JPH08148907A - 発振回路用無反射終端回路 - Google Patents
発振回路用無反射終端回路Info
- Publication number
- JPH08148907A JPH08148907A JP6291274A JP29127494A JPH08148907A JP H08148907 A JPH08148907 A JP H08148907A JP 6291274 A JP6291274 A JP 6291274A JP 29127494 A JP29127494 A JP 29127494A JP H08148907 A JPH08148907 A JP H08148907A
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- Japan
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- circuit
- terminating
- microstrip line
- dielectric substrate
- terminating resistors
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- Pending
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- Inductance-Capacitance Distribution Constants And Capacitance-Resistance Oscillators (AREA)
- Non-Reversible Transmitting Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 発振回路の誘電体共振器によって引き起こさ
れる共振周波数の変動を抑えると同時に終端抵抗からの
反射波を減らして、出力周波数が安定でかつ雑音の少な
いマイクロ波発振回路を作る。 【構成】 誘電体基板上に負性抵抗回路と誘電体共振回
路と無反射終端回路とを備えたマイクロ波発振回路用無
反射終端回路において、誘電体基板８上の接地パターン
と特性インピーダンスが５０Ωのマイクロストリップ線
路２の一端との間の２個以上の抵抗値５０Ωの終端抵抗
３に発振波長の１／４の長さの高インピーダンス線路９
を並列に接続する。
れる共振周波数の変動を抑えると同時に終端抵抗からの
反射波を減らして、出力周波数が安定でかつ雑音の少な
いマイクロ波発振回路を作る。 【構成】 誘電体基板上に負性抵抗回路と誘電体共振回
路と無反射終端回路とを備えたマイクロ波発振回路用無
反射終端回路において、誘電体基板８上の接地パターン
と特性インピーダンスが５０Ωのマイクロストリップ線
路２の一端との間の２個以上の抵抗値５０Ωの終端抵抗
３に発振波長の１／４の長さの高インピーダンス線路９
を並列に接続する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、直接衛星放送（ＤＢ
Ｓ）用コンバータや通信衛星受信用コンバータなどに用
いられるマイクロ波集積回路方式の高周波発振回路に関
するものである。
Ｓ）用コンバータや通信衛星受信用コンバータなどに用
いられるマイクロ波集積回路方式の高周波発振回路に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】マイクロ波集積回路による負性抵抗型発
振回路の基本構成は、能動素子（ＭＥＳＦＥＴ）、帰還
素子、整合部（整合回路、直流阻止回路、アッテネー
タ）よりなる負性抵抗回路と無反射終端回路に電磁的に
結合させた誘電体共振器よりなる共振回路で構成され
る。
振回路の基本構成は、能動素子（ＭＥＳＦＥＴ）、帰還
素子、整合部（整合回路、直流阻止回路、アッテネー
タ）よりなる負性抵抗回路と無反射終端回路に電磁的に
結合させた誘電体共振器よりなる共振回路で構成され
る。
【０００３】図５は、マイクロストリップ線路と接地パ
ターンとの間に終端抵抗が接続された一般の無反射終端
回路の回路図である。
ターンとの間に終端抵抗が接続された一般の無反射終端
回路の回路図である。
【０００４】図５に示すように、無反射終端回路は、特
性インピーダンスＺ０のマイクロストリップ線路２の一
端に純抵抗Ｚ０の終端抵抗３を、また、終端抵抗３の他
