專利名稱：：高頻振蕩電路和收發(fā)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及振蕩產(chǎn)生諸如微波或毫米波等高頻信號的高頻振蕩電路，并涉及使用該高頻振蕩電路的收發(fā)裝置。
背景技術(shù)：
：高頻振蕩電路典型地包括諧振電路，用于反射具有預(yù)定頻率的高頻信號；以及負(fù)阻電路，與諧振電路相連，用以放大高頻信號并輸出放大的信號。高頻振蕩電路中的諧振電路包括諧振器，用于以預(yù)定頻率進(jìn)行諧振；以及主線路，如微帶線路，設(shè)置在負(fù)阻電路與終端電阻器之間，并與諧振器耦合。諧振電路以選擇的方式反射具有諧振器的諧振頻率附近之頻率的信號。負(fù)阻電路包括比如晶體管等的有源器件，并放大由諧振電路反射的高頻信號。高頻振蕩電路在滿足諧振電路與負(fù)阻電路之間的相位條件和振幅條件的頻率下進(jìn)行振蕩。作為第一相關(guān)現(xiàn)有技術(shù)，已知一種振蕩器電路，其中主線路設(shè)置在電路板上，并在主線路附近設(shè)置由柱形介電塊形成的介電諧振器(比如參考專利文獻(xiàn)1)。在這種振蕩器電路中，介電諧振器中激發(fā)的特定諧振模式與主線路耦合。介電諧振器安裝在電路板上，兩者之間夾有支持臺(supporttable)。專利文獻(xiàn)1日本待審專利申請公開No.6-204747作為第二相關(guān)現(xiàn)有技術(shù)，已知一種振蕩器電路，其中在電路板上，微帶諧振器與主線路形成在相同平面上(比如參考非專利文獻(xiàn)1)。在這種振蕩器電路中，主線路鄰近微帶諧振器的配置使主線路與微帶諧振器耦合。非專利文獻(xiàn)1Young-TaekLee等“ACompact-SizeMicrostripSpiralResonatorandItsApplicationtoMicrowaveOscillator”，IEEEMICROWAVEANDWIRELESSCOMPONENTSLETTER，Oct.2000Vol.12，No.10，p.375-377作為第三相關(guān)現(xiàn)有技術(shù)，還公知一種振蕩器電路，它具有在電路板上，作為主線路在同一平面上形成的諧振電極，并使用焊線(bondingwire)使主線路與諧振電極直接相連(比如參考專利文獻(xiàn)2)。專利文獻(xiàn)2日本待審專利申請公開No.11-330818作為第四相關(guān)現(xiàn)有技術(shù)，還公知一種振蕩器電路，其中在微帶諧振器上設(shè)置耦合電容器，并使用焊線將耦合電容器與主線路相連(比如參考專利文獻(xiàn)3)。專利文獻(xiàn)3日本待審專利申請公開No.63-70601在以上第一相關(guān)現(xiàn)有技術(shù)的情況下，具有較大外部尺寸的介電諧振器增大了整個振蕩電路的尺寸。因為諧振頻率是根據(jù)介電諧振器的外形而確定的，所以要求高精度的機械加工。為了再現(xiàn)介電諧振器與主線路之間的耦合量，必須以高精度將介電諧振器安裝在電路板上的預(yù)定位置。此外，因為必須設(shè)置將介電諧振器固定在電路板上的機構(gòu)，所以導(dǎo)致了振蕩電路的組裝復(fù)雜、制造成本提高的問題。在第二相關(guān)現(xiàn)有技術(shù)的情況下，因為主線路和微帶諧振器都形成在電路板上，所以諧振器的介電材料被限制成與電路板的材料相同的材料。具有相對較低的相對介電常數(shù)(如εr＝約為2到3)的材料用于電路板，從而增大了諧振器的尺寸。相反，諧振器需要滿足高介電常數(shù)、低損耗和高度的溫度穩(wěn)定性的要求。將滿足這些要求的材料用于電路板會不希望有地電路板的成本被提高。在第三相關(guān)現(xiàn)有技術(shù)的情況下，存在與第二相關(guān)技術(shù)中同樣的問題。另外，在第三相關(guān)現(xiàn)有技術(shù)中，因為使用焊線將主線路與諧振電極直接相連，所以導(dǎo)致主線路與諧振器之間的耦合增強的問題，從而無法實現(xiàn)尖銳的反射特性。在第四相關(guān)現(xiàn)有技術(shù)的情況下，當(dāng)增大諧振器的諧振頻率時，由于焊線的電感和雜散電容所引起的不必要的諧振可能會疊加在諧振器的反射上，從而不希望有地降低了諧振器的反射特性。另外，由于必須安裝耦合電容器，所以制造工藝復(fù)雜，降低了生產(chǎn)率。
發(fā)明內(nèi)容考慮到上述相關(guān)現(xiàn)有技術(shù)的問題，本發(fā)明的目的在于，提供一種高頻振蕩電路和使用該高頻振蕩電路的收發(fā)裝置，兩者各自具有較小的相位噪聲和較高的溫度穩(wěn)定性，并且小型化，能降低制造成本。(1)為解決上述問題，本發(fā)明提供一種高頻振蕩電路，它包括諧振電路，用以反射具有預(yù)定頻率的高頻信號；以及負(fù)阻電路，與所述諧振電路相連，用以放大所述高頻信號，并輸出被放大的信號。所述高頻振蕩電路的特征在于，所述諧振電路包括諧振器，它在預(yù)定頻率下諧振；耦合電極，設(shè)在所述諧振器附近，并與所述諧振器電耦合；主線路，在電路板上設(shè)置于所述耦合電極附近，所述主線路的一端與所述負(fù)阻電路相連，另一端與終端電阻器相連；以及電感器，連接在所述主線路與所述耦合電極之間。所述高頻振蕩電路的特征還在于，將由所述電感器的電感和所述耦合電極的接地電容引起的不必要的諧振頻率設(shè)定成低于諧振器的諧振頻率的值。