JPH04133508A - 周波数変換装置 - Google Patents
周波数変換装置Info
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- JPH04133508A JPH04133508A JP25836890A JP25836890A JPH04133508A JP H04133508 A JPH04133508 A JP H04133508A JP 25836890 A JP25836890 A JP 25836890A JP 25836890 A JP25836890 A JP 25836890A JP H04133508 A JPH04133508 A JP H04133508A
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- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 10
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 13
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 6
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
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- Transmitters (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、主として衛星通信地上局装置等に用いられ
る周波数変換装置の構成に関するものである。
る周波数変換装置の構成に関するものである。
衛星通信においてはトラフィックの変動等に応じて周波
数割当てか時々変更されることか一般的であり、地上局
の送受信装置においてはその送受信周波数を容易に変え
られることが必要とされている。一方で衛星通信、特に
小容量通信方式においては高い周波数安定度が要求され
、その基準周波数源としては高安定の水晶発振器か使わ
れている。従って周波数を変えるためには基準周波数源
としての水晶発振器を別の周波数のものに置き換えると
いうことが従来一般的であった。
数割当てか時々変更されることか一般的であり、地上局
の送受信装置においてはその送受信周波数を容易に変え
られることが必要とされている。一方で衛星通信、特に
小容量通信方式においては高い周波数安定度が要求され
、その基準周波数源としては高安定の水晶発振器か使わ
れている。従って周波数を変えるためには基準周波数源
としての水晶発振器を別の周波数のものに置き換えると
いうことが従来一般的であった。
しかしながら近年、マイクロ波デバイスや半導体集積回
路技術の発展により周波数シンセサイザを比較的簡単な
構成で作ることか可能となっている。
路技術の発展により周波数シンセサイザを比較的簡単な
構成で作ることか可能となっている。
第２図にこうしたシンセサイザ化した送信周波数変換器
の例を示し、この図は周波数変換機能を示すために簡略
化し、ミクサ、フィルタおよび局部発振器のみを示して
いる。図において、ｌは第１ミキサ、２は第２中間周波
フィルタ、３は第２ミキサ、４はＲＦ ＢＰＦ、５０
は第１局部発振器、６は第２局部発振器、１４は基準周
波数発振器である。
の例を示し、この図は周波数変換機能を示すために簡略
化し、ミクサ、フィルタおよび局部発振器のみを示して
いる。図において、ｌは第１ミキサ、２は第２中間周波
フィルタ、３は第２ミキサ、４はＲＦ ＢＰＦ、５０
は第１局部発振器、６は第２局部発振器、１４は基準周
波数発振器である。
次に動作について説明する。変調器あるいは端、局装置
からのＩＦ倍信号第１１Ｆ）は第１ミキサ１において、
第１局部発振器５０の信号と混合され、その和周波数を
第２中間周波フィルタ２を通して取り出し第２ミキサ３
に人力する。第２ミキサては第２局部発振器６の信号と
混合され、所要のＲＦ比出力ＲＦ ＢＰＦ４を通じて
得ている。
からのＩＦ倍信号第１１Ｆ）は第１ミキサ１において、
第１局部発振器５０の信号と混合され、その和周波数を
第２中間周波フィルタ２を通して取り出し第２ミキサ３
に人力する。第２ミキサては第２局部発振器６の信号と
混合され、所要のＲＦ比出力ＲＦ ＢＰＦ４を通じて
