WO1993008645A1 - Frequency converter, multistage frequency converter, and frequency synthesizer using them - Google Patents

Description

明 細 書

周波数変換 ， 多段周波数変換器お よ びそ れ ら を用 い た周波数 シ ン セ サ イ ザ

[技術分野 ]

発明 は 、 周波数合成を必要 と す る 通信分野、 例え ば デ ィ ジ 夕 ノレ位相同期系等の分野で使用 さ れ る 周波数 変換器 , 多段周波数変換器お よ びそ れ ら を用 い た周波 数 シ ン セ サ イ ザに関す る 。

[背景技術 ]

近年、 ス ぺ ク ト ル拡散通信の — D で め る 周波数ホ ッ ピ ン グ方式や移動無線ァ一 夕 通信等 に高速周波数切換 が要求 さ れて い る ο 周波数を合成す る 代表的な方法 は 多 く の周波数源を合成す る 直接合成方式、 チ ャ ネ ル間 隔周波数に対応す る基準周波数 と 位相 同期系を用 い た 間接合成方式 間接方式を高速化す る た め の デ ィ ジ タ ル合成方式の つ に分類す る こ と がで さ る o

こ の 中で間 合成方式 に よ る P L L 周波数 シ ン セ サ ィ ザ は、 装置の小型化 , 低廉化が可能で、 直接合成方 式 に 比ベて ス プ リ ア ス が少な い等の利点を有す る た め 多 く の通信分野で幅広 く 用 い ら れて い る 0

し か し ヽ こ の方式 も 周波数を切 り 替え る 時 に は位相 比較す る 周波数が低い た め、 口 一 パ ス フ ィ ノレ 夕 の時定 数を大 さ く し な け れば な ら ず、 引 き 込み時間が長 く な る と い う 欠点が存在す る o ま た、 高速引 き 込み時間を 得 る た め に位相比較す る 周波数を高 く す る と チ ャ ネ ル 数力 小 さ く な る 欠点力《あ る 。

図 3 8 は、 間接合成方式に よ る 従来の周波数 シ ンセ サイ ザの基本的な構成を示す図であ る 。 こ の周波数 シ ン セサイ ザは、 基準分周器 1 0 0 , 分'周器 1 ◦ 2 ， 位 栢比較器 1 0 4 , 電圧制御発振器 （ V C 0 ) 1 0 6 , ス フ ィ ノレ夕 （ L P F ) 1 0 8 , チ ャ ー ジ ポ ン プ 1 1 0 で構成さ れてい る 。

位相比較器 1 0 4 は、 基準分周器 1 0 0 で発生す る 基準周波数 f r と 、 V C O 出力周波数 を分周器 1 0 2 の分周比 Nで分周 し た帰還周波数 f _b を位相比較 する 。 基準周波数 f _r と帰還周波数 f _b に よ っ て位相 比較を行っ た位相比較器 1 0 4 の 出力信号は、 チ ヤ 一 ジ ポ ン プ 1 1 0 と ス フ イ ノレ タ 1 0 8 を介 して電 圧制御発振器 1 0 6 に入力 さ れ、 電圧制御発振器 1 0 6 の 出力周波数 f _Q が所定の値と な る よ う に制御す る < こ の と き 、 出力周波数 f _Q と基準周波数 f ^ およ び分 周比 N と の 間に は、

- ^f 0 ^{= N} · ^f r ( 1 ) の関係があ る 。

式 （ 1 ) に おいて基準周波数 f r は一定周波数であ る ので、 出力周波数 f _Q は分周比 N ( N は任意の整数） に よ っ て変わ る こ と力 わ力、 る。 し た力 つ て、 出力周波 数 f _n の間隔であ る チ ャ ネ ル間隔周波数 Δ f は基準周 波数 f と 同 じ と な る 。 ま た 、

r N と f _f は相 互依存 し て い る た め 希望 出 力 周 波数 0 と 基準周 波数 f

( = Δ f ) が決 ま っ て い る 場 合、 分周 比 N は 自 動 的 に 決定 さ れ る 。

こ の よ う な 周 波数 シ ン セ サ イ ザ に お い て は 、 基準周 波数 f ― と し て は 例 え ば 2 5 k H z が用 い ら れ、 出 力 周 波数 f と し て 4 0 0 G H

0 1 . z を得 た い と き の 分 周 比 N は 5 6 0 0 0 と な る 。 そ し て 出力周 波数 f を 1 . 4 0 0 G H z 力、 ら 1 . 4 1 2 6 G H z に 変 化 さ せ る と き 、 分周比 N は 5 6 0 0 0 か ら 5 6 5 0 4 に 変 化 さ せ る 必要が あ る 。

こ の よ う に 、 従来 の 周 波数 シ ン セ サ イ ザで は、 必要 な 周波数 間隔 △ f を基準周 波数 f _r と し て い た の で、 周波数間隔 厶 f が小 さ f ■ ¾g 口 に は基準周 波数 f r も 小 さ な 値 n 定す る 必要が あ り 、 引 き 込み時間が短縮で き な い と い う 問題点が あ っ た 。

と こ ろ で、 従来 の 周 波数 シ ン セ サ イ ザ に お け る 基準 周 波数 波数 の チ ヤ ネ ル間隔周 波数 Δ f f Γ は 、 出 力周

を決定す る と と も に 、 帰還周 波数 f _b と 位相比較 さ れ て一定の 出力 周 波数 f (5 を発生す る と い う 2 つ の 機能 ¾· つ て い る o 基準周 波数 f _r 力 も っ て い る 2 つ の 機能を独立 さ せ 、 出 力 周 波数 の チ ャ ネ ル間隔周 波 数 Δ f を他 の 回路が制御すれば、 基準周 波数 f r は チ ャ 不 ノレ間隔周 波数 Δ f の 変 化 と は関係 な く 一定 な 周 波 数 f _Q を発振させ る 役割だけを受け持たせて、 f _r と ί ， を高 く する こ とができ、 引 き込み時間を短縮す る こ と がで き る 。 し た力 つ て、 従来の周波数 シ ン セ サ イ ザにおいて、 分周器 1 ◦ 2 と電圧制御発振器 1 0 6 と の間に出力周波数の チ ャ ネ ル間隔周波数 Δ f を決定す る こ とがで き る 。 分周比が非整数であ る 非整数分周器 に置き換え る と と も に、 こ の非整数の分周器を希望す る 出力周波数 に よ っ て連続的に任意に変化 させ る る こ と がで き れば周波数間隔が小さ い場合でも 引 き込 み時間を短縮す る こ と が可能と な る 。 と こ ろ が、 従来 の非整数分周器は、 こ の よ う な要求に答え る こ と がで きず、 周波数 シ ンセ サイ ザ に用 い る こ と はでき な 力、 つ た o

従来の非整数分周器 と しては、 特開平 3-206721, 特 開平 3-131120, 特開平 2- 305022, 特開平 2-271717, 特 開平 2- 224558, 特開平 2-224558, 特開平 1-23822G, 特 開平 1-120910, 特開平 2-101663， 特開平 2- 44557 , 特 表昭 60- 5QQ 593 , 特開昭 63-290409 ， 特開昭 60-17280 8 , 特開昭 60- 172807 , 実開昭 55- 121539 ， 特公昭 51 -416, 特開昭 50- 115460 , 特開昭 59- 3555 号公報等に 開示された も のがあ る。

本発明 は、 こ の よ う な従来技術の課題に鑑みて創作 された も の であ り 、 引 き込み時間を短縮す る こ とがで き る 周波数シ ン セ サ イ ザを提供する こ と を 目的 と す る 。 ま た 、 本発明 は、 非整数の分周比を細か く 設定す る こ と を可能 と す る こ と に よ り 、 周波数 シ ン セ サ イ ザ等 に適用す る こ と がで き る 周波数変換器お よ び多段周波 数変換器を提供す る こ と を 目 的 と す る 。

