JPH0918232A - マイクロ波発振器 - Google Patents

マイクロ波発振器

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JPH0918232A
JPH0918232A JP16049595A JP16049595A JPH0918232A JP H0918232 A JPH0918232 A JP H0918232A JP 16049595 A JP16049595 A JP 16049595A JP 16049595 A JP16049595 A JP 16049595A JP H0918232 A JPH0918232 A JP H0918232A
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JP
Japan
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output signal
stub
output
microwave oscillator
taken out
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JP16049595A
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English (en)
Inventor
Shiro Komatsu
史良 小松
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
  • Inductance-Capacitance Distribution Constants And Capacitance-Resistance Oscillators (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明はマイクロ波発振器に関し、簡単な構
成で高調波成分を有効に抑圧できるマイクロ波発振器の
提供を目的とする。 【構成】 背面に接地導体1を有する誘電体基板2上
に、導体ストリップ、半導体素子等を実装して成るマイ
クロ波発振器において、所望周波数fで発振する発振回
路10と、発振回路10に接続した出力スタブ32 とを
備え、出力スタブ3 2 のオープン端から所望発振周波数
fのn倍周波数nfにおけるλ/4長となる位置より出
力信号を取り出すように構成する。好ましくは、出力信
号をカップリングコンデンサ素子を介して、又は出力ス
タブ32 の長手方向一部端面と信号取出用導体ストリッ
プ33 の一部端面との間に形成した間隔の狭いパターン
ギャップを介して、又は出力スタブ32 上面の一部より
誘電体層を介して取り出す。また、出力スタブ32 の長
手方向において出力信号の取出位置を変えることにより
出力信号レベルの調整を行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はマイクロ波発振器に関
し、更に詳しくは背面に接地導体を有する誘電体基板上
に、導体ストリップ、半導体素子等を実装して成るマイ
クロ波発振器に関する。この種の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、マイクロ波多重無線装置の局部発振器等に広く
利用され、発振出力の一層の安定化及び歪みの低減化が
望まれる。更に、近年の携帯機器の普及に伴い、デバイ
スの一層の小型化、低価格化も望まれる。
【0002】
【従来の技術】図4は従来のマイクロ波発振器を示す図
である。このマイクロ波発振器は、背面に接地導体1を
有する誘電体基板2上に、導体ストリップ3、誘電体共
振器DR、半導体素子(GaAsFET,Siトランジ
スタ)等を実装した分布定数形マイクロ波回路として実
現される。
【0003】例えばFETのゲートGに接続したストリ
ップライン31 と誘電体共振器DRにより発振回路を構
成する。ストリップライン31 には高Qの誘電体共振器
DRが磁気的に結合しており、高い周波数安定度を得て
いる。更に、電圧により容量変化するバラクタダイオー
ドVDと、分布定数的に誘導素子となるストリップライ
ン34 とから成るLC回路を誘電体共振器DRに磁気的
に結合させ、全体として電圧制御発振器VCOとしてい
る。
【0004】発振出力信号は、FETのドレインDから
取り出すが、従来は、l=λ/4長のオープン(出力)
スタブ32 と、アイソレータ(ISL)4に接続した信
号取出用ストリップライン33 とを図示の如く狭い間隔
sで平行(カップリング)させ、所謂結合ストリップ線
路による方法で出力信号を取り出していた。出力信号レ
ベルは間隔sにより調整可能であり、間隔sを小さくす
れば大きくなり、間隔sを大きくすれば小さくなる。
【0005】更に、出力信号に含まれる高調波成分を除
去するため、出力端にローパスフィルタ(LPF)5を
接続していた。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来のよ
うに出力信号を結合ストリップ線路により取り出す方法
であると、所望発振周波数成分fと共にその高調波成分
2f,3f等も同時に取り出され、出力信号が歪むと言
う問題があった。なお、出力端のローパスフィルタ5に
より高調波成分を除去できるが、回路規模が大きくな
り、デバイスの小型化、低価格化の妨げとなる。
【0007】本発明の目的は、簡単な構成で高調波成分
