(57)【要約】【課題】ＰＦＤから発生する雑音成分の影響を低減し、回路規模も削減することができる位相同期回路を得る。【解決手段】電圧信号に対応する周波数の信号を出力する電圧制御発振器の出力ｆｏｕｔ及び、基準周波数の信号を発振する基準信号源の出力ｆｒｅｆ及び、上記基準信号源の出力信号を分周する第一の分周器の係数Ｒ及び、ミクサの出力信号を分周する第二の分周器の係数Ｎ及び、上記基準信号源の出力信号を逓倍する逓倍器の係数Ｋをｆｏｕｔ／ｆｒｅｆ＝Ｋ＋Ｎ／Ｒの周波数関係にする。【選択図】図２
2015035676.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電圧信号に対応する周波数の信号を出力する電圧制御発振器と、
基準周波数の信号を発振する基準信号源と、
上記基準信号源の出力信号を分周する第一の分周器と、
上記基準信号源の出力信号を逓倍する逓倍器と、
上記電圧制御発振器の出力信号を、上記基準信号源の出力信号を上記逓倍器によって逓倍された信号により、ダウンコンバージョンを行うミクサと、
上記ミクサの出力信号を分周する第二の分周器と、
上記第一の分周器によって分周された信号と、上記第二の分周器の出力信号との位相差を検出して、上記位相差に対応する電圧信号を上記電圧制御発振器に出力する位相比較器と、
上記位相比較器から出力された電圧信号を平滑化するループフィルタを備えるとともに、
上記電圧制御発振器の出力ｆｏｕｔ及び、上記基準信号源の出力ｆｒｅｆ及び、上記第一の分周器の係数Ｒ及び、上記第二の分周器の係数Ｎ及び、上記逓倍器の係数Ｋを
ｆｏｕｔ/ｆｒｅｆ＝Ｋ＋Ｎ/Ｒ
の周波数関係とすることを特徴とする位相同期回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、信号の位相と周波数を比較する位相周波数比較器に起因する雑音を低減することが可能な位相同期回路に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、以下の特許文献１に開示されている位相同期回路は、ループ内の分周器の分周数を下げ、位相周波数比較器(Ｐｈａｓｅ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｅｔｅｃｔｏｒ、以下ＰＦＤと呼ぶ)から発生する雑音の影響を低減する機能を備えている。
従来の位相同期回路は、以下の要素で構成されている。
【０００３】
基準周波数の信号を発振する基準信号源
電圧信号に対応する周波数の信号を出力する電圧制御発振器(Ｖｏｌｔａｇｅ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ、以下ＶＣＯと呼ぶ)
基準信号源の出力信号を逓倍する逓倍器
ＶＣＯの出力信号を分周する分周器
基準信号源の出力信号を分周する分周器
逓倍器より出力された信号と分周器より出力された信号との周波数差に対応する周波数信号を出力するミクサ
ミクサの出力信号を分周する分周器
分周器より出力された信号と分周器より出力された信号との位相差を検出して、その位相差に対応する電圧信号を出力するＰＦＤ
ＰＦＤから出力された電圧信号を平滑化し、平滑化後の信号を電圧信号としてＶＣＯに与えるループフィルタ
【０００４】
位相同期回路の出力の位相雑音特性は、図１に示すように、ＰＦＤによる雑音の影響を受ける。ＰＦＤによる位相雑音は、ループ利得を向上させせることで低減できる。ループ利得は分周器の分周数を下げることで向上できる。そこで、ミクサを実装し、周波数のダウンコンバージョンを行うことで、分周器の分周数を低減できるため、ループ利得が向上し、ＰＦＤによる雑音の影響を低減させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−２３３０７８
