JPS59133713A - マイクロ波発振器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 不発明は、例えば６０　ＧＨｚ以上の周波数のようなミ
リメートル波長でマイクロ波エネ化ギーを発生させるの
に特に好適なマイクロ波発振器に関するものである。

特に不発明は遮断周波数を有する導波管を具えているマ
イクロ波発振器にあって、該発振器が負性抵抗発振装置
を含み、前記導波管内にマイクロ波エネルギーを発生せ
しめる発生手段ご具えて、該マイクロ波エネルギー発生
手段が前記導波管の遮断周波数以下の基本周波数と、該
基本周波数の整数倍で、しかも前記遮断周波数以上の調
波周波数でマイクロ波エネルギーを同時に発生し得るよ
うにし、前記マイクロ波エネルギー発生手段が、作動時
に前記調波周波数で前記発振装置を前記導波管に結合さ
せる第１手段も具え、前記基本周波数および前記調波周
波数の値が前記第１手段に依存するようにしたマイクロ
波光Ｓ器に関するものである。

ガンダイオードな用いる斯種の代表的な発振器は、°Ｉ
Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ　ｓｙｓｔｅｍｓ　ａｅｗｓ　＋Ｃ
１，９８０年１２月第５４〜６０頁）にＭ　、　（３ｒ
ａｎｄｅｌ　１およびＦ　、Ｊ　、ＢｅｒｎｕｅＳによ
る６文′°０ｓｃｉｌｌａｔｏｒｓ　Ｌｏｃｋａｎｄ　
Ｔｕｎｅ　ａｔ　Ｗ、Ｂａｎｄ　”に記載されテいル。

斯かる論文に示されているように、上述した発振器に共
振ディスク（゛共振キャップ′°とも称する〕装置を使
用することはミＩＪ波回路の共振特性を決定するのに奸
策である。例えば、°”ＥｌｅｃｔｒｉｃｓＬｅｔｔｅ
ｒｓ　、　ｖｏｌ、　１り、４３”（１９８１年２月５
日）の第１１２〜１１３頁にＩ　、Ｇ、Ｅｄｄｉｓｏｎ
およびり、Ｍ、Ｂｒｏ’ｏｋｂａｎｋにより発表され７
３１０ｐｅｒａｔｉｎｇＭｏｄｅｓｏｆ　Ｍｉｌｌｉｍ
ｅｔｅｒ　Ｗａｖｅ　Ｔｒａｎｓｆｅｒｒｅｄ　Ｅｌｅ
ｃｔｒｏｎＯｓｃｉｌｌａｔｏｒｓ　”および°’　Ｍ
ｉｃｒｏｗａｖｅ　Ｓｙｓｔｅｍｓ　Ｎｅｗｇ。

（１９８２年２月、第９９頁〜１０３頁）にＷ、Ｈ，Ｈ
＋ａｙｄ１により発表されり論文”　Ｗｉｄｅｂａｎｄ
Ｗａｖｅｇｕｉｄｅ　Ｓｙｓｔｅｍ　工ｄｅｎｔｉｆｉ
ｅｓ　ＧａＡｓ　ＯｓｃｉｌｌａｔｏｒＨａｒｍＯｎｉ
Ｃ８ａｔ　９４　ＧＨｚ”に見られるように、斯種発振
器における負性抵抗発振装置は基本周波数と少なくとも
この基本周波数の第２調波周波数の双方でマイクロ波エ
ネルギーを発生するとぎれている。しかし、発振装置を
配置する導波管の遮断周波数が基本周波数以上であるた
め、調波周波数は導波管に沿って僅かしか伝搬し得ない
。ディスク、即ちキャップは放射線路変成器として機能
するものと想定される。

斯種の発振器ご電子的に同調させる場合、ノくラクタダ
イオードは、通常の発振器にて一般に行われている方法
、即ち導波管に沿って発振装置から、離間させて適切に
使用することはできない。−万では、基本発振現象が基
本周波数にて生ずるため、バラクタダイオードを基本周
波数でのみ発振装置に結合させてもそのダイオードが発
振周波数に及ぼす影響は極めて僅かである。他方、バラ
クタダイオードを発振装置に極めて接近させて、これら
が基本周波数にて生ずる消滅モードで結合させるように
配置すると、バラクタダイオードは発振装置間に低いイ
ンピーダンスを生ゼしぬ、従って出力電力を著しく低減
ぎせる。一般に、電子式同調範囲の有効幅と出力電力の
微少な低減との間で良好な折衷策を採ることは不可能で
ある。

