注入同期発振装置
【課題】位相雑音を改善する注入同期発振装置を得る。
【解決手段】基準発振器１の出力波を所定の電力に調整する電力調整手段２と、電力調整された電波を分配する同相分配手段３と、分配された電波が各々入力され、入力される周波数の自然数倍の周波数で発振する複数の注入同期発振器４と、複数の注入同期発振器４の各々の出力を合成して出力する同相合成手段５とを備えた。
低離調周波数では、注入同期発振器４の出力波が、低離調周波数で位相雑音特性が良い基準発振器１の出力波に同期するので、位相雑音が改善される。一方、高離調周波数では、各々の注入同期発振器４の出力波の位相雑音が無相関のため、同相合成手段５により各々の注入同期発振器４の出力波を合成することで、位相雑音が改善される。
したがって、低離調周波数および高離調周波数の全離調周波数において位相雑音を改善することができる。
【解決手段】基準発振器１の出力波を所定の電力に調整する電力調整手段２と、電力調整された電波を分配する同相分配手段３と、分配された電波が各々入力され、入力される周波数の自然数倍の周波数で発振する複数の注入同期発振器４と、複数の注入同期発振器４の各々の出力を合成して出力する同相合成手段５とを備えた。
低離調周波数では、注入同期発振器４の出力波が、低離調周波数で位相雑音特性が良い基準発振器１の出力波に同期するので、位相雑音が改善される。一方、高離調周波数では、各々の注入同期発振器４の出力波の位相雑音が無相関のため、同相合成手段５により各々の注入同期発振器４の出力波を合成することで、位相雑音が改善される。
したがって、低離調周波数および高離調周波数の全離調周波数において位相雑音を改善することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、並列接続された注入同期発振器からなる注入同期発振装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、フリーラン状態の高周波数帯の発振器の安定度は低く、位相雑音（発振周波数の短期的なゆらぎ）は高い。安定度を高め、位相雑音を低減する従来の高周波発振源として、位相同期発振器がある。
【０００３】
従来の位相同期発振器として、電圧制御発振器（ＶＣＯ）、緩衝増幅器、分周器、位相比較器、基準発振器（水晶発振器）、およびループフィルタ（ローパスフィルタ）からなるものがある。
【０００４】
次に動作について説明する。
電圧制御発振器の出力は、緩衝増幅器を介して負荷に供給されており、その出力の一部が分周器に入力され、低周波数に変換される。分周器の出力は、位相比較器により安定度の高い基準発振器の出力と比較され、その位相差に応じた直流近傍の電圧がループフィルタに入力される。ループフィルタにより平滑化された直流電圧は、電圧制御発振器の制御端子に入力され、電圧制御発振器の発振周波数が、基準発振器の発振周波数のＮ（Ｎは任意の自然数）倍に等しい周波数となるように制御される。
【０００５】
このとき、電圧制御発振器の発振周波数の安定度は、基準発振器の安定度と等しくなる。また、ループフィルタで決定されるループ帯域内では、基準発振器、位相比較器および分周器の位相雑音で決定され、ループ帯域外では、電圧制御発振器の位相雑音はフリーラン時の電圧制御発振器の位相雑音となる（例えば、非特許文献１参照）。
【０００６】
一般に、高周波発振源の位相雑音は、所望の発振周波数（中心周波数またはキャリア周波数）からオフセットした周波数における雑音電力とキャリア電力との比で定義されるが、このオフセット周波数のことを離調周波数という。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】“10GHz Band Compact Phase Locked Oscillator with Low Phase Noise”，20th European Microwave Conference，Vol．2，pp．1766-1771，1990．
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来の位相同期を用いた高周波発振源は、以上のように構成されているので、低離調周波数の位相雑音が位相比較器および分周器のために高くなっており、位相雑音が劣化するという課題があった。また、高離調周波数の位相雑音はフリーラン時の電圧制御発振器の位相雑音であり、高いという課題があった。
【０００９】
本発明は、以上のような課題を解消するためになされたものであり、位相雑音を改善する注入同期発振装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の注入同期発振装置は、基準発振器の出力を所定の電力に調整する電力調整手段と、電力調整された電波をｉ分配する分配手段と、ｉ分配された電波を各々入力し、入力される周波数のＮ倍の周波数で各々発振するｉ個の注入同期発振器と、ｉ個の注入同期発振器の出力を合成して出力する合成手段とを備えたものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、注入同期発振器の出力が基準発振器の出力に同期する離調周波数の範囲は、電力調整手段により調整された（注入）電力によって決まる。
よって、注入同期発振器の出力が、低離調周波数で位相雑音特性の良い基準発振器の出力に同期するので、注入同期発振器の出力の位相雑音が改善される。
【００１２】
また、高離調周波数は、注入同期発振器の出力が基準発振器の出力に同期しない。
しかし、高離調周波数では、各々の注入同期発振器の出力の位相雑音が無相関のため、合成手段により各々の注入同期発振器の出力を合成すれば、キャリア電力の増加に対して雑音電力の増加が少なく、合成出力の位相雑音が改善される。
【００１３】
したがって、低離調周波数および高離調周波数の全離調周波数において位相雑音を抑制することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】この発明の実施の形態１による注入同期発振装置を示す回路図である。
【図２】この発明の実施の形態１による注入同期発振装置の位相雑音対離調周波数特性を示す説明図である。
【図３】この発明の実施の形態１による注入同期発振装置の他の位相雑音対離調周波数特性を示す説明図である。
【図４】この発明の実施の形態１による注入同期発振装置の同相分配手段および同相合成手段の詳細を示す回路図である。
【図５】この発明の実施の形態１による注入同期発振装置の同相分配手段および同相合成手段の他の詳細を示す回路図である。
【図６】この発明の実施の形態２による注入同期発振装置を示す回路図である。
