JPS6229210A - 電圧制御マイクロ波発振器 - Google Patents
電圧制御マイクロ波発振器Info
- Publication number
- JPS6229210A JPS6229210A JP16804685A JP16804685A JPS6229210A JP S6229210 A JPS6229210 A JP S6229210A JP 16804685 A JP16804685 A JP 16804685A JP 16804685 A JP16804685 A JP 16804685A JP S6229210 A JPS6229210 A JP S6229210A
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- JP
- Japan
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- voltage
- high frequency
- distributed constant
- constant line
- fet
- Prior art date
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- 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】
「産業上の利用分野」
この発明はトランジスタのような固体増幅素子と、電圧
制御可変容量素子とよりなる電圧制御マイクロ波発振器
に関するものである。
制御可変容量素子とよりなる電圧制御マイクロ波発振器
に関するものである。
「従来の技術」
従来のこの種の電圧制御マイクロ波発振器を第３図に示
す。第３図において、固体増幅素子としてのＦＥＴＩＩ
のドレインはドレイン電圧供給端子１２に接続されると
共に側路容量素子１３を通じて接地され、ソースはソー
スバイアス抵抗素子１４を通じて接地されると共に出力
結合容量素子１５を通じて出力端子１６に接続され、ゲ
ートはインダクタ１７を通じて、電圧制御可変容量素子
としてのバラクタダイオード１８のアノードに接続され
、かつ高周波チョークコイル１９を通じて接地される、
バラクタダイオード１８のカソードは電圧入力端子２１
に接続されると共に側路容量素子２２を通じて接地され
る。
す。第３図において、固体増幅素子としてのＦＥＴＩＩ
のドレインはドレイン電圧供給端子１２に接続されると
共に側路容量素子１３を通じて接地され、ソースはソー
スバイアス抵抗素子１４を通じて接地されると共に出力
結合容量素子１５を通じて出力端子１６に接続され、ゲ
ートはインダクタ１７を通じて、電圧制御可変容量素子
としてのバラクタダイオード１８のアノードに接続され
、かつ高周波チョークコイル１９を通じて接地される、
バラクタダイオード１８のカソードは電圧入力端子２１
に接続されると共に側路容量素子２２を通じて接地され
る。
（例えば、Ｂ、 Ｎ、 ５ｃｏｔｔ ａｎｄ Ｑ、 Ｅ
、 Ｂｒｅｈｍ ：”ＭｏｎｏｌｉｔｈｉｃＶｏｌｔａ
ｇｅ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ ０ｓｃｉｌｌａｔｏｒ
ｆｏｒ Ｘ−ａｎｄ Ｋｕ−Ｂａｎｄｓ”。
、 Ｂｒｅｈｍ ：”ＭｏｎｏｌｉｔｈｉｃＶｏｌｔａ
ｇｅ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ ０ｓｃｉｌｌａｔｏｒ
ｆｏｒ Ｘ−ａｎｄ Ｋｕ−Ｂａｎｄｓ”。
ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓ、 Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ Ｔｈｅ
ｏｒｙ Ｔｅｃｈ、 、 Ｖｏｌ、ＭＴＴ−３０、Ａ１
２ 、 ｐｐ、 ２１７２−２１７７ （Ｄｅｃ、 １
９８２ ）、 ）。
ｏｒｙ Ｔｅｃｈ、 、 Ｖｏｌ、ＭＴＴ−３０、Ａ１
２ 、 ｐｐ、 ２１７２−２１７７ （Ｄｅｃ、 １
９８２ ）、 ）。
