電圧制御型発振器、発振器用シールドケース、受信装置および通信装置
【課題】 シールド効果を維持しつつ、放熱性を向上させる。
【解決手段】 シールドケース１２の互いに対向する側面に、矩形状の開口部１３ａ、１３ｂを形成するとともに、その開口部１３ａ、１３ｂを増幅器２の近辺に配置する。
【解決手段】 シールドケース１２の互いに対向する側面に、矩形状の開口部１３ａ、１３ｂを形成するとともに、その開口部１３ａ、１３ｂを増幅器２の近辺に配置する。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は電圧制御型発振器、発振器用シールドケース、受信装置および通信装置に関し、特に、高周波発振器に適用して好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の高周波発振器では、発振器内部で発生するノイズが外部に放射されたり、外部で発生したノイズが発振器内部に入射したりすることを防止するため、シールドケースが用いられている。例えば、特開平１０−２１５１１９号公報には、シールド効果を得るために、電圧制御型発振器を構成する電子部品が実装された基板上に、導体からなる箱状のシールドケースを接合する方法が開示されている。
【０００３】また、特開平１０−４１７０９号公報には、アルミダイキャストなどを材料とした箱状のシールドケースで電圧制御型発振器を密閉するように包み込む方法が開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来のシールドケースでは、シールド効果を上げるために、密閉構造が用いられている。この結果、シールドケース内の通気性が悪化し、アンプなどの発熱部品がシールドケース内にある場合には、シールドケース内の温度が上昇する。
【０００５】このため、回路の電気的特性が変化し、特に、発振器では発振周波数が変化するという問題があった。また、変化の激しい温度サイクルが繰り返されるため、部品の劣化が激しくなり、製品の寿命が短くなるという問題もあった。そこで、本発明の目的は、シールド効果を維持しつつ、放熱性を向上させることが可能な電圧制御型発振器、発振器用シールドケース、受信装置および通信装置を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上述した課題を解決するために、請求項１記載の電圧制御型発振器によれば、増幅器と、前記増幅器に対して帰還回路を構成する共振素子と、前記増幅器および共振素子を覆うとともに、前記増幅器で発生する熱を対流させる開口部が設けられたシールドケースとを備えることを特徴とする。
【０００７】これにより、シールドケースに局所的に開口部を設けるだけで、シールドケース内部で発生した熱を外部に放出させることが可能となり、シールド効果を維持しつつ、放熱性を向上させることが可能となる。このため、シールドケース内に増幅器が設けられている場合においても、シールドケース内の温度の上昇を抑制することが可能となり、発振器の発振周波数の変動を抑えることが可能となるとともに、部品の劣化を抑制して、製品の寿命を向上させることが可能となる。
【０００８】また、請求項２記載の電圧制御型発振器によれば、前記開口部は、前記シールドケースの互いに対向する側面の少なくとも２個所に形成されていることを特徴とする。これにより、シールドケースに開口部を形成するだけで、増幅器で発生した熱がシールドケース内に滞留することを防止して、増幅器で発生した熱を外部に効率よく放出させることが可能となり、シールドケースの構成が複雑化することを防止しつつ、放熱性を向上させることが可能となる。
【０００９】また、請求項３記載の電圧制御型発振器によれば、前記開口部は円形状または矩形状であり、前記円形状または矩形状の開口部の直径または長辺の長さは、発振周波数の波長の２０分の１以下であることを特徴とする。これにより、シールドケースに開口部を形成した場合においても、シールド効果を維持しつつ、シールドケース内部で発生した熱を外部に放出させることが可能となる。
【００１０】また、請求項４記載の電圧制御型発振器によれば、発振周波数を調整するレーザトリミング素子をさらに備え、前記開口部は、前記レーザトリミング素子の上方に形成されていることを特徴とする。これにより、シールドケース内部で発生した熱を外部に放出させることを可能として、放熱性を向上させることが可能となるとともに、シールドケースの実装後に、発振周波数を調整することが可能となり、量産性を向上させることが可能となる。
【００１１】また、請求項５記載の電圧制御型発振器によれば、前記シールドケースの上面に最も近い部品導体部との距離は、１．８ｍｍ以上であることを特徴とする。これにより、実装部品上にシールドケースを設けた場合においても、実装部品とシールドケースとの間の電磁干渉により発生する損失を抑制することが可能となり、シールド効果を維持しつつ、発振器特性への悪影響を抑えることができる。
【００１２】また、請求項６記載の電圧制御型発振器によれば、増幅器と、前記増幅器に対して帰還回路を構成する共振素子と、前記増幅器および共振素子が配置された基板と、前記基板上に設けられ、前記増幅器および共振素子の周囲に配置された第１グランド層と、前記基板の裏面に設けられた第２グランド層と、前記第１グランド層と前記第２グランド層とを接続するビアと、前記増幅器および共振素子を覆うとともに、前記第１グランド層に接合するシールドケースと、前記シールドケースに設けられ、前記増幅器で発生する熱を対流させる開口部とを備えることを特徴とする。
【００１３】これにより、電圧制御型発振器をマイクロストリップライン構成とした場合においても、基板上にシールドケースをかぶせるだけで、シールド効果を維持しつつ、放熱性を向上させることが可能となり、シールドケースの構成を複雑化することなく、電圧制御型発振器を安定して動作させることが可能となるとともに、電圧制御型発振器のコンパクト化を図ることが可能となる。
【００１４】また、請求項７記載の発振器用シールドケースによれば、内部に設けられた発熱体から発生する熱を対流させる開口部が形成されていることを特徴とする。これにより、シールドケースに局所的に開口部を設けるだけで、シールドケース内部で発生した熱を外部に放出させることが可能となり、シールド効果を維持しつつ、放熱性を向上させることが可能となる。
【００１５】また、請求項８記載の発振器用シールドケースによれば、前記開口部は、前記シールドケースの互いに対向する側面の少なくとも２個所に形成されていることを特徴とする。これにより、シールドケースに開口部を形成するだけで、発熱体から発生した熱を外部に効率よく放出させることが可能となり、シールドケースの構成が複雑化することを防止しつつ、放熱性を向上させることが可能となる。
【００１６】また、請求項９記載の発振器用シールドケースによれば、前記開口部は円形状または矩形状であり、前記円形状または矩形状の開口部の直径または長辺の長さは、発振周波数の波長の２０分の１以下であることを特徴とする。これにより、シールドケースに開口部を形成した場合においても、シールド効果の低減を抑制しつつ、シールドケース内部で発生した熱を外部に放出させることが可能となる。
【００１７】また、請求項１０記載の発振器用シールドケースによれば、前記開口部は、レーザトリミング素子の配置位置に対応して形成されていることを特徴とする。これにより、シールドケース内部で発生した熱を外部に放出させることを可能として、放熱性を向上させることが可能となるとともに、発振器の組み立て実装後に、発振周波数を調整することが可能となり、量産性を向上させることが可能となる。
