JP2015170942A - 信号同期回路 - Google Patents

Abstract

【課題】 回路規模の小さい信号同期回路を実現する。【解決手段】 互いに周波数の異なる第１の基準信号と第２の基準信号を受信し、これらを出力端子ごとに分波する分波手段と、上記分波手段で分波された上記第１の基準信号と上記第２の基準信号が互いに同一の周波数になるように少なくとも上記第１の基準信号と上記第２の基準信号のうち一つを周波数変換する周波数変換手段と、上記周波数変換手段に同一の周波数となった上記第１の基準信号と上記第２の基準信号を周波数混合する周波数混合手段と、を有する信号生成回路、を備える。【選択図】 図１

Description

本発明は、レーダや無線通信装置などに用いられる信号同期回路に関するものである。

例えば信号同期回路の一つとして、特許文献１に記載の構成が知られている。
図９に、特許文献１における従来の信号同期回路の構成を示す。従来の信号同期回路は、基準信号を生成する基準信号源１と、信号生成回路６０、６０ａを備える。図中、光ファイバを破線、電線を実線でそれぞれ描いている。また、各機能部の符号に「ａ」を付したものは、同一の機能を示す。

基準信号源１は、マイクロ波の基準信号（基準マイクロ波信号）を発生するものである。この基準信号源１により発生された基準マイクロ波信号は信号生成回路６０、６０ａに出力される。信号生成回路６０は、電光変換手段７１と、光サーキュレータ７２と、伝送光ファイバ７３と、光部分反射鏡７４と、第１の光電変換手段７５と、第２の光電変換手段７６と、位相同期回路７７で構成される。

電光変換手段７１は、外部（位相同期回路７７）からの電気信号（マイクロ波信号）を変調光に電光変換するものである。この電光変換手段７１により生成された変調光は光サーキュレータ７２に出力される。光サーキュレータ７２は、電光変換手段７１、伝送光ファイバ７３および第２の光電変換手段６７と接続され、電光変換手段７１からの変調光を伝送光ファイバ７３に出力し、また、伝送光ファイバ７３からの変調光を第２の光電変換手段７６に出力するものである。

伝送光ファイバ７３は、光サーキュレータ７２からの変調光を光部分反射鏡７４に伝送し、また、光部分反射鏡７４からの変調光を光サーキュレータ７２に伝送するものである。光部分反射鏡７４は、伝送光ファイバ７３からの変調光のうち、一部を伝送光ファイバ７３に反射し、残りの部分を透過するものである。この光部分反射鏡７４を透過した変調光は第１の光電変換手段７５に出力される。

第１の光電変換手段７５は、光部分反射鏡７４からの変調光を電気信号（第１のマイクロ波信号）に光電変換するものである。第２の光電変換手段７６は、光サーキュレータ７２からの変調光を電気信号（第２のマイクロ波信号）に光電変換するものである。この第２の光電変換手段７６により光電変換された第２のマイクロ波信号は位相同期回路７７に出力される。

位相同期回路７７は、第２の光電変換手段７６からの第２のマイクロ波信号の位相と基準信号源１からの基準マイクロ波信号の位相とに基づいて、電光変換手段７１で用いる変調用マイクロ波信号を生成するものである。変調光の伝送先近傍で、光部分反射鏡７４により往復する変調光をモニタして、変調光の角周波数を制御することで、伝送光ファイバ７３などの伝送後の位相変動を補償し、信号生成回路６０から、基準信号源１に同期したマイクロ波を出力することができる。

信号生成回路６０ａは、電光変換手段７１ａと、光サーキュレータ７２ａと、伝送光ファイバ７３ａと、光部分反射鏡７４ａと、第１の光電変換手段７５ａと、第２の光電変換手段７６ａと、位相同期回路７７ａで構成される。各機能部の符号に「ａ」を付したものは、同一の機能を示すので、信号生成回路６０と同様に、信号生成回路６０ａから、基準信号源１に同期したマイクロ波を出力することができる。

