JPH09162640A - 発振装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 小形化、低価格化でき、また、周波数安定度
のよい発振装置を提供すること。 【解決手段】 周波数が相違する高周波信号を発生する
複数の発振部１１、１２と、複数の発振部１１、１２に
アノ−ドが接続され、それぞれのカソ−ドが互いに接続
された複数のＰＩＮダイオ−ドスイッチ１６、１７と、
ＰＩＮダイオ−ド１６、１７のカソ−ドと対接地間に接
続されたＤＣリタ−ン回路と、ＰＩＮダイオ−ドのカソ
−ドに接続された出力端子ＯＵＴとを具備した発振装置
において、発振部１１、１２それぞれの電源入力端と高
周波出力端の間に抵抗素子１４、１５を接続している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、出力電力
に対する温度補償機能や、周波数切り換え機能を有する
発振装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】周波数切り換え機能や出力電力の温度補
償機能などを有する従来の発振装置について、図６を参
照して説明する。符号６１、６２は、互いに周波数が異
なる高周波信号を発生する発振部である。発振部６１、
６２の電源入力端には、発振部６１、６２を駆動する発
振部駆動用ドライバ−６３が接続され、また、高周波出
力端には、それぞれＰＩＮダイオ−ド６４、６５のアノ
−ドが接続されている。なお、ＰＩＮダイオ−ド６４、
６５のカソ−ド同士は互いに接続されている。

【０００３】ＰＩＮダイオ−ド６４、６５のカソ−ドと
対接地間には高抵抗６６が接続され、ＤＣリタ−ン回路
を構成している。また、ＰＩＮダイオ−ド６４、６５の
カソ−ドには高周波短絡用キャパシタ６７が接続され、
高周波短絡用キャパシタ６７は発振装置の出力端子ＯＵ
Ｔに接続されている。なお、ＰＩＮダイオ−ド６４、６
５のアノードは、高抵抗６８、６９を介してＰＩＮダイ
オ−ド駆動ドライバ−７０に接続されている。

【０００４】上記した構成の発振装置において、発振部
駆動用ドライバ−６３から発振部６４の電源入力端に図
２（ａ）のような駆動電圧が、また、発振部６２の電源
入力端には図２（ｂ）のような駆動電圧が供給される。
このとき、ＰＩＮダイオ−ド駆動ドライバ−７０によっ
て、ＰＩＮダイオ−ド６４の端子間は図２（ｃ）のよう
な電圧に、また、ＰＩＮダイオ−ド６５の端子間は図２
（ｄ）のような電圧に設定される。なお、図２の横軸は
時間ｔを示している。

【０００５】ここで、上記した構成の発振装置の動作に
ついて説明する。例えば、発振部６１から高周波成分を
取り出す場合、発振部駆動用ドライバ−６３から図２
（ａ）のａ１のような駆動電圧が発振部６４に供給され
る。このとき、雑音やスプリアスを小さくするために、
図２（ｂ）で示すように発振部２には駆動電圧を供給し
ない。

【０００６】なお、これと同時に、ＰＩＮダイオ−ド駆
動用ドライバ−７０からＰＩＮダイオ−ド６４に対し正
の電圧を供給し、ＰＩＮダイオ−ド６４には正の電圧を
供給しない。

【０００７】ＰＩＮダイオ−ド６４に正の電圧が供給さ
れると、高抵抗６８や高抵抗６６を通して、ＰＩＮダイ
オ−ド６４の端子間に図２（ｃ）のｃ１のような正の電
圧ＶＦが加わり、ＰＩＮダイオ−ド６４は短絡モ−ドと
なる。このとき、図６の点Ａから発振部６１側を見たイ
ンピ−ダンスはほぼ所望のインピ−ダンス（通常は３０
〜８０Ω程度）となる。