前記０ｒａｎｄｅｌおよびＢｅｒｎｅＳによる論文に記
載されているように、斯種の発振器を電子的に同調させ
るには、ガンダイオードに供給するバイアス電圧を変え
るのが奸策とされている。しかし、この方法では高い同
調感度（例えば２　（、Ｈｚ　／ボルト〕が必要なため
、バイアス電圧？極めて良好に調整して追加のＦＭ−雑
音を最小にし、かつ斯かるバイアス電圧を正確に制御し
て、周波数を所望に変化させる必要があり、しかも出力
電力がバイアス電圧に応じて著しく変化すると云う欠点
があり、さらに斯かる方法は周波数を非常に低いレート
で変えるのにしか使用できない。

発振器のＦＭ−ノイズパーホーマンスヲ改善するために
、上記文献には位相ロックループを使用することが提案
されているが、この場合には非常に多量の追加装置が必
要である。

ノイズパーホーマンスを改善する池の方法が、”　　１
９８１　ＩＥＥＥ　ＭＴＴ−８、工ｎｔｅｒｎａｔｉｏ
ｎａ１Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ　Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ　Ｄｉ
ｇｅＳｔ　”（第３８４〜３８７頁）のＨ、Ｂａｒｔｈ
による論文”　Ａ　ｗｉｄｅｂａｎｄ　。

ｂａｃｋｓｈｏｒｔ−ｔｄｎａｂｌｅ　５ｅｃｏｎｄ　
ｈａｒｏｍｉｎｉｃ　Ｗ−ｂａｎｄＧｕｎｎ−ｏｓｃｉ
ｌｌａｔｏｒ　”に記＠サレテイル。コレｃ　記載され
ている発振器では、遮断周波数が基本発振周波数以下の
方形導波管の中央部分に１個以上のガンダイオードを配
置している。斯かる導波管の中央部分の一端は方形の出
力導波管に接続されており、この出力導波管の遮断周波
数は基本周波数と第２発振調波周波数との間の値な呈す
るため、調波周波数のエネルギーが結合されるだけであ
る０１個以上のダイオードを含む中央導波管部分の他端
は円形の導波管に接続されており、この円形導波管は（
基本周波数以下の）同じ遮断周波数を呈し・しかも一方
が他方の導波管内に含まれる２個の同軸可動短絡部を包
含している。）内側の短絡部は第２調波周波数で作動す
るも、基本周波数では作動せず、これは通常第２調波周
波数で出方菫カを最適化するのに用いられる。外側の短
絡部は基本周波数（従って第２調波周波数も）２機械的
に変化ぎせるのに用いることができる。単一ガンダイオ
ードの場合には、そのダイオードのバイアス電圧？変え
ることによって（約９０　ＧＨｚの第２調波周波数で＋
　８　ｏ　ＯＭＨｚの電子同調範囲′ｆｒ−得ることが
できるも、この範囲は多少狭い。広い電子同調範囲？与
える構造のものは中央の方形導波管ｇｌＳ分に沿って離
間させた２個のガンダイオ−トド１個のバラクタダイオ
ードとご具えている。この場合に６−１３　ｄＢの最大
出方電力変動に対して１．５　ＧＨ２の同調範囲が達成
された。しかし、この場合には変動が多少大きく、また
構因も機械的に極めて複雑である。さらに、発振器のフ
イズパーホーマンスの改善にはまだ不充分である。

本発明の目的は上述した種類のマイクロ波発振器を改善
Ｔることにある。

本発明は冒頭にて述べた種類のマイクロ波発振器におい
て、該発振器が、導波管内を前記第１結合手段から離間
して延在し、導波管外部から前記基本周波数でマイクロ
波エネルギーご第１結合手段に結合させ、％れかも発振
装筐糧納合き吃〜それから＠揚装置に結合させて、前記
調波周波数でのマイクロ波エネルギーの発生を制御せし
める第２手段も具えるようにしたことを特徴とする。

