JP3786567B2 - 無線通信機 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＰＬＬ周波数シンセサイザを備えた無線送受信機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、ＰＬＬ周波数シンセサイザを備えた無線受信機は種々のものが提案されている。
例えば、実開平１−６７８２９号公報に開示された無線受信機は、受信周波数を設定するための周波数制御信号の立ち上がりを検出する微分回路と、その微分回路の出力信号でオンとなるスイッチング回路とを有するループフィルタ回路を設け、このループフィルタを構成するコンデンサに早い時間で電荷を蓄積できるようにして、ロックアップタイムを短くしたＰＬＬ周波数シンセサイザを備えている。
また、特開平６−２６０９５６号公報に開示された無線受信機は、電波を受信した時に受信検出信号を出力する受信検出信号発生手段と、受信検出信号によってループフィルタの時定数を切り換える切り換え手段とを備え、周波数スキャンを行う時には、ループフィルタの時定数を短くして高速で次々にロックアップし、そこに電波が入感した場合にのみ、ループフィルタの時定数を適正値に切り換えるようにすることにより、周波数スキャン時のロックアップタイムを短くすることができるＰＬＬ周波数シンセサイザを備えている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上述したような従来の無線受信機に備えられたＰＬＬ周波数シンセサイザは、スキャン時と通常時との切り換えは可能であっても、送受信のモードを切り換えてもＰＬＬ周波数シンセサイザのループフィルタは共用していた。しかし、ＳＳＢ／ＣＷモードとＦＭモードでは必要とされるＣＮ特性が違い、ＳＳＢ／ＣＷモードに適応させるとＦＭモードで不利となり、ＦＭモードに適応させるとＳＳＢ／ＣＷモードに不利になるって、両立させることはできない。
即ち、従来は、変復調モードに連動してそれぞれのモードに最適なループフィルタの特性（即ちＣＮ特性）に切り換えることはできなかった。
【０００４】
そこで、本発明は、変復調モードの切り換えに連動してループフィルタの特性を、それぞれの変復調モードに最適な特性に切り換えることによって、各変復調モードにおけるＳＮ比の向上等の特性向上を目的としてなされたものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１の無線通信機においては、ＰＬＬ周波数シンセサイザを有して、ＳＳＢ／ＣＷ変復調モードまたはＦＭ変復調モードのうち、いずれの変調方式で送信もしくは受信を行うかを指定する変復調モード切り換え手段を有し、前記変復調モードに応じた受信機能および／もしくは送信機能を備えた無線通信機において、ＰＬＬ周波数シンセサイザのループフィルタの時定数を、前記変復調モード切り換え手段の操作に連動させて、変復調モード毎に設定された時定数に切り換える時定数切り換え手段を備え、前記ループフィルタの時定数が、前記時定数切り換え手段によって選択された変復調モード毎の時定数に設定された状態で通常の送受信を行うことを特徴としている。
【０００６】
ここで、ループフィルタの時定数の大小とキャリアの近傍のノイズ成分のレベルとの関係を図５、６、７を参照して説明する。ＰＬＬ周波数シンセサイザにおいては、キャリアの上下両側におけるノイズ成分の分布がループフィルタの時定数の大小に応じて変化する。例えば、ＳＳＢ／ＣＷ用のループフィルタのように小さな時定数の場合に図６のようにキャリアの上下両側に生じていたピークは、時定数を大きくするにつれてキャリアに近づきつつレベルが高くなり、ＦＭ用のループフィルタのように大きな時定数になると図５のように殆ど目立たなくなる。図７は図５の特性と図６の特性を同一グラフ上に重ねて表示したものである。図６のような特性の場合には、キャリアに極めて近い領域においてはノイズのレベルが小さく、キャリアのノイズの最大レベルとの差Ａが十分に大きいので、占有する帯域が非常に狭いＳＳＢ／ＣＷモードに適したループフィルタとなる。加えて、小さな時定数によってロックアップタイムが早くなるという効果も得られる。