(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の搬送波周波数ｆ１の１／ｎ（ｎは正の整数）にほぼ相当する第１発振周波数ｆｒの第１高周波信号を発振する高周波発振器と、
前記搬送波周波数ｆ１にほぼ相当する第２発振周波数ｆ０の第２高周波信号を発振する電圧制御発振器と、
前記電圧制御発振器の出力周波数ｆを１／ｎに分割する分周比ｎの分周回路と、
前記第１発振周波数ｆｒの第１高周波信号と第２高周波信号である出力周波数ｆの１／ｎの周波数の位相差に比例した誤差信号を出力する位相比較器と、
前記誤差信号に応じて制御電圧を出力しこれを電圧制御発振器に入力するＶＣＯ制御回路とを備え、
該ＶＣＯ制御回路は、第１高周波信号のＳＳＢノイズが第２高周波信号のＳＳＢ
ノイズより小さい周波数帯域で前記誤差信号に比例する制御電圧を出力し、
第１高周波信号のＳＳＢノイズが第２高周波信号のＳＳＢノイズより大きい周波数帯域で制御電圧を０にするようになっている、ことを特徴とする高周波信号発生装置。
【請求項２】
前記高周波発振器は、搬送波周波数ｆ１から約１０ｋＨｚ未満においてＳＳＢノイズが第２高周波信号より低い高安定タイムベースであり、
前記電圧制御発振器は、搬送波周波数ｆ１から約１０ｋＨｚ以上においてＳＳＢノイズが第１高周波信号より低い２８５６ＭＨｚの信号源であり、
前記ＶＣＯ制御回路は、搬送波周波数ｆ１から約１０ｋＨｚ未満において前記誤差信号に比例する制御電圧を出力し、搬送波周波数ｆ１から約１０ｋＨｚ以上において制御電圧を０にする、ことを特徴とする請求項１に記載の高周波信号発生装置。
【請求項３】
前記電圧制御発振器の出力周波数ｆから複数倍の高周波信号を形成する周波数逓倍器を備える、ことを特徴とする請求項１に記載の高周波信号発生装置。
【請求項４】
前記電圧制御発振器の出力周波数ｆから複数分の１の高周波信号を形成するデジタル分周回路を備える、ことを特徴とする請求項１に記載の高周波信号発生装置。
【請求項５】
パルス性の前記高周波信号からサイン波を作り出すバンドパス・フィルタを備える、ことを特徴とする請求項３または４に記載の高周波信号発生装置。
【請求項６】
前記高周波発振器、電圧制御発振器、分周回路、位相比較器、およびＶＣＯ制御回路を駆動するための所定の第１直流電圧をこれより高い所定の第２直流電圧から形成する直流安定化電源と、
該直流安定化電源に前記第２直流電圧の電力を供給する電力備蓄器と、
商用交流電源から前記第２直流電圧の電力を前記電力備蓄器に供給する整流回路と、を備える、ことを特徴とする請求項１に記載の高周波信号発生装置。
【請求項７】
前記電力備蓄器は、バッテリーまたは高容量コンデンサである、ことを特徴とする請求項６に記載の高周波信号発生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＭＨｚからＧＨｚの領域にわたる高周波信号を発生する高周波信号発生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
高周波信号を発生する高周波信号源（すなわち高周波信号発生装置）として、従来からＰＬＬを用いた周波数シンセサイザが知られている。
図６は、従来の周波数シンセサイザの構成図である。この図において、１は高周波発振器（例えば水晶発振回路）、２は位相比較器、３は低域フィルタ、４は増幅器、５は電圧制御発振器（ｖｏｌｔａｇｅ  ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ  ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ、以下「ＶＣＯ」）、６は分周比ｎの分周回路である。
