(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
発振用増幅器と帰還回路とから発振閉ループを形成し、前記帰還回路には少なくとも弾性表面波フィルタと、発振周波数を変化させるインダクタとを有する弾性表面波発振器において、前記インダクタは少なくともトリミングパターンを有し、前記トリミングパターンの両端子間に最下段が接続した２段以上の第１梯子状パターンと、前記第１梯子状パターンに並列方向に接続した少なくとも２段以上の前記第１梯子状パターンとは異なる段数からなる第２梯子状パターンを有し、前記第１梯子状パターンと前記第２梯子状パターンを同じ高さとしたことを特徴とする弾性表面波発振器。
【請求項２】
請求項１において、前記トリミングパターンの第１〜第ｎ梯子状パターン（但し、ｎは２以上）の段数は順次に多くするとともに、前記第１〜第ｎ梯子状パターンを全て同じ高さとした弾性表面波発振器。
【請求項３】
請求項１において、前記トリミングパターンは前記弾性表面波フィルタが搭載される回路基板に形成された弾性表面波発振器。
【請求項４】
請求項１において、前記インダクタは前記トリミングパターンに接続した固定インダクタを有する弾性表面波発振器。
【請求項５】
請求項１において、前記帰還回路にはインピーダンスマッチング用の整合回路を有し、前記トリミングパターンは前記整合回路に設けられた弾性表面波発振器。
【請求項６】
請求項１において、前記帰還回路には周波数調整用の移相器を有し、前記トリミングパターンは前記移相器に設けられた弾性表面波発振器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は弾性表面波フィルタ（以下、表面波フィルタとする）を用いた弾性表面波発振器（以下、表面波発振器とする）を技術分野とし、特にインダクタンスの調整を微細にして発振周波数を規格内に満足させた表面波発振器に関する。
【背景技術】
【０００２】
（発明の背景）
表面波発振器は概ね発振周波数となる表面波フィルタの中心周波数（伝送周波数、共振周波数）が例えば150〜800MHzであることから、例えば光伝送システム内の通信設備に高周波発振器として内蔵される。そして、表面波フィルタの中心周波数は交差指電極の間隔によって決定されることから、交差指電極のパターン精度が求められる。しかし、パターン精度には限界があることから、発振周波数を規格内に維持することが困難となる。このことから、例えば発振閉ループ内には周波数調整用の移相器が設けられる（特許文献１参照）。
【０００３】
（従来技術の一例）
第４図は一従来例を説明する図で、同図（ａ）は表面波発振器の概略ブロック図、同図（ｂ）は表面波フィルタ２の共振特性図、同図（ｃ）は整合回路５の回路図である。
【０００４】
表面波発振器は、発振用増幅器（ＡＭＰ）１と、表面波フィルタ（ＳＡＷフィルタ）２を含む帰還回路３とからなり、発振閉ループを形成する。発振用増幅器１は増幅度を１以上とし、帰還回路３によって正帰還される表面波フィルタ２の中心周波数を増幅して発振を維持する。表面波フィルタ２は図示しない圧電基板上に例えばトランスバーサル型とする入出力用の交差指電極を形成してなる。そして、交差指電極の幅によって中心周波数ｆcが決定される共振特性（伝送特性）を有する。
【０００５】
通常では、交差脂電極のパターン精度に起因して、共振特性（中心周波数ｆc）にバラツキを生ずることから、例えばＬＣＲの受動素子６を用いた移相器４を帰還回路（発振閉ループ）３内に挿入して発振周波数を調整する。また、表面波フィルタ２の入出力端のインピーダンスは一般に高いことから、両端側にはＬＣからなる整合回路５（ａｂ）を設けて発振用増幅器１とのインピーダンスを整合する。
【０００６】
整合回路５（ａｂ）は例えばＴ型として、一方の端子Ｔ1とアースとの間にインダクタＬを、その中点と他方の端子Ｔ2との間にコンデンサＣを設けてなる。これにより、一方の端子Ｔ1と他方の端子Ｔ2から見たインピーダンスが異なるので、表面波フィルタ２と発振用増幅器１とのインピーダンスを整合できる。この場合、各整合回路５（ａｂ）の一方の端子Ｔ１は表面波フィルタ２側とし、他方の端子Ｔ2は発振用増幅器側となる。
