JP2010205938A - Variable inductor, and voltage-controlled oscillator - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a variable inductor for constituting a voltage-controlled oscillator by parallel resonance of LC, the variable inductor being compact and having deterioration in Q value suppressed. <P>SOLUTION: The variable inductor 100 has an axis Y-Y' of axisymmetry, and includes an arc ABC, lines AD' and AE' connected to a terminal A of the arc ABC, and lines CD" and CE" connected to a terminal of the arc ABC. The terminals C and A are axisymmetric with respect to the Y-Y', and the lines CD" and CE" are axisymmetric with respect to the lines AD' and AE'. The arc ABC, line AD', and line CD" constitute an inductor part Ind1, and the arc ABC, line AE' and line CE" constitute an inductor part Ind2. The arc ABC has its center point at a point Z on the Y-Y', the lines AD' and AD" are arcs having their center points at a point ZD on the Y-Y' respectively, and the lines AE' and CE" are arcs having their center points at a point ZE on the Y-Y' respectively. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、可変インダクタ及び電圧制御発振器に関する。   The present invention relates to a variable inductor and a voltage controlled oscillator.

近年の通信トラフィックの増加に伴い通信機器の動作周波数は増加し、それに伴って通信機器で用いられる電圧制御発振器の動作周波数も高くなる一方である。   With the increase in communication traffic in recent years, the operating frequency of communication devices has increased, and accordingly, the operating frequency of voltage controlled oscillators used in communication devices has been increasing.

この様な状況の中、電圧制御発振器の構成要素であり、その物理的大きさ及び素子値可変の容易さから、ほとんどの電圧制御発振器において周波数可変素子として用いられている容量性素子の等価回路を図２０（ａ）及び（ｂ）に示す。この図から容量性素子の良さを表すＱ値Ｑｃを求めると、
Ｑｃ=１／（ＲSA×ｗ×ＣSA）＝ＲPA×ｗ×ＣPA （１）
となり、ここで、ｗは周波数であり、
ＣSA＝ＣPA＝ＣA （２）
ＲPA＝１／（ＲSA×（ｗ×ＣA）2） （３）
である。 Under such circumstances, it is a component of a voltage controlled oscillator, and because of its physical size and ease of variable element value, an equivalent circuit of a capacitive element used as a frequency variable element in most voltage controlled oscillators Is shown in FIGS. 20 (a) and 20 (b). From this figure, when obtaining the Q value Qc representing the goodness of the capacitive element,
Qc = 1 / (R SA × w × C SA ) = R PA × w × C PA (1)
Where w is the frequency,
C SA = C PA = C A (2)
R PA = 1 / (R SA × (w × C A ) 2 ) (3)
It is.

さらに、もう一つの構成要素のインダクタに関しても、その等価回路図２１（ａ）及び（ｂ）を基に、インダクタの良さの指数Ｑｌを求めると以下の式（４）〜（６）を得る。   Further, regarding the inductor of another constituent element, the following formulas (4) to (6) are obtained when the index Ql of the goodness of the inductor is obtained based on the equivalent circuit diagrams 21 (a) and (b).

Ｑｌ＝(ｗ×ＬSB)／ＲSB＝ＲPB／（ｗ×ＬPB） （４）
ＬSB＝ＬPB＝ＬB (５)
ＲPB＝（ｗ×ＬB）2／ＲSB （６） Ql = (w × L SB) / R SB = R PB / (w × L PB) (4)
L SB = L PB = L B (5)
R PB = (w × L B ) 2 / R SB (6)

これらの式（１）〜（６）より、Ｑｃは周波数に比例して低くなり、Ｑｌは周波数に比例して大きくなることが分かった。このことを図示したのが図２２である。従ってＬＣ（インダクタと容量性素子）の並列共振による電圧制御発振器を想定した場合、ある周波数より高い領域では容量性素子（キャパシタ）のＱ値ＱｃがＬＣ共振器のＱ値の支配的要因となることが分かった。なお、５〜１０ＧＨｚでＱｃ＝Ｑｌの点が存在すると言われているが（非特許文献１参照）、これはインダクタンスの値・構成法、キャパシタの種類、形状等によって変化する多次元の関数であり製造条件に依存する。   From these formulas (1) to (6), it was found that Qc decreases in proportion to the frequency and Ql increases in proportion to the frequency. This is illustrated in FIG. Therefore, assuming a voltage controlled oscillator based on parallel resonance of LC (inductor and capacitive element), the Q value Qc of the capacitive element (capacitor) becomes the dominant factor of the Q value of the LC resonator in a region higher than a certain frequency. I understood that. In addition, although it is said that there is a point of Qc = Ql at 5 to 10 GHz (see Non-Patent Document 1), this is a multidimensional function that varies depending on the inductance value / configuration method, capacitor type, shape, etc. Yes, depending on manufacturing conditions.

特開２００７−２６６７００号公報JP 2007-266700 A

J. Victory, et. al., “PSP-Based Scalable MOS Varactor Model,” IEEE 2007 Custom Integrated Circuit Conference (CICC 2007)J. Victory, et. Al., “PSP-Based Scalable MOS Varactor Model,” IEEE 2007 Custom Integrated Circuit Conference (CICC 2007) Cjang-Tsung Fu, et. al., “A 2.4-5.4-GHz Wide Turning-Range CMOS Reconfigurable Low-Noise Amplifier,” IEEE MTT, VOL. 56, NO. 12, pp. 2754-2763, December 2008Cjang-Tsung Fu, et. Al., “A 2.4-5.4-GHz Wide Turning-Range CMOS Reconfigurable Low-Noise Amplifier,” IEEE MTT, VOL. 56, NO. 12, pp. 2754-2763, December 2008 J. Craninckx and M. Steyaert, “Wireless CMOS Frequency Synthesizer Design,” pp. 90, Kluwer Academic Publishers, 1998J. Craninckx and M. Steyaert, “Wireless CMOS Frequency Synthesizer Design,” pp. 90, Kluwer Academic Publishers, 1998

周波数可変素子として、容量性素子ではなくインダクタを用いることは、特にＩＣ分野では従来ほとんど行われてこなかった。その理由としては、容量性素子は実装面積が小さいため一定面積の制約条件の中で共振周波数範囲をインダクタよりも広く取ることができる等が挙げられるが、非特許文献２に可変インダクタの一例が開示されている。非特許文献２に記載の可変インダクタは、インダクタにタップを設けて、そのタップと直列に切り替えスイッチを挿入したものであり、共振周波数の調整を容易にするインダクタンスの単調性が保証されているものの、直列に挿入された切り替えスイッチの抵抗成分がインダクタのＱ値を劣化させるので電圧制御発振器の用途には適していない。   The use of an inductor instead of a capacitive element as a frequency variable element has been rarely performed particularly in the IC field. The reason for this is that since the capacitive element has a small mounting area, the resonance frequency range can be made wider than that of the inductor under the constraint condition of a constant area. It is disclosed. The variable inductor described in Non-Patent Document 2 is provided with a tap in the inductor, and a changeover switch is inserted in series with the tap, and the monotonicity of the inductance that facilitates adjustment of the resonance frequency is guaranteed. Since the resistance component of the changeover switch inserted in series degrades the Q value of the inductor, it is not suitable for use as a voltage controlled oscillator.

また、特許文献１に記載の技術では、可変インダクタを得るために１つのインダクタ間の相互インダクタンスを用いているため、回路規模およびそれに伴うコストの上昇といった問題がある。   Further, the technique described in Patent Document 1 uses a mutual inductance between one inductor in order to obtain a variable inductor, and thus there is a problem of an increase in circuit scale and associated cost.

本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、第１の目的は、ＬＣ（インダクタと容量性素子）の並列共振による電圧制御発振器を構成するための可変インダクタであって、小型かつＱ値の劣化を抑制した可変インダクタを提供することにある。   The present invention has been made in view of such problems, and a first object thereof is a variable inductor for constituting a voltage controlled oscillator by parallel resonance of LC (inductor and capacitive element), An object of the present invention is to provide a variable inductor that is small and suppresses deterioration of the Q value.

また、本発明の第２の目的は、小型かつＱ値の劣化を抑制した可変インダクタを備えるＬＣの並列共振による電圧制御発振器を提供することにある。   A second object of the present invention is to provide a voltage-controlled oscillator based on parallel resonance of an LC having a small-sized variable inductor that suppresses deterioration of the Q value.

このような目的を達成するために、本発明の第１の態様は、線対称軸を有する可変インダクタであって、前記線対称軸に関して線対称な共有部と、前記共有部の第１の端子に接続された第１及び第２の線路と、前記共有部の第２の端子に接続された第３及び第４の線路とを備え、前記第２の端子、前記第３の線路、および前記第４の線路はそれぞれ、前記第１の端子、前記第１の線路、および前記第２の線路と前記線対称軸に関して線対称であり、前記共有部、前記第１の線路、および前記第３の線路は、第１のインダクタ部を構成し、前記共有部、前記第２の線路、および前記第４の線路は、第２のインダクタ部を構成し、前記第１のインダクタ部の線路長は、前記第２のインダクタ部の線路長よりも長いことを特徴とする。   In order to achieve such an object, a first aspect of the present invention is a variable inductor having a line symmetry axis, the share part being line symmetric with respect to the line symmetry axis, and the first terminal of the share part. First and second lines connected to each other, and third and fourth lines connected to a second terminal of the sharing unit, the second terminal, the third line, and the The fourth lines are line symmetric with respect to the first terminal, the first line, and the second line with respect to the line symmetry axis, respectively, and the shared portion, the first line, and the third line The line comprises a first inductor section, the shared section, the second line, and the fourth line comprise a second inductor section, and the line length of the first inductor section is The second inductor section is longer than the line length.

また、本発明の第２の態様は、第１の態様において、前記共有部は、前記線対称軸上の第１の点（Ｚ）を中心点とした第１の円周上の円弧であり、前記第１の線路および前記第３の線路は、それぞれ前記線対称軸上の第２の点（ＺＤ）を中心点とした、前記第１の端子および前記第２の端子を通る第２の円周上の円弧であり、前記第２の線路および前記第４の線路は、それぞれ前記線対称軸上の第３の点（ＺＥ）を中心点とした、前記第１の端子および前記第２の端子を通る第３の円周上の円弧であり、前記第２の円周の半径は、前記第３の円周の半径よりも短いことを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the shared portion is a circular arc on a first circumference with a first point (Z) on the line symmetry axis as a center point. The first line and the third line are second points passing through the first terminal and the second terminal, respectively, with the second point (ZD) on the line symmetry axis as a center point. A circular arc on the circumference, and the second line and the fourth line are respectively centered on a third point (ZE) on the line symmetry axis, and the first terminal and the second line And a radius of the second circumference is shorter than a radius of the third circumference.

また、本発明の第３の態様は、インダクタと容量性素子の並列共振による電圧制御発振器において、第２の態様の可変インダクタと、前記第１の線路と前記第３の線路との間に接続され、第１の制御信号により動作状態と非動作状態との間の切り替えが制御される第１の容量性素子部および第１の負性抵抗発生部と、前記第２の線路と前記第４の線路との間に接続され、第２の制御信号により動作状態と非動作状態との間の切り替えが制御される第２の容量性素子部および第２の負性抵抗発生部とを備え、前記第１の容量性素子部は前記第２の容量性素子部と同一であり、前記第１の負性抵抗発生部は前記第２の負性抵抗発生部と同一であることを特徴とする。   According to a third aspect of the present invention, there is provided a voltage controlled oscillator based on parallel resonance of an inductor and a capacitive element. The variable inductor according to the second aspect is connected between the first line and the third line. A first capacitive element unit and a first negative resistance generating unit that are controlled to be switched between an operating state and a non-operating state by a first control signal; the second line; and the fourth line A second capacitive element portion and a second negative resistance generating portion, which are connected to each other and controlled to be switched between an operating state and a non-operating state by a second control signal, The first capacitive element unit is the same as the second capacitive element unit, and the first negative resistance generation unit is the same as the second negative resistance generation unit. .

また、本発明の第４の態様は、第３の態様において、前記共有部と前記線対称軸との接点に正電源電圧が供給されていることを特徴とする。   According to a fourth aspect of the present invention, in the third aspect, a positive power supply voltage is supplied to a contact point between the shared portion and the line symmetry axis.

また、本発明の第５の態様は、第３の態様において、前記共有部と前記線対称軸との接点に電流が供給されていることを特徴とする。   According to a fifth aspect of the present invention, in the third aspect, a current is supplied to a contact point between the shared portion and the line symmetry axis.

また、本発明の第６の態様は、第３の態様において、前記共有部の第１の端子に接続された第５の線路と、前記共有部の第２の端子に接続された、前記第５の線路と前記線対称軸に関して線対称な第６の線路と、前記第５の線路と前記第６の線路との間に接続され、第３の制御信号により動作状態と非動作状態との間の切り替えが制御される第３の容量性素子部および第３の負性抵抗発生部とをさらに備え、前記共有部、前記第５の線路、および前記第６の線路は、第３のインダクタ部を構成し、前記第５の線路および前記第６の線路は、それぞれ前記線対称軸上の第４の点（ＺＦ）を中心点とした、前記第１の端子および前記第２の端子を通る第４の円周上の円弧であり、前記第３の円周の半径は、前記第４の円周の半径よりも短く、前記第３の容量性素子部は前記第１および第２の容量性素子部と同一であり、前記第３の負性抵抗発生部は前記第１および第２の負性抵抗発生部と同一であることを特徴とする。   According to a sixth aspect of the present invention, in the third aspect, the fifth line connected to the first terminal of the shared portion and the second line connected to the second terminal of the shared portion. 5 line, a sixth line line symmetric with respect to the line symmetric axis, and a line connected between the fifth line and the sixth line, and an operating state and a non-operating state by a third control signal A third capacitive element unit and a third negative resistance generating unit that are controlled to switch between, wherein the shared unit, the fifth line, and the sixth line include a third inductor And the fifth line and the sixth line have the first terminal and the second terminal with the fourth point (ZF) on the line symmetry axis as the center point, respectively. An arc on a fourth circumference passing, the radius of the third circumference being shorter than the radius of the fourth circumference, 3 capacitive element sections are the same as the first and second capacitive element sections, and the third negative resistance generating section is the same as the first and second negative resistance generating sections. It is characterized by.

また、本発明の第７の態様は、第１の態様において、前記共有部は、第１の点（ＺＬ）を中心点とした第１の円周上の円弧、および、前記第１の点（ＺＬ）と前記線対称軸に関して線対称な第２の点（ＺＲ）を中心点とした、前記第１の円周と同一半径の第２の円周上の円弧を有し、前記第１の円周上の円弧と前記第２の円周上の円弧とは、前記線対称軸上の第３の点（Ｂ）で結合しており、前記第１の線路は、前記線対称軸上の第４の点（Ｄ）および前記共有部の前記第１の端子を通る第３の円周上の円弧であり、前記第２の線路は、前記線対称軸上の第５の点（Ｅ）および前記共有部の前記第１の端子を通る第４の円周上の円弧であり、前記第４の点（Ｄ）と前記第３の点（Ｂ）との間の距離は、前記第５の点（Ｅ）と前記第３の点（Ｂ）との間の距離よりも長いことを特徴とする。   According to a seventh aspect of the present invention, in the first aspect, the shared portion includes a first circular arc centered on the first point (ZL), and the first point. (ZL) and a second point (ZR) that is line-symmetric with respect to the line-symmetry axis, and having a circular arc on a second circumference having the same radius as the first circumference, The arc on the circumference of the circle and the arc on the second circumference are coupled at a third point (B) on the line symmetry axis, and the first line is on the line symmetry axis. The fourth point (D) of the first and second arcs on the third circumference passing through the first terminal of the shared portion, and the second line is a fifth point (E ) And a fourth circular arc passing through the first terminal of the shared portion, and the distance between the fourth point (D) and the third point (B) is 5 point (E) and the third point (B And wherein the longer than the distance between the.

また、本発明の第８の態様は、インダクタと容量性素子の並列共振による電圧制御発振器において、第７の態様の可変インダクタと、前記第１の線路と前記第３の線路との間に接続され、第１の制御信号により動作状態と非動作状態との間の切り替えが制御される第１の容量性素子部および第１の負性抵抗発生部と、前記第２の線路と前記第４の線路との間に接続され、第２の制御信号により動作状態と非動作状態との間の切り替えが制御される第２の容量性素子部および第２の負性抵抗発生部とを備え、前記第１の容量性素子部は前記第２の容量性素子部と同一であり、前記第１の負性抵抗発生部は前記第２の負性抵抗発生部と同一であることを特徴とする。   According to an eighth aspect of the present invention, there is provided a voltage-controlled oscillator based on parallel resonance of an inductor and a capacitive element, the variable inductor according to the seventh aspect being connected between the first line and the third line. A first capacitive element unit and a first negative resistance generating unit that are controlled to be switched between an operating state and a non-operating state by a first control signal; the second line; and the fourth line A second capacitive element portion and a second negative resistance generating portion, which are connected to each other and controlled to be switched between an operating state and a non-operating state by a second control signal, The first capacitive element unit is the same as the second capacitive element unit, and the first negative resistance generation unit is the same as the second negative resistance generation unit. .

また、本発明の第９の態様は、第８の態様において、前記共有部と前記線対称軸との接点に正電源電圧が供給されていることを特徴とする。   According to a ninth aspect of the present invention, in the eighth aspect, a positive power supply voltage is supplied to a contact point between the shared portion and the line symmetry axis.

また、本発明の第１０の態様は、第８の態様において、前記共有部と前記線対称軸との接点に電流が供給されていることを特徴とする。   According to a tenth aspect of the present invention, in the eighth aspect, a current is supplied to a contact point between the shared portion and the line symmetry axis.