を有効に抑圧できるマイクロ波発振器を提供することに
ある。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記の課題は図1の構成
により解決される。即ち、本発明のマイクロ波発振器
は、背面に接地導体1を有する誘電体基板2上に、導体
ストリップ、半導体素子等を実装して成るマイクロ波発
振器において、所望周波数fで発振する発振回路10
と、発振回路10に接続した出力スタブ32 とを備え、
出力スタブ32 のオープン端から所望発振周波数fのn
倍周波数nfにおけるλ/4長となる位置より出力信号
を取り出すように構成したものである。
【0009】
【作用】図において、発振回路10には所望発振周波数
fでλ/4長となるようなオープン(出力)スタブ32
が接続されている。このような出力スタブ32 には定在
波が形成され、開放端における電圧振幅Vが最も高い。
図に発振周波数f及びその2〜4倍周波数2f〜4fに
対する各定在波を示す。但し、開放端における電圧振幅
Vを1に正規化して示している。
【0010】マイクロ波理論によれば、f成分は開放端
からの距離d=0でV=1、かつd=λ/4でV=0で
ある。また2f成分はd=0でV=1、かつd=λ/8
(2fについてはλ/4)の位置でV=0である。更に
3f成分はd=0でV=1、かつd=λ/12(3fに
ついてはλ/4)の位置でV=0である。以下、同様で
ある。
【0011】本発明(1)においては、出力スタブ32
のオープン端から所望発振周波数fのn倍周波数nfに
おけるλ/4長となる位置より出力信号を取り出す。従
って、f線分を抽出できると共に所望の高調波成分を抑
圧できる。例えば2f成分を抑圧したい場合は、オープ
ン端から2fについてのλ/4長となる位置d2 より出
力信号を取り出す。この位置では2f成分のV=0であ
り、もって2f成分の出力を抑圧できる。図示しない
が、同時に6f成分も抑圧できる。
【0012】また、例えば3f成分を抑圧したい場合
は、オープン端から3fについてのλ/4長となる位置
3 より出力信号を取り出す。この位置では3f成分の
V=0であり、もって3f成分の出力を抑圧できる。図
示しないが、同時に9f成分も抑圧できる。以下、同様
である。従って、簡単な構成により所望の高調波成分を
有効に抑圧でき、出力端よりローパスフィルタを削除で
きる。またこれによりデバイスの小型化、低価格化が図
れる。
【0013】好ましくは、図2(A),図3(A)に示
す様に、出力信号を集中定数形のカップリングコンデン
サ素子6を介して取り出す。また好ましくは、図2
(B),(C)に示す様に、出力信号を出力スタブ32
の長手方向一部端面と信号取出用導体ストリップ33
一部端面との間に形成した間隔sの狭いパターンギャッ
プ7を介して取り出す。
【0014】また好ましくは、図3(B)に示す様に、
出力信号を出力スタブ32 上面の一部より誘電体層42
を介して導体41より取り出す。また好ましくは、図1
において、出力スタブ32 の長手方向において出力信号
の取出位置を変えることにより出力信号レベルの調整を
行う。例えば出力スタブ32 のオープン端から略d2
距離より出力信号を取り出す場合を考える。f成分につ
いては距離d2 を大にすると出力レベルが減少し、逆に
距離d2 を小にすると出力レベルが増す傾向にある。一
方、抑圧対象の2f成分についてはこの範囲でV≒0で
ある。従って、出力信号の取出位置を左右にずらすこと
で、出力信号レベルの調整を行える。
【0015】
【実施例】以下、添付図面に従って本発明による実施例
を詳細に説明する。なお、全図を通して同一符号は同一
又は相当部分を示すものとする。図2は実施例のマイク
ロ波発振器を説明する図(1)で、図2(A)は集中定
数回路素子のカップリングコンデンサにより出力信号を
取り出す場合を示している。
【0016】この例では、所望発振周波数fのλ/4長
を有する出力スタブ32 の略中央側面に信号取出用スト
リップライン33 を設け、両者の間をカップリング用チ
ップコンデンサ6により接続している。これによりf成
分を取り出し、かつ2f成分を有効に抑圧できる。ま
た、カップリングコンデンサ6の容量値を変えることに
より、2f成分を抑圧したままでf成分の結合量を調整
できる。即ち、コンデンサ6の容量値を大きくすればf
成分の出力信号レベルが大きくなり、容量値を小さくす
ればf成分の出力信号レベルが小さくなる。
【0017】また、カップリングコンデンサ6の容量値
を変えなくても、その実装位置を変えれば、2f成分を
抑圧したままでf成分の出力信号レベルを調整できる。
即ち、図1で説明したように、コンデンサ6を中央より
少し右側にずらしてつければf成分の出力信号レベルは
増し、逆に中央より少し左側にずらしてつければf成分
の出力信号レベルは減少する。
【0018】更に、カップリングコンデンサ6として、
低誘電型セラミック等による温度補償用コンデンサを用
いれば、温度による出力信号レベルの変動を補償でき
る。例えば発振回路の出力信号レベルが正の温度傾斜特
性を有する場合は、容量の負の温度傾斜特性を有するコ
ンデンサ6を使用する。これにより、出力信号レベルは
温度によらず一定となる。
【0019】図2(B)はストリップ線路間を容量的に
結合する場合を示している。出力スタブ32 の略中央側
面に信号取出用ストリップライン33 を図示の如く狭い
間隔sで設ければ、ストリップ線路32 ,33 間を容量
