JPH0542163B2 - - Google Patents
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- JPH0542163B2 JPH0542163B2 JP58143062A JP14306283A JPH0542163B2 JP H0542163 B2 JPH0542163 B2 JP H0542163B2 JP 58143062 A JP58143062 A JP 58143062A JP 14306283 A JP14306283 A JP 14306283A JP H0542163 B2 JPH0542163 B2 JP H0542163B2
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Classifications
-
- 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
- H03B5/1841—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
-
- 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
- H03B2201/00—Aspects of oscillators relating to varying the frequency of the oscillations
- H03B2201/02—Varying the frequency of the oscillations by electronic means
- H03B2201/0208—Varying the frequency of the oscillations by electronic means the means being an element with a variable capacitance, e.g. capacitance diode
Landscapes
- Inductance-Capacitance Distribution Constants And Capacitance-Resistance Oscillators (AREA)
- Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明はテレビ,ラジオ,ステレオチユーナお
よびパーソナル無線の送信機や受信機、その他通
信機全般に用いることができる発振装置に関する
ものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of Industrial Application The present invention relates to an oscillation device that can be used in transmitters and receivers of televisions, radios, stereo tuners, personal radios, and other communication devices in general.
従来例の構成とその問題点
近年、テレビやラジオの放送電波や通信機の通
信電波が増加しており、局部発振部において希望
する周波数の信号を発生させる発振装置の性能に
おいては高い同調精度、安定性および信頼性の要
求が高まつている。一方、それら受信機,送信機
や通信機の製造コストの低減も大きな課題であり
特に合理化が困難な高周波部の周波数選択回路に
ついて抜本的な技術開発が必要とされている。Conventional configurations and their problems In recent years, the number of broadcast waves from televisions and radios and communication waves from communication devices has increased, and the performance of the oscillator that generates the signal at the desired frequency in the local oscillator requires high tuning accuracy, Stability and reliability requirements are increasing. On the other hand, reducing the manufacturing costs of these receivers, transmitters, and communication devices is also a major issue, and drastic technological development is required especially for frequency selection circuits in the high frequency section, which is difficult to rationalize.
以下図面を参照にしながら従来の発振装置につ
いて説明する。第1図は従来の発振装置の回路図
であり1は同調コイル、2はトリマキヤパシタ、
3は電圧可変キヤパシタンスダイオードでありそ
れぞれによつて同調回路4を構成していた。電圧
可変キヤパシタンスダイオード3には交流信号阻
止用の抵抗5を介して直流電源6の電圧がポテン
シオメータ7によつて可変分圧された電圧が供給
されていた。そして同調回路4の同調コイル1の
一部分と帰還増巾器8が接続されて信号を発振し
ポテンシオメータ7の制御によつて発振周波数を
制御していた。 A conventional oscillation device will be described below with reference to the drawings. Figure 1 is a circuit diagram of a conventional oscillation device, where 1 is a tuning coil, 2 is a trimmer capacitor,
Reference numeral 3 denotes voltage variable capacitance diodes, each of which constitutes a tuning circuit 4. The voltage variable capacitance diode 3 was supplied with a voltage obtained by variably dividing the voltage of a DC power supply 6 by a potentiometer 7 via a resistor 5 for blocking an AC signal. A portion of the tuning coil 1 of the tuning circuit 4 is connected to a feedback amplifier 8 to oscillate a signal, and the oscillation frequency is controlled by controlling the potentiometer 7.
更に第2図は第1図における同調回路4に対す
る従来の部品構成図であり、9は同調コイル、1
0はトリマキヤパシタ、11は電圧可変キヤパシ
タンスダイオードでありそれぞれは回路導体12
および13で接続されていた。 Furthermore, FIG. 2 is a conventional component configuration diagram for the tuning circuit 4 in FIG. 1, where 9 is a tuning coil, 1
0 is a trimmer capacitor, 11 is a voltage variable capacitance diode, and each is a circuit conductor 12.
and 13 were connected.
しかしながら、上記のような構成においては
インダクタ部品およびキヤパシタ部品は他の
高周波部品と比較してサイズが大きく、特に高
さ寸法が機器の小型化と薄型化を阻害してい
る。 However, in the above configuration, the inductor parts and capacitor parts are larger in size than other high-frequency parts, and the height dimension in particular hinders miniaturization and thinning of the device.
インダクタ部品は機械的振動によつてそのイ
ンダクタンスがずれ易く、またフエライトコア
の温度依存性が大きいのでインダクタンスが不
安定であり同調周波数の変動が大きい。 The inductance of an inductor component tends to shift due to mechanical vibration, and since the ferrite core has a large temperature dependence, the inductance is unstable and the tuning frequency fluctuates greatly.
インダクタ部品とキヤパシタ部品はそれぞれ
別個部品として存在し、導体の引き回し回路で
接続されているためリードインダクタンスやス
トレーキヤパシタが多く発生して回路動作が不
安定である。 The inductor component and capacitor component exist as separate components and are connected by a conductor routing circuit, which causes a large amount of lead inductance and stray capacitance, making circuit operation unstable.
独立した最小単位機能の個別部品の集合回路
であるため部品点数の削減や製造の合理化に限
界がある。 Since it is a collective circuit of individual parts with independent minimum unit functions, there are limits to reducing the number of parts and rationalizing manufacturing.
更に
電圧可変キヤパシタンスダイオードに対する
制御電圧が不安定であり、したがつて同調精度
が著しく劣化する。 Furthermore, the control voltage for the voltage variable capacitance diode is unstable, thus significantly degrading the tuning accuracy.
制御系の構成技術として産業界の大勢傾向で
あるデイジタル化とLSI化に対応することがで
きず、発振装置およびそれを用いる機器の高度
な多機能制御を実現することができない。 It is not possible to respond to the industrial trend of digitization and LSI as configuration technology for control systems, and it is not possible to realize advanced multi-functional control of oscillators and equipment that use them.
等の問題点を有していた。It had the following problems.
発明の目的
本発明の目的はインダクタ部品とキヤパシタ部
品を一体化構成した同調回路ブロツクを実現する
と共にデイジタル信号によつて一体化構成した同
調回路ブロツクを含む発振器の発振周波数を制御
可能にすることにあり、それによつて同調回路ブ
ロツクの形態を超薄型で小型化し、更に機械的振
動に対しても安定で、発振周波数の同調精度を向
上させ、発振周波数の温度依存性が小さく、接続
リードの悪影響をなくして高周波的に安定で、ま
た部品点数を削減して製造工程の合理化を可能に
することである。Purpose of the Invention The purpose of the present invention is to realize a tuned circuit block that integrates an inductor part and a capacitor part, and to make it possible to control the oscillation frequency of an oscillator including the integrated tuned circuit block using a digital signal. This allows the form of the tuned circuit block to be ultra-thin and compact, and is also stable against mechanical vibrations, improves the tuning accuracy of the oscillation frequency, has small temperature dependence of the oscillation frequency, and reduces the need for connecting leads. The goal is to eliminate negative effects and be stable at high frequencies, and to reduce the number of parts and streamline the manufacturing process.
