JPS58125916A - マイクロ波発生装置 - Google Patents

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】 不発明社、発振器出力を逓倍する逓倍器を制御すること
によって出力を断に・するようにしたマイクロ波発生装
置に関するものである。

マイクロ波発生装置として、位相同期回路（ＰＬＬ）寺
の周波数安定化回路を有するマイクロ波発振器の出力ｋ
ｆｉ倍して、必要な周波数の信号を傅る栖Ｊ７Ｍのもの
が一般に用いられている。このようなマイクロ波−５６
生回路は、電源投入時尋において周波数安定化回路が動
作して周波数の安定化が定常状態に達するまで祉、異常
な周波数の信号が発生するおそれがあるため、出力を断
にする必要がめる。

従来、マイクロ波発生装置の出力を停止させる方法とし
ては、ビンダイオード寺を用いたダイオードスイッチや
同軸リレー等の接断回路を出力部に挿入する方法と、出
力回路に増幅器を使用している場合にはその増幅器のバ
イアスを変えて鮫１作を停止させることによって出力を
断にする方法とがあり九。前者の方法は接断回路を付加
するため（ロ）路構成が複雑化する以外に、その部分に
おける損失が避けられないという欠点があった。筐た後
者の方法は、増幅器を有しない構成の場合には、適用す
ることができなかった。かつこれらの方法はいずれも出
力周波数の段階で出力を断にするため、十分な出力の減
衰を得るためには蓮蔽傅、十分な装置構成上の配慮が必
要であり、装置の価格が上昇する傾向があった。

本発明は、このような従来技術の問題点ｋｍ決しようと
するものであって、その目的は発振器と逓倍器とりこよ
って構成されたマイクロ波発生器において、逓倍器を制
＠１することによって、量率な溝数で確実に出力を断に
することができる回路形式？提供することにめる。

以下、笑厖例について本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明のマイクロ波発生装置の一夾ｂ１１ｉ９
ａのｍ＆で示している。同し１において、１は電圧ｍ１
ｑＡ＋発＠益（以下ＶＣＯと略す）であって、その出力
はハーモニクスミキサ２に加えられて端子３の基４周波
数入力と比収され、ハーモニクスミキサ２の誤差１６号
出力ねループフィルタ４を経てＶＣＯｌにＰ４還される
ことによって位相同期ループ（以Ｔ’　ＰＬＬと略す）
を栴成している。ＶＣＯｌの出力はサーキュレータ５を
経て逓倍器６に加えられて逓倍され、その出力端子７に
所要のマイクロ波出力ｔ４るようになっている。一方、
８は同期検出回路であって、ループフィルタ４の出力に
よってＰＬＬの同＃Ａ吠悪を検出する。同期検出回路８
の検出ｍ力が新となることによってバイアス電圧発生回
路１１１制御電圧奮発生し、この電圧が逓倍器６にバイ
アス電圧として加えられることによって、逓倍器６から
のマイクロ波出力が断になる。

ＶＣＯｌ、ハーモニクスミキサ２およびルーズフィルタ
４からなるＰＬＬ回路は胤知のものである。ｒｃＯｌ　
は、ループフィルタ４を経て加えられる帯域制限された
信号によって、その発振局ｔｆｔ数１０　ｋ制御される
。一方、端子３　ｖＬＩｄ　、図示されない水晶発振器
→によって発生した、扁い周波数女定度おシ、ハーモニ
クスミキサ２は、基準周波数信号のｎ１倍の高調波１０
　とＶＣＯｌ　の出力信号１０　とを位相比較して、誤
差信号出力を発生する。ハーモニクスミキサ２の誤差信
号出力は、ループフィルタ４會経て帯域制限されたのち
、Ｖｃｏｌ　に同波数制御電圧として帰還される。これ
によってＰＬＬ回路においては、ハーモニクスミキサ２
からの誤差信号出力がゼロに近づくように制御が行われ
て、ＶＣＯ１の発振周波数が安定化される。

ＶＣＯｌの発振出力信号Ｌ１周知のサーキュレータ５を
経て逓倍器６に入力掻れる。サーキュレータ５　ｔｉ　
ＶＣｏｌ　に対する逓倍器６の負荷効果を減少するため
に設けられている。逓倍器６は例えは入方向波数ｆｏｍ
２（Ｊ！程度の場合、半４棒糸子としてステップリカバ
リダイオード（以下ＳＲＤと略す）を用い、ｍ１ｆ数町
−６機度を得ることができるものである。

弔２図はステップリカバリダイオードを用いた＊、：ａ
の一栴成例會示している。同図において６１は入力端子
であって、例えば入力信号１０＝　２０１ｈが入力され
る。６２は同調回路であって入力信号／。

