NO319669B1 - Mikrobolge VCO implementert i planteknikk pa et substrat med hoyt dielektrisk tap - Google Patents

Mikrobolge VCO implementert i planteknikk pa et substrat med hoyt dielektrisk tap Download PDF

Info

Publication number
NO319669B1
NO319669B1 NO19996430A NO996430A NO319669B1 NO 319669 B1 NO319669 B1 NO 319669B1 NO 19996430 A NO19996430 A NO 19996430A NO 996430 A NO996430 A NO 996430A NO 319669 B1 NO319669 B1 NO 319669B1
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
microwave
controlled oscillator
voltage
vco
substrate
Prior art date
Application number
NO19996430A
Other languages
English (en)
Other versions
NO996430D0 (no
NO996430L (no
Inventor
Carlo Buoli
Giovanni Mora
Original Assignee
Siemens Inf & Comm Networks
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens Inf & Comm Networks filed Critical Siemens Inf & Comm Networks
Publication of NO996430D0 publication Critical patent/NO996430D0/no
Publication of NO996430L publication Critical patent/NO996430L/no
Publication of NO319669B1 publication Critical patent/NO319669B1/no

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03BGENERATION OF OSCILLATIONS, DIRECTLY OR BY FREQUENCY-CHANGING, BY CIRCUITS EMPLOYING ACTIVE ELEMENTS WHICH OPERATE IN A NON-SWITCHING MANNER; GENERATION OF NOISE BY SUCH CIRCUITS
    • H03B5/00Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input
    • H03B5/18Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element comprising distributed inductance and capacitance
    • H03B5/1841Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element comprising distributed inductance and capacitance the frequency-determining element being a strip line resonator
    • H03B5/1847Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element comprising distributed inductance and capacitance the frequency-determining element being a strip line resonator the active element in the amplifier being a semiconductor device
    • H03B5/1852Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element comprising distributed inductance and capacitance the frequency-determining element being a strip line resonator the active element in the amplifier being a semiconductor device the semiconductor device being a field-effect device

Landscapes

  • Inductance-Capacitance Distribution Constants And Capacitance-Resistance Oscillators (AREA)
  • Waveguides (AREA)
  • Surface Acoustic Wave Elements And Circuit Networks Thereof (AREA)
  • Inorganic Insulating Materials (AREA)
  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)

