[发明专利]介质共振器、电压控制振荡器和无线装置

说明书

技术领域

本发明涉及在例如微波带、毫米波带等中使用的介质共振器以及包括这种介质共振器的电压控制振荡器和无线装置。

背景技术

现有的振荡器如图1(A)所示。在振荡器中，在介质基板表面上构成介质共振器104，在安装有介质共振器104本身的安装基板上设置连接信号线和共振器的主线路103，并且在主线路103上设有用于DC斩波(cut)的电极间隙(以下将这种结构称为DC斩波结构)106，将主线路103假设为两个构成部103A、103B，负性电阻元件101与主线路构成部103A连接，终端电阻102与主线路构成部103B连接，从而构成带域反射型振荡器(例如参见专利文献1)。

另外，除了这种介质共振器之外，如图1(B)所示，还公知一种由大致长方体形状的介质块构成的导波管型介质共振器110，公知构成是：在介质块110外面的外面所设置的电极112上设置开口113A、113B，在开口113A、113B上分别设置在一端与外面电极112短路、另一端开放的线路图形(输入输出电极)114A，114B(例如参见专利文献2)。

在以上的共振器中，介质基板和介质块等(以下简称为介质部件)的输入输出电极与安装基板的信号线连接，介质部件的外面电极的一部分与地电极连接，所以在输入输出电极上设置等效的短路点，由此构成为激励介质共振器。

此外已知：在主线路等的微带线路上设有电极间隙的DC斩波结构的情况下，在夹着电极间隙而对置的部分的线路主方向的长度设定为所通过的高频信号的1/4波长时，信号的损失最小(例如参见非专利文献1)。

专利文献1：实公平6-48974号公报

专利文献2：国际公开WO2002/078119号小册子

非专利文献1：小西良弘著“微波电路的基础和应用”，第318页

在上述专利文献1中记载的现有技术中，由于安装基板上设置的信号线和主线路配置在共振器的外侧的基板上，因此存在安装介质共振器的基板变大的倾向，因而存在装置整体变为大型化的问题。

此外，在专利文献2记载的现有技术中，即使介质部件的外面电极和输入输出电极之间的相对位置发生很小的位置偏移，也会导致介质共振器和输入输出电极之间的耦合量的大变化。结果是，对于各个介质共振器的每一个，在与输入输出电极之间的耦合量上就容易发生变化，为了抑制共振器的电气特性的变化，在输入输出电极形成后，必须精确地进行其输入输出电极的外形形状的微调整。

此外，在以上这种介质共振器中，根据到输入输出电极的全反射端(短路点)的距离，固定来自共振器的反射信号或通过信号的相位，因此，存在连接的安装基板的其它电路元件、线路的配置和尺寸受到固定限制的情况，可以严格控制安装基板的电路设计。

此外，在非专利文献1记载的现有技术中，相对于信号线中传输的高频信号的波长，通过将DC斩波结构的梳齿状部分的长度设为所述高频信号的1/4波长，信号的传输损失能够为最小，但是，当将电极间隙设定为其它长度时，信号的传输损失急剧增大，因此必须对供电线的形状进行精确的形状调整。

发明内容

本发明是鉴于上述现有技术的问题而做出的，本发明的目的是提供一种介质共振器，其不需要在安装基板上的DC斩波元件和DC斩波结构的信号线而能够进行DC斩波，此外，实现了外形尺寸的小型化和容易制造，并能够消除对安装共振器的安装基板的电路设计的制约。

此外，本发明的另一目的是提供一种能够使可变电容元件两端的电位正负互异而使用的、电路结构简单的电压控制振荡器和包括它的无线装置。

为了解决所述课题，本发明的介质共振器如下构成。

在由介质部件和在所述介质部件的外面设置的电极构成的介质共振器中，包括线路图形，其一端与所述电极短路，另一端开放，该线路图形设置在所述介质部件外面的一部分上，所述线路图形包括：用于区划该线路图形的电极间隙；相对所述电极设置在开放侧上的信号输入输出部；以及相对所述电极设置在短路侧上的接地部。

这样，通过在介质部件上设置的电极上设有线路图形，并且在线路图形上还设置电极间隙，主要作为在全反射端的磁场耦合，使线路图形和共振器耦合。因此，由于能够将DC斩波结构一体实现在介质共振器中，可以进行外形尺寸的小型化。

此外，尽管由电极间隙引起在信号输入输出部和接地部之间产生电容，但是通过调整该电极间隙的形状和间隙尺寸，能够改变信号输入输出部和接地部之间的电容，通过仅仅电极间隙的调整就可以调整介质共振器和作为输入输出电极的线路图形之间的耦合量，从而可以实现制造的容易化。