JPH11234009A - 発振器装置 - Google Patents
発振器装置Info
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- JPH11234009A JPH11234009A JP10032882A JP3288298A JPH11234009A JP H11234009 A JPH11234009 A JP H11234009A JP 10032882 A JP10032882 A JP 10032882A JP 3288298 A JP3288298 A JP 3288298A JP H11234009 A JPH11234009 A JP H11234009A
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- oscillator
- dielectric resonator
- resonator
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- Inductance-Capacitance Distribution Constants And Capacitance-Resistance Oscillators (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
- Waveguide Connection Structure (AREA)
- Waveguides (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 単体の誘電体共振器を用いることによる、誘
電体共振器とマイクロストリップ線路との結合度の再現
性の問題を解消するとともに、誘電体基板に誘電体共振
器部を構成する場合の、誘電体共振器部の大型化および
発振器部の寸法精度の問題を解消した発振器装置を提供
する。 【解決手段】 誘電体基板１ａ上に共振器用電極２を形
成して誘電体共振器部を構成するとともに、誘電体基板
１ｂ上にＦＥＴ７を用いた発振器部を構成し、各構成部
が最適な状態となるように、誘電体基板１ａと１ｂとの
誘電率を異ならせたり、厚みを異ならせる。
電体共振器とマイクロストリップ線路との結合度の再現
性の問題を解消するとともに、誘電体基板に誘電体共振
器部を構成する場合の、誘電体共振器部の大型化および
発振器部の寸法精度の問題を解消した発振器装置を提供
する。 【解決手段】 誘電体基板１ａ上に共振器用電極２を形
成して誘電体共振器部を構成するとともに、誘電体基板
１ｂ上にＦＥＴ７を用いた発振器部を構成し、各構成部
が最適な状態となるように、誘電体基板１ａと１ｂとの
誘電率を異ならせたり、厚みを異ならせる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、マイクロ波帯や
ミリ波帯で使用される発振器に関する。
ミリ波帯で使用される発振器に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年の移動体通信システムの需要の拡大
および伝送情報量の拡大に伴って、通信帯域がマイクロ
波帯からミリ波帯へ拡大されようとしている。このよう
な高周波帯域において発振器を構成する場合、その共振
器として誘電体共振器が用いられている。
および伝送情報量の拡大に伴って、通信帯域がマイクロ
波帯からミリ波帯へ拡大されようとしている。このよう
な高周波帯域において発振器を構成する場合、その共振
器として誘電体共振器が用いられている。
【０００３】図７は従来の発振器の構成を示す分解斜視
図である。同図において１は誘電体基板であり、その表
面にマイクロストリップ線路８などの各種導電体パター
ンを形成し、ＦＥＴ７を実装することによって発振回路
を構成し、さらに誘電体基板１の上面に支持台４３を介
して誘電体共振器４２を配置させている。このような誘
電体基板１をステム４０に載置し、キャップ４１を被せ
ることによって誘電体基板１の周囲全体をシールドして
いる。
図である。同図において１は誘電体基板であり、その表
面にマイクロストリップ線路８などの各種導電体パター
ンを形成し、ＦＥＴ７を実装することによって発振回路
を構成し、さらに誘電体基板１の上面に支持台４３を介
して誘電体共振器４２を配置させている。このような誘
電体基板１をステム４０に載置し、キャップ４１を被せ
ることによって誘電体基板１の周囲全体をシールドして
いる。
【０００４】図８は図７に示した誘電体共振器の共振モ
ードによる磁界分布とマイクロストリップ線路との結合
関係を示す図である。ここで誘電体共振器４２はＴＥ０
１δモードで共振し、その磁界がマイクロストリップ線
路８と結合する。このように、誘電体共振器４２の磁界
分布は図８に示すように周囲に広がっている。
ードによる磁界分布とマイクロストリップ線路との結合
関係を示す図である。ここで誘電体共振器４２はＴＥ０
１δモードで共振し、その磁界がマイクロストリップ線
