JP2000307454A - 周波数変換回路 - Google Patents
周波数変換回路Info
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- JP2000307454A JP2000307454A JP11114865A JP11486599A JP2000307454A JP 2000307454 A JP2000307454 A JP 2000307454A JP 11114865 A JP11114865 A JP 11114865A JP 11486599 A JP11486599 A JP 11486599A JP 2000307454 A JP2000307454 A JP 2000307454A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 周波数変換によって生じる不要周波数成分
を、効果的に軽減、除去、抑圧し、かつ、フィルタに要
求される特性の規格を軽減することができる周波数変換
回路の実現を課題とする。 【解決手段】 位相比較手段と電圧制御発振器３とを有
する位相同期回路（ＰＬＬ）を用いた周波数変換回路に
おいて、電圧制御発振器３の発振周波数を含む変換信号
の帯域外信号を減衰するろ波器８の中心周波数を増幅器
６から出力される電圧制御発振器３の制御電圧を用いて
制御する。
を、効果的に軽減、除去、抑圧し、かつ、フィルタに要
求される特性の規格を軽減することができる周波数変換
回路の実現を課題とする。 【解決手段】 位相比較手段と電圧制御発振器３とを有
する位相同期回路（ＰＬＬ）を用いた周波数変換回路に
おいて、電圧制御発振器３の発振周波数を含む変換信号
の帯域外信号を減衰するろ波器８の中心周波数を増幅器
６から出力される電圧制御発振器３の制御電圧を用いて
制御する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、周波数変換回路に
関し、特に不要周波数成分を除去する方法を改良した周
波数変換回路に関する。
関し、特に不要周波数成分を除去する方法を改良した周
波数変換回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】位相同期回路（ＰＬＬ：Phase Locked L
oop ）は、電圧制御水晶発振器等からなる安定な局部発
振器（以下、「局発」）からの信号を、入力される基準
クロックに同期させる回路である。ＰＬＬはＡＭ変復
調、ＡＭ検波、ＦＭ復調、信号再生・選択、周波数逓倍
・分割、周波数変換等に広く応用される。ところで、Ｐ
ＬＬを用いて周波数変換（ヘテロダイン方式）をおこな
っている伝送機器や通信機器などにおいては、周波数変
換の過程で発生する局発周波数のリークあるいは局発周
波数に対するイメージ周波数などの不要周波数成分が本
来の信号に影響を与えることを軽減し、あるいは除去す
る必要がある。
oop ）は、電圧制御水晶発振器等からなる安定な局部発
振器（以下、「局発」）からの信号を、入力される基準
クロックに同期させる回路である。ＰＬＬはＡＭ変復
調、ＡＭ検波、ＦＭ復調、信号再生・選択、周波数逓倍
・分割、周波数変換等に広く応用される。ところで、Ｐ
ＬＬを用いて周波数変換（ヘテロダイン方式）をおこな
っている伝送機器や通信機器などにおいては、周波数変
換の過程で発生する局発周波数のリークあるいは局発周
波数に対するイメージ周波数などの不要周波数成分が本
来の信号に影響を与えることを軽減し、あるいは除去す
る必要がある。
【０００３】従来の方式では、これを通常、固定帯域の
帯域フィルタ（ＢＰＦ）系を用いて、通過帯域特性を保
証し、かつ、帯域外周波数の減衰特性を管理するように
していた。これによって、周波数変換時に発生する局発
リークあるいは原信号の漏洩分、さらにはイメージ周波
数成分など不要な周波数信号を除去することを期待して
いた。それらの不要な信号のレベルをより効果的に、軽
減、除去、抑圧するために、フィルタは、通常、周波数
変換段の前後に配置するようにされている。さらに、フ
ィルタに要求される通過帯域特性と帯域外減衰特性に
は、変換される周波数帯がヘテロダインの段数、すなわ
ち周波数変換の数に応じて増えるため、各段でそれぞれ
のフィルタに対して周波数値に対応した規格値を考慮し
て設定しなければならないという煩わしさがあった。
帯域フィルタ（ＢＰＦ）系を用いて、通過帯域特性を保
証し、かつ、帯域外周波数の減衰特性を管理するように
していた。これによって、周波数変換時に発生する局発
リークあるいは原信号の漏洩分、さらにはイメージ周波