不発明の好適例によれば、第１結合手段が共振キャップ
構体を具え、かつ第２結合手段が前記共１５珈キャップ
構体に隣接して延在する電気プローブな具えるようにす
る。このようにすれば、特に簡屯な装置でマイクロ波エ
ネルギーを基本周波数で発振装置に（所望な作動特性に
応じて）結合させる度合を実験上最適にすることができ
る。

そこで、本発明の好適な実施に当っては、導波管ご方形
状とし、共振キャップ構体の放射面Ｐ導波管の幅広壁部
に平行に延在させ、かつプローブを導波管の幅狭壁部か
らその壁部に垂直に延在させると共に該ブ四−１２キャ
ップの放射面に対して垂直に離間させるようにする。

ざらに本発明の好適例では、共振キャップ構体な実質上
ディスクとし、発振装置ご該ディスクの片側面２２ｍ波
管の一方の幅広壁部との開に配置し、ポストをディスク
の池側面から導波管の他方の幅広壁部まで延在させ、該
ポストの導波管幅広壁部に平行な断面をディスクよりも
十分に小す＜シ、カツフローフをディスクの発振装置と
は反対側に配置する。

本発明のざらに他の例によれば、導波管の一端部ご短絡
部によって終端させ、マイクロ波発生手段を導波管に沿
って前記短絡部から離間ぎせ、かつ第２結合手段を長手
方向に前記マイクセ波エネルギー発生手段と前記短絡部
との間に介在ぎせる。

導波管から調波周波数でマイクロ波エネルギーが漏洩す
るのを第２結合手段により抑制するようにするのが好適
である。

ざらに本発明の好適例によれば、発振器が、前記導波管
外部のマイクロ波源からの四ツキング信号を前記第２結
合手段に、ついで前記ｍｌ結合手段を介して負性抵抗発
振装置に伝搬する伝搬手段を具え、前記四ツキング信号
の周波数を該ロッキング信号がない場合の基本周波数の
値にほぼ等しくして、前記調波周波数ごロッキング信号
の周波数の前記整数倍に維持せしめるようにする。

マイクロ波発振器の分周波注入ロッキングは、”　Ｉ−
ＥＥＥ　Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ　ｏｎ　Ｍｉｃｒｏ
ｗａｖｅ　Ｔｈｅｏｒｙ　ａｎｄＴｅｃｈｎｉｑｕｅｓ
”（ＶＯｌ、　ＭＴＴ　−１７、１９６４年９月第７２
８〜７２９頁）にＨ，Ｇ、０１ｔｍａｎ　オよび０、Ｈ
，Ｎｏｎｎｅｍａｋｅｒ　ニより発表されｅ６文″Ｓｕ
ｂｈａｒｍｏｎ−ｉｃａｌｌｙ　Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ　
Ｐｈａｓｅ−Ｌｏｃｋｅｄ　Ｇｕｎｎ　Ｏｓｃｉｌｌａ
ｔｏｒＥｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ　ｕと、”　Ｅｌｅｃｔ
ｒｏｎｉｃｓ　Ｌｅｔｔｅｒｓ　　’（ＶＯｌ、　６．
４８　、１９　’１０年４月１６日第２４０〜２４１頁
）に（３，Ｈ，Ｃｈｉ６ｎおよびＧ、０．１）ａｌｍａ
ｎにより発表された論文″Ｓｕｂｈａｒｍｏｎｉｃａｌ
ｌｙ　ＩｎｊｅｃｔｉｏｎＰｈａｓｅ−Ｌｏｃｋｅｄ　
ＩＭＰＡＴＴ−Ｏ８ｃｉｌｌａｔｏｒ　ＥＸｐｅｒｉｍ
ｅｎｔＳ。

から既知である。しかし、これらの両輪文の少なくとも
２番目の論文では、ロッキング信号を低域通過同軸バイ
アス回路ご介して発振ダイオードに直接供給している。

ざらに、この論文にはダイオードが所望出力信号の周波
数以下の周波数でマイクυ波エネルギーを発生すると云
うことは全く示唆されていない。本発明が関連する種類
の発振器は注入ロッキング信号と同じ周波数で信号を発
生するのに対し、斯かる論文のものによる発生信号は、
ロッキング信号が結合されるのと同じ通路で、しかも同
程度に発振導波管から結合されるため、電力損失が生じ
、しかも効率が低下することになる。これがため、ロッ
キング信号が発振ダイオードに結合される度合を容易に
変えることのできるようにして、作動条件を最適とする
のが望ましい。

