JPH1146117A - 発振装置 - Google Patents
発振装置Info
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- JPH1146117A JPH1146117A JP20011197A JP20011197A JPH1146117A JP H1146117 A JPH1146117 A JP H1146117A JP 20011197 A JP20011197 A JP 20011197A JP 20011197 A JP20011197 A JP 20011197A JP H1146117 A JPH1146117 A JP H1146117A
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- Japan
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- oscillator
- resonator
- oscillation
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- Inductance-Capacitance Distribution Constants And Capacitance-Resistance Oscillators (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 小型で、かつ高いＣ／Ｎを得ることができる
発振装置を提供する。 【解決手段】 発振装置１０は、発振器１１と共振器１
２とで構成される。発振器１１は、シリコンバイポーラ
トランジスタのような発振用トランジスタ１３が、例え
ば誘電体基板上に配置され、その発振用トランジスタ１
３のベースに、開放端スタブである１／４波長開放端ス
タブ１４が接続される。また、発振用トランジスタ１３
のコレクタはコンデンサ１５を介して接地され、発振用
トランジスタ１３のエミッタは帰還容量Ｃ１，Ｃ２を介
してコレクタ及びベースに接続される。共振器１２は、
１／４波長短絡端スタブ１６からなり、その一端が接地
される。そして、発振器１１の１／４波長開放端スタブ
１４と共振器１２の１／４波長短絡端スタブ１６とを磁
気結合させることにより、発振器１１と共振器１２とを
磁気結合させることになる。
発振装置を提供する。 【解決手段】 発振装置１０は、発振器１１と共振器１
２とで構成される。発振器１１は、シリコンバイポーラ
トランジスタのような発振用トランジスタ１３が、例え
ば誘電体基板上に配置され、その発振用トランジスタ１
３のベースに、開放端スタブである１／４波長開放端ス
タブ１４が接続される。また、発振用トランジスタ１３
のコレクタはコンデンサ１５を介して接地され、発振用
トランジスタ１３のエミッタは帰還容量Ｃ１，Ｃ２を介
してコレクタ及びベースに接続される。共振器１２は、
１／４波長短絡端スタブ１６からなり、その一端が接地
される。そして、発振器１１の１／４波長開放端スタブ
１４と共振器１２の１／４波長短絡端スタブ１６とを磁
気結合させることにより、発振器１１と共振器１２とを
磁気結合させることになる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、発振装置に関し、
特に、発振器と共振器とを磁気結合させる発振装置に関
する。
特に、発振器と共振器とを磁気結合させる発振装置に関
する。
【０００２】
【従来の技術】従来の発振器として、例えば図４及び図
５に示すような回路構成を有するものがある。図４に示
した発振器５０は、帯域反射型と呼ばれるもので、シリ
コンバイポーラトランジスタのような発振用トランジス
タ５１が、例えば誘電体基板（図示せず）上に配置さ
れ、そのベースにはストリップライン５２が接続され
る。ストリップライン５２には、ＤＣカットコンデンサ
５３及び終端抵抗５４が順次接続される。また、ストリ
ップライン５２の近傍には、誘電体共振器５５が配置さ
れ、それによって、ストリップライン５２はこの誘電体
共振器５５と磁気的に結合する。さらに、発振用トラン
ジスタ５１のコレクタは接地される。また、発振用トラ
ンジスタ５１のエミッタはコレクタ及びベースに接続さ
れる。ここで、終端抵抗５４は、誘電体共振器５５の共
振周波数以外の不要発振を除去する働きをする。
５に示すような回路構成を有するものがある。図４に示
した発振器５０は、帯域反射型と呼ばれるもので、シリ
コンバイポーラトランジスタのような発振用トランジス
タ５１が、例えば誘電体基板（図示せず）上に配置さ
れ、そのベースにはストリップライン５２が接続され
る。ストリップライン５２には、ＤＣカットコンデンサ
