CN1638299B - 时刻信息收发装置及时刻信息收发用集成电路 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种时刻信息收发电路，该电路具有：根据使相位相对接收外部电波并放大过的a1同步后的载波信号b1，检波上述信号a1，生成钟表数据信号c1的接收控制电路部(62A)；由调制器(923a)生成以发送用时间码d1将上述载波信号b1进行了振幅调制的振幅调制信号，通过由相位变化器(925a)进行相位变化修正，从而由天线ANT2发送与上述外部电波相位同步的中继电波的发送控制电路部(92A)。由此，可消除外部电波与中继电波的相位偏差。

Description

时刻信息收发装置及时刻信息收发用集成电路

技术领域

本发明涉及收发包含时刻信息的时刻信息收发装置及时刻信息收发用集成电路。

背景技术

目前，在各国(例如德国、英国、瑞士、日本等)正在发送加有时刻信息即时间码的标准电波。在日本，从位于福岛县和佐贺县的两个发送站发出40kHz及60kHz的长波标准电波。包含于标准电波的时间码在正确时刻的分的位每次被更新即每1分钟，以1周期60秒的帧发出。

近年来，接收加有这种时间码的标准电波，由此修正当前时刻数据的所谓电波钟表正被使用。电波钟表在每个规定时刻内介由内置的天线接收标准电波，通过放大调制并解读时间码来修正当前时刻。

这种电波钟表设置在室内时，大多因设置场所在例如钢筋住宅内或地下室等而不能接收标准电波。因此，为了消除电波钟表的设置场所的限制，接收标准电波，知道接收标准电路，以规定的载波调制接收到的标准电波的时间码，并作为中继电波发出的中继器等时刻信息收发装置。电波钟表在接收标准电波信号的接收环境不好的情况下，通过接收从中继器发出的中继信号，可不受设置场所限制正确地进行时刻修正。

在中继器等时刻信息收发装置中，接收从标准电波或其他中继器发出的中继电波等外部电波，发出以时间码将规定的载波进行振幅调制的中继电波。另外，在中继器中，往往将生成发送的中继电波时的载波频率与接收到的外部电波的频率设为相同，但此时，由于中继器具有的滤波器等，会在发送的中继电波和接收的外部电波之间产生相位偏差。

因此，在接收从中继器发出的中继电波的电波钟表中，成为接收相位相互偏离的外部电波和中继电波重叠的合成信号。即，如果将外部电波的载波设为[Asin(ωt)]，将相对于外部电波的中继电波的相位偏差设为φ，则中继电波的载波为[Bsin(ωt+φ)]。因此，电波钟表接收的接收电波成为下式(1)给出的信号。

(数式1)

$A\sin \mathrm{\ωt}+B\sin (\mathrm{\ωt}+\mathrm{\φ})=\sqrt{A^2+B^2+2B\cos \mathrm{\φ}}\sin (\mathrm{\ωt}+\mathrm{\β})\·\·\·\left(1\right)$

其中，

即，根据上式(1)，会产生：由相对于外部电波的中继电波的相位偏差φ使合成信号的振幅减小，电波钟表的接收灵敏度反而有劣化可能的问题。

发明内容

因此，本发明的目的在于，提供一种相对于包含接收到的时刻信息的信号，发送包含具有同一相位且同一频率的时刻信息的信号的时刻信息收发装置及时刻信息收发用集成电路。由此，电波钟表可以可靠地检测时刻信息。

本发明的第一方案是一种时刻信息收发装置，其特征在于，包括：

计时当前时刻的计时机构(例如：图1的计时电路80)；

第1天线；

将由该第1天线接收到的接收信号与规定频率的振荡信号合成，并变换成中频信号的频率变换机构；

生成相位与上述中频信号同步的信号的基准振荡信号生成机构；

根据由该基准振荡信号生成机构生成的信号，检波上述中频信号并输出时刻信息的时刻信息输出机构(例：图1、图2的接收控制电路部62A；图8的接收控制电路部62B)；

根据由该时刻信息输出机构输出的时刻信息，修正由上述计时机构计时的当前时刻，并且根据该修正过的当前时刻生成发送用时刻信息的发送时刻生成机构(例如：图1的CPU10；图5的步骤S14、步骤S17)；

通过对由上述基准振荡信号生成机构生成的信号进行倍增或分频，从而生成上述规定频率的振荡信号的振荡信号生成机构；

将由上述基准振荡信号生成机构生成的信号和上述规定频率的振荡信号相乘，生成相乘信号的乘法信号生成机构；

通过利用由上述发送时刻生成机构生成的发送用时刻信息，将该乘法信号作为与上述接收信号同一频率的载波进行调制，从而生成发送用信号的调制机构；

使由该调制机构生成的上述发送用信号的相位改变的相位变化机构(例如：图2的相位变化器925a；图8的相位变化器925b；图5的步骤S19)；和

发送由该相位变化机构改变相位后的发送用信号的第2天线；

上述相位变化机构以在上述第2天线进行发送时使上述发送用信号的相位和上述接收信号的相位一致的方式改变该发送用信号的相位。

另外，本发明的第二方案，其特征在于，上述时刻信息输出机构包括：

进行生成、输出规定频率信号的控制的振荡控制机构(例：图3的VCO6315)；

对所接收的规定频率的接收信号和由上述发送控制机构生成的信号的相位进行比较的相位比较机构(例：图3的相位比较器6311)；

保持由该相位比较机构比较过的结果的比较结果保持机构(例：图3的电压保持电路6314)；

切换比较结果并输出，以便在接收接收信号时输出上述相位比较机构的比较结果，在发送中继电波时输出由上述比较结果保持机构保持的比较结果的切换输出机构(例：图3的开关电路6313)；和