[発明の開示 ]

本発明 に かか る 周波数変換器 は、

所定周波数の パ ル ス列が入力 さ れ、 分周比が整数であ る 分周動作を行 う 分周器 と 、

前記分周器の分周 出力を制御入力 と し 、 入力 さ れ る 前記所定周波数のパルス列か ら 所定間隔でパ ル ス の除 去を行 う パ ル ス 除去回路 と

を備え、 入力信号の周波数の非整数倍に 相当す る 周 波数の 出力信号を得 る こ と を特徴 と す る 。

こ の周波数変換器に おい て は、 入力 さ れ る パ ル ス列 の信号を分周す る こ と に よ り 制御信号を作 り 出 し 、 し か も こ の分周比を整数でかつ可変 と す る こ と に よ り 、 入力 さ れ る パ ル ス列か ら所定間隔でパ ル ス の除去を行 い、 入出力信号間で任意に周波数を変え る こ と を可能 と し てい る 。

ま た、 本発明 に かか る 多段周波数変換器 は、 上述 し た周波数変換器を直列 に接続 し 、 あ る い は並列に接続 し 、 あ る い は直列接続お よ び並列接続を組み合わせ る こ と に よ っ て構成 さ れてい る 。

多段周波数変換器を構成す る 各周波数変換器は、 変 換する周波数をそれぞれが任意設定す る こ と がで き る 。 従っ て、 多段周波数変換器は、 全体 と し て非整数の分 周比を細か く 設定す る こ と が可能と な る 。

ま た、 本発明にかかる多段周波数変換器は、

所定周波数のパ ル ス列が入力 さ れ、 分周比が整数で あ る 分周動作を行 う 分周器と 、 前記分周器の分周 出力 を制御入力 と し、 入力 さ れる 前記所定周波数のパ ル ス 列か ら所定間隔で所定間隔でパル ス の 除去を行 う パル ス除去回路 と を供え る 周波数変換回路を複数個直列 に 組み合わせ る こ と によ つ て構成さ れる こ と を特徵と す o

ま た、 本発明にかかる他の多段周波数変換器は、 所定周波数のパルス列が入力 さ れ、 分周比が整数で あ る分周動作を行 う 分周器と 、 前記分周器の分周 出力 を制御入力 と し、 入力 される 前記所定周波数のパ ル ス 列か ら所定間隔でパ ル ス の除去を行 う パ ル ス 除去回路 と を供え る周波数変換回路を複数個用 い、 1 つ の周波 数変換回路の出力を他の周波数変換回路内の前記分周 器の入力 と して用 い る こ とを特徵と する 。

ま た、 本発明 にかか る 他の多段周波数変換器は、 所定周波数のパ ル ス列が入力 さ れ、 分周比が整数で あ る 分周動作を行 う 分周器と 、 前記分周器の分周 出力 を制御入力 と し、 入力 さ れる 前記所定周波数のパ ル ス 列か ら所定間隔でパ ル ス の除去を行 う パ ル ス除去回路 と を供え る 周波数変換回路を複数個用 い、 1 つ の周波 数変換回路の 出力 を他の周波数変換回路内の前記分周 器の入力 と し て用 い る と 共 に 、 2 つ以上の周波数変換 回路を 直列 に組み合わせ る こ と に よ つ て構成 さ れ る こ と を特徴 と す る 。

ま た 、 本発明 に かか る 周波数 シ ン セ サ イ ザ は、 基準周波数 と 帰還周波数 と を比較す る 位相比較器 と 前記位相比較器に接続 さ れ、 低域周波数を通過 さ せ る フ ィ ル 夕 と 、

前記フ ィ ル タ に接続 さ れた電圧制御発振器 と 、 所定周波数のパ ル ス列が入力 さ れ、 分周比が整数で あ る 分周動作を行 う 第 1 の分周器 と 、 前記第 1 の分周 器の分周 出力を制御入力 と し 、 入力 さ れ る 前記所定周 波数の パル ス列か ら所定間隔でパ ル ス の除去を行 う パ ル ス 除去回路 と を供え て構成 さ れ、 前記電圧制御発振 器 に よ る 発振信号を入力 と す る 周波数変換器 と 、

前記周波数変換器 に よ る 出力 を分周 し 、 前記帰還周 波数を形成す る 第 2 の分周器 と 、

を備え 、 前記基準周波数 と 前記帰還周波数が等 し く な る よ う に制御 さ れ る こ と を特徴 と す る 。

ま た 、 本発明 に かか る 他の周波数 シ ン セ サ イ ザは、 基準周波数 と 帰還周波数 と を比較す る 位相比較器 と 前記位相比較器 に接続 さ れ、 低域周波数を通過 さ せ る フ ィ ノレ 夕 と 、 前記フ ィ ル タ に接続さ れた電圧制御発振器 と、 前記電圧制御発振器に よ る 発振信号を入力 と する 多 段周波数変換器と 、

前記多段周波数変換器に よ る 出力を分周 し 、 前記帰 還周波数を形成する 第 1 の分周器と 、

を備え、 前記基準周波数と 前記帰還周波数が等 し く な る よ う に制御される こ と を特徽と す る 。

上述 し た各周波数 シ ン セ サ イ ザは、 本発明 の周波数 変換器あ る い は多段周波数変換器を用 い て構成 さ れて い る。 こ れ ら 多段周波数変換器等は、 非整数の分周比 を細か く 設定す る こ と がで き る ため、 電圧制御発振器 の 出力信号がどの様な周波数に な っ て も 、 ほぼ一定周 波数の分周 出力を得る こ とがで き る 。 こ の分周 出力 は 第 1 の分周器に よ り 帰還周波数を形成 し、 位相比較、器 に入力 される。 し たが っ て、 電圧制御発振器の 出力周 波数と無関係に こ の帰還周波数を高 く 設定す る こ と が 可能にな り 、 こ の帰還周波数 と 皮革 される 基準周波.数 を高 く する こ と 力 で き る 。 こ れに よ り 弓〖 き 込み時間を 大幅に短縮す る こ と がで き る 。

ま た、 本発明にかかる 他の周波数 シ ンセ サ イ ザは、 所定周波数のパル ス列が入力 さ れ、 分周比が整数で あ る分周動作を行 う 分周器 と 、 前記分周器の分周 出力 を制御入力 と し、 入力 さ れ る前記所定周波数のパ ル ス 列か ら所定間隔でパ ル ス の除去を行 う パルス 除去回路 と を供え る 周波数変換回路を複数個用 い 、 1 つ の周波 数変換回路の 出力 を他の周波数変換回路内の前記分周 器の入力 と し て用 い る と 共に 、 2 つ以上の周波数変換 回路を直列 に組み 台わせ る こ と に よ つ て構成 さ れ る こ と を特徴 と す る 。

ま た、 本発明 に かか る 他の周波数 シ ン セ サ イ ザは、 基準周波数 と 帰還周波数 と を比較す る 位相比較器 と 、 前記位相比較器 に接続 さ れ、 低域周波数を通過 さ せ る フ ィ ノレ 夕 と 、

前記 フ ィ ル タ に接続 さ れた電圧制御発振器 と 、 前記電圧制御発振器に よ る 発振信号を分周する 第 1 の分周器 と 、

前記第 1 の分周器 に よ る 分周信号を入力 と す る 多段 周波数変換器 と 、

前記多段周波数変換器 に よ る 出力 を分周 し 、 前記帰 還周波数を形成す る 第 2 の分周器 と 、

を備え 、 前記基準周波数 と 前記帰還周波数が等 し く な る よ う に制御 さ れ る こ と を特徴 と す る 。

こ れ ら の周波数 シ ン セ サ イ ザ は 、 電圧制御発振器 と 周波数発振器の 間あ る い は電圧制御発振器 と 多段周波 数発振器の 間 に、 固定あ る い は可変の分周器を挿入 し た も の であ る 。 し たが っ て、 周波数変換器あ る い は多 段周波数変換器 に入力 さ れ る 信号の周波数を さ げ る こ と がで き 、 電力の 消費を低減す る こ と が可能 と な る 。 [図面の簡単な説明 ]

