JPH0321051Y2

JPH0321051Y2 -

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Publication number: JPH0321051Y2
Application number: JP1984008137U
Authority: JP
Priority date: 1984-01-23
Filing date: 1984-01-23
Publication date: 1991-05-08
Also published as: JPS60121311U

Description

【考案の詳細な説明】技術分野本考案は、送受信機における送信用周波数信号
と受信用周波数信号とを選択的に得るための電圧
制御発振器（VCO）として好適な発振器に関す
る。

従来技術従来のパーソナル無線機の送信用周波数信号と
受信用周波数信号とを選択的に得るためのVCO
は、第１図に示す如く構成されている。この
VCOは、インダクタンス素子としての共振用マ
イクロストリツプ線路L₁、第１及び第２のコン
デンサC₁，C₂、可変容量ダイオードD₁等から成
るLC共振回路を含み、コルピツツ発振回路を変
形したクラツプ発振回路に構成されている。

各部を詳しく説明すると、第１のコンデンサ
C₁は帰還作用を得るために、発振用トランジス
タQ₁のベース・エミツタ間に接続され、第２の
コンデンサC₂はエミツタと接地共通ライン（共
通接続導体）との間に接続されている。発振用ト
ランジスタQ₁のコレクタは抵抗R₁とバイパスコ
ンデンサC₃とを介して接地共通ラインに接続さ
れている。従つて、トランジスタQ₁のコレクタ
は交流的に接地されており、結局、コンデンサ
C₂は等価的にトランジスタQ₁のエミツタ・コレ
クタ間に接続されている。トランジスタQ₁のベ
ースと接地共通ライン（交流的にはコレクタ）と
の間に結合コンデンサC₄を介して、マイクロス
トリツプ線路L₁、周波数可変幅を決める固定コ
ンデンサC₅、可変容量ダイオードD₁、抵抗R₂が
順に接続されている。C₆は周波数シフト用即ち
送受信における周波数のシフト量を決めるコンデ
ンサであり、マイクロストリツプ線路L₁と接地
共通ラインとの間に周波数シフト量調整用コンデ
ンサC₇と周波数切換用トランジスタQ₂とを介し
て接続されている。周波数切換用トランジスタ
Q₂のベースは、抵抗R₃を介して送受信切換スイ
ツチSWに接続されている。スイツチSWは接点
ａとｂとを含み、Vcc電源に接続されている接点
ａがオンの時にトランジスタQ₂にオン駆動信号
を供給し、接地された接点ｂがオンの時にトラン
ジスタQ₂をオフ制御する。なお、トランジスタ
Q₂のベースと接地共通ラインとの間にはバイア
ス設定用抵抗R₄、及びバイパスコンデンサC₈が
接続されている。また、トランジスタQ₂のコレ
クタは抵抗R₅を通してVcc電源に接続されてい
る。更に、抵抗R₅の一端と接地共通ラインとの
間にバイパスコンデンサC₉が接続されている。

可変容量ダイオードD₁のカソードは、チヨー
クコイルL₂とバイパスコンデンサC₁₀とから成る
交流分阻止回路を介して周波数制御電圧供給端子
１に接続され、この可変容量ダイオードD₁のア
ノードは抵抗R₆を介して送信信号供給端子２に
接続されている。なお、抵抗R₆の一端及び他端
と接地共通ラインとの間にコンデンサC₁₁，C₁₂が
それぞれ接続されている。マイクロストリツプ線
路L₁と接地共通ラインとの間に接続されたコン
デンサC₁₃及びC₁₄は初期周波数を決定するための
ものである。

発振用トランジスタQ₁を直流バイアスするた
めに、コレクタとVcc電源との間に抵抗R₁が接続
され、且つエミツタと接地共通ラインとの間に抵
抗R₇が接続され、ベースとVcc電源との間に抵抗
R₈が接続され、ベースと接地共通ラインとの間
に抵抗R₉が接続されている。３は出力端子であ
り、結合コンデンサC₁₅を介してトランジスタQ₁
のコレクタに接続されている。

第１図に示す如く構成されたVCOは、例えば、
第２図に示すPLL回路に接続される。第２図に
おいて、４はVCO、５は１／Ｎのプログラマブ
ルデイバイダ、６は位相（周波数）比較器、７は
ローパスフイルタ、８は増幅器である。