Description

Foreliggende oppfinnelse angår feltet for mikrobølgeoscillatorer og mer bestemt en spenningsstyrt mikrobølgeoscillator (VCO) implementert i planteknikk på et substrat med høyt tap.
Mikrobølgeoscillatorer er i stor utstrekning benyttet i profesjonelt telekommunikasjonsutstyr som for eksempel radiolenker eller satellittranspondere som lokaloscillatorer for frekvensomformere. Som allerede kjent bestemmer den valgte lokaloscillatorfrekvens under sending omformingen av IF-signalet ved sentrumsbåndfrekvensen for den kanal som det skal sendes på. Dessuten, ved mottak bestemmer den IF-omformningen for den kanal det tas sikte på å motta. Det er derfor viktig å være i stand til uten vanskelighet å betjene lokaloscillatoren for å variere kanalvalget selv under normal bruk av utstyret. Spenningsstyrte oscillatorer eller VCO byr på denne mulighet siden oscillasjonsfrekvensen blir bestemt av en styrespenning som påtrykkes en varaktor.
Ved fremstilling av mikrobølgeoscillatorer blir planteknikken som regel benyttet, basert på avsetning av ledende filmer i på forhånd bestemte områder på et dielektrisk substrat slik at det fremkommer et kretsmønster for en mikrostrip hvorpå diskrete aktive og/eller passive komponenter skal installeres for å fullføre oscillatorkretsen. Vanlig benyttede substrater er de som oppviser lave dielektriske tap ved de høyest benyttede frekvenser, som for eksempel: aluminiumoksyd, kvarts, glass, etc, siden de ikke i særlig grad demper signalene som krysser mikrobåndet, slik at det blir enklere å frembringe kretsmønstrene.
Den parameter som definerer dielektriske tap i et substrat er tan. §. Vi har også:
Substrater med høye dielektriske tap som for eksempel av vetronittypen, dvs. et tynt glassfiberlaminat som er myknet med epoksyharpiks og kobberbelagt på en eller begge sider (standarddefinisjonen er glassforsterket FR4) er på den annen side i alminnelig bruk ved fremstilling av elektroniske kretser som arbeider ved betydelig lavere frekvenser sammenlignet med mikrobølger, for eksempel ved fremstilling av tradisjonelle trykte kretser.
For vetronitt er tan. 8 = 0,025 -s- 0,05, mens for aluminiumoksyd er tan. 5 = 0,0001.
Forståelsen av grensene for anvendelsesområdene for de to substrattypologier forenkles ved det faktum at hvis en for eksempel ønsker å benytte standard glassforsterkete FR4-substrater i mikrobølgeovnomgivelser vil disse dempe signalene for meget og i praksis hindre virkeliggjørelse av mønstrene, mens på den annen side hvis aluminiumoksydsubstrater benyttes ved de laveste frekvenser, selv om det i seg selv er mulig, vil det ikke være mulig å oppnå de samme muligheter som med standard glassforsterket FR4 når det gjelder grei håndtering av produktet og enkel fremstillingsprosess. Det finnes naturligvis unntak, representert av et frekvensområde som omfatter de første mikrobølger der valg mellom de to typer substrater ikke er så godt definert. I alminnelighet kan vi forutsette at når frekvensen øker skal fremstillingsprosessen ha stadig mer begrensede toleranser siden det er nødvendig med en bredde på linjene, eller gap mellom disse, som er mindre enn 100fim. Dette innebærer at det er nødvendig med en skarpere definisjon av linjekantene og en bedre regularitet for disse.
En annen begrensning skyldes installasjonen av komponenter som ved høyere frekvenser må være mer nøyaktig når det gjelder plasseringen av selve komponentene for å sikre den nødvendige repeterbarhet i prøvetrinnet.
Når dette er sagt er det nødvendig å ta i betraktning det faktum at en mikrobølge VCO som benyttes som lokaloscillator i alminnelighet er innsatt i en faselåst sløyfe eller PLL for implementering av frekvenssyntesen i kanalvalget. Virkemåten for en PLL er kjent, men det skal her påpekes at den omfatter delere for VCO-frekvensen og innretninger som arbeider ved lavere frekvens enn mikrobølgefrekvensen.
Parametrene som karakteriserer en VCO blir valgt under utformningsfasen siden de avhenger av selve anvendelsen av VCO. Generelt vet vi at hvis Q er høy, er fasestøyen nær ved bæreren meget god (dvs. lav). Imidlertid kan vi på den annen side ha en snever arbeidsbåndbredde (100 MHz). Hvis i motsetning til dette, Q er lav, blir fasestøyen forverret, men det fremkommer et bredere arbeidshånd. Imidlertid er i aluminiumoksyd Q = 200 (avhengig nesten bare av linjematerialet), mens i FR4 Q = 20 40 med forverring av fasestøyen på omtrent 10 dB.
