(57)【要約】【課題】位相雑音全体を低減することができる高周波発振源を得る。【解決手段】高周波発振源は、周波数変換器と、前記周波数変換器の第１の入力端子と第２の入力端子とにそれぞれ接続された第１の入力波生成回路と第２の入力波生成回路と、前記周波数変換器の出力端子に接続された第１の出力回路と、を備え、前記第１の入力波生成回路と前記第２の入力波生成回路とは、それぞれ第１の発振器と第２の発振器とを備え、前記第２の発振器の発振周波数は、前記第１の発振器の発振周波数と概略同一の周波数または概略高次の周波数であり、前記第１の入力波生成回路または前記第２の入力波生成回路の少なくとも一方は移相手段または移相制御手段を有した。【選択図】図１
2011239127.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
周波数変換器と、
前記周波数変換器の第１の入力端子と第２の入力端子とにそれぞれ接続された第１の入力波生成回路と第２の入力波生成回路と、
前記周波数変換器の出力端子に接続された第１の出力回路と、
を備え、
前記第１の入力波生成回路と前記第２の入力波生成回路とは、それぞれ第１の発振器と第２の発振器とを備え、
前記第２の発振器の発振周波数は、前記第１の発振器の発振周波数と概略同一の周波数または概略高次の周波数であり、
前記第１の入力波生成回路または前記第２の入力波生成回路の少なくとも一方は移相手段または移相制御手段を有したことを特徴とする高周波発振源。
【請求項２】
周波数変換器と、
前記周波数変換器の第１の入力端子と第２の入力端子とにそれぞれ接続された第１の入力波生成回路と第２の入力波生成回路と、
前記周波数変換器の出力端子に接続された第１の出力回路と、
を備え、
前記第１の入力波生成回路と前記第２の入力波生成回路とは、それぞれ第１の発振器と第２の発振器とを備え、
前記第２の発振器の発振周波数は、前記第１の発振器の発振周波数と概略同一の周波数または概略高次の周波数であり、
前記第１の入力波生成回路または前記第２の入力波生成回路の少なくとも一方は方向性回路を有したことを特徴とする高周波発振源。
【請求項３】
周波数変換器と、
前記周波数変換器の第１の入力端子と第２の入力端子とにそれぞれ接続された第１の入力波生成回路と第２の入力波生成回路と、
前記周波数変換器の出力端子に接続された第１の出力回路と、
を備え、
前記第１の入力波生成回路と前記第２の入力波生成回路とは、それぞれ第１の発振器と第２の発振器とを備え、
前記第２の発振器の発振周波数は、前記第１の発振器の発振周波数と概略同一の周波数または概略高次の周波数であり、
前記第１の入力波生成回路または前記第２の入力波生成回路の少なくとも一方は損失回路を有したことを特徴とする高周波発振源。
【請求項４】
前記第１の入力波生成回路または前記第２の入力波生成回路の少なくとも一方は方向性回路を有したことを特徴とする請求項３に記載の高周波発振源。
【請求項５】
前記第１の入力波生成回路または前記第２の入力波生成回路の少なくとも一方は移相手段または移相制御手段を有したことを特徴とする請求項２乃至４のいずれかに記載の高周波発振源。
【請求項６】
前記移相手段または前記移相制御手段は、
前記第１の発振器と前記第２の発振器との間の電気長が前記第１の発振器と前記第２の発振器が相互に同期するよう設定されたことを特徴とする請求項１または５に記載の高周波発振源。
【請求項７】
前記第１の発振器および前記第２の発振器は、
１つの基準源により同時に位相同期をかけられたことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の高周波発振源。
【請求項８】
前記第１の発振器および前記第２の発振器は、１つの基準源により同時に位相同期をかけられ、
前記第１の発振器と前記第２の発振器との間の電気長が２ｎπ（但し、ｎは０または正の整数）であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の高周波発振源。
【請求項９】
前記第１の発振器および前記第２の発振器はそれぞれ注入端子を有する注入同期発振器であり、
前記第１の出力回路の出力端子に入力端子が接続された第１の分配回路と、
前記第１の分配回路の第１の出力端子に一端が接続され、他端が前記第１の発振器の注入端子に接続された第１の帰還回路と、
