JPS59181705A - 共振回路 - Google Patents

共振回路

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JPS59181705A
JPS59181705A JP59049416A JP4941684A JPS59181705A JP S59181705 A JPS59181705 A JP S59181705A JP 59049416 A JP59049416 A JP 59049416A JP 4941684 A JP4941684 A JP 4941684A JP S59181705 A JPS59181705 A JP S59181705A
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JP
Japan
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circuit
strip
line
parts
metallization layer
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Pending
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JP59049416A
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English (en)
Inventor
ジユゼツペ・ブルジ
ジヨバンニ・メンゴ−リ
ルチア−ノ・ポグリア−ニ
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Telettra Laboratori di Telefonia Elettronica e Radio SpA
Original Assignee
Telettra Laboratori di Telefonia Elettronica e Radio SpA
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01PWAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P1/00Auxiliary devices
    • H01P1/20Frequency-selective devices, e.g. filters
    • H01P1/201Filters for transverse electromagnetic waves
    • H01P1/203Strip line filters
    • H01P1/20327Electromagnetic interstage coupling
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01PWAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P7/00Resonators of the waveguide type
    • H01P7/08Strip line resonators
    • H01P7/082Microstripline resonators
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01PWAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P7/00Resonators of the waveguide type
    • H01P7/08Strip line resonators
    • H01P7/084Triplate line resonators

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
  • Synchronisation In Digital Transmission Systems (AREA)
  • Inductance-Capacitance Distribution Constants And Capacitance-Resistance Oscillators (AREA)
  • Signal Processing For Digital Recording And Reproducing (AREA)

