JP2577106B2 - 注入同期発振装置 - Google Patents
注入同期発振装置Info
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- JP2577106B2 JP2577106B2 JP2149390A JP2149390A JP2577106B2 JP 2577106 B2 JP2577106 B2 JP 2577106B2 JP 2149390 A JP2149390 A JP 2149390A JP 2149390 A JP2149390 A JP 2149390A JP 2577106 B2 JP2577106 B2 JP 2577106B2
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- Japan
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- oscillator
- dielectric resonator
- frequency
- microstrip line
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- Inductance-Capacitance Distribution Constants And Capacitance-Resistance Oscillators (AREA)
- Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、マイクロ波帯通信装置等に用いる注入同期
発振装置に関するものである。
発振装置に関するものである。
［従来の技術］ 近年、衛星通信が盛んになろうとしている。そこで
は、局部発振器として高安定で低い位相雑音のマイクロ
波発振装置が要求されている。
は、局部発振器として高安定で低い位相雑音のマイクロ
波発振装置が要求されている。
このようなマイクロ波発振装置としては、従来、第６
図に示す位相同期発振装置と、第７図に示す注入同期発
振装置とがあった。
図に示す位相同期発振装置と、第７図に示す注入同期発
振装置とがあった。
第６図に示す従来の位相同期発振装置は、水晶発振器
1,増幅器２及びステップリカバリダイオード３からなる
高調波発生器４と、電圧制御発振器５と、高調波発生器
４の出力と電圧制御発振器５の出力との位相を比較して
位相差に応じた直流の誤差電圧を出力する位相比較器６
と、該誤差電圧の中から交流分を除去して電圧制御発振
器５に負帰還するループフィルタ７とで構成されてい
た。
1,増幅器２及びステップリカバリダイオード３からなる
高調波発生器４と、電圧制御発振器５と、高調波発生器
４の出力と電圧制御発振器５の出力との位相を比較して
位相差に応じた直流の誤差電圧を出力する位相比較器６
と、該誤差電圧の中から交流分を除去して電圧制御発振
器５に負帰還するループフィルタ７とで構成されてい
た。
このような位相同期発振装置では、水晶発振器１の出
力を増幅器２を介して非線形素子としてのステップリカ
バリダイオード３に与えて逓倍することにより水晶発振
周波数frの２倍,3倍，…Ｎ倍の高調波信号を得る。この
高調波信号を位相比較器６に入力する。一方、自走周波
数Ｎ・fr付近で発振している電圧制御発振器５の出力の
一部も位相比較器６に入力する。位相比較器６では、両
入力の位相を比較し、位相差に応じた誤差電圧を出力
し、これをループフィルタ７を介して電圧制御発振器５
に負帰還する。これにより、常に電圧制御発振器５の出
力をＮ・frの周波数に同期させている。
力を増幅器２を介して非線形素子としてのステップリカ
バリダイオード３に与えて逓倍することにより水晶発振
周波数frの２倍,3倍，…Ｎ倍の高調波信号を得る。この
高調波信号を位相比較器６に入力する。一方、自走周波
数Ｎ・fr付近で発振している電圧制御発振器５の出力の
一部も位相比較器６に入力する。位相比較器６では、両
入力の位相を比較し、位相差に応じた誤差電圧を出力
し、これをループフィルタ７を介して電圧制御発振器５
に負帰還する。これにより、常に電圧制御発振器５の出
力をＮ・frの周波数に同期させている。
