JPH08204447A - Microwave oscillator - Google Patents
Microwave oscillatorInfo
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- JPH08204447A JPH08204447A JP7007298A JP729895A JPH08204447A JP H08204447 A JPH08204447 A JP H08204447A JP 7007298 A JP7007298 A JP 7007298A JP 729895 A JP729895 A JP 729895A JP H08204447 A JPH08204447 A JP H08204447A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、例えば、マイクロ波無
線装置に使用するマイクロ波発振器に関するものであ
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a microwave oscillator used in a microwave radio device, for example.
【０００２】一般に、誘電体共振器のTE01σモードを利
用したマイクロ波発振器は、光伝送装置のクロック源、
マイクロ波やミリ波帯のFM変調器、基準信号に位相同期
（PLL)させてマイクロ波多重無線装置の局発等に利用さ
れている。In general, a microwave oscillator utilizing the TE01σ mode of a dielectric resonator is a clock source for an optical transmission device,
It is used for microwave or millimeter-wave band FM modulators, and for phase synchronization (PLL) to a reference signal for local transmission of microwave multiplex radio equipment.
【０００３】しかし、この発振器を周波数変調器に使用
する場合、温度変化に対して発振周波数が安定であるこ
とが要求されるので、温度変化による発振周波数の変化
を少なくすることが必要である。However, when this oscillator is used as a frequency modulator, the oscillation frequency is required to be stable with respect to temperature changes, so it is necessary to reduce the change in oscillation frequency due to temperature changes.
【０００４】[0004]
【従来の技術】図７は従来例のマイクロ波発振器説明図
で、(a) は構成図、(b) は等価回路図である。2. Description of the Related Art FIGS. 7A and 7B are explanatory views of a conventional microwave oscillator, wherein FIG. 7A is a configuration diagram and FIG. 7B is an equivalent circuit diagram.
【０００５】図７(a) に示す様に、発振素子( トランジ
スタやGaAS FET) Q のドレインにチューニングスタブ用
マイクロストリップライン14が、ゲートに抵抗R で終端
され、誘電体共振器12と結合するマイクロストリップラ
イン13が接続されている。As shown in FIG. 7A, a tuning stub microstrip line 14 is connected to the drain of an oscillating element (transistor or GaAS FET) Q, and the gate is terminated with a resistor R to couple with a dielectric resonator 12. The microstrip line 13 is connected.
【０００６】なお、マイクロストリップライン14の長さ
は、マイクロストリップライン13が誘電体共振器12と結
合するａ点から発振素子Q 側を見た時、負性抵抗( また
は、反射利得) を持つ様に決める( シミュレーションに
よる) 。The length of the microstrip line 14 has a negative resistance (or reflection gain) when the oscillator Q side is viewed from the point a where the microstrip line 13 is coupled to the dielectric resonator 12. Decide (by simulation).
【０００７】また、a 点は負性抵抗を持つ回路が誘電体
共振器と最適位相で結合する様な位置であり、a 点の左
側のマイクロストリップラインは50Ωで終端される。更
に、可変容量ダイオードCV、誘電体共振器と結合する誘
導性素子11で構成される変調回路( 以下、副共振回路と
云う) の共振周波数は、誘電体共振器12の共振周波数よ
り若干低めに設定されている。これにより、発振素子Q
は誘電体共振器の共振周波数で発振することになる。The point a is a position where a circuit having a negative resistance is coupled with the dielectric resonator in the optimum phase, and the microstrip line on the left side of the point a is terminated with 50Ω. Furthermore, the resonance frequency of the modulation circuit (hereinafter referred to as the sub-resonance circuit) composed of the variable capacitance diode CV and the inductive element 11 coupled to the dielectric resonator should be slightly lower than the resonance frequency of the dielectric resonator 12. It is set. As a result, the oscillation element Q
Will oscillate at the resonant frequency of the dielectric resonator.
【０００８】なお、図７(b) は図７(a) の等価回路で、
図中の主共振回路は誘電体共振器12の部分、Z は負性抵
抗回路（ａ点より右側の回路）、点線で囲った部分のう
ち左側は誘電体共振器12と線路13との磁気的結合、右側
は誘電体共振器と副共振回路との磁気的結合をそれぞれ
表している。Incidentally, FIG. 7 (b) is an equivalent circuit of FIG. 7 (a).
The main resonance circuit in the figure is the portion of the dielectric resonator 12, Z is the negative resistance circuit (the circuit on the right side of point a), and the left side of the portion surrounded by the dotted line is the magnetic field between the dielectric resonator 12 and the line 13. Coupling, and the right side shows magnetic coupling between the dielectric resonator and the sub-resonant circuit.