これにより、信号生成回路６０、６０ａから出力されるマイクロ波の位相を、基準信号源にともに同期させることができる。よって、基準信号源に同期した状態の信号を複数の地点に伝送することが可能となる。

特開２０１３−４２４７８号公報

上述したような従来の信号同期回路は、反射手段として変調光を用いるため、電光交換手段と光電変換手段を用いる必要があり、回路規模が大きくなるという課題があった。

本発明は上記のような問題点を解決するためになされたものであり、回路規模の小さい信号同期回路を実現することを目的とする。

この発明に係る信号同期回路は、
互いに周波数の異なる第１の基準信号と第２の基準信号を受信し、これらを出力端子ごとに分波する分波手段と、
上記分波手段で分波された上記第１の基準信号と上記第２の基準信号が互いに同一の周波数になるように少なくとも上記第１の基準信号と上記第２の基準信号のうち一つを周波数変換する周波数変換手段と、
上記周波数変換手段に同一の周波数となった上記第１の基準信号と上記第２の基準信号を周波数混合する周波数混合手段と、
を有する信号生成回路、
を備えたことを特徴とするものである。

この発明に係る信号同期回路は、２つの基準信号を同じ線路を用いて分配し、分配した信号を基に高周波信号を生成することで、電光交換手段と光電変換手段を用いずに回路規模を小さくでき、複数の地点に同期信号を伝送することが可能となる。

この発明の実施の形態１による信号同期回路を示す構成図 この発明の実施の形態２による信号同期回路の信号生成回路を示す構成図 この発明の実施の形態３による信号同期回路の信号生成回路を示す構成図 この発明の実施の形態３による信号同期回路の信号生成回路を示す構成図 この発明の実施の形態４による信号同期回路の信号生成回路を示す構成図 この発明の実施の形態４による信号同期回路の信号生成回路を示す構成図 この発明の実施の形態５による信号同期回路を示す構成図 この発明の実施の形態６による信号同期回路を示す構成図 従来の信号同期回路を示す構成図

実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１に係る信号同期回路の構成を示す図である。

図１の信号同期回路は、第１、第２の基準信号源１、２と、第１、第２、第３の伝送線路１１、１２、１３と、第１、第２の信号生成回路２０、２０ａを備える。ここで、第１の基準信号の角周波数をω_１、第２の基準信号の角周波数をω_２とし、ω_２＝Ｎ・ω_１（Ｎは２以上の整数）とする。第１の基準信号と第２の基準信号は周波数が異なり、その周波数比は１：Ｎの整数比となっている。
また、各機能部の符号に「ａ」を付したものは、同一の機能を示す。

図１において、第１の信号生成回路２０は、分波手段である分波回路３１、周波数混合手段である周波数混合回路３２、フィルタである帯域通過フィルタ３３、周波数変換手段である位相同期回路３４で構成される。第２の信号生成回路２０ａは、分波手段である分波回路３１ａ、周波数混合手段である周波数混合回路３２ａ、フィルタである帯域通過フィルタ３３ａ、周波数変換手段である位相同期回路３４ａで構成される。

なお、以下で、特に混同の恐れがない場合、第１の基準信号自体をω_１で表し、第２の基準信号自体も同様にω_２で表す。
第１の基準信号源で生成された第１の基準信号ω_１は、伝送線路１１を経由して信号生成回路２０に、伝送線路１１および伝送線路１２を経由して信号生成回路２０ａに、与えられる。第２の基準信号源で生成された第２の基準信号ω_２は、伝送線路１３および伝送線路１２を経由して信号生成回路２０に、伝送線路１３を経由して信号生成回路２０ａに、与えられる。

信号生成回路２０、２０ａに入力された基準信号ω_１、ω_２は、分波回路３１、３１ａで、第１の基準信号ω_１と、第２の基準信号ω_２とに分波される。これら２つの基準信号は周波数が異なるため、分波回路３１、３１ａでの分波は容易である。

