JPH0779235B2 - Signal generator and output signal setting method thereof - Google Patents

Signal generator and output signal setting method thereof

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JPH0779235B2
JPH0779235B2 JP61248548A JP24854886A JPH0779235B2 JP H0779235 B2 JPH0779235 B2 JP H0779235B2 JP 61248548 A JP61248548 A JP 61248548A JP 24854886 A JP24854886 A JP 24854886A JP H0779235 B2 JPH0779235 B2 JP H0779235B2
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frequency
signal
output
oscillator
control
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JP61248548A
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クリストフア・ブライアン・デイビツド・タール
ジヨフリ・ジヨン・ハースト
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UIRUTORON MEJAMENTSU Ltd
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UIRUTORON MEJAMENTSU Ltd
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  • Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)
  • Measuring Frequencies, Analyzing Spectra (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔利用分野〕 本発明は、信号発生器、特に持続波(CW)モードまたは
掃引周波数モードのいずれかでGHz範囲で動作し得、代
表的には透過/反射分析器で使用される安定化された信
号発生器に関する。
Description: FIELD OF THE INVENTION The present invention is capable of operating in the GHz range in signal generators, particularly in either continuous wave (CW) mode or swept frequency mode, and is typically a transmission / reflection analyzer. Relates to a stabilized signal generator used in.

〔従来技術〕[Prior art]

超高周波数の電気信号を発生するため、種々のソース発
振器が入手し得るが、すべて、温度や電源変動や振動源
と関連する電気部品の変化のような周囲変化により誘導
されるドリフトを多かれ少なかれ受ける。超高周波数の
応用に利用される代表的ソース発振器は、YIG発振器ま
たはバラクタ同調発振器を利用する。
A variety of source oscillators are available to generate ultra-high frequency electrical signals, all with more or less drift induced by ambient changes such as temperature, power supply variations and changes in electrical components associated with sources of vibration. receive. Typical source oscillators utilized in ultra high frequency applications utilize YIG oscillators or varactor tuned oscillators.

周波数の安定化を改善するための技術は、次の2種のも
のに分けられる。すなわち、 (a) 非固定源のための技術 (b) 固定(普通位相固定)源のための技術 非固定システムの場合、通常開放ループ形式の補正があ
る形式の直線化回路と合体される。この形式の手法とし
ては、バラクタ同調回路に関して一般的な簡単なダイオ
ード整形回路から、マイクロプロセツサ制御信号発生器
に合体されるより複雑なRPOMデータ補正まで種々のもの
がある。回路は開放ループであるから、時間に関する周
波数シフトすなわち非整合誤差に対して補正は全く不可
能である。
Techniques for improving frequency stabilization can be divided into the following two types. (A) Techniques for non-fixed sources (b) Techniques for fixed (normally phase-locked) sources In the case of non-fixed systems, open-loop type correction is usually incorporated into some form of linearization circuit. Techniques of this type range from simple diode shaping circuits common in varactor tuning circuits to more complex RPOM data corrections incorporated into microprocessor control signal generators. Since the circuit is open loop, no correction is possible for frequency shifts or mismatch errors over time.

ソース周波数を温度ドリフトについて補正するのを補助
するため、温度感知サーミスタを使用することにより修
正信号を発生し得る。しかしながら、すべての他の点に
おいて、装置は本質的に開放ループである。
A correction signal may be generated by using a temperature sensitive thermistor to help correct the source frequency for temperature drift. However, in all other respects, the device is essentially open loop.

固定システムの場合、ソースよりも低周波を有する信号
を得るように、信号が低減変換原理を使つて高周波数源
から導かれ、そしてこの低減変換信号が、通常クリスタ
ル制御発振器から導かれる基準信号と比較される。比較
は位相検出器で行なわれ、その出力は、2信号の位相誤
差に比例した電圧である。補正電圧は、高周波数源発振
器の同調部分に供給されて、周波数シフトを補正し、そ
してシステムのこの性質により著しく高レベルの精度を
達成できる。
In the case of a fixed system, the signal is derived from a high frequency source using the reduced conversion principle so that a signal with a lower frequency than the source is obtained, and this reduced conversion signal is then fed to a reference signal, usually derived from a crystal controlled oscillator. Be compared. The comparison is performed by a phase detector, the output of which is a voltage proportional to the phase error of the two signals. The correction voltage is provided to the tuning portion of the high frequency source oscillator to correct the frequency shift and to achieve a significantly higher level of accuracy due to this property of the system.

開放ループシステムは、普通、発生される信号を2000MH
zに近い信号で+/−5MHzの範囲内に存在せしめるよう
な精度を有するが、閉鎖ループ位相固定システムは、20
00MHzで1KHzより良い精度を達成し得る。
An open loop system normally sends the generated signal to 2000MH
Closed-loop phase-locking systems have a precision of allowing signals in the vicinity of z to be within +/- 5 MHz.
Better accuracy than 1KHz can be achieved at 00MHz.

予想されるように、閉鎖ループ位相固定システムは、複
雑で、比較的より簡単な開放ループ非固定システムより
も費用がかゝる。
As expected, closed loop phase locked systems are more complex and more costly than the relatively simpler open loop unlocked systems.

両形式のソースとも、CW出力または掃引出力を生ずるよ
うに構成し得る。
Both types of sources can be configured to produce a CW output or a swept output.

開放ループ源の場合、周波数の掃引は、周波数決定部品
をスタート周波数に調節し、ついで増加する(あるいは
減少する)同調信号(普通可変電圧)を振動装置の同調
ポートに供給することにより達成される。これは、傾斜
電圧を発生することにより達成され得るが、この傾斜電
圧は、アナログ回路を使つて導いてもよいし、デイジタ
ル−アナログコンバータ(DAC)を使つてデイジタル信
号から導いてもよい。後者の手法が使用される場合、従
来、傾斜電圧の発生を制御するためマイクロプロセツサ
が採用される。どのような形式の傾斜信号が使用される
にせよ(アナログ的でもデイジタル的に誘導されて
も)、発振器は、大部分発振器の同調部分の非直線性お
よび温度変化に起因して、周波数が変動する程度の不精
確さを有する。
In the case of an open loop source, frequency sweep is achieved by adjusting the frequency determining component to the start frequency and then supplying an increasing (or decreasing) tuning signal (usually a variable voltage) to the tuning port of the vibrator. . This may be accomplished by generating a ramp voltage, which may be derived using analog circuitry or from a digital signal using a digital-to-analog converter (DAC). When the latter approach is used, a microprocessor is conventionally employed to control the ramp voltage generation. Whatever form of ramp signal is used (analogically or digitally induced), the oscillator has a frequency variation due mostly to the nonlinearity of the tuning portion of the oscillator and temperature variations. Inaccurate to the extent that

位相固定システムの場合、2つの手法が可能である。For phase locked systems, two approaches are possible.

1つの配置においては、各掃引の開始時におけるスター
ト周波数は、必要とされる出力周波数を基準周波数に関
係づけるように、位相検出器を使つて位相固定される。
ソースは、開放ループ態様で傾斜せしめられ、そして掃
引範囲は通常の開放ループの場合と同様に達成される。
しかしながら、精度は、各掃引の開始時の周波数が位相
固定されているのでより大である。
In one arrangement, the start frequency at the beginning of each sweep is phase locked using a phase detector to correlate the required output frequency with the reference frequency.
The source is tilted in an open loop manner, and the sweep range is achieved as in a normal open loop.
However, the accuracy is greater because the frequency at the start of each sweep is phase locked.

代わりに、スタート周波数が位相固定されるだけでな
く、一連のステツプずつ周波数をデイジタル的に上昇
(または降下)させ、各周波数ステツプに位相固定し、
位相固定が達成された後単に次の周波数ステツプに移す
だけで完全に合成された掃引が行なわれる。
Instead, not only the start frequency is phase locked, but the frequency is digitally increased (or decreased) by a series of steps, phase locked to each frequency step,
After phase lock is achieved, simply move on to the next frequency step for a fully synthesized sweep.

これらの2つの方式のうち、第1のものは、迅速な掃引
更新時間を提供するが、掃引される帯域にわたり周波数
精度が比較的乏しく、他方第2のものは、各掃引中相当
高レベルの周波数精度を提供するが、掃引更新時間が緩
やかである。
The first of these two schemes provides a fast sweep update time, but relatively poor frequency accuracy over the swept band, while the second one has a fairly high level during each sweep. Provides frequency accuracy but has a slower sweep update time.

位相固定式のもののいずれでも、時間、温度または出力
不整合に起因する周波数ドリフトは、瞬間的に、あるい
は少なくとも各掃引前に補正されるであろう。開放ルー
プ掃引周波数発生器内においてはこのような補正は不可
能である。
With any of the phase-locked ones, the frequency drift due to time, temperature or output mismatch will be corrected instantaneously, or at least before each sweep. No such correction is possible in an open loop swept frequency generator.

位相固定システムのものは相当の費用がかゝるから、開
放ループシステムの精度を改善するために種々の試みが
なされた。1つの手法は、いわゆる「BIRDIマーカ」を
発生することであつた。これは、信号発生器と関連する
可視表示装置を提供し、この表示装置上に、電気的に発
生されたマーカ信号を表示し得るようにするものであつ
た。
Various attempts have been made to improve the accuracy of open loop systems, since those of phase locked systems are quite expensive. One approach has been to generate so-called "BIRDI markers". This provided a visual display associated with the signal generator, on which the electrically generated marker signal could be displayed.

この種のシステムは、クリスタル制御信号から、各々原
クリスタル制御信号の周波数の倍数のいわゆる周波数の
櫛状列(高調波列)を発生することにより動作する。周
波数発生器出力信号はサンプルされ、サンプル信号は
「櫛状列」信号と混合される。出力信号の周波数にもつ
とも近い周波数の「櫛状列」信号の成分間に、ビートす
なわち「BIRDI」が発生される。ローパスフイルタを使
用すると、ビート(すなわち「BIRDI」)信号は高周波
信号から分離でき、増幅してCRTまたは類似の表示装置
上に表示できる。周波数補正は、周波数ドリフトがあれ
ばこれを補正するように、マスタ発振器を手動的に調節
することにより達成される。周波数ドリフトは、スクリ
ーン上で「BIRDI」表示のシフトとして見ることができ
る。
This type of system operates by generating from the crystal control signal a comb train (harmonic train) of so-called frequencies, each of which is a multiple of the frequency of the original crystal control signal. The frequency generator output signal is sampled and the sampled signal is mixed with the "comb-row" signal. A beat or "BIRDI" is generated between the components of the "comb-row" signal at frequencies that are close to and closer to the frequency of the output signal. Using a low pass filter, the beat (or "BIRDI") signal can be separated from the high frequency signal and amplified for display on a CRT or similar display device. Frequency correction is accomplished by manually adjusting the master oscillator to correct any frequency drift. Frequency drift can be seen as a shift in the "BIRDI" display on the screen.

