JPH05259737A - Dielectric oscillator - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は誘電体発振器に関し、特
に計測器のほか、レーダ、衛星放送用受信機などに使用
される、可変リアクタンス素子を用いた誘電体発振器に
関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a dielectric oscillator, and more particularly to a dielectric oscillator using a variable reactance element, which is used in radars, satellite broadcasting receivers, etc. in addition to measuring instruments.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、この種の誘電体発振器としては、
例えば図３の構成図に示すものがある。すなわち、この
誘電体発振器Ｇは、それぞれ異なる発振周波数を有する
ｎ個の誘電体発振器１，２，３…ｎと、そのｎ個の該発
振器１，２，３…ｎのうちの一つの発振周波数を選択
し、出力端から出力させるための単極多投形スイッチＳ
Ｗとから構成されている。2. Description of the Related Art Conventionally, as a dielectric oscillator of this type,
For example, there is one shown in the configuration diagram of FIG. That is, this dielectric oscillator G has n dielectric oscillators 1, 2, 3 ... N each having a different oscillation frequency and one of the n oscillators 1, 2, 3 ... N. Single-pole multi-throw switch S for selecting and outputting from the output end
It is composed of W and.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の誘電体発振器にあっては、選択すべき、異な
る発振周波数の数だけの発振器が必要であり、その数が
増えるほど単極多投形スイッチＳＷも複雑になるととも
に、回路全体が複雑化し、消費電力も大きくなるという
問題点があった。However, such a conventional dielectric oscillator requires as many oscillators as the number of different oscillation frequencies to be selected, and as the number increases, single-pole / multi-throw. There is a problem that the shape switch SW becomes complicated, the whole circuit becomes complicated, and power consumption becomes large.
【０００４】他方、選択されない周波数の発振器の出力
の抑圧の度合いは、前記スイッチＳＷの特に高周波的な
絶縁特性で決まり、選択された周波数以外の発振器出力
を完全に抑制することは困難であるという問題点もあっ
た。On the other hand, the degree of suppression of the output of the oscillator of the non-selected frequency is determined by the insulating characteristic of the switch SW particularly in high frequency, and it is difficult to completely suppress the output of the oscillator other than the selected frequency. There were also problems.
【０００５】本発明はかかる点に鑑みなされたもので、
その目的は前記問題点を解消し、一個の発振器で、それ
ぞれ異なる複数の発振周波数のうちの一つを、任意に選
択できる誘電体発振器を提供することにある。The present invention has been made in view of the above points,
It is an object of the present invention to solve the above problems and provide a dielectric oscillator in which one oscillator can arbitrarily select one of a plurality of different oscillation frequencies.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の本発明の構成は、それぞれ異なる共振周波数を有する
複数の誘電体共振器と、一個の能動素子と、可変リアク
タンス素子とから成る誘電体発振器であって、その詳し
い構成は次のとおりである。The structure of the present invention for achieving the above-mentioned object is a dielectric comprising a plurality of dielectric resonators each having a different resonance frequency, one active element, and a variable reactance element. It is an oscillator, and its detailed configuration is as follows.
【０００７】（１） 前記能動素子が電界効果トランジ
スタ（以下、単にＦＥＴという）であり、該ＦＥＴのゲ
ート端子に、その一端が接続されたマイクロストリップ
線路に、前記ＦＥＴとの接続端から、それぞれ前記共振
周波数に適した電気長を隔てた位置に、前記各誘電体共
振器を磁気結合しながら配設するとともに、前記ＦＥＴ
のソース端子に前記可変リアクタンス素子を接続し、該
可変リアクタンス素子のリアクタンス値を変えて、前記
誘電体共振器のうちの任意の一つの誘電体共振器の共振
周波数を、前記ＦＥＴのドレイン端子から出力させるこ
とを特徴とする。(1) The active element is a field effect transistor (hereinafter, simply referred to as FET), the gate terminal of the FET is connected to a microstrip line whose one end is connected to the microstrip line. Each of the dielectric resonators is magnetically coupled to each other at positions separated by an electrical length suitable for the resonance frequency, and the FET is also provided.
The variable reactance element is connected to the source terminal of the FET, the reactance value of the variable reactance element is changed, and the resonance frequency of any one of the dielectric resonators is changed from the drain terminal of the FET. It is characterized by outputting.
