JP3110383B2 - 無線装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はデジタル変調された
無線信号の送信に好適な無線装置に関し、特に局部発振
周波数信号の発生に位相同期発振器（以下、ＰＬＬ発振
器ともいう）を用いる無線装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種の無線装置では、デジタル
変調あるいはアナログ変調された中間周波数信号と上記
局部発振周波数信号とを掛け算器で乗算して（アップコ
ンバートして）上側帯波を高周波数信号として取り出
し、この高周波数信号をＡＬＣ（自動レベル制御回路ま
たは自動利得制御回路を意味する）回路内蔵の利得可変
の増幅器で一定レベルに自動利得制御して送信信号を生
成し、この送信信号をアンテナから通信相手局に送信す
る例が多い。

【０００３】ここで、上記局部発振周波数信号の生成に
は、上記送信信号の周波数安定度を良くするために、Ｐ
ＬＬ発振器を用いることが多い。しかし、上記ＰＬＬ発
振器は、電源の断続等によって位相同期がはずれ、位相
同期がはずれると，規定の周波数からはずれた上記局部
発振周波数信号を発生してしまうことがあるという現象
がある。すると、上記送信信号の周波数も規定周波数と
異なる周波数となってしまい、隣接するチャンネルへに
干渉を与える等の悪影響を与える結果を生じることにな
る。

【０００４】従って、従来のこの種の無線装置では、上
記ＰＬＬ発振器がＰＬＬ同期引き込み過程等，同期はず
れ状態ではＡＰＣアラーム信号を出力し、このＡＰＣア
ラーム信号により上記増幅器の出力をミュート（電源オ
フ等により、出力停止の状態にすること）していた。し
かし、この技術では、ＰＬＬ同期引き込み完了後のＡＰ
Ｃアラーム信号が解除された瞬間には、上記増幅器の利
得制御信号が上記増幅器を最大利得にする状態になって
いるところから、上記増幅器が一時的に規定レベルより
高いレベルの送信信号を出力してしまい、隣接するチャ
ンネルに干渉等の悪影響を与えるという問題があった。

【０００５】また、特開平９−１３５１７８号公報（発
明の名称：送信出力制御方式）にも、送信出力の不安定
や隣接チャンネルへの干渉を防ぐために、ＰＬＬ発振器
の同期はずれ状態や電源立ち上げ時に出力増幅器の出力
をオフする技術が開示されている。なお、この送信出力
制御方式では出力増幅器が利得固定であるので、前者の
無線装置より、送信出力の不安定や隣接チャンネルへの
干渉を防ぐ技術は単純である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述したとおり、従来
の無線装置は、上記ＡＰＣアラーム信号により上記増幅
器の出力をミュートしたあとの，ＰＬＬ同期引き込み
（位相同期引き込み，又は単に同期引き込みともいう）
完了後に、ＡＰＣアラーム信号が解除された瞬間には、
上記増幅器（又はＡＬＣ回路）が一時的に規定レベルよ
り高いレベルの送信信号を出力してしまい、隣接するチ
ャンネルに干渉等の悪影響を与えるという問題があっ
た。