I praksis krever integrering av mikrobølgekretser med lavere frekvenskretser bruk av et forseglet mekanisk hus som omslutter mikrobølgekretsene for å unngå stråling av elektromagnetisk energi til omgivelsene og dermed svikt i de øvrige kretser. Dette medfører betydelige produksjonsomkostninger på grunn av:
• Nøyaktig mekanikk når det gjelder det mekaniske hus; • forankringssystemet for dette til substratet som inneholder grensene ved lavere frekvens; • behovet for tilpasning av koaksiale kabler med kontaktklemmer for innføring og/eller utføring av radiofrekvenssignaler til/fra mikrobølgemodulene; • behovet for å frembringe tilfredsstillende styremikrobåndoverganger for de ovennevnte signaler; • og til slutt den særlige anordning som tilfører elektrisk strøm til mikrobølgemodulene.
Til sammen er dette den nåværende stand for teknikken når det gjelder oppfinnelsesfeltet og som, fremholdt ovenfor, krever to forskjellige fremstillingsteknikker: Mikrobølgestrukturen, som regel VCO hvis oscillasjonsfrekvens kan drives opp til 18 GHz, som fremstilles ved avsetning av ledende filmer på et substrat av
aluminiumoksyd;
den lavere frekvensstruktur som som regel består av låsekretser for VCO og forspenningskretser for alle komponenter innbefattende de komponenter som utgjør selve den spenningsstyrte oscillator VCO, som for å spare omkostninger fremstilles ved bruk av et standard glassforsterket FR4 substrat.
I den følgende beskrivelse er denne lavfrekvensstruktur som består av de ovennevnte låsekretser og av de ovennevnte forspenningskretser kort betegnet som "styrekretser".
En mikrobølgeoscillator av den kjente type, dvs. en VCO basert på avsetning av ledende filmer i forhåndsbestemte områder på et dielektrisk substrat med lave dielektriske tap ved de høyeste bruksfrekvenser og de andre kretsdeler på et glassepoksysubstrat er beskrevet i US-patent nr. 5 187 451.
Denne publikasjon beskriver i virkeligheten en spenningsstyrt krets (VCO) med en resonanskrets på mikrobåndlinjen hvis linjebredde og linjelengde er gjort minst mulig. Den spenningsstyrte oscillator, VCO, arbeider med en oscillasjonsfrekvens på 900 MHz, der resonansdelen er utformet med en leder som har høy ledningsevne og et substrat med lavt dielektrisk tap, for eksempel aluminiumoksydkeramikk, og de andre kretsdeler kan være på et glassepoksysubstrat.
Særlig figur 2(a) i dette patent viser en mikrobåndlinje for resonanskretsen b dannet som en leder over et substrat med lav dielektrisk konstant som for eksempel et aluminiumoksydsubstrat 2 (se spalte 4 linjene SO til 54).
Annen bakgrunnsteknikk på området er pmtalt i publikasjon US 5 705 966.
Formålet med foreliggende oppfinnelse er å redusere de høye produksjonsomkostninger og å forenkle kretsmoduler som omfatter en mikrobølge VCO utført i planteknologi ifølge teknikkens stand.
Ifølge foreliggende oppfinnelse er det frembrakt en mikrobølge VCO som har de trekk krav 1 angir.
Ytterligere fordelaktige trekk ved foreliggende oppfinnelses mikrobølge VCO fremgår av de vedfølgende uselvstendige patentkravene 2 til og med 15.
Oscillasjonsfrekvensen som frembringes av VCO i henhold til foreliggende oppfinnelse kan drives opp til 18 GHz uten særlig forringelse av arbeidskvaliteten for denne. Dette fører til en drastisk besparelse av produksjonsomkostninger for kretsmoduler som omfatter en VCO og den tilhørende styrekrets. I virkeligheten er det for fremstilling av disse moduler nå ikke lenger nødvendig å måtte ty til to forskjellige teknologiprosesser slik tilfellet er i teknikkens stand. I betraktning av denne nye utvikling er det nå mulig å benytte en enhetlig avsetningsprosess for et globalt mønster på et unikt standard dielektrisk substrat, noe som i høy grad forenkler bruken av automatiske monteringsteknikker av de enkelte komponenter (overflatemonteirngsteknologi).
Med andre ord oppnås utformningen med den samme fremstillingsprosess og på samme standard glassforsterket FR4-substrat der også lavfrekvensområdet til styring av VCO ligger. Den resulterende fordel er å komme frem til et unikt produkt som er enkelt å håndtere og som kan masseproduseres med lave omkostninger og med betydelig reduksjon av arbeidstid. Uten å avvike fra oppfinnelsens omfang er det naturligvis mulig å implementere VCO på et første standard glassforsterket FR4-substrat og styrekretsene på et andre standard glassforsterket FR4-substrat for så å sette disse sammen.