また、本発明の第１１の態様は、第８の態様において、前記共有部の第１の端子に接続された第５の線路と、前記共有部の第２の端子に接続された、前記第５の線路と前記線対称軸に関して線対称な第６の線路と、前記第５の線路と前記第６の線路との間に接続され、第３の制御信号により動作状態と非動作状態との間の切り替えが制御される第３の容量性素子部および第３の負性抵抗発生部とをさらに備え、前記共有部、前記第５の線路、および前記第６の線路は、第３のインダクタ部を構成し、前記第５の線路は、前記線対称軸上の第６の点（Ｆ）および前記共有部の前記第１の端子を通る第５の円周上の円弧であり、前記第６の線路は、前記第５の線路と前記線対称軸に関して線対称であり、前記第５の点（Ｅ）と前記第３の点（Ｂ）との間の距離よりは、前記第６の点（Ｆ）と前記第３の点（Ｂ）との間の距離よりも長く、前記第３の容量性素子部は前記第１および第２の容量性素子部と同一であり、前記第３の負性抵抗発生部は前記第１および第２の負性抵抗発生部と同一であることを特徴とする。   An eleventh aspect of the present invention is the eighth aspect, wherein the fifth line connected to the first terminal of the sharing unit and the second terminal of the sharing unit are connected to the second terminal of the sharing unit. 5 line, a sixth line line symmetric with respect to the line symmetric axis, and a line connected between the fifth line and the sixth line, and an operating state and a non-operating state by a third control signal A third capacitive element unit and a third negative resistance generating unit that are controlled to switch between, wherein the shared unit, the fifth line, and the sixth line include a third inductor The fifth line is an arc on a fifth circumference passing through the sixth point (F) on the line symmetry axis and the first terminal of the shared part, The line 6 is line-symmetric with respect to the fifth line and the line symmetry axis, and the fifth point (E) and the third point (B). Is longer than the distance between the sixth point (F) and the third point (B), and the third capacitive element portion includes the first and second capacitors. The third negative resistance generation unit is the same as the first negative resistance generation unit, and the third negative resistance generation unit is the same as the first negative resistance generation unit.

また、本発明の第１２の態様は、第１の態様において、前記共有部は、第１の点（ＺＬ）を中心点とした第１のソレノイド、および、前記第１の点（ＺＬ）と前記線対称軸に関して線対称な第２の点（ＺＲ）を中心点とした、前記第１のソレノイドと同一半径の第２のソレノイドを有し、前記第１のソレノイドと前記第２のソレノイドとは、それぞれの始点が、前記線対称軸上の第３の点（Ｂ）を通って前記線対称軸と直交する結線部を介して結合しており、前記第１の線路は、前記線対称軸上の第４の点（Ｄ）および前記共有部の前記第１の端子を通る第１の円周上の円弧であり、前記第２の線路は、前記線対称軸上の第５の点（Ｅ）および前記共有部の前記第１の端子を通る第２の円周上の円弧であり、前記第４の点（Ｄ）と前記第３の点（Ｂ）との間の距離は、前記第５の点（Ｅ）と前記第３の点（Ｂ）との間の距離よりも長いことを特徴とする。   Further, a twelfth aspect of the present invention is that, in the first aspect, the shared portion includes a first solenoid centered on the first point (ZL), and the first point (ZL). A second solenoid having the same radius as the first solenoid and having a second point (ZR) that is line-symmetric with respect to the line-symmetric axis as a center point; and the first solenoid and the second solenoid; Are connected to each other through a connection portion orthogonal to the line symmetry axis through the third point (B) on the line symmetry axis, and the first line is line symmetrical. A fourth point (D) on the axis and a first circular arc passing through the first terminal of the shared portion, and the second line is a fifth point on the line symmetry axis (E) and a circular arc on a second circumference passing through the first terminal of the shared portion, and the fourth point (D) and the third point The distance between the (B) is characterized by longer than the distance between said fifth point (E) and the third point (B).

また、本発明の第１３の態様は、インダクタと容量性素子の並列共振による電圧制御発振器において、第１２の態様の可変インダクタと、前記第１の線路と前記第３の線路との間に接続され、第１の制御信号により動作状態と非動作状態との間の切り替えが制御される第１の容量性素子部および第１の負性抵抗発生部と、前記第２の線路と前記第４の線路との間に接続され、第２の制御信号により動作状態と非動作状態との間の切り替えが制御される第２の容量性素子部および第２の負性抵抗発生部とを備え、前記第１の容量性素子部は前記第２の容量性素子部と同一であり、前記第１の負性抵抗発生部は前記第２の負性抵抗発生部と同一であることを特徴とする。   According to a thirteenth aspect of the present invention, there is provided a voltage controlled oscillator based on parallel resonance of an inductor and a capacitive element, the variable inductor according to the twelfth aspect being connected between the first line and the third line. A first capacitive element unit and a first negative resistance generating unit that are controlled to be switched between an operating state and a non-operating state by a first control signal; the second line; and the fourth line A second capacitive element portion and a second negative resistance generating portion, which are connected to each other and controlled to be switched between an operating state and a non-operating state by a second control signal, The first capacitive element unit is the same as the second capacitive element unit, and the first negative resistance generation unit is the same as the second negative resistance generation unit. .

また、本発明の第１４の態様は、第１３の態様において、前記共有部と前記線対称軸との接点に正電源電圧が供給されていることを特徴とする。   According to a fourteenth aspect of the present invention, in the thirteenth aspect, a positive power supply voltage is supplied to a contact point between the shared portion and the line symmetry axis.

また、本発明の第１５の態様は、第１３の態様において、前記共有部と前記線対称軸との接点に電流が供給されていることを特徴とする。   According to a fifteenth aspect of the present invention, in the thirteenth aspect, a current is supplied to a contact point between the shared portion and the line symmetry axis.

また、本発明の第１６の態様は、第１３の態様において、前記共有部の第１の端子に接続された第５の線路と、前記共有部の第２の端子に接続された、前記第５の線路と前記線対称軸に関して線対称な第６の線路と、前記第５の線路と前記第６の線路との間に接続され、第３の制御信号により動作状態と非動作状態との間の切り替えが制御される第３の容量性素子部および第３の負性抵抗発生部とをさらに備え、前記共有部、前記第５の線路、および前記第６の線路は、第３のインダクタ部を構成し、前記第５の線路は、前記線対称軸上の第６の点（Ｆ）および前記共有部の前記第１の端子を通る第３の円周上の円弧であり、前記第６の線路は、前記第５の線路と前記線対称軸に関して線対称であり、前記第５の点（Ｅ）と前記第３の点（Ｂ）との間の距離よりは、前記第６の点（Ｆ）と前記第３の点（Ｂ）との間の距離よりも長く、前記第３の容量性素子部は前記第１および第２の容量性素子部と同一であり、前記第３の負性抵抗発生部は前記第１および第２の負性抵抗発生部と同一であることを特徴とする。   According to a sixteenth aspect of the present invention, in the thirteenth aspect, the fifth line connected to the first terminal of the sharing unit and the second line connected to the second terminal of the sharing unit. 5 line, a sixth line line symmetric with respect to the line symmetric axis, and a line connected between the fifth line and the sixth line, and an operating state and a non-operating state by a third control signal A third capacitive element unit and a third negative resistance generating unit that are controlled to switch between, wherein the shared unit, the fifth line, and the sixth line include a third inductor The fifth line is an arc on a third circumference passing through the sixth point (F) on the line symmetry axis and the first terminal of the shared part, The line 6 is line-symmetric with respect to the fifth line and the axis of line symmetry, and the fifth point (E) and the third point (B Is longer than the distance between the sixth point (F) and the third point (B), and the third capacitive element portion includes the first and second capacitive elements. The third negative resistance generation unit is the same as the capacitive element unit, and the third negative resistance generation unit is the same as the first and second negative resistance generation units.

また、本発明の第１７の態様は、第１の態様において、前記共有部は、前記線対称軸上の第１の点（Ｂ）を通って前記線対称軸と直交する、前記線対称軸に関して線対称な第１の線分部、前記第１の線分部の一端と接続され、前記線対称軸と平行に延在する第２の線分部、および、前記第１の線分部の他端と接続され、前記線対称軸と平行に延在する第３の線分部を有し、前記第１の線路および前記第３の線路は、それぞれ前記線対称軸上の第２の点（Ｄ）を通って前記線対称軸と直交する直線上の線分を有し、前記第２の線路および前記第４の線路は、それぞれ前記線対称軸上の第３の点（Ｅ）を通って前記線対称軸と直交する直線上の線分を有し、前記第２の点（Ｄ）と前記第１の点（Ｂ）との間の距離は、前記第３の点（Ｅ）と前記第１の点（Ｂ）との間の距離よりも長いことを特徴とする。
また、本発明の第１８の態様は、インダクタと容量性素子の並列共振による電圧制御発振器において、第１７の態様の可変インダクタと、前記第１の線路と前記第３の線路との間に接続され、第１の制御信号により動作状態と非動作状態との間の切り替えが制御される第１の容量性素子部および第１の負性抵抗発生部と、前記第２の線路と前記第４の線路との間に接続され、第２の制御信号により動作状態と非動作状態との間の切り替えが制御される第２の容量性素子部および第２の負性抵抗発生部とを備え、前記第１の容量性素子部は前記第２の容量性素子部と同一であり、前記第１の負性抵抗発生部は前記第２の負性抵抗発生部と同一であることを特徴とする。 According to a seventeenth aspect of the present invention, in the first aspect, the shared portion passes through the first point (B) on the line symmetry axis and is orthogonal to the line symmetry axis. A first line segment that is symmetrical with respect to the first line segment, a second line segment that is connected to one end of the first line segment and extends parallel to the axis of line symmetry, and the first line segment And a third line segment extending in parallel with the line symmetry axis, wherein the first line and the third line are each a second line on the line symmetry axis. A straight line passing through the point (D) and perpendicular to the line symmetry axis, and the second line and the fourth line are respectively third points (E) on the line symmetry axis. And the distance between the second point (D) and the first point (B) is the third point (E ) And the above Wherein longer than the distance between the the point (B).
According to an eighteenth aspect of the present invention, in a voltage controlled oscillator based on parallel resonance of an inductor and a capacitive element, the variable inductor according to the seventeenth aspect is connected between the first line and the third line. A first capacitive element unit and a first negative resistance generating unit that are controlled to be switched between an operating state and a non-operating state by a first control signal; the second line; and the fourth line A second capacitive element portion and a second negative resistance generating portion, which are connected to each other and controlled to be switched between an operating state and a non-operating state by a second control signal, The first capacitive element unit is the same as the second capacitive element unit, and the first negative resistance generation unit is the same as the second negative resistance generation unit. .

また、本発明の第１９の態様は、第１８の態様において、前記共有部と前記線対称軸との接点に正電源電圧が供給されていることを特徴とする。   According to a nineteenth aspect of the present invention, in the eighteenth aspect, a positive power supply voltage is supplied to a contact point between the shared portion and the line symmetry axis.

また、本発明の第２０の態様は、第１８の態様において、前記共有部と前記線対称軸との接点に電流が供給されていることを特徴とする。   According to a twentieth aspect of the present invention, in the eighteenth aspect, a current is supplied to a contact point between the shared portion and the line symmetry axis.

また、本発明の第２１の態様は、第１８の態様において、前記共有部の第１の端子に接続された第５の線路と、前記共有部の第２の端子に接続された、前記第５の線路と前記線対称軸に関して線対称な第６の線路と、前記第５の線路と前記第６の線路との間に接続され、第３の制御信号により動作状態と非動作状態との間の切り替えが制御される第３の容量性素子部および第３の負性抵抗発生部とをさらに備え、前記共有部、前記第５の線路、および前記第６の線路は、第３のインダクタ部を構成し、前記第５の線路および前記第６の線路は、それぞれ前記線対称軸上の第４の点（Ｆ）を通って前記線対称軸と直交する直線上の線分を有し、前記第３の点（Ｅ）と前記第１の点（Ｂ）との間の距離は、前記第４の点（Ｆ）と前記第１の点（Ｂ）との間の距離よりも長く、前記第３の容量性素子部は前記第１および第２の容量性素子部と同一であり、前記第３の負性抵抗発生部は前記第１および第２の負性抵抗発生部と同一であることを特徴とする。   In addition, a twenty-first aspect of the present invention is that, in the eighteenth aspect, the fifth line connected to the first terminal of the sharing unit and the second line connected to the second terminal of the sharing unit, 5 line, a sixth line line symmetric with respect to the line symmetric axis, and a line connected between the fifth line and the sixth line, and an operating state and a non-operating state by a third control signal A third capacitive element unit and a third negative resistance generating unit that are controlled to switch between, wherein the shared unit, the fifth line, and the sixth line include a third inductor The fifth line and the sixth line each have a straight line segment that passes through the fourth point (F) on the line symmetry axis and is orthogonal to the line symmetry axis. , The distance between the third point (E) and the first point (B) is the fourth point (F) and the first point (B The third capacitive element unit is the same as the first and second capacitive element units, and the third negative resistance generating unit is the first and second capacitive unit units. It is the same as that of the negative resistance generating part.

また、本発明の第２２の態様は、線対称軸を有する可変インダクタであって、前記線対称軸に関して線対称な共有部であって、第１の点（ＺＬ）を中心点とした第１のソレノイド、および、前記第１の点（ＺＬ）と前記線対称軸に関して線対称な第２の点（ＺＲ）を中心点とした、前記第１のソレノイドと同一半径の第２のソレノイドを有し、前記第１のソレノイドと前記第２のソレノイドとは、それぞれの始点が、前記線対称軸上の第３の点（Ｂ）を通って前記線対称軸と直交する結線部を介して結合するものである共有部と、前記第１のソレノイドの前記始点より下層に存在する第１の端子（Ａ）に接続された第１の線路と、前記第１のソレノイドの前記第１の端子（Ａ）より下層に存在する第２の端子（Ｇ）に接続された第２の線路と、前記第２のソレノイドの前記始点より下層に存在する第３の端子（Ｃ）に接続された第３の線路と、前記第２のソレノイドの前記第３の端子（Ｃ）より下層に存在する第４の端子（Ｈ）に接続された第４の線路とを備え、前記第３の端子（Ｃ）、前記第４の端子（Ｈ）、前記第３の線路、および前記第４の線路はそれぞれ、前記第１の端子（Ａ）、前記第２の端子（Ｇ）、前記第１の線路、および前記第２の線路と前記線対称軸に関して線対称であり、前記共有部のうちの前記第１の端子（Ａ）から前記第３の端子（Ｃ）の間の部分、前記第１の線路、および前記第３の線路は、第１のインダクタ部を構成し、前記共有部のうちの前記第２の端子（Ｇ）から前記第４の端子（Ｈ）の間の部分、前記第３の線路、および前記第４の線路は、第２のインダクタ部を構成し、前記第２のインダクタ部の線路長は、前記第１のインダクタ部の線路長よりも長いことを特徴とする。   According to a twenty-second aspect of the present invention, there is provided a variable inductor having a line symmetry axis, a shared portion that is line symmetric with respect to the line symmetry axis, and a first point centered on the first point (ZL). And a second solenoid having the same radius as that of the first solenoid, with the first point (ZL) and a second point (ZR) symmetric with respect to the line symmetry axis as a center point. The first solenoid and the second solenoid are coupled to each other through a connection portion whose starting point passes through the third point (B) on the line symmetry axis and is orthogonal to the line symmetry axis. The first line connected to the first terminal (A) existing below the starting point of the first solenoid, and the first terminal of the first solenoid ( A) a second line connected to the second terminal (G) existing below the lower layer; A third line connected to a third terminal (C) existing below the starting point of the second solenoid and a second line existing below the third terminal (C) of the second solenoid. A fourth line connected to the fourth terminal (H), and the third terminal (C), the fourth terminal (H), the third line, and the fourth line are respectively The first terminal (A), the second terminal (G), the first line, and the second line and the second line are symmetric with respect to the axis of line symmetry, and the first of the shared portions The portion between the first terminal (A) and the third terminal (C), the first line, and the third line constitute a first inductor part, and the part of the shared part The portion between the second terminal (G) and the fourth terminal (H), the third line, and the fourth line are Inductor portion constitutes a line length of the second inductor section is characterized longer than the line length of the first inductor section.

また、本発明の第２３の態様は、インダクタと容量性素子の並列共振による電圧制御発振器において、第２２の態様の可変インダクタと、前記第１の線路と前記第３の線路との間に接続され、第１の制御信号により動作状態と非動作状態との間の切り替えが制御される第１の容量性素子部および第１の負性抵抗発生部と、前記第２の線路と前記第４の線路との間に接続され、第２の制御信号により動作状態と非動作状態との間の切り替えが制御される第２の容量性素子部および第２の負性抵抗発生部とを備え、前記第１の容量性素子部は前記第２の容量性素子部と同一であり、前記第１の負性抵抗発生部は前記第２の負性抵抗発生部と同一であることを特徴とする。   According to a twenty-third aspect of the present invention, in the voltage controlled oscillator based on parallel resonance of the inductor and the capacitive element, the variable inductor according to the twenty-second aspect is connected between the first line and the third line. A first capacitive element unit and a first negative resistance generating unit that are controlled to be switched between an operating state and a non-operating state by a first control signal; the second line; and the fourth line A second capacitive element portion and a second negative resistance generating portion, which are connected to each other and controlled to be switched between an operating state and a non-operating state by a second control signal, The first capacitive element unit is the same as the second capacitive element unit, and the first negative resistance generation unit is the same as the second negative resistance generation unit. .

また、本発明の第２４の態様は、第２３の態様において、前記共有部と前記線対称軸との接点に正電源電圧が供給されていることを特徴とする。   According to a twenty-fourth aspect of the present invention, in the twenty-third aspect, a positive power supply voltage is supplied to a contact point between the shared portion and the line symmetry axis.

また、本発明の第２５の態様は、第２３の態様において、前記共有部と前記線対称軸との接点に電流が供給されていることを特徴とする。   According to a twenty-fifth aspect of the present invention, in the twenty-third aspect, a current is supplied to a contact point between the shared portion and the line symmetry axis.

また、本発明の第２６の態様は、第２３の態様において、前記第１のソレノイドの前記第２の端子（Ｇ）より下層に存在する第５の端子に接続された第５の線路と、前記第２のソレノイドの前記第４の端子（Ｈ）より下層に存在する第６の端子に接続された、前記第５の線路と前記線対称軸に関して線対称な第６の線路と、前記第５の線路と前記第６の線路との間に接続され、第３の制御信号により動作状態と非動作状態との間の切り替えが制御される第３の容量性素子部および第３の負性抵抗発生部とを備え、前記共有部のうちの前記第５の端子から前記第６の端子の間の部分、前記第５の線路、および前記第６の線路は、第３のインダクタ部を構成し、前記第３のインダクタ部の線路長は、前記第２のインダクタ部の線路長よりも長く、前記第３の容量性素子部は前記第１および第２の容量性素子部と同一であり、前記第３の負性抵抗発生部は前記第１および第２の負性抵抗発生部と同一であることを特徴とする。   According to a twenty-sixth aspect of the present invention, in the twenty-third aspect, a fifth line connected to a fifth terminal existing below the second terminal (G) of the first solenoid; The fifth line connected to a sixth terminal existing below the fourth terminal (H) of the second solenoid, and a sixth line axisymmetric with respect to the line symmetry axis; A third capacitive element connected between the fifth line and the sixth line and controlled to switch between the operating state and the non-operating state by a third control signal; A portion of the shared portion between the fifth terminal and the sixth terminal, the fifth line, and the sixth line constitute a third inductor portion. The line length of the third inductor portion is longer than the line length of the second inductor portion, The third capacitive element section is the same as the first and second capacitive element sections, and the third negative resistance generation section is the same as the first and second negative resistance generation sections. It is characterized by being.