【００１８】また、請求項１１記載の発振器用シールドケースによれば、前記シールドケースの上面に最も近い部品導体部との距離が１．８ｍｍ以上になるように、前記シールドケースの高さが設定されていることを特徴とする。これにより、実装部品上にシールドケースを設けた場合においても、実装部品とシールドケースとの間の電磁干渉により発生する損失を抑制することが可能となり、シールド効果を維持しつつ、発振器特性への悪影響を抑えることができる。
【００１９】また、請求項１２記載の受信装置によれば、光信号を電気信号に変換するフォトダイオードと、前記電気信号からデータおよび同期信号を抽出するクロックデータリカバリと、前記クロックデータリカバリを動作させるための信号を供給する電圧制御発振器と、前記クロックデータリカバリにより抽出されたシリアルデータをパラレルデータに変換するデシリアライザと、前記パラレルデータを復号する復号器とを備え、前記電圧制御発振器は、増幅器と、前記増幅器に対して帰還回路を構成する共振素子と、前記増幅器および共振素子を覆うとともに、前記増幅器で発生する熱を対流させる開口部が設けられたシールドケースとを備えることを特徴とする。
【００２０】これにより、電圧制御発振器の構成が複雑化することを抑制しつつ、データ伝送速度が数ギガビット／秒から数１０ギガビット／秒のデータ処理を安定して行なわせることが可能となるとともに、受信装置の寿命を向上させることが可能となる。また、請求項１３記載の通信装置によれば、データのアクセス制御を行なうアクセス制御部と、同期クロックを生成する発振器と、前記発振器からの出力をもとに周波数制御を行なうＰＬＬ制御部と、前記アクセス制御部から出力されたパラレルデータと前記同期クロックとを合成し、符号化する符号器と、前記前記同期クロックと合成されたパラレルデータをシリアルデータに変換するシリアライザと、前記シリアルデータを光信号に変換する半導体レーザと、前記光信号を電気信号に変換するフォトダイオードと、前記電気信号からデータおよび同期信号を抽出するクロックデータリカバリと、前記クロックデータリカバリを動作させるための信号を供給する電圧制御発振器と、前記クロックデータリカバリにより抽出されたシリアルデータをパラレルデータに変換するデシリアライザと、前記パラレルデータを復号し、前記アクセス制御部に出力する復号器とを備え、前記電圧制御発振器は、増幅器と、前記増幅器に対して帰還回路を構成する共振素子と、前記増幅器および共振素子を覆うとともに、前記増幅器で発生する熱を対流させる開口部が設けられたシールドケースとを備えることを特徴とする。
【００２１】これにより、寿命が長く、安定して動作するギガビットネットワークシステムをコンパクトに構築することが可能となる。
【００２２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態に係る電圧制御型発振器について図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る電圧制御型発振器の構成を示すブロック図である。
【００２３】図１において、発振用の増幅器２の出力側および入力側の帰還回路として、弾性表面波素子１と、外部から制御電圧Ｖｃを入力して発振ループ内の位相を可変させる移相器３と、発振ループ内の位相を微調整する位相調整回路４と、発振ループ内の電力を等分配して発振ループ外に出力する等分配器５が直列に介挿され、これら各ブロックは一定の特性インピーダンス、例えば、５０Ωに全て整合接続されている。
【００２４】そして、移相器３によって帰還回路の位相を変化させることにより、発振周波数を変化させることができる。ここで、移相器３として、−３ｄＢ９０°ハイブリッドカプラとそれに付随したリアクタンス可変回路を用いることにより、低挿入損失・低リターンロスで大きな位相変化をもたらすことができる。
【００２５】その結果、電圧制御型発振器の周波数可変幅を大きく取ることができ、制御電圧Ｖｃに対し、良好な周波数可変特性を得ることが可能になり、数ギガビット／秒の伝送速度を上回る通信ネットワーク系の基準発振器として用いることが可能となる。また、低挿入損失・低リターンロスであることから、回路損失も最小限に抑えることができ、出力変動が少なく、効率のよい電圧制御型発振器を実現することができる。
【００２６】さらに、等分配器５によって発振ループ内のインピーダンスを乱すことなく、電力を等分配して発振ループ外に出力することができるため、負荷に対してより安定的な回路動作をさせることができる。また、弾性表面波素子１、増幅器２、移相器３、位相調整回路４および等分配器５をシールドケースで覆うとともに、増幅器２近辺のシールドケースの互いに対向する側面の少なくとも２個所に開口部を設けることにより、シールド効果を維持しつつ、増幅器２で発した熱を開口部を介して外部に効率よく放出させることが可能となる。
【００２７】このため、増幅器２で発した熱に弾性表面波素子１が晒されることを抑制して、弾性表面波素子１の温度上昇を抑えることが可能となり、発振周波数の変動を抑制して、電圧制御型発振器を安定して動作させることが可能となる。図２（ａ）は、本発明の第１実施形態に係る発振器用シールドケースの構成を示す斜視図、図２（ｂ）は、図２（ａ）の発振器用シールドケースを透視した場合の電圧制御型発振器の構成を示す斜視図、図３（ａ）は、図２（ｂ）のＡ−Ａ線で切断した断面図、図３（ｂ）は、図２（ｂ）のＢ−Ｂ線で切断した断面図である。
【００２８】図２、３において、多層基板１１は、例えば、４層配線基板から構成され、この４層配線基板には、絶縁層Ｚ１〜Ｚ３を介して第１〜第４配線層が設けられている。ここで、第２配線層にはグランド層Ｇ２が設けられるとともに、第４配線層にはグランド層Ｇ３が設けられ、第３配線層にはストリップラインＳＬが形成されている。
【００２９】そして、このストリップラインＳＬにより、−３ｄＢ９０°ハイブリッドカプラや等分配器５を分布定数回路で形成することができ、実装基板のコンパクト化を図ることができる。また、基板中に内蔵できない弾性表面波素子１、増幅器２およびチップ部品Ｐは第１配線層上に搭載されるとともに、第１配線層には、これらの部品を取り囲むようにしてグランド層Ｇ１が形成されている。
【００３０】そして、絶縁層Ｚ１〜Ｚ３には、これらのグランド層Ｇ１〜Ｇ３を互いに接続するためのビアホールＢ１〜Ｂ４が形成されている。また、多層基板１１上にはシールドケース１２が配置され、シールドケース１２は、例えば、半田付けにより多層基板１１のグランド層Ｇ１と接合される。これにより、多層基板１１上にシールドケース１２をかぶせるだけで、弾性表面波素子１や増幅器２などの部品をグランド層で取り囲むことが可能となり、電圧制御型発振器のコンパクト化を図りつつ、シールド効果を得ることが可能となる。
【００３１】また、シールドケース１２の互いに対向する側面には、矩形状の開口部１３ａ、１３ｂが形成され、その開口部１３ａ、１３ｂは増幅器２の近辺に配置されている。これにより、開口部１３ａ、１３ｂを通して増幅器２上を通過する気流の通り道を形成することが可能となり、増幅器２で発生する熱をこの気流に乗せて外部に逃がすことが可能となる。
【００３２】このため、弾性表面波素子１が増幅器２で発生する熱に晒されることを防止することが可能となり、弾性表面波素子１の温度上昇を抑制して、発振周波数が狂うことを防止することが可能となる。ここで、矩形状の開口部１３ａ、１３ｂの長辺の長さは、発振周波数の波長の２０分の１以下であることが好ましい。
【００３３】これにより、シールドケース１２に開口部１３ａ、１３ｂを設けた場合においても、開口部１３ａ、１３ｂから電磁波が漏れることを防止して、シールド効果を維持することが可能となる。なお、開口部１３ａ、１３ｂの形状は矩形状以外にも、円形状またはそれ以外の形状でもよい。
