JP6244988B2 - Signal synchronization circuit - Google Patents
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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。 The present invention relates to a signal synchronization circuit used for a radar, a wireless communication apparatus, and the like.
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。
For example, the configuration described in
FIG. 9 shows a configuration of a conventional signal synchronization circuit in
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。
The
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。
The electro-optic conversion means 71 performs electro-optic conversion of an electric signal (microwave signal) from the outside (phase synchronization circuit 77) into modulated light. The modulated light generated by the electro-optic conversion means 71 is output to the
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。
The transmission optical fiber 73 transmits the modulated light from the
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。
The first photoelectric conversion means 75 photoelectrically converts the modulated light from the light
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。
The
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。
The signal generation circuit 60a includes an electro-
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。 Thereby, the phases of the microwaves output from the signal generation circuits 60 and 60a can be synchronized with the reference signal source. Therefore, it is possible to transmit a signal synchronized with the reference signal source to a plurality of points.
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。 Since the conventional signal synchronization circuit as described above uses modulated light as the reflection means, it is necessary to use an electro-optical exchange means and a photoelectric conversion means, and there is a problem that the circuit scale becomes large.
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。 The present invention has been made to solve the above problems, and an object thereof is to realize a signal synchronization circuit having a small circuit scale.
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と、
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と、
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
ことを特徴とするものである。
The signal synchronization circuit according to the present invention includes:
Demultiplexing means for receiving a first reference signal and a second reference signal having different frequencies, and demultiplexing them for each output terminal;
At least one of the first reference signal and the second reference signal is set so that the first reference signal and the second reference signal demultiplexed by the demultiplexing means have the same frequency. A frequency conversion means for frequency conversion;
Frequency mixing means for frequency-mixing the first reference signal and the second reference signal having the same frequency as the frequency conversion means;
A signal generation circuit comprising :
A transmission line through which the first reference signal and the second reference signal are transmitted from different directions;
With
The input terminal of the signal generation circuit is connected to the transmission line
And it is characterized in and this.
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。 The signal synchronization circuit according to the present invention distributes two reference signals using the same line, and generates a high-frequency signal based on the distributed signal, so that the circuit scale can be increased without using the electro-optic switching means and the photoelectric conversion means. The synchronization signal can be transmitted to a plurality of points.
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。
1 is a diagram showing a configuration of a signal synchronization circuit according to
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ω１、第２の基準信号の角周波数をω２とし、ω２＝Ｎ・ω１（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。
The signal synchronization circuit of FIG. 1 includes first and second
Moreover, what added "a" to the code | symbol of each function part shows the same function.
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。
In FIG. 1, a first
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ω１で表し、第２の基準信号自体も同様にω２で表す。
第１の基準信号源で生成された第１の基準信号ω１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ω２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。
In the following description, the first reference signal itself is represented by ω 1 and the second reference signal itself is represented by ω 2 unless there is a particular possibility of confusion.
The first reference signal ω 1 generated by the first reference signal source is given to the
信号生成回路２０、２０ａに入力された基準信号ω１、ω２は、分波回路３１、３１ａで、第１の基準信号ω１と、第２の基準信号ω２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。
The reference signals ω 1 and ω 2 input to the
伝送線路１１、１２、１３における各遅延量を、それぞれΔｔ１、Δｔ２、Δｔ３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。
The delay amounts in the
ｆ１： ｃｏｓ［ω１（ｔ−Δｔ１）］ （１）
ｆ２： ｃｏｓ［ω２（ｔ−Δｔ２−Δｔ３）］ （２）
ｆ１ａ： ｃｏｓ［ω１（ｔ−Δｔ１−Δｔ２）］ （３）
ｆ２ａ： ｃｏｓ［ω２（ｔ−Δｔ３）］ （４）
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ω１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ω１に基づいて、基準信号ω２（Ｎ・ω１）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ω１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ω２とする。第１の基準信号ω１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。
Signal generating
ｆ１’： ｃｏｓ［Ｎ・ω１（ｔ−Δｔ１）］
＝ｃｏｓ［ω２（ｔ−Δｔ１）］ （５）
ｆｌａ’： ｃｏｓ［Ｎ・ω１（ｔ−Δｔ１−Δｔ２）］
＝ｃｏｓ［ω２（ｔ−Δｔ１−Δｔ２）］ （６）
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ω２は周波数混合回路３２、３２ａにそれぞれ入力される。
Signal generating
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ω２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ω２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・ω２となる混合信号が生成される。
In the
Two signals inputted into the respective
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。
Unnecessary wave components included in the mixed signals of the
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。
Among the
ＯＵＴ： ｃｏｓ［２ω２（ｔ−Δｔ１−Δｔ２−Δｔ３）］ （７）
ＯＵＴａ： ｃｏｓ［２ω２（ｔ−Δｔ１−Δｔ２−Δｔ３）］ （８）
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。 When Expressions (7) and (8) are compared, both the angular frequency and the phase are equal. That is, it can be seen that the two signals are perfectly synchronized.
