周波数出力装置の内部基準信号源を校正する方法
【課題】簡便な手法で正確な校正を行うことが可能な周波数シンセサイザの内部基準信号を校正する方法を提供する。
【解決手段】基準クロック信号と周波数設定信号とに基づいて、設定された周波数信号を出力する周波数シンセサイザ１の、前記基準クロック信号を出力する内部基準信号源１６を校正する手法において、前記周波数シンセサイザ１を周波数設定信号に基づいて動作させ、その出力周波数を周波数測定装置３により測定する工程と、測定された出力周波数と前記周波数設定信号により決定される周波数設定値との周波数差に基づいて、外部制御機器２により、周波数シンセサイザ１の不揮発性メモリ１７に記憶されている指令値を増減して最適な指令値とする工程と、を含む。
【解決手段】基準クロック信号と周波数設定信号とに基づいて、設定された周波数信号を出力する周波数シンセサイザ１の、前記基準クロック信号を出力する内部基準信号源１６を校正する手法において、前記周波数シンセサイザ１を周波数設定信号に基づいて動作させ、その出力周波数を周波数測定装置３により測定する工程と、測定された出力周波数と前記周波数設定信号により決定される周波数設定値との周波数差に基づいて、外部制御機器２により、周波数シンセサイザ１の不揮発性メモリ１７に記憶されている指令値を増減して最適な指令値とする工程と、を含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、設定された周波数信号を出力する例えば周波数シンセサイザなどの周波数出力装置内に設けられた内部規準信号源を校正する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
周波数出力装置であり、例えば通信の基地局で使用される周波数シンセサイザは、出力周波数について高い精度と安定度とが要求される。例えば地上ディジタル放送を行う基地局では、要求されている周波数から出力周波数がずれると配信画像が乱れるため、周波数シンセサイザの基準信号としてはルビジウム基準信号発振器などから得られる極めて高精度で安定度の高い外部基準信号を取り込んで同期させる場合が多い。
【０００３】
しかしながらこの種の基準信号源は高価であることから、周波数シンセサイザの内部に設けた内部基準信号源からの基準信号を用いることがコストのうえからは得策である。また、外部基準信号により周波数シンセサイザを運転する場合であっても、ケーブルの劣化やメンテナンスなどにより外部基準信号が遮断される場合には、内部基準信号により周波数シンセサイザを自走させなければならない。
【０００４】
このため内部基準信号に対しても当然に高い周波数精度が要求され、内部基準信号源としてはＯＣＸＯ（恒温槽付水晶発振器：Oven Controlled Crystal Oscillator）、ＴＣＸＯ（温度補償水晶発振器：Temperature Compensated Crystal Oscillator）あるいはＶＣＸＯ（電圧制御水晶発振器：Voltage Controlled Crystal Oscillator、以下ＶＣＯという）などで構成されることが多い。しかしこの種の信号源は水晶振動子や周波数調整回路の経年変化により長期的には周波数変動が避けられない。
【０００５】
周波数が変動してしまった内部基準信号源は、例えば定期的に校正する必要があるが、こうした校正は例えばトリマポテンションメータなどを用いて手作業により行われることが多い。このような校正作業は、周波数シンセサイザの筐体を開いて作業を行ったり、筐体に設けた校正用の穴にドライバを挿入してトリマポテンションメータの操作をするなど、大掛りな準備や手間のかかる手作業が必要であった。
【０００６】
特許文献１には、周波数信号出力用の第１の水晶発振器と、基準信号出力用の第２の水晶発振器とを備えた水晶発振装置が記載されている。この装置によれば、第２の水晶発振器を間欠的に起動することにより当該第２の水晶発振器の経年劣化を抑制すると共に、第２の水晶発振器を起動させていない期間中においては、第２の水晶発振器を起動した際に２つの水晶発振器から出力される信号を比較して取得した第１の水晶発振器の周波数変化に関するデータを記憶しておき、このデータに基づいて周波数信号の校正を行うようになっている。
【０００７】
しかしながら、一般に周波数シンセサイザは基準信号と出力信号との位相差を水晶発振器にフィードバックして出力周波数を制御するＰＬＬ（Phase Locked Loop）を利用した機構を採用しており、内部基準信号源の周波数変動を抑制するために当該内部基準信号源を間欠的に動作させるといった技術の適用は現実的でない。
【特許文献１】特開２００６−５００２５号公報：第００１２段落〜第００１４段落
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明はこのような事情に基づいて行われたものであり、その目的は、簡便な手法で正確な校正を行うことが可能な周波数出力装置の内部基準信号を校正する方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係わる周波数出力装置の内部基準信号源を校正する方法は、内部基準信号源と、この内部基準信号源から出力される基準クロック信号の周波数を制御するための制御電圧を出力する制御電圧出力部と、を備え、前記基準クロック信号と周波数設定信号とに基づいて、設定された周波数信号を出力する周波数出力装置の内部基準信号源を校正する方法において、
前記内部基準信号源の制御電圧の指令値を記憶するための不揮発性メモリと、この不揮発性メモリから指令値を読み出して前記制御電圧出力部に供給するためのプロセッサと、を備えた周波数出力装置を用い、
前記内部基準信号源を校正するために前記周波数出力装置を周波数設定信号に基づいて動作させ、前記周波数出力装置の出力周波数を周波数測定装置により測定する工程と、
この工程にて測定した出力周波数と前記周波数設定信号により決定される周波数設定値との周波数差に基づいて、前記周波数出力装置に接続された外部制御機器により、前記不揮発性メモリに記憶されている指令値を増減して最適な指令値とする工程と、を含むことを特徴とする。
ここで前記周波数出力装置は例えば周波数シンセサイザである場合が好適である。
【００１０】
また前記最適な指令値とする工程は、オペレータが前記周波数差に基づいて外部制御機器を介して指令値の増減値を入力して行ってもよいし、外部制御機器がプログラムにより自動で行ってもよい。さらにまた前記の制御電圧出力部としては、ディジタル／アナログ変換器またはＰＷＭ制御器などが好適である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば周波数出力装置の出力周波数を測定して、その測定結果に基づき当該測定結果と周波数設定値との差に基づいて内部基準信号源の制御電圧の指令値を増減し、最適な指令値とすることにより当該内部基準信号源の校正を行う。この結果、例えば外部基準信号源を用意することのできない条件下であっても内部基準信号源の校正を行うことが可能となり、校正を行うことが可能な条件のフレキシビリティを向上させることができる。また例えばルビジウム等を用いた高価な外部基準信号源を利用する必要がないので校正を行う際のコストを低減できる。
