JP2925567B2 - High frequency oscillator - Google Patents
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- Inductance-Capacitance Distribution Constants And Capacitance-Resistance Oscillators (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （イ） 産業上の利用分野 本発明は誘電体共振器、マイクロストリップ線路、ダ
イオード、及び抵抗体で構成される共振回路を備え、発
振周波数を可変とした高周波発振器に関する。The present invention relates to a high-frequency oscillator having a resonance circuit including a dielectric resonator, a microstrip line, a diode, and a resistor and having a variable oscillation frequency. .
（ロ） 従来の技術 従来の発振周波数を可変とした高周波発振器を説明す
る。(B) Conventional technology A conventional high-frequency oscillator with a variable oscillation frequency will be described.
第２図は高周波発振器の回路図、第３図は共振回路部
分の要部断面図である。FIG. 2 is a circuit diagram of a high-frequency oscillator, and FIG. 3 is a sectional view of a main part of a resonance circuit portion.
第２図において、（１）は終端器、（２）はマイクロ
ストリップ線路、（３）は固体増巾素子（FET）、
（４）は帰還リアクタンス（jx）、（５）はドレイン電
圧供給端子、（６）は整合回路、（７）はDCカット、
（８）はソースバイアス抵抗、（12）は誘電体共振器、
（13）はゲート端子、（14）はドレイン端子、（15）は
ソース端子、（16）はチョークコイルである。In FIG. 2, (1) is a terminator, (2) is a microstrip line, (3) is a solid-state amplifier (FET),
(4) is a feedback reactance (jx), (5) is a drain voltage supply terminal, (6) is a matching circuit, (7) is a DC cut,
(8) is a source bias resistor, (12) is a dielectric resonator,
(13) is a gate terminal, (14) is a drain terminal, (15) is a source terminal, and (16) is a choke coil.
この回路では、固体増巾素子（３）のドレイン端子
（14）は帰還リアクタンス（４）を通して高周波的に接
地され、ソース端子（15）はソースバイアス抵抗（８）
を通して接地され、ゲート端子（13）はマイクロストリ
ップ線路（一般にZ0＝50Ω）（２）に接続され、かつ、
誘電体共振器（12）はマイクロストリップ線路（２）と
適当な結合度で結合されている。In this circuit, the drain terminal (14) of the solid-state amplifier (3) is grounded at a high frequency through a feedback reactance (4), and the source terminal (15) is a source bias resistor (8).
And the gate terminal (13) is connected to a microstrip line (generally Z 0 = 50Ω) (2), and
The dielectric resonator (12) is coupled to the microstrip line (2) with an appropriate degree of coupling.
ところで、上記回路のマイクロストリップ線路（２）
及び誘電体共振器（12）は第３図に示す如く下部きょう
体（19）上のアルミナ等の誘電体基板（20）上に設置さ
れており、上部きょう体（19′）に設けられた導体ネジ
（18）を操作し、距離hoを変えることにより発振周波数
を微調整することができる。By the way, the microstrip line of the above circuit (2)
The dielectric resonator (12) is mounted on a dielectric substrate (20) such as alumina on a lower housing (19) as shown in FIG. 3 and provided on an upper housing (19 '). By operating the conductor screw (18) and changing the distance ho, the oscillation frequency can be finely adjusted.
一般的にこのような高周波発振器はDRO（Dielectric
−Resonanse Oscillator）と呼ばれる。Generally, such a high-frequency oscillator is a DRO (Dielectric
-Resonanse Oscillator).
また、第４図は他の従来の高周波発振器の回路図であ
り、第２図と同一部分には同一符号を付しその説明は省
略する。FIG. 4 is a circuit diagram of another conventional high-frequency oscillator, and the same parts as those in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
この従来技術では誘電体共振器（12）にマイクロスト
リップ線路（２）とは別にもう一本のマイクロストリッ
プ線路（10）を同時に結合させ、その一端を開放（オー
プン）、他端を可変容量ダイオード（以下バラクタと略
記）（21）を通して接地した構成の共振回路を用いてい
る。なお、（９）はダイオード用電圧供給端子である。
この場合、バラクタ（21）の印加電圧を変えることによ
り発振周波数ωｏを微調整することができる。In this prior art, another microstrip line (10) is simultaneously coupled to a dielectric resonator (12) separately from the microstrip line (2), one end of which is open and the other end is a variable capacitance diode. (Hereinafter abbreviated as varactor) A resonance circuit having a configuration grounded through (21) is used. (9) is a diode voltage supply terminal.
