JP4990289B2 - 発振器、送受信機及び周波数シンセサイザ - Google Patents

Description

この発明は、例えば、通信装置やレーダ装置の信号源として利用される発振器と、その発振器を搭載している送受信機及び周波数シンセサイザとに関するものである。

一般的なレーダ装置は、周波数Ｆｏの信号を発生する発振器と、発振器から発生された周波数Ｆｏの信号を２つに分配する分配器と、分配器の分配信号である周波数Ｆｏの信号を逓倍して、周波数２Ｎ・Ｆｏの信号を出力する逓倍器とを備えている。
また、レーダ装置は、逓倍器から出力された周波数２Ｎ・Ｆｏの信号を送信信号として対象物に送信する送信器と、送信器から送信されて対象物に反射された周波数２Ｎ・Ｆｏの信号を受信する受信器と、分配器の分配信号である周波数Ｆｏの信号を局部発振信号として受信器の受信信号と混合するミクサと、ミクサによる混合信号から対象物の位置や相対速度を求めるために必要な信号を得る信号処理器とを備えている。

上記の一般的なレーダ装置では、周波数Ｆｏの信号と周波数２Ｎ・Ｆｏの信号を得るために、発振器の他に、分配器と逓倍器を実装しており、レーダ装置の回路構成が複雑になるが、発振器として、例えば、以下の特許文献１に開示されているプッシュプッシュ発振器を用いれば、異なる端子から周波数Ｆｏの信号と周波数２Ｎ・Ｆｏの信号を出力することができ、回路構成を簡略化することができる。
なお、プッシュプッシュ発振器は、同一かつ対称で互いに逆相で動作する２個の発振部を備えている。

特開２０００−２２３９４４号公報（段落番号［００１７］、図１）

従来の発振器は以上のように構成されているので、同一かつ対称で互いに逆相で動作する２個の発振部を備えれば、周波数Ｆｏの信号と周波数２Ｎ・Ｆｏの信号を出力することができる。しかし、能動素子である発振部を２個備える必要があるため、回路構成が比較的大きくなり、また、２個の能動素子間の性能のバラツキを考慮して設計しなければ、所望の周波数の信号を出力することができないなどの課題があった。

この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、２個の能動素子を用いることなく、周波数Ｆｏの信号と周波数２Ｎ・Ｆｏの信号を出力することができる発振器を得ることを目的とする。
また、この発明は、上記発振器を搭載している送受信機及び周波数シンセサイザを得ることを目的とする。

この発明に係る発振器は、発振周波数の電波を発生するとともに、発振周波数の２Ｎ倍（Ｎ＝１，２，３，・・・）の周波数の電波を発生する能動素子と、能動素子のエミッタ端子とグランド間に接続された伝送線路と、能動素子のコレクタ端子に一端が接続され、他端が開放である、発振周波数の２Ｎ倍の周波数の電波の４分の１波長に相当する線路長を有する第１の先端開放スタブと、能動素子のコレクタ端子と第１の先端開放スタブとの接続点に接続され、能動素子で発生した発振周波数の電波を出力する第１の出力端子と、能動素子のベース端子に一端が接続され、他端が開放である、発振周波数の電波の４分の１波長より長い線路長を有する第２の先端開放スタブと、第２の先端開放スタブの開放された他端から発振周波数の電波の４分の１波長に相当する位置に接続され、能動素子で発生した発振周波数の２Ｎ倍の周波数の電波を出力する第２の出力端子とを備えたものである。

このことによって、２個の能動素子を用いることなく、発振周波数の信号と、発振周波数の２Ｎ倍の周波数の信号を出力することができる効果がある。

この発明の実施の形態１による発振器を示す構成図である。 この発明の実施の形態２による発振器を示す構成図である。 この発明の実施の形態３による発振器を示す構成図である。 この発明の実施の形態３による発振器を示す構成図である。 この発明の実施の形態４による発振器を示す構成図である。 この発明の実施の形態６による発振器を示す構成図である。 この発明の実施の形態８による発振器を示す構成図である。 この発明の実施の形態８による発振器の方向性結合器（ブランチラインカプラ）を示す構成図である。 この発明の実施の形態９による発振器を示す構成図である。 この発明の実施の形態１０による発振器を示す構成図である。 この発明の実施の形態１０による発振器を示す構成図である。 この発明の実施の形態１１による発振器の方向性結合器（発振周波数信号の４分の１波長に相当する線路長を有するブランチラインカプラ）を示す構成図である。 この発明の実施の形態１２による発振器を示す構成図である。 この発明の実施の形態１３による発振器を示す構成図である。 この発明の実施の形態１４による発振器を示す構成図である。 この発明の実施の形態１５による送受信機を示す構成図である。 従来の送受信機を示す構成図である。 この発明の実施の形態１６による周波数シンセサイザを示す構成図である。 従来の周波数シンセサイザを示す構成図である。 この発明の実施の形態１７による送受信機を示す構成図である。 従来の送受信機を示す構成図である。

以下、この発明をより詳細に説明するために、この発明を実施するための最良の形態について、添付の図面に従って説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１による発振器を示す構成図であり、図において、トランジスタ１は非線形な特性を有する能動素子であり、トランジスタ１は発振周波数Ｆ₀で発振して、発振周波数Ｆ₀の信号（以下、「発振周波数信号」と称する）を発生するとともに、発振周波数Ｆ₀の２Ｎ倍の周波数２Ｎ・Ｆ₀の信号（以下、「２Ｎ倍発振周波数信号」と称する）を発生する。ただし、Ｎ＝１，２，３，・・・である。なお、トランジスタ１は周波数２Ｎ・Ｆ₀より高周波の信号も発生する。
インダクタ２はトランジスタ１のエミッタ端子とグランド３間に接続され、発振周波数Ｆ₀でトランジスタ１に利得を持たせるように作用する受動素子である。

先端開放スタブ４はトランジスタ１のコレクタ端子と接続されている第１の先端開放スタブであり、先端開放スタブ４はトランジスタ１から発生される２Ｎ倍発振周波数信号の４分の１波長に相当する線路長を有している。
接続点５はトランジスタ１のコレクタ端子と先端開放スタブ４とを接続している点であり、接続点５は先端開放スタブ４によってトランジスタ１から発生される２Ｎ倍発振周波数信号の短絡点となる。
出力端子６は接続点５に設けられている第１の出力端子であり、出力端子６はトランジスタ１から発生された発振周波数信号を出力する。

先端開放スタブ７はトランジスタ１のベース端子と接続されている第２の先端開放スタブであり、先端開放スタブ７はトランジスタ１から発生される発振周波数信号の４分の１波長より長い線路長（トランジスタ１が発振周波数Ｆ₀で発振を起こすために必要十分な線路長）を有している。
先端開放スタブ７の先端部７ａは発振周波数信号の４分の１波長に相当する線路長を有している。
先端開放スタブ７の非先端部７ｂはトランジスタ１のベース端子と接続されている。

接続点８は先端開放スタブ７の先端部７ａと非先端部７ｂ間に設けられており、接続点８は先端開放スタブ７の先端部７ａによってトランジスタ１から発生される発振周波数信号の短絡点となる。
出力端子９は接続点８に設けられている第２の出力端子であり、出力端子９はトランジスタ１から発生された２Ｎ倍発振周波数信号を出力する。

次に動作について説明する。
トランジスタ１は、非線形な特性を有する能動素子であるため、発振周波数Ｆ₀で発振すると、発振周波数Ｆ₀の発振周波数信号を発生する他に、高調波である周波数２Ｎ・Ｆ₀の２Ｎ倍発振周波数信号を発生する。

