JP2012211855A - Oscillator and onboard radar device - Google Patents

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Kei Takahashi
慶 高橋
Sadahisa Matsushima
禎央 松嶋
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Furukawa Electric Co Ltd
Furukawa Automotive Systems Inc
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an oscillator of which oscillation frequency is stable for temperature variation.SOLUTION: An oscillator 10 oscillating at a predetermined frequency includes an oscillation circuit 11 that has an amplifier and of which oscillation frequency varies according to the operation point of the amplifier and an adjustment circuit 15 that adjusts the operation point of the oscillation circuit according to temperature, thereby adjusting the shift of the oscillation frequency due to the temperature of the oscillation circuit.

Description

本発明は、発振装置および車載レーダ装置に関するものである。   The present invention relates to an oscillation device and an on-vehicle radar device.

従来において、高周波帯域(例えば、準ミリ波またはミリ波帯域)の発振を行うための発振装置としては、例えば、特許文献1に示すような技術が知られている。   Conventionally, as an oscillating device for oscillating in a high frequency band (for example, a quasi-millimeter wave or a millimeter wave band), for example, a technique shown in Patent Document 1 is known.

特開平5−110338号公報Japanese Patent Laid-Open No. 5-110338

ところで、特許文献1に開示された技術では、環境温度が変化した場合に、発振周波数が変化してしまう。このような環境温度の変化による発振周波数の変化は、温度変化が激しい車両に車載レーダ装置を搭載した場合、レーダ特性の安定性や、検出精度に影響が出るといった問題がある。   By the way, in the technique disclosed in Patent Document 1, when the environmental temperature changes, the oscillation frequency changes. Such a change in the oscillation frequency due to a change in the environmental temperature has a problem that the stability of the radar characteristics and the detection accuracy are affected when the vehicle-mounted radar device is mounted on a vehicle having a large temperature change.

そこで、本発明は温度変化に対して発振周波数が安定である発振装置および車載レーダ装置を提供することを目的としている。   Accordingly, an object of the present invention is to provide an oscillation device and an in-vehicle radar device whose oscillation frequency is stable against a temperature change.

上記課題を解決するために、本発明は、所定の周波数で発振する発振装置において、増幅素子を有し、当該増幅素子の動作点によって発振周波数が変化する発振回路と、温度に応じて前記発振回路の動作点を調整することにより、前記発振回路の温度による発振周波数のずれを調整する調整回路と、を有することを特徴とする。
このような構成によれば、温度変化に対して発振周波数が安定である発振装置を提供することができる。
In order to solve the above-described problems, the present invention provides an oscillation device that oscillates at a predetermined frequency, having an amplifying element, an oscillation circuit whose oscillation frequency varies depending on an operating point of the amplifying element, and the oscillation according to temperature. And an adjustment circuit that adjusts an oscillation frequency shift due to a temperature of the oscillation circuit by adjusting an operating point of the circuit.
According to such a configuration, it is possible to provide an oscillation device whose oscillation frequency is stable with respect to temperature changes.

また、他の発明は、上記発明に加えて、前記発振回路は、トランジスタを前記増幅素子として有し、前記トランジスタの出力信号を前記トランジスタの入力側端子に帰還することで発振回路を構成し、前記調整回路は、前記トランジスタのバイアス電圧を調整することにより動作点を調整し、発振周波数を調整することを特徴とする。
このような構成によれば、温度に対する安定性が高い高周波帯域の発振装置を得ることができる。
According to another aspect of the invention, in addition to the above-described invention, the oscillation circuit includes a transistor as the amplification element, and configures an oscillation circuit by feeding back an output signal of the transistor to an input side terminal of the transistor. The adjustment circuit adjusts an operating point by adjusting a bias voltage of the transistor to adjust an oscillation frequency.
According to such a configuration, it is possible to obtain a high-frequency band oscillation device having high temperature stability.