【図７】この発明の実施の形態２による注入同期発振装置の同相合成手段の他の詳細を示す回路図である。
【図８】この発明の実施の形態２による他の注入同期発振装置を示す回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１による注入同期発振装置を示す回路図である。
図１において、基準発振器１は、安定度が高く、周波数ｆｒで発振する。
電力調整手段２は、基準発振器１の出力波を適切な電力に調整する。
同相分配手段３は、入力された電波を複数に同相分配する。
【００１６】
複数（例えば、ｉ個：ｉは２以上の任意の自然数）の注入同期発振器４の入力端子は、同相分配手段３の各々の出力端子に接続され、注入同期発振器４は各々の入力波に同期すると共に、入力周波数ｆｒのＮ（Ｎは任意の自然数）倍の周波数Ｎ・ｆｒで各々発振する。
同相合成手段５は、複数の注入同期発振器４の各々の出力波を同相で合成して出力する。
【００１７】
次に動作について説明する。
図１において、安定度の高い基準発振器１の周波数ｆｒの出力波は、電力調整手段２および同相分配手段３を介して注入同期発振器４に入力される。注入同期発振器４では、入力波に同期すると共に、周波数ｆｒのＮ倍の周波数Ｎ・ｆｒで発振する。
【００１８】
このとき、電力調整手段２によって注入同期発振器４への注入電力を適切な電力に設定することで、注入同期発振器４の低離調周波数での位相雑音を基準発振器１の位相雑音と（同じ周波数で比較して）同等になるように同期させ、高離調周波数での位相雑音をフリーラン（注入電力が無い）時の注入同期発振器４の位相雑音とすることができる。
ちなみに、基準発振器１の出力波の位相雑音がＰＮｒとすると、注入同期発振器４の位相雑音はＰＮｒ＋２０Ｌｏｇ（Ｎ）で同等の位相雑音となる。これは同じ周波数で比較すると、基準発振器１、注入同期発振器４ともに周波数ｆｒで位相雑音ＰＮｒの特性である。
【００１９】
以下に、低離調周波数における位相雑音の抑制効果を更に詳しく説明する。
図２は位相雑音対離調周波数特性を示したものである。簡単のために、Ｎ＝１として説明する。
注入同期発振器４は、基準発振器１からの注入電力が無い状態では、一般的に、図２上図の鎖線に示すような特性となり、位相雑音は高い状態である。
【００２０】
これに対して、図２上図の点線に示すような、低離調周波数で位相雑音特性の良い基準発振器１からの電力を注入すると、注入同期発振器４は、基準発振器１に同期し、位相雑音が改善される。
このとき、注入同期発振器４が基準発振器１に同期する離調周波数の範囲は、基準発振器１からの注入電力で決まり、注入電力が大きいほど高い離調周波数まで同期する。
【００２１】
ところで、図２上図の点線に示すように、基準発振器１の位相雑音特性は、低離調周波数では良好であるが、離調周波数が高くなるにつれて位相雑音は一定の値にとどまる傾向にある。
そこで、図２下図に示すように、電力調整手段２により、注入同期発振器４の位相雑音と基準発振器１の位相雑音とが等しい離調周波数まで同期する電力となるように注入電力を調整する。
【００２２】
よって、注入同期範囲（注入同期発振器４の位相雑音と基準発振器１の位相雑音とが等しい離調周波数）より低離調周波数では、注入同期発振器４の出力の位相雑音が改善される。
【００２３】
次に、図１において、複数の注入同期発振器４による各々の出力は、同相合成手段５によって同相合成されて出力される。
このとき、複数の注入同期発振器４による各々の（キャリアの）出力電力は電圧加算されるが、注入同期範囲より高離調周波数の位相雑音成分はそれぞれ無相関のため電力加算され、結果として位相雑音が低減する。
【００２４】
以下に、高離調周波数における位相雑音の抑制効果を更に詳しく説明する。
注入同期範囲より高離調周波数では、注入同期発振器４の出力が基準発振器１の出力に同期していないために、高離調周波数における位相雑音は高い状態であるが、注入同期発振器４の各々の出力の位相雑音は無相関である。
【００２５】
無相関の電力を合成すると電力加算となり、同相で合成した電力と比較して、２合成の場合は電力が３ｄＢ低くなる。複数の注入同期発振器４の出力を同相合成手段５によって同相合成することで、キャリア電力は電圧加算されるが、雑音電力は電力加算となるため、２合成であれば雑音電力はキャリア電力より３ｄＢ低くなり、４合成であれば６ｄＢ低くなる。したがって、合成後の位相雑音が改善される。
【００２６】
この実施の形態１によれば、低離調周波数では、注入同期発振器４の出力が、低離調周波数で位相雑音特性が良い基準発振器１の出力に同期するので、注入同期発振器４の出力の位相雑音が改善される。
一方、高離調周波数では、各々の注入同期発振器４の出力の位相雑音が無相関のため、同相合成手段５により各々の注入同期発振器４の出力を合成すれば、キャリア電力の増加に対して雑音電力の増加が少なく、合成出力の位相雑音が改善される。
したがって、低離調周波数および高離調周波数の全離調周波数に渡って位相雑音を抑制することができる。
【００２７】
なお、この実施の形態１における注入同期発振器４の発振周波数は、基準発振器１の出力周波数の概略Ｎ逓倍となる周波数であっても良いが、ちょうどＮ逓倍となる周波数の方がより良い。これにより、電力調整手段２によって注入同期発振器４の同期範囲を、基準発振器の位相雑音特性が良好な離調周波数範囲に設定することができ、低離調周波数での位相雑音をより有効に改善することができる。
【００２８】
また、前記実施の形態１では、電力調整手段２により、注入同期発振器４の位相雑音と基準発振器１の位相雑音とが等しい離調周波数まで同期する電力となるように注入電力を調整したが、図３に示すように、電力調整手段２により、合成後の位相雑音と基準発振器１の位相雑音とが等しい離調周波数まで同期する電力となるように注入電力を調整しても良い。
【００２９】
また、前記実施の形態１における基準発振器１は、発振周波数が固定の発振器でも、発振周波数が可変できる電圧制御発振器や電流制御発振器などであっても良く、水晶発振器やＳＡＷ発振器、周波数シンセサイザなどであっても良い。さらに、基準発振器の出力周波数は、発振周波数でも良く、発振周波数の高調波であっても良い。
【００３０】
さらに、前記実施の形態１における電力調整手段２は、可変アッテネータ、可変抵抗、トランジスタ、ダイオード、共振回路、結合線路などで構成され、制御は手動で行っても良く、電圧または電流など電子的に行っても良い。例えば、可変抵抗や可変アッテネータであれば機械的または電子的に減衰量を変化させることができる。また、トランジスタであればバイアス電圧または電流により利得を変化させることができ、ダイオードでは端子間電圧により容量を変化させることで結合量すなわち通過量を変えることができる。これらにより、電力の調整が可能である。