このような表示装置を利用したシステムは、閉鎖ループ
の形態を有するが(使用者が考慮されるとき)、達成さ
れる精度は位相固定ループシステムよりずつと低く、ま
たこの種のシステムは、システムに固有の時間遅延は別
として、従来の開放ループシステムに関して他の不利益
を有する。すなわち、 (a) 出力信号の振幅が減ずると、ビート信号も振幅
が減じ、究極的にシステム内で電気的ノイズ内で失なわ
れることになる場合がある。この段階における可視的補
正は非常に困難となる。
Systems utilizing such displays have the form of a closed loop (when the user is considered), but the accuracy achieved is much lower than that of a phase locked loop system, and this type of system Apart from the time delay inherent in V., there are other disadvantages with conventional open loop systems. That is, (a) As the amplitude of the output signal decreases, the amplitude of the beat signal also decreases, and eventually the beat signal may be lost in the electrical noise in the system. Visual correction at this stage becomes very difficult.

(b) 非常に険しい応答曲線を有する非常に周波数選
択的な成分が試験される場合、ビート信号が険しい成分
特性で失なわれることがあり、周波数補正がやはり非常
にむずかしくなる。
(B) If a very frequency-selective component with a very steep response curve is tested, the beat signal may be lost with a steep component characteristic, and the frequency correction is still very difficult.

他方、クリスタル制御源からのビート信号の発生は、フ
イードバツク信号を発生する簡単な方法を代表するもの
であり、したがつて、本発明の目的は、従来の位相固定
ループシステムより簡単かつ廉価であり、周波数制御の
ためフイードバツク情報をビート信号から導く閉鎖ルー
プシステムを提供することである。
On the other hand, the generation of the beat signal from the crystal control source represents a simple way to generate the feedback signal, and therefore the object of the present invention is simpler and cheaper than the conventional phase locked loop system. The purpose of the present invention is to provide a closed loop system which derives feedback information from a beat signal for frequency control.

〔発明の概要〕[Outline of Invention]

本発明のもつとも広い側面にしたがえば、数百から数千
MHzに及ぶ範囲内にあるF MHzの出力周波数を供給し、粗
および微細周波数制御要素を備え、微細制御で、N MHz
の小範囲のみにわたり、該要素に供給される電気信号の
パラメータの対応する変化に対して出力周波数に直線的
変化を生じ得る信号発生器を設定する方法において、 装置の出力を、所望の周波数F MHzのN MHz内にあるL MH
zの周波数を有する成分を少なくとも含む多成分基準信
号と結合すること、 装置に供給される周波数制御信号を、やはりF MHzのN M
Hz内にある周波数を有する出力信号を生ずるように調節
すること、 微細周波数制御要素を、出力信号および前記基準信号
(またはその成分)の1対1の関係を指示する対応信号
が検出されるまで調節すること 対応信号が検出される周波数制御信号の値を記憶するこ
と、および アルゴリズムまたはルツクアツプテーブルを使つて、装
置の周波数を(F−L)MHzだけシフトするために微細
周波数制御要素により必要とされる補正信号の値を決定
し、そして補正信号を記憶された信号に加えて、すなわ
ち前記対応信号と関連する記憶された周波数制御信号に
補正信号を加えることにより得られた周波数制御信号を
装置に対する制御信号として使用することによりF MHz
の所望の出力信号を得ること を特徴とする信号発生器設定方法が提供される。
According to the broadest aspect of the present invention, hundreds to thousands
Provides an output frequency of F MHz in the range extending to MHz, with coarse and fine frequency control elements, fine control, N MHz
In a method of setting a signal generator capable of producing a linear change in output frequency for a corresponding change in a parameter of an electrical signal supplied to said element over only a small range of L MH within N MHz of MHz
Combining with a multi-component reference signal containing at least a component having a frequency of z, the frequency control signal supplied to the device is
Adjusting to produce an output signal having a frequency in Hz, the fine frequency control element until a corresponding signal is detected which indicates a one-to-one relationship between the output signal and said reference signal (or a component thereof). Adjusting Memorizing the value of the frequency control signal from which the corresponding signal is detected, and using an algorithm or lookup table, required by the fine frequency control element to shift the frequency of the device by (F-L) MHz. The frequency control signal obtained by determining the value of the correction signal and adding the correction signal to the stored signal, i.e. adding the correction signal to the stored frequency control signal associated with said corresponding signal. F MHz by using as a control signal to the device
A method for setting a signal generator is provided, which comprises:

代表的には、較正手順、ならびに周波数シフト、零点検
出、信号記憶および付加は、マイクロプロセツサの制御
下で行なわれる。
Typically, the calibration procedure and frequency shifting, zero point detection, signal storage and addition are done under the control of the microprocessor.

本発明の他の側面にしたがうと、出力周波数が周波数F
に設定される信号発生器であつて、 1.動作するとき無線周波数信号が発生する出力を有し、
大帯域周波数制御要素に加えて、小帯域制御要素を有
し、該要素により、これに供給される電気信号のパラメ
ータを直線的に変化させることにより、小周波数帯域に
わたり発振周波数を変化させることができる主発振器
と、 2.入力された情報から、主発振器の周波数を制御するた
めの電気信号を発生するよう構成された制御装置と、 3.主発振器の出力からサンプル信号を導く手段と、 4.基準信号F(ref)を発生するための安定化固定周波
数発振信号源と、 5.基準信号F(ref)から、少なくとも一成分が前記小
周波数帯域内にある信号の高調波スペクトルすなわち櫛
状列F(ref);2F(ref);3F(ref)・・・・nF(ref)
(高調波スペクトル信号と称される)を発生する回路
と、 6.サンプルされた信号を高調波スペクトル信号と結合
し、ビート信号、すなわちとりわけサンプル信号の周波
数と前記高調波スペクトル信号の成分間の算術差である
周波数を有する信号を生ずる混合またはサンプリング回
路と、 7.混合回路の出力に応答して、ビート信号パルスが発生
しつゝあることを識別するビート信号検出回路と を備えており、周波数較正の目的のため、選択されたビ
ート信号の検出の際、(主発振器出力信号と高調波スペ
クトル信号の1成分N.F(ref)の相互作用により引き起
こされる)、主発振器に供給される周波数の決定信号の
値が、(N.F(ref)+X)に等しい発振周波数を得るた
めに主発振器に対する制御信号の新しい値の計算に(当
該制御装置で行われる)採用されるまで(ここでXはN.
F(ref)および所望の周波数F間で必要とされる周波数
シフトである)、前記制御装置が、主発振器に供給され
る周波数制御信号を変えるようにプログラムされること
を特徴とする信号発生器が提供される。
According to another aspect of the invention, the output frequency is frequency F
A signal generator set to 1. having an output that produces a radio frequency signal when operating,
In addition to the large band frequency control element, it has a small band control element, by which the oscillation frequency can be changed over a small frequency band by linearly changing the parameters of the electrical signal supplied thereto. A master oscillator capable of: 2. a controller configured to generate an electrical signal for controlling the frequency of the master oscillator from the input information; 3. a means for deriving a sample signal from the output of the master oscillator; A stabilized fixed frequency oscillation signal source for generating a reference signal F (ref), and 5. a harmonic spectrum of a signal having at least one component in the small frequency band from the reference signal F (ref), that is, a comb shape Row F (ref); 2F (ref); 3F (ref) ... nF (ref)
A circuit for generating (referred to as a harmonic spectrum signal), 6. combining the sampled signal with the harmonic spectrum signal, between the beat signal, ie especially the frequency of the sample signal and a component of said harmonic spectrum signal. A mixing or sampling circuit that produces a signal having a frequency that is an arithmetic difference; and 7. a beat signal detection circuit that responds to the output of the mixing circuit to identify that a beat signal pulse is being generated. For the purpose of frequency calibration, upon detection of the selected beat signal (caused by the interaction of the main oscillator output signal and one component NF (ref) of the harmonic spectrum signal) of the frequency supplied to the main oscillator The value of the decision signal is calculated in the calculation of the new value of the control signal for the master oscillator in order to obtain an oscillation frequency equal to (NF (ref) + X) Until it is adopted (where X is N.
F (ref) and the required frequency shift between the desired frequency F), said controller being programmed to change the frequency control signal supplied to the master oscillator. Will be provided.

関連するビート信号は、ローパスフイルタを使つて周波
数選択的に分離することにより多数の和および差信号か
ら選択できる。
The associated beat signal can be selected from a number of sum and difference signals by frequency selective separation using a low pass filter.

普通、クリスタル制御発振器は、主発振器が1MHzまでの
範囲の周波数で動作するならば、約25MHzの周波数で動
作するように設定される。
Normally, a crystal controlled oscillator is set to operate at a frequency of about 25MHz if the master oscillator operates at frequencies in the range up to 1MHz.

本発明の他の側面に依れば、直線周波数制御要素が限定
された周波数掃引能力を有する信号発生器における主発
振器の発振周波数を制御する方法において、 1.主発振器の出力に周波数Fを論理的に発生する周波数
制御信号を発生し、 2.主発振器出力信号のサンプルを、主発振器の前記の限
定された掃引周波数内に1成分を有する基準信号と結合
し、 3.主発振器出力信号と基準信号成分間のビート信号が検
出されるまでの周波数制御信号の値を調節し、 4.ついで、周波数制御信号の値を、較正に対応する値か
ら、周波数制御信号の値に対する主発振器の周波数レス
ポンスを記述するアルゴリズムまたはルツクアツプテー
ブルを使つて計算された新しい値に調節し、もつて主発
振器出力を所望の周波数にシフトする 諸段階を備える発振周波数制御方法が提供される。
According to another aspect of the present invention, there is provided a method of controlling an oscillation frequency of a master oscillator in a signal generator having a linear frequency control element having a limited frequency sweep capability, which comprises: 1. Generating a frequency control signal that is generated in a random manner, 2. combining a sample of the master oscillator output signal with a reference signal having one component within said limited sweep frequency of the master oscillator, and 3. Adjust the value of the frequency control signal until the beat signal between the reference signal components is detected, and then change the value of the frequency control signal from the value corresponding to the calibration to the frequency of the main oscillator with respect to the value of the frequency control signal. Oscillation frequency control with steps to adjust to a new value calculated using an algorithm or look-up table describing the response, thus shifting the master oscillator output to the desired frequency A method is provided.

