JPS5912204B2 - microwave solid state oscillator - Google Patents
microwave solid state oscillatorInfo
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- JPS5912204B2 JPS5912204B2 JP5314578A JP5314578A JPS5912204B2 JP S5912204 B2 JPS5912204 B2 JP S5912204B2 JP 5314578 A JP5314578 A JP 5314578A JP 5314578 A JP5314578 A JP 5314578A JP S5912204 B2 JPS5912204 B2 JP S5912204B2
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- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03B—GENERATION OF OSCILLATIONS, DIRECTLY OR BY FREQUENCY-CHANGING, BY CIRCUITS EMPLOYING ACTIVE ELEMENTS WHICH OPERATE IN A NON-SWITCHING MANNER; GENERATION OF NOISE BY SUCH CIRCUITS
- H03B9/00—Generation of oscillations using transit-time effects
- H03B9/12—Generation of oscillations using transit-time effects using solid state devices, e.g. Gunn-effect devices
- H03B9/14—Generation of oscillations using transit-time effects using solid state devices, e.g. Gunn-effect devices and elements comprising distributed inductance and capacitance
- H03B9/147—Generation of oscillations using transit-time effects using solid state devices, e.g. Gunn-effect devices and elements comprising distributed inductance and capacitance the frequency being determined by a stripline resonator
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は半導体発振素子を使用したマイクロ波固体発振
器に関するもので、特に構成と調整が容易で、かつ発振
周波数の高安定化をはかるようにしたものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a microwave solid-state oscillator using a semiconductor oscillation element, which is particularly easy to configure and adjust, and is designed to highly stabilize the oscillation frequency.
マイクロ波帯の半導体発振素子としてはインバットダイ
オードとガンダイオードが主として用いられているが、
これらは半導体素子であるため、特性のばらつきと温度
依存性が大きく、また、マイクロストリップ線路で発振
器を構成する場合、共振器の無負荷Qが低いため発振周
波数の設定が非常に困難で、発振周波数の温度依存性も
大きくなり、高度な周波数安定度が要求されるような応
用に際しては同らかの対策を施す必要がある。Invat diodes and Gunn diodes are mainly used as semiconductor oscillation devices in the microwave band.
Since these are semiconductor devices, they have large variations in characteristics and temperature dependence, and when configuring an oscillator using a microstrip line, it is extremely difficult to set the oscillation frequency due to the low no-load Q of the resonator. The temperature dependence of frequency also increases, and similar measures must be taken in applications that require a high degree of frequency stability.
特に局部発振器としてガンダイオードを用いた場合は温
度変化による周波数の変動が重大な問題となる。Particularly when a Gunn diode is used as a local oscillator, frequency fluctuations due to temperature changes pose a serious problem.
そのような問題を解決する方法として、温度安定度が良
く、かつ無負荷Qの高い誘電体共振器を用いる方法があ
る。As a method of solving such problems, there is a method of using a dielectric resonator that has good temperature stability and a high no-load Q.
第1図に従来のガンダイオードを用いた帯域阻市P波器
装荷型安定化発振器の一例を示す。FIG. 1 shows an example of a stabilized oscillator equipped with a bandpass P-wave device using a conventional Gunn diode.
なお、第1図のAは上面図、BはそのA−A線断面図で
ある。Note that A in FIG. 1 is a top view, and B is a cross-sectional view taken along the line A--A.
第1図において、誘電体基板1上に構成されたマイクロ
ストリップ線路2の図示のような位置にガンダイオード
3をマウントし、マイクロストリップ線路2の形状によ
って安定化前の発振周波数(以下、これを原発振周波数
と呼ぶ)を決め、ガンダイオード3から電気角で2πも
しくは、はぼ2πの位置に帯域阻止f波器として置いた
誘電体共振器4の共振周波数に原発振周波数を引き込ん
で安定化をはかり、出力端子5から出力を取出すように
構成されている。In FIG. 1, a Gunn diode 3 is mounted on a microstrip line 2 constructed on a dielectric substrate 1 at a position as shown in the figure, and the oscillation frequency (hereinafter referred to as this) before stabilization is determined depending on the shape of the microstrip line 2. The original oscillation frequency is determined and stabilized by drawing the original oscillation frequency into the resonant frequency of the dielectric resonator 4, which is placed as a band-stop f-wave device at a position of 2π or approximately 2π in electrical angle from the Gunn diode 3. It is configured so that the output is taken out from the output terminal 5.