【００１２】
さらに外部制御装置よりソフトウェアを利用して内部基準信号源の校正を行うため、従来行われていた例えばトリマポテンションメータを用いたハードウェア的な調整を行わずに済む。この結果、周波数出力装置の筐体を開いたり、この筐体に設けた校正用の穴にドライバを挿入して調整作業をしたりするなど、大掛かりな準備や手間のかかる作業が省略され、簡便な操作で校正作業を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本実施の形態に係わる周波数出力装置の内部基準信号源を校正する方法を周波数シンセサイザに適用した場合におけるシステムの構成について図１〜図３を参照しながら説明する。図１に示すように当該システムは、当該システムにて校正を行う対象の内部基準信号源１６を備え、所望の出力周波数を有する周波数信号を信号線４に対して出力する周波数シンセサイザ１と、この周波数シンセサイザ１から出力される信号の出力周波数を測定する周波数測定装置３と、周波数測定装置３による出力周波数の測定結果に基づいて当該出力周波数を調整する外部制御装置２と、を例えば共通のデータバス５に接続した構成となっている。ここで周波数シンセサイザ１や周波数測定装置３、外部制御装置２の接続はデータバス５を用いて接続する手法に限定されず、周波数シンセサイザ１と周波数測定装置３と外部制御装置２とが互いに情報を伝達できればどのような通信手段や接続手法を用いてもよい。
【００１４】
周波数シンセサイザ１は、電圧制御発振器１３（以下、ＶＣＯという）との間でＰＬＬ（Phase Locked Loop）を構成し、このＶＣＯ１３に供給する制御電圧を調節して当該ＶＣＯ１３から所望の出力周波数を有する周波数信号を出力する制御を行うＰＬＬ制御部１２と、このＰＬＬ制御部１２に対して基準クロック信号（内部基準信号）を供給する内部基準信号源１６と、当該内部基準信号源１６の周波数調整を行う周波数調整部１５と、周波数シンセサイザ１内の各機器を統括制御するプロセッサ（Central Processing Unit：ＣＰＵ）１１と、を備えている。
【００１５】
本実施の形態に係わるＰＬＬ制御部１２は、例えば従来のＰＬＬ制御とは原理が異なり、本件出願人が開発している新規なＰＬＬ制御を実行するように構成されている。図２を参照しながら当該ＰＬＬ制御部１２の構成及びその動作を簡単に説明すると、ＰＬＬ制御部１２と協働してＰＬＬを構成するＶＣＯ１３は、電圧出力部を成す後述の結合器１２７からの供給電圧に応じた周波数の正弦波であるアナログの周波数信号を出力し、分周手段１２１は当該周波数信号を１／Ｎ（Ｎは整数）に分周する。
【００１６】
Ａ／Ｄ変換部１２２は、内部基準信号源１６から供給される基準クロック信号により決定されるサンプリング周期（例えば４０ＭＨｚ）に基づいて、正弦波に変換された既述の周波数信号をサンプリングし、当該サンプリングされた信号をディジタル信号に変換する。ベクトル取り出し手段１２３は、Ａ／Ｄ変換部１２２からのディジタル信号により特定される正弦波信号に対して周波数がω0ｔ／２π（角速度がω0ｔ）の正弦波信号により直交検波を行うことにより、Ａ／Ｄ変換器１２２のディジタル信号により特定される周波数信号の周波数と検波に用いる正弦波信号の周波数との差の周波数で回転するベクトルを取り出す。
【００１７】
周波数差取り出し手段１２４は、前記ベクトルの周波数と、ＶＣＯ１３の出力周波数が設定周波数になったときのベクトルの周波数と、の差を取り出す。出力周波数が設定周波数になったときのベクトルの周波数は、例えば外部から入力された周波数設定信号に基づいて例えば周波数シンセサイザ１内で計算される。積分手段１２５は、ＰＬＬの帰還手段の一部を構成しており、周波数差取り出し手段１２４により取り出された周波数差を積分し、不図示のＤ／Ａ変換部を介して当該周波数差に対応する電圧をＶＣＯ１３の入力側へと供給する。これらの構成を備えることによりＰＬＬ制御部１２とＶＣＯ１３とからなるループはＰＬＬを形成し、周波数差取り出し手段１２４にて取り出された周波数差がゼロになったときにＰＬＬがロックされ、ＶＣＯ１３の出力周波数が設定周波数にロックされることになる。
【００１８】
周波数引き込み手段１２６は、スタート用の制御電圧をＶＣＯ１３に供給する役割を果たし、外部制御装置２のスタート時にはＣＰＵ１１からの指示に基づき当該周波数引き込み手段１２６から制御電圧が例えば結合器１２７を介してＶＣＯ１３に供給され、その制御電圧を徐々に大きくしていく。それに伴ってＶＣＯ１３の出力周波数が上昇し、当該出力周波数が既述のベクトル取り出し手段１２３や周波数差取り出し手段１２４の制御範囲に入る予め定めた周波数となり、これらの手段１２３、１２４が機能し始めると、周波数引き込み手段１２６からの制御電圧の上昇を止めて固定値とする。そして当該固定値に、ＰＬＬ側からの積分手段１２５の出力を結合器１２７にて加算し、ＶＣＯ１３に制御電圧として加える。なお、以上に説明した新規なＰＬＬの詳細な構成及びその動作原理については、例えば特開２００７−２９５５３７に開示されている。
【００１９】
図１に示した周波数シンセサイザ１全体の説明に戻ると、増幅器１４はＶＣＯ１３より出力される設定周波数にロックされた周波数信号を増幅して信号線４へと出力する役割を果たすと共に、出力端子１９を介して周波数シンセサイザ１に接続された周波数測定装置３にも当該周波数信号を出力することができる。
【００２０】
内部基準信号源１６は、ＰＬＬ制御部１２のＡ／Ｄ変換部１２２へと基準クロック信号を供給する役割を果たし、例えば水晶振動子を備えた電圧制御発振器によって構成されている。当該内部基準信号源１６に供給される制御電圧は制御電圧出力部をなす周波数調整部１５にて調整されるようになっている。周波数調整部１５は、その構成例を図３に示すように例えばＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御器１５１の後段にアナログローパスフィルタ１５２を接続した構成となっている。ＰＷＭ制御器１５１は、ＣＰＵ１１から取得した指令値に基づいて予め定められたデューティ比に制御されたパルス列をアナログローパスフィルタ１５２へ出力する役割を果たし、アナログローパスフィルタ１５２はＰＷＭ制御器１５１からのパルス列を積分して直流電圧に平滑化し、これを制御電圧として内部基準信号源１６へと出力する役割を果たす。
【００２１】
ＰＷＭ制御器１５１より出力されるパルス列のデューティ比は、内部基準信号源１６の発振周波数が既述の基準クロック信号の周波数（例えば４０ＭＨｚ）となるように制御され、このデューティ比を決定する指令値（以下、デューティ比情報という）は、例えば図１に示す不揮発メモリ１７に格納されている。デューティ比情報は、例えば周波数シンセサイザ１の運転開始時に不揮発メモリ１７から読み出されてＰＷＭ制御器１５１へと出力されるが、この不揮発メモリ１７は書き換え可能となっている。そして例えば内部基準信号源１６内の水晶の物性が経年変化することなどにより基準クロック信号の周波数が４０ＭＨｚからずれてしまった場合などには、周波数シンセサイザ１の出力周波数も設定周波数からずれてしまうことから、当該デューティ比情報を新たな値に書き替えて基準クロック信号の周波数を再び４０ＭＨｚとすることにより、周波数シンセサイザ１からの出力周波数を設定周波数に一致させる周波数調整が行われる。ワークメモリ１８は、周波数シンセサイザ１の周波数調整を行う際にデューティ比情報を一時的に記憶する役割を果たすもので、ＣＰＵ１１に内蔵されたメモリとすることもできる。