較正手順が行なわれた後、主発振器の周波数は正しくな
り、以後は、熱的ドリフト等を補償するように信号発生
器に合体された開放ループ補正の品質に依存してその状
態に留まることが分ろう。
After the calibration procedure has been performed, the frequency of the master oscillator is correct and thereafter remains in that state depending on the quality of the open loop correction incorporated into the signal generator to compensate for thermal drift etc. Let's see.

主発振器がある周波数範囲を掃引することが要求される
と、本発明の方法は、好ましくは次の諸段階を含む。す
なわち、 (1) 補正された制御信号をスタート点として使用し
て、発振周波数を制御信号の値と結合するアルゴリズム
にしたがって計算された制御信号を変化させ、 (2) 掃引の最終目標周波数に達したとき、信号発生
器の出力を抑止し、 (3) その後、ビート信号が検出されるまで上述の方
法を含む補正プロセスを繰り返えし、その後掃引プロセ
スを再度開始し得るようにする 諸段階を含む。
When the master oscillator is required to sweep a frequency range, the method of the present invention preferably comprises the following steps. That is, (1) using the corrected control signal as a starting point, changing the control signal calculated according to an algorithm that combines the oscillation frequency with the value of the control signal, and (2) reaching the final target frequency of the sweep. The output of the signal generator is suppressed, and (3) thereafter, the correction process including the above method is repeated until the beat signal is detected, and then the sweep process can be restarted. including.

基準信号は、普通、ステツプオフダイオードによりクリ
スタル制御源から導かれたいわゆる高調波スペクトル信
号とし得る。
The reference signal can usually be a so-called harmonic spectral signal derived from a crystal controlled source by a step-off diode.

この形式の補正の場合、掃引周波数の直線性は、とりわ
け、発振器周波数を制御信号に結合するアルゴリズムの
精度により定まることが分ろう。
It will be appreciated that for this type of correction, the sweep frequency linearity is determined, among other things, by the accuracy of the algorithm that couples the oscillator frequency to the control signal.

アルゴリズムが周波数対制御信号関係の不完全な記述で
あつたり、特定の主発振器が比較的直線的で、アルゴリ
ズムがこの種装置のより直線的なものの性能の論理的な
記述であつたりすると、得られる掃引は特に直線的でな
くなる。
If the algorithm is an incomplete description of the frequency-to-control signal relationship, or if a particular master oscillator is relatively linear and the algorithm is a logical description of the performance of a more linear one of this kind, then The sweeps taken are not particularly linear.

掃引時間が許容されないことがなければ、本発明に依る
好ましい方法は、下記の諸段階を含む。すなわち、 1. 掃引されるべき範囲を通じて一連のキー周波数を識
別し、最低または最高でスタートし、主発振器出力信号
と基準信号の成分との相互作用によりビート信号が発生
されるまで、主発振器に供給される制御信号に補正をな
し、 2. 補正された制御信号を、第1の周波数と次の目標周
波数間の周波数を得るための制御信号を発生する既知の
アルゴリズムにしたがつて補正された制御信号を変更
し、 3. 次の目標周波数に近づくとき、発振器制御信号に対
する較正プロセスを反復し、しかる後、発振器の周波数
を次の周波数範囲を通つて次の目標周波数に変更し続け
る 諸段階を含む。
If the sweep time is not tolerated, the preferred method according to the invention comprises the following steps. That is, 1. Identify a series of key frequencies throughout the range to be swept, start at the lowest or highest, and start the master oscillator until the beat signal is generated by the interaction of the master oscillator output signal with the reference signal component. 2. Compensating the supplied control signal, 2. Compensating the compensated control signal according to a known algorithm for generating a control signal to obtain a frequency between a first frequency and a next target frequency. Changing the control signal, 3. When the next target frequency is approached, repeat the calibration process for the oscillator control signal and then continue to change the oscillator frequency to the next target frequency through the next frequency range. including.

このように、主発振器の周波数は、全範囲を通じて一連
のステツプの各々で補正され、そして高精度が必要とさ
れるならば、相応に多数のステツプが採用される。
Thus, the frequency of the master oscillator is corrected over each range in each of a series of steps, and if high accuracy is required, a correspondingly large number of steps are employed.

普通、デイジタル信号がマイクロプロセツサにより発生
され、デイジタル−アナログコンバータ(DAC)が、デ
イジタル信号を電圧または電流に変換する働きをし、こ
れを主発振器の周波数を制御するのに使用できる。
Usually, a digital signal is generated by a microprocessor and a digital-to-analog converter (DAC) serves to convert the digital signal into a voltage or current, which can be used to control the frequency of the master oscillator.

適当なビート信号の選択は、もつとも便利には、DC〜f
の範囲の信号を伝達するローパースフイルタセツトを使
つて達成される(こゝでfは例えば500KHz〜5MHzの範囲
にあるとし得る)。
It is very convenient to select an appropriate beat signal from DC to f.
Is achieved using a Roper filter set which transmits signals in the range (where f may be, for example, in the range 500 KHz to 5 MHz).

ローパスフイルタの減衰の影響を考慮して、ローパスフ
イルタの後、マイクロプロセツサの前に、信号増幅およ
びパルス調整回路を設けるのがよい。
Considering the influence of the attenuation of the low-pass filter, it is preferable to provide a signal amplification and pulse adjustment circuit after the low-pass filter and before the microprocessor.

普通、高精度固定周波数振動源は、クリスタル制御発振
器である。
Usually, the precision fixed frequency oscillator is a crystal controlled oscillator.

ビート信号パルスの幅から、選択されたビート信号パル
スの精確な中央位置を決定することにより高レベルの精
度が得られる。しかして、この中央位置は、ビート信号
内における零周波数またはDC含分に対応する。それゆ
え、マイクロプロセツサは、好ましくは、それにより検
出されるビート信号パルスの中央位置を捜索し、パルス
の決定された中央位相をターゲットとして使用するよう
にプログラムされるのがよい。
A high level of accuracy is obtained by determining the exact center position of the selected beat signal pulse from the width of the beat signal pulse. Thus, this central position corresponds to the zero frequency or DC content in the beat signal. Therefore, the microprocessor is preferably programmed to seek the center position of the beat signal pulse detected thereby and use the determined center phase of the pulse as a target.

記憶された情報がデイジタル形式であり、この情報への
変更が、マイクロプロセツサにより発生されるデイジタ
ル誤差信号の形式の場合、記憶された情報および誤差信
号の両者はアナログ信号に変換でき、そうでない場合よ
りもそれらを容易に加算できるようにする。
If the stored information is in digital form and the modification to this information is in the form of a digital error signal generated by the microprocessor, both the stored information and the error signal can be converted to an analog signal, otherwise Make them easier to add than if they were.

掃引モードにおいて、すなわち、周波数が時間とともに
変わつて第1の周波数(f1)から掃引帯域を画定する第
2の周波数(f2)に変わる信号を発生器が発生する場
合、情報の2つの事項がマイクロプロセツサと関連する
メモリに装入されるのが都合がよい。
In swept mode, that is, when the generator produces a signal that changes in frequency over time from a first frequency (f1) to a second frequency (f2) that defines a sweep band, two things of information are Conveniently it is loaded into the memory associated with the processor.

1. 掃引幅(すなわちF2−F1) 2. 掃引範囲の中心 掃引範囲のスタート点を見出すプロセスは、次の諸段階
を含む。
1. Sweep width (ie F2-F1) 2. Center of sweep range The process of finding the starting point of the sweep range includes the following steps.

1. マイクロプロセツサによりイニシヤライズされるデ
イジタル−アナログコンバータが、理論的に主発振器を
してスタート周波数を発生せしめるべき1または複数の
アナログ信号を生ずるよう制御信号を計算するように、
掃引幅および中心情報からマイクロプロセツサをプログ
ラム設定する。
1. A digital-to-analog converter, which is initialized by a microprocessor, theoretically calculates a control signal to produce one or more analog signals that should cause the master oscillator to generate the start frequency,
Program the microprocessor from the sweep width and center information.

2. 同時に、誤差DAC(その出力は最初に言及したDAC手
段と結合される)を中央範囲に設定する。
2. At the same time, set the error DAC, whose output is combined with the first mentioned DAC means, to the mid range.

3. ビートまたは差信号が検出されるまで、誤差DACか
らの出力を変えるように、マイクロプロセツサにより誤
差信号の補正を行なう。
3. The error signal is corrected by the microprocessor so that the output from the error DAC is changed until a beat or difference signal is detected.

4. ビート信号パルスを生ずるに必要な誤差信号の値に
対する総計的な補正値を、後で参照のためバツフアメモ
リに記憶する。
4. The total correction value for the value of the error signal needed to produce the beat signal pulse is stored in the buffer memory for later reference.

5. バツフアにスタート点として記憶される値を利用し
て、主発振器の周波数/制御信号特性にしたがつて、主
発振器に供給される制御信号の調節を行ない、掃引のス
タート周波数に対応する主発振器の新しい動作周波数を
得る。
5. Using the value stored in the buffer as the start point, the control signal supplied to the main oscillator is adjusted according to the frequency / control signal characteristics of the main oscillator, and the main frequency corresponding to the sweep start frequency is adjusted. Obtain the new operating frequency of the oscillator.

6. マイクロプロセツサにより掃引を行ない、変化する
出力信号を生ずる。これは、主発振器の出力周波にf1か
らf2への所望の掃引を生じさせるため、主発振器の周波
数制御要素に供給される。
6. Sweep by microprocessor to produce varying output signal. It is fed to the frequency control element of the master oscillator to cause the desired sweep of f1 to f2 at the output frequency of the master oscillator.

各掃引の終了時に、マイクロプロセツサは探索ルーチン
に戻つて、発振器を再較生すべくビート信号を探し、そ
の結果発生器は各掃引のスタート時に補正されている。
At the end of each sweep, the microprocessor returns to the search routine to look for the beat signal to recalibrate the oscillator, so that the generator is calibrated at the start of each sweep.

