CN100465822C - 电波接收装置、电波接收电路及电波表 - Google Patents

Abstract

把由接收天线(621)接收并放大了的接收信号输入到由多级串联连接的多个基本电路(624n)组成的多级频率变换电路(623)。多级频率变换电路(623)，根据从分频电路(625)输入的信号(gn)把由天线接收到的接收信号顺次变换到基于该信号的频率，输出逐渐变换为低频率的信号(a)，通过检波电路(626)进行基于信号(a)的检波。由此，可以实现不需要局部振荡电路或者PLL电路的高稳定而且高精度的电波接收装置。

Description

电波接收装置、电波接收电路及电波表

相关申请的参照

本申请基于在先日本专利申请No.2005-217469(2005年7月27日提交)和No.2005-345640(2005年11月30日提交)，并要求它们的优先权，其全部内容并入这里作为参考。

技术领域

本发明涉及例如接收标准电波的电波接收装置、电波接收电路以及电波表。

背景技术

现在，在各国(例如日本，德国，英国，瑞士等)，发送加入时刻数据即时间码(time code)的长波标准电波。在日本，由福岛县和佐贺县的两个发射台发送对使用长波标准电波的格式的时间码进行了振幅调制的40kHz和60kHz的长波标准电波。该时间码在每次更新正确的分的位置即每一分以一周期60秒的帧发送。

近年来，接收这样的加入时间码的标准电波、并由此来修正当前时刻的所谓的电波表(电波时钟)正被实用化。电波表，通过内置的天线接收标准电波，并对接收信号进行放大、检波等，由此来解读时间码，修正当前时刻。另外，在电波表中，还公知有能接收频率不同的多个标准电波的、所谓的多频带化的电波表。

多频带化的电波表中的电波接收装置，主流是把接收信号与规定频率的局部振荡信号合成后变换为中间频率信号(IF信号)、并以该中间频率信号为基础进行检波的超外差方式，但是，在该种情况下，需要频率与接收的标准电波的频率对应的局部振荡信号。

作为为此的结构，公知有以下结构等：(1)对于接收的标准电波的每一频率，具有输出与该频率对应的局部振荡信号的多个局部振荡电路的结构，(2)设置一个局部振荡电路，通过接收频率选择开关的ON/OFF来切换该局部振荡电路的振荡频率的结构，(3)把局部振荡电路兼用作计时用的振荡电路，用与接收的标准电波的频率对应的分频比对从该计时用的振荡电路输出的32.768kHz的基准频率信号进行分频，从而形成局部振荡信号的结构。

但是，在上述现有的多频带化的电波接收装置中存在下述问题。即，(1)在设置与接收的标准电波的频率对应的多个振荡电路的情况下，电波接收装置的电路规模变大，从而存在导致成本增大、并且可接收的标准电波的频率受限的问题。另外，在如(2)那样具有局部振荡电路的情况下，该局部振荡电路例如通过具有VCO(Voltage Controlled Oscillator)的PLL(Phase LockedLoop)电路构成，但是在PLL电路中，存在这样的问题：从电源闭合到动作稳定需要时间、并且根据基准频率的设定，从VCO输出的振荡频率不稳定。

另外，在(3)对计时用的基准频率信号进行分频以形成局部振荡信号的情况下，分频信号与为把接收信号的频率变换为中间频率所需要的频率不完全一致，存在由于该频率的偏差而不能正确进行检波的问题。

发明内容

因此，本发明用RF放大电路对通过接收天线接收的接收信号进行放大，并把该放大后的接收信号输入到由多级串联连接的多个基本电路组成的多级频率变换电路。多级频率变换电路，根据从分频电路输入的信号，把由天线接收到的接收信号顺次变换到基于该信号的频率，由此输出逐渐变换到低频率的信号a，通过检波电路进行基于信号a的检波。由此，实现不需要局部振荡电路或PLL电路的高稳定而且高精度的电波接收装置。

附图说明

图1是本发明的实施方式中的电波表的结构图。

图2是本发明的电波接收装置的结构图。

图3是本发明的基本电路的结构图。

图4是本发明的检波电路的结构图。

图5A～图5D是以图像方式表示用于说明在本发明中接收40kHz的标准电波时的接收动作的频谱的样子的图。

图6是把在本发明中接收40kHz的标准电波时的接收动作视为极窄的频带的BPF时的图。

图7A～图7D是以图像方式表示用于说明在本发明中接收77.5kHz的标准电波时的接收动作的频谱的样子的图。

图8A～图8B是以图像方式表示用于说明在本发明中接收77.5kHz的标准电波时的接收动作的频谱的样子的图。

图9是把在本发明中接收77.5kHz的标准电波时的接收动作视为极窄的频带的BPF时的图。

图10是在本发明中接收各频率的标准电波时的分频信号以及频率变换(乘法合成)的信号的一览表。

图11A是本发明的第一实施例中的基本电路的结构图。

图11B是本发明的第一实施例中的其他基本电路的结构图。

图12是本发明的第二实施例中的电波接收装置的结构图。

图13A是本发明的第二实施例中的基本电路的结构图。

图13B是表示在图13A中的基本电路624B的使用/不使用和开关SW2、SW3的连接状态的关系的表。

图14A是本发明的第三实施例中的基本电路的结构图。

图14B是表示在图14A中的基本电路624C的使用/不使用和开关SW5、SW3的连接状态的关系的表。

图15是本发明的第四实施例中的电波接收装置的结构图。

图16是本发明中的变形例的电波接收装置的结构图。

图17A是图像信号的说明图。

图17B是图像信号的说明图。

图18是本发明的第五实施例中的基本电路的结构图。

图19是本发明的第五实施例中的相移电路的结构图。

图20A是本发明的第五实施例中的图像信号除去的原理说明图。

图20B是本发明的第五实施例中的图像信号除去的原理说明图。

图21是本发明中的变形例的电波接收装置的结构图。

图22是本发明中的变形例的多级频率变换电路的结构图。

图23A是在本发明的变形例中通过第一级的频率变换生成的两个信号的相位关系的概念图。

图23B是在本发明的变形例中通过第一级的频率变换生成的两个信号的频率关系的概念图。

图24A以及图24B是在本发明的变形例中通过第二级的频率变换生成的两个信号的相位关系的概念图。

图25是在本发明的变形例中通过第二级的频率变换生成的两个信号的频率关系的概念图。

图26是图22所示的多级频率变换电路的各加减法器的动作内容。

具体实施方式

下面参照附图，说明本发明的优选实施方式。

[电波表]

图1是表示本实施方式中的电波表的结构的框图。由该图可知，电波表1具有CPU(Central Processing Unit)100、输入部200、显示部300、ROM(Read Only Memory)400、RAM(Random Access Memory)500、接收控制部600、时间码生成部700、计时电路部800、和振荡电路部900。除振荡电路部900外的各部通过总线B连接，振荡电路部900与电波接收装置620以及计时电路部800连接。

此外，CPU100、ROM400、RAM500、接收控制部600、时间码生成部700、计时电路部800、和振荡电路部900可以使用半导体集成电路生成。

CPU100在规定的定时或根据从输入部200输入的操作信号，读出在ROM400中存储的程序并在RAM500中展开，根据该程序对构成电波表1的各部进行指示或者数据的转发等。具体来说，例如每隔规定时间控制接收控制部600执行标准电波的接收处理，根据从时间码生成部700输入的标准时间码，修正由计时电路部800计时的当前时刻数据。

输入部200，由用于执行电波表1的各种功能的开关等构成，在这些开关被操作时，向CPU100输出对应的操作信号。显示部300，用小型液晶显示器等构成，其根据从CPU100输入的显示信号显示当前时刻等。

ROM400，存储电波表1中的系统程序和应用程序、以及用于实现本实施方式的程序或数据等。RAM500，作为在CPU100的作业区域使用，临时存储从ROM400读出的程序或数据等。

接收控制部600具有电波接收装置620。电波接收装置620，切除由接收天线接收到的长波标准电波的不需要的频率成分，取出相应的频率信号，变换为电信号向时间码生成部700输出。

时间码生成部700，把从电波接收装置620输入的电信号变换为数字信号，生成包含标准时刻码或累积码、星期码等钟表功能需要的数据的标准时间码，并向CPU100输出。

计时电路部800，对从振荡电路部900输入的信号进行计数以对当前时刻进行计时，并向CPU100输出当前时刻数据。振荡电路部900用晶体振荡器等构成，输出32.768kHz的基准频率信号。

[电波接收装置]

图2是表示本实施方式中的电波接收装置620的概念结构的框图。根据该图，电波接收装置620具有接收天线621、RF放大电路622、多级频率变换电路623、分频电路625、检波电路626、AGC电路627。

接收天线621，例如通过杆状天线构成，接收包含时刻码的规定频率的标准电波，并把接收到的标准电波变换为电信号输出。

RF放大电路622，根据从AGC电路627输入的控制信号h，放大或者衰减从接收天线621输入的信号后输出。

多级频率变换电路623，具有由串联连接的n级组成的多个基本电路624[1]、624[2]、…、624[n](下面总称“基本电路624”)，把从RF放大电路622输入的信号，根据从分频电路625输入的信号g1、g2、…、gn(下面总称“信号g”)，顺次变换为基于该信号g的频率，从而逐渐变换到低的频率，作为信号a输出。

图3表示基本电路624的电路结构。基本电路624，是在输入信号上乘法合成从分频电路625输入的信号g(分频信号)来进行频率变换的电路(变换电路)，根据该图，具有混频器6241、滤波电路6242、放大器6243。

混频器6241乘法合成向基本电路624的输入信号和从分频电路625输入的信号g后输出。

滤波电路6242由LPF(低通滤波器)等构成，对于从混频器6241输入的信号使规定的低频范围的频率通过，阻断范围外的频率成分。对应在该基本电路624中的输入信号以及信号g的频率决定该滤波电路6242的通过频带。具体来说，滤波电路6242构成为阻断输入信号与信号g的和频率，而使其差频率通过。

放大器6243，把从滤波电路6242输入的信号，对应从AGC电路627输入的控制信号I进行放大或衰减后输出。该放大器6243的输出，成为该基本电路624的输出信号。

多级频率变换电路623多级串联多个这样构成的基本电路624而成，前级的基本电路624的输出信号作为输入信号被输入到各基本电路624。其中，来自RF放大电路622的输出信号作为输入信号被输入到初级的基本电路624[1]。然后，来自最终级的基本电路624[n]的输出信号，成为该多级频率变换电路623的输出信号a。

在图2中，分频电路625以多个比率对从振荡电路部900输入的基准频率信号bs进行分频或者成倍放大，把它们各自作为信号g1、g2、…、gn向基本电路624[1]、624[2]、…、624[n]输出，并且作为信号f向检波电路626输出。

检波电路626，使用从分频电路625输入的信号f对从多级频率变换电路623输入的信号a进行检波，作为检波信号d输出。该检波信号d被输入到时间码生成部700，用于当前时刻的修正。

AGC电路627，对应从多级频率变换电路623输入的信号a的强弱，生成并输出用于控制RF放大电路622的放大度的控制信号h、以及用于控制在各基本电路624中的放大器6243的放大程度的控制信号i。

[检波电路]

图4表示检波电路626的电路结构。根据该图，检波电路626，以从多级频率变换电路623输入的信号a为基础进行检波，该检波电路626被构成为具有：1/2分频器6261、逻辑门6262、混频器6263、6264、LPF6265、6266、平方电路6267、6268、加法器6269。

1/2分频器6261对从分频电路625输入的信号f进行1/2分频，作为信号e1输出。这里，把给1/2分频器6261输入的信号f的频率设定为信号a的频率的2倍，因此，从1/2分频器6261输出的信号e1等于信号a的频率。

逻辑门6262运算信号f与从1/2分频器6261输入的信号e1的异或(EOR)，把运算结果作为信号e2输出。因此，该信号e2成为使输出信号e1相位移动(相移)90度的信号。