【０００９】ここで、マイクロ波発振器を位相同期発振
器や周波数変調器等に使用する場合、温度変化に対して
発振周波数が安定であることが要求される。しかし、高
安定化を図る為には以下の要因をクリアする必要があ
る。 (1) 筐体等の熱による膨張の影響 筐体の内部に設けた支持台( 例えば、石英製) 上に誘電
体共振器が固定されているが、周囲温度の変化に対応し
て筐体や支持台の高さが変化する為、誘電体共振器の上
部と筐体のフタとの間の間隔が変化する。これにより、
誘電体共振器の周波数が変化する。 (2) 発振素子の温度特性の影響 温度によって発振素子のパラメータが変化する為、負性
抵抗回路の特性が変化する。 (3) 誘電体共振器の温度特性の影響 誘電体共振器の温度特性はある程度、制御することが可
能である。 (4) 副共振回路の温度特性の影響 マイクロストリップラインの長さが等価的に変化する
為、誘導性素子の値が変化する。また、可変容量ダイオ
ードの容量値も変化する。When the microwave oscillator is used for a phase locked oscillator, a frequency modulator or the like, it is required that the oscillation frequency is stable with respect to temperature changes. However, in order to achieve high stability, it is necessary to clear the following factors. (1) Influence of expansion due to heat of the case, etc.The dielectric resonator is fixed on the support table (made of quartz, for example) provided inside the case, but the case does not respond to changes in ambient temperature. Also, since the height of the support base changes, the distance between the upper part of the dielectric resonator and the lid of the housing changes. This allows
The frequency of the dielectric resonator changes. (2) Influence of temperature characteristics of oscillator The characteristics of the negative resistance circuit change because the parameters of the oscillator change depending on the temperature. (3) Effect of temperature characteristics of dielectric resonator The temperature characteristics of the dielectric resonator can be controlled to some extent. (4) Effect of temperature characteristics of sub-resonant circuit Since the length of the microstrip line changes equivalently, the value of the inductive element changes. In addition, the capacitance value of the variable capacitance diode also changes.
【００１０】これらの温度特性の影響に対して、(1) に
対してはインバー等の熱膨張率の小さな材質のもので対
処し、その他の要因である(2) 〜(4) 項については、誘
電体共振器の温度特性( 温度傾斜) を変えてマイクロ波
発振器全体として温度特性の影響が少なくなる様に試作
評価を繰り返していた。To cope with the influence of these temperature characteristics, a material having a small coefficient of thermal expansion such as Invar is used for (1), and other factors (2) to (4) are By repeating the temperature characteristics (temperature gradient) of the dielectric resonator, the trial evaluation was repeated so that the influence of the temperature characteristics of the microwave oscillator as a whole was reduced.
【００１１】[0011]
【発明が解決しようとする課題】しかし、大きな変調感
度を要求されるマイクロ波発振器では主共振回路と副共
振回路を密結合する為、(4) 項の副共振回路の温度特性
の影響を無視できなくなり、(3) 項の主共振回路の温度
特性を変化するだけでは発振周波数の温度変化を吸収す
ることができないという問題がある。However, since the main resonance circuit and the sub-resonance circuit are tightly coupled in a microwave oscillator that requires a large modulation sensitivity, the influence of the temperature characteristics of the sub-resonance circuit in (4) is ignored. However, there is a problem in that the temperature change of the oscillation frequency cannot be absorbed only by changing the temperature characteristic of the main resonant circuit in (3).
【００１２】なお、上記(1) 項に対してはインバー等を
用いる為にコストアップすると共に、高価で軽量化が図
れない。また、上記の試作評価を行うには温度特性( 温
度傾斜) の異なる複数の誘電体共振器が必要となるの
で、部材費が高価になり、且つ誘電体共振器の脱着( 誘
電体共振器を支持台に接着する) の作業も煩雑であると
云う欠点がある。For the above item (1), the cost is increased due to the use of Invar or the like, and the cost is high and the weight cannot be reduced. In addition, since multiple dielectric resonators with different temperature characteristics (temperature gradients) are required to perform the above prototype evaluation, the material cost is high and the removal and removal of the dielectric resonator ( There is a drawback in that the work of (bonding to the support) is also complicated.
【００１３】本発明は温度変化よる発振周波数の変化を
抑圧することを目的とする。An object of the present invention is to suppress a change in oscillation frequency due to a change in temperature.
【００１４】[0014]
【課題を解決するための手段】第１の本発明は、副共振
回路を可変容量ダイオードと温度補償コンデンサと誘導
性伝送路で構成した。According to a first aspect of the present invention, a sub-resonant circuit comprises a variable capacitance diode, a temperature compensation capacitor and an inductive transmission line.
