JP2003243930A - 発振器 - Google Patents
発振器Info
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- JP2003243930A JP2003243930A JP2002313229A JP2002313229A JP2003243930A JP 2003243930 A JP2003243930 A JP 2003243930A JP 2002313229 A JP2002313229 A JP 2002313229A JP 2002313229 A JP2002313229 A JP 2002313229A JP 2003243930 A JP2003243930 A JP 2003243930A
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- oscillation
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-
- H—ELECTRICITY
- 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
- H03B5/1864—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 dielectric resonator
- H03B5/187—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 dielectric resonator the active element in the amplifier being a semiconductor device
Landscapes
- Inductance-Capacitance Distribution Constants And Capacitance-Resistance Oscillators (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 小型であり、回路構成の自由度に優れてお
り、不要モードの漏洩を抑制し得る高周波用発振器を提
供する。 【解決手段】 マイクロ波帯やミリ波帯などの高周波帯
で用いられる発振器であって、発振素子２と、発振素子
２に結合された共振器４などの回路部品をケース内に備
えており、発振素子２が少なくとも１個の開口部３ａ，
３ｂを有するキャビティ３内に配置されており、共振器
４，５，７の一部または全部がキャビティ外に配置され
ている発振器。
り、不要モードの漏洩を抑制し得る高周波用発振器を提
供する。 【解決手段】 マイクロ波帯やミリ波帯などの高周波帯
で用いられる発振器であって、発振素子２と、発振素子
２に結合された共振器４などの回路部品をケース内に備
えており、発振素子２が少なくとも１個の開口部３ａ，
３ｂを有するキャビティ３内に配置されており、共振器
４，５，７の一部または全部がキャビティ外に配置され
ている発振器。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えばミリ波帯の
高周波帯で用いられる発振器に関し、より詳細には、発
振素子と共振器が結合される部分周辺における構造が改
良された高周波数用の発振器に関する。
高周波帯で用いられる発振器に関し、より詳細には、発
振素子と共振器が結合される部分周辺における構造が改
良された高周波数用の発振器に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、下記特許文献１には、ミリ波帯な
どの高周波帯で用いられる発振器が開示されている。こ
こでは、誘電体基板上に線路及びガンダイオードを設け
ることにより発振回路が構成されている。また、上下の
導体板の間に誘電体ストリップが配置されて、出力用伝
送線路としてのＮＲＤガイドが構成されている。上記発
振回路の線路とＮＲＤガイドとが結合されている。
どの高周波帯で用いられる発振器が開示されている。こ
こでは、誘電体基板上に線路及びガンダイオードを設け
ることにより発振回路が構成されている。また、上下の
導体板の間に誘電体ストリップが配置されて、出力用伝
送線路としてのＮＲＤガイドが構成されている。上記発
振回路の線路とＮＲＤガイドとが結合されている。
【０００３】ここでは、ＮＲＤガイドの遮断周波数が、
発振回路による発振信号の基本波成分を遮断し、高調波
成分を伝搬させるように設定されている。従って、高調
波を利用した発振器において、基本波を充分に抑圧する
ことができ、かつ低損失化を図ることが可能であるとさ
れている。
発振回路による発振信号の基本波成分を遮断し、高調波
成分を伝搬させるように設定されている。従って、高調
波を利用した発振器において、基本波を充分に抑圧する
ことができ、かつ低損失化を図ることが可能であるとさ
れている。
【０００４】他方、下記特許文献２には、図１０及び図
１１に示すミリ波発振器が開示されている。ここでは、
ケース本体１０１と蓋１０２とによりケースが構成され
ており、ケース本体２内に誘電体基板１０３と、発振素
子としてのガンダイオード１０４とが配置されている。
ガンダイオード１０４は、ケース基板１０３に形成され
た金属ストリップ１０５に結合されている。金属ストリ
ップ１０５のガンダイオードに結合されている側と反対
側の端部が、高周波コネクタ１０６に接続されている。
１１に示すミリ波発振器が開示されている。ここでは、
ケース本体１０１と蓋１０２とによりケースが構成され
ており、ケース本体２内に誘電体基板１０３と、発振素