前記第１の分配回路の第２の出力端子に一端が接続され、他端が前記第２の発振器の注入端子に接続された第２の帰還回路と、
を備えたことを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の高周波発振源。
【請求項１０】
前記第１の出力回路の出力端子に第２の周波数変換回路の第１の入力端子が接続され、
前記第２の周波数変換回路の第２の入力端子に第３の発振器が接続され、
前記第２の周波数変換回路の出力端子に第２の出力回路が接続されたことを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の高周波発振源。
【請求項１１】
前記第１の分配回路の第３の出力端子に第２の周波数変換回路の第１の入力端子が接続され、
前記第２の周波数変換回路の第２の入力端子に第３の発振器が接続され、
前記第２の周波数変換回路の出力端子に第２の出力回路が接続されたことを特徴とする請求項９に記載の高周波発振源。
【請求項１２】
前記帰還回路は、遅延回路、増幅回路、移相手段または移相制御手段のうち少なくとも１つを有したことを特徴とする請求項９または１１に記載の高周波発振源。
【請求項１３】
前記損失回路は、抵抗またはアッテネータのうち少なくとも１つで構成されたことを特徴とする請求項３乃至１２のいずれかに記載の高周波発振源。
【請求項１４】
前記方向性回路は、増幅器、アイソレータまたはサーキュレータのうち少なくとも１つで構成されたことを特徴とする請求項２乃至１３のいずれかに記載の高周波発振源。
【請求項１５】
前記移相手段または前記移相制御手段は、伝送線路、移相器、フィルタ、または共振器のうち少なくとも１つで構成されたことを特徴とする請求項１または請求項５乃至１４のいずれかに記載の高周波発振源。
【請求項１６】
前記出力回路は、伝送線路、移相器、フィルタ、共振器、増幅器、アイソレータ、サーキュレータ、抵抗、アッテネータ、分周器、逓倍器、注入同期発振器のうち少なくとも１つで構成されたことを特徴とする請求項１乃至１５のいずれかに記載の高周波発振源。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、高周波発振源の低位相雑音化および広帯域化に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の高周波発振源として、高周波信号を出力する信号源と、高周波信号を遅延させるディレイラインと、高周波信号の位相を調整する位相器と、分配された２波を合成するミクサと、を備えている。
この従来の高周波発振源では、信号源から出力された高周波信号が２分配され、２分配された信号の一方は直接ミクサに入力され、一方はディレイラインと位相器を介してミクサに入力される。そして入力される２つの信号はミクサにより周波数合成される。ディレイラインを通過した信号は所定の時間遅らされる。その遅延時間を信号源の周期のほぼ整数倍とし、元の信号と位相器で出力された信号の位相が同位相となるように位相器の位相変化量を決定することで、ミクサによる周波数合成時に遅延時間に対応した離調周波数の位相雑音をキャンセルすることができる（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−３２７４１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、従来の高周波発振源においては、位相雑音が相殺される成分は、遅延時間の整数倍の周期を持つ周波数だけである。
【０００５】
この発明は、前記のような課題を解決するためになされたものであり、位相雑音全体を低減することができる高周波発振源を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係る高周波発振源は、周波数変換器と、前記周波数変換器の第１の入力端子と第２の入力端子とにそれぞれ接続された第１の入力波生成回路と第２の入力波生成回路と、前記周波数変換器の出力端子に接続された第１の出力回路と、を備え、前記第１の入力波生成回路と前記第２の入力波生成回路とは、それぞれ第１の発振器と第２の発振器とを備え、前記第２の発振器の発振周波数は、前記第１の発振器の発振周波数と概略同一の周波数または概略高次の周波数であり、前記第１の入力波生成回路または前記第２の入力波生成回路の少なくとも一方は移相手段または移相制御手段を有した。
