JPS62163404A - Ｉｃ化アナログ型再生分周器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はマイクロ波を利用する装置に係り、とくにこれ
ら装置において周波数を分周する分周器に関する。

〔従来の技術〕

マイクロ波は、同時に伝達する情報量が大きく、直進的
な伝搬を行なうので、マイクロ波通信装置やレーダ装置
などに利用されている。これらの装置において、マイク
ロ波の発振・増幅・混合・分周などが行われる。最近で
はマイクロ波の送受に局部発振器が多く使用され、その
周波数を安定化して装置の信頼性を向上させている。さ
て、局部発振器の周波数安定化方法として、フェイズロ
ックループＰＬＬを利用するものがある。この方法にお
ける技術的ポイントは、マイクロ波帯で安定に動作する
分周器を実現することにある。ディジタル型分周器はマ
イクロ波帯のような高い周波数帯になると動作が困難に
なるので、このような高い周波数帯でも安定に動作する
アナログ型分周器が用いられることになる。

第４図は従来のアナログ型再生分周器の動作原理を示す
ブロック図である。入力端子１にはミキサ２が接続され
、さらにバッファ増幅器３を介して出力端子５に接続さ
れている。バッファ増幅器４はバッファ増幅器３とミキ
サ２との間に接続されて閉ループを構成する。さて、周
波数ｆｏの信号が入力端子１に供給されると、閉ループ
内に存在する周波数ｆｏ／２の成分は、この周波数ｆ。

の信号とミキサ２で混合され、再び周波数ｆｏ／２の信
号が再生される。したがって、閉ループ内には周波数ｆ
Ｏ／２の信号が定常的に存在することになり、出力端子
５にはこの信号が供給されるので、分周器として動作す
る。なお、バッファ増幅器３および４により、閉ループ
利得は分周可能な大きさに保持され、出力負荷の変動が
あっても動作は不安定にならない。第５図は、第４図に
示したアナログ型再生分周器の分周帯域を示す説明図で
ある。

すなわち、縦軸に示した分周可能最小入力電力は、横軸
に示した入力周波数の所定帯域端において増大し、分周
帯域を形成する。アナログ型再生分周器の分周帯域は、
通常、入力周波数の１０チ程度であシ、直流から分周可
能なディジタル型分周器とは基本的に異なる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

さて、局部発振器の周波数安定化に使用する分周器は、
その発振周波数でのみ分周可能ならばよいので、分周帯
域が広い必要はなく、分周帯域が入力周波数の１０チ程
度であるアナログ型再生分周器であってもよい。したが
って、個別部品を使用してアナログ型再生分周器を構成
するときには、局部発振器の発振周波数に応じて分周周
波数を調整することになる。しかしながら、装置の小型
・軽量化、高信頼度化および低価格化を計９、分周器を
モノリシックＩＣにより構成しようとすると、分周帯域
の狭いということが致命的な欠点となる。

すなわち、モノリシックＩＣ化すると、１バツジで数百
〜数十個のＩＣが製造されるので、種々の周波数に適用
し得る汎用性が要求される。しかも、ＩＣは調整が不可
能であるから、分周帯域の広いことが必須の要件となる
のである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、ミキサによシ分周した入力信号を増幅して出
力信号とするとともにこのミキサに帰還して帰還回路を
構成することによシこの入力信号の周波数を分周する分
周器において、前記帰還回路中にバラクタダイオードを
接続したものである。

〔作用〕

アナログ型再生分周器の帰還回路中にバラクタダイオー
ドを接続することにより、このバラクタダイオードのバ
イアス電圧を外部から変化させ、分周周波数範囲を可変
にし、実質的に分周帯域の広いＩＣ化アナログ型再生分
周器が得られた。