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来の位相同期回路は以上のように構成されているので、ＰＦＤによる雑音の影響を低減させることができるが、ＰＦＤの影響を低減させるには、逓倍器および複数の分周器を実装する必要がある。しかし、逓倍器および複数の分周器を実装すると雑音成分を発生する課題があった。また、回路規模が大きくなる課題もあった。
【０００７】
本発明は上記のような課題を解決するためになされたものであり、ＰＦＤから発生する雑音成分の影響を低減し、回路規模も削減することができる位相同期回路を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、電圧信号に対応する周波数の信号を出力する電圧制御発振器と、
基準周波数の信号を発振する基準信号源と、
上記基準信号源の出力信号を分周する第一の分周器と、
上記基準信号源の出力信号を逓倍する逓倍器と、
上記電圧制御発振器の出力信号を、上記基準信号源の出力信号を上記逓倍器によって逓倍された信号により、ダウンコンバージョンを行うミクサと、
上記ミクサの出力信号を分周する第二の分周器と、
上記第一の分周器によって分周された信号と、上記第二の分周器の出力信号との位相差を検出して、上記位相差に対応する電圧信号を上記電圧制御発振器に出力する位相比較器と、
上記位相比較器から出力された電圧信号を平滑化するループフィルタを備えるとともに、
上記電圧制御発振器の出力ｆｏｕｔ及び、上記基準信号源の出力ｆｒｅｆ及び、上記第一の分周器の係数Ｒ及び、上記第二の分周器の係数Ｎ及び、上記逓倍器の係数Ｋを
ｆｏｕｔ/ｆｒｅｆ＝Ｋ＋Ｎ/Ｒ
の周波数関係とすることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、ミクサに入力される信号はＶＣＯの出力信号の周波数と等しくなり、ミクサに入力される信号を分周する必要がなくなるので、分周器が不要になり、ＰＦＤから発生する雑音成分の影響を低減するとともに、回路規模を削減することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】ＰＬＬにおける位相雑音の概略を示す説明図。
【図２】この発明の実施の形態１に係る位相同期回路の構成の概略を示す図。
【図３】この発明の実施の形態２に係る位相同期回路の構成の概略を示す図。
【図４】この発明の実施の形態３に係る位相同期回路の構成の概略を示す図。
【図５】この発明の実施の形態４に係る位相同期回路の構成の概略を示す図。
【図６】この発明の実施の形態５に係る位相同期回路の構成の概略を示す図。
【図７】この発明の実施の形態６に係る位相同期回路の構成の概略を示す図。
【図８】この発明の実施の形態７に係る位相同期回路の構成の概略を示す図。
【図９】この発明の実施の形態８に係る位相同期回路の構成の概略を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
実施の形態１
図２はこの発明の実施の形態１による位相同期回路を示す構成図である。図２の位相同期回路は、基準信号源１、ＰＦＤ２、ループフィルタ３、ＶＣＯ４、逓倍器６、分周器８、分周器９、ミクサ１０から構成される。
【００１２】
次に動作について説明する。
ＶＣＯ４は所定の周波数ｆｏｕｔの信号２０を出力する。出力されたｆｏｕｔの信号２０は分岐され、一方は位相同期回路の出力となり、もう一方はミクサ１０のＲＦ端子へ入力される。
