JP2673365B2 - Resonant frequency control device for cavity resonator - Google Patents

Resonant frequency control device for cavity resonator

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JP2673365B2
JP2673365B2 JP4468689A JP4468689A JP2673365B2 JP 2673365 B2 JP2673365 B2 JP 2673365B2 JP 4468689 A JP4468689 A JP 4468689A JP 4468689 A JP4468689 A JP 4468689A JP 2673365 B2 JP2673365 B2 JP 2673365B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、発振器の一部を構成する空胴共振器の共振
周波数を制御する空胴共振器の共振周波数制御装置に係
り、特に、共振周波数センシング法と呼ばれる方法を用
いた空胴共振器の共振周波数制御装置に関する。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a resonance frequency control device for a cavity resonator, which controls a resonance frequency of a cavity resonator forming a part of an oscillator, and more particularly to a resonance frequency control device. The present invention relates to a resonance frequency control device for a cavity resonator using a method called a frequency sensing method.

本発明の空胴共振器の共振周波数制御装置は、例えば
水素メーザ(MASER)原子周波数標準器のような発振器
に用いられる。水素メーザ原子周波数標準器(以後、水
素メーザ発振器という。)の発振周波数は、該発振器の
一部を構成する空胴共振器の共振周波数に若干ながら引
き込まれる。したがって、長期において高い周波数安定
度を得るためには、空胴共振器の共振周波数を常に水素
原子固有の共鳴周波数に一致させなければならない。そ
こで、空胴共振器の共振周波数制御装置が必要となる。
The resonant frequency control device for a cavity resonator according to the present invention is used in an oscillator such as a hydrogen maser (MASER) atomic frequency standard. The oscillation frequency of the hydrogen maser atomic frequency standard (hereinafter referred to as the hydrogen maser oscillator) is slightly drawn into the resonance frequency of the cavity resonator forming a part of the oscillator. Therefore, in order to obtain high frequency stability over a long period of time, the resonance frequency of the cavity resonator must always match the resonance frequency of the hydrogen atom. Therefore, a resonance frequency control device for the cavity resonator is required.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

共振周波数センシング法と呼ばれる空胴共振器の共振
周波数を制御する方法の利用でまず挙げられるのは、前
述の水素メーザ発振器であろう。そこで、本発明の説明
は、水素メーザ発振器を例に取って行うこととする。
The first example of the use of a method of controlling the resonance frequency of a cavity resonator called a resonance frequency sensing method is the hydrogen maser oscillator described above. Therefore, the description of the present invention will be given taking the hydrogen maser oscillator as an example.

水素メーザ発振器の発振原理及びその空胴共振器の周
波数安定度の重要性並びに水素メーザ発振器の特長及び
その利用等については、同一出願人の出願に係る発明
「水素メーザ用共振器(特願昭60−183782号)」及び
「水素メーザ用空胴共振器(特願昭62−223667号)」の
明細書等で詳細に開示されている。
Regarding the principle of oscillation of the hydrogen maser oscillator, the importance of frequency stability of the cavity resonator thereof, the features of the hydrogen maser oscillator and its use, etc., the invention of the same applicant, "Resonator for hydrogen maser (Japanese Patent Application No. 60-183782) "and" Cavity resonator for hydrogen maser (Japanese Patent Application No. 62-223667) "and the like.

また、水素メーザ発振器における空胴共振器の共振周
波数の制御法としては一般に水素圧クエンチング法と共
振周波数センシング法が知られており、それぞれの原理
及び特長は、同じく、同一出願人の出願に係る発明「水
素メーザの自動同調システム(特願昭59−38683号)」
及び「空洞共振器周波数制御装置に用いるスイッチド周
波数シンセサイザ(平成元年2月4日に出願)」の明細
書等で詳細に開示されている。
In addition, hydrogen pressure quenching method and resonance frequency sensing method are generally known as methods for controlling the resonance frequency of the cavity resonator in the hydrogen maser oscillator, and the principles and features of each method are the same as those of the same applicant. Related invention "Automatic tuning system of hydrogen maser (Japanese Patent Application No. 59-38683)"
And "Switched frequency synthesizer for use in cavity resonator frequency control device (filed on February 4, 1989)" and the like.

何れの制御法も共振周波数のシフト量(Δfc)を検出
し、その検出したシフト量に比例した誤差信号により空
胴共振器の温度あるいは空胴共振器に結合した可変容量
素子(バラクタダイオード)のバイアス電圧を調整する
ことにより共振周波数(fc)を制御している。
Either control method detects the shift amount (Δfc) of the resonance frequency, and the temperature of the cavity resonator or the variable capacitance element (varactor diode) coupled to the cavity resonator is detected by an error signal proportional to the detected shift amount. The resonance frequency (fc) is controlled by adjusting the bias voltage.

水素圧クエンチング法では、共振周波数のシフト量
(Δfc)を検出する方法として水素ビーム量を増減させ
る方式を採用しているため水素メーザ発振電力の変化に
伴う周波数安定度の劣化が生ずる。また参照周波数信号
として高安定発振器を必要とする上、制御系がオープン
ループのため動作の安定性に欠ける等の欠点を有してい
る。
In the hydrogen pressure quenching method, a method of increasing / decreasing the amount of hydrogen beam is adopted as a method of detecting the shift amount (Δfc) of the resonance frequency, so that the frequency stability is deteriorated due to the change of the hydrogen maser oscillation power. In addition, it requires a highly stable oscillator as a reference frequency signal, and has a drawback in that the control system is open loop and thus lacks operational stability.

一方、共振周波数センシング法は、センシング用の二
つのセンシング周波数信号(周波数fo+Δfの信号と周
波数fo−Δfの信号、又は、周波数fo+Δfの信号に所
定の振幅の周波数変調をかけた信号と周波数fo−Δfの
信号に所定の振幅の周波数変調をかけた信号)を周波数
制御結合素子によって空胴共振器に交互に入力し、該空
胴共振器からピックアップ素子によって取り出し、取り
出された二つのセンシング周波数信号の振幅の差により
前記共振周波数のシフト量(Δfc)を検出している。
On the other hand, the resonance frequency sensing method uses two sensing frequency signals for sensing (a signal having a frequency fo + Δf and a signal having a frequency fo−Δf, or a signal obtained by frequency-modulating a signal having a frequency fo + Δf with a predetermined amplitude and a frequency fo− A signal obtained by frequency-modulating a signal of Δf with a predetermined amplitude) is alternately input to the cavity resonator by the frequency control coupling element, and is picked up by the pickup element from the cavity resonator. The shift amount (Δfc) of the resonance frequency is detected by the difference in the amplitude of the.

