(57)【要約】【課題】基準信号に同期した出力信号以外の信号出力を回避することができる発振装置は提供される。【解決手段】発振装置１１は、基準信号の供給源に接続されて、基準信号に同期した出力信号を出力するフェーズロックループ回路１２を備える。フェーズロックループ回路１２には電源回路１８から動作電力が供給される。混合器２２は、分岐する２信号線２３ａ、２３ｂで基準信号の供給源に接続されて、信号線２３ａ、２３ｂから供給される２つの信号を混合する。制御回路２６は、混合器２２の出力に応じて電源回路１８の電力供給を制御する。【選択図】図１
2015115686.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基準信号の供給源に接続されて、前記基準信号に同期した出力信号を出力するフェーズロックループ回路と、
前記フェーズロックループ回路に動作電力を供給する電源回路と、
前記供給源に接続され前記供給源から供給される前記基準信号を２つに分岐した２つの信号を混合する混合器と、
前記混合器の出力に応じて前記電源回路の電力を供給または停止する制御回路と
を備えることを特徴とする発振装置。
【請求項２】
請求項１に記載の発振装置において、前記混合器に接続されて、前記基準信号の周波数よりも低い周波数に遮断周波数を有するローパスフィルタ回路をさらに備えることを特徴とする発振装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の発振装置において、前記供給源および前記フェーズロックループ回路の間に配置され、前記基準信号の周波数を含む周波数帯域の通過帯域を有するバンドパスフィルタ回路をさらに備えることを特徴とする発振装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の発振装置において、前記制御回路は、前記電源回路から電力供給が停止される間も前記混合器の出力を監視することを特徴とする発振装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の発振装置を備えることを特徴とする送信機。
【請求項６】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の発振装置を備えることを特徴とする受信機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フェーズロックループ回路を備える発振装置、並びに、それを利用した送信機や受信機に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば特許文献１に開示されるように、フェーズロックループ回路は一般に知られる。フェーズロックループ回路には基準信号の供給源が接続される。フェーズロックループ回路は基準信号の基準周波数に同期して出力信号すなわちクロック信号を出力する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平６−１６４３８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
例えば無線通信の送信機や受信機でフェーズロックループ回路は利用される。送信機や受信機ではフェーズロックループ回路に入力される基準信号に妨害波が混入することがある。妨害波の周波数が基準信号の周波数に近いと、フェーズロックループ回路の動作が不安定になり、アンロックや疑似ロックが引き起こされてしまう。基準信号に同期した出力信号以外の信号が出力される。そうすると、送信機や受信機で、適正に情報が送信されなかったり、正確に情報が復号されなかったりする。
【０００５】
本発明のいくつかの態様によれば、基準信号に同期した出力信号以外の信号出力を回避することができる発振装置は提供されることができる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
装置の一具体例は、基準信号の供給源に接続されて、前記基準信号に同期した出力信号を出力するフェーズロックループ回路と、前記フェーズロックループ回路に動作電力を供給する電源回路と、前記供給源に接続され前記供給源から供給される前記基準信号を２つに分岐した２つの信号を混合する混合器と、前記混合器の出力に応じて前記電源回路の電力を供給または停止する制御回路とを備える発振装置に関する。
【０００７】
