JP2015056673A - 高周波信号発生回路、送信装置、受信装置及び送受信装置 - Google Patents
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Abstract
Description
高周波信号発生回路において、電圧制御発振器(以下VCO(Voltage Controlled Oscillator)という)で直接ミリ波のように周波数が高い信号を生成することは難しい。そのため、比較的低い周波数の信号をVCOで発生させた後、周波数逓倍器でVCOの出力信号の周波数を整数倍することで、ミリ波のキャリア信号が得られる。
図1(A)は、本実施の形態の高周波信号発生回路の一例を示す図である。
図1(A)に示す例では、高周波信号発生回路10は、発生させた高周波信号を、アンテナ20を介して送信する送信装置1に適用されている。送信装置1は、たとえば、車載のレーダ装置であり、たとえば、76〜81GHzの広帯域で、連続して周波数が変化する送信信号を出力して、その反射波である受信信号と送信信号との関係から、他の車との間の距離や相対速度を決定する。
高周波信号発生回路10は、制御電圧生成部11、VCO12、分配器13、自励発振周波数の調整機能を有する複数の注入同期型発振器(以下VILOと表記する)14−1,14−2,14−3,14−4、合成器15、制御電圧調整部16を有する。
VCO12は、入力される制御電圧に応じた所定の周波数の出力信号を出力する。
VILO14−1〜14−4は、各々、入力される注入信号の周波数に応じて自励発振周波数を調整し、かつ入力される注入信号の周波数を逓倍する。なお、自励発振周波数は、注入信号の電力(以下注入電力という)に対する感度が最も高くなる自身の発振周波数である。
合成器15は、VILO14−1〜14−4の出力信号を合成して出力する。
図1(A)に示される送信装置1においては、低消費電力で広帯域かつ高電力な送信信号を出力することができる。
(比較例)
図2は、ILOの一例を示す図である。
図3は、比較例の高周波信号発生回路を示す図である。図1に示した要素と同じものについては同一符号を付している。
図4は、ILOの入力感度特性の一例を示す図である。横軸は注入信号の周波数、縦軸は同期発振のための最小注入電力(入力感度に相当)を示している。
以下、本実施の形態の高周波信号発生回路について説明する。図5は、本実施の形態の高周波信号発生回路のVILOの一例を示す図である。図2に示したILO14aと同じ要素については同一符号が付されている。また、図5では、VILO14−1の例を示しているが、他のVILO14−2〜14−4についても同様の回路で実現される。
(制御電圧の調整方法)
制御電圧調整部16の入出力特性は、以下の式(3)で表される。
GLSとVoffsetは、以下のように、VILO14−1〜14−4とVCO12の制御電圧−発振周波数特性に基づいて求められる。
図6、図7に示すような特性は、たとえば、製品出荷前の検査で予め測定される。
図8は、VILOの制御電圧−自励発振周波数特性の一例を示す図である。横軸はVILO14−1〜14−4の制御電圧[V]、縦軸はVILO14−1〜14−4の自励発振周波数[GHz]を示している。
高周波信号発生回路10の動作帯域を、76〜81GHzとしたとき、VILO14−1〜14−4の自励発振周波数が76GHz、81GHzとなる制御電圧は、図8に示したような特性から、0.22V、0.88Vであった。
一方、高周波信号発生回路10の出力周波数が、76GHz、81GHzであるときのVCO12の出力周波数は、その整数(M≧2)分の1となる。ここで、M=2とすると、高周波信号発生回路10の出力周波数が76GHz、81GHzであるときのVCO12の出力周波数は、38GHz、40.5GHzとなる。38GHz、40.5GHzの出力周波数を得るためのVCO12の制御電圧は、図9から、0.34V、0.70Vであった。
0.22=GLS×0.34+Voffset
0.88=GLS×0.70+Voffset
この連立方程式を解くと、GLS≒1.8、Voffset≒−0.40となる。したがって、制御電圧調整部16を入出力特性が、Vout=1.8×Vin−0.4、となるように設計することで、自励発振周波数が注入信号の周波数の2倍になるように制御電圧を調整することができる。
上記では、高周波信号発生回路10を送信装置に適用した場合について説明したが、これに限定されない。たとえば、受信装置の受信ローカル信号源に適用するようにしてもよい。
受信装置40は、受信アンテナ41、低雑音増幅器42、ミキサ43、高周波信号発生回路10を有している。高周波信号発生回路10は、図1に示したものと同じであり、同じ符号を付してある。
図11は、高周波信号発生装置を送受信装置に適用した実施例を示す図である。
送受信装置50aは、受信アンテナ41a、低雑音増幅器42a、ミキサ43a、送信アンテナ20a、分配器51、高周波信号発生回路10を有している。高周波信号発生回路10は、図1に示したものと同じであり、同じ符号を付してある。
図1または図11に示したものと同じものについては同じ符号を付してある。
先に述べた実施例では、高周波信号発生回路10の内部に配置された分配器13は、VILO14−1〜14−4に分配することを目的としたものであるが、本実施例の分配器13aでは受信ローカル信号と送信信号とに分配する目的を兼ね備えている。
10 高周波信号発生回路
11 制御電圧生成部
12 電圧制御発振器(VCO)
13 分配器
14−1〜14−4 注入同期型発振器(VILO)
15 合成器
16 制御電圧調整部
20 アンテナ
Claims (6)
- 入力される制御電圧に応じた周波数の出力信号を出力する電圧制御発振器と、
前記電圧制御発振器の出力信号を分配する分配器と、
前記周波数に応じて自励発振周波数を調整し、前記分配器から分配される信号の周波数を逓倍した信号を各々出力する複数の注入同期型発振器と、
前記複数の注入同期型発振器から各々出力された信号を合成して出力する合成器と、
