DE112018007795T5 - FREQUENCY MODULATED OSCILLATION SOURCE, RADAR DEVICE AND METHOD OF CONTROLLING A FREQUENCY MODULATED OSCILLATION SOURCE - Google Patents

FREQUENCY MODULATED OSCILLATION SOURCE, RADAR DEVICE AND METHOD OF CONTROLLING A FREQUENCY MODULATED OSCILLATION SOURCE Download PDF

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Abstract

Eine frequenzmodulierte Oszillationsquelle (100) weist Folgendes auf: einen spannungsgesteuerten Oszillator (5), der eine Oszillationsfrequenz aufweist, die entsprechend einer Modulationssteuerungsspannung, die erzeugt wird, indem ein Vergleichsergebnis-Signal (62) integriert wird, das der Phasendifferenz zwischen einem Referenzsignal (61) und einem frequenzgeteilten Signal (68) entspricht, und entsprechend einer Frequenzkompensationsspannung gesteuert wird, die entsprechend der Modulationssteuerungsspannung und der Frequenzteilungszahl des frequenzgeteilten Signals (68) vorgegeben wird; und eine Frequenzkompensations-Steuerungseinheit (30), die die Frequenzkompensationsspannung steuert, indem der Betriebspunkt des spannungsgesteuerten Oszillators (5) entsprechend der Frequenzkompensationsspannung so bewegt wird, dass die Modulationsempfindlichkeit an dem Betriebspunkt einen Wert innerhalb eines Zielbereichs aufweist.A frequency-modulated oscillation source (100) comprises: a voltage-controlled oscillator (5) having an oscillation frequency which corresponds to a modulation control voltage generated by integrating a comparison result signal (62) which is the phase difference between a reference signal (61 ) and corresponds to a frequency-divided signal (68), and is controlled in accordance with a frequency compensation voltage which is predetermined in accordance with the modulation control voltage and the frequency division number of the frequency-divided signal (68); and a frequency compensation control unit (30) that controls the frequency compensation voltage by moving the operating point of the voltage controlled oscillator (5) in accordance with the frequency compensation voltage so that the modulation sensitivity at the operating point has a value within a target range.

Description

GEBIETAREA

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine frequenzmodulierte Oszillationsquelle, die unter Verwendung eines spannungsgesteuerten Oszillators (VCO, engl. voltage-controlled oscillator) frequenzmodulierte Wellen ausgibt, auf eine Radarvorrichtung, die die frequenzmodulierte Oszillationsquelle aufweist, sowie auf ein Verfahren zur Steuerung der frequenzmodulierten Oszillationsquelle.The present invention relates to a frequency-modulated oscillation source that outputs frequency-modulated waves using a voltage-controlled oscillator (VCO), to a radar device having the frequency-modulated oscillation source, and to a method for controlling the frequency-modulated oscillation source.

HINTERGRUNDBACKGROUND

Die nachstehend genannte Patentliteratur 1 offenbart eine Technik, mit der eine Referenzsignal-Quelle, die in einer frequenzmodulierten Oszillationsquelle enthalten ist, ein Referenzsignal in zweiten Zeitintervallen periodisch ausgibt, die länger als die oder gleich der Schleifenzeitkonstante sind. Das Referenzsignal wird in ersten Zeitintervallen diskret abgetastet, die kürzer als die oder gleich der Schleifenzeitkonstante sind. Diskrete und abrupte Änderungen in der Frequenz des Referenzsignals, das von der Referenzsignal-Quelle ausgegeben wird, werden von einer Phasenregelschleife (PLL, engl. phase locked loop) geglättet. Dementsprechend kann in dem Frequenzbereich frequenzmodulierter Wellen, gemäß Patentliteratur 1, eine VCO-Ausgabe erzeugt werden, deren Frequenz sich im Wesentlichen linear ändert.Patent Literature 1 mentioned below discloses a technique in which a reference signal source included in a frequency-modulated oscillation source periodically outputs a reference signal at second time intervals longer than or equal to the loop time constant. The reference signal is discretely sampled in first time intervals that are shorter than or equal to the loop time constant. Discrete and abrupt changes in the frequency of the reference signal that is output by the reference signal source are smoothed by a phase locked loop (PLL). Accordingly, in the frequency range of frequency-modulated waves, according to Patent Literature 1, a VCO output whose frequency changes substantially linearly can be generated.

PATENTLITERATURPATENT LITERATURE

Patentliteratur 1: JP 2010 - 071 899 APatent literature 1: JP 2010-071 899 A

ZUSAMMENFASSUNGSUMMARY

Technisches ProblemTechnical problem

Bei einem VCO variiert die Oszillationsfrequenz abhängig von Eigenschaftsvariationen unter individuellen Produkten, die während des Halbleiterverfahrens verursacht werden (die Variation wird nachstehend als „individuelle Variation“ bezeichnet). Die Oszillationsfrequenz des VCO variiert außerdem mit dem Temperaturdrift in der Umgebung, in der der VCO verwendet wird. Bei dem VCO sind Spannungs-Frequenz-Eigenschaften (nachstehend, sofern angemessen, als „Vp-f-Eigenschaften“ bezeichnet) wichtig, die die Eigenschaften der Oszillationsfrequenz f bezüglich einer Modulationssteuerungsspannung Vp sind. Aufgrund der Einschränkungen der Eigenschaften eines Halbleiterelements (wie etwa eines Varaktors), das in dem Schwingkreis angeordnet ist, ist es technisch schwierig bei einem VCO hochlineare Vp-f-Eigenschaften zu erzielen. Daher ändert sich die Oszillationsfrequenz eines VCOs bezüglich der Steuerspannung nicht linear und die Modulationsempfindlichkeit des VCO ändert sich relativ zu der Steuerspannung. Die Modulationsempfindlichkeit meint hier den Änderungsgradienten in der Ausgabefrequenz des VCO relativ zu der Steuerspannung. Die Steuerspannung ist synonym zu der später beschriebenen Modulationssteuerungsspannung.In a VCO, the oscillation frequency varies depending on characteristic variations among individual products caused during the semiconductor process (the variation is hereinafter referred to as “individual variation”). The frequency of oscillation of the VCO also varies with temperature drift in the environment in which the VCO is used. In the VCO, voltage-frequency characteristics (hereinafter referred to as “V p -f characteristics” where appropriate), which are characteristics of the oscillation frequency f with respect to a modulation control voltage V p, are important. Due to the limitations of the properties of a semiconductor element (such as a varactor) arranged in the resonant circuit, it is technically difficult to achieve highly linear Vp-f properties in a VCO. Therefore, the oscillation frequency of a VCO does not change linearly with respect to the control voltage and the modulation sensitivity of the VCO changes relative to the control voltage. The modulation sensitivity here means the change gradient in the output frequency of the VCO relative to the control voltage. The control voltage is synonymous with the modulation control voltage described later.

Bei einer frequenzmodulierten Wellenoszillationsquelle, die eine PLL verwendet, wird die Frequenz von der PLL mittels einer Schaltung auf die Referenzsignalquelle gelockt. Die Modulationssteuerungsspannung zur Steuerung des VCO von der PLL konvergiert auf die Modulationssteuerungsspannung, bei der eine PLL-Lockfrequenz auf der Vp-f-Eigenschaftenkurve des VCO mittels einer Schaltung erreicht werden kann. Nachfolgend wird der Punkt, bei dem die Frequenz auf der Vp-f-Eigenschaftskurve der Modulationssteuerungsspannung entspricht, als der „Modulations-Betriebspunkt“ oder schlicht als der „Betriebspunkt“ bezeichnet. Die Modulationssteuerungsspannung zum Erzeugen einer gelockten Frequenz an dem Betriebspunkt des VCO fluktuiert mit Fluktuationen in der Oszillationsfrequenz aufgrund der vorstehend beschriebenen individuellen Variationen oder Temperaturdrift. Dadurch fluktuieren die gelockte Frequenz oder die Modulationsempfindlichkeit des VCO an dem Betriebspunkt.In the case of a frequency-modulated wave oscillation source that uses a PLL, the frequency is locked from the PLL to the reference signal source by means of a circuit. The modulation control voltage for controlling the VCO from the PLL converges to the modulation control voltage at which a PLL lock frequency can be achieved on the Vp-f characteristic curve of the VCO by means of a circuit. In the following, the point at which the frequency on the Vp-f characteristic curve corresponds to the modulation control voltage is referred to as the “modulation operating point” or simply the “operating point”. The modulation control voltage for generating a locked frequency at the operating point of the VCO fluctuates with fluctuations in the oscillation frequency due to the above-described individual variations or temperature drift. As a result, the locked frequency or the modulation sensitivity of the VCO fluctuates at the operating point.

Fluktuationen in der VCO-Modulationsempfindlichkeit verschlechtern die Phasenrauscheigenschaften der PLL. Bei der vorstehend beschriebenen Patentliteratur 1 ist keine Beschreibung angegeben, die die VCO-Modulationsempfindlichkeit betrifft. Wenn bei der PLL eine Frequenzsteuerung durchgeführt wird, fluktuiert die Modulationsempfindlichkeit aufgrund von Variationen in den Spannungs-Frequenz-Eigenschaften des VCO und Temperaturdrift. Daher weist Patentliteratur 1 dahingehend ein Problem auf, dass die Phasenrauscheigenschaften aufgrund von Fluktuationen in der VCO-Modulationsempfindlichkeit verschlechtert sind.Fluctuations in the VCO modulation sensitivity degrade the phase noise properties of the PLL. In Patent Literature 1 described above, no description is given concerning the VCO modulation sensitivity. When frequency control is performed in the PLL, the modulation sensitivity fluctuates due to variations in the voltage-frequency characteristics of the VCO and temperature drift. Therefore, Patent Literature 1 has a problem that the phase noise characteristics are deteriorated due to fluctuations in the VCO modulation sensitivity.

Die vorliegende Erfindung wurde vor diesem Hintergrund konzipiert. Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine frequenzmodulierte Oszillationsquelle anzugeben, die eine Verschlechterung der Phasenrauscheigenschaften einer PLL verringern kann, die von Fluktuationen in der VCO-Modulationsempfindlichkeit verursacht wird.The present invention was made with this in mind. An object of the present invention is to provide a frequency-modulated oscillation source which can reduce deterioration in phase noise characteristics of a PLL caused by fluctuations in VCO modulation sensitivity.

Lösung des Problemsthe solution of the problem

Um die vorstehend genannten Probleme zu lösen und die Aufgabe zu lösen, weist eine frequenzmodulierte Oszillationsquelle gemäß der vorliegenden Erfindung einen spannungsgesteuerten Oszillator und eine Steuerungseinheit auf. Der spannungsgesteuerte Oszillator bildet eine Phasenregelschleife, wobei seine Oszillationsfrequenz entsprechend einer ersten Spannung und einer zweiten Spannung gesteuert wird. Die erste Spannung wird erzeugt, indem ein Vergleichsergebnis-Signal integriert wird, das einer Phasendifferenz zwischen einem Referenzsignal und einem frequenzgeteilten Signal entspricht. Die zweite Spannung wird entsprechend der ersten Spannung und einer Frequenzteilungszahl bzw. Frequenzunterteilungszahl des frequenzgeteilten Signals vorgegeben. Die Steuerungseinheit steuert die zweite Spannung, indem ein Modulations-Betriebspunkt in den Frequenzeigenschaften der ersten Spannung des spannungsgesteuerten Oszillators mit der zweiten Spannung so bewegt wird, dass die Modulationsempfindlichkeit an dem Modulations-Betriebspunkt einen Wert innerhalb eines Zielbereichs aufweist.In order to solve the above-mentioned problems and to achieve the object, a frequency-modulated oscillation source according to the present invention comprises a voltage-controlled oscillator and a control unit. The voltage controlled oscillator forms a phase locked loop, with its oscillation frequency corresponding to a first voltage and a second Voltage is controlled. The first voltage is generated by integrating a comparison result signal which corresponds to a phase difference between a reference signal and a frequency-divided signal. The second voltage is specified in accordance with the first voltage and a frequency division number or frequency division number of the frequency-divided signal. The control unit controls the second voltage by moving a modulation operating point in the frequency properties of the first voltage of the voltage-controlled oscillator with the second voltage so that the modulation sensitivity at the modulation operating point has a value within a target range.

Vorteilhafte Wirkungen der ErfindungAdvantageous Effects of the Invention

Mit einer frequenzmodulierten Oszillationsquelle gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich die Wirkung zu erzielen, dass eine Verschlechterung der Phasenrauscheigenschaften einer PLL aufgrund von Fluktuationen in den VP-f-Eigenschaften eines VCO oder Fluktuationen in der Modulationsempfindlichkeit verringert wird.With a frequency-modulated oscillation source according to the present invention, it is possible to obtain an effect of reducing deterioration in phase noise characteristics of a PLL due to fluctuations in V P -f characteristics of a VCO or fluctuations in modulation sensitivity.

FigurenlisteFigure list

  • 1 ist ein Blockdiagramm, das die Konfiguration einer frequenzmodulierten Oszillationsquelle gemäß einer ersten Ausführungsform darstellt. 1 Fig. 13 is a block diagram showing the configuration of a frequency-modulated oscillation source according to a first embodiment.
  • 2 ist ein Graph, der ein Beispiel einer Signalwellenform darstellt, die von einer Referenzsignal-Erzeugungseinheit in der ersten Ausführungsform erzeugt wird. 2 Fig. 13 is a graph showing an example of a signal waveform generated by a reference signal generation unit in the first embodiment.
  • 3 ist ein Graph, der ein Beispiel einer Signalwellenvorn darstellt, die von einem VCO in der ersten Ausführungsform erzeugt wird. 3 Fig. 13 is a graph showing an example of a signal wave front generated from a VCO in the first embodiment.
  • 4 ist eine Darstellung, die eine Beispiel-Hardwarekonfiguration einer Verarbeitungsschaltung gemäß der ersten Ausführungsform zeigt. 4th Fig. 13 is a diagram showing an example hardware configuration of a processing circuit according to the first embodiment.
  • 5 ist ein Graph zur Erklärung von Fluktuationen in dem Betriebspunkt aufgrund individueller Variationen oder Temperaturdrift. 5 Fig. 13 is a graph for explaining fluctuations in the operating point due to individual variations or temperature drift.
  • 6 ist ein Graph zur Erklärung von Fluktuationen bei den PLL-Cutoff-Eigenschaften und Phasenrauscheigenschaften aufgrund von Fluktuationen in der Modulationsempfindlichkeit. 6th Fig. 13 is a graph for explaining fluctuations in the PLL cutoff characteristics and phase noise characteristics due to fluctuations in the modulation sensitivity.
  • 7 ist ein Flussdiagramm zur Erklärung eines Vorgangs in der frequenzmodulierten Oszillationsquelle gemäß der ersten Ausführungsform. 7th Fig. 13 is a flowchart for explaining an operation in the frequency-modulated oscillation source according to the first embodiment.
  • 8 sind Graphen zum Erklären, wie sich die Modulationsempfindlichkeit über den in dem Flussdiagramm in 7 dargestellten Prozess einem Zielwert annähert. 8th are graphs for explaining how the modulation sensitivity varies over that shown in the flowchart in 7th the process shown approaches a target value.
  • 9 ist ein Blockdiagramm, das die Konfiguration einer frequenzmodulierten Oszillationsquelle gemäß einer zweiten Ausführungsform darstellt. 9 Fig. 13 is a block diagram showing the configuration of a frequency-modulated oscillation source according to a second embodiment.
  • 10 ist ein Flussdiagramm zur Erklärung eines Vorgangs in der frequenzmodulierten Oszillationsquelle gemäß der zweiten Ausführungsform. 10 Fig. 13 is a flowchart for explaining an operation in the frequency-modulated oscillation source according to the second embodiment.
  • 11 ist eine Darstellung, die ein Beispiel einer in 9 dargestellten VT-Tabelle zeigt. 11 Fig. 13 is a diagram showing an example of one in 9 V T table shown shows.
  • 12 ist eine Darstellung, die ein Beispiel einer in 9 dargestellten VP-Tabelle zeigt. 12th Fig. 13 is a diagram showing an example of one in 9 shows the V P table shown.
  • 13 sind Graphen zum Erklären, wie sich die Modulationssteuerungsspannung über den in dem Flussdiagramm in 10 dargestellten Prozess dem Zielwert annähert. 13th are graphs for explaining how the modulation control voltage varies over that shown in the flowchart in FIG 10 the process shown approaches the target value.
  • 14 ist ein Blockdiagramm, dass die Konfiguration einer frequenzmodulierten Oszillationsquelle gemäß einer dritten Ausführungsform darstellt. 14th Fig. 13 is a block diagram showing the configuration of a frequency-modulated oscillation source according to a third embodiment.
  • 15 ist ein Flussdiagramm zur Erklärung eines Vorgangs in der frequenzmodulierten Oszillationsquelle gemäß der dritten Ausführungsform. 15th Fig. 13 is a flowchart for explaining an operation in the frequency-modulated oscillation source according to the third embodiment.
  • 16 sind Graphen zum Erklären, wie sich die Modulationsempfindlichkeit über den in dem Flussdiagramm in 15 dargestellten Prozess dem Zielwert annähert. 16 are graphs for explaining how the modulation sensitivity varies over that shown in the flowchart in 15th the process shown approaches the target value.
  • 17 ist ein Flussdiagramm zur Erklärung eines Vorgangs in einer frequenzmodulierten Oszillationsquelle gemäß einer vierten Ausführungsform. 17th Fig. 13 is a flowchart for explaining an operation in a frequency-modulated oscillation source according to a fourth embodiment.
  • 18 ist ein erster Graph zur Erklärung eines Prozesses der Erzeugung einer VT-Vp-Näherungskurve in der vierten Ausführungsform. 18th Fig. 13 is a first graph for explaining a process of generating an approximate V T -Vp curve in the fourth embodiment.
  • 19 ist ein zweiter Graph zur Erklärung eines Prozesses der Erzeugung einer VT-Vp-Näherungskurve in der vierten Ausführungsform. 19th Fig. 13 is a second graph for explaining a process of generating an approximate V T -Vp curve in the fourth embodiment.
  • 20 ist ein dritter Graph zur Erklärung eines Prozesses der Erzeugung einer VT-Vp-Näherungskurve in der vierten Ausführungsform. 20th Fig. 13 is a third graph for explaining a process of generating an approximate V T -Vp curve in the fourth embodiment.
  • 21 ist ein Zeitdiagramm zur Erklärung eines Kompensationsvorgangs für die Frequenzkompensationsspannung VT bei einem tatsächlichen Betrieb, wenn eine Steuerung der frequenzmodulierten Oszillationsquelle gemäß der ersten bis fünften Ausführungsform verwendet wird. 21 Fig. 13 is a timing chart for explaining a compensation operation for the frequency compensation voltage V T in an actual operation when a control of the frequency-modulated oscillation source according to the first to fifth embodiments is used.
  • 22 ist ein Blockdiagramm, das die Konfiguration einer frequenzmodulierten Oszillationsquelle gemäß einer sechsten Ausführungsform darstellt. 22nd Fig. 13 is a block diagram showing the configuration of a frequency-modulated oscillation source according to a sixth embodiment.
  • 23 ist ein Blockdiagramm, das die Konfiguration einer frequenzmodulierten Oszillationsquelle gemäß einer siebten Ausführungsform darstellt. 23 Fig. 3 is a block diagram showing the configuration of a frequency modulated Represents oscillation source according to a seventh embodiment.
  • 24 ist ein Blockdiagramm, das die Konfiguration einer Radarvorrichtung darstellt, die eine der in der ersten bis siebten Ausführungsform beschriebenen frequenzmodulierten Oszillationsquellen aufweist. 24 Fig. 13 is a block diagram showing the configuration of a radar apparatus having any of the frequency-modulated oscillation sources described in the first to seventh embodiments.
  • 25 ist ein Blockdiagramm, das eine Modifikation der in 24 dargestellten Radarvorrichtung zeigt. 25th FIG. 13 is a block diagram showing a modification of the one shown in FIG 24 shows radar device shown.

BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMENDESCRIPTION OF THE EMBODIMENTS

Das Folgende ist eine detaillierte Beschreibung von frequenzmodulierten Oszillationsquellen, Radarvorrichtungen und Verfahren zur Steuerung der frequenzmodulierten Oszillationsquellen gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen. Es sei angemerkt, dass die vorliegende Erfindung nicht durch die nachstehend beschriebenen Ausführungsformen beschränkt ist.The following is a detailed description of frequency-modulated oscillation sources, radar devices, and methods for controlling the frequency-modulated oscillation sources according to embodiments of the present invention with reference to the accompanying drawings. It should be noted that the present invention is not limited by the embodiments described below.

Ausführungsform 1Embodiment 1

1 ist ein Blockdiagramm, das die Konfiguration einer frequenzmodulierten Oszillationsquelle gemäß einer ersten Ausführungsform darstellt. 2 ist ein Graph, der ein Beispiel einer Signalwellenform darstellt, die von einer Referenzsignal-Erzeugungseinheit in der ersten Ausführungsform erzeugt wird. 3 ist ein Graph, der ein Beispiel einer Signalwellenform darstellt, die von einem VCO in der ersten Ausführungsform erzeugt wird. 1 Fig. 13 is a block diagram showing the configuration of a frequency-modulated oscillation source according to a first embodiment. 2 Fig. 13 is a graph showing an example of a signal waveform generated by a reference signal generation unit in the first embodiment. 3 Fig. 13 is a graph showing an example of a signal waveform generated by a VCO in the first embodiment.

Wie in 1 dargestellt, weist eine frequenzmodulierte Oszillationsquelle 100 gemäß der ersten Ausführungsform Folgendes auf: eine Referenzsignal-Erzeugungseinheit 1, einen Phasenfrequenz-Detektor (PFD) 2, eine Ladungspumpe (CP; engl. charge pump) 3, einen Schleifenfilter (LF; engl. loop filter) 4, einen VCO 5, eine Frequenzteiler-Steuerungseinheit 6, einen Frequenzteiler 7, eine Frequenzteilungszahl-Einstellungseinheit 10 und eine Frequenzkompensations-Steuerungseinheit 30.As in 1 shown, has a frequency-modulated oscillation source 100 according to the first embodiment comprises: a reference signal generation unit 1 , a phase frequency detector (PFD) 2 , a charge pump (CP) 3 , a loop filter (LF) 4th , a VCO 5 , a frequency divider control unit 6th , a frequency divider 7th , a frequency division number setting unit 10 and a frequency compensation control unit 30th .

2 stellt ein Beispiel einer frequenzgeteilten Signalwellenform dar, die von dem Frequenzteiler 7 erzeugt wird, der von der Frequenzteiler-Steuerungseinheit 6 einem Signal entsprechend gesteuert wird, das von der Frequenzteilungszahl-Einstellungseinheit 10 vorgegeben wird. Wie in 2 dargestellt, erzeugt der Frequenzteiler 7 in zweiten Zeitintervallen T2 periodisch ein frequenzgeteiltes Signal 68, mit dem eine Frequenz f in ersten Zeitintervallen T1 in dem Bereich von f0/N±Δf/N diskret abgetastet wird (wobei f0 die „Mittenfrequenz“ des von dem VCO 5 ausgegebenen Signals darstellt, Δf die „Frequenzabtastbreite“ darstellt und N die „Frequenzteilungszahl“ bzw. „Frequenzunterteilungszahl“ darstellt). In diesem Fall gilt eine Relation von T1<T2 zwischen den ersten Zeitintervallen T1 und den zweiten Zeitintervallen T2. Außerdem sind die ersten Zeitintervalle T1 so konzipiert, dass sie kürzer als eine oder gleich einer Schleifenzeitkonstante τ einer PLL sind. Die zweiten Zeitintervalle T2 sind so konzipiert, dass sie länger als die oder gleich der Schleifenzeitkonstante τ sind. Ferner stimmt die Mittenfrequenz f0/N des frequenzgeteilten Signals mit der Frequenz des Referenzsignals überein, das von der Referenzsignal-Erzeugungseinheit 1 über eine PLL-Schleife ausgegeben wird. 2 Fig. 10 illustrates an example of a frequency-divided signal waveform obtained by the frequency divider 7th generated by the frequency divider control unit 6th is controlled according to a signal received from the frequency division number setting unit 10 is specified. As in 2 shown, generates the frequency divider 7th a frequency-divided signal periodically in second time intervals T 2 68 , with which a frequency f is discretely sampled in first time intervals T 1 in the range of f 0 / N ± Δf / N (where f 0 is the "center frequency" of the VCO 5 output signal, Δf represents the “frequency scanning width” and N represents the “frequency division number” or “frequency division number”). In this case, a relation of T 1 <T 2 applies between the first time intervals T 1 and the second time intervals T 2 . In addition, the first time intervals T 1 are designed in such a way that they are shorter than or equal to a loop time constant τ of a PLL. The second time intervals T 2 are designed so that they are longer than or equal to the loop time constant τ. Furthermore, the center frequency f 0 / N of the frequency-divided signal agrees with the frequency of the reference signal that is generated by the reference signal generation unit 1 is output via a PLL loop.

Die Referenzsignal-Erzeugungseinheit 1 erzeugt ein Referenzsignal 61. Der Phasenfrequenz-Detektor 2 vergleicht das Referenzsignal 61, das von der Referenzsignal-Erzeugungseinheit 1 ausgegeben wird, mit dem frequenzgeteilten Signal 68, das von dem Frequenzteiler 7 ausgegeben wird. Der Phasenfrequenz-Detektor 2 gibt ein Vergleichsergebnis-Signal 62 aus, das der Phasendifferenz zwischen dem Referenzsignal 61 und dem frequenzgeteilten Signal 68 entspricht. Das Vergleichsergebnis-Signal 62 ist ein Signal, das erreicht wird, indem die Frequenzdifferenz und die Phasendifferenz zwischen dem Referenzsignal 61 und dem frequenzgeteilten Signal 68 detektiert werden. Das Vergleichsergebnis-Signal 62 von dem Phasenfrequenz-Detektor 2 wird in die Ladungspumpe 3 eingegeben.The reference signal generation unit 1 generates a reference signal 61 . The phase frequency detector 2 compares the reference signal 61 from the reference signal generation unit 1 is output with the frequency-divided signal 68 that from the frequency divider 7th is issued. The phase frequency detector 2 gives a comparison result signal 62 from that of the phase difference between the reference signal 61 and the frequency-divided signal 68 corresponds to. The comparison result signal 62 is a signal that is achieved by dividing the frequency difference and the phase difference between the reference signal 61 and the frequency-divided signal 68 can be detected. The comparison result signal 62 from the phase frequency detector 2 gets into the charge pump 3 entered.

Entsprechend dem Vergleichsergebnis-Signal 62 erzeugt die Ladungspumpe 3 einen Antriebsstrom 63 zum Betreiben des Schleifenfilters 4 und gibt den Antriebsstrom 63 in den Schleifenfilter 4 ein. In einem Fall, bei dem die Ladungspumpe 3 vom Stromantriebstyp ist, wird der Antriebsstrom 63, der von der Ladungspumpe 3 ausgegeben wird, im Allgemeinen als „Ladungspumpenstrom“ bezeichnet. Der Schleifenfilter 4 integriert die Ladung des Antriebsstroms 63, der von der Ladungspumpe 3 geliefert wird. Der Schleifenfilter 4 ist ein Tiefpassfilter zur Mittelung von Gleichstromsignalen mit Restwelligkeit, die von dem Antriebsstrom 63 ausgegeben werden, und zum Umwandeln der Gleichstromsignale in Gleichstromsignale mit einer geringeren Wechselstrom-Komponente. Der Schleifenfilter 4 weist üblicherweise eine passive Schaltung, die aus einem Widerstand und einem Kompensator gebildet ist, sowie eine aktive Schaltung auf, in der ein Operationsverstärker und dergleichen kombiniert sind. Der Schleifenfilter 4 dient auch dazu, Übertragungseigenschaften zu ermitteln, um eine PLL-Schleifensteuerung stabil durchzuführen. Die Ausgabe des Schleifenfilters 4 wird als eine Modulationssteuerungsspannung VP in den VCO 5 eingegeben.According to the comparison result signal 62 generates the charge pump 3 a drive current 63 to operate the loop filter 4th and gives the drive current 63 into the loop filter 4th a. In a case where the charge pump 3 is of the current drive type, the drive current becomes 63 from the charge pump 3 is output, commonly referred to as "charge pump current". The loop filter 4th integrates the charge of the drive current 63 from the charge pump 3 is delivered. The loop filter 4th is a low-pass filter for averaging DC signals with residual ripple caused by the drive current 63 are outputted, and for converting the DC signals into DC signals with a smaller AC component. The loop filter 4th usually includes a passive circuit composed of a resistor and a compensator and an active circuit in which an operational amplifier and the like are combined. The loop filter 4th also serves to determine transmission characteristics in order to stably perform PLL loop control. The output of the loop filter 4th is used as a modulation control voltage V P in the VCO 5 entered.

Der VCO 5 weist einen Modulationsanschluss 50 und einen Frequenzkompensations-Anschluss 52 auf. Die Modulationssteuerungsspannung VP, die die erste Spannung ist, wird in den Modulationsanschluss 50 eingegeben. Eine Frequenzkompensationsspannung VT, die die zweite Spannung ist, wird in den Frequenzkompensations-Anschluss 52 eingegeben. Entsprechend der Modulationssteuerungsspannung VP und der Frequenzkompensationsspannung VT kann die Oszillationsfrequenz des VCO 5 bei jeder Spannung die Frequenz unabhängig steuern.The VCO 5 has a modulation connection 50 and a frequency compensation port 52 on. The modulation control voltage V P , which is the first voltage, is applied to the Modulation connector 50 entered. A frequency compensation voltage V T , which is the second voltage, is fed into the frequency compensation port 52 entered. According to the modulation control voltage V P and the frequency compensation voltage V T , the oscillation frequency of the VCO 5 control the frequency independently at each voltage.

Der Phasenfrequenz-Detektor 2, die Ladungspumpe 3, der Schleifenfilter 4, der VCO 5 und der Frequenzteiler 7 bilden eine PLL 16. Die Oszillationsfrequenz des VCO 5 wird entsprechend der Modulationssteuerungsspannung VP, die von dem Schleifenfilter 4 ausgegeben wird, und der Frequenzkompensationsspannung VT gesteuert, die von einer Frequenzkompensations-Steuerungseinheit 30 ausgegeben wird, die später beschrieben wird. Unter der Bedingung, dass die Frequenzkompensationsspannung VT auf einen vorgegebenen Wert eingestellt ist, gibt der VCO 5 in Synchronisation mit dem Referenzsignal 61, das von der Referenzsignal-Erzeugungseinheit 1 ausgegeben wird, ein frequenzmoduliertes (FM-) Signal 65 mit einer Frequenz aus, die sich mit einer Frequenzteilungszahl zeitlich ändert, die von der Frequenzteiler-Steuerungseinheit 6 gesteuert wird.The phase frequency detector 2 , the charge pump 3 , the loop filter 4th , the VCO 5 and the frequency divider 7th form a PLL 16 . The oscillation frequency of the VCO 5 becomes corresponding to the modulation control voltage V P supplied by the loop filter 4th is output, and the frequency compensation voltage V T controlled by a frequency compensation control unit 30th which will be described later. On condition that the frequency compensation voltage V T is set to a predetermined value, the VCO gives 5 in synchronization with the reference signal 61 from the reference signal generation unit 1 is output, a frequency-modulated (FM) signal 65 with a frequency that changes over time with a frequency division number determined by the frequency divider control unit 6th is controlled.