路８と結合する。このように、誘電体共振器４２の磁界
分布は図８に示すように周囲に広がっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】このようなＴＥ０１δ
モードの誘電体共振器を用いた従来の発振器において
は、誘電体共振器の共振周波数が円柱形状の誘電体の比
誘電率と外形寸法によって決定され、またマイクロスト
リップ線路との結合が、相互間の距離によって決定され
るため、誘電体共振器４２と支持台４３に高い寸法精度
が要求され、さらに誘電体基板１上への誘電体共振器４
２の高い位置決め精度が要求される。また、マイクロス
トリップ線路８と誘電体共振器４２との結合を変化させ
るために、誘電体共振器４２の位置を変化させると、誘
電体共振器４２の磁界分布は図８に示したように周囲に
広がっているため、誘電体共振器４２はマイクロストリ
ップ線路８以外の他の線路とも結合して結果的に発振条
件が変化する。そのために誘電体共振器４２とマイクロ
ストリップ線路８との結合を独立して変化させられな
い。このことにより、誘電体共振器４２とマイクロスト
リップ線路８との位置関係による結合度の再現性が悪
く、安定した特性が得にくいという問題があった。ま
た、ＴＥ０１δモードの誘電体共振器は誘電体部分への
エネルギの閉じ込め性が比較的低いため、所定のマイク
ロストリップ線路以外の線路との不要結合を防止するた
めに、誘電体共振器に結合させない線路と誘電体共振器
との間隔を大きく隔てなければならず、全体に小型化が
困難になるという問題もあった。
モードの誘電体共振器を用いた従来の発振器において
は、誘電体共振器の共振周波数が円柱形状の誘電体の比
誘電率と外形寸法によって決定され、またマイクロスト
リップ線路との結合が、相互間の距離によって決定され
るため、誘電体共振器４２と支持台４３に高い寸法精度
が要求され、さらに誘電体基板１上への誘電体共振器４
２の高い位置決め精度が要求される。また、マイクロス
トリップ線路８と誘電体共振器４２との結合を変化させ
るために、誘電体共振器４２の位置を変化させると、誘
電体共振器４２の磁界分布は図８に示したように周囲に
広がっているため、誘電体共振器４２はマイクロストリ
ップ線路８以外の他の線路とも結合して結果的に発振条
件が変化する。そのために誘電体共振器４２とマイクロ
ストリップ線路８との結合を独立して変化させられな
い。このことにより、誘電体共振器４２とマイクロスト
リップ線路８との位置関係による結合度の再現性が悪
く、安定した特性が得にくいという問題があった。ま
た、ＴＥ０１δモードの誘電体共振器は誘電体部分への
エネルギの閉じ込め性が比較的低いため、所定のマイク
ロストリップ線路以外の線路との不要結合を防止するた
めに、誘電体共振器に結合させない線路と誘電体共振器
との間隔を大きく隔てなければならず、全体に小型化が
困難になるという問題もあった。
【０００６】そこで誘電体基板の一部を誘電体共振器部
として作用させることが考えられる。そのような発振器
装置を設計する際、誘電体共振器部と発振器部とについ
て、それぞれ所定の特性が得られるように設計を行うこ
とになる。
として作用させることが考えられる。そのような発振器
装置を設計する際、誘電体共振器部と発振器部とについ
て、それぞれ所定の特性が得られるように設計を行うこ
とになる。
【０００７】しかし、誘電体共振器部が最適な状態とな
るように設計する場合、小型でＱｏの良好な誘電体共振
器を設計するために、誘電体基板としては、誘電率が高
く且つ誘電正接（ｔａｎδ）が小さい誘電体材料を選ぶ
ことになる。ところがこのとき基板の誘電率が高いため
に、発振器部のパターンは小さくなりすぎ、パターン間
で不要な結合が生じたり、相対的な寸法精度が低下する
ため量産性が悪くなる。一方、発振器部が最適となるよ
うに設計する場合、誘電体共振器部が最適となるように
設計する場合より低誘電率の誘電体基板を用いることに
なり、発振器部のパターン間での不要な結合を避け、相
対寸法精度を高くすることができるが、その反面、誘電
体共振器部が大きくなるといった問題が生じる。
るように設計する場合、小型でＱｏの良好な誘電体共振
器を設計するために、誘電体基板としては、誘電率が高
く且つ誘電正接（ｔａｎδ）が小さい誘電体材料を選ぶ
ことになる。ところがこのとき基板の誘電率が高いため
に、発振器部のパターンは小さくなりすぎ、パターン間
で不要な結合が生じたり、相対的な寸法精度が低下する
ため量産性が悪くなる。一方、発振器部が最適となるよ
うに設計する場合、誘電体共振器部が最適となるように
設計する場合より低誘電率の誘電体基板を用いることに
なり、発振器部のパターン間での不要な結合を避け、相
対寸法精度を高くすることができるが、その反面、誘電
体共振器部が大きくなるといった問題が生じる。
【０００８】この発明の目的は、従来の単体の誘電体共
振器を用いることによる問題を解消するとともに、誘電
体基板に誘電体共振器部を構成する場合の上述した問題
