(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力されたデータ信号を２個の信号に分岐して出力する電力分配器ブロックと、
前記電力分配器ブロックから出力されたデータ信号に含まれた第１クロック周波数成分を抽出する第１帯域通過フィルタブロックと、
前記電力分配器ブロックから出力されたデータ信号に含まれた第２クロック周波数成分を抽出する第２帯域通過フィルタブロックと、
前記第１帯域通過フィルタブロックから抽出された第１クロック周波数成分を増幅する第１クロック増幅ブロックと、
前記第２帯域通過フィルタブロックから抽出された第２クロック周波数成分を増幅する第２クロック増幅ブロックと
を含み、
前記第１及び第２帯域通過フィルタブロックは、誘電体共振器フィルタを含む受動型フィルタであり、
前記誘電体共振器フィルタは、
ベース板と、
前記ベース板の上部に形成されるマイクロ波用基板と、
前記マイクロ波用基板の上部面に相互一直線上に配置されるよう形成される入力転送線路及び出力転送線路と、
前記入力転送線路と出力転送線路との間に配置されるディスク型誘電体共振器と、
内部に小型の空間が形成され前記入／出力転送線路及びディスク型誘電体共振器を覆うよう前記ベース板に結合される金属蓋と
から成り、
前記金属蓋により形成される前記空間の高さ又は前記誘電体共振器の厚さにより前記誘電体共振器フィルタの共振周波数が調節されることを特徴とする多重モードの開放型クロック抽出装置。
【請求項２】
相互異なる転送速度を有する２種類のデータ信号から各々の転送速度に該当するクロック周波数成分を生成する非線形回路ブロックをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の多重モードの開放型クロック抽出装置。
【請求項３】
前記電力分配器ブロックは、マイクロ波用基板上に形成された抵抗性Ｔ型電力分配器或いはＷｉｌｋｉｎｓｏｎタイプの電力分配器であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の多重モードの開放型クロック抽出装置。
【請求項４】
前記非線形回路ブロックは、相互異なる時間だけ遅延されたデータ信号を排他的論理和（ＥＸ−ＯＲ）で演算することで、ＮＲＺデータ信号からクロック周波数成分を生成し、この際前記遅延データ信号の間の時間差は、クロック信号を抽出しようとする２つのデータ入力信号の平均周期の
【数１】
0004496199.tif 000008
であることを特徴とする請求項２に記載の多重モードの開放型クロック抽出装置。
【請求項５】
前記非線形回路ブロックは、前記排他的ＯＲゲートの出力部に前記排他的ＯＲゲートの出力信号を増幅する増幅器をさらに含むことを特徴とする請求項４に記載の多重モードの開放型クロック抽出装置。
【請求項６】
前記ブロックは、各々マイクロ波用基板上に具現され、前記ブロック間の入出力はボンディング結合によって連結された後、単一モジュールでパッケージングされることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の多重モードの開放型クロック抽出装置。
【請求項７】
前記第１、２クロック増幅ブロックは、ＭＭＩＣ（Ｍｏｎｏｌｉｔｈｉｃ  Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ  ＩＣ）増幅器であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の多重モードの開放型クロック抽出装置。
【請求項８】
転送速度が相互異なるＮ個の入力データ信号のうち一つをＮ（Ｎは２以上の自然数である）個の信号に分岐して出力する１：Ｎ電力分配器ブロックと、
前記電力分配器のＮ個の出力ポートと連結され、転送速度が相互異なるＮ個の入力データ信号から各々のクロック信号を抽出できるようＮ個の相互異なる通過帯域中心周波数を有するＮ個の帯域通過フィルタブロックと、
前記Ｎ個の帯域通過フィルタブロック各々に連結され、該当帯域通過フィルタブロックから出力される該当中心周波数帯域のクロック信号を増幅するＮ個のクロック増幅ブロックと
を含み、
前記Ｎ個の帯域通過フィルタブロックは、誘電体共振器フィルタを含む受動型フィルタであり、
前記誘電体共振器フィルタは、
ベース板と、
前記ベース板の上部に形成されるマイクロ波用基板と、
前記マイクロ波用基板の上部面に相互一直線上に配置されるよう形成される入力転送線路及び出力転送線路と、
前記入力転送線路と出力転送線路との間に配置されるディスク型誘電体共振器と、
内部に小型の空間が形成され前記入／出力転送線路及びディスク型誘電体共振器を覆うよう前記ベース板に結合される金属蓋と
から成り、
前記金属蓋により形成される前記空間の高さ又は前記誘電体共振器の厚さにより前記誘電体共振器フィルタの共振周波数が調節されることを特徴とする多重モードの開放型クロック抽出装置。
