JPH0278304A

JPH0278304A - マイクロ波ｖｃｏ

Info

Publication number: JPH0278304A
Application number: JP22862188A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Saito; 武志斉藤; Minoru Mogi; 稔茂木
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1988-09-14
Filing date: 1988-09-14
Publication date: 1990-03-19

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明はマイクロ波発振器に係シ、特に、外部からの電
圧により周波数コントロールが可能なマイクロ波ｖＣＯ
に関する。

〔従来の技術〕

従来のマイクロ波ＶＣＯは、特開昭６１−１２５００号
公報に記載のように、誘電体共振器に対して圧。

電変位素子、特に片持ちのバイモルフ形の圧電、変位素
子の曲がりによる変位を利用して、誘電体共。

振器との距離を変えて、ＴＥｏ１δモードの共振周波数
を変化させて発振周波Ｗｌを変化させていた。

しかし、圧電変位素子による変化を大きくとろうとする
と長さを長くするか高い電圧を印加する必要がある。

〔発明が解決しようとする課陶〕

上記従来技術では、圧電変位素子の長さを長くするため
に、外部からの振動を受は易いという欠点があった。ま
た、圧電変位素子の誘電分極が時間とともに減少するこ
とや疲れ等による破壊の心１配もある。さらに、高電圧
を必要する欠点もある。

本発明の目的は、これらの問題の生じにくく、低電圧で
周波数変化可能なマイクロ波発振器を提供することであ
る。

Ｃ１１１題を解決するための手段〕上記目的は、ＴＥｏ１δモードの誘電共振器の共振周波
数を変化させるのに、磁気回路による磁力と弾性体を利
用して、磁気回路のコイルに加える電圧を変化させ、弾
性体を変位させることにより達成される。

〔作用〕

ＴＥｏ１δモード誘電体共振器に近接する弾性体は接地
導体部分に電気的、機械的に少なくとも１個所接続、固
定する。この固定部と距離全おいて、弾性板上に鉄系金
属板あるいはコイル？固定し、この金属板あるいはコイ
ルを磁気回路の一部とする磁気回路内のコイルに電圧’
を印加すると電流によって磁力が発生し、粗結合状態の
金属板がコイルが収納された磁気回路に吸引され、また
、コイルが永久磁石の磁気回路に吸引される様に力が動
く。この力と、弾性体のバネ性のつい合い状態を保ち、
コイルに加える電圧を変えることで誘電体共振器に対す
る弾性体の距＊１−変えることが出来るので、弾性体の
長さを長くすることなく所要の変位に得ることが容易に
行なえる。つまシ、磁力とバネ性を選択することで可能
となる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図により説明する。

第１図において、１はＧａＡｓ　Ｍ　Ｅ　Ｓ　Ｆ　Ｅ　
Ｔ　、　２はコンデンサ、５，４は抵抗器、５，６．７
はマイクロストリップ共振器、８はマイクロストリップ
線路、９　、１０　、１１は接地パターン、１２は導体
板。

１３は導体板、１４は鉄系金属片、１５は誘電体基板の
誘電体、１６は発振出力鞠路、１７は電圧供給端子、１
８は導体ケースで゛ある。なお、第２図は第１図のＡ　
−Ａ’断面を表わしたもので、第１図と同じものは同一
符号を付した。１９は磁気回路を構成するポット形の鉄
未金属、２０は巻ぎ線コイル、２１は円筒形誘電体共振
器、２２は導体板をＵ字に底形した部分、２３はストリ
ップ線路、２４は裏面接地導体である。

誘電体共振器２１はＴＥｏ１δモードで使用し、誘電体
共振器搭載部分の基板誘電体は取り除き、裏面接地導体
にハンダ付は等で取り付けた導体板１２上に直接取り付
け、ＦＥＴ＋のゲートに設けた抵抗１５により接地した
マイクロストリップ線路８に近接して配置して発振をし
易くしている。