また、位相比較器２、低域フィルタ３、増幅器４、およびＶＣＯ５で構成されるループをフェーズロックループ（ｐｈａｓｅ  ｌｏｃｋ  ｌｏｏｐ、以下「ＰＬＬ」）と呼ぶ。なお、ＰＬＬにおいて、分周回路６はなくてもよい。
【０００３】
ＶＣＯ５は、基準信号Ｖｒがない場合、固有の周波数（フリーランニング周波数）ｆ０で発振し電圧Ｖ０を発生する。ｆ０／ｎに極めて近い周波数ｆｒの基準信号を入力すると、位相比較器２は、ＶｒとＶ０の位相差に比例した誤差信号Ｖｅを出力する。低域フィルタ３によりＶｅから不要な高周波分が取り除かれ、増幅器４により増幅された信号Ｖｃが、ＶＣＯ５の制御電圧となり、誤差信号が小さくなる方向にＶＣＯ５の発振周波数ｆ０を変化させ、ｆ０をｎ×ｆｒに一致させる。
ｆ０がｎ×ｆｒに一致することを、「ＰＬＬがロックする」という。一度ロック状態になるとｆ０はｎ×ｆｒに追従する。従って、この図において、ＶＣＯの発振周波数ｆ０は、ｆ０＝ｎ×ｆｒとなる。
【０００４】
従来の高周波信号源は、上述したＶＣＯ（電圧制御発振器）、ＰＬＬ（フェーズロックループ）および分周回路を用いた信号源（以下、「シンセサイザ方式高周波信号源」と呼ぶ）が一般的であった。
かかるシンセサイザ方式高周波信号源は、特許文献１〜３、非特許文献１，２等に開示されている。
【０００５】
シンセサイザ方式以外の高周波信号源としては、低い周波数からステップリカバリーダイオードの非線形特性を利用した周波数逓倍器と、逆により高い周波数からの分周方式も知られている。
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−１１２３３３号、「ＰＬＬシンセサイザ」
【特許文献２】特開２００１−０６９００３号、「ＰＬＬ制御回路及びその制御方法」
【特許文献３】特開２００５−１９１６８４号、「ＰＬＬの基準周波数位相制御回路」
【０００７】
【非特許文献１】アジレントテクノロジー（株）のカタログ、２００４年度版、１３６ページ
【非特許文献２】Ｐａｕｌ  Ｈｏｒｏｗｉｔｚ  ａｎｄ  Ｗｉｎｄｆｉｅｌｄ  Ｈｉｌｌ，  “Ｔｈｅ  ａｒｔ  ｏｆ  ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ”，２ｎｄ  Ｅｄｉｔｉｏｎ，  Ｃａｍｂｒｉｄｇｅ，１９８９，ｐ６５３
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
自由電子レーザー用加速器などの信号源やフェムト、アト秒パルス・レーザー用モードロック信号源、ＧＰＳなどの時間基準を提供する信号源では、原子時計に匹敵する１０−１１の周波数安定度と、ピコ秒以下の時間安定性が機器を安定に機能させるために要求される。
【０００９】
このような高安定で低いＳＳＢノイズ（ｓｉｎｇｌｅ  ｓｉｄｅ  ｂａｎｄ  ｎｏｉｓｅ）を持った信号源は、現状では存在しない。例えばフェトム秒の時間精度（時間ジッタ）を保証するＳＳＢノイズは、自由電子レーザー用加速器の信号源（約６ＧＨｚ）では、信号のキャリアから１ｋＨｚ離れたところで、−１２０ｄＢｃ／Ｈｚ以下である必要がある。
これは発生するノイズの位相関係がコヒーレントで使用帯域幅が１ｋＨｚを想定した場合である。もしランダムなノイズ成分がある場合は、その成分の和が打ち消されるのでより高いＳＳＢノイズで良い事になる。
さらに自由電子レーザー用の加速器では、数種類の同期した周波数を同時に発振する必要がある。同期した多周波数の同時出力で、以上に述べたような低ＳＳＢノイズ、高周波数安定度の信号源も、従来存在しなかった。