【０００８】（２） 前記能動素子がＦＥＴであり、該
ＦＥＴのゲート端子に、その一端が接続されたマイクロ
ストリップ線路に、前記ＦＥＴとの接続端から、それぞ
れ前記共振周波数に適した電気長を隔てた位置に、前記
各誘電体共振器を磁気結合しながら配設するとともに、
前記ＦＥＴのソース端子に、加える電圧の変化によって
そのリアクタンス値が変化する前記可変リアクタンス素
子を接続し、他方、前記ＦＥＴのドレイン端子側から、
出力周波数を分周する分周器と、基準周波数発振器と、
前記分周器の分周周波数と前記基準周波数発振器の基準
周波数との位相を検出する位相検出器と、該位相検出器
の検出電圧を通過させる低域フィルタとからなるフェー
ズロック（ｐｈａｓｅ ｌｏｃｋ）回路を前記可変リア
クタンス素子に接続し、前記分周器の分周比を変えて、
前記誘電体共振器のうち任意の一つの誘電体共振器の共
振周波数を、前記ＦＥＴのドレイン端子から出力させる
ことを特徴とする。(2) The active element is a FET, and a microstrip line having one end connected to the gate terminal of the FET has an electrical length suitable for the resonance frequency from the connection end with the FET. The dielectric resonators are magnetically coupled to each other at separate positions, and
To the source terminal of the FET, the variable reactance element whose reactance value changes according to the change of the applied voltage is connected, while from the drain terminal side of the FET,
A divider for dividing the output frequency, a reference frequency oscillator,
Phase lock circuit comprising a phase detector for detecting the phase between the frequency division frequency of the frequency divider and the reference frequency of the reference frequency oscillator, and a low-pass filter for passing the detection voltage of the phase detector. Connected to the variable reactance element, changing the division ratio of the divider,
The resonance frequency of any one of the dielectric resonators is output from the drain terminal of the FET.
【０００９】[0009]
【作用】以上のように本発明は構成されているので、選
択すべき異なる発振周波数の数が増えても、マイクロス
トリップ線路上に配設される各誘電体共振器と、能動素
子のＦＥＴとの電気長を最適化するとともに、可変リア
クタンス素子のリアクタンス値を変えたり、又は前記Ｆ
ＥＴから前記可変リアクタンス素子に接続されるフェー
ズロック回路のなかの分周器の分周比を変えるだけで、
任意の一つの前記共振器の共振周波数を選択し、前記Ｆ
ＥＴから出力させることができる。しかも、選択されな
い他の発振周波数は発振されないので、前記ＦＥＴの出
力に全く現れない。Since the present invention is configured as described above, even if the number of different oscillation frequencies to be selected increases, each dielectric resonator arranged on the microstrip line and the FET of the active element are The electric length of the variable reactance element is changed and the reactance value of the variable reactance element is changed.
By changing the frequency division ratio of the frequency divider in the phase lock circuit connected from ET to the variable reactance element,
The resonance frequency of any one of the resonators is selected, and the F
It can be output from ET. Moreover, since the other oscillation frequencies not selected are not oscillated, they do not appear at all in the output of the FET.
【００１０】[0010]
【実施例】以下、図面に基づいて本発明の好適な実施例
を例示的に詳しく説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT A preferred embodiment of the present invention will be illustratively described in detail below with reference to the drawings.
【００１１】（第１実施例）図１は本発明の誘電体発振
器の第１実施例を示す構成回路図で、能動素子としてＦ
ＥＴ１１、可変リアクタンス素子としてバラクタ（所
謂、可変容量ダイオード）１２及びそれぞれ異なる共振
周波数ｆ1 ，ｆ2 を有する二つの誘電体共振器１３，１
４を用いた二周波数のうち、一周波数を選択して切り換
える例である。(First Embodiment) FIG. 1 is a structural circuit diagram showing a first embodiment of a dielectric oscillator according to the present invention.
ET11, a varactor (so-called variable capacitance diode) 12 as a variable reactance element, and two dielectric resonators 13 and 1 having respectively different resonance frequencies f 1 and f 2.
This is an example in which one of the two frequencies using 4 is selected and switched.
【００１２】図において、伝送線路には５０Ωマイクロ
ストリップ線路１５，１６を用い、線路１５の一端はＦ
ＥＴ１１のゲート端子に、他端は５０Ω終端抵抗器１７
に接続されているとともに、該マイクロストリップ線路
１５上に前記誘電体共振器１３，１４が配設され、磁気
的に結合されている。In the figure, 50Ω microstrip lines 15 and 16 are used as transmission lines, and one end of the line 15 is F
ET11 gate terminal, the other end is a 50Ω termination resistor 17
And the dielectric resonators 13 and 14 are disposed on the microstrip line 15 and are magnetically coupled.