根据由该切换输出机构输出的比较结果，反馈控制由上述振荡控制机构生成的信号的频率的反馈控制机构(例：图3的相位比较器6311、环路滤波器6312、VCO6315)。

本发明的第三方案，其特征在于，包括：

将由第1天线接收到的接收信号与规定频率的振荡信号合成，并变换成中频信号的频率变换机构(例：图8的频率变换电路623)；

生成相位与上述中频信号同步的信号的基准振荡信号生成机构(例：图8的相位检波电路6316、LPF6317、电压保持电路6318及基准振荡电路6241)；

根据由该基准振荡信号生成机构生成的信号，检波上述中频信号并输出时刻信息的时刻信息检波输出机构(例：图8的乘法器6321及LPF6322)；

通过将由上述基准振荡信号生成机构生成的信号倍增或分频，而生成上述规定频率的振荡信号的振荡信号生成机构(例：图8的频率生成电路6242)；

将由上述基准振荡信号生成机构生成的信号和上述规定频率的振荡信号相乘，生成相乘信号的乘法信号生成机构(例：图8的乘法器921)；和

生成将该乘法信号作为与上述接收信号同一频率的载波而进行振幅调制后的上述中继电波的中继电波生成机构(例：图8的调制器923b)。

本发明的第四方案也是一种时刻信息收发装置，其特征在于，包括：

计时当前时刻的计时机构(例：图1的计时电路80)；

第1天线；将由该第1天线接收到的接收信号与规定频率的振荡信号合成，并变换成中频信号的频率变换机构；

生成相位与上述中频信号同步的信号的基准振荡信号生成机构；

根据由该基准振荡信号生成机构生成的信号，检波上述中频信号并输出时刻信息的时刻信息输出机构(例：图1、图2的接收控制电路部62A；图8的接收控制电路部62B)；

根据由该时刻信息机构输出的时刻信息，修正由上述计时机构计时的当前时刻的时刻修正机构(例：图1的CPU10；图7的步骤m14)；

根据由上述计时机构计时的当前时刻，生成发送用时刻信息的发送时刻生成机构(例：图1的CPU10；图7的步骤m17)；

通过对由上述基准振荡信号生成机构生成的信号进行倍增或分频，从而生成上述规定频率的振荡信号的振荡信号生成机构；

将由上述基准振荡信号生成机构生成的信号和上述规定频率的振荡信号相乘，生成相乘信号的乘法信号生成机构；

通过利用由上述发送时刻生成机构生成的发送用时刻信息，将该乘法信号作为与上述接收信号同一频率的载波进行调制，从而生成发送用信号的调制机构；

使由该调制机构生成的上述发送用信号的相位改变的相位变化机构(例：图2的相位变化器925a；图8的相位变化器925b；图7的步骤m17)；

发送由该相位变化机构改变相位后的发送用信号的第2天线；和

进行控制，以便同时进行基于该第2天线的上述中继电波的发送和基于上述第1天线的上述接收信号的接收的收发控制机构(例：图1、图2的接收控制电路部62A及发送控制电路部92A；图8的接收控制电路部62B、发送控制电路部92B；图7的步骤m21、步骤m19)，

上述相位变化机构以在上述第2天线进行发送时使上述发送用信号的相位和上述接收信号的相位一致的方式改变该发送用信号的相位。

本发明的第五方案，其特征在于，上述时刻信息输出机构包括：

进行生成、输出规定频率信号的控制的振荡控制机构(例：图6的VCO6315)；

对所接收的规定频率的接收信号和由上述发送控制机构生成的信号进行相位比较的相位比较机构(例：图6的相位比较器6311)；和

根据由该相位比较机构比较的结果，反馈控制由上述振荡控制机构生成的信号的频率的反馈控制机构(例：图6的相位比较器6311、环路滤波器6312、VCO6315)。

本发明的第六方案是一种时刻信息收发用集成电路，其特征在于，包括：

计时当前时刻的计时电路(例图1的计时电路80)；

将由天线接收到的接收信号与规定频率的振荡信号合成，并变换成中频信号的频率变换电路；

生成相位与上述中频信号同步的信号的基准振荡信号生成电路；

根据由该基准振荡信号生成电路生成的信号，检波上述中频信号并输出时刻信息的时刻信息输出电路(例：图1、图2的接收控制电路部62A；图8的接收控制电路部62B)；

根据由该时刻信息输出电路输出的时刻信息，修正由上述计时电路计时的当前时刻，同时，根据该修正过的当前时刻生成发送用时刻信息的发送时刻生成电路(例：图1的CPU10)；