【００１０】
非特許文献１に開示されているアジレントテクノロジー社のＥ８２４１Ａなどの高周波信号源は、現時点で知られている最高レベルのものであり、高安定でＳＳＢノイズが極めて低いもの（信号純度が高いもの）としてＧＰＳ衛星などの時間基準やレーザーのモードロック用信号源として使われている。
しかし、この高周波信号源であっても、そのＳＳＢノイズは、信号のキャリアから１ｋＨｚ離れたところで、３〜１０ＧＨｚの周波数領域で−９８〜−１０６ｄＢｃ／Ｈｚ前後であり、所望の−１２０ｄＢｃ／Ｈｚ以下よりも約２０ｄＢｃ／Ｈｚ以上もＳＳＢノイズが高い問題点があった。
言い換えれば、上述した従来のシンセサイザ方式の高周波信号源では、例えばフェトム秒の時間精度（時間ジッタ）を保証するような、高い信号安定度と低いＳＳＢノイズレベルを達成することは、できなかった。
【００１１】
また、シンセサイザ方式以外の、ステップリカバリーダイオードの非線形特性を利用した周波数逓倍器や、分周のみを使用した信号源は、信号の純度が本質的に低く、また周波数安定性も悪かった。従って、これらの方式の高周波信号源では、高い信号安定度と低いＳＳＢノイズレベルを達成することは、到底できなかった。
【００１２】
本発明は、かかる問題点を解決するために創案されたものである。すなわち、本発明の目的は、数ＭＨｚから数ＧＨｚの周波数領域にわたる高周波信号を、従来達成できなかった非常に低いＳＳＢノイズで安定して発生することができる高周波信号発生装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明によれば、所定の搬送波周波数ｆ１の１／ｎ（ｎは正の整数）にほぼ相当する第１発振周波数ｆｒの第１高周波信号を発振する高周波発振器と、
前記搬送波周波数ｆ１にほぼ相当する第２発振周波数ｆ０の第２高周波信号を発振する電圧制御発振器と、
前記電圧制御発振器の出力周波数ｆを１／ｎに分割する分周比ｎの分周回路と、
前記第１発振周波数ｆｒの第１高周波信号と第２高周波信号である出力周波数ｆの１／ｎの周波数の位相差に比例した誤差信号を出力する位相比較器と、
前記誤差信号に応じて制御電圧を出力しこれを電圧制御発振器に入力するＶＣＯ制御回路とを備え、
該ＶＣＯ制御回路は、第１高周波信号のＳＳＢノイズが第２高周波信号のＳＳＢノイズより小さい周波数帯域で前記誤差信号に比例する制御電圧を出力し、
第１高周波信号のＳＳＢノイズが第２高周波信号のＳＳＢノイズより大きい周波数帯域で制御電圧を０にするようになっている、ことを特徴とする高周波信号発生装置が提供される。
【００１４】
本発明の好ましい実施形態によれば、前記高周波発振器は、搬送波周波数ｆ１から約１０ｋＨｚ未満においてＳＳＢノイズが第２高周波信号より低い高安定タイムベースであり、
前記電圧制御発振器は、搬送波周波数ｆ１から約１０ｋＨｚ以上においてＳＳＢノイズが第１高周波信号より低い２８５６ＭＨｚの信号源であり、
前記ＶＣＯ制御回路は、搬送波周波数ｆ１から約１０ｋＨｚ未満において前記誤差信号に比例する制御電圧を出力し、搬送波周波数ｆ１から約１０ｋＨｚ以上において制御電圧を０にする。
【００１５】
また、前記電圧制御発振器の出力周波数ｆから複数倍の高周波信号を形成する周波数逓倍器を備える。
【００１６】
また、前記電圧制御発振器の出力周波数ｆから複数分の１の高周波信号を形成するデジタル分周回路を備える。
【００１７】
また、パルス性の高周波信号からサイン波を作り出すバンドパス・フィルタを備える。
【００１８】