発明の構成
本発明の発振装置は誘電体を介してもしくは誘
電体の表面で対向設置される電極それぞれのアー
ス端子を互いに逆方向側となるように設定して上
記それぞれの電極のうち任意の片方電極のオープ
ン端子に電圧可変リアクタンス素子を接続し、可
変分周器を含むPLL回路で構成される制御部の
同調制御出力電圧を上記電圧可変リアクタンス素
子に供給すると共に上記それぞれの電極の所要部
と上記制御部の発振素子とを接続し、上記可変分
周器の分周比を周波数設定コードで制御するよう
に構成したものであり、これにより対向する電極
において一方の電極が分布インダクタとして作用
し、またこの電極と他方の電極が対向することに
よつて先端オープンの分布定数回路を形成し、そ
れによつて発生する負リアクタンスによる分布キ
ヤパシタンスを実現し、上記の分布インダクタと
並列に作用させることを基本とする同調回路であ
り、この同調回路に接続する電圧可変リアクタン
ス素子の制御電圧としてPLL回路の同調制御出
力電圧を印加することによつて発振制御信号であ
るデイジタルコードを設定して発振周波数を可変
制御するように作用させるものである。Structure of the Invention The oscillation device of the present invention is configured such that the ground terminals of the electrodes that are placed opposite to each other via a dielectric or on the surface of the dielectric are set to face oppositely to each other, and any one of the electrodes is set to face oppositely. A voltage variable reactance element is connected to the open terminal of the electrode, and the tuned control output voltage of the control section consisting of a PLL circuit including a variable frequency divider is supplied to the voltage variable reactance element, and the required parts of each of the electrodes are connected. It is connected to the oscillation element of the control section and configured to control the division ratio of the variable frequency divider using a frequency setting code, so that one of the opposing electrodes acts as a distributed inductor. In addition, by facing this electrode and the other electrode, a distributed constant circuit with an open tip is formed, thereby realizing distributed capacitance due to the generated negative reactance, and acting in parallel with the above-mentioned distributed inductor. This is a basic tuning circuit, and by applying the tuning control output voltage of the PLL circuit as the control voltage of the voltage variable reactance element connected to this tuning circuit, the digital code that is the oscillation control signal is set and the oscillation frequency is set. This is used to perform variable control.
実施例の説明
以下本発明の実施例について図面を参照しなが
ら説明する。DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
第3図は本発明の実施例における発振装置の構
成回路図を示すものである。14は分布インダク
タとして作用する伝送路電極であり、15は伝送
路電極14に対し誘電体(図示せず)を介して対
向設置され分布キヤパシタを発生させる伝送路電
極である。それぞれの伝送路電極14と15のア
ースは互いに逆方向側に設定されること(それぞ
れのアース端子もしくは共通端子の位置がそれぞ
れの電極間の中心面に対して面対称でない位置関
係)によつてインダクタとキヤパシタの並列回路
16を形成する。によつてインダクタとキヤパシ
タの並列回路16を形成する。伝送路電極15の
オープン端子17には電圧可変キヤパシタンスダ
イオード18が接続されて同調器19を構成す
る。電圧可変キヤパシタンスダイオード18には
交流信号阻止用の抵抗20を介してPLL回路2
1のローパスフイルタ22の出力電圧が供給され
る。一方同調器19におけるインダクタとキヤパ
シタの並列回路16の伝送路電極15のオープン
端子17は帰還増巾器23に接続されて発振回路
を形成し、帰還増巾器23の発振信号出力一部は
PLL回路21の固定分周器24に供給されて分
周され、その分周出力は更に可変分周器25に供
給されてデイジタル同調制御信号の入力端子26
に入力されるデイジタルコードに従つて可変分周
される。その分周出力は水晶発振器27の発振出
力と位相比較器28で位相比較され、その位相比
較検出信号はローパスフイルタ22に供給され
る。 FIG. 3 shows a configuration circuit diagram of an oscillation device in an embodiment of the present invention. 14 is a transmission line electrode that acts as a distributed inductor, and 15 is a transmission line electrode that is disposed opposite to the transmission line electrode 14 via a dielectric (not shown) and generates a distributed capacitor. The grounding of the respective transmission line electrodes 14 and 15 is set in opposite directions (the positions of the respective grounding terminals or the common terminal are not symmetrical with respect to the center plane between the respective electrodes). A parallel circuit 16 of an inductor and a capacitor is formed. A parallel circuit 16 of an inductor and a capacitor is thus formed. A voltage variable capacitance diode 18 is connected to the open terminal 17 of the transmission line electrode 15 to constitute a tuner 19. The voltage variable capacitance diode 18 is connected to the PLL circuit 2 via a resistor 20 for blocking AC signals.
The output voltage of one low-pass filter 22 is supplied. On the other hand, the open terminal 17 of the transmission line electrode 15 of the parallel circuit 16 of an inductor and capacitor in the tuner 19 is connected to the feedback amplifier 23 to form an oscillation circuit, and a part of the oscillation signal output of the feedback amplifier 23 is
It is supplied to the fixed frequency divider 24 of the PLL circuit 21 and divided, and the divided output is further supplied to the variable frequency divider 25 and input to the digital tuning control signal input terminal 26.
The frequency is variably divided according to the digital code input to the . The phase of the frequency-divided output is compared with the oscillation output of the crystal oscillator 27 by a phase comparator 28, and the phase comparison detection signal is supplied to the low-pass filter 22.
第4図は本発明の他の実施例における発振装置
の構成回路図を示すものである。19は前記第3
図で説明した同調器であり、21は同じくPLL
回路であり、23は同じく帰還増巾器である。一
方可変分周器25のデジタル同調制御信号の入力
端子26にはラツチもしくはRAMもしくは
ROMよりなるデイジタル信号処理器29の出力
が供給される。このデイジタル信号処理器29は
入力端子30に入力される同調制御用のデイジタ
ル信号コードを記憶したり別のデイジタル信号コ
ードに変換するように作用する。 FIG. 4 shows a configuration circuit diagram of an oscillation device in another embodiment of the present invention. 19 is the third
It is the tuner explained in the figure, and 21 is the PLL as well.
23 is also a feedback amplifier. On the other hand, the digital tuning control signal input terminal 26 of the variable frequency divider 25 has a latch, RAM or
The output of a digital signal processor 29 consisting of a ROM is supplied. This digital signal processor 29 functions to store a digital signal code for tuning control inputted to an input terminal 30 or to convert it into another digital signal code.
第5図は本発明の他の実施例における発振装置
の構成回路図を示すものである。同調器19、
PLL回路21、帰還増巾器23およびデイジタ
ル信号処理器29は前記第4図において説明した
ものと同じである。一方デイジタル信号処理器2
9の入力端子30にはコード変換器31の出力が
供給される。このコード変換器31は入力端子3
2に入力される同調制御用のシリアル形式デイジ
タル信号コードをパラレル形式デイジタル信号コ
ードに変換するように作用する。 FIG. 5 shows a configuration circuit diagram of an oscillation device in another embodiment of the present invention. tuner 19,
The PLL circuit 21, feedback amplifier 23 and digital signal processor 29 are the same as those explained in FIG. 4 above. On the other hand, digital signal processor 2
The output of the code converter 31 is supplied to the input terminal 30 of 9. This code converter 31 has an input terminal 3
It acts to convert the serial format digital signal code for tuning control inputted into the parallel format digital signal code.
第6図ないし第13図は前記第3図ないし第5
図で説明したインダクタとキヤパシタの並列回路
15の実施例を示すものである。第6図において
aは表面図、bは側面図、cは裏面図を示す。
(以下第7図ないし第13図において同様)第6
図において100は誘電体基板であり、101と
102は分布定数回路を形成して分布インダクタ
と分布キヤパシタを実現する電極である。電極1
01と102のアース端子の設定は第6図に示す
ように対向する電極相互において任意の逆方向側
となるようにする。 Figures 6 to 13 are the same as Figures 3 to 5 above.
This figure shows an embodiment of the parallel circuit 15 of an inductor and a capacitor explained in the figure. In FIG. 6, a shows a front view, b shows a side view, and c shows a back view.
(The same applies to Figures 7 to 13 below) 6th
In the figure, 100 is a dielectric substrate, and 101 and 102 are electrodes forming a distributed constant circuit to realize a distributed inductor and a distributed capacitor. Electrode 1
The ground terminals 01 and 102 are set so that the opposing electrodes are on arbitrary opposite sides as shown in FIG.