本発明によれば、複数のインダクタ部に共有される共有部を有する可変インダクタにおいて、共有されない複数の線路の間に容量性素子部を接続し、どのインダクタ部に接続された容量性素子部を動作させるかを制御信号により切り替えることにより、ＬＣの並列共振による電圧制御発振器の構成要素として使用でき、このとき、可変インダクタに直列に抵抗成分が挿入されることがないため、Ｑ値の劣化を抑制した可変インダクタとして機能させることができる。さらに、共有部の存在により小型の可変インダクタが得られる。   According to the present invention, in a variable inductor having a shared portion shared by a plurality of inductor portions, the capacitive element portion is connected between a plurality of lines that are not shared, and the capacitive element portion connected to which inductor portion is By switching whether to operate according to the control signal, it can be used as a component of a voltage controlled oscillator by LC parallel resonance. At this time, a resistance component is not inserted in series with the variable inductor, so that the Q value is deteriorated. It can function as a suppressed variable inductor. Furthermore, a small variable inductor can be obtained due to the presence of the shared portion.

本発明の第１の実施形態の可変インダクタ構成を示す図である。It is a figure which shows the variable inductor structure of the 1st Embodiment of this invention. 第１の実施形態の可変インダクタを備える電圧制御発振器（ＶＣＯ）を示す図である。It is a figure which shows a voltage controlled oscillator (VCO) provided with the variable inductor of 1st Embodiment. 図２のブロックの回路例を示す図である。It is a figure which shows the circuit example of the block of FIG. 図３に示した負性抵抗発生部の回路例を示す図である。It is a figure which shows the circuit example of the negative resistance generation | occurrence | production part shown in FIG. 図３に示した負性抵抗発生部の回路例を示す図である。It is a figure which shows the circuit example of the negative resistance generation | occurrence | production part shown in FIG. 図３に示した負性抵抗発生部の回路例を示す図である。It is a figure which shows the circuit example of the negative resistance generation | occurrence | production part shown in FIG. （ａ）及び（ｂ）は、図３に示した容量性素子部の回路例を示す図である。(A) And (b) is a figure which shows the circuit example of the capacitive element part shown in FIG. 第３の実施形態の電圧制御発振器（ＶＣＯ）を示す図である。It is a figure which shows the voltage controlled oscillator (VCO) of 3rd Embodiment. 本発明の第４の実施形態の可変インダクタを示す図である。It is a figure which shows the variable inductor of the 4th Embodiment of this invention. 第４の実施形態の可変インダクタを備える電圧制御発振器（ＶＣＯ）を示す図である。It is a figure which shows a voltage controlled oscillator (VCO) provided with the variable inductor of 4th Embodiment. 第６の実施形態の電圧制御発振器（ＶＣＯ）を示す図である。It is a figure which shows the voltage controlled oscillator (VCO) of 6th Embodiment. 第７の実施形態の可変インダクタで使用するソレノイドを説明するための図である。It is a figure for demonstrating the solenoid used with the variable inductor of 7th Embodiment. 第７の実施形態の可変インダクタを示す図である。It is a figure which shows the variable inductor of 7th Embodiment. 第７の実施形態の可変インダクタを備える電圧制御発振器（ＶＣＯ）を示す図である。It is a figure which shows a voltage controlled oscillator (VCO) provided with the variable inductor of 7th Embodiment. 第９の実施形態の電圧制御発振器（ＶＣＯ）を示す図である。It is a figure which shows the voltage controlled oscillator (VCO) of 9th Embodiment. 第１０の実施形態の可変インダクタを示す図である。It is a figure which shows the variable inductor of 10th Embodiment. 第１０の実施形態の可変インダクタを備える電圧制御発振器（ＶＣＯ）を示す図である。It is a figure which shows a voltage controlled oscillator (VCO) provided with the variable inductor of 10th Embodiment. （ａ）及び（ｂ）は、第１２の実施形態の可変インダクタを示す図である。(A) And (b) is a figure which shows the variable inductor of 12th Embodiment. 第１２の実施形態の可変インダクタを備える電圧制御発振器（ＶＣＯ）を示す図である。It is a figure which shows a voltage controlled oscillator (VCO) provided with the variable inductor of 12th Embodiment. 電圧制御発振器において周波数可変素子として用いられている容量性素子の等価回路を示す図である。It is a figure which shows the equivalent circuit of the capacitive element used as a frequency variable element in a voltage controlled oscillator. 電圧制御発振器において周波数可変素子として用いられているインダクタの等価回路を示す図である。It is a figure which shows the equivalent circuit of the inductor used as a frequency variable element in a voltage control oscillator. 容量性素子およびインダクタのＱ値と周波数の関係を示す図である。It is a figure which shows the Q value and frequency of a capacitive element and an inductor.

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。本明細書において、同一の符号は、同一または対応する構成要素を指す。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In this specification, the same code | symbol points out the same or corresponding component.

（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態の可変インダクタ構成を示している。可変インダクタ１００は、線対称軸Ｙ−Ｙ’を有し、線対称軸Ｙ−Ｙ’に関して線対称な共有部である円弧ＡＢＣと、円弧ＡＢＣの第１の端子Ａに接続された第１の線路ＡＤ’及び第２の線路ＡＥ’と、円弧の第２の端子Ｃに接続された第３の線路ＣＤ’’及び第４の線路ＣＥ’’とを備える。第２の端子Ｃと第１の端子Ａは、線対称軸Ｙ−Ｙ’に関して線対称である。また、第３の線路ＣＤ’’及び第４の線路ＣＥ’’はそれぞれ、第１の線路ＡＤ’及び第２の線路ＡＥ’と線対称軸Ｙ−Ｙ’に関して線対称である。円弧ＡＢＣ、第１の線路ＡＤ’、および第３の線路ＣＤ’’は、第１のインダクタ部Ｉｎｄ１を構成し、円弧ＡＢＣ、第２の線路ＡＥ’、および第４の線路ＣＥ’’は、第２のインダクタ部Ｉｎｄ２を構成する。 (First embodiment)
FIG. 1 shows a variable inductor configuration according to a first embodiment of the present invention. The variable inductor 100 has a line symmetry axis YY ′, and a first portion A connected to the arc ABC, which is a shared portion that is line symmetric about the line symmetry axis YY ′, and the first terminal A of the arc ABC. A line AD ′ and a second line AE ′, and a third line CD ″ and a fourth line CE ″ connected to the arc second terminal C are provided. The second terminal C and the first terminal A are line symmetric with respect to the line symmetry axis YY ′. Further, the third line CD ″ and the fourth line CE ″ are line symmetric with respect to the first line AD ′ and the second line AE ′ with respect to the line symmetry axis YY ′, respectively. The arc ABC, the first line AD ′, and the third line CD ″ constitute a first inductor section Ind1, and the arc ABC, the second line AE ′, and the fourth line CE ″ are The second inductor part Ind2 is configured.

第１の実施形態において、共有部である円弧ＡＢＣは、線対称軸Ｙ−Ｙ’上の第１の点Ｚを中心点とした第１の円周上の円弧である。第１の線路ＡＤ’および第３の線路ＣＤ’’は、それぞれ線対称軸Ｙ−Ｙ’上の第２の点ＺＤと中心点とした第１の端子Ａおよび第２の端子Ｃを通る第２の円周上の円弧であり、第２の線路ＡＥ’および第４の線路ＣＥ’’は、それぞれ線対称軸Ｙ−Ｙ’上の第３の点ＺＥと中心点とした、第１の端子Ａおよび第２の端子Ｃを通る第３の円周上の円弧である。図１には、線対称軸Ｙ−Ｙ’上の第４の点ＺＦと中心点とした第４の円周上の円弧と共有部である円弧ＡＢＣで構成される第３のインダクタ部Ｉｎｄ３も示されており、可変インダクタ１００は３つのインダクタ部を有するが、インダクタ部の数は２以上であればよい。   In the first embodiment, the arc ABC that is the shared portion is a circular arc on the first circumference with the first point Z on the line symmetry axis Y-Y ′ as the center point. The first line AD ′ and the third line CD ″ pass through the first terminal A and the second terminal C, respectively, which are centered on the second point ZD on the line symmetry axis YY ′. The second line AE ′ and the fourth line CE ″ have a third point ZE and a center point on the line symmetry axis YY ′, respectively. A circular arc on the third circumference passing through the terminal A and the second terminal C. FIG. 1 also shows a third inductor portion Ind3 including a fourth point ZF on the line symmetry axis YY ′, a fourth circular arc on the center of the circle, and a circular arc ABC which is a common portion. Although the variable inductor 100 has three inductor portions, the number of inductor portions may be two or more.

可変インダクタ１００は、第１の線路ＡＤ’と第３の線路ＣＤ’’との間等に容量性素子部を接続して、どのインダクタ部に接続された容量性素子部を動作させるかを制御信号（詳細は後述する。）により切り替えることにより、ＬＣの並列共振による電圧制御発振器の構成要素として使用できる。このとき、非特許文献２に記載の可変インダクタの場合のようにインダクタに直列に抵抗成分が挿入されることがない。したがって、Ｑ値の劣化を抑制した可変インダクタとして機能させることができる。さらに、いずれのインダクタ部も円弧ＡＢＣを共有部として用いるため小型の可変インダクタが得られる。   The variable inductor 100 connects a capacitive element unit between the first line AD ′ and the third line CD ″ and controls which inductor unit is operated. By switching by a signal (details will be described later), it can be used as a component of a voltage controlled oscillator by LC parallel resonance. At this time, the resistance component is not inserted in series with the inductor unlike the variable inductor described in Non-Patent Document 2. Therefore, it can function as a variable inductor that suppresses the deterioration of the Q value. Furthermore, since each of the inductor portions uses the arc ABC as a shared portion, a small variable inductor can be obtained.

なお、隣接するインダクタ部の線路長が単調に変化するように円弧ＡＢＣ以外の線路を設計すると、制御信号により動作状態にあるインダクタ部を１つずつ隣接するものに切り替えたときに、インダクタンスも単調に変化する。可変インダクタが制御信号に対して単調性を有すれば、制御信号を大から小（又は小から大）へと単純にスイープして共振周波数を調整できるのに対し、単調性がない可変インダクタを使用した場合は、探索結果をすべて保存したりする手間が増える。線路長とインダクタンスの関係は非特許文献３で説明されており、ｌ＝導体の長さ［ｍｍ］、ｒ＝導体の半径［ｍｍ］とした時の線路の自己インダクタンスＬｓｅｌｆは、
Lself=(l/5)×{Ln(2×l/r)-0.75+(r/l)} [nH] （７）
で表される。すなわち、太さ一定の線路の自己インダクタンスは線路長ｌのみの関数となる。 In addition, when a line other than the arc ABC is designed so that the line length of the adjacent inductor part changes monotonously, when the inductor part in the operating state is switched to the adjacent one by the control signal, the inductance is also monotonous. To change. If the variable inductor has monotonicity with respect to the control signal, the control signal can be simply swept from large to small (or small to large) to adjust the resonance frequency. If it is used, the trouble of saving all the search results increases. The relationship between the line length and the inductance is described in Non-Patent Document 3, and the self-inductance Lself of the line when l = conductor length [mm] and r = conductor radius [mm] is
Lself = (l / 5) × {Ln (2 × l / r) -0.75+ (r / l)} [nH] (7)
It is represented by That is, the self-inductance of a line having a constant thickness is a function of only the line length l.

隣接するインダクタ部の線路長が単調に変化するような円弧ＡＢＣ以外の線路の設計としては、図１において中心点ＺＤ、ＺＥ、ＺＦが異なり、それぞれの円周の半径が異なるようにすればよい。第１の線路ＡＤ’と第３の線路ＣＤ’’との間等に接続する容量性素子部（図２参照）はすべてのインダクタ部で同一のものを使用するので、第１のインダクタ部Ｉｎｄ１、第２のインダクタ部Ｉｎｄ２、第３のインダクタ部Ｉｎｄ３の順で線路長が短くなる。   As the design of the lines other than the arc ABC in which the line length of the adjacent inductor portion changes monotonously, the center points ZD, ZE, ZF in FIG. 1 are different, and the radii of the respective circumferences may be different. . Since the capacitive element portion (see FIG. 2) connected between the first line AD ′ and the third line CD ″ and the like is the same for all inductor portions, the first inductor portion Ind1 is used. The line length becomes shorter in the order of the second inductor portion Ind2 and the third inductor portion Ind3.

本実施形態の可変インダクタは、差動構成の回路への適用を想定しているため線対称軸を有するが、この線対称軸で折り返して得られる構成をシングルエンド回路に対して応用することも可能である。この点は、以下の実施形態において同様である。   Since the variable inductor of the present embodiment is assumed to be applied to a circuit having a differential configuration, it has a line symmetry axis. However, the configuration obtained by folding back along this line symmetry axis may be applied to a single-ended circuit. Is possible. This point is the same in the following embodiments.

（第２の実施形態）
図２は、第１の実施形態の可変インダクタを備える電圧制御発振器（ＶＣＯ）を示している。ＶＣＯ２００は、インダクタと容量性素子の並列共振によるものであり、第１の実施形態の可変インダクタ１００と、第１の線路ＡＤ’と第３の線路ＣＤ’’との間に接続され、第１の制御信号ＣＯＮＴＲＯＬ＿１により動作状態と非動作状態との間の切り替えが制御される第１のブロックＢ１と、第２の線路ＡＥ’と第４の線路ＣＥ’’との間に接続され、第２の制御信号ＣＯＮＴＲＯＬ＿２により動作状態と非動作状態との間の切り替えが制御される第２のブロックＢ２とを備える。第１のブロックＢ１と第２のブロックＢ２は同一の構成とする。第３のブロックＢ３も示してあり、これも同一の構成とする。円弧ＡＢＣ上の点Ｂが正電源ＶＤＤに接続してある。 (Second Embodiment)
FIG. 2 shows a voltage controlled oscillator (VCO) comprising the variable inductor of the first embodiment. The VCO 200 is based on parallel resonance of an inductor and a capacitive element, and is connected between the variable inductor 100 of the first embodiment, the first line AD ′, and the third line CD ″. The control signal CONTROL_1 is connected between the first block B1 whose switching between the operating state and the non-operating state is controlled, and the second line AE ′ and the fourth line CE ″, And a second block B2 in which switching between the operating state and the non-operating state is controlled by the control signal CONTROL_2. The first block B1 and the second block B2 have the same configuration. A third block B3 is also shown and has the same configuration. A point B on the arc ABC is connected to the positive power supply VDD.

各ブロックは、負性抵抗発生部および容量性素子部を有する。制御信号により動作させるブロックを切り替えることで、使用されるインダクタ部が選択されて共振周波数が変わる。第１の実施形態で上述したように、ブロックＢ１〜Ｂ３を接続しても可変インダクタ１００に直列に抵抗成分が挿入されることがない。したがって、Ｑ値の劣化を抑制した可変インダクタとして機能させることができる。   Each block has a negative resistance generating part and a capacitive element part. By switching the block to be operated by the control signal, the inductor unit to be used is selected and the resonance frequency is changed. As described above in the first embodiment, no resistance component is inserted in series with the variable inductor 100 even if the blocks B1 to B3 are connected. Therefore, it can function as a variable inductor that suppresses the deterioration of the Q value.

図３に、ブロックの回路例を示す。第１のブロックＢ１を例に考えると、容量性素子部３１０および負性抵抗発生部３２０がそれぞれ可変インダクタ１００と並列に接続され、制御信号ＣＯＮＴＲＯＬ＿１が第１のブロックＢ１の動作状態を決定する。容量性素子部３１０は、容量性素子３１１及び３１２を備え、負性抵抗発生部３２０は、負性抵抗素子３２１及び３２２を備える。容量性素子３１１及び３１２は同一の構成であり、線対称軸Ｙ−Ｙ’に関して線対称の位置に配置されている。負性抵抗素子３２１及び３２２は同一の構成であり、線対称軸Ｙ−Ｙ’に関して線対称の位置に配置されている。ＬＣ並列共振器をＶＣＯのタンク回路として用いる場合、ＶＣＯの発振には、図２０に示す容量性素子の損失分ＲSAまたはＲPAと、図２１に示すインダクタの損失成分ＲSBまたはＲPBでの損失を補うことが発振持続の条件となる。負性抵抗発生部はこの損失を補い、ＶＣＯの発振を持続させる為に存在する。以下、容量性素子部３１０および負性抵抗発生部３２０の詳細を説明する。 FIG. 3 shows a circuit example of the block. Taking the first block B1 as an example, the capacitive element section 310 and the negative resistance generating section 320 are connected in parallel with the variable inductor 100, respectively, and the control signal CONTROL_1 determines the operating state of the first block B1. The capacitive element unit 310 includes capacitive elements 311 and 312, and the negative resistance generation unit 320 includes negative resistance elements 321 and 322. The capacitive elements 311 and 312 have the same configuration, and are disposed at positions symmetrical with respect to the line symmetry axis YY ′. The negative resistance elements 321 and 322 have the same configuration, and are disposed at positions symmetrical with respect to the line symmetry axis YY ′. When an LC parallel resonator is used as a tank circuit of a VCO, the oscillation of the VCO includes the loss R SA or R PA of the capacitive element shown in FIG. 20 and the loss component R SB or R PB of the inductor shown in FIG. It is a condition for sustaining oscillation to compensate for this loss. The negative resistance generator exists to compensate for this loss and to maintain the oscillation of the VCO. Hereinafter, details of the capacitive element unit 310 and the negative resistance generating unit 320 will be described.

負性抵抗発生部３２０について
図４に、図３に示した負性抵抗発生部の回路例を示す。負性抵抗発生部に対する制御信号とスイッチの開閉状態に関する真理値表を表１に示す。この例では、ＣＯＮＴＲＯＬ＿１がＨの時にＳＡ１及びＳＣ１がＯＮするので、ＮＭＯＳトランジスタＭＡ及びＭＣのゲートは最も低い電位である基準電位に固定され、ＭＡ及びＭＣは遮断される。この時、ＳＡ１Ｂ及びＳＣ１ＢはＯＦＦしている。他方、ＣＯＮＴＲＯＬ＿１がＬの時にＳＡ１Ｂ及びＳＣ１ＢがＯＮで、ＮＭＯＳトランジスタＭＡのゲートはＭＣのドレインと短絡し、ＭＣのゲートはＭＡのドレインと短絡され、ＭＡ及びＭＣは負性抵抗を生成する。このときＳＡ１及びＳＣ１はＯＦＦしている。 FIG. 4 shows a circuit example of the negative resistance generator 320 shown in FIG. Table 1 shows a truth table regarding the control signal for the negative resistance generator and the open / closed state of the switch. In this example, since SA1 and SC1 are turned on when CONTROL_1 is H, the gates of the NMOS transistors MA and MC are fixed to the lowest reference potential, and MA and MC are cut off. At this time, SA1B and SC1B are OFF. On the other hand, when CONTROL_1 is L, SA1B and SC1B are ON, the gate of the NMOS transistor MA is short-circuited with the drain of MC, the gate of MC is short-circuited with the drain of MA, and MA and MC generate a negative resistance. At this time, SA1 and SC1 are OFF.