次に、第２図の回路の動作を説明する。この回
路で受信時の局部発振周波数（例えば962MHz）
を得る時には、受信モード設定操作によつてスイ
ツチSWを接点ｂに投入する。これにより、トラ
ンジスタQ₂がオフになり、コンデンサC₆及びC₇
はマイクロストリツプ線路L₁から実質的に切り
離される。このVCOはPLL回路に接続されるの
で、端子１にPLL回路によつて得られる周波数
制御電圧が供給され、可変容量ダイオードD₁が
この制御電圧に対応した容量値により、VCOの
出力周波数は、実質的に、コンデンサC₁，C₂，
C₅，C₁₃，C₁₄のそれぞれの容量値、可変容量ダイ
オードD₁の容量値、マイクロストリツプ線路L₁
のインダクタンス値によつて決まる。

一方、送信時には、スイツチSWを接点ａに投
入する。これにより、電源電圧Vccが抵抗R₃を介
してトランジスタQ₂のベースに供給され、トラ
ンジスタQ₂がオンになる。この結果、コンデン
サC₆及びC₇がマイクロストリツプ線路L₁と接地
共通ラインとの間に接続され、VCOの出力周波
数が低い方にシフトし、例えば904MHzとなる。
この実施例ではVCOによつてFM（周波数変調）
波を得るので、904MHzの搬送波が得られたこと
になる。端子２に信号波が供給されると、信号波
に応じて可変容量ダイオードD₁の容量値が変化
し、中心周波数が904MHzのFM波が出力端子３
に得られる。

ところで、第１図に示す従来のVCOには、周
波数シフト量を調整するためにトリマーコンデン
サから成るコンデンサC₇が設けられ、また、初
期周波数を調整するためにトリマーコンデンサか
ら成るコンデンサC₁₄が設けられているので、こ
れによつて周波数シフト量及び初期周波数を所望
値に設定する。しかし、トリマーコンデンサC₇，
C₁₄は可動部分を有するので、温度変化によつて
容量値が変化する。第６図の特性線F_R1，F_T1はコ
ンデンサC₇の容量変化に基づく周波数変化を示
すもので、横軸は70℃±２％の雰囲気にVCOを
放置する時間を示し、縦軸は発振周波数の変化を
示す。この第６図から明らかな如く、第１図の従
来のVCOでは受信用周波数F_R1及び送信用周波数
F_T1のいずれも時間の経過と共に高くなる。これ
はトリマーコンデンサC₇，C₁₄の機械的部分の変
化に基づく容量の低下によつて生じる。従つて、
目標とする受信用周波数（例えば962±0.5MHz）
及び送信用周波数（例えば904±0.5MHz）を得る
ために困難を伴う。更に、トリマーコンデンサ
C₇，C₁₄を使用しているため、VCOの組み立て及
び調整が面倒である。

考案の目的そこで、本考案の目的は、周波数調整後におけ
る周波数の変動が少ない発振器を提供することに
ある。

考案の構成上記目的を達成するための本考案は、実施例を
示す図面の符号を参照して説明すると、共振用マ
イクロストリツプ線路、共振用コンデンサ、及び
発振周波数をシフトさせるために前記共振用マイ
クロストリツプ線路と共通接続導体との間にスイ
ツチを介して接続された周波数シフト用コンデン
サを含むLC共振回路と、自励発振するように前
記共振回路に接続された発振用トランジスタとか
ら成る発振器において、背面に接地導体１１を有
する誘電体基板１０上に前記共振用マイクロスト
ツプ線路を得るための第１の導体１２と共に周波
数シフト量調整用マイクロストツプ線路を得るた
めの第２の導体１３が設けられ、前記第２の導体
１３が前記周波数シフト用コンデンサに直列に接
続されている発振器に係わるものである。

考案の作用効果本考案は次の作用効果を有する。

(イ) 従来の周波数シフト量調整用トリマーコンデ
ンサの代りに周波数シフト量調整用マイクロス
トリツプ線路が設けられているので、温度によ
るリアクタンス値の変化が小さくなる。従つ
て、目標周波数を正確且つ容易に得ることがで
きる。

(ロ) 周波数シフト量調整用マイクロストリツプ線
路を共振用マイクロストリツプ線路と同一の誘
電体基板１０に形成するので、これを低コスト
且つ容易に得ることができる。

実施例次に、第３図〜第６図を参照して本考案の実施
例に係わる送受信機用VCOについて述べる。但
し、第３図におけるマイクロストリツプ線路L_A
以外は第１図と同一であるので、その説明を省略
する。第３図のVCOは、第１図のトリマーコン
デンサC₇の代りに周波数シフト量調整用マイク
ロストリツプ線路L_Aを設け、また第１図のトリ
マーコンデンサC₁₄の代りに共振用マイクロスト
リツプ線路L₁を初期周波数調整に利用したもの
である。