的に結合できる。結合容量を増したい場合は、図2
(C)に示す如く、ストリップ線路32 ,3 3 間の結合
部に凹凸の対向辺を有するようなパターンギャップ7を
設ける。こうすれば結合容量が増し、出力信号レベルが
増大する。
【0020】又は、図2(B)に示すように、ストリッ
プ線路32 ,33 の結合部の上面にSiO2 やSi3
4 等から成る誘電体フィルム35 を重ね、かつその上に
導体ストリップ素辺36 を重ね合わせる。これにより、
図2(C)の場合よりも一桁以上大きな結合容量を実現
できる。図3は実施例のマイクロ波発振器を説明する図
(2)で、図3(A)は図2(A)の変形例を示してい
る。
【0021】ここでは、出力スタブ32 と信号取出用ス
トリップライン33 とが比較的広い間隔sを開けて平行
して設けられており、ストリップ線路32 ,33 間の抑
圧したい高調波成分の位置にチップコンデンサ6を実装
する。ストリップ線路32 ,33 は平行に設けられてい
るので、出力信号レベル、及び所望の高調波成分の抑圧
を考慮したチップコンデンサ6の実装が容易に行える。
【0022】また、図4に示すような実装パターンの従
来のマイクロ波発振器にも本発明を容易に適用できる。
即ち、図4の信号取出用ストリップライン33 を間隔s
を離すように設ければ図3(A)と同等になる。この所
望位置にチップコンデンサ6を実装すれば良い。図3
(B)は出力信号を出力スタブ上面の一部より誘電体層
を介して取り出す場合を示している。
【0023】図において、301 は金属ケース、302
は金属による蓋部材、40は同軸用コネクタ、41は同
軸の中心導体に接続するピン部材、42は出力スタブ3
2 の上面又はピン部材41の先端に固定した誘電体層で
ある。金属ケース301 に蓋部材302 を実装すると、
出力スタブ32 上面の所望位置にピン部材41が誘電体
層42を介して接触し、両者は容量結合する。これによ
り、所望の高調波成分を抑圧した発振出力信号を取り出
せる。
【0024】なお、上記実施例では一例の発振回路を示
したが、本発明は他の各種発振回路に適用できる。ま
た、上記本発明に好適なる複数の実施例を述べたが、本
発明思想を逸脱しない範囲内で、構成及び組合せの様々
な変更が行えることは言うまでも無い。
【0025】
【発明の効果】以上述べた如く本発明によれば、簡単な
構成で高調波成分を有効に抑圧でき、もって出力端のロ
ーパスフィルタを省略できる。従って、この種のマイク
ロ波発振器の小型化、低価格化に寄与するところが大き
い。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は本発明の原理を説明する図である。
【図2】図2は実施例のマイクロ波発振器を説明する図
(1)である。
【図3】図3は実施例のマイクロ波発振器を説明する図
(2)である。
【図4】図4は従来のマイクロ波発振器を示す図であ
る。
【符号の説明】
1 接地導体 2 誘電体基板 10 発振回路 32 出力スタブ 33 信号取出用ストリップ線路

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 背面に接地導体を有する誘電体基板上
    に、導体ストリップ、半導体素子等を実装して成るマイ
    クロ波発振器において、 所望周波数で発振する発振回路と、 発振回路に接続した出力スタブとを備え、 出力スタブのオープン端から所望発振周波数のn倍周波
    数におけるλ/4長となる位置より出力信号を取り出す
    ように構成したことを特徴とするマイクロ波発振器。
  2. 【請求項2】 出力信号をカップリングコンデンサ素子
    を介して取り出すことを特徴とする請求項1のマイクロ
    波発振器。
  3. 【請求項3】 出力信号を出力スタブの長手方向一部端
    面と信号取出用導体ストリップの一部端面との間に形成
    した間隔の狭いパターンギャップを介して取り出すこと
    を特徴とする請求項1のマイクロ波発振器。
  4. 【請求項4】 出力信号を出力スタブ上面の一部より誘
    電体層を介して取り出すことを特徴とする請求項1のマ
    イクロ波発振器。
  5. 【請求項5】 出力スタブの長手方向において出力信号
    の取出位置を変えることにより出力信号レベルの調整を
    行うことを特徴とする請求項1のマイクロ波発振器。
JP16049595A 1995-06-27 1995-06-27 マイクロ波発振器 Withdrawn JPH0918232A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030017932A (ko) * 2001-08-25 2003-03-04 엘지전자 주식회사 발진기의 고조파 제거장치
WO2005124993A1 (ja) * 2004-06-17 2005-12-29 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha 電圧制御発振器
JP2010045623A (ja) * 2008-08-13 2010-02-25 Mitsubishi Electric Corp 高周波発振源

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Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20020903