JPS6281104A - 電圧可変発振器 - Google Patents

電圧可変発振器

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JPS6281104A
JPS6281104A JP22002885A JP22002885A JPS6281104A JP S6281104 A JPS6281104 A JP S6281104A JP 22002885 A JP22002885 A JP 22002885A JP 22002885 A JP22002885 A JP 22002885A JP S6281104 A JPS6281104 A JP S6281104A
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JP
Japan
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variable
output
gain
acoustic wave
surface acoustic
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Pending
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JP22002885A
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English (en)
Inventor
Norio Hosaka
憲生 保坂
Takashi Shiba
隆司 芝
Takemitsu Takema
武馬 威光
Jun Yamada
純 山田
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、弾性表面波素子と電圧制御可変利得素子を組
み合わせて、VHF帯およびUHF帯において広帯域に
わたシミ圧制御可変周波数発振が可能で、かつ発振出力
が安定した電圧可変発振器に関する。
〔発明の背景〕
弾性表面波素子を組み込んだ電圧可変発振器は従来のL
CR素子を用いた発振器に比べて小形軽量で発振周波数
安定化が可能であるため、ディジタル通信分野への応用
が進められている。
このような弾性表面波素子を用いた電圧可変発振器にお
いて、特に広い帯域で可変周波数発振が可能な方式とし
て、ベクトル合成型弾性表面波可変周波数発振器が知ら
れている( MairionLgwiz : @THE
 DESIGN、 PERFORMANCE ANDL
IMITATIONS OF SAW 05CILLA
TOR5” 、米国電気電子学会、弾性表面波素子の構
成部品、特性、システム応用に関する国際専門家セミナ
ー、25−28.1973年9月、63−85頁)。
この種の可変周波数発振器は出力信号の位相が互いに異
なるように構成した2個の出力電極を有する弾性表面波
素子と、これら出力信号の利得を電圧制御する可変利得
素子と、増幅器から構成されており、各可変利得素子の
出力信号を合成し、増幅器を通して弾性表面波素子の入
力電極に正帰還して発振ループを構成している。
ここで、上記各可変利得素子の利得を電圧制御すること
によシ、ベクトル的に合成された出力信号の位相が変化
し、位相条件を満足する周波数において発振するため、
電圧可変発振器として動作するのである。このような可
変周波数発振器なシステムで用いる場合、発振周波数の
安定化と共に発振出力利得の安定化が必要であるが、従
来のものは発振周波数を変化させると発振出力の利得が
変化してしまい、安定した発振出力が得られないという
不都合があった。
〔発明の目的〕
本発明の目的は広い可変周波数帯域を有し、かつその帯
域内において発振出力利得が安定した電圧可変発振器を
提供することにある。
〔発明の概要〕
上記目的を達成するために本発明においては発振出力利
得の変動を弾性表面波素子の振幅周波数特性で補正し、
一定の出力利得が得られるように構成した。
すなわち、ベクトル合成型弾性表面波可変周波数発振器
において、弾性表面波素子の互いに位相の異なる出力信
号を送出する2個の出力電極に接続した可変利得素子を
電圧制御すると、これら可変利得素子出力をベクトル合
成した出力信号は、可変利得素子の利得の比によって位
相が変化する。2個の可変利得素子利得を制御電圧に対
して一方が増加する時は他方が減少するように構成し、
各素子利得の和が一定となるような制御を行う場合、一
定振幅の信号を可変利得素子へ入力すると、発振出力利
得は、可変周波数帯域の中心周波数で最小値をと9、中
心周波数から外れるに従って増大する特性を示す。
一方、正規型電極を用いた弾性表面波素子の振幅周波数
特性は、良く知られているように中心周波数において最
大値をと9、中心周波数からずれるに従って低下するt
hx/x形となる。
従って、弾性表面波素子の振幅周波数特性が発振出力利
得の変動を丁度打ち消すように構成すれば出力利得の平
坦化が可能である。
第1図(α)は本発明の原理的構成側図である。
図中、1は5AV(弾性表面波素子)、2α、2Aは5
.4HMの互いに位相の異なる2個の出力端子に接続さ
れた電圧制御可変利得素子、3は可変利得素子2α、2
A出力のベクトル和を増幅して5AW1の1個の入力端
子へ帰還させる増幅器である。
第2図から、前記の如く、各可変利得素子の利得を、利
得の和が一定となるように制御した場合、一定振幅の信
号を各可変利得素子へ入力すると発損出力は可変周波数
帯域の中心周波数i。
(ここで二つの可変利得素子の利得が等しい)で最小値
をとり、中心周波数から外れるに従って増大する第3図
に示すような特性となる。第1図(A)は、上記のよう
な電圧制御可変利得素子による特性4と、既述の如く可
変周波数帯域の中心周波数f0で振幅最大となシ、中心
周波数を離れるに従って振幅が小さくなる正規型電極を
用いた弾性表面波素子特性5とを示す。このように、周
波数偏移に対して出力の変化が丁度適当に相反する2種
類の素子を組み合わせることによって第1図(1)に示
すような振幅周波数特性が平坦化された電圧可変発振器
を実現することが出来る。
〔発明の実施例〕
第1図(cL)は本発明の第1実施例図である。本実施
例では、36°Y −LiTa01圧電性基板な用い、
Mからなる入出力くし形電極は同一対数の正規型で、入
出力電極間の位相回転量を22πとし、中心周波数を1
40MH1にとりた弾性表面波素子6を用いた。この弾
性表面波素子6、電圧制御可変利得素子7.8(ここで
VCは制御電圧V、は電源電圧)、及び増幅器9によシ
図示のようなループを形成し、電圧可変発振器を構成し
た。各可変利得素子の出力信号の振幅をAI + At
とし、合成出力信号なA、 + A、とする。ここで二
つの出力信号の中心周波数における位相差をφ入出力電
極間における位相回転量をφSとおくと発振周波数の中
心周波数からの偏差および合成出力の振幅は近似的に次
のように表せる。
・・・・・・(11 ・・・・・・(2) 従って、可変幅を広くするにはφを大とするか、Φ、を
小さくとれば良いが、Φ5は入出力電極の幾何学的配置
によって制限され、一方φを大とした場合、特にφが2
π/3以上では合成出力信号の利得変動が大となる不都
合が生じる。利得変動を抑えるためにくし形電極に重み
付けを施すことも考えられるが、重み付けによシ対数が
増加するためΦ、が太となシ、広い可変幅を実現するこ
とが困難となるので、正規型電極を用いることとした。
二つの可変利得素子の出力信号の振幅’I * Alは
1 .4.−1−A、−C(一定)    ・・・・・・・
・・・・・・・・(3)となるように構成してありN 
(2+ 、(a+式より合成出力信号Aは次のように表
せる。
可変利得素子への入力信号の振幅が一定の時、(4)式
よシ出力信号の振幅は中心周波数fで最小可変周波数帯
域端f0±Δf marで最大となシ、次のように与え
られる。
φ      ・・−・・・・・・・・・・・(5)A
(fo)=c’億(7) ACfo±Δfmax ) = C・・・・・−・・・
・・・・・(6)従って、foとf。±Δfma工にお
ける利得の差ΔD、4は 一方、弾性表面波素子のfoとf0±Δfmaxにおけ
る損失差ΔD、は lHz ΔDz =20j o y () ”   ・・・・・
・・・・・・−・・・・・・・・(8)N:くし形電極
の対数 本災施例では出力信号の利得が一定となるように、(7
) 、 (8)式より次式を満足するように対数Nと位
相差φを設定した。
次ぎに本発明の第2実施例を説明するが構成は既出の第
1図(α)に示した通りである。本実施例でも可変利得
