JP2010258516A - High frequency oscillation source - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、発振器の位相雑音を全同調帯域に渡って低減する高周波発振源に関するものである。 The present invention relates to a high-frequency oscillation source that reduces phase noise of an oscillator over the entire tuning band.
例えば、以下の非特許文献1に開示されている高周波発振源は、プッシュプッシュ発振器と、電力分配器と、遅延線と、移相器とから構成されている。
この高周波発振源では、プッシュプッシュ発振器が基本波で発振動作を行い、出力端子において、基本波を逆相合成することで相殺して2倍波を出力するようにしている。
2倍波の大部分は負荷に出力されるが、その一部が電力分配器によって分配され、注入波として、遅延線及び移相器を介して、プッシュプッシュ発振器に帰還される。
このとき、プッシュプッシュ発振器の出力波の位相雑音は、その出力波と注入波の位相差に応じて変化するため、遅延線及び移相器による移相量を最適に設定することで(例えば、0°または2πの移相量)、低位相雑音の高周波発振源を得ることができる。
For example, a high-frequency oscillation source disclosed in the following Non-Patent Document 1 includes a push-push oscillator, a power distributor, a delay line, and a phase shifter.
In this high-frequency oscillation source, a push-push oscillator oscillates with a fundamental wave, and cancels out by synthesizing the fundamental wave at the output terminal to output a double wave.
Most of the second harmonic wave is output to the load, but a part of the second harmonic wave is distributed by the power distributor, and is fed back to the push-push oscillator as an injection wave through the delay line and the phase shifter.
At this time, since the phase noise of the output wave of the push-push oscillator changes according to the phase difference between the output wave and the injection wave, by setting the amount of phase shift by the delay line and the phase shifter optimally (for example, A phase shift amount of 0 ° or 2π) and a high-frequency oscillation source with low phase noise can be obtained.
従来の高周波発振源は以上のように構成されているので、遅延線及び移相器による移相量を最適に設定すれば、位相雑音を低減することができる。しかし、発振器として、電圧制御発振器などの可変周波数発振器が使用される場合、周波数に応じて帰還の移相量が変化してしまうため、発振器の全同調帯域に渡って低位相雑音化を図ることができない課題があった。 Since the conventional high-frequency oscillation source is configured as described above, phase noise can be reduced by optimally setting the amount of phase shift by the delay line and the phase shifter. However, when a variable-frequency oscillator such as a voltage-controlled oscillator is used as the oscillator, the amount of feedback phase shift varies depending on the frequency, so the phase noise can be reduced over the entire tuning band of the oscillator. There was a problem that could not be done.
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、発振器を広帯域化しても、発振器の全同調帯域に渡って低位相雑音化を図ることができる高周波発振源を得ることを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and it is an object of the present invention to provide a high-frequency oscillation source that can achieve low phase noise over the entire tuning band of the oscillator even when the oscillator is widened. And
この発明に係る高周波発振源は、注入波に同期して発振する注入同期発振器と、その注入同期発振器の出力波を分配する電力分配器と、その電力分配器により分配された出力波を遅延して、遅延後の出力波を注入波として注入同期発振器に帰還させる遅延手段とを設け、移相量制御手段が注入同期発振器の出力波又は遅延手段を介して注入同期発振器に帰還される注入波の少なくとも一方を監視し、その監視の結果に応じて遅延手段における出力波の移相量を制御するようにしたものである。 A high-frequency oscillation source according to the present invention includes an injection-locked oscillator that oscillates in synchronization with an injection wave, a power distributor that distributes an output wave of the injection-locked oscillator, and delays an output wave distributed by the power distributor. A delay means for returning the delayed output wave as an injection wave to the injection locking oscillator, and the phase shift amount control means is fed back to the injection locking oscillator via the output wave of the injection locking oscillator or the delay means. At least one of these is monitored, and the phase shift amount of the output wave in the delay means is controlled in accordance with the monitoring result.