一方、第７図に示す従来の注入同期発振装置は、前述
した第６図と同様の構成の高調波発生器４と、該高調波
発生器４の高調波信号の中から特定周波数（Ｎ・fr）の
マイクロ波信号を通過させる帯域通過フィルタ８と、自
走周波数Ｎ・fr付近で発振している自励発振器９と、帯
域通過フィルタ８の出力を自励発振器９に与えるととも
に該自励発振器９の出力を負荷側に出力するサーキュレ
ータ10とで構成されていた。
した第６図と同様の構成の高調波発生器４と、該高調波
発生器４の高調波信号の中から特定周波数（Ｎ・fr）の
マイクロ波信号を通過させる帯域通過フィルタ８と、自
走周波数Ｎ・fr付近で発振している自励発振器９と、帯
域通過フィルタ８の出力を自励発振器９に与えるととも
に該自励発振器９の出力を負荷側に出力するサーキュレ
ータ10とで構成されていた。
このような注入同期発振装置は、高調波発生器４の出
力の高周波信号のうち、例えばＮ・frの周波数成分のみ
を帯域通過フィルタ８で選択してサーキュレータ10を介
して自励発振器９に注入し、同期をとって周波数をロッ
クすることにより、該自励発振器９からサーキュレータ
10を経て高安定な周波数Ｎ・frのマイクロ波信号を出力
する。
力の高周波信号のうち、例えばＮ・frの周波数成分のみ
を帯域通過フィルタ８で選択してサーキュレータ10を介
して自励発振器９に注入し、同期をとって周波数をロッ
クすることにより、該自励発振器９からサーキュレータ
10を経て高安定な周波数Ｎ・frのマイクロ波信号を出力
する。
［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、従来の位相同期発振装置では、回路構
成が複雑で、部品点数が多くなる問題点があった。
成が複雑で、部品点数が多くなる問題点があった。
一方、従来の注入同期発振装置では、帯域通過フィル
タ８やサーキュレータ10が必要となり、高価で大型化す
る問題点があった。
タ８やサーキュレータ10が必要となり、高価で大型化す
る問題点があった。
本発明の目的は、構造を簡易化して小形化及びコスト
ダウンを図ることができる注入同期発振装置を提供する
ことにある。
ダウンを図ることができる注入同期発振装置を提供する
ことにある。
［課題を解決するための手段］ 上記の目的を達成するための本発明の手段を説明する
と、本発明は高調波発生器から出力される高調波信号の
うちの特定周波数のマイクロ波信号を自励発振器に注入
して、該自励発振器の発振周波数をロックすることによ
り該自励発振器から安定した特定周波数のマイクロ波信
号を出力する注入同期発振装置において、前記自励発振
器として誘電体共振器発振器が用いられ、前記高周波発
生器の出力端にはマイクロストリップラインの一端が接
続され、前記マイクロストリップラインの他端には終端
抵抗が接続され、前記マイクロストリップラインと前記
誘電体共振器発振器の誘電体共振器とが磁界結合されて
いることを特徴とする。
と、本発明は高調波発生器から出力される高調波信号の
うちの特定周波数のマイクロ波信号を自励発振器に注入
して、該自励発振器の発振周波数をロックすることによ
り該自励発振器から安定した特定周波数のマイクロ波信
号を出力する注入同期発振装置において、前記自励発振
器として誘電体共振器発振器が用いられ、前記高周波発
生器の出力端にはマイクロストリップラインの一端が接
続され、前記マイクロストリップラインの他端には終端
抵抗が接続され、前記マイクロストリップラインと前記
誘電体共振器発振器の誘電体共振器とが磁界結合されて
いることを特徴とする。
［作用］ このように高調波発生器の出力の一部をマイクロスト
リップラインで誘電体共振器発振器の誘電体共振器に磁
界結合させているので、サーキュレータが不要である。
また、誘電体共振器が帯域通過フィルタの役目をするの
で、帯域通過フィルタも不要となる。
リップラインで誘電体共振器発振器の誘電体共振器に磁
界結合させているので、サーキュレータが不要である。
また、誘電体共振器が帯域通過フィルタの役目をするの
で、帯域通過フィルタも不要となる。
［実施例］ 以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明す
る。
る。