得ている。
このような周波数変換の過程を第８図（ａ）に示し、図
中、２８は送信第１１Ｆ、２９は第１局部発振信号、３
０は送信第２ＩＰ、３１は第２局部発振信号、３２は送
信周波数信号である。
中、２８は送信第１１Ｆ、２９は第１局部発振信号、３
０は送信第２ＩＰ、３１は第２局部発振信号、３２は送
信周波数信号である。
第１局部発振器５は通常固定周波数で、第２図に示すよ
うに逓倍器あるいは固定の位相同期発振器で構成されて
いる。周波数の変更は通常第２局部発振器の周波数を変
更することによって行われており、第２図の例では第２
の局部発振器をシンセサイザとし、この周波数を変える
ことによって第２中間周波数との和としてのＲＦ比出力
得られている。
うに逓倍器あるいは固定の位相同期発振器で構成されて
いる。周波数の変更は通常第２局部発振器の周波数を変
更することによって行われており、第２図の例では第２
の局部発振器をシンセサイザとし、この周波数を変える
ことによって第２中間周波数との和としてのＲＦ比出力
得られている。
このように２重周波数変換とするのは、第２中間周波数
を一旦ＲＦ出力で必要とされる帯域幅より十分高い周波
数とすることで、第２局部発振周波数の帯域とＲＦ比出
力帯域を分離でき、ＲＦ全帯域をカバーする固定のＢＰ
Ｆにて第２局部発振信号の洩れ信号等の不要波を除去す
ることができ、しかも、第２局部発振器の周波数を変え
るだけで出力周波数を変えることかできるためである。
を一旦ＲＦ出力で必要とされる帯域幅より十分高い周波
数とすることで、第２局部発振周波数の帯域とＲＦ比出
力帯域を分離でき、ＲＦ全帯域をカバーする固定のＢＰ
Ｆにて第２局部発振信号の洩れ信号等の不要波を除去す
ることができ、しかも、第２局部発振器の周波数を変え
るだけで出力周波数を変えることかできるためである。
ところでＲＦ比出力通常６ＧＨｚ帯や１４ＧＨｚ帯のマ
イクロ波であり、シンセサイザも当然５ＧＨｚや１３Ｇ
Ｈｚ帯のものが必要になる。
イクロ波であり、シンセサイザも当然５ＧＨｚや１３Ｇ
Ｈｚ帯のものが必要になる。
第４図にシンセサイザの原理を示す。図において、７は
出力周波数を得る電圧側部発振器（ＶＣｏ）、１６はｖ
ＣＯの周波数を分周する可変分周器、１４は基準周波数
源、１２は位相比較器、１３はループフィルタである。
出力周波数を得る電圧側部発振器（ＶＣｏ）、１６はｖ
ＣＯの周波数を分周する可変分周器、１４は基準周波数
源、１２は位相比較器、１３はループフィルタである。
この場合、ＶＣｏ７の出力周波数をｆｏｕｔ、基準信号
周波数をｆｒとするとき、次の式が成立する。
周波数をｆｒとするとき、次の式が成立する。
ｆ ｏｕｔ ＝Ｎ−ｆ ｒ −（１）
またシンセサイザの周波数ステップはＮか１つずつ変化
させられる場合はｆｒに一致し、Ｎか固定分周を含む場
合、すなわちＮ＝Ｋ −Ｎ ’のときはに−ｆｒになる
。
またシンセサイザの周波数ステップはＮか１つずつ変化
させられる場合はｆｒに一致し、Ｎか固定分周を含む場
合、すなわちＮ＝Ｋ −Ｎ ’のときはに−ｆｒになる
。
従って、必要な周波数ステップを２５０ＫＨｚ。
ｆ ｏｕｔ ＝ ５ ＧＨｚ、 Ｋ＝ ８とすると、
５Ｇ）Ｉｚのものでは、Ｎ＝ ５ ＧＨｚ＋ ２５０
ＫＨｚＸ ８ ＝１６０，０００程度になる。
５Ｇ）Ｉｚのものでは、Ｎ＝ ５ ＧＨｚ＋ ２５０
ＫＨｚＸ ８ ＝１６０，０００程度になる。
ところで近年通信かディジタル化してきたか、ディジタ
ル通信においてはキャリアのサイズか小さい場合にはキ
ャリア近傍の低位相雑音゛か要求される。
ル通信においてはキャリアのサイズか小さい場合にはキ
ャリア近傍の低位相雑音゛か要求される。
第４図のモデルにおける位相雑音を要素別に表わしたの
か第５図である。
か第５図である。
第５図において、１９は基準周波数源の出力換算の位相
雑音、１８はｖＣＯの位相雑音である。
雑音、１８はｖＣＯの位相雑音である。
その他のループ内の分周器ループフィルタ、位相比較器
等もそれぞれ雑音電力を持っているが、これらは第４図
に示すように、外来雑音ｅ、１７として代表させること
かできる。この場合のｅ、によるキャリア近傍の位相雑
音ｅ、、、は位相比較器の検波感度をに０とするとき、 で近似的に表わすことができる。第５図の２０は分周数
Ｎの大きいときであり、２１はＮを小さくしたときの特
性を示している。従ってトータルの位相雑音２０はＮが
十分小さいときには理想的な特性が得られるが、Ｎが大
