JP2599642Y2 - 折り返し試験のシフト周波数発生装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この考案は、出力周波数を入力周
波数に対してシフト周波数（例えば±３０ＭＨｚ〜±４
００ＭＨｚ）だけ周波数を変換して出力する試験装置
（折り返し試験器）において、出力信号のスプリアス周
波数を低減し、また、ミキサに供給するＶＣＯ（電圧制
御発振器）の回路構成を簡素にする回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、マイクロ・ウエーブ中継回線等
において、中継地点毎に送信周波数（例えば運用周波数
が４ＧＨｚ〜６ＧＨｚ）は、送信電波等からのまわり込
みや、中継器装置内でのスプリアス信号が受信側に混入
するトラブルを防止する為に、通常は、受信周波数とは
変えて、別の周波数で送信出力している。この為に、送
信周波数は、受信周波数に対してシフト周波数分（例え
ば±３０ＭＨｚ〜±４００ＭＨｚ）の周波数変換して送
信出力している。

【０００３】本装置の利用分野は、このようなマイクロ
ウエーブ中継装置の試験をする為に、送信周波数を入力
して、任意の周波数に変換して出力する周波数変換装置
が必要となっている。例えば、受信器の入力感度と受信
信号の品質（ビット・エラー・レート試験等）を、直接
アンテナからの電波を受信して行うのではなく、別の試
験接続形態で定量的に試験している。本試験装置の利用
目的は、このような通信回線の受信機、送信機（いわゆ
る中継伝送装置）の伝送品質評価や、受信品質感度の評
価の一環として使用する。

【０００４】上記の様に、各種性能試験評価・測定をす
る為に、本折り返し試験（ループバック試験）形態とし
て試験される。この為に、周波数変換後の出力周波数の
品質劣化を極力少なくする必要があり、本試験装置から
の出力周波数は、高純度が要求されている。例えば、中
心周波数から１０ＫＨｚ離れた周波数でのノイズレベル
は、−１００ｄＢ以下である必要がある。また、出力周
波数のスプリアスは例えば−６０ｄＢ以下であることが
必要である。

【０００５】まず、図２の従来の構成ブロック図の一実
施例を示して、従来の概要を説明する。従来では、入力
周波数ｆ９１をシフト周波数ｆ６２により、直接目的と
する出力周波数ｆ９９に変換するミキシング回路構成を
とっていて、不要な一方のスプリアス周波数の除去する
為に、位相器７６と、ミキサ８２、８３で９０°位相を
ずらした２信号を形成し、この両信号をラングカプラ８
４で合成することで、不要な近傍スプリアスを除去する
構成としている。

【０００６】これについて、動作内容を説明をする。ま
ず、入力周波数ｆ９１を分配器８１で２方向に分配し、
ミキサ８２、８３に供給する。そして、両ミキサに与え
るシフト周波数（ｆ９４、ｆ９７）の供給は、位相器７
６を設けて、シフト周波数ｆ９４とｆ９７の周波数出力
間の位相を９０°ずらして両ミキサに供給する。次に、
各々のミキサ（８２、８３）でミキシングされて出力周
波数信号（ｆ９３＝ｆ９１±ｆ９４、ｆ９６＝ｆ９１±
ｆ９７）を得る。

【０００７】次に、この両信号をラングカプラ８４に与
えて合成する。この合成時において、両入力周波数には
９０°の位相ずれがある。この為、合成した結果は、一
方の周波数出力の位相関係が逆相で合成され、他方の周
波数出力が同相で合成されることとなり、これにより、
不要であるスプリアス周波数（例えばｆ９１＋ｆ９４）
を減衰除去し、目的出力とする変換周波数（例えばｆ９
１−ｆ９４）のみを通過させる。これは、いわゆるバン
ド・パス・フィルタ機能として機能していて、３０ｄＢ
以上の減衰を得ている。その後ＢＰＦ８５でも不要周波
数をフィルタ除去した後、２分岐して出力（ｆ９９、ｆ
１００）している。

【０００８】また、シフト周波数（ｆ６２）の発振源に
は、広い周波数範囲（例えば３０ＭＨｚ〜４００ＭＨ
ｚ）を必要とし、かつ、高純度の発振周波数を得る必要
から、複数のシンセサイザ（７１〜７４）の発振源を用
意し、これをスイッチ７５で切り替えて使用している。

【０００９】

【考案が解決しようとする課題】上記説明のように、シ
フト周波数が入力周波数の近傍である為、イメージ周波
数除去が困難な点がある。またシフト周波数の発振源が
複数個のシンセサイザが必要である点がある。この為
に、回路規模が多く、部品コスト、調整工数上昇を招く
難点があった。

