(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
印加する電圧によりリアクタンスが変化する可変リアクタンス部と、
負性抵抗回路を有し、電界結合又は磁界結合した前記可変リアクタンス部のリアクタンスに応じた発振周波数の発振信号を発生する発振部と、
前記発振部が発生する前記発振信号の周波数の整数倍の周波数の発振信号を出力する出力部と、
を有し、
前記発振部は、
第１スロットリングと、
前記第１スロットリングに設けられた前記負性抵抗回路と、
を有し、
前記可変リアクタンス部は、
前記第１スロットリングと離間して設けられた第２スロットリングと、
前記第２スロットリングに設けられた可変容量素子と、
を有し、
前記第１スロットリングの内側と前記第２スロットリングの内側とが、所定の周波数より高い高周波信号を伝達する線路により結合されている、
電圧制御発振器。
【請求項２】
前記第１スロットリングの周長は、前記発振周波数の波長λと等しい長さである、
請求項１に記載の電圧制御発振器。
【請求項３】
印加する電圧によりリアクタンスが変化する可変リアクタンス部と、
負性抵抗回路を有し、電界結合又は磁界結合した前記可変リアクタンス部のリアクタンスに応じた発振周波数の発振信号を発生する発振部と、
前記発振部が発生する前記発振信号の周波数の整数倍の周波数の発振信号を出力する出力部と、
を有し、
前記発振部は、
前記発振周波数の波長λよりも長いスロットリングと、
前記スロットリングに設けられた前記負性抵抗回路と、
前記スロットリングの内側の領域を直流的に分離するスリットと、
を有し、
前記可変リアクタンス部は、
前記スリットにより分離された複数の領域のうち前記負性抵抗回路が設けられていない領域に設けられた可変容量素子を有する、
電圧制御発振器。
【請求項４】
前記スリットは、前記複数の領域を直流的に分離し、かつ高周波的に結合する、
請求項３に記載の電圧制御発振器。
【請求項５】
印加する電圧によりリアクタンスが変化する可変リアクタンス部と、
負性抵抗回路を有し、電界結合又は磁界結合した前記可変リアクタンス部のリアクタンスに応じた発振周波数の発振信号を発生する発振部と、
前記発振部が発生する前記発振信号の周波数の整数倍の周波数の発振信号を出力する出力部と、
を有し、
前記発振部は、
スロットラインと、
前記スロットラインに設けられた前記負性抵抗回路と、
を有し、
前記可変リアクタンス部は、
前記スロットラインと離間して設けられたスロットリングと、
前記スロットリングに設けられた可変容量素子と、
を有し、
前記負性抵抗回路に電圧を印加する面と前記スロットリングの内側とが、所定の周波数より高い高周波信号を伝達する線路により結合されている、
電圧制御発振器。
【請求項６】
印加する電圧によりリアクタンスが変化する可変リアクタンス部と、
負性抵抗回路を有し、電界結合又は磁界結合した前記可変リアクタンス部のリアクタンスに応じた発振周波数の発振信号を発生する発振部と、
前記発振部が発生する前記発振信号の周波数の整数倍の周波数の発振信号を出力する出力部と、
を有し、
前記発振部は、
マイクロストリップリングと、
前記マイクロストリップリングに設けられた前記負性抵抗回路と、
を有し、
前記可変リアクタンス部は、前記発振部と電界結合する可変容量素子を有する、
電圧制御発振器。
【請求項７】
印加する電圧によりリアクタンスが変化する可変リアクタンス部と、
負性抵抗回路を有し、電界結合又は磁界結合した前記可変リアクタンス部のリアクタンスに応じた発振周波数の発振信号を発生する発振部と、
前記発振部が発生する前記発振信号の周波数の整数倍の周波数の発振信号を出力する出力部と、
を有し、
前記発振部は、
一部の領域が接続されていないマイクロストリップリングと、
前記マイクロストリップリングに設けられた前記負性抵抗回路と、
を有し、
前記可変リアクタンス部は、
前記マイクロストリップリングの前記一部の領域を含む領域に並列に形成されたマイクロストリップラインと、
前記マイクロストリップラインに設けられた可変容量素子と、
を有する、