直流バイアスは端子6から低域通過フィルタ7を通して
供給される。DC bias is supplied from terminal 6 through low pass filter 7.
な訃、図中の8はマイクロストリップ線路2の接地導体
とガンダイオード3のヒートシンクを兼ねた金属支持台
である。In addition, 8 in the figure is a metal support that serves as a ground conductor for the microstrip line 2 and a heat sink for the Gunn diode 3.
このような構造の発振器においては、誘電体共振器4を
付加する前の発振器(以下、これを原発振器と呼ぶ)の
発振出力と周波数はガンダイオード3をマウントする部
分のマイクロストリップ線路2の形状により決まり、原
発振周波数とほぼ同じ共振周波数を有する誘電体共振器
4を付加した後では発振周波数は誘電体共振器4の共振
周波数に引き込まれ、したがって誘電体共振器4が安定
であれば発振周波数も安定化されることになる。In an oscillator with such a structure, the oscillation output and frequency of the oscillator before adding the dielectric resonator 4 (hereinafter referred to as the original oscillator) depend on the shape of the microstrip line 2 where the Gunn diode 3 is mounted. After adding the dielectric resonator 4 having almost the same resonant frequency as the original oscillation frequency, the oscillation frequency will be pulled into the resonant frequency of the dielectric resonator 4, and therefore, if the dielectric resonator 4 is stable, oscillation will occur. The frequency will also be stabilized.
しかしながら、上記の構造において高安定度で、しかも
所望の発振出力と発振周波数を得るためには誘電体共振
器4を除いた原発振器の発振出力と発振周波数を最適化
しておく必要があるが、これは試行錯誤によらねばなら
ないのが実状である。However, in order to obtain the desired oscillation output and oscillation frequency with high stability in the above structure, it is necessary to optimize the oscillation output and oscillation frequency of the original oscillator excluding the dielectric resonator 4. The reality is that this has to be done through trial and error.
たとえ最適化がなされたとしても出力レベルの異なるダ
イオードを用いるときは、とのパターンを作り直す必要
が生じる。Even if optimization is done, it will be necessary to recreate the pattern when using diodes with different output levels.
また、第1図の発振器の周波数の温度安定度は原発振周
波数の変動が誘電体共振器4の引き込み範囲内にあれば
、誘電体共振器4の安定度によって最終的に決まるが、
引き込み範囲をはずれると発振周波数は別の発振周波数
へ移り、安定度は極端に悪化する。Furthermore, the temperature stability of the frequency of the oscillator shown in FIG. 1 is ultimately determined by the stability of the dielectric resonator 4 if the fluctuation of the original oscillation frequency is within the pull-in range of the dielectric resonator 4.
When the pull-in range is exceeded, the oscillation frequency shifts to another oscillation frequency, and the stability deteriorates extremely.
このため、原発振周波数の変動を誘電体共振器4の引き
込み範囲内に抑えることが必要となるが、広い温度範囲
でこれを実現することは特別な温度補償をしない限り不
可能である。Therefore, it is necessary to suppress fluctuations in the original oscillation frequency within the pull-in range of the dielectric resonator 4, but this cannot be achieved over a wide temperature range unless special temperature compensation is performed.
以上のことから、第1図に示す従来のマイクロ波固体発
振器は設計および調整が難しく、広い温度範囲で安定化
ができないという欠点を有していた。From the above, the conventional microwave solid state oscillator shown in FIG. 1 has the disadvantage that it is difficult to design and adjust and cannot be stabilized over a wide temperature range.
