JP3556917B2 - 周波数シンセサイザ - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、周波数シンセサイザに係り、特にディジタル変調を用いて画像や音声情報を伝送するディジタル伝送用装置等のディジタル無線通信装置に用いる周波数シンセサイザに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来技術として、ディジタル伝送用装置に応用されている周波数シンセサイザについて説明する。
図6に分数分周式(フラクショナル−N方式)の周波数シンセサイザを用いた従来のディジタル伝送用装置の送信高周波部のブロック図を、図7には外部制御発振器を含むフラクショナル−N方式の周波数シンセサイザのブロック図を示す。
図6において中間周波入力端子25から入力された第一中間周波信号は、IF増幅器・AGC 制御部26で規定されたレベルに増幅され、周波数変換部27では、発振器24より入力される第一局部発振信号と、外部制御発振器21あるいは外部制御発振器22からの局部発振信号を用いて、RF信号へ周波数変換され、電力増幅器28によって規定の出力電力に増幅された後、アンテナ29から送信される。
一方、外部制御発振器21,22はそれぞれフラクショナル−N方式の周波数シンセサイザ31,32で制御され、フラクショナル−N方式の周波数シンセサイザ31,32は、CPU30より送られるチャネルデータによって制御される。
【0003】
次にこのフラクショナル−N方式の周波数シンセサイザの動作について、図7を用いて説明する。
図7において、外部制御発振器1から出力された信号は、プリスケーラ2に入力される。一方で、第二局部発振信号として、シンセサイザ出力端子14より出力される。
プリスケーラ2からの分周出力はフラクショナルーN型分周器18でさらに分周され、基準信号発振器5から入力された基準信号と位相比較され、その誤差出力がループフィルタ8で平滑され外部制御発振器1の制御電圧となる。
【0004】
以下に外部制御発振器1の出力周波数について関係式をあげ説明する。
外部制御発振器1の出力周波数fEX−OSCは、プリスケーラ2の分周比N1 、フラクショナル−N方式分周器の分周比をN2 、基準信号発振器5の発振周波数をfREF として、(1) 式で与えられる。
fEX−OSC=fREF ×N1 ×N2 ・・・・(1)
上記(1) 式から分かるように、外部制御発振器1を基準信号周波数の分数値で制御できるため、通常のシンセサイザより基準信号発振器の出力周波数をあげることができ、シンセサイザの低位相雑音化が可能となり、高速ディジタル伝送に適したシンセサイザを構成することができる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
前述した従来のディジタル伝送用装置では変調方式が多値化されるに従い、各基準信号発振器の高安定化、低位相雑音化等が要求されるため、複数の周波数帯域のそれぞれに対し、異なるシンセサイザユニット及び基準発振器を設けなければならず、消費電力、実装面積(体積) 等が増加する問題点があった。
【0006】
この発明は上記のような問題点を解消するためになされたもので、第一の目的としては複数の周波数シンセサイザの一体化(実装面積、体積の小型化) 、低消費電力、低価格化を実現することにある。
また、第二の目的としては回路構成を変えることなく、複数の周波数帯域に渡り、可変可能な周波数シンセサイザを構成することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
この発明は、外部制御発振器の出力信号をプリスケーラ及び分周器により分周して得られた信号と、基準信号発振器からの基準信号とを位相比較して誤差信号を得、該誤差信号に基づいて上記外部制御発振器を制御すると共に、上記外部制御発振器の出力を逓倍器を介して出力し所望の出力周波数を得るようにした周波数シンセサイザにおいて、上記プリスケーラ及び逓倍器として、所望の出力周波数帯域に対応して異なる分周比を有する複数のプリスケーラ及び異なる逓倍数を有する複数の逓倍器をそれぞれ設け、所望の出力周波数帯域の切替えに同期して上記複数のプリスケーラおよび複数の逓倍器を選択的に切替えるようになされている。
【0008】
また、上記複数のプリスケーラを切替える第1の切替器と、上記複数の逓倍器を切替える第2の切替器と、所望の出力周波数帯域の切替えに同期して上記各切替器を選択的に切替える制御手段を備えている。
更に、上記プリスケーラ及び逓倍器の組合わせを分周比と逓倍数の積が一定になるように設定される。
更に、上記制御手段は、選択されないプリスケーラの電源を切る機能を有している。
更に、上記分周器として分数分周型分周器を備えている。
更に、上記外部制御発振器として出力周波数がオフセット可能な発振器を使用し、所望の出力周波数帯域の切替えに同期してオフセットさせるようになされている。
更に、上記外部制御発振器として出力周波数の異なる複数の外部制御発振器を備え、所望の出力周波数帯域の切替えに同期して選択的に切替えるようになされている。
【0009】
【発明の実施の形態】
実施の形態1.