按照本發(fā)明，耦合電極設(shè)置在諧振器附近，電感器用于在耦合電極和主線路之間的連接。因此，諧振器與耦合電極電耦合，耦合電極和電感器用于將諧振器與主線路耦合。于是，由于負(fù)阻電路放大自諧振器反射并具有預(yù)定頻率的高頻信號，并且輸出被放大的信號，所以，諧振電路和負(fù)阻電路可以用于形成比如帶寬反射型振蕩器電路。另外，由于將所述電感器的電感和所述耦合電極的接地電容所引起的不必要的諧振頻率設(shè)定成低于諧振器的諧振頻率，所以在諧振器的諧振頻率附近的帶寬中，沒有因電感器所引起的不必要的諧振頻率的干擾。因此，減小了由電感器引起的寄生電抗的影響，從而減小了諧振器諧振頻率附近的帶寬中的反射量，改善了反射特性(諧振電路的Q值)的尖銳度。因此，減少了振蕩器電路的相位噪聲，穩(wěn)定了振蕩器電路的工作。(2)按照本發(fā)明，可在電路板上設(shè)置從所述主線路分支出的分支線路，所述電感器可用于在所述分支線路的前端與所述耦合電極之間的連接。在這種情況下，由于給所述主線路添加了分支線路，并且所述電感器用于在所述分支線路的前端與所述耦合電極之間進(jìn)行連接，所以，可以通過使用分支線路來調(diào)整所述主線路與所述耦合電極之間的相位。因此，當(dāng)從主線路側(cè)來看諧振器時，可以根據(jù)分支線路的長度設(shè)定由所述電感器的電感和所述耦合電極的接地電容所引起的不必要的諧振頻率，可以使不必要的諧振頻率朝向更低的頻率移動。由此，可以將由電感器等所引起的不必要諧振頻率設(shè)定成低于諧振器諧振頻率的值，以防止不必要的諧振頻率對諧振器諧振頻率的干擾，并改善反射特性的尖銳度等。(3)按照本發(fā)明，所述諧振器可以具有設(shè)置在電路板上的介電基片，以及，形成在所述介電基片的表面上且用于設(shè)定諧振頻率的諧振電極。所述耦合電極可以是位于所述諧振電極附近，并形成在介電基片表面上的焊盤(bondingpad)。所述電感器是在所述主線路與所述焊盤之間進(jìn)行連接的焊線。采用這種結(jié)構(gòu)，借助所述諧振電極與所述焊盤之間的間隔，所述諧振電極與所述焊盤電容性地耦合。這里，由于可以使用薄膜接線技術(shù)在介電基片上形成諧振電極和焊盤，所以，能夠以高度精確設(shè)定諧振電極和焊盤的外形，以及間隔的大小。由此，減小了諧振電極與焊盤之間耦合量的變化，并抑制了諧振器諧振頻率的變化。由于在介電基片的表面上形成諧振電極，所以，可將微帶用作諧振電極，為的是形成微帶諧振器。由此，簡化了諧振器的結(jié)構(gòu)，減小了諧振器的尺寸，諧振器的高度降。另外，還諧振器的制造成本得以降低。焊線作為電感器，它用于在焊盤與主線路之間實行連接，從而可以通過管芯和引線接合方法將諧振器安裝在其上設(shè)有主線路、負(fù)阻電路等的電路板上。因此，譬如可以將諧振器連同負(fù)阻電路的有源器件一起安裝在電路板上，而無需引入新的器件，以降低整個振蕩器電路的制造成本。(4)按照本發(fā)明，優(yōu)選地是在所述主線路與所述焊盤之間設(shè)置彼此平行的多根焊線。采用這種結(jié)構(gòu)，減小了由于線的形狀所引起的振蕩器電路的特性變化，并提高振蕩器電路的有效利用率(yieldratio)。(5)按照本發(fā)明，所述介電基片優(yōu)選為使其相對介電常數(shù)至少約為20。采用這種結(jié)構(gòu)，可以使用具有更高介電常數(shù)的介電基片，以減小介電基片中的有效波長，并減小諧振器的尺寸。因為可以與其上設(shè)有主線路等的電路板相分離地形成所述諧振器，所以，可由具有更高介電常數(shù)、低損耗和所需溫度特性的材料制成諧振器的介電基片。由此，可以形成具有較小尺寸、較小損耗、以及能夠補償負(fù)阻電路溫度方面變化之溫度特性的諧振器，并可以構(gòu)造具有較高的溫度穩(wěn)定性和較小的相位噪聲的小型高頻振蕩電路。(6)按照本發(fā)明，優(yōu)選地是，所述電路板為多層基片，其中，使多個絕緣層和至少一個電極層形成層次，并將諧振器設(shè)置在凹入多層基片中的空腔中。采用這種結(jié)構(gòu)，使整個振蕩器電路的高度降低。另外，由于多層基片的電極層外露于空腔中，所以，將電極層接地可以將主線路的地與諧振器的地設(shè)置成共同的，實現(xiàn)穩(wěn)定的接地。此外，因為不需要設(shè)置用于接地的通孔，所以降低了制造成本。(7)按照本發(fā)明，由多層基片內(nèi)部的電極層來設(shè)置從主線路分支出的分支線路，并且，可將電感器用于在分支線路的前端與耦合電極之間實行連接。在這種情況下，由多層基片內(nèi)部的電極層形成分支線路，從而減小了通過分支線路的高頻信號的有效波長。由此，縮短分支線路的長度，減小了整個振蕩器電路的尺寸。(8)按照本發(fā)明，可以在電路板之上設(shè)置覆蓋諧振器并接地的屏蔽罩，而且，所述屏蔽罩可在電路板與屏蔽罩之間形成屏蔽空間，所述屏蔽空間具有高于諧振器諧振頻率的截止頻率。在這種情況下，因為在電路板之上設(shè)置覆蓋諧振器的屏蔽罩，所以使屏蔽罩靠近諧振器的諧振電極，就可以提高諧振器的諧振頻率。因此，可以根據(jù)屏蔽罩的形狀等改變諧振頻率，并容易地調(diào)整振蕩器電路的振蕩頻率。另外，屏蔽罩形成在電路板與屏蔽罩之間的屏蔽空間，所述屏蔽空間具有高于諧振器諧振頻率的截止頻率，從而可以減少來自諧振器的輻射。(9)按照本發(fā)明，最好使所述屏蔽罩圍住焊線和諧振器。采用這種結(jié)構(gòu)，即使從諧振器和焊線輻射信號，信號也不混入周圍的電路，因此，可以避免輻射信號對電路特性的影響。