【０００７】
表面波発振器を形成するこれらの発振用増幅器（ＩＣ）１、表面波フィルタ２、及び移相器４あるいは整合回路５としての各受動素子６は、金属ピン７を４隅に有する例えばガラスエポキシ材からなる回路基板８に配置される。そして、図示しない金属カバーを被せて表面波発振器が構成される。
【０００８】
なお、表面波発振器の発振周波数ｆoは基本的には表面波フィルタ２の中心周波数ｆcとなるが、現実には中心周波数ｆcよりも高域又は低域側にずれており、共振領域内Δｆcであれば発振する。要は、表面波フィルタ２の共振領域内Δｆcであって、発振用増幅器１に対して正帰還となる周波数で発振する。但し、発振周波数ｆoが表面波フィルタ２の中心周波数ｆoに接近するほど、共振先鋭度（Ｑ値）が最も高いので発振が安定する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
（従来技術の問題点）
しかしながら、上記構成の表面波発振器では、移相器４を用いて発振周波数ｆoを調整するものの、交差指電極のパターン精度に基づく表面波フィルタ２の中心周波数ｆcが支配的になる。このため、表面波フィルタ２の中心周波数ｆcが発振周波数ｆoの許容値外にある場合には、例えば素子値が予め定められた市販の受動素子６（ＬＣＲ）を用いた移相器では、発振周波数ｆoを規格内に調整（満足）できないことがある。
【００１０】
このため、中心周波数ｆcが許容値近傍の場合には、製作には高度な技術も要して手間もかかる高価な表面波フィルタ２を不良にすることもあって、無駄を生ずる。仮に、表面波フィルタ２を組み込んだ後、調整ができずに発振周波数が規格外となった場合は、例えばＩＣとした発振用増幅器１等も廃棄せざるを得ず、さらに無駄を生ずる問題があった。
【００１１】
また、整合回路５は表面波フィルタ２とのインピーダンスを一致させるが、回路素子としてＬＣを使用するので位相条件にも影響を与える。この場合、同様にＬＣは市販品であるので、インピーダンスのみならず、発振周波数を考慮した調整が困難となる問題があった。
【００１２】
これらのことから、移相器４や整合回路５を含めた帰還回路内のインダクタを、回路基板上に設けたパターンインダクタとする。そして、これにレーザ等で切り込みを設けて例えば線路幅や長さを可変し、インダクタンスを大きくしてトリミングする。しかし、この場合は、発振周波数を測定しながらのアナログ的な調整で、例えば切り込み過ぎの場合には不良となる。また、大掛かりなレーザ装置を要して生産性に欠ける問題を生ずる。
【００１３】
（発明の目的）
本発明は、発振周波数の調整を容易にしたインダクタを有する表面波発振器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、発振用増幅器と帰還回路とから発振閉ループを形成し、前記帰還回路には少なくとも弾性表面波フィルタと、発振周波数を変化させるインダクタと有する弾性表面波発振器において、前記インダクタは少なくともトリミングパターンを有し、前記トリミングパターンの両端子間に最下段が接続した２段以上の第１梯子状パターンと、前記第１梯子状パターンに並列方向に接続した少なくとも第２梯子状パターンを有することを構成とする。
【００１５】
このような構成であれば、トリミングパターンの両端子間の各経路のうち、第１梯子状パターンの最下段による最も短い経路を経てのインダクタンスを最小として、梯子（水平部）及び垂直部を順番に切断することによって両端子間の線路長を大きくし、インダクタンスをデジタル的（階段状）に増加する。したがって、インダクタンスを梯子状パターンの数や梯子の段数等に応じて微細に調整できるので、市販のインダクタを使用した場合に比較して発振周波数ｆoを微調整できる。このことから、表面波フィルタの中心周波数ｆcが発振周波数の許容値外の場合でも、発振周波数ｆoの調整を容易にして規格内に満足できる。