ここで、トランジスタ１のコレクタ端子には、トランジスタ１から発生される２Ｎ倍発振周波数信号の４分の１波長に相当する線路長を有する先端開放スタブ４が接続されているので、トランジスタ１のコレクタ端子と先端開放スタブ４との接続点５は、トランジスタ１から発生された２Ｎ倍発振周波数信号の短絡点となり、その２Ｎ倍発振周波数信号が全反射される。
そのため、トランジスタ１から発生された２Ｎ倍発振周波数信号は、出力端子６側には進まず、出力端子６からは、トランジスタ１から発生された発振周波数信号のみが出力される。

一方、トランジスタ１のベース端子には、トランジスタ１から発生される発振周波数信号の４分の１波長より長い線路長を有する先端開放スタブ７が接続されており、また、先端開放スタブ７の先端部７ａは、発振周波数信号の４分の１波長に相当する線路長を有しているので、先端開放スタブ７の先端部７ａと非先端部７ｂ間に設けられている接続点８は、トランジスタ１から発生された発振周波数信号の短絡点となり、その発振周波数信号が全反射される。
そのため、トランジスタ１から発生された発振周波数信号は、出力端子９側には進まず、出力端子９からは、トランジスタ１から発生された２Ｎ倍発振周波数信号のみが出力される。

以上で明らかなように、この実施の形態１によれば、発振周波数Ｆ₀の２Ｎ倍の周波数２Ｎ・Ｆ₀の信号の４分の１波長に相当する線路長を有する先端開放スタブ４をトランジスタ１のコレクタ端子と接続して、トランジスタ１から発生された発振周波数信号を出力する出力端子６をトランジスタ１のコレクタ端子と先端開放スタブ４との接続点５に設けるとともに、発振周波数Ｆ₀の信号の４分の１波長より長い線路長を有する先端開放スタブ７をトランジスタ１のベース端子と接続して、トランジスタ１から発生された２Ｎ倍発振周波数信号を出力する出力端子９を先端開放スタブ７の先端から発振周波数Ｆ₀の信号の４分の１波長に相当する位置にある接続点８に設けるように構成したので、２個の能動素子を用いることなく、発振周波数Ｆ₀の信号と、発振周波数Ｆ₀の２Ｎ倍の周波数２Ｎ・Ｆ₀の信号を出力することができるようになり、その結果、回路構成の簡素化と小型化を図ることができる効果を奏する。

実施の形態２．
図２はこの発明の実施の形態２による発振器を示す構成図であり、図において、図１と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
先端開放スタブ１１はトランジスタ１のコレクタ端子と接続されている第１の先端開放スタブであり、先端開放スタブ１１はトランジスタ１から発生される発振周波数信号の４分の１波長に相当する線路長を有している。
接続点１２はトランジスタ１のコレクタ端子と先端開放スタブ１１とを接続している点であり、接続点１２は先端開放スタブ１１によってトランジスタ１から発生される発振周波数信号の短絡点となる。
出力端子１３は接続点１２に設けられている第１の出力端子であり、出力端子１３はトランジスタ１から発生された２Ｎ倍発振周波数信号を出力する。

先端開放スタブ１４はトランジスタ１のベース端子と接続されている第２の先端開放スタブであり、先端開放スタブ１４はトランジスタ１から発生される２Ｎ倍発振周波数信号の４分の１波長より長い線路長（トランジスタ１が発振周波数Ｆ₀で発振を起こすために必要十分な線路長）を有している。
先端開放スタブ１４の先端部１４ａは２Ｎ倍発振周波数信号の４分の１波長に相当する線路長を有している。
先端開放スタブ１４の非先端部１４ｂはトランジスタ１のベース端子と接続されている。

接続点１５は先端開放スタブ１４の先端部１４ａと非先端部１４ｂ間に設けられており、接続点１５は先端開放スタブ１４の先端部１４ａによってトランジスタ１から発生される２Ｎ倍発振周波数信号の短絡点となる。
出力端子１６は接続点１５に設けられている第２の出力端子であり、出力端子１６はトランジスタ１から発生された発振周波数信号を出力する。

次に動作について説明する。
トランジスタ１は、非線形な特性を有する能動素子であるため、発振周波数Ｆ₀で発振すると、発振周波数Ｆ₀の発振周波数信号を発生する他に、高調波である周波数２Ｎ・Ｆ₀の２Ｎ倍発振周波数信号を発生する。

ここで、トランジスタ１のコレクタ端子には、トランジスタ１から発生される発振周波数信号の４分の１波長に相当する線路長を有する先端開放スタブ１１が接続されているので、トランジスタ１のコレクタ端子と先端開放スタブ１１との接続点１２は、トランジスタ１から発生された発振周波数信号の短絡点となり、その発振周波数信号が全反射される。
そのため、トランジスタ１から発生された発振周波数信号は、出力端子１３側には進まず、出力端子１３からは、トランジスタ１から発生された２Ｎ倍発振周波数信号のみが出力される。

一方、トランジスタ１のベース端子には、トランジスタ１から発生される２Ｎ倍発振周波数信号の４分の１波長より長い線路長を有する先端開放スタブ１４が接続されており、また、先端開放スタブ１４の先端部１４ａは、２Ｎ倍発振周波数信号の４分の１波長に相当する線路長を有しているので、先端開放スタブ１４の先端部１４ａと非先端部１４ｂ間に設けられている接続点１５は、トランジスタ１から発生された発振周波数信号の短絡点となり、その発振周波数信号が全反射される。
そのため、トランジスタ１から発生された発振周波数信号は、出力端子１６側には進まず、出力端子１６からは、トランジスタ１から発生された発振周波数信号のみが出力される。

以上で明らかなように、この実施の形態２によれば、発振周波数Ｆ₀の４分の１波長に相当する線路長を有する先端開放スタブ１１をトランジスタ１のコレクタ端子と接続して、トランジスタ１から発生された２Ｎ倍発振周波数信号を出力する出力端子１３をトランジスタ１のコレクタ端子と先端開放スタブ４との接続点１２に設けるとともに、発振周波数Ｆ₀の２Ｎ倍の周波数２Ｎ・Ｆ₀の信号の４分の１波長より長い線路長を有する先端開放スタブ１４をトランジスタ１のベース端子と接続して、トランジスタ１から発生された発振周波数信号を出力する出力端子１６を先端開放スタブ１４の先端から発振周波数Ｆ₀の２Ｎ倍の周波数２Ｎ・Ｆ₀の信号の４分の１波長に相当する位置にある接続点１５に設けるように構成したので、２個の能動素子を用いることなく、発振周波数Ｆ₀の信号と、発振周波数Ｆ₀の２Ｎ倍の周波数２Ｎ・Ｆ₀の信号を出力することができるようになり、その結果、回路構成の簡素化と小型化を図ることができる効果を奏する。
また、この実施の形態２では、トランジスタ１のコレクタ端子側にある出力端子１３から２Ｎ倍発振周波数信号を出力するようにしているので、上記実施の形態１における発振器よりも、２Ｎ倍発振周波数信号の電力を大きくすることができる効果を奏する。

実施の形態３．
図３はこの発明の実施の形態３による発振器を示す構成図であり、図において、図１と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
先端開放スタブ７の先端部７ｃ及び先端部７ｄは、図１における先端開放スタブ７の先端部７ａに相当し、発振周波数Ｆ₀の信号の４分の１波長に相当する線路長を有している。
接続点２１は先端部７ｃと先端部７ｄの間に設けられ、バラクタダイオード２３を接続している。
入力端子２２は外部電圧を入力する端子である。
バラクタダイオード２３は入力端子２２から入力される外部電圧に応じて容量が変化することにより、トランジスタ１の発振周波数Ｆ₀を設定する設定器である。