に同調している。同調回路６２の出力は導１Ｍ＠によ゛
つて寺価的に形成される微小なドライビングインヌ゛ク
タンス６３　ｋ経て、５ＲＤ６４に供給される。

一方１．５ＲＤ６４には抵抗６５．バイパスコンデンサ
６６゜抵抗６７からなる減結合回路を経て、バイアス′
亀圧Ｖｃが与えられている。５ＲＤ６４は導波管６８内
に該けられており、５ＲＤ６４によって発生した逓倍波
の（，４号、例えば６ｆｏが導波管出力６９から取出さ
扛る。

ｌ・４知のごとくステップリカバリダイオードは、その
バイアス状態によって寺価＃量が大きく変化する。すな
わち逆バイアス状態ではダイオードの特性によって定ま
る非常に小さな靜電容ｋｋｃｖｎ’ｔｒ呈し、順バイア
ス状態では非常に大きな谷輩ｃｍを呈する０通常の板金
、Ｃｖｘｔ−０，５〜５’ｌ）Ｆであるのに対しｃｙ’
ｗｍは殆んど無限大に近い。第２図の回路において、バ
イアス電圧Ｖｅ　として適当な１ｌｌｆｆｉ’ｌｉ！与
えることによって、５ＲＤ６４が入力信号ｆ・の１サイ
クルごとに、順方向と逆方向に交互にバイアスされるよ
うにすることができる。このよりな：ｖ：　悪において
は、５ＲＤ６４が順方向にバイアスされたとき、ドフイ
ビングインダクタンス６３にエネルギが貯えられ、５Ｒ
Ｄ６４が逆方向にバイアスされて′＃Ｐ′＠谷菫がｃｍ
からＣｖＲにスイッチされたとき、インダークタンスに
貯えられたエネルギが放出されることによって、ＣｖＲ
の両端に鴨の狭い高振幅のパルスが発生する。

第３図は逓倍器入力信号とステップリカバリダイオード
出力波形とを示したものである。ドｌにおいて（ａ）は
入力端子６１の信号１０の波形を示し、振幅Ｊ、ｋｆｔ
Ｊ期Ｔ１　のほぼ正弦波状である。これに対して（ｂ）
は５ＲＤ６４の出力波形で示したものであり、陶期は同
じ＜１１　であるが、鋭いパルスからなっている。この
ような鋭いパルス波形は、通常尚い次側・までの島調波
を含むものであり、従ってこれらの高調波中から所要の
次数のものだけ會抽出することによって逓倍器ｔｍ成す
ることができる。

第２図において６８は導波管部であって、Ｊ４価的にバ
ンドパスフィルタ全形成し、例えば第６＾−波６ｆｏの
壱を抽出して出力６９から散シ出すことができる。ｇ２
図の回路においては、−例として周波数１０−２．０（
Ｊｚにおいて２Ｑ　ｄａｍを入力したとき、バイアス電
圧Ｖｃ＝　０　において、周波＃１６ｆｏで１０．４ｄ
Ｂｍｓの出力が得られた。

また第１図のマイクロ波発生回路において、ＰＬＬ回路
における同期状態は同期検出回路８によって検出される
。同期検出回路は、例えばループフィルタ４に９てＶＣ
Ｏｊに加えられる制御電圧が同期外れ状態のとき所定の
電圧範囲外となることｔ利用して、制御′電圧ｔ−漬準
電圧と比較して差出力によって同期検出信号を得るよう
にしたものτ用いることができる。この屯うな同期検出
回路は、例えば時分ｔ１８５６−２１３０８号公報にお
いて詳細に開示されている。

同期検出回路８から同期検出信号が発生したとき、バイ
アス電圧発生回路Ｌｆ　ｉ制御し、これによって逓倍器
バイアス電圧を変化させる。第４図はバイアス電圧発生
回路の構成例會示している。

同図において、（→はトランジスタを用いた場合τ示し
、１１１はＮＰＮ　）ランジスタであって、入力端子１
１２から入力信号が加えられないときｙｓｗ＋状恣であ
り従って出力端子１１３に社亀源Ｖａから抵抗１１４を
経て正電圧が発生する。一方、同期検出信号が端子１１
２に加えられると、トランジスタ１１１は導通し、その
コレクタ電位線はぼＯｒとなり従って出力端子１１３接
地電位となる。これによって逓倍器８のバイアス電圧は
変化する。

また第４図（６）はトランジスタの代わりにリレーを用
いた場合を示している。端子１１２に入力がないときは
、ＮＰＮ　トランジスタり１１５は燵断状ｔａであって
リレ−１１６Ｆｉ不動作であ夛、接点１１７社閉じて′
−源Ｖ、　より抵抗１１８，１１９から表る分圧回路を
経て出力端子１１３に正電圧音発生する。同期検出信号
が端子１１２に加えられると、トランジスタ１１５は導
通して、従ってリレー１１６拡動作となシ接点１１７は
開いて端子１１３は接地電位となる。