数成分など不要な周波数信号を除去することを期待して
いた。それらの不要な信号のレベルをより効果的に、軽
減、除去、抑圧するために、フィルタは、通常、周波数
変換段の前後に配置するようにされている。さらに、フ
ィルタに要求される通過帯域特性と帯域外減衰特性に
は、変換される周波数帯がヘテロダインの段数、すなわ
ち周波数変換の数に応じて増えるため、各段でそれぞれ
のフィルタに対して周波数値に対応した規格値を考慮し
て設定しなければならないという煩わしさがあった。
【０００４】従来の方式の周波数変換回路では、図３に
その回路図を、図４にその特性を示すように、周波数変
換時に発生する不要周波数成分をＢＰＦ（帯域ろ波器）
２で除去させることを期待している。しかし、このＢＰ
Ｆには周波数変換によって生じる中間周波数ＦＩＦを低
損失で通過させなくてはならないという条件も必要であ
る。したがって、ＢＰＦ２の機能としては厳しい帯域通
過特性と厳しい帯域外減衰特性の２つが要求されること
になる。
その回路図を、図４にその特性を示すように、周波数変
換時に発生する不要周波数成分をＢＰＦ（帯域ろ波器）
２で除去させることを期待している。しかし、このＢＰ
Ｆには周波数変換によって生じる中間周波数ＦＩＦを低
損失で通過させなくてはならないという条件も必要であ
る。したがって、ＢＰＦ２の機能としては厳しい帯域通
過特性と厳しい帯域外減衰特性の２つが要求されること
になる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上述のごとく、従来の
ヘテロダイン周波数変換を行っている伝送機器、通信機
器などにおいては、局発周波数リークあるいはイメージ
周波数などの不要周波数成分の除去のために周波数変換
段の前後にフィルタを必要とし、そのフィルタには中間
周波数を低損失で通過させる通過特性と、かつ、帯域外
の周波数は十分減衰させる減衰特性が要求されるという
厳しい要求があり、高価なものになりがちであるという
問題があった。本発明は、この点を解決して、比較的簡
単な方法で、周波数変換によって生じる不要周波数成分
を、効果的に軽減、除去、抑圧し、かつ、フィルタに要
求される特性の規格を軽減することができる周波数変換
回路の実現を課題とする。
ヘテロダイン周波数変換を行っている伝送機器、通信機
器などにおいては、局発周波数リークあるいはイメージ
周波数などの不要周波数成分の除去のために周波数変換
段の前後にフィルタを必要とし、そのフィルタには中間
周波数を低損失で通過させる通過特性と、かつ、帯域外
の周波数は十分減衰させる減衰特性が要求されるという
厳しい要求があり、高価なものになりがちであるという
問題があった。本発明は、この点を解決して、比較的簡
単な方法で、周波数変換によって生じる不要周波数成分
を、効果的に軽減、除去、抑圧し、かつ、フィルタに要
求される特性の規格を軽減することができる周波数変換
回路の実現を課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を達成するた
め、本発明は、位相比較手段と電圧制御局部発振手段を
有する位相同期回路（ＰＬＬ）を用いた周波数変換回路
において、前記電圧制御局部発振手段の発振周波数を含
む変換信号の帯域外信号を減衰するろ波器の中心周波数
を前記電圧制御局部発振手段の制御電圧を用いて制御す
ることを特徴とする。また、本発明は、位相比較手段と
電圧制御局部発振手段を有する位相同期回路（ＰＬＬ）
を用いた周波数変換回路において、前記電圧制御局部発
振手段の発振周波数を含む変換信号の帯域外信号を減衰
する共振減衰器の共振周波数を前記電圧制御局部発振手
段の制御電圧を用いて制御することを特徴とする。
め、本発明は、位相比較手段と電圧制御局部発振手段を
有する位相同期回路（ＰＬＬ）を用いた周波数変換回路
において、前記電圧制御局部発振手段の発振周波数を含
む変換信号の帯域外信号を減衰するろ波器の中心周波数
を前記電圧制御局部発振手段の制御電圧を用いて制御す
ることを特徴とする。また、本発明は、位相比較手段と
電圧制御局部発振手段を有する位相同期回路（ＰＬＬ）
を用いた周波数変換回路において、前記電圧制御局部発
振手段の発振周波数を含む変換信号の帯域外信号を減衰
する共振減衰器の共振周波数を前記電圧制御局部発振手
段の制御電圧を用いて制御することを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、本発明にかかる周波数変換
回路を、添付図面を参照にして詳細に説明する。
回路を、添付図面を参照にして詳細に説明する。
【０００８】図１に、本発明の一実施の形態の周波数変
