JPS6036123B2 - マイクロ波電圧制御発振装置 - Google Patents
マイクロ波電圧制御発振装置Info
- Publication number
- JPS6036123B2 JPS6036123B2 JP2494579A JP2494579A JPS6036123B2 JP S6036123 B2 JPS6036123 B2 JP S6036123B2 JP 2494579 A JP2494579 A JP 2494579A JP 2494579 A JP2494579 A JP 2494579A JP S6036123 B2 JPS6036123 B2 JP S6036123B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- microwave
- ferrite
- dielectric resonator
- oscillator
- voltage controlled
- 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.)
- Expired
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03B—GENERATION OF OSCILLATIONS, DIRECTLY OR BY FREQUENCY-CHANGING, BY CIRCUITS EMPLOYING ACTIVE ELEMENTS WHICH OPERATE IN A NON-SWITCHING MANNER; GENERATION OF NOISE BY SUCH CIRCUITS
- H03B5/00—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input
- H03B5/18—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element comprising distributed inductance and capacitance
- H03B5/1864—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element comprising distributed inductance and capacitance the frequency-determining element being a dielectric resonator
Landscapes
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
- Inductance-Capacitance Distribution Constants And Capacitance-Resistance Oscillators (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は電圧により発振周波数を制御できる発振装置
、特に非常にＱの高いマイクロ波電圧制御発振装置に関
するものである。
、特に非常にＱの高いマイクロ波電圧制御発振装置に関
するものである。
マイクロ波通信装置に用いられるマイクロ波発振源の熱
難音、周波数安定度に対する要求はＦＭの大容量伝送、
ＳＳＢ−ＡＭ伝送或はＰＣＭ伝送によって非常に厳しく
なりつつある。
難音、周波数安定度に対する要求はＦＭの大容量伝送、
ＳＳＢ−ＡＭ伝送或はＰＣＭ伝送によって非常に厳しく
なりつつある。
これ等の要求を満たすための現在における唯一の解決は
非常にＱの高いマイクロ波電圧制御発振器に対し、水晶
発振器を周波数基準とする位相同期を掛けることである
。即ち周波数安定度に対しては位相同期を、熱雑音に対
してはマイクロ波発振器のＱを上げることであった。′
従来においてもマイクロ波電圧制御発振器に水晶発振
器を周波数基準として位相同期を掛けることは何等問題
はなかった。
非常にＱの高いマイクロ波電圧制御発振器に対し、水晶
発振器を周波数基準とする位相同期を掛けることである
。即ち周波数安定度に対しては位相同期を、熱雑音に対
してはマイクロ波発振器のＱを上げることであった。′
従来においてもマイクロ波電圧制御発振器に水晶発振
器を周波数基準として位相同期を掛けることは何等問題
はなかった。
然し電圧制御発振器においては制御電圧でその制御幅を
広く取ろうとするとそのＱが低下する方向にあり、一方
充分に制御して安定に動作させようとすることと高いＱ