以下、本発明の実施の形態1を図について説明する。
図1において、1は電圧制御発振器などの外部制御発振器、2A,2Bは各々異なる分周比N4, N3を有するプリスケーラ、3は分周比N1を有する分周器、4はチャネルデータ端子、5は基準信号発振器、6は分周比N2を有する分周器、7は位相比較器で、分周器6からの信号を基準信号発振器5からの基準信号と位相比較して誤差信号を得る。8はループフィルタで、位相比較器7からの誤差信号を平滑して外部制御発振器1の制御信号として出力する。9A,9Bは各々異なる逓倍数M1, M2を有する逓倍器、10,11はそれぞれプリスケーラ2A,2Bの入力側、出力側に接続された切替器、12,13はそれぞれ逓倍器9A,9Bの入力側、出力側に接続された切替器、14はシンセサイザ出力端子、15は制御回路で、チャネルデータ端子4からのチャネルデータに応じて切替器10〜13を論理回路を用いて選択的に切替える機能を備えている。
【0010】
次に動作について説明する。
図1において、外部制御発振器1より出力された信号は切替器10,11により切替えられ、プリスケーラ2Aまたは2Bに入力される。また、外部制御発振器1から出力された信号は切替器12,13から逓倍器9Aまたは9Bを介してシンセサイザ出力端子14に出力される。
【0011】
ここで、出力周波数帯域を二つの周波数帯域A及びBとすると、周波数帯域A内の設定周波数選択時はプリスケーラ2A、及び逓倍器9Aが選択され、また周波数帯域B内の設定周波数選択時はプリスケーラ2B、及び逓倍器9Bが選択される。
周波数帯域Aが選択されたときは、図1のように切替器10,11はプリスケーラ2Aを選択するように切替えられ、切替器12,13は逓倍器9Aを選択するように切替えられる。
また、周波数帯域Bが選択されたときは、切替器10,11はプリスケーラ2Bを選択するように切替えられ、切替器12,13は逓倍器9Bが選択されるように切替えられる。
一方、基準信号発振器5の出力は分周器6に入力されN2分周される。また、切替器10,11を介してプリスケーラ2Aまたは2Bから入力される信号は分周器8によって、N1分周される。
チャネルデータ入力端子4から入力されたチャネルデータによって、分周器3の分周比は可変される。また、チャネルデータは制御回路15を介して切替器10〜13の切替信号として機能する。
このとき位相比較器7においては、基準信号の分周された信号と、プリスケーラ2Aまたは2Bから入力される信号の分周信号が位相比較され、誤差信号となって出力される。この誤差信号をループフィルタ8で平滑化し、外部制御発振器1の出力周波数を制御する。
【0012】
ここで、周波数帯域A及びB内の設定周波数選択時におけるシンセサイザ出力周波数fSYNTH−A 及びfSYNTH−B をそれぞれ(2)(3)式に示す。
fSYNTH−A =fREF /N2 ×N 1 ×N 4 ×M 1 ・・・ (2)
fSYNTH−B =fREF /N2 ×N 1 ×N 3 ×M 2 ・・・ (3)
【0013】
このとき、分周器3への入力周波数をfDIV とするならば、式(4) に示すように表すことができる。
fDIV =fREF /N2 ×N 1 ・・・(4)
