(57)【要約】【課題】  基本波の発振を抑制する回路を設けることなく、簡易な構成でオーバートーン発振を実現でき、高安定化を図ることができる水晶振動子及び水晶発振器を提供する。【解決手段】  水晶片の長辺の長さに対する、当該水晶片に形成される電極の長辺の長さの比が、１２／１７以上であり、基本波発振時の等価直列抵抗の値をオーバートーン発振時の等価直列抵抗の値より大きくすることで、ＬＣタンク回路を設けることなく、簡易な構成でオーバートーン発振を実現できる水晶振動子としており、また、当該水晶振動子と発振回路とを備えた水晶発振器としている。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水晶片の長辺の長さに対する、前記水晶片に形成される電極の長辺の長さの比が、１２／１７以上であり、基本波発振時の等価直列抵抗の値がオーバートーン発振時の等価直列抵抗の値より大きいことを特徴とする水晶振動子。
【請求項２】
オーバートーンは３次以上で、発振周波数が３０ＭＨｚ〜２５０ＭＨｚであることを特徴とする請求項１記載の水晶振動子。
【請求項３】
温度を計測し、温度情報を出力するサーミスタを備えることを特徴とする請求項１又は２記載の水晶振動子。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか記載の水晶振動子と、前記水晶振動子を発振させる発振回路とを有することを特徴とする水晶発振器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線端末における基準信号発振用として用いられる水晶振動子及び水晶発振器に係り、特に回路規模を大きくすることなく、安定してオーバートーンを発振させることができ、ノイズを低減することができる水晶振動子及び水晶発振器に関する。
【背景技術】
【０００２】
［先行技術の説明］
無線端末は、受信信号のダウンコンバータ、送信信号のアップコンバータで用いられる局部発振器や、デジタル回路部でのクロック生成のための基準信号を供給する水晶発振器を備えている。
水晶発振器の出力周波数に誤差が生じると、例えば、受信信号をダウンコンバートしたベースバンド信号の中心帯域が所定の帯域からずれてしまい、良好な復調結果が得られない。
【０００３】
また、水晶発振器は周波数温度特性を有し、温度によって出力周波数が変動する。変動する周波数を調整するために、水晶発振器は周波数可変量を十分に確保する必要があった。
しかし、周波数可変量を大きくすると、水晶発振器のＱを劣化させることになり、ノイズが増大し、安定度が損なわれる。
【０００４】
また、従来の無線システムにおける送受信機（無線端末）では、水晶発振器に対する周波数制御をアナログ電圧で行うものや、水晶発振器に対する制御は行わず、デジタル部に実装されるＤＤＳ（Direct Digital Synthesizer）発振器で数値補正するものがある。
【０００５】
ＤＤＳ発振器で数値補正する場合には、水晶発振器と自動周波数制御部とを備えた周波数発振器が用いられる。
この場合、デジタル処理部のクロック発生器が水晶発振器からの基準信号に基づいてクロックを生成し、自動周波数制御部が、取得した周波数誤差に基づいてクロック発生器を制御すると共に受信サンプルの周波数誤差を除去するよう制御する。
【０００６】
更に、より高速な通信システムで予想される、広帯域化、スモールセル化、大規模ＭＩＭＯ（Multiple Input Multiple Output）、１０２４ＱＡＭ（Quadrature Amplitude Modulation；直交振幅変調）等の多値変調方式の採用などに対応するために、水晶振動子及び水晶発振器は、一層の高周波化、高安定化、低ノイズ化が要求されている。
【０００７】
しかし、温度補償を行わない構成であっても水晶振動子を基本波で発振させるものは、更なる高周波化に十分対応できず、また、高周波出力時の安定性に問題がある。
そのため、オーバートーン発振を利用することが検討されている。
