JPS6225502A - マイクロ波発振器 - Google Patents
マイクロ波発振器Info
- Publication number
- JPS6225502A JPS6225502A JP16540585A JP16540585A JPS6225502A JP S6225502 A JPS6225502 A JP S6225502A JP 16540585 A JP16540585 A JP 16540585A JP 16540585 A JP16540585 A JP 16540585A JP S6225502 A JPS6225502 A JP S6225502A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- circuit
- bias circuit
- series
- line
- active element
- 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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- 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】
崖業上久皿朋豆且
本発明は、通信機器やレーダー装置等に利用されるマイ
クロ波発振器に関し、殊に発振器の主要エレメントであ
る能動素子のバイアス回路の改良に関する。
クロ波発振器に関し、殊に発振器の主要エレメントであ
る能動素子のバイアス回路の改良に関する。
従米坐孜止
マイクロ波発振器から発振出力を得るには、能動素子に
所定のバイアスをかける必要があり、そのためバイアス
回路を設ける。この場合、マイクロ波発振器の発振周波
数はＩＧＨｚ前後ないしはそれ以上と極めて高いため能
動素子に接続するバイアス回路も高周波的に十分な配慮
が必要である。
所定のバイアスをかける必要があり、そのためバイアス
回路を設ける。この場合、マイクロ波発振器の発振周波
数はＩＧＨｚ前後ないしはそれ以上と極めて高いため能
動素子に接続するバイアス回路も高周波的に十分な配慮
が必要である。
従来において、高周波的な配慮のされたバイアス回路と
しては第３図に示す構成がある。このバイアス回路は、
バイアス供給端子１１．１１から能動素子１２までの間
を供給線路１３．１３とＡ波長変成器１４．１４との直
列回路でつなぐと共に、供給線路１３．１３とＡ波長変
成器１４，１４との接続点から１／４波長開放端線路１
５．１５を分岐して構成しである。
しては第３図に示す構成がある。このバイアス回路は、
バイアス供給端子１１．１１から能動素子１２までの間
を供給線路１３．１３とＡ波長変成器１４．１４との直
列回路でつなぐと共に、供給線路１３．１３とＡ波長変
成器１４，１４との接続点から１／４波長開放端線路１
５．１５を分岐して構成しである。
この構成によれば、Ａ波長変成器１４．１４を介して１
／４波長開放端線路１５．１５が接続されているので、
能動素子１２からみたバイアス回路のインピーダンスが
無限大となり、バイアス回路が発振器の発振動作に何ら
影響をおよぼさなくなるところで、マイクロ波発振器に
おいて能動素子に接続される線路は近年、同軸ケーブル
、導波管からストリップラインに移行しつつあり、前記
したバイアス回路も、近年は第４図に示すようにストリ
ップラインを用いて構成されるのが一般的である。
／４波長開放端線路１５．１５が接続されているので、
能動素子１２からみたバイアス回路のインピーダンスが
無限大となり、バイアス回路が発振器の発振動作に何ら
影響をおよぼさなくなるところで、マイクロ波発振器に
おいて能動素子に接続される線路は近年、同軸ケーブル
、導波管からストリップラインに移行しつつあり、前記
したバイアス回路も、近年は第４図に示すようにストリ
ップラインを用いて構成されるのが一般的である。
、６ がｎ°シよ゛と る口 占
しかしながら、このようにバイアス回路をストリップラ
インを用いて構成した場合、次のような問題がある。即
ち、バイアス回路において、２波長開放端線路１５．１
５の特性インピーダンスは出来る限り低インピーダンス
にする必要があるが、ストリップラインでこれを形成す
ると基板に対する占有面積がかなり大きくなり、これが
発振器の小型化を図る上でのネックとなる。例えば、厚
み１鶴のアルミナ基板を使用し発振周波数が５ＧＨｚの
発振器を構成する場合であると、特性インピーダンス２
