(57)【要約】【課題】  自走時においても高精度の発振器を用いることなく、周囲の温度が変化した場合でも基準発振周波数を、経時変化を補償した一定のレベル以上の精度とすることができる同期式発振装置及び同期式発振方法を提供する。【解決手段】  本発明に係る同期式発振装置は、電圧制御発振部の周囲の温度を測定し、測定した温度、及び温度の測定時における制御電圧を含む温度補償データを所定の周期で記録する。さらに、同期式発振装置は、所定の条件に合致する場合、例えば、同期用信号が受信できない場合、温度補償データに基づいて制御電圧を制御する。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基準発振周波数の生成に用いられる同期用信号を受信する同期用信号受信部と、制御電圧に応じて前記基準発振周波数を変化させる電圧制御発振部と、前記同期用信号及び前記基準発振周波数の比較結果に基づいて前記制御電圧を制御する電圧制御部とを少なくとも備える同期式発振装置であって、
前記電圧制御発振部の周囲の温度を測定する温度測定部と、
前記温度測定部によって測定された前記温度、及び前記温度の測定時における前記制御電圧を含む温度補償データを所定の周期で記録する温度補償データ処理部と
を備え、
前記電圧制御部は、所定の条件に合致する場合、前記温度補償データに基づいて、前記制御電圧を制御する同期式発振装置。
【請求項２】
前記電圧制御部は、前記同期用信号受信部が前記同期用信号を受信できない場合、前記温度補償データに基づいて前記制御電圧を制御する請求項１に記載の同期式発振装置。
【請求項３】
前記温度補償データ処理部は、既に記録されている記録済み温度補償データに含まれる前記温度と比較して、新たな温度補償データに含まれる前記温度が所定の範囲内である場合、前記記録済み温度補償データを前記新たな温度補償データによって更新する請求項１または２に記載の同期式発振装置。
【請求項４】
前記温度補償データ処理部は、所定の期間における複数の前記温度補償データを含む温度補償テーブルを複数生成し、
前記電圧制御部は、所定のタイミングで前記温度補償テーブルを切り替える請求項２または３に記載の同期式発振装置。
【請求項５】
前記温度補償テーブルに含まれる前記温度補償データによって定められる温度−制御電圧特性が、他の前記温度補償テーブルに含まれる前記温度補償データによって定められる温度−制御電圧特性から所定の範囲を超えてずれている場合、前記同期式発振装置が正常でないことを報知する報知部をさらに備える請求項４に記載の同期式発振装置。
【請求項６】
前記温度補償データ処理部は、複数の前記温度補償データを用いて、前記温度測定部によって測定されていない温度領域における温度に対応する前記制御電圧を予測する請求項１乃至５の何れか一項に記載の同期式発振装置。
【請求項７】
基準発振周波数の生成に用いられる同期用信号を受信するステップと、制御電圧に応じて前記基準発振周波数を変化させる電圧制御発振部を用いて前記基準発振周波数を変化させるステップと、前記同期用信号及び前記基準発振周波数の比較結果に基づいて前記制御電圧を制御するステップとを少なくとも備える同期式発振方法であって、
前記電圧制御発振部の周囲の温度を測定するステップと、
前記温度を測定するステップにおいて測定された前記温度、及び前記温度の測定時における前記制御電圧を含む温度補償データを所定の周期で記録するステップと
を備え、
前記制御電圧を制御するステップでは、所定の条件に合致する場合、前記温度補償データに基づいて、前記制御電圧を制御する同期式発振方法。
【請求項８】
前記制御電圧を制御するステップでは、前記同期用信号を受信できない場合、前記温度補償データに基づいて前記制御電圧を制御する請求項７に記載の同期式発振方法。
【請求項９】
前記温度補償データを記録するステップでは、既に記録されている記録済み温度補償データに含まれる前記温度と比較して、新たな温度補償データに含まれる前記温度が所定の範囲内である場合、前記記録済み温度補償データを前記新たな温度補償データによって更新する請求項７または８に記載の同期式発振方法。
【請求項１０】
前記温度補償データを記録するステップでは、所定の期間における複数の前記温度補償データを含む温度補償テーブルを複数生成し、
前記制御電圧を制御するステップでは、所定のタイミングで前記温度補償テーブルを切り替える請求項８または９に記載の同期式発振方法。
【請求項１１】
前記温度補償テーブルに含まれる前記温度補償データによって定められる温度−制御電圧特性が、他の前記温度補償テーブルに含まれる前記温度補償データによって定められる温度−制御電圧特性から所定の範囲を超えてずれている場合、前記同期式発振装置が正常でないことを報知するステップをさらに備える請求項１０に記載の同期式発振方法。
【請求項１２】