次に動作について説明する。
上記実施の形態１では、トランジスタ１が発振周波数Ｆ₀で発振するものについて示したが、容量可変のバラクタダイオード２３が外部電圧に応じてトランジスタ１の発振周波数Ｆ₀を設定し、その発振周波数Ｆ₀でトランジスタ１が発振するようにしてもよい。
即ち、バラクタダイオード２３は、内部の容量が入力端子２２から入力される外部電圧に応じて変化する。
トランジスタ１の発振周波数Ｆ₀は、バラクタダイオード２３の内部容量が変化すると変化する。
したがって、入力端子２２から入力する外部電圧を適正に設定すれば、トランジスタ１の発振周波数Ｆ₀を所望の周波数に設定することができる。

以上で明らかなように、この実施の形態３によれば、トランジスタ１の発振周波数Ｆ₀を設定する容量可変のバラクタダイオード２３を先端開放スタブ７の任意の位置に接続するように構成したので、トランジスタ１の発振周波数Ｆ₀を所望の周波数に設定することができる効果を奏する。

なお、この実施の形態３では、容量可変のバラクタダイオード２３を図１の発振器に実装するものについて示したが、図４に示すように、容量可変のバラクタダイオード２３を図２の発振器に実装するようにしてもよく、同様の効果を奏することができる。
ただし、図４において、先端開放スタブ１４の先端部１４ｃ及び先端部１４ｄは、図２における先端開放スタブ１４の先端部１４ａに相当し、発振周波数Ｆ₀の２Ｎ倍の周波数２Ｎ・Ｆ₀の信号の４分の１波長に相当する線路長を有している。

実施の形態４．
図５はこの発明の実施の形態４による発振器を示す構成図であり、図において、図１と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
共振器３１は例えばインダクタとキャパシタが並列に接続されて構成されており、トランジスタ１のベース端子と接続されている。また、共振器３１はＱ値が高い共振器であり、トランジスタ１の発振周波数Ｆ₀で共振する。
ＨＰＦ（Ｈｉｇｈ Ｐａｓｓ Ｆｉｌｔｅｒ）３２は共振器３１における発振周波数Ｆ₀の２Ｎ倍の周波数２Ｎ・Ｆ₀の短絡点を除く任意の点に接続されており、ＨＰＦ３２はトランジスタ１から発生された発振周波数信号の通過を阻止して、２Ｎ倍発振周波数信号を通過させるフィルタである。

次に動作について説明する。
トランジスタ１は、上述したように、非線形な特性を有する能動素子であるため、発振周波数Ｆ₀で発振すると、発振周波数Ｆ₀の発振周波数信号を発生する他に、高調波である周波数２Ｎ・Ｆ₀の２Ｎ倍発振周波数信号を発生する。

ここで、トランジスタ１のコレクタ端子には、上記実施の形態１と同様に、トランジスタ１から発生される２Ｎ倍発振周波数信号の４分の１波長に相当する線路長を有する先端開放スタブ４が接続されているので、トランジスタ１のコレクタ端子と先端開放スタブ４との接続点５は、トランジスタ１から発生された２Ｎ倍発振周波数信号の短絡点となり、その２Ｎ倍発振周波数信号が全反射される。
そのため、トランジスタ１から発生された２Ｎ倍発振周波数信号は、出力端子６側には進まず、出力端子６からは、トランジスタ１から発生された発振周波数信号のみが出力される。

一方、トランジスタ１のベース端子には、トランジスタ１の発振周波数Ｆ₀で共振するＱ値が高い共振器３１が接続されている。
また、共振器３１には、ＨＰＦ３２が接続されており、共振器３１とＨＰＦ３２の接続点は、共振器３１おける発振周波数Ｆ₀の２Ｎ倍の周波数２Ｎ・Ｆ₀の短絡点を除く任意の点である。
そのため、トランジスタ１から発生された発振周波数信号と２Ｎ倍発振周波数信号が、共振器３１の接続点からＨＰＦ３２に出力される。因みに、共振器３１とＨＰＦ３２の接続点が共振器３１おける発振周波数Ｆ₀の２Ｎ倍の周波数２Ｎ・Ｆ₀の短絡点であれば、共振器３１の接続点から２Ｎ倍発振周波数信号がＨＰＦ３２に出力されなくなる。

ＨＰＦ３２は、共振器３１から発振周波数信号と２Ｎ倍発振周波数信号を受けると、その発振周波数信号の通過を阻止して、２Ｎ倍発振周波数信号を通過させる。
これにより、トランジスタ１から発生された発振周波数信号は、出力端子９側には進まず、出力端子９からは、ＨＰＦ３２の通過信号である２Ｎ倍発振周波数信号のみが出力される。

以上で明らかなように、この実施の形態４によれば、発振周波数Ｆ₀の２Ｎ倍の周波数２Ｎ・Ｆ₀の信号の４分の１波長に相当する線路長を有する先端開放スタブ４をトランジスタ１のコレクタ端子と接続して、トランジスタ１から発生された発振周波数信号を出力する出力端子６をトランジスタ１のコレクタ端子と先端開放スタブ４との接続点５に設けるとともに、共振器３１をトランジスタ１のベース端子と接続して、トランジスタ１から発生された発振周波数信号の通過を阻止して、２Ｎ倍発振周波数信号を通過させるＨＰＦ３２を共振器３１と接続するように構成したので、２個の能動素子を用いることなく、発振周波数Ｆ₀の信号と、発振周波数Ｆ₀の２Ｎ倍の周波数２Ｎ・Ｆ₀の信号を出力することができるようになり、その結果、回路構成の簡素化と小型化を図ることができる効果を奏する。
また、この実施の形態４では、トランジスタ１のベース端子にＱ値が高い共振器３１を接続するようにしているので、位相雑音特性を高めることができる効果を奏する。

なお、この実施の形態４では、ＨＰＦ３２を共振器３１と接続するものについて示したが、トランジスタ１から発生された発振周波数信号の通過を阻止して、２Ｎ倍発振周波数信号を通過させるフィルタであれば、ＨＰＦに限るものではなく、例えば、ＢＰＦ（Ｂａｎｄ Ｐａｓｓ Ｆｉｌｔｅｒ）や、ＢＲＦ（Ｂａｎｄ Ｒｅｊｅｃｔｉｏｎ Ｆｉｌｔｅｒ）などを共振器３１と接続するようにしてもよく、同様の効果を奏することができる。

実施の形態５．
上記実施の形態４では、共振器３１おける発振周波数Ｆ₀の２Ｎ倍の周波数２Ｎ・Ｆ₀の短絡点を除く任意の点にＨＰＦ３２を接続するものについて示したが、共振器３１おける発振周波数Ｆ₀の２Ｎ倍の周波数２Ｎ・Ｆ₀の開放点にＨＰＦ３２を接続するようにしてもよい。
この場合、共振器３１とＨＰＦ３２の接続点における２Ｎ倍発振周波数信号の反射を抑えることができるため、出力端子９から出力される２Ｎ倍発振周波数信号の電力を高めることができる効果を奏する。