端子１２からＦＥＴＩＩにドレイン電圧が与えられると
、ＦＥＴ１１のゲートは容量性の負性インピーダンスを
呈する。したがって、ＦＥＴ１１のゲートに可変インダ
クタンスを接続することにより電圧制御発振器が構成で
きる。従来の技術においてはバラクタダイオード１８と
インダクタ１７とによってその可変インダクタンスを実
現している。この可変インダクタンスと前記容量性の負
性インピーダンスとより決る周波数で発振する。
、ＦＥＴ１１のゲートは容量性の負性インピーダンスを
呈する。したがって、ＦＥＴ１１のゲートに可変インダ
クタンスを接続することにより電圧制御発振器が構成で
きる。従来の技術においてはバラクタダイオード１８と
インダクタ１７とによってその可変インダクタンスを実
現している。この可変インダクタンスと前記容量性の負
性インピーダンスとより決る周波数で発振する。
ＦＥＴ ｌ’ｌとバラクタダイオード１８とに所望の直
流バイアス電圧を与えるためにＦＥＴＩＩのゲートは高
周波チョークコイル１９を介して接地（または適当な直
流電圧点に接続）される必要があった。
流バイアス電圧を与えるためにＦＥＴＩＩのゲートは高
周波チョークコイル１９を介して接地（または適当な直
流電圧点に接続）される必要があった。
「発明が解決しようとする問題点」
この高周波チョークコイル１９は所望発振周波数ζこお
いて十分大きなりアクタンスをもたせるために形状が大
きくなり、回路集積化の妨げとなっていた。さらに、従
来の回路ではＦＥＴ１１のゲート・ソース間容量と高周
波チョークコイル１９とが共振をおこし、所望発振周波
数より低い周波数で寄生発振を生じる可能性があった。
いて十分大きなりアクタンスをもたせるために形状が大
きくなり、回路集積化の妨げとなっていた。さらに、従
来の回路ではＦＥＴ１１のゲート・ソース間容量と高周
波チョークコイル１９とが共振をおこし、所望発振周波
数より低い周波数で寄生発振を生じる可能性があった。
この発明の目的は集積回路化に適し、かつ動作の安定な
電圧制御マイクロ波発振器を提供することにある。
電圧制御マイクロ波発振器を提供することにある。
「問題点を解決するための手段」
この発明の電圧制御マイクロ波発振器によれば、固体増
幅素子の入力側と電圧制御可変容量素子とは分布定数線
路を介して接続され、その分布定数線路の電圧節点附近
はその分布定数線路の特性インピーダンスと同程度の抵
抗値のバイアス抵抗素子を介して高周波的に接地される
。このようにして従来必要であったインダクタと高周波
チョークコイルとを用いずに、半導体基板上で実現可能
な素子のみでも回路を構成でき、かつ、バイアス抵抗素
子が寄生発振防止用Ｑダンプ抵抗として働くように作用
する。
幅素子の入力側と電圧制御可変容量素子とは分布定数線
路を介して接続され、その分布定数線路の電圧節点附近
はその分布定数線路の特性インピーダンスと同程度の抵
抗値のバイアス抵抗素子を介して高周波的に接地される
。このようにして従来必要であったインダクタと高周波
チョークコイルとを用いずに、半導体基板上で実現可能
な素子のみでも回路を構成でき、かつ、バイアス抵抗素
子が寄生発振防止用Ｑダンプ抵抗として働くように作用
する。
「実施例」
第１図はこの発明の実施例を示し、第３図と対応する部
分には同一符号を付けである。この発明においては固体
増幅素子の入力側としてのＦＥＴＩＩのゲートと電圧制
御可変容量素子としてのバラクタダイオード１８とは分
布定数線路２３を介して接続され、その分布定数線路２
３の電圧節点附近は分布定数線路２３の特性インピーダ
ンスと同程度の抵抗値をもっバイアス抵抗素子２４を通
じて高周波的ｌこ接地される。所望発振周波数帯におけ
るＦＥＴＩＩのゲートの反射係数をＦｔ１バラクタダイ
オード１８の反射係数をｒｄとすると、分布定数線路２
３の電気長θ１はθ、 ＝、 （ａｒｇ／’ｄ ＋ ａ
ｒｇｒ ｔ ） ＋ｍπ−−− （１）とされる。また
バラクタダイオード１８から抵抗素子２４までの電気長
θ２は θ２＝ −ａｒｇｒｄ ＋ ｎπ−一π ・・・
・・・・・四（２）とされる。ここでπは円周率、ｍ、
ｎは任意の自然数である。つぎに動作を説明する。
分には同一符号を付けである。この発明においては固体
増幅素子の入力側としてのＦＥＴＩＩのゲートと電圧制
御可変容量素子としてのバラクタダイオード１８とは分
布定数線路２３を介して接続され、その分布定数線路２
３の電圧節点附近は分布定数線路２３の特性インピーダ
ンスと同程度の抵抗値をもっバイアス抵抗素子２４を通
じて高周波的ｌこ接地される。所望発振周波数帯におけ
るＦＥＴＩＩのゲートの反射係数をＦｔ１バラクタダイ
オード１８の反射係数をｒｄとすると、分布定数線路２
３の電気長θ１はθ、 ＝、 （ａｒｇ／’ｄ ＋ ａ
ｒｇｒ ｔ ） ＋ｍπ−−− （１）とされる。また
バラクタダイオード１８から抵抗素子２４までの電気長
θ２は θ２＝ −ａｒｇｒｄ ＋ ｎπ−一π ・・・
・・・・・四（２）とされる。ここでπは円周率、ｍ、
ｎは任意の自然数である。つぎに動作を説明する。
制御電圧入力端子２１に正の直流電圧を加えると、バラ
クタダイオード１８は逆バイアス状態となり、容量性の
可変リアクタンス素子となる。容量性インピーダンスを
もつバラクタダイオード１８に分布定数線路２３が接続
されたことによりインピーダンス変換が行われてＦＥＴ
ＩＩのゲートに接続される。
クタダイオード１８は逆バイアス状態となり、容量性の
可変リアクタンス素子となる。容量性インピーダンスを
もつバラクタダイオード１８に分布定数線路２３が接続
されたことによりインピーダンス変換が行われてＦＥＴ
ＩＩのゲートに接続される。
反射係数がｒｄであるダイオード１８に電気長θ１の分
布定数線路２３が接続されているため、分布定数線路２
３のＦＥＴＩＩ側の端からＦＥＴ １１側をみた反射係
数の位相は、ダイオード１８の反射係数の位相ａｒｇ７
’ｄから分布定数線路２３の電気長往復分２θ、を差し
引いてａｒｇｒｄ −２θ１となる。分布定数線路２３
は式（１）で示した電気長θ１に設定しであるから、Ｆ
ＥＴＩＩのゲートから左方を見た反射係数の位相は−ａ
ｒｇ７’ｔ 。
布定数線路２３が接続されているため、分布定数線路２
３のＦＥＴＩＩ側の端からＦＥＴ １１側をみた反射係
数の位相は、ダイオード１８の反射係数の位相ａｒｇ７
’ｄから分布定数線路２３の電気長往復分２θ、を差し
引いてａｒｇｒｄ −２θ１となる。分布定数線路２３
は式（１）で示した電気長θ１に設定しであるから、Ｆ
ＥＴＩＩのゲートから左方を見た反射係数の位相は−ａ
ｒｇ７’ｔ 。
すなわちＦＥＴＩＩのゲートの反射係数の位相ａｒｇ７
’ｔと整合する位相となり、所望の周波数で発振がおこ
る。
’ｔと整合する位相となり、所望の周波数で発振がおこ
る。
この分布定数線路２３による位相整合の方法をスミスチ
ャートに示すと第２図になる。第２図において、ダイオ
ード１８の反射係数Ｆｄを点２５（容量性）とすると、
この点２５を原点中心に角度２θ１だけ時計方向に回転
した点２６（誘導性）がＦＥＴＩＩのゲートに整合する
インピーダンスとなる。
ャートに示すと第２図になる。第２図において、ダイオ
ード１８の反射係数Ｆｄを点２５（容量性）とすると、
この点２５を原点中心に角度２θ１だけ時計方向に回転
した点２６（誘導性）がＦＥＴＩＩのゲートに整合する
インピーダンスとなる。
分布定数線路２３のダイオード１８側の端から式（２）
に示した電気長θ２だけＦＥＴＩＩ側に電圧節点、すな
わち反射係数が容量性から誘導性への変化する点（スミ
スチャート上の点２７）が存在する。この点は所望発振
周波数に対するインピーダンスが非常に低い（数オーム
以下）ので、この点を抵抗素子２４で接地しても、抵抗
素子２４には所望発振周波数の電流はほとんど流れず発
振に影響はあたえることなく、ダイオード１８のアノー
ドとＦＥＴＩＩのゲートとを直流的に接地電位に保つこ
とができる。
に示した電気長θ２だけＦＥＴＩＩ側に電圧節点、すな
わち反射係数が容量性から誘導性への変化する点（スミ
スチャート上の点２７）が存在する。この点は所望発振
周波数に対するインピーダンスが非常に低い（数オーム
以下）ので、この点を抵抗素子２４で接地しても、抵抗
素子２４には所望発振周波数の電流はほとんど流れず発
振に影響はあたえることなく、ダイオード１８のアノー
ドとＦＥＴＩＩのゲートとを直流的に接地電位に保つこ
とができる。
また、抵抗素子２４の抵抗値は分布定数線路２３の特性
インピーダンス（数十オーム）と同程度に設定されてい
ることにより寄生発振を防ぐことができる。すなわち、
所望発振周波数より低い周波数帯ではダイオード１８の
インピーダンスが高くなり、かつ、分布定数線路２３の
電気長が短くなるため（波長が長くなるため） 、ＦＥ
ＴＩＩのゲートから分布定数線路２３側をみたインピー
ダンスは抵抗素子２４でほぼ決り、数十オーム程度の純
抵抗となる。
インピーダンス（数十オーム）と同程度に設定されてい
ることにより寄生発振を防ぐことができる。すなわち、
所望発振周波数より低い周波数帯ではダイオード１８の
インピーダンスが高くなり、かつ、分布定数線路２３の
電気長が短くなるため（波長が長くなるため） 、ＦＥ
ＴＩＩのゲートから分布定数線路２３側をみたインピー
ダンスは抵抗素子２４でほぼ決り、数十オーム程度の純
抵抗となる。
よって、抵抗素子２４がＱダンプ抵抗として働く。
所望発振周波数より高い周波数帯ではダイオード１８の
容量成分によるインピーダンスは小さくなるが抵抗成分
は一定であるためＱ値が低下し、かつ、ＦＥＴ １１の
利得も一般に低下するため寄生発振は生じにくい。
容量成分によるインピーダンスは小さくなるが抵抗成分
は一定であるためＱ値が低下し、かつ、ＦＥＴ １１の
利得も一般に低下するため寄生発振は生じにくい。
このようにこの発明発振器は、
（ａ）バラクタダイオード、 ＦＥＴ 、分布定数線路
。
。
容量素子、抵抗素子など半導体基板上で実現可能な素子
のみで構成されており、従来の発振器に含まれていたイ
ンダクタや高周波チョークコイルを含まないため、モノ
リシックマイクロ波集積回路に適する、 （ｂ）バイアス抵抗素子２４へ抵抗値と接続位置を適当
に設定することにより、バイアス抵抗素子がＱダンプ抵
抗として働くので、寄生発振を防止できる、 という二つの特徴がある。
のみで構成されており、従来の発振器に含まれていたイ
ンダクタや高周波チョークコイルを含まないため、モノ
リシックマイクロ波集積回路に適する、 （ｂ）バイアス抵抗素子２４へ抵抗値と接続位置を適当
に設定することにより、バイアス抵抗素子がＱダンプ抵
抗として働くので、寄生発振を防止できる、 という二つの特徴がある。
「発明の効果」
以上説明したようにこの発明電圧制御マイクロ波発振器
はインダクタや高周波チョークコイルを用いずに構成で
きるため、集積回路化に適しており、かつ、バイアス抵
抗素子が寄生発振防止用Ｑダンプ抵抗として働くため、
動作が安定である。
はインダクタや高周波チョークコイルを用いずに構成で
きるため、集積回路化に適しており、かつ、バイアス抵
抗素子が寄生発振防止用Ｑダンプ抵抗として働くため、
動作が安定である。
この発明によって、電圧制御マイクロ波発振器の小型軽
量化・高安定化が可能である。
量化・高安定化が可能である。
尚以上の説明はＦＥＴを用いて行ったが、ＦＥＴのかわ
りにバイポーラトランジスタなどの固体増幅素子を用い
てもよい。
りにバイポーラトランジスタなどの固体増幅素子を用い
てもよい。
第１図はこの発明による電圧制御マイクロ波発振器の実
施例を示す接続図、第２図はこの発明の動作原理を説明
するためのスミスチャート、第３図は従来の電圧制御マ
イクロ波発振器を示す接続図である。 １１・・・固体増幅素子としてのＦＥＴ、 １２・・・
ドレイン電圧供給端子、１３ 、２２・・・側路容量素
子、１４・・・ソースバイアス抵抗素子、１５・・・出
力結合容量素子、１６・・・出力端子、１８・・・電圧
制御可変容量素子としてのバラクタダイオード、２１・
・・制御電圧入力端子、２３・・・分布定数線路、２４
・・・分布定数線路２３の特性インピーダンスと同程度
の抵抗値をもつバイアス抵抗素子。
施例を示す接続図、第２図はこの発明の動作原理を説明
するためのスミスチャート、第３図は従来の電圧制御マ