前記温度補償データを記録するステップでは、複数の前記温度補償データを用いて、前記温度を測定するステップにおいて測定されていない温度領域における温度に対応する前記制御電圧を予測する請求項７乃至１１の何れか一項に記載の同期式発振方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基準発振周波数の生成に用いられる同期用信号に含まれる周波数成分の位相及び基準発振周波数の位相の比較結果に基づいて、基準発振周波数を変換させる制御電圧を制御する同期式発振装置及び同期式発振方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、移動通信システム（例えば、ＰＨＳ）の無線基地局などでは、当該無線基地局と接続される通信回線（例えば、ＩＳＤＮ回線）を介して受信する受信信号を同期用信号として、自局において用いられる基準発振周波数（クロック）が生成される。
【０００３】
また、近年では、インターネット・プロトコル（ＩＰ）などの普及に伴い、ＩＳＤＮ回線に代えて、ＩＰをベースとした通信回線に無線基地局が接続されるようになっている。この場合、無線基地局では、一般的に他の同期用信号（例えば、ＧＰＳ受信信号）に基づいて、自局において用いられる基準発振周波数が生成される。
【０００４】
基準発振周波数の生成には、同期用信号に含まれる周波数成分に基準発振周波数を同期させる、いわゆる同期式発振装置が広く用いられている。
【０００５】
同期式発振装置では、基本的には高精度の発振器を必要としないが、同期用信号が何らかの要因で喪失した場合（いわゆる自走時）において、基準発振周波数を一定のレベル以上の精度とするためには、高精度の発振器が必要となる。
【０００６】
このような高精度の発振器を提供するためには、周囲の温度変化に伴う基準発振周波数の変動を抑制することが重要となる。そこで、温度と基準発振周波数との関係を規定する“温度補償テーブル”を予め作成しておき、作成した温度補償テーブルに基づいて基準発振周波数を調整することによって、発振器の基準発振周波数を一定のレベル以上の精度にする技術が開示されている（例えば、特許文献１、２）
【特許文献１】特開平９−８５５１号公報（第３−４頁、第１図）
【特許文献２】特開平５−１２２２６３号公報（第４−５頁、第２図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述した従来の技術には、次のような問題があった。すなわち、同期式発振装置において上述したような高精度の発振器を用いる場合、製品として出荷する前に発振器ごとにその温度特性を評価し、温度補償テーブルを作成する必要があるため、同期式発振装置のコストが上昇する要因となっていた。
【０００８】
また、上述したような高精度の発振器を用いる場合、温度変化による基準発振周波数への影響を抑制するため、関連する回路に高級な部品や材料を用いたり、発振器の十分なエージングを行った上で出荷したりするなどといった対応がとられており、このような対応も同期式発振装置のコストが上昇する要因となっていた。
【０００９】
そこで、本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、自走時においても高精度の発振器を用いることなく、周囲の温度が変化した場合でも基準発振周波数を、経時変化を補償した一定のレベル以上の精度とすることができる同期式発振装置及び同期式発振方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述した問題を解決するため、本発明は、次のような特徴を有している。まず、本発明の第１の特徴は、基準発振周波数の生成に用いられる同期用信号を受信する同期用信号受信部（同期用信号Ｉ／Ｆ部３０１）と、制御電圧に応じて前記基準発振周波数を変化させる電圧制御発振部（ＶＣＯ３０４）と、前記同期用信号及び前記基準発振周波数の比較結果に基づいて前記制御電圧を制御する電圧制御部（制御・処理部３１０）とを少なくとも備える同期式発振装置であって、前記電圧制御発振部の周囲の温度を測定する温度測定部（温度センサ３０６及び制御・処理部３１０）と、前記温度測定部によって測定された前記温度、及び前記温度の測定時における前記制御電圧を含む温度補償データ（温度補償データＤ）を所定の周期（例えば、０．１秒）で記録する温度補償データ処理部（制御・処理部３１０）とを備え、前記電圧制御部は、所定の条件に合致する場合、前記温度補償データに基づいて、前記制御電圧を制御することを要旨とする。
【００１１】
このような特徴によれば、電圧制御発振部（具体的には、電圧制御発振部を構成する発振器）の温度−制御電圧特性に応じた温度補償データが所定の周期で順次記録され、所定の条件に合致する場合、例えば、基準発振周波数の生成に用いられる同期用信号が受信できない場合、記録されている温度補償データに基づいて制御電圧の値が制御される。
【００１２】