通过对由上述基准振荡信号生成电路生成的信号进行倍增或分频，从而生成上述规定频率的振荡信号的振荡信号生成电路；

将由上述基准振荡信号生成电路生成的信号和上述规定频率的振荡信号相乘，生成相乘信号的乘法信号生成电路；

将该乘法信号作为与上述接收信号同一频率的载波，生成发送用信号的调制电路；和

使由该调制电路生成的发送用信号的相位改变的相位变化电路(例：图2的相位变化器925a；图8的相位变化器925b)；上述相位变化电路以在上述天线进行发送时使上述发送用信号的相位和上述接收信号的相位一致的方式改变该发送用信号的相位。

本发明的第七方案也是一种时刻信息收发用集成电路，其特征在于，包括：

计时当前时刻的计时电路(例图1的计时电路80)；

将由天线接收到的接收信号与规定频率的振荡信号合成，并变换成中频信号的频率变换电路；

生成相位与上述中频信号同步的信号的基准振荡信号生成电路；

根据由该基准振荡信号生成电路生成的信号，检波上述中频信号并输出时刻信息的时刻信息输出电路(例：图1、2的接收控制电路部62A；图8的接收控制电路部62B)；

根据由该时刻信息输出电路输出的时刻信息，修正由上述计时电路计时的当前时刻的时刻修正电路(例：图1的CPU10)；

根据由上述计时电路计时的当前时刻，生成发送用时刻信息的发送时刻生成电路(例：图1的CPU10)；

通过对由上述基准振荡信号生成电路生成的信号进行倍增或分频，从而生成上述规定频率的振荡信号的振荡信号生成电路；

将由上述基准振荡信号生成电路生成的信号和上述规定频率的振荡信号相乘，生成相乘信号的乘法信号生成电路；

将该乘法信号作为与上述接收信号同一频率的载波，生成发送用信号的调制电路；

使由该调制电路生成的发送用信号的相位改变的相位变化电路(例：图2的相位变化器925a；图8的相位变化器925b)；和

进行控制，以使由该相位变化电路进行相位变化后的发送用信号的发送和上述接收信号的接收同时进行的收发控制电路(例：图1、图2的接收控制电路部62A及发送控制电路部92A；图8的接收控制电路部62B、发送控制电路部92B)，

上述相位变化电路以在上述天线进行发送时使上述发送用信号的相位和上述接收信号的相位一致的方式改变该发送用信号的相位。

附图说明

图1是本发明的实施方式的中继器的内部构成图。

图2是本发明的第1实施方式中的中继器的接收控制电路部和发送控制电路部的内部构成图。

图3是本发明的第1实施方式中的载波提取电路的电路构成图。

图4A是表示在本发明的第1实施方式中、天线接收到的信号(外部电波)的相位的图。

图4B是表示在本发明的第1实施方式中、从滤波电路输出的信号的相位变化的图。

图4C是表示在本发明的第1实施方式中、从相位变化器输出的信号的相位变化的图。

图4D是表示在本发明的第1实施方式中、从发送功率放大电路输出的信号的相位变化的图。

图4E是表示在本发明的第1实施方式中、从滤波器电路输出后由天线发送的中继电波的信号的相位变化的图。

图5是用流程图的形式表示本发明的第1实施方式的中继器的动作的图。

图6是本发明的第1实施方式中的载波提取电路的变形例。

图7是用流程图的形式表示同时进行本发明的外部电波的接收和中继电波的发送时的中继器的动作的图。

图8是本发明的第2实施方式中的中继器的电路构成图。

具体实施方式

以下参照附图说明用于实施本发明的最佳方式。

而且，在以下对将本发明应用于一种时刻信息收发装置的中继器的情况进行说明，但本发明的应用并未限于此。

〖中继器的构成〗

图1是表示本发明的实施方式的中继器1的内部构成的框图。根据同图，中继器1构成为具备：CPU(Central Processing Unit)10、输入部20、显示部30、ROM(Read Only Memory)40、RAM(Random AccessMemory)50、接收控制电路部62A、接收外部电波的接收用天线ANT1、时间码生成部70、计时电路部80、振荡电路部82、发送控制电路部92A、发送中继电波的发送用天线ANT2。而且，除天线ANT1、ANT2及振荡电路部82外的各部由总线连接，振荡电路部82连接于计时电路部80上。

CPU10根据规定的定时或从输入部20输入的操作信号，读出存储在ROM40中的程序，并在RAM50中展开，根据该程序进行向构成中继器1的各部的指示或数据的转发。具体是，例如在每个规定的时间内控制接收控制电路部62A，使其进行外部电波的接收处理，根据从时间码生成部70输入的标准时间码，修正由计时电路部80计时的当前时刻数据。而且，根据由计时电路部80计时的当前时刻数据或从时间码生成部70输入的标准时间码生成发送用时间码，控制发送控制电路部92A，可执行包含发送用时间码的中继电波的发送处理。而且在此，所谓“外部电波”是除了从发送站发送的长波标准电波以外，与从其他中继器发送的长波标准电波相同频率的中继电波。