電圧制御発振器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高周波帯の発振信号を出力する電圧制御発振器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、可変容量素子に印加する電圧を変化させることにより共振器の共振周波数を変化させて、出力される発振信号の周波数を変化させる高周波電圧制御発振器が知られている（例えば、特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平０８−２５０９３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の高周波電圧制御発振器においては、出力段のトランジスタの出力信号を、発振用帰還回路を介して共振器にフィードバックすることにより発振させていた。従来のように帰還回路を用いて発振をさせる場合、異常発振が発生する可能性が高く、安定した動作をさせるための設計が困難であった。また、構造が複雑であるにもかかわらず高い精度が要求されるため、生産性の点でも問題があった。
【０００５】
そこで、本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、高周波帯の電圧制御発振器の構成を簡易化することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明においては、印加する電圧によりリアクタンスが変化する可変リアクタンス部と、負性抵抗回路を有し、電界結合又は磁界結合した前記可変リアクタンス部のリアクタンスに応じた発振周波数の発振信号を発生する発振部と、前記発振部が発生する前記発振信号の周波数の整数倍の周波数の発振信号を出力する出力部と、を有する電圧制御発振器を提供する。
【０００７】
前記発振部は、例えば、第１スロットリングと、前記第１スロットリングに設けられた前記負性抵抗回路と、を有し、前記可変リアクタンス部は、前記第１スロットリングと離間して設けられた第２スロットリングと、前記第２スロットリングに設けられた可変容量素子と、を有し、前記第１スロットリングの内側と前記第２スロットリングの内側とが、所定の周波数より高い高周波信号を伝送する線路により結合されている。前記第１スロットリングの周長は、例えば、前記発振周波数の波長λと等しい長さである。
【０００８】
また、前記発振部は、前記発振周波数の波長λよりも長いスロットリングと、前記スロットリングに設けられた前記負性抵抗回路と、前記スロットリングの内側の領域を直流的に分離するスリットと、前記スリットにより分離された複数の領域のうち前記負性抵抗回路が設けられていない領域に設けられた可変容量素子と、を有してもよい。この場合、前記スリットは、前記複数の領域を直流的に分離し、かつ高周波的に結合してもよい。
【０００９】
また、前記発振部は、スロットラインと、前記スロットラインに設けられた前記負性抵抗回路と、を有し、前記可変リアクタンス部は、前記スロットラインと離間して設けられたスロットリングと、前記スロットリングに設けられた可変容量素子と、を有し、前記負性抵抗回路に電圧を印加する面と前記スロットリングの内側とが、所定の周波数より高い高周波信号を伝送する線路により結合されていてもよい。
【００１０】
また、前記発振部は、マイクロストリップリングと、前記マイクロストリップリングに設けられた前記負性抵抗回路と、を有し、前記可変リアクタンス部は、前記発振部と電界結合する可変容量素子を有してもよい。
【００１１】
また、前記発振部は、一部の領域が接続されていないマイクロストリップリングと、前記マイクロストリップリングに設けられた前記負性抵抗回路と、を有し、前記可変リアクタンス部は、前記マイクロストリップリングの前記一部の領域を含む領域に並列に形成されたマイクロストリップラインと、前記マイクロストリップラインに設けられた可変容量素子と、を有してもよい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、高周波帯の電圧制御発振器の構成を簡易化することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の概要を説明するための電圧制御発振器１を示す図である。
【図２】第１の実施形態に係る電圧制御発振器２０の構成を示す図である。
【図３】第１の実施形態の変形例１に係る電圧制御発振器３０の構成を示す図である。
【図４】第１の実施形態の変形例２に係る電圧制御発振器４０の構成を示す図である。
【図５】第１の実施形態の変形例３に係る電圧制御発振器５０の構成を示す図である。