【００１３】
水晶発振器またはルビジウム発振器等で構成される基準信号源１は、基準周波数ｆｒｅｆの信号４０を出力する。信号４０は逓倍器６と分周器９へ入力される。
逓倍器６は信号４０の周波数をＫ逓倍し、周波数ｆｒｅｆ×Ｋの信号５０を出力する。信号５０はミクサ１０のＬＯ（Ｌｏｃａｌ Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ、以下ＬＯと呼ぶ）端子へ入力される。ミクサ１０は、信号２０と信号５０の周波数差である周波数（ｆｏｕｔ−ｆｒｅｆ×Ｋ）をもつ信号６０をＩＦ（Ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ、以下ＩＦと呼ぶ）端子から出力する。分周器８は信号６０の周波数をＮ分周し、周波数（ｆｏｕｔ−ｆｒｅｆ×Ｋ）/Ｎの信号６５を出力する。信号６５はＰＦＤ２のｂ端子へ入力される。
分周器９は信号４０の周波数をＲ分周し、周波数ｆｒｅｆ／Ｒの信号７０を出力する。信号７０はＰＦＤ２のａ端子へ入力される。
【００１４】
ＰＦＤ２は信号６５と信号７０の周波数差と位相差に応じて、信号８０を出力する。信号８０はループフィルタ３により平滑化され、ＶＣＯ４の制御電圧信号９０を生成する。信号９０によって制御されたＶＣＯ４は信号２０を生成する。
【００１５】
従来例では特許文献１の図１において、分周数Ｍの分周器７が必要であった。本発明の実施の形態１では、ｆｏｕｔ/ｆｒｅｆ＝Ｋ＋Ｎ/Ｒという周波数関係にすることによって、従来例の分周器７の分周数Ｍを１にする。よって、図２のように、特許文献１の図１における分周器７を除去することができ、低雑音化を行うことができる。また回路規模を小さくすることもできる。
【００１６】
実施の形態２
以上の実施の形態１では、特許文献１の図１において、分周器７を除去する構成にすることで、低雑音化と回路規模の削減とを行う構成であった。
ここでは、図２の実施の形態１において、ＶＣＯ４の代わりにＰ次高調波ＶＣＯ３００を用いることを特徴とする構成の一例を示す。
【００１７】
図３の位相同期回路は、基準信号源１、ＰＦＤ２、ループフィルタ（ＬＦ）３、Ｐ次高調波ＶＣＯ３００、逓倍器６、分周器８、分周器９、ミクサ１０、バンドパスフィルタ（Ｂａｎｄ Ｐａｔｈ Ｆｉｌｔｅｒ、以下ＢＰＦと呼ぶ）３１０、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）３２０から構成される。
次に動作について説明する。
【００１８】
Ｐ次高調波ＶＣＯ３００は所定の周波数ｆｏｕｔの信号と周波数ｆｏｕｔ／Ｐの信号を含む信号２５を出力する。出力された信号２５は分岐され、一方はＢＰＦ３１０に入力される。ＢＰＦ３１０は周波数ｆｏｕｔのみを含む信号２０を出力し、これが位相同期回路の出力となる。分岐されたもう一方の信号２５は、ＢＰＦ３２０へ入力される。ＢＰＦ３２０は周波数ｆｏｕｔ／Ｐのみを含む信号３０を出力する。信号３０はミクサ１０のＲＦ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ、以下ＲＦと呼ぶ）端子へ入力される。
【００１９】
水晶発振器またはルビジウム発振器等で構成される基準信号源１は、基準周波数ｆｒｅｆの信号４０を出力する。信号４０は逓倍器６と分周器９へ入力される。
逓倍器６は信号４０の周波数をＫ逓倍し、周波数ｆｒｅｆ×Ｋの信号５０を出力する。信号５０はミクサ１０のＬＯ端子へ入力される。ミクサ１０は、信号３０と信号５０の周波数差である周波数（ｆｏｕｔ/Ｐ−ｆｒｅｆ×Ｋ）をもつ信号６０をＩＦ端子から出力する。