しかしこのことは、特にロッキング信号の周波数が、例
えば約３５０）ＩＺ以上の場合に、同軸バイアス電源フ
ィルター回路の設計を著しく複雑にし、しかも斯かるフ
ィルター回路によって所望調波の出力周波数でのエネル
ギー伝搬を実質上抑制せしめる必要もある。前述した両
輪文の少なくとも最初のものでは、発振（ガン）ダイオ
ード′？ｉ−ＴＥＭ空胴内に取り付けている。この論文
にはロッキング信号を斯かる空胴内に結合せしめる方法
を正確には示していないが、斯様な空胴は遮断周波数を
有ざないた−め、任意の適当な周波数のロッキング信号
をダイオードに容易に結合させることができる。しかし
、本発明による発振器では導波管がロッキング信号の周
波数でカット−オフされる。バイアス電源ライン以外の
通路によってロッキング信号を基本円１波数で注入する
ようにすれば、ロッキング信号のダイオードへの結合程
度を最適化する問題が非常に軽減することからして、一
般の意見とは反対に、基本周波数でのロッキング信号は
結合手段により遮断導波管に、ついでダイオードへと結
合させることができ、ダイオードを導波管に結合せしめ
る手段にロッキング信号ご前記結合手段により結合させ
ることができることを確めた。

不発明によれば、例えば６０〜１００　ＧＨｚのよ！・
１うなミリメートル波長に対応する第２調波周波数で作
動させる発振器の場合に、上記波長のｎの作動周波数で
、しかも良好なノイズパーホーマンスを呈するバラクタ
−同調発振器を容易に利用できると云う顕著な利点が得
られる。斯様な発振器をロッキング信号源として使用す
ることにより、斯かる低周波５発振器の優れたノイズお
よび同調特性を高周波発振器で簡単に得ることができる
。斯様な低周波発振器は一般に、（むしろ多少複雑な非
反復性の装置を必要とする）簡単な減衰器を用いて発振
器間ご分離させる目的に十分な電力以上の電力も提供す
る。

ロッキング信号源は不願人の出願に係る英国特許願第８
２３４２４０号に記載されているようなバラクタ同調発
振器とすることができ、この発振器では普通のアブラプ
ト同調バラクタを用いて直線性が非常は（憂れており、
しかも遊方変動が殆どない同調特性を得ることができる
。

本発明の好適例によれば、発振器が、その発振器の共振
周波数を変える手段を有している共振空−胴を具え、前
記基本周波数でのマイクロ波エネルギーを前記第２結合
手段により前記共振空胴と前記第１結合手段との間に作
動的に結合せしめ、前記共振周波数を前記共振空胴がな
い場合における前記基本周波数の値にほぼ等しくなるよ
うにして１、前記調波周波数を前記共振周波数の前記整
数倍に維持せしめるようにする。前記共振空胴の共振周
波数を変える手段にＧまバラクタダイオードを設ける０ 注入−ロッキング装置におけるロッキング信号伝搬手段
または空胴同調装置における共振空胴には第２導波管を
設け、この第２導波管に前記第２結合手段号延在させ、
前記第２導波管の遮断周波数は前記基本周波数以下とす
る。ざらに本発明の好適例によれば、前記第２導波管を
方形状とし、前記電気プローブ２延在させる前記最初に
述べた導波管の前記幅狭壁ｇｌＳを１１７１記第２導波
管の幅広壁部に共通とし、かつ前記第２結合手段に別の
電気プローブを設け、該プローブを第２導波管の前記幅
広壁部から該第２導波管の幅狭壁部に平行に該−・導波
管内に延在させるようにする。

図面につき不発明を説明する。

第１および２図に示す不発明による注入−ロック自在の
マイクロ波発振器は、可動自在の非接触短絡部２により
一端が終端される標準の断面方形−１の導波管１を具え
ている。この導波管の断面はミリメートル波を伝搬する
のに適するものである。

