JPH0537414A - 局部発振周波数の校正機能を持つ通信装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】高い周波数安定度が必要であり、受信信号を基
準に内部の基準発振器を補正する受信機および自動車電
話等の通信機器において、局部発振周波数の誤差を簡単
に検出、補正できるようにする。 【構成】受信機の第１中間周波数あるいは受信周波数の
信号をシンセサイザ発振器（校正信号発生手段）により
発生させる。ここで発生した校正信号を受信回路で受け
る。第２中間周波数まで変換したところで、周波数を測
定して周波数誤差を求める。この誤差情報をもとに第２
局部発振器の周波数が補正できるように構成する。 【効果】局部発振器の周波数を直接計数する事なく、周
波数誤差を補正でき、基準発振器の周波数精度を飛躍的
に向上させて、かつ、低消費電力の通信装置を提供する
ことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、周波数安定度を所定の
値に制御する必要のある周波数安定化機能を有する受信
装置と移動体通信装置とに関する。

【０００２】

【従来の技術】移動体通信装置の送信および受信周波数
の精度を向上させる従来の技術は、特開昭６３−２６０
２０号公報および特開昭６３−２８１５６号公報に開示
されている。これらの従来技術は、基地局から送られて
くる安定した受信信号の周波数を、第２中間周波数信号
に変換した後、計数手段で計数し、この計数手段の計数
値と予め設定された第２中間周波数基準値との差を求
め、その差に応じて発振周波数微調整用制御信号をＶＣ
−ＴＣＸＯ（Voltage Controlled Crystal Oscillato
r）へ出力する演算制御手段とを設け、自動的に送信周
波数信号をある定められた範囲内に収めている。

【０００３】さらに高精度化を果たすために、第２局部
発振手段の周波数も周波数計数手段で計測しその値によ
り第２局部発振手段の周波数誤差を補正するように構成
している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】受信周波数安定度が要
求されるある種の受信装置あるいは移動体通信装置にお
いては、５年、１０年といった長期にわたり、装置を再
調整することなく、基準周波数をある定められた範囲内
に収めることが必須である。

【０００５】これに対処するために従来技術では、受信
信号を基準にして基準発振器の発振周波数を微調して所
望の周波数安定度を得る技術が開示されている。さら
に、第２局発の周波数値を切り替えにより計数手段で計
数できるように構成し、その計数値により第２局部発振
手段の発振周波数を補正することにより１ｐｐｍ以下の
高精度制御も可能となることが示されている。

【０００６】また一方では、受信装置あるいは移動体通
信装置においては、低消費電力の要請がある。

【０００７】しかし従来技術では、第２局部発振手段の
出力を計数手段で計数のに高い周波数を計数する周波数
計数手段と、第２局発信号を計数できるまで増幅する増
幅手段とがあるために低消費電力化するためには弊害と
なる。

【０００８】たとえば、第１中間周波数が９０ＭＨｚ、
第２中間周波数が４５５ｋＨｚとすると第２局発振器の
発振周波数は８９．５４５ＭＨｚとなる。この周波数は
ＣＭＯＳＩＣの限界周波数であり、低消費電力化を考慮
すると動作限界周波数を越え、ＣＭＯＳＩＣでは対応し
きれなくなる。

【０００９】さらに、周波数計数手段の周波数が高いた
めに、この回路のＬＳＩ化が難しく装置の小型化を妨げ
る要因となる。特に小型化を要求される携帯機種では今
後電池数を減らすための低電圧動作が必要となるため重
大な問題となる。

【００１０】また、近年のＬＳＩ化に伴い第２局発振器
もＬＳＩに内蔵されている。このため第２局発振器の出
力を安定に取り出すためにはＬＳＩ動作に影響を与えな
いような増幅回路が必要となる。これも回路の増加にな
り携帯機種で問題となる。