第2図は本発明の一実施例のセンシングを説明するた
めの図であるが、この図を参照して従来のセンシングを
少しく詳細に説明する。
FIG. 2 is a diagram for explaining the sensing according to the embodiment of the present invention, and the conventional sensing will be described in some detail with reference to this diagram.

従来は、まず水素原子固有の共鳴周波数とほぼ同じ周
波数の信号(中心の周波数fo)を作り、次に該水素原子
固有の共鳴周波数とほぼ同じ周波数の信号に通常はQ曲
線(共振特性曲線)の半値幅の1/2程度の周波数の信号
を加減して二つの信号(周波数fo+Δfの信号と周波数
fo−Δfの信号)を作り、該二つの信号を二つのセンシ
ング周波数信号とするか、又は、二つの信号(周波数fo
+Δfの信号と周波数fo−Δfの信号)を作った後で、
両信号に同じ所定の振幅の周波数変調をかけて前記二つ
のセンシング周波数信号を作っていた。
Conventionally, first, a signal having a frequency substantially the same as the resonance frequency of the hydrogen atom (center frequency fo) is created, and then a signal having a frequency substantially the same as the resonance frequency of the hydrogen atom is usually given a Q curve (resonance characteristic curve). The signal with a frequency of about 1/2 of the half-value width is added and subtracted to obtain two signals (frequency fo + Δf signal and frequency
fo-Δf signal) and use the two signals as two sensing frequency signals, or two signals (frequency fo
After making a signal of + Δf and a signal of frequency fo−Δf),
The two sensing frequency signals are produced by subjecting both signals to frequency modulation of the same predetermined amplitude.

そして、このようにして作られた二つのセンシング周
波数信号を用い、ピックアップされた二つの信号の振幅
差が零となるように空胴共振器の共振周波数fcを制御す
ることで、共振周波数fcを中心の周波数fo、すなわち水
素原子固有の共鳴周波数とほぼ同じ周波数に一致させて
いた。
Then, by using the two sensing frequency signals created in this way, by controlling the resonant frequency fc of the cavity resonator so that the amplitude difference between the two signals picked up becomes zero, The center frequency fo, that is, the resonance frequency peculiar to the hydrogen atom, was made to coincide with almost the same frequency.

周波数fo±Δfの信号を用いるときは、空胴共振器が
Qの高いバンドパスフィルタのように働き、ピックアッ
プされた信号の振幅は各信号の周波数における空胴共振
器の共振特性に応じたものとなる。これを第2図を参照
して説明する。
When using signals of frequency fo ± Δf, the cavity resonator acts like a bandpass filter with a high Q, and the amplitude of the picked up signal depends on the resonance characteristics of the cavity resonator at the frequency of each signal. Becomes This will be described with reference to FIG.

水素メーザ発振器のメーザ発振周波数fmは水素原子固
有の共鳴周波数に一致するように制御される。ここで、
メーザ発振周波数fmが水素原子固有の共鳴周波数に一致
しているとすると、第2図において中心の周波数foと水
素メーザ発振器のメーザ発振周波数fmとはほぼ一致す
る。そして、二つのセンシング周波数信号の周波数はほ
ぼ第2図のメーザ発振周波数fmからそれぞれ周波数Δf
ずつ離れた周波数となる。Q曲線はほぼ共振周波数fcの
軸について対称となるので、第2図のように共振周波数
fcが水素メーザ発振器のメーザ発振周波数fmと一致して
いれば、メーザ発振周波数fmからそれぞれ周波数Δfず
つ離れた周波数におけるQ曲線振幅(共振特性の特性
値)は同じになる。前記二つのセンシング周波数信号が
空胴共振器に入力され、取り出された信号はその振幅が
センシング周波数信号の周波数におけるQ曲線振幅に応
じたものとなっている。そして、二つのセンシング周波
数信号に対するQ曲線振幅が同じであれば、空胴共振器
から取り出された信号の振幅は同じになる。そこで、こ
の振幅の差が零になるように空胴共振器の共振周波数fc
を制御すれば、共振周波数fcは中心の周波数fo(≒水素
原子固有の共鳴周波数)に一致する。
The maser oscillation frequency fm of the hydrogen maser oscillator is controlled so as to match the resonance frequency specific to the hydrogen atom. here,
Assuming that the maser oscillation frequency fm matches the resonance frequency peculiar to the hydrogen atom, the center frequency fo in FIG. 2 and the maser oscillation frequency fm of the hydrogen maser oscillator substantially match. The frequencies of the two sensing frequency signals are approximately Δf from the maser oscillation frequency fm shown in FIG.
The frequencies are separated from each other. Since the Q curve is almost symmetrical about the axis of the resonance frequency fc, the resonance frequency is
If fc matches the maser oscillation frequency fm of the hydrogen maser oscillator, the Q curve amplitude (resonance characteristic value) is the same at frequencies separated from the maser oscillation frequency fm by frequency Δf. The two sensing frequency signals are input to the cavity resonator, and the extracted signal has an amplitude corresponding to the Q curve amplitude at the frequency of the sensing frequency signal. Then, if the Q curve amplitudes for the two sensing frequency signals are the same, the amplitudes of the signals extracted from the cavity resonator will be the same. Therefore, the resonance frequency fc of the cavity resonator is adjusted so that this difference in amplitude becomes zero.
By controlling, the resonance frequency fc matches the center frequency fo (≈resonance frequency peculiar to hydrogen atom).

また、周波数fo±Δfの信号に周波数変調をかけた信
号を用いるときは、いわゆるスロープ検波をすることに
なり、ピックアップされた信号の振幅は各信号の周波数
における空胴共振器のQ曲線に応じたものとなる。これ
を第2図を参照して説明する。
In addition, when a signal obtained by frequency-modulating a signal of frequency fo ± Δf is used, so-called slope detection is performed, and the amplitude of the picked-up signal depends on the Q curve of the cavity resonator at each signal frequency. It becomes a thing. This will be described with reference to FIG.