このため、電圧制御発振部の周囲の温度が変化した場合でも、同期用信号を用いずに基準発振周波数を一定のレベル以上の精度に維持することができる。すなわち、このような特徴によれば、自走時においても従来の同期式発振装置において用いられていたような高精度の発振器を用いることなく、周囲の温度が変化した場合でも基準発振周波数を、経時変化を補償した一定のレベル以上の精度とすることができる。
【００１３】
本発明の第２の特徴は、本発明の第１の特徴に係り、前記電圧制御部は、前記同期用信号受信部が前記同期用信号を受信できない場合、前記温度補償データに基づいて前記制御電圧を制御することを要旨とする。
【００１４】
本発明の第３の特徴は、本発明の第１または第２の特徴に係り、前記温度補償データ処理部は、既に記録されている記録済み温度補償データに含まれる前記温度と比較して、新たな温度補償データに含まれる前記温度が所定の範囲内（例えば、±０．１℃以内）である場合、前記記録済み温度補償データを前記新たな温度補償データによって更新することを要旨とする。
【００１５】
本発明の第４の特徴は、本発明の第２または第３の特徴に係り、前記温度補償データ処理部は、所定の期間（例えば、四半期）における複数の前記温度補償データを含む温度補償テーブルを複数生成し、前記電圧制御部は、所定のタイミングで前記温度補償テーブルを切り替えることを要旨とする。
【００１６】
本発明の第５の特徴は、本発明の第４の特徴に係り、前記温度補償テーブルに含まれる前記温度補償データによって定められる温度−制御電圧特性（例えば、温度−制御電圧特性Ｐ２）が、他の前記温度補償テーブルに含まれる前記温度補償データによって定められる温度−制御電圧特性（例えば、温度−制御電圧特性Ｐ１）から所定の範囲を超えてずれている場合、前記同期式発振装置が正常でないことを報知する報知部（警報報知部３２０）をさらに備えることを要旨とする。
【００１７】
本発明の第６の特徴は、本発明の第１乃至第５の特徴に係り、前記温度補償データ処理部は、複数の前記温度補償データを用いて、前記温度測定部によって測定されていない温度領域（例えば、温度領域Ｒ１）における温度に対応する前記制御電圧を予測することを要旨とする。
【００１８】
本発明の第７の特徴は、基準発振周波数の生成に用いられる同期用信号を受信するステップと、制御電圧に応じて前記基準発振周波数を変化させる電圧制御発振部を用いて前記基準発振周波数を変化させるステップと、前記同期用信号及び前記基準発振周波数の比較結果に基づいて前記制御電圧を制御するステップとを少なくとも備える同期式発振方法であって、前記電圧制御発振部の周囲の温度を測定するステップと、前記温度を測定するステップにおいて測定された前記温度、及び前記温度の測定時における前記制御電圧を含む温度補償データを所定の周期で記録するステップとを備え、前記制御電圧を制御するステップでは、所定の条件に合致する場合、前記温度補償データに基づいて、前記制御電圧を制御することを要旨とする。
【００１９】
本発明の第８の特徴は、本発明の第７の特徴に係り、前記制御電圧を制御するステップでは、前記同期用信号を受信できない場合、前記温度補償データに基づいて前記制御電圧を制御することを要旨とする。
【００２０】
本発明の第９の特徴は、本発明の第７または第８の特徴に係り、前記温度補償データを記録するステップでは、既に記録されている記録済み温度補償データに含まれる前記温度と比較して、新たな温度補償データに含まれる前記温度が所定の範囲内である場合、前記記録済み温度補償データを前記新たな温度補償データによって更新することを要旨とする。
【００２１】
本発明の第１０の特徴は、本発明の第８または第９の特徴に係り、前記温度補償データを記録するステップでは、所定の期間における複数の前記温度補償データを含む温度補償テーブルを複数生成し、前記制御電圧を制御するステップでは、所定のタイミングで前記温度補償テーブルを切り替えることを要旨とする。
【００２２】
本発明の第１１の特徴は、本発明の第１０の特徴に係り、前記温度補償テーブルに含まれる前記温度補償データによって定められる温度−制御電圧特性が、他の前記温度補償テーブルに含まれる前記温度補償データによって定められる温度−制御電圧特性から所定の範囲を超えてずれている場合、前記同期式発振装置が正常でないことを報知するステップをさらに備えることを要旨とする。
【００２３】
本発明の第１２の特徴は、本発明の第７乃至第１１の特徴に係り、前記温度補償データを記録するステップでは、複数の前記温度補償データを用いて、前記温度を測定するステップにおいて測定されていない温度領域における温度に対応する前記制御電圧を予測することを要旨とする。
【発明の効果】
【００２４】
本発明の特徴によれば、自走時においても高精度の発振器を用いることなく、周囲の温度が変化した場合でも基準発振周波数を、経時変化を補償した一定のレベル以上の精度とすることができる同期式発振装置及び同期式発振方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
