JP4631673B2 - 電波受信装置、電波受信回路及び電波時計 - Google Patents
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Description
アンテナ(例えば、図2の受信アンテナ621)で受信した受信信号を増幅する増幅手段(例えば、図2のRF増幅回路622)と、
予め定められた周波数の基準周波数信号を出力する基準周波数出力手段(例えば、図1の発振回路部900)と、
この基準周波数出力手段により出力された基準周波数信号又はこの基準周波数信号の周波数を逓倍した信号を複数の分周比に分周し、この分周された複数の分周信号を出力する分周手段(例えば、図2の分周回路625)と、
入力信号を前記分周手段から出力された前記複数の分周信号の夫々に基づいた周波数に変換した信号を変換信号として出力する変換回路(例えば、図2の基本回路624)が複数個直列に接続され、初段の前記変換回路には前記増幅手段により増幅された受信信号が入力信号として供給される多段周波数変換手段(例えば、図2の多段周波数変換回路623)と、
前記分周手段により分周された複数の分周信号のうち何れかの分周信号を基準信号として、前記多段周波数変換手段の最終段の変換回路から出力される変換信号を基に検波する検波手段(例えば、図2の検波回路626)と、を備え、
前記多段周波数変換手段の各変換回路は、受信する標準電波の周波数による切替設定に応じて、周波数を変換せずに入力信号を変換信号として出力する切替出力手段(例えば、図13(a)のスイッチSW2,SW3、図14(a)のスイッチSW4,SW5)を有することを特徴とする電波受信装置(例えば、図2の電波受信装置620)である。
前記多段周波数変換手段の最終段は、前記分周手段から出力された分周信号と該最終段の前段から出力される変換信号とが同一周波数である場合、検波する検波手段を兼ね備えることを特徴とする電波受信装置(例えば、図2の電波受信装置620)である。
アンテナ(例えば、図2の受信アンテナ621)で受信した受信信号を増幅する増幅回路(例えば、図2のRF増幅回路622)と、
予め定められた周波数の基準周波数信号を出力する基準周波数出力回路(例えば、図1の発振回路部900)と、
この基準周波数出力回路により出力された基準周波数信号又はこの基準周波数信号の周波数を逓倍した信号を複数の分周比に分周し、この分周された複数の分周信号を出力する分周回路(例えば、図2の分周回路625)と、
入力信号を前記分周回路から出力された前記複数の分周信号の夫々に基づいた周波数に変換した信号を変換信号として出力する変換回路(例えば、図2の基本回路624)が複数個直列に接続され、初段の前記変換回路には前記増幅回路により増幅された受信信号が入力信号として供給される多段周波数変換回路(例えば、図2の多段周波数変換回路623)と、
前記分周回路により分周された複数の分周信号のうち何れかの分周信号を基準信号として、前記多段周波数変換回路の最終段の変換回路から出力される変換信号を基に検波する検波回路(例えば、図2の検波回路626)と、を備え、
前記多段周波数変換回路の各変換回路は、受信する標準電波の周波数による切替設定に応じて、周波数を変換せずに入力信号を変換信号として出力する切替出力回路(例えば、図13(a)のスイッチSW2,SW3、図14(a)のスイッチSW4,SW5)を有することを特徴とする電波受信回路(例えば、図2の電波受信装置620)である。
前記多段周波数変換回路の最終段は、前記分周回路から出力された分周信号と該最終段の前段から出力される変換信号とが同一周波数である場合、検波する検波回路を兼ね備えることを特徴とする電波受信回路(例えば、図2の電波受信装置620)である。
時刻情報を含む標準電波をアンテナで受信した受信信号を増幅する増幅手段(例えば、図2のRF増幅回路622)と、
予め定められた周波数の基準周波数信号を出力する基準周波数出力手段(例えば、図1の発振回路部900)と、
この基準周波数出力手段から出力される基準周波数信号又はこの基準周波数信号の周波数を逓倍した信号を複数の分周比に分周し、この分周された複数の分周信号を出力する分周手段(例えば、図2の分周回路625)と、
入力信号を前記分周手段から出力された前記複数の分周信号の夫々に基づいた周波数に変換した信号を変換信号として出力する変換回路(例えば、基本回路624)が複数個直列に接続され、初段の前記変換回路には前記増幅手段により増幅された受信信号が入力信号として供給される多段周波数変換手段(例えば、図2の多段周波数変換回路623)と、
前記分周手段により分周された複数の分周信号のうち何れかの分周信号を基準信号として、前記多段周波数変換手段の最終段の変換回路から出力される信号を基に検波し、検波信号として出力する検波手段(例えば、図2の検波回路626)と、
この検波手段から出力される検波信号に基づいて時刻情報を生成するタイムコード生成手段(例えば、図1のタイムコード生成部700)と、
前記基準周波数出力手段から出力される基準周波数信号を基に現在時刻を計時する計時手段(例えば、図1の計時回路部800)と、