【００１１】本発明は、上記のような問題点を解決する
ためになされたもので、低消費電力で、発振器の周波数
誤差を補正できる自動周波数調整機能を持つ受信装置あ
るいは移動体通信装置を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】受信信号に局部発振信号
を混合して中間周波数信号に変換する少なくとも１つの
周波数変換手段を有する通信装置において、局部発振信
号を発生させることができる少なくとも１つの局部発振
手段と、基準信号を発生する基準周波数発生手段と、基
準信号を基準にして発振周波数を設定できる校正信号発
生手段と、前記中間周波数信号を計数する計数手段と、
前記中間周波数信号の計数値と予め設定された中間周波
数基準値との周波数誤差を検出して局部発振手段に発振
周波数補正用調整信号を出力する補正手段とを備え、前
記局部発振手段は、発振周波数補正用調整信号により局
部発振信号の周波数を変えることができ、前記校正信号
発生手段は、受信周波数の校正信号を発生させて、周波
数変換手段に入力し、前記補正手段は、中間周波数信号
に変換された校正信号の計数値と中間周波数基準値との
周波数誤差を検出して局部発振手段に発振周波数補正用
調整信号を出力することができる。

【００１３】また、基準周波数発生手段からの基準発振
周波数をもとにして発振する第１および第２の局部発振
手段と、これと対応する局部発振信号を混合して中間周
波数信号に変換する第１および第２の周波数変換手段と
を有する。

【００１４】上記校正信号発生手段は、受信周波数の校
正信号を発生させて、第１の周波数変換手段の前段に入
力するか、もしくは、第１の中間周波数に相当する校正
信号を発生させて、第２の周波数変換手段の前段に入力
する。

【００１５】また、第２の中間周波数信号に変換された
校正信号の計数値と中間周波数基準値との周波数誤差を
検出して基準周波数発生手段に発振周波数補正用調整信
号を出力する周波数調整手段をさらに有し、基準周波数
発生手段は、発振周波数補正用調整信号により基準発振
信号の周波数を変えることができる。

【００１６】上記補正手段は、第２の中間周波数信号の
計数値を中間周波数基準値とする。

【００１７】さらに、校正信号発生手段に校正信号の発
生の起動を指示する制御手段を有し、ある温度に達した
ときに校正信号発生手段に校正信号の発生の起動を指示
する温度感知手段をさらに有し、また、制御手段は、一
定周期で校正信号発生手段に校正信号の発生の起動を指
示することができる。さらに、制御手段は、通信中であ
るかないかを監視して通信していない時に、校正信号発
生手段に校正信号を発生させるように指示する。

【００１８】

【作用】本発明における受信装置あるいは移動体通信装
置は、基準周波数発生手段の発振周波数を基準とした校
正信号を受信し、中間周波数信号で周波数を測定するこ
とにより局部発振手段の周波数誤差を測定するものであ
る。この測定結果により補正を加え高精度な周波数安定
精度が得られるようにしている。

【００１９】まず、制御手段の指示により、中間周波数
あるいは高周波受信信号周波数と同一の周波数を有する
校正信号が校正信号発生手段から発生する。校正信号は
周波数変換手段により中間周波数に変換され、さらに計
数手段で計数される。

【００２０】つぎに、計数手段において、校正信号を計
数した計数値と中間周波数基準値とを比較し、誤差を検
出して、誤差をもとに補正をして調整信号として局部発
振手段に出力することにより局部発振手段の周波数を補
正することができる。