また、他の発明は、上記発明に加えて、前記調整回路は、温度により抵抗値が変化するサーミスタおよび抵抗素子によって構成されることを特徴とする。
このような構成によれば、簡単な回路構成によって、温度変化による発振周波数の変化を効率良く抑制することができる。
According to another aspect of the invention, in addition to the above invention, the adjustment circuit includes a thermistor and a resistance element whose resistance value changes with temperature.
According to such a configuration, a change in oscillation frequency due to a temperature change can be efficiently suppressed with a simple circuit configuration.

また、他の発明は、上記発明に加えて、温度変化をΔT[℃]とし、前記発振回路の温度変化による発振周波数の変化の割合をA[Hz/℃]とし、前記調整回路による動作点の変化に基づく前記発振回路の発振周波数の変化の割合をB[Hz/V]とし、前記調整回路による動作点の調整量をΔVtuneとしたとき、以下の式が成立する、ΔT=(B/A)×ΔVtuneことを特徴とする発振装置。
このような構成によれば、調整回路のパラメータを簡単に求めることができる。
In addition to the above invention, in another invention, the temperature change is ΔT [° C.], the rate of change of the oscillation frequency due to the temperature change of the oscillation circuit is A [Hz / ° C.], and the operating point by the adjustment circuit When the rate of change of the oscillation frequency of the oscillation circuit based on the change of B is set to B [Hz / V] and the adjustment amount of the operating point by the adjustment circuit is set to ΔVtune, the following equation is established: ΔT = (B / A) Oscillator characterized by xΔVtune.
According to such a configuration, the parameters of the adjustment circuit can be easily obtained.

また、他の発明は、前述の発振装置を有する車載レーダ装置である。
このような構成によれば、温度変化が激しい車両に搭載した場合であっても特性が安定し、かつ、検出精度が高い車載レーダ装置を提供することができる。
Another invention is an on-vehicle radar device having the above-described oscillation device.
According to such a configuration, it is possible to provide an on-vehicle radar device that has stable characteristics and high detection accuracy even when mounted on a vehicle having a large temperature change.

本発明によれば、温度変化に対して発振周波数が安定である発振装置および車載レーダ装置を提供することが可能となる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it becomes possible to provide the oscillation apparatus and vehicle-mounted radar apparatus whose oscillation frequency is stable with respect to a temperature change.

本発明の第1実施形態に係る発振装置の構成例を示す図である。It is a figure showing an example of composition of an oscillating device concerning a 1st embodiment of the present invention. (A)は図1に示す第1実施形態の温度と発振周波数の関係の一例を示し、(B)はバイアス電圧と発振周波数の関係の一例を示す図である。(A) shows an example of the relationship between the temperature and the oscillation frequency of the first embodiment shown in FIG. 1, and (B) is a diagram showing an example of the relationship between the bias voltage and the oscillation frequency. 本発明の第2実施形態に係る発振装置の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the oscillation apparatus which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 図3に示す第2実施形態の温度と発振周波数の関係の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the relationship between the temperature and oscillation frequency of 2nd Embodiment shown in FIG. 図3に示す第2実施形態のバイアス電圧と発振周波数の関係の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the relationship between the bias voltage and oscillation frequency of 2nd Embodiment shown in FIG.

次に、本発明の実施形態について説明する。   Next, an embodiment of the present invention will be described.

(A)第1実施形態の構成の説明
図1は、本発明の第1実施形態に係る発振装置の構成例を示す図である。この図1に示すように、発振装置10は、発振回路11、抵抗素子12,13、および、サーミスタ14を有している。
(A) Description of Configuration of First Embodiment FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of an oscillation device according to the first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the oscillation device 10 includes an oscillation circuit 11, resistance elements 12 and 13, and a thermistor 14.

