WO2013094730A1 - 発振回路装置 - Google Patents

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WO2013094730A1
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microstrip line
circuit device
oscillation
oscillation circuit
circuit
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PCT/JP2012/083236
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English (en)
French (fr)
Inventor
鳥光　悟
祥之 石田
Original Assignee
古河電気工業株式会社
古河As株式会社
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    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03B—GENERATION 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
    • H03B5/00—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input
    • H03B5/18—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element comprising distributed inductance and capacitance
    • H03B5/1841—Generation 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

Definitions

  • the present invention relates to an oscillation circuit device configured using a printed circuit board, and more particularly to a high frequency oscillation circuit device that forms a line so as not to deteriorate oscillation frequency characteristics.
  • a high frequency circuit module such as a voltage controlled oscillator having a microstrip line and configured by a multilayer wiring board has been proposed (Patent Document 1).
  • the microstrip line is disposed to face the metal plate via the dielectric elimination hole (air layer) in order to prevent the Q value of the microphone strip line from being lowered due to the dielectric loss of the dielectric. .
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-168153
  • An object of the present invention is to provide an oscillation circuit device that can easily realize stable oscillation characteristics without increasing the cost.
  • an oscillation circuit device of the present invention comprises at least one amplification element formed on a substrate, a coupling circuit formed on a conductor layer on the substrate, a feedback circuit, and a power output port.
  • An oscillation circuit device wherein the oscillation circuit structure includes a ground casing that accommodates the substrate and is provided so as to be able to shield the internal space electrically, and at least the coupling circuit or the feedback circuit is
  • the microstrip line operates with the ground casing as a reference potential, and the ground casing has a convex portion extending from the inner surface toward the microstrip line, and the convex portion and the microstrip line And an air layer is formed therebetween.
  • the separation distance between the microstrip line and the ground casing is defined such that the width of the microstrip line is substantially the same between the coupling circuit and the feedback circuit, and the power output port and the amplification element. Do.
  • the ground casing has a support portion extending from the widthwise end of the convex portion toward the conductor layer, and the support portion is in contact with the conductor layer having a reference potential. preferable.
  • the distance between the microstrip line and the convex portion is smaller than the distance between the microstrip line and the ground layer.
  • a hole is formed in the ground layer at a position corresponding to the microstrip line, so that the ground layer and the microstrip line do not overlap each other on the projection plane in the stacking direction of the oscillation circuit device.
  • they are arranged.
  • the coupling circuit and the feedback circuit are formed of microstrip lines operating with the ground case as a reference potential, and an air layer is provided between the convex portion provided on the ground case and the microstrip line.
  • the desired oscillation characteristics are maintained even if the relative dielectric constant of the substrate changes. Moreover, it is not necessary to open a hole in the dielectric substrate, and it is not necessary to manufacture and attach a member for closing the hole. Therefore, a stable product can be obtained, and good oscillation characteristics can be easily realized without increasing the cost.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a configuration of an oscillator circuit device according to a first embodiment of the present invention. It is a circuit block diagram of the oscillation circuit apparatus of FIG. It is a sectional view showing the composition of the oscillation circuit device concerning a 2nd embodiment of the present invention. It is a figure which shows the structure of the oscillation circuit apparatus which concerns on 3rd Embodiment of this invention, (a) is sectional drawing, (b) is a figure explaining the separation distance of a ground housing
  • FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a configuration of an oscillator circuit device according to a first embodiment of the present invention.
  • the oscillation circuit device 1 of the present invention includes a case (ground case) 2, a main substrate 3 disposed in the case, and a conductor layer 4 stacked on the main substrate 3.
  • a ground layer 5 formed on the opposite side of the conductor layer 4 with respect to the main substrate 3 and a dielectric layer 6 stacked on the ground layer are provided.
  • An amplification element 7 is provided at a predetermined position of the conductor layer 4 and is electrically connected to the conductor layer 4.
  • a microstrip line 8 is formed on the main substrate 3 at a position separated from the conductor layer 4 by a predetermined distance.
  • the housing 2 of the present invention is made of a conductor and has a reference potential (GND).
  • the housing 2 has a protrusion 12 extending from the inner surface toward the microstrip line 8, and an air layer 13 is formed between the protrusion 12 and the microstrip line 8.