【００３１】
また、電力調整手段２は、基準発振器１による出力周波数を（例えば、Ｍ：Ｍは任意の自然数）倍の周波数に逓倍する機能を備えても良い。
【００３２】
また、電力調整手段２は、基準発振器１による出力周波数を（例えば、１／Ｋ：Ｋは任意の自然数）倍の周波数に分周する機能を備えても良い。
【００３３】
また、前記実施の形態１における注入同期発振器４は、発振周波数が固定の発振器でも、発振周波数が可変できる電圧制御発振器や電流制御発振器などであっても良い。
【００３４】
また、前記実施の形態１における同相分配手段３および同相合成手段５は、図４に示す縦続直列共振回路であっても良い。
図４はこの発明の実施の形態１による注入同期発振装置の同相分配手段および同相合成手段の詳細を示す回路図である。
【００３５】
図４において、縦続直列共振回路６は、コンデンサＣおよびインダクタＬからなる直列共振回路７を、（例えば、ｉ−１個）縦続接続されたものである。例えば、ｉ−１個の縦続接続とすると、第ｊ番目の直列共振回路７の一端は第ｊ−１番目の他端に接続され、第ｊ番目の他端は第ｊ＋１番目の一端と接続される。ただし、ｊは２以上の自然数（＝２，３，４，・・・）である。縦続直列共振回路６の両端である第１番目の一端および第ｉ−１番目の他端は開放である。注入同期発振器４の個数がｉ個の場合、縦続接続される共振回路７の個数はｉ−１個以上あれば良い。
【００３６】
図４に示した縦続直列共振回路６を同相分配手段３に用いる場合は、直列共振回路７の直列共振周波数を電力調整手段２の出力周波数となるように、コンデンサＣおよびインダクタＬを設定する。
さらに、電力調整手段２の出力端子を、ｉ−１個の直列共振回路７のうちの、任意の直列共振回路７の一端に接続する。
さらに、複数の注入同期発振器４の各々の入力端子は、縦続直列共振回路６における直列共振回路７の各々の接続点、または端点に接続する。
よって、直列共振周波数では各々の直列共振回路７の両端で出力波が同相になるので、各々の接続点および端点から同相の出力波を取り出すことができ、複数の注入同期発振器４への入力波を同相にすることができる。
【００３７】
図４に示した縦続直列共振回路６を同相合成手段５に用いる場合は、直列共振回路７の直列共振周波数を注入同期発振器４の出力周波数となるように、コンデンサＣおよびインダクタＬを設定する。
さらに、注入同期発振器４の各々の出力端子を、縦続直列共振回路６における直列共振回路７の各々の接続点、または端点に接続する。
さらに、ｉ−１個の直列共振回路７のうちの、任意の直列共振回路７の一端から出力波を取り出す。
よって、直列共振周波数では各々の直列共振回路７の両端で同相になるので、各々の注入同期発振器４の出力波を同相で合成することができ、高離調周波数の位相雑音を改善することができる。
【００３８】
さらに、前記実施の形態１における同相分配手段３および同相合成手段５は、図５に示す０次共振回路８であっても良い。
図５はこの発明の実施の形態１による注入同期発振装置の同相分配手段および同相合成手段の他の詳細を示す回路図である。
【００３９】
図５において、０次共振回路８は、インダクタＬおよびコンデンサＣからなる右手系回路９と、コンデンサＣおよびインダクタＬからなる左手系回路１０とを組み合わせた伝送線路により構成されたものである。
【００４０】
０次共振回路８は、右手系回路９と左手系回路１０を組み合わせた構成であることから、共振周波数（０次共振周波数）の波長は無限大に等価であり、原理的には０次共振回路８の任意の点で同相となる。
図５に示した０次共振回路８を同相分配手段３に用いる場合は、０次共振回路８の０次共振周波数を電力調整手段２の出力周波数となるように、コンデンサＣおよびインダクタＬを設定する。
また、０次共振回路８において０次共振周波数で同相となる点に、電力調整手段２の出力端子および複数の注入同期発振器４の各々の入力端子を接続する。
これにより、電力調整手段２の出力波は、複数の注入同期発振器４に同相入力される。
【００４１】
図５に示した０次共振回路８を同相分配手段３に用いる場合は、０次共振回路８の０次共振周波数を注入同期発振器４の出力周波数となるように、コンデンサＣおよびインダクタＬを設定する。
また、０次共振回路８において０次共振周波数で同相となる点に、注入同期発振器４の各々の出力端子を接続し、０次共振周波数で同相となる点から出力させる。
これにより、各々の注入同期発振器４の出力波を同相で合成することができ、高離調周波数の位相雑音を改善することができる。
【００４２】
実施の形態２．
図６はこの発明の実施の形態２による注入同期発振装置を示す回路図である。
図６において、分配手段１１は、入力された電波を複数に分配する。
合成手段１２は、入力された２つの電波を混合して出力する複数のミキサ１３ａ〜１３ｃで構成され、注入同期発振器４の各々の出力を、トーナメント状に接続した複数のミキサ１３ａ〜１３ｃにより混合して出力する。
その他の構成については、前記実施の形態１と同様である。
【００４３】
次に動作について説明する。
図６において、注入同期発振器４ａ、４ｂの各々の出力を、ミキサ１３ａによって混合して出力する。また、注入同期発振器４ｃ、４ｄの各々の出力を、ミキサ１３ｂによって混合して出力する。さらに、ミキサ１３ａおよびミキサ１３ｂの出力を、ミキサ１３ｃによって混合して出力する。
【００４４】
このとき、複数の注入同期発振器４の全ての出力は、ミキサ１３ａ〜１３ｃにより混合される。
高離調周波数では、各々の注入同期発振器４の出力波の位相雑音が無相関のため、ミキサ１３ａ〜１３ｃにより各々の注入同期発振器４の出力波を混合すれば、キャリア電力の増加に対して雑音電力の増加が少なく、混合後の位相雑音が改善される。
これは、位相雑音が無相関で、周波数が同じ２つの電波をミキサ１３により混合することで、ミキサ１３に入力された周波数の和の周波数と直流が出力され、このうちの、和の周波数では、ミクサ１３において、キャリアは電圧加算されて６ｄＢ増加するのに対して、位相雑音は電力加算されて３ｄＢしか増加しないためである。
【００４５】
また、ミキサ１３ａ、１３ｂは、２個の注入同期発振器４の出力周波数Ｎ・ｆｒを混合することから、両周波数Ｎ・ｆｒの和である出力周波数２Ｎ・ｆｒが得られる。
さらに、ミキサ１３ｃは、２個のミキサ１３ａ、１３ｂの出力周波数２Ｎ・ｆｒを混合することから、両周波数２Ｎ・ｆｒの和である出力周波数４Ｎ・ｆｒが得られる。
【００４６】