次に、本発明の実施形態について説明する。なお、以下の図面の記載において、同一または類似の部分には、同一または類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、各寸法の比率などは現実のものとは異なることに留意すべきである。
【００２６】
したがって、具体的な寸法などは以下の説明を参酌して判断すべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。
【００２７】
（同期式発振装置が用いられる移動通信システムの概略構成）
図１は、本実施形態に係る同期式発振装置が用いられる移動通信システムの一部の概略構成図である。図１に示すように、本実施形態に係る移動通信システムは、ＰＨＳ（personal handyphone system）に準拠した移動通信システムであり、通信ネットワーク１０には、通信回線１１によって無線基地局３０が接続されている。なお、通信ネットワーク１０には、図示しない他の複数の無線基地局が接続される。
【００２８】
通信ネットワーク１０は、インターネット・プロトコル（ＩＰ）をベースとしたパケット交換型の通信ネットワークである。なお、通信ネットワーク１０は、ＩＳＤＮなどの回線交換型の通信ネットワークであってもよい。
【００２９】
無線基地局３０は、ＰＨＳに準拠した無線通信方式によって、携帯通信端末４０Ａ，４０Ｂとの通信を実行する。また、無線基地局３０には、同期式発振装置３００が導入されている。
【００３０】
同期式発振装置３００は、ＧＰＳ衛星２０によって送信されるタイミング情報を受信するＧＰＳアンテナ３５０と接続されている。同期式発振装置３００は、ＧＰＳ衛星２０によって送信されるタイミング情報を同期用信号として用い、無線基地局３０において用いられる基準発振周波数を生成する。
【００３１】
（同期式発振装置の論理ブロック構成）
次に、上述した無線基地局３０に導入されている同期式発振装置３００の論理ブロック構成について説明する。図２は、同期式発振装置３００の論理ブロック構成図である。
【００３２】
図２に示すように、同期式発振装置３００は、同期用信号Ｉ／Ｆ部３０１、位相比較器３０２、Ｄ／Ａ変換器３０３、ＶＣＯ３０４、分周器３０５、温度センサ３０６、警報報知部３２０及び制御・処理部３１０を備えている。
【００３３】
なお、以下、本発明との関連がある部分について主に説明する。したがって、同期式発振装置３００は、同期式発振装置３００の機能を実現する上で必須な、図示しない或いは説明を省略した論理ブロック（電源部など）を備える場合があることに留意されたい。
【００３４】
同期用信号Ｉ／Ｆ部３０１は、無線基地局３０に設置されている各種装置（無線通信装置など）に供給される基準発振周波数（クロック）の生成に用いられる同期用信号を受信する。
【００３５】
具体的には、同期用信号Ｉ／Ｆ部３０１は、ＧＰＳアンテナ３５０と接続されており、ＧＰＳ衛星２０によって送信されたタイミング情報（同期用信号）を受信する。本実施形態において、同期用信号Ｉ／Ｆ部３０１は、同期用信号受信部を構成する。
【００３６】
また、同期用信号Ｉ／Ｆ部３０１は、タイミング情報（同期用信号）を受信できない場合、同期用信号が受信できないことを示す同期用信号断信号を制御・処理部３１０に出力する。
【００３７】
位相比較器３０２は、同期用信号Ｉ／Ｆ部３０１によって出力された同期用信号、具体的には、同期用信号に含まれる周波数成分の位相と、ＶＣＯ３０４によって出力された基準発振周波数、具体的には、ＶＣＯ３０４によって出力された基準発振周波数を１／Ｎに分周した周波数成分の位相とを比較する。位相比較器３０２は、当該比較の結果を、位相比較信号として制御・処理部３１０に出力する。
【００３８】
Ｄ／Ａ変換器３０３は、制御・処理部３１０によって出力された制御電圧のディジタル値（制御電圧レジスタ値）に基づいてアナログ信号（制御電圧）を生成し、生成したアナログ信号をＶＣＯ３０４に出力する。
【００３９】
ＶＣＯ３０４は、Ｄ／Ａ変換器３０３によって出力されたアナログ信号（制御電圧）の値に応じて、出力する基準発振周波数を変化させる電圧制御発振器である。本実施形態において、ＶＣＯ３０４は、電圧制御発振部を構成する。
【００４０】
分周器３０５は、ＶＣＯ３０４によって出力された基準発振周波数を１／Ｎに分周し、分周した周波数成分を位相比較器３０２に出力する。
【００４１】
温度センサ３０６は、ＶＣＯ３０４の周囲の温度を測定する。温度センサ３０６は、ＶＣＯ３０４の周囲の温度を測定するため、ＶＣＯ３０４に隣接して、またはＶＣＯ３０４の近傍に配置されている。本実施形態では、温度センサ３０６及び制御・処理部３１０によって、温度測定部が構成される。
【００４２】
温度センサ３０６は、測定したＶＣＯ３０４の周囲の温度を示す温度センサ信号を制御・処理部３１０に出力する。
【００４３】
制御・処理部３１０は、同期式発振装置３００の動作を制御したり、当該制御に必要な処理を実行したりする。
【００４４】