第 1 図は本発明の第 1 の実施例にかか る周波数 シ ン セサイ ザの基本的な構成を示すための プロ ッ ク 図、

第 2 図は第 1 実施例の周波数 シ ンセサイ ザに用 い た 多段周波数変換器を構成する 周波数変換器の プロ ッ ク 図、

第 3 図 は周波数変換器内のパル ス 除去回路の詳細な 構成を示す図、

第 4 図は周波数変換器内の分周器の詳細な構成を示 す図、

第 5 図は周波数変換器の各較正部の詳細な動作を説 明する た め の タ イ ミ ン グチ ヤ 一 ト 、

第 6 図は第 2 図に示 し た周波数変換器を複数個用 い、 こ れ ら を直列接続 し て構成 した多段周波数変換器の構 成を示す図、

第 7 図は 3 個の周波数変換器を直列接続 し て多段 ( 3 段） 周波数変換器を構成 し た場合の各部の 出力波 形を示す図、

第 8 図は制御装置を含む本発明にかか る 第 1 実施例 の周波数 シ ン セ サ イ ザの全体構成を示す図、

第 9 図は電圧制御発振器の入力にバィ ァ ス電圧を加 えず、 ま た分周器の リ セ ッ ト を行わな い場合の従来の 周波数 シ ンセサ イ ザの引 き込み時間を説明す る た め の 第 1 0 図 は電圧制御発振器の入力 に バ イ ア ス電圧を 加えず ま た分周器の リ セ ッ 卜 を行わ な い場 合 の本発明 の第 1 実施例 に かか る 周波数 シ ン セ サ イ ザの 引 き 込み 時間を説明す る た め の 図、

第 1 1 図 は 出力周波数切換の 際 に電圧制御発振器 に バイ ァ ス電圧を与え る と 共 に基準分周器 と 固定分周器 と を リ セ ッ 卜 し た場合の従来の周波数 シ ン セ サ イ ザの 引 き 込み時間を説明す る た め の 図、

第 1 2 図お よ び第 1 3 図 は 出力周波数を切 り 替え る 際に電圧制御発振器 に バ イ ァ ス電圧を与え る と 共に、 基準分周器 と 固定分周器 と を リ セ ッ 卜 し た場合の本発 明の第 1 実施例 にかか る 周波数 シ ン セ サ イ ザの 引 き 込 み時間を説明す る た め の 図、

第 1 4 図 は電圧制御発振器の周波数 ド リ フ ト に よ る 引 き 込み特性の変化を把握す る た め、 入力バイ ア ス電 圧を正規の 9 5 % と し た場合の従来の周波数 シ ン セ サ ィ ザの 引 き 込み時間を説明す る た めの 図、

第 1 5 図 は電圧制御発振器の周波数 ド リ フ ト に よ る 引 き 込み特性の変化を把握す る た め、 入力バ イ ア ス電 圧を正規の 9 5 %加え た と き の本発明 の第 1 実施例 に かか る 周波数 シ ン セ サ イ ザの 引 き 込み時間を説明す る た め の 図、

第 1 6 図 は本発明 の第 1 実施例の周波数 シ ン セ サ イ ザの 出カ ス ペ ク ト ラ ム を示す図、 第 1 7 図か ら第 3 2図は第 1 実施例に お け る 周波数 変換器の各分周比の組み合わせと、 こ の と き の 出力周 波数を説明する た め の図、

第 3 3 図は第 1 実施例の周波数 シ ン セ サ イ ザにおい て、 分周比が可変の分周器を用 い た場合の周波数変換 器の各分周比 と 出力周波数と を説明す る ための 図、 第 3 4 図は複数の周波数変換器を並列に接続 し て多 段周波数変換器を構成 し た場合の構成を示す図、

第 3 5 図 は本発明の第 2実施例の周波数 シ ン セサ イ ザの構成を示す図、

第 3 6 図およ び第 3 7 図は第 2実施例の周波数 シ ン セサイ ザにおいて、 分周比が可変の分周器を用 い た場 合の多段周波数変換器内の各周波数変換器の分周比 と 出力周波数と を説明する ための図、

第 3 8 図は従来の周波数 シ ン セ サ イ ザの基本的な構 成を示すた めのブロ ッ ク 図であ る 。

' [発明を実施する た めの最良の形態 ]

以下、 本発明の実施例を図面を参照 し なが ら詳細 に 説明する 。 なお、 本発明に関連 して本発明者 らが発表 し た資料と し ては、 International Conference on Co mmuni cat ions (pp - 49 &〜 500 , J une 14 - ， 1992 ) 力《あ る o

( 1 ) 第 1 実施例

第 1 図は、 本発明を適用 し た第 1 実施例の周波数 シ ン セ サ イ ザ の基本的な 構成を説明す る た め の プ ロ ッ ク 図であ る 。 本実施例の周波数 シ ン セ サ イ ザは、 位相比 較器 1 0 ， 口 一パ ス フ ィ ル 夕 （ L P F ) 1 2 , 電圧制 御発振器 （ V C O ) 1 4 , 多段周波数変換器 1 6 , 固 定分周器 1 8 に よ り 構成 さ れて い る 。 本実施例の周波 数 シ ン セ サ イ ザ に お い て は、 新 し い制御方法を用 い た 多段周波数変換器 1 6 を使用す る こ と に よ り 、 基準周 波数 f _Γ と チ ャ ネ ル間隔周波数 Δ f を独立に設定で き る た め、 従来の周波数 シ ン セ サ イ ザ と 同 じ チ ャ ネ ル間 隔周波数で、 固定分周器 1 8 の分周比 N を小 さ く す る こ と に よ り 基準周波数 と 帰還周波数 f _b を高 く す る こ と が可能であ る と 共に 、 ルー プ利得を大 き く す る こ と がで き る 点に特徴があ る 。

第 1 図 に お い て、 多段周波数変換器 1 6 は、 分周比 が可変な非整数分周器を複数個接続 し て構成 さ れ る 。 こ れに よ り 、 多段周波数変換器 1 6 全体 と し ての分周 比を任意 に かつ細か く 設定す る こ と が可能 と な る 。 し た が っ て、 多段周波数変換器 1 6 は、 電圧制御発振器 1 4 の 出力周波数 f _Q が ど の よ う に変化 し て も 、 出力 周波数 f _Q の変化に関係な く 固定分周器 1 8 の入力周 波数 f _n が一定周波数 に な る よ う に動作す る こ と がで き る 。 固定分周器 1 8 の入力周波数 f _n が一定に な れ ば、 固定分周器 1 8 か ら 出力 さ れ る 帰還周波数 f _h も —定に な り 、 こ の帰還周波数 f _b と 比較 さ れ る 基準周 波数 f j> も一定にな る 。 し た力《 つ て、 電圧制御発振器 1 4 の 出力周波数 f Q の間隔であ る チ ャ ネ ル間隔周波 数 Δ f を基準周波数 f r と 独立に設定で き る た め、 こ の基準周波数 を高 く 設定す る こ と がで き る 。 一般 に、 基準周波数 f と 引 き込み時間 と は反比例の関係 に あ る ため、 基準周波数 を高 く 設定する こ と に よ り 引 き込み時間を短 く す る こ と 力 で き る 。