を解消した発振器装置を提供することにある。
振器を用いることによる問題を解消するとともに、誘電
体基板に誘電体共振器部を構成する場合の上述した問題
を解消した発振器装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この発明の発振器装置
は、請求項１に記載のとおり、誘電体基板上に誘電体共
振器部と発振器部とを設けて成る発振器装置において、
誘電体基板上に共振器用電極を形成して前記誘電体共振
器部を構成するとともに、該誘電体共振器部を構成する
領域と前記発振器部を構成する領域とで誘電体基板の誘
電率を異ならせる。この構成によれば、誘電体共振器部
を構成する領域を誘電体共振器部に適する誘電率とし、
発振器部を構成する領域を発振器部に適する誘電率にす
ることができ、小型でＱｏの高い誘電体共振器部を構成
するとともに、パターン間の不要結合がなくパターンの
相対寸法精度の高い、量産性の高い発振器部を構成する
ことができる。
は、請求項１に記載のとおり、誘電体基板上に誘電体共
振器部と発振器部とを設けて成る発振器装置において、
誘電体基板上に共振器用電極を形成して前記誘電体共振
器部を構成するとともに、該誘電体共振器部を構成する
領域と前記発振器部を構成する領域とで誘電体基板の誘
電率を異ならせる。この構成によれば、誘電体共振器部
を構成する領域を誘電体共振器部に適する誘電率とし、
発振器部を構成する領域を発振器部に適する誘電率にす
ることができ、小型でＱｏの高い誘電体共振器部を構成
するとともに、パターン間の不要結合がなくパターンの
相対寸法精度の高い、量産性の高い発振器部を構成する
ことができる。
【００１０】またこの発明の発振器装置は、請求項２に
記載のとおり、上記誘電体共振器部を構成する領域と発
振器部を構成する領域とで誘電体基板の厚みを異ならせ
る。
記載のとおり、上記誘電体共振器部を構成する領域と発
振器部を構成する領域とで誘電体基板の厚みを異ならせ
る。
【００１１】これにより、例えば誘電体共振器部と発振
器部の誘電率が同一であっても誘電体共振器部と発振器
部の構成にそれぞれ適した誘電体基板とすることができ
る。一般には、誘電体共振器部を構成する領域の誘電体
基板の厚みを、発振器部を構成する領域の誘電体基板の
厚みより厚くすることにより、Ｑｏの高い誘電体共振器
部を構成する（表１参照）とともに、発振器部のパター
ンを適度な大きさとすることができ、パターン間の不要
結合の問題および相対寸法精度の低下の問題が避けられ
る。
器部の誘電率が同一であっても誘電体共振器部と発振器
部の構成にそれぞれ適した誘電体基板とすることができ
る。一般には、誘電体共振器部を構成する領域の誘電体
基板の厚みを、発振器部を構成する領域の誘電体基板の
厚みより厚くすることにより、Ｑｏの高い誘電体共振器
部を構成する（表１参照）とともに、発振器部のパター
ンを適度な大きさとすることができ、パターン間の不要
結合の問題および相対寸法精度の低下の問題が避けられ
る。
【００１２】またこの発明の発振器装置は、請求項３に
記載のとおり、前記誘電体共振器部に結合する線路を該
誘電体共振器部を構成する領域に設け、前記線路の端部
における前記誘電体基板の誘電率または厚みが変化する
部分にインピーダンスマッチング回路を設ける。これに
より、線路同士の接続部の不連続性による不要な反射が
なくなり、動作の安定した発振器が構成される。
記載のとおり、前記誘電体共振器部に結合する線路を該
誘電体共振器部を構成する領域に設け、前記線路の端部
における前記誘電体基板の誘電率または厚みが変化する
部分にインピーダンスマッチング回路を設ける。これに
より、線路同士の接続部の不連続性による不要な反射が
なくなり、動作の安定した発振器が構成される。
【００１３】また、この発明の発振器装置は、請求項４
に記載のとおり、前記線路を主線路とし、この主線路と
は別に前記誘電体共振器部に結合する副線路と、該副線
路に接続される可変リアクタンス素子とを前記誘電体共
振器部を構成する領域に設ける。この構成により、誘電
体共振器部を構成する領域は周波数可変共振器部とな
る。
に記載のとおり、前記線路を主線路とし、この主線路と
は別に前記誘電体共振器部に結合する副線路と、該副線
路に接続される可変リアクタンス素子とを前記誘電体共
振器部を構成する領域に設ける。この構成により、誘電
体共振器部を構成する領域は周波数可変共振器部とな
る。
【００１４】
【発明の実施の形態】この発明の第１の実施形態に係る
発振器の構成を図１〜図３を参照して説明する。
発振器の構成を図１〜図３を参照して説明する。
【００１５】図１は発振器の分解斜視図である。同図に
おいて４０はステムであり、図における下方へピン１
６，１７，１８をそれぞれ絶縁状態で突出させている。
また同方向に固定用のネジ２０，２１を突出させてい
る。このステム４０の上部には、各種の導電体パターン
を形成するとともに部品を実装した誘電体基板１ａ，１
ｂを載置している。またステム４０の上部にキャップ４
