JP2014103574A - High frequency oscillation source - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、発振器の位相雑音を広帯域に渡って低減する高周波発振源に関する。 The present invention relates to a high-frequency oscillation source that reduces phase noise of an oscillator over a wide band.
例えば、下記非特許文献1に開示された高周波発振源は、プッシュプッシュ発振器と、電力分配器と、遅延線と、移相器とから構成されている。
この高周波発振源では、プッシュプッシュ発振器が基本波で発振動作を行い、出力端子において、基本波を逆相合成することで相殺して2倍波を出力するようにしている。
2倍波の大部分は負荷に出力されるが、その一部が電力分配器によって分配され、注入波として、遅延線及び移相器を介して、プッシュプッシュ発振器に帰還される。
このとき、プッシュプッシュ発振器の出力波の位相雑音は、その出力波と注入波の位相に応じて変化するため、遅延線及び移相器による移相量を最適に設定することで(例えば、0°または2πの移相量)、低位相雑音の高周波発振源を得ることができる。
しかし、発振器として、電圧制御発振器などの可変周波数発振器が使用される場合、周波数に応じて帰還の移相量が変化してしまうため、発振器の全同調帯域に渡って低位相雑音化を図ることができない課題があった。
For example, the high-frequency oscillation source disclosed in the following Non-Patent
In this high-frequency oscillation source, a push-push oscillator oscillates with a fundamental wave, and cancels out by synthesizing the fundamental wave at the output terminal to output a double wave.
Most of the second harmonic wave is output to the load, but a part of the second harmonic wave is distributed by the power distributor, and is fed back to the push-push oscillator as an injection wave through the delay line and the phase shifter.
At this time, since the phase noise of the output wave of the push-push oscillator changes according to the phase of the output wave and the injection wave, the phase shift amount by the delay line and the phase shifter is set optimally (for example, 0 A phase shift amount of ° or 2π) and a high-frequency oscillation source with low phase noise can be obtained.
However, when a variable frequency oscillator such as a voltage controlled oscillator is used as the oscillator, the amount of phase shift of feedback changes depending on the frequency, so the phase noise can be reduced over the entire tuning band of the oscillator. There was a problem that could not be done.
この課題を解決する手段としては、例えば、下記特許文献1に開示された高周波発振源が知られている。
特許文献1では、注入波に同期して発振する注入同期発振器と、その注入同期発振器の出力波を分配する電力分配器と、その電力分配器により分配された出力波を遅延して、遅延後の出力波を注入波として注入同期発振器に帰還させる遅延手段とを設け、移相量制御手段が注入同期発振器の出力波又は遅延手段を介して注入同期発振器に帰還される注入波の少なくとも一方を監視し、その監視の結果に応じて遅延手段における出力波の移相量を制御するようにしている。
As means for solving this problem, for example, a high-frequency oscillation source disclosed in
In
従来の高周波発振源は以上のように構成されているので、特許文献1に開示された構成では、電圧制御発振器などの可変周波数発振器が使用される場合でも、周波数に応じて帰還される注入波の移相量を制御することが可能となる。
しかし、移相量制御のための出力波の監視が、注入同期発振器の出力端子から発生した出力波に対して行われているため、注入同期発振器内で位相が回ってしまうことにより誤差を生じ、十分に広帯域に渡って位相雑音を低減させることが難しいなどの課題があった。
Since the conventional high-frequency oscillation source is configured as described above, in the configuration disclosed in
However, since the output wave for controlling the amount of phase shift is monitored for the output wave generated from the output terminal of the injection locking oscillator, an error occurs due to the phase turning in the injection locking oscillator. There is a problem that it is difficult to reduce the phase noise over a sufficiently wide band.
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、発振器を広帯域化しても、発振器の全同調帯域に渡って低位相雑音化を図る高周波発振源を得ることを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a high-frequency oscillation source that achieves low phase noise over the entire tuning band of the oscillator even when the oscillator is widened.
この発明の高周波発振源は、注入波を生成する基準発振器と、その基準発振器の注入波を遅延する遅延手段と、その遅延手段による遅延後の注入波に同期して発振する第一の注入同期発振器と、その第一の注入同期発振器の出力波のうちの注入端子から漏洩する漏洩波及び遅延手段を介して第一の注入同期発振器に入力される注入波の両方を監視し、その監視の結果に応じて遅延手段における注入波の移相量を制御する移相量制御手段とを備えたものである。 The high-frequency oscillation source of the present invention includes a reference oscillator that generates an injection wave, a delay unit that delays the injection wave of the reference oscillator, and a first injection lock that oscillates in synchronization with the injection wave delayed by the delay unit Both the oscillator and the leakage wave leaking from the injection terminal of the output wave of the first injection-locked oscillator and the injection wave input to the first injection-locked oscillator via the delay means are monitored. Phase shift amount control means for controlling the phase shift amount of the injection wave in the delay means according to the result.