  • the device case 2 is a shield case that can make the internal space electrically shielded from the outside, so that it is less susceptible to the influence of external noise and that the signal oscillated by itself does not adversely affect the outside. There is.
  • the main substrate 3 is a dielectric substrate having a predetermined dielectric constant, and for example, the dielectric constant ⁇ is 4, and its thickness is 0.3 mm. As another example, the main substrate 3 may have a dielectric constant ⁇ of 10 and a thickness of 2.0 mm.
  • the width of the microstrip line 8 is 1.2 mm
  • the distance between the microstrip line 8 and the convex portion 12 is set to 0.5 mm in order to set the impedance to about 50 ⁇ .
  • the conductor layer 4 is a thin film formed of a conductive material, and is made of, for example, a copper foil.
  • the microstrip line 8 is disposed to face the convex portion 12 of the device casing 2, and the distance between the microstrip line 8 and the convex portion 12 can be 0.2 mm, for example.
  • the width of the microstrip line 8 is set to be equal to or less than the width of the convex portion 12. For example, when the impedance is matched to 50 ⁇ , the width of the microstrip line 8 is 0.6 mm.
  • a hole 9 is formed in the ground layer 5 at a position corresponding to the microstrip line 8, and the ground layer 5 and the microstrip line 8 are arranged so as not to overlap on the projection plane of the oscillation circuit device 1 in the stacking direction. ing. With this configuration, the convex portion 12 is disposed closer to the microstrip line 8 than the ground layer 5.
  • FIG. 2 is a circuit diagram of the oscillation circuit device 1 of FIG.
  • the oscillation circuit device 1 includes an amplification circuit 22 (corresponding to the amplification element 7) formed on the main substrate 3 and a coupling circuit 23, a feedback circuit 25 and a power output formed on the conductor layer 4 on the main substrate 3. And a port 24.
  • the coupling circuit 23 and the feedback circuit 25 constitute a microstrip line 8 operating with the ground casing 2 as a reference potential.
  • a minute signal (for example, thermal noise) is amplified by the amplification circuit 22.
  • the signal from the amplification circuit 22 is branched into a signal to the power output port 24 and a signal to the amplification element 22 at a predetermined distribution ratio, and only a signal of a predetermined frequency is amplified again via the feedback circuit 25. Is input to
  • Oscillation occurs at a frequency at which the phase of the signal re-input to the amplification element 22 through the coupling circuit 23 and the feedback circuit 25 satisfies the oscillation condition (the same phase).
  • the oscillation frequency is determined by the electrical length L of the feedback circuit 25.
  • the oscillation circuit device configured only by the microstrip line based on the ground layer 5 (GND 1) and the shield case (housing) for housing the oscillation circuit device are used. It is done.
  • the housing itself is used as the GND reference
  • the coupling circuit 23 and the feedback circuit 25 that determine the oscillation frequency are configured by the microstrip line 8 where the housing is used as the GND reference.
  • the dielectric constant of the main substrate 3 fluctuates due to age-related deterioration of the dielectric layer and the like, and the initial value fluctuates due to the dispersion at the time of manufacturing the substrate, according to the present embodiment The change of the oscillation frequency can be effectively reduced.
  • the distance between the microstrip line and the housing in the thickness direction tends to be smaller than the substrate thickness in terms of the relative dielectric constant.
  • a hole is formed below the microstrip line in order to eliminate as much as possible the transmission mode that couples with the ground layer 5 (GND1) to make the main substrate a dielectric.
  • the holes 9 of the ground layer 5 are preferably formed by etching. For example, if the holes 9 are formed by etching in the same manner as the wiring of the printed circuit board, the manufacturing process will not be complicated and the cost will not increase.
  • the ground layer 5 can be used as a reference potential of the amplifier circuit 22 and the power output port 24.
  • the distance between the microstrip line 8 and the housing 2 is set so that the width of the microstrip line 8 is substantially the same for the coupling circuit 23 and the feedback circuit 25 and for the power output port 24 and the amplification element 22. It prescribes. In this way, it is possible to suppress the mismatch due to the difference in line width.
