JPH0955628A

JPH0955628A - 高分解能オフセット・シンセサイザ

Info

Publication number: JPH0955628A
Application number: JP12289696A
Authority: JP
Inventors: K Caliquist Richard; リチャード・ケー・カリクイスト
Original assignee: Hewlett Packard Co
Current assignee: HP Inc
Priority date: 1995-05-30
Filing date: 1996-05-17
Publication date: 1997-02-25

Abstract

(57)【要約】【課題】原子時計等の出力を受信し、入力周波数に比べ
てわずかにオフセットさせた別の周波数を出力可能な高
分解能オフセット・シンセサイザを提供する。【解決手段】システム基準信号を受信して、発生信号を
送出する信号発生器と、発生信号を受信して縦続出力信
号を送り出す複数の縦続された周波数補間器とから構成
され、各周波数補間器は、第２の周波数の入力信号を受
信して分周して分周出力信号を発生する周波数分周器
と、該分周器出力信号とシステム基準信号とを入力して
第２の周波数とシステム基準周波数の線形結合周波数成
分を有するRF信号を出力する周波数ミクサと、ＲＦ出力
信号をフィルタリングする帯域フィルタとを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、直接デジタル・シンセ
サイザに関するものであり、とりわけ、スペクトル純度
の良好な出力信号の発生に関するものである。本発明
は、入力信号にわずかな周波数オフセットの付加または
除去を施すものである。

【０００２】

【従来の技術】より正確なタイミングによって、データ
転送速度を高めることが可能な「情報スーパハイウェ
イ」、及び、位置精度が時間精度の結果である衛星測位
システム（ＧＰＳ）を含む領域における我々の日常の活
動は、時間及び周波数の精密な測定、制御、及び、配送
によって影響を受けることになる。精密な時間測定学
は、海王星の２０マイル以内に宇宙船ボイジャーを送り
込むのに役立った。これら全ての用途において、１０¹¹
分の１〜１０¹⁵分の１の範囲の周波数確度、及び、１０
〜１００ナノ秒の時間確度が要求される。

【０００３】時間と周波数の関係を理解することが重要
である。周波数は、時間が累積する速度である。時計は
正しい周波数で動作するが、間違った時間を示す可能性
がある。例えば、サマー・タイムにスイッチした後、標
準時間での動作状態にしておかれた時計は、正しい時間
から１時間遅れることになる。その周波数が正確であれ
ば、正しい時間から常に精確に１時間遅れることにな
る。一方、狂った周波数で動作する時計が正しい時間を
示すのはセットしてすぐの間だけであり、その後、しだ
いに遅れるか、あるいは、しだいに進むことになる。

【０００４】精密な実験用の時計であれ、家庭用の時計
であれ、その表示時間が基準として用いられる他の時計
と一致するようにセットすることを意味するだけの「同
期」能力は備えている。家庭用の機械式（クォーツ以前
の）時計は、時計が正確な時間を保つように、ユーザに
よる周波数（振り子運動数／分）調整を可能にする「速
／遅」調整装置も備えていた。「同期」として知られる
このプロセスは、同期手段が時間を同じにするのとちょ
うど同じように、周波数を同じにする。

【０００５】大部分の高精度計時器は、原子内における
量子力学的遷移に基づく「原子時計」である。米国Ｎａ
ｔｉｏｎａｌＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＳｃｉｅｎ
ｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（ＮＩＳＴ）では、
時間を正確に合わせるため、１組の原子時計が用いられ
ている。これらの時計は、一般に、一次周波数標準であ
り、その周波数はセシウム原子の量子遷移を基準にする
ことによって本質的に正確であり、何らかの基準周波数
に合わせるための速／遅調整を必要としないということ
を意味する。完全な時計は存在しないので、各種時計
は、それぞれ、わずかに異なる周波数で動作する。必然
的に、全ての時計がわずかに異なる時間を示すことにな
る。個々の時計は、互いに、他の計量研究所の時計と比
較され、その１組の時計の時間及び周波数の重み付き平
均が計算される。これは、国際原子時間（ＴＡＩ）とし
て知られている。この点で、それぞれの個別時計が１組
の時計とどれだけ異なるかを判定することが可能であ
る。