きくなると２３のように悪くなる。
等もそれぞれ雑音電力を持っているが、これらは第４図
に示すように、外来雑音ｅ、１７として代表させること
かできる。この場合のｅ、によるキャリア近傍の位相雑
音ｅ、、、は位相比較器の検波感度をに０とするとき、 で近似的に表わすことができる。第５図の２０は分周数
Ｎの大きいときであり、２１はＮを小さくしたときの特
性を示している。従ってトータルの位相雑音２０はＮが
十分小さいときには理想的な特性が得られるが、Ｎが大
きくなると２３のように悪くなる。
こうした弊害をなくするために測定器のシンセサイザ信
号源等で用いられているのか、第３図に示す多重ループ
による方式であり、これは電圧制御発振器７、第１．第
２．第３ループ９，１１゜１３、第１．第２ミキサ８，
１０、位相比較器１２、ループフィルタ１３および基準
周波数源Ｉ４を有するものであるか、装置か複雑になり
かつ高価になる欠点かある。
号源等で用いられているのか、第３図に示す多重ループ
による方式であり、これは電圧制御発振器７、第１．第
２．第３ループ９，１１゜１３、第１．第２ミキサ８，
１０、位相比較器１２、ループフィルタ１３および基準
周波数源Ｉ４を有するものであるか、装置か複雑になり
かつ高価になる欠点かある。
この発明は上記のような従来のものの欠点を解消するた
めになされたもので、キャリア近傍の低位相雑音を簡単
な構成て実現でき、かつ周波数の変更を容易に行なえる
周波数変換装置を得ることを目的としている。
めになされたもので、キャリア近傍の低位相雑音を簡単
な構成て実現でき、かつ周波数の変更を容易に行なえる
周波数変換装置を得ることを目的としている。
本発明に係る周波数変換装置は、第１局部発振器として
微小ステップで周波数の変更か可能な周波数シンセサイ
ザを用いたものである。
微小ステップで周波数の変更か可能な周波数シンセサイ
ザを用いたものである。
この発明においては、上述のように構成したのて、周波
数変更をできる装置を構成簡単に実現でき、かつ（１）
式で示したように、シンセサイザにおける分周数は同じ
ステップサイズでも出力周波数か低ければそれたけ小さ
くすることかできるから、ループ特性の位相雑音に対す
る寄与も小さくすることかできる。
数変更をできる装置を構成簡単に実現でき、かつ（１）
式で示したように、シンセサイザにおける分周数は同じ
ステップサイズでも出力周波数か低ければそれたけ小さ
くすることかできるから、ループ特性の位相雑音に対す
る寄与も小さくすることかできる。
以下、この発明の実施例を図について説明する。
第１図は本発明の一実施例による周波数変換装置として
送信周波数変換器のブロック構成を示すもので、図にお
いて、第２図と同一符号は同一のものを示す。５は本実
施例で第２図の５０に代えて設けられた第１局部発振器
で、微小ステップで発振周波数を変更できる周波数シン
セサイザを用いている。
送信周波数変換器のブロック構成を示すもので、図にお
いて、第２図と同一符号は同一のものを示す。５は本実
施例で第２図の５０に代えて設けられた第１局部発振器
で、微小ステップで発振周波数を変更できる周波数シン
セサイザを用いている。
また、第８図Ｔｂ）は本実施例の周波数変換の様子を示
す。
す。
以下、この第１図の回路の動作を第８図（ｂ）を用いて
説明する。
説明する。
今、仮に送信第１中間周波数２８を１４０Ｍ）Ｉｚとし
、第１局部発振器５により第２中間周波数３０を１，１
２５ＭＨｚ±１．２５ＭＨｚで２５０ＫＨｚステツプで
変更可能とし、送信出力周波数５，８５０ ＭＨｚ〜６
゜４２５Ｍ土に対して第２局部発振器６を、４．７２５
Ｍル〜５．３００ ＭＨｚを２．５ＭＨｚステップで変
更可能とすることて、第２局部発振器の構成を単純なも
のとしたままて、全体として２５０に一ステップで周波
数変更可能な送信周波数変換器とすることかできる。
、第１局部発振器５により第２中間周波数３０を１，１
２５ＭＨｚ±１．２５ＭＨｚで２５０ＫＨｚステツプで
変更可能とし、送信出力周波数５，８５０ ＭＨｚ〜６
゜４２５Ｍ土に対して第２局部発振器６を、４．７２５
Ｍル〜５．３００ ＭＨｚを２．５ＭＨｚステップで変
更可能とすることて、第２局部発振器の構成を単純なも
のとしたままて、全体として２５０に一ステップで周波
数変更可能な送信周波数変換器とすることかできる。
この場合、第８図に示すように、第２中間周波にてＢＰ
Ｆの帯域を若干広くする必要かあるか、例えば８０Ｍ＆