子としてのガンダイオード１０４とが配置されている。
ガンダイオード１０４は、ケース基板１０３に形成され
た金属ストリップ１０５に結合されている。金属ストリ
ップ１０５のガンダイオードに結合されている側と反対
側の端部が、高周波コネクタ１０６に接続されている。
【０００５】この先行技術に記載のミリ波発振器では、
ケースにおける発振出力の伝送方向に垂直な断面の高さ
及び幅の内寸が発振波長の１／２以下とされており、小
型化を図ることができ、かつ量産性を高めることができ
るとされている。
ケースにおける発振出力の伝送方向に垂直な断面の高さ
及び幅の内寸が発振波長の１／２以下とされており、小
型化を図ることができ、かつ量産性を高めることができ
るとされている。
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−１０２８７１号公報
【特許文献２】特開平７−２１２１３１号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上記特許文献１に記載
の発振器では、上記のように不要モードなる基本波を抑
圧し得るとされているが、ＮＲＤガイドの遮断周波数を
上記のように設定しただけでは、不要モードの漏れを確
実に防止することはできず、従って発振出力を効率よく
かつ安定に得ることはできなかった。
の発振器では、上記のように不要モードなる基本波を抑
圧し得るとされているが、ＮＲＤガイドの遮断周波数を
上記のように設定しただけでは、不要モードの漏れを確
実に防止することはできず、従って発振出力を効率よく
かつ安定に得ることはできなかった。
【０００８】他方、上記特許文献２に記載のミリ波発振
器では、ケースの発振出力の伝送方向に垂直な断面の内
寸が発振波長の１／２以下とされている。従って、例え
ば、発振波長が７６ＧＨｚ〜７７ＧＨｚ程度になると、
ケースの上記内寸は１．９５〜１．９７ｍｍと小さくな
る。すなわち、ケースの高さ及び幅がこのような小さな
寸法とならざるを得ない。従って、発振素子に結合され
る共振器などの他の回路構成をケース内に収納すること
が困難になるという問題があった。
器では、ケースの発振出力の伝送方向に垂直な断面の内
寸が発振波長の１／２以下とされている。従って、例え
ば、発振波長が７６ＧＨｚ〜７７ＧＨｚ程度になると、
ケースの上記内寸は１．９５〜１．９７ｍｍと小さくな
る。すなわち、ケースの高さ及び幅がこのような小さな
寸法とならざるを得ない。従って、発振素子に結合され
る共振器などの他の回路構成をケース内に収納すること
が困難になるという問題があった。
【０００９】本発明の目的は、上述した従来技術の現状
に鑑み、小型化及びケース内における回路構成が容易で
ある高周波用の発振器を提供することにある。本発明の
他の目的は、小型化及びケース内における回路構成を容
易にし得るだけでなく、発振出力を高めることができる
高周波用の発振器を提供することにある。
に鑑み、小型化及びケース内における回路構成が容易で
ある高周波用の発振器を提供することにある。本発明の
他の目的は、小型化及びケース内における回路構成を容
易にし得るだけでなく、発振出力を高めることができる
高周波用の発振器を提供することにある。
【００１０】本発明のさらに他の目的は、小型化及びケ
ース内における回路構成を容易とし得るだけでなく、不
要モードを効果的に抑制し得る高周波用の発振器を提供
することにある。
ース内における回路構成を容易とし得るだけでなく、不
要モードを効果的に抑制し得る高周波用の発振器を提供
することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明の広い局面によれ
ば、高周波帯で用いられる発振器であって、発振素子
と、前記発振素子に結合された共振器とを備え、前記発
振素子が少なくとも１個の開口部を有するキャビティ内
に配置されており、前記共振器の一部または全部がキャ
ビティ外に配置されていることを特徴とする、発振器が
提供される。
ば、高周波帯で用いられる発振器であって、発振素子
と、前記発振素子に結合された共振器とを備え、前記発
振素子が少なくとも１個の開口部を有するキャビティ内
に配置されており、前記共振器の一部または全部がキャ
ビティ外に配置されていることを特徴とする、発振器が
提供される。
【００１２】本発明では、共振器の一部または全部がキ
ャビティ外に配置されるので、言い換えれば、発振素子
に結合される共振器等を全てキャビティ内に配置する必
要がないため、キャビティの小型化を図ることができ
る。また、ケースの内寸の制限を受けないため、キャビ
ティ内及びキャビティ外を利用して、発振器の回路を自
由に構成することができる。
ャビティ外に配置されるので、言い換えれば、発振素子
に結合される共振器等を全てキャビティ内に配置する必
要がないため、キャビティの小型化を図ることができ
る。また、ケースの内寸の制限を受けないため、キャビ
ティ内及びキャビティ外を利用して、発振器の回路を自
由に構成することができる。
【００１３】本発明のある特定の局面では、上記キャビ
ティに設けられた開口部の形状が所望のモードの発振出
力のみを取り出すように構成されている。すなわち、キ
ャビティの開口部の寸法及び形状が、不要モードをカッ
トオフするように定められているので、出力効率を高め
ることができる。
ティに設けられた開口部の形状が所望のモードの発振出
力のみを取り出すように構成されている。すなわち、キ
ャビティの開口部の寸法及び形状が、不要モードをカッ
トオフするように定められているので、出力効率を高め
ることができる。
【００１４】本発明の別の特定の局面では、上記キャビ
