JPS60242702A - マイクロ波共振回路 - Google Patents
マイクロ波共振回路Info
- Publication number
- JPS60242702A JPS60242702A JP5843385A JP5843385A JPS60242702A JP S60242702 A JPS60242702 A JP S60242702A JP 5843385 A JP5843385 A JP 5843385A JP 5843385 A JP5843385 A JP 5843385A JP S60242702 A JPS60242702 A JP S60242702A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- dielectric resonator
- line
- microstrip line
- coupling
- strip conductor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
- H01P7/00—Resonators of the waveguide type
- H01P7/10—Dielectric resonators
Landscapes
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
- Inductance-Capacitance Distribution Constants And Capacitance-Resistance Oscillators (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。
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、マイクロストリップ線路を用いたマイクロ波
の共振器に関するものである。
の共振器に関するものである。
第１図にマイクロストリップ線路の桐造を示すｅマイク
ロストリップ線路は誘電体基板１の上面にストリップ導
体２と裏面に接地導体３を形成し、ストリップ導体２と
接地導体５を平行線路として信号を伝達するものである
。マイクロ波で使用するマイクロストリップ線路の誘導
体基板の材料としては、サファイヤ、アルミナ等がよく
知られているが、最近、′高周波特性の良いフッ素樹脂
あるいは、フッ素樹脂を主体としたフッ素樹脂グラスフ
ァイバー等の低誘電率基板が、低価格、加工性の良さの
理由で使われている一〇このマイクロストリップ線路に
、ガンダイオードやＦＥＴを取り付け、マイクロストリ
ップ線路の横に高Ｑの誘電体共振器を置いてマイクロ波
の発振器を構成する。第２図にガン発振器、第３図にＦ
’ＥＴ発振器の構成例を示す。
ロストリップ線路は誘電体基板１の上面にストリップ導
体２と裏面に接地導体３を形成し、ストリップ導体２と
接地導体５を平行線路として信号を伝達するものである
。マイクロ波で使用するマイクロストリップ線路の誘導
体基板の材料としては、サファイヤ、アルミナ等がよく
知られているが、最近、′高周波特性の良いフッ素樹脂
あるいは、フッ素樹脂を主体としたフッ素樹脂グラスフ
ァイバー等の低誘電率基板が、低価格、加工性の良さの
理由で使われている一〇このマイクロストリップ線路に
、ガンダイオードやＦＥＴを取り付け、マイクロストリ
ップ線路の横に高Ｑの誘電体共振器を置いてマイクロ波
の発振器を構成する。第２図にガン発振器、第３図にＦ
’ＥＴ発振器の構成例を示す。
第２図において、ガンダイオード４の出力線路５に誘電
体共振器６を結合させることにより誘電体共振器６の共
振周波数で、最大の反射を生むためのガンダイオード４
と誘電体共振器６の間で自己発振ループを形成し、誘電
体共振器６の共振周波数で発振する。この誘電体共振器
にはＴｉ系の材料がよく用いられ、現在では共振のＱと
して約６０００〜５０００のものが市販されている。
体共振器６を結合させることにより誘電体共振器６の共
振周波数で、最大の反射を生むためのガンダイオード４
と誘電体共振器６の間で自己発振ループを形成し、誘電
体共振器６の共振周波数で発振する。この誘電体共振器
にはＴｉ系の材料がよく用いられ、現在では共振のＱと
して約６０００〜５０００のものが市販されている。
第３図はソース７を接地したＰＥＴのドレイン８に接続
された出力線路９へ誘電体共振器１゜を横に置いて結合