【発明の効果】
【０００７】
この発明に係る高周波発振源は、２つの発振器から出力される発振波を移相手段を介してミクサに入力することで、２つの発振器を相互に同期させ、かつミクサで周波数変換することで、位相雑音全体が低減した出力が得られる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】この発明の実施の形態１に係る高周波発振源の構成図である。
【図２】移相手段の構成図である。
【図３】出力回路の構成図である。
【図４】この発明の実施の形態１に係る他の高周波発振源の構成図である。
【図５】この発明の実施の形態１に係る他の高周波発振源の構成図である。
【図６】図５に２つの発振器の間の電気長を追加した図である。
【図７】この発明の実施の形態２に係る高周波発振源の構成図である。
【図８】方向性回路の構成図である。
【図９】この発明の実施の形態３に係る高周波発振源の構成図である。
【図１０】損失回路の構成図である。
【図１１】この発明の実施の形態４に係る高周波発振源の回路構成図である。
【図１２】帰還回路の構成図である。
【図１３】この発明の実施の形態５に係る高周波発振源の回路構成図である。
【図１４】この発明の実施の形態６に係る高周波発振源の回路構成図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、この発明の高周波発振源の好適な実施の形態につき図面を用いて説明する。
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１に係る高周波発振源の構成図である。
この発明の実施の形態１に係る高周波発振源は、図１に示すように、２つの入力波生成回路５１、５２と、入力波生成回路５１、５２から出力される２つの入力波をミキシングして周波数を変換する周波数変換器としてのミクサ２１と、周波数変換された信号を出力する出力回路３１と、を備えている。
２つの入力波生成回路５１、５２は、それぞれ周波数ｆ０の発振波を出力する発振器１１、１２と、発振器１１、１２が出力した発振波の位相を移相する移相手段４１、４２と、を有している。
【００１０】
発振器１１、１２は発振周波数が固定の発振器であっても、電圧制御発振器などのような発振周波数が可変し得る発振器であっても良い。
移相手段４１、４２は、図２（ａ）に示すように、伝送線路１６１、１６２及び移相器１７１で構成されている。尚、移相手段４１、４２は、図２（ｂ）に示すように、伝送線路１６１、１６２及びフィルタ１８１で構成されても良い。また、移相手段４１、４２は、電圧などにより移相量が制御される移相制御手段であっても良い。移相手段４１、４２は伝送線路、移相器、フィルタ、共振器などで構成されても良い。
【００１１】
出力回路３１、３２は、図３（ａ）に示すように、フィルタ１８１及び移相器１７１で構成されている。尚、出力回路３１、３２は、図３（ｂ）に示すように、フィルタ１８１及び増幅器１９１で構成されても良く、伝送線路、移相器、フィルタ、共振器、増幅器、アイソレータ、サーキュレータ、抵抗、アッテネータ、分周器、逓倍器、注入同期発振器などで構成されても良い。また、出力回路３１、３２は、電圧などにより回路の特性が制御されても良い。
【００１２】
次に、この発明の実施の形態１に係る高周波発振源の動作について説明する。
入力波生成回路５１においては、発振器１１から出力される発振波は移相手段４１から出力され、ミクサ２１の第１の入力端子に入力される。また、入力波生成回路５２においては、発振器１２から出力される発振波は移相手段４２から出力され、ミクサ２１の第２の入力端子に入力される。
【００１３】
このとき、ミクサ２１の２つの入力端子間のアイソレーション量に応じて、ミクサ２１の第１の入力端子から入力された発振器１１からの発振波は、ミクサ２１の第２の入力端子を通過し、移相手段４２を介して発振器１２に入力される。同様に、ミクサ２１の第２の入力端子から入力された発振器１２からの発振波は、ミクサ２１の第１の入力端子を通過し、移相手段４１を介して発振器１１に入力される。
【００１４】
ここで、移相手段４１および移相手段４２が発振器１１と発振器１２とが相互に同期状態となるように設定されることで、発振器１１および発振器１２は同一の周波数を出力する。