【０００６】特定の時計の所有者が、１組の時計の平均
にできるだけ近い時間及び周波数の供給源を得たいと思
う場合、問題となる時計に対して、それとＴＡＩとの推
定差に等しく、それと逆の時間及び周波数オフセットを
加えることが可能である。原子時計の時間及び周波数を
変更するのは実行不可能であり、むしろ、外部装置によ
って、事後に時間を遅らせ、あるいは、進めたり、別の
外部装置によって事後に周波数オフセットを加えること
になる。周波数オフセットは、その場所の重力場に基づ
いて、時計の動作速度の不可避的な相対変化を補償す
る。例えば、米国コロラド州ボールダーのＮＩＳＴの時
計は、重力が低くなるので、海面に比べると、約１０¹³
分の１ほど速くなる。

【０００７】ある時計と別の時計の周波数を比較するプ
ロセスは、その差が極めて小さい場合、実施上の問題の
ため困難である。測定学では、２つの周波数を混合する
際に、既知の周波数オフセットをテストを受ける時計の
一方に導入して、２つの周波数を混合する際に前記周波
数との間にうなり音を発生させようにするのが普通であ
り、アラン他が「ピコ秒時間差測定システム（Picoseco
nd Time Difference Measurement System)」(第２９回A
nnual Frequency Control Symposium 会報（1975）所
載）で述べている。この場合のオフセットは、５０ppm
ほどの大きさになる可能性がある。

【０００８】電気通信業界では、地方局が地域交換局に
同調し、地域交換局が、次に、原子時計を備えた全社的
同期センタに同調する階層的時計構成を利用している。
中央オフィスにおける時間、周波数の大部分は、最終的
にはマスタ原子時計に同調するが、たまにこのリンクが
中断されて、一時的な周波数のエラーを生じることがあ
る。この問題を取り扱う装置を構成する上で、周波数オ
フセットを加えることが必要になる場合が多い。

【０００９】ページング業界には、いくつかのページン
グ送信器が未知の場所のページャにデータを送信しよう
とする同時放送として知られるプロセスが存在する。多
くの場合、ページャは、２つ以上の送信器の範囲内にい
る。送信器間の干渉を避けるため、それらにわずかな周
波数オフセットを導入して、わずかに周波数が異なるよ
うにすることが必要である。

【００１０】測定学の分野では、周波数をオフセットさ
せる一般的な方法が２つある。１つの方法は、制御回路
によって所望のオフセット出力周波数が得られるように
同調される、補助電圧制御式水晶発振器（ＶＣＸＯ）を
構成する方法である。制御回路は、ＶＣＸＯと基準周波
数との周波数差を測定することによって、この周波数を
得るための正確な同調電圧を決定する。これは、オフセ
ット位相同期ループとして知られる。最近開発されたの
が、カスケード・オフセット位相同期ループであり、
「超高安定周波数標準のアラン偏移測定のために開発さ
れた改良型オフセット発生器（An Improved Offset Gen
erator Developed for Allan Deviation Measurement o
f Ultra Stable Frequency Standards)」（Precision T
ime and Time Interval Symposium,1991)においてハメ
ル（Hamell)他が開示している。これらのオフセット・
シンセサイザの性能は、ＶＣＸＯの質によって制限され
る。

【００１１】周波数オフセットを導入するためのもう１
つの一般的な方法が、位相マイクロステッパである。こ
れは、わずかに周波数の異なる２つの信号間における位
相差が、緩やかに上昇するランプから構成されるという
事実に基づくものである。位相マイクロステッパは、信
号の位相を傾斜を上昇（または下降）させるのに適した
間隔で、小ステップで位相をインクリメントするコント
ローラによって駆動される、デジタル・アナログ変換器
の駆動を受ける移相器から構成される。移相器が、３６
０度の位相に達すると、移相器は０にリセットされる
が、これは、完璧におこなわれると、位相に変化がない
ことを表している。実際の装置の場合、移相器の不完全
さのために、リセットによって位相ジャンプが導入され
る。こうした、及び、その他の不完全さによって、これ
らの装置の出力に障害を生ずることになる。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、原子
時計または他の発生源からの周波数を受信し、精密な制
御下で、入力周波数に比べてわずかにオフセットさせた
別の周波数を出力することが可能な高分解能オフセット
・シンセサイザを提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】高分解能オフセット・シ
ンセサイザは、入力周波数を受信し、精密な制御下で、
入力周波数に対してわずかにオフセットさせた別の周波
数を出力することが可能である。該シンセサイザは、直
列接続された周波数補間器の縦続系列である。各周波数
補間器は、Ｎ分周周波数分周器、周波数ミクサ、及び、
帯域フィルタから構成される。ミクサの入力は、周波数
分周器に接続されている。各周波数補間器は、引き続
き、周波数の分解能を高め、同時に、先行周波数補間器
からのスプリアス側波帯、位相ノイズ、または、位相ド
リフトを抑圧する。