前述のように、メーザ発振周波数fmが水素原子固有の
共鳴周波数に一致しているとし、二つのセンシング周波
数信号の周波数がほぼ第2図のメーザ発振周波数fmから
それぞれ周波数Δfずつ離れた周波数となるとする。Q
曲線はほぼ共振周波数fcの軸について対称となるので、
第2図のように共振周波数fcが水素メーザ発振器のメー
ザ発振周波数fmと一致していれば、メーザ発振周波数fm
からそれぞれ周波数Δfずつ離れた周波数の近傍におけ
るQ曲線のスロープは対称となる。前記二つのセンシン
グ周波数信号が空胴共振器に入力され、取り出された信
号はその振幅がセンシング周波数信号の周波数近傍のQ
曲線のスロープに応じたものとなっている。そして、二
つのセンシング周波数信号に対応するQ曲線のスロープ
が対称となっていれば、空胴共振器から取り出された信
号の振幅は同じになる。そこで、この振幅の差が零にな
るように空胴共振器の共振周波数fcを制御すれば、共振
周波数fcは中心の周波数fo(≒水素原子固有の共鳴周波
数)に一致する。
As described above, if the maser oscillation frequency fm matches the resonance frequency peculiar to the hydrogen atom, and the frequencies of the two sensing frequency signals become frequencies Δf apart from the maser oscillation frequency fm of FIG. 2, respectively. To do. Q
Since the curve is almost symmetrical about the axis of the resonance frequency fc,
As shown in Fig. 2, if the resonance frequency fc matches the maser oscillation frequency fm of the hydrogen maser oscillator, the maser oscillation frequency fm
The slopes of the Q curve in the vicinity of the frequencies separated from each other by the frequency Δf are symmetrical. The two sensing frequency signals are input to the cavity resonator, and the extracted signal has an amplitude Q in the vicinity of the frequency of the sensing frequency signal.
It corresponds to the slope of the curve. Then, if the slopes of the Q curves corresponding to the two sensing frequency signals are symmetrical, the amplitudes of the signals extracted from the cavity resonator will be the same. Therefore, if the resonance frequency fc of the cavity resonator is controlled so that the difference between the amplitudes becomes zero, the resonance frequency fc matches the center frequency fo (≈resonant frequency unique to hydrogen atom).

共振周波数センシング法を用いた従来の空胴共振器の
共振周波数制御装置において前記二つのセンシング周波
数信号を発生させるには、例えば第3図に示すようなス
イッチドシンセサイザが用いられる。原理の詳細は、前
記平成元年2月4日に出願した同一出願人による「空胴
共振器周波数制御装置に用いるスイッチド周波数シンセ
サイザ」で開示されている。
To generate the two sensing frequency signals in the conventional resonance frequency control device for a cavity resonator using the resonance frequency sensing method, for example, a switched synthesizer as shown in FIG. 3 is used. Details of the principle are disclosed in "Switched Frequency Synthesizer Used for Cavity Resonator Frequency Control Device" by the same applicant filed on February 4, 1989.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be solved by the invention]

しかし、従来の空胴共振器の共振周波数制御装置で
は、水素メーザ発振器の空胴共振器の共振周波数制御装
置を例にとると、二つのセンシング周波数信号(周波数
fo±Δfの信号、又は、周波数fo±Δfの信号に周波数
変調をかけた信号)を生成するに際し、水素原子固有の
共鳴周波数と等しい周波数(周波数fo)の信号を用いて
いる。この周波数foの信号が十分に抑圧されずにセンシ
ング周波数信号(周波数fo±Δfの信号、又は、周波数
fo±Δfの信号に周波数変調をかけた信号)とともに空
胴共振器内に打ち込まれてしまう中心周波数キャリアリ
ークという現象がある。空胴共振器内にリークした信号
の周波数foは水素メーザ発振器のメーザ発振周波数fmと
極めて近いため、周波数foの信号と周波数fmの信号とが
結合を起こし、その位相がずれることによって微弱発振
している周波数fmの信号にレベル変動を引き起こすとい
う問題がある。このレベル変動は、水素メーザ発振器に
おいて最も重要視されている短中期安定度を損なう大き
な一要因である。
However, in the conventional resonance frequency control device for the cavity resonator, taking the resonance frequency control device for the cavity resonator of the hydrogen maser oscillator as an example, two sensing frequency signals (frequency
When generating a signal of fo ± Δf or a signal obtained by frequency-modulating a signal of frequency fo ± Δf), a signal having a frequency (frequency fo) equal to the resonance frequency specific to the hydrogen atom is used. The sensing frequency signal (frequency fo ± Δf signal or frequency
There is a phenomenon called center frequency carrier leak which is driven into the cavity resonator together with the signal of fo ± Δf (frequency-modulated signal). Since the frequency fo of the signal leaked into the cavity resonator is extremely close to the maser oscillation frequency fm of the hydrogen maser oscillator, the signal of the frequency fo and the signal of the frequency fm are coupled, and the phase shifts to cause weak oscillation. There is a problem that it causes a level change in the signal of the frequency fm. This level fluctuation is one of the major factors that impair the short-to-medium-term stability, which is most important in hydrogen maser oscillators.

また、センシング周波数信号の生成に用いるスイッチ
ドシンセサイザの周波数信号発生方式が複雑になるとい
う問題もある。
There is also a problem that the frequency signal generation method of the switched synthesizer used for generating the sensing frequency signal becomes complicated.

本発明の目的は、発振器の発振レベルを変動させな
い、センシング周波数信号を生成する回路が簡単な、
空胴共振器の共振周波数制御装置を実現することであ
る。
An object of the present invention is not to change the oscillation level of the oscillator, the circuit for generating the sensing frequency signal is simple,
It is to realize a resonance frequency control device for a cavity resonator.

〔課題を解決するための手段及び作用〕[Means and actions for solving the problem]