混频器6263，乘法合成从多级频率变换电路623输入的信号a和从1/2分频器6261输入的信号e1后输出。LPF6265，对于从混频器6263输入的信号使规定的低频范围的频率通过，阻断范围外的频率成分，作为信号b输出。平方电路6267对从LPF6265输入的信号b进行平方运算后输出。

混频器6264，乘法合成从多级频率变换电路623输入的信号a和逻辑门6262输入的信号e2后输出。LPF6266，对于从混频器6264输入的信号使规定的低频范围的频率通过，阻断范围外的频率成分，作为信号c输出。平方电路6268对从LPF6266输入的信号c进行平方运算后输出。

加法器6269，对从平方电路6267输入的信号与从平方电路6268输入的信号进行加法运算，作为检波信号d输出。

检波电路626，通过分别对由多级频率变换电路623使频率降低的变换信号、和从分频电路625输入的信号f以及使该信号f相移90度后的信号进行乘法运算、平方运算，相加双方的信号，由此进行检波。即，通过运算变换信号的I、Q成分的平方和，即使在变换信号和基准信号的频率或相位产生少量偏差时，也能实现正确的检波。

[接收动作]

下面说明电波接收装置620中的具体的接收动作。

(I)接收40kHz的标准电波(日本)时

在接收40kHz的标准电波时，多级频率变换电路623由3级基本电路624[1]、624[2]、624[3]构成。另外，图5A～图5D、图6是以图像方式表示用于说明该情况的接收动作的频谱的样子的图。

首先，在多级频率变换电路623中的初级的基本电路624[1]中，分别从RF放大电路622输入40kHz的接收信号、从分频电路625输入作为基准频率信号bs的32.768kHz的信号g2。然后，如图5A所示，通过混频器6241，乘法合成40kHz的接收信号和32.768kHz的信号g2，生成作为两者的频率之和的72.768kHz的信号和作为差的7.232kHz的信号。

这里，如果把基本电路624[1]中的滤波电路6242的阻断频率作为约8kHz左右，则在生成的信号中，72.768kHz的信号由该滤波电路6242阻断，7.232kHz的信号通过滤波电路6242，通过放大器6243作为该基本电路624[1]的输出信号输出。

即，可以说基本电路624[1]等价于在通过频带中包含作为输入信号的40kHz的BPF(带通滤波器)。另外，该等价的BPF的带宽，与滤波电路6242的带宽对应。

在下一级的基本电路624[2]中，分别输入前级的基本电路624[1]输出7232Hz的信号、由分频电路6254分频作为基准频率信号bs的32768Hz后的8192Hz的信号g4。然后，如图5B所示，乘法合成7232Hz的输入信号和8192Hz的信号g4，生成作为两者的频率之和的15424Hz的信号和作为差的960Hz的信号。

这里，如果把基本电路624[2]中的滤波电路6242的阻断频率作为约1kHz左右，则在生成的信号中，15424Hz的信号由该滤波电路6242阻断，960Hz的信号通过滤波电路6242，作为该基本电路624[2]的输出信号输出。

即，可以说基本电路624[2]等价于在通过频带中包含作为输入信号的7232Hz的BPF。另外，该等价的BPF的通过带宽，与滤波电路6242的通过带宽对应，但是因为基本电路624[2]中的滤波电路6242的通过带宽比基本电路624[1]中的滤波电路6242的通过带宽窄，所以基本电路624[2]的等价的BPF的通过带宽，比基本电路624[1]的等价的BPF的通过带宽窄。

接着，在最终级的基本电路624[3]中，分别从前级的基本电路624[3]输入960Hz的信号、从分频电路625输入32分频作为基准频率信号bs的32768Hz后的1024Hz的信号g7。然后，如图5C所示，乘法合成960Hz的输入信号和1024Hz的信号g7，生成作为两者的频率之和的1984Hz的信号和作为频率差的64Hz的信号。

这里，如果把基本电路624[3]中的滤波电路6242的阻断频率作为约70Hz左右，则在生成的信号中，1984Hz的信号由该滤波电路6242阻断，64Hz的信号通过滤波电路6242，作为该基本电路624[3]的输出信号输出。该输出信号作为多级频率变换电路623的输出信号a向检波电路626输入。

即，可以说基本电路624[3]等价于在通过频带中包含作为输入信号的1024Hz的BPF。另外，该等价的BPF的通过带宽，与滤波电路6242的通过带宽对应，但是因为基本电路624[3]中的滤波电路6242的通过带宽比基本电路624[2]中的滤波电路6242的通过带宽窄，所以基本电路624[3]的等价的BPF的通过带宽比基本电路624[2]中的等价BPF的通过带宽窄。

然后，检波电路626，分别从多级频率变换电路623输入64Hz的信号a、从分频电路625输入256分频作为基准频率信号bs的32768Hz的128Hz的信号g11作为信号f，进行检波。即，如图5D所示，通过混频器6263、6264的每一个，乘法合成64Hz的信号a和互相相差90度相位的64Hz的信号e1、e2的每一个，生成作为两者的频率之和的128Hz的信号和作为频率差的0Hz的信号。

这里，如果把LPF6265、6266各自的阻断频率作为约5Hz左右，则在生成的信号中，128Hz的信号由LPF6265、6266阻断，0Hz的信号通过LPF6265、6266，通过平方电路6267、6268平方，进而相加，作为检波信号d输出。

即，可以说检波电路626等价于在通过频带中包含64Hz的BPF。另外，该等价的BPF的通过带宽，与滤波电路6242的通过带宽对应，但是因为LPF6265、6266的通过带宽比基本电路624[3]中的滤波电路6242的通过带宽窄，所以成为比基本电路624[3]的等价的BPF的通过带宽窄。

因此，作为电波接收装置620整体等价于串联4级的BPF，如图6所示，可以认为是以接收频率为40Hz为中心的极窄频带的BFP。在图6中，表示把接收图5A～图5D所示的标准电波时的接收动作视为极窄频带的BPF时或者看作综合的BPF时的图。

另外，在多级频率变换电路623中，通过在各基本电路624中把来自前级的基本电路624的输入信号与信号g(g2，g4，g7)乘法合成使频率降低，逐渐使从RF放大电路622输入的接收信号的频率降低。即，各基本电路624的等价的BPF的通过带宽逐渐变窄，因此，可以认为电波接收装置620全体为以接收信号的频率为中心的极窄频带的BPF。

但是，在电波接收装置620中的接收动作，理想上是上述那样，但是，实际上因为从检波电路626输入的信号a和信号f的频率或相位不完全一致，所以有可能在检波信号d的波形中产生起伏。但是在本实施方式中，通过在检波电路626中运算信号a的I、Q成分的平方和，能够抑制由这种偏差引起的检波信号d的波形的起伏，实现正确的检波。

具体进行说明。

在图4中，设从检波电路626输入的信号a为a＝Asin ω t。于是，从1/2分频器6261输出的信号e1是和该信号a同一频率的信号，设e1＝sin(ω t+φ(t))。这里，φ(t)是与信号a的相位的偏差。因此，混频器6263的输出信号，用下式(1)给出。

【公式1】

     

                                               …(1)

通过使该信号通过LPF6265阻断高频成分，从LPF6265输出的信号b成为b＝A/2·cosφ(t)。

另外，信号e2是信号e1的相位移动90度的信号，设e2＝cos(ωt+φ(t))。因此，混频器6264的输出信号，用下式(2)给出。

【公式2】

      

                                             …(2)

通过使该信号通过LPF6266阻断高频成分，从LPF6266输出的信号c成为c＝-A/2·sinφ(t)。

然后，信号b、c通过平方电路6267、6268分别平方，通过加法器6269相加的信号成为从检波电路626输出的检波信号d，用下式(3)给出。

【公式3】

$d={\left\{\frac{A}{2}\cos \mathrm{\φ}\left(t\right)\right\}}^2+{\{-\frac{A}{2}\sin \mathrm{\φ}\left(t\right)\}}^2$

   $=\frac{A^2}{4}\{{\cos }^2\mathrm{\φ}\left(t\right)+{\sin }^2\mathrm{\φ}\left(t\right)\}$

   $=\frac{A^2}{4}\·\·\·\left(3\right)$

(II)接收77.5kHz的标准电波(德国)时

另外，在接收77.5kHz的标准电波时，多级频率变换电路623由5级基本电路624[1]、624[2]、..、624[5]构成。图7A～图7D、图8A～图8B、图9，是用图像方式表示用于说明该情况下的接收动作的频谱的样子的图。

首先，在初级的基本电路624[1]中，分别从RF放大电路622输入77.5kHz的接收信号、从分频电路625输入对作为基准频率信号bs的32.768kHz进行2倍放大得到的65.536kHz的信号g1。然后，如图7所示，通过混频器6241，乘法合成77.5kHz的接收信号和65.536kHz的信号g1，作为两者的频率的差的11.964kHz的信号通过滤波电路6242作为基本电路624[1]的输出信号输出。此时，基本电路624[1]可以等价地视为在通过频带内包含作为输入信号的77.5kHz的BPF。

在下级的基本电路624[2]中，分别从前级的基本电路624[1]输入11964Hz的信号、从分频电路625输入四分频作为基准频率信号bs的32768Hz的8192Hz的信号g4。然后，如图7B所示，乘法合成11964Hz的信号和8192Hz的信号g4，作为两者的频率的差的3772Hz的信号通过滤波电路6242作为基本电路624[2]的输出信号输出。此时，基本电路624[2]可以等价地视为在通过频带内包含作为输入信号的8192Hz的BPF，该通过带宽变得比基本电路624[1]的等价的BPF的通过带宽窄。

在其下级的基本电路624[3]中，分别从前级的基本电路624[2]输入3772Hz的信号、从分频电路625输入八分频作为基准频率信号的32768Hz的4096Hz的信号g5。然后，如图7C所示，乘法合成3372Hz的信号和4096Hz的信号g5，作为两者的频率的差的324Hz的信号通过滤波电路6242作为该基本电路624[3]的输出信号输出。此时，基本电路624[3]可以等价地视为在通过频带内包含作为输入信号的3272Hz的BPF，该通过带宽变得比基本电路624[2]的等价的BPF的通过带宽窄。

在其下级的基本电路624[4]中，分别从前级的基本电路624[3]输入324Hz的信号、从分频电路625输入128分频作为基准频率信号的32768Hz的256Hz的信号g9。然后，如图7D所示，乘法合成324Hz的信号和256Hz的信号g9，作为两者的频率的差的68Hz的信号通过滤波电路6242后作为基本电路624[4]的输出信号输出。此时，基本电路624[4]可以等价地视为在通过频带内包含作为输入信号的324Hz的BPF，该通过带宽变得比基本电路624[3]的等价的BPF的通过带宽窄。

在最终级的基本电路624[5]中，分别从前级的基本电路624[4]输入68Hz的信号、从分频电路625输入512分频作为基准频率信号的32768Hz的64Hz的信号g11。然后，如图8A所示，乘法合成68Hz的信号和64Hz的信号g11，作为两者的频率的差的4Hz的信号通过滤波电路6242后作为基本电路624[5]的输出信号输出。该输出信号，成为多级频率变换电路623的输出信号a。此时，基本电路624[5]可以等价地视为在通过频带内包含作为输入信号的68Hz的BPF，其通过带宽变得比基本电路624[4]的等价的BPF的通过带宽窄。

然后，在检波电路626中，分别从多级频率变换电路623输入4Hz的信号a、从分频电路625输入8182分频作为基准频率信号32768Hz后的4Hz的信号g15作为信号f并进行检波。即，如图8B所示，乘法合成4Hz的信号a和4Hz的信号f，生成作为两者的频率之差的0Hz的信号。该信号成为从该检波电路626输出的检波信号d，此时，检波电路626，可以等价地视为在通过频带内包含作为输入信号的4Hz的BPF，其通过带宽变得比基本电路624[5]的等价的BPF的通过带宽窄。

因此，作为电波接收装置620全体与串联6级的BPF等价，如图9所示，可以视为是以作为接收频率为77.5kHz为中心的极窄频带的BPF。在图9中表示把图7A～图7D、图8A～图8B所示的接收标准电波时的接收动作的视为极窄频带的BPF时、或者看作综合的BPF时的图。