【００２２】
本実施の形態に係わる周波数シンセサイザ１においては、ルビジウムなどの高価な外部基準信号源を利用する手法に替えて、外部制御装置２と周波数測定装置３とを利用することにより、周波数シンセサイザ１内の内部基準信号源１６の校正を行うことができるようになっている。
【００２３】
周波数測定装置３は例えば出力端子１９を介して周波数シンセサイザ１に対して着脱自在に構成された携帯型の装置であり、外部制御装置２からの指示を受けて、あるいは現場でのオペレータからの指示により周波数シンセサイザ１の出力周波数を計測してその計測結果を外部制御装置２へと出力する役割を果たす。
【００２４】
外部制御装置２はプロセッサ（ＣＰＵ）２１を備えた計算機、例えばパーソナルコンピュータに内部基準信号源１６の校正用のプログラム２２をインストールした構成となっており、校正作業時の周波数シンセサイザ１の動作制御や周波数測定装置３における周波数シンセサイザ１の出力周波数の測定結果を出力する機能などを備えている。
【００２５】
図１中２３は、モニタやキーボード、マウスなどからなるインターフェース部であり、例えばＧＵＩ（Graphical User Interface）を介して周波数調整に関する諸指示をオペレータから受け付けることができる。例えば図１のインターフェース部２３中に例示した校正作業開始スイッチ２３１は周波数シンセサイザ１に対して内部基準信号源１６の校正作業の開始を指示する役割を果たし、周波数確認スイッチ２３２は校正用に設定する周波数シンセサイザ１の周波数設定値を周波数シンセサイザ１の最大出力（例えば９００ＭＨｚ）、最小出力（同７００ＭＨｚ）、これらの中心出力（同８００ＭＨｚ）に切り替える役割を果たす。
【００２６】
また粗調／微調切替スイッチ２３３は、校正作業時の周波数の調整単位を微調整用と粗調整用とに切り替える役割を果たし、周波数調整スイッチ２３４は周波数調整量、即ちワークメモリ１８に読み出されたデューティ比情報の調整量を指示する役割を果たす。周波数調整スイッチ２３４は出力周波数の調整方向及び調整量に対応させて、例えば「−２、−１、＋１、＋２」の４つのスイッチを備えている。一方、外部制御装置２の例えば不揮発メモリ２０内には内部基準信号源１６の出力を例えば１Ｈｚ高くするために必要なデューティ比の調整量を示す情報（以下、調整情報２４という）が格納されていて、インターフェース部２３の設定と周波数調整スイッチ２３４の選択結果とに応じたデューティ比の調整量が周波数シンセサイザ１へと出力されるようになっている。
【００２７】
例えば粗調／微調切替スイッチ２３３の粗調スイッチが周波数調整スイッチ２３４の選択結果を１０倍にして出力するように設定されている場合には、この粗調スイッチが選択されている状態で周波数調整スイッチ２３４の「＋２」のスイッチを押すと、調整情報２４を＋２０倍（×（＋２）×１０）にした量の調整を指示する情報が周波数シンセサイザ１に出力されて、周波数シンセサイザ１内ではワークメモリ１８に読み出されたデューティ比情報に当該調整量が加算されることになる。
【００２８】
また粗調／微調切替スイッチ２３３の微調スイッチが周波数調整スイッチ２３４の選択結果を等倍で出力するように設定されている場合には、微調スイッチが選択されている状態で例えば周波数調整スイッチ２３４の「−１」のスイッチを押すと、調整情報２４を−１倍にした量の調整を指示する情報が周波数シンセサイザ１に出力されて、例えば既述の粗調によって調整されたワークメモリ１８内のデューティ比情報に当該調整量がさらに加算されることになる。
【００２９】
書き込みスイッチ２３５は、外部制御装置２よる校正作業を終了する際に、不揮発メモリ１７内に既に記憶されているデューティ比情報（制御電圧の指令値）を校正後の値に書き替えるようにする命令を周波数シンセサイザ１に対して出力する役割を果たす。
【００３０】
周波数表示部２３６は周波数測定装置３にて測定された周波数シンセサイザ１の出力周波数が表示される領域であり、オペレータは当該周波数表示部２３６に表示された出力周波数を確認しながら各スイッチ２３２〜２３５を操作して校正作業を行うことができる。 以上に説明したシステムを用いて周波数シンセサイザ１の内部基準信号源１６を校正する作業の内容について説明する。
【００３１】
図４は周波数シンセサイザ１、外部制御装置２、周波数測定装置３のシステム全体及びオペレータの動作や作業の流れを示したものであり、内部基準信号源１６の校正は例えば数ヶ月毎に定期的に、また例えば周波数シンセサイザ１のメンテナンスのタイミングなどに合わせて行われる。校正を開始するにあたっては（スタート）、まずオペレータが外部制御装置２及び周波数測定装置３を周波数シンセサイザ１に接続した後（ステップＳ１）、校正作業開始スイッチ２３１を押下すると（ステップＳ２）周波数確認スイッチ２３２にて予め選択された最大出力、中心出力、最小出力のうちのいずれかの周波数設定値、例えば中心出力である８００ＭＨｚに対応する周波数設定信号が不揮発メモリ２０から読み出されて周波数シンセサイザ１へと出力され、この周波数設定信号に基づいて周波数シンセサイザ１を動作させる（ステップＳ３）。
【００３２】
周波数シンセサイザ１においては外部制御装置２からの周波数設定信号及びワークメモリ１８に読み出されたデューティ比情報に基づいて周波数シンセサイザ１を動作させ、出力端子１９に接続された周波数測定装置３にてその出力周波数を測定する（ステップＳ４）。周波数測定装置３の測定結果は、外部制御装置２の周波数表示部２３６に表示され、オペレータはこの表示結果に基づいて測定された出力周波数と、校正用の周波数設定値（例えば既述の８００ＭＨｚ）との差を確認する（ステップＳ５）。
【００３３】
図１の周波数表示部２３６に示すように、例えば測定結果が８００．０００００３ＭＨｚ（８０００００００３Ｈｚ）である場合には、周波数シンセサイザ１の出力周波数がメンテナンス周波数を３Ｈｚ上回っているので、これらの周波数差が最適な値、例えばゼロでないと判断する（ステップＳ６；Ｎ）。オペレータは、当該周波数差がゼロに近づくように粗調／微調切替スイッチ２３３及び周波数調整スイッチ２３４の選択を行い、当該選択結果に応じた調整を指示する情報を周波数シンセサイザ１に出力する（ステップＳ７）。本例では例えば出力周波数を３Ｈｚ低下させる調整を行いたいので、例えば粗調／微調切替スイッチ２３３の「微調」及び周波数調整スイッチ２３４の「−２」を選択して前記周波数差をゼロに近づける指示を行う。
【００３４】