Die Frequenzteilungszahl-Einstellungseinheit 10 gibt ein Einstellungssignal mit einer Frequenz bzw. mit der Frequenzteilungszahl aus, die der Frequenz, der Frequenzteiler-Steuerungseinheit 6 und der Frequenzkompensations-Steuerungseinheit 30 entspricht. Diesem Einstellungssignal entsprechend führen die Frequenzteiler-Steuerungseinheit 6 und die Frequenzkompensations-Steuerungseinheit 30 Frequenzteilungssteuerung und Frequenzberechnung durch, was später beschrieben wird. Der vorgegebene Wert der von der Frequenzteilungszahl-Einstellungseinheit 10 auszugebenden Frequenz ist eines der Einstellungssignale (seriellen Signale) der PLL-Betriebsparameter. Da die Frequenz- (Teilungs-) Einstellung hier von Bedeutung ist, weist die Frequenzteilungszahl-Einstellungseinheit 10 diesen Namen der Einfachheit halber auf. Die anderen PLL-Betriebsparameter weisen Modulationsparameter auf, wie etwa die Chirp-Startfrequenz, die Phase, die Delay- bzw. Verzögerungs-Zeit gegenüber der Referenzzeit, die Form (die Steigung und die Modulationsweite) des Chirpsignals, die Zeitschritte, die Frequenzschritte, die Anzahl von Chirps während des Produktbetriebs, und weisen außerdem Einstellungssignale auf, wie etwa die Frequenzmodulationsspannung VT bezogen auf den PLL-Betrieb und einen Ladungspumpenstrom Icp, was später beschrieben wird.The frequency division number setting unit 10 outputs a setting signal with a frequency or with the frequency division number, that of the frequency, of the frequency divider control unit 6th and the frequency compensation control unit 30th corresponds to. The frequency divider control unit operates in accordance with this setting signal 6th and the frequency compensation control unit 30th Frequency division control and frequency calculation through which will be described later. The predetermined value of the frequency division number setting unit 10 The frequency to be output is one of the setting signals (serial signals) of the PLL operating parameters. Since the frequency (division) setting is important here, the frequency division number setting unit 10 use this name for the sake of simplicity. The other PLL operating parameters have modulation parameters, such as the chirp start frequency, the phase, the delay time with respect to the reference time, the shape (the slope and the modulation width) of the chirp signal, the time steps, the frequency steps, the Number of chirps during product operation, and also have adjustment signals such as the frequency modulation voltage V T related to the PLL operation and a charge pump current Icp, which will be described later.

Die Frequenzteiler-Steuerungseinheit 6 erzeugt dem Einstellungssignal von der Frequenzteilungszahl-Einstellungseinheit 10 entsprechend ein Frequenzteilungs-Steuerungssignal 67 zur Steuerung der Frequenzteilungszahl N in dem Frequenzteiler 7. Ein Feedbacksignal 66 des FM-Signals 65, das von dem VCO 5 erzeugt wird, wird in den Frequenzteiler 7 eingegeben. Der Frequenzteiler 7 teilt das eingegebene Feedbacksignal 66 entsprechend der Zeit, die in dem Frequenzteilungs-Steuerungssignal 67 vorgegeben ist, und entsprechend der Frequenzteilungszahl N. Der Frequenzteiler 7 erzeugt ein Signal, indem die Frequenz f des FM-Signals 65 durch N geteilt oder das frequenzgeteilte Signal 68 mit 1/N multipliziert wird, und gibt das erzeugte Signal an den Phasenfrequenz-Detektor 2 aus. Es sei angemerkt, dass das Frequenzteilungs-Steuerungssignal 67 eine zeitumgekehrte Beziehung bezüglich des in 2 dargestellten frequenzgeteilten Signals 68 und der Signalwellenform aufweist, die von dem VCO 5 ausgegeben wird, was später unter Bezugnahme auf 3 beschrieben wird. Obgleich das Feedbacksignal 66, das das gleiche Signal ist wie das FM-Signal 65, in 1 in den Frequenzteiler 7 eingegeben wird, kann das Signal, das nach der fixierten Frequenzteilung des FM-Signals 65 erzeugt wird, in den Frequenzteiler 7 eingegeben werden.The frequency divider control unit 6th generates the setting signal from the frequency division number setting unit 10 correspondingly a frequency division control signal 67 for controlling the frequency division number N in the frequency divider 7th . A feedback signal 66 of the FM signal 65 that is provided by the VCO 5 is generated is in the frequency divider 7th entered. The frequency divider 7th shares the input feedback signal 66 corresponding to the time included in the frequency division control signal 67 is given, and according to the frequency division number N. The frequency divider 7th generates a signal by changing the frequency f of the FM signal 65 divided by N or the frequency-divided signal 68 is multiplied by 1 / N, and gives the generated signal to the phase frequency detector 2 out. It should be noted that the frequency division control signal 67 a time-reversed relationship with respect to the in 2 frequency-divided signal shown 68 and the signal waveform generated by the VCO 5 what is output later with reference to 3 is described. Although the feedback signal 66 which is the same signal as the FM signal 65 , in 1 into the frequency divider 7th input can be the signal that is after the fixed frequency division of the FM signal 65 is generated in the frequency divider 7th can be entered.

3 stellt ein Beispiel einer Signalwellenform dar, die von dem VCO 5 durch PLL-Steuerung ausgegeben wird. Wie in 3 dargestellt, erzeugt der VCO 5 das FM-Signal 65, das die Frequenz f aufweist, die innerhalb des Bereichs f0±Δf linear variiert. Es sei angemerkt, dass die Periode des FM-Signals 65 mit dem zweiten Zeitinterwall T2 übereinstimmt, welches das Intervall zwischen zwei unteren Extrempunkten (oder zwei oberen Extrempunkten) des frequenzgeteilten Signals 68 ist. 3 stellt eine Dreieckswelle als ein Beispiel des FM-Signals dar (ein Beispielfall, bei dem die Frequenz f mit einer konstanten Steigung bezüglich der Zeit linear variiert). Mittels PLL-Steuerung ist es jedoch möglich, ein Chirpsignal mit einer Vielzahl von Steigungen, ein Chirpsignal mit nur einer steigenden oder fallenden Steigung oder ein Chirpsignal zu erzeugen, dass sich nicht linear, sondern kurvilinear ändert (polynomial (quadratisch oder höher) oder exponentiell oder logarithmisch). 3 FIG. 10 illustrates an example of a signal waveform output by the VCO 5 is output by PLL control. As in 3 shown, the VCO generates 5 the FM signal 65 , which has the frequency f which varies linearly within the range f 0 ± Δf. It should be noted that the period of the FM signal 65 coincides with the second time interval T 2 , which is the interval between two lower extreme points (or two upper extreme points) of the frequency-divided signal 68 is. 3 shows a triangular wave as an example of the FM signal (an example case where the frequency f varies linearly with a constant slope with respect to time). Using PLL control, however, it is possible to generate a chirp signal with a large number of slopes, a chirp signal with only one rising or falling slope, or a chirp signal that changes not linearly but curvilinearly (polynomial (quadratic or higher) or exponential logarithmic).

Bei der frequenzmodulierten Oszillationsquelle 100 gemäß der ersten Ausführungsform ist, wie in 1 dargestellt, die Frequenzkompensations-Steuerungseinheit 30 zugefügt, um Phasenrauschfluktuationen aufgrund von Fluktuationen in den PLL-Cutoff-Eigenschaften zu verringern, die von individuellen Variationen und Temperaturdrift verursacht werden. In der ersten Ausführungsform bildet die Frequenzkompensations-Steuerungseinheit 30 eine „Steuerungseinheit“.With the frequency-modulated oscillation source 100 according to the first embodiment, as in FIG 1 shown, the frequency compensation control unit 30th added to reduce phase noise fluctuations due to fluctuations in the PLL cutoff characteristics caused by individual variations and temperature drift. In the first embodiment, the frequency compensation control unit constitutes 30th a "control unit".

Die Frequenzkompensations-Steuerungseinheit 30 verursacht die Erzeugung der Modulationssteuerungsspannung VP und der Frequenzkompensationsspannung VT, die der vorgegebenen Frequenzteilungszahl N entsprechend berechnet werden, und gibt die Frequenzkompensationsspannung VT in den Frequenzkompensations-Anschluss 52 ein. Dadurch führt die Frequenzkompensations-Steuerungseinheit 30 eine derartige Steuerung durch, dass der Betriebspunkt des VCO 5 sich entlang der VP-f-Eigenschaftskurve bewegt. Genauer weist die Frequenzkompensations-Steuerungseinheit 30 eine Modulationssteuerungs-Spannungsdetektionseinheit 32, eine Frequenzkompensations-Spannungsberechnungseinheit 33 und eine Frequenzkompensations-Spannungserzeugungseinheit 34 auf. Die Modulationssteuerungs-Spannungsdetektionseinheit 32 überwacht die Modulationssteuerungsspannung VP, die der Schleifenfilter 4 an den Modulationsanschluss 50 des VCO 5 ausgibt. Die Frequenzkompensations-Spannungsberechnungseinheit 33 berechnet die Frequenzkompensationsspannung VT dem Wert, der von der Modulationssteuerungs-Spannungsdetektionseinheit 32 detektiert wird, und der Frequenzteilungszahl N entsprechend, die von dem Frequenzteilungs-Steuerungssignal 67 vorgegeben wird. Die Frequenzkompensations-Spannungserzeugungseinheit 34 erzeugt die Frequenzkompensationsspannung VT dem Wert entsprechend, der von der Frequenzkompensations-Spannungsberechnungseinheit 33 berechnet wird, und gibt die Frequenzkompensationsspannung VT an den Frequenzkompensations-Anschluss 52 des VCO 5 aus. In der ersten Ausführungsform bildet die Modulationssteuerungs-Spannungsdetektionseinheit 32 eine „Spannungsdetektionseinheit“, die Frequenzkompensations-Spannungsberechnungseinheit 33 bildet eine „Berechnungseinheit, die „Frequenzkompensations-Spannungserzeugungseinheit 34“ bildet eine „Spannungserzeugungseinheit“.The frequency compensation control unit 30th causes the generation of the modulation control voltage V P and the frequency compensation voltage V T that the predetermined frequency division number N are calculated accordingly, and gives the frequency compensation voltage V T in the frequency compensation connection 52 a. The frequency compensation control unit thereby performs 30th such a control that the operating point of the VCO 5 moves along the V P -f property curve. More specifically, the frequency compensation control unit 30th a modulation control voltage detection unit 32 , a frequency compensation voltage calculation unit 33 and a frequency compensation voltage generation unit 34 on. The modulation control voltage detection unit 32 monitors the modulation control voltage V P applied to the loop filter 4th to the modulation connector 50 of the VCO 5 issues. The frequency compensation voltage calculation unit 33 calculates the frequency compensation voltage V T the value obtained from the modulation control voltage detection unit 32 is detected, and the frequency division number N corresponding to that of the frequency division control signal 67 is specified. The frequency compensation voltage generation unit 34 generates the frequency compensation voltage V T according to the value given by the frequency compensation voltage calculation unit 33 is calculated, and outputs the frequency compensation voltage V T to the frequency compensation terminal 52 of the VCO 5 out. In the first embodiment, the modulation control constitutes voltage detection unit 32 a "voltage detection unit", the frequency compensation voltage calculation unit 33 forms a “calculation unit, the“ frequency compensation voltage generation unit 34 "Forms a" voltage generating unit ".

Alle oder einige der Funktionen der Frequenzkompensations-Steuerungseinheit 30 in der ersten Ausführungsform werden von einer Verarbeitungsschaltung 200 implementiert, die beispielsweise die in 4 dargestellte Hardwarekonfiguration aufweist. 4 ist eine Darstellung, die eine Beispiel-Hardwarekonfiguration der Verarbeitungsschaltung 200 gemäß der ersten Ausführungsform zeigt. Die Verarbeitungsschaltung 200 kann einen Prozessor 201, der Berechnungen durchführt, einen Speicher 202, der ein Programm und Daten speichert, die von dem Prozessor 201 zu lesend sind, und eine Schnittstelle 203 aufweisen, die Signale eingibt und ausgibt.All or some of the functions of the frequency compensation control unit 30th in the first embodiment are processed by a processing circuit 200 implemented, for example the in 4th Has illustrated hardware configuration. 4th Fig. 13 is a diagram showing an example hardware configuration of the processing circuit 200 according to the first embodiment shows. The processing circuit 200 can have a processor 201 that performs calculations, a memory 202 that stores a program and data made by the processor 201 to be read, and an interface 203 that inputs and outputs signals.

Für einen Fall, bei dem die Frequenzkompensations-Steuerungseinheit 30 von der Verarbeitungsschaltung 200 mit der in 4 dargestellten Hardwarekonfiguration implementiert ist, wird die Frequenzkompensations-Steuerungseinheit 30 beispielsweise von dem in 4 dargestellten Prozessor 201 implementiert, der das Programm ausführt, das in dem Speicher 202 gespeichert ist. Es sei angemerkt, dass die Funktionen der Frequenzkompensations-Steuerungseinheit 30 im Zusammenwirken mit einem Prozessor (nicht gezeigt) erzielt werden können, der die PLL 16 steuert. Ferner können einige der Funktionen der Frequenzkompensations-Steuerungseinheit 30 als elektronische Schaltungen installiert sein und die weiteren Funktionen können mit dem Prozessor 201 und dem Speicher 202 erzielt werden.In a case where the frequency compensation control unit 30th from the processing circuit 200 with the in 4th hardware configuration shown is implemented, the frequency compensation control unit 30th for example from the in 4th illustrated processor 201 that executes the program that resides in memory 202 is stored. It should be noted that the functions of the frequency compensation control unit 30th can be achieved in cooperation with a processor (not shown) that controls the PLL 16 controls. Furthermore, some of the functions of the frequency compensation control unit 30th be installed as electronic circuits and the other functions can be performed with the processor 201 and the memory 202 be achieved.

Die Schnittstelle 203 weist einen AD-Wandler, der ein analoges Signal in ein digitales Signal umwandelt, sowie einen DA-Wandler auf, der ein digitales Signal in ein analoges Signal umwandelt.the interface 203 has an AD converter, which converts an analog signal into a digital signal, and a DA converter, which converts a digital signal into an analog signal.

Der Prozessor 201 kann eine arithmetische Einheit sein, wie etwa eine arithmetische Vorrichtung, ein Mikroprozessor, ein Mikrocomputer, eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU) oder ein digitaler Signalprozessor (DSP). Der Speicher 202 kann ein nichtflüchtiger oder flüchtiger Halbleiterspeicher sein, wie beispielsweise etwa ein Random-Access Memory (RAM), ein Festwertspeicher (ROM), ein Flash-Speicher, ein Erasable Programmable ROM (EPROM), ein Electrically EPROM (EEPROM, eingetragene Marke).The processor 201 may be an arithmetic unit such as an arithmetic device, a microprocessor, a microcomputer, a central processing unit (CPU), or a digital signal processor (DSP). The memory 202 can be a non-volatile or volatile semiconductor memory, such as a random access memory (RAM), a read-only memory (ROM), a flash memory, an erasable programmable ROM (EPROM), an electrically EPROM (EEPROM, registered trademark).

Der Prozessor 201 empfängt nötige Informationen über die Schnittfläche 203. Der Prozessor 201 führt das Programm aus, das auf dem Speicher 202 gespeichert ist. Der Prozessor 201 bezieht sich auf eine Tabelle, die in dem Speicher 202 gespeichert ist. Auf diese Weise kann der Prozessor 201 den vorstehend beschriebenen Prozess durchführen. Die Ergebnisse von Berechnungen, die von dem Prozessor 201 durchgeführt werden, können in dem Speicher 202 gespeichert werden.The processor 201 receives necessary information about the cut surface 203 . The processor 201 runs the program that is on memory 202 is stored. The processor 201 refers to a table that is in memory 202 is stored. That way the processor can 201 perform the process described above. The results of calculations made by the processor 201 can be performed in the memory 202 get saved.

Anschließend auf 5 und 6 Bezug nehmend, wird die vorstehend beschriebene Verschlechterung der Phasenrauscheigenschaften aufgrund individueller Variationen oder Temperaturdrift beschrieben. 5 ist ein Graph zur Erklärung von Fluktuationen in dem Betriebspunkt aufgrund von individuellen Variationen oder Temperaturdrift. 6 ist ein Graph zur Erklärung von Fluktuationen in den Cutoff-Eigenschaften und Phasenrauscheigenschaften der PLL aufgrund von Fluktuationen in der Modulationsempfindlichkeit Kv. In der nachfolgenden Beschreibung wird der Wert der Modulationsempfindlichkeit Kv als „Kv-Wert“ bezeichnet.Then on 5 and 6th Referring to this, the above-described deterioration in phase noise characteristics due to individual variations or temperature drift will be described. 5 Fig. 13 is a graph for explaining fluctuations in the operating point due to individual variations or temperature drift. 6th Fig. 13 is a graph for explaining fluctuations in the cutoff characteristics and phase noise characteristics of the PLL due to fluctuations in the modulation sensitivity Kv. In the following description, the value of the modulation sensitivity Kv is referred to as the "Kv value".

Wie vorstehend beschrieben, ist es schwierig, einen VCO zu erreichen, der hochlineare Vp-f-Eigenschaften oder Oszillationsfrequenzeigenschaften bezüglich einer Modulationssteuerungsspannung aufweist, sowohl im Hinblick auf die Kosten als auch auf die Technologie. Aus diesem Grund sind die normalen Vp-f-Eigenschaften in einem VCO gekrümmte Charakteristiken, wie in 5 dargestellt. In 5 gibt eine Volllinie die Vp-f-Eigenschaften (fd1) bei gewöhnlicher Temperatur für einem Fall an, bei dem die Frequenzkompensationsspannung VT einen konstanten Wert aufweist oder der Steuerspannungs-Anschluss nur VP aufweist. Eine Strichpunktlinie gibt die VP-f-Eigenschaften (fd2) bei hoher Temperatur für den gleichen Fall an. Eine Strichlinie gibt die Vp-f-Eigenschaften (fd3) bei niedriger Temperatur für den gleichen Fall an. Auf diese Weise fluktuieren die VP-f-Eigenschaften des VCO mit dem Temperaturdrift. Ferner tauchen die Unterschiede in den in 5 dargestellten Vp-f-Eigenschaften auch aufgrund individueller Variationen auf. Das heißt, dass aufgrund individueller Variationen hauptsächlich der absolute Wert der Frequenz auf der Ordinate in den VP-f-Eigenschaften des VCO wie eine Kurve variiert, die in 5 von fdi, fd2 oder fd3 angegeben ist.As described above, it is difficult to achieve a VCO which has highly linear Vp-f characteristics or oscillation frequency characteristics with respect to a modulation control voltage, both in terms of cost and technology. Because of this, the normal Vp-f characteristics in a VCO are curved Characteristics as in 5 shown. In 5 a solid line indicates the Vp-f characteristics (f d1 ) at ordinary temperature in a case where the frequency compensation voltage V T has a constant value or the control voltage terminal has only V P. A dash-dot line indicates the V P -f properties (f d2 ) at high temperature for the same case. A dashed line indicates the Vp-f properties (f d3 ) at low temperature for the same case. In this way, the V P -f characteristics of the VCO fluctuate with temperature drift. The differences in the in 5 Vp-f properties shown due to individual variations. That is, due to individual variations, mainly the absolute value of the frequency on the ordinate in the V P -f characteristics of the VCO varies like a curve shown in FIG 5 is specified by fdi, f d2 or f d3 .

Bei einer Frequenzmodulationsquelle, die eine PLL verwendet, ist die Oszillationsfrequenz f0 so lange in einer Schaltung gelockt, wie die Phasenbedingung der PLL-Schleife (nachstehend als „Phasenrand“ bezeichnet) erfüllt ist. In dem Bereich, in dem der Schleifen-Phasenrand erfüllt ist, sind Fluktuationen von Kv erlaubt. Daher fluktuiert der Betriebspunkt auf den Vp-f-Eigenschaften, wie in 5 gezeigt, aufgrund individueller Variationen oder Temperaturdrift innerhalb des Kv-Fluktuationsbereichs, in dem die PLL arbeiten kann. Beispielsweise ist in einem Fall, bei dem die VP-f-Eigenschaften des VCO als fd1 dargestellt sind, der Betriebspunkt Pd1, wenn die Oszillationsfrequenz f0 ausgegeben wird. Für einen Fall, bei dem die Vp-f-Eigenschaften des VCO als fd2 dargestellt sind, ist der Betriebspunkt Pd2, wenn die Oszillationsfrequenz f0 ausgegeben wird. In einem Fall, bei dem die Vp-f-Eigenschaften des VCO als fd3 dargestellt sind, ist der Betriebspunkt Pd3, wenn die Oszillationsfrequenz f0 ausgegeben wird.In the case of a frequency modulation source that uses a PLL, the oscillation frequency f 0 is locked in a circuit as long as the phase condition of the PLL loop (hereinafter referred to as “phase edge”) is met. In the area in which the loop phase margin is fulfilled, fluctuations of Kv are allowed. Therefore, the operating point fluctuates on the Vp-f characteristics as in FIG 5 due to individual variations or temperature drift within the Kv fluctuation range in which the PLL can operate. For example, in a case where the V P -f characteristics of the VCO are represented as f d1 , the operating point is P d1 when the oscillation frequency f 0 is output. In a case where the Vp-f characteristics of the VCO are represented as f d2 , the operating point is P d2 when the oscillation frequency f 0 is output. In a case where the Vp-f characteristics of the VCO are represented as f d3 , the operating point is P d3 when the oscillation frequency f 0 is output.

Auf der linken Seite der Ordinate in 5 wird die VCO-Ausgabe, die mit der vorgegebenen Frequenzteilungszahl variiert, von einer Strichlinie angegeben. Die vorgegebene Frequenzteilungszahl ist die Frequenzteilungszahl, die von der Frequenzteilungszahl-Einstellungseinheit 10 vorgegeben wird, von der Frequenzteiler-Steuerungseinheit 6 gesteuert wird und von dem Frequenzteiler 7 ausgegeben wird. Wenn VCO-Ausgabefrequenz wie von der Strichlinie gezeigt fluktuiert, dann variiert die Modulationssteuerungsspannung unter der Frequenzteilungssteuerung der PLL auf der Abszisse, entlang der jeweiligen Vp-f-Eigenschaftenkurven, die den Betriebspunkten Pdi, Pd2 und Pd3 entsprechen, wie von den breiten Volllinien in dem Graphen angezeigt. Die Steigung jeder breiten Volllinie gibt die Modulationsempfindlichkeit Kv an. Bei dem Beispielfall in 5 ist die Modulationsempfindlichkeit Kv an dem Betriebspunkt Pd2 am niedrigsten und dem Betriebspunkt Pd3 am höchsten. Auf diese Weise variiert die Modulationsempfindlichkeit Kv mit Fluktuationen des Betriebspunktes der VCO-Ausgabe, die von der PLL gesteuert wird.To the left of the ordinate in 5 the VCO output, which varies with the specified number of frequency divisions, is indicated by a dashed line. The predetermined frequency division number is the frequency division number set by the frequency division number setting unit 10 is specified by the frequency divider control unit 6th is controlled and by the frequency divider 7th is issued. When the VCO output frequency fluctuates as shown by the broken line, the modulation control voltage varies under the frequency division control of the PLL on the abscissa, along the respective Vp-f characteristic curves corresponding to the operating points Pdi, P d2 and P d3 as of the wide solid lines displayed in the graph. The slope of each broad solid line indicates the modulation sensitivity Kv. In the example case in 5 the modulation sensitivity Kv is lowest at the operating point P d2 and the highest at the operating point P d3. In this way, the modulation sensitivity Kv varies with fluctuations in the operating point of the VCO output controlled by the PLL.

Wie vorstehend beschrieben, verursachen individuelle Variationen der VCOs oder Temperaturdrift in der Umgebung, in der ein VCO verwendet wird, Fluktuationen in der VCO-Modulationsempfindlichkeit Kv. Die Schleifen-Cutoff-Eigenschaften (auch als „Cutoff-Eigenschaften“ bezeichnet) der PLL werden von der Cutoff-Frequenz definiert. Nachfolgend wird die Cutoff-Frequenz als „fc“ dargestellt. Die Cutoff-Frequenz fc ist proportional zu dem Produkt aus der Quadratwurzel der Modulationsempfindlichkeit Kv an dem Betriebspunkt des VCO 5, den Übertragungseigenschaften des Schleifenfilters und dem Ladungspumpenstrom. Somit verursachen Fluktuationen in der Modulationsempfindlichkeit Kv Fluktuationen in der Cutoff-Frequenz fc in der PLL-Schleife. Wenn die Cutoff-Eigenschaften der PLL-Schleife fluktuieren, verschlechtern sich die Phasenrauscheigenschaften. Fluktuationen in der Modulationsempfindlichkeit Kv beeinflussen also die Verschlechterung der Phasenrauscheigenschaften. Es sei angemerkt, dass die Zeitkonstante τ der vorstehend beschriebenen PLL-Schleife bezüglich den ersten und zweiten Zeitintervallen während der Frequenzabtastung durch die PLL in 2 und 3 der Kehrwert von fc ist.As described above, individual variations in VCOs or temperature drift in the environment in which a VCO is used causes fluctuations in VCO modulation sensitivity Kv. The loop cutoff characteristics (also known as “cutoff characteristics”) of the PLL are defined by the cutoff frequency. In the following, the cutoff frequency is shown as “f c ”. The cutoff frequency f c is proportional to the product of the square root of the modulation sensitivity Kv at the operating point of the VCO 5 , the transfer properties of the loop filter and the charge pump current. Thus, fluctuations in the modulation sensitivity Kv cause fluctuations in the cutoff frequency f c in the PLL loop. When the cutoff characteristics of the PLL loop fluctuate, the phase noise characteristics deteriorate. Fluctuations in the modulation sensitivity Kv therefore influence the deterioration in the phase noise properties. It should be noted that the time constant τ of the above-described PLL loop with respect to the first and second time intervals during the frequency scanning by the PLL in 2 and 3 is the reciprocal of f c .

In 6 gibt die Abszisse die Off-Trägerfrequenz an, wenn der Koordinatenursprung die Mittenfrequenz f0 ist; die Ordinate gibt das Phasenrauschen an. In 6 gibt die Kurve L1 die PLL-Cutoff-Eigenschaften an, wenn die Cutoff-Frequenz fc gleich fc0 ist. Eine Kurve L2 gibt die PLL-Cutoff-Eigenschaften an, wenn die Cutoff-Frequenz fc1 ist. Eine Kurve L3 gibt die PLL-Cutoff-Eigenschaften an, wenn die Cutoff-Frequenz fc2 ist.In 6th the abscissa indicates the off-carrier frequency when the coordinate origin is the center frequency f 0 ; the ordinate indicates the phase noise. In 6th the curve L1 indicates the PLL cutoff properties when the cutoff frequency f c is equal to f c0 . A curve L2 indicates the PLL cutoff characteristics when the cutoff frequency is f c1 . A curve L3 indicates the PLL cutoff characteristics when the cutoff frequency is f c2 .

Bei den PLL-Cutoff-Eigenschaften ist die Seite niedriger Frequenz der Cutoff-Frequenz fc der Bereich negativen Feedbacks der PLL-Schleife (dieser Bereich wird nachfolgend als „Bereich innerhalb der Schleifenbandbreite“ bezeichnet). Der Phasenrauschpegel wird von dem freilaufenden Phasenrauschen des VCO bestimmt, eingeschränkt von der negativen Feedbackschleife. Indes ist die Seite hoher Frequenz der Cutoff-Frequenz fc der Filterbereich der PLL-Schleife (dieser Bereich wird nachstehend als „Bereich außerhalb der Schleifenbandbreite“ bezeichnet) und wird von den Rauscheigenschaften des Schleifenfilters 4 beeinflusst. Das Phasenrauschen der PLL wird von der Summe des Rauschens innerhalb der Schleifenbandbreite und des Rauschens außerhalb der Schleifenbandbreite bestimmt. Daher wird das Konzeptionszentrum (engl. „design center“) der Cutoff-Frequenz fc unter Berücksichtigung beider Pegel vorgegeben. Um die vorstehend genannte Cutoff-Frequenz fc zu erzeugen, werden vorher bestimmte Konzeptionswerte (engl. „design values“) für den Betriebspunkt des VCO 5 (der die Modulationsempfindlichkeit Kv ist), die Schaltungskonstante des Schleifenfilters und den Ladungspumpenstrom ausgewählt.For the PLL cutoff properties, the low frequency side of the cutoff frequency f c is the negative feedback area of the PLL loop (this area is hereinafter referred to as the “area within the loop bandwidth”). The phase noise level is determined by the free running phase noise of the VCO, constrained by the negative feedback loop. Meanwhile, the high frequency side of the cutoff frequency f c is the filter area of the PLL loop (this area is hereinafter referred to as the “area outside the loop bandwidth”) and is determined by the noise characteristics of the loop filter 4th influenced. The phase noise of the PLL is determined by the sum of the noise within the loop bandwidth and the noise outside the loop bandwidth. Therefore, the “design center” of the cutoff frequency f c is specified taking into account both levels. In order to generate the aforementioned cutoff frequency f c, beforehand certain design values for the operating point of the VCO 5 (which is the modulation sensitivity Kv), the circuit constant of the loop filter and the charge pump current are selected.

