JPH03227124A

JPH03227124A - 注入同期発振装置

Info

Publication number: JPH03227124A
Application number: JP2149390A
Authority: JP
Inventors: Teruo Oyama; 大山　輝夫
Original assignee: SPC Electronics Corp
Current assignee: SPC Electronics Corp
Priority date: 1990-01-31
Filing date: 1990-01-31
Publication date: 1991-10-08
Anticipated expiration: 2012-01-29
Also published as: JP2577106B2

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、マイクロ波帯通信装置等に用いる注入同期発
振装置に関するものである。

［従来の技術］近年、衛星通信が盛んになろうとしている。そこでは、
局部発振器として高安定で低い位相雑音のマイクロ波発
振装置が要求されている。

このようなマイクロ波発振装置としては、従来、第６図
に示す位相同期発振装置と、第７図に示す注入同期発振
装置とがあった。

第６図に示す従来の位相同期発振装置は、水晶発振器１
．増幅器２及びステップリカバリダイオード３からなる
高調波発生器４と、電圧制御発振器５と、高調波発生器
４の出力と電圧制御発振器５の出力との位相を比較して
位相差に応じた直流の誤差電圧を出力する位相比較器６
と、該誤差電圧の中から交流骨を除去して電圧制御発振
器５に負帰還するループフィルタ７とで構成されていた
。

このような位相同期発振装置では、水晶発振器１の出力
を増幅器２を介して非線形素子としてのステップリカバ
リダイオード３に与えて逓倍することにより水晶発振周
波数ｆ、の２倍、３倍、・・・Ｎ倍の高調波信号を得る
。この高調波信号を位相比較器６に入力する。一方、自
走周波数Ｎ−ｆ。

付近で発振している電圧制御発振器５の出力の一部も位
相比較器６に入力する。位相比較器６では、両人力の位
相を比較し、位相差に応じた誤差電圧を出力し、これを
ループフィルタ７を介して電圧制御発振器５に負帰還す
る。これにより、常に電圧制御発振器５の出力をＮ−ｆ
　　の周波数に同期させている。

一方、第７図に示す従来の注入同期発振装置は、前述し
た第６図と同様の構成の高調波発生器４と、該高調波発
生器４の高調波信号の中から特定周波数（Ｎ−ｆ　　）
のマイクロ波信号を通過させる帯域通過フィルタ８と、
自走周波数Ｎ−ｆ　　付近で発振している自励発振器９
と、帯域通過フィルタ８の出力を自励発振器９に与える
とともに該自励発振器９の出力を負荷側に出力するサー
キュレータ１０とで構成されていた。

このような注入同期発振装置は、高調波発生器４の出力
の高周波信号のうち、例えばＮ−ｆ　　の周波数成分の
みを帯域通過フィルタ８で選択してサーキュレータ１０
を介して同期をとって周波数をロックすることにより、
該自励発振器９からサーキュレータ１０を経て高安定な
周波数Ｎ−ｆ。

のマイクロ波信号を出力する。

［発明が解決しようとする課題］しかしながら、従来の位相同期発振装置では、回路構成
が複雑で、部品点数が多くなる問題点があった。

一方、従来の注入同期発振装置では、帯域通過フィルタ
８やサーキュレータ１０が必要となり、高価で大型化す
る問題点があった。

本発明の目的は、構造を簡易化して小形化及びコストダ
ウンを図ることができる注入同期発振装置を提供するこ
とにある。

［課題を解決するための手段］上記の目的を達成するための本発明の詳細な説明すると
、本発明は高調波発生器から出力される高調波信号のう
ちの特定周波数のマイクロ波信号を自励発振器に注入し
て、該自励発振器の発振周波数をロックすることにより
該自励発振器から安定した特定周波数のマイクロ波信号
を出力する注入同期発振装置において、前記自励発振器
として誘電体共振器発振器が用いられ、前記高周波発生
器の出力端にはマイクロストリップラインの一端が接続
され、前記マイクロストリップラインの他端には終端抵
抗が接続され、前記マイクロストリップラインと前記誘
電体共振器発振器の誘電体共振器とが磁界結合されてい
ることを特徴とする。

［作用］このように高調波発生器の出力の一部をマイクロストリ
ップラインで誘電体共振器発振器の誘電体共振器に磁界
結合させているので、サーキュレータが不要である。ま
た、誘電体共振器が帯域通過フィルタの役目をするので
、帯域通過フィルタも不要となる。