【請求項９】
相互異なる転送速度を有するＮ個のデータ信号から各々の転送速度に該当するクロック周波数成分を生成する非線形回路ブロックをさらに含むことを特徴とする請求項８に記載の多重モードの開放型クロック抽出装置。
【請求項１０】
前記非線形回路ブロックは、相互異なる時間だけ遅延されたデータ信号を排他的論理和（ＥＸ−ＯＲ）で演算することで、ＮＲＺデータ信号からクロック周波数成分を生成し、この際前記遅延データ信号の間の時間差は、クロック信号を抽出しようとするＮ個のデータ入力信号のうち最大転送速度信号と最少転送速度信号の平均周期の
【数２】
0004496199.tif 000009
であることを特徴とする請求項９に記載の多重モードの開放型クロック抽出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光転送システムの受信側から受信されたデータ信号からクロック信号を復元するクロック抽出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的な光転送システムの受信側では、受信されたデータ信号からクロック信号を復元してデータ復元ブロックと逆多重化ブロックへ供給するクロック抽出装置或いはクロック復元装置（以下の説明ではクロック抽出装置と表す）を必要とする。上記データ復元ブロックと逆多重化ブロックは、クロック抽出装置から復元されたクロック信号を用いてデータを再生し下位階層の信号に逆多重化する。
【０００３】
かかるクロック抽出装置は、転送速度、使用される転送信号の形態、及び回路の構成方法によって様々な形態で具現されることができ、その中で電気的受動型フィルタ素子を利用するクロック抽出装置（これを受動型或いは開放型クロック抽出装置という）の一般的な構成は図１及び図２の通りである。
【０００４】
図１はクロック周波数成分を含まないＮＲＺ（Ｎｏｎ−Ｒｅｔｕｒｎ  ｔｏ Ｚｅｒｏ）方式のデータ信号からクロック信号を復元するクロック抽出装置を示したもので、図２はクロック周波数成分を含むＲＺ（Ｒｅｔｕｒｎ  ｔｏ  Ｚｅｒｏ）方式のデータ信号からクロック信号を復元するクロック抽出装置を示したものである。
【０００５】
上記図１のクロック抽出装置は、図２のクロック抽出装置とは異なり、クロック信号が含まれていないＮＲＺデータ信号からクロック周波数成分を生成させるための非線形回路ブロック１００をさらに含む。
【０００６】
そして上記図１及び図２のクロック抽出装置は、クロック周波数成分が含まれた入力信号から特定クロック周波数成分のみフィルタリングする電気的フィルタブロック１１０、２００と、上記電気的フィルタブロック１１０、２００から出力されたクロック周波数成分を増幅するクロック増幅ブロック１２０、２１０とを含む。
【０００７】
上記電気的フィルタブロック１１０、２００は、数Ｇｂｉｔ／ｓ以下の転送速度では普通、抵抗Ｒ、インダクタＬ、キャパシタＣの受動素子を用いたタンク回路や、ＳＡＷ（Ｓｕｒｆａｃｅ  Ａｃｏｕｓｔｉｃ  Ｗａｖｅ）フィルタ等を使用して具現され、数Ｇｂｉｔ／ｓ以上の転送速度ではタンク回路やＳＡＷフィルタの製作が困難なため、マイクロ波特性が優れた高いＱ値の誘電体共振器フィルタを使用して具現する。
【０００８】
一方、上記の電気的フィルタブロック１１０、２００は、優れた品質のクロック信号を得るため高いＱ値（＝中心周波数／３−ｄＢ帯域幅）を有するよう製作されるが、これは該当フィルタの通過帯域が非常に狭いことを意味する。そしてこのようなフィルタは、通常、製作後通過帯域の中心周波数が固定されているため、これを使用するクロック抽出装置も一つの転送速度のみに固定され動作するしかなかった。
【０００９】
例えば、４０Ｇｂｉｔ／ｓ級の転送速度には、ＳＤＨ（Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｈｉｅｒａｒｃｈｙ）基盤のＳＴＭ−６４信号（９．９５３２８Ｇｂｉｔ／ｓ)４個を多重化したＳＴＭ−２５６信号(３９．８１３1２Ｇｂｉｔ／ｓ)と、ＯＴＨ（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ  Ｈｉｅｒａｒｃｈｙ）基盤のＯＴＵ−２信号（１０．７０９２２５Ｇｂ／ｓ)４個を多重化した４２．８３６９Ｇｂｉｔ／ｓ信号及びＯＴＵ−３信号（４３．０１８４１３Ｇｂｉｔ／ｓ)等があるが、この際転送速度が異なるようにして光転送システムを構成しようとすると、従来の開放型クロック抽出装置を適用した受信部ではクロック抽出装置或いは帯域通過フィルタブロックを変更しようとする転送速度に合わせて取り替えなければならない。
【００１０】
