JPH088447B2 - マイクロ波電圧制御発振器 - Google Patents
マイクロ波電圧制御発振器Info
- Publication number
- JPH088447B2 JPH088447B2 JP62321277A JP32127787A JPH088447B2 JP H088447 B2 JPH088447 B2 JP H088447B2 JP 62321277 A JP62321277 A JP 62321277A JP 32127787 A JP32127787 A JP 32127787A JP H088447 B2 JPH088447 B2 JP H088447B2
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- Japan
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- pin diode
- microstrip line
- change
- dielectric resonator
- microwave
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- Inductance-Capacitance Distribution Constants And Capacitance-Resistance Oscillators (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は誘電体共振器を使用したマイクロ波発振器に
係り、特に、この発振周波数を電圧あるいは電流により
制御することが可能なマイクロ波電圧制御発振器（Volt
age controlled oscillator;以下、VCOと略記する。）
に関する。
係り、特に、この発振周波数を電圧あるいは電流により
制御することが可能なマイクロ波電圧制御発振器（Volt
age controlled oscillator;以下、VCOと略記する。）
に関する。
従来の誘電体共振器を用いたマイクロ波VCOでは、例
えば、特開昭53−83556号公報に記載のように、発振周
波数を変化させるのに、バラクタダイオードの容量を変
化させることにより行っていたが、広範囲な発振周波数
の変化を保ることは困難であった。
えば、特開昭53−83556号公報に記載のように、発振周
波数を変化させるのに、バラクタダイオードの容量を変
化させることにより行っていたが、広範囲な発振周波数
の変化を保ることは困難であった。
上記した従来技術においては、バラクタダイオードの
容量変化量は少なく、しかも、実装状態におけるバラク
タダイオードの容量値は浮遊容量の容量値と同程度の大
きさであるため、実装状態におけるバラクタダイオード
の全容量変化量は極めて少なくなってしまい、そのた
め、広範囲にわたる発振周波数の変化を得ることができ
ないという問題があった。
容量変化量は少なく、しかも、実装状態におけるバラク
タダイオードの容量値は浮遊容量の容量値と同程度の大
きさであるため、実装状態におけるバラクタダイオード
の全容量変化量は極めて少なくなってしまい、そのた
め、広範囲にわたる発振周波数の変化を得ることができ
ないという問題があった。
そこで、本発明の目的は、上記した従来技術の問題点
を解決し、誘電体発振器を用いたマイクロ波VCOにおい
て、発振周波数の可変範囲を広くすることにある。
を解決し、誘電体発振器を用いたマイクロ波VCOにおい
て、発振周波数の可変範囲を広くすることにある。
上記目的は、バラクタダイオードの容量変化を利用す
る代りに、順方向電流によって内部抵抗値が大きく変化
するPINダイオードを利用することにより達成される。
る代りに、順方向電流によって内部抵抗値が大きく変化
するPINダイオードを利用することにより達成される。
即ち、本発明では、このPINダイオードにマイクロス
トリップ線路を直列接続して可変同調回路を構成し、該
可変同調回路を、マイクロ波発振器の誘電体共振器に近
接して配置して、該可変同調回路と誘電体共振器とを電
気的に結合させるようにした。
トリップ線路を直列接続して可変同調回路を構成し、該
可変同調回路を、マイクロ波発振器の誘電体共振器に近
接して配置して、該可変同調回路と誘電体共振器とを電
気的に結合させるようにした。
PINダイオードはＰ領域とｎ領域との間に、固有半導
体領域、即ち、ｉ領域をはさんだ接合構造を持つダイオ