この実施の形態２によれば、合成手段１２は、複数の注入同期発振器４の出力波を合成して出力する複数のミキサ１３ａ〜１３ｃで構成され、複数の注入同期発振器４の各々の出力を、トーナメント状に接続した複数のミキサ１３ａ〜１３ｃにより合成して出力するようにした。
【００４７】
また、前記実施の形態２における合成手段１２は、図７に示す合成手段１２ａ、１２ｂであっても良い。
図７はこの発明の実施の形態２による注入同期発振装置の合成手段の他の詳細を示す回路図である。
【００４８】
図７（ａ）において、合成手段１２ａは、２つの出力波を合成して出力する複数のミキサ１３ｄ〜１３ｆで構成され、注入同期発振器４の３つの出力を、トーナメント状に接続した複数のミキサ１３ｄ〜１３ｆにより合成して出力する。
この合成手段１２ａでは、ミキサ１３ｄ、１３ｅが中央の注入同期発振器４の出力を共通に入力したものである。
【００４９】
また、図７（ｂ）において、合成手段１２ｂは、複数の注入同期発振器４の出力波を合成して出力する複数のミキサ１３ｇ、１３ｈで構成され、注入同期発振器４の３つの出力を、トーナメント状に接続した複数のミキサ１３ｇ、１３ｈにより合成して出力する。
この合成手段１２ｂでは、ミキサ１３ｇに上側２個の注入同期発振器４の出力波が入力され、ミキサ１３ｈにミキサ１３ｇの出力と下側の注入同期発振器４の出力波が入力される。
なお、図６および図７に示した構成では、２段にトーナメント状に構成したものについて説明したが、注入同期発振器４の数に応じて３段以上のトーナメント状に構成しても良い。
【００５０】
また、前記実施の形態２における合成手段１２は、図８に示す合成手段１４であっても良い。
図８はこの発明の実施の形態２による他の注入同期発振装置を示す回路図である。
【００５１】
図８において、合成手段１４は、注入同期発振器４の出力波を増幅してミキサ１３ａ〜１３ｃに出力する増幅器１５ａ〜１５ｃを備える。その他の構成については、図６と同様である。
【００５２】
図８では、ミキサ１３ａ、１３ｂのＬＯ端子へ出力する注入同期発振器の出力電力を増幅器１５ａ、１５ｂにより増幅している。また、ミキサ１３ｃのＬＯ端子へ出力するミキサ１３ｂの出力電力を増幅器１５ｃにより増幅している。
【００５３】
このように、ミキサ１３ａ〜１３ｃのＬＯ端子への入力を増幅器１５ａ〜１５ｃにより増幅することで、ミキサ１３ａ〜１３ｃを駆動するための十分な電力を与えることができる。
【００５４】
なお、本願発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。
【符号の説明】
【００５５】
１ 基準発振器、２ 電力調整手段、３ 同相分配手段、４ 注入同期発振器、５ 同相合成手段、６ 縦続直列共振回路、７ 直列共振回路、８ ０次共振回路、９ 右手系回路、１０ 左手系回路、１１ 分配手段、１２、１４ 合成手段、１３ａ〜１３ｈ ミキサ、１５ａ〜１５ｃ 増幅器。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、並列接続された注入同期発振器からなる注入同期発振装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、フリーラン状態の高周波数帯の発振器の安定度は低く、位相雑音（発振周波数の短期的なゆらぎ）は高い。安定度を高め、位相雑音を低減する従来の高周波発振源として、位相同期発振器がある。
【０００３】
従来の位相同期発振器として、電圧制御発振器（ＶＣＯ）、緩衝増幅器、分周器、位相比較器、基準発振器（水晶発振器）、およびループフィルタ（ローパスフィルタ）からなるものがある。
【０００４】
次に動作について説明する。
電圧制御発振器の出力は、緩衝増幅器を介して負荷に供給されており、その出力の一部が分周器に入力され、低周波数に変換される。分周器の出力は、位相比較器により安定度の高い基準発振器の出力と比較され、その位相差に応じた直流近傍の電圧がループフィルタに入力される。ループフィルタにより平滑化された直流電圧は、電圧制御発振器の制御端子に入力され、電圧制御発振器の発振周波数が、基準発振器の発振周波数のＮ（Ｎは任意の自然数）倍に等しい周波数となるように制御される。
【０００５】
このとき、電圧制御発振器の発振周波数の安定度は、基準発振器の安定度と等しくなる。また、ループフィルタで決定されるループ帯域内では、基準発振器、位相比較器および分周器の位相雑音で決定され、ループ帯域外では、電圧制御発振器の位相雑音はフリーラン時の電圧制御発振器の位相雑音となる（例えば、非特許文献１参照）。
【０００６】
一般に、高周波発振源の位相雑音は、所望の発振周波数（中心周波数またはキャリア周波数）からオフセットした周波数における雑音電力とキャリア電力との比で定義されるが、このオフセット周波数のことを離調周波数という。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】“10GHz Band Compact Phase Locked Oscillator with Low Phase Noise”，20th European Microwave Conference，Vol．2，pp．1766-1771，1990．
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来の位相同期を用いた高周波発振源は、以上のように構成されているので、低離調周波数の位相雑音が位相比較器および分周器のために高くなっており、位相雑音が劣化するという課題があった。また、高離調周波数の位相雑音はフリーラン時の電圧制御発振器の位相雑音であり、高いという課題があった。
【０００９】
本発明は、以上のような課題を解消するためになされたものであり、位相雑音を改善する注入同期発振装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の注入同期発振装置は、基準発振器の出力を所定の電力に調整する電力調整手段と、電力調整された電波をｉ分配する分配手段と、ｉ分配された電波を各々入力し、入力される周波数のＮ倍の周波数で各々発振するｉ個の注入同期発振器と、ｉ個の注入同期発振器の出力を合成して出力する合成手段とを備えたものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、注入同期発振器の出力が基準発振器の出力に同期する離調周波数の範囲は、電力調整手段により調整された（注入）電力によって決まる。
よって、注入同期発振器の出力が、低離調周波数で位相雑音特性の良い基準発振器の出力に同期するので、注入同期発振器の出力の位相雑音が改善される。
【００１２】
また、高離調周波数は、注入同期発振器の出力が基準発振器の出力に同期しない。