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Δｔ２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。
Accordingly, the
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。 As described above, in the first embodiment, two reference signals are distributed using the same line, and a high frequency signal is generated on the basis of the distributed signals, so that the light exchange means and the photoelectric light means are not used. Thus, a signal synchronized with the reference signal can be transmitted to two distant points.
なお、第１の基準信号ω１、第２の基準信号ω２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。
Note that one or both of the first reference signal ω 1 and the second reference signal ω 2 may be various modulation signals having some information, and in this case as well, between the two
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ω１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ω２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。
FIG. 2 is a diagram showing a configuration of the
The
In FIG. 2, the first reference signal ω 1 demultiplexed by the
上記実施の形態１では、第１の基準信号をω１、第２の基準信号をω２とし、ω２＝Ｎ・ω１（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ω１、第２の基準信号の角周波数をω２とし、Ｍ・ω２＝Ｎ・ω１（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。 In the first embodiment, the first reference signal is ω 1 , the second reference signal is ω 2, and ω 2 = N · ω 1 (N is an integer of 2 or more). In the second embodiment, the angular frequency of the first reference signal is ω 1 , the angular frequency of the second reference signal is ω 2, and M · ω 2 = N · ω 1 (M and N are one or more different from each other). The case of an integer) will be described. The first reference signal and the second reference signal have different frequencies, and the frequency ratio is an integer ratio of M: N.
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ω１、ω２に分波される。伝送線路１１、１２、１３における遅延量をΔｔ１、Δｔ２、Δｔ３、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。
The reference signal input to the
ｆ１： ｃｏｓ［ω１（ｔ−Δｔ１）］ （９）
ｆ２： ｃｏｓ［ω２（ｔ−Δｔ２−Δｔ３）］ （１０）
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ω１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ω１に基づいて、周波数（Ｎ・ω１）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・ω１の信号を生成する。
The demultiplexed first reference signal ω 1 is input to the first
一方、分波された第２の基準信号ω２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ω２に基づいて、周波数（Ｍ・ω２）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・ω２の信号を生成する。
On the other hand, the demultiplexed second reference signal ω 2 is input to the second
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・ω１（ｔ−Δｔ１）］ （１１）
ｆ２’： ｃｏｓ［Ｍ・ω２（ｔ−Δｔ２−Δｔ３）］
＝ｃｏｓ［Ｎ・ω１（ｔ−Δｔ２−Δｔ３）］ （１２）
The high frequency signals generated by the first and second
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。
As described above, the two high-frequency signals generated by the first
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。
The high frequency signal generated by the first
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・ω１（ｔ−Δｔ１−Δｔ２−Δｔ３）］ （１３）
In the
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・ω１（ｔ−Δｔ１−Δｔ２−Δｔ３）］ （１４）
The
Then, in the
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。
That is, the high frequency signal OUT and the high frequency signal OUTa are exactly the same including the phase. As a result, as in the first embodiment, a signal synchronized with the reference signal is obtained at the output terminals of the
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・ω２＝Ｎ・ω１（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。 As described above, in this embodiment, even when two reference signals are set to arbitrary frequencies (M · ω 2 = N · ω 1 (M and N are different integers)), the reference signals are separated at two points. It is possible to transmit a signal synchronized with the signal.