水晶振動子を発振させる際に、同じ発振周波数であっても、オーバートーンを用いた方が共振点付近の共振波形の形状が鋭くなり、安定度が良好なものとなる。
【０００８】
［関連技術］
尚、周波数発振器を備えた無線端末に関する従来技術としては、特開２０１６−１２９３７号公報「非温度補償型水晶基準器を用いたワイヤレスチップセット」（クアルコム，インコーポレイテッド、特許文献１）、米国特許出願公開第２００７／０１０４２９８号明細書 “Wireless Device with a Non-Compensated Crystal Oscillator”（ＱＵＡＬＣＯＭ ＩＮＣＯＲＰＯＲＡＴＥＤ、特許文献２）がある。
【０００９】
特許文献１には、熱伝導パッケージの中に温度測定デバイスを備え、コントローラが、温度測定値に基づいて水晶の周波数誤差を推定して、周波数誤差の推定値を外部のシステムに提供するワイヤレスチップセットが記載されている。
【００１０】
特許文献２には、コントロールユニットが推定周波数誤差を出力し、ローテータが、周波数誤差を持つデータサンプルを受信すると、推定周波数誤差に基づいて、周波数変換を行って、周波数変換されたサンプルを出力することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２０１６−１２９３７号公報
【特許文献２】米国特許出願公開第２００７／０１０４２９８号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、従来の水晶振動子をオーバートーンで発振させるためには、基本波の発振を抑制するＬＣタンク（フィルタ）回路が必要となり、発振器が大型化して構造が複雑になるという問題点があった。
【００１３】
本発明は上記実状に鑑みて為されたもので、ＬＣタンク回路を設けることなく、簡易な構成でオーバートーン発振を実現でき、ノイズを低減すると共に、高安定化を図ることができる水晶振動子及び水晶発振器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記従来例の問題点を解決するための本発明は、水晶振動子において、水晶片の長辺の長さに対する、当該水晶片に形成される電極の長辺の長さの比が、１２／１７以上であり、基本波発振時の等価直列抵抗の値がオーバートーン発振時の等価直列抵抗の値より大きいことを特徴としている。
【００１５】
また、本発明は、上記水晶振動子において、オーバートーンは３次以上で、発振周波数が３０ＭＨｚ〜２５０ＭＨｚであることを特徴としている。
【００１６】
また、本発明は、上記水晶振動子において、温度を計測し、温度情報を出力するサーミスタを備えることを特徴としている。
【００１７】
また、本発明は、水晶発振器において、上記水晶振動子のいずれかと、当該水晶振動子を発振させる発振回路とを有することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、水晶振動子において、水晶片の長辺の長さに対する、当該水晶片に形成される電極の長辺の長さの比が、１２／１７以上であり、基本波発振時の等価直列抵抗の値がオーバートーン発振時の等価直列抵抗の値より大きい水晶振動子としているので、基本波よりもオーバートーンを発振し易くして、基本波発振を抑制する回路を設けることなく、簡易な構成で安定してオーバートーンを発振でき、高安定化を図ることができる効果がある。
【００１９】
また、本発明によれば、上記水晶振動子のいずれかと、当該水晶振動子を発振させる発振回路とを有する水晶発振器としているので、小型の発振器で安定してオーバートーンを発振でき、例えば、無線端末等に用いることで、無線システムの広帯域化や一層の高周波化に対応できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本水晶振動子の構成を示す分解斜視図である。
【図２】本周波数発振器を用いた無線端末の構成ブロック図である。
【図３】応用例の周波数発振器を用いた無線端末の構成例を示す構成ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