前述の課題を解決するために、本発明の空胴共振器の
共振周波数制御装置は、 発振器の一部を構成する空胴共振器の共振周波数のシ
フト量を検出するための、相異なる所定の周波数を有す
る、二つのセンシング周波数信号を交互に発生するセン
シング周波数発生器と、二つの入力と可変容量素子とを
含み、前記二つの入力のうちの一方の入力に前記二つの
センシング周波数信号を受けるようになっていて、入力
された信号を前記空胴共振器に結合する周波数制御結合
素子と、前記空胴共振器に結合された二つのセンシング
周波数信号を取り出すピックアップ素子と、該ピックア
ップ素子を介して取り出された二つのセンシング周波数
信号を検波する検波器と、該検波器で検波された二つの
センシング周波数信号の振幅の差に応じた誤差信号を発
生し、該誤差信号を前記周波数制御結合素子の二つの入
力のうちの他方の入力に送るエラー信号発生手段とを備
えた空胴共振器の共振周波数制御装置において、 前記発振器の出力する信号に位相同期したクロック信
号を発生し、該クロック信号に基づく参照周波数信号及
び切換周期信号を出力するクロック信号発生器を備えて
おり、かつ、前記センシング周波数発生器が、2種類の
分周比を持ち前記切換周期信号によって該分周比が切り
換わる可変分周器、該可変分周器の出力信号と前記参照
周波数信号との位相を比較する位相比較器、及び該位相
比較器の位相比較出力信号を受けて前記2種類の分周比
に対応する二つの周波数信号を交互に発生し前記可変分
周器に出力する電圧制御発振器からなる、前記二つの周
波数信号を交互に出力するPLL回路を有している。
In order to solve the above-mentioned problems, a resonance frequency control device for a cavity resonator according to the present invention is designed to detect a shift amount of a resonance frequency of a cavity resonator forming a part of an oscillator, and to detect different predetermined frequencies. A sensing frequency generator that alternately generates two sensing frequency signals having a frequency, two inputs and a variable capacitance element, and one of the two inputs receives the two sensing frequency signals. A frequency control coupling element for coupling the input signal to the cavity resonator, a pickup element for extracting two sensing frequency signals coupled to the cavity resonator, and a pickup element via the pickup element. A detector for detecting the two sensing frequency signals extracted by the detector, and an error signal corresponding to the difference in amplitude between the two sensing frequency signals detected by the detector. In the resonance frequency control device of the cavity resonator, which is provided with an error signal generation unit that generates the error signal and sends the error signal to the other input of the two inputs of the frequency control coupling element, the signal output from the oscillator is A clock signal generator for generating a phase-locked clock signal and outputting a reference frequency signal and a switching period signal based on the clock signal is provided, and the sensing frequency generator has two types of frequency division ratios. A variable frequency divider whose frequency division ratio is switched by the switching period signal, a phase comparator for comparing the phases of the output signal of the variable frequency divider and the reference frequency signal, and a phase comparison output signal of the phase comparator. In response, the two frequency signals corresponding to the two types of frequency division ratios are alternately generated and output to the variable frequency divider, and the two frequency signals are alternately output. It has a PLL circuit.

二つのセンシング周波数信号の生成に、水素メーザ発
振器でいえば水素原子固有の共鳴周波数と同じ周波数の
信号を利用しない前述のような構成としたことによっ
て、センシング周波数信号に発振器の発振周波数に近い
周波数成分が含まれないから、前記中心周波数キャリア
リークのような現象は起こらない。また、センシング周
波数信号を生成する回路も簡単になっている。
In the case of the hydrogen maser oscillator, which does not use the signal of the same resonant frequency as the hydrogen atom in generating the two sensing frequency signals, the above-mentioned configuration is not used, so that the sensing frequency signal has a frequency close to the oscillation frequency of the oscillator. Since no component is included, the phenomenon like the center frequency carrier leak does not occur. Also, the circuit for generating the sensing frequency signal is simplified.

〔実施例〕〔Example〕

第1図は本発明の空胴共振器の共振周波数制御装置の
一実施例のブロック図であり、第2図は本発明の空胴共
振器の共振周波数制御装置の一実施例のセンシングにつ
いて説明するための図である。
FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of a resonance frequency control device for a cavity resonator according to the present invention, and FIG. 2 describes sensing of an embodiment of a resonance frequency control device for a cavity resonator according to the present invention. FIG.

以下、第1図及び第2図に基づいて本発明の一実施例
について説明する。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 and 2.

この実施例の空胴共振器は水素メーザ発振器の空胴共
振器であるとして説明することとする。
The cavity resonator of this embodiment will be described as a cavity resonator of a hydrogen maser oscillator.

本発明では、まず、参照周波数信号fa,切換周期信号f
bを作るためのクロック信号発生器1を用意する。この
クロック信号発生器1は、水素メーザ発振器の空胴共振
器からピックアップ素子でピックアップされた発振信号
のメーザ発振周波数fmに位相同期した高安定な電圧制御
水晶発振器(VCXO)(図示せず)の出力信号を分周又は
逓倍することによりクロック信号を発生させ、このクロ
ック信号に基づいて前記参照周波数信号fa及び切換周期
信号fbなどの各種信号を作る。クロック信号発生器1の
出力する信号は、上述したように、水素メーザ発振器の
メーザ発振周波数を基準とするからきわめて高い安定度
を有している。前記ピックアップ素子でピックアップさ
れる信号には、前記発振信号の他、後述するセンシング
周波数信号が含まれている。ピックアップされた信号か
ら従来用いられる図示しない回路で取り出された発振信
号はクロック信号発生器1の位相同期に用いられている
他、これも従来用いられている図示しない回路を経由し
て水素メーザ発振器の出力信号となる。
In the present invention, first, the reference frequency signal fa and the switching period signal f
A clock signal generator 1 for making b is prepared. This clock signal generator 1 is a highly stable voltage controlled crystal oscillator (VCXO) (not shown) that is phase-locked to the maser oscillation frequency fm of the oscillation signal picked up by the pickup element from the cavity resonator of the hydrogen maser oscillator. A clock signal is generated by dividing or multiplying the output signal, and various signals such as the reference frequency signal fa and the switching period signal fb are generated based on this clock signal. Since the signal output from the clock signal generator 1 is based on the maser oscillation frequency of the hydrogen maser oscillator as described above, it has extremely high stability. The signal picked up by the pickup element includes a sensing frequency signal, which will be described later, in addition to the oscillation signal. The oscillation signal extracted from the picked-up signal by a circuit (not shown) conventionally used is used for phase synchronization of the clock signal generator 1, and also by a circuit (not shown) conventionally used. Output signal.

つぎに、クロック信号発生器1からの参照周波数信号
faを、ローパスフィルタを含む位相比較器2、電圧制御
発振器3及び可変分周器4でなるPLL回路B(可変分周
方式のシンセサイザ)で受ける。
Next, the reference frequency signal from the clock signal generator 1
fa is received by a PLL circuit B (variable frequency synthesizer) including a phase comparator 2 including a low-pass filter, a voltage controlled oscillator 3, and a variable frequency divider 4.

参照周波数信号fa(例えば周波数10kHz)は、電圧制
御発振器3の出力を可変分周器4で分周した出力信号
(10kHz)と位相比較器2により位相比較され、その比
較出力が該電圧制御発振器3に入力されてPLLが形成さ
れている。
The reference frequency signal fa (for example, frequency 10 kHz) is phase-compared with the output signal (10 kHz) obtained by dividing the output of the voltage controlled oscillator 3 by the variable frequency divider 4, and the comparison output is the voltage controlled oscillator. 3 is input to form a PLL.