イクロ波発振器を示す接続図である。 １１・・・固体増幅素子としてのＦＥＴ、 １２・・・
ドレイン電圧供給端子、１３ 、２２・・・側路容量素
子、１４・・・ソースバイアス抵抗素子、１５・・・出
力結合容量素子、１６・・・出力端子、１８・・・電圧
制御可変容量素子としてのバラクタダイオード、２１・
・・制御電圧入力端子、２３・・・分布定数線路、２４
・・・分布定数線路２３の特性インピーダンスと同程度
の抵抗値をもつバイアス抵抗素子。
Claims (1)
- （１）固体増幅素子と電圧制御可変容量素子とよりなる
電圧制御マイクロ波発振器において、 上記固体増幅素子の入力側と上記電圧制御可変容量素子
とが分布定数線路により接続され、この分布定数線路上
の、所望発振周波数帯において電圧節となる点付近は、
その分布定数線路の特性インピーダンスと同程度の抵抗
値をもつバイアス抵抗素子を介して高周波的に接地され
ていることを特徴とする電圧制御マイクロ波発振器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16804685A JPS6229210A (ja) | 1985-07-29 | 1985-07-29 | 電圧制御マイクロ波発振器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16804685A JPS6229210A (ja) | 1985-07-29 | 1985-07-29 | 電圧制御マイクロ波発振器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6229210A true JPS6229210A (ja) | 1987-02-07 |
Family
ID=15860821
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16804685A Pending JPS6229210A (ja) | 1985-07-29 | 1985-07-29 | 電圧制御マイクロ波発振器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6229210A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0485007A (ja) * | 1990-07-30 | 1992-03-18 | Aokiko Kenkyusho:Kk | プリフォームの高温離型用コア型 |
| CN1090276C (zh) * | 1995-12-26 | 2002-09-04 | 雅马哈发动机株式会社 | 顶置凸轮式发动机 |
| JP2003025129A (ja) * | 2001-07-19 | 2003-01-29 | Yunitakku Kk | 深孔切削用スローアウエイチップと深孔切削用スローアウエイドリル |
-
1985
- 1985-07-29 JP JP16804685A patent/JPS6229210A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0485007A (ja) * | 1990-07-30 | 1992-03-18 | Aokiko Kenkyusho:Kk | プリフォームの高温離型用コア型 |
| JPH0688322B2 (ja) * | 1990-07-30 | 1994-11-09 | 株式会社青木固研究所 | プリフォームの高温離型用コア型 |
| CN1090276C (zh) * | 1995-12-26 | 2002-09-04 | 雅马哈发动机株式会社 | 顶置凸轮式发动机 |
| JP2003025129A (ja) * | 2001-07-19 | 2003-01-29 | Yunitakku Kk | 深孔切削用スローアウエイチップと深孔切削用スローアウエイドリル |
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