５Ωで２波長のストリップラインは長さ６＝５ｍ、幅ｗ
＝＝ ３ ａｍもの大きな面積を占有する。
インを用いて構成した場合、次のような問題がある。即
ち、バイアス回路において、２波長開放端線路１５．１
５の特性インピーダンスは出来る限り低インピーダンス
にする必要があるが、ストリップラインでこれを形成す
ると基板に対する占有面積がかなり大きくなり、これが
発振器の小型化を図る上でのネックとなる。例えば、厚
み１鶴のアルミナ基板を使用し発振周波数が５ＧＨｚの
発振器を構成する場合であると、特性インピーダンス２
５Ωで２波長のストリップラインは長さ６＝５ｍ、幅ｗ
＝＝ ３ ａｍもの大きな面積を占有する。
本発明は上記問題点を解消する有用な一手段を提供する
ことを目的としている。
ことを目的としている。
。 占を”° るための
上記目的を達成するため、本発明は、能動素子のバイア
ス回路をストリップラインを用いて構成したものにおい
て、能動素子側端部から×波長変成器を介して接続され
る１／４波長開放端線路に代えて、インダクタンス素子
として機能するストリップラインとチップコンデサとの
直列共振回路を設けたことを特徴としている。
ス回路をストリップラインを用いて構成したものにおい
て、能動素子側端部から×波長変成器を介して接続され
る１／４波長開放端線路に代えて、インダクタンス素子
として機能するストリップラインとチップコンデサとの
直列共振回路を設けたことを特徴としている。
■且
一般に、先端開放線路の入力インピーダンスＺｉｎは、
Ｚｉｎｘ−ｊＺｏｃｏｔβｌ
で与えられる。従って、従来のバイアス回路における１
／４波長開放端線路の基端（Ａ波長変成器との接続点）
からみたインピーダンスＺｉｎは、と、 Ａｇ ４ − ｊ ７． ＯＣＯｔ −＝ Ｑ つまり１／４波長開放端線路の入力インピーダンスは０
Ωとなる。
／４波長開放端線路の基端（Ａ波長変成器との接続点）
からみたインピーダンスＺｉｎは、と、 Ａｇ ４ − ｊ ７． ＯＣＯｔ −＝ Ｑ つまり１／４波長開放端線路の入力インピーダンスは０
Ωとなる。
これと同等なインピーダンスとしてはＬＣの直列共振回
路が存在する。即ち、 動素子側から１／４波長変成器を介したところに設けれ
ば、従来のバイアス回路と同様に能動素子からみたイン
ピーダンスが無限大となり、バイアス回路が能動素子の
発振動作に何ら影響を及ぼさなくなる。
路が存在する。即ち、 動素子側から１／４波長変成器を介したところに設けれ
ば、従来のバイアス回路と同様に能動素子からみたイン
ピーダンスが無限大となり、バイアス回路が能動素子の
発振動作に何ら影響を及ぼさなくなる。
そして、この場合、ＬＣ直列共振回路のインダクタンス
はインダクタンス素子としての機能をもつストリップラ
インで構成し、コンデンサはチップコンデンサを用いて
いるので、使用周波数との関係から直列共振回路を非常
に小さく構成でき、マイクロ波発振器の小型化が達成す
る。
はインダクタンス素子としての機能をもつストリップラ
インで構成し、コンデンサはチップコンデンサを用いて
いるので、使用周波数との関係から直列共振回路を非常
に小さく構成でき、マイクロ波発振器の小型化が達成す
る。
１五週
第１図は本発明の一実施例としてマイクロ波発振器のバ
イアス回路を詳細に示す平面図である。
イアス回路を詳細に示す平面図である。
同図において、１は能動素子、２はバイアス回路である
。能動素子１としてこの実施例ではバイポーラトランジ
スタを用いている。そして、図示はしないが前記トラン
ジスタ１のエミッターベース間には、出力の一部を適当
な共振器を通して入力側に正帰還させる公知の回路が接
続される。帰還゛方式としては直列帰還と並列帰還とが
あるが、そのいずれであってもかまわない。また共振器
としては、集中定数回路、適当な長さの伝送線（分布定
数回路）を用いたもの、更にはＹＩＧの強磁性共鳴や誘
電体ブロック内でのマイクロ波の共鳴を利用したもの等
があるが、そのいずれであってもかまわない。
。能動素子１としてこの実施例ではバイポーラトランジ
スタを用いている。そして、図示はしないが前記トラン
ジスタ１のエミッターベース間には、出力の一部を適当
な共振器を通して入力側に正帰還させる公知の回路が接
続される。帰還゛方式としては直列帰還と並列帰還とが
あるが、そのいずれであってもかまわない。また共振器
としては、集中定数回路、適当な長さの伝送線（分布定
数回路）を用いたもの、更にはＹＩＧの強磁性共鳴や誘
電体ブロック内でのマイクロ波の共鳴を利用したもの等