【００１３】前記バラクタ１２は、前記ＦＥＴ１１のソ
ース端子に接続されており、その静電容量を可変にする
ための制御電圧は、逆印加電圧入力端子１７から加えら
れる。１８，１９は直流阻止コンデンサ、２０，２１は
ＦＥＴ１１のバイアス用コイル、２２は整合用のオープ
ンスタブ、２３は５０Ωの負荷抵抗器である。The varactor 12 is connected to the source terminal of the FET 11, and a control voltage for making its capacitance variable is applied from the reverse application voltage input terminal 17. Reference numerals 18 and 19 are DC blocking capacitors, 20 and 21 are bias coils for the FET 11, 22 is an open stub for matching, and 23 is a load resistor of 50Ω.
【００１４】本実施例の誘電体発振器は負性抵抗発振器
の原理に基づいており、前記ＦＥＴ１１に帰還回路を付
加することで、該ＦＥＴ１１の出力インピーダンスが負
性抵抗を示すことを利用している。The dielectric oscillator of the present embodiment is based on the principle of a negative resistance oscillator, and by utilizing the fact that the output impedance of the FET 11 exhibits a negative resistance by adding a feedback circuit to the FET 11. ..
【００１５】図１において、前記ＦＥＴ１１のゲート端
子に接続されている前記誘電体共振器１３，１４及びソ
ース端子に接続されている前記バラクタ１２が帰還回路
を形成している。In FIG. 1, the dielectric resonators 13 and 14 connected to the gate terminal of the FET 11 and the varactor 12 connected to the source terminal form a feedback circuit.
【００１６】そして、前記マイクロストリップ１５上に
おける、前記ＦＥＴ１１のゲート端子からの電気長
θ1 ，θ2 の値を最適値にすることにより、前記バラク
タ１２の帰還静電容量がそれぞれｃ1 のとき周波数がｆ
1 ，ｃ2 のとき周波数がｆ2 で負性抵抗が得られるよう
になっている。By optimizing the values of the electrical lengths θ 1 and θ 2 from the gate terminal of the FET 11 on the microstrip 15, when the feedback capacitances of the varactor 12 are c 1 , respectively. Frequency f
When 1 and c 2, the frequency is f 2 and a negative resistance is obtained.
【００１７】（第２実施例）図２は本発明の第２実施例
を示す構成回路図で、図１と同一部材には同一符号を付
して説明を省略する。図２において、３１は発振出力の
一部を取り出す結合器で、その取り出された出力周波数
ｆ0 は分周器３２によって１／Ｎ（ただし、Ｎは分周
比）に分周され、ｆ0 ／Ｎの周波数が位相検出器３３の
一方の入力端に入力される。(Second Embodiment) FIG. 2 is a constitutional circuit diagram showing a second embodiment of the present invention. The same members as those in FIG. 1 are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted. In FIG. 2, reference numeral 31 is a coupler for extracting a part of the oscillation output, and the extracted output frequency f 0 is frequency-divided by a frequency divider 32 to 1 / N (where N is a frequency division ratio) and f 0. The frequency of / N is input to one input terminal of the phase detector 33.
【００１８】この位相検出器３３の他方の入力端には、
基準周波数発振器３４からの基準周波数ｆs が入力さ
れ、ここで、前記ｆ0 ／Ｎの周波数が、該基準周波数ｆ
s と位相比較される。前記ｆ0 ／Ｎ周波数と基準周波数
ｆs との間に位相差があるときは、その位相差に応じた
直流電圧が、該位相検出器３３から出力される。At the other input end of the phase detector 33,
The reference frequency f s from the reference frequency oscillator 34 is input, where the frequency of f 0 / N is the reference frequency f s.
It is compared in phase with s . When there is a phase difference between the f 0 / N frequency and the reference frequency f s , a DC voltage corresponding to the phase difference is output from the phase detector 33.
【００１９】この位相検出器３３から出力された直流電
圧は、ループフィルタ（低域フィルタ）３５を通過し
て、逆印加電圧入力端子１７に入力される。この電圧は
バラクタ１２の静電容量を変えて、最終的には、発振器
全体の発振出力周波数をｆ0 でロックする。The DC voltage output from the phase detector 33 passes through the loop filter (low pass filter) 35 and is input to the reverse applied voltage input terminal 17. This voltage changes the capacitance of the varactor 12 and finally locks the oscillation output frequency of the entire oscillator at f 0 .