素子は電圧制御された利得の和が一定となるように構成
されている。ここで用いた弾性表面波素子は第1図(−
)に平面図を示すように、水晶基板(srカット、X伝
播水晶)10上に、M薄膜からなる正規屋くシ形電極が
形成してあシ、一つの入力電極11の両側に、中心周波
数540MHzにおいて、それぞれ所望の信号の位相回
転量Φ、。、Φ2oが得られるように入力電極とは対数
の異なる出力電極12cL、12Aが設けである。中心
周波数における平均の位相回転量をΦ50−(Φ、0+
Φto)/2、出力信号の位相差をΦ0−ΦIo−Φ、
0 とし、素子の振幅周波数特性が一定であるとすると
、Φ、。−20π、φ。が4π/9.5π/9.2π/
3の時、電圧可変発振器の出力利得は周波数帯域内で第
4図に示すように変化する。φ0を大きくすれば、広い
周波数可変幅が得られるが出力利得の変動が大きくなる
不都合がある。このような出力利得の変動を弾性表面波
素子の振幅周波数特性で補正するため、本実施例では入
出力くし形電極に正規型電極を用い、入出力電極の対数
N、及びN、が次式を満足するように設定した。
−l         ! fi ただし、ΔDは素子の振幅周波数特性が一定である時の
出力利得の変動、Δf□、は最大可変周波数端と中心周
波数との差である。N1とN2は入出力電極間距離、つ
まりΦ1゜、Φ2oで値が制限され、次式aυを満足す
る範囲内でQCI式を満足する任意の値をとり得る。
N1+ N、 (−φ0  ・・・・・・・・・・・・
・・・αυπ ここでφG−φ、。又はφ、。
本実施例では、Δf□x / fo −t 5 係  
として、Φ、。−20π、φ。−2π/3 の条件にお
いて、α〔。
aυ式よシ#、−1対、N、 −35,5対とした。な
お重み付は電極を用いれば振幅周波数特性を5lhIx
ZX形以外の特性にすることができるが、電極対数が増
し入出力電極間の距離が大きくなり、所望の可変周波数
帯域を得ることが困難な為、本実施例でも正規型電極を
用いた。特別な場合として、入出力電極のうち片方の電
極が広い周波数帯域幅を有し、最大可変周波数幅がφ。
及びφ、で定まる最大周波数幅に等しい時、α〔式は次
実際の電極の対数はαり弐の右辺に最も近い整数値とし
て得られる。
なお上記第2実施例では第1図(mlに平面図を示した
ような弾性表面波素子を用いたが、第5図、第6図に平
面図を示したような弾性表面波素子を用いても同様な効
果が得られることは言うまでもない。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明によれば、出力信号の利得変
動を弾性表面波素子の振幅周波数特性で補正するように
電圧可変発振器を構成することが可能となシ、従来に比
べ広い可変周波数帯域において、発振出力の安定した電
圧可変発振器が実用化できるようになった。具体的には
例えば第3図に示すように±i、 s s程度の可変周
波数幅で発振スペクトルは発振周波数により最大6dB
程度の出力利得の変動が生じていたが、本発明によシ第
1図(1)に示すように出力利得変動が殆ど認められな
い程度に改善することが出来た。
【図面の簡単な説明】
第1図(α)は本発明の原理的構成例図、第1図(A)
は電圧制御可変利得素子による特性4と其の補正に適し
た弾性表面波素子特性5とを示す図第1図(clは本発
明によシ殆ど平坦に改善された電圧可変発振器の振幅周
波数特性図、第1図(dlは本発明の第1実施例図、第
1図(#)は本発明第2実施例の弾性表面波素子の平面
図、第2図は各可変利得素子の中心周波数における出力
状態を示す図、第3図はこれら可変利得素子による振幅
周波数特性図、第4図は各可変利得素子出力の位相差を
パラメータにした可変利得素子の振幅周波数特性図、第
5図、第6図は第2実施例に用いる更に他の弾性表面波
素子の電極配置例を示す図である。 1 ・・・・・・・・・・・・・・・・・ 5AW2α
、2h・・・・・・・・・電圧制御可変利得素子3・・
・・・・・・・・・・・・・・・・増幅器4・・・・・
・・・・・・・・・・・・・可変利得素子のみによる出
力振幅周波数特性 5・・・・・・・・・・・・・・・・・・特性4の補正
に適した弾性表面波素子の振幅周波数特性 6・・・・・・・・・・・・・・・・・・第1実施例の