周波数シンセサイザ１においては、外部制御装置２からの指示に基づいてワークメモリ１８内のデューティ比情報を増減し、こうして調整されたデューティ比情報に基づいて周波数シンセサイザ１を動作させ、その出力周波数を変化させる。そして前記の周波数差がゼロとなるまでステップＳ４〜ステップＳ７までの動作を繰り返し、周波数差がゼロとなったら（ステップＳ６；Ｙ）、書き込みスイッチ２３５を押下して、そのときワークメモリ１８内にある校正後のデューティ比情報を不揮発メモリ１７内のデューティ比情報に書き替え（ステップＳ８）、一連の校正作業を終了する（エンド）。
【００３５】
以上に説明した動作、作業により内部基準信号源１６の校正が行われた周波数シンセサイザ１は、通常の運転の際には外部制御装置２及び周波数測定装置３から切り離され単独で動作する。即ち周波数シンセサイザ１は、校正されたデューティ比情報（制御電圧の指令値）を不揮発メモリ１７から読み出し、この情報に基づいて内部基準信号源１６を動作させて基準クロック信号を発生させ周波数シンセサイザを稼動させることになる。
【００３６】
本実施の形態によれば以下の効果がある。周波数シンセサイザ１の出力周波数を測定して、その測定結果に基づき当該測定結果と周波数設定値との差がゼロとなるように内部基準信号源１６の制御電圧の指令値であるデューティ比情報を調整するので外部基準信号を必要とせずに校正作業を行うことができる。この結果、例えば外部基準信号源を用意することのできない条件下であっても内部基準信号源１６の校正を行うことが可能となり、校正を行うことが可能な条件のフレキシビリティを向上させることができる。また例えばルビジウム等を用いた高価な外部基準信号源を利用する必要がないので校正を行う際のコストを低減できる。
【００３７】
さらに外部制御装置２よりソフトウェアを利用して内部基準信号源１６の校正を行うため、従来行われていた例えばトリマポテンションメータを用いたハードウェア的な調整を行わずに済む。この結果、周波数シンセサイザ１の筐体を開いたり、この筐体に設けた校正用の穴にドライバを挿入して調整作業をしたりするなど、大掛かりな準備や手間のかかる作業が省略され、簡便な操作で校正作業を行うことができる。
【００３８】
内部基準信号源１６の校正を行う手法は、図１、図４を用いて説明したように周波数シンセサイザ１の出力周波数の測定結果をオペレータが外部制御装置２にて確認し、インターフェース部２３からの操作によって調整する場合に限定されない。例えば当該校正動作を外部制御装置２にて自動的に実行するように構成してもよく、この場合には例えば図４においてオペレータが行っていたステップＳ５〜ステップＳ７までの作業を例えば外部制御装置２のＣＰＵ２１にて実行するようにプログラム２２の命令を組むとよい。
【００３９】
また、内部基準信号源１６の制御電圧を調整する周波数調整部１５（制御電圧出力部）は、図３に例示したＰＷＭ制御器により構成する場合に限定されるものではなく、例えば指令値に基づく制御電圧を出力するディジタル／アナログ変換器を用いてもよい。
【００４０】
このほか、本実施の形態に係わる校正方法を適用可能な周波数シンセサイザは、図２を用いて説明した新規なＰＬＬ制御を採用した周波数シンセサイザ１に限定されない。例えば通常のタイプの周波数シンセサイザ、即ちＶＣＯの出力を分周した周波数と内部基準信号源（例えばもう一つのＶＣＯ）の出力を分周した周波数との位相を比較して、その比較結果を示す信号がループフィルタを介して出力用のＶＣＯにフィードバックされるタイプの周波数シンセサイザに適用してもよい。この場合には、出力用のＶＣＯの発振周波数の測定結果に基づいて、内部基準信号の発振周波数を調整するように内部基準信号源の校正を行うとよい。
【００４１】
これらに加え上述の実施の形態においては、ＰＷＭ制御器１５１より出力されるパルス列のデューティ比を決定する指令値（デューティ比情報）の最適な値として、測定された出力周波数と校正用の周波数設定値とが一致してこれらの周波数差がゼロとなるようにした場合を例示したが、最適な指令値はこれに限定される物ではない。例えば要求される精度が低く校正用の周波数設定値を例えば５Ｈｚ単位で調整する場合などには、これらの周波数差がゼロとなる場合に限られず、測定された出力周波数が設定周波数を中心として５Ｈｚの誤差幅の範囲内にある場合に当該出力周波数に相当するデューティ比情報を最適な指令値とするようにしてもよい。
【００４２】
また周波数出力装置は以上に説明した周波数シンセサイザの例に限られず、予め設定された周波数を出力するものであればよく、例えば計測器内に設けられたリファレンス周波数の出力装置を校正する場合についても本発明は適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の内部基準信号源を校正する方法を実施するシステムの構成を示すブロック図である。
【図２】前記内部基準信号源を備えた周波数シンセサイザの基本構成を示すブロック図である。
【図３】前記内部基準信号源の制御電圧を出力する周波数調整部の基本構成を示すブロック図である。
【図４】前記システムを利用した内部基準信号源の周波数調整の動作及び作業の流れを示した流れ図である。
【符号の説明】
【００４４】
１ 周波数シンセサイザ
２ 外部制御装置
３ 周波数測定装置
４ 信号線
５ データバス
１１ プロセッサ（ＣＰＵ）
１２ ＰＬＬ制御部
１３ ＶＣＯ
１４ 増幅器
１５ 周波数調整部
１６ 内部基準信号源
１７ 不揮発メモリ
１８ ワークメモリ
１９ 出力端子
２０ 不揮発メモリ
２１ 中央演算処理装置（ＣＰＵ）
２２ プログラム
２３ インターフェース部
２４ 調整情報
【技術分野】
【０００１】
本発明は、設定された周波数信号を出力する例えば周波数シンセサイザなどの周波数出力装置内に設けられた内部規準信号源を校正する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
周波数出力装置であり、例えば通信の基地局で使用される周波数シンセサイザは、出力周波数について高い精度と安定度とが要求される。例えば地上ディジタル放送を行う基地局では、要求されている周波数から出力周波数がずれると配信画像が乱れるため、周波数シンセサイザの基準信号としてはルビジウム基準信号発振器などから得られる極めて高精度で安定度の高い外部基準信号を取り込んで同期させる場合が多い。
【０００３】
しかしながらこの種の基準信号源は高価であることから、周波数シンセサイザの内部に設けた内部基準信号源からの基準信号を用いることがコストのうえからは得策である。また、外部基準信号により周波数シンセサイザを運転する場合であっても、ケーブルの劣化やメンテナンスなどにより外部基準信号が遮断される場合には、内部基準信号により周波数シンセサイザを自走させなければならない。
【０００４】
このため内部基準信号に対しても当然に高い周波数精度が要求され、内部基準信号源としてはＯＣＸＯ（恒温槽付水晶発振器：Oven Controlled Crystal Oscillator）、ＴＣＸＯ（温度補償水晶発振器：Temperature Compensated Crystal Oscillator）あるいはＶＣＸＯ（電圧制御水晶発振器：Voltage Controlled Crystal Oscillator、以下ＶＣＯという）などで構成されることが多い。しかしこの種の信号源は水晶振動子や周波数調整回路の経年変化により長期的には周波数変動が避けられない。
【０００５】