ここで、発振回路11は、出力端子とバイアス端子とを有しており、バイアス端子に印加される電圧に応じた周波数で発振し、発振信号を出力端子から出力する。一例として、発振回路11は、環境温度が上昇すると発振周波数が減少し、環境温度が下降すると発振周波数が増加する特性を有している。また、発振回路11は、バイアス端子に印加されるバイアス電圧が上昇すると発振周波数が増加し、バイアス電圧が下降すると発振周波数が減少する特性を有している。なお、発振回路11の温度による発振周波数の特性、バイアス電圧による発振周波数の特性は前記各特性の逆特性であってもよく、本案件の特許性を限定するものではない。   Here, the oscillation circuit 11 has an output terminal and a bias terminal, oscillates at a frequency corresponding to a voltage applied to the bias terminal, and outputs an oscillation signal from the output terminal. As an example, the oscillation circuit 11 has a characteristic that the oscillation frequency decreases when the environmental temperature increases, and the oscillation frequency increases when the environmental temperature decreases. The oscillation circuit 11 has a characteristic that the oscillation frequency increases when the bias voltage applied to the bias terminal increases, and the oscillation frequency decreases when the bias voltage decreases. Note that the characteristics of the oscillation frequency depending on the temperature of the oscillation circuit 11 and the characteristics of the oscillation frequency based on the bias voltage may be reverse characteristics of the above characteristics, and do not limit the patentability of this project.

一例として、抵抗素子13は、一方の端子がサーミスタ14の一方の端子と接続され、他方の端子が接地されている。サーミスタ14は、一方の端子が抵抗素子13の一方の端子と接続され、他方の端子が接地されている。抵抗素子12は、一方の端子がサーミスタ14および抵抗素子13の一方の端子にそれぞれ接続され、他方の端子が電源Vcに接続されている。なお、これら抵抗素子12,13およびサーミスタ14によって温度補償回路15が構成される。なお、サーミスタ14は、温度上昇に伴って抵抗値が増加するPTC(Positive Temperature Coefficient)特性を有している。このため、温度補償回路15から出力される電圧は、温度が上昇するとそれに応じて増加する。なお、発振回路11の温度による発振周波数の特性、バイアス電圧による発振周波数の特性によっては、サーミスタ14は温度上昇に伴って抵抗値が減少するNTC(Negative Temperature Coefficient)特性を有していてもよい。また、抵抗素子の配置も一例であり、本案件の特許性を限定するものではない。   As an example, the resistance element 13 has one terminal connected to one terminal of the thermistor 14 and the other terminal grounded. The thermistor 14 has one terminal connected to one terminal of the resistance element 13 and the other terminal grounded. The resistance element 12 has one terminal connected to one terminal of the thermistor 14 and the resistance element 13, and the other terminal connected to the power source Vc. The resistance elements 12 and 13 and the thermistor 14 constitute a temperature compensation circuit 15. The thermistor 14 has a PTC (Positive Temperature Coefficient) characteristic in which the resistance value increases as the temperature rises. For this reason, the voltage output from the temperature compensation circuit 15 increases with an increase in temperature. The thermistor 14 may have an NTC (Negative Temperature Coefficient) characteristic in which the resistance value decreases as the temperature rises, depending on the oscillation frequency characteristic due to the temperature of the oscillation circuit 11 and the oscillation frequency characteristic due to the bias voltage. . In addition, the arrangement of the resistance elements is also an example, and does not limit the patentability of this project.

(B)第1実施形態の動作の説明
つぎに、以上の第1実施形態の動作について説明する。図2(A)は発振回路11の発振周波数の変動量と、装置温度の変化量との関係を示す図である。この図に示すように、発振回路11は、装置の温度が上昇すると、発振周波数が減少する特性を有している。また、図2(B)は、発振回路11のバイアス端子に印加される電圧と、発振周波数との関係を示す図である。この図に示すように、発振回路11は、バイアス端子に印加される電圧が上昇すると、発振周波数が増加し、バイアス端子に印加される電圧が下降すると、発振周波数が減少する。また、サーミスタ14は、温度が上昇すると抵抗値が増加するので、温度補償回路15から出力される電圧は、温度が上昇すると増加する。
(B) Description of Operation of First Embodiment Next, the operation of the first embodiment will be described. FIG. 2A is a diagram showing the relationship between the fluctuation amount of the oscillation frequency of the oscillation circuit 11 and the change amount of the apparatus temperature. As shown in this figure, the oscillation circuit 11 has a characteristic that the oscillation frequency decreases as the temperature of the device rises. FIG. 2B is a diagram showing the relationship between the voltage applied to the bias terminal of the oscillation circuit 11 and the oscillation frequency. As shown in this figure, in the oscillation circuit 11, when the voltage applied to the bias terminal increases, the oscillation frequency increases, and when the voltage applied to the bias terminal decreases, the oscillation frequency decreases. Further, since the resistance value of the thermistor 14 increases as the temperature rises, the voltage output from the temperature compensation circuit 15 increases as the temperature rises.