【０００８】ところで、ＰＩＮダイオ−ド６９には、Ｐ
ＩＮダイオ−ド駆動用ドライバ−７０から電圧が供給さ
れていない。したがって、ＰＩＮダイオ−ド６５のアノ
−ドは０Ｖとなる。しかし、ＰＩＮダイオ−ド６４のカ
ソ−ドは、高抵抗６６の存在によって対接地間に正の電
圧が掛かっており、これによって、ＰＩＮダイオ−ド６
５は逆バイアス状態となる。したがって、ＰＩＮダイオ
−ド６５の端子間電圧は、等価的に図２（ｄ）のｄ１の
ように負の電圧が加わり開放モ−ドとなる。この結果、
図６の点Ｂから発振部６２側を見たインピ−ダンスは開
放となり、発振部６１側の高周波成分だけが出力端子Ｏ
ＵＴに出力される。

【０００９】なお、発振部駆動用ドライバ−６３の電源
電圧は、発振装置の出力電力を温度補償するために、温
度の上昇に伴って高くなるように設定されている。ま
た、発振装置の雑音やスプリアスを小さくするために、
発振部駆動ドライバ−６３の電源電圧のオン、オフと、
ＰＩＮダイオ−ド駆動ドライバ−７０の出力電圧のオ
ン、オフを同期させている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上記した従来の発振装
置では、発振部６１や発振部６２に駆動電圧を供給する
発振部駆動用ドライバ−６３、そして、ＰＩＮダイオ−
ド６４、６５に駆動電圧を供給するＰＩＮダイオ−ド駆
動用ドライバ−７０が別々に構成され、駆動用ドライバ
−回路を２つ必要としている。

【００１１】また、発振部駆動用ドライバ−６３から出
力される駆動電圧のオン、オフと、ＰＩＮダイオ−ド駆
動用ドライバ−７０から出力される駆動電圧のオン、オ
フを同期させるために、同期用の制御回路が必要とされ
ている。

【００１２】このため、従来の発振装置では小形化や低
価格化が困難であった。また、発振装置の出力電力の温
度補償を、発振部に対する駆動電圧の変化で対応してい
るため、周波数安定度が悪いという欠点があった。

【００１３】本発明は、上記した欠点を解決するもの
で、小形化、低価格化でき、また、周波数安定度のよい
発振装置を提供することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】この発明は、周波数が相
違する高周波信号を発生する複数の発振部と、この複数
の発振部それぞれの高周波出力端にアノ−ドが接続さ
れ、それぞれのカソ−ドが互いに接続された複数のＰＩ
Ｎダイオ−ドスイッチと、このＰＩＮダイオ−ドのカソ
−ドと対接地間に接続されたＤＣリタ−ン回路と、前記
ＰＩＮダイオ−ドのカソ−ドに接続された出力端子とを
具備した発振装置において、前記発振部それぞれの電源
入力端と前記高周波出力端の間に抵抗素子を接続してい
る。

【００１５】また、ＤＣリタ−ン回路を抵抗素子で構成
している。

【００１６】また、ＤＣリタ−ン回路を、抵抗素子と、
この抵抗素子に並列に接続された高周波短絡用キャパシ
タと、前記抵抗素子に直列に接続され、誘電体基板上に
形成された１／４波長線路とで構成している。

【００１７】また、ＤＣリタ−ン回路を、抵抗素子と、
この抵抗素子に並列に接続された高周波短絡用キャパシ
タと、前記抵抗素子に直列に接続された高周波コイルと
で構成している。

【００１８】また、ＤＣリタ−ン回路を、抵抗素子と、
この抵抗素子に並列に接続され、誘電体基板上に形成さ
れた１／４波長開放線路と、前記抵抗素子に直列に接続
され、誘電体基板上に形成された１／４波長線路とで構
成している。

【００１９】上記した構成では、高周波成分を取り出し
たい発振部に対して、発振部駆動用ドライバ−から電源
電圧を供給している。このとき、発振部の電源入力端と
高周波出力端の間に接続された高抵抗、そして、対接地
間にある高抵抗を通じてＰＩＮダイオ−ドの端子間に正
の電圧が加わり、ＰＩＮダイオ−ドが短絡モ−ドとな
る。これにより、高周波成分を取り出したい発振部側を
見たインピ−ダンスはほぼ所望の値になり、所定周波数
の高周波信号を出力端子に取り出せる。