さらに第1図の発振器は誘電体共振器を帯域阻止型P波
器として用いているため、負荷の変動に対する発振特性
の変化が大きく、また、FM雑音の高周波成分を除去で
きないという欠点も有する。Furthermore, since the oscillator shown in FIG. 1 uses a dielectric resonator as a band-elimination type P-wave device, the oscillation characteristics change greatly in response to load fluctuations, and it also has the disadvantage that high frequency components of FM noise cannot be removed.
本発明は、そのような従来例の欠点を除去しうろもので
、以下に、その実施例を第2図を参照して説明する。The present invention aims to eliminate such drawbacks of the conventional example, and an embodiment thereof will be described below with reference to FIG. 2.
なお、第2図Aは上面図、BはそのB−B線断面図であ
る。Note that FIG. 2A is a top view, and FIG. 2B is a sectional view taken along the line BB.
第2図において、半導体発振素子9は誘電体基板10の
一側端縁部に接しめられて設置され、かつハイブリッド
回路11の分岐端子P、に連なるマイクロストリップ線
路12の一端部に電気的に接続され、直流バイアスは端
子16から低域通過フィルタ17を通して供給される。In FIG. 2, a semiconductor oscillation element 9 is installed in contact with one edge of a dielectric substrate 10, and is electrically connected to one end of a microstrip line 12 connected to a branch terminal P of a hybrid circuit 11. DC bias is supplied from terminal 16 through low-pass filter 17 .
半導体発振素子9から電気角でπ/2もしくはほぼπ/
2離れた箇所(基準面T2 )と、ハイブリッド回路1
1の分岐端子P3に連なる一端開放のマイクロストリッ
プ線路15の開放端(基準面T6 )から電気角でπ/
2もしくは、はぼπ/2離れた箇所に第1.第2なる2
つの短円柱状(または円板状)のTE(トランスバース
・エレクトリック)モードの誘電体共振器18および1
9が誘電体基板10上にマイクロストリップ線路12お
よび15と磁界結合するように配置されている。π/2 or almost π/ in electrical angle from the semiconductor oscillation element 9
2 distant points (reference plane T2) and hybrid circuit 1
π/in electrical angle from the open end (reference plane T6) of the microstrip line 15 with one end open connected to the branch terminal P3 of 1
2 or the first one at a location approximately π/2 apart. second 2
Two short cylindrical (or disc-shaped) TE (transverse electric) mode dielectric resonators 18 and 1
9 is arranged on the dielectric substrate 10 so as to be magnetically coupled to the microstrip lines 12 and 15.
出力はハイブリッド回路11の分岐端子P2に連なるマ
イクロストリップ線路13の一端部22から取出される
。The output is taken out from one end 22 of the microstrip line 13 connected to the branch terminal P2 of the hybrid circuit 11.
また、誘電体共振器18および19の共振周波数を変え
るために、それらの上方には上下に移動自在な円板状の
金属板20および21が対向して配置されている。Further, in order to change the resonance frequency of the dielectric resonators 18 and 19, vertically movable disc-shaped metal plates 20 and 21 are placed facing each other above them.
また、ハイブリッド回路11の分岐端子P4に連なるマ
イクロストリップ線路14の一端は開放されている。Further, one end of the microstrip line 14 connected to the branch terminal P4 of the hybrid circuit 11 is open.
なお、図中の23は第1図の8と同様の接地導体と半導
体発振素子9のヒートシンクを兼ねた金属支持台である
。Note that 23 in the figure is a metal support that also serves as a ground conductor and a heat sink for the semiconductor oscillation element 9, similar to 8 in FIG.
また、ハイブリッド回路11、マイクロストリップ線路
12,13,14,15および低域通過フィルタ17は
印刷、蒸着などの周知の技術で連続して形成しうる。Further, the hybrid circuit 11, the microstrip lines 12, 13, 14, 15, and the low-pass filter 17 can be continuously formed using known techniques such as printing and vapor deposition.