なお、第１の基準信号ω１、第２の基準信号ω２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。
Note that one or both of the first reference signal ω 1 and the second reference signal ω 2 may be various modulation signals having some information, and in this case as well, between the two
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。
Embodiment 3 FIG.
FIG. 3 is a diagram showing the configuration of the
3 differs from the first embodiment in that a
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ω１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ω１に基づいて、基準信号ω２（Ｎ・ω１）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。
In the first embodiment, the first reference signal ω 1 demultiplexed by the
図３において、入力された第１の基準信号ω１に基づいて、基準信号ω２（＝Ｎ・ω１）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。
In FIG. 3, a
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。
Here, since the
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。
As a result, as in the first embodiment, a signal synchronized with the reference signal is obtained at the output terminals of the
As described above, even when a multiplier is used in the signal generation circuit, a signal synchronized with the reference signal can be transmitted to two distant points.
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・ω２＝Ｎ・ω１（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ω１、ω２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。
As in the second embodiment, when the two reference signals have arbitrary frequencies (M · ω 2 = N · ω 1 (M and N are different integers)), as shown in FIG. Similar effects can be obtained by using the first and
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。
Embodiment 4 FIG.
FIG. 5 is a diagram showing a configuration of the
上記実施の形態１では、第１の基準信号をω１、第２の基準信号をω２とし、ω２＝Ｎ・ω１（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ω１、第２の基準信号をω２とし、ω２＝ω１／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。 In the first embodiment, the first reference signal is ω 1 , the second reference signal is ω 2, and ω 2 = N · ω 1 (N is an integer of 2 or more). In the second embodiment, a case will be described in which the first reference signal is ω 1 , the second reference signal is ω 2, and ω 2 = ω 1 / N (N is an integer of 2 or more). In the present embodiment, the first reference signal and the second reference signal have different frequencies, and the frequency ratio is an integer ratio of N: 1.
入力された第１の基準信号ω１に基づいて、基準信号ω２（ω１／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。 When a frequency divider is used to obtain a high frequency signal having the same frequency as that of the reference signal ω 2 (ω 1 / N) based on the input first reference signal ω 1 , it is generated by the frequency divider. A high frequency signal (a signal at a point f1 ′ in the figure) is given by the following equation.
ｆ１’： ｃｏｓ［ω１／Ｎ（ｔ−Δｔ１）］
＝ｃｏｓ［ω２（ｔ−Δｔ１）］ （１５）
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。
Expression (15) is the same expression as Expression (5). For this reason, the high-frequency signal generated by the
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。
Here, since the
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。
As a result, as in the first embodiment, a signal synchronized with the reference signal is obtained at the output terminals of the
As described above, even when a frequency divider is used in the signal generation circuit, it is possible to transmit a signal synchronized with the reference signal to two distant points.
なお、２つ基準信号を任意の周波数（ω２／Ｍ＝ω１／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ω１、ω２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。
Even when the two reference signals have arbitrary frequencies (ω 2 / M = ω 1 / N (M and N are different integers)), as shown in FIG. A similar effect can be obtained by using the first and
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。
In this case, the
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
Embodiment 5. FIG.
FIG. 7 is a diagram showing a configuration of a signal synchronization circuit according to the fifth embodiment of the present invention. The signal synchronization circuit according to the fifth embodiment shown in FIG. 7 includes three or more signal generation circuits according to the first embodiment shown in FIG. FIG. 7 shows a case where there are three sets of signal generation circuits, and the ones with “a, b” added to the reference numerals of the functional units indicate the same functions.