前記タイムコード生成手段により生成された時刻情報に基づいて前記計時手段により計時されている現在時刻を修正する時刻修正手段(例えば、図1のCPU100)と、を備え、
前記多段周波数変換手段の各変換回路は、受信する標準電波の周波数による切替設定に応じて、周波数を変換せずに入力信号を変換信号として出力する切替出力手段(例えば、図13(a)のスイッチSW2,SW3、図14(a)のスイッチSW4,SW5)を有することを特徴とする電波時計(例えば、図1の電波時計1)である。
前記多段周波数変換手段の最終段は、前記分周手段から出力された分周信号と該最終段の前段から出力される変換信号とが同一周波数である場合、検波する検波手段を兼ね備えることを特徴とする電波時計(例えば、図1の電波時計1)である。
図1は、本実施形態における電波時計の構成を示すブロック図である。同図によれば、電波時計1は、CPU(Central Processing Unit)100と、入力部200と、表示部
300と、ROM(Read Only Memory)400と、RAM(Random Access Memory)500と、受信制御部600と、タイムコード生成部700と、計時回路部800と、発振回路部900とを備えている。発振回路部900を除く各部はバスBによって接続され、発振回路部900は電波受信装置620及び計時回路部800に接続されている。
図2は、本実施形態における電波受信装置620の概念構成を示すブロック図である。同図によれば、電波受信装置620は、受信アンテナ621と、RF増幅回路622と、多段周波数変換回路623と、分周回路625と、検波回路626と、AGC回路627とを備えて構成される。
[検波回路]
次に、電波受信装置620における具体的な受信動作を説明する。
40kHzの標準電波を受信する場合、多段周波数変換回路623は、3段の基本回路624[1],624[2],624[3]から構成される。また、図5,6は、この場合の受信動作を説明するための周波数スペクトルの様子をイメージ的に示す図である。
図4において、検波回路626に入力される信号aを、a=Asinωt、とする。すると、1/2分周器6261から出力される信号e1は、この信号aと同一周波数の信号であり、e1=sin(ωt+φ(t))、とおける。ここで、φ(t)は信号aとの位相のずれである。従って、ミキサ6263の出力信号は、次式(1)で与えられる。
また、77.5kHzの標準電波を受信する場合、多段周波数変換回路623は、5段の基本回路624[1],624[2],・・,624[5]から構成される。図7〜9は、この場合の受信動作を説明するための周波数スペクトルの様子をイメージ的に示す図である。
先ず、実施例1を説明する。
上述のように、多段周波数変換回路623は複数の基本回路624が直列接続されて構成され、これら各基本回路624は、受信する標準電波の周波数や該基本回路624が多段周波数変換回路623において何段目に位置するかによって、フィルタ回路6242に設定される通過帯域幅が異なる。そこで、実施例1では、各基本回路624を次のように構成する。
次に、実施例2を説明する。
実施例2は、電波受信装置620を、複数の異なる周波数の標準電波を受信可能な、いわゆるマルチバンド化した場合の実施例である。
ここで、図2で説明した「機能、構成」と同じ「機能、構成」と成るブロックについては、その説明を省略する。
次に、実施例3を説明する。
実施例3は、上述した実施例2と同様に、電波受信装置620をマルチバンド化した場合の実施例であり、図13(a)の基本回路624Bを図14(a)に示す基本回路624Cに置き換えた点が実施例2と異なる。
次に、実施例4を説明する。
なお、図2で説明した「機能、構成」と同じ「機能、構成」と成るブロックについては、その説明を省略する。
次に、第5実施例を説明する。
上述のように、多段周波数変換回路623の各基本回路624では、分周信号gを基に入力信号を周波数変換(ダウンコンバート)しているが、この周波数変換に起因してイメージ信号が生じる問題がある。
更に、他の実施例として、上述した実施例1〜4を組み合わせることとしても良い。
以上のように、本実施形態の電波時計1によれば、受信アンテナ621で受信された受信信号が、多段周波数変換回路623において、直列接続された各基本回路624により、基本周波数信号を所定の分周比で分周した信号gと乗算合成され、徐々に周波数が低下される。そして、検波回路626において、この周波数が低下された信号aを基に検波が行われ、検波信号dが出力される。ここで、基本周波数信号として、発振回路部900により生成される計時用の発振信号が用いられるため、従来のスーパーへテロダイン方式の電波受信装置で必要であった局部発振回路が不要となる。即ち、PLL回路が不要となるため、電源変動や電源ON/OFFによる周波数の変動が生じない高安定な受信が実現されるとともに、装置全体としての消費電力が低減される。また、受信信号を分周信号gと乗算合成することで徐々に周波数を低下させる多段周波数変換により、高精度な受信が実現される。更に、多段回路であるが故に回路規模は増大するが、各基本回路624は単純な回路素子で構成可能であるため、LSI化が可能であり、チップサイズの縮小が実現される。
