４を接続して
概ね４倍あるいは８倍の発振出力を得ることも可能であ
り、ＴＭn1等の高次モードを適用できる。
21による高次モードとしたが、例えばＴＭ41の高次モー
ドを適用して４箇所の同位点（例えば第８図）あるいは
これに対する逆電位点にもガンダイオード４を接続して
概ね４倍あるいは８倍の発振出力を得ることも可能であ
り、ＴＭn1等の高次モードを適用できる。
【００３４】また、各実施例では発振素子として負性抵
抗素子として機能するガンダイオードを適用したが、こ
れに限らずトランジスタやＦＥＴ等の増幅素子を用いて
もよく、要は平面共振器と協働して高周波発振器を構成
する回路を含めた発振素子であればよい。
抗素子として機能するガンダイオードを適用したが、こ
れに限らずトランジスタやＦＥＴ等の増幅素子を用いて
もよく、要は平面共振器と協働して高周波発振器を構成
する回路を含めた発振素子であればよい。
【００３５】
【発明の効果】本発明は、平面共振器を形成する基板１
の少なくとも一方の主面に、高次モードの同電位点とな
る個所に複数の発振用増幅器を配置して、一方の主面に
形成された対をなす回路導体との間に発振用増幅器を接
続したので、製作精度を格段に向上するとともに加工工
程を簡易にする。したがって、ミリ波等の超高周波帯で
も電力合成効率を良好にして高出力とした高次モードの
平面共振器を用いた多素子発振器を提供できる。
の少なくとも一方の主面に、高次モードの同電位点とな
る個所に複数の発振用増幅器を配置して、一方の主面に
形成された対をなす回路導体との間に発振用増幅器を接
続したので、製作精度を格段に向上するとともに加工工
程を簡易にする。したがって、ミリ波等の超高周波帯で
も電力合成効率を良好にして高出力とした高次モードの
平面共振器を用いた多素子発振器を提供できる。
【図１】本発明の第１実施例を説明する多素子発振器の
図で、同図（ａ）は平面図、同図（ｂ）はＡ−Ａ断面
図、同図（ｃ）はＢ−Ｂ断面図である。
図で、同図（ａ）は平面図、同図（ｂ）はＡ−Ａ断面
図、同図（ｃ）はＢ−Ｂ断面図である。
【図２】本発明の第２実施例を説明する図で、同図
（ａ）は平面図、同図（ｂ）はＡ−Ａ断面図、同図
（ｃ）は同図（ａ）の矢印Ｐで示す他主面から見た拡大
図である。
（ａ）は平面図、同図（ｂ）はＡ−Ａ断面図、同図
（ｃ）は同図（ａ）の矢印Ｐで示す他主面から見た拡大
図である。
【図３】本発明の第３実施例を説明する図で、同図
（ａ）は平面図、同図（ｂ）はＡ−Ａ断面図である。
（ａ）は平面図、同図（ｂ）はＡ−Ａ断面図である。
【図４】本発明の第４実施例を説明する図で、同図
（ａ）は平面図、同図（ｂ）はＡ−Ａ断面図である。
（ａ）は平面図、同図（ｂ）はＡ−Ａ断面図である。
【図５】本発明の第５実施例を説明する図で、同図
（ａ）は平面図、同図（ｂ）はＡ−Ａ断面図、同図
（ｃ）はＢ−Ｂ断面図である。
（ａ）は平面図、同図（ｂ）はＡ−Ａ断面図、同図
（ｃ）はＢ−Ｂ断面図である。
【図６】本発明の第６実施例を説明する図で、同図
（ａ）は平面図、同図（ｂ）はＡ−Ａ断面図である。
（ａ）は平面図、同図（ｂ）はＡ−Ａ断面図である。
【図７】本発明の他の例を説明する多素子発振器一部平
面図である。
面図である。
【図８】本発明の他の例を説明する多素子発振器の平面
図である。
図である。
【図９】従来例を説明する他素子発振器の図で、同図
（ａ）は平面図、同図（ｂ）はＡ−Ａ断面図である。
（ａ）は平面図、同図（ｂ）はＡ−Ａ断面図である。
１ 基板、２ 共振導体、２ａ 整合線路、２ｂ タ
ブ、３ 接地導体、４ガンダイオード、５ 結合線路、
６ 出力線、７ マッチング線路、８ 貫通孔、９ マ
イクロストリップライン、１０ バンプ、１１ 線路
（マイクロストリップライン）、１２ 導出線（マイク
ロストリップライン）、１３ スロットライン、１４
同軸線路（芯線）、１５ 半田、１６ チップコンデン
サ．
ブ、３ 接地導体、４ガンダイオード、５ 結合線路、
６ 出力線、７ マッチング線路、８ 貫通孔、９ マ
イクロストリップライン、１０ バンプ、１１ 線路
（マイクロストリップライン）、１２ 導出線（マイク
ロストリップライン）、１３ スロットライン、１４
同軸線路（芯線）、１５ 半田、１６ チップコンデン
サ．
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 追田 武雄
埼玉県狭山市大字上広瀬1275番地の２ 日
本電波工業株式会社狭山事業所内
Claims (7)
- 【請求項１】基板の一主面に共振用回路導体を他主面に
接地導体を備えるとともに対をなす複数の正負電位間で
の電界及び磁界による高次の共振モードを有する平面共
振器と、前記平面共振器における複数の同電位点に接続
した複数の発振素子とを備えてなる高次モードの平面共
振器を用いた多素子発振器において、前記発振素子は前
記基板の少なくとも一方の主面に配置され、前記少なく
とも一方の主面に形成された対をなす回路導体との間に
接続されたことを特徴とする多素子発振器。 - 【請求項２】前記対をなす回路導体は、前記共振用回路
導体と、前記発振素子の接続点から見て高周波的に電気