【００２０】この場合、他の発振部に対しては、発振部
駆動用ドライバ−から電源電圧が供給されないため、電
源電圧は０ＶとなりＰＩＮダイオ−ドのアノ−ドも０Ｖ
となる。しかし、高周波成分を取り出したい発振部に接
続されたＰＩＮダイオ−ドのカソ−ドに正の電圧が掛か
っているために、他の発振部に接続されたＰＩＮダイオ
−ドは逆バイアス状態となる。このため、ＰＩＮダイオ
−ドの端子間電圧は等価的に負の電圧が加わり開放モ−
ドとなり、他の発振部から高周波信号は出力されない。
この結果、高周波成分を取り出したい発振部の高周波成
分だけが発振器の出力端子に出力される。

【００２１】上記したように、この発明によれば、発振
部駆動用ドライバ−だけで、発振部およびＰＩＮダイオ
−ドを駆動でき、ピンダイオ−ド駆動用ドライバ−など
が必要とされない。このため、回路を小形化、低価格化
できる周波数切り換え機能付きの発振装置を実現でき
る。なお、発振部駆動用ドライバ−の電源電圧は、発振
装置の出力電力の温度補償のために、温度上昇に伴って
上昇する。しかし、電源電圧が上昇するとＰＩＮダイオ
−ドの順方向電流が増加し、これによってＰＩＮダイオ
−ドの直列抵抗分が減少し、ＰＩＮダイオ−ドの高周波
損失が減少する。この結果、出力電力の温度補償のため
に必要とされる電源電圧の変化分が小さくてすみ、周波
数安定度の悪化を抑えることができる。

【００２２】

【発明の実施の形態】本発明の実施形態について図１を
参照して説明する。符号１１、１２は、互いに異なる周
波数を発生する発振部である。発振部１１、１２の電源
入力端には、発振部１１、１２に対し駆動電圧を供給す
る発振部駆動用ドライバ−１３が接続されている。ま
た、発振部１１、１２それぞれの電源入力端と高周波出
力端の間に高抵抗１４、１５が接続されている。

【００２３】発振部１１の高周波出力端にはＰＩＮダイ
オ−ド１６のアノードが接続され、また、発振部１２の
高周波出力端にはＰＩＮダイオ−ド１７が接続され、Ｐ
ＩＮダイオ−ド１６、１７のカソ−ド同士は接続されて
いる。そして、ＰＩＮダイオ−ド１６、１７のカソ−ド
と対接地間には、ＤＣリタ−ン回路を構成する高抵抗１
８が接続されている。また、ＰＩＮダイオ−ド１６、１
７のカソ−ドは、高周波短絡用キャパシタ１９に接続さ
れ、高周波短絡用キャパシタ１９は発振装置の出力端子
ＯＵＴに接続されている。

【００２４】上記した構成において、発振部１１の電源
入力端には図２（ａ）のような駆動電圧が供給され、ま
た、発振部１２の電源入力端には図２（ｂ）のような駆
動電圧が供給され、例えば、発振部１１、１２は交互に
動作するように制御されている。このとき、ＰＩＮダイ
オ−ド１６、１７の端子間電圧はそれぞれ図２（ｃ）
（ｄ）のようになる。

【００２５】ここで、上記した構成の発振装置の動作に
ついて説明する。例えば、発振部１１の高周波成分を取
り出す場合、発振部駆動用ドライバ−１３から図２
（ａ）のａ１で示すような駆動電圧を発振部１１に供給
し、発振部１１から高周波信号を発生させる。このと
き、雑音やスプリアスを小さくするために、図２（ｂ）
のｂ１で示すように発振部１２には駆動電圧を供給しな
い。

【００２６】なお、駆動電圧ａ１が発振部１１に供給さ
れると、発振部１１の電源入力端と高周波出力端の間に
ある高抵抗１４、そして高抵抗１８を通してＰＩＮダイ
オ−ド１６の端子間に、図２（ｃ）のｃ１で示すような
正の電圧ＶＦが加わる。これによって、ＰＩＮダイオ−
ド１６は短絡モ−ドとなり、図１の点Ａから発振部１１
側を見たインピ−ダンスはほぼ所望のインピ−ダンス
（通常は３０〜８０Ω程度）となる。