【００３４】また、開口部１３ａ、１３ｂは打ち抜きなどにより形成することができ、シールドケース１２の構成を複雑化することなく、シールドケース１２内部の放熱性を向上させることができる。ここで、実装された部品の中で高さの一番高い導体部と、シールドケース１２上面との距離をＨとした場合、この距離Ｈが小さいと、シールドケース１２の高さ方向のサイズを小さくすることができ、発振器のより一層のコンパクト化が可能となる。
【００３５】しかし、この距離Ｈが小さすぎると、金属導体であるシールドケース１２との間で電磁干渉が発生し、発振器特性に悪影響を与える。図４（ａ）は、本発明の一実施形態に係る電圧制御型発振器の距離Ｈと定在波比（ＳＷＲ）との関係を示す図である。なお、横軸は、実装部品とシールドケース１２上面との距離Ｈ、縦軸は、定在波比（ＳＷＲ）で示した影響度合いであり、定在波比の値が１に近いほど、電磁干渉の影響が小さいことを示す。
【００３６】図４（ａ）において、距離Ｈが小さくなると、定在波比は大きくなり、特に、距離Ｈが１ｍｍより小さくなると、定在波比は急激に大きくなる。図４（ｂ）は本発明の一実施形態に係る電圧制御型発振器の距離Ｈと損失との関係を示す図である。なお、横軸は、実装部品とシールドケース１２上面との距離Ｈ、縦軸は、実装部品とシールドケース１２との間の電磁干渉により発生する損失を示す。
【００３７】図４（ｂ）において、距離Ｈが小さくなると、損失は大きくなり、特に、距離Ｈが１ｍｍより小さくなると、損失は急激に大きくなる。一方、距離Ｈがある程度以上になると、損失はほぼ一定になり、距離Ｈをそれ以上大きくしても、損失がほとんど減らない。このため、距離Ｈによる電磁干渉の影響および損失は、使用周波数に依存するものの、概ね数ＧＨｚ程度の範囲内であれば、距離Ｈ＝１．８ｍｍ以上とすればよい。
【００３８】これにより、電磁干渉の影響が顕著にならない範囲で、シールドケース１２の高さを低くすることが可能となり、電圧制御型発振器の基本特性を満足させつつ、電圧制御型発振器のコンパクト化を図ることが可能となる。なお、上述した実施形態によれば、共振素子として弾性表面波素子１を用いた場合について説明したが、誘電体共振子やマイクロストリップラインなどを共振素子として用いるようにしてもよい。
【００３９】また、上述した実施形態では、弾性表面波素子１や増幅器２などを多層基板１１に実装する方法について説明したが、単層基板や両面基板に実装するようにしてもよい。図５は、本発明の第２実施形態に係る発振器用シールドケースの構成を示す斜視図である。
【００４０】図５において、多層基板２１は、例えば、４層配線基板から構成され、この４層配線基板には、絶縁層Ｚ１１〜Ｚ１３を介して第１〜第４配線層が設けられている。ここで、第２配線層および第４配線層にはグランド層が設けられ、第３配線層にはストリップラインが形成されている。
【００４１】また、基板中に内蔵できない弾性表面波素子、増幅器および位相調整回路などは第１配線層上に搭載されるとともに、第１配線層には、これらの部品を取り囲むようにしてグランド層Ｇ１１が形成されている。そして、絶縁層Ｚ１１〜Ｚ１３には、これらのグランド層を接続するためのビアホールＢ１１、Ｂ１２が形成されている。
【００４２】多層基板２１上にはシールドケース２２が配置され、シールドケース２２は、例えば、半田付けにより多層基板２１のグランド層Ｇ１１と接合される。ここで、シールドケース２２の上面には円形状の開口部２３が形成され、この開口部２３は位相調整回路に対応する位置に対置されている。これにより、シールドケース２２内部の増幅器で発生した熱を外部に放出させることを可能として、放熱性を向上させることが可能となるとともに、シールドケース２２の実装後に、位相調整回路をレーザトリミングして発振周波数を調整することが可能となる。
【００４３】ここで、開口部２３の形状は円形状以外にも、矩形状でもよく、円形状の開口部２３の直径は、発振周波数の波長の２０分の１以下であることが好ましい。これにより、シールドケース２２に開口部２３を設けた場合においても、開口部２３から電磁波が漏れることを防止して、シールド効果を維持することが可能となる。
【００４４】また、位相調整回路として、例えば、オープンスタブが接続されたチップインダクタを、発振回路の帰還ループに直列に挿入するようにしてもよい。そして、電圧制御型発振器の発振周波数を調整する場合、開口部２３を介してオープンスタブをレーザトリミングすることにより、オープンスタブの長さを１／４波長以内の範囲で調整する。
【００４５】また、位相調整回路として、ショートスタブが接続されたチップコンデンサを、発振回路の帰還ループに直列に挿入するようにしてもよい。そして、ショートスタブの長さを１／４波長以内の範囲に設定し、等価的にインダクタとして機能させるとともに、開口部２３を介してチップコンデンサをレーザトリミングすることにより、チップコンデンサの値を調整する。
【００４６】これにより、位相調整回路のコンパクト化を図りつつ、シールドケース２２を多層基板２１上に実装した後に、電圧制御型発振器の発振周波数を調整することができる。図６は、本発明の一実施形態に係る通信装置の構成を示すブロック図である。なお、この実施形態では、図２の電圧制御型発振器が使用されるギガビットネットワークシステムの一例を示す。
【００４７】ギガビットネットワークシステムでは、インターネットの普及によって音声や静止画像データだけでなく、動画像データも取り扱われる。動画像データの場合、静止画像データに比べそのデータ量は莫大であり、例えば、数１００メガバイトから数ギガバイトにも及ぶ。この莫大なデータをコンピュータ間でスムーズに取り扱うには、コンピュータ間を結ぶネットワークシステムを高速化する必要があり、このネットワークシステムのデータ伝送速度は、１秒間当たり数ギガビットから数１０ギガビットになる。
【００４８】図６において、データアクセス制御部１０１は、送信部１０２および受信部１０３に接続され、送信部１０２から送出された光信号は光ファイバ１０４を介して受信部１０３に送られる。送信部１０２には、発振器１１１、ＰＬＬ制御部１１２、符号器１１３、シリアライザ１１４および半導体レーザ１１５が設けられている。
【００４９】また、受信部１０３には、フォトダイオード１２１、電圧制御発振器１２２、クロックデータリカバリ１２３、デシリアライザ１２４および復号器１２５が設けられている。データアクセス制御部１０１からは、オリジナルのパラレルデータが送信部１０２に出力される。送信部１０２では、このパラレルデータを受信すると、符号器１１３により符号化され、発振器１１１およびＰＬＬ制御部１１２で生成された同期クロックと合成される。
【００５０】合成されたパラレルデータは、シリアライザ１１４でシリアルデータに変換され、半導体レーザ１１５からのレーザ光をこのシリアルデータにより変調させる。そして、この変調されたレーザ光は、光ファイバ１０４を介して伝送される。光ファイバ１０４により伝送された変調光は、受信部１０３に入力される。受信部１０３に入力された変調光は、フォトダイオード１２１で受光され、光信号が電気信号に変換される。
【００５１】ここで、この電気信号の中には、データと共に同期クロックも含まれているため、クロックデータリカバリ１２３によって、データと同期クロックとを抽出・再生する。この際、クロックデータリカバリ１２３は、電圧制御型発振器１２２から出力される信号により機能し、電圧制御型発振器１２２としては、例えば、図２の構成を用いることができる。