［実施例コ以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明する
。

第１図は、本発明に係る注入同期発振装置の第１実施例
を示したものである。なお、前述した第６図及び第７図
と対応する部分には、同一符号を付けて示している。本
実施例では、自励発振器９として誘電体共振器発振器（
以下、ＤＲＯと称する）を用いている。該ＤＲＯ９は、
誘電体共振器１１と、該誘電体共振器１１に磁界結合さ
れたマイクロストリップライン１２と、該マイクロスト
リップライン１２の一端に接続された終端抵抗１３と、
該マイクロストリップライン１２の他端にゲートが接続
された電界効果トランジスタ（以下、ＦＥＴという）１
４と、該ＦＥＴ１４のドレインに接続された１７４波長
の長さのオープンスタブ１５と、該ＦＥＴ１４のドレイ
ンに一端が接続され他端が直流電源端子１６に接続され
た高周波チョークコイル１７と、該高周波チョークコイ
ル１７と直流電源入力端子１６との接続点に一端が接続
され他端が接地されたコンデンサ１８と、ＦＥＴ１４の
ソースに一端が接続されたインダクタンス素子１９と、
該インダクタンス素子１９の他端に一端が接続され他端
が接地されたバイアス抵抗２０と、該バイアス抵抗２０
に並列接続されたバイパスコンデンサ２１と、ＦＥＴ１
４のソースとインダクタンス素子１９との接続点に一端
が接続され他端が出力端子２２に接続された直流遮断用
コンデンサ２３とで構成されている。

また、本実施例では、高調波発生器４の出力端にマイク
ロストリップライン２４の一端が接続され、該マイクロ
ストリップライン２４の他端に５０Ωの終端抵抗２５が
接続されている。

そして、該マイクロストリップライン２４と誘電体共振
器１１とが磁界結合されている。

このような構造の注入同期発振装置においては、高調波
発生器４からの高周波信号のうちＮ−ｆ。

の周波数成分をマイクロストリップライン２４を経て誘
電体共振器１１のフィルタ特性を利用してＤＲＯ９に入
力する。一方、ＤＲＯ９においては、ＦＥＴ１４のドレ
インにλｇ／４のオープンスタブ１５が接続され、発振
周波数帯（Ｎ−ｆ）で負性抵抗をもたせ、且つゲートに
Ｑの高い誘電体共振器（共振周波数Ｎ−ｆ）１１を装荷
しているので、Ｎ−ｆ　　にほぼ等しい周波数で発振し
ている。

かかる状態で、マイクロストリップライン２４を経てＮ
−ｆ、の周波数成分が入力されると、誘電体共振器１１
を介してＦＥＴ１４に入力され、注入同期が行われる。

マイクロストリップライン２４に伝搬した他の高調波成
分は、終端抵抗２５により吸収される。

以上の結果として、ＦＥＴ１４のソースからは、スプリ
アスの少ない高安定なＮ−ｆ　　のマイクロ波信号が出
力されることになる。

第２図は、第１実施例の注入同期発振装置の出力をスペ
クトラムアナライザで測定した結果を示したものである
。図において、ＡはＤＲＯ９単体のスペクトラム、Ｂは
注入同期後のスペクトラムである。図から明らかなよう
に、１０ＫＨ２離調で約１０ｄＢ位相雑音が改善されて
いる。

第３図は、第１実施例の注入同期発振装置の出力のスプ
リアスをスペクトラムアナライザで測定した結果を示し
たもので、−５７ｄＢＣＭＡＸである。

誘電体共振器１１の位置を検討すれば、更に低いレベル
も可能である。

第４図は、本発明に係る注入同期発振装置の第２実施例
を示したものである。なお、前述した第３図と対応する
部分には、同一符号を付けて示している。本実施例では
、ＤＲＯ９の発振素子としてガンダイオード２６を用い
た例を示したものである。即ち、本実施例では、マイク
ロストリップライン１２の他端に直流遮断用コンデンサ
２７の一端が接続され、該コンデンサ２７の他端にはイ
ンピーダンスチューニング用コイル２８の一端が接続さ
れ、該コイル２８の他端にはガンダイオード２６の一端
が接続され、該ガンダイオード２６の他端は接地され、
直流遮断用コンデンサ２７とインピーダンスチューニン
グ用コイル２８との接続点にはインピーダンスチューニ
ング用コンデンサ２９の一端と高周波用チョークコイル
１７の一端とがそれぞれ接続され、コンデンサ２９の他
端は接地され、チョークコイル１７の他端は直流電源端
子１６に接続されている。

