JP3460644B2 - 発振器および無線装置 - Google Patents
発振器および無線装置Info
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Classifications
-
- 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
- H03B9/00—Generation of oscillations using transit-time effects
- H03B9/12—Generation of oscillations using transit-time effects using solid state devices, e.g. Gunn-effect devices
- H03B9/14—Generation of oscillations using transit-time effects using solid state devices, e.g. Gunn-effect devices and elements comprising distributed inductance and capacitance
- H03B9/147—Generation of oscillations using transit-time effects using solid state devices, e.g. Gunn-effect devices and elements comprising distributed inductance and capacitance the frequency being determined by a stripline resonator
Landscapes
- Waveguides (AREA)
- Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)
- Inductance-Capacitance Distribution Constants And Capacitance-Resistance Oscillators (AREA)
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、ガンダイオード
などを用いた発振回路と、発振信号を出力する出力用伝
送線路とを設けたマイクロ波帯またはミリ波帯の発振
器、およびその発振器を用いた無線装置に関するもので
ある。
などを用いた発振回路と、発振信号を出力する出力用伝
送線路とを設けたマイクロ波帯またはミリ波帯の発振
器、およびその発振器を用いた無線装置に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】従来、ガンダイオードなどの負性抵抗素
子を用いたマイクロ波帯やミリ波帯の発振器において、
注入同期型の発振器が特開平１０−１４５１４３号に示
されている。
子を用いたマイクロ波帯やミリ波帯の発振器において、
注入同期型の発振器が特開平１０−１４５１４３号に示
されている。
【０００３】このような、逓倍発振させるようにした発
振回路を用いれば、ガンダイオードなどで直接発振でき
ないような、例えば６０ＧＨｚ帯を超えるミリ波帯の発
振器でも構成できる。
振回路を用いれば、ガンダイオードなどで直接発振でき
ないような、例えば６０ＧＨｚ帯を超えるミリ波帯の発
振器でも構成できる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記公報に
示されている従来の発振器においては、基本波を抑制す
るための出力回路にバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）やハ
イパスフィルタ（ＨＰＦ）が必要となり、回路構成が複
雑になる。また、そのような基本波を抑制するための回
路によって、出力すべき周波数成分の損失も増大する、
という問題が生じる。
示されている従来の発振器においては、基本波を抑制す
るための出力回路にバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）やハ
イパスフィルタ（ＨＰＦ）が必要となり、回路構成が複
雑になる。また、そのような基本波を抑制するための回
路によって、出力すべき周波数成分の損失も増大する、
という問題が生じる。
【０００５】この発明の目的は、上述の問題を解消し
て、簡単な構成で部品点数も少なくして、量産性に適し
た低コスト化の可能な発振器およびそれを用いた無線装
置を提供することにある。
て、簡単な構成で部品点数も少なくして、量産性に適し