この発明によれば、注入波を生成する基準発振器と、その基準発振器の注入波を遅延する遅延手段と、その遅延手段による遅延後の注入波に同期して発振する第一の注入同期発振器と、その第一の注入同期発振器の出力波のうちの注入端子から漏洩する漏洩波及び遅延手段を介して第一の注入同期発振器に入力される注入波の両方を監視し、その監視の結果に応じて遅延手段における注入波の移相量を制御する移相量制御手段とを備えるように構成したので、第一の注入同期発振器内で回る位相の影響を受けずに、発振器を広帯域化しても、発振器の全同調帯域に渡って低位相雑音化を図ることができる効果がある。 According to the present invention, the reference oscillator for generating the injection wave, the delay means for delaying the injection wave of the reference oscillator, the first injection-locked oscillator that oscillates in synchronization with the injection wave delayed by the delay means, , Monitoring both the leakage wave leaking from the injection terminal of the output wave of the first injection-locked oscillator and the injection wave inputted to the first injection-locked oscillator via the delay means, and the result of the monitoring Accordingly, the phase shift amount control means for controlling the phase shift amount of the injection wave in the delay means is provided, so that the bandwidth of the oscillator is widened without being affected by the phase rotating in the first injection lock oscillator. However, there is an effect that the phase noise can be reduced over the entire tuning band of the oscillator.
実施の形態1.
図1はこの発明の実施の形態1による高周波発振源を示す構成図である。
図1において、注入同期電圧制御発振器(第一の注入同期発振器:IL−VCO)1は電圧により出力波の発振周波数が変化する注入同期発振器であり、注入同期電圧制御発振器1は注入波に同期して発振する。
注入同期電圧制御発振器1は出力波を負荷2に出力する。
1 is a block diagram showing a high-frequency oscillation source according to
In FIG. 1, an injection-locked voltage controlled oscillator (first injection-locked oscillator: IL-VCO) 1 is an injection-locked oscillator in which the oscillation frequency of an output wave changes depending on the voltage, and the injection-locked voltage controlled
The injection locking voltage controlled
基準発振器(VCO)3は注入波を生成する。
遅延処理部4は注入同期電圧制御発振器1における注入波の入力経路に挿入されており、基準発振器3により発振された注入波を遅延して、遅延後の注入波を注入同期電圧制御発振器1に注入する。
移相器7は伝送線路5,6と共に、遅延処理部4を構成しており、移相量制御部11により制御される移相量を注入波に与えることで、遅延処理部4から出力される注入波の位相を変える。
なお、遅延処理部4は遅延手段を構成している。
A reference oscillator (VCO) 3 generates an injection wave.
The
The
The
カプラ8は遅延処理部4を介して注入同期電圧制御発振器1に入力される注入波及び注入同期電圧制御発振器1の出力波のうち、注入端子から漏洩する漏洩波を検出するために、それぞれの電波の一部を検出処理部10に出力している。
検出処理部10はカプラ8の出力波を監視して、漏洩波と注入波の位相差を検出する。
移相量制御部11は検出処理部10により検出された位相差がゼロになるように、移相器7により注入波に与えられる移相量を制御する。
なお、検出処理部10及び移相量制御部11から移相量制御手段9が構成されている。
The
The
The phase shift
The
次に動作について説明する。
注入同期電圧制御発振器1は、遅延処理部4を介して入力される注入波に同期して発振する。
遅延処理部4の移相器7は、基準発振器3から注入波を受けると、移相量制御部11により制御される移相量を注入波に与えることで、その注入波を遅延して、遅延後の注入波を注入同期電圧制御発振器1に入力させる。
Next, the operation will be described.