【００１０】そこで、本考案が解決しようとする課題
は、ミキサを２段構成にして、イメージ周波数を離し、
一般的なバンド・パス・フィルタを用いてスプリアス周
波数の除去を容易にする。また、シフト周波数の可変発
振源を１つにして、かつ、良好なる周波数変換が可能
で、小型・安価に構成することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決する為の手段】上記課題を解決するため
に、本考案の構成では、第１ミキサ１１と、第３ミキサ
１９に与えるシンセサイザ２３を設け、入力周波数信号
ｆ９１とシンセサイザ２３の周波数信号を、ミキシング
する第１ミキサ１１を設ける。そして、当該シンセサイ
ザ２３の信号を当該第１ミキサ１１に供給してミキシン
グする。

【００１２】そして、当該第１ミキサ１１で周波数変換
出力信号のうち、不要な一方のイメージ周波数を除去す
る第１ＢＰＦ１２を設けてイメージ周波数を除去した
後、当該第１ＢＰＦ１２でフィルタされた信号と固定発
振器１８をミキシングする第２ミキサ１３を設ける。ま
た、当該第２ミキサ１３と、第３ミキサ１９に周波数信
号を与える固定発振器１８を設ける。

【００１３】そして、当該固定発振器１８の信号を当該
第２ミキサ１３に供給してミキシングする。そして、当
該第２ミキサ１３の出力周波数のうちで、目的とする出
力周波数以外の不要なイメージ周波数を除去フィルタす
る第２ＢＰＦ１４を設ける。そして、当該シンセサイザ
２３の出力周波数と、固定発振器１８の出力周波数をミ
キシングする第３ミキサ１９を設けた構成としている。

【００１４】

【作用】ミキサ１１、１３による２段階のミキシング構
成としたことにより、イメージ周波数を十分に離すこと
ができ、ＢＰＦ１２、１４によるイメージ周波数除去を
容易にする作用がある。

【００１５】固定発振器１８の出力周波数をミキサ１９
に供給して、ＶＣＯ１７の出力周波数とミキシングして
シンセサイザ２３のロック・ループを形成することによ
り、当該固定発振器１８の変動分をキャンセルする作用
がある。つまり、第１ミキサ１１では変動分とは逆の周
波数変動量でミキシングされ、次に、第２ミキサ１３で
は固定発振器１８自体の周波数変動量でミキシングされ
る結果、出力された周波数は、固定発振器１８の変動分
がキャンセルされる。このことは、固定発振器１８の周
波数変動の影響をなくする役割をする。

【００１６】

【実施例】本実施例の、実施概要を説明する。本実施例
は、入力周波数信号ｆ９１を、第１ミキサ１１の一方の
入力に与え、他方の入力には、ＶＣＯ１７の発振出力信
号を与える。そして、当該第１ミキサ１１でミキシング
して周波数変換した後、ＢＰＦ１２により不要なスプリ
アス周波数（イメージ周波数）を除去する。次に、この
信号を第２ミキサ１３の一方の入力に与え、他方の入力
には、固定発振器１８の信号を与える。そして、第２ミ
キサ１３でミキシングして周波数変換した後、ＢＰＦ１
４により不要なスプリアス周波数を除去した後、出力す
る構成としている。

【００１７】これについて、本考案の構成ブロック図の
一実施例を示して具体的に順次内容を説明する。本説明
では、説明を容易とする為に、入力周波数ｆ９１は、
４．０ＧＨｚの場合と仮定し、固定発振器１８の周波数
を３．０ＧＨｚの場合とし、シフト周波数としては、１
００ＭＨｚの場合と仮定して、以下説明をする。

【００１８】まず、入力周波数信号ｆ９１を、第１ミキ
サ１１の一方の入力に与え、他方の入力には、ＶＣＯ１
７の信号を与える。ここで、ＶＣＯ１７の発振周波数の
値は、シフト周波数（１００ＭＨｚ）＋固定発振器１８
の周波数（３．０ＧＨｚ）を加算した周波数値（３．１
ＧＨｚ）である。そして、当該第１ミキサ１１でミキシ
ングされた出力周波数は、１．１ＧＨｚ（４ＧＨｚ−
３．１ＧＨｚ）、及び、イメージ周波数として７．１Ｇ
Ｈｚ（４ＧＨｚ＋３．１ＧＨｚ）が得られる。このう
ち、ＢＰＦ１２がロー・パス・フィルタとしておくこと
で、不要な７．１ＧＨｚ帯は、簡単に除去されて出力さ
れる。

【００１９】次に、この信号（１．１ＧＨｚ）を第２ミ
キサ１３の一方の入力に与え、他方の入力には、固定発
振器１８からの信号（３．０ＧＨｚ）を与える。そし
て、当該第２ミキサ１３でミキシングした後の出力周波
数は、４．１ＧＨｚ（１．１ＧＨｚ＋３．０ＧＨｚ）
と、イメージ周波数として２．９ＧＨｚ（３．０ＧＨｚ
−１．１ＧＨｚ）が得られる。このうち、ＢＰＦ１４が
ハイ・パス・フィルタとしておくことで、通過後の信号
中には、不要な２．９ＧＨｚ帯は、容易に除去されて、
目的とする信号周波数のみが出力される。