図６のような特性のループフィルタを、ＦＭモードに使用すると比較的広い帯域（例えば±10ＫＨｚ程度）内におけるノイズ量（ノイズレベルの積分値）が大きくなるため特に送信時ＳＮ比が悪く使用に耐えない。一方、図５のような特性の場合には、キャリアを中心にしてノイズのレベルが急に下がっているので、キャリアとノイズのレベル差Ｂが大きく受信の場合には高い受信時ＳＮ比が得られる。また、比較的広い帯域（例えば±10ＫＨｚ程度）に含まれるノイズ量（ノイズレベルの積分値）が小さいので高い送信時ＳＮ比が得られる。従って、占有する帯域が比較的広いＦＭモードに適したループフィルタとなる。図５のような特性のループフィルタを、占有する帯域が非常に狭いＳＳＢ／ＣＷモードに使用するとキャリアに極めて近い領域（超近傍領域、例えば±２ＫＨｚ程度）におけるノイズレベルが図６のような特性に比較して高いため、音の濁りとなって歪率が高くなりやすいという欠点がある。本発明は、このような、それぞれの変復調モード（ＦＭモード又はＳＳＢ／ＣＷモード）に適したループフィルタを変復調モード切り換えに連動して切り換えるようにしたものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明にかかる無線通信機を、その実施の形態を示した図面に基づいて詳細に説明する。
【０００８】
図１は、本発明の無線通信機の実施の形態としての無線送受信機ＴＲのブロック図であり、受信部１と送信部２とＰＬＬ周波数シンセサイザ３と変復調モード切り換え手段４と送受信切り換え手段５とを備えている。受信部１の受信周波数及び送信部２の送信周波数は、前記ＰＬＬ周波数シンセサイザ３から出力される周波数に基づいて制御される。そして、受信部１及び送信部２は前記送受信切り換え手段５の操作に基づいて受信動作もしくは送信動作に切り換え制御される。さらにまた、受信部１及び送信部２は前記変復調モード切り換え手段４の操作に基づいて複数の変復調モード、例えばＳＳＢ／ＣＷモードと、ＦＭモードの何れかの変復調モードに切り換え制御される。
【０００９】
ＰＬＬ周波数シンセサイザ３の詳細を示した図２において、前記ＰＬＬ周波数シンセサイザ３は、基準周波数refと分周器31から出力される分周周波数との位相差を出力する位相比較器32と、位相比較器32からのパルス状の出力波形を平滑化してアナログ電圧信号として出力するループフィルタ33と、ループフィルタ33から出力されるアナログ電圧信号に応じた周波数を発振出力する電圧制御発振器(以後ＶＣＯ）34とを備え、前記分周器31における分周比を制御することによって前記ＶＣＯから出力される周波数を制御するように構成されている。
前記ループフィルタ33は、ＳＳＢ／ＣＷモード用に設定された時定数回路ＲＣ１と、ＦＭモード用に設定された時定数回路ＲＣ２と、これらの時定数回路を相互に排他的に選択する時定数切り換え手段３５と、増幅器３６とを備えている。なお、前記二つの時定数回路においては、ＳＳＢ／ＣＷモード用の時定数回路ＲＣ１の時定数が、ＦＭモード用の時定数回路ＲＣ２の時定数より小さく設定されている。
【００１０】
ループフィルタ33の具体的な回路構成の例を図３に示した。この回路構成例において、トランジスタＱ１とトランジスタＱ２とで増幅器３６を構成し、2.2ＫΩの抵抗と１μＦのコンデンサとでＦＭモード用の時定数回路ＲＣ２を構成し、1.8ＫΩの抵抗と0.1μＦのコンデンサとでＳＳＢ／ＣＷモード用の時定数回路ＲＣ１を構成している。そして、アナログスイッチＳ１，Ｓ２で時定数切り換え手段３５を構成している。
なお、時定数回路は、図２、図３に示したようなフィードバック回路型に限らず、図４に示した例のようなバイパス回路型としてもよい。
【００１１】
上記構成のＰＬＬ周波数シンセサイザ３を用いた送受信機ＴＲにおいて、ＳＳＢもしくはＣＷモードの場合には、変復調モード切り換え手段４を操作してＳＳＢ／ＣＷモードに切り換える。この変復調モード切り換え手段４は運用する周波数帯に応じて自動的に制御されることも可能である。また、受信する場合には送受信切り換え手段５を受信側に切り換えて受信部１を作動させる。
【００１２】