In einem Fall, bei dem die Modulationsempfindlichkeit Kv niedriger ist als der Konzeptionszentrum-Wert (engl. „design center value“) bezüglich der Cutoff-Frequenz fc=fc0, die der Modulationsempfindlichkeit Kv an dem Konzeptionszentrum entspricht, verschiebt sich die Cutoff-Frequenz fc zu fc1, auf der Seite niedriger Frequenz, und das Filterrauschen wird größer, das das Phasenrauschen innerhalb der Schleifenbandbreite und außerhalb der Schleifenbandbreite ist. In 6 gibt der schraffierte Bereich zur Linken von fc1 das Phasenrauschen innerhalb der Schleifenbandbreite an. Der schraffierte Bereich zur Rechten von fc1 gibt das Phasenrauschen außerhalb der Schleifenbandbreite an. Für einen Fall, bei dem die Modulationsempfindlichkeit Kv höher ist als der Konzeptionszentrums-Wert, verschiebt sich andererseits die Cutoff-Frequenz fc zu fc2 auf der Seite hoher Frequenz, und das Phasenrauschen außerhalb der Schleifenbandbreite nimmt zu. Ferner wird in einem Fall, bei dem der Phasenrand der PLL aufgrund von Fluktuationen in der Modulationsempfindlichkeit Kv unzureichend wird, das Locking der PLL-Schleife aufgehoben (UNLOCK) und die Frequenzsteuerung wird deaktiviert. Für diesen Fall verschlechtern sich, wie von einer Kurve L4 in 6 angegeben, die Phasenrauscheigenschaften stark und zahlreiche Störsignale werden erzeugt.In a case in which the modulation sensitivity Kv is lower than the design center value with respect to the cutoff frequency f c = f c0 , which corresponds to the modulation sensitivity Kv at the conception center, the cutoff value is shifted. Frequency f c to f c1 , on the low frequency side, and the filter noise becomes larger that the phase noise is inside the loop bandwidth and outside the loop bandwidth. In 6th the hatched area to the left of f c1 indicates the phase noise within the loop bandwidth. The hatched area to the right of f c1 indicates the phase noise outside the loop bandwidth. On the other hand, in a case where the modulation sensitivity Kv is higher than the conception center value, the cutoff frequency f c shifts to f c2 on the high frequency side, and the phase noise outside the loop bandwidth increases. Further, in a case where the phase margin of the PLL becomes insufficient due to fluctuations in the modulation sensitivity Kv, the locking of the PLL loop is released (UNLOCK) and the frequency control is deactivated. In this case, as shown by a curve L4 in FIG 6th stated, the phase noise characteristics are strong and numerous spurious signals are generated.

Nachfolgend wird der Hauptteil des Vorgangs zur Verringerung von Verschlechterungen der Phasenrauscheigenschaften in der frequenzmodulierten Oszillationsquelle 100 gemäß der ersten Ausführungsform beschrieben. 7 ist ein Flussdiagramm zur Erklärung eines Vorgangs in der frequenzmodulierten Oszillationsquelle 100 gemäß der ersten Ausführungsform. Die Flussdiagramme in der vorliegenden Ausführungsform sowie in der später beschriebenen zweiten bis vierten Ausführungsform zeigen jeweils einen Einstellungsprozess (nachstehend, sofern angemessen, als die „Einstellung“ bezeichnet), der auszuführen ist, um die Verschlechterung der Phasenrauscheigenschaften zu verringern. Bei diesem Schritt werden die Frequenzkompensationsspannung VT und der Ladungspumpenstrom eingestellt und eine Optimierungssteuerung wird durchgeführt. Sobald die Einstellung abgeschlossen ist, geht der Vorgang zu dem normalen Modulationsbetrieb durch die PLL über. Bei dem normalen Modulationsbetrieb werden die Frequenzkompensationsspannung VT und der Ladungspumpenstrom mit festen Werten verwendet, die innerhalb des Betriebsperiode eingestellt und optimiert wurden. In einem Fall, bei dem eine Fluktuation der Umgebungstemperatur oder dergleichen auftritt, wird der Einstellungsprozess erneut durchgeführt (dies wird später detailliert beschrieben).The following will be the main part of the process of reducing deteriorations in phase noise characteristics in the frequency-modulated oscillation source 100 according to the first embodiment. 7th Fig. 13 is a flowchart for explaining an operation in the frequency-modulated oscillation source 100 according to the first embodiment. The flowcharts in the present embodiment and the second to fourth embodiments described later each show an adjustment process (hereinafter referred to as the “adjustment” when appropriate) to be performed in order to reduce the deterioration in phase noise characteristics. In this step, the frequency compensation voltage V T and the charge pump current are adjusted, and optimization control is performed. Once the adjustment is complete, the process returns to normal modulation operation by the PLL. In normal modulation operation, the frequency compensation voltage V T and the charge pump current are used with fixed values that have been set and optimized within the operating period. In a case where there is a fluctuation in the ambient temperature or the like, the setting process is performed again (this will be described in detail later).

In 7 erzeugt die Frequenzkompensations-Spannungserzeugungseinheit 34 die Frequenzkompensationsspannung VT und legt die Frequenzkompensationsspannung VT an den Frequenzkompensations-Anschluss 52 des VCO 5 an (Schritt S101). Die Frequenzkompensationsspannung VT, die in Schritt S101 vorgegeben wird, ist der initiale Wert der Frequenzkompensationsspannung VT. Der initiale Wert ist mit einem vorher bestimmten Mittenwert oder dergleichen vorgegeben, wobei die Eigenschaften des VCO 5 einbezogen werden. Dieser vorgegebene Wert kann von einem Speicher oder dergleichen ausgelesen werden.In 7th generates the frequency compensation voltage generation unit 34 the frequency compensation voltage V T and applies the frequency compensation voltage V T to the frequency compensation connection 52 of the VCO 5 on (step S101). The frequency compensation voltage V T specified in step S101 is the initial value of the frequency compensation voltage V T. The initial value is specified with a previously determined center value or the like, with the properties of the VCO 5 be included. This predetermined value can be read out from a memory or the like.

Die Frequenzteilungszahl-Einstellungseinheit 10 und die Frequenzteiler-Steuerungseinheit 6 geben die Oszillationsfrequenz des VCO 5 so vor, dass sie in der Umgebung der Mitte der Modulationsfrequenz während eines normalen PLL-Betriebs liegt (Schritt S102). Wenn beispielsweise die Frequenzteilungszahl N von der Frequenzteilungszahl-Einstellungseinheit 10 und der Frequenzteiler-Steuerungseinheit 6 vorgegeben wird, dann wird die Oszillationsfrequenz f des VCO 5 von der PLL-Schleife mit dem Referenzsignal 61 synchronisiert und wird bei einer Frequenz gelockt, die N-mal die Referenzsignalfrequenz ist. Wenn die PLL 16 arbeitet und die Modulationsfrequenz der PLL 16 gelockt ist (Schritt S103), detektiert die Modulationssteuerungs-Spannungsdetektionseinheit 32 die Modulationssteuerungsspannung VP in der PLL 16 (Schritt S104). Die Frequenzkompensations-Steuerungseinheit 30 berechnet dann den Kv-Wert entsprechend der bekannten Oszillationsfrequenz f, die mit der Frequenzteilungszahl N vorgegeben ist, und entsprechend dem detektierten VP-Wert (Schritt S105).The frequency division number setting unit 10 and the frequency divider control unit 6th give the oscillation frequency of the VCO 5 so as to be around the center of the modulation frequency during normal PLL operation (step S102). For example, when the frequency division number N from the frequency division number setting unit 10 and the frequency divider control unit 6th is specified, then the oscillation frequency f of the VCO 5 from the PLL loop to the reference signal 61 synchronized and locked at a frequency that is N times the reference signal frequency. When the PLL 16 works and the modulation frequency of the PLL 16 is locked (step S103), the modulation control voltage detection unit detects 32 the modulation control voltage V P in the PLL 16 (Step S104). The frequency compensation control unit 30th then calculates the Kv value in accordance with the known oscillation frequency f, which is predetermined with the frequency division number N, and in accordance with the detected V P value (step S105).

In dem Prozess von Schritt S102 bis Schritt S104 werden die VP-Werte detektiert, die den zwei Punkten der Frequenzen f1 und f2 nahe der Mitte der Modulationsfrequenz während des normalen PLL-Betriebs entsprechen. Das heißt, dass VP1 der VP -Wert ist, der bei der Betriebsfrequenz f1 detektiert wird, und VP2 der VP-Wert ist, der bei der Betriebsfrequenz f2 detektiert wird. Die Betriebsfrequenzen f1 und f2 werden mit der Frequenzteilungszahl N vorgegeben, die dem Frequenzteiler 7 von der Frequenzteilungszahl-Einstellungseinheit 10 und der Frequenzteiler-Steuerungseinheit 6 zur Verfügung gestellt wird.In the process from step S102 to step S104, the V P values corresponding to the two points of the frequencies f 1 and f 2 near the center of the modulation frequency during normal PLL operation are detected. That is, V P1 is the V P value detected at the operating frequency f 1 and V P2 is the V P value detected at the operating frequency f 2. The operating frequencies f 1 and f 2 are specified with the frequency division number N, which is assigned to the frequency divider 7th from the frequency division number setting unit 10 and the frequency divider control unit 6th is made available.

Bei Schritt S105 berechnet die Frequenzkompensations-Steuerungseinheit 30 den Kv-Wert unter Verwendung der nachstehend dargestellten Gleichung (1). Kv = ( f 2 -f 1 ) / ( V P2 -V P1 )

Figure DE112018007795T5_0001
At step S105, the frequency compensation control unit calculates 30th the Kv value using equation (1) shown below. Kv = ( f 2 -f 1 ) / ( V P2 -V P1 )
Figure DE112018007795T5_0001

Die Frequenzkompensations-Steuerungseinheit 30 ermittelt, ob der in Schritt S105 berechnete Kv-Wert ein Wert innerhalb eines Zielbereichs ist (Schritt S106). Wenn der berechnete Kv-Wert kein Wert innerhalb des Zielbereichs ist (Nein in Schritt S106), dann geht der Prozess zu Schritt S107 über. In Schritt S107 wird eine Prüfung durchgeführt, um zu ermitteln, ob der in Schritt S105 berechnete Kv-Wert kleiner ist als der untere Grenzwert des Zielbereichs. Wenn der Kv-Wert kleiner ist als der untere Grenzwert des Zielbereichs (Ja in Schritt S107), dann aktualisiert die Frequenzkompensations-Steuerungseinheit 30 den Wert der Frequenzkompensationsspannung VT und führt mit der aktualisierten Frequenzkompensationsspannung VT eine Neueinstellung durch (das Aktualisieren und Neueinstellen werden nachfolgend als die „Neueinsteilung“ zusammengefasst bezeichnet). Die Neueinstellung der Frequenzkompensationsspannung VT wird durchgeführt, indem der zuletzt berechnete Wert der Frequenzkompensationsspannung VT erhöht wird (Schritt S108). Wenn der in Schritt S105 berechnete Kv-Wert andererseits größer oder gleich dem unteren Grenzwert des Zielbereichs ist (Nein in Schritt S107), dann geht andererseits der Prozess zu Schritt S109 über. Da in Schritt S106 bereits ermittelt wurde, dass der Kv-Wert kein Wert innerhalb des Zielbereichs ist, bedeutet das Ermittlungsergebnis „Nein“ in Schritt S107, dass der in Schritt S105 berechnete Kv-Wert größer ist als der obere Grenzwert des Zielbereichs. Somit wird die Neueinstellung der Frequenzkompensationsspannung VT in Schritt S109 durchgeführt, indem der Wert der zuletzt berechneten Frequenzkompensationsspannung VT verringert wird.The frequency compensation control unit 30th determines whether the Kv value calculated in step S105 is a value within a target range (step S106). If the calculated Kv value is not a value within the target range (No in step S106), then the process proceeds to step S107. In step S107, a check is carried out to determine whether the Kv value calculated in step S105 is smaller than the lower limit value of the target range. If the Kv value is smaller than the lower limit value of the target range (Yes in step S107), then the frequency compensation control unit updates 30th reads the value of the frequency compensation voltage V T and re-adjusts the updated frequency compensation voltage V T (the updating and re-adjustment are hereinafter referred to collectively as the “re-adjustment”). The readjustment of the frequency compensation voltage V T is performed by increasing the last calculated value of the frequency compensation voltage V T (step S108). On the other hand, if the Kv value calculated in step S105 is greater than or equal to the lower limit value of the target range (No in step S107), on the other hand, the process proceeds to step S109. Since it has already been determined in step S106 that the Kv value is not a value within the target range, the determination result “No” in step S107 means that the Kv value calculated in step S105 is greater than the upper limit value of the target range. Thus, the readjustment of the frequency compensation voltage V T is carried out in step S109 by decreasing the value of the frequency compensation voltage V T calculated last.

Obgleich in Schritt S107 eine Prüfung durchgeführt wird, um zu ermitteln, ob der in Schritt S105 berechnete Kv-Wert kleiner ist als der untere Grenzwert des Zielbereichs, kann eine Prüfung durchgeführt werden, um zu ermitteln, ob der berechnete Kv-Wert größer ist als der obere Grenzwert des Zielbereichs. Für diesen Fall, wenn der berechnete Kv-Wert größer ist als der obere Grenzwert des Zielbereichs, stellt die Frequenzkompensations-Steuerungseinheit 30 die Frequenzkompensationsspannung VT neu ein. Die Neueinstellung der Frequenzkompensationsspannung VT wird durchgeführt, indem der zuletzt berechnete Wert der Frequenzkompensationsspannung VT verringert wird. Wenn der berechnete Kv-Wert kleiner als der oder gleich dem obere/n Grenzwert des Zielbereichs ist, dann stellt andererseits die Frequenzkompensations-Steuerungseinheit 30 eine neue Frequenzkompensationsspannung VT neu ein, die berechnet wird, indem der zuletzt berechnete Wert der Frequenzkompensationsspannung VT erhöht wird.Although a check is made in step S107 to determine whether the Kv value calculated in step S105 is less than the lower limit value of the target range, a check may be made to determine whether the calculated Kv value is greater than the upper limit of the target range. In this case, when the calculated Kv value is larger than the upper limit value of the target range, the frequency compensation control unit 30th the frequency compensation voltage V T anew. The readjustment of the frequency compensation voltage V T is carried out by reducing the last calculated value of the frequency compensation voltage V T. On the other hand, if the calculated Kv value is less than or equal to the upper limit value of the target range, then the frequency compensation control unit 30th a new frequency compensation voltage V T , which is calculated by increasing the last calculated value of the frequency compensation voltage V T.

Die Frequenzkompensations-Steuerungseinheit 30 ermittelt, ob die neueingestellte Frequenzkompensationsspannung VT einen vorgegebenen Grenzwert aufweist (Schritt S110). Wenn die Frequenzkompensationsspannung VT den vorgegebenen Grenzwert aufweist (Ja in Schritt S110), wird ein Fehler detektiert und der Prozess wird beendet (Schritt S112). Wenn die Frequenzkompensationsspannung VT nicht der vorgegebene Grenzwert ist (Nein in Schritt S110), dann wird andererseits die neueingestellte Frequenzkompensationsspannung VT der Frequenzkompensations-Spannungserzeugungseinheit 34 zur Verfügung gestellt. Die Frequenzkompensations-Spannungserzeugungseinheit 34 erzeugt die vorgesehene Frequenzkompensationsspannung VT und legt die Frequenzkompensationsspannung VT an den Frequenzkompensations-Anschluss 52 des VCO 5 an (Schritt S111). Nach dem Prozess in Schritt S111 kehrt der Vorgang zu dem Schritt S102 zurück. Anschließend wird der Prozess ab Schritt S102 wiederholt.The frequency compensation control unit 30th determines whether the newly set frequency compensation voltage V T has a predetermined limit value (step S110). If the frequency compensation voltage V T has the predetermined limit value (Yes in step S110), an error is detected and the process is ended (step S112). On the other hand, when the frequency compensation voltage V T is not the predetermined limit value (No in step S110), the newly set frequency compensation voltage V T becomes the frequency compensation voltage generating unit 34 made available. The frequency compensation voltage generation unit 34 generates the intended frequency compensation voltage V T and applies the frequency compensation voltage V T to the frequency compensation connection 52 of the VCO 5 on (step S111). After the process in step S111, the process returns to step S102. The process is then repeated from step S102.

Zurück zu Schritt S106, wenn der berechnete Kv-Wert ein Wert innerhalb des Zielbereichs ist (Ja in Schritt S106), geht der Vorgang zu dem normalen Betrieb über und der Prozess wird beendet (Schritt S113). Der normale Betrieb ist ein Vorgang zur Erzeugung von Modulationswellen aus der PLL 16 entsprechend der Frequenzteilungszahl, die von der Frequenzteilungszahl-Einstellungseinheit 10 vorgegeben wird und die von der Frequenzteiler-Steuerungseinheit 6 gesteuert wird. Bei dem normalen Betrieb gibt der VCO 5 das FM-Signal 65 an dem Betriebspunkt aus, bei dem der optimale Kv-Wert mit der Frequenzkompensationsspannung VT erzielt wird, die zuletzt eingestellt wurde.Returning to step S106, if the calculated Kv value is a value within the target range (Yes in step S106), the operation proceeds to the normal operation and the process is ended (step S113). The normal operation is a process of generating modulation waves from the PLL 16 corresponding to the frequency division number set by the frequency division number setting unit 10 is specified and that of the frequency divider control unit 6th is controlled. In normal operation, the VCO 5 the FM signal 65 at the operating point at which the optimum Kv value is achieved with the frequency compensation voltage V T that was set last.

Nachfolgend auf 8 Bezug nehmend, wird der in dem Flussdiagramm in 7 dargestellte Prozess weiter beschrieben. 8 sind Graphen zum Erklären, wie sich die Modulationsempfindlichkeit Kv durch den in dem Flussdiagramm in 7 dargestellten Prozess dem Zielwert annähert.Following on 8th Referring to, the process shown in the flowchart in FIG 7th The process shown is further described. 8th are graphs for explaining how the modulation sensitivity Kv varies by the amount shown in the flowchart in 7th the process shown approaches the target value.

In dem oberen Bereich von 8 gibt die Ordinate die Frequenzen f1 und f2 an, die von der PLL 16 entsprechend der Frequenzteilungszahl vorgegeben sind, die von der Frequenzteilungszahl-Einstellungseinheit 10 vorgegeben ist und von der Frequenzteiler-Steuerungseinheit 6 gesteuert wird. Die Abszisse gibt die VP-Werte (VP1(1) und VP2(1)) an, die von der Modulationssteuerungs-Spannungsdetektionseinheit 21 an den jeweiligen Frequenzen f1 und f2 detektiert werden.In the upper part of 8th the ordinate indicates the frequencies f 1 and f 2 , which are used by the PLL 16 corresponding to the frequency division number given by the frequency division number setting unit 10 is predetermined and from the frequency divider control unit 6th is controlled. The abscissa indicates the V P values (V P1 (1) and V P2 (1)) which are detected by the modulation control voltage detection unit 21 at the respective frequencies f 1 and f 2.

Die Frequenzen f1 und f2, die in der Umgebung der Mittenfrequenz f0 der Modulationsfrequenz während des normalen Betriebs vorgegeben sind, werden von der PLL 16 gelockt. Auf einer Kurve K1, die die Vp-f-Eigenschaften angibt, ist P1(1) der Betriebspunkt, an dem die Frequenz f1 ausgegeben wird, und P2(1) ist der Betriebspunkt, an dem die Frequenz f2 ausgegeben wird. Werte in der Umgebung der Mittenfrequenz f0 werden als die Frequenzen f1 und f2 ausgewählt. Die Frequenz f1 ist niedriger als die Mittenfrequenz f0 und die Frequenz f2 ist höher als die Mittenfrequenz fo.The frequencies f 1 and f 2 , which are specified in the vicinity of the center frequency f 0 of the modulation frequency during normal operation, are used by the PLL 16 lured. On a curve K1 indicating the Vp-f characteristics, P 1 (1) is the Operating point at which the frequency f 1 is output, and P 2 (1) is the operating point at which the frequency f 2 is output. Values in the vicinity of the center frequency f 0 are selected as the frequencies f 1 and f 2 . The frequency f 1 is lower than the center frequency f 0 and the frequency f 2 is higher than the center frequency fo.

Der Kv-Wert wird gemäß der vorstehend genannten Formel (1) berechnet. In einem Fall allerdings, bei dem kein Kv-Wert innerhalb des Zielbereichs erzielt werden kann, wird ein neuer VT -Wert neueingestellt. Wie ein neuer Kv-Wert mit dem neuen VT-Wert berechnet wird, wird in dem unteren Bereich von 8 dargestellt.The Kv value is calculated according to the above formula (1). However, in a case where a Kv value cannot be achieved within the target range, a new V T value is reset. How a new Kv value is calculated with the new V T value is shown in the lower part of 8th shown.

In dem unteren Bereich von 8 bewegt sich der Betriebspunkt des VCO 5 zu der Kurve K2, die dem neuen VT-Wert entspricht. Dementsprechend ist P1(2) auf der Kurve K2 der neue Betriebspunkte bei der Frequenz f1 und P2(2) ist auf der Kurve K2 der neue Betriebspunkt bei der Frequenz f2. An dem neuen Betriebspunkt wird auch ein Kv-Wert berechnet. Die Änderung des Betriebspunktes mittels Neueinstellung des VT-Werts und die Neuberechnung des Kv-Werts werden wiederholt, bis der neuberechnete Kv-Wert ein Wert innerhalb des Zielbereichs wird. Wenn der berechnete Kv-Wert ein Wert innerhalb des Zielwerts wird, endet der Prozess der Suche nach dem VT-Wert. Der zuletzt vorgegebene VT-Wert ist der VT-Wert der PLL-Modulations-Mittenfrequenz f0, die während des normalen Betriebs auf den VCO 5 anzuwenden ist. Ferner ist der zuletzt berechnete Kv-Wert der Kv-Wert, der den Betriebspunkt des VCO 5 während des normalen Betriebs bestimmt.In the lower part of 8th the operating point of the VCO moves 5 to curve K2, which corresponds to the new V T value. Accordingly, P 1 (2) on curve K2 is the new operating point at frequency f 1 and P 2 (2) on curve K2 is the new operating point at frequency f 2 . A Kv value is also calculated at the new operating point. The change in the operating point by means of readjusting the V T value and the recalculation of the Kv value are repeated until the recalculated Kv value becomes a value within the target range. When the calculated Kv value becomes a value within the target value, the process of searching for the V T value ends. The last specified V T value is the V T value of the PLL modulation center frequency f 0 , which is applied to the VCO during normal operation 5 is to be applied. Furthermore, the Kv value calculated last is the Kv value, which is the operating point of the VCO 5 determined during normal operation.

Wie vorstehend beschrieben, wird bei der frequenzmodulierten Oszillationsquelle gemäß der ersten Ausführungsform beschrieben die Oszillationsfrequenz einer VCO entsprechend der Modulationssteuerungsspannung gesteuert, die mittels Integration von Vergleichsergebnis-Signalen, die den Phasendifferenzen zwischen dem Referenzsignal und dem frequenzgeteilten Signal entsprechen, und der Frequenzkompensationsspannung erzeugt wird, die entsprechend der Modulationssteuerungsspannung und der Frequenzteilungszahl vorgegeben wird. Der Modulations-Betriebspunkt in den Spannungs-Frequenz-Eigenschaften des VCO wird dann mit der Frequenzkompensationsspannung bewegt, und die Frequenzkompensationsspannung wird so gesteuert, dass die Modulationsempfindlichkeit an dem Modulations-Betriebspunkt einen Wert innerhalb des Zielbereichs aufweist. Dadurch können Fluktuationen in der Modulationsempfindlichkeit des VCO aufgrund individueller Variationen und Temperaturdrift verringert werden. Außerdem können Fluktuationen in den Cutoff-Eigenschaften der PLL dementsprechend verringert werden. Da die Cutoff-Eigenschaften der PLL verringert werden können, kann die Verschlechterung der Phasenrauscheigenschaften der PLL entsprechend verringert werden.As described above, in the frequency-modulated oscillation source according to the first embodiment, the oscillation frequency of a VCO is controlled in accordance with the modulation control voltage generated by integrating comparison result signals corresponding to the phase differences between the reference signal and the frequency-divided signal and the frequency compensation voltage generated is specified according to the modulation control voltage and the frequency division number. The modulation operating point in the voltage-frequency characteristics of the VCO is then moved with the frequency compensation voltage, and the frequency compensation voltage is controlled so that the modulation sensitivity at the modulation operating point has a value within the target range. This can reduce fluctuations in the modulation sensitivity of the VCO due to individual variations and temperature drift. In addition, fluctuations in the cutoff characteristics of the PLL can be reduced accordingly. Since the cutoff characteristics of the PLL can be reduced, the deterioration in the phase noise characteristics of the PLL can be reduced accordingly.

Ferner ist es mit der frequenzmodulierten Oszillationsquelle gemäß der ersten Ausführungsform möglich, Fluktuationen in den Cutoff-Eigenschaften der PLL zu verringern. Somit ist es möglich, bezüglich des Phasenrands in der Konzeption der PLL eine ausreichende Betriebsspanne zu erreichen. Dadurch kann das Risiko des Auftretens des Phänomens, dass das Locking der Betriebsfrequenz der PLL unerwartet aufgehoben wird, verringert werden. Daher ist es möglich, wenn die frequenzmodulierte Oszillationsquelle gemäß der ersten Ausführungsform bei einer Radarvorrichtung angewendet wird, das Risiko von Abweichungen vom Radiogesetz aufgrund unbeabsichtigter Übertragungsfrequenz-Ausgaben sowie das Risiko von Radarübertragungs-/empfangsfehlern zu verringern.Furthermore, with the frequency-modulated oscillation source according to the first embodiment, it is possible to reduce fluctuations in the cutoff characteristics of the PLL. It is thus possible to achieve a sufficient operating margin with respect to the phase margin in the design of the PLL. This can reduce the risk of occurrence of the phenomenon that the operating frequency of the PLL is unexpectedly unlocked. Therefore, when the frequency-modulated oscillation source according to the first embodiment is applied to a radar device, it is possible to reduce the risk of deviations from the radio law due to unintentional transmission frequency outputs and the risk of radar transmission / reception errors.

Ausführungsform 2Embodiment 2

9 ist ein Blockdiagramm, das die Konfiguration einer frequenzmodulierten Oszillationsquelle 100A gemäß einer zweiten Ausführungsform darstellt. Die Konfiguration der in 9 dargestellten frequenzmodulierten Oszillationsquelle 100A unterscheidet sich von der in 1 dargestellten Konfiguration der frequenzmodulierten Oszillationsquelle 100 gemäß der ersten Ausführungsform dahingehend, dass sie ferner Folgendes aufweist: eine Frequenzkompensationsspannungs-Tabelle 40 (nachfolgend als „VT - Tabelle“ bezeichnet), eine Modulationssteuerungsspannungs-Tabelle 41 (nachfolgend als „VP-Tabelle“ bezeichnet) und einen Temperaturdetektor 45. Die weiteren Komponenten sind die gleichen wie die oder äquivalent zu denen der Konfiguration der ersten Ausführungsform. Die gleichen oder äquivalenten Komponenten werden mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet, wie die in der ersten Ausführungsform. 9 Fig. 13 is a block diagram showing the configuration of a frequency-modulated oscillation source 100A represents according to a second embodiment. The configuration of the in 9 frequency-modulated oscillation source shown 100A differs from the in 1 configuration of the frequency-modulated oscillation source shown 100 according to the first embodiment, further comprising: a frequency compensation voltage table 40 (hereinafter referred to as “V T table”), a modulation control voltage table 41 (hereinafter referred to as “V P table”), and a temperature detector 45 . The other components are the same as or equivalent to those of the configuration of the first embodiment. The same or equivalent components are denoted by the same reference numerals as those in the first embodiment.

Nachfolgend auf 9 bis 12 Bezug nehmend, wird ein Vorgang der Hauptkomponenten der frequenzmodulierten Oszillationsquelle 100A gemäß der zweiten Ausführungsform beschrieben. 10 ist ein Flussdiagramm zur Erklärung eines Vorgangs in der frequenzmodulierten Oszillationsquelle 100A gemäß der zweiten Ausführungsform. 11 ist eine Darstellung, die ein Beispiel der in 9 dargestellten VT-Tabelle 40 zeigt. 12 ist eine Darstellung, die ein Beispiel der in 9 dargestellten VP -Tabelle 42 zeigt. Bei dem in 10 dargestellten Flussdiagramm sind den Prozessen die gleichen Schrittnummern zugewiesen, die die gleichen wie die oder die äquivalent zu den entsprechende/n Prozesse/n in dem in 7 dargestellten Flussdiagramm sind.Following on 9 to 12th Referring to, there becomes an operation of the main components of the frequency-modulated oscillation source 100A described according to the second embodiment. 10 Fig. 13 is a flowchart for explaining an operation in the frequency-modulated oscillation source 100A according to the second embodiment. 11 is a diagram showing an example of the in 9 V T table shown 40 shows. 12th is a diagram showing an example of the in 9 V P table shown 42 shows. The in 10 In the flowchart shown, the processes are assigned the same step numbers that are the same as the or equivalent to the corresponding process (s) in the in 7th flowchart shown.

Die VT-Tabelle 40 und die VP-Tabelle 42 sind Tabellen, die sich auf die Ergebnisse von Berechnungen beziehen oder sie speichern, die von der Frequenzkompensations-Steuerungseinheit 30 durchgeführt werden. In der zweiten Ausführungsform bildet die VT-Tabelle 40 eine „erste Tabelle“ und die VP-Tabelle 42 bildet eine „zweite Tabelle“. Die VT-Tabelle 40 und die VP-Tabelle 42 können von dem in 4 dargestellten Speicher 202 implementiert werden. Der Temperaturdetektor 45 ist ein Detektor, der die Umgebungstemperatur detektiert. Ein von dem Temperaturdetektor 45 detektierter Wert wird verwendet, wenn die Frequenzkompensations-Steuerungseinheit 30 die Frequenzkompensationsspannung VT und die Modulationssteuerungsspannung VP aus den jeweiligen Tabellen anhand der Temperatur ausliest, und wenn die Frequenzkompensations-Steuerungseinheit 30 die VT-Tabelle 40 berechnet und die VT-Tabelle 40 auf dem Speicher 202 speichert. Die VT-Tabelle 40 und die VP-Tabelle 42 sowie der durchzuführende Betriebsvorgang für den Fall, bei dem die Frequenzkompensations-Steuerungseinheit 30 die VT-Tabelle 40 und die VP-Tabelle 42 verwendet, werden später im Detail beschrieben.The V T table 40 and the V P table 42 are tables relating to or storing the results of calculations made by the frequency compensation control unit 30th be performed. In the second embodiment, the V T table forms 40 a “first table” and the V P table 42 forms a "second table". The V T table 40 and the V P table 42 can use the in 4th memory shown 202 implemented. The temperature detector 45 is a detector that detects the ambient temperature. One from the temperature detector 45 detected value is used when the frequency compensation control unit 30th reads out the frequency compensation voltage V T and the modulation control voltage V P from the respective tables based on the temperature, and when the frequency compensation control unit 30th the V T table 40 calculated and the V T table 40 on the attic 202 stores. The V T table 40 and the V P table 42 and the operation to be performed in the case where the frequency compensation control unit 30th the V T table 40 and the V P table 42 will be described in detail later.