このような構造でも、第１実施例と同様の効果を得るこ
とができる。

第５図は、本発明に係る注入同期発振装置の第３実施例
を示したものである。なお、前述した第４図と対応する
部分には、同一符号を付けて示している。本実施例では
、ＤＲＯ９の発振素子としてバイポーラトランジスタ３
０を用いた例を示したものである。即ち、本実施例では
、直流遮断用コンデンサ２７の他端にバイポーラトラン
ジスタ３０のベースが接続され、該バイポーラトランジ
スタ３０のコレクタには１／４波長のオープンスタブ１
５の一端と高周波チョーク１７の一端とが接続され、該
高調波チョーク１７の他端は直流電源端子１６に接続さ
れ、該バイポーラトランジスタ３０のエミッタにはバイ
アス抵抗２０の一端が接続され、該バイアス抵抗２０の
他端は接地され、該バイポーラトランジスタ３０のエミ
ッタとバイアス抵抗２０の接続点には直流遮断用コンデ
ンサ２３の一端が接続され、該コンデンサ２３の他端は
出力端子２２に接続され、該バイポーラトランジスタ３
０のベースにはバイアス抵抗３１．３２の各一端が接続
され、バイアス抵抗３２の他端はオープンスタブ１５と
高周波チョークコイル１７との接続点に接続されている
。

［発明の効果コ以上説明したように本発明に係る注入同期発振装置では
、自励発振器として誘電体共振器発振器を用い、高調波
信号発生器の出力をマイクロストリップラインで誘電体
共振器発振器の誘電体共振器に磁界結合させているので
、サーキュレータが不要となる利点がある。また、誘電
体共振器が帯域通過フィルタの役目をするので、帯域通
過フィルタも不要となる利点がある。従って、本発明の
注入同期発振装置によれば、サーキュレータと帯域通過
フィルタとが不要となるので、コストダウンが図れ、且
つ小形化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る注入同期発振装置の第１実施例の
回路図、第２図及び第３図は第１実施例の装置の出力波
形図、第４図及び第５図は本発明に係る注入同期発振装
置の第２．第３実施例の回路図、第６図は従来の位相同
期発振装置の回路図、第７図は従来の注入同期発振装置
の回路図である。１・・・水晶発振器、２・・・増幅器、３・・・ステッ
プリカバリダイオード、４・・・高調波発生器、８・・
・帯域通過フィルタ、９・・・誘電体共振器発振器（自
動発振器）、１０・・・サーキュレタ、１１・・・誘電
体共振器、１２・・・マイクロストリップライン、１３
・・・終端抵抗、１４・・・電界効果トランジスタ、１
５・・・オープンスタブ、１６・・・直流電源端子、１
７・・・高周波チョークコイル、１８・・・コンデンサ
、１９・・・インダクタンス素子、２０・・・バイアス
抵抗、２１・・・バイパスコンデンサ、−２２・・・出
力端子、２３・・・直流遮断用コンデンサ、２４・・・
マイクロストリップライン、２５・・・終端抵抗、２６
・・・ガンダイオード、２７・・・直流遮断用コンデン
サ、２８・・・インピーダンスチューニング用コイル、
２９・・・インピーダンスチューニング用コンデンサ、
３０・・・バイポーラ第図第図周殿叔第図第図

Claims

【特許請求の範囲】

　高調波発生器から出力される高調波信号のうちの特定
周波数のマイクロ波信号を自励発振器に注入して、該自
励発振器の発振周波数をロックすることにより該自励発
振器から安定した特定周波数のマイクロ波信号を出力す
る注入同期発振装置において、前記自励発振器として誘
電体共振器発振器が用いられ、前記高周波発生器の出力
端にはマイクロストリップラインの一端が接続され、前
記マイクロストリップラインの他端には終端抵抗が接続
され、前記マイクロストリップラインと前記誘電体共振
器発振器の誘電体共振器とが磁界結合されていることを
特徴とする注入同期発振装置。