【００２１】

【実施例】以下、本発明の実施例を図を用いて詳細に説
明する。

【００２２】図１は本発明の第１の実施例を示す受信装
置構成図である。図１において、１はアンテナ、２は基
準発振器であり、周波数調整機能を持ち基準信号ｆを出
力する。４は主制御部であり、受信装置全体の制御をす
る。５は第１局部発振器であり、基準発振器２の基準信
号ｆを基準に発振周波数が設定される。６は第２局部発
振器であり、周波数調整機能を持つ。１０，１２および
１４は増幅回路であり、信号を増幅する。１１は第１周
波数変換器であり、アンテナ１で受信した受信信号と、
第１局部発振器５の発振周波数とを混合させて、第１中
間周波数信号に変換する。１３は第２周波数変換器であ
り、第１中間周波数信号と、第２局部発振器６の発振周
波数とを混合させて、第２中間周波数信号に変換する。
８は計数回路であり、第２中間周波数信号の周波数を計
数する。９は校正信号発生手段であり、基準発振器２の
基準信号ｆを基準に第１中間周波数と同じ周波数の校正
信号を発生する。３は周波数調整手段であり、計数回路
８からの計数値と予め設定された理想的な第２中間周波
数値（以下、第２中間周波数基準値と記す）とを比較
し、その結果に基づいて、計数値と第２中間周波数基準
値が一致するように周波数調整信号を基準発振器２に出
力する。７は周波数補正手段であり、計数回路８からの
計数値と第２中間周波数基準値とを比較し、その結果に
基づいて、計数値と第２中間周波数基準値が一致するよ
うに周波数調整信号を第２局部発振器６に出力する。１
５は復調器であり、受信信号を復調する。

【００２３】次に、動作について説明する。最初に受信
信号により基準発振器２の発振周波数が制御される動作
を説明し、つぎに、第２局部発振器６の発振周波数を補
正する場合の動作を説明する。

【００２４】まず、アンテナ１から入力された受信信号
は、第１周波数変換器１１、第２周波数変換器１３を経
て、第２中間周波数信号に変換される。第２中間周波数
信号は計数回路８において周波数カウントされ、その計
数値は周波数制御手段３に渡される。周波数調整手段３
では、前記計数データと第２中間周波数基準値とを比較
し、その結果に応じて周波数調整信号を基準発振器２に
出力する。

【００２５】周波数調整信号は次の演算手順により決定
される。まず、前記計数値と第２中間周波数基準値との
周波数差を演算する。つぎに、［計数値］＞［第２中間
周波数基準値］ならば、基準発振器２の発振周波数が高
くなるように周波数調整信号値を調整する。この調整動
作により第１局部発振周波数も高くなり受信信号周波数
との差が小さくなる。この結果、第２中間周波数信号の
周波数が低くなり、計数値も減少する。

【００２６】逆に、［計数値］＜［第２中間周波数基準
値］ならば、基準発振器２の発振周波数が低くなるよう
に周波数調整信号値を調整する。この調整動作により第
１局部発振周波数も低くなり受信信号周波数との差が大
きくなる。この結果、第２中間周波数信号の周波数が高
くなり、計数値が増加する。

【００２７】本実施例では、周波数調整信号値の調整の
度合は周波数差に従って補正係数を変化させている。例
えば、周波数差が大きい場合は調整幅を大きくしてい
る。これにより動作の収束が速くなる。

【００２８】以上の動作により、第２中間周波数信号の
周波数が第２中間基準周波数に近付くように基準発振器
２の発振周波数が調整される。

【００２９】つぎに、第２局部発振器６の発振周波数を
補正する場合は、まず主制御部４からの指令により校正
信号発振器９は基準信号ｆを基準として第１中間周波数
信号を発生する。ここで発生した校正信号は、結合コン
デンサＣ１および増幅回路１２を通して第２周波数変換
器１３に入力される。第２周波数変換器１３では、校正
信号と第２局部発振器６からの信号とが混合され第２中
間周波数信号に変換される。この第２中間周波数信号は
計数回路８で周波数が計数され、計数値が補正手段７に
出力される。この計数値をもとに補正手段７から周波数
調整信号が第２局部発振器６に出力される。補正手段７
の動作は前述した周波数調整手段３と同様であるが補正
係数が異なる。補正手段７により、第２中間周波数信号
の周波数が第２中間基準周波数と同じになるように第２
局部発振器６の発振周波数が調整される。

