JPH07221546A - 注入同期発振器 - Google Patents

注入同期発振器

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JPH07221546A
JPH07221546A JP6024908A JP2490894A JPH07221546A JP H07221546 A JPH07221546 A JP H07221546A JP 6024908 A JP6024908 A JP 6024908A JP 2490894 A JP2490894 A JP 2490894A JP H07221546 A JPH07221546 A JP H07221546A
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output
injection
input
circuit
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JP6024908A
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Inventor
Tsuneo Tokumitsu
恒雄 徳満
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03LAUTOMATIC CONTROL, STARTING, SYNCHRONISATION OR STABILISATION OF GENERATORS OF ELECTRONIC OSCILLATIONS OR PULSES
    • H03L7/00Automatic control of frequency or phase; Synchronisation
    • H03L7/24Automatic control of frequency or phase; Synchronisation using a reference signal directly applied to the generator
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q3/00Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system
    • H01Q3/26Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the relative phase or relative amplitude of energisation between two or more active radiating elements; varying the distribution of energy across a radiating aperture
    • H01Q3/30Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the relative phase or relative amplitude of energisation between two or more active radiating elements; varying the distribution of energy across a radiating aperture varying the relative phase between the radiating elements of an array
    • H01Q3/34Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the relative phase or relative amplitude of energisation between two or more active radiating elements; varying the distribution of energy across a radiating aperture varying the relative phase between the radiating elements of an array by electrical means
    • H01Q3/36Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the relative phase or relative amplitude of energisation between two or more active radiating elements; varying the distribution of energy across a radiating aperture varying the relative phase between the radiating elements of an array by electrical means with variable phase-shifters
