JPH04183005A - 高周波発振回路 - Google Patents

高周波発振回路

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JPH04183005A
JPH04183005A JP2311060A JP31106090A JPH04183005A JP H04183005 A JPH04183005 A JP H04183005A JP 2311060 A JP2311060 A JP 2311060A JP 31106090 A JP31106090 A JP 31106090A JP H04183005 A JPH04183005 A JP H04183005A
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JP
Japan
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signal output
output circuit
capacitor
frequency
circuit
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Application number
JP2311060A
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English (en)
Inventor
Nobuo Shiga
信夫 志賀
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Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
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Publication date
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Priority to CA002055664A priority patent/CA2055664C/en
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03BGENERATION 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
    • H03B5/00Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input
    • H03B5/18Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element comprising distributed inductance and capacitance
    • H03B5/1841Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element comprising distributed inductance and capacitance the frequency-determining element being a strip line resonator
    • H03B5/1847Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element comprising distributed inductance and capacitance the frequency-determining element being a strip line resonator the active element in the amplifier being a semiconductor device
    • H03B5/1852Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element comprising distributed inductance and capacitance the frequency-determining element being a strip line resonator the active element in the amplifier being a semiconductor device the semiconductor device being a field-effect device

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  • Inductance-Capacitance Distribution Constants And Capacitance-Resistance Oscillators (AREA)
  • Waveguide Connection Structure (AREA)