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】 本発明は、環境変化、特に温度変化に対する安定度およ
び周波数選択度の点で良好な性能を保証するデークツロ
ー(例えばP、 C,M、 )よりクロック周波数の振
動を抽出するだめの共振回路に関する。
この本発明に係る共振回路は、石英基体上に設けられた
ショートされたライン部分を含み、このライン部分は、
抽出システム内において前方にデータフロー入力回路が
設けられ、後方に上記共振器で抽出された信号を増幅す
る出力回路が設けられる。
ショート回路内で閉じられた伝送ライン部分は、共振特
性を有し、このため伝送ライン部分の長さtの4倍に等
しい波長λに対応する周波数f。で入力端に存在する信
号成分に関するバンド・ぐス回路となることは周知のこ
とである。換言すれば、ライン長さtの共振器のフィル
タを通った振動は、fo−Vp/λ=vp/4xt(こ
こでVpはライン中を伝わる電磁波の伝播速度で誘電基
体として使用される材料によってほぼ変わる。)の振動
数を有する。
一方、周波Dfoの成分をライン部分で抽出しだい場合
ライン部分の長石は、−、−Vp  −に等しくしな4
×f。
ければならない。実際上りの1(りを余り太きくしなけ
ればすなわちfoが極めてi冒、けれはこれらの1寺性
を利用することができる。事実共セ1;ラインの使用は
今日に至るまでマイクロウェーブの分IJ!f、すなわ
ち極超短波長に対応する極νj周波の分野に限定をれて
いた。しかしながら、マイクロウェーブ波長よりもずっ
と長い波長に対応する周波数レンジで作動するPCMタ
イプのデータ伝送システムがあり、これらシステムは次
第に多く使用されてきているので、通常d集中部品、必
要な場合には分布インダクタンス(スAイラル状のボビ
ン)を有するLC共振回路によってクロック信号の抽出
をしなければならない。しかしながら従来の共振器には
種々の欠点があり、とりわけ部品のQ値が限定されてい
るため選択度が低いということ、および主に高周波(マ
イクロウェーブ周波数よりかなり低い)、例えばライン
システム中で565メガビット/秒にて使用する周波数
で作動すると周辺に信号を輻射してしまうという欠点が
あった。
従って、本発明の主な目的は、長さを許容できる値まで
短くしたライン部分を含み、マイクロウェーブよりもか
なり低いクロック周波数の振動を抽出する共振回路を提
供するにある。
本発明の別の目的は、従来の欠点を有せず特にQ値が高
くこのため高選択度特性を有する高周波(マイクロウェ
ーブ周波数よりも極めて低い)を抽出するだめの許容可
能な長さのライン部分を有する共振器を提供するにある
本発明の別の目的は、上記タイプすなわちライン部分の
長さを短くすることによって高い。値従って高選択度を
荷るだけでなく、環境条件の変化、tP!fに温度変化
があっても特性の安定度を高くするよう誘電基体上にラ
イン部分を形成した共振回路を提供するにある。
上記およびそれ以外の目的は、一端が開放され、他端が
ショート回路で閉じられ、許容可能な限度内に短くされ
た長さを有し、水晶基体上に形成されたス’pすyノ状
のライン部分から成る。この基体は厚1hの平行六面体
のプレー) VCすることが好ましく、主要外面の1つ
の上((ストリップラインを形成し、他方の主要面に金
、・♂バ化層を形成する。
本発明の好ましい態様として、このストリップは、プレ
ート外面の最も長い軸に清って延長し、そのストリップ
の自由端は、その面の外方エツジの一つに平行でかっこ
れに隣接する。ストリップの他端は、一方の交差エツジ
まで延長し、ストリップはこの交差エツジよりグレート
の全IQみたけ延長し、他方の主要面を被う全域化層に
接続する。
本発明の別の特徴によれば、主要ストリップ面は、2つ
の導電性部分を含み、これら部分は、ストリップ軸に直
交し、これら部分に一ストリップ軸にそって互いにずれ
ており、これら部分の各々はストリップよりこれら部分
を支持する上記主要面の異なる長手方向エツジまで延長
し、上記部分のうちの一つの自由端と下方の金属化層の
間の第1長手方向エツジに入力信号が印加され、第2の
尋電部分の自由端と下方の金属化層との間め別の第2長
手方向工、ジから出力信号を引出すようになっている。
本発明の特に好ましい態様において、ライン部分は互い
に接続された平行部分から構成され、これら近接部分の
間隔は相互の結合が防止され、ストラップによって入力
回路と出力回路が形成されるような値になっている。本
発明の上記以外の特徴と利点は、添附図面に例示した好
ましくかつ非制限的な実施態様の説明を読めばより明ら
かとなろう。
第1図を参照する。抽出システムは、入力データ(FD
)(これよりビット周波数の信号が抽出される。)用入
力回路CI)と、真の共振回路(CR)と、抽出された
信号(SE)(この振幅は出力側インピーダンス(図示
せず)の値より大きな所望レベルまで増幅することが好
ましい。)の出力回路(U)とから概して成る。入力回
路(I)および出力回路(U)は、従来タイプのもので
よいが、本発明に係る共振回路(CR)は、誘電基体(
SQ)(第2図)から構成され、との誘電基体上にショ
ート回路ライン(LS)が設けられる。本発明の第1の
特徴によ1+、ば、基体(SQ)は、図中の上方面10
と下方向10’に直交する2つの主要面と4つの小さす
側面11−11’および12−12’とから構成され、