に保とうすることとは相矛盾し熱雑音を改善するために
マイクロ波電圧制御発振器のＱを高くすることは非常に
困難であった。従来のＱの高いマイクロ波電圧制御発振
器として最も用いられているものは半同軸共振器を用い
て高いＱにしたマイクロ波発振器に対し、その半同軸共
振器に可変容量ダイオードを附加したものである。
広く取ろうとするとそのＱが低下する方向にあり、一方
充分に制御して安定に動作させようとすることと高いＱ
に保とうすることとは相矛盾し熱雑音を改善するために
マイクロ波電圧制御発振器のＱを高くすることは非常に
困難であった。従来のＱの高いマイクロ波電圧制御発振
器として最も用いられているものは半同軸共振器を用い
て高いＱにしたマイクロ波発振器に対し、その半同軸共
振器に可変容量ダイオードを附加したものである。
この従釆のマイクロ波電圧制御発振器では発振器自身の
Ｑは１０００程度に高くすることができるが、可変容量
ダイオードを附加することによって可変容量ダイオード
にＱの高いものがないため所要の電圧制御幅を得ようと
するとマイクロ波電圧制御発振器としてのＱは１００〜
２０Ｍ立こ急激に劣化し熱雑音が劣化した。この発明の
目的は周波数の制御幅が広く、しかもＱが高く、従って
熱雑音特性の良いマイクロ波電圧制御発振装置を提案す
ることにある。
Ｑは１０００程度に高くすることができるが、可変容量
ダイオードを附加することによって可変容量ダイオード
にＱの高いものがないため所要の電圧制御幅を得ようと
するとマイクロ波電圧制御発振器としてのＱは１００〜
２０Ｍ立こ急激に劣化し熱雑音が劣化した。この発明の
目的は周波数の制御幅が広く、しかもＱが高く、従って
熱雑音特性の良いマイクロ波電圧制御発振装置を提案す
ることにある。
この発明によれば容易に高いＱの得られる謙黄体共振器
を用いたマイクロ波発振器が用いられ、その譲電体共振
器の近傍にフェライトが附加されこれに磁界を印加し、
その磁界の強さを制御することによりフェライトの透磁
率を変化させて発振周波数を制御する。
を用いたマイクロ波発振器が用いられ、その譲電体共振
器の近傍にフェライトが附加されこれに磁界を印加し、
その磁界の強さを制御することによりフェライトの透磁
率を変化させて発振周波数を制御する。
誘電体共振器の電界はその内部で敬巻き、磁界は外部を
通して取巻くので誘電体共振器の近傍にフェライトを附
加してその透磁率を変化させれば誘電体共振器の外部を
通して取巻く磁界が通過する長さが変化するので誘電体
共振器の共振周波数が変化し発振周波数が変化する。前
記フェライトとして高周波損失の小さなものを使用すれ
ば誘電体共振器を用いた発振器の高いＱを低下させるこ
となしにマイクロ波電圧制御発振器として動作させるこ
とができる。次にこの発明によるマイクロ波電圧制御発
振装置の実施例について図面を参照して詳細に説明する
。
通して取巻くので誘電体共振器の近傍にフェライトを附
加してその透磁率を変化させれば誘電体共振器の外部を
通して取巻く磁界が通過する長さが変化するので誘電体
共振器の共振周波数が変化し発振周波数が変化する。前
記フェライトとして高周波損失の小さなものを使用すれ
ば誘電体共振器を用いた発振器の高いＱを低下させるこ
となしにマイクロ波電圧制御発振器として動作させるこ
とができる。次にこの発明によるマイクロ波電圧制御発
振装置の実施例について図面を参照して詳細に説明する
。
マイクロ波用基板１上にマイクロストリップ線路２，３
がほぼ平行して設定される。マイクロストリップ線路２
の一端に発振用トランジスタ４のベースが接続され、池
端にコンデンサ５を介して終端抵抗器６が接続される。
ストリップ線路２及び３間に譲露率が小さい例えばごｒ
＝２〜３程度の誘電体のサポート７が基板１上に設けら
れ、そのサポート７上に誘電率が高い例えばどｒ＝３９
．５の母○−Ｔｉ０２のような誘電体の誘電体共振器８
が配される。この誘電体共振器８を介してストリップ線
路２上の発振出力はマイクロストリップ線路３に結合さ
れ、更に出力端子９より取出される。上記構成において
終端抵抗器６側よりトランジスタ４を見たインピーダン
スは負性抵抗特性を示し、従って誘電体共振器８をトラ
ンジスタ４よりの適当な位置でストリップ線路２に結合
させれば謙露体共振器８の共振周波数でのみ定在波を立
たせることができ、トランジスタ４は誘電体共振器８の
共振周波数で発振しその出力を出力端子９より取出し得
る。
がほぼ平行して設定される。マイクロストリップ線路２
の一端に発振用トランジスタ４のベースが接続され、池