１を被せることによって、誘電体基板１ａ，１ｂの周囲
をシールドしている。
おいて４０はステムであり、図における下方へピン１
６，１７，１８をそれぞれ絶縁状態で突出させている。
また同方向に固定用のネジ２０，２１を突出させてい
る。このステム４０の上部には、各種の導電体パターン
を形成するとともに部品を実装した誘電体基板１ａ，１
ｂを載置している。またステム４０の上部にキャップ４
１を被せることによって、誘電体基板１ａ，１ｂの周囲
をシールドしている。
【００１６】誘電体基板１ａ，１ｂの図における下面に
は、ピン１６，１７，１８が通る部分を避けてほぼ全面
にアース電極を形成している。この誘電体基板１ａと１
ｂとは当接させて、または所定の間隙を隔てて対向させ
て、ステム４０の上部に載置している。
は、ピン１６，１７，１８が通る部分を避けてほぼ全面
にアース電極を形成している。この誘電体基板１ａと１
ｂとは当接させて、または所定の間隙を隔てて対向させ
て、ステム４０の上部に載置している。
【００１７】誘電体基板１ａの上面において、２は円形
の共振器用電極であり、この共振器用電極２と誘電体基
板１ａ下面のアース電極との間がＴＭ０１０モードの誘
電体共振器として作用する。８はマイクロストリップ線
路であり、上記誘電体共振器に対して容量結合する。１
０はアース電極であり、上記誘電体共振器と結合するマ
イクロストリップ線路８の他方の端部とアース電極１０
との間には終端抵抗としてのチップ抵抗９を接続してい
る。
の共振器用電極であり、この共振器用電極２と誘電体基
板１ａ下面のアース電極との間がＴＭ０１０モードの誘
電体共振器として作用する。８はマイクロストリップ線
路であり、上記誘電体共振器に対して容量結合する。１
０はアース電極であり、上記誘電体共振器と結合するマ
イクロストリップ線路８の他方の端部とアース電極１０
との間には終端抵抗としてのチップ抵抗９を接続してい
る。
【００１８】誘電体基板１ｂの上部において、７はＦＥ
Ｔであり、マイクロストリップ線路８の一方の端部に接
続されるゲート端子接続電極２４とマイクロストリップ
線路４，１１にそれぞれ接続している。５はアース電極
であり、マイクロストリップ線路４との間にチップ抵抗
６を接続している。マイクロストリップ線路４と３との
間には誘電体基板１ｂ上に静電容量を形成していて、マ
イクロストリップ線路３から延びる電極１５を出力電極
としてピン１７に接続している。マイクロストリップ線
路１１と入力電極１４との間はインダクタとしてのマイ
クロストリップ線路１２で接続している。入力電極１４
とアース電極５との間にはチップコンデンサ１３を接続
している。
Ｔであり、マイクロストリップ線路８の一方の端部に接
続されるゲート端子接続電極２４とマイクロストリップ
線路４，１１にそれぞれ接続している。５はアース電極
であり、マイクロストリップ線路４との間にチップ抵抗
６を接続している。マイクロストリップ線路４と３との
間には誘電体基板１ｂ上に静電容量を形成していて、マ
イクロストリップ線路３から延びる電極１５を出力電極
としてピン１７に接続している。マイクロストリップ線
路１１と入力電極１４との間はインダクタとしてのマイ
クロストリップ線路１２で接続している。入力電極１４
とアース電極５との間にはチップコンデンサ１３を接続
している。
【００１９】マイクロストリップ線路８の端部と、ゲー
ト端子接続電極２４との間はリボンまたはワイヤによる
ボンディング接続を行っている。
ト端子接続電極２４との間はリボンまたはワイヤによる
ボンディング接続を行っている。
【００２０】図２は上記誘電体基板１ａに構成される誘
電体共振器部の電界分布の例を示す断面図である。この
ように誘電体基板１ａを挟んで、少なくとも一方の共振
器用電極２を円形とすることによって、ＴＭ０１０モー
ドの誘電体共振器として作用する。
電体共振器部の電界分布の例を示す断面図である。この
ように誘電体基板１ａを挟んで、少なくとも一方の共振
器用電極２を円形とすることによって、ＴＭ０１０モー
ドの誘電体共振器として作用する。
【００２１】図３は図１に示した発振器の等価回路図で
ある。図中の番号は図１に示した各部の番号に対応して
いる。図３に示すように、共振器用電極２による共振器
と結合し、抵抗９により終端されたマイクロストリップ
線路８がＦＥＴ７のゲートに接続されている。電源入力
電圧はチップコンデンサ１３とインダクタ１２によるフ
ィルタを介してＦＥＴ７のドレインに印加される。発振
信号はコンデンサを介してＦＥＴ７のソースから出力端
子へ取り出される。このようにして帯域反射型発振回路
を構成する。
ある。図中の番号は図１に示した各部の番号に対応して
いる。図３に示すように、共振器用電極２による共振器
と結合し、抵抗９により終端されたマイクロストリップ
線路８がＦＥＴ７のゲートに接続されている。電源入力
電圧はチップコンデンサ１３とインダクタ１２によるフ
ィルタを介してＦＥＴ７のドレインに印加される。発振
信号はコンデンサを介してＦＥＴ７のソースから出力端
