JPS6350103A - 発振器 - Google Patents

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】 産業上の利用分野 本発明は、弾性表面波共振子および移相器を用いて構成
される、電圧制御発振器（ＶＣＯ）に関するものであり
、特に高周波用発振器として有効である。

従来の技術 第３図に、従来の一般的な弾性表面波共振子型電圧制御
発振器（ＳＡＷ−ＶＣＯ）の−構成例を示す。

１８０°位相シフト型弾性表面波共振子１、電圧制御型
移相器２、増幅器３、伝送線路４により、図のように発
振ループを形成し、増幅器３の出力からバッファ増幅器
６を介して出力端子６から発振出力を取り出す構成であ
る。７は電圧制御端子である。

こｏｓＡｗ−ｖｃｏｏ発振条件は式（１）オヨヒ（２Ｊ
に示す。

ＧＡ＋ＬＳ　＋Ｌ、　＋Ｌｘ＞　　１−・−１１１θ□
＋θＳ＋θ、＋θＩ＝２ｎπ　　　　・・・・・・（２
）ここで、Ｇム　、θ、は増幅器３の利得および位相遅
れり、　　ｔθ、は弾性表面波共振子１の損失および位
相遅れＬｐ＋θＰは移相器２の損失および位相遅れ、Ｌ
ｘ、θＸは伝送線路４の損失および位相遅れ、ｎは整数
を示す。

このような構成の発振器をｖＣＯとして使用するには、
弾性表面波共振子１の発振可能な周波数範囲における位
相遅れ量の範囲の分だけ、移相器２の位相遅れ量を制御
電圧により可変すればよい。

そして伝送線路４０位相遅れ量で補正して、発振ループ
として安定になるように設計していくのが一般的な考え
方である。

発明が解決しようとする問題点 従来例の構成のような５ＡＷ−ｖｃｏの問題点を述べる
。第１に、伝送線路４の長さが以外と長くなり、実装上
、大きくなり困難である。すなわち、弾性表面波共振子
１の発振可能な（損失の３ｄＢダウン帯域幅）周波数範
囲の位相変化量は約１００’とし、その位相変化量をあ
る発振周波数において、移相器２で実現すると、移相器
２の適正な定数が決まってしまい絶対位相量も決まって
しまう。又増幅器３０位相遅れ量も約１８０°と定まる
ので、残る伝送線路４の位相遅れを調整して安定なＶＣ
Ｏを設計する。例えばＵＨＦ帯の５００〜６００Ｍ）ｌ
ｚにおいても、同軸ケーブルを使用しても、数７１７ｆ
ｆ〜１０ｃ１ｙＩぐらいは必要な場合が多く実装上困難
である。

第２に、弾性表面波共振子１と移相器２の接続部分でイ
ンピーダンス整合がとれないと、互いに干渉し、位相の
直線性が悪くなり、ＶＣＯ特性の直線が悪化することが
しばしばある。（第２図のカーブ１１参照） ＶＣＯの直線性と雑音特性（Ｃ／Ｎ比）は互いに　　−
関係しており、直線性が悪いと雑音特性も発振周波数範
囲の中で変化することになり好ましくない。

故に本発明の目的は、伝送線路に相当する部分をなくし
て小型化すると共に、ＶＣＯ特性の直線性を良好にする
、５ＡＷ−ＶＣＯを提供することにある。

問題点を解決するだめの手段 本発明は上記問題点を解決するため、１８０°位相シフ
ト型弾性表面波共振子と、電圧制御型移相器と、複数の
位相反転増幅器により発振ループを形成し、前記弾性表
面波共振子と移相器の間に減衰器を介在させたものであ
る。

作用 本発明は上記した構成により、増幅器と減衰器を追加し
て、発振ループ内の位相補正をして、位相調整用伝送線
路をなくすと共に、減衰器が弾性表面波共振子と移相器
間のインピーダンス整合をよくして、互いの干渉をなく
せるため、ｖＣＯ特性の直線性が改善できるわけである
。