端にコンデンサ５を介して終端抵抗器６が接続される。
ストリップ線路２及び３間に譲露率が小さい例えばごｒ
＝２〜３程度の誘電体のサポート７が基板１上に設けら
れ、そのサポート７上に誘電率が高い例えばどｒ＝３９
．５の母○−Ｔｉ０２のような誘電体の誘電体共振器８
が配される。この誘電体共振器８を介してストリップ線
路２上の発振出力はマイクロストリップ線路３に結合さ
れ、更に出力端子９より取出される。上記構成において
終端抵抗器６側よりトランジスタ４を見たインピーダン
スは負性抵抗特性を示し、従って誘電体共振器８をトラ
ンジスタ４よりの適当な位置でストリップ線路２に結合
させれば謙露体共振器８の共振周波数でのみ定在波を立
たせることができ、トランジスタ４は誘電体共振器８の
共振周波数で発振しその出力を出力端子９より取出し得
る。
トランジスタ４への直流バイアス回路１１はそのベース
ェミッタ間に接続される。このようにすることによって
Ｑが１０００〜２０００という非常に高いＱのマイクロ
波発振器が容易に得られる。このマイクロ波発振器は金
属ケース１２内に収容されている。この発明ではこの高
いＱを保つたまま発振周波数を制御できるようにされる
。
ェミッタ間に接続される。このようにすることによって
Ｑが１０００〜２０００という非常に高いＱのマイクロ
波発振器が容易に得られる。このマイクロ波発振器は金
属ケース１２内に収容されている。この発明ではこの高
いＱを保つたまま発振周波数を制御できるようにされる
。
このため誘電体共振器８の上にフェライト１３が装荷さ
れる。そのフェライト１３に印加する磁界が制御される
。例えばＵ字状鉄片１４の両脚部にてケース１２が挟ま
れ、その際にフェライト１３の両端面が鉄片１４の両脚
とそれぞれ対向される。鉄片１４のＵ字の中央部にコイ
ル１５が巻回されコイル１５の両端１６，１７間に電流
が流される。このようにして鉄片１４及びコイル１５に
より磁気回路１８が構成される。コイル１５に発生した
磁束は鉄片１４の両脚間に磁界を形成し、この磁界はフ
ェライト１３に印加される。その印加磁界の強さを制御
するとフェライト１３の透磁率が変化する。
れる。そのフェライト１３に印加する磁界が制御される
。例えばＵ字状鉄片１４の両脚部にてケース１２が挟ま
れ、その際にフェライト１３の両端面が鉄片１４の両脚
とそれぞれ対向される。鉄片１４のＵ字の中央部にコイ
ル１５が巻回されコイル１５の両端１６，１７間に電流
が流される。このようにして鉄片１４及びコイル１５に
より磁気回路１８が構成される。コイル１５に発生した
磁束は鉄片１４の両脚間に磁界を形成し、この磁界はフ
ェライト１３に印加される。その印加磁界の強さを制御
するとフェライト１３の透磁率が変化する。
誘導体共振器８の電界は内部で取巻くが、磁界は外部、
即ちフェライト１３、マイクロストリップ線路２，３等
がある外部を通して取巻くので、フェライト１３の透磁
率が変化すれば磁界が通過する長さが変化し、誘電体共
振器８の共振周波数が変化し発振周波数が変化する。フ
ェライト１３として高周波損失の少ないものを使用する
ことによって議電体共振器８を用いたマイクロ波発振器
の高いＱを劣化させることないこマイクロ波電圧制御発
振器が実現できる。端子１６，１７間に印加する制御電
圧を変化し、コイル１５に流れる電流を制御してフェラ
イト１３に対する印加磁界を変化させ発振周波数を制御
する。第１図及び第２図に示した誘電体共振器を用いた
マイクロ波電圧制御発振装置の４ＧＨｚにおける電圧制
御特性の実測値を第３図に示す。
即ちフェライト１３、マイクロストリップ線路２，３等
がある外部を通して取巻くので、フェライト１３の透磁
率が変化すれば磁界が通過する長さが変化し、誘電体共
振器８の共振周波数が変化し発振周波数が変化する。フ
ェライト１３として高周波損失の少ないものを使用する
ことによって議電体共振器８を用いたマイクロ波発振器
の高いＱを劣化させることないこマイクロ波電圧制御発
振器が実現できる。端子１６，１７間に印加する制御電
圧を変化し、コイル１５に流れる電流を制御してフェラ
イト１３に対する印加磁界を変化させ発振周波数を制御
する。第１図及び第２図に示した誘電体共振器を用いた
マイクロ波電圧制御発振装置の４ＧＨｚにおける電圧制
御特性の実測値を第３図に示す。
第３図の機軸は第１図の端子１６，１７に印加される制
御電圧に比例する磁場強度、縦軸は発振周波数の変化を
偏差でそれぞれ示し、その他に出力電力Ｑの変化を示す
。曲線２１，２２，２３は第１図においてフェライト１
