JPH0157521B2 - - Google Patents
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- JPH0157521B2 JPH0157521B2 JP58148701A JP14870183A JPH0157521B2 JP H0157521 B2 JPH0157521 B2 JP H0157521B2 JP 58148701 A JP58148701 A JP 58148701A JP 14870183 A JP14870183 A JP 14870183A JP H0157521 B2 JPH0157521 B2 JP H0157521B2
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- JP
- Japan
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- frequency
- transducers
- saw
- acoustic wave
- oscillator
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Links
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims description 11
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 claims description 9
- 238000010897 surface acoustic wave method Methods 0.000 claims description 6
- 238000010295 mobile communication Methods 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 3
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 3
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 210000001520 comb Anatomy 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
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
- H03B5/00—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input
- H03B5/30—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element being electromechanical resonator
- H03B5/32—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element being electromechanical resonator being a piezoelectric resonator
- H03B5/326—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element being electromechanical resonator being a piezoelectric resonator the resonator being an acoustic wave device, e.g. SAW or BAW device
Landscapes
- Oscillators With Electromechanical Resonators (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
（技術分野）
本発明は、周波数が可変できる発振器に関する
ものである。
ものである。
（背景技術）
無線通信・移動体通信の発展にともなつて、周
波数域の有効利用の観点より、変調技術を用いた
信号の多重化が実施され、しかも無線通信・移動
体通信の占有周波数域は数百ＭHz帯以上である。
したがつて変調・および中間変調段に使用される
発振器の周波数はＭHz帯以上になる。とくに、移
動体通信では、単位チヤンネル当り１周波数方式
（SCPC）が採用されており、送信信号・受信信
号によつて、変調・復調周波数を可変する必要が
ある。
波数域の有効利用の観点より、変調技術を用いた
信号の多重化が実施され、しかも無線通信・移動
体通信の占有周波数域は数百ＭHz帯以上である。
したがつて変調・および中間変調段に使用される
発振器の周波数はＭHz帯以上になる。とくに、移
動体通信では、単位チヤンネル当り１周波数方式
（SCPC）が採用されており、送信信号・受信信
号によつて、変調・復調周波数を可変する必要が
ある。
従来、この周波数可変発振器は電圧制御発振器
（VCO）タイプが用いられており、印加する電圧
により、容量値が変化するキヤパシタンス（バリ
キヤツプ）とリアクタンスを組合せ使用されてい
た。従来のVCOは、キヤパシタンスとリアクタ
ンス各１ケに構成されるため、発振信号のＳ／Ｎ
が悪いこと、リアクタンスを使用するため、Ｑを
向上させるためにはどうしても形状が大きくなる