具体的には、制御・処理部３１０は、温度センサ３０６によって測定されたＶＣＯ３０４の周囲の温度と、当該温度の測定時における制御電圧とを含む温度補償データＤ（図６参照）を所定の周期（例えば、０．１秒）で記録する。本実施形態において、制御・処理部３１０は、温度補償データ処理部を構成する。
【００４５】
また、制御・処理部３１０は、既に記録されている記録済み温度補償データに含まれる温度と比較して、新たな温度補償データに含まれる温度が所定の範囲内（例えば、±０．１℃以内）である場合、当該記録済み温度補償データを新たな温度補償データによって更新することができる。
【００４６】
例えば、図６に示すように、２００５年６月１日（2005/06/01）の１時００分０秒１（1：00：00.1）に取得した記録済み温度補償データに含まれる温度（２２．５℃）と比較して、２００５年６月１日（2005/06/01）の１時００分０秒２（1：00：00.2）に取得した新たな温度補償データに含まれる温度（２２．５℃）が±０．１℃以内である場合、２００５年６月１日の１時００分０秒１に取得した記録済み温度補償データを、２００５年６月１日の１時００分０秒２（1：00：00.2）に取得した新たな温度補償データによって更新する。
【００４７】
なお、２００５年６月１日の１時００分０秒１に取得した記録済み温度補償データは、２００５年６月１日の１時００分０秒２に取得した新たな温度補償データによって上書き消去してもよいし、上書き消去せずに記録してもよい。
【００４８】
また、制御・処理部３１０は、複数の温度補償データＤを用いて、温度センサ３０６によって測定されていない温度領域における温度に対応する制御電圧を予測することができる。
【００４９】
例えば、図７に示すように、制御・処理部３１０は、温度センサ３０６によって測定されていない１８℃以下の温度領域Ｒ１、及び２８℃以上の温度領域Ｒ２における温度（例えば、１７℃や２９℃）に対応する制御電圧を、既に記録されている温度補償データに基づいて決定される温度−制御電圧特性Ｐ２を用いて予測する。
【００５０】
なお、温度領域Ｒ１，Ｒ２における温度に対応する制御電圧は、温度−制御電圧特性Ｐ２の傾きから、最小二乗法などを用いて予測すればよい。
【００５１】
また、制御・処理部３１０は、同期用信号Ｉ／Ｆ部３０１によって出力された同期用信号に含まれる周波数成分の位相と、ＶＣＯ３０４によって出力された基準発振周波数を１／Ｎに分周した周波数成分の位相との位相比較器３０２による比較結果に基づいて、Ｄ／Ａ変換器３０３に出力する制御電圧のディジタル値（制御電圧レジスタ値）を制御する。本実施形態において、制御・処理部３１０は、電圧制御部を構成する。
【００５２】
ここで、制御・処理部３１０は、所定の条件に合致する場合、同期用信号に含まれる周波数成分の位相と、ＶＣＯ３０４によって出力された基準発振周波数を１／Ｎに分周した周波数成分の位相との位相比較器３０２による比較結果ではなく、記録されている温度補償データＤに基づいて、前記制御電圧を制御する。
【００５３】
具体的には、制御・処理部３１０は、同期用信号Ｉ／Ｆ部３０１が同期用信号を受信できない場合、記録されている温度補償データＤに基づいて制御電圧の値を決定し、制御電圧を制御する。
【００５４】
また、制御・処理部３１０は、所定の期間（例えば、四半期）における複数の温度補償データＤを含む温度補償テーブルＴＢ（図６参照）を複数生成し、生成した温度補償テーブルＴＢを記録することができる。
【００５５】
制御・処理部３１０は、所定のタイミング、例えば、季節の変わり目など、予め設定されたタイミングで、使用する温度補償テーブルＴＢを切り替えることができる。
【００５６】
警報報知部３２０は、同期式発振装置３００と接続されている外部装置に対して、同期式発振装置３００が正常でないことを示す警報を報知する。本実施形態において、警報報知部３２０は、報知部を構成する。
【００５７】
特に、本実施形態では図７に示すように、特定の温度補償テーブルＴＢ（例えば、７〜９月の温度補償データＤを含む温度補償テーブルＴＢ）に含まれる温度補償データＤによって定められる温度−制御電圧特性（例えば、温度−制御電圧特性Ｐ２）が、他の温度補償テーブルＴＢ（例えば、４〜６月の温度補償データＤを含む温度補償テーブルＴＢ）に含まれる温度補償データＤによって定められる温度−制御電圧特性（例えば、温度−制御電圧特性Ｐ１）から所定の範囲を超えてずれている場合、警報報知部３２０は、同期式発振装置３００が正常でないことを報知する。
【００５８】
具体的には、図７に示すように、温度Ｔ１における制御電圧は、温度−制御電圧特性Ｐ１ではＶ１であるのに対し、温度−制御電圧特性Ｐ２ではＶ２となっている。ここで、Ｖ２−Ｖ１の値が所定の範囲（例えば、０．２Ｖ）を超える場合、警報報知部３２０は、同期式発振装置３００が正常でないことを報知する。
【００５９】
（制御・処理部の論理ブロック構成）
次に、図３を参照して、上述した制御・処理部３１０のさらに詳細な論理ブロック構成について説明する。
