JP3267176B2 - 逓倍発振器 - Google Patents
逓倍発振器Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は主として、マイクロ
波、ミリ波帯の信号源として用いられる逓倍発振器の構
成に関する。
波、ミリ波帯の信号源として用いられる逓倍発振器の構
成に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、高周波用の逓倍出力を得るために
用いられる発振器には、例えば、１９８９年２月のマイ
クロウエーブジャーナル（Push-Push VCO Design with
CAD Tools, Zvi Nativ and Yair Shur, MICROWAVE JOU
RNAL February 1989）に記載されているプッシュプッシ
ュ発振器が知られている。
用いられる発振器には、例えば、１９８９年２月のマイ
クロウエーブジャーナル（Push-Push VCO Design with
CAD Tools, Zvi Nativ and Yair Shur, MICROWAVE JOU
RNAL February 1989）に記載されているプッシュプッシ
ュ発振器が知られている。
【０００３】図８に従来のプッシュプッシュ発振器の全
体回路構成を示しており、プッシュプッシュ発振器は、
共振器部８０１、コルピッツ発振回路等からなる同一か
つ対称な２つの発振回路を具備した発振器部８０２より
構成され、発振器部８０２からの２つの出力の基本波及
び奇数次高調波は互いに１８０゜位相が反転しており、
偶数時高調波は同位相となっている。電気長の等しい伝
送線路を持つ合成回路８０３により基本波及び奇数次高
調波成分は相殺され、偶数次高調波成分のみを倍増して
出力することができる構成となっている。
体回路構成を示しており、プッシュプッシュ発振器は、
共振器部８０１、コルピッツ発振回路等からなる同一か
つ対称な２つの発振回路を具備した発振器部８０２より
構成され、発振器部８０２からの２つの出力の基本波及
び奇数次高調波は互いに１８０゜位相が反転しており、
偶数時高調波は同位相となっている。電気長の等しい伝
送線路を持つ合成回路８０３により基本波及び奇数次高
調波成分は相殺され、偶数次高調波成分のみを倍増して
出力することができる構成となっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】マイクロ波、ミリ波帯
の信号源として用いられる逓倍出力発振器においては、
大きな信号出力が要求されている。
の信号源として用いられる逓倍出力発振器においては、
大きな信号出力が要求されている。
【０００５】本発明は、このようなマイクロ波、ミリ波
帯の信号源として、大きな信号出力を得られる逓倍発振
器を提供することを目的とする。
帯の信号源として、大きな信号出力を得られる逓倍発振
器を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明の逓倍発振器は、平行結合線路の４ポートそれ
ぞれに、４つの同一な位相調整線路を接続して線路長を
基本波で１／２波長とし、この線路の開放端に４つの同
一特性発振部を接続し、平行結合線路の異なる線路の隣
り合う２ポートに接続した発振部の出力または、同一線
路上の２ポートに接続した発振部の出力を２つの同相合
成回路でそれぞれ合成し、更に以上２つの合成回路の出
力を３つ目の同相合成回路で合成することで、４つの発
振部の２倍波成分を合成し、基本波成分を相殺する回路
構造としたものである。
に本発明の逓倍発振器は、平行結合線路の４ポートそれ
ぞれに、４つの同一な位相調整線路を接続して線路長を
基本波で１／２波長とし、この線路の開放端に４つの同
一特性発振部を接続し、平行結合線路の異なる線路の隣
り合う２ポートに接続した発振部の出力または、同一線
路上の２ポートに接続した発振部の出力を２つの同相合
成回路でそれぞれ合成し、更に以上２つの合成回路の出
力を３つ目の同相合成回路で合成することで、４つの発
振部の２倍波成分を合成し、基本波成分を相殺する回路
構造としたものである。
【０００７】この本発明によれば、マイクロ波、ミリ波
帯の信号源として、大きな信号出力を得られる発振器が
得られる。
帯の信号源として、大きな信号出力を得られる発振器が
得られる。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、平行結合線路と、前記平行結合線路の４つのポート
に各線路の線路長を基本波で１／２波長とする４つの同
一な位相調整線路を接続して形成した１／２波長線路
と、前記１／２波長線路の４つの開放端にそれぞれ４つ
の同一特性の発振部を接続し、前記平行結合線路の異な