【００１５】第２の本発明は、可変容量ダイオード、誘
導性伝送路、温度補償コンデンサを直列接続して副共振
回路を構成し、この回路の両端を接地する様にした。第
３の本発明は、可変容量ダイオードと温度補償コンデン
サを並列接続し、並列接続されたコンデンサと誘導性伝
送路を直列接続して副共振回路を構成し、この回路の両
端を接地する様にした。In the second aspect of the present invention, a variable capacitance diode, an inductive transmission line, and a temperature compensation capacitor are connected in series to form a sub-resonance circuit, and both ends of this circuit are grounded. According to a third aspect of the present invention, a variable capacitance diode and a temperature compensation capacitor are connected in parallel, and a capacitor and an inductive transmission line connected in parallel are connected in series to form a sub-resonance circuit, and both ends of this circuit are grounded. did.
【００１６】第４の本発明は、上記副共振回路内の誘導
性伝送路の長さをλg/2 だけ伸長する様にした。第５の
本発明は、上記温度補償コンデンサの温度特性を変化し
て発振周波数の温度補償を行う様にした。In a fourth aspect of the present invention, the length of the inductive transmission line in the sub-resonant circuit is extended by λg / 2. In a fifth aspect of the present invention, the temperature characteristic of the temperature compensation capacitor is changed to perform temperature compensation of the oscillation frequency.
【００１７】第６の本発明は、該温度補償コンデンサの
容量値を変化して発振周波数の温度補償を行う様にし
た。第７の本発明は、該温度補償コンデンサの温度特性
と容量値を共に変化して、発振周波数の温度補償を行う
様にした。In the sixth aspect of the present invention, the capacitance value of the temperature compensation capacitor is changed to perform temperature compensation of the oscillation frequency. In the seventh aspect of the present invention, the temperature characteristic and the capacitance value of the temperature compensation capacitor are both changed to perform temperature compensation of the oscillation frequency.
【００１８】[0018]
【作用】第１〜第３の本発明は、可変容量ダイオードと
温度補償コンデンサを直列または並列接続し、直列接続
または並列接続したコンデンサと誘導性伝送路を直列接
続して副共振回路を構成し、この回路の両端を接地す
る。According to the first to third aspects of the present invention, a variable capacitance diode and a temperature compensation capacitor are connected in series or in parallel, and a capacitor connected in series or in parallel and an inductive transmission line are connected in series to form a sub resonance circuit. , Ground both ends of this circuit.
【００１９】第４の本発明は、誘導性伝送路の長さを
（２ｎ＋１）λg/2 だけ伸長する様にした（ｎは正の整
数）。第５〜第７の本発明は、温度補償コンデンサの温
度特性（温度傾斜）と容量値のうち、少なく共、何れか
一方を変化して発振周波数の温度補償を行う構成にし
た。In the fourth aspect of the present invention, the length of the inductive transmission line is extended by (2n + 1) λg / 2 (n is a positive integer). The fifth to seventh aspects of the present invention are configured to perform temperature compensation of the oscillation frequency by changing either one of the temperature characteristic (temperature gradient) and the capacitance value of the temperature compensation capacitor.
【００２０】つまり、温度変化による発振周波数の変化
を抑圧する為、温度補償コンデンサC1の温度特性が、例
えば、A ppm / ℃、20℃で容量値がC1の場合、温度がｔ
℃変化すると容量値の変化はC1×ｔ× Aとなる。That is, in order to suppress the change of the oscillation frequency due to the temperature change, when the temperature characteristic of the temperature compensating capacitor C 1 is, for example, A ppm / ° C., 20 ° C. and the capacitance value is C 1 , the temperature is t.
When it changes by ° C, the change of the capacitance value becomes C 1 × t × A.
【００２１】しかし、20℃で容量値が 2C1の場合、温度
がｔ℃変化すると容量値の変化は 2C1×ｔ× Aとなり、
倍の変化量となる。そこで、マイクロ波発振器の発振周
波数の温度に対する変化を測定し、この変化の温度傾斜
と逆の温度傾斜を持ち、且つ容量値を選択することに
り、温度変化による発振周波数の変化を抑圧することが
できる。However, when the capacitance value is 2C 1 at 20 ° C., when the temperature changes by t ° C., the change in capacitance value becomes 2C 1 × t × A,
This is twice the amount of change. Therefore, the change in the oscillation frequency of the microwave oscillator with respect to temperature is measured, and the change in the oscillation frequency due to the temperature change is suppressed by having a temperature slope opposite to the temperature slope of this change and selecting the capacitance value. You can
【００２２】なお、上記の説明は温度傾斜を固定して容
量値を変えた場合について説明したが、容量値を固定し
て温度傾斜を変えても同様な効果が得られる。また、温
度傾斜と容量値の両方を変えることによっても発振周波
数の変化を抑圧できるが、それぞれ単独に変化する場合
に比べて温度変化による発振周波数の変化により大きな
影響を与えることができる。In the above description, the temperature gradient is fixed and the capacitance value is changed, but the same effect can be obtained by fixing the capacitance value and changing the temperature gradient. Further, the change in the oscillation frequency can be suppressed by changing both the temperature gradient and the capacitance value, but the change in the oscillation frequency due to the temperature change can have a greater effect as compared with the case where the temperature and the capacitance change independently.