【０００７】従って本発明の目的は、位相同期発振器か
ら局部発信周波数信号を得ると共に高周波数信号を利得
可変の増幅器によって自動利得増幅して所定レベルの送
信信号を生じるＡＬＣ回路を備える無線装置において、
従来技術による欠点を解消し、上記ＡＬＣ回路のミュー
トを上記ＡＰＣアラーム信号の解除で終了させた時、上
記増幅器又はＡＬＣ回路が一時的に規定レベルより高い
レベル，あるいは規定より広いスペクトラムの送信信号
を出力してしまい，隣接するチャンネルに干渉等の悪影
響を与えるという問題をなくすることにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明による無線装置
は、変調された中間周波数信号と位相同期発振器からの
局部発信周波数信号とを乗算して高周波数信号を生じる
掛け算器と、前記高周波数信号を利得可変の増幅器によ
って自動利得増幅して所定レベルの送信信号を生じるＡ
ＬＣ回路とを備える無線装置において、前記位相同期発
振器の同期はずれ状態においては，前記ＡＬＣ回路をミ
ュート状態にするミュート手段と、前記位相同期発振器
が同期はずれ状態から同期引き込み状態になると，所定
時間だけ前記ＡＬＣ回路に所定レベルの送信信号を生じ
させる送信信号レベル固定手段と、前記位相同期発振器
からの前記局部発信周波数信号の一部を前記掛け算器用
の信号と分離して通過させる帯域通過ろ波器と、前記帯
域通過ろ波器を通過した信号のレベルを検出し，この検
出レベルが所定値以上であると同期引き込み状態信号を
生成すると共に前記所定値以下であると同期はずれ状態
信号を生成するレベル検出器と、前記同期引き込み状態
信号及び前記同期はずれ状態信号を前記所定時間だけ遅
延させる遅延回路とを備え、前記同期引き込み状態信号
を受けない場合には，前記ＡＬＣ回路を前記ミュート状
態にし、前記遅延回路を通過した前記同期はずれ状態信
号を受けると，前記送信信号レベル固定手段を動作させ
て前記ＡＬＣ回路に前記所定レベルの送信信号を生じさ
せ、前記遅延回路を通過した前記同期引き込み状態信号
を受けると，前記送信信号のレベルを検出して前記増幅
器の利得制御信号用に用いることを特徴とする。

【０００９】

【００１０】

【００１１】

【００１２】該無線装置は、前記ＡＬＣ回路が、前記増
幅器と、前記増幅器の利得制御信号用に前記送信信号の
レベルを検出する検波回路と、前記遅延回路と、前記Ａ
ＬＣ回路に前記所定レベルの送信信号を生じさせる値の
制御信号を生じる出力レベル設定回路と、前記出力レベ
ル設定回路からの利得制御信号と前記検波回路からの利
得制御信号との何れかを前記遅延回路の出力信号によっ
て前前記増幅器の利得制御信号に選択する切替器とを備
える構成をとることができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】次に、本発明について図面を参照
して説明する。

【００１４】図１は本発明による無線装置の実施の形態
の一つを示すブロック図である。また、図２は本発明に
係わる信号の時系列的変化を示す図である。

【００１５】図１において、ＡＬＣ回路１３内の時定数
回路１２，切替器１１及び出力レベル設定回路１０を省
き、検波回路９からのＡＬＣ制御電圧（上記利得制御信
号と同じ）Ｌ１を利得可変の増幅器８の利得制御端子に
直結すると、従来の技術の項で述べた無線装置と同じに
なる。

【００１６】以下、図２（ａ）及び（ｂ）も参照して、
従来技術による無線装置についてさらに説明する。電源
の断続等の理由によって、時刻Ｔ０にはＰＬＬ発振器７
が同期はずれ状態にあり、ＰＬＬ発振器７内の位相比較
器５がこれを検出して論理“Ｌ”のＡＰＣアラームＣ１
を送出している。このＡＰＣアラームＣ１は、増幅器８
の電源を断にする等の手段によって増幅器８をミュート
状態にしている。

【００１７】時刻Ｔ１に至ってＰＬＬ発振器７の同期が
回復して同期引き込み状態（同期状態）になると、位相
比較器５がこれを検出して論理“Ｈ”のＡＰＣアラーム
Ｃ１を送出している。この信号Ｃ１はＡＰＣアラームの
解除信号である。論理“Ｈ”のＡＰＣアラームＣ１を受
けると、上記ミュート状態は解除され、上記ＡＬＣ回路
は自動利得制御状態にはいる。しかし、ミュート状態で
は増幅器８が送信出力（Ｓ３）を出さないので、送信信
号（Ｓ３）のレベルを検出する検波回路９がＡＬＣ制御
電圧（増幅器８の利得制御信号）Ｌ１を最大にして待っ
ている。従って、時刻Ｔ１から，この場合，一定の時間
が経過する時刻Ｔ２まで、増幅器８は規定値より過大な
送信信号（Ｓ３）を出力することになる。この過大な送
信信号（Ｓ３）が隣接するチャンネルに干渉等の悪影響
を与えるのは先に述べたとおりである。時刻Ｔ２以降は
上記ＡＬＣ回路は通常のループ時定数を経て正常な動作
に戻り、送信信号（Ｓ３）は規定値（規定レベル）を出
力するようになる。