In this case, the oscillation frequency ωo can be finely adjusted by changing the voltage applied to the varactor (21).
一般的にこのような高周波発振器はVTDRO（Voltage−
Tuned DRO）と呼ばれる。Generally, such a high-frequency oscillator is a VTDRO (Voltage-
Tuned DRO).
第４図に示した従来技術は電気的に微調整が可能であ
り、第３図に示した高周波発振器の如く機械的に微調整
する必要はない。従って、微調整の遠隔操作が可能であ
り、他のモジュールと組合わせてシステムが非常に複雑
となった場合であっても、再調整を簡単に行なえるとい
う利点を有する。The prior art shown in FIG. 4 can be finely adjusted electrically, and does not need to be mechanically finely adjusted unlike the high-frequency oscillator shown in FIG. Therefore, there is an advantage that remote control of fine adjustment is possible and re-adjustment can be easily performed even when the system becomes extremely complicated in combination with other modules.
（ハ） 発明が解決しようとする課題 しかしながら、第４図の従来技術では、FETの単一バ
イアスとして用いられるドレイン端子の低電圧電源の他
にバラクタ用の可変電圧電源を必要とするため、電源回
路部は複雑となり、回路の集積化、小型化、低コスト化
を妨げるという問題がある。(C) Problems to be Solved by the Invention However, the prior art shown in FIG. 4 requires a variable voltage power supply for a varactor in addition to a low voltage power supply for a drain terminal used as a single bias of an FET. The circuit unit becomes complicated, and there is a problem that the integration, miniaturization, and cost reduction of the circuit are hindered.
本発明の目的は、回路の集積化、小型化、低コスト化
を可能とし、かつ、出力の安定した高周波発振器を提供
しようとするものである。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a high-frequency oscillator with a stable output, which enables integration, miniaturization, and cost reduction of a circuit.
（ニ） 課題を解決するための手段 本発明は、固体増幅素子の入力側に接続された第１の
マイクロストリップ線路と、この第１のマイクロストリ
ップ線路に結合された誘電体共振器と、この誘電体共振
器に結合された第２のマイクロストリップ線路と、一端
が前記第２のマイクロストリップ線路に接続され、他端
がアース側に接続された整流素子と、一端が前記第２の
マイクロストリップ線路を介して前記整流素子と直列に
接続され、他端がアース側に接続された可変抵抗体と、
から成る共振回路を備え、前記整流素子に前記第１のマ
イクロストリップ線路、前記誘電体共振器、前記第２の
マイクロストリップ線路を介して高周波電圧を印加する
ことにより前記第２のマイクロストリップ線路に整流電
流を流し、前記可変抵抗体の抵抗値を変化させることに
より前記整流電流の大きさを変え、発振周波数を変化さ
せることを特徴とする高周波発振器である。(D) Means for Solving the Problems The present invention provides a first microstrip line connected to an input side of a solid-state amplifier, a dielectric resonator coupled to the first microstrip line, A second microstrip line coupled to the dielectric resonator, a rectifier element having one end connected to the second microstrip line and the other end connected to the ground, and one end connected to the second microstrip A variable resistor connected in series with the rectifying element via a line, and the other end connected to the ground side;
And applying a high-frequency voltage to the rectifying element via the first microstrip line, the dielectric resonator, and the second microstrip line to the second microstrip line. A high-frequency oscillator is characterized in that a rectified current flows and the resistance value of the variable resistor is changed to change the magnitude of the rectified current and change the oscillation frequency.
（ホ） 作用 整流素子と直列に接続された可変抵抗体の抵抗値を変
えることにより、該整流素子に流れる電流を調整するこ
とができ、これにより発振周波数を調整することができ
る。(E) Function By changing the resistance value of the variable resistor connected in series with the rectifying element, the current flowing through the rectifying element can be adjusted, and thereby the oscillation frequency can be adjusted.