好ましくは、主発振器は、2つの周波数制御要素、すな
わち周波数を大きく変化させる第1のものと、周波数を
より小さく変化させる第2のものを備えるのがよく、そ
してマイクロプロセツサ駆動コントローラのような制御
装置は、第1制御要素の入力に対する第1の制御信号お
よび第2制御要素の入力に対する第2の制御信号を生ず
るように構成される。制御装置により誤差信号が発生さ
れる場合、この信号は第2制御信号の値に対して加算、
減算されよう。
Preferably, the master oscillator comprises two frequency control elements, a first one that causes a large change in frequency and a second one that causes a smaller change in frequency, and such as a microprocessor drive controller. The controller is configured to generate a first control signal for an input of the first control element and a second control signal for an input of the second control element. If an error signal is generated by the control device, this signal is added to the value of the second control signal,
Will be subtracted.

高周波の応用の場合、主発振器は、広範囲同調のための
主同調コイルおよび微細範囲同調のための小形FMコイル
を有するYIG発振器とするのが好ましい。
For high frequency applications, the master oscillator is preferably a YIG oscillator with a master tuning coil for wide range tuning and a small FM coil for fine range tuning.

代わりに、パラクタ同調発振器も採用できる。Alternatively, a palactor tuned oscillator can be used.

〔実施例の説明〕[Explanation of Examples]

以下図面を参照して本発明を好ましい具体例について説
明する。
Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第1図は本発明の実施例を例示するものではなく、温度
補正の発振器への応用の仕方を示す。この性質の補正は
本発明の具体例に含ませることができる。
FIG. 1 does not exemplify the embodiment of the present invention, but shows how the temperature correction is applied to an oscillator. Corrections of this nature can be included in embodiments of the invention.

第1図において、YIG発振器10は、主同調コイルと関連
する粗同等ポート12と、FMコイルと関連する微細同調ポ
ート14を有する。信号増幅器16および18は、ポート12お
よび14にそれぞれ制御信号を供給する働きをする。普通
ポテンシヨメータの形式の粗周波数調節は図示されてい
ないが、微細周波数駆動入力は、増幅器20から導かれる
ものとして示されている。しかして、該増幅器の入力
は、温度補正抵抗すなわちサーミスタ22を備えている。
発振器10の温度の変化を感知するように温度補正抵抗す
なわちサーミスタを位置づけることにより、補償誤差信
号を増幅器20および18を介して入力14に供給し、温度ド
リフトを補正することができる。
In FIG. 1, a YIG oscillator 10 has a coarse equivalent port 12 associated with the main tuning coil and a fine tuning port 14 associated with the FM coil. Signal amplifiers 16 and 18 serve to provide control signals to ports 12 and 14, respectively. The coarse frequency adjustment, usually in the form of a potentiometer, is not shown, but the fine frequency drive input is shown as being derived from amplifier 20. Thus, the input of the amplifier comprises a temperature compensating resistor or thermistor 22.
By positioning a temperature compensation resistor or thermistor to sense changes in the temperature of oscillator 10, a compensation error signal can be provided to input 14 via amplifiers 20 and 18 to compensate for temperature drift.

線24上の出力周波数は、温度補正のない場合よりもより
よく安定化される。
The output frequency on line 24 is better regulated than without temperature compensation.

第2図は、より複雑な閉鎖ループ位相固定発振器を例示
している。第1図と共通の部品を指示するためには同様
の参照番号が使用されている。
FIG. 2 illustrates a more complex closed loop phase locked oscillator. Similar reference numerals have been used to indicate parts in common with FIG.

2つの回路の主な相異は、出力24と、26の微細周波数駆
動増幅器18の入力との間に閉鎖ループが形成されている
ことである。このループは、低周波信号を位相検出器30
に供給するプログラム可能な分割器28により閉成されて
いる。しかして、該位相検出器30には、普通クリスタル
制御発振器から基準信号が3に供給されている。
The main difference between the two circuits is that a closed loop is formed between the output 24 and the input of the fine frequency drive amplifier 18 at 26. This loop detects low frequency signals in the phase detector 30
It is closed by a programmable divider 28 which feeds to. Thus, the phase detector 30 is normally supplied with a reference signal 3 from a crystal controlled oscillator.

線24上の出力周波数の約数の周波数と入力32上のクリス
タル制御周波数間の周波数に微小の変化があると、これ
が位相差として現われ、位相検出器により発生される誤
差信号が、増幅器18を介して微細同調ポート14に供給さ
れる。この形式の回路を使うと非常に高レベルの精度を
得ることができる。
If there is a small change in the frequency between the output control frequency on line 24 and the crystal control frequency on input 32, this will appear as a phase difference and the error signal generated by the phase detector will cause amplifier 18 to It is supplied to the fine tuning port 14 via. Very high levels of accuracy can be obtained with this type of circuit.

この種の回路は特に非常に高い周波数において複雑で費
用が嵩むので、本発明の代わりの手法の役割が存する。
Since this kind of circuit is complex and costly, especially at very high frequencies, there is a role of an alternative approach of the invention.

第3図は本発明の具体例のブロツク回路図である。前述
のように、共通の部品は、第1図および第2図にすでに
使用される参照番号により指示されている。
FIG. 3 is a block circuit diagram of an embodiment of the present invention. As previously mentioned, common parts are designated by reference numbers already used in FIGS. 1 and 2.

本発明は、主として、超高周波信号発生器に向けられる
ものであり(この応用に限定されるものではないが)、
特に1MHz〜2000MHzの範囲の信号を発生する信号発生器
に向けられる。
The present invention is primarily directed to, but is not limited to, ultra high frequency signal generators,
It is especially directed to signal generators that generate signals in the range 1MHz to 2000MHz.

本発明に依れば、マイクロプロセツサ(図示せず)から
のデイジタル信号は、DAC34を介して増幅器16に、またD
AC36を介して増幅器18の入力に供給される。DAC38は、D
AC36の出力と組み合わされる誤差信号を供給する。
According to the invention, the digital signal from the microprocessor (not shown) is fed to the amplifier 16 via the DAC 34 and to the D
It is supplied to the input of the amplifier 18 via AC36. DAC38 is D
Provides an error signal that is combined with the output of AC36.

線24からのサンプルされた信号は、ミクサないしサンプ
ラ40に入力として供給される。ミクサの他方の入力は、
普通25MHzで動作するクリスタル制御発振器42から導か
れる信号である。しかして、この発振器の出力は、パワ
増幅器44で増幅され、ついでステツプオフダイオード46
に供給され、いわゆる「櫛状列」信号すなわち高調波ス
ペクトル信号を生ずる。この信号列において、最低周波
数は25MHzであり、最高はとりわけ回路の帯域幅により
定められる。
The sampled signal from line 24 is provided as an input to a mixer or sampler 40. The other input of the mixer is
This is a signal derived from the crystal controlled oscillator 42, which normally operates at 25 MHz. The output of this oscillator is then amplified by the power amplifier 44 and then the step-off diode 46.
To produce a so-called "comb-row" signal or harmonic spectrum signal. In this signal train, the lowest frequency is 25 MHz and the highest is defined above all by the bandwidth of the circuit.

25MHzの固定周波数信号を高調波スペクトル信号へ変換
すると、多数のいわゆる「BIRDI」マーカが確実に発生
され、そしてサンプル信号はこれと比較することができ
る。
The conversion of a fixed frequency signal of 25 MHz into a harmonic spectrum signal reliably produces a number of so-called "BIRDI" markers, and the sampled signal can be compared with this.

比較は、ミクサ装置40の出力に和および差信号をもたら
す混合技術により行なわれる。ローパスフイルタ48は、
もつとも有用なビート信号パルスを除きすべてを排除す
るものであり、このため1MHzのカツトオフ周波数を有す
るローパスフイルタである。減衰された出力は、増幅器
50により増幅され、パルス調整回路52を介してマイクロ
プロセツサに供給される。
The comparison is done by a mixing technique that provides sum and difference signals at the output of mixer device 40. The Low Pass Filter 48
It eliminates all but the useful beat signal pulse, and is thus a lowpass filter with a cutoff frequency of 1 MHz. The attenuated output is the amplifier
It is amplified by 50 and supplied to the microprocessor via the pulse adjusting circuit 52.

第4a図および第4図bは、調整回路52の出力におけるパ
ルスの出力の性質を表わしている。
4a and 4b represent the output nature of the pulse at the output of the regulation circuit 52.

第4a図には、ローパスフイルタからの出力パルスが小規
模スケールで示されている。これは、発振周波数が25MH
zの基準信号の高調波成分を通過するごとに発生され、
そして各パルスそれ自体は多数のパルス(第4b図参照)
より成り、その繰返し周波数は、パルスの縁部の近くの
比較的高レベルから、パルスの中程のDCレベル(理論的
に)の間で変わる。縁部領域は、第4a図および第4b図に
おいて参照番号54および56で指示され、中央DC帯域は参
照番号58により指示される。
In Figure 4a, the output pulse from the low pass filter is shown on a small scale. This has an oscillation frequency of 25 MH
It is generated every time a harmonic component of the z reference signal is passed,
And each pulse is itself a large number of pulses (see Figure 4b).
And its repetition frequency varies from relatively high levels near the edges of the pulse to mid DC levels (theoretical) in the pulse. The edge region is designated by reference numerals 54 and 56 in FIGS. 4a and 4b and the central DC band is designated by reference numeral 58.

第4a図に示される60のごときパルスは比較的狭く、第1
近似程度であるから、前記各パルスの前縁(または後
縁)は、検出可能であり、ビート信号の到着を指示する
のに使用できる。
The pulses such as 60 shown in Figure 4a are relatively narrow,
Because of the approximation, the leading edge (or trailing edge) of each pulse is detectable and can be used to indicate the arrival of the beat signal.

本発明の好ましい側面にしたがうと、この各パルス60
の、中点を決定するための装置が設けられており、真の
DCすなわち零周波数帯域がパルスの実際の存在を決定す
るのに使用されるようになされている。
In accordance with a preferred aspect of the present invention, each pulse 60
A device for determining the midpoint of the
The DC or zero frequency band is adapted to be used to determine the actual presence of the pulse.

第5図は、第3図に示されるシステムを発展させたシス
テムを例示するもので、先に図示しなかつたマイクロプ
ロセツサ制御装置を一般的形態で含んでいる。
FIG. 5 illustrates a system developed from the system shown in FIG. 3 and includes, in general form, a microprocessor controller not shown previously.