子へ取り出される。このようにして帯域反射型発振回路
を構成する。
【００２２】ここで、各種誘電体基板を用いて、上記誘
電体共振器部を、共振周波数１５ＧＨｚのＴＭ０１０モ
ードの共振器とするための各部の寸法などの関係を示
す。
電体共振器部を、共振周波数１５ＧＨｚのＴＭ０１０モ
ードの共振器とするための各部の寸法などの関係を示
す。
【００２３】
【表１】
【００２４】上表において、ｔは誘電体基板の厚み、Ｄ
は共振器用電極の直径、Ｑｏは誘電体共振器部の無負荷
Ｑ、λｇはマイクロストリップ線路を形成したときのそ
のマイクロストリップ線路の管内波長（伝送路波長）、
ｗはマイクロストリップ線路の特性インピーダンスを５
０Ωにするための、そのマイクロストリップ線路の幅で
ある。
は共振器用電極の直径、Ｑｏは誘電体共振器部の無負荷
Ｑ、λｇはマイクロストリップ線路を形成したときのそ
のマイクロストリップ線路の管内波長（伝送路波長）、
ｗはマイクロストリップ線路の特性インピーダンスを５
０Ωにするための、そのマイクロストリップ線路の幅で
ある。
【００２５】誘電体共振器部を構成した上記誘電体基板
１ａは、それ単体で誘電体共振器部の共振周波数やマイ
クロストリップ線路との結合度を調整する。また、発振
器部を構成した上記誘電体基板１ｂは、それ単体で発振
器部の負荷特性等を調整する。これらの調整済の誘電体
基板１ａ，１ｂを図１に示したようにステム４０に載置
し、マイクロストリップ線路８とゲート端子接続電極と
の接続およびピン１６，１７，１８との接続を行う。勿
論、両誘電体基板１ａ，１ｂをステム上に取り付けた状
態で、誘電体共振器部の調整と発振器部の調整を個別に
行って、その後にマイクロストリップ線路８とゲート端
子接続電極とを接続してもよい。また、このマイクロス
トリップ線路８とゲート端子接続電極との接続を行った
後に、各部の調整を行ってもよい。
１ａは、それ単体で誘電体共振器部の共振周波数やマイ
クロストリップ線路との結合度を調整する。また、発振
器部を構成した上記誘電体基板１ｂは、それ単体で発振
器部の負荷特性等を調整する。これらの調整済の誘電体
基板１ａ，１ｂを図１に示したようにステム４０に載置
し、マイクロストリップ線路８とゲート端子接続電極と
の接続およびピン１６，１７，１８との接続を行う。勿
論、両誘電体基板１ａ，１ｂをステム上に取り付けた状
態で、誘電体共振器部の調整と発振器部の調整を個別に
行って、その後にマイクロストリップ線路８とゲート端
子接続電極とを接続してもよい。また、このマイクロス
トリップ線路８とゲート端子接続電極との接続を行った
後に、各部の調整を行ってもよい。
【００２６】次に、第２の実施形態に係る発振器装置の
構成を図４に示す。（Ａ）はその部分斜視図である。
（キャップは図において省略している。）この例では誘
電体基板１ａの厚み寸法を誘電体基板１ｂの厚み寸法よ
り大きくしている。そして、そのことによりマイクロス
トリップ線路８の端部とゲート端子接続電極２４との接
続部分に段差が生じることになる。このように誘電体基
板の厚み寸法が異なる場合、一般にマイクロストリップ
線路８の特性インピーダンスとゲート端子接続電極（マ
イクロストリップ線路）２４の特性インピーダンスとが
異なった値となるため、両者の接続部分にインピーダン
スマッチング回路を構成する。
構成を図４に示す。（Ａ）はその部分斜視図である。
（キャップは図において省略している。）この例では誘
電体基板１ａの厚み寸法を誘電体基板１ｂの厚み寸法よ
り大きくしている。そして、そのことによりマイクロス
トリップ線路８の端部とゲート端子接続電極２４との接
続部分に段差が生じることになる。このように誘電体基
板の厚み寸法が異なる場合、一般にマイクロストリップ
線路８の特性インピーダンスとゲート端子接続電極（マ
イクロストリップ線路）２４の特性インピーダンスとが
異なった値となるため、両者の接続部分にインピーダン
スマッチング回路を構成する。
【００２７】同図の（Ｂ）はそのインピーダンスマッチ
ング回路を設けない場合の構成を示す部分平面図および
等価回路図である。同図において２５は誘電体基板１ｂ
に設けたゲート端子接続用マイクロストリップ線路であ
り、その線路のインピーダンスをＺ１とする。また、マ
イクロストリップ線路８のインピーダンスをＺ１とす
る。この両者の電極をボンディング用リボン２３でボン
ディングし、このボンディング用リボンの持つリアクタ
ンスをＬ１とする。マイクロストリップ線路８および２
５のリボン接続点での浮遊容量をそれぞれＣ１ａ，Ｃ１
ｂとする。一般にこの接続点でのＣ１ａ，Ｃ１ｂは小さ
く、これによる線路のミスマッチは小さく、これに比べ
てリボンのリアクタンスＬ１によるミスマッチが大きく
支配的となる。
ング回路を設けない場合の構成を示す部分平面図および
等価回路図である。同図において２５は誘電体基板１ｂ
に設けたゲート端子接続用マイクロストリップ線路であ
り、その線路のインピーダンスをＺ１とする。また、マ
イクロストリップ線路８のインピーダンスをＺ１とす