第１図は、本発明に係る注入同期発振装置の第１実施
例を示したものである。なお、前述した第６図及び第７
図と対応する部分には、同一符号を付けて示している。
本実施例では、自励発振器９として誘電体共振器発振器
（以下、DROと称する）を用いている。該DRO9は、誘電
体共振器11と、該誘電体共振器11に磁界結合されたマイ
クロストリップライン12と、該マイクロストリップライ
ン12の一端に接続された終端抵抗13と、該マイクロスト
リップライン12の他端にゲートが接続された電界効果ト
ランジスタ（以下、FETという）14と、該FET14のドレイ
ンに接続された1/4波長の長さのオープンスタブ15と、
該FET14のドレインに一端が接続された他端が直流電源
端子16に接続された高周波チョークコイル17と、該高周
波チョークコイル17と直流電源端子16との接続点に一端
が接続され他端が接地されたコンデンサ18と、FET14の
ソースに一端が接続されたインダクタンス素子19と、該
インダクタンス素子19の他端に一端が接続され他端が接
地されたバイアス抵抗20と、該バイアス抵抗20に並列接
続されたバイパスコンデンサ21と、FET14のソースとイ
ンダクタンス素子19との接続点に一端が接続され他端が
出力端子22に接続された直流遮断用コンデンサ23とで構
成されている。
例を示したものである。なお、前述した第６図及び第７
図と対応する部分には、同一符号を付けて示している。
本実施例では、自励発振器９として誘電体共振器発振器
（以下、DROと称する）を用いている。該DRO9は、誘電
体共振器11と、該誘電体共振器11に磁界結合されたマイ
クロストリップライン12と、該マイクロストリップライ
ン12の一端に接続された終端抵抗13と、該マイクロスト
リップライン12の他端にゲートが接続された電界効果ト
ランジスタ（以下、FETという）14と、該FET14のドレイ
ンに接続された1/4波長の長さのオープンスタブ15と、
該FET14のドレインに一端が接続された他端が直流電源
端子16に接続された高周波チョークコイル17と、該高周
波チョークコイル17と直流電源端子16との接続点に一端
が接続され他端が接地されたコンデンサ18と、FET14の
ソースに一端が接続されたインダクタンス素子19と、該
インダクタンス素子19の他端に一端が接続され他端が接
地されたバイアス抵抗20と、該バイアス抵抗20に並列接
続されたバイパスコンデンサ21と、FET14のソースとイ
ンダクタンス素子19との接続点に一端が接続され他端が
出力端子22に接続された直流遮断用コンデンサ23とで構
成されている。
また、本実施例では、高調波発生器４の出力端にマイ
クロストリップライン24の一端に接続され、該マイクロ
ストリップライン24の他端に50Ωの終端抵抗25が接続さ
れている。
クロストリップライン24の一端に接続され、該マイクロ
ストリップライン24の他端に50Ωの終端抵抗25が接続さ
れている。
そして、該マイクロストリップライン24と誘電体共振
器11とが磁界結合されている。
器11とが磁界結合されている。
このような構造の注入同期発振装置においては、高調
波発生器４からの高周波信号のうちＮ・frの周波数成分
をマイクロストリップライン24を経て誘電体共振器11の
フィルタ特性を利用してDRO9に入力する。一方、DRO9に
おいては、FET14のドレインにλg/4のオープンスタブ15
が接続され、発振周波数帯（Ｎ・fr）で負性抵抗をもた
せ、且つゲートにＱの高い誘電体共振器（共振周波数Ｎ
・fr）11を装荷しているので、Ｎ・frにほぼ等しい周波
数で発振している。かかる状態で、マイクロストリップ
ライン24を経てＮ・frの周波数成分が入力されると、誘
電体共振器11を介してFET14に入力され、注入同期が行
われる。マイクロストリップライン24に伝搬した他の高
調波成分は、終端抵抗25により吸収される。
波発生器４からの高周波信号のうちＮ・frの周波数成分
をマイクロストリップライン24を経て誘電体共振器11の
フィルタ特性を利用してDRO9に入力する。一方、DRO9に
おいては、FET14のドレインにλg/4のオープンスタブ15
が接続され、発振周波数帯（Ｎ・fr）で負性抵抗をもた