Wie in 11 dargestellt, ist die VT-Tabelle 40 eine Tabelle, in der die Korrespondenzbeziehung zwischen Temperaturdaten (T1, ..., T0, ..., T2) und Frequenzkompensationsspannungs-Daten (VT1, ..., VT0, ..., VT2) erfasst wird/ist. Wie in 12 dargestellt, ist die VP-Tabelle 42 eine Tabelle, in der die Korrespondenzbeziehung zwischen Temperaturdaten (T1, ..., T0, ..., T2) und Modulationssteuerungsspannungs-Daten (VP1, ..., VP0, ..., VP2) erfasst wird.As in 11 shown is the V T table 40 a table in which the correspondence relationship between temperature data (T1, ..., T0, ..., T2) and frequency compensation voltage data (V T1 , ..., V T0 , ..., V T2 ) is detected . As in 12th shown is the V P table 42 a table in which the correspondence relationship between temperature data (T1, ..., T0, ..., T2) and modulation control voltage data (V P1 , ..., V P0 , ..., V P2 ) is detected.

Bei der zweiten Ausführungsform kann der Zielbereich des VP-Werts, der einem Kv-Wert in dem Zielbereich entspricht, erreicht werden, indem auf die in 12 dargestellte VP-Tabelle 42 Bezug genommen wird.In the second embodiment, the target range of the V P value, which corresponds to a Kv value in the target range, can be achieved by referring to the in 12th V P table shown 42 Is referred to.

Bei 10 detektiert der Temperaturdetektor 45 zunächst die Raumtemperatur (Schritt S201). Die Frequenzkompensations-Steuerungseinheit 30 bezieht sich auf die VT-Tabelle 40 und liest die Frequenzkompensationsspannung VT aus, die der detektierten Umgebungstemperatur entspricht (Schritt S202).At 10 the temperature detector detects 45 first the room temperature (step S201). The frequency compensation control unit 30th refers to the V T table 40 and reads out the frequency compensation voltage V T corresponding to the detected ambient temperature (step S202).

Die abgelesene Frequenzkompensationsspannung VT wird der Frequenzkompensations-Spannungserzeugungseinheit 34 zur Verfügung gestellt. Die Frequenzkompensations-Spannungserzeugungseinheit 34 erzeugt die vorgesehene Frequenzkompensationsspannung VT und legt die Frequenzkompensationsspannung VT an den Frequenzkompensations-Anschluss 52 des VCO 5 an (Schritt S101). Bei 10 ist der Prozess von Schritt S101 bis Schritt S104 der gleiche wie der entsprechende Prozess bei 7.; eine Erklärung dessen wird daher hier nicht erfolgen.The read frequency compensation voltage V T becomes the frequency compensation voltage generating unit 34 made available. The frequency compensation voltage generation unit 34 generates the intended frequency compensation voltage V T and applies the frequency compensation voltage V T to the frequency compensation connection 52 of the VCO 5 on (step S101). At 10 the process from step S101 to step S104 is the same as the corresponding process in FIG 7th .; an explanation of this will therefore not be given here.

Die Frequenzkompensations-Steuerungseinheit 30 ermittelt, ob der in Schritt S104 detektierte VP-Wert ein Wert innerhalb des Zielbereichs ist (Schritt S203). Wenn der detektierte VP-Wert kein Wert innerhalb des Zielbereichs ist (Nein in Schritt S203), dann geht der Prozess über zu Schritt S204. In Schritt S204 wird eine Prüfung durchgeführt, um zu ermitteln, ob der in Schritt S104 detektierte VP-Wert größer ist als der obere Grenzwert des Zielbereichs. Wenn der VP-Wert größer ist als der obere Grenzwert des Zielbereichs (Ja in Schritt S204), dann stellt die Frequenzkompensations-Steuerungseinheit 30 die Frequenzkompensationsspannung VT neu ein. Die Neueinstellung der Frequenzkompensationsspannung VT wird durchgeführt, indem der zuletzt berechnete Wert der Frequenzkompensationsspannung VT erhöht wird (Schritt S205). Wenn der in Schritt S104 detektierte VP-Wert kleiner als der oder gleich dem obere/n Grenzwert des Zielbereichs ist (Nein in Schritt S204), geht der Prozess andererseits zu Schritt S206 über. Da in Schritt S203 bereits ermittelt wird, dass der VP-Wert kein Wert innerhalb des Zielbereichs ist, bedeutet das Ermittlungsergebnis „Nein“ in Schritt S204, dass der in Schritt 104 detektierte VP-Wert kleiner ist als der untere Grenzwert des Zielbereichs. Somit wird die Neueinstellung der Frequenzkompensationsspannung VT in Schritt S206 durchgeführt, indem der zuletzt berechnete Wert der Frequenzkompensationsspannung VT verringert wird. Wenn der Prozess in Schritt S205 und Schritt S206 abgeschlossen ist, geht der Prozess zu Schritt S110 über. Der Prozess von Schritt S110 bis Schritt S112 ist der gleiche wie der entsprechende Prozess in 7; daher erfolgt hier dazu keine Erklärung.The frequency compensation control unit 30th determines whether the V P value detected in step S104 is a value within the target range (step S203). If the detected V P value is not within the target range (No in step S203), then the process proceeds to step S204. In step S204, a check is carried out to determine whether the V P value detected in step S104 is greater than the upper limit value of the target range. If the V P value is greater than the upper limit value of the target range (Yes in step S204), then the frequency compensation control unit sets 30th the frequency compensation voltage V T anew. The readjustment of the frequency compensation voltage V T is performed by increasing the last calculated value of the frequency compensation voltage V T (step S205). On the other hand, if the V P value detected in step S104 is less than or equal to the upper limit value of the target range (No in step S204), the process proceeds to step S206. Since it is already determined in step S203 that the V P value is not a value within the target range, the determination result “No” in step S204 means that the V P value detected in step 104 is less than the lower limit value of the target range. Thus, the readjustment of the frequency compensation voltage V T is carried out in step S206 by decreasing the last calculated value of the frequency compensation voltage V T. When the process in step S205 and step S206 is completed, the process proceeds to step S110. The process from step S110 to step S112 is the same as the corresponding process in FIG 7th ; therefore no explanation is given here.

Obgleich in Schritt S204 eine Prüfung durchgeführt wird, um zu ermitteln, ob der in Schritt S104 detektierte VP-Wert größer ist als der obere Grenzwert des Zielbereichs, kann eine Prüfung durchgeführt werden, um zu ermitteln, ob der detektierte VP-Wert kleiner ist als der untere Grenzwert des Zielbereichs. In diesem Fall, wenn der detektierte VP-Wert kleiner ist als der untere Grenzwert des Zielbereichs, stellt die Frequenzkompensations-Steuerungseinheit 30 die Frequenzkompensationsspannung VT neu ein. Die Neueinstellung der Frequenzkompensationsspannung VT wird durchgeführt, indem der zuletzt berechnete Wert der Frequenzkompensationsspannung VT verringert wird. Wenn der detektierte VP-Wert größer als der oder gleich dem untere/n Grenzwert des Zielbereichs ist, stellt andererseits die Frequenzkompensations-Steuerungseinheit 30 eine neue Frequenzkompensationsspannung VT neu ein, die berechnet wird, indem der zuletzt berechnete Wert der Frequenzkompensationsspannung VT erhöht wird.Although a check is made in step S204 to determine whether the V P value detected in step S104 is greater than the upper limit value of the target range, a check may be made to determine whether the detected V P value is less is than the lower limit of the target range. In this case, if the detected V P value is smaller than the lower limit value of the target range, the frequency compensation control unit adjusts 30th the frequency compensation voltage V T anew. The readjustment of the frequency compensation voltage V T is carried out by reducing the last calculated value of the frequency compensation voltage V T. On the other hand, when the detected V P value is greater than or equal to the lower limit of the target range, the frequency compensation control unit provides 30th a new frequency compensation voltage V T , which is calculated by increasing the last calculated value of the frequency compensation voltage V T.

In der zweiten Ausführungsform werden die in 5 dargestellten VP-f-Eigenschaften des VCO 5 erreicht und der Zielbereich des VP-Werts wird vorab mittels initialer Einstellung oder dergleichen bestimmt. Alternativ kann die Modulationsempfindlichkeit Kv auf die Weise ermittelt werden, wie es in der ersten Ausführungsform beschrieben ist, sodass der Kv-Wert, der das Konzeptionszentrum der PLL-Schleifen-Eigenschaften ist, zuerst bestimmt wird. Obgleich die Oszillationsfrequenz bei den tatsächlichen VCO-Eigenschaften fluktuiert, ist bekannt, dass die Beziehung der Vp-Kv-Eigenschaften, die in etwa von den Varaktor-Eigenschaften bestimmt wird, zwischen individuellen Produkten nicht variiert, sondern fast konstant ist, und Fluktuationen aufgrund der Temperatur nicht groß sind.In the second embodiment, the in 5 V P -f properties of the VCO shown 5 is reached and the target range of the V P value is determined in advance by means of an initial setting or the like. Alternatively, the modulation sensitivity Kv may be determined in the manner described in the first embodiment, so that the Kv value, which is the center of conception of the PLL loop characteristics, is determined first. Although the oscillation frequency fluctuates in the actual VCO characteristics, it is known that the relationship of the Vp-Kv characteristics, which is roughly determined by the varactor characteristics, does not vary between individual products, but is almost constant, and fluctuations due to the Temperature are not great.

Nachfolgend auf 13 Bezug nehmend, wird der in dem Flussdiagramm in 10 dargestellte Prozess weiter beschrieben. 13 sind Graphen zum Erklären, wie sich die Modulationssteuerungsspannung VP dem Zielwert durch den in dem Flussdiagramm in 10 dargestellten Prozess annähert.Following on 13th Referring to, the process shown in the flowchart in FIG 10 The process shown is further described. 13th are graphs for explaining how the modulation control voltage V P changes to the target value by the amount shown in the flowchart in FIG 10 approximates the process shown.

In dem oberen Bereich von 13 gibt die Ordinate die Mittenfrequenz f0 an, die von der PLL 16 vorgegeben ist. Die Abszisse gibt den detektierten VP-Wert (VP(1)) an. P0(1) ist der Betriebspunkt, bei dem die Mittenfrequenz f0 ausgegeben wird, auf einer Kurve K1, die die Vp-f-Eigenschaften angibt. Die Kurve K1 wird von dem initialen Wert der Frequenzkompensationsspannung VT bestimmt. VP(1) ist nicht in dem VP-Wert-Zielbereich enthalten, der in dem Graphen schraffiert ist. Daher wird ein neuer VT-Wert neueingestellt. Der mittlere Bereich von 13 stellt dar, wie der neue VT-Wert neueingestellt wird.In the upper part of 13th the ordinate indicates the center frequency f 0 , which is used by the PLL 16 is given. The abscissa indicates the detected V P value (V P (1)). P 0 (1) is the operating point at which the center frequency f 0 is output on a curve K1 which indicates the Vp-f properties. The curve K1 is determined by the initial value of the frequency compensation voltage V T. V P (1) is not included in the target V P range that is hatched in the graph. A new V T value is therefore set. The middle range of 13th represents how the new V T value will be reset.

In dem mittleren Bereich der 13 bewegt sich der Betriebspunkt des VCO 5 zu der Kurve K3, die dem neuen VT-Wert entspricht. Die Mittenfrequenz f0 wird von der PLL 16 gelockt. Dementsprechend wird P0(2) auf der Kurve K3 der neue Betriebspunkt. Der VP-Wert (VP(2)) bei P0(2) ist dem VP-Wert-Zielbereich näher als der VP-Wert (VP(1)) bei P0(1), hat jedoch den VP-Wert-Zielbereich überschritten und sich zur linken Seite des VP-Wert-Zielbereichs bewegt. Daher wird ein neuer VT-Wert neueingestellt. Der untere Bereich der 13 stellt dar, wie der neue VT-Wert neueingestellt wird.In the middle of the 13th the operating point of the VCO moves 5 to curve K3, which corresponds to the new V T value. The center frequency f 0 is determined by the PLL 16 lured. Accordingly, P 0 (2) on curve K3 becomes the new operating point. The V P value (V P (2)) at P 0 (2) is closer to the V P value target range than the V P value (V P (1)) at P 0 (1), but has the V P target range exceeded and moving to the left of the V P target range. A new V T value is therefore set. The lower area of the 13th represents how the new V T value will be reset.

In dem unteren Bereich der 13 bewegt sich der Betriebspunkt des VCO 5 zu der dem neuen VT-Wert entsprechenden Kurve K4. Die Mittenfrequenz f0 wird von der PLL 16 gelockt. Bei diesem Beispiel wird P0(3) auf der Kurve K3 der neue Betriebspunkt. Der VP-Wert (VP(3)) bei P0(3) liegt innerhalb des VP-Wert-Zielbereichs. Da der VP-Wert innerhalb des Zielbereichs erreicht wird, endet der Suchprozess. Es sei angemerkt, dass der zuletzt vorgegebene VT-Wert der VT-Wert der PLL-Modulations-Mittenfrequenz f0 ist, die während des normalen Betriebs auf den VCO 5 anzuwenden ist. Um bei dem normalen Betrieb Modulationswellen von der PLL 16 auszugeben, ist der Betriebspunkt des VCO 5 der Betriebspunkt, bei dem der optimale Kv-Wert erzielt wird.In the lower part of the 13th the operating point of the VCO moves 5 to the curve K4 corresponding to the new V T value. The center frequency f 0 is determined by the PLL 16 lured. In this example, P 0 (3) on curve K3 becomes the new operating point. The V P value (V P (3)) at P 0 (3) is within the V P target range. Since the V P value is reached within the target range, the search process ends. It should be noted that the last predetermined V T value is the V T value of the PLL modulation center frequency f 0 which is applied to the VCO during normal operation 5 is to be applied. In order to receive modulation waves from the PLL during normal operation 16 output is the operating point of the VCO 5 the operating point at which the optimal Kv value is achieved.

Für einen Fall, bei dem das in 10 dargestellte Flussdiagramm gemäß der zweiten Ausführungsform als der Ablauf bei der Einstellung der Frequenzkompensationsspannung VT verwendet wird, wird ein Wert, der mittels dieses Einstellungsablaufs berechnet und ermittelt wird, in der VT-Tabelle 40 gespeichert, wobei auf diesen Wert Bezug genommen werden kann, wenn die Frequenzkompensationsspannung VT während späterer Einstellung oder späteren Betriebs überwacht wird. Ferner wird bei dem Einstellungsablauf für die Frequenz f, die von der PLL 16 entsprechend der Frequenzteilungszahl N vorgegeben wird, die von der Frequenzteilungszahl-Einstellungseinheit 10 vorgegeben wird und von der Frequenzteiler-Steuerungseinheit 6 gesteuert wird, ein detektierter VP-Wert in die VP-Tabelle 42 gespeichert und kann als Referenz der Modulationssteuerungsspannung VP während späterer Einstellung oder späteren Betriebs verwendet werden. Zudem können die VT-Tabelle 40 und die VP-Tabelle 42 obere und untere Grenzwerte aufweisen, die eine zuvor bestimmte Breite für Einstellungsergebnisse angeben, und sie können dazu verwendet werden, zu überwachen, ob das Einstellungsergebnis bei jeder Temperatur während des Betriebs zwischen die oberen und unteren Grenzwerte fällt. Dies ermöglicht eine Verkürzung der Einstellungszeit in dem nächsten Einstellungsablauf.For a case where the in 10 is used as the procedure in setting the frequency compensation voltage V T according to the second embodiment, a value calculated and obtained by this setting procedure becomes in the V T table 40 stored, and this value can be referred to when monitoring the frequency compensation voltage V T during later adjustment or later operation. Furthermore, in the setting process for the frequency f, which is used by the PLL 16 corresponding to the frequency division number N given by the frequency division number setting unit 10 is specified and by the frequency divider control unit 6th is controlled, a detected V P value into the V P table 42 and can be used as a reference of the modulation control voltage V P during later adjustment or later operation. In addition, the V T table 40 and the V P table 42 have upper and lower limits indicating a predetermined range for adjustment results, and they can be used to monitor whether the adjustment result falls between the upper and lower limits at any temperature during operation. This enables the setting time to be shortened in the next setting process.

Bei der frequenzmodulierten Oszillationsquelle gemäß der zweiten Ausführungsform wird die Frequenzkompensationsspannung VT derart gesteuert, dass die Modulationssteuerungsspannung VP einen Wert innerhalb des Zielbereichs aufweist. Dadurch können Fluktuationen des Kv-Werts des VCO aufgrund individueller Variationen und Temperaturdrift verringert werden. Außerdem können Fluktuationen in den Cutoff-Eigenschaften des PLL dementsprechend verringert werden. Da Fluktuationen in den Cutoff-Eigenschaften der PLL verringert werden können, können entsprechend Verschlechterungen in den Phasenrauscheigenschaften der PLL verringert werden.In the frequency-modulated oscillation source according to the second embodiment, the frequency compensation voltage V T is controlled so that the modulation control voltage V P has a value within the target range. This can reduce fluctuations in the Kv value of the VCO due to individual variations and temperature drift. In addition, fluctuations in the cutoff characteristics of the PLL can be reduced accordingly. Since fluctuations in the cutoff characteristics of the PLL can be reduced, deteriorations in the phase noise characteristics of the PLL can be reduced accordingly.

Mit der frequenzmodulierten Oszillationsquelle gemäß der zweiten Ausführungsform ist es ferner möglich, Fluktuationen in den Cutoff-Eigenschaften der PLL zu verringern. Somit kann eine ausreichende Betriebsspanne bezüglich des Phasenrands in der Konzeption des PLL erzielt werden. Dadurch ist es möglich, das Risiko des Auftretens eines Phänomens zu verringern, dass das Locking der Betriebsfrequenz der PLL unerwartet aufgehoben wird. Daher kann, wenn die frequenzmodulierte Oszillationsquelle gemäß der ersten Ausführungsform auf eine Radarvorrichtung angewendet wird, das Risiko einer Abweichung von dem Radiogesetz aufgrund unbeabsichtigter Übertragungsfrequenz-Ausgaben verringert werden sowie das Risiko von Radarübertragungs-/empfangsfehlern.With the frequency-modulated oscillation source according to the second embodiment, it is also possible to reduce fluctuations in the cutoff characteristics of the PLL. Thus, a sufficient operating margin with respect to the phase margin can be obtained in the design of the PLL. This makes it possible to reduce the risk of occurrence of a phenomenon that the operating frequency of the PLL is unexpectedly unlocked. Therefore, if the frequency modulated Oscillation source according to the first embodiment is applied to a radar apparatus, the risk of deviating from the radio law due to unintentional transmission frequency outputs and the risk of radar transmission / reception errors can be reduced.

Ausführungsform 3Embodiment 3

14 ist ein Blockdiagramm, das die Konfiguration einer frequenzmodulierten Oszillationsquelle gemäß einer dritten Ausführungsform darstellt. Die Konfiguration einer frequenzmodulierten Oszillationsquelle 100B gemäß der dritten Ausführungsform, die in 14 dargestellt ist, unterscheidet sich von der Konfiguration der in 1 dargestellten frequenzmodulierten Oszillationsquelle 100 gemäß der ersten Ausführungsform darin, dass die Frequenzkompensations-Steuerungseinheit 30 zu einer Frequenzkompensations-Steuerungseinheit 30A verändert ist. Ein Signalwechsel-Schalter 8 is der PLL 16 der in 1 dargestellten ersten Ausführungsform hinzugefügt, sodass eine PLL 16A gebildet ist. Ferner ist eine Frequenz-Detektionseinheit 31 hinzugefügt. 14th Fig. 13 is a block diagram showing the configuration of a frequency-modulated oscillation source according to a third embodiment. The configuration of a frequency-modulated oscillation source 100B according to the third embodiment shown in FIG 14th is different from the configuration of the in 1 frequency-modulated oscillation source shown 100 according to the first embodiment in that the frequency compensation control unit 30th to a frequency compensation control unit 30A is changed. A signal change switch 8th is the PLL 16 the in 1 first embodiment shown, so that a PLL 16A is formed. There is also a frequency detection unit 31 added.

Bei der PLL 16A ist der Signalwechsel-Schalter 8 zwischen dem Schleifenfilter 4 und dem VCO 5 angeordnet. Die Ausgabe des Signalwechsel-Schalters 8 wird in den VCO 5 eingegeben. Bei der Frequenzkompensations-Steuerungseinheit 30A sind, statt der Modulationssteuerungs-Spannungsdetektionseinheit 32 und der Frequenzkompensations-Spannungsberechnungseinheit 33, eine Einheit 35 zur Berechnung einer Frequenzkompensationsspannung und Modulationssteuerungsspannung sowie eine Modulationssteuerungs-Spannungserzeugungseinheit 36 hinzugefügt.At the PLL 16A is the signal change switch 8th between the loop filter 4th and the VCO 5 arranged. The output of the signal change switch 8th is in the VCO 5 entered. At the frequency compensation control unit 30A instead of the modulation control voltage detection unit 32 and the frequency compensation voltage calculation unit 33 , one unity 35 for calculating a frequency compensation voltage and modulation control voltage and a modulation control voltage generating unit 36 added.

Die in 14 dargestellte Konfiguration unterscheidet sich von der in 1 dargestellten Konfiguration dahingehend, dass die Frequenz-Detektionseinheit 31 bereitgestellt ist und die Frequenz, die von der Frequenz-Detektionseinheit 31 detektiert wird, in die Einheit 35 zur Berechnung einer Frequenzkompensationsspannung und Modulationssteuerungsspannung eigegeben wird. In 14 wird daher die Ausgabe der Frequenzteilungszahl-Einstellungseinheit 10 nicht in die Einheit 35 zur Berechnung einer Frequenzkompensationsspannung und der Modulationssteuerungsspannung eingegeben, sondern wird nur in die Frequenzteiler-Steuerungseinheit 6 eingegeben. Die weiteren Komponenten sind die gleichen wie die oder ähnlich denen der Konfiguration gemäß der ersten Ausführungsform. Die gleichen oder äquivalente Komponenten werden mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet, wie diejenigen, die in der ersten Ausführungsform verwendet werden, und sie werden hier nicht erklärt.In the 14th The configuration shown differs from the one in 1 configuration shown to the effect that the frequency detection unit 31 is provided and the frequency used by the frequency detection unit 31 is detected in the unit 35 to calculate a frequency compensation voltage and modulation control voltage is entered. In 14th therefore becomes the output of the frequency division number setting unit 10 not in the unit 35 for calculating a frequency compensation voltage and the modulation control voltage, but is only input into the frequency divider control unit 6th entered. The other components are the same as or similar to those of the configuration according to the first embodiment. The same or equivalent components are denoted by the same reference numerals as those used in the first embodiment, and they are not explained here.

In der dritten Ausführungsform wird, um die während des normalen Betriebs vorzugebende Modulationssteuerungsspannung VP und Frequenzkompensationsspannung VT zu bestimmen, die folgende Steuerung durchgeführt, die eine Einstellung ist.In the third embodiment, in order to determine the modulation control voltage V P and frequency compensation voltage V T to be set during normal operation, the following control, which is an adjustment, is performed.

Während der Einstellung liest die Frequenzkompensations-Steuerungseinheit 30A aus der Frequenz-Detektionseinheit 31 die Ausgabefrequenz des VCO 5 aus, wenn die Modulationssteuerungsspannung VP, die von der Frequenzkompensations-Steuerungseinheit 30A erzeugt wird, in den VCO 5 eingegeben wird. Die Ausgabefrequenz des VCO 5 wird aus dem Referenzsignal 61 und dem Feedbacksignal 66 mittels der Frequenz-Detektionseinheit 31 detektiert. Mit Wiederholung dieses Prozesses findet die Frequenzkompensations-Steuerungseinheit 30A den Betriebspunkt des VCO 5, mit dem der Kv-Zielwert auf der Vp-f-Eigenschaftenkurve erreicht wird, und führt eine Steuerung durch, um den Betriebspunkt zu bewegen. Die Frequenzkompensations-Steuerungseinheit 30A erzeugt auch die Frequenzkompensationsspannung VT und gibt die Frequenzkompensationsspannung VT in den Frequenzkompensations-Anschluss 52 ein. Ebenso detektiert die Frequenzkompensations-Steuerungseinheit 30A die Ausgabefrequenz des VCO 5 von der Frequenz-Detektionseinheit 31, an die das Referenzsignal 61 und das Feedbacksignal 66 eingegeben wurden. Die Steuerung, um die Frequenzkompensationsspannung VT zu ändern, wird wiederholt ausgeführt, bis die Zielfrequenz erreicht wird. Genauer weist die Frequenzkompensations-Steuerungseinheit 30A die Einheit 35 zur Berechnung einer Frequenzkompensationsspannung und Modulationssteuerungsspannung, die Frequenzkompensations-Spannungserzeugungseinheit 34 und die Modulationssteuerungs-Spannungserzeugungseinheit 36 auf. Bei der dritten Ausführungsform bildet die Frequenz-Detektionseinheit 31 eine „Detektionseinheit“; die Einheit 35 zur Berechnung einer Frequenzkompensationsspannung und Modulationssteuerungsspannung bildet eine „Berechnungseinheit“; die Modulationssteuerungs-Spannungserzeugungseinheit 36 bildet eine „erste Spannungserzeugungseinheit“; und die Frequenzkompensations-Spannungserzeugungseinheit 34 bildet eine „zweite Spannungserzeugungseinheit‟.During the adjustment, the frequency compensation control unit reads 30A from the frequency detection unit 31 the output frequency of the VCO 5 off when the modulation control voltage V P supplied by the frequency compensation control unit 30A is generated in the VCO 5 is entered. The output frequency of the VCO 5 becomes from the reference signal 61 and the feedback signal 66 by means of the frequency detection unit 31 detected. With the repetition of this process, the frequency compensation control unit finds 30A the operating point of the VCO 5 with which the target Kv value on the Vp-f characteristic curve is achieved, and controls to move the operating point. The frequency compensation control unit 30A also generates the frequency compensation voltage V T and puts the frequency compensation voltage V T into the frequency compensation port 52 a. The frequency compensation control unit also detects 30A the output frequency of the VCO 5 from the frequency detection unit 31 to which the reference signal 61 and the feedback signal 66 entered. The control to change the frequency compensation voltage V T is repeatedly carried out until the target frequency is reached. More specifically, the frequency compensation control unit 30A the unit 35 for calculating a frequency compensation voltage and modulation control voltage, the frequency compensation voltage generation unit 34 and the modulation control voltage generation unit 36 on. In the third embodiment, the frequency detection unit forms 31 a "detection unit"; the unit 35 for calculating a frequency compensation voltage and modulation control voltage forms a "calculation unit"; the modulation control voltage generation unit 36 forms a “first voltage generating unit”; and the frequency compensation voltage generation unit 34 forms a "second voltage generation unit".

Die Modulationssteuerungs-Spannungserzeugungseinheit 36 erzeugt die Modulationssteuerungsspannung VP, die an den Modulationsanschluss 50 des VCO 5 anzulegen ist. Die an den Modulationsanschluss 50 des VCO 5 anzulegende Modulationssteuerungsspannung VP wird mittels dem Signalwechsel-Schalter 8 angelegt. Der Signalwechsel-Schalter 8 weist einen ersten Anschluss 8a, der die von dem Schleifenfilter 4 ausgegebene Modulationssteuerungsspannung VP zulässt, und einen zweiten Anschluss 8b auf, der die von der Modulationssteuerungs-Spannungserzeugungseinheit 36 der Frequenzkompensations-Steuerungseinheit 30A ausgegebene Modulationssteuerungsspannung VP zulässt. In einem Fall, bei dem die von dem Schleifenfilter 4 ausgegebene Modulationssteuerungsspannung VP während des normalen Betriebs zugelassen wird, wird der Signalwechsel-Schalter 8 zu der Seite des ersten Anschlusses 8a umgeschaltet, um zu verursachen, dass der VCO 5 einen PLL-Vorgang durchführt. Für einen Fall, bei dem die Modulationssteuerungsspannung VP, die von der Modulationssteuerungs-Spannungserzeugungseinheit 36 der Frequenzkompensations-Steuerungseinheit 30A ausgegeben wird, während einer Einstellung zugelassen wird, schaltet die Frequenzkompensations-Steuerungseinheit 30A den Signalwechsel-Schalter 8 zu der Seite des zweiten Anschlusses 8b um, um die PLL-Schleife von dem VCO 5 zu trennen und zu verursachen, dass der VCO 5 in einer offenen Schleife unabhängig arbeitet. Auf diese Weise bildet der Signalwechsel-Schalter 8 eine „Spannungs-Umschalteinheit“, die die Modulationssteuerungsspannung VP umschaltet, die die erste Spannung ist, die von dem Schleifenfilter 4 ausgegeben wird und in den VCO 5 eingegeben wird, und die Modulationssteuerungsspannung VP in den VCO 5 eingibt, die eine dritte Spannung ist, die von der Modulationssteuerungs-Spannungserzeugungseinheit 36 ausgegeben wird.The modulation control voltage generation unit 36 generates the modulation control voltage V P , which is applied to the modulation terminal 50 of the VCO 5 is to be applied. The one to the modulation connector 50 of the VCO 5 The modulation control voltage V P to be applied is set by means of the signal changeover switch 8th created. The signal change switch 8th has a first port 8a the one from the loop filter 4th output modulation control voltage V P allows, and a second terminal 8b on that of the Modulation control voltage generation unit 36 the frequency compensation control unit 30A output modulation control voltage V P allows. In a case where those from the loop filter 4th output modulation control voltage V P is allowed during normal operation, the signal change switch 8th to the side of the first port 8a toggled to cause the VCO 5 performs a PLL operation. In a case where the modulation control voltage V P generated by the modulation control voltage generating unit 36 the frequency compensation control unit 30A is output while an adjustment is being allowed, the frequency compensation control unit switches 30A the signal change switch 8th to the side of the second port 8b around to get the PLL loop from the VCO 5 to disconnect and cause the VCO 5 works independently in an open loop. In this way, the signal change switch forms 8th a "voltage switching unit" that switches the modulation control voltage V P , which is the first voltage output by the loop filter 4th is output and in the VCO 5 is input, and the modulation control voltage V P to the VCO 5 which is a third voltage obtained from the modulation control voltage generation unit 36 is issued.