ここで、発振装置10の各パラメータは、温度変化をΔT[℃]とし、図2(A)に示す発振回路11の温度変化による発振周波数の変化の割合をA[Hz/℃]とし、図2(B)に示す発振回路11のバイアス端子に印加する電圧と発振周波数の変動化の割合をB[Hz/V]とし、バイアス端子に印加する電圧の変化量をΔVtuneとしたとき、これらの間には以下の式(1)が成立する。
ΔT=(B/A)×ΔVtune ・・・(1)
Here, each parameter of the oscillation device 10 is set such that the temperature change is ΔT [° C.], the rate of change of the oscillation frequency due to the temperature change of the oscillation circuit 11 shown in FIG. When the voltage applied to the bias terminal of the oscillation circuit 11 shown in 2 (B) and the rate of fluctuation of the oscillation frequency are B [Hz / V], and the amount of change in the voltage applied to the bias terminal is ΔVtune, In the meantime, the following equation (1) holds.
ΔT = (B / A) × ΔVtune (1)

温度補償回路15としては、以下の式(2)が成立するように、抵抗素子12,13およびサーミスタ14が設定されている。
ΔVtune/ΔT=A/B ・・・(2)
As the temperature compensation circuit 15, the resistance elements 12 and 13 and the thermistor 14 are set so that the following formula (2) is established.
ΔVtune / ΔT = A / B (2)

このため、温度がΔT変化すると、発振回路11の発振周波数はA×ΔT変化する。温度補償回路15は、この温度変化によって電圧ΔVtune=A/B×ΔTを出力する。発振回路11はバイアス電圧がΔVtune変化すると、動作点の変化によって、発振周波数がB×ΔVtune変化する。このため、発振回路11の発振周波数はA×ΔT変化する。これにより、前述した温度がΔT変化したことによる発振周波数のA×ΔTの変化が相殺されるので、温度が変化しても発振周波数は変化しない。   For this reason, when the temperature changes by ΔT, the oscillation frequency of the oscillation circuit 11 changes by A × ΔT. The temperature compensation circuit 15 outputs a voltage ΔVtune = A / B × ΔT according to this temperature change. In the oscillation circuit 11, when the bias voltage changes by ΔVtune, the oscillation frequency changes by B × ΔVtune due to the change of the operating point. For this reason, the oscillation frequency of the oscillation circuit 11 changes by A × ΔT. As a result, the change in oscillation frequency A × ΔT due to the change in temperature described above by ΔT is canceled out, so that the oscillation frequency does not change even if the temperature changes.

以上に説明したように、第1実施形態では、動作点の変化によって発振周波数が変化する発振回路11に対して、抵抗素子12,13およびサーミスタ14によって構成される温度補償回路15を付加し、これによって温度補償を行うようにしたので、簡単な回路構成により、発振周波数がずれることを防止できる。   As described above, in the first embodiment, the temperature compensation circuit 15 configured by the resistance elements 12 and 13 and the thermistor 14 is added to the oscillation circuit 11 in which the oscillation frequency changes according to the change of the operating point. Since temperature compensation is thereby performed, the oscillation frequency can be prevented from shifting with a simple circuit configuration.

また、以上の第1実施形態では、抵抗素子12,13およびサーミスタ14によってハードウエア的に、温度補償を行うようにしたので、ソフトウエア的に温度補償を行う場合に比較して、例えば、中央制御装置および記憶装置等を省略することにより、装置の構成を簡略化し、製造コストを低減することができる。   In the first embodiment described above, since the temperature compensation is performed by hardware using the resistance elements 12 and 13 and the thermistor 14, for example, compared to the case where temperature compensation is performed by software, for example, the center By omitting the control device and the storage device, the configuration of the device can be simplified and the manufacturing cost can be reduced.