【００２３】これにより、温度変化よる発振周波数の変
化を抑圧することが可能である。As a result, it is possible to suppress changes in the oscillation frequency due to changes in temperature.
【００２４】[0024]
【実施例】図１は第１〜第７の本発明の実施例のマイク
ロ波発振器説明図で、(a) は構成部、(b) は等価回路図
である。図２は図１中の副共振回路の説明図で、(a) は
可変容量ダイオード、誘導性伝送路、温度補償コンデン
サを直列接続し、両端をスルーホールで接地した実装
図、(b) は(a) の等価回路、(c) は並列接続した温度補
償コンデンサと可変容量ダイオードを誘導性伝送路に接
続し、両端をスルーホールで接地した実装図、(d) は
(c) の等価回路図である。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 is an explanatory view of a microwave oscillator according to the first to seventh embodiments of the present invention, in which (a) is a constituent part and (b) is an equivalent circuit diagram. 2 is an explanatory diagram of the sub-resonant circuit in FIG. 1. (a) is a mounting diagram in which a variable capacitance diode, an inductive transmission line, and a temperature compensation capacitor are connected in series, and both ends are grounded by through holes, (b) is The equivalent circuit of (a), (c) is a mounting diagram in which a temperature compensation capacitor and a variable capacitance diode connected in parallel are connected to an inductive transmission line, and both ends are grounded by through holes, (d) is
It is an equivalent circuit diagram of (c).
【００２５】図３は図１中の副共振回路の別の説明図
で、(a) は図２(a) 中の温度補償コンデンサ側に接続さ
れたスルーホールをλg/4 のスタブに置換した実装図、
(b) は図２(a) 中の可変容量ダイオード側に接続された
スルーホールをλg/4 のスタブに置換した実装図、(c)
は図２(a) 中のスルーホールを全てλg/4 のスタブに置
換した実装図、(d) は図２(c) 中の誘導性伝送路側に接
続されたスルーホールをλg/4 のスタブに置換した実装
図、(e) は図２(c) 中のスルーホールを全てλg/4 のス
タブに置換した実装図である。FIG. 3 is another explanatory view of the sub-resonant circuit shown in FIG. 1. (a) shows that the through hole connected to the temperature compensation capacitor side in FIG. 2 (a) is replaced with a stub of λg / 4. Mounting diagram,
(b) is a mounting diagram in which the through hole connected to the variable capacitance diode side in Fig. 2 (a) is replaced with a stub of λg / 4, (c)
Fig. 2 (a) is a mounting diagram in which all the through holes are replaced with stubs of λg / 4, and (d) is a stub of λg / 4 with through holes connected to the inductive transmission line side in Fig. 2 (c). Fig. 2 (c) is a mounting diagram in which all the through holes in Fig. 2 (c) are replaced with stubs of λg / 4.
【００２６】図４は図２中の副共振回路の更に別の実装
説明図で、(a) は図２(a) の誘導性伝送路の長さをλg/
2 だけ伸長した実装図、(b) は図２(c) の誘導性伝送路
の長さをλg/2 だけ伸長した場合の実装図である。図５
はスタブ形状説明図で、(a)は50Ωライン幅のスタブ、
(b) は低インピーダンスのスタブ、(c) はラジアルスタ
ブ、図６は本発明を適用したマイクロ波発振器の実装説
明図である。FIG. 4 is a view for explaining another mounting of the sub-resonant circuit shown in FIG. 2. (a) shows the length of the inductive transmission line of FIG. 2 (a) as λg /
Fig. 2 (b) is a mounting diagram in which the length of the inductive transmission line in Fig. 2 (c) is extended by λg / 2. Figure 5
Is a stub shape illustration, (a) is a stub with a 50Ω line width,
6B is a low-impedance stub, FIG. 6C is a radial stub, and FIG. 6 is a mounting explanatory diagram of a microwave oscillator to which the present invention is applied.