伝送線路１１、１２、１３における各遅延量を、それぞれΔｔ_１、Δｔ_２、Δｔ_３とする。すると、分波回路３１、３１ａから出力される基準信号は図１に示した各ポイント、点ｆ１、ｆ２、ｆ１ａ、ｆ２ａにおいて、それぞれ以下の式で与えられる。

ｆ１： ｃｏｓ［ω_１（ｔ−Δｔ_１）］ （１）
ｆ２： ｃｏｓ［ω_２（ｔ−Δｔ_２−Δｔ_３）］ （２）
ｆ１ａ： ｃｏｓ［ω_１（ｔ−Δｔ_１−Δｔ_２）］ （３）
ｆ２ａ： ｃｏｓ［ω_２（ｔ−Δｔ_３）］ （４）

信号生成回路２０、２０ａそれぞれの分波回路３１、３１ａで分波された第１の基準信号ω_１は位相同期回路３４、３４ａにそれぞれ入力される。位相同期回路３４、３４ａでは、入力された第１の基準信号ω_１に基づいて、基準信号ω_２（Ｎ・ω_１）と同じ周波数の高周波信号を生成する。すなわち、位相同期回路３４、３４ａでは、入力した第１の基準信号ω_１をＮ逓倍することにより、角周波数を第２の基準信号と等しいω_２とする。第１の基準信号ω_１に基づいて、位相同期回路３４、３４ａで生成される高周波信号は、図１に示した各ポイント、点ｆ１’、ｆｌａ’において、それぞれ以下の式で与えられる。

ｆ１’： ｃｏｓ［Ｎ・ω_１（ｔ−Δｔ_１）］
＝ｃｏｓ［ω_２（ｔ−Δｔ_１）］ （５）
ｆｌａ’： ｃｏｓ［Ｎ・ω_１（ｔ−Δｔ_１−Δｔ_２）］
＝ｃｏｓ［ω_２（ｔ−Δｔ_１−Δｔ_２）］ （６）

信号生成回路２０、２０ａそれぞれの分波回路３１、３１ａで分波された第２の基準信号ω_２は周波数混合回路３２、３２ａにそれぞれ入力される。

周波数混合回路３２、３２ａでは、信号同期回路３４、３４ａで生成された式（５）、（６）で示された高周波信号と、分波回路３１、３１ａで分波された式（２）、（４）で示された第２の基準信号ω_２を周波数混合する。
周波数混合回路３２、３２ａそれぞれに入力する２つの信号は、共に角周波数がω_２であり等しい値となっている。これら２つの信号を各々の周波数混合回路３２、３２ａで周波数混合することにより、それぞれ角周波数が２・ω_２となる混合信号が生成される。

周波数混合回路３２、３２ａの混合信号に含まれる不要波成分は必要に応じて帯域通過フィルタ３３、３３ａで抑圧する。ここでは、不要波成分を抑圧するフィルタとして、帯域通過フィルタを用いたが、低域通過フィルタ、高域通過フィルタ、帯域阻止フィルタ、各種可変フィルタなどを用いてもよい。また、必要ない場合には、フィルタを用いなくてもよい。

周波数混合回路３２、３２ａのうち、不要波成分およびＤＣ成分を除いた高周波信号は、図１に示した信号生成回路２０、２０ａそれぞれの出力である各ポイント、点ＯＵＴ、ＯＵＴａにおいて、それぞれ以下の式で与えられる。

ＯＵＴ： ｃｏｓ［２ω_２（ｔ−Δｔ_１−Δｔ_２−Δｔ_３）］ （７）
ＯＵＴａ： ｃｏｓ［２ω_２（ｔ−Δｔ_１−Δｔ_２−Δｔ_３）］ （８）

式（７）、（８）を比較すると、角周波数、位相ともに等しい。すなわち、２つの信号は完全に同期していることがわかる。

したがって、２つの信号生成回路２０、２０ａの間の伝送線路１２の長さに依らず、すなわち、伝送線路１２の遅延量Δｔ_２の値に依存せず、２つの信号生成回路２０、２０ａから出力される信号の同期が取れることになる。