【図６】第２の実施形態に係る電圧制御発振器６０の構成を示す図である。
【図７】第３の実施形態に係る電圧制御発振器７０の構成を示す図である。
【図８】第４の実施形態に係る電圧制御発振器８０の構成を示す図である。
【図９】第５の実施形態に係る電圧制御発振器９０の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
［本実施形態の概要］
図１は、本発明の概要を説明するための電圧制御発振器１を示す図である。電圧制御発振器１は、高周波線路２と、負性抵抗回路３（３ａ，３ｂ）と、可変リアクタンス回路４と、出力回路５とを有する。高周波線路２及び負性抵抗回路３は発振器として機能する。高周波線路２の周長は、発振信号の基本周波数ｆ０の波長λ以上である。
【００１５】
高周波線路２は、例えばスロットライン又はマイクロストリップラインにより形成されている。高周波線路２には、負性抵抗回路３ａ及び負性抵抗回路３ｂが交差するように装荷されている。負性抵抗回路３ａ及び負性抵抗回路３ｂは、例えば、ガンダイオードのような負性抵抗素子、ＨＥＭＴ（High Electron Mobility Transistor）等を用いた負性抵抗回路、あるいは負性抵抗集積回路である。
【００１６】
電圧制御発振器１は、高周波線路２がスロットラインである場合、その内側導体にバイアス電圧を印加することにより高周波線路２に発振波動場が生じて、出力回路５を介して発振信号を出力する。高周波線路２の近傍には、高周波線路２と離間して可変リアクタンス回路４が設けられている。高周波線路２と可変リアクタンス回路４とは、直流的には分離され、電界結合又は磁界結合をすることにより高周波的に結合している。本明細書において、高周波的に結合しているとは、所定の周波数より高い高周波信号（例えば、ミリ波帯、テラヘルツ帯の信号）を伝達可能であることをいう。
【００１７】
可変リアクタンス回路４は、例えば、可変容量素子であるバラクタダイオードを有している。バラクタダイオードに印加する電圧を変化させることにより、可変リアクタンス回路４のリアクタンスが変化すると、高周波線路２において発生する発振信号の発振周波数が変化する。その結果、出力回路５からは、発振波動場の基本周波数ｆ０の整数倍の発振信号が出力される。
【００１８】
このように、電圧制御発振器１は、負性抵抗回路３が設けられた高周波線路２と、高周波線路２と電界結合又は磁界結合する可変リアクタンス回路４と、を有する簡易な構造を有するので、低コストで良好な雑音特性を実現できる。また、設計が容易であり、安定して動作する電圧制御発振器を実現することができる。
以下、電圧制御発振器の具体的な実施形態について説明する。
【００１９】
＜第１の実施形態＞
図２は、第１の実施形態に係る電圧制御発振器２０の構成を示す図である。電圧制御発振器２０は、誘電体基板に設けられた、スロットリング２１と、ガンダイオード２２と、ガンダイオード２３と、スロットリング２４と、バラクタダイオード２５と、マイクロストリップライン２６と、スロットライン２７と、を有する。スロットリング２１、ガンダイオード２２及びガンダイオード２３は発振器として機能し、スロットリング２４及びバラクタダイオード２５は可変リアクタンス部として機能する。スロットライン２７は、出力部として機能する。
【００２０】
スロットリング２１は、円形など閉ループのスロットラインにより形成されており、発振信号の基本周波数ｆ０における波長λとほぼ等しい周長を有している。スロットリング２１には、ガンダイオード２２及びガンダイオード２３が、スロットリング２１と交差するように装荷されている。図２においては、ガンダイオード２２及びガンダイオード２３が装荷されているが、発振動作は単一素子でも実現することができる。スロットリング２１の外側を基準電位として、スロットリング２１の内側にガンダイオード２２及びガンダイオード２３のバイアス電圧を印加することにより、スロットリング２１には発振信号の定在波が生じる。図２における矢印は、発振信号の定在波における電界が最大になる位置を示している。
【００２１】
ガンダイオード２２及びガンダイオード２３は、スロットリング２１において互いに最も離れた位置に設けられている。すなわち、ガンダイオード２２とガンダイオード２３との直線距離は、スロットリング２１の直径に等しい。
【００２２】
