JPH04326607A - 発振回路 - Google Patents
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- JPH04326607A JPH04326607A JP3096888A JP9688891A JPH04326607A JP H04326607 A JPH04326607 A JP H04326607A JP 3096888 A JP3096888 A JP 3096888A JP 9688891 A JP9688891 A JP 9688891A JP H04326607 A JPH04326607 A JP H04326607A
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- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 16
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims abstract description 10
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims abstract description 10
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
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Classifications
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- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03B—GENERATION 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
- H03B5/00—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input
- H03B5/18—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element comprising distributed inductance and capacitance
- H03B5/1864—Generation 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 dielectric resonator
- H03B5/187—Generation 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 dielectric resonator the active element in the amplifier being a semiconductor device
- H03B5/1876—Generation 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 dielectric resonator the active element in the amplifier being a semiconductor device the semiconductor device being a field-effect device
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
- H01P1/00—Auxiliary devices
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- H01P1/201—Filters for transverse electromagnetic waves
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- H03B2202/027—Reduction of undesired oscillations originated from natural noise of the circuit elements of the oscillator the noise being coloured noise, i.e. frequency dependent noise the noise being essentially proportional to the inverse of the frequency, i.e. the so-called 1/f noise
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- H03B—GENERATION 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
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- H03B5/1847—Generation 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
- H03B5/1852—Generation 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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- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Inductance-Capacitance Distribution Constants And Capacitance-Resistance Oscillators (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
- Waveguides (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、衛星放送受信用コンバ
ータや測定器などに用いられる局部発振回路に関するも
のである。