た低コスト化の可能な発振器およびそれを用いた無線装
置を提供することにある。
【０００６】また、この発明の他の目的は、基本波を十
分に抑圧し、且つ低損失化を図った発振器およびそれを
用いた無線装置を提供することにある。
分に抑圧し、且つ低損失化を図った発振器およびそれを
用いた無線装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明の発振器は、誘
電体基板上に構成した発振回路と、該発振回路の発振出
力信号を伝送する出力用伝送線路とを備え、出力用伝送
線路を、略平行な２つの導体面の間に誘電体材部分を含
む、遮断特性を有する伝送線路とし、該伝送線路の遮断
周波数を前記発振回路による発振信号の基本波成分また
は基本波成分と低次の高調波成分を遮断し、それより高
次の高調波成分を伝搬させるように定める。そして、発
振回路を、線路に負性抵抗素子を実装して構成し、該負
性抵抗に対するバイアス電圧を供給するバイアス線路に
前記基本波の周波数信号を注入する手段を設ける。
電体基板上に構成した発振回路と、該発振回路の発振出
力信号を伝送する出力用伝送線路とを備え、出力用伝送
線路を、略平行な２つの導体面の間に誘電体材部分を含
む、遮断特性を有する伝送線路とし、該伝送線路の遮断
周波数を前記発振回路による発振信号の基本波成分また
は基本波成分と低次の高調波成分を遮断し、それより高
次の高調波成分を伝搬させるように定める。そして、発
振回路を、線路に負性抵抗素子を実装して構成し、該負
性抵抗に対するバイアス電圧を供給するバイアス線路に
前記基本波の周波数信号を注入する手段を設ける。
【０００８】この発明の発振器は、前記出力用伝送線路
を、略平行な二つの導体板の間に誘電体ストリップを配
置して成る誘電体線路とする。
を、略平行な二つの導体板の間に誘電体ストリップを配
置して成る誘電体線路とする。
【０００９】この発明の発振器は、誘電体基板上に形成
した導体パターンによる線路に前記負性抵抗素子を接続
し、前記線路に前記出力用伝送線路を結合させたものと
し、前記線路上の波長をλｇとして、前記線路の、前記
負性抵抗素子の接続位置から、近傍の端部までの長さ
を、λｇ／４＋Ｎ1 ×λｇ／２（Ｎ1 は０以上の整
数）、前記負性抵抗素子の接続位置から、前記出力用伝
送線路の結合位置までの長さをλｇ／４＋Ｎ2 ×λｇ／
２（Ｎ2 は０以上の整数）とする。
した導体パターンによる線路に前記負性抵抗素子を接続
し、前記線路に前記出力用伝送線路を結合させたものと
し、前記線路上の波長をλｇとして、前記線路の、前記
負性抵抗素子の接続位置から、近傍の端部までの長さ
を、λｇ／４＋Ｎ1 ×λｇ／２（Ｎ1 は０以上の整
数）、前記負性抵抗素子の接続位置から、前記出力用伝
送線路の結合位置までの長さをλｇ／４＋Ｎ2 ×λｇ／
２（Ｎ2 は０以上の整数）とする。
【００１０】この発明の発振器は、前記出力用線路を、
略平行な２つの導体板の間に誘電体ストリップを配置し
て成る誘電体線路とし、一方の導体板にスロットを形成
し、該導体板の外側に前記誘電体基板を配置して、前記
発振回路の線路と誘電体線路とを結合させる。
略平行な２つの導体板の間に誘電体ストリップを配置し
て成る誘電体線路とし、一方の導体板にスロットを形成
し、該導体板の外側に前記誘電体基板を配置して、前記
発振回路の線路と誘電体線路とを結合させる。
【００１１】この発明の発振器は、前記誘電体基板をケ
ース内に収納するとともに、前記バイアス線路に、線路
幅の広い部分と狭い部分とを設け、線路幅の狭い部分の
近傍に前記誘電体板を前記ケースの内面に固定するバネ
を設ける。
ース内に収納するとともに、前記バイアス線路に、線路
幅の広い部分と狭い部分とを設け、線路幅の狭い部分の
近傍に前記誘電体板を前記ケースの内面に固定するバネ
を設ける。
【００１２】この発明の無線装置は、上記のいずれかの
発振器を用いて構成する。
発振器を用いて構成する。
【００１３】
【発明の実施の形態】第１の実施形態に係る発振器の構
成を図１および図２を参照して説明する。図１の（Ａ）
は、上下の導体板を有する発振器の上部導体板を取り除
いた状態での平面図、（Ｂ），（Ｃ）はそれぞれ上部導
体板を設けた状態での（Ａ）におけるＢ−Ｂ部分，Ｃ−
Ｃ部分の断面図である。図１において、１は下部導体
板、２は上部導体板であり、この上下の導体板で挟まれ
る空間内に発振器を構成している。図中の３は誘電体基
板である。誘電体基板３の上面には発振回路用の線路７
を設けていて、その所定位置にガンダイオード６を接続
している。このガンダイオード６は、ピルパッケージ型
であり、下部導体板１にマウントし、その突出する電極
を誘電体基板３に形成した孔に挿通させて、ガンダイオ