此外这里，因为从最终级的基本电路624[5]输出的信号a的频率为4Hz，极低，所以也可以由4级基本电路624[1]、624[2]、..、624[4]组成多级频率变换电路623。在这种情况下，向检波电路626分别从多级频率变换电路623输入68Hz的信号a、从分频电路625输入64Hz的信号f并进行检波，输出作为两者的差的4Hz的检波信号d，但是因为通过使用检波电路626只检出信号的振幅分量，所以对于检波即接收信号的再生没有问题。

图10是表示各国在接收频率不同的标准电波时的、向多级频率变换电路623的各基本电路624从分频电路625输入的信号g的频率、和相应基本电路624的输出信号的频率的表。在该图中，表示1)日本(40kHz)、2)日本(60kHz)、3)德国(77.5kHz)、4)瑞士(70kHz)、5)中国(68.5kHz)各自的情况。

例如，在2)日本(60kHz)时，多级频率变换电路623由5级基本电路624[1]、624[2]、..、624[5]组成。于是，在初级的基本电路624[1]中，乘法合成60kHz的接收信号和65.536kHz的信号g1，变换为作为差频率的5536Hz的信号。接着，在基本电路624[2]中，乘法合成该5536Hz的信号和8192Hz的信号g4，变换为2656Hz的信号。在次级的基本电路624[3]中，乘法合成该2656Hz的信号和2048Hz的信号g6，变换为608Hz的信号。接着，在基本电路624[4]中，乘法合成该608Hz的接收信号和512Hz的信号g8，变换为96Hz的信号。在基本电路624[5]中，乘法合成该96Hz的接收信号和128Hz的信号g10，变换为32Hz的信号。然后，向检波电路626输入32Hz的信号和32Hz的信号g12作为信号f，进行检波。

这样，多级频率变换电路623具有的由串联连接的n级组成的多个基本电路624，根据从分频电路625输入的信号g使从接收天线621接收的标准电波顺次变换到低的频率。然后，从多级频率变换电路623输出的信号通过检波电路626检波。

由此，不需要在现有的超外差方式的电波接收装置中所需要的局部振荡电路或PLL电路，能够实现稳定的接收，并且减低作为装置全体的电力消耗。另外，通过用多个变换电路进行把接收信号的频率变换为根据分频信号的频率的处理，能够实现高精度的接收。再有，因为可以用简单的电路元件构成变换频率的各变换电路，所以能够缩小根据使用CPOS的LSI化的芯片尺寸。

下面说明本实施方式中的电波接收装置620的具体的实施例。

[第一实施例]

首先说明第一实施例。

如上所述，多级频率变换电路623通过串联连接多个基本电路624而构成，这些基本电路624，根据接收的标准电波的频率或该基本电路624在多级频率变换电路623中处于第几级，在滤波电路6242中设定的通过带宽不同。因此，在第一实施例中，如下构成各基本电路624。

图11A是第一实施例中的基本电路624A的电路结构的示意图。根据该图，基本电路624A具有混频器6241、滤波电路6242A、放大器6243。滤波电路6242A具有串联连接的电阻器R1、R2、电容器C、和与电阻器R2并联连接的开关SW1。开关SW1，遵照例如从CPU100输入的、指示该滤波电路6242A的通过带宽的切换的带宽切换信号SW1-1，控制通/断(接通/不接通)。

在该基本电路624A中，在开关SW1接通时，从混频器624向滤波电路6242A输入的信号通过电阻器R1以及开关SW1而被输出，滤波电路6242A作为由电阻器R1以及电容器C组成的RC滤波器发挥发挥作用。相反地，在开关SW1断开时，向滤波电路6242A输入的信号通过电阻器R1、R2而被输出，滤波电路6242A作为由电阻器R1、R2以及电容器C组成的RC滤波器发挥作用。即，通过使用输入的带宽切换信号切换开关SW1的通/断，使滤波电路6242A的时间常数变化，即切换通过带宽。

这里，滤波电路6242A的通过带宽也可以设定为阻断向该基本电路624的输入信号与信号g的和频率且使其差频率通过。因此，串联连接相同结构的多个基本电路624A构成多级频率变换电路623，例如通过从CPU100输入的带宽切换信号来设定各基本电路624的通过带宽，能够进行LSI化，实现容易而且通用的电波接收装置620。

此外，也可以把滤波电路6242A作为具有不仅有两个电阻器R1、R2而且有三个或者三个以上的电阻器R的结构。图11B是表示具有三个或者三个以上的电阻器R的基本电路624A-1的电路结构一例的图。根据图11B，在基本电路624A-1中，滤波电路6242A-1具有电阻器R1、互相并联连接的电阻器R2a、R2b、R2c、...、电容器C、与电阻器R2a、R2b、R2c、...并联连接的开关SW6、与电阻器R2a、R2b、R2c、..各个串联连接的开关SW6a、SW6b、SW6c、...。各开关SW6、SW6a、SW6b、SW6c、...，例如通过从CPU100输入的切换控制信号(SW6-1、SW6a-2、SW6b-3、SW6c-4、...)控制通/断。由此，可以在3级或3级以上切换地设定滤波电路6242A-1的通过带宽。

根据第一实施例的发明，具有串联连接的各变换电路的滤波器，可从预先决定的多个通过带宽中择一个地切换通过带宽。因此，通过使各变换电路为同一结构，对应例如接收信号的频率、多个串联连接的变换电路在连接的哪一级来切换通过带宽，可以构成通用的装置结构。

[第二实施例]

下面说明第二实施例。

第二实施例，是使电波接收装置620能够接收多个不同频率的标准电波的所谓多频带化时的实施例。

图12是表示第二实施例中的电波接收装置620B的结构的框图。根据该图，电波接收装置620B，具有接收天线621、RF放大电路622、多级频率变换电路623B、分频电路625B、检波电路626、和AGC电路627。

这里，对于成为和在图2中说明的“功能、结构”相同的“功能、结构”的框，省略其说明。

多级频率变换电路623B由多个串联连接的N级的基本电路624[1]、624[2]、...、624[N]组成。并且在各基本电路624[1]、624[2]、...、624[N]中，分别从分频电路625B输入信号g1、g2、..、gN，并且例如从CPU100输入使用/不使用切换信号sf。

分频电路625B，输出分别以2、1、1/2、1/4、...、1/2^(N-2)(N为整数)的分频比分频从发送电路部900输入的基准频率信号bs的信号g1、g2、...、gN、以及信号f。此外，更正确说，分频电路625B在一旦对基准频率信号bs进行2倍放大后进行分频，但是为说明简单，作为分频基本频率进行说明。

这里，多级频率变换电路623B的级数N，与基准频率信号bs的频率对应。即，例如在基准频率信号bs为32.768kHz时，多级频率变换电路623B由串联连接的16级的基本电路624[1]、624[2]、...、624[16]组成。于是，从分频电路625，如图10的表所示，把该32768Hz分别以2、1、1/2、1/4、...、1/8182、1/16384的分频比分频，输出65768、32768、16384、8192、...、4、2Hz的信号g1、g2、...、g16，这些信号g1、g2、...、g16分别输入基本电路624[1]、624[2]、..、624[16]。

另外，所谓使用/不使用切换信号，是指定基本电路624[1]、624[2]、...、624[16]的使用/不使用的信号。所谓“使用”基本电路624[1]、624[2]、...、624[N]，是指在该基本电路624中，在来自前级的输入信号上乘法合成从分频电路625输入的信号g，使频率降低，即进行频率变换，所谓“不使用”，是指对于输入信号不进行频率变换输出。构成多级频率变换电路623B的各输入基本电路624[1]、624[2]、...、624[N]是“使用”还是“不使用”，由接收的标准电波的频率决定。

例如，(A)在接收40kHz的标准电波时，如参照图5A～图5D、图6说明的那样，分别输入作为基准频率信号bs的32768Hz的信号g2、4分频基准频率信号bs的8192Hz的信号g4、以及32分频基准频率信号bs的1024Hz的信号g7的合计3个基本电路624[1]、624[2]、624[3]被“使用”，这以外的基本电路624[4]、624[5]、..、624[N]成为“不使用”。

另外，(B)在接收77.5kHz的标准电波时，如参照图7A～图7D、图8A～图8B、图9说明的那样，分别输入2倍放大基准频率信号bs后的65536Hz的信号g1、进行4分频后的8192Hz的信号g4、进行8分频后的4096Hz的信号g5、进行128分频后的256Hz的信号g9、以及进行512分频后的64Hz的信号g11的合计5个基本电路624被“使用”，这以外的基本电路624“不使用”。

图13A是表示构成第二实施例中的多级频率变换电路623B的基本电路624[1]、624[2]、...、624[N]之中一个的电路结构的基本电路624B的图。根据图13A，基本电路624B具有开关SW2、SW3、混频器6241、滤波电路6242、和放大器6243。

开关SW2设置在混频器6241的前级，遵照从CPU100输入的使用/不使用切换控制信号sf，连接端子a、b中任何一个。开关SW3设置在放大器6243的后级，遵照输入的使用/不使用切换控制信号sf，连接端子a、b中任何一个。

图13B是表示使用/不使用切换信号sf和开关SW2、SW3的连接状态的关系的表。根据图13B，在切换信号指定“使用”时，开关SW2连接端子a，开关SW3连接端子a。因此，输入信号通过混频器6241和从分频电路625输入的信号g乘法合成后变换频率，通过滤波电路6242以及放大器6243作为该基本电路624B的输出信号输出。即，该基本电路624B成为“使用”的状态。

另外，在使用/不使用切换信号sf指定“不使用”时，开关SW2连接端子b，开关SW3连接端子b。因此，输入信号频率不变换，原样作为该基本电路624B的输出信号输出。即，该基本电路624B成为“不使用”的状态。

这样，根据第二实施例，可以用相同结构的多个基本电路624B构成多级频率变换电路623B，通过从外部输入的使用/不使用切换信号sf切换各基本电路624B的使用/不使用。因此，通过对应接收的标准电波的频率设定使用/不使用切换信号sf，能够实现通用的电波接收装置620，其中只使用必要的基本电路624B，而不使用其他的基本电路624B，。

[第三实施例]

下面说明第三实施例。

第三实施例，和上述第二实施例相同，是多频带化电波接收装置620时的实施例，把图13A的基本电路624B置换为图14A的基本电路624C的点和第二实施例不同。

图14A是表示第三实施例中的基本电路624C的电路结构的图。根据图14A，基本电路624C具有混频器6241、滤波电路6242C、放大器6243、和开关SW4。

开关SW4设置在混频器6241和分频电路625之间，遵照从CPU100输入的使用/不使用切换控制信号sf，控制通/断。

滤波电路6242C，具有串联连接的电阻器R1、R2、电容器C、和与电阻器R2并联连接的开关SW5。这里，开关SW5，遵照输入的使用/不使用切换信号控制通/断。

图14B是表示使用/不使用切换信号sf和开关SW5的连接状态的关系的图。根据图14B，在使用/不使用切换信号sf指定“使用”时，开关SW4接通，开关SW5断开。因此，输入信号通过混频器6241和从分频电路625输入的信号g乘法合成后变换频率，作为输出信号输出。另外此时，滤波电路6242C作为具有与电阻器R1、R2的各电阻值以及电容器C的容量值对应的通过带宽的低通滤波器发挥作用。即，该基本电路624成为“使用”的状态。

另外，在使用/不使用切换信号sf指定“不使用”时，开关SW4断开，开关SW5接通。因此，因为来自分频电路625的信号g不输入混频器6241，所以输入信号不进行频率变换，通过滤波电路6242C作为输出信号输出。即，该基本电路624成为“不使用”的状态。此外此时，滤波电路6242C虽然成为由电阻器R1以及电容器C组成的RC滤波器，但是因为电阻器R1的电阻值极小，所以实质上不作为滤波器发挥作用。

这样，根据第三实施例，可以用相同结构的多个基本电路624C构成多级频率变换电路623，通过从外部输入的使用/不使用切换信号切换各基本电路624C的使用/不使用。因此，通过对应接收的标准电波的频率设定使用/不使用切换信号sf，能够实现通用的电波接收装置620，其中只使用必要的基本电路624C，而不使用其他的基本电路624C。