  • the coupling circuit 23 and the feedback circuit 25 are configured by the microstrip line 8 operating with the housing 2 as the reference potential, and the convex portion 12 provided in the housing 2 And the microstrip line 8, the desired oscillation characteristics are maintained even if the relative permittivity of the main substrate 3 changes. That is, by using the air layer having a very small change in dielectric constant, the oscillation characteristics are stabilized against the aging of the main substrate 3 or the like. Further, in the case of high frequency components, it is not necessary to open a hole in the dielectric substrate in order to effectively utilize a casing (shield case) which is always used, and it is not necessary to prepare and attach a member for closing the hole. Therefore, an increase in manufacturing cost can be prevented while realizing stable oscillation characteristics.
  • Such an effect of the present invention is particularly effective when dealing with a frequency of 3 GHz or more at which a change in electrical length with respect to a change in dielectric constant is remarkable.
  • the distance between the ground casing and the microstrip line is as small as 0.2 mm, it is necessary to take into consideration impedance variations due to manufacturing variations and external stress.
  • a structure as shown below is preferably employed.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing a modification of the oscillation circuit device of FIG.
  • the oscillation circuit device shown in FIG. 3 is basically the same as the oscillation circuit device shown in FIG. 1. Therefore, the same components are denoted by the same reference numerals and different parts will be described below.
  • the oscillation circuit device 30 includes a housing 32, a conductor layer 33 stacked on the main substrate 3, and a ground layer 35 formed on the opposite side of the conductor layer 33 with respect to the main substrate 3. There is.
  • the housing 32 has a projection 36 projecting from the inner surface thereof toward the microstrip line 8.
  • the housing 32 has a pair of support columns (support portions) 37 extending toward the conductor layer 33 from both widthwise end portions of the convex portion 36, and the pair of support columns are each a conductor. It is in contact with the layer 33.
  • the supporting column 37 has, at the end in the extension direction, an abutting surface 37a that abuts on the surface 33a of the conductor layer 33, and the surface 33a of the conductor layer 33 connected to the reference potential (GND) Electrically connected to the
  • a pillar structure is provided on both sides of the microstrip line 8, and this pillar structure suppresses the fluctuation of the separation distance between the convex portion 36 and the microstrip line 8.
  • the support columns 37 are not limited to the both end portions in the width direction of the convex portion 36, and may be formed in places where the characteristics of the microstrip line 8 are not impaired.
  • the hole 9 may not be provided in the ground layer 5 as long as the distance between the housing 2 and the microstrip line 8 can be appropriately set.
  • the specific embodiment will be described.
  • FIG. 4 is a diagram showing the configuration of the oscillator circuit device according to the third embodiment of the present invention, in which (a) is a cross-sectional view and (b) illustrates the distance between the grounding case 2 and the microstrip line 8 It is a figure to do.
  • the oscillation circuit device 40 of the present embodiment has a ground layer 45 formed on the opposite side of the conductor layer 4 with respect to the main substrate 3, and a hole is formed in the ground layer 45. Is not formed. Then, the value of the distance W1 is set such that the distance W1 between the microstrip line 8 and the convex portion 12 is smaller than the distance W2 between the microstrip line 8 and the ground layer 45 (FIG. 4 (b)) . With this configuration, it is not necessary to provide a hole in the ground layer 45 by etching or the like, and the manufacturing cost can be further reduced.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing a configuration of an oscillator circuit device according to a fourth embodiment of the present invention.
  • the ground layer 35 is formed on the opposite side of the conductor layer 4 with respect to the main substrate 3, and the convex portion 36 further includes conductive layers from both widthwise end portions of the convex portion.
  • a pair of support columns 37, 37 extending toward 33 are provided. According to this configuration, it is possible to suppress the mismatch due to the difference in line width, to stabilize the oscillation characteristics of the oscillation circuit device 50, and to reliably prevent the manufacturing cost.
  • the support columns 37 are not limited to the both end portions in the width direction of the convex portion 36, and may be formed in places where the characteristics of the microstrip line 8 are not impaired.
  • a microstrip line with an impedance of 50 ⁇ is formed on the basis of GND1 on a printed circuit board with a thickness of 0.3 mm and a dielectric constant of 4.0. At this time, the line width of the microstrip line is 0.6 mm.
  • a microstrip line having an impedance of about 50 ⁇ and a line width of 0.6 mm is formed on the basis of case GND. At this time, the distance between the ground casing (case GND) and the microstrip line is 0.2 mm.