【００１８】次に、本来の図１及び図２を参照して図１
の実施の形態について説明する。

【００１９】図１の無線装置は、多値直交変調信号等の
デジタル信号によって変調された中間周波数信号Ｓ１と
位相同期発振器（ＰＬＬ発振器）７からの局部発信周波
数信号Ｓ４とをアナログミキサ等を用いる掛け算器１で
乗算して（アップコンバートして）その上側帯波を取り
出し、規定周波数の高周波数信号Ｓ２を生じる。なお、
中間周波数信号Ｓ１はＩＦ ＩＮ端子から入力される。
高周波数信号Ｓ２はＡＬＣ回路１３内の増幅器８によっ
て自動利得増幅されて所定レベルの送信信号Ｓ３にな
る。このＡＬＣ回路１３が正常な自動利得増幅動作をし
ている場合は、検波回路９が送信信号Ｓ３のレベルを検
出してＡＬＣ制御電圧Ｌ１を生成し、このＡＬＣ制御電
圧Ｌ１は切替器１０を介して増幅器８の利得制御端子に
供給される。ＡＬＣ制御電圧Ｌ１は増幅器８の段間等に
設けられた可変減衰器等を制御して増幅器８の利得を制
御する。増幅器８によって所定の規定送信レベルに制御
された送信信号Ｓ３は、アンテナ（ＴＸ ＯＵＴ）１４
から通信相手の対向局に送信される。

【００２０】次に、正常時のＰＬＬ発振器７では、基準
発振器４がこの無線装置の局部発振周波数信号の基準周
波数となる基準信号を発生する。また、電圧制御発振器
（ＶＣＯともいう）２は低域通過ろ波器（ＬＰＦ）６が
出力する電圧に対応する周波数の局部発振周波数信号Ｓ
４を生じる。局部発振周波数信号Ｓ４の一部は分周器３
によって上記基準周波数と同じ周波数に分周される。分
周器３からの出力信号と上記基準信号とは位相比較器５
によって位相比較される。そして、位相比較器５は分周
器３からの出力信号と上記基準信号との位相差を所定値
内にするような電圧をＬＰＦ６に出力し、ＬＰＦ６はそ
の低周波数成分で電圧制御発振器２の発生する局部発振
周波数信号Ｓ４の周波数を制御する。上述したような負
帰還制御によってＰＬＬ発振器７は、位相同期発振し、
安定した周波数の局部発振周波数信号Ｓ４を発生させる
ことができ、従って、掛け算器１からの高周波数信号Ｓ
２，及びＡＬＣ回路１３からの送信信号Ｓ３に安定化さ
れた規定周波数の信号を得ることが出来る。

【００２１】ここで、位相比較器５は、分周器３の出力
信号と基準発振器４からの基準信号との位相同期判別を
つねに行っており、例えば、この無線装置の電源オンな
どによって、ＰＬＬ発振器７が同期はずれ状態にあると
き，あるいは同期引き込み過程にある場合にはＡＰＣア
ラームＣ１を生じる。なお、前述のとおり、論理“Ｌ”
のＡＰＣアラームＣ１が同期はずれ状態，あるいは同期
引き込み過程にある場合を示し、論理“Ｈ”のＡＰＣア
ラームＣ１が同期状態，あるいは同期引き込み状態にあ
る場合（ＡＰＣアラーム無しの信号ともいえる）を示し
ている。