実施の形態６．
図６はこの発明の実施の形態６による発振器を示す構成図であり、図において、図２と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
共振器４１は例えばインダクタとキャパシタが並列に接続されて構成されており、トランジスタ１のベース端子と接続されている。また、共振器４１はＱ値が高い共振器であり、トランジスタ１の発振周波数Ｆ₀で共振する。
ＬＰＦ（Ｌｏｗ Ｐａｓｓ Ｆｉｌｔｅｒ）４２は共振器４１における発振周波数Ｆ₀の短絡点を除く任意の点に接続されており、ＬＰＦ４２はトランジスタ１から発生された２Ｎ倍発振周波数信号の通過を阻止して、発振周波数信号を通過させるフィルタである。

次に動作について説明する。
トランジスタ１は、上述したように、非線形な特性を有する能動素子であるため、発振周波数Ｆ₀で発振すると、発振周波数Ｆ₀の発振周波数信号を発生する他に、高調波である周波数２Ｎ・Ｆ₀の２Ｎ倍発振周波数信号を発生する。

ここで、トランジスタ１のコレクタ端子には、上記実施の形態２と同様に、トランジスタ１から発生される発振周波数信号の４分の１波長に相当する線路長を有する先端開放スタブ１１が接続されているので、トランジスタ１のコレクタ端子と先端開放スタブ１１との接続点１２は、トランジスタ１から発生された発振周波数信号の短絡点となり、その発振周波数信号が全反射される。
そのため、トランジスタ１から発生された発振周波数信号は、出力端子１３側には進まず、出力端子１３からは、トランジスタ１から発生された２Ｎ倍発振周波数信号のみが出力される。

一方、トランジスタ１のベース端子には、トランジスタ１の発振周波数Ｆ₀で共振するＱ値が高い共振器４１が接続されている。
また、共振器４１には、ＬＰＦ４２が接続されており、共振器４１とＬＰＦ４２の接続点は、共振器４１おける発振周波数Ｆ₀の短絡点を除く任意の点である。
そのため、トランジスタ１から発生された発振周波数信号と２Ｎ倍発振周波数信号が、共振器４１の接続点からＬＰＦ４２に出力される。因みに、共振器４１とＬＰＦ４２の接続点が共振器４１おける発振周波数Ｆ₀の短絡点であれば、共振器４１の接続点から発振周波数信号がＬＰＦ４２に出力されなくなる。

ＬＰＦ４２は、共振器４１から発振周波数信号と２Ｎ倍発振周波数信号を受けると、その２Ｎ倍発振周波数信号の通過を阻止して、発振周波数信号を通過させる。
これにより、トランジスタ１から発生された２Ｎ倍発振周波数信号は、出力端子１６側には進まず、出力端子１６からは、ＬＰＦ４２の通過信号である発振周波数信号のみが出力される。

以上で明らかなように、この実施の形態６によれば、発振周波数Ｆ₀の信号の４分の１波長に相当する線路長を有する先端開放スタブ１１をトランジスタ１のコレクタ端子と接続して、トランジスタ１から発生された２Ｎ倍発振周波数信号を出力する出力端子１３をトランジスタ１のコレクタ端子と先端開放スタブ１１との接続点１２に設けるとともに、共振器４１をトランジスタ１のベース端子と接続して、トランジスタ１から発生された２Ｎ倍発振周波数信号の通過を阻止して、発振周波数信号を通過させるＬＰＦ４２を共振器４１と接続するように構成したので、２個の能動素子を用いることなく、発振周波数Ｆ₀の信号と、発振周波数Ｆ₀の２Ｎ倍の周波数２Ｎ・Ｆ₀の信号を出力することができるようになり、その結果、回路構成の簡素化と小型化を図ることができる効果を奏する。
また、この実施の形態６では、トランジスタ１のベース端子にＱ値が高い共振器４１を接続するようにしているので、位相雑音特性を高めることができる効果を奏する。

なお、この実施の形態６では、ＬＰＦ４２を共振器４１と接続するものについて示したが、トランジスタ１から発生された２Ｎ倍発振周波数信号の通過を阻止して、発振周波数信号を通過させるフィルタであれば、ＬＰＦに限るものではなく、例えば、ＢＰＦやＢＲＦなどを共振器４１と接続するようにしてもよく、同様の効果を奏することができる。

実施の形態７．
上記実施の形態６では、共振器４１おける発振周波数Ｆ₀の短絡点を除く任意の点にＬＰＦ４２を接続するものについて示したが、共振器４１おける発振周波数Ｆ₀の開放点にＬＰＦ４２を接続するようにしてもよい。
この場合、共振器４１とＬＰＦ４２の接続点における発振周波数信号の反射を抑えることができるため、出力端子１６から出力される発振周波数信号の電力を高めることができる効果を奏する。

実施の形態８．
図７はこの発明の実施の形態８による発振器を示す構成図であり、図において、図２と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
方向性結合器５１は入力端子５１ａ、通過端子５１ｂ、アイソレーション端子５１ｃ及び結合端子５１ｄを有しており、その入力端子５１ａがトランジスタ１のベース端子と接続され、その通過端子５１ｂが共振器５２と接続されている。
なお、方向性結合器５１は発振周波数Ｆ₀において発振状態が維持される範囲内で、入力端子５１ａから入力された発振周波数信号の電力の一部を結合端子５１ｄに出力するが、入力端子５１ａから入力された２Ｎ倍発振周波数信号については結合端子５１ｄへの通過を遮断する。
図７では、方向性結合器５１として、結合線路を用いている例を示しているが、結合線路の代わりに、図８に示すようなブランチラインカプラなどを用いてもよい。

共振器５２は例えばインダクタとキャパシタが並列に接続されて構成されており、方向性結合器５１の通過端子５１ｂと接続されている。また、共振器５２はＱ値が高い共振器であり、トランジスタ１の発振周波数Ｆ₀で共振する。
図７では、方向性結合器５１のアイソレーション端子５１ｃには何も接続されず、開放されている例を示しているが、アイソレーション端子５１ｃにおけるインピーダンスは任意である。

次に動作について説明する。
トランジスタ１は、上述したように、非線形な特性を有する能動素子であるため、発振周波数Ｆ₀で発振すると、発振周波数Ｆ₀の発振周波数信号を発生する他に、高調波である周波数２Ｎ・Ｆ₀の２Ｎ倍発振周波数信号を発生する。

ここで、トランジスタ１のコレクタ端子には、上記実施の形態２と同様に、トランジスタ１から発生される発振周波数信号の４分の１波長に相当する線路長を有する先端開放スタブ１１が接続されているので、トランジスタ１のコレクタ端子と先端開放スタブ１１との接続点１２は、トランジスタ１から発生された発振周波数信号の短絡点となり、その発振周波数信号が全反射される。
そのため、トランジスタ１から発生された発振周波数信号は、出力端子１３側には進まず、出力端子１３からは、トランジスタ１から発生された２Ｎ倍発振周波数信号のみが出力される。

一方、トランジスタ１のベース端子には、発振周波数Ｆ₀において発振状態が維持される範囲内で、入力端子５１ａから入力された発振周波数信号の電力の一部を結合端子５１ｄに出力するが、入力端子５１ａから入力された２Ｎ倍発振周波数信号については結合端子５１ｄへの通過を遮断する方向性結合器５１が接続されている。
また、方向性結合器５１の通過端子５１ｂには、トランジスタ１の発振周波数Ｆ₀で共振するＱ値が高い共振器５２が接続されている。
そのため、トランジスタ１から発生された２Ｎ倍発振周波数信号は、出力端子１６側には進まず、出力端子１６からは、トランジスタ１から発生された発振周波数信号のみが出力される。