帯域に対する２、５ＭＩ（ｚてあり実用上差しつかえな
い。また第１局部発振器の位相雑音は第２局部発振器に
比ベステップサイズ１／１０に対し周波数は１１５であ
るか、分周数の点では直接可変分周することができ、ｆ
ｒの周波数を高くてきて第２局発に比べて位相雑音を低
く抑えることかできる。
Ｆの帯域を若干広くする必要かあるか、例えば８０Ｍ＆
帯域に対する２、５ＭＩ（ｚてあり実用上差しつかえな
い。また第１局部発振器の位相雑音は第２局部発振器に
比ベステップサイズ１／１０に対し周波数は１１５であ
るか、分周数の点では直接可変分周することができ、ｆ
ｒの周波数を高くてきて第２局発に比べて位相雑音を低
く抑えることかできる。
なお、上記実施例では狭帯域ＢＰＦである第２中間周波
フィルタ２による伝送特性の劣化を無視できるように第
１局部発振器５の周波数の変更を第２中間周波フィルタ
２の通過帯域幅の５％程度としているが、これは、３％
ないし７％であってもよく、上記実施例と同様の効果を
奏する。
フィルタ２による伝送特性の劣化を無視できるように第
１局部発振器５の周波数の変更を第２中間周波フィルタ
２の通過帯域幅の５％程度としているが、これは、３％
ないし７％であってもよく、上記実施例と同様の効果を
奏する。
また、第６図には第１図と同様の原理を受信周波数変換
器に適用した、本発明の他の実施例について示している
。図中、６は第２局部発振器て、第１図の６と同じくス
テップサイズの粗いシンセサイザとし、５は第１図と同
様ステップサイズの小さい第１局部発振器である。
器に適用した、本発明の他の実施例について示している
。図中、６は第２局部発振器て、第１図の６と同じくス
テップサイズの粗いシンセサイザとし、５は第１図と同
様ステップサイズの小さい第１局部発振器である。
さらに、第７図には本発明のさらに他の実施例として、
両シンセサイサ５，６の基準信号を１つにした場合のブ
ロック図を示している。
両シンセサイサ５，６の基準信号を１つにした場合のブ
ロック図を示している。
以上のように、本発明に係る周波数変換装置によれば、
２重周波数変換を行なう周波数変換装置において、その
低周波数側の局部発振器を高周波数側と同様に周波数シ
ンセサイザで構成し、かつその低周波数側の周波数シン
セサイザをステップサイズの小さいものとしたので、比
較的簡単な構成で周波数ステップか十分細かく、かつ位
相雑音のよい経済的な周波数変換器を実現することかで
きる。
２重周波数変換を行なう周波数変換装置において、その
低周波数側の局部発振器を高周波数側と同様に周波数シ
ンセサイザで構成し、かつその低周波数側の周波数シン
セサイザをステップサイズの小さいものとしたので、比
較的簡単な構成で周波数ステップか十分細かく、かつ位
相雑音のよい経済的な周波数変換器を実現することかで
きる。
第１図はこの発明の一実施例による送信周波数変換器の
ブロック図、第２図は送信周波数変換器の従来例を示す
図、第３図は従来例のシンセサイザのブロック図、第４
図はシンセサイザのモデル図、第５図はシンセサイザの
位相雑音特性を示す図、第６図は本発明の他の実施例で
ある受信周波数変換器のブロック図、第７図は関連発明
である送信周波数変換器の例を示す図、第８図は従来例
と本発明における周波数変換の関係を示す図である。 図において、１は第１ミキサ、２は第１中間周波、３は
第２ミキサ、４はＲＦ ＢＰＦ、５は第１局部発振器
、６は第２局部発振器、１４は基準周波数発振器である
。 なお図中同一符号は同−又は相当部分を示す。
ブロック図、第２図は送信周波数変換器の従来例を示す
図、第３図は従来例のシンセサイザのブロック図、第４
図はシンセサイザのモデル図、第５図はシンセサイザの
位相雑音特性を示す図、第６図は本発明の他の実施例で
ある受信周波数変換器のブロック図、第７図は関連発明
である送信周波数変換器の例を示す図、第８図は従来例
と本発明における周波数変換の関係を示す図である。 図において、１は第１ミキサ、２は第１中間周波、３は
第２ミキサ、４はＲＦ ＢＰＦ、５は第１局部発振器
、６は第２局部発振器、１４は基準周波数発振器である
。 なお図中同一符号は同−又は相当部分を示す。
Claims (1)
- （１）第１の中間周波信号を第１の局部発振信号と第１
のミキサを用いて第２の中間周波信号に変換し、 第２の中間周波の狭帯域バンドパスフィルタにより帯域