この発明によれば、注入波に同期して発振する注入同期発振器と、その注入同期発振器の出力波を分配する電力分配器と、その電力分配器により分配された出力波を遅延して、遅延後の出力波を注入波として注入同期発振器に帰還させる遅延手段とを設け、移相量制御手段が注入同期発振器の出力波又は遅延手段を介して注入同期発振器に帰還される注入波の少なくとも一方を監視し、その監視の結果に応じて遅延手段における出力波の移相量を制御するように構成したので、広帯域化した場合においても注入同期発振器の全同調帯域に渡って低位相雑音化を図ることができる効果がある。 According to the present invention, the injection locking oscillator that oscillates in synchronization with the injection wave, the power distributor that distributes the output wave of the injection locking oscillator, the output wave distributed by the power distributor is delayed, and the delay A delay unit that feeds back the output wave as an injection wave to the injection locking oscillator, and at least one of the phase shift amount control unit that is fed back to the injection locking oscillator via the output wave of the injection locking oscillator or the delay unit Since the phase shift amount of the output wave in the delay means is controlled according to the monitoring result, even when the bandwidth is increased, the phase noise can be reduced over the entire tuning band of the injection locked oscillator. There is an effect that can be achieved.
実施の形態1.
図1はこの発明の実施の形態1による高周波発振源を示す構成図である。
図1において、注入同期電圧制御発振器1(IL−VCO)は電圧により出力波の発振周波数が変化する注入同期発振器であり、注入同期電圧制御発振器1は注入波に同期して発振する。
電力分配器2は注入同期電圧制御発振器1の出力波を分配して、その出力波の大部分を外部の負荷3に出力するとともに、その出力波の一部を遅延処理部4に出力する。
Embodiment 1 FIG.
1 is a block diagram showing a high-frequency oscillation source according to Embodiment 1 of the present invention.
In FIG. 1, an injection-locked voltage controlled oscillator 1 (IL-VCO) is an injection-locked oscillator in which the oscillation frequency of the output wave changes depending on the voltage, and the injection-locked voltage controlled oscillator 1 oscillates in synchronization with the injected wave.
The
遅延処理部4は注入同期電圧制御発振器1における注入波の帰還経路に挿入されており、電力分配器2により分配された出力波を遅延して、遅延後の出力波を注入波として注入同期電圧制御発振器1に帰還させる。
移相器7は伝送線路5,6と共に遅延処理部4を構成しており、移相量制御部11により制御される移相量を電力分配器2により分配された出力波に与えることで、その出力波の位相を変える。
なお、遅延処理部4は遅延手段を構成している。
The
The
The
カプラ8は注入同期電圧制御発振器1の出力波を検出するために、その出力波に相当する信号を検出処理部10に出力する。
カプラ9は遅延処理部4を介して注入同期電圧制御発振器1に帰還される注入波を検出するために、その注入波に相当する信号を検出処理部10に出力する。
検出処理部10はカプラ8の出力信号とカプラ9の出力信号を監視して、その出力波と注入波の位相差を検出する。
移相量制御部11は検出処理部10により検出された位相差がゼロになるように、移相器7により出力波に与えられる移相量を制御する。
なお、カプラ8,9、検出処理部10及び移相量制御部11から移相量制御手段が構成されている。
The
The
The
The phase shift
The
次に動作について説明する。
注入同期電圧制御発振器1は、遅延処理部4を介して帰還される注入波に同期して発振する。
電力分配器2は、注入同期電圧制御発振器1の出力波を受けると、その出力波を分配して、その出力波の大部分を外部の負荷3に出力する。また、その出力波の一部を遅延処理部4に出力する。
遅延処理部4の移相器7は、電力分配器2から出力波を受けると、移相量制御部11により制御される移相量を出力波に与えることで、その出力波を遅延して、遅延後の出力波を注入波として注入同期電圧制御発振器1に帰還させる。
Next, the operation will be described.
The injection locking voltage controlled oscillator 1 oscillates in synchronization with the injection wave fed back via the
When receiving the output wave of the injection locking voltage controlled oscillator 1, the
When the
カプラ8は、注入同期電圧制御発振器1の出力波に相当する信号を検出処理部10に出力する。
カプラ9は、遅延処理部4を介して注入同期電圧制御発振器1に帰還される注入波に相当する信号を検出処理部10に出力する。
検出処理部10は、例えば、ミクサや位相比較器などを用いて、カプラ8の出力信号とカプラ9の出力信号を監視して、注入同期電圧制御発振器1の出力波と注入同期電圧制御発振器1に帰還される注入波の位相差を検出する。
The
The
The
移相量制御部11は、検出処理部10が出力波と注入波の位相差を検出すると、その位相差がゼロになるように、移相器7により出力波に与えられる移相量を制御する。
これにより、出力波と注入波の位相差がゼロになると、所望波が同相合成される一方、位相雑音が同相合成されずに低減される。
ここでは、移相量制御部11が、出力波と注入波の位相差がゼロになるように、移相器7の移相量を自動制御するものについて示したが、ユーザが検出処理部10の検出結果を参照して、手動で移相器7の移相量を制御するようにしてもよい。
When the
As a result, when the phase difference between the output wave and the injection wave becomes zero, the desired wave is synthesized in phase, while the phase noise is reduced without being synthesized in phase.