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〕 本発明は衛星通信システムの受信回路部等に使用される
高周波発振回路に関するものである。
〔従来の技術〕
従来、この種の高周波発振回路としては、例えば、下記
の文献 ”19891EEE MTT−8Digesビの103
3〜1036ページにおいて、r CADプログラムに
適した使いやすいFET DI?Oの設計手順(ANE
ASY−TO−USE PET DRODESIGN 
Pl?0CEDURE 5UITEDTOMO3T C
AD PROGRAMS) Jという題目の論文に記載
されたものがある。この高周波発振回路の構成は第8図
に示されている。
同図に示されるDRO(誘電体共振器を使用した発振器
; dielectric resonator os
cjlator)には、増幅素子としてMESFET 
(ショットキバリア形電界効果トランジスタ)Qlが用
いられている。
FETQIのドレイン側にはマイクロストリップ線路1
〜4を介して電圧Vdが印加されており、ソース側には
マイクロストリップ線路5〜8を介して電圧Vsが印加
されている。ゲート側のマイクロストリップ線路9,1
0には誘電体共振器か電磁界的に結合しており、この結
合回路は、L。
C,Rの並列回路として表現される。一方、MESFE
TQIのドレインに現れる高周波信号は、マイクロスト
リップ線路11〜14を経て出力される。ここで、線路
13および線路14はコンデンサを構成しており、線路
14には負荷抵抗R0が接続されている。
〔発明が解決しようとする課題〕
従来の高周波発振回路における信号出力回路は、上記の
ようにマイクロストリップ線路11〜14を構成要素と
している。このため、これら線路11〜14が半導体基
板上に物理的に占める面積は大きくなり、結果的に発振
回路全体のサイズが大形化していた。また、上記従来構
成の信号出力回路は、インピーダンス・マツチングをと
る機能しかなく、例えば、特定信号周波数成分の信号伝
達を阻止するフィルタ機能などをもたせることは出来な
かった。
〔課題を解決するための手段〕
本発明はこのような課題を解消するためになされたもの
で、信号出力回路は、信号生成回路から出力された高周
波信号が一端に与えられるコンデンサと、一端かこのコ
ンデンサの他端に接続され他端が基準電位に設定された
マイクロストリ・ツブ線路とを備えて構成され、コンデ
ンサの容量値およびマイクロストリップ線路の形状は、
信号出力回路の入力端から負荷側を見たインピーダンス
か所定の負荷インピーダンスになる容量値および形状に
設定されているものである。
〔作用〕
信号出力回路はコンデンサとこのコンデンサに接続され
たマイクロストリップ線路とから構成され、信号出力回
路を構成する構成素子数は減少する。また、コンデンサ
の容量値およびマイクロストリップ線路の形状を所定の
容量値および所定の形状に設定することにより、信号出
力回路の82□パラメータの値は所定周波数で減少する
〔実施例〕
次に、本発明の一実施例による高周波発振回路をBS(
衛星放送)コンバータに適用した場合について説明する
。本実施例による高周波発振回路は発振周波数fLOが
10.7GHzであり、厚さ100μmのGaAs (
ガリウム砒素)半導体基板上に形成されている。また、
回路構成は、第8図に示される従来の発振回路構成に比
較して信号出力回路の構成のみが異なっている。このた
め、本実施例による高周波発振回路については、この信
号出力回路についてのみ説明することにする。
m1図はGaAs半導体基板上にパターン形成された本
実施例による信号出力回路の等価回路を示している。
信号出力回路は、コンデンサ21およびマイクロストリ
ップ線路22.23によって表現される。
コンデンサ21の一端は端子24に接続されており、こ
の端子24はMESFETQI (第8図参照)のドレ
インに接続されている。このドレインに現れた高周波信
号は端子24を介してコンデンサ21の一端に与えられ
る。コンデンサ21の他端には、一端が接地電位に設定
されたマイクロストリップ線路22の他端が接続されて
おり、これらコンデンサ21および線路22の接続点は
マイクロストリップ線路23を介して信号出力回路の外
部端子25に接続されている。この外部端子25には5
0Ωの負荷26か接続される。
なお、マイクロストリップ線路23は、コンデンサ21
と線路22との接続点を回路外部に引き出す配線であり
、積極的に信号出力回路の要素を構成する素子ではない
。この配線の特性インピーダンスを負荷インピーダンス
に等しい50Ωに設定することにより、線路23を等価
回路の構成要素とする必要はなくなる。このため、以下
の回路設計においては、等価回路から線路23が省略さ
れたものとして説明を行う。
コンデンサ21の容量値およびマイクロストリップ線路
22の形状は、信号出力回路の入力端である端子24か
ら負荷側を見たインピーダンスZが所定の負荷インピー
ダンス、つまり、50Ωになるように回路設計される。
ここて、端子24から信号生成回路側を見たインピーダ
ンスz outは、信号生成回路の所定の発振条件を満
たす一150Ωとする。具体的なコンデンサ21の容量
値およびマイクロストリップ線路22の形状は、信号出
力回路に持たせる機能によって例えば次の2通りに設計
することかできる。なお、この設計条件の決定は、コン
デンサ21の容量値および線路22の形状を種々のもの
に仮定し、電子計算機を使用して各仮定におけるSパラ
メータの周波数特性等を計算することによって行われる
ます、第1に、信号出力回路にインピーダンス・マツチ
ング機能とフィルタ機能とを持たせるため、コンデンサ
21の容量値Cを1. 2pF、マイクロストリップ線
路22の線路幅Wlを10μm、線路長Ω1を2520
μmに設定する。この設計条件を以下設計条件1と呼ぶ
。第2に、信号出力回路にインピーダンス機能だけを持
たせ、回路サイズを特に小さくするため、コンデンサ2
1の容量値Cを0.9pF、マイクロストリップ線路2
2の線路幅Wlを10μm、線路長g1を870μmに
設定する。この設計条件を以下設計条件2と呼ぶ。
このような構成の信号出力回路を四端子回路と見た場合
における各Sパラメータの周波数特性は、以下のように
なる。まず、設計条件1におけるS パラメータおよび
S11パラメータの周波数時性は第2図に示される。こ
こで、S2□パラメータは、信号出力回路の外部端子2
5側においてインピーダンスを整合させたときの順方向
伝送係数、つまり信号通過特性を表している。S11パ
ラメータは、外部端子25側においてインピーダンスを
整合させたとき、入力端子24における進行波と反射波
の様子を示す反射係数を表Cでいる。
同図の横軸は周波数[GHz]、縦軸は減衰量[dB]
を表してる。S21パラメータの周波数特性は曲線31
、Sl、パラメータの周波数特性は曲線32によって示
されており、図中の記号で示される特性曲線31上の点
は回路設計において目標とされている設計点を表してい
る。同図から理解されるように、曲線31においては、
発振周波数f、、o(−10,7GHz)の2倍の周波
数2fLo(−21,4GHz)で信号が大きく減衰し
ている。このことは、信号出力回路が発振周波数の2倍
波の信号成分の伝播を阻止していることを意味している
。すなわち、信号出力回路はフィルタとして機能してい
ることになる。この現象はS11パラメータの特性にも
現れている。つまり、曲線32から理解されるように、
周波数fLO付近ではS11パラメータは小さく、端子
24での進行波の反射は少ない。しかし、2倍波の2 
f LO付近ではS1□パラメータは大きくなり、入力
端子24ての進行波の反射が増加している。
また、S11パラメータのスミスチャート上における5
〜25GHzの周波数変化は第3図に示される。同図に
おいても、図中の記号で示される特性曲線上の点は、回
路設計において目標とされている設計点を表している。
同図から理解されるように、周波数か2倍波の2 f 