させることにより、帰還容量１１で接続されたＦＥＴの
ドレイン８とゲート１２の間のＭ！還量が、誘電体共振
器１０の共振周波数で最大となり、この共振周波数で発
振する。
された出力線路９へ誘電体共振器１゜を横に置いて結合
させることにより、帰還容量１１で接続されたＦＥＴの
ドレイン８とゲート１２の間のＭ！還量が、誘電体共振
器１０の共振周波数で最大となり、この共振周波数で発
振する。
第２図、第３図の発振器例で示したように、マイクロス
トリップ線路の傍に、誘電体共振器を置くだけで、高０
の共振回路が形成され、安定な発振が得られる。
トリップ線路の傍に、誘電体共振器を置くだけで、高０
の共振回路が形成され、安定な発振が得られる。
第４図に従来のアルミナ等の高誘電、率基板を用いたマ
イクロストリップ線路と誘電体共振器の結合構造を示す
。誘電体基板１３の上面のストリップ導体１４と裏面の
接地導体１５の間に市、界１６を集中させ、ストリップ
導体１４の壕わりを１わる磁界１７のマイクロストリッ
プ線路モードで信号を伝達する。このマイクロストリッ
プ線路の傍に誘電体共振器１８を置くと、伝送磁界１７
と結合した結合磁界１９が発生し、マイクロストリップ
線路と誘電体共振器１８が結合し、誘電体共振器の共振
周波数ｆ、で最大減衰となる帯域阻止フィルタの特性を
示して、共振回路が形成される。
イクロストリップ線路と誘電体共振器の結合構造を示す
。誘電体基板１３の上面のストリップ導体１４と裏面の
接地導体１５の間に市、界１６を集中させ、ストリップ
導体１４の壕わりを１わる磁界１７のマイクロストリッ
プ線路モードで信号を伝達する。このマイクロストリッ
プ線路の傍に誘電体共振器１８を置くと、伝送磁界１７
と結合した結合磁界１９が発生し、マイクロストリップ
線路と誘電体共振器１８が結合し、誘電体共振器の共振
周波数ｆ、で最大減衰となる帯域阻止フィルタの特性を
示して、共振回路が形成される。
この第４図の構成は、マイクロストリップ線路の横の誘
ば体基板１３の上ζこ接着剤等で誘電体共振器１８を固
定するという簡羊な構成でよいため、これまで、この構
造が良く使われてきた。
ば体基板１３の上ζこ接着剤等で誘電体共振器１８を固
定するという簡羊な構成でよいため、これまで、この構
造が良く使われてきた。
今、マイクロストリップ線路の基板材料として、フッ素
樹脂あるいはフッ素樹脂を主体とした材料等を用いると
、誘電率が２．０〜３．０と小さいため、基板厚みを一
定とすると、誘電率が１０のアルミナ基板等の場合に比
べ同じ線路インピーダンスを実現するには、基板上面の
ストリップ導体の幅を広くしなければならない。
樹脂あるいはフッ素樹脂を主体とした材料等を用いると
、誘電率が２．０〜３．０と小さいため、基板厚みを一
定とすると、誘電率が１０のアルミナ基板等の場合に比
べ同じ線路インピーダンスを実現するには、基板上面の
ストリップ導体の幅を広くしなければならない。
以下、低誘電率基板として、フッ紫樹−脂を用いて説明
する。第５図に、フッ素樹脂基板２０を用いた時の電磁
界姿態を示す。フッ素樹脂基板２０を用いると、ストリ
ップ導体２１０幅が広いため電界２５Ｖｉストリップ導
体２１と接地導体２２の間に集中し、漏洩の電界が小さ
くなるため、磁界２４はストリップ導体２１のまわりに
集中して分布する。このため、高さをもつ誘電体共振器
２５をス） ＩＪツブ導体２１の横に置いても、誘電体
共振器２５を貫く結合のための磁界２４が十分得られず
結合しても、弱い漏洩磁界と結合するため、弱い共振特
性しか得られず、フッ素樹脂基板で構成した発振器は、
不安定で、誘電体共振器に関係ない異常発振あるいは発
振飛びを起こす欠点をもっていた。
する。第５図に、フッ素樹脂基板２０を用いた時の電磁
界姿態を示す。フッ素樹脂基板２０を用いると、ストリ
ップ導体２１０幅が広いため電界２５Ｖｉストリップ導
体２１と接地導体２２の間に集中し、漏洩の電界が小さ
くなるため、磁界２４はストリップ導体２１のまわりに
集中して分布する。このため、高さをもつ誘電体共振器
２５をス） ＩＪツブ導体２１の横に置いても、誘電体
共振器２５を貫く結合のための磁界２４が十分得られず
結合しても、弱い漏洩磁界と結合するため、弱い共振特
性しか得られず、フッ素樹脂基板で構成した発振器は、
不安定で、誘電体共振器に関係ない異常発振あるいは発
振飛びを起こす欠点をもっていた。
本発明の目的は、上記した従来技術の欠点を解消し、強