以上のように、本実施の形態１では、２つの基準信号を同じ線路を用いて分配し、分配した信号を基に高周波信号を生成することで、電光交換手段と光電電光手段を用いずに、離れた２点に基準信号に同期した信号を伝送することが可能となる。

なお、第１の基準信号ω_１、第２の基準信号ω_２のうちの一方あるいは両方を、何らかの情報を有する各種の変調信号としても良く、この場合も２つの信号生成回路２０、２０ａの間で信号の同期が取れることは明らかである。

実施の形態２．
図２は、この発明の実施の形態２に係る信号同期回路の信号生成回路２０の構成を示す図である。図２において、図１と同一符号は同一又は相当部分を示し、説明を省略する。
図２の信号生成回路２０は、図１における信号生成回路２０を本実施の形態２用に置き換えたものである。
図２において、分波回路３１で分波する第１の基準信号ω_１を、図１の位相同期回路３４と同様の第１の位相同期回路３４に入力しているが、分波回路３１で分波する第２の基準信号ω_２の出力を、第２の位相同期回路３５に入力している点が上記実施の形態１と異なる。図２では、第１の位相同期回路３４と第２の位相同期回路３５とで周波数変換手段を構成している。

上記実施の形態１では、第１の基準信号をω_１、第２の基準信号をω_２とし、ω_２＝Ｎ・ω_１（Ｎは２以上の整数）としていた。この実施の形態２では、第１の基準信号の角周波数をω_１、第２の基準信号の角周波数をω_２とし、Ｍ・ω_２＝Ｎ・ω_１（Ｍ、Ｎは互いに異なる１以上の整数）とした場合について説明する。第１の基準信号と第２の基準信号は周波数が異なり、その周波数比はＭ：Ｎの整数比となっている。

信号生成回路２０に入力された基準信号は分波回路３１で、第１、第２の基準信号ω_１、ω_２に分波される。伝送線路１１、１２、１３における遅延量をΔｔ_１、Δｔ_２、Δｔ_３、とすると、分波回路３１から出力される基準信号は以下の式で与えられる。ここで、ｆ１、ｆ２は図２における各点を示す。

ｆ１： ｃｏｓ［ω_１（ｔ−Δｔ_１）］ （９）
ｆ２： ｃｏｓ［ω_２（ｔ−Δｔ_２−Δｔ_３）］ （１０）

分波された第１の基準信号ω_１は第１の位相同期回路３４に入力され、入力された第１の基準信号ω_１に基づいて、周波数（Ｎ・ω_１）の高周波信号を信号同期回路３４で生成する。すなわち、第１の位相同期回路３４では、入力した信号をＮ逓倍することにより、角周波数がＮ・ω_１の信号を生成する。

一方、分波された第２の基準信号ω_２は第２の信号同期回路３５に入力され、入力された第２の基準信号ω_２に基づいて、周波数（Ｍ・ω_２）の高周波信号を信号同期回路３５で生成する。すなわち、第２の位相同期回路３５では、入力した信号をＭ逓倍することにより、角周波数がＭ・ω_２の信号を生成する。

第１、第２の位相同期回路３４、３５で生成される高周波信号は以下の式で与えられる。
ｆ１’： ｃｏｓ［Ｎ・ω_１（ｔ−Δｔ_１）］ （１１）
ｆ２’： ｃｏｓ［Ｍ・ω_２（ｔ−Δｔ_２−Δｔ_３）］
＝ｃｏｓ［Ｎ・ω_１（ｔ−Δｔ_２−Δｔ_３）］ （１２）