基準信号には基準信号の周波数に近い周波数の妨害波が混入することがある。基準信号と妨害波とが混合器で混合されると、混合器からいわゆるビート信号が出力される。制御回路は、例えばビート信号の受信に応じてフェーズロックループ回路に対して電源回路からの電源供給を停止することができる。その結果、フェーズロックループ回路は動作を停止する。基準信号に同期した出力信号以外の信号出力は回避されることができる。
【０００８】
発振装置は、前記混合器に接続されて、前記基準信号の周波数よりも低い周波数に遮断周波数を有するローパスフィルタ回路をさらに備えることができる。混合器から基準信号が出力されても、基準信号はローパスフィルタ回路で減衰する。基準信号は遮断される。その結果、混合器の出力からビート信号は切り分けられることができる。切り分けられたビート信号は誤りなく検知されることができる。
【０００９】
発振装置は、前記供給源および前記フェーズロックループ回路の間に配置され、前記基準信号の周波数を含む周波数帯域の通過帯域を有するバンドパスフィルタ回路をさらに備えることができる。基準信号には基準信号の周波数からかけ離れた周波数の妨害波が混入することがある。こうした妨害波はバンドパスフィルタ回路で減衰する。妨害波は遮断される。こうして基準信号は切り分けられることができる。切り分けられた基準信号はフェーズロックループ回路に供給される。フェーズロックループ回路に対して妨害波の進入は回避されることができる。
【００１０】
発振装置では、前記制御回路は、前記電源回路から電力供給が停止される間も前記混合器の出力を監視してもよい。こうして制御回路は基準信号に対して妨害波の混入の有無を検出することができる。妨害波の混入が終了すれば、混入の終了に応じて制御回路は予め決められた動作を実施することができる。例えば制御回路は電源回路の電力供給を再開することができる。
【００１１】
発振装置は送信機に組み込まれて利用されることができる。このとき、送信機は発振装置を備えればよい。前述のように、発振装置では、基準信号の基準周波数に近い周波数の妨害波が混入しても、基準信号に同期した出力信号以外の信号出力は回避される。したがって、送信周波数のずれは確実に防止されることから、他の通信システムに対して妨害波として作用することは回避されることができる。
【００１２】
発振装置は受信機に組み込まれて利用されることができる。このとき、受信機は発振装置を備えればよい。前述のように、発振装置では、基準信号の基準周波数に近い周波数の妨害波が混入しても、基準信号に同期した出力信号以外の信号出力は回避される。したがって、誤った情報の復号は確実に回避される。
【００１３】
その他、発振装置はいずれかの機器に組み込まれて利用されることができる。このとき、機器は発振装置を備えればよい。前述のように、発振装置では、基準信号の基準周波数に近い周波数の妨害波が混入しても、基準信号に同期した出力信号以外の信号出力は回避されることから、機器の誤作動は回避されることができる。
【発明の効果】
【００１４】
以上のように開示の装置によれば、基準信号に同期した出力信号以外の信号出力を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態に係る発振装置のブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る送信機のブロック図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る受信機のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、添付図面を参照しつつ本発明の一実施形態を説明する。
【００１７】
図１は本発明の一実施形態に係る発振装置のブロック図を示す。発振装置１１はフェーズロックループ回路（以下「ＰＬＬ回路」という。）１２を備える。ＰＬＬ回路１２は基準信号の供給源（図示されず）に接続される。接続にあたって供給源およびＰＬＬ回路１２の間にはバンドパスフィルタ回路（以下「ＢＰＦ回路」という。）１３が配置される。ＢＰＦ回路１３はＰＬＬ回路１２の入力と供給源の出力とに接続される。ＢＰＦ回路１３は、基準信号の周波数（以下「基準周波数」という。）を含む周波数帯域の通過帯域を有する。ここでは、例えば基準信号には１０ＭＨｚの信号が用いられる。ＢＰＦ回路１３の中心周波数は基準周波数と一致し、通過帯域幅は±１０００ｐｐｍ程度に設定される。こうした狭帯域のＢＰＦ回路は水晶デバイスなどの利用に応じて簡単に形成されることができる。ＰＬＬ回路１２は基準信号に同期した出力信号を出力する。
