JP6629633B2 - 電圧制御発振器 - Google Patents
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Description
図1は、本発明の概要を説明するための電圧制御発振器1を示す図である。電圧制御発振器1は、高周波線路2と、負性抵抗回路3(3a,3b)と、可変リアクタンス回路4と、出力回路5とを有する。高周波線路2及び負性抵抗回路3は発振器として機能する。高周波線路2の周長は、発振信号の基本周波数f0の波長λ以上である。
以下、電圧制御発振器の具体的な実施形態について説明する。
図2は、第1の実施形態に係る電圧制御発振器20の構成を示す図である。電圧制御発振器20は、誘電体基板に設けられた、スロットリング21と、ガンダイオード22と、ガンダイオード23と、スロットリング24と、バラクタダイオード25と、マイクロストリップライン26と、スロットライン27と、を有する。スロットリング21、ガンダイオード22及びガンダイオード23は発振器として機能し、スロットリング24及びバラクタダイオード25は可変リアクタンス部として機能する。スロットライン27は、出力部として機能する。
以上の通り、電圧制御発振器20においては、スロットリング24の内側に印加する制御電圧を変化させることにより、スロットライン27から出力される発振信号の周波数を変化させることができる。
図3は、第1の実施形態の変形例1に係る電圧制御発振器30の構成を示す図である。図2に示す電圧制御発振器30は、図1に示した電圧制御発振器20におけるマイクロストリップライン26の代わりに、コプレーナ線路31及びエアブリッジ32を有する点で、電圧制御発振器20と異なり、他の点で同じである。図3における矢印は、発振信号の定在波における電界が最大になる位置を示している。
図4は、第1の実施形態の変形例2に係る電圧制御発振器40の構成を示す図である。電圧制御発振器40は、スロットリング21の周長が、発振信号の基本周波数f0における波長λの約1.5倍の長さである。ガンダイオード22及びガンダイオード23は、スロットリング21に沿って波長λだけ離れた位置に設けられている。図4における矢印は、発振信号の定在波における電界が最大になる位置を示しており、スロットリング21を流れる電流は、スロットリング24と最も近い位置において最大になる。したがって、電圧制御発振器40においては、スロットリング21とスロットリング24とが磁界結合する。
図5は、第1の実施形態の変形例3に係る電圧制御発振器50の構成を示す図である。電圧制御発振器50においても、図4に示した電圧制御発振器40と同様に、スロットリング21の周長は、発振信号の基本周波数f0における波長λの約1.5倍の長さである。また、ガンダイオード22及びガンダイオード23は、電圧制御発振器40と同様の位置に設けられている。また、電圧制御発振器40と同様に、マイクロストリップライン41が形成されている。
図6は、第2の実施形態に係る電圧制御発振器60の構成を示す図である。図6における矢印は、発振信号の定在波における電界が最大になる位置を示している。電圧制御発振器60は、スロットライン61と、ガンダイオード62と、ガンダイオード63と、スロットリング64と、バラクタダイオード65と、マイクロストリップライン66と、スロットライン67と、スロットライン68と、を有する。スロットライン61、ガンダイオード62及びガンダイオード63は発振部として機能し、スロットリング64及びバラクタダイオード65は可変リアクタンス部として機能する。スロットライン67及びスロットライン68は出力部として機能する。
以上の通り、電圧制御発振器60においては、スロットリング64の内側に印加する制御電圧を変化させることにより、スロットライン67及びスロットライン68から出力される発振信号の周波数を変化させることができる。
図7は、第3の実施形態に係る電圧制御発振器70の構成を示す図である。図7における矢印は、発振信号の定在波における電界が最大になる位置を示している。電圧制御発振器70は、マイクロストリップリング71と、ガンダイオード72と、ガンダイオード73と、マイクロストリップライン74と、バラクタダイオード75と、スロットライン76と、を有する。
以上の通り、電圧制御発振器70においては、マイクロストリップライン74の内側に印加する制御電圧を変化させることにより、スロットライン76から出力される発振信号の周波数を変化させることができる。
図8は、第4の実施形態に係る電圧制御発振器80の構成を示す図である。図8における矢印は、発振信号の定在波における電界が最大になる位置を示している。電圧制御発振器80は、マイクロストリップリング81と、ガンダイオード82と、ガンダイオード83と、マイクロストリップライン84と、バラクタダイオード85と、マイクロストリップライン86と、を有する。マイクロストリップリング81は、周長が発振信号の基本周波数f0における波長λの約1.5倍の長さである。
図9は、第5の実施形態に係る電圧制御発振器90の構成を示す図である。図9における矢印は、発振信号の定在波における電界が最大になる位置を示している。電圧制御発振器90は、マイクロストリップリング91と、ガンダイオード92と、ガンダイオード93と、ガンダイオード94と、マイクロストリップライン95と、バラクタダイオード96と、スロットライン97と、スロットライン98と、を有する。