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03BGENERATION 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
    • H03B5/00Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input
    • H03B5/18Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element comprising distributed inductance and capacitance

Landscapes

  • Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)
  • Inductance-Capacitance Distribution Constants And Capacitance-Resistance Oscillators (AREA)
  • Amplifiers (AREA)
  • Microwave Amplifiers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 半導体素子のみで構成可能で外部回路の影響
を受けず広い周波数範囲の注入信号に同期可能な注入同
期発振器を提供することを目的とする。 【構成】 第1及び第2の入力端子(1,2)と第1及
び第2の出力端子(3,4)を有し、第1の入力端子
(1)から第1の出力端子(3)及び第2の出力端子
(4)への信号伝達が非可逆的であり、第2の入力端子
(2)から第1の出力端子(3)及び第2の出力端子
(4)への信号伝達が非可逆的であり、第1の入力端子
(1)と第2の入力端子(2)の間及び第1の出力端子
(3)と第2の出力端子(4)の間は電気的にアイソレ
ートされた非可逆4端子回路(10)と、前記第1の出
力端子(3)に入力端を接続し、前記第2の入力端子
(2)に出力端を接続する、前記4端子回路の動作周波
数帯域の少なく共一部の帯域で動作する増幅器(11)
とを有し、前記第1の入力端子(1)に注入信号を入力
し、前記第2の出力端子(4)から発振出力を得る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、IC化に適したマイク
ロ波注入同期発振器に関するものである。
【0002】
【従来の技術】注入同期発振器とは、周波数f0 で自由
発振している発振器に、f0 に近いf1 なる周波数の小
さな信号を注入することにより、発振周波数が注入信号
に引き込まれてf1 になる(同期する)という動作の発
振器である。また、自由発振周波数の整数分の1付近の
周波数(サブハーモニック)を注入すると自由発振周波
数に近い周波数で高安定・低位相雑音の発振出力を得る
ことができることから、効率のよい逓倍器でもある。以
下、注入同期発振器の動作原理と従来技術について述べ
る。
【0003】周波数f0 で自由振動している発振器に外
部から強制的に信号を加えると、この回路では自由発振
周波数と強制信号の周波数のうねりが発生するが、やが
てこのうねりは零となり自由発振周波数は外部から注入
された強制信号の周波数に同期される。一般に、注入同
期発振器の周波数引込範囲Δfは次式で与えられる。
【0004】
【数1】
【0005】ここで、f0 は発振器の自由発振周波数、
e は発振器の外部Q、Po は発振出力、Pi は注入信
号電力である。Qe を小さくするほど、また、Pi を大
きくするほど引込周波数範囲が広くなる。例えば、P
i :Po =1:10、Qe =1、f=5GHzとすれば
Δfが1580MHzとなり、かつ、発振出力の周波数
安定度および位相雑音は注入信号のそれに等しい。さら
に、この注入同期現象は発振周波数のサブハーモニック
(f0 /n:nは整数)を注入しても同様に成り立つ。
なぜならば、発振器の非線形性がf0 成分を発生させる
からである。
【0006】図6は従来の、かつ基本的な注入同期発振
器の例であって、サーキュレータ101の一端子102
に発振回路105を接続し、サーキュレータ端子103
より発振出力を取り出す構成の発振器において、第3番
目のサーキュレータ端子104に外部強制信号を入力し
て注入同期を行なうものである。矢印はサーキュレータ
の信号伝達方向を示し、この方向性(非可逆性)によっ
て端子間を分離している。発振回路には、導波管短絡面
からある距離に負性抵抗ダイオードを配置して共振させ