前掲の図と共通の部品が使用される場合には、同じ参照
番号が採用されている。かくして、YIG発振器10は、線2
4に沿つてRF出力を供給し、要素40、42、44、46、48、5
0および52の内容は、便宜上、第5図においては参照番
号62により指示される単一の要素として示されている。
この要素からの一方の出力は、RF出力ソケツト64を構成
し、他方の出力はいわゆるマーカ出力を構成する。この
出力におけるビート信号パルスまたはマーカを含む電気
的パルスは、YIG発振器からの出力と、第3図の局部ク
リスタル制御発振器42からの出力から導かれる高調波と
の相互作用により発生される。
Where common parts are used as in the previous figures, the same reference numbers are used. Thus, the YIG oscillator 10 has line 2
Providing RF output along 4 and elements 40, 42, 44, 46, 48, 5
The contents of 0 and 52 are shown as a single element, designated by reference numeral 62 in FIG. 5, for convenience.
One output from this element constitutes the RF output socket 64 and the other output constitutes the so-called marker output. Electrical pulses containing beat signal pulses or markers at this output are generated by the interaction of the output from the YIG oscillator with the harmonics derived from the output from the local crystal controlled oscillator 42 of FIG.

個々のパルスはマーカと称され、第5図内の挿入図にお
いては、複数のこの種のマーカと、第1のマーカの拡大
図が示されている。拡大図から、マーカは、可変振幅と
周波数の複数の個々のパルスより成り、参照番号68によ
り指示される本質的に零周波数すなわちDCの中心領域を
有している。
The individual pulses are referred to as markers, and in the inset in FIG. 5, a plurality of such markers and an enlarged view of the first marker are shown. From the enlarged view, the marker consists of a plurality of individual pulses of variable amplitude and frequency and has an essentially zero frequency or center region of DC, indicated by reference numeral 68.

66のようなパルスが発生される態様に依れば、パルス66
内のDCレベルの存在は、YIG発振器の出力とクリスタル
制御発振器42の出力間の特定の関係を指示し、また制御
信号の値も指示し得る。この制御信号はさし当りYIG発
振器に供給される。
According to the manner in which pulses such as 66 are generated, pulse 66
The presence of a DC level within the indicates the particular relationship between the output of the YIG oscillator and the output of the crystal controlled oscillator 42, and may also indicate the value of the control signal. This control signal is first supplied to the YIG oscillator.

66のようなパルス内の零周波数帯域すなわちDCレベルの
存在の決定は、もつとも簡単には、70で総括的に指示さ
れるマイクロプロセツサ制御パルス分析回路を使つて達
成され、そしてブロツク62内に含まれる回路のミクサお
よびローパスフイルタからの出力と、マイクロプロセツ
サ制御装置70の入力間には、マーカパルスインターフエ
ース装置72(その一部は第3図のパルス調整回路52内に
合体されている)が必要とされる。
The determination of the presence of a zero frequency band or DC level in a pulse, such as 66, is most simply accomplished using a microprocessor-controlled pulse analysis circuit, generally indicated at 70, and in block 62. A marker pulse interface device 72 (a part of which is incorporated in the pulse adjusting circuit 52 of FIG. 3) is provided between the output of the mixer and low pass filter of the included circuit and the input of the microprocessor controller 70. ) Is required.

分析回路は、第1のマーカパルス66の幅と中途点を決定
する。この点は、YIG発振器周波数と第3図のクリスタ
ル制御発振器42の周波数との間に1:1の関係がある点に
対応する。マイクロプロセツサ制御装置は、74のような
キーボードまたはその他のデータ入力装置を備えてお
り、これらは、スタート/ストツプおよび中心/幅キー
のような専用の制御装置を含むように装置に対して専用
化し得る。
The analysis circuit determines the width and midpoint of the first marker pulse 66. This point corresponds to the fact that there is a 1: 1 relationship between the YIG oscillator frequency and the frequency of the crystal controlled oscillator 42 of FIG. The microprocessor controller is equipped with a keyboard or other data entry device such as 74, which is dedicated to the device, including dedicated controls such as start / stop and center / width keys. Can be transformed.

第5図の信号発生器は通常掃引動作モードを使用される
が、回路動作についての後続の説明の殆んどのものに関
しては、これが選択された動作モードであると仮定され
る。
The signal generator of FIG. 5 normally uses the sweep mode of operation, but for most of the subsequent discussion of circuit operation it is assumed to be the selected mode of operation.

掃引幅(スケーリング)および中心の最初のプリセツト
は、ソースが掃引する必要とされるスタートおよびスト
ツプ周波数により定まる。かくして、YIG発振器は、第
3図に関して記述したように、発振器内の2つの異なる
周波数制御要素に供給される電気信号を制御することに
よつて、スタートおよびストツプ周波数間で駆動されな
ければならない。しかしながら、掃引の設定についてよ
り大幅な制御を行なえるように、第3図に関して記述し
た2つの要素に代わりに、3つのデイジタル−アナログ
コンバータが提供される。第1のDAC76は、掃引の中心
を決定し、第2のDAC78はスケーリングDAC80を介して駆
動増幅器16および18の一方または他方に供給されねばな
らない傾斜電圧を発生し、第3のDAC82は、ドリフトを
制御しソースの同調を制御するための第2の駆動増幅器
の入力に対して誤差信号の変換を行なう。
The sweep width (scaling) and the initial preset of the center are determined by the start and stop frequencies required by the source to sweep. Thus, the YIG oscillator must be driven between start and stop frequencies by controlling the electrical signals supplied to two different frequency control elements within the oscillator, as described with respect to FIG. However, instead of the two elements described with respect to FIG. 3, three digital-to-analog converters are provided in order to have more control over the sweep settings. The first DAC 76 determines the center of the sweep, the second DAC 78 produces a ramp voltage that must be supplied to one or the other of the drive amplifiers 16 and 18 via the scaling DAC 80, and the third DAC 82 drifts. And a conversion of the error signal to the input of the second drive amplifier for controlling the input signal and controlling the tuning of the source.

セレクタスイツチ84は、スケーリングDAC80からの出力
が、増幅器16または18に対する入力として供給されるこ
とを可能にする。
Selector switch 84 allows the output from scaling DAC 80 to be provided as an input to amplifier 16 or 18.

共通のソース86が、3つのDAC76、78および82に基準信
号を供給し、マイクロプロセツサ駆動制御装置70からの
データバスは、DACの各々に主データ入力として供給さ
れる。
A common source 86 provides a reference signal to the three DACs 76, 78 and 82, and a data bus from the microprocessor drive controller 70 is provided as a main data input to each of the DACs.

データハイウエイ88は、YIG発振器10の同調に関する情
報およびスタートおよびストツプ周波数のような掃引パ
ラメータ、さらにはDAC80、掃引DAC78および中心DAC76
に対する掃引幅情報を供給する。
The data highway 88 provides information about tuning the YIG oscillator 10 and sweep parameters such as start and stop frequencies, as well as DAC 80, sweep DAC 78 and center DAC 76.
Provides sweep width information for.

各掃引中、掃引DACは、動的に変更されることを要する
唯一のコンバータである。データハイウエイ88および92
を介して供給される情報は、掃引DAC78をして固定の傾
斜信号を発生させるが、この実際の形状および振幅は、
マイクロプロセツサ内のパラメータにより決定される。
傾斜信号の実際の振幅は、やはりマイクロプロセツサか
らの情報を使つてコンバータ80により割付けされ、デー
タ入力キーボード74を介して供給された情報により定ま
る適当な掃引幅を覆う。
During each sweep, the sweep DAC is the only converter that needs to be changed dynamically. Data highways 88 and 92
The information supplied via the swept DAC78 produces a fixed slope signal, but its actual shape and amplitude is
It is determined by the parameters within the microprocessor.
The actual amplitude of the ramp signal is assigned by converter 80, again using information from the microprocessor, to cover the appropriate sweep width determined by the information provided via data entry keyboard 74.

誤差DACの機能は、YIG発振器10により発生される周波数
を、マイクロプロセツサの制御下で最高+/−25MHzだ
け変動させることである。これは、YIG発振回路10によ
り発生される信号の周波数が回路要素46からの櫛状列信
号の高調波成分の1つの整数倍となるまで、これをシフ
トするのに使用される。
The function of the error DAC is to vary the frequency generated by the YIG oscillator 10 by up to +/- 25 MHz under the control of the microprocessor. This is used to shift the frequency of the signal generated by the YIG oscillator circuit 10 until it is an integer multiple of the harmonic component of the comb-column signal from the circuit element 46.

誤差DACのレスポンスは、YIG発振器の周波数が、変動装
置により支配される50MHzの範囲内のいずれでも精確に
迅速に変更し得るように、較正され、安定でかつ迅速で
なければならない。このようにして、ビート信号が、50
MHz帯域内のある点に位置し得る限り、YIG発振器は、所
望の最終周波数の+/−25MHz内のある周波数に較正で
き、続いて、較正中発振器にすでに供給されている周波
数制御信号にDAC82を介して追加の誤差信号を加えるこ
とにより、YIG発振器の所望の周波数にシフトさせるこ
とを可能にする。
The response of the error DAC must be calibrated, stable and rapid so that the frequency of the YIG oscillator can be changed accurately and quickly anywhere within the 50MHz range dominated by the variator. In this way, the beat signal is 50
As long as it can be located at some point in the MHz band, the YIG oscillator can be calibrated to some frequency within +/− 25 MHz of the desired final frequency, then DAC82 is applied to the frequency control signal already supplied to the oscillator during calibration. By adding an additional error signal via, it is possible to shift to the desired frequency of the YIG oscillator.

かくして、マイクロプロセツサおよび誤差DAC82の変動
作用は2つの目的を果す。すなわち、 1. 各掃引の開始時におけるYIG発振器の較正中、変動
装置は、YIG発振器の周波数を迅速かつ正確に50MHz帯域
幅中においてシフトさせ、少なくとも1つ(好ましくは
2つ)のビート信号(通常マーカと称される)を見出す
ことを可能にする。
Thus, the varying effects of the microprocessor and error DAC 82 serve two purposes. That is: 1. During calibration of the YIG oscillator at the beginning of each sweep, the variator shifts the frequency of the YIG oscillator quickly and accurately in the 50 MHz bandwidth, and at least one (preferably two) beat signal ( (Usually referred to as a marker).