ティ外に全ての共振器が配置されている。従って、キャ
ビティの小型化を図ることができ、キャビティ外の共振
器等の配置の自由度が高められる。
ティ外に全ての共振器が配置されている。従って、キャ
ビティの小型化を図ることができ、キャビティ外の共振
器等の配置の自由度が高められる。
【００１５】本発明のさらに他の特定の局面では、上記
キャビティ内において発振素子と共振器とが結合されて
おり、キャビティの共振周波数が使用するモードの基本
周波数及び高次モードの周波数から隔てられており、従
って、キャビティの共振による不要モードの発振が抑制
される。
キャビティ内において発振素子と共振器とが結合されて
おり、キャビティの共振周波数が使用するモードの基本
周波数及び高次モードの周波数から隔てられており、従
って、キャビティの共振による不要モードの発振が抑制
される。
【００１６】本発明においては、上記発振素子として
は、従来のミリ波体等で用いられいている適宜の発振素
子を用いることができ、例えば、ＦＥＴやガンダイオー
ドなどを用いることができる。
は、従来のミリ波体等で用いられいている適宜の発振素
子を用いることができ、例えば、ＦＥＴやガンダイオー
ドなどを用いることができる。
【００１７】本発明において、上記共振器としては、高
周波帯で用いられる適宜の共振器、例えばマイクロ波ス
トリップ線路共振器や誘電体共振器を用いることができ
る。
周波帯で用いられる適宜の共振器、例えばマイクロ波ス
トリップ線路共振器や誘電体共振器を用いることができ
る。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ本発明の
具体的な実施形態を説明することにより、本発明を明ら
かにする。
具体的な実施形態を説明することにより、本発明を明ら
かにする。
【００１９】図１は、本発明の第１の実施形態に係る発
振器の概略構成図である。本実施形態の発振器では、Ｆ
ＥＴからなる発振素子２が破線で略図的に示すキャビテ
ィ３内に配置されている。キャビティ３は、導電性材料
で囲まれた空間であり、例えば金属等により囲まれた空
間を形成することにより構成される。本実施形態の発振
器１は、上記発振素子２と、発振素子２に結合された共
振器４，５及びマイクロストリップ線路６と、誘電体共
振器７と、マイクロストリップ線路８と、バラクタダイ
オード９とを有する。
振器の概略構成図である。本実施形態の発振器では、Ｆ
ＥＴからなる発振素子２が破線で略図的に示すキャビテ
ィ３内に配置されている。キャビティ３は、導電性材料
で囲まれた空間であり、例えば金属等により囲まれた空
間を形成することにより構成される。本実施形態の発振
器１は、上記発振素子２と、発振素子２に結合された共
振器４，５及びマイクロストリップ線路６と、誘電体共
振器７と、マイクロストリップ線路８と、バラクタダイ
オード９とを有する。
【００２０】発振素子２を構成するＦＥＴのゲート電極
に、誘電体共振器７と結合したマイクロストリップ線路
よりなる共振器４が接続されており、共振器４の他端が
抵抗１０を介してアース電位に接続されている。共振器
４に、誘電体共振器７が結合されており、誘電体共振器
７にマイクロストリップ線路８が結合されている。マイ
クロストリップ線路８の一端が制御電圧Ｖｃに接続され
ており、かつバラクタダイオード９のアノードに接続さ
れている。バラクタダイオード９のアノードがアース電
位に接続されている。
に、誘電体共振器７と結合したマイクロストリップ線路
よりなる共振器４が接続されており、共振器４の他端が
抵抗１０を介してアース電位に接続されている。共振器
４に、誘電体共振器７が結合されており、誘電体共振器
７にマイクロストリップ線路８が結合されている。マイ
クロストリップ線路８の一端が制御電圧Ｖｃに接続され
ており、かつバラクタダイオード９のアノードに接続さ
れている。バラクタダイオード９のアノードがアース電
位に接続されている。
【００２１】他方、発振素子を構成するＦＥＴのドレイ
ン電極は、ドレイン電圧ＶDに接続されており、かつマ
イクロストリップ線路６に接続されている。このマイク
ロストリップ線路６の端部から高周波発振出力が取り出
される。
ン電極は、ドレイン電圧ＶDに接続されており、かつマ
イクロストリップ線路６に接続されている。このマイク
ロストリップ線路６の端部から高周波発振出力が取り出
される。
【００２２】また、ＦＥＴのソース電極には、共振器５
がアース電位との間に接合されている。ドレイン電圧Ｖ
Dを与えることにより、発振素子２が発振し、制御電圧
Ｖｃにより変調された発振出力がＲＦ出力端子１１から
取り出される。
がアース電位との間に接合されている。ドレイン電圧Ｖ
Dを与えることにより、発振素子２が発振し、制御電圧
Ｖｃにより変調された発振出力がＲＦ出力端子１１から
取り出される。
【００２３】本実施形態の発振器１の特徴は、キャビテ
ィ３内に発振素子２のみが収納されており、他の回路構
成、すなわち共振器４，５，７及びマイクロストリップ
線路６，８並びにバラクタダイオード９などがキャビテ
ィ３外に配置されていることにある。キャビティ３はＦ
ＥＴを収納する大きさを有すればよいため、キャビティ
３は非常に小さくすることができる。また、図示しない
ケース内に、これらの全ての部品が収納されるが、ケー
スの内寸は特に制限を受けないため、高周波化を図った
場合であっても、ケース内において、共振器４，５，
７、マイクロストリップ線路６，８及びバラクタダイオ
ード９などの配置の自由度が高められるので、回路構成
を容易に行うことがてきる。
ィ３内に発振素子２のみが収納されており、他の回路構
成、すなわち共振器４，５，７及びマイクロストリップ
