JPH04196802A - 電圧制御発振器 - 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） 本発明は自動車電話システムにおける、多層基板を用い
た電圧制御発振器に関するものである。

（従来の技術） 第２図は電圧制御発振器（以下ＶＣＯという）の−例を
示す回路図であって、Ｃｌ−０１２はコンデンサ、ＣＲ
Ｏは可変容量ダイオード、Ｌ１〜Ｌ６はインダクタンス
、Ｑｌはトランジスタ、Ｒ１−Ｒ６は抵抗、ＵＪは増幅
回路であり、トランジスタＱｌの発振周波数は可変容量
ダイオードＣＲＯに加えられろ制御電圧ＶＣによって制
御されるものである。

従来、このようなＶＣＯは、第３図に示すように、２層
基板上にインダクタンスし１〜Ｌ６をパターンにより形
成し、コンデンサＣｌ−Ｃ１２，可変容量ダイオードＣ
ＲＯ、トランジスタＱ１％抵抗ＲＪ−Ｒ６，増幅回路Ｕ
ｌ等の部品を基板上に半田付は等により固着することに
より構成するものでおった・ しかし、第３図に示すようにインダクタンスＬ１〜Ｌ６
は基板の部品搭載面上に形成するため。

部品搭載面積とは別にインダクタンス形成のための面積
を必要とし、しかもインダクタンスＬ１〜Ｌ６の基板占
有率が３０％にも達するため、これらインダクタンスし
１〜Ｌ６はｖＣＯの小型化に大きな整置となっていた・ そこで、多層化基板を用（・、前記インダクタンスＬ１
〜Ｌ６をその中層に形成し、スペースを立体的に利用す
ることによりＶＣＤの小型化を図る方法が採用されるよ
うになった。

（発明が解決しようとする課題） シカシながら、インダクタンスを多層化基板の中層に形
成した場合、そのＺ（インピーダンス）−ｆＣ周波数）
特性は、層間の接着剤（エポキシ樹脂）の影響を受けて
設計値と大幅に相違するという問題点が生じ、安定な特
性を有するＶＣＯを得ることは困難であり、技術的に満
足できるものは得られなかった。

本発明は上記問題点を解決するためになされたものであ
って、多層化基板の中層に形成するインダクタンスのノ
ｅターンを特定の形状とすることにより所定のＺ−ｆ特
性を実現し、安定に動作する小型なＶＣＯを提供するこ
とを目的とする。

（課題を解決するための手段） 本発明は上記目的を達成するため、多層化基板の中層に
インダクタンスを形成するＵＨＦ帯の電圧制御発振器に
おいて、前記インダクタンスの矩形パターン部を、パタ
ーン間の幅が・ぐターン幅の５倍以上のパターン形状と
なるようにしたものである。

（作用） 多層化基板に使用する層間接着剤が中層に形成するイン
ダクタンスの矩形パターン部のパターン間に付着とする
と、パターン間にコンデンサ容量が形成され、インダク
タンスのＺ−’ｆ特性を劣化させ、Ｐ５Ｔ定の特定を有
するＶＣＯが得られない。本発明は矩形パターン部のパ
ターン間の幅をパターン幅の５倍以上に広げることによ
り、上記コンデンサ容量を低減して所定のＺ−ｆ特性を
得るものであり、これにより■ＣＯ小型を図ることがで
きる。

（実施例） 本発明の実施例について以下説明する。

本実施例は、第２図に示す回路からなる７００ＭＨｚ〜
９００刷帯のｖＣＯを多層化基板を用いて構成するもの
であり、第４図は該多層化基板の組立図、第５図は該多
層化基板の中層の・ξターン図、第６図は該多層化基板
の断面図である。

上記の多層化基板は第６図に示すように、３枚の基板を
接着剤により固着したもので、第１層１は第４図に示す
ようにインダクタンスＬ２　、　Ｌ５と接続線とのパタ
ーンを形成し、抵抗、コンデンサ等の部品を搭載するも
のである。第２層２はアース面（Ｇｎｄ　）で、第１層
と第３層を遮蔽するものであり、第３層３は広い面積を
必要とするインダクタンスＬｌ　、Ｌ３．Ｌ４　、Ｌ６
を形成するものであり、第４層４はアース面（Ｇｎｄ　
）であって。