い共振特性で安定な発振を行なうマイクロ波共振回路を
提供するにある。
い共振特性で安定な発振を行なうマイクロ波共振回路を
提供するにある。
上記の目的を達成するために本発明はマイクロス） Ｉ
Ｊツブ線路と誘電体共振器の結合部において、マイクロ
ストリップ線路のストリップ導体幅を狭くシ、高インピ
ーダンスの線路にして、電磁界の集中を緩和し、誘電体
共振器との結合を強くする構成を用いることにより、安
定な発振器を得るものである。
Ｊツブ線路と誘電体共振器の結合部において、マイクロ
ストリップ線路のストリップ導体幅を狭くシ、高インピ
ーダンスの線路にして、電磁界の集中を緩和し、誘電体
共振器との結合を強くする構成を用いることにより、安
定な発振器を得るものである。
以下、本発明を図に示す実施例に従って詳細に説明する
。
。
第６図は、本発明の原理を示す図で、フッ素樹脂基板２
６の上面のストリップ導体２７を狭くして高インピーダ
ンスにすると、ストリップ導体２７と接地導体２８の間
の電界２９は広がり、その電界２９に直交する磁界３０
も広がって、誘電体共振器５１の結合磁界３２を発生し
、誘電体共振器５１の内部に磁界５０と３２に直交する
電界５３の分布の共振、モードを形成し、誘電体共振器
３１の共振周波数で結合する。この結合は、伝送磁界３
０が広がっているため、高さのある誘電体共振器でも強
い結合がとれる。従来、平行結合線路の結合部において
、インピーダンス整合をとるため、結合部のス）ＩＪツ
ブ導体を狭くする場合があるがこれは、電気的な容量結
合であり、この容量によるインピーダンス変化を補正す
るため、ストリップ導体を狭くするもので、結合後のモ
ードもマイクロストリップ線路モードである。これに対
し、第６図の結合は、高さがあり、しかも共振モードが
異なる誘電体共振器との結合をとるため、マイクロスト
リップ線路の幅を狭くして誘電体共振器との結合モード
を発生させているもので、平行結合線路の場合と本質的
に異な、る〇 第７図に本発明のマイクロ波共振回路を用いたマイクロ
波発振器の一実施例を示す。これは、ドレイン３４を接
地したＦＥＴ発振器で、ソース６５に出力線路３６を接
続し、ゲート３７に抵抗６８で終端した結合線路３９を
接続し、この結合線路３９に誘電体共振器４０を結合し
て、ゲートの共振回路を形成したものである。この発振
器は、ソースとゲートの内部帰還を用いたもので、ゲー
ト５７からみた共振回路は、誘電体共振器４ｏの共振周
波数では純リアクタンスのインピーダンスをもつため発
振し、それ以外の周波数では、抵抗３８で終端されてい
るため発振し、ない。誘電体共振器４０と結合線路５９
の結合が弱いと、誘電体共振器４０の共振周波数でゲー
ト３７からみたインピーダンスが純りアクタンスになら
ないため、発振しない。また、発振しても、負荷の変動
等で発振停止をしたり、異常発振を起こす。フッ素樹脂
基板に構成した１１ＧＨｚ のＦＥＴ発振器において、
ゲートのマイクロストリップ線路の横ｌこ誘電体共振器
を置いた従来構成の発振器は８ ＧＨｚあるいは１２Ｇ
Ｈｚの異常発珈が起こり、１１ Ｇｌ（ｚの希望発振が
得られないことがあったが、第７図のように本発明のマ
イクロ波共振回路を用いることにより、異常発振１発振
停止等の現象がなくなり、広いバイアス電圧範囲で安定
な１１ Ｇｌ（ｚの発振が得られた。
６の上面のストリップ導体２７を狭くして高インピーダ
ンスにすると、ストリップ導体２７と接地導体２８の間
の電界２９は広がり、その電界２９に直交する磁界３０
も広がって、誘電体共振器５１の結合磁界３２を発生し
、誘電体共振器５１の内部に磁界５０と３２に直交する
電界５３の分布の共振、モードを形成し、誘電体共振器
３１の共振周波数で結合する。この結合は、伝送磁界３
０が広がっているため、高さのある誘電体共振器でも強
い結合がとれる。従来、平行結合線路の結合部において
、インピーダンス整合をとるため、結合部のス）ＩＪツ
ブ導体を狭くする場合があるがこれは、電気的な容量結
合であり、この容量によるインピーダンス変化を補正す
るため、ストリップ導体を狭くするもので、結合後のモ
ードもマイクロストリップ線路モードである。これに対
し、第６図の結合は、高さがあり、しかも共振モードが
異なる誘電体共振器との結合をとるため、マイクロスト
リップ線路の幅を狭くして誘電体共振器との結合モード
を発生させているもので、平行結合線路の場合と本質的