【００１４】高分解能オフセット・シンセサイザは、ス
テップ・サイズが極小で、スペクトル純度の高い、狭帯
域の周波数を発生する。実施例の１つでは、直接デジタ
ル・シンセサイザのような信号発生器によって、２ＭＨ
ｚの信号が送り出され、３分周されて、６６７ｋＨｚの
入力信号が生じる。この入力信号を１０．６６７ＭＨｚ
にアップコンバートし、数回にわたって分周して、６６
７ｋＨｚに戻すことによって、直接デジタル・シンセサ
イザの分解能及びスプリアス抑圧が改良される。次に、
最終の１０．６６７ＭＨｚのオフセット周波数と６６７
ｋＨｚを混合することによって、１０ＭＨｚの出力信号
が生じることになる。

【００１５】うなり音法を用いることによって、周波数
差の測定に高分解能オフセット・シンセサイザを利用す
ることが可能になる。オフセット・シンセサイザは、同
等の、逆のオフセットを導入することによってエラーの
除去に用いることもできるし、あるいは、他の目的で、
周波数に故意にオフセットを導入するために用いること
も可能である。直列長を延ばすことによって、所望のオ
フセット・ステップを実現することが可能である。

【００１６】

【実施例】以下の記載において６x、８x、１０x、１２
x、１０Ａx等のxは下付の添え字と等価であり、従って
これらは６_x、８_x、１０_x、１２_x、１０Ａ_x等と同じで
ある。図１には、高分解能オフセット・シンセサイザ２
のシステム図が示されている。直接デジタル・シンセサ
イザ（ＤＤＳ）または、周波数または位相変調器等の信
号発生器４は、縦続系列６をなすＭ個の周波数補間器６
xに接続される。Ｍ個の周波数補間器６xが、直列に接続
される。

【００１７】縦続系列６をなすＭ個の周波数補間器６x
は、それぞれ、Ｎ分周の周波数分周器８x、周波数ミク
サ１０x、及び、帯域フィルタ１２xを含んでいる。周波
数分周器８xは、信号発生器２または周波数補間器６xと
いった先行段に接続される（ここで、ｘ＞１）。周波数
ミクサ１０xは、中間周波数（ＩＦ）入力１０Ａx、局部
発振器（ＬＯ）入力１０Ｂx、及び、無線周波数（Ｒ
Ｆ）出力１０Ｃxを備えている。ＩＦ入力１０Ａxは、周
波数分周器８ｘに接続され、一方、ＬＯ入力１０Ｂx
は、先行補間器の出力またはシンセサイザの基準周波数
入力（システム基準周波数Ｆ_ref）に接続することが可
能で局部ある。ＲＦ出力１０Ｃxは、帯域フィルタ１２x
に接続される。

【００１８】各周波数補間器６xは、ステップ・サイズ
をＮだけ縮小し、スペクトル純度を２０ｌｏｇＮ（ｄＢ
ｃ）だけ向上させる。同調範囲の限界は、周波数補間器
の数及び用いられるフィルタの帯域幅によって決まる。
Ｎ＝１６の場合、５つの周波数補間器によって、理論的
にはスペクトル純度が１２０ｄＢ向上するが、これは、
測定学及び通信におけるほとんどの用途に十分である。

【００１９】図２には、図１に示す汎用周波数補間器が
示されている。周波数分周器８xは、周波数Ｆ₀の第１の
入力信号を受信し、周波数Ｆ₀／Ｎの第２の信号を発生
する。周波数ミクサ１０xは、第２の信号と周波数Ｆ1の
第２の入力信号を結合する。ミクサのＲＦ出力信号は、
周波数がＦ₁＋Ｆ₀／Ｎの成分とＦ₁−Ｆ₀／Ｎの成分であ
る。中心周波数がＦ₂の帯域フィルタ１２xは、ミクサの
ＲＦ出力信号にフィルタリングを施して、Ｆ₁−Ｆ₀／Ｎ
のスプリアス出力を除去し、Ｆ₁＋Ｆ₀／Ｎの所望の出力
を残す。