端を接地パターンに接続することにより、マイクロスト
リップ線路の一端から入力された発振電力が終端抵抗で
全て消費され反射波を生じさせないようにしている。
性インピーダンスＺ０のマイクロストリップ線路２の一
端に純抵抗Ｚ０の終端抵抗３を、また、終端抵抗３の他
端を接地パターンに接続することにより、マイクロスト
リップ線路の一端から入力された発振電力が終端抵抗で
全て消費され反射波を生じさせないようにしている。
【０００５】次に、一般の無反射終端回路の具体的形状
を示す。
を示す。
【０００６】図６は、誘電体基板の裏面が全面に渡って
金属膜で覆われ、誘電体基板の表面が終端抵抗を有して
いる無反射終端回路基板の斜視図である。
金属膜で覆われ、誘電体基板の表面が終端抵抗を有して
いる無反射終端回路基板の斜視図である。
【０００７】図６に示すように、マイクロ波集積回路で
は、終端抵抗３として薄膜抵抗、厚膜抵抗及びチップ抵
抗等を使用し、終端抵抗３をスルーホール７で誘電体基
板８の裏面の導体と導通させたパターンに接地させてい
る。
は、終端抵抗３として薄膜抵抗、厚膜抵抗及びチップ抵
抗等を使用し、終端抵抗３をスルーホール７で誘電体基
板８の裏面の導体と導通させたパターンに接地させてい
る。
【０００８】ここで、マイクロ波集積回路に多用される
負性抵抗型発振回路の動作の問題点について以下に記述
する。
負性抵抗型発振回路の動作の問題点について以下に記述
する。
【０００９】図７は、能動素子としてＭＥＳＦＥＴを用
いた負性抵抗型発振回路の回路図である。
いた負性抵抗型発振回路の回路図である。
【００１０】図７に示すように、負性抵抗型発振回路
は、ＭＥＳＦＥＴ４のソースに電源電圧が印加される電
源電圧印加部１１と、フィルタを通じて出力を取り出す
発振出力取り出し部１０とが接続され、ＭＥＳＦＥＴの
ゲートに終端抵抗３が接続されている回路となってい
る。
は、ＭＥＳＦＥＴ４のソースに電源電圧が印加される電
源電圧印加部１１と、フィルタを通じて出力を取り出す
発振出力取り出し部１０とが接続され、ＭＥＳＦＥＴの
ゲートに終端抵抗３が接続されている回路となってい
る。
【００１１】しかし、負性抵抗型発振回路においては、
発振回路自身の発振電力が能動素子（ＭＥＳＦＥＴ）の
ゲート電極のダイオード構成部分に印加されることによ
り整流電流が流れる。
発振回路自身の発振電力が能動素子（ＭＥＳＦＥＴ）の
ゲート電極のダイオード構成部分に印加されることによ
り整流電流が流れる。
【００１２】この整流電流は、発振回路の電源電圧が変
化した時、発振出力が変化することにより整流電流の変
化に伴い、ゲートバイアスが変化して帰還容量Ｃｇｄ
（ＭＥＳＦＥＴのゲートドレイン間容量）が変化するた
め発振周波数が変動するという問題点があった。
化した時、発振出力が変化することにより整流電流の変
化に伴い、ゲートバイアスが変化して帰還容量Ｃｇｄ
（ＭＥＳＦＥＴのゲートドレイン間容量）が変化するた
め発振周波数が変動するという問題点があった。
【００１３】より具体的には、Ｃｇｄが小さくなること
により、発振周波数が高くなり、終端抵抗が大きいほど
発振周波数の変化率が大きくなる。
により、発振周波数が高くなり、終端抵抗が大きいほど
発振周波数の変化率が大きくなる。
【００１４】図８は、終端抵抗を２段構成にして抵抗値
を大きくしたマイクロ波集積回路の平面図である。
を大きくしたマイクロ波集積回路の平面図である。
【００１５】図８に示すように、誘電体基板上に誘電体
共振器１と、一端がＭＥＳＦＥＴ４のゲートに接続さ
れ、他端が２個の終端抵抗を介してスルーホールに接続
されたマイクロストリップ線路２とが互いに電磁結合す
るように配置されている。
共振器１と、一端がＭＥＳＦＥＴ４のゲートに接続さ
れ、他端が２個の終端抵抗を介してスルーホールに接続
されたマイクロストリップ線路２とが互いに電磁結合す
るように配置されている。
【００１６】図８のような２段の終端抵抗構成によれ
ば、１段の終端抵抗構成に比べて反射率が小さくなる周
波数帯域が広がる長所が生じる一方、ＭＥＳＦＥＴの整
流電流の変化による発振周波数の変化率が約５０％大き
くなるという短所があった。
ば、１段の終端抵抗構成に比べて反射率が小さくなる周
波数帯域が広がる長所が生じる一方、ＭＥＳＦＥＴの整
流電流の変化による発振周波数の変化率が約５０％大き