由此，除了諧振器和負(fù)阻電路，還可以高密度地在電路板上配置其他電路，以減小整個振蕩器電路的尺寸。(10)可將本發(fā)明的高頻振蕩電路用于形成收發(fā)裝置，如通信系統(tǒng)和雷達(dá)系統(tǒng)。采用這種結(jié)構(gòu)，可以減小振蕩器電路中的相位噪聲，穩(wěn)定振蕩器電路的工作，并穩(wěn)定整個收發(fā)裝置的特性。另外，比如可以使用具有簡單結(jié)構(gòu)的小型微帶諧振器，以及能夠用現(xiàn)有技術(shù)實現(xiàn)的焊線來形成振蕩器電路，從而減小整個系統(tǒng)的尺寸，并降低振蕩器電路的制造成本。圖1是表示本發(fā)明第一實施例高頻振蕩電路的電路圖；圖2是圖1中諧振電路的透視圖；圖3是表示圖2中諧振電路的平面圖；圖4是沿圖3中IV-IV線所取的諧振電路橫截面圖；圖5是表示諧振電路中的主線路、分支線路、諧振器等的等效電路；圖6是表示分支線路的函數(shù)Y1、以及電感和接地電容的函數(shù)Y2關(guān)于角速度的特性曲線圖；圖7是表示連同比較例一起，諧振電路的反射系數(shù)與頻率之間關(guān)系的特性曲線圖；圖8是圖7的特性曲線中，在諧振器諧振頻率附近的帶寬中的放大特性曲線圖；圖9是第二實施例諧振電路的透視圖；圖10是沿圖9中X-X線所取的諧振電路橫截面圖；圖11是第三實施例諧振電路的平面圖；圖12是沿圖11中XII-XII線所取的諧振電路橫截面圖；圖13是第四實施例諧振電路的透視圖；圖14是第五實施例諧振電路的透視圖；圖15是圖14中諧振電路的平面圖；圖16是沿圖15中XVI-XVI線所取的諧振電路橫截面圖；圖17是表示第六實施例的雷達(dá)系統(tǒng)方框圖。參考標(biāo)記1高頻振蕩電路2，51電路板3負(fù)阻電路9諧振電路10諧振器11介電基片12諧振電極17耦合電極18間隔19主線路20終端電阻器21，43，63分支線路21A前端22焊線31，41，61多層基片31A，31B，41A-41C，61A-61C絕緣層31C，41D，41E，61D，61E電極層32空腔44，64前端電極部分53，65屏蔽罩54，66屏蔽空間71雷達(dá)系統(tǒng)(收發(fā)裝置)具體實施方式以下將參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明實施例的高頻振蕩電路和收發(fā)裝置。圖1-8示出本發(fā)明第一實施例。按照第一實施例，將使用微帶線路的高頻振蕩電路作為示例。參照圖1，參考標(biāo)記1表示高頻振蕩電路。所述高頻振蕩電路包括下面有述的安裝在比如電路板2上的諧振電路9；以及負(fù)阻電路3，它連同諧振電路9一起安裝在電路板2上，用于放大由諧振電路9反射的高頻信號。電路板2具有平面形狀，并由比如絕緣樹脂和陶瓷材料等厚度為0.1到0.2mm、相對介電常數(shù)為2到13的材料制成。負(fù)阻電路3包括用作高頻有源器件的場效應(yīng)晶體管4(下稱FET4)、與FET4的源極接線端S相連的短導(dǎo)體棒(shortstub)5、以及經(jīng)傳輸線路6和電容器7與FET4的漏極接線端D相連的負(fù)載8。與FET4的柵極接線端G相連的諧振電路9。負(fù)阻電路3響應(yīng)于通過扼流電感器4A加給所述漏極接線端D的驅(qū)動電壓V0，放大從諧振電路9提供的具有預(yù)定頻率的高頻信號，并通過漏極接線端D輸出經(jīng)放大的高頻信號。電容器7去除通過漏極接線端D輸出的高頻信號中的直流(DC)成分，將去除DC成分之后的高頻信號提供給負(fù)載8。參考標(biāo)記9表示帶寬反射型諧振電路，該諧振電路9反射具有預(yù)先設(shè)定之預(yù)定頻率的高頻信號，并輸出被反射的高頻信號。諧振電路9包括后面有述的諧振器10、耦合電極17、主線路19等。參考標(biāo)記10表示以比如約24GHz的預(yù)定頻率諧振的諧振器。諧振器10包括介電基片11，它設(shè)置在電路板2的表面上；以及諧振電極12，它形成在介電基片11的表面上，用以設(shè)定諧振頻率。例如，介電基片11的厚度為0.2-0.5mm、相對介電常數(shù)εr為20-100。例如，以具有基本上呈矩形并由陶瓷材料制成的小片的形式形成所述介電基片11。選擇介電基片11的介電材料的溫度系數(shù)(介電常數(shù)的溫度系數(shù)、熱膨脹系數(shù))，以補償負(fù)阻電路3的溫度特性。諧振電極12是微帶線路，設(shè)在介電基片11的表面上，由導(dǎo)電金屬薄膜帶形成。諧振電極12的長度Xr與諧振頻率相對應(yīng)(Xr≈λg/2)，恰是介電基片11中有效波長λg的一半。因此，諧振器10形成半波長(λg/2)微帶諧振器。在介電基片11的背面上形成接地電極13，以基本上覆蓋諧振電極12。接地電極13是設(shè)置于電路板2表面上的接地電極14。用比如導(dǎo)電糊料或焊料等導(dǎo)電材料，使接地電極13與接地電極14接合。設(shè)置在電路板2表面上的接地電極14通過多個通孔15與設(shè)置在電路板2的背面上的接地電極16相連，并通過接地電極16接地。參考標(biāo)記17表示耦合電極，耦合電極17位于諧振電極12附近，并形成在介電基片11的表面上。耦合電極17與諧振電極12一樣由導(dǎo)電金屬薄膜形成，用作連接下面有述的焊線22的焊盤。在諧振電極12與耦合電極17之間形成具有預(yù)定尺寸的間隔18。由此，耦合電極17借助間隔18的電容Cm與諧振電極12電容性地耦合，并根據(jù)間隔18的尺寸δ來設(shè)定耦合電極17與諧振電極12之間的耦合量。