５３及び終端抵抗５４が順次接続される。また、ストリ
ップライン５２の近傍には、誘電体共振器５５が配置さ
れ、それによって、ストリップライン５２はこの誘電体
共振器５５と磁気的に結合する。さらに、発振用トラン
ジスタ５１のコレクタは接地される。また、発振用トラ
ンジスタ５１のエミッタはコレクタ及びベースに接続さ
れる。ここで、終端抵抗５４は、誘電体共振器５５の共
振周波数以外の不要発振を除去する働きをする。
【０００３】図５に示した発振器６０は、反射型と呼ば
れるもので、シリコンバイポーラトランジスタのような
発振用トランジス５１が、例えば誘電体基板（図示せ
ず）上に配置され、そのベースに１／２波長開放端スタ
ブ６１が接続される。また、発振用トランジスタ５１の
コレクタは接地される。さらに、発振用トランジスタ５
１のエミッタはコレクタ及びベースに接続される。
れるもので、シリコンバイポーラトランジスタのような
発振用トランジス５１が、例えば誘電体基板（図示せ
ず）上に配置され、そのベースに１／２波長開放端スタ
ブ６１が接続される。また、発振用トランジスタ５１の
コレクタは接地される。さらに、発振用トランジスタ５
１のエミッタはコレクタ及びベースに接続される。
【０００４】なお、図４及び図５において、発振用トラ
ンジスタ５１のエミッタ・コレクタ間及びエミッタ・ベ
ース間に示されている容量は、発振用トランジスタ５１
の内部容量と浮遊容量で代用されるため、一般的には、
部品としては取付けられない。
ンジスタ５１のエミッタ・コレクタ間及びエミッタ・ベ
ース間に示されている容量は、発振用トランジスタ５１
の内部容量と浮遊容量で代用されるため、一般的には、
部品としては取付けられない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記の従来
の誘電体共振器を用いた発振器においては、誘電体共振
器の特定の周波数での共振により発振し、高周波帯域で
良く用いられるが、誘電体共振器が大きいことや、誘電
体共振器の磁束を遮断するための金属ケースが必要とな
ることで大型化するという問題があった。
の誘電体共振器を用いた発振器においては、誘電体共振
器の特定の周波数での共振により発振し、高周波帯域で
良く用いられるが、誘電体共振器が大きいことや、誘電
体共振器の磁束を遮断するための金属ケースが必要とな
ることで大型化するという問題があった。
【０００６】また、従来の１／２波長開放端スタブを用
いた発振器においては、１／２波長開放端スタブを用い
るために回路が大型化するとともに、出力電圧（Ｃａｒ
ｒｉｅｒ）と発振周波数の近傍の雑音電力（Ｎｏｉｓ
ｅ）との比であるＣ／Ｎが、誘電体共振器を用いた発振
器ほど高くできないという問題があった。
いた発振器においては、１／２波長開放端スタブを用い
るために回路が大型化するとともに、出力電圧（Ｃａｒ
ｒｉｅｒ）と発振周波数の近傍の雑音電力（Ｎｏｉｓ
ｅ）との比であるＣ／Ｎが、誘電体共振器を用いた発振
器ほど高くできないという問題があった。
【０００７】本発明は、このような問題点を解決するた
めになされたものであり、小型で、かつ高いＣ／Ｎを得
ることができる発振装置を提供することを目的とする。
めになされたものであり、小型で、かつ高いＣ／Ｎを得
ることができる発振装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上述する問題点を解決す
るため本発明は、発振用トランジスタと、前記発振用ト
ランジスタの所定の位置に接続される開放端スタブとか
らなる発振器と、１／４波長短絡端スタブからなる共振
器とを備え、前記発振器と前記共振器とを磁気結合させ
ることを特徴とする。
るため本発明は、発振用トランジスタと、前記発振用ト
ランジスタの所定の位置に接続される開放端スタブとか
らなる発振器と、１／４波長短絡端スタブからなる共振
器とを備え、前記発振器と前記共振器とを磁気結合させ
ることを特徴とする。
【０００９】本発明の発振器によれば、発振器と共振器
とを磁気結合させることにより、発振器と共振器とを互
いに共鳴させるため、共振器をほぼ無負荷状態で共鳴さ
せることができる。
とを磁気結合させることにより、発振器と共振器とを互
いに共鳴させるため、共振器をほぼ無負荷状態で共鳴さ
せることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施例を説明する。図１は、本発明に係る発振器の第１の
実施例の回路構成図であり、発振装置１０は、発振器１
１と共振器１２とで構成される。
施例を説明する。図１は、本発明に係る発振器の第１の
実施例の回路構成図であり、発振装置１０は、発振器１