があるが、そのいずれであってもかまわない。
バイアス回路２は、能動素子１の所定の端子す、Ｃとバ
イアス供給端子３．３との間を１／４波長変成器を構成
するストリップライン４．４と、ストリップライン５．
５との直列線路で接続すると共に、ストリップライン４
と５の接続点から両ストリップラインと直交する方向に
インダクタンス素子として機能するストリップライン６
．６を延出形成し、このストリップライン６．６に直列
にチップコンデンサ７．７を例えば半田付けにより接続
して構成されている。チップコンデンサ７．７の他方の
電極は誘電体基板８上に形成されたアースパターン９に
例えば半田付けにより接続されている。このチップコン
デンサ７．７と前記ストリップライン６．６との直列回
路がＬＣ直列共振回路を構成している。第２図にその等
価回路を示す。前記ＬＣ直列共振回路の存在によって能
動素子の発振動作に対しバイアス回路が何ら影誓を及ぼ
さなくなるのは作用の項で述べた通りである。
イアス供給端子３．３との間を１／４波長変成器を構成
するストリップライン４．４と、ストリップライン５．
５との直列線路で接続すると共に、ストリップライン４
と５の接続点から両ストリップラインと直交する方向に
インダクタンス素子として機能するストリップライン６
．６を延出形成し、このストリップライン６．６に直列
にチップコンデンサ７．７を例えば半田付けにより接続
して構成されている。チップコンデンサ７．７の他方の
電極は誘電体基板８上に形成されたアースパターン９に
例えば半田付けにより接続されている。このチップコン
デンサ７．７と前記ストリップライン６．６との直列回
路がＬＣ直列共振回路を構成している。第２図にその等
価回路を示す。前記ＬＣ直列共振回路の存在によって能
動素子の発振動作に対しバイアス回路が何ら影誓を及ぼ
さなくなるのは作用の項で述べた通りである。
前記ストリップライン６．６はインダクタンス素子とし
て機能すれば良いので、第３図に示した１／４波長開放
端線路１５よりも細く形成される。ストリップラインを
細く形成すればインダクタンス素子として機能すること
は知られている。インダクタンスの値は、ストリップラ
インの長さによって決まる。
て機能すれば良いので、第３図に示した１／４波長開放
端線路１５よりも細く形成される。ストリップラインを
細く形成すればインダクタンス素子として機能すること
は知られている。インダクタンスの値は、ストリップラ
インの長さによって決まる。
ここで、発振周波数が５ＧＨｚのときのストリップライ
ン６．６の幅と長さを求める。チップコンデンサ７．７
の容量を１ｐＦとすれば、インダクタンスは１ｎＨとな
る。このインダクタンスをもつストリップラインは、誘
電体基板８として厚みＩＨのアルミナ基板を用いた場合
、特性インピーダンスを５０Ωとすれば、幅１ｆｉ、長
さ２鶴程度となる。
ン６．６の幅と長さを求める。チップコンデンサ７．７
の容量を１ｐＦとすれば、インダクタンスは１ｎＨとな
る。このインダクタンスをもつストリップラインは、誘
電体基板８として厚みＩＨのアルミナ基板を用いた場合
、特性インピーダンスを５０Ωとすれば、幅１ｆｉ、長
さ２鶴程度となる。
また、このストリップライン６．６に接続される１９Ｆ
のチップコンデンサ７．７の長さは２Ｎ、幅は１．２５
ｍｍ程度である。従って、ＬＣ直列共振回路の全長は、
ストリップライン６．６とチップコンデンサとの接続に
よる重なり合いを考慮すれば４龍程度、幅は１．５鶴程
度であり、第４図に示した１／４波長開放端線路１３の
パターン面積に比べて長さ、幅とも十分小さくなる。
のチップコンデンサ７．７の長さは２Ｎ、幅は１．２５
ｍｍ程度である。従って、ＬＣ直列共振回路の全長は、
ストリップライン６．６とチップコンデンサとの接続に
よる重なり合いを考慮すれば４龍程度、幅は１．５鶴程
度であり、第４図に示した１／４波長開放端線路１３の
パターン面積に比べて長さ、幅とも十分小さくなる。
上記構成のバイアス回路２は、能動素子１としてバイポ
ーラトランジスタを用いたものに限らすＧａＡｓＦＥＴ
を用いたもの、或いはその他の公知の素子を用いたもの
にも通用できることはいうまでもない。
ーラトランジスタを用いたものに限らすＧａＡｓＦＥＴ
を用いたもの、或いはその他の公知の素子を用いたもの
にも通用できることはいうまでもない。
発皿坐四来
本発明は以上説明したように、従来のバイアス回路の１
／４波長開放端線路に代えて、インダクタンス素子とし