周波数が変動してしまった内部基準信号源は、例えば定期的に校正する必要があるが、こうした校正は例えばトリマポテンションメータなどを用いて手作業により行われることが多い。このような校正作業は、周波数シンセサイザの筐体を開いて作業を行ったり、筐体に設けた校正用の穴にドライバを挿入してトリマポテンションメータの操作をするなど、大掛りな準備や手間のかかる手作業が必要であった。
【０００６】
特許文献１には、周波数信号出力用の第１の水晶発振器と、基準信号出力用の第２の水晶発振器とを備えた水晶発振装置が記載されている。この装置によれば、第２の水晶発振器を間欠的に起動することにより当該第２の水晶発振器の経年劣化を抑制すると共に、第２の水晶発振器を起動させていない期間中においては、第２の水晶発振器を起動した際に２つの水晶発振器から出力される信号を比較して取得した第１の水晶発振器の周波数変化に関するデータを記憶しておき、このデータに基づいて周波数信号の校正を行うようになっている。
【０００７】
しかしながら、一般に周波数シンセサイザは基準信号と出力信号との位相差を水晶発振器にフィードバックして出力周波数を制御するＰＬＬ（Phase Locked Loop）を利用した機構を採用しており、内部基準信号源の周波数変動を抑制するために当該内部基準信号源を間欠的に動作させるといった技術の適用は現実的でない。
【特許文献１】特開２００６−５００２５号公報：第００１２段落〜第００１４段落
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明はこのような事情に基づいて行われたものであり、その目的は、簡便な手法で正確な校正を行うことが可能な周波数出力装置の内部基準信号を校正する方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係わる周波数出力装置の内部基準信号源を校正する方法は、内部基準信号源と、この内部基準信号源から出力される基準クロック信号の周波数を制御するための制御電圧を出力する制御電圧出力部と、を備え、前記基準クロック信号と周波数設定信号とに基づいて、設定された周波数信号を出力する周波数出力装置の内部基準信号源を校正する方法において、
前記内部基準信号源の制御電圧の指令値を記憶するための不揮発性メモリと、この不揮発性メモリから指令値を読み出して前記制御電圧出力部に供給するためのプロセッサと、を備えた周波数出力装置を用い、
前記内部基準信号源を校正するために前記周波数出力装置を周波数設定信号に基づいて動作させ、前記周波数出力装置の出力周波数を周波数測定装置により測定する工程と、
この工程にて測定した出力周波数と前記周波数設定信号により決定される周波数設定値との周波数差に基づいて、前記周波数出力装置に接続された外部制御機器により、前記不揮発性メモリに記憶されている指令値を増減して最適な指令値とする工程と、を含むことを特徴とする。
ここで前記周波数出力装置は例えば周波数シンセサイザである場合が好適である。
【００１０】
また前記最適な指令値とする工程は、オペレータが前記周波数差に基づいて外部制御機器を介して指令値の増減値を入力して行ってもよいし、外部制御機器がプログラムにより自動で行ってもよい。さらにまた前記の制御電圧出力部としては、ディジタル／アナログ変換器またはＰＷＭ制御器などが好適である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば周波数出力装置の出力周波数を測定して、その測定結果に基づき当該測定結果と周波数設定値との差に基づいて内部基準信号源の制御電圧の指令値を増減し、最適な指令値とすることにより当該内部基準信号源の校正を行う。この結果、例えば外部基準信号源を用意することのできない条件下であっても内部基準信号源の校正を行うことが可能となり、校正を行うことが可能な条件のフレキシビリティを向上させることができる。また例えばルビジウム等を用いた高価な外部基準信号源を利用する必要がないので校正を行う際のコストを低減できる。
【００１２】
さらに外部制御装置よりソフトウェアを利用して内部基準信号源の校正を行うため、従来行われていた例えばトリマポテンションメータを用いたハードウェア的な調整を行わずに済む。この結果、周波数出力装置の筐体を開いたり、この筐体に設けた校正用の穴にドライバを挿入して調整作業をしたりするなど、大掛かりな準備や手間のかかる作業が省略され、簡便な操作で校正作業を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本実施の形態に係わる周波数出力装置の内部基準信号源を校正する方法を周波数シンセサイザに適用した場合におけるシステムの構成について図１〜図３を参照しながら説明する。図１に示すように当該システムは、当該システムにて校正を行う対象の内部基準信号源１６を備え、所望の出力周波数を有する周波数信号を信号線４に対して出力する周波数シンセサイザ１と、この周波数シンセサイザ１から出力される信号の出力周波数を測定する周波数測定装置３と、周波数測定装置３による出力周波数の測定結果に基づいて当該出力周波数を調整する外部制御装置２と、を例えば共通のデータバス５に接続した構成となっている。ここで周波数シンセサイザ１や周波数測定装置３、外部制御装置２の接続はデータバス５を用いて接続する手法に限定されず、周波数シンセサイザ１と周波数測定装置３と外部制御装置２とが互いに情報を伝達できればどのような通信手段や接続手法を用いてもよい。
【００１４】
周波数シンセサイザ１は、電圧制御発振器１３（以下、ＶＣＯという）との間でＰＬＬ（Phase Locked Loop）を構成し、このＶＣＯ１３に供給する制御電圧を調節して当該ＶＣＯ１３から所望の出力周波数を有する周波数信号を出力する制御を行うＰＬＬ制御部１２と、このＰＬＬ制御部１２に対して基準クロック信号（内部基準信号）を供給する内部基準信号源１６と、当該内部基準信号源１６の周波数調整を行う周波数調整部１５と、周波数シンセサイザ１内の各機器を統括制御するプロセッサ（Central Processing Unit：ＣＰＵ）１１と、を備えている。
【００１５】
本実施の形態に係わるＰＬＬ制御部１２は、例えば従来のＰＬＬ制御とは原理が異なり、本件出願人が開発している新規なＰＬＬ制御を実行するように構成されている。図２を参照しながら当該ＰＬＬ制御部１２の構成及びその動作を簡単に説明すると、ＰＬＬ制御部１２と協働してＰＬＬを構成するＶＣＯ１３は、電圧出力部を成す後述の結合器１２７からの供給電圧に応じた周波数の正弦波であるアナログの周波数信号を出力し、分周手段１２１は当該周波数信号を１／Ｎ（Ｎは整数）に分周する。
【００１６】
Ａ／Ｄ変換部１２２は、内部基準信号源１６から供給される基準クロック信号により決定されるサンプリング周期（例えば４０ＭＨｚ）に基づいて、正弦波に変換された既述の周波数信号をサンプリングし、当該サンプリングされた信号をディジタル信号に変換する。ベクトル取り出し手段１２３は、Ａ／Ｄ変換部１２２からのディジタル信号により特定される正弦波信号に対して周波数がω0ｔ／２π（角速度がω0ｔ）の正弦波信号により直交検波を行うことにより、Ａ／Ｄ変換器１２２のディジタル信号により特定される周波数信号の周波数と検波に用いる正弦波信号の周波数との差の周波数で回転するベクトルを取り出す。