【００３０】校正信号発生手段、局部発振手段および計
数手段は、基準発振器の発振周波数を基準に動作をして
いるため、計数手段で計数された結果には第２局部発振
器６の誤差が大部分を占めることになる。

【００３１】一般に基準発振器２の周波数誤差は通常の
水晶発振子を用いた第２局部発振器６の周波数誤差より
小さいため、基準信号ｆを基準にして第２局部発振器６
の周波数誤差を高精度に補正することができる。

【００３２】また、補正手段７と周波数調整手段３とを
１つの手段にまとめることもできる。この場合は、第２
局部発振器６と基準発振器２とにそれぞれ調整信号を出
力するようにそれぞれの補正係数を変えられるようにし
ておき、演算結果を保持しておく手段を設けておく。

【００３３】さらに、第２局部発振器６の発振周波数を
補正する校正信号発生手段９に切り換える方法として
は、主制御部４において、タイマ−や温度センサ−４ａ
を監視することにより切り換える方法がある。

【００３４】例えば、タイマ−を持つ場合は、一定時間
ごとに校正するように主制御部４が指示を出す。また、
温度センサ−を持つ場合は、規定の温度以上になった時
に校正するように主制御部４が指示を出す。また、タイ
マ−と温度センサ−と両方を持つことも可能である。ま
た、補正スイッチを設けておき、補正スイッチを手動で
押すことにより、主制御部４が指示を出すことも可能で
ある。

【００３５】また、校正信号発生手段に切り換え指示を
出す時に、信号を受信もしくは送信している場合は、通
信が終了したときに行うようにしてもよい。この場合、
通信中であるかを主制御部４が監視することにより、通
信中に校正信号に切り換わることがなくなる。

【００３６】また、図７に示すように、受信部が２重系
になっている場合は、使用していない受信部を使用する
ことができる。この場合、受信時に、使用していない受
信部に校正信号を送出するように、主制御部４が、校正
信号発生の指示と同時にスイッチを切り換える。これに
より、通信中であっも校正をすることができる。

【００３７】つぎに、具体的な例をあげさらに詳しく動
作の説明をする。

【００３８】図１の実施例の構成図において、受信周波
数が１０９０ＭＨｚ、第１局部発振器５の発振周波数を
１０００ＭＨｚ、第１中間周波数を９０ＭＨｚ、第２中
間周波数を４５５ｋＨｚ、基準発振器２の周波数誤差を
５ｐｐｍ、第２局部発振器６の発振周波数は約１００ｐ
ｐｍの９ＫＨｚずれて８９．５３６ＭＨｚであるとす
る。

【００３９】まず最初に、上記動作条件で、アンテナか
ら受信した信号を基準に基準発振器２の発振周波数を制
御した場合の動作を説明する。

【００４０】受信する信号の周波数は１０９０ＭＨｚと
し、誤差は０と仮定する。ここで、基準発振器２は５ｐ
ｐｍの誤差を持つことから、第１局部発振器５の発振周
波数は１０００ＭＨｚではなく実際には１０００．００
５ＭＨｚに設定されることになる。従って、第１周波数
変換器１１の出力は受信信号周波数から１０００．００
５ＭＨｚを引いて８９．９９５ＭＨｚ、第２周波数変換
器１３の出力はさらに８９．５３６ＭＨｚが引かれ４５
９ｋＨｚとなる。この第２中間周波数信号の周波数を計
数回路８で計数し、周波数調整手段３で第２中間周波数
基準値の４５５ｋＨｚなるよう基準発振器２の発振周波
数が制御される。この制御により、第１局部発振器５の
発振周波数は４ｋＨｚ増加して１０００．００９ＭＨｚ
となる。この結果、基準発振器２の誤差は９ｐｐｍとな
り周波数精度が劣化することになる。

【００４１】この補正のみでは、第２局部発振器６の誤
差が周波数精度を劣化させる要因となるが、つぎの校正
信号を発生させる方法により補正して周波数精度を上げ
ることができる。

