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公開番号2024036166
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-03-15
出願番号2022140927
出願日2022-09-05
発明の名称マイクロ波発生装置及びマイクロ波発生方法
出願人シャープ株式会社
代理人個人
主分類H03B 5/12 20060101AFI20240308BHJP(基本電子回路)
要約【課題】発振回路部の発振状態と発振停止状態との間の移行が円滑に行われるマイクロ波発生装置を提供する。
【解決手段】マイクロ波発生装置10は、発振回路部20と、発振停止状態検出部40と、制御部30とを備える。発振回路部20は、マイクロ波の発生に用いられる高周波を出力する。発振停止状態検出部40は、発振回路部20が発振停止状態であるか否かを検出する。制御部30は、発振回路部20にバイアス電圧を入力する。制御部30は、発振停止状態検出部40による検出結果を確認する。制御部30は、発振回路部20が発振停止状態ではないと検出された場合は、バイアス電圧を減少させる。制御部30は、発振回路部20が発振停止状態であると検出された場合は、バイアス電圧の減少を停止する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
マイクロ波の発生に用いられる高周波を出力する発振回路部と、
前記発振回路部が発振停止状態であるか否かを検出する発振停止状態検出部と、
前記発振回路部にバイアス電圧を入力する制御部とを備え、
前記制御部は、前記発振停止状態検出部による検出結果を確認し、前記発振回路部が発振停止状態ではないと検出された場合は、前記バイアス電圧を減少させ、前記発振回路部が発振停止状態であると検出された場合は、前記バイアス電圧の減少を停止する、マイクロ波発生装置。
続きを表示（約 550 文字）【請求項２】
前記発振停止状態検出部は、前記発振回路部の出力する電力を検出する電力検出回路、又は前記発振回路部に入力される電流を検出する電流検出回路である、請求項１に記載のマイクロ波発生装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記発振回路部が発振停止状態であると検出された時点での前記バイアス電圧の値を初期値として記憶し、前記発振回路部で次回の発振停止が行われる際には、前記バイアス電圧を前記初期値とする、請求項１に記載のマイクロ波発生装置。
【請求項４】
前記バイアス電圧を前記初期値とした場合に、前記発振回路部が発振停止状態であると検出されない場合には、前記制御部は、前記バイアス電圧を前記初期値から減少させる、請求項３に記載のマイクロ波発生装置。
【請求項５】
マイクロ波の発生に用いられる高周波を出力する発振回路部にバイアス電圧が入力され、
前記発振回路部が発振停止状態であるか否かが検出され、
前記発振回路部が発振停止状態ではないと検出された場合は、前記発振回路部に入力される前記バイアス電圧が減少され、前記発振回路部が発振停止状態であると検出された場合は、前記バイアス電圧の減少が停止される、マイクロ波発生方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイクロ波発生装置及びマイクロ波発生方法に関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１に記載されたマイクロ波電力発振器においては、半導体素子の自励発振により発振が行われると共に、半導体素子の入力のデューティ比が変化することで、半導体素子の出力が調整される。デューティ比に従ってオン・オフするパルス波によって半導体素子のゲート電圧（入力）がパルス変調されることで、半導体素子が間歇的に発振を行うことになり、平均出力電力がデューティ比によって変化する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１４－２１２４６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載されたマイクロ波電力発振器において、半導体素子が間歇的に発振を行うためには、半導体素子が確実に発振状態と発振停止状態を繰り返す必要がある。半導体素子が発振停止状態となるゲート電圧の値は、半導体素子の個体差、温度などの条件により変動することがある。どのような条件下でも確実に半導体素子が発振停止状態となるためには、十分に低いゲート電圧が入力される必要がある。特に、半導体素子がデプレッション型のＦＥＴ（ＦｉｅｌｄＥｆｆｅｃｔＴｒａｎｓｉｓｔｏｒ）である場合には、ゲート電圧がソース電圧よりも低い（負電圧となる）場合に、ドレーンとソース間の導通が遮断される。従って、デプレッション型のＦＥＴが確実に発振停止状態となるためには、十分に低い（絶対値の大きい）負電圧がゲート電圧に入力される必要がある。
【０００５】
しかしながら、発振停止状態において入力されるゲート電圧がソース電圧に対して過剰に低い（絶対値の大きい）場合には、発振状態と発振停止状態とで、入力されるゲート電圧の差が大きくなる。発振状態と発振停止状態とで、入力されるゲート電圧の差が大きい場合には、ゲート電圧の切り替えのために発振状態と発振停止状態との間の移行に時間がかかり、デューティ比に応じた平均出力電力が得られなくなってしまう。
【０００６】
上記の問題点に鑑み、本発明は、発振回路部の発振状態と発振停止状態との間の移行が円滑に行われる、マイクロ波発生装置及びマイクロ波発生方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係るマイクロ波発生装置は、発振回路部と、発振停止状態検出部と、制御部とを備える。発振回路部は、マイクロ波の発生に用いられる高周波を出力する。発振停止状態検出部は、発振回路部が発振停止状態であるか否かを検出する。制御部は、発振回路部にバイアス電圧を入力する。制御部は、発振停止状態検出部による検出結果を確認する。制御部は、発振回路部が発振停止状態ではないと検出された場合は、バイアス電圧を減少させる。制御部は、発振回路部が発振停止状態であると検出された場合は、バイアス電圧の減少を停止する。
【０００８】
本発明に係るマイクロ波発生方法では、マイクロ波の発生に用いられる高周波を出力する発振回路部にバイアス電圧が入力される。また、発振回路部が発振停止状態であるか否かが検出される。そして、発振回路部が発振停止状態ではないと検出された場合は、バイアス電圧が減少される。発振回路部が発振停止状態であると検出された場合は、バイアス電圧の減少が停止される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係るマイクロ波発生装置及びマイクロ波発生方法によれば、発振回路部が発振停止状態であるか否かに応じて、バイアス電圧の減少及び減少の停止が行われる。従って、発振回路部に含まれる回路素子の個体差及び温度などの条件がどのようなものであっても、発振状態から発振停止状態への移行におけるバイアス電圧の減少が最小限になる。よって、発振回路部に過大な電流が流されることなく、確実に発振回路部の発振が停止される。またバイアス電圧の減少が最小限のため、発振状態と発振停止状態との間の移行が円滑に行われる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
実施形態の一例に係るマイクロ波発生装置の構成を模式的に示す図である。
バイアス電圧と、発振停止状態検出信号の時間的な変化の一例を示すグラフである。
マイクロ波発生装置の動作の一例を示すフロー図である。
マイクロ波発生装置の動作の別例における、バイアス電圧と、発振停止状態検出信号の時間的な変化を示すグラフである。
マイクロ波発生装置の動作の別例を示すフロー図である。
発振回路部に入力される電流を検出する形態の発振停止状態検出部を備えたマイクロ波発生装置の構成を模式的に示す図である。
バイアス電圧と、発振停止状態検出信号の時間的な変化のさらなる別例を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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