これと関連して、数Ｇｂｉｔ／ｓ以上の転送速度において、従来の開放型クロック抽出装置に使用された誘電体共振器フィルタは図３の通りである。上記誘電体共振器フィルタは、マイクロ波用基板３３０上に誘電体共振器３２０を装着し、上記誘電体共振器３２０と電気的或いは磁気的に結合されるよう入力転送線路３１０と出力転送線路３１５が上記マイクロ波用基板３３０上に形成され、上記誘電体共振器３２０の上部に上記誘電体共振器３２０との間隔調節が可能な共振周波数調節ねじ３６０を装着している。上記入／出力転送線路３１０、３１５と、誘電体共振器３２０と、マイクロ波用基板３３０と、共振 周波数調節ねじ３６０は、金属ケース３５０によって固定及び保護され、上記モジュールケース３５０の外部に装着された入／出力コネクタ３００、３４０は上記入／出力転送線路３１０、３１５と電気的に連結される。
【００１１】
このような従来の誘電体共振器フィルタは、上記の共振周波数調節ねじ３６０を用いて誘電体共振器３２０と上記共振周波数調節ねじ３６０との間の間隔を調節することにより、通過帯域の中心周波数を調節することとなる。
【００１２】
ところが、上記の共振周波数調節ねじ３６０の主な目的は、上記誘電体共振器フィルタをクロック抽出装置に搭載する過程或いは製造過程から歪みが生じ得る非常に狭い通過帯域の中心周波数を、所望のクロック周波数に比較的精密に合わせるためのもので、共振周波数の可変範囲は非常に狭く、上述の通り、数Ｇｂｉｔ／ｓの差がある２つの転送速度を同時に満足させることは出来なかった。
【００１３】
さらに、従来の誘電体共振器フィルタは、図示された通り、同軸型入出力コネクタを装着しており、クロック抽出装置を一つのモジュールに小型化することを妨げていた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明は上述の従来の問題点を解決するため提案されたもので、その目的は、相互異なる転送速度を有するデータ信号から各々の転送速度に合うクロック信号を復元出来る多重モード開放型クロック抽出装置を提供することにある。
【００１５】
本発明の他の目的は、転送速度が他の種々のデータ転送を支援する光転送システムにおいて、転送速度を変更しようとする場合、クロック抽出装置或いはクロック抽出装置の電気的フィルタブロックを取り替える必要の無い多重モード開放型クロック抽出装置を提供することにある。
【００１６】
本発明のさらに他の目的は、相互異なる転送速度のデータ信号から各々の転送速度に該当するクロック信号を全て復元することが可能で、かつ小型化された一つのモジュールで製作することの出来る多重モード開放型クロック抽出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記の技術的課題を達成すべく、本発明は、入力されたデータ信号を２個の信号に分岐して出力する電力分配器ブロックと、上記電力分配器ブロックから出力されたデータ信号に含まれた第１クロック周波数成分を抽出する第１帯域通過フィルタブロックと、上記電力分配器ブロックから出力されたデータ信号に含まれた第２クロック周波数成分を抽出する第２帯域通過フィルタブロックと、上記第１帯域通過フィルタブロックから抽出された第１クロック周波数成分を増幅する第１クロック増幅ブロックと、上記第２帯域通過フィルタブロックから抽出された第２クロック周波数成分を増幅する第２クロック増幅ブロックとを含む多重モード開放型クロック抽出装置を提供する。
【００１８】
さらに、上記本発明による多重モード開放型クロック抽出装置は、転送速度が各々異なる２種類以上のデータ信号から各々の転送速度に該当するクロック周波数成分を生成する非線形回路部をさらに含むことが出来る。
【００１９】
また、本発明の多重モード開放型クロック抽出装置において、上記電力分配器ブロックは、マイクロ波用基板上に形成された抵抗性Ｔ型電力分配器或いはＷｉｌｋｉｎｓｏｎタイプの電力分配器で、上記第１、２帯域通過フィルタブロックは、誘電体共振器フィルタで、上記第１、２クロック増幅ブロックはＭＭＩＣ（Ｍｏｎｏｌｉｔｈｉｃ  Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ  ＩＣ）増幅器で具現することが好ましい。
【００２０】
また、本発明の多重モード開放型クロック抽出装置において、上記誘電体共振器フィルタは、ベース板と、上記ベース板の上部に付着されるマイクロ波用基板と、上記マイクロ波用基板の上部面に相互一直線上に配置されるよう形成される入力転送線路及び出力転送線路と、上記入力転送線路と出力転送線路との間に配置されるディスク型誘電体共振器と、内部に小型の空間が形成され上記入／出力転送線路及びディスク型誘電体共振器を覆うよう上記ベース板と結合される金属蓋から成ることを特徴とする。
【００２１】
また、本発明の多重モード開放型クロック抽出装置において、上記非線形回路ブロックは、相互異なる時間だけ遅延されたデータ信号を排他的論理和（ＥＸ−ＯＲ）で演算することで、ＮＲＺデータ信号からクロック周波数成分を生成する。この際排他的ＯＲ（ＥＸ−ＯＲ）ゲートに入力される上記遅延データ信号の相互時間差は、転送速度が他の２種類のデータ入力信号の平均周期の
【００２２】
【数１】
0004496199.tif 000002
