JPH01140803A - 同調発振器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、同調発振器に関し、特に、マイクロ波通信機
の局部発振器に用いて好適なものである。

〔発明の概要］ 本発明の同調発振器は、発振用の能動素子と、この能動
素子の帰還の一部に接続されているフ工す磁性薄膜共鳴
素子と、このフェリ磁性薄膜共鳴素子に直流磁界を印加
するために用いられ、かつ固定磁界分を与えるための永
久磁石及び可変磁界分を与えるためのコイルから成る直
流磁界印加手段とを有し、ＰＬＬにより上記コイルに帰
還を与えるように構成されている。これによって、周波
数同調の応答速度を速（することができる、同調発振器
を小型に構成することができる、チャネル選択のための
回路構成が簡単になる等の効果がある。

〔従来の技術〕

従来、マイクロ波通信機のＲＦ段で用いられる局部発振
器は、誘電体共振器を用いた発振器（ＤＲＯ）や電圧制
御発振器（ＶＣＯ）が−船釣であった。このＤＲＯは、
誘電体共振器のＱ値が高いために低位相雑音であり、こ
のためデータ通信用としてはビット誤り率（Ｂ　Ｅ　Ｒ
：　Ｂｉｔ　Ｅｒｒｏｒ　Ｒａｔｅ）の小さな通信機を
、また画像通信用としてはＳＮ比の大きな通信機を実現
することができる。

反面、このＤＲＯは固定発振器であるため、通信帯域内
の信号を束で中間周波数（ＩＦ）に変換し、このＩＦ段
のＶＣＯで必要な信号を選択するブロック・コンバージ
ョンとなり、従ってイメージ信号阻止のためのトラッキ
ングフィルターが必要となるなど、ＩＦ段の構成が複雑
になるというｒ！ｊＩＮがある。また、ＶＣＯを局部発
振器として用いた場合には、ＲＦ段で信号を選択するこ
とができるのでＩＦ段の構成は簡単になるが、発振素子
として用いられるバラクタ−・ダイオードのＱ値が低い
ために位相雑音特性が悪く、データ通信ではＢＥＲ特性
が、また画像通信ではＳＮ比が劣化するという問題があ
る。

一方、近年、フェリ磁性体であるイツトリウム鉄ガーネ
ット（ＹＩＧ）球のフェリ磁性共鳴を利用した同調発振
器が提案されている（特公昭５３−３２６７１号公報）
。このＹＩＧ球同調発振器（Ｙ　Ｔ　Ｏ：　ＹＩＧ−Ｔ
ｕｎｅｄ　０ｓｃｉｌｌａｔｏｒ）は、ＹＩＧ共振器の
Ｑ値が高いために低位相雑音であり、しかも磁気共鳴を
利用しているために良好な線形同調性を存し、ＤＲＯと
ＶＣＯとの長所を併せ持っている。

なお、本発明に関連する先行文献としては、ＹＩＧＩ膜
フェリフエリ磁性共鳴素子た同調発振器に関する特開昭
６０−２５７６０７号公報、ＹＩＧＲ膜の鉄イオン（Ｆ
ｅ”）の一部を非磁性イオンで置換することによりこの
Ｙ　Ｉ　Ｇｆ３１膜のフェリ磁性共鳴周波数の温度特性
を一次の温度係数まで補償する技術に関する特願昭６１
−４３２０６号及び特願昭６１−１０００３７号が挙げ
られる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上述のＹＩＧ球を用いた従来のＹＴＯは
、次のような理由により、通信機の局部発振器として用
いることは困難であった。第１に、所望の発振周波数に
応じてＹＩＧ球に印加する直流磁界は全てコイルに電流
を流すことにより発生させているので、このコイルの消
費電流が大きいばかりでなく、コイルの巻数が多いため
にこのコイルのインダクタンスが大きく、周波数同調の
応答速度が遅くなり、さらに発振器の大きさも大きくな
る。第２に、ＹＩＧ球の作製が難しいため、このＹＩＧ
球を用いたＹＴＯは量産性に乏しく高価であり、従って
数量が多く、しかも廉価であることが要請される通信機
用途には不向きである。