【００２７】以下、図１〜図６の説明を行うが、上記で
詳細説明した部分については概略説明し、本発明の部分
について詳細説明する。なお、全図を通じて同一符号は
同一対象物である。1 to 6, the parts described in detail above will be briefly described, and the parts of the present invention will be described in detail. In addition, the same reference numerals denote the same objects throughout the drawings.
【００２８】図１(a) において、誘電体共振器12は、可
変容量ダイオードCV、誘導性伝送路11、温度補償コンデ
ンサC1をそれぞれ直列に接続した副共振回路及び一端に
負性抵抗素子、他端に抵抗R で終端されたマイクロスト
リップライン13と結合してマイクロ波発振器を構成す
る。In FIG. 1A, a dielectric resonator 12 is a sub-resonant circuit in which a variable capacitance diode CV, an inductive transmission line 11, and a temperature compensation capacitor C 1 are connected in series, and a negative resistance element at one end, A microwave oscillator is constructed by coupling with a microstrip line 13 terminated by a resistor R 2 at the other end.
【００２９】この発振器の等価回路は図１(b) に示す様
に、右側の副共振回路の部分と誘電体共振器の主共振回
路の部分と負性抵抗回路Z の部分からなり、点線で囲っ
た部分の右側は誘電体共振器12と誘導性素子11との結合
部分、左側は誘電体共振器12とマイクロストリップライ
ンとの結合部分を示す。As shown in FIG. 1 (b), the equivalent circuit of this oscillator is composed of the sub-resonance circuit part on the right side, the main resonance circuit part of the dielectric resonator and the negative resistance circuit Z, and is shown by the dotted line. The right side of the enclosed portion shows the coupling portion between the dielectric resonator 12 and the inductive element 11, and the left side shows the coupling portion between the dielectric resonator 12 and the microstrip line.
【００３０】なお、副共振回路の共振周波数f は f = 1/ 2π[(L1＋L2) ×( C1//CV )]1/2 ・・・(1) で表されるので、温度補償コンデンサC1の値が温度で変
化すれば、副共振回路の共振周波数、即ち、マイクロ波
発振器の発振周波数も変化する結果となる。Since the resonance frequency f of the sub-resonant circuit is expressed by f = 1 / 2π [(L 1 + L 2 ) × (C 1 // CV)] 1/2 (1), If the value of the compensation capacitor C 1 changes with temperature, the resonance frequency of the sub resonance circuit, that is, the oscillation frequency of the microwave oscillator also changes.
【００３１】なお、可変容量ダイオードCVと温度補償コ
ンデンサを並列に接続した場合については、副共振回路
の共振周波数f は(2) 式で表される為、直列に接続した
場合と同様に温度補償コンデンサC1の値が温度で変化す
れば、マイクロ波発振器の発振周波数も変化する。When the variable capacitance diode CV and the temperature compensation capacitor are connected in parallel, the resonance frequency f of the sub-resonant circuit is expressed by equation (2). If the value of the capacitor C 1 changes with temperature, the oscillation frequency of the microwave oscillator also changes.
【００３２】 f = 1/ 2π[(L1＋L2) ×( C1＋CV )]1/2 ・・・(2) そこで、マイクロ波発振器の発振周波数に温度特性が存
在する場合、本発明の副共振回路の温度補償コンデンサ
の容量、温度傾斜を最適化することにより発振周波数の
温度補償を行うことができる。F = 1 / 2π [(L 1 + L 2 ) × (C 1 + CV)] 1/2 (2) Therefore, when the oscillation frequency of the microwave oscillator has temperature characteristics, The temperature of the oscillation frequency can be compensated by optimizing the capacity and temperature gradient of the temperature compensation capacitor of the sub-resonant circuit.
【００３３】図２(a) に示す副共振回路は、裏面が導体
面で覆われた基板の表面上にスルーホールが設けられた
パターン15, 16と誘導性伝送路11をマイクロストリップ
ラインで形成し、誘導性伝送路の一端とパターン15の間
を可変容量ダイオードCVで、他端とパターン16との間を
温度補償コンデンサC1でそれぞれ接続する。そして、例
えば、C1の値を変えることにより温度補償の程度が変化
する。In the sub-resonant circuit shown in FIG. 2 (a), patterns 15 and 16 having through holes provided on the front surface of a substrate whose back surface is covered with a conductor surface and inductive transmission line 11 are formed by microstrip lines. Then, one end of the inductive transmission line and the pattern 15 are connected by the variable capacitance diode CV, and the other end and the pattern 16 are connected by the temperature compensation capacitor C 1 . Then, for example, the degree of temperature compensation changes by changing the value of C 1 .