【００５２】クロックデータリカバリ１２３により再生されたシリアルデータは、デシリアライザ１２４によりパラレルデータに変換される。そして、デシリアライザ１２４から出力されたパラレルデータは復号器１２５によって復号化され、オリジナルのパラレルデータが再生受信され、データアクセス制御部１０１に出力される。
【００５３】このように、電圧制御型発振器１２２として、図２の構成を用いることにより、受信装置１０３の基本特性を満足させつつ、受信装置１０３のコンパクト化を図ることが可能となるとともに、受信装置１０３の高寿命化を図ることが可能となる。
【００５４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、シールドケースに開口部を設けることにより、シールド効果を維持しつつ、放熱性を向上させることが可能となり、シールドケース内に発熱体が設けられている場合においても、シールドケース内の温度の上昇を抑制することが可能となるとともに、部品の劣化を抑制して、製品の寿命を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る電圧制御型発振器の構成を示すブロック図である。
【図２】図２（ａ）は、本発明の第１実施形態に係る発振器用シールドケースの構成を示す斜視図、図２（ｂ）は、図２（ａ）の発振器用シールドケースを透視した場合の電圧制御型発振器の構成を示す斜視図である。
【図３】図３（ａ）は、図２（ｂ）のＡ−Ａ線で切断した断面図、図３（ｂ）は、図２（ｂ）のＢ−Ｂ線で切断した断面図である。
【図４】図４（ａ）は、本発明の一実施形態に係る電圧制御型発振器の距離Ｈと定在波比（ＳＷＲ）との関係を示す図、図４（ｂ）は本発明の一実施形態に係る電圧制御型発振器の距離Ｈと損失との関係を示す図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係る発振器用シールドケースの構成を示す斜視図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る通信装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１ 弾性表面波素子
２ 増幅器
３ 移相器
４ 位相調整回路
５ 等分配器
１１、２１ 多層基板
１２、２２ シールドケース
１３ａ、１３ｂ、２３ 開口部
Ｂ１〜Ｂ４、Ｂ１１、Ｂ１２ ビア
Ｚ１〜Ｚ３ 絶縁層
Ｇ１〜Ｇ３、Ｇ１１ ＧＮＤ層
ＳＬ ストリップライン
１０１ データアクセス制御部
１０２ 送信部
１０３ 受信部
１０４ 光ファイバ
１１１ 発振器
１１２ ＰＬＬ制御部
１１３ 符号器
１１４ シリアライザ
１１５ 半導体レーザ
１２１ フォトダイオード
１２２ 電圧制御発振器
１２３ クロックデータリカバリ
１２４ デシリアライザ
１２５ 復号器
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は電圧制御型発振器、発振器用シールドケース、受信装置および通信装置に関し、特に、高周波発振器に適用して好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の高周波発振器では、発振器内部で発生するノイズが外部に放射されたり、外部で発生したノイズが発振器内部に入射したりすることを防止するため、シールドケースが用いられている。例えば、特開平１０−２１５１１９号公報には、シールド効果を得るために、電圧制御型発振器を構成する電子部品が実装された基板上に、導体からなる箱状のシールドケースを接合する方法が開示されている。
【０００３】また、特開平１０−４１７０９号公報には、アルミダイキャストなどを材料とした箱状のシールドケースで電圧制御型発振器を密閉するように包み込む方法が開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来のシールドケースでは、シールド効果を上げるために、密閉構造が用いられている。この結果、シールドケース内の通気性が悪化し、アンプなどの発熱部品がシールドケース内にある場合には、シールドケース内の温度が上昇する。
【０００５】このため、回路の電気的特性が変化し、特に、発振器では発振周波数が変化するという問題があった。また、変化の激しい温度サイクルが繰り返されるため、部品の劣化が激しくなり、製品の寿命が短くなるという問題もあった。そこで、本発明の目的は、シールド効果を維持しつつ、放熱性を向上させることが可能な電圧制御型発振器、発振器用シールドケース、受信装置および通信装置を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上述した課題を解決するために、請求項１記載の電圧制御型発振器によれば、増幅器と、前記増幅器に対して帰還回路を構成する共振素子と、前記増幅器および共振素子を覆うとともに、前記増幅器で発生する熱を対流させる開口部が設けられたシールドケースとを備えることを特徴とする。
【０００７】これにより、シールドケースに局所的に開口部を設けるだけで、シールドケース内部で発生した熱を外部に放出させることが可能となり、シールド効果を維持しつつ、放熱性を向上させることが可能となる。このため、シールドケース内に増幅器が設けられている場合においても、シールドケース内の温度の上昇を抑制することが可能となり、発振器の発振周波数の変動を抑えることが可能となるとともに、部品の劣化を抑制して、製品の寿命を向上させることが可能となる。
【０００８】また、請求項２記載の電圧制御型発振器によれば、前記開口部は、前記シールドケースの互いに対向する側面の少なくとも２個所に形成されていることを特徴とする。これにより、シールドケースに開口部を形成するだけで、増幅器で発生した熱がシールドケース内に滞留することを防止して、増幅器で発生した熱を外部に効率よく放出させることが可能となり、シールドケースの構成が複雑化することを防止しつつ、放熱性を向上させることが可能となる。
【０００９】また、請求項３記載の電圧制御型発振器によれば、前記開口部は円形状または矩形状であり、前記円形状または矩形状の開口部の直径または長辺の長さは、発振周波数の波長の２０分の１以下であることを特徴とする。これにより、シールドケースに開口部を形成した場合においても、シールド効果を維持しつつ、シールドケース内部で発生した熱を外部に放出させることが可能となる。
【００１０】また、請求項４記載の電圧制御型発振器によれば、発振周波数を調整するレーザトリミング素子をさらに備え、前記開口部は、前記レーザトリミング素子の上方に形成されていることを特徴とする。これにより、シールドケース内部で発生した熱を外部に放出させることを可能として、放熱性を向上させることが可能となるとともに、シールドケースの実装後に、発振周波数を調整することが可能となり、量産性を向上させることが可能となる。
【００１１】また、請求項５記載の電圧制御型発振器によれば、前記シールドケースの上面に最も近い部品導体部との距離は、１．８ｍｍ以上であることを特徴とする。これにより、実装部品上にシールドケースを設けた場合においても、実装部品とシールドケースとの間の電磁干渉により発生する損失を抑制することが可能となり、シールド効果を維持しつつ、発振器特性への悪影響を抑えることができる。
【００１２】また、請求項６記載の電圧制御型発振器によれば、増幅器と、前記増幅器に対して帰還回路を構成する共振素子と、前記増幅器および共振素子が配置された基板と、前記基板上に設けられ、前記増幅器および共振素子の周囲に配置された第１グランド層と、前記基板の裏面に設けられた第２グランド層と、前記第１グランド層と前記第２グランド層とを接続するビアと、前記増幅器および共振素子を覆うとともに、前記第１グランド層に接合するシールドケースと、前記シールドケースに設けられ、前記増幅器で発生する熱を対流させる開口部とを備えることを特徴とする。