また、前記高周波発振器、電圧制御発振器、分周回路、位相比較器、およびＶＣＯ制御回路を駆動するための所定の第１直流電圧をこれより高い所定の第２直流電圧から形成する直流安定化電源と、
該直流安定化電源に前記第２直流電圧の電力を供給する電力備蓄器と、
商用交流電源から前記第２直流電圧の電力を前記電力備蓄器に供給する整流回路とを備える。
【００１９】
前記電力備蓄器は、バッテリーまたは高容量コンデンサである、ことが好ましい。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の構成によれば、高周波発振器、電圧制御発振器、分周回路、位相比較器、およびＶＣＯ制御回路により、フェーズロックループ（ＰＬＬ）を構成しているので、
第１高周波信号のＳＳＢノイズが第２高周波信号より小さい周波数帯域では、ＶＣＯ制御回路で誤差信号に比例する制御電圧を出力し、この制御電圧により、位相比較器の誤差信号が小さくなる方向に電圧制御発振器（ＶＣＯ）の発振周波数ｆ０を変化させ、ｆ０をｎ×ｆｒに一致させることができる。
また、この周波数帯域では、電圧制御発振器（ＶＣＯ）の出力周波数ｆのＳＳＢノイズは、第１高周波信号のＳＳＢノイズに一致し、第２高周波信号より小さいＳＳＢノイズとなる。
【００２１】
さらに、ＶＣＯ制御回路は、第１高周波信号のＳＳＢノイズが第２高周波信号より大きい周波数帯域で制御電圧を０にするので、この周波数帯域では、電圧制御発振器（ＶＣＯ）は位相制御のロックが解除されてフリーランニング周波数ｆ０となり、電圧制御発振器（ＶＣＯ）の出力周波数ｆのＳＳＢノイズは、第２高周波信号のＳＳＢノイズに一致し、第１高周波信号より小さいＳＳＢノイズとなる。
【００２２】
従って、本発明によれば、使用する広い周波数帯域において、電圧制御発振器（ＶＣＯ）のロック／アンロックにより、第１高周波信号と第２高周波信号のＳＳＢノイズの小さい方を選択するので、常により小さいノイズに維持することができる。
また、フェーズロックループ（ＰＬＬ）により、非常に安定な信号源が提供できる。
【００２３】
さらに、本発明によれば、周波数逓倍器及び／又はデジタル分周回路を備えることにより、数ＭＨｚから数ＧＨｚの周波数領域にわたる高周波信号を、従来達成できなかった非常に低いＳＳＢノイズで安定して発生することができる。
【００２４】
従って、本発明により、現状よりさらに高い精度の時間基準やモードロックレーザーの高精度信号源の実現、現状より時間のふらつきが低いパルス幅がフェトム秒領域の極短パルスレーザーや自由電子レーザー用加速器・測定装置を実現できる。さらに、今よりも高精度のＧＰＳの時間基準信号や、ひいては長基線干渉装置ＶＬＢＩの測距精度の向上が望める。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明の好ましい実施形態を図面を参照して説明する。
【００２６】
上述した高安定で低ＳＳＢノイズの信号源を実現するために、本発明では、ルビジウムなどを使った１０ＭＨｚ程度の信号源を使用した。この信号源は、発振キャリアから約１００Ｈｚ程度までＳＳＢノイズが低く、周波数が１０−１１〜１０−１３の安定度である。
また、本発明では、この信号源と、その出力にフェーズロックＰＬＬのかかった源発振器を組み合わせた。この源発振器は、高周波（例えば２８５６ＭＨｚ）キャリアから約１ｋＨｚ以上でＳＳＢノイズが非常に低いものである。
この両者の、キャリアに近い周波数のＳＳＢノイズが低い高安定周波数源と、キャリアから離れた高い周波数のＳＳＢノイズの低い信号源との組み合わせにより、キャリアから見て低い周波数から高い周波数までの全域で低いＳＳＢノイズを実現した。