耦合電極17與接地電極13之間有接地電容C0。譬如，所述接地電容C0會隨著耦合電極17面積的增大而增大。雖然在圖2到圖4中，諧振電極12與耦合電極17基本上平行并相對，但是本發(fā)明并不限于這種配置。例如，諧振電極12與耦合電極17可以形成為交叉指型電極，交叉指型的耦合電極17可以與交叉指型的諧振電極12嚙合并相對。這種結(jié)構(gòu)可以增大諧振電極12與耦合電極17之間的電容Cm，從而增大耦合量。參考標(biāo)記19表示設(shè)置在電路板2的表面上的主線路。主線路19位于耦合電極17(諧振器10)附近，并設(shè)置在電路板2的表面上。主線路19是由導(dǎo)電金屬薄膜帶形成的微帶線路。主線路19基本上呈直線延伸，并具有比如約為50Ω的特征阻抗。主線路19的一端與負(fù)阻電路3中FET4的柵極接線端G相連，另一端與終端電阻器20相連。終端電阻器20可以是諸如片狀電阻器等裱貼在電路板2上的元件，或者是涂覆或印刷在電路板2上的薄膜電阻器。參考標(biāo)記21表示從主線路19分支出的分支線路。與主線路19一樣，分支線路21是設(shè)置在電路板2表面上的微帶線路。分支線路21從主線路19的中間位置處分支出，并垂直于主線路19向著諧振器10延伸。將分支線路21的前端21A遠(yuǎn)離接地電極14而設(shè)置在電路板2上，并用下面有述的焊線22將分支線路21的前端21A與耦合電極17相連。分支線路21根據(jù)其長度X來調(diào)整主線路19與耦合電極17之間的相位。參考標(biāo)記22表示焊線，用作連接在主線路19與耦合電極17之間的電感器。彼此平行的多根焊線22(圖中僅示出焊線22中的兩根)設(shè)置在主線路19與耦合電極17之間。焊線22與分支線路21的前端21A，以及設(shè)置在諧振器10的介電基片11上的耦合電極17連接。每根焊線22形成帶狀，由金等導(dǎo)電金屬材料制成，并且直徑為20-30μm。作為整體，焊線22具有分支線路21的前端21A與耦合電極17之間的電感L。電感L隨著焊線22長度的增加而增大，并隨著焊線22的數(shù)目的增加而減小。焊線22的電感L與耦合電極17的地電容C0串聯(lián)在主線路19的中間位置與地之間。相應(yīng)地，電感L和地電容C0引起不必要的諧振發(fā)生，可能會降低諧振器10的頻率特性(反射特性)。由此，按照本發(fā)明，通過使用分支線路21來調(diào)整主線路19與耦合電極17之間的相位，并且有如從主線路19所看到的，將由電感L和地電容C0引起的不必要的諧振頻率設(shè)為低于諧振器10的諧振頻率的值。具體地說，適當(dāng)?shù)卣{(diào)整焊線2的長度和數(shù)目、耦合電極17的面積、分支線路的長度X等，以將不必要的諧振頻率設(shè)為低于諧振器10的諧振頻率的值?，F(xiàn)在將描述按照第一實施例，具有上述結(jié)構(gòu)的高頻振蕩電路1的工作情況。當(dāng)向負(fù)阻電路3的漏極接線端D加給驅(qū)動電壓V0時，通過主線路19向FET4的柵極接線端G提供高頻信號，該高頻信號具有與諧振器10的諧振頻率相對應(yīng)的頻率。此時，負(fù)阻電路3和諧振電路9形成帶寬反射型振蕩器電路。由此，F(xiàn)ET4放大具有與諧振器10的諧振頻率相對應(yīng)的頻率的信號，并通過傳輸線6和電容器7向外部輸出放大的信號。因為諧振器10通過耦合電極17和焊線22與主線路19相連，所以由電感L和地電容C0所引起的不必要諧振可能連同諧振器10的諧振一起發(fā)生。由此，按照第一實施例，從主線路19看來，使用分支線路21等，把由電感L和地電容C0所引起的不必要的諧振頻率設(shè)定為低于諧振器10的諧振頻率的值。以下參照圖3所示的等效電路，考慮有如從主線路19所看到的分支線路21與由電感L和地電容C0引起的不必要諧振頻率(角速度ω1)之間的關(guān)系。為了簡化分析模型，忽略圖3中諧振器10的，以及耦合電極17與諧振電極12之間間隙18的電容Cm。當(dāng)從主線路19與分支線路21之間的分支點A觀察諧振器10時，相對于角速度ω，由公式1表示阻抗Z2。Z2=Z1+jZ0tanθZ0+jZ1tanθ]]>θ=ϵevωX]]>Z1=j(ωL-1ωC0)]]>參考字母和數(shù)字Z0表示分支線路21的特征阻抗，參考字母和數(shù)字Z1表示從分支線路21的前端21A(連接點B)觀察電感L和地電容C0時的特征阻抗。參考字母εe表示分支線路21的有效介電常數(shù)，參考字母X表示分支線路21的長度，參考字母v表示光速。分支點A處的阻抗Z2等于0(Z2＝0)時的角速度ω滿足公式2中的關(guān)系。Z0tan(ϵevωX)=1ωC0-ωL]]>當(dāng)公式2的左側(cè)和右側(cè)分別是角速度ω的函數(shù)Y1和Y2時，產(chǎn)生圖6所示的結(jié)果。函數(shù)Y1和Y2的交叉點是公式2的解，這些解(角速度ω1)與不必要的諧振頻率相對應(yīng)。圖6表示，與未添加分支線路21(X＝0)時的不必要諧振頻率(角速度ω0)相比，在添加有分支線路21的情況下，不必要的諧振頻率(角速度ω1)向著更低的頻率移動。因此，即使未添加分支線路21時的不必要的諧振頻率具有更靠近諧振器10的諧振頻率的值，添加分支線路21也能夠使不必要的諧振頻率朝著更低的頻率移動。