【００３４】図２(b) は図２(a) の等価回路であり、温
度補償コンデンサC1と可変容量ダイオードCVとは直列接
続されているので、C1の値をCVの値よりも十分大きくす
る。これはC1とCVの値が同じ程度の場合、CVの変化に対
し合成C の容量可変範囲が狭くなる。そこで、これを避
ける為に上記を条件が必要となる。FIG. 2 (b) is an equivalent circuit of FIG. 2 (a). Since the temperature compensating capacitor C 1 and the variable capacitance diode CV are connected in series, the value of C 1 is more than the value of CV. Enlarge. This means that when the values of C 1 and CV are approximately the same, the variable capacitance range of the composite C becomes narrower with respect to changes in CV. Therefore, the above conditions are necessary to avoid this.
【００３５】図２(c) は温度補償コンデンサC1を可変容
量ダイオードCVと並列接続した場合で、パターン17,16a
はスルーホールを介して短絡され、11が誘導性伝送路の
部分で、図２(d) が等価回路である。なお、この場合は
上記と逆にCVをCVはC1よりも大きくする必要がある。FIG. 2 (c) shows a case where the temperature compensation capacitor C 1 is connected in parallel with the variable capacitance diode CV.
Is short-circuited through the through hole, 11 is the inductive transmission line, and FIG. 2 (d) is the equivalent circuit. In this case, the CV of CV on the reverse needs to be larger than C 1.
【００３６】また、上記の様に、図２(a) の場合は温度
補償コンデンサC1をパターン 16 中のスルーホールを介
して短絡するのに対し、図３(a) の場合は温度補償コン
デンサC1にλg/4 のマイクロストリップライン21a を接
続し、発振周波数で短絡( 図中のs)する様にした。な
お、等価回路は図２(b) と同じである。Further, as described above, in the case of FIG. 2 (a), the temperature compensating capacitor C 1 is short-circuited through the through hole in the pattern 16, whereas in the case of FIG. 3 (a), the temperature compensating capacitor C 1 is shorted. A microstrip line 21a of λg / 4 was connected to C 1 and short-circuited at the oscillation frequency (s in the figure). The equivalent circuit is the same as that shown in FIG.
【００３７】図３(b) は可変容量ダイオードCVにλg/4
のマイクロストリップライン21b を接続し、発振周波数
で短絡する様にしたものであり、図３(c) は図２(a) 中
のスルーホール15, 16による短絡を、発振周波数で短絡
となる様にλg/4 のマイクロストリップライン21a, 21b
で短絡する様にした。FIG. 3B shows a variable capacitance diode CV with λg / 4.
The microstrip line 21b is connected to make a short circuit at the oscillation frequency. Fig. 3 (c) shows that the short circuit due to the through holes 15 and 16 in Fig. 2 (a) becomes a short circuit at the oscillation frequency. Λg / 4 microstrip lines 21a, 21b
I tried to short circuit.
【００３８】図３(d) は図２(c) 中のスルーホール16a
による短絡を、誘導性伝送路に対して発振周波数で短絡
となる様にλg/4 のマイクロストリップライン21c を接
続した。図３(e) は図２(c) に示す回路中のスルーホー
ル16a, 17 による短絡を、発振周波数で短絡となる様に
λg/4 のマイクロストリップライン21c, 21dを接続し
た。FIG. 3 (d) is a through hole 16a in FIG. 2 (c).
The microstrip line 21c of λg / 4 was connected to the inductive transmission line so that the short circuit due to the short circuit was caused at the oscillation frequency. In FIG. 3 (e), the microstrip lines 21c, 21d of λg / 4 are connected so that the short circuit due to the through holes 16a, 17 in the circuit shown in FIG. 2 (c) becomes a short circuit at the oscillation frequency.
【００３９】図４(a) は図２(a) に示す様に誘導性伝送
路11が短くて誘電体共振器との結合点が狭いと、誘電体
共振器とマイクロストリップライン13との結合位置調整
等で結合点がずれた場合、誘導性伝送路との結合が最適
点からずれる。そこで、誘導性伝送路11にλg/2 のマイ
クロストリップライン22a を接続して結合位置調整等で
結合点がずれても、最適点から余りずれない様にした。As shown in FIG. 2A, when the inductive transmission line 11 is short and the coupling point with the dielectric resonator is narrow, the coupling between the dielectric resonator and the microstrip line 13 is shown in FIG. 4A. When the coupling point is displaced due to position adjustment or the like, the coupling with the inductive transmission line deviates from the optimum point. Therefore, the microstrip line 22a of λg / 2 is connected to the inductive transmission line 11 so that even if the coupling point is deviated by adjusting the coupling position or the like, the deviance is not so much from the optimum point.