ミクサ２１の出力端子からは、ミクサ２１に入力した周波数の和の周波数と直流が出力される。ここでは和の周波数を取り出す。ミクサ２１において、異なる２つの発振器１１、１２から出力された発振波のキャリヤはコヒーレントに加算され、位相雑音はインコヒーレントに加算される。すなわち、キャリヤは電圧加算されて６ｄＢ増加するのに対して、位相雑音は電力加算されて３ｄＢ増加する。従って、位相雑音はキャリヤに対する電力密度比であるため、３ｄＢ低減されたことになる。
【００１５】
尚、図４に示すように、発振器１１と発振器１２を同一の発振周波数の発振波となるように、水晶発振器１１１、１１２などの基準源にそれぞれ位相同期をかけても良い。ここでは、発振器１１、１２からの発振波を分周器８１、８２により分周し、位相比較器９１、９２により基準源と位相比較を行い、ループフィルタ１０１、１０２により位相比較器
９１、９２からの出力を平滑化して、発振器１１、１２の制御電圧を制御することで発振器１１、１２を制御する。
【００１６】
また、図５に示すように、１つの水晶発振器１１１からの発振源を２つの入力波生成回路５１、５２に入力して、同一の発振周波数の発振波となるように一つの基準源で発振器１１と発振器１２に位相同期をかけても良い。この際、同一の発振周波数の発振波を発振するように発振器１１と発振器１２に１つの基準源で位相同期をかけた場合は、図６に示すように、発振器１１と発振器１２との間の電気長は２ｎπ（ｎ＝０、１、２、・・・）と設定しても良い。これは、発振器１１の出力波と発振器１２から発振器１１への入力波の位相が同相となり、また発振器１２の出力波と発振器１１から発振器１２への入力波の位相が同相となるために、同期状態が得やすいためである。
【００１７】
この発明の実施の形態１に係る高周波発振源では、２つの発振器１１、１２から出力される発振波を移相手段４１、４２を介してミクサ２１に入力することで、２つの発振器１１、１２を相互に同期させ、かつミクサ２１で周波数変換することで、位相雑音が低減した出力が得られる。
【００１８】
実施の形態２．
図７は、この発明の実施の形態２に係る高周波発振源の構成図である。
この発明の実施の形態２に係る高周波発振源は、この発明の実施の形態１に係る高周波発振源の移相手段４１、４２の代わりに方向性回路６１、６２を適用したことが異なり、それ以外は同様であるので、同様な部分に同じ符号を付記し説明を省略する。
方向性回路６１、６２は、図８（ａ）に示すように、増幅器１９１で構成されている。尚、方向性回路６１、６２は、図８（ｂ）に示すように、アイソレータ２０１で構成されても良いし、サーキュレータなどで構成されても良い。
【００１９】
次に、この発明の実施の形態２に係る高周波発振源の動作について説明する。
入力波生成回路５１においては、発振器１１から出力される発振波は方向性回路６１から出力され、ミクサ２１の第１の入力端子に入力される。入力波生成回路５２においては、発振器１２から出力される発振波は方向性回路６２から出力され、ミクサ２１の第２の入力端子に入力される。このとき、ミクサ２１の２つの入力端子間のアイソレーション量に応じて、ミクサ２１の第１の入力端子から入力された発振器１１からの発振波は、ミクサ２１の第２の入力端子を通過するが、方向性回路６２のために発振器１２に入力されない。同様に、ミクサ２１の第２の入力端子から入力された発振器１２からの発振波は、ミクサ２１の第１の入力端子を通過するが、方向性回路６１のために発振器１１に入力されない。
このため発振器１１と発振器１２の相互同期は抑制されるため、発振器１１と発振器１２の発振周波数が同期引き込み範囲外であってもスプリアスを生じない。
【００２０】
ミクサ２１の出力端子からは、ミクサ２１に入力した発振波の周波数の和の周波数と差の周波数の信号が出力される。このうち和の周波数の信号においては、ミクサ２１において、異なる２つの発振器１１、１２から出力された発振波のキャリヤはコヒーレントに加算され、位相雑音はインコヒーレントに加算される。これは、キャリヤは電圧加算されて６ｄＢ増加するのに対して、位相雑音は電力加算されて３ｄＢ増加することに等しい。従って、位相雑音はキャリヤに対する電力密度比であるため、３ｄＢ低減されたことになる。
発振器１１と発振器１２の発振周波数に差異があったとしても、概略同一であれば上記と同等の位相雑音低減効果は得られる。