スロットリング２４は、円形のスロットラインにより、スロットリング２１と離間して形成されている。スロットリング２４は、スロットリング２１における発振信号の基本周波数ｆ０での電界が最大になる位置の近傍に形成されている。スロットリング２１における基本周波数ｆ０での電界が最大になる位置は、ガンダイオード２２とガンダイオード２３との中間の位置である。
【００２３】
スロットリング２４には、スロットリング２４と交差するようにバラクタダイオード２５が装荷されている。スロットリング２４の内側に印加される制御電圧が変化することにより、バラクタダイオード２５のリアクタンスが変化する。その結果、スロットリング２１に発生する発振信号の周波数が変化する。
【００２４】
マイクロストリップライン２６は、誘電体基板におけるスロットリング２１及びスロットリング２４が形成された面と反対側の面（以下、裏面という）において、スロットリング２１の内側の領域とスロットリング２４の内側の領域との間に形成されている。マイクロストリップライン２６は、スロットリング２１とスロットリング２４とを高周波的に結合する。スロットリング２４は、スロットリング２１における発振信号の基本周波数ｆ０における電界が最大になる位置の近傍に形成されていることから、スロットリング２１とスロットリング２４とが電界結合する。その結果、スロットリング２４の内側に印加される制御電圧の大きさを変化させることにより、スロットリング２１に発生する発振信号の周波数を変化させることができる。
【００２５】
スロットライン２７は、スロットリング２１と離間して形成されている。スロットライン２７は、スロットリング２１に生じた発振信号の定在波における電界が最大であり、電流が最小となる位置の近傍に設けられており、発振信号の基本周波数ｆ０の２倍の周波数で電流が最大となる。したがって、スロットライン２７からは、スロットリング２１における発振信号の基本周波数ｆ０の２倍の周波数の発振信号が出力される。
以上の通り、電圧制御発振器２０においては、スロットリング２４の内側に印加する制御電圧を変化させることにより、スロットライン２７から出力される発振信号の周波数を変化させることができる。
【００２６】
［変形例１］
図３は、第１の実施形態の変形例１に係る電圧制御発振器３０の構成を示す図である。図２に示す電圧制御発振器３０は、図１に示した電圧制御発振器２０におけるマイクロストリップライン２６の代わりに、コプレーナ線路３１及びエアブリッジ３２を有する点で、電圧制御発振器２０と異なり、他の点で同じである。図３における矢印は、発振信号の定在波における電界が最大になる位置を示している。
【００２７】
コプレーナ線路３１は、誘電体基板におけるスロットリング２１及びスロットリング２４と同一の面に形成されている。コプレーナ線路３１は、先端が開放されており、スロットリング２１とスロットリング２４とを高周波的に結合する。コプレーナ線路３１は、スロットリング２１における発振信号の基本周波数ｆ０における波長の約半分の長さλ／２を有しており、中心位置において、スロットリング２１の電界が最大になるように形成されている。エアブリッジ３２は、コプレーナ線路３１の両側を高周波的に結合する。
【００２８】
［変形例２］
図４は、第１の実施形態の変形例２に係る電圧制御発振器４０の構成を示す図である。電圧制御発振器４０は、スロットリング２１の周長が、発振信号の基本周波数ｆ０における波長λの約１．５倍の長さである。ガンダイオード２２及びガンダイオード２３は、スロットリング２１に沿って波長λだけ離れた位置に設けられている。図４における矢印は、発振信号の定在波における電界が最大になる位置を示しており、スロットリング２１を流れる電流は、スロットリング２４と最も近い位置において最大になる。したがって、電圧制御発振器４０においては、スロットリング２１とスロットリング２４とが磁界結合する。
【００２９】
電圧制御発振器４０は、スロットリング２１とスロットライン２７との間にマイクロストリップライン４１が設けられている点でも図２に示した電圧制御発振器２０と異なる。マイクロストリップライン４１は、誘電体基板の裏面に形成されており、スロットリング２１の内側の領域とスロットライン２７とを高周波的に結合する。このように、スロットリング２１の内側の領域とスロットライン２７とを高周波的に結合することにより、出力段がスロットリング２４側に与える影響を抑制することができる。なお、マイクロストリップライン４１は、コプレーナ線路であってもよい。