【００２７】一方、発振部１２は、図２（ｂ）のｂ１で
示すように発振部駆動用ドライバ−１３から駆動電圧が
供給されない。このため、駆動電圧は０Ｖとなり、ＰＩ
Ｎダイオ−ド１７に対しても駆動電圧が供給されず、Ｐ
ＩＮダイオ−ド１７のアノ−ドも０Ｖとなっている。し
かし、高周波成分を取り出したい発振部１１に接続され
たＰＩＮダイオ−ド１６のカソ−ドに正の電圧が掛かっ
ているため、ＰＩＮダイオ−ド１７は逆バイアス状態と
なる。この結果、ＰＩＮダイオ−ド１７の端子間電圧
は、図２（ｄ）のｄ１で示すように等価的に負の電圧が
掛かり開放モ−ドとなる。これにより、図１の点Ｂから
発振部１２側を見たインピ−ダンスは開放となり、発振
部１１側の高周波成分だけが発振装置の出力端子ＯＵＴ
に出力される。

【００２８】なお、上記した説明は、発振部１１から高
周波成分を取り出す場合である。発振部１２から高周波
成分を取り出す場合は、発振部駆動用ドライバ−１３か
ら発振部１２に対し図２（ｂ）のｂ２ような駆動電圧を
供給する。このとき、ＰＩＮダイオ−ド１７の端子間
に、高抵抗１５や高抵抗１８を通して図２（ｄ）のｄ２
で示すような正の電圧ＶＦが加わり、発振部１２側の高
周波成分が出力端子ＯＵＴに出力される。この場合、発
振部１１には、図２（ａ）のａ２のように駆動電圧は供
給されず、高周波成分は出力されない。また、ＰＩＮダ
イオ−ド１６の端子間電圧も、図２（ｃ）のｃ２で示す
ように等価的に負の電圧が掛かり開放モ−ドとなってい
る。

【００２９】上記した構成によれば、発振部駆動用ドラ
イバ−１３によって、発振部１１、１２およびＰＩＮダ
イオ−ド１６、１７を駆動できる。したがって、ＰＩＮ
ダイオ−ドを駆動するＰＩＮダイオ−ド駆動用ドライバ
−が必要でなくなる。このため、回路構成を小形化で
き、また低価格化できる。

【００３０】また、発振部駆動用ドライバ−１３の駆動
電圧は、発振装置の出力電力の温度補償のために、温度
の上昇に伴って高くなる。このとき、発振部駆動用ドラ
イバ−１３の駆動電圧の上昇によってＰＩＮダイオ−ド
１６、１７の順方向電流が増加し、ＰＩＮダイオ−ド１
６、１７の直列抵抗分が減少する。これによって、ＰＩ
Ｎダイオ−ド１６、１７の高周波損失が減少するため、
出力電力の温度補償に必要とされる発振部駆動用ドライ
バ−１３の駆動電圧の変化分が小さくてすむ。このた
め、発振装置の周波数安定度の悪化を抑えることができ
る。

【００３１】次に、本発明の他の実施形態について図３
で説明する。なお、図３の実施形態については、図１に
対応する部分には同一の符号を付し、重複する説明は省
略する。図１の場合は、ＰＩＮダイオ−ド１６、１７の
カソ−ドと対接地間に接続された高抵抗１８によってＤ
Ｃリタ−ン回路を構成している。図３では、ＰＩＮダイ
オ−ド１６、１７のカソ−ドと対接地間のＤＣリタ−ン
回路を、高抵抗１８とこれに並列に接続された高周波短
絡用キャパシタ３１、そして、高抵抗１８と直列に接続
した高周波コイル３２で構成している。この構成の場
合、図１の構成と比べ高周波での損失を低減できる。な
お、ＰＩＮダイオ−ド１６、１７の動作などは図１の実
施形態と同様である。