ータや測定器などに用いられる局部発振回路に関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】近年情報ネットワークシステムの急速な
展開が図られる中で、衛星通信・放送システムの需要も
急増し、周波数帯もますます高周波化されつつある。こ
のような高周波用の電界効果トランジスタとしては、S
iバイポーラトランジスタの特性限界を打破するものと
して化合物半導体、特にGaAsを用いたショットキー
バリア形電界効果トランジスタ(MESFET)が実用
化されており、さらに最近ではシステムの小形化、低価
格化、高性能化のために高周波信号を低周波信号に変換
するダウンコンバータ初段増幅部の集積化(MMIC:
Microwave Monolithic Inte
grated Circuit 化)が進められている
。
展開が図られる中で、衛星通信・放送システムの需要も
急増し、周波数帯もますます高周波化されつつある。こ
のような高周波用の電界効果トランジスタとしては、S
iバイポーラトランジスタの特性限界を打破するものと
して化合物半導体、特にGaAsを用いたショットキー
バリア形電界効果トランジスタ(MESFET)が実用
化されており、さらに最近ではシステムの小形化、低価
格化、高性能化のために高周波信号を低周波信号に変換
するダウンコンバータ初段増幅部の集積化(MMIC:
Microwave Monolithic Inte
grated Circuit 化)が進められている
。
【0003】このような衛星放送受信用コンバータ等に
用いられる局部発振回路などには、イオン注入による通
常のGaAsMESFETが使用されているが、このよ
うに通常のGaAsMESFETを使用した従来の発振
回路は、そのままでは位相雑音が大き過ぎる。これは、
GaAsFETが本質的に有している「Qの低さ」に起
因する。発振回路の位相雑音は種々の要因に左右される
が、FETの低周波雑音(スペクトルが周波数に反比例
するためf分の雑音の一つとされる)やゲート容量Cg
sのバイアス依存性に大きく支配されることが知られて
いる。
用いられる局部発振回路などには、イオン注入による通
常のGaAsMESFETが使用されているが、このよ
うに通常のGaAsMESFETを使用した従来の発振
回路は、そのままでは位相雑音が大き過ぎる。これは、
GaAsFETが本質的に有している「Qの低さ」に起
因する。発振回路の位相雑音は種々の要因に左右される
が、FETの低周波雑音(スペクトルが周波数に反比例
するためf分の雑音の一つとされる)やゲート容量Cg
sのバイアス依存性に大きく支配されることが知られて
いる。
【0004】このため、従来は低位相雑音を実現するた
めに外部に高誘電率の誘電体共振器を付加し、所望の共
振スペクトルを得ていた。
めに外部に高誘電率の誘電体共振器を付加し、所望の共
振スペクトルを得ていた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上述したようにGaA
sMESFETを使用した従来の発振回路では、少なく
とも衛星放送受信用コンバータに用いる場合には、位相
雑音を低減するために誘電体共振器を付加する必要があ
る。このことは、発振回路の構成に本来必要な素子がす
べて1チップ上に集積されたMMIC発振回路の場合も
同様である。
sMESFETを使用した従来の発振回路では、少なく
とも衛星放送受信用コンバータに用いる場合には、位相
雑音を低減するために誘電体共振器を付加する必要があ
る。このことは、発振回路の構成に本来必要な素子がす
べて1チップ上に集積されたMMIC発振回路の場合も
同様である。
【0006】図2に、その一例を示す。同図(a)が回
路、同図(b)が平面的な配置を中心に表した構成図で
あるが、FET11、抵抗12、コンデンサ13、イン
ダクタ14などが形成されたMMIC基板1をマイクロ
ストリップライン2その他の回路パターンが形成された
セラミック等の基板3に実装し、このセラミック基板3
に形成されたマイクロストリップライン2とMMIC基
板1との間をワイヤ4により接続し、さらにこのマイク
ロストリップライン2に近接させて誘電体共振器5を実
装し電磁的に結合させている。なお6は終端抵抗である
。
路、同図(b)が平面的な配置を中心に表した構成図で
あるが、FET11、抵抗12、コンデンサ13、イン
ダクタ14などが形成されたMMIC基板1をマイクロ
ストリップライン2その他の回路パターンが形成された
セラミック等の基板3に実装し、このセラミック基板3
に形成されたマイクロストリップライン2とMMIC基
板1との間をワイヤ4により接続し、さらにこのマイク
ロストリップライン2に近接させて誘電体共振器5を実
装し電磁的に結合させている。なお6は終端抵抗である
。
【0007】このため、システムの小形化というMMI
C化の利点を十分に活かすことができなかった。
C化の利点を十分に活かすことができなかった。
【0008】本発明の課題は、このような問題点を解消
することにある。
することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、FETを含む
発振回路を構成する基本素子を集積したMMICの半絶
縁性GaAs基板自体の上に、上記基本素子からなる発
振回路を外部誘電体共振器に結合させるためのストリッ
プ線路を形成したものである。
発振回路を構成する基本素子を集積したMMICの半絶
縁性GaAs基板自体の上に、上記基本素子からなる発
振回路を外部誘電体共振器に結合させるためのストリッ
プ線路を形成したものである。
【0010】
【作用】外部誘電体共振器との結合用のストリップ線路
までをMMIC基板上に取り込むことで、システム全体
のサイズが削減される。
までをMMIC基板上に取り込むことで、システム全体
のサイズが削減される。
【0011】
【実施例】図1に本発明の一実施例を示す。MMIC基
板1は、半絶縁性のGaAs基板上にOMVPE(有機
金属気相成長)法などにより各層を成長させて形成され
る。
板1は、半絶縁性のGaAs基板上にOMVPE(有機
金属気相成長)法などにより各層を成長させて形成され
る。
【0012】このMMIC基板1上には、発振回路の構
成に本来必要な素子であるFET11、抵抗12a,1
2b、コンデンサ13a〜13d、あるいはλg /4
線(λg は発振周波数fg のGaAs基板上での波