【００１８】
ＰＬＬ回路１２は位相比較器１４を備える。位相比較器１４は第１入力端子１４ａおよび第２入力端子１４ｂを有する。位相比較器１４は、第１入力端子１４ａから入力される信号と、第２入力端子１４ｂから入力される信号との間で位相を比較し、位相差に応じた電圧を出力する。第１入力端子１４ａには基準周波数の基準信号が入力される。
【００１９】
ＰＬＬ回路１２は電圧制御発振器（ＶＣＯ）１５および第１ローパスフィルタ回路（以下「第１ＬＰＦ回路」という。）１６を備える。第１ＬＰＦ回路１６は位相比較器１４の出力端子に接続される。第１ＬＰＦ回路１６は位相比較器１４の出力のうち低周波成分すなわち直流成分を通過させる。第１ＬＰＦ回路１６に電圧制御発振器１５が接続される。電圧制御発振器１５は第１ＬＰＦ回路１６の出力電圧に応じて出力周波数を調整する。
【００２０】
ＰＬＬ回路１２は分周器１７を備える。分周器１７の入力端子は電圧制御発振器１５の出力に接続され、分周器１７の出力端子は位相比較器１４の第２入力端子１４ｂに接続される。分周器１７は分周比Ｎで電圧制御発振器１５の出力信号の周波数を分周する。位相比較器１４は基準周波数の基準信号と分周後の周波数の電圧制御発振器１５の出力信号とを比較する。こうして電圧制御発振器１５の出力周波数は基準信号に同期する。
【００２１】
ＰＬＬ回路１２には電源回路１８が接続される。電源回路１８はＰＬＬ回路１２に動作電力を供給する。ＰＬＬ回路１２は動作電力の供給に応じて動作することができる。電源回路１８からの電力供給が停止すると、ＰＬＬ回路１２の動作は停止する。
【００２２】
電源回路１８には電源管理回路２１が接続される。電源管理回路２１は基準信号に混入する妨害波に応じて電源回路１８の動作を制御する。電源管理回路２１は混合器２２を備える。混合器２２には供給源から供給される基準信号を２つの信号線２３ａ、２３ｂに分岐させた信号がそれぞれ入力される。混合器２２は信号線２３ａ、２３ｂから供給される２つの信号を混合する。混合器２２には共通の信号が入力される。
【００２３】
電源管理回路２１は第２ローパスフィルタ回路（以下「第２ＬＰＦ回路」という。）２４を備える。第２ＬＰＦ回路２４は混合器２２に接続される。第２ＬＰＦ回路２４は基準信号の基準周波数よりも低い周波数の遮断周波数を有する。混合器２２から基準信号が出力されても、基準信号は第２ＬＰＦ回路２４で減衰する。基準信号やそれよりも高周波の信号は第２ＬＰＦ回路２４で遮断される。ここでは、遮断周波数は基準信号の周波数ｆよりも十分に低く設定される。
【００２４】
電源管理回路２１は検波回路２５を備える。検波回路２５は第２ＬＰＦ回路２４に接続される。検波回路２５は混合器２２の出力信号を検波する。検波回路２５で低周波のビート信号が検波されると、検波回路２５からハイレベルの出力信号が生成される。混合器２２で基準信号と基準周波数に近い周波数の妨害波とが混合されると、混合器２２からビート信号は出力される。ビート信号の周波数は第２ＬＰＦ回路２４の遮断周波数よりも低い。
【００２５】
電源管理回路２１は制御回路２６を備える。制御回路２６は検波回路２５に接続される。制御回路２６は混合器２２の出力信号に応じて電源回路１８の電力供給を制御する。制御回路２６は、検波回路２５のハイレベル出力信号を受信すると、電源回路１８に制御信号を供給する。このとき、制御信号では電力供給の停止が特定される。電源回路１８は、制御信号を受信すると、電力の供給を停止する。制御回路２６は、電源回路１８からの電力供給が停止される間に混合器２２の出力を監視する。監視は例えば特定の時間間隔で実施されればよい。例えば所定の期間にわたって検波回路２５からハイレベル信号が出力されないと、制御回路２６は例えば電力供給を再開することができる。
【００２６】
電源管理回路２１には管理用電源２７が接続される。管理用電源２７は電源管理回路２１に動作電力を供給する。電源管理回路２１は動作電力の供給に応じて動作することができる。管理用電源２７から電力が供給される限り、電源管理回路２１は動作し続けることができる。管理用電源２７および電源回路１８は共通の電力源から電力の供給を受けてもよい。
【００２７】