ードの電極を線路７に半田付けなどにより電気的に接続
している。
成を図１および図２を参照して説明する。図１の（Ａ）
は、上下の導体板を有する発振器の上部導体板を取り除
いた状態での平面図、（Ｂ），（Ｃ）はそれぞれ上部導
体板を設けた状態での（Ａ）におけるＢ−Ｂ部分，Ｃ−
Ｃ部分の断面図である。図１において、１は下部導体
板、２は上部導体板であり、この上下の導体板で挟まれ
る空間内に発振器を構成している。図中の３は誘電体基
板である。誘電体基板３の上面には発振回路用の線路７
を設けていて、その所定位置にガンダイオード６を接続
している。このガンダイオード６は、ピルパッケージ型
であり、下部導体板１にマウントし、その突出する電極
を誘電体基板３に形成した孔に挿通させて、ガンダイオ
ードの電極を線路７に半田付けなどにより電気的に接続
している。
【００１４】誘電体基板３の上面には上記ガンダイオー
ド６に対するＤＣバイアス電圧を供給するバイアス線路
８を形成していて、その所定位置にスタブ８′を設けて
いる。
ド６に対するＤＣバイアス電圧を供給するバイアス線路
８を形成していて、その所定位置にスタブ８′を設けて
いる。
【００１５】また、図１において、５は誘電体ストリッ
プであり、上下の導体板１，２の所定位置に誘電体スト
リップ５の幅を有する溝を形成して、その溝に沿って誘
電体ストリップ５を配置している。この誘電体ストリッ
プ５と上下の導体板１，２とによって非放射性誘電体線
路（以下「ＮＲＤガイド」という。）を構成する。特
に、この例では誘電体ストリップ５部分の上下の導体板
間の間隔より、その両側の空間部における上下導体板間
の間隔を狭くして、ＬＳＥ０１モードの伝搬を阻止し、
ＬＳＭ０１モードの単一モードを伝搬するようにした非
放射性誘電体線路として作用する。
プであり、上下の導体板１，２の所定位置に誘電体スト
リップ５の幅を有する溝を形成して、その溝に沿って誘
電体ストリップ５を配置している。この誘電体ストリッ
プ５と上下の導体板１，２とによって非放射性誘電体線
路（以下「ＮＲＤガイド」という。）を構成する。特
に、この例では誘電体ストリップ５部分の上下の導体板
間の間隔より、その両側の空間部における上下導体板間
の間隔を狭くして、ＬＳＥ０１モードの伝搬を阻止し、
ＬＳＭ０１モードの単一モードを伝搬するようにした非
放射性誘電体線路として作用する。
【００１６】誘電体基板３は、その上面に設けた線路７
が誘電体ストリップ５の軸方向に垂直で且つ上下の導体
板に平行な方向を向き、線路７の端部が誘電体ストリッ
プ５の幅方向の中央に位置するように配置している。こ
のことにより、線路７と上下の導体板によるサスペンデ
ッドラインのモードと上記誘電体線路のＬＳＭ０１モー
ドとが磁界結合する。
が誘電体ストリップ５の軸方向に垂直で且つ上下の導体
板に平行な方向を向き、線路７の端部が誘電体ストリッ
プ５の幅方向の中央に位置するように配置している。こ
のことにより、線路７と上下の導体板によるサスペンデ
ッドラインのモードと上記誘電体線路のＬＳＭ０１モー
ドとが磁界結合する。
【００１７】また、図１において、４１は基本波周波数
の信号を発振するオシレータ、４２はアイソレータ、４
０は基本波周波数のトラップ用スタブである。この構成
により、アイソレータ４２およびバイアス線路８を介し
て、ガンダイオード６に基本波周波数の信号を注入す
る。このとき、スタブ４０により基本波周波数成分がト
ラップされるので、オシレータ４１の発振信号がＤＣバ
イアス回路へ漏れることはない。
の信号を発振するオシレータ、４２はアイソレータ、４
０は基本波周波数のトラップ用スタブである。この構成
により、アイソレータ４２およびバイアス線路８を介し
て、ガンダイオード６に基本波周波数の信号を注入す
る。このとき、スタブ４０により基本波周波数成分がト
ラップされるので、オシレータ４１の発振信号がＤＣバ
イアス回路へ漏れることはない。
【００１８】このように、ガンダイオード６に基本波周
波数の信号を注入することにより、基本波周波数および
その高調波周波数で発振する。
波数の信号を注入することにより、基本波周波数および
その高調波周波数で発振する。
【００１９】なお、図１に示したスタブ８′はガンダイ
オード６の接続位置すなわち等価的に略短絡点の位置か
ら、バイアス線路上の高調波波長で略１／４波長の間隔
で設けている。したがって、ガンダイオード６側からバ
イアス電源側をみたインピーダンスＺは、高インピーダ
ンスとなり、スタブ８′はトラップとして作用する。こ
れにより発振信号がバイアス線路を介してＤＣバイアス
回路側へ漏れることがなく、発振効率が向上する。
オード６の接続位置すなわち等価的に略短絡点の位置か
ら、バイアス線路上の高調波波長で略１／４波長の間隔