【００２０】前記結合器３１から前記逆印加電圧入力端
子１７までの回路により、所謂フェーズロック（ｐｈａ
ｓｅ ｌｏｃｋ）回路３６を形成し、該回路３６のなか
の前記分周器３２の分周比Ｎを変えることにより、前記
誘電体共振器１３，１４のそれぞれの周波数ｆ1 ，ｆ2
のいずれかの周波数を選択して、フェーズロックされた
発振周波数ｆ1 又はｆ2 の出力を得ることができる。By a circuit from the coupler 31 to the reverse applied voltage input terminal 17, a so-called phase lock (pha) is provided.
(se lock) circuit 36, and by changing the frequency division ratio N of the frequency divider 32 in the circuit 36, the frequencies f 1 and f 2 of the dielectric resonators 13 and 14 respectively.
It is possible to obtain a phase-locked output of the oscillation frequency f 1 or f 2 by selecting any of the above frequencies.
【００２１】なお、本発明の技術は前記実施例における
技術に限定されるものではなく、同様な機能を果す他の
態様の手段によってもよく、また本発明の技術は前記構
成の範囲内において種々の変更、付加が可能である。Note that the technique of the present invention is not limited to the technique in the above-described embodiment, and may be implemented by means of another aspect having a similar function, and the technique of the present invention can be variously modified within the scope of the above configuration. Can be changed or added.
【００２２】[0022]
【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明の
誘電体発振器によれば、それぞれ異なる共振周波数を有
する複数の誘電体共振器と、一個の能動素子と、可変リ
アクタンス素子とからなる発振器であって、マイクロス
トリップ線路上に配設される各共振器と、能動素子とし
てのＦＥＴとの電気長を最適化するとともに、前記可変
リアクタンス素子のリアクタンス値を変えて任意の一つ
の前記共振器の共振周波数を選択し、前記ＦＥＴから出
力させることができる。As is apparent from the above description, according to the dielectric oscillator of the present invention, an oscillator including a plurality of dielectric resonators each having a different resonance frequency, one active element, and a variable reactance element. In addition, while optimizing the electrical lengths of the respective resonators arranged on the microstrip line and the FET as an active element, the reactance value of the variable reactance element is changed to select one of the resonators. The resonance frequency can be selected and output from the FET.
【００２３】又、前記ＦＥＴの出力側から前記可変リア
クタンス素子に、フィードバックするフェーズロック回
路のなかの分周器の分周比を変えて、同様に任意の一つ
の前記共振器の共振周波数を選択し、前記ＦＥＴから出
力させることができる。Further, by changing the frequency division ratio of the frequency divider in the phase-locked circuit which feeds back from the output side of the FET to the variable reactance element, similarly, any one resonance frequency of the resonator is selected. However, it can be output from the FET.
【００２４】このため、一個の誘電体発振器で、異なる
複数の発振周波数のうちの一つを、任意に選択すること
ができる。同時に、選択されない発振周波数は発振され
ないので、完全に抑圧され、他への影響は全くない。Therefore, one dielectric oscillator can arbitrarily select one of a plurality of different oscillation frequencies. At the same time, the oscillation frequency that is not selected is not oscillated, so that it is completely suppressed and has no influence on others.
【図１】本発明の誘電体発振器の第１実施例を示す構成
回路図である。FIG. 1 is a configuration circuit diagram showing a first embodiment of a dielectric oscillator of the present invention.
【図２】本発明の第２実施例を示す構成回路図である。FIG. 2 is a configuration circuit diagram showing a second embodiment of the present invention.
【図３】従来の誘電体発振器を示す構成図である。FIG. 3 is a configuration diagram showing a conventional dielectric oscillator.
１１ ＦＥＴ（電界効果トランジスタ） １２ バラクタ（可変容量ダイオード） １３，１４ 誘電体共振器 １５，１６ マイクロストリップ線路 １７ 逆印加電圧入力端子 ３１ 結合器 ３２ 分周器 ３３ 位相検出器 ３４ 基準周波数発振器 ３５ 低域フィルタ ３６ フェーズロック回路 Ｎ 分周比 11 FET (Field Effect Transistor) 12 Varactor (Variable Capacitance Diode) 13, 14 Dielectric Resonator 15, 16 Microstrip Line 17 Reverse Applied Voltage Input Terminal 31 Coupler 32 Frequency Divider 33 Phase Detector 34 Reference Frequency Oscillator 35 Low Band filter 36 Phase lock circuit N division ratio
Claims (2)
の誘電体共振器と、一個の能動素子と、可変リアクタン
ス素子とから成る誘電体発振器であって、 前記能動素子が電界効果トランジスタ（以下、単にＦＥ
Ｔという）であり、該ＦＥＴのゲート端子に、その一端
が接続されたマイクロストリップ線路に、前記ＦＥＴと
の接続端からそれぞれ前記共振周波数に適した電気長を
隔てた位置に、前記各誘電体共振器を磁気結合しながら
配設するとともに、前記ＦＥＴのソース端子に前記可変
リアクタンス素子を接続し、 該可変リアクタンス素子のリアクタンス値を変えて、前
記誘電体共振器のうちの任意の一つの誘電体共振器の共
振周波数を、前記ＦＥＴのドレイン端子から出力させる
ことを特徴とする誘電体発振器。1. A dielectric oscillator comprising a plurality of dielectric resonators each having a different resonance frequency, one active element, and a variable reactance element, wherein the active element is a field effect transistor (hereinafter simply referred to as FE).