(C)第2実施形態の構成の説明
つぎに、第2実施形態について説明する。図3は第2実施形態の構成例を示す図である。この図に示すように、第2実施形態の発振装置20は、増幅素子21、ループ回路22、サーミスタ23、抵抗素子24,25、および、バイアス回路26,27を有している。
(C) Description of Configuration of Second Embodiment Next, the second embodiment will be described. FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration example of the second embodiment. As shown in this figure, the oscillation device 20 of the second embodiment has an amplifying element 21, a loop circuit 22, a thermistor 23, resistance elements 24 and 25, and bias circuits 26 and 27.

ここで、増幅素子21は、例えば、高電子移動度トランジスタ(HEMT(High Electron Mobility Transistor))または電界効果トランジスタ(FET(Field Effect Transistor))等によって構成されている。増幅素子21は、ソース端子が接地され、ドレイン端子がバイアス回路27を介して電源Vdに接続されている。また、ゲート端子は、ループ回路22の出力端に接続され、バイアス回路26を介して、抵抗素子25、サーミスタ23のそれぞれの一方の端子に接続されている。   Here, the amplifying element 21 is configured by, for example, a high electron mobility transistor (HEMT (High Electron Mobility Transistor)) or a field effect transistor (FET (Field Effect Transistor)). The amplifying element 21 has a source terminal grounded and a drain terminal connected to the power source Vd via the bias circuit 27. The gate terminal is connected to the output terminal of the loop circuit 22, and is connected to one terminal of each of the resistance element 25 and the thermistor 23 via the bias circuit 26.

ループ回路22は、入力端がバイアス回路27の他端に接続され、出力端が増幅素子21のゲート端子に接続されている。ループ回路22は、バイアス回路27を介して出力される出力信号のうち発振周波数に該当する信号を増幅素子21のゲート端子に帰還する。   The loop circuit 22 has an input end connected to the other end of the bias circuit 27 and an output end connected to the gate terminal of the amplifying element 21. The loop circuit 22 feeds back a signal corresponding to the oscillation frequency among the output signals output via the bias circuit 27 to the gate terminal of the amplifying element 21.

サーミスタ23は、正の温度特性を有するPTC型の特性を有しており、温度変化に応じてその抵抗値が変化する。サーミスタ23の一方の端子は増幅素子21のゲート端子に接続され、他方の端子は接地されている。抵抗素子25はサーミスタ23と並列に接続されている。抵抗素子24は、一方の端子がバイアス回路26を介して増幅素子21のゲート端子に接続され、他方の端子が電源Vgに接続されている。なお、増幅素子21、及びループ回路22、バイアス回路26,27は発振回路34を構成し、サーミスタ23および抵抗素子24,25は温度補償回路35を構成する。   The thermistor 23 has a PTC type characteristic having a positive temperature characteristic, and its resistance value changes according to a temperature change. One terminal of the thermistor 23 is connected to the gate terminal of the amplifying element 21, and the other terminal is grounded. The resistance element 25 is connected in parallel with the thermistor 23. The resistance element 24 has one terminal connected to the gate terminal of the amplification element 21 via the bias circuit 26 and the other terminal connected to the power supply Vg. The amplifying element 21, the loop circuit 22, and the bias circuits 26 and 27 constitute an oscillation circuit 34, and the thermistor 23 and the resistance elements 24 and 25 constitute a temperature compensation circuit 35.

バイアス回路26は例えば、マイクロストリップラインやチップ部品によって構成され、一方の端子が増幅素子21のゲート端子に接続され、他方の端子が抵抗素子24の一方の端子に接続されている。なお、バイアス回路26は直流成分を遮断し、発振周波数成分を増幅素子21のゲート端子に対して出力する機能や、増幅素子21のゲート端子から電源Vg側に流出する発振周波数の信号を防止する機能、および高周波信号をグランドに対して逃がす機能などを有している。   The bias circuit 26 is configured by, for example, a microstrip line or a chip component, and one terminal is connected to the gate terminal of the amplification element 21 and the other terminal is connected to one terminal of the resistance element 24. The bias circuit 26 cuts off the direct current component and prevents the function of outputting the oscillation frequency component to the gate terminal of the amplifying element 21 and the signal of the oscillation frequency flowing out from the gate terminal of the amplifying element 21 to the power supply Vg side. A function, and a function of releasing a high-frequency signal from the ground.