ードであり、ｉ領域は数Ω・cm〜数十Ω・cmの比抵抗を
持ち数μｍ〜数十μｍの厚さを有するものである。この
PINダイオードの特徴としては、順方向特性においてｉ
領域の抵抗が少数キャリアの注入で低くなること、及び
接合容量が小さく、しゃ断周波数が高いことなどが挙げ
られる。
体領域、即ち、ｉ領域をはさんだ接合構造を持つダイオ
ードであり、ｉ領域は数Ω・cm〜数十Ω・cmの比抵抗を
持ち数μｍ〜数十μｍの厚さを有するものである。この
PINダイオードの特徴としては、順方向特性においてｉ
領域の抵抗が少数キャリアの注入で低くなること、及び
接合容量が小さく、しゃ断周波数が高いことなどが挙げ
られる。
本発明では、前述した構成において、PINダイオード
の順方向電流を変化させることにより、PINダイオード
の抵抗値が変化し、それに伴い、前記可変同調回路のイ
ンピーダンスが変化する。この時、該可変同調回路は前
記マイクロ波発振器の誘電体共振器と電気的に結合して
いるので、該マイクロ波発振器の発振周波数は前記可変
同調回路のインピーダンスの変化に応じて変化する。
の順方向電流を変化させることにより、PINダイオード
の抵抗値が変化し、それに伴い、前記可変同調回路のイ
ンピーダンスが変化する。この時、該可変同調回路は前
記マイクロ波発振器の誘電体共振器と電気的に結合して
いるので、該マイクロ波発振器の発振周波数は前記可変
同調回路のインピーダンスの変化に応じて変化する。
PINダイオードの場合はダイオードの端子間容量はほ
ぼ一定値であり、本発明では、この様なPINダイオード
の内部抵抗の変化を利用するために、実装状態における
浮遊容量の影響を受けにくく、したがって、抵抗値の変
化（50Ωから1KΩ程度まで変化できる。）による広範囲
な発振周波数の変化が得られる。
ぼ一定値であり、本発明では、この様なPINダイオード
の内部抵抗の変化を利用するために、実装状態における
浮遊容量の影響を受けにくく、したがって、抵抗値の変
化（50Ωから1KΩ程度まで変化できる。）による広範囲
な発振周波数の変化が得られる。
以下、本発明の一実施例を第１図および第２図により
説明する。
説明する。
第１図は本発明の一実施例としてのマイクロ波VCOを
示す回路図であり、１はMES FET等のFET,2はそのソー
ス,3はドレイン,4はゲート,5はマイクロストリップ線
路,6は抵抗器,7は誘電体共振器,8,9,11,16はマイクロス
トリップ線路,10,13は直流阻止コンデンサ,12,42は抵抗
器、14はPINダイオード,15はマイクロストリップ線路、
17は発振出力端子,18はFET駆動電圧端子,19は発振周波
数制御電圧端子である。
示す回路図であり、１はMES FET等のFET,2はそのソー
ス,3はドレイン,4はゲート,5はマイクロストリップ線
路,6は抵抗器,7は誘電体共振器,8,9,11,16はマイクロス
トリップ線路,10,13は直流阻止コンデンサ,12,42は抵抗
器、14はPINダイオード,15はマイクロストリップ線路、
17は発振出力端子,18はFET駆動電圧端子,19は発振周波
数制御電圧端子である。
FET1のソース２は、抵抗12によって自己バイアスがか
けられ、また、ゲート１は抵抗６を介して直流的に接地
されている。そして、ドレイン３にFET駆動電圧端子18
より駆動電圧が印加されると、FETは動作状態となる。
ここで、ドレイン３に設けた一端開放のマイクロストリ
ップ線路８により、ドレイン３と接地との間には、所定
のインピーダンスが与えられ、また、ソース２に設けた
一端開放のマイクロスリップ線路９により、ソース２と
接地との間には、所定のインピーダンスが与えられてい
る。
けられ、また、ゲート１は抵抗６を介して直流的に接地
されている。そして、ドレイン３にFET駆動電圧端子18
より駆動電圧が印加されると、FETは動作状態となる。
ここで、ドレイン３に設けた一端開放のマイクロストリ
ップ線路８により、ドレイン３と接地との間には、所定
のインピーダンスが与えられ、また、ソース２に設けた
一端開放のマイクロスリップ線路９により、ソース２と
接地との間には、所定のインピーダンスが与えられてい
る。
こうして、FET1が動作状態になると、ゲート４に配し
たマイクロストリップ線路５と誘電体共振器７の電気的
な結合によって発振が生じ、その際の結合定数を適当に
選んで、発振周波数が誘電体共振器７の共振周波数とほ
ぼ同じ値となる様にすることより、位相雑音の少ない良
好な発振特性が得られる。