〔実施例〕

本発明の実施例につき、図面を参照して説明する。なお
、各図面に共通の要素には同一の符号を付す。

第１図は本発明のアナログ型再生分周器の動作原理を示
すブロック図である。ここで、第４図の従来例と異なる
点は、閉ループのバッファ増幅器３および４を直流阻止
キャパシタ８および９の直列接続回路で結合し、このキ
ャパシタ８および９の接続点にバラクタダイオード６お
よびチョークインダクタ１０の並列接続回路を接続する
とともにチョークインダクタ１０を介してバイアス７を
設け、帰還回路を構成したところである。したがって、
バラクタダイオード６にはバイアス端子Ｔからバイアス
電圧が供給され、直流阻止キャパシタ８および９とチョ
ークインダクタ１０とによυ、このバイアス電圧はマイ
クロ波信号に影響を与えることはない。なお、このよう
なアナログ型再生分周器は閉ループのループ利得がある
程度大きくなければならないが、ループ利得が１以上に
なると帰還回路は発振し、分周器ではなく注入同期発振
器となってしまう。しかし、自励発振は通常好ましくな
いので、ループ利得の最大値は普通１以下に抑えられる
。ループ利得が最大になる周波数は閉ループの１周遅延
時間の逆数になる。そのような周波数で分周は最も容易
になシ、つまυ分周可能最小入力電力が最も小さくなシ
、そこから離れるにしたがいループ利得が小さくなるの
で分周動作が難しくなシ、つまり分周可能最小入力電力
が大きくなシ、ついには分周不可能となる。さてこのよ
うに構成したアナログ型再生分周器の作用について説明
する。バラクタダイオード６のバイアス電圧を大きくす
ると、その接合容量は小さくなシ、ループ遅延時間はバ
ラクタダイオード６が無い場合と大差ない。しかし、パ
ラクタダイオードロのバイアス電圧を小さくするとその
接合容量は大きくなシ、閉ループにはキャパシタンスが
装荷されることになシループ遅延時間が増大する。

すなわち、バラクタダイオード６のバイアス電圧を変化
させることにより、ループ遅延時間を変化させるのであ
る。この際、ループ利得も厳密には変化するが、バッフ
ァ増幅器３および４によりこの変化を小さく抑えること
ができるので、ループ利得の変化は無視しうる。

第２図は、第１図に示した本発明によるアナログ型再生
分周器の分周帯域を示す説明図である。

この図から、バラクタダイオードのバイアス電圧を変化
させると、ループ遅延時間が変化するので、第５図に示
した分周帯域がシフトすることがわかる。すなわち、バ
イアス電圧が大きいときには、ループ遅延時間が小さい
ので、分周帯域は高い周波数帯に存在するが、バイアス
電圧が小さくなると、ループ遅延時間が大きくなシ、分
周帯域は低い周波数帯に移動する。このようにして、実
効分周帯域を広くするのである。

第３図は本発明の一実施例を具体的に示す回路図である
。この実施例においては、各要素を０１Ａｍ基板に形成
してＩＣ化している。ミキサ２は、デュアルゲー）ＦＥ
Ｔ１３によシミキシングし、ストリップ線路１４および
１５により、入力端子１に供給されたマイクロ波周波数
成分をデュアルゲー）ＦＥＴ１３と整合させている。バ
ッファ増幅器３および４は、電界効果トランジスタＦＥ
Ｔ１６および１Ｔを使用したＲＣ結合型の１段増幅器に
よシ構成される。そして、本発明の特徴となっている可
変遅延回路１２は、バラクタダイオード６とバイアス端
子７に接続した抵抗１１により構成される。この抵抗１
１は第１図におけるチョークインダクタ１０の代シに用
いられているが、インダクタは一般にＩＣ化が難しいの
で、抵抗を介してバイアス電圧を供給するものとしたの
である。しかし、バラクタダイオード６は逆方向バイア
スで使用されるので、高インピーダンスとなシ、抵抗１
１を介してバイアス電圧を供給しても実用上問題はない
。

なお、作用については第２図にて説明したところと同様
であるので省略する。

〔発明の効果〕

本発明は、アナログ型再生分周器において、その帰還回
路中にバラクタダイオードを接続し、このバイアス電圧
を変化させて分周帯域をシフトし、実効分周帯域を広げ
ることができるようにし、この上うな分周器をＩＣ化し
て装置の小型・軽量化や高信頼化を図り、実用に供して
多大の効果をもたらすことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のアナログ型再生分周器の動作原理を示
すブロック図、第２図はこの分周器の分周帯域を示す説
明図、第３図は本発明の一実施例を具体的に示す回路図
、第４図は従来のアナログ型再生分周器の動作原理を示
すブロック図、第５図はこの分周器の分周帯域を示す説
明図である。 １・・・・入力端子、２・・・・ミキサ、３゜４・・・
・バッファ、５１１・・・出力端子、６・・・・バラク
タダイオード、７・・・・バイアス端子、８，９・・・
・直流キャパシタ、１０・・・・チョークインダクタ、
１１争・・・抵抗、１２・・・・可変遅延回路、１３・
・・・デュアルゲー）ＦＩＴ、　１４　、１５・・・・
ストリップ線路、１６．１７＠・・・ＦＥＴ　０

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ミキサにより分周した入力信号を増幅して出力信号とす
   るとともに、このミキサに帰還して帰還回路を構成する
   ことによりこの入力信号の周波数を分周する分周器にお
   いて、前記帰還回路中にバラクタダイオードを接続し、
   このバラクタダイオードのバイアス電圧を変化させて分
   周周波数の範囲を可変にしたことを特徴とするＩＣ化ア
   ナログ型再生分周器。