输入部20由用于执行中继器的各种功能的开关等构成，在这些开关被操作时向CPU输出对应的操作信号。

显示部30由小型液晶显示器等构成，根据从CPU10输入的显示信号将当前时刻进行数字显示等。

ROM40存储与中继器1有关的系统程序或应用程序、用于实现本实施方式的程序或数据等。

RAM50用作CPU10的作业区域，暂时存储从ROM40读出的程序或由CPU10处理过的数据等。

接收控制电路部62A例如在每个规定时间内进行包含时刻信息在内的外部电波的接收处理。而且，接收控制电路部62A从由天线ANT1接收到的电波信号中剔除不必要的频率成分，并提取符合的频率信号，将该频率信号变换成对应的电信号并输出到时间码生成部70。

时间码生成部70将从接收控制电路部62A输入的电信号变换成数字信号，生成包括标准时刻代码或累计日代码、星期代码等计时功能中必需的数据的标准时间码(时刻信息)，并输出到CPU10。

计时电路部80对从振荡电路部82输入的信号计数，并将当前时刻计时，将当前时刻数据输出到CPU10。而且，该当前时刻数据由CPU10进行修正。振荡电路部82是常时输出恒定频率的时钟信号的电路。

发送控制电路部92A进行包含由计时电路部80计时的当前时刻数据或基于由时间码生成部70生成的标准时间码的发送用时间码的中继电波的发送处理。发送控制电路部92A根据由CPU10生成的发送用时间码振幅调制规定的载波，并作为中继电波由天线ANT2发送。

以下依次说明适用于如此构成的中继器1的两种实施方式。

(第1实施方式)

首先说明第1实施方式。

在第1实施方式中，作为接收控制电路部62A应用直线方式。

<构成>

图2是表示第1实施方式的中继器1的接收控制电路部62A和发送控制电路部92A的电路构成的框图。在第1实施方式中，作为接收控制电路部62A应用直线方式的接收控制电路。

根据同图，接收控制电路部62A由具备RF放大电路621、滤波电路622、AGC电路628a、检波电路629a的集成电路和天线ANT1构成。

天线ANT1可以接收规定频率的外部电波，例如由棒形天线构成。由天线ANT1接收到的外部电波被变换成电信号后输出。

RF放大电路621将从天线ANT1输入的电信号以对应于从AGC电路628a输入的增益控制信号的增幅率进行放大或衰减后输出。

滤波电路622由带通滤波器等构成，相对于从RF放大电路621输入的信号，通过以外部电波的接收频率为中心的规定范围的频率，阻断范围以外的频率成分并作为信号a1输出。

AGC电路628a根据从滤波电路622输出并介由检波电路629a输入的信号a1的电平强弱，输出调整RF放大电路621的放大率的控制信号。

检波电路629a具有：载波提取电路631a和信号再生电路632a，检波从滤波电路622输入的信号a1，将检波信号作为钟表数据信号c1输出。从检波电路629a输出的钟表数据信号c1被输入到时间码生成部70中，生成标准时间码。生成的标准时间码被输入CPU10，用于当前时刻数据的修正等各种处理。

载波提取电路631a由PLL电路等构成，生成并输出与从滤波电路622输入的信号a1同一频率且同一相位的载波信号b1。

图3表示载波提取电路631a的详细电路构成。根据同图，载波提取电路631a具有：相位比较器6311、环路滤波器6312、开关电路6313、电压保持电路6314、VCO(Voltage Controlled Oscillator；电压控制振荡器)6315。

相位比较器6311比较从滤波电路622输入的信号a1的相位和从VCO6115输入的信号b1的相位，生成对应于相位差的信号(脉冲信号)并输出。

环路滤波器6312由LPF等构成，对从相位比较器6311输入的信号阻断高频成分，输出平滑化(积分)后的信号。

开关电路6313根据从CPU10输入的收发切换信号d4，切换端子i1、i2的连接。具体是，在收发切换信号d4切换到接收侧时，通过连接端子i1而将开关电路6313接通，在收发切换信号d4切换到发送侧时，通过连接端子i2而将开关电路6313断开。

电压保持电路6314由电容器等构成，信号输入期间内保持该输入信号的信号电压电平，同时一旦输入断开，就继续保持其此前输入信号的信号电压电平。即，在开关电路6313接通期间内保持从环路滤波器6312输入的信号的信号电压电平，一旦开关电路6313断开，就继续保持其此前从环路滤波器6312输入的信号的信号电压电平。

在VCO6315中，当开关电路6313接通时，将从环路滤波器6312输出的信号的信号电压电平作为控制电压输入，在开关电路6313断开时，将保持在电压保持电路6314中的电压作为控制电压输入。于是，VCO6315将根据输入的控制电压调整了相位后的规定频率的振荡信号作为载波信号b1输出。

因此，由载波提取电路631a，在收发切换信号d4切换到接收侧并接收外部电波的期间内，输出与基于接收到的外部电波的信号a1相位同步的载波信号b1。再者，在收发切换信号d4切换到发送侧且不接收外部电波的期间内，输出与基于结束外部电波接收之前接收的外部电波的信号a1相位同步的载波信号b1。