  • a band reject filter of 6.0 GHz band was configured using the two microstrip lines. Then, the filters with the dielectric constants of 3.0, 4.0, and 5.0 were set as the first, second, and third examples, respectively, using the case GND-based reference line, and the S parameter S21 of each filter was calculated. Similarly, using the above GND1 reference lines, filters with dielectric constants of 3.0, 4.0, and 5.0 were set as comparative examples 1, 2, and 3, respectively, and the S parameter S21 of each filter was calculated. The results are shown in FIG.
  • FIG. 6 is a graph showing the insertion loss for each frequency in a band reject filter using a microstrip line.
  • the main circuit board 3 is included in the elements constituting the present oscillation circuit device, it is considered to be influenced to some extent by changes in environmental conditions, but according to the present invention, the influence of the environment is mitigated. It is possible to further stabilize the oscillation characteristics.
  • microstrip line structure of the oscillation circuit device according to the present invention can also be applied to a circuit component using the electrical length of a line provided on a dielectric substrate, such as a band pass filter.

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  • Inductance-Capacitance Distribution Constants And Capacitance-Resistance Oscillators (AREA)

Abstract

コストアップすることなく安定した発振特性を実現することができる発振回路装置を提供する。 発振回路装置１は、メイン基板３上に構成された増幅回路２２と、メイン基板３上の導電体層に構成された結合回路２３、帰還回路２５及び電力出力ポート２４を有している。結合回路２３及び帰還回路２５は、接地筐体２を基準電位として動作するマイクロストリップ線路８を構成している。接地筐体２はその内表面からマイクロストリップ線路８に向かって延出した凸部１２を有しており、この凸部１２とマイクロストリップ線路８との間に空気層１３が形成されている。

Description

発振回路装置
本発明は、プリント基板を用いて構成された発振回路装置に関し、特に、発振周波数特性を劣化させないように線路を形成する高周波の発振回路装置に関する。
従来、伝送速度向上の要望に対応するべく、高周波帯域の通信信号を利用するための高周波発振回路装置が実用化されており、無線ＬＡＮシステムや携帯電話等の種々の電子機器に搭載されている。
このような高周波発振回路のうち、例えば、マイクロストリップ線路を有し、多層配線基板で構成された電圧制御発振器等の高周波回路モジュールが提案されている（特許文献１）。この高周波モジュールでは、誘電体の誘電損失によるマイクストリップ線路のＱ値の低下を防止するために、マイクロストリップ線路が誘電体削除孔（空気層）を介して金属板と対向して配置されている。
特許文献1：特開平１１－１６８１５３号公報