【００２３】
であることを特徴とする。
【００２４】
さらに、本発明の多重モード開放型クロック抽出装置は、上記ブロックが各々マイクロ波用基板上で具現され、上記ブロック間の入出力はボンディング結合によって連結された後、単一モジュールでパッケージングされることが好ましい。
【００２５】
また、本発明は上述の目的を具現するための他の構成手段として、転送速度が異なるＮ種類のデータ信号のうち一つの入力されたデータ信号をＮ（Ｎは２以上の自然数である）個の信号に分岐して出力する１：Ｎ電力分配器ブロックと、上記電力分配器ブロックから出力されたＮ個のデータ信号が各々入力され、相互異なるＮ種類のデータ転送速度に該当する中心周波数を有するためＮ種類のデータ信号からＮ種類のクロック信号を抽出するＮ個の帯域通過フィルタブロックと、上記Ｎ個の帯域通過フィルタブロック各々に連結され各帯域通過フィルタブロックから出力される該当中心周波数帯域のクロック信号を増幅するＮ個のクロック増幅ブロックと、を含む多重モード開放型クロック抽出装置を提供する。
【００２６】
また上記本発明の多重モード開放型クロック抽出装置は、転送速度が相互異なるＮ種類のデータ信号から各々の転送速度に該当するクロック周波数成分を生成するよう非線形回路ブロックをさらに含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２７】
本発明は受動型フィルタを用いた一つの開放型クロック抽出装置が相互異なる２個の転送速度全てから各々の転送速度に合うクロック信号が抽出出来るようにし、これを通じて２個の転送速度を変えながら光転送システムの受信部を構成してもクロック抽出装置或いはクロック抽出装置内の帯域通過フィルタブロックを取り替える必要の無い利便性を提供し、集積化を通じて、小型化が具現出来る優れた効果がある。
【００２８】
さらに、本発明は上記実施例を応用してＮ個の相互異なる転送速度のデータ信号各々から各々の転送速度に対応されるクロック信号を単一クロック抽出装置を通じて抽出することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、添付の図面を参照に本発明が属する技術分野において通常の知識を有している者が本発明を容易に実施するよう好ましい実施例を詳細に説明する。但し、本発明の好ましい実施例に関する動作原理を詳細に説明することで、関連の公知機能または構成に対する具体的な説明が本発明の要旨を不明確にする可能性があると判断される場合には、その詳細な説明を省略する。
【００３０】
また、図面全体において類似な機能及び作用を奏する部分に対しては同一の図面符号を使用する。
【００３１】
本発明は電力分配器を通じて転送速度が相互異なる２種類のデータ信号のうち一つの入力データ信号を２個の信号に分配した後、２種類の入力データ転送速度に該当する各々の中心周波数を有する帯域通過フィルタを通過させることで、一つのクロック抽出装置を通じて相互異なる転送速度各々に該当するクロック信号を選択的に得られるようにしたものである。このような本発明の多重モード開放型クロック抽出装置は、入力されるデータ信号がＮＲＺ信号なのか或いはＲＺ信号なのかによってその構成が異なることが出来る。
【００３２】
図４は、本発明による多重モード開放型クロック抽出装置の第１実施例を示したブロック構成図であって、上記図４に図示された開放型クロック抽出装置はクロック周波数成分を含まないＮＲＺデータ信号のためのものである。
【００３３】
図４を参照すると、本発明の多重モード開放型クロック抽出装置は、非線形回路ブロック４１０と、電力分配器ブロック４２０と、第１帯域通過フィルタブロック４３０と、第１クロック増幅ブロック４４０と、第２帯域通過フィルタブロック４５０と、第２クロック増幅ブロック４６０と、を含む。
【００３４】
一方、図５は本発明による多重モード開放型クロック抽出装置の第２実施例を示したブロック構成図であって、さらに具体的にクロック周波数成分を含んでいるＲＺデータ信号からクロックを抽出する多重モード開放型クロック抽出装置を示す。
【００３５】
上記図５の上記第２実施例による開放型クロック抽出装置は、電力分配器５１０と、第１帯域通過フィルタブロック５２０と、第１クロック増幅ブロック５３０と、第２帯域通過フィルタブロック５４０と、第２クロック増幅ブロック５４０とを含む。即ち、上記第２実施例による多重モード開放型クロック抽出装置は、入力されるＲＺデータ信号にクロック周波数成分が既に含まれているため、第１実施例の開放型クロック抽出装置とは異なり、非線形回路ブロックを含んでいない。
【００３６】
上述の各ブロックに対する構成及び作用は下記の通りである。  
