JPS6053307A - Microwave oscillator - Google Patents
Microwave oscillatorInfo
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- JPS6053307A JPS6053307A JP16167283A JP16167283A JPS6053307A JP S6053307 A JPS6053307 A JP S6053307A JP 16167283 A JP16167283 A JP 16167283A JP 16167283 A JP16167283 A JP 16167283A JP S6053307 A JPS6053307 A JP S6053307A
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- H03B5/18—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element comprising distributed inductance and capacitance
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- H03B5/187—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 the active element in the amplifier being a semiconductor device
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- H03B5/1841—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 strip line resonator
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
この発明は誘電体共振器により安定化されたマイクロ波
発振器に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to a microwave oscillator stabilized by a dielectric resonator.
Ｗ景技術とその問題貞
誘電体共振器により発振周波数が安定化されたマイクｌ
づ波発振器が一般に知られ“ζいるが、このマイクロ波
発振器の発振周波数を夕（部から変えるようにするヅ・
要がある場合がある。Microphone whose oscillation frequency is stabilized by a dielectric resonator
Microwave oscillators are generally known, but it is possible to change the oscillation frequency of this microwave oscillator from the beginning.
There may be cases where it is necessary.
第１図はタロｉｌｌから発振周波数を変える。１、うに
したこの種のマイクロ波発ｌ辰器の従来の例の一つご、
これは裏面側にアース導体が一様に、あるい６．１：
ｌｌＪ＋定のパターン状に被着されたアルミナ等からな
る誘電体基板（１ス１ボせず）の表面に設（Ｊられる４
）のである。In Figure 1, the oscillation frequency is changed from Taro ill. 1. One of the conventional examples of this type of microwave generator,
This means that the ground conductor is uniform on the back side, or 6.1:
llJ + 4
).
（１）は１列えばｌ１ａＡｓ−ｌ辻Ｔで、そのゲートリ
−１” （ＩＧ）はスＩ・’） ソー／’線１／＆ （
２＋ ニ接ｋ サ１”Ｌ、ｊ （７） 牟１ｉｔ ｌ／
Ｒｔｚ＋ Ｌ；１．１氏抗（３）を介しく、Ｂ面側アー
ス導体に接続される。この携１．ｉ’ｉ：（３）は整合
終端用のｆｌＶ抗で、その）１（（〕゛Ｌ値Ｌ値Ｔ路の
特性インピーダンスＲｏに°ｑ・シフ選定されている。If (1) is one row, it is l1aAs-l Tsuji T, and its gately 1" (IG) is sI・') So/' line 1/& (
2+ di-tangential k sa1”L, j (7) m1it l/
Rtz+L: Connected to the B-side ground conductor via a 1.1° resistor (3). This time 1. i'i: (3) is a flV resistor for matching termination, and its ) 1 (() is selected as the characteristic impedance Ro of the L value L value T path by °q·shift.
Ｆ ｌ可’Ｉ゛（１１のツースリード（ＩＳ）はストリ
ップ線路（９）に接続され、コイル（５）及び抵抗（６
）を介しくアーン、ノ厚（本に１妾七にされる。また、
このＰ ＩＦ、ｉ’ （月の１−レインリード（Ｉｌｌ
）はストリップ線１７８ （７１にＩＧ続され、この線
１１δ（７）はコンデンサを構成するギヤノブ（８）を
介してずご弓取出用の線路（９）に接続される。また、
ｒ賞渕向０）からの電源型ＩＥ Ｖ ｃｃがチョークニ
ｚイル（１１）を介してストリップ線Ｍ３ Ｆ７１１．
こ供給さ」する。The 11 tooth leads (IS) are connected to the strip line (9), the coil (5) and the resistor (6
) through Aan, No Atsushi (1 concubine and 7 in the book. Also,
This P IF, i' (1-Rain Lead of the Moon (Ill
) is IG-connected to the strip line 178 (71), and this line 11δ (7) is connected to the line for taking out the bow bow (9) via the gear knob (8) that constitutes the capacitor.