【００１３】これにより、電圧制御型発振器をマイクロストリップライン構成とした場合においても、基板上にシールドケースをかぶせるだけで、シールド効果を維持しつつ、放熱性を向上させることが可能となり、シールドケースの構成を複雑化することなく、電圧制御型発振器を安定して動作させることが可能となるとともに、電圧制御型発振器のコンパクト化を図ることが可能となる。
【００１４】また、請求項７記載の発振器用シールドケースによれば、内部に設けられた発熱体から発生する熱を対流させる開口部が形成されていることを特徴とする。これにより、シールドケースに局所的に開口部を設けるだけで、シールドケース内部で発生した熱を外部に放出させることが可能となり、シールド効果を維持しつつ、放熱性を向上させることが可能となる。
【００１５】また、請求項８記載の発振器用シールドケースによれば、前記開口部は、前記シールドケースの互いに対向する側面の少なくとも２個所に形成されていることを特徴とする。これにより、シールドケースに開口部を形成するだけで、発熱体から発生した熱を外部に効率よく放出させることが可能となり、シールドケースの構成が複雑化することを防止しつつ、放熱性を向上させることが可能となる。
【００１６】また、請求項９記載の発振器用シールドケースによれば、前記開口部は円形状または矩形状であり、前記円形状または矩形状の開口部の直径または長辺の長さは、発振周波数の波長の２０分の１以下であることを特徴とする。これにより、シールドケースに開口部を形成した場合においても、シールド効果の低減を抑制しつつ、シールドケース内部で発生した熱を外部に放出させることが可能となる。
【００１７】また、請求項１０記載の発振器用シールドケースによれば、前記開口部は、レーザトリミング素子の配置位置に対応して形成されていることを特徴とする。これにより、シールドケース内部で発生した熱を外部に放出させることを可能として、放熱性を向上させることが可能となるとともに、発振器の組み立て実装後に、発振周波数を調整することが可能となり、量産性を向上させることが可能となる。
【００１８】また、請求項１１記載の発振器用シールドケースによれば、前記シールドケースの上面に最も近い部品導体部との距離が１．８ｍｍ以上になるように、前記シールドケースの高さが設定されていることを特徴とする。これにより、実装部品上にシールドケースを設けた場合においても、実装部品とシールドケースとの間の電磁干渉により発生する損失を抑制することが可能となり、シールド効果を維持しつつ、発振器特性への悪影響を抑えることができる。
【００１９】また、請求項１２記載の受信装置によれば、光信号を電気信号に変換するフォトダイオードと、前記電気信号からデータおよび同期信号を抽出するクロックデータリカバリと、前記クロックデータリカバリを動作させるための信号を供給する電圧制御発振器と、前記クロックデータリカバリにより抽出されたシリアルデータをパラレルデータに変換するデシリアライザと、前記パラレルデータを復号する復号器とを備え、前記電圧制御発振器は、増幅器と、前記増幅器に対して帰還回路を構成する共振素子と、前記増幅器および共振素子を覆うとともに、前記増幅器で発生する熱を対流させる開口部が設けられたシールドケースとを備えることを特徴とする。
【００２０】これにより、電圧制御発振器の構成が複雑化することを抑制しつつ、データ伝送速度が数ギガビット／秒から数１０ギガビット／秒のデータ処理を安定して行なわせることが可能となるとともに、受信装置の寿命を向上させることが可能となる。また、請求項１３記載の通信装置によれば、データのアクセス制御を行なうアクセス制御部と、同期クロックを生成する発振器と、前記発振器からの出力をもとに周波数制御を行なうＰＬＬ制御部と、前記アクセス制御部から出力されたパラレルデータと前記同期クロックとを合成し、符号化する符号器と、前記前記同期クロックと合成されたパラレルデータをシリアルデータに変換するシリアライザと、前記シリアルデータを光信号に変換する半導体レーザと、前記光信号を電気信号に変換するフォトダイオードと、前記電気信号からデータおよび同期信号を抽出するクロックデータリカバリと、前記クロックデータリカバリを動作させるための信号を供給する電圧制御発振器と、前記クロックデータリカバリにより抽出されたシリアルデータをパラレルデータに変換するデシリアライザと、前記パラレルデータを復号し、前記アクセス制御部に出力する復号器とを備え、前記電圧制御発振器は、増幅器と、前記増幅器に対して帰還回路を構成する共振素子と、前記増幅器および共振素子を覆うとともに、前記増幅器で発生する熱を対流させる開口部が設けられたシールドケースとを備えることを特徴とする。
【００２１】これにより、寿命が長く、安定して動作するギガビットネットワークシステムをコンパクトに構築することが可能となる。
【００２２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態に係る電圧制御型発振器について図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る電圧制御型発振器の構成を示すブロック図である。
【００２３】図１において、発振用の増幅器２の出力側および入力側の帰還回路として、弾性表面波素子１と、外部から制御電圧Ｖｃを入力して発振ループ内の位相を可変させる移相器３と、発振ループ内の位相を微調整する位相調整回路４と、発振ループ内の電力を等分配して発振ループ外に出力する等分配器５が直列に介挿され、これら各ブロックは一定の特性インピーダンス、例えば、５０Ωに全て整合接続されている。
【００２４】そして、移相器３によって帰還回路の位相を変化させることにより、発振周波数を変化させることができる。ここで、移相器３として、−３ｄＢ９０°ハイブリッドカプラとそれに付随したリアクタンス可変回路を用いることにより、低挿入損失・低リターンロスで大きな位相変化をもたらすことができる。
【００２５】その結果、電圧制御型発振器の周波数可変幅を大きく取ることができ、制御電圧Ｖｃに対し、良好な周波数可変特性を得ることが可能になり、数ギガビット／秒の伝送速度を上回る通信ネットワーク系の基準発振器として用いることが可能となる。また、低挿入損失・低リターンロスであることから、回路損失も最小限に抑えることができ、出力変動が少なく、効率のよい電圧制御型発振器を実現することができる。
【００２６】さらに、等分配器５によって発振ループ内のインピーダンスを乱すことなく、電力を等分配して発振ループ外に出力することができるため、負荷に対してより安定的な回路動作をさせることができる。また、弾性表面波素子１、増幅器２、移相器３、位相調整回路４および等分配器５をシールドケースで覆うとともに、増幅器２近辺のシールドケースの互いに対向する側面の少なくとも２個所に開口部を設けることにより、シールド効果を維持しつつ、増幅器２で発した熱を開口部を介して外部に効率よく放出させることが可能となる。
【００２７】このため、増幅器２で発した熱に弾性表面波素子１が晒されることを抑制して、弾性表面波素子１の温度上昇を抑えることが可能となり、発振周波数の変動を抑制して、電圧制御型発振器を安定して動作させることが可能となる。図２（ａ）は、本発明の第１実施形態に係る発振器用シールドケースの構成を示す斜視図、図２（ｂ）は、図２（ａ）の発振器用シールドケースを透視した場合の電圧制御型発振器の構成を示す斜視図、図３（ａ）は、図２（ｂ）のＡ−Ａ線で切断した断面図、図３（ｂ）は、図２（ｂ）のＢ−Ｂ線で切断した断面図である。