【００４０】図４(b) は図２(c) の誘導性伝送路11に上
記と同じ理由でλg/2 のマイクロストリップライン22b
を接続したものである。上記の様に、図３(a) 〜(e) で
はスルーホールによる短絡部分を、発振周波数で短絡と
なる様にλg/4 のマイクロストリップラインのスタブで
構成したが、図５(a) 〜(c) に示す様な 50 Ωライン幅
のマイクロストリップラインのスタブは勿論、広帯域に
短絡することができる低インピーダンスのマイクロスト
リップラインのスタブやラジアルスタブを使用しても構
わない。FIG. 4B shows a microstrip line 22b of λg / 2 in the inductive transmission line 11 of FIG. 2C for the same reason as above.
Is connected. As described above, in FIGS. 3 (a) to 3 (e), the short-circuited portion due to the through hole is constituted by the stub of the microstrip line of λg / 4 so as to be short-circuited at the oscillation frequency. In addition to the 50 Ω line width microstrip line stub as shown in (c), a low impedance microstrip line stub or radial stub that can be short-circuited in a wide band may be used.
【００４１】図６は本発明を適用したマイクロ波発振器
の一例で、副共振回路は図３(a) に示す構成のものを用
いる。勿論、図２〜図３の中のどの副共振回路を用いて
も同様な効果が得られる。FIG. 6 shows an example of a microwave oscillator to which the present invention is applied, and a sub-resonant circuit having the structure shown in FIG. 3 (a) is used. Of course, the same effect can be obtained by using any of the sub-resonant circuits shown in FIGS.
【００４２】さて、温度補償の調整方法を説明する。
今、温度補償コンデンサC1の温度係数が共に1000ppm で
あるが、容量値が10pfと20pfの場合、周囲温度が40℃変
化すると後者の容量は前者の容量よりも２倍だけ変化す
る。一方、容量値が共に20pfであるが温度係数が1000pp
m と2000ppm の場合、上記の様に温度が変化すると後者
は前者よりも２倍だけ変化する。Now, a method of adjusting temperature compensation will be described.
Now, both the temperature coefficient of the temperature compensation capacitor C 1 is 1000 ppm, but when the capacitance values are 10 pf and 20 pf, when the ambient temperature changes by 40 ° C., the latter capacitance changes by twice the former capacitance. On the other hand, both capacity values are 20pf, but temperature coefficient is 1000pp
In the case of m and 2000ppm, the latter changes twice as much as the former when the temperature changes as mentioned above.
【００４３】つまり、温度補償コンデンサの容量が同じ
であれば温度係数を変え、温度係数が同じであれば容量
を変えることにより、温度変化による発振周波数の変化
に及ぼす影響の程度を変えることができる。In other words, if the temperature compensating capacitors have the same capacity, the temperature coefficient is changed, and if the temperature coefficients are the same, the capacity is changed, so that the degree of influence of the temperature change on the change of the oscillation frequency can be changed. .
【００４４】具体的には、温度補償コンデンサを付けな
い状態で周囲温度の変化に対する発振周波数の変化のデ
ータを取り、この発振周波数の変化を許容範囲内に入れ
るには、例えば温度係数を決定した時はどの程度の容量
の温度補償コンデンサが必要かを予め求めて評価を行え
ばよい。Concretely, data of the change in the oscillation frequency with respect to the change in the ambient temperature is taken without a temperature compensation capacitor, and in order to put the change in the oscillation frequency within the allowable range, for example, the temperature coefficient is determined. At this time, what amount of temperature compensation capacitor is required may be obtained in advance and evaluated.
【００４５】なお、可変容量ダイオードと温度補償コン
デンサが直列接続でも並列接続でも同様に行えるが、接
続の違いによってこれらの容量値の間には上記で説明し
た条件を満足させることが必要である。The variable-capacitance diode and the temperature compensation capacitor can be connected in series or in parallel, but it is necessary to satisfy the conditions described above between these capacitance values due to the difference in connection.
【００４６】[0046]
【発明の効果】以上説明した様に本発明によれば、温度
補償を行うことでマイクロ波発振器の発振周波数を高安
定化することが可能となり、更に、マイクロ波発振器の
軽量化、調整の簡略化とマイクロ波発振器の性能向上に
寄与する所が大きい。As described above, according to the present invention, it is possible to highly stabilize the oscillation frequency of the microwave oscillator by performing temperature compensation, and further, the weight of the microwave oscillator is reduced and the adjustment is simplified. And contributes to improving the performance of microwave oscillators.
【図１】第１〜第７の本発明の実施例のマイクロ波発振
器説明図で、(a) は構成部、(b) は等価回路図である。FIG. 1 is an explanatory diagram of a microwave oscillator according to first to seventh embodiments of the present invention, in which (a) is a component and (b) is an equivalent circuit diagram.