【００１７】
周波数差取り出し手段１２４は、前記ベクトルの周波数と、ＶＣＯ１３の出力周波数が設定周波数になったときのベクトルの周波数と、の差を取り出す。出力周波数が設定周波数になったときのベクトルの周波数は、例えば外部から入力された周波数設定信号に基づいて例えば周波数シンセサイザ１内で計算される。積分手段１２５は、ＰＬＬの帰還手段の一部を構成しており、周波数差取り出し手段１２４により取り出された周波数差を積分し、不図示のＤ／Ａ変換部を介して当該周波数差に対応する電圧をＶＣＯ１３の入力側へと供給する。これらの構成を備えることによりＰＬＬ制御部１２とＶＣＯ１３とからなるループはＰＬＬを形成し、周波数差取り出し手段１２４にて取り出された周波数差がゼロになったときにＰＬＬがロックされ、ＶＣＯ１３の出力周波数が設定周波数にロックされることになる。
【００１８】
周波数引き込み手段１２６は、スタート用の制御電圧をＶＣＯ１３に供給する役割を果たし、外部制御装置２のスタート時にはＣＰＵ１１からの指示に基づき当該周波数引き込み手段１２６から制御電圧が例えば結合器１２７を介してＶＣＯ１３に供給され、その制御電圧を徐々に大きくしていく。それに伴ってＶＣＯ１３の出力周波数が上昇し、当該出力周波数が既述のベクトル取り出し手段１２３や周波数差取り出し手段１２４の制御範囲に入る予め定めた周波数となり、これらの手段１２３、１２４が機能し始めると、周波数引き込み手段１２６からの制御電圧の上昇を止めて固定値とする。そして当該固定値に、ＰＬＬ側からの積分手段１２５の出力を結合器１２７にて加算し、ＶＣＯ１３に制御電圧として加える。なお、以上に説明した新規なＰＬＬの詳細な構成及びその動作原理については、例えば特開２００７−２９５５３７に開示されている。
【００１９】
図１に示した周波数シンセサイザ１全体の説明に戻ると、増幅器１４はＶＣＯ１３より出力される設定周波数にロックされた周波数信号を増幅して信号線４へと出力する役割を果たすと共に、出力端子１９を介して周波数シンセサイザ１に接続された周波数測定装置３にも当該周波数信号を出力することができる。
【００２０】
内部基準信号源１６は、ＰＬＬ制御部１２のＡ／Ｄ変換部１２２へと基準クロック信号を供給する役割を果たし、例えば水晶振動子を備えた電圧制御発振器によって構成されている。当該内部基準信号源１６に供給される制御電圧は制御電圧出力部をなす周波数調整部１５にて調整されるようになっている。周波数調整部１５は、その構成例を図３に示すように例えばＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御器１５１の後段にアナログローパスフィルタ１５２を接続した構成となっている。ＰＷＭ制御器１５１は、ＣＰＵ１１から取得した指令値に基づいて予め定められたデューティ比に制御されたパルス列をアナログローパスフィルタ１５２へ出力する役割を果たし、アナログローパスフィルタ１５２はＰＷＭ制御器１５１からのパルス列を積分して直流電圧に平滑化し、これを制御電圧として内部基準信号源１６へと出力する役割を果たす。
【００２１】
ＰＷＭ制御器１５１より出力されるパルス列のデューティ比は、内部基準信号源１６の発振周波数が既述の基準クロック信号の周波数（例えば４０ＭＨｚ）となるように制御され、このデューティ比を決定する指令値（以下、デューティ比情報という）は、例えば図１に示す不揮発メモリ１７に格納されている。デューティ比情報は、例えば周波数シンセサイザ１の運転開始時に不揮発メモリ１７から読み出されてＰＷＭ制御器１５１へと出力されるが、この不揮発メモリ１７は書き換え可能となっている。そして例えば内部基準信号源１６内の水晶の物性が経年変化することなどにより基準クロック信号の周波数が４０ＭＨｚからずれてしまった場合などには、周波数シンセサイザ１の出力周波数も設定周波数からずれてしまうことから、当該デューティ比情報を新たな値に書き替えて基準クロック信号の周波数を再び４０ＭＨｚとすることにより、周波数シンセサイザ１からの出力周波数を設定周波数に一致させる周波数調整が行われる。ワークメモリ１８は、周波数シンセサイザ１の周波数調整を行う際にデューティ比情報を一時的に記憶する役割を果たすもので、ＣＰＵ１１に内蔵されたメモリとすることもできる。
【００２２】
本実施の形態に係わる周波数シンセサイザ１においては、ルビジウムなどの高価な外部基準信号源を利用する手法に替えて、外部制御装置２と周波数測定装置３とを利用することにより、周波数シンセサイザ１内の内部基準信号源１６の校正を行うことができるようになっている。
【００２３】
周波数測定装置３は例えば出力端子１９を介して周波数シンセサイザ１に対して着脱自在に構成された携帯型の装置であり、外部制御装置２からの指示を受けて、あるいは現場でのオペレータからの指示により周波数シンセサイザ１の出力周波数を計測してその計測結果を外部制御装置２へと出力する役割を果たす。
【００２４】
外部制御装置２はプロセッサ（ＣＰＵ）２１を備えた計算機、例えばパーソナルコンピュータに内部基準信号源１６の校正用のプログラム２２をインストールした構成となっており、校正作業時の周波数シンセサイザ１の動作制御や周波数測定装置３における周波数シンセサイザ１の出力周波数の測定結果を出力する機能などを備えている。
【００２５】
図１中２３は、モニタやキーボード、マウスなどからなるインターフェース部であり、例えばＧＵＩ（Graphical User Interface）を介して周波数調整に関する諸指示をオペレータから受け付けることができる。例えば図１のインターフェース部２３中に例示した校正作業開始スイッチ２３１は周波数シンセサイザ１に対して内部基準信号源１６の校正作業の開始を指示する役割を果たし、周波数確認スイッチ２３２は校正用に設定する周波数シンセサイザ１の周波数設定値を周波数シンセサイザ１の最大出力（例えば９００ＭＨｚ）、最小出力（同７００ＭＨｚ）、これらの中心出力（同８００ＭＨｚ）に切り替える役割を果たす。
【００２６】
また粗調／微調切替スイッチ２３３は、校正作業時の周波数の調整単位を微調整用と粗調整用とに切り替える役割を果たし、周波数調整スイッチ２３４は周波数調整量、即ちワークメモリ１８に読み出されたデューティ比情報の調整量を指示する役割を果たす。周波数調整スイッチ２３４は出力周波数の調整方向及び調整量に対応させて、例えば「−２、−１、＋１、＋２」の４つのスイッチを備えている。一方、外部制御装置２の例えば不揮発メモリ２０内には内部基準信号源１６の出力を例えば１Ｈｚ高くするために必要なデューティ比の調整量を示す情報（以下、調整情報２４という）が格納されていて、インターフェース部２３の設定と周波数調整スイッチ２３４の選択結果とに応じたデューティ比の調整量が周波数シンセサイザ１へと出力されるようになっている。
【００２７】
例えば粗調／微調切替スイッチ２３３の粗調スイッチが周波数調整スイッチ２３４の選択結果を１０倍にして出力するように設定されている場合には、この粗調スイッチが選択されている状態で周波数調整スイッチ２３４の「＋２」のスイッチを押すと、調整情報２４を＋２０倍（×（＋２）×１０）にした量の調整を指示する情報が周波数シンセサイザ１に出力されて、周波数シンセサイザ１内ではワークメモリ１８に読み出されたデューティ比情報に当該調整量が加算されることになる。