Figure 2010205938
Figure 2010205938

負性抵抗発生部３２０は、図５に示されるような構成でも構わない。図５の負性抵抗発生部の動作を表２の真理値表を用いつつ説明する。ＮＭＯＳトランジスタＭＡ及びＭＣのソースは短絡され、ＶＬＯＷ端子を形成する。このＶＬＯＷ端子は、スイッチＳ２を介して基準電位ＶＳＳとつながっている。他方、ＭＡのゲートはＭＣのドレインと、ＭＣのゲートはＭＡのドレインと繋がりＳ２がＯＮしている時に負性抵抗を発生する。すなわち、ＣＯＮＴＲＯＬ＿１がＬの時にＳ２はＯＦＦしているためＭＡ及びＭＣとの基準電位への電流パスは遮断され、負性抵抗発生部は遮断状態となる。逆に、ＣＯＮＴＲＯＬ＿１がＨになるとＳ２はＯＮし電流パスが形成されるので、図５の回路は負性抵抗を発生する。   The negative resistance generator 320 may be configured as shown in FIG. The operation of the negative resistance generator in FIG. 5 will be described using the truth table in Table 2. The sources of the NMOS transistors MA and MC are shorted to form a VLOW terminal. The VLOW terminal is connected to the reference potential VSS via the switch S2. On the other hand, the gate of MA is connected to the drain of MC and the gate of MC is connected to the drain of MA, and negative resistance is generated when S2 is ON. That is, since S2 is OFF when CONTROL_1 is L, the current path to the reference potential with MA and MC is cut off, and the negative resistance generator is cut off. On the contrary, when CONTROL_1 becomes H, S2 is turned ON and a current path is formed, so that the circuit of FIG. 5 generates a negative resistance.

Figure 2010205938
Figure 2010205938

また、図６のような構成でも実現できる。図６の負性抵抗発生部の動作を表３の真理値表を用いつつ説明する。ＮＭＯＳトランジスタＭＡ及びＭＣのソースは短絡されてＡＣ＿ＣＯＭ端子を形成する。このＡＣ＿ＣＯＭ端子と基準電位ＶＳＳとの間に電流源動作をするＭＩ１が挿入され、ＭＩ１とＭＩ０はカレントミラーを形成する。正電源ＶＤＤとＭＩ０のドレインとの間には電流源が挿入され、ＭＩ０のドレインとゲートとの間にスイッチＳ３Ａが、またＭＩ０のゲートと基準電位との間にスイッチＳ３Ｂが挿入されている。   Also, the configuration as shown in FIG. 6 can be realized. The operation of the negative resistance generator in FIG. 6 will be described using the truth table in Table 3. The sources of the NMOS transistors MA and MC are short-circuited to form an AC_COM terminal. MI1 that performs a current source operation is inserted between the AC_COM terminal and the reference potential VSS, and MI1 and MI0 form a current mirror. A current source is inserted between the positive power supply VDD and the drain of MI0, a switch S3A is inserted between the drain and gate of MI0, and a switch S3B is inserted between the gate of MI0 and the reference potential.

Figure 2010205938
Figure 2010205938

図６において、ＣＯＮＴＲＯＬ＿１がＬになるとＳ３ＡがＯＮするのでＭＩ０のドレイン−ゲートが短絡されＭＩ０のダイオード接続を形成する。従ってＭＩ０とＭＩ１のペア間で電流がミラーされる。このときＳ３ＢはＯＦＦなので回路動作に影響を与えない。従ってＭＩ１はＭＡとＭＣに電流を供給し、この回路は負性抵抗を発生する。逆にＣＯＮＴＲＯＬ＿１がＨになると、Ｓ３ＢがＯＮするのでＭＩ０とＭＩ１のゲート電位は、基準電位に固定されるため遮断状態となる。従ってＭＡとＭＣにも電流が供給されずＭＡ及びＭＣも遮断状態となる。この時、Ｓ３ＡはＯＦＦなので回路動作に影響を与えない。   In FIG. 6, when CONTROL_1 becomes L, S3A is turned ON, so that the drain-gate of MI0 is short-circuited to form a diode connection of MI0. Thus, the current is mirrored between the pair MI0 and MI1. At this time, since S3B is OFF, the circuit operation is not affected. Therefore, MI1 supplies current to MA and MC, and this circuit generates a negative resistance. On the other hand, when CONTROL_1 becomes H, S3B is turned ON, so that the gate potentials of MI0 and MI1 are fixed to the reference potential, so that they are cut off. Therefore, no current is supplied to MA and MC, and MA and MC are also cut off. At this time, since S3A is OFF, the circuit operation is not affected.

容量性素子部３１０について
図７（ａ）及び（ｂ）に、図３に示した容量性素子部の回路例を示し、その動作を説明する。図７（ａ）は、制御信号ＣＯＮＴＲＯＬ＿１としてアナログ信号を用いる場合の回路例で、可変容量性素子の代表としてＭＯＳバラクタを用いて説明する。ＭＯＳバラクタＶＣＡのゲートを端子Ｄ’、ＭＯＳバラクタＶＣＣのゲートを端子Ｄ’’とし、ＶＣＡのソースとドレインを短絡して制御信号ＣＯＮＴＲＯＬ＿１と接続し、ＶＣＣのソースとドレインを短絡して同じく制御信号ＣＯＮＴＲＯＬ＿１と接続する。端子Ｄ’及びＤ’’を可変インダクタ１００と並列に接続されることでＬＣの共振回路となる。このＬＣ共振回路は、ＣＯＮＴＲＯＬ＿１の電圧を変えることでＶＣＡ及びＶＣＣの動作状態が変化し、それに伴って端子Ｄ’及びＤ’’から見たキャパシタンスが変化して、その共振周波数を可変することができる。しかしながら、ＶＣＡ及びＶＣＣのＱ値が、並列の可変インダクタ１００のＱ値より低い周波数領域においては、バラクタのＱ値が最大となる動作状態を取るよう制御信号ＣＯＮＴＲＯＬ＿１の電圧を固定し、インダクタを切り替える方がＶＣＯの位相ノイズ最適化の観点からは好ましい。 The capacitive element 310 in FIG. 7 (a) and (b), shows a circuit example of the capacitive element shown in FIG. 3, the operation thereof will be described. FIG. 7A shows a circuit example in the case where an analog signal is used as the control signal CONTROL_1, and will be described using a MOS varactor as a representative variable capacitive element. The gate of the MOS varactor VCA is the terminal D ′, the gate of the MOS varactor VCC is the terminal D ″, the source and drain of the VCA are short-circuited and connected to the control signal CONTROL_1, and the source and drain of VCC are short-circuited. Connect to CONTROL_1. By connecting the terminals D ′ and D ″ in parallel with the variable inductor 100, an LC resonant circuit is obtained. In this LC resonance circuit, the operating state of VCA and VCC changes by changing the voltage of CONTROL_1, and the capacitance viewed from the terminals D ′ and D ″ changes accordingly, and the resonance frequency can be varied. it can. However, in the frequency region where the Q values of VCA and VCC are lower than the Q value of the parallel variable inductor 100, the voltage of the control signal CONTROL_1 is fixed and the inductor is switched so as to take an operating state in which the Q value of the varactor is maximized. This is preferable from the viewpoint of optimizing the phase noise of the VCO.

バラクタとして、ＭＯＳバラクタ以外にもダイオード、ＢＪＴおよび任意の可変容量性素子を使うことも可能である。   As the varactor, a diode, BJT, and any variable capacitive element can be used in addition to the MOS varactor.

なお、この回路例も差動構成の回路用途であるため、図７（ａ）の線対称軸Ｙ−Ｙ’で折り返すことで、シングルエンド用途に適用することもできる。   Since this circuit example is also used for a circuit having a differential configuration, it can be applied to a single-ended application by folding back along the line symmetry axis Y-Y ′ in FIG.

次に、図７（ｂ）を参照して、制御信号としてデジタル信号を用いる場合の回路例を説明する。デジタル制御信号２本の場合を代表例として以下で説明していくが、並列パスを増やすことでＮ本のデジタル制御信号にも対応することができる。まず、キャパシタＣ０Ａの一方を端子Ｄ’とし他方をＣ０Ｃの一方と接続し、Ｃ０Ｃのもう一方の端子を端子Ｄ’’とする。この端子Ｄ’にスイッチＳ１Ａの片側を接続し、他方をキャパシタＣ１Ａに接続する。Ｃ１Ａのもう一方をキャパシタＣ１Ｃの片側に接続し、Ｃ１Ｃのもう一方の端子をスイッチＳ１Ｃの片側に接続し、Ｓ１Ｃの残りの端子を端子Ｄ’’に接続する。スイッチＳ１Ａ及びＳ１Ｃは同一の制御信号ＣＮＴ＿１でその開閉が制御される。同様に、端子Ｄ’にスイッチＳ２Ａの片側接続し、他方をキャパシタＣ２Ａに接続する。Ｃ２Ａのもう一方をキャパシタＣ２Ｃの片方に接続し、Ｃ２Ｃのもう一方をスイッチＳ２Ｃの片側に接続し、Ｓ２Ｃの残りの端子を端子Ｄ’’に接続する。スイッチＳ２Ａ及びＳ２Ｃは同一の制御信号ＣＮＴ＿２でその開閉が制御される。   Next, a circuit example in the case of using a digital signal as a control signal will be described with reference to FIG. Although the case of two digital control signals will be described below as a representative example, N digital control signals can be handled by increasing the number of parallel paths. First, one end of the capacitor C0A is connected to the terminal D ', the other end is connected to one end of the C0C, and the other end of the C0C is set to the terminal D ". One side of the switch S1A is connected to the terminal D ', and the other side is connected to the capacitor C1A. The other end of C1A is connected to one side of capacitor C1C, the other terminal of C1C is connected to one side of switch S1C, and the remaining terminal of S1C is connected to terminal D ″. The switches S1A and S1C are controlled to be opened and closed by the same control signal CNT_1. Similarly, one side of the switch S2A is connected to the terminal D ', and the other side is connected to the capacitor C2A. The other side of C2A is connected to one side of capacitor C2C, the other side of C2C is connected to one side of switch S2C, and the remaining terminal of S2C is connected to terminal D ″. The switches S2A and S2C are controlled to be opened and closed by the same control signal CNT_2.

換言すると、図７の容量性素子部は、制御信号が入力される入力端子と、第１２の出力端子Ｄ’および第２の出力端子Ｄ’’と、入力端子からの制御信号ＣＮＴ＿１、ＣＮＴ＿２によりオンオフ制御されるスイッチＳ１Ａ、Ｓ２ＡとキャパシタＣ１Ａ、Ｃ２Ａとからなり、一方の端子が第１の出力端子Ｄ’に接続される２つの第１の容量部と、入力端子からの制御信号ＣＮＴ＿１、ＣＮＴ＿２によりオンオフ制御されるスイッチＳ１Ｃ、Ｓ２ＣとキャパシタＣ１Ｃ、Ｃ２Ｃとからなり、一方の端子が第２の出力端子Ｄ’’に接続され、他方の端子が第１の容量部の他方の端子に接続される２つの第２の容量部とを備え、第１および第２の容量部は、線対称軸Ｙ−Ｙ’に関して線対称の位置に配置されている。   In other words, the capacitive element unit in FIG. 7 is based on an input terminal to which a control signal is input, a twelfth output terminal D ′ and a second output terminal D ″, and control signals CNT_1 and CNT_2 from the input terminals. The switch includes switches S1A and S2A that are on / off controlled and capacitors C1A and C2A, one terminal having one terminal connected to the first output terminal D ′, and control signals CNT_1 and CNT_2 from the input terminals. Switch S1C, S2C and capacitors C1C, C2C controlled on and off by one of them, one terminal is connected to the second output terminal D '', the other terminal is connected to the other terminal of the first capacitor unit And the first and second capacitor portions are arranged in line-symmetric positions with respect to the line symmetry axis YY ′.

スイッチ制御の真理値表は表４の通りである。この切り替えによって端子Ｄ’及びＤ’’から見たキャパシタンス、すなわちインピーダンスが変化することが分かる。   The truth table of switch control is as shown in Table 4. It can be seen that the capacitance as viewed from the terminals D ′ and D ″, that is, the impedance changes by this switching.

Figure 2010205938
Figure 2010205938

図７（ｂ）に示すキャパシタ及びスイッチの場所は可換であり、また、アナログ制御の場合と同様に図７（ｂ）の線対称軸Ｙ−Ｙ’で折り返すことでシングルエンド用途に適用することもできる。   The location of the capacitor and the switch shown in FIG. 7B is interchangeable, and similarly to the case of analog control, it is applied to a single end application by folding back along the line symmetry axis YY ′ of FIG. 7B. You can also.

（第３の実施形態）
図８は、第３の実施形態の電圧制御発振器（ＶＣＯ）を示している。ＶＣＯ８００は、可変インダクタ１００及び第１〜第３のブロックＢ１〜Ｂ３に関しては第２の実施形態のＶＣＯ２００と同様であるが、点Ｂに電流が供給されている点で異なる。円弧ＡＢＣと線対称軸Ｙ−Ｙ’との交点Ｂは、ＶＣＯ２００では低インピーダンス点であったが、ＶＣＯ８００では、点Ｂに正電源ＶＤＤではなく電流源ＭＰ１を接続することで正電源ＶＤＤからの電圧信号除去比（Ｐｏｗｅｒ Ｓｕｐｐｌｙ Ｒｅｊｅｃｔｉｏｎ Ｒａｔｉｏ）を向上させ、高インピーダンス点となっている。 (Third embodiment)
FIG. 8 shows a voltage controlled oscillator (VCO) of the third embodiment. The VCO 800 is the same as the VCO 200 of the second embodiment with respect to the variable inductor 100 and the first to third blocks B1 to B3, but differs in that a current is supplied to the point B. The intersection B between the arc ABC and the line symmetry axis YY ′ is a low impedance point in the VCO 200, but in the VCO 800, the current source MP1 is connected to the point B instead of the positive power supply VDD. A voltage supply rejection ratio (Power Supply Rejection Ratio) is improved, and a high impedance point is obtained.

電流源ＭＰ１は、正電源ＶＤＤにＰＭＯＳトランジスタＭＰ０のソースを接続し、ＭＰ０のゲートとドレインを短絡して端子ＶＢＰ１とし、ＭＰ０のドレインと基準電位ＶＳＳとの間に電流源Ｉ０を挿入し、正電源ＶＤＤにソースを接続したもう１つのＰＭＯＳトランジスタＭＰ１のゲートに端子ＶＢＰ１を接続することで得られる、ＭＰ０・ＭＰ１間のカレントミラーで構成されている。カレントミラーの出力は一般に、インピーダンスが高いことで知られており、第３の実施形態ではＭＰ１のドレインがそれにあたる。なお、交流グランドとも呼ばれるＡＣ＿ＣＯＭ１は、直流的には接地ではないものの信号に対しては接地点と同様の働きをする。図８におけるＡＣ＿ＣＯＭ１端子はＬＣタンクの最低次の共振状態では信号振幅がゼロとなる点であることから、ここは交流的に接地と等価であると言える。   The current source MP1 connects the source of the PMOS transistor MP0 to the positive power supply VDD, short-circuits the gate and drain of MP0 to form a terminal VBP1, inserts the current source I0 between the drain of MP0 and the reference potential VSS, It is composed of a current mirror between MP0 and MP1 obtained by connecting the terminal VBP1 to the gate of another PMOS transistor MP1 whose source is connected to the power supply VDD. The output of the current mirror is generally known to have a high impedance, and in the third embodiment, it corresponds to the drain of MP1. Note that AC_COM1, also referred to as an AC ground, works in the same way as a ground point for signals that are not grounded in terms of DC. Since the AC_COM1 terminal in FIG. 8 is a point where the signal amplitude becomes zero in the lowest resonance state of the LC tank, it can be said that this is equivalent to grounding in terms of AC.

（第４の実施形態）
図９は、本発明の第４の実施形態の可変インダクタを示している。可変インダクタ９００は、線対称軸Ｙ−Ｙ’を有し、線対称軸Ｙ−Ｙ’に関して線対称な共有部ＡＢＣと、共有部ＡＢＣの第１の端子Ａに接続された第１の線路ＡＤ’及び第２の線路ＡＥ’と、円弧の第２の端子Ｃに接続された第３の線路ＣＤ’’及び第４の線路ＣＥ’’とを備える。第２の端子Ｃと第１の端子Ａは、線対称軸Ｙ−Ｙ’に関して線対称である。また、第３の線路ＣＤ’’及び第４の線路ＣＥ’’はそれぞれ、第１の線路ＡＤ’及び第２の線路ＡＥ’と線対称軸Ｙ−Ｙ’に関して線対称である。共有部ＡＢＣ、第１の線路ＡＤ’、および第３の線路ＣＤ’’は、第１のインダクタ部Ｉｎｄ１を構成し、共有部ＡＢＣ、第２の線路ＡＥ’、および第４の線路ＣＥ’’は、第２のインダクタ部Ｉｎｄ２を構成する。 (Fourth embodiment)
FIG. 9 shows a variable inductor according to a fourth embodiment of the present invention. The variable inductor 900 has a line symmetry axis YY ′, is a line symmetry with respect to the line symmetry axis YY ′, and a first line AD connected to the first terminal A of the share part ABC. 'And the second line AE', and a third line CD "and a fourth line CE" connected to the arc second terminal C. The second terminal C and the first terminal A are line symmetric with respect to the line symmetry axis YY ′. Further, the third line CD ″ and the fourth line CE ″ are line symmetric with respect to the first line AD ′ and the second line AE ′ with respect to the line symmetry axis YY ′, respectively. The shared part ABC, the first line AD ′, and the third line CD ″ constitute the first inductor part Ind1, and the shared part ABC, the second line AE ′, and the fourth line CE ″. Constitutes the second inductor section Ind2.