Det som helt tydelig er resultatet av en sammenligning mellom teknikkens stand og den oppfinnelsen det gjelder er at den sistnevnte overvinner den tekniske fordom mot bruk av standard glassforsterket FR4-substrater ved utvikling av mikrobølgekretser opp til 18 GHz. Dette krevet omfattende utvikling og formgivningsinnsats fra søkerens side når det tas i betraktning en kontinuerlig forbedring av produkter og i forsøket på å redusere produksjonsomkostningene for disse. Disse innsatser er rettet mot begrensningene i fysisk realisering av høyfrekvens utformninger som blir innført iboende av materialet i substratet både når det gjelder kretsens drift og når det gjelder implementerings-prosessen for denne: Dette betyr, de høye tap og vanskeligheten ved å innføre meget snevre ledende mønstre med en ensartet tykkelse. Høye tap er naturligvis et stort handicap som ble overvunnet med den foreliggende oppfinnelse ved reduksjon av utstrekningen av VCO-mønsteret utover de mulige grenser slik det vil fremgå tydeligere av sammenligningen nedenfor av en vanlig VCO med en VCO i henhold til oppfinnelsen.
En ytterligere betydelig forenkling av modulen som inneholder mikrobølge VCO og de tilhørende styrekretsen skyldes at eksperimenter ikke har kunnet påvise noen betydelig elektromagnetisk interferens på de laveste frekvenskretser fra mikrobølgekretsene, noe som gjorde anvendelse av mekanisk omhylning bare for VCO ubrukelig slik tilfellet er for vanlige utførelser.
Fra studier som søkeren har utført fremkom det faktum at et substrat med høyt dielektrisk tap demper mulige og flere refleksjoner eller resonanser i arbeidsbåndet på grunn av luftkoblinger som er knyttet til typen og den mekaniske størrelse av stålomhylningen der det samme substrat befinner seg. Kort sagt, for å redusere disse uønskede virkninger med aluminiumoksydsubstrater er det nødvendig at stålkonstruksjonen som omfatter kretsen er forholdsvis liten i forhold til bølgelengdene for arbeidsfrekvensen. Når det gjelder standard glassforsterkede FR4-substrater er dette ikke nødvendig fordi det er selve det dielektriske materiale som virker som demper for de uønskede resonanser som er nevnt ovenfor.
Ytterligere betydningsfulle egenskaper ved foreliggende oppfinnelse vil fremgå tydelig fra de vedføyede krav.
Oppfinnelsen sammen med ytterligere hensikter og fordeler ved denne vil fremgå av den følgende detaljerte beskrivelse av en utførelsesform under henvisning til tegningene der: Fig. 1 viser en spenningsstyrt oscillator VCO med merkefrekvens på 9 GHz på et
aluminiumoksydsubstrat utført i henhold til teknikkens stand;
fig. 2 viser en VCO med merkefrekvens på 15 GHz på vetronitt utført i henhold til
foreliggende oppfinnelse, og
fig. 3 viser en alternativ utførelse av VCO på figur 2.
På figur 1 fremgår et aluminiumoksydsubstrat SUB1 der vi på forsiden kan se mikrobåndutførelsen av en vanlig mikrobølge VCO. Substratet har to metalliserte hull 1 og 2 der metalliseringen uten overgangsløsning går over i en ensartet metallisering på baksiden der den virker som jordplan for kretsen på forsiden. For å forenkle beskrivelsen er i det følgende på figur 1 en retning som er parallell med den imaginære linje som forbinder sentrum av hullene 1 og 2 kalt vertikal, og en retning som er perpendikulært på denne kalles horisontal. Mellom de to hull 1 og 2 er det plassert en GaAsFET TS1 hvis inngangselektrode S har to motstående kontaktklemmer henholdsvis sveiset til stålkanten av hullene 1 og 2. Porten G og uttakselektroden D i TS1 er sveiset til tilhørende mikrobånd 8 og 5 som er horisontale ved en kort begynnelse hvoretter 5 går over i vertikal retning og 8 får en skarp utvidelse av sitt tverrsnitt. Kantene på hullene 1 og 2 er også forbundet med to identiske lengder av vertikale linjer 3 og 4. GaAsFET TS1 er forspent med en forspenningsnett forbundet med et tilførselsstykke ALI og med to lengder av linje 6 og 7, henholdsvis forbundet med uttaket D og porten G i TS1 ved hjelp av mikrobåndene 5 og 8. Den utvidede lengde av mikrobåndet 8 er koblet til et kort horisontalt mikrobånd 9 med lengder som har forskjellig tverrsnitt og som på sin side er