JP2605177Y2 - 周波数調整装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、電子回路用素子や部品
等の共振周波数を調整する周波数調整装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の技術について述べる。図２は、ク
リスタル（Ｃｒｙｓｔａｌ）を被調整物３として、発振
周波数を目的周波数に調整するために、真空蒸着装置10
を用いて、蒸着量を制御する例である。先ず、 ネッ
トワークアナライザ14により、調整したい目的周波数を
含むある範囲を掃引（Ｓｗｅｅｐ）させ、現在の共振周
波数を測定する。つづいて、 目的周波数との差を、
コンピュータ12で演算させ、蒸着すべき蒸着量を算出す
る。次いで、 真空蒸着装置10の蒸着量設定を行い、
蒸着作業を行う。 に戻り、測定を行い、目的周波
数に調整ができるまでからまでを繰り返す。

【０００３】この従来の技術では、目的周波数に調整が
できるまで、蒸着作業を行うたびに共振点の測定を繰り
返すが、毎回、一定の周波数範囲の掃引をしなければな
らず、測定時間が長くかかっている。従って、大量に調
整を行いたい場合には、一個毎に上記の操作を要するた
め量産性に欠けるという問題点があった。また、掃引が
必要なために測定時間が長くかかるということは、調整
の最終段階において調整の範囲を逸脱してしまわぬよ
う、作業時には厳重な注意が必要であり、微調整がしに
くい、という問題点もあった。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】従来の技術では、共振
点を測定するために、一定の範囲を掃引しなければなら
ないので、掃引ポイント数倍の時間を要し、測定時間が
長くかかるという欠点があった。この欠点を解消するた
めには、測定器の性能を、飛躍的に高速化し、性能を向
上させることが考えられるが、現在一般的に用いられて
いるネットワークアナライザでこれを達成するには、問
題があった。

【０００５】本考案では、発振器等に用いるクリスタル
の周波数調整、フィルター等に用いる誘電体や、誘導成
分（Ｌ）としてのコイル（コア付）などの周波数調整作
業において、量産性に富み、しかも精度の高いシステム
を具備した周波数調整装置を得ることを目的としてい
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本考案の構成は、被調整
物３の共振周波数の微調整を真空蒸着により行う蒸着量
制御部11を有する真空蒸着装置10を備え、被調整物３の
共振周波数における位相を検出し、前記位相差から微調
整用の制御情報を蒸着量制御部11へ供給して被調整物３
の共振周波数を所定に微調整する周波数調整装置におい
て、信号発生器１とスイッチ９と位相比較器６とπ型回
路網４とによるＰＬＬ発振回路を形成し、上記π型回路
網４は抵抗素子からなるπ型の回路網であって、一端が
信号発生器１の出力端に接続され、前記信号発生器１か
らの発振周波数信号を被調整物３の一端に供給し、被調
整物３の他端からの位相信号を受けて位相比較器６の一
端に接続して、被調整物３の伝送特性における位相を検
出し、上記位相比較器６は信号発生器１からの発振周波
数信号を一方の比較入力端に受け、前記π型回路網４か
らの位相信号を他方の比較入力端に受けて、両信号の位
相差を検出して発振周波数を制御する信号としてスイッ
チ９へ供給し、上記スイッチ９は、第１に当初における
信号発生器１の発振周波数を共振周波数付近に設定制御
する発振周波数制御信号を制御回路部８から信号発生器
１へ供給し、第２に以後は位相比較器６からの発振周波
数を制御する信号を信号発生器１へ供給してＰＬＬ位相
制御によるフィードバックループを形成させ、上記信号
発生器１は前記スイッチ９からの発振周波数制御信号を
受けて所定に発振した周波数信号をπ型回路網４と位相
比較器６と制御回路部８とに供給し、上記制御回路部８
は前記信号発生器１からの周波数信号を受けて周波数を
測定し、前記測定結果と目的の共振周波数との差分から
微調整を行う制御信号を蒸着量制御部11へ供給し、以上
を具備することを特徴とする周波数調整装置である。ま
た、位相比較をするフィードバックループの中に、一定
量をオフセットＯｆｆｓｅｔ加算する位相可変素子７を
位相比較器６の出力端とスイッチ９の入力端の間に挿入
して設けて、任意の位相でループをロックさせることを
付加した、上述周波数調整装置がある。この考案によれ
ば、上記目的を達成するために、本考案の周波数調整装
置においては、一般に用いられているネットワークアナ
ライザとコンピュータで演算して行う方式に代えて、下
記のように構成する。図１によって、本考案のシステム
構成について説明する。つまり、周波数調整のために、
蒸着量を調整するための蒸着量制御部11を有する真空蒸
着装置10において、信号発生器１を設け、当該信号を入
力する入力端子２と、被調整物３を通過した信号を入力
する他の入力端子５を有する位相比較器６とを設け、当
該位相比較出力を信号発生器１に、フィードバックする
ためのスイッチ９を設け、当該発生信号を制御する制御
回路部８をもつシステム構成からなる周波数調整装置で
実現した。