る線路の隣り合う２つのポートに接続された、前記発振
部の２出力、または前記平行結合線路の同一線路上の２
つのポートに接続された前記発振部の２出力を合成する
第１、第２の同相合成回路と、前記第１、第２の同相合
成回路の出力をさらに同相合成する第３の同相合成回路
を有し、発振器の逓倍出力を得ることを特徴とする逓倍
発振器としたものであり、４つの発振部の２倍波成分を
合成し、基本波成分を相殺することで大きな２倍波高調
波成分が得られるという作用を有する。
は、平行結合線路と、前記平行結合線路の４つのポート
に各線路の線路長を基本波で１／２波長とする４つの同
一な位相調整線路を接続して形成した１／２波長線路
と、前記１／２波長線路の４つの開放端にそれぞれ４つ
の同一特性の発振部を接続し、前記平行結合線路の異な
る線路の隣り合う２つのポートに接続された、前記発振
部の２出力、または前記平行結合線路の同一線路上の２
つのポートに接続された前記発振部の２出力を合成する
第１、第２の同相合成回路と、前記第１、第２の同相合
成回路の出力をさらに同相合成する第３の同相合成回路
を有し、発振器の逓倍出力を得ることを特徴とする逓倍
発振器としたものであり、４つの発振部の２倍波成分を
合成し、基本波成分を相殺することで大きな２倍波高調
波成分が得られるという作用を有する。
【０００９】請求項２記載の発明は、伝送線路をマイク
ロストリップ構造とし、平行結合線路の１／２の長さに
相当する点で磁界結合を有するスロット線路を裏面に形
成し、前記スロット線路より高安定な信号を入力し、注
入同期をかけることを特徴とする請求項１記載の逓倍発
振器としたものであり、高安定な信号によって注入同期
をかけて、安定かつ大きな２倍波高調波成分が得られる
という作用を有する。
ロストリップ構造とし、平行結合線路の１／２の長さに
相当する点で磁界結合を有するスロット線路を裏面に形
成し、前記スロット線路より高安定な信号を入力し、注
入同期をかけることを特徴とする請求項１記載の逓倍発
振器としたものであり、高安定な信号によって注入同期
をかけて、安定かつ大きな２倍波高調波成分が得られる
という作用を有する。
【００１０】請求項３記載の発明は、スロット線路端に
接続された可変容量を有し、周波数を可変とすることを
特徴とする請求項２記載の逓倍発振器としたものであ
り、発振周波数を可変にできるという作用を有する。
接続された可変容量を有し、周波数を可変とすることを
特徴とする請求項２記載の逓倍発振器としたものであ
り、発振周波数を可変にできるという作用を有する。
【００１１】請求項４記載の発明は、平行結合線路と、
前記平行結合線路の異なる線路の隣り合う２つのポート
のそれぞれに接続された２つの位相調整線路と、前記２
つの位相調整線路のそれぞれに接続された２つの同一特
性の発振部と、前記発振部の２出力を合成する同相合成
回路と、前記平行結合線路の発振部を接続していない２
つのポートのそれぞれに接続された２つの位相調整線路
と、前記２つの位相調整線路のそれぞれに接続された２
つの可変容量を有し、周波数を可変としたことを特徴と
する逓倍発振器であり、発振周波数を可変にできるとい
う作用を有する。
前記平行結合線路の異なる線路の隣り合う２つのポート
のそれぞれに接続された２つの位相調整線路と、前記２
つの位相調整線路のそれぞれに接続された２つの同一特
性の発振部と、前記発振部の２出力を合成する同相合成
回路と、前記平行結合線路の発振部を接続していない２
つのポートのそれぞれに接続された２つの位相調整線路
と、前記２つの位相調整線路のそれぞれに接続された２
つの可変容量を有し、周波数を可変としたことを特徴と
する逓倍発振器であり、発振周波数を可変にできるとい
う作用を有する。
【００１２】
【００１３】
【００１４】請求項５記載の発明は、４組の１／４波長
平行結合線路のそれぞれ片側２ポートを、ある一点に近
接するように十文字型に配置し、隣り合った組の前記平
行結合線路のそれぞれ１ポートづつを接続し、前記平行
結合線路に接続された８つの同一特性の発振部と、同一
線路に接続された前記発振部の出力を合成する４つの同
相合成回路を有し、発振器の逓倍出力を得ることを特徴
とする逓倍発振器としたものであり、８つの発振部の２
倍波成分を合成し、基本波成分を相殺することで大きな
２倍波高調波成分が得られるという作用を有する。
平行結合線路のそれぞれ片側２ポートを、ある一点に近
接するように十文字型に配置し、隣り合った組の前記平
行結合線路のそれぞれ１ポートづつを接続し、前記平行
結合線路に接続された８つの同一特性の発振部と、同一
線路に接続された前記発振部の出力を合成する４つの同
相合成回路を有し、発振器の逓倍出力を得ることを特徴
とする逓倍発振器としたものであり、８つの発振部の２