従って、所望の設定周波数に対して、プリスケーラ2Aと逓倍器9A、またはプリスケーラ2Bと逓倍器9Bの組合わせを各々分周比と逓倍数の積(N4×M1またはN3×M2)が分周器3への入力周波数fDIV を入力周波数範囲以下にするように選択する時、単一の分周器3で、2つの周波数帯域AまたはBに対応した周波数シンセサイザを構成できる。
【0014】
この場合、周波数帯域A及びB内の設定周波数選択時におけるシンセサイザの出力周波数の可変周波数ステップΔfSYNTH−A 及びΔfSYNTH−B はそれぞれ(5)(6)式のように与えられる。
ΔfSYNTH−A =(fREF /N2 )×ΔN 1 ×N 4 ×M 1 ・・・ (5)
ΔfSYNTH−B =(fREF /N2 )×ΔN 1 ×N 3 ×M 2 ・・・ (6)
但し、ΔN 1 :分周器3の可変分周比ステップ
従って、プリスケーラ2A及び逓倍器9Aの組合わせ、またはプリスケーラ2B及び逓倍器9Bの組合わせを分周比と逓倍数の積が一定になるように設定すれば、選択する周波数帯域に依らず、シンセサイザ出力周波数の可変周波数ステップを一定値に保つことができる。
【0015】
また、実施の形態1の構成において、2組であったプリスケーラと逓倍器の組合わせを3組以上にすれば、さらに多くの周波数帯域に対応した周波数シンセサイザを構成できる。
なお、外部制御発振器1としては電圧制御発振器のほか、YTO(YIG Tuned Oscillator)などの制御発振器を用いることもできる。
【0016】
実施の形態2.
図2に実施の形態2を示す。
この実施形態は上記実施形態1の構成に加え、制御回路15に、チャネルデータ入力端子4からの入力信号を受けて、選択された設定周波数の切替えに同期して、切替器10〜13を切替える切替信号及び選択されなかったプリスケーラの電源を切る切替信号を論理回路を用いて出力する機能も備えさせるようにしたものである。
これにより、未使用時のプリスケーラの消費電力を削減することが可能であり、省消費電力化を図る効果がある。
【0017】
実施の形態3.
図3に実施の形態3を示す。
この実施形態は上記実施形態2の構成における分周器3の代りに分数分周型分周器300を用いるようにしたものであり、周波数帯域A:5GHz 帯、周波数帯域B:10GHz 帯の場合を例に説明する。
図3に示す各回路要素のパラメータ、可変周波数ステップ、分数分周型分周器300の入力周波数範囲を以下のように仮定する。
【0018】
このとき、式(2) 〜(6) により、以下のような周波数シンセサイザの構成が実現できる。
シンセサイザ出力周波数可変ステップ:1MHz (一定)
以上のように、本構成によれば単一の周波数シンセサイザで2つの周波数帯域に対応した周波数を出力することができ、且つ可変周波数ステップを小さく、基準信号発振器の出力周波数を上げ、ループ内の総分周数を低減することで、シンセサイザの低位相雑音化が可能となり、高速ディジタル伝送に適したシンセサイザを構成することができる。
【0019】
実施の形態4.
図4に実施の形態4を示す。
この実施形態では実施の形態2の構成に加え、制御回路15に、チャネルデータ入力端子4からの入力信号を受けて2つの外部制御発振器1の出力周波数をオフセットするためのオフセット信号を論理回路を用いて出力する機能も付加するようにしたものである。
これにより出力周波数をオフセットし、且つループで制御することで安定した出力周波数が得られるため、広帯域に渡り低位相雑音化を図ることができる。
【0020】
実施の形態5.