しかしながら、上記従来の高周波回路では、誘電体に孔を空けて空気層を形成し、さらに当該孔を塞ぐ金属板を追加して設けなければならないため、誘電率の微調整を伴う煩雑な加工作業や部品点数の増加によって、製造工程が複雑になるほか、安定して製品を得ることが困難で、かつ製品のコストアップを招くという問題がある。
本発明の目的は、コストアップすることなく安定した発振特性を容易に実現することができる発振回路装置を提供することにある。
上記目的を達成するために、本発明の発振回路装置は、基板に構成された少なくとも１つの増幅素子と、前記基板上の導電体層に形成された結合回路と帰還回路と電力出力ポートを備える発振回路装置であって、前記発振回路構造は、前記基板を収容すると共に、内部空間を電気的に遮蔽可能に設けられた接地筐体を有し、少なくとも前記結合回路もしくは前記帰還回路が、前記接地筐体を基準電位として動作するマイクロストリップ線路で構成され、前記接地筐体は、その内表面から前記マイクロストリップ線路に向かって延出した凸部を有し、前記凸部と前記マイクロストリップ線路との間に空気層が形成されたことを特徴とする。
好ましくは、前記マイクロストリップ線路の幅が、前記結合回路と前記帰還回路、及び前記電力出力ポートと前記増幅素子で略同じになるように、前記マイクロストリップ線路と前記接地筐体の離間距離を規定する。
前記接地筐体は、前記凸部の幅方向端部から前記導電体層に向かって延出した支持部を有しており、前記支持部が基準電位となる前記導電体層に当接するのが好ましい。
また好ましくは、前記マイクロストリップ線路と前記凸部との距離が、前記マイクロストリップ線路と前記接地層との距離よりも小さくなっている。
さらに、前記接地層には前記マイクロストリップ線路に対応する位置に孔部が形成されており、前記接地層と前記マイクロストリップ線路が、前記発振回路装置の積層方向の投影面において互いに重ならないように配置されているのが好ましい。
本発明によれば、結合回路と帰還回路は、接地筐体を基準電位として動作するマイクロストリップ線路で構成されており、接地筐体に設けられた凸部とマイクロストリップ線路との間に空気層が形成され、これにより基板の比誘電率が変化しても所望の発振特性が維持される。また、誘電体基板に孔を空ける必要がなく、当該孔を塞ぐ部材の作製・取付けを行う必要もない。したがって、安定して製品を得ることができ、コストアップすることなく良好な発振特性を容易に実現することができる。
本発明の第１実施形態に係る発振回路装置の構成を概略的に示す断面図である。 図１の発振回路装置の回路構成図である。 本発明の第２実施形態に係る発振回路装置の構成を示す断面図である。 本発明の第３実施形態に係る発振回路装置の構成を示す図であり、（ａ）は断面図、（ｂ）は接地筐体とマイクロストリップ線路との離間距離を説明する図である。 本発明の第４実施形態に係る発振回路装置の構成を示す断面図である。 マイクロストリップ線路を用いたバンドリジェクトフィルタにおける各周波数に対する挿入損失を示すグラフである。
以下、本発明の実施形態を図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本発明の第１実施形態に係る発振回路装置の構成を概略的に示す断面図である。
本発明の発振回路装置１は、図１に示すように、筐体（接地筐体）２と、該筐体内に配置されたメイン基板３と、メイン基板３に積層された導電体層４と、メイン基板３に関して導電体層４の反対側に形成された接地層５と、該接地層に積層された誘電体層６とを備えている。導電体層４の所定位置には増幅素子７が設けられており、導電体層４と電気的に接続されている。メイン基板３には、導電体層４と所定距離を隔てた位置にマイクロストリップ線路８が形成されている。
本発明の筐体２は導体で構成され、基準電位（ＧＮＤ）となっている。この筐体２はその内表面からマイクロストリップ線路８に向かって延出した凸部１２を有しており、この凸部１２とマイクロストリップ線路８との間に空気層１３が形成されている。また、装置筐体２は、外部ノイズの影響を受けにくくし、また自ら発振する信号が外部に対して悪影響を及ぼさないように、内部空間を外部と電気的に遮蔽可能なシールドケースとなっている。
メイン基板３は所定の誘電率を有する誘電体基体であり、例えば、誘電率εは４、その厚さは０．３ｍｍである。なお、他の例として、メイン基板３は、誘電率εが１０、厚さ２．０ｍｍであってもよい。ここで、マイクロストリップ線路８の幅が１．２ｍｍである場合、そのインピーダンスを約５０Ωとするためには、マイクロストリップ線路８と凸部１２との間隔は０．５ｍｍに設定される。
導電体層４は、導電性材料で形成された薄膜であり、例えば銅箔で構成されている。
マイクロストリップ線路８は、装置筐体２の凸部１２と対向して配置されており、マイクロストリップ線路８と凸部１２との間隔は、例えば０．２ｍｍとすることができる。ここで、マイクロストリップ線路８の幅は、凸部１２の幅以下となるように設定されており、例えばインピーダンスが５０Ωに整合されている場合、マイクロストリップ線路８の幅は０．６ｍｍである。