事、電圧の変化にリニヤーに容量値が変化するバ
リキヤツプの製作が困難である等の難点であつ
た。
（VCO）タイプが用いられており、印加する電圧
により、容量値が変化するキヤパシタンス（バリ
キヤツプ）とリアクタンスを組合せ使用されてい
た。従来のVCOは、キヤパシタンスとリアクタ
ンス各１ケに構成されるため、発振信号のＳ／Ｎ
が悪いこと、リアクタンスを使用するため、Ｑを
向上させるためにはどうしても形状が大きくなる
事、電圧の変化にリニヤーに容量値が変化するバ
リキヤツプの製作が困難である等の難点であつ
た。
したがつて、水晶共振器またはSAWデバイス
と能動素子を組合せるVCOが注目されるように
なつてきた。水晶共振器と能動素子を組合せる
VCOは水晶共振器が100MHz以上の高周波で製作
不可能なため、適用領域が限定される難点があつ
た。高周波域迄発振可能な発振器として、SAW
フイルタと能動素子を組合せたVCOが最近とく
に注目を集めている。SAW・VCOの実際の回路
例を第１図・第２図に示す。第１図、第２図とも
に抵抗値を可変してVCOを実現するもので、
SAWフイルタで所望のＳ／Ｎを実現し、しかも、
圧電基板の励振効率より、SAWフイルタが必要
とする電極対数が決定される。第１図および第２
図ともに、VCOとして使用するために発振レベ
ルの変化が大きく、しかも可変周波数範囲が狭い
という難点があつた。この原因はSAWフイルタ
の周波数をパラメータとした時に位相の変化が大
きいこと、すなわち信号の遅延量が大きいことに
あつた。
と能動素子を組合せるVCOが注目されるように
なつてきた。水晶共振器と能動素子を組合せる
VCOは水晶共振器が100MHz以上の高周波で製作
不可能なため、適用領域が限定される難点があつ
た。高周波域迄発振可能な発振器として、SAW
フイルタと能動素子を組合せたVCOが最近とく
に注目を集めている。SAW・VCOの実際の回路
例を第１図・第２図に示す。第１図、第２図とも
に抵抗値を可変してVCOを実現するもので、
SAWフイルタで所望のＳ／Ｎを実現し、しかも、
圧電基板の励振効率より、SAWフイルタが必要
とする電極対数が決定される。第１図および第２
図ともに、VCOとして使用するために発振レベ
ルの変化が大きく、しかも可変周波数範囲が狭い
という難点があつた。この原因はSAWフイルタ
の周波数をパラメータとした時に位相の変化が大
きいこと、すなわち信号の遅延量が大きいことに
あつた。
第１図・第２図の１０のSAWフイルタは従来
第３のａ，ｂごとく構成される。第３図のａは正
規対−正規対トランスジユサー、ｂ正規対―アポ
タイ重み付トランスジユサーで構成されるSAW
共振器であり、ａ，ｂいずれの場合も入出力電圧
の関係が線形位相を示す様設計されている。すな
わち、第３図のａ，ｂの全てのトランスジユサー
は正対タツプ（中心より見た左右の重み付けタツ
プ係数が対称）である。
第３のａ，ｂごとく構成される。第３図のａは正
規対−正規対トランスジユサー、ｂ正規対―アポ
タイ重み付トランスジユサーで構成されるSAW
共振器であり、ａ，ｂいずれの場合も入出力電圧
の関係が線形位相を示す様設計されている。すな
わち、第３図のａ，ｂの全てのトランスジユサー
は正対タツプ（中心より見た左右の重み付けタツ
プ係数が対称）である。
第１図の発振器の発振周波数の可変原理を第４
図に示す。第１図のSAW共振器部分のトランス
ジユサー１５，１６間と１６，１７間の距離を発
振周波数波長のλ／ｎだけ違つて電極形成すれ
ば、第１図における抵抗値１８，１９を可変する
ことによつて、アンプ１１に挿入される零位相電
圧の周波数（第１図のSAWフイルタのトランス
ジユサー１５，１７の相当する位相）が変化す
る。しかし、アンプ１１に入る合成電圧ベクトル
は発振周波数の変化量を大きくするに従つて、電
圧が低下するため、発振周波数の可変範囲は出力
電圧の制限から決定される。
図に示す。第１図のSAW共振器部分のトランス
ジユサー１５，１６間と１６，１７間の距離を発
振周波数波長のλ／ｎだけ違つて電極形成すれ
ば、第１図における抵抗値１８，１９を可変する
ことによつて、アンプ１１に挿入される零位相電
圧の周波数（第１図のSAWフイルタのトランス
ジユサー１５，１７の相当する位相）が変化す
る。しかし、アンプ１１に入る合成電圧ベクトル
は発振周波数の変化量を大きくするに従つて、電
圧が低下するため、発振周波数の可変範囲は出力
電圧の制限から決定される。
第２図の従来の周波数発振器も第１図の原理で
周波数が可変する。
周波数が可変する。
（発明の課題）
本発明の目的は、これらの欠点を除去するため
に、SAWフイルタの設計に改良を加えたもので
あり、その特徴は、表面弾性波素子の少なくとも
一部のトランスデユーサの特性が最小位相推移関
数で実現されることにある。
に、SAWフイルタの設計に改良を加えたもので
あり、その特徴は、表面弾性波素子の少なくとも
一部のトランスデユーサの特性が最小位相推移関
数で実現されることにある。
（発明の構成および作用）
第５図は本発明の第１の実施例であつて、第５
図は第１図の１０の部分のSAWフイルタを示し、
１５，１６，１７はSAWフイルタのトランスジ
ユサーを示し、９は圧電基板を示す。第５図の
SAWフイルタは、１６のトランスジユサーは正
規型で重み付けられており、１５，１７のトラン
スジユサーはアポタイト型の重み付けしたもの
で、その重み付けの方法を最小位相推移関数を使
つたものである。今、入出力の電圧をV1，V2と