次に発振装置１１の動作を簡単に説明する。基準信号はＢＰＦ回路１３を通過してＰＬＬ回路１２に供給される。ＰＬＬ回路１２には電源回路１８から動作電力が供給される。動作電力の供給に応じてＰＬＬ回路１２は動作する。位相比較器１４で分周器１７の出力信号と基準信号との間で位相差が検出される。位相差に応じて電圧制御発振器１５は出力周波数を調整する。ＰＬＬ回路１２はロックする。こうして電圧制御発振器１５の出力信号は基準信号に同期する。ここで、例えば電圧制御発振器１５の出力信号の周波数は１３．０５ＧＨｚである。
【００２８】
基準信号に妨害波が混入しない場合、混合器２２には妨害波なしで基準信号が入力される。１種類の周波数信号が入力されることから、基準周波数の２倍の周波数２ｆの信号が混合器２２から出力される。混合器２２の出力信号は第２ＬＰＦ回路２４で減衰し遮断される。混合器２２の出力信号は検波回路２５で検波されない。検波回路２５でローレベルの出力信号が生成される。制御回路２６は働かない。電源回路１８は通常通りにＰＬＬ回路１２に動作電力を供給し続ける。
【００２９】
基準信号に基準周波数ｆからかけ離れた周波数ｆｐの妨害波が混入する場合、基準信号は同様にＢＰＦ回路１３を通過してＰＬＬ回路１２に供給される。ここでは、妨害波は、基準周波数から±１０００ｐｐｍ以上離れた周波数を有する。このとき、妨害波はＢＰＦ回路１３で減衰する。妨害波は遮断される。基準信号は妨害波から切り分けられる。切り分けられた基準信号はＰＬＬ回路１２に供給される。ＰＬＬ回路１２に対して妨害波の進入は回避されることができる。
【００３０】
混合器２２には基準信号および妨害波が入力される。混合器２２から２つの信号（ｆ＋ｆｐ）および（ｆ−ｆｐ）が出力される。２つの信号の周波数は第２ＬＰＦ回路２４の遮断周波数よりも高いことから、混合器２２の出力信号は第２ＬＰＦ回路２４で減衰し遮断される。混合器２２の出力信号は検波回路２５で検波されない。検波回路２５でローレベルの出力信号が生成される。制御回路２６は働かない。電源回路１８は通常通りにＰＬＬ回路１２に動作電力を供給し続ける。
【００３１】
基準信号に基準周波数ｆに近い周波数ｆｐの妨害波が混入する場合、基準信号および妨害波はＢＰＦ回路１３を通過してＰＬＬ回路１２に供給される。ここでは、妨害波は、基準周波数から±１０００ｐｐｍ以内の周波数を有する。このとき、混合器２２には基準信号および妨害波が入力される。混合器２２から２つの信号（ｆ＋ｆｐ）および（ｆ−ｆｐ）が出力される。このうち、信号（ｆ＋ｆｐ）は第２ＬＰＦ回路２４の遮断周波数よりも高いことから、信号（ｆ＋ｆｐ）は第２ＬＰＦ回路２４で減衰し遮断される。その一方で、信号（ｆ−ｆｐ）では各々の周波数が近く、いわゆるビート信号と呼ばれる低周波信号が混合器２２から出力される。ビート信号の周波数は第２ＬＰＦ回路２４の遮断周波数よりも低いことから、ビート信号は第２ＬＰＦ回路２４を通過して検波回路２５に至る。ビート信号は検波回路２５で検波される。その結果、検波回路２５ではハイレベルの出力信号が生成される。制御回路２６は電源回路１８に制御信号を供給する。制御回路２６は電源回路１８に電力供給の停止を指示する。電源回路１８の動作は停止する。その結果、ＰＬＬ回路１２は動作を停止する。基準信号に基準周波数ｆに近い周波数ｆｐの妨害波が混入する場合であっても、基準信号に同期した出力信号以外の信号出力は回避される。
【００３２】
電源管理回路２１では混合器２２の出力信号は第２ＬＰＦ回路２４を通過する。基準周波数よりも高い周波数の信号は第２ＬＰＦ回路２４で減衰し遮断される。その結果、混合器２２の出力からビート信号は切り分けられる。切り分けられたビート信号は誤りなく検波回路２５で検知されることができる。
【００３３】
電源回路１８からＰＬＬ回路１２に向かって電力供給が停止される間に、電源管理回路２１は管理用電源２７から動作電力の供給を受け続ける。その結果、制御回路２６は混合器２２の出力信号を監視することができる。言い換えると、制御回路２６はビート信号の有無を監視し続ける。電源回路１８からＰＬＬ回路１２に向かって電力供給が停止されていても、制御回路２６は基準信号に対して妨害波の混入の有無を検出することができる。妨害波の混入が終了すると、ビート信号は消失する。ビート信号の消失は検波回路２５で検出される。ハイレベルの出力信号はローレベルの出力信号に切り替わる。切り替わりに応じて制御回路２６は予め決められた動作を実施する。ここでは、制御回路２６は電源回路１８に電源供給の再開を指示することができる。指示にあたって制御回路２６は電源回路１８にそれに特有の制御信号を供給する。
【００３４】