The injection locking voltage controlled
When receiving the injection wave from the
カプラ8は、遅延処理部4を介して注入同期電圧制御発振器1に入力される注入波及び注入同期電圧制御発振器1の出力波のうち、注入端子から漏洩する漏洩波を検出するために、それぞれの電波の一部を検出処理部10に出力している。
The
検出処理部10は、例えば、ミクサや位相比較器などを用いて、カプラ8の出力波を監視して、注入同期電圧制御発振器1の出力波のうち、注入端子から漏洩する漏洩波と注入同期電圧制御発振器1に注入される注入波の位相差を検出する。
The
移相量制御部11は、検出処理部10が漏洩波と注入波の位相差を検出すると、その位相差がゼロになるように、移相器7により注入波に与えられる移相量を制御する。
これにより、移相量制御部11が、漏洩波と注入波の位相差がゼロになると、所望波が同相合成される一方、位相雑音が同相合成されずに低減される。
ここでは、移相量制御部11が、漏洩波と注入波の位相差がゼロになるように、移相器7の移相量を自動制御するものについて示したが、ユーザが検出処理部10の検出結果を参照して、手動で移相器7の移相量を制御するようにしてもよい。
When the
Thereby, when the phase difference between the leakage wave and the injection wave becomes zero, the phase shift
Although the phase shift
以上で明らかなように、この実施の形態1によれば、注入波を生成する基準発振器3と、その基準発振器3の注入波を遅延する遅延処理部4と、その遅延処理部4による遅延後の注入波に同期して発振する注入同期電圧制御発振器1と、注入同期電圧制御発振器1の出力波のうちの注入端子から漏洩する漏洩波と注入波の位相差がゼロになるように移相器7により注入波に与えられる移相量を制御する移相量制御部11とを備えるように構成した。
よって、位相差検出のために注入同期電圧制御発振器1の出力波のうち、注入端子から漏洩する漏洩波を使用することで、注入同期電圧制御発振器1内で位相が回ることによる誤差の影響を受けずに、発振周波数が可変である注入同期電圧制御発振器1の全同調帯域に渡って低位相雑音化を図ることができる効果を奏する。
As is apparent from the above, according to the first embodiment, the
Therefore, of the output wave of the injection locking voltage controlled
なお、この実施の形態1では、検出処理部10が漏洩波と注入波の位相差を検出し、移相量制御部11が漏洩波と注入波の位相差がゼロになるように、移相器7により注入波に与えられる移相量を制御するものについて示したが、検出処理部10が漏洩波と注入波における位相雑音のレベルを測定し、移相量制御部11が検出処理部10により測定された位相雑音のレベルが低減するように、移相器7により入力波に与えられる移相量を制御するようにしてもよい。
この場合も、注入同期電圧制御発振器1内で位相が回ることによる誤差の影響を受けずに、注入同期電圧制御発振器1の全同調帯域に渡って低位相雑音化を図ることができる効果を奏する。
In the first embodiment, the
Also in this case, there is an effect that the phase noise can be reduced over the entire tuning band of the injection locking voltage controlled
実施の形態2.
図2はこの発明の実施の形態2による高周波発振源を示す構成図であり、図において、図1と同一符号は同一又は相当部分を示すので説明を省略する。
FIG. 2 is a block diagram showing a high-frequency oscillation source according to
電力分配器21は注入同期電圧制御発振器1の出力波を分配して、その出力波の大部分を外部の負荷2に出力するとともに、その出力波の一部を注入波として遅延処理部4に出力する。
遅延処理部4に出力された電波は、当然ながら、注入同期電圧制御発振器1の発振周波数と同一周波数であることから、上記実施の形態1で示した注入波と全く同じ役割を果たす。
The power distributor 21 distributes the output wave of the injection locking voltage controlled
Of course, the radio wave output to the
よって、この実施の形態2でも、上記実施の形態1と同様に、注入同期電圧制御発振器1内で位相が回ることによる誤差の影響を受けずに、注入同期電圧制御発振器1の全同調帯域に渡って低位相雑音化を図ることができる効果を奏する。
Therefore, also in the second embodiment, as in the first embodiment, the entire tuning band of the injection locking voltage controlled
実施の形態3.
図3はこの発明の実施の形態3による高周波発振源を示す構成図であり、図において、図3と同一符号は同一又は相当部分を示すので説明を省略する。
3 is a block diagram showing a high-frequency oscillation source according to
位相同期回路31はPLL(Phase Locked Loop)であり、注入同期電圧制御発振器1の漏洩波と注入同期電圧制御発振器1に注入される注入波の位相がゼロになるように、移相器7により注入波に与えられる移相量を制御する。
なお、位相同期回路31は移相量制御手段を構成している。
The phase locked
The
位相同期回路31の位相比較器32はカプラ8を介した漏洩波と注入波の位相を比較して、その漏洩波と注入波の位相差を検出する。
位相同期回路31のループフィルタ33は位相比較器32により検出された位相差に応じた電圧の高周波成分を除去して移相器7に印加し、移相器7の移相量を制御する。
The
The loop filter 33 of the
次に動作について説明する。
注入同期電圧制御発振器1は、遅延処理部4を介して注入される注入波に同期して発振する。
遅延処理部4の移相器7は、位相同期回路31から出力される電圧によって制御される移相量が設定され、注入波を受けると、その移相量を注入波に与えることで、その注入波を遅延して、遅延後の注入波を注入同期電圧制御発振器1に入力させる。
Next, the operation will be described.