１と共振器１２とで構成される。
【００１１】発振器１１は、シリコンバイポーラトラン
ジスタのような発振用トランジスタ１３が、例えば誘電
体基板（図示せず）上に配置され、その発振用トランジ
スタ１３のベースに、開放端スタブである１／４波長開
放端スタブ１４が接続される。
ジスタのような発振用トランジスタ１３が、例えば誘電
体基板（図示せず）上に配置され、その発振用トランジ
スタ１３のベースに、開放端スタブである１／４波長開
放端スタブ１４が接続される。
【００１２】また、発振用トランジスタ１３のコレクタ
はコンデンサ１５を介して接地され、発振用トランジス
タ１３のエミッタは帰還容量Ｃ１，Ｃ２を介してコレク
タ及びベースに接続される。
はコンデンサ１５を介して接地され、発振用トランジス
タ１３のエミッタは帰還容量Ｃ１，Ｃ２を介してコレク
タ及びベースに接続される。
【００１３】共振器１２は、１／４波長短絡端スタブ１
６からなる。そして、発振器１１の１／４波長開放端ス
タブ１４と共振器１２の１／４波長短絡端スタブ１６と
を磁気結合させることにより、発振器１１と共振器１２
とを磁気結合させることになる。
６からなる。そして、発振器１１の１／４波長開放端ス
タブ１４と共振器１２の１／４波長短絡端スタブ１６と
を磁気結合させることにより、発振器１１と共振器１２
とを磁気結合させることになる。
【００１４】この際、発振器１１の１／４波長開放端ス
タブ１４は、分布定数的に見ると接地とみなせ、接地線
となる。すなわち、発振装置１０は、発振器１１の接地
線に共振器１２の１／４波長短絡端スタブ１６を磁気結
合させたものである。
タブ１４は、分布定数的に見ると接地とみなせ、接地線
となる。すなわち、発振装置１０は、発振器１１の接地
線に共振器１２の１／４波長短絡端スタブ１６を磁気結
合させたものである。
【００１５】なお、発振器１１の１／４波長開放端スタ
ブ１４及び共振器１２の１／４波長短絡端スタブ１６
は、ストリップラインあるいはマイクロストリップライ
ンで構成される。また、発振用トランジスタ１３のエミ
ッタ・コレクタ間及びエミッタ・ベース間の帰還容量Ｃ
１，Ｃ２は、例えばこの発振装置１０が使用される６Ｇ
Ｈｚ程度の高周波においては、微少な容量で良いため、
発振用トランジスタ１３の内部容量と浮遊容量とで代用
が可能なため、部品としては取付けられていない。
ブ１４及び共振器１２の１／４波長短絡端スタブ１６
は、ストリップラインあるいはマイクロストリップライ
ンで構成される。また、発振用トランジスタ１３のエミ
ッタ・コレクタ間及びエミッタ・ベース間の帰還容量Ｃ
１，Ｃ２は、例えばこの発振装置１０が使用される６Ｇ
Ｈｚ程度の高周波においては、微少な容量で良いため、
発振用トランジスタ１３の内部容量と浮遊容量とで代用
が可能なため、部品としては取付けられていない。
【００１６】図２は、本発明に係る発振器の第２の実施
例の回路構成図であり、発振装置２０は、発振器２１と
共振器１２とで構成される。
例の回路構成図であり、発振装置２０は、発振器２１と
共振器１２とで構成される。
【００１７】発振器２１は、シリコンバイポーラトラン
ジスタのような発振用トランジスタ１３が、例えば誘電
体基板（図示せず）上に配置され、発振用トランジスタ
１３のベースに、開放端スタブである１／２波長開放端
スタブ２２が接続される。
ジスタのような発振用トランジスタ１３が、例えば誘電
体基板（図示せず）上に配置され、発振用トランジスタ
１３のベースに、開放端スタブである１／２波長開放端
スタブ２２が接続される。
【００１８】また、発振用トランジスタ１３のコレクタ
は接地され、発振用トランジスタ１３のエミッタは帰還
容量Ｃ１，Ｃ２を介してコレクタ及びベースに接続され
る。
は接地され、発振用トランジスタ１３のエミッタは帰還
容量Ｃ１，Ｃ２を介してコレクタ及びベースに接続され
る。
【００１９】そして、発振器２１の１／２波長開放端ス
タブ２１と共振器１２の１／４波長短絡端スタブ１６と
を磁気結合させることにより、発振器２１と共振器１２
とを磁気結合させることになる。
タブ２１と共振器１２の１／４波長短絡端スタブ１６と
を磁気結合させることにより、発振器２１と共振器１２
とを磁気結合させることになる。
【００２０】この際、発振器２１の１／２波長開放端ス
タブ２２は、分布定数的に見ると開放とみなせ、共振器
となる。すなわち、発振装置２０は、発振器２１の共振
器に共振器１２の１／４波長開放端スタブ１６を磁気結
合させたものである。
タブ２２は、分布定数的に見ると開放とみなせ、共振器
となる。すなわち、発振装置２０は、発振器２１の共振
器に共振器１２の１／４波長開放端スタブ１６を磁気結
合させたものである。
【００２１】なお、発振器２１の１／２波長開放端スタ