【００１６】
本発明の請求項１では、発振用増幅器と帰還回路とから発振閉ループを形成し、前記帰還回路には少なくとも弾性表面波フィルタと、発振周波数を変化させるインダクタとを有する弾性表面波発振器において、前記インダクタは少なくともトリミングパターンを有し、前記トリミングパターンの両端子間に最下段が接続した２段以上の第１梯子状パターンと、前記第１梯子状パターンに並列方向に接続した少なくとも２段以上の前記第１梯子状パターンとは異なる段数からなる第２梯子状パターンを有し、前記第１梯子状パターンと前記第２梯子状パターンを同じ高さとした構成とする。これにより、より微細な調整ができるとともに、例えば方形状に配置できるので第１梯子状パターンのみや高さの異なる第１及び第２梯子状パターンから形成する場合よりも、コンパクトな配置となる。
【００１７】
同請求項２では、請求項１において、前記トリミングパターンの第１〜第ｎ梯子状パターン（但し、ｎは２以上）の段数は順次に多くするとともに、前記第１〜第ｎ梯子状パターンを全て同じ高さとする。これにより、第１から第ｎ格子状パターンになるほど、インダクタンスの変化量を順次に小さくできてきめ細かな調整ができる。
【００１８】
同請求項３では、請求項１において、前記トリミングパターンは前記弾性表面波フィルタが搭載される回路基板に形成される。これにより、トリミングパターン用の基板（母体）を不要にして、経済性に富む。
【００１９】
同請求項４では、請求項１の前記インダクタは前記トリミングパターンに接続した固定インダクタを有する。これにより、インダクタンスの調整をより微細にできて現実的になる。
【００２０】
同請求項５では、請求項１前記帰還回路にはインピーダンスマッチング用の整合回路を有し、前記トリミングパターンは前記整合回路に設けられる。この場合、整合回路は例えば周波数調整用の移相器を兼用できるので、部品点数を減らすことができて簡易化を促進できる。但し、移相器が別個にあったとしても適用でき、この場合は二重に調整できる点で優位性がある。
【００２１】
同請求項６では、請求項１の前記帰還回路には周波数調整用の移相器を有し、前記トリミングパターンは前記移相器に設けられる。この場合でも、同様にインダクタンスの調整を容易にして発振周波数を調整できる。但し、帰還回路内であって発振周波数に影響を与えるインダクタであれば、適用できることは勿論である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
第１図は本発明の一実施形態を説明する表面実装容器の図である。なお、前従来例と同一部分の説明は簡略又は省略する。
【００２３】
表面実装容器は前述したように発振器用増幅器１と帰還回路３とから発振閉ループを形成する。帰還回路内には共振特性（中心周波数ｆc）を有する表面波フィルタ２を備え、さらにインピーダンスマッチング用の整合回路５を有する。ここでは、移相器４は除去して、表面波フィルタ２の両端側に設けた前述のＬＣからなる整合回路５（ａｂ）のみとする。
【００２４】
そして、ここでは、整合回路５（ａｂ）のうちの一方、例えば発振用増幅器１の出力側となる整合回路５ａのインダクタＬは、固定インダクタＬoと可変インダクタＬvとからなる。固定インダクタＬoは例えば市販品とし、可変インダクタＬvはトリミングパターン９からなる。トリミングパターン９は、表面波フィルタ２及びＬＣＲ等の回路素子６の実装される回路基板８上に形成される。なお、他方の整合回路５ｂのインダクタＬは市販品とする。
【００２５】
トリミングパターン９は、両端子ＡＢ間に、各梯子間を同一間隔として３段とした第１梯子状パターン９ａを有する。そして、第１梯子状パターン９ａに対して並列方向に第２及び第３梯子状パターン９（ｂｃ）を接続する。第２及び第３梯子状パターン９（ｂｃ）は各段を同一間隔として第１パターンと同一形状とする。これにより、トリミングパターン９は、第１梯子状パターン９ａの一端側を両端子として格子状とする。