で設けている。したがって、ガンダイオード６側からバ
イアス電源側をみたインピーダンスＺは、高インピーダ
ンスとなり、スタブ８′はトラップとして作用する。こ
れにより発振信号がバイアス線路を介してＤＣバイアス
回路側へ漏れることがなく、発振効率が向上する。
【００２０】上記ＮＲＤガイドは周波数カットオフ特性
を備え、その遮断周波数を、ガンダイオード６による基
本波発振周波数より高く、且つ２次高調波（２倍波）の
周波数より低くなるように、誘電体ストリップ５の比誘
電率、寸法および上下の導体板間の空間の寸法を定めて
いる。したがって、ＮＲＤガイドには発振信号の高調波
成分のみが伝送されることになる。例えばガンダイオー
ド６の基本発振周波数を３８ＧＨｚとしたとき、その２
次高調波である７６ＧＨｚがＮＲＤガイドに伝送される
ことになる。
を備え、その遮断周波数を、ガンダイオード６による基
本波発振周波数より高く、且つ２次高調波（２倍波）の
周波数より低くなるように、誘電体ストリップ５の比誘
電率、寸法および上下の導体板間の空間の寸法を定めて
いる。したがって、ＮＲＤガイドには発振信号の高調波
成分のみが伝送されることになる。例えばガンダイオー
ド６の基本発振周波数を３８ＧＨｚとしたとき、その２
次高調波である７６ＧＨｚがＮＲＤガイドに伝送される
ことになる。
【００２１】なお、３次高調波以上の高次の高調波も伝
送されるが、通常は高次になる程、その出力電力は小さ
くなるため、基本波に比べて、その影響は無視できる程
度である。
送されるが、通常は高次になる程、その出力電力は小さ
くなるため、基本波に比べて、その影響は無視できる程
度である。
【００２２】図２は、図１に示した発振回路部分の構成
を示す回路図である。線路７の両端は開放させている。
線路７上の１波長をλｇで表すとき、この例では、ガン
ダイオード６のインピーダンスは数Ω程度と低いので、
線路７の一方の開放端からλｇ／４＋Ｎ1 ×λｇ／２の
位置で且つ、他方の開放端からλｇ／４＋Ｎ2 ×λｇ／
２の位置、すなわち等価的に略短絡点の位置にガンダイ
オード６を接続して、インピーダンス整合をとってい
る。
を示す回路図である。線路７の両端は開放させている。
線路７上の１波長をλｇで表すとき、この例では、ガン
ダイオード６のインピーダンスは数Ω程度と低いので、
線路７の一方の開放端からλｇ／４＋Ｎ1 ×λｇ／２の
位置で且つ、他方の開放端からλｇ／４＋Ｎ2 ×λｇ／
２の位置、すなわち等価的に略短絡点の位置にガンダイ
オード６を接続して、インピーダンス整合をとってい
る。
【００２３】以上の構成により、基本波周波数に同期し
た信号の２次高調波の成分が出力信号としてＮＲＤガイ
ドを介して伝送される。
た信号の２次高調波の成分が出力信号としてＮＲＤガイ
ドを介して伝送される。
【００２４】次に、第２の実施形態に係る発振器の構成
を図３を参照して説明する。第１の実施形態では、上下
の導体板で挟まれる空間内に誘電体基板３を設けたが、
この第２の実施形態では、上下の導体板の外側に誘電体
基板３を配置する。すなわち上部導体板２に、誘電体ス
トリップ５の長手方向に沿ってスロット２２を形成し、
このスロット２２に対して発振回路の線路７が直交する
ように誘電体基板３を配置する。この誘電体基板３の構
成は図１に示したものと基本的に同様である。ただし、
発振回路の線路７を伝搬するマイクロストリップライン
のモード（略ＴＥＭモード）と誘電体線路のＬＳＭモー
ドとは、スロット２２を介して磁界結合する。このと
き、ＴＥＭモードの磁界はスロット２２を介して広がる
のに対し、ＬＳＭモードの磁界はスロット２２から誘電
体基板３側へほとんど漏れない。そのため、線路７から
ＮＲＤガイドへ一方向性結合することになる。このよう
な構成によれば、ＮＲＤガイドの不連続部での反射波が
ガンダイオード側へ戻ったとしても、その信号レベルが
抑えられる。しかもＮＲＤガイドが基本波成分を伝搬し
ないことから、ガンダイオード６側へ戻る信号には基本
波成分が含まれていない。そのため、発振特性に与える
影響は極めて小さくなる。
を図３を参照して説明する。第１の実施形態では、上下
の導体板で挟まれる空間内に誘電体基板３を設けたが、
この第２の実施形態では、上下の導体板の外側に誘電体
基板３を配置する。すなわち上部導体板２に、誘電体ス
トリップ５の長手方向に沿ってスロット２２を形成し、
このスロット２２に対して発振回路の線路７が直交する
ように誘電体基板３を配置する。この誘電体基板３の構
成は図１に示したものと基本的に同様である。ただし、
発振回路の線路７を伝搬するマイクロストリップライン
のモード（略ＴＥＭモード）と誘電体線路のＬＳＭモー
ドとは、スロット２２を介して磁界結合する。このと