【００２０】図３Aと図３Bには、ノイズのある２ＭＨｚ
のＤＤＳ信号を利用して、クリーンな１０ＭＨｚの出力
信号を発生する図１の高分解能オフセット・シンセサイ
ザ２の実施例が示されている。ＤＤＳ４は縦続系列６を
なす５つの周波数補間器（Ｍ＝５）に接続されている。
縦続系列６をなす補間器は、さらに、最終段１６に接続
される。

【００２１】第１の補間器６₁の場合、周波数分周器８₁
は３分周し、帯域フィルタ１２₁の中心周波数は１０．
７ＭＨｚであり、周波数ミクサ１０₁は１０ＭＨｚの入
力信号を受信する。縦続系列における第２、第３、第
４、及び、第５の周波数補間器６₂ー６₅の場合、周波数
分周器８₂ー８₅は１６分周し、帯域フィルタ１２₂ー１
２₅の中心周波数は１０．７ＭＨｚであり、周波数ミク
サ１０₂ー１０₅は、１０ＭＨｚの入力信号を受信する。

【００２２】最終段１６には、最終周波数ミクサ２０の
ＩＦ入力２０Ａに接続された、１５分周する周波数分周
器１８が含まれている。ＬＯ入力２０Ｂは、縦続系列６
をなす補間器に接続される。周波数ミクサ２０のＲＦ出
力２０Ｃは、中心周波数が１０ＭＨｚである。

【００２３】各１６分周周波数補間器６₂ー６₅の場合、
周波数ミクサ１０₂ー１０₅に後続する帯域フィルタ１２
₂ー１２₅は、高スペクトル純度を達成する上で不可欠で
ある。フィルタリングには、帯域幅限界、温度ドリフ
ト、マイクロホニック雑音、位相ノイズ、及び、コスト
といった、考慮しなければならないいくつかのトレード
・オフが存在する。ＬＣまたは水晶フィルタといった他
のフィルタを用いることも可能であるが、その安定性
で、「セラミック」圧電フィルタすなわちセラミックフ
ィルタが望ましい。セラミック・フィルタは、ＬＣフィ
ルタには狭すぎ、水晶フィルタには広すぎる帯域幅に最
適である。さらに、セラミック・フィルタは、ＬＣフィ
ルタよりも安定しているが、位相ノイズ及びマイクロホ
ニック雑音の問題を回避するのに十分な幅を備えてい
る。該フィルタは市販されており、安価である。

【００２４】この実施例の場合、中心周波数が１０．７
ＭＨｚのセラミック圧電フィルタが望ましい。この周波
数のものは、市販されている。該フィルタの中心は１
０．７ＭＨｚであるが、２００ｋＨｚの帯域幅によっ
て、最小限の挿入損失で、１０．６６６ＨＭｚの通過を
可能にしている。各１６分周周波数補間器によって、前
段からのノイズ及びスプリアス信号が２４ｄＢ低減され
る。１６：１の周波数補間器の出力における結果は、１
０．６６６ＭＨｚの極めて純度の高い信号であり、周波
数ステップが１６：１の周波数補間器に対する入力信号
よりもはるかに小さい。信号発生器４がＤＤＳの場合、
出力信号には、一般に所望の出力よりわずかに５０ｄＢ
低いだけのスプリアス信号が含まれている。しかし、こ
の実施例の場合、スプリアス信号は５７ｄＢ低減させる
ことが可能である。追加１６分周周波数補間器６xを追
加することによって、スプリアス抑圧を強化することも
可能である。

【００２５】実際には、１０．７ＭＨｚフィルタは、周
波数変調回路の設計を目的としたものであるため、一定
した群遅延を得るには、振幅応答を丸まりを有すること
になる。いくつかのセラミック圧電フィルタを縦続接続
する場合、丸まりはいっそう顕著になる。不整合のイン
ピーダンスでフィルタを成端することによってこの丸ま
りを矯正することが可能である。他の設計による矯正に
は、１０．７ＭＨｚフィルタと直列にオプションのコン
デンサまたはインダクタを追加することによって、フィ
ルタの中心周波数を変化させることが含まれる。