The injection locking voltage controlled
The
カプラ8は、遅延処理部4を介して注入同期電圧制御発振器1に入力される注入波及び注入同期電圧制御発振器1の出力波のうち、注入端子から漏洩する漏洩波を検出するために、それぞれの電波の一部を位相同期回路12に出力している。
The
位相同期回路31の位相比較器32は、カプラ8を介した漏洩波と注入波の位相を比較することで、その漏洩波と注入波の位相差を検出する。
なお、位相同期回路31において、漏洩波と注入波の位相を比較するために、プリスケーラや分周器などを用いて、周波数の変換を行うことは自明である。
位相同期回路31のループフィルタ33は、位相比較器32が漏洩波と注入波の位相差を検出すると、その位相差に応じた電圧の高周波成分を除去して移相器7に印加することで、その位相差がゼロになるように移相器7の移相量を制御する。
これにより、漏洩波と注入波の位相差がゼロになると、所望波が同相合成される一方、位相雑音が同相合成されずに低減する。
The
In the phase locked
When the
As a result, when the phase difference between the leakage wave and the injection wave becomes zero, the desired wave is synthesized in phase, while the phase noise is reduced without being synthesized in phase.
よって、この実施の形態3でも、上記実施の形態1と同様に、注入同期電圧制御発振器1内で位相が回ることによる誤差の影響を受けずに、注入同期電圧制御発振器1の全同調帯域に渡って低位相雑音化を図ることができる効果を奏する。
Therefore, also in the third embodiment, as in the first embodiment, the entire tuning band of the injection locking voltage controlled
実施の形態4.
図4はこの発明の実施の形態4による高周波発振源を示す構成図であり、図において、図3と同一符号は同一又は相当部分を示すので説明を省略する。
4 is a block diagram showing a high-frequency oscillation source according to
位相同期回路31のミクサ41は、カプラ8を介した漏洩波と注入波の位相を比較することで、その漏洩波と注入波の位相差を検出する。
ミクサの場合、その位相差に応じた電圧は、位相差が90°になったときにゼロとなるため、漏洩波と注入波の位相差をゼロにするための制御方法として、ミクサ41に入力する電波の少なくとも一方に移相器42を用いて、比較を行う周波数において90°の位相差を持たせる必要がある。
The
In the case of a mixer, the voltage corresponding to the phase difference becomes zero when the phase difference reaches 90 °. Therefore, the voltage is input to the
これにより、ミクサ41を用いた実施の形態4でも、上記実施の形態3と同様に、注入同期電圧制御発振器1内で位相が回ることによる誤差の影響を受けずに、注入同期電圧制御発振器1の全同調帯域に渡って低位相雑音化を図ることができる効果を奏する。
なお、ミクサ41を用いた位相同期回路31において、移相器42ではなく伝送線路を用いて90°の位相差を持たせてもよい。
また、移相器42もしくは伝送線路は漏洩波の伝送経路及び注入波の伝送経路のどちらに配置してもよい。
Thus, in the fourth embodiment using the
Note that the
The
実施の形態5.
図5はこの発明の実施の形態5による高周波発振源を示す構成図であり、図において、図1と同一符号は同一又は相当部分を示すので説明を省略する。
FIG. 5 is a block diagram showing a high frequency oscillation source according to
遅延処理部4の注入同期電圧制御発振器(第二の注入同期発振器)51は、注入同期電圧制御発振器1の注入波の入力経路に挿入されており、その出力波を注入波として注入同期電圧制御発振器1に注入させる。
注入同期電圧制御発振器1の漏洩波と注入波の位相差を検出し、移相量制御部11からの出力電圧が注入同期電圧制御発振器51の制御電圧端子に接続されている。
注入同期電圧制御発振器51の出力波には制御電圧による自励発振周波数と注入波周波数の差に比例する位相差を生じることから、漏洩波と注入波の位相差に対応した移相量制御部11からの出力電圧が注入同期電圧制御発振器51の制御電圧として印加されることで、注入波の位相を遅延させて出力する遅延処理部4としての役割を、上記実施の形態1に示す移相器7の代わりに果たしている。
The injection locking voltage controlled oscillator (second injection locking oscillator) 51 of the
The phase difference between the leakage wave and the injection wave of the injection locking
Since a phase difference proportional to the difference between the self-excited oscillation frequency and the injection wave frequency due to the control voltage is generated in the output wave of the injection locking voltage controlled
したがって、この実施の形態5においても、注入同期電圧制御発振器1内で位相が回ることによる誤差の影響を受けずに、注入同期電圧制御発振器1の全同調帯域に渡って低位相雑音化を図ることができる効果を奏する。
Therefore, also in the fifth embodiment, the phase noise is reduced over the entire tuning band of the injection locking voltage controlled
実施の形態6.