すると、その関係を時間域で表わすと(1)式で表わ
される。
図は第１図の１０の部分のSAWフイルタを示し、
１５，１６，１７はSAWフイルタのトランスジ
ユサーを示し、９は圧電基板を示す。第５図の
SAWフイルタは、１６のトランスジユサーは正
規型で重み付けられており、１５，１７のトラン
スジユサーはアポタイト型の重み付けしたもの
で、その重み付けの方法を最小位相推移関数を使
つたものである。今、入出力の電圧をV1，V2と
すると、その関係を時間域で表わすと(1)式で表わ
される。
V1／V2
＝Zn／a0Zn＋a1Zn-1＋a2Zn-2……＋ao-1Ｚ＋ao (1)
但し、Z-1は遅延量単位を示す。ｎは次数（重み
付け数）を表わす。今、従来のSAWフイルタの
トランスジユサーの重み付けが、従来の設計法で
ある直線位相法で実現すれば、(1)式の分母の零点
は第７図に示すごとく、Ｚ平面上の単位円の外側
にも存在する。第７図の零点を第８図のごとく変
換すると最小位相推移関数が実現する。（直線位
相関数より最小位相推移関数の変換は省略。１例
としてHerr―mann―Schuessler法がある。） したがつて、直線位相関数を変換して、最小位
相推移関数を求めると、(1)式の次数（重み付け
数）、すなわち、SAWフイルタにおけるトランス
ジユサーのクシ数が減少し、しかも重み付けが第
３図ｂのトランスジユサー１５，１７のように正
対重み付けにならず、第５図のトランスジユサー
１５，１７のように左右非対称の重み付けにな
る。しかし、第５図に示すトランスジユサー１
５，１７の重み付けを最小位相推移型にすること
によつて、群遅延時間では50％〜90％程度削減さ
れ、位相の傾斜が周波数に対して平坦になつてく
る。
付け数）を表わす。今、従来のSAWフイルタの
トランスジユサーの重み付けが、従来の設計法で
ある直線位相法で実現すれば、(1)式の分母の零点
は第７図に示すごとく、Ｚ平面上の単位円の外側
にも存在する。第７図の零点を第８図のごとく変
換すると最小位相推移関数が実現する。（直線位
相関数より最小位相推移関数の変換は省略。１例
としてHerr―mann―Schuessler法がある。） したがつて、直線位相関数を変換して、最小位
相推移関数を求めると、(1)式の次数（重み付け
数）、すなわち、SAWフイルタにおけるトランス
ジユサーのクシ数が減少し、しかも重み付けが第
３図ｂのトランスジユサー１５，１７のように正
対重み付けにならず、第５図のトランスジユサー
１５，１７のように左右非対称の重み付けにな
る。しかし、第５図に示すトランスジユサー１
５，１７の重み付けを最小位相推移型にすること
によつて、群遅延時間では50％〜90％程度削減さ
れ、位相の傾斜が周波数に対して平坦になつてく
る。
第２図の発振回路に適用する場合には、本発明
第１実施例の第５図の１５又は１７のどちらか一
方のトランスジユサーを取除き、第２図の抵抗１
８を可変することにより、発振周波数を可変する
ことができる。
第１実施例の第５図の１５又は１７のどちらか一
方のトランスジユサーを取除き、第２図の抵抗１
８を可変することにより、発振周波数を可変する
ことができる。
以上説明したように、第１の実施例では、
SAWフイルタの群遅延時間すなわち位相が周波
数に対する廻りが、従来の直線位相タイプの
SAWフイルタに比較して50％〜90％ゆるやかに
なるため、発振器の可変周波数帯域は２〜10倍に
広げられ、無線機器、移動体通信機器への適用が
大巾に増加する利点がある。
SAWフイルタの群遅延時間すなわち位相が周波
数に対する廻りが、従来の直線位相タイプの
SAWフイルタに比較して50％〜90％ゆるやかに
なるため、発振器の可変周波数帯域は２〜10倍に
広げられ、無線機器、移動体通信機器への適用が
大巾に増加する利点がある。
第６図に第２の実施例を示す。第６図におい
て、９は圧電基板、１５，１６，１７がトランス
ジユサー、２３，２４はMSC（Multi Strip
Coupler）を示す。第２の実施例では、送受信ト
ランスジユサーともに最小位相推移関数の重み付
けで構成されており、SAWの位相を揃えるため
にMSCを用いている。
て、９は圧電基板、１５，１６，１７がトランス
ジユサー、２３，２４はMSC（Multi Strip
Coupler）を示す。第２の実施例では、送受信ト
ランスジユサーともに最小位相推移関数の重み付
けで構成されており、SAWの位相を揃えるため
にMSCを用いている。
効用及び利点については第１の実施例と同一で
あり、第２図の発振回路に適用する場合は、第６
図の１５，２３又は１７，２４のどちらかのトラ
ンスジユサー・マルチストリツプカプラーを除去
し、１８の抵抗値を可変することにより、発振周
波数を可変できる。
あり、第２図の発振回路に適用する場合は、第６
図の１５，２３又は１７，２４のどちらかのトラ
ンスジユサー・マルチストリツプカプラーを除去
し、１８の抵抗値を可変することにより、発振周
波数を可変できる。
（発明の効果）
本発明は、SAW発振器の周波数の可変範囲を
大巾に広げるものであり、無線機器・移動体通信
機器・測定器等周波数可変発振器を必要とする分
野に広く利用することができる。
大巾に広げるものであり、無線機器・移動体通信
機器・測定器等周波数可変発振器を必要とする分
野に広く利用することができる。
第１図と第２図は表面弾性波を用いた発振器の
構成例、第３図ａ及びｂは従来のSAWフイルタ
の構成例、第４図は第１図の増幅器の入出力電圧