る。この両者の電極をボンディング用リボン２３でボン
ディングし、このボンディング用リボンの持つリアクタ
ンスをＬ１とする。マイクロストリップ線路８および２
５のリボン接続点での浮遊容量をそれぞれＣ１ａ，Ｃ１
ｂとする。一般にこの接続点でのＣ１ａ，Ｃ１ｂは小さ
く、これによる線路のミスマッチは小さく、これに比べ
てリボンのリアクタンスＬ１によるミスマッチが大きく
支配的となる。
【００２８】同図の（Ｃ）は上記インピーダンスマッチ
ング回路部分の構成を示す部分平面図および等価回路図
である。同図において２４はマイクロストリップ線路２
５の端部に設けたインピーダンスマッチング用の電極で
ある。また、２６はマイクロストリップ線路８の端部に
設けたインピーダンスマッチング用の電極である。マッ
チング用電極２６，２４の電極の容量をそれぞれＣ２
ａ，Ｃ２ｂとする。このＣ２ａ，Ｃ２ｂの値を所定値と
することにより、容量Ｃ２ａ，Ｃ２ｂとリボンのリアク
タンスＬ１によるπ型回路で所定の周波数でのインピー
ダンスマッチングを図っている。
ング回路部分の構成を示す部分平面図および等価回路図
である。同図において２４はマイクロストリップ線路２
５の端部に設けたインピーダンスマッチング用の電極で
ある。また、２６はマイクロストリップ線路８の端部に
設けたインピーダンスマッチング用の電極である。マッ
チング用電極２６，２４の電極の容量をそれぞれＣ２
ａ，Ｃ２ｂとする。このＣ２ａ，Ｃ２ｂの値を所定値と
することにより、容量Ｃ２ａ，Ｃ２ｂとリボンのリアク
タンスＬ１によるπ型回路で所定の周波数でのインピー
ダンスマッチングを図っている。
【００２９】次に第３の実施形態に係る発振器装置の構
成を図５および図６を参照して説明する。
成を図５および図６を参照して説明する。
【００３０】図５は発振器の主要部の構成を示す斜視図
である。誘電体基板１ａの上面において、３１は共振器
用電極２による共振器と結合するマイクロストリップ線
路であり、その端部とアース電極３３との間にバラクタ
ダイオード３２を実装している。またマイクロストリッ
プ線路３１の端部から、インダクタとしてのマイクロス
トリップ線路３４を形成している。３６は制御電極であ
り、この制御電極３６とマイクロストリップ線路３４の
端部との間にチップ抵抗３５を実装している。また制御
電極３６とアース電極１０との間にチップコンデンサ３
７を実装している。ピン１８は制御電極３６に接続して
いる。また、共振器用電極２とマイクロストリップ線路
８，３１とは、直流的に連続する導電体パターンとして
いる。この連続部分の幅と長さによって、誘電体共振器
部とマイクロストリップ線路との結合度を定めている。
図５においてその他の部分の構成は図４に示したものと
同様である。
である。誘電体基板１ａの上面において、３１は共振器
用電極２による共振器と結合するマイクロストリップ線
路であり、その端部とアース電極３３との間にバラクタ
ダイオード３２を実装している。またマイクロストリッ
プ線路３１の端部から、インダクタとしてのマイクロス
トリップ線路３４を形成している。３６は制御電極であ
り、この制御電極３６とマイクロストリップ線路３４の
端部との間にチップ抵抗３５を実装している。また制御
電極３６とアース電極１０との間にチップコンデンサ３
７を実装している。ピン１８は制御電極３６に接続して
いる。また、共振器用電極２とマイクロストリップ線路
８，３１とは、直流的に連続する導電体パターンとして
いる。この連続部分の幅と長さによって、誘電体共振器
部とマイクロストリップ線路との結合度を定めている。
図５においてその他の部分の構成は図４に示したものと
同様である。
【００３１】図６は図５に示した発振器の等価回路図で
ある。図６の発振器部の構成は図３に示したものと同様
である。図６においてマイクロストリップ線路８は主線
路、３１は副線路として作用し、インダクタ３４、抵抗
３５およびコンデンサ３７はＲＦフィルタとして作用
し、制御入力電圧によってバラクタダイオード３２の静
電容量が変化し、これにより副線路３１の装荷容量が変
化することになるため、それに応じてＦＥＴ７による発
振周波数が変化する。
ある。図６の発振器部の構成は図３に示したものと同様
である。図６においてマイクロストリップ線路８は主線
路、３１は副線路として作用し、インダクタ３４、抵抗
３５およびコンデンサ３７はＲＦフィルタとして作用
し、制御入力電圧によってバラクタダイオード３２の静
電容量が変化し、これにより副線路３１の装荷容量が変
化することになるため、それに応じてＦＥＴ７による発
振周波数が変化する。
【００３２】図４および図５に示した例では、２枚の誘
電体基板を用いたが、誘電体共振器部を構成する領域の
厚みと発振器部を構成する領域の厚みが異なった単一の
誘電体基板を用いてもよい。
電体基板を用いたが、誘電体共振器部を構成する領域の
厚みと発振器部を構成する領域の厚みが異なった単一の
誘電体基板を用いてもよい。
【００３３】また、以上に述べた各実施形態では共振器