図6はこの発明の実施の形態6による高周波発振源を示す構成図であり、図において、図1と同一符号は同一又は相当部分を示すので説明を省略する。
6 is a block diagram showing a high frequency oscillation source according to
増幅器61は注入同期電圧制御発振器1における注入波の入力経路に挿入されており、注入波の電力を増幅する。
この実施の形態6では、増幅器61が遅延処理部4から出力された注入波の電力を増幅して、注入同期電圧制御発振器1に与える注入波の電力を高めているので、上記実施の形態1よりも、注入同期電圧制御発振器1における同期が容易になる効果が得られる。
The
In the sixth embodiment, the
実施の形態7.
図7はこの発明の実施の形態7による高周波発振源を示す構成図であり、図において、図1と同一符号は同一又は相当部分を示すので、説明を省略する。
7 is a block diagram showing a high-frequency oscillation source according to
サーキュレータ71は注入同期電圧制御発振器1における注入波の入力経路に挿入されており、サーキュレータ71の入力端子は遅延処理部4の出力端子と接続され、サーキュレータ71の通過端子が注入同期電圧制御発振器1の注入端子側に接続され、サーキュレータ71のアイソレーション端子が終端抵抗72と接続されて、無反射終端されている。
このため、遅延処理部4における反射を抑制することで、スプリアスを抑制することができる効果を奏する。
The circulator 71 is inserted into the injection wave input path in the injection locking voltage controlled
For this reason, there is an effect of suppressing spurious by suppressing reflection in the
実施の形態8.
図8はこの発明の実施の形態8による高周波発振源を示す構成図であり、図において、図2と同一符号は同一又は相当部分を示すので、説明を省略する。
8 is a block diagram showing a high-frequency oscillation source according to
図は実施の形態2と同様に、電力分配器2により注入同期電圧制御発振器1の出力波の一部を遅延処理部4に出力する。
サーキュレータ81は注入同期電圧制御発振器1における注入波の入力経路に挿入されており、サーキュレータ81の入力端子は電力分配器2の出力端子と接続され、サーキュレータ81の通過端子は遅延処理部4の入力端子と接続され、サーキュレータ81のアイソレーション端子は終端抵抗82と接続されて、無反射終端されている。
このため、遅延処理部4における反射を抑制することで、スプリアスを抑制することができる効果を奏する。
なお、この実施の形態8では、図2を対象にして、電力分配器2と遅延処理部4の間にサーキュレータ81及び終端抵抗82を設けたが、図1を対象にして、基準発振器3と遅延処理部4の間にサーキュレータ81及び終端抵抗82を設けてもよい。
In the figure, as in the second embodiment, a part of the output wave of the injection locking voltage controlled
The circulator 81 is inserted in the input path of the injection wave in the injection locking voltage controlled
For this reason, there is an effect of suppressing spurious by suppressing reflection in the
In the eighth embodiment, the circulator 81 and the
実施の形態9.
図9はこの発明の実施の形態9による高周波発振源を示す構成図であり、図において、図1と同一符号は同一又は相当部分を示すので、説明を省略する。
9 is a block diagram showing a high-frequency oscillation source according to
サーキュレータ91は注入同期電圧制御発振器1における注入波の入力経路に挿入されており、サーキュレータ91の入力端子は遅延処理部4の出力端子側に接続され、サーキュレータ91の通過端子が注入同期電圧制御発振器1の注入端子に接続され、サーキュレータ91のアイソレーション端子が、検出処理部10に接続され、注入同期電圧制御発振器1の漏洩波を検出処理部10に出力している。
カプラ92は、注入波に相当する電波のみを検出処理部10に出力している。
The circulator 91 is inserted in the input path of the injection wave in the injection locking voltage controlled
The
上記実施の形態1と比較して、漏洩波を検出処理部10に出力する方法としてカプラ8の代わりにサーキュレータ91を用いた回路であり、注入波に関しては上記実施の形態1におけるカプラ8と実施の形態9におけるカプラ92の役割は同一である。
したがって、その他基本動作において違いがないことから、実施の形態9においても、注入同期電圧制御発振器1内で位相が回ることによる誤差の影響を受けずに、注入同期電圧制御発振器1の全同調帯域に渡って低位相雑音化を図ることができる効果を奏する。
なお、図9では、サーキュレータ91の入力端子側にカプラ92を示したが、カプラ93がサーキュレータ91の通過端子側にあっても同じ効果が得られることは自明である。
Compared with the first embodiment, a circuit using a circulator 91 instead of the
Therefore, since there is no difference in other basic operations, the entire tuning band of the injection-locked voltage controlled
In FIG. 9, the
実施の形態10.