【００４２】当初の条件で校正信号を発生させる場合を
説明する。

【００４３】まず、主制御部４からの指令により校正信
号発生手段９は、基準信号ｆを基準として第１中間周波
数９０ＭＨｚの信号を発生する。ここで発生した信号
は、結合コンデンサＣ１および増幅回路１２を通して第
２周波数変換器１３に入力される。ここで基準発振器２
の周波数誤差が５ｐｐｍであるため、校正信号発生手段
９からの信号の周波数は実際には９０．０００４５ＭＨ
ｚとなる。第２周波数変換器の出力は校正信号の周波数
から８９．５３６ＭＨｚが引かれ４６４．４５ｋＨｚと
なる。この出力を計数回路８で計数する事により第２中
間基準周波数４５５ｋＨｚとの差９．４５ｋＨｚが検出
できる。この計数値をもとに、第２中間周波数が４５５
ｋＨｚとなるように、補正手段７から第２局部発振器６
に発振周波数を補正する周波数調整信号を出力する。こ
れにより、第２局部発振器６の発振周波数が９．４５ｋ
Ｈｚ補正されて８９．５４５４５ＭＨｚに設定されるこ
とになる。この結果、第２局部発振器６の周波数誤差を
１／２０の約５ｐｐｍ（０．４５ｋＨｚ）に抑えること
ができる。

【００４４】この後、主制御部４からの制御により校正
信号発生手段９の動作が停止すると、アンテナ１からの
信号を受信する通常動作状態に戻る。

【００４５】そしてこの状態で、第１局部発振器５の発
振周波数を１０００ＭＨｚに設定して１０９０ＭＨｚの
信号を受信し、以後補正手段７により補正を行う。

【００４６】この場合、基準発振器２の発振周波数は５
ｐｐｍの誤差を持つことから第１局部発振器５の発振周
波数は実際には１０００．００５ＭＨｚに設定されるこ
とになる。従って、第１周波数変換器の出力は８９．９
９５ＭＨｚ、第２周波数変換器の出力は８９．５４５４
５ＭＨｚが引かれ４４９．５５ｋＨｚとなる。この第２
中間周波数信号出力の周波数を計数回路８で計数する。
この計数結果を基に周波数調整手段３で第２中間周波数
基準値の４５５ｋＨｚとなるように基準発振器２の発振
周波数を制御すると、第１局部発振器５の発振周波数は
５．４５ｋＨｚ減少して９９９．９９９５５ＭＨｚとな
る。この結果、第１局部発振器５の周波数誤差を０．４
５ｋＨｚ、つまり、基準発振器２の周波数誤差を０．４
５ｐｐｍまで向上することができる。これ以後、通常の
受信動作では第２中間周波数信号の周波数が新しい第２
中間基準周波数に近付くように、基準発振器２の発振周
波数が周波数調整手段３により調整される。

【００４７】以上、実施例で述べたように本発明によれ
ば、第２局部発振器６の周波数誤差を補正できるので受
信装置の周波数精度を飛躍的に向上させることができ
る。

【００４８】また、計数回路８に入力される信号が第２
中間周波数信号のみであり計数信号周波数が低いため、
計数回路８のＣＭＯＳＬＳＩ化が容易であるという効果
がある。

【００４９】図１に示した実施例では、校正信号発生手
段９からの校正信号をコンデンサＣ１で増幅回路１２に
入力したが、校正信号発生手段９と増幅回路１２あるい
は第２周波数変換器１３とが高周波的に結合されていれ
ばどういう入力手段でも良い。例えば、回路図上に表れ
ない浮遊容量を利用しても本発明を適応できるのは明ら
かである。

【００５０】これまでに述べた実施例では第２局部発振
器６の発振周波数を調整して周波数精度を向上したが、
他の手段でも本発明を適用することが可能であることを
第２の実施例を用いてつぎに説明する。