【００２０】
分周器８は信号６０の周波数をＮ分周し、周波数（ｆｏｕｔ／Ｐ−ｆｒｅｆ×Ｋ）／Ｎの信号６５を出力する。この信号６５は、ＰＦＤ２のｂ端子へ入力される。
分周器９は信号４０の周波数をＲ分周し、周波数ｆｒｅｆ／Ｒの信号７０を出力する。信号７０はＰＦＤ２のａ端子へ入力される。
【００２１】
ＰＦＤ２はｂ端子に入力される信号６５とａ端子に入力される信号７０の周波数差と位相差に応じて、信号８０を出力する。信号８０はループフィルタ３により平滑化され、ＶＣＯ３００の制御電圧信号９０を生成する。信号９０によって制御されたＶＣＯ３００は信号２５を生成する。
【００２２】
従来例では特許文献１の図１における分周数Ｍの分周器７が必要であった。本発明の実施の形態２では、ｆｏｕｔ/ｆｒｅｆ＝（Ｋ＋Ｎ/Ｒ）×Ｐという周波数関係にし、特許文献１の図１において、分周器７の分周数Ｍと高調波ＶＣＯ３００の高調波時数Ｐを等しくすることによって、図３のように、特許文献１の図１における分周器７を除去することができ、低雑音化を行うことができる。また、前記実施の形態１と違って、前記周波数関係において、Ｐ次高調波ＶＣＯを用いていることにより、逓倍器６、分周器８及び９の選択の幅が広がるため、多くの周波数に対応が可能となる。
【００２３】
実施の形態３
以上の実施の形態１及び２では、特許文献１の図１において、分周器７を除去する構成にすることで、低雑音化と回路規模の削減とを行う構成であった。
ここでは、特許文献１の図１における、分周器７および分周器９を除去することを特徴とする構成の一例を示す。
【００２４】
図４の位相同期回路は、基準信号源１、ＰＦＤ２、ループフィルタ３、Ｐ次高調波ＶＣＯ３００、逓倍器６、分周器９、ミクサ１０、バンドパスフィルタ３１０、バンドパスフィルタ３２０から構成される。
次に動作について説明する。
【００２５】
Ｐ次高調波ＶＣＯ３００は所定の周波数ｆｏｕｔの信号と周波数ｆｏｕｔ/Ｐの信号を含む信号２５を出力する。出力された信号２５は分岐され、一方はＢＰＦ３１０に入力される。ＢＰＦ３１０は周波数ｆｏｕｔのみを含む信号２０を出力し、これが位相同期回路の出力となる。分岐された信号２５のもう一方はＢＰＦ３２０へ入力される。ＢＰＦ３２０は周波数ｆｏｕｔ/Ｐのみを含む信号３０を出力する。信号３０はミクサ１０のＲＦ端子へ入力される。
【００２６】
水晶発振器またはルビジウム発振器等で構成される基準信号源１は、基準周波数ｆｒｅｆの信号４０を出力する。信号４０は逓倍器６と分周器９へ入力される。
逓倍器６は信号４０の周波数をＫ逓倍し、周波数ｆｒｅｆ×Ｋの信号５０を出力する。信号５０はミクサ１０のＬＯ端子へ入力される。ミクサ１０は、信号３０と信号５０の周波数差である周波数（ｆｏｕｔ/Ｐ−ｆｒｅｆ×Ｋ）をもつ信号６０をＩＦ端子から出力する。信号６０はＰＦＤ２のｂ端子へ入力される。
分周器９は信号４０の周波数をＲ分周し、周波数ｆｒｅｆ/Ｒの信号７０を出力する。信号７０はＰＦＤ２のａ端子へ入力される。
ＰＦＤ２は信号６０と信号７０の周波数差と位相差に応じて、信号８０を出力する。信号８０はループフィルタ３により平滑化され、ＶＣＯ３００の制御電圧信号９０を生成する。信号９０によって制御されたＶＣＯ３００は信号２５を生成する。
従来例では、特許文献１の図１において、分周数Ｍの分周器７および分周数Ｎの分周器９が必要であった。本発明の実施の形態３では、ｆｏｕｔ／ｆｒｅｆ＝（Ｋ＋１／Ｒ）×Ｐという周波数関係にし、従来例の分周器７の分周数Ｍと高調波ＶＣＯの高調波次数Ｐを等しくすることによって、図４のように、特許文献１の図１における分周器７および分周器９を除去でき、低雑音化することができる。