コイル２０に電圧を印加するとコイルの内部抵抗に相当
した電流が流れて磁気回路のポット形金属２０内部に磁
気線が集中し、これに近接している金属片１４が吸い付
けられる。これに対して、導体片１５の導体ケースとの
接続部にＵ字形に成形したバネ性を与える部分を設ける
ことにより、このバネの力が磁力による吸引力とバラン
スして、コイル２０に印加する電圧に応じて導体板１３
の誘電体共振器２１に対する距＃ｌｔ−変えることがで
きる。この結果、ＴＥｏ＋δモードの共振器の共振周波
数が変化し、発振周波数が変化する。

第３図は第２図における実施例で導体片１３の先端部で
誘電体共振器２１の上部に誘電体２５を装着したもので
、これもまた、同様の効果が得られる。

第４図は他の実施例を示す断面図で、第２図と同じ作用
のものは同一符号を付した。２５は導体ケース、２６は
導体片である。この例では磁気回路１９を誘電体共振器
２１の上部のケース２５に取−υ付け、導体片２６全２
点で支えた形にしたもので、導体片２６が２点で支えら
れることから外部からの振動に対して有効である。ここ
では、導体片２６を板状にして２点で支える構造とした
が、複数の支持が可能な板状導体にしても良い。

第５図もまた本発明の実施例を示したもので、その断面
を表わす。図において、発振回路部は第２図と同じなの
で、同−作のものには同一符号を付し、説明は省略する
。２７は永久磁石、２８は円筒状可動コイルである。こ
の例では、コイル２８に電流を流すことによって生じる
磁力により、永久磁石に対する位１１関係を変化させる
ことにより、導体片２６ヲ誘電体共振器２１　Ｋ対して
遠近させるものでこれもまた同様の効果が得られる。こ
の場合にも導体板２６は複数の支持部により支えること
も可能である。

第３図および第４図に示した例では導体片１３あるいは
２６は弾性を有する樹脂板でも良い。

次に、導体片あるいは誘電体を誘電体共振器２１に遠近
させるための他の実施例について説明する。

第６図は磁気回路を使った場合の例を示す断面。

図で、２９はケースの一部、５０は磁気回路を構成する
ポット形の鉄系金属、５１は巻き線コイル、５２は樹脂
板、５５は鉄系金属板である。樹脂板３２の折り曲げ部
の弾性を利用して金属板３５を変位。

させるもので、樹脂板３２の代りに弾性導体板を用いて
も良い。

第７図は磁気回路を使った場合のもう一つの例を示す断
面図で、鉄系金属板３５を薄い樹脂膜あるいは金属膜で
形成したベローズで支えて磁力により変位させるもので
ある。

第８図は別の実施例を示す断面図で、鉄系金属板３３と
磁気回路５０の間にスポンジ状の弾性樹脂３５を介在さ
せたもので、この弾性樹脂により鉄系金属５５を保持す
ると同時に、磁力による変位を与える様にしたものであ
る。

第９図および第１０図は永久磁石を使った場合の実施例
を示す断面図で、第９図において、３５はケース板の一
部、３７はコイル、５日は導体板あるいは誘電体、５９
はベローズである。コイル５７に取シ付けられた導体板
あるいは誘電体板３８をケースとコイルの間に介在させ
たベローズで、コイル５７とともに支持し、変位を与え
る。第１０図はケース板５５に取シ付けられた永久磁石
３６と、コイル３７に取シ付けられた導体板あるいは誘
電体３６との間にスポンジ状の弾性樹脂を介在させて、
導体板あるいは誘電体板３日を支持し、変位を与えるも
のである。

以上の実施例では可動鉄系金属片あるいは可動コイルと
弾性体を組み合せた形について説明したが、弾性体と誘
電体共振器を組み合せて誘電体共振器に対する導体ある
いは誘電体の位置を変える実施例ｔ−第１１図〜第１３
図に示す。