Here, the phase shift
以上で明らかなように、この実施の形態1によれば、注入波に同期して発振する注入同期電圧制御発振器1と、その注入同期電圧制御発振器1の出力波を分配する電力分配器2と、その電力分配器2により分配された出力波を遅延して、遅延後の出力波を注入波として注入同期電圧制御発振器1に帰還させる遅延処理部4とを設け、移相量制御部11が注入同期電圧制御発振器1の出力波と注入同期電圧制御発振器1に帰還される注入波の位相差がゼロになるように、移相器7により出力波に与えられる移相量を制御するように構成したので、発振周波数が可変である注入同期電圧制御発振器1の全同調帯域に渡って低位相雑音化を図ることができる効果を奏する。
As apparent from the above, according to the first embodiment, the injection locking voltage controlled oscillator 1 that oscillates in synchronization with the injection wave, and the
なお、この実施の形態1では、検出処理部10が出力波と注入波の位相差を検出し、移相量制御部11が出力波と注入波の位相差がゼロになるように、移相器7により出力波に与えられる移相量を制御するものについて示したが、検出処理部10が出力波又は注入波における位相雑音のレベルを測定し(出力波における位相雑音のレベルと注入波における位相雑音のレベルは同じ)、移相量制御部11が検出処理部10により測定された位相雑音のレベルが低減するように、移相器7により出力波に与えられる移相量を制御するようにしてもよい。
この場合も、注入同期電圧制御発振器1の全同調帯域に渡って低位相雑音化を図ることができる効果を奏する。
In the first embodiment, the
Also in this case, there is an effect that the phase noise can be reduced over the entire tuning band of the injection locking voltage controlled oscillator 1.
実施の形態2.
図2はこの発明の実施の形態2による高周波発振源を示す構成図であり、図において、図1と同一符号は同一又は相当部分を示すので説明を省略する。
位相同期回路12はPLL(Phase Locked Loop)であり、注入同期電圧制御発振器1の出力波と注入同期電圧制御発振器1に帰還される注入波の位相差がゼロになるように、移相器7により出力波に与えられる移相量を制御する。
なお、位相同期回路12は移相量制御手段を構成している。
FIG. 2 is a block diagram showing a high-frequency oscillation source according to
The phase locked
The
位相同期回路12の位相比較器13はカプラ8を介した出力波の位相とカプラ9を介した注入波の位相を比較して、その出力波と注入波の位相差を検出する。
位相同期回路12のループフィルタ14は位相比較器13により検出された位相差に応じた電圧の高周波成分を除去して移相器7に印加し、移相器7の移相量を制御する。
The
The
次に動作について説明する。
注入同期電圧制御発振器1は、遅延処理部4を介して帰還される注入波に同期して発振する。
電力分配器2は、注入同期電圧制御発振器1の出力波を受けると、上記実施の形態1と同様に、その出力波を分配して、その出力波の大部分を外部の負荷3に出力する。また、その出力波の一部を遅延処理部4に出力する。
遅延処理部4によりその出力波を遅延し、遅延処理部4の移相器7は、位相同期回路12から出力される電圧によって移相量が設定され、電力分配器2から出力波を受けると、その移相量を出力波に与える。遅延処理部4により遅延された出力波は注入波として注入同期電圧制御発振器1に帰還される。
Next, the operation will be described.