線路６，８並びにバラクタダイオード９などがキャビテ
ィ３外に配置されていることにある。キャビティ３はＦ
ＥＴを収納する大きさを有すればよいため、キャビティ
３は非常に小さくすることができる。また、図示しない
ケース内に、これらの全ての部品が収納されるが、ケー
スの内寸は特に制限を受けないため、高周波化を図った
場合であっても、ケース内において、共振器４，５，
７、マイクロストリップ線路６，８及びバラクタダイオ
ード９などの配置の自由度が高められるので、回路構成
を容易に行うことがてきる。
【００２４】図２は、本発明の第２の実施形態に係る発
振器の概略構成図であり、図３及び図４（ａ）はその具
体的な構造の平面図及び図３のＡ−Ａ線に沿う断面図、
図４（ｂ）は使用されている発振素子の底面図である。
振器の概略構成図であり、図３及び図４（ａ）はその具
体的な構造の平面図及び図３のＡ−Ａ線に沿う断面図、
図４（ｂ）は使用されている発振素子の底面図である。
【００２５】図３及び図４（ａ），（ｂ）を参照して、
発振器２１は、例えばアルミニウムなどの金属からなる
ケース本体２２と蓋材２３とを有する。ケース本体２２
と蓋材２３とによりケースが構成されている。
発振器２１は、例えばアルミニウムなどの金属からなる
ケース本体２２と蓋材２３とを有する。ケース本体２２
と蓋材２３とによりケースが構成されている。
【００２６】ケース本体２２及び蓋材２３を構成する材
料は、金属に限らず、合成樹脂などの絶縁性材料の表面
に導電層を構成したものであってもよい。ケース本体２
２と蓋材２３とで構成されるケース内において、図４
（ａ）に示すキャビティ２４が構成されている。キャビ
ティ２４は、ケース本体２３の一部により囲まれた領域
であり、該キャビティ２４内に発振素子２５が収納され
ている。発振素子２５としては、本実施形態ではチップ
ガンダイオードが用いられている。
料は、金属に限らず、合成樹脂などの絶縁性材料の表面
に導電層を構成したものであってもよい。ケース本体２
２と蓋材２３とで構成されるケース内において、図４
（ａ）に示すキャビティ２４が構成されている。キャビ
ティ２４は、ケース本体２３の一部により囲まれた領域
であり、該キャビティ２４内に発振素子２５が収納され
ている。発振素子２５としては、本実施形態ではチップ
ガンダイオードが用いられている。
【００２７】図４（ｂ）に示すように、発振素子２５の
本体２５ｄの裏面には電極２５ａ，２５ｂ，２５ｃが形
成されている。また、図に示すように、キャビティ２４
には、対向し合う一対の開口部２４ａ，２４ｂが形成さ
れている。開口部２４ａを通して、誘電体共振器７と結
合したマイクロストリップ線路からなる共振器２７がキ
ャビティ外の部分からキャビティ２４内に至るように延
ばされており、発振素子２５に結合されている。他方、
開口部２４ｂを通して、キャビティ外からキャビティ内
に至るようにＲＦ出力ライン２８が配置されている。Ｒ
Ｆ出力ライン２８の一端は、発振素子２５の電極２５ｃ
に接続されており、他端からＲＦ出力が取り出されるよ
うに形成されている。
本体２５ｄの裏面には電極２５ａ，２５ｂ，２５ｃが形
成されている。また、図に示すように、キャビティ２４
には、対向し合う一対の開口部２４ａ，２４ｂが形成さ
れている。開口部２４ａを通して、誘電体共振器７と結
合したマイクロストリップ線路からなる共振器２７がキ
ャビティ外の部分からキャビティ２４内に至るように延
ばされており、発振素子２５に結合されている。他方、
開口部２４ｂを通して、キャビティ外からキャビティ内
に至るようにＲＦ出力ライン２８が配置されている。Ｒ
Ｆ出力ライン２８の一端は、発振素子２５の電極２５ｃ
に接続されており、他端からＲＦ出力が取り出されるよ
うに形成されている。
【００２８】上記ＲＦ出力ライン２８及びストリップ線
路よりなる共振器２７は、ケース本体２２上に固定され
た回路基板２９上に形成されている。また、回路基板２
９上には、前述した発振素子２５も固定されている。
路よりなる共振器２７は、ケース本体２２上に固定され
た回路基板２９上に形成されている。また、回路基板２
９上には、前述した発振素子２５も固定されている。
【００２９】回路基板２９は、例えばアルミナなどの絶
縁性セラミックスを用いて構成されている。回路基板２
９にはバイアホール電極２９ｃが形成されている。回路
基板２９上には、バイアホール電極２９ｃに接続される
ようにグラウンド電極３１が形成されており、グラウン
ド電極３１と、ストリップ線路よりなる共振器２７との
間に接続されるように抵抗３２が設けられている。
縁性セラミックスを用いて構成されている。回路基板２
９にはバイアホール電極２９ｃが形成されている。回路
基板２９上には、バイアホール電極２９ｃに接続される
ようにグラウンド電極３１が形成されており、グラウン
ド電極３１と、ストリップ線路よりなる共振器２７との
間に接続されるように抵抗３２が設けられている。
【００３０】他方、ＲＦ出力ライン２８に接続されるよ
うに、ＤＣバイアスライン３３が回路基板２９上に形成
されている。ＤＣバイアスライン３３中には、開放スタ
ブ３３ａ，３３ｂがＤＣバイアスライン３３と一体に形
成されている。
うに、ＤＣバイアスライン３３が回路基板２９上に形成
されている。ＤＣバイアスライン３３中には、開放スタ
ブ３３ａ，３３ｂがＤＣバイアスライン３３と一体に形
成されている。
【００３１】ＤＣバイアスライン３３の他端は、ＤＣコ
ネクタ３７の芯線３７ａに接続されている。図３に戻
り、キャビティ２４内においては、発振素子２５の電極
２５ａ，２５ｂに接続されるグラウンド電極２５ａ，２
５ｂが形成されている。グラウンド電極２５ａ，２５ｂ
は、回路基板２９に形成されたバイアホール電極２９