【００２６】１６分周周波数は、デジタル・ハードウェ
アにおける実施が容易であり、極めて低い偶数調波の出
力が得られる。７４ｘｘ１６１型回路を提供する任意の
論理ファミリを利用することが可能である。

【００２７】最終段１６において、スペクトル純度を劣
化させることなく、クリーンな１０．６６６ＭＨｚ信号
が変換され、１０ＭＨｚの信号に戻される。１０．６６
７ＭＨｚ（オフセットあり）信号と非オフセット６６
６．７ｋＨｚ信号を混合することによって、１０ＭＨｚ
の信号が得られる。６６６．７ｋＨｚの信号は、１０Ｍ
Ｈｚ信号を１５分周の周波数分周器１８で分周すること
によって発生する。

【００２８】図４Aと図４Bとには、図３Aと図３Bとに示
した高分解能オフセット・シンセサイザ２の第１の代替
実施例が示されている。位相検出段２４は、縦続系列６
をなすＭ個の周波数補間器に接続されている。位相検出
段２４には、１５分周する周波数分周器２６が含まれて
いる。周波数分周器２６は、周波数ミクサ２８のＩＦ入
力２８Ａに接続されている。ＬＯ入力２８Ｂは、縦続系
列６をなす補間器に接続されている。ＲＦ出力２８Ｃ
は、位相検出器３０の第１の位相入力に接続されてい
る。位相検出器３０には、さらに、第２の位相入力と、
ループ積分器３２に接続された位相出力が含まれてい
る。ループ積分器３２は、電圧制御式発振器（ＶＣＸ
Ｏ）３４に接続されている。ＶＣＸＯ３４の出力は、位
相検出器３０の第２の入力に接続されている。

【００２９】ＶＣＸＯ３４は、１０ＭＨｚで発振する。
位相検出器３０は、位相検出前に、整数低調波ではな
く、直接１０ＭＨｚで動作する。周波数分周によって、
位相検出器及びループ・フィルタのノイズ・フロアが有
効に上昇する。ＶＣＸＯ経路における周波数分周器を回
避することによって、ノイズ・フロアは最小限になる。
位相検出器が取り扱う唯一の信号は、所望の信号から６
６６ｋＨｚの間隔があいている。位相検出段２４の位相
同期ループ帯域幅は、約５０ｋＨｚである。これは、十
分に広いので、信号がオーブンで処理した高品質の水晶
発振器から生じたものであっても、該ループによって、
１０ＭＨｚ入力信号のようにクリーンになるポイントま
で、極めて安価なＶＣＸＯの位相ノイズ、マイクロホニ
ック雑音、スプリアス側波帯等でさえ抑圧することが可
能である。

【００３０】図５Aと図５Bとには、図３Aと図３Bとに示
す高分解能オフセット・シンセサイザ２の第２の代替実
施例が示されている。この実施例では、１０ＭＨｚの入
力から２．０４８ＭＨｚの出力が発生する。最終段１６
は、縦続系列をなす補間器の出力と５分周する周波数分
周器３６の間に接続される。結果生じる出力信号は、
２．０４８ＭＨｚのオフセット信号である。

【００３１】最終段には、周波数ミクサ２０のＩＦ入力
２０Ａに接続された、２５分周する第１の周波数分周器
１８が含まれている。ＬＯ入力２０Ｂと周波数分周器１
８は、１０．６６７ＭＨｚの入力信号を受信する。ＲＦ
出力２０Ｃは、１０．２４ＭＨｚの帯域フィルタ２２に
接続されている。

【００３２】図６Aと図６Bとには、図３Aと図３Bとに示
す高分解能オフセット・シンセサイザの第３の代替実施
例が示されている。この実施例では、１０．７ＭＨｚの
入力信号から５１．８４ＭＨｚの出力信号が発生する。
２分周する周波数分周器３８が、縦続系列６をなす補間
器と最終段１６との間に接続されている。最終段１６
は、さらに、９逓倍する周波数逓倍器４０に接続されて
いる。結果生じる出力信号は、５１．８４ＭＨｚのオフ
セット信号である。

【００３３】最終段１６には、縦続系列６をなす補間器
と周波数ミクサ２０のＩＦ入力２０Ａの間に接続され
た、２５分周する第３の周波数分周器１８が含まれてい
る。ＬＯ入力２０Ｂが第１の周波数分周器１８に接続さ
れている。５．７６ＭＨｚの帯域フィルタ２２が、ＲＦ
出力２０Ｃと第２の周波数分周器３６の間に接続する。