【００５１】図２は本発明の第２の実施例を示す受信装
置構成図である。図１に示した第１の実施例と同一動作
をする回路には同一符号を付している。図２において、
６ａは第２局部発振器、７ａは計数回路８からの計数値
を新しい第２中間周波数基準値として周波数調整手段３
に出力する補正手段である。

【００５２】図２に示した第２の実施例と先に述べた第
１の実施例との相違点は、周波数調整手段３で計数値と
比較する第２中間基準周波数値が補正手段７ａから供給
される点と、校正信号発生手段９が動作中において補正
手段７ａは計数回路８から受けた計数結果を新しい第２
中間基準周波数値として周波数調整手段３に出力するこ
とと、校正信号発生手段９の発生する校正信号の周波数
が受信信号と同じ１０９０ＭＨｚであることの３点であ
る。

【００５３】つぎに、動作について説明する。

【００５４】受信信号により基準発振器２の発振周波数
が補正される動作は第１の実施例と同じである。

【００５５】第２局部発振器６の発振周波数誤差を補正
する動作を説明する。

【００５６】まず、主制御部４からの指令により校正信
号発生手段９ａは基準信号ｆを基準として受信周波数と
同じ１０９０ＭＨｚの信号を発生する。ここで発生した
信号は、結合コンデンサＣ１および増幅回路１０を通し
て第１周波数変換器１１に入力される。第１周波数変換
器１１で第１局部発振器５からの信号と混合され第１中
間周波数信号に変換される。同様に、第２周波数変換器
１３で第２局部発振器６ａからの信号と混合され第２中
間周波数信号に変換される。この第２中間周波数信号は
計数回路８で周波数が計数され、計数値が補正手段７ａ
に出力される。補正手段７ａはこの計数値を新しい第２
中間基準周波数値として周波数調整手段３に出力する。

【００５７】これ以後、通常の受信動作では第２中間周
波数信号の周波数が新しい第２中間基準周波数に近付く
ように、基準発振器２の発振周波数が周波数調整手段３
により調整される。この新しい第２中間基準周波数には
第２局部発振器６ａの誤差が折り込まれているため基準
発振器２の発振周波数は第１の実施例と同様精度良く調
整される。

【００５８】つぎに、具体的な例をあげさらに詳しく動
作の説明をする。

【００５９】図２の実施例の動作例として、受信周波数
を１０９０ＭＨｚ、第１局部発振器５の発振周波数を１
０００ＭＨｚ、第１中間周波数を９０ＭＨｚ、第２中間
周波数を４５５ｋＨｚ、基準発振器２の周波数誤差を５
ｐｐｍ、第２局部発振器６ａの発振周波数が約２０ｐｐ
ｍの１．８ＫＨｚずれて８９．５４３２ＭＨｚになって
いるとする。

【００６０】まず最初に、アンテナから受信した信号を
基準に基準発振器２の発振周波数を補正した場合の動作
を説明する。

【００６１】まず、第１局部発振器５の発振周波数を１
０００ＭＨｚに設定して受信周波数は１０９０ＭＨｚと
する。ここで、基準発振器２の発振周波数は５ｐｐｍの
誤差を持つことから、第１局部発振器５の発振周波数は
実際には１０００．００５ＭＨｚに設定されることにな
る。従って、第１周波数変換器１１の出力は８９．９９
５ＭＨｚ、第２周波数変換器１３の出力は８９．５４３
２ＭＨｚが引かれ４５１．８ｋＨｚとなる。この第２中
間周波数信号の周波数を計数回路８で計数し、周波数調
整手段３で第２中間周波数基準値の４５５ｋＨｚなるよ
う基準発振器２の発振周波数が制御される。この制御に
より、第１局部発振器５の発振周波数は３．２ｋＨｚ減
少して１０００．００１８ＭＨｚとなる。この結果、基
準発振器の誤差は１．８ｐｐｍまでしか小さくならな
い。