倍波成分を合成し、基本波成分を相殺することで大きな
２倍波高調波成分が得られるという作用を有する。
【００１５】以下、本発明の実施の形態について、図１
から図７を用いて説明する。 （実施の形態１）図１は本実施の形態における逓倍発振
器の構成を示す回路ブロック図を示し、図２に本実施の
形態における逓倍発振器の回路図を示す。図１におい
て、１０１は平行結合線路で、例えば２つの１／４波長
マイクロストリップ線路より構成される。１０２は位相
調整線路で、例えば１／８波長マイクロストリップ線路
より構成される。以上の平行結合線路１０１と位相調整
線路１０２によって、４つのポートの位相差を０゜、１
８０゜とすることができる。１０３は発振部で、例えば
ソース接地のＦＥＴ発振器より構成され、発振信号を出
力する。１０４は同相合成回路で、例えばウィルキンソ
ンカップラから構成され、２つのポートから入力された
信号を同相で合成する。１０５は出力ポートである。
から図７を用いて説明する。 （実施の形態１）図１は本実施の形態における逓倍発振
器の構成を示す回路ブロック図を示し、図２に本実施の
形態における逓倍発振器の回路図を示す。図１におい
て、１０１は平行結合線路で、例えば２つの１／４波長
マイクロストリップ線路より構成される。１０２は位相
調整線路で、例えば１／８波長マイクロストリップ線路
より構成される。以上の平行結合線路１０１と位相調整
線路１０２によって、４つのポートの位相差を０゜、１
８０゜とすることができる。１０３は発振部で、例えば
ソース接地のＦＥＴ発振器より構成され、発振信号を出
力する。１０４は同相合成回路で、例えばウィルキンソ
ンカップラから構成され、２つのポートから入力された
信号を同相で合成する。１０５は出力ポートである。
【００１６】図２において全体動作の具体例を示す。２
つのマイクロストリップ線路共振器は１／４波長平行結
合線路１０１と１／８波長線路１０２を接続することで
構成され、基本波で約１／２波長となっており、４つの
ポートの位相差は０゜、１８０゜となっている。隣り合
う２ポートにＤＣカット用コンデンサ２０２を入れ、バ
イアス回路２０３、出力整合用マイクロストリップ線路
２０４、出力側ＤＣカット用コンデンサ２０５を含むソ
ース接地型ＦＥＴ発振部１０３を接続することで、各発
振部１０３の基本波出力は、発振部１０３ａを０゜（基
準）とすると、１０３ｂ、１０３ｃで１８０゜（逆
相）、１０３ｄで０゜（同相）となる。なお、２倍波出
力は全て同相である。以上４つの出力を基本波合成用の
ウィルキンソンカップラ１０４ａ、１０４ｂによって同
相合成することで、２つの発振部の基本波成分を相殺
し、２倍波成分を合成した出力を得ることができる。更
に、２倍波合成用のウィルキンソンカップラ１０４ｃに
よって２つの出力を同相合成することで４つの発振部の
合成された２倍波出力が出力ポート１０５に出力され
る。これにより、基本波成分が抑圧され、４つの発振部
の２倍波出力を合成した大きな発振出力が得られる逓倍
発振器が実施可能である。
つのマイクロストリップ線路共振器は１／４波長平行結
合線路１０１と１／８波長線路１０２を接続することで
構成され、基本波で約１／２波長となっており、４つの
ポートの位相差は０゜、１８０゜となっている。隣り合
う２ポートにＤＣカット用コンデンサ２０２を入れ、バ
イアス回路２０３、出力整合用マイクロストリップ線路
２０４、出力側ＤＣカット用コンデンサ２０５を含むソ
ース接地型ＦＥＴ発振部１０３を接続することで、各発
振部１０３の基本波出力は、発振部１０３ａを０゜（基
準）とすると、１０３ｂ、１０３ｃで１８０゜（逆
相）、１０３ｄで０゜（同相）となる。なお、２倍波出
力は全て同相である。以上４つの出力を基本波合成用の
ウィルキンソンカップラ１０４ａ、１０４ｂによって同
相合成することで、２つの発振部の基本波成分を相殺
し、２倍波成分を合成した出力を得ることができる。更
に、２倍波合成用のウィルキンソンカップラ１０４ｃに
よって２つの出力を同相合成することで４つの発振部の
合成された２倍波出力が出力ポート１０５に出力され
る。これにより、基本波成分が抑圧され、４つの発振部
の２倍波出力を合成した大きな発振出力が得られる逓倍
発振器が実施可能である。
【００１７】なお、以上の説明では、発振器の出力をウ
ィルキンソンカップラで合成することで構成した例で説
明したが、その他に、ウィルキンソンカップラを用いず
直接接続する構成についても同様に実施可能である。
ィルキンソンカップラで合成することで構成した例で説
明したが、その他に、ウィルキンソンカップラを用いず
直接接続する構成についても同様に実施可能である。
【００１８】なお、以上の説明では、逓倍発振器の回路