第 2 図は、 多段周波数変換器 1 6 を構成する 各周波 数変換器の ブロ ッ ク 図であ る 。 こ の周波数変換器は、 分周器 2 1 およ びパス ル除去回路 2 2 によ り 構成さ れ てい る 。 分周器 2 1 は、 分周比 M ( Mは整数） の分周 動作を行 う も の であ り 、 周波数 f _Q の入力パル ス列を 分周 して、 周期が M倍のパルス列を出力す る 。 出力 さ れ る パルス列 はパル ス除去回路 2 2 に入力 さ れ る 。 パ ル ス除去回路 2 2 は、 入力 さ れる パ ルス列力、 ら所定の タ イ ミ ン グでパルス を除去す る も の であ る 。 周波数 f _Q の入力パルス列が入力 さ れる と 、 パルス除去回路 2 2 は、 分周器 2 1 力、 ら ノ、。ルス列 P 力《出力 される タ イ ミ ン グでパルス の除去を行 う 。

第 3 図は、 パルス除去回路 2 2 の詳細な構成を示す 図であ る 。 こ の構成は、 パルス除去回路と し ては一般 的な も のであ り 、 そ の一例を Kingsford - Smith, C . A . Patent No .3.928 , 813 (liashington , D , C . : U.S. Pat ent Office. December 23 , 1975 )力、 ら 引用 し た も の で あ る 。 こ の パ ル ス 除去 回路 2 2 は 、 2 つ の J — K フ リ ッ プ フ ロ ッ プ 2 4 , 2 6 と ア ン ド ゲ ー 卜 2 8 力、 ら 構成 さ れて い る 。 な お 、 上述 し た よ う に パ ル ス 除去回路 と し て は一般的 な も の を用 い て い る た め 、 動作が同 じ で あ れば第 3 図以外 の 回路 を用 い て も よ い 。

第 4 図 は 、 分周 器 2 1 の 詳細 な 構成 を示す 図で あ る 。 こ の構成 は 、 分周 器 と し て は一般的 な も の で あ り 、 プ ロ グ ラ マ ブ ル カ ウ ン 夕 3 0 , オ ア ゲ ー ト 3 2 , リ ー ド オ ン リ 一 メ モ リ （ R O M ) 3 4 か ら 構成 さ れ て い 。 R 0 M 3 4 か ら 読み 出 さ れ た デ ー タ が プ ロ グ ラ マ ブル カ ウ ン タ 3 0 に カ ウ ン 卜 の初期値 と し て与え ら れ る 。 し た 力く つ て、 R O M 3 4 か ら 読み 出す デ ー タ を変化 さ せ る こ と に よ り 、 プ ロ グ ラ マ ブノレ カ ウ ン タ 3 0.の初期 値 も 変化 し 、 分周 器 2 1 全体 と し て の 分周 比が変 化す o

第 5 図 は、 第 2 図 ， 第 3 図， 第 4 図で示 し た 各構成 部の 詳細 な 動作 タ イ ミ ン グ図で あ る 。 第 5 図 に 示す よ う に 、 分周 器 2 1 力、 ら 出 力 さ れ る パ ル ス P i の 次 の 夕 ィ ミ ン グでパ ル ス 除去 回路 2 2 に よ る パ ル ス の 除去が 行われ る 。 こ の よ う な タ イ ミ ン グでパ ル ス の 除去 を行 う こ と に よ り 、 例 え ば分周 器 2 1 の 分周比 を M ( M は 整数） と す る と 、 分周 比が （ 1 一 1 / M ) の 非整数分 周 器 と し て動作す る こ と に な る 。 し た 力 つ て 、 Mの 値 を変更す る こ と に よ り 、 全体の 分周 比で あ る （ 1 一 1 Z M ) の 値を任意に かつ細か く 設定す る こ と が可能 と 7よ る 。

第 6 図 は、 第 2 図に示 し た周波数変換器を複数個用 い、 こ れ ら を直列接続 し て構成 し た多段周波数変換器 の構成を示す図であ る。 周波数変換器 2 0 — 1 , ー 2 0 - i , … 2 0 — n の それぞれは、 第 2 図 に示 した周 波数変換器に相当す る も のであ る。 直列接続 さ れた各 周波数変換器において、 分周比 M i は任意にかつ独立 に設定する こ と がで き る 。

一段目 の周波数変換器 2 0 — 1 は、 入力 され る 周波 数 f (j のパルスか ら M i 間隔でパルスの除去を行 う 。 こ の と き 、 一段目 の出力周波数 f 丄 は、

i _{ = t _Q ( 1 - 1 Χ Μ _χ ) ( 2 ) と な る 。

他の周波数変換器 2 0 一 i 等において も 同様にパル スの除去が行われる。 し たが っ て、 n 段 目 の周波数変 換器 2 0 — n の出力周波数 f _n は、

f _ = f ₀ ( 1 一 1 Z M丄 ） … （ 1 — 1 Z M i ) … ( 1 — 1 Z M _n ) ( 3 ) と な る 。

第 7 図は、 3 個の周波数変換器を直列に接続 して多 段 （ 3段） 周波数変換器を構成 し た場合の各部の 出力 波形を示す図であ る 。 こ の と き 、 式 （ 3 ) は、

f 0 = f 0 ( 1 - 1 / Μ _χ ) ( 1 — 1 Z Mり ） （ 1 - 1 / M 3 ) ( 4 ) と な る 。

多段周波数変換器 1 6 と し て は、 3 個の周波数変換 器を直列 に接続 し た も の を用 い る も の と す る 。 し た力 'つ て、 こ の場合の入出力周波数の関係 は式 （ 4 ) を満 たす。

第 8 図 は、 制御装置を含む本実施例の周波数 シ ン セ サ イ ザの 全体構成を示す図で あ る 。 第 8 図 に示す周波 数 シ ン セ サ イ ザは、 第 1 図 に示す周波数 シ ン セ サ イ ザ に対 し て、 基準分周器 4 0 ， チ ャ ー ジ ポ ン プ 4 2 , 加 算器 4 4 , D Z A変換器 4 6 , 制御部 4 8 を追加 し た 構成 と な っ て い る 。

基準分周器 4 0 は、 基準周波数 f _F を作 り 出すた め の も の で あ る 。 チ ャ ー ジ ポ ン プ 4 2 は 、 位相比較器 1 ◦ と 口 一 ノ、。 ス フ ィ ノレ タ 1 2 と の 間 に 接続 さ れて お り 、 そ の 出力信号 は充電， 放電， 開放の 3 つ の状態を持つ。 チ ャ ー ジ ポ ン プ 4 2 の 出力状態は、 同期状態で は開放 と な り 、 周波数が大 き く 異な る 状態で は充電の み あ る い は放電の み と な る 。 加算器 4 4 は、 電圧制御発振器 1 4 に一定のバイ ァ ス電圧を与え る た めの も のであ る 。 こ の バ イ ア ス電圧 V r は、 制御装置 4 8か ら 出力 さ れ る デー タ を D Z A変換器 4 6 に よ っ て電圧 に変換す る こ と に よ り 作成す る 。 制御装置 4 8 は 、 電圧制御発振 器 1 4 の 出力周波数 f _Q を切 り 替え る 制御を行 う た め の も のであ る。

出力周波数 f 0 を切 り 替え る 場合、 制御装置 4 8 は、 A変換器 4 6 にデー タ を送 る 。 こ れに よ り 、 D Z A変換器 4 6 か ら は所定のバイ ア ス電圧 V Γ が出力 さ れ、 電圧制御発振器 1 4 の入力電圧が所定の値に制御 される 。 ま た、 制御装置 4 8 は、 リ セ ッ ト 信号を出力 し、 固定分周器 1 8 と基準分周器 4 0 の それぞれを初 期化す る 。 ま た、 制御装置 4 8 は、 多段周波数変換器 1 6 に指示を送 り 多段周波数変換器 1 6 全体 と し ての 分周比を所定の値に設定する 。 具体的に は、 多段周波 数変換器 1 6 を構成する 3個の周波数変換器の それぞ れの分周比の変更を、 分周器 2 1 内の R O M 3 4 か ら 出力 さ れる デー タ を変更す る こ と に よ り 行い、 こ れに よ り 多段周波数変換器 1 6 全体の分周比の変更を行 う 。 こ の周波数の変更は、 式 （ 4 ) の M i , M 2 , M の 各値を変更す る こ と に よ り 行 う た め、 多段周波数変換 器 1 6 全体の分周比であ る （ 1 一 ( 1 — 1 X Μ ₂ ) ( 1 一 1 Ζ Μ ₃ ) を細力、 く 設定す る こ と 力 で き 、 実質上任意の 出力周波数 f 。 を得る こ とがで き る 。