非線形回路ブロック４１０は、電気的入力信号がクロック周波数成分を含んでいないＮＲＺデータ信号の場合、上記データ信号をクロック周波数成分が含まれた信号に変換させる。特に、本発明の多重モード開放型クロック抽出装置は転送速度が相互異なるデータ信号を全て処理することが可能でなければならないため、上記非線形回路ブロック４１０は、相互異なる転送速度の入力データ信号各々に対して、これに該当するクロック周波数成分を生成しなければならない。このために、本発明の非線形回路ブロック４１０は、相互異なる時間差で遅延されたデータ信号を排他的論理和（ＥＸ−ＯＲ）で演算することで、ＮＲＺデータ信号からクロック周波数成分を生成し、この際上記遅延データ信号相互の遅延時間差は、転送速度が相互異なる二つのＮＲＺデータ入力信号の平均周期の
【００３７】
【数２】
0004496199.tif 000003
【００３８】
（ここで、Ｔ１、Ｔ２は各データ入力信号の周期である）になるよう設定する。
【００３９】
図６は上記非線形回路ブロック４１０の具体的な構成例を示した回路図である。
【００４０】
図６を参照すると、上記非線形回路ブロック４１０は、相互異なる周期の二つのＮＲＺデータ信号が入力される入力転送線路６１０と、同一の３個の抵抗６２０で構成される電力分配器と、電力分配器から分岐された同一の２つのデータ信号を排他的論理和演算を遂行する排他的ＯＲゲートの二つの入力ポートに相互異なる長さを通じて伝達する第１、２転送線路６３０、６４０と、排他的ＯＲ（ＥＸ−ＯＲ）ゲート６５０と排他的ＯＲゲート６５０の出力信号を伝達する出力転送線路６６０とを含む。
【００４１】
この際、上記第１、２転送線路６３０、６４０は、電力分配器６２０から分岐された同一のＮＲＺデータ信号を相互異なる時間だけ遅延させるためのもので、さらに具体的には、２つの遅延データ信号の相互の遅延時間差が、転送速度が相互異なる２つのＮＲＺデータ入力信号の平均周期の
【００４２】
【数３】
0004496199.tif 000004
【００４３】
になるよう各々遅延させる。このために、上記第１、２転送線路６３０、６４０の各長さＬ１とＬ２は下記の数式（１）のように設定される。
【００４４】
【数４】
0004496199.tif 000005
【００４５】
さらに、上記電力分配器を構成する三つの抵抗６２０の抵抗値は、転送線路の特性インピーダンスを３で割った値にする。即ち、転送線路が５０Ωの特性インピーダンスを有する場合１６−１７Ωにする。
【００４６】
上述の構成要素は、マイクロ波用基板６７０上に形成され、入／出力コネクタを装着した一つのモジュールにパッケージングして構成することも出来るが、開放型クロック抽出装置の小型化のため、非線形回路ブロックの出力転送線路６６０を後段の電力分配器４２０ブロックの入力転送線路と相互ボンディングで連結することが好ましい。
【００４７】
上記非線形回路ブロックは、所定の周期（Ｔ１またはＴ２）を有するＮＲＺデータ信号を入力転送線路６１０に印加すると、電力分配器の三つの抵抗６２０を通じて２個の信号に分岐し、分配された同一のデータ信号を第１、２転送線路６３０、６４０に各々印加する。
【００４８】
上記第１、２転送線路６３０、６４０を通過した同一の２つのデータ信号は、通過した線路長さによって時間遅延され、相互位相差を有することとなる。これは排他的ＯＲゲート６５０から排他的論理和で演算され、これによって、該当データ信号の転送速度に合うクロック周波数成分が出力転送線路６６０を通じて出力される。
【００４９】
さらに、上記非線形回路ブロック４１０は、上記排他的ＯＲゲート６５０の出力側に増幅器を挿入することにより、上記生成されたクロック周波数成分を増幅することも出来る。これは、上記排他的ＯＲゲート６５０から出力されたクロック周波数成分の大きさが小さいこともあり得るため、これを要求された大きさほど増幅させるためである。
【００５０】
本発明による非線形回路ブロックの動作特性を実験するため、３９．８１３Ｇｂｉｔ／ｓと４２．８３６９Ｇｂｉｔ／ｓＮＲＺデータ信号を印加した時、各々のクロック周波数成分が含まれた信号が生成されるよう図６のように非線形回路ブロックを構成し、上記構成された非線形回路ブロックに３９．８１３Ｇｂｉｔ／ｓと４２．８３６９Ｇｂｉｔ／ｓＮＲＺデータ信号を各々印加してその出力結果を測定した。
【００５１】
図７及び図８は、上述の実験結果を示したグラフで、図７の（ａ）のような３９．８１３Ｇｂ／ｓのＮＲＺデータ信号を入力転送線路６１０に印加した場合、出力転送線路６６０から図７の（ｂ）のような出力スペクトラム特性を得た。上記図７の（ｂ）に示された出力信号の周波数値は３９．８３ＧＨｚで、その大きさは−１７．６４ｄＢｍと測定された。この際、測定された出力信号の周波数値（３９．８３ＧＨｚ）が入力データ信号の転送速度に該当するクロック周波数３９．８１３ＧＨｚと少し差があるのは、実際測定時計測器の帯域幅を非常に広帯域（０〜５０ＧＨｚ）に設定した際に表れる計測器の周波数解像度のためであり、計測器の周波数帯域を狭く設定すると同一の周波数に測定される。
【００５２】
次いで、図８の（ａ）のように４２．８３６９Ｇｂ／ｓＮＲＺデータ信号を図６の非線形回路ブロックに印加した場合、その出力信号のスペクトラム特性は図８の（ｂ）のように測定された。上記図８の（ｂ）では、出力信号の周波数は４２．８３ＧＨｚで、大きさは約−２０ｄＢｍであることが分かった。