The power supply type IE V cc from R Prize Fuchimukai 0) is connected to the strip line M3 F711. through the choke coil (11).
This will be supplied.
基本的には以上により発慝器が構成される。Basically, the emitter is configured as described above.
′３−なわち、マイクロストリップ線路（２）によりイ
ンピーダンス素子が構成され、また、マイクロストリッ
プ線路１−δ（４）によってもインピーダンス素子−が
構成され、さらにマイクロストリップ線路（７）は立向
とされる。そし゛（、これらインピーダンス素子及び負
荷によって直列帰還回路が構成される。'3 - That is, the microstrip line (2) constitutes an impedance element, the microstrip line 1-δ (4) also constitutes an impedance element, and the microstrip line (7) is vertical and be done. (A series feedback circuit is configured by these impedance elements and the load.
そして、マイクロストリツプ線１／３ （２１（４＋及
び（７）は、その長さが適宜選定されるごとにより、マ
・イクロ波の波長との関係から容量性素子・Ｉ；たは誘
導性素子となり得るもので、これにより発振周波数が決
まる。The microstrip wire 1/3 (21 (4+ and (7)) is a capacitive element, I; The oscillation frequency is determined by this element.
そして、ストリップ線路（２）に列し−ζ誘電体共１ｈ
（器（１２）が電磁結合−４゛るよ−）に設けられ、発
振周波数の安定化が図られる。Then, the -ζ dielectric is lined up with the strip line (2) for 1 h.
(The device (12) is provided for electromagnetic coupling -4 degrees), and the oscillation frequency is stabilized.
一４／、ｃ ；Ｉ） １ノ１，４１−リップ線１♂８（
２）乙こよるインピーダンス、素子がこの線路（２）に
結合された誘電体共振器（１２）を含むものとなる。−
４−ると、この誘電体共振器（１２）によって、目的の
発振周波数イ」近Ｃｌｉ：ｉ遠回１１３のりアクタンス
分を大きく変化ざ−Ｕることができるので、発振周波数
を安定化ごきるものごある。14/, c; I) 1 no 1,41-rip line 1♂8(
2) The impedance increases and the element includes a dielectric resonator (12) coupled to this line (2). −
4-, the dielectric resonator (12) can greatly change the target oscillation frequency near Cli:i far 113 actance, so the oscillation frequency can be stabilized. There are many things.
外部から発振周波数を変えるための構成は次のようにさ
れる。The configuration for externally changing the oscillation frequency is as follows.
ずなわら、ｄカミ体共振器（１り）に対し′ζストＩＪ
ツブ線１？８（１３）が結合されて設置）られ、この線
路（１３）の端部が電圧によりインピーダンスが変えら
れる素子例えばバラクタダイオード（１４）を介、して
アース導体に接続される。ぞして、この線路（１３）と
バラクタダイオ−Ｆ（１４）との接続部に端子（１５）
より制御電圧Ｖｃがコイル（ＩＧ）を介して供給される
ことにより、バラクタダイオ−１の容呈が変えられ、発
振周波数が変えられる。Zunawara, ′ζ strike IJ for the d-camera resonator (1)
The ends of the line (13) are connected to the ground conductor via an element whose impedance can be changed by voltage, such as a varactor diode (14). Then, connect a terminal (15) to the connection between this line (13) and the varactor diode F (14).
By supplying the control voltage Vc through the coil (IG), the appearance of the varactor diode 1 is changed and the oscillation frequency is changed.
とど、ろが、このようにして発振周波数を変えるｈ一式
は、ｉＪｎ常のマイクロ波発振器に、バラクタダイオー
ド等のマイクロ波素子を（ｔ ＋Ｊ加えるａ・要がある
とともに、発振器全体のｌ＋Ｗ＋度特性がバラクタダイ
オ−１゛の影響を強く受りるという欠点がある。The complete set for changing the oscillation frequency in this way requires adding a microwave element such as a varactor diode to an ordinary microwave oscillator (t The disadvantage is that the characteristics are strongly influenced by the varactor diode 1.