従って本発明の目的は、周波数同調の応答速度の速い同
調発振器を提供することにある。

本発明の他の目的は、消費電力の小さい同調発振器を提
供することにある。

本発明の他の目的は、小型の同調発振器を提供すること
にある。

本発明の他の目的は、量産性に富み、廉価な同調発振器
を提供することにある。

本発明の他の目的は、チャネル選択のための回路構成が
簡単な同調発振器を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、発振用の能動素子（例えばＧａＡｓ　　ＦＥ
ＴＩ）と、この能動素子の帰還の一部に接続されている
フェリ磁性薄膜共鳴素子（例えばＹＩＧ薄膜共振器２）
と、このフェリ磁性薄膜共鳴素子に直流磁界を印加する
ためＬこ用いられ、かつ固定磁界分を与えるための永久
磁石及び可変磁界分を与えるためのコイルから成る直流
磁界印加手段（例えば永久磁石４Ｃ及びメインコイル４
ｂから成る直流磁界印加手段４）とを有し、ＰＬＬによ
りコイルに帰還を与えるように構成されている同調発振
器である。

本発明の好ましい一つの実施態様は、フェリ磁性薄膜共
鳴素子がＹＩＧ薄膜共振器であり、二〇ＹＩＧ薄膜の鉄
イオンを永久磁石及び発振用の能動素子の温度特性を補
償することができる程度に十分な量の非磁性イオンで置
換した場合である。

〔作用〕

上記した手段によれば、周波数同調に必要な磁界の一部
を永久磁石によりまかなうことができるので、この永久
磁石による固定磁界に相当する分だけコイルの巻き数を
少なくすることができる。

従って、この分だけコイルのインダクタンスを小さくす
ることができるので、周波数同調の応答速度を速くする
ことができる。また、コイルの巻き数を少なくすること
ができるので、同調発振器を小型に構成す石ことができ
る。さらに、永久磁石による固定磁界に相当する分だけ
コイルに流す電流を少なくすることができるので、低消
費電力の同調発振器を提供することができる。また、フ
ェリ磁性薄膜共鳴素子は薄膜形成技術及びＭＩＣ（Ｍｉ
ｃｒｏｗａｖｅ　Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　Ｃ１ｒｃｕｉ
ｔ）により容易に作製することができるので、量産性に
冨み、廉価な同調発振器を提供することができる。さら
に、ＰＬＬによりコイルに帰還を与えるようにしている
ので、チャネル選択のための回路構成を簡単にすること
ができる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例について、下記の項目の順序に
従って説明する。

ａ、ＹＩＧ薄膜同調発振器（以下、薄膜ＹＴＯという） ｂ、永久磁石及び能動素子の温度特性の補償Ｃ０薄膜Ｙ
ＴＯを局部発振器として用いたマイクロ波通信機 ｄ、衛星通信用のマイクロ波送受信機 ａ、薄膜ＹＴＯ 第１図は、本発明の一実施例による薄膜ＹＴＯを示すブ
ロック図である。

第１図に示すように、本実施例による薄膜ＹＴＯは、発
振用の能動素子としてのＧａＡｓ　　ＦＥＴＩと、帰還
素子としてのＹＩＧ薄膜共振器２と、インピーダンス整
合回路３と、上記ＹＩＧ薄膜共振器２に直流磁界を印加
するための直流磁界印加手段４と、Ｐ　Ｌ　Ｌ　（Ｐｈ
ａｓｅ　Ｌｏｃｋｅｄ　Ｌｏｏｐ　）回路５とにより主
として構成されている。なお、この薄膜ＹＴＯの出力に
接続されている負荷インピーダンスをＺＬで表す。

この薄膜ＹＴ○の定常発振の条件は、端子ＡがらＹＩＣ
，薄膜共振器２側を見た反射率をｒ’ＹＩＧ、端子Ａか
ら能動素子としてのＧａＡｓ　　Ｆ　Ｅ　Ｔ　ｌ側を見
た反射率を「、とすると、 ｒｖｒａ　　′ｒ’＋Ｎ−１ で表される。