を平行結合線路の異なる線路の隣り合う２ポートに接続
された発振器の出力を合成することで構成した例で説明
したが、その他に、平行結合線路の同一線路の２ポート
に接続された発振器の出力を合成する構成についても同
様に実施可能である。
を平行結合線路の異なる線路の隣り合う２ポートに接続
された発振器の出力を合成することで構成した例で説明
したが、その他に、平行結合線路の同一線路の２ポート
に接続された発振器の出力を合成する構成についても同
様に実施可能である。
【００１９】なお、以上の説明では、逓倍発振器の回路
を位相調整線路と発振部を直結することで構成した例で
説明したが、その他に、位相調整線路と発振部の間にコ
ンデンサ、線路カップラを用いて結合度を調整した回路
についても同様に実施可能である。
を位相調整線路と発振部を直結することで構成した例で
説明したが、その他に、位相調整線路と発振部の間にコ
ンデンサ、線路カップラを用いて結合度を調整した回路
についても同様に実施可能である。
【００２０】なお、以上の説明では、逓倍発振器の共振
器を１／４平行結合線路と位相調整線路で構成した例で
説明したが、その他に、１／４平行結合線路と位相調整
線路の４つの接続点に１端を接地したコンデンサ又はオ
ープンスタブを接続し、位相調整線路を１／８波長より
短くした構成についても同様に実施可能である。
器を１／４平行結合線路と位相調整線路で構成した例で
説明したが、その他に、１／４平行結合線路と位相調整
線路の４つの接続点に１端を接地したコンデンサ又はオ
ープンスタブを接続し、位相調整線路を１／８波長より
短くした構成についても同様に実施可能である。
【００２１】なお、以上の説明では、逓倍発振器の共振
器を平行結合線路と位相調整線路で構成した例で説明し
たが、その他に、平行結合線路間に誘電体共振器を配置
して、発振の安定化をはかった構成についても同様に実
施可能である。
器を平行結合線路と位相調整線路で構成した例で説明し
たが、その他に、平行結合線路間に誘電体共振器を配置
して、発振の安定化をはかった構成についても同様に実
施可能である。
【００２２】なお、以上の説明では、逓倍発振器の共振
器を平行結合線路によって結合させて構成した例で説明
したが、その他に、共振器間にコンデンサを介挿して結
合させる構成についても同様に実施可能である。
器を平行結合線路によって結合させて構成した例で説明
したが、その他に、共振器間にコンデンサを介挿して結
合させる構成についても同様に実施可能である。
【００２３】（実施の形態２）図３は本実施の形態にお
ける逓倍発振器の構成を示す回路ブロック図を示し、図
３において、３０１はマイクロストリップ構造の平行結
合線路、３０２は位相調整線路で、例えば平行結合線路
を基本波で１／４波長、位相調整線路を約１／８波長の
長さとする。３０３は発振部、３０４は基本波同相合成
回路、３０５は２倍波同相合成回路で、実施の形態１と
同様に構成される。３０７は１／４波長平行結合線路３
０１の１／８波長に相当する点で裏面に形成されたスロ
ット線路で、例えばマイクロストリップ構造のグランド
導体に特性インピーダンス５０Ωとなるスロット幅のス
ロット線路から構成され、表面のマイクロストリップ構
造の平行結合線路３０１と磁界結合する。３０８は高安
定信号源で、例えば周波数シンセサイザによる高安定な
信号源によって構成され、スロット線路３０７、平行結
合線路３０１を通じて発振部３０３に注入同期をかけ
る。これにより、基本波成分が抑圧され、４つの発振部
の２倍波出力を合成した高安定で大きな発振出力が得ら
れる逓倍発振器が実施可能である。
ける逓倍発振器の構成を示す回路ブロック図を示し、図
３において、３０１はマイクロストリップ構造の平行結
合線路、３０２は位相調整線路で、例えば平行結合線路
を基本波で１／４波長、位相調整線路を約１／８波長の
長さとする。３０３は発振部、３０４は基本波同相合成
回路、３０５は２倍波同相合成回路で、実施の形態１と
同様に構成される。３０７は１／４波長平行結合線路３
０１の１／８波長に相当する点で裏面に形成されたスロ
ット線路で、例えばマイクロストリップ構造のグランド
導体に特性インピーダンス５０Ωとなるスロット幅のス
ロット線路から構成され、表面のマイクロストリップ構
造の平行結合線路３０１と磁界結合する。３０８は高安
定信号源で、例えば周波数シンセサイザによる高安定な
信号源によって構成され、スロット線路３０７、平行結
合線路３０１を通じて発振部３０３に注入同期をかけ
る。これにより、基本波成分が抑圧され、４つの発振部
の２倍波出力を合成した高安定で大きな発振出力が得ら
れる逓倍発振器が実施可能である。
【００２４】なお、以上の説明では、逓倍発振器のスロ
ット線路に高安定信号源を接続して構成した例で説明し