ａ，２９ｂに接続されており、バイアホール電極２９
ａ，２９ｂは、回路基板２９の下面に形成されたグラウ
ンド電極（図示せず）に接続されている。
ネクタ３７の芯線３７ａに接続されている。図３に戻
り、キャビティ２４内においては、発振素子２５の電極
２５ａ，２５ｂに接続されるグラウンド電極２５ａ，２
５ｂが形成されている。グラウンド電極２５ａ，２５ｂ
は、回路基板２９に形成されたバイアホール電極２９
ａ，２９ｂに接続されており、バイアホール電極２９
ａ，２９ｂは、回路基板２９の下面に形成されたグラウ
ンド電極（図示せず）に接続されている。
【００３２】また、上記ストリップ線路からなる共振器
２７に結合されるように誘電体共振器３４がケース内に
配置されている。本実施形態の発振器２１の特徴は、第
１の実施形態と同様に、ケースの一部に構成されたキャ
ビティ２４内に発振素子２５が収納されていることにあ
る。また、キャビティ２４に、上記開口部２４ａ，２４
ｂが形成されており、開口部２４ａ，２４ｂの寸法及び
開口形状は、使用する伝送モード以外の不要モードを抑
圧するように、言い換えれば使用する周波数に対してカ
ットオフ形状とされている。従って、キャビティ２４外
への不要モードの高周波出力の漏洩が確実に抑制され
る。
２７に結合されるように誘電体共振器３４がケース内に
配置されている。本実施形態の発振器２１の特徴は、第
１の実施形態と同様に、ケースの一部に構成されたキャ
ビティ２４内に発振素子２５が収納されていることにあ
る。また、キャビティ２４に、上記開口部２４ａ，２４
ｂが形成されており、開口部２４ａ，２４ｂの寸法及び
開口形状は、使用する伝送モード以外の不要モードを抑
圧するように、言い換えれば使用する周波数に対してカ
ットオフ形状とされている。従って、キャビティ２４外
への不要モードの高周波出力の漏洩が確実に抑制され
る。
【００３３】また、本実施形態では、共振器２７の一部
がキャビティ２４内に入り発振素子２５に結合されてい
るが、このように発振器を構成する発振素子以外の回路
構成の一部、例えば共振器の一部がキャビティ２４内に
配置されていてもよい。この場合であっても、キャビテ
ィ２４内には、発振素子２５と共振器２７の一部のみが
収納されればよいため、キャビティ２４外の部分におい
ては、寸法の制約を受けることなく他の回路部品を自由
に配置することができる。従って、第１の実施形態の発
振器１と同様に、発振器２１においても、ケース内にお
ける回路構成の自由度を高めることができる。
がキャビティ２４内に入り発振素子２５に結合されてい
るが、このように発振器を構成する発振素子以外の回路
構成の一部、例えば共振器の一部がキャビティ２４内に
配置されていてもよい。この場合であっても、キャビテ
ィ２４内には、発振素子２５と共振器２７の一部のみが
収納されればよいため、キャビティ２４外の部分におい
ては、寸法の制約を受けることなく他の回路部品を自由
に配置することができる。従って、第１の実施形態の発
振器１と同様に、発振器２１においても、ケース内にお
ける回路構成の自由度を高めることができる。
【００３４】図５及び図６は、本発明の第３の実施形態
に係る発振器の概略構成図及び部分切欠断面図である。
本実施形態の発振器４１では、図５に示すように、破線
で略図的に示すキャビティ４２内に、発振素子４３及び
マイクロストリップ線路からなる共振器４４が配置され
ている。発振素子４３は、本実施形態では、ガンダイオ
ードにより構成されており、共振器４４に結合されてい
る。
に係る発振器の概略構成図及び部分切欠断面図である。
本実施形態の発振器４１では、図５に示すように、破線
で略図的に示すキャビティ４２内に、発振素子４３及び
マイクロストリップ線路からなる共振器４４が配置され
ている。発振素子４３は、本実施形態では、ガンダイオ
ードにより構成されており、共振器４４に結合されてい
る。
【００３５】また、共振器４４はキャビティ４２に設け
られた開口部４２ａを通してキャビティ外に延ばされて
おり、かつ共振器４４のキャビティ外の部分から高周波
発振出力が取り出されるように構成されている。他方、
キャビティ４２内からキャビティ４２外に延びるよう
に、バイアス線路４５が形成されている。すなわち、キ
ャビティ４２に設けられた開口部４２ｂを通って、バイ
アス線路４５がキャビティ４２内からキャビティ４２外
に延ばされている。
られた開口部４２ａを通してキャビティ外に延ばされて
おり、かつ共振器４４のキャビティ外の部分から高周波
発振出力が取り出されるように構成されている。他方、
キャビティ４２内からキャビティ４２外に延びるよう
に、バイアス線路４５が形成されている。すなわち、キ
ャビティ４２に設けられた開口部４２ｂを通って、バイ
アス線路４５がキャビティ４２内からキャビティ４２外
に延ばされている。
【００３６】より具体的には、図６に示すように、発振
器４１では、ケース本体４８と蓋材４９とによりケース
が構成されており、このケース本体４８及び蓋材４９
は、例えばアルミニウムなどの金属により構成されてい
る。そして、このケース本体４８及び蓋材４９により、
発振素子４３などが収納されているキャビティ４２が構
成されている。従って、キャビティ４２の内周面はアル
ミニウムなどの金属により構成されることになる。
器４１では、ケース本体４８と蓋材４９とによりケース
が構成されており、このケース本体４８及び蓋材４９
は、例えばアルミニウムなどの金属により構成されてい
る。そして、このケース本体４８及び蓋材４９により、
発振素子４３などが収納されているキャビティ４２が構
成されている。従って、キャビティ４２の内周面はアル
ミニウムなどの金属により構成されることになる。