図5に実施の形態5を示す。
この実施形態では実施の形態1の構成において、外部制御発振器1を2つの外部制御発振器1A,1Bに置き換え、且つ制御回路15がチャネルデータ入力端子4からの入力信号を受けて2つの外部制御発振器1A,1Bを設定周波数に応じて切替える切替信号、及び外部制御発振器1A,1Bの入出力端子を設定周波数に応じて切替える切替器16,17の制御信号を論理回路を用いて出力する機能も有するようにしたものである。
このように2個以上の外部制御発振器を設定周波数に応じて切替えて用いるようにすれば、単一のシンセサイザで多くの周波数帯域に渡る出力周波数を得ることができる。
【0021】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、外部制御発振器の出力信号をプリスケーラ及び分周器により分周して得られた信号と、基準周波数発振器からの基準周波数信号とを位相比較して誤差信号を得、該誤差信号に基づいて上記外部制御発振器を制御すると共に、上記外部制御発振器の出力を逓倍器を介して出力し所望の出力周波数を得るようにした周波数シンセサイザにおいて、上記プリスケーラ及び逓倍器として、所望の出力周波数帯域に対応して異なる分周比を有する複数のプリスケーラ及び異なる逓倍数を有する複数の逓倍器をそれぞれ設け、所望の出力周波数帯域の切替えに同期して上記複数のプリスケーラおよび複数の逓倍器を選択的に切替えるように構成したので、複数の周波数帯域に対応して大容量なディジタル伝送を行うためのシンセサイザにおいて、著しい小型化、省消費電力化、低コスト化が可能となる。
【0022】
また、上記複数のプリスケーラを切替える第1の切替器と、上記複数の逓倍器を切替える第2の切替器と、所望の出力周波数帯域の切替えに同期して上記各切替器を選択的に切替える制御手段を備えたことにより、単一の分周器で複数の周波数帯域に対応した周波数シンセサイザを構成できる。
更に、上記プリスケーラ及び逓倍器の組合わせを分周比と逓倍数の積が一定になるようにしたことにより、シンセサイザ出力周波数の可変ステップを一定値に保つことができる。
更に、上記制御手段は、選択されないプリスケーラの電源を切る機能を有することにより、未使用時のプリスケーラの消費電力を削減でき、省消費電力化を図ることができる。
更に、上記分周器として分数分周型分周器を備えたことにより、可変周波数ステップを小さくし、基準信号発振器の出力周波数を上げ、ループ内の総分周数を低減することができ、より一層の低位相雑音化が可能となる。
更に、上記外部制御発振器として出力周波数をオフセット可能な発振器を使用し、所望の出力周波数帯域の切替えに同期してオフセットさせるようにしたことにより、広帯域に渡り低位相雑音化が図れる。
更に、上記外部制御発振器として出力周波数の異なる複数の外部制御発振器を備え、所望の出力周波数帯域の切替えに同期して選択的に切替えるようにしたことにより、単一のシンセサイザで多数の周波数帯域に渡る出力周波数を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態1による周波数シンセサイザの一実施例を示すブロック図。
【図2】本発明の実施形態2による周波数シンセサイザの一実施例を示すブロック図。
【図3】本発明の実施形態3による周波数シンセサイザの一実施例を示すブロック図。
【図4】本発明の実施形態4による周波数シンセサイザの一実施例を示すブロック図。
【図5】本発明の実施形態5による周波数シンセサイザの一実施例を示すブロック図。
【図6】従来のディジタル伝送用装置の一例を示すブロック図。
【図7】従来のシンセサイザの一例を示すブロック図。
【符号の説明】
1:外部制御発振器、2A,2B:プリスケーラ、3:分周器、
4:チャネルデータ入力端子、5:基準信号発振器、6:分周器、
7:位相比較器、8:ループフィルタ,9A,9B:逓倍器、
10〜13切替器、14:シンセサイザ出力端子、15:制御回路、
16,17:切替器、1A,1B:外部制御発振器、
300:分数分周型分周器
【発明の属する技術分野】
この発明は、周波数シンセサイザに係り、特にディジタル変調を用いて画像や音声情報を伝送するディジタル伝送用装置等のディジタル無線通信装置に用いる周波数シンセサイザに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来技術として、ディジタル伝送用装置に応用されている周波数シンセサイザについて説明する。