こ の よ う に式 （ 4 ) に示すよ う に、 f ₃ は多段周波 数変換器の各段の分周比 （ M i ) を適当 に設定 し て電 圧制御発振器 1 4 の 出力周波数 f ₀ の変化分を除去す る こ と に よ り 、 f 。 を一定にす る こ とがで き る 。 し た がっ て、 出力周波数 f _Q の変化に関係な く 固定分周器 1 8 の分周比 N の値 は 自 由 に と る こ と 力《で き 、 従来の 値 よ り も 小 さ く 設定す る と 、 帰還周波数 f _b は従来の ルー プの帰還周波数 よ り 遥か に高 い周波数に設定で き な o

次に 、 第 8 図 に示 し た周波数 シ ン セ サ イ ザを用 い て、 基準周波数 f r あ る い は チ ャ ネ ル間隔周波数 厶 f を 2

5 k H z と し 、 出力周波数 f G を 1 . 4 0 0 G H z

1 . 4 1 2 6 G H z に変化 さ せ る 場合を考え る 。 従来 の周波数 シ ン セ サ イ ザを用 い て 出力周波数 を こ の よ う に変化 さ せ る 場合 に は、 分周器の分周比 N を 5 6 0 0 ◦ 〜 5 6 5 ◦ 4 に変化 さ せな ければな ら な い力《、 本実施例の周波数 シ ン セ サ イ ザの場合、 固定分周器 1 8 の分周比 N を 5 5 0 に 固定す る と と も に 、 帰還周波 数 f _h と 基準周波数 を 2 . 5 M H z に設定 し 、 多 段 （ 3 段） 周波数変換器 1 6 の各分周器の分周比 M i , M 2 , M ₃ を そ れぞれ 1 8 5 ， 1 1 2 , 2 7 6 力、 ら 5 5 ， 2 9 4 , 1 9 2 に変え る こ と に よ っ て、 上述 し た 出力周波数 f G が全て得 ら れ る 。

第 1 7 図か ら 第 3 2 図 は、 基準周波数 f _f を 2 . 5 M H z 、 固定分周器 1 8 の分周比 N を 5 5 0 、 多段周 波数変換器 1 6 の 出力周波数 f ₃ を 1 . 3 7 5 G H z と し た場合の多段周波数変換器 1 6 の 各分周器の分周 比 M i , M 2 , M o の組み合わせを示す図で あ る 。 こ れ ら の 図 に示す よ う に分周比 M , M ₂ , M 3 を選ぶ こ と に よ り 、 出力周波数 f ₀ を 1 . 4 0 0 G H z 力、 ら

1 . 4 2 5 G H z の 間で 2 5 k H z 間隔で得 る こ と 力《 で き る 。 ま た、 こ の よ う に し て得 ら れた 1 0 0 1 個の 出力周波数 f _Q は、 ± 2 8 H z の誤差範囲で得 られ る 。

し た力 つ て、 1 . 4 0 0 G H z 力、 ら 1 . 4 2 5 G H z の 間で、 2 5 k H z 間隔の 1 0 0 1 個の周波数に対 応する 分周比 M i , ₂ , M。 の値を予め第 4 図に示 す R 0 M 3 4 に予め記憶 しておけば、 こ の分周比 M丄 ， M ₂ , M ₃ を変え る こ と に よ り 、 上述 した 1 0 0 1 個 の 出力周波数 f _Q の周波数間の切 り 替えが可能 と な る 。

なお、 第 1 図およ び第 8 図に示 し た周波数 シ ンセ サ ィ ザは、 多段周波数変換器 1 6 の 出力周波数 f 。 を固 定分周器 1 8 に よ り 分周比 Nで分周す る よ う に し たが、 こ の 固定分周器 1 8 を分周比 N の値を変え る こ とがで き る 可変分周器に置 き換え る よ う に して も よ い。 こ の よ う に可変分周器を用い る こ と で、 多段周波数変換器 1 6 の各分周器の分周比 , M ₂ ， M ₃ と可変分周 器の分周比 N ' とを組み合わせて用 い る こ と がで き 、 電圧制御発振器 1 4 の 出力周波数 f ₀ がどの様な値で あ っ て も帰還周波数 f _b をほぼ一定にする こ と が可能 と /よ る 。

し たがっ て、 上述 し た例 と 同 じ よ う に、 電圧制御発 振器 1 4 の 出力周波数 f _Q の チ ャ ネ ル間隔周波数厶 f を 2 5 k H z 、 基準周波数 f j^ を 2 . 5 M H z と し て、 出力周波数 f ₀ を 1 . 4 0 0 G H z 力、 ら 1 , 4 2 5 G H z の 間で変化 さ せ る 場合 に も 周波数誤差を ± ◦ . 5 H z 以下 に押 さ え る こ と が可能 と な る 。

第 3 3 図 は 、 こ の よ う に し て多段周波数変換器 1 6 の分周器の 各分周比 M i , M ₂ ， M ₃ と 可変分周器の 分周比 N ' の組み合わせを変え た場合の一例を示す図

^ め る 0

ま た 、 上述 し た多段周波数変換器 1 6 は、 第 2 図 に 示 し た周波数変換器を 3 個直列 に接続 し た場合を例 に と っ て示 し たが、 周波数変換器の接続状態を変え る よ う に し て も よ い 。

第 3 4 図 は、 1 段 目 の周波数変換器 2 0 — 1 の 出力 を 2 段 目 の周波数変換器 2 0 - 2 内の分周器に入力す る よ う に し た も ので あ る 。 同様 に 2 段 目 の周波数変換 器 2 0 - 2 の 出力を 3 段 目 の周波数変換器 2 0 — 3 内 の分周器に入力す る 。 こ の よ う に 、 前段の周波数変換 器の 出力 を後段の周波数変換器内の分周器の入力 と し て用 い る こ と に よ つ て も 多段周波数変換器 1 6 を構成 す る こ と がで き る 。 こ の と き 、 多段周波数変換器 1 6 の入力周波数 f _Q と 出力周波数 f ₃ と の関係 は、

f _c = f ₀ ( 1 - ( 1 - ( 1 - 1 / M ₁ ) M _? ) / M 3 ) ( 5 ) と な る 。

こ の よ う に周波数変換器を並列接続す る こ と に よ り 、 多段周波数変換器 1 6 内の各周波数変換器に よ っ て隣 接する パルスが除去 さ れる こ と を防 ぐ こ とがで き る 。 し た力《つ て、 出力周波数 f _e の位相 ジ ッ タ を小 さ く す る こ と 力《で き る 。 なお、 第 3 4 図は、 3 個の周波数変 換器を並列に接続 し た場合を説明 し たが、 4 個以上接 続する 場合や、 並列接続 と 直列接続を組み合わせ る よ う に し て も よ い。

(第 2 実施例）

第 3 5 図は、 本発明の第 2 実施例の周波数 シ ンセ サ ィ ザの基本的な構成を示すブロ ッ ク 図であ る 。 第 1 図 の周波数 シ ン セ サイ ザに対 し、 分周比 K の分周器 5 0 を追加 し た も のであ る 。 分周器 5 0 は、 多段周波数変 換器 1 6 の前段に接続 さ れてお り 、 電圧制御発振器 1 4 の 出力周波数 f _Q を分周比 K で分周 して、 出力周波 数 f ,, と して多段周波数変換器 1 6 に入力す る 。