Während der Einstellung gibt die Einheit 35 zur Berechnung einer Frequenzkompensationsspannung und Modulationssteuerungsspannung die Frequenzkompensationsspannung VT und die Modulationssteuerungsspannung VP aus, die als initiale Werte von der Frequenzkompensations-Spannungserzeugungseinheit 34 bzw. der Modulationssteuerungs-Spannungserzeugungseinheit 36 vorgegeben werden, und gibt die Frequenzkompensationsspannung VT und die Modulationssteuerungsspannung VP in den VCO 5 ein. Die Frequenz-Detektionseinheit 31 detektiert die Oszillationsfrequenz des VCO 5 entsprechend den Ausgabesignalen des VCO 5 bei den jeweiligen vorstehend genannten Eingabespannungen, die das an den Frequenzteiler 7 auszugebende Feedbacksignal 66 und das von der Referenzsignal-Erzeugungseinheit 1 an den Phasenfrequenz-Detektor 2 auszugebende Referenzsignal 61 sind. Die Einheit 35 zur Berechnung einer Frequenzkompensationsspannung und Modulationssteuerungsspannung berechnet die Modulationsempfindlichkeit Kv entsprechend den von der Frequenz-Detektionseinheit 31 detektierten Werten, die die Oszillationsfrequenz des VCO 5, die von der Frequenz-Detektionseinheit 31 detektiert wird, und die Modulationssteuerungsspannung VP sind, die von der Modulationssteuerungs-Spannungserzeugungseinheit 36 ausgegeben wird. In einem Fall, bei dem die Ziel-Modulationsempfindlichkeit Kv nicht erzielt werden kann, gibt die Einheit 35 zur Berechnung einer Frequenzkompensationsspannung und Modulationssteuerungsspannung die nächste Modulationssteuerungsspannung VP vor, gibt die nächste Modulationssteuerungsspannung VP von der Modulationssteuerungs-Spannungserzeugungseinheit 36 aus, gibt die nächste Modulationssteuerungsspannung VP in den VCO 5 ein und berechnet die Modulationsempfindlichkeit Kv erneut. Während der vorstehend beschriebene Prozess wiederholt wird, wird die Modulationssteuerungsspannung VP berechnet, mit der die Ziel-Modulationsempfindlichkeit Kv erreicht werden kann. Während des vorstehend beschriebenen Prozesses wird die Frequenzkompensationsspannung VT bei dem initialen Wert gehalten, bis die Modulationssteuerungsspannung VP berechnet ist.The unit gives during the setting 35 to calculate a frequency compensation voltage and modulation control voltage, the frequency compensation voltage V T and the modulation control voltage V P , which are used as initial values from the frequency compensation voltage generating unit 34 or the modulation control voltage generating unit 36 are predetermined, and outputs the frequency compensation voltage V T and the modulation control voltage V P to the VCO 5 a. The frequency detection unit 31 detects the oscillation frequency of the VCO 5 according to the output signals of the VCO 5 at the respective above-mentioned input voltages that the frequency divider 7th feedback signal to be output 66 and that from the reference signal generation unit 1 to the phase frequency detector 2 reference signal to be output 61 are. The unit 35 for calculating a frequency compensation voltage and modulation control voltage, the modulation sensitivity Kv is calculated according to that of the frequency detection unit 31 detected values that represent the oscillation frequency of the VCO 5 by the frequency detection unit 31 is detected and the modulation control voltage V P obtained from the modulation control voltage generating unit 36 is issued. In a case where the target modulation sensitivity Kv cannot be achieved, the unit gives 35 for calculating a frequency compensation voltage and modulation control voltage, the next modulation control voltage V P , gives the next modulation control voltage V P from the modulation control voltage generating unit 36 out, outputs the next modulation control voltage V P into the VCO 5 and recalculates the modulation sensitivity Kv. While the above-described process is repeated, the modulation control voltage V P with which the target modulation sensitivity Kv can be achieved is calculated. During the process described above, the frequency compensation voltage V T is held at the initial value until the modulation control voltage V P is calculated.

Sobald die Modulationssteuerungsspannung VP ermittelt ist, gibt die Einheit 35 zur Berechnung einer eingegebenen Frequenzkompensationsspannung und Modulationssteuerungsspannung die Frequenzkompensationsspannung VT vor, gibt die Frequenzkompensationsspannung VT von der Frequenzkompensations-Spannungserzeugungseinheit 34 aus und gibt die Frequenzkompensationsspannung VT in den VCO 5 ein, wobei die berechnete finale Modulationssteuerungsspannung VP von der Modulationssteuerungs-Spannungserzeugungseinheit 36 in den VCO 5 eingegeben wird. Zu diesem Zeitpunkt wird die Frequenz von der Frequenz-Detektionseinheit 31 detektiert. Während der vorstehend beschriebene Prozess wiederholt wird, wird die Frequenzkompensationsspannung VT berechnet, mit der die Zielfrequenz zu erzielen ist. Die Zielfrequenz des VCO 5 wird so ausgewählt, dass sie während des normalen PLL-Betriebs oder während der Modulation die Mittenfrequenz ist. Während des normalen Betriebs wird die Frequenzkompensationsspannung VT, die mittels der vorstehend beschriebenen Einstellung bestimmt wird, von der Einheit 35 zur Berechnung einer Frequenzkompensationsspannung und Modulationssteuerungsspannung vorgegeben und wird von der Frequenzkompensations-Spannungserzeugungseinheit 34 in den Frequenzkompensations-Anschluss 52 des VCO 5 eingegeben. Die Frequenzkompensations-Steuerungseinheit 30A schaltet den Signalwechsel-Schalter 8 zu der Seite des ersten Anschlusses 8a, verursacht, dass der Schleifenfilter 4 die Modulationssteuerungsspannung VP in den VCO 5 eingibt, und verursacht, dass die PLL 16A einen PLL-Vorgang durchführt. Die PLL 16A führt den PLL-Vorgang mit den Zielwerten der ausgegebenen Frequenz und der Modulationsempfindlichkeit Kv bei der Frequenzkompensationsspannung VT durch, die durch die Einstellung vorgegeben ist.Once the modulation control voltage V P is determined, the unit outputs 35 for calculating an input frequency compensation voltage and modulation control voltage, the frequency compensation voltage V T , gives the frequency compensation voltage V T from the frequency compensation voltage generating unit 34 and outputs the frequency compensation voltage V T to the VCO 5 wherein the calculated final modulation control voltage V P from the modulation control voltage generation unit 36 in the VCO 5 is entered. At this time, the frequency is determined by the frequency detection unit 31 detected. While the above-described process is repeated, the frequency compensation voltage V T with which the target frequency is to be achieved is calculated. The target frequency of the VCO 5 is selected to be the center frequency during normal PLL operation or during modulation. During normal operation, the frequency compensation voltage V T , which is determined by means of the setting described above, is used by the unit 35 for calculating a frequency compensation voltage and modulation control voltage and is specified by the frequency compensation voltage generation unit 34 into the frequency compensation connection 52 of the VCO 5 entered. The frequency compensation control unit 30A switches the signal change switch 8th to the side of the first port 8a , that causes the loop filter 4th the modulation control voltage V P into the VCO 5 and causes the PLL 16A performs a PLL operation. The PLL 16A performs the PLL process with the target values of the output frequency and the modulation sensitivity Kv at the frequency compensation voltage V T , which is predetermined by the setting.

Nachfolgend wird der Hauptteil eines Vorgangs in der frequenzmodulierten Oszillationsquelle 100B gemäß der dritten Ausführungsform beschrieben. 15 ist ein Flussdiagramm zur Erklärung eines Vorgangs in der frequenzmodulierten Oszillationsquelle 100B gemäß der dritten Ausführungsform. Das Flussdiagramm in 15 ist basierend auf der Annahme konzipiert, dass der dem Kv-Zielwert entsprechende VP-Wert nicht vorab bekannt ist. Allerdings kann in einem Fall, bei dem ein ungefährer VP-Wert anhand der Eigenschaften des VCO 5 empirisch bekannt ist, der VP -Wert als der initiale Wert vorgegeben werden.The following will be the main part of an operation in the frequency-modulated oscillation source 100B according to the third embodiment. 15th Fig. 13 is a flowchart for explaining an operation in the frequency modulated Oscillation source 100B according to the third embodiment. The flowchart in 15th is designed based on the assumption that the V P value corresponding to the Kv target value is not known in advance. However, in a case where an approximate V P value based on the characteristics of the VCO 5 is empirically known, the V P value can be specified as the initial value.

Um den VCO 5 zum Oszillieren zu bringen, legt die Frequenzkompensations-Spannungserzeugungseinheit 34 in 15 zunächst den initialen Wert der Frequenzkompensationsspannung VT an den Frequenzkompensations-Anschluss 52 des VCO 5 an (Schritt S301). Die Modulationssteuerungs-Spannungserzeugungseinheit 36 legt dann über den Signalwechsel-Schalter 8 die Modulationssteuerungsspannung VP an den Modulationsanschluss 50 des VCO 5 an (Schritt S302). Die Frequenz-Detektionseinheit 31 detektiert die Oszillationsfrequenz des VCO 5 (Schritt S303). Das Anwenden der Modulationssteuerungsspannung VP und das Detektieren der Oszillationsfrequenz werden an zwei oder mehreren Punkten durchgeführt.To the VCO 5 to oscillate sets the frequency compensation voltage generating unit 34 in 15th first the initial value of the frequency compensation voltage V T to the frequency compensation connection 52 of the VCO 5 on (step S301). The modulation control voltage generation unit 36 then puts over the signal change switch 8th the modulation control voltage V P to the modulation port 50 of the VCO 5 on (step S302). The frequency detection unit 31 detects the oscillation frequency of the VCO 5 (Step S303). The application of the modulation control voltage V P and the detection of the oscillation frequency are performed at two or more points.

Die Frequenzkompensations-Steuerungseinheit 30A berechnet den Kv-Wert entsprechend der in Schritt S302 verwendeten Modulationssteuerungsspannung VP und der in Schritt S303 detektierten Oszillationsfrequenz f (Schritt S304).The frequency compensation control unit 30A calculates the Kv value corresponding to the modulation control voltage V P used in step S302 and the oscillation frequency f detected in step S303 (step S304).

Die Frequenzkompensations-Steuerungseinheit 30A ermittelt, ob der in Schritt S304 berechnete Kv-Wert ein Wert innerhalb des Zielbereichs ist (Schritt S305). Wenn der berechnete Kv-Wert kein Wert innerhalb des Zielbereichs ist (Nein in Schritt S305), geht der Prozess zu Schritt S306 über. Bei Schritt S306 wird eine Prüfung durchgeführt, um zu ermitteln, ob der in Schritt S304 berechnete Kv-Wert kleiner ist als der untere Grenzwert des Zielbereichs. Wenn der Kv-Wert kleiner ist als der untere Grenzwert des Zielbereichs (Ja in Schritt S306), dann aktualisiert die Frequenzkompensations-Steuerungseinheit 30A den Wert der Modulationssteuerungsspannung VP und führt eine Neueinstellung mit der aktualisierten Modulationssteuerungsspannung VP durch. Die Neueinstellung der Modulationssteuerungsspannung VP wird durchgeführt, indem der zuletzt berechnete Wert der Modulationssteuerungsspannung VP verringert wird (Schritt S307). Wenn der in Schritt S304 berechnete Kv-Wert größer als der oder gleich dem untere/n Grenzwert des Zielbereichs ist (Nein in Schritt S306), dann geht der Prozess andererseits zu Schritt S308 über. Da in Schritt S305 bereits ermittelt wurde, dass der Kv-Wert kein Wert innerhalb des Zielbereichs ist, bedeutet das Ermittlungsergebnis „Nein“ in Schritt S306, dass der in Schritt S304 berechnete Kv-Wert größer ist als der obere Grenzwert des Zielbereichs. Somit wird die Neueinstellung der Modulationssteuerungsspannung VP in Schritt S308 durchgeführt, indem der zuletzt berechnete Wert der Modulationssteuerungsspannung VP erhöht wird.The frequency compensation control unit 30A determines whether the Kv value calculated in step S304 is a value within the target range (step S305). When the calculated Kv value is not a value within the target range (No in step S305), the process proceeds to step S306. In step S306, a check is made to determine whether the Kv value calculated in step S304 is less than the lower limit value of the target range. If the Kv value is smaller than the lower limit value of the target range (Yes in step S306), then the frequency compensation control unit updates 30A the value of the modulation control voltage V P and readjusts with the updated modulation control voltage V P. The readjustment of the modulation control voltage V P is performed by decreasing the last calculated value of the modulation control voltage V P (step S307). On the other hand, if the Kv value calculated in step S304 is greater than or equal to the lower limit value of the target range (No in step S306), then the process proceeds to step S308. Since it has already been determined in step S305 that the Kv value is not a value within the target range, the determination result “No” in step S306 means that the Kv value calculated in step S304 is greater than the upper limit value of the target range. Thus, the readjustment of the modulation control voltage V P is performed in step S308 by increasing the last calculated value of the modulation control voltage V P.

Obgleich in Schritt S306 eine Prüfung durchgeführt wird, um zu ermitteln, ob der in Schritt S304 berechnete Kv-Wert kleiner ist als der untere Grenzwert des Zielbereichs, kann eine Prüfung durchgeführt werden, um zu ermitteln, ob der berechnete Kv-Wert größer ist als der obere Grenzwert des Zielbereichs. Für diesen Fall, wenn der berechnete Kv-Wert größer ist als der obere Grenzwert des Zielbereichs, stellt die Frequenzkompensations-Steuerungseinheit 30A die Modulationssteuerungsspannung VP neu ein. Die Neueinstellung der Modulationssteuerungsspannung VP wird durchgeführt, indem der zuletzt berechnete Wert der Modulationssteuerungsspannung VP erhöht wird. Wenn der berechnete Kv-Wert kleiner als der oder gleich dem obere/n Grenzwert des Zielbereichs ist, dann stellt die Frequenzkompensations-Steuerungseinheit 30 eine neue Modulationssteuerungsspannung VP neu ein, die berechnet wird, indem der zuletzt berechnete Wert der Modulationssteuerungsspannung VP verringert wird.Although a check is made in step S306 to determine whether the Kv value calculated in step S304 is less than the lower limit value of the target range, a check may be made to determine whether the calculated Kv value is greater than the upper limit of the target range. In this case, when the calculated Kv value is larger than the upper limit value of the target range, the frequency compensation control unit 30A the modulation control voltage V P anew. The readjustment of the modulation control voltage V P is carried out by increasing the last calculated value of the modulation control voltage V P. If the calculated Kv value is less than or equal to the upper limit of the target range, then the frequency compensation control unit 30th a new modulation control voltage V P calculated by decreasing the last calculated value of the modulation control voltage V P.

Die Frequenzkompensations-Steuerungseinheit 30A ermittelt, ob die neueingestellte Modulationssteuerungsspannung VP einen vorgegebenen Grenzwert aufweist (Schritt S309). Wenn die Modulationssteuerungsspannung VP den vorgegebenen Grenzwert aufweist (Ja in Schritt S309), dann wird ein Fehler detektiert und der Prozess wird beendet (Schritt S318). Wenn die Modulationssteuerungsspannung VP nicht der vorgegebene Grenzwert ist (Nein in Schritt S309), dann kehrt der Prozess andererseits wieder zu Schritt S302 zurück. Danach wird der Prozess von Schritt S302 bis Schritt S309 wiederholt. Die neueingestellte Modulationssteuerungsspannung VP wird an die Modulationssteuerungs-Spannungserzeugungseinheit 36 geliefert. Die Modulationssteuerungs-Spannungserzeugungseinheit 36 erzeugt die vorgesehene Modulationssteuerungsspannung VP und legt die Modulationssteuerungsspannung VP über den Signalwechsel-Schalter 8 an den Modulationsanschluss 50 des VCO 5 an. Zurück in Schritt S305 geht der Prozess, wenn der berechnete Kv-Wert ein Wert innerhalb des Zielbereichs ist (Ja in Schritt S305), über zu Schritt S310. Der Prozess von Schritt S302 bis Schritt S309 ist der Prozess des Einstellens (Ermittelns) der Modulationssteuerungsspannung VP mit dem Kv-Wert.The frequency compensation control unit 30A determines whether the newly set modulation control voltage V P has a predetermined limit value (step S309). If the modulation control voltage V P is the predetermined limit value (Yes in step S309), then an error is detected and the process is ended (step S318). On the other hand, if the modulation control voltage V P is not the predetermined limit value (No in step S309), then the process returns again to step S302. Thereafter, the process from step S302 to step S309 is repeated. The newly set modulation control voltage V P is sent to the modulation control voltage generating unit 36 delivered. The modulation control voltage generation unit 36 generates the intended modulation control voltage V P and applies the modulation control voltage V P via the signal changeover switch 8th to the modulation connector 50 of the VCO 5 on. Returning to step S305, if the calculated Kv value is a value within the target range (Yes in step S305), the process goes to step S310. The process from step S302 to step S309 is the process of setting (determining) the modulation control voltage V P with the Kv value.

In Schritt S310 wird die Modulationssteuerungsspannung VP, die einen Kv-Wert innerhalb des Zielbereichs angibt, ermittelt. Die Modulationssteuerungs-Spannungserzeugungseinheit 36 legt den ermittelten Wert der Modulationssteuerungsspannung VP über den Signalwechsel-Schalter 8 an den Modulationsanschluss 50 des VCO 5 an. Es sei angemerkt, dass die hier anzulegende Modulationssteuerungsspannung VP, im Gegensatz zu der in Schritt S302 angewendeten Modulationssteuerungsspannung VP, der Wert eines Mittelpunktes ist. Sobald die Modulationssteuerungsspannung VP angelegt ist, geht der Prozess zu Schritt S311 über.In step S310, the modulation control voltage V P indicating a Kv value within the target range is obtained. The modulation control voltage generation unit 36 sets the determined value of the modulation control voltage V P via the signal change switch 8th to the modulation connector 50 of the VCO 5 on. It should be noted that the Modulation control voltage V P , in contrast to the modulation control voltage V P applied in step S302, is the value of a midpoint. Once the modulation control voltage V P is applied, the process proceeds to step S311.

In Schritt S311 legt, unter der Bedingung, dass die in Schritt S305 ermittelte Modulationssteuerungsspannung VP an den Modulationsanschluss 50 des VCO 5 angelegt ist, die Frequenzkompensations-Spannungserzeugungseinheit 34 die Frequenzkompensationsspannung VT an den Frequenzkompensations-Anschluss 52 des VCO 5 an. Die Frequenz-Detektionseinheit 31 detektiert dann die Oszillationsfrequenz des VCO 5 (Schritt S312).In step S311, on the condition that the modulation control voltage V P determined in step S305 is applied to the modulation terminal 50 of the VCO 5 is applied, the frequency compensation voltage generating unit 34 the frequency compensation voltage V T to the frequency compensation connection 52 of the VCO 5 on. The frequency detection unit 31 then detects the oscillation frequency of the VCO 5 (Step S312).

Die Frequenzkompensations-Steuerungseinheit 30A ermittelt, ob die in Schritt S12 detektierte Frequenz einen Wert innerhalb des Zielbereichs aufweist (Schritt S313). Wenn die detektierte Frequenz keinen Wert innerhalb des Zielbereichs aufweist (Nein in Schritt S313), dann geht der Prozess zu Schritt S314 über. In Schritt S314 wird eine Prüfung durchgeführt, um zu ermitteln, ob die in Schritt S312 detektierte Frequenz höher ist als der obere Grenzwert des Zielbereichs. Wenn die detektierte Frequenz höher ist als der obere Grenzwert des Zielbereichs (Ja in Schritt S314), dann aktualisiert die Frequenzkompensations-Steuerungseinheit 30A den Wert der Frequenzkompensationsspannung VT und führt mit dem aktualisierten Wert eine Neueinstellung durch. Die Neueinstellung der Frequenzkompensationsspannung VT wird durchgeführt, indem der zuletzt berechnete Wert der Frequenzkompensationsspannung VT verringert wird (Schritt S315). Wenn die in Schritt S312 detektierte Frequenz kleiner als der oder gleich dem obere/n Grenzwert des Zielbereichs ist (Nein in Schritt S314), dann geht der Prozess zu Schritt S316 über. Da in Schritt S313 bereits ermittelt wurde, dass die detektierte Frequenz keinen Wert innerhalb des Zielbereichs aufweist, bedeutet das Ermittlungsergebnis „Nein“ in Schritt S314, dass die in Schritt S312 detektierte Frequenz höher ist als der untere Grenzwert des Zielbereichs. Daher wird die Neueinstellung der Frequenzkompensationsspannung VT in Schritt S316 durchgeführt, indem der zuletzt berechnete Wert der Frequenzkompensationsspannung VT erhöht wird.The frequency compensation control unit 30A determines whether the frequency detected in step S12 has a value within the target range (step S313). If the detected frequency does not have a value within the target range (No in step S313), then the process proceeds to step S314. In step S314, a check is made to determine whether the frequency detected in step S312 is higher than the upper limit of the target range. If the detected frequency is higher than the upper limit of the target range (Yes in step S314), then the frequency compensation control unit updates 30A the value of the frequency compensation voltage V T and readjusts with the updated value. The readjustment of the frequency compensation voltage V T is performed by decreasing the last calculated value of the frequency compensation voltage V T (step S315). If the frequency detected in step S312 is less than or equal to the upper limit value of the target range (No in step S314), then the process proceeds to step S316. Since it has already been determined in step S313 that the detected frequency does not have a value within the target range, the determination result “no” in step S314 means that the frequency detected in step S312 is higher than the lower limit value of the target range. Therefore, the readjustment of the frequency compensation voltage V T is performed in step S316 by increasing the last calculated value of the frequency compensation voltage V T.

Obgleich in Schritt S314 eine Prüfung durchgeführt wird, um zu ermitteln, ob die in Schritt S312 detektierte Frequenz höher ist als der obere Grenzwert des Zielbereichs, kann eine Prüfung durchgeführt werden, um zu ermitteln, ob die detektierte Frequenz niedriger ist als der untere Grenzwert des Zielbereichs. Für diesen Fall, wenn die detektierte Frequenz niedriger ist als der untere Grenzwert des Zielbereichs, stellt die Frequenzkompensations-Steuerungseinheit 30A die Frequenzkompensationsspannung VT neu ein. Die Neueinstellung der Frequenzkompensationsspannung VT wird durchgeführt, indem der Wert der zuletzt berechneten Frequenzkompensationsspannung VT erhöht wird. Wenn die detektierte Frequenz größer als der oder gleich dem untere/n Grenzwert des Zielbereichs ist, stellt die Frequenzkompensations-Steuerungseinheit 30A eine neue Frequenzkompensationssteuerung VT neu ein, die berechnet wird, indem der zuletzt berechnete Wert der Frequenzkompensationsspannung VT verringert wird.Although a check is made in step S314 to see if the frequency detected in step S312 is higher than the upper limit of the target range, a check may be made to see if the detected frequency is lower than the lower limit of the Target area. In this case, when the detected frequency is lower than the lower limit value of the target range, the frequency compensation control unit adjusts 30A the frequency compensation voltage V T anew. The frequency compensation voltage V T is reset by increasing the value of the frequency compensation voltage V T calculated last. If the detected frequency is greater than or equal to the lower limit value of the target range, the frequency compensation control unit 30A a new frequency compensation control V T which is calculated by decreasing the last calculated value of the frequency compensation voltage V T.

Die Frequenzkompensations-Steuerungseinheit 30A ermittelt, ob die neueingestellte Frequenzkompensationsspannung VT einen vorgegebenen Grenzwert aufweist (Schritt S317). Wenn die Frequenzkompensationsspannung VT den vorgegebenen Grenzwert aufweist (Ja in Schritt S317), wird ein Fehler detektiert und der Prozess wird beendet (Schritt S318). Wenn die Frequenzkompensationsspannung VT den vorgegebenen Grenzwert nicht aufweist (Nein in Schritt S317), dann kehrt der Prozess andererseits zu Schritt S311 zurück. Anschließend wird der Prozess von Schritt S311 bis Schritt S317 wiederholt. Die neueingestellte Frequenzkompensationsspannung VT wird an die Frequenzkompensations-Spannungserzeugungseinheit 34 geliefert. Die Frequenzkompensations-Spannungserzeugungseinheit 34 erzeugt die vorgesehene Frequenzkompensationsspannung VT und legt die Frequenzkompensationsspannung VT an den Frequenzkompensations-Anschluss 52 des VCO 5 an.The frequency compensation control unit 30A determines whether the newly set frequency compensation voltage V T has a predetermined limit value (step S317). If the frequency compensation voltage V T has the predetermined limit value (Yes in step S317), an error is detected and the process is ended (step S318). On the other hand, if the frequency compensation voltage V T does not have the predetermined limit (No in step S317), then the process returns to step S311. Then, the process from step S311 to step S317 is repeated. The newly set frequency compensation voltage V T is sent to the frequency compensation voltage generating unit 34 delivered. The frequency compensation voltage generation unit 34 generates the intended frequency compensation voltage V T and applies the frequency compensation voltage V T to the frequency compensation connection 52 of the VCO 5 on.

Zurück zu Schritt S313, wenn die in Schritt S312 detektierte Frequenz einen Wert innerhalb des Zielbereichs aufweist (Ja in Schritt S313), dann geht der Vorgang zum normalen Betrieb über und der Prozess wird beendet (Schritt S319). Der Prozess von Schritt S311 bis Schritt S317 ist der Prozess des Einstellens (Ermittelns) der Frequenzkompensationsspannung VT mit der Frequenz.Returning to step S313, if the frequency detected in step S312 is within the target range (Yes in step S313), then the process goes to normal operation and the process is ended (step S319). The process from step S311 to step S317 is the process of setting (determining) the frequency compensation voltage V T with the frequency.

Nachfolgend auf 16 Bezug nehmend, wird der in dem Flussdiagramm in 15 dargestellte Prozess weiter beschrieben. 16 sind Graphen zum Erklären, wie sich die Modulationsempfindlichkeit Kv dem Zielwert durch den in dem Flussdiagramm in 15 dargestellten Prozess annähert.Following on 16 Referring to, the process shown in the flowchart in FIG 15th The process shown is further described. 16 are graphs for explaining how the modulation sensitivity Kv differs from the target value by the amount shown in the flowchart in FIG 15th approximates the process shown.

In dem oberen Bereich von 16 gibt die Ordinate die Oszillationsfrequenzen f1(1) und f2(1) des VCO 5 an, der mit der Modulationssteuerungsspannung VP gesteuert wird. Die Abszisse gibt die vorzugebenden VP-Werte an (VP1(1) und VP2(1)). Auf einer Kurve K5, die die Vp-f-Eigenschaften angibt, ist P1(1) der Betriebspunkt, bei dem die Oszillationsfrequenz f1(1) ausgegeben wird, und P2(1) ist der Betriebspunkt, bei dem die Oszillationsfrequenz f2(1) ausgegeben wird. Ferner ist auf der Kurve K5 P0(1) der Betriebspunkt, an dem eine Oszillationsfrequenz f0(1) ausgegeben wird, die sich zwischen der Oszillationsfrequenz f1(1) und der Oszillationsfrequenz f2(1) befindet.In the upper part of 16 the ordinate gives the oscillation frequencies f 1 (1) and f 2 (1) of the VCO 5 which is controlled with the modulation control voltage V P. The abscissa indicates the V P values to be specified (V P1 (1) and V P2 (1)). On a curve K5 indicating the Vp-f characteristics, P 1 (1) is the operating point at which the oscillation frequency f 1 (1) is output, and P 2 (1) is the operating point at which the oscillation frequency f 2 (1) is issued. Furthermore, on the curve K5 P 0 (1) is the operating point at which an oscillation frequency f 0 (1) is output which is between the Oscillation frequency f 1 (1) and the oscillation frequency f 2 (1) is located.

In dem oberen Bereich von 16 wird der Kv-Wert gemäß der nachstehend dargestellten Gleichung (2) berechnet. Kv = { f 2 ( 1 ) − f 1 ( 1 ) } / { V P2 ( 1 ) − V P1 ( 1 ) }

Figure DE112018007795T5_0002
In the upper part of 16 the Kv value is calculated according to equation (2) shown below. Kv = { f 2 ( 1 ) - f 1 ( 1 ) } / { V P2 ( 1 ) - V P1 ( 1 ) }
Figure DE112018007795T5_0002

Der Kv-Wert wird gemäß vorstehender Gleichung (2) berechnet. Allerdings wird für einen Fall, bei dem kein Kv-Wert innerhalb des Zielbereichs erreicht werden kann, ein neuer VP-Wert berechnet. Wie ein neuer Kv-Wert mit dem neuen VP-Wert berechnet wird, ist in dem mittleren Bereich von 16 dargestellt.The Kv value is calculated according to equation (2) above. However, a new V P value is calculated for a case in which no Kv value can be achieved within the target range. How a new Kv value is calculated with the new V P value is in the middle range of 16 shown.

In dem mittleren Bereich von 16 bewegt sich der Betriebspunkt P0(1) des VCO 5 zu dem Betriebspunkt P0(2), der dem neuen VP-Wert entspricht. Hier sind P1(2), der VP1(2) entspricht, und P2(2), der VP2(2) entspricht, die neuen Betriebspunkte. Die Frequenz-Detektionseinheit 31 detektiert die Frequenz f1(2) an dem neuen Betriebspunkt P1(2) und die Frequenz f2(2) an dem neuen Betriebspunkt P2(2). Der Kv-Wert an den neuen Betriebspunkten wird der nachstehend dargestellten Gleichung (3) entsprechend berechnet. Kv = { f 2 ( 2 ) − f 1 ( 2 ) } / { V P2 ( 2 ) − V P1 ( 2 ) }

Figure DE112018007795T5_0003
In the middle range of 16 the operating point P 0 (1) of the VCO moves 5 to the operating point P 0 (2), which corresponds to the new V P value. Here, P 1 (2), which corresponds to V P1 (2), and P 2 (2), which corresponds to V P2 (2), are the new operating points. The frequency detection unit 31 detects the frequency f 1 (2) at the new operating point P 1 (2) and the frequency f 2 (2) at the new operating point P 2 (2). The Kv value at the new operating points is calculated according to equation (3) shown below. Kv = { f 2 ( 2 ) - f 1 ( 2 ) } / { V P2 ( 2 ) - V P1 ( 2 ) }
Figure DE112018007795T5_0003

Die Änderung der Betriebspunkte und die Neuberechnung des Kv-Werts werden wiederholt, bis der neu berechnete Kv-Wert ein Wert innerhalb des Zielbereichs wird. Wenn der berechnete Kv-Wert ein Wert innerhalb des Zielbereichs wird, dann endet der Prozess des Suchens nach dem VP-Wert. Der zuletzt berechnete Kv-Wert ist der Kv-Wert, der während des normalen Betriebs den Betriebspunkt des VCO 5 bestimmt, und der Betriebspunkt P0(2) entspricht dem in dem mittleren Bereich von 16. P0(2) ist der Betriebspunkt, bei dem die Oszillationsfrequenz f0(2) bei einer Modulationssteuerungsspannung VP0 ausgegeben wird.The change in the operating points and the recalculation of the Kv value are repeated until the newly calculated Kv value becomes a value within the target range. When the calculated Kv value becomes a value within the target range, then the process of searching for the V P value ends. The Kv value calculated last is the Kv value, which is the operating point of the VCO during normal operation 5 is determined, and the operating point P 0 (2) corresponds to that in the central region of 16 . P 0 (2) is the operating point at which the oscillation frequency f 0 (2) is output at a modulation control voltage V P0.