上記ＹＩＧ薄膜共振器２は、特開昭６０−２５７６０７
号公報に詳述されているものと同様な構成を有し、例え
ばＧＧＧ　（ガドリニウム・ガリウムガーネット）基板
（図示せず）の一方の主面に円形のＹＩＧ薄膜２ａを形
成することにより構成されたものである。実際には、こ
のＹ　Ｉ　Ｇ薄膜共振器２は、その一方の主面及び他方
の主面に接地導体及びマイクロストリップラインがそれ
ぞれ設けられた例えばアルミナのような誘電体基板のこ
のマイクロストリップライン側の面に上記ＧａＡｓＦＥ
ＴＩとともに設けられている。符号Ｍは、このマイクロ
ストリップラインを模式的に示したものである。このＹ
ＩＧ薄膜共振器２は、液相エピタキシー（ＬＰＥ）のよ
うな薄膜形成技術及びＭＩＣ技術により容易に作製する
ことができるため、量産性に富み、廉価な同調発振器を
得ることができる。また、このＹＩＧ薄膜共振器２のＱ
値は高いために本実施例による薄膜ＹＴＯは低位相雑音
であり、しかも磁気共鳴を利用しているためにこの薄膜
ＹＴＯは良好な線形同調性を有する。従って、後述のよ
うにこの薄膜ＹＴＯを通信機の局部発振器として用いる
ことにより、高品質の通信を行うことができる。

上記ＧａＡｓ　　Ｆ　Ｅ　Ｔ　１のソースは上記マイク
ロストリップラインＭに接続され、ドレインは上記イン
ピーダンス整合回路３に接続されている。また、このＧ
ａＡｓ　　Ｆ　Ｅ　Ｔ　１のゲートは、帰還用のりアク
タンスＬＦを介して接地されている。すなわち、本実施
例による薄膜ＹＴＯは、コモンゲートの直列帰還型の同
調発振器である。

上記直流磁界印加手段４は、磁気回路のヨークの一部を
構成するポールピース４ａに巻がれたメインコイル４ｂ
と、Ｎｄ２Ｆｅ、Ｂ、　ＣｅＣｏ５　、ＳｍＣｏ。

等から成る永久磁石４ｃとにより構成されている。

そして、この永久磁石４ｃにより発生される固定磁界と
、メインコイル４ｂにより発生される可変磁界とを合わ
せた直流磁界Ｈが上記Ｙ　Ｉ　Ｇ　Ｎ膜共振器２に印加
されるようになっている。なお、このＹＩＧ薄膜共振器
２は、上記磁気回路のギャップ中に挿入されている。こ
の直流磁界Ｈは、メインコイル４ｂに流す電流を変える
ことによって周波数同調に必要な大きさに制御すること
ができる。

この場合、周波数同調に必要な磁界Ｈのうち固定分は永
久磁石４ｃによる固定磁界によりまかない、可変骨は上
記メインコイル４ｂによる可変磁界によりまかなう。例
えば、マイクロ波による衛星通信や地上通信の帯域はシ
ステムにより異なるが、通信帯域幅は一つのシステム当
たり約５００Ｍ）ｆ２であるので、この薄膜ＹＴ○の同
調範囲の下限が１３Ｃ；Ｈｚである場合を例として考え
ると、同調範囲は１３ＧＨｚ　〜１３．５ＧＨｚの範囲
となり、従って１３ＧＨｚの同調に必要な磁界は永久磁
石４ｃによりまかない、残りの５００ＭＨｚ程度の同調
に必要な磁界（約１８００ｅ）だけをメインコイル４ｂ
によりまかなえばよいことになる。

このため、メインコイル４ｂに流す電流を従来に比べて
著しく少な（することができ、従ってこのメインコイル
４ｂによる消費電力を従来に比べて著しく低減すること
ができる。これによって、低消費電力の薄膜ＹＴＯを提
供することができる。

また、上記メインコイル４ｂの巻き数が少なくて済むた
め、その分だけ薄膜ＹＴＯを小型に構成することができ
る。さらに、巻き数が少ない分だけメインコイル４ｂの
インダクタンスを小さくすることができるので、周波数
同調の応答速度を速くすることができる。例えばデータ
通信では高安定の局部発振器を必要とするため、ＰＬＬ
シンセサイザ方式を用いるのが一般的であるが、この局
部発振器の周波数同調の応答速度はＰＬＬで要求される
上限の応答速度よりも速くする必要があるので、上述の
ように周波数同調の応答速度を速くすることができる。

ことはこの点で有利である。

上記メインコイル４ｂには上記ＰＬＬ回路５が接続され
ている。また、このＰ　Ｌ　Ｌ回路５はこの薄膜ＹＴＯ
の出力に接続されている。そして、このＰＬＬ回路５に
接続されているチャネル選択回路６によりチャネル選択
が行われると、このＰＬＬ回路５に供給されるこの薄膜
ＹＴＯの発振出力が分周器で低周波に下げられた後に水
晶発振器等による基準周波数と位相比較され、その結果
に応じた制御電流が二〇ＰＬＬ回路５で発生されてこの
制御電流が上記メインコイル４ｂに帰還される。