【００２８】図２、３において、多層基板１１は、例えば、４層配線基板から構成され、この４層配線基板には、絶縁層Ｚ１〜Ｚ３を介して第１〜第４配線層が設けられている。ここで、第２配線層にはグランド層Ｇ２が設けられるとともに、第４配線層にはグランド層Ｇ３が設けられ、第３配線層にはストリップラインＳＬが形成されている。
【００２９】そして、このストリップラインＳＬにより、−３ｄＢ９０°ハイブリッドカプラや等分配器５を分布定数回路で形成することができ、実装基板のコンパクト化を図ることができる。また、基板中に内蔵できない弾性表面波素子１、増幅器２およびチップ部品Ｐは第１配線層上に搭載されるとともに、第１配線層には、これらの部品を取り囲むようにしてグランド層Ｇ１が形成されている。
【００３０】そして、絶縁層Ｚ１〜Ｚ３には、これらのグランド層Ｇ１〜Ｇ３を互いに接続するためのビアホールＢ１〜Ｂ４が形成されている。また、多層基板１１上にはシールドケース１２が配置され、シールドケース１２は、例えば、半田付けにより多層基板１１のグランド層Ｇ１と接合される。これにより、多層基板１１上にシールドケース１２をかぶせるだけで、弾性表面波素子１や増幅器２などの部品をグランド層で取り囲むことが可能となり、電圧制御型発振器のコンパクト化を図りつつ、シールド効果を得ることが可能となる。
【００３１】また、シールドケース１２の互いに対向する側面には、矩形状の開口部１３ａ、１３ｂが形成され、その開口部１３ａ、１３ｂは増幅器２の近辺に配置されている。これにより、開口部１３ａ、１３ｂを通して増幅器２上を通過する気流の通り道を形成することが可能となり、増幅器２で発生する熱をこの気流に乗せて外部に逃がすことが可能となる。
【００３２】このため、弾性表面波素子１が増幅器２で発生する熱に晒されることを防止することが可能となり、弾性表面波素子１の温度上昇を抑制して、発振周波数が狂うことを防止することが可能となる。ここで、矩形状の開口部１３ａ、１３ｂの長辺の長さは、発振周波数の波長の２０分の１以下であることが好ましい。
【００３３】これにより、シールドケース１２に開口部１３ａ、１３ｂを設けた場合においても、開口部１３ａ、１３ｂから電磁波が漏れることを防止して、シールド効果を維持することが可能となる。なお、開口部１３ａ、１３ｂの形状は矩形状以外にも、円形状またはそれ以外の形状でもよい。
【００３４】また、開口部１３ａ、１３ｂは打ち抜きなどにより形成することができ、シールドケース１２の構成を複雑化することなく、シールドケース１２内部の放熱性を向上させることができる。ここで、実装された部品の中で高さの一番高い導体部と、シールドケース１２上面との距離をＨとした場合、この距離Ｈが小さいと、シールドケース１２の高さ方向のサイズを小さくすることができ、発振器のより一層のコンパクト化が可能となる。
【００３５】しかし、この距離Ｈが小さすぎると、金属導体であるシールドケース１２との間で電磁干渉が発生し、発振器特性に悪影響を与える。図４（ａ）は、本発明の一実施形態に係る電圧制御型発振器の距離Ｈと定在波比（ＳＷＲ）との関係を示す図である。なお、横軸は、実装部品とシールドケース１２上面との距離Ｈ、縦軸は、定在波比（ＳＷＲ）で示した影響度合いであり、定在波比の値が１に近いほど、電磁干渉の影響が小さいことを示す。
【００３６】図４（ａ）において、距離Ｈが小さくなると、定在波比は大きくなり、特に、距離Ｈが１ｍｍより小さくなると、定在波比は急激に大きくなる。図４（ｂ）は本発明の一実施形態に係る電圧制御型発振器の距離Ｈと損失との関係を示す図である。なお、横軸は、実装部品とシールドケース１２上面との距離Ｈ、縦軸は、実装部品とシールドケース１２との間の電磁干渉により発生する損失を示す。
【００３７】図４（ｂ）において、距離Ｈが小さくなると、損失は大きくなり、特に、距離Ｈが１ｍｍより小さくなると、損失は急激に大きくなる。一方、距離Ｈがある程度以上になると、損失はほぼ一定になり、距離Ｈをそれ以上大きくしても、損失がほとんど減らない。このため、距離Ｈによる電磁干渉の影響および損失は、使用周波数に依存するものの、概ね数ＧＨｚ程度の範囲内であれば、距離Ｈ＝１．８ｍｍ以上とすればよい。
【００３８】これにより、電磁干渉の影響が顕著にならない範囲で、シールドケース１２の高さを低くすることが可能となり、電圧制御型発振器の基本特性を満足させつつ、電圧制御型発振器のコンパクト化を図ることが可能となる。なお、上述した実施形態によれば、共振素子として弾性表面波素子１を用いた場合について説明したが、誘電体共振子やマイクロストリップラインなどを共振素子として用いるようにしてもよい。
【００３９】また、上述した実施形態では、弾性表面波素子１や増幅器２などを多層基板１１に実装する方法について説明したが、単層基板や両面基板に実装するようにしてもよい。図５は、本発明の第２実施形態に係る発振器用シールドケースの構成を示す斜視図である。
【００４０】図５において、多層基板２１は、例えば、４層配線基板から構成され、この４層配線基板には、絶縁層Ｚ１１〜Ｚ１３を介して第１〜第４配線層が設けられている。ここで、第２配線層および第４配線層にはグランド層が設けられ、第３配線層にはストリップラインが形成されている。
【００４１】また、基板中に内蔵できない弾性表面波素子、増幅器および位相調整回路などは第１配線層上に搭載されるとともに、第１配線層には、これらの部品を取り囲むようにしてグランド層Ｇ１１が形成されている。そして、絶縁層Ｚ１１〜Ｚ１３には、これらのグランド層を接続するためのビアホールＢ１１、Ｂ１２が形成されている。
【００４２】多層基板２１上にはシールドケース２２が配置され、シールドケース２２は、例えば、半田付けにより多層基板２１のグランド層Ｇ１１と接合される。ここで、シールドケース２２の上面には円形状の開口部２３が形成され、この開口部２３は位相調整回路に対応する位置に対置されている。これにより、シールドケース２２内部の増幅器で発生した熱を外部に放出させることを可能として、放熱性を向上させることが可能となるとともに、シールドケース２２の実装後に、位相調整回路をレーザトリミングして発振周波数を調整することが可能となる。
【００４３】ここで、開口部２３の形状は円形状以外にも、矩形状でもよく、円形状の開口部２３の直径は、発振周波数の波長の２０分の１以下であることが好ましい。これにより、シールドケース２２に開口部２３を設けた場合においても、開口部２３から電磁波が漏れることを防止して、シールド効果を維持することが可能となる。
【００４４】また、位相調整回路として、例えば、オープンスタブが接続されたチップインダクタを、発振回路の帰還ループに直列に挿入するようにしてもよい。そして、電圧制御型発振器の発振周波数を調整する場合、開口部２３を介してオープンスタブをレーザトリミングすることにより、オープンスタブの長さを１／４波長以内の範囲で調整する。
【００４５】また、位相調整回路として、ショートスタブが接続されたチップコンデンサを、発振回路の帰還ループに直列に挿入するようにしてもよい。そして、ショートスタブの長さを１／４波長以内の範囲に設定し、等価的にインダクタとして機能させるとともに、開口部２３を介してチップコンデンサをレーザトリミングすることにより、チップコンデンサの値を調整する。
【００４６】これにより、位相調整回路のコンパクト化を図りつつ、シールドケース２２を多層基板２１上に実装した後に、電圧制御型発振器の発振周波数を調整することができる。図６は、本発明の一実施形態に係る通信装置の構成を示すブロック図である。なお、この実施形態では、図２の電圧制御型発振器が使用されるギガビットネットワークシステムの一例を示す。