ここで、可変分周器4は、電圧制御発振器3の出力を
クロック信号発生器1からの切換周期信号fb(例えば、
10Hzというようなゆっくりした周期のクロック信号)に
より2種類の分周比を切り換えながら、N1(=2042)、
N2(=2039)分周する。したがって、前記電圧制御発振
器3の出力すなわちPLL回路Bの出力は、第1次センシ
ング周波数信号の上側波fU(20.42Mhz)と下側波fL(2
0.39MHz)とになる。この二つの第1次センシング周波
数信号はレベル補正器5に入力される。
Here, the variable frequency divider 4 outputs the output of the voltage controlled oscillator 3 to the switching period signal fb from the clock signal generator 1 (for example,
A clock signal with a slow cycle such as 10 Hz) is used to switch between two types of division ratios, while N 1 (= 2042),
Divide by N 2 (= 2039). Therefore, the output of the voltage controlled oscillator 3, that is, the output of the PLL circuit B is the upper side wave f U (20.42 Mhz) and the lower side wave f L (2
0.39MHz). The two primary sensing frequency signals are input to the level corrector 5.

レベル補正器5では、空胴共振器から取り出された二
つのセンシング周波数信号の振幅の差が、空胴共振器の
共振周波数fcが水素原子固有の共鳴周波数と一致したと
きに零となるように、入力される二つの第1次センシン
グ周波数信号のレベル(振幅)を補正する。レベル補正
は切換周期信号fbに同期して二つの第1次センシング周
波数信号それぞれに対して(一方の信号の振幅を×1す
ることも含めて)行なわれ、補正量は二つの第1次セン
シング周波数信号のそれぞれが後述する処理を経て、空
胴共振器に入力されるときの周波数(すなわち、後述の
第3次センシング周波数信号の周波数fmU,fmL)におけ
るQ曲線振幅を基に設定される。基になるQ曲線振幅は
共振周波数fcが水素原子固有の共鳴周波数に一致してい
るときのものであり、予め求められている。
In the level corrector 5, the amplitude difference between the two sensing frequency signals extracted from the cavity resonator is set to zero when the resonance frequency fc of the cavity resonator matches the resonance frequency of the hydrogen atom. , The level (amplitude) of the two input primary sensing frequency signals is corrected. Level correction is performed for each of the two primary sensing frequency signals in synchronization with the switching period signal fb (including the case where the amplitude of one signal is multiplied by 1), and the correction amount is two primary sensing frequencies. Each of the frequency signals is set based on the Q curve amplitude at the frequency when the frequency signal is input to the cavity resonator through the processing described later (that is, the frequency f mU , f mL of the third-order sensing frequency signal described later). It The base Q curve amplitude is when the resonance frequency fc matches the resonance frequency peculiar to the hydrogen atom, and is obtained in advance.

つまり、同じレベル(振幅)の二つのセンシング周波
数信号を空胴共振器に入力したのでは、該二つのセンシ
ング周波数信号を空胴共振器から取り出したときに、た
とえ空胴共振器の共振周波数fcが水素原子固有の共鳴周
波数に一致していたとしても、第2図に示すΔLに相当
する振幅の差を持ってしまう。零でない該振幅の差を基
準とする制御を、より制御し易い零を基準とする制御に
するために、本実施例では、空胴共振器への入力前にレ
ベル補正器5で二つのセンシング周波数信号の振幅に差
を持たせたレベル補正(第2図から読み取れば、例え
ば、周波数fmUの第3次センシング周波数信号となる第
2次センシング周波数信号fU′の振幅に対して周波数f
mLの第3次センシング周波数信号となる第2次センシン
グ周波数信号fL′を2.3倍に増幅する補正)を行って、
空胴共振器の共振周波数fcが水素原子固有の共鳴周波数
に一致しているときは、空胴共振器から取り出された二
つのセンシング周波数信号の振幅の差が零となるように
している。
That is, if two sensing frequency signals of the same level (amplitude) are input to the cavity resonator, even if the two sensing frequency signals are extracted from the cavity resonator, even if the resonance frequency fc of the cavity resonator is Even if the resonance frequency is the resonance frequency peculiar to the hydrogen atom, there is a difference in amplitude corresponding to ΔL shown in FIG. In order to make the control based on the difference between the amplitudes other than zero as the reference based on zero, which is easier to control, in this embodiment, two sensings are performed by the level corrector 5 before the input to the cavity resonator. Level correction with a difference in the amplitude of the frequency signal (if read from FIG. 2, for example, the frequency f m ′ becomes the third sensing frequency signal, the second sensing frequency signal f U ′ becomes the frequency f
correction of amplifying the secondary sensing frequency signal f L ′, which is the tertiary sensing frequency signal of mL , by 2.3 times,
When the resonance frequency fc of the cavity resonator matches the resonance frequency peculiar to hydrogen atoms, the amplitude difference between the two sensing frequency signals extracted from the cavity resonator is set to zero.

従来の技術の欄において、二つのセンシング周波数信
号として周波数fo±Δfの信号を用いる場合と周波数fo
±Δfの信号に周波数変調をかけた信号を用いる場合と
について述べたが、上述のレベル補正は、二つのセンシ
ング周波数信号に周波数変調をかけない信号を用いてい
る場合である。
In the section of conventional technology, the case of using a signal of frequency fo ± Δf as two sensing frequency signals and the case of frequency fo
The case where a signal obtained by frequency-modulating a signal of ± Δf is used has been described, but the level correction described above is a case where a signal that is not subjected to frequency modulation is used as two sensing frequency signals.

参考のために、周波数変調をかけた信号を用いてQ曲
線のスロープ検波をする場合について述べる。
For reference, a case where the slope detection of the Q curve is performed using the frequency-modulated signal will be described.