Sobald der vorgegebene Wert der Modulationssteuerungsspannung VP und der Kv-Wert ermittelt sind, wird anschließend nach dem VT-Wert gesucht, der der vorgegebene Wert der Frequenzkompensationsspannung VT ist. Wie nach dem VT-Wert gesucht wird, ist in dem unteren Bereich der 16 dargestellt.As soon as the predetermined value of the modulation control voltage V P and the Kv value have been determined, a search is then made for the V T value, which is the predetermined value of the frequency compensation voltage V T. How to search for the V T value is in the lower area 16 shown.

In dem unteren Bereich von 16 ist der Betriebspunkt P0(2) auf der Kurve K5 der gleiche wie P0(2), der in dem mittleren Bereich der 16 dargestellt ist, und ist der Betriebspunkt, bei dem die Oszillationsfrequenz f0(2) bei der Modulationssteuerungsspannung VP0 ausgegeben wird.In the lower part of 16 the operating point P 0 (2) on the curve K5 is the same as P 0 (2), which is in the central region of the 16 and is the operating point at which the oscillation frequency f 0 (2) is outputted at the modulation control voltage V P0.

Die Frequenzkompensationsspannung VT wird so neueingestellt, dass eine Zielfrequenz, die eine Frequenz innerhalb des Zielbereichs ist, erreicht wird. Die VP-f-Eigenschaften des mit der neuen Frequenzkompensationsspannung VT gesteuerten VCO 5 werden von einer Kurve K6 angegeben. P0(3) auf der Kurve K6 ist der Betriebspunkt, bei dem eine Oszillationsfrequenz f0(3) ausgegeben wird. In dem unteren Bereich der 16 liegt die Oszillationsfrequenz f0(3) an dem Betriebspunkt P0(3) innerhalb des Zielbereichs. Für einen Fall, wenn die Zielfrequenz nicht erzielt werden kann, wird der Prozess der Suche nach der Frequenzkompensationsspannung VT durchgeführt, bis die Zielfrequenz erreicht wird.The frequency compensation voltage V T is readjusted so that a target frequency, which is a frequency within the target range, is achieved. The V P -f properties of the VCO controlled with the new frequency compensation voltage V T 5 are indicated by a curve K6. P 0 (3) on curve K6 is the operating point at which an oscillation frequency f 0 (3) is output. In the lower part of the 16 the oscillation frequency f 0 (3) at the operating point P 0 (3) lies within the target range. In a case where the target frequency cannot be achieved, the process of searching for the frequency compensation voltage V T is performed until the target frequency is reached.

Der Kv-Wert an dem Betriebspunkt P0(2) und der Kv-Wert an dem Betriebspunkt P0(3) sind Betriebspunkte, die von der gleichen Modulationssteuerungsspannung VP0 bestimmt werden, und beide weisen im Wesentlichen den gleichen Wert auf. Um allerdings einen akkuraten Kv-Wert zu erreichen, kann der Kv-Wert berechnet werden, nachdem die finale Frequenzkompensationsspannung VT ermittelt wurde.The Kv value at the operating point P 0 (2) and the Kv value at the operating point P 0 (3) are operating points which are determined by the same modulation control voltage V P0 , and both have essentially the same value. However, in order to achieve an accurate Kv value, the Kv value can be calculated after the final frequency compensation voltage V T has been determined.

Der VP-Wert und der Kv-Wert, die in dem Flussdiagramm in 15 schließlich erzielt werden, können in dem in 4 dargestellten Speicher 202 gespeichert werden oder können in der in 9 dargestellten VP-Tabelle 42 gespeichert werden. Wenn der VP-Wert und der Kv-Wert in dem Speicher 202 oder der VP-Tabelle 42 gespeichert sind, kann das in der ersten Ausführungsform oder zweiten Ausführungsform beschriebene Verfahren in dem nächsten Prozess des Suchens nach dem VT verwendet werden. Wenn das Verfahren gemäß der ersten Ausführungsform oder der zweiten Ausführungsform verwendet wird, kann die Wirkung einer Verkürzung der Suchzeit erwartet werden.The V P value and the Kv value shown in the flowchart in 15th can ultimately be achieved in the in 4th memory shown 202 or can be saved in the in 9 V P table shown 42 get saved. When the V P value and the Kv value in the memory 202 or the V P table 42 are stored, the method described in the first embodiment or the second embodiment can be used in the next process of searching for the V T. When the method according to the first embodiment or the second embodiment is used, the effect of shortening the search time can be expected.

Bei der frequenzmodulierten Oszillationsquelle gemäß der dritten Ausführungsform werden die Modulationssteuerungsspannung VP und die Frequenzkompensationsspannung VT derart gesteuert, dass die Modulationsempfindlichkeit Kv (Kv-Wert) einen Wert innerhalb des Zielbereichs aufweist. Dadurch können Fluktuationen in dem Kv-Wert des VCO aufgrund individueller Variationen und Temperaturdrift verringert werden und Fluktuationen in den Cutoff-Eigenschaften der PLL können dementsprechend verringert werden. Da Fluktuationen in den Cutoff-Eigenschaften der PLL verringert werden können, kann eine Verschlechterung der Phasenrauscheigenschaften der PLL entsprechend verringert werden.In the frequency-modulated oscillation source according to the third embodiment, the modulation control voltage V P and the frequency compensation voltage V T are controlled so that the modulation sensitivity Kv (Kv value) has a value within the target range. Thereby, fluctuations in the Kv value of the VCO due to individual variations and temperature drift can be reduced, and fluctuations in the cutoff characteristics of the PLL can be reduced accordingly. Since fluctuations in the cutoff characteristics of the PLL can be reduced, deterioration in the phase noise characteristics of the PLL can be reduced accordingly.

Durch das Verfahren gemäß der dritten Ausführungsform wird die PLL-Schleife von dem VCO 5 getrennt, sodass der VCO 5 unabhängig arbeitet. Dementsprechend kann die Modulationssteuerungsspannung VP, die von der Frequenzkompensations-Steuerungseinheit 30A ausgegeben wird, in den VCO 5 eingegeben werden. Dadurch ist es möglich, selbst wenn der dem Kv-Zielwert entsprechende VP-Wert vorab nicht bekannt ist, nach dem VP-Wert zu suchen, um den Kv-Zielwert zu erreichen.By the method according to the third embodiment, the PLL loop is controlled by the VCO 5 separated so that the VCO 5 works independently. Accordingly, the modulation control voltage V P generated by the frequency compensation control unit 30A is output into the VCO 5 can be entered. This makes it possible, even if the V P value corresponding to the Kv target value is not known in advance, to search for the V P value in order to achieve the Kv target value.

Ferner ist es mit der frequenzmodulierten Oszillationsquelle gemäß der dritten Ausführungsform möglich, Fluktuationen in den Cutoff-Eigenschaften der PLL zu verringern. Somit kann eine ausreichende Betriebsspanne bezüglich des Phasenrands in der Konzeption der PLL erzielt werden. Dadurch ist es möglich, das Risiko des Auftretens eines Phänomens zu verringern, dass das Locking die Betriebsfrequenz der PLL unerwartet aufgehoben wird. Daher kann, wenn die frequenzmodulierte Oszillationsquelle gemäß der dritten Ausführungsform auf eine Radarvorrichtung angewendet wird, das Risiko einer Abweichung vom Radiogesetz aufgrund unbeabsichtigter Übertragungsfrequenz-Ausgaben sowie das Risiko von Radarübertragungs-/empfangsfehlern verringert werden.Further, with the frequency-modulated oscillation source according to the third embodiment, it is possible to reduce fluctuations in the cutoff characteristics of the PLL. Thus, a sufficient operating margin with respect to the phase margin can be obtained in the design of the PLL. This makes it possible to reduce the risk of occurrence of a phenomenon that the locking of the operating frequency of the PLL is unexpectedly released. Therefore, when the frequency-modulated oscillation source according to the third embodiment is applied to a radar device, the risk of deviation from the radio law due to unintentional transmission frequency outputs and the risk of radar transmission / reception errors can be reduced.

Ausführungsform 4Embodiment 4

Nachfolgend auf 17 bis 20 Bezug nehmend, wird ein Verfahren zur Steuerung einer frequenzmodulierten Oszillationsquelle gemäß einer vierten Ausführungsform beschrieben. 17 ist ein Flussdiagramm zur Erklärung eines Vorgangs in einer frequenzmodulierten Oszillationsquelle gemäß der vierten Ausführungsform. 18 ist ein erster Graph zur Erklärung eines Prozesses der Erzeugung einer VT-VP-Näherungskurve in der vierten Ausführungsform. 19 ist ein zweiter Graph zur Erklärung eines Prozesses der Erzeugung einer VT-VP-Näherungskurve in der vierten Ausführungsform. 20 ist ein dritter Graph zur Erklärung eines Prozesses der Erzeugung einer VT-VP-Näherungskurve in der vierten Ausführungsform. Die Funktionen der frequenzmodulierten Oszillationsquelle gemäß der vierten Ausführungsform können von einer Konfiguration implementiert werden, die die gleiche ist wie die der in 1 dargestellten ersten Ausführungsform oder ihr ähnlich ist.Following on 17th to 20th With reference, a method for controlling a frequency-modulated oscillation source according to a fourth embodiment will be described. 17th Fig. 13 is a flowchart for explaining an operation in a frequency-modulated oscillation source according to the fourth embodiment. 18th Fig. 13 is a first graph for explaining a process of generating a V T -V P approximate curve in the fourth embodiment. 19th Fig. 13 is a second graph for explaining a process of generating a V T -V P approximate curve in the fourth embodiment. 20th Fig. 13 is a third graph for explaining a process of generating a V T -V P approximate curve in the fourth embodiment. The functions of the frequency-modulated oscillation source according to the fourth embodiment can be implemented by a configuration that is the same as that of FIG 1 illustrated first embodiment or similar.

Das Flussdiagramm in 17 ist in die folgenden vier Schritte unterteilt: ein VP-Detektionsschritt, ein VT(T)-Berechnungsschritt, ein Vp-Verifikationsschritt und ein VT(T)-Aktualisierungsschritt. Der Vp-Verifikationsschritt kann auch als Kv-Verifikationsschritt bezeichnet werden. Der VP-Detektionsschritt weist die drei Schritte von Schritt S401 bis Schritt S403 auf. Der VT(T)-Berechnungsschritt weist die drei Schritte von Schritt S404 bis S406 auf. Der VT(T)-Berechnungsschritt ist ein Schritt des Berechnens von VT(T), was die Frequenzkompensationsspannung VT zum Erreichen des VP-Zielwerts ist. Der VP-Verifikationsschritt weist die vier Schritte von Schritt S407 bis Schritt S410 auf. Der VP-Verifikationsschritt ist ein Schritt des tatsächlichen Detektierens und Verifizierens, dass der VP-Zielwert erzielt ist, indem die in dem VT(T)-Berechnungsschritt erhaltene VT(T) auf den VCO 5 angewendet wird. Wenn die in dem VT(T)-Berechnungsschritt berechnete VT(T) verlässlich ist, dann kann der VP-Verifikationsschritt übersprungen werden. Schritt S411 ist der VT(T)-Aktualisierungsschritt.The flowchart in 17th is divided into the following four steps: a V P detection step, a V T (T) calculation step, a Vp verification step and a V T (T) update step. The Vp verification step can also be referred to as the Kv verification step. The V P detection step has the three steps from step S401 to step S403. The V T (T) calculation step has the three steps from steps S404 to S406. The V T (T) calculation step is a step of calculating V T (T), which is the frequency compensation voltage V T for reaching the target V P value. The V P verification step has the four steps from step S407 to step S410. The V P -Verifikationsschritt is a step of detecting actual and verifying that the V P -Zielwert is achieved by the V obtained in the V T (T) T -Berechnungsschritt (T) to the VCO 5 is applied. If that is reliable in the V T (T) calculated -Berechnungsschritt V T (t), then the V P -Verifikationsschritt can be skipped. Step S411 is the V T (T) update step.

Zunächst legt die Frequenzkompensations-Spannungserzeugungseinheit 34 die Frequenzkompensationsspannung VT an den Frequenzkompensations-Anschluss 52 an (Schritt S401). In diesem Zustand arbeitet die PLL 16 und die Frequenz ist im normalen Betrieb bei der Modulations-Mittenfrequenz f0 gelockt (Schritt S402). Die Modulationssteuerungs-Spannungsdetektionseinheit 32 detektiert dann die Modulationssteuerungsspannung VP (Schritt S403). Ein spezifisches Beispiel dieser Schritte wird unter Bezugnahme auf ein in 18 dargestelltes Beispiel beschrieben.First, the frequency compensation voltage generation unit sets 34 the frequency compensation voltage V T to the frequency compensation connection 52 on (step S401). The PLL operates in this state 16 and the frequency is locked at the modulation center frequency f 0 in normal operation (step S402). The modulation control voltage detection unit 32 then detects the modulation control voltage V P (step S403). A specific example of these steps will be described with reference to an in 18th illustrated example.

18 stellt vier Kurven K7, K8, K9 und K10 dar, die Vp-f-Eigenschaften angeben. Der initiale Betriebspunkt, der der Betriebspunkt zu Beginn der Kompensation ist, ist ein Punkt P auf der Kurve K7. Über den Prozess in Schritt S402 wird VP detektiert. Das Beispiel in 18 ist ein Beispielfall, bei dem drei Betriebspunkte vorhanden sind. Wie in 18 dargestellt, bewegt sich für einen Fall, bei dem VT1 mit einem Wert kleiner als VT angewendet wird, der Betriebspunkt zu einem Punkt P1 auf der Kurve K8 und VP1 wird detektiert. In einem Fall, bei dem VT2 mit einem Wert größer als VT angewendet wird, bewegt sich der Betriebspunkt zu einem Punkt P2 auf der Kurve K9 und VP2 wird detektiert. Bei dem in 18 dargestellten Beispiel ist ein Punkt P0 auf der Kurve K10 als der Kv-Zielwert dargestellt, was der Betriebspunkt ist, bei dem ein Kv-Wert innerhalb des Zielbereichs gegeben ist. Auf diese Weise wird die PLL 16 in den Betriebszustand versetzt und die Frequenz wird entsprechend der vorgegebenen Werte der Frequenzkompensationsspannungen VT gelockt. Dadurch werden Kombinationen der Frequenzkompensationsspannungen VT und Modulationssteuerungsspannungen VP bei der gleichen Frequenz f0 auf den Kurven K7 bis K10 erzielt. 18th represents four curves K7, K8, K9 and K10 indicating Vp-f characteristics. The initial operating point, which is the operating point at the beginning of the compensation, is a point P on the curve K7. V P is detected through the process in step S402. The example in 18th is an example case in which there are three operating points. As in 18th shown, for a case where V T1 with a value smaller than V T is applied, the operating point moves to a point P 1 on the curve K8 and V P1 is detected. In a case where V T2 with a value greater than V T is applied, the operating point moves to a point P 2 on the curve K9 and V P2 is detected. The in 18th In the example shown, a point P 0 on the curve K10 is shown as the Kv target value, which is the operating point at which a Kv value is given within the target range. This way the PLL 16 put into the operating state and the frequency is locked according to the specified values of the frequency compensation voltages V T. This achieves combinations of the frequency compensation voltages V T and modulation control voltages V P at the same frequency f 0 on curves K7 to K10.

Unter Rückbezug auf 17 führt, entsprechend der in Schritt S401 angewendeten Frequenzkompensationsspannung VT und der in Schritt S403 detektierten Modulationssteuerungsspannung VP, die Frequenzkompensations-Steuerungseinheit 30 einen Prozess des Mappings dieser Spannungen durch (nachstehend als „VT-VP-Mapping‟ bezeichnet) (Schritt S404). Ein spezifisches Beispiel des Prozesses in Schritt S404 wird nachfolgend unter Bezugnahme auf ein in 19 dargestelltes Beispiel beschrieben.Referring back to 17th runs the frequency compensation control unit in accordance with the frequency compensation voltage V T applied in step S401 and the modulation control voltage V P detected in step S403 30th a process of mapping these voltages through (hereinafter referred to as "V T -V P mapping") (Step S404). A specific example of the process in step S404 will be described below with reference to an example in FIG 19th illustrated example.

19 stellt die Beziehung zwischen der Frequenzkompensationsspannung VT und der Frequenz f sowie die Beziehung zwischen der Modulationssteuerungsspannung VP und der Frequenz f dar. Während des Betriebs der PLL 16 wird die Oszillationsfrequenz des VCO 5 bei der Frequenz f0 entsprechend der Frequenzteilungszahl gelockt, die von der Frequenzteilungszahl-Einstellungseinheit 10 vorgegeben wird und von der Frequenzteiler-Steuerungseinheit 6 gesteuert wird. Dementsprechend variieren die Frequenzkompensationsspannung VT und die Modulationssteuerungsspannung VP mit jeweiligen gegenseitigen Änderungen in einer ausgeglichenen Weise. Deshalb bleibt die Oszillationsfrequenz des VCO 5 bei f0 innerhalb des Bereichs, in dem die PLL 16 arbeitet. Dies kann mittels der Beschreibung in dem nächsten Abschnitt erklärt werden. 19th shows the relationship between the frequency compensation voltage V T and the frequency f and the relationship between the modulation control voltage V P and the frequency f. During the operation of the PLL 16 becomes the oscillation frequency of the VCO 5 at the frequency f 0 according to the frequency division number set by the frequency division number setting unit 10 is specified and by the frequency divider control unit 6th is controlled. Accordingly, the frequency compensation voltage V T and the modulation control voltage V P vary in a balanced manner with respective mutual changes. Therefore, the oscillation frequency of the VCO remains 5 at f 0 within the range in which the PLL 16 is working. This can be explained using the description in the next section.

Wenn die Frequenzkompensationsspannung auf der in dem Graphen auf der linken Seite in 19 dargestellten Kurve K11 von VT zu VT1 geändert wird, dann wird die Oszillationsfrequenz des VCO 5 um Δf1 niedriger. Wenn andererseits die PLL mit der Frequenzkompensationsspannung betrieben wird, die auf einer auf der rechten Seite in 19 dargestellten Kurve von VT zu VT1 geändert wird, dann wird die Oszillationsfrequenz des VCO 5 um Δf1 höher, der Modulations-Betriebspunkt des VCO 5 ändert sich und die Modulationssteuerungsspannung wird von VP zu VP1 geändert. Wie von dem gleichen Δf1 angegeben, stimmt die Frequenzdifferenz zwischen dem Betriebspunkt P und dem Betriebspunkt P3(P1) auf der Kurve K11 in dem linken Graphen mit der Frequenzdifferenz zwischen dem Betriebspunkt P und dem Betriebspunkt P1 auf einer Kurve K12 in dem rechten Graphen überein.When the frequency compensation voltage is on the graph on the left in 19th is changed from V T to V T1 , then the oscillation frequency of the VCO 5 lower by Δf1. On the other hand, when the PLL is operated with the frequency compensation voltage shown on the right in 19th is changed from V T to V T1 , then the oscillation frequency of the VCO 5 higher by Δf1, the modulation operating point of the VCO 5 changes and the modulation control voltage is changed from V P to V P1 . As indicated by the same Δf1, the frequency difference between the operating point P and the operating point P 3 (P 1 ) on the curve K11 in the left graph coincides with the frequency difference between the operating point P and the operating point P 1 on a curve K12 in the right Graph match.

Wenn die Frequenzkompensationsspannung in dem Graphen auf der linken Seite in 19 von VT zu VT2 geändert wird, dann wird die Oszillationsfrequenz des VCO 5 um Δf2 höher. Wenn andererseits die PLL mit der in dem Graphen auf der linken Seite in 19 von VT zu VT2 geänderten Frequenzkompensationsspannung betrieben wird, dann wird die Oszillationsfrequenz des VCO 5 um Δf2 geringer, der Modulations-Betriebspunkt des VCO 5 ändert sich und die Modulationssteuerungsspannung wird von VP zu VP1 geändert. Wie von dem gleichen Af2 angegeben, stimmt die Frequenzdifferenz zwischen dem Betriebspunkt P und dem Betriebspunkt P2 auf der Kurve K11 in dem linken Graphen mit der Frequenzdifferenz zwischen dem Betriebspunkt P und dem Betriebspunkt P2 auf einer Kurve K12 in dem rechten Graphen überein.When the frequency compensation voltage is in the graph on the left in 19th is changed from V T to V T2 , then it becomes the oscillation frequency of the VCO 5 higher by Δf2. On the other hand, if the PLL with the one in the graph on the left in 19th frequency compensation voltage changed from V T to V T2 is operated, then the oscillation frequency of the VCO 5 lower by Δf2, the modulation operating point of the VCO 5 changes and the modulation control voltage is changed from V P to V P1 . As indicated by the same Af2, the frequency difference between the operating point P and the operating point P 2 on the curve K11 in the left graph coincides with the frequency difference between the operating point P and the operating point P 2 on a curve K12 in the right graph.

Der Prozess des VT-VP-Mappings ist ein Prozess des Datensammelns (nachfolgend als „(VT und VP)“ bezeichnet) von Paaren der auf den VCO 5 angewendeten Frequenzkompensationsspannung VT und der zu der Zeit detektierten Modulationssteuerungsspannung VP.The process of V T -V P mapping is a process of collecting data (hereinafter referred to as “(V T and V P )”) from pairs of the on the VCO 5 applied frequency compensation voltage V T and the modulation control voltage V P detected at the time.

Erneut auf 17 Bezug nehmend, erzeugt die Frequenzkompensations-Steuerungseinheit 30 entsprechend der in dem Prozess in Schritt S404 gesammelten (VT und VP) eine VT-VP-Näherungskurve, die die Beziehung zwischen der Frequenzkompensationsspannung VT und der Modulationssteuerungsspannung VP angibt (Schritt S405). Die Frequenzkompensations-Steuerungseinheit 30 berechnet dann die Frequenzkompensationsspannung VT(T) zum Erreichen des VP-Zielwerts unter Verwendung der in Schritt S405 erzeugten VT-VP-Näherungskurve (Schritt S406). Ein spezifisches Beispiel dieser Schritte wird unter Bezugnahme auf ein in 20 dargestelltes Beispiel beschrieben.Again on 17th Referring to this, the frequency compensation control unit generates 30th According to the (V T and V P ) collected in the process in step S404, a V T -V P approximation curve indicating the relationship between the frequency compensation voltage V T and the modulation control voltage V P (step S405). The frequency compensation control unit 30th then calculates the frequency compensation voltage V T (T) for reaching the V P target value using the V T -V P approximation curve generated in step S405 (step S406). A specific example of these steps will be described with reference to an in 20th illustrated example.

20 stellt ein Beispiel der VT-VP-Näherungskurve dar. Die in 20 dargestellte VT-VP-Näherungskurve wird erzeugt, indem drei Datenpaare (VT und VP), (VT1 und VP1) sowie (VT2 und VP2) geplottet werden, die durch den Prozess in Schritt S404 gesammelt werden, und indem die drei Datenpaare mittels einer Kurve verbunden werden. Wenn der Vp-Zielwert VP(T) ist, dann ist hier VT(T), das VP(T) entspricht, die Frequenzkompensationsspannung VT zum Erreichen des VP-Zielwerts. Unter Verwendung der VT-VP-Näherungskurve ist es möglich, die Frequenzkompensationsspannung VT(T) zum Erreichen des VP-Zielwerts direkt zu berechnen. 20th represents an example of the V T -V P approximation curve 20th The V T -V P approximation curve shown is generated by plotting three pairs of data (V T and V P ), (V T1 and V P1 ), and (V T2 and V P2 ) that are collected by the process in step S404, and by connecting the three data pairs by means of a curve. Here, if the V p target value is V P (T), then V T (T), which corresponds to V P (T), is the frequency compensation voltage V T to achieve the V P target value. Using the V T -V P approximation curve, it is possible to directly calculate the frequency compensation voltage V T (T) to achieve the V P target value.

Wieder auf 17 Bezug nehmend, legt die Frequenzkompensations-Spannungserzeugungseinheit 34 die in Schritt S406 berechnete Frequenzkompensationsspannung VT(T) an den Frequenzkompensations-Anschluss 52 an (Schritt S407). Die Frequenzkompensations-Steuerungseinheit 30 verursacht anschließend, dass der VCO 5 einen PLL-Vorgang durchführt und die Oszillationsfrequenz des VCO 5 bei der Frequenz f0 gelockt wird, die der Frequenzteilungszahl entspricht, die von der Frequenzteilungszahl-Einstellungseinheit 10 vorgegeben wird und von der Frequenzteiler-Steuerungseinheit 6 gesteuert wird (Schritt S408). Die Oszillationsfrequenz des VCO 5 ist zu dieser Zeit die in 18 und 19 vorgegebene Frequenz f0. Die Modulationssteuerungs-Spannungsdetektionseinheit 32 detektiert die Modulationssteuerungsspannung VP zu der Zeit, wenn der VCO 5 bei der Frequenz f0 gelockt ist (Schritt S409). Die Frequenzkompensations-Steuerungseinheit 30 ermittelt, ob der detektierte VP-Wert ein Wert innerhalb des Zielbereichs ist (Schritt S410).Up again 17th Referring to this, the frequency compensation voltage generation unit sets 34 the frequency compensation voltage V T (T) calculated in step S406 to the frequency compensation terminal 52 on (step S407). The frequency compensation control unit 30th then causes the VCO 5 performs a PLL operation and the oscillation frequency of the VCO 5 is locked at the frequency f 0 corresponding to the frequency division number set by the frequency division number setting unit 10 is specified and by the frequency divider control unit 6th is controlled (step S408). The oscillation frequency of the VCO 5 is the in 18th and 19th given frequency f 0 . The modulation control voltage detection unit 32 detects the modulation control voltage V P at the time when the VCO 5 is locked at the frequency f 0 (step S409). The frequency compensation control unit 30th determines whether the detected V P value is a value within the target range (step S410).

Wenn der detektierte VP-Wert kein Wert innerhalb des Zielbereichs ist (Nein in Schritt S401), dann kehrt der Prozess zu Schritt S401 zurück. Die Frequenzkompensations-Steuerungseinheit 30 verwirft die in Schritt S405 erzeugte VT-VP-Näherungskurve und erzeugt eine neue VT-VP -Näherungskurve.If the detected V P value is not within the target range (No in step S401), then the process returns to step S401. The frequency compensation control unit 30th discards the V T -V P approximation curve generated in step S405 and generates a new V T -V P approximation curve.

Wenn sich der detektierte VP-Wert innerhalb des Zielbereichs befindet (Ja in Schritt S410), dann wird andererseits die in Schritt S406 berechnete Frequenzkompensationsspannung VT(T) im Speicher 202 dargestellt und der Prozess wird beendet (Schritt S411).On the other hand, if the detected V P value is within the target range (Yes in step S410), then the frequency compensation voltage V T (T) calculated in step S406 becomes in memory 202 and the process is ended (step S411).

Durch das Verfahren der Steuerung der frequenzmodulierten Oszillationsquelle gemäß der vierten Ausführungsform wird die Frequenzkompensationsspannung VT angewendet und die Modulationssteuerungsspannung VP während des PLL-Betriebs und des Frequenzlockings wird detektiert, wenn die Frequenzkompensationsspannung VT angewendet wird. Dann wird eine VT-VP-Näherungskurve entsprechend der Frequenzkompensationsspannung VT und der detektierten Modulationssteuerungsspannung VP erzeugt. Die Frequenzkompensationsspannung VT zum Erreichen des VP-Zielwerts wird anschließend entsprechend der erzeugten VT-VP-Näherungskurve berechnet. Dadurch wird die Modulationsempfindlichkeit Kv so gesteuert, dass sie einen Wert innerhalb des Zielbereichs aufweist. Somit können Fluktuationen in dem Kv-Wert des VCO aufgrund von individuellen Variationen und Temperaturdrift verringert werden. Fluktuationen in den Cutoff-Eigenschaften der PLL können entsprechend verringert werden. Da Fluktuationen in den Cutoff-Eigenschaften der PLL verringert werden können, kann auch eine Verschlechterung der Phasenrauscheigenschaften der PLL verringert werden.By the method of controlling the frequency-modulated oscillation source according to the fourth embodiment, the frequency compensation voltage V T is applied and the modulation control voltage V P during the PLL operation and frequency locking is detected when the frequency compensation voltage V T is applied. Then, a V T -V P approximation curve is generated in accordance with the frequency compensation voltage V T and the detected modulation control voltage V P. The frequency compensation voltage V T for reaching the V P target value is then calculated according to the generated V T -V P approximation curve. Thereby, the modulation sensitivity Kv is controlled so that it has a value within the target range. Thus, fluctuations in the Kv value of the VCO due to individual variations and temperature drift can be reduced. Fluctuations in the cutoff properties of the PLL can be reduced accordingly. Since fluctuations in the cutoff characteristics of the PLL can be reduced, deterioration in the phase noise characteristics of the PLL can also be reduced.

Das Verfahren zur Steuerung der frequenzmodulierten Oszillationsquelle gemäß der vierten Ausführungsform weist einen Schritt des tatsächlichen Detektierens und Verifizierens auf, dass der VP -Zielwert erreicht wird, indem die Frequenzkompensationsspannung VT, die durch den vorstehend beschriebenen Prozess berechnet wird, auf den VCO angewendet wird. Dementsprechend kann dieser Verifikationsschritt ausgewählt und ausgeführt werden, sofern dies nötig ist. Die Ausführung des Verifikationsschrittes hat die Wirkung, zu garantieren, dass der VP-Zielwert erzielt wurde.The method for controlling the frequency-modulated oscillation source according to the fourth embodiment includes a step of actually detecting and verifying that the target V P is achieved by applying the frequency compensation voltage V T calculated by the process described above to the VCO . Accordingly, this verification step can be selected and carried out if necessary. Performing the verification step has the effect of guaranteeing that the V P target has been achieved.

Ausführungsform 5Embodiment 5

Eine fünfte Ausführungsform betrifft eine Steuerung für einen Fall, bei dem die Frequenzkompensationsspannung VT den vorgegebenen Grenzwert bezüglich des Kv-Zielwerts und des VP-Werts überschreitet. Die Steuerung gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann von der Frequenzkompensations-Steuerungseinheit 30 oder der Frequenzkompensations-Steuerungseinheit 30A durchgeführt werden.A fifth embodiment relates to a control for a case in which the frequency compensation voltage V T exceeds the predetermined limit value with respect to the target value Kv of V and P -value. The control according to the present embodiment can be performed by the frequency compensation control unit 30th or the frequency compensation control unit 30A be performed.