【００６２】以上の動作説明から明白のように、この補
正のみでは、第２局部発振器６の誤差が周波数精度の向
上を妨げる要因となる。

【００６３】つぎに当初の条件で、本発明の校正信号発
生手段を適用させた場合を説明する。 まず、主制御部
４からの指令により校正信号発生手段９ａは、基準信号
ｆを基準として１０９０ＭＨｚの信号を発生する。ここ
で発生した信号は、結合コンデンサＣ１および増幅回路
１０を通して第１周波数変換器１１に入力される。ここ
で、基準発振器２の周波数誤差が５ｐｐｍであるため、
校正信号発生手段９ａからの信号の周波数は実際には１
０９０．００５４５ＭＨｚ、第１局部発振器５の発振周
波数は１０００．００５ＭＨｚとなる。従って、第１周
波数変換器１１の出力は９０．０００４５ＭＨｚとなり
５ｐｐｍ精度は保ったまま増幅回路１２を通して第２周
波数変換器１３に出力される。第２周波数変換器１３の
出力は８９．５４３２ＭＨｚが引かれ４５７．２５ｋＨ
ｚとなる。この出力を計数回路８で計数し、計数結果が
補正手段７ａに出力される。補正手段７ａは受けた計数
結果を新しい第２中間周波数基準値として周波数調整手
段３に出力し、第２中間周波数基準値を更新する。従っ
て、第２中間周波数基準値が４５７．２５ｋＨｚに設定
される。この後、主制御部４からの制御により校正信号
発生手段９の動作が停止すると、アンテナ１からの信号
を受信する通常動作状態に戻る。

【００６４】そしてこの状態で、第１局部発振器５の発
振周波数を１０００ＭＨｚに設定することにより受信周
波数は１０９０ＭＨｚとなる。ここで基準発振器２の発
振周波数は５ｐｐｍの誤差を持つことから第１局部発振
器５の発振周波数は実際には１０００．００５ＭＨｚに
設定されることになる。従って、１０９０ＭＨｚの受信
信号を受けると第１周波数変換器１１の出力は８９．９
９５ＭＨｚ、第２周波数変換器１３の出力は８９．５４
３２ＭＨｚが引かれ４５１．８ｋＨｚとなる。この第２
中間周波数信号出力の周波数を計数回路８で計数する。
この計数結果を基に周波数調整手段３で更新された第２
中間周波数基準値の４５７．２５ｋＨｚとなるように基
準発振器２の発振周波数を制御すると、第１局部発振器
５の発振周波数は５．４５ｋＨｚ減少して９９９．９９
９５５ＭＨｚとなる。この結果、第１局部発振器５の周
波数誤差を０．４５ｋＨｚ、つまり、基準発振器２の周
波数誤差を０．４５ｐｐｍまで向上することができる。

【００６５】以上実施例で述べたように本発明によれ
ば、第２局部発振器６ａの周波数誤差を測定し、第２中
間周波数基準値に誤差を折り込むことができるので、受
信装置の周波数精度を飛躍的に向上させることができ
る。

【００６６】また、計数手段に入力される信号が第２中
間周波数信号のみであり計数信号周波数が低いため、計
数回路８のＣＭＯＳＬＳＩ化が容易であるという効果が
ある。 さらに、本実施例特有の効果として、第２局部
発振器６ａの発振周波数を変更する必要がないので回路
規模の増加を押さえることができるという効果がある。
第２の実施例では校正信号発生手段９ａの信号周波数を
受信周波数と同じにしたが、もちろん第１の実施例で示
したように第１中間周波数と同じ周波数としても同等の
効果が得られる。

【００６７】これまで述べてきた実施例は受信装置に本
発明を適用したものであるが、受信機能を備えた装置な
らば本発明を適用できるのは明白である。

【００６８】その一例として、本発明を自動車電話装置
に適応した例を図３を用いて説明する。図３は本発明の
第３の実施例であり、自動車電話の構成を示す構成図で
ある。図１に示した第１の実施例と同一動作をする回路
には同一符号を付している。