[第四实施例]

下面说明第四实施例。

图15是表示第四实施例中的电波接收装置620D的概略结构的框图。根据该图，电波接收装置620D具有接收天线621、RF放大电路622、多级频率变换电路623、分频电路625D、检波电路626、AGC电路627、和开关组628。

此外，关于成为与在图2中说明的“功能、结构”相同的“功能、结构”的框，省略其说明。

分频电路625D，具有输出分别以2、1、1/2、1/4、...、1/2^(m-2)(m为整数)的分频比分频从发送电路部900输入的基准频率信号bs的信号g1、g2、g3、...、gm的多个输出端子t1、t2、t3、...、tm。

开关组628，由在多级频率变换电路623的基本电路624[1]、624[2]、...、624[n]的各个和分频电路625之间设置的多个开关S1、S2、...、Sn以及在检波电路626和分频电路625之间设置的开关Sn+1组成。这些开关S1、S2、..、Sn+1分别遵照例如从CPU100输入的选择信号st，连接分频电路625的输出端子t1、t2、t3、...、tm中的某个。

如上所述，在多频带化的电波接收装置620时，根据接收的标准电波的频率输入多级频率变换电路623的各基本电路624的信号g的频率不同。因此，如第四实施例，在各基本电路624以及检波电路626和分频电路625之间设置的开关组628的各开关S的连接通过从外部输入的选择信号st切换，由此能够切换输入各基本电路624[1]、624[2]、...、624[n]的信号g的频率，能够实现多频带化的电波接收装置620的通用的装置结构。

另外，通过把各变换电路作为相同的结构，例如对应接收信号的频率、或者相应变换电路是在多个串联连接的变换电路内的第几级来切换输入的分频信号，可以成为通用的装置结构。

[第五实施例]

下面说明第五实施例。

如上所述，在多级频率变换电路623的各基本电路624中，根据分频信号g进行输入信号的频率变换(下变换)，但是存在起因于该频率变换产生图像信号的问题。

例如，在接收频率ω的信号时，如果把频率ω1的分频信号作为本地信号进行频率变换，则如图17A所示，在该希望接收的频率ω的信号(希望接收信号)之外，还接收在频率轴上以频率ω1为中心和希望接收信号对称的位置的频率的信号(图像信号1)。

接着，把频率ω2的分频信号作为本地信号进一步进行频率变换后，如图17B所示，对于希望接收信号以及图像信号1的各个进行频率变换。即根据对于希望接收信号的频率变换，还接收以频率ω2为中心、与希望接受信号对称位置的频率的信号(图像信号2)。另外，根据对图像信号1的频率变换，还接受以频率ω2_i为中心，与图像信号1对称位置的频率的信号(图像信号3)。此外，频率ω2_i是以频率ω1为中心和频率ω2对称位置的频率。

即，通过2级频率变换，接收一个希望接收信号和3个图像信号1～3合计4个信号。因此，在进行n级的频率变换时，在希望接收信号之外，还变成另外要接收(2ⁿ-1)个图像信号。

因此，在第五实施例中，为除去该图像信号，如下构成各基本电路624。图18是表示第五实施例中的基本电路624F的电路结构的图，根据该图，基本电路624F具有相移器6244、混频器6245a、6245b、相移电路6246a、6246b、加减法器6247、和滤波电路6248。

相移器6244，使从分频电路625输入的信号g进行90度相移，作为信号g_i输出。混频器6245a乘法合成向基本电路624F的输入信号和信号g，作为信号f_1I输出。混频器6245b，乘法合成输入信号和从相移器6244输入的信号g_i，作为信号f_1Q输出。

相移电路6246a，相移从混频器6245a输入的信号f_1I，作为信号f_2I输出。相移电路6246b，相移从混频器6245b输入的信号f_1Q，作为信号f_2Q输出。这里，相移电路6246a、6246b被构成为使该相移电路6246a、6246b各自的相移差(相移角度的差)成为90度(π/2)。例如构成为，在相移电路6246a相移信号f_1I“α”时，相移电路6246b相移信号f_1Q“α-π/2”。

图19表示相移电路6246a、6246b的电路结构。如该图所示，相移电路6246a、6246b是相同结构，由串联连接的2级APF(All Pass Filter：全通滤波器)6247组成。APF6247是仅变化相位的滤波器，具有运算放大器OP、电阻器R1、R2、R3、电容器C1。由电阻器R1、R2的值决定APF6247的输出级，由电阻器R3以及电容器C1的值决定APF6247的相移量。因为用一个APF6247可以相移到180度，所以通过连接两级APF6247，相移电路6246a、6246b可以相移到360度。

在图18中，加减法器6247，例如对应从CPU100输入的和差切换信号wsk相加合成或者相减合成从相移电路6246a输入的信号f_2I和从相移电路6246b输入的信号f_2Q，作为信号f3输出。

滤波电路6248，是LPF(Low Pass Filter：低通滤波器)，对于从加减法器6247输入的信号f₃，使规定的低频范围的频率通过，阻断范围以外的频率成分。该滤波电路6248，具有串联连接的电阻器R4、R5、电容器C2、和与电阻器R4并联连接的开关SW1。开关SW1遵照例如从CPU100输入的时间常数切换信号tk控制通/断。通过切换开关SW1的通/断，滤波电路6248的时间常数变化，即通过带宽被切换。从该滤波电路6248来的输出信号成为基本电路624F的输出信号。

在基本电路624F中，生成输入信号的I、Q信号，生成的Q信号对于I信号相移90度，通过合成除去图像信号。图20A、图20B是用于说明通过基本电路624F的图像信号除去的原理的图，设纵向为实轴(I分量)、斜向里的方向为虚轴(Q分量)，表示希望接收信号和图像信号的相移关系的概念。另外，实线表示希望接收信号，虚线表示图像信号。

如图20A所示，希望接收信号以及图像信号的各个，其I、Q信号相互正交。另外，接收信号和图像信号，因为在频率轴上位于以分频信号g(本地信号)的频率为中心对称的位置，所以希望接收信号以及图像信号的各个的I信号同相，希望接收信号以及图像信号的各个的Q信号反相。

于是，如果90度相移Q信号，则如图20B所示，希望接收信号以及图像信号的各个的Q信号相移90度，希望接收信号的I、Q信号成为同相，图像信号的I、Q信号成为反相。因此，通过合成相移后的I、Q信号，图像信号成分被抵消，仅取出希望接收信号成分。

具体来说，在基本电路624F中，通过混频器6245a、6245b，输入信号通过互相正交的信号(信号g、g_i)进行频率变换，并且生成I、Q信号(信号f_1I、f_1Q)。然后，通过相移电路6246a、6246b相移生成的I、Q信号(信号f_2I、f_2Q)，通过用加减法器6247进行加/减，除去图像信号，只输出希望接收信号。

这样，根据第五实施例，各基本电路624F，把用信号g对输入信号的I、Q信号各个进行频率变换后的各信号使相移差成为90度那样相移，通过相加合成构成，由此能够除去通过频率变换生成的图像信号成分。

即，串联连接的基本电路624F，把输入信号，用从分频电路625输入的信号g和90度相移该信号g后的信号相乘，把该相乘后的信号使对于该相乘的各信号的相移差成为90度那样相移，相加/相减后作为变换信号输出。由此，通过把输入信号进行频率变换后的I、Q信号的每一个使相移差成为90度那样相移，通过相加/相减，能够除去由频率变换产生的图像信号成分。

[其他实施例]

再有，作为其他实施例，也可以组合上述第一～第四实施例。

[作用、效果]

如上所述，根据本实施方式的电波表1，接收天线621接收的接收信号，在多级频率变换电路623中，通过串联连接的各基本电路624，与以规定的分频比分频基准频率信号bs的信号g乘法合成，逐渐降低频率。然后，在检波电路626中，根据该频率降低的信号a进行检波，输出检波信号d。这里，作为基准频率信号bs，因为使用通过振荡电路部900生成的计时用的振荡信号，所以不需要在现有的超外差(super heterodyne)方式的电波接收装置中需要的局部振荡电路。即，因为不需要PLL电路，所以能够实现不产生由于电源变动或者电源ON/OFF引起的频率变动的高稳定的接收，并且，能够减低作为装置整体的消费电力。另外，通过把接收信号与分频信号乘法合成来逐渐降低频率的多级频率变换，能够实现高精度的接收。再有，虽然因为是多级电路而使电路规模增大，但是因为各基本电路624可用简单的电路元件构成，所以可以实现大规模集成电路化，缩小芯片尺寸。

[变形例]

此外，可使用本发明的实施方式，不限于上述实施方式，在不脱离本发明的要义的范围内可适当变更。

在上述的实施方式中，检波电路626，根据从多级频率变换电路623输出的信号a进行检波，输出检波信号d，但是多级频率变换电路623的最终级的基本电路624也可以兼用作该检波电路626。

图16是表示这一情况的电波接收装置623E的结构的一例的框图。根据该图，电波接收装置623E具有由串联连接的(n+1)级的基本电路624[1]、624[2]、...、624[n]、624[n+1]组成的多级频率变换电路623E，并且，不具有检波电路626这一点，与图2所示的电波接收装置623的结构不同。

在多级频率变换电路623的最终级的基本电路624[n+1]中，分别从前级的基本电路624[n]输入信号a、从分频电路625输入作为以规定的分频比分频基准频率信号bs的信号、与信号a相同频率的信号f。然后，基本电路624[n+1]，输出信号a以及信号f的差频率的信号d，但是因为信号a和信号f是相同频率，所以该信号d成为0Hz。即，来自多级频率变换电路623的输出信号d，成为检波信号a的检波信号，即再生接收信号的信号。

另外，作为在多级频率变换电路623中包含检波电路626的结构，也可以如图21所示构成电波接收装置620。

图21是表示这一情况的电波接收装置620G的结构的一例的框图。该电波接收装置620G以和上述第五实施例相同的原理除去图像信号，具有接收天线621、RF放大电路622、多级频率变换电路629G、分频电路625G、AGC电路627、和开关组628G。此外，关于成为与在图2中说明的“功能、结构”相同的“功能、结构”的框，省略其说明。

分频电路625G，分别以2、1、1/2、1/4、...、1/2(m-2)(m为整数)的分频比分频从发送电路部900输入的基准频率信号bs，把分频后的信号g1、g2、g3、...、gm分别输出到输出端子t1、t2、t3、...、tm。

开关组628G，由在多级频率变换电路629G和分频电路625G之间设置的多个开关S1～S3组成。这些开关S1～S3分别遵照例如从CPU100输入的选择信号ss与分频电路625G的输出端子t1、t2、t3、...、tm中某一个连接。然后，向与开关S1～S3各个连接的输出端子t输出的信号g作为信号k1～k3输入到多级频率变换电路629G。

多级频率变换电路629G，把来自RF放大电路622的输入信号，根据通过开关组628G从分频电路625G输入的信号k1～k3逐渐变换为低的频率，作为信号d输出。

图22表示多级频率变换电路629G的电路结构。根据该图，多级频率变换电路629G具有相移器6291a～6291c、混频器6292a～62921、滤波器6293a～6293h、加减法器6294a～6294d、和加法器6295。

混频器6292a，乘法合成向多级频率变换电路629G的输入信号和信号k1，作为信号f_a1I输出。滤波器6293a是LPF，对于从混频器6292a输入的信号f_a1I，使包含输入信号和信号k1的差频率的低频范围的频率通过，阻断包含和频率的范围外的频率成分后输出。

相移器6291a，使输入的信号k1相移90度，作为信号k4输出。混频器6292b，乘法合成输入信号和从相移器6291a输入的信号k4，作为信号f_a1Q输出。滤波器6293b是LPF，对于从混频器6292b输入的信号f_a1Q，使包含输入信号和信号k1的差频率的低频范围的频率通过，阻断包含和频率的范围外的频率成分后输出。