(以下第7図ないし第13図において同様)第
6図aに示すA側、Bと第3図cに示すA側、B
がそれぞれ対応する。(以下第7図ないし第13
図において同様)
第7図においては誘電体再板103を介して1
個所の屈曲部を有する電極104と105がそれ
ぞれ対向設置されている。 (Similarly in Figures 7 to 13 below) A side, B shown in Figure 6a and A side, B shown in Figure 3c
correspond to each other. (Figures 7 to 13 below)
(Same in the figure) In FIG. 7, 1
Electrodes 104 and 105 having bent portions are placed opposite each other.
第8図においては誘電体基板106を介して複
数個所の屈曲部を有する電極107と108がそ
れぞれ対向設置されている。 In FIG. 8, electrodes 107 and 108 each having a plurality of bent portions are placed facing each other with a dielectric substrate 106 in between.
第9図においては誘電体基板109を介してメ
アンダ形状の電極110と111がそれぞれ対向
設置されている。 In FIG. 9, meander-shaped electrodes 110 and 111 are placed facing each other with a dielectric substrate 109 in between.
第10図においては誘電体基板112を介して
スパイラル形状の電極113と114がそれぞれ
対向設置されている。 In FIG. 10, spiral-shaped electrodes 113 and 114 are placed facing each other with a dielectric substrate 112 in between.
第11図において誘電体基板115の表面に電
極116と117がそれぞれ側方対向して設置さ
れている。 In FIG. 11, electrodes 116 and 117 are installed on the surface of a dielectric substrate 115, facing each other laterally.
第12図においては誘電体基板118の内部に
電極119と120がそれぞれ対向設置されてい
る。 In FIG. 12, electrodes 119 and 120 are provided inside a dielectric substrate 118, facing each other.
第13図においては誘電体基板121の内部に
電極122が設置され、誘電体基板121の表面
に電極123が設置されそれぞれの電極122と
123が対向している。 In FIG. 13, an electrode 122 is installed inside a dielectric substrate 121, an electrode 123 is installed on the surface of the dielectric substrate 121, and the electrodes 122 and 123 are opposed to each other.
以上第6図ないし第13図の実施例において対
向設置される電極それぞれは同一形状の全面完全
対向としたが、任意の片方電極が他方電極と比較
して等価長さが異なつていても、また相方電極が
部分的に対向するようにしても実現できる。また
第11図ないし第13図における実施例に用いる
電極それぞれの形状は第7図ないし第10図に示
す実施例で示したものを用いても実現することが
できる。 In the embodiments shown in FIGS. 6 to 13 above, the electrodes installed opposite each other had the same shape and completely faced each other on the entire surface, but even if one arbitrary electrode has a different equivalent length compared to the other electrode, It can also be realized by partially opposing the partner electrodes. Further, the shapes of the electrodes used in the embodiments shown in FIGS. 11 to 13 can also be realized using the shapes shown in the embodiments shown in FIGS. 7 to 10.
次にこの同調器の動作原理を説明する。 Next, the operating principle of this tuner will be explained.
第14図a〜eは本発明の発振装置に用いる同
調器における動作を説明するための等価回路であ
る。第14図aにおいて、電気長lを有し、互い
にアース端子を逆方向側に設定したそれぞれの伝
送路電極270,271によつて形成される伝送
路に対して、電圧eを発生する信号源272が伝
送路電極270に接続されて信号を供給するもの
とする。そして、それによつて伝送路電極270
の先端におけるオープン端子には進行波電圧eAが
励起されるものとする。一方、伝送路電極271
は上記の伝送路電極270に近接して対向設置も
しくは並設されているので、相互誘導作用によつ
て電圧が誘起される。その伝送路電極271の先
端におけるオープン端子に誘起される進行波電圧
をeBとする。 FIGS. 14a to 14e are equivalent circuits for explaining the operation of the tuner used in the oscillation device of the present invention. In FIG. 14a, a signal source that generates a voltage e is applied to a transmission path formed by transmission path electrodes 270 and 271 having an electrical length l and having their ground terminals set in opposite directions. 272 is connected to the transmission line electrode 270 to supply a signal. Accordingly, the transmission line electrode 270
It is assumed that a traveling wave voltage e A is excited at the open terminal at the tip of . On the other hand, the transmission line electrode 271
are disposed close to and opposite to the transmission line electrode 270 or in parallel, so that a voltage is induced by mutual induction. Let e B be the traveling wave voltage induced in the open terminal at the tip of the transmission line electrode 271.
ここで伝送路電極270および271において
はそれぞれのアース端子が逆方向側に設定されて
いるので、誘起される進行波電圧eBは励起する進
行波電圧eAに対して逆位相となる。そして、それ
ぞれの進行波電圧eAおよびeBは伝送路の先端がオ
ープン状態であるので、伝送路電極270および
271より成る伝送路において電圧定在波を形成
することになる。ここで伝送路電極270におけ
る電圧定在波の分布様態を示す電圧分布係数をK
で表わすものとすると、伝送路電極271におけ
る電圧分布係数は(1−K)で表わすことができ
る。 Since the respective ground terminals of the transmission line electrodes 270 and 271 are set in opposite directions, the induced traveling wave voltage e B has an opposite phase to the excited traveling wave voltage e A. Since the tips of the transmission paths of the traveling wave voltages e A and e B are open, voltage standing waves are formed in the transmission path formed by the transmission path electrodes 270 and 271. Here, the voltage distribution coefficient indicating the distribution mode of the voltage standing wave in the transmission line electrode 270 is K.
The voltage distribution coefficient at the transmission line electrode 271 can be expressed as (1-K).
そこで次に、伝送路電極270および271に
おいて任意の対向する部分において発生する電位
差Vを求めると
V=KeA−(1−K)eB ……(1)
で表わすことができる。ここで、それぞれの伝送
路電極270および271が同じ電気長lである
とすると
eB=−eA ……(2)
となり、それによつて第1式における電位差Vは
V=KeA+(1−K)eA
=eA ……(3)
となる。すなわち伝送路電極270と271がそ
れぞれ対向する全ての部分において電位差Vを発
生させることができる。 Next, the potential difference V generated at any opposing portion of the transmission line electrodes 270 and 271 can be expressed as V=Ke A -(1-K)e B (1). Here, if each transmission line electrode 270 and 271 has the same electrical length l, then e B = -e A ...(2), so the potential difference V in the first equation is V = Ke A + (1 -K) e A = e A ...(3). That is, a potential difference V can be generated in all parts where the transmission line electrodes 270 and 271 face each other.
ここで伝送路電極270および271はその電
極巾Wを有するものとし(電極の厚みは薄いもの
とする)、さらに誘電率εsを有する誘電体を介し
て間隔dに対向されているものとする。この場合
における伝送路の単位長当りに形成するキヤパシ
タンスCOは
CO=Q/V=Q/eA ……(4)
Q=εpεsW・V/d=εpεsW・eA/d ……(5)
であり、故に
CO=εpεsW/d ……(6)
となる。 Here, it is assumed that the transmission line electrodes 270 and 271 have an electrode width W (the thickness of the electrodes is thin), and are opposed to each other at a distance d via a dielectric material having a dielectric constant ε s . . In this case, the capacitance C O formed per unit length of the transmission path is C O =Q/V=Q/e A ...(4) Q=ε p ε s W・V/d=ε p ε s W・e A /d ...(5), and therefore C O =ε p ε s W/d ...(6).
従つて、第14図aに示す伝送路は、第14図
bに示すような単位長当りにおいて第6式で求ま
るCOの分布キヤパシタ273を含んだ伝送路と
なる。さらにこの伝送路は第14図cに示すよう
に伝送路の分布インダクタ成分および伝送路の屈
曲形状により発生する集中インダクタ成分それぞ
れによる総合的な分布インダクタ277および2
78と分布キヤパシタ273よりなる分布定数回
路と等価に表わすことができる。 Therefore, the transmission line shown in FIG. 14a becomes a transmission line including a distributed capacitor 273 of C O determined by the formula 6 per unit length as shown in FIG. 14b. Furthermore, as shown in FIG.
78 and a distributed capacitor 273.
次に、この分布キヤパシタ273の形成におけ
る伝送路の電気長lとの関係について説明する。
第15図aに示すような平衡モード伝送路におけ
る単位長当りの特性インピーダンスZOは、第15
図bに示す等価回路で表わすことができる。その
特性インピーダンスZOは一般的に
となる。ここで伝送路が無損失の場合は
となる。本発明の同調器における実施例の多くは
この仮定を適用することができ、かつ説明の簡略
化のため以下第8式に示す特性インピーダンスZO
を用いる。第8式におけるキヤパシタンスCOは
第6式において求めた伝路における単位当りのキ
ヤパシタンスCOと同じものである。すなわち伝
送路における単位長当りの特性インピーダンスZO
はキヤパシタンスCOの関数であり、それはまた
キヤパシタCOに関与する誘電体の誘電率εs,伝送
路電極の巾Wおよびそれぞれの伝送路電極の設置
間隔dの関数でもある。 Next, the relationship between the formation of the distributed capacitor 273 and the electrical length l of the transmission path will be explained.
The characteristic impedance Z O per unit length in a balanced mode transmission line as shown in Figure 15a is
It can be expressed by the equivalent circuit shown in Figure b. Its characteristic impedance Z O is generally becomes. If the transmission path is lossless, then becomes. This assumption can be applied to many of the embodiments of the tuner of the present invention, and to simplify the explanation, the characteristic impedance Z O
Use. The capacitance C O in the eighth equation is the same as the capacitance C O per unit in the path determined in the sixth equation. In other words, the characteristic impedance per unit length of the transmission line Z O
is a function of the capacitance C O , which is also a function of the permittivity ε s of the dielectric material involved in the capacitor C O , the width W of the transmission line electrodes, and the installation spacing d of the respective transmission line electrodes.
以上のように、伝送路における単位長当りの特
性インピーダンスがZOで、その電気長がlであ
り、かつ先端がオープン状態である伝送路の端子
に発生する等価リアクタンスXは
X=−ZOcotθ ……(9)
で表わすことができる。ここで
θ=2πl/λ ……(10)
であり、特に
θ=O〜π/2
θ=π〜3/2π ……(11)
の場合において等価リアクタンスXは
X≦O ……(12)
となる。すなわち伝送路の端子における等価リア
クタンスはキヤパシテイプリアクタンスとなり得
る。したがつて伝送路の電気長lによつてθが第
11式に該当する場合、すなわち例えば電気長lを
λ/4以下に設定することによりキヤパシタを形
成することができる。そして、その形成できるキ
ヤパシタのキヤパシタンスCは
で表わされるように、θの変化によつて、すなわ
ち伝送路の電気長lの設定によつて任意のキヤパ
シタンスCを実現することができる。 As described above, the characteristic impedance per unit length in the transmission line is Z O , the electrical length is l, and the equivalent reactance X generated at the terminal of the transmission line with the end open is X = -Z O cotθ can be expressed as (9). Here, θ=2πl/λ...(10), and especially in the case of θ=O~π/2 θ=π~3/2π...(11), the equivalent reactance X is X≦O...(12) becomes. That is, the equivalent reactance at the terminal of the transmission line can be the capacitance reactance. Therefore, depending on the electrical length l of the transmission path, θ becomes the
When formula 11 is satisfied, for example, a capacitor can be formed by setting the electrical length l to λ/4 or less. And the capacitance C of the capacitor that can be formed is As expressed by , any capacitance C can be realized by changing θ, that is, by setting the electrical length l of the transmission path.
以上第9式〜第13式において説明した伝送路の
動作様態について図に表わしたものが第16図で
ある。第16図では、先端がオープン状態の伝送
路において、その電気長lの変化に従つて端子に
発生する等価リアクタンスXが変化する様子を表
わしている。第16図から明らかなように、伝送
路の電気長lがλ/4以下もしくはλ/2〜
3λ/4などにおけるような場合には負の端子リ
アクタンスを形成することが可能であり、すなわ
ち等価的にキヤパシタを形成することができる。
さらに、負の端子リアクタンスを発生させる条件
において、伝送路の電気長lを任意に設定するこ
とによつて、キヤパシタンスCを任意の値に実現
することが可能である。 FIG. 16 is a diagram illustrating the operation mode of the transmission line explained in Equations 9 to 13 above. FIG. 16 shows how the equivalent reactance X generated at the terminal changes in accordance with the change in the electrical length l of the transmission line with its tip in an open state. As is clear from Fig. 16, the electrical length l of the transmission line is λ/4 or less or λ/2 ~
In cases such as at 3λ/4, it is possible to form a negative terminal reactance, ie equivalently to form a capacitor.
Further, by arbitrarily setting the electrical length l of the transmission path under conditions that generate negative terminal reactance, it is possible to realize the capacitance C to an arbitrary value.
このようにして形成されるキヤパシタCは、第
14図dにおいて示す集中定数キヤパシタ279
として等価的に置換することができる。そして、
伝送路に存在する分布インダクタ成分および伝送
路の屈曲形成によつて発生する集中インダクタ成
分それぞれの総合によつて形成されるインダクタ
は、集中定数インダクタ280として等価的に置
換することができる。この第14図dにおいてア
ース端子を共通化して表わすと、明らかに最終的
には第14図eにおいて示すように、集中定数キ
ヤパシタ279および集中定数インダクタ280
より成る並列共振回路と等価になり、同調器を実
現することができる。 The capacitor C thus formed is a lumped constant capacitor 279 shown in FIG. 14d.
can be equivalently replaced as . and,
The inductor formed by the sum of the distributed inductor component existing in the transmission line and the lumped inductor component generated by bending the transmission line can be equivalently replaced as the lumped constant inductor 280. If the ground terminal is shown in common in FIG. 14d, it is clear that the final result is a lumped constant capacitor 279 and a lumped constant inductor 280, as shown in FIG. 14e.
It is equivalent to a parallel resonant circuit consisting of the following, and can realize a tuner.
以上において説明した構成と動作により、本発
明の同調器を実現するものであるが、本発明の同
調器における構成とそれに係る動作原理は従来の
同調器におけるものとは全く異なるものである。
そこで、本発明による同調器が従来の同調器もし
くは本発明の同調器における伝送路と同様のもの
を用いても他の構成にしたものそれぞれと比較し
て全く異なるものであることを証明するため、従
来の同調器もしくは他の伝送路構成による同調器
における構成および動作を次に説明して対比す
る。それによつて本発明による同調器との差異を
明確にすると共に、本発明における同調器の新規
性を明らかにする。 Although the configuration and operation described above realize the tuner of the present invention, the configuration of the tuner of the present invention and its operating principle are completely different from those of conventional tuners.
Therefore, in order to prove that the tuner according to the present invention is completely different from conventional tuners or those having other configurations even if they use the same transmission line as the tuner of the present invention. , the construction and operation of a conventional tuner or tuner with other transmission line configurations will now be described and contrasted. This clarifies the difference from the tuner according to the present invention and also clarifies the novelty of the tuner according to the present invention.
第17図は、伝送路電極として例えば本発明に
おける同調器に用いるものと同様なもので形成し
ても、アース端子が互いに同方向側に設定されて
いる点が異なる場合の動作を示すものである。第
17図aにおいて伝送路電極281および282
よりなる先端オーブンの伝送路が、電圧eを発生
する信号源283によつてドライブされているも
のとする。それによつて伝送路電極281の先端
におけるオープン端子には定在波電圧eAが励起さ
れ、それと対向設置もしくは並設される伝送路電
極282の先端におけるオープン端子には定在波
電圧eBが誘起されるものとする。ここで、それぞ
れの伝送路電極281および282のアース端子
は互いに同方向側に設定されているので、それぞ
れの定在波電圧eAとeBは互いに同位相となる。従
がつて、伝送路電極281および282における
それぞれの電圧分布係数は同じKを有することに
なる。それによつて伝送路電極が対向する任意の
部分における電位差Vは
V=KeA−KeB ……(14)
となる。ここで、それぞれの伝送路電極281お
よび282の電気長が同じ長さであるとすると
eA=eB ……(15)
となり、それによつて第14式における電位差Vは
V=KeA−KeA=O ……(16)
となる。すなわち伝送路のいずれの部分において
も電位差が発生しないことになる。第17図aに
おける信号源283を伝送路端に置換設定したも
のが第17図bであり、電圧e′を発生する不平衡
信号源284を設置したことと等価になる。そし
てこの等価回路においては互いに電位差を有しな
い平行伝送路が存在するのみである。つまりこれ
は第17図cに示すように、等価的に単なる一本
の伝送路電極285が存在する場合と同一である
ことは明らかである。そして、信号源283およ
びアース端子を第17図aに示したようにもとの
回路に等価置換することにより第17図dに示す
ようになる。つまり伝送路の分布インダクタ成分
および伝送路の屈曲形状により発生する集中イン
ダクタ成分それぞれより成る等価的な集中定数イ
ンダクタ286のみを形成するだけである。以上
より明らかなように、インダクタと並列にキヤパ
シタを形成することができないので、目的とする
並列共振回路の同調器は実現することができな
い。 FIG. 17 shows the operation when the transmission line electrodes are made of the same material as used in the tuner of the present invention, but the difference is that the ground terminals are set in the same direction. be. In FIG. 17a, transmission line electrodes 281 and 282
It is assumed that the transmission path of the tip oven consisting of the following is driven by a signal source 283 that generates voltage e. As a result, a standing wave voltage e A is excited at the open terminal at the tip of the transmission line electrode 281, and a standing wave voltage e B is excited at the open terminal at the tip of the transmission line electrode 282, which is installed opposite or in parallel. shall be induced. Here, since the ground terminals of the transmission line electrodes 281 and 282 are set in the same direction, the standing wave voltages e A and e B are in phase with each other. Therefore, the respective voltage distribution coefficients at transmission line electrodes 281 and 282 have the same K. As a result, the potential difference V at any part where the transmission line electrodes face each other becomes V=Ke A -Ke B (14). Here, if the electrical lengths of the respective transmission line electrodes 281 and 282 are the same length, e A = e B ... (15), so the potential difference V in Equation 14 is V = Ke A - Ke A = O...(16). In other words, no potential difference occurs in any part of the transmission path. FIG. 17b shows a configuration in which the signal source 283 in FIG. 17a is replaced at the end of the transmission line, and is equivalent to installing an unbalanced signal source 284 that generates voltage e'. In this equivalent circuit, there are only parallel transmission lines with no potential difference between them. In other words, it is clear that this is equivalent to the case where only one transmission line electrode 285 exists, as shown in FIG. 17c. Then, by equivalently replacing the signal source 283 and the ground terminal with the original circuit as shown in FIG. 17a, the result is as shown in FIG. 17d. In other words, only an equivalent lumped constant inductor 286 is formed, which is composed of a distributed inductor component of the transmission line and a lumped inductor component generated by the curved shape of the transmission line. As is clear from the above, since a capacitor cannot be formed in parallel with an inductor, the intended parallel resonant circuit tuner cannot be realized.
第18図は、片側の伝送路電極として例えば本
発明の同調器におけるものと同じもので形成した
一般的なマイクロストリツプラインであるが、そ
の伝送路電極と対向する電極が充分に広いアース
となつている点が異なる場合の動作を示すもので
ある。第18図aにおいて伝送路電極287を充
分に広いアース電極288と対向し、電圧eを発
生する信号源289によつてドライブされ、伝送
路の先端におけるオーブン端子に定在波電圧eAが
励起されるものとし、その電圧分布係数をKとす
る。一方、アース電極288には仮想的に電圧分
布係数Kを有する定在波電圧eBが発生するものと
仮定すると、伝送路電極287とアース電極28
8が対向する任意の部分における電位差Vは
V=KeA−KeB ……(17)
で表わされる。しかし、アース電極288におけ
る定在波電圧eBは一様にアース電位(零電位)で
あり
eB=O ……(18)
となる。従つてアース電極288には電圧分布係
数も存在しない。その結果、電位差Vは
V=KeA ……(19)
となる。これによつて、伝送路電極287とアー
ス電極288の間に分布キヤパシタを形成するこ
とは可能である。しかしながら、伝送路電極28
7はアース電極288と近接して対向しているた
め、相互誘導作用によつて伝送路電極287にお
ける両先端がほとんどシヨート状態になつたもの
と等価になる。そのため伝送路電極287におけ
るインダクタ成分のQ性能を著しく劣化させるこ
とになる。すなわち、このマイクロストリツプラ
インは第18図bに示すように等価損失抵抗29
0を含む集中定数インダクタ291および集中定
数キヤパシタ292それぞれより成る並列共振回
路を形成する。ここで等価損失抵抗290は実際
には相当大きな抵抗値を有するものになるため、
共振回路における損失が非常に大きくなる。従つ
て、同調器としては明らかにQ性能が非常に低下
したものしか実現できず、実際的には実用に適す
るものではない。 Figure 18 shows a general microstrip line formed with the same transmission line electrode as in the tuner of the present invention as one side of the transmission line electrode, but the electrode facing the transmission line electrode has a sufficiently wide ground. This shows the operation when the curved points are different. In FIG. 18a, a transmission line electrode 287 is placed opposite a sufficiently wide ground electrode 288, and is driven by a signal source 289 that generates a voltage e, and a standing wave voltage e A is excited at the oven terminal at the tip of the transmission line. and its voltage distribution coefficient is K. On the other hand, assuming that a standing wave voltage e B having a voltage distribution coefficient K is virtually generated at the ground electrode 288, the transmission line electrode 287 and the ground electrode 28
The potential difference V at any part where 8 faces each other is expressed as: V=Ke A −Ke B (17). However, the standing wave voltage e B at the ground electrode 288 is uniformly at the ground potential (zero potential), and e B =O (18). Therefore, there is no voltage distribution coefficient at ground electrode 288 either. As a result, the potential difference V becomes V=Ke A (19). This makes it possible to form a distributed capacitor between the transmission line electrode 287 and the ground electrode 288. However, the transmission line electrode 28
7 closely faces the ground electrode 288, the two ends of the transmission line electrode 287 are almost in a shot state due to mutual induction. Therefore, the Q performance of the inductor component in the transmission line electrode 287 is significantly degraded. That is, this microstrip line has an equivalent loss resistance 29 as shown in FIG. 18b.
A parallel resonant circuit is formed of a lumped constant inductor 291 and a lumped constant capacitor 292, each including zero. Here, the equivalent loss resistance 290 actually has a considerably large resistance value, so
Losses in the resonant circuit become very large. Therefore, it is obvious that only a tuner with very low Q performance can be realized, and is not suitable for practical use.
