JPH118554A - 周波数シンセサイザ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 信号純度がよく、広帯域の周波数信号を発生
することができる周波数シンセサイザを実現することを
目的にする。 【解決手段】 本発明は、源振信号を第１のミキサによ
りアップコンバートし、第１のミキサからの信号をバン
ドパスフィルタにより特定周波数の信号を通過させ、こ
の信号を第２のミキサによりダウンコンバートした信号
を出力する周波数シンセサイザに改良を加えたものであ
る。本装置は、第１のミキサのアップコンバートに用い
られる高周波信号を出力する信号源と、少なくとも第３
のミキサと位相比較器と電圧制御発振器とからなり、信
号源からの信号で電圧制御発振器が出力する信号を第３
のミキサでダウンコンバートし、この信号を位相比較器
に用いて基準信号と位相比較を行い、この位相比較器の
出力により、電圧制御発振器から第２のミキサのダウン
コンバートに用いられる高周波信号を出力するフェーズ
・ロック・ループ回路と、を具備することを特徴とする
装置である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、信号純度がよく、
広帯域の周波数信号を出力することができる周波数シン
セサイザに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】源振の周波数より高い周波数信号を得る
ために、ミキシングにより高周波の信号を得ているが、
ミキシングする周波数が近いと、ミキシングする信号の
ミキシングされた信号への漏れや高周波ミキシングによ
るスプリアスが生じてしまう。そこで、通常、ミキシン
グする周波数はできるだけ離れたものが選ばれる。

【０００３】しかし、信号をミキシングする場合、ミキ
シングされる信号の純度は、ミキシングに使用する信号
の純度に依存する。このため、スプリアスを考えた場合
には、ミキシングに使用する信号周波数はできるだけ高
い方がよいのであるが、一般的に高周波数領域で信号純
度の高い信号源を得ることは困難である。この問題を解
決するために、ドリフト・キャンセル・ループを用い
て、高周波信号を発生している。

【０００４】このような装置を図２に示す。図におい
て、１は信号源で、５．６８ＧＨｚの高周波信号を発生
する。２はミキサで、信号源１からの５．６８ＧＨｚの
信号と３８０ＭＨｚの信号をミキシングする。３は分岐
器で、ミキサ２からの信号を分岐する。４，５はバンド
パスフィルタ（以下ＢＰＦと略す）で、分岐器３からの
信号を入力し、それぞれ６．０６ＧＨｚ，５．３０ＧＨ
ｚの信号を通過させる。６はミキサで、２８０ＭＨｚの
源振信号をＢＰＦ４からの信号によりアップコンバート
する。７はＢＰＦで、ミキサ６からの信号を入力し、
６．３４ＧＨｚの信号を通過させる。８はミキサで、Ｂ
ＰＦ７からの信号をＢＰＦ５からの信号によりダウンコ
ンバートする。

【０００５】このような装置の動作を以下で説明する。
ミキサ２は、信号源１からの５．６８ＧＨｚの信号と３
８０ＭＨｚの信号とをミキシングする。そして、ＢＰＦ
４は、ミキサ２からの信号を分岐器３を介して入力し、
６．０６ＧＨｚの信号を通過せさる。同様に、ＢＰＦ５
は、ミキサ２からの信号を分岐器３を介して入力し、
５．３０ＧＨｚの信号を通過せさる。

【０００６】ミキサ６は、２８０ＭＨｚの源振信号をＢ
ＰＦ４からの６．０６ＧＨｚの信号によりアップコンバ
ートする。そして、ＢＰＦ７は、ミキサ６からの信号を
入力し、６．３４ＧＨｚの信号を通過させる。ミキサ８
は、ＢＰＦ７からの信号をＢＰＦ５からの信号によりダ
ウンコンバートし、１．０４ＧＨｚの周波数信号を出力
する。