このように、第１位相同期回路３４と第２の位相同期回路３５で生成される２つの高周波信号は、互いに等しい周波数を有している。

第１の信号同期回路３４で生成された高周波信号と第２の信号同期回路３５で生成された高周波信号は、周波数混合回路３２で周波数混合される。周波数混合回路３２の混合信号に含まれる不要波成分は必要に応じて帯域通過フィルタ３３で抑圧する。

周波数混合回路３２のうち、不要波成分およびＤＣ成分を除いた高周波信号ＯＵＴは以下の式で与えられる。
ＯＵＴ： ｃｏｓ［２Ｎ・ω_１（ｔ−Δｔ_１−Δｔ_２−Δｔ_３）］ （１３）

図２の信号生成回路２０は、図１における信号生成回路２０を本実施の形態２用に置き換えたものであるが、ここで、図１に示した信号生成回路２０ａも、信号生成回路２０と同様に、本実施の形態２用の構成である信号生成回路２０と全く同じ構成の信号生成回路２０ａに置き換えてみる。
すると、信号生成回路２０ａにおいても、信号生成回路２０と同様の構成とすることで、出力される高周波信号ＯＵＴａは以下の式で与えられる。
ＯＵＴａ：ｃｏｓ［２Ｎ・ω_１（ｔ−Δｔ_１−Δｔ_２−Δｔ_３）］ （１４）

すなわち、高周波信号ＯＵＴと高周波信号ＯＵＴａは、位相を含めて全く同じものとなる。これにより、実施の形態１と同様に、信号生成回路２０、２０ａの出力端子で基準信号に同期した信号が得られる。

以上のように、本実施の形態では、２つ基準信号を任意の周波数（Ｍ・ω_２＝Ｎ・ω_１（Ｍ、Ｎは異なる整数））とした場合でも、離れた２点に基準信号に同期した信号を伝送することが可能となる。

なお、第１の基準信号ω_１、第２の基準信号ω_２のうちの一方あるいは両方を、何らかの情報を有する各種の変調信号としても良く、この場合も２つの信号生成回路２０、２０ａの間で信号の同期が取れることは明らかである。

実施の形態３．
図３は、この発明の実施の形態３に係る信号生成回路２０の構成を示す図である。図３において、図１、図２と同一符号は同一又は相当部分を示し、説明を省略する。
図３において、逓倍器３６を用いている点が実施の形態１と異なる。

実施の形態１では、分波回路３１で分波された第１の基準信号ω_１は第１の信号同期回路３４に入力され、入力された第１の基準信号ω_１に基づいて、基準信号ω_２（Ｎ・ω_１）と同じ周波数の高周波信号を信号同期回路３４で生成していた。この実施の形態３では、逓倍器３６を用いた場合について説明する。

図３において、入力された第１の基準信号ω_１に基づいて、基準信号ω_２（＝Ｎ・ω_１）と同じ周波数の高周波信号を得るために、逓倍器３６を用いている。図３では、逓倍器３６が周波数変換手段を構成している。逓倍器３６を用いた場合でも、逓倍器３６で生成される高周波信号は式（５）と同じ式で与えられる。したがって、信号生成回路２０で生成される高周波信号ＯＵＴは式（７）と同じになる。

ここで、信号生成回路２０ａも同様の構成とすることで、出力される高周波信号ＯＵＴａは式（８）と同じ式で与えられる。

これにより、実施の形態１と同様に、信号生成回路２０、２０ａの出力端子で基準信号に同期した信号が得られる。
以上のように、信号生成回路において、逓倍器を用いた場合でも、離れた２点に基準信号に同期した信号を伝送することが可能となる。

なお、実施の形態２と同様に、２つ基準信号を任意の周波数（Ｍ・ω_２＝Ｎ・ω_１（Ｍ、Ｎは異なる整数））とした場合は、図４に示すように、分波回路３１で分波する第１、第２の基準信号ω_１、ω_２の各出力に第１、第２の逓倍器３６、３７を用いることで同様の効果が得られる。図４では、第１の逓倍器３６と第２の逓倍器３７とで周波数変換手段を構成している。この場合、第１の逓倍器３６では信号をＮ逓倍し、第２の逓倍器３７では信号をＭ逓倍すればよい。