図10はこの発明の実施の形態10による高周波発振源を示す構成図であり、図において、図1と同一符号は同一又は相当部分を示すので、説明を省略する。
FIG. 10 is a block diagram showing a high-frequency oscillation source according to
周波数分配器101は、3つの端子を持ち、周波数分配器101の第1の端子が遅延処理部4の出力端子側に接続され、周波数分配器101の第2の端子が注入同期電圧制御発振器1の注入端子に接続され、周波数分配器101の第3の端子が検出処理部10に接続されている。
The
周波数分配器101の第1の端子から入力された発振周波数に等しい電波が選択的に周波数分配器101の第2の端子へと出力され、周波数分配器101の第2の端子から入力された発振周波数の2倍以上の整数倍である高調波の少なくとも一つの周波数に対する電波が選択的に周波数分配器101の第3の端子へと出力されることにより、漏洩波の高調波を選択的に検出処理部10に出力することができる。
なお、検出処理部10では、例えば、内蔵する分周器(図示せず)により、漏洩波の高調波を発振周波数と等しい周波数に変換したのちに、注入波との位相差を検出する。
A radio wave equal to the oscillation frequency input from the first terminal of the
Note that the
実施の形態10に示す回路は、漏洩波の高調波を用いる点に限定すれば、上記実施の形態9に示す回路と同じ動作を示すことから、実施の形態10においても、注入同期電圧制御発振器1内で位相が回ることによる誤差の影響を受けずに、注入同期電圧制御発振器1の全同調帯域に渡って低位相雑音化を図ることができる効果を奏する。
The circuit shown in the tenth embodiment shows the same operation as the circuit shown in the ninth embodiment as long as the harmonics of the leakage wave are used. Therefore, the injection-locked voltage controlled oscillator is also used in the tenth embodiment. The phase noise can be reduced over the entire tuning band of the injection locked voltage controlled
なお、実施の形態10に示す周波数分配器として、高調波が発振周波数の2倍である場合の、具体的な回路例を、図11及び図12に示す。
図11は集中定数素子を用いた回路例である。
図11において、第1の端子、第2の端子間には発振周波数の2倍の周波数でオープンとなるような並列共振回路111を、第2の端子、第3の端子間には発振周波数においてオープンとなるような並列共振回路112を設けている。
この回路により、第1の端子から入力された発振周波数に等しい電波は選択的に第2の端子へと出力され、第2の端子から入力された発振周波数の2倍の電波波は選択的に第3の端子へと出力される。
Note that, as the frequency divider shown in
FIG. 11 is a circuit example using a lumped constant element.
In FIG. 11, a parallel resonant circuit 111 that is open at a frequency twice the oscillation frequency is opened between the first terminal and the second terminal, and the oscillation frequency is provided between the second terminal and the third terminal. A parallel
By this circuit, a radio wave equal to the oscillation frequency input from the first terminal is selectively output to the second terminal, and a radio wave twice the oscillation frequency input from the second terminal is selectively output. Output to the third terminal.
図12は伝送線路、オープンスタブ、ショートスタブを用いた回路例である。
図12において、第1の端子、第2の端子間は、2倍波に対するλ/4伝送線路121及びλ/4長オープンスタブ122により2倍波を選択的に遮断し、λ/4長ショートスタブ123により基本波の整合をとり、基本波を選択的に通過させている。
一方で、第2の端子、第3の端子間は基本波に対するλ/4伝送線路124及びλ/4長オープンスタブ125により基本波を選択的に遮断し、2倍波を選択的に通過させている。
この回路により、第1の端子から入力された発振周波数に等しい電波は選択的に第2の端子へと出力され、第2の端子から入力された発振周波数の2倍の電波は選択的に第3の端子へと出力される。
FIG. 12 is a circuit example using a transmission line, an open stub, and a short stub.
In FIG. 12, between the first terminal and the second terminal, the second harmonic is selectively cut off by the λ / 4
On the other hand, the fundamental wave is selectively cut off between the second terminal and the third terminal by the λ / 4 transmission line 124 and the λ / 4 long
By this circuit, a radio wave equal to the oscillation frequency input from the first terminal is selectively output to the second terminal, and a radio wave twice the oscillation frequency input from the second terminal is selectively output to the second terminal. 3 terminal.