［実施の形態の概要］
本発明の実施の形態に係る水晶振動子（本水晶振動子）は、水晶片の長辺の長さに対する励振電極の長辺の長さの比が１２／１７以上であり、基本波発振時の等価直列抵抗の値がオーバートーン発振時の等価直列抵抗の値より大きいものとしており、基本波よりオーバートーンを発振しやすくして、ＬＣタンク回路等を設けることなく、簡易な構成でオーバートーン発振を実現でき、低ノイズで高安定化を図ることができるものである。
【００２２】
［実施の形態に係る水晶振動子の構成：図１］
本水晶振動子の構成について図１を用いて説明する。図１は、本水晶振動子の構成を示す分解斜視図である。
図１に示すように、本水晶振動子は、ベース１と、シールリング２とから成るパッケージ内に、水晶片３と励振電極４とを備えた水晶振動片５が格納され、リッド７で封止された構成である。
【００２３】
本水晶振動子の各部について説明する。
ベース１は、セラミック等から成り、一方の面（図では上面）に凹部を備え、底面には外部に接続する電極が形成されている。
また、ベース１の凹部には水晶振動片５に接続する電極が形成され、導電性接着剤６ａが設けられている。
シールリング２は、コバール等で形成され、ベース１の凹部の縁全体を囲むように設けられている。
また、リッド７は、コバール等から成り、シールリング２の上に搭載されて、例えば金属等により接合され、パッケージ内部を気密封止する。
【００２４】
水晶振動片５は、水晶片３の両主面に励振電極４が形成されている。
そして、励振電極４の引出部分には導電性接着剤６ｂが形成されて、ベース１側の導電性接着剤６ａと共に、水晶振動片５をベース１の電極上に接着している。
特に、本水晶振動子では、水晶振動片５における水晶片３と励振電極４の形状や大きさを調整して、基本波の発振を抑制し、３次以上のオーバートーンの発振を促進するようにしている。
【００２５】
［水晶片と励振電極の寸法：図１］
ここで、本水晶振動子と従来の水晶振動子（従来例）における水晶片３と励振電極４の寸法について図１を用いて説明する。
尚、図１は本水晶振動子の構成を示したものであるが、従来例の振動片は、水晶片３と励振電極４の寸法の関係を除いて本水晶振動子と同様の構成であるため、どちらも図１を用いて説明する。
【００２６】
図１に示すように、水晶片３の長辺の長さをＬｘ、短辺の長さをＬｚとし、水晶片３に形成された励振電極４の長辺の長さをｌｘ、短辺の長さをｌｚとする。尚、励振電極４の寸法には、電極の引出部分を含まない。
【００２７】
基本波の周波数を４０MHzとした場合の水晶片３及び励振電極４の寸法は、従来例は、水晶片３の長辺（Ｌｘ）が３．４mm、短辺（Ｌｚ）が１．７４２mmであり、励振電極４の長辺（ｌｘ）が１．９５mm、短辺（ｌｚ）が１．４５mmであった。水晶片３の長辺に対する励振電極４の長辺の比は、１．９５／３．４となる。
【００２８】
また、本水晶振動子の水晶振動片５では、水晶片３の長辺（Ｌｘ）を３．４mm、短辺（Ｌｚ）を１．８mm、励振電極４の長辺（ｌｘ）を、２．４mm、短辺（ｌｚ）を１．４mmとした。水晶片３の長辺に対する励振電極４の長辺の比は、２．４／３．４（１２／１７）となる。
【００２９】
そして、従来例と本水晶振動子について、基本波及び３倍波（３次オーバートーン）を発振させたときの等価回路の各定数を測定した。
ここで、ＣＩ（等価直列抵抗）の値は、小さいほど発振しやすい特性がある。
【００３０】
従来例では、周波数４０MHzで基本波を発振させた場合のＣＩは、平均１６．７ohm、３倍波を発振させた場合のＣＩは、平均２１８．０ohmであり、基本波のほうがＣＩが小さく、発振しやすい。つまり、従来の振動片５では、ＬＣタンク回路を設けなければ、３倍波ではなく基本波が発振してしまう。
【００３１】
これに対し、本水晶振動子では、周波数４０．９６MHzで基本波を発振させた場合のＣＩは、平均３０８．７ohm、３倍波を発振させた場合のＣＩは、平均３８．３ohmである。つまり、本水晶振動子では、等価回路において、基本波発振時の等価直列抵抗の値がオーバートーン発振時の等価直列抵抗の値より大きく、３倍波のほうが発振し易くなっていることがわかる。