一部にリード端子取付・ぐラドを設けである。そして、
各層はスルーホルール等によって適宜接続される。また
、前記第３層３におけるパターンを示す第５図において
、Ｌｌ、Ｌ３．Ｌ４．Ｌ６はそれぞれ第２図に示す７０
０回路のインダクタンスＬＪ　、Ｌ３　、Ｌ４　、Ｌｌ
５に対応するものである。

ここで、インダクタンスＬ３は発振器の共振回路の一構
成要素であり発振特性に大きな影響を及ぼす。また、イ
ンダクタンスＬ６は増幅回路Ｕノの出力側に接続され、
コンデンサＣ８と共に、増幅回路Ｕノと負荷とを整合さ
せるマツチング回路を構成するものでありＶＣＯの出力
特性に大きな影響を及ぼす。従って、インダクタンスＬ
３　、Ｌ６のパターンは、所定の特性が得られるように
形成する必要がある。

第７図は、第５図に示すパターンのインダクタンスＬ３
とＬ６のＺ−ｆ特性（インピーダンス−周波数特性）を
示す。第７図（、）において、Ａ、Ｂはそれぞれ第５図
に示すインダクタンスＬ３のインピーダンス２（Ω）、
インダクタンスＬ　（ｎＨ）の周波数ｆ　　（ＭＨｚ）
に対する変化を示しており、ｅｑ Ｃ，Ｄはそれぞれ第３図に示す従来の２層化基板におけ
るインダクタンスＬ３のインピーダンスＺ（Ω）、イン
ダクタンスＬ　（ｎＨ）の周波数に対する変化を示して
いる。第７図（ａ）のＡ、Ｂが示すように、第５図に示
すインダクタンスＬ３のＺ−ｆ特性は７００　ＭＨｚ〜
９００　ＭＨｚ帯においてほぼ平坦であり、第３図に示
すインダクタンスＬ３とほぼ同様なＺ−ｆ特性が得られ
ている。これは、第５図に示すインダクタンスＬ３のノ
ソターン形状を。

第３図に示すインダクタンスＬ３のパターン形状に存在
する折返し部分を無くしたストレートな形状にしたこと
による。

従って、第５図に示すインダクタンスＬ３のパターンは
、ＡＭＰＳシステム（送信用（Ｔ）周波数が８２４ＭＨ
ｚ　〜８４９　ＭＨｚで、Ｌｏｃａｌ用（Ｒ）周波数が
７８６Ｍ［ｈ　〜８１１　ＭＨｚ　）　、　Ｊ　−ＴＡ
ＣＳシステム（送信用（ＴＩ）周波数が９１５　ＭＨｚ
　〜９２５　！ＶＩＨｚで、Ｌｏｃａｌ用（Ｒ）が７７
７　ＭＨｚ　〜７８７　ＭＨｚ　）、Ｅ　−ＴＡＣＳシ
ステム（送信用住）周波数が８７２　址ｚ　〜９０５　
Ｍｌ（ｚで。

Ｌｏｃａｌ用（Ｒ）が８３４　ＭＨｚ　〜８６７　ＭＨ
ｚ　）の各システム用ｖＣＯの共通・ぐターンとして使
用することが可能となる。

なお、第５図に示すインダクタンスＬ３のパターンを共
通使用する場合、第２図に示すコンデンサＣ２，Ｃ３，
Ｃ４を発振周波数ｆ０に対応して、式（１）を満足する
ように設定する。