第 1 図および第 8 図 に示 し た周波数 シ ン セ サイ ザで は出力周波数 f _Q が高 く な る と 、 電力の消費が大き く な る 可能性があ る。 し力、 し 、 第 3 5 図に示 し た よ う に、 多段周波数変換器 1 6 の前段に固定あ る い は可変の分 周器 5 0 を揷入する こ と に よ り 、 消費電力の増大を防 止する こ と がで き る。 すなわ ち 、 電圧制御発振器 1 4 の高い 出力周波数 f 0 を固定分周器 5 0 に よ っ て低い 周波数 f _k に落とす こ と に よ り 、 低い周波数 f _k の パ ル ス列が多段周波数変換器 1 6 の入力 と な る の で、 電 力 の 消費を大幅に減少 さ せ る こ と がで き る 。

第 3 6 図 は、 多段周波数変換器 1 6 を各周波数変換 器を直列接続 し て構成 し た場合の 各分周比の組み合わ せを示す図であ る 。 多段周波数変換器 1 6 の前段に設 け た分周器 5 0 の分周比 K を 1 0 、 基準周波数 f _f を 1 M H z と し 、 出力周波数 を 1 . 4 0 0 G H z 力、 ら 1 . 4 2 5 G H z の 間で周波数間隔 2 5 k H Z で変 化 さ せた場合が示 さ れて い る 。 第 3 6 図 に示すよ う に 、 周波数変換器を直列接続す る こ と に よ り 第 3 5 図の多 段周波数変換器 1 6 を構成す る こ と に よ り 、 出力周波 数 f fj の誤差を ± 1 3 7 H z 以下に押 さ え る こ と 力 で さ る

第 3 7 図 は、 第 3 5 図の多段周波数変換器 1 6 を第

3 4 図 に示 し た構成 と し た場合の分周比の組み合わ、せ を示す図であ る 。 多段周波数変換器 1 6 の前段の 固定 分周器 5 0 の分周比 K を 8 、 基準周波数 を 1 M H z と し 、 出力周波数 を 1 . 4 0 0 G H z 力、 ら 1 .

4 2 5 G H z の 間で周波数間隔 2 5 k H z で変化 さ せ た場合が示 さ れて い る 。 第 3 6 図 に示す よ う に、 出力 周波数 の誤差範囲を ± 2 3 H z に押 さ え る こ と 力《 で き る 。

な お、 第 3 6 図お よ び第 3 7 図 に示 し た例では、 第 3 3 図に示 し た場合等 と 異な り 、 基準周波数 f _f を 1 M H z に設定 し て い る 。 こ れは、 第 3 5 図 に 示 し た 構 成におい て基準周波数 f _r を 2. 5 M H z に設定すれ ば、 出力周波数比 f 0 にかな り 大 き な誤差が生ずる か ら であ る 。 し か し、 多段周波数変換器 1 6 の段数を 4 段以上に増加する こ と に よ り 、 基準周波数 f ^ を ² . 5 M H z に設定 して も 、 出力周波数 f () の 間隔誤差を 小さ く する こ と カ'で き る 。

こ の よ う に、 第 1 図， 第 8 図あ る い は第 3 5 図に示 した周波数 シ ン セ サ イ ザを用 い る こ と に よ り 、 基準周 波数 f r と帰還周波数 f _h を従来の周波数 シ ンセサイ ザに比べ非常に高 く 設定する こ とがで き （例えば 1 ひ 0倍） 、 ま た 口 一パスフ ィ ノレ タ 中の時定数を小 さ く す る こ と も でき る ので、 極めて高速の 引 き込みが可能 と な る 。 ま た、 例え電圧制御発振器 1 4 に加え る バイ ァ ス電圧に誤差があ っ た場合であ っ て も 、 従来の周波数 シ ンセ サイ ザよ り 高速引 き込みが可能 と な る 。 特に、 バイ ア ス電圧を正規の 1 0 0 %加え る と 、 引 き込み時 間は極めて短 く な り 、 ス テ ッ プ周波数 （チ ャ ネ ル間隔 周波数 Δ ί ) の一周期の 1 Ζ 1 0 程度に納め る こ と 力 で き る 。

次に、 上述 し た各実施例の周波数 シ ン セ サ イ ザの特 性を確認す る ため に、 以下の よ う なパ ラ メ ー タ を用 い て本実施例の周波数 シ ンセ サイ ザと従来の周波数 シ ン セサイ ザと の 引 き込み時間を比較検討す る 。

①周波数 シ ン セ サ イ ザの共通パ ラ メ ー タ 出力周波数 f _Q の変化範囲 ： 4 . 1 Μ Η ζ 〜 4 . 2 M H z

出力周波数間隔 ： 1 0 0 Η ζ

出力周波数の変化分 ： 4 0 7 ス テ ッ プ （ 4 0 7 個の 周波数間隔）

4 . 1 0 0 1 M H z 〜 4 . 1 4 0 8 M H z ( 4 0 . 7 k H z )

②本実施例の周波数 シ ン セ サ イ ザ （第 8 図） のパ ラ メ ー タ

固定分周器 1 8 の入力周波数 f ₃ : 4 . 0 M H z 基準周波数 f r - l O k H z

. 固定分周器 1 8 の分周比 N : 4 0 0

③従来 の周波数 シ ン セ サ イ ザ （第 3 8 図） の パ ラ メ 一 夕

基準周波数 ： 1 0 0 H z

分周器 1 0 2 の分周比 N ： 4 1 ◦ ◦ ◦ 〜 4 2 0 0 0 2 つ の実験パ ラ メ ー タ は同 じ 出力周波数の変化分を 持 っ て い る が、 本実施例の周波数 シ ン セ サ イ ザは、 多 段周波数変換器 1 6 を使用す る こ と に よ っ て、 基準周 波数 f r を上げ る と 共に分周比を下 げ る こ と がで き る 。

第 9 図お よ び第 1 0 図 は電圧制御発振器 1 4 の入力 に バ イ ア ス電圧を加えず、 ま た分周器の リ セ ッ ト を行 わ な い場合の従来の周波数 シ ン セ サ イ ザ と 本実施例の 周波数 シ ン セ サ イ ザの 引 き 込み時間を示 し てい る 。 第 9 図に示すよ う に、 従来の方式では引 き込み時間 は 7 秒であ る の に対 し、 本実施例の方式では 0 . 1 秒程度 であ り 、 本実施例の周波数 シ ン セ サ イ ザはバイ ア ス電 圧 と リ セ ッ ト 信号を加えな く て も 、 引 き込み時間 は相 当改善さ れてい る こ と 力くわ 力、 る 。

ま た、 第 1 1 図， 第 1 2 図お よ び第 1 3 図 は出力周 波数 f _Q の 切 り 替えを行 う 際に、 新 し い 出力周波数に 相当する バイ ァ ス電圧を電圧制御発振器 1 4 に与え、 制御装置に よ り 基準分周器と 固定分周器を リ セ ッ ト し 、 初期化 し た場合の引 き込み時間を示す。

なお、 第 1 3 図は、 第 1 2 図の時間軸 （横軸） を拡 大 した も のであ る。

こ の場合、 第 1 1 図に示す従来の方式では引 き込み 時間が約 6 0 0 m s e c であ る の に対 し、 本実施例の 方式では第 1 3 図に示すよ う に約 1 m s e c に な っ て お り 改善効果が著 し い こ と がわか る。

し たがっ て、 本実施例の周波数 シ ン セ サ イ ザの引.き 込み時間は、 従来の周波数 シ ン セ サ イ ザの基準周波数 (周波数間隔） の周期の 1 0 分の 1 程度と な る 。