この場合、レベル補正器5では、切換周期信号fbに同
期して、前記二つの第1次センシング周波数信号にそれ
ぞれ所定の振幅の周波数変調をかける。このとき、空胴
共振器から取り出された二つのセンシング周波数信号の
振幅の差が、空胴共振器の共振周波数fcが水素原子固有
の共鳴周波数と一致したときに零となるように、入力さ
れる二つの第1次センシング周波数信号のレベル(周波
数変調の振幅)を補正する。レベル補正は二つの第1次
センシング周波数信号のそれぞれを周波数変調するとき
に周波数変調の振幅を適当に選ぶことで行なわれ、補正
量は二つの第1次センシング周波数信号のそれぞれが後
述する処理を経て、空胴共振器に入力されるときの周波
数(すなわち、後述の第3次センシング周波数信号の周
波数fmU,fmL)の近傍におけるQ曲線のスロープを基に
設定される。基になるQ曲線は共振周波数fcが水素原子
固有の共鳴周波数に一致しているときのものであり、予
め求められている。
In this case, the level corrector 5 frequency-modulates each of the two primary sensing frequency signals with a predetermined amplitude in synchronization with the switching period signal fb. At this time, the difference in amplitude between the two sensing frequency signals extracted from the cavity resonator is input so that it becomes zero when the resonance frequency fc of the cavity resonator matches the resonance frequency specific to the hydrogen atom. The levels of the two primary sensing frequency signals (amplitude of frequency modulation) are corrected. The level correction is performed by appropriately selecting the amplitude of frequency modulation when frequency-modulating each of the two primary sensing frequency signals, and the correction amount is determined by the process described below for each of the two primary sensing frequency signals. After that, it is set based on the slope of the Q curve in the vicinity of the frequency when input to the cavity resonator (that is, the frequencies f mU and f mL of the third-order sensing frequency signal described later). The underlying Q curve is obtained when the resonance frequency fc matches the resonance frequency peculiar to the hydrogen atom, and is obtained in advance.

第2図で説明すれば、二つのセンシング周波数信号の
周波数fmU,fmL近傍におけるQ曲線のスロープが対称で
はなく、周波数fmU近傍でのスロープの方が周波数fmL
傍でのスロープより傾斜が急である。従って同じレベル
(周波数変調の振幅)の二つのセンシング周波数信号f
mU,fmLを空胴共振器に入力したのでは、該二つのセンシ
ング周波数信号を空胴共振器から取り出したときに、た
とえ空胴共振器の共振周波数fcが水素原子固有の共鳴周
波数に一致していたとしても、周波数fmUのセンシング
周波数信号の振幅の方が大きくなってしまう。そこで、
空胴共振器への入力前にレベル補正器5で二つのセンシ
ング周波数信号への周波数変調の振幅に差を持たせるレ
ベル補正を行って、空胴共振器の共振周波数fcが水素原
子固有の共鳴周波数に一致しているときは、空胴共振器
から取り出された二つのセンシング周波数信号の振幅の
差が零となるようにする。
Explaining in Fig. 2, the slopes of the Q curves near the frequencies f mU and f mL of the two sensing frequency signals are not symmetrical, and the slope near the frequency f mU is more inclined than the slope near the frequency f mL. Is steep. Therefore, two sensing frequency signals f of the same level (amplitude of frequency modulation)
Since mU and f mL are input to the cavity resonator, when the two sensing frequency signals are extracted from the cavity resonator, even if the resonance frequency fc of the cavity resonator is equal to the resonance frequency peculiar to the hydrogen atom. Even if it does, the amplitude of the sensing frequency signal of frequency f mU becomes larger. Therefore,
Before inputting to the cavity resonator, the level compensator 5 performs level compensation to give a difference in the amplitude of frequency modulation to the two sensing frequency signals, and the resonance frequency fc of the cavity resonator is the resonance peculiar to hydrogen atom. When they match the frequency, the amplitude difference between the two sensing frequency signals extracted from the cavity resonator is set to zero.

レベル補正器5はレベル補正をした二つの第2次セン
シング周波数信号fU′,fL′を出力する。この二つの第
2次センシング周波数信号fU′,fL′は、周波数変換器1
1により周波数変換され、第2次センシング周波数信号f
U′は周波数1420.42MHzの第3次センシング周波数信号f
mU、第2次センシング周波数信号fL′は周波数1420.39M
Hzの第3次センシング周波数信号fmLとなる。第3次セ
ンシング周波数信号(fmU,fmL)は、バラクタダイオー
ドのような可変容量素子を含む周波数制御結合素子9を
通して空胴共振器10内に入力され、水素メーザ発振器の
発振周波数fm=1420.405751MHzの両側をセンシングす
る。このとき空胴共振器10は周波数弁別器として働く。
The level corrector 5 outputs two level-corrected secondary sensing frequency signals f U ′ and f L ′. These two secondary sensing frequency signals f U ′ and f L ′ are output to the frequency converter 1
The frequency is converted by 1 and the secondary sensing frequency signal f
U 'is tertiary sensing frequency signal f of the frequency 1420.42MHz
mU , secondary sensing frequency signal f L ′ is frequency 1420.39M
It becomes the 3rd sensing frequency signal f mL of Hz. The third sensing frequency signal (f mU , f mL ) is input into the cavity resonator 10 through the frequency control coupling element 9 including a variable capacitance element such as a varactor diode, and the oscillation frequency f m of the hydrogen maser oscillator is f m = Sensing both sides of 1420.405751MHz. At this time, the cavity resonator 10 functions as a frequency discriminator.

空胴共振器10に入力された二つの第3次センシング周
波数信号はピックアップ素子6を介して検出される。そ
の検出された二つの第3次センシング周波数信号は検波
器としての振幅検波器7に入力され、該振幅検波器7の
出力信号は二つの第3次センシング周波数信号の振幅の
情報を含む信号となる。該信号は前記切換周期信号fbに
同期した同期検波器と積分増幅器とから成るエラー信号
発生手段8で雑音抑圧されて二つの第3次センシング周
波数信号の振幅の差に応じた誤差信号となり、周波数制
御結合素子9に組み込まれている可変容量素子に加えら
れる。前記誤差信号によって、空胴共振器から取り出さ
れた二つの第3次センシング周波数信号の振幅の差が零
となるように、空胴共振器の共振周波数が制御される。
The two third-order sensing frequency signals input to the cavity resonator 10 are detected via the pickup element 6. The detected two third-order sensing frequency signals are input to the amplitude detector 7 as a detector, and the output signal of the amplitude detector 7 is a signal including the amplitude information of the two third-order sensing frequency signals. Become. The signal is noise-suppressed by the error signal generating means 8 including a synchronous detector synchronized with the switching period signal fb and an integrating amplifier, and becomes an error signal corresponding to a difference in amplitude between the two third-order sensing frequency signals. In addition to the variable capacitance element incorporated in the control coupling element 9. The error signal controls the resonance frequency of the cavity resonator so that the difference between the amplitudes of the two third-order sensing frequency signals extracted from the cavity resonator becomes zero.

このように制御されることにより、空胴共振器10の共
振周波数fcは水素原子固有の共鳴周波数に一致する又は
きわめて近傍になる。
By controlling in this way, the resonance frequency fc of the cavity resonator 10 matches or becomes very close to the resonance frequency peculiar to the hydrogen atom.