（ヘ） 実施例 第１図は、本発明の一実施例の回路図であり、第２図
及び第４図と同一部分には同一符号を符し、その説明は
省略する。(F) Embodiment FIG. 1 is a circuit diagram of an embodiment of the present invention. The same parts as those in FIGS. 2 and 4 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
本実施例では第４図の従来技術で用いたバラクタ（2
1）に代えてミクサダイオード、検波ダイオード等のシ
ョットキ接合ダイオード（整流素子）（11）用い、ま
た、バラクタ（21）用の可変電圧電源を取り除いてダイ
オード（11）と直列に可変抵抗体（17）を接続して成
る。この回路では可変抵抗体（17）の抵抗値を変えるこ
とで発振周波数ωｏを微調整することができる。In this embodiment, the varactor (2
Instead of 1), a Schottky junction diode (rectifier) (11) such as a mixer diode or a detection diode is used, and a variable resistor (17) is connected in series with the diode (11) by removing the variable voltage power supply for the varactor (21). ). In this circuit, the oscillation frequency ωo can be finely adjusted by changing the resistance value of the variable resistor (17).
以下に動作原理を詳細に説明する。 Hereinafter, the operation principle will be described in detail.
マイクロストリップ線路（第２のマイクロストリップ
線路）（10）に接続されたダイオード（11）には、FET
（３）のゲート端子（13）で負性インピーダンスが発生
するために、マイクロストリップ線路（第１のマイクロ
ストリップ線路）（２）、誘電体共振器（12）、マイク
ロストリップ線路（10）を通して高周波が印加される。
この印加された高周波がダイオード（11）により検波さ
れ、この時、負荷としてダイオード（11）と直列に可変
抵抗体（17）が接続されているので、整流電流Ioが流れ
る。この整流電流Ioは、可変抵抗体（17）の抵抗値によ
り変わり、また整流電流Ioの大きさによりダイオード
（11）のアドミタンスも変化する。従って、可変抵抗体
（17）の抵抗値を変えることは、ダイオード（11）のア
ドミタンスを変えることとなり、結局可変リアクタンス
を実現できる。よって、可変抵抗体（17）の抵抗制御に
より共振点を移動させ、発振器の発振周波数を変えるこ
とができる。The diode (11) connected to the microstrip line (second microstrip line) (10) includes an FET.
Since a negative impedance is generated at the gate terminal (13) of (3), high frequency is passed through the microstrip line (first microstrip line) (2), the dielectric resonator (12), and the microstrip line (10). Is applied.
The applied high frequency is detected by the diode (11). At this time, since the variable resistor (17) is connected in series with the diode (11) as a load, the rectified current Io flows. The rectified current Io changes depending on the resistance value of the variable resistor (17), and the admittance of the diode (11) also changes depending on the magnitude of the rectified current Io. Therefore, changing the resistance value of the variable resistor (17) changes the admittance of the diode (11), and eventually can realize a variable reactance. Therefore, the resonance point can be moved by the resistance control of the variable resistor (17), and the oscillation frequency of the oscillator can be changed.
尚、本実施例ではFETを用いたが、FETに代えてバイポ
ーラトランジスタ等の固体増巾素子を用いてもよい。ま
た、本実施例の高周波発振器は、直列帰還型であるが、
並列帰還型や反射型等の高周波発振器にも適用できるこ
とは明らかである。さらに、ショットキ接合ダイオード
に代えてMESFET、バイポーラトランジスタを用いてもよ
いし、また仕様出力が大きい場合には、バラクタでも整
流作用が生じるため、ショットキ接合ダイオードに代え
てバラクタを用いてもよい。また、導体ネジを設け、該
ネジと共に可変抵抗体を調整するようにすれば、より広
い可変周波数領域を実現できる。Although the FET is used in this embodiment, a solid-state amplifier such as a bipolar transistor may be used instead of the FET. The high-frequency oscillator according to the present embodiment is a series feedback type,
Obviously, the present invention can be applied to a high frequency oscillator such as a parallel feedback type or a reflection type. Further, a MESFET or a bipolar transistor may be used instead of the Schottky junction diode, and when the specification output is large, a varactor may have a rectifying action. If a conductor screw is provided and the variable resistor is adjusted together with the screw, a wider variable frequency range can be realized.