ブ２２は、ストリップラインあるいはマイクロストリッ
プラインで構成される。また、発振用トランジスタ１３
のエミッタ・コレクタ間及びエミッタ・ベース間の帰還
容量Ｃ１，Ｃ２は、例えばこの発振装置２０が使用され
る６ＧＨｚ程度の高周波においては、微少な容量で良い
ため、発振用トランジスタ１３の内部容量と浮遊容量と
で代用が可能なため、部品としては取付けられていな
い。
ブ２２は、ストリップラインあるいはマイクロストリッ
プラインで構成される。また、発振用トランジスタ１３
のエミッタ・コレクタ間及びエミッタ・ベース間の帰還
容量Ｃ１，Ｃ２は、例えばこの発振装置２０が使用され
る６ＧＨｚ程度の高周波においては、微少な容量で良い
ため、発振用トランジスタ１３の内部容量と浮遊容量と
で代用が可能なため、部品としては取付けられていな
い。
【００２２】以上の第１及び第２の実施例の構成によっ
て、発振器１１あるいは発振器２１と、共振器１２とを
磁気結合させることにより、発振器１１あるいは発振器
２１と、共振器１２とを互いに共鳴させるため、共振器
１４をほぼ無負荷状態で共鳴させることができ、その結
果、従来とほぼ同等の高いＣ／Ｎを得ることができる。
て、発振器１１あるいは発振器２１と、共振器１２とを
磁気結合させることにより、発振器１１あるいは発振器
２１と、共振器１２とを互いに共鳴させるため、共振器
１４をほぼ無負荷状態で共鳴させることができ、その結
果、従来とほぼ同等の高いＣ／Ｎを得ることができる。
【００２３】すなわち、実験によれば、発振周波数６Ｇ
Ｈｚにおける発振装置１０，２０では、Ｃ／Ｎが−９
０．８ｄＢと、従来の誘電体共振器を用いた発振器５０
（図５）のＣ／Ｎと比較してほぼ同等の高いＣ／Ｎを得
ている。
Ｈｚにおける発振装置１０，２０では、Ｃ／Ｎが−９
０．８ｄＢと、従来の誘電体共振器を用いた発振器５０
（図５）のＣ／Ｎと比較してほぼ同等の高いＣ／Ｎを得
ている。
【００２４】また、共振装置１０，２０において、発振
器１１あるいは発振器２１と、共振器１２とを磁気結合
させるため、発振器１１あるいは発振器２１と、共振器
１２とが互いに共鳴する。したがって、共振装置１０，
２０は、図３に示すように、２つの共振周波数ｆｒ１，
ｆｒ２を得る。
器１１あるいは発振器２１と、共振器１２とを磁気結合
させるため、発振器１１あるいは発振器２１と、共振器
１２とが互いに共鳴する。したがって、共振装置１０，
２０は、図３に示すように、２つの共振周波数ｆｒ１，
ｆｒ２を得る。
【００２５】この共振周波数ｆｒ１，ｆｒ２は、発振器
１１あるいは発振器２１と、共振器１２との磁気結合の
強さによって変化し、発振装置１０，２０は共振周波数
ｆｒ１，ｆｒ２のいずれか一方で発振する。
１１あるいは発振器２１と、共振器１２との磁気結合の
強さによって変化し、発振装置１０，２０は共振周波数
ｆｒ１，ｆｒ２のいずれか一方で発振する。
【００２６】したがって、発振器１１あるいは発振器２
１と、共振器１２との磁気結合の強さを変えることによ
って、発振装置１０，２０の発振周波数を容易に変える
ことができる。
１と、共振器１２との磁気結合の強さを変えることによ
って、発振装置１０，２０の発振周波数を容易に変える
ことができる。
【００２７】上述の第１及び第２の実施例によれば、発
振用トランジスタと、１／４開放端スタブあるいは１／
２開放端スタブと、１／４波長短絡端スタブとで発振装
置を構成するため、発振装置の小型化が可能となる。特
に、第１の実施例のように開放端スタブに１／４開放端
スタブを用いた方が、開放端スタブが短くなるため、よ
り小型の発振装置を実現することができる。
振用トランジスタと、１／４開放端スタブあるいは１／
２開放端スタブと、１／４波長短絡端スタブとで発振装
置を構成するため、発振装置の小型化が可能となる。特
に、第１の実施例のように開放端スタブに１／４開放端
スタブを用いた方が、開放端スタブが短くなるため、よ
り小型の発振装置を実現することができる。
【００２８】また、共振器がほぼ無負荷状態で共鳴する
ため、発振器のＣ／Ｎが従来の誘電体共振器を用いた発
振器と比較してほぼ同等の高いＣ／Ｎを得ることができ
るため、高いＣ／Ｎを満足しつつ小型化が可能となる。
ため、発振器のＣ／Ｎが従来の誘電体共振器を用いた発
振器と比較してほぼ同等の高いＣ／Ｎを得ることができ
るため、高いＣ／Ｎを満足しつつ小型化が可能となる。
【００２９】さらに、発振器と共振器とを磁気結合さ
せ、その磁気結合の強さを変えることにより、発振器の
発振周波数を制御することができる。
せ、その磁気結合の強さを変えることにより、発振器の
発振周波数を制御することができる。
【００３０】なお、第１及び第２の実施例においては、