第１１図で、４１は誘電体基板、４２はｉ面接地導体、
４５は基板および導体に設けた穴、４４は導体板、４５
は誘電体共振器、４６は鉄系金属片、４７は樹脂板をＶ
字に成形した弾性体である。誘電体共振器４５１Ｃ取９
付けられた樹脂板４５のＶ字成形による弾性を利用し、
鉄系金属片に外部からの磁石により変位を与えるもので
、この鉄系金属片の変位によっても誘電体共振器４５の
共振周波数を変化させることが出来る。

第１２図は弾性体としてスポンジ状の弾性樹脂４２を用
いたもので、外部磁力による鉄系金属片４８の変位によ
υ誘電体共振器４５の共振周波数を変イーさせることが
出来る。

第１５図は弾性体としてベローズ５１を用いたもので、
外部磁力による鉄系金属片５０の変位により誘電体共振
器４５の共振周波数を変えることができる。

第１１図〜第１５図の実施例で鉄系金属片の代夛に第５
図および第９図、第１０図で示した可動コイルを各々の
弾性体に取シ付けることでも同様の効果が得られる。

第１４図は、第２図におけるコイル２０に印加する電圧
と共振周波数の関係の実測値を示したもので、１５〜１
Ａｓ　Ｇ　Ｈｚの変化音１０ｖ程度の電圧変化で得てい
る。この時の導体板１５の誘電体共振器上における変位
は約５ｍである。導体板１３の長さを長（すると、外部
の振動を受は易くなるが。

−磁気回路の設計と導体板１５の材質選択あるいはＵ字
成形部２２のバネ性を変えることで導体片１３の長さ全
短かくできるし、また、導体板１５および金属片１４の
重量全軽（することでも対処できる。さらに、金属片１
４とポット彫金ｍ１９の間にフレヤシプルな部材を介在
させることで外部の振動および磁力のコントロールが可
能である。

〔発明の効果〕

本発明によれば、比較的低い電圧で大きな変位が得られ
、また、導体板の長さ短くして大きな一位が得られる、
つまり、所要の周波数可変範囲の得られるマイクロ波ｖ
ＣＯが実現出来るので、マイクロ波発振器の小形化とと
もに応用し易くなシ、直接発振によるマイクロ波シンセ
サイザが実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のマイクロ波ＶＣＯの基板実
装状態の平面図、第２図は第１図のＡ−Ａ′断面図、第
５図は本発明の実施例による固定コイルを用いた例を示
す断面図、第４図は両端支持−による実施例を示す断面
図、第５図は可動コイルを用いた実施例を示す断面図、
第６図〜第１０図は実施例における弾性体を示した断面
図、第１１図〜第１３図は弾性体を誘電体共振器側に取
り付けた場合の実施例を示す断面図、第１４図は発振周
波数とコイル部電圧との関係線図である。１・・・ＦＥＴ、１３・・・導体板、１４・・・鉄系金
属片、１５・・・誘電体基板、１８・・・導体ケース、
１９・・・ポット形鉄系金属、２０・・・巻き線コイル
、２１・・・誘電体共振器、２２・・・Ｕ字形成形部、
２４・・・裏面接地導体、２７・・・永久磁石、２８・
・・可動コイル。第　ｔＴ２１箒　Ｚ　ｚ稟　３　ｚＴ５４−　図第　Ｓ　回第　７　凹８８　閉８１１　回第　Ｉｚ　Ｚ第　１３　　凹纂　ｌ＋　図Ｑ　　　　　　５　　　　　１０　　　　１５ゴイルイ
■カ口電、圧（’Ｖ″）

Claims

【特許請求の範囲】

１．ＴＥ＿０＿．＿１＿δモードで使用する誘電体共振
器を用いるマイクロ波発振器において、弾性体により保持された可動鉄系金属片および固定コイ
ルより成る磁気回路の固定コイルに印加する電圧を変化
させることにより可動鉄系金属片を変位させ、当該可動
鉄系金属片に備えられた導体あるいは誘電体を、誘電体
共振器に対して遠近させることにより、該誘電体共振器
の共振周波数を変化させ、発振周波数を電圧により連続
可変させることを特徴とするマイクロ波ＶＣＯ。