【００２０】次に、発振源について説明する。固定発振
器１８は、フリーラン状態にある。しかし、この周波数
信号をミキサ１９に与えている為、ＶＣＯ１７の発振器
の位相ロック回路のループの一環として組み込まれる
為、固定発振器１８側の周波数ドリフト変動分も補正す
る周波数ｆ６３を、ＶＣＯ１７は出力する。

【００２１】つまり、ＶＣＯ１７の出力周波数ｆ６３を
ミキサ１９の一方の入力に与え、他方の入力には、固定
発振器１８からの周波数（３．０ＧＨｚ）を与える。こ
のミキサの出力は両周波数のずれを含んだ周波数成分で
ある。この周波数ｆ６６を分周器２０で、任意の設定値
２１により分周されて位相比較器２２に一方に与えられ
る。他方の入力には、基準となる高精度固定発振器１５
（水晶発振）からの周波数を与える。そして、当該位相
比較器２２で、両者の位相が比較されて、その差分によ
りＶＣＯ発振周波数を制御することで、全体としてシン
セサイザ２３のロック・ループを形成することになる。

【００２２】このように構成することで、第１ミキサ１
１では変動分とは逆の周波数変動量でミキシングされ、
次に、第２ミキサ１３では固定発振器１８自体の周波数
変動量でミキシングされる結果、出力された周波数は、
固定発振器１８の変動分がキャンセルされる。このこと
は、固定発振器１８の周波数変動の影響がなくなること
を意味していて、２つのミキシング周波数ｆ６３、ｆ６
５は、単一のシンセサイザから供給されているのと同じ
ように振る舞うこととなる。これにより、２つのミキサ
を通過して変換された周波数は、いわゆるキャンセリン
グ効果によって、常に安定した周波数出力を実現してい
て、高純度の周波数変換を実現している。

【００２３】

【考案の効果】本考案は、以上説明したように構成され
ているので、下記に記載されるような効果を奏する。２
つのミキサ１１、１３を設けて、ＢＰＦ１２、１４での
イメージ周波数の除去を容易化したことで、確実にか
つ、容易に６０ｄＢ以上のスプリアス除去が実現できる
効果が得られる。

【００２４】ミキサ１１、１３に供給するミキシング周
波数が、２つの独立した発振源ではなく、１つの共通の
シンセサイザでロックした発振源としたことで、２カ所
でミキシングされた後、出力する周波数は高純度の周波
数変換が実現できる。また、その出力周波数の変動は押
さえられ、安定なシフト周波数を与えられる効果が得ら
れる。

【００２５】また、ＶＣＯ１７の回路が１個で良い為、
回路がシンプルになり部品コスト低減ができ、調整個所
も減る為、調整作業工数の低減の利点も得られる。

【００２６】

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の構成ブロック図の一実施例である。

【図２】従来の構成ブロック図の一実施例である。

【符号の説明】

１１、１３、１９ ミキサ １２、１４ ＢＰＦ １５ 高精度固定発振器 １７ ＶＣＯ １８ 固定発振器 ２０ 分周器 ２１ 設定値 ２２ 位相比較器 ２３、７１〜７４ シンセサイザ ７５ スイッチ ７６ 位相器 ８１ 分配器 ８２、８３ ミキサ ８４ ラングカプラ ８５ ＢＰＦ

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１ミキサ（１１）と第２ミキサ（１
   ３）とによる２段階の周波数変換構成を備えて、入力さ
   れる入力周波数信号（ｆ９１）に対して所定の周波数値
   だけずらした出力周波数を出力する周波数変換装置にお
   いて、 第１ミキサ（１１）と第３ミキサ（１９）へ周波数信号
   を供給するシンセサイザ（２３）を設け、 入力周波数信号（ｆ９１）とシンセサイザ（２３）の周
   波数信号を、ミキシング（周波数混合）する第１ミキサ
   （１１）を設け、 当該第１ミキサ（１１）の出力のうち、不要なイメージ
   周波数をフィルタ除去する第１ＢＰＦ（１２）を設け、 当該第１ＢＰＦ（１２）でフィルタされた信号と固定発
   振器（１８）をミキシングする第２ミキサ（１３）を設
   け、 当該第２ミキサ（１３）と、第３ミキサ（１９）に固定
   の周波数信号を与える固定発振器（１８）を設け、 当該第２ミキサ（１３）の出力のうち、不要なイメージ
   周波数をフィルタ除去する第２ＢＰＦ（１４）を設け、 当該シンセサイザ（２３）の出力と、固定発振器（１
   ８）の出力をミキシングした出力信号を、当該シンセサ
   イザ（２３）がＰＬＬループを形成する一方の位相比較
   用入力として当該シンセサイザ（２３）へ供給する第３
   ミキサ（１９）を設け、 以上から構成していることを特徴とした折り返し試験の
   シフト周波数発生装置。