実施の形態４．
図５は、この発明の実施の形態４に係る信号生成回路２０の構成を示す図である。図５において、上記実施の形態１と同一の符号については説明を省略するが、分周器３８を用いている点が上記実施の形態１と異なる。図５では、逓倍器３６が周波数変換手段を構成している。

上記実施の形態１では、第１の基準信号をω_１、第２の基準信号をω_２とし、ω_２＝Ｎ・ω_１（Ｎは２以上の整数）としていた。この実施の形態２では、第１の基準信号をω_１、第２の基準信号をω_２とし、ω_２＝ω_１／Ｎ（Ｎは２以上の整数）とした場合について説明する。本実施の形態では、第１の基準信号と第２の基準信号は周波数が異なり、その周波数比はＮ：１の整数比となっている。

入力された第１の基準信号ω_１に基づいて、基準信号ω_２（ω_１／Ｎ）と同じ周波数の高周波信号を得るために、分周器を用いた場合、分周器で生成される高周波信号（図中、点ｆ１’における信号）は以下の式で与えられる。

ｆ１’： ｃｏｓ［ω_１／Ｎ（ｔ−Δｔ_１）］
＝ｃｏｓ［ω_２（ｔ−Δｔ_１）］ （１５）

式（１５）は式（５）と同じ式である。このため、信号生成回路２０で生成される高周波信号も式（７）と同じになる。

ここで、信号生成回路２０ａも同様の構成とすることで、出力される高周波信号は式（８）と同じ式で与えられる。

これにより、実施の形態１と同様に、信号生成回路２０、２０ａの出力端子で基準信号に同期した信号が得られる。
以上のように、信号生成回路において、分周器を用いた場合でも、離れた２点に基準信号に同期した信号を伝送することが可能となる。

なお、２つ基準信号を任意の周波数（ω_２／Ｍ＝ω_１／Ｎ（Ｍ、Ｎは異なる整数））とした場合でも、図６に示すように、分波回路３１で分波する第１、第２の基準信号ω_１、ω_２の各出力に第１、第２の分周器３８、３９を用いることで同様の効果が得られる。図６では、第１の分周器３８と第２の分周器３９とで周波数変換手段を構成している。また、この場合、第１の基準信号と第２の基準信号は周波数が異なり、その周波数比はＮ：Ｍの整数比となっている。

この場合は、第１の分周器３８では信号をＮ分周し、第２の分周器３９では信号をＭ分周すればよい。こうすることにより、第１の分周器３８と第２の分周器３９からそれぞれ出力される第１の基準信号と第２の基準信号は周波数が同一となり、上述した実施の形態と同様に信号生成回路２０、２０ａの出力端子で互いに同期した信号が得られる。

実施の形態５．
図７は、この発明の実施の形態５に係る信号同期回路の構成を示す図である。図７に示す実施の形態５に係る信号同期回路は、図１に示す実施の形態１に係る信号生成回路を３個以上備えたものである。図７では、信号生成回路が３組の場合を示し、各機能部の符号に「ａ、ｂ」を付したものは、同一の機能を示す

図７における信号生成回路２０、２０ａ、２０ｂは、それぞれ、上述した実施の形態１から実施の形態４に示したいずれの信号生成回路２０を用いてもよい。
伝送線路１１、１２、１３における遅延量をΔｔ_１、Δｔ_２、Δｔ_３、とし、伝送線路１２ａにおける遅延量をΔｔ_２ａとする。