【００２７】
実施の形態４
以上の実施の形態３では、特許文献１の図１において、分周器７と分周器９を除去する構成にすることで、低雑音化を行う構成であった。
ここでは、図４の実施の形態３において、ミクサ１０の代わりにＱ次高調波ミクサ４００を用いることを特徴とする構成の一例を示す。
【００２８】
図５の位相同期回路は、基準信号源１、ＰＦＤ２、ループフィルタ３、逓倍器６、Ｐ次高調波ＶＣＯ３００、分周器９、Ｑ次高調波ミクサ４００、バンドパスフィルタ３１０、バンドパスフィルタ３２０から構成される。
次に動作について説明する。
【００２９】
Ｐ次高調波ＶＣＯ３００は所定の周波数ｆｏｕｔの信号と周波数ｆｏｕｔ／Ｐの信号を含む信号２５を出力する。出力された信号２５は分岐され、一方はＢＰＦ３１０に入力される。ＢＰＦ３１０は周波数ｆｏｕｔのみを含む信号２０を出力し、これが位相同期回路の出力となる。分岐された信号２５のもう一方はＢＰＦ３２０へ入力される。ＢＰＦ３２０は周波数ｆｏｕｔ／Ｐのみを含む信号３０を出力する。信号３０はミクサ１０のＲＦ端子へ入力される。
【００３０】
水晶発振器またはルビジウム発振器等で構成される基準信号源１は、基準周波数ｆｒｅｆの信号４０を出力する。信号４０は逓倍器６と分周器９へ入力される。
逓倍器６は、信号４０の周波数をＫ逓倍し、周波数ｆｒｅｆ×Ｋの信号５０を出力する。
信号５０は、Ｑ次高調波ミクサ４００のＬＯ端子へ入力される。
Ｑ次高調波ミクサ４００は、信号３０と信号５０のＱ次高調波との周波数差である周波数（ｆｏｕｔ／Ｐ−ｆｒｅｆ×Ｋ×Ｑ）をもつ信号６０をＩＦ端子から出力する。信号６０はＰＦＤ２のｂ端子へ入力される。
【００３１】
分周器９は信号４０の周波数をＲ分周し、周波数ｆｒｅｆ／Ｒの信号７０を出力する。信号７０はＰＦＤ２のａ端子へ入力される。
【００３２】
ＰＦＤ２は信号６０と信号７０の周波数差と位相差に応じて、信号８０を出力する。信号８０はループフィルタ３により平滑化され、Ｐ次高調波ＶＣＯ３００の制御電圧信号９０を生成する。信号９０によって制御されたＰ次高調波ＶＣＯ３００はＢＰＦ経由で信号２０を生成する。
従来例では特許文献１の図１における分周器Ｍの分周器７および分周数Ｎの分周器９が必要であった。本発明の実施の形態４では、ｆｏｕｔ／ｆｒｅｆ＝（Ｋ×Ｑ＋１／Ｒ）×Ｐという周波数関係にし、従来例の分周器７の分周数Ｍと高調波ＶＣＯの高調波次数Ｐを等しくすることによって、特許文献１の図１における分周器７および分周器９を除去し、図５のようにすることができ、低雑音化を行うことができる。
また、前記実施の形態３と違って、前記周波数関係において、Ｐ次高調波ＶＣＯおよびＱ次高調波ミクサを用いていることにより、逓倍器６及び分周器９の選択の幅が広がるため、多くの周波数に対応が可能となる。
【００３３】
実施の形態５
以上の実施の形態３および実施の形態４では、特許文献１の図１において、分周器７および分周器９を除去する構成にすることで、低雑音化を行う構成であった。
ここでは、特許文献１の図１において、逓倍器８および分周器７および分周器９を除去することを特徴とする構成の一例を示す。
【００３４】
図６の位相同期回路は、基準信号源１、ＰＦＤ２、ループフィルタ３、Ｐ次高調波ＶＣＯ３００、分周器９、Ｑ次高調波ミクサ４００、バンドパスフィルタ３１０、バンドパスフィルタ３２０から構成される。
次に動作について説明する。
【００３５】