本水晶振動子では、従来例に比べて、励振電極４の長辺の長さを２０％以上長くしており、これが３倍波を発振しやすくすることに寄与していると考えられる。
【００３２】
ここでは、水晶片３の長辺に対する励振電極４の長辺の比を１２／１７としたが、振動片５を支持する構成を考慮すると、励振電極４が長くなるほど基本波の発振を抑制する効果が高くなるため、安定してオーバートーンを発振させるためには、水晶片３の長辺に対する励振電極４の長辺の比を１２／１７以上とすることが望ましい。
【００３３】
これにより、本水晶振動子は、ＬＣタンク回路を設けなくても、基本波ではなく３倍波を発振させることができ、小型で簡易な構成でオーバートーン発振を実現して、高安定化を図ることができる。
本水晶振動子の出力周波数は、３０MHz以上２５０MHz以下としており、特に３０MHz〜８０MHzが望ましい。
【００３４】
尚、オーバートーン発振しやすさのパラメータとして、励振電極４の面積と水晶片３の面積を用いてもよい。
上述した例では、励振電極４の面積／水晶片３の面積の値は、従来例では０．４７７、本水晶振動子では０．５４９となっている。
本水晶振動子では、励振電極４の面積／水晶片３の面積の値は、従来に比べて約１５パーセント大きくなっており、これにより３倍波を発振しやすくなったと考えられる。
すなわち、励振電極４の面積／水晶片３の面積の値は、０．５４９以上が望ましい。
【００３５】
また、本水晶振動子に用いられる水晶片３は、ＡＴカットで、切断角度は１０°以上５０°以下としている。
これにより、常温付近の周波数温度特性を平坦に近づけ、後述するように無線端末に実装した場合に、初期動作時におけるデジタルフィルタ通過後の信号劣化（ＳＮ比低下）を防ぐことができるものである。
【００３６】
更に、本水晶振動子は、サーミスタを備える構成としてもよい。
例えば、上下にそれぞれ凹部が形成されたパッケージを用いて、一方の凹部に水晶振動片５を搭載し、他方の凹部にサーミスタを搭載し、それぞれ封止するよう構成する。
サーミスタは、水晶片３近辺の温度を測定して、温度情報を水晶振動子の外部に出力する。サーミスタからの温度情報は、本水晶振動子が実装される装置や他の装置で用いられてもよいし、Ｑが劣化しないのであれば本水晶振動子を備えた水晶発振器において、本水晶振動子の周波数温度特性を補償するために用いてもよい。
【００３７】
また、ここでは３次オーバートーンのみについて記載したが、５次、７次等のより高次のオーバートーンを発振し易いよう、更に水晶片３と電極４の関係を調整した構成としてもよい。
【００３８】
［実施の形態に係る水晶発振器］
本発明の実施の形態に係る水晶発振器は、上述した本水晶振動子と発振回路とを備えている。
つまり、本水晶発振器では、ＬＣタンク回路を設けることなく安定して水晶振動子をオーバートーン発振させることができ、オーバートーンにて発振する水晶発振器の小型化を図ることができるものである。
【００３９】
そして、本水晶発振器を無線端末等に用いることにより、高い周波数帯を用いた一層の広帯域化や、スモールセル化、大規模ＭＩＭＯ、多値変調方式（１０２４ＱＡＭ等）の採用にも対応可能とするものである。
【００４０】
更に、本水晶発振器を用いて、特許文献２に記載されているように無線端末で利用される周波数発振器を構成してもよい。
本水晶発振器を用いた周波数発振器（本周波数発振器）は、小型の発振器でオーバートーンでの発振を実現し、高安定化させて、無線端末の特性を向上させ、無線システムの広帯域化や多値変調にも対応することができるものである。
【００４１】
以下、本水晶発振器の利用例について具体的に説明する。
［本水晶発振器を用いた無線端末の構成：図２］
本水晶発振器を用いた無線端末（本無線端末）について図２を用いて説明する。図２は、本周波数発振器を用いた無線端末の構成ブロック図である。