なお、レベル補正器5について説明を加えると、本実
施例では、Q曲線と空胴共振器に入力される二つのセン
シング周波数信号の周波数との関係を第2図に示すよう
な関係としている。すなわち、二つのセンシング周波数
信号の周波数が、Q曲線振幅が等しい2点に設定されて
いる。そして、二つのセンシング周波数信号を空胴共振
器からピックアップした後は二つのセンシング周波数信
号の振幅の差が零となるような制御をかければよいよう
に、二つのセンシング周波数信号を空胴共振器に入力す
る前にレベル補正器5で、二つのセンシング周波数信号
の振幅に差を待たせたレベル補正をしている。しかし、
次のようにするときは、二つのセンシング周波数信号の
振幅が同じでもよいので、レベル補正器5はなくてもよ
い。
Incidentally, if the level corrector 5 is further described, in the present embodiment, the relationship between the Q curve and the frequencies of the two sensing frequency signals input to the cavity resonator is as shown in FIG. That is, the frequencies of the two sensing frequency signals are set at two points with the same Q curve amplitude. Then, after the two sensing frequency signals are picked up from the cavity resonator, the two sensing frequency signals should be controlled so that the amplitude difference between the two sensing frequency signals becomes zero. Before inputting into the signal, the level corrector 5 performs the level correction in which the difference between the amplitudes of the two sensing frequency signals is awaited. But,
In the following case, since the two sensing frequency signals may have the same amplitude, the level corrector 5 may be omitted.

二つのセンシング周波数信号の周波数をQ曲線振幅が
等しい2点に設定するとき。例えば、可変分周器4の分
周比をN1=20,420,751とN2=20,390,751とにして二つの
第1次センシング周波数信号を生成する。あるいは、本
実施例では、周波数変換器11で二つのセンシング周波数
信号にそれぞれ+1400MHzしているが、これを+(1400M
Hz+751Hz)とする。
When setting the frequencies of two sensing frequency signals to two points where the Q curve amplitudes are equal. For example, the frequency division ratio of the variable frequency divider 4 is set to N 1 = 20,420,751 and N 2 = 20,390,751 to generate two primary sensing frequency signals. Alternatively, in the present embodiment, the frequency converter 11 adds +1400 MHz to each of the two sensing frequency signals, but this is + (1400M
Hz + 751Hz).

二つのセンシング周波数信号の周波数をQ曲線振幅が
等しくない2点に設定するときであっても、二つのセン
シング周波数信号を空胴共振器から取り出しその振幅の
差を振幅検波器7で検出した後で、空胴共振器の共振周
波数が水素原子固有の共鳴周波数に一致しているときに
は振幅の差が零であると見做すようにして制御すると
き。例えば、空胴共振器の共振周波数が水素原子固有の
共鳴周波数に一致しているときに、振幅の差が0.5Vと振
幅検波器7で検出されるとすると、−0.5Vしてエラー信
号発生手段8に入力する。あるいは、エラー信号発生手
段8が前記振幅の差が所定の値のときには共振周波数fc
を変化させないような誤差信号(共振周波数のシフト量
が零であるという信号)を出力するようにする。
Even when the frequencies of the two sensing frequency signals are set at two points where the Q curve amplitudes are not equal, after the two sensing frequency signals are extracted from the cavity resonator and the difference in their amplitudes is detected by the amplitude detector 7. Then, when the resonance frequency of the cavity resonator matches the resonance frequency peculiar to the hydrogen atom, the control is performed by assuming that the difference in amplitude is zero. For example, if the resonance frequency of the cavity resonator matches the resonance frequency of the hydrogen atom, and the amplitude difference is detected as 0.5V by the amplitude detector 7, the error signal is generated as -0.5V. Input to the means 8. Alternatively, when the error signal generating means 8 has a predetermined difference in the amplitude, the resonance frequency fc
An error signal (a signal that the shift amount of the resonance frequency is zero) that does not change is output.

また、周波数変換器11は、本実施例で例えば可変分周
器4の分周比をN1=142,042とN2=142,039とすれば不要
となる。もちろん、分周比をN1=1,420,420,751とN2
1,420,390,751にしても周波数変換器11は不要となり、
この場合レベル補正器5も不要となる。ただ、分周比が
あまり大きいと共振周波数の制御の応答が遅くなるの
で、本実施例では分周比を小さくして周波数変換器11を
入れている。
Further, the frequency converter 11 becomes unnecessary if the frequency division ratio of the variable frequency divider 4 is N 1 = 142,042 and N 2 = 142,039 in this embodiment. Of course, the division ratio is N 1 = 1,420,420,751 and N 2
Even if it is 1,420,390,751, the frequency converter 11 becomes unnecessary,
In this case, the level corrector 5 is also unnecessary. However, if the frequency division ratio is too large, the response of the control of the resonance frequency becomes slower. Therefore, in this embodiment, the frequency conversion unit 11 is inserted with the frequency division ratio reduced.

センシング周波数信号を生成する回路について従来と
比較すると、第3図に示す従来のセンシング周波数発生
器が基準信号発生手段19、第1のPLL回路12、周波数シ
ンセサイザ13、平衡形混合器14、第2のPLL回路15、オ
フセット周波数発振器16、切替信号発生器17及びハイブ
リッド回路18の8つの機能ブロックで構成されているの
に対し、本発明では、位相比較器2、電圧制御発振器3
及び可変分周器4の3つの機能ブロックで構成されてい
るにすぎない。
When comparing the circuit for generating the sensing frequency signal with the conventional one, the conventional sensing frequency generator shown in FIG. 3 has a reference signal generating means 19, a first PLL circuit 12, a frequency synthesizer 13, a balanced mixer 14, and a second type. The PLL circuit 15, the offset frequency oscillator 16, the switching signal generator 17, and the hybrid circuit 18 are composed of eight functional blocks, whereas in the present invention, the phase comparator 2, the voltage controlled oscillator 3 are provided.
And the variable frequency divider 4 are only composed of three functional blocks.