The injection locking voltage controlled oscillator 1 oscillates in synchronization with the injection wave fed back via the
When receiving the output wave of injection locking voltage controlled oscillator 1,
When the output wave is delayed by the
カプラ8は、注入同期電圧制御発振器1の出力波に相当する信号を位相同期回路12に出力する。
カプラ9は、遅延処理部4を介して注入同期電圧制御発振器1に帰還される注入波に相当する信号を位相同期回路12に出力する。
位相同期回路12の位相比較器13は、カプラ8を介した出力波の位相とカプラ9を介した注入波の位相を比較することで、その出力波と注入波の位相差を検出する。
なお、位相同期回路12において、出力波と注入波の位相を比較するために、プリスケーラや分周器などを用いて、周波数の変換を行うことは自明である。
The
The
The
In the phase locked
位相同期回路12のループフィルタ14は、位相比較器13が出力波と注入波の位相差を検出すると、その位相差に応じた電圧の高周波成分を除去して移相器7に印加することで、その位相差がゼロになるように移相器7の移相量を制御する。
これにより、出力波と注入波の位相差がゼロになると、所望波が同相合成される一方、位相雑音が同相合成されずに低減される。
よって、この実施の形態2でも、上記実施の形態1と同様に、注入同期電圧制御発振器1の全同調帯域に渡って低位相雑音化を図ることができる効果を奏する。
When the
As a result, when the phase difference between the output wave and the injection wave becomes zero, the desired wave is synthesized in phase, while the phase noise is reduced without being synthesized in phase.
Therefore, the second embodiment also has an effect that the phase noise can be reduced over the entire tuning band of the injection locking voltage controlled oscillator 1 as in the first embodiment.
実施の形態3.
図3はこの発明の実施の形態3による高周波発振源を示す構成図であり、図において、図2と同一符号は同一又は相当部分を示すので説明を省略する。
増幅器15は注入同期電圧制御発振器1における注入波の帰還経路に挿入されており、注入波の電力を増幅する。
3 is a block diagram showing a high frequency oscillation source according to
The
この実施の形態3では、増幅器15が遅延処理部4から出力された注入波の電力を増幅して、注入同期電圧制御発振器1に与える注入波の電力を高めているので、上記実施の形態1,2よりも、注入同期電圧制御発振器1における同期が容易になる効果が得られる。
In the third embodiment, the
実施の形態4.
図4はこの発明の実施の形態4による高周波発振源を示す構成図であり、図において、図3と同一符号は同一又は相当部分を示すので説明を省略する。
サーキュレータ16は注入同期電圧制御発振器1における注入波の帰還経路に挿入されており、サーキュレータ16の入力端子は電力分配器2の出力端子と接続され、サーキュレータ16の通過端子は遅延処理部4の入力端子と接続され、サーキュレータ16のアイソレーション端子は終端抵抗17と接続されて、無反射終端されている。
4 is a block diagram showing a high-frequency oscillation source according to
The
この実施の形態4では、注入同期電圧制御発振器1における注入波の帰還経路にサーキュレータ16が挿入されている。
このとき、サーキュレータ16の入力端子は電力分配器2の出力端子と接続され、サーキュレータ16の通過端子は遅延処理部4の入力端子と接続され、サーキュレータ16のアイソレーション端子は無反射終端されている。
このため、スプリアスが生じる原因となる帰還経路における反射を抑制することができる効果を奏する。
In the fourth embodiment, the
At this time, the input terminal of the
For this reason, there exists an effect which can suppress the reflection in the return path | route which causes a spurious.
実施の形態5.