尚、本発明を適用可能な実施形態は、上述した実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
100 CPU
200 入力部
300 表示部
400 ROM
500 RAM
600 受信制御部
620 電波受信装置
621 受信アンテナ
622 RF増幅回路
623 多段周波数変換回路
624 基本回路
6241 ミキサ
6242 フィルタ回路
6243 増幅器
625 分周回路
626 検波回路
6261 1/2分周器
6262 論理ゲート
6263,6264 ミキサ
6265,6266 LPF
6267,6268 二乗回路
6269 加算器
627 AGC回路
628 スイッチ群
700 タイムコード生成部
800 計時回路部
900 発振回路部
Claims (6)
- アンテナで受信した受信信号を増幅する増幅手段と、
予め定められた周波数の基準周波数信号を出力する基準周波数出力手段と、
この基準周波数出力手段により出力された基準周波数信号又はこの基準周波数信号の周波数を逓倍した信号を複数の分周比に分周し、この分周された複数の分周信号を出力する分周手段と、
入力信号を前記分周手段から出力された前記複数の分周信号の夫々に基づいた周波数に変換した信号を変換信号として出力する変換回路が複数個直列に接続され、初段の前記変換回路には前記増幅手段により増幅された受信信号が入力信号として供給される多段周波数変換手段と、
前記分周手段により分周された複数の分周信号のうち何れかの分周信号を基準信号として、前記多段周波数変換手段の最終段の変換回路から出力される変換信号を基に検波する検波手段と、を備え、
前記多段周波数変換手段の各変換回路は、受信する標準電波の周波数による切替設定に応じて、周波数を変換せずに入力信号を変換信号として出力する切替出力手段を有することを特徴とする電波受信装置。 - 前記多段周波数変換手段の最終段は、前記分周手段から出力された分周信号と該最終段の前段から出力される変換信号とが同一周波数である場合、検波する検波手段を兼ね備えることを特徴とする請求項1に記載の電波受信装置。
- アンテナで受信した受信信号を増幅する増幅回路と、
予め定められた周波数の基準周波数信号を出力する基準周波数出力回路と、
この基準周波数出力回路により出力された基準周波数信号又はこの基準周波数信号の周波数を逓倍した信号を複数の分周比に分周し、この分周された複数の分周信号を出力する分周回路と、
入力信号を前記分周回路から出力された前記複数の分周信号の夫々に基づいた周波数に変換した信号を変換信号として出力する変換回路が複数個直列に接続され、初段の前記変換回路には前記増幅回路により増幅された受信信号が入力信号として供給される多段周波数変換回路と、
前記分周回路により分周された複数の分周信号のうち何れかの分周信号を基準信号として、前記多段周波数変換回路の最終段の変換回路から出力される変換信号を基に検波する検波回路と、を備え、
前記多段周波数変換回路の各変換回路は、受信する標準電波の周波数による切替設定に応じて、周波数を変換せずに入力信号を変換信号として出力する切替出力回路を有することを特徴とする電波受信回路。 - 前記多段周波数変換回路の最終段は、前記分周回路から出力された分周信号と該最終段の前段から出力される変換信号とが同一周波数である場合、検波する検波回路を兼ね備えることを特徴とする請求項3に記載の電波受信回路。
- 時刻情報を含む標準電波をアンテナで受信した受信信号を増幅する増幅手段と、
予め定められた周波数の基準周波数信号を出力する基準周波数出力手段と、
この基準周波数出力手段から出力される基準周波数信号又はこの基準周波数信号の周波数を逓倍した信号を複数の分周比に分周し、この分周された複数の分周信号を出力する分周手段と、
入力信号を前記分周手段から出力された前記複数の分周信号の夫々に基づいた周波数に変換した信号を変換信号として出力する変換回路が複数個直列に接続され、初段の前記変換回路には前記増幅手段により増幅された受信信号が入力信号として供給される多段周波数変換手段と、
前記分周手段により分周された複数の分周信号のうち何れかの分周信号を基準信号として、前記多段周波数変換手段の最終段の変換回路から出力される信号を基に検波し、検波信号として出力する検波手段と、
この検波手段から出力される検波信号に基づいて時刻情報を生成するタイムコード生成手段と、
前記基準周波数出力手段から出力される基準周波数信号を基に現在時刻を計時する計時手段と、
前記タイムコード生成手段により生成された時刻情報に基づいて前記計時手段により計時されている現在時刻を修正する時刻修正手段と、を備え、
前記多段周波数変換手段の各変換回路は、受信する標準電波の周波数による切替設定に応じて、周波数を変換せずに入力信号を変換信号として出力する切替出力手段を有することを特徴とする電波時計。 - 前記多段周波数変換手段の最終段は、前記分周手段から出力された分周信号と該最終段の前段から出力される変換信号とが同一周波数である場合、検波する検波手段を兼ね備えることを特徴とする請求項5に記載の電波時計。
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