另外，在图2中，信号再生电路632a根据从载波提取电路631a输入的载波信号b1，检波从滤波电路622输入的信号a1并提取时刻数据，将由该提取的时刻数据构成的检波信号作为时刻数据信号c1输出到时间码生成部70。

发送控制电路部92A由具有调制器923a、滤波电路924、927、相位变化器925a、发送功率放大电路926的集成电路和天线ANT2构成。

在调制器923a中输入从载波提取电路631a输出的载波信号b1和从CPU10输出的发送用时间码d1。而且，调制器923a生成以发送用时间码d1对输入的载波信号b1进行过振幅调制的振幅调制信号。

滤波电路924由带通滤波器构成，对于从调制器923a输入的信号，通过以中继波的发送频率为中心的规定范围的频率，阻断范围以外的频率成分并输出。

相位变化器925a使从滤波电路924输入的信号相位仅超前或滞后规定量后，变化相位并输出。

发送功率放大电路926将从相位变化器925a输入的信号功率放大并输出。

滤波电路927由带通滤波器等构成，对于从发送功率放大电路926输入的信号，通过以发送频率为中心的规定范围的频率，阻断范围以外的频率成分并输出。从滤波电路927输出的信号作为中继电波由天线ANT2发送。

在此，对由相位变化器925a进行的信号相位变化进行说明。

图4A～图4E是概念性地表示由天线ANT1接收的外部电波及发送控制电路部92A内的各信号的相位变化的图。图4A是天线ANT1接收的信号(外部电波)的相位；图4B是从滤波器电路924输出的信号的相位变化；图4C是从相位变化器925a输出的信号的相位变化；图4D是从发送功率放大电路926输出的信号的相位变化；图4E是从滤波器电路927输出并由天线ANT2发送的信号(中继电波)的相位变化。图4B～图4E的相位变化用将图4A的外部电波的相位设为“0”的相对相位向量来表示。

根据图4B，从滤波器电路924输出的信号主要通过接收控制电路部62A具有的滤波器或滤波电路924，从而相对外部电波仅滞后相位θ1。

而且，如果相位变化器925a使输入的信号的相位仅超前γ，则如图4C所示，从相位变化器925a输出的信号相对于从滤波电路924输出的信号，相位只超前γ。

再者，如图4D所示，通过使从发送功率放大电路926输出的信号通过发送功率放大电路926，从而相对于从相位变化器925a输出的信号，相位只滞后θ2。

另外，如图4E所示，通过使从滤波器电路927输出、由天线ANT2发送的信号通过滤波器电路927，从而相对于从发送功率放大电路926输出的信号，相位只滞后θ3。

即，由天线ANT2发送的中继电波的相位对于天线ANT1接收的外部电波的相位只滞后[θ1+θ2-γ+θ3]。因此，相位变化器925a通过仅将输入的信号相位超前[γ＝θ1+θ2+θ3]，以便修正该相位滞后(延迟)，从而可使从天线AND2发送的中继电波和天线ANT1接收的外部电波的相位偏差抵消，成为“0”。

<动作>

说明第1实施方式的中继器1的动作。

图5是用流程图的形式来表示中继器的动作的图。

根据同图，首先，CPU10在控制接收控制电路部62A并开始接收外部电波的同时，对接收控制电路部62A的载波提取电路631a，输出接收切换信号(步骤S11)。

于是，在接收控制电路部62A中，将由天线ANT1接收的外部电波放大后的信号a1被输入检波电路629a中。而且，由载波提取电路631a生成与信号a1同一频率且同一相位的载波信号b1，同时，由信号再生电路632a将信号a1作为检波后的检波信号而生成钟表数据信号c1(步骤S12)。

接着，由时间码生成部70基于从接收控制电路部62A输出的钟表数据信号c1的标准时间码(步骤S13)。CPU10根据生成的标准时间码，修正时钟电路部80的当前时刻数据(步骤S14)。

其后，CPU10控制接收控制电路部62A并结束外部电波接收的同时，将发送切换信号输出到接收控制电路部62A的载波提取电路631a(步骤S15)。因此，在此之后，在载波提取电路631a中，持续生成与在输入发送切换信号之前输入的信号a1、即基于在接收结束之前接收的外部电波的信号a1相位同步的载波信号b1。

再者，CPU10根据修正后的当前时刻数据，修正显示在显示部30上的当前时刻(步骤S16)，接着，生成基于修正后的当前时刻数据的发送用时间码d1(步骤S17)。其后，控制发送控制电路部92并开始中继电波的发送。

于是，在发送控制电路部92A中，由调制器923a生成以在CPU10中生成的发送用时间码d1对从载波提取电路631a输出的载波信号b1进行过振幅调制的振幅调制信号(步骤S18)，接着，该振幅调制信号由相位变化器925a进行相位变化，由天线ANT2发送与外部电波相位同步的中继电波(步骤S19)。