くなるという短所があった。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題に
鑑みてなされたものであって、整流電流によるゲート電
極への逆バイアス電圧の変化を抑えることを目的として
いる。
鑑みてなされたものであって、整流電流によるゲート電
極への逆バイアス電圧の変化を抑えることを目的として
いる。
【００１８】
【課題を解決するための手段】本発明は、誘電体基板上
に負性抵抗回路と誘電体共振回路と無反射終端回路とを
備えたマイクロ波発振回路用無反射終端回路において、
誘電体基板上の接地パターンとマイクロストリップ線路
の一端との間の複数段の終端抵抗に高インピーダンス線
路を並列に接続するものである。
に負性抵抗回路と誘電体共振回路と無反射終端回路とを
備えたマイクロ波発振回路用無反射終端回路において、
誘電体基板上の接地パターンとマイクロストリップ線路
の一端との間の複数段の終端抵抗に高インピーダンス線
路を並列に接続するものである。
【００１９】
【作用】本発明は、上記方法により無反射終端回路を構
成し、整流回路によるゲート逆バイアス電圧の変化を抑
えるようにする。
成し、整流回路によるゲート逆バイアス電圧の変化を抑
えるようにする。
【００２０】即ち、終端抵抗となる抵抗体と並列に高イ
ンピーダンス線路を接続するため、直流成分である整流
電流は終端抵抗を流れず、これによる電圧降下は発生し
ない。
ンピーダンス線路を接続するため、直流成分である整流
電流は終端抵抗を流れず、これによる電圧降下は発生し
ない。
【００２１】また、交流成分である高周波電流は、終端
抵抗で消費されるため、反射が抑えられて広帯域の無反
射終端回路となる。
抵抗で消費されるため、反射が抑えられて広帯域の無反
射終端回路となる。
【００２２】
【実施例】以下、本発明に係るマイクロ波集積回路によ
る発振回路を図面に示す実施例に基づいて説明する。
る発振回路を図面に示す実施例に基づいて説明する。
【００２３】図１は、２段の終端抵抗の内、アースに接
続されたスルーホールに近い終端抵抗だけに高インピー
ダンス線路を接続している本発明の無反射終端回路基板
の斜視図である。
続されたスルーホールに近い終端抵抗だけに高インピー
ダンス線路を接続している本発明の無反射終端回路基板
の斜視図である。
【００２４】図１に示すように、比誘電率９．７のアル
ミナ系セラミック製の誘電体基板８上に特性インピーダ
ンス５０Ωの線幅３００μｍのＣｕ／Ｎｉ／Ａｕの３層
構造のマイクロストリップ線路２が配置され、マイクロ
ストリップ線路２はそれぞれ５０Ωの２段構成の終端抵
抗３を介してスルーホール７から誘電体基板に裏面の金
属に接地されている。
ミナ系セラミック製の誘電体基板８上に特性インピーダ
ンス５０Ωの線幅３００μｍのＣｕ／Ｎｉ／Ａｕの３層
構造のマイクロストリップ線路２が配置され、マイクロ
ストリップ線路２はそれぞれ５０Ωの２段構成の終端抵
抗３を介してスルーホール７から誘電体基板に裏面の金
属に接地されている。
【００２５】本発明の特徴である高インピーダンス線路
９は、２段構成の終端抵抗３の内、接地側に近い終端抵
抗に並列にマイクロストリップ線路と同じ層構造で形成
されている。
９は、２段構成の終端抵抗３の内、接地側に近い終端抵
抗に並列にマイクロストリップ線路と同じ層構造で形成
されている。
【００２６】高インピーダンス線路９は、誘電体基板８
側から８μｍのＣｕと１．５μｍのＮｉと０．５μｍの
Ａｕの３層となっており、線幅が１０μｍ、マイクロス
トリップ線路と垂直な２辺の長さが０．１ｍｍでマイク
ロストリップ線路と平行な１辺の長さが２ｍｍに設定さ
れている。
側から８μｍのＣｕと１．５μｍのＮｉと０．５μｍの
Ａｕの３層となっており、線幅が１０μｍ、マイクロス
トリップ線路と垂直な２辺の長さが０．１ｍｍでマイク
ロストリップ線路と平行な１辺の長さが２ｍｍに設定さ
れている。
【００２７】図１の無反射終端回路に接続されている発
振回路の発振周波数は１０．６７８ＧＨｚに設計されて
おり、高インピーダンス線路９の長さｌはｌ＝λｇ／４
＝λ／４／√εｒ＝２．９９８×１０8／１０．６７８
×１０9／４／√（９．７）＝２．２ｍｍに近くなるよ
うに設定されている。
振回路の発振周波数は１０．６７８ＧＨｚに設計されて
おり、高インピーダンス線路９の長さｌはｌ＝λｇ／４
＝λ／４／√εｒ＝２．９９８×１０8／１０．６７８