のベクトル特性図、第５図と第６図は本発明によ
るSAWフイルタの構成例、第７図はＺ平面にお
ける直線位相関数の零点の配置を示す図、第８図
はＺ平面における最小位相推移関数の零点の配置
を示す図である。
構成例、第３図ａ及びｂは従来のSAWフイルタ
の構成例、第４図は第１図の増幅器の入出力電圧
のベクトル特性図、第５図と第６図は本発明によ
るSAWフイルタの構成例、第７図はＺ平面にお
ける直線位相関数の零点の配置を示す図、第８図
はＺ平面における最小位相推移関数の零点の配置
を示す図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 表面弾性波素子を共振器に用い、その外部に
接続される増幅器に入力される零位相電圧の周波
数を調節して発振周波数を調節する表面弾性波発
振器において、 前記表面弾性波素子の少なくとも一部のトラン
スデユーサの特性が最小位相推移関数で実現され
ることを特徴とする表面弾性波発振器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14870183A JPS6041304A (ja) | 1983-08-16 | 1983-08-16 | 表面弾性波発振器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14870183A JPS6041304A (ja) | 1983-08-16 | 1983-08-16 | 表面弾性波発振器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6041304A JPS6041304A (ja) | 1985-03-05 |
| JPH0157521B2 true JPH0157521B2 (ja) | 1989-12-06 |
Family
ID=15458661
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14870183A Granted JPS6041304A (ja) | 1983-08-16 | 1983-08-16 | 表面弾性波発振器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6041304A (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2593862B2 (ja) * | 1987-01-07 | 1997-03-26 | 株式会社日立製作所 | 弾性表面波電圧制御発振器 |
| DE3730107A1 (de) * | 1987-09-08 | 1989-03-16 | Siemens Ag | Oszillatorschaltung mit oberflaechenwellenfilter |
| JPS6484909A (en) * | 1987-09-25 | 1989-03-30 | Nec Corp | Surface acoustic wave device |
| JP2007060108A (ja) * | 2005-08-23 | 2007-03-08 | Fujitsu Media Device Kk | 弾性表面波装置 |
| JP6047058B2 (ja) * | 2013-04-17 | 2016-12-21 | 日本電波工業株式会社 | 発振回路 |
| JP6148894B2 (ja) * | 2013-04-17 | 2017-06-14 | 日本電波工業株式会社 | 発振回路 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS519558A (ja) * | 1974-07-12 | 1976-01-26 | Nippon Telegraph & Telephone | Danseihyomenhahatsushinsochi |
| JPS5323548A (en) * | 1976-08-17 | 1978-03-04 | Toshiba Corp | Signal generator |
| JPS5621402A (en) * | 1979-07-31 | 1981-02-27 | Toshiba Corp | Oscillator |
-
1983
- 1983-08-16 JP JP14870183A patent/JPS6041304A/ja active Granted
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS519558A (ja) * | 1974-07-12 | 1976-01-26 | Nippon Telegraph & Telephone | Danseihyomenhahatsushinsochi |
| JPS5323548A (en) * | 1976-08-17 | 1978-03-04 | Toshiba Corp | Signal generator |
| JPS5621402A (en) * | 1979-07-31 | 1981-02-27 | Toshiba Corp | Oscillator |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6041304A (ja) | 1985-03-05 |
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