2. 較正後、同じ2つの要素(すなわちマイクロプロセ
ツサ70および誤差DAC82)は、YIG発振器の周波数をマイ
クロプロセツサに供給された入力情報により要求される
所望の周波数にシフトするに必要とされるDCシフト信号
を発生する働きをする。
2. After calibration, the same two elements (ie microprocessor 70 and error DAC 82) are needed to shift the frequency of the YIG oscillator to the desired frequency required by the input information supplied to the microprocessor. Functions to generate a DC shift signal.

66のようなビート信号すなわちマーカパルスを位置づけ
るプロセスは、下記の如くである。
The process of locating a beat signal or marker pulse such as 66 is as follows.

1. 周波数スパンの選択から、中心、掃引幅および掃引
DACをすべてイニシヤライズし、マイクロプロセツサ70
の制御下で誤差DAC82を範囲中央に調節する。
1. From frequency span selection, center, sweep width and sweep
All DACs have been initialized, and Micro Processor 70
Under the control of, the error DAC 82 is adjusted to the center of the range.

2. 掃引を開始しようとするとき、マイクロプロセツサ
により捜索ルーチンを惹起する。この場合、誤差DAC82
は、マーカパルス66がマーカインターフエース72により
検出されるまでまず一方向に(普通下向きに)調節され
る。
2. Trigger a search routine by the microprocessor when attempting to initiate a sweep. In this case, the error DAC82
Is adjusted in one direction (usually downward) until the marker pulse 66 is detected by the marker interface 72.

普通、このプロセスは、関係する振幅の変動において高
周波含分からDCへそして高周波含分への変換を伴なう振
幅の変化を探すようにセツトされる。検出されたパルス
66内の零点すなわちDCレベルの位置が確認され、そして
特定のビート信号を生ずるに必要とされる誤差信号すな
わち変動の値がマイクロプロセツサのメモリに記憶され
る。
Usually, this process is set to look for changes in amplitude with a transformation from high-frequency content to DC and then to high-frequency content in the amplitude variation involved. Detected pulse
The location of the zero or DC level within 66 is identified, and the error signal or variation value required to produce a particular beat signal is stored in the microprocessor's memory.

3. マーカパルスを生じさせるためにYIG発振器のFMコ
イルに必要とされる信号を設定したら、発振器は有効に
設定されている。いまや、所望の周波数を得るため、識
別された櫛状列信号成分と同じ周波数成分を得るために
既知の信号に加えられるべき(または減ぜられるべき)
追加の信号を計算することはマイクロプロセツサにとつ
て簡単なことである。
3. Once you have set the required signal in the FM coil of the YIG oscillator to produce the marker pulse, the oscillator is enabled. Now, to get the desired frequency, it should be added (or subtracted) to the known signal to get the same frequency component as the identified comb string signal component
Calculating the additional signal is straightforward for the microprocessor.

所望の周波数が偶然マーカ(櫛状列信号成分)の周波数
となつたら、追加の加算または減算は必要とされない。
If the desired frequency happens to be the frequency of the marker (comb-column signal component), no additional addition or subtraction is required.

所望のスタート周波数が櫛状列信号成分の1つに等しく
ない多くの一般的の場合、較正周波数から所望の周波数
を得るに必要とされる信号の補正を決定するために、ア
ルゴリズムまたはルツクアツプテーブルが採用される。
In many common cases where the desired start frequency is not equal to one of the comb string signal components, an algorithm or lookup table is used to determine the correction of the signal needed to obtain the desired frequency from the calibration frequency. Is adopted.

アルゴリズムまたはルツクアツプテーブルは、マイクロ
プロセツサメモリに記憶してよく(あるいはROMに、ま
たはキーボードを介してマシンメモリに装入してもよ
い)、そして主および副周波数決定コイルに供給される
異なる信号についてYIG発振器10の周波数レスポンスを
記述している。
The algorithm or lookup table may be stored in microprocessor memory (or may be loaded into ROM or machine memory via a keyboard) and the different signals supplied to the main and sub frequency decision coils. Regarding the frequency response of the YIG oscillator 10.

非常に高い精度が必要とされる場合、マイクロプロセツ
サ捜索ルーチンは、第5図において94および95で識別さ
れるマーカパルス66の高周波数縁部領域を識別するに必
要とされるステツプを含み、そしてマイクロプロセツサ
は、2縁部94および96間の中央位置を見出すため、マー
カパルスの両縁部間で挿間を行なうようにプログラムさ
れている。パルス66は、YIG発振器周波数が櫛状列信号
周波数の1周波数の上から下に(または逆に)移動する
とき発生するから、中央点68は、YIG発振器10の周波数
が櫛状列信号周波数に正確に等しいときに対応する。発
振器10の周波数はこの周波数と混合されている。この追
加の計算プロセスをマイクロプロセツサ捜索プログラム
に合体することによつて、誤差DAC82からの出力に対し
てプロセツサ70により独特で精確な信号パラメータを定
めることができ、それによりYIG発振器10から、結晶制
御発振器42から導かれる櫛状列信号成分の周波数と精確
に同じ周波数を有する信号を発生させることができる。
If very high accuracy is required, the microprocessor search routine includes the steps needed to identify the high frequency edge regions of the marker pulse 66 identified at 94 and 95 in FIG. The microprocessor is then programmed to interleave between the two edges of the marker pulse to find the center position between the two edges 94 and 96. The pulse 66 is generated when the YIG oscillator frequency moves from one frequency above the comb signal frequency to the bottom (or vice versa), so that the center point 68 changes the frequency of the YIG oscillator 10 to the comb signal frequency. Correspond when exactly equal. The frequency of oscillator 10 is mixed with this frequency. By incorporating this additional computational process into the microprocessor search program, the processor 70 can define unique and precise signal parameters for the output from the error DAC 82, which allows the YIG oscillator 10 to It is possible to generate a signal having exactly the same frequency as the frequency of the comb-shaped signal component derived from the controlled oscillator 42.

現在開放ループ信号発生器は、約+/−5MHzの周波数精
度が得られる。本発明を具体化した装置は、2000MHzに
おいて+/−100KHzの精度を達成した。YIG発振器10
が、良好な直線性を有し、増幅器16および18からの制御
信号の変化に対して予測可能な周波数レスポンスを有す
るならば、第5図に示されるシステムを使つて非常に精
確な掃引を行なうことができる。
Currently, open loop signal generators provide frequency accuracy of about +/- 5 MHz. A device embodying the invention has achieved an accuracy of +/- 100 KHz at 2000 MHz. YIG oscillator 10
Has a good linearity and has a predictable frequency response to changes in the control signals from amplifiers 16 and 18, then a very precise sweep is made using the system shown in FIG. be able to.

CW動作が必要とされるならば、掃引幅は0にセツトさ
れ、YIG発振器10の動作周波数は中心DAC76により決定さ
れる。誤差DAC82を中央範囲に設定し、マイクロプロセ
ツサ捜索ルーチンを惹起することによつて、YIG発振器1
0は、66のようなもつとも近いマーカパルス(およびそ
のレベルの精度が必要ならばその中央位置)を見つけ、
YIG発振器10の実際の周波数をソース10が発生すべき所
望の周波数にシフトするに必要な誤差信号ないし変動信
号を計算することにより較正される。
If CW operation is required, the sweep width is set to zero and the operating frequency of YIG oscillator 10 is determined by central DAC 76. By setting the error DAC82 to the center range and invoking the microprocessor search routine, the YIG oscillator 1
0 finds a marker pulse that is as close as 66 (and its center position if that level of precision is needed),
It is calibrated by calculating the error or variation signal needed to shift the actual frequency of the YIG oscillator 10 to the desired frequency that the source 10 should generate.

CW動作中特に熱に起因するドリフトは、第1図に関して
記載された熱補償回路により制御され得る。
Drift, especially due to heat during CW operation, can be controlled by the thermal compensation circuit described with respect to FIG.

CW動作が規則的間隔で中断され得るならば、マイクロプ
ロセツサ70は、この中断をなし、各中断中RFを再びオン
に切り換える前に後続の捜索および較正ルーチンを遂行
するようにプログラムされるのがよい。
If CW operation can be interrupted at regular intervals, the microprocessor 70 will be programmed to make this interruption and perform subsequent search and calibration routines before switching the RF back on during each interruption. Is good.

トランジエントおよびスイッチングの問題を減ずるた
め、YIG発振器10は好ましくはターンオンおよびオフさ
れないのがよいが、RF回路62は、最初の較正および後続
の較正期間中出力信号を減衰するための適当な減衰器を
含む。
To reduce transient and switching problems, the YIG oscillator 10 should preferably not be turned on and off, but the RF circuit 62 should have a suitable attenuator to attenuate the output signal during initial calibration and subsequent calibration. including.

この種の減衰器は、掃引動作モード中、各掃引の開始時
における較正中RF信号を減衰させるため該モードに合体
するのも好ましい。
An attenuator of this kind is also preferably incorporated into the sweep mode of operation to attenuate the RF signal during calibration at the beginning of each sweep.

第6図は、マイクロプロセツサを合体しないハードウエ
アの実施例を示している。しかしこの実施例は、66のご
ときマーカパルスの存在を単に検出する程度の精度に限
定される。
FIG. 6 shows an embodiment of hardware that does not incorporate a microprocessor. However, this embodiment is limited to such accuracy that it simply detects the presence of marker pulses such as 66.

こゝで、マーカインターフエースは、パルス存在検出器
114を備えており、この検出器は、任意の便宜な手段に
より、66で示されるパルス前縁または後縁のいずれかを
検出する。
Here, Marker Interface is a pulse presence detector
This detector comprises 114 and detects, by any convenient means, either the leading or trailing edge of the pulse indicated at 66.