第３図に示すVCOは、第４図及び第５図に示
す如く誘電体基板１０の背面に接地導体１１を設
けたものを基板として使用して混成集積回路構成
にしたものであり、誘電体基板１０上に導体１２
を形成することにより共振用マイクロストリツプ
線路L₁を得、導体１３を形成することにより調
整用マイクロストリツプ線路L_Aを得ている。

第３図のクラツパ発振回路構成のVCOで、受
信用周波数（例えば962MHz）を得る場合には、
スイツチSWを接点ｂに投入することにより、ト
ランジスタQ₂をオフに保つてVCOを発振させる。
マイクロストリツプ線路L₁は予め962MHzよりも
低い出力周波数が得られるように設計されている
ので、962MHzよりも低い周波数が得られる。そ
こで、レーザビームで第４図に示すマイクロスト
リツプ線路L₁の導体１２の一部を除去して切欠
部１４を設けてインダクタンス値を調整し、所望
の出力周波数を得る。次に、受信周波数（例えば
904MHz）を得るために、スイツチSWを接点ａ
に投入し、トランジスタQ₂をオンにする。マイ
クロストリツプ線路L_Aは所望の受信周波数より
も低い出力周波数が得られるように予め設定され
ているので、トランジスタQ₂のオンによつて所
望の送信周波数よりも低い周波数が得られる。そ
こで、調整用マイクロストリツプ線路L_Aの導体
１３の一部をレーザビームで除去して切欠部１５
を設け、インダクタンス値を変えて所望送信周波
数を得る。切欠部１４，１５の大きさの変化によ
つて出力周波数が急激に変化しないので、比較的
容易に所望の出力周を得ることが出来る。

第３図に示すVCOの温度と周波数との関係を
第１図のVCOと同様な方法で求めたところ、第
６図の線F_R2，F_T2で示す結果が得られた。即ち、
70℃±２％の雰囲気に第３図のVCOを放置し、
周波数の変化を測定したところ、受信周波数は
F_R2となり、送信周波数はF_T2となつた。この結果
から明らかなように、第３図のVCOの周波数の
変化は第１図のVCOに比較して大幅に少なくな
る。

変形例本考案は上記実施例に限定されるものでなく、
例えば次の変形例が可能なものである。

(a) 送信時の出力周波数信号をVCOから取り出
すために、第７図に示す如く、VCOのマイク
ロストリツプ線路L₁にマイクロストリツプ線
路から成るインダクタンス素子L₃を相互誘導
結合させ、ここから得られる大振幅周波数信号
を結合コンデンサC₁₆を介して緩衝増幅器とし
てのトランジスタQ₃に供給し、この出力を結
合コンデンサC₁₇を介して電力増幅器に結合し
てもよい。

(b) 第１図のコンデンサC₁₄の部分に調整用マイ
クロストリツプ線路を設けてもよい。

(c) VCOを送信時に変調器として使用せず、搬
送波又は局部発振周波数を得るためにのみ使用
する場合にも適用可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のVCOを示す回路図、第２図は
第１図及び第３図のVCOの使用例を示すブロツ
ク図、第３図は本考案の実施例に係わるVCOを
示す回路図、第４図は第３図のVCOの混成集積
回路の一部を示す平面図、第５図は第４図の−
線断面図、第６図は第１図及び第３図のVCO
の放置時間と周波数との関係を示す図、第７図は
変形例のVCOの一部を示す回路図である。 Q₁……発振用トランジスタ、Q₂……周波数切
換用トランジスタ、L₁……マイクロストリツプ
線路、D₁……可変容量ダイオード、SW……スイ
ツチ、C₁，C₂……発振用コンデンサ、L_A……周
波数シフト量調整用マイクロストリツプ線路。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】共振用マイクロストリツプ線路、共振用コンデ
ンサ、及び発振周波数をシフトさせるために前記
共振用マイクロストリツプ線路と共通接続導体と
の間にスイツチを介して接続された周波数シフト
用コンデンサを含むLC共振回路と、自励発振す
るように前記共振回路に接続された発振用トラン
ジスタとから成る発振器において、背面に接地導体１１を有する誘電体基板１０上
に前記共振用マイクロストツプ線路を得るための
第１の導体１２と共に周波数シフト量調整用マイ
クロストツプ線路を得るための第２の導体１３が
設けられ、前記第２の導体１３が前記周波数シフ
ト用コンデンサに直列に接続されていることを特
徴とする発振器。