JPH03235524A - 注入同期発振装置 - 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】 ［産業上の利用分野コ 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］ 第３図は、従来の注入同期発振装置の例を示したちので
ある。図において、１は基本周波数ｆ。

で発振する水晶発振器、２は例えばステップリカバリダ
イオードの如き非線形素子を用いて基本周波数ｆ、に対
する高調波信号を発生させる高調波発生器、３は該高調
波発生器２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、４はサ
ーキュレータ、５はサーキュレータ４を経て注入される
特定周波数ｎ−ｆ　のマイクロ波信号に同期して発振し
高安定のレベルの高いマイクロ波信号をサーキュレータ
４を経て出力する自励発振器である。

このような注入同期発振装置は、高調波発生器２から出
力される高調波信号の中からｎ−ｆｒの周波数のマイク
ロ波信号を帯域通過フィルタ３で選択してサーキュレー
タ４を介して自励発振器５に注入し、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５からサーキ
ュレータ４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。

第４図は、従来の注入同期発振装置の他の例を示したも
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。図において、６は高調波
発生器２に結合する高調波の共振回路、７は共振回路６
に結合する負性抵抗回路である。高調波の共振回路６は
、高調波発生器２が発生する高調波信号の中からｒｚｆ
ｒ成分のマイクロ波信号を選択する同調回路及び負性抵
抗回路７を同期発振させる共振器とを兼ねている。

従って、これら共振回路６と負性抵抗回路７とでマイク
ロ波発振器８が構成されている。

このような注入同期発振装置は、高調波発生器２から出
力される高調波信号の中からｎ−ｆｒの周波数のマイク
ロ波信号が共振回路６で選択されて負性抵抗回路７に注
入され、該共振回路６と負性抵抗回路７からなるマイク
ロ波発振器８が周波数ｎ−ｆ　で同期発振し、高安定の
レベルの高い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、第３図に示す注入同期発振装置では、帯
域通過フィルタ３やサーキュレータ４を必要とし、装置
が大型化し、且つ高価となる問題点があった。

一方、第４図に示す注入同期発振装置では、共振回路６
をマイクロストリップラインで構成しても１／２波長の
長さが必要で、このため装置を小型化できない問題点が
あった。

本発明の目的は、安価で小型な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に同期する注入同期発
振装置において、前記高調波発生器に結合して前記特定
周波数のマイクコ波信号にマツチングする入力マツチン
グパターンと、前記入力マツチングパターンに結合する
負性抵抗回路と、前記負性抵抗回路に結合して前記特定
周波数のマイクロ波信号にマツチングする出力マツチン
グパターンとを備え、前記入力マツチングパターンと前
記出力マツチングパターンとが前記負性抵抗回路を同期
発振させる回路を兼ねていることを特徴とする。

［作用］ このように負性抵抗回路の両側にマツチングパターンを
設けてマイクロ波発振器を構成すると、共振回路が不要
になり、装置の小型化、低コスト化が図れる。

［実施例］ 以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明する
。なお、前述した第３図及び第４図と対応する部分には
、同一符号を付けて示している。

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。図において、９は高調波発生器２
に結合してその高調波出力のうちの特定周波数ｎ−ｆｒ
のマイクロ波信号にマツチングする入力マツチングパタ
ーン、７は入力マツチングパターン９から特定周波数ｎ
−ｆ　のマイクロ波磐号が注入される負性抵抗回路、１
０は負性抵抗回路７に結合して特定周波数ｎ−ｆ　のマ
イクロ波信号にマツチングする出力マツチングパターン
である。これら入力マツチングパターン９と出力マツチ
ングパターン１０とは、負性抵抗回路７を同期発振させ
る回路を兼ねていて、これら入力マツチングパターン９
と負性抵抗回路７と出力マツチングパターン１０とでマ
イクロ波発振器８が構成されている。

本実施例の負性抵抗回路７は、電界効果トランジスタ（
以下、ＦＥＴという）を用いて構成されている。即ち、
該負性抵抗回路７は、一端が入力マツチングパターン９
に接続された直流遮断コンデンサー１と、該直流遮断コ
ンデンサー１の他端にゲートが接続されたＦＥＴ１２と
、該ＦＥＴＩ２のゲートに一端が接続され且つ他端が直
流電源端子１３に接続された高周波チョークコイル１４
と、該高周波チョークコイル１４と直流電源端子１３と
の接続点に一端が接続され且つ他端が接地されたコンデ
ンサー５と、ＦＥＴ１２のドレイン・ゲート間に接続さ
れた帰還パターン１６と、ＦＥＴ１２のドレインに一端
か接続され且つ他端が直流電源端子１７に接続された高
周波チョークコイル１８と、該高周波チョークコイル１
８と直流電源端子１７との接続点に一端が接続され且・
つ他端が接地されたコンデンサー９と、一端がＦＥＴ１
２のドレインに接続され且つ他端が出力マツチングパタ
ーン１０に接続された直流遮断コンデンサ２０とを備え
て構成されている。ＦＥＴ１２のソースは、接地されて
いる。