以上の実施例の説明においては、説明を分かり易くす
るために、水素メーザ発振器を例に採ったが、本発明は
空胴共振器を備えた発振器であれば適用できる。
In the above description of the embodiments, a hydrogen maser oscillator is taken as an example for the sake of clarity, but the present invention can be applied to any oscillator including a cavity resonator.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

本発明の空胴共振器の共振周波数制御装置は、 発振器の出力する信号に位相同期したクロック信号を
発生し、該クロック信号に基づく参照周波数信号及び切
換周期信号を出力するクロック信号発生器を用意し、2
種類の分周比を持ち切換周期信号によって該分周比が切
り換わる可変分周器、該可変分周器の出力信号と参照周
波数信号との位相を比較する位相比較器及び該位相比較
器の位相比較出力信号を受けて周波数信号を発生し前記
可変分周器に出力する電圧制御発振器でPLL回路を構成
し、前記可変分周器の2種類の分周比を切換周期信号で
切り換えることで、PLL回路から該2種類の分周比に対
応する二つの周波数信号を交互に出力させ、二つのセン
シング周波数信号に用いることとしたから、 センシング周波数信号に、発振器の発振周波数に近い
周波数成分が含まれず、発振器の発振レベルを変動さ
せない、センシング周波数信号を生成する回路が簡単
な、空胴共振器の共振周波数制御装置が実現できた。
The resonance frequency control device for a cavity resonator according to the present invention includes a clock signal generator that generates a clock signal that is phase-synchronized with a signal output from an oscillator, and that outputs a reference frequency signal and a switching period signal based on the clock signal. Then 2
A variable frequency divider having various frequency division ratios, the frequency division ratio being switched by a switching period signal, a phase comparator for comparing the phase of an output signal of the variable frequency divider and a reference frequency signal, and a phase comparator of the phase comparator. By configuring a PLL circuit with a voltage controlled oscillator that receives a phase comparison output signal and generates a frequency signal and outputs the frequency signal to the variable frequency divider, two types of frequency division ratios of the variable frequency divider are switched by a switching cycle signal. , The PLL circuit alternately outputs two frequency signals corresponding to the two types of frequency division ratios and uses them as the two sensing frequency signals. Therefore, the sensing frequency signal contains a frequency component close to the oscillation frequency of the oscillator. A resonance frequency control device for a cavity resonator, which is not included, does not change the oscillation level of the oscillator, and has a simple circuit for generating a sensing frequency signal, has been realized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は本発明による空胴共振器の共振周波数制御装置
の一実施例のブロック図を示す。第2図は本発明の一実
施例のセンシングを説明するための図である。第3図は
従来の周波数制御装置で用いられていたセンシング周波
数発生器のブロック図を示す。 図において、AとA′はセンシング周波数発生器、Bは
PLL回路、1はクロック信号発生器、2は位相比較器、
3は電圧制御発振器、4は可変分周器、5はレベル補正
器、6はピックアップ素子、7は振幅検波器(検波
器)、8はエラー信号発生手段、9は周波数制御結合素
子、10は空胴共振器、11は周波数変換器をそれぞれ示
す。
FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of a resonance frequency control device for a cavity resonator according to the present invention. FIG. 2 is a diagram for explaining sensing according to an embodiment of the present invention. FIG. 3 shows a block diagram of a sensing frequency generator used in a conventional frequency control device. In the figure, A and A'are sensing frequency generators, and B is
PLL circuit, 1 is a clock signal generator, 2 is a phase comparator,
3 is a voltage controlled oscillator, 4 is a variable frequency divider, 5 is a level corrector, 6 is a pickup element, 7 is an amplitude detector (detector), 8 is an error signal generating means, 9 is a frequency control coupling element, and 10 is The cavity resonator and 11 are frequency converters, respectively.

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】発振器の一部を構成する空胴共振器(10)
の共振周波数のシフト量を検出するための、相異なる所
定の周波数を有する、二つのセンシング周波数信号を交
互に発生するセンシング周波数発生器(A)と、二つの
入力と可変容量素子とを含み、前記二つの入力のうちの
一方の入力に前記二つのセンシング周波数信号を受ける
ようになっていて、入力された信号を前記空胴共振器に
結合する周波数制御結合素子(9)と、前記空胴共振器
に結合された二つのセンシング周波数信号を取り出すピ
ックアップ素子(6)と、該ピックアップ素子を介して
取り出された二つのセンシング周波数信号を検波する検
波器(7)と、該検波器で検波された二つのセンシング
周波数信号の振幅の差に応じた誤差信号を発生し、該誤
差信号を前記周波数制御結合素子の二つの入力のうちの
他方の入力に送るエラー信号発生手段(8)とを備えた
空胴共振器の共振周波数制御装置において、 前記発振器の出力する信号に位相同期したクロック信号
を発生し、該クロック信号に基づく参照周波数信号(f
a)及び切換周期信号(fb)を出力するクロック信号発
生器(1)を備えており、かつ、前記センシング周波数
発生器が、2種類の分周比を持ち前記切換周期信号によ
って該分周比が切り換わる可変分周器(4)、該可変分
周器の出力信号と前記参照周波数信号との位相を比較す
る位相比較器(2)、及び該位相比較器の位相比較出力
信号を受けて前記2種類の分周比に対応する二つの周波
数信号を交互に発生し前記可変分周器に出力する電圧制
御発振器(3)からなる、前記二つの周波数信号を交互
に出力するPLL回路(B)を有することを特徴とする空
洞共振器の共振周波数制御装置。
1. A cavity resonator (10) forming a part of an oscillator.
A sensing frequency generator (A) for alternately detecting two sensing frequency signals having predetermined frequencies different from each other for detecting the shift amount of the resonance frequency, and two inputs and a variable capacitance element, A frequency control coupling element (9) configured to receive the two sensing frequency signals at one of the two inputs and couple the input signals to the cavity resonator; and the cavity. A pickup element (6) for extracting two sensing frequency signals coupled to the resonator, a detector (7) for detecting the two sensing frequency signals extracted via the pickup element, and a detector for detecting the two sensing frequency signals. Generate an error signal according to the difference in amplitude between the two sensing frequency signals and send the error signal to the other of the two inputs of the frequency control coupling element At the resonant frequency control device of the cavity resonator and a color signal generating means (8), generates a clock signal synchronized in phase with the signal output of the oscillator, the reference frequency signal (f based on the clock signal
a) and a clock signal generator (1) that outputs a switching period signal (fb), and the sensing frequency generator has two types of frequency division ratios, and the frequency division ratios are generated by the switching period signal. Receiving a variable frequency divider (4) for switching the phase, a phase comparator (2) for comparing the phases of the output signal of the variable frequency divider and the reference frequency signal, and a phase comparison output signal of the phase comparator A PLL circuit (B that alternately outputs the two frequency signals, including a voltage controlled oscillator (3) that alternately generates two frequency signals corresponding to the two types of frequency division ratios and outputs the frequency signals to the variable frequency divider (B). And a resonance frequency control device for a cavity resonator.
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