【００２１】
この発明の実施の形態２に係る高周波発振源では、２つの発振器１１、１２から出力される発振波を方向性回路６１、６２を介してミクサ２１に入力することで、２つの発振器１１、１２の相互同期を緩和し、ミクサ２１で周波数変換することで、位相雑音が低減した出力が得られる。
【００２２】
実施の形態３．
図９は、この発明の実施の形態３に係る高周波発振源の構成図である。
この発明の実施の形態３に係る高周波発振源は、この発明の実施の形態１に係る高周波発振源の移相手段４１、４２の代わりに損失回路７１、７２を適用したことが異なり、それ以外は同様であるので、同様な部分に同じ符号を付記し説明を省略する。
損失回路７１、７２は、図１０に示すように、アッテネータ２１１で構成されている。尚、損失回路７１、７２は、抵抗で構成されても良い。
【００２３】
次に、この発明の実施の形態３に係る高周波発振源の動作について説明する。
入力波生成回路５１において、発振器１１から出力される発振波は損失回路７１から出力され、ミクサ２１の第１の入力端子に入力される。入力波生成回路５２において、発振器１２から出力される発振波は損失回路７２から出力され、ミクサ２１の第２の入力端子に入力される。このとき、ミクサ２１の２つの入力端子間のアイソレーション量に応じて、ミクサ２１の第１の入力端子に入力された発振器１１からの発振波は、ミクサ２１の第２の入力端子を通過するが、損失回路７２のため発振器１２への入力は低減される。同様に、ミクサ２１の第２の入力端子に入力された発振器１２からの発振波は、ミクサ２１の第１の入力端子を通過するが、損失回路７１のため発振器１１への入力は低減される。このため発振器１１と発振器１２の相互同期は抑制されるため、発振器１１と発振器１２からの発振波の発振周波数が同期引き込み範囲外であってもスプリアスを生じない。
【００２４】
ミクサ２１の出力端子からは、ミクサ２１に入力した入力波の周波数の和の周波数の信号と入力波の周波数の差の周波数の信号が出力される。このうち和の周波数の信号においては、ミクサ２１において、異なる２つの発振器１１、１２から出力された発振波のキャリヤはコヒーレントに加算され、位相雑音はインコヒーレントに加算される。すなわち、キャリヤは電圧加算されて６ｄＢ増加するのに対して、位相雑音は電力加算されて３ｄＢ増加することに等しい。従って、位相雑音はキャリヤに対する電力密度比であるため、３ｄＢ低減されたことになる。
発振器１１と発振器１２の発振周波数に差異があったとしても、概略同一であれば上記と同等の位相雑音低減効果は得られる。
【００２５】
この発明の実施の形態３に係る高周波発振源では、２つの発振器１１、１２から出力される発振波が損失回路７１、７２を介してミクサ２１に入力されるので、２つの発振器１１、１２の相互同期を緩和し、ミクサ２１で周波数変換されるので、位相雑音が低減した出力が得られる
尚、上述の実施の形態１乃至３に係る高周波発振源の入力波生成回路５１、５２では移相手段４１、４２または移相制御手段、方向性回路６１、６２、損失回路７１、７２をそれぞれ備えることを示したが、これらの組み合わせであっても良い。
【００２６】
実施の形態４．
図１１は、この発明の実施の形態４に係る高周波発振源の回路構成図である。
この発明の実施の形態４に係る高周波発振源は、この発明の実施の形態１に係る高周波発振源に分配回路１２１及び帰還回路１３１、１３２を追加したことが異なり、それ以外は同様であるので、同様な部分に同じ符号を付記し説明を省略する。
帰還回路１３１、１３２は、図１２（ａ）に示すように、伝送線路１６１及び増幅器１９１で構成されている。尚、帰還回路１３１、１３２は、図１２（ｂ）に示すように、伝送線路１６１、フィルタ１８１、移相器１７１、増幅器１９１、共振器などで構成されていても良い。また、帰還回路１３１、１３２は、アイソレータ、サーキュレータ、抵抗、アッテネータ、分周器、逓倍器などを備えても良い。
【００２７】
次に、この発明の実施の形態４に係る高周波発振源の動作について説明する。