次に本実施例の動作について説明するが、前記2つの誘
電体共振器18および19は機能が異なるので誘電体共
振器18のみを付加した場合と、2つの誘電体共振器1
8および19をともに付加した場合とに分けて説明する
。Next, the operation of this embodiment will be explained. Since the two dielectric resonators 18 and 19 have different functions, there is a case where only the dielectric resonator 18 is added, and a case where the two dielectric resonators 18 and 19 are added.
The case where both 8 and 19 are added will be explained separately.
まず、誘電体共振器18のみを付加した発振器について
説明する。First, an oscillator to which only the dielectric resonator 18 is added will be explained.
この発振器は第1図の誘電体共振器4を除いた原発振器
に対応する。This oscillator corresponds to the original oscillator shown in FIG. 1 except for the dielectric resonator 4.
すなわち、第1図では原発振出力と周波数をマイクロス
トリップ線路2の形状で決めているのに対して、本実施
例では第2図の誘電体共振器18の位置と共振周波数に
よって決めているのが異なる。That is, while in FIG. 1 the original oscillation output and frequency are determined by the shape of the microstrip line 2, in this embodiment they are determined by the position and resonance frequency of the dielectric resonator 18 in FIG. are different.
誘電体共振器18とマイクロストリップ線路12の結合
部(基準面T2 )から負荷側を見た負荷インピーダン
スの実部は誘電体共振器18の共振周波数においては、
誘電体共振器18の等節約なコンダクタンスがマイクロ
ストリップ線路12の特性インピーダンスZ。At the resonant frequency of the dielectric resonator 18, the real part of the load impedance when looking at the load side from the coupling part (reference plane T2) of the dielectric resonator 18 and the microstrip line 12 is:
The equal economical conductance of the dielectric resonator 18 is the characteristic impedance Z of the microstrip line 12.
(通常、50Ωに選ばれる)に直列に挿入されるため、
Zoより大きくなり、負荷インピーダンスの虚部は、は
ぼ零になる。(usually chosen as 50Ω), so
It becomes larger than Zo, and the imaginary part of the load impedance becomes almost zero.
また、誘電体共振器18とマイクロストリップ線路12
の間の距離を変えると、その結合度が変わり、Zoに直
列に挿入される等価的なコンダクタンスの大きさも変え
ることができる。In addition, the dielectric resonator 18 and the microstrip line 12
By changing the distance between them, the degree of coupling changes and the magnitude of the equivalent conductance inserted in series with Zo can also be changed.
さらに、基準面T2から電気角でπ/2離れた半導体素
子の位置(基準面T1 )から見たインピーダンスの実
部は共振時にマイクロストリップ線路12の特性インピ
ーダンス2゜より小さくすることができる。Furthermore, the real part of the impedance seen from the position of the semiconductor element (reference plane T1) which is electrically π/2 away from the reference plane T2 can be made smaller than the characteristic impedance 2° of the microstrip line 12 at the time of resonance.
すなわち、基準面T1から見た負荷回路を可変抵抗をも
つ単一直列共振回路として動作させることができる。That is, the load circuit viewed from the reference plane T1 can be operated as a single series resonant circuit with variable resistance.
通常、ガンダイオードまたはインバットダイオードは低
インピーダンス負荷で発振するので、前述のように誘電
体共振器18の位置を調節するととによって、半導体発
振素子9から見た負荷インピーダンスの実部を小さくし
て発振出力を最適にすることができる。Usually, a Gunn diode or an Imbat diode oscillates with a low impedance load, so by adjusting the position of the dielectric resonator 18 as described above, the real part of the load impedance seen from the semiconductor oscillation element 9 can be reduced. Oscillation output can be optimized.
誘電体共振器18の共振周波数から離れた周波数では、
負荷インピーダンスはマイクロストリップ線路12の特
性インピーダンスのみになり、この値は通常50Ωであ
り、発振可能な負荷抵抗より大きく、発振は停止するこ
とになる。At frequencies far from the resonant frequency of the dielectric resonator 18,
The load impedance is only the characteristic impedance of the microstrip line 12, and this value is usually 50Ω, which is larger than the load resistance that allows oscillation, and oscillation will stop.