forbundet med en ende av en likestrøms blokkanordning LS-BLOKK 1 bestående av to koblede smale linjer som også er horisontale. Den andre enden av LS-BLOKKEN 1 er koblet til en ende av en linje 10 formet som en omvendt stor U hvis andre ende er forbundet med en interdi gi tali sert kondensator 12 som er knyttet til en varaktor DV1 og et mikrobånd CA VRIS med nesten sirkulær form slik at de sammen danner et resonanshulrom for den spenningsstyrte oscillator. Varaktoren DV1 som ligger utenfor CA VRIS mikrobåndet er koblet mellom denne siste og et koblingsstykke AL2 som tilfører forspenning til selve varaktoren DV1. Mikrobåndet 12 er koblet til linjen 10 med et kort horisontalt stykke som fortsetter i et vertikalt stykke for å gjeninnta den horisontale stilling etter en seksjon med skarp utvidelse og deretter tilbakegang til den foregående størrelse. VCO på figur 1 er anbrakt inne i et mekanisk hus med grensesnitt mot sin egen styre- og tilførselskrets (anbrakt på et glassfiberforsterket plastsubstrat og ikke synlig på figur 1) på den måte som er beskrevet i innledningen.
Arbeidsprinsippene for VCO på figur 1 er kjent for fagfolk på området. Det som særlig skal påpekes her er at formen på mønsteret allerede synes å være optimalisert når det gjelder å redusere det rom som opptas av substratet. For dette formål skal det minnes om at i de kjente eksempler på VCO med aluminiumoksyd finnes det alltid et resonanshulrom med det formål å forbedre oscillatorens selektivitet og redusere fasestøyen for den genererte oscillasjon.
Ut fra forsøk som er utført i søkerens laboratorier var resultatet at mønsteret på figur 1 overført slik det er på standard glassforsterket FR4 ikke kan arbeide siden dets forlengelse gjennom et minimum av aluminiumoksyd fremdeles fører til for høye tap i denne nye type substrat ved bruksfrekvensene for VCO.
Som det fremgår av figur 2 ble denne tekniske fordom mot bruk av standard glassforsterkede FR4 overvunnet ved å utelate resonanshulrommet sammen med en tilhørende dielektriske resonator og med alle mikrobånd forbundet med samme og med særlige tiltak når det gjelder utformning av den gjenværende del.
Når det gjelder fravær av resonanshulrommet skal det påpekes at i de foreliggende anvendelser er det krav om brede arbeidshånd (1,5 GHz), deretter lav Q og verst fasestøy, men siden mikrobølge VCO er låst til en VCO UHF med høy Q hadde søkeren hell med seg når det gjaldt å få til en betydelig reduksjon i fasestøyen.
Resultatet er blitt et nytt mønster på standard glassforsterker FR4-substrat med betydelig redusert utstrekning med samme merkefrekvens i forhold til den som er vist på figur 1 og er i stand til å arbeide og gi en ytelse som bare er så vidt lavere og i alle tilfeller mer enn bemerkelsesverdig. Hittil har denne drastiske forenkling ikke virket logisk for teknisk personale og i virkeligheten er den omhandlede bakgrunn svarende til en mikrobølge VCO som fremstilles av samme søker.
Med henvisning til figur 2 viser denne forsiden av et standard glassforsterket FR4-substrat SUB2 av flerlagstypen hvorpå et mikrobåndmønster for en mikrobølge VCO i henhold til oppfinnelsen er synlig. Det synlige substrat på figur 2 er bare en del av hele substratet SUB2, som også innbefatter et ekstra mønster for lavfrekvenskretsene til VCO. Substratet har åtte metalliserte hull 13 og 14, hvis metallisering uten kontinuitetsløsning går over i en ensartet metallisering som er anbrakt på baksiden av det første lag og som har jordplanfunksjoner for den krets som er synlig på forsiden. Mellom hullene 13 og 14 er en GaAsFET TS2 anbrakt, der inntakselektroden S har to motstående kontaktklemmer som henholdsvis er sveiset til stålkantene av hullene 13 og 14. Porten G og uttakselektrodene D for TS2 er sveiset til to tilhørende stykker på undersiden, perpendikulært på den tenkte linje som forbinder sentrene i hullene 13 og 14. Portstykket er også sveiset til en første elektrode for en varaktor DV2, hvis andre elektrode ved hjelp av en smal linje L3 er forbundet med et metallisert hull 20 i kontakt med mønsteret for en krets som tilfører styrespenning for VCO (ikke synlig på figur 2). En stubb 15 er anbrakt på linjen L3 og den har en blokkfunksjon for radiofrekvensoscillasjoner. Med andre ord muliggjør linjen L3 og stubben 15 passasje av tilførselsspenningen til varaktoren DV2, og samtidig har de en blokkfunksjon på radiofrekvenssignåler som ikke må komme frem til tilførselsanordningen.