図２は本発明の一実施形態に係る送信機ＴＲの構成の一部を概略的に示す。送信機ＴＲはＩＦ（中間周波数）アンプ３１を備える。ＩＦアンプ３１には中間周波数信号が入力される。ＩＦアンプ３１は中間周波数信号を増幅する。ここで、中間周波数信号の周波数は例えば９５０ＭＨｚ〜１４５０ＭＨｚである。
【００３５】
送信機ＴＲは局部発振器として発振装置１１を備える。発振装置１１には周波数が１０ＭＨｚの基準信号が入力される。基準信号は中間周波数信号に重畳されて送信機ＴＲに供給される。送信機ＴＲはミキサ３２を備える。発振装置１１の出力信号はミキサ３２に入力される。ミキサ３２は発振装置１１の出力信号と中間周波数信号とを混合する。ミキサ３２は中間周波数を高周波の送信周波数まで引き上げる役割を担う。ここで、中間周波数信号の生成にあたって変調回路（図示されず）が用いられることができる。変調回路は低周波のアナログ信号またはデジタル信号で搬送波を変調する。
【００３６】
ミキサ３２にはバンドパスフィルタ回路（ＢＰＦ回路）３３およびＲＦ（高周波）アンプ３４が接続される。ＢＰＦ回路３３はミキサ３２の周波数変換で生じる多数の周波数成分の中から送信周波数の信号（ＲＦ信号）を取り出す。ＲＦアンプ３４はＲＦ信号を増幅する。増幅されたＲＦ信号はＲＦアンプ３４から出力される。こうしてＲＦ信号は送信される。ここで、ＲＦ信号の周波数は例えば１４．０ＧＨｚ〜１４．５ＧＨｚである。
【００３７】
前述のように、発振装置１１では、基準信号の基準周波数に近い周波数の妨害波が混入しても、基準信号に同期した出力信号以外の信号出力は回避される。したがって、意図しない周波数での送信は確実に防止されることから、他の通信システムに対して妨害波として作用することは回避されることができる。
【００３８】
図３は本発明の一実施形態に係る受信機ＲＣの構成の一部を概略的に示す。受信機ＲＣはＲＦ（高周波）アンプ３６およびバンドパスフィルタ回路（ＢＰＦ回路）３７を備える。ＲＦアンプ３６には受信信号が入力される。ＲＦアンプ３６は高周波の受信信号を増幅する。ここで受信信号の周波数は例えば１１．７ＧＨｚ〜１２．２ＧＨｚである。ＲＦアンプ３６にはＢＰＦ回路３７が接続される。ＢＰＦ回路３７は後段の中間周波数変換時に妨害波の混入を防止する役割を担う。
【００３９】
受信機ＲＣは局部発振器として発振装置１１とミキサ３８とを備える。発振装置１１の出力信号はミキサ３８に供給される。ミキサ３８には増幅後の受信信号が供給される。ミキサ３８は発振装置１１の出力信号に増幅後の受信信号を混合する。ミキサ３８は高周波の受信信号を中間周波数まで引き下げる役割を担う。ミキサ３８にはＩＦ（中間周波数）アンプ３９が接続される。ＩＦアンプ３９にはミキサ３８から中間周波数信号が入力される。ＩＦアンプ３９は中間周波数信号を増幅する。増幅された中間周波数信号はＩＦアンプ３９から出力される。こうして中間周波数信号は後段の復調回路（図示されず）に供給される。復調回路は低周波のアナログ信号またはデジタル信号を復号する。発振装置１１には１０ＭＨｚの基準信号が入力される。基準信号は出力端子に供給される。
【００４０】
前述のように、発振装置１１では、基準信号の基準周波数に近い周波数の妨害波が混入しても、基準信号に同期した出力信号以外の信号出力は回避される。したがって、誤った情報の復号は確実に回避される。
【００４１】
なお、上記のように詳細に本実施形態を説明したものの、本発明の新規事項および効果から実体的に逸脱しない多くの変形が可能であることは当業者には容易に理解できるであろう。したがって、そのような変形例はすべて本発明の範囲に含まれる。例えば、明細書または図面で少なくとも一度、より広義または同義な異なる用語とともに記載された用語は、明細書または図面のいかなる箇所でもその異なる用語に置き換えられることができる。また、発振装置１１やフェーズロックループ回路１２、送信機ＴＲ、受信機ＲＣ等の構成および動作も本実施形態で説明したものに限定されず、種々の変形が可能である。
【符号の説明】
【００４２】
１１  発振装置、１２  フェーズロックループ回路、１３  バンドパスフィルタ回路、１８  電源回路、２２  混合器、２４  ローパスフィルタ回路（第２ローパスフィルタ回路）、２６  制御回路、ＲＣ  受信機、ＴＲ  送信機。
【図１】
2015115686.tif 000003
【図２】
2015115686.tif 000004
【図３】
2015115686.tif 000005