以上で明らかなように、この実施の形態８によれば、発振周波数Ｆ₀の信号の４分の１波長に相当する線路長を有する先端開放スタブ１１をトランジスタ１のコレクタ端子と接続して、トランジスタ１から発生された２Ｎ倍発振周波数信号を出力する出力端子１３をトランジスタ１のコレクタ端子と先端開放スタブ１１との接続点１２に設けるとともに、発振周波数Ｆ₀において発振状態が維持される範囲内で、入力端子５１ａから入力された発振周波数信号の電力の一部を結合端子５１ｄに出力するが、入力端子５１ａから入力された２Ｎ倍発振周波数信号については結合端子５１ｄへの通過を遮断する方向性結合器５１をトランジスタ１のベース端子と接続して、共振器５２を方向性結合器５１の通過端子５１ｂと接続するように構成したので、２個の能動素子を用いることなく、発振周波数Ｆ₀の信号と、発振周波数Ｆ₀の２Ｎ倍の周波数２Ｎ・Ｆ₀の信号を出力することができるようになり、その結果、回路構成の簡素化と小型化を図ることができる効果を奏する。
また、方向性結合器５１の通過端子５１ｂにＱ値が高い共振器５２を接続するようにしているので、位相雑音特性を高めることができる効果を奏する。

実施の形態９．
図９はこの発明の実施の形態９による発振器を示す構成図であり、図において、図７と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
上記実施の形態８では、出力端子１６が方向性結合器５１の結合端子５１ｄと接続されているものについて示したが、図９に示すように、出力端子１６が方向性結合器５１のアイソレーション端子５１ｃと接続されているようにしてもよい。

次に動作について説明する。
共振器５２の発振周波数信号における損失は小さいため、方向性結合器５１の通過端子５１ｂから出力されて、共振器５２に入力された発振周波数信号の電力の大部分は、方向性結合器５１の通過端子５１ｂに戻り、再度、方向性結合器５１に入力される。
このとき、通過端子５１ｂから入力された発振周波数信号の電力の一部は、方向性結合器５１のアイソレーション端子５１ｃから出力される。
したがって、方向性結合器５１のアイソレーション端子５１ｃと接続されている出力端子１６から発振周波数信号が出力される。
なお、図９では、結合端子５１には何も接続されず、開放されている例を示しているが、結合端子５１ｄにおけるインピーダンスは任意である。

実施の形態１０．
上記実施の形態８，９では、方向性結合器５１のアイソレーション端子５１ｃ又は結合端子５１ｄが開放されているものについて示したが、図１０及び図１１に示すように、方向性結合器５１として、発振周波数Ｆ₀の信号の４分の１波長に相当する線路長を有する結合線路を用いて、方向性結合器５１のアイソレーション端子５１ｃ又は結合端子５１ｄに無反射終端器５３を接続するようにしてもよい。
この場合、共振器５２の反射位相特性が変化しても、方向性結合器５１の結合度が一定になるため、出力端子１６から出力される発振周波数信号の電力が、共振器５２の反射位相特性に関わらず、一定になるなどの効果を奏する。

実施の形態１１．
上記実施の形態１０では、方向性結合器５１として、発振周波数Ｆ₀の信号の４分の１波長に相当する線路長を有する結合線路が用いられているものについて示したが、図１２に示すように、方向性結合器５１として、発振周波数Ｆ₀の信号の４分の１波長に相当する線路長を有するブランチラインカプラが用いられていてもよい。
この場合も、上記実施の形態１０の場合と同様に、共振器５２の反射位相特性が変化しても、方向性結合器５１の結合度が一定になるため、出力端子１６から出力される発振周波数信号の電力が、共振器５２の反射位相特性に関わらず、一定になるなどの効果を奏する。

実施の形態１２．
上記実施の形態８〜１１では、方向性結合器５１の結合端子５１ｄ又はアイソレーション端子５１ｃのいずれか一方に、発振周波数信号を出力する出力端子１６が接続されているものについて示したが、図１３に示すように、出力端子１６の他に、発振周波数信号を出力する出力端子５４（第３の出力端子）を出力端子１６が接続されていない側の端子（アイソレーション端子５１ｃ又は結合端子５１ｄ）に接続するようにしてもよい。
この場合は、出力端子１６，５４から発振周波数信号を出力することができるようになる。
したがって、上記実施の形態８〜１１と同様に、同期の取れている発振周波数Ｆ₀の信号と、発振周波数Ｆ₀の２Ｎ倍の周波数（２Ｎ）Ｆ₀の信号とを出力することができる効果を奏する。

実施の形態１３．
図１４はこの発明の実施の形態１３による発振器を示す構成図であり、図において、図７と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
移相回路５５は方向性結合器５１のアイソレーション端子５１ｃと接続され、そのアイソレーション端子５１ｃから出力された発振周波数信号の位相を、方向性結合器５１の結合端子５１ｄから出力された発振周波数信号の位相に合わせて、双方の発振周波数信号の位相差をゼロにする。
図１４では、移相回路５５が方向性結合器５１のアイソレーション端子５１ｃと接続されている例を示したが、移相回路５５が方向性結合器５１の結合端子５１ｄと接続され、その結合端子５１ｄから出力された発振周波数信号の位相を、方向性結合器５１のアイソレーション端子５１ｃから出力された発振周波数信号の位相に合わせて、双方の発振周波数信号の位相差をゼロにするようにしてもよい。
電力合成器５６は移相回路５５により位相が合わせされた２つの発振周波数信号の電力を合成する。

次に動作について説明する。
移相回路５５は、方向性結合器５１のアイソレーション端子５１ｃから出力された発振周波数信号の位相を、方向性結合器５１の結合端子５１ｄから出力された発振周波数信号の位相に合わせて、双方の発振周波数信号の位相差をゼロにする。
電力合成器５６は、移相回路５５がアイソレーション端子５１ｃから出力された発振周波数信号と、方向性結合器５１の結合端子５１ｄから出力された発振周波数信号との位相差をゼロにすると、双方の発振周波数信号の電力を合成し、合成後の発振周波数信号を出力端子１６に出力する。
これにより、発振周波数信号の電力を高めることができる効果を奏する。

実施の形態１４．
上記実施の形態４〜１３では、特に言及していないが、図１５に示すように、入力端子２２から入力される外部電圧に応じて容量が変化するバラクタダイオード２３を共振器５２に接続するようにしてもよい。
これにより、上記実施の形態３と同様に、発振周波数Ｆ₀を所望の周波数に設定することができる効果を奏する。
ここでは、バラクタダイオード２３を図７の共振器に適用するものについて示したが、バラクタダイオード２３を図５、図６、図９、図１０、図１１、図１３及び図１４の共振器に適用するようにしてもよい。

実施の形態１５．
図１６はこの発明の実施の形態１５による送受信機を示す構成図であり、図において、同調電圧端子６１は変調信号を入力する端子である。
発振器６２は図１５の発振器、あるいは、共振器３１，４１，５２にバラクタダイオード２３が適用されている図５、図６、図９、図１０、図１１、図１３又は図１４の発振器であって、入力端子２２が同調電圧端子６１と接続されており、入力端子２２から入力された変調信号に応じて発振周波数Ｆ₀が設定される。

出力端子６３は発振器６２から出力された周波数２Ｎ・Ｆ₀の２Ｎ倍発振周波数信号を出力する端子である。
出力増幅器６４は出力端子６３から出力された周波数２Ｎ・Ｆ₀の２Ｎ倍発振周波数信号の電力を増幅する。
送信アンテナ６５は出力増幅器６４により電力が増幅された２Ｎ倍発振周波数信号を送信する。

