JPH06169221A - 自己発振型周波数変換器 - Google Patents

自己発振型周波数変換器

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JPH06169221A
JPH06169221A JP31978392A JP31978392A JPH06169221A JP H06169221 A JPH06169221 A JP H06169221A JP 31978392 A JP31978392 A JP 31978392A JP 31978392 A JP31978392 A JP 31978392A JP H06169221 A JPH06169221 A JP H06169221A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fet
frequency
microstrip line
self
pass filter
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP31978392A
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English (en)
Inventor
Toshihide Kadota
敏秀 門田
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SPC Electronics Corp
Original Assignee
SPC Electronics Corp
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Publication date
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  • Inductance-Capacitance Distribution Constants And Capacitance-Resistance Oscillators (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 帰還回路やイメージ阻止フィルタを省略して
回路構成をより簡略化することができる自己発振型周波
数変換器を提供する。 【構成】 高周波信号が入力されるバンドパスフィルタ
20と、バンドパスフィルタ20の出力端にゲート端子
が接続され且つソース端子が接地されているFET4
と、FET4のドレイン端子に一端が接続され他端から
中間周波信号を出力するマイクロストリップ線路15
と、マイクロストリップ線路15に電磁結合された誘電
体共振器8とを備え、バンドパスフィルタ20とFET
4とで負性抵抗回路を形成し、バンドパスフィルタ20
とFET4とマイクロストリップ線路15と誘電体共振
器8とで局部発振器14を構成し、FET4により増幅
器と周波数変換器とを構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、衛星通信受信機に用い
られる局部発振器,増幅器,周波数変換器を1つのFE
T(電界効果トランジスタ)で構成した自己発振型周波
数変換器に関するものである。
【0002】
【従来の技術】衛星通信受信機を低廉価するには、高価
な構成要素であるマイクロ波半導体素子の必要個数を削
減する必要がある。そのためには、1個の半導体素子に
複数の機能をもたせた複合機能回路を用いることが有効
な手段といえる。
【0003】図2は、衛星通信受信機で用いていた従来
の自己発振型周波数変換器を示したものである。図にお
いて、1は高周波信号が入力される高周波入力端子、2
は高周波入力端子1に一端が接続されて該高周波入力端
子1からイメージ周波数が入力されるのを阻止するイメ
ージ阻止フイルタ、3はイメージ阻止フイルタ2の他端
に一端が接続されている高周波整合回路、4は高周波整
合回路3の他端にゲート端子が接続され且つソース端子
が接地されているFET、5はFET4のドレイン端子
とゲート端子との間に接続されている帰還回路である。
該帰還回路5は、コンデンサ6とコイル7との直列回路
で構成されている。8はFET4のドレイン端子に電磁
結合されている誘電体共振器、9はFET4のドレイン
端子に一端が接続されているハイパスフィルタ、10は
ハイパスフィルタ9の他端に一端が接続され他端が接地
されている抵抗器、11はFET4のドレイン端子に一
端が接続されているローパスフィルタ、12はローパス
フィルタ11の他端に一端が接続され他端が中間周波出
力端子13に接続されている中間周波整合回路である。
【0004】このような自己発振型周波数変換器では、
FET4,帰還回路5,誘電体共振器8により局部発振
周波数fLOで発振する局部発振器14が構成されてい
る。この局部発振器14の発振の安定化がローパスフィ
ルタ11と抵抗器10とにより図られている。FET4
により増幅器と周波数変換器とが構成されている。
【0005】このような構造の自己発振型周波数変換器
では、高周波入力端子1に周波数がfRFの高周波信号が
入力されると、該高周波信号fRFはイメージ阻止フイル
タ2と高周波整合回路3を介してFET4のゲート端子
に入力される。この高周波信号がFET4に入力される
と、該FET4の非線形特性によって周波数fRFと周波
数fLOとの混合が行われて周波数差(fRF−fLO)の中
間周波数IFが得られ、ドレイン端子から出力される。得
られた中間周波数信号は、ローパスフィルタ11と中間
周波整合回路12を経て中間周波出力端子13から出力
される。
【0006】また、このような自己発振型周波数変換器
では、局部発振周波数fLOと中間周波数fIFとの差のイ
メージ周波数(fLO−fIF)が高周波入力端子1から入
力されると、これが中間周波数に変換されて、不要な中
間周波信号が出力されることになる。このイメージ周波
数(fLO−fIF)の入力を阻止するために、イメージ阻
止フィルタ2を設けている。
【0007】しかしながら、このような従来の自己発振
型周波数変換器では、入力負荷インピーダンスの影響を
受け易い問題点がある。
【0008】このような入力負荷インピーダンスの影響
を受け易い点を改善した自己発振型周波数変換器とし
て、図3に示す構造のものが提案されている。なお、前
述した図2と対応する部分には、同一符号を付けて示し
ている。図において、15は高周波整合回路3の他端と
FET4のゲート端子との間に接続されマイクロストリ
ップ線路、16は高周波整合回路3の他端とマイクロス
トリップ線路15との接続点に一端が接続され他端が接
地された発振安定化回路である。該発振安定化回路16
は、コンデンサ17とコイル18との並列回路とこの並
列回路に直列接続された抵抗器19とで構成されてい
る。この場合、帰還回路5はコンデンサ6とコイル7と
の並列回路からなり、FET4のソース端子とアース間
に接続されている。また、誘電体共振器15はマイクロ
ストリップ線路15に電磁結合されている。
【0009】このような自己発振型周波数変換器では、
マイクロストリップ線路15,誘電体共振器8,FET
4,帰還回路5により局部発振周波数fLOで発振する局
部発振器14が構成されている。この局部発振器14の
発振の安定化が発振安定化回路16により図られてい
る。FET4により増幅器と周波数変換器とが構成され
ている。
【0010】このような構造の自己発振型周波数変換器
によれば、入力負荷インピーダンスの影響を受け易い点
を改善することができる。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな構造の自己発振型周波数変換器では、いずれもコン
デンサ6とコイル7とからなる帰還回路5が必要となる
問題点がある。また、イメージ周波数(fLO−fIF)の
入力を阻止するためのイメージ阻止フィルタ2が必要と
なる問題点がある。
【0012】本発明の目的は、帰還回路やイメージ阻止
フィルタを省略して回路構成をより簡略化することがで
きる自己発振型周波数変換器を提供することにある。
【0013】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成する本
発明の構成を説明すると、本発明に係る自己発振型周波
数変換器は、高周波信号が入力されるバンドパスフィル
タと、該バンドパスフィルタの出力端にゲート端子が接
続され且つソース端子が接地されているFETと、前記
FETのドレイン端子に一端が接続され他端から中間周
波信号を出力するマイクロストリップ線路と、該マイク
ロストリップ線路に電磁結合された誘電体共振器とを備
え、前記バンドパスフィルタと前記FETとで負性抵抗
回路が形成され、前記バンドパスフィルタと前記FET
と前記マイクロストリップ線路と前記誘電体共振器とで
局部発振器が構成され、前記FETにより増幅器と周波
数変換器とが構成されていることを特徴とする。
【0014】
【作用】このような自己発振型周波数変換器では、FE
Tのゲートにバンドパスフィルタを設けて、このFET
のドレイン側反射係数が所望の周波数において負性抵抗
を示すように構成している。また、FETのドレイン側
に、誘電体共振器に所望の周波数で電磁結合するマイク
ロストリップ線路を設けているので、前述した負性抵抗
と、誘電体共振器とマイクロストリップ線路との電磁結
合度とに基づいて定まる所望の周波数にて安定な発振を
する。
【0015】このため、局部発振器を構成するのに従来
必要とした帰還回路が不要となる。また、本発明では局
部発振器の構成要素としてバンドパスフィルタを使用し
ているので、このバンドパスフィルタがイメージ周波数
の阻止作用をもっているので、イメージ阻止フィルタを
省略できる。
【0016】
【実施例】図1は、本発明に係る自己発振型周波数変換
器の一実施例を示したものである。本実施例の自己発振
型周波数変換器では、高周波入力端子1にバンドパスフ
ィルタ20の一端が接続され、該バンドパスフィルタ2
0の他端にFET4のゲート端子が接続されている。F
ET4のソース端子は接地されている。FET4のドレ
イン端子にはマイクロストリップ線路15の一端が接続
され、該マイクロストリップ線路15の他端にはローパ
スフィルタ11の一端が接続されている。ローパスフィ
ルタ11の他端は中間周波出力端子13に接続されてい
る。マイクロストリップ線路15には、誘電体共振器8
が電磁結合されている。マイクロストリップ線路15の
他端には、コンデンサ21と終端抵抗器22との直列接
続回路が接続されている。
【0017】このような自己発振型周波数変換器では、
バンドパスフィルタ20,FET4,マイクロストリッ
プ線路15,誘電体共振器8により局部発振周波数fLO
で発振する局部発振器14が構成されている。また、F
ET4により増幅器と周波数変換器とが構成されてい
る。
【0018】更に、このような自己発振型周波数変換器
では、FET4のドレイン側反射係数Γ22´が所望の周
波数において負性抵抗、即ち、|Γ22´|≧1となるよ
うにFET4とバンドパスフィルタ20の回路定数が定
められている。
【0019】また、FET4のドレイン側に接続される
回路の反射係数ΓL は、誘電体共振器8を電磁的に結合
させたマイクロストリップ線路15を用いて構成されて
いる。
【0020】ここで、所望の周波数において、 Γ22´*ΓL ≧1∠0° (1) が発振を起こす条件であることが知られている。
【0021】従って、所望の周波数において、誘電体共
振器8とマイクロストリップ線路15の結合度を選択
し、式(1)を満足するような反射係数ΓL を構成する
ことで、局部発振器14は所望の周波数において安定な
発振動作をする。
【0022】また、前述の所望の周波数以外の不要な周
波数で式(1)の条件を満足すると、不要な周波数で発
振を起こすため、マイクロストリップ線路15の他端を
低域通過素子としてのコンデンサ21と終端抵抗器22
を介して接地させて、前述した不要発振を防止するよう
に構成されている。
【0023】このような自己発振型周波数変換器では、
局部発振器14として動作状態にあるFET4に、高周
波入力端子1からバンドパスフィルタ20を介して高周
波信号を入力すると、該FET4は発振器としての非線
形動作状態にあるために、入力した高周波信号の周波数
RFと局部発振周波数fLOとの差(fRF−fLO)の中間
周波数IFの中間周波数信号が発生する。
【0024】更に、FET4の増幅作用により、中間周
波数信号は増幅されて、ローパスフィルタ11を介して
中間周波出力端子13から出力される。
【0025】この場合、バンドパスフィルタ20は、局
部発振器14の構成要素のみならず、所望の高周波周波
数ではない周波数成分(例えば局部発振周波数)を遮断
するように構成されているので、局部発振周波数の高周
波入力端子1への漏洩を防ぎ、前段に外部回路を接続す
る場合の発振器に与える影響を防ぐことができる。
【0026】また、従来の自己発振型周波数変換器で
は、局部発振周波数fLOと中間周波数fIFとの差のイメ
ージ周波数(fLO−fIF)が高周波入力端子1から入力
されると、これが中間周波数に変換されて、不要な中間
周波信号が中間周波数信号として出力されるのを防止す
るために前述したようにイメージ阻止フイルタ2を高周
波入力端子1の後に接続していたが、本実施例の自己発
振型周波数変換器では前述したように局部発振器14の
構成要素としてバンドパスフィルタ20を使用している
ので、このバンドパスフィルタ20がイメージ周波数
(fLO−fIF)の阻止機能を持ち、従ってイメージ阻止
フイルタ2を省略することができる。
【0027】
【発明の効果】以上説明したように本発明に係る自己発
振型周波数変換器は、FETのゲートにバンドパスフィ
ルタを設けて、このFETのドレイン側反射係数が所望
の周波数において負性抵抗を示すように構成し、また、
FETのドレイン側に、誘電体共振器に所望の周波数で
電磁結合するマイクロストリップ線路を設けて、前述し
た負性抵抗と、誘電体共振器とマイクロストリップ線路
との電磁結合度とに基づいて定まる所望の周波数にて安
定な発振をするようにしているので、局部発振器を構成
するのに従来必要とした帰還回路が不要となる利点があ
る。また、本発明では、局部発振器の構成要素としてバ
ンドパスフィルタを使用し、このバンドパスフィルタが
イメージ周波数の阻止作用をもっているので、イメージ
阻止フィルタを省略することができる。
【0028】従って、本発明に係る自己発振型周波数変
換器によれば、従来のこの種のものより回路構成が簡略
化され、小形化,低コスト化,軽量化を図ることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る自己発振型周波数変換器の回路図
である。
【図2】従来の自己発振型周波数変換器の回路図であ
る。
【図3】従来の他の自己発振型周波数変換器の回路図で
ある。
【符号の説明】
1 高周波入力端子 2 イメージ阻止フイルタ 3 高周波整合回路 4 FET 5 帰還回路 6 コンデンサ 7 コイル 8 誘電体共振器 9 ハイパスフィルタ 10 抵抗器 11 ローパスフィルタ 12 中間周波整合回路 13 中間周波出力端子 14 局部発振器 15 マイクロストリップ線路 16 発振安定化回路 17 コンデンサ 18 コイル 19 抵抗器 20 バンドパスフィルタ 21 コンデンサ 22 終端抵抗器

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 高周波信号が入力されるバンドパスフィ
    ルタと、該バンドパスフィルタの出力端にゲート端子が
    接続され且つソース端子が接地されているFETと、前
    記FETのドレイン端子に一端が接続され他端から中間
    周波信号を出力するマイクロストリップ線路と、該マイ
    クロストリップ線路に電磁結合された誘電体共振器とを
    備え、前記バンドパスフィルタと前記FETとで負性抵
    抗回路が形成され、前記バンドパスフィルタと前記FE
    Tと前記マイクロストリップ線路と前記誘電体共振器と
    で局部発振器が構成され、前記FETにより増幅器と周
    波数変換器とが構成されていることを特徴とする自己発
    振型周波数変換器。
JP31978392A 1992-11-30 1992-11-30 自己発振型周波数変換器 Withdrawn JPH06169221A (ja)

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Effective date: 20000201