図6に分数分周式(フラクショナル−N方式)の周波数シンセサイザを用いた従来のディジタル伝送用装置の送信高周波部のブロック図を、図7には外部制御発振器を含むフラクショナル−N方式の周波数シンセサイザのブロック図を示す。
図6において中間周波入力端子25から入力された第一中間周波信号は、IF増幅器・AGC 制御部26で規定されたレベルに増幅され、周波数変換部27では、発振器24より入力される第一局部発振信号と、外部制御発振器21あるいは外部制御発振器22からの局部発振信号を用いて、RF信号へ周波数変換され、電力増幅器28によって規定の出力電力に増幅された後、アンテナ29から送信される。
一方、外部制御発振器21,22はそれぞれフラクショナル−N方式の周波数シンセサイザ31,32で制御され、フラクショナル−N方式の周波数シンセサイザ31,32は、CPU30より送られるチャネルデータによって制御される。
【0003】
次にこのフラクショナル−N方式の周波数シンセサイザの動作について、図7を用いて説明する。
図7において、外部制御発振器1から出力された信号は、プリスケーラ2に入力される。一方で、第二局部発振信号として、シンセサイザ出力端子14より出力される。
プリスケーラ2からの分周出力はフラクショナルーN型分周器18でさらに分周され、基準信号発振器5から入力された基準信号と位相比較され、その誤差出力がループフィルタ8で平滑され外部制御発振器1の制御電圧となる。
【0004】
以下に外部制御発振器1の出力周波数について関係式をあげ説明する。
外部制御発振器1の出力周波数fEX−OSCは、プリスケーラ2の分周比N1 、フラクショナル−N方式分周器の分周比をN2 、基準信号発振器5の発振周波数をfREF として、(1) 式で与えられる。
fEX−OSC=fREF ×N1 ×N2 ・・・・(1)
上記(1) 式から分かるように、外部制御発振器1を基準信号周波数の分数値で制御できるため、通常のシンセサイザより基準信号発振器の出力周波数をあげることができ、シンセサイザの低位相雑音化が可能となり、高速ディジタル伝送に適したシンセサイザを構成することができる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
前述した従来のディジタル伝送用装置では変調方式が多値化されるに従い、各基準信号発振器の高安定化、低位相雑音化等が要求されるため、複数の周波数帯域のそれぞれに対し、異なるシンセサイザユニット及び基準発振器を設けなければならず、消費電力、実装面積(体積) 等が増加する問題点があった。
【0006】
この発明は上記のような問題点を解消するためになされたもので、第一の目的としては複数の周波数シンセサイザの一体化(実装面積、体積の小型化) 、低消費電力、低価格化を実現することにある。
また、第二の目的としては回路構成を変えることなく、複数の周波数帯域に渡り、可変可能な周波数シンセサイザを構成することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
この発明は、外部制御発振器の出力信号をプリスケーラ及び分周器により分周して得られた信号と、基準信号発振器からの基準信号とを位相比較して誤差信号を得、該誤差信号に基づいて上記外部制御発振器を制御すると共に、上記外部制御発振器の出力を逓倍器を介して出力し所望の出力周波数を得るようにした周波数シンセサイザにおいて、上記プリスケーラ及び逓倍器として、所望の出力周波数帯域に対応して異なる分周比を有する複数のプリスケーラ及び異なる逓倍数を有する複数の逓倍器をそれぞれ設け、所望の出力周波数帯域の切替えに同期して上記複数のプリスケーラおよび複数の逓倍器を選択的に切替えるようになされている。
【0008】
また、上記複数のプリスケーラを切替える第1の切替器と、上記複数の逓倍器を切替える第2の切替器と、所望の出力周波数帯域の切替えに同期して上記各切替器を選択的に切替える制御手段を備えている。
更に、上記プリスケーラ及び逓倍器の組合わせを分周比と逓倍数の積が一定になるように設定される。
更に、上記制御手段は、選択されないプリスケーラの電源を切る機能を有している。
更に、上記分周器として分数分周型分周器を備えている。
更に、上記外部制御発振器として出力周波数がオフセット可能な発振器を使用し、所望の出力周波数帯域の切替えに同期してオフセットさせるようになされている。
更に、上記外部制御発振器として出力周波数の異なる複数の外部制御発振器を備え、所望の出力周波数帯域の切替えに同期して選択的に切替えるようになされている。
【0009】
【発明の実施の形態】
実施の形態1.