【００５３】
上記から、本発明のような非線形回路ブロックを通じて、相互転送速度が異なる２つのデータ信号から各々のデータ転送速度に該当するクロック周波数成分が正確な周波数と良好な大きさに生成されることが分かる。
【００５４】
一方、上記のようにＮＲＺ信号の場合の非線形回路ブロック４１０から出力された変換信号或いはＲＺ信号の場合の入力データ信号は、電力分配器ブロック４２０、５１０に印加される。上記電力分配器ブロック４２０、５１０は、分配器に入力された信号を２個に分岐して相互異なる周波数成分のクロックを抽出する第１帯域通過フィルタブロック４３０、５２０と、第２帯域通過フィルタブロック４５０、５４０に同時に印加する。上述の電力分配器４２０、５１０については一般に広く知られており、本発明では上記電力分配器の構成を特に制限しない。但し、本発明による開放型クロック抽出装置を単一モジュールで具現して小型化するよう、マイクロ波用基板上に受動素子を使用して具現し、前／後段との入出力連結はボンディング方式から成ることが好ましく、例えば、上記電力分配器ブロック４２０、５１０は、マイクロ波基板上で製作できるＷｉｌｋｉｎｓｏｎタイプの電力分配器或いは図６の非線形回路ブロックのような抵抗性Ｔ型電力分配器であることが好ましい。
【００５５】
上記第１帯域通過フィルタブロック４３０、５２０と、第２帯域通過フィルタブロック４５０、５４０は、各々通過帯域の中心周波数が相互異なるよう設定されており、上記電力分配器ブロック４２０、５１０から分岐される信号から各帯域通過フィルタの中心周波数に該当するクロック周波数成分のみを抽出する。
【００５６】
さらに具体的に、上記多重モード開放型クロック抽出装置４００、５００が、周期が各々Ｔ１、Ｔ２のデータ信号からクロック信号を抽出するとした時、上記第１帯域通過フィルタブロック４３０、５２０の中心周波数は１／Ｔ１で、上記第２帯域通過フィルタブロック４５０、５４０の中心周波数は１／Ｔ２で、比較的きれいなクロック信号の抽出のため上記第１帯域通過フィルタブロック４３０、５２０と、第２帯域通過フィルタブロック４５０、５４０の通過帯域幅は狭く、Ｑ値は大きいほど有利である。また、さらに好ましくは、集積化が可能であるようモジュールではないチップ型或いは基板ブロック上で具現することが好ましい。
【００５７】
図９は上記第１帯域通過フィルタブロック４３０、５２０と、第２帯域通過フィルタブロック４５０、５４０の一例を示したもので、（ａ）は上面図で、（ｂ）は正面図で、（ｃ）は側断面図である。
【００５８】
上記図９を参照すると、本発明による多重モード開放型クロック抽出装置においてクロック周波数成分を抽出する帯域通過フィルタは、金属蓋を結合するためのベース板９２０と、上記ベース板９２０の上部に付着されるマイクロ波用基板９３０と、上記マイクロ波用基板９３０の上部面に相互一直線上に配置されるよう形成される入力転送線路９４０及び出力転送線路９４５と、上記入力転送線路９４０と出力転送線路９４５との間に配置されるディスク型誘電体共振器９００と、内部に小型の空間が形成され上記入／出力転送線路９４０、９４５及びディスク型誘電体共振器９００を覆うよう上記ベース板９２０に結合される金属蓋９５０と、上記ベース板９２０と金属蓋９５０とを結合して固定させるための結合ねじ９１０から成る。
【００５９】
上記マイクロ波用基板９３０上の誘電体共振器９００と金属蓋９５０と入／出力転送線路９４０、９４５は、所望の共振周波数帯域によって物理的大きさを異なるようにすることが出来るが、共振周波数が４０ＧＨｚの周波数帯域で一つの実施例を挙げると次の通りである。
【００６０】
マイクロ波用基板９３０の誘電率は２．３３で、厚さが０．２５４ｍｍで、基板の幅Ｗ（図９（ｃ））は２．４ｍｍである。基板９３０上の入力転送線路９４０と出力転送線路９４５は、線路の幅が０．３７ｍｍのマイクロストリップ転送線路で、基板の転送線路の長さ方向の長さＬは１４ｍｍである。ディスク型誘電体共振器９００の誘電率は３０．７で、直径は１．６ｍｍで、高さは０．６４ｍｍである。 基板９３０の上端から金属蓋９５０までの内部空間の高さＨは１．６５ｍｍで、金属蓋の長さｌは８ｍｍである。
【００６１】
上述の本発明による二重モードクロック抽出装置に使用される帯域通過フィルタブロックは、従来の誘電体共振器フィルタからみられる共振周波数調節用金属ねじを含んでいない。その代わりに、共振周波数の調節は上記内部空間の高さＨ（図９（ｃ））或いは誘電体共振器９００の厚さを調節することにより具現され、これで従来の共振周波数調節用金属ねじの挿入によるスプリアス特性の低下問題を解決出来る。
【００６２】
そして本発明による帯域通過フィルタブロックにおける金属蓋９５０は、好ましくはその断面形状が
【００６３】
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【００６４】