混频器6292c，乘法合成通过滤波器6293a从混频器6292a输入的信号f_a1I和信号k2，作为信号f_b1I输出。滤波器6293c是LPF，对于从混频器6292c输入的信号f_a1I,使包含信号f_a1I和信号k2的差频率的低频范围的频率通过，阻断包含和频率的范围外的频率成分后输出。

相移器6291b，使输入的信号k2相移90度，作为信号k5输出。混频器6292d，乘法合成通过滤波器6293a从混频器6292a输入的信号f_a1I和从相移器6291b输入的信号k5，作为信号f_b1Q输出。滤波器6293d是LPF，对于从混频器6292d输入的信号f_b1Q，使包含输入信号f_a1I和信号k2的差频率的低频范围的频率通过，阻断包含和频率的范围外的频率成分后输出。

混频器6292e，乘法合成通过滤波器6293b从混频器6292b输入的信号f_a1Q和信号k2，作为信号f_b2I输出。滤波器6293e是LPF，对于从混频器6292e输入的信号f_b2I，使包含信号f_a1Q和信号k2的差频率的低频范围的频率通过，阻断包含和频率的范围外的频率成分后输出。

混频器6292f，乘法合成通过滤波器6293b从混频器6292b输入的信号f_a1Q和从相移器6291b输入的信号k5，作为信号f_b2Q输出。滤波器6293f是LPF，对于从混频器6292f输入的信号f_b2Q，使包含信号f_a1Q和信号k2的差频率的低频范围的频率通过，阻断包含和频率的范围外的频率成分后输出。

加减法器6294a，遵照输入的和差切换信号1(wsk1)相加合成或者相减合成通过滤波器6293c从混频器6292c输入的信号f_b1I、和通过滤波器6293f从混频器6292f输入的信号f_b2Q后输出。和差切换信号1(wsk1)是指定加减法器6294a的动作内容(加/减)的信号，例如从CPU100输入。于是，加减法器6294a，在通过和差切换信号1(wsk1)指定“加”时，相加合成信号f_b1I和信号f_b2Q，作为信号f_d输出；在指定“减”时，相减合成信号f_b1I和信号f_b2Q，作为信号f_c输出。

加减法器6294b，遵照输入的和差切换信号2(wsk2)相加合成或者相减合成通过滤波器6293d从混频器6292d输入的信号f_b1Q、和通过滤波器6293e从混频器6292e输入的信号f_b2I后输出。和差切换信号2(wsk2)是指定加减法器6294b的动作内容的信号，例如从CPU100输入。加减法器6294b，在通过和差切换信号2(wsk2)指定“加”时，相加合成信号f_b1Q和信号f_b2I，作为信号f_g输出；在指定“减”时，相减合成信号f_b1Q和信号f_b2I，作为信号f_e输出。

混频器6292g，乘法合成来自加减法器6294a的输入信号和信号k3后输出。详细地讲，在从加减法器6294a输入信号f_c时，乘法合成该信号f_c和信号k3，作为信号f_cI3输出，在输入信号f_d时，乘法合成该信号f_d和信号k3，作为信号f_dI3输出。

相移器6291c，把输入的信号k3相移90度，作为信号k6输出。混频器6292h，乘法合成从加减法器6294b来的输入信号和从相移器6291c输入的信号k6后输出。详细地讲，在从加减法器6294b输入信号f_e时，乘法合成该信号f_e和信号k6，作为信号f_eQ3输出；在输入信号f_g时，乘法合成该信号f_g和信号k6，作为信号f_gQ3输出。

混频器6292i，乘法合成从加减法器6294b来的输入信号和信号k3后输出。详细地讲，在从加减法器6294b输入信号f_e时，乘法合成该信号f_e和信号k3，作为信号f_eI3输出；在输入信号f_g时，乘法合成该信号f_g和信号k3，作为信号f_gI3输出。

混频器6292j，乘法合成从加减法器6294a来的输入信号和从相移器6291c输入的信号k6后输出。详细地讲，在从加减法器6294a输入信号f_c时，乘法合成该信号f_c和信号k6，作为信号f_cQ3输出；在输入信号f_d时，乘法合成该信号f_d和信号k6，作为信号f_dQ3输出。

加减法器6294c，遵照输入的和差切换信号3(wsk3)相加合成或者相减合成从混频器6292g、6292h各个输入的信号后输出。和差切换信号3(wsk3)是指定加减法器6294c的动作内容的信号，例如从CPU100输入。加减法器6294c，在通过和差切换信号3(wsk3)指定“加”时，相加合成从混频器6292g输入的信号(信号f_cI3或者信号f_dI3)和从混频器6292h输入的信号(信号f_eQ3或者信号f_gQ3)，作为信号f_h输出；在指定“减”时，相减合成从混频器6292g输入的信号(信号f_cI3或者信号f_dI3)和从混频器6292h输入的信号(信号f_cQ3或者信号f_gQ3)，作为信号f_h输出。

滤波器6293g是LPF，对于从加减法器6294c输入的信号f_h，使包含从混频器6292g、6292h各个输出的信号的差频率的低频范围的频率通过，阻断包含和频率的范围外的频率成分后输出。

加减法器6294d，遵照输入的和差切换信号4(wsk4)相加合成或者相减合成从混频器6292i、6292j各个输入的信号后输出。和差切换信号4(wsk4)是指定加减法器6294d的动作内容的信号，例如从CPU100输入。加减法器6294d，在通过和差切换信号4(wsk4)指定“加”时，相加合成从混频器6292i输入的信号(信号f_eI3或者信号f_gI3)和从混频器6292j输入的信号(信号f_cQ3或者信号f_dQ3)，作为信号f_i输出；在指定“减”时，相减合成从混频器6292i输入的信号(信号f_eI3或者信号f_gI3)和从混频器6292j输入的信号(信号f_cQ3或者信号f_dQ3)，作为信号f_i输出。

滤波器6293h是LPF，对于从加减法器6294d输入的信号f_i，使包含来自混频器6292i、6292j各个的输出信号的差频率的低频范围的频率成分通过，阻断包含和频率的范围外的频率成分后输出。

混频器6292k，平方通过滤波器6293g从加减法器6294c输入的信号f_h后输出。混频器62921，平方通过滤波器6293h从加减法器6294d输入的信号f_i后输出。加法器6295相加合成来自混频器6292k、62921各个的输入信号后输出。从该加法器6295输出的信号，成为多级频率变换电路629G的输出信号d。

下面具体说明多级频率变换电路629G的动作。首先，设向多级频率变换电路629G的输入信号f(ω)用下式(4a)给出，90度相移该输入信号的信号f’(ω)用下式(4b)给出。

【公式4】

f(ω)＝cosωt

    ＝(e^jωt+e^-jωt)/2          …(4a)

f＇(ω)＝sinωt

      ＝(e^jωt-e^-jωt)/2j       …(4b)

另外，设信号k1～k3分别用下式(5a)～(5c)给出，90度相移该信号k1～k3各个后的信号k4～k6用下式(6a)～(6c)给出。

【公式5】

k1＝cosω1t

  ＝(e^jω1t+e^-jω1t)/2          …(5a)

k2＝cosω2t

  ＝(e^jω2t+e^-jω2t)/2          …(5b)

k3＝cosω3t

  ＝(e^jω3t+e^-jω3t)/2          …(5c)

k4＝sinω1t

  ＝(e^jω1t-e^-jω1t)/2j          …(6a)

k5＝sinω2t

  ＝(e^jω2t-e^-jω2t)/2j          …(6b)

k6＝sinω3t

  ＝(e^jω3t-e^-jω3t)/2j          …(6c)

在多级频率变换电路629G中，首先，通过混频器6292a、6292b，进行对于输入信号f(ω)的第一级的频率变换。即，通过混频器6292a，用信号k1频率变换输入信号f(ω)，生成信号f_a1I。该信号f_a1I用下式(7)给出。

【公式6】

f_a1I＝(1/4)(e^jωt+e^-jωt)(e^jω1t+e^-jω1t)

    ＝(1/4)(e^j(ω+ω1)t+e^-j(ω+ω1)t+e^j(ω-ω1)t+e^-j(ω-ω1)t)

    ＝1/2(1/2)·{(e^j(ω+ω1)t+e^-j(ω+ω1)t)+(e^j(ω-ω1)t+e^-j(ω-ω1)t)}

    ＝f(ω+ω1)+f(ω-ω1)          …(7)

另外，通过混频器6292b，用信号k4频率变换输入信号f(ω)，生成信号f_a1Q。该信号f_a1Q用下式(8)给出。

【公式7】

f_a1Q＝(1/4j)(e^jωt+e^-jωt)(e^jω1t-e^-jω1t)

    ＝(1/4j)(e^j(ω+ω1)t+e^-j(ω-ω1)t-e^j(ω-ω1)t-e^-j(ω+ω1)t

    ＝1/2(1/2j)·{(e^j(ω+ω1)t-e^-j(ω+ω1)t)-(e^j(ω-ω1)t-e^-j(ω-ω1)t)}

    ＝f(ω+ω1-π/2)-f(ω-ω1-π/2)          …(8)

因此，根据式(7)、(8)，通过该第一级的频率变换，生成频率分别为“ω+ω1”、“ω-ω1”的两个信号。图23A、图23B是表示通过该第一级频率变换生成的两个信号的关系的概念的图。图23A表示相位关系，图23B表示频率关系，用实线表示的频率“ω-ω1”的信号是希望接收信号，用虚线表示的频率“ω+ω1”的信号是图像信号。

在图23A中，表示在同一频率轴上的信号f_a1I和信号f_a1Q的相位关系。如图23A所示，信号f_a1I和信号f_a1Q正交。另外，信号f_a1I作为希望接收信号以及图像信号各个的I信号，两者的信号同相。信号f_a1Q作为希望接收信号以及图像信号各个的Q信号，两者的信号相互反相。另外，如图23B所示，希望接收信号和图像信号，在频率轴上，位于以信号k1的频率ω1为中心的对称的位置。

接着，通过混频器6292c～6292f，进行第二级的频率变换。即通过混频器6292c，用信号k2对信号f_a1I进行频率变换，生成信号f_b1I该信号f_b1I用下式(9)给出。

【公式8】

f_b1I＝[1/2(1/2)·{(e^j(ω+ω1)t+e^-j(ω+ω1)t)+(e^j(ω-ω1)t+e^-j(ω-ω1)t)·(e^jω2t+e^-jω2t)/2

    ＝1/4{(e^{j(ω+ω1+ω2)t}+e^{-j(ω+ω1-ω2)t}+(e^{j(ω-ω1+ω2)t}+e^{-j(ω-ω1-ω2)t})

     +(e^{j(ω+ω1-ω2)t}+e^{-j(ω+ω1+ω2)t})+(e^{j(ω-ω1-ω2)t}+e^{-j(ω-ω1+ω2)t}}/2

    ＝(1/4){f(ω+ω1+ω2)+f(ω+ω1-ω2)+f(ω-ω1+ω2)+f(ω-ω1-ω2)}

                                                          …(9)

另外，通过混频器6292d，用信号k5对信号f_a1I进行频率变换，生成信号f_b1Q。该信号f_b1Q用下式(10)给出。

【公式9】

f_b1Q＝[1/2(1/2)·{(e^j(ω+ω1)t+e^-j(ω+ω1)t)+(e^j(ω-ω1)t+e^-j(ω-ω1)t)·(e^jω2t-e^-jω2t)/2j

    ＝(1/4){(e^{j(ω+ω1+ω2)t}+e^{-j(ω+ω1-ω2)t}+(e^{j(ω-ω1+ω2)t}+e^{-j(ω-ω1-ω2)t})

      -(e^{j(ω+ω1+ω2)t}+e^{-j(ω+ω1+ω2)t})-(e^{j(ω-ω1-ω2)t}+e^{-j(ω-ω1+ω2)t})}/2j

    ＝(1/4){f＇(ω+ω1+ω2)-f＇(ω+ω1-ω2)+f＇(ω-ω1+ω2)-f＇(ω-ω1-ω2)}

　　　　                                                        …(10)