以下、本発明の実施の形態1を図について説明する。
図1において、1は電圧制御発振器などの外部制御発振器、2A,2Bは各々異なる分周比N4, N3を有するプリスケーラ、3は分周比N1を有する分周器、4はチャネルデータ端子、5は基準信号発振器、6は分周比N2を有する分周器、7は位相比較器で、分周器6からの信号を基準信号発振器5からの基準信号と位相比較して誤差信号を得る。8はループフィルタで、位相比較器7からの誤差信号を平滑して外部制御発振器1の制御信号として出力する。9A,9Bは各々異なる逓倍数M1, M2を有する逓倍器、10,11はそれぞれプリスケーラ2A,2Bの入力側、出力側に接続された切替器、12,13はそれぞれ逓倍器9A,9Bの入力側、出力側に接続された切替器、14はシンセサイザ出力端子、15は制御回路で、チャネルデータ端子4からのチャネルデータに応じて切替器10〜13を論理回路を用いて選択的に切替える機能を備えている。
【0010】
次に動作について説明する。
図1において、外部制御発振器1より出力された信号は切替器10,11により切替えられ、プリスケーラ2Aまたは2Bに入力される。また、外部制御発振器1から出力された信号は切替器12,13から逓倍器9Aまたは9Bを介してシンセサイザ出力端子14に出力される。
【0011】
ここで、出力周波数帯域を二つの周波数帯域A及びBとすると、周波数帯域A内の設定周波数選択時はプリスケーラ2A、及び逓倍器9Aが選択され、また周波数帯域B内の設定周波数選択時はプリスケーラ2B、及び逓倍器9Bが選択される。
周波数帯域Aが選択されたときは、図1のように切替器10,11はプリスケーラ2Aを選択するように切替えられ、切替器12,13は逓倍器9Aを選択するように切替えられる。
また、周波数帯域Bが選択されたときは、切替器10,11はプリスケーラ2Bを選択するように切替えられ、切替器12,13は逓倍器9Bが選択されるように切替えられる。
一方、基準信号発振器5の出力は分周器6に入力されN2分周される。また、切替器10,11を介してプリスケーラ2Aまたは2Bから入力される信号は分周器8によって、N1分周される。
チャネルデータ入力端子4から入力されたチャネルデータによって、分周器3の分周比は可変される。また、チャネルデータは制御回路15を介して切替器10〜13の切替信号として機能する。
このとき位相比較器7においては、基準信号の分周された信号と、プリスケーラ2Aまたは2Bから入力される信号の分周信号が位相比較され、誤差信号となって出力される。この誤差信号をループフィルタ8で平滑化し、外部制御発振器1の出力周波数を制御する。
【0012】
ここで、周波数帯域A及びB内の設定周波数選択時におけるシンセサイザ出力周波数fSYNTH−A 及びfSYNTH−B をそれぞれ(2)(3)式に示す。
fSYNTH−A =fREF /N2 ×N 1 ×N 4 ×M 1 ・・・ (2)
fSYNTH−B =fREF /N2 ×N 1 ×N 3 ×M 2 ・・・ (3)
【0013】
このとき、分周器3への入力周波数をfDIV とするならば、式(4) に示すように表すことができる。
fDIV =fREF /N2 ×N 1 ・・・(4)
従って、所望の設定周波数に対して、プリスケーラ2Aと逓倍器9A、またはプリスケーラ2Bと逓倍器9Bの組合わせを各々分周比と逓倍数の積(N4×M1またはN3×M2)が分周器3への入力周波数fDIV を入力周波数範囲以下にするように選択する時、単一の分周器3で、2つの周波数帯域AまたはBに対応した周波数シンセサイザを構成できる。
【0014】
この場合、周波数帯域A及びB内の設定周波数選択時におけるシンセサイザの出力周波数の可変周波数ステップΔfSYNTH−A 及びΔfSYNTH−B はそれぞれ(5)(6)式のように与えられる。
ΔfSYNTH−A =(fREF /N2 )×ΔN 1 ×N 4 ×M 1 ・・・ (5)
ΔfSYNTH−B =(fREF /N2 )×ΔN 1 ×N 3 ×M 2 ・・・ (6)
但し、ΔN 1 :分周器3の可変分周比ステップ
従って、プリスケーラ2A及び逓倍器9Aの組合わせ、またはプリスケーラ2B及び逓倍器9Bの組合わせを分周比と逓倍数の積が一定になるように設定すれば、選択する周波数帯域に依らず、シンセサイザ出力周波数の可変周波数ステップを一定値に保つことができる。
【0015】
また、実施の形態1の構成において、2組であったプリスケーラと逓倍器の組合わせを3組以上にすれば、さらに多くの周波数帯域に対応した周波数シンセサイザを構成できる。
なお、外部制御発振器1としては電圧制御発振器のほか、YTO(YIG Tuned Oscillator)などの制御発振器を用いることもできる。
【0016】
実施の形態2.