状の単純な構造であるため、容易に加工が可能で結合ねじを通じて装着と着脱が簡単という長所がある。
【００６５】
上記図９のような構造の帯域通過フィルタブロック４３０、４５０、５２０、５４０は要求される中心周波数に応じて、上記構造及び細部条件が予め設定されて製作され、開放型クロック抽出装置内に装着された後、共振周波数の微細調節のため上記高さＨ（図９（ｃ））或いは誘電体共振器９００の厚さが調節されることが出来る。
【００６６】
さらに、上記帯域通過フィルタブロックは、入／出力転送線路９４０、９４５の一部が金属蓋９５０の外部に露出されているため、隣する基板ブロックと直接ボンディングによって連結される。
【００６７】
上記第１帯域通過フィルタブロック４３０、５２０と、第２帯域通過フィルタブロック４５０、５４０から抽出された各々のクロック周波数成分は、各々第１クロック増幅ブロック４４０、５３０または第２クロック増幅ブロック４６０、５５０から増幅され出力される。上記第１クロック増幅ブロック４４０、５３０または第２クロック増幅ブロック４６０、５５０は、如何なる形態の増幅素子にも具現することが出来るが、好ましくは開放型クロック抽出装置の集積化が可能であるようＭＭＩＣ（Ｍｏｎｏｌｉｔｈｉｃ  Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ  ＩＣ、超高周波単一集積回路）増幅器で具現される。これによって、上記クロック増幅ブロックは各々のクロック信号を最終出力信号の大きさに適合するよう増幅し、入力信号の大きさがある程度の範囲内で変化しても一定の大きさに維持できるようにする。従って、上記第１クロック増幅ブロック４４０、５３０と第２クロック増幅ブロック４６０、５５０は、各々処理するクロック周波数領域でのみ増幅機能を遂行するようにすることが好ましい。
【００６８】
以上のように構成される多重モード開放型クロック抽出装置４００、５００は、電力分配器ブロック４２０、５１０以後、信号の経路が２つに分けられる。
【００６９】
即ち、第１帯域通過フィルタブロック４３０、５２０と第１クロック増幅ブロック４４０、５３０が、周期がＴ１であるデータ信号のクロック周波数に対応する周波数特性を有するよう具現され、第２帯域通過フィルタブロック４５０、５４０と第２クロック増幅ブロック４６０、５５０が、周期がＴ２であるデータ信号のクロック周波数に対応する周波数特性を有するよう具現されるとした時、Ｔ１周期のデータ信号Ｘ１、Ｘ２は経路Ｘ１、Ｘ２に沿って進行して、第１クロック増幅ブロック４４０、５３０からクロック信号が出力され、Ｔ２周期のデータ信号Ｙ１、Ｙ２は経路Ｙ１、Ｙ２に沿って処理され、第２クロック増幅ブロック４６０、５５０からクロック信号が出力される。
【００７０】
一方、上述の本発明の多重モード開放型クロック抽出装置４００、５００は電力消耗を最小化するため、入力されたデータ信号の転送速度（即ち、所望のクロック周波数成分）と関係ない経路側のクロック増幅ブロックに供給されるＤＣ電源を遮断するのが好ましい。
【００７１】
図１０は、本発明による多重モード開放型クロック抽出装置の実際具現例であって、３９．８１３Ｇｂ／ｓと４２．８３６９Ｇｂ／ｓＮＲＺ電気信号から ３９．８１３ＧＨｚと４２．８３６９ＧＨｚのクロック信号を抽出する多重モード開放型クロック抽出装置を示した回路図である。
【００７２】
図１０において、１１００は非線形回路ブロックで、１２００は電力分配器で、１３１０と１３２０は第１、２帯域通過フィルタブロックで、１４１０、１４２０は第１、２クロック増幅ブロックである。
【００７３】
上記ブロックは、各々マイクロ波用基板上に具現された後、ボンディングを通じて入出力が相互連結される。次いで、金属ケース１０２０によって単一モジュールでパッケージングされ、上記非線形回路ブロック１１００の入力転送線路と、第１、２クロック増幅ブロック１４１０、１４２０の出力が各々コネクタ１０１０、１０３０、１０４０に連結される。
【００７４】
上記により、２個の相互異なる転送速度のデータ信号は、一つの共通入力コネクタ１０１０に印加され、出力コネクタ１０３０または１０４０から入力データ信号に該当する各クロック信号が選択的に得られる。
【００７５】
図１１ａ乃至図１１ｃは、本発明による多重モード開放型クロック抽出装置の実験結果を示したグラフであって、図１１ａの（ａ）及び（ｂ）は、上記図１０のように具現された本発明の多重モード開放型クロック抽出装置に選択的に印加した３９．８１３Ｇｂ／ｓと４２．８３６９Ｇｂ／ｓＮＲＺ電気信号を示す。図１１ｂの（ａ）と（ｂ）は、上記図１１ａの（ａ）のような３９．８１３Ｇｂ／ｓＮＲＺ電気信号を図１０の入力部１０１０に印加した時、本発明による多重モード開放型クロック抽出装置の３９．８１３ＧＨｚ出力ポートから出力されたクロック信号の波形及びスペクトラムを示す。図１１ｃの（ａ）と（ｂ）は、上記図１１ａの（ｂ）のような４２．８３６９Ｇｂ／ｓＮＲＺ電気信号を図１０の入力部１０１０に印加した時、４２．８３６９ＧＨｚ出力ポートから出力されたクロック信号の波形及びスペクトラムを示す。