第４の実施形態において、共有部ＡＢＣは、第１の点ＺＬを中心点とした第１の円周上の円弧、および、第１の点ＺＬと線対称軸Ｙ−Ｙ’に関して線対称な第２の点ＺＲを中心点とした、第１の円周と同一半径の第２の円周上の円弧を有する。第１の円周上の円弧と第２の円周上の円弧とは、線対称軸Ｙ−Ｙ’上の第３の点Ｂで結合している。第１の線路ＡＤ’は、線対称軸Ｙ−Ｙ’上の第４の点Ｄおよび第１の端子Ａを通る第３の円周上の円弧であり、第３の線路ＣＤ’’は、第１の線路ＡＤ’と線対称軸Ｙ−Ｙ’に関して線対称な円弧である。第２の線路ＡＥ’は、線対称軸Ｙ−Ｙ’上の第５の点Ｅおよび第１の端子Ａを通る第４の円周上の円弧であり、第４の線路ＣＥ’’は、第２の線路ＡＥ’と線対称軸Ｙ−Ｙ’に関して線対称な円弧である。図９には、線対称軸Ｙ−Ｙ’上の第６の点Ｆとおよび第１の端子Ａを通る第５の円周上の円弧であって、第１の端子Ａに接続された第５の線路ＡＦ’と、第２の端子Ｃに接続され、第５の線路ＡＦ’と線対称軸Ｙ−Ｙ’に関して線対称な第６の線路ＣＦ’’と、共有部ＡＢＣとで構成される第３のインダクタ部Ｉｎｄ３も示されており、可変インダクタ９００は３つのインダクタ部を有するが、インダクタ部の数は２以上であればよい。   In the fourth embodiment, the shared portion ABC is line-symmetric with respect to the first circular arc centered on the first point ZL and the first point ZL and the line symmetry axis YY ′. It has an arc on the second circumference having the same radius as the first circumference, with the second point ZR as the center point. The arc on the first circumference and the arc on the second circumference are connected at a third point B on the line symmetry axis Y-Y ′. The first line AD ′ is a third circular arc passing through the fourth point D on the line symmetry axis YY ′ and the first terminal A, and the third line CD ″ is The arc is line-symmetric with respect to the first line AD ′ and the line symmetry axis YY ′. The second line AE ′ is a fourth circular arc passing through the fifth point E on the line symmetry axis YY ′ and the first terminal A, and the fourth line CE ″ is The arc is line symmetric with respect to the second line AE ′ and the line symmetry axis YY ′. FIG. 9 shows a fifth circular arc passing through the sixth point F on the line symmetry axis YY ′ and the first terminal A, and connected to the first terminal A. 5 line AF ′, a sixth line CF ″ connected to the second terminal C and symmetric about the fifth line AF ′ and the line symmetry axis YY ′, and a shared part ABC. A third inductor section Ind3 is also shown, and the variable inductor 900 has three inductor sections, but the number of inductor sections may be two or more.

可変インダクタ９００は、第１の実施形態で説明した可変インダクタ１００と同様に、第１の線路ＡＤ’と第３の線路ＣＤ’’との間等に容量性素子部を接続して、どのインダクタ部に接続された容量性素子部を動作させるかを制御信号により切り替えることにより、ＬＣの並列共振による電圧制御発振器の構成要素として使用できる。このとき、非特許文献２に記載の可変インダクタの場合のようにインダクタに直列に抵抗成分が挿入されることがない。したがって、Ｑ値の劣化を抑制した可変インダクタとして機能させることができる。さらに、いずれのインダクタ部もＡＢＣを共有部として用いるため小型の可変インダクタが得られる。   Similar to the variable inductor 100 described in the first embodiment, the variable inductor 900 has a capacitive element connected between the first line AD ′ and the third line CD ″, and so on. By switching whether to operate the capacitive element unit connected to the unit by a control signal, it can be used as a component of a voltage controlled oscillator by parallel resonance of LC. At this time, the resistance component is not inserted in series with the inductor unlike the variable inductor described in Non-Patent Document 2. Therefore, it can function as a variable inductor that suppresses the deterioration of the Q value. Further, since each inductor unit uses ABC as a shared unit, a small variable inductor can be obtained.

なお、ＢＦ間、ＢＥ間、ＢＤ間の線対称軸Ｙ−Ｙ’上の距離がこの順で長くなる場合、隣接するインダクタ部の線路長が単調に変化する。ここで、単調性が保証されるためには、第１〜第６の線路が共有部ＡＢＣに対して上に凸か下に凸かのいずれかである必要があり、混在してはならない。   When the distance on the line symmetry axis Y-Y ′ between BF, BE, and BD becomes longer in this order, the line length of the adjacent inductor portion changes monotonously. Here, in order to ensure monotonicity, the first to sixth lines need to be either convex upward or convex downward with respect to the shared part ABC and should not be mixed.

（第５の実施形態）
図１０は、第４の実施形態の可変インダクタを備える電圧制御発振器（ＶＣＯ）を示している。ＶＣＯ１０００は、インダクタと容量性素子の並列共振によるものであり、第４の実施形態の可変インダクタ９００と、第１の線路ＡＤ’と第３の線路ＣＤ’’との間に接続され、第１の制御信号ＣＯＮＴＲＯＬ＿１により動作状態と非動作状態との間の切り替えが制御される第１のブロックＢ１と、第２の線路ＡＥ’と第４の線路ＣＥ’’との間に接続され、第２の制御信号ＣＯＮＴＲＯＬ＿２により動作状態と非動作状態との間の切り替えが制御される第２のブロックＢ２とを備える。第１のブロックＢ１と第２のブロックＢ２は同一の構成とする。第３のブロックＢ３も示してあり、これも同一の構成とする。共有部ＡＢＣ上の点Ｂが正電源ＶＤＤに接続してある。各ブロックの詳細は、第２の実施形態で説明したのと同一である。制御信号により動作させるブロックを切り替えることで、使用されるインダクタ部が選択されて共振周波数が変わる。第１の実施形態で上述したのと同様に、ブロックＢ１〜Ｂ３を接続しても可変インダクタ９００に直列に抵抗成分が挿入されることがない。したがって、Ｑ値の劣化を抑制した可変インダクタとして機能させることができる。 (Fifth embodiment)
FIG. 10 shows a voltage controlled oscillator (VCO) including the variable inductor of the fourth embodiment. The VCO 1000 is based on parallel resonance of an inductor and a capacitive element, and is connected between the variable inductor 900 of the fourth embodiment, the first line AD ′, and the third line CD ″. The control signal CONTROL_1 is connected between the first block B1 whose switching between the operating state and the non-operating state is controlled, and the second line AE ′ and the fourth line CE ″, And a second block B2 in which switching between the operating state and the non-operating state is controlled by the control signal CONTROL_2. The first block B1 and the second block B2 have the same configuration. A third block B3 is also shown and has the same configuration. The point B on the shared part ABC is connected to the positive power supply VDD. Details of each block are the same as those described in the second embodiment. By switching the block to be operated by the control signal, the inductor unit to be used is selected and the resonance frequency is changed. As described above in the first embodiment, even when the blocks B1 to B3 are connected, no resistance component is inserted in series with the variable inductor 900. Therefore, it can function as a variable inductor that suppresses the deterioration of the Q value.

（第６の実施形態）
図１１は、第６の実施形態の電圧制御発振器（ＶＣＯ）を示している。ＶＣＯ１１００は、可変インダクタ９００及び第１〜第３のブロックＢ１〜Ｂ３に関しては第５の実施形態のＶＣＯ１０００と同様であるが、点Ｂに電流が供給されている点で異なる。共有部ＡＢＣと線対称軸Ｙ−Ｙ’との交点Ｂは、ＶＣＯ１０００では低インピーダンス点であったが、ＶＣＯ１１００では、点Ｂに正電源ＶＤＤではなく電流源ＭＰ１を接続することで正電源ＶＤＤからの電圧信号除去比（Ｐｏｗｅｒ Ｓｕｐｐｌｙ Ｒｅｊｅｃｔｉｏｎ Ｒａｔｉｏ）を向上させ、高インピーダンス点となっている。電流源ＭＰ１の構造は、第３の実施形態で説明したものと同一であり、ここでは説明しない。 (Sixth embodiment)
FIG. 11 shows a voltage controlled oscillator (VCO) of the sixth embodiment. The VCO 1100 is the same as the VCO 1000 of the fifth embodiment with respect to the variable inductor 900 and the first to third blocks B1 to B3, but differs in that a current is supplied to the point B. The intersection B between the shared part ABC and the line symmetry axis YY ′ is a low impedance point in the VCO 1000, but in the VCO 1100, the current source MP1 is connected to the point B instead of the positive power supply VDD. This improves the voltage signal rejection ratio (Power Supply Rejection Ratio) and provides a high impedance point. The structure of the current source MP1 is the same as that described in the third embodiment and will not be described here.

（第７の実施形態）
図１２は、第７の実施形態の可変インダクタで使用するソレノイドを説明するための図である。ソレノイドとは、図１２に示すような、一本の導体から構成されるインダクタで、巻き始めの点Ｗと巻き終りの点ＷＷを有し、その間を中心を同じくする半径ｒの平面インダクタをｎ回巻きした縦積み構造である。半径ｒの平面インダクタの自己インダクタンスがＬのとき、半径ｒの平面インダクタをｎ回巻いたソレノイドの自己インダクタンスがｎ2×Ｌとなるような特徴を有するインダクタの一種と定義する。ただし、基準となる１回巻き部分の形は特に円形でなくても良いが、平面図上は同一の（ｉｄｅｎｔｉｃａｌ）インダクタで構成されなければならない。 (Seventh embodiment)
FIG. 12 is a diagram for explaining a solenoid used in the variable inductor of the seventh embodiment. A solenoid is an inductor composed of a single conductor as shown in FIG. 12, which has a winding start point W and a winding end point WW, and a planar inductor having a radius r and having the same center between them. It is a vertically stacked structure. When the self-inductance of a planar inductor having a radius r is L, it is defined as a kind of inductor having a characteristic that the self-inductance of a solenoid wound n times by a planar inductor having a radius r is n 2 × L. However, the shape of the reference one-turn part does not have to be particularly circular, but it must be composed of identical inductors on the plan view.

図１３は、第７の実施形態の可変インダクタを示している。可変インダクタ１３００は、図９に示した可変インダクタ９００と共有部が異なるものである。共有部ＡＢＣは、第１の点ＺＬを中心点とした第１のソレノイド、および、第１の点ＺＬと線対称軸Ｙ−Ｙ’に関して線対称な第２の点ＺＲを中心点とした、第１のソレノイドと同一半径の第２のソレノイドを有する。そして、第１のソレノイドと第２のソレノイドとは、それぞれの始点Ｂ’及びＢ’’が、線対称軸Ｙ−Ｙ’上の第３の点Ｂを通って線対称軸Ｙ−Ｙ’と直交する結線部を介して結合している。図１３では、始点Ｂ’及びＢ’’からソレノイドの最上層が始まり、その一層だけ下に存在する点を共有部ＡＢＣの第１の端子Ａ及び第２の端子Ｃとしているが、より下の層に存在する点を選んでもよい。   FIG. 13 shows a variable inductor according to the seventh embodiment. The variable inductor 1300 is different from the variable inductor 900 shown in FIG. The shared part ABC is centered on a first solenoid centered on the first point ZL and a second point ZR symmetric about the first point ZL and the line symmetry axis YY ′. A second solenoid having the same radius as the first solenoid is included. The first solenoid and the second solenoid have their respective starting points B ′ and B ″ passing through the third point B on the line symmetry axis YY ′ and the line symmetry axis YY ′. They are connected via orthogonal connection parts. In FIG. 13, the uppermost layer of the solenoid starts from the start points B ′ and B ″, and the points existing only one layer below are the first terminal A and the second terminal C of the shared part ABC. You may choose a point that exists in the layer.

可変インダクタ１３００は、第１の実施形態で説明した可変インダクタ１００と同様に、第１の線路ＡＤ’と第３の線路ＣＤ’’との間等に容量性素子部を接続して、どのインダクタ部に接続された容量性素子部を動作させるかを制御信号により切り替えることにより、ＬＣの並列共振による電圧制御発振器の構成要素として使用できる。このとき、非特許文献２に記載の可変インダクタの場合のようにインダクタに直列に抵抗成分が挿入されることがない。したがって、Ｑ値の劣化を抑制した可変インダクタとして機能させることができる。さらに、いずれのインダクタ部もＡＢＣを共有部として用いるため小型の可変インダクタが得られる。   Similar to the variable inductor 100 described in the first embodiment, the variable inductor 1300 has a capacitive element connected between the first line AD ′ and the third line CD ″, and so on. By switching whether to operate the capacitive element unit connected to the unit by a control signal, it can be used as a component of a voltage controlled oscillator by parallel resonance of LC. At this time, the resistance component is not inserted in series with the inductor unlike the variable inductor described in Non-Patent Document 2. Therefore, it can function as a variable inductor that suppresses the deterioration of the Q value. Further, since each inductor unit uses ABC as a shared unit, a small variable inductor can be obtained.

なお、第７の実施形態では、上層の始点Ｂ’及びＢ’’を結線部で結合したが、始点Ｂ’及びＢ’’の下層に存在する点Ａ及びＣを結線部で結合し、点Ｂ’及びＢ’’をそれぞれ共有部の第１及び第２の端子としてもよい。   In the seventh embodiment, the starting points B ′ and B ″ of the upper layer are connected by the connecting portion, but the points A and C existing below the starting points B ′ and B ″ are connected by the connecting portion, B ′ and B ″ may be used as the first and second terminals of the sharing unit, respectively.

（第８の実施形態）
図１４は、第７の実施形態の可変インダクタを備える電圧制御発振器（ＶＣＯ）を示している。ＶＣＯ１４００は、インダクタと容量性素子の並列共振によるものであり、第７の実施形態の可変インダクタ１３００と、第１の線路ＡＤ’と第３の線路ＣＤ’’との間に接続され、第１の制御信号ＣＯＮＴＲＯＬ＿１により動作状態と非動作状態との間の切り替えが制御される第１のブロックＢ１と、第２の線路ＡＥ’と第４の線路ＣＥ’’との間に接続され、第２の制御信号ＣＯＮＴＲＯＬ＿２により動作状態と非動作状態との間の切り替えが制御される第２のブロックＢ２とを備える。第１のブロックＢ１と第２のブロックＢ２は同一の構成とする。第３のブロックＢ３も示してあり、これも同一の構成とする。共有部ＡＢＣ上の点Ｂが正電源ＶＤＤに接続してある。各ブロックの詳細は、第２の実施形態で説明したのと同一である。制御信号により動作させるブロックを切り替えることで、使用されるインダクタ部が選択されて共振周波数が変わる。第１の実施形態で上述したのと同様に、ブロックＢ１〜Ｂ３を接続しても可変インダクタ１３００に直列に抵抗成分が挿入されることがない。したがって、Ｑ値の劣化を抑制した可変インダクタとして機能させることができる。 (Eighth embodiment)
FIG. 14 shows a voltage controlled oscillator (VCO) including the variable inductor of the seventh embodiment. The VCO 1400 is based on parallel resonance of an inductor and a capacitive element, and is connected between the variable inductor 1300 of the seventh embodiment, the first line AD ′, and the third line CD ″. The control signal CONTROL_1 is connected between the first block B1 whose switching between the operating state and the non-operating state is controlled, and the second line AE ′ and the fourth line CE ″, And a second block B2 in which switching between the operating state and the non-operating state is controlled by the control signal CONTROL_2. The first block B1 and the second block B2 have the same configuration. A third block B3 is also shown and has the same configuration. The point B on the shared part ABC is connected to the positive power supply VDD. Details of each block are the same as those described in the second embodiment. By switching the block to be operated by the control signal, the inductor unit to be used is selected and the resonance frequency is changed. As described above in the first embodiment, no resistance component is inserted in series with the variable inductor 1300 even if the blocks B1 to B3 are connected. Therefore, it can function as a variable inductor that suppresses the deterioration of the Q value.

（第９の実施形態）
図１５は、第９の実施形態の電圧制御発振器（ＶＣＯ）を示している。ＶＣＯ１５００は、可変インダクタ１３００及び第１〜第３のブロックＢ１〜Ｂ３に関しては第８の実施形態のＶＣＯ１４００と同様であるが、点Ｂに電流が供給されている点で異なる。点Ｂは、ＶＣＯ１４００では低インピーダンス点であったが、ＶＣＯ１５００では、点Ｂに正電源ＶＤＤではなく電流源ＭＰ１を接続することで正電源ＶＤＤからの電圧信号除去比（Ｐｏｗｅｒ Ｓｕｐｐｌｙ Ｒｅｊｅｃｔｉｏｎ Ｒａｔｉｏ）を向上させ、高インピーダンス点となっている。電流源ＭＰ１の構造は、第３の実施形態で説明したものと同一であり、ここでは説明しない。 (Ninth embodiment)
FIG. 15 shows a voltage controlled oscillator (VCO) of the ninth embodiment. The VCO 1500 is the same as the VCO 1400 of the eighth embodiment with respect to the variable inductor 1300 and the first to third blocks B1 to B3, but differs in that a current is supplied to the point B. The point B is a low impedance point in the VCO 1400, but in the VCO 1500, the current source MP1 is connected to the point B instead of the positive power supply VDD, thereby improving the voltage signal rejection ratio (Power Supply Rejection Ratio) from the positive power supply VDD. And a high impedance point. The structure of the current source MP1 is the same as that described in the third embodiment and will not be described here.

（第１０の実施形態）
図１６は、第１０の実施形態の可変インダクタを示している。インダクタ１６００は、線対称軸Ｙ−Ｙ’を有し、線対称軸Ｙ−Ｙ’に関して線対称な共有部ＡＢＣと、共有部ＡＢＣの第１の端子Ａに接続された第１の線路ＡＤ’及び第２の線路ＡＥ’と、共有部ＡＢＣの第２の端子Ｃに接続された第３の線路ＣＤ’’及び第４の線路ＣＥ’’とを備える。第２の端子Ｃと第１の端子Ａは、線対称軸Ｙ−Ｙ’に関して線対称である。また、第３の線路ＣＤ’’及び第４の線路ＣＥ’’はそれぞれ、第１の線路ＡＤ’及び第２の線路ＡＥ’と線対称軸Ｙ−Ｙ’に関して線対称である。共有部ＡＢＣ、第１の線路ＡＤ’、および第３の線路ＣＤ’’は、第１のインダクタ部Ｉｎｄ１を構成し、共有部ＡＢＣ、第２の線路ＡＥ’、および第４の線路ＣＥ’’は、第２のインダクタ部Ｉｎｄ２を構成する。 (Tenth embodiment)
FIG. 16 shows the variable inductor of the tenth embodiment. The inductor 1600 has a line symmetry axis YY ′, is a line symmetry with respect to the line symmetry axis YY ′, and a first line AD ′ connected to the first terminal A of the share part ABC. And a second line AE ′, and a third line CD ″ and a fourth line CE ″ connected to the second terminal C of the shared part ABC. The second terminal C and the first terminal A are line symmetric with respect to the line symmetry axis YY ′. Further, the third line CD ″ and the fourth line CE ″ are line symmetric with respect to the first line AD ′ and the second line AE ′ with respect to the line symmetry axis YY ′, respectively. The shared part ABC, the first line AD ′, and the third line CD ″ constitute the first inductor part Ind1, and the shared part ABC, the second line AE ′, and the fourth line CE ″. Constitutes the second inductor section Ind2.