たが、その他に、スロット線路端に可変容量ダイオード
を接続して、スロット線路の特性インピーダンス及び平
行結合線路の電気長を変えることで、発振周波数を可変
とする構成についても同様に実施可能である。
ット線路に高安定信号源を接続して構成した例で説明し
たが、その他に、スロット線路端に可変容量ダイオード
を接続して、スロット線路の特性インピーダンス及び平
行結合線路の電気長を変えることで、発振周波数を可変
とする構成についても同様に実施可能である。
【００２５】（実施の形態３）図４は本実施の形態にお
ける逓倍発振器の構成を示す回路ブロック図を示し、図
４において、４０１は１／４波長平行結合線路、４０２
は位相調整線路、４０３は発振部、４０４は同相合成回
路で、実施の形態１と同様に構成され、平行結合線路４
０１の異なる線路の隣り合う２ポートに接続された２つ
の発振部４０３の発振出力は同相合成回路４０４で同相
合成され、出力ポート４０９に得られる。４０５は結合
コンデンサで、例えばＭＩＭキャパシタから構成され、
４０６は可変容量ダイオードで、例えばバラクタダイオ
ードから構成され、４０８はバイアス回路で、バイアス
回路の影響が高周波回路に及ばないように、例えば数十
ｋΩの抵抗やマイクロストリップ線路のスパイラルイン
ダクタ、帯域阻止型フィルタ等から構成され、バイアス
ポート４０７から加える電圧を調整することで平行結合
線路４０１の終端条件及びその電気長を変化させ、出力
ポート４０９に得られる発振周波数を可変とする。これ
により、基本波成分が抑圧され、２つの発振部の２倍波
出力を合成した大きな発振出力が得られるとともに、発
振周波数が可変な逓倍発振器が実施可能である。
ける逓倍発振器の構成を示す回路ブロック図を示し、図
４において、４０１は１／４波長平行結合線路、４０２
は位相調整線路、４０３は発振部、４０４は同相合成回
路で、実施の形態１と同様に構成され、平行結合線路４
０１の異なる線路の隣り合う２ポートに接続された２つ
の発振部４０３の発振出力は同相合成回路４０４で同相
合成され、出力ポート４０９に得られる。４０５は結合
コンデンサで、例えばＭＩＭキャパシタから構成され、
４０６は可変容量ダイオードで、例えばバラクタダイオ
ードから構成され、４０８はバイアス回路で、バイアス
回路の影響が高周波回路に及ばないように、例えば数十
ｋΩの抵抗やマイクロストリップ線路のスパイラルイン
ダクタ、帯域阻止型フィルタ等から構成され、バイアス
ポート４０７から加える電圧を調整することで平行結合
線路４０１の終端条件及びその電気長を変化させ、出力
ポート４０９に得られる発振周波数を可変とする。これ
により、基本波成分が抑圧され、２つの発振部の２倍波
出力を合成した大きな発振出力が得られるとともに、発
振周波数が可変な逓倍発振器が実施可能である。
【００２６】なお、以上の説明では、逓倍発振器の発振
部を平行結合線路の異なる線路に接続して構成した例で
説明したが、その他に、平行結合線路の同一線路に発振
部を接続した構成についても同様に実施可能である。
部を平行結合線路の異なる線路に接続して構成した例で
説明したが、その他に、平行結合線路の同一線路に発振
部を接続した構成についても同様に実施可能である。
【００２７】（実施の形態４）図５は本実施の形態にお
ける逓倍発振器の構成を示す回路ブロック図を示し、図
５において、５０１は異なる線路の隣り合う１ポートづ
つを接地した１／４波長平行結合線路で、例えば１／４
波長のマイクロストリップ結合線路で構成され、接地し
ない２つのポートでの位相差は１８０゜である。５０２
は発振部、５０３は同相合成回路、５０４は出力端で、
実施の形態１と同様に構成される。平行結合線路５０２
につながれた発振部５０２の出力の基本波は位相差１８
０゜（逆相）、２倍波は０゜（同相）となる。以上の２
出力を同相合成回路５０３で合成することで、２つの発
振部の基本波成分を相殺し、２倍波出力を合成した出力
が出力ポート５０４に得られる。これにより、基本波成
分が抑圧され、２つの発振部の２倍波出力を合成した大
きな発振出力が得られる。逓倍発振器が実施可能であ
る。
ける逓倍発振器の構成を示す回路ブロック図を示し、図
５において、５０１は異なる線路の隣り合う１ポートづ
つを接地した１／４波長平行結合線路で、例えば１／４
波長のマイクロストリップ結合線路で構成され、接地し
ない２つのポートでの位相差は１８０゜である。５０２
は発振部、５０３は同相合成回路、５０４は出力端で、
実施の形態１と同様に構成される。平行結合線路５０２
につながれた発振部５０２の出力の基本波は位相差１８
０゜（逆相）、２倍波は０゜（同相）となる。以上の２
出力を同相合成回路５０３で合成することで、２つの発
振部の基本波成分を相殺し、２倍波出力を合成した出力