３を装荷しない状態でのマイクロ波発振器としてのＱや
１０９０の時の発振周波数、出力電力、Ｑの制御電圧に
対する変化をそれぞれ示し、曲線２４，２５，２６は同
じくフェライト１３を装荷しない状態でのマイクロ波発
振器としてのＱが２２８０の時の夫々を示す。ここで着
目すべきはフェライト１３を装荷し制御電圧によって印
加磁場強度を変化させて発振周波数を曲線２１及び２４
の如く変えてもマイクロ波電圧制御発振器のＱは曲線２
３及び２６の如く殆んど変化せず一定で、しかもそのＱ
の値はフェライトを装荷しない時のＱの値にほぼ等しい
ことである。更に曲線２２及び２５に示す如き出力電力
の偏差も従来のものに比して非常に少ない。このように
誘電体共振器を用いたマイクロ波発振器のＱを何等劣化
させることない３Ｅ常にＱの高い出力電力の安定なマイ
クロ波電圧制御発振装置が実現できる。第１図の断面図
で誘電体共振器８の位置を一定し、装荷するフェライト
１３の相対位置を変えた時の第３図と同じく４ＧＨｚに
おける発振周波数の変化の状態の実測値を第４図に示す
。
御電圧に比例する磁場強度、縦軸は発振周波数の変化を
偏差でそれぞれ示し、その他に出力電力Ｑの変化を示す
。曲線２１，２２，２３は第１図においてフェライト１
３を装荷しない状態でのマイクロ波発振器としてのＱや
１０９０の時の発振周波数、出力電力、Ｑの制御電圧に
対する変化をそれぞれ示し、曲線２４，２５，２６は同
じくフェライト１３を装荷しない状態でのマイクロ波発
振器としてのＱが２２８０の時の夫々を示す。ここで着
目すべきはフェライト１３を装荷し制御電圧によって印
加磁場強度を変化させて発振周波数を曲線２１及び２４
の如く変えてもマイクロ波電圧制御発振器のＱは曲線２
３及び２６の如く殆んど変化せず一定で、しかもそのＱ
の値はフェライトを装荷しない時のＱの値にほぼ等しい
ことである。更に曲線２２及び２５に示す如き出力電力
の偏差も従来のものに比して非常に少ない。このように
誘電体共振器を用いたマイクロ波発振器のＱを何等劣化
させることない３Ｅ常にＱの高い出力電力の安定なマイ
クロ波電圧制御発振装置が実現できる。第１図の断面図
で誘電体共振器８の位置を一定し、装荷するフェライト
１３の相対位置を変えた時の第３図と同じく４ＧＨｚに
おける発振周波数の変化の状態の実測値を第４図に示す
。
フェライト１３の相対位置を第１図と同一符号を用いて
示し夫々の相対位置に対する発振周波数の変化具合は矢
印で指し示す。この実測値からわかるようにフェライト
１３の装荷個所は必ずしも誘電体共振器８の上である必
要はなく所要の変調感度に合わせて選べばよい。誘電体
共振器８の接近させる程変調感度が大となり共振器８を
フェライトで挟むと一層感度が高くなる。以上説明した
ようにこの発明によれば誘電体共振器を用いたマイクロ
波発振器の誘電体共振器の近傍にフェライトを装荷しこ
れに磁界を印加し、その磁界の強さを変化させて発振周
波数を変化させることによってマイクロ波発振器として
のＱを劣化させることないこ非常にＱの高いマイクロ披
露圧制御発振器が実現できる。
示し夫々の相対位置に対する発振周波数の変化具合は矢
印で指し示す。この実測値からわかるようにフェライト
１３の装荷個所は必ずしも誘電体共振器８の上である必
要はなく所要の変調感度に合わせて選べばよい。誘電体
共振器８の接近させる程変調感度が大となり共振器８を
フェライトで挟むと一層感度が高くなる。以上説明した
ようにこの発明によれば誘電体共振器を用いたマイクロ
波発振器の誘電体共振器の近傍にフェライトを装荷しこ
れに磁界を印加し、その磁界の強さを変化させて発振周
波数を変化させることによってマイクロ波発振器として
のＱを劣化させることないこ非常にＱの高いマイクロ披
露圧制御発振器が実現できる。
これに水晶発振器を周波数基準とする位相同期を掛ける
ことによって周波数安定度のよい熱雑音特性の良好な高
性能のマイクロ波通信装置に用いるマイクロ波発振源が
実現できる。尚以上の説明では発振用能動素子としてト
ランジスタ、その回路構成としてマイクロストリップ線
路を用いたが、能動素子としてはガンダィオ‐‐ド或は
ィンバツトダィオードでも良く、回路構成も集中定数、
同軸、導波管のいずれでもよい。
ことによって周波数安定度のよい熱雑音特性の良好な高
性能のマイクロ波通信装置に用いるマイクロ波発振源が
実現できる。尚以上の説明では発振用能動素子としてト
ランジスタ、その回路構成としてマイクロストリップ線
路を用いたが、能動素子としてはガンダィオ‐‐ド或は