第１０の実施形態において、共有部ＡＢＣは、線対称軸Ｙ−Ｙ’上の第１の点Ｂを通って線対称軸Ｙ−Ｙ’と直交する、線対称軸Ｙ−Ｙ’に関して線対称な第１の線分部Ａ’Ｃ’、第１の線分部Ａ’Ｃ’の一端Ａ’と接続され、線対称軸Ｙ−Ｙ’と平行に延在する第２の線分部Ａ’Ａ、および、第１の線分部Ａ’Ｃ’の他端Ｃ’と接続され、線対称軸Ｙ−Ｙ’と平行に延在する第３の線分部Ｃ’Ｃを有する。第１の線路ＡＤ’および第３の線路ＣＤ’’は、それぞれ線対称軸Ｙ−Ｙ’上の第２の点Ｄを通って線対称軸と直交する直線ＩＪ上の線分を有し、第２の線路ＡＥ’および前記第４の線路ＣＥ’’は、それぞれ線対称軸Ｙ−Ｙ’上の第３の点Ｅを通って線対称軸Ｙ−Ｙ’と直交する直線ＧＨ上の線分を有する。第２の点Ｄと第１の点Ｂとの間の距離は、第３の点Ｅと第１の点Ｂとの間の距離よりも長い。図１６には、直線ＡＣ上の線分である第５の線路ＡＦ’および第６の線路ＡＦ’’と、共有部ＡＢＣで構成される第３のインダクタ部Ｉｎｄ３も示されており、可変インダクタ１６００は３つのインダクタ部を有するが、インダクタ部の数は２以上であればよい。   In the tenth embodiment, the shared portion ABC is line symmetric with respect to the line symmetry axis YY ′ that is orthogonal to the line symmetry axis YY ′ through the first point B on the line symmetry axis YY ′. The first line segment A′C ′ and the second line segment A connected to one end A ′ of the first line segment A′C ′ and extending in parallel with the line symmetry axis YY ′ 'A and a third line segment C'C connected to the other end C' of the first line segment A'C 'and extending in parallel with the line symmetry axis YY'. The first line AD ′ and the third line CD ″ each have a line segment on the straight line IJ that passes through the second point D on the line symmetry axis YY ′ and is orthogonal to the line symmetry axis. The second line AE ′ and the fourth line CE ″ pass through the third point E on the line symmetry axis YY ′, and the lines on the straight line GH orthogonal to the line symmetry axis YY ′. Have minutes. The distance between the second point D and the first point B is longer than the distance between the third point E and the first point B. FIG. 16 also shows a fifth inductor AF ′ and a sixth conductor AF ″, which are line segments on the straight line AC, and a third inductor part Ind3 composed of the shared part ABC. Although 1600 has three inductor parts, the number of inductor parts should just be two or more.

可変インダクタ１６００は、第１の実施形態で説明した可変インダクタ１００と同様に、第１の線路ＡＤ’と第３の線路ＣＤ’’との間等に容量性素子部を接続して、どのインダクタ部に接続された容量性素子部を動作させるかを制御信号により切り替えることにより、ＬＣの並列共振による電圧制御発振器の構成要素として使用できる。このとき、非特許文献２に記載の可変インダクタの場合のようにインダクタに直列に抵抗成分が挿入されることがない。したがって、Ｑ値の劣化を抑制した可変インダクタとして機能させることができる。さらに、いずれのインダクタ部もＡＢＣを共有部として用いるため小型の可変インダクタが得られる。   Similar to the variable inductor 100 described in the first embodiment, the variable inductor 1600 has a capacitive element portion connected between the first line AD ′ and the third line CD ″, etc. By switching whether to operate the capacitive element unit connected to the unit by a control signal, it can be used as a component of a voltage controlled oscillator by parallel resonance of LC. At this time, the resistance component is not inserted in series with the inductor unlike the variable inductor described in Non-Patent Document 2. Therefore, it can function as a variable inductor that suppresses the deterioration of the Q value. Further, since each inductor unit uses ABC as a shared unit, a small variable inductor can be obtained.

なお、ＢＦ間、ＢＥ間、ＢＤ間の線対称軸Ｙ−Ｙ’上の距離がこの順で長くなる場合、隣接するインダクタ部の線路長が単調に変化する。   When the distance on the line symmetry axis Y-Y ′ between BF, BE, and BD becomes longer in this order, the line length of the adjacent inductor portion changes monotonously.

また、図１６では、面積の有効利用の観点から各線分が直交する実施形態を示してあるが、必ずしも線分ＩＤ’等が線分Ａ’Ｉ等と直交している必要はない。   FIG. 16 shows an embodiment in which each line segment is orthogonal from the viewpoint of effective use of the area, but the line segment ID ′ and the like do not necessarily have to be orthogonal to the line segment A′I and the like.

（第１１の実施形態）
図１７は、第１０の実施形態の可変インダクタを備える電圧制御発振器（ＶＣＯ）を示している。ＶＣＯ１７００は、インダクタと容量性素子の並列共振によるものであり、第１０の実施形態の可変インダクタ１６００と、第１の線路ＡＤ’と第３の線路ＣＤ’’との間に接続され、第１の制御信号ＣＯＮＴＲＯＬ＿１により動作状態と非動作状態との間の切り替えが制御される第１のブロックＢ１と、第２の線路ＡＥ’と第４の線路ＣＥ’’との間に接続され、第２の制御信号ＣＯＮＴＲＯＬ＿２により動作状態と非動作状態との間の切り替えが制御される第２のブロックＢ２とを備える。第１のブロックＢ１と第２のブロックＢ２は同一の構成とする。第３のブロックＢ３も示してあり、これも同一の構成とする。共有部ＡＢＣ上の点Ｂが正電源ＶＤＤに接続してある。各ブロックの詳細は、第２の実施形態で説明したのと同一である。制御信号により動作させるブロックを切り替えることで、使用されるインダクタ部が選択されて共振周波数が変わる。第１の実施形態で上述したのと同様に、ブロックＢ１〜Ｂ３を接続しても可変インダクタ１６００に直列に抵抗成分が挿入されることがない。したがって、Ｑ値の劣化を抑制した可変インダクタとして機能させることができる。 (Eleventh embodiment)
FIG. 17 shows a voltage controlled oscillator (VCO) including the variable inductor of the tenth embodiment. The VCO 1700 is based on parallel resonance of an inductor and a capacitive element, and is connected between the variable inductor 1600 of the tenth embodiment, the first line AD ′, and the third line CD ″. The control signal CONTROL_1 is connected between the first block B1 whose switching between the operating state and the non-operating state is controlled, and the second line AE ′ and the fourth line CE ″, And a second block B2 in which switching between the operating state and the non-operating state is controlled by the control signal CONTROL_2. The first block B1 and the second block B2 have the same configuration. A third block B3 is also shown and has the same configuration. The point B on the shared part ABC is connected to the positive power supply VDD. Details of each block are the same as those described in the second embodiment. By switching the block to be operated by the control signal, the inductor unit to be used is selected and the resonance frequency is changed. As described above in the first embodiment, no resistance component is inserted in series with the variable inductor 1600 even if the blocks B1 to B3 are connected. Therefore, it can function as a variable inductor that suppresses the deterioration of the Q value.

なお、第１１の実施形態では、点Ｂを低インピーダンス端子の正電源ＶＤＤに接続したが、この点に高インピーダンス素子の電流源をつないでも構わない。   In the eleventh embodiment, the point B is connected to the positive power supply VDD of the low impedance terminal, but a current source of a high impedance element may be connected to this point.

また、第１１の実施形態では差動構成の回路への適用を想定しているため線対称軸を有するが、この線対称軸で折り返して得られる構成をシングルエンド回路に対して応用することも可能である。   Further, in the eleventh embodiment, since it is assumed to be applied to a circuit with a differential configuration, it has a line symmetry axis. However, the configuration obtained by folding back with this line symmetry axis may be applied to a single-ended circuit. Is possible.

（第１２の実施形態）
図１８（ａ）及び（ｂ）は、第１２の実施形態の可変インダクタを示している。図１８（ａ）は平面図、（ｂ）は線対称軸Ｙ−Ｙ’の左側部分の斜視図である。本実施形態では、図１２に示したソレノイドを用いるものの、1つのタップから複数のインダクタを構成した第７の実施形態とは異なり、各ソレノイド上に複数のタップ（線路）を配置する。可変インダクタ１８００は、線対称軸Ｙ−Ｙ’を有する共有部を備え、この共有部は、第１の点ＺＬを中心点とした第１のソレノイドＳＯＬＬ、および、第１の点ＺＬと線対称軸Ｙ−Ｙ’に関して線対称な第２の点ＺＲを中心点とした、第１のソレノイドＳＯＬＬと同一半径の第２のソレノイドＳＯＬＲを有し、第１のソレノイドＳＯＬＬと第２のソレノイドＳＯＬＲとは、それぞれの始点ＷＬ及びＷＲが、線対称軸Ｙ−Ｙ’上の第３の点Ｂを通って線対称軸Ｙ−Ｙ’と直交する結線部を介して結合する。可変インダクタ１８００はさらに、第１のソレノイドＳＯＬＬの始点ＷＬより下層に存在する第１の端子Ａに接続された第１の線路ＡＤ’と、第１のソレノイドＳＯＬＬの第１の端子Ａより下層に存在する第２の端子Ｇに接続された第２の線路ＧＥ’と、第２のソレノイドＳＯＬＲの始点ＷＲより下層に存在する第３の端子Ｃに接続された第３の線路ＣＤ’’と、第２のソレノイドＳＯＬＲの第３の端子Ｃより下層に存在する第４の端子Ｈに接続された第４の線路ＨＥ’’とを備える。第３の端子Ｃ、第４の端子Ｈ、第３の線路ＣＤ’’、および第４の線路ＨＥ’’はそれぞれ、第１の端子Ａ、第２の端子Ｇ、第１の線路ＡＤ’、および第２の線路ＧＥ’と線対称軸Ｙ−Ｙ’に関して線対称である。共有部のうちの第１の端子Ａから第３の端子Ｃの間の部分、第１の線路ＡＤ’、および第３の線路ＣＤ’’は、第１のインダクタ部Ｉｎｄ１を構成し、共有部のうちの第２の端子Ｇから第４の端子Ｈの間の部分、第３の線路ＧＥ’、および第４の線路ＨＥ’’は、第２のインダクタ部Ｉｎｄ２を構成する。第２のインダクタ部Ｉｎｄ２の線路長は、第１のインダクタ部Ｉｎｄ１の線路長よりも長い。図１８に示されたインダクタ部の数は２であるが、２より多くてもよい。 (Twelfth embodiment)
FIGS. 18A and 18B show a variable inductor according to the twelfth embodiment. 18A is a plan view, and FIG. 18B is a perspective view of the left side portion of the line symmetry axis YY ′. In the present embodiment, although the solenoid shown in FIG. 12 is used, unlike the seventh embodiment in which a plurality of inductors are configured from one tap, a plurality of taps (lines) are arranged on each solenoid. The variable inductor 1800 includes a shared portion having a line symmetry axis YY ′, and this shared portion is symmetric with respect to the first solenoid SOLL with the first point ZL as a center point and the first point ZL. A second solenoid SOLR having the same radius as that of the first solenoid SOLL, centered on a second point ZR that is line-symmetric with respect to the axis YY ′, has a first solenoid SOLL, a second solenoid SOLR, , Each start point WL and WR passes through a third point B on the line symmetry axis YY ′, and is coupled via a connection portion orthogonal to the line symmetry axis YY ′. The variable inductor 1800 further includes a first line AD ′ connected to the first terminal A existing below the starting point WL of the first solenoid SOLL, and a layer below the first terminal A of the first solenoid SOLL. A second line GE ′ connected to the existing second terminal G, a third line CD ″ connected to the third terminal C existing below the start point WR of the second solenoid SOLR, And a fourth line HE ″ connected to the fourth terminal H existing below the third terminal C of the second solenoid SOLR. The third terminal C, the fourth terminal H, the third line CD ″, and the fourth line HE ″ are respectively a first terminal A, a second terminal G, a first line AD ′, The line symmetric with respect to the second line GE ′ and the line symmetry axis YY ′. The portion between the first terminal A and the third terminal C, the first line AD ′, and the third line CD ″ in the shared portion constitutes the first inductor portion Ind1, and the shared portion Among these, the portion between the second terminal G and the fourth terminal H, the third line GE ′, and the fourth line HE ″ constitute a second inductor section Ind2. The line length of the second inductor unit Ind2 is longer than the line length of the first inductor unit Ind1. The number of inductor portions shown in FIG. 18 is two, but may be more than two.

可変インダクタ１８００は、第１の実施形態で説明した可変インダクタ１００と同様に、Ｄ’Ｄ’’間等に容量性素子部を接続して、どのインダクタ部に接続された容量性素子部を動作させるかを制御信号により切り替えることにより、ＬＣの並列共振による電圧制御発振器の構成要素として使用できる。このとき、非特許文献２に記載の可変インダクタの場合のようにインダクタに直列に抵抗成分が挿入されることがない。したがって、Ｑ値の劣化を抑制した可変インダクタとして機能させることができる。さらに、いずれのインダクタ部もソレノイドの一部を共有するため小型の可変インダクタが得られる。   As with the variable inductor 100 described in the first embodiment, the variable inductor 1800 has a capacitive element connected between D′ D ″ and the like, and operates the capacitive element connected to which inductor. It can be used as a constituent element of a voltage controlled oscillator by parallel resonance of LC by switching whether to perform by a control signal. At this time, the resistance component is not inserted in series with the inductor unlike the variable inductor described in Non-Patent Document 2. Therefore, it can function as a variable inductor that suppresses the deterioration of the Q value. Furthermore, since each inductor part shares a part of solenoid, a small variable inductor can be obtained.

ソレノイドは原理的に１本の導体から構成されているため、物理的に異なる２点のインダクタンスは等しくないことが保証されると共に、自己インダクタンス＝（平面インダクタのインダクタンス）×（巻数）2という特徴も有していて、最上層に存在する始点ＷＬ及びＷＲを基準とした場合の自己インダクタンスが下層に下りていくほど大きくなり、単調性も保証される。 Since the solenoid is composed of one conductor in principle, it is guaranteed that the two physically different inductances are not equal, and the self-inductance = (inductance of the planar inductor) × (number of turns) 2 The self-inductance with reference to the starting points WL and WR existing in the uppermost layer increases as it goes down to the lower layer, and monotonicity is also guaranteed.

第１２の本実施形態は、インダクタンスの単調性に起因する回路制御の簡便性のみならず、面積の縮小・コスト低減の観点からも好ましい実施形態である。ソレノイドを用いると、巻いた数の二乗に比例して自己インダクタンスが増える。これによって面積の縮小、すなわちコストの削減が図れる。また、同一の自己インダクタンスを得るための銅線長を短縮できるので、Ｑ値の増大が図れる。インダクタのＱ値は配線の抵抗値で制限を受ける為、自己インダクタンスが同じで配線抵抗が減ればＱ値は高くなるからである。   The twelfth embodiment is a preferred embodiment from the viewpoint of not only the simplicity of circuit control due to the monotonicity of inductance but also the reduction of area and cost. Using a solenoid increases the self-inductance in proportion to the square of the number of turns. As a result, the area can be reduced, that is, the cost can be reduced. Further, since the copper wire length for obtaining the same self-inductance can be shortened, the Q value can be increased. This is because the Q value of the inductor is limited by the resistance value of the wiring, so that the self-inductance is the same and the Q value increases if the wiring resistance decreases.

なお、図１８（ａ）及び（ｂ）では、点Ａで段差を有するソレノイドを図示したが、このような構造に限らず、導線を巻いたソレノイドと等価のものであればよい。段差なく導線を巻いたソレノイドを用いる場合は、第１の端子Ａが第２の端子Ｇよりも始点ＷＬに近いという関係にあればよい。   18 (a) and 18 (b), the solenoid having a step at point A is shown, but the invention is not limited to such a structure, and any solenoid equivalent to a solenoid wound with a conducting wire may be used. When using a solenoid wound with a conductive wire without a step, the first terminal A may be closer to the start point WL than the second terminal G.

（第１３の実施形態）
図１９は、第１２の実施形態の可変インダクタを備える電圧制御発振器（ＶＣＯ）を示している。ＶＣＯ１９００は、インダクタと容量性素子の並列共振によるものであり、第１２の実施形態の可変インダクタ１８００と、Ｄ’Ｄ’’間に接続され、第１の制御信号ＣＯＮＴＲＯＬ＿１により動作状態と非動作状態との間の切り替えが制御される第１のブロックＢ１と、Ｅ’Ｅ’’間に接続され、第２の制御信号ＣＯＮＴＲＯＬ＿２により動作状態と非動作状態との間の切り替えが制御される第２のブロックＢ２とを備える。第１のブロックＢ１と第２のブロックＢ２は同一の構成とする。共有部上の点Ｂが正電源ＶＤＤに接続してある。各ブロックの詳細は、第２の実施形態で説明したのと同一である。制御信号により動作させるブロックを切り替えることで、使用されるインダクタ部が選択されて共振周波数が変わる。第１の実施形態で上述したのと同様に、ブロックＢ１及びＢ２を接続しても可変インダクタ１８００に直列に抵抗成分が挿入されることがない。したがって、Ｑ値の劣化を抑制した可変インダクタとして機能させることができる。 (13th Embodiment)
FIG. 19 shows a voltage controlled oscillator (VCO) comprising the variable inductor of the twelfth embodiment. The VCO 1900 is based on parallel resonance of an inductor and a capacitive element, and is connected between the variable inductor 1800 of the twelfth embodiment and D′ D ″, and is in an operating state and a non-operating state by the first control signal CONTROL_1. The first block B1 that is controlled to be switched between and a second block E1 that is connected between E′E ″ and the second control signal CONTROL_2 controls the switching between the operating state and the non-operating state. Block B2. The first block B1 and the second block B2 have the same configuration. The point B on the shared part is connected to the positive power supply VDD. Details of each block are the same as those described in the second embodiment. By switching the block to be operated by the control signal, the inductor unit to be used is selected and the resonance frequency is changed. As described above in the first embodiment, no resistance component is inserted in series with the variable inductor 1800 even when the blocks B1 and B2 are connected. Therefore, it can function as a variable inductor that suppresses the deterioration of the Q value.