Et forspenningsnett for GaAsFET TS2 (ikke synlig på fig 2) er koblet gjennom to metalliserte hull 19 og 21, og to smale linjer LI og L2 henholdsvis til porten og uttaksstykkene for TS2. Aktuelle stubber 16 og 17 er anbrakt på linjene LI og L2 i en avstand fra portelektroden G og uttakselektroden D, ikke mer enn X/ 4, der X er bølgelengden på oscillasjonene som frembringes av VCO. Uttaksstykket er koblet til en ende av en blokkanordning for en likestrømblokk 2 (LS-BLOKK) bestående av to koblede smale linjer med mindre lengde enn k/ 4. Den andre ende av LS-BLOKKEN 2 er koblet til en linje 18 hvorpå et sinusformet signal er tilgjengelig frembrakt av VCO med frekvensen 15 GHz.
Når det gjelder driften skal det påpekes at ved de høye frekvenser det gjelder har varaktoren DV2 en egen resonansopptreden som dessuten blir understreket ved induktans og parasittkapasiteter i GaAsFET og av de som er fordelt langs kretsen, slik at siden kretsutformningen er typisk for en oscillator er det tilstrekkelig å forspenne TS2 for å sikre tilstrekkelig forsterkning og sørge for tilstrekkelig styrespenning til varaktoren for å starte opp 15 GHz oscillasjonene, og den samme er selvdrevet av TS2. Som det sees er avstanden mellom elektroden for varaktoren DV2 og porten G til GaAsFET TS2 null, svarende til avstanden mellom uttaket D og de korte koblede linjer LS-BLOKK 2. Videre er forbindelseslinjene LI, L2 og L3 med de gjenværende ikke-mikrobølgekretser som ligger på samme substrat beskyttet av stubber, nær inntil TS2 og DV2 for å unngå effekttap på grunn av refleksjon og stråling som skyldes en mulig impedansmistilpasning. Med disse foranstaltninger skaper linjene i tillegg til stubbene mot de metalliserte hull ikke driftsproblemer uansett deres lengde og også fordi de blir påvirket av kontinuerlig eller nesten kontinuerlig spenning. På den annen side er det nødvendig å tilpasse mikrobåndimpedansen 18 til impedansen for de kretser som er anbrakt på nedstrømsiden av VCO siden 15 GHz-oscillasjonene ledes på disse og kunne bli for sterkt dempet under passasjen på substratet hvis det er mistilpasning til stede.
Som et hele er resultatet at utstrekningen av mønsteret er det minst mulig for en VCO i planteknologi. Som tidligere fremholdt er bruken av et mekanisk hus som er knyttet bare til VCO overflødig ifølge oppfinnelsen. Imidlertid kan et mekanisk hus som omslutter VCO med dens egne styre- og polarisasjonskretser så vel som ytterligere kretser på samme substrat bli nødvendig for å gjøre det hele mer mekanisk kompakt og for å gi ytterligere beskyttelse.
På fig. 3 er det vist et mønster som er tenkt å arbeide ved en frekvens som er forskjellig fra frekvensen for mønsteret på fig. 2 der de samme elementer på fig. 2 er angitt med de samme symboler, og det fremgår at varaktoren DV2 er koblet til portelektroden for TS2 med en kort linje 22 som er perpendikulær på den linje som teoretisk forbinder sentrene til stålhullene 13 og 14.
Mønstrene er med andre ord forskjellige, men er allikevel basert på prinsippet med å inneholde høyest de lengder av linjer som kan gjøres så korte som mulig for å dra fordel av hele forsterkningen i de aktive anordninger med lengder som varierer ifølge arbeidsfrekvensene for de to VCO, og av den grunn har mønstrene noe forskjellig tilpassede nett.
I dette tilfelle er varaktoren ikke direkte sveiset til samme stykke der portelektroden for FET er sveiset, men det er forutsatt at en linje 22 som har en lengde på ikke mer enn 3X74 og har en trinnutvidelse 22' ved sitt koblingsområde som er forbundet med DV2. Den andre elektroden for varaktor DV2 er direkte koblet til en stubb 23 med en retning som er parallell med linjen 22 og en lengde som er sammenlignbar med denne, rettet mot omkretsområdet av substratet. Den samme elektrode for DV2 er også koblet til det metalliserte hull 20 med en smal linje L4 langs hvilken det er anbrakt en stubb 24 parallelt med stubben 23. Også i dette tilfellet dannes det en blokk for radiofrekvensoscillasjoner med linjen L4 og stubben 24.
Selv om oppfinnelsen er beskrevet med henvisning til 2 foretrukne utførelser, er det klart at varianter og modifikasjoner er mulige for en fagmann på dette området.