必要とされる掃引に対応する周波数はフロントパネル98
から装入され、そして周波数命令回路100は、適当な駆
動信号を計算して、駆動DAC76に対する掃引−デイジタ
ルデータまたは駆動増幅器16、18に対するアナログ電圧
を設定する。該回路はまた、必要とされるスタート周波
数が較正点から離れている距離に対応する電圧を発生す
る。これは、変動信号と称され、スイツチ81で切入りで
きる。かくして、必要とされるスタート周波数が57MHz
であり、較正点が50MHzで得られると、+7MHzに対応す
る信号が発生される。42MHzが必要とされるスタート点
であれば、−8MHzに対応する信号が発生されねばならな
い。較正点に等しいスタート周波数に対してはNULL信号
(0ボルト)が発生される。これは、スタート周波数が
25MHzの倍数である場合にも当て嵌まる。
The frequency corresponding to the required sweep is front panel 98
, And the frequency command circuit 100 calculates the appropriate drive signal to set the swept-digital data for the drive DAC 76 or the analog voltage for the drive amplifiers 16,18. The circuit also produces a voltage corresponding to the distance the required start frequency is away from the calibration point. This is called a fluctuation signal and can be turned on and off by the switch 81. Thus, the required start frequency is 57MHz
And when the calibration point is obtained at 50MHz, a signal corresponding to + 7MHz is generated. If 42MHz is the required starting point, a signal corresponding to -8MHz must be generated. A null signal (0 volts) is generated for a start frequency equal to the calibration point. This is because the start frequency
The same applies when it is a multiple of 25 MHz.

周波数命令回路100は、スタート周波数が較正点の倍数
となるように駆動回路を設定し、較正後、変動信号を入
れ、これを100により設定される信号に加えることによ
り必要とされるスタート周波数を得る。
The frequency command circuit 100 sets the drive circuit so that the start frequency is a multiple of the calibration point, after calibration, puts a variation signal and adds this to the signal set by 100 to obtain the required start frequency. obtain.

スイープランプジエネレータ102は固定のランプ信号を
発生し、この信号で要求された範囲にわたり駆動電子回
路78、80を介して発振器10を駆動する。このジエネレー
タは、トリガ入力の信号に応答してランプ信号を開始さ
せる。傾斜信号が終了すると、ジエネレータ102は、掃
引終了出力104に信号を供給することによりこれを指示
する。
The sweep ramp generator 102 produces a fixed ramp signal and drives the oscillator 10 via drive electronics 78, 80 over the range required by this signal. The generator initiates a ramp signal in response to the signal on the trigger input. When the ramp signal ends, the generator 102 indicates this by providing a signal to the sweep end output 104.

ハードウエアの他の部分、すなわちロック制御装置108
が、予測される最大の誤差をカバーするに十分の小周波
数範囲に及ぶ第2のランプ信号を供給する。ロツクラン
プスタート入力110の信号により要求されると、傾斜信
号がその最小点からスタートし、ロツクランプストツプ
入力112により命令されるとき停止する。
The other part of the hardware, the lock controller 108
Provides a second ramp signal spanning a small frequency range sufficient to cover the maximum expected error. When required by the signal on the lock clamp start input 110, the ramp signal starts from its minimum point and stops when commanded by the lock clamp stop input 112.

RF出力はマーカ存在検出器114(すでに言及)に供給さ
れ、そしてその出力はラツチ回路116によりラツチされ
る。ロック制御装置108は、マーカパルス66(較正点に
対応する)の存在の場合、入力112に対してロツクラン
プストツプ信号が発生し、108からのランプ値がサンプ
ルホールド回路118に保持されるように動作する。
The RF output is provided to the marker presence detector 114 (already mentioned), and its output is latched by the latch circuit 116. Lock controller 108 causes a lock clamp stop signal to be generated on input 112 in the presence of marker pulse 66 (corresponding to the calibration point) so that the ramp value from 108 is held in sample and hold circuit 118. Operate.

タイミング回路120からの信号の制御下で代表的掃引中
に起こる事象の順序は次のごとくである。
The sequence of events that occur during a typical sweep under the control of the signal from timing circuit 120 is as follows.

周波数パラメータが、前部パネル98上の制御装置を介し
て装入される。周波数命令回路100は、周波数を所望の
ストツプ周波数に定める。
Frequency parameters are loaded via the controller on the front panel 98. The frequency command circuit 100 sets the frequency to the desired stop frequency.

YIG発振器10が各掃引の開始点と終了点にて較正されて
いる間、変動信号は除去されねばならないことが認めら
れよう。この理由のため、スイツチS1が設けられてい
る。
It will be appreciated that while the YIG oscillator 10 is being calibrated at the start and end of each sweep, the fluctuating signal must be removed. For this reason, switch S1 is provided.

より高精度が必要ならば、検出器114は、第5図に関し
上述したごとく、パルス66の幅から挿間を行ない、検出
器の零点68に対応する情報を発生するため、より複雑な
装置とし得る。
If greater precision is required, the detector 114 will be a more complex device as it interleaves from the width of the pulse 66 and produces information corresponding to the detector zero 68, as described above with respect to FIG. obtain.

第7図は第3図に基づく2重低減変換システムを示して
いるが、これは、2つの駆動周波数の適当な選択によ
り、ソフトウエアによる固定を30GHz以上に到達せしめ
る。
FIG. 7 shows a double reduction conversion system according to FIG. 3, which allows the software fixing to reach above 30 GHz by the appropriate selection of the two drive frequencies.

システムの設計および動作は、第3図と同様の線に従
い、適当な場合には同じ参照番号が採用される。
The design and operation of the system follows similar lines as in FIG. 3 and the same reference numerals are used where appropriate.

RF出力周波数のサンプルは、ミクサないしサンプリング
装置126を含む第1の低減変換段階に通される。このミ
クサには、高周波基準源128(例えば500MHz SAW発振
器)、パワ増幅器130およびステツプオフダイオード132
を通つた駆動用の櫛状列信号が供給される。低周波の低
減変換信号は、134、136により増幅、波され、ミクサ
ないしサンプリング装置138(第3図のミクサないしサ
ンプリング装置に対応)より成る第2の低減変換段階に
広帯域の駆動信号を供給する。このミクサ138は、ミク
サ126に対する駆動信号よりもずつと低周波数を有する
駆動信号で駆動される。ミクサ138に対する駆動基準信
号は、分割器140の使用により第1の基準信号(すなわ
ち、500MHz SAW源)から分割された低減信号から得られ
る。
The RF output frequency samples are passed to a first down conversion stage that includes a mixer or sampling device 126. This mixer includes a high frequency reference source 128 (eg 500MHz SAW oscillator), a power amplifier 130 and a step-off diode 132.
A comb-shaped column signal for driving is supplied. The low frequency reduced transform signal is amplified and waved by 134, 136 to provide a wideband drive signal to a second reduced transform stage comprising a mixer or sampling device 138 (corresponding to the mixer or sampling device of FIG. 3). . The mixer 138 is driven by a drive signal having a frequency lower than that of the drive signal for the mixer 126. The drive reference signal for mixer 138 is derived from the reduced signal divided from the first reference signal (ie, 500 MHz SAW source) by use of divider 140.

回路の残部は、第3図に関して記述したのとほゞ同様に
機能する。
The rest of the circuit functions much as described with respect to FIG.

出力周波数の初同調中このような高周波数で起こるであ
ろう非直線性および指示の不精確さの増大を許容するた
め、低周波および高周波のパルスの両方が処理される。
この目的で、136の出力に対して第2の処理線48′、5
0′および52′が設けられる。
Both low frequency and high frequency pulses are processed to allow for the increased non-linearity and increased inaccuracy of the indication that may occur at such high frequencies during initial tuning of the output frequency.
For this purpose, a second processing line 48 ', 5 for the output of 136
0'and 52 'are provided.

使用において、YIG発振器10は概ね同調され、もつとも
近い関係のある500MHzのマーカが捜索される。これが見
つかると、これを低周波マーカ出力上の関係する25MHz
のマーカに比較し得る。その後、その出力周波数範囲に
対しては、25MHzマーカに対する比較しか必要とされな
い。出力周波数が大きく(例えば3GHz)シフトされるべ
き場合のみ、500MHzマーカ出力への比較が必要とされよ
う。
In use, the YIG oscillator 10 is generally tuned to find a closely related 500 MHz marker. Once this is found, it is passed to the relevant 25MHz on the low frequency marker output.
Can be compared to the marker. Then, for that output frequency range, only comparisons to the 25MHz marker are needed. Only if the output frequency should be shifted significantly (eg 3GHz) will a comparison to the 500MHz marker output be needed.

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

第1図は温度補正を備えた開放ループ発振器の概略回路
図、第2図は閉鎖ループ発振器ないし合成器の概略回路
図、第3図は本発明を具体化した主発振器の周波数較正
のためのクリスタル制御ビート信号(マーカ)のブロツ
ク図、第4a図および第4b図は代表的マーカパルス構成を
示す線図、第5図は本発明を具体化した駆動回路および
ビート信号(マーカ)固定ループを備えたRF源のブロツ
ク図、第6図は、本発明を具体化した代わりのシステム
で、第5図に要求されるプログラムされたマイクロプロ
セツサを備えないもののブロツク図、第7図はRF範囲が
30GHz程度の高さに達し得る、第3図の回路に基づく2
重低減変換システムを示すブロツク図である。 10:YIG発振器 12:粗同調ポート 14:微細同調ポート 16、18:(信号)増幅器 20:増幅器 22:温度補正抵抗またはサーミスタ 28:プログラム可能な増幅器 30:位相検出器 34、36、38:DAC(デイジタル−アナログコンバータ) 40:ミクサまたはサンプリング装置(またはサンプラ) 42:クリスタル制御発振器 44:パワ増幅器 46:ステツプオフダイオード 48:ローパスフイルタ 50:増幅器 52:調整回路
FIG. 1 is a schematic circuit diagram of an open loop oscillator with temperature compensation, FIG. 2 is a schematic circuit diagram of a closed loop oscillator or synthesizer, and FIG. 3 is a frequency diagram of a master oscillator embodying the present invention. A block diagram of a crystal control beat signal (marker), FIGS. 4a and 4b are diagrams showing a typical marker pulse configuration, and FIG. 5 shows a drive circuit and a beat signal (marker) fixed loop embodying the present invention. A block diagram of the RF source provided, FIG. 6 is an alternative system embodying the invention, but without the programmed microprocessor required for FIG. 5, FIG. 7 is the RF range. But
Based on the circuit of Fig. 3, which can reach as high as 30GHz 2
It is a block diagram which shows a heavy reduction conversion system. 10: YIG oscillator 12: Coarse tuning port 14: Fine tuning port 16, 18: (Signal) amplifier 20: Amplifier 22: Temperature compensation resistor or thermistor 28: Programmable amplifier 30: Phase detector 34, 36, 38: DAC (Digital-analog converter) 40: Mixer or sampling device (or sampler) 42: Crystal controlled oscillator 44: Power amplifier 46: Step-off diode 48: Low-pass filter 50: Amplifier 52: Adjustment circuit