于是，有如圖7和8所示者，相比于未添加分支線路21時的情況(比較示例)，對于添加分支線路21時的諧振電路9的反射系數(shù)S11，減小了諧振器10的諧振頻率(振蕩器頻率)附近的反射量，從而產(chǎn)生更加尖銳的反射系數(shù)。具體地說，在圖7和8中虛線所示的比較例中，當(dāng)諧振器10的諧振頻率是24GHz時，在未添加分支線路21的情況下，由電感L和地電容C0引起的不必要諧振頻率在29GHz左右，諧振器10的諧振頻率附近的反射系數(shù)是-5到-10dB。由此，在比較例中，由于諧振電路9也反射具有除諧振頻率之外之其他頻率的信號，所以存在的問題是振蕩器電路1輸出諧振器10的諧振頻率附近的寬帶中的信號。相反，有如圖7和8中的實線所示那樣，在第一實施例中添加分支線路21，從而使不必要的諧振頻率向著低于諧振器10的諧振頻率(24GHz)的頻率移動，例如，可以將不必要的諧振頻率設(shè)在15GHz左右。于是，在諧振器10的諧振頻率附近的帶寬(如22-26GHz)中，反射系數(shù)減小到不高于-15dB的值。這樣，產(chǎn)生了更加尖銳的反射特性，振蕩器電路1輸出諧振器10的諧振頻率附近的窄帶中的信號。由于分支線路21的頻率特性具有周期性，所以分支點A處的阻抗Z2也具有周期性，并且存在多個不必要的諧振頻率(圖6中函數(shù)Y1和Y2的交點)。在這種情況下，當(dāng)頻率從較低值變化到較高值時，由阻抗Z2引起的諧振電路9的反射系數(shù)S11(排除基于諧振器的諧振頻率時的反射系數(shù))重復(fù)地具有0附近的值和低于-20dB的值。因此，優(yōu)選地是，設(shè)定耦合電極17的地電容C0、焊線22的電感L、分支線路21的長度等，使諧振器10的諧振頻率與由阻抗Z2引起的反射系數(shù)S11低于比如-20dB時的頻率相符。根據(jù)第一實施例，將耦合電極17設(shè)置在諧振電極12附近，焊線22用于在耦合電極17與主線路19之間實行連接。由此，諧振電極12與耦合電極17電容性地耦合，耦合電極17和焊線22用于使諧振器10與主線路19耦合。于是，由于負(fù)阻電路3放大由諧振器10反射并具有預(yù)定頻率的高頻信號，并將被放大的信號輸出，所以，可以使用諧振電路9和負(fù)阻電路3形成比如帶寬反射型振蕩器電路1。另外，由于將由焊線22的電感L與耦合電極17的地電容C0所引起的不必要的諧振頻率設(shè)得低于諧振器10的諧振頻率，所以，在諧振器10的諧振頻率附近的帶寬中沒有不必要的諧振頻率干擾。因此，減小了由焊線22引起的寄生電抗的影響，從而減小了諧振器10的諧振頻率附近的帶寬中的反射量，并改善了反射特性(諧振電路的Q值)的尖銳度。另外，因為減小了振蕩器電路1的相位噪聲，所以穩(wěn)定了振蕩器電路1的工作。特別是，在第一實施例中，由于向主線路19添加了分支線路21，并將焊線22連接在分支線路21的前端21A與耦合電極17之間，所以，可以通過使用分支線路21來調(diào)整主線路19與耦合電極17之間的相位。因此，當(dāng)從主線路19側(cè)觀察諧振器10時，可以根據(jù)分支線路21的長度X來設(shè)定由焊線22的電感L與耦合電極17的地電容C0引起的不必要諧振頻率，并且可以使不必要的諧振頻率朝著更低的頻率移動。由此，可以將不必要的諧振頻率設(shè)為低于諧振器10的諧振頻率的值，以防止不必要的諧振頻率對諧振器10的諧振頻率的干擾，并改善反射特性的尖銳度等。諧振器10具有在介電基片11的表面上形成的諧振電極12，耦合電極17由介電基片11的表面上、諧振電極12附近的焊盤形成。因此，通過諧振電極12與耦合電極17之間的間隔18，諧振電極12可以與耦合電極17電容性地耦合。這里，由于可以使用薄膜接線技術(shù)在介電基片上形成諧振電極12和耦合電極17，所以，可以高度精確地設(shè)定諧振電極12和耦合電極17的外形，以及間隔18的尺寸δ。由此，減小了諧振電極12與耦合電極17之間的耦合量的變化，并抑制了諧振器10的諧振頻率的變化。因為諧振電極12形成在介電基片11的表面上，所以可將微帶用作諧振電極12，以形成微帶諧振器。由此，簡化了諧振器10的結(jié)構(gòu)，減小了諧振器10的尺寸，降低了諧振器10的高度。另外，降低了諧振器10的制造成本。作為電感器的焊線22用于在耦合電極17與主線路19之間的連接，從而可以通過管芯和引線接合方法，將諧振器10安裝在其上設(shè)置有主線路19、負(fù)阻電路3等的電路板2上。因此，比如可以將諧振器10連同負(fù)阻電路2的有源器件(FET4)一起安裝在電路板2上，而無需引入新的器件，以降低整個振蕩器電路1的制造成本。因為在主線路19與耦合電極17之間設(shè)置有彼此平行的多根焊線22，所以減小了由線的形狀引起的振蕩器電路1的特性變化，并改善了振蕩器電路1的有效利用率。此外，由于介電基片11的相對介電常數(shù)至少為20左右，所以可以使用具有更高介電常數(shù)的介電基片11，以減小介電基片11中的有效波長，并減小諧振器10的尺寸。因為可以與其上設(shè)置有主線路19等的電路板2相分離地形成所述諧振器10，所以，可以由具有更高介電常數(shù)、低損耗和所需溫度特性的材料來制成諧振器10的介電基片11。由此，可以形成具有較小尺寸、較小損耗、以及能夠補償負(fù)阻電路3的溫度變化的溫度特性的諧振器10，并可以構(gòu)造具有較高的溫度穩(wěn)定性和較小的相位噪聲的小型高頻振蕩電路1。在第一實施例中，利用分支線路21，將由焊線22的電感L與耦合電極17的地電容C0引起的不必要的諧振頻率設(shè)定為低于諧振器10的諧振頻率的值。