【００２６】
このようなものでは、先ず、整合回路５（ａｂ）によって、発振用増幅器１の入出力側と表面波フィルタ２とのインピーダンスをマッチングする。この場合、一方の整合回路５ａは、固定インダクタＬoと可変インダクタＬv（トリミングパターン９）の初期値Ｌvoとの直列インダクタンスとコンデンサＣによってインピーダンスをマッチングする。
【００２７】
次に、可変インダクタＬvとしてのトリミングパターン９を調整して、発振周波数ｆoを規格内に満足させる。ここでは、発振周波数ｆoは規格値よりも高い周波数の場合を対象とし、トリミングパターン９のインダクタンスを所期値Ｌvoから順次に大きくして、発振周波数ｆoを高い方から低い方に変化させて調整する。
【００２８】
なお、高周波線路におけるインダクタンスは線路長に依存（比例）し、線路長が短いほど小さく長いほど大きい。したがって、トリミングパターン９のインダクタンスは両端子ＡＢ間の線路長に依存することから、調整前の初期値Ｌvoは第１梯子状パターン９ａの最も短い線路長となる第１梯子９a1を経ての経路に依存する。
【００２９】
この場合、両端子ＡＢ間には、第１梯子９a1以外にも、第１梯子状パターン９の第２、第３梯子９（a2、a3）や、第２、第３梯子状パターン９（ｂｃ）の各梯子９（b1、b2、b3）、９（c1、c2、c3）を経由する線路（経路）が存在する。しかし、これらの各経路は第１梯子９a1の経路に対して電気的には並列接続になる。したがって、第１梯子９a1による初期値Ｌvoは、第１梯子９a1の線路長によるインダクタンスよりも小さくなっても、大きくなることはない。
【００３０】
ここでは、トリミングパターン９の初期値Ｌvoでは、発振周波数ｆoが規格値よりも高い場合を想定する。したがって、トリミングパターン９の各梯子（水平部）及び垂直部を第２図（ｂ）に○囲みの１〜６の順で切断し、インダクタンスを順次に大きくする。切断には例えば電着ダイヤモンドバーを使用する。これにより、発振周波数ｆoが規格を満足するまで、○囲みの１〜６を順次に切断する。
【００３１】
なお、○囲み５を切断した後は、○囲み６の６ｘ又は６ｙのいずれかとなるが、両者を比較すると、６ｙよりも６ｘを切断した方が最も線路長が大きくなる。したがって、小さな変化を望む場合は６ｙを、大きな変化を望む場合は６ｘを切断する。
【００３２】
また、トリミングパターン９の調整によって可変インダクタＬvは初期値Ｌvoから変化し、固定インダクタＬoとの直列インダクタンスＬも変化して、整合インピーダンスも変化する。しかし、可変インダクタＬv（トリミングパターン９）の変化分ΔＬは、直列インダクタンスＬの１／５以下であり、整合インピーダンスに与える影響は小さい。また、整合インピーダンス自体は概算であるので、この程度の変化は格別の問題を生じない。但し、直列インダクタンスＬのパーセントオーダでの変化は、ｐｐｍオーダでの発振周波数ｆoには大きな変化を及ぼす。
【００３３】
このような構成であれば、整合回路５ａのインダクタＬvを固定インダクタＬoとトリミングパターン９からなる可変インダクタＬvから形成して、トリミングパターン９を調整して発振周波数ｆoを規格内に満足させる。したがって、この実施形態では整合回路５はいわば移相器４をも兼用（内蔵）するので、整合回路５とは別個に移相器４を不要にできる。
【００３４】
また、トリミングパターン９は格子状として各梯子（水平部）及び垂直部を切断して調整するので、素子値が定められた市販のインダクタでは調整しきれないものでも、微細に調整できて規格内に満足できる。この場合、インダクタンスをデジタル的に調整するので、レーザ等によって切り込みを設けてアナログ的に調整する場合よりも、切り込み深さ等を考慮する必要がないので調整作業を容易にできる。そして、大掛かりなレーザ装置も不要とするので、経済的（生産性）にも富む。
【００３５】