【００２２】例えば時刻Ｔ０において、位相比較器５が
論理“Ｌ”のＡＰＣアラームＣ１を生じていると、この
ＡＰＣアラームＣ１はＡＬＣ回路１３，つまり増幅器８
等をミュート状態にしている（図２（ｂ）及び（ｅ）参
照）。増幅器８のミュート状態は、電源をオフにした
り，主信号の回路接続をスイッチ・オフにすることなど
で実現できる。同期引き込み過程にある場合に生じる論
理“Ｌ”のＡＰＣアラームＣ１は、ＰＬＬ同期はずれ状
態および同期引き込み過程で生ずる規定周波数と異なる
周波数の送信信号Ｓ３の送出を防ぎ、従って、隣接チャ
ンネル干渉を減少させることができる。

【００２３】また、時定数回路１２はＡＰＣアラームＣ
１を所定時間（Ｔ３−Ｔ１）期間だけ遅延させてＡＰＣ
アラームＣ２とする遅延回路である。なお、この時定数
回路１２は、アナログ回路では遅延線路やＣＲ時定数回
路等で実現でき、デジタル回路ではカウンタやフリップ
フロップ回路等で実現できる。時定数回路１２の出力Ｃ
２はスイッチ１１の切替を制御する。即ち、時定数回路
１２が論理“Ｌ”のＡＰＣアラームＣ２をスイッチ１１
に供給すると、スイッチ１１は出力レベル設定回路１０
からの出力レベル制御電圧Ｌ２を増幅器８の利得制御端
子に接続し、論理“Ｈ”のＡＰＣアラームＣ２をスイッ
チ１１に供給すると、スイッチ１１は検波回路９からの
ＡＬＣ制御電圧Ｌ１を増幅器８の利得制御端子に接続す
る。

【００２４】時刻Ｔ０からＴ３まで、時定数回路１２
は、論理“Ｌ”のＡＰＣアラームＣ１を出力するので、
増幅器８の利得制御端子は出力レベル制御電圧Ｌ２を受
けている。しかし、時刻Ｔ０からＴ１までは、増幅器８
が受けた論理“Ｌ”のＡＰＣアラームＣ１によりミュー
ト状態にされているので、増幅器８が受けた出力レベル
制御電圧Ｌ２が活性化するのは、時刻Ｔ１からＴ３まで
である。この間、増幅器８は出力レベル制御電圧Ｌ２に
よって決定される利得で動作し、送信信号Ｓ３は正常動
作時と同じ電力値で固定出力される（図２（ｅ）参
照）。

【００２５】即ち、時刻Ｔ１において、ＰＬＬ発振器７
が同期はずれ状態から同期引き込み状態になると，つま
りＰＬＬ同期引き込みが完了すると、位相比較器５の発
生するＡＰＣアラームＣ１は論理“Ｌ”から論理“Ｈ”
に変化する（図２（ｂ）参照）。すると、ＡＰＣアラー
ムＣ１による増幅器８のミュート状態が解除され、増幅
器８は規定周波数の送信信号Ｓ３を出力できる。しかし
時刻Ｔ１においては、論理“Ｈ”のＡＰＣアラームＣ２
は切替器１１の制御端子にまだ届いていないので、増幅
器８は出力レベル制御電圧Ｌ２によって正常動作時と同
じ利得で制御され、従来例のように、増幅器８から過大
なあるいは規定より変調サイドローブ（スペクトル）が
広がった送信信号Ｓ３を送出することがない。

【００２６】時刻Ｔ１から上記所定時間，つまり時定数
回路１２による遅延時間が過ぎる時刻Ｔ３になると、増
幅器８は正常電力値の送信信号Ｓ３を送出している。逆
に、時定数回路１２の遅延時間は、増幅器８がミュート
状態から正常電力値の送信信号Ｓ３を送出できるまでの
時間を設定しておく（図２（ａ）〜（ｅ）参照）。上述
の理由により、時刻Ｔ３になると検波回路９も正常動作
に復帰し、時刻Ｔ３において論理“Ｈ”に転換したＡＰ
ＣアラームＣ２は切替器１１を制御して検波回路９から
のＡＬＣ制御電圧Ｌ１を増幅器８の利得制御端子に接続
する。この結果、本実施の形態の無線装置は、ＡＰＣア
ラーム発生状態から正常動作に復帰することになる。