入力波生成回路５１において、発振器１１から出力される発振波は移相手段４１から出力され、ミクサ２１の第１の入力端子に入力される。入力波生成回路５２においては、発振器１２から出力される発振波は移相手段４２から出力され、ミクサ２１の第２の入力端子に入力される。ミクサ２１においては、ミクサ２１の２つの入力端子間のアイソレーション量に応じて、ミクサ２１の第１の入力端子に入力された発振器１１からの発振波は、ミクサ２１の第２の入力端子を通過し、移相手段４２を介して発振器１２に入力される。  同様に、ミクサ２１の第２の入力端子から入力された発振器１２からの発振波は、ミクサ２１の第１の入力端子を通過し、移相手段４１を介して発振器１１に入力される。移相手段４１および移相手段４２は発振器１１と発振器１２とが相互に同期状態となるように設定されることで、発振器１１および発振器１２は同一の周波数を出力する。
【００２８】
ミクサ２１の出力端子からは、ミクサ２１に入力した入力波の周波数の和の周波数の信号と直流が出力される。このうち和の周波数の信号においては、ミクサ２１において、異なる２つの発振器１１、１２から出力された発振波のキャリヤはコヒーレントに加算され、位相雑音はインコヒーレントに加算される。すなわち、キャリヤは電圧加算されて６ｄＢ増加するのに対して、位相雑音は電力加算されて３ｄＢ増加することに等しい。従って、位相雑音はキャリヤに対する電力密度比であるため、３ｄＢ低減されたことになる。
【００２９】
ミクサ２１の出力端子からの出力波は出力回路３１を介して分配回路１２１に入力される。そして、分配回路１２１に入力された波は分配され、帰還回路１３１、１３２を介してそれぞれ発振器１１、１２に注入される。
注入を受けた発振器１１と発振器１２は、それぞれ帰還回路１３１、１３２の遅延量、移相量、出力電力量に応じて、等価的にＱ値が向上するため、さらに位相雑音が低減する。
【００３０】
この発明の実施の形態４に係る高周波発振源では、出力回路３１から出力される電力を分配して、２つの発振器１１、１２に帰還回路１３１、１３２を介してそれぞれ注入することで、さらに位相雑音が低減した出力が得られる。
【００３１】
実施の形態５．
図１３は、この発明の実施の形態５に係る高周波発振源の回路構成図である。
この発明の実施の形態５に係る高周波発振源は、この発明の実施の形態１に係る高周波発振源にミクサ１４１、発振器１５１、出力回路３２を追加したことが異なり、それ以外は同様であるので、同様な部分に同じ符号を付記し説明を省略する。
ミクサ１４１において、出力回路３１から出力される出力波に発振器１５１から出力される発振波を混合する。
【００３２】
次に、この発明の実施の形態５に係る高周波発振源の動作について説明する。
入力波生成回路５１において、発振器１１から出力される発振波は移相手段４１から出力され、ミクサ２１の第１の入力端子に入力される。入力波生成回路５２において、発振器１２から出力される発振波は移相手段４２から出力され、ミクサ２１の第２の入力端子に入力される。このとき、ミクサ２１の２つの入力端子間のアイソレーション量に応じて、ミクサ２１の第１の入力端子に入力された発振器１１からの発振波はミクサ２１の第２の入力端子を通過し、移相手段４２を介して発振器１２に入力される。同様に、ミクサ２１の第２の入力端子に入力された発振器１２からの発振波は、ミクサ２１の第１の入力端子を通過し、移相手段４１を介して発振器１１に入力される。移相手段４１および移相手段４２は発振器１１と発振器１２とが相互に同期状態となるように設定されることで、発振器１１および発振器１２は同一の周波数の発振波を出力する。
【００３３】
ミクサ２１の出力端子からは、ミクサ２１に入力した入力波の周波数の和の周波数の信号と直流が出力される。このうち和の周波数の信号においては、ミクサ２１において、異なる２つの発振器１１、１２から出力された発振波のキャリヤは、ミクサ２１においてコヒーレントに加算され、位相雑音はミクサ２１においてインコヒーレントに加算される。すなわち、キャリヤは電圧加算されて６ｄＢ増加するのに対して、位相雑音は電力加算されて３ｄＢ増加する。従って、位相雑音はキャリヤに対する電力密度比であるため、３ｄＢ低減されたことになる。
【００３４】
出力回路３１からの出力波をミクサ１４１と発振器１５１によりダウンコンバートすることで、ミクサ１４１の出力波は発振周波数帯域が広くなる。ゆえに、発振器１５１からの発振波の発振周波数は固定または狭帯域で良いため、十分に低位相雑音とでき、ミクサ１４１の出力波の位相雑音に影響を与えない。したがって、低位相雑音かつ広帯域の出力波が得られる。
また、発振器は位相同期をかけても良いことは自明である。