【０００７】このようにすれば、信号純度の高くない
５．６８ＧＨｚの信号を用意し、３８０ＭＨｚの信号と
ミキシングして、６．０６ＧＨｚと５．３０ＧＨｚの周
波数信号を得る。そして、６．０６ＧＨｚと５．３０Ｇ
Ｈｚの周波数信号により、２８０ＭＨｚの信号を加算し
た後、減算する。このため、信号純度の高くない信号を
用いても、影響は相殺され、最終的な信号の鈍化はな
い。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このような装
置では、ミキシング用の高周波信号を作成するために、
ミキサを用いた後、ＢＰＦを通している。このため、Ｂ
ＰＦを通過できる信号が決まっているので、広帯域の周
波数変換ができなかった。つまり、広帯域の周波数信号
を発生することができなかった。そこで、本発明の目的
は、信号純度がよく、広帯域の周波数信号を発生するこ
とができる周波数シンセサイザを実現することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、源振信号を第
１のミキサによりアップコンバートし、第１のミキサか
らの信号をバンドパスフィルタにより特定周波数の信号
を通過させ、この信号を第２のミキサによりダウンコン
バートした信号を出力する周波数シンセサイザにおい
て、前記第１のミキサのアップコンバートに用いられる
高周波信号を出力する信号源と、少なくとも第３のミキ
サと位相比較器と電圧制御発振器とからなり、前記信号
源からの信号で電圧制御発振器が出力する信号を第３の
ミキサでダウンコンバートし、この信号を位相比較器に
用いて基準信号と位相比較を行い、この位相比較器の出
力により、電圧制御発振器から前記第２のミキサのダウ
ンコンバートに用いられる高周波信号を出力するフェー
ズ・ロック・ループ回路と、を具備することを特徴とす
るものである。

【００１０】このような本発明では、第１のミキサは、
源振信号を信号源からの高周波信号によりダウンコンバ
ートする。フェーズ・ロック・ループ回路は、信号源か
らの高周波信号を内部の第３のミキサに入力する。第３
のミキサは、信号源からの高周波信号により電圧制御発
振器からの信号をダウンコンバートする。この信号を位
相比較器は用いて基準信号と位相比較を行ない、比較結
果を電圧制御発振器に出力する。そして、第２のミキサ
は、第１のミキサからの信号をバンドパスフィルタを介
して入力し、電圧制御発振器からの高周波信号でダウン
コンバートする。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下図面を用いて本発明を説明す
る。図１は本発明の一実施例を示した構成図である。図
において、１０は第１のミキサで、源振信号（４８０Ｍ
Ｈｚ）をアップコンバートする。２０はＢＰＦで、ミキ
サ１０からの信号を特定周波数の信号（９．１８４ＧＨ
ｚ）を通過させる。３０は第２のミキサで、ＢＰＦ２０
からの信号をダウンコンバートする。

【００１２】４０は信号源で、ミキサ１０のアップコン
バートに用いられる高周波信号（８．７０４ＧＨｚ）を
出力する。５０は、フェーズ・ロック・ループ回路で、
第３のミキサ５１とプリスケーラ（分周器）５２と位相
比較器５３とアンプ５４と電圧制御発振器（以下ＶＣＯ
と略す）５５とからなる。

【００１３】ミキサ５１は、信号源４０からの信号でＶ
ＣＯ５５が出力する信号をダウンコンバートする。プリ
スケーラ５２は、ミキサ５１からの信号を１／４に分周
する。位相比較器５３は、プリスケーラ５２からの信号
と基準信号（１２０〜９６０ＭＨｚ）とを比較し、位相
差信号を発生する。アンプ５４は位相比較器５３が出力
する位相差信号を増幅する。ＶＣＯ５５は、アンプ５４
からの信号により高周波信号（９．１８４〜１２．５４
４ＧＨｚ）を出力し、ミキサ３０のダウンコンバートに
用いられる。

【００１４】このような装置の動作を以下で説明する。
ミキサ１０は、源振信号（４８０ＭＨｚ）を信号源４０
が出力する高周波信号（８．７０４ＧＨｚ）によりアッ
プコンバートする。このアップコンバートされた信号を
ＢＰＦ２０により９．１８４ＧＨｚだけ通過させる。

【００１５】ミキサ５１は、ＶＣＯ５５が出力する信号
を信号源４０が出力する高周波信号（８．７０４ＧＨ
ｚ）でダウンコンバートする。このダウンコンバートさ
れた信号をプリスケーラ５２は１／４に分周する。そし
て、分周された信号を位相比較器５３は入力し、基準信
号（１２０〜９６０ＭＨｚ）と比較し、位相差信号を出
力する。この位相差信号をアンプ５４を介してＶＣＯ５
５は入力し、高周波信号（９．１８４〜１２．５４４Ｇ
Ｈｚ）を出力する。

【００１６】そして、ミキサ３０は、ＢＰＦ２０からの
信号（９．１８４ＧＨｚ）をＶＣＯ５５からの信号
（９．１８４〜１２．５４４ＧＨｚ）によりダウンコン
バートする。この結果、ミキサ３０は、ＤＣ〜３．３６
ＧＨｚの信号を出力する。