一方、逓倍器６には前述のようにバイアス電圧に垂畳し
てＶＣＯｌからの発振出力が加えられており、従ってバ
イアス電圧Ｖｅが発振出力振幅−１より大きくなると、
５ＲＤｆ３４１ｄ常に導通状態となるため、５ＲＤ６４
において静電容量ＣＦＷＤｅＣｆｉｊ間のスイッチング
が行われなくなシ、従って逓倍動作は停止する。なお第
４図の各回路において、同期検出信号が加わらないとき
のバイアス電圧出力が負電圧になるようにし、このとき
のバイアス電圧の大きさが発振振幅−！　より大きくな
るようにすれは、５ＲＩ）６４は常に遮断状態となシ、
同様にして５ＲＤ６４において詐電谷量ＣｖＲ９ＣＦＷ
Ｄ間のスイッチングが行われなくなって、逓倍動作が停
止する。尚、上述の実施例に於いて逓倍器６に用いられ
る半４悴素子としてステップリカバリダイオードを用い
た例を示したが、本発明での適用社ステップリカノ（リ
ダイオードに限られず、他のダイオードを用いた逓倍器
においてもバイアス電圧によってその逓倍効率を変化さ
せることが可能である。

第５図社、逓倍器のバイアス電圧會変化した場合の出力
低下特性の一例會示している。同図１において横軸社バ
イアス電圧ｒｅ　ｔ−示し、縦軸は血圧ＶｅｍＯの場合
を基４　（ｏｄａ）として、バイアス電圧ｒ６の変化忙
伴う逓倍器出力の低下を示している。

すなわちバイアス電圧ｒ６がＯｔ中心として±０．２Ｖ
程度の範囲では逓倍器出力電圧の変化は殆んどなく、＋
１ｒ以上または−２，２ｒ以下の範囲では逓倍器出力は
０または非常に小さくなることが認められる。

このように本発明によれば、発振器と発振器の出力周波
数を逓倍するダイオードを含む逓倍器とを含むマイクロ
波発生装置において、逓倍器のダイオードのバイアス電
圧全制御して逓倍動作【停止または減衰させることによ
って、出力ｔ１″断としまたは低下させることができる
。

促って本発明のマイクロ波発生器によれば、逓倍器を利
用してそれｔ制御することによってマイクロ波出力を断
にすることができるので、回路祠敢が極めて簡単である
とともに、逓倍器の動作を完全に停止させることによっ
て、出力減衰ｔｔ十分大きくすることもできるので、甚
だ効果的である。

加えて、上述の実施例に於いてはＰＬＬからの同期検出
回路によりマイクロ波出力を制御する方法についてのみ
説明ｔしたが、本発明によるマイクロ波発生装置では外
部からの制御信号によりその出力信号を制御することも
同様に可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のマイクロ波発生装置の一夾施例の構成
を示すブロック図、第２図は逓倍器の一４４ｈｉ、例で
示す回路図、糖３図は逓倍器入力信号とステップリカバ
リダイオード出力と會示す波形図、第４図はバイアス１
電圧発生回路の構成例を示す回路ト）、第５図は逓倍器
におけるバイアス寛圧制御特性葡示す図である。 １・・・電圧制御発蛍器（ＶＣの、ハーモニクスミキサ
、３・・・基準周波数信号入力端子、４・・・ループフ
ィルタ、５・・・サーキュレータ、６・・・逓倍器、７
・・・出力端子、８・・・同期検出回路、１１・・・バ
イアス電圧発生回路、６１　・・・入力端子、６２・・
・同調回路、６３・・・インダクタンス、６４・・・ス
テップリカバリダイオード（ＳＲＤ）、６５・・・抵抗
、６６・・・バイパスコンデンサ、６７・・・抵抗、６
８・・・導波管、６９・・・導波管出力、１１１・・・
ＮＰＮ　）ランジスタ、１（２・・・入力端子、１１３
・・・出力端子、１１４・・・抵抗、１１５・・・ＮＰ
Ｎトランジスタ、１１６・・・リレー、１１７・・・リ
レー接点、１１８．１１９・・・抵抗 特許出−人富士通株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 発振器葡具え該発振器の出力をダイオードを用いた逓倍
   ムによって逓倍してマイクロ波出力を得るマイクロ波発
   生装置において、咳逓倍器のダイオードに与えるバイア
   ス電圧を制御する手段會其え、逓倍器の動作状態を変化
   させることによってマイクロ波出力を断にするかまた社
   低下させることｔ特徴とするマイクロ波発生装置。