×１０9／４／√（９．７）＝２．２ｍｍに近くなるよ
うに設定されている。
【００２８】図２は、２段の終端抵抗の内、誘電体共振
器に接続されたマイクロストリップ線路に近い終端抵抗
だけに高インピーダンス線路を接続している本発明の無
反射終端回路基板の斜視図である。
器に接続されたマイクロストリップ線路に近い終端抵抗
だけに高インピーダンス線路を接続している本発明の無
反射終端回路基板の斜視図である。
【００２９】図２に示されるように、高インピーダンス
線路９は、２段構成の終端抵抗３の内、誘電体共振器側
に近い終端抵抗に並列に形成されている。
線路９は、２段構成の終端抵抗３の内、誘電体共振器側
に近い終端抵抗に並列に形成されている。
【００３０】図１または図２の構成によれば、周波数の
変動が高インピーダンス線路が無い場合に比べて６０％
減少する。
変動が高インピーダンス線路が無い場合に比べて６０％
減少する。
【００３１】図３は、２段の終端抵抗にそれぞれ１個の
高インピーダンス線路を接続している本発明の無反射終
端回路基板の斜視図である。
高インピーダンス線路を接続している本発明の無反射終
端回路基板の斜視図である。
【００３２】図３に示されるように、高インピーダンス
線路９は、終端抵抗３の数に合わせて１個ずつそれぞれ
終端抵抗に並列に形成されている。
線路９は、終端抵抗３の数に合わせて１個ずつそれぞれ
終端抵抗に並列に形成されている。
【００３３】図３の構成によれば、周波数の変動が１個
の終端抵抗の場合と同じくらい程度に安定する。
の終端抵抗の場合と同じくらい程度に安定する。
【００３４】続いて、本発明の無反射終端回路を用いて
いる発振回路の全体図を示すことにする。
いる発振回路の全体図を示すことにする。
【００３５】図４は、負性抵抗回路と無反射終端回路に
結合された共振回路とを有する本発明の発振回路パター
ンの平面図である。
結合された共振回路とを有する本発明の発振回路パター
ンの平面図である。
【００３６】図４に示すように、この発振回路は、Ｇａ
Ａｓ製のＭＥＳＦＥＴ４をマイクロストリップ線路２を
介して誘電体共振器に接続した負性抵抗型の回路であ
る。
Ａｓ製のＭＥＳＦＥＴ４をマイクロストリップ線路２を
介して誘電体共振器に接続した負性抵抗型の回路であ
る。
【００３７】図４で、負荷安定性を向上させるため出力
部に損失３ｄＢのアッテネータ６と、直流分を阻止する
ための帯域通過型フィルタ５を用いている。
部に損失３ｄＢのアッテネータ６と、直流分を阻止する
ための帯域通過型フィルタ５を用いている。
【００３８】また、図４の無反射終端回路は、誘電体基
板上に設けた特性インピーダンスが５０Ωのマイクロス
トリップ線路２に抵抗値５０Ωのチップ抵抗を２個直列
に接続することにより、１個のチップ抵抗の場合に比べ
て広帯域に渡って反射を抑えている。
板上に設けた特性インピーダンスが５０Ωのマイクロス
トリップ線路２に抵抗値５０Ωのチップ抵抗を２個直列
に接続することにより、１個のチップ抵抗の場合に比べ
て広帯域に渡って反射を抑えている。
【００３９】さらに、同図の無反射終端回路は、２個の
終端抵抗３と並列にそれぞれ１個の発振周波数の１／４
波長の高インピーダンス線路を接続することにより、終
端抵抗だけの場合に比べて周波数の変動を小さくなる。
終端抵抗３と並列にそれぞれ１個の発振周波数の１／４
波長の高インピーダンス線路を接続することにより、終
端抵抗だけの場合に比べて周波数の変動を小さくなる。
【００４０】本発明の実施例では終端抵抗は、２個の場
合のみを示したが、終端抵抗の数Ｎによる無反射帯域の
幅ＷはＷ＝Ａ＊ｌｏｇ（Ｂ＊Ｎ）の関係（ただし、Ａ、
Ｂは定数）が成立するので他の数であっても良い。
合のみを示したが、終端抵抗の数Ｎによる無反射帯域の
幅ＷはＷ＝Ａ＊ｌｏｇ（Ｂ＊Ｎ）の関係（ただし、Ａ、
Ｂは定数）が成立するので他の数であっても良い。
【００４１】
【発明の効果】以上に述べたように、この発明によれば
無反射終端回路として誘電体基板上に設けた接地パター
ンとマイクロストリップ線路とを、並列接続させた複数
個の特性インピーダンスと同じ抵抗値からなる終端抵抗
及び高インピーダンス線路の両端に分けて接続すること
により、無反射帯域の広く周波数電圧変動の小さい発振
回路用無反射終端回路を具現することができる。
無反射終端回路として誘電体基板上に設けた接地パター
ンとマイクロストリップ線路とを、並列接続させた複数