図5はこの発明の実施の形態5による高周波発振源を示す構成図である。
図5において、注入同期電圧制御発振器21(IL−VCO)は電圧により出力波の発振周波数が変化する第1の注入同期発振器であり、注入同期電圧制御発振器21は注入波に同期して発振する。
注入同期電圧制御発振器22(IL−VCO)は電圧により出力波の発振周波数が変化する第2の注入同期発振器であり、注入同期電圧制御発振器22は注入同期電圧制御発振器21の発振周波数と概同一の発振周波数で発振し、注入波に同期する。
5 is a block diagram showing a high-frequency oscillation source according to
In FIG. 5, an injection-locked voltage controlled oscillator 21 (IL-VCO) is a first injection-locked oscillator in which the oscillation frequency of the output wave changes depending on the voltage. The injection-locked voltage controlled
The injection-locked voltage controlled oscillator 22 (IL-VCO) is a second injection-locked oscillator in which the oscillation frequency of the output wave changes depending on the voltage. The injection-locked voltage controlled
ミクサ23は注入同期電圧制御発振器21の出力波と注入同期電圧制御発振器22の出力波を混合し、その混合波(注入同期電圧制御発振器21の発振周波数と、注入同期電圧制御発振器22の発振周波数との和の周波数の波)を出力する。
遅延処理部24はミクサ23から出力された混合波を遅延して、遅延後の混合波を電力分配器28に出力する。
移相器27は伝送線路25,26と共に遅延処理部24を構成しており、位相同期回路32により制御される移相量を混合波に与えることで、その混合波の位相を変える。
なお、遅延処理部24は遅延手段を構成している。
The
The
The
The
電力分配器28は遅延処理部24により遅延された混合波を分配して、その混合波の大部分を外部の負荷29に出力するとともに、その混合波の一部を注入波として注入同期電圧制御発振器21,22に帰還させる。
カプラ30は注入同期電圧制御発振器21の出力波に相当する信号を位相同期回路32に出力する。
カプラ31は電力分配器28から注入同期電圧制御発振器21に帰還される注入波に相当する信号を位相同期回路32に出力する。
The
The
The
位相同期回路32はPLLであり、注入同期電圧制御発振器21の出力波と注入同期電圧制御発振器21に帰還される注入波の位相差がゼロになるように、移相器27により混合波に与えられる移相量を制御する。
位相比較器33はカプラ30を介した出力波の位相とカプラ31を介した注入波の位相を比較して、その出力波と注入波の位相差を検出する。
ループフィルタ34は位相比較器33により検出された位相差に応じた電圧の高周波成分を除去して移相器27に印加することで、その位相差がゼロになるように移相器27の移相量を制御する。
なお、カプラ30,31及び位相同期回路32から移相量制御手段が構成されている。
The
The
The
The
次に動作について説明する。
注入同期電圧制御発振器21は、電力分配器28から帰還される注入波に同期して発振する。
また、注入同期電圧制御発振器22は、注入同期電圧制御発振器21の発振周波数と概同一の発振周波数で発振し、電力分配器28から帰還される注入波に同期する。
Next, the operation will be described.
The injection locking voltage controlled
The injection locking voltage controlled
ミクサ23は、注入同期電圧制御発振器21から出力波を受け、注入同期電圧制御発振器22から出力波を受けると、それらの出力波を混合して、その混合波を遅延処理部24に出力する。
即ち、ミクサ23は、注入同期電圧制御発振器21の発振周波数と、注入同期電圧制御発振器22の発振周波数との和の周波数の混合波を遅延処理部24に出力する。
When the
In other words, the
ミクサ23から混合波を受けると、遅延処理部24によりその混合波を遅延し、遅延処理部24の移相器27は、位相同期回路32から出力される電圧によって移相量が設定され、その移相量を混合波に与える。遅延処理部24により遅延された混合波は電力分配器28に出力される。
電力分配器28は、遅延処理部24から遅延後の混合波を受けると、その混合波を分配して、その混合波の大部分を外部の負荷29に出力する。また、その混合波の一部を注入波として注入同期電圧制御発振器21,22に帰還させる。
When receiving the mixed wave from the
When receiving the mixed wave after delay from the
カプラ30は、注入同期電圧制御発振器21の出力波に相当する信号を位相同期回路32に出力する。
カプラ31は、電力分配器28から注入同期電圧制御発振器21に帰還される注入波に相当する信号を位相同期回路32に出力する。
位相同期回路32の位相比較器33は、カプラ30を介した出力波の位相とカプラ31を介した注入波の位相を比較することで、その出力波と注入波の位相差を検出する。
なお、位相同期回路32において、出力波と注入波の位相を比較するために、プリスケーラや分周器などを用いて、周波数の変換を行うことは自明である。
The
The
The
In the phase locked
位相同期回路32のループフィルタ34は、位相比較器33が出力波と注入波の位相差を検出すると、その位相差に応じた電圧の高周波成分を除去して移相器27に印加することで、その位相差がゼロになるように移相器27の移相量を制御する。
これにより、出力波と注入波の位相差がゼロになると、所望波が同相合成される一方、位相雑音が同相合成されずに低減される。
When the
As a result, when the phase difference between the output wave and the injection wave becomes zero, the desired wave is synthesized in phase, while the phase noise is reduced without being synthesized in phase.