而且，如果中继电波的发送在规定时间内进行，则CPU10控制发送控制电路部92A并结束中继电波的发送(步骤S20)。

这样，在中继器1中，进行第1实施方式的外部电波的接收及中继电波的发送。

〖作用·效果〗

以上根据第1实施方式，首先，在接收控制电路部62A中进行外部电波的接收处理，并生成和将接收到的外部电波放大后的信号a1同一频率且同一相位的载波信号b1，同时，根据该载波信号b1检波信号a1(同步检波)，并输出时刻数据信号c1。接着，由CPU10根据基于时刻数据信号c1的标准时间码来修正当前时刻数据，生成发送用时间码d1。其后，在发送控制电路部92A中进行中继电波的发送处理，生成以发送用时间码d1对与基于接收结束前接收的外部电波的信号a1相位同步的载波信号b1进行过振幅调制的振幅调制信号，同时，由相位变化器925a进行振幅调制信号的相位变化，以便由天线ANT2发送的中继电波与外部电波相位同步。即，由中继器1发送的中继电波成为与外部电波同一频率，同时没有相位同步后的相位偏移的信号。

此外，在第1实施方式中，在接收外部电波后进行中继电波的发送。即，不同时进行外部电波的接收和中继电波的发送，但即使同时进行外部电波的接收和中继电波的发送，也可以。在这种情况下，可将载波提取电路631a置换为图6所示的载波提取电路631b。

根据同图，载波提取电路631b不需要开关电路6313及电压保持电路6314，其构成为具有：相位比较器6311、环路滤波器6312、VCO6315。而且，由环路滤波器6312输出的信号始终作为控制电压而被输入到VCO6315。

而且，将同时进行外部电波的接收和中继电波的发送时的中继器的动作以流程图的形式示于图7。

根据图7，CPU10首先控制接收控制电路部62A并开始外部电波的接收，同时，控制发送控制电路部92A并开始中继电波的发送(步骤m21)。

于是，在接收控制电路部62A中，将由天线ANT1接收到的外部电波放大后的信号a1输入检波电路629a中。而且，由载波提取电路631a生成与信号a1同一频率且同一相位的载波信号b1，同时由再生电路632a将信号a1作为检波后的检波信号，生成钟表数据信号c1(步骤m12)。

接着，由时间码生成部70生成基于从接收控制电路部62A输出的钟表数据信号c1的标准时间码(步骤m13)，CPU10根据生成的标准时间码，修正时钟电路部80的当前时刻数据(步骤m14)，并修正时刻的显示(步骤m16)。

另一方面，CPU10生成基于由时钟电路部80计时的当前时刻数据的发送用时间码d1(步骤m17)。于是，在发送控制电路部92A中，由调制器923a生成发送用时间码d1对从载波提取电路631a输出的载波信号b1进行过振幅调制的振幅调制信号(步骤m18)，接着，该振幅调制信号由相位变化器925a进行相位变化，由天线ANT2输出与外部电波相位同步的中继电波(步骤m19)。

而且，如果外部电波的接收及中继电波的发送在规定时间内进行(步骤m20：是)，则CPU10控制接收控制电路部62A并结束外部电波的接收，同时控制发送控制电路部92A并结束中继电波的发送。

这样，在中继器1中，同时进行外部电波的接收及中继电波的发送。

(第2实施方式)

下面说明第2实施方式。

第2实施方式，作为接收控制电路应用超外差法。此外，在第2实施方式中，对于与上述第1实施方式相同的要素赋予相同符号，省略详细说明。

〖构成〗

图8是表示第2实施方式的中继器1的接收控制电路部62B及发送控制电路部92B的电路构成的框图。在第2实施方式中，作为接收控制电路部62B应用超外差法的接收控制电路。

根据同图，接收控制电路部62B由具有RF放大电路621、滤波电路622、625、627、频率变换电路623、频率合成电路624、IF放大电路626、AGC电路628b、检波电路629b的集成电路和天线ANT1构成。

频率变换电路623将由波电路622输入的信号和由频率合成电路624输入的局部振荡信号e合成，变换成中频的信号(称为中频信号)并输出。

频率合成电路624具有：基准振荡电路6241和频率生成电路6242，生成规定频率的局部振荡信号e。

基准振荡电路6241由VCO等构成，生成根据作为从电压保持电路6318输入的控制电压的相位修正信号修正过相位的基准振荡信号b2并输出。

频率生成电路6242根据从CPU10输入的频率设定数据d3，对从基准振荡电路6241输入的基准振荡信号b2进行分频或倍增，生成局部振荡信号e并输出。另外，该频率设定数据以根据接收的外部电波频率(接收频率，例如40kHz或60kHz)，生成规定的中频信号(中频信号，例如50kHz)的方式而被决定。

滤波电路625由带通滤波器等构成，相对于从频率变换电路623输入的中频信号，使以中频信号为中心的规定范围的频率通过、阻断范围以外的频率并输出。

IF放大电路626将从滤波电路625输入的信号，根据从AGC电路628b输入的控制信号，进行放大或衰减后输出。

滤波电路627由带通滤波器等构成，相对于从IF放大电路626输入的信号，使以中频信号为中心的规定范围的频率通过、阻断范围以外的频率成分，并作为信号a2输出。

AGC电路628b根据从滤波电路627输入的信号a2的强弱，生成调整RF放大电路621及IF放大电路626的放大率的增益控制信号并输出。

检波电路629b具有：相位检波电路6316、LPF6317、6322、电压保持电路6318、乘法器6321，检波从滤波电路627输入的信号a2，并将检波信号作为钟表数据信号c2输出。