Ｐ次高調波ＶＣＯ３００は所定の周波数ｆｏｕｔの信号と周波数ｆｏｕｔ／Ｐの信号を含む信号２５を出力する。出力された信号２５は分岐され、一方はＢＰＦ３１０に入力される。ＢＰＦ３１０は周波数ｆｏｕｔのみを含む信号２０を出力し、これが位相同期回路の出力となる。分岐された信号２５のもう一方はＢＰＦ３２０へ入力される。ＢＰＦ３２０は周波数ｆｏｕｔ／Ｐのみを含む信号３０を出力する。信号３０はＱ次高調波ミクサ４００のＲＦ端子へ入力される。
【００３６】
水晶発振器またはルビジウム発振器等で構成される基準信号源１は、基準周波数ｆｒｅｆの信号４０を出力する。信号４０はＱ次高調波ミクサ４００のＬＯ端子と分周器９へ入力される。
Ｑ次高調波ミクサ４００は、信号３０と信号４０のＱ次高調波との周波数差である周波数（ｆｏｕｔ／Ｐ−ｆｒｅｆ×Ｑ）をもつ信号６０をＩＦ端子から出力する。信号６０はＰＦＤ２のｂ端子へ入力される。
【００３７】
分周器９は信号４０の周波数をＲ分周し、周波数ｆｒｅｆ／Ｒの信号７０を出力する。信号７０はＰＦＤ２のａ端子へ入力される。
【００３８】
ＰＦＤ２は信号６０と信号７０の周波数差と位相差に応じて、信号８０を出力する。信号８０はループフィルタ３により平滑化され、Ｐ次高調波ＶＣＯ３００の制御電圧信号９０を生成する。信号９０によって制御されたＰ次高調波ＶＣＯ３００は信号２０を生成する。
従来例では、特許文献１の図１において、分周数Ｍの分周器７および分周数Ｎの分周器９および逓倍数Ｋの逓倍器８が必要であった。本発明の実施の形態５では、ｆｏｕｔ／ｆｒｅｆ＝（Ｑ＋１／Ｒ）×Ｐという周波数関係にし、特許文献１の図１の逓倍器８の逓倍数数ＫとＱ次高調波ミクサの高調波次数Ｑを等しくし、特許文献１の図１の分周器７の分周数Ｍと高調波ＶＣＯの高調波次数Ｐを等しくすることによって、また、Ｑ次高調波ミクサからの出力６０が、基準信号４０と一致するよう分周器９を調整することにより、図６のように特許文献１の図１の逓倍器８および分周器７および分周器９を除去することができ、低雑音化を行うことができる。また回路規模を小さくすることもできる。
【００３９】
実施の形態６
以上の実施の形態では高調波ミクサや高調波ＶＣＯを用いた。
ここでは、特許文献１の図１における分周器７や分周器９を必要としないことを特徴とする、ミクサを１つまたは複数使用してダウンコンバージョンを行う一例を示す。
【００４０】
図７の位相同期回路は、基準信号源１、ＰＦＤ２、ループフィルタ３、ＶＣＯ４、分周器９、ミクサ２００、ミクサ２１０、ミクサ２２０、逓倍器１００、逓倍器１１０、逓倍器１２０から構成される。
【００４１】
次に動作について説明する。
ＶＣＯ４は所定の周波数ｆｏｕｔの信号２０を出力する。出力された信号２０は分岐され、一方はミクサ２００のＲＦに入力され、もう一方は位相同期化回路の出力となる。
【００４２】
水晶発振器またはルビジウム発振器等で構成される基準信号源１は、基準周波数ｆｒｅｆの信号４０を出力する。信号４０は逓倍器１００と分周器９へ入力される。
【００４３】
逓倍器１００は、信号４０の周波数をＫ１逓倍し、周波数ｆｒｅｆ×Ｋ１の信号１０５を出力する。
出力された信号１０５は、分岐され、一方は、ミクサ２２０のＬＯ端子へ入力され、もう一方は、逓倍器１１０へ入力される。
【００４４】
逓倍器１１０は、信号１０５の周波数をＫ２逓倍し、周波数ｆｒｅｆ×Ｋ１×Ｋ２の信号１１５を出力する。
出力された信号１１５は、分岐され、一方は、ミクサ２１０のＬＯ端子へ入力され、もう一方は、逓倍器１２０へ入力される。
【００４５】
逓倍器１２０は、信号１１５の周波数をＫ３逓倍し、周波数ｆｒｅｆ×Ｋ１×Ｋ２×Ｋ３の信号１２５を出力する。出力された信号１２５は、ミクサ２００のＬＯ端子へ入力される。
【００４６】
ミクサ２００は、信号２０と信号１２５の周波数差である周波数（ｆｏｕｔ−ｆｒｅｆ×Ｋ１×Ｋ２×Ｋ３）を持つ信号２０５をＩＦ端子から出力する。信号２０５はミクサ２１０のＲＦ端子へ入力される。