に異な、る〇 第７図に本発明のマイクロ波共振回路を用いたマイクロ
波発振器の一実施例を示す。これは、ドレイン３４を接
地したＦＥＴ発振器で、ソース６５に出力線路３６を接
続し、ゲート３７に抵抗６８で終端した結合線路３９を
接続し、この結合線路３９に誘電体共振器４０を結合し
て、ゲートの共振回路を形成したものである。この発振
器は、ソースとゲートの内部帰還を用いたもので、ゲー
ト５７からみた共振回路は、誘電体共振器４ｏの共振周
波数では純リアクタンスのインピーダンスをもつため発
振し、それ以外の周波数では、抵抗３８で終端されてい
るため発振し、ない。誘電体共振器４０と結合線路５９
の結合が弱いと、誘電体共振器４０の共振周波数でゲー
ト３７からみたインピーダンスが純りアクタンスになら
ないため、発振しない。また、発振しても、負荷の変動
等で発振停止をしたり、異常発振を起こす。フッ素樹脂
基板に構成した１１ＧＨｚ のＦＥＴ発振器において、
ゲートのマイクロストリップ線路の横ｌこ誘電体共振器
を置いた従来構成の発振器は８ ＧＨｚあるいは１２Ｇ
Ｈｚの異常発珈が起こり、１１ Ｇｌ（ｚの希望発振が
得られないことがあったが、第７図のように本発明のマ
イクロ波共振回路を用いることにより、異常発振１発振
停止等の現象がなくなり、広いバイアス電圧範囲で安定
な１１ Ｇｌ（ｚの発振が得られた。
なお具体的数値を示すと、厚さ０６朋のフッ素樹脂基板
を使用した場合、５０Ωの線路とするためｆこけストリ
ップの幅が約１．６１１１１１となり、誘電体共振器４
０と結合する部分の幅は約０８朋、線路との間隔が０６
〜０５詣で適当な結合が得られる。また狭くする部は誘
電体共振器の長さとほぼ同程度とすると良い。なお、狭
くした部分の線路の幅は狭い程結合度が強くなるが、あ
まり狭くすると線路のロスが大きくなるので、必要な結
合が得られる値でなるべく広い方が望ましい。
を使用した場合、５０Ωの線路とするためｆこけストリ
ップの幅が約１．６１１１１１となり、誘電体共振器４
０と結合する部分の幅は約０８朋、線路との間隔が０６
〜０５詣で適当な結合が得られる。また狭くする部は誘
電体共振器の長さとほぼ同程度とすると良い。なお、狭
くした部分の線路の幅は狭い程結合度が強くなるが、あ
まり狭くすると線路のロスが大きくなるので、必要な結
合が得られる値でなるべく広い方が望ましい。
本説明ではフッ素樹脂基板について説明したが、フッ素
樹脂に限るものではなく、フッ素樹脂グラスファイバー
等の低誘電率基板でも同様の効果をもつことは明らかで
ある。
樹脂に限るものではなく、フッ素樹脂グラスファイバー
等の低誘電率基板でも同様の効果をもつことは明らかで
ある。
以上述べたように本発明によればマイクロストリップ線
路を用いたマイクロ波の共振回路において、マイクロス
トリップ線路と誘電体共振器の結合部のマイクロストリ
ップ線路のインピーダンスを高くすることにより、従来
欠点であった低誘電率基板を用いた場合の結合の低下を
防止できる。
路を用いたマイクロ波の共振回路において、マイクロス
トリップ線路と誘電体共振器の結合部のマイクロストリ
ップ線路のインピーダンスを高くすることにより、従来
欠点であった低誘電率基板を用いた場合の結合の低下を
防止できる。
＠１図はマイクロストリップ線路の構造を示す斜視図、
第２図はガン発振器の一例を示す回路図、第３図はＦＥ
Ｔ発振器の一例を示す要部回路図、第４図は、従来の高
誘電率基板を用いた時の誘電体共振器の結合姿態を説明
するための断面図、第５図はフッ素樹脂基板を用いた時
の電磁界分布を示す断面図、第６図は、本発明の共振回
路の原理を示す斜視図、第７図は本発明の共振回路を発
振器に応用した場合の一実施例を示す要部回路図である
。 １．１３・・・誘電体基板 ２ 、１４．２１．２７・・・ストリップ導体３、１５
．２２．２８・・・接地導体 ６ 、１０．１８．２５．３１．４０・・・誘電体共振
器１６、２５．２９．５３・・・電界 １７、１？、 ２４．３０．５２・・・磁界７．５５・
・・ソース ８，３４・・・ドレイン１２．５７・・・
ゲート ２０．２６・・・テフロン基板篤 １図 ３ １２ 図 １３図 １４回 ５ 嶌も凹 篤４図
第２図はガン発振器の一例を示す回路図、第３図はＦＥ
Ｔ発振器の一例を示す要部回路図、第４図は、従来の高
誘電率基板を用いた時の誘電体共振器の結合姿態を説明
するための断面図、第５図はフッ素樹脂基板を用いた時
の電磁界分布を示す断面図、第６図は、本発明の共振回