たマイクロストリップ線路５と誘電体共振器７の電気的
な結合によって発振が生じ、その際の結合定数を適当に
選んで、発振周波数が誘電体共振器７の共振周波数とほ
ぼ同じ値となる様にすることより、位相雑音の少ない良
好な発振特性が得られる。
一方、PINダイオード14のカソードは接地され、アノ
ードにはマイクロストリップ線路15が直列接続され、PI
Nダイオード14とマイクロストリップ線路15とにより可
変同調回路を構成している。また、マイクロストリップ
線路16および抵抗42から成るバイアス回路が、マイクロ
ストリップ線路15に対し、1/4波長程度の長さを保って
配置されている。更に、また、可変同調回路は誘電体発
振器７に近接して配置され、電気的に結合している。
ードにはマイクロストリップ線路15が直列接続され、PI
Nダイオード14とマイクロストリップ線路15とにより可
変同調回路を構成している。また、マイクロストリップ
線路16および抵抗42から成るバイアス回路が、マイクロ
ストリップ線路15に対し、1/4波長程度の長さを保って
配置されている。更に、また、可変同調回路は誘電体発
振器７に近接して配置され、電気的に結合している。
そこで、端子19からの発振周波数制御電圧をバイアス
回路を介して可変同調回路に印加して、PINダイオード1
4の順方向電流を制御することにより、可変同調回路の
インピーダンスを変化させ、その変化を誘電体共振器７
の共振周波数の変化として、発振周波数の変化に反映さ
せることで、VCOが構成できる。
回路を介して可変同調回路に印加して、PINダイオード1
4の順方向電流を制御することにより、可変同調回路の
インピーダンスを変化させ、その変化を誘電体共振器７
の共振周波数の変化として、発振周波数の変化に反映さ
せることで、VCOが構成できる。
尚、抵抗42はPINダイオード14の順方向電流を０〜0.1
mAにするために、数十〜数百ＫΩに設定する。
mAにするために、数十〜数百ＫΩに設定する。
第２図は第１図に示すマイクロ波VCOをマイクロスト
リップ回路によい誘電体基板上に構成した実際の回路の
平面構成を示したものであり、20はFET、21はマイクロ
ストリップ線路、25はFET20のソースにインピーダンス
を与える線路、24はFET20のドレインにインピーダンス
を与える線路、26は自己バイアス用線路、36,37,38は接
地パターン、22,27は抵抗器、28,29は直流阻止コンデン
サ、23は誘電体共振器、30はマイクロストリップ線路、
32はバイアス回路用線路、35は接地パターン、31はPIN
ダイオード、33は直流阻止コンデンサ、34は抵抗器、39
は発振出力端子、40は発振周波数制御電圧端子、41はFE
T駆動用電圧端子である。
リップ回路によい誘電体基板上に構成した実際の回路の
平面構成を示したものであり、20はFET、21はマイクロ
ストリップ線路、25はFET20のソースにインピーダンス
を与える線路、24はFET20のドレインにインピーダンス
を与える線路、26は自己バイアス用線路、36,37,38は接
地パターン、22,27は抵抗器、28,29は直流阻止コンデン
サ、23は誘電体共振器、30はマイクロストリップ線路、
32はバイアス回路用線路、35は接地パターン、31はPIN
ダイオード、33は直流阻止コンデンサ、34は抵抗器、39
は発振出力端子、40は発振周波数制御電圧端子、41はFE
T駆動用電圧端子である。
第２図の回路動作については、第１図と同一であるの
で、説明は省略する。
で、説明は省略する。
尚、第２図において、PINダイオード31,マイクロスト
リップ線路30およびバイアス回路（32,33,34,35）から
成る回路部分を、発振回路部とは別の基板上に形成し
て、誘電体共振器23とマイクロストリップ線路30との間
の距離を自由に変えて設置する様にすれば、可変範囲の
大小を調整することができる。
リップ線路30およびバイアス回路（32,33,34,35）から
成る回路部分を、発振回路部とは別の基板上に形成し
て、誘電体共振器23とマイクロストリップ線路30との間
の距離を自由に変えて設置する様にすれば、可変範囲の
大小を調整することができる。
本発明によれば、PINダイオードの大きなインピーダ
ンス変化を利用することにより、誘電体発振器を用いた
マイクロ波VCOにおいて、広範囲にわたる発振周波数の
変化を確保することができる。従って、このマイクロ波
VCOを用いることにより、PLL回路で構成したマイクロ波