せ、且つゲートにＱの高い誘電体共振器（共振周波数Ｎ
・fr）11を装荷しているので、Ｎ・frにほぼ等しい周波
数で発振している。かかる状態で、マイクロストリップ
ライン24を経てＮ・frの周波数成分が入力されると、誘
電体共振器11を介してFET14に入力され、注入同期が行
われる。マイクロストリップライン24に伝搬した他の高
調波成分は、終端抵抗25により吸収される。
以上の結果として、FET14のソースからは、スプリア
スの少ない高安定なＮ・frのマイクロ波信号が出力され
ることになる。
スの少ない高安定なＮ・frのマイクロ波信号が出力され
ることになる。
第２図は、第１実施例の注入同期発振装置の出力をス
ペクトラムアナライザで測定した結果を示したものであ
る。図において、ＡはDRO9単体のスペクトラム、Ｂは注
入同期後のスペクトラムである。図から明らかなよう
に、10KHz離調で約10dB位相雑音が改善されている。
ペクトラムアナライザで測定した結果を示したものであ
る。図において、ＡはDRO9単体のスペクトラム、Ｂは注
入同期後のスペクトラムである。図から明らかなよう
に、10KHz離調で約10dB位相雑音が改善されている。
第３図は、第１実施例の注入同期発振装置の出力のス
ペリアスをスペクトラムアナライザで測定した結果を示
したもので、−57dBC MAXである。誘電体共振器11の位
置を検討すれば、更に低いレベルも可能である。
ペリアスをスペクトラムアナライザで測定した結果を示
したもので、−57dBC MAXである。誘電体共振器11の位
置を検討すれば、更に低いレベルも可能である。
第４図は、本発明に係る注入同期発振装置の第２実施
例を示したものである。なお、前述した第３図と対応す
る部分には、同一符号を付けて示している。本実施例で
は、DRO9の発振素子としてガンダイオード26を用いた例
を示したものである。即ち、本実施例では、マイクロス
トリップライン12の他端に直流遮断用コンデンサ27の一
端が接続され、該コンデンサ27の他端にはインピーダン
スチューニング用コイル28の一端が接続され、該コイル
28の他端にはガンダイオード26の一端が接続され、該ガ
ンダイオード26の他端は接地され、直流遮断用コンデン
サ27とインピーダンスチューニング用コイル28との接続
点にはインピーダンスチューニング用コンデンサ29の一
端と高調波用チョークコイル17の一端とがそれぞれ接続
され、コンデンサ29の他端は接地され、チョークコイル
17の他端は直流電源端子16に接続されている。
例を示したものである。なお、前述した第３図と対応す
る部分には、同一符号を付けて示している。本実施例で
は、DRO9の発振素子としてガンダイオード26を用いた例
を示したものである。即ち、本実施例では、マイクロス
トリップライン12の他端に直流遮断用コンデンサ27の一
端が接続され、該コンデンサ27の他端にはインピーダン
スチューニング用コイル28の一端が接続され、該コイル
28の他端にはガンダイオード26の一端が接続され、該ガ
ンダイオード26の他端は接地され、直流遮断用コンデン
サ27とインピーダンスチューニング用コイル28との接続
点にはインピーダンスチューニング用コンデンサ29の一
端と高調波用チョークコイル17の一端とがそれぞれ接続
され、コンデンサ29の他端は接地され、チョークコイル
17の他端は直流電源端子16に接続されている。
このような構造でも、第１実施例と同様の効果を得る
ことができる。
ことができる。
第５図は、本発明に係る注入同期発振装置の第３実施
例を示したものである。なお、前述した第４図と対応す
る部分には、同一符号を付けて示している。本実施例で
は、DRO9の発振素子としてバイポーラトランジスタ30を
用いた例を示したものである。即ち、本実施例では、直
流遮断用コンデンサ27の他端にバイポーラトランジスタ
30のベースが接続され、該バイポーラトランジスタ30の
コレクタには1/4波長のオープンスタブ15の一端と高周
波チョーク17の一端とが接続され、該高調波チョーク17
の他端は直流電源端子16に接続され、該バイポーラトラ
ンジスタ30のエミッタにはバイアス抵抗20の一端が接続
され、該バイアス抵抗20の他端は接地され、該バイポー
ラトランジスタ30のエミッタとバイアス抵抗20の接続点
には直流遮断用コンデンサ23の一端が接続され、該コン
デンサ23の他端は出力端子22に接続され、該バイポーラ
トランジスタ30のベースにはバイアス抵抗31,32の各一
端が接続され、バイアス抵抗32の他端はオープンスタブ
15と高周波チョークコイル17との接続点に接続されてい
る。
例を示したものである。なお、前述した第４図と対応す
る部分には、同一符号を付けて示している。本実施例で
は、DRO9の発振素子としてバイポーラトランジスタ30を
用いた例を示したものである。即ち、本実施例では、直
流遮断用コンデンサ27の他端にバイポーラトランジスタ
30のベースが接続され、該バイポーラトランジスタ30の
コレクタには1/4波長のオープンスタブ15の一端と高周
波チョーク17の一端とが接続され、該高調波チョーク17
の他端は直流電源端子16に接続され、該バイポーラトラ
ンジスタ30のエミッタにはバイアス抵抗20の一端が接続
され、該バイアス抵抗20の他端は接地され、該バイポー
ラトランジスタ30のエミッタとバイアス抵抗20の接続点
には直流遮断用コンデンサ23の一端が接続され、該コン
デンサ23の他端は出力端子22に接続され、該バイポーラ
トランジスタ30のベースにはバイアス抵抗31,32の各一
端が接続され、バイアス抵抗32の他端はオープンスタブ
15と高周波チョークコイル17との接続点に接続されてい
る。
このような構造でも、第１実施例と同様の効果を得る
ことができる。
ことができる。
［発明の効果］ 以上説明したように本発明に係る注入同期発振装置で
は、自励発振器として誘電体共振器発振器を用い、高調
波信号発生器の出力をマイクロストリップラインで誘電
体共振器発生器の誘電体共振器に磁界結合させているの
で、サーキュレータが不要となる利点がある。また、誘
電体共振器が帯域通過フィルタの役目をするので、帯域
通過フィルタも不要となる利点がある。従って、本発明
の注入同期発振装置によれば、サーキュレータと帯域通
過フィルタとが不要となるので、コストダウンが図れ、
且つ小形化を図ることができる。
は、自励発振器として誘電体共振器発振器を用い、高調
波信号発生器の出力をマイクロストリップラインで誘電
体共振器発生器の誘電体共振器に磁界結合させているの
で、サーキュレータが不要となる利点がある。また、誘
電体共振器が帯域通過フィルタの役目をするので、帯域
通過フィルタも不要となる利点がある。従って、本発明
の注入同期発振装置によれば、サーキュレータと帯域通
過フィルタとが不要となるので、コストダウンが図れ、
且つ小形化を図ることができる。
第１図は本発明に係る注入同期発振装置の第１実施例の
回路図、第２図及び第３図は第１実施例の装置の出力波
形図、第４図及び第５図は本発明に係る注入同期発振装
置の第2,第３実施例の回路図、第６図は従来の位相同期
発振装置の回路図、第７図は従来の注入同期発振装置の
回路図である。 １……水晶発振器、２……増幅器、３……ステップリカ
バリダイオード、４……高調波発生器、８……帯域通過
フィルタ、９……誘電体共振器発振器（自動発振器）、
10……サーキュレータ、11……誘電体共振器、12……マ
イクロストリップライン、13……終端抵抗、14……電界
効果トランジスタ、15……オープンスタブ、16……直流
電源端子、17……高周波チョークコイル、18……コンデ
ンサ、19……インダクタンス素子、20……バイアス抵
抗、21……バイパスコンデンサ、22……出力端子、23…
…直流遮断用コンデンサ、24……マイクロストリップラ
イン、25……終端抵抗、26……ガンダイオード、27……
直流遮断用コンデンサ、28……インピーダンスチューニ
ング用コイル、29……インピーダンスチューニング用コ
ンデンサ、30……バイポーラトランジスタ、31,32……
バイアス抵抗。
回路図、第２図及び第３図は第１実施例の装置の出力波
形図、第４図及び第５図は本発明に係る注入同期発振装
置の第2,第３実施例の回路図、第６図は従来の位相同期
発振装置の回路図、第７図は従来の注入同期発振装置の
回路図である。 １……水晶発振器、２……増幅器、３……ステップリカ