ィンバツトダィオードでも良く、回路構成も集中定数、
同軸、導波管のいずれでもよい。
第１図はこの発明によるマイクロ波電圧制御発振装置の
実施例を示す断面図、第２図は第１図のＡＡ′線断面図
、第３図は第１図に示した構成のマイクロ波電圧制御発
振装置の４ＧＨｚにおける電圧制御特性の実測値を示す
曲線図、第４図は第１図の断面図で誘電体共振器に対す
る装荷するフェライトの相対位置を変えた時の４ＧＨｚ
における発振周波数の変化具合を示す実測値の曲線図で
ある。 １：基板、２，３：ストリップ線路、７：サポート、８
：誘電体共振器、１３：フェライト、１８：磁気回路。 第 １ 図第 ２ 図 穿 る 図 第 ４ 図
実施例を示す断面図、第２図は第１図のＡＡ′線断面図
、第３図は第１図に示した構成のマイクロ波電圧制御発
振装置の４ＧＨｚにおける電圧制御特性の実測値を示す
曲線図、第４図は第１図の断面図で誘電体共振器に対す
る装荷するフェライトの相対位置を変えた時の４ＧＨｚ
における発振周波数の変化具合を示す実測値の曲線図で
ある。 １：基板、２，３：ストリップ線路、７：サポート、８
：誘電体共振器、１３：フェライト、１８：磁気回路。 第 １ 図第 ２ 図 穿 る 図 第 ４ 図
Claims (1)
- １ 発振用能動素子と誘電体共振器とで構成され、発振
周波数が前記誘電体共振器の共振周波数でほぼ決定され
るマイクロ波発振器において、前記誘電体共振器の近傍
に配されたフエライトと、そのフエライトに磁界を印加
する磁気回路と、その磁気回路より発生する磁界を電圧
により制御する手段とを具備するマイクロ波電圧制御発
振装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2494579A JPS6036123B2 (ja) | 1979-03-02 | 1979-03-02 | マイクロ波電圧制御発振装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2494579A JPS6036123B2 (ja) | 1979-03-02 | 1979-03-02 | マイクロ波電圧制御発振装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS55117310A JPS55117310A (en) | 1980-09-09 |
| JPS6036123B2 true JPS6036123B2 (ja) | 1985-08-19 |
Family
ID=12152147
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2494579A Expired JPS6036123B2 (ja) | 1979-03-02 | 1979-03-02 | マイクロ波電圧制御発振装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6036123B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3322304A1 (de) * | 1983-06-21 | 1985-01-03 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Streifenleitungsdopplerradar |
| US4620169A (en) * | 1985-04-04 | 1986-10-28 | Murata Erie N.A., Inc. | Magnetically tunable dielectric resonator having a magnetically saturable shield |
| US6127907A (en) * | 1997-11-07 | 2000-10-03 | Nec Corporation | High frequency filter and frequency characteristics regulation method therefor |
-
1979
- 1979-03-02 JP JP2494579A patent/JPS6036123B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS55117310A (en) | 1980-09-09 |
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