バイアス回路27は、バイアス回路26と同様に、マイクロストリップラインまたはチップ部品によって構成され、増幅素子21のドレイン端子に接続されている。なお、バイアス回路27は直流成分を遮断し、発振周波数成分を図示しない後段の回路およびループ回路22に対して出力する機能や、増幅素子21のドレイン端子から電源Vd側に流出する発振周波数の信号を防止する機能、および、高周波信号をグランドに対して逃がす機能などを有している。   Similar to the bias circuit 26, the bias circuit 27 is configured by a microstrip line or a chip component, and is connected to the drain terminal of the amplifying element 21. The bias circuit 27 cuts off the direct current component and outputs the oscillation frequency component to the circuit and the loop circuit 22 in the subsequent stage (not shown), and the signal of the oscillation frequency that flows out from the drain terminal of the amplifying element 21 to the power supply Vd side. And a function of releasing a high-frequency signal from the ground.

(D)第2実施形態の動作の説明
つぎに、図4,5を参照して、図3に示す第2実施形態の動作について説明する。図4は、図2(A)に対応する図であり、第2実施形態の温度と発振周波数の変化を示す図である。図5は、図B(A)に対応する図であり、第2実施形態の電圧調整量と発振周波数の変動量との関係を示す図である。以下、具体的に説明する。
(D) Description of Operation of Second Embodiment Next, the operation of the second embodiment shown in FIG. 3 will be described with reference to FIGS. FIG. 4 is a diagram corresponding to FIG. 2A and shows changes in temperature and oscillation frequency of the second embodiment. FIG. 5 is a diagram corresponding to FIG. B (A) and showing a relationship between the voltage adjustment amount and the variation amount of the oscillation frequency in the second embodiment. This will be specifically described below.

図4から、第2実施形態の温度変化による発振周波数の変化の割合A[GHz/℃]は、−0.0024である。また、図5から、第2実施形態のバイアス電圧の変化による発振周波数の変化の割合B[GHz/V]は、0.29である。したがって、温度補償回路35は、ΔVtune/ΔT=A/B=−0.0082[V/℃]が成立するように素子値を設定する。   From FIG. 4, the ratio A [GHz / ° C.] of the change in the oscillation frequency due to the temperature change in the second embodiment is −0.0024. Further, from FIG. 5, the change rate B [GHz / V] of the oscillation frequency due to the change of the bias voltage in the second embodiment is 0.29. Therefore, the temperature compensation circuit 35 sets the element value so that ΔVtune / ΔT = A / B = −0.0082 [V / ° C.].

このように設定することで、第1実施形態の場合と同様に、温度変化によって発振周波数が変化すると、これを打ち消すようにバイアス電圧が調整されて発振周波数の変化が相殺される。以下に具体的に説明する。   By setting in this way, as in the case of the first embodiment, when the oscillation frequency changes due to a temperature change, the bias voltage is adjusted so as to cancel this and the change in the oscillation frequency is canceled out. This will be specifically described below.

図4に示すように、発振装置20の温度が変化すると、図4に示すように、温度の変化に応じて発振周波数が変化する。例えば、温度が20[℃]上昇すると、発振周波数が約0.05[GHz]減少する(図4参照)。ここで、温度補償回路35は、前述したように、ΔVtune/ΔT=0.0082[V/℃]に設定されている。このため、温度が20[℃]上昇すると、電圧ΔVtuneが約0.164[V]増加する。ΔVtuneが約0.164[V]増加すると、増幅素子21のゲート端子に印加される電圧(バイアス電圧)が上昇する。すると、増幅素子21の動作点が変化し、発振周波数が変化(上昇)する。なお、この周波数の上昇は、図5に示すように約0.05[GHz]であるので、温度上昇による発振周波数の減少を打ち消す分だけ、発振周波数が増加され、発振周波数は変化しない。   As shown in FIG. 4, when the temperature of the oscillation device 20 changes, as shown in FIG. 4, the oscillation frequency changes according to the change in temperature. For example, when the temperature rises by 20 [° C.], the oscillation frequency decreases by about 0.05 [GHz] (see FIG. 4). Here, as described above, the temperature compensation circuit 35 is set to ΔVtune / ΔT = 0.0082 [V / ° C.]. For this reason, when the temperature rises by 20 [° C.], the voltage ΔVtune increases by about 0.164 [V]. When ΔVtune increases by about 0.164 [V], the voltage (bias voltage) applied to the gate terminal of the amplifying element 21 increases. Then, the operating point of the amplifying element 21 changes and the oscillation frequency changes (rises). Since the increase in frequency is about 0.05 [GHz] as shown in FIG. 5, the oscillation frequency is increased by the amount that cancels the decrease in oscillation frequency due to the temperature increase, and the oscillation frequency does not change.