そごで、第２図のような改良案が提案された。Therefore, an improvement plan as shown in Figure 2 was proposed.
これは、介１ｉＩ−ｆ−（１７）よりｆＪｆｆｌＬに−
Ｖｃがコイル（１Ｂ）を介して線路（２）に供給される
もので、ＦＥＴ（１１のゲー１−（ＩＧ）の負バイアス
が変えられることにより発振１Ｍ波数がｉｉＪ変される
ものである。This is from inter1iI-f-(17) to fJfflL-
Vc is supplied to the line (2) via the coil (1B), and the oscillation 1M wave number is changed by iiJ by changing the negative bias of the gate 1-(IG) of the FET (11).
この第２図の例によれば、バラクタダイオ−１゛等の４
１加に伴う欠点はないが、制御電圧Ｖｃを、９、振器か
ら最大出力が得られる値から大きくずらすと、発振出力
が急激に低下してしまう。このため、発振周波数のｉｉ
Ｊ変範囲を広くとることができない。According to the example in FIG. 2, 4 varactor diodes such as 1
Although there are no disadvantages associated with adding 1, if the control voltage Vc is significantly shifted from the value at which the maximum output is obtained from the oscillator, the oscillation output will drop sharply. Therefore, the oscillation frequency ii
It is not possible to widen the J variation range.
発明の目的
この発明は以上のような欠点を生しることなく、発振周
波数を外部から変えられるマイクロ波光１辰器を１に案
しようとするものである。OBJECT OF THE INVENTION The present invention attempts to devise a microwave optical device in which the oscillation frequency can be changed externally without causing the above-mentioned drawbacks.
発明の概要
この発明は誘電体共振器が結合しζいるストリップ線路
の線路端が整合終端でない状態で、誘電体共振器からそ
の終端を見たインピーダンスの実部が特性インピーダン
ス（特１（Ｉ抵抗）よりも大きくなるように誘電体共１
辰器と線１７Ｗの終端間の線（−１１良を決め、この糸
により発振器の発振周波数が決定されるように構成し、
制御電圧（−Ｖｃ）に、ｌ、り能動素子回路のバイアス
を変えて発振周波数を変えるようにしたものである。Summary of the Invention This invention proposes that when the line end of a strip line to which a dielectric resonator is coupled is not a matched termination, the real part of the impedance seen from the dielectric resonator is the characteristic impedance (characteristic 1 (I resistance). ) so that the dielectric material is larger than 1
A line (-11) is determined between the terminal of the wire and the wire 17W, and the oscillation frequency of the oscillator is determined by this thread.
The oscillation frequency is changed by changing the bias of the active element circuit by 1 to the control voltage (-Vc).
実施例
以−１・、この発明の一実施例を第３図以［・を参照し
ながら説明しよう。Embodiment 1-1 An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
第３図の例は、外観」二の構成は第２ν１の例とほぼ同
様とする４）、次の点で異なるようにされ′（いる。°
二１°なわら、誘電体共振器（１２）が結合するストリ
ップ線１？Ｒ（２１の線路端が整合終端でない状態とさ
れる。つまり、終端抵抗（３′）が接続されるものであ
るが、その抵抗値ＲＬは線路（２）の特性インピーダン
スＲｏと異なるようにされる。また、註。In the example shown in FIG. 3, the structure of the second part is almost the same as the second example 4), but it is different in the following points.
21°, strip line 1 to which the dielectric resonator (12) is coupled? It is assumed that the line end of R (21) is not a matched termination. In other words, a termination resistor (3') is connected, but its resistance value RL is set to be different from the characteristic impedance Ro of the line (2). Also, note.