このような注入同期発振装置は、高調波発生器２から出
力される高調波信号の中のｎ−ｆ　の周波数のマイクロ
波信号のみが入力マツチングパターン９でマツチングさ
れて負性抵抗回路７に注入され、該負性抵抗回路７がｎ
−ｆ　のマイクロ波信号に同期（−で発振し、該ｎ−ｆ
　のマイクロ波信号のみか出力マツチングパターン１０
でマツチングされ、他のスプリアス成分は抑圧されて出
力される。

従って、１７２波長の共振器を省略でき、また入力マツ
チングパターン９及び出力マツチングパターン１０は１
／２波長より短くなり、このため注入同期発振装置を従
来に比べて小型化、高性能化することができる。

更に詳しく説明すると、各マツチングパターン９．１０
を接続することによりマイクロ波発振器８のＱを高くで
き、結果としてスプリアスをより抑圧することができる
。また、これらマツチングパターン９，１０は、負性抵
抗回路７の発振条件にも関与しており、出力側（ドレイ
ン側）からみた反射係数が帰還パターン１６及び入力マ
ツチングパターン９のために１より大きくなるように調
整されている。入力端（ゲート側）からみた反射係数も
、帰還パターン１６及び出力マツチングパターン１０の
ために１より太き（なるように調整されている。このた
め、所望の周波数範囲（ｎ・ｆ　付近）のみで負性抵抗
を示すように調整することができる。

第２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、第１図と対応する部分には
、同一符号を付けて示している。

本実施例の負性抵抗回路７は、バイポーラトランジスタ
を用いて構成されている。即ち、該負性抵抗回路７は、
一端が入力マツチングパターン９に接続された直流遮断
コンデンサ１１と、該直流遮断コンデンサ１１の他端に
ベースが接続されたバイポーラトランジスタ２１と、該
バイポーラトランジスタ２１のコレクタに一端が接続さ
れた１７４波長のオープンスタブ２２と、該バイポーラ
トランジスタ２１のコレクタ・ベース間に接続されたバ
イアス抵抗２３と、該バイポーラトランジスタ２１のベ
ース・アース間に接続されたバイアス抵抗２４と、該バ
イポーラトランジスタ２１のエミッタ・アース間に接続
されたエミッタ抵抗２５と該バイポーラトランジスタ２
１のコレクタと直流電源端子１７間に接続された高周波
チョークコイル１８と、直流電源端子１７とアース間に
接続されたコンデンサ１９と、該バイポーラトランジス
タ２１のエミッタと出力マツチングパターン１０との間
に接続された直流遮断コンデンサ２０とで構成されてい
る。

このような負性抵抗回路７は、出力周波数に対して１／
４波長のオープンスタブ２２と各マツチングパターン９
，１０の存在により、入・出力側からみた反射係数がそ
れぞれ１より大きくなるように調整されている。

このような構成でも、第１実施例と同様の効果を得るこ
とができる。

なお、第１図において、帰還パターン１６の代わりに、
ＦＥＴ２１のドレインに１／４波長のオープンスタブ２
２を接続して発振条件を満たすこともできる。

また、第２図において、オープンスタブ２２の代わりに
、バイポーラトランジスタ２１のコレクタ・ベース間に
帰還パターンを接続して発振条件を満たすこともできる
。

［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は、
負性抵抗回路の両側にマツチングパターンを設けて周波
数選択性及び負性抵抗回路を同期発振させるようにして
いるので、共振回路が不要になり、装置の小型化及び低
コスト化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明に係る注入同期発振装置の一
実施例の回路図、第３図及び第４図は注入同期発振装置
のブロック回路図である。 １・・・水晶発振器、２・・・高調波発生器、３・・・
帯域通過フィルタ、４・・・サーキュレータ、５・・・
自励発振器、６・・・共振回路、７・・・負性抵抗回路
、８・・・マイクロ波発振器、９・・・入力マツチング
パターン、１０・・・出力マツチングパターン。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 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に同期する注入同期発振装置にお
   いて、前記高調波発生器に結合して前記特定周波数のマ
   イクロ波信号にマッチングする入力マッチングパターン
   と、前記入力マッチングパターンに結合する負性抵抗回
   路と、前記負性抵抗回路に結合して前記特定周波数のマ
   イクロ波信号にマッチングする出力マッチングパターン
   とを備え、前記入力マッチングパターンと前記出力マッ
   チングパターンとが前記負性抵抗回路を同期発振させる
   回路を兼ねていることを特徴とする注入同期発振装置。