弾性表面波素子7.8・・・・・・・・・電圧制御可変
利得素子9・・・・・・・・・・・−・・・・・増幅器
10・・・・・・・・・・・・・・・第2冥施例の弾性
表面波素子の基板 11・・・・・・・・・・・・・・・入力電極12α、
12h・・・出力電極 (ユノ

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)1個の入力電極と位相が互いに異なる出力信号を送
    出する2個の出力電極を有する弾性表面波素子と、夫々
    これら2個の出力電極に接続された電圧制御可変利得素
    子と、これら可変利得素子出力のベクトル和を増幅する
    増幅器を経て前記弾性表面波素子の入力電極に至る正帰
    還ループで構成された電圧可変発振器において、弾性表
    面波素子として、入出力電極は正規型くし形電極であり
    、かつ、可変周波数帯域内で発振出力における出力利得
    が平坦となるようにくし形電極対数を設定した弾性表面
    波素子を用いたことを特徴とする電圧可変発振器。 2)可変周波数帯域内において電圧制御可変利得素子へ
    の入力信号の振幅が一定の時に生ずる出力利得の変動を
    ΔDとする時、中心周波数をf_0とし、最大可変周波
    数幅を2Δfmaxとして、弾性表面波素子の入出力く
    し形電極の対数N_1及びN_2を、 ΔD=(sin(x_1/x_1))・(sin(x_
    2/x_2))ただし、 x_1=N_1πΔfmax/f_0 x_2=N_2πΔfmax/f_0 を満足するように設定した特許請求の範囲第1項記載の
    電圧可変発振器。 3)弾性表面波素子の入出力電極を同一対数Nの正規型
    くし形電極とし、可変発振器の最大可変周波数幅を±Δ
    fmax、中心周波数をf_0、弾性表面波素子の二つ
    の出力信号の位相差をφとする時、 cos(φ/2)=(sin(x/x))^2x=Nπ
    Δfmax/f_0 を満足するようにN及びφを設定した特許請求の範囲第
    1項記載の電圧可変発振器。 4)可変周波数帯域内において入出力電極のうち一方の
    振幅周波数特性がほぼ一定であり、他方の電極の対数を
    、φ_0を中心周波数における弾性表面波素子の出力信
    号の位相差として、N=√3f_0φ_0/4πΔfm
    ax で与えられるNに近い整数値にした特許請求の範囲第1
    項記載の電圧可変発振器。
JP22002885A 1985-10-04 1985-10-04 電圧可変発振器 Pending JPS6281104A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04269014A (ja) * 1990-11-16 1992-09-25 Delco Electron Corp Rf信号の送受信装置
US5155465A (en) * 1990-01-17 1992-10-13 Aisin Seiki Kabushiki Kaisha Variable resistor with a switching mechanism
JP2011249879A (ja) * 2010-05-21 2011-12-08 Denso Corp 弾性表面波発振器

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5155465A (en) * 1990-01-17 1992-10-13 Aisin Seiki Kabushiki Kaisha Variable resistor with a switching mechanism
JPH04269014A (ja) * 1990-11-16 1992-09-25 Delco Electron Corp Rf信号の送受信装置
JP2011249879A (ja) * 2010-05-21 2011-12-08 Denso Corp 弾性表面波発振器
US8368474B2 (en) 2010-05-21 2013-02-05 Denso Corporation Surface acoustic wave oscillator

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