き、ＴＥＭモードの磁界はスロット２２を介して広がる
のに対し、ＬＳＭモードの磁界はスロット２２から誘電
体基板３側へほとんど漏れない。そのため、線路７から
ＮＲＤガイドへ一方向性結合することになる。このよう
な構成によれば、ＮＲＤガイドの不連続部での反射波が
ガンダイオード側へ戻ったとしても、その信号レベルが
抑えられる。しかもＮＲＤガイドが基本波成分を伝搬し
ないことから、ガンダイオード６側へ戻る信号には基本
波成分が含まれていない。そのため、発振特性に与える
影響は極めて小さくなる。
【００２５】次に、第３の実施形態に係る発振器の構成
を図４を参照して説明する。図４の（Ａ）は上部導体板
を取り除いた状態での発振回路部分の平面図、（Ｂ）は
上部導体板を設けた状態での、バイアス線路に垂直な面
での断面図である。この例では、バイアス線路８に線路
幅の広い部分ｗと線路幅の狭い部分ｎの繰り返しパター
ンを形成して、これにより発振信号成分を遮断するロー
パスフィルタ特性を持たせている。そして、ｎで示す狭
路部分に凹状バネ２３を設けている。この凹状バネ２３
は、上下の導体板１，２の間に構成される空間内に誘電
体基板３が配置された状態で、誘電体基板３と上部導体
板２との間の空間部分に、誘電体基板３を下部導体板１
側へ押しつける。したがって、仮に誘電体基板３に多少
の反りがあっても、誘電体基板３が上下の導体板により
生じる空間内に確実に固定され、安定した周波数特性が
得られる。
を図４を参照して説明する。図４の（Ａ）は上部導体板
を取り除いた状態での発振回路部分の平面図、（Ｂ）は
上部導体板を設けた状態での、バイアス線路に垂直な面
での断面図である。この例では、バイアス線路８に線路
幅の広い部分ｗと線路幅の狭い部分ｎの繰り返しパター
ンを形成して、これにより発振信号成分を遮断するロー
パスフィルタ特性を持たせている。そして、ｎで示す狭
路部分に凹状バネ２３を設けている。この凹状バネ２３
は、上下の導体板１，２の間に構成される空間内に誘電
体基板３が配置された状態で、誘電体基板３と上部導体
板２との間の空間部分に、誘電体基板３を下部導体板１
側へ押しつける。したがって、仮に誘電体基板３に多少
の反りがあっても、誘電体基板３が上下の導体板により
生じる空間内に確実に固定され、安定した周波数特性が
得られる。
【００２６】なお、凹状バネをバイアス線路の狭路部に
設けたことにより、凹状バネがバイアス線路に導通する
ことがなく、しかもこの部分はバイアス線路が等価的に
インダクタとして作用する部分であるので、バイアス線
路に対して殆ど影響を与えることがない。
設けたことにより、凹状バネがバイアス線路に導通する
ことがなく、しかもこの部分はバイアス線路が等価的に
インダクタとして作用する部分であるので、バイアス線
路に対して殆ど影響を与えることがない。
【００２７】次に、無線装置の実施形態として、ミリ波
レーダの構成例を図５を参照して説明する。図５におい
て、ＶＣＯは第１の実施形態で示した発振器において、
オシレータ４１を電圧制御発振器とすることによって、
その周波数信号に同期発振するガンダイオードの発振周
波数を可変としたものである。このＶＣＯは信号処理回
路から与えられる例えば三角波信号で周波数変調して、
発振信号を出力する。この発振出力信号は、アイソレー
タ→カプラ→サーキュレータを経由して、１次放射器に
伝送される。これにより１次放射器は、誘電体レンズな
どを介して所定ビーム幅でミリ波信号を送信する。カプ
ラは送信信号の一部をローカル信号としてミキサへ与え
る。物体からの反射波が１次放射器に入射すると、受信
信号がサーキュレータを経てミキサに与えられる。ミキ
サは、サーキュレータからの受信信号と上記ローカル信
号とを混合して中間周波信号を生成する。ＩＦアンプ
は、この中間周波信号を増幅して信号処理回路へ与え
る。信号処理回路はＶＣＯに与えた変調信号とＩＦ信号
とから、物体までの距離および物体の相対速度を検出す
る。
レーダの構成例を図５を参照して説明する。図５におい
て、ＶＣＯは第１の実施形態で示した発振器において、
オシレータ４１を電圧制御発振器とすることによって、
その周波数信号に同期発振するガンダイオードの発振周
波数を可変としたものである。このＶＣＯは信号処理回
路から与えられる例えば三角波信号で周波数変調して、
発振信号を出力する。この発振出力信号は、アイソレー
タ→カプラ→サーキュレータを経由して、１次放射器に
伝送される。これにより１次放射器は、誘電体レンズな
どを介して所定ビーム幅でミリ波信号を送信する。カプ
ラは送信信号の一部をローカル信号としてミキサへ与え
る。物体からの反射波が１次放射器に入射すると、受信
信号がサーキュレータを経てミキサに与えられる。ミキ
