JP2004235906A

JP2004235906A - デュアルバンド発振器

Info

Publication number: JP2004235906A
Application number: JP2003021208A
Authority: JP
Inventors: Masato Matsushita; 正人松下
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2003-01-29
Filing date: 2003-01-29
Publication date: 2004-08-19

Abstract

【課題】２つの異なる発振周波数帯を単一のストリップラインによって整合をとることが可能な、小型で簡素な構成のデュアルバンド発振器を提供する。
【解決手段】異なる周波数ｆ_１，ｆ_２（ｆ_１＜ｆ_２）の発振信号を出力する２個の発振回路部７を共通のバッファトランジスタＴＲ１に接続するとともに、該バッファトランジスタＴＲ１の出力側に所定の通過帯域を有する整合回路５を接続してなり、前記発振回路部７からの発振信号を前記バッファトランジスタＴＲ１で増幅し、これを前記整合回路５で不要な信号を除去して外部へ出力するようにしたデュアルバンド発振器１であって、前記整合回路５は、単一のストリップラインＬ１を有し、且つ通過帯域が前記２個の発振回路部７より出力される双方の発振信号の周波数ｆ_１，ｆ_２を含むように設定されており、更に前記２個の発振回路部７のうち、低い周波数ｆ_１の発振信号を出力する発振回路部７の内部に発振信号の高調波成分を除去するローパスフィルタ６を設ける。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、各種高周波装置に搭載される電圧制御型発振器に関し、特に、発振周波数として、互いに異なる２つの周波数を切り換えて動作するデュアルバンド発振器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のデュアルバンド発振器の構成を、図３を用いて説明する。図３において、１００はデュアルバンド発振器であり、共振回路２００Ａ、Ｂ、負性抵抗回路３００Ａ、Ｂ、バッファ回路部４００および整合回路５００、スイッチング回路６００、発振回路部７００Ａ、Ｂを備えてなる。
【０００３】
このうち、共振回路２００Ａ、Ｂは、互いに異なる２つの周波数のいずれかを選択し、その選択された周波数で共振された信号を出力する回路である。共振回路２００Ａ、Ｂの具体的な回路構成は、同軸共振素子やストリップライン等の共振線路、制御電圧Ｖｃが印加されるバリキャップダイオードＤｖ等からなり、例えば、互いに異なる共振周波数で共振する２つの共振回路からなり、どちらか一方の共振回路を選択して駆動し、２つの周波数信号を切り換えて出力するものがある。
【０００４】
また、その他に、インダクタおよびコンデンサを備え、これらの素子に発生するインダクタンスまたは容量を調整することにより、合成インピーダンスを調整し、互いに異なる２つの周波数信号を切り換えて出力するものがある。
【０００５】
また、負性抵抗回路３００の具体的な回路構成は、発振トランジスタＴＲ２と、発振トランジスタＴＲ２のベース−エミッタ端子間に接続されるコンデンサとを備える。発振トランジスタＴＲ２のエミッタ端子はコンデンサを介して接地される。バッファ回路部４００の具体的な回路構成は、バッファトランジスタＴＲ１と整合回路５００を備えるものであり、バッファトランジスタＴＲ１のコレクタ端子は、コンデンサを介して、出力端子Ｖｏｕｔに接続される。整合回路５００は、インダクタＬ１００、インダクタＬ２００及びコンデンサを備えてなるものであり、インダクタＬ２００の一端はバッファ回路部４００のバッファトランジスタＴＲ１のコレクタ端子に接続され、インダクタＬ１００の一端は電源電圧入力端子Ｖｃｃに接続される。また、インダクタＬ１００とインダクタＬ２００間は、スイッチング回路６００を介して接地される。そして、発振回路部７００Ａは共振回路２００Ａと負性抵抗回路３００Ａで構成され、発振回路部７００Ｂは共振回路２００Ｂと負性抵抗回路３００Ｂで構成される（例えば、特許文献１参照。）。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１１−１６８３２４号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した従来のデュアルバンド発振器においては、２つの異なる周波数帯の発振周波数を１つのバッファ回路部にて出力させる場合に、異なる周波数帯の出力レベル及び高調波レベル特性を満足させようとすると整合回路のストリップライン長を切り換えねばならず、その切り換えのためには切り換え用のスイッチング回路が必要であった。このスイッチング回路はスイッチングダイオード及び電流制限用の抵抗と直流カット用のコンデンサによって構成されており、これによって回路の小型化、低価格化が阻害されていた。