t、o付近で周波数特性を表す円弧はスミスチャートの
最外周円に接近し、S11パラメータの絶対値が大きく
なっていることが理解される。
また、信号出力回路の外部端子25に負荷26を接続し
た場合における入力端子24から負荷側を見たインピー
ダンスZの周波数特性は第4図に示される。同図の横軸
は周波数[GHz]、縦軸は抵抗値[Ω]を表しており
、曲線33はインピーダンスZの実数部、曲線34は虚
数部の周波数特性を示している。同図においても、図中
の記号で示される特性曲線33.34上の点は、回路設
計において目標とされている設計点を表している。周波
数か15GHz以下では実数部は約50Ω、虚数部は0
になっており、インピーダンスZは50Ωの純抵抗と見
なされる。従って、入力端子24から負荷側を見たイン
ピーダンスZは発振周波数10.7GHzにおいて50
Ωになっていることが同図から確認される。
一方、設計条件2における信号出力回路の821パラメ
ータおよびS11パラメータの周波数特性は第5図、S
11パラメータのスミスチャート上における周波数特性
は第6図、インピーダンスZの周波数特性は第7図に示
される。第5図〜第7図に示される各グラフは第2図〜
第4図に示される各グラフに対応しており、各図の横軸
および縦軸の意味は既述のグラフと同様であってその説
明は省略する。
第5図において、S21パラメータの周波数特性は曲線
41、S11パラメータの周波数特性は曲線42によっ
て示されている。曲線41から理解されるように、S2
1パラメータは周波数変化にかかわらずほぼ一定の値に
なっている。これに対して曲線42から理解されるよう
に、S11パラメータは周波数が増加すると小さくなっ
ている。また、第6図から、Sl、パラメータは信号周
波数が5〜25GHzへと増加するにつれてスミスチャ
ートの中心部に近付き、その絶対値が小さくなっている
ことが理解される。これらのことから、設計条件2にお
ける信号出力回路ではフィルタ機能が備えられていない
ことが理解される。つまり、設計条件1における信号出
力回路と異なり、入力端子24における信号の反射量は
2倍波付近で減少しており、2倍波の信号成分伝達が阻
止されていない。
第7図におけるインピーダンスZの実部の周波数特性は
曲線43、虚部の周波数特性は同図の曲線44に示され
ている。図示の印に示される設計点において、インピー
ダンスZはほぼ50Ωに設定されていることが理解され
る。
上記のような周波数特性を備えた各信号出力回路の半導
体基板上でのパターン面積は、次のようになる。まず、
各設計条件1,2によるコンデンサ21の半導体基板上
における物理的大きさは、次のようになる。コンデンサ
21をMIMキャパシタで形成することにすると、設計
条件1による容量値が1.2pFのコンデンサ21は、
基板上においてその面積が64X84μm2になる。ま
た、設計条件2による容量値が0.9pFのコンデンサ
21は、基板上においてその面積か64×64μm2に
なる。マイクロストリップ線路22の大きさは、前述し
たように、設計条件1の場合は10X2520μm 1
設計条件2の場合はユ0X870μm2である。
従って、設計条件1による信号出力回路のパターン面積
は30,576 (−64x84+10X2520)μ
m2、設計条件2による信号出力回路のパターン面積は
12,796 (−64X64+10x870)μm2
になる。このように、設計条件2による信号出力回路は
、設計条件1による信号出力回路に比較し、フィルタ機
能を備えていない分だけ回路サイズが小さくなっている
しかし、設計条件1および設計条件2による信号出力回
路共に、第8図に示される従来の信号出力回路に比較し
、回路サイズは十分に小形化されでいる。つまり、従来
の信号出力回路を構成する各マイクロストリップ線路1
1〜14のパターン面積は次のようになっている。線路
11の面積は3X2573μm2 (線路幅W −3μ
m 、線路長L−2573μm) 、線路12の面積は
100×1018μm2 (線路幅W−100μm、線
路長L−1018μm)、および線路13.14の各面
積は3X2096μm2 (各線路幅W−3μm。
各線路長L−2096μm)である。
従って、従来の信号出力回路のパターン面積は122.
095μm2になる。この面積値は上述した本実施例に
よる設計条件1によるパターン面積値30,576μm
2、設計条件2によるパターン面積値12,796μm
2のいずれと比べても著しく大きい。すなわち、本実施
例による信号出力回路の回路サイズは十分に小形化され
ていることが理解される。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明によれば、信号出力回路はコ
ンデンサとこのコンデンサに接続されたマイクロストリ
ップ線路とから構成され、信号出力回路を構成する構成
素子数は減少する。このため、高周波発振回路の回路サ
イズは小形化される。
また、コンデンサの容量値およびマイクロストリップ線
路の形状を所定の容量値および所定の形状に設定するこ
とにより、信号出力回路の82、パラメータの値は所定
周波数で減少する。このため、従来、インピーダンス・
マツチングをとる機能しかなかった信号出力回路に、フ
ィルタ機能をもたせることか可能になる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例による高周波発振回路が半導
体基板上にパターン形成された場合における信号出力回
路部の等価回路図、第2図は信号出力回路の各素子を設
計条件1に設定した場合におけるS パラメータおよび
S11パラメータの周波数特性を示すグラフ、第3図は
信号出力回路の各素子を設計条件1に設定した場合にお
けるSl、パラメータのスミスチャート上における周波
数特性を示すグラフ、第4図は信号出力回路の各素子を
設計条件1に設定した場合における入力端子から負荷側
を見たインピーダンスZの周波数特性を示すグラフ、第
5図は信号出力回路の各素子を設計条件2に設定した場
合におけるS21パラメータおよびSl、パラメータの
周波数特性を示すグラフ、第6図は信号出力回路の各素
子を設計条件2に設定した場合におけるS11パラメー
タのスミスチャート上における周波数特性を示すグラフ
、第7図は信号出力回路の各素子を設計条件2に設定し
た場合における入力端子から負荷側を見たインピーダン
スZの周波数特性を示すグラフ、第8図は従来の高周波
発振回路が半導体基板上にパターン形成された場合にお
ける高周波発振回路の等価回路図である。 21・・・コンデンサ、22.23・・マイクロストリ
ップ線路、24・・・入力端子、25・・・外部端子、
26・・負荷。 代理人弁理士   長谷用  芳  樹間      
   塩   1)  辰   也F [GHz] S21.St +パラメータ特性(条件1)第2図 ス3 第4図 スミス図上のSu特柚(粂牛1) 第3図 521.511パラメータ特小生(条件2)第5図 4ス インピーダンスzI7)特J注(条件2)漉7図 スミス図上のSu特性(灸イr!F2)第6図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 高周波信号を生成する信号生成回路と、生成された高周
    波信号を出力する信号出力回路とを備えて構成される高
    周波発振回路において、 前記信号出力回路は、前記信号生成回路から出力された
    高周波信号が一端に与えられるコンデンサと、一端がこ
    のコンデンサの他端に接続され他端が基準電位に設定さ
    れたマイクロストリップ線路とを備えて構成され、 前記コンデンサの容量値および前記マイクロストリップ
    線路の形状は、高周波信号が与えられる前記コンデンサ
    の一端から負荷側を見たインピーダンスが所定の負荷イ
    ンピーダンスになる容量値および形状に設定されている
    ことを特徴とする高周波発振回路。
JP2311060A 1990-11-16 1990-11-16 高周波発振回路 Pending JPH04183005A (ja)