図２に示すように、本無線端末は、アナログ回路部１０と、デジタル回路部２０とを備えている。尚、本無線端末は、デジタル回路部２０に接続して、受信信号を復号化する復号化部と、送信信号を符号化する符号化部と、符号化された送信信号を変調する変調部とを備えているが、図では省略している。
【００４２】
また、本周波数発振器３０は、アナログ回路部１０の水晶発振器１２と、デジタル回路部２０の自動周波数制御部２５とを備えている。尚、水晶発振器１２は、上述した本水晶振動子を備えた本水晶発振器に相当している。
更に、本水晶振動子は、温度を検出するサーミスタを備えている。サーミスタからの信号は、デジタル回路部２０の制御部３１に入力される。また、本無線端末の他の構成部分に入力されるように構成してもよい。
【００４３】
本無線端末の各部について説明する。
アナログ回路部１０は、受信部１１と、水晶発振器１２と、局部発振器（ＬＯ発振器）１３と、分周器１４と、アナログ／デジタル変換部（Ａ／Ｄ変換部）１５と、送信部１６とを備えている。また、アナログ回路部１０は、アンテナ１００に接続している。
受信部１１は、アンテナ１００からの無線信号を入力して、ベースバンド信号にダウンコンバートする。
【００４４】
水晶発振器１２は、特定の周波数信号を発振するものであり、ＬＯ発振器１３及び後述するクロック発生器２１に基準信号を供給する。
本水晶発振器の特徴として、ＡＴカットの水晶振動子を用いており、３次以上のオーバートーンで発振させている。
【００４５】
更に、上述したように、本水晶発振器では、水晶振動子に用いられる水晶片の形状や電極の形状を、オーバートーン発振しやすいように調整している。
これにより、本水晶発振器は、基本波発振に比べ、更なる高安定化を可能とするものである。
【００４６】
また、水晶発振器１２は、周波数温度特性を有するが、本無線端末では、温度補償は行わないものとしている。これは、温度補償を行うために周波数可変量を大きくすると、Ｑの劣化を招くためである。
そして、本周波数発振器では、水晶発振器１２の周波数温度特性に起因する周波数誤差を、自動周波数制御部２５が求め、デジタル回路部２０の処理で補正するようにしている。
但し、Ｑの劣化の影響が少ない場合には、温度補償を行う水晶発振器を用いてもよい。
【００４７】
ＬＯ発振器１３は、水晶発振器１２からの基準信号に基づいて特定の周波数信号を生成する局部発振器であり、受信部１１に受信信号をダウンコンバートするための周波数信号を出力し、送信部１６に送信信号をアップコンバートするための周波数信号を出力する。
【００４８】
分周器１４は、ＬＯ発振器１３から出力される周波数信号を特定の値で分周して、サンプリングクロックとしてＡ／Ｄ変換器１５に出力する。
Ａ／Ｄ変換器１５は、受信ベースバンド信号を、分周器１４から入力されるサンプリングクロックのタイミングでサンプリングして、受信サンプルを出力する。
送信部１６は、送信ベースバンド信号をアップコンバートして無線信号をアンテナ１００に出力する。
【００４９】
デジタル回路部２０は、クロック発生器２１と、デジタルフィルタ２２と、受信デジタルローテータ２３と、レイク受信部２４と、自動周波数制御部２５と、送信デジタルローテータ２６と、デジタル／アナログ変換部（Ｄ／Ａ変換部）２７と、制御部３１と、メモリ３２とを備えている。
【００５０】
クロック発生器２１は、ＶＣＯ（Voltage Controlled Oscillator；電圧制御発振器）及び分周器を備えたＰＬＬ（Phase Locked Loop）回路であり、水晶発振器１２からの基準信号に基づいてデジタルクロックを生成する。
また、クロック発生器２１は、自動周波数制御部２５からの周波数誤差に基づいて、デジタルクロックがチップタイミングに追随するよう分周器を調整する。
【００５１】
デジタルフィルタ２２は、有限インパルス応答（ＦＩＲ；Finite Impulse Response）フィルタ又は無限インパルス応答（ＩＩＲ；Infinite Impulse Response）フィルタ等で構成され、入力された受信サンプルをフィルタリングする。
【００５２】