出力端子６６は発振器６２から出力された周波数Ｆ₀の発振周波数信号を出力する端子である。
出力増幅器６７は出力端子６６から出力された周波数Ｆ₀の発振周波数信号の電力を増幅し、増幅後の発振周波数信号を局部発振信号としてミクサ７０に出力する。

受信アンテナ６８は周波数２Ｎ・Ｆ₀の２Ｎ倍発振周波数信号を受信する。
低雑音増幅器６９は受信アンテナ６８により受信された２Ｎ倍発振周波数信号の電力を増幅する。
ミクサ７０は低雑音増幅器６９により電力が増幅された２Ｎ倍発振周波数信号と出力増幅器６７から出力された局部発振信号を混合する。
信号処理器７１はミクサ７０により混合された信号に対する信号処理（例えば、信号の復調処理や復号化処理など）を実施する。

図１７は従来の送受信機を示す構成図であり、図において、図１６と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
発振器８１は周波数Ｆ₀の発振周波数信号を発生する。
電力分配器８２は発振器８１から発生された発振周波数信号の電力を２つに分配する。
逓倍器８３は電力分配器８２により分配された一方の発振周波数信号を逓倍して、２Ｎ倍発振周波数信号を出力する。

この実施の形態１５による図１６の送受信機と、図１７の従来の送受信機とを比較すると、図１６の送受信機では、発振器８１、電力分配器８２及び逓倍器８３の代わりに、発振器６２を用いている点で相違している。
発振器６２を用いることで、電力分配器８２と逓倍器８３が不要になるため、送受信機の構成の簡素化、小型化及びコスト削減に寄与する。

また、従来の送受信機では、逓倍器８３や出力増幅器６４，６７及び低雑音増幅器６９がトランジスタを用いたアクティブデバイスであるため、温度や出力負荷が変動することにより特性が変動するが、図１６の送受信機では、逓倍器８３が不要になるため、温度や出力負荷が変動することによる送受信機の特性の変動が小さくなるという効果を奏する。

なお、図１６では、出力増幅器６４，６７及び低雑音増幅器６９を実装している送受信機を示しているが、出力増幅器６４，６７及び低雑音増幅器６９のうちのいずれか、あるいは、すべてを実装しない構成にしてもよい。
この場合、送受信機の構成の簡素化、小型化及びコスト削減に寄与する。また、温度や出力負荷が変動することによる送受信機の特性の変動が小さくなるという効果を奏する。

実施の形態１６．
図１８はこの発明の実施の形態１６による周波数シンセサイザを示す構成図であり、図において、図１６と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
分周器９１は出力端子６６から出力された周波数Ｆ₀の発振周波数信号を分周する。

基準信号源９２は基準信号を発生する。
位相比較器９３は基準信号源９２から発生された基準信号と分周器９１により分周された信号の位相を比較し、位相の比較結果を示す位相比較信号を出力する。
ループフィルタ９４は位相比較器９３から出力された位相比較信号を平滑し、平滑後の位相比較信号を同調電圧端子６１に出力することにより、発振器６２における発振周波数Ｆ₀を設定する。

図１９は従来の周波数シンセサイザを示す構成図であり、図において、図１７及び図１８と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
この実施の形態１６による図１８の周波数シンセサイザと、図１９の従来の周波数シンセサイザとを比較すると、図１８の周波数シンセサイザでは、発振器８１、電力分配器８２及び逓倍器８３の代わりに、発振器６２を用いている点で相違している。
発振器６２を用いることで、電力分配器８２と逓倍器８３が不要になるため、周波数シンセサイザの構成の簡素化、小型化及びコスト削減に寄与する。

また、従来の周波数シンセサイザでは、逓倍器８３がトランジスタを用いたアクティブデバイスであるため、温度や出力負荷が変動することにより特性が変動するが、図１８の周波数シンセサイザでは、逓倍器８３が不要になるため、温度や出力負荷が変動することによる周波数シンセサイザの特性の変動が小さくなるという効果を奏する。

実施の形態１７．
図２０はこの発明の実施の形態１７による送受信機を示す構成図であり、図において、図１６及び図１８と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
図２１は従来の送受信機を示す構成図であり、図において、図１７及び図１９と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。

この実施の形態１７による図２０の送受信機と、図２１の従来の送受信機とを比較すると、図２０の送受信機では、発振器８１、２つの電力分配器８２及び逓倍器８３の代わりに、発振器６２を用いている点で相違している。
発振器６２を用いることで、２つの電力分配器８２と逓倍器８３が不要になるため、送受信機の構成の簡素化、小型化及びコスト削減に寄与する。

また、従来の送受信機では、逓倍器８３や出力増幅器６４，６７及び低雑音増幅器６９がトランジスタを用いたアクティブデバイスであるため、温度や出力負荷が変動することにより特性が変動するが、図２０の送受信機では、逓倍器８３が不要になるため、温度や出力負荷が変動することによる送受信機の特性の変動が小さくなるという効果を奏する。

なお、図２０では、出力増幅器６４，６７及び低雑音増幅器６９を実装している送受信機を示しているが、出力増幅器６４，６７及び低雑音増幅器６９のうちのいずれか、あるいは、すべてを実装しない構成にしてもよい。
この場合、送受信機の構成の簡素化、小型化及びコスト削減に寄与する。また、温度や出力負荷が変動することによる送受信機の特性の変動が小さくなるという効果を奏する。

以上のように、この発明に係る発振器は、周波数Ｆｏの信号と周波数２Ｎ・Ｆｏの信号を出力することができるものであって、例えば、通信装置やレーダ装置の信号源として利用されるものに適している。

Claims (23)