【００３５】
この発明の実施の形態５に係る高周波発振源では、出力回路から出力される電力の一部を、ダウンコンバートすることで、広帯域かつ低位相雑音の出力が得られる。
【００３６】
実施の形態６．
図１４は、この発明の実施の形態６に係る高周波発振源の回路構成図である。
この発明の実施の形態６に係る高周波発振源は、この発明の実施の形態４に係る高周波発振源にミクサ１４１、発振器１５１、出力回路３２を追加したことが異なり、それ以外は同様であるので、同様な部分に同じ符号を付記し説明を省略する。
ミクサ１４１において、分配回路１２１から出力される出力波に発振器１５１から出力される発振波を混合する。
【００３７】
次に、この発明の実施の形態６に係る高周波発振源の動作について説明する。
入力波生成回路５１において、発振器１１から出力される発振波は移相手段４１から出力され、ミクサ２１の第１の入力端子に入力される。入力波生成回路５２において、発振器１２から出力される発振波は移相手段４２から出力され、ミクサ２１の第２の入力端子に入力される。ミクサ２１の２つの入力端子間のアイソレーション量に応じて、ミクサ２１においてミクサ２１の第１の入力端子に入力された発振器１１からの発振波は、ミクサ２１の第２の入力端子を通過し、移相手段４２を介して発振器１２に入力される。同様に、ミクサ２１の第２の入力端子に入力された発振器１２からの発振波は、ミクサ２１の第１の入力端子を通過し、移相手段４１を介して発振器１１に入力される。そして、移相手段４１および移相手段４２は発振器１１と発振器１２とが相互に同期状態となるように設定されているので、発振器１１および発振器１２は同一の周波数の発振波を出力する。
【００３８】
ミクサ２１の出力端子からは、ミクサ２１に入力した２つの入力波の周波数の和の周波数の信号と直流が出力される。このうち和の周波数の信号においては、ミクサ２１において、異なる２つの発振器１１、１２から出力された発振波のキャリヤはミクサ２１においてコヒーレントに加算され、位相雑音はミクサ２１においてインコヒーレントに加算される。すなわち、キャリヤは電圧加算されて６ｄＢ増加するのに対して、位相雑音は電力加算されて３ｄＢ増加する。従って、位相雑音はキャリヤに対する電力密度比であるため、３ｄＢ低減されたことになる。
【００３９】
ミクサ２１の出力端子からの出力波は出力回路３１を介して分配回路１２１に入力される。分配回路１２１への入力波は分配され、帰還回路１３１、１３２を介してそれぞれ発振器１１、１２に注入される。
注入を受けた発振器１１、１２は、それぞれ帰還回路１３１、１３２の遅延量、移相量、出力電力量に応じて、等価的にＱ値が向上するため、さらに位相雑音が低減する。
分配回路１２１からの出力波をミクサ１４１と発振器１５１によりダウンコンバートすることで、ミクサ１４１からの出力波は発振周波数帯域が広くなる。このとき、発振器１５１の発振周波数は固定または狭帯域で良いため、十分に低位相雑音とすることができ、ミクサ１４１の出力波の位相雑音に影響を与えない。したがって、低位相雑音かつ広帯域の出力波が得られる。
また、発振器は位相同期をかけても良いことは自明である。
【００４０】
この発明の実施の形態６に係る高周波発振源では、この発明の実施の形態４に係る高周波発振源と同様に、２つの発振器１１、１２に帰還回路１３１、１３２を介してそれぞれ注入することで、さらに位相雑音が低減した出力が得られ、また、出力回路３１から出力される電力の一部を、ダウンコンバートすることで、広帯域かつ低位相雑音の出力が得られる。
【符号の説明】
【００４１】
１１、１２、１５１  発振器、２１、１４１  ミクサ、３１、３２  出力回路、４１、４２  移相手段、５１、５２  入力波生成回路、６１、６２  方向性回路、７１、７２  損失回路、８１、８２  分周器、９１、９２  位相比較器、１０１、１０２  ループフィルタ、１１１、１１２  水晶発振器、１２１  分配回路、１３１、１３２  帰還回路、１６１、１６２  伝送線路、１７１  移相器、１８１  フィルタ、１９１  増幅器、２０１  アイソレータ、２１１  アッテネータ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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