図2に実施の形態2を示す。
この実施形態は上記実施形態1の構成に加え、制御回路15に、チャネルデータ入力端子4からの入力信号を受けて、選択された設定周波数の切替えに同期して、切替器10〜13を切替える切替信号及び選択されなかったプリスケーラの電源を切る切替信号を論理回路を用いて出力する機能も備えさせるようにしたものである。
これにより、未使用時のプリスケーラの消費電力を削減することが可能であり、省消費電力化を図る効果がある。
【0017】
実施の形態3.
図3に実施の形態3を示す。
この実施形態は上記実施形態2の構成における分周器3の代りに分数分周型分周器300を用いるようにしたものであり、周波数帯域A:5GHz 帯、周波数帯域B:10GHz 帯の場合を例に説明する。
図3に示す各回路要素のパラメータ、可変周波数ステップ、分数分周型分周器300の入力周波数範囲を以下のように仮定する。
【0018】
このとき、式(2) 〜(6) により、以下のような周波数シンセサイザの構成が実現できる。
シンセサイザ出力周波数可変ステップ:1MHz (一定)
以上のように、本構成によれば単一の周波数シンセサイザで2つの周波数帯域に対応した周波数を出力することができ、且つ可変周波数ステップを小さく、基準信号発振器の出力周波数を上げ、ループ内の総分周数を低減することで、シンセサイザの低位相雑音化が可能となり、高速ディジタル伝送に適したシンセサイザを構成することができる。
【0019】
実施の形態4.
図4に実施の形態4を示す。
この実施形態では実施の形態2の構成に加え、制御回路15に、チャネルデータ入力端子4からの入力信号を受けて2つの外部制御発振器1の出力周波数をオフセットするためのオフセット信号を論理回路を用いて出力する機能も付加するようにしたものである。
これにより出力周波数をオフセットし、且つループで制御することで安定した出力周波数が得られるため、広帯域に渡り低位相雑音化を図ることができる。
【0020】
実施の形態5.
図5に実施の形態5を示す。
この実施形態では実施の形態1の構成において、外部制御発振器1を2つの外部制御発振器1A,1Bに置き換え、且つ制御回路15がチャネルデータ入力端子4からの入力信号を受けて2つの外部制御発振器1A,1Bを設定周波数に応じて切替える切替信号、及び外部制御発振器1A,1Bの入出力端子を設定周波数に応じて切替える切替器16,17の制御信号を論理回路を用いて出力する機能も有するようにしたものである。
このように2個以上の外部制御発振器を設定周波数に応じて切替えて用いるようにすれば、単一のシンセサイザで多くの周波数帯域に渡る出力周波数を得ることができる。
【0021】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、外部制御発振器の出力信号をプリスケーラ及び分周器により分周して得られた信号と、基準周波数発振器からの基準周波数信号とを位相比較して誤差信号を得、該誤差信号に基づいて上記外部制御発振器を制御すると共に、上記外部制御発振器の出力を逓倍器を介して出力し所望の出力周波数を得るようにした周波数シンセサイザにおいて、上記プリスケーラ及び逓倍器として、所望の出力周波数帯域に対応して異なる分周比を有する複数のプリスケーラ及び異なる逓倍数を有する複数の逓倍器をそれぞれ設け、所望の出力周波数帯域の切替えに同期して上記複数のプリスケーラおよび複数の逓倍器を選択的に切替えるように構成したので、複数の周波数帯域に対応して大容量なディジタル伝送を行うためのシンセサイザにおいて、著しい小型化、省消費電力化、低コスト化が可能となる。
【0022】
また、上記複数のプリスケーラを切替える第1の切替器と、上記複数の逓倍器を切替える第2の切替器と、所望の出力周波数帯域の切替えに同期して上記各切替器を選択的に切替える制御手段を備えたことにより、単一の分周器で複数の周波数帯域に対応した周波数シンセサイザを構成できる。
更に、上記プリスケーラ及び逓倍器の組合わせを分周比と逓倍数の積が一定になるようにしたことにより、シンセサイザ出力周波数の可変ステップを一定値に保つことができる。