但是，本發(fā)明不限于上述結(jié)構(gòu)，而可以省略分支線路21。在這種情況下，調(diào)整焊線22的長度和數(shù)目、耦合電極17的面積等，以將所述不必要的諧振頻率設(shè)定為低于諧振器10的諧振頻率的值。圖9和10示出本發(fā)明的第二實施例。第二實施例的特征在于，使用其中有多個絕緣層和電極層形成層次的多層基片來作為電路板，以及在于將諧振器設(shè)置于凹入多層基片的空腔中。第二實施例中使用相同的參考數(shù)字代表上述第一實施例中的相同組件。在此省略對這些組件的描述。參考數(shù)字31表示用作電路板的多層基片。通過將兩個絕緣層31A和31B，以及一個電極層31C層疊，形成多層基片31，其中由氧化鋁等陶瓷材料或樹脂材料制成兩個絕緣層31A和31B，由導(dǎo)電金屬薄膜形成電極層31C。電極層31C夾在絕緣層31A和31B之間，用作接地的接地電極。除主線路19和分支線路21之外，多層基片31的表面上還設(shè)置有終端電阻器和負(fù)阻電路(未示出)。參考數(shù)字32表示凹入多層基片31中的空腔。空腔32位于分支線路21的前端21A附近，并設(shè)置在多層基片31的表面上。在多層基片31的表面?zhèn)龋涨?2穿過絕緣層31A，電極層31C外露在空腔32中。將諧振器10容納于空腔32中。設(shè)置在諧振器10的表面上的耦合電極17通過焊線22與分支線路21的前端21A相連。設(shè)置在諧振器10的背面上的接地電極13通過導(dǎo)電膠粘劑、焊料等與電極層31C接合。因此，諧振器10的接地電極13通過電極層31C接地。采用上述結(jié)構(gòu)，第二實施例具有與第一實施例大致相同的優(yōu)點。具體地說，根據(jù)第二實施例，把諧振器10設(shè)置在凹入多層基片31中的空腔32中，從而降低了整個振蕩器電路的外形高度。另外，由于多層基片31的電極層31C外露在空腔32中，所以，電極層31C接地就允許把主線路19的地與諧振器10的地設(shè)置成共同的，以實現(xiàn)穩(wěn)定的接地。此外，因為不需要設(shè)置用于接地的通孔，所以降低了制造成本。圖11和12表示本發(fā)明的第三實施例。第三實施例的特征在于，在多層基片內(nèi)部的電極層中形成分支線路。在第三實施例中使用相同的參考數(shù)字代表上述第一實施例中的相同組件。在此省略對這些組件的描述。參考數(shù)字41表示用作電路板的多層基片。通過將三個絕緣層41A-41C，以及兩個電極層41D和41E層疊，形成多層基片41，其中由氧化鋁等陶瓷材料或樹脂材料制成所述三個絕緣層41A-41C，由導(dǎo)電金屬薄膜形成所述兩個電極層41D和41E。電極層41D夾在表面?zhèn)鹊慕^緣層41A和中間絕緣層41B之間。由電極層41D形成下面有述的分支線路43。電極層41E夾在中間絕緣層41B與背面?zhèn)鹊慕^緣層41C之間，用作接地的接地電極。除接地電極42和主線路19之外，多層基片41的表面上還設(shè)置有終端電阻器和負(fù)阻電路(未示出)。接地電極42通過多個通孔42A與電極層41E相連。參考數(shù)字43表示內(nèi)嵌于多層基片41中的分支線路。分支線路43是由多層基片41內(nèi)部的電極層41D形成的帶狀線路。分支線路43的底端(bottomend)與主線路43的中間位置相對，并通過通孔43A與主線路19相連，分支線路43的前端朝著諧振器10附近的位置延伸。用作焊盤的前端電極部分44設(shè)置在多層基片41的表面上。分支線路43的前端經(jīng)通孔43B與前端電極部分44的相連，前端電極部分44通過焊線22與諧振器10上的耦合電極17相連。采用上述結(jié)構(gòu)，第三實施例具有與第一實施例大致相同的優(yōu)點。具體地說，按照第三實施例，由多層基片41內(nèi)部的電極層41D形成分支線路43，從而減小了通過分支線路43的高頻信號的有效波長。由此，與分支線路43形成在多層基片41的表面上的情況相比，縮短了分支線路43的長度，減小了整個振蕩器電路的尺寸。圖13示出本發(fā)明的第四實施例。第四實施例的特征在于，在電路板之上設(shè)置覆蓋諧振器并接地的屏蔽罩，所述屏蔽罩形成電路板與屏蔽罩之間的屏蔽空間，所述屏蔽空間具有高于諧振器諧振頻率的截止頻率。在第四實施例中使用相同的參考數(shù)字代表上述第一實施例中的相同組件。在此省略對這些組件的描述。參考數(shù)字51表示按照第四實施例的電路板。電路板51類似于第一實施例的電路板2，由絕緣樹脂材料制成。在電路板51上，除了主線路19和分支線路21之外，還形成有接地電極52，接地電極52位于分支線路21的前端21A附近，并且接地。諧振器10設(shè)置在接地電極52上，下面有述的屏蔽罩53與接地電極52接合。參考數(shù)字53表示屏蔽罩，屏蔽罩53設(shè)置在電路板51的表面之上，由比如導(dǎo)電金屬材料制成。屏蔽罩53形成為具有基本上呈馬蹄形的橫截面，并有基本上呈矩形的頂板53A，以及沿頂板53A的左側(cè)和右側(cè)設(shè)置的側(cè)板53B。屏蔽罩53安裝在電路板51，覆蓋諧振器10。兩個側(cè)板53B通過導(dǎo)電膠粘劑、焊料等與接地電極52接合。將屏蔽罩53的橫截面形狀(頂板53A的水平長度，側(cè)板53B的高度等)設(shè)定成，使得在屏蔽罩53與電路板51之間形成具有高于諧振器10的諧振頻率的截止頻率的屏蔽空間54。由此，屏蔽罩53連同電路板51上的接地電極52一起形成截止波導(dǎo)，從而在諧振器10的諧振頻率附近的帶寬中不會發(fā)生空腔諧振。