１００ 可変インダクタ
Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３ ブロック（「容量性素子部」および「負性抵抗発生部」に対応）
Ｉｎｄ１、Ｉｎｄ２、Ｉｎｄ３ インダクタ部
Ｙ−Ｙ’ 線線対称軸
ＣＯＮＴＲＯＬ＿１、ＣＯＮＴＲＯＬ＿２、ＣＯＮＴＲＯＬ＿３ 制御信号
ＶＤＤ 正電源 100 variable inductor B1, B2, B3 block (corresponding to "capacitive element part" and "negative resistance generating part")
Ind1, Ind2, Ind3 Inductor section YY 'Line symmetry axis CONTROL_1, CONTROL_2, CONTROL_3 Control signal VDD Positive power supply

Claims (32)

線対称軸を有する可変インダクタであって、
前記線対称軸に関して線対称な共有部と、
前記共有部の第１の端子に接続された第１及び第２の線路と、
前記共有部の第２の端子に接続された第３及び第４の線路と
を備え、
前記第２の端子、前記第３の線路、および前記第４の線路はそれぞれ、前記第１の端子、前記第１の線路、および前記第２の線路と前記線対称軸に関して線対称であり、
前記共有部、前記第１の線路、および前記第３の線路は、第１のインダクタ部を構成し、
前記共有部、前記第２の線路、および前記第４の線路は、第２のインダクタ部を構成し、
前記第１のインダクタ部の線路長は、前記第２のインダクタ部の線路長よりも長いことを特徴とする可変インダクタ。 A variable inductor having an axis of line symmetry,
A shared portion that is line-symmetric with respect to the line-symmetric axis;
First and second lines connected to the first terminal of the sharing unit;
A third line and a fourth line connected to the second terminal of the sharing unit;
The second terminal, the third line, and the fourth line are line symmetric with respect to the first terminal, the first line, and the second line and the line symmetry axis, respectively.
The shared part, the first line, and the third line constitute a first inductor part,
The shared part, the second line, and the fourth line constitute a second inductor part,
The variable inductor, wherein a line length of the first inductor section is longer than a line length of the second inductor section. 前記共有部は、前記線対称軸上の第１の点（Ｚ）を中心点とした第１の円周上の円弧であり、
前記第１の線路および前記第３の線路は、それぞれ前記線対称軸上の第２の点（ＺＤ）を中心点とした、前記第１の端子および前記第２の端子を通る第２の円周上の円弧であり、
前記第２の線路および前記第４の線路は、それぞれ前記線対称軸上の第３の点（ＺＥ）を中心点とした、前記第１の端子および前記第２の端子を通る第３の円周上の円弧であり、
前記第２の円周の半径は、前記第３の円周の半径よりも短いことを特徴とする請求項１に記載の可変インダクタ。 The shared portion is a circular arc on a first circumference centered on a first point (Z) on the line symmetry axis,
The first line and the third line are second circles that pass through the first terminal and the second terminal, respectively, with a second point (ZD) on the line symmetry axis as a center point. A circular arc on the circumference,
The second line and the fourth line are third circles passing through the first terminal and the second terminal, respectively, with a third point (ZE) on the line symmetry axis as a center point. A circular arc on the circumference,
The variable inductor according to claim 1, wherein a radius of the second circumference is shorter than a radius of the third circumference. インダクタと容量性素子の並列共振による電圧制御発振器において、
請求項２に記載の可変インダクタと、
前記第１の線路と前記第３の線路との間に接続され、第１の制御信号により動作状態と非動作状態との間の切り替えが制御される第１の容量性素子部および第１の負性抵抗発生部と、
前記第２の線路と前記第４の線路との間に接続され、第２の制御信号により動作状態と非動作状態との間の切り替えが制御される第２の容量性素子部および第２の負性抵抗発生部と
を備え、
前記第１の容量性素子部は前記第２の容量性素子部と同一であり、
前記第１の負性抵抗発生部は前記第２の負性抵抗発生部と同一であることを特徴とする電圧制御発振器。 In a voltage controlled oscillator with parallel resonance of an inductor and a capacitive element,
A variable inductor according to claim 2;
A first capacitive element connected between the first line and the third line and controlled to switch between an operating state and a non-operating state by a first control signal; A negative resistance generator,
A second capacitive element connected between the second line and the fourth line and controlled to be switched between an operating state and a non-operating state by a second control signal; A negative resistance generator,
The first capacitive element portion is identical to the second capacitive element portion;
The voltage controlled oscillator according to claim 1, wherein the first negative resistance generator is the same as the second negative resistance generator. 前記共有部と前記線対称軸との接点に正電源電圧が供給されていることを特徴とする請求項３に記載の電圧制御発振器。   The voltage controlled oscillator according to claim 3, wherein a positive power supply voltage is supplied to a contact point between the shared portion and the line symmetry axis. 前記共有部と前記線対称軸との接点に電流が供給されていることを特徴とする請求項３に記載の電圧制御発振器。   The voltage controlled oscillator according to claim 3, wherein a current is supplied to a contact point between the shared portion and the line symmetry axis. 前記共有部の第１の端子に接続された第５の線路と、
前記共有部の第２の端子に接続された、前記第５の線路と前記線対称軸に関して線対称な第６の線路と、
前記第５の線路と前記第６の線路との間に接続され、第３の制御信号により動作状態と非動作状態との間の切り替えが制御される第３の容量性素子部および第３の負性抵抗発生部と
をさらに備え、
前記共有部、前記第５の線路、および前記第６の線路は、第３のインダクタ部を構成し、
前記第５の線路および前記第６の線路は、それぞれ前記線対称軸上の第４の点（ＺＦ）を中心点とした、前記第１の端子および前記第２の端子を通る第４の円周上の円弧であり、
前記第３の円周の半径は、前記第４の円周の半径よりも短く、
前記第３の容量性素子部は前記第１および第２の容量性素子部と同一であり、
前記第３の負性抵抗発生部は前記第１および第２の負性抵抗発生部と同一であることを特徴とする請求項３に記載の電圧制御発振器。 A fifth line connected to the first terminal of the sharing unit;
A sixth line which is connected to the second terminal of the shared portion and which is line-symmetric with respect to the fifth line and the line-symmetric axis;
A third capacitive element connected between the fifth line and the sixth line and controlled to switch between an operating state and a non-operating state by a third control signal; A negative resistance generator,
The shared part, the fifth line, and the sixth line constitute a third inductor part,
The fifth line and the sixth line are respectively a fourth circle passing through the first terminal and the second terminal, with the fourth point (ZF) on the line symmetry axis as the center point. A circular arc on the circumference,
The radius of the third circumference is shorter than the radius of the fourth circumference,
The third capacitive element portion is identical to the first and second capacitive element portions;
4. The voltage controlled oscillator according to claim 3, wherein the third negative resistance generator is the same as the first and second negative resistance generators. 前記共有部は、第１の点（ＺＬ）を中心点とした第１の円周上の円弧、および、前記第１の点（ＺＬ）と前記線対称軸に関して線対称な第２の点（ＺＲ）を中心点とした、前記第１の円周と同一半径の第２の円周上の円弧を有し、
前記第１の円周上の円弧と前記第２の円周上の円弧とは、前記線対称軸上の第３の点（Ｂ）で結合しており、
前記第１の線路は、前記線対称軸上の第４の点（Ｄ）および前記共有部の前記第１の端子を通る第３の円周上の円弧であり、
前記第２の線路は、前記線対称軸上の第５の点（Ｅ）および前記共有部の前記第１の端子を通る第４の円周上の円弧であり、
前記第４の点（Ｄ）と前記第３の点（Ｂ）との間の距離は、前記第５の点（Ｅ）と前記第３の点（Ｂ）との間の距離よりも長いことを特徴とする請求項１に記載の可変インダクタ。 The shared portion includes an arc on a first circumference centered on a first point (ZL), and a second point (symmetrical with respect to the first point (ZL) and the line symmetry axis ( ZR) having an arc on the second circumference having the same radius as the first circumference, with the center point being ZR),
The arc on the first circumference and the arc on the second circumference are joined at a third point (B) on the axis of line symmetry,
The first line is an arc on a third circumference passing through the fourth point (D) on the axis of line symmetry and the first terminal of the shared portion;
The second line is an arc on a fourth circumference passing through the fifth point (E) on the line symmetry axis and the first terminal of the shared part,
The distance between the fourth point (D) and the third point (B) is longer than the distance between the fifth point (E) and the third point (B). The variable inductor according to claim 1. インダクタと容量性素子の並列共振による電圧制御発振器において、
請求項７に記載の可変インダクタと、
前記第１の線路と前記第３の線路との間に接続され、第１の制御信号により動作状態と非動作状態との間の切り替えが制御される第１の容量性素子部および第１の負性抵抗発生部と、
前記第２の線路と前記第４の線路との間に接続され、第２の制御信号により動作状態と非動作状態との間の切り替えが制御される第２の容量性素子部および第２の負性抵抗発生部と
を備え、
前記第１の容量性素子部は前記第２の容量性素子部と同一であり、
前記第１の負性抵抗発生部は前記第２の負性抵抗発生部と同一であることを特徴とする電圧制御発振器。 In a voltage controlled oscillator with parallel resonance of an inductor and a capacitive element,
A variable inductor according to claim 7,
A first capacitive element connected between the first line and the third line and controlled to switch between an operating state and a non-operating state by a first control signal; A negative resistance generator,
A second capacitive element connected between the second line and the fourth line and controlled to be switched between an operating state and a non-operating state by a second control signal; A negative resistance generator,
The first capacitive element portion is identical to the second capacitive element portion;
The voltage controlled oscillator according to claim 1, wherein the first negative resistance generator is the same as the second negative resistance generator. 前記共有部と前記線対称軸との接点に正電源電圧が供給されていることを特徴とする請求項８に記載の電圧制御発振器。   9. The voltage controlled oscillator according to claim 8, wherein a positive power supply voltage is supplied to a contact point between the shared portion and the line symmetry axis. 前記共有部と前記線対称軸との接点に電流が供給されていることを特徴とする請求項８に記載の電圧制御発振器。   9. The voltage controlled oscillator according to claim 8, wherein a current is supplied to a contact point between the shared portion and the line symmetry axis. 前記共有部の第１の端子に接続された第５の線路と、
前記共有部の第２の端子に接続された、前記第５の線路と前記線対称軸に関して線対称な第６の線路と、
前記第５の線路と前記第６の線路との間に接続され、第３の制御信号により動作状態と非動作状態との間の切り替えが制御される第３の容量性素子部および第３の負性抵抗発生部と
をさらに備え、
前記共有部、前記第５の線路、および前記第６の線路は、第３のインダクタ部を構成し、
前記第５の線路は、前記線対称軸上の第６の点（Ｆ）および前記共有部の前記第１の端子を通る第５の円周上の円弧であり、
前記第６の線路は、前記第５の線路と前記線対称軸に関して線対称であり、
前記第５の点（Ｅ）と前記第３の点（Ｂ）との間の距離よりは、前記第６の点（Ｆ）と前記第３の点（Ｂ）との間の距離よりも長く、
前記第３の容量性素子部は前記第１および第２の容量性素子部と同一であり、
前記第３の負性抵抗発生部は前記第１および第２の負性抵抗発生部と同一であることを特徴とする請求項８に記載の電圧制御発振器。 A fifth line connected to the first terminal of the sharing unit;
A sixth line which is connected to the second terminal of the shared portion and which is line-symmetric with respect to the fifth line and the line-symmetric axis;
A third capacitive element connected between the fifth line and the sixth line and controlled to switch between an operating state and a non-operating state by a third control signal; A negative resistance generator,
The shared part, the fifth line, and the sixth line constitute a third inductor part,
The fifth line is an arc on a fifth circumference passing through the sixth point (F) on the axis of line symmetry and the first terminal of the shared part,
The sixth line is line symmetric with respect to the fifth line and the line symmetric axis;
The distance between the fifth point (E) and the third point (B) is longer than the distance between the sixth point (F) and the third point (B). ,
The third capacitive element portion is identical to the first and second capacitive element portions;
9. The voltage controlled oscillator according to claim 8, wherein the third negative resistance generator is the same as the first and second negative resistance generators. 前記共有部は、第１の点（ＺＬ）を中心点とした第１のソレノイド、および、前記第１の点（ＺＬ）と前記線対称軸に関して線対称な第２の点（ＺＲ）を中心点とした、前記第１のソレノイドと同一半径の第２のソレノイドを有し、
前記第１のソレノイドと前記第２のソレノイドとは、それぞれの始点が、前記線対称軸上の第３の点（Ｂ）を通って前記線対称軸と直交する結線部を介して結合しており、
前記第１の線路は、前記線対称軸上の第４の点（Ｄ）および前記共有部の前記第１の端子を通る第１の円周上の円弧であり、
前記第２の線路は、前記線対称軸上の第５の点（Ｅ）および前記共有部の前記第１の端子を通る第２の円周上の円弧であり、
前記第４の点（Ｄ）と前記第３の点（Ｂ）との間の距離は、前記第５の点（Ｅ）と前記第３の点（Ｂ）との間の距離よりも長いことを特徴とする請求項１に記載の可変インダクタ。 The shared portion is centered on a first solenoid centered on a first point (ZL) and a second point (ZR) that is line-symmetric with respect to the first point (ZL) and the line-symmetry axis. Having a second solenoid of the same radius as the first solenoid,
The first solenoid and the second solenoid are coupled to each other at a starting point passing through a third point (B) on the line symmetry axis via a connection portion orthogonal to the line symmetry axis. And
The first line is an arc on a first circumference passing through the fourth point (D) on the axis of line symmetry and the first terminal of the shared part,
The second line is an arc on a second circumference passing through the fifth point (E) on the line symmetry axis and the first terminal of the shared part,
The distance between the fourth point (D) and the third point (B) is longer than the distance between the fifth point (E) and the third point (B). The variable inductor according to claim 1. インダクタと容量性素子の並列共振による電圧制御発振器において、
請求項１２に記載の可変インダクタと、
前記第１の線路と前記第３の線路との間に接続され、第１の制御信号により動作状態と非動作状態との間の切り替えが制御される第１の容量性素子部および第１の負性抵抗発生部と、
前記第２の線路と前記第４の線路との間に接続され、第２の制御信号により動作状態と非動作状態との間の切り替えが制御される第２の容量性素子部および第２の負性抵抗発生部と
を備え、
前記第１の容量性素子部は前記第２の容量性素子部と同一であり、
前記第１の負性抵抗発生部は前記第２の負性抵抗発生部と同一であることを特徴とする電圧制御発振器。 In a voltage controlled oscillator with parallel resonance of an inductor and a capacitive element,
A variable inductor according to claim 12,
A first capacitive element connected between the first line and the third line and controlled to switch between an operating state and a non-operating state by a first control signal; A negative resistance generator,
A second capacitive element connected between the second line and the fourth line and controlled to be switched between an operating state and a non-operating state by a second control signal; A negative resistance generator,
The first capacitive element portion is identical to the second capacitive element portion;
The voltage controlled oscillator according to claim 1, wherein the first negative resistance generator is the same as the second negative resistance generator. 前記共有部と前記線対称軸との接点に正電源電圧が供給されていることを特徴とする請求項１３に記載の電圧制御発振器。   The voltage controlled oscillator according to claim 13, wherein a positive power supply voltage is supplied to a contact point between the shared portion and the line symmetry axis. 前記共有部と前記線対称軸との接点に電流が供給されていることを特徴とする請求項１３に記載の電圧制御発振器。   14. The voltage controlled oscillator according to claim 13, wherein a current is supplied to a contact point between the shared portion and the line symmetry axis. 前記共有部の第１の端子に接続された第５の線路と、
前記共有部の第２の端子に接続された、前記第５の線路と前記線対称軸に関して線対称な第６の線路と、
前記第５の線路と前記第６の線路との間に接続され、第３の制御信号により動作状態と非動作状態との間の切り替えが制御される第３の容量性素子部および第３の負性抵抗発生部と
をさらに備え、
前記共有部、前記第５の線路、および前記第６の線路は、第３のインダクタ部を構成し、
前記第５の線路は、前記線対称軸上の第６の点（Ｆ）および前記共有部の前記第１の端子を通る第３の円周上の円弧であり、
前記第６の線路は、前記第５の線路と前記線対称軸に関して線対称であり、
前記第５の点（Ｅ）と前記第３の点（Ｂ）との間の距離よりは、前記第６の点（Ｆ）と前記第３の点（Ｂ）との間の距離よりも長く、
前記第３の容量性素子部は前記第１および第２の容量性素子部と同一であり、
前記第３の負性抵抗発生部は前記第１および第２の負性抵抗発生部と同一であることを特徴とする請求項１３に記載の電圧制御発振器。 A fifth line connected to the first terminal of the sharing unit;
A sixth line which is connected to the second terminal of the shared portion and which is line-symmetric with respect to the fifth line and the line-symmetric axis;
A third capacitive element connected between the fifth line and the sixth line and controlled to switch between an operating state and a non-operating state by a third control signal; A negative resistance generator,
The shared part, the fifth line, and the sixth line constitute a third inductor part,
The fifth line is an arc on a third circumference passing through the sixth point (F) on the axis of line symmetry and the first terminal of the shared portion,
The sixth line is line symmetric with respect to the fifth line and the line symmetric axis;
The distance between the fifth point (E) and the third point (B) is longer than the distance between the sixth point (F) and the third point (B). ,
The third capacitive element portion is identical to the first and second capacitive element portions;
The voltage controlled oscillator according to claim 13, wherein the third negative resistance generator is the same as the first and second negative resistance generators. 前記共有部は、前記線対称軸上の第１の点（Ｂ）を通って前記線対称軸と直交する、前記線対称軸に関して線対称な第１の線分部、前記第１の線分部の一端と接続され、前記線対称軸と平行に延在する第２の線分部、および、前記第１の線分部の他端と接続され、前記線対称軸と平行に延在する第３の線分部を有し、
前記第１の線路および前記第３の線路は、それぞれ前記線対称軸上の第２の点（Ｄ）を通って前記線対称軸と直交する直線上の線分を有し、
前記第２の線路および前記第４の線路は、それぞれ前記線対称軸上の第３の点（Ｅ）を通って前記線対称軸と直交する直線上の線分を有し、
前記第２の点（Ｄ）と前記第１の点（Ｂ）との間の距離は、前記第３の点（Ｅ）と前記第１の点（Ｂ）との間の距離よりも長いことを特徴とする請求項１に記載の可変インダクタ。 The shared portion passes through a first point (B) on the line symmetry axis and is orthogonal to the line symmetry axis, and is a first line segment symmetrical about the line symmetry axis, the first line segment. Connected to one end of the part and connected to the second line segment extending parallel to the line symmetry axis and the other end of the first line segment extending parallel to the line symmetry axis Having a third line segment;