電体ＪＩ：娠器（ｊ２）とストリップ線１２訓２２との
結合ｆｊｌ、ＩＡ−八′から終端までの長さβが適当に
選χピされ以上の構成により、発振周波数のｉｉＪ変範
囲が広くなるようにされる。以１・、そのイ艮を処につ
いてδ発明する。Electric body JI: The coupling fjl of the conductor (j2) and the strip line 12-22, the length β from IA-8' to the terminal end is appropriately selected χpi, and with the above configuration, the iiJ variation range of the oscillation frequency is Made to be wider. 1. Invent δ regarding the location.
第２図の例においどは、整合終端用抵抗（３）の４Ａ
８Ｒは前ｉホしたように、１ｌｌｌ常Ｒ−Ｒｏ （Ｒｏ
は線路の特イ１１インピータンス）に選定されζおり、
ＦＩＥＴ（１）のゲート（ＩＧ）から誘電体共ｊ辰器（
１２）をのたときの反射時４１１は第４図の実線のよう
になっている。In the example in Figure 2, the smell is 4A for the matching termination resistor (3).
8R is 1llll regular R-Ro (Ro
is selected for the particular impedance of the line (11 impedance),
From the gate (IG) of FIET (1) to the dielectric resistor (
12) is reflected at the time of reflection 411 as shown by the solid line in FIG.
ここで、Ｒ≠Ｒｏに選ふと、共振周波数以外の周波数で
の線路端からの反！１・１が増える。Here, if R≠Ro is chosen, the reaction from the line end at frequencies other than the resonance frequency! 1.1 increases.
この場合、結合（（１５八−八′から線路端なカたイン
ピーダンスξΔは、
Ｚｏ ξＬ ｆｌ −ｏ−”／Ｉｎ （ξＬ−１）・・
・（１）
ＺＬ
但し、ξＬ−□
Ｏ
ＺＬ ＝終端インピータンス
Ｚｏ ：特イ（１インピータンス
（！： す＃ｌ、ξＬ／１、ＪなゎＩ、）、Ｎ％ Ｉ／
７：、１ イアピーダンスＺ＋、が１１、冒１１インピ
ーダンスＺｏに等しくないときはξΔ≠１となり、反射
波が生し、反射＋１．’ｌＩＩ＋は’Ａ ４１ｆｆ＜１
で点線°ｅ４くずようなものとなることがわかる。In this case, the coupling ((158-8' to the line end impedance ξΔ is Zo ξL fl -o-"/In (ξL-1)...
・(1) ZL However, ξL−□ O ZL = Terminal impedance Zo: Special I (1 impedance (!: S#l, ξL/1, J naゎI,), N% I/
7:,1 When the impedance Z+ is not equal to the impedance Zo, ξΔ≠1, a reflected wave is generated, and the reflection +1. 'lII+ is 'A 41ff<1
It can be seen that the dotted line °e4 looks like trash.
こ、−で、Ｂ力重体共振器（１ｚ）の線Ｍ３ ＋２１に
結合した状斥、複ごのインピーダンスをＺｄとすれば、
共振器（Ｉ２）を含んだＦ Ｅ Ｔ ｆｌ）側からめた
等節回１／ｌ’ｌ ＩＩ第５し１の、Ｌうになる。線路
（２）に結合した誘電体Ｊ（振器４：インダクタンスＬ
と容９ｃの等（１Ｒ１回路で表わし〜またＺＡ 、−）
１＋−ｊ Ｘとすると、ぞのときのＦ ＥＴｆｉ＋側が
（・みたインピーダンスＺ ｍ ４：Ｉ、２ｍ−Ｚｄ−
１−ＺＡ
”□−−＋Ｒ→−ｊｘ
■
−１Ｚｍ ｌ ａＪθ
１−ω２１．Ｃ
・ ・ （２）
となる。If the impedance of the compound connected to the line M3 +21 of the B-force gravity resonator (1z) is Zd, then
The equidistant rotation 1/l'l II is the fifth L from the F E T fl) side including the resonator (I2). Dielectric J coupled to line (2) (oscillator 4: inductance L
and 9c etc. (represented by 1R1 circuit ~ also ZA, -)
1+-j
1-ZA ”□--+R→-jx ■ -1Zm l aJθ 1-ω21.C ・ ・ (2)
共振点イ」近で周波数が僅かに変わると、インピーダン
スＺｍの振’Ｗ６１Ｚｍｌ及び角度０が共に変化するが
、１７．ｍｌよりも０の変化が著しい。制御電圧Ｖｃに
よりバイアスが変えられるとＩｔ ＩＣＴのインピータ
ンスが変化し、それに見合も、１；うなイアピーダンス
、Ｚｍとなるように周波数が変わるごとにより対応かつ
ｉＪられる。これは、発振器においては、共振系のイン
ピーダンスＺｍと、能動率ｒにより構成されるインピー
ダンスＺｐとは、常にＺｐ ＝Ｚｍの関係にあることＧ