【０００７】また、この上記調整装置のシステムでは、
共振点で位相回りが０°になることを利用しているが、
次の様にして、任意の位相でも調整することができる。
つまり、比較方法として、コンピュータ等で演算し
て、フィードバックすることにより、任意の位相で、ル
ープをロックさせることを付加したものとする。同じ
く、比較する方法として、フィードバックループの中
に、オフセット加算ができるような、位相可変素子を追
加することにより、任意の位相で、ループをロックさせ
ることを付加したものとする。

【０００８】

【作用】図３を参照しながら、本考案の作用について述
べる。本図は、縦軸に蒸着量18をとり、横軸に時間17が
とってあり、クリスタルを蒸着（又はスパッタ）によ
り、周波数を調整する過程を説明するためにモデル化し
たものである。本考案の方式15と従来の方式16による蒸
着量18と時間17との関係を図示した。また、調整目標ポ
イントの一例19を示す。従来の方式16によれば、ある
周波数範囲を掃引するため測定時間が長くかかるため、
１ステップの変化が大きくなる。また、測定時間中は、
蒸着（又はスパッタ）をシャッタを閉じるなどして行え
ば、それだけ調整に時間がかかってしまう。しからば
と、蒸着（又はスパッタ）レートを上げてしまえば、目
標値をオーバーランしてしまう危険がある。つまり、掃
引ポイントを減らしたり、測定回数を減らせば、きめ細
かい分解能が得られない。本考案の方式15では、本考
案のシステム構成によって高速で短時間に測定が可能な
ため、１ステップの変化が小さくなり、きめ細かな分解
能が得られる。調整目標ポイントの１例19に示したよ
うに、従来の方式16に比較して本考案の方式15の方が、
分解能の差により、ある目標周波数の許容差内に高精度
に調整することが可能であることを示している。

【０００９】実施例で得られたものでは、測定時間が従
来の方式16では掃引に１ポイント0.5 ｍｓｅｃかかるの
で、例えば200 ポイントの掃引をした例では、全体で10
0 ｍｓｅｃとなったが、本考案の方式15では、それが１
ｍｓｅｃの結果が得られた。従って、100 倍の速度効果
が得られ、また、そのことにより、蒸着量調整のための
分解能も100 倍に高まった。

【００１０】

【実施例】実施例について、図面を参照して、説明す
る。図１によって、従来の技術で述べたものと同様に、
クリスタルに蒸着（又は、スパッタリング）を行い、目
的周波数に調整する場合について述べる。

【００１１】（実施例１） 先ず、 信号発生器１を、あらかじめ目的周波数の付
近に設定する。この時スイッチ９は、ＯＦＦにしてお
く。次に、 スイッチ９を、ＯＮにする。すると、Ｐ
ＬＬ（Ｐｈａｓｅ−ＬｏｃｋｅｄＬｏｏｐ＝位相同期ル
ープ）が形成され、被調整物３の共振周波数に、信号発
生器１がロックする。 制御回路部８は、信号発生器
１からの周波数を測定し、目的周波数との差から、蒸着
（又は、スパッタリング）量を決定し、真空蒸着装置
（又は、スパッタリング機）10、11、をコントロール
し、蒸着（又は、スパッタリング）を開始する。 被
調整物３が、目的周波数に調整されるまで、を実行す
る。

【００１２】（実施例２） 図１において、フィードバックループに、コンピュータ
演算機能を付加すれば、任意の位相でも、ループをロッ
クさせることができ、被調整物３を目的周波数に調整す
ることができる。

【００１３】（実施例３） 同じく、図１において、フィードバックループの中に、
オフセット加算ができるように位相可変素子７を付加し
ておけば、任意の位相で、ループをロックさせることが
でき、被調整物３を目的周波数に調整することができ
る。