受信デジタルローテータ２３は、ダウンコンバージョンにおいて発生した周波数誤差を補正するために、自動周波数制御部２５からの周波数誤差に基づいて、データサンプルを周波数変換し、出力サンプルとする。
【００５３】
レイク受信部２４は、複数の信号経路に対する出力サンプルに対して復調を行い、マルチパスを考慮してシンボル推定値を出力する。
尚、図示は省略するが、復号化部ではシンボル推定値にデインタリーブ及び復号を施して受信データを出力する。
【００５４】
自動周波数制御部２５は、レイク受信部２４からパイロット信号のシンボル推定値を入力して周波数誤差を求め、クロック発生器２１、受信デジタルローテータ２３、及び送信デジタルローテータ２６に周波数誤差を出力する。  上述したように、クロック発生器２１、受信デジタルローテータ２３、及び送信デジタルローテータ２６は、入力された周波数誤差の値に基づいて、水晶発振器１２の周波数誤差を補正するように動作する。
【００５５】
自動周波数制御部２５の構成（処理内容）としては、例えば、特許文献２に記載されているように、レイク受信部２４で復調されたパイロットシンボルに、複数通りの仮の周波数誤差を乗算して電力を計算し、最も電力が大きくなる仮の周波数を、周波数誤差として特定して出力するものがある。
【００５６】
送信経路では、図示されない符号化部が、送信データを符号化して送信データチップを出力する。
図示しない変調部では、送信データチップを所定の変調方式で変調する。
送信デジタルローテータ２６は、アナログ回路部１０におけるアップコンバージョンにおいて発生する周波数誤差を補償するために、送信データチップを周波数変換して、出力チップとする。
Ｄ／Ａ変換部２７は、出力チップをアナログに変換してアナログ出力信号を送信部１６に出力する。
【００５７】
また、制御部３１は、本無線端末全体の制御を行う処理装置であり、無線通信に伴う制御を行う。
メモリ３２は、制御部３１における処理プログラムや各種の設定データ等を記憶している。本無線端末では、後述するように、温度と周波数誤差との対応テーブルを記憶している。対応テーブルは、例えば、実験等により数値が求められている。
【００５８】
そして、制御部３１は、装置の立ち上げ時においてパイロット信号の捕捉を試みる際に、サーミスタからの温度信号を受信して、メモリ３２に記憶しているテーブルから、当該温度に対応する周波数誤差を読み取り、読み取った周波数誤差をクロック発生器２１、受信デジタルローテータ２３、及び送信デジタルローテータ２６に出力して、パイロット信号のサーチを開始する。
これにより、パイロット信号を迅速に捕捉することができるものである。
【００５９】
尚、パイロット信号捕捉後、通常の動作に移行した後は、上述したように自動周波数制御部２５がパイロットシンボルから周波数誤差を求めて、上述した各部に出力する。
その際、自動周波数制御部２５が周波数誤差を制御部３１に出力し、制御部３１が、サーミスタからの温度信号と周波数誤差に基づいて、対応テーブルを更新するようにしてもよい。
【００６０】
このように、本周波数発振器を用いることにより、発振器出力の周波数温度特性を補償しなくてすむため、周波数可変量を抑えて発振器のＱの劣化を防ぎ、雑音を低減することができ、本無線端末におけるダウンコンバージョン、アップコンバージョン、デジタル回路における信号処理を高精度に行うことができ、送受信特性を良好にすることができるものである。
【００６１】
［応用例：図３］
次に、本周波数発振器の応用例について図３を用いて説明する。図３は、応用例の周波数発振器を用いた無線端末の構成例を示す構成ブロック図である。
応用例の周波数発振器は、オーバートーン発振の次数を適宜変更可能な構成としており、温度に応じて３次以上の適切なオーバートーン次数を選択できるものである。
【００６２】
図３に示すように、応用例の周波数発振器３０ａは、選択回路２８を備えている。
選択回路２８は、デジタル回路で構成され、内部に温度とそれに対応する適切な次数を記憶するテーブル（次数テーブル）を備えている。