【００６０】
図３に示すように、制御・処理部３１０は、ＣＰＵ３１１、Ｉ／Ｆ３１２〜３１５、ＲＯＭ３１６及びＲＡＭ３１７を備えている。
【００６１】
ＣＰＵ３１１は、Ｉ／Ｆ３１２〜３１５を介して入出力される各種信号の処理を実行したり、ＲＯＭ３１６からのプログラムの読み出しや、ＲＡＭ３１７への温度補償データＤの書き込みなどを実行したりする。また、ＣＰＵ３１１は、温度補償データＤの書き込み回数を計数するカウンタ機能を有している。
【００６２】
Ｉ／Ｆ３１２は、位相比較器３０２によって出力された位相比較信号を受信するためのインターフェースである。Ｉ／Ｆ３１３は、同期用信号Ｉ／Ｆ部３０１によって出力された同期用信号断信号を受信するためのインターフェースである。Ｉ／Ｆ３１４は、温度センサ３０６によって出力された温度センサ信号を受信するためのインターフェースである。
【００６３】
Ｉ／Ｆ３１５は、Ｉ／Ｆ３１２を介して受信した位相比較信号に基づいて決定した制御電圧レジスタ値をＶＣＯ制御電圧信号として、Ｄ／Ａ変換器３０３に出力する。
【００６４】
ＲＯＭ３１６には、制御・処理部３１０における制御や処理を実行するためのプログラム（ファームウェア）が格納されている。
【００６５】
ＲＡＭ３１７は読み書きが可能なメモリであり、ＲＡＭ３１７には、ＣＰＵ３１１による制御に応じて各種のデータが書き込まれる。ＲＡＭ３１７には、制御電圧レジスタ値、上述した温度補償データＤ及び温度補償テーブルＴＢなどが記録される。
【００６６】
なお、ＣＰＵ３１１は、実際には、Ｉ／Ｆ３１４を介して受信した温度センサ信号からＶＣＯ３０４の周囲の温度を取得し、当該温度の情報と、当該温度を取得した時点の制御電圧レジスタ値とを対応付けた温度補償データＤをＲＡＭ３１７に順次記録（または更新）する。
【００６７】
また、ＣＰＵ３１１は、Ｉ／Ｆ３１４を介して同期用信号断信号を受信した場合、位相比較信号の読み込みを中止し、Ｉ／Ｆ３１４を介して受信する温度センサ信号に基づいて、ＶＣＯ３０４の周囲の現在温度を取得する。
【００６８】
さらに、ＣＰＵ３１１は、ＲＡＭ３１７に記録されている温度補償データＤに基づいて、取得した現在温度に対応する制御電圧のディジタル値（具体的には、制御電圧レジスタ値）を決定する。ＣＰＵ３１１は、決定した制御電圧レジスタ値をＤ／Ａ変換器３０３にＩ／Ｆ３１５を介して出力する。
【００６９】
（同期式発振装置の動作）
次に、上述した同期式発振装置３００の動作について説明する。図４及び図５は、同期式発振装置３００による基準発振周波数の制御動作フローを示している。
【００７０】
図４に示すように、ステップＳ１０において、同期式発振装置３００は、同期用信号を正常に受信しているか否かをチェックする。具体的には、同期用信号Ｉ／Ｆ部３０１において、ＧＰＳ衛星２０によって送信されたタイミング情報を検出しているか否かをチェックする。
【００７１】
ステップＳ２０において、同期式発振装置３００は、同期用信号を検出しているか否かを判定する。
【００７２】
同期用信号を検出してない場合（ステップＳ２０のＮＯ）、ステップＳ３０において、同期式発振装置３００は、温度センサ３０６によって出力される温度センサ信号に基づいて、ＶＣＯ３０４の周囲の現在温度を取得する。
【００７３】
一方、同期用信号を検出している場合（ステップＳ２０のＹＥＳ）、同期式発振装置３００は、後述するステップＳ１１０の処理を実行する。
【００７４】
ステップＳ４０において、同期式発振装置３００は、温度補償テーブルＴＢ（具体的には、温度補償データＤ）の内容を読み出す。
【００７５】
ステップＳ５０において、同期式発振装置３００は、温度補償データＤに基づいて、ステップＳ３０において取得した現在温度に対応する制御電圧のディジタル値（具体的には、制御電圧レジスタ値）を決定する。
【００７６】
同期式発振装置３００は、決定した制御電圧レジスタ値をＤ／Ａ変換し、ＶＣＯ３０４に制御電圧を印加する。すなわち、上述したステップＳ３０〜Ｓ５０において、同期式発振装置３００は、同期用信号を用いない自走発振処理（フリーラン）を実行する。
【００７７】
一方、同期用信号を検出している場合（ステップＳ２０のＹＥＳ）、図５に示すように、ステップＳ１１０において、同期式発振装置３００は、位相比較信号を取り込む。
【００７８】
ステップＳ１２０において、同期式発振装置３００は、取り込んだ位相比較信号に基づいて、同期用信号に含まれる周波数成分の位相（以下、同期用信号の位相と省略）と、ＶＣＯ３０４によって出力された基準発振周波数、具体的には、ＶＣＯ３０４によって出力された基準発振周波数を１／Ｎに分周した周波数成分の位相（以下、基準発振周波数の位相と省略する）とが、ずれていない（同相）か否かを判定する。
【００７９】
位相ずれがある場合（ステップＳ１２０のＮＯ）、ステップＳ１３０において、同期式発振装置３００は、同期用信号の位相を基準として、基準発振周波数の位相の状態を判定する。
【００８０】
