[發(fā)明專利]頻率合成器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200980139417.3
• 申請日: 2009-09-30
• 公開（公告）號: CN102171930A
• 公開（公告）日: 2011-08-31
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 大西直樹;古幡司
• 申請（專利權(quán)）人: 日本電波工業(yè)株式會社
• 主分類號: H03L7/18
• 分類號: H03L7/18;H03L7/095
• 代理公司: 北京尚誠知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11322
• 代理人: 龍淳

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及在能夠得到所期望的頻率振蕩輸出的頻率合成器中，能夠?qū)LL鎖定發(fā)生脫離的狀態(tài)進行快速檢測的技術(shù)。

背景技術(shù)

標準信號發(fā)生器中的一種是采用了PLL(Plase?Locked?Loop，鎖相環(huán))的頻率合成器。在專利文獻1中記載有如下的頻率合成器：對來自壓控振蕩部的頻率信號進行分頻、模擬/數(shù)字(A/D)轉(zhuǎn)換、正交檢波，取出以檢波使用的頻率信號與(A/D)轉(zhuǎn)換過的頻率信號的頻率差進行旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)矢量，將對應(yīng)于該旋轉(zhuǎn)矢量的頻率與設(shè)定頻率的差的信號進行積分作為壓控振蕩部的控制電壓，由此確立PLL環(huán)路。在該方法中，為了使上述旋轉(zhuǎn)矢量停止，對以根據(jù)設(shè)定頻率粗略決定的頻率進行逆轉(zhuǎn)的逆轉(zhuǎn)矢量乘以旋轉(zhuǎn)矢量進行運算而減速，針對被減速的矢量對每個采樣時間的相位差進行檢測，將該相位差假設(shè)為矢量的速度，以相位差變?yōu)榱愕姆绞剑弓h(huán)路運行。

該頻率合成器使用在基站或中繼站等，要求當PLL鎖定脫離變?yōu)槭фi狀態(tài)時，快速切換至冗長側(cè)的系統(tǒng)等的對應(yīng)。因此，在專利文獻1中，對被減速的矢量的標量(scalar)進行監(jiān)視，并且將該標量與預(yù)先設(shè)定的目標值進行比較，用與該差對應(yīng)的修正增益信號乘以A/D轉(zhuǎn)換器的輸出對該輸出信號的增益進行修正，從而將上述標量抑制為固定值。而且，在上述標量或上述修正增益信號脫離預(yù)先設(shè)定的設(shè)定范圍時，對失鎖的檢測信號進行輸出。

然而，由于對A/D轉(zhuǎn)換器的輸入電平變化的檢測是在經(jīng)過上述旋轉(zhuǎn)矢量的演算步驟乘以逆矢量的步驟之后進行的，這些檢測動作因時鐘而間歇地進行，所以判定以數(shù)字信號演算時間的量發(fā)生延遲，不能充分應(yīng)對瞬時檢測出失鎖的要求。

專利文獻1：日本特開2008-35483號公報

發(fā)明概要

本發(fā)明要解決的問題

本發(fā)明是基于這樣的情況而完成的，目的在于提供一種在采用了PLL控制的頻率合成器中，對PLL控制非正常運行的狀態(tài)能夠瞬時或在事前進行判定的技術(shù)。

用于解決課題的方法

本發(fā)明是一種頻率合成器，其對根據(jù)控制電壓從壓控振蕩部輸出的頻率信號進行分頻，通過模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換部對作為分頻后的頻率信號的正弦波信號進行數(shù)字化，對數(shù)字化后的頻率信號進行利用作為數(shù)字信號的檢波用頻率信號的正交檢波，通過矢量取出單元取出用復(fù)數(shù)表示以與兩頻率信號的頻率差相當?shù)念l率進行旋轉(zhuǎn)的矢量時的實數(shù)部分和虛數(shù)部分，對在上述壓控振蕩部的輸出頻率達到設(shè)定頻率時的上述矢量的頻率與通過矢量取出單元取出的矢量的頻率的頻率差進行積分，通過數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換部作為控制電壓供給至上述壓控振蕩部，該頻率合成器的特征在于，包括：對輸入上述壓控振蕩部的控制電壓進行監(jiān)視的監(jiān)視單元；和對通過該監(jiān)視單元監(jiān)視的控制電壓的電平是否脫離預(yù)先規(guī)定的設(shè)定范圍進行判斷、在脫離時輸出失鎖檢測信號的單元。

上述分頻單元，也包括N＝1的情況，在該情況下的實際的裝置中不使用分頻器，壓控振蕩部的輸出端和模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換部的輸入端之間的導(dǎo)電路相當于本發(fā)明述說的分頻單元。在這種發(fā)明中，為了容易理解專利要求的范圍的內(nèi)容，即使在N＝1的情況下也記載有分頻單元這樣的結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明還可以是以下這樣的方式。

上述監(jiān)視單元不監(jiān)視上述控制電壓，而對上述模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換部的輸入信號的信號電平進行監(jiān)視，

輸出失鎖檢測信號的單元不對控制電壓的電平是否脫離預(yù)先規(guī)定的設(shè)定范圍進行判斷，而對上述輸入信號的電平是否脫離預(yù)先規(guī)定的設(shè)定范圍進行判斷。

具備頻率牽引單元，其用于在PLL鎖定之后，將在從PLL鎖定脫離時頻率牽引用的電壓加到來自上述數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換部的模擬電壓，作為控制電壓供給至上述壓控振蕩部，

上述監(jiān)視單元不監(jiān)視上述控制電壓，而對上述頻率牽引用的電壓進行監(jiān)視，

上述輸出失鎖檢測信號的單元不對控制電壓的電平是否脫離預(yù)先規(guī)定的設(shè)定范圍進行判斷，而對上述頻率牽引用的電壓的電平是否脫離預(yù)先規(guī)定的設(shè)定范圍進行判斷。

取出頻率差的單元具備：進行對通過矢量取出單元取出的矢量乘以根據(jù)設(shè)定頻率粗略決定的頻率進行逆旋轉(zhuǎn)的逆旋轉(zhuǎn)矢量的運算的單元；針對通過該單元被減速的矢量檢測每個采樣時間的相位差的相位差檢測部；和取出針對以上述粗略決定的頻率與設(shè)定頻率的差的頻率進行旋轉(zhuǎn)的矢量的每個采樣時間的相位差與在上述相位差檢測部檢測出的相位差的差的單元，