以上で明らかなように、この実施の形態5によれば、同一の発振周波数で、注入波に同期して発振する注入同期電圧制御発振器21,22と、注入同期電圧制御発振器21の出力波と注入同期電圧制御発振器22の出力波を混合して、その混合波を出力するミクサ23と、ミクサ23から出力された混合波を遅延する遅延処理部24と、遅延処理部24による遅延後の混合波を分配して、その混合波の一部を注入波として注入同期電圧制御発振器21,22に帰還させる電力分配器28とを設け、位相同期回路32が注入同期電圧制御発振器21の出力波と注入同期電圧制御発振器21に帰還される注入波の位相差がゼロになるように、移相器27により混合波に与えられる移相量を制御するように構成したので、発振周波数が可変である注入同期電圧制御発振器21,22の全同調帯域に渡って低位相雑音化を図ることができる効果を奏する。
As is apparent from the above, according to the fifth embodiment, the injection locking voltage controlled
なお、この実施の形態5では、位相同期回路32が移相器27を制御することについて示したが、位相同期回路32の代わりに、図1の検出処理部10及び移相量制御部11を備え、移相量制御部11が移相器27を制御するようにしてもよい。
In the fifth embodiment, the
実施の形態6.
図6はこの発明の実施の形態6による高周波発振源を示す構成図であり、図において、図5と同一符号は同一又は相当部分を示すので説明を省略する。
増幅器35は注入同期電圧制御発振器21における注入波の帰還経路に挿入されており、注入波の電力を増幅する。
増幅器36は注入同期電圧制御発振器22における注入波の帰還経路に挿入されており、注入波の電力を増幅する。
6 is a block diagram showing a high-frequency oscillation source according to
The
The
サーキュレータ37は注入同期電圧制御発振器21における注入波の帰還経路に挿入されており、サーキュレータ37の入力端子は電力分配器28の出力端子と接続され、サーキュレータ37の通過端子は増幅器35の入力端子と接続され、サーキュレータ37のアイソレーション端子は終端抵抗38と接続されて、無反射終端されている。
サーキュレータ39は注入同期電圧制御発振器22における注入波の帰還経路に挿入されており、サーキュレータ39の入力端子は電力分配器28の出力端子と接続され、サーキュレータ39の通過端子は増幅器36の入力端子と接続され、サーキュレータ39のアイソレーション端子は終端抵抗40と接続されて、無反射終端されている。
The
The
この実施の形態6では、増幅器35,36が電力分配器28から出力された注入波の電力を増幅して、注入同期電圧制御発振器21,22に与える注入波の電力を高めているので、上記実施の形態5よりも、注入同期電圧制御発振器21,22における同期が容易になる効果が得られる。
In the sixth embodiment, the
また、この実施の形態6では、注入同期電圧制御発振器21,22における注入波の帰還経路にサーキュレータ37,39が挿入されている。
このとき、サーキュレータ37,39の入力端子は電力分配器28の出力端子と接続され、サーキュレータ37,39の通過端子は増幅器35,36の入力端子と接続され、サーキュレータ37,39のアイソレーション端子は無反射終端されている。
このため、スプリアスが生じる原因となる帰還経路における反射を抑制することができる効果を奏する。
In the sixth embodiment, circulators 37 and 39 are inserted in the feedback path of the injection wave in the injection locking voltage controlled
At this time, the input terminals of the
For this reason, there is an effect that it is possible to suppress reflection in the feedback path that causes spurious.
実施の形態7.