【図２】図１中の副共振回路の説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram of a sub resonance circuit in FIG.
【図３】図１中の副共振回路の別の説明図である。FIG. 3 is another explanatory diagram of the sub-resonance circuit in FIG.
【図４】図２中の副共振回路の更に別の実装説明図であ
る。FIG. 4 is another mounting explanatory diagram of the sub-resonant circuit in FIG.
【図５】スタブ形状説明図で、(a) は50Ωライン幅のス
タブ、(b) は低インピーダンスのスタブ、(c) はラジア
ルスタブである。FIG. 5 is a stub shape explanatory view, (a) is a 50 Ω line width stub, (b) is a low impedance stub, and (c) is a radial stub.
【図６】本発明を適用したマイクロ波発振器の実装説明
図である。FIG. 6 is a mounting explanatory diagram of a microwave oscillator to which the present invention is applied.
【図７】従来例のマイクロ波発振器説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram of a microwave oscillator of a conventional example.
11 誘導性伝送路 12 誘電体共
振器 13, 14 マイクロストリップライン Q 発振素子 CV 可変容量ダイオード C1 温度補償
コンデンサ11 Inductive transmission line 12 Dielectric resonator 13, 14 Microstrip line Q oscillator CV Variable capacitance diode C 1 Temperature compensation capacitor
Claims (7)
る副共振回路と負性抵抗回路とを有するマイクロ波発振
器において、上記の副共振回路を可変容量ダイオードと
温度補償コンデンサと誘導性伝送路で構成したことを特
徴とするマイクロ波発振器。1. A microwave oscillator having a dielectric resonator, a sub-resonant circuit coupled to the dielectric resonator, and a negative resistance circuit, wherein the sub-resonant circuit includes a variable capacitance diode, a temperature compensation capacitor, and an inductive characteristic. A microwave oscillator comprising a transmission line.
性伝送路、温度補償コンデンサを直列接続し、両端を接
地する様にしたことを特徴とする請求項１のマイクロ波
発振器。2. The microwave oscillator according to claim 1, wherein the configuration is such that a variable capacitance diode, an inductive transmission line, and a temperature compensation capacitor are connected in series, and both ends are grounded.
補償コンデンサを並列接続し、並列接続したコンデンサ
と誘導性伝送路を直列接続し、両端を接地する様にした
ことを特徴とする請求項２のマイクロ波発振器。3. The connection according to claim 2, wherein the variable capacitance diode and the temperature compensation capacitor are connected in parallel, the parallel connected capacitor and the inductive transmission line are connected in series, and both ends are grounded. Microwave oscillator.
長する様にしたことを特徴とする請求項３のマイクロ波
発振器。4. The microwave oscillator according to claim 3, wherein the length of the inductive transmission line is extended by λg / 2.
化して発振周波数の温度補償を行う様にしたことを請求
項３のマイクロ波発振器。5. The microwave oscillator according to claim 3, wherein temperature compensation of the oscillation frequency is performed by changing the temperature characteristic of the temperature compensation capacitor.
して発振周波数の温度補償を行う様にしたことを特徴と
する請求項３のマイクロ波発振器。6. The microwave oscillator according to claim 3, wherein the capacitance value of the temperature compensation capacitor is changed to perform temperature compensation of the oscillation frequency.
量値を共に変化して、発振周波数の温度補償を行う様に
したことを特徴とする請求項３のマイクロ波発振器。7. The microwave oscillator according to claim 3, wherein both the temperature characteristic and the capacitance value of the temperature compensation capacitor are changed to perform temperature compensation of the oscillation frequency.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7007298A JPH08204447A (en) | 1995-01-20 | 1995-01-20 | Microwave oscillator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7007298A JPH08204447A (en) | 1995-01-20 | 1995-01-20 | Microwave oscillator |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08204447A true JPH08204447A (en) | 1996-08-09 |
Family
ID=11662126
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7007298A Withdrawn JPH08204447A (en) | 1995-01-20 | 1995-01-20 | Microwave oscillator |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08204447A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20020068954A (en) * | 2001-02-22 | 2002-08-28 | 알프스 덴키 가부시키가이샤 | Microwave oscillator improving phase noise of oscillating signal |
-
1995
- 1995-01-20 JP JP7007298A patent/JPH08204447A/en not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20020068954A (en) * | 2001-02-22 | 2002-08-28 | 알프스 덴키 가부시키가이샤 | Microwave oscillator improving phase noise of oscillating signal |
| US6765447B2 (en) | 2001-02-22 | 2004-07-20 | Alps Electric Co., Ltd. | Microwave oscillator having improved phase noise of oscillation signal |
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