すなわち、共振周波数の近傍でのみ負荷が最適となるよ
うにすることができ、モードジャンプの生じない単一モ
ード発振を実現することができる。That is, the load can be optimized only near the resonant frequency, and single mode oscillation without mode jumps can be achieved.
さらに、発振周波数は金属板20を誘電体共振器18に
対して接近、離間させて誘電体共振器18の共振周波数
を変えることにより広範囲に変えることができる。Furthermore, the oscillation frequency can be varied over a wide range by moving the metal plate 20 closer to or away from the dielectric resonator 18 to change the resonant frequency of the dielectric resonator 18.
次に第2の誘電体共振器19を付加したことによる効果
について説明する。Next, the effect of adding the second dielectric resonator 19 will be explained.
発振周波数を安定にするためには、誘電体共振器18の
負荷Qを高めて発振周波数を誘電体共振器18の共振周
波数のみで決まるようにし、誘電体共振器18の温度安
定度を良くすれば、第2の誘電体共振器19を用いなく
ても高い安定度を得ることは可能であるが、ダイオード
の特性のばらつきが大きい場合には確実に高安定度を得
ることは難しい。In order to stabilize the oscillation frequency, the load Q of the dielectric resonator 18 is increased so that the oscillation frequency is determined only by the resonant frequency of the dielectric resonator 18, and the temperature stability of the dielectric resonator 18 is improved. For example, although it is possible to obtain high stability without using the second dielectric resonator 19, it is difficult to reliably obtain high stability when the characteristics of the diodes vary widely.
なぜなら、誘電体共振器18の無負荷Qを現状ではダイ
オードサセプタンスが発振周波数に影響しないようにな
るまで高くできないため、温度安定度を良くするには誘
電体共振器18に正の温度係数を持たせてダイオードサ
セプタンスに基づく負の温度係数とを相殺する方法を採
らざるを得す、ダイオードサセプタンスのばらつきがあ
れば温度係数が相殺されずに温度安定度もばらつくから
である。This is because the unloaded Q of the dielectric resonator 18 cannot currently be increased to the point where the diode susceptance does not affect the oscillation frequency, so in order to improve temperature stability, the dielectric resonator 18 must have a positive temperature coefficient. In addition, it is necessary to adopt a method of canceling out the negative temperature coefficient based on the diode susceptance, because if there are variations in the diode susceptance, the temperature coefficient will not be canceled and the temperature stability will also vary.
したがって、この温度安定度のばらつきをなくするため
に、第2の誘電体共振器19を付加するのである。Therefore, in order to eliminate this variation in temperature stability, the second dielectric resonator 19 is added.
この第2の誘電体共振器19の役割は第1図の誘電体共
振器4の役割に相当する。The role of this second dielectric resonator 19 corresponds to the role of the dielectric resonator 4 in FIG.
すなわち、誘電体共振器18によって、まず所望の発振
出力と発振周波数を設定し、誘電体共振器19の共振周
波数に引き込むことにより、最終的に発振周波数を誘電
体共振器19の共振周波数によって決めるのである。That is, the desired oscillation output and oscillation frequency are first set using the dielectric resonator 18, and the oscillation frequency is finally determined by the resonant frequency of the dielectric resonator 19 by drawing the desired oscillation output and oscillation frequency to the resonant frequency of the dielectric resonator 19. It is.
次に、誘電体共振器19の役割を更に詳しく説明する。Next, the role of the dielectric resonator 19 will be explained in more detail.
ハイブリッド回路11の分岐端子P1yP3 、P4に
それぞれ適当な基準面T3 、T4 。Appropriate reference planes T3 and T4 are provided for the branch terminals P1yP3 and P4 of the hybrid circuit 11, respectively.