【０００８】
本発明は上記欠点に鑑み案出されたもので、その目的は、２つの異なる発振周波数帯を単一のストリップラインによって整合をとることが可能な、小型で簡素な構成のデュアルバンド発振器を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明のデュアルバンド発振器は、異なる周波数ｆ_１，ｆ_２（ｆ_１＜ｆ_２）の発振信号を出力する２個の発振回路部を共通のバッファトランジスタに接続するとともに、該バッファトランジスタの出力側に所定の通過帯域を有する整合回路を接続してなり、前記発振回路部からの発振信号を前記バッファトランジスタで増幅し、これを前記整合回路で不要な信号を除去して外部へ出力するようにしたデュアルバンド発振器であって、前記整合回路は、単一のストリップラインを有し、且つ通過帯域が前記２個の発振回路部より出力される双方の発振信号の周波数ｆ_１，ｆ_２を含むように設定されており、更に前記２個の発振回路部のうち、低い周波数ｆ_１の発振信号を出力する発振回路部の内部に発振信号の高調波成分を除去するローパスフィルタを設けたことを特徴とするものである。
【００１０】
また、本発明のデュアルバンド発振器は、前記整合回路の通過帯域の中心周波数が、双方の発振回路部より出力される２つの発振信号の周波数帯のほぼ中間に位置させてあることを特徴とするものである。
【００１１】
さらに、本発明のデュアルバンド発振器は、前記発振回路部が、共振回路、負性抵抗回路及び発振トランジスタから成ることを特徴とするものである。
【００１２】
本発明によれば、異なる周波数ｆ_１，ｆ_２（ｆ_１＜ｆ_２）の発振信号を出力する２個の発振回路部を有するデュアルバンド発振器の発振回路部のうち、低い周波数ｆ_１の発振信号を出力する発振回路部の内部に発振信号の高調波成分を除去するローパスフィルタを設けたことことにより、整合回路を単一のストリップラインで構成することが可能となる。よって整合回路を切り換えるためのスイッチング回路等は不要となり、コンデンサ、バリキャップダイオード等のスイッチング回路を構成する部品の削減が可能となる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を添付図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係るデュアルバンド発振器１の構成を示す回路図であり、同図に示すデュアルバンド発振器１は、制御電圧Ｖｃが供給される共振回路２Ａ、２Ｂと、負性抵抗回路３Ａ、３Ｂと、バッファ回路部４、整合回路５と、ローパスフィルタ６と、発振回路部７Ａ、７Ｂとで構成されている。
【００１４】
前記共振回路２Ａ、２Ｂは、同軸共振素子やストリップライン等の共振線路、制御電圧Ｖｃが印加されるバリキャップダイオードＤｖ、共振周波数を規定する共振回路とで構成される。
【００１５】
前記負性抵抗回路３Ａ、３Ｂは、発振トランジスタＴＲ２、抵抗などを備え、共振回路２Ａ、２Ｂとの発振条件を満たした周波数を安定して出力するための回路である。
【００１６】
前記バッファ回路部４は、バッファトランジスタＴＲ１、コンデンサなどを備え、外部回路との整合をとるための回路である。
【００１７】
前記整合回路５は、同軸共振素子やストリップライン等の共振線路、コンデンサなどを備えている。
【００１８】
前記ローパスフィルタ６は、周波数ｆ_１の低い発振回路部７Ａに設けられ、コンデンサとストリップライン等の共振線路で構成され、低い周波数ｆ_１を通過させ、高い周波数ｆ_２を阻止するように設定されている。
【００１９】
前記発振回路部７Ａは、共振回路２Ａと負性抵抗回路３Ａ及びローパスフィルタ６で構成され低い周波数ｆ_１をバッファ回路部４へ出力するための回路である。
【００２０】
前記発振回路部７Ｂは共振回路２Ｂと負性抵抗回路３Ｂで構成され高い周波数ｆ_２をバッファ回路部４へ出力するための回路である。
【００２１】
以上のような構成により、共振回路２Ａ、２Ｂは所定の共振周波数で動作し、発振回路部７Ａ、７Ｂとバッファ回路部４とによって、制御電圧Ｖｃの印加に伴ない発振周波数の発振信号を出力する。
【００２２】
より具体的には、発振回路部７Ａでは低い周波数ｆ_１の発振周波数のうち、ローパスフィルタ６により高調波成分を除去し基本波成分ｆ_１のみ出力される。同様に発振回路部７Ｂでは高い周波数ｆ_２の発振周波数が出力される。
【００２３】