上方主要面10上で長さtを有する尋電性ストリップラ
イン(LS)を含み、このストリップライン(LS)は
自由端台1+ E Aから2つの面10 、11’で定
められるエツジ上の端部ECまで延在してい2′)。端
部ECは゛管り1′上のFCC部分により下方面10′
上の下方金属化層M Eとショートしている。入力信号
(FD)は1と2の間に印加される。ここで1(d11
方面に形成された第2の極めて狭い金属化7gH(R4
I )であり、同様にして3と4の間より出力信号(U
)が出される。
ラインによって構成きれる共振器(第2図のCR)のQ
値は、理想的には周波数の平方根にほぼ比例する数式に
て増加すると考えれば、作動周波数が高いとき、従来の
共振回路よりも選択特性を良くすることが可能であり、
理論値の限界値は、共振器が入力回路および出力回路に
接続きれている態様にほぼ依存するようであるが、これ
は共振器が通常共振回路タイプのものとして4.′R成
されているためである。ライン部分(LS)の寸法(幅
W、長さt)を許容できる値まで少さくしかつシステム
の性能を安定化するには、温度に対する誘電率および熱
膨張の機械的係数の安定率を関数として示す基体材料を
正しく選択しなければならない。
選択された基体(SQ)の誘電損失値が少さければ、共
振Q値の最適値も保証される。最後に基準材料の選択は
、基体上に金属化層(工I/iE)を蒸着させるのに使
用する技術のタイプによっても変わる。例えば、565
メガビット/秒のデータフローPCMよりクロック信号
を抽出する場合アルミナ(Al 203 、 εr=1
0.1 、 Tgδ= 10−’ )又はGIO(エポ
キシガラスεr = 4.4 、 Tgδ=soxio
  )の基体(SQ)を使用することは、無視されてき
た。
これは、材料がライン(LS)の許容長さを可能として
も温度変化に対する安定性および選択度レベルに関する
仕様を満足しないからである。我々は基体(SQ)の材
料として、次の己メ値相対誘電率;εr=3.826(
25℃)÷3.834誘電損失、T2δ−1xio−4
(too’c)熱膨張係数:α=0.55xto−6 を特徴とする非晶質水晶を選択すると、許容長さtを使
って最適結果を得ることを見出した。
本発明の好適な特徴によれば、金属化層(ME)は、A
gで構成され、薄膜技術によって水晶上に蒸着される。
フィルタを通過する信号周波数が与えられれば、市販さ
れている石英板の寸法の適合性が考慮されれば、はぼ所
望するQ値の関数としてストリップライン(LS)の寸
法Wとhが決められる。
fo =564.992MHzの周波数の振動を抽出す
べき特定の実施例において、w==lO闘、h−1,,
2gを選択すると好ましい結果が得られることが判った
すなわち、fが140 MHzに対応する140メガビ
ット/秒まで下がるときQを例えば600に同じ値に維
持するには、Wおよびhを大きくしなければならなく、
そうしなければ低いQで満足しなければならない。
基体(SQ)の物理的特性およびライン形状によるライ
ン(LS)に沿う信号伝播速度は計算によればvp =
0.58 C(ここでCは真空中の伝播速度)となる。
従って長さtは78.となり、計算される理論的Q値は
Q=606となる。
共振器を第1図の抽出システムに接続するときの必要周
波数程度でフィルタの選択度をもっとも高く保持できる
最も好ましい実施例(第3図)において、抽出システム
を入力回路(I)および出力回路(U)へ直接接続せず
、(基体lo上の)入力ラインMIおよび出力ストラッ
プMUを介して入出力回路へ接続すると好ましいことが
判った。
入力ラインMIは、アース(10′上のME)に対して
ショート回路となって終端して入力回路を電気的に閉じ
、出力ストラッ7’MUも、共振器の横方向にてSQラ
イン基体上に蒸着され、■からのFD−信号の入力端お
よび共振器CRからの出力信号SEを引出すだめのアン
テナとして作動する。
こうして無負荷と同じ条件で作動する最良の共振器が保
証され、この方法により生じる接続損失は、次の出力ア
ン7”AUにより必要なだけ補償される。
次に第1図に従って効果的に実施された/ステムにおい
て実行された興味ある・ぐラメータ測定の結果を示す。
使用した共振エレメントは、第3図に示される形状のも
のである。
室温ρ彷(」1淀−(20−IC)− 全7ステムゲイン G−−12dB フイルタ挿入損失ニー26dB 共振周波数: fo = 564.9921viHz−
3dBでのバンド幅: B = (563,952÷5
66.022)Q値:Q=27Q          
  MHz−10℃から+60℃の温度での測定 ゲイン変動:±1.1dB 共振周波数の全変?JJ : fO=370 kHz 
(9,5ppm7℃に等しい。°) Q値変動: Q(−10℃)=287 :Q(+60℃)=258 上記とは別に基体材料として誘電率εr=4.6の単結
晶石英を使って同じ共振回路を構成した。
この例では、若干伝播速度が遅くなるので、非晶質石英
から構成されるライン長と比較して余り長くない距離だ
けライン長が短くなった。本例では、金属化71i9M
IおよびとシわけME(本例では銅)を蒸着するには薄
膜技術の利用が必要である。
実際上常温下でのこの共振回路の特性能は、先のものと
同じであるが、温度変化に対するこれら特性の安定度は
若干低い。
565メガピット/秒で使用するとして述べた上記のも
