JPS6036122B2 - 発振器 - Google Patents

発振器

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JPS6036122B2
JPS6036122B2 JP54024752A JP2475279A JPS6036122B2 JP S6036122 B2 JPS6036122 B2 JP S6036122B2 JP 54024752 A JP54024752 A JP 54024752A JP 2475279 A JP2475279 A JP 2475279A JP S6036122 B2 JPS6036122 B2 JP S6036122B2
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Description

【発明の詳細な説明】 この発明は発振器に関し、特に、たとえば誘電体共振素
子を用いてマイクロ波を発生するような発振器に関する
最近では、周波数安定度の良好な譲露体共振素子をたと
えば局部発振回路に用いた通信装置が実用に供されてい
る。
第1図はこの発明の背景となる誘電体共振素子を用いた
発振器の概略図である。
図において、従来の発振器は、誘電体共振素子11を挟
んで一対の励振棒12,13がケース10内に配置され
る。そして、一方の励振棒12からコネクタ(図示せず
)を介してたとえば同軸ケーブル14によって増幅器1
5の入力側に接続される。増幅器15の出力側からは同
軸ケーブル16によって方向性結合器またはT型分岐器
の一例としてのRFモニタ17を介して高周波出力が導
出される。そして、高周波出力の一部がRFモニ夕17
によって分岐され、コネクタ(図示せず)を介して同軸
ケーブル18によって他方の励振棒13に接続される。
このように発振器を構成することによって、増幅器15
の高周波出力は誘電体共振素子11を介して増幅器15
の入力端に正帰還されて発振する。
この増幅器15の入力端に帰還される高周波の位相は励
振棒12,13間の位相差、同軸ケーブル14,16,
18の長さおよび増幅器15の入・出力位相差によって
決まり、励振棒12と誘電体共振素子11および励振棒
13と誘電体共振素子1 1との結合係数は、誘電体共
振素子1 1と励振榛12との間のギャップg1および
謙雷体共振素子11と励振棒13との間のギャップg2
によって決まる。したがって、位相を調整する場合には
、増幅器15を変えたり発振周波数を変えたりする毎に
帰還ループの同軸ケーブル14,16,18の線路長を
変更しなければならない。また、帰還ループの減衰量を
調節する場合には、励振棒12,13と譲露体共振素子
11とのギャップg1,g2を変える必要があるため、
ケース10の大きさを変更する必要がある。また、誘導
体共振素子11、位相調整用の同軸ケーブル14,16
,18および増幅器15が別々のブロックとして構成さ
れているため、形状が大きくなるという欠点があったさ
らに、増幅器15の高周波数出力の一部を帰還用として
取出すために方向性結合器やRFモニタ17が必要とな
る。このRFモニター7によってに帰還用の出力信号を
導出すると、帰環利得が約10〜2MB程度減衰してし
まい、その分だけ増幅器15の利得を大きくしなければ
ならないという問題点があった。それゆえに、この発明
の主たる目的は、上述の問題点を解消し得て、比較的構
造の簡単な発振器を提供することである。
この発明は要約すれば、誘電体共振素子を挟んで2本の
漏洩線路を平行に配置し、漏洩線路の対向する端部間に
増幅器の入力端側と出力端側とをそれぞれ接続し、増幅
器の出力端側から出力信号を導出するように構成する。
そして、誘電体共振素子を2本の漏洩線路に沿う方向に
移動させて発振条件を満足するように位相調整できるよ
うにしたものである。この発明の上記の目的およびその
他の目的と特徴は以下に図面を参照して行なう詳細な説
明から一層明らかとなろう。
第2図はこの発明の一実施例の構造断面図であり、特に
第2図aは横断面図を示し、第2図bは第2図aの糠B
−Bに沿う縦断面図であり、第2図cは第2図aの線C