外の不要波を取り除いた後、第２の局部発振信号と第２
のミキサを用いて送信周波数信号を得る周波数変換装置
において、第１、第２の局部発振信号を発生する第１、
第２の局部発振器にいずれも周波数シンセサイザを用い
、 第１の局部発振器では第２の中間周波の狭帯域バンドパ
スフィルタによる伝送特性の変化を無視できる程度の周
波数の変更を微小ステップで行い、第２の局部発振器で
は第１の局部発振器での全体の周波数変化幅程度の周波
数ステップで周波数変更を行うようにし、 第１局部発振器の微小ステップて送信周波数の変更を可
能ならしめたことを特徴とする周波数変換装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2258368A JP2828766B2 (ja) | 1990-09-25 | 1990-09-25 | 周波数変換装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2258368A JP2828766B2 (ja) | 1990-09-25 | 1990-09-25 | 周波数変換装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04133508A true JPH04133508A (ja) | 1992-05-07 |
| JP2828766B2 JP2828766B2 (ja) | 1998-11-25 |
Family
ID=17319276
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2258368A Expired - Fee Related JP2828766B2 (ja) | 1990-09-25 | 1990-09-25 | 周波数変換装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2828766B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5689819A (en) * | 1995-06-05 | 1997-11-18 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Transmitter-receiver |
| EP0961399A1 (en) * | 1998-05-29 | 1999-12-01 | British Broadcasting Corporation | Multiple conversion radio receivers |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6182536A (ja) * | 1984-09-29 | 1986-04-26 | Toshiba Corp | 周波数変換装置 |
-
1990
- 1990-09-25 JP JP2258368A patent/JP2828766B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6182536A (ja) * | 1984-09-29 | 1986-04-26 | Toshiba Corp | 周波数変換装置 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5689819A (en) * | 1995-06-05 | 1997-11-18 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Transmitter-receiver |
| EP0961399A1 (en) * | 1998-05-29 | 1999-12-01 | British Broadcasting Corporation | Multiple conversion radio receivers |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2828766B2 (ja) | 1998-11-25 |
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Legal Events
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