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JP2311060A JPH04183005A (ja) 1990-11-16 1990-11-16 高周波発振回路
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EP91119561A EP0486061A1 (en) 1990-11-16 1991-11-15 High-frequency oscillator
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6976752B2 (en) 2003-10-28 2005-12-20 Lexmark International, Inc. Ink jet printer with resistance compensation circuit

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6569211B2 (en) * 1991-11-19 2003-05-27 Henkel Kommanditgesellschaft Auf Aktien 5,6-dihydroxyindolines as additives for hair dyeing preparations
US5484997A (en) * 1993-12-07 1996-01-16 Haynes; George W. Identification card with RF downlink capability
US6356143B2 (en) * 1999-11-01 2002-03-12 Intreon Corporation Method and apparatus for filtering radio frequency signals
JP5573868B2 (ja) * 2012-03-07 2014-08-20 株式会社村田製作所 等価回路作成方法、等価回路作成プログラム及び等価回路作成装置
CN105229644B (zh) * 2013-05-14 2018-08-17 株式会社村田制作所 电容器的仿真方法及电容器的非线性等效电路模型

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3681821D1 (de) * 1985-05-21 1991-11-14 Matsushita Electric Ind Co Ltd Hyperfrequenzoszillator.

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6976752B2 (en) 2003-10-28 2005-12-20 Lexmark International, Inc. Ink jet printer with resistance compensation circuit

Also Published As

Publication number Publication date
CA2055664A1 (en) 1992-05-17
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EP0486061A1 (en) 1992-05-20

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