こ の こ と を出力周波数範囲 ： L . 4 0 0 G H z 〜 1 . 4 2 5 G H z . 周波数間隔 2 5 k H z 、 基準周波数 2 . 5 M H z の場合に当てはめ る と 、 引 き込み時間 は 4 〃 s e c と な る 。

ま た、 基準周波数 f ^ を 2 5 M H z に引 き上げる と 、 引 き込み時間力《 0 . 4 s e c 程度 に な る 害であ る が、 こ の場合に は固定分周器 1 8 の分周比 N が小 さ い た め 分周器出力の位相 ジ ッ タ がかな り 大 き く な り 、 周波数 合成器の ス プ リ ア ス成分が多 く な り 適当で は な い。

し か し 、 周波数を切 り 替え た 直後 は基準周波数 を 2 5 M H z と し 、 そ の後で 2 . 5 M H z に す る こ と に よ り 引 き 込み時間を 4 s e c よ り さ ら に短 く す る こ と がで き 、 1 s e c 以下 にす る こ と も 不可能で は な い。

ま た、 電圧制御発振器 1 4 は、 温度変化 に よ っ て周 波数 ド リ フ 卜 が発生す る の で、 こ の ド リ フ ト 特性が引 き 込み時間 に与え る 影響を検討 し な ければな ら な い。

第 1 4 図お よ び第 1 5 図 は 、 電圧制御発振器 1 4 の 周波数 ド リ フ ト に よ る 引 き 込み特性の変化を把握す る た め、 電圧制御発振器 1 4 の入力バ イ ア ス電圧を正規 電圧の 9 5 %加え た と き の 引 き 込み時間を示す。 5 % の ド リ フ ト が発生 し て も 、 本実施例の周波数 シ ン セ サ ィ ザの 引 き 込み時間 は ス テ ッ プ周波数 （ チ ャ ネ ル間隔 周波数 Δ ί ) の周期の 4 周期程度に納め ら れ る こ と 力《 わ力、 る 。

ま た 、 第 1 6 図 は、 本実施例の周波数 シ ン セ サ イ ザ の 出力 ス ペ ク ト ラ ム で あ り ス プ リ ア ス が小 さ い こ と 力《 わ力、 る 。

以上本発明 の実施例 につ い て説明 し たが、 本発明 は 上述 し た実施例に限定 され る も の でな い こ と は も ち ろ んであ る 。 例えば多段周波数変換器 1 6 は、 第 6 図に 示 し た よ う な周波数変換器を直列接続 し た場合およ び 第 3 4 図に示 したよ う に並列接続 し た場合をそれぞれ 例に と っ て説明 し たが、 直列接続と 並列接続を組み合 わせて構成す る よ う に し て も よ い。

ま た、 上述 し た実施例では、 第 2 図に示す周波数変 換器およ び第 6 図， 第 3 4 図等に示す多段周波数変換 器を周波数 シ ン セサ イ ザに用 い る 例を示 し たが、 ^れ ら多段周波数変換器を用い る 回路は周波数 シ ン セサイ ザ以外の他の回路で も よ い。

[発明の効果]

以上詳細に説明 し たよ う に、 本発明 に よれば、 多段 周波数変換器を用 い て周波数 シ ン セ サ イ ザを構成する こ と に よ り 、 基準周波数を高 く 設定する こ と がで き る ので、 引 き込み時間を大幅に短縮す る こ とがで き る 。 ま た、 本発明の周波数変換器およ び多段周波数変換器 を用 いれば、 非整数の分周比を細力、 く 設定する こ と 力《 で き る 。

Claims

請 求 の 範 囲

( 1 ) 所定周波数のパ ル ス 列が入力 さ れ、 分周比が整 数で し か も可変であ る 分周動作を行 う 分周器 と 、

前記分周器の分周 出力 を制御入力 と し 、 入力 さ れ る 前記所定周波数のパ ル ス列か ら 所定間隔でパル ス の 除 去を行 う パ ル ス 除去回路 と

を備え 、 入力信号の周波数の非整数倍に相当す る 周 波数の 出力信号を得 る こ と を特徴 と す る 周波数変換器。

( 2 ) 請求項 （ 1 ) に お い て、

前記非整数倍は、 前記分周器の分周比を M と し た と き 、 （ 1 — 1 Z M ) 倍であ る こ と を特徴 と す る 周波数 変換器。

( 3 ) 所定周波数のパ ル ス列が入力 さ れ、 分周比が整 数で し か も 可変であ る 分周動作を行 う 分周器 と 、 前記 分周器の分周 出力を制御入力 と し 、 入力 さ れ る 前記所 定周波数のパ ル ス列か ら 所定間隔でパ ル ス の除去を行 う パ ル ス 除去回路 と を備え る 周波数変換器を複数個直 列 に組み合わせ る こ と に よ っ て構成 さ れ る こ と を特徴 と す る 多段周波数変換器。

( 4 ) 所定周波数のパ ル ス列が入力 さ れ、 分周比が整 数で し か も 可変であ る 分周動作を行 う 分周器 と 、 前記 分周器の分周 出力 を制御入力 と し 、 入力 さ れ る 前記所 定周波数のパ ル ス列か ら 所定間隔でパ ル ス の除去を行 う パ ル ス 除去回路 と を備え る 周波数変換器を複数個用 い、 1 つ の周波数変換器の 出力を他の周波数変換器内 の前記分周器の入力 と し て用 い る こ と を特徵と す る 多 段周波数変換器。

( 5 ) 所定周波数のパルス列が入力 さ れ、 分周比が整 数で しか も可変であ る分周動作を行 う 分周器 と 、 前記 分周器の分周出力を制御入力 と し、 入力 さ れ る前記所 定周波数のパルス列か ら所定間隔でパル ス の除去を行 う パルス除去回路 と を備え る 周波数変換器を複数個用 い、 1 つの周波数変換器の 出力を他の周波数変換器内 の前記分周器の入力 と して用 い る と共に、 2 つ以上の 周波数変換器を直列に組み合わせる こ と に よ つ て構成 される こ どを特徵どする 多段周波数変換器。

( 6 ) 基準周波数と 帰還周波数 とを比較する 位相比較 器と 、

前記位相比較器に接続され、 低域周波数を通過させ る フ ィ ル タ と 、

前記フ ィ ル タ に接続された電圧制御発振器 と 、 所定周波数のパルス列が入力 され、 分周比が整数で しか も可変であ る分周動作を行 う 第 1 の分周器と 、 前 記第 1 の分周器の分周 出力を制御入力 と し、 入力 され る前記所定周波数のパルス列か ら所定間隔でパルス の 除去を行 う パルス除去回路 と を備えて構成 さ れ、 前記 電圧制御発振器に よ る発振信号を入力 とする 周波数変 換器と、 前記周波数変換器 に よ る 出力 を分周 し 、 前記帰還周 波数を形成す る 第 2 の分周器 と 、