が出力ポート５０４に得られる。これにより、基本波成
分が抑圧され、２つの発振部の２倍波出力を合成した大
きな発振出力が得られる。逓倍発振器が実施可能であ
る。
【００２８】なお、以上の説明では、逓倍発振器の平行
結合線路を直接接地して構成した例で説明したが、その
他に、ＤＣカット用コンデンサ、可変容量ダイオードを
介して接地し、発振周波数を可変とする構成についても
同様に実施可能である。
結合線路を直接接地して構成した例で説明したが、その
他に、ＤＣカット用コンデンサ、可変容量ダイオードを
介して接地し、発振周波数を可変とする構成についても
同様に実施可能である。
【００２９】なお、以上の説明では、２つの発振部の２
倍波出力を合成した例で説明したが、その他に、同相合
成回路の代わりに、逆相合成回路を用いて基本波を合成
して出力する構成も実施可能である。
倍波出力を合成した例で説明したが、その他に、同相合
成回路の代わりに、逆相合成回路を用いて基本波を合成
して出力する構成も実施可能である。
【００３０】（実施の形態５）図６は本実施の形態にお
ける逓倍発振器の構成を示す回路ブロック図を示し、図
６において、６０１は異なる線路の対角の１ポートづつ
を接地した１／４波長平行結合線路で、例えば１／４波
長のマイクロストリップ結合線路で構成され、接地しな
い２つのポートでの位相差は０゜である。６０３は逆相
合成回路で、例えばウィルキンソンカップラの入力側の
１端に１８０゜電気長のマイクロストリップ線路を接続
して構成され、６０２は発振部、６０４は出力端で、第
１の実施の形態と同様に構成される。平行結合線路６０
２につながれた発振部６０２の出力の基本波は位相差０
゜（同相）、２倍波は１８０゜（逆相）となる。以上の
２出力を逆相合成回路６０３で合成することで、２つの
発振部の基本波成分を相殺し、２倍波出力を合成した出
力が出力ポート６０４に得られる。これにより、基本波
成分が抑圧され、２つの発振部の２倍波出力を合成した
大きな発振出力が得られる逓倍発振器が実施可能であ
る。
ける逓倍発振器の構成を示す回路ブロック図を示し、図
６において、６０１は異なる線路の対角の１ポートづつ
を接地した１／４波長平行結合線路で、例えば１／４波
長のマイクロストリップ結合線路で構成され、接地しな
い２つのポートでの位相差は０゜である。６０３は逆相
合成回路で、例えばウィルキンソンカップラの入力側の
１端に１８０゜電気長のマイクロストリップ線路を接続
して構成され、６０２は発振部、６０４は出力端で、第
１の実施の形態と同様に構成される。平行結合線路６０
２につながれた発振部６０２の出力の基本波は位相差０
゜（同相）、２倍波は１８０゜（逆相）となる。以上の
２出力を逆相合成回路６０３で合成することで、２つの
発振部の基本波成分を相殺し、２倍波出力を合成した出
力が出力ポート６０４に得られる。これにより、基本波
成分が抑圧され、２つの発振部の２倍波出力を合成した
大きな発振出力が得られる逓倍発振器が実施可能であ
る。
【００３１】なお、以上の説明では、２つの発振部の２
倍波出力を合成した例で説明したが、その他に、逆相合
成回路の代わりに、同相合成回路を用いて基本波を合成
して出力する構成も実施可能である。
倍波出力を合成した例で説明したが、その他に、逆相合
成回路の代わりに、同相合成回路を用いて基本波を合成
して出力する構成も実施可能である。
【００３２】（実施の形態６）図７は本実施の形態にお
ける逓倍発振器の構成を示す回路ブロック図を示し、図
７において、７０１は１／４波長平行結合線路、７０２
は発振部、７０３は同相合成回路、７０４は出力端で、
平行結合線路７０１につながれた同一の特性を持つ発振
部７０２ａ〜ｈよりなる発振器において、発振部７０２
ａ、７０２ｂの基本波の位相差が１８０゜（逆相）、２
倍波の位相差が０゜（同相）となり、他の６つの発振部
の基本波の位相差も、７０２ｃと７０２ｄ、７０２ｅと
７０２ｆ、７０２ｇと７０２ｈがそれぞれ１８０゜（逆
相）となる。以上それぞれ１８０゜位相差となる２つの
発振部の出力を同相合成回路７０３ａ〜ｄで合成するこ
とで、各合成回路の出力には基本波成分が抑圧され、足
し合わされた２倍波成分が得られる。ここで、同相合成
回路７０３ａと７０３ｃ、７０３ｂと７０３ｄの２倍波
出力はそれぞれ位相差０゜（同相）であるため、更に２
倍波同相合成回路７０４で合成する。２倍波同相合成回
路７０４ａ、ｂの出力位相差は１８０゜であるため、こ
れを２倍波逆相合成回路７０５によって合成する。これ
により、基本波成分が抑圧され、８つの発振部の２倍波
出力を合成した大きな発振出力が得られる逓倍発振器が
実施可能である。
ける逓倍発振器の構成を示す回路ブロック図を示し、図
７において、７０１は１／４波長平行結合線路、７０２