In dem Flussdiagramm in 7 der ersten Ausführungsform und in dem Flussdiagramm in 10 der zweiten Ausführungsform wird ein Fehler detektiert, wenn die Frequenzkompensationsspannung VT den vorgegebenen Grenzwert überschreitet (Ja in Schritt S110), und der Prozess wird beendet. In dem Flussdiagramm in 15 der dritten Ausführungsform wird ein Fehler detektiert, wenn die Frequenzkompensationsspannung VT den vorgegebenen Grenzwert überschreitet (Ja in Schritt S317), und der Prozess wird beendet.In the flowchart in 7th of the first embodiment and in the flowchart in FIG 10 According to the second embodiment, an error is detected when the frequency compensation voltage V T exceeds the predetermined limit value (Yes in step S110), and the process is ended. In the flowchart in 15th According to the third embodiment, an error is detected when the frequency compensation voltage V T exceeds the predetermined limit value (Yes in step S317), and the process is ended.

Dabei wird der Ladungspumpenstrom, der von der Ladungspumpe 3 an den Schleifenfilter 4 auszugeben ist, von den Verfahren gemäß der ersten bis vierten Ausführungsform nicht gesteuert. Daher wird in der fünften Ausführungsform in einem Fall, bei dem ermittelt wird, dass die Frequenzkompensationsspannung VT höher ist als der vorgegebene Grenzwert, der Ladungspumpenstrom gesteuert, der Kv-Zielwert und der VP -Zielwert werden neueingestellt und die Frequenzkompensationsspannung VT wird eingestellt. Nachfolgend wird, wo angemessen, der Ladungspumpenstrom als „Icp“ geschrieben.The charge pump current is generated by the charge pump 3 to the loop filter 4th is not controlled by the methods according to the first to fourth embodiments. Therefore, in the fifth embodiment, in a case where it is determined that the frequency compensation voltage V T is higher than the predetermined limit value, the charge pump current is controlled, the Kv target value and the V P target value are reset, and the frequency compensation voltage V T is set . In the following, where appropriate, the charge pump current is written as “Icp”.

Bei der PLL sind die PLL-Schleifen-Eigenschaften (fc-Eigenschaften), die die Phasenrauscheigenschaften der PLL beeinflussen, proportional zu dem Produkt der Quadratwurzel des Kv-Werts, der Übertragungsfunktion des Schleifenfilters 4 und des Icp. Die Übertragungsfunktion des Schleifenfilters 4 wird ermittelt über den Widerstandswert des Widerstands, der den Schleifenfilter 4 bildet, den Kapazitätswert des Kondensators, das GBW bzw. Verstärkungs-Bandbreite-Produkt des Operationsverstärkers (das Produkt aus Open-Loop-Verstärkung und Frequenz) und dergleichen, und diese Werte werden einheitlich als Komponenten und Schaltungskonstanten definiert. Somit werden der Kv-Wert und Icp als Steuerungsparameter verwendet.

  • (1) Zunächst wird der Kv-Wert berechnet, wenn ermittelt wird, dass die Frequenzkompensationsspannung VT höher ist als der vorgegebene Grenzwert. Der Kv-Wert zu diesem Zeitpunkt wird als „Kv0“ dargestellt.
  • (2) Der Icp wird von der Schaltungskonzeption der Ladungspumpe bereitgestellt und kann von einer Schaltung variabel vorgegeben sein. In diesem Fall wird der Wert, der der Modulationsempfindlichkeit „Kv0“ entspricht, als „Icp0“ dargestellt.
  • (3) Um die fc-Eigenschaften konstant zu halten oder um das Produkt der Quadratwurzel aus dem Kv-Wert und dem Icp konstant zu halten, wird der Icp1, der dem Kv-Wert entspricht, der der neue Zielwert sein soll (dargestellt als „KV1“), entsprechend der nachstehend dargestellten Gleichung (4) berechnet. Icp 1 = √ ( Kv 0 / Kv 1 ) × Icp 0
    Figure DE112018007795T5_0004
In the PLL, the PLL loop properties (f c properties), which affect the phase noise properties of the PLL, are proportional to the product of the square root of the Kv value, the transfer function of the loop filter 4th and the icp. The transfer function of the loop filter 4th is determined via the resistance value of the resistor that controls the loop filter 4th , the capacitance value of the capacitor, the GBW or gain-bandwidth product of the operational amplifier (the product of the open-loop gain and frequency) and the like, and these values are uniformly defined as components and circuit constants. Thus, the Kv value and Icp are used as control parameters.
  • (1) First, the Kv value is calculated when it is determined that the frequency compensation voltage V T is higher than the predetermined limit value. The Kv value at this point in time is shown as "Kv 0 ".
  • (2) The Icp is provided by the circuit design of the charge pump and can be variably predefined by a circuit. In this case, the value that corresponds to the modulation sensitivity "Kv 0 " is displayed as "Icp 0 ".
  • (3) To keep the f c properties constant or to keep the product of the square root of the Kv value and the Icp constant, the Icp 1 , which corresponds to the Kv value, becomes which should be the new target value (shown as "K V1 "), calculated according to equation (4) shown below. Icp 1 = √ ( Kv 0 / Kv 1 ) × Icp 0
    Figure DE112018007795T5_0004

Wenn die Ladungspumpe 3 so gesteuert wird, dass der entsprechend der vorstehenden Gleichung (4) berechnete Icp1 in die Ladungspumpe 3 fließt, kann der Wert von „√(Kv)×Icp“ bezüglich Kv1, was der der neue Zielwert sein soll, konstant gehalten werden. Somit können PLL-Schleifen-Eigenschaften(fc-Eigenschaften) erreicht werden, die zu den PLL-Schleifen-Eigenschaften vor der Icp-Änderung äquivalent sind.When the charge pump 3 is controlled so that the Icp 1 calculated in accordance with the above equation (4) enters the charge pump 3 flows, the value of "√ (Kv) × Icp" with respect to Kv 1 , which should be the new target value, can be kept constant. Thus, PLL loop properties (f c properties) can be achieved which are equivalent to the PLL loop properties before the Icp change.

Bei der frequenzmodulierten Oszillationsquelle gemäß der fünften Ausführungsform wird, wenn ermittelt wird, dass die Frequenzkompensationsspannung VT höher ist als der vorgegebene Grenzwert, der Kv-Wert zu der Zeit berechnet, wenn ermittelt wird, dass die Frequenzkompensationsspannung VT höher ist als der vorgegebene Grenzwert, und der Ladungspumpenstrom wird entsprechend dem berechneten Kv-Wert und dem neu vorzugebenden Kv-Zielwert berechnet. Der Ladungspumpenstrom basierend auf dem berechneten Wert des Ladungspumpenstroms oder ein neues Antriebsstrom-Niveau in der Ladungspumpe 3 wird vorgegeben und ein Ladungspumpenstrom bei dem vorgegebenen Antriebsstrom-Niveau wird erzeugt, um den Schleifenfilter 4 anzutreiben. Dies ermöglicht, den Kv-Zielwert und VP-Wert zurückzusetzen und einzustellen. Somit können der Kv-Zielwert und der VP-Wert innerhalb des Bereichs der Einstellungs- bzw. Vorgabegrenze der Frequenzkompensationsspannung VT effektiv erzielt werden.In the frequency-modulated oscillation source according to the fifth embodiment, when it is determined that the frequency compensation voltage V T is higher than the predetermined limit value, the Kv value is calculated at the time when it is determined that the frequency compensation voltage V T is higher than the predetermined limit value , and the charge pump current is calculated according to the calculated Kv value and the newly specified Kv target value. The charge pump current based on the calculated value of the charge pump current or a new drive current level in the charge pump 3 is predetermined and a charge pump current at the predetermined drive current level is generated around the loop filter 4th to drive. This enables the Kv target value and V P value to be reset and set. Thus, the target Kv value and the V P value can be effectively achieved within the range of the setting limit of the frequency compensation voltage V T.

21 ist ein Zeitdiagramm zur Erklärung des Kompensationsvorgangs für die Frequenzkompensationsspannung VT bei einem tatsächlichen Betrieb, wenn eine Steuerung der frequenzmodulierten Oszillationsquelle gemäß der ersten bis fünften Ausführungsform verwendet wird. 21 stellt die Wellenformen der Hauptkomponenten dar, die das Steuerungs- (Einstellungs-) Verfahren während eines tatsächlichen Betriebs einer frequenzmodulierten Oszillationsquelle gemäß der ersten bis fünften Ausführungsform betreffen. In 21 sind in dieser Reihenfolge von oben ausgehend dargestellt: die jeweiligen Wellenformen von (1) einem PLL-Betriebseinstellungssignal, (2) einem Modulationsstartauslöser (normaler Betrieb), (3) einem VCO-Ausgabesignal (Frequenz), (4) einer VT-Ausgabe (Einstellung), (5) Icp-Einstellung und (6) einer Vp-Ausgabe. Das PLL-Betriebseinstellungssignal und der Modulationsstartauslöser (normaler Betrieb) sind ein PLL-Betriebsparameter-Einstellungssignal (serielles Signal), das von dem Prozessor 201 ausgegeben wird, und ein Referenz-Timingsignal. Das VCO-Ausgabesignal (Frequenz) wird von der Frequenzteilungszahl-Einstellungseinheit 10 entsprechend dem Referenz-Timingsignal vorgegeben und wird in Synchronisation mit dem frequenzgeteilten Signal 68 ausgegeben, das von der Frequenzteiler-Steuerungseinheit 6 gesteuert wird und entsprechend der Frequenzteilungszahl und Zeit abgetastet wird. Bei dem vorstehend beschriebenen PLL-Betrieb ist die VT-Ausgabe vorgegeben entsprechend dem PLL-Betriebseinstellungssignal, der Zeitwellenform der Frequenzkompensationsspannung VT, die von der Frequenzkompensations-Spannungserzeugungseinheit 34 an den Frequenzkompensations-Anschluss 52 des VCO 5 anzulegen ist, und die Icp-Einstellungen sind der Ladungspumpenstrom, der für die Ladungspumpe 3 entsprechend dem PLL-Betriebseinstellungssignals vorgegeben ist. Die VP-Ausgabe ist die Zeitwellenform der Modulationssteuerungsspannung, die von dem Schleifenfilter 4 ausgegeben wird, und tastet die Frequenz des VCO 5 in dem vorstehend beschriebenen PLL-Betrieb ab. Bei dem in 21 dargestellten Beispiel wird nur die Frequenzkompensationsspannung VT eingestellt und optimiert und der vorgegebene Wert des Ladungspumpenstroms Icp ist invariabel vorgegeben. 21 Fig. 13 is a timing chart for explaining the compensation operation for the frequency compensation voltage V T in an actual operation when a control of the frequency-modulated oscillation source according to the first to fifth embodiments is used. 21 Fig. 13 illustrates the waveforms of the main components relating to the control (adjustment) method during actual operation of a frequency-modulated oscillation source according to the first to fifth embodiments. In 21 are shown in this order from above: the respective waveforms of (1) a PLL operation setting signal, (2) a modulation start trigger (normal operation), (3) a VCO output signal (frequency), (4) a V T output (Setting), (5) Icp setting, and (6) a Vp output. The PLL operation setting signal and the modulation start trigger (normal operation) are a PLL operation parameter setting signal (serial signal) sent from the processor 201 is output, and a reference timing signal. The VCO output signal (frequency) is set by the frequency division number setting unit 10 predetermined according to the reference timing signal and is in synchronization with the frequency-divided signal 68 output from the frequency divider control unit 6th is controlled and is sampled according to the frequency division number and time. In the PLL operation described above, the V T output is set in accordance with the PLL operation setting signal, the time waveform of the frequency compensation voltage V T generated by the frequency compensation voltage generating unit 34 to the frequency compensation connection 52 of the VCO 5 is to be applied, and the Icp settings are the charge pump current that is required for the charge pump 3 is specified in accordance with the PLL operation setting signal. The V P output is the time waveform of the modulation control voltage output by the loop filter 4th is output and samples the frequency of the VCO 5 in the PLL operation described above. The in 21 In the example shown, only the frequency compensation voltage V T is set and optimized and the predefined value of the charge pump current Icp is predefined invariably.

Zunächst wird die PLL zu einem Zeitpunkt t0 aktiviert, zu der das PLL-Betriebseinstellungssignal fällt, und die PLL wird bei einem Zeitpunkt t1 gelockt. Der Modulationsstartauslöser wird zu einem Zeitpunkt t2 eingegeben und ein Modulationsmodus beginnt bei einem Zeitpunkt t3, zu der der Modulationsstartauslöser fällt. Bei dem in der Zeichnung dargestellten Beispiel wird das FM-Signal in dem Modulationsmodus ausgegeben und dementsprechend wird ein Frequenzteiler-Einstellungssignal mit einer Frequenz erzeugt, die mit der Zeit linear variiert. Der Zeitraum von Zeitpunkt t3 bis Zeitpunkt t4 ist der FM-Signal-Ausgabezeitraum. Der Zeitraum von Zeitpunkt t4 bis Zeitpunkt t5 ist der Ausgabezeitraum des CW-Signals der fixierten Frequenz, bei der keine FM-Modulation durchgeführt wird.First, the PLL is activated at a time t0 at which the PLL operation setting signal falls, and the PLL is locked at a time t1. The modulation start trigger is input at a time t2 and a modulation mode starts at a time t3 at which the modulation start trigger falls. In the example shown in the drawing, the FM signal is output in the modulation mode and accordingly a frequency divider setting signal is generated having a frequency which varies linearly with time. The period from time t3 to time t4 is the FM signal output period. The period from time t4 to time t5 is the output period of the CW signal of the fixed frequency at which no FM modulation is performed.

Der Zeitraum von Zeitpunkt t5 bis Zeitpunkt t6 ist der Zeitraum, während dem das FM-Signal nicht von einem Übertragungsverstärker gesendet wird (nicht dargestellt), der sich an einer Stelle nach der frequenzmodulierten Oszillationsquelle gemäß der vorliegenden Erfindung befindet (dieser Zeitraum wird nachfolgend bezeichnet als der „Signal-Nicht-Übertragungs-Zeitraum“). Der Signal-Nicht-Übertragungs-Zeitraum ist ein Zeitraum, der sich von dem Zeitraum unterscheidet, während dem in dem tatsächlichen Betrieb ein normaler Betrieb durchgeführt wird. Bei der ersten bis fünften Ausführungsform wird die Kv-Kompensation während des Signal-Nicht-Übertragungs-Zeitraums durchgeführt. In der vierten Ausführungsform wird beispielsweise der Prozess von Schritt S401 bis Schritt S410 oder der Prozess von Schritt S401 bis Schritt S406 während des Signal-Nicht-Übertragungs-Zeitraums durchgeführt.The period from time t5 to time t6 is the period during which the FM signal is not transmitted from a transmission amplifier (not shown) located at a point after the frequency-modulated oscillation source according to the present invention (this period is hereinafter referred to as the "signal non-transmission period"). The signal non-transmission period is a period different from the period during which normal operation is performed in the actual operation. In the first to fifth embodiments, the Kv compensation is performed during the signal non-transmission period. In the fourth embodiment, for example, the The process from step S401 to step S410 or the process from step S401 to step S406 is performed during the signal non-transmission period.

Der Kv-Kompensationsprozess oder die Einstellung und die Kompensationsreflexion des optimierten VT und Icp werden durchgeführt, bevor das nächste PLL-Betriebseinstellungssignal eingegeben wird. Bei dem in 21 dargestellten Beispiel wird das PLL-Betriebseinstellungssignal zu dem Zeitpunkt t6 eingegeben. Das PLL-Betriebseinstellungssignal weist Signale zur Steuerung der Frequenzkompensationsspannung VT, des Ladungspumpenstroms Icp und dergleichen zur Durchführung der Kv-Kompensation auf. Während des Signal-Nicht-Übertragungs-Zeitraums werden die Frequenzkompensationsspannung VT und der Icp zum Erzielen einer optimalen Kv-Kompensation berechnet. In dem VT- und Icp-Aktualisierungszeitraum von Zeitpunkt t6 bis Zeitpunkt t7 wird das Beschreiben des Speichers 202 durchgeführt. Der Zeitpunkt t7 ist der Zeitpunkt, bei dem der nächste Modulationsstartauslöser fällt. Der Zeitraum von Zeitpunkt t3 bis Zeitpunkt t7 ist die Betriebsperiode. Nach dem Zeitpunkt t7 wird der Prozess in der Betriebsperiode in gleicher Weise wie vorstehend beschrieben wiederholt. Bei den in der Zeichnung dargestellten Beispiel werden VP-Fluktuationen oder Kv-Fluktuationen des VCO durch die Aktualisierung von VT (nach dem Zeitpunkt t6) kompensiert, sodass die ursprünglichen Werte wiederhergestellt werden, gegenüber den VP-Fluktuationen, die während des PLL-Betriebs aufgrund von Änderungen in der Umgebungstemperatur verursacht werden, oder den Kv-Fluktuationen des VCO (während des Zeitraums von Zeitpunkt t4 bis Zeitpunkt t6).The Kv compensation process or the adjustment and compensation reflection of the optimized V T and Icp are performed before the next PLL operation setting signal is input. The in 21 In the illustrated example, the PLL operation setting signal is inputted at time t6. The PLL operation setting signal includes signals for controlling the frequency compensation voltage V T , the charge pump current Icp, and the like to perform the Kv compensation. During the signal non-transmission period, the frequency compensation voltage V T and Icp are calculated to achieve optimal Kv compensation. In the V T and Icp update period from time t6 to time t7, the writing to the memory 202 carried out. The point in time t7 is the point in time at which the next modulation start trigger occurs. The period from time t3 to time t7 is the operating period. After time t7, the process is repeated in the operating period in the same manner as described above. In the example shown in the drawing, V P fluctuations or Kv fluctuations of the VCO are compensated for by updating V T (after time t6) so that the original values are restored to the V P fluctuations that occurred during the PLL -Operation caused by changes in the ambient temperature, or the Kv fluctuations of the VCO (during the period from time t4 to time t6).

Mit einer frequenzmodulierten Oszillationsquelle und einem Verfahren zur Steuerung der frequenzmodulierten Oszillationsquelle gemäß der ersten bis fünften Ausführungsform kann ferner während des tatsächlichen Betriebs Kv-Kompensation durchgeführt werden. Somit sind die frequenzmodulierte Oszillationsquelle und das Steuerungsverfahren ebenfalls wirksam darin, Fluktuationen in dem Kv-Wert des VCO aufgrund von zeitbedingten Änderungen zu verringern.Furthermore, with a frequency-modulated oscillation source and a method for controlling the frequency-modulated oscillation source according to the first to fifth embodiments, Kv compensation can be carried out during actual operation. Thus, the frequency-modulated oscillation source and the control method are also effective in reducing fluctuations in the Kv value of the VCO due to changes with time.

Ausführungsform 6Embodiment 6

Nachfolgend auf 22 Bezug nehmend, wird eine frequenzmodulierte Oszillationsquelle gemäß einer sechsten Ausführungsform beschrieben. 22 ist ein Blockdiagramm, das die Konfiguration der frequenzmodulierten Oszillationsquelle gemäß der sechsten Ausführungsform darstellt.Following on 22nd Referring to this, a frequency-modulated oscillation source according to a sixth embodiment will be described. 22nd Fig. 13 is a block diagram showing the configuration of the frequency-modulated oscillation source according to the sixth embodiment.

Die Konfiguration einer frequenzmodulierten Oszillationsquelle 100C gemäß der in 22 dargestellten sechsten Ausführungsform unterscheidet sich von der Konfiguration gemäß der in 1 dargestellten ersten Ausführungsform 1 darin, dass sie einen direkten digitalen Synthetisierer (DDS) 9 zwischen der Referenzsignal-Erzeugungseinheit 1 und dem Phasenfrequenz-Detektor 2 aufweist. Der DDS 9 ist eine Schaltung, die einen Addierer, einen Flipflop, einen ROM und einen D/A-Wandler und dergleichen aufweist und ein Signal mit einer geeigneten Signalwellenform oder einer geeigneten Frequenz digital erzeugt, indem ein diskreter Abtastungsprozess durchgeführt wird. Der Phasenfrequenz-Detektor 2, die Ladungspumpe 3, der Schleifenfilter 4, der VCO 5, der Frequenzteiler 7 und der DDS 9 bilden eine PLL 16B.The configuration of a frequency-modulated oscillation source 100C according to the in 22nd The sixth embodiment illustrated is different from the configuration according to FIG 1 first embodiment 1 shown in that it is a direct digital synthesizer (DDS) 9 between the reference signal generating unit 1 and the phase frequency detector 2 having. The DDS 9 is a circuit comprising an adder, a flip-flop, a ROM and a D / A converter and the like, and digitally generates a signal having an appropriate signal waveform or frequency by performing a discrete sampling process. The phase frequency detector 2 , the charge pump 3 , the loop filter 4th , the VCO 5 , the frequency divider 7th and the DDS 9 form a PLL 16B .

Im Gegensatz zu der in 1 dargestellten Konfiguration weist die in 22 dargestellte Konfiguration die Frequenzteiler-Steuerungseinheit 6 nicht auf.In contrast to the in 1 The configuration shown in 22nd The configuration shown is the frequency divider control unit 6th not on.

Wie vorstehend beschrieben, weist die frequenzmodulierte Oszillationsquelle 100C gemäß der sechsten Ausführungsform den DDS 9 auf, der an einer Stelle vor dem Phasenfrequenz-Detektor 2 angeordnet ist. Der DDS 9 erzeugt ein DDS-Referenzsignal 71, das in den Phasenfrequenz-Detektor 2 einzugeben ist, wobei das Referenzsignal 61, das von der Referenzsignal-Erzeugungseinheit 1 ausgegeben wird, und der Frequenz- (Frequenzteilungszahl-) Vorgabewert aus der Frequenzteilungszahl-Einstellungseinheit 10 verwendet werden. Das DDS-Referenzsignal 71 ist ein Referenzsignal, das bei ersten Zeitintervallen T1 diskret abgetastet wird, die kürzer als die oder gleich der Schleifenzeitkonstante sind, und weist eine Frequenz auf, die bei zweiten Zeitintervallen T2 periodisch variiert, die länger als die oder gleich der Schleifenzeitkonstante τ sind, und mit der Zeit linear variiert. Das heißt, dass das DDS-Referenzsignal 71 ein zweites Referenzsignal ist, das sich in der Frequenz ändert, die bezüglich der Zeit entsprechend dem Referenzsignal 61 vorgegeben ist, das ein einzugebendes erstes Referenzsignal ist.As described above, the frequency-modulated oscillation source 100C according to the sixth embodiment, the DDS 9 at a point in front of the phase frequency detector 2 is arranged. The DDS 9 generates a DDS reference signal 71 that is in the phase frequency detector 2 must be entered, the reference signal 61 from the reference signal generation unit 1 is output, and the frequency (frequency division number) preset value from the frequency division number setting unit 10 be used. The DDS reference signal 71 is a reference signal that is discretely sampled at first time intervals T 1 that are shorter than or equal to the loop time constant, and has a frequency that varies periodically at second time intervals T 2 that are longer than or equal to the loop time constant τ, and varies linearly with time. That is, the DDS reference signal 71 is a second reference signal which changes in frequency with respect to time corresponding to the reference signal 61 is specified, which is a first reference signal to be entered.

Der Phasenfrequenz-Detektor 2 erzeugt das Vergleichsergebnis-Signal 62, das der Phasendifferenz zwischen dem DDS-Referenzsignal 71 und dem frequenzgeteilten Signal 68 entspricht, das von dem Frequenzteiler 7 ausgegeben wird, und sendet das Vergleichsergebnis-Signal 62 an den Schleifenfilter 4. Der anschließend durchzuführende Vorgang erfolgt wie vorstehend beschrieben.The phase frequency detector 2 generates the comparison result signal 62 , which is the phase difference between the DDS reference signal 71 and the frequency-divided signal 68 corresponds to that of the frequency divider 7th is output and sends the comparison result signal 62 to the loop filter 4th . The process to be carried out then takes place as described above.

Die frequenzmodulierte Oszillationsquelle 100C gemäß der sechsten Ausführungsform weist, wie die in 1 dargestellte frequenzmodulierte Oszillationsquelle gemäß der ersten Ausführungsform, die Frequenzkompensations-Steuerungseinheit 30 auf. Dementsprechend können die gleichen Wirkungen erzielt werden wie diejenigen der ersten Ausführungsform, der zweiten Ausführungsform oder der vierten Ausführungsform, indem das in der ersten Ausführungsform, der zweiten Ausführungsform oder der vierten Ausführungsform beschriebene Verfahren verwendet wird.The frequency-modulated oscillation source 100C according to the sixth embodiment, as in FIG 1 illustrated frequency-modulated oscillation source according to the first embodiment, the frequency compensation control unit 30th on. Accordingly, the same effects as those of the first embodiment, the second embodiment or the fourth embodiment can be obtained by using that in the first embodiment, the second embodiment or the method described in the fourth embodiment is used.

Bei der sechsten Ausführungsform ist die Konfiguration, bei der der DDS 9 zwischen der Referenzsignal-Erzeugungseinheit 1 und dem Phasenfrequenz-Detektor 2 angeordnet ist, auf die in 1 dargestellte Konfiguration angewendet. Diese Konfiguration kann allerdings auf die die in 9 dargestellte Konfiguration der zweiten Ausführungsform angewendet werden oder kann auf die in 14 dargestellte Konfiguration der dritten Ausführungsform angewendet werden. Es können die gleichen Wirkungen erzielt werden wie diejenigen der dritten Ausführungsform, indem das in der dritten Ausführungsform beschriebene Verfahren verwendet wird.In the sixth embodiment, the configuration in which the DDS 9 between the reference signal generating unit 1 and the phase frequency detector 2 is arranged on the in 1 configuration shown. However, this configuration can be applied to the in 9 The configuration shown in the second embodiment can be applied or the configuration shown in FIG 14th illustrated configuration of the third embodiment can be applied. The same effects as those of the third embodiment can be obtained by using the method described in the third embodiment.

Ausführungsform 7Embodiment 7

Nachfolgend auf 23 Bezug nehmend, wird eine frequenzmodulierte Oszillationsquelle gemäß einer siebten Ausführungsform beschrieben. 23 ist ein Blockdiagramm, das die Konfiguration der frequenzmodulierten Oszillationsquelle gemäß der siebten Ausführungsform darstellt. Eine in 23 dargestellte frequenzmodulierte Oszillationsquelle 100D gemäß der siebten Ausführungsform unterscheidet sich von der in 1 dargestellten Konfiguration gemäß der ersten Ausführungsform darin, dass sie den DDS 9 aufweist, der zwischen dem Phasenfrequenz-Detektor 2 und dem Frequenzteiler 7 angeordnet ist. Der Phasenfrequenz-Detektor 2, die Ladungspumpe 3, der Schleifenfilter 4, der VCO 5, der Frequenzteiler 7 und der DDS 9 bilden einen PLL 16C.Following on 23 Referring to this, a frequency-modulated oscillation source according to a seventh embodiment will be described. 23 Fig. 13 is a block diagram showing the configuration of the frequency-modulated oscillation source according to the seventh embodiment. One in 23 frequency-modulated oscillation source shown 100D according to the seventh embodiment differs from that in FIG 1 illustrated configuration according to the first embodiment in that it uses the DDS 9 having between the phase frequency detector 2 and the frequency divider 7th is arranged. The phase frequency detector 2 , the charge pump 3 , the loop filter 4th , the VCO 5 , the frequency divider 7th and the DDS 9 form a PLL 16C .

Im Gegensatz zu der in 1 dargestellten Konfiguration weist die in 23 dargestellte Konfiguration die Frequenzteiler-Steuerungseinheit 6 nicht auf.In contrast to the in 1 The configuration shown in 23 The configuration shown is the frequency divider control unit 6th not on.

Bei der frequenzmodulierten Oszillationsquelle 100D gemäß der siebten Ausführungsform werden das frequenzgeteilte Signal 68, das von dem Frequenzteiler 7 ausgegeben wird, und der Frequenz- (Frequenzteilungszahl-) Einstellungswert von der Frequenzteilungszahl-Einstellungseinheit 10 bei der Erzeugung eines DDS-frequenzgeteilten Signals 72 verwendet, das in den Phasenfrequenz-Detektor 2 einzugeben ist. Das DDS-frequenzgeteilte Signal 72 ist ein frequenzgeteiltes Signal, das bei den ersten Zeitintervallen T1 diskret abgetastet wird, die kürzer als die oder gleich der Schleifenzeitkonstante sind, und weist eine Frequenz auf, die bei den zweiten Zeitintervallen T2 periodisch variiert, die länger als die oder gleich der Schleifenzeitkonstante τ sind, und mit der Zeit linear variiert. Das heißt, dass das DDS-frequenzgeteilte Signal 72 ein zweites frequenzgeteiltes Signal ist, das sich in der Frequenz, die bezüglich der Zeit vorgegeben ist, entsprechend dem frequenzgeteilten Signal 68 ändert, das ein erstes frequenzgeteiltes Signal ist, das von dem Frequenzteiler 7 auszugeben ist.With the frequency-modulated oscillation source 100D according to the seventh embodiment, the frequency-divided signal 68 that from the frequency divider 7th is output, and the frequency (frequency division number) setting value from the frequency division number setting unit 10 when generating a DDS frequency-divided signal 72 used that in the phase frequency detector 2 must be entered. The DDS frequency-divided signal 72 is a frequency-divided signal that is discretely sampled at the first time intervals T 1 , which are shorter than or equal to the loop time constant, and has a frequency that varies periodically at the second time intervals T 2 , which is longer than or equal to the loop time constant τ and varies linearly with time. That is, the DDS frequency-divided signal 72 is a second frequency-divided signal which is in the frequency predetermined with respect to time, corresponding to the frequency-divided signal 68 changes, which is a first frequency-divided signal obtained from the frequency divider 7th is to be issued.

Der Phasenfrequenz-Detektor 2 erzeugt das Vergleichsergebnis-Signal 62, das der Phasendifferenz zwischen dem DDS-frequenzgeteilten Signal 72 und dem Referenzsignal 61 entspricht, das von der Referenzsignal-Erzeugungseinheit 1 ausgegeben wird, und sendet das Vergleichsergebnis-Signal 62 an den Schleifenfilter 4. Der anschließend durchzuführende Vorgang verläuft wie vorstehend beschrieben.The phase frequency detector 2 generates the comparison result signal 62 , which is the phase difference between the DDS frequency-divided signal 72 and the reference signal 61 corresponds to that of the reference signal generation unit 1 is output and sends the comparison result signal 62 to the loop filter 4th . The process to be carried out then proceeds as described above.