信号生成回路２０の入力端子において、第１の基準信号ω_１は、伝送線路１１による遅延量Δｔ_１を有している。また、第２の基準信号ω_２は伝送線路１２、１２ａ、１３による遅延量Δｔ_２＋Δｔ_２ａ＋Δｔ_３を有している。したがって、信号生成回路２０の入力端子において、第１の基準信号ω_１の遅延量と第２の基準信号ω_２の遅延量との合計はΔｔ_１＋Δｔ_２＋Δｔ_２ａ＋Δｔ_３である。

信号生成回路２０ａの入力端子において、第１の基準信号ω_１は、伝送線路１１、１２による遅延量Δｔ_１＋Δｔ_２を有している。また、第２の基準信号ω_２は伝送線路１２ａ、１３による遅延量Δｔ_２ａ＋Δｔ_３を有している。したがって、信号生成回路２０ａの入力端子において、第１の基準信号ω_１の遅延量と第２の基準信号ω_２の遅延量との合計はΔｔ_１＋Δｔ_２＋Δｔ_２ａ＋Δｔ_３である。これは、信号生成回路２０の入力端子における上記合計値と同一である。

さらに信号生成回路２０ｂの入力端子においては、第１の基準信号ω_１は、伝送線路１１、１２、１２ａによる遅延量Δｔ_１＋Δｔ_２＋Δｔ_２ａを有している。また、第２の基準信号ω_２は伝送線路１３による遅延量Δｔ_３を有している。したがって、信号生成回路２０ｂの入力端子において、第１の基準信号ω_１の遅延量と第２の基準信号ω_２の遅延量との合計はΔｔ_１＋Δｔ_２＋Δｔ_２ａ＋Δｔ_３である。これも、信号生成回路２０の入力端子における上記合計値とも、信号生成回路２０ａの入力端子における上記合計値とも、同一である。

このように、すべての信号生成回路２０、２０ａ、２０ｂの入力端子において、第１の基準信号ω_１の遅延量と第２の基準信号ω_２の遅延量との合計値は同一である。

このとき、伝送線路１２、１２ａ、１３を互いに異なる方向から伝送する第１の基準信号ω_１と第２の基準信号ω_２は、周波数が異なるため、それぞれの信号の遅延量による位相を単純に合計したとしても、合計した位相の値は信号生成回路２０、２０ａ、２０ｂにおいてそれぞれ異なる値となる。

しかし、各信号生成回路２０、２０ａ、２０ｂにおいて、第１の基準信号と第２の基準信号の周波数が同一になるように周波数変換を施すことによって、周波数変換後の信号において、それぞれの信号の遅延量による位相の合計が、信号生成回路２０、２０ａ、２０ｂにおいてすべて等しい値とすることができる。

これは、実施の形態１において具体的に式を用いて示した通りであり、それぞれの信号生成回路２０、２０ａ、２０ｂの入力端子において、第１の基準信号の遅延量と第２の基準信号の遅延量との合計値が同一であるためである。

さらに、それぞれの信号生成回路２０、２０ａ、２０ｂの入力端子に入力する第１の基準信号の遅延量と第２の基準信号の周波数が異なることにより、それぞれの信号生成回路２０、２０ａ、２０ｂの分波回路３１において、これらの基準信号を容易に分離することができ、さらにそれぞれの周波数変換手段によって、容易に同一の周波数に変換することができる。

なお、このとき、伝送線路１２、１２ａの遅延量Δｔ_２、Δｔ_２ａは、それぞれ全く任意の値であってよく、種々の値を採用することができる。さらに温度変動などによって伝送線路の遅延量がたとえ変動したとした場合でも、その時々の時刻においては、各信号生成回路２０、２０ａ、２０ｂにおける遅延量の合計値が互いに同一となることに変わりはない。このため、各伝送線路の遅延量がどのように変動した場合においても、本信号同期回路は良好に動作する。

以上のように、信号生成回路を複数設けることによって、複数の地点に基準信号に同期した信号を伝送することが可能となる。また、信号生成回路を３つ以上設けることによって、３つ以上の地点であっても基準信号に同期した信号を伝送することが可能となる。