【００７６】
上記図１１ｂの（ａ）に示された波形から、ＲＭＳ出力ジッター値が２８５ｆｓの優れた品質のクロック信号（３９．８１３ＧＨｚ）が抽出されたことが分かり、図１１ｂの（ｂ）に示されたスペクトラム特性からはクロック周波数成分が正確に３９．８１３ＧＨｚで、それ以外の信号成分が無いことが確認出来た。
【００７７】
同様に図１１ｃの（ａ）に示された測定波形からＲＭＳ出力ジッター値が２７０ｆｓの優れた品質のクロック信号（４２．８３６９ＧＨｚ）が抽出されたことが分かり、図１１ｃの（ｂ）に示されたスペクトラム特性からはクロック周波数成分が正確に４２．８３６９ＧＨｚで、それ以外の信号成分が無いことが確認出来た。
【００７８】
以上の実施例では、入力されるデータ信号の転送速度が２種類の場合のみを例にしているが、本発明はこれに限定されず、相互異なる転送速度のＮ種類のデータ信号からも各転送速度に合うクロック信号を抽出することが出来る。この場合、上記図６に示された非線形回路ブロックにおいて、第１、２転送線路の長さの差は下記の数式（２）を満足することになる。さらに、この場合、上記電力分配器ブロック４２０、５１０は入力データ信号をＮ個に分配する１：Ｎ電力分配器になり、Ｎ個の帯域通過フィルタブロックと、Ｎ個のクロック増幅ブロックが具備されるべきである。上記Ｎ個の帯域通過フィルタブロックとＮ個のクロック増幅ブロックの中心動作周波数は、Ｎ個データ信号各々の転送速度によって異なる。
【００７９】
【数５】
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【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】ＮＲＺデータ信号からクロック信号を抽出する通常の開放型クロック抽出装置のブロック構成図である。
【図２】ＲＺデータ信号からクロック信号を抽出する通常の開放型クロック抽出装置のブロック構成図である。
【図３】従来の開放型クロック抽出装置で使用される誘電体共振器フィルタの構造図である。
【図４】本発明の好ましい実施例であって、ＮＲＺデータ信号からクロック信号を抽出する多重モード開放型クロック抽出装置を図示したブロック構成図である。
【図５】本発明の他の実施例であって、ＲＺデータ信号からクロック信号を抽出する多重モード開放型クロック抽出装置を図示したブロック構成図である。
【図６】本発明の多重モード開放型クロック抽出装置に具備された非線形回路ブロックの詳細構成を示した回路図である。
【図７】上記図６に図示した非線形回路ブロックの実験結果として、（ａ）は上記実験から非線形回路ブロックへ入力した３９．８１３Ｇｂ／ｓのＮＲＺデータ信号の波形で、（ｂ）は上記非線形回路ブロックから出力される信号（３９．８１３ＧＨｚ）のスペクトラムグラフである。
【図８】上記図６に図示した非線形回路ブロックの他の実験結果として、（ａ）は上記非線形回路ブロックへ入力した４２．８３６９Ｇｂ／ｓＮＲＺデータ信号の波形で、（ｂ）はこの際に非線形回路ブロックから出力される信号(４２．８３６９ＧＨｚ)のスペクトラムグラフである。
【図９】本発明による多重モード開放型クロック抽出装置に具備された帯域通過フィルタの一例を示した構成図である。
【図１０】本発明による多重モード開放型クロック抽出装置の実際構成例を示した図面である。
【図１１ａ】上記図１０のように構成した多重モード開放型クロック抽出装置で３９．８１３Ｇｂ／ｓと４２．８３６９Ｇｂ／ｓＮＲＺデータ信号から各々のクロック信号を抽出した実験結果を示したグラフである。
【図１１ｂ】上記図１０のように構成した多重モード開放型クロック抽出装置で３９．８１３Ｇｂ／ｓと４２．８３６９Ｇｂ／ｓＮＲＺデータ信号から各々のクロック信号を抽出した実験結果を示したグラフである。
【図１１ｃ】上記図１０のように構成した多重モード開放型クロック抽出装置で３９．８１３Ｇｂ／ｓと４２．８３６９Ｇｂ／ｓＮＲＺデータ信号から各々のクロック信号を抽出した実験結果を示したグラフである。
【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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【図１０】
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【図１１ａ】
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【図１１ｂ】
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【図１１ｃ】
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