以上に説明したように、第2実施形態では、温度変化によって発振装置20の発振周波数が変化した場合には、温度補償回路35によって増幅素子21のバイアス電圧を変化させることで動作点を調整し、温度変化による周波数の変化を打ち消すように発振周波数を変化させるようにした。これにより、簡単な回路構成によって、発振装置20の温度補償を行うことができる。   As described above, in the second embodiment, when the oscillation frequency of the oscillation device 20 changes due to a temperature change, the operating point is adjusted by changing the bias voltage of the amplification element 21 by the temperature compensation circuit 35. The oscillation frequency was changed so as to cancel the frequency change due to temperature change. Thereby, the temperature compensation of the oscillation device 20 can be performed with a simple circuit configuration.

また、第2実施形態では、サーミスタ23および抵抗素子24,25によってハードウエア的に温度補償を行うようにしたので、ソフトウエア的に温度補償を行う場合に比較して、例えば、中央処理装置や記憶装置のようなハードウエアを不要とすることができるので、回路構成を単純化することができる。   In the second embodiment, since the temperature compensation is performed by hardware using the thermistor 23 and the resistance elements 24 and 25, compared with the case where temperature compensation is performed by software, for example, a central processing unit, Since hardware such as a storage device can be eliminated, the circuit configuration can be simplified.

(E)変形実施形態の説明
以上の実施形態は一例であって、本発明が上述したような場合のみに限定されるものでないことはいうまでもない。例えば、以上の各実施形態では、高電子移動度トランジスタまたは電界効果トランジスタを増幅素子として用いるようにしたが、これら以外の増幅素子(例えば、MMIC(Monolithic Microwave Integrated Circuit)等)を用いることも可能である。
(E) Description of Modified Embodiment The above embodiment is an example, and it is needless to say that the present invention is not limited to the case as described above. For example, in each of the above embodiments, a high electron mobility transistor or a field effect transistor is used as an amplifying element, but an amplifying element other than these (for example, MMIC (Monolithic Microwave Integrated Circuit) or the like) can also be used. It is.

また、以上の第2実施形態では、増幅素子21のゲート端子に印加する電圧を変化させて発振周波数を調整するようにしたが、例えば、ソース端子に印加される電圧を調整することで、動作点を変化させて発振周波数を調整するようにしてもよい。その場合、図3に示す回路において、サーミスタ23および抵抗素子24,25をゲート端子から除外してゲート端子に電源Vgを直接接続するとともに、増幅素子21のソース端子とグランドの間に並列接続した抵抗素子25とサーミスタ23を接続するようにすればよい。なお、素子値の設定方法については前述した場合と同様である。   In the second embodiment described above, the oscillation frequency is adjusted by changing the voltage applied to the gate terminal of the amplifying element 21. For example, the operation can be performed by adjusting the voltage applied to the source terminal. The oscillation frequency may be adjusted by changing the point. In that case, in the circuit shown in FIG. 3, the thermistor 23 and the resistance elements 24 and 25 are excluded from the gate terminal, and the power supply Vg is directly connected to the gate terminal, and is connected in parallel between the source terminal of the amplifying element 21 and the ground. The resistor element 25 and the thermistor 23 may be connected. The element value setting method is the same as that described above.