図7はこの発明の実施の形態7による高周波発振源を示す構成図であり、図において、図5と同一符号は同一又は相当部分を示すので説明を省略する。
遅延処理部41は電力分配器28により分配された混合波を遅延して、遅延後の混合波を注入波として注入同期電圧制御発振器21に帰還させる。
移相器44は伝送線路42,43と共に遅延処理部41を構成しており、位相同期回路51により制御される移相量を混合波に与えることで、その混合波の位相を変える。
なお、遅延処理部41は第1の遅延手段を構成している。
7 is a block diagram showing a high-frequency oscillation source according to
The
The
The
遅延処理部45は電力分配器28により分配された混合波を遅延して、遅延後の混合波を注入波として注入同期電圧制御発振器22に帰還させる。
移相器48は伝送線路46,47と共に遅延処理部45を構成しており、位相同期回路56により制御される移相量を混合波に与えることで、その混合波の位相を変える。
なお、遅延処理部45は第2の遅延手段を構成している。
The
The
The
カプラ49は注入同期電圧制御発振器21の出力波に相当する信号を位相同期回路51に出力する。
カプラ50は遅延処理部41から注入同期電圧制御発振器21に帰還される注入波に相当する信号を位相同期回路51に出力する。
位相同期回路51はPLLであり、注入同期電圧制御発振器21の出力波と注入同期電圧制御発振器21に帰還される注入波の位相差がゼロになるように、移相器44により混合波に与えられる移相量を制御する。
位相同期回路51の位相比較器52はカプラ49を介した出力波の位相とカプラ50を介した注入波の位相を比較して、その出力波と注入波の位相差を検出する。
位相同期回路51のループフィルタ53は位相比較器52により検出された位相差に応じた電圧の高周波成分を除去して移相器44に印加することで、その位相差がゼロになるように移相器44の移相量を制御する。
なお、カプラ49,50及び位相同期回路51から第1の移相量制御手段が構成されている。
The
The
The phase locked
The
The
The
カプラ54は注入同期電圧制御発振器22の出力波に相当する信号を位相同期回路56に出力する。
カプラ55は遅延処理部45を介して注入同期電圧制御発振器22に帰還される注入波に相当する信号を位相同期回路56に出力する。
位相同期回路56はPLLであり、注入同期電圧制御発振器22の出力波と注入同期電圧制御発振器22に帰還される注入波の位相差がゼロになるように、移相器48により混合波に与えられる移相量を制御する。
位相同期回路56の位相比較器57はカプラ54を介した出力波の位相とカプラ55を介した注入波の位相を比較して、その出力波と注入波の位相差を検出する。
位相同期回路56のループフィルタ58は位相比較器57により検出された位相差に応じた電圧の高周波成分を除去して移相器48に印加することで、その位相差がゼロになるように移相器48の移相量を制御する。
なお、カプラ54,55及び位相同期回路56から第2の移相量制御手段が構成されている。
The
The
The phase locked
The
The
The
次に動作について説明する。
注入同期電圧制御発振器21は、遅延処理部41を介して帰還される注入波に同期して発振する。
また、注入同期電圧制御発振器22は、注入同期電圧制御発振器21の発振周波数と概同一の発振周波数で発振し、遅延処理部45を介して帰還される注入波に同期する。
Next, the operation will be described.
The injection locking voltage controlled
The injection locking voltage controlled
ミクサ23は、注入同期電圧制御発振器21から出力波を受け、注入同期電圧制御発振器22から出力波を受けると、上記実施の形態5と同様に、それらの出力波を混合して、その混合波を電力分配器28に出力する。
電力分配器28は、ミクサ23から混合波を受けると、その混合波を分配して、その混合波の大部分を外部の負荷29に出力する。また、その混合波の一部を遅延処理部41,45に出力する。
When the
When receiving the mixed wave from the
電力分配器28から混合波を受けると、遅延処理部41はその混合波を遅延し、遅延処理部41の移相器44は、位相同期回路51により制御される移相量をその混合波に与える。遅延処理部41により遅延された混合波は注入波として注入同期電圧制御発振器21に帰還される。
遅延処理部45は、電力分配器28から混合波を受けると、その混合波を遅延し、遅延処理部45の移相器48は、位相同期回路56により制御される移相量をその混合波に与える。遅延処理部45により遅延された混合波は注入波として注入同期電圧制御発振器22に帰還される。
When receiving the mixed wave from the
When the
カプラ49は、注入同期電圧制御発振器21の出力波に相当する信号を位相同期回路51に出力する。
カプラ50は、遅延処理部41を介して注入同期電圧制御発振器21に帰還される注入波に相当する信号を位相同期回路51に出力する。
位相同期回路51の位相比較器52は、カプラ49を介した出力波の位相とカプラ50を介した注入波の位相を比較することで、その出力波と注入波の位相差を検出する。
位相同期回路51のループフィルタ53は、位相比較器52が出力波と注入波の位相差を検出すると、その位相差に応じた電圧の高周波成分を除去して移相器44に印加することで、その位相差がゼロになるように移相器44の移相量を制御する。
The
The
The
When the
カプラ54は、注入同期電圧制御発振器22の出力波に相当する信号を位相同期回路56に出力する。
カプラ55は、遅延処理部45を介して注入同期電圧制御発振器22に帰還される注入波に相当する信号を位相同期回路56に出力する。
位相同期回路56の位相比較器57は、カプラ54を介した出力波の位相とカプラ55を介した注入波の位相を比較することで、その出力波と注入波の位相差を検出する。
位相同期回路56のループフィルタ58は、位相比較器57が出力波と注入波の位相差を検出すると、その位相差に応じた電圧の高周波成分を除去して移相器48に印加することで、その位相差がゼロになるように移相器48の移相量を制御する。
The
The
The
When the