ＰＬＬの周波数応答は低ノイズになるように調整したのはもちろんである。
【００２７】
以上に加えて、本発明では、源発振器のＳＳＢノイズが１／ｎになるデジタルｎ分周回路と、低ノイズ電源を組み合わせて信号源を開発した。この低ノイズ電源は、１０Ｖの基準に対して約１００Ｈｚにおいて−１４０ｄＢＶ／√Ｈｚ以下のノイズフロアであった。
【００２８】
低ノイズ電源は、商用の５０Ｈｚなどの電源から整流してシリーズレギュレータでＤＣ安定化電源を作り、その出力をバッテリーや大容量コンデンサに接続した。さらにそのバッテリーなどの出力を高安定基準電源（３ｐｐｍ／℃）を使ったシリーズレギュレータに加えることで、低ノイズ電源を実現した。
【実施例１】
【００２９】
図１は、本発明の高周波信号発生装置の全体構成図である。この図は、自由電子レーザー用の多周波数信号源のブロックダイヤグラムを示している。
図１において、本発明の高周波信号発生装置１０は、高周波発振器１１、位相比較器１２、ＶＣＯ制御回路１３、増幅器１４、電圧制御発振器１５、および分周回路１６を備える。
【００３０】
高周波発振器１１は、所定の搬送波周波数ｆ１の１／ｎ（ｎは正の整数）にほぼ相当する第１発振周波数ｆｒの第１高周波信号ａを発振する。この例では、所定の搬送波周波数ｆ１は２８５６ＭＨｚであり、第１発振周波数ｆｒは約１０ＭＨｚであり、ｎは例えば２８５又は２８６である。なお、位相比較できる周波数であれば、何でも良い。
この高周波発振器１１は、発振キャリア（搬送波周波数ｆ１）から約１０ｋＨｚ未満においてＳＳＢノイズが電圧制御発振器１５の第２高周波信号ｅ（後述する）より低いルビジウム高安定タイムベース（安定度１０−１１以下）であるのがよい。
【００３１】
位相比較器１２は、第１発振周波数ｆｒ（約１０ＭＨｚ）の第１高周波信号ａと、電圧制御発振器１５の出力周波数ｆの１／ｎの第２高周波信号ｇとの位相差に比例した誤差信号Ｖｅを出力する。
【００３２】
ＶＣＯ制御回路１３は、位相比較器１２から出力された誤差信号Ｖｅに応じて制御電圧を出力し、これを増幅器１４で増幅した制御電圧Ｖｃを電圧制御発振器１５に入力する。
【００３３】
ＶＣＯ制御回路１３は、第１高周波信号ａのＳＳＢノイズが第２高周波信号ｂより小さい周波数帯域で誤差信号Ｖｅに比例する制御電圧を出力し、第１高周波信号ａのＳＳＢノイズが第２高周波信号ｅより大きい周波数帯域で制御電圧を０にする。
すなわち、この例では、ＶＣＯ制御回路１３は、搬送波周波数ｆ１から約１０ｋＨｚ未満において誤差信号Ｖｅに比例する制御電圧を出力し、搬送波周波数ｆ１から約１０ｋＨｚ以上において制御電圧を０にする。この結果、この周波数帯域では、電圧制御発振器（ＶＣＯ）は位相制御のロックが解除されてフリーランニング周波数ｆ０となる。
【００３４】
電圧制御発振器１５は、搬送波周波数ｆ１（この例では２８５６ＭＨｚ）にほぼ相当する第２発振周波数ｆ０（この例では２８５６ＭＨｚ）の第２高周波信号ｅを発振する。
この電圧制御発振器１５は、タイムベース（高周波発振器１１）にフェーズロックＰＬＬをかけた発振キャリア（搬送波周波数ｆ１）から約１０ｋＨｚ以上においてＳＳＢノイズが第１高周波信号ａより低い２８５６ＭＨｚの信号源である。
【００３５】
分周回路１６は、電圧制御発振器１５の出力周波数ｆを１／ｎに分割する分周比ｎの分周回路である。ｎは例えば上述した２８５又は２８６である。
【００３６】
図２は、各信号源の周波数特性図であり、横軸は搬送波周波数ｆ１（この例では２８５６ＭＨｚ）からの周波数（偏差）、縦軸はＳＳＢノイズである。また図２（Ａ）は、高周波発振器１１（第１高周波信号ａ）と電圧制御発振器１５（第２高周波信号ｅ）のＳＳＢノイズ、図２（Ｂ）は、本発明の高周波信号発生装置１０の出力周波数ｆのＳＳＢノイズを示している。