【００２８】
また粗調／微調切替スイッチ２３３の微調スイッチが周波数調整スイッチ２３４の選択結果を等倍で出力するように設定されている場合には、微調スイッチが選択されている状態で例えば周波数調整スイッチ２３４の「−１」のスイッチを押すと、調整情報２４を−１倍にした量の調整を指示する情報が周波数シンセサイザ１に出力されて、例えば既述の粗調によって調整されたワークメモリ１８内のデューティ比情報に当該調整量がさらに加算されることになる。
【００２９】
書き込みスイッチ２３５は、外部制御装置２よる校正作業を終了する際に、不揮発メモリ１７内に既に記憶されているデューティ比情報（制御電圧の指令値）を校正後の値に書き替えるようにする命令を周波数シンセサイザ１に対して出力する役割を果たす。
【００３０】
周波数表示部２３６は周波数測定装置３にて測定された周波数シンセサイザ１の出力周波数が表示される領域であり、オペレータは当該周波数表示部２３６に表示された出力周波数を確認しながら各スイッチ２３２〜２３５を操作して校正作業を行うことができる。 以上に説明したシステムを用いて周波数シンセサイザ１の内部基準信号源１６を校正する作業の内容について説明する。
【００３１】
図４は周波数シンセサイザ１、外部制御装置２、周波数測定装置３のシステム全体及びオペレータの動作や作業の流れを示したものであり、内部基準信号源１６の校正は例えば数ヶ月毎に定期的に、また例えば周波数シンセサイザ１のメンテナンスのタイミングなどに合わせて行われる。校正を開始するにあたっては（スタート）、まずオペレータが外部制御装置２及び周波数測定装置３を周波数シンセサイザ１に接続した後（ステップＳ１）、校正作業開始スイッチ２３１を押下すると（ステップＳ２）周波数確認スイッチ２３２にて予め選択された最大出力、中心出力、最小出力のうちのいずれかの周波数設定値、例えば中心出力である８００ＭＨｚに対応する周波数設定信号が不揮発メモリ２０から読み出されて周波数シンセサイザ１へと出力され、この周波数設定信号に基づいて周波数シンセサイザ１を動作させる（ステップＳ３）。
【００３２】
周波数シンセサイザ１においては外部制御装置２からの周波数設定信号及びワークメモリ１８に読み出されたデューティ比情報に基づいて周波数シンセサイザ１を動作させ、出力端子１９に接続された周波数測定装置３にてその出力周波数を測定する（ステップＳ４）。周波数測定装置３の測定結果は、外部制御装置２の周波数表示部２３６に表示され、オペレータはこの表示結果に基づいて測定された出力周波数と、校正用の周波数設定値（例えば既述の８００ＭＨｚ）との差を確認する（ステップＳ５）。
【００３３】
図１の周波数表示部２３６に示すように、例えば測定結果が８００．０００００３ＭＨｚ（８０００００００３Ｈｚ）である場合には、周波数シンセサイザ１の出力周波数がメンテナンス周波数を３Ｈｚ上回っているので、これらの周波数差が最適な値、例えばゼロでないと判断する（ステップＳ６；Ｎ）。オペレータは、当該周波数差がゼロに近づくように粗調／微調切替スイッチ２３３及び周波数調整スイッチ２３４の選択を行い、当該選択結果に応じた調整を指示する情報を周波数シンセサイザ１に出力する（ステップＳ７）。本例では例えば出力周波数を３Ｈｚ低下させる調整を行いたいので、例えば粗調／微調切替スイッチ２３３の「微調」及び周波数調整スイッチ２３４の「−２」を選択して前記周波数差をゼロに近づける指示を行う。
【００３４】
周波数シンセサイザ１においては、外部制御装置２からの指示に基づいてワークメモリ１８内のデューティ比情報を増減し、こうして調整されたデューティ比情報に基づいて周波数シンセサイザ１を動作させ、その出力周波数を変化させる。そして前記の周波数差がゼロとなるまでステップＳ４〜ステップＳ７までの動作を繰り返し、周波数差がゼロとなったら（ステップＳ６；Ｙ）、書き込みスイッチ２３５を押下して、そのときワークメモリ１８内にある校正後のデューティ比情報を不揮発メモリ１７内のデューティ比情報に書き替え（ステップＳ８）、一連の校正作業を終了する（エンド）。
【００３５】
以上に説明した動作、作業により内部基準信号源１６の校正が行われた周波数シンセサイザ１は、通常の運転の際には外部制御装置２及び周波数測定装置３から切り離され単独で動作する。即ち周波数シンセサイザ１は、校正されたデューティ比情報（制御電圧の指令値）を不揮発メモリ１７から読み出し、この情報に基づいて内部基準信号源１６を動作させて基準クロック信号を発生させ周波数シンセサイザを稼動させることになる。
【００３６】
本実施の形態によれば以下の効果がある。周波数シンセサイザ１の出力周波数を測定して、その測定結果に基づき当該測定結果と周波数設定値との差がゼロとなるように内部基準信号源１６の制御電圧の指令値であるデューティ比情報を調整するので外部基準信号を必要とせずに校正作業を行うことができる。この結果、例えば外部基準信号源を用意することのできない条件下であっても内部基準信号源１６の校正を行うことが可能となり、校正を行うことが可能な条件のフレキシビリティを向上させることができる。また例えばルビジウム等を用いた高価な外部基準信号源を利用する必要がないので校正を行う際のコストを低減できる。
【００３７】
さらに外部制御装置２よりソフトウェアを利用して内部基準信号源１６の校正を行うため、従来行われていた例えばトリマポテンションメータを用いたハードウェア的な調整を行わずに済む。この結果、周波数シンセサイザ１の筐体を開いたり、この筐体に設けた校正用の穴にドライバを挿入して調整作業をしたりするなど、大掛かりな準備や手間のかかる作業が省略され、簡便な操作で校正作業を行うことができる。
【００３８】
内部基準信号源１６の校正を行う手法は、図１、図４を用いて説明したように周波数シンセサイザ１の出力周波数の測定結果をオペレータが外部制御装置２にて確認し、インターフェース部２３からの操作によって調整する場合に限定されない。例えば当該校正動作を外部制御装置２にて自動的に実行するように構成してもよく、この場合には例えば図４においてオペレータが行っていたステップＳ５〜ステップＳ７までの作業を例えば外部制御装置２のＣＰＵ２１にて実行するようにプログラム２２の命令を組むとよい。
【００３９】
また、内部基準信号源１６の制御電圧を調整する周波数調整部１５（制御電圧出力部）は、図３に例示したＰＷＭ制御器により構成する場合に限定されるものではなく、例えば指令値に基づく制御電圧を出力するディジタル／アナログ変換器を用いてもよい。
【００４０】
このほか、本実施の形態に係わる校正方法を適用可能な周波数シンセサイザは、図２を用いて説明した新規なＰＬＬ制御を採用した周波数シンセサイザ１に限定されない。例えば通常のタイプの周波数シンセサイザ、即ちＶＣＯの出力を分周した周波数と内部基準信号源（例えばもう一つのＶＣＯ）の出力を分周した周波数との位相を比較して、その比較結果を示す信号がループフィルタを介して出力用のＶＣＯにフィードバックされるタイプの周波数シンセサイザに適用してもよい。この場合には、出力用のＶＣＯの発振周波数の測定結果に基づいて、内部基準信号の発振周波数を調整するように内部基準信号源の校正を行うとよい。
