(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つのキャパシタと少なくとも１つのインダクタを含み第１周波数の第１信号を出力するようにされた共振器と、
入力が該共振器の出力に接続された周波数逓倍器であって、前記第１周波数のｎ倍（ｎ≧２かつ整数）である第２周波数の第２信号を出力するようにされた周波数逓倍器と、
前記共振器の一部のキャパシタとインダクタとであり、前記第２周波数に対して前記共振器の出力間に短絡回路または開放接続を形成する前記キャパシタとインダクタとを含む同調回路であって、前記短絡回路が直列に接続されたキャパシタとインダクタとの共振により形成され、前記開放接続が並列に接続されたキャパシタとインダクタとの共振により形成される同調回路と、
を備えることを特徴とする発振器。
【請求項２】
前記共振器は、少なくとも１つのキャパシタと少なくとも１つのインダクタからなる直列接続を含み、前記直列接続はインダクタと並列に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の発振器。
【請求項３】
前記共振器は、少なくとも１つのキャパシタと少なくとも１つのインダクタからなる並列接続を含み、前記並列接続はキャパシタと直列接続されていることを特徴とする請求項１に記載の発振器。
【請求項４】
前記周波数逓倍器は周波数二倍器であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の発振器。
【請求項５】
少なくとも１つのキャパシタと少なくとも１つのインダクタを含み第１周波数の第１信号を出力するようにされた共振器と、
入力端子が該共振器の出力端子に接続された周波数分周器であって、前記第１周波数の１／ｎ倍（ｎ≧２かつ整数）である第２周波数の第２信号を出力するようにされた周波数分周器と、
前記共振器の一部のキャパシタとインダクタとであり、前記第２周波数に対して前記共振器の出力間に短絡回路または開放接続を形成する前記キャパシタとインダクタとを含む同調回路であって、前記短絡回路が直列に接続されたキャパシタとインダクタとの共振により形成され、前記開放接続が並列に接続されたキャパシタとインダクタとの共振により形成される同調回路と、
を備えることを特徴とする発振器。
【請求項６】
前記共振器は、少なくとも１つのキャパシタと少なくとも１つのインダクタからなる直列接続を含み、前記直列接続はインダクタと並列に接続されていることを特徴とする請求項５に記載の発振器。
【請求項７】
前記共振器は、少なくとも１つのキャパシタと少なくとも１つのインダクタからなる並列接続を含み、前記並列接続はキャパシタと直列接続されていることを特徴とする請求項５に記載の発振器。
【請求項８】
前記共振器を構成するキャパシタまたはインダクタを可変とすることで、前記第２周波数に対しては前記共振器の出力間に短絡回路または開放接続を形成しながら前記第１周波数が電圧または電流で調整可能であることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の発振器。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれか１項に記載の発振器を備えた送信機。
【請求項１０】
ＧＳＭ通信システムにおいて請求項９に記載の送信機を使用する通信機器。
【請求項１１】
ＤＥＣＴ通信システムにおいて請求項９に記載の送信機を使用する通信機器。
【請求項１２】
Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）通信システムにおいて請求項９に記載の送信機を使用する通信機器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は発振器に関するものである。この発振器は少なくとも１つのキャパシタと少なくとも１つのインダクタからなる共振器を含み、共振器は第１周波数の第１信号を出力するようにようにされており、周波数逓倍器または周波数分周器は直接的または間接的に共振器の出力に接続できる入力端子があり、周波数逓倍器または周波数分周器は第２周波数の第２信号を出力するようにされており、第２周波数はそれぞれ第１周波数のｎ倍または１／ｎ倍（ｎ≧２かつ整数）である。本発明は更に、そのような発振器を備える送信機、及び様々な用途向けのそのような送信機の使用に関するものである。
【０００２】
発振器が使用された場合、発振出力信号（第２信号）と共振回路の間の電磁帰還により、設定された周波数よりかなり外れた発振出力信号の周波数となり、極めて望ましくない。このような帰還は、例えば、素子の配置が決められた結果として供給電圧を介して生じたり、増幅回路を介して生じたり、または、発振器が送信機または送受信機の一部を成すときは、アンテナより放射される電磁波を介して生じる。
【０００３】
発振器の電磁帰還を減らす既存の技術から取り入れられた一つの方法は、共振回路の周波数二逓倍器のダウンストリームを使用することである。共振回路への周波数二逓倍信号の帰還は、共振回路によって濾波された信号となる。理想的な場合は、電磁帰還による周波数偏差は生じない。しかし実際に、発振器で生成された混合周波数は、生成された信号の周波数が原因となる発振回路の非線形性の結果として周波数偏差を上昇させる。
【０００４】
周波数逓倍器または周波数分周器が使用された場合、電磁帰還による発振器出力信号の周波数偏差をさらに押さえることが本発明の目的である。
【０００５】
このため本発明による発振器は、共振器の一部であり、第２周波数で短絡回路または開放接続する同調回路であることを特徴とする。この方法により、発振素子の非線形性に関わらず、電磁帰還に起因する発振周波数偏差を大きく抑圧することが可能になる。
【０００６】
好ましい実施例として、発振器は少なくとも１つのキャパシタと少なくとも１つのインダクタの直列接続とを含み、その直列接続に対してインダクタの並列接続を含む。これは、第２周波数で短絡回路を作り出している。
【０００７】