こ起因する。When the frequency changes slightly near the resonance point A, both the amplitude W61Zml of the impedance Zm and the angle 0 change.17. The change in 0 is more remarkable than in ml. When the bias is changed by the control voltage Vc, the impedance of the It ICT changes, and the impedance of the It ICT changes correspondingly and iJ as the frequency changes so that the impedance becomes 1, Zm. This means that in an oscillator, the impedance Zm of the resonant system and the impedance Zp formed by the active factor r always have the relationship Zp = Zm.G
This is due to this.
以上のようにハイーＪ′ス変化に伴い変化したＦＥＴの
インピーダンス７、Ｆに見合うインピーダンスＺｍは、
周波数を変えて必要な（ｉｒｉをｆ！＃ ’にとにより
実現し、発振周波数が変わることになる。As mentioned above, the impedance Zm corresponding to the impedance 7, F of the FET that changes with the change in high-speed J′ is:
By changing the frequency and realizing the necessary (iri to f!#'), the oscillation frequency will change.
そこで、周波数変化に伴なう角度θの変化の様ｒを６！
’Ｊべころると、共振点イづ近ζはＩ−ω’ｔ、ｃ＝。Therefore, the change in angle θ due to frequency change r is 6!
'When J rotates, the resonance point I approaches ζ is I-ω't, c=.
となるから、（２）式は次のように表わすことがごきる
。Therefore, equation (2) can be expressed as follows.
すなわち、誘電体共振器から線路終端側をうたときのイ
ンピーダンスの実部が小さｉＪれば、必要な角度変化は
、僅かな周波数変化ａ＝より実現される。That is, if the real part of the impedance when passing from the dielectric resonator to the end of the line is small iJ, the necessary angle change can be realized by a small frequency change a=.
この発明でε、Ｌ、逆に大きな周波数変化を得ることを
目的と−Ｊろので、通當の整合終端での条イ／ＩＲ−Ｚ
ｏよりもＲが大きくなっていることが望ましい。これ
は前記（１）式において１ンし？′ＺＯに選び、線路長
βを適当に選ぶごとにより実現される。線ｌｅ長７！を
適当に選ぶことはその線路のインダクタンスあるいは４
励を選定することにノｊるがらごある。In this invention, the aim is to obtain a large frequency change in ε, L, and -J, so the wire A/IR-Z at the matching termination is
It is desirable that R is larger than o. Is this 1 in equation (1) above? 'ZO, and select the line length β appropriately. Line length 7! The inductance of the line or 4
I have a hard time choosing encouragement.
発明の菊ノ果
以上のように、この発明によれは、夕１部からの制御電
圧により発振周波数を変える手段としてＦ ＥＴのバイ
アスを変える手法をとるので第１図例のようなストリッ
プ線路及びバラクタダイ羽−ドをイ」加する必要がない
。そして、第２図の例のようにＦＥＴのバイアスを変え
るに法をとる構成において、線１２訓２）の整合終端抵
抗をＲＬ≠Ｒｏに選定し、誘電体共振器と線路（２）と
の結合部から線路（２）の終端間の線路長を適当に選定
するようにするので、第２図の場合に比べＣ広い周波数
「ｑ変範囲を容易に得ることができるという効果がある
。The chrysanthemum fruit of the invention As described above, this invention uses a method of changing the bias of the FET as a means of changing the oscillation frequency using the control voltage from the first part. There is no need to add varactor die wings. Then, in the configuration in which the bias of the FET is changed as in the example in Fig. 2, the matching termination resistance of line 12 and 2) is selected so that RL≠Ro, and the connection between the dielectric resonator and the line (2) is Since the line length between the coupling part and the end of the line (2) is appropriately selected, there is an effect that a wider frequency C/q variation range can be easily obtained compared to the case shown in FIG.