1. 所定の発振周波数で発振して、上記発振周波数の電波を発生するとともに、上記発振周波数の２Ｎ倍（Ｎ＝１，２，３，・・・）の周波数の電波を発生する能動素子と、
   上記能動素子のエミッタ端子とグランド間に接続された伝送線路と、
   上記能動素子のコレクタ端子に一端が接続され、他端が開放である、上記発振周波数の２Ｎ倍の周波数の電波の４分の１波長に相当する線路長を有する第１の先端開放スタブと、
   上記能動素子のコレクタ端子と上記第１の先端開放スタブとの接続点に接続され、上記能動素子で発生した発振周波数の電波を出力する第１の出力端子と、
   上記能動素子のベース端子に一端が接続され、他端が開放である、上記発振周波数の電波の４分の１波長より長い線路長を有する第２の先端開放スタブと、
   上記第２の先端開放スタブの開放された他端から上記発振周波数の電波の４分の１波長に相当する位置に接続され、上記能動素子で発生した発振周波数の２Ｎ倍の周波数の電波を出力する第２の出力端子と
   を備えた発振器。
2. 発振周波数を設定する容量可変のバラクタダイオードが、第２の先端開放スタブの一端から開放端までの間に接続されていることを特徴とする請求項１記載の発振器。
3. 所定の発振周波数で発振して、上記発振周波数の電波を発生するとともに、上記発振周波数の２Ｎ倍（Ｎ＝１，２，３，・・・）の周波数の電波を発生する能動素子と、
   上記能動素子のエミッタ端子とグランド間に接続された伝送線路と、
   上記能動素子のコレクタ端子に一端が接続され、他端が開放である、上記発振周波数の電波の４分の１波長に相当する線路長を有する第１の先端開放スタブと、
   上記能動素子のコレクタ端子と上記第１の先端開放スタブとの接続点に接続され、上記能動素子で発生した発振周波数の２Ｎ倍の周波数の電波を出力する第１の出力端子と、
   上記能動素子のベース端子に一端が接続され、他端が開放である、上記発振周波数の２Ｎ倍の周波数の電波の４分の１波長より長い線路長を有する第２の先端開放スタブと、
   上記第２の先端開放スタブの開放された他端から上記発振周波数の２Ｎ倍の周波数の電波の４分の１波長に相当する位置に接続され、上記能動素子で発生した発振周波数の電波を出力する第２の出力端子と
   を備えた発振器。
4. 発振周波数を設定する容量可変のバラクタダイオードが、第２の先端開放スタブの一端から開放端までの間に接続されていることを特徴とする請求項３記載の発振器。
5. 所定の発振周波数で発振して、上記発振周波数の電波を発生するとともに、上記発振周波数の２Ｎ倍（Ｎ＝１，２，３，・・・）の周波数の電波を発生する能動素子と、
   上記能動素子のエミッタ端子とグランド間に接続された伝送線路と、
   上記能動素子のコレクタ端子に一端が接続され、他端が開放である、上記発振周波数の２Ｎ倍の周波数の電波の４分の１波長に相当する線路長を有する先端開放スタブと、
   上記能動素子のコレクタ端子と上記先端開放スタブとの接続点に接続され、上記能動素子で発生した発振周波数の電波を出力する第１の出力端子と、
   上記能動素子のベース端子に接続された上記発振周波数で共振する共振器と、
   上記発振周波数の２Ｎ倍の周波数で短絡となる点を除いた、上記共振器における任意の点に接続され、上記能動素子で発生した発振周波数の電波の通過を阻止して、上記発振周波数の２Ｎ倍の周波数の電波を通過させるフィルタと、
   上記フィルタを通過する上記発振周波数の２Ｎ倍の周波数の電波を出力する第２の出力端子と
   を備えた発振器。
6. 発振周波数を設定する容量可変のバラクタダイオードが共振器に接続されていることを特徴とする請求項５記載の発振器。
7. 共振器において発振周波数の２Ｎ倍の周波数で開放となる点にフィルタが接続されていることを特徴とする請求項５記載の発振器。
8. 所定の発振周波数で発振して、上記発振周波数の電波を発生するとともに、上記発振周波数の２Ｎ倍（Ｎ＝１，２，３，・・・）の周波数の電波を発生する能動素子と、
   上記能動素子のエミッタ端子とグランド間に接続された伝送線路と、
   上記能動素子のコレクタ端子に一端が接続され、他端が開放である、上記発振周波数の電波の４分の１波長に相当する線路長を有する先端開放スタブと、
   上記能動素子のコレクタ端子と上記先端開放スタブとの接続点に接続され、上記能動素子で発生した発振周波数の２Ｎ倍の周波数の電波を出力する第１の出力端子と、
   上記能動素子のベース端子に接続された上記発振周波数で共振する共振器と、
   上記発振周波数で短絡となる点を除いた、上記共振器における任意の点に接続され、上記能動素子で発生した発振周波数の２Ｎ倍の周波数の電波の通過を阻止して、上記発振周波数の電波を通過させるフィルタと、
   上記フィルタを通過する上記発振周波数の電波を出力する第２の出力端子とを備えた発振器。
9. 発振周波数を設定する容量可変のバラクタダイオードが共振器に接続されていることを特徴とする請求項８記載の発振器。
10. 共振器において発振周波数で開放となる点にフィルタが接続されていることを特徴とする請求項８記載の発振器。
11. 所定の発振周波数で発振して、上記発振周波数の電波を発生するとともに、上記発振周波数の２Ｎ倍（Ｎ＝１，２，３，・・・）の周波数の電波を発生する能動素子と、
    上記能動素子のエミッタ端子とグランド間に接続された伝送線路と、
    上記能動素子のコレクタ端子に一端が接続され、他端が開放である、上記発振周波数の電波の４分の１波長に相当する線路長を有する先端開放スタブと、
    上記能動素子のコレクタ端子と上記先端開放スタブとの接続点に接続され、上記能動素子で発生した発振周波数の２Ｎ倍の周波数の電波を出力する第１の出力端子と、
    入力端子が上記能動素子のベース端子に接続され、上記能動素子で発生した発振周波数の電波が上記入力端子に入力される方向性結合器と、
    上記方向性結合器の通過端子と接続され、上記発振周波数で共振する共振器と、
    上記方向性結合器の結合端子と接続され、上記結合端子から出力された発振周波数の電波を出力する第２の出力端子と
    を備えた発振器。
12. 発振周波数を設定する容量可変のバラクタダイオードが共振器に接続されていることを特徴とする請求項１１記載の発振器。
13. 方向性結合器として、発振周波数の電波の４分の１波長に相当する線路長を有する結合線路又はブランチラインカプラが用いられ、上記方向性結合器のアイソレーション端子に無反射終端器が接続されていることを特徴とする請求項１１記載の発振器。
14. 所定の発振周波数で発振して、上記発振周波数の電波を発生するとともに、上記発振周波数の２Ｎ倍（Ｎ＝１，２，３，・・・）の周波数の電波を発生する能動素子と、
    上記能動素子のエミッタ端子とグランド間に接続された伝送線路と、
    上記能動素子のコレクタ端子に一端が接続され、他端が開放である、上記発振周波数の電波の４分の１波長に相当する線路長を有する先端開放スタブと、
    上記能動素子のコレクタ端子と上記先端開放スタブとの接続点に接続され、上記能動素子で発生した発振周波数の２Ｎ倍の周波数の電波を出力する第１の出力端子と、
    入力端子が上記能動素子のベース端子に接続され、上記能動素子で発生した発振周波数の電波が上記入力端子に入力される方向性結合器と、
    上記方向性結合器の通過端子と接続され、上記発振周波数で共振する共振器と、上記方向性結合器のアイソレーション端子と接続され、上記アイソレーション端子から出力された発振周波数の電波を出力する第２の出力端子と
    を備えた発振器。
15. 発振周波数を設定する容量可変のバラクタダイオードが共振器に接続されていることを特徴とする請求項１４記載の発振器。
16. 方向性結合器として、発振周波数の電波の４分の１波長に相当する線路長を有する結合線路又はブランチラインカプラが用いられ、上記方向性結合器の結合端子に無反射終端器が接続されていることを特徴とする請求項１４記載の発振器。
17. 所定の発振周波数で発振して、上記発振周波数の電波を発生するとともに、上記発振周波数の２Ｎ倍（Ｎ＝１，２，３，・・・）の周波数の電波を発生する能動素子と、
    上記能動素子のエミッタ端子とグランド間に接続された伝送線路と、
    上記能動素子のコレクタ端子に一端が接続され、他端が開放である、上記発振周波数の電波の４分の１波長に相当する線路長を有する先端開放スタブと、