【００３７】
上述した本発明の構成によれば、高周波発振器１１、電圧制御発振器１５、分周回路１６、位相比較器１２、およびＶＣＯ制御回路１３により、フェーズロックループ（ＰＬＬ）を構成しているので、
第１高周波信号ａのＳＳＢノイズが第２高周波信号ｅより小さい周波数帯域では、ＶＣＯ制御回路１３で誤差信号Ｖｅに比例する制御電圧を出力し、この制御電圧により、位相比較器１２の誤差信号Ｖｅが小さくなる方向に電圧制御発振器（ＶＣＯ）の発振周波数ｆ０を変化させ、ｆ０をｎ×ｆｒに一致させることができる。
【００３８】
また、図２（Ｂ）に示すように、この周波数帯域（約１０ｋＨｚ未満）では、電圧制御発振器１５（ＶＣＯ）の出力周波数ｆのＳＳＢノイズは、第１高周波信号ａのＳＳＢノイズに一致し、第２高周波信号ｅより小さいＳＳＢノイズとなる。
【００３９】
さらに、ＶＣＯ制御回路１３は、第１高周波信号ａのＳＳＢノイズが第２高周波信号ｅより大きい周波数帯域で制御電圧を０にするので、この周波数帯域（約１０ｋＨｚ以上）では、電圧制御発振器（ＶＣＯ）はロックが解除されてフリーランニング周波数となり、出力周波数ｆのＳＳＢノイズは、第２高周波信号ｅのＳＳＢノイズに一致し、第１高周波信号ａより小さいＳＳＢノイズとなる。
【００４０】
従って、本発明によれば、使用する広い周波数帯域で、電圧制御発振器（ＶＣＯ）のロック／アンロックにより、第１高周波信号ａと第２高周波信号ｅのＳＳＢノイズの小さい方を選択するので、常により小さいノイズに維持することができる。
また、フェーズロックループ（ＰＬＬ）により、非常に安定な信号源が提供できる。
【実施例２】
【００４１】
図１において、本発明の高周波信号発生装置１０は、さらに、周波数逓倍器１８、デジタル分周回路１９，２０，２１、バンドパス・フィルタ２２を備える。
【００４２】
周波数逓倍器１８は、電圧制御発振器１５の出力周波数ｆから複数倍の高周波信号を形成する。この例では、出力周波数ｆ（２８５６ＭＨｚ）を２倍して、自由電子レーザー用に適した約６ＧＨｚ（５７１２ＭＨｚ）の高周波信号ｈを形成するようになっている。
【００４３】
デジタル分周回路１９，２０，２１は、電圧制御発振器１５の出力周波数ｆから複数分の１のパルス性の高周波信号を形成する。この例では、周波数逓倍器１８の下流にデジタル分周回路１９，２０，２１を直列に備え、５７１２ＭＨｚから順に１／２（２８５６ＭＨｚ）、１／６（４７６ＭＨｚ）、１／２（２３８ＭＨｚ）を発生する。
【００４４】
バンドパス・フィルタ２２は、パルス性の高周波信号ｈ，i，ｊ，ｋからサイン波を作り出すバンドパス・フィルタである。
【００４５】
図３は、本発明の高周波信号発生装置１０による出力信号のノイズ特性図である。この図において、横軸は搬送波周波数からの周波数（偏差）、縦軸はＳＳＢノイズである。
この図において、５７１２ＭＨｚは、図１の高周波信号ｈをバンドパス・フィルタ２２でサイン波にしたものである。この図から自由電子レーザー用加速器の信号源（約６ＧＨｚ）として、必要となる「信号のキャリアから１ｋＨｚ離れたところで、−１２０ｄＢｃ／Ｈｚ以下」を満たしていることがわかる。
【００４６】
また、この実験データにおいて、理論どおり各周波数で分周比ｎの比で１／ｎにノイズフロアが下がっている。
すなわち、デジタルｎ分周回路（デジタル分周回路）では、源発振器のＳＳＢノイズが１／ｎになるので、この図において、２８５６ＭＨｚ、４７６ＭＨｚ、２３８ＭＨｚの各ＳＳＢノイズは、５７１２ＭＨｚよりも必要となる全域において小さくなることが確認された。