そして、選択回路２８は、サーミスタから温度信号を受信して、当該温度に対応する次数を次数テーブルから読み取り、水晶発振器１２が当該次数のオーバートーンを出力するよう制御する。
【００６３】
具体的には、選択回路２８は、水晶発振器１２から所望の次数の周波数信号のみが出力されるよう、インピーダンスを調整して、適切な通過帯域フィルタを形成する。そのため、水晶発振器１２ａでは、インピーダンスの調整が可能な回路部品を用いている。
【００６４】
これにより、応用例の周波数発振器３０ａでは、上述した本周波数発振器と同様に、Ｑの劣化を防いでノイズを低減できるのに加え、水晶発振器１２ａを温度に応じて適切な次数で発振させることができ、良好な周波数信号を選択出力できるものである。
【００６５】
尚、ここでは、次数テーブルを選択回路２８の内部に設けたが、デジタル回路部２０のメモリ３２に設けて、制御部３１が選択回路２８に温度に対応する次数を通知するよう構成してもよい。
【００６６】
［実施の形態の効果］
本発明の実施の形態に係る水晶振動子及び水晶発振器によれば、水晶片３の長辺の長さに対する励振電極４の長辺の長さの比を１２／１７以上とし、基本波発振時の等価直列抵抗の値がオーバートーン発振時の等価直列抵抗の値より大きくなるようにしているので、基本波よりもオーバートーンを発振しやすくして、回路規模を増大させることなく、簡易な構成でオーバートーン発振を実現でき、ノイズを低減し、高安定化を図ることができる効果がある。
【００６７】
また、本水晶振動子は、ＡＴカットで、切断角度を１０°以上５０°以下としているので、周波数温度特性を良好にできる効果がある。
【００６８】
また、本発明の実施の形態に係る水晶発振器を無線端末に用い、デジタル回路部２０において周波数誤差を除去するように構成すれば、水晶発振器１２の出力周波数の調整が不要となり、Ｑを劣化させることなく、ノイズを低減して出力周波数信号を安定化させると共に、小型で簡易な構成の発振器を用いてオーバートーンでの発振を実現でき、無線システムの広帯域化や多値変調にも対応可能とすることができる効果がある。
【００６９】
また、応用例によれば、温度と適切なオーバートーン次数とを対応付けた次数テーブルを備えた選択回路２８を設け、選択回路２８が、サーミスタで検出された温度に対応する次数を読み取って、水晶発振器１２ａのインピーダンスを調整して当該次数のオーバートーン信号を出力させるようにしているので、温度に応じて最適なオーバートーン信号を選択出力でき、より良好な特性を得ることができる効果がある。
【００７０】
また、本水晶発振器を用いた無線端末は、メモリ３２に温度と周波数誤差とを対応付けるテーブルを備え、制御部３１が、パイロット信号を捕捉する際に、サーミスタから出力された温度に対応する周波数誤差をテーブルから読み取って、当該周波数誤差をデジタル回路部２０の各部に設定してパイロット信号の捕捉を開始するようにしているので、電源投入時に、迅速にパイロット信号を捕捉することができる効果がある。
【産業上の利用可能性】
【００７１】
本発明は、回路規模を大きくすることなく、安定してオーバートーンにて発振させることができ、ノイズを低減することができる水晶振動子及び水晶発振器に適している。
【符号の説明】
【００７２】
１…ベース、  ２…シールリング、  ３…水晶片、  ４…励振電極、  ５…水晶振動片、  ６…導電性接着剤、  ７…リッド、  １０…アナログ回路部、  １１…受信部、  １２…水晶発振器、  １３…ＬＯ発振器、  １４…分周器、  １５…Ａ／Ｄ変換器、  １６…送信部、  ２２…デジタルフィルタ、  ２３…受信デジタルローテータ、  ２４…レイク受信部、  ２５…自動周波数制御部、  ２６…送信デジタルローテータ、  ２７…Ｄ／Ａ変換器、  ２８…選択回路、  ３０，３０ａ…周波数発振器、  ３１…制御部、  ３２…メモリ、  １００…アンテナ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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