    上記能動素子のコレクタ端子と上記先端開放スタブとの接続点に接続され、上記能動素子で発生した発振周波数の２Ｎ倍の周波数の電波を出力する第１の出力端子と、
    入力端子が上記能動素子のベース端子に接続され、上記能動素子で発生した発振周波数の電波が上記入力端子に入力される方向性結合器と、
    上記方向性結合器の通過端子と接続され、上記発振周波数で共振する共振器と、
    上記方向性結合器のアイソレーション端子と接続され、上記アイソレーション端子から出力された発振周波数の電波を出力する第２の出力端子と、
    上記方向性結合器の結合端子と接続され、上記結合端子から出力された発振周波数の電波を出力する第３の出力端子と
    を備えた発振器。
18. 発振周波数を設定する容量可変のバラクタダイオードが共振器に接続されていることを特徴とする請求項１７記載の発振器。
19. 所定の発振周波数で発振して、上記発振周波数の電波を発生するとともに、上記発振周波数の２Ｎ倍（Ｎ＝１，２，３，・・・）の周波数の電波を発生する能動素子と、
    上記能動素子のエミッタ端子とグランド間に接続された伝送線路と、
    上記能動素子のコレクタ端子に一端が接続され、他端が開放である、上記発振周波数の電波の４分の１波長に相当する線路長を有する先端開放スタブと、
    上記能動素子のコレクタ端子と上記先端開放スタブとの接続点に接続され、上記能動素子で発生した発振周波数の２Ｎ倍の周波数の電波を出力する第１の出力端子と、
    入力端子が上記能動素子のベース端子に接続され、上記能動素子で発生した発振周波数の電波が上記入力端子に入力される方向性結合器と、
    上記方向性結合器の通過端子と接続され、上記発振周波数で共振する共振器と、
    上記方向性結合器のアイソレーション端子から出力された発振周波数の電波と上記方向性結合器の結合端子から出力された発振周波数の電波の位相を合わせる移相回路と、
    上記移相回路により位相が合わせられた２つの電波の電力を合成する電力合成器と、
    上記電力合成器により電力が合成された発振周波数の電波を出力する第２の出力端子と
    を備えた発振器。
20. 発振周波数を設定する容量可変のバラクタダイオードが共振器に接続されていることを特徴とする請求項１９記載の発振器。
21. 発振周波数の電波及び上記発振周波数の２Ｎ倍（Ｎ＝１，２，３，・・・）の周波数の電波を出力する発振器と、
    上記発振器から出力された発振周波数の２Ｎ倍の周波数の電波を送信する送信アンテナと、
    上記発振周波数の２Ｎ倍の周波数の電波を受信する受信アンテナと、上記受信アンテナにより受信された発振周波数の２Ｎ倍の周波数の電波と上記発振器から出力された発振周波数の電波を混合するミクサと、上記ミクサにより混合された電波に対する信号処理を実施する信号処理器とを備えた送受信機において、
    上記発振器は、
    変調信号に応じて上記発振周波数を設定する容量可変のバラクタダイオードと、
    上記バラクタダイオードにより設定された発振周波数で発振して、上記発振周波数の電波を発生するとともに、上記発振周波数の２Ｎ倍の周波数の電波を発生する能動素子と、
    上記能動素子のエミッタ端子とグランド間に接続された伝送線路と、
    上記能動素子のコレクタ端子に一端が接続され、他端が開放である、上記発振周波数の電波の４分の１波長に相当する線路長を有する先端開放スタブと、
    上記能動素子のコレクタ端子と上記先端開放スタブとの接続点に接続され、上記能動素子で発生した発振周波数の２Ｎ倍の周波数の電波を出力する第１の出力端子と、
    入力端子が上記能動素子のベース端子に接続され、上記能動素子で発生した発振周波数の電波が上記入力端子に入力される方向性結合器と、
    上記方向性結合器の通過端子及び上記バラクタダイオードと接続され、上記バラクタダイオードにより設定された上記発振周波数で共振する共振器と、
    上記方向性結合器の結合端子又はアイソレーション端子と接続され、上記結合端子又はアイソレーション端子から出力された発振周波数の電波を出力する第２の出力端子と
    を備えていることを特徴とする送受信機。
22. 発振周波数の電波及び上記発振周波数の２Ｎ倍（Ｎ＝１，２，３，・・・）の周波数の電波を出力する発振器と、上記発振器から出力された発振周波数の電波を分周する分周器と、基準波を発生する基準信号源と、上記基準信号源から出力された基準波と上記分周器により分周された電波の位相を比較し、位相の比較結果を示す位相比較信号を出力する位相比較器と、上記位相比較器から出力された位相比較信号を平滑し、平滑後の位相比較信号を上記発振器に出力するループフィルタとを備えた周波数シンセサイザにおいて、
    上記発振器は、
    上記ループフィルタから出力された平滑後の位相比較信号に応じて上記発振周波数を設定する容量可変のバラクタダイオードと、
    上記バラクタダイオードにより設定された発振周波数で発振して、上記発振周波数の電波を発生するとともに、上記発振周波数の２Ｎ倍の周波数の電波を発生する能動素子と、
    上記能動素子のエミッタ端子とグランド間に接続された伝送線路と、
    上記能動素子のコレクタ端子に一端が接続され、他端が開放である、上記発振周波数の電波の４分の１波長に相当する線路長を有する先端開放スタブと、
    上記能動素子のコレクタ端子と上記先端開放スタブとの接続点に接続され、上記能動素子で発生した発振周波数の２Ｎ倍の周波数の電波を出力する第１の出力端子と、
    入力端子が上記能動素子のベース端子に接続され、上記能動素子で発生した発振周波数の電波が上記入力端子に入力される方向性結合器と、
    上記方向性結合器の通過端子及び上記バラクタダイオードと接続され、上記バラクタダイオードにより設定された上記発振周波数で共振する共振器と、
    上記方向性結合器の結合端子又はアイソレーション端子と接続され、上記結合端子又はアイソレーション端子から出力された発振周波数の電波を出力する第２の出力端子と
    を備えていることを特徴とする周波数シンセサイザ。
23. 発振周波数の電波及び上記発振周波数の２Ｎ倍（Ｎ＝１，２，３，・・・）の周波数の電波を出力する発振器と、上記発振器から出力された発振周波数の２Ｎ倍の周波数の電波を送信する送信アンテナと、上記発振周波数の２Ｎ倍の周波数の電波を受信する受信アンテナと、上記受信アンテナにより受信された発振周波数の２Ｎ倍の周波数の電波と上記発振器から出力された発振周波数の電波を混合するミクサと、上記ミクサにより混合された電波に対する信号処理を実施する信号処理器と、上記発振器から出力された発振周波数の電波を分周する分周器と、基準波を発生する基準信号源と、上記基準信号源から出力された基準波と上記分周器により分周された電波の位相を比較し、位相の比較結果を示す位相比較信号を出力する位相比較器と、上記位相比較器から出力された位相比較信号を平滑し、平滑後の位相比較信号を上記発振器に出力するループフィルタとを備えた送受信機において、
    上記発振器は、
    上記ループフィルタから出力された平滑後の位相比較信号に応じて上記発振周波数を設定する容量可変のバラクタダイオードと、
    上記バラクタダイオードにより設定された発振周波数で発振して、上記発振周波数の電波を発生するとともに、上記発振周波数の２Ｎ倍の周波数の電波を発生する能動素子と、
    上記能動素子のエミッタ端子とグランド間に接続された伝送線路と、
    上記能動素子のコレクタ端子に一端が接続され、他端が開放である、上記発振周波数の電波の４分の１波長に相当する線路長を有する先端開放スタブと、
    上記能動素子のコレクタ端子と上記先端開放スタブとの接続点に接続され、上記能動素子で発生した発振周波数の２Ｎ倍の周波数の電波を出力する第１の出力端子と、
    入力端子が上記能動素子のベース端子に接続され、上記能動素子で発生した発振周波数の電波が上記入力端子に入力される方向性結合器と、
    上記方向性結合器の通過端子及び上記バラクタダイオードと接続され、上記バラクタダイオードにより設定された上記発振周波数で共振する共振器と、
    上記方向性結合器の結合端子又はアイソレーション端子と接続され、上記結合端子又はアイソレーション端子から出力された発振周波数の電波を出力する第２の出力端子と
    を備えていることを特徴とする送受信機。

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