は発振部、７０３は同相合成回路、７０４は出力端で、
平行結合線路７０１につながれた同一の特性を持つ発振
部７０２ａ〜ｈよりなる発振器において、発振部７０２
ａ、７０２ｂの基本波の位相差が１８０゜（逆相）、２
倍波の位相差が０゜（同相）となり、他の６つの発振部
の基本波の位相差も、７０２ｃと７０２ｄ、７０２ｅと
７０２ｆ、７０２ｇと７０２ｈがそれぞれ１８０゜（逆
相）となる。以上それぞれ１８０゜位相差となる２つの
発振部の出力を同相合成回路７０３ａ〜ｄで合成するこ
とで、各合成回路の出力には基本波成分が抑圧され、足
し合わされた２倍波成分が得られる。ここで、同相合成
回路７０３ａと７０３ｃ、７０３ｂと７０３ｄの２倍波
出力はそれぞれ位相差０゜（同相）であるため、更に２
倍波同相合成回路７０４で合成する。２倍波同相合成回
路７０４ａ、ｂの出力位相差は１８０゜であるため、こ
れを２倍波逆相合成回路７０５によって合成する。これ
により、基本波成分が抑圧され、８つの発振部の２倍波
出力を合成した大きな発振出力が得られる逓倍発振器が
実施可能である。
【００３３】なお、以上の説明では、逓倍発振器の発振
部出力を全て合成して１つのポートより出力するように
構成した例で説明したが、その他に、２つ以上のポート
に出力して、例えば搬送波信号と受信ミキサ局部発振と
いった複数の回路に信号を用いるように構成しても同様
に実施可能である。
部出力を全て合成して１つのポートより出力するように
構成した例で説明したが、その他に、２つ以上のポート
に出力して、例えば搬送波信号と受信ミキサ局部発振と
いった複数の回路に信号を用いるように構成しても同様
に実施可能である。
【００３４】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、各種無線
機器、特にマイクロ波、ミリ波帯用発振器に必要とされ
る、大きな信号出力が得られるという有利な効果が得ら
れる。
機器、特にマイクロ波、ミリ波帯用発振器に必要とされ
る、大きな信号出力が得られるという有利な効果が得ら
れる。
【図１】本発明の一実施の形態における逓倍発振器の構
成を示す回路ブロック図
成を示す回路ブロック図
【図２】本発明の一実施の形態における逓倍発振器の回
路図
路図
【図３】本発明の一実施の形態における逓倍発振器の構
成を示す回路ブロック図
成を示す回路ブロック図
【図４】本発明の一実施の形態における逓倍発振器の構
成を示す回路ブロック図
成を示す回路ブロック図
【図５】本発明の一実施の形態における逓倍発振器の構
成を示す回路ブロック図
成を示す回路ブロック図
【図６】本発明の一実施の形態における逓倍発振器の構
成を示す回路ブロック図
成を示す回路ブロック図
【図７】本発明の一実施の形態における逓倍発振器の構
成を示す回路ブロック図
成を示す回路ブロック図
【図８】従来の逓倍発振器の回路ブロック図
１０１ 平行結合線路 １０２ 位相調整線路 １０３ 発振部 １０４ 同相合成回路 １０５ 出力ポート ２０２ ＤＣカット用コンデンサ ２０３ バイアス回路 ２０４ 整合用マイクロストリップ線路 ２０５ ＤＣカット用コンデンサ ３０１ 平行結合線路 ３０２ 位相調整線路 ３０３ 発振部 ３０４ 基本波同相合成回路 ３０５ ２倍波同相合成回路 ３０６ 出力ポート ３０７ スロット線路 ３０８ 高安定信号源 ４０１ １／４波長平行結合線路 ４０２ 位相調整線路 ４０３ 発振部 ４０４ 同相合成回路 ４０５ 結合コンデンサ ４０６ 可変容量ダイオード ４０７ バイアスポート ４０８ バイアス回路 ４０９ 出力ポート ５０１ １／４波長平行結合線路 ５０２ 発振部 ５０３ 同相合成回路 ５０４ 出力ポート ６０１ １／４波長平行結合線路 ６０２ 発振部 ６０３ 逆相合成回路 ６０４ 出力ポート ７０１ １／４波長平行結合線路 ７０２ 発振部 ７０３ 同相合成回路 ７０４ ２倍波同相合成回路 ７０５ ２倍波逆相合成回路 ７０６ 出力ポート ８０１ 共振器 ８０２ 発振器部 ８０３ 合成回路 ８０４ 出力ポート
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−24706（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−79607（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−115401（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−218745（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H03B 19/00 - 19/20 H03B 5/18 H01P 5/18