T7を設定し、マイクロストリップ線路14と15の開
放端の基準面をそれぞれT8 、T6とし、さらに誘電
体共振器19とマイクロストリップ線路15との結合部
を基準面T5とする。T7 is set, the reference planes of the open ends of the microstrip lines 14 and 15 are respectively T8 and T6, and the coupling portion between the dielectric resonator 19 and the microstrip line 15 is defined as a reference plane T5.
T2とT3の間の電気角を01 、T4とT5の間の電
気角な02 、T7とT8の間の電気角をθ3とし、ま
た、誘電体共振器19の反射係数を17”cl<ejF
c、基準面T8での反射係数をl I” t l e
jvtとし、基準面T2での発振出力波をaとすれば、
12面でダイオードへ向かう注入波すは次式(1)で表
わされる。The electrical angle between T2 and T3 is 01, the electrical angle between T4 and T5 is 02, the electrical angle between T7 and T8 is θ3, and the reflection coefficient of the dielectric resonator 19 is 17"cl<ejF.
c, the reflection coefficient at the reference surface T8 is l I” t l e
jvt and the oscillation output wave at the reference plane T2 is a,
The injection wave toward the diode on the 12th plane is expressed by the following equation (1).
また、ハイブリッド11の分岐端子P2へ取出される発
振出力P。Further, oscillation output P is taken out to branch terminal P2 of hybrid 11.
utは次式(2)で与えられる。ここで、ηとξは次式
で与えられる角度である。ut is given by the following equation (2). Here, η and ξ are angles given by the following equation.
誘電体共振器19の共振周波数においてはとなる。At the resonant frequency of the dielectric resonator 19, it becomes.
ただし、Q 、Q はそれぞれ誘電体共振器の外
部Qおよび無負荷Qである。However, Q 1 and Q 2 are the external Q and no-load Q of the dielectric resonator, respectively.
T8は開放面であるから、 である。Since T8 is an open surface, It is.
従って、共振時には、η=−20−2θ2 −
・・・・・・・・(6a)ξ=−2θ2−2θ3
・・・・・・・・・(6b)となる。Therefore, at resonance, η=-20-2θ2 −
・・・・・・・・・(6a) ξ=-2θ2-2θ3
......(6b).
ここで、今、θ +θ3 =g/2 ・・・
曲間【7)と選べば、出力P。Here, now θ + θ3 = g/2...
If you select [7] between songs, the output will be P.
utは前記(2)式よりとなる。ut is obtained from the above equation (2).
また、このとき、注入波すは次式となる。Moreover, at this time, the injection wave becomes the following equation.
第1図の従来例においては誘電体共振器の位置を調節し
て注入波すの位相を適当に選べば安定化がなされるとと
はよく知られている。It is well known that in the conventional example shown in FIG. 1, stabilization can be achieved by adjusting the position of the dielectric resonator and appropriately selecting the phase of the injected wave.
第2図の実施例においても前記(9)式かられかるよう
に、ηを、したがって、θ1+02を適当に選べば注入
波の位相を制御することができる。In the embodiment shown in FIG. 2 as well, as can be seen from equation (9) above, the phase of the injection wave can be controlled by appropriately selecting η and therefore θ1+02.
このことから、第2図の実施例において第1図の従来例
と同様の安定化が行なえることは明らかである。From this, it is clear that the embodiment shown in FIG. 2 can achieve the same stabilization as the conventional example shown in FIG.
したがって、本発明の発振器においては、誘電体共振器
18によって第1段階のかなり高度な安定化を図り、さ
らに誘電体共振器19として無負荷Qが高く温度係数が
零または、それに近いものを用いて第2段階のさらに高
度な安定化を図れば、ダイオードのばらつきを吸収する
ととができるとともに確実に高安定度を実現することが
できる。Therefore, in the oscillator of the present invention, the first stage is highly stabilized by the dielectric resonator 18, and the dielectric resonator 19 has a high no-load Q and a temperature coefficient of zero or close to zero. By achieving even higher level of stabilization in the second stage, variations in the diodes can be absorbed and high stability can be reliably achieved.