【００４７】ギガビットネットワークシステムでは、インターネットの普及によって音声や静止画像データだけでなく、動画像データも取り扱われる。動画像データの場合、静止画像データに比べそのデータ量は莫大であり、例えば、数１００メガバイトから数ギガバイトにも及ぶ。この莫大なデータをコンピュータ間でスムーズに取り扱うには、コンピュータ間を結ぶネットワークシステムを高速化する必要があり、このネットワークシステムのデータ伝送速度は、１秒間当たり数ギガビットから数１０ギガビットになる。
【００４８】図６において、データアクセス制御部１０１は、送信部１０２および受信部１０３に接続され、送信部１０２から送出された光信号は光ファイバ１０４を介して受信部１０３に送られる。送信部１０２には、発振器１１１、ＰＬＬ制御部１１２、符号器１１３、シリアライザ１１４および半導体レーザ１１５が設けられている。
【００４９】また、受信部１０３には、フォトダイオード１２１、電圧制御発振器１２２、クロックデータリカバリ１２３、デシリアライザ１２４および復号器１２５が設けられている。データアクセス制御部１０１からは、オリジナルのパラレルデータが送信部１０２に出力される。送信部１０２では、このパラレルデータを受信すると、符号器１１３により符号化され、発振器１１１およびＰＬＬ制御部１１２で生成された同期クロックと合成される。
【００５０】合成されたパラレルデータは、シリアライザ１１４でシリアルデータに変換され、半導体レーザ１１５からのレーザ光をこのシリアルデータにより変調させる。そして、この変調されたレーザ光は、光ファイバ１０４を介して伝送される。光ファイバ１０４により伝送された変調光は、受信部１０３に入力される。受信部１０３に入力された変調光は、フォトダイオード１２１で受光され、光信号が電気信号に変換される。
【００５１】ここで、この電気信号の中には、データと共に同期クロックも含まれているため、クロックデータリカバリ１２３によって、データと同期クロックとを抽出・再生する。この際、クロックデータリカバリ１２３は、電圧制御型発振器１２２から出力される信号により機能し、電圧制御型発振器１２２としては、例えば、図２の構成を用いることができる。
【００５２】クロックデータリカバリ１２３により再生されたシリアルデータは、デシリアライザ１２４によりパラレルデータに変換される。そして、デシリアライザ１２４から出力されたパラレルデータは復号器１２５によって復号化され、オリジナルのパラレルデータが再生受信され、データアクセス制御部１０１に出力される。
【００５３】このように、電圧制御型発振器１２２として、図２の構成を用いることにより、受信装置１０３の基本特性を満足させつつ、受信装置１０３のコンパクト化を図ることが可能となるとともに、受信装置１０３の高寿命化を図ることが可能となる。
【００５４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、シールドケースに開口部を設けることにより、シールド効果を維持しつつ、放熱性を向上させることが可能となり、シールドケース内に発熱体が設けられている場合においても、シールドケース内の温度の上昇を抑制することが可能となるとともに、部品の劣化を抑制して、製品の寿命を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る電圧制御型発振器の構成を示すブロック図である。
【図２】図２（ａ）は、本発明の第１実施形態に係る発振器用シールドケースの構成を示す斜視図、図２（ｂ）は、図２（ａ）の発振器用シールドケースを透視した場合の電圧制御型発振器の構成を示す斜視図である。
【図３】図３（ａ）は、図２（ｂ）のＡ−Ａ線で切断した断面図、図３（ｂ）は、図２（ｂ）のＢ−Ｂ線で切断した断面図である。
【図４】図４（ａ）は、本発明の一実施形態に係る電圧制御型発振器の距離Ｈと定在波比（ＳＷＲ）との関係を示す図、図４（ｂ）は本発明の一実施形態に係る電圧制御型発振器の距離Ｈと損失との関係を示す図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係る発振器用シールドケースの構成を示す斜視図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る通信装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１ 弾性表面波素子
２ 増幅器
３ 移相器
４ 位相調整回路
５ 等分配器
１１、２１ 多層基板
１２、２２ シールドケース
１３ａ、１３ｂ、２３ 開口部
Ｂ１〜Ｂ４、Ｂ１１、Ｂ１２ ビア
Ｚ１〜Ｚ３ 絶縁層
Ｇ１〜Ｇ３、Ｇ１１ ＧＮＤ層
ＳＬ ストリップライン
１０１ データアクセス制御部
１０２ 送信部
１０３ 受信部
１０４ 光ファイバ
１１１ 発振器
１１２ ＰＬＬ制御部
１１３ 符号器
１１４ シリアライザ
１１５ 半導体レーザ
１２１ フォトダイオード
１２２ 電圧制御発振器
１２３ クロックデータリカバリ
１２４ デシリアライザ
１２５ 復号器
【特許請求の範囲】
【請求項１】 増幅器と、前記増幅器に対して帰還回路を構成する共振素子と、前記増幅器および共振素子を覆うとともに、前記増幅器で発生する熱を対流させる開口部が設けられたシールドケースとを備えることを特徴とする電圧制御型発振器。
【請求項２】 前記開口部は、前記シールドケースの互いに対向する側面の少なくとも２個所に形成されていることを特徴とする請求項１記載の電圧制御型発振器。
【請求項３】 前記開口部は円形状または矩形状であり、前記円形状または矩形状の開口部の直径または長辺の長さは、発振周波数の波長の２０分の１以下であることを特徴とする請求項２記載の電圧制御型発振器。
【請求項４】 発振周波数を調整するレーザトリミング素子をさらに備え、前記開口部は、前記レーザトリミング素子の上方に形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載の電圧制御型発振器。
【請求項５】 前記シールドケースの上面に最も近い部品導体部との距離は、１．８ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項記載の電圧制御型発振器。
【請求項６】 増幅器と、前記増幅器に対して帰還回路を構成する共振素子と、前記増幅器および共振素子が配置された基板と、前記基板上に設けられ、前記増幅器および共振素子の周囲に配置された第１グランド層と、前記基板の裏面に設けられた第２グランド層と、前記第１グランド層と前記第２グランド層とを接続するビアと、前記増幅器および共振素子を覆うとともに、前記第１グランド層に接合するシールドケースと、前記シールドケースに設けられ、前記増幅器で発生する熱を対流させる開口部とを備えることを特徴とする電圧制御型発振器。
【請求項７】 内部に設けられた発熱体から発生する熱を対流させる開口部が形成されていることを特徴とする発振器用シールドケース。
【請求項８】 前記開口部は、前記シールドケースの互いに対向する側面の少なくとも２個所に形成されていることを特徴とする請求項７記載の発振器用シールドケース。
【請求項９】 前記開口部は円形状または矩形状であり、前記円形状または矩形状の開口部の直径または長辺の長さは、発振周波数の波長の２０分の１以下であることを特徴とする請求項８記載の発振器用シールドケース。
【請求項１０】 前記開口部は、レーザトリミング素子の配置位置に対応して形成されていることを特徴とする請求項７〜９のいずれか１項記載の発振器用シールドケース。