を有することを特徴とする高周波信号発生回路。 - 前記複数の注入同期型発振器は、前記周波数を制御する前記制御電圧に基づき、前記自励発振周波数を制御する制御回路を有する、ことを特徴とする請求項1に記載の高周波信号発生回路。
- 前記自励発振周波数が前記周波数のM倍(M≧2)になるように、前記制御電圧を調整し、前記複数の注入同期型発振器に供給する制御電圧調整部を有する、ことを特徴とする請求項2に記載の高周波信号発生回路。
- 入力される制御電圧に応じた周波数の出力信号を出力する電圧制御発振器と、
前記電圧制御発振器の出力信号を分配する分配器と、
前記周波数に応じて自励発振周波数を調整し、前記分配器から分配される信号の周波数を逓倍した信号を各々出力する複数の注入同期型発振器と、
前記複数の注入同期型発振器から各々出力された信号を合成する合成器と、
前記合成器で合成された信号を送信するアンテナと、
を有することを特徴とする送信装置。 - 入力される制御電圧に応じた周波数の出力信号を出力する電圧制御発振器と、
前記電圧制御発振器の出力信号を分配する分配器と、
前記周波数に応じて自励発振周波数を調整し、前記分配器から分配される信号の周波数を逓倍した信号を各々出力する複数の注入同期型発振器と、
前記複数の注入同期型発振器から各々出力された信号を合成する合成器と、
信号を受信するアンテナと、
前記アンテナで受信された信号を増幅する増幅器と、
前記増幅器で増幅された信号と、前記合成器で合成された信号を掛け合わせて出力するミキサと、
を有することを特徴とする受信装置。 - 入力される制御電圧に応じた周波数の出力信号を出力する電圧制御発振器と、
前記電圧制御発振器の出力信号を分配する分配器と、
前記周波数に応じて自励発振周波数を調整し、前記分配器から分配される信号の周波数を逓倍した信号を各々出力する複数の注入同期型発振器と、
前記複数の注入同期型発振器から各々出力された信号を合成する合成器と、
前記合成器で合成された信号を送信する第1のアンテナと、
信号を受信する第2のアンテナと、
前記第2のアンテナで受信された信号を増幅する増幅器と、
前記増幅器で増幅された信号と、前記合成器で合成された信号を掛け合わせて出力するミキサと、
を有することを特徴とする送受信装置。
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WO2020003514A1 (ja) * | 2018-06-29 | 2020-01-02 | 三菱電機株式会社 | 位相振幅制御発振装置 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0697736A (ja) * | 1992-09-14 | 1994-04-08 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 注入同期形逓倍発振器 |
WO2012111131A1 (ja) * | 2011-02-17 | 2012-08-23 | 国立大学法人東京工業大学 | ミリ波帯無線送受信装置 |
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---|---|---|---|---|
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US6850122B2 (en) * | 2003-03-28 | 2005-02-01 | Intel Corporation | Quadrature oscillator and methods thereof |
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JP2008136030A (ja) * | 2006-11-29 | 2008-06-12 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | クロックタイミング調整方法及び半導体集積回路 |
US20090081961A1 (en) * | 2007-09-24 | 2009-03-26 | Ahmadreza Rofougaran | Method and system for injection locking an oscillator via frequency multiplication of a multiphase signal |
US20090088091A1 (en) * | 2007-09-27 | 2009-04-02 | Nanoamp Solutions Inc. (Cayman) | Transmitter for Multiple Standards |
US7855933B2 (en) | 2008-01-08 | 2010-12-21 | Hynix Semiconductor Inc. | Clock synchronization circuit and operation method thereof |
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JP5387187B2 (ja) * | 2009-07-10 | 2014-01-15 | 富士通株式会社 | クロック信号分配装置 |
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Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0697736A (ja) * | 1992-09-14 | 1994-04-08 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 注入同期形逓倍発振器 |
WO2012111131A1 (ja) * | 2011-02-17 | 2012-08-23 | 国立大学法人東京工業大学 | ミリ波帯無線送受信装置 |
JP2013017067A (ja) * | 2011-07-05 | 2013-01-24 | Mitsubishi Electric Corp | 注入同期発振装置 |
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