特許ウォッチ

公開番号2025069803
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-01
出願番号2023179751
出願日2023-10-18
発明の名称位相同期装置、信号送信回路および位相同期方法
出願人三菱電機株式会社
代理人個人,個人,個人,個人,個人,個人
主分類H03L 7/081 20060101AFI20250423BHJP(基本電子回路)
要約【課題】伝送路を経由する信号の位相を、送信先と送信元で同相に保つ位相同期装置の回路規模を小さくする。
【解決手段】位相同期装置100は、基準信号を出力する基準信号発生回路1と、基準信号の位相を誤差信号に基づいて変化させた参照信号を送信する信号送信回路10と、参照信号を受信して、参照信号を折り返し信号として信号送信回路10に出力するとともに参照信号を同期信号として出力する信号受信回路20と、参照信号と折り返し信号を伝送する伝送路4を備える。信号送信回路10は、基準信号、参照信号および折り返し信号がそれぞれ入力され、参照信号の位相と折り返し信号の位相の中心値と、基準信号の位相との位相差に対応する誤差信号を生成し、出力する位相比較器6を有する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
基準信号を出力する基準信号発生部と、
前記基準信号の位相を誤差信号に基づいて変化させた参照信号を送信する信号送信部と、
前記参照信号を受信して、前記参照信号を折り返し信号として前記信号送信部に出力するとともに、前記参照信号を同期信号として出力する信号受信部と、
前記参照信号および前記折り返し信号を伝送する伝送路と、
を備え、
前記信号送信部は、
前記基準信号、前記参照信号および前記折り返し信号がそれぞれ入力され、前記参照信号の位相と前記折り返し信号の位相の中心値と、前記基準信号の位相との位相差に対応する前記誤差信号を生成し、出力する位相比較器、
を有する、
位相同期装置。
続きを表示（約 1,600 文字）【請求項２】
前記信号送信部および前記信号受信部は、前記基準信号発生部が出力する前記基準信号の位相と前記信号受信部が出力する前記同期信号の位相とが同相に収束するフィードバックループ回路である、
請求項１に記載の位相同期装置。
【請求項３】
前記位相比較器は、
前記参照信号および前記折り返し信号を合成して合成信号を出力する合成回路と、
前記基準信号の立ち上がり時刻と、前記合成回路から入力される前記合成信号の立ち上がり時刻との時間差を進み信号として出力する位相進み検出回路と、
前記基準信号の立ち下がり時刻と、前記合成回路から入力される前記合成信号の立ち下がり時刻との時間差を遅れ信号として出力する位相遅れ検出回路と、
を備える、
請求項１または２に記載の位相同期装置。
【請求項４】
前記進み信号および前記遅れ信号は前記誤差信号のことであり、前記進み信号のパルス幅から前記遅れ信号のパルス幅を差し引いた値は、前記基準信号と前記折り返し信号との位相差に対応する、
請求項３に記載の位相同期装置。
【請求項５】
前記信号送信部は、
前記位相比較器から出力される前記誤差信号を積分した積分値を位相制御信号として出力する積分回路と、
前記位相制御信号に基づいて前記基準信号の位相を変化させて前記参照信号を生成し、出力する移相器と、
を備える、
請求項１または２に記載の位相同期装置。
【請求項６】
前記信号送信部は、
前記位相比較器から出力される前記誤差信号を積分した積分値を位相制御信号として出力する積分回路と、
前記位相制御信号に基づいて前記基準信号の位相を変化させて前記参照信号を生成し、出力する移相器と、
を備え、
前記積分回路は、
前記位相進み検出回路から入力される前記進み信号を正、前記位相遅れ検出回路から入力される前記遅れ信号を負として、合成して出力するチャージポンプ回路と、
前記チャージポンプ回路からの出力を積分し、前記位相制御信号を前記移相器に出力するループフィルタと、
を備える、
請求項３に記載の位相同期装置。
【請求項７】
前記信号送信部は、
前記移相器から出力される前記参照信号を、前記伝送路を介して前記信号受信部に出力し、前記信号受信部から前記伝送路を介して入力される前記折り返し信号を前記位相比較器に出力する信号入出力回路を備える、
請求項５に記載の位相同期装置。
【請求項８】
前記信号受信部は、
前記伝送路を介して入力され分配回路に出力する前記参照信号と、前記分配回路から入力され前記伝送路に出力する前記折り返し信号とを分離する信号分離回路と、
前記信号分離回路から入力される前記参照信号を分配し、一部の前記参照信号を前記信号分離回路に出力し、残りの前記参照信号を前記同期信号として出力する分配回路と、
を備える、
請求項１または２に記載の位相同期装置。
【請求項９】
前記伝送路は、第１の伝送路および前記第１の伝送路と電気長が同じである第２の伝送路を有し、
前記参照信号は前記第１の伝送路を伝送し、前記折り返し信号は前記第２の伝送路を伝送する、
請求項１または２に記載の位相同期装置。
【請求項１０】
前記信号送信部、前記信号受信部および前記伝送路をそれぞれ複数備えており、
前記複数の信号送信部と前記複数の信号受信部とは、それぞれ前記複数の伝送路を介して数珠つなぎに接続されている、
請求項１または２に記載の位相同期装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は位相同期装置、信号送信回路および位相同期方法に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
伝送路を経由して送信される信号の位相を、送信先と送信元で同相に保つことが求められる場合がある。例えば、分散型レーダはアンテナが離れた位置に置かれるため、ケーブルが熱、振動などで伸縮して信号の位相が変動する問題があり、信号の位相を揃えることが求められる。
【０００３】
例えば、特許文献１に記載の光伝送装置及び光伝送システムは、電圧制御発振器で生成され光伝送路を往復して帰還した信号の位相と、基準信号源の位相とを位相比較器で比較し、両者が同期するように電圧制御発振器を制御するフィードバックループ回路を備えている。フィードバックループ回路が収束することで、伝送先の信号の位相と、伝送元の信号の位相を、同相に保つ効果がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
国際公開第２０２０／０２６３４７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の光伝送装置および光伝送システムは、周波数分周器にて往復分の移相量から補正すべき片道分の移相量を取り出すため、位相差だけでなく周波数も半分の値となる。位相比較器に入力する２つの信号の周波数は同じでなければならないため、伝送路を往復して帰還した反射信号を周波数変換するためのミキサ回路が必要であり、回路規模が大きくなるという問題がある。
【０００６】
本開示は、上記のような問題点を解決するためになされたものであり、伝送路を経由する信号の位相を、送信先と送信元で同相に保つ位相同期装置の回路規模を小さくすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本開示に係る位相同期装置は、基準信号発生部と、信号送信部と、信号受信部と、伝送路とを備える。基準信号発生回路は、基準信号を出力する。信号送信部は、基準信号の位相を誤差信号に基づいて変化させた参照信号を送信する。信号受信部は、参照信号を受信して、参照信号を折り返し信号として信号送信部に出力するとともに、参照信号を同期信号として出力する。伝送路は、参照信号および折り返し信号を信号送信部に伝送する。信号送信部は、基準信号、参照信号および折り返し信号がそれぞれ入力され、参照信号の位相と折り返し信号の位相の中心値と、基準信号の位相との位相差に対応する誤差信号を生成し、出力する位相比較器を有する、
【発明の効果】
【０００８】
本開示によれば、伝送路を往復して帰還した折り返し信号の周波数を半分にせずに位相差だけを半分にする位相比較器を備えるため、ミキサ回路が不要となり、伝送路を経由する信号の位相を、送信先と送信元で同相に保つ位相同期装置の回路規模を小さくできる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
実施の形態１に係る位相同期装置の構成例を示す図
実施の形態１に係る信号折り返し回路の構成例を示す図
実施の形態１に係る位相比較器の構成例を示す図
実施の形態１に係る積分回路の構成例を示す図
実施の形態１に係る位相比較器および積分回路の回路構成例を示す図
実施の形態１に係る定常状態の合成回路に入力される参照信号および折り返し信号と合成回路から出力される合成信号の波形を示す図
実施の形態１に係る定常状態の位相比較器に入力される基準信号および合成信号、位相比較器から出力される進み信号および遅れ信号、ならびに、積分回路の出力電圧の波形を示す図
実施の形態１に係る位相遅れが大きい場合の位相比較器に入力される基準信号および合成信号、位相比較器から出力される進み信号および遅れ信号、ならびに、積分回路の出力電圧の波形を示す図
実施の形態１に係る位相遅れが小さい場合の位相比較器に入力される基準信号および合成信号、位相比較器から出力される進み信号および遅れ信号、ならびに、積分回路の出力電圧の波形を示す図
実施の形態２に係る位相同期装置の構成例を示す図
実施の形態１に係る位相同期装置の第１の適用例を示す図
実施の形態１に係る位相同期装置の第２の適用例を示す図
実施の形態１に係る位相同期装置の第３の適用例を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、本実施の形態に係る位相同期装置、信号送信回路および位相同期方法について図面を参照して詳細に説明する。なお、図中同一または相当する部分には同じ符号を付し、その説明は原則として繰り返さない。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許