【００２７】図３は本発明による無線装置の実施の形態
の別の一つを示すブロック図である。

【００２８】この無線装置の図１に示した実施の形態と
異なる部分は、位相同期発振器７からの局部発振周波数
信号Ｓ４の一部を掛け算器１用の信号と分離して通過さ
せる帯域通過ろ波器（ＢＰＦ）１４と、ＢＰＦ１４を通
過した信号のレベルを検出し，この検出レベルが所定値
以上であると論理“Ｈ”の同期引き込み信号Ｃ３を生成
するレベル検出器１５とを備えるところである。逆に，
位相比較器５からＡＰＣアラームＣ１を生じさせる必要
はない。この無線装置の特徴は、ＰＬＬ発振器７のＰＬ
Ｌ同期引き込み状態及び同期はずれ状態（同期引き込み
過程も含む）の検出又は判別を、ＰＬＬ発振器７が出力
する局部発振周波数信号Ｓ４から得るところにある。

【００２９】局部発振周波数信号Ｓ４は、掛け算器１が
必要とする電力に悪影響を及ばさない程度にＢＰＦ１４
に信号分岐される。ＢＰＦ１４は、規定の局部発振周波
数を中心周波数とするごく挟帯域のバンドパスフィルタ
である。ＰＬＬ発振器７の同期はずれ状態や同期引き込
み過程では、ＰＬＬ発振器７の発振信号（局部発振周波
数信号Ｓ４）は、ＢＰＦ１４の通過帯域をはずれ、ＢＰ
Ｆ１４からは殆ど信号Ｓ５が出力されない。従って、Ｂ
ＰＦ１４の出力端子に接続されたレベル検出器１５も上
記発振信号を検出できず、その出力信号（同期引き込み
検出信号）Ｃ３は論理“Ｌ”のＡＰＣアラームＣ１と同
じである（同じレベルにされる）。なお、レベル検出器
１５は、正規の局部発振周波数信号Ｓ４の周波数付近に
十分な検波感度を持っている。

【００３０】一方、ＰＬＬ発振器７の同期引き込み状態
では、ＰＬＬ発振器７は規定周波数の局部発振周波数信
号Ｓ４を出力するので、ＢＰＦ１４からは大きな信号Ｓ
５が出力され、ＢＰＦ１４の出力端子に接続されたレベ
ル検出器１５も信号Ｓ５を検出する。レベル検出器１５
は、検出した信号Ｓ５が予め定めた値以上，つまりＰＬ
Ｌ発振器７が同期引き込み状態の時に得られる信号レベ
ルと認められる値である場合には論理“Ｈ”の信号（同
期引き込み検出信号）Ｃ３を生じる。

【００３１】上述の信号Ｃ３は、ＰＬＬ発振器７が同期
はずれ状態では論理“Ｌ”の信号であり、同期引き込み
状態では論理“Ｈ”の信号であるので、この信号Ｃ３は
図１におけるＡＰＣアラームＣ１と同じ作用をするのは
明らかである。従って、図３の実施の形態による無線装
置も、図１の実施の形態と同様に、ＰＬＬ発振器７の同
期はずれ，同期引き込み過程及び同期引き込み状態の各
各の状態において、増幅器８から過大な，あるいは規定
よりスペクトルが広がった，あるいは周波数がはずれた
送信信号Ｓ３を送出することがない。