Claims (5)
- 【請求項１】 平行結合線路と、前記平行結合線路の４
つのポートに各線路の線路長を基本波で１／２波長とす
る４つの同一な位相調整線路を接続して形成した１／２
波長線路と、前記１／２波長線路の４つの開放端にそれ
ぞれ４つの同一特性の発振部を接続し、前記平行結合線
路の異なる線路の隣り合う２つのポートに接続された、
前記発振部の２出力、または前記平行結合線路の同一線
路上の２つのポートに接続された前記発振部の２出力を
合成する第１、第２の同相合成回路と、前記第１、第２
の同相合成回路の出力をさらに同相合成する第３の同相
合成回路を有し、発振器の逓倍出力を得ることを特徴と
する逓倍発振器。 - 【請求項２】 伝送線路をマイクロストリップ構造と
し、平行結合線路の１／２の長さに相当する点で磁界結
合を有するスロット線路を裏面に形成し、前記スロット
線路より高安定な信号を入力し、注入同期をかけること
を特徴とする請求項１記載の逓倍発振器。 - 【請求項３】 スロット線路端に接続された可変容量を
有し、周波数を可変とすることを特徴とする請求項２記
載の逓倍発振器。 - 【請求項４】 平行結合線路と、前記平行結合線路の異
なる線路の隣り合う２つのポートのそれぞれに接続され
た２つの位相調整線路と、前記２つの位相調整線路のそ
れぞれに接続された２つの同一特性の発振部と、前記発
振部の２出力を合成する同相合成回路と、前記平行結合
線路の発振部を接続していない２つのポートのそれぞれ
に接続された２つの位相調整線路と、前記２つの位相調
整線路のそれぞれに接続された２つの可変容量を有し、
周波数を可変としたことを特徴とする逓倍発振器。 - 【請求項５】 ４組の１／４波長平行結合線路のそれぞ
れ片側２ポートを、ある一点に近接するように十文字型
に配置し、隣り合った組の前記平行結合線路のそれぞれ
１ポートづつを接続し、前記平行結合線路に接続された
８つの同一特性の発振部と、同一線路に接続された前記
発振部の出力を合成する４つの同相合成回路を有し、発
振器の逓倍出力を得ることを特徴とする逓倍発振器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32255996A JP3267176B2 (ja) | 1996-12-03 | 1996-12-03 | 逓倍発振器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32255996A JP3267176B2 (ja) | 1996-12-03 | 1996-12-03 | 逓倍発振器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10163754A JPH10163754A (ja) | 1998-06-19 |
| JP3267176B2 true JP3267176B2 (ja) | 2002-03-18 |
Family
ID=18145037
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32255996A Expired - Fee Related JP3267176B2 (ja) | 1996-12-03 | 1996-12-03 | 逓倍発振器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3267176B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103076496B (zh) * | 2012-12-26 | 2015-02-18 | 东南大学 | 悬臂梁电容式微机械微波功率传感器的频率检测装置及方法 |
| CN103076495B (zh) * | 2012-12-26 | 2015-01-28 | 东南大学 | 基于间接式微机械微波功率传感器的频率检测装置 |
| CN103063915B (zh) * | 2012-12-26 | 2015-05-06 | 东南大学 | 基于直接式微机械微波功率传感器的频率检测装置及方法 |
| CN103033684B (zh) * | 2012-12-26 | 2015-01-28 | 东南大学 | 基于固支梁电容式微机械微波功率传感器的频率检测装置 |
-
1996
- 1996-12-03 JP JP32255996A patent/JP3267176B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10163754A (ja) | 1998-06-19 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |