(57)【要約】【課題】動作帯域が狭まることを抑制しつつ出力電力を高める。【解決手段】電圧制御発振器（ＶＣＯ１２）は、入力される制御電圧に応じた周波数の出力信号を出力し、分配器１３は、ＶＣＯ１２の出力信号を分配し、複数の注入同期型発振器（ＶＩＬＯ１４−１〜１４−４）は、上記の周波数に応じて自励発振周波数を調整し、分配器１３から分配される信号の周波数を逓倍した信号を各々出力し、合成器１５は、ＶＩＬＯ１４−１〜１４−４の出力信号から各々出力された信号を合成して出力する。これにより、動作帯域が狭まることを抑制しつつ出力電力を高められる。【選択図】図１
2015056673.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力される制御電圧に応じた周波数の出力信号を出力する電圧制御発振器と、
前記電圧制御発振器の出力信号を分配する分配器と、
前記周波数に応じて自励発振周波数を調整し、前記分配器から分配される信号の周波数を逓倍した信号を各々出力する複数の注入同期型発振器と、
前記複数の注入同期型発振器から各々出力された信号を合成して出力する合成器と、
を有することを特徴とする高周波信号発生回路。
【請求項２】
前記複数の注入同期型発振器は、前記周波数を制御する前記制御電圧に基づき、前記自励発振周波数を制御する制御回路を有する、ことを特徴とする請求項１に記載の高周波信号発生回路。
【請求項３】
前記自励発振周波数が前記周波数のＭ倍（Ｍ≧２）になるように、前記制御電圧を調整し、前記複数の注入同期型発振器に供給する制御電圧調整部を有する、ことを特徴とする請求項２に記載の高周波信号発生回路。
【請求項４】
入力される制御電圧に応じた周波数の出力信号を出力する電圧制御発振器と、
前記電圧制御発振器の出力信号を分配する分配器と、
前記周波数に応じて自励発振周波数を調整し、前記分配器から分配される信号の周波数を逓倍した信号を各々出力する複数の注入同期型発振器と、
前記複数の注入同期型発振器から各々出力された信号を合成する合成器と、
前記合成器で合成された信号を送信するアンテナと、
を有することを特徴とする送信装置。
【請求項５】
入力される制御電圧に応じた周波数の出力信号を出力する電圧制御発振器と、
前記電圧制御発振器の出力信号を分配する分配器と、
前記周波数に応じて自励発振周波数を調整し、前記分配器から分配される信号の周波数を逓倍した信号を各々出力する複数の注入同期型発振器と、
前記複数の注入同期型発振器から各々出力された信号を合成する合成器と、
信号を受信するアンテナと、
前記アンテナで受信された信号を増幅する増幅器と、
前記増幅器で増幅された信号と、前記合成器で合成された信号を掛け合わせて出力するミキサと、
を有することを特徴とする受信装置。
【請求項６】
入力される制御電圧に応じた周波数の出力信号を出力する電圧制御発振器と、
前記電圧制御発振器の出力信号を分配する分配器と、
前記周波数に応じて自励発振周波数を調整し、前記分配器から分配される信号の周波数を逓倍した信号を各々出力する複数の注入同期型発振器と、
前記複数の注入同期型発振器から各々出力された信号を合成する合成器と、
前記合成器で合成された信号を送信する第１のアンテナと、
信号を受信する第２のアンテナと、
前記第２のアンテナで受信された信号を増幅する増幅器と、
前記増幅器で増幅された信号と、前記合成器で合成された信号を掛け合わせて出力するミキサと、
を有することを特徴とする送受信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高周波信号発生回路、送信装置、受信装置及び送受信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、レーダや無線通信を行う通信装置では、たとえば、ミリ波のように高い周波数の信号（高周波信号）を発生する高周波信号発生回路が用いられている。
高周波信号発生回路において、電圧制御発振器（以下ＶＣＯ（Voltage Controlled Oscillator）という）で直接ミリ波のように周波数が高い信号を生成することは難しい。そのため、比較的低い周波数の信号をＶＣＯで発生させた後、周波数逓倍器でＶＣＯの出力信号の周波数を整数倍することで、ミリ波のキャリア信号が得られる。
【０００３】
ただ、周波数逓倍器の出力電力は小さいため、大きな出力電力を得るためにパワーアンプが用いられる。また、パワーアンプなどの利得の温度変動を補償するためのゲインアンプが用いられる。温度変動を補償するためには、利得低下を補える程度に高い利得をもつゲインアンプが適用されるため、消費電力が増大している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭６２−４７２１２号公報
【特許文献２】特開２００９−１６５１０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
消費電力の増加を抑えるため、ＶＣＯの後段に注入同期型発振器（ＩＬＯ：Injection-Locked Oscillator）を接続することが考えられる。注入同期型発振器は、周波数逓倍器の機能を有するとともに、出力電力が入力信号（注入信号と呼ばれる）の電力に依存せず、温度変化も小さいという性質をもつ。そのため、温度変化を補償するためのゲインアンプを用いずともよくなり、消費電力が抑えられる。
【０００６】
しかし、高周波信号発生回路に注入同期型発振器を用いた場合、寄生容量を小さくするためにゲート幅の小さいトランジスタを適用することが考えられるが、その場合、高い出力電力が得られにくい。出力電力を高めるために、複数の注入同期型発振器を並列化し、それらの出力を合成することが考えられるが、注入信号の電力が小さくなることから動作帯域が狭まってしまう。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
発明の一観点によれば、入力される制御電圧に応じた周波数の出力信号を出力する電圧制御発振器と、前記電圧制御発振器の出力信号を分配する分配器と、前記周波数に応じて自励発振周波数を調整し、前記分配器から分配される信号の周波数を逓倍した信号を各々出力する複数の注入同期型発振器と、前記複数の注入同期型発振器から各々出力された信号を合成して出力する合成器と、を有する高周波信号発生回路が提供される。
【０００８】
また、発明の一観点によれば、入力される制御電圧に応じた周波数の出力信号を出力する電圧制御発振器と、前記電圧制御発振器の出力信号を分配する分配器と、前記周波数に応じて自励発振周波数を調整し、前記分配器から分配される信号の周波数を逓倍した信号を各々出力する複数の注入同期型発振器と、前記複数の注入同期型発振器から各々出力された信号を合成する合成器と、前記合成器で合成された信号を送信するアンテナと、を有する送信装置が提供される。
【０００９】
また、発明の一観点によれば、入力される制御電圧に応じた周波数の出力信号を出力する電圧制御発振器と、前記電圧制御発振器の出力信号を分配する分配器と、前記周波数に応じて自励発振周波数を調整し、前記分配器から分配される信号の周波数を逓倍した信号を各々出力する複数の注入同期型発振器と、前記複数の注入同期型発振器から各々出力された信号を合成する合成器と、信号を受信するアンテナと、前記アンテナで受信された信号を増幅する増幅器と、前記増幅器で増幅された信号と、前記合成器で合成された信号を掛け合わせて出力するミキサと、を有する受信装置が提供される。
【００１０】
また、発明の一観点によれば、入力される制御電圧に応じた周波数の出力信号を出力する電圧制御発振器と、前記電圧制御発振器の出力信号を分配する分配器と、前記周波数に応じて自励発振周波数を調整し、前記分配器から分配される信号の周波数を逓倍した信号を各々出力する複数の注入同期型発振器と、前記複数の注入同期型発振器から各々出力された信号を合成する合成器と、前記合成器で合成された信号を送信する第１のアンテナと、信号を受信する第２のアンテナと、前記第２のアンテナで受信された信号を増幅する増幅器と、前記増幅器で増幅された信号と、前記合成器で合成された信号を掛け合わせて出力するミキサと、を有する送受信装置が提供される。
【発明の効果】
【００１１】
開示の高周波信号発生回路、送信装置、受信装置及び送受信装置によれば、動作帯域が狭まることを抑制しつつ出力電力を高められる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本実施の形態の高周波信号発生回路の一例と、ＶＩＬＯの入力周波数と同期発振のための最小注入電力との関係の一例を示す図である。
【図２】ＩＬＯの一例を示す図である。
【図３】比較例の高周波信号発生回路を示す図である。
【図４】ＩＬＯの入力感度特性の一例を示す図である。
【図５】本実施の形態の高周波信号発生回路のＶＩＬＯの一例を示す図である。
【図６】ＶＩＬＯの制御電圧−自励発振周波数特性の一例を示す図である。
【図７】ＶＣＯの制御電圧−出力周波数特性の一例を示す図である。
【図８】ＶＩＬＯの制御電圧−自励発振周波数特性の一例を示す図である。
【図９】ＶＣＯの制御電圧−出力周波数特性の一例を示す図である。
【図１０】高周波信号発生回路の他の実施例を示す図である。
【図１１】高周波信号発生装置を送受信装置に適用した実施例を示す図である。
【図１２】高周波信号発生装置を送受信装置に適用した別の実施例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、発明を実施するための形態を、図面を参照しつつ説明する。
図１（Ａ）は、本実施の形態の高周波信号発生回路の一例を示す図である。
図１（Ａ）に示す例では、高周波信号発生回路１０は、発生させた高周波信号を、アンテナ２０を介して送信する送信装置１に適用されている。送信装置１は、たとえば、車載のレーダ装置であり、たとえば、７６〜８１ＧＨｚの広帯域で、連続して周波数が変化する送信信号を出力して、その反射波である受信信号と送信信号との関係から、他の車との間の距離や相対速度を決定する。
【００１４】
なお、高周波信号発生回路１０は、送信装置１以外にも適用可能である。その一例については後述する。
高周波信号発生回路１０は、制御電圧生成部１１、ＶＣＯ１２、分配器１３、自励発振周波数の調整機能を有する複数の注入同期型発振器（以下ＶＩＬＯと表記する）１４−１，１４−２，１４−３，１４−４、合成器１５、制御電圧調整部１６を有する。
【００１５】
制御電圧生成部１１は、ＶＣＯ１２で発生させる周波数に応じた制御電圧を生成する。なお、制御電圧生成部１１は、高周波信号発生回路１０の外部に設けられていてもよい。
ＶＣＯ１２は、入力される制御電圧に応じた所定の周波数の出力信号を出力する。
【００１６】
分配器１３は、ＶＣＯ１２の出力信号を、ＶＩＬＯ１４−１〜１４−４に、注入信号として分配する。
ＶＩＬＯ１４−１〜１４−４は、各々、入力される注入信号の周波数に応じて自励発振周波数を調整し、かつ入力される注入信号の周波数を逓倍する。なお、自励発振周波数は、注入信号の電力（以下注入電力という）に対する感度が最も高くなる自身の発振周波数である。
【００１７】
また、ＶＩＬＯ１４−１〜１４−４は、出力電力が注入電力に依存せず、温度変化も小さいという性質をもつ。本実施の形態の高周波信号発生回路１０では、ＶＩＬＯ１４−１〜１４−４は、ＶＣＯ１２の出力周波数を制御する制御電圧に基づいて、自励発振周波数を制御することで、その出力周波数（注入信号の周波数となる）に応じた自励発振周波数を得る。
【００１８】
ただ、本実施の形態の例では、制御電圧は、後述の制御電圧調整部１６にて調整されたものが、ＶＩＬＯ１４−１〜１４−４に供給される。
合成器１５は、ＶＩＬＯ１４−１〜１４−４の出力信号を合成して出力する。
【００１９】
制御電圧調整部１６は、ＶＩＬＯ１４−１〜１４−４で、ＶＣＯ１２の出力周波数のＭ（≧２）倍の自励発振周波数が得られるように、ＶＩＬＯ１４−１〜１４−４とＶＣＯ１２の制御電圧−発振周波数特性に基づき、制御電圧を調整する。制御電圧調整部１６は、たとえば、レベルシフタである。
【００２０】
図１（Ｂ）には、ＶＩＬＯ１４−１〜１４−４の入力周波数と、同期発振のための最小注入電力の関係の一例が示されている。横軸が入力周波数（ＶＣＯ１２の出力周波数）、縦軸が、同期発振のための最小注入電力を示している。
【００２１】
自励発振周波数が固定の場合、入力周波数が自励発振周波数の整数分の１（１／Ｍ（Ｍ≧２））の周辺で、注入電力が小さくても同期発振するが、その周波数を外れると、同期発振のための最小注入電力が大きくなり、小さい注入電力では同期発振しなくなる。
【００２２】
これに対し、本実施の形態のように、入力周波数に応じて、自励発振周波数を調整して、図１（Ｂ）に示したような特性曲線ｌｉｎを変化させ、特性曲線ｌｉｎのピークｐを矢印ａ方向に変化させることにより、最小注入電力が小さな注入電力でも、広い帯域で同期発振が可能となる。
【００２３】
つまり、高い出力電力を得るためにＶＩＬＯ１４−１〜１４−４を並列化したことによって、注入電力が小さくなっても、動作帯域が狭まることが抑制される。したがって、動作帯域が狭まることを抑制しつつ出力電力を高められる。
【００２４】
また、ＶＩＬＯ１４−１〜１４−４は、温度変化が小さいため、温度変化を補償するためのゲインアンプを用いずともよくなり、消費電力が抑えられる。
図１（Ａ）に示される送信装置１においては、低消費電力で広帯域かつ高電力な送信信号を出力することができる。
【００２５】
なお、図１（Ａ）の例では、４つのＶＩＬＯ１４−１〜１４−４を有する高周波信号発生回路１０が示されているが、ＶＩＬＯは、４つに限定されず、複数設けられていればよい。
【００２６】
以下、本実施の高周波信号発生回路１０について、ＩＬＯを用いた、高周波信号発生回路の例を比較例としてあげたうえで、より詳細に説明する。
（比較例）
図２は、ＩＬＯの一例を示す図である。
【００２７】
ＩＬＯ１４ａは、インダクタＬ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４、容量Ｃ１，Ｃ２、トランジスタＴｒ１，Ｔｒ２，Ｔｒ３を有している。図２の例では、トランジスタＴｒ１〜Ｔｒ３は、ｎチャネル型ＭＯＳＦＥＴ（Metal-Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）である。
【００２８】
トランジスタＴｒ１のゲートは、注入信号が入力される端子ＩＮに接続されている。トランジスタＴｒ１のドレインは、容量Ｃ１の一方の端子及び、トランジスタＴｒ３のドレインに接続されている。トランジスタＴｒ１のソースは、容量Ｃ２の一方の端子及び、トランジスタＴｒ２のドレインに接続されている。
【００２９】
トランジスタＴｒ２のゲートは、容量Ｃ１の他方の端子に接続されているとともに、インダクタＬ１を介し、ゲート電圧が入力される端子ＶGに接続されている。トランジスタＴｒ２のドレインは、端子ＯＵＴ１及び、インダクタＬ３を介し、ドレイン電圧が入力される端子ＶDに接続されている。トランジスタＴｒ２のソースは接地されている。
【００３０】
トランジスタＴｒ３のゲートは、容量Ｃ２の他方の端子に接続されているとともに、インダクタＬ２を介して端子ＶGに接続されている。トランジスタＴｒ３のドレインは、端子ＯＵＴ２及び、インダクタＬ４を介して端子ＶDに接続されている。トランジスタＴｒ３のソースは接地されている。端子ＯＵＴ１と端子ＯＵＴ２からは、それぞれ逆相の出力信号（発振信号）が出力される。
【００３１】
このようなＩＬＯ１４ａにおいて、自励発振周波数ｆSは以下の式で近似される。
【００３２】
【数１】
2015056673.tif 000003
【００３３】
上記の式（１）において、ＬはインダクタＬ１〜Ｌ４のインダクタンス値であり、Ｃは容量Ｃ１，Ｃ２の容量値であり、ＣgsはトランジスタＴｒ２，Ｔｒ３の寄生容量（ゲート−ソース間容量）である。
【００３４】
図２のようなＩＬＯ１４ａでミリ波のような高い発振周波数を得るためには、式（１）において、寄生容量Ｃgsを小さくすればよい。しかし、寄生容量Ｃgsを小さくするには、ゲート幅の小さいトランジスタを用いることが考えられるが、その場合、大きな出力電力が得られにくくなる。
【００３５】