【００３２】次に、本発明のもう１つの他の実施形態に
ついて図４を参照して説明する。図４の実施形態につい
ても、図１に対応する部分には同一の符号を付し、重複
する説明は省略する。図４の実施形態の場合、ＰＩＮダ
イオ−ド１６、１７のカソ−ドと対接地間のＤＣリタ−
ン回路を、高抵抗１８と、これに並列に接続された高周
波短絡用キャパシタ４１、そして、高抵抗１８に直列に
接続され、誘電体基板上に形成された特性インピ−ダン
スの高い１／４波長線路４２で構成している。この構成
の場合も、高周波での損失を低減できる。また、ＰＩＮ
ダイオ−ド１６、１７の動作は図１や図３の実施形態と
同様である。

【００３３】次に、本発明のもう１つの他の実施形態に
ついて図５を参照して説明する。なお、図５でも、図１
に対応する部分には同一の符号を付し、重複する説明は
省略する。図５の実施形態の場合、ＰＩＮダイオ−ド１
６、１７のカソ−ドと対接地間のＤＣリタ−ン回路を、
高抵抗１８と、この高抵抗１８と並列に接続され、誘電
体基板上に形成された特性インピ−ダンスの高い１／４
波長の開放線路５１と、高抵抗１８と直列に接続され、
誘電体基板上に形成された特性インピ−ダンスの高い１
／４波長線路５２で構成している。この構成の場合も、
図１の実施形態と比べ高周波での損失を低減できる。な
お、ＰＩＮダイオ−ド１６、１７などの動作は上記した
各実施形態の場合と同一である。

【００３４】なお、上記した実施の態様では、発振部が
２つの場合であるが、発振部が３つ以上の場合でも同様
である。この場合も、例えば、それぞれの発振部の電源
入力端と前記高周波出力端の間に抵抗素子が接続され、
また、それぞれの発振部にＰＩＮダイオ−ドのアノード
が接続される構成となる。

【００３５】

【発明の効果】本発明によれば、小形化、低価格化で
き、また、周波数安定度の悪化を抑える発振装置を提供
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施態様を示す回路図である。

【図２】本発明や従来例の動作を説明する電圧レベル図
である。

【図３】本発明の他の実施態様を示す回路図である。

【図４】本発明の他の実施態様を示す回路図である。

【図５】本発明の他の実施態様を示す回路図である。

【図６】従来例を示す回路図である。

【符号の説明】

１１、１２…発振部 １３…発振部駆動用ドライバ− １４、１５、１８…高抵抗 １６、１７…ＰＩＮダイオ−ド １９…高周波短絡用キャパシタ。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 周波数が相違する高周波信号を発生する
   複数の発振部と、この複数の発振部それぞれの高周波出
   力端にアノ−ドが接続され、それぞれのカソ−ドが互い
   に接続された複数のＰＩＮダイオ−ドスイッチと、この
   ＰＩＮダイオ−ドのカソ−ドと対接地間に接続されたＤ
   Ｃリタ−ン回路と、前記ＰＩＮダイオ−ドのカソ−ドに
   接続された出力端子とを具備した発振装置において、前
   記発振部それぞれの電源入力端と前記高周波出力端の間
   に抵抗素子を接続したことを特徴とする発振装置。
2. 【請求項２】 ＤＣリタ−ン回路が抵抗素子で構成され
   たことを特徴とする請求項１記載の発振装置。
3. 【請求項３】 ＤＣリタ−ン回路が、抵抗素子と、この
   抵抗素子に並列に接続された高周波短絡用キャパシタ
   と、前記抵抗素子に直列に接続され、誘電体基板上に形
   成された１／４波長線路とで構成されたことを特徴とす
   る請求項１記載の発振装置。
4. 【請求項４】 ＤＣリタ−ン回路が、抵抗素子と、この
   抵抗素子に並列に接続された高周波短絡用キャパシタ
   と、前記抵抗素子に直列に接続された高周波コイルとで
   構成されたことを特徴とする請求項１記載の発振装置。
5. 【請求項５】 ＤＣリタ−ン回路が、抵抗素子と、この
   抵抗素子に並列に接続され、誘電体基板上に形成された
   １／４波長開放線路と、前記抵抗素子に直列に接続さ
   れ、誘電体基板上に形成された１／４波長線路とで構成
   されたことを特徴とする請求項１記載の発振装置。