JPS631448Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔考案の技術分野〕 この考案は、ハイブリツドマイクロ波集積回路
（HMIC）やモノリシツクマイクロ波集積回路
（MMIC）で構成されている固体発振器、例えば
電界効果トランジスタ（FET）発振器を安定化
させるために用いるマイクロ波共振器に関する。

〔考案の技術的背景〕

誘電体基板上に形成したマイクロストリツプ線
路に固体素子例えばFETを接続して成るマイク
ロ波集積回路（MIC）発振器では、発振周波数
を安定化させるために誘電体共振器をマイクロス
トリツプ線路に電磁結合させることが行われてい
る。

いま第１図にこのような誘電体共振器を用いて
発振周波数を安定化させているFET発振器の従
来例を示す。この例は金属で作られた接地板１の
上に誘電体基板２、例えばアルミナ、テフロン、
ガラス基板などが、一面を接地板１に接触してお
かれ、基板の他面には回路パターンや部品が形成
されてとりつけられている。まず３はパツケージ
入りのFETであり、FET３のゲート４、ドレイ
ン５、ソース６の各端子は、夫々マイクロストリ
ツプ線路７，８，９に接続されている。またこの
誘電体基板２上には、誘電体共振器１０がゲート
４に接続されているマイクロストリツプ線路７と
電磁結合するように装荷してある。このマイクロ
ストリツプ線路７の終端には、不要の発振を防止
するためのチツプ抵抗１１が接続してある。又ド
レイン５に接続しているマイクロストリツプ線路
８は、出力側の整合回路をもつている。なお１２
は、FET３にバイアス電圧を供給するためのバ
イアス端子である。そしてソース６に接続してい
るマイクロストリツプ線路９は、発振周波数にお
いて短絡となる開放端スタブである。この開放端
スタブ９に接続されたバイアス線路１３には、
FET３を一個の電源で動作させるためのチツプ
抵抗１４及びチツプキヤパシタ１５が接続されて
いる。この第１図回路は全体が図示されていない
金属ケースに封入されFET発振器を構成する。

〔背景技術の問題点〕

このように従来のMICによるFET発振器は、
同一誘電体基板上にFET、マイクロストリツプ
線路及び誘電体共振器を形成し、全体を金属ケー
スに封入したいわゆるHMIC形の発振器である。
この発振器では、マイクロストリツプ線路７に対
する誘電体共振器１０の装荷位置が異なると、共
振器と線路との結合のＱが変化し、発振周波数や
出力が変化してしまう。また線路に対する誘電体
共振器の装荷位置は同じで変らないとしても、マ
イクロストリツプ線路７及び誘電体共振器１０の
寸法がばらつくと、発振器の発振特性を同一にす
ることができない。

そこでこの発振器の場合にはFET発振器を動
作させておき、この後誘電体共振器１０を装荷
し、FET発振器としての総合特性例えば発振周
波数、出力、負荷の変動に対する発振安定性、又
バイアス電圧を変化させたときの発振状態の変化
など多項目にわたつてまず測定する。次いでこれ
等の測定結果から所期の発振特性を得させる誘電
体共振器の装荷位置を決定し、固定するのであ
る。それ故最適の特性を得るのに長い調整時間を
要することになる。さらに誘電体共振器１０は一
般に湿度に対して特性を変化する性質があるか
ら、第１図の構成の場合発振器全体を気密構造に
する必要があり、このため発振器構造はさらに複
雑化し、コスト高になる欠点が加わる。

〔考案の目的〕

この考案は上記の欠点を除去し改良されたマイ
クロ波共振器を提供するものである。

〔発明の概要〕

この考案はマイクロストリツプ線路に電磁結合
した誘電体共振器の全体をハーメチツクパツケー
ジ内に納めた独立の構造とすることにより、周波
数を安定にした発振を、この共振器を設置するマ
イクロ波集積回路発振器に行わせるようにしたマ
イクロ波共振器を提供するものである。

即ちこの考案は固定用ねじ孔を備えた導体ステ
ム上に一体に接続され且つ裏面と一部を除く側面
及び表面周縁に金層化層を備えている誘電体基板
と、この誘電体基板表面の露出している基板面に
形成され、基板面から一端を突出させ他端を基板
金属化層に導通するマイクロストリツプ線路並び
にこのマイクロストリツプ線路に電磁結合する誘
電体共振器と、この誘電体基板表面周縁に接続さ
れマイクロ波ストリツプ線路近傍を除く外側表面
及び天井面に金属化層を備えた誘電体枠と、この
誘電体枠に接続された導体キヤツプとから成り、
前記誘電体共振器を電磁シールドならびに気密構
造とし、MICに接続可能にしたマイクロ波共振
器にある。

〔考案の実施例〕

以下この考案の実施例について図面を用いて説
明する。

第２図はこの例のマイクロ波共振器を分解して
示す斜視図である。第２図で２０はねじ孔を一対
備えた導体ステム、２１は誘電体基板、２２は誘
電体枠、２３は誘電体共振器、２４は導体キヤツ
プである。