【００３４】図７Aと図７Bとには、図３Aと図３Bとに示
す高分解能オフセット・シンセサイザの第４の代替実施
例が示されている。この実施例の場合、１０ＭＨｚの出
力は、２．０４８ＭＨｚの入力信号から発生する。ＤＤ
Ｓ２は、縦続系列６をなす５つの周波数補間器（Ｍ＝
５）と５逓倍する周波数逓倍器４２の間に接続されてい
る。縦続系列６をなす補間器は、さらに最終段１６に接
続されている。周波数逓倍器４２は、２．０４８ＭＨｚ
の入力信号を受信し、１０．２４ＭＨｚの信号を発生す
る。

【００３５】第１の補間器６1の場合、周波数分周器８₁
は３分周し、帯域フィルタ１２₁は、中心周波数が１
０．７ＭＨｚであり、周波数ミクサ１０₁は、１０．２
４ＭＨｚの入力信号を受信する。縦続系列６における第
２、第３、及び、第４の周波数補間器６_2,...,5の場
合、周波数分周器８_2,...,5は、２５分周し、帯域フィ
ルタ１２_2,...,5は、中心周波数が１０．７ＭＨｚであ
り、周波数ミクサ１０_2,...,5は、１０．２４ＭＨｚの
入力信号を受信する。最終段１６には、最終周波数ミク
サ２０のＩＦ入力２０Ａに接続された１６分周する最終
周波数分周器１８が含まれている。ＬＯ入力２０Ｂ及び
最終周波数分周器１８は、縦続系列６をなす補間器から
１０．６６７ＭＨｚの信号を受信する。中心周波数が１
０ＭＨｚの帯域フィルタ２２は、ＲＦ出力２０Ｃに接続
されている。帯域フィルタ２２の出力は、１０ＭＨｚの
オフセット出力信号である

【００３６】図８Aと図８Bとには、図７Aと図７Bとに示
す高分解能オフセット・シンセサイザ２の代替実施例が
示されている。この実施例では、２．０４８ＭＨｚの入
力信号から２．０４８ＭＨｚのオフセット信号が発生す
る。５分周する周波数分周器３６が、最終段１６に接続
されている。最終段１６では、周波数分周器１８は局部
基準周波数を２４分周する。中心周波数が１０．２４Ｍ
Ｈｚの帯域フィルタ２２は、周波数ミクサ出力２０Ｃに
接続されている。

【００３７】図９Aと図９Bとには、図８Aと図８Bとに示
す高分解能オフセット・シンセサイザ２の代替実施例が
示されている。この実施例では、２．０４８ＭＨｚの入
力信号から５１．８４ＭＨｚのオフセット信号が発生す
る。２分周する周波数分周器３８が、縦続系列６をなす
補間器と最終段１６の間に接続されている。最終段１６
は、さらに、９逓倍する周波数逓倍器４０に接続されて
いる。

【００３８】最終段１６では、最終周波数分周器１８が
２５分周を行い、縦続系列６をなす補間器と最終周波数
ミクサ２０のＩＦ入力２０Ａの間に接続されている。Ｌ
Ｏ入力２０Ｂは、２分周する周波数分周器３６に接続さ
れている。中心周波数が５．７６ＭＨｚの帯域フィルタ
２２が、ＲＦ出力２０に接続されている。

【００３９】発明の理解を助けるため、以下に本発明の
実施態様のいくつかを記す。（実施態様１）システム基準周波数を有するシステム基
準信号を受信して、第１の周波数を有する発生信号を送
り出す働きをする信号発生器４と、信号発生器に接続さ
れて、発生信号を受信し、縦続出力信号を送り出す働き
をする縦続系列をなす複数の周波数補間器６xから構成
され、各周波数補間器６xは、第２の周波数の入力信号
を受信し、第２の周波数の分数である第３の周波数を有
する分周出力信号を発生する働きをする周波数分周器８
xと、周波数分周器８xに接続された中間周波数（ＩＦ）
入力１０Ａx、システム基準信号を受信する局部発振器
（ＬＯ）入力１０Ｂx、第２の周波数とシステム基準周
波数の線形結合である第４の周波数の無線周波数（Ｒ
Ｆ）出力信号を発生する働きをするＲＦ出力１０Ｃxを
備えた周波数ミクサ１０xと、ＲＦ出力に接続されて、
ＲＦ出力信号にフィルタリングを施す働きをする帯域フ
ィルタ１２xとを備えたことを特徴とする、高分解能オ
フセット・シンセサイザ２。