Each of the first line and the third line has a straight line segment that passes through the second point (D) on the line symmetry axis and is orthogonal to the line symmetry axis,
The second line and the fourth line each have a line segment on a straight line that passes through the third point (E) on the line symmetry axis and is orthogonal to the line symmetry axis,
The distance between the second point (D) and the first point (B) is longer than the distance between the third point (E) and the first point (B). The variable inductor according to claim 1. インダクタと容量性素子の並列共振による電圧制御発振器において、
請求項１７に記載の可変インダクタと、
前記第１の線路と前記第３の線路との間に接続され、第１の制御信号により動作状態と非動作状態との間の切り替えが制御される第１の容量性素子部および第１の負性抵抗発生部と、
前記第２の線路と前記第４の線路との間に接続され、第２の制御信号により動作状態と非動作状態との間の切り替えが制御される第２の容量性素子部および第２の負性抵抗発生部と
を備え、
前記第１の容量性素子部は前記第２の容量性素子部と同一であり、
前記第１の負性抵抗発生部は前記第２の負性抵抗発生部と同一であることを特徴とする電圧制御発振器。 In a voltage controlled oscillator with parallel resonance of an inductor and a capacitive element,
A variable inductor according to claim 17,
A first capacitive element connected between the first line and the third line and controlled to switch between an operating state and a non-operating state by a first control signal; A negative resistance generator,
A second capacitive element connected between the second line and the fourth line and controlled to be switched between an operating state and a non-operating state by a second control signal; A negative resistance generator,
The first capacitive element portion is identical to the second capacitive element portion;
The voltage controlled oscillator according to claim 1, wherein the first negative resistance generator is the same as the second negative resistance generator. 前記共有部と前記線対称軸との接点に正電源電圧が供給されていることを特徴とする請求項１８に記載の電圧制御発振器。   The voltage controlled oscillator according to claim 18, wherein a positive power supply voltage is supplied to a contact point between the shared portion and the line symmetry axis. 前記共有部と前記線対称軸との接点に電流が供給されていることを特徴とする請求項１８に記載の電圧制御発振器。   19. The voltage controlled oscillator according to claim 18, wherein a current is supplied to a contact point between the shared portion and the line symmetry axis. 前記共有部の第１の端子に接続された第５の線路と、
前記共有部の第２の端子に接続された、前記第５の線路と前記線対称軸に関して線対称な第６の線路と、
前記第５の線路と前記第６の線路との間に接続され、第３の制御信号により動作状態と非動作状態との間の切り替えが制御される第３の容量性素子部および第３の負性抵抗発生部と
をさらに備え、
前記共有部、前記第５の線路、および前記第６の線路は、第３のインダクタ部を構成し、
前記第５の線路および前記第６の線路は、それぞれ前記線対称軸上の第４の点（Ｆ）を通って前記線対称軸と直交する直線上の線分を有し、
前記第３の点（Ｅ）と前記第１の点（Ｂ）との間の距離は、前記第４の点（Ｆ）と前記第１の点（Ｂ）との間の距離よりも長く、
前記第３の容量性素子部は前記第１および第２の容量性素子部と同一であり、
前記第３の負性抵抗発生部は前記第１および第２の負性抵抗発生部と同一であることを特徴とする請求項１８に記載の電圧制御発振器。 A fifth line connected to the first terminal of the sharing unit;
A sixth line which is connected to the second terminal of the shared portion and which is line-symmetric with respect to the fifth line and the line-symmetric axis;
A third capacitive element connected between the fifth line and the sixth line and controlled to switch between an operating state and a non-operating state by a third control signal; A negative resistance generator,
The shared part, the fifth line, and the sixth line constitute a third inductor part,
The fifth line and the sixth line each have a straight line segment that passes through the fourth point (F) on the line symmetry axis and is orthogonal to the line symmetry axis,
The distance between the third point (E) and the first point (B) is longer than the distance between the fourth point (F) and the first point (B),
The third capacitive element portion is identical to the first and second capacitive element portions;
19. The voltage controlled oscillator according to claim 18, wherein the third negative resistance generator is the same as the first and second negative resistance generators. 線対称軸を有する可変インダクタであって、
前記線対称軸に関して線対称な共有部であって、第１の点（ＺＬ）を中心点とした第１のソレノイド、および、前記第１の点（ＺＬ）と前記線対称軸に関して線対称な第２の点（ＺＲ）を中心点とした、前記第１のソレノイドと同一半径の第２のソレノイドを有し、前記第１のソレノイドと前記第２のソレノイドとは、それぞれの始点が、前記線対称軸上の第３の点（Ｂ）を通って前記線対称軸と直交する結線部を介して結合するものである共有部と、
前記第１のソレノイドの前記始点より下層に存在する第１の端子（Ａ）に接続された第１の線路と、
前記第１のソレノイドの前記第１の端子（Ａ）より下層に存在する第２の端子（Ｇ）に接続された第２の線路と、
前記第２のソレノイドの前記始点より下層に存在する第３の端子（Ｃ）に接続された第３の線路と、
前記第２のソレノイドの前記第３の端子（Ｃ）より下層に存在する第４の端子（Ｈ）に接続された第４の線路と
を備え、
前記第３の端子（Ｃ）、前記第４の端子（Ｈ）、前記第３の線路、および前記第４の線路はそれぞれ、前記第１の端子（Ａ）、前記第２の端子（Ｇ）、前記第１の線路、および前記第２の線路と前記線対称軸に関して線対称であり、
前記共有部のうちの前記第１の端子（Ａ）から前記第３の端子（Ｃ）の間の部分、前記第１の線路、および前記第３の線路は、第１のインダクタ部を構成し、
前記共有部のうちの前記第２の端子（Ｇ）から前記第４の端子（Ｈ）の間の部分、前記第３の線路、および前記第４の線路は、第２のインダクタ部を構成し、
前記第２のインダクタ部の線路長は、前記第１のインダクタ部の線路長よりも長いことを特徴とする可変インダクタ。 A variable inductor having an axis of line symmetry,
A shared portion that is line symmetric with respect to the line symmetry axis, the first solenoid having a first point (ZL) as a center point, and line symmetry with respect to the first point (ZL) and the line symmetry axis A second solenoid having the same radius as the first solenoid with the second point (ZR) as a center point, the first solenoid and the second solenoid have their respective starting points A shared portion that is coupled through a third portion (B) on the line symmetry axis through a connection portion orthogonal to the line symmetry axis;
A first line connected to a first terminal (A) existing below the starting point of the first solenoid;
A second line connected to a second terminal (G) existing below the first terminal (A) of the first solenoid;
A third line connected to a third terminal (C) existing below the starting point of the second solenoid;
A fourth line connected to a fourth terminal (H) existing below the third terminal (C) of the second solenoid,
The third terminal (C), the fourth terminal (H), the third line, and the fourth line are respectively the first terminal (A) and the second terminal (G). Axisymmetric with respect to the line symmetry axis with respect to the first line and the second line,
The portion of the shared portion between the first terminal (A) and the third terminal (C), the first line, and the third line constitute a first inductor portion. ,
The portion of the shared portion between the second terminal (G) and the fourth terminal (H), the third line, and the fourth line constitute a second inductor portion. ,
The variable inductor, wherein a line length of the second inductor section is longer than a line length of the first inductor section. インダクタと容量性素子の並列共振による電圧制御発振器において、
請求項２２に記載の可変インダクタと、
前記第１の線路と前記第３の線路との間に接続され、第１の制御信号により動作状態と非動作状態との間の切り替えが制御される第１の容量性素子部および第１の負性抵抗発生部と、
前記第２の線路と前記第４の線路との間に接続され、第２の制御信号により動作状態と非動作状態との間の切り替えが制御される第２の容量性素子部および第２の負性抵抗発生部と
を備え、
前記第１の容量性素子部は前記第２の容量性素子部と同一であり、
前記第１の負性抵抗発生部は前記第２の負性抵抗発生部と同一であることを特徴とする電圧制御発振器。 In a voltage controlled oscillator with parallel resonance of an inductor and a capacitive element,
A variable inductor according to claim 22,
A first capacitive element connected between the first line and the third line and controlled to switch between an operating state and a non-operating state by a first control signal; A negative resistance generator,
A second capacitive element connected between the second line and the fourth line and controlled to be switched between an operating state and a non-operating state by a second control signal; A negative resistance generator,
The first capacitive element portion is identical to the second capacitive element portion;
The voltage controlled oscillator according to claim 1, wherein the first negative resistance generator is the same as the second negative resistance generator. 前記共有部と前記線対称軸との接点に正電源電圧が供給されていることを特徴とする請求項２３に記載の電圧制御発振器。   24. The voltage controlled oscillator according to claim 23, wherein a positive power supply voltage is supplied to a contact point between the shared portion and the line symmetry axis. 前記共有部と前記線対称軸との接点に電流が供給されていることを特徴とする請求項２３に記載の電圧制御発振器。   24. The voltage controlled oscillator according to claim 23, wherein a current is supplied to a contact point between the shared portion and the line symmetry axis. 前記第１のソレノイドの前記第２の端子（Ｇ）より下層に存在する第５の端子に接続された第５の線路と、
前記第２のソレノイドの前記第４の端子（Ｈ）より下層に存在する第６の端子に接続された、前記第５の線路と前記線対称軸に関して線対称な第６の線路と、
前記第５の線路と前記第６の線路との間に接続され、第３の制御信号により動作状態と非動作状態との間の切り替えが制御される第３の容量性素子部および第３の負性抵抗発生部と
を備え、
前記共有部のうちの前記第５の端子から前記第６の端子の間の部分、前記第５の線路、および前記第６の線路は、第３のインダクタ部を構成し、
前記第３のインダクタ部の線路長は、前記第２のインダクタ部の線路長よりも長く、
前記第３の容量性素子部は前記第１および第２の容量性素子部と同一であり、
前記第３の負性抵抗発生部は前記第１および第２の負性抵抗発生部と同一であることを
特徴とする請求項２３に記載の電圧制御発振器。 A fifth line connected to a fifth terminal existing below the second terminal (G) of the first solenoid;
A sixth line that is line-symmetric with respect to the fifth line and the line-symmetry axis, connected to a sixth terminal located below the fourth terminal (H) of the second solenoid;
A third capacitive element connected between the fifth line and the sixth line and controlled to switch between an operating state and a non-operating state by a third control signal; A negative resistance generator,
The portion of the shared portion between the fifth terminal and the sixth terminal, the fifth line, and the sixth line constitute a third inductor part,
The line length of the third inductor portion is longer than the line length of the second inductor portion,
The third capacitive element portion is identical to the first and second capacitive element portions;
24. The voltage controlled oscillator according to claim 23, wherein the third negative resistance generator is the same as the first and second negative resistance generators. 前記第１および第２の負性抵抗発生部はそれぞれ、前記線対称軸に関して線対称の位置にある第１および第２の負性抵抗素子を備え、
前記第１および第２の容量性素子部はそれぞれ、前記線対称軸に関して線対称の位置にある第１および第２の容量性素子を備えることを特徴とする請求項３、８、１３、１８及び２３のいずれかに記載の電圧制御発振器。 Each of the first and second negative resistance generators includes first and second negative resistance elements that are in line-symmetric positions with respect to the line-symmetric axis,
The said 1st and 2nd capacitive element part is respectively provided with the 1st and 2nd capacitive element in a line-symmetrical position with respect to the said line symmetry axis, The 3, 8, 13, 18 characterized by the above-mentioned. 24. The voltage controlled oscillator according to any one of items 23 and 23. 前記第１および第２の負性抵抗発生部はそれぞれ、
制御信号が入力される入力端子と、
第１の出力端子および第２の出力端子と、
ドレインが前記第１の出力端子に接続され、ソースが接地され、ゲートが前記第２の出力端子に接続され、入力された前記制御信号によりオンオフ制御される第１のトランジスタと、
ドレインが前記第２の出力端子に接続され、ソースが接地され、ゲートが前記第１の出力端子に接続され、前記入力端子からの前記制御信号によりオンオフ制御される第２のトランジスタと
を備え、
前記第１および第２のトランジスタは、前記線対称軸に関して線対称の位置に配置されていることを特徴とする請求項３、８、１３、１８及び２３のいずれかに記載の電圧制御発振器。 The first and second negative resistance generators are respectively
An input terminal to which a control signal is input;
A first output terminal and a second output terminal;
A first transistor having a drain connected to the first output terminal, a source grounded, a gate connected to the second output terminal, and being turned on and off by the input control signal;
A drain connected to the second output terminal, a source grounded, a gate connected to the first output terminal, and a second transistor that is turned on and off by the control signal from the input terminal,
24. The voltage controlled oscillator according to claim 3, wherein the first and second transistors are arranged at positions symmetrical with respect to the line symmetry axis. 前記第１および第２の負性抵抗発生部はそれぞれ、
制御信号が入力される入力端子と、
第１および第２の出力端子と、
ドレインが前記第１の出力端子に接続され、ゲートが前記第２の出力端子に接続される第１のトランジスタと、
ドレインが前記第２の出力端子に接続され、ソースが前記第１のトランジスタのソースに接続され、ゲートが前記第１の出力端子に接続される第２のトランジスタと、
前記第１および第２のトランジスタの前記ソースと接地との間に接続され、前記入力端子からの前記制御信号によりオンオフ制御されるスイッチと
を備え、
前記第１および第２のトランジスタは、前記線対称軸に関して線対称の位置に配置されていることを特徴とする請求項３、８、１３、１８及び２３のいずれかに記載の電圧制御発振器。 The first and second negative resistance generators are respectively
An input terminal to which a control signal is input;
First and second output terminals;
A first transistor having a drain connected to the first output terminal and a gate connected to the second output terminal;
A second transistor having a drain connected to the second output terminal, a source connected to the source of the first transistor, and a gate connected to the first output terminal;
A switch connected between the source of the first and second transistors and the ground and controlled to be turned on and off by the control signal from the input terminal;
24. The voltage controlled oscillator according to claim 3, wherein the first and second transistors are arranged at positions symmetrical with respect to the line symmetry axis. 前記第１および第２の負性抵抗発生部はそれぞれ、
制御信号が入力される入力端子と、
第１および第２の出力端子と、
ドレインが前記第１の出力端子に接続され、ゲートが前記第２の出力端子に接続される第１のトランジスタと、
ドレインが前記第２の出力端子に接続され、ソースが前記第１のトランジスタのソースに接続され、ゲートが前記第１の出力端子に接続される第２のトランジスタと、
ドレインが前記第１および第２のトランジスタのソースに接続されてＡＣ＿ＣＯＭ端子を形成し、ソースが接地され、ゲートに前記入力端子からの前記制御信号により制御される制御電圧が印加された第３のトランジスタと
を備え、
前記第１および第２のトランジスタは、前記線対称軸に関して線対称の位置に配置されていることを特徴とする請求項３、８、１３、１８及び２３のいずれかに記載の電圧制御発振器。 The first and second negative resistance generators are respectively
An input terminal to which a control signal is input;
First and second output terminals;
A first transistor having a drain connected to the first output terminal and a gate connected to the second output terminal;
A second transistor having a drain connected to the second output terminal, a source connected to the source of the first transistor, and a gate connected to the first output terminal;
A drain is connected to the sources of the first and second transistors to form an AC_COM terminal, a source is grounded, and a gate is applied with a control voltage controlled by the control signal from the input terminal With a transistor,
24. The voltage controlled oscillator according to claim 3, wherein the first and second transistors are arranged at positions symmetrical with respect to the line symmetry axis. 前記第１および第２の容量性素子部はそれぞれ、
制御信号が入力される入力端子と、
第１および第２の出力端子と、
一方の端子が前記第１の出力端子に接続され、他方の端子に前記入力端子が接続される第１のＭＯＳバラクタと、
一方の端子が前記第２の出力端子に接続され、他方の端子に前記第１のバラクタの他方の端子及び前記入力端子が接続される第２のＭＯＳバラクタと
を備え、
前記第１および第２のバラクタは、前記線対称軸に関して線対称の位置に配置されていることを特徴とする請求項３、８、１３、１８及び２３のいずれかに記載の電圧制御発振器。 Each of the first and second capacitive element portions is respectively
An input terminal to which a control signal is input;
First and second output terminals;
A first MOS varactor having one terminal connected to the first output terminal and the other terminal connected to the input terminal;
A second MOS varactor having one terminal connected to the second output terminal and the other terminal connected to the other terminal of the first varactor and the input terminal;
The voltage controlled oscillator according to any one of claims 3, 8, 13, 18 and 23, wherein the first and second varactors are arranged at positions symmetrical with respect to the line symmetry axis. 前記第１および第２の容量性素子部はそれぞれ、
制御信号が入力される入力端子と、
第１および第２の出力端子と、
前記入力端子からの前記制御信号にオンオフ制御されるスイッチとキャパシタとからなり、一方の端子が前記第１の出力端子に接続される１つ以上の第１の容量部と、
前記入力端子からの前記制御信号にオンオフ制御されるスイッチとキャパシタとからなり、一方の端子が前記第２の出力端子に接続され、他方の端子が前記第１の容量部の他方の端子に接続される１つ以上の第２の容量部と
を備え、
前記第１および第２の容量部は、前記線対称軸に関して線対称の位置に配置されていることを特徴とする請求項３、８、１３、１８及び２３のいずれかに記載の電圧制御発振器。 Each of the first and second capacitive element portions is respectively
An input terminal to which a control signal is input;
First and second output terminals;
One or more first capacitance units, each of which includes a switch and a capacitor that are controlled to be turned on / off by the control signal from the input terminal, one terminal of which is connected to the first output terminal;
The switch includes a switch and a capacitor that are on / off controlled by the control signal from the input terminal, and one terminal is connected to the second output terminal, and the other terminal is connected to the other terminal of the first capacitor unit. One or more second capacity parts to be provided,
24. The voltage-controlled oscillator according to claim 3, wherein the first and second capacitors are arranged at positions symmetrical with respect to the line symmetry axis. .
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