用電極２とマイクロストリップ線路８，３１の導電体パ
ターンを連続するパターンとして同時に形成するか、近
接させるようにしたが、マイクロストリップ線路８，３
１と共振器用電極２との間をワイヤボンディングしても
よい。
用電極２とマイクロストリップ線路８，３１の導電体パ
ターンを連続するパターンとして同時に形成するか、近
接させるようにしたが、マイクロストリップ線路８，３
１と共振器用電極２との間をワイヤボンディングしても
よい。
【００３４】
【発明の効果】請求項１〜４に記載の発明によれば、誘
電体共振器部と発振器部とをそれぞれ最適に設計するこ
とができる。また、誘電体共振器部と発振器部とをそれ
ぞれ単体の状態で調整できるため、それぞれに個別の調
整が可能となり、所望の特性が容易に得られる。
電体共振器部と発振器部とをそれぞれ最適に設計するこ
とができる。また、誘電体共振器部と発振器部とをそれ
ぞれ単体の状態で調整できるため、それぞれに個別の調
整が可能となり、所望の特性が容易に得られる。
【００３５】また、特に請求項１に記載の発明によれ
ば、誘電体共振器部を構成する領域を誘電体共振器部に
適する誘電率とし、発振器部を構成する領域を発振器部
に適する誘電率にすることができ、小型でＱｏの高い誘
電体共振器部を構成するとともに、パターン間の不要結
合がなくパターンの相対寸法精度の高い、量産性の高い
発振器部を構成することができる。
ば、誘電体共振器部を構成する領域を誘電体共振器部に
適する誘電率とし、発振器部を構成する領域を発振器部
に適する誘電率にすることができ、小型でＱｏの高い誘
電体共振器部を構成するとともに、パターン間の不要結
合がなくパターンの相対寸法精度の高い、量産性の高い
発振器部を構成することができる。
【００３６】請求項２に記載の発明によれば、誘電体共
振器部と発振器部とで同一材料の誘電体基板を用いて
も、誘電体共振器部と発振器部の構成にそれぞれ適した
誘電体基板とすることができ、小型でＱｏの高い誘電体
共振器部を構成するとともに、発振器部のパターンを適
度な大きさとすることができ、パターン間の不要な結合
の問題および相対寸法精度の低下の問題が避けられる。
振器部と発振器部とで同一材料の誘電体基板を用いて
も、誘電体共振器部と発振器部の構成にそれぞれ適した
誘電体基板とすることができ、小型でＱｏの高い誘電体
共振器部を構成するとともに、発振器部のパターンを適
度な大きさとすることができ、パターン間の不要な結合
の問題および相対寸法精度の低下の問題が避けられる。
【００３７】請求項３に記載の発明によれば、誘電体共
振器部とそれに結合する線路とが同じ領域（誘電体共振
器部を構成する領域）に設けられるため、誘電体共振器
部と線路との相対的位置関係を高精度に保つことがで
き、両者間の結合度のばらつきを抑えることができる。
しかも線路の端部における誘電体基板の誘電率または厚
みが変化する部分でインピーダンスマッチングが採られ
るため、不要な信号の反射がなくなり、動作の安定した
発振器が構成される。
振器部とそれに結合する線路とが同じ領域（誘電体共振
器部を構成する領域）に設けられるため、誘電体共振器
部と線路との相対的位置関係を高精度に保つことがで
き、両者間の結合度のばらつきを抑えることができる。
しかも線路の端部における誘電体基板の誘電率または厚
みが変化する部分でインピーダンスマッチングが採られ
るため、不要な信号の反射がなくなり、動作の安定した
発振器が構成される。
【００３８】請求項４に記載の発明によれば、誘電体共
振器に結合する副線路に接続される可変リアクタンス素
子に対する制御電圧によって、発振周波数が変化するた
め、電圧により発振周波数を制御することが可能とな
る。
振器に結合する副線路に接続される可変リアクタンス素
子に対する制御電圧によって、発振周波数が変化するた
め、電圧により発振周波数を制御することが可能とな
る。
【図１】第１の実施形態に係る発振器装置の構成を示す
分解斜視図である。
分解斜視図である。
【図２】誘電体共振器部の電界分布の例を示す断面図で
ある。
ある。
【図３】発振器装置の等価回路図である。
【図４】第２の実施形態に係る発振器装置の分解斜視図
およびインピーダンスマッチング回路部の構成を示す図
である。
およびインピーダンスマッチング回路部の構成を示す図
である。
【図５】第３の実施形態に係る発振器装置の分解斜視図
である。
である。
【図６】同発振器装置の等価回路図である。
【図７】従来の発振器装置の構成を示す分解斜視図であ
る。
る。
【図８】同発振器装置で用いる誘電体共振器の磁界分布
の例を示す図である。
の例を示す図である。
１ａ，１ｂ−誘電体基板 ２−共振器用電極 ３，４−マイクロストリップ線路 ５−アース電極 ６−チップ抵抗 ７−ＦＥＴ ８−マイクロストリップ線路（主線路） ８´−インピーダンスマッチング用電極 ９−チップ抵抗 １０−アース電極 １１，１２−マイクロストリップ線路 １３−チップコンデンサ １４−入力電極 １５−出力電極 １６〜１８−ピン １９−アース電極 ２０，２１−ネジ ２２−ワイヤ ２３−リボン ２４−ゲート端子接続電極 ３１−マイクロストリップ線路（副線路） ３２−バラクタダイオード ３３−アース電極 ３４−マイクロストリップ線路（インダクタ） ３５−チップ抵抗 ３６−制御電極 ３７−チップコンデンサ ４０−ステム ４１−キャップ ４２−誘電体共振器 ４３−支持台