【００３０】
また、図４においては、スロットリング２４が複数のバラクタダイオード２５（２５ａ，２５ｂ）を有する例を示している。このように、スロットリング２４が有するバラクタダイオード２５の数は任意である。
【００３１】
［変形例３］
図５は、第１の実施形態の変形例３に係る電圧制御発振器５０の構成を示す図である。電圧制御発振器５０においても、図４に示した電圧制御発振器４０と同様に、スロットリング２１の周長は、発振信号の基本周波数ｆ０における波長λの約１．５倍の長さである。また、ガンダイオード２２及びガンダイオード２３は、電圧制御発振器４０と同様の位置に設けられている。また、電圧制御発振器４０と同様に、マイクロストリップライン４１が形成されている。
【００３２】
電圧制御発振器５０においては、スロットリング２１を直流的に複数の領域に分離するスリット５１が形成されている。図５における矢印は、発振信号の定在波における電界が最大になる位置を示しており、スリット５１は、スロットリング２１において電流がゼロになる２点を通る位置に形成されている。
【００３３】
スリット５１によって分離されたスロットリング２１の第１の側（スロットリング２１ａ）にガンダイオード２２及びガンダイオード２３が設けられており、第２の側（スロットリング２１ｂ）にバラクタダイオード２５ａ及びバラクタダイオード２５ｂが設けられている。スリット５１によって分離されたスロットリング２１の内側の複数の領域のうち、ガンダイオード２２及びガンダイオード２３が設けられている側の第１領域には、ガンダイオード２２及びガンダイオード２３のバイアス電圧が印加される。バラクタダイオード２５ａ及びバラクタダイオード２５ｂが設けられている第２領域には、制御電圧が印加される。
【００３４】
また、電圧制御発振器５０においては、誘電体基板の裏面において、第２領域とスロットリング２１の外側とを高周波的に結合するマイクロストリップライン５２が形成されている。マイクロストリップライン５２は、発振信号の基本周波数ｆ０の波長の半分の長さλ／２を有しており、中心位置においてスロットリング２１と交差する。マイクロストリップライン５２により、その交差部は高周波的に短絡となるので、スロットリング２１における発振の安定性を確保することができる。
【００３５】
＜第２の実施形態＞
図６は、第２の実施形態に係る電圧制御発振器６０の構成を示す図である。図６における矢印は、発振信号の定在波における電界が最大になる位置を示している。電圧制御発振器６０は、スロットライン６１と、ガンダイオード６２と、ガンダイオード６３と、スロットリング６４と、バラクタダイオード６５と、マイクロストリップライン６６と、スロットライン６７と、スロットライン６８と、を有する。スロットライン６１、ガンダイオード６２及びガンダイオード６３は発振部として機能し、スロットリング６４及びバラクタダイオード６５は可変リアクタンス部として機能する。スロットライン６７及びスロットライン６８は出力部として機能する。
【００３６】
スロットライン６１は、発振信号の基本周波数ｆ０における波長λの１．５倍の長さである。ガンダイオード６２は、スロットライン６１の一端から半波長の位置に設けられており、ガンダイオード６３は、スロットライン６１の他端から半波長の位置に設けられている。
【００３７】
スロットリング６４及びバラクタダイオード６５は、第１の実施形態におけるスロットリング２４及びバラクタダイオード２５に対応している。スロットリング６４は、スロットライン６１における電界が最大になる位置の近傍に形成されており、スロットライン６１とスロットリング６４とは電界結合する。スロットリング６４の内側に印加する制御電圧を変化させることで、スロットリング６４及びバラクタダイオード６５のリアクタンスが変化し、スロットライン６１で発生する発振信号の周波数が変化する。
【００３８】
スロットライン６７及びスロットライン６８は、スロットライン６１の端部からλ／４の位置の電流が最小になる位置の近傍に形成されている。これらの位置においては、基本周波数ｆ０の２倍の周波数において電流が最大になるので、スロットライン６７及びスロットライン６８からは、基本周波数ｆ０の２倍の周波数の発振信号を出力することができる。
以上の通り、電圧制御発振器６０においては、スロットリング６４の内側に印加する制御電圧を変化させることにより、スロットライン６７及びスロットライン６８から出力される発振信号の周波数を変化させることができる。