Claims (15)

1. Mikrobølgespenningsstyrt oscillator (VCO) for frembringelse av mikrobølgeoscillasjoner, omfattende: et første mønster med metalliserte områder som danner en mikrobølgestruktur for den spenningsstyrte oscillator (VCO); et andre mønster for styrekretsene til den spenningsstyrte oscillator (VCO), som arbeider ved betydelig lavere frekvenser sammenlignet med mikrobølgene, dannet på et dielektrisk substrat som har høyt dielektrisk tap ved arbeidsfrekvensen,karakterisert vedat: den spenningsstyrte oscillator (VCO) har en arbeidsfrekvens på titalls GHz, og det første mønster er dannet på samme substrat som har høyt tap ved arbeidsfrekvensene for den mikrobølge spenningsstyrte oscillator (VCO).
2. Mikrobølge spenningsstyrt oscillator (VCO) som angitt i krav 1,karakterisert vedat det dielektriske substrat består av standard glassforsterket FR4 og at arbeidsfrekvensene for den spenningsstyrte oscillator (VCO) når opp til 18 GHz.
3. Mikrobølge spenningsstyrt oscillator som angitt i krav 1 eller 2,karakterisert vedat den omfatter: et aktivt element (TS2) som er innrettet til å frembringe de ovennevnte mikrobølgeoscillasjoner; et avstemningselement (DV2) som er direkte koblet til en portelektrode det aktive element i en avstand som ikke overskrider 3X1 A, der X er bølgelengden for de mikrobølgeoscillasjoner som frembringes av den spenningsstyrte oscillator (VCO).
4. Mikrobølge spenningsstyrt oscillator som angitt i krav 3,karakterisert vedat det aktive element (TS2) består av en GaAsFET forspent med en invertert kanal.
5. Mikrobølge spenningsstyrt oscillator som angitt i krav 4,karakterisert vedat en uttakselektrode ved GaAsFET er sveiset til et metallisert område som er forbundet med en likestrømblokk (LS-BLOKK) bestående av to koblede smale linjer med en lengde som er mindre enn X/4.
6. Mikrobølge spenningsstyrt oscillator som angitt i de foregående krav,karakterisert vedat substratet av dielektrisk materiale også har et jordplan anbrakt på den andre side motsatt den side som bærer de metalliserte områder som danner et mikrobånd kretsmønster for den spenningsstyrte oscillator (VCO) og ved at en inntakselektrode ved GaAsFET er sveiset til minst et metallisert stykke som er elektrisk forbundet med det nevnte jordplan gjennom minst et metallisert hull og i alle tilfelle ved hjelp av minst en tredje linje med en lengde som er mindre enn X/4.
7. Mikrobølge spenningsstyrt oscillator som angitt i kravene 1 til 4,karakterisert vedat den omfatter en fjerde og en femte linje (LI, L2) som er mindre enn X/4 lang og forbinder en uttakselektrode og en portelektrode ved GaAsFET til et mikrobånd som fører mikrobølgeoscillasjonene til styrekretsen for den spenningsstyrte oscillator VCO.
8. Mikrobølge spenningsstyrt oscillator som angitt i krav 7,karakterisert vedat det på den fjerde og den femte linje (LI, L2) er plassert en første og en andre stubb (16,17).
9. Mikrobølge spenningsstyrt oscillator som angitt i krav 3,karakterisert vedat en andre elektrode i avstemningselementet (DV2) er koblet gjennom en sjette linje (L3, L4) som har en lengde mindre enn X/4 til en kontakt med mønsteret for en krets som tilfører oscillatorens styrespenning.
10. Mikrobølge spenningsstyrt oscillator som angitt i krav 9,karakterisert vedat på den sjette linje (L3, L4) som har lengde mindre enn X/4 er tilkoblet en ytterligere stubb (15,24).
11. Mikrobølge spenningsstyrt oscillator som angitt i krav 5,karakterisert vedat den andre ende av den ovennevnte likestrøm blokkanordning (LS-BLOKK) er tilkoblet en syvende linje (18) som fører mikrobølgeoscillasjonene oscillatoren frembringer.
12. Mikrobølge spenningsstyrt oscillator som angitt i kravene 1 til 4,karakterisert vedat avstemningselementet (DV2) er sveiset til samme stykke der en portelektrode ved det aktive element er sveiset.
13. Mikrobølge spenningsstyrt oscillator som angitt i krav 10,karakterisert vedat en ytterligere stubb (23) er koblet til den sjette linje (L4).
14. Mikrobølge spenningsstyrt oscillator som angitt i et hvilket som helst av de foregående krav,karakterisert vedat substratet er av en flerlagstype.
15. Mikrobølge spenningsstyrt oscillator som angitt i et hvilket som helst av de foregående krav,karakterisert vedat den er anbrakt i et skjermende mekanisk hus som også omslutter styrekretsen.
NO19996430A 1997-06-27 1999-12-23 Mikrobolge VCO implementert i planteknikk pa et substrat med hoyt dielektrisk tap NO319669B1 (no)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IT97MI001522A IT1292213B1 (it) 1997-06-27 1997-06-27 Vco a microonde realizzato in tecnica planare su un substrato ad alte perdite dielettriche
PCT/EP1998/004028 WO1999000892A1 (en) 1997-06-27 1998-06-24 Microwave vco implemented in planar technique on a high dielectric loss substrate