接地層５にはマイクロストリップ線路８に対応する位置に孔部９が形成されており、接地層５とマイクロストリップ線路８が、発振回路装置１の積層方向の投影面において重ならないように配置されている。本構成により、凸部１２が接地層５よりもマイクロストリップ線路８に近接して配置されることとなる。
次に、図２を用いて発振回路装置１の動作を説明する。図２は、図１の発振回路装置１の回路構成図である。
発振回路装置１は、メイン基板３上に構成された増幅回路２２（増幅素子７に対応）と、メイン基板３上の導電体層４に形成された、結合回路２３、帰還回路２５及び電力出力ポート２４とを有する。結合回路２３及び帰還回路２５は、接地筐体２を基準電位として動作するマイクロストリップ線路８を構成している。
この発振回路装置１において、微小な信号（例えば熱雑音）が増幅回路２２で増幅される。結合回路２３では、増幅回路２２からの信号が電力出力ポート２４への信号と増幅素子２２への信号に所定分配比で分岐され、所定周波数の信号のみが帰還回路２５を介して再度増幅回路２２に入力される。
結合回路２３と帰還回路２５を通って増幅素子２２に再入力される信号の位相が発振条件（同位相）を満たす周波数で発振が起こる。発振周波数は、帰還回路２５の電気長Ｌによって決定される。
ここで上述のように、従来技術では、接地層５（ＧＮＤ１）を基準とするマイクロストリップ線路でのみ構成される発振回路装置と、この発振回路装置を収容するシールドケース（筐体）とが使用されている。
一方、本実施形態では、筐体自体をＧＮＤ基準としており、発振周波数を決定する結合回路２３と帰還回路２５を、筐体をＧＮＤ基準としたマイクロストリップ線路８で構成することにより、空気層１３を誘電体とする伝送モードとなっている。したがって、メイン基板３の誘電率変動に伴った結合回路２３と帰還回路２５の電気長変化を小さくすることができ、その結果発振周波数の変化を小さくすることができる。なお、メイン基板３の誘電率は、誘電体層の経年劣化等により変動するほか、基板製造時のばらつきにより初期値が変動するが、本実施形態によれば、上記いずれの変動に対しても、効果的に発振周波数の変化を小さくすることができる。
一般的に、マイクロストリップ線路と筐体の厚さ方向の間隔は、比誘電率の観点から、基板厚さに比べて小さくなる傾向がある。接地層５（ＧＮＤ１）と結合してメイン基板を誘電体とする伝送モードを極力排除するために、マイクロストリップ線路の下方に孔部が形成されている。
接地層５の孔部９はエッチング加工にて形成されるのが好ましい。例えば、プリント基板の配線と同様にエッチング加工にて孔部９を形成すれば、製造工程が複雑になることはなく、コストアップにならない。なお、接地層５は、増幅回路２２、電力出力ポート２４の基準電位とすることが可能である。
また本実施形態では、マイクロストリップ線路８の幅が、結合回路２３と帰還回路２５、及び電力出力ポート２４と増幅素子２２で略同じとなるように、マイクロストリップ線路８と筐体２の離間距離を規定している。これによりライン幅の違いによる不整合を抑制することができる。
上述したように、本実施形態によれば、結合回路２３と帰還回路２５は、筐体２を基準電位として動作するマイクロストリップ線路８で構成されており、筐体２に設けられた凸部１２とマイクロストリップ線路８との間に空気層１３が形成され、これによりメイン基板３の比誘電率が変化しても所望の発振特性が維持される。すなわち、誘電率変化が極めて小さい空気層を用いることで、メイン基板３の経年変化等に対して発振特性が安定する。また、高周波部品では必ず使用される筐体（シールドケース）を有効に活用するため、誘電体基板に孔を空ける必要がなく、当該孔を塞ぐ部材の作製・取付けを行う必要もない。したがって安定した発振特性を実現しつつ製造コストの増大を防止することができる。
このような本発明の効果は、特に誘電率変化に対する電気長変化が顕著となる３ＧＨｚ以上の周波数を扱う場合に有効である。
ここで、接地筐体とマイクロストリップ線路の間隔が０．２ｍｍと小さい場合には、製造ばらつきや外部からの応力によるインピーダンス変動を考慮する必要がある。このインピーダンスを安定化させるために、好ましくは以下に示すような構造が採用される。
図３は、図１の発振回路装置の変形例を示す断面図である。なお、図３の発振回路装置は、図１の発振回路装置と基本的に同じであるので、同一の構成には同一番号を付し、以下に異なる部分を説明する。
図３において、発振回路装置３０は、筐体３２と、メイン基板３に積層された導電体層３３と、メイン基板３に関して導電体層３３の反対側に形成された接地層３５とを備えている。筐体３２は、その内表面からマイクロストリップ線路８に向かって突出した凸部３６を有している。