る構造や、ストリップ線路を共振用に用いる構造などが
ある。
【0007】図7は方向性結合回路と増幅器とを組み合
わせた注入同期発振器の例であって、方向性結合回路1
11の端子112から信号を注入するとして、通過端子
113とアイソレーション端子115との間に図のよう
に増幅器116を接続している。図中の実線および破線
の矢印はそれぞれ端子112、115から見た信号伝達
経路を示し、非可逆性ではない。ここで、方向性結合器
の端子115と端子113は増幅器から見て結合端子で
あり、増幅器116の入出力間に帰還回路を形成し、こ
の帰還ループの位相回りが360度となる周波数で増幅
器が結合度以上の利得を有する時発振を生じる。この発
振器に端子112から信号を入力すると端子113を介
して該信号が発振器に注入され、発振周波数が注入信号
のそれに引き込まれる。発振出力は端子115を介して
端子114から取り出され、増幅器出力から見てアイソ
レーション端子となる端子112には原理的に現われな
い。
【0008】しかし、方向性結合器が非可逆性でないた
め、外部回路の影響をうけやすいという欠点がある。
【0009】サブハーモニック注入同期発振器では、フ
ィルタ機能を有する回路構成によって注入信号経路と発
振周波数経路とを分離していた。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】従来の注入同期発振器
は、注入信号と発振器部とを分離するために非可逆性の
サーキュレータや方向性結合器を使用するため、フェラ
イトディスクの直径・厚みあるいは1/4波長線路に起
因する動作周波数帯域制限が存在した。その帯域は中心
周波数の10%ないし50%程度である。したがって、
サブハーモニック周波数(発振周波数fの1/n:n=
2,3,4,…)の注入信号には同期できなかった(で
きたとしても設計に考慮できない複雑なパスが非可逆回
路内に存在し設計性がない)。また、サーキュレータ型
ではフェライト素子を使用するためIC化が困難であっ
た。方向性結合器型では方向性結合器寸法が周波数に反
比例するため10GHz以下では形状が大きくIC化に
適さなかった。さらに、発振器ループと信号注入端子ま
たは発振出力端子とが電気的に分離されていないため、
注入同期発振器に接続される外部回路の影響があった。
【0011】一方、サブハーモニック注入同期を行なう
従来の例では、フィルタ機能を有する回路構成によって
注入信号経路と発振周波数経路とを分離せざるを得なか
ったので、サブハーモニック係数nが限定されると同時
に基本波(n=1)への同期ができなかった。
【0012】本発明は従来の技術の上記欠点を改善する
もので、その目的は1/4波長線路やフェライトを用い
ずに、半導体素子のみで構成可能で、外部回路の影響を
うけず、広い周波数範囲の注入信号に同期可能な注入同
期発振器を提供することにある。
【0013】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の特徴は、第1及び第2の入力端子と第1及び
第2の出力端子を有し、第1の入力端子から第1の出力
端子及び第2の出力端子への信号伝達が非可逆的であ
り、第2の入力端子から第1の出力端子及び第2の出力
端子への信号伝達が非可逆的であり、第1の入力端子と
第2の入力端子の間及び第1の出力端子と第2の出力端
子の間は電気的にアイソレートされた非可逆4端子回路
と、前記第1の出力端子に入力端を接続し、前記第2の
入力端子に出力端を接続する、前記4端子回路の動作周
波数帯域の少なく共一部の帯域で動作する増幅器とを有
し、前記第1の入力端子に注入信号を入力し、前記第2
の出力端子から発振出力を得る注入同期発振器にある。
【0014】ひとつの変形例によると、複数の出力端を
有し注入信号を受容する出力分岐増幅器を有し、各出力
端を各々別の注入同期発振器の前記第1の入力端子に接
続する。
【0015】好ましい実施例によると、前記非可逆4端
子回路が4個の非可逆増幅器を有し、各々、第1の入力
端子と第1の出力端子の間、第1の入力端子と第2の出
力端子の間、第2の入力端子と第1の出力端子の間、及
び第2の入力端子と第2の出力端子の間に挿入される。
なお、上記非可逆増幅器の利得は1以下でもさしつかえ
ない。
【0016】別の好ましい実施例によると、前記非可逆
4端子回路が4個のゲート接地FETを有し、第1のゲ
ート接地FETのソースと第2のゲート接地FETのソ
ースとを前記第1の入力端子に接続し、第3のゲート接
地FETのソースと第4のゲート接地FETのソースと
を前記第2の入力端子に接続し、第1のゲート接地FE
Tのドレインと第3のゲート接地FETのドレインとを
前記第2の出力端子に接続し、第2のゲート接地FET
のドレインと第4のゲート接地FETのドレインとを前
記第1の出力端子に接続する。