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Δｔ１、Δｔ２、Δｔ３、とし、伝送線路１２ａにおける遅延量をΔｔ２ａとする。
As the
The delay amounts in the
信号生成回路２０の入力端子において、第１の基準信号ω１は、伝送線路１１による遅延量Δｔ１を有している。また、第２の基準信号ω２は伝送線路１２、１２ａ、１３による遅延量Δｔ２＋Δｔ２ａ＋Δｔ３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ω１の遅延量と第２の基準信号ω２の遅延量との合計はΔｔ１＋Δｔ２＋Δｔ２ａ＋Δｔ３である。
At the input terminal of the
信号生成回路２０ａの入力端子において、第１の基準信号ω１は、伝送線路１１、１２による遅延量Δｔ１＋Δｔ２を有している。また、第２の基準信号ω２は伝送線路１２ａ、１３による遅延量Δｔ２ａ＋Δｔ３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ω１の遅延量と第２の基準信号ω２の遅延量との合計はΔｔ１＋Δｔ２＋Δｔ２ａ＋Δｔ３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。
At the input terminal of the
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ω１は、伝送線路１１、１２、１２ａによる遅延量Δｔ１＋Δｔ２＋Δｔ２ａを有している。また、第２の基準信号ω２は伝送線路１３による遅延量Δｔ３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ω１の遅延量と第２の基準信号ω２の遅延量との合計はΔｔ１＋Δｔ２＋Δｔ２ａ＋Δｔ３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。
In yet input terminal of the
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ω１の遅延量と第２の基準信号ω２の遅延量との合計値は同一である。
As described above, the total value of the delay amount of the first reference signal ω 1 and the delay amount of the second reference signal ω 2 is the same at the input terminals of all the
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ω１と第２の基準信号ω２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。
At this time, since the first reference signal ω 1 and the second reference signal ω 2 that transmit the
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。
However, in each
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。
This is as specifically shown in the first embodiment by using an equation, and the delay amount of the first reference signal and the second reference signal at the input terminals of the respective
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。
Furthermore, since the delay amount of the first reference signal and the frequency of the second reference signal input to the input terminals of the respective
なお、このとき、伝送線路１２、１２ａの遅延量Δｔ２、Δｔ２ａ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。
At this time, the delay amounts Δt 2 and Δt 2a of the
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。 As described above, by providing a plurality of signal generation circuits, a signal synchronized with the reference signal can be transmitted to a plurality of points. Further, by providing three or more signal generation circuits, a signal synchronized with the reference signal can be transmitted even at three or more points.
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。
Embodiment 6 FIG.
FIG. 8 is a diagram showing a configuration of a signal synchronization circuit according to the sixth embodiment of the present invention. The signal synchronization circuit according to the sixth embodiment shown in FIG. 8 is obtained by two-dimensionally arranging the signal generation circuits according to the first embodiment shown in FIG. FIG. 8 shows a case of a 3 × 3 arrangement, and the reference numerals of the functional units with “a to h” indicate the same functions.
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。
As the
As described up to the fifth embodiment, the signal synchronization circuit in FIG. 8 can also output synchronized signals from the
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。
The delay amounts of the
The number of signal generation circuits can be any number other than that shown in FIG.
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。 Furthermore, by arranging the signal generation circuits in two dimensions, it is possible to transmit a signal synchronized with the reference signal to the points arranged in the two dimensions. Therefore, when a signal is fed to an element antenna of an array antenna arranged two-dimensionally, a signal synchronization circuit with a small circuit scale can be obtained.
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。 Note that the two-dimensional arrangement of the signal generation circuit is not limited to a square arrangement, the number of arrangements in the vertical and horizontal directions may be different, a triangular arrangement, or a thinned out arrangement in which a part of the arrangement at regularly arranged positions is deleted But you can. Furthermore, the arrangement may not be a plane arrangement, but may be an arrangement on a curved surface as applied to a conformal array antenna, or other three-dimensional arrangement.
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
DESCRIPTION OF
Claims (7)
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と、
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と、
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信号同期回路。 Demultiplexing means for receiving a first reference signal and a second reference signal having different frequencies, and demultiplexing them for each output terminal;
At least one of the first reference signal and the second reference signal is set so that the first reference signal and the second reference signal demultiplexed by the demultiplexing means have the same frequency. A frequency conversion means for frequency conversion;
Frequency mixing means for frequency-mixing the first reference signal and the second reference signal having the same frequency as the frequency conversion means;
A signal generation circuit comprising :
A transmission line through which the first reference signal and the second reference signal are transmitted from different directions;
With
A signal synchronization circuit, wherein an input terminal of the signal generation circuit is connected to the transmission line .
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