屏蔽罩53中發(fā)生的諧振頻率設(shè)為高于諧振器10的諧振頻率。用與屏蔽罩53分離設(shè)置的金屬罩等(未示出)覆蓋整個振蕩器電路。采用上述結(jié)構(gòu)，第四實施例具有與第一實施例大致相同的優(yōu)點。具體地說，在第四實施例中，由于在電路板51之上設(shè)置覆蓋諧振器10的屏蔽罩53，所以使屏蔽罩53的頂板53A靠近諧振器10的諧振電極12，能夠提高諧振器10的諧振頻率。因此，可以根據(jù)屏蔽罩53的形狀等改變諧振頻率，并且可以容易地調(diào)整振蕩器電路的振蕩頻率。另外，屏蔽罩53形成在電路板51與屏蔽罩53之間的屏蔽空間54，所述屏蔽空間54具有高于諧振器10的諧振頻率的截止頻率，從而可以減少來自諧振器10的輻射，并改善振蕩器電路的工作穩(wěn)定性。圖14到16示出本發(fā)明的第五實施例。第五實施例的特征在于，在電路板之上設(shè)置覆蓋諧振器并接地的屏蔽罩，并且，所述屏蔽罩覆蓋焊線和諧振器。在第五實施例中使用相同的參考數(shù)字代表上述第一實施例中的相同組件。在此省略對這些組件的描述。參考數(shù)字61表示用作電路板的多層基片。通過將三個絕緣層61A-61C、以及兩個電極層61D和61E層疊，形成多層基片61，其中由氧化鋁等陶瓷材料或樹脂材料制成所述三個絕緣層61A-61C，由導(dǎo)電金屬薄膜形成所述兩個電極層61D和61E。電極層61D夾在表面?zhèn)鹊慕^緣層61A和中間絕緣層61B之間。電極層61D形成下面有述的分支線路63。電極層61E夾在中間絕緣層61B與背面?zhèn)鹊慕^緣層61C之間，用作接地的接地電極。除了主線路19之外，多層基片61的表面上還設(shè)置有終端電阻器和負(fù)阻電路(未示出)。參考數(shù)字62表示設(shè)置在多層基片61的表面上的接地電極。接地電極62包圍下面有述的分支線路62的前端電極部分64，并通過多個通孔62A與作為接地電極的電極層61E相連。由此，接地電極62通過電極層61E接地。諧振器10設(shè)置在接地電極62上，下面有述的屏蔽罩65與接地電極62接合。把相鄰?fù)?2A之間的距離設(shè)定為比多層基片61中的有效波長λg一半(λg/2)小的值，與諧振器10的諧振頻率相對應(yīng)。參考數(shù)字63表示內(nèi)嵌于多層基片61中的分支線路。分支線路63是由多層基片61內(nèi)部的電極層61D形成的帶狀線路。分支線路63的底端與主線路19的中間位置相對，并通過通孔63A與主線路19相連，分支線路63的前端朝著諧振器10附近的位置延伸。用作焊盤的前端電極部分64設(shè)置在多層基片61的表面上。分支線路63的前端通過通孔63B與前端電極部分64的相連，前端電極部分64通過焊線22與諧振器10上的耦合電極17相連。參考數(shù)字65表示屏蔽罩，屏蔽罩65設(shè)置在多層基片61的表面上，由比如導(dǎo)電金屬材料制成。屏蔽罩65是基本上呈盒狀的罩，底側(cè)是開口的。屏蔽罩65由基本上呈矩形的頂板65A和沿頂板65A的四個側(cè)面設(shè)置的側(cè)板53B形成。屏蔽罩65安裝在多層基片61上，覆蓋諧振器10、焊線22等。四個側(cè)板65B通過導(dǎo)電膠粘劑、焊料等與接地電極62接合。屏蔽罩65形成屏蔽罩65與多層基片61之間的屏蔽空間66。采用上述結(jié)構(gòu)，第五實施例具有與第一和第三實施例大致相同的優(yōu)點。具體地說，由于屏蔽罩65形成為盒狀，并包圍諧振器10盒焊線22，所以，即使從諧振器10和焊線22輻射信號，也可以將輻射的信號保持在屏蔽空間66中。因此，從諧振器10等輻射的信號不會混入周圍電路，從而可以避免對電路特性的影響。由此，除了諧振電路9和負(fù)阻電路之外，還可以高密度地在多層基片61上配置其他電路(如驅(qū)動電路和濾波電路)，以減小整個振蕩器電路的尺寸。圖17示出本發(fā)明的第六實施例。第六實施例的特征在于，使用本發(fā)明的高頻振蕩電路形成用作收發(fā)裝置的雷達(dá)系統(tǒng)。在第六實施例中使用相同的參考數(shù)字代表上述第一實施例中的相同組件。在此省略對這些組件的描述。參考數(shù)字71表示雷達(dá)系統(tǒng)。雷達(dá)系統(tǒng)71主要包括第一到第五實施例之一的高頻振蕩電路1；天線單元75，它經(jīng)放大器72、循環(huán)器73和帶通濾波器74與振蕩器電路1相連；混合器76，與循環(huán)器73相連，為的是將從天線單元75接收到的信號下變換(down-convert)為中頻信號IF。定向耦合器77連結(jié)在放大器72與循環(huán)器73之間。將其能量是從定向耦合器77分配而來的信號提供給混合器76，作為本地信號。第六實施例的雷達(dá)系統(tǒng)71具有上述結(jié)構(gòu)。從振蕩器電路1提供的高頻信號由放大器72放大，通過定向耦合器77、循環(huán)器73和帶通濾波器74，并通過天線單元75作為發(fā)射信號而予發(fā)射。相反，將天線單元75接收到的接收信號通過循環(huán)器73提供給混合器76，用來自定向耦合器77的本地信號對其進(jìn)行下變換，作為中頻信號IF輸出。按照第六實施例，由于使用高頻振蕩電路1形成雷達(dá)系統(tǒng)71，所以，可以減小振蕩器電路1中的相位噪聲，穩(wěn)定振蕩器電路1的工作，并穩(wěn)定整個雷達(dá)系統(tǒng)71的特性。