JP2014014072A - 発振器 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】電磁波を発振する発振器は、負性抵抗素子101と、電磁波の発振周波数を規定するためのマイクロストリップ型共振器102と、寄生発振を抑制するための低インピーダンス回路をなす抵抗素子104と、ストリップ導体1031を備える。ストリップ導体は、低インピーダンス回路をなす容量素子1032とマイクロストリップ型共振器を接続する。ストリップ導体のインダクタンスLがマイクロストリップ型共振器の容量Cとで形成する共振周波数1/2π√LCの等価波長の1/4が、負性抵抗素子と低インピーダンス回路をなす抵抗素子104との間のストリップ導体を介する距離より大きい。
【選択図】図1
Description
(実施形態1)
実施形態1に係る発振器について、図1、図2を用いて説明する。図1(a)は本実施形態の発振器を示す模式図であり、図2は本実施形態の発振器を説明する回路図である。本実施形態において、101は、負性抵抗素子である。負性抵抗素子101は、典型的には、共鳴トンネルダイオード(RTD)やエサキダイオード、ガンダイオードが選ばれる。一端子を終端したトランジスタを用いてもよい。負性抵抗素子により励起される電磁波の発振周波数を規定するための共振器102は、パッチアンテナや有限な長さのマイクロストリップラインなどを用いたマイクロストリップ型共振器である。マイクロストリップ型共振器は、グランド上で電気的に浮いた金属板等の導電層を持つ共振器である。対応する回路を示す図2においては、発振周波数ωoscにおける共振回路102と、これ以下の周波数領域における容量C(1033)と、に素子を分けて書いている。バイアス回路は、電源105と配線106から構成される。配線には必ず寄生的なインダクタンス成分106を伴うため、対応する回路を示す図2にはインダクタンスとして書いてある。
(実施例1)
実施例1に係る発振器について、図3を用いて説明する。図3(a)は、本実施例の発振器を示す斜視図である。図3(b)はパッチアンテナ周辺の金属パターニングを示す上面図である。本実施例では負性抵抗素子として共鳴トンネルダイオード(RTD)を用いている。
実施例2に係る発振器について、図4を用いて説明する。図4は、実施例1の変形例に係る発振器を示す図で、本実施例でも負性抵抗素子として共鳴トンネルダイオードを用い、さらに発振周波数が高い場合の例を示すものである。図4(a)は、本実施例に係る発振器を示す斜視図である。図4(b)はパッチアンテナ周辺の金属パターニングを示す上面図である。
pFとで形成されたLC共振周波数は35GHz前後となる。本実施例において、35GHzの等価波長は約5.4mmであるから、ストリップ導体を介したRTD301からその4分の1より小さい距離d(<1.4mm)に抵抗304が配置される。本実施例のように、抵抗304はストリップ導体3031の途中に埋め込んでもよい。可能な限りRTD301の近い側に配置すると、抑制効果は効果的になる。さらには、本実施例ではωosc付近におけるパッチアンテナのインピーダンスに影響しないように、発振周波数ωosc/2πにおける等価波長の1/4だけパッチ302から離したストリップ導体中に低インピーダンス回路をなす抵抗素子304を配置している。
Claims (7)
- 電磁波を発振する発振器であって、
負性抵抗素子と、
前記負性抵抗素子により励起される電磁波の発振周波数を規定するためのマイクロストリップ型共振器と、
寄生発振を抑制するための低インピーダンス回路をなす抵抗素子及び容量素子と、
前記低インピーダンス回路をなす容量素子と前記マイクロストリップ型共振器を接続するストリップ導体と、を備え、
前記ストリップ導体のインダクタンスLが前記マイクロストリップ型共振器における容量Cとで形成する共振周波数1/2π√LCの等価波長の1/4が、前記負性抵抗素子と前記低インピーダンス回路をなす抵抗素子との間の前記ストリップ導体を介する距離より大きくなるように構成することを特徴とする発振器。 - 前記負性抵抗素子の動作点電圧を調整するための電源と配線とを含むバイアス回路をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載の発振器。
- 前記ストリップ導体がメアンダ形状の部分を含むことを特徴とする請求項1または2に記載の発振器。
- 前記ストリップ導体の一部分が高周波ショートしていることを特徴とする請求項1から3の何れか1項に記載の発振器。
- 前記ストリップ導体には容量が接続していることを特徴とする請求項1から4の何れか1項に記載の発振器。
- 前記マイクロストリップ型共振器はパッチアンテナであることを特徴とする請求項1から5の何れか1項に記載の発振器。
- 発振器から出射した電磁波が照射された被検体からの電磁波を受信器で検出する測定装置であって、
前記発振器が、請求項1から6の何れか1項に記載の発振器であり、
被検体と相互作用した前記電磁波を検出し、検出した信号から被検体の情報を取得することを特徴とする装置。
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