換回路の回路図を示す。この回路は受信周波数ＦＲの周
波数変換信号である中間周波数ＦＩＦを、局発周波数Ｆ
ＬＯ、原受信周波数ＦＲ、局発周波数ＦＬＯに対する受
信周波数ＦＲのイメージ周波数ＦＩＭなどから分離して
取り出す回路である。図１において、符号１は周波数変
換器としての乗算器、符号３は電圧制御発振器（ＶＣ
Ｏ）、符号４は分周器、符号５は低域ろ波器（ＬＰ
Ｆ）、符号６は増幅器、符号７は周波数制御回路（容量
可変回路）、符号８は帯域ろ波器である。この図では周
波数制御回路７と帯域ろ波器８とを分離して示したが、
周波数制御回路７は帯域ろ波器８の基本回路に組み込ま
れてその中心周波数、共振周波数を可変する回路であっ
て差支えない。
換回路の回路図を示す。この回路は受信周波数ＦＲの周
波数変換信号である中間周波数ＦＩＦを、局発周波数Ｆ
ＬＯ、原受信周波数ＦＲ、局発周波数ＦＬＯに対する受
信周波数ＦＲのイメージ周波数ＦＩＭなどから分離して
取り出す回路である。図１において、符号１は周波数変
換器としての乗算器、符号３は電圧制御発振器（ＶＣ
Ｏ）、符号４は分周器、符号５は低域ろ波器（ＬＰ
Ｆ）、符号６は増幅器、符号７は周波数制御回路（容量
可変回路）、符号８は帯域ろ波器である。この図では周
波数制御回路７と帯域ろ波器８とを分離して示したが、
周波数制御回路７は帯域ろ波器８の基本回路に組み込ま
れてその中心周波数、共振周波数を可変する回路であっ
て差支えない。
【０００９】図１の回路は、ＶＣＯ３、分周器４、ＬＰ
Ｆ５、増幅器６を含んだループで構成される一般的なＰ
ＬＬ（Phase Locked Loop ）が組み込まれていることが
前提になる。この回路では、ＶＣＯ３の発振周波数を制
御している制御電圧を利用して周波数可変回路７を駆動
し、フィルタ８の設定周波数（中心周波数、共振周波
数）を効果的な周波数に可変させる。これによって、フ
ィルタ８のシステム内に生じている不要周波数成分の影
響を、効果的に軽減するものである。
Ｆ５、増幅器６を含んだループで構成される一般的なＰ
ＬＬ（Phase Locked Loop ）が組み込まれていることが
前提になる。この回路では、ＶＣＯ３の発振周波数を制
御している制御電圧を利用して周波数可変回路７を駆動
し、フィルタ８の設定周波数（中心周波数、共振周波
数）を効果的な周波数に可変させる。これによって、フ
ィルタ８のシステム内に生じている不要周波数成分の影
響を、効果的に軽減するものである。
【００１０】図２に本発明の周波数変換系と可変帯域フ
ィルタ系の特性を示す。この特性を図４の従来の周波数
変換系とフィルタ系の特性と比較する。システムの全体
の動作としては、ＰＬＬ回路は制御する局発周波数ＦＬ
Ｏと受信周波数ＦＲとの差分周波数から中間周波数ＦＩ
Ｆを得る。すなわち、任意の受信周波数ＦＲから中間周
波数ＦＩＦを得るために必要とする局発周波数ＦＬＯを
求めるために、ＰＬＬ回路において位相差を検出し、位
相検波した制御電圧信号でＶＣＯ３の発振周波数を制御
して必要とする局発周波数ＦＬＯを得ている。
ィルタ系の特性を示す。この特性を図４の従来の周波数
変換系とフィルタ系の特性と比較する。システムの全体
の動作としては、ＰＬＬ回路は制御する局発周波数ＦＬ
Ｏと受信周波数ＦＲとの差分周波数から中間周波数ＦＩ
Ｆを得る。すなわち、任意の受信周波数ＦＲから中間周
波数ＦＩＦを得るために必要とする局発周波数ＦＬＯを
求めるために、ＰＬＬ回路において位相差を検出し、位
相検波した制御電圧信号でＶＣＯ３の発振周波数を制御
して必要とする局発周波数ＦＬＯを得ている。
【００１１】本発明はこの点に着目して、ＰＬＬでＶＣ
Ｏ３の局発周波数ＦＬＯを制御しているこの制御電圧信
号を利用して可変回路７とフィルタ８を制御し、ＶＣＯ
３と同様の変化あるいはそれに準じた規則性を持った変
化をフィルタ８に起こさせるようにする。例えば、フィ
ルタの阻止域の中心を局発周波数ＦＬＯに合わせるよう
に、周波数可変回路７やフィルタ８の定数等を設定する
ことで、フィルタ８の減衰特性を図２の（ａ）から、局
発周波数ＦＬＯが高くなった場合は図２の（ｂ）に、局
発周波数ＦＬＯが低くなった場合は図２の（ｃ）に変動
させ、これによって不要周波数成分がシステムに与える
影響を軽減させると共に、従来の回路でＢＰＦ２に要求
されていた特性の緩和を図るようにする。
Ｏ３の局発周波数ＦＬＯを制御しているこの制御電圧信
号を利用して可変回路７とフィルタ８を制御し、ＶＣＯ
３と同様の変化あるいはそれに準じた規則性を持った変
化をフィルタ８に起こさせるようにする。例えば、フィ
ルタの阻止域の中心を局発周波数ＦＬＯに合わせるよう
に、周波数可変回路７やフィルタ８の定数等を設定する