上記のように、注入同期電圧制御発振器21,22の出力波と注入波の位相差がゼロになると、所望波が同相合成される一方、位相雑音が同相合成されずに低減される。
この実施の形態7では、上記実施の形態5,6と異なり、注入同期電圧制御発振器21,22に帰還される注入波(混合波)に与えられる移相量が独立に制御されているので、仮に、注入同期電圧制御発振器21の帰還経路と注入同期電圧制御発振器22の帰還経路の長さが一致しない場合でも、高率的に位相雑音を低減することができる。
As described above, when the phase difference between the output wave of the injection locking voltage controlled
In the seventh embodiment, unlike the fifth and sixth embodiments, the amount of phase shift given to the injection wave (mixed wave) fed back to the injection locking voltage controlled
なお、この実施の形態7では、位相同期回路51,56が移相器44,48を制御することについて示したが、位相同期回路51,56の代わりに、図1の検出処理部10及び移相量制御部11をそれぞれ2つ備え、2つの移相量制御部11がそれぞれ移相器44,48を制御するようにしてもよい。
In the seventh embodiment, the
実施の形態8.
上記実施の形態7では、高周波発振源が増幅器35,36及びサーキュレータ37,39を備えていないものについて示したが、図8に示すように、増幅器35,36及びサーキュレータ37,39を備えてもよい。
In the seventh embodiment, the high frequency oscillation source is not provided with the
1 注入同期電圧制御発振器(注入同期発振器)、2 電力分配器、3 負荷、4 遅延処理部(遅延手段)、5,6 伝送線路、7 移相器、8,9 カプラ(移相量制御手段)、10 検出処理部(移相量制御手段)、11 移相量制御部(移相量制御手段)、12 位相同期回路(移相量制御手段)、13 位相比較器、14 ループフィルタ、15 増幅器、16 サーキュレータ、17 終端抵抗、21 注入同期電圧制御発振器(第1の注入同期発振器)、22 注入同期電圧制御発振器(第2の注入同期発振器)、23 ミクサ、24 遅延処理部(遅延手段)、25,26 伝送線路、27 移相器、28 電力分配器、29 負荷、30,31 カプラ(移相量制御手段)、32 位相同期回路(移相量制御手段)、33 位相比較器、34 ループフィルタ、35,36 増幅器、37,39 サーキュレータ、38,40 終端抵抗、49,50 カプラ(第1の移相量制御手段)、51 位相同期回路(第1の移相量制御手段)、52 位相比較器、53 ループフィルタ、54,55 カプラ(第2の移相量制御手段)、56 位相同期回路(第2の移相量制御手段)、57 位相比較器、58 ループフィルタ。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Injection locking voltage control oscillator (injection locking oscillator), 2 Power divider, 3 Load, 4 Delay processing part (delay means), 5, 6 Transmission line, 7 Phase shifter, 8, 9 Coupler (phase shift amount control means) ) 10 detection processing section (phase shift amount control means), 11 phase shift amount control section (phase shift amount control means), 12 phase synchronization circuit (phase shift amount control means), 13 phase comparator, 14 loop filter, 15 Amplifier, 16 Circulator, 17 Termination resistor, 21 Injection locking voltage controlled oscillator (first injection locking oscillator), 22 Injection locking voltage controlled oscillator (second injection locking oscillator), 23 Mixer, 24 Delay processing section (delay means) 25, 26 Transmission line, 27 Phase shifter, 28 Power divider, 29 Load, 30, 31 Coupler (phase shift amount control means), 32 Phase synchronization circuit (phase shift amount control means), 33 Phase comparator, 34 Loop filter, 35, 36 Amplifier, 37, 39 Circulator, 38, 40 Termination resistor, 49, 50 Coupler (first phase shift amount control means), 51 Phase synchronization circuit (first phase shift amount control means), 52 Phase comparator, 53 loop filter, 54, 55 coupler (second phase shift amount control means), 56 phase synchronization circuit (second phase shift amount control means), 57 phase comparator, 58 loop filter.
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