【実施例３】
【００４７】
図４は、本発明の高周波信号発生装置１０で用いた低ノイズ電源の構成図である。
この図に示すように、この低ノイズ電源３０は、直流安定化電源３２、電力備蓄器３４、および整流回路３６を備える。
【００４８】
直流安定化電源３２は、高安定基準電源（３ｐｐｍ／℃）を使ったシリーズレギュレータからなり、図１の高周波発振器１１、電圧制御発振器１５、分周回路１６、位相比較器１２、ＶＣＯ制御回路１３、その他１８〜２２を駆動するための所定の第１直流電圧（例えばＤＣ１０Ｖ）をこれより高い所定の第２直流電圧（例えばＤＣ１２Ｖ）から形成する。
電力備蓄器３４は、バッテリーまたは高容量コンデンサであり、直流安定化電源３２に前記第２直流電圧の電力を供給する。
整流回路３６は、初段のトランスと整流回路及びシリーズレギュレータからなり、商用交流電源（例えばＡＣ１００Ｖ，５０Ｈｚ）から第２直流電圧の電力を電力備蓄器３４に供給する。
【００４９】
図５は、本発明における低ノイズ電源３０のノイズスペクトラムである。この図から、１０Ｖ出力電圧を基準としたときに、−１４０ｄＢＶ／√Ｈｚ以下のノイズフロアが実現されていることがわかる。
【００５０】
上述したように、本発明によれば、非常に安定でＳＳＢノイズの少ない信号源が提供できる。それにより、現状よりさらに高い精度の時間基準やモードロックレーザーの高精度信号源の実現、現状より時間のふらつきが低いパルス幅がフェトム秒領域の極短パルスレーザーや自由電子レーザー用加速器・測定装置を実現できる。さらに、今よりも高精度のＧＰＳの時間基準信号や、ひいては長基線干渉装置ＶＬＢＩの測距精度の向上が望める。
【００５１】
従って、本発明の高周波信号発生装置、すなわち信号源は、ＧＰＳなどの測地技術分野、電波時計の時間基準信号発生分野、短パルス、連続波放射光発生用の加速科学分野、短パルス・周波数安定化レーザー、光コムなどの高い時間基準が必要な分野に広く応用できる。
【００５２】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更できることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の高周波信号発生装置の全体構成図である。
【図２】各信号源の周波数特性図である。
【図３】本発明の高周波信号発生装置による出力信号のノイズ特性図である。
【図４】本発明の高周波信号発生装置で用いた低ノイズ電源の構成図である。
【図５】本発明における低ノイズ電源のノイズスペクトラムである。
【図６】従来の周波数シンセサイザの構成図である。
【符号の説明】
【００５４】
１０  高周波信号発生装置、１１  高周波発振器、
１２  位相比較器、１３  ＶＣＯ制御回路、
１４  増幅器、１５  電圧制御発振器、
１６  分周回路、１８  周波数逓倍器、
１９，２０，２１  デジタル分周回路、
２２  バンドパス・フィルタ、
３０  低ノイズ電源、３２  直流安定化電源、
３４  電力備蓄器、３６  整流回路
【図１】
0004737682.tif 000002
【図２】
0004737682.tif 000003
【図３】
0004737682.tif 000004
【図４】
0004737682.tif 000005
【図５】
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【図６】
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