ことで、フィルタ８の減衰特性を図２の（ａ）から、局
発周波数ＦＬＯが高くなった場合は図２の（ｂ）に、局
発周波数ＦＬＯが低くなった場合は図２の（ｃ）に変動
させ、これによって不要周波数成分がシステムに与える
影響を軽減させると共に、従来の回路でＢＰＦ２に要求
されていた特性の緩和を図るようにする。
【００１２】図１に示す周波数可変回路７は、例えば、
フィルタ８の容量成分を可変するように、バラクタダイ
オード（可変容量ダイオード）、チョークコイル、周波
数シフト用のコンデンサなどから構成された回路であ
る。フィルタ８はＬ、Ｃあるいは誘電体、水晶、空洞な
どを用いて、その回路のＱ、回路の設定周波数などの特
性を設定し、周波数可変回路７の変化に応じて減衰させ
たい信号周波数成分に減衰特性が一致するよう選んで構
成する。
フィルタ８の容量成分を可変するように、バラクタダイ
オード（可変容量ダイオード）、チョークコイル、周波
数シフト用のコンデンサなどから構成された回路であ
る。フィルタ８はＬ、Ｃあるいは誘電体、水晶、空洞な
どを用いて、その回路のＱ、回路の設定周波数などの特
性を設定し、周波数可変回路７の変化に応じて減衰させ
たい信号周波数成分に減衰特性が一致するよう選んで構
成する。
【００１３】このようにすることにより、局発周波数Ｆ
ＬＯのリークの抑圧、イメージ周波数ＦＩＭの抑圧、受
信信号ＦＲの漏洩の抑圧などを考慮したフィルタの減衰
特性が比較的容易に得られ、また、フィルタの規格を設
定する際の負担を軽くすることができる。この回路構成
は比較的単純であるため、周波数帯と制御電圧、電圧感
度を押さえておれば、この回路構成をカスケードに接続
することも可能であり、それによって、多段のヘテロダ
イン方式において発生する不要周波数成分にも、充分対
応することができる。また、構成部品の部品点数が少な
く、基本的にバラクタダイオード（可変容量ダイオー
ド）と共振器のみなので、軽量で小型化が可能であり、
さらに、ＩＣ化も可能である。
ＬＯのリークの抑圧、イメージ周波数ＦＩＭの抑圧、受
信信号ＦＲの漏洩の抑圧などを考慮したフィルタの減衰
特性が比較的容易に得られ、また、フィルタの規格を設
定する際の負担を軽くすることができる。この回路構成
は比較的単純であるため、周波数帯と制御電圧、電圧感
度を押さえておれば、この回路構成をカスケードに接続
することも可能であり、それによって、多段のヘテロダ
イン方式において発生する不要周波数成分にも、充分対
応することができる。また、構成部品の部品点数が少な
く、基本的にバラクタダイオード（可変容量ダイオー
ド）と共振器のみなので、軽量で小型化が可能であり、
さらに、ＩＣ化も可能である。
【００１４】このように、ＰＬＬの制御電圧に連動し
て、フィルタおよび共振器の電圧感度と周波数設定を自
由に決めることができるので、フィルタおよび共振器の
周波数帯および帯域巾を可変にして、局発周波数などに
フレキシブルに対応することができる。以上の説明で
は、不要周波数成分を減衰させるのに帯域ろ波器８を用
いるように説明したが、共振回路を用いた減衰器を用い
ても同様の効果が得られる。
て、フィルタおよび共振器の電圧感度と周波数設定を自
由に決めることができるので、フィルタおよび共振器の
周波数帯および帯域巾を可変にして、局発周波数などに
フレキシブルに対応することができる。以上の説明で
は、不要周波数成分を減衰させるのに帯域ろ波器８を用
いるように説明したが、共振回路を用いた減衰器を用い
ても同様の効果が得られる。
【００１５】
【発明の効果】以上説明したように本発明の請求項１の
発明は、位相比較手段と電圧制御局部発振手段を有する
位相同期回路（ＰＬＬ）を用いた周波数変換回路におい
て、電圧制御局部発振手段の発振周波数を含む変換信号
の帯域外信号を減衰するろ波器の中心周波数を電圧制御
局部発振手段の制御電圧を用いて制御することを特徴と
する。また、本発明の請求項２の発明は、位相比較手段
と電圧制御局部発振手段を有する位相同期回路（ＰＬ
Ｌ）を用いた周波数変換回路において、電圧制御局部発
振手段の発振周波数を含む変換信号の帯域外信号を減衰
する共振減衰器の共振周波数を電圧制御局部発振手段の
制御電圧を用いて制御することを特徴とする。これらの
周波数変換回路では、電圧制御発振器（ＶＣＯ）を制御
している制御電圧でろ波器または共振系の周波数特性を
変化させているので、局発周波数の動きと同期して変化
をする局発周波数リークあるいはイメージ周波数成分な
どの不要な周波数信号に追従して効果的にこれらを軽減
あるいは除去させることができ、フィルタに要求される
特性を緩やかなものにすることが可能になって、回路を
廉価に実現することができる。