【００３９】
＜第３の実施形態＞
図７は、第３の実施形態に係る電圧制御発振器７０の構成を示す図である。図７における矢印は、発振信号の定在波における電界が最大になる位置を示している。電圧制御発振器７０は、マイクロストリップリング７１と、ガンダイオード７２と、ガンダイオード７３と、マイクロストリップライン７４と、バラクタダイオード７５と、スロットライン７６と、を有する。
【００４０】
マイクロストリップリング７１は、周長が発振信号の基本周波数ｆ０における波長λと等しい。ガンダイオード７２及びガンダイオード７３は、マイクロストリップリング７１に沿って互いにλ／２だけ離れた位置に設けられている。
【００４１】
マイクロストリップライン７４は、ガンダイオード７２及びガンダイオード７３からλ／４だけ離れた、マイクロストリップリング７１における電界が最大となる位置の近傍に形成されており、マイクロストリップリング７１と電界結合する。バラクタダイオード７５は、カソードがマイクロストリップライン７４に接続されている。高周波成分を阻止するチョーク回路（不図示）を介して、バラクタダイオード７５のカソードに印加される制御電圧を変化させることにより、マイクロストリップライン７４及びバラクタダイオード７５から構成されるリアクタンス回路のリアクタンスが変化する。その結果、マイクロストリップリング７１に発生する発振信号の周波数を変化させることができる。
【００４２】
スロットライン７６は、ガンダイオード７２及びガンダイオード７３からλ／４だけ離れた、マイクロストリップリング７１における電界が最大になる位置において、マイクロストリップリング７１と直交する方向に形成されている。スロットライン７６は、マイクロストリップリング７１と反対側の面に形成されており、マイクロストリップリング７１との間で磁界結合することにより、基本周波数ｆ０の２倍の周波数の発振信号を出力する。
以上の通り、電圧制御発振器７０においては、マイクロストリップライン７４の内側に印加する制御電圧を変化させることにより、スロットライン７６から出力される発振信号の周波数を変化させることができる。
【００４３】
＜第４の実施形態＞
図８は、第４の実施形態に係る電圧制御発振器８０の構成を示す図である。図８における矢印は、発振信号の定在波における電界が最大になる位置を示している。電圧制御発振器８０は、マイクロストリップリング８１と、ガンダイオード８２と、ガンダイオード８３と、マイクロストリップライン８４と、バラクタダイオード８５と、マイクロストリップライン８６と、を有する。マイクロストリップリング８１は、周長が発振信号の基本周波数ｆ０における波長λの約１．５倍の長さである。
【００４４】
ガンダイオード８２及びガンダイオード８３は、マイクロストリップリング８１に沿って互いにλ及びλ／２だけ離れた位置に設けられている。マイクロストリップリング８１におけるガンダイオード８２及びガンダイオード８３がλ／２だけ離れた側において、ガンダイオード８２及びガンダイオード８３からλ／４の位置でマイクロストリップリング８１が分断されており、この位置にマイクロストリップライン８６が形成されている。マイクロストリップリング８１、ガンダイオード８２、ガンダイオード８３及びマイクロストリップライン８６は、Ｐｕｓｈ−Ｐｕｓｈ発振器として機能し、マイクロストリップライン８６からは、基本周波数ｆ０の２倍の周波数の発振信号を取り出すことができる。
【００４５】
マイクロストリップリング８１におけるガンダイオード８２及びガンダイオード８３がλだけ離れた側において、ガンダイオード８２及びガンダイオード８３からλ／２の位置でもマイクロストリップリング８１が分断されており、この近傍のマイクロストリップリング８１に沿ってマイクロストリップライン８４が形成されている。
【００４６】
マイクロストリップライン８４の中央位置にはバラクタダイオード８５が設けられており、マイクロストリップライン８４に印加される制御電圧を変化させることにより、マイクロストリップライン８４及びバラクタダイオード８５から構成されるリアクタンス回路のリアクタンスが変化する。その結果、マイクロストリップライン８６に発生する発振信号の周波数を変化させることができる。
【００４７】
＜第５の実施形態＞