一Cに沿う縦断面図である。
構成において、ケース2は底板21、側板22,23、
仕切板24およびカバー25から形成される。
底板21には、誘電体共振素子11が支持台31に載遣
されて配置される。この議電体共振素子11を挟んで平
行に2本の漏洩線路としての入力側ストリップライン4
1および出力側ストリップライン42が形成されたアル
ミナ基板43,44が配置される。この入力側ストリッ
プライン41の中心導体41 1および出力側ストIJ
ツプラィン42の中心導体421は、それぞれその一方
端がほぼ直角に曲げて形成され、曲げられた端部がそれ
ぞれ増幅器チップ5の入力機と出力端とに接続される。
増幅器チップ5はたとえば電界効果トランジスタ(FE
T)によって構成され、FETのゲートが入力側ストリ
ップライン41の中心導体411に接続され、ソースは
図示しないが抵抗とコンデンサとの並列回路によって接
地される。
また、FETのドレィンには、出力側ストリップライン
42の中心導体421が接続されるとともに、側板22
に設けられた電源端子6から電源が供給される。入力側
ストリップライン41の中心導体4.11の他方端は5
0の整合抵抗45を介して接地端子46に接続される。
この整合抵抗45は入力側ストリップライン41と誘電
体共振素子11とを結合したときに、この入力側ストリ
ップライン41に反射波がのって定在波を生じさせない
ようにするためのものである。また、出力側ストリップ
ライン42の中心導体421の他方端は側板23に設け
られた出力コネク夕7に接続される。カバー25の内面
には、誘電体共振素子11を覆う隔壁251が形成され
る。この間隔251の底板21側の両端部には、このカ
バー25を底板21に装置したとき、底板21と隔壁2
51との間に所定の幅を有する結合用間隙252,25
3がそれぞれ形成される。一方の結合用間隙252は入
力側ストリップライン41と誘電体共振素子11とを電
磁結合させるためのものであり、他方の結合用間隙25
3は出力側ストリップライン42と誘電体共振素子11
とを電磁結合させるためのものである。なお、より好ま
しくは、カバー25の誘電体共振素子11に対向する上
部の位置に周波数調整ねじ8を設けてもよい。このよう
にして構成した発振器に、電源端子6を介して増幅器チ
ップ5に電源を供給すると、増幅器チップ5の高周波出
力は、出力側ストリップライン42を介して出力コネク
タ7から導出されるが、その高周波出力の一部が結合用
間隙253から洩れて誘電体共振素子11に電磁結合す
る。
さらに、結合用間隙252を介して譲電体共振素子11
と入力側ストリップライン41とが電磁結合する。この
ようにして、出力側ストリップライン42から洩れた高
周波出力が誘電体共振素子11に電磁結合しかつ誘電体
共振素子1 1と入力側ストリップライン41とが電磁
結合し、洩れた出力が増幅器チップ5の入力に帰還され
る。それによって、発振器は発振動作を行う。第3図は
この発明の一実施例の発振器の位相を調整する方法を説
明するための図である。
この発明による発振器は、帰還された入力の位相に増幅
器チップ6の遅延位相を加えた位相が出力コネクタ7か
ら出力される位相と同相になるようにすることが発振条
件の1つになる。つまり正帰還ルーフ。が形成されなけ
ればならない。そのため、この発振器では、誘電体共振
素子11の位置を、ストリップライン41,42に平行
に移動させ、増幅器チップ5に近づけたり遠ざけたりし
て帰還ループの一部であるストリップライン41,42
の線路長を変えることにより位相を合わせる。すなわち
、第3図aに示すように誘電体共振素子11を増幅器チ
ップ5に近づけると、ストリップライン41,42の線
路長が短かくなるため、位相を進めることができ、第3
図bに示すように誘電体共振素子11を増幅器チップ5
から遠ざけることによって、ストリップライン41,4
2の線路長が長くなり位相を遅らせることができる。そ
して、誘電体共振素子11の位置を最適位相となるよう
に調整しかつ増幅器チップ5の増幅度が帰還ループの減
衰度以上であれば発振する。この帰還ループの減衰度は
、誘電体共振素子11の固有の中心周波数で最小となる