を備え 、 前記基準周波数 と 前記帰還周波数が等 し く な る よ う に制御 さ れ る こ と を特徴 と す る 周波数 シ ン セ サイ ザ。

( 7 ) 請求項 （ 6 ) に お い て、

前記第 2 の分周器 は、 分周比が固定的 に設定 さ れた 固定分周器であ る こ と を特徴 と す る 周波数 シ ン セ サ イ ザ。

( 8 ) 請求項 （ 6 ) に お い て、

前記第 2 の分周器 は、 分周比を可変 に設定す る こ と がで き る 可変分周器であ る こ と を特徴 と す る 周波数 シ ン セ サ イ ザ。

( 9 ) 基準周波数 と 帰還周波数 と を比較す る 位相比較 器 と 、

前記位相比較器に接続 さ れ、 低域周波数を通過さ せ る フ ィ ノレ 夕 と 、

前記 フ ィ ル タ に接続 さ れた電圧制御発振器 と 、 前記電圧制御発振器 に よ る 発振信号を入力 と す る 多 段周波数変換器 と 、

前記多段周波数変換器 に よ る 出力 を分周 し 、 前記帰 還周波数を形成す る 第 1 の分周器 と 、

を備え、 前記基準周波数 と 前記帰還周波数が等 し く な る よ う に制御 さ れ る こ と を特徴 と す る 周波数 シ ン セ サ イ ザ。

( 1 0 ) 請求項 （ 9 ) にお い て、

前記第 1 の分周器は、 分周比が固定的に設定された 固定分周器であ る こ と を特徵 とする 周波数 シ ンセ サイ ザ。

( 1 1 ) 請求項 （ 9 ) にお い て、

前記第 1 の分周器は、 分周比を可変に設定す る こ と ができ る可変分周器であ る こ と を特徵 とする 周波数 シ ン セ サイ ザ。

( 1 2 ) 請求項 （ 9 ) に おい て、

前記多段周波数変換器は、

所定周波数のパルス列が入力 され、 分周比が整数で し か も可変であ る分周動作を行 う 第 2 の分周器と 、 前 記第 2 の分周器の分周 出力を制御入力 と し 、 入力 され る前記所定周波数のパルス列か ら所定間隔でパルス の 除去を行 う パ ル ス除去回路と を備え る 周波数変換器を 複数個直列に組み合わせ る こ と に よ っ て構成さ れる こ と を特徵とする周波数 シ ン セ サ イ ザ。

( 1 3 ) 請求項 （ 9 ) に おいて、

前記多段周波数変換器は、

所定周波数のパ ルス列が入力 さ れ、 分周比が整数で しか も可変であ る分周動作を行 う 第 2 の分周器 と 、 前 記第 2 の分周器の分周出力を制御入力 と し 、 入力 さ れ る前記所定周波数のパルス列か ら所定間隔でパル ス の 除去を行 う パ ル ス 除去回路 と を備え る 周波数変換器を 複数個用 い 、 1 つ の周波数変換器の 出力を他の周波数 変換器内の前記第 2 の分周器の入力 と し て用 い る こ と を特徴 と す る 周波数 シ ン セ サ イ ザ。

( 1 4 ) 請求項 （ 9 ) に お い て、

前記多段周波数変換器 は 、

所定周波数のパル ス列が入力 さ れ、 分周比が整数で し か も 可変であ る 分周動作を行 う 第 2 の分周器 と 、 前 記第 2 の分周器の分周 出力 を制御入力 と し 、 入力 さ れ る 前記所定周波数のパ ル ス列か ら 所定間隔でパ ル ス の 除去を行 う パル ス 除去回路 と を備え る 周波数変換器を 複数個用 い、 1 つ の周波数変換器の 出力を他の周波数 変換器内の前記第 2 の分周器の入力 と し て用 い る と 共 に、 2 つ以上の周波数変換器を直列 に組み合わせ る こ と に よ っ て構成 さ れ る こ と を特徴 と す る 周波数 シ ン セ サ イ ザ。

( 1 5 ) 基準周波数 と 帰還周波数 と を比較す る 位相比 較器 と 、

前記位相比較器 に接続 さ れ、 低域周波数を通過 さ せ る フ ィ ノレ 夕 と 、

前記フ ィ ル タ に接続 さ れた電圧制御発振器 と 、 前記電圧制御発振器 に よ る 発振信号を分周す る 第 1 の分周器 と 、

所定周波数のパ ル ス列が入力 さ れ、 分周比が整数で し か も可変であ る分周動作を行 う 第 2 の分周器と 、 前 記第 2 の分周器の分周 出力を制御入力 と し 、 入力 さ れ る前記所定周波数のパル ス列か ら所定間隔でパルス の 除去を行 う パルス除去回路 と を備えて構成 さ れ、 前記 第 1 の分周器によ る 分周信号を入力 と す る 周波数変換 器と、

前記周波数変換器に よ る 出力を分周 し、 前記帰還周 波数を形成する 第 3 の分周器 と 、

を備え、 前記基準周波数と前記帰還周波数が等 し く な る よ う に制御 される こ と を特徵とす る 周波数 シ ンセ サ イ ザ。

( 1 6 ) 請求項 （ 1 5 ) において、

前記第 3 の分周器は、 分周比が固定的 に設定 さ れた 固定分周器であ る こ と を特徵と する 周波数シ ンセサイ ザ。

( 1 7 ) 請求項 （ 1 5 ) にお い て、

前記第 3 の分周器は、 分周比を可変に設定す る こ と ができ る 可変分周器であ る こ と を特徵と する周波数 シ ン セサイ ザ。

( 1 8 ) 基準周波数と 帰還周波数と を比較す る 位相比 較器と 、

前記位相比較器に接続さ れ、 低域周波数を通過させ る フ ィ ルタ と

前記フ ィ ル タ に接続さ れた電圧制御発振器と 、 前記電圧制御発振器 に よ る 発振信号を分周す る 第 1 の分周器 と 、

前記第 1 の分周器 に よ る 分周信号を入力 と す る 多段 周波数変換器 と 、

前記多段周波数変換器に よ る 出力を分周 し 、 前記帰 還周波数を形成す る 第 2 の分周器 と 、

を備え 、 前記基準周波数 と 前記帰還周波数が等 し く な る よ う に制御 さ れ る こ と を特徴 と す る 周波数 シ ン セ サ イ ザ。

( 1 9 ) 請求項 （ 1 8 ) に お い て 、

前記第 2 の分周器 は、 分周比が固定的に設定 さ れた 固定分周器であ る こ と を特徵 と す る 周波数 シ ン セ サ イ ザ。

( 2 0 ) 請求項 （ 1 8 ) に お い て、

前記第 2 の分周器は、 分周比を可変 に設定す る こ と がで き る 可変分周器であ る こ と を特徴 と す る 周波数 シ ン セ サ イ ザ。

( 2 1 ) 請求項 （ 1 8 ) に お い て、

前記多段周波数変換器は、

所定周波数のパ ル ス列が入力 さ れ、 分周比が整数で し か も 可変であ る 分周動作を行 う 第 3 の分周器 と 、 前 記第 3 の分周器の分周 出力を制御入力 と し 、 入力 さ れ る 前記所定周波数のパ ル ス列か ら所定間隔でパルス の 除去を行 う パ ル ス除去回路 と を備え る 周波数変換器を 複数個直列に組み合わせる こ と に よ つ て構成さ れる こ と を特徴とす る 周波数 シ ンセサイ ザ。

( 2 2 ) 請求項 （ 1 8 ) に お いて、

前記多段周波数変換器は、

所定周波数のパルス列が入力 さ れ、 分周比が整数で しか も可変であ る 分周動作を行 う 第 3 の分周器 と 、 前 記第 3 の分周器の分周 出力を制御入力 と し、 入力 さ れ る 前記所定周波数のパルス列か ら所定間隔でパルス の 除去を行 う パルス除去回路と を傭え る 周波数変換器を 複数個用い、 1 つ の周波数変換器の 出力を他の周波数 変換器内の前記第 3 の分周器の入力 と して用 い る こ と を特徴とする周波数 シ ンセサイ ザ。

( 2 3 ) 請求項 （ 1 8 ) に お い て、

前記多段周波数変換器は、 - 所定周波数のパルス列が入力 さ れ、 分周比が整数で しか も可変であ る分周動作を行 う 第 3 の分周器 と 、 前 記第 3 の分周器の分周出力を制御入力 と し、 入力 き れ る 前記所定周波数のパルス列か ら所定間隔でパルス の 除去を行 う パルス除去回路と を備え る 周波数変換器を 複数個用 い、 1 つの周波数変換器の 出力を他の周波数 変換器内の前記第 3 の分周器の入力 と し て用 い る と 共 に、 2 つ以上の周波数変換器を直列に組み合わせ る こ と によ っ て構成 される こ と を特徵とする周波数 シ ンセ サイ ザ。