そのため、以下のような高周波信号発生回路が考えられる。
図３は、比較例の高周波信号発生回路を示す図である。図１に示した要素と同じものについては同一符号を付している。
【００３６】
高周波信号発生回路１０ａでは、分配器１３は、ＶＣＯ１２の出力信号を、ＩＬＯ１４ａ−１〜１４ａ−４に、注入信号として分配している。そして、合成器１５は、ＩＬＯ１４ａ−１〜１４ａ−４の出力信号を合成して出力する。
【００３７】
このような高周波信号発生回路１０ａでは、ＩＬＯ１４ａ−１〜１４ａ−４が並列に接続されている。並列数が多くなると、各ＩＬＯ１４ａ−１〜１４ａ−４への注入電力は小さくなるが、ＩＬＯの特性上、同期発振に十分な注入電力を満たせば、その発振電力は注入電力に依存しない。したがって、並列数が多いほど大きな出力電力が得られる。
【００３８】
しかしながら、並列数が多くなり注入電力が小さくなると、動作帯域が狭くなる。
図４は、ＩＬＯの入力感度特性の一例を示す図である。横軸は注入信号の周波数、縦軸は同期発振のための最小注入電力（入力感度に相当）を示している。
【００３９】
ＩＬＯは、注入信号がない場合も、自励発振周波数ｆSで自励発振を行う。注入信号の周波数が、この自励発振周波数ｆSの整数分の１（ｆS／Ｍ）のとき、最も感度が高くなり、小さな電力の注入信号に対して同期発振することができる。注入信号の周波数が、このｆS／Ｍから離れるほど急激に感度が低下する。したがって、注入電力が小さくなると、動作帯域が狭くなる。
【００４０】
そのため、図１に示すように本実施の形態の高周波信号発生回路１０では、注入信号の周波数に応じて、自励発振周波数が調整されるようなＶＩＬＯ１４−１〜１４−４が用いられている。自励発振周波数を、注入信号の周波数のＭ倍になるように調整することで、注入信号に対して最も高い感度を保つことができ、ＩＬＯ１４ａ−１〜１４ａ−４を並列に接続したことによって注入電力が小さくなっても、動作帯域が狭まることを抑制できる。
【００４１】
また、ＩＬＯ１４ａ−１〜１４ａ−４の並列数を上げられるため、出力電力をより高められる。
以下、本実施の形態の高周波信号発生回路について説明する。図５は、本実施の形態の高周波信号発生回路のＶＩＬＯの一例を示す図である。図２に示したＩＬＯ１４ａと同じ要素については同一符号が付されている。また、図５では、ＶＩＬＯ１４−１の例を示しているが、他のＶＩＬＯ１４−２〜１４−４についても同様の回路で実現される。
【００４２】
ＶＩＬＯ１４−１は、図２に示したＩＬＯ１４ａと異なり、自励発振周波数を制御する制御回路３０を有している。制御回路３０は、端子ＯＵＴ１と端子ＯＵＴ２との間に直列に接続された可変容量素子Ｃｖ１，Ｃｖ２を有している。可変容量素子Ｃｖ１，Ｃｖ２は、たとえば、バラクタダイオードであり、可変容量素子Ｃｖ１，Ｃｖ２間に接続された制御端子ＶCに入力される制御電圧によって、容量値が変化する。制御電圧は、制御電圧調整部１６によって調整されたものが用いられる。
【００４３】
このようなＶＩＬＯ１４−１において、自励発振周波数ｆSSは以下の式で近似される。
【００４４】
【数２】
2015056673.tif 000004
【００４５】
上記の式（２）において、ＬはインダクタＬ１〜Ｌ４のインダクタンス値であり、Ｃは容量Ｃ１，Ｃ２の容量値であり、ＣgsはトランジスタＴｒ２，Ｔｒ３の寄生容量値（ゲート−ソース間容量値）である。また、Ｃvarは、可変容量素子Ｃｖ１，Ｃｖ２の容量値である。
【００４６】
自励発振周波数ｆSSが注入信号の周波数のＭ倍になるように、制御端子ＶCに入力される制御電圧によってＣvarを制御すれば、前述したように、注入信号に対して最も高い感度を保つことができ、動作帯域が狭まることを抑制できる。
【００４７】
以下に、制御電圧調整部１６による制御電圧の調整方法を説明する。
（制御電圧の調整方法）
制御電圧調整部１６の入出力特性は、以下の式（３）で表される。
【００４８】
【数３】
2015056673.tif 000005
【００４９】
ＶoutとＶinは、制御電圧調整部１６の出力電圧と入力電圧を示し、ＧLSとＶoffsetは、制御電圧調整部１６のゲインと、オフセット成分を示している。