【００４１】
これらに加え上述の実施の形態においては、ＰＷＭ制御器１５１より出力されるパルス列のデューティ比を決定する指令値（デューティ比情報）の最適な値として、測定された出力周波数と校正用の周波数設定値とが一致してこれらの周波数差がゼロとなるようにした場合を例示したが、最適な指令値はこれに限定される物ではない。例えば要求される精度が低く校正用の周波数設定値を例えば５Ｈｚ単位で調整する場合などには、これらの周波数差がゼロとなる場合に限られず、測定された出力周波数が設定周波数を中心として５Ｈｚの誤差幅の範囲内にある場合に当該出力周波数に相当するデューティ比情報を最適な指令値とするようにしてもよい。
【００４２】
また周波数出力装置は以上に説明した周波数シンセサイザの例に限られず、予め設定された周波数を出力するものであればよく、例えば計測器内に設けられたリファレンス周波数の出力装置を校正する場合についても本発明は適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の内部基準信号源を校正する方法を実施するシステムの構成を示すブロック図である。
【図２】前記内部基準信号源を備えた周波数シンセサイザの基本構成を示すブロック図である。
【図３】前記内部基準信号源の制御電圧を出力する周波数調整部の基本構成を示すブロック図である。
【図４】前記システムを利用した内部基準信号源の周波数調整の動作及び作業の流れを示した流れ図である。
【符号の説明】
【００４４】
１ 周波数シンセサイザ
２ 外部制御装置
３ 周波数測定装置
４ 信号線
５ データバス
１１ プロセッサ（ＣＰＵ）
１２ ＰＬＬ制御部
１３ ＶＣＯ
１４ 増幅器
１５ 周波数調整部
１６ 内部基準信号源
１７ 不揮発メモリ
１８ ワークメモリ
１９ 出力端子
２０ 不揮発メモリ
２１ 中央演算処理装置（ＣＰＵ）
２２ プログラム
２３ インターフェース部
２４ 調整情報
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部基準信号源と、この内部基準信号源から出力される基準クロック信号の周波数を制御するための制御電圧を出力する制御電圧出力部と、を備え、前記基準クロック信号と周波数設定信号とに基づいて、設定された周波数信号を出力する周波数出力装置の内部基準信号源を校正する方法において、
前記内部基準信号源の制御電圧の指令値を記憶するための不揮発性メモリと、この不揮発性メモリから指令値を読み出して前記制御電圧出力部に供給するためのプロセッサと、を備えた周波数出力装置を用い、
前記内部基準信号源を校正するために前記周波数出力装置を周波数設定信号に基づいて動作させ、前記周波数出力装置の出力周波数を周波数測定装置により測定する工程と、
この工程にて測定した出力周波数と前記周波数設定信号により決定される周波数設定値との周波数差に基づいて、前記周波数出力装置に接続された外部制御機器により、前記不揮発性メモリに記憶されている指令値を増減して最適な指令値とする工程と、を含むことを特徴とする周波数出力装置の内部基準信号源を校正する方法。
【請求項２】
前記周波数出力装置は周波数シンセサイザであることを特徴とする請求項１に記載の周波数出力装置の内部基準信号源を校正する方法。
【請求項３】
前記最適な指令値とする工程は、オペレータが前記周波数差に基づいて外部制御機器を介して指令値の増減値を入力することにより行われることを特徴とする請求項１または２に記載の周波数出力装置の内部基準信号源を校正する方法。
【請求項４】
前記最適な指令値とする工程は、外部制御機器がプログラムにより自動で行うことを特徴とする請求項１または２に記載の周波数出力装置の内部基準信号源を校正する方法。
【請求項５】
前記制御電圧出力部は、ディジタル／アナログ変換器またはＰＷＭ制御器であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一つに記載の周波数出力装置の内部基準信号源を校正する方法。
【請求項１】
内部基準信号源と、この内部基準信号源から出力される基準クロック信号の周波数を制御するための制御電圧を出力する制御電圧出力部と、を備え、前記基準クロック信号と周波数設定信号とに基づいて、設定された周波数信号を出力する周波数出力装置の内部基準信号源を校正する方法において、
前記内部基準信号源の制御電圧の指令値を記憶するための不揮発性メモリと、この不揮発性メモリから指令値を読み出して前記制御電圧出力部に供給するためのプロセッサと、を備えた周波数出力装置を用い、
前記内部基準信号源を校正するために前記周波数出力装置を周波数設定信号に基づいて動作させ、前記周波数出力装置の出力周波数を周波数測定装置により測定する工程と、
この工程にて測定した出力周波数と前記周波数設定信号により決定される周波数設定値との周波数差に基づいて、前記周波数出力装置に接続された外部制御機器により、前記不揮発性メモリに記憶されている指令値を増減して最適な指令値とする工程と、を含むことを特徴とする周波数出力装置の内部基準信号源を校正する方法。
【請求項２】
前記周波数出力装置は周波数シンセサイザであることを特徴とする請求項１に記載の周波数出力装置の内部基準信号源を校正する方法。
【請求項３】
前記最適な指令値とする工程は、オペレータが前記周波数差に基づいて外部制御機器を介して指令値の増減値を入力することにより行われることを特徴とする請求項１または２に記載の周波数出力装置の内部基準信号源を校正する方法。
【請求項４】
前記最適な指令値とする工程は、外部制御機器がプログラムにより自動で行うことを特徴とする請求項１または２に記載の周波数出力装置の内部基準信号源を校正する方法。
【請求項５】
前記制御電圧出力部は、ディジタル／アナログ変換器またはＰＷＭ制御器であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一つに記載の周波数出力装置の内部基準信号源を校正する方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１０−１０９４８４（Ｐ２０１０−１０９４８４Ａ）
【公開日】平成２２年５月１３日（２０１０．５．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２７７２７４（Ｐ２００８−２７７２７４）
【出願日】平成２０年１０月２８日（２００８．１０．２８）
【出願人】（０００２３２４８３）日本電波工業株式会社 (1,148)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年５月１３日（２０１０．５．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１０月２８日（２００８．１０．２８）
【出願人】（０００２３２４８３）日本電波工業株式会社 (1,148)
【Ｆターム（参考）】
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