【００４０】（実施態様２）さらに、局部基準信号を受
信する第１の周波数分周器１８と、第１の周波数分周器
１８に接続されたＩＦ入力２０Ａ、縦続系列６をなす周
波数補間器に電気的に接続するＬＯ入力２０Ｂ、及び、
ＲＦ出力２０Ｃを備えた最終周波数ミクサ２０と、ＲＦ
出力２０Ｃに接続する最終帯域フィルタ２２とが含まれ
ていることを特徴とする、実施態様１に記載の高分解能
オフセット・シンセサイザ２。（実施態様３）さらに、最終帯域フィルタ２２に接続す
る出力周波数分周器３６が含まれることと、局部基準周
波数信号がカスケード出力信号であることを特徴とす
る、実施態様２に記載の高分解能オフセット・シンセサ
イザ２。

【００４１】（実施態様４）さらに、縦続系列６をなす
周波数補間器とＬＯ入力２０Ｂの間に接続する第２の周
波数分周器３８と、最終帯域フィルタ２２に接続し、フ
ィルタリングを施したＲＦ出力信号を逓倍する働きをす
る出力周波数逓倍器４０とが含まれていることを特徴と
する、実施態様２に記載の高分解能オフセット・シンセ
サイザ２。（実施態様５）さらに、信号発生器４に接続し、システ
ム基準信号を発生する働きをする信号周波数逓倍器４２
が含まれていることを特徴とする、実施態様４に記載の
高分解能オフセット・シンセサイザ２。

【００４２】（実施態様６）さらに、信号発生器４に接
続し、システム基準信号を発生する働きをする信号周波
数逓倍器４２が含まれており、局部基準信号がカスケー
ド出力信号であることを特徴とする、実施態様２に記載
の高分解能オフセット・シンセサイザ２。（実施態様７）さらに、最終帯域フィルタ２２に接続す
る出力周波数分周器３６が含まれ、局部基準信号がシス
テム基準信号であることを特徴とする、実施態様６に記
載の高分解能オフセット・シンセサイザ。

【００４３】（実施態様８）さらに、ＩＦ入力２８Ａ、
縦続系列６をなす周波数補間器に接続するＬＯ入力２８
Ｂ、及び、ＲＦ出力２８Ｃを備えた最終周波数ミクサ２
８と、基準信号を受信し、ＩＦ入力２８Ａに接続する第
１の周波数分周器２６と、ＲＦ出力２８Ｃに接続する第
１の位相入力、第２の位相入力、及び、位相出力を備え
た位相検出器３０と、位相出力に接続し、ループ出力を
備えたループ積分器３２と、ループ出力に接続し、第２
の位相入力に接続するオシレータ出力を備えた電圧制御
発振器から構成されることを特徴とする、実施態様１に
記載の高分解能オフセット・シンセサイザ２。

【図面の簡単な説明】

【図１】高分解能オフセット・シンセサイザのシステム
図である。

【図２】図１に示す汎用周波数補間器を示すブロック図
である。

【図３A】１０ＭＨｚの出力信号を発生する高分解能オ
フセット・シンセサイザの実施例の前段を示すブロック
図である。

【図３B】１０ＭＨｚの出力信号を発生する高分解能オ
フセット・シンセサイザの実施例の後段を示すブロック
図である。

【図４A】図３Aと図３Bとに示す高分解能オフセット・
シンセサイザの第１の代替実施例の前段を示すブロック
図である。

【図４B】図３Aと図３Bとに示す高分解能オフセット・
シンセサイザの第１の代替実施例の後段を示すブロック
図である。

【図５A】図３Aと図３Bとに示す高分解能オフセット・
シンセサイザの第２の代替実施例である１０ＭＨｚの入
力信号から２．０４８ＭＨｚの出力信号を発生する高分
解能オフセット・シンセサイザの前段のブロック図であ
る。