【００３７】また、第２の実施形態の場合と同様に、上
記共振器４４及びバイアス線路４５はケース内に配置さ
れた回路基板５０上に形成されている。回路基板５０
は、例えばフッ素樹脂などの合成樹脂などにより構成さ
れており、該回路基板５０上に、導電膜をパターニング
することにより共振器４４やバイアス線路４５が構成さ
れている。
記共振器４４及びバイアス線路４５はケース内に配置さ
れた回路基板５０上に形成されている。回路基板５０
は、例えばフッ素樹脂などの合成樹脂などにより構成さ
れており、該回路基板５０上に、導電膜をパターニング
することにより共振器４４やバイアス線路４５が構成さ
れている。
【００３８】また、共振器４４に結合されるように、Ｒ
Ｆ出力を取り出すための誘電体線路５１がケース本体４
８と蓋材４９とにより構成されるケース内からケース外
に延びるように配置されている。
Ｆ出力を取り出すための誘電体線路５１がケース本体４
８と蓋材４９とにより構成されるケース内からケース外
に延びるように配置されている。
【００３９】本実施形態においても、ケースの一部に限
定されたキャビティ４２内にガンダイオードからなる発
振素子４３が収納されており、かつキャビティ４２内に
は、共振器４４及びバイアス線路４５の一部が収納され
ているだけである。従って、キャビティ４２外のケース
部分において共振器等の他の回路構成を容易に行うこと
ができる。
定されたキャビティ４２内にガンダイオードからなる発
振素子４３が収納されており、かつキャビティ４２内に
は、共振器４４及びバイアス線路４５の一部が収納され
ているだけである。従って、キャビティ４２外のケース
部分において共振器等の他の回路構成を容易に行うこと
ができる。
【００４０】さらに、本実施形態においても、開口部４
２ａ，４２ｂは、使用する発振周波数に対してカットオ
フ形状となるように、その寸法及び開口形状が定められ
ている。従って、第２の実施形態と同様に、キャビティ
外への不要モードの漏洩を確実に抑制することができ
る。
２ａ，４２ｂは、使用する発振周波数に対してカットオ
フ形状となるように、その寸法及び開口形状が定められ
ている。従って、第２の実施形態と同様に、キャビティ
外への不要モードの漏洩を確実に抑制することができ
る。
【００４１】より具体的には、開口部４２ａ，４２ｂの
形状は、矩形の形状とされており、その幅及び高さ寸法
が、７６ＧＨｚ帯の波長の１／２以下とされている。図
７は、上記開口部４２ａ，４２ｂの幅方向寸法Ｘと、本
実施形態の発振器の発振周波数ｆ及び出力電力Ｐとの関
係を示す図であり、図８は、開口部４２ａ，４２ｂの幅
方向寸法Ｘを説明するための略図的平面図である。な
お、開口部４２ａ，４２ｂの高さ方向寸法は、幅Ｘと同
一とした。
形状は、矩形の形状とされており、その幅及び高さ寸法
が、７６ＧＨｚ帯の波長の１／２以下とされている。図
７は、上記開口部４２ａ，４２ｂの幅方向寸法Ｘと、本
実施形態の発振器の発振周波数ｆ及び出力電力Ｐとの関
係を示す図であり、図８は、開口部４２ａ，４２ｂの幅
方向寸法Ｘを説明するための略図的平面図である。な
お、開口部４２ａ，４２ｂの高さ方向寸法は、幅Ｘと同
一とした。
【００４２】図７から明らかなように、開口部４２ａ，
４２ｂの幅及び高さを発振周波数の波長の１／２以下と
することにより、出力電圧を効果的に高め得ることがわ
かる。
４２ｂの幅及び高さを発振周波数の波長の１／２以下と
することにより、出力電圧を効果的に高め得ることがわ
かる。
【００４３】さらに、本実施形態の発振器４１では、キ
ャビティ４２の共振周波数が、発振周波数よりも２％以
上高くされており、それによってキャビティの共振周波
数に基づく不要モードの漏洩が確実に抑制される。これ
を、図９を参照して説明する。
ャビティ４２の共振周波数が、発振周波数よりも２％以
上高くされており、それによってキャビティの共振周波
数に基づく不要モードの漏洩が確実に抑制される。これ
を、図９を参照して説明する。
【００４４】キャビティ４２は、周囲を金属で囲まれて
いるためキャビティ４２自体がある周波数で共振する。
キャビティ４２で構成される共振器の共振周波数は、図
９に示すように、キャビティ４２が円筒型の場合、その
直径により変化する。すなわち、キャビティ４２の直径
を大きくすればするほど、当然のことながら、キャビテ
ィ４２による共振モードの共振周波数が低下する。従っ
て、７６ＧＨｚ帯の発振出力を得る場合には、図９から
明らかなように、キャビティの共振周波数が７６ＧＨｚ
から隔てられた位置にあることが好ましい。この場合、
７６ＧＨｚよりもキャビティ４２による共振の共振周波
数を低くした場合には、高次モードが影響する恐れがあ
る。従って、より好ましくは、キャビティ４２による共
振周波数は、発振周波数７６ＧＨｚよりも高く設定され
る。すなわち、図９における破線Ｃよりも高い共振周波
数を有するようにキャビティ４２の大きさが定められ
る。望ましくは、発振周波数に対し２％以上共振周波数
が高くなるようにキャビティ４２の寸法が定められ、そ
れによってキャビティ４２の共振による不要モードの影
響を効果的に抑圧することができる。
いるためキャビティ４２自体がある周波数で共振する。
キャビティ４２で構成される共振器の共振周波数は、図
９に示すように、キャビティ４２が円筒型の場合、その
直径により変化する。すなわち、キャビティ４２の直径
を大きくすればするほど、当然のことながら、キャビテ
ィ４２による共振モードの共振周波数が低下する。従っ
て、７６ＧＨｚ帯の発振出力を得る場合には、図９から
明らかなように、キャビティの共振周波数が７６ＧＨｚ
から隔てられた位置にあることが好ましい。この場合、
