| 【発明の名称】 |
高周波発振回路、高周波発振回路の温度補償方法、及び無線通信機 |
| 【発明者】 |
【氏名】安川 和行
【住所又は居所】神奈川県川崎市川崎区田辺新田１番１号 富士電機株式会社内
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| 【要約】 |
【課題】温度変化による周波数の変化が小さい周波数シンセサイザを安価に、しかも電源電圧に依存することなく用いて構成することが可能な高周波発振回路、当該高周波発振回路の温度補償方法、及び当該高周波発振回路を備えた無線通信機を提供すること。
【解決手段】基準発振の周波数信号を出力する基準発振回路と、上記基準発振回路が出力する周波数信号の温度特性を予め記憶する記憶装置と、周辺の温度を検知する温度センサと、上記温度センサが検知した周辺温度から、上記記憶装置に記憶されている温度特性に基づいて、補正値を出力する制御装置と、上記基準発振回路が出力する周波数信号と上記制御装置が出力する補正値とに基づいた設定値により、高周波出力信号を出力するＰＬＬ周波数シンセサイザとを備える。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高周波発振回路において、
基準発振の周波数信号を出力する基準発振回路と、
前記基準発振回路が出力する周波数信号の温度特性を予め記憶する記憶装置と、
周辺の温度を検知する温度センサと、
前記温度センサが検知した周辺温度から、前記記憶装置に記憶されている温度特性に基づいて、補正値を出力する制御装置と、
前記基準発振回路が出力する周波数信号と前記制御装置が出力する補正値とに基づいた設定値により、高周波出力信号を出力するＰＬＬ周波数シンセサイザと、
を備えたことを特徴とする高周波発振回路。
【請求項２】
高周波発振回路において実行される温度補償方法であって、
基準発振回路が出力する周波数信号の温度特性を予め記憶し、
温度センサが検知した周辺温度から、前記予め記憶されている温度特性に基づいて、補正値を出力し、
前記基準発振回路が出力する周波数信号と前記制御装置が出力する補正値とに基づいた設定値により、高周波出力信号を出力することを特徴とする高周波発振回路の温度補償方法。
【請求項３】
請求項１に記載の高周波発振回路を有する無線通信機。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車電話、携帯電話、無線呼出機等の無線通信機に用いられる高周波発振回路において、出力する周波数の温度を補償する技術に関し、特に、温度変化による周波数の変化が小さい周波数シンセサイザを安価に、しかも電源電圧に依存することなく用いて構成することが可能な高周波発振回路、当該高周波発振回路の温度補償方法、及び当該高周波発振回路を備えた無線通信機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
無線通信に用いられる高周波発振回路は、発振周波数の温度変化が小さいことが要求される。
【０００３】
多くの高周波発振回路は、所望の周波数を発振させるためにＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ Ｌｏｃｋｅｄ Ｌｏｏｐ：発振周波数の位相を帰還させて一定周波数を得る方式）周波数シンセサイザを用いている。このＰＬＬ周波数シンセサイザの発振周波数の精度は、基準発振の精度により決定されることから、基準発振には水晶振動子、しかも温度補償回路を含むＴＣＸＯ（Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ：温度補償回路付き水晶発振器）が良く用いられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ＴＣＸＯは一般に高価であり、また動作を保証する電源電圧の範囲が小さく、例えば電池から直接駆動することは困難であるという問題点がある。
【０００５】
本発明は、温度変化による周波数の変化が小さい周波数シンセサイザを安価に、しかも電源電圧に依存することなく用いて構成することが可能な高周波発振回路、当該高周波発振回路の温度補償方法、及び当該高周波発振回路を備えた無線通信機を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するため、下記のような構成を採用した。
まず、基準発振回路には、ＴＣＸＯのような高価な水晶振動子ではなく、予め温度特性が分かっている安価な基準発振回路を用いる。ＰＬＬ周波数シンセサイザの設定可能な周波数の最小単位、すなわち分解能を要求される精度より、十分小さい値にする。そのためには、基準発振を分周して得られる比較周波数を低い値に設定するか、もしくはＮ分周ＰＬＬ周波数シンセサイザを用いる。
【０００７】
さらに、温度センサ、および温度特性の補正値を保存するテーブル（記憶装置）を設ける。
そして、温度センサにより周辺温度を検知し、ＰＬＬ周波数シンセサイザの設定値を補正することにより、周辺温度による偏差を補正することができる。
【０００８】
すなわち、本発明の一態様によれば、本発明の高周波発振回路は、基準発振の周波数信号を出力する基準発振回路と、上記基準発振回路が出力する周波数信号の温度特性を予め記憶する記憶装置と、周辺の温度を検知する温度センサと、上記温度センサが検知した周辺温度から、上記記憶装置に記憶されている温度特性に基づいて、補正値を出力する制御装置と、上記基準発振回路が出力する周波数信号と上記制御装置が出力する補正値とに基づいた設定値により、高周波出力信号を出力するＰＬＬ周波数シンセサイザとを備えたことを特徴とする。
【０００９】
これにより、温度変化による周波数の変化が小さい、安価な周波数シンセサイザを用い、しかも電源電圧に依存しない高周波発振回路を構成することが可能となる。
【００１０】
また、本発明の一態様によれば、本発明の無線通信機は、上述の高周波発振回路を有することを特徴とする。
また、本発明の一態様によれば、本発明の温度補償方法は、高周波発振回路において実行される温度補償方法であって、基準発振回路が出力する周波数信号の温度特性を予め記憶し、温度センサが検知した周辺温度から、上記予め記憶されている温度特性に基づいて、補正値を出力し、上記基準発振回路が出力する周波数信号と上記制御装置が出力する補正値とに基づいた設定値により、高周波出力信号を出力することを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図１乃至図３を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本発明を適用した高周波発振回路の機能構成図である。
【００１２】
図１において、高周波発振回路１０は、基準発振回路１、記憶装置２、ＰＬＬ周波数シンセサイザ３、制御装置４、及び温度センサ５を備える。
基準発振回路１は、一般に水晶振動子が用いられ、その基準発振をＰＬＬ周波数シンセサイザへ出力する。この水晶振動子は、個体差に応じた発振周波数の温度特性を持っている。
【００１３】
図２は、一般的な基準発振回路である水晶振動子における発振周波数の温度特性を示す図である。
図２において、例えば、温度０℃における周波数変化率の差は、最も大きなもので２０％以上にもなっており、その個体差は大きく、誤差の範囲といえるものでは決してない。
【００１４】
図１の説明に戻り、記憶装置２は、図２に示したような基準発振回路１の個体差に応じた温度特性を予めテーブル形式で記憶している。
温度センサ５は、例えばサーミスタ、半導体センサであり、周辺温度を検知し、制御装置４へ出力する。
【００１５】
制御装置４は、温度センサ５が検知した周辺温度をサンプルし、記憶装置２を検索する。そして、記憶装置２に記憶されている温度特性に基づいて、温度による偏移を補正した設定データを出力する。
【００１６】
ＰＬＬ周波数シンセサイザ３は、制御装置４が出力した設定データに基づいて、基準発振回路１から出力される基準発振を補正し、温度補償された高周波出力信号を得て出力する。
【００１７】
そして、より具体的には、上述した高周波発振回路を、自動車電話、携帯電話、無線呼出機等の無線通信機に適用することが可能である。
図３は、本発明を適用した高周波発振回路における温度補償処理の流れを示すフローチャートである。
【００１８】
まず、予め、ステップＳ３１において、記憶装置は、基準発振回路の個体差に応じた温度特性を予めテーブル形式で記憶する。
ステップＳ３２において、制御装置は、温度センサが検知し出力した周辺温度をサンプルする。
【００１９】
そして、ステップＳ３３において、制御装置は、ステップＳ３２でサンプルした周辺温度に基づいて、ステップＳ３１で予め記憶装置に記憶した温度特性を検索し、温度による偏移を補正した設定データを出力する。
【００２０】
ステップＳ３４において、ＰＬＬ周波数シンセサイザは、ステップＳ３３で制御装置が出力した設定データに基づいて、基準発振回路から出力される基準発振を補正する。
【００２１】
ステップＳ３５において、ＰＬＬ周波数シンセサイザは、ステップＳ３４で補正されたデータに基づいて、温度補償された高周波出力信号を出力する。
なお、周辺温度による高周波出力信号の周波数変動を所望の値以下に抑えるためには、ＰＬＬ周波数シンセサイザにて設定できる周波数の分解能を十分小さくする必要がある。これは、通常のＰＬＬ周波数シンセサイザの場合、基準発振を分周して得られる比較周波数にて決定されるので、これを低くする必要がある。しかしながら、比較周波数を低くすると、ＰＬＬ周波数シンセサイザが所望の周波数にロックするまでの時間が長くなってしまうので、このような場合はＮ分周のＰＬＬ周波数シンセサイザを適用することにより、比較周波数を高くしたまま、分解能だけを下げること、結果として高速なロックが可能となる。
【００２２】
なお、図１を用いて説明した高周波発振回路の各構成要素は、いずれも電源電圧の影響を受けにくくすることが可能である。
上述のように、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明してきたが、本発明は、以上に述べた実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の構成または形状を取ることが出来る。
【００２３】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明によれば、温度変化による周波数の変化が小さい周波数シンセサイザを安価に、しかも電源電圧に依存することなく用いて構成することが可能な高周波発振回路、またはこのような高周波発振回路を有する無線通信機を得ることができる。
【００２４】
また、本発明によれば、安価な周波数シンセサイザを用い、しかも電源電圧に依存することなく、温度補償された高周波信号をすることとが可能な高周波発振回路の温度補償方法を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した高周波発振回路の機能構成図である。
【図２】一般的な基準発振回路である水晶振動子における発振周波数の温度特性を示す図である。
【図３】本発明を適用した高周波発振回路における温度補償処理の流れを示すフローチャートである。
【符号の説明】
１ 基準発振回路
２ 記憶装置
３ ＰＬＬ周波数シンセサイザ
４ 制御装置
５ 温度センサ
１０ 高周波発振回路
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００５２３４
【氏名又は名称】富士電機ホールディングス株式会社
【住所又は居所】神奈川県川崎市川崎区田辺新田１番１号
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| 【出願日】 |
平成１４年６月１９日（２００２．６．１９） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００７４０９９
【弁理士】
【氏名又は名称】大菅 義之
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| 【公開番号】 |
特開２００４−２３６３４（Ｐ２００４−２３６３４Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１６年１月２２日（２００４．１．２２） |
| 【出願番号】 |
特願２００２−１７８５２５（Ｐ２００２−１７８５２５） |
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