第19図は従来において最も多く使用されてい
るλ/4共振器の回路構成を示し、その伝送路に
おける先端条件および伝送路の長さの設定と、更
にアースの設定におけるそれぞれの点で本発明の
同調器と全く異なることを示すものである。第2
0図において平衡モード伝送路電極293および
294は、その電気長lが共振周波数における
λ/4に等しく設定され、かつ先端がシヨートさ
れている。そして電圧eを発生する平衡信号源2
95によつて、それぞれの伝送路電極が平衡モー
ドでドライブされているものとする。アース端子
は平衡信号源295の中性点に設定され、特に伝
送路電極におけるいずれかの端子にアースを設定
するものではない。この場合における伝送路の端
子に発生する等価的な端子リアクタンスXは、伝
送路の特性インピーダンスをZOとすると
X=ZOtanθ ……(20)
となる。ここで特性インピーダンスZOは第8式に
おいて示したものと同じのであり、またθについ
ても第10式において示したものと同じものであ
る。この共振器では伝送路の電気長lを
l=λ/4 ……(21)
としているので
θ=π/2 ……(22)
である。従つて第20式における端子リアクタンス
Xは
X=ZOtanπ/2=∞ ……(23)
となり、等価的に並列共振特性を得ることができ
るものである。しかしながら、このλ/4共振器
における構成を本発明の同調器における構成と比
較すると、まず伝送路の端子条件についてみると
本発明の同調器においてはオープン状態であるの
に対して、従来のλ/4共振器においてはシヨー
ト状態であり、従つて端子条件において全く異な
る構成であることが明らかである。更に伝送路の
電気長lの設定についてみると、本発明の同調器
においては同調周波数のλ/4以下に設定するも
のであり実際的にはλ/16程度の非常に短いもの
に設定して構成するものであるが、従来のλ/4
共振器においては厳密に共振周波数のλ/4に設
定するものであり、従つて伝送路の電気長lの設
定において根本的に異なる構成であることも明ら
かである。また、構成における伝送路の電気長l
の異いに起因して、両者において同一の同調周波
数もしくは共振周波数に設計しても、本発明の同
調器においては小型化することができるが、λ/
4共振器においては非常に長い伝送路を設ける必
要があり大型化する不都合があつた。従来のλ/
4共振器を小型化する目的で誘電率の非常に大き
な誘電体を介在させて伝送路の長さを短縮化した
ものもみられるが、それに用いる誘電率の高い誘
電体は一般に誘電体損失tanδが非常に大きく、従
つて共振器としてのQ性能が著しく低下する不都
合があつた。更に、誘電率の高い誘電体における
誘電率の温度依存性は一般に大きく、従つて共振
周波数の安定性を確保することが困難である不都
合もあつた。 FIG. 19 shows the circuit configuration of a λ/4 resonator, which is most commonly used in the past. This shows that the tuner is completely different from the tuner of Second
In FIG. 0, the balanced mode transmission line electrodes 293 and 294 have an electrical length l set equal to λ/4 at the resonance frequency, and have shortened tips. and a balanced signal source 2 that generates a voltage e
95, each transmission line electrode is driven in a balanced mode. The ground terminal is set at the neutral point of the balanced signal source 295, and does not specifically ground any terminal in the transmission line electrode. In this case, the equivalent terminal reactance X generated at the terminal of the transmission line is as follows, where Z O is the characteristic impedance of the transmission line: X=Z O tanθ (20). Here, the characteristic impedance Z O is the same as that shown in the 8th equation, and θ is also the same as that shown in the 10th equation. In this resonator, the electrical length l of the transmission path is l=λ/4...(21), so θ=π/2...(22). Therefore, the terminal reactance X in Equation 20 is as follows: However, when comparing the configuration of this λ/4 resonator with the configuration of the tuner of the present invention, first of all, regarding the terminal conditions of the transmission line, the tuner of the present invention is in an open state, whereas the conventional λ/4 resonator has an open state. It is clear that the /4 resonator is in a short state and therefore has a completely different configuration in terms of terminal conditions. Furthermore, regarding the setting of the electrical length l of the transmission line, in the tuner of the present invention, it is set to λ/4 or less of the tuning frequency, and in practice it is set to a very short value of about λ/16. However, the conventional λ/4
In the resonator, the resonant frequency is strictly set to λ/4, and it is therefore clear that the configuration is fundamentally different in setting the electrical length l of the transmission path. Also, the electrical length l of the transmission path in the configuration
Due to the difference in λ/
In the case of four resonators, it is necessary to provide a very long transmission path, which has the disadvantage of increasing the size. Conventional λ/
4.In order to downsize the resonator, there are some cases in which the length of the transmission path is shortened by interposing a dielectric material with a very high permittivity, but the dielectric material with a high permittivity used for this purpose generally has a dielectric loss tanδ. It is very large, and therefore has the disadvantage that the Q performance as a resonator is significantly reduced. Furthermore, the temperature dependence of the dielectric constant of a dielectric material having a high dielectric constant is generally large, and therefore there is also the disadvantage that it is difficult to ensure the stability of the resonant frequency.
次に、本発明の同調器における性能の優秀性を
明らかにするため、従来の同調器における性能と
比較した実験結果を示して説明する。第20図は
同調周波数の温度依存性を測定した実験結果を表
すグラフである。そして第21図は共振Qの温度
依存特性を測定した実験結果を表すグラフであ
る。第20図および第21図において、特性(A)は
本発明における同調器の温度依存性であり、誘電
体としてアルミナセラミツク材もしくは樹脂系プ
リント回路基板を使用した場合の実験結果であ
る。一方、特性(B)は第2図において示すような、
従来においても最も多く用いられていた同調器に
おける温度依存特性である。これらの実験結果か
ら、本発明の同調器においては一般的な誘電体を
用いて構成したものでもその同調周波数は極めて
安定であり、更に共振Qが高く、かつ宛定である
ことが明らかである。一方、従来の同調器におい
ては、インダクタを構成するフエライト材のコア
における透磁率μとQの根本的な不安定性、およ
びコイル部分の膨張と収縮によるインダクタンス
の変化がそれぞれ原因して、同調周波数と共振Q
の安定性を確保することが困難であつた。それに
よつて、他の温度補償部品もしくは他の自動安定
化補償回路を付加して不安定性を補つていた。 Next, in order to clarify the superiority of the performance of the tuner of the present invention, experimental results will be shown and explained in comparison with the performance of a conventional tuner. FIG. 20 is a graph showing the experimental results of measuring the temperature dependence of the tuning frequency. FIG. 21 is a graph showing the experimental results of measuring the temperature dependence characteristics of resonance Q. In FIGS. 20 and 21, characteristic (A) is the temperature dependence of the tuner according to the present invention, and is an experimental result when an alumina ceramic material or a resin printed circuit board is used as the dielectric. On the other hand, characteristic (B) is as shown in Figure 2.
This is the temperature dependence characteristic of the tuner that has been most commonly used in the past. From these experimental results, it is clear that in the tuner of the present invention, the tuned frequency is extremely stable even if it is constructed using a general dielectric material, and furthermore, the resonance Q is high and the frequency is high. . On the other hand, in conventional tuners, the tuning frequency and Resonance Q
It was difficult to ensure stability. Thereby, other temperature compensation components or other self-stabilizing compensation circuits were added to compensate for the instability.
以上のように構成された本実施例の発振装置に
用いる同調器について以下その動作を説明する。
第14図に同調器の動作等価回路を示す。第22
図aにおいて誘電体(図示せず)を介して対向設
置される電極124と125のアースは互いに逆
方向側に設定されると共に電極124のオープン
端子126には電圧可変キヤパシタンス素子12
7が接続されるようにして基本回路を形成する。
今ここでオープン端子126に交流信号を印加す
ると電極124と電極125のアース端子が互い
に逆方向に設定されているためそれぞれの電極1
24と125にドライブされる交流電流は互いに
逆位相となり、これによつて電極124と125
の間には分布キヤパシタンスを発生させることが
できる。この様子を示したのが第22図bであり
分布キヤパシタ128が形形成されると共に第2
2図aに示す電極125のインダクテイブ成分が
打消されてアース面129と等価になる。電極1
24には分布インダクタンスが存在して第22図
cに示すように分布インダクタ130を形成する
と共に分布キヤパシタ128とにより分布定数回
路を構成する。これを集中定数回路に等価変換す
るとインダクタ131とキヤパシタ132および
電圧可変キヤパシタンス素子127それぞれの並
列共振回路を構成するようになる。そして電圧可
変キヤパシタンス素子127の制御端子133に
印加する同調制御電圧を変化させることによつて
この同調器の同調周波数を可変制御することがで
きる。 The operation of the tuner used in the oscillation device of this embodiment configured as described above will be described below.