個の特性インピーダンスと同じ抵抗値からなる終端抵抗
及び高インピーダンス線路の両端に分けて接続すること
により、無反射帯域の広く周波数電圧変動の小さい発振
回路用無反射終端回路を具現することができる。
【図１】本発明の接地側だけに並列線路のある無反射終
端回路基板の斜視図である。
端回路基板の斜視図である。
【図２】本発明の回路側だけに並列線路のある無反射終
端回路基板の斜視図である。
端回路基板の斜視図である。
【図３】本発明の抵抗数だけの並列線路のある無反射終
端回路基板の斜視図である。
端回路基板の斜視図である。
【図４】本発明の２個の並列線路のある共振回路基板の
平面図である。
平面図である。
【図５】従来の無反射終端回路の回路図である。
【図６】従来の無反射終端回路の回路パターン図であ
る。
る。
【図７】従来の自己バイアス方式の負性抵抗型発振回路
の回路図である。
の回路図である。
【図８】従来の発振回路の平面図である。
１ 誘電体共振器 ２ マイクロストリップ線路 ３ 終端抵抗 ４ ＭＥＳＦＥＴ ５ 帯域通過型フィルタ ６ アッテネータ ７ スルーホール ８ 誘電体基板 ９ 高インピーダンス線路 １０ 発振出力取り出し部 １１ 電源電圧印加部
Claims (1)
- 【請求項１】 誘電体基板上に負性抵抗回路と誘電体共
振回路と無反射終端回路とを備えたマイクロ波発振回路
用無反射終端回路において、誘電体基板上の接地パター
ンとマイクロストリップ線路の一端との間の複数段の終
端抵抗に高インピーダンス線路を並列に接続することを
特徴とする発振回路用無反射終端回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6291274A JPH08148907A (ja) | 1994-11-25 | 1994-11-25 | 発振回路用無反射終端回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6291274A JPH08148907A (ja) | 1994-11-25 | 1994-11-25 | 発振回路用無反射終端回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08148907A true JPH08148907A (ja) | 1996-06-07 |
Family
ID=17766762
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6291274A Pending JPH08148907A (ja) | 1994-11-25 | 1994-11-25 | 発振回路用無反射終端回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08148907A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7567141B2 (en) | 2005-03-04 | 2009-07-28 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Nonreciprocal circuit device and communication apparatus |
| JP2013054134A (ja) * | 2011-09-01 | 2013-03-21 | Anritsu Corp | 光変調器モジュール |
-
1994
- 1994-11-25 JP JP6291274A patent/JPH08148907A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7567141B2 (en) | 2005-03-04 | 2009-07-28 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Nonreciprocal circuit device and communication apparatus |
| JP2013054134A (ja) * | 2011-09-01 | 2013-03-21 | Anritsu Corp | 光変調器モジュール |
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