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】最高数百から数千MHzに及ぶ範囲内にあるF
MHzの出力周波数を供給し、周波数制御信号が供給され
る粗および微細周波数制御要素を備え、微細周波数制御
で、N MHzの小範囲のみにわたり、該要素に供給される
電気信号の周波数の対応する変化に対して出力周波数に
直線的変化を生じ得る信号発生装置の出力周波数を設定
する方法において、 装置の出力が、F MHzの所望の周波数の+/−N MHz内に
あるL MHzの周波数を有する成分を少なくとも含む多成
分基準信号と結合され、 装置に供給される周波数制御信号が、やはりF MHzの+
/−N MHz内にある周波数を有する出力信号を生ずるよ
うに調節され、 微細周波数制御要素が、出力信号および前記基準信号
(またはその成分)の1対1の関係を指示する対応信号
が検出されるまで調節され、 前記対応信号が検出される周波数制御信号の値が記憶さ
れ、そして アルゴリズムまたはルックアップテーブルを使って、装
置の周波数を(F−L)MHzだけシフトするために微細
周波数制御要素により必要とされる補正信号の値が決定
され、そしてF MHzの所望の出力信号が、補正信号を記
憶された周波数制御信号に加え、前記対応信号と関連す
る記憶された制御信号に補正信号を加えることにより得
られた周波数制御信号を装置に対する制御信号として使
用することにより得られる ことを特徴とする信号発生器の出力周波数設定方法。
1. F within a range of up to hundreds to thousands of MHz
With coarse and fine frequency control elements that provide an output frequency of MHz and are provided with a frequency control signal, with fine frequency control, over only a small range of N MHz, corresponding to the frequency of the electrical signal provided to the element. In the method of setting the output frequency of a signal generator that can cause a linear change in the output frequency with respect to changes, the output of the device is set to a frequency of L MHz that is within +/- N MHz of the desired frequency of F MHz. The frequency control signal supplied to the device, which is combined with the multi-component reference signal containing at least the component having
Adjusted to produce an output signal having a frequency in the range of − / − N MHz, and the fine frequency control element detects a corresponding signal indicating a one-to-one relationship between the output signal and said reference signal (or a component thereof). Value of the frequency control signal, which is adjusted until the corresponding signal is detected, is stored, and an algorithm or a look-up table is used to shift the frequency of the device by (F−L) MHz. Determines the value of the correction signal required and the desired output signal at F MHz adds the correction signal to the stored frequency control signal and adds the correction signal to the stored control signal associated with the corresponding signal. A method for setting an output frequency of a signal generator, which is obtained by using a frequency control signal obtained by adding as a control signal for a device.
【請求項2】較正手順、ならびに周波数シフト、零点検
出、信号記憶および付加が、マイクロプロセッサの制御
下で行なわれる特許請求の範囲第1項記載の設定方法。
2. The setting method according to claim 1, wherein the calibration procedure and the frequency shift, zero point detection, signal storage and addition are performed under the control of a microprocessor.
【請求項3】出力周波数が周波数Fに設定される信号発
生器であって、動作するとき無線周波数信号が発生する
出力を有し、大帯域周波数制御要素と、小帯域制御要素
とを有し、該要素により、これに供給される電気信号の
周波数を直線的に変化させることにより、小周波数帯域
にわたり発振周波数を変化させることができる主発振器
を備えるものにおいて、 A.入力された情報から、主発振器の周波数を制御するた
めの電気信号を発生するよう構成された制御装置と、 B.主発振器の出力からサンプル信号を導く手段と、 C.基準信号F(ref)を発生するための安定化固定周波
数発振信号源と、 D.基準信号F(ref)から、少なくとも一成分がFから
前記小周波数帯域内にある信号の高調波スペクトルすな
わち櫛状列F(ref);2F(ref);3F(ref)…nF(ref)
(高調波スペクトル信号と称される)を発生する回路
と、 E.サンプルされた信号を高調波スペクトル信号と結合
し、ビート信号、すなわちとりわけサンプル信号の周波
数と前記高調波スペクトル信号の成分間の算術差である
周波数を有する信号を生ずる混合またはサンプリング回
路と、 F.混合回路の出力に応答して、ビート信号パルスが発生
しつつあることを識別するビート信号検出回路と を備えており、 周波数較正の目的のため、選択されたビート信号の検出
の際(主発振器出力信号と高調波スペクトル信号の1成
分N.F(ref)の相互作用により引き起こされる)、主発
振器に供給される周波数決定信号の値が、(N.F(ref)
+X)に等しい発振周波数を得るために主発振器に対す
る制御信号の新しい値の当該制御装置における計算に採
用されるまで(ここでXはN.F(ref)および所望の周波
数F間で必要とされる周波数シフトである)、前記制御
装置が、主発振器同調制御装置に供給される周波数制御
信号を変えるようにプログラムされることを特徴とする
信号発生器。
3. A signal generator having an output frequency set to a frequency F, having an output generated by a radio frequency signal when in operation, having a large band frequency control element and a small band control element. , In the one provided with the main oscillator capable of changing the oscillation frequency over a small frequency band by linearly changing the frequency of the electric signal supplied thereto by the element, A. From the input information, A controller configured to generate an electrical signal for controlling the frequency of the master oscillator, B. means for deriving the sample signal from the output of the master oscillator, and C. a stable device for generating the reference signal F (ref). A fixed frequency oscillating signal source, and D. a reference signal F (ref), a harmonic spectrum of a signal in which at least one component is in the small frequency band from F, that is, a comb array F (ref); 3F (ref) ... nF ref)
A circuit for generating (called a harmonic spectrum signal), and E. combining the sampled signal with the harmonic spectrum signal, between the beat signal, namely the frequency of the sample signal and the components of said harmonic spectrum signal, among others. It has a mixing or sampling circuit that produces a signal with a frequency that is an arithmetic difference, and F. a beat signal detection circuit that responds to the output of the mixing circuit to identify that a beat signal pulse is being generated. For the purpose of calibration, upon detection of the selected beat signal (caused by the interaction of the main oscillator output signal and one component NF (ref) of the harmonic spectrum signal), the frequency determining signal supplied to the main oscillator is If the value is (NF (ref)
Until a new value of the control signal for the master oscillator is taken into account in the control device in order to obtain an oscillation frequency equal to + X) (where X is the frequency required between NF (ref) and the desired frequency F). A shift), said controller being programmed to change the frequency control signal supplied to the master oscillator tuning controller.
【請求項4】直線周波数制御要素が限定された周波数掃
引能力を有する信号発生装置における主発振器の発振周
波数を制御する方法において、 A.主発振器の出力に周波数Fを論理的に発生する周波数
制御信号を発生し、 B.主発振器出力信号のサンプルを、主発振器の前記の限
定された掃引周波数内に1成分を有する基準信号と結合
し、 C.主発振器出力信号と基準信号成分間の選択されたビー
ト信号が検出されるまで周波数制御信号の値を調節し、 D.ついで、周波数制御信号の値を、較正に対応する値か
ら、周波数制御信号の値に対する主発振器の周波数レス
ポンスを記述するルックアップテーブルまたはアルゴリ
ズムを使って計算された新しい値に調節し、もって主発
振器出力を所望の周波数にシフトする 諸段階を備える発振周波数制御方法。
4. A method for controlling an oscillation frequency of a main oscillator in a signal generator having a linear frequency control element having a limited frequency sweep capability, comprising: A. Frequency control for logically generating a frequency F at the output of the main oscillator. Generating a signal, B. combining a sample of the master oscillator output signal with a reference signal having one component within said limited sweep frequency of the master oscillator, C. selecting between the master oscillator output signal and the reference signal component. Adjust the value of the frequency control signal until the beat signal is detected, D. then describe the value of the frequency control signal, from the value corresponding to the calibration, the frequency response of the master oscillator to the value of the frequency control signal Oscillation frequency control method with steps to adjust to a new value calculated using a look-up table or algorithm, thus shifting the master oscillator output to the desired frequency .
【請求項5】主発振器がある周波数範囲を掃引すべきこ
とを要求されるとき、 A.補正された制御信号をスタート点として使用して、発
振周波数を制御信号の値と結合するアルゴリズムに従っ
て計算された制御信号を変化させ、 B.掃引の最終目標周波数に達したとき、信号発生器の出
力を抑止し、 C.その後、ビート信号が再度検出されるまで上述の方法
を含む補正プロセスを繰り返し、その後掃引プロセスを
再度開始し得るようにする 諸段階を含む特許請求の範囲第4項記載の発振周波数制
御方法。
5. When the master oscillator is required to sweep a frequency range, A. Calculated according to an algorithm that combines the oscillation frequency with the value of the control signal, using the corrected control signal as a starting point. B. suppress the output of the signal generator when the final target frequency of the sweep is reached, and C. then repeat the correction process including the method described above until the beat signal is detected again. A method according to claim 4, including the steps of allowing the sweep process to be restarted thereafter.
【請求項6】基準信号が高調波スペクトル信号であり、
かつ A.掃引されるべき範囲を通じて一連のキー周波数を識別
し、最低または最高でスタートし、主発振器出力信号
と、基準信号の1成分との相互作用によりビート信号が
発生されるまで、主発振器に供給される制御信号に補正
をなし、 B.補正された制御信号を、第1の周波数と次の目標周波
数間の周波数を得るための制御信号を発生する既知のア
ルゴリズムに従って変更し、 C.次の目標周波数に近づくとき、発振器制御信号に対す
る較正プロセスを反復し、しかる後発振器の周波数を次
の周波数範囲を通って次の目標周波数に変更し続ける諸
段階を含む特許請求の範囲第5項記載の発振周波数制御
方法。
6. The reference signal is a harmonic spectrum signal,
And A. Identify a series of key frequencies through the range to be swept, start at the lowest or highest, and continue until the beat signal is generated by the interaction of the master oscillator output signal with one component of the reference signal. Correcting the control signal supplied to B. modifying the corrected control signal according to a known algorithm for generating a control signal to obtain a frequency between the first frequency and the next target frequency; C. 6. The method of claim 5 including the steps of repeating the calibration process for the oscillator control signal as the next target frequency is approached, and then continuing to change the oscillator frequency through the next frequency range to the next target frequency. The described oscillation frequency control method.
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