発明は、位相比較手段と電圧制御局部発振手段を有する
位相同期回路（ＰＬＬ）を用いた周波数変換回路におい
て、電圧制御局部発振手段の発振周波数を含む変換信号
の帯域外信号を減衰するろ波器の中心周波数を電圧制御
局部発振手段の制御電圧を用いて制御することを特徴と
する。また、本発明の請求項２の発明は、位相比較手段
と電圧制御局部発振手段を有する位相同期回路（ＰＬ
Ｌ）を用いた周波数変換回路において、電圧制御局部発
振手段の発振周波数を含む変換信号の帯域外信号を減衰
する共振減衰器の共振周波数を電圧制御局部発振手段の
制御電圧を用いて制御することを特徴とする。これらの
周波数変換回路では、電圧制御発振器（ＶＣＯ）を制御
している制御電圧でろ波器または共振系の周波数特性を
変化させているので、局発周波数の動きと同期して変化
をする局発周波数リークあるいはイメージ周波数成分な
どの不要な周波数信号に追従して効果的にこれらを軽減
あるいは除去させることができ、フィルタに要求される
特性を緩やかなものにすることが可能になって、回路を
廉価に実現することができる。
【図１】本発明の周波数変換回路の回路図。
【図２】本発明の周波数変換回路の周波数変換系と可変
帯域フィルタ系の特性を示す説明図。
帯域フィルタ系の特性を示す説明図。
【図３】従来の周波数変換回路の回路図。
【図４】従来の周波数変換回路の周波数変換系と可変帯
域フィルタ系の特性を示す説明図。
域フィルタ系の特性を示す説明図。
１…乗算器、２…帯域ろ波器、３…電圧制御発振器、４
…分周器、５…低域ろ波器、６…増幅器、７…周波数制
御回路、８…帯域ろ波器
…分周器、５…低域ろ波器、６…増幅器、７…周波数制
御回路、８…帯域ろ波器
Claims (2)
- 【請求項１】 位相比較手段と電圧制御局部発振手段を
有する位相同期回路（ＰＬＬ）を用いた周波数変換回路
において、 前記電圧制御局部発振手段の発振周波数を含む変換信号
の帯域外信号を減衰するろ波器の中心周波数を前記電圧
制御局部発振手段の制御電圧を用いて制御することを特
徴とする周波数変換回路。 - 【請求項２】 位相比較手段と電圧制御局部発振手段を
有する位相同期回路（ＰＬＬ）を用いた周波数変換回路
において、 前記電圧制御局部発振手段の発振周波数を含む変換信号
の帯域外信号を減衰する共振減衰器の共振周波数を前記
電圧制御局部発振手段の制御電圧を用いて制御すること
を特徴とする周波数変換回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11114865A JP2000307454A (ja) | 1999-04-22 | 1999-04-22 | 周波数変換回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11114865A JP2000307454A (ja) | 1999-04-22 | 1999-04-22 | 周波数変換回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000307454A true JP2000307454A (ja) | 2000-11-02 |
Family
ID=14648640
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11114865A Pending JP2000307454A (ja) | 1999-04-22 | 1999-04-22 | 周波数変換回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000307454A (ja) |
-
1999
- 1999-04-22 JP JP11114865A patent/JP2000307454A/ja active Pending
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060127 |
|
| RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20060127 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20080513 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080520 |
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| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20081002 |