一方、位相ずれがない場合（ステップＳ１２０のＹＥＳ）、同期式発振装置３００は、後述するステップＳ１６０の処理を実行する。
【００８１】
同期用信号の位相と比較して基準発振周波数の位相が進んでいる場合（ステップＳ１３０の“進み”）、ステップＳ１４０において、同期式発振装置３００は、制御電圧レジスタ値を低下（−ｎ）させる。つまり、以前よりも低い制御電圧がＶＣＯ３０４に印加される。
【００８２】
同期用信号の位相と比較して基準発振周波数の位相が遅れている場合（ステップＳ１３０の“遅れ”）、ステップＳ１５０において、同期式発振装置３００は、制御電圧レジスタ値を上昇（＋ｎ）させる。つまり、以前よりも高い制御電圧がＶＣＯ３０４に印加される。
【００８３】
ステップＳ１６０において、同期式発振装置３００は、ステップＳ１４０またはＳ１５０において決定した制御電圧レジスタ値をＤ／Ａ変換し、ＶＣＯ３０４に制御電圧を印加する。すなわち、上述したステップＳ１１０〜Ｓ１６０において、同期式発振装置３００は、同期用信号の位相及び基準発振周波数の位相の位相差をフィードバックすることによって両位相を合わせるループフィルタ処理を実行する。
【００８４】
ステップＳ１７０において、同期式発振装置３００は、温度センサ３０６によって出力される温度センサ信号に基づいて、ＶＣＯ３０４の周囲の現在温度を取得する。
【００８５】
ステップＳ１８０において、同期式発振装置３００は、取得した現在温度と、現在温度を取得した時点の制御電圧レジスタ値とを対応付けたデータを温度補償データＤとして記録する。
【００８６】
上述したステップＳ１６０〜Ｓ１８０において、同期式発振装置３００は、温度補償データＤ（及び温度補償テーブルＴＢ）の生成処理を実行する。
【００８７】
ここで、図６は、温度補償データＤ、及び複数の温度補償データＤによって構成される温度補償テーブルＴＢの一例を示している。
【００８８】
図６に示すように、温度補償データＤは、“データ取得時刻”、“温度”及び“制御電圧”（実際には、制御電圧レジスタ値）によって構成されている。なお、温度補償データＤは、“データ取得時刻”を含んでいなくても構わない。
【００８９】
また、温度補償テーブルＴＢは、複数の温度補償データＤによって構成されている。温度補償テーブルＴＢに含まれる温度補償データＤの個数は任意である。例えば、温度補償テーブルＴＢは、外気温の変化などに応じた期間（例えば、１〜３月、４〜６月、７〜９月、１０〜１２月の四半期ごと）に対応させたり、経時変化を考慮して１年間の温度補償データＤを複数年分記録したりすることができる。
【００９０】
次に、図５に示すように、ステップＳ１９０において、同期式発振装置３００は、ステップＳ１８０において温度補償データＤを記録したことに伴い、温度補償データＤのＲＡＭ３１７への書き込み回数を計数するカウンタの値を１減算（−１）する。
【００９１】
ステップＳ２００において、同期式発振装置３００は、現在のカウンタ値を判定する。なお、カウンタ値の初期値は、温度補償データＤの生成間隔（例えば、０．１秒ごと）や温度補償テーブルＴＢが対象とする期間などに応じて、適当な値を設定すればよい。
【００９２】
カウンタ値が“０”の場合（ステップＳ２００の“＝０”）、ステップＳ２１０において、同期式発振装置３００は、温度補償データＤを書き込む温度補償テーブルＴＢを切り替える。なお、温度補償テーブルＴＢは、新たに生成してもよいし、予め準備されている別の温度補償テーブルＴＢに切り替えてもよい。
【００９３】
一方、カウンタ値が“０”でない場合（ステップＳ２００の“≠０”）、同期式発振装置３００は一連の処理を終了し、所定時間（例えば、０．１秒）経過後、再びサイドステップＳ１０の処理を開始する。
【００９４】
ステップＳ２２０において、同期式発振装置３００は、カウンタ値を初期値にリセットする。
【００９５】
（作用・効果）
以上説明した本実施形態に係る同期式発振装置３００によれば、ＶＣＯ３０４の温度−制御電圧特性に応じた温度補償データＤが所定の周期で順次記録され、所定の条件に合致する場合、例えば、基準発振周波数の生成に用いられる同期用信号が受信できない場合、記録されている温度補償データＤに基づいて制御電圧の値（制御電圧レジスタ値）が制御される。
【００９６】
このため、ＶＣＯ３０４の周囲の温度が変化した場合でも、同期用信号を用いずに基準発振周波数を一定のレベル以上の精度に維持することができる。すなわち、同期式発振装置３００によれば、自走時においても従来の同期式発振装置において用いられていたような高精度の発振器を用いることなく、周囲の温度が変化した場合でも基準発振周波数を一定のレベル以上の精度とすることができる。
【００９７】
同期式発振装置３００によれば、既に記録されている記録済み温度補償データに含まれる温度と比較して、新たな温度補償データに含まれる温度が所定の範囲内である場合、当該記録済み温度補償データを新たな温度補償データによって更新することができる。このため、常に最新のＶＣＯ３０４の温度−制御電圧特性に応じた温度補償データＤを保持することができる。