【００１７】このようにフェーズ・ロック・ループ回路
５０が出力する高周波信号を変化させて、ミキサ３０の
ダウンコンバートに用いているので、ミキシングでは得
られない広帯域の低スプリアス信号によりダウンコンバ
ートすることができる。これにより、広帯域の周波数信
号を出力することができる。

【００１８】また、信号源４０の信号純度による影響
は、ミキサ１０でアップコンバートし、フェーズ・ロッ
ク・ループ回路５０を介して、ミキサ３０でダウンコン
バートしているので、ドリフトキャンセルループにより
相殺され、信号純度は影響しくなる。

【００１９】そして、ミキサ１０に信号源４０から直接
信号を入力し、ミキサ３０に入力する信号も信号源４０
からフェーズ・ロック・ループ回路５０を介して入力さ
れるので、コイルとコンデンサと櫛状金属等からなる高
周波帯域用のＢＰＦが不要になる。これにより、周波数
シンセサイザを安価に構成することができる。

【００２０】さらに、ＶＣＯ５５の出力をダウンコンバ
ートしてから、プリスケーラ５２で分周するため、プリ
スケーラの動作条件が緩やかになる。これにより、分周
器の設計がしやすくなる。

【００２１】なお、本発明はこれに限定されるものでは
なく、フェーズ・ロック・ループ回路５０は、プリスケ
ーラ５２やアンプ５４を含まない構成もでもよい。つま
り、少なくとも、ミキサ５１と位相比較器５３とＶＣＯ
５５とにより構成されればよい。

【００２２】また、フェーズ・ロック・ループ回路５０
に用いられる基準信号を動かして、広帯域の信号を出力
しているが、プリスケーラ（分周器）５２の分周を変化
させて、フェース・ロック・ループ回路５０が出力する
周波数を変化させて、広帯域の信号を出力する構成でも
よい。

【００２３】

【発明の効果】本発明によれば、以下のような効果があ
る。請求項１〜４によれば、フェーズ・ロック・ループ
回路が出力する高周波信号を変化させて、第２のミキサ
のダウンコンバートに用いているので、ミキシングでは
得られない広帯域の低スプリアス信号によりダウンコン
バートすることができる。これにより、広帯域の周波数
信号を出力することができる。

【００２４】また、信号源の信号純度による影響は、第
１のミキサでアップコンバートし、フェーズ・ロック・
ループ回路を介して、第２のミキサでダウンコンバート
しているので、ドリフトキャンセルループにより相殺さ
れ、信号純度は影響しくなる。

【００２５】そして、第１のミキサに信号源から直接信
号を入力し、第２のミキサに入力する信号も信号源から
ＰＬＬ回路を介して入力されるので、コイルとコンデン
サと櫛状金属等からなる高周波帯域用のＢＰＦが不要に
なる。これにより、周波数シンセサイザを安価に構成す
ることができる。

【００２６】さらに、請求項３，４によれば、電圧制御
発振器の出力をダウンコンバートしてから、分周器で分
周するため、分周器の動作条件が緩やかになる。これに
より、分周器の設計がしやすくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示した構成図である。

【図２】従来の周波数シンセサイザの構成を示した図で
ある。

【符号の説明】

１０，３０，５１ ミキサ ２０ ＢＰＦ ４０ 信号源 ５０ フェーズ・ロック・ループ回路 ５２ プリスケーラ ５３ 位相比較器 ５５ ＶＣＯ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 源振信号を第１のミキサによりアップコ
   ンバートし、第１のミキサからの信号をバンドパスフィ
   ルタにより特定周波数の信号を通過させ、この信号を第
   ２のミキサによりダウンコンバートした信号を出力する
   周波数シンセサイザにおいて、 前記第１のミキサのアップコンバートに用いられる高周
   波信号を出力する信号源と、 少なくとも第３のミキサと位相比較器と電圧制御発振器
   とからなり、前記信号源からの信号で電圧制御発振器が
   出力する信号を第３のミキサでダウンコンバートし、こ
   の信号を位相比較器に用いて基準信号と位相比較を行
   い、この位相比較器の出力により、電圧制御発振器から
   前記第２のミキサのダウンコンバートに用いられる高周
   波信号を出力するフェーズ・ロック・ループ回路と、を
   具備することを特徴とする周波数シンセサイザ。
2. 【請求項２】 基準信号を変化させること特徴とする請
   求項１記載の周波数シンセサイザ。
3. 【請求項３】 第３のミキサと位相比較器との間に分周
   器を設けたことを特徴とする請求項１記載の周波数シン
   セサイザ。
4. 【請求項４】 分周器の分周を変化させることを特徴と
   する請求項３記載の周波数シンセサイザ。