もう１つの好ましい実施例として、共振器は少なくとも１つのキャパシタと少なくとも１つのインダクタの並列接続を含み、その並列接続に対してキャパシタの直列接続を含む。これは、第２周波数で開放接続を作り出している。
【０００８】
本発明は、添付図面を参照して詳細が以下に説明される。
【０００９】
それぞれの図において同一の参照番号は、同一の素子または同一の機能を持つ素子に関するものである。
【００１０】
図１は、キャパシタ２、インダクタ４及び抵抗６の並列接続を含む共振器を示す。共振器は、主にキャパシタ２のキャパシタンス及びインダクタ４のインダクタンスからなる共振周波数がある。電流源８はアクティブ素子を表わす。共振器２、４、６及びアクティブ素子８は発振器を形成する。（虚の）電圧制御電流源１０と（虚の）遅延素子１２は、発振器中の電磁帰還、即ち処理過程で発生する帰還信号を表わす。実際、１０、１２の結合は、抵抗、キャパシタ、インダクタの特性、またはその組み合わせである可変な複素抵抗としてふるまい、遅延素子１２の割合に依存する。したがって、その共振器の共振周波数は、帰還信号の位相の動きに合わせて変化する。
【００１１】
図２は変更された共振器である。共振器は、キャパシタ２及びインダクタ４ａの直列接続、その直列接続に対するインダクタ４ｂ及び抵抗６の並列接続を含む。図１の場合、電磁帰還は発振器で生じる。その帰還は電圧制御電流源１０と遅延素子１２によって表わされる。さらに、図２の発振器は周波数逓倍器１４を含む。周波数逓倍器１４は、第１周波数の信号を第２周波数の信号へ変換する。第２周波数は第１周波数のｎ倍（ｎ≧２かつ整数）である。周波数逓倍器１４のような例として周波数二倍器がある。理論上、周波数逓倍器を使用すると、共振器２、４ａ、４ｂ及び６の基本周波数に等しく、基本周波数の高調波を含まない帰還信号が生ずる。しかし実際は、回路素子、例えば能動部分８の非線形性により、共振器内で、そのような混合物を引き起こす結果、発振器２、４ａ、４ｂ、６及び８で望ましくない周波数偏差が生じる。図２による回路において、この問題は、本発明に従がうと、キャパシタ２及びインダクタ４ａの直列接続が、周波数逓倍器１４によって供給された周波数の信号で短絡回路になるような性能を持つ追加リアクティブ素子４ａを共振器に入れることによって、大部分は克服される。
【００１２】
図３は、図２による回路網モデルの２重回路網モデルを示す。ここで、キャパシタ２ａ及びインダクタ４の並列接続は、キャパシタ２ｂ及び抵抗６の直列接続に接続される。電圧源１６は電流源８におきかえられる。最後に、その網モデルは、電流制御電圧源１８及び電圧制御電圧源２０を含む。キャパシタ２ａ及びインダクタ４の並列接続は、周波数逓倍器１４によって出力された周波数の信号に対して開放接続となる。
【００１３】
図４は、電圧または電流制御共振器を示す。その共振器は、インダクタ２２ａ、電圧または電流制御キャパシタ２４、及びインダクタ２２ｂの直列接続、この直列接続に並列接続するインダクタ２２ｃを含む。共振器が一部をなす発振器は、増幅素子２６、キャパシタ２８及び電流源３０の能動部分から構成される。発振器２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２４、２６、２８、３０は、バッファ３２へ出力される第１周波数の信号を供給する。バッファ３２の出力信号は、第１周波数の２倍である第２周波数の信号を出力する周波数逓倍器３４へ供給される。周波数逓倍器３４の出力信号は、一方では、増幅器３６を介してアンテナ３８へ供給され、他方では、周波数分周器４０を介して、参照周波数ｆrefの信号と位相比較素子４２で位相比較される。比較の結果、キャパシタ２４のキャパシタンスの調整、及び共振器２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２４の共振周波数の調整をするループフィルタ４４に出力される。もし、インダクタ２２ａ、２２ｂ、キャパシタ２４の直列接続が共振器の共振周波数の２倍で短絡回路になるなら、望ましくない電磁帰還、例えばアンテナ３８による誘導は、事実上、共振器内で不要な周波数偏差を生じさせない。
【００１４】
図４に関する回路は、送信機の様々なタイプで使用することができる。様々なタイプの送信機とは、ＧＳＭ通信システムなら例えばＧＳＭ電話機であり、ＤＥＣＴ通信システムなら例えばＤＥＣＴ電話機であり、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）であれば例えばＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）電話機、ＰＣ、プリンタ、スキャナ、ファックス、またはそのようなものである。
【００１５】
上記の共振器が１つ以上の容量素子または誘導素子からなる特定の回路装置で表わされる時、共振器で生成可能な交流回路装置が使用される。容量素子及び誘導素子は調整可能である。または、例えば安定電圧が印加されることで、一定のキャパシタンス及びインダクタンスをそれぞれ持つことができる。
【００１６】
周波数逓倍器に代わって周波数分周器の使用が可能であり、周波数分周器は第１周波数の信号を第２周波数の信号へ変換する。第２周波数は、第１周波数の１／ｎ倍（ｎ≧２かつ整数）である。対応する共振器の素子のキャパシタンス及びインダクタンスは、必要に応じて変更される。
【図面の簡単な説明】
【図１】  図１は、電磁帰還の発生を示す発振器の概略の電子回路網モデルを示す。
【図２】  図２は、部分的にブロック図の形式をとって、本発明に関する発振器の概略の電子回路網モデルを示す。
【図３】  図３は、図２に関連した回路の２重網モデルを示す。
【図４】  図４は、概略の電子回路網モデルであり、本発明に関する送信機の形式、ブロック図の形式を部分的に示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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