しかし、高離調周波数では、各々の注入同期発振器の出力の位相雑音が無相関のため、合成手段により各々の注入同期発振器の出力を合成すれば、キャリア電力の増加に対して雑音電力の増加が少なく、合成出力の位相雑音が改善される。
【００１３】
したがって、低離調周波数および高離調周波数の全離調周波数において位相雑音を抑制することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】この発明の実施の形態１による注入同期発振装置を示す回路図である。
【図２】この発明の実施の形態１による注入同期発振装置の位相雑音対離調周波数特性を示す説明図である。
【図３】この発明の実施の形態１による注入同期発振装置の他の位相雑音対離調周波数特性を示す説明図である。
【図４】この発明の実施の形態１による注入同期発振装置の同相分配手段および同相合成手段の詳細を示す回路図である。
【図５】この発明の実施の形態１による注入同期発振装置の同相分配手段および同相合成手段の他の詳細を示す回路図である。
【図６】この発明の実施の形態２による注入同期発振装置を示す回路図である。
【図７】この発明の実施の形態２による注入同期発振装置の同相合成手段の他の詳細を示す回路図である。
【図８】この発明の実施の形態２による他の注入同期発振装置を示す回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１による注入同期発振装置を示す回路図である。
図１において、基準発振器１は、安定度が高く、周波数ｆｒで発振する。
電力調整手段２は、基準発振器１の出力波を適切な電力に調整する。
同相分配手段３は、入力された電波を複数に同相分配する。
【００１６】
複数（例えば、ｉ個：ｉは２以上の任意の自然数）の注入同期発振器４の入力端子は、同相分配手段３の各々の出力端子に接続され、注入同期発振器４は各々の入力波に同期すると共に、入力周波数ｆｒのＮ（Ｎは任意の自然数）倍の周波数Ｎ・ｆｒで各々発振する。
同相合成手段５は、複数の注入同期発振器４の各々の出力波を同相で合成して出力する。
【００１７】
次に動作について説明する。
図１において、安定度の高い基準発振器１の周波数ｆｒの出力波は、電力調整手段２および同相分配手段３を介して注入同期発振器４に入力される。注入同期発振器４では、入力波に同期すると共に、周波数ｆｒのＮ倍の周波数Ｎ・ｆｒで発振する。
【００１８】
このとき、電力調整手段２によって注入同期発振器４への注入電力を適切な電力に設定することで、注入同期発振器４の低離調周波数での位相雑音を基準発振器１の位相雑音と（同じ周波数で比較して）同等になるように同期させ、高離調周波数での位相雑音をフリーラン（注入電力が無い）時の注入同期発振器４の位相雑音とすることができる。
ちなみに、基準発振器１の出力波の位相雑音がＰＮｒとすると、注入同期発振器４の位相雑音はＰＮｒ＋２０Ｌｏｇ（Ｎ）で同等の位相雑音となる。これは同じ周波数で比較すると、基準発振器１、注入同期発振器４ともに周波数ｆｒで位相雑音ＰＮｒの特性である。
【００１９】
以下に、低離調周波数における位相雑音の抑制効果を更に詳しく説明する。
図２は位相雑音対離調周波数特性を示したものである。簡単のために、Ｎ＝１として説明する。
注入同期発振器４は、基準発振器１からの注入電力が無い状態では、一般的に、図２上図の鎖線に示すような特性となり、位相雑音は高い状態である。
【００２０】
これに対して、図２上図の点線に示すような、低離調周波数で位相雑音特性の良い基準発振器１からの電力を注入すると、注入同期発振器４は、基準発振器１に同期し、位相雑音が改善される。
このとき、注入同期発振器４が基準発振器１に同期する離調周波数の範囲は、基準発振器１からの注入電力で決まり、注入電力が大きいほど高い離調周波数まで同期する。
【００２１】
ところで、図２上図の点線に示すように、基準発振器１の位相雑音特性は、低離調周波数では良好であるが、離調周波数が高くなるにつれて位相雑音は一定の値にとどまる傾向にある。
そこで、図２下図に示すように、電力調整手段２により、注入同期発振器４の位相雑音と基準発振器１の位相雑音とが等しい離調周波数まで同期する電力となるように注入電力を調整する。
【００２２】
よって、注入同期範囲（注入同期発振器４の位相雑音と基準発振器１の位相雑音とが等しい離調周波数）より低離調周波数では、注入同期発振器４の出力の位相雑音が改善される。
【００２３】
次に、図１において、複数の注入同期発振器４による各々の出力は、同相合成手段５によって同相合成されて出力される。
このとき、複数の注入同期発振器４による各々の（キャリアの）出力電力は電圧加算されるが、注入同期範囲より高離調周波数の位相雑音成分はそれぞれ無相関のため電力加算され、結果として位相雑音が低減する。
【００２４】
以下に、高離調周波数における位相雑音の抑制効果を更に詳しく説明する。
注入同期範囲より高離調周波数では、注入同期発振器４の出力が基準発振器１の出力に同期していないために、高離調周波数における位相雑音は高い状態であるが、注入同期発振器４の各々の出力の位相雑音は無相関である。
【００２５】
無相関の電力を合成すると電力加算となり、同相で合成した電力と比較して、２合成の場合は電力が３ｄＢ低くなる。複数の注入同期発振器４の出力を同相合成手段５によって同相合成することで、キャリア電力は電圧加算されるが、雑音電力は電力加算となるため、２合成であれば雑音電力はキャリア電力より３ｄＢ低くなり、４合成であれば６ｄＢ低くなる。したがって、合成後の位相雑音が改善される。
【００２６】
この実施の形態１によれば、低離調周波数では、注入同期発振器４の出力が、低離調周波数で位相雑音特性が良い基準発振器１の出力に同期するので、注入同期発振器４の出力の位相雑音が改善される。
一方、高離調周波数では、各々の注入同期発振器４の出力の位相雑音が無相関のため、同相合成手段５により各々の注入同期発振器４の出力を合成すれば、キャリア電力の増加に対して雑音電力の増加が少なく、合成出力の位相雑音が改善される。
したがって、低離調周波数および高離調周波数の全離調周波数に渡って位相雑音を抑制することができる。
【００２７】
なお、この実施の形態１における注入同期発振器４の発振周波数は、基準発振器１の出力周波数の概略Ｎ逓倍となる周波数であっても良いが、ちょうどＮ逓倍となる周波数の方がより良い。これにより、電力調整手段２によって注入同期発振器４の同期範囲を、基準発振器の位相雑音特性が良好な離調周波数範囲に設定することができ、低離調周波数での位相雑音をより有効に改善することができる。
【００２８】