Claims (4)
- 【請求項１】 誘電体基板上に誘電体共振器部と発振器
部とを設けて成る発振器装置において、 前記誘電体基板上に共振器用電極を形成して前記誘電体
共振器部を構成するとともに、該誘電体共振器部を構成
する領域と前記発振器部を構成する領域とで誘電体基板
の誘電率を異ならせたことを特徴とする発振器装置。 - 【請求項２】 誘電体基板上に誘電体共振器部と発振器
部とを設けて成る発振器装置において、 前記誘電体基板上に共振器用電極を形成して前記誘電体
共振器部を構成するとともに、該誘電体共振器部を構成
する領域と前記発振器部を構成する領域とで誘電体基板
の厚みを異ならせたことを特徴とする発振器装置。 - 【請求項３】 前記誘電体共振器部に結合する線路を該
誘電体共振器部を構成する領域に設け、前記線路の端部
における前記誘電体基板の誘電率または厚みが変化する
部分にインピーダンスマッチング回路を設けた請求項１
または２に記載の発振器装置。 - 【請求項４】 前記線路を主線路とし、この主線路とは
別に前記誘電体共振器部に結合する副線路と、該副線路
に接続される可変リアクタンス素子とを前記誘電体共振
器部を構成する領域に設けたことを特徴とする請求項１
〜３のうちいずれかに記載の発振器装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10032882A JPH11234009A (ja) | 1998-02-16 | 1998-02-16 | 発振器装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10032882A JPH11234009A (ja) | 1998-02-16 | 1998-02-16 | 発振器装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11234009A true JPH11234009A (ja) | 1999-08-27 |
Family
ID=12371256
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10032882A Pending JPH11234009A (ja) | 1998-02-16 | 1998-02-16 | 発振器装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11234009A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005004322A1 (ja) * | 2003-07-02 | 2005-01-13 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | 発振器装置および送受信装置 |
| US7394334B2 (en) | 2005-01-11 | 2008-07-01 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Dielectric resonance apparatus, oscillation apparatus, and transmission/reception apparatus |
-
1998
- 1998-02-16 JP JP10032882A patent/JPH11234009A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005004322A1 (ja) * | 2003-07-02 | 2005-01-13 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | 発振器装置および送受信装置 |
| US7394334B2 (en) | 2005-01-11 | 2008-07-01 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Dielectric resonance apparatus, oscillation apparatus, and transmission/reception apparatus |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040630 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040706 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20041102 |