FIG. 14 shows an operational equivalent circuit of the tuner. 22nd
In FIG. a, the grounding of electrodes 124 and 125, which are placed opposite to each other with a dielectric (not shown) in between, is set in opposite directions, and the open terminal 126 of the electrode 124 is connected to the voltage variable capacitance element 12.
7 are connected to form a basic circuit.
If an AC signal is applied to the open terminal 126 at this point, the ground terminals of the electrodes 124 and 125 are set in opposite directions, so each electrode 1
The alternating currents driven into electrodes 124 and 125 are in antiphase with each other, thereby causing electrodes 124 and 125 to
A distributed capacitance can be generated between the two. This situation is shown in FIG. 22b, where the distributed capacitor 128 is formed and the second
The inductive component of the electrode 125 shown in FIG. 2a is canceled and becomes equivalent to the ground plane 129. Electrode 1
A distributed inductance is present at 24, forming a distributed inductor 130 and a distributed capacitor 128 as shown in FIG. 22c, forming a distributed constant circuit. If this is equivalently converted into a lumped constant circuit, a parallel resonant circuit of the inductor 131, capacitor 132, and voltage variable capacitance element 127 will be constructed. By changing the tuning control voltage applied to the control terminal 133 of the voltage variable capacitance element 127, the tuning frequency of this tuner can be variably controlled.
以上のように構成された同調器を含む本発明の
実施例における発振装置の動作について第5図に
示すものを代表して以下に説明する。入力端子3
2に供給されるシリアル形式デイジタル信号コー
ドによる同調制御信号はコード変換器31によつ
てパラレル形式デイジタル信号コードに変換され
てデイジタル信号処理器29に入力される。この
デイジタル信号処理器29としてラツチを用いた
場合はそれに入力されるデイジタル信号コードは
そのままで一時記憶され、RAMもしくはROM
を用いた場合はあらかじめ書込まれた記憶内容に
従つてデイジタル信号コードは任意に変換され
る。そのいずれかによつて処理されたデイジタル
信号コードは可変分周器25に供給されてそのデ
イジタル信号コードに応じた分周比を設定する。
これによつて同調器19と帰還増巾器23および
PLL回路21がロツクされる周波数に発振信号
が設定される。このようにして入力端子32に入
力されるシリアル形式デイジタル信号コードを任
意に設定することにより、それに対応させて同調
器19の同調周波数すなわち発振周波数を可変設
定することができる。第3図に示す実施例におけ
る発振装置は可変分周器25の入力端子26に直
接パラレル形式デイジタル信号コードを供給する
ものであり、また第4図に示す実施例における発
振装置はデイジタル信号処理器29の入力端子3
0に直接パラレル形式デイジタル信号コードを供
給するものである。このように第3図ないし第5
図に示す実施例の発振装置はいずれもデイジタル
信号コードによつて発振周波数を可変設定するよ
うに動作するものである。ここで第3図ないし第
5図に示す実施例の発振装置における同調器19
の伝送路電極14の所要部分をカツト(図示せ
ず)することによつてインダクタとキヤパシタの
並列回路16に発生する分布キヤパシタのキヤパ
シタンスを可変設定することが可能であり同調周
波数帯を任意に設定することができる。 The operation of the oscillation device according to the embodiment of the present invention including the tuner configured as described above will be described below using the oscillation device shown in FIG. 5 as a representative example. Input terminal 3
The tuning control signal in the form of a serial digital signal code supplied to the digital signal processor 2 is converted into a parallel digital signal code by the code converter 31 and input to the digital signal processor 29 . When a latch is used as this digital signal processor 29, the digital signal code input to it is temporarily stored as is and stored in RAM or ROM.
When using the digital signal code, the digital signal code is arbitrarily converted according to the stored contents written in advance. The digital signal code processed by one of them is supplied to the variable frequency divider 25, which sets a frequency division ratio according to the digital signal code.
As a result, the tuner 19, the feedback amplifier 23 and
The oscillation signal is set to a frequency at which the PLL circuit 21 is locked. By arbitrarily setting the serial digital signal code input to the input terminal 32 in this manner, the tuning frequency, that is, the oscillation frequency of the tuner 19 can be variably set in accordance with the code. The oscillation device in the embodiment shown in FIG. 3 supplies a parallel format digital signal code directly to the input terminal 26 of the variable frequency divider 25, and the oscillation device in the embodiment shown in FIG. 29 input terminal 3
0 directly to the parallel format digital signal code. In this way, Figures 3 to 5
The oscillation devices of the embodiments shown in the figures all operate so as to variably set the oscillation frequency using a digital signal code. Here, the tuner 19 in the oscillation device of the embodiment shown in FIGS.
By cutting a required portion of the transmission line electrode 14 (not shown), it is possible to variably set the capacitance of the distributed capacitor generated in the parallel circuit 16 of the inductor and capacitor, and the tuning frequency band can be arbitrarily set. can do.
上記それぞれの実施例における発振装置の同調
器の構成においては電圧可変キヤパシタンス素子
を電極の先端オープン端子に接続したが、電極の
任意の部位端子に接続して所要目的は達成するこ
とができる。なお上記それぞれの実施例における
同調器の電極としては金属導体、印刷導体、もし
くは薄膜導体を使用することができ、また誘電体
基板としてはアルミナセラミツク、プラスチツ
ク、テフロン、ガラス、マイカ等を使用すること
ができる。 In the configuration of the tuner of the oscillation device in each of the above embodiments, the voltage variable capacitance element is connected to the open terminal at the tip of the electrode, but the desired purpose can be achieved by connecting it to the terminal at any part of the electrode. Note that metal conductors, printed conductors, or thin film conductors can be used as the electrodes of the tuner in each of the above embodiments, and alumina ceramic, plastic, Teflon, glass, mica, etc. can be used as the dielectric substrate. I can do it.
発明の効果
以上の説明から明らかなように、本発明は薄い
誘電体層を介した対向電極によつて同調部を形成
すると共に電圧可変リアクタンス素子の制御電圧
をデイジタル信号コードによつて可変するように
構成しているので
簡単な構成で同調器のインダクタ部品とキヤ
パシタ部品を一体化構成することができる。Effects of the Invention As is clear from the above description, the present invention forms a tuning section using opposing electrodes with a thin dielectric layer interposed therebetween, and also varies the control voltage of the voltage variable reactance element using a digital signal code. Because of this structure, the inductor and capacitor parts of the tuner can be integrated with a simple structure.
超薄型で小型の同調器を実現することができ
る。 An ultra-thin and compact tuner can be realized.
同調器のインダクタとキヤパシタがリードレ
ースで接続されるのでリードインダクタやスト
レーキヤパシタの影響がなく、従つて発振装置
の動作が極めて安定になり同調精度が向上す
る。 Since the inductor and capacitor of the tuner are connected by a lead race, there is no influence of the lead inductor or the stray capacitor, and therefore the operation of the oscillator becomes extremely stable and the tuning accuracy is improved.
同調器の部品点数を削減することが可能であ
り、製造の合理化やコストダウンが実現でき
る。更に
デイジタル信号コードによる同調制御方式と
安定なPLL回路の周波数ロツク機能によつて
非常に安定な同調制御電圧を得ることが可能で
あり発振装置の同調精度を著しく向上させるこ
とができる。 It is possible to reduce the number of parts in the tuner, which enables rationalization of manufacturing and cost reduction. Furthermore, by using a tuning control method using a digital signal code and a frequency locking function of a stable PLL circuit, it is possible to obtain a very stable tuning control voltage, and the tuning accuracy of the oscillator can be significantly improved.