（ト） 発明の効果 本発明は以上の説明から明らかなようにダイオード用
可変電圧電源を必要としないため、余分な電源回路を構
成する必要がなく、かつ、過電圧印加またはサージ等に
よるダイオードの故障要因も削減でき、発振器の耐久
性、安定性、信頼性を向上させ、さらには低コスト化を
図ることができる。また、電気的に制御することができ
るので、遠隔操作が可能である。(G) Effect of the Invention As is apparent from the above description, the present invention does not require a variable voltage power supply for a diode, so that there is no need to configure an extra power supply circuit, and a diode failure due to overvoltage application or surge. Factors can also be reduced, and the durability, stability, and reliability of the oscillator can be improved, and the cost can be reduced. In addition, since it can be controlled electrically, remote control is possible.
【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の一実施例の回路図、第２図及び第４図
は従来技術の回路図、第３図は共振回路部分の要部断面
図である。 （１）……終端器、（２）……第１のマイクロストリッ
プ線路、（３）……固体増巾器、（４）……帰還リアク
タンス、（５）……ソースドレイン電圧供給端子、
（６）……整合回路、（７）……DCカット、（８）……
ソースバイアス抵抗、（９）……ダイオード用電圧供給
端子、（10）……第２のマイクロストリップ線路、（1
1）……ショットキ接合ダイオード、（12）……誘電体
共振器、（13）……ゲート端子、（14）……ソース端
子、（15）……ドレイン端子、（16）……チョークコイ
ル、（17）……可変抵抗体、（18）……導体ネジ、（1
9）（19′）……きょう体、（20）……高誘電体基板、
（21）……可変容量ダイオード（バラクタ）。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a circuit diagram of one embodiment of the present invention, FIG. 2 and FIG. 4 are circuit diagrams of the prior art, and FIG. 3 is a sectional view of a main part of a resonance circuit. (1) terminator, (2) first microstrip line, (3) solid-state amplifier, (4) feedback reactance, (5) source / drain voltage supply terminal,
(6) Matching circuit (7) DC cut (8)
Source bias resistance, (9) ... voltage supply terminal for diode, (10) ... second microstrip line, (1
1) Schottky junction diode, (12) dielectric resonator, (13) gate terminal, (14) source terminal, (15) drain terminal, (16) choke coil, (17) ... variable resistor, (18) ... conductor screw, (1
9) (19 ') ... today, (20) ... high dielectric substrate,
(21) ... Variable capacitance diode (varactor).
Claims (1)
マイクロストリップ線路と、この第１のマイクロストリ
ップ線路に結合された誘電体共振器と、この誘電体共振
器に結合された第２のマイクロストリップ線路と、一端
が前記第２のマイクロストリップ線路に接続され、他端
がアース側に接続された整流素子と、一端が前記第２の
マイクロストリップ線路を介して前記整流素子と直列に
接続され、他端がアース側に接続された可変抵抗体と、
から成る共振回路を備え、前記整流素子に前記第１のマ
イクロストリップ線路、前記誘電体共振器、前記第２の
マイクロストリップ線路を介して高周波電圧を印加する
ことにより前記第２のマイクロストリップ線路に整流電
流を流し、前記可変抵抗体の抵抗値を変化させることに
より前記整流電流の大きさを変え、発振周波数を変化さ
せることを特徴とする高周波発振器。1. A first microstrip line connected to an input side of a solid-state amplification element, a dielectric resonator coupled to the first microstrip line, and a first microstrip line coupled to the dielectric resonator. 2 microstrip lines, one end connected to the second microstrip line, the other end connected to the ground side, and one end connected in series with the rectification element via the second microstrip line. And a variable resistor whose other end is connected to the ground side,
And applying a high-frequency voltage to the rectifying element via the first microstrip line, the dielectric resonator, and the second microstrip line to the second microstrip line. A high-frequency oscillator, characterized in that a rectified current is passed and the resistance value of the variable resistor is changed to change the magnitude of the rectified current and change the oscillation frequency.
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| JP1068782A Expired - Fee Related JP2925567B2 (en) | 1989-03-20 | 1989-03-20 | High frequency oscillator |
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Family Cites Families (2)
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| JPS6053307A (en) * | 1983-09-02 | 1985-03-27 | Sony Corp | Microwave oscillator |
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- 1989-03-20 JP JP1068782A patent/JP2925567B2/en not_active Expired - Fee Related
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