７６ＧＨｚよりもキャビティ４２による共振の共振周波
数を低くした場合には、高次モードが影響する恐れがあ
る。従って、より好ましくは、キャビティ４２による共
振周波数は、発振周波数７６ＧＨｚよりも高く設定され
る。すなわち、図９における破線Ｃよりも高い共振周波
数を有するようにキャビティ４２の大きさが定められ
る。望ましくは、発振周波数に対し２％以上共振周波数
が高くなるようにキャビティ４２の寸法が定められ、そ
れによってキャビティ４２の共振による不要モードの影
響を効果的に抑圧することができる。
【００４５】
【発明の効果】以上のように、本発明に係る発振器で
は、発振素子がケースに設けられた、少なくとも１個の
開口部を有するキャビティ内に配置されており、共振器
の一部または全部がキャビティ外に配置されている。従
って、ケースの一部に限定されたキャビティ内に共振素
子を収納することにより、発振素子収納空間を小さくす
ることができ、かつキャビティ外においては、発振素子
以外の共振器などの回路部品を自由に配置することがで
きる。よって、ケースの寸法の制限がないため、発振器
を構成する回路構成の自由度が飛躍的に高められる。
は、発振素子がケースに設けられた、少なくとも１個の
開口部を有するキャビティ内に配置されており、共振器
の一部または全部がキャビティ外に配置されている。従
って、ケースの一部に限定されたキャビティ内に共振素
子を収納することにより、発振素子収納空間を小さくす
ることができ、かつキャビティ外においては、発振素子
以外の共振器などの回路部品を自由に配置することがで
きる。よって、ケースの寸法の制限がないため、発振器
を構成する回路構成の自由度が飛躍的に高められる。
【００４６】また、上記キャビティに設けられた開口部
の形状が所望のモードの発振出力のみを取り出すように
構成されている場合には、キャビティ外への不要モード
の漏洩を確実に抑制することができる。
の形状が所望のモードの発振出力のみを取り出すように
構成されている場合には、キャビティ外への不要モード
の漏洩を確実に抑制することができる。
【００４７】キャビティの共振周波数が、使用するモー
ドの基本周波数及び高次モードの周波数から隔てられて
いる場合には、キャビティの共振による不要モードの漏
洩を確実に抑制することができる。
ドの基本周波数及び高次モードの周波数から隔てられて
いる場合には、キャビティの共振による不要モードの漏
洩を確実に抑制することができる。
【図１】本発明の第１の実施形態に係る発振器の概略構
成図。
成図。
【図２】本発明の第２の実施形態に係る発振器の概略構
成図。
成図。
【図３】第２の実施形態の発振器の具体的な構造例を示
す平面図。
す平面図。
【図４】（ａ）は図３のＡ−Ａ線に沿う断面図、（ｂ）
は使用されている発振素子の裏面の電極を示す底面図。
は使用されている発振素子の裏面の電極を示す底面図。
【図５】第３の実施形態に係る発振器の概略構成図。
【図６】第３の実施形態に係る発振器の略図的部分切欠
断面図。
断面図。
【図７】第３の実施形態において、キャビティの開口部
の幅方向寸法と、発振周波数及び出力電力との関係を示
す図。
の幅方向寸法と、発振周波数及び出力電力との関係を示
す図。
【図８】キャビティの開口部の寸法を説明するための略
図的平面図。
図的平面図。
【図９】キャビティの直径と共振周波数との関係を示す
図。
図。
【図１０】従来のミリ波発振器の一例を示す平面断面
図。
図。
【図１１】従来のミリ波発振器の正面断面図。
１…発振器
２…発振素子
３…キャビティ
３ａ，３ｂ…開口部
４，５…共振器
６…マイクロストリップ線路
７…誘電体共振器
８…マイクロストリップ線路
９…バラクタダイオード
１０…抵抗
２１…発振器
２２…ケース本体
２３…蓋材
２４…キャビティ
２４ａ，２４ｂ…開口部
２５…発振素子
２７…共振器
２８…ＲＦ出力ライン
３２…抵抗
３４…誘電体共振器
４１…発振器
４２…キャビティ
４２ａ，４２ｂ…開口部
４３…発振素子
４４…共振器
４５…バイアス線路
４８…ケース本体
４９…蓋材
５０…回路基板
Claims (6)
- 【請求項１】 高周波帯で用いられる発振器であって、 発振素子と、 前記発振素子に結合された共振器とを備え、 前記発振素子が少なくとも１個の開口部を有するキャビ
ティ内に配置されており、前記共振器の一部または全部
がキャビティ外に配置されていることを特徴とする、発
振器。 - 【請求項２】 前記キャビティに設けられた開口部の形
状が所望のモードの発振出力のみを取り出すように構成
されている、請求項１に記載の発振器。 - 【請求項３】 前記キャビティ外に全ての共振器が配置
されている、請求項１または２に記載の発振器。 - 【請求項４】 前記キャビティ内において前記発振素子
と前記共振器とが結合されており、キャビティの共振周
波数が、使用するモードの基本周波数及び高次モードの
周波数から隔てられていることを特徴とする、請求項１
または２に記載の発振器。 - 【請求項５】 前記発振素子がＦＥＴまたはガンダイオ
ードである、請求項１〜４のいずれかに記載の発振器。 - 【請求項６】 前記共振器が、マイクロストリップ線路
共振器及び誘電体共振器を備える、請求項１〜５のいず
れかに記載の発振器。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002313229A JP2003243930A (ja) | 2001-12-12 | 2002-10-28 | 発振器 |
| US10/315,948 US7049897B2 (en) | 2001-12-12 | 2002-12-11 | High frequency band oscillator |