Publications (3)

Publication Number Publication Date
NO996430D0 NO996430D0 (no) 1999-12-23
NO996430L NO996430L (no) 2000-02-28
NO319669B1 true NO319669B1 (no) 2005-09-05

Family

ID=11377449

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO19996430A NO319669B1 (no) 1997-06-27 1999-12-23 Mikrobolge VCO implementert i planteknikk pa et substrat med hoyt dielektrisk tap

Country Status (7)

Country Link
US (1) US6326857B1 (no)
EP (1) EP0992107B1 (no)
JP (1) JP2002510448A (no)
DE (1) DE69801505T2 (no)
IT (1) IT1292213B1 (no)
NO (1) NO319669B1 (no)
WO (1) WO1999000892A1 (no)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3492225B2 (ja) 1999-01-19 2004-02-03 松下電器産業株式会社 送受信装置
US6538524B1 (en) * 2000-03-29 2003-03-25 Hewlett-Packard Company Using electrically lossy transmission systems to reduce computer RF emissions

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4677396A (en) * 1985-12-06 1987-06-30 Zenith Electronics Corporation Surface mounted component UHF oscillator
JPH0354903A (ja) 1989-03-31 1991-03-08 Kyocera Corp 発振回路
US5115210A (en) * 1991-04-15 1992-05-19 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Microwave oscillator using a ring resonator and operable as a remote temperature sensor
US5532651A (en) 1995-04-06 1996-07-02 Motorola, Inc. Tunable voltage controlled oscillator having microstrip resonator with cuts for better tuning
DE69729344T8 (de) * 1996-04-03 2005-02-17 Honda Giken Kogyo K.K. Radarmodul und MMIC-Anordnung dafür
US5705966A (en) * 1996-08-02 1998-01-06 I.T.-Tel Ltd. LC-type dielectric strip line resonator

Also Published As

Publication number Publication date
EP0992107B1 (en) 2001-08-29
ITMI971522A1 (it) 1998-12-27
IT1292213B1 (it) 1999-01-25
NO996430D0 (no) 1999-12-23
DE69801505T2 (de) 2002-04-11
NO996430L (no) 2000-02-28
WO1999000892A1 (en) 1999-01-07
DE69801505D1 (de) 2001-10-04
EP0992107A1 (en) 2000-04-12
JP2002510448A (ja) 2002-04-02
US6326857B1 (en) 2001-12-04
ITMI971522A0 (no) 1997-06-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7746191B2 (en) Waveguide to microstrip line transition having a conductive footprint for providing a contact free element
US6825734B2 (en) Oscillator module incorporating spiral looped-stub resonator
US6127901A (en) Method and apparatus for coupling a microstrip transmission line to a waveguide transmission line for microwave or millimeter-wave frequency range transmission
EP0495206B1 (en) Flip-chip MMIC resonator circuit with off-chip coplanar waveguide inductor.
US4541120A (en) Transmitter-receiver module
JPS6015576A (ja) ストリツプライン式ドツプラ−レ−ダ
US6011446A (en) RF/microwave oscillator having frequency-adjustable DC bias circuit
JP3115431B2 (ja) マイクロ波発振器
US4871983A (en) Electronically tuned dielectric resonator stabilized oscillator
NO319669B1 (no) Mikrobolge VCO implementert i planteknikk pa et substrat med hoyt dielektrisk tap
US6384691B1 (en) Millimeter wave low phase noise signal source module
JPS6141441B2 (no)
CA2260407A1 (en) Transition from a microstrip line to a waveguide and use of such a transition
US6441698B1 (en) Dielectric-waveguide attenuator, dielectric-waveguide terminator, and wireless apparatus incorporating same
US5392051A (en) High-frequency signal generator
JPH11340738A (ja) 発振器および通信機装置
US5650755A (en) Voltage controlled oscillator module assembly
CA2260453C (en) High-frequency module
US20230009025A1 (en) A Compact Oscillator Device with a Cavity Resonator on a Circuit Board
RU2670216C1 (ru) Планарный поляризационный селектор
RU2336625C1 (ru) Свч-автогенератор
RU2355080C2 (ru) Свч активный модуль
US6297707B1 (en) Microwave oscillator with dielectric resonator
US3462709A (en) Tunnel diode microwave oscillator
JPH088603A (ja) Nrdガイド用ダイオード回路および可変周波数発振回路