另外，通过混频器6292e，用信号k2对信号f_a1Q进行频率变换，生成信号f_b2I。该信号f_b2I用下式(11)给出。

【公式10】

f_b2I＝1/2(1/2j)·{(e^j(ω+ω1)t-e^-j(ω+ω1)t)-(e^j(ω-ω1)t-e^j(ω-ω1))t}·(e^jω2t+e^-jω2t)/2

    ＝(1/4){(e^{j(ω+ω1+ω2)t}-e^{-j(ω+ω1-ω2)t})-(e^{j(ω-ω1+ω2)t}-e^{-j(ω-ω1-ω2)t})

      +(e^{j(ω+ω1-ω2)t}-e^{-j(ω+ω1+ω2)t})-(e^{j(ω-ω1-ω2)t}-e^{-j(ω-ω1+ω2)t})}/2j

    ＝(1/4){f＇(ω+ω1+ω2)+f＇(ω+ω1-ω2)-f＇(ω-ω1+ω2)-f＇(ω-ω1-ω2)}

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　…(11)

另外，通过混频器6292f，用信号k5对信号f_a1Q进行频率变换，生成信号f_b2Q。该信号f_b2Q用下式(12)给出。

【公式11】

f_b2Q＝1/2(1/2j)·{(e^j(ω+ω1)t(-e^-j(ω+ω1)t(e^j(ω-ω1)t-e^-j(ω-ω1)t)}·(e^jω2t-e^-jω2t)/2j

    ＝-(1/4){(e^{j(ω+ω1+ω2)t}-e^{-j(ω+ω1-ω2)t})-(e^{j(ω-ω1+ω2)t}-e^{-j(ω-ω1-ω2)t})

      -(e^{j(ω+ω1-ω2)t}-e^{-j(ω+ω1+ω2)t})+(e^{j(ω-ω1-ω2)t}-e^{-j(ω-ω1+ω2)t})}/2

    ＝(1/4){-f(ω+ω1+ω2)+f(ω+ω1-ω2)+f(ω-ω1+ω2)-f(ω-ω1-ω2)}

                                                        …(12)

这里，根据(9)～(12)，通过该第二级的频率变换，生成频率分别为“ω+ω1+ω2”、“ω+ω1-ω2”、“ω-ω1+ω2”、“ω-ω1-ω2”4个信号。

图24A～图24B、25是表示通过该第二级频率变换生成的信号的关系的概念的图。在图24A～图24B、25中，用实线表示的频率“ω-ω1-ω2”的信号是希望接收信号，用虚线、一点划线、二点划线表示的其他的频率“ω+ω1+ω2”、“ω-ω1+ω2”、“ω+ω1-ω2”的信号分别是图1像信号1～3。

图24A～图24B表示各信号的相移关系。图24A表示在同一频率轴上的信号f_b1I和信号f_b1Q的相位关系，图24B表示在同一频率轴上的信号f_b2I和信号f_b2Q的相位关系。如图24A～图24B所示，信号f_b1I和信号f_b1Q、信号f_b2I和信号f_b2Q分别正交。

另外，图25表示各信号的频率关系。如该图所示，频率“ω+ω1+ω2”的图像信号1，位于以信号k1的频率ω1为中心与希望接收信号对称的位置，频率“ω-ω1+ω2”的图像信号2，位于以信号k2的频率ω2为中心与希望接收信号对称的位置，频率“ω+ω1-ω2”的图像信号3，位于以频率ω2_i为中心与图像信号1对称的位置，而频率ω2_i位于以频率ω1为中心与频率ω2对称的位置。

然后，根据式(9)～(12)以及图24A～图24B，如下取出各频率的信号。首先，如下取出频率“ω-ω1-ω2”的信号f(ω-ω1-ω2)。即，从信号f_b1I减去信号f_b2Q。另外，把信号f_b1Q与信号f_b2I相加，进而使其相位延迟90度。然后，通过相加两者的信号，取消其他频率的信号成分。因此，信号f(ω-ω1-ω2)用下式(13)表示。

【公式12】

f(ω-ω1-ω2)＝f_b1I-f_b2Q+P(f_b1Q+f_b2I)     …(13)

此外，在上式(13)中，函数P(f)是使信号f的相位延迟90度的函数。

另外，如下取出频率“ω+ω1+ω2”的信号f(ω+ω1+ω2)。即，从信号f_b1I减去信号f_b2Q。另外，把信号f_b1Q与信号f_b2Q相加，进而使其相位超前90度。然后，通过相加两者的信号，取消其他频率的信号成分。因此，信号f(ω+ω1+ω2)用下式(14)表示。

【公式13】

f(ω+ω1+ω2)＝f_b1I-f_b2Q-P(f_b1Q+f_b2I)     …(14)

另外，如下取出频率“ω-ω1+ω2”的信号f(ω-ω1+ω2)。即，相加信号f_b1I和信号f_b2Q。另外，从信号f_b1Q中减去信号f_b2I，进而使其相位超前90度。然后，通过相加两者的信号，取消其他频率的信号成分。因此，信号f(ω-ω1+ω2)用下式(15)表示。

【公式14】

f(ω-ω1+ω2)＝f_b1I+f_b2Q+P(-f_b1Q+f_b2I)

           ＝f_b1I+f_b2Q-P(f_b1Q-f_b2I)   …(15)

另外，如下取出频率“ω+ω1-ω2”的信号f(ω+ω1-ω2)。即，相加信号f_b1I和信号f_b2Q。另外，从信号f_b1Q中减去信号f_b2I，进而使其相位延迟90度。然后，通过相加两者的信号，取消其他频率的信号。因此，信号f(ω+ω1-ω2)用下式(16)表示。

【公式15】

f(ω+ω1-ω2)＝f_b1I+f_b2Q+P(f_b1Q-f_b2I)    …(16)

从这些公式(13)～(16)，如图26决定加减法器6294a～6294d各个的动作内容(加/减)。即通过式(13)～(16)各个的前半项的加/减决定加减法器6294a的动作内容，通过后半项的加/减决定加减法器6294b的动作内容。另外，通过式(13)～(16)各个的90度的相移(超前/延迟)、以及前半项和后半项的加/减，决定加减法器6294c、6294d各个的动作内容。

然后，遵照该表，通过加减法器6294a，生成相加合成f_b1I和信号f_b2Q的信号f_d或从f_b1I相减信号f_b2Q合成的信号f_c。该信号f_d由下式(17)给出，信号f_c由下式(18)给出。

【公式16】

f_d＝f_b1I+f_b2Q

  ＝(1/2){(e^{j(ω+ω1-ω2)t}+e^{-j(ω+ω1-ω2)t})+(e^{j(ω-ω1+ω2)t}+e^{-j(ω-ω1+ω2)t})}/2

                                                                 …(17)

【公式17】

f_c＝f_b1I-f_b2Q

  ＝(1/2){(e^{j(ω+ω1+ω2)t}+e^{-j(ω+ω1+ω2)t})+(e^{j(ω-ω1-ω2)t}+e^{-j(ω-ω1-ω2)t})}/2

                                                                 …(18)

另外，通过加减法器6294b，生成相加合成f_b1Q和信号f_b2I的信号f_g，或者，从f_b1Q相减信号f_b2I合成的信号f_e。该信号f_g由下式(19)给出，信号f_e由下式(20)给出。

【公式18】

f_g＝f_b1Q+f_b2I

  ＝(1/2){(e^{j(ω+ω1+ω2)t}-e^{-j(ω+ω1+ω2)t})-(e^{j(ω-ω1-ω2)t}-e^{-j(ω-ω1-ω2)t})}/2j

                                                                 …(19)

【公式19】

f_e＝f_b1Q-f_b2I

  ＝(1/2){(e^{j(ω+ω1-ω2)t}-e^{-j(ω+ω1-ω2)t})+(e^{j(ω-ω1+ω2)t}-e^{-j(ω-ω1+ω2)t})}/2j

                                                                 …(20)

接着，通过混频器6292g～6292j，进行第三级的频率变换。即通过混频器6292g，生成用信号k3对信号f_c进行频率变换的信号f_cI3，或者，用信号k3对信号f_d进行频率变换的信号f_dI3。该信号f_cI3用下式(21)给出，信号f_dI3用下式(22)给出。

【公式20】

f_cI3＝(f_b1I-f_b2Q)·(e^jω3t+e^-jω3t)/2

    ＝{(e^{j(ω+ω1+ω2+ω3)t}+e^{-j(ω+ω1+ω2-ω3)t})+(e^{j(ω-ω1-ω2+ω3)t}+e^{-j(ω-ω1-ω2-ω3)t})

      +(e^{j(ω+ω1+ω2-ω3)t}+e^{-j(ω+ω1+ω2+ω3)t})+(e^{j(ω-ω1-ω2-ω3)t}+e^{-j(ω-ω1-ω2+ω3)t})/8

    ＝(1/4){f(ω+ω1+ω2+ω3)+f(ω+ω1+ω2-ω3)

      +f(ω-ω1-ω2+ω3)+f(ω-ω1-ω2-ω3)}           …(21)

【公式21】

f_dI3＝(f_b1I+f_b2Q)·(e^jω3t+e^-jω3t)/2

    ＝{(e^{j(ω+ω1-ω2+ω3)t}+e^{-j(ω+ω1-ω2-ω3)t})+(e^{j(ω-ω1+ω2+ω3)t}+e^{-j(ω-ω1+ω2-ω3)t})

      +(e^{j(ω+ω1-ω2-ω3)t}+e^{-j(ω+ω1-ω2+ω3)t})+(e^{j(ω-ω1+ω2-ω3)t}+e^{-j(ω-ω1+ω2+ω3)t})/8

    ＝(1/4){f(ω+ω1-ω2+ω3)+f(ω+ω1-ω2-ω3)

      +f(ω-ω1+ω2+ω3)+f(ω-ω1+ω2-ω3)}        …(22)

另外，通过混频器6292h，生成用信号k6对信号f_e进行频率变换的信号f_eQ3，或者，用信号k6对信号f_g进行频率变换的信号f_gQ3。该信号f_eQ3用下式(20)给出，信号f_gQ3用下式(24)给出。

【公式22】

f_eQ3＝(f_b1Q-f_b2I)·(e^jω3t-e^-jω3t)/2j

    ＝-{(e^{j(ω+ω1-ω2+ω3)t}-e^{-j(ω+ω1-ω2-ω3)t})+(e^{j(ω-ω1+ω2+ω3)t}-e^{-j(ω-ω1+ω2-ω3)t})

      +(-e^{j(ω+ω1-ω2-ω3)t}+e^{-j(ω+ω1-ω2+ω3)t})+(-e^{j(ω-ω1+ω2-ω3)t}+e^{-j(ω-ω1+ω2+ω3)t})/8

    ＝(1/4){-f(ω+ω1-ω2+ω3)+f(ω+ω1-ω2-ω3)

      -f(ω-ω1+ω2+ω3)+f(ω-ω1+ω2-ω3)}    …(23)

【公式23】

f_gQ3＝(f_b1Q+f_b2I)·(e^jω3t-e^-jω3t)/2j

    ＝-{(e^{j(ω+ω1+ω2+ω3)t}-e^{-j(ω+ω1+ω2-ω3)t})-(e^{j(ω-ω1-ω2+ω3)t}-e^{-j(ω-ω1-ω2-ω3)t})

      +(-e^{j(ω+ω1+ω2-ω3)t}+e^{-j(ω+ω1+ω2+ω3)t})-(-e^{j(ω-ω1-ω2-ω3)t}+e^{-j(ω-ω1-ω2+ω3)t})/8

    ＝(1/4){-f(ω+ω1+ω2+ω3)+f(ω+ω1+ω2-ω3)

      +f(ω-ω1-ω2+ω3)-f(ω-ω1-ω2-ω3)} 　 …(24)

另外，通过混频器6292i，生成用信号k3对信号f_e进行频率变换的信号f_eI3，或者，用信号k3对信号f_g进行频率变换的信号f_gI3该信号f_eI3用下式(25)给出，信号f_gI3用下式(26)给出。