そして、筐体３２は、凸部３６の幅方向両端部から導電体層３３に向かって延出した一対の支持柱（支持部）３７を有しており、該一対の支持柱がそれぞれ導電体層３３に当接している。支持柱３７は、その延出方向端部に、導電体層３３の表面３３ａに当接する当接面３７ａを有しており、基準電位（ＧＮＤ）と接続されている導電体層３３の表面３３ａに電気的に接触される。
すなわち本変形例では、マイクロストリップ線路８の両側方に柱構造を設け、この柱構造が凸部３６とマイクロストリップ線路８との離間距離の変動を抑制する。この構成により、ライン幅の違いによる不整合を抑制することができると共に、発振回路装置３０の発振特性を安定化させることができる。なお、支持柱３７は、凸部３６の幅方向両端部に限られず、マイクロストリップ線路８の特性を損ねないような箇所に形成させても良い。
図１の発振回路装置１において、筐体２のマイクロストリップ線路８との距離を適切に設定できれば、接地層５に孔部９を設けなくてもよい。以下、その具体的な実施形態を説明する。
図４は、本発明の第３実施形態に係る発振回路装置の構成を示す図であり、（ａ）は断面図、（ｂ）は接地筐体２とマイクロストリップ線路８との離間距離を説明する図である。
図４（ａ）に示すように、本実施形態の発振回路装置４０は、メイン基板３に関して導電体層４の反対側に形成された接地層４５を有しており、接地層４５に孔部が形成されていない。そして、マイクロストリップ線路８と凸部１２との距離Ｗ１が、マイクロストリップ線路８と接地層４５との距離Ｗ２よりも小さくなるように、距離Ｗ１の値が設定される（図４（ｂ））。この構成により、接地層４５にエッチング加工等で孔部を設ける必要がなく、製造コストを更に低減することが可能である。
図５は、本発明の第４実施形態に係る発振回路装置の構成を示す断面図である。
図５の発振回路装置５０では、接地層３５がメイン基板３に関して導電体層４の反対側に形成されており、更に、凸部３６には、該凸部の幅方向両端部から導電体層３３に向かって延出した一対の支持柱３７，３７が設けられている。本構成によれば、ライン幅の違いによる不整合を抑制することができると共に、発振回路装置５０の発振特性を安定化させることができ、加えて製造コストを確実に防止できる。なお、支持柱３７は、凸部３６の幅方向両端部に限られず、マイクロストリップ線路８の特性を損ねないような箇所に形成させても良い。
以上、第１～第４実施形態に係る発振回路装置について述べたが、本発明は記述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術思想に基づいて各種の変形及び変更が可能である。
以下、本発明の実施例を説明する。
発振回路装置における誘電率の変化を確認するべく、比誘電率３．８のプリント基板を、温度８５℃・湿度８５％の環境下に放置する実験を実施したところ、約２０００時間後に比誘電率が３．９となった。したがって、上記条件下でプリント基板の比誘電率が約２．５％変動することが分かった。
そこで、オープンスタブを利用した回路を用いて次のような測定を行った。先ず、厚さ０．３ｍｍ、誘電率４．０のプリント基板上に、ＧＮＤ１基準でインピーダンス５０Ωのマイクロストリップ線路を形成した場合を想定する。このとき、マイクロストリップ線路のライン幅は０．６ｍｍとなる。一方、ケースＧＮＤ基準でインピーダンス約５０Ω、ライン幅０．６ｍｍのマイクロストリップ線路を形成した場合を想定する。このとき、接地筐体（ケースＧＮＤ）とマイクロストリップ線路との距離は０．２ｍｍとなる。
上記２つのマイクロストリップ線路を用いて、それぞれ６．０ＧＨｚ帯のバンドリジェクトフィルタを構成した。そして上記ケースＧＮＤ基準の線路を用いて、誘電率３．０，４．０，５．０としたフィルタをそれぞれ実施例１，２，３とし、各フィルタのＳパラメータＳ２１を算出した。同様に、上記ＧＮＤ１基準の線路を用いて、誘電率３．０，４．０，５．０としたフィルタをそれぞれ比較例１，２，３とし、各フィルタのＳパラメータＳ２１を算出した。この結果を図６に示す。
図６は、マイクロストリップ線路を用いたバンドリジェクトフィルタにおける各周波数に対する挿入損失を示すグラフである。
図６において、実施例１～３の挿入損失（ｄＢ）は、それぞれ約５．８ＧＨｚ，約６．０ＧＨｚ，約６．３ＧＨｚで最小値となることから、比誘電率が３．０～５．０に変化すると、周波数が約５．８ＧＨｚ～約６．３ＧＨｚで変化することが分かる。一方、比較例１～３の挿入損失は、それぞれ約５．４ＧＨｚ，約６．０ＧＨｚ，約６．８ＧＨｚで最小値となることから、比誘電率が３．０～５．０に変化すると、周波数が約５．４ＧＨｚ～約６．８ＧＨｚで変化することが分かる。したがって、ケースＧＮＤ基準とした実施例１～３では、比誘電率変化をＧＮＤ１基準の比較例１～３と同じにした場合、周波数変化を相対的に小さくすることが可能となる。