另外，比如，可以使用具有簡單結(jié)構(gòu)的小型微帶諧振器和能夠用現(xiàn)有器件實現(xiàn)的焊線來形成振蕩器電路1，從而減小整個系統(tǒng)的尺寸，并降低振蕩器電路1和雷達(dá)系統(tǒng)71的制造成本。雖然在第六實施例中，將本發(fā)明的振蕩器電路1應(yīng)用于雷達(dá)系統(tǒng)71，但是，比如，也可以將本發(fā)明的振蕩器電路應(yīng)用于作為收發(fā)裝置的通信系統(tǒng)。雖然上述各實施例中使用了作為半波長(λg/2)微帶線路的諧振電極12，但是本發(fā)明不限于這種結(jié)構(gòu)。例如，可以使用長度等于波長λg四分之一的四分之一波長(λg/4)微帶線路的諧振電極。在這種情況下，使四分之一波長(λg/4)微帶線路的縱端之一成為接地的短路端，另一端成為開路端。將四分之一波長(λg/4)微帶線路的開路端設(shè)置在耦合電極附近。雖然在上述各實施例中使用FET4作為負(fù)阻電路3的有源器件，但是，比如，可以使用異質(zhì)結(jié)雙極性晶體管(HBT)。可以通過包括正反(flip-flop)安裝、焊料安裝或用接線安裝的多種方法來安裝這些有源器件(FET，HBT等)。雖然在上述第四和第五實施例中，屏蔽罩53和屏蔽罩65是由導(dǎo)電金屬材料制成的，但是可以用由導(dǎo)電材料制成的涂覆膜對由樹脂材料制成的絕緣盒進(jìn)行涂覆(如金屬電鍍)，用以形成屏蔽罩。雖然在上述各實施例中諧振器10與耦合電極17電容性地耦合，但是本發(fā)明不限于此。例如，可以通過諸如直接耦合或磁耦合等其他耦合方法使諧振器與耦合電極耦合。權(quán)利要求1.一種高頻振蕩電路，它包括諧振電路，用以反射具有預(yù)定頻率的高頻信號；以及負(fù)阻電路，與所述諧振電路相連，用以放大所述高頻信號，并輸出被放大的信號，其中所述諧振電路包括諧振器，它在預(yù)定頻率下諧振；耦合電極，設(shè)在所述諧振器附近，并與所述諧振器電耦合；主線路，在電路板上設(shè)置于所述耦合電極附近，所述主線路的一端與所述負(fù)阻電路相連，另一端與終端電阻器相連；以及電感器，連接在所述主線路與所述耦合電極之間，以及將由所述電感器的電感和所述耦合電極的接地電容引起的不必要的諧振頻率設(shè)定成低于諧振器諧振頻率的值。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高頻振蕩電路，其中，在電路板上設(shè)置有從所述主線路分支出的分支線路，所述電感器用于在所述分支線路的前端與所述耦合電極之間的連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高頻振蕩電路，其中，所述諧振器具有設(shè)置在電路板上的介電基片，以及形成在所述介電基片的表面上且用于設(shè)定諧振頻率的諧振電極；所述耦合電極是位于所述諧振電極附近，并形成在介電基片表面上的焊盤，所述電感器是在所述主線路與所述焊盤之間進(jìn)行連接的焊線。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高頻振蕩電路，其中，在所述主線路與所述焊盤之間設(shè)置有彼此平行的多根焊線。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高頻振蕩電路，其中，所述介電基片的相對介電常數(shù)至少約為20。6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高頻振蕩電路，其中，所述電路板是多層基片，其中使多個絕緣層和至少一個電極層形成層次，以及將所述諧振器設(shè)置在凹入所述多層基片的空腔中。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的高頻振蕩電路，其中，在所述多層基片內(nèi)部的電極層中設(shè)置有從所述主線路分支的分支線路，以及所述電感器用于在所述分支線路的前端與所述耦合電極之間實行連接。8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高頻振蕩電路，其中，在所述電路板之上設(shè)置有覆蓋所述諧振器并接地的屏蔽罩，所述屏蔽罩在所述電路板與所述屏蔽罩之間形成屏蔽空間，所述屏蔽空間具有高于所述諧振器諧振頻率的截止頻率。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的高頻振蕩電路，其中，所述屏蔽罩圍住所述焊線和所述諧振器。10.一種收發(fā)裝置，使用權(quán)利要求1-9之一所述的高頻振蕩電路。全文摘要諧振電路(9)包括設(shè)置在電路板前平面上的諧振器(10)和與負(fù)阻電路相連的主線路(19)。諧振器(10)中，使諧振電極(12)形成在介電基片(11)上，并在介電基片(11)上設(shè)置耦合電極(17)，以與諧振電極(12)耦合。在主線路(19)設(shè)置向著諧振器(10)延伸的分支線路(21)，并用焊線(22)使分支線路(21)的前端(21A)與耦合電極(17)連接。于是，利用分支線路(21)，可使因耦合電極(17)的接地電容和焊線(22)的電感引起的不必要諧振頻率向著低于諧振器(10)的諧振頻率移動。文檔編號H01P7/08GK101015118SQ20058002960公開日2007年8月8日申請日期2005年8月3日優(yōu)先權(quán)日2004年9月21日發(fā)明者市川敬一,笹畑昭弘申請人:株式會社村田制作所