長)15a,15b、出力マッチング回路16などがす
べて形成されるとともに、外部の誘電体共振器5との結
合用のストリップ線路17および終端抵抗18がともに
集積されている。
成に本来必要な素子であるFET11、抵抗12a,1
2b、コンデンサ13a〜13d、あるいはλg /4
線(λg は発振周波数fg のGaAs基板上での波
長)15a,15b、出力マッチング回路16などがす
べて形成されるとともに、外部の誘電体共振器5との結
合用のストリップ線路17および終端抵抗18がともに
集積されている。
【0013】ストリップ線路17は、幾重かに折り曲げ
られ、複数箇所で誘電体共振器5に近接することで、誘
電体共振器5との間に所望の結合度を得ている。折り曲
げられたストリップ線路17の各辺と誘電体共振器5と
が結合する各点からFET11での距離が、それぞれ例
えば「1989IEEE MTT−Sダイジェスト(
Dijest)KK−5(pp.1033−1036)
」に示されるような公知のルールにしたがって決定され
る所定の長さを有し、しかもそれらが発振周波数のGa
As基板上での波長λgの整数倍であるように折り曲げ
ることにより、誘電体共振器5で反射した電磁波は同位
相でFET11に達し、再びFET11で反射される。
られ、複数箇所で誘電体共振器5に近接することで、誘
電体共振器5との間に所望の結合度を得ている。折り曲
げられたストリップ線路17の各辺と誘電体共振器5と
が結合する各点からFET11での距離が、それぞれ例
えば「1989IEEE MTT−Sダイジェスト(
Dijest)KK−5(pp.1033−1036)
」に示されるような公知のルールにしたがって決定され
る所定の長さを有し、しかもそれらが発振周波数のGa
As基板上での波長λgの整数倍であるように折り曲げ
ることにより、誘電体共振器5で反射した電磁波は同位
相でFET11に達し、再びFET11で反射される。
【0014】すなわち図1において、点a−f間の距離
をLaf、b−f間の距離をLbf、c−f間の距離を
Lcf、d−f間の距離をLdfとすると、Lbf、L
cf、LdfはそれぞれLaf+kλg (kは自然数
)で表される。
をLaf、b−f間の距離をLbf、c−f間の距離を
Lcf、d−f間の距離をLdfとすると、Lbf、L
cf、LdfはそれぞれLaf+kλg (kは自然数
)で表される。
【0015】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、M
MIC発振回路において、FETを含む発振回路を構成
する基本素子を集積した半絶縁性GaAs基板自体の上
に、上記基本素子からなる発振回路を外部誘電体共振器
に結合させるためのストリップ線路を形成したことによ
り、MMIC発振回路を実装したシステム全体のサイズ
を小さくすることができる。
MIC発振回路において、FETを含む発振回路を構成
する基本素子を集積した半絶縁性GaAs基板自体の上
に、上記基本素子からなる発振回路を外部誘電体共振器
に結合させるためのストリップ線路を形成したことによ
り、MMIC発振回路を実装したシステム全体のサイズ
を小さくすることができる。
【図1】本発明の一実施例を示す発振回路の構成図
【図
2】従来の発振回路の構成図
2】従来の発振回路の構成図
1…MMIC基板
5…誘電体共振器
11…FET
17…ストリップ線路
Claims (1)
- 【請求項1】半絶縁性GaAs基板上に、少なくともF
ETを含む、発振回路を構成する基本素子を集積したM
MIC発振回路において、同一GaAs基板上に、上記
基本素子からなる発振回路を外部誘電体共振器に結合さ
せるためのストリップ線路を形成したことを特徴とする
発振回路。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3096888A JPH04326607A (ja) | 1991-04-26 | 1991-04-26 | 発振回路 |
US07/871,702 US5291153A (en) | 1991-04-26 | 1992-04-21 | Oscillating MMIC circuit with dielectric resonator |
CA002067047A CA2067047C (en) | 1991-04-26 | 1992-04-24 | Oscillating circuit |
EP92107125A EP0510709A1 (en) | 1991-04-26 | 1992-04-26 | Oscillating circuit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3096888A JPH04326607A (ja) | 1991-04-26 | 1991-04-26 | 発振回路 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04326607A true JPH04326607A (ja) | 1992-11-16 |
Family
ID=14176932
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3096888A Pending JPH04326607A (ja) | 1991-04-26 | 1991-04-26 | 発振回路 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5291153A (ja) |
EP (1) | EP0510709A1 (ja) |
JP (1) | JPH04326607A (ja) |
CA (1) | CA2067047C (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06276019A (ja) * | 1993-03-18 | 1994-09-30 | Nec Corp | モノリシックマイクロ波発振器 |
EP0637842A1 (en) * | 1993-07-26 | 1995-02-08 | T.I.F. Co., Ltd. | LC element, semiconductor device and LC element manufacturing method |
JPH09232825A (ja) * | 1996-02-23 | 1997-09-05 | Miri Wave:Kk | マイクロ波・ミリ波回路装置 |