また、前記実施の形態１では、電力調整手段２により、注入同期発振器４の位相雑音と基準発振器１の位相雑音とが等しい離調周波数まで同期する電力となるように注入電力を調整したが、図３に示すように、電力調整手段２により、合成後の位相雑音と基準発振器１の位相雑音とが等しい離調周波数まで同期する電力となるように注入電力を調整しても良い。
【００２９】
また、前記実施の形態１における基準発振器１は、発振周波数が固定の発振器でも、発振周波数が可変できる電圧制御発振器や電流制御発振器などであっても良く、水晶発振器やＳＡＷ発振器、周波数シンセサイザなどであっても良い。さらに、基準発振器の出力周波数は、発振周波数でも良く、発振周波数の高調波であっても良い。
【００３０】
さらに、前記実施の形態１における電力調整手段２は、可変アッテネータ、可変抵抗、トランジスタ、ダイオード、共振回路、結合線路などで構成され、制御は手動で行っても良く、電圧または電流など電子的に行っても良い。例えば、可変抵抗や可変アッテネータであれば機械的または電子的に減衰量を変化させることができる。また、トランジスタであればバイアス電圧または電流により利得を変化させることができ、ダイオードでは端子間電圧により容量を変化させることで結合量すなわち通過量を変えることができる。これらにより、電力の調整が可能である。
【００３１】
また、電力調整手段２は、基準発振器１による出力周波数を（例えば、Ｍ：Ｍは任意の自然数）倍の周波数に逓倍する機能を備えても良い。
【００３２】
また、電力調整手段２は、基準発振器１による出力周波数を（例えば、１／Ｋ：Ｋは任意の自然数）倍の周波数に分周する機能を備えても良い。
【００３３】
また、前記実施の形態１における注入同期発振器４は、発振周波数が固定の発振器でも、発振周波数が可変できる電圧制御発振器や電流制御発振器などであっても良い。
【００３４】
また、前記実施の形態１における同相分配手段３および同相合成手段５は、図４に示す縦続直列共振回路であっても良い。
図４はこの発明の実施の形態１による注入同期発振装置の同相分配手段および同相合成手段の詳細を示す回路図である。
【００３５】
図４において、縦続直列共振回路６は、コンデンサＣおよびインダクタＬからなる直列共振回路７を、（例えば、ｉ−１個）縦続接続されたものである。例えば、ｉ−１個の縦続接続とすると、第ｊ番目の直列共振回路７の一端は第ｊ−１番目の他端に接続され、第ｊ番目の他端は第ｊ＋１番目の一端と接続される。ただし、ｊは２以上の自然数（＝２，３，４，・・・）である。縦続直列共振回路６の両端である第１番目の一端および第ｉ−１番目の他端は開放である。注入同期発振器４の個数がｉ個の場合、縦続接続される共振回路７の個数はｉ−１個以上あれば良い。
【００３６】
図４に示した縦続直列共振回路６を同相分配手段３に用いる場合は、直列共振回路７の直列共振周波数を電力調整手段２の出力周波数となるように、コンデンサＣおよびインダクタＬを設定する。
さらに、電力調整手段２の出力端子を、ｉ−１個の直列共振回路７のうちの、任意の直列共振回路７の一端に接続する。
さらに、複数の注入同期発振器４の各々の入力端子は、縦続直列共振回路６における直列共振回路７の各々の接続点、または端点に接続する。
よって、直列共振周波数では各々の直列共振回路７の両端で出力波が同相になるので、各々の接続点および端点から同相の出力波を取り出すことができ、複数の注入同期発振器４への入力波を同相にすることができる。
【００３７】
図４に示した縦続直列共振回路６を同相合成手段５に用いる場合は、直列共振回路７の直列共振周波数を注入同期発振器４の出力周波数となるように、コンデンサＣおよびインダクタＬを設定する。
さらに、注入同期発振器４の各々の出力端子を、縦続直列共振回路６における直列共振回路７の各々の接続点、または端点に接続する。
さらに、ｉ−１個の直列共振回路７のうちの、任意の直列共振回路７の一端から出力波を取り出す。
よって、直列共振周波数では各々の直列共振回路７の両端で同相になるので、各々の注入同期発振器４の出力波を同相で合成することができ、高離調周波数の位相雑音を改善することができる。
【００３８】
さらに、前記実施の形態１における同相分配手段３および同相合成手段５は、図５に示す０次共振回路８であっても良い。
図５はこの発明の実施の形態１による注入同期発振装置の同相分配手段および同相合成手段の他の詳細を示す回路図である。
【００３９】
図５において、０次共振回路８は、インダクタＬおよびコンデンサＣからなる右手系回路９と、コンデンサＣおよびインダクタＬからなる左手系回路１０とを組み合わせた伝送線路により構成されたものである。
【００４０】
０次共振回路８は、右手系回路９と左手系回路１０を組み合わせた構成であることから、共振周波数（０次共振周波数）の波長は無限大に等価であり、原理的には０次共振回路８の任意の点で同相となる。
図５に示した０次共振回路８を同相分配手段３に用いる場合は、０次共振回路８の０次共振周波数を電力調整手段２の出力周波数となるように、コンデンサＣおよびインダクタＬを設定する。
また、０次共振回路８において０次共振周波数で同相となる点に、電力調整手段２の出力端子および複数の注入同期発振器４の各々の入力端子を接続する。
これにより、電力調整手段２の出力波は、複数の注入同期発振器４に同相入力される。
【００４１】
図５に示した０次共振回路８を同相分配手段３に用いる場合は、０次共振回路８の０次共振周波数を注入同期発振器４の出力周波数となるように、コンデンサＣおよびインダクタＬを設定する。
また、０次共振回路８において０次共振周波数で同相となる点に、注入同期発振器４の各々の出力端子を接続し、０次共振周波数で同相となる点から出力させる。
これにより、各々の注入同期発振器４の出力波を同相で合成することができ、高離調周波数の位相雑音を改善することができる。
【００４２】
実施の形態２．
図６はこの発明の実施の形態２による注入同期発振装置を示す回路図である。
図６において、分配手段１１は、入力された電波を複数に分配する。
合成手段１２は、入力された２つの電波を混合して出力する複数のミキサ１３ａ〜１３ｃで構成され、注入同期発振器４の各々の出力を、トーナメント状に接続した複数のミキサ１３ａ〜１３ｃにより混合して出力する。
その他の構成については、前記実施の形態１と同様である。
【００４３】
次に動作について説明する。
図６において、注入同期発振器４ａ、４ｂの各々の出力を、ミキサ１３ａによって混合して出力する。また、注入同期発振器４ｃ、４ｄの各々の出力を、ミキサ１３ｂによって混合して出力する。さらに、ミキサ１３ａおよびミキサ１３ｂの出力を、ミキサ１３ｃによって混合して出力する。
【００４４】