路の原理を示す斜視図、第７図は本発明の共振回路を発
振器に応用した場合の一実施例を示す要部回路図である
。 １．１３・・・誘電体基板 ２ 、１４．２１．２７・・・ストリップ導体３、１５
．２２．２８・・・接地導体 ６ 、１０．１８．２５．３１．４０・・・誘電体共振
器１６、２５．２９．５３・・・電界 １７、１？、 ２４．３０．５２・・・磁界７．５５・
・・ソース ８，３４・・・ドレイン１２．５７・・・
ゲート ２０．２６・・・テフロン基板篤 １図 ３ １２ 図 １３図 １４回 ５ 嶌も凹 篤４図
Claims (1)
- １）低誘電率基板上に配置されたマイクロストリップ線
路と、該基板上で該マイクロストリップ線路の近傍に配
置された誘電体共振器とを具備したマイクロ波共振回路
において、少なくとも該マイクロストリップ線路の該誘
電体共振器との電磁結合部分の線路幅を狭くしたことを
一特徴とするマイクロ波共振回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5843385A JPS60242702A (ja) | 1985-03-25 | 1985-03-25 | マイクロ波共振回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5843385A JPS60242702A (ja) | 1985-03-25 | 1985-03-25 | マイクロ波共振回路 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12771478A Division JPS5553908A (en) | 1978-10-17 | 1978-10-17 | Microwave oscillator |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60242702A true JPS60242702A (ja) | 1985-12-02 |
Family
ID=13084252
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5843385A Pending JPS60242702A (ja) | 1985-03-25 | 1985-03-25 | マイクロ波共振回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60242702A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62158903U (ja) * | 1986-03-29 | 1987-10-08 | ||
| JPS62158904U (ja) * | 1986-03-29 | 1987-10-08 | ||
| WO2022257096A1 (zh) * | 2021-06-07 | 2022-12-15 | 苏州大学 | 一种溶液浓度的非接触式测量装置及测量方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5136851A (ja) * | 1974-09-25 | 1976-03-27 | Nippon Electric Co | Maikurohafuiruta |
-
1985
- 1985-03-25 JP JP5843385A patent/JPS60242702A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5136851A (ja) * | 1974-09-25 | 1976-03-27 | Nippon Electric Co | Maikurohafuiruta |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62158903U (ja) * | 1986-03-29 | 1987-10-08 | ||
| JPS62158904U (ja) * | 1986-03-29 | 1987-10-08 | ||
| WO2022257096A1 (zh) * | 2021-06-07 | 2022-12-15 | 苏州大学 | 一种溶液浓度的非接触式测量装置及测量方法 |
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