Die frequenzmodulierte Oszillationsquelle 100D gemäß der siebten Ausführungsform weist, wie die in 1 dargestellte frequenzmodulierte Oszillationsquelle der ersten Ausführungsform, die Frequenzkompensations-Steuerungseinheit 30 auf. Dementsprechend können die gleichen Wirkungen erzielt werden wie diejenigen der ersten Ausführungsform, der zweiten Ausführungsform oder der vierten Ausführungsform, indem das in der ersten Ausführungsform, der zweiten Ausführungsform oder der vierten Ausführungsform beschriebene Verfahren verwendet wird.The frequency-modulated oscillation source 100D According to the seventh embodiment, as shown in FIG 1 illustrated frequency-modulated oscillation source of the first embodiment, the frequency compensation control unit 30th on. Accordingly, the same effects as those of the first embodiment, the second embodiment or the fourth embodiment can be obtained by using the method described in the first embodiment, the second embodiment or the fourth embodiment.

In der siebten Ausführungsform ist die Konfiguration, bei der der DDS 9 zwischen dem Phasenfrequenz-Detektor 2 und dem Frequenzteiler 7 angeordnet ist, auf die in 1 dargestellte Konfiguration der ersten Ausführungsform angewendet. Diese Konfiguration kann allerdings auch auf die in 14 dargestellte Konfiguration der dritte Ausführungsform angewendet werden. Es können die gleichen Wirkungen erzielt werden wie diejenigen der dritten Ausführungsform, indem das in der dritten Ausführungsform beschriebene Verfahren verwendet wird.In the seventh embodiment, the configuration in which the DDS 9 between the phase frequency detector 2 and the frequency divider 7th is arranged on the in 1 The illustrated configuration of the first embodiment is applied. However, this configuration can also be applied to the in 14th The configuration shown in the third embodiment can be applied. The same effects as those of the third embodiment can be obtained by using the method described in the third embodiment.

Ausführungsform 8Embodiment 8

Nachfolgend auf 24 und 25 Bezug nehmend, wird eine Radarvorrichtung gemäß einer achten Ausführungsform beschrieben. 24 ist ein Blockdiagramm, das die Konfiguration einer Radarvorrichtung 500 darstellt, die eine der in der ersten bis siebten Ausführungsform beschriebenen frequenzmodulierten Oszillationsquellen aufweist. 25 ist ein Blockdiagramm, das eine Modifikation der in 24 dargestellten Radarvorrichtung 500 zeigt. In 24 und 25 verwendet ein Modulationssignal-Erzeuger 510 eine der in der ersten bis siebten Ausführungsform beschriebenen frequenzmodulierten Oszillationsquellen.Following on 24 and 25th Referring to, a radar device according to an eighth embodiment will be described. 24 Fig. 13 is a block diagram showing the configuration of a radar device 500 FIG. 11 that includes any of the frequency-modulated oscillation sources described in the first to seventh embodiments. 25th FIG. 13 is a block diagram showing a modification of the one shown in FIG 24 illustrated radar device 500 shows. In 24 and 25th uses a modulation signal generator 510 any of the frequency-modulated oscillation sources described in the first to seventh embodiments.

Ein FM-Signal, das von dem Modulationssignal-Erzeuger 510 ausgegeben wird, wird von einem Leistungsverstärker 520 auf eine erforderliche Leistung verstärkt, sodass ein Sendesignal erzeugt wird. Das Sendesignal wird mittels einer Sendeantenne 530 in den Raum gesendet. Das gesendete Signal wird an einem Objekt (nicht dargestellt) reflektiert und das reflektierte Signal wird von einer Empfangsantenne 540 empfangen. Ein Empfangssignal, das von der Empfangsantenne 540 empfangen wird, wird von einem Vorverstärker 550, der ein rauscharmer Verstärker ist, einer Spannungsverstärkung unterzogen.An FM signal generated by the modulation signal generator 510 output is from a power amplifier 520 amplified to a required power so that a transmission signal is generated. The transmission signal is generated by means of a transmission antenna 530 sent to the room. The transmitted signal is reflected off an object (not shown) and the reflected signal is received by a receiving antenna 540 receive. A received signal from the receiving antenna 540 is received by a preamplifier 550 , which is a low noise amplifier, is subjected to voltage amplification.

In einer Mischschaltung 560 wird das von dem Vorverstärker 550 ausgegebene verstärkte Signal mit dem FM-Signal multipliziert, das von dem Modulationssignal-Erzeuger 510 ausgegeben wird. Dadurch werden ein Sinuswellen-Signal mit einer Frequenz, die von dem Abstand zwischen der Radarvorrichtung und dem Objekt abhängt, und die relative Geschwindigkeit zwischen dem Objekt und der Radarvorrichtung von der Mischschaltung 560 an einen Radar-Ausgabeanschluss 570 ausgegeben.In a mixed circuit 560 this is done by the preamp 550 output amplified signal is multiplied by the FM signal obtained from the modulation signal generator 510 is issued. Thereby, a sine wave signal having a frequency which depends on the distance between the radar device and the object and the relative speed between the object and the radar device are supplied from the mixer circuit 560 to a radar output port 570 issued.

In 24 liegen die Sendeantenne 530 und die Empfangsantenne 540 separat voneinander vor. Allerdings kann, wie in 25 dargestellt ist, ein Sende-/Empfangs-Trenner 590 verwendet werden, der ein Sende-/Empfangs-Schalter, ein Isolator, ein Duplexer oder dergleichen ist, sodass eine einzige Sende-/Empfangsantenne 580 sowohl für das Senden als auch Empfangen verwendet werden kann. Alternativ kann, sofern nötig, sowohl dem Sender als auch dem Empfänger ein Verstärker hinzugefügt werden oder es können Filter verwendet werden.In 24 lie the transmitting antenna 530 and the receiving antenna 540 separately from each other. However, as in 25th is shown, a transmit / receive separator 590 which is a transmit / receive switch, an isolator, a duplexer or the like, so that a single transmit / receive antenna 580 can be used for both sending and receiving. Alternatively, if necessary, an amplifier can be added to both the transmitter and the receiver, or filters can be used.

Wie vorstehend beschrieben, wird gemäß der achten Ausführungsform eine der in der ersten bis siebten Ausführungsform beschriebenen frequenzmodulierten Oszillationsquellen verwendet. Somit kann eine Radarvorrichtung angegeben werden, die ein geringeres Risiko für Abweichungen von dem Radiogesetz und für Sende-/Empfangsfehler aufgrund unbeabsichtigter Übertragungsfrequenz-Ausgaben aufweist.As described above, according to the eighth embodiment, one of the frequency-modulated oscillation sources described in the first to seventh embodiments is used. A radar device can thus be specified which has a lower risk of deviations from the radio law and of transmission / reception errors due to unintentional transmission frequency outputs.

Zudem sind die in den vorstehenden Ausführungsformen beschriebenen Konfigurationen lediglich Beispiele für Inhalte der vorliegenden Erfindung und können mit anderen bekannten Techniken kombiniert werden. Außerdem können Teile der Konfigurationen weggelassen oder modifiziert werden, ohne von dem Umfang der Erfindung abzuweichen.In addition, the configurations described in the above embodiments are only examples of contents of the present invention and can be combined with other known techniques. In addition, parts of the configurations can be omitted or modified without departing from the scope of the invention.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11
Referenzsignal-ErzeugungseinheitReference signal generation unit
22
Phasenfrequenz-DetektorPhase frequency detector
33rd
LadungspumpeCharge pump
44th
SchleifenfilterLoop filter
55
spannungsgesteuerter Oszillatorvoltage controlled oscillator
66th
Frequenzteiler-SteuerungseinheitFrequency divider control unit
77th
FrequenzteilerFrequency divider
88th
Signalwechsel-SchalterSignal change switch
8a8a
erster Anschlussfirst connection
8b8b
zweiter Anschlusssecond connection
99
direkter digitaler Synthetisierterdirect digital synthesized
1010
Frequenzteilungszahl-EinstellungseinheitFrequency division number setting unit
16, 16A, 16B, 16C16, 16A, 16B, 16C
PLLPLL
30, 30A30, 30A
Frequenzkompensations-SteuerungseinheitFrequency compensation control unit
3131
Frequenz-DetektionseinheitFrequency detection unit
3232
Modulationssteuerungs-SpannungsdetektionseinheitModulation control voltage detection unit
3333
Frequenzkompensations-SpannungsberechnungseinheitFrequency compensation voltage calculation unit
3434
Frequenzkompensations-SpannungserzeugungseinheitFrequency compensation voltage generation unit
3535
Einheit zur Berechnung einer Frequenzkompensationsspannung und Mod u lationssteuerungsspannungUnit for calculating a frequency compensation voltage and mod u lation control voltage
3636
Modulationssteuerungs-SpannungserzeugungseinheitModulation control voltage generation unit
4040
VT-TabelleV T table
4242
VP-TabelleV P table
4545
TemperaturdetektorTemperature detector
5050
ModulationsanschlussModulation connector
5252
Frequenzkompensations-AnschlussFrequency compensation connection
6161
ReferenzsignalReference signal
6262
Vergleichsergebnis-SignalComparison result signal
6363
AntriebsstromDrive current
6565
FM-SignalFM signal
6666
FeedbacksignalFeedback signal
6767
Frequenzteilungs-SteuerungssignalFrequency division control signal
6868
frequenzgeteiltes Signalfrequency-divided signal
7171
DDS-ReferenzsignalDDS reference signal
7272
DDS-frequenzgeteiltes SignalDDS frequency-divided signal
100, 100A, 100B, 100C, 100D100, 100A, 100B, 100C, 100D
frequenzmodulierte Oszillationsquellefrequency-modulated oscillation source
200200
VerarbeitungsschaltungProcessing circuit
201201
Prozessorprocessor
202202
SpeicherStorage
203203
Schnittstelleinterface
500500
RadarvorrichtungRadar device
510510
Modulationssignal-ErzeugerModulation signal generator
520520
LeistungsverstärkerPower amplifier
530530
SendeantenneTransmitting antenna
540540
EmpfangsantenneReceiving antenna
550550
VorverstärkerPreamplifier
560560
MischschaltungMixed circuit
570570
Radar-AusgabeanschlussRadar output port
580580
Sende-/EmpfangsantenneTransmitting / receiving antenna
590590
Sende-/Empfangs-TrennerSend / receive separator

Claims (17)

Frequenzmodulierte Oszillationsquelle, die Folgendes aufweist: einen spannungsgesteuerten Oszillator, um eine Phasenregelschleife zu bilden, wobei der spannungsgesteuerte Oszillator eine Oszillationsfrequenz aufweist, die entsprechend einer ersten Spannung und einer zweiten Spannung gesteuert wird, wobei die erste Spannung erzeugt wird, indem ein Vergleichsergebnis-Signal integriert wird, das einer Phasendifferenz zwischen einem Referenzsignal und einem frequenzgeteilten Signal entspricht, wobei die zweite Spannung entsprechend der ersten Spannung und einer Frequenzteilungszahl bzw. Frequenzunterteilungszahl des frequenzgeteilten Signals vorgegeben wird; und eine Steuerungseinheit, um die zweite Spannung zu steuern, indem ein Modulations-Betriebspunkt in den Frequenzeigenschaften der ersten Spannung des spannungsgesteuerten Oszillators mit der zweiten Spannung bewegt wird, um eine Modulationsempfindlichkeit mit einem Wert innerhalb eines Zielbereichs bei dem Modulations-Betriebspunkt zu erzielen.A frequency modulated oscillation source comprising: a voltage controlled oscillator to form a phase locked loop, the voltage controlled oscillator having an oscillation frequency controlled in accordance with a first voltage and a second voltage, the first voltage being generated by integrating a comparison result signal representing a phase difference between a Reference signal and a frequency-divided signal, the second voltage corresponding to the first voltage and a frequency division number or frequency division number of the frequency-divided signal is predetermined; and a control unit to control the second voltage by moving a modulation operating point in the frequency characteristics of the first voltage of the voltage controlled oscillator with the second voltage to achieve a modulation sensitivity having a value within a target range at the modulation operating point. Frequenzmodulierte Oszillationsquelle gemäß Anspruch 1, die ferner Folgendes aufweist: eine Referenzsignal-Erzeugungseinheit, um das Referenzsignal zu erzeugen; und eine Frequenzteiler-Steuerungseinheit, um ein Frequenzteilungs-Steuerungssignal zu erzeugen, wobei die Phasenregelschleife einen Frequenzteiler aufweist, um eine Frequenz eines Signals zu teilen, das von dem spannungsgesteuerten Oszillator entsprechend dem Frequenzteilungs-Steuerungssignal ausgegeben wird, und das frequenzgeteilte Signal auszugeben, und wobei die Steuerungseinheit Folgendes aufweist: eine Spannungsdetektionseinheit, um die erste Spannung zu detektieren; eine Berechnungseinheit, um die zweite Spannung entsprechend einem Wert, der von der Spannungsdetektionseinheit detektiert wird, und entsprechend einer Frequenzteilungszahl zu berechnen, die von der Frequenzteiler-Steuerungseinheit vorgegeben wird; und eine Spannungserzeugungseinheit, um die zweite Spannung basierend auf einem Wert zu erzeugen, der von der Berechnungseinheit berechnet wird, und die zweite Spannung in den spannungsgesteuerten Oszillator einzugeben.Frequency-modulated oscillation source according to Claim 1 further comprising: a reference signal generation unit for generating the reference signal; and a frequency division control unit for generating a frequency division control signal, the phase locked loop including a frequency divider for dividing a frequency of a signal output from the voltage controlled oscillator according to the frequency division control signal and outputting the frequency divided signal, and wherein the control unit comprises: a voltage detection unit to detect the first voltage; a calculation unit for calculating the second voltage according to a value detected by the voltage detection unit and according to a frequency division number given by the frequency division control unit; and a voltage generation unit for generating the second voltage based on a value calculated by the calculation unit and inputting the second voltage to the voltage controlled oscillator. Frequenzmodulierte Oszillationsquelle gemäß Anspruch 2, wobei die Berechnungseinheit die Modulationsempfindlichkeit entsprechend dem Wert, der von der Spannungsdetektionseinheit detektiert wird, und der Frequenzteilungsnummer berechnet und die zweite Spannung berechnet, bei der ein Wert der berechneten Modulationsempfindlichkeit innerhalb eines Zielbereichs fällt.Frequency-modulated oscillation source according to Claim 2 wherein the calculation unit calculates the modulation sensitivity according to the value detected by the voltage detection unit and the frequency division number, and calculates the second voltage at which a value of the calculated modulation sensitivity falls within a target range. Frequenzmodulierte Oszillationsquelle gemäß Anspruch 2, wobei die Berechnungseinheit die zweite Spannung berechnet, bei der der von der Spannungsdetektionseinheit detektierte Wert innerhalb eines Zielbereichs fällt.Frequency-modulated oscillation source according to Claim 2 wherein the calculation unit calculates the second voltage at which the value detected by the voltage detection unit falls within a target range. Frequenzmodulierte Oszillationsquelle gemäß Anspruch 4, die ferner Folgendes aufweist: einen Detektor, um eine Umgebungstemperatur zu detektieren; eine erste Tabelle, in die eine Beziehung zwischen Temperaturdaten, die von dem Detektor detektiert werden, und der zweiten Spannung geschrieben wird; und eine zweite Tabelle, in die eine Beziehung zwischen den Temperaturdaten, die von dem Detektor detektiert werden, und der ersten Spannung geschrieben wird, wobei die Steuerungseinheit die berechnete zweite Spannung in die erste Tabelle speichert und die berechnete erste Spannung in die zweite Tabelle speichert.Frequency-modulated oscillation source according to Claim 4 further comprising: a detector to detect an ambient temperature; a first table in which a relationship between temperature data detected by the detector and the second voltage is written; and a second table showing a relationship between the temperature data received from the detector are detected, and the first voltage is written, wherein the control unit stores the calculated second voltage in the first table and stores the calculated first voltage in the second table. Frequenzmodulierte Oszillationsquelle gemäß Anspruch 5, wobei sich die Steuerungseinheit auf die erste Tabelle bezieht, um einen initialen Wert der zweiten Spannung vorzugeben, die in den spannungsgesteuerten Oszillator einzugeben ist, wenn die erste Spannung detektiert wird.Frequency-modulated oscillation source according to Claim 5 wherein the control unit refers to the first table to specify an initial value of the second voltage to be input into the voltage controlled oscillator when the first voltage is detected. Frequenzmodulierte Oszillationsquelle gemäß Anspruch 1, wobei die Steuerungseinheit Folgendes aufweist: eine Frequenz-Detektionseinheit, um die Oszillationsfrequenz des spannungsgesteuerten Oszillators entsprechend einem Signal, das von dem spannungsgesteuerten Oszillator ausgegeben wird, und dem Referenzsignal zu detektieren; eine erste spannungserzeugende Einheit, um eine dritte Spannung zu erzeugen, die in den spannungsgesteuerten Oszillator einzugeben ist; eine Spannungs-Umschalteinheit, um von der in den spannungsgesteuerten Oszillator einzugebenden ersten Spannung umzuschalten und die dritte Spannung in den spannungsgesteuerten Oszillator einzugeben; eine Berechnungseinheit, um die erste Spannung entsprechend einem Wert, der von der Frequenz-Detektionseinheit detektiert wird, und der dritten Spannung zu berechnen und um die zweite Spannung zu berechnen, bei der der von der Frequenz-Detektionseinheit detektierte Wert innerhalb eines Zielbereichs fällt, unter der Bedingung, dass die berechnete erste Spannung in den spannungsgesteuerten Oszillator eingegeben wird; und eine zweite Spannungserzeugungseinheit, um basierend auf einem Wert, der von der Berechnungseinheit berechnet wird, die zweite Spannung zu erzeugen und die zweite Spannung in den spannungsgesteuerten Oszillator einzugeben.Frequency-modulated oscillation source according to Claim 1 wherein the control unit comprises: a frequency detection unit for detecting the oscillation frequency of the voltage controlled oscillator according to a signal output from the voltage controlled oscillator and the reference signal; a first voltage generating unit for generating a third voltage to be input to the voltage controlled oscillator; a voltage switching unit for switching from the first voltage to be input to the voltage controlled oscillator and inputting the third voltage to the voltage controlled oscillator; a calculation unit for calculating the first voltage corresponding to a value detected by the frequency detection unit and the third voltage and for calculating the second voltage at which the value detected by the frequency detection unit falls within a target range the condition that the calculated first voltage is input to the voltage controlled oscillator; and a second voltage generation unit for generating the second voltage based on a value calculated by the calculation unit and inputting the second voltage to the voltage controlled oscillator. Frequenzmodulierte Oszillationsquelle gemäß Anspruch 7, wobei die Berechnungseinheit die Modulationsempfindlichkeit entsprechend dem Wert, der von der Frequenz-Detektionseinheit detektiert wird, und der vorgegebenen dritten Spannung berechnet und die erste Spannung berechnet, bei der ein Wert der berechneten Modulationsempfindlichkeit innerhalb eines Zielbereichs fällt.Frequency-modulated oscillation source according to Claim 7 wherein the calculation unit calculates the modulation sensitivity according to the value detected by the frequency detection unit and the predetermined third voltage, and calculates the first voltage at which a value of the calculated modulation sensitivity falls within a target range. Frequenzmodulierte Oszillationsquelle gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, die ferner Folgendes aufweist: eine Referenzsignal-Erzeugungseinheit, um das Referenzsignal zu erzeugen; und eine Frequenzteiler-Steuerungseinheit, um ein Frequenzteilungs-Steuerungssignal zu erzeugen, wobei die Phasenregelschleife Folgendes aufweist: einen Frequenzteiler, um eine Frequenz eines Signals zu teilen, das von dem spannungsgesteuerten Oszillator entsprechend dem Frequenzteilungs-Steuerungssignal ausgegeben wird, und das frequenzgeteilte Signal auszugeben; einen Phasenfrequenz-Detektor, um das Vergleichsergebnis-Signal zu erzeugen, das der Phasendifferenz zwischen dem frequenzgeteilten Signal und dem Referenzsignal entspricht; eine Ladungspumpe, um das Vergleichsergebnis-Signal in einen Antriebsstrom umzuwandeln; und einen Schleifenfilter, um den von der Ladungspumpe gelieferten Antriebsstrom zu integrieren.Frequency-modulated oscillation source according to one of the Claims 1 to 8th further comprising: a reference signal generation unit for generating the reference signal; and a frequency division control unit for generating a frequency division control signal, the phase locked loop comprising: a frequency divider for dividing a frequency of a signal output from the voltage controlled oscillator according to the frequency division control signal and outputting the frequency divided signal; a phase frequency detector for generating the comparison result signal corresponding to the phase difference between the frequency divided signal and the reference signal; a charge pump for converting the comparison result signal into a drive current; and a loop filter to integrate the drive current provided by the charge pump. Frequenzmodulierte Oszillationsquelle gemäß Anspruch 9, wobei die Steuerungseinheit ein neues Antriebsstrom-Niveau für die Ladungspumpe vorgibt und entweder die erste Spannung oder den Zielbereich der Modulationsempfindlichkeit entsprechend dem vorgegebenen Antriebsstrom-Niveau neueinstellt.Frequency-modulated oscillation source according to Claim 9 , wherein the control unit specifies a new drive current level for the charge pump and readjusts either the first voltage or the target range of the modulation sensitivity in accordance with the specified drive current level. Frequenzmodulierte Oszillationsquelle gemäß Anspruch 3, 4, 8 oder 10, wobei die Einstellung in der frequenzmodulierten Oszillationsquelle gemäß Anspruch 3, 4, 8 oder 10 während eines Zeitraums durchgeführt wird, der sich von einem Zeitraum unterscheidet, während dem ein normaler Modulationsbetrieb bei einem tatsächlichen Betrieb durchgeführt wird.Frequency-modulated oscillation source according to Claim 3 , 4th , 8th or 10 , the setting in the frequency-modulated oscillation source according to Claim 3 , 4th , 8th or 10 is performed during a period different from a period during which a normal modulation operation is performed in an actual operation. Frequenzmodulierte Oszillationsquelle gemäß Anspruch 1, die ferner Folgendes aufweist: eine Referenzsignal-Erzeugungseinheit, um das Referenzsignal zu erzeugen, wobei die Phasenregelschleife Folgendes aufweist: einen Frequenzteiler, um ein frequenzgeteiltes Signal auszugeben, das erreicht wird, indem eine Frequenz eines Signals geteilt wird, das von dem spannungsgesteuerten Oszillator ausgegeben wird; einen direkten digitalen Synthetisierer, um ein zweites Referenzsignal zu erzeugen, indem an einem ersten Referenzsignal, das eingegeben wird, eine Frequenzmodulation durchgeführt wird, wobei die Frequenzmodulation bezüglich der Zeit vorgegeben wird; einen Phasenfrequenz-Detektor, um ein Vergleichsergebnis-Signal zu erzeugen, das einer Phasendifferenz zwischen dem frequenzgeteilten Signal und dem zweiten Referenzsignal entspricht; eine Ladungspumpe, um das Vergleichsergebnis-Signal in einen Antriebsstrom umzuwandeln; und einen Schleifenfilter, um den von der Ladungspumpe gelieferten Antriebsstrom zu integrieren.Frequency-modulated oscillation source according to Claim 1 Further comprising: a reference signal generation unit to generate the reference signal, wherein the phase locked loop comprises: a frequency divider for outputting a frequency divided signal obtained by dividing a frequency of a signal output from the voltage controlled oscillator; a direct digital synthesizer for generating a second reference signal by performing frequency modulation on a first reference signal inputted, the frequency modulation being predetermined with respect to time; a phase frequency detector for generating a comparison result signal corresponding to a phase difference between the frequency-divided signal and the second reference signal; a charge pump for converting the comparison result signal into a drive current; and a loop filter to integrate the drive current provided by the charge pump. Frequenzmodulierte Oszillationsquelle gemäß Anspruch 1, die ferner Folgendes aufweist: eine Referenzsignal-Erzeugungseinheit, um das Referenzsignal zu erzeugen, wobei die Phasenregelschleife Folgendes aufweist: einen Frequenzteiler, um ein erstes frequenzgeteiltes Signal auszugeben, das erzeugt wird, indem eine Frequenz eines Signals geteilt wird, das von dem spannungsgesteuerten Oszillator ausgegeben wird; einen direkten digitalen Synthetisierer, um ein zweites frequenzgeteiltes Signal zu erzeugen, indem an dem ersten frequenzgeteilten Signal, das von dem Frequenzteiler ausgegeben wird, eine Frequenzmodulation durchzuführen, wobei die Frequenzmodulation bezüglich der Zeit vorgegeben wird; einen Phasenfrequenz-Detektor, um ein Vergleichsergebnis-Signal zu erzeugen, das einer Phasendifferenz zwischen dem Referenzsignal und dem zweiten frequenzgeteilten Signal entspricht; eine Ladungspumpe, um das Vergleichsergebnis-Signal in einen Antriebsstrom umzuwandeln; und einen Schleifenfilter, um den von der Ladungspumpe gelieferten Antriebsstrom zu integrieren.Frequency-modulated oscillation source according to Claim 1 Further comprising: a reference signal generation unit to generate the reference signal, the phase locked loop comprising: a frequency divider to output a first frequency divided signal generated by dividing a frequency of a signal generated by the voltage controlled oscillator is issued; a direct digital synthesizer for generating a second frequency-divided signal by performing frequency modulation on the first frequency-divided signal output from the frequency divider, the frequency modulation being predetermined with respect to time; a phase frequency detector for generating a comparison result signal corresponding to a phase difference between the reference signal and the second frequency-divided signal; a charge pump for converting the comparison result signal into a drive current; and a loop filter to integrate the drive current provided by the charge pump. Radarvorrichtung, die Folgendes aufweist: die frequenzmodulierte Oszillationsquelle gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13; eine Sendeantenne, um ein Sendesignal in einen Raum zu senden, wobei das Sendesignal entsprechend einem frequenzmodulierten Signal erzeugt wird, das von der frequenzmodulierten Oszillationsquelle erzeugt wird; eine Empfangsantenne, um ein Signal zu empfangen, das an einem Objekt reflektiert wird, wobei das Objekt das Sendesignal reflektiert, das von der Sendeantenne gesendet wird; und eine Mischschaltung, um ein Signal zu erzeugen, indem ein Signal, das mittels Verstärkung des von der Empfangsantenne empfangenen Signals erzeugt wird, mit dem frequenzmodulierten Signal multipliziert wird.A radar apparatus comprising: the frequency-modulated oscillation source according to any one of Claims 1 to 13th ; a transmission antenna for transmitting a transmission signal into a room, the transmission signal being generated in accordance with a frequency-modulated signal generated from the frequency-modulated oscillation source; a receiving antenna for receiving a signal reflected from an object, the object reflecting the transmission signal transmitted from the transmission antenna; and a mixer circuit for generating a signal by multiplying a signal generated by amplifying the signal received by the receiving antenna by the frequency-modulated signal. Verfahren zum Steuern einer frequenzmodulierten Oszillationsquelle, wobei die frequenzmodulierte Oszillationsquelle einen spannungsgesteuerten Oszillator mit einer Oszillationsfrequenz aufweist, die entsprechend einer ersten Spannung und einer zweiten Spannung gesteuert wird, wobei die erste Spannung erzeugt wird, indem ein Vergleichsergebnis-Signal integriert wird, das einer Phasendifferenz zwischen einem Referenzsignal und einem frequenzgeteilten Signal entspricht, wobei die zweite Spannung entsprechend der ersten Spannung und einer Frequenzteilungszahl des frequenzgeteilten Signals vorgegeben wird, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist: einen ersten Schritt des Anwendens der zweiten Spannung auf den spannungsgesteuerten Oszillator; einen zweiten Schritt des Detektierens der ersten Spannung, die erzeugt wird, wenn die zweite Spannung angewendet wird und eine Frequenz gelockt wird, die von einer Phasenregelschleife ausgegeben wird; einen dritten Schritt des Erzeugens einer Näherungskurve, die eine Beziehung zwischen der ersten Spannung und der zweiten Spannung entsprechend der angewendeten zweiten Spannung und der detektierten ersten Spannung darstellt; einen vierten Schritt des Berechnens einer zweiten Spannung zum Erreichen einer ersten Zielspannung entsprechend der in dem dritten Schritt erzeugten Näherungskurve; und ein fünfter Schritt des Aktualisierens der in dem vierten Schritt berechneten zweiten Spannung.Method for controlling a frequency-modulated oscillation source, wherein the frequency-modulated oscillation source comprises a voltage-controlled oscillator with an oscillation frequency which is controlled according to a first voltage and a second voltage, wherein the first voltage is generated by integrating a comparison result signal that corresponds to a phase difference between corresponds to a reference signal and a frequency-divided signal, the second voltage being specified in accordance with the first voltage and a frequency division number of the frequency-divided signal, the method comprising the following steps: a first step of applying the second voltage to the voltage controlled oscillator; a second step of detecting the first voltage generated when the second voltage is applied and a frequency output from a phase locked loop is locked; a third step of generating an approximate curve representing a relationship between the first voltage and the second voltage corresponding to the applied second voltage and the detected first voltage; a fourth step of calculating a second voltage for achieving a first target voltage in accordance with the approximation curve generated in the third step; and a fifth step of updating the second voltage calculated in the fourth step. Verfahren zum Steuern einer frequenzmodulierten Oszillationsquelle gemäß Anspruch 15, das ferner folgende Schritte aufweist: einen Schritt des tatsächlichen Detektierens und Verifizierens, dass die erste Zielspannung erreicht ist, indem die zweite Spannung basierend auf einem Wert, der in dem vierten Schritt berechnet wird, auf den spannungsgesteuerten Oszillator angewendet wird, und indem eine Frequenz gelockt wird, die von der Phasenregelschleife ausgegeben wird, wobei der Schritt zwischen dem vierten Schritt und dem fünften Schritt ausgeführt wird.Method for controlling a frequency-modulated oscillation source according to Claim 15 further comprising the steps of: a step of actually detecting and verifying that the first target voltage is reached by applying the second voltage to the voltage controlled oscillator based on a value calculated in the fourth step and by applying a frequency which is output from the phase locked loop, the step between the fourth step and the fifth step being carried out. Verfahren zur Steuerung einer frequenzmodulierten Oszillationsquelle gemäß einem der Ansprüche 15 oder 16, wobei die Steuerung in dem ersten bis fünften Schritt während eines Zeitraums durchgeführt wird, der sich von einem Zeitraum zur Durchführung eines normalen Modulationsbetriebs in einem tatsächlichen Betrieb unterscheidet.Method for controlling a frequency-modulated oscillation source according to one of the Claims 15 or 16 wherein the control in the first to fifth steps is performed during a period different from a period for performing normal modulation operation in an actual operation.
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