また、第1段階の安定化によって原発振周波数の変動を
第2段階の安定化周波数範囲(引き込み範囲)内に入れ
ることは容易であるので、従来例のように発振周波数の
飛び(引き込みはずれ)は使用温度範囲を広くしても生
じにくく、非常に広い温度範囲で単一モード発振させる
ことができる。In addition, since it is easy to bring the fluctuation of the original oscillation frequency into the stabilization frequency range (pull-in range) of the second stage by the first-stage stabilization, the oscillation frequency jumps (pull-in range) as in the conventional example. This is difficult to occur even if the operating temperature range is widened, and single mode oscillation can be achieved over a very wide temperature range.
更に、第1図の従来例では負荷変動がそのままダイオー
ドから誘電体共振器側を見た負荷インピーダンスに影響
するため、負荷変動に対して安定化特性や発振出力が影
響を受けやすいという欠点があるが、本発明では、ハイ
ブリッド回路を用いているため、負荷変動の影響を受け
にくいことば明らかで、従来例に比べてすぐれている。Furthermore, in the conventional example shown in Figure 1, load fluctuations directly affect the load impedance seen from the diode to the dielectric resonator, so there is a drawback that the stabilization characteristics and oscillation output are easily affected by load fluctuations. However, since the present invention uses a hybrid circuit, it is clearly less susceptible to load fluctuations and is superior to the conventional example.
また、本発明では前記(8)式かられかるように誘電体
共振器19の共振周波数で最大出力が得られ、誘電体共
振器を含むハイブリッド回路は一種の透過型r波器のよ
うに動作するため、FM雑音の高周波成分も低減できる
。Furthermore, in the present invention, the maximum output is obtained at the resonant frequency of the dielectric resonator 19, as can be seen from the above equation (8), and the hybrid circuit including the dielectric resonator operates like a type of transmission type R-wave generator. Therefore, high frequency components of FM noise can also be reduced.
以上のように本発明は安定化を2段階で行なっているた
め、使用する半導体発振素子の特性にばらつきがある場
合にも非常に高度の安定度を実現することができ、さら
に、非常に広い温度範囲で安作化することができる。As described above, since the present invention performs stabilization in two stages, it is possible to achieve a very high degree of stability even when there are variations in the characteristics of the semiconductor oscillation elements used, and furthermore, it is possible to achieve a very high degree of stability. It can be produced safely within a temperature range.
また、本発明は半導体発振素子から見た負荷インピーダ
ンスを誘電体共振器の位置により調節可能にしているの
で、発振出力の最適化が容易に行なえ、また、異なる特
性の半導体発振素子を用いる場合にもマイクロストリッ
プ線路を変更することなく発振特性を最適化することが
できるという数々の憂れた特長を有する。Furthermore, since the present invention allows the load impedance seen from the semiconductor oscillation element to be adjusted by adjusting the position of the dielectric resonator, the oscillation output can be easily optimized, and when semiconductor oscillation elements with different characteristics are used. It also has a number of interesting features such as being able to optimize the oscillation characteristics without changing the microstrip line.
また、本発明は従来の帯域阻止E波器装荷型安定化方法
の有する負荷変動の影響を受けやすい欠点と、FM雑音
の高周波成分を除去できないという欠点を持たないとい
う点においてもすぐれている。Further, the present invention is superior in that it does not have the drawbacks of the conventional band-stop E wave device loading type stabilization method, which are susceptible to load fluctuations and cannot remove high frequency components of FM noise.
なお、前述の本発明の実施例は短円柱状または円板状の
誘電体共振器を用いた場合であるが、共振器の形状は直
方体など、TEモードで共振する誘電体共振器であれば
、いかなる形状のものでも使用可能である。In addition, although the above-mentioned embodiment of the present invention uses a short cylindrical or disc-shaped dielectric resonator, the shape of the resonator may be a rectangular parallelepiped or other dielectric resonator as long as it resonates in the TE mode. , any shape can be used.