【公式24】

f_eI3＝(f_b1Q-f_b2I)·(e^jω3t+e^-jω3t)/2

    ＝{(e^{j(ω+ω1-ω2+ω3)t}-e^{-j(ω+ω1+ω2-ω3)t})+(e^{j(ω-ω1+ω2+ω3)t}-e^{-j(ω-ω1+ω2-ω3)t})

      +(e^{j(ω+ω1-ω2-ω3)t}-e^{-j(ω+ω1-ω2+ω3)t})+(e^{j(ω-ω1+ω2-ω3)t}-e^{-j(ω-ω1+ω2+ω3)t})/8j

    ＝(1/4){f′(ω+ω1-ω2+ω3)+f＇(ω+ω1-ω2-ω3)

      +f＇(ω-ω1+ω2+ω3)+f＇(ω-ω1+ω2-ω3)}    …(25)

【公式25】

f_gI3＝(f_b1Q+f_b2I)·(e^jω3t+e^-jω3t)/2

    ＝{(e^{j(ω+ω1+ω2+ω3)t}-e^{-j(ω+ω1+ω2-ω3)t})-(e^{j(ω-ω1-ω2+ω3)t}-e^{-j(ω-ω1-ω2-ω3)t})

      +(e^{j(ω+ω1+ω2-ω3)t}-e^{-j(ω+ω1+ω2+ω3)t})-(e^{j(ω-ω1-ω2-ω3)t}-e^{-j(ω-ω1-ω2+ω3)t})/8j

    ＝(1/4){f′(ω+ω1+ω2+ω3)+f′(ω+ω1+ω2-ω3)

      -f＇(ω-ω1-ω2+ω3)-f＇(ω-ω1-ω2-ω3)}      …(26)

另外，通过混频器6292j，生成用信号k6对信号f_c进行频率变换的信号f_cQ3，或者，用信号k6对信号f_d进行频率变换的信号f_dQ3。该信号f_cQ3用下式(27)给出，信号f_dQ3用下式(28)给出。

【公式26】

f_cQ3＝(f_b1I-f_b2Q)·(e^jω3t-e^-jω3t)/2j

    ＝{(e^{j(ω+ω1+ω2+ω3)t}+e^{-j(ω+ω1+ω2-ω3)t})+(e^{j(ω-ω1-ω2+ω3)t}+e^{-j(ω-ω1-ω2-ω3)t})

      +(-e^{j(ω+ω1+ω2-ω3)t}-e^{-j(ω+ω1+ω2+ω3)t})+(-e^{j(ω-ω1-ω2-ω3)t}-e^{-j(ω-ω1-ω2+ω3)t})/8j

    ＝(1/4){f＇(ω+ω1+ω2+ω3)-f＇(ω+ω1+ω2-ω3)

      +f＇(ω-ω1-ω2+ω3)-f＇(ω-ω1-ω2-ω3)}      …(27)

【公式27】

f_dQ3＝(f_b1I+f_b2Q)·(e^jω3t-e^-jω3t)/2j

    ＝{(e^{j(ω+ω1-ω2+ω3)t}+e^{-j(ω+ω1-ω2-ω3)t})+(e^{j(ω-ω1+ω2+ω3)t}+e^{-j(ω-ω1+ω2-ω3)t})

      +(-e^{j(ω+ω1-ω2-ω3)t}-e^{-j(ω+ω1-ω2+ω3)t}+(-e^{j(ω-ω1+ω2-ω3)t}-e^{-j(ω-ω1+ω2+ω3)t})/8j

    ＝(1/4){f＇(ω+ω1-ω2+ω3)-f＇(ω+ω1-ω2-ω3)

      +f′(ω-ω1+ω2+ω3)-f＇(ω-ω1+ω2-ω3)}      …(28)

接着，通过加减法器6294c，生成相加合成f_cI3和信号f_gQ3的信号f_h1，或者从信号f_cI3中相减信号f_gQ3合成的信号f_h2，或者相加合成f_dI3和信号f_eQ3的信号f_h3，或者从信号f_dI3中相减信号f_eQ3合成的信号f_h4。该信号f_h1由下式(29a)给出，信号f_h2由下式(29b)给出，信号f_h3由下式(29c)给出，信号f_h4由下式(29d)给出。

【公式28】

f_h1＝f_cI3+f_gQ3

   ＝(1/2){f(ω+ω1+ω2-ω3)+f(ω-ω1-ω2+ω3)}  …(29a)

f_h2＝f_cI3-f_gQ3

   ＝(1/2){f(ω+ω1+ω2+ω3)+f(ω-ω1-ω2-ω3)}  …(29b)

f_h3＝f_dI3+f_eQ3

   ＝(1/2){f(ω+ω1-ω2-ω3)+f(ω-ω1+ω2-ω3)}  …(29c)

f_h4＝f_dI3-f_eQ3

   ＝(1/2){f(ω+ω1-ω2+ω3)+f(ω-ω1+ω2+ω3)}  …(29d)

另外，通过加减法器6294d，生成相加合成f_cQ3和信号f_gI3的信号f_i1，或者从信号f_cQ3中相减信号f_gI3合成的信号f_i2，或者相加合成f_dQ3和信号f_eI3的信号f_i3，或者从信号f_dQ3中相减信号f_eI3合成的信号f_i4。该信号f_i1由下式(30a)给出，信号f_i2由下式(30b)给出，信号f_i3由下式(30c)给出，信号f_i4由下式(30d)给出。

【公式29】

f_i1＝f_cQ3+f_gI3

   ＝(1/2){f′(ω+ω1+ω2+ω3)-f＇(ω-ω1-ω2-ω3)}  …(30a)

f_i2＝f_cQ3-f_gI3

   ＝(1/2){-f＇(ω+ω1+ω2-ω3)+f＇(ω-ω1-ω2+ω3)}  …(30b)

f_i3＝f_dQ3+f_eI3

   ＝(1/2){f＇(ω+ω1-ω2+ω3)+f＇(ω-ω1+ω2+ω3)}  …(30c)

f_i4＝f_dQ3-f_eI3

   ＝(1/2){-f＇(ω+ω1-ω2-ω3)-f＇(ω-ω1+ω2-ω3)}  …(30d)

这里，为取出希望接收信号，相减合成加减法器6294a、6294d、相加合成加减法器6294b、6294c后，从加减法器6294a输出用式(18)给出的信号f_c，从加减法器6294b输出用式(19)给出的信号f_g。然后，从加减法器6294c输出用式(29a)给出的信号f_h1，从加减法器6294d输出用式(30b)给出的信号f_i2。

然后，根据该式(29a)、(30b)，满足下式(31a)或者(31b)的频率ω成为接收频率。因此，接收频率ω成为下式(32a)或者(32b)。

【公式30】

ω+ω1+ω2—ω3＝O 　  …(31a)

ω—ω1—ω2+ω3＝O  　…(31b)

【公式31】

ω＝ω1+ω2—ω3　　　 …(32a)

ω＝—(ω1+ω2—ω3)   …(32b)

另外，从加法器6295输出的信号d用下式(33)给出。

【公式32】

d＝(f_cI3+f_gQ3)²+(f_cQ3-f_gI3)²

 ＝{(e^{j(ω+ω1+ω2-ω3)t}+e^{-j(ω+ω1+ω2-ω3)t})+(e^{j(ω-ω1-ω2+ω3)t}+e^{-j(ω-ω1-ω2+ω3)t})/2}²

   +{(e^{j(ω+ω1+ω2-ω3)t}-e^{-j(ω+ω1+ω2-ω3)t})-(e^{j(ω-ω1-ω2+ω3)t}-e^{-j(ω-ω1-ω2+ω3)t})/2j}²

 ＝{cos(ω+ω1+ω2-ω3)t+cos(ω-ω1-ω2+ω3)t}²+sin(ω+ω1+ω2-ω3)t

    -sin(ω-ω1-ω2+ω3)t}²

 ＝2+2cos(ω+ω1+ω2-ω3)t·cos(ω-ω1-ω2+ω3)t

   -2sin(ω+ω1+ω2-ω3)t·sin(ω-ω1-ω2+ω3)t

 ＝2+2cos2ωt                            …(33)

然后，该信号d通过规定的LPF(未图示)，由此阻断高频成分，最终的输出信号d，成为d＝2，可以只取出信号电平。

此外，在图22的多级频率变换电路629G中，假定使用频率不同的3个分频信号k1～k3进行3级的频率变换，但是也可以进行4级或4级以上的频率变换。在这种情况下，可以对于包含混频器6292g～6292j、以及加减法器6294c、6294d的部分电路624G，设置与希望进行的频率变换的级数对应的级数，在每一级中输入分频信号k。

根据在图21以及图22中表示的在多级频率变换电路623中包含检波电路626的结构，因为不需要在现有的超外差方式的电波接收装置中需要的局部振荡电路或PLL电路，所以能够实现稳定的接收，并且可以减低作为装置全体的消费电力。另外通过根据多个分频信号对接收信号多级地进行频率变换，能够实现高精度接收。

进而，在根据分频信号对接收信号进行多级频率变换时，可以除去通过该频率变换产生的图像信号成分。即，通过把接收信号与第一分频信号和第一分频相移信号的各个相乘进行第一级的频率变换。接着，通过把通过该第一级频率变换生成的第一I信号以及第一Q信号与第二分频信号和第二分频相移信号的各个相乘进行第二级的频率变换，通过相加或者相减生成的第二I信号和第三Q信号、第二Q信号和第三I信号各个，除去通过第一级以及第二级的频率变换产生的图像信号成分。然后，通过把通过该第二频率变换生成的、第一、第二合成信号各个与第三分频信号和第三分频相移信号的各个相乘，进行第三级的频率变换，通过相加或相减生成的第四I信号和第四Q信号与第五I信号和第五Q信号，除去通过第三级的频率变换产生的图像信号成分。

在迄今叙述的实施方式中，说明了在接收标准电波的电波表中使用本发明的情况，不过对于这以外的电波接收装置也可以同样适用。

另外，在迄今叙述的实施方式中，设基准频率信号bs是频率为32.768kHz的信号，但是显然即使是其他的频率也同样可以实现。

Claims (20)

1.一种电波接收装置，其特征在于，具有：

放大用天线(621)接收的接收信号的放大部件(622)；

输出预定频率的基准频率信号的基准频率输出部件(900)；

分频部件(625、625B、625D)，以多个分频比对由该基准频率输出部件输出的基准频率信号或者将该基准频率信号的频率成倍放大后的信号进行分频，并输出该分频后的多个分频信号；

多级频率变换部件，其中串联连接有多个变换电路(624)，由所述放大部件放大后的接收信号作为输入信号被提供给初级的所述变换电路，所述变换电路输出这样的信号作为变换信号，该信号是将输入信号变换到基于从所述分频部件输出的所述多个分频信号的每一个的频率而得到的信号；和

检波部件(626)，把由所述分频部件分频后的多个分频信号中任意一个分频信号作为基准信号，以从所述多级频率变换部件的最终级的变换电路输出的变换信号为基础进行检波。

2.根据权利要求1所述的电波接收装置，其特征在于，所述检波部件具有：

将所述变换信号与所述基准信号进行乘法运算的第一乘法部件(6263)；

将由该第一乘法部件乘法运算后的信号进行平方运算的第一平方部件(6267)；

对所述基准信号进行90度相移的相移部件(6262)；

将所述变换信号与由所述相移部件相移后的信号进行乘法运算的第二乘法部件(6264)；

对由该第二乘法部件乘法运算后的信号进行平方运算的第二平方部件(6268)；和

将由所述第一平方部件平方运算后的信号与由所述第二平方部件平方运算后的信号进行加法运算的加法部件(6269)。

3.根据权利要求1所述的电波接收装置，其特征在于，

所述检波部件，把从所述分频部件输出的分频信号作为基准信号，以在所述多级频率变换部件中的变换电路的最终级的前级输出的变换信号为基础，通过最终级的变换电路进行检波。

4.根据权利要求1所述的电波接收装置，其特征在于，

所述多级频率变换部件的各变换电路具有：

将输入信号与分频信号进行乘法运算的乘法部件(6241)；和

从由该乘法部件乘法运算后的信号中抽出规定频带的信号的滤波部件(6242)，

将由该滤波部件所抽出的信号作为变换信号输出。

5.根据权利要求1所述的电波接收装置，其特征在于，

所述多级频率变换部件的各变换电路具有：

将输入信号与分频信号进行乘法运算的乘法部件(6241)；和

从由该乘法部件乘法运算后的信号中抽出规定频带的信号的滤波部件(6242)，该滤波部件被构成为可从预定的多个通过频带中择一个地切换通过频带(SW1、SW6a、SW6b、..)，