【００４７】
ミクサ２１０は、信号２０５と信号１１５の周波数差である周波数（ｆｏｕｔ−ｆｒｅｆ×Ｋ１×Ｋ２（Ｋ３−１））を持つ信号２１５をＩＦ端子から出力する。信号２１５はミクサ２２０のＲＦ端子へ入力される。
【００４８】
ミクサ２２０は、信号２１５と信号１０５の周波数差である周波数（ｆｏｕｔ−ｆｒｅｆ×Ｋ１（Ｋ２（Ｋ３−１）−１）を持つ信号６０をＩＦ端子から出力する。信号６０はＰＦＤ２のｂ端子へ入力される。
【００４９】
分周器９は信号４０の周波数をＲ分周し、周波数ｆｒｅｆ／Ｒの信号７０を出力する。信号７０はＰＦＤ２のａ端子へ入力される。
【００５０】
ＰＦＤ２は信号６０と信号７０の周波数差と位相差に応じて、信号８０を出力する。信号８０はループフィルタ３により平滑化され、ＶＣＯ４の制御電圧信号９０を生成する。信号９０によって制御されたＶＣＯ４は信号２０を生成する。
【００５１】
図７の位相同期回路において、複数あるｎ番目の逓倍器の逓倍数をＫｎとし、ＶＣＯ４の出力信号２０の周波数をｆｏｕｔ、基準信号源１の信号４０の周波数をｆｒｅｆとする。
【００５２】
【数１】
2015035676.tif 000003
上記数１により、従来例の特許文献１の図１における分周器７と分周器９を省略することができる。
また、ＰＦＤ２が寄与する位相雑音の影響は、ＦＯＭ＋１０ｌｏｇ１０（ｆｒｅｆ／Ｒ）［ｄＢｃ／Ｈｚ］となり、従来例に比べて２０Ｌｏｇ１０（ＭＮ）［ｄＢ］雑音を低減することができる。
【００５３】
実施の形態７
以上の実施の形態１では、特許文献１の図１における分周器７を除去する構成にすることで、低雑音化と回路規模の削減を行う構成であった。
ここでは、実施の形態１において、ミクサをＱ次高調波ミクサに置き換えた構成の一例を示す。
【００５４】
図８はこの発明の実施の形態７による位相同期回路を示す構成図である。図８の位相同期回路は、基準信号源１、ＰＦＤ２、ループフィルタ３、ＶＣＯ４、逓倍器６、分周器８、分周器９、Ｑ次高調波ミクサ４００から構成される。
【００５５】
次に動作について説明する。
ＶＣＯ４は所定の周波数ｆｏｕｔの信号２０出力する。出力されたｆｏｕｔの信号２０は分岐され、一方は位相同期回路の出力となり、もう一方はＱ次高調波ミクサ４００のＲＦ端子へ入力される。
【００５６】
水晶発振器またはルビジウム発振器等で構成される基準信号源１は、基準周波数ｆｒｅｆの信号４０を出力する。信号４０は逓倍器６と分周器９へ入力される。
【００５７】
逓倍器６は信号４０の周波数をＫ逓倍し、周波数ｆｒｅｆ×Ｋの信号５０を出力する。信号５０はＱ次高調波ミクサ４００のＬＯ端子へ入力される。
【００５８】
Ｑ次高調波ミクサ４００は、信号２０と信号５０の周波数差である周波数（ｆｏｕｔ −ｆｒｅｆ×Ｋ×Ｑ）をもつ信号６０をＩＦ端子から出力する。
【００５９】
分周器８は信号６０の周波数をＮ分周し、周波数（ｆｏｕｔ−ｆｒｅｆ×Ｋ×Ｑ）/Ｎの信号６５を出力する。信号６５はＰＦＤ２のｂ端子へ入力される。
【００６０】
分周器９は信号４０の周波数をＲ分周し、周波数ｆｒｅｆ／Ｒの信号７０を出力する。信号７０はＰＦＤ２のａ端子へ入力される。
【００６１】
ＰＦＤ２は信号６５と信号７０の周波数差と位相差に応じて、信号８０を出力する。信号８０はループフィルタ３により平滑化され、ＶＣＯ４の制御電圧信号９０を生成する。信号９０によって制御されたＶＣＯ４は信号２０を生成する。
【００６２】