導波管の下（Ｉ　ＩＩの穴内に入れたヒートシンクへ上
における導波管の中央長手方向平面には・導波管ｌの遮
断周波数以下の基本周波数で発振すべく設１．。

計したガンダイオード３を取り寸ける。このダイオード
３は、薄い円形ディスクまたはキャップ５と、導波管の
上側の幅広壁部にあけた穴内に取り付けたＲ、Ｆ、チョ
ーク７まで延在するボスｔ６とご具える共振キャップ構
体を介して導波管１および１直流バイアス電源に結合さ
せる。ディスク５はダイオード８の上側端部と接触させ
、かつ導波管の幅広壁部ｔこ平行に延在させる。Ｒ，Ｆ
、チョーク７は直径が大きな部分と小ぎな部分を順次交
互に具えており、直径の大きな部分はその間の薄く誘電
層、・・１（図示せず）により導波管の外匣から直流分
離′２！ｌせ、最Ｆ側の大直径部分の下側面は導波管の
上側幅広＠胚と同一平面を成すようにする。即ち、Ｒ，
Ｆ、チョークは基本発振周波数以下の遮断周波数を有す
るように設計する。

上述したように、本発明発振器は従来のミリメートル波
発振器に非常に似たものである。適当なバイアス電圧を
チョーク７を介してガンダイオード３に供給すると、こ
のダイオードはマイクロ波エネルギーを基本周波数ｆ。

と、第２調波周波数２　ｆｏ（およびそれより高い調波
周波数とすることもできる）との双方の周波数にて発生
し、これらの周波数値は主として共振キャップ構体、待
にディスク５の直径に依存する。短絡部２の位置は周波
数値には殆ど影響を及ぼぎないが、その位置によって周
波′数２ｆｏにおける出力電力を最適に調整することが
できる。

発振器はディスク５に隣接するように導波管ｌ内を直線
的に延在する電気プローブ８も具えている。べ例では斯
かるプローブ８を、ディスク５の上方（即ち、ディスク
５のガンダイオード８とは１反対側）で、しかも短絡部
２とガンダイオードの正面との間にて長手方向に介在す
るように導波管の幅狭壁部の一つから、その暗部に垂直
に延在ぎせて、プローブ８がディスク５の周辺に接近し
、かつそのディスクに平行となるようにする。プローブ
８は別の導波管９に沿って供給されるロッキング信号を
共振キャップ構体を介してダイオード３に結合だせるの
に用いることができる。導波管９は導波Ｗ１に平行に延
在しており、この導波管。

９の方形断面は導波管ｌのそれより大きく、導波管９の
幅広壁Ｆ！Ａは導波管１の幅狭壁部に平行とし、この導
波管９の遮断周波数Ｇま導波管ｌに取り酊けたガンダイ
オード８の基本周波ｒ＆、ｆｏ以下とする。

２つの導波管は、プローブ８が導波管９の中央Ｅ面にて
この導波管９内に突出して、導波管９の中央部にまで延
在するように相対的に位置ぎせる。

プローブが２つの導波管の共通暗部を貫通する個所では
斯かるプローブが同軸ラインの中心導体を成し、その同
軸ラインは長手方向にそれぞれ大直径および小直径の連
続部分ＩＯおよび１１ご有している。同軸ラインの大直
径部分１０のインピーダンスは５０Ｑとし、また導波管
１の幅狭壁部にまで延在させる小直径の隣接部分１】の
インピーダンスは非常に低い値とする。同軸ラインの斯
か−る後者の部分１１の長ざは第２調波周波数の約１４
波長の長さとし゛て、斯かる周波数では大直径部分１０
の５００のインピーダンスが導波管ｌの壁部にて極めて
低いインピーダンスに変換させるようにして、これによ
り周波数２　ｆｏでは導波管１がらエネルギーが漏洩し
ないようにする。導波ｖ９はプローブ８から基本周波数
ｆ。で約偽波長離れた所の固定短絡部１２にて終端させ
る。

作動に当り、ロッキング信号のない場合における発振器
の基本周波数で。か、またはそれに非常に近い周波数で
ロッキング信号を導波ｇ９に沿って矢印１３（第２図）
の方向に供給する。（この自由走行基Ｔ−周波数は特に
、プローブ８′ｆ：導波管１内に突出させる程度に依存
する。）この場合、四ツキング信号の周波数の２倍の周
波数のエネルギーが導波管１に沿って矢印１４の方向に
伝搬するようになる。ロッキング信号の周波数が変化し
ても、調波周波数２ｆｏは同調、即ちロッキング範囲Δ
（２ｆｏ）にわたりロッキング信号周波数の２倍にロッ
クされたままとなり、斯かるロッキング範囲は導波管９
内のロッキング信号の電力が増大するにつれて増大し、
しかもプローブ８が導波管１内に突出する程度、従って
そのプローブが共振キャップ構体に結合する大きざが増
大するにつれて増大する。