バリダイオード、４……高調波発生器、８……帯域通過
フィルタ、９……誘電体共振器発振器（自動発振器）、
10……サーキュレータ、11……誘電体共振器、12……マ
イクロストリップライン、13……終端抵抗、14……電界
効果トランジスタ、15……オープンスタブ、16……直流
電源端子、17……高周波チョークコイル、18……コンデ
ンサ、19……インダクタンス素子、20……バイアス抵
抗、21……バイパスコンデンサ、22……出力端子、23…
…直流遮断用コンデンサ、24……マイクロストリップラ
イン、25……終端抵抗、26……ガンダイオード、27……
直流遮断用コンデンサ、28……インピーダンスチューニ
ング用コイル、29……インピーダンスチューニング用コ
ンデンサ、30……バイポーラトランジスタ、31,32……
バイアス抵抗。
Claims (1)
- 【請求項１】高調波発生器から出力される高調波信号の
うちの特定周波数のマイクロ波信号を自励発振器に注入
して、該自励発振器の発振周波数をロックすることによ
り該自励発振器から安定した特定周波数のマイクロ波信
号を出力する注入同期発振装置において、前記自励発振
器として誘電体共振器発振器が用いられ、前記高周波発
生器の出力端にはマイクロストリップラインの一端が接
続され、前記マイクロストリップラインの他端には終端
抵抗が接続され、前記マイクロストリップラインと前記
誘電体共振器発振器の誘電体共振器とが磁界結合されて
いることを特徴とする注入同期発振装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2149390A JP2577106B2 (ja) | 1990-01-31 | 1990-01-31 | 注入同期発振装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2149390A JP2577106B2 (ja) | 1990-01-31 | 1990-01-31 | 注入同期発振装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03227124A JPH03227124A (ja) | 1991-10-08 |
| JP2577106B2 true JP2577106B2 (ja) | 1997-01-29 |
Family
ID=12056500
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2149390A Expired - Fee Related JP2577106B2 (ja) | 1990-01-31 | 1990-01-31 | 注入同期発振装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2577106B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2639273B2 (ja) * | 1992-02-07 | 1997-08-06 | 松下電器産業株式会社 | 注入同期形プッシュプッシュ逓倍発振器 |
| JP2639289B2 (ja) * | 1992-09-14 | 1997-08-06 | 松下電器産業株式会社 | 注入同期形逓倍発振器 |
| JP3603995B2 (ja) | 1999-03-31 | 2004-12-22 | シャープ株式会社 | 高周波無線通信装置 |
| JP3751967B1 (ja) | 2004-09-24 | 2006-03-08 | 日本高周波株式会社 | マグネトロン発振装置 |
| JP5627540B2 (ja) * | 2011-06-17 | 2014-11-19 | 三菱電機株式会社 | 注入同期発振器 |
-
1990
- 1990-01-31 JP JP2149390A patent/JP2577106B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03227124A (ja) | 1991-10-08 |
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