【請求項１１】 前記シールドケースの上面に最も近い部品導体部との距離が１．８ｍｍ以上になるように、前記シールドケースの高さが設定されていることを特徴とする請求項７〜１０のいずれか１項記載の発振器用シールドケース。
【請求項１２】 光信号を電気信号に変換するフォトダイオードと、前記電気信号からデータおよび同期信号を抽出するクロックデータリカバリと、前記クロックデータリカバリを動作させるための信号を供給する電圧制御発振器と、前記クロックデータリカバリにより抽出されたシリアルデータをパラレルデータに変換するデシリアライザと、前記パラレルデータを復号する復号器とを備え、前記電圧制御発振器は、増幅器と、前記増幅器に対して帰還回路を構成する共振素子と、前記増幅器および共振素子を覆うとともに、前記増幅器で発生する熱を対流させる開口部が設けられたシールドケースとを備えることを特徴とする受信装置。
【請求項１３】 データのアクセス制御を行なうアクセス制御部と、同期クロックを生成する発振器と、前記発振器からの出力をもとに周波数制御を行なうＰＬＬ制御部と、前記アクセス制御部から出力されたパラレルデータと前記同期クロックとを合成し、符号化する符号器と、前記前記同期クロックと合成されたパラレルデータをシリアルデータに変換するシリアライザと、前記シリアルデータを光信号に変換する半導体レーザと、前記光信号を電気信号に変換するフォトダイオードと、前記電気信号からデータおよび同期信号を抽出するクロックデータリカバリと、前記クロックデータリカバリを動作させるための信号を供給する電圧制御発振器と、前記クロックデータリカバリにより抽出されたシリアルデータをパラレルデータに変換するデシリアライザと、前記パラレルデータを復号し、前記アクセス制御部に出力する復号器とを備え、前記電圧制御発振器は、増幅器と、前記増幅器に対して帰還回路を構成する共振素子と、前記増幅器および共振素子を覆うとともに、前記増幅器で発生する熱を対流させる開口部が設けられたシールドケースとを備えることを特徴とする通信装置。
【請求項１】 増幅器と、前記増幅器に対して帰還回路を構成する共振素子と、前記増幅器および共振素子を覆うとともに、前記増幅器で発生する熱を対流させる開口部が設けられたシールドケースとを備えることを特徴とする電圧制御型発振器。
【請求項２】 前記開口部は、前記シールドケースの互いに対向する側面の少なくとも２個所に形成されていることを特徴とする請求項１記載の電圧制御型発振器。
【請求項３】 前記開口部は円形状または矩形状であり、前記円形状または矩形状の開口部の直径または長辺の長さは、発振周波数の波長の２０分の１以下であることを特徴とする請求項２記載の電圧制御型発振器。
【請求項４】 発振周波数を調整するレーザトリミング素子をさらに備え、前記開口部は、前記レーザトリミング素子の上方に形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載の電圧制御型発振器。
【請求項５】 前記シールドケースの上面に最も近い部品導体部との距離は、１．８ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項記載の電圧制御型発振器。
【請求項６】 増幅器と、前記増幅器に対して帰還回路を構成する共振素子と、前記増幅器および共振素子が配置された基板と、前記基板上に設けられ、前記増幅器および共振素子の周囲に配置された第１グランド層と、前記基板の裏面に設けられた第２グランド層と、前記第１グランド層と前記第２グランド層とを接続するビアと、前記増幅器および共振素子を覆うとともに、前記第１グランド層に接合するシールドケースと、前記シールドケースに設けられ、前記増幅器で発生する熱を対流させる開口部とを備えることを特徴とする電圧制御型発振器。
【請求項７】 内部に設けられた発熱体から発生する熱を対流させる開口部が形成されていることを特徴とする発振器用シールドケース。
【請求項８】 前記開口部は、前記シールドケースの互いに対向する側面の少なくとも２個所に形成されていることを特徴とする請求項７記載の発振器用シールドケース。
【請求項９】 前記開口部は円形状または矩形状であり、前記円形状または矩形状の開口部の直径または長辺の長さは、発振周波数の波長の２０分の１以下であることを特徴とする請求項８記載の発振器用シールドケース。
【請求項１０】 前記開口部は、レーザトリミング素子の配置位置に対応して形成されていることを特徴とする請求項７〜９のいずれか１項記載の発振器用シールドケース。
【請求項１１】 前記シールドケースの上面に最も近い部品導体部との距離が１．８ｍｍ以上になるように、前記シールドケースの高さが設定されていることを特徴とする請求項７〜１０のいずれか１項記載の発振器用シールドケース。
【請求項１２】 光信号を電気信号に変換するフォトダイオードと、前記電気信号からデータおよび同期信号を抽出するクロックデータリカバリと、前記クロックデータリカバリを動作させるための信号を供給する電圧制御発振器と、前記クロックデータリカバリにより抽出されたシリアルデータをパラレルデータに変換するデシリアライザと、前記パラレルデータを復号する復号器とを備え、前記電圧制御発振器は、増幅器と、前記増幅器に対して帰還回路を構成する共振素子と、前記増幅器および共振素子を覆うとともに、前記増幅器で発生する熱を対流させる開口部が設けられたシールドケースとを備えることを特徴とする受信装置。
【請求項１３】 データのアクセス制御を行なうアクセス制御部と、同期クロックを生成する発振器と、前記発振器からの出力をもとに周波数制御を行なうＰＬＬ制御部と、前記アクセス制御部から出力されたパラレルデータと前記同期クロックとを合成し、符号化する符号器と、前記前記同期クロックと合成されたパラレルデータをシリアルデータに変換するシリアライザと、前記シリアルデータを光信号に変換する半導体レーザと、前記光信号を電気信号に変換するフォトダイオードと、前記電気信号からデータおよび同期信号を抽出するクロックデータリカバリと、前記クロックデータリカバリを動作させるための信号を供給する電圧制御発振器と、前記クロックデータリカバリにより抽出されたシリアルデータをパラレルデータに変換するデシリアライザと、前記パラレルデータを復号し、前記アクセス制御部に出力する復号器とを備え、前記電圧制御発振器は、増幅器と、前記増幅器に対して帰還回路を構成する共振素子と、前記増幅器および共振素子を覆うとともに、前記増幅器で発生する熱を対流させる開口部が設けられたシールドケースとを備えることを特徴とする通信装置。
【図１】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図６】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図６】
【公開番号】特開２００３−１２４７４６（Ｐ２００３−１２４７４６Ａ）
【公開日】平成１５年４月２５日（２００３．４．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００１−３１５５３３（Ｐ２００１−３１５５３３）
【出願日】平成１３年１０月１２日（２００１．１０．１２）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１５年４月２５日（２００３．４．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１３年１０月１２日（２００１．１０．１２）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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