T), the dielectric strip is provided at a position separated by an electrical length suitable for the resonance frequency from a connection end with the microstrip line, one end of which is connected to the gate terminal of the FET. A resonator is magnetically coupled, the variable reactance element is connected to the source terminal of the FET, and the reactance value of the variable reactance element is changed to change the dielectric value of any one of the dielectric resonators. A dielectric oscillator, wherein a resonance frequency of a body resonator is output from a drain terminal of the FET.
の誘電体共振器と、一個の能動素子と、可変リアクタン
ス素子とから成る誘電体発振器であって、 前記能動素子がＦＥＴであり、該ＦＥＴのゲート端子
に、その一端が接続されたマイクロストリップ線路に、
前記ＦＥＴとの接続端からそれぞれ前記共振周波数に適
した電気長を隔てた位置に、前記各誘電体共振器を磁気
結合しながら配設するとともに、前記ＦＥＴのソース端
子に、加える電圧の変化によってそのリアクタンス値が
変化する前記可変リアクタンス素子を接続し、他方、前
記ＦＥＴのドレイン端子側から、出力周波数を分周する
分周器と、基準周波数発振器と、前記分周器の分周周波
数と前記基準周波数発振器の基準周波数との位相を検出
する位相検出器と、該位相検出器の検出電圧を通過させ
る低域フィルタとからなるフェーズロック（ｐｈａｓｅ
ｌｏｃｋ）回路を前記可変リアクタンス素子に接続
し、 前記分周器の分周比を変えて、前記誘電体共振器のうち
の任意の一つの誘電体共振器の共振周波数を、前記ＦＥ
Ｔのドレイン端子から出力させることを特徴とする誘電
体発振器。2. A dielectric oscillator comprising a plurality of dielectric resonators each having a different resonance frequency, one active element, and a variable reactance element, wherein the active element is a FET, and a gate of the FET. To the microstrip line whose one end is connected to the terminal,
The dielectric resonators are magnetically coupled to each other at a position separated from the connection end with the FET by an electrical length suitable for the resonance frequency, and the voltage applied to the source terminal of the FET is changed. The variable reactance element whose reactance value changes is connected, and on the other hand, from the drain terminal side of the FET, a divider for dividing the output frequency, a reference frequency oscillator, a dividing frequency of the divider, and the Phase lock composed of a phase detector that detects the phase of the reference frequency of the reference frequency oscillator and a low-pass filter that passes the detection voltage of the phase detector.
lock) circuit is connected to the variable reactance element, the frequency division ratio of the frequency divider is changed, and the resonance frequency of any one of the dielectric resonators is changed to the FE
A dielectric oscillator characterized in that the output is made from the drain terminal of T.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9032992A JPH05259737A (en) | 1992-03-16 | 1992-03-16 | Dielectric oscillator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9032992A JPH05259737A (en) | 1992-03-16 | 1992-03-16 | Dielectric oscillator |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05259737A true JPH05259737A (en) | 1993-10-08 |
Family
ID=13995489
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9032992A Pending JPH05259737A (en) | 1992-03-16 | 1992-03-16 | Dielectric oscillator |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05259737A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5852384A (en) * | 1996-04-25 | 1998-12-22 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Dual band oscillator circuit using strip line resonators |
| KR100691284B1 (en) * | 2004-10-07 | 2007-03-12 | 한국전자통신연구원 | Voltage Controlled Oscillator Capable of Tuning Negative Resistance |
-
1992
- 1992-03-16 JP JP9032992A patent/JPH05259737A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5852384A (en) * | 1996-04-25 | 1998-12-22 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Dual band oscillator circuit using strip line resonators |
| KR100691284B1 (en) * | 2004-10-07 | 2007-03-12 | 한국전자통신연구원 | Voltage Controlled Oscillator Capable of Tuning Negative Resistance |
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