のと同じタイプの共振エレメントは、これよりも低い周
波数で作動する7ステム内でも使用できる。例えば、1
40メガビット/秒のデータフローからタイミング(ク
ロック)信号を抽出するのにも使用できる。
これら周波数において共振するには、ライン部分の長さ
をより長くしなければならないが、どの場合でもこの長
さの増加分は、集中容量を有し、同じラインと亜列接続
され応当なCのイト1を有する抑制ライン’f’llj
分(図示ぜず) t イljj ’lf’+すれば!!
’F 8寸法内に制限できる。
Q lli貝2よび温度安定度ンご関ずろ7.(システ
ムの性能は、ラインの形状および、i、:、川)−おコ
ンデンサの特性から決まり、140メガと、)・7秒で
1史用するときは性能(はよりiiり足できるものであ
ることが判った0 纂3図について再び説明ずもと、ライン部分を互いにほ
ぼ平行にし、余シ結合しないように最小距雁t1とA/
iを保ったままストリップをループ又はフック状、例え
(d G形状又はこれと同じ形状に変えると、フィルタ
全体の寸法を大幅に低減できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、抽出システムのブロックダイヤグラム、第2
図は本発明に係る共振回路の略式部分斜視図、第3図は
第2図に示した回路のより好ましい実施例を示す略式部
分斜視図である。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)環境変化、特に温度変化に対する安定性および周
    波数選択度の点で良好な性能を有し、マイクロウェーブ
    周波数よりも低いタイミング(クロック)周波数の振動
    をデータフローより抽出するミステム用の共振回路にお
    いて、一端が開放てれ、他端がショート回路により閉じ
    られ、許容可能な限度内に短縮された長さを有し、石英
    基体上に設けられたストリップライン部分から成る回路
  2. (2)基体が厚さrhJを有する平行六面体状のプレー
    トであり、ストリップラインが主要外面(10)上に形
    成される一方他方の主要面に金属化層が形成される特許
    請求の範囲第1項記載の回路。
  3. (3)ストリップは比較的外方グレート面の主要長手方
    向軸に清って延長し、この面の交差エツジの一つに平行
    かつ隣接する自由端を有し、他端は一方の交差エツジま
    で達して、ストップはこのエツジよりプレートの全厚み
    分だけ連成して他方の主要面の金属化層に接続している
    唱許訂J求の範囲第1又は2項記載の回路。
  4. (4)前記ストリップの主要−1111には、ストリッ
    プ軸に直交する2つの募′「L部分があり、これら部分
    はストリップ軸に活って互いにずれており、ストリップ
    よりこれら部分を支持する主要面の異なる長手方向エツ
    ジまで延長し、これら部分のうちの一つの自由端と下方
    の金属化層との間にある第1長手方向エツジに入力信号
    が印加され、424 篭部分の自由端と下方の金r4化
    1曽との間にある別の第2長手方向エツジよ如出力信号
    が引出されるηイ許請求の範囲第1〜3項のいずれかに
    記Mの回路。
  5. (5)  ラインが互いICk% eされた平行部分か
    らti・j成され、これら部分の間隔は結合を防止する
    値になっている特許請求の範囲第1〜4項のいずれかに
    記載の回路。
  6. (6)入力回路および出力回路がストラップから構成さ
    れている特許211求の範囲第5項記載の回路。
JP59049416A 1983-03-18 1984-03-16 共振回路 Pending JPS59181705A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

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IT20135/83A IT1160736B (it) 1983-03-18 1983-03-18 Circuito risuonatore per un sistema di estrazione dal flusso di dati dell'oscillazione alla frequenza di temporizzazione
IT20135A/83 1983-03-18

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JPS59181705A true JPS59181705A (ja) 1984-10-16

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JP (1) JPS59181705A (ja)
AU (1) AU576489B2 (ja)
BR (1) BR8401235A (ja)
ES (1) ES530723A0 (ja)
FR (1) FR2542929B1 (ja)
GB (1) GB2139427B (ja)
IT (1) IT1160736B (ja)
MX (1) MX155888A (ja)
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