誘電体基板２１には例えばアルミナが用いら
れ、裏面と一部を除く側面及び基板周縁が例えば
モリブデンマンガンの金属導体でメタライズされ
て金属化層２５を備えており、基板露出表面にマ
イクロストリツプ線路２６が形成されている。ま
たマイクロストリツプ線路２６の一端は基板面外
に突出するように接続片２６′を備え、又他端と
金属化層２５の間にはマイクロストリツプ線路２
６の特性インピーダンスに等しい抵抗体２７が接
続されている。

同様にアルミナである誘電体枠２２は、内側面
及びマイクロストリツプ線路２６が接触する部分
以外を、同様にモリブデンマンガンの金属導体で
メタライズされて金属化層２８を備えている。

これ等を破線で示した位置関係で組立てた図を
第３図に示す。また導体キヤツプ２４の断面図を
第４図に示す。第２図と同一部分については両図
ともに同一の記号が付されている。導体ステム２
０と誘電体基板２１及び誘電体枠２２は、例えば
銀ロー或いは焼付けにより接続され、導体ステム
２０と誘電体枠２２を電気的に同電位にし、気密
構造にしてある。

誘電体基板２１上には、誘電体共振器２３が接
着材で固定されており、マイクロストリツプ線路
２６と電磁結合している。また導体キヤツプ２４
は、破線で示した位置関係で誘電体枠２２と例え
ば半田により接続されて、電磁的シールド及び気
密構造になつている。導体キヤツプ２４は第４図
に示すように同心円で波状の凸凹が形成されてい
る。

このように構成されたこの考案のマイクロ波共
振器の共振特性は、ネツトワークアナライザ等を
用いてマイクロストリツプ線路２６の開放端から
インピーダンスを測定することができるため、共
振周波数、位相、結合係数、Ｑ及び不要共振の有
無など、FET発振器を最適状態で動作させる定
数を得ることができる。また共振周波数の調整
は、導体枠２４の上を押して歪ませ誘電体共振器
２３と導体枠２４のギヤツプを加減することによ
つて行なわれる。導体キヤツプ２４に付けた波状
の凸凹は、周波数調整をスムーズに行なうために
役立つている。

次にこのマイクロ波共振器をとりつけて
MMICで構成したFET発振器を第５図斜視図に
示す。図で３０は接地導体、３１は第３図に示し
たこの考案のマイクロ波共振器、３２はマイクロ
ストリツプ線路、３３はMMICによるFET発振
回路、３４はFET発振回路の出力を得るための
マイクロストリツプ線路である。

FET発振回路３３は、第１図で示したHMIC
によるFET発振器のうち、誘電体共振器１０と
チツプ抵抗１１とを除いた回路構成をとるもの
で、一枚のGaAs半導体基板上に構成されてお
り、気密封止したパツケージ内に納められてい
る。第１図に示したゲート４及びマイクロストリ
ツプ線路８は、第５図においては３５及び３６に
対応している。なお３７は、MMICにバイアス
を印加するためのリード端子である。マイクロス
トリツプ線路３２は、この考案のマイクロ波共振
器３１とFET発振回路３３を各々接続するため
に用いられ、その長さは両者を接続したとき発振
条件を満足する位相関係になるよう定められる。
マイクロ波共振器３１がFET発振回路３３と直
接接続したとき発振条件を満足するように、イン
ピーダンスを設定した場合には、このマイクロス
トリツプ線路３２は不要である。

このように構成したマイクロ波共振器を付属す
る時には組立の際に調整する必要がなく、最適な
発振条件を得させるので安定した発振器を簡単に
形成することができる。

〔考案の効果〕

以上述べたようにこの考案のマイクロ波共振器
３１はその電気的特性をあらかじめ測定できるの
で、FET発振回路３３に接続するときには無調
整で最適な発振条件を得させ、発振器の量産に貢
献する。また従来の発振器のように全体を気密封
止する必要がないので、構造を簡単にして小形化
する。

【図面の簡単な説明】

第１図はハイブリツドマイクロ波集積回路によ
る従来のFET発振器の斜視図、第２図はこの考
案のマイクロ波共振器を分解した斜視図、第３図
はこの考案のマイクロ波共振器を組立てた斜視
図、第４図は、導体キヤツプの断面を示す斜視
図、第５図はこの考案の共振器をモノリジツクマ
イクロ波集積回路であるFET発振器に付属させ
た斜視図である。第２図、第３図、第４図、第５
図で ２０……導体ステム、２１……誘電体基板、２
２……誘電体枠、２３……誘電体共振器、２４…
…導体キヤツプ、３１……マイクロ波共振器。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 固定用ねじ孔を備えた導体ステム上に一体に接
   続され且つ裏面と一部を除く側面及び表面周縁に
   金層化層を備えている誘電体基板と、この誘電体
   基板表面の露出している基板面に形成され、基板
   面から一端を突出させ他端を基板金属化層に導通
   するマイクロストリツプ線路並びにこのマイクロ
   ストリツプ線路に電磁結合する誘電体共振器と、
   この誘電体基板表面周縁に接続されマイクロ波ス
   トリツプ線路近傍を除く外側表面及び天井面に金
   属化層を備えた誘電体枠と、この誘電体枠に接続
   された導体キヤツプとから成り、前記誘電体共振
   器を電磁シールドならびに気密構造とし、MIC
   に接続可能にしたことを特徴とするマイクロ波共
   振器。