サは、サーキュレータからの受信信号と上記ローカル信
号とを混合して中間周波信号を生成する。ＩＦアンプ
は、この中間周波信号を増幅して信号処理回路へ与え
る。信号処理回路はＶＣＯに与えた変調信号とＩＦ信号
とから、物体までの距離および物体の相対速度を検出す
る。
【００２８】なお、実施形態ではピル型のガンダイオー
ドを用いたが、表面実装型のガンダイオードを誘電体基
板上に実装するようにしてもよい。また、負性抵抗素子
としてガンダイオード以外にＦＥＴなどの３端子型の素
子を用いてもよい。例えばＭＯＳ−ＦＥＴを用いる場
合、そのドレインにＮＲＤガイドとの結合用の線路を接
続し、ソースに共振線路を接続し、ゲートにバイアス線
路を接続する。
ドを用いたが、表面実装型のガンダイオードを誘電体基
板上に実装するようにしてもよい。また、負性抵抗素子
としてガンダイオード以外にＦＥＴなどの３端子型の素
子を用いてもよい。例えばＭＯＳ−ＦＥＴを用いる場
合、そのドレインにＮＲＤガイドとの結合用の線路を接
続し、ソースに共振線路を接続し、ゲートにバイアス線
路を接続する。
【００２９】また、実施形態では、基本波が３８ＧＨｚ
帯のガンダイオードを用いて、その２次高調波である７
６ＧＨｚ帯の発振信号を得るようにしたが、目的によっ
て３次高調波以上の高次の高調波成分を出力用伝送線路
に伝送させるように、その遮断周波数を２次高調波と３
次高調波との間に定めるようにしてもよい。
帯のガンダイオードを用いて、その２次高調波である７
６ＧＨｚ帯の発振信号を得るようにしたが、目的によっ
て３次高調波以上の高次の高調波成分を出力用伝送線路
に伝送させるように、その遮断周波数を２次高調波と３
次高調波との間に定めるようにしてもよい。
【００３０】さらに、実施形態では誘電体基板３に設け
た発振回路の線路７を誘電体ストリップ５の端部に近接
させることによって、線路間の結合をとるようにした
が、誘電体ストリップを上下の導体板に平行な面で上下
に分割し、その上下の誘電体ストリップの間に誘電体基
板を配置して、発振回路の線路とＮＲＤガイドとを結合
させるようにしてもよい。
た発振回路の線路７を誘電体ストリップ５の端部に近接
させることによって、線路間の結合をとるようにした
が、誘電体ストリップを上下の導体板に平行な面で上下
に分割し、その上下の誘電体ストリップの間に誘電体基
板を配置して、発振回路の線路とＮＲＤガイドとを結合
させるようにしてもよい。
【００３１】
【発明の効果】請求項１に記載の発明によれば、直接発
振が困難な高周波の信号を容易に得ることができ、しか
もバイアス電圧を供給するための線路を、同期発振のた
めの基本波信号の注入にも用いるので、全体の構造が単
純化され部品点数も少なくなり、量産性に適し、低コス
ト化を図ることができる。また、基本波成分または低次
の高調波が出力用伝送線路で確実に遮断され、用いるべ
き高調波成分のみが伝送されるため、利用しようとする
高調波の信号が減衰することもない。
振が困難な高周波の信号を容易に得ることができ、しか
もバイアス電圧を供給するための線路を、同期発振のた
めの基本波信号の注入にも用いるので、全体の構造が単
純化され部品点数も少なくなり、量産性に適し、低コス
ト化を図ることができる。また、基本波成分または低次
の高調波が出力用伝送線路で確実に遮断され、用いるべ
き高調波成分のみが伝送されるため、利用しようとする
高調波の信号が減衰することもない。
【００３２】請求項２に記載の発明によれば、誘電体基
板上に形成した線路と出力用伝送線路との結合構造が単
純化されるため、全体に小型化を図ることができる。
板上に形成した線路と出力用伝送線路との結合構造が単
純化されるため、全体に小型化を図ることができる。
【００３３】請求項３に記載の発明によれば、ガンダイ
オードなどの低インピーダンスの負性抵抗素子と線路と
のインピーダンス整合を容易にとることができ、出力電
力を高めることができる。
オードなどの低インピーダンスの負性抵抗素子と線路と
のインピーダンス整合を容易にとることができ、出力電
力を高めることができる。
【００３４】請求項４に記載の発明によれば、誘電体線
路から発振回路への戻り信号が抑えられ、しかも基本波
周波数信号は戻らないため、安定した発振特性が得られ
る。
路から発振回路への戻り信号が抑えられ、しかも基本波
周波数信号は戻らないため、安定した発振特性が得られ
る。
【００３５】請求項５に記載の発明によれば、誘電体基
板の変形による特性のばらつきが抑えられ、安定した特
性が得られる。
板の変形による特性のばらつきが抑えられ、安定した特
性が得られる。
【００３６】請求項６に記載の発明によれば、全体に小
型で低損失・高利得のミリ波レーダなどが得られる。