【0017】別の好ましい実施例によると、前記増幅器
は可変利得増幅器である。
【0018】
【作用】以上のように構成することにより、非可逆なト
ランジスタの利用が可能になり、かつトランジスタの広
帯域性によってn=1の基本波およびn=2,3,4,
…のサブハーモニックに対して4端子回路の動作が保持
されるため、サブハーモニック係数nの値を自由に設定
可能な注入同期発振器を実現できる。
【0019】上記構成によれば、4端子回路の1入力端
子(2)に加わる増幅器雑音出力は該4端子回路の2つ
の出力端子(3,4)に分配出力され、出力端子3から
出力される信号は増幅器・遅延線路に入力され、増幅さ
れた後、該4端子回路の入力端子2に入力される。した
がって、増幅器の入出力端子間に外部帰還回路が形成さ
れるため、ループ利得が1以上で位相回りが360度と
なる周波数で自由発振が励起される。この時、入力端子
1からの入力信号は出力端子3を介して発振器ループに
注入されるが、発振器ループ内の電気的挙動は、該4端
子回路における入力分配部の非可逆性および入力端子間
アイソレーションにより入力端子1には伝達しない。ま
た、出力端子間アイソレーションにより、出力端子4に
接続される外部回路または負荷の影響は発振器ループに
伝達しない。ここで述べた非可逆性はトランジスタによ
って超広帯域(例えば、DCからトランジスタのカット
オフ周波数まで)にかつ容易に実現できる。トランジス
タで構成できるということは、形状が周波数に依存せ
ず、かつIC化が容易である。また、分岐増幅器を追加
すると注入信号を他の注入同期発振器にも供給して全て
の発振器を同期させることが可能になる。また、この構
成によれば、形状の大きな受動多分岐回路等を使用せず
に注入信号の分配が可能になる。
【0020】
【実施例】
【基本構成】図1は本発明の一実施例である非可逆4端
子結合回路を用いた注入同期発振器の基本構成図であ
る。
【0021】図1において、10は非可逆性の4端子回
路であって、1は第1の入力端子、2は第2の入力端
子、3は第1の出力端子、4は第2の出力端子である。
端子1より入力した信号は端子3及び4にのみ分配さ
れ、端子2より入力した信号は端子3及び4にのみ分配
され、端子1−2間および端子3−4間には信号の伝達
はない(アイソレートされている)。図中の矢印は該信
号伝達の様子を示す。11は電圧利得A、移相量θの増
幅器(または増幅器と遅延線路の従属接続)で、5と6
はそれぞれ入力端子、出力端子である。増幅器の入力端
子5は4端子回路の端子3に接続され、増幅器の出力端
子6は4端子回路の端子2に接続されている。ここで仮
に、端子1または端子2からの入力信号が端子3および
4に対して電圧比1/2で同相分配されるとすると、図
1の回路は図2となる。図2中のVinは入力信号電圧、
f は増幅器出力である。これより、出力電圧Vout
【0022】
【数2】
【0023】となる。Vout /Vinが無限大の時ループ
2−3−5−6は発振状態となり、この時、 2−Acosθ=0 Asinθ=0 であるから、A=2、θ=0,π,2π,‥‥である。
つまり、Aが2以上でθがπ(ラジアン)の整数倍付近
となるように増幅器・遅延線路を設計すれば2−3−4
−5−2のループにおいて発振が立ち上がり、発振レベ
ルの上昇に伴い増幅器利得Aが抑圧され、A=2で発振
が安定する。
【0024】ここで、4端子回路10の上記の動作が任
意の周波数において成り立つとすれば、端子1より高安
定・低位相雑音の信号を入力するとその1/2が端子3
を介して増幅器11に入力され、発振中の増幅器の非線
形性によって高調波が生じる。この高調波が上記発振周
波数付近の場合には該発振周波数と高調波とによるうな
りを生じ、これが零となるように状態が変化して注入信
号に同期した発振状態となる。発振出力は端子2を介し
て端子4に出力され、4端子回路の非可逆性により信号
入力端子1には現れない。したがって、端子1が不整合
の状態であったとしても発振出力の一部が端子1で反射
されて該発振ループに再注入されることがない。また同
様に、端子4での反射波は他のどの端子にも現れないの
で再注入されない。つまり、外部回路の影響を受けにく
い構成である。
【0025】なお、非可逆性4端子回路10は、例え
ば、図の4つの矢印の部分を非可逆の増幅器とすること
により実現することができる。このとき、増幅器の利得
は必ずしも1以上でなくともよく、1以下でもさしつか
えない。
【0026】なお、該4端子回路の非可逆性がほぼ任意
の周波数について成立するようにできることは第1の実
施例で示す。
【0027】
【第1の実施例】図3は本発明の第1の実施例である注
入同期発振器の回路構成であり、21、22、31、3
2はそれぞれゲート接地FET、20および30はゲー
ト接地FET2つを図のように組み合わせた同相分配回
路である。また、図3において上述の図面と同一のもの
については同一の符号を付している。ここで、トランジ
スタとして電界効果トランジスタを用いているので、S
はソース、Dはドレイン、Gはゲートを表す。
【0028】同相分配回路20および30はよく知られ
ているように、次の動作をする。FETの相互コンダク
タンスをgmとすると、同相分配回路入力端子23(3
3)の反射係数S11は S11=(1−2gmZ0 )/(1+2gmZ0 ) で与えられ、gmが1/(2Z0 )(Z0 は系のインピ
ーダンス)の時0となり、端子23(33)での整合が
得られる。端子23(33)から入力された信号は回路
の対称性により出力端子24(34)、25(35)へ
同相で分配される。端子23(33)から端子24(3
4)、25(35)への分配度S21、S31は |
21|=|S31|=2gmZ0 /(1+2gmZ0 )で
与えられる。端子23(33)が整合している場合には
1/2である。一方、端子24(34)、25(35)
から端子23(33)への信号の伝達はFETの非可逆
性により阻止され、したがって、出力端子24(3
4)、25(35)間の信号伝達が阻止される。
【0029】つまり、|S12|=|S13|=0である。
さらに、上述の分配回路20、30及びこれらを組合せ
た非可逆4端子回路10は、論文 "Very Small Ultra-W
ide-Band MMIC Magic T and Applications to Combiner
s and Dividers" (T.Tokumitsu et al., IEEE Trans.,
vol.MTT-37, no.12,1989 )にデータで示されているよ
うにDC−18GHzにおいて|S11|、|S12|、|
13|<−20dBを実現でき、実際の応用において上
記動作原理を満足している。ここで、使用しているFE
Tのカットオフ周波数が20ないし23GHzであるこ
とから、上記の分配回路20、30及び非可逆4端子回
路10は概ねトランジスタのカットオフ周波数まで動作
するといえる。
【0030】上述したような非可逆4端子回路は能動逆
相分配回路(差動増幅器や特許出願公開 平3−158
008: マイクロ波周波数逓倍器)や能動マジックT
(特許出願公開 平2−58902: 180度ハイブ
リッド回路)を用いても実現できるが、基本的に動作は
同じである。
【0031】以上を踏まえて4端子回路10では、端子
24(34)および端子25(35)に出力した信号は
それぞれ端子4(3)、端子3(4)に伝達され、端子
4(3)から端子1(2)、2(1)、3(4)への伝
達は該分配回路の非可逆性により阻止される。また、各
分配回路の出力端子インピーダンスは非常に高いから、
端子3および4には分配回路で分配される信号がそのま
ま伝達する。したがって、図1、図2の中の4端子回路
10に設定した信号経路が任意の周波数で(広帯域に)
成立する。この非可逆4端子回路と増幅器11とを図3
のように組み合わせることにより、n=1の基本波およ
びn=2,3,4…のサブハーモニックに対して同期す
る注入同期発振器を実現することができる。
【0032】以上分配回路の分配比を1:1として説明
したが、先に説明したように発振を生じさせる条件はル
ープ2−3−5−6−2の利得が1以上であるから、分
配回路30の分配比が1:1である必要はない。また、
4端子回路のパス1−4は上記注入同期の動作とは直接
関係しないため必ずしも必要ではない。さらに、上記の
構成によりトランジスタ回路のみで(または主体に)実
現でき、1/4波長線路等の分布定数回路を必要としな
いので、比較的小さなチップサイズで半導体IC化ある
いはマイクロ波IC化が容易に実現できる。これにより
周波数変換器および上述のIC化注入同期発振器を同一
パッケージ内に一緒に実装できると共に、両ICとも小
さなチップで構成されるのでパッケージも小さくて済み
汎用品が使用できる等の経済性が生じるという利点があ
る。また、ループ内増幅器11の動作帯域内周波数およ
びその整数分の1の周波数の信号に対して同期し、これ
によって高安定・低位相雑音の信号を発生させることが
できるので、上記の周波数変換器・注入同期発振器IC
モジュールに組み合わせる注入信号発生用ICを自由に
選択することができる。注入信号発生用ICとして例え
ば自動車電話用シンセサイザを用いればわずか2つのパ
ッケージICで簡易に構成できるという利点がある。電
圧制御発振器、分岐回路、周波数分周器、位相比較器、
低域通過フィルタといった多くのパッケージICを使用
するPLL発振器に比べて簡易であり経済的である。
【0033】
【第2の実施例】図4は本発明の第2の実施例である注
入同期発振器の回路構成であり、40は第1の実施例の
注入同期発振器、44は1入力2出力の出力分岐増幅
器、41は注入信号入力端子、42は発振出力端子、4
3は注入信号が増幅されて後に分岐出力される分岐端子
である。本構成によれば、増幅器44により端子41に
注入する信号レベルを低減することができるだけでな
く、注入した信号レベルより大きなレベルの信号を端子
43に取り出すことができるので、これを次段の注入同
期発振器に注入して同期帯域幅を劣化させることなく同
期させることができる。したがって、複数の同種の注入
同期発振器を1つの注入信号源に対して同期させること
ができる。また、従来はウィルキンソンディバイダを組
み合わせた並列多分岐回路により注入信号を分岐して複
数の注入同期発振器を同期していたため全体を2次元的
に構成せざるを得ない欠点があったが、本構成によれば
注入信号の経路を直列に(直線的に)構成でき、複数の
注入同期発振器の配列を1次元的にも2次元的にも、さ
らには3次元的にもできる利点がある。また、分岐増幅
器の出力端子間および出力から入力への信号伝達は一般
に阻止されるので、各注入同期発振器は互いに独立であ
る。さらに、分岐増幅器44の動作周波数は注入同期発
振器40のそれの整数分の1でよいために分岐増幅器4
4および上述の注入信号経路を比較的低い周波数帯で構
成できる。
【0034】図5は本発明の注入同期発振器複数個を直
線的に配置した例である。図4と対応する端子は同一の
符号を付す。注入信号源50から第1番目の注入同期発
振器51に高安定・低位相雑音な低レベル信号が入力さ
れて51を同期し、端子43から次段の注入同期発振器
52に同品質の信号を注入して52を同期し、以下同様
に後続の注入同期発振器を同期する。注入同期発振器間
のどの点に上述のような構成を接続してもよいので、従
来の並列多分岐回路を用いた場合のような画一的な配置
に制約されない。また、注入同期発振器間の注入信号経
路に適当な移相器または遅延線路を挿入すれば出力信号
間に有益な位相関係を発生させることができる。しか
も、同一の移相量を有する移相器または遅延線路で種々
の位相差が実現できる。
【0035】
【他の実施例】以上の実施例において、電界効果トラン
ジスタのかわりにバイポーラトランジスタを用いてもよ
い。また、実施例ではゲート接地FETを用いている
が、これに限らず他の接地形式(ドレイン接地又はソー
ス接地)を用いてもよい。ソース接地の場合には分配回
路20および30が利得を有するので、増幅器11の利
得は必ずしも1以上である必要はない。
【0036】
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、2
つの入力端子と2つの出力端子とを有し、該入力端子と
該2つの出力端子間の信号伝達が非可逆的で、かつ、該
入力端子間および該出力端子間が電気的にアイソレート
された非可逆4端子回路を具備し、該4端子回路の動作
周波数帯域内の一部帯域で動作する増幅器を具備し、該
4端子回路の1つの出力端子と1つの入力端子との間に
該増幅器を接続し、他の入力端子を注入信号の入力端
子、他の出力端子を発振出力端子としたので、また、上
記の注入同期発振器の注入信号入力端子に出力分岐増幅
器の1出力端子を接続し、該分岐増幅器の入力端子を新
たに注入信号の入力端子としたので、注入同期発振器お
よび縦続接続可能な注入同期発振器を構成することがで
きる。
【0037】本発明は、トランジスタのみで、又はトラ
ンジスタ主体で構成できるので、1/4波長線路やフェ
ライトを用いる必要がなくIC化して非常に小さく実現
することができる。また、トランジスタの非可逆性によ
り自由発振を行なう部分と信号注入端子と発振出力端子
とが互いに分離されているので、外部に接続される回路
や負荷の影響を受けにくくすることができる。また、ト
ランジスタの広帯域性によって非常に広い周波数範囲の
注入信号に対して同期されることができるので、サブハ
ーモニック係数nを自由に選択することができる。これ
によって、市販のシンセサイザ等と組み合わせて非常に
簡易で経済的な局部発振器を構成することができる。ま
た、注入信号のレベルを増幅し、かつ分岐する機能によ
り、注入信号レベルを低下させることなく次段の注入同
期発振器に注入できるので、同期周波数範囲を狭めるこ
となく複数の注入同期発振器を同時に同期することがで
きる。また、各同期発振器間に位相を一定量ずらす移相
器を挿入することにより発振器間に有益な位相関係を実
現できるので、アレーアンテナ構造による空間電力合成
などを可能にする。ここで、発振器を直線的にも平面的
にもさらには立体的にも配置できるので、アレーアンテ
ナのビーム形成の自由度を著しく向上できる。また、自
由発振を生じさせるループに増幅器を有しているので、
該増幅器を可変利得増幅器とすることによりループ利得
を1以上または1以下に制御でき、これにより発振をO
N/OFFでき、周波数切り替えやホッピング機能の実
現に応用できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例である注入同期発振器の基本構
成を示す回路図である。
【図2】本発明の実施例である注入同期発振器の基本構
成を示す回路図である。
【図3】本発明の注入同期発振器を電界効果トランジス
タを用いて構成した回路図である。
【図4】本発明の上記の注入同期発振器に注入信号分配
機能を付加した構成の回路図である。
【図5】本発明の注入同期発振器を縦続接続した構成例
である。
【図6】サーキュレータを用いた従来の注入同期発振器
の回路図である。
【図7】受動方向性結合器を用いた従来の注入同期発振
器の回路図である。
【符号の説明】
1,2,3,4,5,6 端子 10 非可逆4端子回路 11 増幅器または可変利得増幅器 20,30 ゲート接地FET分配回路 21,22,31,32 ゲート接地FET 23,24,25,33,34,35 端子 40 本発明第1実施例の注入同期発振器 41,42,43 端子 44 分岐増幅器 50 注入信号源 51,52,53,54 本発明第2実施例の注入同期
発振器 101 サーキュレータ 102,103,104 端子 105 発振器 111 方向性結合器 112,113,114,115 端子 116 増幅器 S ソース D ドレイン G ゲート

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 第1及び第2の入力端子と第1及び第2
    の出力端子を有し、第1の入力端子から第1の出力端子
    及び第2の出力端子への信号伝達が非可逆的であり、第
    2の入力端子から第1の出力端子及び第2の出力端子へ
    の信号伝達が非可逆的であり、第1の入力端子と第2の
    入力端子の間及び第1の出力端子と第2の出力端子の間
    は電気的にアイソレートされた非可逆4端子回路と、 前記第1の出力端子に入力端を接続し、前記第2の入力
    端子に出力端を接続する、前記4端子回路の動作周波数
    帯域の少なく共一部の帯域で動作する増幅器とを有し、 前記第1の入力端子に注入信号を入力し、前記第2の出
    力端子から発振出力を得ることを特徴とする注入同期発
    振器。
  2. 【請求項2】 複数の出力端を有し注入信号を受容する
    出力分岐増幅器を有し、各出力端を各々別の注入同期発
    振器の前記第1の入力端子に接続することを特徴とす
    る、請求項1記載の注入同期発振器。
  3. 【請求項3】 前記非可逆4端子回路が4個の非可逆増
    幅器を有し、各々、第1の入力端子と第1の出力端子の
    間、第1の入力端子と第2の出力端子の間、第2の入力
    端子と第1の出力端子の間、及び第2の入力端子と第2
    の出力端子の間に挿入されることを特徴とする請求項1
    記載の注入同期発振器。
  4. 【請求項4】 前記非可逆4端子回路が4個のゲート接
    地FETを有し、第1のゲート接地FETのソースと第
    2のゲート接地FETのソースとを前記第1の入力端子
    に接続し、第3のゲート接地FETのソースと第4のゲ
    ート接地FETのソースとを前記第2の入力端子に接続
    し、第1のゲート接地FETのドレインと第3のゲート
    接地FETのドレインとを前記第2の出力端子に接続
    し、第2のゲート接地FETのドレインと第4のゲート
    接地FETのドレインとを前記第1の出力端子に接続し
    たことを特徴とする請求項1記載の注入同期発振器。
  5. 【請求項5】 注入同期発振器と出力分岐増幅器との組
    合体を複数個有し、 各注入同期発振器は、第1及び第2の入力端子と第1及
    び第2の出力端子を有し、第1の入力端子から第1の出
    力端子及び第2の出力端子への信号伝達が非可逆的であ
    り、第2の入力端子から第1の出力端子及び第2の出力
    端子への信号伝達が非可逆的であり、第1の入力端子と
    第2の入力端子の間及び第1の出力端子と第2の出力端
    子の間は電気的にアイソレートされた非可逆4端子回路
    と、前記第1の出力端子に入力端を接続し、前記第2の
    入力端子に出力端を接続する、前記4端子回路の動作周
    波数帯域の少なく共一部の帯域で動作する増幅器とを有
    し、前記第2の出力端子から発振出力を得、 各出力分岐増幅器は複数の出力端を有し、ひとつの出力
    端を当該組合体の注入同期発振器の第1の入力端子に接
    続し、別の出力端を別の組合体の出力分岐増幅器の入力
    に接続し、第1の組合体の出力分岐増幅器の入力には注
    入信号を入力することを特徴とする、集合注入同期発振
    器。
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