相位检波电路6316根据从基准振荡电路6241输入的基准振荡信号b2，对从滤波电路627输入的信号a2检波相位。

LPF6317输出相对于从相位检波电路6316输入的信号，使规定低频范围的频率通过、阻断低频范围以外的频率成分的信号。

电压保持电路6318由电容器等构成，根据从CPU10输入的收发切换信号d4，保持从LPF6317输入的信号的信号电压电平。具体是，在将收发切换信号d4切换到接收侧的期间内，将从LPF6317输入的信号的信号电压电平作为相位修正信号输出，在将收发切换信号d4切换到发送侧的期间内，连续保持该收发切换信号d4输入前的信号的信号电压电平，并作为相位修正信号输出。

因此，从基准振荡电路6241，在收发切换信号d4切换到接收侧并接收外部电波的期间内，输出与基于接收的外部电波的信号a2相位同步的基准振荡信号b2。而且，在收发切换信号d4切换到发送侧，并且不接收外部电波的期间内，输出与基于在结束外部电波接收前输入的外部电波的信号a2相位同步的基准振荡信号b2。

乘法器6321通过将从基准振荡电路6241输入的基准振荡信号b2和从滤波器627输入的信号a2相乘而进行合成，输出合成后的信号。

LPF6322将相对于从乘法器6321输入的信号，使规定范围的低频通过、阻断规定范围以外的频率成分的信号作为检波信号的时刻数据信号c2输出。

再者，发送控制电路92B由具有乘法器921、滤波电路922、924、927、调制器923b、相位变化器925b、发送功率放大电路926的集成电路和天线ANT2构成。

从频率生成电路624输出的局部振荡信号e和从基准振荡电路6241输出的基准振荡信号b2被输入到乘法器921中。而且，乘法器921通过将输入的局部振荡信号e和基准振荡信号b2相乘而进行合成，并输出合成后的信号。

滤波电路922由带通滤波器等构成，相对于从乘法器921输入的信号，使以发送频率为中心的规定范围的频率通过，阻断范围以外的频率成分，并输出。

调制器923b将从滤波器电路922输入的信号作为载波，生成由从CPU10输入的发送用时间码d2进行振幅调制后的振幅调制信号。

相位变化器925b使从滤波器电路924输入的信号的相位仅超前或滞后规定量，并使相位变化后输出。即，相位变化器925b与第1实施方式的相位变化器925a相同，将振幅调制信号进行相位变化，以便修正由天线ANT2发送的中继电波的、相对于由天线ANT1接收的外部电波的相位延迟。

〖动作〗

下面说明第2实施方式的中继器1的动作。

第2实施方式的中继器1的动作与上述第1实施方式的动作(参照图5)相同。即，首先，CPU10在控制接收控制电路部62B并开始接收外部电波的同时，相对于接收控制电路部62B的电压保持电路6318输出接收切换信号(步骤S11)。

于是，在接收控制电路部62B中，由天线ANT1接收的外部电波与由频率生成电路6242输出的局部振荡信号e合成，并变换为中频信号，将该中频信号放大后的信号a2被输入检波电路629b中。而且，在检波电路629b中，根据从电压保持电路6318输出的相位修正信号，将与信号a2相位同步的信号作为载波信号从基准振荡电路6241输出的同时，检波信号a2并提取时刻数据，将由该提取的时刻数据构成的检波信号作为钟表数据信号c2而生成(步骤S12)。

其次，由时间码生成部70生成基于从接收控制电路部62B输出的钟表数据信号c2的标准时间码(步骤S13)，CPU10根据生成的标准时间码修正计时电路部80的当前时刻数据(步骤S14)。

其后，CPU10控制接收控制电路62B，并结束外部电波的接收，同时将发送切换信号输出到接收控制电路部62B的电压保持电路6318(步骤S15)。因而，此后从基准振荡电路6241，持续生成与发送切换信号输入到电压保持电路6318前的信号a2、即基于在接收结束之前接收的外部电波的信号a2相位同步的基准振荡信号b2。

再者，CPU10根据修正后的当前时刻数据，修正显示在显示部30上的当前时刻(步骤S16)，接着，生成基于修正后的当前时刻数据的发送用时间码d2(步骤S17)。其后，控制发送控制电路部92B并开始中继波的发送。

于是，在发送控制电路部92B中，生成由调制器923b以在CPU10中生成的发送用时间码d2，将合成局部振荡信号e和基准振荡信号b2的信号作为载波信号进行了振幅调制的振幅调制信号(步骤S18)，随后，通过由相位变化器925b对该振幅调制信号进行相位变化，从而与外部电波相位同步的中继电波由天线ANT2发送(步骤S19)。