【００１４】本考案による実施例では、クリスタル（Ｃ
ｒｙｓｔａｌ）を被調整物として、蒸着（又はスパッ
タ）により周波数を調整する場合について述べたが、本
考案でのシステム構成によれば、調整手段を代えて、次
に述べるような応用が可能である。すなわち、蒸着
（又はスパッタ）に代えて、誘電体を被調整物として、
レーザートリマー、サンドブラスター、グラインダー等
により、被膜面を削り取ることにより、周波数を調整す
ること。同じく、蒸着（又はスパッタ）に代えて、コ
イル（コア付）を被調整物として、ステッピングモータ
によるドライバー等により、コア位置を変化させて、周
波数を調整すること、などである。

【００１５】

【考案の効果】本考案は、以上説明したように構成され
ているので、以下に述べるような効果を奏する。

【００１６】本考案によるシステム構成によれば、被調
整物を目的周波数に調整することが、高速で短時間に行
えるので、量産性が高まる。

【００１７】また、本考案によれば、測定時間が短縮さ
れることにより、応答性が高まり、微調整が容易になる
ばかりか、従来技術では、作業を中断しながらであった
が、作業を継続しつつ調整が可能となり、調整の精度を
高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案による調整装置のシステム構成による実
施例を示す。

【図２】従来の技術による一般的なシステムによる実施
例を示す。

【図３】本考案のシステム構成における作用効果による
周波数調整の過程を説明するためのモデル図を示す。

【符号の説明】

１ 信号発生器 ２ 入力端子 ３ 被調整物 ５ 入力端子 ６ 位相比較器 ７ 位相可変素子 ８ 制御回路部 ９ スイッチ 10 真空蒸着装置 11 蒸着量制御部 12 コンピュータ 14 ネットワークアナライザ

Claims (2)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 被調整物（３）の共振周波数の微調整を
   真空蒸着により行う蒸着量制御部（11）を有する真空蒸
   着装置（10）を備え、該被調整物（３）の共振周波数に
   おける位相を検出し、前記位相差から微調整用の制御情
   報を該蒸着量制御部（11）へ供給して該被調整物（３）
   の共振周波数を所定に微調整する周波数調整装置におい
   て、信号発生器（１）とスイッチ（９）と位相比較器（６）
   とπ型回路網（４）とによるＰＬＬ発振回路を形成し、 上記π型回路網（４）は抵抗素子からなるπ型の回路網
   であって、一端が信号発生器（１）の出力端に接続さ
   れ、前記信号発生器（１）からの発振周波数信号を該被
   調整物（３）の一端に供給し、該被調整物（３）の他端
   からの位相信号を受けて位相比較器（６）の一端に接続
   して、該被調整物（３）の伝送特性における位相を検出
   し、 上記 位相比較器（６）は信号発生器（１）からの発振周
   波数信号を一方の比較入力端に受け、該π型回路網
   （４）からの位相信号を他方の比較入力端に受けて、両
   信号の位相差を検出して発振周波数を制御する信号とし
   てスイッチ（９）へ供給し、 上記 スイッチ（９）は、第１に当初における信号発生器
   （１）の発振周波数を共振周波数付近に設定制御する発
   振周波数制御信号を制御回路部（８）から信号発生器
   （１）へ供給し、第２に以後は位相比較器（６）からの
   発振周波数を制御する信号を信号発生器（１）へ供給し
   てＰＬＬ位相制御によるフィードバックループを形成さ
   せ、 上記信号発生器（１）は該スイッチ（９）からの発振周
   波数制御信号を受けて所定に発振した周波数信号を該π
   型回路網（４）と該位相比較器（６）と制御回路部
   （８）とに供給し、 上記 制御回路部（８）は該信号発生器（１）からの周波
   数信号を受けて周波数を測定し、前記測定結果と目的の
   共振周波数との差分から微調整を行う制御信号を該蒸着
   量制御部（11）へ供給し、 以上を具備する ことを特徴とする周波数調整装置。
2. 【請求項２】 一定量をオフセット（Ｏｆｆｓｅｔ）加
   算する位相可変素子（７）を位相比較器（６）の出力端
   とスイッチ（９）の入力端の間に挿入して設けて、任意
   の位相でループをロックさせることを付加した、請求項
   １記載の周波数調整装置。