次に、本発明の特徴的な構成要素であるローパスフィルタ６とストリップラインＬ１について説明する。
【００２４】
ローパスフィルタ６は、図１に示すように、発振回路部７Ａ内に設けられており、所定誘電率の誘電体基板上に、例えばＣｕを主成分とする導電性ペーストの塗布及び焼成によって所定幅、所定長さに形成された厚膜導体膜６ａから成っている。
【００２５】
また、前記厚膜導体膜６ａの両側にはコンデンサが接続され、該コンデンサの一端は接地されπ型のローパスフィルタ６を形成している。
【００２６】
このようなローパスフィルタ６においては、厚膜導体膜６ａの長さ及び両端のコンデンサの容量値を変えることでローパスフィルタの周波数特性を低い周波数ｆ_１では通過域となり高い周波数ｆ_２では阻止域となるように、厚膜導体膜６ａの長さ及び両端のコンデンサの容量値を選択している。
【００２７】
また、ストリップラインＬ１は図１に示すように、整合回路５内にあり、一端を電源電圧Ｖｃｃに接続され、他端はバッファトランジスタＴＲ１に接続されている。ストリップラインＬ１は、図２に示すようにストリップラインＬ１の中心周波数が、発振回路部７Ａ、７Ｂより出力される２つの発振信号の周波数帯のほぼ中間に位置させてある。
【００２８】
これにより、２つの発振信号における出力レベルを同一レベルとすることができる。
【００２９】
また、上述した本実施形態のデュアルバンド発振器においては、発振回路部７Ａに高調波成分ｆ_２を阻止するローパスフィルタを設けて高調波成分ｆ_２をカットしているため、高調波成分ｆ_２が出力されることはない。
【００３０】
更に、上述した本実施形態のデュアルバンド発振器においては、単一のストリップラインを備えた整合回路によって２つの周波数の整合をとるようにしているため、スイッチング回路が不要となり、スイッチング回路を構成していたコンデンサ、バリキャップダイオード等の部品削減が可能となり、またこれによって基板の実装面積を２０パーセント削減することができる。
【００３１】
尚、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更、改良等が可能である。
【００３２】
【発明の効果】
本発明によれば、異なる周波数ｆ_１，ｆ_２（ｆ_１＜ｆ_２）の発振信号を出力する２個の発振回路部を有するデュアルバンド発振器の発振回路部のうち、低い周波数ｆ_１の発振信号を出力する発振回路部の内部に発振信号の高調波成分を除去するローパスフィルタを設けたことことにより、整合回路を単一のストリップラインで構成することが可能となる。よって整合回路を切り換えるためのスイッチング回路等は不要となり、コンデンサ、バリキャップダイオード等のスイッチング回路を構成する部品の削減が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るデュアルバンド発振器の等価回路図である。
【図２】本発明のデュアルバンド発振器の整合回路のストリップラインＬ１の周波数特性を示す特性図である。
【図３】従来のデュアルバンド発振器の等価回路図である。
【図４】従来のデュアルバンド発振器の整合回路のストリップラインの周波数特性を示す特性図である。
【符号の説明】
１・・・デュアルバンド発振器
２Ａ、２Ｂ・・・共振回路
３Ａ、３Ｂ・・・負性抵抗回路
４・・・バッファ回路部
５・・・整合回路
６・・・ローパスフィルタ
６ａ・・・厚膜導体膜
７Ａ、７Ｂ・・・発振回路部
Ｌ１・・・ストリップライン

Claims

異なる周波数ｆ_１，ｆ_２（ｆ_１＜ｆ_２）の発振信号を出力する２個の発振回路部を共通のバッファトランジスタに接続するとともに、該バッファトランジスタの入力側に所定の通過帯域を有する整合回路を接続してなり、前記発振回路部からの発振信号を前記整合回路で不要な信号を除去して、これを前記バッファトランジスタで増幅して外部へ出力するようにしたデュアルバンド発振器であって、
前記整合回路は、単一のストリップラインを有し、且つ通過帯域が前記２個の発振回路部より出力される双方の発振信号の周波数ｆ_１，ｆ_２を含むように設定されており、更に前記２個の発振回路部のうち、低い周波数ｆ_１の発振信号を出力する発振回路部の内部に発振信号の高調波成分を除去するローパスフィルタを設けたことを特徴とするデュアルバンド発振器。
前記整合回路の通過帯域の中心周波数が、双方の発振回路部より出力される２つの発振信号の周波数帯のほぼ中間に位置させてあることを特徴とする請求項１に記載のデュアルバンド発振器。
前記発振回路部が、共振回路、負性抵抗回路及び発振トランジスタから成ることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のデュアルバンド発振器。