而且，如果发送中继电波是在规定时间内进行，则CPU10控制发送控制电路部92B并结束中继电波的发送(步骤S20)。

这样，在中继器1中，进行第2实施方式的外部电波的接收及中继电波的发送。

〖作用·效果〗

以上根据第2实施方式，首先，在接收控制电路部62B中进行外部电波的接收处理，接收到的外部电波与局部振荡信号e合成并变换成中频信号，生成与将该中频信号放大并通过滤波器的信号a2相位同步的基准振荡信号b2，同时根据该基准振荡信号b2检波信号a2，并生成钟表数据信号c2。随后，由CPU10根据基于钟表数据信号c2的标准时间码进行当前时刻的修正，生成发送用时间码d2。其后，在发送控制电路部92B中进行中继电波的发送，将局部振荡信号e和与基于在接收结束之前接收的外部电波的信号a2相位同步的基准振荡信号b2合成后的信号作为载波，用发送用时间码d2进行振幅调制并生成振幅调制信号，同时由相位变化器925b进行振幅调制信号的相位变化，以使由天线ANT2发送的中继电波与外部电波相位同步。

即，因为局部振荡信号e通过分频或倍增基准振荡信号b2而生成，故基准振荡信号b2和局部振荡信号e成为相位同步的信号，将该基准振荡信号b2和局部振荡信号e合成并成为用于振幅调制的传送波的信号是与基准振荡信号b2和局部振荡信号e相位同步的信号，同时，成为与外部电波的接收频率相同频率的信号。因此，从中继器1发送的中继电波成为与外部电波频率相同，同时在相位同步后没有相位偏差的信号。

而且，在第2实施方式中，在相位检波电路6316中，根据基准振荡信号b2进行相位检波，但即使应用进一步将该基准振荡信号b2进行倍增或分频的信号来进行相位检波也可以。

再者，本发明的应用并未限定于上述第1、第2实施方式，当然可以在不脱离本发明宗旨的范围内进行适当变更。

Claims (4)

1.一种时刻信息收发装置，其特征在于，包括：

计时当前时刻的计时机构；

第1天线；

将由该第1天线接收到的接收信号与规定频率的振荡信号合成，并变换成中频信号的频率变换机构；

生成相位与上述中频信号同步的信号的基准振荡信号生成机构；

根据由该基准振荡信号生成机构生成的信号，检波上述中频信号并输出时刻信息的时刻信息输出机构；根据由该时刻信息输出机构输出的时刻信息，修正由上述计时机构计时的当前时刻，并且根据该修正过的当前时刻生成发送用时刻信息的发送时刻生成机构；

通过对由上述基准振荡信号生成机构生成的信号进行倍增或分频，从而生成上述规定频率的振荡信号的振荡信号生成机构；

将由上述基准振荡信号生成机构生成的信号和上述规定频率的振荡信号相乘，生成相乘信号的乘法信号生成机构；

通过利用由上述发送时刻生成机构生成的发送用时刻信息，将该乘法信号作为与上述接收信号同一频率的载波进行调制，从而生成发送用信号的调制机构；

使由该调制机构生成的上述发送用信号的相位改变的相位变化机构；和

发送由该相位变化机构改变相位后的发送用信号的第2天线；

上述相位变化机构以在上述第2天线进行发送时使上述发送用信号的相位和上述接收信号的相位一致的方式改变该发送用信号的相位。

2.根据权利要求1所述的时刻信息收发装置，其特征在于，上述时刻信息收发装置还包括收发控制机构，其以同时进行基于上述第2天线的上述发送用信号的发送和基于上述第1天线的上述接收信号的接收的方式进行控制。

3.一种时刻信息收发用集成电路，其特征在于，包括：

计时当前时刻的计时电路；

将由天线接收到的接收信号与规定频率的振荡信号合成，并变换成中频信号的频率变换电路；

生成相位与上述中频信号同步的信号的基准振荡信号生成电路；

根据由该基准振荡信号生成电路生成的信号，检波上述中频信号并输出时刻信息的时刻信息输出电路；

根据由该时刻信息输出电路输出的时刻信息，修正由上述计时电路计时的当前时刻，并且根据该修正过的当前时刻生成发送用时刻信息的发送时刻生成电路；

通过对由上述基准振荡信号生成电路生成的信号进行倍增或分频，从而生成上述规定频率的振荡信号的振荡信号生成电路；

将由上述基准振荡信号生成电路生成的信号和上述规定频率的振荡信号相乘，生成相乘信号的乘法信号生成电路；

通过利用由上述发送时刻生成机构生成的发送用时刻信息，将该乘法信号作为与上述接收信号同一频率的载波进行调制，从而生成发送用信号的调制电路；和

使由该调制电路生成的发送用信号的相位改变的相位变化电路；上述相位变化电路以在上述天线进行发送时使上述发送用信号的相位和上述接收信号的相位一致的方式改变该发送用信号的相位。

4.根据权利要求3所述的时刻信息收发用集成电路，其特征在于，上述时刻信息收发装置还包括收发控制电路，其

以使由上述相位变化电路进行相位变化后的发送用信号的发送和上述接收信号的接收同时进行的方式进行控制。

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