。この最小減衰度を増幅器チップ5の増幅度より若干小
さくなるように結合用間隙252,253を調節するこ
とによって発振器の発振条件を満足する周波数の幅を狭
く限定することができる。したがって、この発振器は誘
電体共振素子11の固有の共振周波数付近で発振する。
なお、上述の実施例では、入力側ストリップライン41
の他方端を整合用抵抗45によって接地するようにした
が、整合抵抗45によって入力側ストリップライン41
を接地すると、利得が約X旧程度低下してしまうため、
増幅器チップ5の利得が低い場合には入力側ストリップ
ライン41の他方端を開放するかまたは直接接地するよ
うにしてもよい。
また、上述の実施例では、入力側ストリップライン41
と誘電体共振素子11および出力側ストリップライン4
2と誘電体共振素子1 1とをそれぞれ電磁結合させる
ために結合用間隙252,253を形成したが、これは
一方のみを設けるようにしてもよいし、また両方とも設
けなくてもよい。
なお、各ストリップライン41,42が位置する内空間
の高さをかえることによっても結合度合をかえることが
できる。
ただし、高さが低くなるとストリップラインの特性イン
ピーダンスも下るので、結合用間隙によって結合度合を
かえる方が好ましい。以上のように、この発明によれば
、位相調整をする場合には、誘電体共振素子の取付位置
を変えるだけでよいため、外形寸法を統一することがで
き発振周波数の異なる発振器を少量生産する場合であっ
ても有利になる。
また、帰還ループの減衰量を調整する場合には、結合用
間隙の長さを若干変えるだけで簡単に調整することがで
きる。また、誘電体共振素子、増幅器、結合用間隙など
を一体化してケースに収納したため容易に小型化するこ
とができる。さらに、出力側ストリップラインと誘電体
共振素子とを結合用間隙を介して電磁結合させるように
しているため、従来の発振器のような方向性結合器やR
Fモニタなどを用いる必要がなくなる。また、RFモニ
タを用いていないため、RFモニ外こよる帰還利得の減
少が少なくなり、増幅器の利得の小さいものでも用いる
ことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の背景となる誘電体共振素子を用いた
発振器の概略を説明するための図である。 第2図はこの発明の一実施例の構造断面図である。第3
図はこの発明の一実施例によって位相を調整するために
誘電体共振素子の取付位置を変えた状態を示す図である
。図において、2はケース、11は譲露体共振素子、4
1は入力側ストリップライン、42は出力側ストリップ
ライン、43,44はアルミナ基板、5は増幅器チップ
、6は電源端子、7は出力コネクタ、252,253は
結合用間隙を示す。 孝’図孝2図 孝3図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 前記誘電体共振素子を挾んで平行に配置される2本
    の漏洩線路、前記漏洩線路の対向する端部間に入力端側
    および出力端側がそれぞれ接続される増幅器、および前
    記増幅器の出力端側から出力信号を導出する出力導出手
    段を備え、前記誘電体共振素子を前記2本の漏洩線路に
    沿う方向に移動させて、発振条件を満足させるように位
    相調整を行うようにした発振器。 2 さらに、前記誘電体共振素子と前記2本の漏洩線路
    のうち少なくとも一方の漏洩線路との間にスリツト状の
    間隙が設けられ、前記間隙によつて当該漏洩線路と前記
    誘電体共振素子との間に所定の結合係数が得られるよう
    にした特許請求の範囲第1項記載の発振器。 3 前記2本の漏洩線路のうち前記増幅器の入力側に接
    続された漏洩線路の端部は、整合抵抗を介して接地され
    る特許請求の範囲第1項または第2項記載の発振器。
JP54024752A 1979-03-01 1979-03-01 発振器 Expired JPS6036122B2 (ja)

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