なお、本願発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。 In the present invention, within the scope of the invention, any combination of the embodiments, or any modification of any component in each embodiment, or omission of any component in each embodiment is possible. .
1 注入同期電圧制御発振器(第一の注入同期発振器)、2 負荷、3 基準発振器、4 遅延処理部、5,6 伝送線路、7,42 移相器、8,92 カプラ、9 移相量制御手段、10 検出処理部、11 移相量制御部、21 電力分配器、31 位相同期回路、32 位相比較器、33 ループフィルタ、41 ミクサ、51 注入同期電圧制御発振器(第二の注入同期発振器)、61 増幅器、71,81,91サーキュレータ、72,82 終端抵抗、101 周波数分配器、111,112 並列共振回路、121,124 λ/4伝送線路、122,125 λ/4長オープンスタブ、123 λ/4長ショートスタブ。
DESCRIPTION OF
Claims (13)
上記基準発振器の注入波を遅延する遅延手段と、
上記遅延手段による遅延後の注入波に同期して発振する第一の注入同期発振器と、
上記第一の注入同期発振器の出力波のうちの注入端子から漏洩する漏洩波及び上記遅延手段を介して上記第一の注入同期発振器に入力される注入波の両方を監視し、その監視の結果に応じて上記遅延手段における注入波の移相量を制御する移相量制御手段とを備えた高周波発振源。 A reference oscillator for generating an injection wave;
Delay means for delaying the injected wave of the reference oscillator;
A first injection-locked oscillator that oscillates in synchronization with the injection wave delayed by the delay means;
Monitoring both the leaky wave leaking from the injection terminal of the output wave of the first injection-locked oscillator and the injection wave input to the first injection-locked oscillator via the delay means, and the result of the monitoring And a phase shift amount control means for controlling the phase shift amount of the injection wave in the delay means according to the above.
上記第一の注入同期発振器の出力波を分配する電力分配器と、
上記電力分配器により分配された出力波を注入波として遅延して、遅延後の注入波を上記第一の注入同期発振器に帰還させる遅延手段と、
上記第一の注入同期発振器の出力波のうちの注入端子から漏洩する漏洩波及び上記遅延手段を介して上記第一の注入同期発振器に帰還される注入波の両方を監視し、その監視の結果に応じて上記遅延手段における注入波の移相量を制御する移相量制御手段とを備えた高周波発振源。 A first injection-locked oscillator that oscillates in synchronization with the injection wave;
A power distributor for distributing the output wave of the first injection-locked oscillator;
Delay means for delaying the output wave distributed by the power distributor as an injection wave, and feeding back the delayed injection wave to the first injection-locked oscillator;
Monitoring both the leakage wave leaking from the injection terminal of the output wave of the first injection-locked oscillator and the injection wave fed back to the first injection-locked oscillator via the delay means, and the result of the monitoring And a phase shift amount control means for controlling the phase shift amount of the injection wave in the delay means according to the above.
漏洩波と注入波の位相差を検出して、その位相差がゼロとなるように遅延手段を通る注入波の移相量を制御することを特徴とする請求項1または請求項2記載の高周波発振源。 The phase shift amount control means is
3. The high frequency according to claim 1, wherein the phase difference between the leakage wave and the injection wave is detected and the phase shift amount of the injection wave passing through the delay means is controlled so that the phase difference becomes zero. Oscillation source.
位相同期回路であることを特徴とする請求項3記載の高周波発振源。 The phase shift amount control means is
4. The high frequency oscillation source according to claim 3, wherein the high frequency oscillation source is a phase locked loop.
漏洩波の周波数がその発振周波数の2倍以上の整数倍である高調波であることを特徴とする請求項1から請求項4のうちのいずれか1項記載の高周波発振源。 The frequency of the injection wave is equal to the oscillation frequency of the first injection-locked oscillator,
5. The high-frequency oscillation source according to claim 1, wherein the leakage wave is a harmonic whose frequency is an integer multiple of twice or more of the oscillation frequency.
分周器により、漏洩波を第一の注入同期発振器の発振周波数と等しい周波数に変換したのちに、漏洩波と注入波の両方を監視することを特徴とする請求項5記載の高周波発振源。 The phase shift amount control means is
6. The high frequency oscillation source according to claim 5, wherein after the leakage wave is converted to a frequency equal to the oscillation frequency of the first injection locking oscillator by the frequency divider, both the leakage wave and the injection wave are monitored.