更に、上記制御手段は、選択されないプリスケーラの電源を切る機能を有することにより、未使用時のプリスケーラの消費電力を削減でき、省消費電力化を図ることができる。
更に、上記分周器として分数分周型分周器を備えたことにより、可変周波数ステップを小さくし、基準信号発振器の出力周波数を上げ、ループ内の総分周数を低減することができ、より一層の低位相雑音化が可能となる。
更に、上記外部制御発振器として出力周波数をオフセット可能な発振器を使用し、所望の出力周波数帯域の切替えに同期してオフセットさせるようにしたことにより、広帯域に渡り低位相雑音化が図れる。
更に、上記外部制御発振器として出力周波数の異なる複数の外部制御発振器を備え、所望の出力周波数帯域の切替えに同期して選択的に切替えるようにしたことにより、単一のシンセサイザで多数の周波数帯域に渡る出力周波数を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態1による周波数シンセサイザの一実施例を示すブロック図。
【図2】本発明の実施形態2による周波数シンセサイザの一実施例を示すブロック図。
【図3】本発明の実施形態3による周波数シンセサイザの一実施例を示すブロック図。
【図4】本発明の実施形態4による周波数シンセサイザの一実施例を示すブロック図。
【図5】本発明の実施形態5による周波数シンセサイザの一実施例を示すブロック図。
【図6】従来のディジタル伝送用装置の一例を示すブロック図。
【図7】従来のシンセサイザの一例を示すブロック図。
【符号の説明】
1:外部制御発振器、2A,2B:プリスケーラ、3:分周器、
4:チャネルデータ入力端子、5:基準信号発振器、6:分周器、
7:位相比較器、8:ループフィルタ,9A,9B:逓倍器、
10〜13切替器、14:シンセサイザ出力端子、15:制御回路、
16,17:切替器、1A,1B:外部制御発振器、
300:分数分周型分周器
Claims (7)
- 外部制御発振器の出力信号をプリスケーラ及び分周器により分周して得られた信号と、基準信号発振器からの基準信号とを位相比較して誤差信号を得、この該誤差信号に基づいて上記外部制御発振器を制御すると共に、上記外部制御発振器の出力を逓倍器を介して出力し所望の出力周波数を得るようにした周波数シンセサイザにおいて、
上記プリスケーラ及び逓倍器として、所望の出力周波数帯域に対応して異なる分周比を有する複数のプリスケーラ及び異なる逓倍数を有する複数の逓倍器をそれぞれ設け、所望の出力周波数帯域の切替えに同期して上記複数のプリスケーラおよび複数の逓倍器を選択的に切替えるようにしたことを特徴とする周波数シンセサイザ。 - 請求項1において、上記複数のプリスケーラを切替える第1の切替器と、上記複数の逓倍器を切替える第2の切替器と、所望の出力周波数帯域の切替えに同期して上記各切替器を選択的に切替える制御手段を備えたことを特徴とする周波数シンセサイザ。
- 請求項1または2において、上記プリスケーラ及び逓倍器の組合わせを分周比と逓倍数の積が一定になるように設定したことを特徴とする周波数シンセサイザ。
- 請求項2において、上記制御手段は、選択されないプリスケーラの電源を切る機能を有することを特徴とする周波数シンセサイザ。
- 請求項1〜4のいづれかにおいて、上記分周器として分数分周型分周器を備えたことを特徴とする周波数シンセサイザ。
- 請求項1〜5のいづれかにおいて、上記外部制御発振器として出力周波数がオフセット可能な発振器を使用し、所望の出力周波数帯域の切替えに同期してオフセットさせるようにしたことを特徴とする周波数シンセサイザ。
- 請求項1〜6のいづれかにおいて、上記外部制御発振器として出力周波数の異なる複数の外部制御発振器を備え、所望の出力周波数帯域の切替えに同期して選択的に切替えるようにしたことを特徴とする周波数シンセサイザ。
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