第１図及び第２図はそれぞれ周波数可変のマイクロ波発
振器の従来の一例の回路パターンを示す図、第３図はこ
の発明の−・例の回１１ｈパターンを示−１ＩＸＩ、第
４図及び第５図はその説明のための図である。
（１）はＦ ＥＴ、＋２１ （４１（７１はストリップ
線路、（３１（３’）は線１１８ ＋２１の終☆ｆｉｌ
抵抗、（１２）は誘電体共振器、（１７）は周波数制御
電圧の入力端子である。
第１図
第２図
第３図
■
第４図 第５図1 and 2 are diagrams showing a circuit pattern of a conventional example of a frequency variable microwave oscillator, respectively, and FIG. 3 is a diagram showing a 11h pattern of an example of the present invention. FIG. 5 is a diagram for explaining the same. (1) is FET, +21 (41 (71 is strip line, (31 (3') is line 118 +21 terminal☆fil
A resistor, (12) a dielectric resonator, and (17) a frequency control voltage input terminal. Figure 1 Figure 2 Figure 3■ Figure 4 Figure 5
Claims (1)
ス（リップ線路とで構成され、誘電体共振器が上記スト
リップ線路の一つに結合されて安定化されたマイクロ波
発振器ζこおいて、」二記誘電体共振器が結合されたス
）〜リップ線１串の終端かり合終端でない状態Ｃ８」−
１記線路の七記誘電体共１辰器との結合部から上記終端
を見たインピータンスの実９＋１４が上記線路の苛性イ
ンピーダンスよりも大きくなるように」二記線！♂δの
上記結合８１９と終端間の線路長が選定され、かつ、こ
の系により発振周波数が決定され、さらに上記ｆｉヒ動
素子回路のバイアスがｉｉＪ変にできるようにされて発
振周波数が変えられるようになされたマイク１−１波発
ｊ辰器。Dielectric-Based Treatment - A microwave oscillator consisting of an active element and a strip line connected to it, with a dielectric resonator coupled to one of the strip lines and stabilized. ``The state C8 where the two dielectric resonators are coupled to each other is the state C8 where the ends of the lip wires 1 and 1 are not connected.
The impedance of the dielectric material (7) of the line (1) when viewed from the connection part with the wire (1) to the terminal terminal, 9+14, is greater than the caustic impedance of the line (2)! The line length between the coupling 819 of ♂δ and the termination is selected, and the oscillation frequency is determined by this system, and the bias of the fi-hybrid element circuit can be varied to change the oscillation frequency. Microphone 1-1 wave generator made like this.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16167283A JPS6053307A (en) | 1983-09-02 | 1983-09-02 | Microwave oscillator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16167283A JPS6053307A (en) | 1983-09-02 | 1983-09-02 | Microwave oscillator |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6053307A true JPS6053307A (en) | 1985-03-27 |
Family
ID=15739645
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16167283A Pending JPS6053307A (en) | 1983-09-02 | 1983-09-02 | Microwave oscillator |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6053307A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63168026A (en) * | 1986-12-29 | 1988-07-12 | Tokyo Electron Ltd | Developer |
| JPH02248103A (en) * | 1989-03-20 | 1990-10-03 | Sanyo Electric Co Ltd | High frequency oscillator |
| US5893004A (en) * | 1997-02-19 | 1999-04-06 | Nec Corporation | Developing unit |
-
1983
- 1983-09-02 JP JP16167283A patent/JPS6053307A/en active Pending
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