バイポーラトランジスタを用いた場合について説明した
が、ゲートに開放端スタブが接続された電界効果トラン
ジスタを用いた場合も同様の効果が得られる。
バイポーラトランジスタを用いた場合について説明した
が、ゲートに開放端スタブが接続された電界効果トラン
ジスタを用いた場合も同様の効果が得られる。
【００３１】また、１つの開放端スタブと１つの１／４
波長短絡端スタブとが磁気結合する場合について説明し
たが、それぞれ複数個、例えば櫛形の構成であってもよ
い。この場合には、共振周波数が３つ以上となり、発振
器の発振周波数の安定性が増す。
波長短絡端スタブとが磁気結合する場合について説明し
たが、それぞれ複数個、例えば櫛形の構成であってもよ
い。この場合には、共振周波数が３つ以上となり、発振
器の発振周波数の安定性が増す。
【００３２】さらに、発振装置を、電圧によって誘電率
が可変である素材上に形成された発振器で構成するすれ
ば、電圧制御発振器に応用することができる。
が可変である素材上に形成された発振器で構成するすれ
ば、電圧制御発振器に応用することができる。
【００３３】
【発明の効果】本発明の発振装置によれば、発振用トラ
ンジスタと開放端スタブとからなる発振器と、１／４波
長短絡端スタブからなる共振器とで構成されるため、小
型化が可能となる。
ンジスタと開放端スタブとからなる発振器と、１／４波
長短絡端スタブからなる共振器とで構成されるため、小
型化が可能となる。
【００３４】また、発振装置を構成する共振器がほぼ無
負荷状態で共鳴するため、発振器のＣ／Ｎが従来の誘電
体共振器を用いた発振器と比較してほぼ同等の高いＣ／
Ｎを得ることができるため、高いＣ／Ｎを満足しつつ小
型化が可能となる。
負荷状態で共鳴するため、発振器のＣ／Ｎが従来の誘電
体共振器を用いた発振器と比較してほぼ同等の高いＣ／
Ｎを得ることができるため、高いＣ／Ｎを満足しつつ小
型化が可能となる。
【００３５】さらに、発振器と共振器とを磁気結合さ
せ、その磁気結合の強さを変えることにより、発振器の
発振周波数を制御することができる。
せ、その磁気結合の強さを変えることにより、発振器の
発振周波数を制御することができる。
【図１】本発明の発振器に係る第１の実施例の回路構成
図である。
図である。
【図２】本発明の発振器に係る第２の実施例の回路構成
図である。
図である。
【図３】図１の発振器の周波数特性を示す図である。
【図４】従来の発振器の回路構成図である。
【図５】従来の別の発振器の回路構成図である。
１０、２０ 発振装置 １１ 発振器 １２ 共振器 １３ 発振用トランジスタ １４、２２ 開放端スタブ １６ １／４波長短絡端スタブ
Claims (1)
- 【請求項１】 発振用トランジスタと、該発振用トラン
ジスタのベースあるいはゲートに接続される開放端スタ
ブとからなる発振器と、１／４波長短絡端スタブからな
る共振器とを備え、前記発振器と前記共振器とを磁気結
合させることを特徴とする発振装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20011197A JPH1146117A (ja) | 1997-07-25 | 1997-07-25 | 発振装置 |
| US09/121,299 US6172577B1 (en) | 1997-07-25 | 1998-07-23 | Oscillator and oscillation apparatus using the oscillator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20011197A JPH1146117A (ja) | 1997-07-25 | 1997-07-25 | 発振装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1146117A true JPH1146117A (ja) | 1999-02-16 |
Family
ID=16419021
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20011197A Pending JPH1146117A (ja) | 1997-07-25 | 1997-07-25 | 発振装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1146117A (ja) |
-
1997
- 1997-07-25 JP JP20011197A patent/JPH1146117A/ja active Pending
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