以上説明したように、各実施形態の電圧制御発振器は、印加する電圧によりリアクタンスが変化する可変リアクタンス部、及び可変リアクタンス部と電界結合又は磁界結合した発振部を有する。発振部は、スロットライン又はマイクロストリップラインと、負性抵抗素子又は負性抵抗回路、あるいは負性抵抗集積回路による簡易な構成で実現されており、可変リアクタンス部に印加する制御電圧を変化させることにより、周波数が可変の発振信号を出力することができる。
2 高周波線路
3、33 負性抵抗回路
4 可変リアクタンス回路
5 出力回路
20、30、40、50、60、70、80 電圧制御発振器
21、24、64 スロットリング
22、23、62、63、72、73、82、83、92、93、94 ガンダイオード
25、65、75、85、96 バラクタダイオード
26、41、52 マイクロストリップライン
27、61、67、68、76、97、98 スロットライン
31 コプレーナ線路
32 エアブリッジ
51 スリット
66、74、84、86、95 マイクロストリップライン
71、81、91 マイクロストリップリング
Claims (7)
- 印加する電圧によりリアクタンスが変化する可変リアクタンス部と、
負性抵抗回路を有し、電界結合又は磁界結合した前記可変リアクタンス部のリアクタンスに応じた発振周波数の発振信号を発生する発振部と、
前記発振部が発生する前記発振信号の周波数の整数倍の周波数の発振信号を出力する出力部と、
を有し、
前記発振部は、
第1スロットリングと、
前記第1スロットリングに設けられた前記負性抵抗回路と、
を有し、
前記可変リアクタンス部は、
前記第1スロットリングと離間して設けられた第2スロットリングと、
前記第2スロットリングに設けられた可変容量素子と、
を有し、
前記第1スロットリングの内側と前記第2スロットリングの内側とが、所定の周波数より高い高周波信号を伝達する線路により結合されている、
電圧制御発振器。 - 前記第1スロットリングの周長は、前記発振周波数の波長λと等しい長さである、
請求項1に記載の電圧制御発振器。 - 印加する電圧によりリアクタンスが変化する可変リアクタンス部と、
負性抵抗回路を有し、電界結合又は磁界結合した前記可変リアクタンス部のリアクタンスに応じた発振周波数の発振信号を発生する発振部と、
前記発振部が発生する前記発振信号の周波数の整数倍の周波数の発振信号を出力する出力部と、
を有し、
前記発振部は、
前記発振周波数の波長λよりも長いスロットリングと、
前記スロットリングに設けられた前記負性抵抗回路と、
前記スロットリングの内側の領域を直流的に分離するスリットと、
を有し、
前記可変リアクタンス部は、
前記スリットにより分離された複数の領域のうち前記負性抵抗回路が設けられていない領域に設けられた可変容量素子を有する、
電圧制御発振器。 - 前記スリットは、前記複数の領域を直流的に分離し、かつ高周波的に結合する、
請求項3に記載の電圧制御発振器。 - 印加する電圧によりリアクタンスが変化する可変リアクタンス部と、
負性抵抗回路を有し、電界結合又は磁界結合した前記可変リアクタンス部のリアクタンスに応じた発振周波数の発振信号を発生する発振部と、
前記発振部が発生する前記発振信号の周波数の整数倍の周波数の発振信号を出力する出力部と、
を有し、
前記発振部は、
スロットラインと、
前記スロットラインに設けられた前記負性抵抗回路と、
を有し、
前記可変リアクタンス部は、
前記スロットラインと離間して設けられたスロットリングと、
前記スロットリングに設けられた可変容量素子と、
を有し、
前記負性抵抗回路に電圧を印加する面と前記スロットリングの内側とが、所定の周波数より高い高周波信号を伝達する線路により結合されている、
電圧制御発振器。 - 印加する電圧によりリアクタンスが変化する可変リアクタンス部と、
負性抵抗回路を有し、電界結合又は磁界結合した前記可変リアクタンス部のリアクタンスに応じた発振周波数の発振信号を発生する発振部と、
前記発振部が発生する前記発振信号の周波数の整数倍の周波数の発振信号を出力する出力部と、
を有し、
前記発振部は、
マイクロストリップリングと、
前記マイクロストリップリングに設けられた前記負性抵抗回路と、
を有し、
前記可変リアクタンス部は、前記発振部と電界結合する可変容量素子を有する、
電圧制御発振器。 - 印加する電圧によりリアクタンスが変化する可変リアクタンス部と、
負性抵抗回路を有し、電界結合又は磁界結合した前記可変リアクタンス部のリアクタンスに応じた発振周波数の発振信号を発生する発振部と、
前記発振部が発生する前記発振信号の周波数の整数倍の周波数の発振信号を出力する出力部と、
を有し、
前記発振部は、
一部の領域が接続されていないマイクロストリップリングと、
前記マイクロストリップリングに設けられた前記負性抵抗回路と、
を有し、
前記可変リアクタンス部は、
前記マイクロストリップリングの前記一部の領域を含む領域に並列に形成されたマイクロストリップラインと、
前記マイクロストリップラインに設けられた可変容量素子と、
を有する、
電圧制御発振器。
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JP2016037409A Active JP6629633B2 (ja) | 2016-02-29 | 2016-02-29 | 電圧制御発振器 |
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2016
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