ＧLSとＶoffsetは、以下のように、ＶＩＬＯ１４−１〜１４−４とＶＣＯ１２の制御電圧−発振周波数特性に基づいて求められる。
【００５０】
図６は、ＶＩＬＯの制御電圧−自励発振周波数特性の一例を示す図である。横軸はＶＩＬＯ１４−１〜１４−４の制御電圧、縦軸はＶＩＬＯ１４−１〜１４−４の自励発振周波数を示している。
【００５１】
一方、図７は、ＶＣＯの制御電圧−出力周波数特性の一例を示す図である。横軸はＶＣＯ１２の制御電圧、縦軸はＶＣＯ１２の出力周波数（発振周波数）を示している。
図６、図７に示すような特性は、たとえば、製品出荷前の検査で予め測定される。
【００５２】
高周波信号発生回路１０の動作帯域を、周波数ｆLOW〜ｆHighとすると、図６に示されているように、ＶＩＬＯ１４−１〜１４−４の自励発振周波数が周波数ｆLOW，ｆHighとなる制御電圧は、電圧ＶVCL，ＶVCHとなる。
【００５３】
一方、高周波信号発生回路１０の出力周波数が、周波数ｆLOW，ｆHighであるときのＶＣＯ１２の出力周波数は、その整数（Ｍ≧２）分の１となり、ｆLOW／Ｍ、ｆHigh／Ｍとなる。出力周波数ｆLOW／Ｍ，ｆHigh／Ｍを得るためのＶＣＯ１２の制御電圧は、図７から、電圧ＶCL，ＶCHとなる。
【００５４】
このような特性から、式（３）のＧLSとＶoffsetは、以下の式（４）、（５）の連立方程式から求められる。
【００５５】
【数４】
2015056673.tif 000006
【００５６】
【数５】
2015056673.tif 000007
【００５７】
一例として、以下では、動作帯域が７６〜８１ＧＨｚの場合の、制御電圧調整部１６のゲインとオフセット成分の決定例を説明する。
図８は、ＶＩＬＯの制御電圧−自励発振周波数特性の一例を示す図である。横軸はＶＩＬＯ１４−１〜１４−４の制御電圧［Ｖ］、縦軸はＶＩＬＯ１４−１〜１４−４の自励発振周波数［ＧＨｚ］を示している。
【００５８】
一方、図９は、ＶＣＯの制御電圧−出力周波数特性の一例を示す図である。横軸はＶＣＯ１２の制御電圧［Ｖ］、縦軸はＶＣＯ１２の出力周波数［ＧＨｚ］を示している。
高周波信号発生回路１０の動作帯域を、７６〜８１ＧＨｚとしたとき、ＶＩＬＯ１４−１〜１４−４の自励発振周波数が７６ＧＨｚ、８１ＧＨｚとなる制御電圧は、図８に示したような特性から、０．２２Ｖ、０．８８Ｖであった。
【００５９】
したがって、０．２２〜０．８８Ｖの間でＶＩＬＯ１４−１〜１４−４の制御電圧を可変することで、自励発振周波数を７６〜８１ＧＨｚの範囲で調整することができる。
一方、高周波信号発生回路１０の出力周波数が、７６ＧＨｚ、８１ＧＨｚであるときのＶＣＯ１２の出力周波数は、その整数（Ｍ≧２）分の１となる。ここで、Ｍ＝２とすると、高周波信号発生回路１０の出力周波数が７６ＧＨｚ、８１ＧＨｚであるときのＶＣＯ１２の出力周波数は、３８ＧＨｚ、４０．５ＧＨｚとなる。３８ＧＨｚ、４０．５ＧＨｚの出力周波数を得るためのＶＣＯ１２の制御電圧は、図９から、０．３４Ｖ、０．７０Ｖであった。
【００６０】
したがって、式（４）、（５）の連立方程式は、以下のようになる。
０．２２＝ＧLS×０．３４＋Ｖoffset
０．８８＝ＧLS×０．７０＋Ｖoffset
この連立方程式を解くと、ＧLS≒１．８、Ｖoffset≒−０．４０となる。したがって、制御電圧調整部１６を入出力特性が、Ｖout＝１．８×Ｖin−０．４、となるように設計することで、自励発振周波数が注入信号の周波数の２倍になるように制御電圧を調整することができる。
【００６１】
これにより、７６〜８１ＧＨｚの範囲で、高い感度を保つことができ、動作帯域が狭まることが抑制され、７６〜８１ＧＨｚの範囲で連続して周波数が変化する高周波信号を高い出力電力で出力することができる。
【００６２】
（他の実施例）
上記では、高周波信号発生回路１０を送信装置に適用した場合について説明したが、これに限定されない。たとえば、受信装置の受信ローカル信号源に適用するようにしてもよい。
【００６３】
図１０は、高周波信号発生回路の他の実施例を示す図である。