第１および２図に示した形態の不発明の例は、遮断周波
数が約４８　ＧＨｚで、ロッキング信号供給導波管をＷ
Ｇ２２（ＷＲ２８）タイプのものとするＷＧ２６（ＷＲ
１２１タイプの発振器導波管で構成した。ガンダイオー
ドは約３５　ＧＨｚの基本周波数で作動ＴルＰｌｅａｓ
ｅｙ　Ｔ　Ｅ　Ｏ１’　４１デバイスとした。ディスク
５の直径寸法およびプローブ８を導波管ｌ内に突出きせ
る程度としては種々の値を採用した。なお、自由走行第
２調波周波数の値はこれら双方のパラメータに依存する
。直径が０．５雛のプローブ８は、導波管１の下側幅広
暗部上方１Ｑ、９１１１ＪＬで、ガンダイオードの正面
から１．２５−の所に位１！２せ、厚さが約１００μｍ
のディスク５の上側面を導波管の下側幅広＠部上万Ｑ、
４５　Ｎの所に位置ぎせた。ポスト６の直径は０．５　
ｇとした。第８図は導波管９内のロッキング信号の電力
Ｐｉに応じて発振器を注入信号にロックさせたままとす
る同調範囲Δ（２ｆｏ）の変化（対数目盛でプロットし
た実＠）および２　ｆｏでの平均出力電力Ｐ。（破線）
を示したものである。各同調範囲にわたり出力電力Ｐ０
は殆ど変化しなかった。第２調波周波数の自由走行値は
８５．９　ＧＩ２であり、ディスク５の直径は２．１５
１Ｌｍとし、プローブ８を導波管ｌ内に突出させる長さ
は２．２間とした。第４図は、注入ロッキング信号電力
Ｐｉの数値範囲を多少相違させ、ディスク５の直径Ｆ２
．５ＲＫとする場合に、プルーブを導波管内に突出ぎせ
る割合い？変えた場合、即ちＡ　：　Ｏｍｍ　（７９，
７ＧＨｚ　（１）自由走行第２調波周波微を与える）Ｉ
Ｂ：０．６　ａｍ　（７８，７ＧＩ（Ｚ　）　ｊＯ：　
１．０ｍｃ（７７，７ＧＨｚ　）　ｒ　］）：　ｌ、５
ｃｍ（７４，８＝ＧＨｚ　ｌとする４つの場合における
同調範囲Δ（ｚｆｏ＋）の変化２示したものである。所
要に応じ、ディスク５の直径を小ざくして、プローブ８
ガ導波管内に突出する割合いが増大するにつれて周波数
が低下する傾向ご補償することができる。

ノイズパーホーマンスをさらに改善するために。

ロッキング信号源は位相ロックさせる。ことができ、こ
れは本押明による発振器の周波数で、その発振器がミリ
メートル範囲の出力を呈するも、斯かるロッキング信号
源の低周波にて非常に容易に行なうことができる。

第５図は不発明の他の例の長平方向断面図であり、この
横断面は第２図のものに類似するものである。この場合
には別の導波管９Ａを短絡部１２とは反対側の端部にて
固定短絡部１２Ａにて終端させて共振空胴を形成する。

導波管９Ａの幅広壁部に隣接ぎせてバラクタダイオード
２１ご設ける。

このバラクタダイオードを設は部分は導波管１の幅狭壁
部と共通とし、斯かるダイオードを直流およびＲ，Ｆ、
の双方で上記幅広壁部に結合させる。

バラクタダイオードはＲ，Ｆ、で共振空胴に結合させ、
かつ導電性のポスト２２ご介して直流電圧でバイアスす
る、ポスト２２は導波管９Ａの反対側の幅広壁部を経て
延在ぎせると共にその壁部から直流分離させる。共振空
胴はその空胴の共伽周波数を機械的に調整する誘電性の
同調ねじ２３も有している。