型で低損失・高利得のミリ波レーダなどが得られる。
【図１】第１の実施形態に係る発振器の構成を示す図
【図２】同発振器における発振回路の線路と、ガンダイ
オードなどの接続位置の関係を示す図
オードなどの接続位置の関係を示す図
【図３】第２の実施形態に係る発振器の構成を示す斜視
図
図
【図４】第３の実施形態に係る発振器の構成を示す図
【図５】第４の実施形態に係るミリ波レーダの構成を示
すブロック図
すブロック図
１−下部導体板
２−上部導体板
３−誘電体基板
５−誘電体ストリップ
６−ガンダイオード
７−線路
８−バイアス線路
８′ースタブ
２２−スロット
２３−凹状バネ
４０−スタブ
４１−オシレータ
４２−アイソレータ
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 坂本 孝一
京都府長岡京市天神二丁目26番10号 株
式会社村田製作所内
(56)参考文献 特開 昭53−4452（ＪＰ，Ａ)
特開 昭59−133713（ＪＰ，Ａ)
鈴木義規、黒木太司、米山 務，60Ｇ
Ｈｚ帯ＨＲＤガイドガン発振器の周波数
安定化，電子情報通信学会論文誌Ｃ−
Ｉ，1994年 ８月25日，ＶＯＬ．Ｊ77−
Ｃ−Ｉ ＮＯ．８，ｐ．461−467
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H03B 9/14
H03B 19/18
H03L 7/24
Claims (6)
- 【請求項１】 誘電体基板上に構成した発振回路と、該
発振回路の発振出力信号を伝送する出力用伝送線路とを
備えた発振器において、 前記出力用伝送線路を、略平行な２つの導体面の間に誘
電体材部分を含む、遮断特性を有する伝送線路とし、該
伝送線路の遮断周波数を前記発振回路による発振信号の
基本波成分または基本波成分と低次の高調波成分を遮断
し、それより高次の高調波成分を伝搬させるように定
め、 前記発振回路を、負性抵抗素子を含む回路とし、該負性
抵抗素子に対するバイアス電圧を供給するバイアス線路
に前記基本波の周波数信号を注入する手段を設けた発振
器。 - 【請求項２】 前記出力用伝送線路を、略平行な２つの
導体板の間に誘電体ストリップを配置して成る誘電体線
路とした請求項１に記載の発振器。 - 【請求項３】 前記発振回路を、誘電体基板上に形成し
た導体パターンによる線路に前記負性抵抗素子を接続
し、前記線路に前記出力用伝送線路を結合させたものと
し、前記線路上の波長をλｇとして、前記線路の、前記
負性抵抗素子の接続位置から、近傍の端部までの長さ
を、λｇ／４＋Ｎ1 ×λｇ／２（Ｎ1 は０以上の整
数）、前記負性抵抗素子の接続位置から、前記出力用伝
送線路の結合位置までの長さをλｇ／４＋Ｎ2 ×λｇ／
２（Ｎ2 は０以上の整数）とした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４】 前記略平行な２つの導体板のうち一方の
導体板にスロットを形成し、該導体板の外側に前記誘電
体基板を配置して、前記発振回路の線路と前記誘電体線
路とを結合させたことを特徴とする請求項２または３の
いずれかに記載の発振器。 - 【請求項５】 前記誘電体基板をケース内に収納すると
ともに、前記バイアス線路に、線路幅の広い部分と狭い
部分とを設け、前記線路幅の狭い部分の近傍に前記誘電
体基板を前記ケースの内面に固定するバネを設けたこと
を特徴とする請求項１〜４のうちいずれかに記載の発振
器。 - 【請求項６】 請求項１〜５のうちいずれかに記載の発
振器を用いた無線装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28665399A JP3460644B2 (ja) | 1999-10-07 | 1999-10-07 | 発振器および無線装置 |
| DE60026417T DE60026417T2 (de) | 1999-10-07 | 2000-10-04 | Oszillator und Funkgerät |
| EP00121701A EP1093218B1 (en) | 1999-10-07 | 2000-10-04 | Oscillator and radio equipment |
| US09/684,274 US6512421B1 (en) | 1999-10-07 | 2000-10-06 | Gunn diode oscillator with NRD guide |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28665399A JP3460644B2 (ja) | 1999-10-07 | 1999-10-07 | 発振器および無線装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001111346A JP2001111346A (ja) | 2001-04-20 |