また、以上の実施形態では、発振装置単体の構成を示したが、これらの発振装置から出力される発振信号を電波として送信して対象から反射された電波を検出し、送信信号と受信信号の時間差および周波数差等に基づいて、対象の位置や速度を検出するレーダ装置に本発明の発振装置を適用することも可能である。その場合、例えば、車載レーダ装置の場合、環境温度などによって発振装置の温度が大幅に変化する場合があるが、そのような場合であっても、常に一定の周波数で発振することができるので、精度良く対象を検出することができる。   Further, in the above embodiment, the configuration of the oscillation device alone is shown. However, the oscillation signal output from these oscillation devices is transmitted as a radio wave, the radio wave reflected from the object is detected, and the transmission signal and the reception signal It is also possible to apply the oscillation device of the present invention to a radar device that detects the position and speed of an object based on a time difference and a frequency difference. In that case, for example, in the case of an on-vehicle radar device, the temperature of the oscillation device may change significantly depending on the environmental temperature, etc., but even in such a case, it can always oscillate at a constant frequency, An object can be detected with high accuracy.

10 発振装置
11 発振回路
12,13 抵抗素子
14 サーミスタ
15 温度補償回路
20 発振装置
21 増幅素子
22 ループ回路
23 サーミスタ
24,25 抵抗素子
26,27 バイアス回路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Oscillator 11 Oscillator circuit 12, 13 Resistive element 14 Thermistor 15 Temperature compensation circuit 20 Oscillator 21 Amplifying element 22 Loop circuit 23 Thermistor 24, 25 Resistor element 26, 27 Bias circuit

Claims (5)

所定の周波数で発振する発振装置において、
増幅素子を有し、当該増幅素子の動作点によって発振周波数が変化する発振回路と、
温度に応じて前記発振回路の動作点を調整することにより、前記発振回路の温度による発振周波数のずれを調整する調整回路と、
を有することを特徴とする発振装置。
In an oscillation device that oscillates at a predetermined frequency,
An oscillation circuit having an amplification element, the oscillation frequency of which varies with the operating point of the amplification element;
An adjustment circuit that adjusts the oscillation frequency shift due to the temperature of the oscillation circuit by adjusting the operating point of the oscillation circuit according to the temperature;
An oscillation device comprising:
前記発振回路は、トランジスタを前記増幅素子として有し、前記トランジスタの出力信号を前記トランジスタの入力側端子に帰還することで発振回路を構成し、
前記調整回路は、前記トランジスタのバイアス電圧を調整することにより動作点を調整し、発振周波数を調整する、
ことを特徴とする請求項1記載の発振装置。
The oscillation circuit includes a transistor as the amplification element, and configures an oscillation circuit by feeding back an output signal of the transistor to an input side terminal of the transistor.
The adjustment circuit adjusts the operating point by adjusting the bias voltage of the transistor, and adjusts the oscillation frequency.
The oscillation device according to claim 1.
前記調整回路は、温度により抵抗値が変化するサーミスタおよび抵抗素子により構成されることを特徴とする請求項1または2に記載の発振装置。   The oscillation device according to claim 1, wherein the adjustment circuit includes a thermistor whose resistance value changes with temperature and a resistance element. 温度変化をΔT[℃]とし、前記発振回路の温度変化による発振周波数の変化の割合をA[Hz/℃]とし、前記調整回路による動作点の変化に基づく前記発振回路の発振周波数の変化の割合をB[Hz/V]とし、前記調整回路による動作点の調整量をΔVtuneとしたとき、以下の式が成立する、
ΔT=(B/A)×ΔVtune
ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の発振装置。
The temperature change is ΔT [° C.], the rate of change of the oscillation frequency due to the temperature change of the oscillation circuit is A [Hz / ° C.], and the change of the oscillation frequency of the oscillation circuit based on the change of the operating point by the adjustment circuit When the ratio is B [Hz / V] and the adjustment amount of the operating point by the adjustment circuit is ΔVtune, the following equation is established:
ΔT = (B / A) × ΔVtune
The oscillating device according to any one of claims 1 to 3.
請求項1乃至4の発振装置を有する車載レーダ装置。   An on-vehicle radar device comprising the oscillation device according to claim 1.
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