的な短絡端となるマイクロストリップラインとである請
求項１の多素子発振器。 - 【請求項３】前記対をなす回路導体は、前記共振用回路
導体の同電位点に設けたマイクロストリップラインと電
磁結合する、前記接地導体を分割してなるスロットライ
ンである請求項１の多素子発振器。 - 【請求項４】前記対をなす回路導体は、前記共振用回路
導体を分割してなるスロットラインである請求項１の多
素子発振器。 - 【請求項５】前記対をなす回路導体は、前記接地導体を
分割してなるスロットラインである請求項１の多素子発
振器。 - 【請求項６】前記対をなす回路導体は、前記同電位点と
なる外周部であって前記共振用回路導体と前記発振素子
の接続点から見て高周波的に電気的な短絡端となるマイ
クロストリップラインと、前記同電位点とは逆電位点で
あって前記共振用回路導体の同電位点に設けたマイクロ
ストリップラインと電磁結合する前記接地導体を分割し
てなるスロットラインである請求項１の多素子発振器。 - 【請求項７】前記高次モードによる平面共振器の共振周
波数に対して１／ｎ（ｎは自然数）の同期信号を注入し
てなる請求項１の多素子発振器。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001325293A JP4553288B2 (ja) | 2001-10-23 | 2001-10-23 | 高次モードの平面共振器を用いた多素子発振器 |
| US10/278,144 US6717480B2 (en) | 2001-10-23 | 2002-10-22 | Multielement oscillator employing higher mode planar resonator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001325293A JP4553288B2 (ja) | 2001-10-23 | 2001-10-23 | 高次モードの平面共振器を用いた多素子発振器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003133858A true JP2003133858A (ja) | 2003-05-09 |
| JP4553288B2 JP4553288B2 (ja) | 2010-09-29 |
Family
ID=19141886
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001325293A Expired - Fee Related JP4553288B2 (ja) | 2001-10-23 | 2001-10-23 | 高次モードの平面共振器を用いた多素子発振器 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6717480B2 (ja) |
| JP (1) | JP4553288B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003258556A (ja) * | 2001-12-28 | 2003-09-12 | Nippon Dempa Kogyo Co Ltd | スロットラインを用いた２端子対高周波発振器 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9225488B2 (en) * | 2005-10-27 | 2015-12-29 | Qualcomm Incorporated | Shared signaling channel |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2116223B1 (ja) * | 1970-11-06 | 1974-06-21 | Lignes Telegraph Telephon |
-
2001
- 2001-10-23 JP JP2001325293A patent/JP4553288B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2002
- 2002-10-22 US US10/278,144 patent/US6717480B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003258556A (ja) * | 2001-12-28 | 2003-09-12 | Nippon Dempa Kogyo Co Ltd | スロットラインを用いた２端子対高周波発振器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6717480B2 (en) | 2004-04-06 |
| US20030076185A1 (en) | 2003-04-24 |
| JP4553288B2 (ja) | 2010-09-29 |
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