第５図に示す形態の構成例では、約７９　ＧＩ２の第２
調波発振周波数を、バラクタダイオードのバイアスな変
えることによって約１８０　ＭＨｚにまで変えることが
でき、この同調範囲全体で第２調波の出力電力は±０．
５（ｉＢＬか変化しなかった。バラクタダイオードＢ付
加して電子的に同調させることにより発振器のＱ値ご低
減ぎせる慣例の空胴発振器に較べ、調波発振器へのパラ
クダ同調空胴共振器のＮ′冊は、負荷−引込み測定量か
ら決定されるように、第２調波周波数では発振器の有効
Ｑ値に左程重大な影響な及ぼざないことを確めた。

なお、不例ではバラクタダイオードを共振空脚内の長手
方向の最適位置に位置付ける工作は何も採らなかった。

不発明の池の例では、バラクタダ、イオードおよびポス
トを省いて、固定短絡部１２Ａを可動短絡部と置き換え
た。斯かる短絡部の位置を調整して、ブ豐−プ８にバラ
クタダイオードの容赦−の範囲に対応するりアクタンス
範囲を与え５て、約５ｏｏＭＨｚの同調範囲を得ること
ができた。

これがため、前述した構成例のバラクタダイオードの位
置を最適化すれば、同様な同調範囲を得ることができる
と云うことが予期される。

同調範囲の中央１００ＭＨｚｆ％分にわたり同調す、。

るバラクタの非直線性は約６％であると測定された。こ
の直線性は従来法で共振空胴内に２個の離間されたバラ
クタダイオードを用いることによって改善することがで
きる。