また、トリミングパターン９のうちの第１梯子状パターン９ａの一端側を両端子とするので、例えば格子状パターンの左右両端を両端子とした場合に比較して、インダクタンスの初期値Ｌvoを最小にして、可変幅を順次に大きくできる。そして、この例では、トリミングパターン９は格子状として方形状とするので、回路基板に対して第１梯子状パターン９ａの段数を増やした場合よりも、可変幅を同等としてコンパクトに配置できる。
【００３６】
（他の事項）
上記実施形態ではトリミングパターン９はそれぞれ３段とした第１〜第３梯子状パターン９（ａｂｃ）を並列方向に並べたが、例えば第３図に示したようにしてもよい。すなわち、例えば第３図（ａ）では、第１〜第３梯子状パターン９（ａｂｃ）の高さは同じとし、例えば２段とした第１梯子状パターン９ａに対して第２、第３梯子状パターン９（ａｂ）の梯子間の間隔を順次に狭くするとともに段数を増加させる。このようにすれば、○囲みの１〜６で示すように切断すれば、両端子ＡＢ間の線路長は順次短くなるとともに可変幅も除々に小さくなる。したがって、インダクタンスのきめ細かい調整が可能になる。
【００３７】
また、第３図（ｂ）に示したように、いずれも２段とした第１〜第３梯子状パターン９（ａｂｃ）を並列方向に接続して○囲みの１〜４のように切断してもよい。この場合でも、第１梯子状パターン９（ａｂｃ）の垂直部の間隔を順次に小さくすれば、可変幅も除々に小さくなって、同様にきめ細かい調整ができる。この場合、線路長が順次に長くなるとともに並列分岐路が除々に少なくなってインダクタンスが増加する。
【００３８】
さらに、第３図（ｃ）に示したように、例えば２段とした第１梯子状パターン９ａに対して４段とした第２梯子状パターン９ｂを並列方向に接続し○囲みの１〜４のように切断してもよい。この場合には、○囲みの２〜４のいずれを切断しても線路長は変化しないものの、並列分岐路が少なくなってこの分のインダクタンスが増加する。
【００３９】
また、上記実施形態では帰還回路３から移相器４を除去して整合回路５のみとしたが、これとは逆に整合回路５を不要としてインダクタを有する移相器４のみの場合には、これを前述のトリミングパターンとして発振周波数を調整してもよい。無論、移相器４及び整合回路５のいずれを有する場合でも適用でき、この場合は二重に調整できるので、調整範囲を広くできる。また、移相器４及び整合回路５に拘わらず、帰還ループ（発振閉ループ）内に発振周波数に影響を与えるインダクタがある場合は、これを前述のトリミングパターンとすればよい。
【００４０】
また、表面波発振器は例えば電圧制御型としてもよく、この場合には帰還回路３に例えばバリキャップダイオードを挿入すればよく、この場合は心周波数ｆoを厳格に調整できる。そして、表面波発振器は４隅に金属ピン７を有する回路基板８に表面波フィルタ等を配置したが、例えは表面実装用としたセラミック基板を用いることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の一実施形態を説明する図で、同図（ａ）は表面波発振器の回路ブロック図、同図（ｂ）は整合回路の図、同図（ｃ）は回路基板に対する配置図である。
【図２】本発明の一実施形態を説明するトリミングパターンの図で、同図（ａ）はパターン図、同図（ｂ）は切断順を示す図である。
【図３】本発明の他の例を説明する図で、同図（ａｂｃ）ともにトリミングパターンの切断順を示したパターン図である。
【図４】従来例を説明する図で、同図（ａ）は表面波発振器の回路ブロック図、同図（ｂ）は表面波フィルタの共振特性図、同図（ｃ）は整合回路の図である。
【図５】従来例を説明する表面波発振器の回路基板に対する配置図である。
【符号の説明】
【００４２】
１  発振用増幅器（ＩＣ）、２  表面波フィルタ、３  帰還回路、４  移相器、５  整合回路、６  受動素子、７  金属ピン、８  回路基板、９  梯子状パターン。
【図１】
0004804878.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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