| JP3460644B2 true JP3460644B2 (ja) | 2003-10-27 |
Family
ID=17707221
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28665399A Expired - Fee Related JP3460644B2 (ja) | 1999-10-07 | 1999-10-07 | 発振器および無線装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6512421B1 (ja) |
| EP (1) | EP1093218B1 (ja) |
| JP (1) | JP3460644B2 (ja) |
| DE (1) | DE60026417T2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7423497B2 (en) * | 2005-09-29 | 2008-09-09 | Indian Institute Of Technology | Device for coupling suspended stripline and NRD guides |
Family Cites Families (4)
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|---|---|---|---|---|
| US3919666A (en) * | 1974-11-26 | 1975-11-11 | Microwave Ass | Solid state microwave cavity oscillator operating below cavity cutoff frequency |
| GB2133649A (en) * | 1982-12-23 | 1984-07-25 | Philips Electronic Associated | Microwave oscillator |
| JP3045046B2 (ja) * | 1995-07-05 | 2000-05-22 | 株式会社村田製作所 | 非放射性誘電体線路装置 |
| EP1014587B1 (en) * | 1996-11-11 | 2006-05-31 | Sharp Kabushiki Kaisha | Microwave/millimeter wave injection/synchronization oscillator |
-
1999
- 1999-10-07 JP JP28665399A patent/JP3460644B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2000
- 2000-10-04 DE DE60026417T patent/DE60026417T2/de not_active Expired - Fee Related
- 2000-10-04 EP EP00121701A patent/EP1093218B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2000-10-06 US US09/684,274 patent/US6512421B1/en not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 鈴木義規、黒木太司、米山 務，６０ＧＨｚ帯ＨＲＤガイドガン発振器の周波数安定化，電子情報通信学会論文誌Ｃ−Ｉ，１９９４年 ８月２５日，ＶＯＬ．Ｊ７７−Ｃ−Ｉ ＮＯ．８，ｐ．４６１−４６７ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE60026417T2 (de) | 2006-08-10 |
| DE60026417D1 (de) | 2006-05-04 |
| EP1093218B1 (en) | 2006-03-08 |
| US6512421B1 (en) | 2003-01-28 |
| EP1093218A3 (en) | 2003-04-16 |
| EP1093218A2 (en) | 2001-04-18 |
| JP2001111346A (ja) | 2001-04-20 |
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