この結果、このメインコイル４ｂに流す電流、従ってＹ
　Ｉ　Ｇ薄膜共振器２に印加する磁界Ｈの大きさが変え
られて目的のチャネル選択が行われるようになっている
。

このように、本実施例においては、ＰＬＬ回路５からメ
インコイル４ｂに直接帰還が与えられるので、チャネル
選択のための回路構成を簡単にすることができる。この
ようにＰＬＬ回路５からメインコイル４ｂに直接帰還を
与えることが可能になったのは、既述のようにメインコ
イル４ｂの巻き数を少なくすることができたことによる
ものである。

なお、第１図に示すように、メインコイル４ｂ及び永久
磁石４ｃに加えてＦＭコイル４ｄを設けることにより、
このＦＭコイル４ｄをベースバンド信号による周波数変
調器として利用することが可能となる。また、ＰＬＬ回
路５からこのＦＭコイル４ｄに直接帰還を与える方法も
考えられるが、この場合にはチャネル選択のための回路
構成が複雑になるという欠点がある。

ｂ、永久磁石及び能動素子の温度特性の補償上記永久磁
石４ｃ及び能動素子としてのＧａＡｓＦＥＴＩはそれぞ
れ温度特性を有しているため、温度の変動により発振器
の特性変動が生じてしまう。そこで、本実施例において
は、次のようにしてこれらの永久磁石４ｃ及びＧａＡｓ
　　ＦＥＴＩの温度特性の補償を行っている。

特願昭６１〜１０００３７号において論じられているよ
うに、永久磁石の温度特性に合わせてＹＩＧの鉄イオン
の一部を例えばガリウム（Ｇａ）　イオンのような非磁
性イオンで置換することにより、ＹＩＧ薄膜共振器２の
温度特性を一次の係数まで補償することができる。第２
図は、Ｇａ置換量を変えてＹＩＧ薄膜共振器の温度特性
を測定した結果を示す。この第２図において、横軸は、
各Ｇａ置換量に対応した室温でのＹＩＧ薄膜の飽和磁化
４πＭ、であり、縦軸は、６０℃と一３０℃との共振周
波数の差ΔＦである。この第２図より、４πＭ３が約９
２５　Ｇａｕｓｓの時にΔＦがほぼ零となることがわか
る。

第３図は、このΔＦがほぼ零であるＹＩＧ）］膜共振器
の温度特性の測定結果を示す。この第３図より、このｙ
　ｒ　ｃ４膜共振器の一次の温度係数はほぼ零であるこ
とがわかる。なお、この第３図においては互いに近接し
た２本の曲線が描かれているが、下側の曲線は昇温時の
測定結果であり、上側の曲線は降温時の測定結果である
（第４図、第５図及び第６図においても同様）。次に第
４図は、このＹＩＧ薄膜共振器を用いた薄膜ＹＴＯの温
度特性の測定結果を示す。この第４図から明らかなよう
に、ＹＩＧ薄膜共振器の温度特性が零の時でも、能動素
子としてのＧａＡｓ　　Ｆ　Ｅ　Ｔ　１の温度特性を反
映して、−３０°Ｃ〜６０°Ｃにおける薄膜ＹＴＯの発
振周波数の変化量は一６５ＭＨｚとなる。

そこで、第２図に基づき、この能動素子としてのＧａＡ
ｓ　　Ｆ　Ｅ　Ｔ　１の温度特性による分も含めて、Ｙ
ＩＧ薄膜の飽和磁化が約１０１５Ｇａｕｓｓとなるよう
にＧａ置換量を調整する。この結果、ＹＩＧ薄膜共振器
の温度特性は第５図に示すようになるが、第６図に示す
ように、このＹＩＧ薄膜共振器を用いた薄膜ＹＴＯの温
度特性は一次の係数が零となる。このときの発振周波数
の温度による変動は、第４図に示す温度特性を表す曲線
の湾曲幅１０ＭＨｚ程度に収めることができる。なお、
能動素子の温度時性分の補償はＹＩＧ薄膜共振器のＱ値
に依存し、このＱ値が高くなるほど共振器の温度特性が
支配的になるので、薄膜ＹＴＯの温度特性に対する能動
素子の温度特性の寄与分は小さくなる。