第1図A、Bは従来の帯域阻止P波器装荷型マイクロ波
固体発振器の上面図とA−A線断面図、第2図A、Bは
本発明の一実施例の上面図とB−B線断面図である。
9・・・・・・半導体発振素子、10・・・・・・誘電
体基板、11・・・・・・ハイブリッド回路、12,1
3,14゜15・・・・・・マイクロストリップ線路、
16・・・・・・直流バイアス供給用端子、17・・・
・・・低域通過フィルタ、18.19・・・・・・誘電
体共振器、20,21・・・・・・金属板、22・・・
・・・出力端子、23・・・・・・金属支持台。FIGS. 1A and 1B are a top view and a sectional view taken along the line A-A of a conventional band-stopping P-wave device-equipped microwave solid-state oscillator, and FIGS. It is a sectional view taken along the B line. 9... Semiconductor oscillation element, 10... Dielectric substrate, 11... Hybrid circuit, 12, 1
3,14゜15・・・Microstrip line,
16...DC bias supply terminal, 17...
...Low pass filter, 18.19...Dielectric resonator, 20,21...Metal plate, 22...
...output terminal, 23...metal support stand.
Claims (1)
分岐マイクロストリップ線路を有するマイクロストリッ
プ型ハイブリッド回路の前記第1の分岐マイクロストリ
ップ線路の一端に半導体発振素子を接続し、前記半導体
発振素子から前記第1の分岐マイクロストリップ線路に
沿って電気角でπ/2もしくは、π/2離れた前記第1
の分岐マイクロストリップ線路に近接した位置の誘電体
基板上に第1のTEモード誘電体共振器を設置し、前記
第1の分岐マイクロストリップ線路に対して主線路とな
る第2の分岐マイクロストリップ線路から発振出力を取
出すようにし、前記第1の分岐マイクロストリップ線路
に対して副線路となる第3の分岐マイクロストリップ線
路を一端で開放となるようにし、この開放端から前記第
3の分岐マイクロストリップ線路に沿って電気角でπ/
2もしくは、はぼπ/2離れた前記第3の分岐マイクロ
ストリップ線路に近接した位置の誘電体基板上に第2の
TEモード誘電体共振器を設置し、前記ハイブリッド回
路の第4の分岐マイクロストリップ線路を一端で電気的
に開放となるように構成したことを特徴とするマイクロ
波固体発振器。1. The first structure constructed on a dielectric substrate. Second. 3. A semiconductor oscillation element is connected to one end of the first branch microstrip line of the microstrip type hybrid circuit having a fourth branch microstrip line, and the semiconductor oscillation element is connected to the first branch microstrip line. π/2 along the electrical angle or π/2 apart from the first
A first TE mode dielectric resonator is installed on a dielectric substrate at a position close to the branch microstrip line, and a second branch microstrip line serves as a main line for the first branch microstrip line. A third branch microstrip line serving as a sub line to the first branch microstrip line is open at one end, and the third branch microstrip line is connected to the third branch microstrip line from this open end. π/ in electrical angle along the track
A second TE mode dielectric resonator is installed on a dielectric substrate at a position close to the third branch microstrip line, which is approximately π/2 away from the fourth branch microstrip line of the hybrid circuit. A microwave solid-state oscillator characterized by having a strip line configured so that one end is electrically open.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5314578A JPS5912204B2 (en) | 1978-05-02 | 1978-05-02 | microwave solid state oscillator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5314578A JPS5912204B2 (en) | 1978-05-02 | 1978-05-02 | microwave solid state oscillator |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS54144856A JPS54144856A (en) | 1979-11-12 |
| JPS5912204B2 true JPS5912204B2 (en) | 1984-03-21 |
Family
ID=12934650
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5314578A Expired JPS5912204B2 (en) | 1978-05-02 | 1978-05-02 | microwave solid state oscillator |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5912204B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5553907A (en) * | 1978-10-17 | 1980-04-19 | Hitachi Ltd | Microwave oscillator |
-
1978
- 1978-05-02 JP JP5314578A patent/JPS5912204B2/en not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS54144856A (en) | 1979-11-12 |
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