実施の形態６．
図８は、この発明の実施の形態６に係る信号同期回路の構成を示す図である。図８に示す実施の形態６に係る信号同期回路は、図１に示す実施の形態１に係る信号生成回路を二次元上に配列したものである。図８では、３×３の配列の場合を示し、各機能部の符号に「ａ〜ｈ」を付したものは、同一の機能を示す。

図８における信号生成回路２０、２０ａ〜ｈは、それぞれ、上述した実施の形態１から実施の形態４に示したいずれの信号生成回路２０を用いてもよい。
実施の形態５までに説明した通り、図８における信号同期回路でも、各信号生成回路２０、２０ａ〜ｈから同期した信号を出力することができる。

伝送線路１２、１２ａ〜ｇの遅延量は、それぞれ全く任意の値とすることができる。
信号生成回路の数も、図８に示したもの以外でも、３つ以上の任意の数とすることができる。

さらに信号生成回路を二次元上に配列することにより、二次元上に配列した地点に基準信号に同期した信号を伝送することが可能となる。よって二次元上に配列したアレーアンテナの素子アンテナなどに信号を給電する際に、回路規模の小さい信号同期回路とすることができる。

なお、信号生成回路の二次元配列は正方配列に限るものではなく、縦横の配列数が異なってもよいし、三角配列や、規則的に配列された位置における一部の配列を削除した間引き配列でもよい。さらには、平面上の配列でなくても、コンフォーマルアレーアンテナに適用する場合のような曲面上の配列や、その他の立体的な配列でもよい。

１ 第１の基準信号源、２ 第２の基準信号源、１１、１２、１２ａ〜ｇ、１３ 伝送線路、２０、２０ａ〜ｈ 信号生成回路、３１、３１ａ 分波回路、３２、３２ａ 周波数混合回路、３３、３３ａ 帯域通過フィルタ、３４、３４ａ、３５ 位相同期回路、３６、３７ 逓倍器、３８、３９ 分周器、６０、６０ａ 信号生成回路、７１、７１ａ 電光変換手段、７２、７２ａ 光サーキュレータ、７３、７３ａ 伝送光ファイバ、７４、７４ａ 光部分反射鏡、７５、７５ａ 第１の光電変換手段、７６、７６ａ 第２の光電変換手段、７７、７７ａ 位相同期回路

Claims (8)

1. 互いに周波数の異なる第１の基準信号と第２の基準信号を受信し、これらを出力端子ごとに分波する分波手段と、
   上記分波手段で分波された上記第１の基準信号と上記第２の基準信号が互いに同一の周波数になるように少なくとも上記第１の基準信号と上記第２の基準信号のうち一つを周波数変換する周波数変換手段と、
   上記周波数変換手段に同一の周波数となった上記第１の基準信号と上記第２の基準信号を周波数混合する周波数混合手段と、
   を有する信号生成回路、
   を備えたことを特徴とする信号同期回路。
2. 互いに異なる方向から上記第１の基準信号と上記第２の基準信号が伝送される伝送線路を備え、
   上記伝送線路に上記信号生成回路の入力端子が接続されることを特徴とする請求項１に記載の信号同期回路。
3. 上記伝送線路に接続される上記信号生成回路が複数であることを特徴とする請求項２に記載の信号同期回路。
4. 上記伝送線路に接続される上記信号生成回路が３つ以上であることを特徴とする請求項２に記載の信号同期回路。
5. 上記第１の基準信号と上記第２の基準信号は周波数比が整数比であることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の信号同期回路。
6. 上記信号生成回路は、上記周波数混合手段から出力される混合信号に含まれる不要波成分を抑圧するフィルタを備えることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の信号同期回路。
7. 上記周波数変換手段に逓倍器または分周器を用いたことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の信号同期回路。
8. 上記３つ以上の信号生成回路の配列位置が二次元上に配列されていることを特徴とする請求項４に記載の信号同期回路。

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