以上の説明においては、Ｇａ置換量の調整により薄膜Ｙ
ＴＯの温度特性を一次の係数まで零としているが、この
Ｇａ置換量の調整に加えてさらにソフトフェライトから
成る整磁板を磁気回路のギャップ中に設けることにより
、温度特性を二次の係数まで零とすることが可能である
。

Ｃ０薄膜ＹＴＯを局部発振器として用いたマイクロ波通
信機 マイクロ波通信機のＲＦ段は、中間周波数（例えば７０
ＭＨｚまたは１４０ＭＨｚ）の信号を送信用のマイクロ
波周波数に変換するアップコンバータ一部と、受信され
るマイクロ波周波数を中間周波数に変換するダウンコン
バータ一部とに大別されるが、両者はほぼ対称な構成を
有するため、ここではアップコンバータ一部の構成のみ
説明する。

第７図はマイクロ波送信機のダブルコンバージョン方式
のアップコンバータ一部の構成を示す。

このマイクロ波送信機では、中間周波数（ＩＦ）の信号
が固定発振器１０により発振される高周波とミクサー１
１で混合されて例えばＩＧＨｚの信号に周波数変換され
た後、帯域通過フィルター（バンドパスフィルター）１
２から必要な周波数帯域の信号が取り出される。次に、
この信号は中間周波増幅器１３により増幅された後、上
述の薄膜ＹＴＯにより構成される局部発振器１４から発
振される例えば１３ＧＨｚの信号がミクサー１５でこの
増幅された信号に混合される。これによって、１３＋１
−１４ＧＨｚの信号が形成される。

次に、この信号は帯域通過フィルター１６を通された後
、さらに大電力増幅器（ＨＰＡ）１７により増幅されて
１４ＧＨｚの送信出力が得られる。

この第７図に示すマイクロ波送信機によれば、中間周波
数の信号が例えばＩＧＨｚ程度の高い周波数に一旦変換
されるため、不要波が通信帯域内に大きなレベルで落ち
込むおそれがないという利点がある。また、Ｑ値の高い
ＹＩＧ薄膜共振器２を用いた薄膜ＹＴＯにより局部発振
器１４が構成されているので、データ通信ではＢＥＲの
小さな、また画像通信ではＳＮ比の大きな高品質の通信
を行うことができる。さらに、ＲＦ段で信号を選択する
ことができるので、ＩＦ段の構成を簡単にすることがで
きる。

次に、第８図はマイクロ波送信機のシングルコンバージ
ョン方式のアップコンバータ一部の構成を示す。このマ
イクロ波送信機では、中間周波数の信号は中間周波増幅
器１３で増幅された後、薄膜ＹＴＯにより構成される局
部発振器１４からの発振出力がミクサー１５でこの信号
に混合されて１４ＧＨｚの信号に周波数変換される。次
に、この信号は、特開昭６０−２５７６０７号公報に記
載されているようなＹ■Ｇ薄膜同調フィルター（薄膜Ｙ
ＴＦ）１８に通されて必要な周波数帯域の信号が取り出
された後、この信号が大電力増幅器１７により増幅され
て１４ＧＨｚの送信出力が得られる。

この第８図に示すマイクロ波送信機によれば、第７図に
示す送信機と同様に、高品質の通信を行うことができる
とともに、ＩＦ段の構成を簡単にすることができる。ま
た、シングルコンバージョン方式を用いているため、第
７図に示す送信機に比べて構成が簡単であるという利点
を有する。さらに、ＹＩＧ薄膜同調フィルター１８は急
峻な特性を有するトラッキングフィルターであるため、
例えば薄膜ＹＴＯの発振出力やイメージ信号などの不要
波が通信帯域内に大きなレベルで落ち込むのを防止する
ことができる。これらの薄膜ＹＴＯ及びＹＩＧ薄膜同調
フィルターは、中間周波数に等しいオフセット周波数だ
け離すことにより、同一の磁気回路のギャップ中に実装
することができる（特願昭５９−１１４７９４号参照）
。この場合には、ＰＬＬで発生される制御電流が共通の
磁気回路に帰還されるため、トラッキングエラーを原理
的になくすことができる。

以上では、薄膜ＹＴＯを局部発振器として用いたマイク
ロ波送信機のアップコンバータ一部の構成のみを説明し
たが、薄膜ＹＴＯの同調周波数を送信帯域と受信帯域と
の間に選ぶことにより、アップコンバータ一部とダウン
コンバータ一部トで局部発振器を共用することもできる
。そこで、次にこの例について説明する。