移相器を用いて注入波の移相量を制御することを特徴とする請求項1から請求項6のうちのいずれか1項記載の高周波発振源。 The delay means is
The high-frequency oscillation source according to any one of claims 1 to 6, wherein a phase shift amount of the injection wave is controlled using a phase shifter.
第二の注入同期発振器を用いて注入波の移相量を制御することを特徴とする請求項1から請求項6のうちのいずれか1項記載の高周波発振源。 The delay means is
The high-frequency oscillation source according to any one of claims 1 to 6, wherein a phase shift amount of an injection wave is controlled using a second injection-locked oscillator.
上記サーキュレータの入力端子が遅延手段の出力端子側に接続され、
上記サーキュレータの通過端子が上記第一の注入同期発振器の注入端子側に接続され、
上記サーキュレータのアイソレーション端子が無反射終端されていることを特徴とする請求項1から請求項9のうちのいずれか1項記載の高周波発振源。 A circulator is provided in the input path of the injection wave in the first injection locking oscillator,
The input terminal of the circulator is connected to the output terminal side of the delay means,
The passage terminal of the circulator is connected to the injection terminal side of the first injection-locked oscillator,
10. The high-frequency oscillation source according to claim 1, wherein the isolation terminal of the circulator is terminated with no reflection.
上記サーキュレータの通過端子が遅延手段の入力端子側に接続され、
上記サーキュレータのアイソレーション端子が無反射終端され、
上記サーキュレータの入力端子から、上記第一の注入同期発振器における注入波が入力されることを特徴とする請求項1から請求項10のうちのいずれか1項記載の高周波発振源。 A circulator is provided in the input path of the injection wave in the first injection locking oscillator,
The passing terminal of the circulator is connected to the input terminal side of the delay means;
The isolation terminal of the circulator is terminated without reflection,
11. The high-frequency oscillation source according to claim 1, wherein an injection wave in the first injection-locked oscillator is input from an input terminal of the circulator.
上記サーキュレータの入力端子が遅延手段の出力端子側に接続され、
上記サーキュレータの通過端子が上記第一の注入同期発振器の注入端子側に接続され、
上記サーキュレータのアイソレーション端子が移相量制御手段に接続され、上記第一の注入同期発振器の出力波のうちの注入端子から漏洩する漏洩波をその移相量制御手段に出力することを特徴とする請求項1から請求項11のうちのいずれか1項記載の高周波発振源。 A circulator is provided in the input path of the injection wave in the first injection locking oscillator,
The input terminal of the circulator is connected to the output terminal side of the delay means,
The passage terminal of the circulator is connected to the injection terminal side of the first injection-locked oscillator,
The isolation terminal of the circulator is connected to the phase shift amount control means, and the leakage wave leaking from the injection terminal among the output waves of the first injection locked oscillator is output to the phase shift amount control means. The high-frequency oscillation source according to any one of claims 1 to 11.
上記周波数分配器の第1の端子が遅延手段の出力端子側に接続され、
上記周波数分配器の第2の端子が上記第一の注入同期発振器の注入端子側に接続され、
上記周波数分配器の第3の端子が移相量制御手段に接続され、
上記周波数分配器の第1の端子から入力された上記第一の注入同期発振器の発振周波数に等しい電波が選択的にその周波数分配器の第2の端子へと出力され、
上記周波数分配器の第2の端子から入力された発振周波数の2倍以上の整数倍である高調波の少なくとも一つの周波数に対する電波が選択的に上記周波数分配器の第3の端子へと出力され、上記第一の注入同期発振器の出力波のうちの注入端子から漏洩する漏洩波の高調波を上記移相量制御手段に入力することを特徴とする請求項1から請求項11のうちのいずれか1項記載の高周波発振源。 A frequency divider having three terminals in the input path of the injection wave in the first injection-locked oscillator;
The first terminal of the frequency divider is connected to the output terminal side of the delay means;
A second terminal of the frequency divider is connected to an injection terminal side of the first injection locking oscillator;
A third terminal of the frequency divider is connected to the phase shift amount control means;
A radio wave equal to the oscillation frequency of the first injection-locked oscillator input from the first terminal of the frequency distributor is selectively output to the second terminal of the frequency distributor,
A radio wave corresponding to at least one of harmonics that is an integer multiple of twice or more the oscillation frequency input from the second terminal of the frequency distributor is selectively output to the third terminal of the frequency distributor. The harmonics of the leaky wave leaking from the injection terminal among the output waves of the first injection-locked oscillator are input to the phase shift amount control means. A high-frequency oscillation source according to claim 1.
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