JPH06152243A - 超高周波発振器 - Google Patents

超高周波発振器

Info

Publication number
JPH06152243A
JPH06152243A JP29970092A JP29970092A JPH06152243A JP H06152243 A JPH06152243 A JP H06152243A JP 29970092 A JP29970092 A JP 29970092A JP 29970092 A JP29970092 A JP 29970092A JP H06152243 A JPH06152243 A JP H06152243A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
frequency
signal
oscillating
output
oscillator
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP29970092A
Other languages
English (en)
Inventor
Masafumi Shigaki
雅文 志垣
Tetsuo Yamamoto
哲生 山本
Masanori Iwatsuki
政典 岩附
Hironobu Hongo
廣信 本郷
Akifumi Adachi
明文 安達
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
UCHU TSUSHIN KISO GIJUTSU KENK
UCHU TSUSHIN KISO GIJUTSU KENKYUSHO KK
Fujitsu Ltd
Original Assignee
UCHU TSUSHIN KISO GIJUTSU KENK
UCHU TSUSHIN KISO GIJUTSU KENKYUSHO KK
Fujitsu Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by UCHU TSUSHIN KISO GIJUTSU KENK, UCHU TSUSHIN KISO GIJUTSU KENKYUSHO KK, Fujitsu Ltd filed Critical UCHU TSUSHIN KISO GIJUTSU KENK
Priority to JP29970092A priority Critical patent/JPH06152243A/ja
Publication of JPH06152243A publication Critical patent/JPH06152243A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Landscapes