て機能するストリップラインとチップコンデンサとの直
列共振回路を用いたので、ストリップラインのパターン
面積が非常に小さくなり、バイアス回路のコンパクト化
、ひいてはマイクロ波発振器の小型化が達成できるとい
った効果がある。加えて、ストリップラインパターンの
占有面積が小さくなるので、それだけ設計の自由度が高
まるという効果もある。
／４波長開放端線路に代えて、インダクタンス素子とし
て機能するストリップラインとチップコンデンサとの直
列共振回路を用いたので、ストリップラインのパターン
面積が非常に小さくなり、バイアス回路のコンパクト化
、ひいてはマイクロ波発振器の小型化が達成できるとい
った効果がある。加えて、ストリップラインパターンの
占有面積が小さくなるので、それだけ設計の自由度が高
まるという効果もある。
また、チップコンデンサの容量を変更すれば、ＬＣ直列
共振回路の共振周波数が変わるので、異なった発振周波
数のマイクロ波発振器を製作する場合には、バイアス回
路のストリップラインのパターンを変更することなく、
チップコンデンサだけ変換すればよく、非常に量産性に
優れている。
共振回路の共振周波数が変わるので、異なった発振周波
数のマイクロ波発振器を製作する場合には、バイアス回
路のストリップラインのパターンを変更することなく、
チップコンデンサだけ変換すればよく、非常に量産性に
優れている。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の一実施例としてのマイクロ波発振器の
バイアス回路を示す平面図、第２図は第１図のバイアス
回路の等価回路図、第３図は従来のマイクロ波発振器の
バイアス回路の等価回路図、第４図は第３図の回路をス
トリップラインで形成した具体的構成を示す平面図であ
る。 １・・・能動素子、２・・・バイアス回路４・・・Ａ波
変成器、６・・・インダクタンス素子として機能するス
トリップライン ７・・・チップコンデンサ 特許出願人 株式会社村田製作所 第１図 第２図 第３図 第４図 汎
バイアス回路を示す平面図、第２図は第１図のバイアス
回路の等価回路図、第３図は従来のマイクロ波発振器の
バイアス回路の等価回路図、第４図は第３図の回路をス
トリップラインで形成した具体的構成を示す平面図であ
る。 １・・・能動素子、２・・・バイアス回路４・・・Ａ波
変成器、６・・・インダクタンス素子として機能するス
トリップライン ７・・・チップコンデンサ 特許出願人 株式会社村田製作所 第１図 第２図 第３図 第４図 汎
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 能動素子のバイアス回路をストリップラインを用いて
構成したものにおいて、 能動素子側端部から１／４波長変成器を介して接続され
る１／４波長開放端線路に代えて、インダクタンス素子
として機能するストリップラインとチップコンデンサと
の直列共振回路を設けたことを特徴とするマイクロ波発
振器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16540585A JPS6225502A (ja) | 1985-07-25 | 1985-07-25 | マイクロ波発振器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16540585A JPS6225502A (ja) | 1985-07-25 | 1985-07-25 | マイクロ波発振器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6225502A true JPS6225502A (ja) | 1987-02-03 |
Family
ID=15811785
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16540585A Pending JPS6225502A (ja) | 1985-07-25 | 1985-07-25 | マイクロ波発振器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6225502A (ja) |
-
1985
- 1985-07-25 JP JP16540585A patent/JPS6225502A/ja active Pending
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