ｄ、衛星通信用のマイクロ波送受信機 第９図に示すように、地球局１９．２０の間を人工衛星
（宇宙局）２１を介してマイクロ波により結ぶ衛星通信
を行う場合を考える。これらの地球局１９．２０間を通
信回線で結ぶためには、〈地球局１９→衛星２１→地球
局２０＞とく地球局２０→衛星２１→地球局１９〉とか
ら成るリンクが必要となる。地球局から衛星への通信路
は上がりリンク（Ｕｐ−Ｌｉｎｋ）と呼ばれ、衛星から
地球局への通信路は下がりリンク・（Ｄｏｗｎ−Ｌｉｎ
ｋ）と呼ばれる。

これらの上がりリンク及び下がりリンクにおいては互い
に異なる周波数を用いるのが常であり、例えばいわゆる
Ｃバンドの衛星通信の例では上がりリンク６　ＧＨｚ、
下がりリンク４ＧＨｚの周波数帯が、Ｋｕバンドの衛星
通信の例では上がりリンク１４ＧＨ２、下がりリンク１
２ＧＨｚの周波数帯が割り当てられている。

第９図に示す地球局１９．２０の送受信ＲＦユニットは
、中間周波数を上がりリンクのマイクロ波周波数に変換
するアップコンバータ一部と、下がりリンクのマイクロ
波周波数を中間周波数に変換するためのダウンコンバー
タ一部とから構成されている。この場合、薄膜ＹＴＯの
発振周波数を上がりリンク周波数帯域と下がりリンク周
波数帯域との間に選ぶことにより、アップコンバーター
とダウンコンバーターとで薄膜ＹＴＯにより構成される
局部発振器を共用することができる。

第１Ｏ図は、薄膜ＹＴＯを局部発振器として用いたマイ
クロ波送受信機のダブルコンバージョン方式による送受
信ＲＦユニットの一例を示す。この第１０図に示すよう
に、送信側では既述のように中間周波数がミクサー１１
でＩＧＨｚに変換され、さらに局部発振器１４から発振
される１３ＧＨｚの信号とミクサー１５で混合されて１
４ＧＨ２の信号に変換された後、大電力増幅器１７によ
る増幅を経てパラボラアンテナ２２から１４ＧＨ２のマ
イクロ波として送信される。また、受信側では、パラボ
ラアンテナ２２で受信された例えば１２ＧＨｚのマイク
ロ波は、低雑音増幅器（ＬＮＡ）２３により増幅され、
さらに帯域通過フィルター２４で必要な周波数帯域の信
号が取り出された後、局部発振器１４から発振される１
３Ｃ；Ｈｚの信号とミクサー２５で混合されてＬＧＨｚ
の信号に周波数変換される。このＩＣ，Ｈｚの信号は中
間周波増幅器２６で増幅され、さらに帯域通過フィルタ
ー２７を通された後、固定発振器１０により発振される
信号とミクサー２８で混合されて中間両波数の信号が出
力される。送受信の切り換えはデュプレクサ２９により
行われる。また、局部発振器１４の発振出力を送信側の
ミクサー１５に送るか受信側のミクサー２５に送るかの
選択はハイブリッド回路３０により行われ、固定発振器
１０の発振出力を送信側のミクサー１１に送るか受信側
のミクサー２８に送るかの選択はハイブリッド回路３１
により行われる。

このようにアップコンバーターとダウンコンバーターと
で局部発振器１４及び固定発振器１０を共用しているの
で、マイクロ波送受信機の構成を簡単にすることができ
る。高品質の通信を行うことができること、ＩＦ段の構
成を簡単にすることができること等は第７図及び第８図
に示す送信機と同様である。

以上、本発明の実施例につき具体的に説明したが、本発
明は、上述の実施例に限定されるものではなく、本発明
の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。

例えば、マイクロ波送受信機においてアップコンバータ
ーをシングルコンバージョン方式で構成するとともに、
ダウンコンバーターをダブルコンバージョン方式で構成
し、これらのアップコンバーター及びダウンコンバータ
ーで薄膜ＹＴＯにより構成される局部発振器を共用した
り、またこの逆の構成とすることも可能である。さらに
また、地上マイクロ波通信においても、衛星通信と同様
に、薄膜ＹＴＯを局部発振器として用いて送受信機を構
成することができる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、固定磁界分を与えるための永久磁石及
び可変磁界分を与えるためのコイルから直流磁界印加手
段が構成されているので、永久磁石による固定磁界に相
当する分だけコイルの巻き数を少なくすることができ、
従ってこの分だけコイルのインダクタンスを小さくする
ことができる。