【図５B】図３Aと図３Bとに示す高分解能オフセット・
シンセサイザの第２の代替実施例である１０ＭＨｚの入
力信号から２．０４８ＭＨｚの出力信号を発生する高分
解能オフセット・シンセサイザの後段のブロック図であ
る。

【図６A】図３Aと図３Bとに示す高分解能オフセット・
シンセサイザの第３の代替実施例である１０．７ＭＨｚ
の入力信号から５１．８４ＭＨｚの出力信号を発生する
高分解能オフセット・シンセサイザの前段のブロック図
である。

【図６Ｂ】図３Aと図３Bとに示す高分解能オフセット・
シンセサイザの第３の代替実施例である１０．７ＭＨｚ
の入力信号から５１．８４ＭＨｚの出力信号を発生する
高分解能オフセット・シンセサイザの後段のブロック図
である。

【図７A】図３Aと図３Bとに示す高分解能オフセット・
シンセサイザの第４の代替実施例である２．０４８ＭＨ
ｚの入力信号から１０ＭＨｚの出力信号を発生する高分
解能オフセット・シンセサイザの前段のブロック図であ
る。

【図７Ｂ】図３Aと図３Bとに示す高分解能オフセット・
シンセサイザの第４の代替実施例である２．０４８ＭＨ
ｚの入力信号から１０ＭＨｚの出力信号を発生する高分
解能オフセット・シンセサイザの後段のブロック図であ
る。

【図８A】図７Aと図７Bとに示す高分解能オフセット・
シンセサイザの代替実施例である２．０４８ＭＨｚの入
力信号から２．０４８ＭＨｚのオフセット信号を発生す
る高分解能オフセット・シンセサイザの前段のブロック
図である。

【図８B】図７Aと図７Bとに示す高分解能オフセット・
シンセサイザの代替実施例である２．０４８ＭＨｚの入
力信号から２．０４８ＭＨｚのオフセット信号を発生す
る高分解能オフセット・シンセサイザの後段のブロック
図である。

【図９A】図８Aと図８Bとに示す高分解能オフセット・
シンセサイザの代替実施例である２．０４８ＭＨｚの入
力信号から５１．８４ＭＨｚのオフセット出力信号を発
生する高分解能オフセット・シンセサイザの前段のブロ
ック図である。

【図９B】図８Aと図８Bとに示す高分解能オフセット・
シンセサイザの代替実施例である２．０４８ＭＨｚの入
力信号から５１．８４ＭＨｚのオフセット出力信号を発
生する高分解能オフセット・シンセサイザの後段のブロ
ック図である。

【符号の説明】

２高分解能オフセット・シンセサイザ６縦続系列６x（＝６_x）周波数補間器８x（＝８_x）周波数分周器１０x（＝１０_x）周波数ミクサ１０Ａx（＝１０Ａ_x）ＩＦ入力１０Ｂx（＝１０Ｂ_x）ＬＯ入力１０Ｃx（＝１０Ｃ_x）ＲＦ出力１２x（＝１２_x）帯域フィルタ１６最終段１８周波数分周器２０最終周波数ミクサ２０ＡＩＦ入力２０ＢＬＯ入力２０ＣＦＲ出力２２帯域フィルタ２４位相検出段２６周波数分周器２８周波数ミクサ２８ＡＩＦ入力２８ＢＬＯ入力２８ＣＦＲ出力３０位相検出器３２ループ積分器３４電圧制御式オシレータ３６周波数分周器３８周波数分周器４０周波数逓倍器４２周波数逓倍器

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】システム基準周波数を有するシステム基準
信号を受信して、第１の周波数を有する発生信号を送り
出す働きをする信号発生器と、信号発生器に接続されて、発生信号を受信し、縦続出力
信号を送り出す働きをする縦続系列をなす複数の周波数
補間器から構成され、各周波数補間器は、第２の周波数の入力信号を受信し、第２の周波数の分数
である第３の周波数を有する分周出力信号を発生する働
きをする周波数分周器と、周波数分周器に接続された中間周波数入力と、システム
基準信号を受信する局部発振器入力、第２の周波数とシ
ステム基準周波数の線形結合である第４の周波数の無線
周波数出力信号を発生する働きをする無線周波数出力を
備えた周波数ミクサと、無線周波数出力に接続されて、無線周波数出力信号にフ
ィルタリングを施す働きをする帯域フィルタとを備えた
ことを特徴とする、高分解能オフセット・シンセサイザ。