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

Abstract

(57)【要約】 【目的】 例えば、マイクロ波・ミリ波帯の通信装置で
使用する超高周波発振器に関し、構成部品の削減を図る
ことを目的とする。 【構成】 発振素子と周波数fの共振器とを有し、周波
数fで発振する発振手段2と、周波数f/2で動作する
増幅手段3とを設け、発振手段の出力が増幅手段の入力
側に加えられ、増幅手段の出力が発振手段の入力側に加
えられる様にループを形成し、発振手段の出力から周波
数f/2の信号成分を取り出し、増幅手段を介して発振
手段に印加することを繰り返すように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば、マイクロ波
帯,ミリ波帯の通信装置で使用する超高周波発振器に関
するものである。
【0002】マイクロ波帯,ミリ波帯の通信装置に使用
される局部発振器は高い周波数安定度が要求される。周
波数を安定化する方法の一つとして、発振器の出力信号
を、これとは別に設けた周波数安定度の高い基準発振器
の出力信号と位相比較を行い、位相差に応じた信号を利
用して発振器の発振周波数を制御することにより、基準
発振器と同等な周波数安定度を得る位相同期発振器の構
成が良く用いられる。
【0003】ここで、基準発振器としては通常、水晶発
振器が採用されているが、水晶発振器の発振周波数はV
HF帯程度迄であり、位相比較をする為にはマイクロ波
あるいはミリ波信号を周波数変換して水晶発振器の発振
周波数と同じにしなければならない。
【0004】上記の周波数変換方法としては、ミキサと
局部発振器との組合せによる構成がまず考えられるが、
これに用いる局部発振器は高い周波数安定度が要求され
る。そこで、別の周波数変換手段として分周器(特に、
マイクロ波・ミリ波帯では動作周波数の高い分周器)を
用いたものとなるが、この周波数変換手段の構成部品の
削減を図ることが要望されている。
【0005】
【従来の技術】図7は従来例の構成図で、(a) はデイジ
タル分周器を使用する場合、(b) はミキサと増幅器を使
用する場合である。
【0006】以下、図の動作を説明する。先ず、図7
(a) は発振器11の出力をデイジタル分周器12で分周する
ものであるが、デイジタル分周器は無調整で必要な分周
信号を容易に得ることができる。
【0007】しかし、動作周波数はそれ程, 高いもので
はなく、現在では実用上の動作周波数は12 GHz程度まで
であり、それ以上の周波数の信号の分周に対しては使用
できない。
【0008】次に、図7(b) は発振器11の出力をミキサ
13と増幅器14の組合せによって分周するものである。こ
こで、発振器11の発振周波数をf 、増幅器14の動作周波
数をf/2 とし、ミキサ13と増幅器14で1つのループを形
成してこのループで分周動作を行なわせるが、この過程
を説明する。
【0009】まず、ループ内にあるランダム雑音が増幅
器14で増幅され、周波数f/2 の雑音レベルが高くなる。
ミキサ13には、発振器11から周波数f の信号と、増幅器
14からレベルの高くなった周波数f/2 の雑音信号が印加
する。
【0010】そこで、ミキサ13から周波数fと周波数f
±(f/2) の成分が出力されるが、このうちの周波数f/2
の成分が、再び、増幅器14で増幅された後、ミキサに印
加する。この過程を繰り返すことにより、ループ内で周
波数f/2 の信号が成長し、定常状態で発振器11の発振周
波数f の1/2 の2 分周信号が得られる。
【0011】つまり、周波数f/2 より外れた雑音は上記
の過程を繰り返すことにより、増幅器の伝送帯域外にな
り、結局、周波数f/2 の信号が残る。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】上記の様に、図7(b)
の方法はミキサと増幅器の動作周波数を高くすることに
より、図7(a) に比べて高い周波数での分周動作が可能
である。したがって、発振器の発振周波数を位相比較で
きる周波数まで変換するには、図7(b) の方法でデイジ
タル分周器の動作周波数まで分周し、その後にデイジタ
ル分周器によって所望の周波数まで分周する方法を用い
ればよい。
【0013】しかし、図7(b) の分周方法は、ミキサが
あるので回路が複雑になり、構成部品も多くなると云う
問題がある。本発明は構成部品の削減を図ることを目的
とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】図1は第1の本発明の原
理構成図、図2は第2の本発明の原理構成図である。図
中、2は発振素子と周波数fの共振器とを有し、周波数
fで発振する発振手段、3は周波数f/2で動作する増
幅手段、4は発振手段の出力から周波数fの信号成分と
f/2の信号成分とに分波し、該f/2の信号成分は該
増幅手段の入力側に加える分波手段である。
【0015】そして、第1の本発明は、発振手段の出力
が増幅手段の入力側に加えられ、増幅手段の出力が発振
手段の入力側に加えられる様に接続してループを形成
し、発振手段の出力から周波数f/2の信号成分を取り
出し、増幅手段を介して発振手段に印加することを繰り
返す構成にした。
【0016】第2の本発明は、発振手段の出力側から増
幅手段の入力側の間に、分波手段を設けた。
【0017】
【作用】第1の本発明は、発振手段2と増幅手段3の入
出力部を相互に接続してループを形成し、発振手段を1
ポート回路であると同時に、2ポート回路としても使用
し、発振素子の非線形性を用いて、発振動作と共に、ミ
キシング動作を利用して信号の分周を行なわせる様にし
たものである。
【0018】なお、発振手段の発振状態は、入力側に接
続される増幅手段の影響を受けない様に、例えば、入力
側から外部を見たインピーダンスが50Ωになる様にす
る。また、発振手段の発振周波数をfとすると、増幅手
段の動作周波数をf/2 とする。
【0019】さて、ループ内のランダム雑音中の周波数
f/2 の成分が増幅手段3によって増幅され、発振手段2
に入力する。発振手段は周波数fで発振状態にあるが、
外部から異なる周波数成分f´の信号が入力すると、そ
の非線形性によってfとf±f´の周波数の信号を出力
する。
【0020】ここで、増幅手段の動作により発振手段の
入力側では、周波数f´=f/2 の信号レベルが最も高く
なっており、発振手段の出力側では周波数fの他に周波
数f±f/2 の信号レベルが大きくなって現れるが、周波
数(f−f/2 ) の成分は再び増幅手段で増幅され、発振手
段の入力側に加えられる。
【0021】この過程を繰り返すことにより、ループ内
で周波数f/2 の信号レベルが高くなり、発振周波数fの
分周信号が得られる。第2の本発明は、周波数fの信号
と周波数f/2 の信号とを分波する分波手段4を発振手段
の出力側と増幅手段の入力側との間に設ける。
【0022】これにより、効率良く、発振手段の出力側
に現れた分周信号を増幅手段に加えると共に、発振周波
数の信号も外部に取り出すことができる。即ち、専用の
ミキサを用いずに発振信号の分周を行うので構成部品の
削減を図ることができる。
【0023】
【実施例】図3は第1,第2の本発明の実施例の構成