把由该滤波部件所抽出的信号作为变换信号输出。

6.根据权利要求1所述的电波接收装置，其特征在于，

所述多级频率变换部件的各变换电路具有：

不对应切换设定变换频率、而把第一输入信号作为变换信号输出的切换输出部件(SW2、SW3、SW4、SW5)。

7.根据权利要求1所述的电波接收装置，其特征在于，还具有：

选择部件(628)，从由所述分频部件输出的分频信号中选择向所述多级频率变换部件的各变换电路输入的分频信号。

8.根据权利要求1所述的电波接收装置，其特征在于，

所述多级频率变换部件的各变换电路具有：

将输入信号与分频信号进行乘法运算的第三乘法部件(6245a)；

对所述分频信号进行90度相移的第一相移部件(6244)；

将所述输入信号与由所述第一相移部件相移后的信号进行乘法运算的第四乘法部件(6245b)；

第二相移部件(6246a、6246b)，是对由所述第三、第四乘法部件分别乘法运算后的两个信号进行相移的部件，所述第二相移部件对至少一方的信号进行相移，以使分别相对于该两个信号的相移差成为90度；

将由该第二相移部件相移后的两个信号进行加法运算或者减法运算的加减法部件(6247)；和

滤波器部件，对于由该加减法部件进行了加法运算或者减法运算而得的信号，使规定的低频范围的频率通过，阻断范围以外的频率成分，

把从所述滤波器部件输出的信号作为变换信号输出。

9.根据权利要求1所述的电波接收装置，其特征在于，

所述多级频率变换部件具有：

第一、第二、第三相移部件(6291a、6291b、6291c)，分别对从所述分频部件输出的多个分频信号中的第一、第二、第三分频信号进行90度相移，并作为第一、第二、第三分频相移信号输出；

初级处理部件(6292a、6292b)，通过对所述放大了的接收信号分别乘以所述第一分频信号和所述第一分频相移信号来对该接收信号进行频率变换，生成并输出第一I信号和第一Q信号；

第一IQ信号处理部件(6292c、6292d、6292e、6292f)，通过对所述第一I信号以及第一Q信号分别乘以所述第二分频信号和所述第二分频相移信号，由此生成并输出如下信号：用所述第二分频信号对所述第一I信号进行频率变换后得到的第二I信号以及用所述第二分频相移信号对所述第一I信号进行频率变换后得到的第二Q信号、和用所述第二分频信号对所述第一Q信号进行频率变换后得到的第三I信号以及用所述第二分频相移信号对所述第一Q信号进行频率变换后得到的第三Q信号；

第一合成部件(6294a)，对所述第二I信号和所述第三Q信号进行加法运算或者减法运算，并生成和输出第一合成信号；

第二合成部件(6294b)，对所述第二Q信号和所述第三I信号进行加法运算或者减法运算，并生成和输出第二合成信号；

第二IQ信号处理部件(6292g、6292h、6292i、6292j)，通过对所述第一合成信号以及第二合成信号分别乘以所述第三分频信号和所述第三分频相移信号，由此生成并输出如下信号：用所述第三分频信号对所述第一合成信号进行频率变换后得到的第四I信号以及用所述第三分频相移信号对所述第一合成信号进行频率变换后得到的第四Q信号、和用所述第三分频信号对所述第二合成信号进行频率变换后得到的第五I信号以及用所述第三分频相移信号对所述第二合成信号进行频率变换后得到的第五Q信号；

第三合成部件(6294c)，对所述第四I信号和所述第四Q信号进行加法运算或者减法运算，并生成和输出第三合成信号；

第四合成部件(6294d)，对所述第五I信号和所述第五Q信号进行加法运算或者减法运算，并生成和输出第四合成信号；和

后级处理部件(6292k、62921、6295)，计算所述第三合成信号以及所述第四合成信号的平方和并输出。

10.一种电波接收电路，其特征在于，具有：

放大用天线(621)接收的接收信号的放大电路(622)；

输出预定频率的基准频率信号的基准频率输出电路(900)；

分频电路(625、625B、625D)，以多个分频比对由该基准频率输出电路输出的基准频率信号或者将该基准频率信号的频率成倍放大后的信号进行分频，并输出该分频后的多个分频信号；

多级频率变换电路，其中串联连接有多个变换电路(624)，由所述放大电路放大后的接收信号作为输入信号被提供给初级的所述变换电路，所述变换电路输出这样的信号作为变换信号，该信号是将输入信号变换到基于从所述分频电路输出的所述多个分频信号的每一个的频率而得到的信号；和

检波电路(626)，把由所述分频电路分频后的多个分频信号中任意一个分频信号作为基准信号，以从所述多级频率变换电路的最终级的变换电路输出的变换信号为基础进行检波。

11.根据权利要求10所述的电波接收电路，其特征在于，所述检波电路具有：

将所述变换信号与所述基准信号进行乘法运算的第一乘法电路(6263)；

将由该第一乘法电路乘法运算后的信号进行平方运算的第一平方电路(6267)；

对所述基准信号进行90度相移的相移电路(6262)；

将所述变换信号与由所述相移电路相移后的信号进行乘法运算的第二乘法电路(6264)；

对由该第二乘法电路乘法运算后的信号进行平方运算的第二平方电路(6268)；和

将由所述第一平方电路平方运算后的信号与由所述第二平方电路平方运算后的信号进行加法运算的加法电路(6269)。

12.根据权利要求10所述的电波接收电路，其特征在于，

所述检波电路，把从所述分频电路输出的分频信号作为基准信号，以在所述多级频率变换电路中的变换电路的最终级的前级输出的变换信号为基础，通过最终级的变换电路进行检波。

13.根据权利要求10所述的电波接收电路，其特征在于，

所述多级频率变换电路的各变换电路具有：

将输入信号与分频信号进行乘法运算的乘法电路(6241)；和

从由该乘法电路乘法运算后的信号中抽出规定频带的信号的滤波电路(6242)，

将由该滤波电路所抽出的信号作为变换信号输出。

14.根据权利要求10所述的电波接收电路，其特征在于，

所述多级频率变换电路的各变换电路具有：

将输入信号与分频信号进行乘法运算的乘法电路(6241)；和

从由该乘法电路乘法运算后的信号中抽出规定频带的信号的滤波电路(6242)，该滤波电路被构成为可从预定的多个通过频带中择一个地切换通过频带(SW1、SW6a、SW6b、..)，

把由该滤波电路所抽出的信号作为变换信号输出。

15.根据权利要求10所述的电波接收电路，其特征在于，

所述多级频率变换电路的各变换电路具有：

不对应切换设定变换频率、而把第一输入信号作为变换信号输出的切换输出部件(SW2、SW3、SW4、SW5)。

16.根据权利要求10所述的电波接收电路，其特征在于，还具有：

选择电路(628)，从由所述分频电路输出的分频信号中选择向所述多级频率变换电路的各变换电路输入的分频信号。

17.根据权利要求10所述的电波接收电路，其特征在于，

所述多级频率变换电路的各变换电路具有：

将输入信号与分频信号进行乘法运算的第三乘法电路(6245a)；

对所述分频信号进行90度相移的第一相移电路(6244)；

将所述输入信号与由所述第一相移电路相移后的信号进行乘法运算的第四乘法电路(6245b)；

第二相移电路(6246a、6246b)，是对由所述第三、第四乘法电路分别乘法运算后的两个信号进行相移的电路，该第二相移电路对至少一方的信号进行相移，以使分别相对于该两个信号的相移差成为90度；

将由该第二相移电路相移后的两个信号进行加法运算或者减法运算的加减法电路(6247)；和

滤波器部件，对于由该加减法部件进行了加法运算或者减法运算而得的信号，使规定的低频范围的频率通过，阻断范围以外的频率成分，

把从所述滤波器部件输出的信号作为变换信号输出。

18.根据权利要求10所述的电波接收电路，其特征在于，

所述多级频率变换电路具有：

第一、第二、第三相移电路(6291a、6291b、6291c)，分别对从所述分频电路输出的多个分频信号中的第一、第二、第三分频信号进行90度相移，并作为第一、第二、第三分频相移信号输出；

初级处理电路(6292a、6292b)，通过对所述放大了的接收信号分别乘以所述第一分频信号和所述第一分频相移信号来对该接收信号进行频率变换，生成并输出第一I信号和第一Q信号；

第一IQ信号处理电路(6292c、6292d、6292e、6292f)，通过对所述第一I信号以及第一Q信号分别乘以所述第二分频信号和所述第二分频相移信号，由此生成并输出如下信号：用所述第二分频信号对所述第一I信号进行频率变换后得到的第二I信号以及用所述第二分频相移信号对所述第一I信号进行频率变换后得到的第二Q信号、和用所述第二分频信号对所述第一Q信号进行频率变换后得到的第三I信号以及用所述第二分频相移信号对所述第一Q信号进行频率变换后得到的第三Q信号；

第一合成电路(6294a)，对所述第二I信号和所述第三Q信号进行加法运算或者减法运算，并生成和输出第一合成信号；

第二合成电路(6294b)，对所述第二Q信号和所述第三I信号进行加法运算或者减法运算，并生成和输出第二合成信号；

第二IQ信号处理电路(6292g、6292h、6292i、6292j)，通过对所述第一合成信号以及第二合成信号分别乘以所述第三分频信号和所述第三分频相移信号，由此生成并输出如下信号：用所述第三分频信号对所述第一合成信号进行频率变换后得到的第四I信号以及用所述第三分频相移信号对所述第一合成信号进行频率变换后得到的第四Q信号、和用所述第三分频信号对所述第二合成信号进行频率变换后得到的第五I信号以及用所述第三分频相移信号对所述第二合成信号进行频率变换后得到的第五Q信号；

第三合成电路(6294c)，对所述第四I信号和所述第四Q信号进行加法运算或者减法运算，并生成和输出第三合成信号；

第四合成电路(6294d)，对所述第五I信号和所述第五Q信号进行加法运算或者减法运算，并生成和输出第四合成信号；和

后级处理电路(6292k、62921、6295)，计算所述第三合成信号以及所述第四合成信号的平方和并输出。

19.一种电波表，其特征在于，具有：

放大部件(622)，对用天线(621)接收含有时刻信息的标准电波后得到的接收信号进行放大；

输出预定频率的基准频率信号的基准频率输出部件(900)；

分频部件(625、625B、625D)，以多个分频比对由该基准频率输出部件输出的基准频率信号或者将该基准频率信号的频率成倍放大后的信号进行分频，并输出该分频后的多个分频信号；

多级频率变换部件(623、623B)，其中串联连接有多个变换电路(624)，由所述放大部件放大后的接收信号作为输入信号被提供给初级的所述变换电路，所述变换电路输出这样的信号作为变换信号，该信号是将输入信号变换到基于从所述分频部件输出的所述多个分频信号的每一个的频率而得到的信号；

检波部件(626)，把由所述分频部件分频后的多个分频信号中任意一个分频信号作为基准信号，以从所述多级频率变换部件的最终级的变换电路输出的变换信号为基础进行检波；

根据从该检波部件输出的检波信号生成时刻信息的时间码生成部件(700)；

计时部件(800)，以从所述基准频率输出部件输出的基准频率信号为基础，对当前时刻进行计时；和

时刻修正部件(100)，根据由所述时间码生成部件所生成的时刻信息，对由所述计时部件正在计时的当前时刻进行修正。

20.根据权利要求19所述的电波表，其特征在于，

所述检波部件把从所述分频部件所输出的分频信号作为基准信号，以在所述多级频率变换部件中的变换电路的最终级的前级输出的变换信号为基础，通过最终级的变换电路进行检波。

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