実施の形態１の時と同様、従来例では特許文献１の図１における分周数Ｍの分周器７が必要であったことに対し、本発明の実施の形態７では、ｆｏｕｔ/ｆｒｅｆ＝Ｋ×Ｑ＋Ｎ/Ｒという周波数関係にすることによって、特許文献１の図１における分周器７の分周数Ｍを１にする。よって、図８のように、特許文献１の図１における分周器７を除去することができ、低雑音化と回路規模の削減を行うことができる。また、実施の形態１と比べ、ミクサ１０の代わりにＱ次高調波ミクサ４００を用いていることにより、逓倍器６、分周器８、分周器９を調整する為の設定範囲を広げることを可能とした。
【００６３】
実施の形態８
以上の実施の形態７では、特許文献１の図１において、分周器７を除去し、ミクサをＱ次高調波ミクサと置き換える構成にすることで、低雑音化と回路規模の削減を行う構成であった。
ここでは、実施の形態７において、特許文献１の図１における逓倍器８を取り除いた構成の一例を示す。
【００６４】
図９はこの発明の実施の形態８による位相同期回路を示す構成図である。図９の位相同期回路は、基準信号源１、ＰＦＤ２、ループフィルタ３、ＶＣＯ４、分周器８、分周器９、Ｑ次高調波ミクサ４００から構成される。
【００６５】
次に動作について説明する。
ＶＣＯ４は所定の周波数ｆｏｕｔの信号２０出力する。出力されたｆｏｕｔの信号２０は分岐され、一方は位相同期回路の出力となり、もう一方はＱ次高調波ミクサ４００のＲＦ端子へ入力される。
【００６６】
水晶発振器またはルビジウム発振器等で構成される基準信号源１は、基準周波数ｆｒｅｆの信号４０を出力する。信号４０はＱ次高調波ミクサ４００のＬＯ端子と分周器９へ入力される。
【００６７】
Ｑ次高調波ミクサ４００は、信号２０と信号４０の周波数差である周波数（ｆｏｕｔ −ｆｒｅｆ×Ｑ）をもつ信号６０をＩＦ端子から出力する。
【００６８】
分周器８は信号６０の周波数をＮ分周し、周波数（ｆｏｕｔ−ｆｒｅｆ×Ｑ）/Ｎの信号６５を出力する。信号６５はＰＦＤ２のｂ端子へ入力される。
【００６９】
分周器９は信号４０の周波数をＲ分周し、周波数ｆｒｅｆ／Ｒの信号７０を出力する。信号７０はＰＦＤ２のａ端子へ入力される。
【００７０】
ＰＦＤ２は信号６５と信号７０の周波数差と位相差に応じて、信号８０を出力する。信号８０はループフィルタ３により平滑化され、ＶＣＯ４の制御電圧信号９０を生成する。信号９０によって制御されたＶＣＯ４は信号２０を生成する。
【００７１】
実施の形態１の時と同様、従来例では特許文献１の図１における分周数Ｍの分周器７が必要であったことに対し、本発明の実施の形態８では、ｆｏｕｔ/ｆｒｅｆ＝Ｑ＋Ｎ/Ｒという周波数関係にすることによって、特許文献１の図１における分周器７の分周数Ｍを１に、同特許文献１の図１における逓倍器８の逓倍数Ｋを１にする。よって、図９のように、特許文献１の図１における分周器７及び逓倍器８を除去することができ、低雑音化と回路規模の削減を行うことができる。
【００７２】
なお、本願発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。
【符号の説明】
【００７３】
１  基準信号源、２  位相周波数比較器、３  ループフィルタ、４  電圧制御発振器、５  分周器、６  逓倍器、７  分周器、８  分周器、９  分周器、１０  ミクサ、１００  逓倍器、１１０  逓倍器、１２０  逓倍器、２００  ミクサ、２１０  ミクサ、２２０  ミクサ、３００  Ｐ次高調波ＶＣＯ、３１０  フィルタ、３２０  フィルタ、４００  Ｑ次高調波ミクサ
【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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