【００９８】
同期式発振装置３００によれば、所定のタイミングで温度補償テーブルＴＢを切り替えることができるため、季節の変化や経時変化に応じてより適切な温度補償テーブルＴＢを使用することができる。
【００９９】
同期式発振装置３００によれば、ある温度補償テーブルＴＢに含まれる温度補償データＤによって定められる温度−制御電圧特性（例えば、温度−制御電圧特性Ｐ２）が、他の温度補償テーブルＴＢに含まれる温度補償データＤによって定められる温度−制御電圧特性（例えば、温度−制御電圧特性Ｐ１）から所定の範囲を超えてずれている場合、同期式発振装置３００が正常でないことが外部装置などに報知することができる。このため、同期式発振装置３００の点検や調整などに速やかに対応することができる。
【０１００】
同期式発振装置３００によれば、複数の温度補償データＤを用いて、温度センサ３０６によって測定されていない温度領域（温度領域Ｒ１，Ｒ２）における温度に対応する制御電圧（制御電圧レジスタ値）を予測することができる。このため、温度補償データＤに基づいて制御電圧レジスタ値を制御している際に、ＶＣＯ３０４の周囲の温度が当該温度領域に到達した場合でも、当該温度に対応する制御電圧レジスタ値を決定することができる。
【０１０１】
（その他の実施形態）
上述したように、本発明の一実施形態を通じて本発明の内容を開示したが、この開示の一部をなす論述及び図面は、本発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態が明らかとなろう。
【０１０２】
例えば、上述した本発明の実施形態では、移動通信システム（ＰＨＳ）に適用される同期式発振装置を例として説明したが、本発明に係る同期式発振装置は、移動通信システム以外にも勿論適用することができる。
【０１０３】
また、上述した本発明の実施形態では、同期用信号Ｉ／Ｆ部３０１が同期用信号を受信できない場合、温度補償データＤに基づいて制御電圧（制御電圧レジスタ値）を制御する形態としたが、同期用信号Ｉ／Ｆ部３０１が同期用信号を受信できている場合でも温度補償データＤに基づいて制御電圧レジスタ値を制御してもよい。
【０１０４】
例えば、同期用信号Ｉ／Ｆ部３０１が同期用信号を受信できなかった状態から受信できる状態になった後、一定の時間については、温度補償データＤに基づいて制御電圧レジスタ値を制御してもよい。
【０１０５】
さらに、上述した本発明の実施形態では、既に記録されている記録済み温度補償データに含まれる温度と比較して、新たな温度補償データに含まれる温度が所定の範囲内である場合、当該記録済み温度補償データを新たな温度補償データによって“即時に”更新する形態としたが、当該更新は、所定の間隔（例えば、１時間ごとや１日ごと）で実行してもよい。また、当該更新時に、温度が所定の範囲内である温度補償データＤが多数ある場合には、当該温度補償データＤに含まれる制御電圧（制御電圧レジスタ値）の値の平均値によって更新するようにしてもよい。
【０１０６】
このように、本発明は、ここでは記載していない様々な実施の形態などを含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は、上述の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。
【図面の簡単な説明】
【０１０７】
【図１】本発明の実施形態に係る同期式発振装置が用いられる移動通信システムの一部の概略構成図である。
【図２】本発明の実施形態に係る同期式発振装置の論理ブロック構成図である。
【図３】本発明の実施形態に係る制御・処理部の詳細な論理ブロック構成図である。
【図４】本発明の実施形態に係る同期式発振装置による基準発振周波数の制御動作フローを示す図である。
【図５】本発明の実施形態に係る同期式発振装置による基準発振周波数の制御動作フローを示す図である。
【図６】本発明の実施形態に係る温度補償データ及び温度補償テーブルの一例を示す図である。
【図７】本発明の実施形態に係る同期式発振装置の温度−制御電圧特性の一例を示す図である。
【符号の説明】
【０１０８】
１０…通信ネットワーク、１１…通信回線、２０…ＧＰＳ衛星、３０…無線基地局、４０Ａ，４０Ｂ…携帯通信端末、３００…同期式発振装置、３０１…同期用信号Ｉ／Ｆ部、３０２…位相比較器、３０３…Ｄ／Ａ変換器、３０４…ＶＣＯ、３０５…分周器、３０６…温度センサ、３１０…制御・処理部、３１１…ＣＰＵ、３１２〜３１５…Ｉ／Ｆ、３１６…ＲＯＭ、３１７…ＲＡＭ、３２０…警報報知部、３５０…ＧＰＳアンテナ、Ｄ…温度補償データ、Ｐ１，Ｐ２…温度−制御電圧特性、Ｒ１，Ｒ２…温度領域、ＴＢ…温度補償テーブル
【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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