EP2009784A2 (en) | 2007-06-18 | 2008-12-31 | Hitachi Ltd. | Dielectric resonator oscillator and radar system using the same |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4317425A1 (de) * | 1993-05-26 | 1994-12-01 | Deutsche Aerospace | Spannungsgesteuerter Mikrowellenoszillator |
DE4410025C2 (de) * | 1994-03-23 | 1998-03-12 | Siemens Ag | Hochfrequenzoszillator in Planarbauweise |
US5649312A (en) * | 1994-11-14 | 1997-07-15 | Fujitsu Limited | MMIC downconverter for a direct broadcast satellite low noise block downconverter |
US5532651A (en) * | 1995-04-06 | 1996-07-02 | Motorola, Inc. | Tunable voltage controlled oscillator having microstrip resonator with cuts for better tuning |
DE10347284A1 (de) * | 2003-10-08 | 2005-05-25 | Innosent Gmbh | Elektronischer Schaltkreis |
US20090273406A1 (en) * | 2008-05-01 | 2009-11-05 | Roger John Hubert | Mechanically tunable printed resonator |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
IT1137600B (it) * | 1981-07-08 | 1986-09-10 | Cise Spa | Oscillatore planare a cavita' dielettrica operante a frequenza di microonde |
US4481487A (en) * | 1981-08-14 | 1984-11-06 | Texas Instruments Incorporated | Monolithic microwave wide-band VCO |
US4628283A (en) * | 1983-11-07 | 1986-12-09 | The Narda Microwave Corporation | Hermetically sealed oscillator with dielectric resonator tuned through dielectric window by adjusting screw |
JPH0666584B2 (ja) * | 1985-07-10 | 1994-08-24 | 日本電気株式会社 | モノリシツクマイクロ波fet発振器 |
JPH0618290B2 (ja) * | 1987-09-25 | 1994-03-09 | 松下電器産業株式会社 | マイクロ波発振器 |
JPH01198804A (ja) * | 1988-02-03 | 1989-08-10 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | メアンダ線路 |
-
1991
- 1991-04-26 JP JP3096888A patent/JPH04326607A/ja active Pending
-
1992
- 1992-04-21 US US07/871,702 patent/US5291153A/en not_active Expired - Fee Related
- 1992-04-24 CA CA002067047A patent/CA2067047C/en not_active Expired - Fee Related
- 1992-04-26 EP EP92107125A patent/EP0510709A1/en not_active Withdrawn
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06276019A (ja) * | 1993-03-18 | 1994-09-30 | Nec Corp | モノリシックマイクロ波発振器 |
EP0637842A1 (en) * | 1993-07-26 | 1995-02-08 | T.I.F. Co., Ltd. | LC element, semiconductor device and LC element manufacturing method |
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EP2009784A2 (en) | 2007-06-18 | 2008-12-31 | Hitachi Ltd. | Dielectric resonator oscillator and radar system using the same |
US7898347B2 (en) | 2007-06-18 | 2011-03-01 | Hitachi, Ltd. | Dielectric resonator oscillator and radar system using the same |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP0510709A1 (en) | 1992-10-28 |
CA2067047C (en) | 1997-03-04 |
CA2067047A1 (en) | 1992-10-27 |
US5291153A (en) | 1994-03-01 |
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