図示の例における短絡部１２および１２Ａのい】−５ず
れか一万または双方は固定するよりもむしろ可動自在と
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１および２図は不発明による発振器の横断面および縦
断面図にあって、第１図Ｇ：ｆ第２図のＩ−工線上での
断面図、第２図は第１図の■−■線上。 での断面図、 第３図は注入ロッキング信号電力に対するロッキング、
即ち同調範囲および第２調波周波数出力電力の特性図、 第４図桿注入ロッキング信号電力に対するロッキング範
囲の別の特性図、 第５図は本発明による池の例の発振器の第２図の場合と
同様な縦断面図である。 １・・・導波管　　　　　　２・・・可動短絡部３・−
・ガンダイオード　　へ・・・ヒートシンク５・・・共
振キャップ構体　６・・・ポスト７・・・チョーク　　
　　　８・・・プローブ９．９Ａ・・・導波管　　　１
０　、１１・・・同軸ライン１２．１２Ａ・・・固定短
絡部２１・・・ノくラクタダイオード１５２２・・・導
電ボス）２３・・・誘電体同調ねじ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 Ｌ　遮断周波数を有する導波管を具えているマイクロ波
   発振器にあって、該発振器が負性抵。 抗発振装置を含み、前記導波管内にマイクロ波エネルギ
   ーを発生せしめる発生手段を具えて、該マイクロ波エネ
   ルギー発生手段が前記導波管の遮断周波数以上の基本周
   波数と、該基本周波数の整数倍で、しかも前記遮断周波
   数以上の調波周波数でマイクロ波エネルギーを同時に発
   生し得るようにし、前記マイクロ波エネルギー発生手段
   が、作動時に前記調波周波数で前記発振装置ご前記導波
   管に結合させる第１手段も具え、前記基本周波数および
   前記調波周波数の値が前記第１手段に依存するようにし
   たマイクロ波発振器において、該発振器が、導波管内を
   前記第１結合手段から離間して延在し、導波管外部から
   前記基本周波数でマイクロ波エネルギーを＠ｌ結合手段
   に結合させ、それから発振装置に結合させて前記調波周
   波数でのマイクロ波エネルギーの発生を制御せしめる第
   ２手段も具えるようにしたことを特徴とするマイクロ波
   発振器。 ＬＷ許、請求の範囲１記載の発振器において、第１結合
   手段が共振キャップ構体を具え、かつ第２結合手段が前
   記共振キャップ構体に隣接して延在する電気プローブを
   具えるようにしたことＹ−特徴とするマイクロ波発振器
   。 ＆　特許請求の範囲２記載の発振器において、導波管を
   方形状とし、共振キャップ構体の放射面を導波管の幅広
   管部に平行に延在ざぜ、かつプローブな導波管の幅狭壁
   部から幅広管部に平行に導波管内に延在させるようにし
   たことを特徴とするマイクロ波発振器。 表　特許請求の範囲８記載の発振器において、プローブ
   を放射面に対して垂直に離間させたこと２特徴とするマ
   イクロ波発振器。 ５、　特許請求の範囲４記載の発振器において、共振キ
   ャップ構体を実質上ディスクとし、発振装置−２該ディ
   スクの片側面と導波管の一万の幅広暗部との間に配置し
   、ポストをディスクの他側面から導波管の他方の幅広暗
   部まで延在させ、該ポストの導波管幅広＠邪に平行な断
   面をディスクよりも十分に小ざくし、かつプローブをデ
   ィスクの発振装置とは反対側に配置したことを特徴とす
   るマイクロ波発振器。 ＆　特許請求の範囲１〜５のいずれか１つに記載の発振
   器において、導波管の一端部を短絡部によって終端させ
   、マイクロ波発生手段を導波管に沿って前記短絡部から
   離間させ、かつ第２結合手段を長手方向に前記マイクロ
   波エネルギー発生手段と前記短絡部との間に介在だせた
   ことを特徴とするマイクロ波発振器Ｉ　特許請求の範囲
   １〜６のいずわが１つに記載の発振器において、導波管
   から調波周波数でマイクロ波エネルギーが漏洩するのを
   第２結合手段により抑制するようにしたことを特徴とす
   るマイクロ波発振器。 ＆　特許請求の範囲１〜７のいずれか１つに記載の発振
   器において、該発振器が、前記導波管外部のマイクロ波
   源からのロッキング信号を前記第２結合手段に、ついで
   前記第１結合手段を介して食性抵抗発振装置に伝搬する
   伝搬手段を具え、前記ロッキング信号の周波数Ｐ該ロッ
   キング信号がない場合の基本周波数の値にほぼ等しくし
   て、前記調波周波数をロッキング信号の周波数の前記整
   数倍に維持せしめるようにしたことを特徴とするマイク
   ロ波発振器。 ９、　特許請求の範囲８記成の発振器において、該発振
   器と前記ロッキング信号を発生せしめる前記マイクロ波
   源と′ｆｒ：組合わせたことを特徴とするマイクロ波発
   振器。 １０、　　特許請求の範囲９記載の発振器において、前
   記マイクロ波源をバラクタ同調発振器としたことを特徴
   とするマイクロ波発振器。 ＩＬ　　′！Ｆｆ許請求の範囲１〜７のいずれか１つに
   記載の発振器において、該発振器が、その発振器の共振
   周波数を変える手段を有している共振空胴を具え、前記
   基本周波数でのマイクロ波エネルギーを前記第２結合手
   段により前記共振空胴と前記第】結合手段との間に作動
   的に結合せしめ、前記共振周波数を前記共振空胴がない
   場合における前記基本周波数の値にほぼ等しくなるよう
   にして、前記調波周波数ご前記共振周波数の前記整数倍
   に維持せしめるようにしたことを特徴とするマイクロ波
   発振器。 １ス　特許請求の範囲１１記載の発振器において、前記
   共振空胴の共振周波数を変える手段がバラクダイオード
   を具えることを特徴とするマイクロ波発振器。 １＆　特許請求の範囲８，９または１ｏのいずれか１つ
   に記載の発振器に３けるロッキング信号伝搬手段または
   特許請求の範囲１１または１２のいずれかに記載の発振
   器における共振空胴が、前記第２結合手段を延在ざぜる
   第２導波管ご具え、該第２導波管の遮断周波数を前記基
   本周波数以下としたことを特徴とするマイクロ波発振器
   。 １４　　特許請求の範囲８に付随する特許請求の範囲１
   ８記戦の発振器において、前記第２導波管を方形状とし
   、前記電気プローブを延在させる前記最初に述べた導波
   管の前記幅狭壁部を前記第２導波管の幅広暗部に共通と
   し、かつ前記第２結合手段に別の電気プローブを設け、
   該プローブを第２導波管の前記幅広暗部から該第ｚ導波
   管の幅狭壁部に平行に該導波管内に延在させたことを特
   徴とするマイクロ波発振器。