| FR0215752A FR2833428B1 (fr) | 2001-12-12 | 2002-12-12 | Oscillateur haute frequence |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001-378771 | 2001-12-12 | ||
| JP2001378771 | 2001-12-12 | ||
| JP2002313229A JP2003243930A (ja) | 2001-12-12 | 2002-10-28 | 発振器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003243930A true JP2003243930A (ja) | 2003-08-29 |
Family
ID=26625019
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002313229A Pending JP2003243930A (ja) | 2001-12-12 | 2002-10-28 | 発振器 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7049897B2 (ja) |
| JP (1) | JP2003243930A (ja) |
| FR (1) | FR2833428B1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012178819A (ja) * | 2011-02-04 | 2012-09-13 | Nippon Dempa Kogyo Co Ltd | 圧電発振器 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5565823B2 (ja) * | 2008-10-07 | 2014-08-06 | 独立行政法人情報通信研究機構 | パルス信号発生装置 |
| JP6209840B2 (ja) * | 2013-03-27 | 2017-10-11 | セイコーエプソン株式会社 | 量子干渉装置、原子発振器、電子機器および移動体 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4924057A (ja) * | 1972-06-24 | 1974-03-04 | ||
| JPS55117308A (en) * | 1979-03-01 | 1980-09-09 | Murata Mfg Co Ltd | Oscillator |
| US4386326A (en) * | 1979-08-07 | 1983-05-31 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Dielectric-resonator-tuned microwave solid state oscillator |
| US4426628A (en) * | 1981-03-23 | 1984-01-17 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Millimeter wave oscillator with enhanced dielectric coupler |
| JPS5820009A (ja) | 1981-07-30 | 1983-02-05 | Fujitsu Ltd | 帰還形誘電体発振器 |
| JP2002313229A (ja) | 2001-04-10 | 2002-10-25 | Sony Corp | 陰極線管内のカーボン塗料の塗布方法 |
-
2002
- 2002-10-28 JP JP2002313229A patent/JP2003243930A/ja active Pending
- 2002-12-11 US US10/315,948 patent/US7049897B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2002-12-12 FR FR0215752A patent/FR2833428B1/fr not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012178819A (ja) * | 2011-02-04 | 2012-09-13 | Nippon Dempa Kogyo Co Ltd | 圧電発振器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US7049897B2 (en) | 2006-05-23 |
| FR2833428B1 (fr) | 2005-07-29 |
| US20030112085A1 (en) | 2003-06-19 |
| FR2833428A1 (fr) | 2003-06-13 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040121 |
|
| A977 | Report on retrieval |
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|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060516 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20070116 |