【００３２】なお、図１及び図２の無線装置は、受信回
路をさらに設けて上記対向局から受信信号を受けること
ができる無線送受信装置が構成できるのは勿論である。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、変調され
た中間周波数信号と位相同期発振器（ＰＬＬ発振器）か
らの局部発信周波数信号とを乗算して高周波数信号を生
じる掛け算器と、前記高周波数信号を利得可変の増幅器
によって自動利得増幅して所定レベルの送信信号を生じ
るＡＬＣ回路とを備える無線装置において、前記位相同
期発振器の同期はずれ状態においては，前記ＡＬＣ回路
をミュート状態にするミュート手段と、前記位相同期発
振器が同期はずれ状態から同期引き込み状態になると，
所定時間だけ前記ＡＬＣ回路に所定レベルの送信信号を
生じさせる送信信号レベル固定手段とを備えるので、上
記ＰＬＬ発振器の同期はずれや電源断続等により生ずる
ＰＬＬ同期引き込み過程においても、送信信号に規定周
波数と異なる周波数を出力せず、また、ＰＬＬ同期引き
込み完了後も上記所定時間だけ規定送信レベルと同等の
レベルを出力するので、送信信号歪みによって生ずる変
調波サイドローブレベルの増大を防ぎ、隣接するチャン
ネルへの干渉の影響を無くし、高品質な回線を提供する
ことが出来るという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による無線装置の実施の形態の一つを示
すブロック図である。

【図２】本発明に係わる信号の時系列的変化を示す図で
ある。

【図３】本発明による無線装置の実施の形態の別の一つ
を示すブロック図である。

【符号の説明】

１ 掛け算器 ２ 電圧制御発振器（ＶＣＯ） ３ 分周器 ４ 基準発振器 ５ 位相比較器 ６ 低域通過ろ波器（ＬＰＦ） ７ 位相同期（ＰＬＬ）発振器 ８ 増幅器 ９ 検波回路 １０ 出力レベル設定回路 １１ 切替器 １２ 時定数回路 １３ ＡＬＣ回路 １４ 帯域通過ろ波器（ＢＰＦ） １５ レベル検出器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04B 1/02 - 1/04

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 変調された中間周波数信号と位相同期発
   振器からの局部発信周波数信号とを乗算して高周波数信
   号を生じる掛け算器と、前記高周波数信号を利得可変の
   増幅器によって自動利得増幅して所定レベルの送信信号
   を生じるＡＬＣ回路とを備える無線装置において、 前記位相同期発振器の同期はずれ状態においては，前記
   ＡＬＣ回路をミュート状態にするミュート手段と、前記
   位相同期発振器が同期はずれ状態から同期引き込み状態
   になると，所定時間だけ前記ＡＬＣ回路に所定レベルの
   送信信号を生じさせる送信信号レベル固定手段と、前記
   位相同期発振器からの前記局部発信周波数信号の一部を
   前記掛け算器用の信号と分離して通過させる帯域通過ろ
   波器と、前記帯域通過ろ波器を通過した信号のレベルを
   検出し，この検出レベルが所定値以上であると同期引き
   込み状態信号を生成すると共に前記所定値以下であると
   同期はずれ状態信号を生成するレベル検出器と、前記同
   期引き込み状態信号及び前記同期はずれ状態信号を前記
   所定時間だけ遅延させる遅延回路とを備え、 前記同期引き込み状態信号を受けない場合には，前記Ａ
   ＬＣ回路を前記ミュート状態にし、 前記遅延回路を通過した前記同期はずれ状態信号を受け
   ると，前記送信信号レベル固定手段を動作させて前記Ａ
   ＬＣ回路に所定レベルの送信信号を生じさせ、 前記遅延回路を通過した前記同期引き込み状態信号を受
   けると，前記送信信号のレベルを検出して前記増幅器の
   利得制御信号用に用いる ことを特徴とする無線装置。
2. 【請求項２】 前記ＡＬＣ回路が、前記増幅器と、前記
   増幅器の利得制御信号用に前記送信信号のレベルを検出
   する検波回路と、前記遅延回路と、前記ＡＬＣ回路に前
   記所定レベルの送信信号を生じさせる値の制御信号を生
   じる出力レベル設定回路と、前記出力レベル設定回路か
   らの利得制御信号と前記検波回路からの利得制御信号と
   の何れかを前記遅延回路の出力信号によって前記増幅器
   の利得制御信号に選択する切替器とを備えることを特徴
   とする請求項１記載の無線装置。
3. 【請求項３】 前記遅延回路が、遅延線路であることを
   特徴とする請求項２記載の無線装置。