シンセサイザを容易に実現することができる。
ンス変化を利用することにより、誘電体発振器を用いた
マイクロ波VCOにおいて、広範囲にわたる発振周波数の
変化を確保することができる。従って、このマイクロ波
VCOを用いることにより、PLL回路で構成したマイクロ波
シンセサイザを容易に実現することができる。
第１図は本発明の一実施例を示す回路図、第２図は第１
図の回路を誘電体基板上に実装した場合の平面図、であ
る。 1,20……FET. 5,15,21,30……マイクロストリップ線路、 7,23……誘電体共振器、 14,31……PINダイオード。
図の回路を誘電体基板上に実装した場合の平面図、であ
る。 1,20……FET. 5,15,21,30……マイクロストリップ線路、 7,23……誘電体共振器、 14,31……PINダイオード。
Claims (1)
- 【請求項１】発振用能動素子である電界効果トランジス
タのゲートに第１のマイクロストリップ線路の一端が接
続され、該第１のマイクロストリップ線路の他端が第１
の抵抗を介して接地され、該第１のマイクロストリップ
線路の近傍に単一の誘電体共振器が配置されてなるマイ
クロ波電圧制御発振器において、 第２の抵抗と第２のマイクロストリップ線路とからな
り、外部から可変の直流電圧が供給されるバイアス供給
線路と、 カソード（またはアノード）が接地されたPINダイオー
ドと、該PINダイオードのアノード（またはカソード）
に直列接続された第３のマイクロストリップ線路とから
なり、該バイアス供給線路から該第３のマイクロストリ
ップ線路を介して該PINダイオードに該可変の直流電圧
が供給される可変同調回路とを設け、 該可変同調回路は該誘電体共振器に近接して設けられ、 該PINダイオードは、該バイアス電圧に応じて順方向電
流値が変化して内部抵抗値が変化し、該可変同調回路
は、該PINダイオードの内部抵抗値の変化に応じてイン
ピーダンスが変化して該誘電体共振器の共振周波数を変
化させ、発振周波数を可変としたことを特徴とするマイ
クロ波電圧制御発振器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62321277A JPH088447B2 (ja) | 1987-12-21 | 1987-12-21 | マイクロ波電圧制御発振器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62321277A JPH088447B2 (ja) | 1987-12-21 | 1987-12-21 | マイクロ波電圧制御発振器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01164103A JPH01164103A (ja) | 1989-06-28 |
| JPH088447B2 true JPH088447B2 (ja) | 1996-01-29 |
Family
ID=18130772
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62321277A Expired - Fee Related JPH088447B2 (ja) | 1987-12-21 | 1987-12-21 | マイクロ波電圧制御発振器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH088447B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09205324A (ja) * | 1996-01-25 | 1997-08-05 | Murata Mfg Co Ltd | 周波数可変共振器、周波数可変発振器および周波数可変フィルタ |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6036645B2 (ja) * | 1979-07-04 | 1985-08-21 | 三菱電機株式会社 | 発振器 |
-
1987
- 1987-12-21 JP JP62321277A patent/JPH088447B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01164103A (ja) | 1989-06-28 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |