專利名稱：基準(zhǔn)信號振蕩器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及輸出基準(zhǔn)信號的基準(zhǔn)信號振蕩器。
背景技術(shù)：
在無線通信系統(tǒng)的基站中，盡可能要求頻率穩(wěn)定度高的基準(zhǔn)頻率信號，因此，使用銣振蕩器或絶振蕩器等昂貴的振蕩器。另一方面，為了應(yīng)對振蕩器出現(xiàn)故障的情況，使這些振蕩器二重化，構(gòu)成備用系統(tǒng)。雖然這種振蕩器的長期的頻率穩(wěn)定度優(yōu)異，但是由于從電源接通起至頻率穩(wěn)定為止需要較長的時間，且短期的頻率穩(wěn)定度較差，所以后備的振蕩器在接入電源使其振蕩的狀態(tài)下待機(jī)。然而，當(dāng)使用銣振蕩器或絶振蕩器作為備用時，存在系統(tǒng)的價格變得非常昂貴的課題。專利文獻(xiàn)1中，記載有在頻率合成器中具備TCXO和OCXO兩者，對它們進(jìn)行切換作為基準(zhǔn)信號使用的技術(shù)，另外，專利文獻(xiàn)2中，記載有具備電壓控制型數(shù)字溫度補(bǔ)償石英振蕩器和0CX0，對它們進(jìn)行切換作為基準(zhǔn)信號使用的技術(shù)，但是沒有暗示本發(fā)明的記載。現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1 日本特開平8-56120號公報專利文獻(xiàn)2 日本特開2004-172686號公報

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的問題本發(fā)明是鑒于上述情況而完成的，其目的在于提供在使用具有優(yōu)異的長期穩(wěn)定度的高穩(wěn)定振蕩器的基準(zhǔn)信號振蕩器中，即使高穩(wěn)定振蕩器發(fā)生了短期間的故障，也能夠持續(xù)穩(wěn)定地輸出基準(zhǔn)信號，而且能夠抑制價格的技術(shù)。本發(fā)明提供一種基準(zhǔn)信號振蕩器，其特征在于，包括高穩(wěn)定振蕩器；準(zhǔn)穩(wěn)定振蕩器，長期間的頻率穩(wěn)定度(長期頻率穩(wěn)定度)與該高穩(wěn)定振蕩器相比較差，而短于上述長期間的短期間的頻率穩(wěn)定度(短期頻率穩(wěn)定度)與上述高穩(wěn)定振蕩器相比較好，相對于上述高穩(wěn)定振蕩器成為備用結(jié)構(gòu)；檢測上述高穩(wěn)定振蕩器的異常的異常檢測部；頻率運算部，當(dāng)分別將上述高穩(wěn)定振蕩器的輸出頻率和上述準(zhǔn)穩(wěn)定振蕩器的輸出頻率設(shè)為π和f2，并將高穩(wěn)定振蕩器的加權(quán)的比率設(shè)為A(0 < A < 1)時，進(jìn)行 A · fl+(I-A) · f2的運算，將運算結(jié)果作為振蕩裝置的輸出頻率輸出；和加權(quán)設(shè)定部，對從通過上述異常檢測部檢測出高穩(wěn)定振蕩器的異常的時刻起的經(jīng)過時間與上述A的值之間的對應(yīng)關(guān)系進(jìn)行設(shè)定，其中A的值隨著上述經(jīng)過時間從0階段性地增加到1。以本發(fā)明的具體方式為例。
本發(fā)明的基準(zhǔn)信號振蕩器包括用于使上述高穩(wěn)定振蕩器的輸出信號的相位與上述準(zhǔn)穩(wěn)定振蕩器的輸出信號的相位同步的第一相位同步部；用于在上述準(zhǔn)穩(wěn)定振蕩器待機(jī)期間，使該準(zhǔn)穩(wěn)定振蕩器的輸出信號的相位與上述高穩(wěn)定振蕩器的輸出信號的相位同步的第二相位同步部；和控制部，輸出控制信號，以使得當(dāng)檢測出上述高穩(wěn)定振蕩器的異常時，使上述準(zhǔn)穩(wěn)定振蕩器自運行，當(dāng)消除上述高穩(wěn)定振蕩器的異常時，暫時使上述高穩(wěn)定振蕩器的輸出信號的相位與上述準(zhǔn)穩(wěn)定振蕩器的輸出信號的相位同步，然后使上述高穩(wěn)定振蕩器自運行。上述高穩(wěn)定振蕩器是銣振蕩器或絶振蕩器，上述準(zhǔn)穩(wěn)定振蕩器是恒溫槽控制石英振蕩器。上述準(zhǔn)穩(wěn)定振蕩器包括第一準(zhǔn)穩(wěn)定振蕩器和第二準(zhǔn)穩(wěn)定振蕩器，當(dāng)?shù)谝粶?zhǔn)穩(wěn)定振蕩器發(fā)生異常時，將與上述頻率運算部連接的準(zhǔn)穩(wěn)定振蕩器從第一準(zhǔn)穩(wěn)定振蕩器切換至第二準(zhǔn)穩(wěn)定振蕩器。發(fā)明效果本發(fā)明在使用具有優(yōu)異的長期穩(wěn)定度的高穩(wěn)定振蕩器的基準(zhǔn)信號振蕩器中，使用與高穩(wěn)定振蕩器相比長期間的頻率穩(wěn)定度較差而短期間的頻率穩(wěn)定度較高的準(zhǔn)穩(wěn)定振蕩器作為備用。而且，在高穩(wěn)定振蕩器恢復(fù)時并不立即切換至高穩(wěn)定振蕩器，而是隨著高穩(wěn)定振蕩器發(fā)生異常時起時間的經(jīng)過階段性地減小準(zhǔn)穩(wěn)定振蕩器的使用的加權(quán)(利用比率)。 高穩(wěn)定振蕩器在剛電源接通后，頻率穩(wěn)定度較差，而準(zhǔn)穩(wěn)定振蕩器的短期間的頻率穩(wěn)定度優(yōu)異，因此像這樣通過進(jìn)行加權(quán)，能夠期待優(yōu)異的頻率穩(wěn)定度。


圖1是表示本發(fā)明的基準(zhǔn)信號振蕩器的實施方式的結(jié)構(gòu)的框圖。圖2是表示上述基準(zhǔn)信號振蕩器使用的頻率混合部的詳情的結(jié)構(gòu)圖。圖3是表示上述基準(zhǔn)信號振蕩器使用的高穩(wěn)定振蕩器和準(zhǔn)穩(wěn)定振蕩器的頻率穩(wěn)定度的特性圖。圖4是表示將上述基準(zhǔn)信號振蕩器使用的高穩(wěn)定振蕩器和準(zhǔn)穩(wěn)定振蕩器的各頻率進(jìn)行加權(quán)混合的情況下頻率穩(wěn)定度的一個例子的特性圖。圖5是表示將上述基準(zhǔn)信號振蕩器使用的高穩(wěn)定振蕩器和準(zhǔn)穩(wěn)定振蕩器的各頻率進(jìn)行加權(quán)混合的情況下頻率穩(wěn)定度的其他例子的特性圖。圖6是表示本發(fā)明的基準(zhǔn)信號振蕩器的實施方式的動作流程的流程圖。圖7是表示本發(fā)明的基準(zhǔn)信號振蕩器的其他實施方式的結(jié)構(gòu)的框圖。附圖標(biāo)記說明1高穩(wěn)定振蕩器11開關(guān)部(第一電源接入部)12電平檢測部13頻率檢測部2準(zhǔn)穩(wěn)定振蕩器21開關(guān)部(第二電源接入部)
3控制部31 程序4頻率運算部400加權(quán)表
具體實施例方式圖1所示的基準(zhǔn)信號振蕩器具備高穩(wěn)定振蕩器1和準(zhǔn)穩(wěn)定振蕩器2。高穩(wěn)定振蕩器 1例如使用銣振蕩器或絶振蕩器等，準(zhǔn)穩(wěn)定振蕩器2例如使用恒溫槽控制石英振蕩器(以下稱為“0CX0” )。如上所述，OCXO具有與上述高穩(wěn)定振蕩器1相比長期間的頻率穩(wěn)定度較差而比上述長期間短的短期間的頻率穩(wěn)定度優(yōu)異的特性。一個振蕩器在電源剛剛接入后頻率穩(wěn)定度較差，因此即使是高穩(wěn)定振蕩器1中，例如在電源接入后的數(shù)分鐘內(nèi)，頻率穩(wěn)定度也低于OCXO的頻率穩(wěn)定度。另外，高穩(wěn)定振蕩器1在電源剛剛接入后的頻率穩(wěn)定度，即使為相同機(jī)種的情況下，也依據(jù)制品不同而稍微存在偏差。高穩(wěn)定振蕩器1例如由基站的電源系統(tǒng)供給電力，而準(zhǔn)穩(wěn)定振蕩器2由與基站的電源系統(tǒng)不同的預(yù)備電源例如預(yù)備電池供給電力。12是對從高穩(wěn)定振蕩器1輸出的頻率信號的電平進(jìn)行檢測的電平檢測部，13是對該頻率信號的頻率進(jìn)行檢測的頻率檢測部，來自該檢測部12、13的檢測值分別經(jīng)由A/D(模擬/數(shù)字)轉(zhuǎn)換器1 和13a被例如由計算機(jī)構(gòu)成的控制部3讀取。存儲在控制部3的程序存儲部31中的程序32，組成步驟以執(zhí)行后述的圖6的流程。該程序32的部分步驟，判斷由電平檢測部12檢測出的電平檢測值是否位于設(shè)定范圍中，并且判斷由頻率檢測部13檢測出的頻率檢測值是否位于設(shè)定范圍中。當(dāng)判斷出至少任一方的檢測值偏離設(shè)定范圍時， 即判斷為高穩(wěn)定振蕩器1發(fā)生異常。在該例中，電平檢測部12、頻率檢測部13以及程序31 的檢測值判斷步驟的部分，相當(dāng)于對高穩(wěn)定振蕩器1的異常進(jìn)行檢測的異常檢測部。在各振蕩器1、2的后級設(shè)置有用于對該振蕩器1、2的輸出信號進(jìn)行加權(quán)和運算 (混合)的頻率運算部4。使高穩(wěn)定振蕩器1的輸出頻率和準(zhǔn)穩(wěn)定振蕩器2的輸出頻率分別為f 1和f2，高穩(wěn)定振蕩器1的加權(quán)的比率為A(0 < A < 1)，該頻率運算部4具有進(jìn)行 Α·Π+(1-Α) *f2的運算，并將運算結(jié)果作為基準(zhǔn)信號振蕩器的輸出頻率輸出的功能。另外，以下將“加權(quán)的比率”稱為“加權(quán)系數(shù)”。圖2是表示頻率運算部4的一個例子的結(jié)構(gòu)圖。通過頻率計數(shù)器40對來自高穩(wěn)定振蕩器1的頻率信號的頻率計數(shù)，對于該計數(shù)值π通過乘法運算部41、42依次乘以相位系數(shù)2 π、權(quán)重系數(shù)(weight)A。然后，通過運算表轉(zhuǎn)換部43、44將·Π·Α的值分別轉(zhuǎn)換為sin (2 Ji · Π · Α)和cos (2 Ji · Π · A)，并作為數(shù)字值輸出。另一方面，通過頻率計數(shù)器50對來自準(zhǔn)穩(wěn)定振蕩器2的頻率信號計數(shù)，對于該計數(shù)值f2通過乘法運算部51、52依次乘以相位系數(shù)2 π、權(quán)重系數(shù)(weight)B = (I-A)。然后通過運算表轉(zhuǎn)換部53、討將21 *f2· B的值分別轉(zhuǎn)換為cos O π · f2 · B) 和sinO π · f2 ·Β)，并作為數(shù)字值輸出。然后，通過乘法運算部61將sinO π · f 1 · Α) 和cosO π · f2 · B)進(jìn)行乘法運算，并且通過乘法運算部62將C0S(2ji · f 1 · Α)和 sin(2 π · f2 - B)進(jìn)行乘法運算。接著，通過加法運算部63將這些乘法運算值相加，其結(jié)果得到sin (2 π · f 1 · Α+2 π · f2 · B)。通過D/A轉(zhuǎn)換部64對該數(shù)字值進(jìn)行D/A轉(zhuǎn)換。這樣，以A對高穩(wěn)定振蕩器1的輸出頻率進(jìn)行加權(quán)、以B對準(zhǔn)穩(wěn)定振蕩器2的輸出頻率進(jìn)行加權(quán)所得到的頻率的頻率信號，作為基準(zhǔn)信號從基準(zhǔn)信號振蕩器輸出。例如如圖4的上半部所記載，將加權(quán)系數(shù)A、B = (I-A)與檢測出高穩(wěn)定振蕩器1 的異常后的經(jīng)過時間相對應(yīng)地設(shè)定，將該加權(quán)表400存儲在控制部3的存儲器33中。該加權(quán)表400從圖4可知，從高穩(wěn)定振蕩器1的異常檢出時起的短期間內(nèi)，將加權(quán)系數(shù)A設(shè)定為 0% (加權(quán)系數(shù)B為100%)。這是基于，因高穩(wěn)定振蕩器1異常而在最初需要100%依靠準(zhǔn)穩(wěn)定振蕩器2。然后，當(dāng)經(jīng)過一定時間時，圖4的例子中經(jīng)過100秒之后，隨著經(jīng)過時間階段性地提高高穩(wěn)定振蕩器1的加權(quán)(降低準(zhǔn)穩(wěn)定振蕩器2的加權(quán))，最終使高穩(wěn)定振蕩器1 的加權(quán)成為100%，僅將該高穩(wěn)定振蕩器1的信號作為基準(zhǔn)頻率信號來使用。另外，由于將高穩(wěn)定振蕩器1的故障設(shè)想為短期，所以圖5的例子中設(shè)想100秒以內(nèi)異常狀態(tài)被消除。這里，記載加權(quán)表400、高穩(wěn)定振蕩器1和準(zhǔn)穩(wěn)定振蕩器2的各頻率穩(wěn)定性和頻率運算部4的輸出的關(guān)系。圖3中縱軸設(shè)為頻率穩(wěn)定度，橫軸設(shè)為平均時間。對該曲線的縱軸的含義進(jìn)行說明。設(shè)定一定時間(例如10秒)，設(shè)在該設(shè)定時間內(nèi)以規(guī)定的間隔對頻率采樣所得到的頻率的平均值為f，設(shè)定頻率為fod與f。的差值為Δ ·，求取Af/f0O然后依次移動上述設(shè)定時間的計測開始時間而求出的移動平均的值是縱軸的值。此外，橫軸是設(shè)定時間的值，表示為平均時間。圖3的曲線能夠等同于作為表示振蕩器和原子鐘的穩(wěn)定度的參數(shù)的阿倫方差(Allan Variance)，縱軸等同于σ (偏差的平方的平均值的平方根)。圖3的點劃線(1)表示高穩(wěn)定振蕩器1的頻率穩(wěn)定度，該圖的虛線(2)表示準(zhǔn)穩(wěn)定振蕩器2的頻率穩(wěn)定度。圖3的特性圖僅示出了一個例子，實際上即使是同種類的產(chǎn)品， 每個的特性也稍微不同。對于該圖3的特性進(jìn)行圖4的上半部的表400中記載的加權(quán)時，成為圖4的下半部的實線(3)所示的特性。這種情況下，到高穩(wěn)定振蕩器1恢復(fù)為止的時間，估算為不到 100秒的時間。即，估算從高穩(wěn)定振蕩器1發(fā)生故障到恢復(fù)為止(消除異常為止)的時間至多為99秒。經(jīng)過時間超過100秒之前，由于準(zhǔn)穩(wěn)定振蕩器2的加權(quán)是100%，所以頻率穩(wěn)定度由準(zhǔn)穩(wěn)定振蕩器2支配。S卩，經(jīng)過時間超過100秒之前，由于高穩(wěn)定振蕩器1沒有被利用，所以不存在不到100秒內(nèi)的頻率穩(wěn)定度，因此基準(zhǔn)信號振蕩器的頻率穩(wěn)定度，表現(xiàn)為準(zhǔn)穩(wěn)定振蕩器2的頻率穩(wěn)定度。然后，執(zhí)行表400中記載的加權(quán)處理，因此頻率穩(wěn)定度中高穩(wěn)定振蕩器1的支配度逐漸增大，最終高穩(wěn)定振蕩器1的加權(quán)成為100%，由高穩(wěn)定振蕩器 1支配。圖4的橫軸表示平均時間，但是在對頻率穩(wěn)定度進(jìn)行評價時，將平均時間看作是從高穩(wěn)定振蕩器1的異常檢出時起的經(jīng)過時間，能夠捕捉到頻率穩(wěn)定度發(fā)生變化的狀態(tài)。雖然大致把握了各振蕩器1、2的頻率穩(wěn)定度的經(jīng)過特性，但是精確而言每一個均不同，此外，雖然設(shè)想從高穩(wěn)定振蕩器1發(fā)生異常到恢復(fù)為止的時間不到100秒，但是每次異常時并不相同。因此，預(yù)先基于各振蕩器1、2的頻率穩(wěn)定度的大致的經(jīng)過特性，決定加權(quán)系數(shù)A和B，以使得不僅在高穩(wěn)定性振蕩器1于0. 1秒之后恢復(fù)的情況下，而且在接近100 秒的時刻恢復(fù)的情況(剛接入電源后的時刻)下也能夠避免頻率穩(wěn)定度極端變差的狀況， 使從準(zhǔn)穩(wěn)定振蕩器2向高穩(wěn)定振蕩器1的支配逐漸轉(zhuǎn)移。另外，對于圖3的特性進(jìn)行圖5的上半部的表400中記載的加權(quán)，成為圖5的下半部的實線( 所示的特性。這種情況下，為將高穩(wěn)定振蕩器1恢復(fù)的時刻估算為從異常檢出時起不到1200秒(20分)的系統(tǒng)的例子。圖4和圖5的加權(quán)表是一個示例，實際上是在把握所使用的高穩(wěn)定振蕩器1和準(zhǔn)穩(wěn)定振蕩器2的頻率穩(wěn)定度的基礎(chǔ)上，作成適當(dāng)?shù)谋怼７祷貓D1，加權(quán)表400如上所述存儲在存儲器33中，通過輸入部34使該表400顯示在顯示部35中，通過輸入部34能夠自由設(shè)定加權(quán)表400中的異常后經(jīng)過時間、加權(quán)系數(shù) A、加權(quán)系數(shù)B的值。因此，加權(quán)表400能夠設(shè)定為例如圖4的上半部所示的表和圖5的上半部所示的表等。用加權(quán)表400設(shè)定的加權(quán)系數(shù)A和B通過控制部3的程序32讀出，讀出的系數(shù)分別經(jīng)由D/A轉(zhuǎn)換器14J4輸送到頻率運算部4。在該例中，加權(quán)表400和程序32 的一部分構(gòu)成加權(quán)設(shè)定部。另外在控制部3中，36是CPU，37是總線。與高穩(wěn)定振蕩器1相關(guān)聯(lián)地設(shè)置有相位同步電路15。該相位同步電路15是用于在高穩(wěn)定振蕩器1的異常消除時使高穩(wěn)定振蕩器1的輸出與準(zhǔn)穩(wěn)定振蕩器2的頻率信號同步的單元。高穩(wěn)定振蕩器1的異常消除時是指，除了瞬時停電恢復(fù)的情況之外，還包括高穩(wěn)定振蕩器1發(fā)生故障(輸出電平或頻率的異常)而暫時切斷電源，然后恢復(fù)的情況等。高穩(wěn)定振蕩器1，通過相位同步電路15使其暫時與準(zhǔn)穩(wěn)定振蕩器2同步，但是例如數(shù)分鐘之后則消除同步而自運行。使高穩(wěn)定振蕩器1的輸出與準(zhǔn)穩(wěn)定振蕩器2同步然后自運轉(zhuǎn)的動作的一系列時序，例如在高穩(wěn)定振蕩器1的加權(quán)為0%的期間進(jìn)行。此外，與準(zhǔn)穩(wěn)定振蕩器2相關(guān)聯(lián)地設(shè)置有相位同步電路25。該相位同步電路25是用于使準(zhǔn)穩(wěn)定振蕩器2在待機(jī)中與高穩(wěn)定振蕩器1的頻率信號同步的單元，當(dāng)檢測出高穩(wěn)定振蕩器1的異常時，同步被消除，準(zhǔn)穩(wěn)定振蕩器2自運轉(zhuǎn)。相位同步電路15、25的這樣一系列的動作，通過基于程序32由控制部3生成的控制信號來實施。22是對準(zhǔn)穩(wěn)定振蕩器2的頻率信號的電平進(jìn)行檢測的電平檢測部，23是對準(zhǔn)穩(wěn)定振蕩器2的頻率信號的頻率進(jìn)行檢測的頻率檢測部，26是對準(zhǔn)穩(wěn)定振蕩器2即OCXO的恒溫槽的溫度進(jìn)行檢測的溫度檢測部。這些檢測部的檢測值分別經(jīng)由A/D轉(zhuǎn)換部22a、23aJ6a 被讀入控制部3，控制部3判斷各檢測值是否位于預(yù)先設(shè)定的設(shè)定范圍內(nèi)，如果任一個檢測值脫離設(shè)定范圍，則判斷為準(zhǔn)穩(wěn)定振蕩器2異常，發(fā)出警報。該判斷例如可以通過控制部3 內(nèi)的程序執(zhí)行，或者也可以通過硬件執(zhí)行。該實施方式中，當(dāng)高穩(wěn)定振蕩器1正常時，在準(zhǔn)穩(wěn)定振蕩器2發(fā)生了異常的情況下，更換或修理該準(zhǔn)穩(wěn)定振蕩器2。接著，對上述實施方式的作用進(jìn)行說明。圖6表示基準(zhǔn)信號振蕩器的動作流程，控制部3的程序32在準(zhǔn)穩(wěn)定振蕩器2處于待機(jī)中時，使得對相位同步電路25輸出控制信號， 使準(zhǔn)穩(wěn)定振蕩器2與高穩(wěn)定振蕩器1的頻率信號同步(步驟Si)。然后，對高穩(wěn)定振蕩器 1是否異常進(jìn)行監(jiān)視(步驟S》。該監(jiān)視基于電平檢測部12和頻率檢測部13的各檢測值進(jìn)行。然后，這些檢測值的至少一方脫離設(shè)定范圍時則判斷為異常，開始加權(quán)的控制(步驟 S3)。該加權(quán)控制是指，從判斷出高穩(wěn)定振蕩器1為異常的時刻起設(shè)定定時器，參照存儲器 33內(nèi)的加權(quán)表400，讀出與該定時器的經(jīng)過時間對應(yīng)的加權(quán)系數(shù)A、B，輸出到頻率運算部4 的控制。另外，使準(zhǔn)穩(wěn)定振蕩器2與高穩(wěn)定振蕩器1的同步脫離，使準(zhǔn)穩(wěn)定振蕩器2自運轉(zhuǎn) (步驟S4)。通過開始加權(quán)控制，高穩(wěn)定振蕩器1的輸出頻率與準(zhǔn)穩(wěn)定振蕩器2的輸出頻率，通過與經(jīng)過時間相對應(yīng)的加權(quán)進(jìn)行混合，作為基準(zhǔn)頻率信號被輸出。首先，在初期準(zhǔn)穩(wěn)定振蕩器2的加權(quán)系數(shù)B是100%，有效地利用該準(zhǔn)穩(wěn)定振蕩器2的優(yōu)異的短期穩(wěn)定度。另一方面，程序32判斷高穩(wěn)定振蕩器1的故障是否已經(jīng)恢復(fù)(異常是否已經(jīng)消除)(步驟S5)，如果恢復(fù)則使高穩(wěn)定振蕩器1的輸出暫時與準(zhǔn)穩(wěn)定振蕩器2的頻率信號同步，然后使高穩(wěn)定振蕩器1自運行。在此，當(dāng)高穩(wěn)定振蕩器1發(fā)生了異常時，例如如果發(fā)生停電，在停電被消除時則自動接通電源，不過，例如當(dāng)高穩(wěn)定振蕩器1發(fā)生故障時，通過例如未圖示的開關(guān)部將電源切斷，而當(dāng)故障消除時通過開關(guān)部接通電源。因此，在任意情況下，當(dāng)高穩(wěn)定振蕩器1發(fā)生異常時，都切斷電源，而在異常消除時接通電源。準(zhǔn)穩(wěn)定振蕩器2的加權(quán)系數(shù)B階段性地減小(高穩(wěn)定振蕩器1的加權(quán)系數(shù)A階段性地增大)，準(zhǔn)穩(wěn)定振蕩器2的短期穩(wěn)定度的貢獻(xiàn)度減少，高穩(wěn)定振蕩器1的長期穩(wěn)定度的貢獻(xiàn)程度增加。這樣，即使高穩(wěn)定振蕩器1的恢復(fù)時刻在所設(shè)想的范圍內(nèi)為各種各樣，也能夠有效利用兩個振蕩器1的長處，生成頻率穩(wěn)定度高的基準(zhǔn)頻率信號。而且，程序32根據(jù)定時器的經(jīng)過時間參照表400，判斷準(zhǔn)穩(wěn)定振蕩器2的加權(quán)系數(shù)B是否成為0% (步驟S7)， 當(dāng)變成0%時，返回至步驟Si，準(zhǔn)穩(wěn)定振蕩器2的輸出與高穩(wěn)定振蕩器1的頻率信號同步。另一方面，當(dāng)高穩(wěn)定振蕩器1的故障沒有恢復(fù)時，在步驟S8中，判斷準(zhǔn)穩(wěn)定振蕩器 2的加權(quán)是否低于100%，當(dāng)?shù)陀?00%時，即要利用故障沒有恢復(fù)的高穩(wěn)定振蕩器1時，發(fā)出警報(步驟S9)。即，本實施方式雖然設(shè)想為高穩(wěn)定振蕩器1在例如100秒以內(nèi)恢復(fù)，但是當(dāng)準(zhǔn)穩(wěn)定振蕩器2的加權(quán)系數(shù)B低于100%而高穩(wěn)定振蕩器1的故障卻尚未恢復(fù)時，判斷為系統(tǒng)發(fā)生異常狀況，警報38動作，需要更換或修理高穩(wěn)定振蕩器1。根據(jù)上述的實施方式，使用具有優(yōu)異的長期穩(wěn)定度的高穩(wěn)定振蕩器，并且將與該高穩(wěn)定振蕩器相比長期間的頻率穩(wěn)定度較差而短期間的頻率穩(wěn)定度較高的OCXO即準(zhǔn)穩(wěn)定振蕩器2作為后備加以利用。而且，當(dāng)高穩(wěn)定振蕩器1恢復(fù)時，不會立即切換至高穩(wěn)定振蕩器1，而是隨著從高穩(wěn)定振蕩器1發(fā)生異常時起的經(jīng)過時間階段性地使準(zhǔn)穩(wěn)定振蕩器2的使用的加權(quán)(利用比率)減小。從而，在切換至準(zhǔn)穩(wěn)定振蕩器2的初期，有效利用頻率的短期穩(wěn)定度的優(yōu)異性，在逐漸減少該利用度的同時，增加對高穩(wěn)定振蕩器1的頻率的長期穩(wěn)定度的優(yōu)異性的利用度。因此，無論高穩(wěn)定振蕩器1的恢復(fù)時刻(消除時刻)在所設(shè)想的范圍內(nèi)為哪個時刻都能夠避免頻率變得極端不穩(wěn)定的情況，其結(jié)果是能夠構(gòu)筑頻率穩(wěn)定的系統(tǒng)。該方法以高穩(wěn)定振蕩器1的異常在短期內(nèi)消除為前提，不過，由于消除時刻各自不同，而且高穩(wěn)定振蕩器1與準(zhǔn)穩(wěn)定振蕩器2的頻率穩(wěn)定特性也稍稍具有偏差，所以通過使準(zhǔn)穩(wěn)定振蕩器的加權(quán)階段性地減小(使高穩(wěn)定振蕩器的加權(quán)階段性地增大)，無論恢復(fù)時刻(消除時刻)為哪個時刻，都能夠避免頻率變得極端不穩(wěn)定的情況，其結(jié)果是能夠構(gòu)筑頻率穩(wěn)定的系統(tǒng)。圖7是表示本發(fā)明的其他實施方式的圖。該實施方式的結(jié)構(gòu)與圖1的實施方式不同之處，如下所述。a.還追加一臺準(zhǔn)穩(wěn)定振蕩器作為備用，通過開關(guān)部20將從相位同步電路25輸出的準(zhǔn)穩(wěn)定振蕩器的控制電壓的供給路徑分支，各分支路徑分別與第一準(zhǔn)穩(wěn)定振蕩器2和第二準(zhǔn)穩(wěn)定振蕩器2'連接。b.設(shè)置有用于選擇第一準(zhǔn)穩(wěn)定振蕩器2和第二準(zhǔn)穩(wěn)定振蕩器2'的各輸出端的、 且與所述開關(guān)部20同步的開關(guān)部21，通過該開關(guān)部20的切換，使第一準(zhǔn)穩(wěn)定振蕩器2和第二準(zhǔn)穩(wěn)定振蕩器2'的輸出信號有效。
c.關(guān)于第二準(zhǔn)穩(wěn)定振蕩器2'，也與第一準(zhǔn)穩(wěn)定振蕩器2同樣，例如從預(yù)備電源供給電力。d.關(guān)于第二準(zhǔn)穩(wěn)定振蕩器2'，也設(shè)置有檢測恒溫槽的溫度的溫度檢測部沈'， 將溫度檢測值經(jīng)由A/D轉(zhuǎn)換器沈‘a(chǎn)輸入到控制部3。e.將開關(guān)部20切換至第一準(zhǔn)溫度振蕩器2 —側(cè)，進(jìn)行與前面的實施方式相同的運轉(zhuǎn)，但是當(dāng)?shù)谝粶?zhǔn)穩(wěn)定振蕩器2發(fā)生異常時，即頻率信號的電平和頻率以及溫度檢測值中的至少一個脫離了設(shè)定范圍時，利用來自控制部3的指示，將開關(guān)部20和21切換至第二準(zhǔn)穩(wěn)定振蕩器2' —側(cè)。f.從第一準(zhǔn)穩(wěn)定振蕩器2切換至第二準(zhǔn)穩(wěn)定振蕩器2'后，也將由第一準(zhǔn)穩(wěn)定振蕩器2設(shè)定的加權(quán)表保持不變地繼續(xù)進(jìn)行加權(quán)控制。根據(jù)這樣的實施方式，即使第一準(zhǔn)穩(wěn)定振蕩器2發(fā)生異常，由于能夠使用第二準(zhǔn)穩(wěn)定振蕩器2'，所以也能夠構(gòu)筑可靠性進(jìn)一步提高的系統(tǒng)。這種情況下，還設(shè)置有未圖示的相位同步電路，當(dāng)選擇第一準(zhǔn)穩(wěn)定振蕩器2時(開關(guān)部20、21進(jìn)行切換時)，如果通過該相位同步電路使第二準(zhǔn)穩(wěn)定振蕩器2'的輸出與第一準(zhǔn)穩(wěn)定振蕩器2的頻率信號同步，則在高穩(wěn)定振蕩器1發(fā)生異常而加權(quán)控制已經(jīng)開始的狀態(tài)下第一準(zhǔn)穩(wěn)定振蕩器2發(fā)生異常時，由于能夠切換至第二準(zhǔn)穩(wěn)定振蕩器2'并使用該第二準(zhǔn)穩(wěn)定振蕩器2'，所以能夠構(gòu)筑可靠性更高的系統(tǒng)。
權(quán)利要求
1.一種基準(zhǔn)信號振蕩器，其特征在于，包括高穩(wěn)定振蕩器；準(zhǔn)穩(wěn)定振蕩器，其長期間的頻率穩(wěn)定度與該高穩(wěn)定振蕩器相比較差，而比所述長期間短的短期間的頻率穩(wěn)定度與所述高穩(wěn)定振蕩器相比較好，相對于所述高穩(wěn)定振蕩器成為備用結(jié)構(gòu)；檢測所述高穩(wěn)定振蕩器的異常的異常檢測部；頻率運算部，當(dāng)分別將所述高穩(wěn)定振蕩器的輸出頻率和所述準(zhǔn)穩(wěn)定振蕩器的輸出頻率設(shè)為fl和f2，并將高穩(wěn)定振蕩器的加權(quán)的比率設(shè)為A (0彡A彡1)時，進(jìn)行Α·π+(1-Α) -f2 的運算，將運算結(jié)果作為振蕩裝置的輸出頻率輸出；和加權(quán)設(shè)定部，對從通過所述異常檢測部檢測出高穩(wěn)定振蕩器的異常的時刻起的經(jīng)過時間與所述A的值之間的對應(yīng)關(guān)系進(jìn)行設(shè)定，其中A的值隨著所述經(jīng)過時間從0階段性地增加到1。
2.如權(quán)利要求1所述的基準(zhǔn)信號振蕩器，其特征在于，包括用于使所述高穩(wěn)定振蕩器的輸出信號的相位與所述準(zhǔn)穩(wěn)定振蕩器的輸出信號的相位同步的第一相位同步部；用于在所述準(zhǔn)穩(wěn)定振蕩器待機(jī)期間，使該準(zhǔn)穩(wěn)定振蕩器的輸出信號的相位與所述高穩(wěn)定振蕩器的輸出信號的相位同步的第二相位同步部；和控制部，其輸出控制信號，以使得當(dāng)檢測出所述高穩(wěn)定振蕩器的異常時，使所述準(zhǔn)穩(wěn)定振蕩器自運行，當(dāng)消除所述高穩(wěn)定振蕩器的異常時，暫時使所述高穩(wěn)定振蕩器的輸出信號的相位與所述準(zhǔn)穩(wěn)定振蕩器的輸出信號的相位同步，然后使其自運行。
3.如權(quán)利要求1所述的基準(zhǔn)信號振蕩器，其特征在于所述高穩(wěn)定振蕩器是銣振蕩器或絶振蕩器，所述準(zhǔn)穩(wěn)定振蕩器是恒溫槽控制石英振蕩
4.如權(quán)利要求1所述的基準(zhǔn)信號振蕩器，其特征在于所述準(zhǔn)穩(wěn)定振蕩器包括第一準(zhǔn)穩(wěn)定振蕩器和第二準(zhǔn)穩(wěn)定振蕩器，當(dāng)?shù)谝粶?zhǔn)穩(wěn)定振蕩器發(fā)生異常時，將與所述頻率運算部連接的準(zhǔn)穩(wěn)定振蕩器從第一準(zhǔn)穩(wěn)定振蕩器切換至第二準(zhǔn)穩(wěn)定振蕩器。
全文摘要
本發(fā)明提供一種基準(zhǔn)信號振蕩器。在使用具有優(yōu)異的長期穩(wěn)定度的高穩(wěn)定振蕩器的基準(zhǔn)信號振蕩器中，即使在高穩(wěn)定振蕩器發(fā)生短時間的故障時，也能夠持續(xù)穩(wěn)定地輸出基準(zhǔn)信號。高穩(wěn)定振蕩器使用銣振蕩器或銫振蕩器，將作為與這些振蕩器相比長期間的頻率穩(wěn)定度較差而短期間的頻率穩(wěn)定度較高的準(zhǔn)穩(wěn)定振蕩器的OCXO用作后備。通過準(zhǔn)備將從高穩(wěn)定振蕩器發(fā)生異常起的經(jīng)過時間與兩振蕩器的使用的加權(quán)(利用比率)相對應(yīng)的表并使用該表，在高穩(wěn)定振蕩器恢復(fù)之后，初始100％利用準(zhǔn)穩(wěn)定振蕩器的振蕩頻率，然后階段性地減少準(zhǔn)穩(wěn)定振蕩器的使用的加權(quán)(利用比率)，使高穩(wěn)定振蕩器的利用比率增大。
文檔編號H03B5/32GK102208897SQ20111008356
公開日2011年10月5日 申請日期2011年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月31日
發(fā)明者大西直樹 申請人:日本電波工業(yè)株式會社