[發明專利]頻率合成器

無效

• 申請號: 200980108610.0
• 申請日: 2009-03-02
• 公開（公告）號: CN101971501A
• 公開（公告）日: 2011-02-09
• 發明（設計）人: 古幡司
• 申請（專利權）人: 日本電波工業株式會社
• 主分類號: H03L7/085
• 分類號: H03L7/085;H03L7/093;H03L7/18
• 代理公司: 北京尚誠知識產權代理有限公司 11322
• 代理人: 龍淳

技術領域

本發明涉及能夠得到期望的頻率的振蕩輸出的頻率合成器。

背景技術

作為一種標準信號產生器，能夠舉出應用PLL(Phase?Locked?Loop，鎖相環)的頻率合成器。如圖14所示，頻率合成器中，利用分頻器202對電壓控制振蕩器201進行1/N的分頻，然后將其分頻輸出輸入至相位比較器203的一個輸入端，并且，利用分頻器200對作為基準信號產生器的例如石英振蕩器204的振蕩輸出進行1/M的分頻，并將其分頻輸出輸入至相位比較器203的另一輸入端，將該比較信號經由環路濾波器205反饋至電壓控制振蕩器201，這樣構成PLL(例如專利文獻1)。如果鎖定PLL，則電壓控制振蕩器201的振蕩輸出的頻率fvco與石英振蕩器204的振蕩輸出的頻率f0存在fvco/N＝f0/M的關系，因此，fvco＝(N/M)f0。分頻器202由程序控制計數器構成，能夠從外部以數字數據設定分頻比N，因此能夠自由設定fvco的頻率。

作為頻率合成器的應用，能夠舉出例如用作移動臺的臺振蕩部。即，在基站將規定的頻帶分配給移動臺，因此，在移動臺側需要生成被分配的頻帶的振蕩輸出，因此需要具有能夠對臺振蕩部進行頻率調整的功能。此外，也用于無線通信設備的試驗用信號源、廣播設備等。

在這樣例如在通信領域中應用頻率合成器的情況下，為了避免與其它頻道的混臺，需要使得噪聲較少，此外，因為電波的過密化，優選能夠將頻率設定得盡可能地精細。為了精細地設定頻率，使上述分頻比變大即可，但如果過大，則在環路中產生的延遲變長，噪聲變大，實際上N的上限為1000左右。

因此，為了方便說明，例如設計能夠將1000MHz左右的頻率以1Hz單位進行調整的頻率合成器，則需要使圖14的裝置多段化。即，如果N的上限為1000，則通過使輸入相位比較器203的基準信號的頻率(f0/M)為1MHz，能夠制作出能夠以1MHz間距(精度)進行設定的1MHz～1000MHz的頻率合成器。同樣地，通過使基準信號的頻率為1kHz，能夠制作出能夠以1kHz間距進行設定的1kHz～1MHz的頻率合成器，同樣地，通過使基準信號的頻率為1Hz，能夠制作出能夠以1Hz間距進行設定的1Hz～1kHz的頻率合成器。然后，通過階段性地合成各頻率合成器，能夠得到能夠以1Hz間距設定到1000MHz的頻率合成器。

但是，如果這樣做的話，則對于合成頻率的各合成電路來說，必須組裝有PLL，存在電路結構變得復雜，部件個數變多，噪聲變大的問題。

于是，本發明者通過采用原理與現有的頻率合成器完全不同的新結構，開發了能夠在廣頻帶中進行精細的頻率設定的新型的頻率合成器(例如專利文獻2)，作為其主要技術，研究了對于電壓控制振蕩部的制品的偏差和溫度特性的變化等也具有穩定性、能夠進行頻率的引入的各種電路結構。

專利文獻1：日本特開2004-274673號公報，第0002段，圖12

專利文獻2：日本特開2007-295537號公報，圖1～圖12

發明內容

本發明鑒于上述情況而提出，其目的在于提供一種能夠精細地對廣頻帶進行設定的頻率的引入范圍廣的頻率合成器。

本發明的頻率合成器的特征在于，包括：

產生與供給的電壓對應的頻率的頻率信號的電壓控制振蕩部；

基于基準時鐘信號對與該電壓控制振蕩部的輸出頻率對應的頻率的正弦波信號進行采樣，將該采樣值作為數字信號輸出的模擬/數字變換部；

矢量取出單元，其對與來自該模擬/數字變換部的輸出信號對應的頻率信號，進行頻率為ω0/2π的正弦波信號的利用數字信號的正交檢波，取出復數表示以與該頻率信號的頻率與ω0/2π的頻率差相當的頻率旋轉的矢量時的實數部分和虛數部分；

計算上述電壓控制振蕩部的輸出頻率成為設定值時的上述矢量的頻率的參數輸出部；

取出從上述矢量的頻率減去由上述參數輸出部計算出的頻率所得的差的頻率差取出單元；

對與由該頻率差取出單元取出的頻率差對應的電壓信號進行積分，經由數字/模擬變換部，作為控制電壓反饋至上述電壓控制振蕩部的反饋單元；

頻率引入單元，在來自該反饋單元的控制電壓成為比預先設定的設定范圍大的值的期間中，對用于使上電壓控制振蕩部的輸出頻率上升的第一常數進行積分，經由第二數字/模擬變換部作為頻率的引入用電壓輸出，在來自上述反饋單元的控制電壓成為比上述設定范圍小的值的期間中，對用于使上述電壓控制振蕩部的輸出頻率下降的第二常數進行積分，經由第二數字/模擬變換部作為頻率的引入用電壓輸出；和