図９は、第５の実施形態に係る電圧制御発振器９０の構成を示す図である。図９における矢印は、発振信号の定在波における電界が最大になる位置を示している。電圧制御発振器９０は、マイクロストリップリング９１と、ガンダイオード９２と、ガンダイオード９３と、ガンダイオード９４と、マイクロストリップライン９５と、バラクタダイオード９６と、スロットライン９７と、スロットライン９８と、を有する。
【００４８】
マイクロストリップリング９１は、周長が発振信号の基本周波数ｆ０における波長λの約１．５倍である。ガンダイオード９２、ガンダイオード９３及びガンダイオード９４は、マイクロストリップリング９１に沿って互いにλ／２だけ離れた位置に設けられている。スロットライン９７は、ガンダイオード９２とガンダイオード９４との中間位置に形成されている。また、スロットライン９８は、ガンダイオード９３とガンダイオード９４との中間位置に形成されている。スロットライン９７及びスロットライン９８からは、基本周波数ｆ０の２倍の周波数を取り出すことができる。
【００４９】
マイクロストリップライン９５は、ガンダイオード９２及びガンダイオード９３の中間位置、すなわちマイクロストリップリング９１における電界が最大となる位置の近傍において、マイクロストリップリング９１と並列に形成されており、マイクロストリップリング９１と電界結合する。マイクロストリップライン９５は、バラクタダイオード９４のアノードと接続されている。高周波成分を阻止するチョーク回路（不図示）を介して、マイクロストリップライン９５のアノードに印加される制御電圧を変化させることにより、ガンダイオード９４及びマイクロストリップライン９５から構成されるリアクタンス回路のリアクタンスが変化する。その結果、スロットライン９７及びスロットライン９８から出力される発振信号の周波数を変化させることができる。このように、電圧制御発振器９０においては、制御電圧によって周波数が可変の複数の発振信号を取り出すことができるマルチポート電圧制御発振器を実現することができる。
【００５０】
＜本実施形態の効果＞
以上説明したように、各実施形態の電圧制御発振器は、印加する電圧によりリアクタンスが変化する可変リアクタンス部、及び可変リアクタンス部と電界結合又は磁界結合した発振部を有する。発振部は、スロットライン又はマイクロストリップラインと、負性抵抗素子又は負性抵抗回路、あるいは負性抵抗集積回路による簡易な構成で実現されており、可変リアクタンス部に印加する制御電圧を変化させることにより、周波数が可変の発振信号を出力することができる。
【００５１】
このように、発振部が簡易な構成を有するとともに、発振部が可変リアクタンス部と電界結合又は磁界結合により高周波的に結合されているので、高周波帯の電圧制御発振器の構成を簡易化することができる。その結果、高周波特性の安定性、設計の容易性、量産性の点で従来の高周波帯の電圧制御発振器よりも優れており、低コストで高周波帯の電圧制御発振器を提供することが可能になる。
【００５２】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更又は改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。そのような変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【符号の説明】
【００５３】
１  電圧制御発振器
２  高周波線路
３、３３  負性抵抗回路
４  可変リアクタンス回路
５  出力回路
２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０  電圧制御発振器
２１、２４、６４  スロットリング
２２、２３、６２、６３、７２、７３、８２、８３、９２、９３、９４  ガンダイオード
２５、６５、７５、８５、９６  バラクタダイオード
２６、４１、５２  マイクロストリップライン
２７、６１、６７、６８、７６、９７、９８  スロットライン
３１  コプレーナ線路
３２  エアブリッジ
５１  スリット
６６、７４、８４、８６、９５  マイクロストリップライン
７１、８１、９１  マイクロストリップリング
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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