上記の発振回路装置１では、マイクロストリップライン構造の誘電体として空気１３を用いているため、メイン基板３の誘電率が変化しても反射特性が大きな影響を受けることはない。ところで、本発振回路装置を構成する要素にはメイン基板３が含まれているため、ある程度環境条件の変化による影響を受けると考えられるが、本発明によれば、この環境による影響を緩和することができ、発振特性を更に安定化させることが可能となる。
本発明に係る発振回路装置のマイクロストリップライン構造は、誘電体基板上に設けられた線路の電気長を利用した回路部品、例えばバンドパスフィルタなどにも適用可能である。
１，３０，４０，５０ 発振回路装置
２，１２，３２ 筐体
３ メイン基板
４，３３ 導電体層
５，３５，４５ 接地層
７ 増幅素子
８ マイクロストリップ線路
９ 孔部
１２，３６ 凸部
１３ 空気層
２２ 増幅回路
２３ 結合回路
２４ 電力出力ポート
２５ 帰還回路
３３ａ 表面
３７，３７ 一対の支持柱
３７ａ 当接面

Claims (5)

  1. 基板に構成された少なくとも１つの増幅素子と、前記基板上の導電体層に形成された結合回路と帰還回路と電力出力ポートを備える発振回路装置であって、
    前記発振回路構造は、前記基板を収容すると共に、内部空間を電気的に遮蔽可能に設けられた接地筐体を有し、
    少なくとも前記結合回路もしくは前記帰還回路が、前記接地筐体を基準電位として動作するマイクロストリップ線路で構成され、
    前記接地筐体は、その内表面から前記マイクロストリップ線路に向かって延出した凸部を有し、前記凸部と前記マイクロストリップ線路との間に空気層が形成されたことを特徴とする発振回路装置。
  2. 前記マイクロストリップ線路の幅が、前記結合回路と前記帰還回路、及び前記電力出力ポートと前記増幅素子で略同じになるように、前記マイクロストリップ線路と前記接地筐体の離間距離を規定することを特徴とする請求項１記載の発振回路装置。
  3. 前記接地筐体は、前記凸部から前記導電体層に向かって延出した支持部を有しており、前記支持部が基準電位となる前記導電体層に当接することを特徴とする請求項１又は２記載の発振回路装置。
  4. 前記マイクロストリップ線路と前記凸部との距離が、前記マイクロストリップ線路と前記接地層との距離よりも小さいことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の発振回路装置。
  5. 前記接地層には前記マイクロストリップ線路に対応する位置に孔部が形成されており、前記接地層と前記マイクロストリップ線路が、前記発振回路装置の積層方向の投影面において互いに重ならないように配置されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の発振回路装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2016208018A1 (ja) * 2015-06-24 2018-04-05 株式会社サンプラテック 培養容器輸送用セットおよび細胞・生体組織輸送ユニット

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004312343A (ja) * 2003-04-07 2004-11-04 Mitsubishi Electric Corp 電圧制御発振器
JP2007049280A (ja) * 2005-08-08 2007-02-22 Yokogawa Electric Corp 発振器
JP2010272959A (ja) * 2009-05-19 2010-12-02 Sharp Corp 高周波回路、低雑音ダウンコンバータおよびアンテナ装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004312343A (ja) * 2003-04-07 2004-11-04 Mitsubishi Electric Corp 電圧制御発振器
JP2007049280A (ja) * 2005-08-08 2007-02-22 Yokogawa Electric Corp 発振器
JP2010272959A (ja) * 2009-05-19 2010-12-02 Sharp Corp 高周波回路、低雑音ダウンコンバータおよびアンテナ装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2016208018A1 (ja) * 2015-06-24 2018-04-05 株式会社サンプラテック 培養容器輸送用セットおよび細胞・生体組織輸送ユニット

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