実施例 第１図は本発明の８人ｗ−ｖｃｏのブロック図の一実施
例を示し、第３図と同じ作用のものは同じ符号をつけて
いる。

１８００位相シフト型弾性表面波共振子１、減衰器１０
、電圧制御型移相器２、位相反転型（約１８０゜位相シ
フト）第１増幅器８、および同じく第２増幅器９により
図のように発振ループを形成し、第２増幅器９の出力か
らバッファ増幅器６を介して出力端子６から発振出力を
取り出す構成である。

第２図の５ＡＷ−ｖｃｏの発振条件を式（３および（４
１に示す。

ｃＴ、、＋Ｇ、２＋Ｌ、　＋Ｌ、Ｔ、＋Ｌ、　＞１　−
・・・・・（３θ□、＋θ、２＋θ、＋θＡＴＴ＋θ、
　　＝　２ｎｙｔ−・−−−（４１ここで、Ｇ□１　・
Ｇ１２　　・θ、１　・θ、２　は第１および第２増幅
器８．９の利得および位相遅れ、Ｌｓ　、θ５は弾性表
面波共振子１の損失および位相遅れ、Ｌよ？Ｔ　　１θ
、、アは減衰器１ｏの損失および位相遅れ、Ｌｌ、θ、
は移相器２の損失およびここで第２図の構成の５ＡＷ−
ｖｃｏの動作を具体的に説明するために、６００〜６０
０　ＭＨｚ帯の５ＡＷ−ｖｃｏ６−例として紹介する。

利得レベル配分については、式ｂ）において、ＧＡｌ　
＋　１２　ｄＢ　　、ＧＡ２＝　１２ｄＢ　　ｓ　ＬＢ
中８〜１０ｄＢ　＊　ＬＡＴ？Φ３ｄＢ　　、　Ｌ、−
４＝１ｄＢ　　であり利得余裕は約１０ｄＢ　となる。

又位相遅れ量の配分は、θ、、中１８０’、θ□２＝１
８０°、θ８中１８０’、θ、、〒十〇、中１８００と
して発振ループを形成し、ＳＡＷ共振子１の発振可能な
位相変化量Δθ８中１００’ｌＣあるため、移相器２で
の位相変化量もΔθ、中１ｏｏ０として設計すれば、は
ぼ安定な５ＡＷ−４ＧＯが実現できる。

第２図ｉＣ，５００ＭＨｚ帯５ＡＷ−ｖｃｏの特性を示
す。発振周波数可変範囲が約２００　Ｋ　Ｈ２／　３〜
１２Ｖで従来例の特性に比べて直線性が改善されている
。（カーブ１２参照） その他、周波数帯やＳＡＷ共振子１の特性が多であれば
第１図の構成で十分実現できる。

発明の効果 以上の実施例から明らかなように、本発明によると、次
のような効果がある。

第１に、１８０°位相シフト型弾性表面波共振子と、減
衰器と、移相器と、複数の位相反転増幅器により発振ル
ープを形成し、位相補正用の伝送線路（例えば同軸ケー
ブルなど）が不用となり、又、増幅器複数で利得の余裕
もでき、ＳＡＴ共振子の損失が多少のバラツキも十分カ
バーでき、安定な５ＡＷ−ｖｃｏが実現できる。

第２に、弾性表面波共振子と移相器との間に、数ｄＢの
減衰器を接続することにより、相互の位相干渉がなくな
り、位相の直線性が良くなり、ＶＣＯ特性の直線性が改
善される。この事で位相の直線性と関係のあるＣ／Ｎ比
の可変周波数範囲内における変化幅が減少する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のブロック図、第２図は従来
および本発明一実施例による発振器の特性図、第３図は
従来しｌのブロック図である。 １・・・・・・１８０°位相シフト型弾性表面波共振子
、２・・・・・・電圧制御型移相器、６・・・・・バッ
フ１増幅器、６・・・・・・発振出力端子、７・・・・
・・制御電圧端子、８゜９・・・・・・位相反転増幅器
、１０・・・・・・減衰器。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第２
図 制荷電μ（Ｖ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １８０°位相シフト型弾性表面波共振子と、電圧制御型
   移相器と、複数の位相反転増幅器より発振ループを形成
   し、前記弾性表面波共振子と移相器の間に減衰器を介在
   させた発振器。