このため、周波数同調の応答速度を速くすることができ
る。また、コイルの巻き数を少なくすることができる分
だけ、同調発振器を小型に構成することができる。さら
にまた、永久磁石による固定磁界に相当する分だけコイ
ルに流す電流を少なくすることができるので、低消費電
力の同調発振１器を提供することができる。また、フェ
リ磁性薄膜共鳴素子は作製が容易であるため、量産性に
冨み、廉価な同調発振器を提供することができる。また
、ＰＬＬによりコイルに帰還を与えるようにしているの
で、チャネル選択のための回路構成を簡単にすることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による薄膜ＹＴＯを示すブロ
ック図、第２図はＧａ置換量に対応した室温でのＹＩＧ
薄膜の飽和磁化とＹＩＧ薄膜共振器の共振周波数の変動
との関係を示すグラフ、第３図は第２図においてΔＦが
ほぼ零であるＹＩＧ薄膜共振器の温度特性を示すグラフ
、第４図は第３図に示す温度特性を有するＹ　Ｉ　ＧＦ
ｔ膜共振器を用いた薄膜ＹＴＯの温度特性を示すグラフ
、第５図はＧａ置換量の調整により室温でのＹＩＧ薄膜
の飽和磁化を約１０１５ＧａｕｓｓにしたＹＩＧｍ膜共
振器の温度特性を示すグラフ、第６図は第５図に示す温
度特性を有するＹＴＧ薄膜共振器を用いた薄膜ＹＴＯの
温度特性を示すグラフ、第７図は第１図に示す薄膜ＹＴ
Ｏを局部発振器として用いたマイクロ波送信機のダブル
コンバージョン方式のアップコンバータ部の構成を示す
ブロック図、第８図は第１図に示す薄膜ＹＴＯを局部発
振器として用いたマイクロ波送信機のシングルコンバー
ジョン方式のアップコンバータ一部の構成を示すブロッ
ク図、第９図は衛星通信回線の基本構成を示す図、第１
０図は薄膜ＹＴＯを局部発振器として用いたマイクロ波
送受信機のダブルコンバージョン方式による送受信ＲＦ
ユニットの一例を示すブロック図である。 図面における主要な符号の説明 １　：ＧａＡｓ　　ＦＥＴ　（発振用の能動素子）、　
２：ＹＩＧ薄膜共振器（フェリ磁性薄膜共鳴素子）、３
：インピーダンス整合回路、　４：直流磁界印加手段、
　４ｂ＝メインコイル、　４Ｃ：永久磁石、　５　：　
ＰＬＬ回路、　　１４：局部発振器。 代理人　　　弁理士　杉　浦　正　知 ２ＹＩＧ、’１Ｊｉｌ副＆器 −実ノに巳イジ・）：：よ５３月受　ＹＴＯ第１図 ４７ＣＭＳ　（Ｇａｕｓｓ　） 第２図 第７図 薄Ｊ３東ＹＴＯと属音Ｆ焚振でトＬしτ用・・氏マイク
０液ΔＬ４言孝咳 第８図 −３０−２０−Ｉｏ　　０　１０　２０　３０　４０　
５０　６０温＆（’ｃ） ＹＩＧ５摩月ｌ久ｙｋ−１セーっシ１．Ａ【牛キ小生−
温度（°Ｃ） プｌｊ月ｔｖｒｏ　のシ１課しノ詣：’ｌ、）り駐二混
崖（０Ｃ） ＹＩＧ、＝！膿其ｔｉ器の３１虐特性 第５図 し１４じＣ） ｊ１月ＩＹＴＯの　ｊユ！瞳　）〜十１第６図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 発振用の能動素子と、この能動素子の帰還の一部に接続
   されているフェリ磁性薄膜共鳴素子と、このフェリ磁性
   薄膜共鳴素子に直流磁界を印加するために用いられ、か
   つ固定磁界分を与えるための永久磁石及び可変磁界分を
   与えるためのコイルから成る直流磁界印加手段とを有し
   、 ＰＬＬにより上記コイルに帰還を与えるように構成され
   ていることを特徴とする同調発振器。