変復調モード切り換え手段４を操作してＦＭモードに切り換えると、ＰＬＬ周波数シンセサイザ３の時定数切り換え手段３５へ変復調モード切り換え信号が入力され、ＦＭ用の時定数回路ＲＣ２が選択される。この時定数回路ＲＣ２の時定数は大きく設定されているので、図５に示したように、キャリア周波数の近くの領域におけるノイズ成分のレベルがキャリア周波数から離れるに連れて急激に低下し、占有する帯域内のノイズ成分の全体的な積分値が小さくなり、復調時のノイズ量が少なくなる。
【００１３】
変復調モード切り換え手段４を操作してＳＳＢ／ＣＷモードに切り換えると、ＰＬＬ周波数シンセサイザ３の時定数切り換え手段３５へも変復調モード切り換え信号が入力され、ＳＳＢ／ＣＷ用の時定数回路ＲＣ１が選択される。この時定数回路ＲＣ１の時定数は小さく設定されている。この時定数回路を選択した場合には、キャリア周波数に極めて近い周波数領域、図６における超近傍領域におけるノイズ成分のレベルがＦＭ用の時定数回路ＲＣ２を選択した場合より抑制されている（図７において、Ａ＞Ｂ）ので、基本的に占有する帯域が非常に狭いＳＳＢ／ＣＷモードの場合には、ノイズ量が少なくなり、復調信号の歪率も低くなる。さらに、時定数が小さいためにロックアップタイムが早くなるという効果も得られる。
【００１４】
このようにして、ＳＳＢ／ＣＷモードの場合には、変復調モード切り換えに連動して図６のような特性のＳＳＢ／ＣＷ用ループフィルタを選択するので、キャリアに極めて近い領域においてはノイズのレベルが小さく、キャリアとノイズの最大レベルとの差Ａが十分に大きいので、低い歪率が得られると共に、ロックアップタイムが早くなるという効果も得られる。また、ＦＭモードの場合には、変復調モード切り換えに連動して図５のような特性のＦＭ用ループフィルタを選択するので、ノイズの積分値が小さくなり送受信において優れたＳＮ比が得られる。図７において、Ｃで示した部分が、復調信号の歪率がＦＭ用の時定数回路ＲＣ２に比較してＳＳＢ／ＣＷ用の時定数回路ＲＣ１が有利になる部分であり、Ｄで示した部分が、ノイズの積分値がＳＳＢ／ＣＷ用の時定数回路ＲＣ１に比較してＦＭ用の時定数回路ＲＣ２が有利になる部分である。
【００１５】
なお、ＰＬＬ周波数シンセサイザのループフィルタの構成は図示した構成に限定されたものではなく、ループフィルタの時定数を切り換えることができれば種々の回路構成が可能である。
【００１６】
【発明の効果】
請求項１の無線通信機においては、変復調モード切り換えに応じてループフィルタの時定数をそれぞれの変復調モードに適したものに切り換えるので、それぞれの変復調モードで最適なＳＮ比等の特性を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる無線通信機の実施の形態としての無線送受信機の構成を示した構成図である。
【図２】図１の要部の構成図である。
【図３】図２のさらに要部の構成図である
【図４】図２の要部の別の構成例を示した図である。
【図５】ＦＭ用のループフィルタの特性例を示した図である。
【図６】ＳＳＢ／ＣＷ用のループフィルタの特性例を示した図である。
【図７】図５と図６の特性を重ねて表示した図である。
【符号の説明】
ＴＲ 無線送受信機
１ 受信部
２ 送信部
３ ＰＬＬ周波数シンセサイザ
４ 変復調モード切り換え手段
５ 送受信切り換え手段
31 分周器
32 位相比較器
33 ループフィルタ
34 電圧制御発振器(ＶＣＯ)
ＲＣ１ ＳＳＢ／ＣＷモード用に時定数が設定された時定数回路
ＲＣ２ ＦＭモード用に時定数が設定された時定数回路
３５ 時定数切り換え手段
３６ 増幅器

Claims (1)

1. ＰＬＬ周波数シンセサイザを有して、ＳＳＢ／ＣＷ変復調モードまたはＦＭ変復調モードのうち、いずれの変調方式で送信もしくは受信を行うかを指定する変復調モード切り換え手段を有し、前記変復調モードに応じた受信機能および／もしくは送信機能を備えた無線通信機において、
   ＰＬＬ周波数シンセサイザのループフィルタの時定数を、前記変復調モード切り換え手段の操作に連動させて、変復調モード毎に設定された時定数に切り換える時定数切り換え手段を備え、
   前記ループフィルタの時定数が、前記時定数切り換え手段によって選択された変復調モード毎の時定数に設定された状態で通常の送受信を行うことを特徴とする無線通信機。

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