このとき、複数の注入同期発振器４の全ての出力は、ミキサ１３ａ〜１３ｃにより混合される。
高離調周波数では、各々の注入同期発振器４の出力波の位相雑音が無相関のため、ミキサ１３ａ〜１３ｃにより各々の注入同期発振器４の出力波を混合すれば、キャリア電力の増加に対して雑音電力の増加が少なく、混合後の位相雑音が改善される。
これは、位相雑音が無相関で、周波数が同じ２つの電波をミキサ１３により混合することで、ミキサ１３に入力された周波数の和の周波数と直流が出力され、このうちの、和の周波数では、ミクサ１３において、キャリアは電圧加算されて６ｄＢ増加するのに対して、位相雑音は電力加算されて３ｄＢしか増加しないためである。
【００４５】
また、ミキサ１３ａ、１３ｂは、２個の注入同期発振器４の出力周波数Ｎ・ｆｒを混合することから、両周波数Ｎ・ｆｒの和である出力周波数２Ｎ・ｆｒが得られる。
さらに、ミキサ１３ｃは、２個のミキサ１３ａ、１３ｂの出力周波数２Ｎ・ｆｒを混合することから、両周波数２Ｎ・ｆｒの和である出力周波数４Ｎ・ｆｒが得られる。
【００４６】
この実施の形態２によれば、合成手段１２は、複数の注入同期発振器４の出力波を合成して出力する複数のミキサ１３ａ〜１３ｃで構成され、複数の注入同期発振器４の各々の出力を、トーナメント状に接続した複数のミキサ１３ａ〜１３ｃにより合成して出力するようにした。
【００４７】
また、前記実施の形態２における合成手段１２は、図７に示す合成手段１２ａ、１２ｂであっても良い。
図７はこの発明の実施の形態２による注入同期発振装置の合成手段の他の詳細を示す回路図である。
【００４８】
図７（ａ）において、合成手段１２ａは、２つの出力波を合成して出力する複数のミキサ１３ｄ〜１３ｆで構成され、注入同期発振器４の３つの出力を、トーナメント状に接続した複数のミキサ１３ｄ〜１３ｆにより合成して出力する。
この合成手段１２ａでは、ミキサ１３ｄ、１３ｅが中央の注入同期発振器４の出力を共通に入力したものである。
【００４９】
また、図７（ｂ）において、合成手段１２ｂは、複数の注入同期発振器４の出力波を合成して出力する複数のミキサ１３ｇ、１３ｈで構成され、注入同期発振器４の３つの出力を、トーナメント状に接続した複数のミキサ１３ｇ、１３ｈにより合成して出力する。
この合成手段１２ｂでは、ミキサ１３ｇに上側２個の注入同期発振器４の出力波が入力され、ミキサ１３ｈにミキサ１３ｇの出力と下側の注入同期発振器４の出力波が入力される。
なお、図６および図７に示した構成では、２段にトーナメント状に構成したものについて説明したが、注入同期発振器４の数に応じて３段以上のトーナメント状に構成しても良い。
【００５０】
また、前記実施の形態２における合成手段１２は、図８に示す合成手段１４であっても良い。
図８はこの発明の実施の形態２による他の注入同期発振装置を示す回路図である。
【００５１】
図８において、合成手段１４は、注入同期発振器４の出力波を増幅してミキサ１３ａ〜１３ｃに出力する増幅器１５ａ〜１５ｃを備える。その他の構成については、図６と同様である。
【００５２】
図８では、ミキサ１３ａ、１３ｂのＬＯ端子へ出力する注入同期発振器の出力電力を増幅器１５ａ、１５ｂにより増幅している。また、ミキサ１３ｃのＬＯ端子へ出力するミキサ１３ｂの出力電力を増幅器１５ｃにより増幅している。
【００５３】
このように、ミキサ１３ａ〜１３ｃのＬＯ端子への入力を増幅器１５ａ〜１５ｃにより増幅することで、ミキサ１３ａ〜１３ｃを駆動するための十分な電力を与えることができる。
【００５４】
なお、本願発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。
【符号の説明】
【００５５】
１ 基準発振器、２ 電力調整手段、３ 同相分配手段、４ 注入同期発振器、５ 同相合成手段、６ 縦続直列共振回路、７ 直列共振回路、８ ０次共振回路、９ 右手系回路、１０ 左手系回路、１１ 分配手段、１２、１４ 合成手段、１３ａ〜１３ｈ ミキサ、１５ａ〜１５ｃ 増幅器。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基準発振器と、
前記基準発振器の出力波を所定の電力に調整する電力調整手段と、
前記電力調整手段により電力調整された電波をｉ（ｉは２以上の任意の自然数）分配する分配手段と、
前記分配手段によりｉ分配された電波が各々入力され、入力される周波数のＮ（Ｎは任意の自然数）倍の周波数で各々発振するｉ個の注入同期発振器と、
前記ｉ個の注入同期発振器の出力を合成して出力する合成手段とを備えた注入同期発振装置。
【請求項２】
分配手段は、
電力調整手段の出力周波数を共振周波数とする直列共振回路を、（ｉ−１）個以上縦続接続した縦続直列共振回路で構成され、
前記電力調整手段の出力端子は、前記縦続直列共振回路における前記直列共振回路同士の接続点、または端点のうちの、任意の一つに接続され、
ｉ個の注入同期発振器の各々の入力端子は、前記縦続直列共振回路における前記直列共振回路同士の接続点、または端点のうちの、任意のｉ個に各々接続されたことを特徴とする請求項１記載の注入同期発振装置。
【請求項３】
分配手段は、
電力調整手段の出力周波数を０次共振周波数とする０次共振回路で構成され、
前記電力調整手段の出力端子およびｉ個の注入同期発振器の各々の入力端子は、前記０次共振回路において０次共振周波数で同相となる点に接続されたことを特徴とする請求項１記載の注入同期発振装置。
【請求項４】
合成手段は、
同相で合成することを特徴とする請求項１から請求項３のうちのいずれか１項記載の注入同期発振装置。
【請求項５】
合成手段は、
注入同期発振器の出力周波数を共振周波数とする直列共振回路を、（ｉ−１）個以上縦続接続した縦続直列共振回路で構成され、
前記ｉ個の注入同期発振器の各々の出力端子は、前記縦続直列共振回路における前記直列共振回路同士の接続点、または端点のうちの、任意のｉ個に各々接続され、
前記縦続直列共振回路における前記直列共振回路同士の接続点、または端点のうちの、任意の１個から出力することを特徴とする請求項１から請求項４のうちのいずれか１項記載の注入同期発振装置。
【請求項６】
合成手段は、
注入同期発振器の出力周波数を０次共振周波数とする０次共振回路で構成され、
前記ｉ個の注入同期発振器の各々の出力端子は、前記０次共振回路において０次共振周波数で同相となる点に接続され、
前記０次共振回路において０次共振周波数で同相となる点から出力することを特徴とする請求項１から請求項４のうちのいずれか１項記載の注入同期発振装置。
【請求項７】
合成手段は、
ｉ個の注入同期発振器の各々の出力を、トーナメント状に構成された複数のミキサにより、合成して出力することを特徴とする請求項１から請求項３のうちのいずれか１項記載の注入同期発振装置。
【請求項８】
合成手段は、
ミキサのＬＯ端子に入力する電力を増幅する増幅器を備えたことを特徴とする請求項７記載の注入同期発振装置。
【請求項９】
電力調整手段は、
基準発振器の出力周波数をＭ（Ｍは任意の自然数）倍の周波数に逓倍することを特徴とする請求項１から請求項８のうちのいずれか１項記載の注入同期発振装置。
【請求項１０】
電力調整手段は、
基準発振器の出力周波数を１／Ｋ（Ｋは任意の自然数）倍の周波数に分周することを特徴とする請求項１から請求項８のうちのいずれか１項記載の注入同期発振装置。
【請求項１１】
電力調整手段は、
ｉ個の注入同期発振器の各々が、基準発振器の位相雑音と前記注入同期発振器のフリーラン時の位相雑音が同じ周波数で比較して同等となる離調周波数まで、基準発振器に同期する電力に調整することを特徴とする請求項１から請求項１０のうちのいずれか１項記載の注入同期発振装置。
【請求項１２】
注入同期発振器のフリーラン時の位相雑音は、合成出力後の位相雑音であることを特徴とする請求項１１に記載の注入同期発振装置。
【請求項１３】
ｉ個の注入同期発振器は、基準発振器の出力周波数の概略Ｎ逓倍の周波数で発振することを特徴とする請求項１から請求項１２のうちのいずれか１項記載の注入同期発振装置。
【請求項１４】
ｉ個の注入同期発振器は、基準発振器の出力周波数のＮ逓倍の周波数で発振することを特徴とする請求項１から請求項１２のうちのいずれか１項記載の注入同期発振装置。
【請求項１】
基準発振器と、
前記基準発振器の出力波を所定の電力に調整する電力調整手段と、
前記電力調整手段により電力調整された電波をｉ（ｉは２以上の任意の自然数）分配する分配手段と、
前記分配手段によりｉ分配された電波が各々入力され、入力される周波数のＮ（Ｎは任意の自然数）倍の周波数で各々発振するｉ個の注入同期発振器と、
前記ｉ個の注入同期発振器の出力を合成して出力する合成手段とを備えた注入同期発振装置。
【請求項２】
分配手段は、
電力調整手段の出力周波数を共振周波数とする直列共振回路を、（ｉ−１）個以上縦続接続した縦続直列共振回路で構成され、
前記電力調整手段の出力端子は、前記縦続直列共振回路における前記直列共振回路同士の接続点、または端点のうちの、任意の一つに接続され、
ｉ個の注入同期発振器の各々の入力端子は、前記縦続直列共振回路における前記直列共振回路同士の接続点、または端点のうちの、任意のｉ個に各々接続されたことを特徴とする請求項１記載の注入同期発振装置。
【請求項３】
分配手段は、
電力調整手段の出力周波数を０次共振周波数とする０次共振回路で構成され、
前記電力調整手段の出力端子およびｉ個の注入同期発振器の各々の入力端子は、前記０次共振回路において０次共振周波数で同相となる点に接続されたことを特徴とする請求項１記載の注入同期発振装置。
【請求項４】
合成手段は、
同相で合成することを特徴とする請求項１から請求項３のうちのいずれか１項記載の注入同期発振装置。
【請求項５】
合成手段は、
注入同期発振器の出力周波数を共振周波数とする直列共振回路を、（ｉ−１）個以上縦続接続した縦続直列共振回路で構成され、
前記ｉ個の注入同期発振器の各々の出力端子は、前記縦続直列共振回路における前記直列共振回路同士の接続点、または端点のうちの、任意のｉ個に各々接続され、
前記縦続直列共振回路における前記直列共振回路同士の接続点、または端点のうちの、任意の１個から出力することを特徴とする請求項１から請求項４のうちのいずれか１項記載の注入同期発振装置。
【請求項６】
合成手段は、
注入同期発振器の出力周波数を０次共振周波数とする０次共振回路で構成され、
前記ｉ個の注入同期発振器の各々の出力端子は、前記０次共振回路において０次共振周波数で同相となる点に接続され、
前記０次共振回路において０次共振周波数で同相となる点から出力することを特徴とする請求項１から請求項４のうちのいずれか１項記載の注入同期発振装置。
【請求項７】
合成手段は、
ｉ個の注入同期発振器の各々の出力を、トーナメント状に構成された複数のミキサにより、合成して出力することを特徴とする請求項１から請求項３のうちのいずれか１項記載の注入同期発振装置。
【請求項８】
合成手段は、
ミキサのＬＯ端子に入力する電力を増幅する増幅器を備えたことを特徴とする請求項７記載の注入同期発振装置。
【請求項９】
電力調整手段は、
基準発振器の出力周波数をＭ（Ｍは任意の自然数）倍の周波数に逓倍することを特徴とする請求項１から請求項８のうちのいずれか１項記載の注入同期発振装置。
【請求項１０】
電力調整手段は、
基準発振器の出力周波数を１／Ｋ（Ｋは任意の自然数）倍の周波数に分周することを特徴とする請求項１から請求項８のうちのいずれか１項記載の注入同期発振装置。
【請求項１１】
電力調整手段は、
ｉ個の注入同期発振器の各々が、基準発振器の位相雑音と前記注入同期発振器のフリーラン時の位相雑音が同じ周波数で比較して同等となる離調周波数まで、基準発振器に同期する電力に調整することを特徴とする請求項１から請求項１０のうちのいずれか１項記載の注入同期発振装置。
【請求項１２】
注入同期発振器のフリーラン時の位相雑音は、合成出力後の位相雑音であることを特徴とする請求項１１に記載の注入同期発振装置。
【請求項１３】
ｉ個の注入同期発振器は、基準発振器の出力周波数の概略Ｎ逓倍の周波数で発振することを特徴とする請求項１から請求項１２のうちのいずれか１項記載の注入同期発振装置。
【請求項１４】
ｉ個の注入同期発振器は、基準発振器の出力周波数のＮ逓倍の周波数で発振することを特徴とする請求項１から請求項１２のうちのいずれか１項記載の注入同期発振装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１３−１７０６７（Ｐ２０１３−１７０６７Ａ）
【公開日】平成２５年１月２４日（２０１３．１．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１４８９７５（Ｐ２０１１−１４８９７５）
【出願日】平成２３年７月５日（２０１１．７．５）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月２４日（２０１３．１．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月５日（２０１１．７．５）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
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