受信装置４０は、受信アンテナ４１、低雑音増幅器４２、ミキサ４３、高周波信号発生回路１０を有している。高周波信号発生回路１０は、図１に示したものと同じであり、同じ符号を付してある。
【００６４】
受信アンテナ４１が受信した信号は、低雑音増幅器４２で増幅されミキサ４３に入力され、高周波信号発生回路１０の出力信号と掛け合わされて受信信号としてミキサ４３から出力される。このような受信信号を生成する受信ローカル信号源としても、本実施の形態の高周波信号発生回路１０が適用可能である。
【００６５】
受信感度の高い受信装置においては、高電力なローカル信号が必要となる。図１０に示される実施例によれば、受信装置４０において、広帯域かつ高電力なローカル信号を低消費電力で生成することが可能となり、受信装置４０の低消費電力化を実現することができる。
【００６６】
また、高周波信号発生回路１０は、送受信装置に適用することができる。
図１１は、高周波信号発生装置を送受信装置に適用した実施例を示す図である。
送受信装置５０ａは、受信アンテナ４１ａ、低雑音増幅器４２ａ、ミキサ４３ａ、送信アンテナ２０ａ、分配器５１、高周波信号発生回路１０を有している。高周波信号発生回路１０は、図１に示したものと同じであり、同じ符号を付してある。
【００６７】
高周波信号発生回路１０の出力信号は、分配器５１によって受信ローカル信号と送信信号とに分配される。受信ローカル信号は、ミキサ４３ａへ供給される。送信信号は送信アンテナ２０ａに供給され、送信アンテナ２０ａから空間に放射される。
【００６８】
図１２は、高周波信号発生装置を送受信装置に適用した別の実施例を示す図である。
図１または図１１に示したものと同じものについては同じ符号を付してある。
先に述べた実施例では、高周波信号発生回路１０の内部に配置された分配器１３は、ＶＩＬＯ１４−１〜１４−４に分配することを目的としたものであるが、本実施例の分配器１３ａでは受信ローカル信号と送信信号とに分配する目的を兼ね備えている。
【００６９】
ＶＣＯ１２の出力信号は分配器１３ａに入力される。分配器１３ａは、受信ローカル側に配置されたＶＩＬＯ１４ａ−１，１４ａ−２，１４ａ−３，１４ａ−４と送信側に配置されたＶＩＬＯ１４ｂ−１，１４ｂ−２，１４ｂ−３，１４ｂ−４のそれぞれに信号を供給する。受信ローカル側に配置された合成器１５ａは、各ＶＩＬＯ１４ａ−１〜１４ａ−４の出力信号を合成して、ミキサ４３ａへローカル信号を供給する。一方、送信側に配置された合成器１５ｂは、各ＶＩＬＯ１４ｂ−１〜１４ｂ−４の出力信号を合成して、送信アンテナ２０ａへ送信信号を供給する。
【００７０】
図１１、１２に示される実施例によれば、送受信装置５０ａ，５０ｂにおいて、高電力な送信信号及びローカル信号を低消費電力で生成することが可能となり、送受信装置５０ａ，５０ｂの低消費電力化を実現することができる。
【００７１】
以上、実施の形態に基づき、本発明の高周波信号発生回路の一観点について説明してきたが、これらは一例にすぎず、上記の記載に限定されるものではない。
【符号の説明】
【００７２】
１  送信装置
１０  高周波信号発生回路
１１  制御電圧生成部
１２  電圧制御発振器（ＶＣＯ）
１３  分配器
１４−１〜１４−４  注入同期型発振器（ＶＩＬＯ）
１５  合成器
１６  制御電圧調整部
２０  アンテナ
【図１】
2015056673.tif 000008
【図２】
2015056673.tif 000009
【図３】
2015056673.tif 000010
【図４】
2015056673.tif 000011
【図５】
2015056673.tif 000012
【図６】
2015056673.tif 000013
【図７】
2015056673.tif 000014
【図８】
2015056673.tif 000015
【図９】
2015056673.tif 000016
【図１０】
2015056673.tif 000017
【図１１】
2015056673.tif 000018
【図１２】
2015056673.tif 000019