一方、第７図（ｂ）にお℃・て、Ｅ、Ｆはそれぞれ第５
図に示すインダクタンスＬ６のインピーダンスＺ（Ω）
、インダクタンスＬ　（ｎＨ）の周波数ｆｒｅｑ（ＭＨ
ｚ）に対する変化を示しており、Ｇ、Ｈはそれぞれ第３
図に示す従来の２層化基板におけるインダクタンスＬ６
のインピーダンスＺ（Ω）、インダクタンスＬ　（ｎＨ
）の周波数に対する変化を示して（・る。第７図（ｂ）
から明らかなように、Ｇ、Ｈが示スインピーダンスＺ（
Ω）、インダクタンスしく　ｎｌ’（）の変化がほぼ平
坦であるのに対し、Ｅ、Ｆが示すインピーダンスＺ（Ω
）、インダクタンスＬ　（ｎＨ）の変化は大幅に変動し
て（・る。このため、第８図に示すようにＶＣＯの出力
レベル（ｄＢｍ　）は発振周波数ｆ　　（ＭＨｚ）が高
くなるに従って急激にｅｑ 減少し、満足できる出力特性が得られ々い。特に前記Ｊ
　−ＴＡＣＳシステムに対応する発振周波数の高い帯域
で、この傾向は著しい。これは、第５図に示すインダク
タンスＬ６のパターンにお（・て、折返し状となってい
る矩形パターン間に層間接着剤が付着することにより矩
形・ぐターン間にコンデンサ容量が形成されたことが原
因である。

そこで、本実施例では、第１図に示すように矩形、ｅタ
ーン間の幅を・ぐターン幅の５倍以上に設定し１層間接
着剤の付着によるコンデンサ容量な犬きく低減している
。その結果、第９図に示すように、インダクタンスＬ６
のインピーダンスＺ（Ω）。

インダクタンスＬ　（ｎＨ）はそれぞれＩ、Ｊに示すよ
うにほぼ平坦となり、第７図（ｂ）のＥ、Ｆに示す特性
に比べて大幅に改善されている。これによりＶＣＯの出
力特性は第１０図に示すようになり、前記各システムに
対応する周波数帯域において出力レベル（ｄＢｍ　）は
ほぼ一定となり、十分満足できるものである。

なお、上記の矩形パターンにおいて、ノソターン幅カ広
くス滅−ス的に矩形パターン間の幅を・七ターン幅の５
倍以上に収れない場合には、第１図のインダクタンスＬ
３のようにストレートパターンにとどまることとなる。

（発明の効果） 以上、詳細に説明したように本発明によれば、多層化基
板の中層に形成するインダクタンスの矩形パターンの形
状を・やターン間の幅がツヤターン幅の５倍以上になる
ようにしたので、層間接着剤の影響を受けなくなり、２
層化基板の表面に形成するインダクタンスと同等の特性
を得ることができる。これにより多層化基板を採用する
ことができ、ＶＣＯの小型化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の中層Ｉ、ｙｆターン図（１）
、第２図はｖＣＯの回路図、第３図は従来のＶＣＯの２
層化基板組立図、第４図は本発明の実施例の多層化基板
組立図、第５図は本発明の実施例の中層Ｌノ母ターン図
（ホ）、第６図は本発明の実施例の多層化基板断面図、
第７図は第５図に示すＬ３　、Ｌ６のＺ−ｆ特性を示す
図、第８図は第５図の・ぐターンを用いたＶＣＯの出力
特性を示す図、第９図は第１図に示すＬ６のＺ−ｆ特性
を示す図、第１０図は第１図のパターンを用いたｖＣＯ
の出力特性を示す図である。 Ｌｌ〜Ｌ６・・インダクタンス。 ＶＣＯの凹路図 第２図 第３図 本発日１ｌｌＩの大ｉ伊４列の中層Ｌパターン図（２）
第５図 本免萌ω大施イ列の多屑化基板断面図 第６図 ｆｒｅｑ　（ＭＨｚ） ％　Ｉ　図１ｍ；’ｌ　ｖ　ＬＧ　ｔｙ＞　Ｚ　−ｆ　
＠’ａ’第９図 ｆ　ｒｅｑ　（Ｍ　Ｈ２） （０）Ｌｓ 躬５図１こ示すＬｓ、１ 第７ ｆｒｅｑ（ＭＨｚ） （ｂ）Ｌｓ −らのＺ−ｆｎ性 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 多層化基板の中層にインダクタンスを形成するＵＨＦ帯
   の電圧制御発振器において、 前記インダクタンスの矩形パターン部はパターン間の幅
   パターン幅の５倍以上のパターン形状であることを特徴
   とする電圧制御発振器。