コンピユータ応用の多機能デイジタル制御系
に接続することが可能であり、発振装置および
それを用いる機器の高度な多機能制御化を実現
することができる。 It is possible to connect to a computer-applied multifunctional digital control system, and it is possible to realize advanced multifunctional control of the oscillation device and equipment using it.
という優れた効果が得られる。This excellent effect can be obtained.
第1図は従来の発振装置の回路図、第2図は従
来の発振装置に用いる同調器の構成斜視図、第3
図ないし第5図は本発明の実施例における発振装
置の構成回路図、第6図ないし第13図は本発明
の実施例における発振装置に用いる同調器の構成
図でありそれぞれにおいてaは表面図、bは側面
図、cは裏面図、第14図a〜e、第15図a,
b、第16図は同同調器の動作原理を示す説明
図、第17図a〜d、第18図a〜b、第19図
は従来の同調器における動作原理を示す説明図、
第20図、第21図は本発明と従来の同調器の温
度変化に対する同調周波数と共振Qの特性図、第
22図は本発明の実施例における発振装置に用い
る同調器の動作原理説明図である。
14,15,101,102,104,10
5,107,108,110,111,113,
114,116,117,119,120,12
2,123,124,125……電極、18,1
27……電圧可変キヤパシタンス素子、21……
PLL回路、23……帰還増巾器、22……ロー
パスフイルタ、24……固定分周器、25……可
変分周器、28……位相比較器、27……水晶発
振器、29……デイジタル信号処理器、31……
コード変換器。
Figure 1 is a circuit diagram of a conventional oscillation device, Figure 2 is a perspective view of the configuration of a tuner used in the conventional oscillation device, and Figure 3 is a circuit diagram of a conventional oscillation device.
5 to 5 are configuration circuit diagrams of an oscillation device in an embodiment of the present invention, and FIGS. 6 to 13 are configuration diagrams of a tuner used in an oscillation device in an embodiment of the present invention, and in each, a is a surface view. , b is a side view, c is a back view, Figures 14 a to e, Figure 15 a,
b, FIG. 16 is an explanatory diagram showing the operating principle of a tuner, FIGS. 17 a to d, FIGS. 18 a to b, and FIG. 19 are explanatory diagrams showing the operating principle of a conventional tuner,
20 and 21 are characteristic diagrams of the tuning frequency and resonance Q with respect to temperature changes of the present invention and the conventional tuner, and FIG. 22 is a diagram illustrating the operating principle of the tuner used in the oscillation device in the embodiment of the present invention. be. 14, 15, 101, 102, 104, 10
5,107,108,110,111,113,
114, 116, 117, 119, 120, 12
2,123,124,125...electrode, 18,1
27... Voltage variable capacitance element, 21...
PLL circuit, 23... Feedback amplifier, 22... Low pass filter, 24... Fixed frequency divider, 25... Variable frequency divider, 28... Phase comparator, 27... Crystal oscillator, 29... Digital Signal processor, 31...
code converter.
Claims (1)
電体の表面で並設する電極それぞれのアースに接
続される端子を互いに対向しない相異対向位置関
係となるように設定し、上記それぞれの電極のう
ち任意の片方電極のオープン端子に電圧可変リア
クタンス素子を接続した同調器を含む発振器を設
置すると共に可変分周器を含むPLL回路を設置
し、上記PLL回路の同調制御出力電圧を上記電
圧可変リアクタンス素子に供給し、かつ上記発振
器の発振出力を上記可変分周器に供給し、上記可
変分周器の分周比を周波数設定コードによつて任
意に制御することを特徴とする発振装置。 2 制御部として可変分周器のコード設定端子に
ラツチを設置した特許請求項の範囲第1項記載の
発振装置。 3 制御部として可変分周器のコード設定端子に
RAMもしくはROMを設置した特許請求の範囲
第1項記載の発振装置。 4 更に制御部としてシリアル入力コードをパラ
レル出力コードに変換するコード変換器を設置し
た特許請求の範囲第1項ないし第3項のいずれか
に記載の発振装置。 5 電極として少なくとも一箇所以上の任意の屈
曲角もしくは屈曲率および任意の屈曲方向を示す
屈曲部を有するものを用いた特許請求の範囲第1
項ないし第4項のいずれかに記載の発振装置。 6 電極としてスパイラル形状を有するものを用
いた特許請求の範囲第1項ないし第4項のいずれ
かに記載の発振装置。 7 一方の電極における長さを他方の電極におけ
る長さよりも任意に短かく設定し、かつ任意の部
分で対向設置もしくは並設させた特許請求の範囲
第1項ないし第6項のいずれかに記載の発振装
置。 8 誘電体の内部においてそれぞれの電極もしく
は任意の片側の電極における部分もしくは全部を
設置した特許請求の範囲第1項ないし第7項のい
ずれかに記載の発振装置。 9 電極それぞれにおいてアースに接続される端
子を、アースと接続せずに共通端子とした特許請
求の範囲第1項ないし第8項のいずれかに記載の
発振装置。[Claims] 1. Terminals connected to the ground of electrodes that are arranged opposite to each other via a dielectric or arranged side by side on the surface of a dielectric are set so that they are not opposed to each other but have different opposing positions. , an oscillator including a tuner with a variable voltage reactance element connected to the open terminal of any one of the above electrodes is installed, and a PLL circuit including a variable frequency divider is installed, and the tuning control output of the PLL circuit is A voltage is supplied to the voltage variable reactance element, an oscillation output of the oscillator is supplied to the variable frequency divider, and the division ratio of the variable frequency divider is arbitrarily controlled by a frequency setting code. An oscillation device that 2. The oscillation device according to claim 1, wherein a latch is installed at the code setting terminal of the variable frequency divider as a control section. 3 Connect to the code setting terminal of the variable frequency divider as a control section.
An oscillation device according to claim 1, which is equipped with RAM or ROM. 4. The oscillation device according to any one of claims 1 to 3, further comprising a code converter for converting a serial input code into a parallel output code as a control section. 5. Claim 1 in which an electrode having at least one bending part exhibiting an arbitrary bending angle or bending rate and an arbitrary bending direction is used.
The oscillation device according to any one of Items 1 to 4. 6. The oscillation device according to any one of claims 1 to 4, using an electrode having a spiral shape. 7. According to any one of claims 1 to 6, the length of one electrode is arbitrarily set shorter than the length of the other electrode, and the electrodes are arranged facing each other or in parallel at an arbitrary part. oscillator. 8. The oscillation device according to any one of claims 1 to 7, wherein each electrode or a portion or all of one of the electrodes is installed inside the dielectric. 9. The oscillation device according to any one of claims 1 to 8, wherein the terminals connected to the ground in each of the electrodes are not connected to the ground but are used as a common terminal.
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58143062A JPS6033709A (en) | 1983-08-03 | 1983-08-03 | Oscillator |
US06/636,666 US4619001A (en) | 1983-08-02 | 1984-08-01 | Tuning systems on dielectric substrates |
DE8484305262T DE3486084T2 (en) | 1983-08-02 | 1984-08-02 | VOTING SYSTEM ON DIELECTRIC SUBSTRATES. |
EP84305262A EP0133799B1 (en) | 1983-08-02 | 1984-08-02 | Tuning system on dielectric substrates |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58143062A JPS6033709A (en) | 1983-08-03 | 1983-08-03 | Oscillator |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6033709A JPS6033709A (en) | 1985-02-21 |
JPH0542163B2 true JPH0542163B2 (en) | 1993-06-25 |
Family
ID=15330021
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP58143062A Granted JPS6033709A (en) | 1983-08-02 | 1983-08-03 | Oscillator |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JPS6033709A (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6349832U (en) * | 1986-09-17 | 1988-04-04 | ||
JPH0267806A (en) * | 1988-09-02 | 1990-03-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Modulator for television high frequency signal |
-
1983
- 1983-08-03 JP JP58143062A patent/JPS6033709A/en active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
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JPS6033709A (en) | 1985-02-21 |
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