図、図4は図3の詳細な構成図、図5は図3中の分波回
路の動作説明図、図6は第1,第2の本発明の別の実施
例の構成図である。
【0024】ここで、図3中の発振器21と図4中の電界
効果トランジスタ211,誘電体共振器212 は発振手段2の
構成部分、図3中の分波回路41と図4中の点線で囲った
部分41は分波手段4の構成部分である。
【0025】また、直流バイアス回路は省略してある。
以下、発振器の発振周波数をf、増幅器31の動作周波数
はf/2 として、図3〜図6の動作を説明する。先ず、図
3は第1,第2の本発明の実施例を1つにまとめたもの
で、第1の本発明の場合は発振器21の出力が点線で示す
様に直接、増幅器31に加えられるが、第2の本発明の場
合には分波回路41介して増幅器器に加えられる。
【0026】なお、後者の場合では分波回路を使用する
ので、発振手段の出力側に現れた分周信号を効率よく増
幅手段に加え、発振周波数の信号も外部に取り出すこと
ができる。
【0027】次に、図4中の分波回路41はマイクロスト
リップラインで構成され、各線路長は次の様に設定して
ある。即ち、B-C 間を周波数 f/2のλ/2に、C-D 間, B-
E 間, E-F 間, G-H 間を、それぞれ周波数f のλ/4に、
E-G 間を周波数f のλ/4よりも若干短い長さに、A-B 間
を発振の為の位相条件を満足する様な長さとする。
【0028】この様な条件に設定した時、周波数f の信
号に対してF 点は開放、E 点は短絡、B 点は開放となる
ので、B 点からE 点を見たインピーダンスが非常に高く
なり、周波数f の信号はC 点の方向に伝搬する。そし
て、C-D 間のλ/4分布結合部を介して周波数f の信号は
端子OUT-2 に現れる。
【0029】一方、周波数f/2 の信号に対してC 点は開
放、(C-B)/2 点は短絡、B 点は開放となるので、B 点か
らC 点方向を見たインピーダンスが非常に高くなり、周
波数f/2 の信号はE 点の方向に伝搬し、増幅器311 に入
力する。
【0030】なお、B 点と増幅器311 との間に周波数f/
2 に対してλ/8となるサセプタンスが2つ(長さE-F 及
びG-H の線路) あるが、この間の距離(E-G) を周波数f/
2 に対するλ/4よりも若干短く設定することにより、互
いにサセプタンスが挿入された効果を打ち消して信号の
反射は生ぜず、効率良く増幅器311 に信号を入力するこ
とができる。
【0031】この分波回路41の特性は、A 点から端子OU
T-2 への伝達特性は周波数f では低損失で通過するが、
周波数f/2 では大きな減衰となる( 図5- 参照) 。一
方、A 点からG 点への伝達特性は周波数f/2 では低損失
で通過するが、周波数f では大きな減衰となり、周波数
f とf/2 の間で分波特性が得られる。
【0032】さて、分波回路に加えられた周波数f/2 の
信号は、A 点→B 点→E 点→G 点を通過して増幅器311
で増幅され、分配器312 で一部を端子OUT-1 で取り出す
と共に、FET 211 のゲートに加えられる。この時、誘電
体共振器212 の共振周波数はf であり、周波数f/2 の信
号に対しては殆ど損失を与えず分配器からの信号が効率
良くFET に加えられる。
【0033】そこで、FET 211 は周波数f の発振信号と
周波数 f±(f/2) の信号点を出力するが、分波回路で周
波数f の信号は端子OUT-2 から取り出され、周波数 f−
(f/2) の信号が増幅器に加えられる。これを繰り返し
て、端子OUT-1 から周波数 f/2の信号が取り出される。
【0034】更に、図6は別の実施例で、分周器312 の
出力の一部をデイジタル分周器51で低い周波数に分周
し、分周信号を位相比較器52に加える。ここには、基準
発振器53からの基準信号も加えられているので、基準信
号と分周信号の位相比較が行なわれ、位相差に対応する
出力信号をループフイルタ54を介して副共振回路55に供
給する。
【0035】副共振回路は誘電体共振器212 と磁界結合
されており、ループフイルタ54の出力信号で発振周波数
が制御され、発振周波数f の周波数安定度は基準発振器
53と同程度となる。
【0036】即ち、発振素子(FET) の非線形を利用する
ことにより、発振回路をミキサとしても動作させ、専用
のミキサ回路を用いることなく高い周波数の分周を少な
い部品で実現することができ、回路の小形化が図れる。
【0037】
【発明の効果】以上詳細に説明した様に本発明によれ
ば、構成部品の削減を図ることができると云う効果があ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の本発明の原理構成図である。
【図2】第2の本発明の原理構成図である。
【図3】第1,第2の本発明の実施例の構成図である。
【図4】図3の詳細な構成図である。
【図5】図3中の分波回路の動作説明図である。
【図6】第1,第2の本発明の別の実施例の構成図であ
る。
【図7】従来例の構成図で、(a) はデイジタル分周器を
使用する場合、(b) はミキサと増幅器を使用する場合で
ある。
【符号の説明】
2 発振手段 3 増幅手段 4 分波手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岩附 政典 宮城県仙台市青葉区一番町1丁目2番25号 富士通東北ディジタル・テクノロジ株式 会社内 (72)発明者 本郷 廣信 宮城県仙台市青葉区一番町1丁目2番25号 富士通東北ディジタル・テクノロジ株式 会社内 (72)発明者 安達 明文 宮城県仙台市青葉区一番町1丁目2番25号 富士通東北ディジタル・テクノロジ株式 会社内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 発振素子と周波数fの共振器とを有し、
    周波数fで発振する発振手段(2) と周波数f/2で動作
    する増幅手段(3) を、該発振手段の出力が増幅手段の入
    力側に加えられ、該増幅手段の出力が該発振手段の入力
    側に加えられる様に接続してループを形成し、 該発振手段の出力から周波数f/2の信号成分を取り出
    し、該増幅手段を介して該発振手段に印加することを繰
    り返す構成にしたことを特徴とする超高周波発振器。
  2. 【請求項2】上記のループに、該発振手段の出力から周
    波数fの信号成分とf/2の信号成分とに分波し、該f
    /2の信号成分を該増幅手段の入力側に加える分波手段
    (4)を設けた請求項1の超高周波発振器。
JP29970092A 1992-11-10 1992-11-10 超高周波発振器 Withdrawn JPH06152243A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP29970092A JPH06152243A (ja) 1992-11-10 1992-11-10 超高周波発振器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP29970092A JPH06152243A (ja) 1992-11-10 1992-11-10 超高周波発振器

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH06152243A true JPH06152243A (ja) 1994-05-31

Family

ID=17875915

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP29970092A Withdrawn JPH06152243A (ja) 1992-11-10 1992-11-10 超高周波発振器

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH06152243A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5712602A (en) * 1995-07-31 1998-01-27 Sharp Kabushiki Kaisha Phase-locked oscillator for microwave/millimeter-wave ranges
US6252469B1 (en) 1996-11-11 2001-06-26 Sharp Kabushiki Kaisha Microwave/millimeter-wave injection/synchronization oscillator

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5712602A (en) * 1995-07-31 1998-01-27 Sharp Kabushiki Kaisha Phase-locked oscillator for microwave/millimeter-wave ranges
US6252469B1 (en) 1996-11-11 2001-06-26 Sharp Kabushiki Kaisha Microwave/millimeter-wave injection/synchronization oscillator

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Sagawa et al. Geometrical structures and fundamental characteristics of microwave stepped-impedance resonators
EP0371446B1 (en) Band pass filter
Sheta et al. Miniature microstrip stepped impedance resonator bandpass filters and diplexers for mobile communications
US4605909A (en) Dual gate FET oscillator mixer
JP2001313526A (ja) 発振器および通信装置
Chen Short-circuit tuning method for singly terminated filters
Driscoll et al. Extremely low phase noise UHF oscillators utilizing high-overtone, bulk-acoustic resonators
JP2001127554A (ja) 電圧制御発振器
JPH06152243A (ja) 超高周波発振器
Schwab et al. A low-noise active bandpass filter
US3713041A (en) Injection type frequency locked oscillator apparatus
US6297707B1 (en) Microwave oscillator with dielectric resonator
US5519359A (en) Microwave oscillator with loop frequency conversion to and signal amplification at an intermediate frequency
Driscoll et al. Extremely low phase noise UHF oscillators utilizing high-overtone, bulk acoustic resonators
KR100377786B1 (ko) 새로운 위상 고정 전압 제어 발진기
JPS5942769Y2 (ja) 無線通信機
JPH05251942A (ja) 周波数変換器
JP2643633B2 (ja) 電力合成分配装置
JP2000252705A (ja) 帯域通過フィルタおよびそれを用いたデュプレクサおよびそれらを用いた高周波モジュールおよびそれを用いた通信装置
JPH05243855A (ja) ミクサ
JPS5853780Y2 (ja) 無線通信機
JP3220896B2 (ja) 注入同期発振器
JP2004153510A (ja) 高周波発振器
JPS5924204Y2 (ja) 無線通信機
JP2000349550A (ja) マイクロ波及びミリ波回路

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20000201