【００６９】図３において、１６は送信信号発生部であ
り、基準信号ｆを基準に送信信号を発生し、搬送波を発
生させる周波数シンセサイザおよび変調回路等から構成
されている。１７は周波数変換回路、１８は電力増幅器
であり送信信号を増幅する。１９は分波器であり、送信
信号と受信信号を分離する。２０は周波数変更手段であ
り、送信信号発生部１６から校正信号を発生させる働き
をし、送信信号発生部１６の発振周波数の周波数を変え
る機能を持っている。

【００７０】本実施例と第１の実施例（図１）との動作
の違いは校正信号を発生させる方法であり、基準発振器
２および第２局部発振器６の発振周波数の調整動作はま
ったく同じである。

【００７１】以下、具体的な動作例を挙げ本実施例の動
作の説明する。図３の実施例の動作例として、まず受信
周波数を１０９０ＭＨｚ、送信周波数を１１８０ＭＨ
ｚ、第１局部発振器５の発振周波数を１０００ＭＨｚ、
第１中間周波数を９０ＭＨｚ、第２中間周波数を４５５
ｋＨｚ、送信信号発生部１６の発振周波数を１８０ＭＨ
ｚ、基準発振器２の周波数誤差が５ｐｐｍ、第２局部発
振器６の発振周波数が約１００ｐｐｍの９ＫＨｚずれて
８９．５３６ＭＨｚとする。 本実施例において、受信
動作はこれまで述べてきた実施例と同じであるため説明
を省略する。

【００７２】送信動作は、まず、１８０ＭＨｚの送信信
号が、送信信号発生部１６から周波数変換回路１７に出
力される。周波数変換回路１７では、１８０ＭＨｚの送
信信号と、第１局部発振器からの信号とが混合され１１
８０ＭＨｚの送信信号となる。この送信信号は、電力増
幅器１８で電力増幅された後、分波器１９を通ってアン
テナ１から放出される。受信信号はアンテナ１から分波
器１９を通って増幅器１０に伝達される。

【００７３】つぎに、校正信号の発生動作を説明する。
まず、主制御部４からの指令により周波数変更手段２０
は送信信号発生部１６の発振周波数を１８０ＭＨｚから
９０ＭＨｚに変更する。この場合、不要な電波を放出し
ないように電力増幅器１８の動作は停止しておく。

【００７４】ここで発生した信号は結合コンデンサＣ１
および増幅器１２を通して第２周波数変換回路１３に入
力される。ここで基準発振器２の周波数誤差が５ｐｐｍ
であるため、送信信号発生部１６からの信号の周波数は
実際には９０．０００４５ＭＨｚとなり、第２周波数変
換回路１３の出力は８９．５３６ＭＨｚが引かれ４６
４．４５ｋＨｚとなる。この出力を計数回路８で計数す
る事により第２中間基準周波数４５５ｋＨｚとの差９．
４５ｋＨｚが検出できる。この計数値をもとに補正手段
７から第２局部発振器６に第２中間周波数が４５５ｋＨ
ｚとなるように発振周波数を補正する周波数調整信号を
出力する。これにより第２局部発振器６の発振周波数が
９．４５ｋＨｚ補正されて８９．５４５４５ＭＨｚに設
定されることになる。この結果、第２局部発振器６の周
波数誤差を１／２０の約５ｐｐｍ（０．４５ｋＨｚ）に
抑えることができる。この後、主制御部４から周波数変
更手段２０への制御により送信信号発生部１６の発振周
波数を元の１８０ＭＨｚ戻す。これにより、アンテナ１
からの信号を受信する通常動作状態に戻る。

【００７５】この状態で、第１局部発振器５の発振周波
数を１０００ＭＨｚに設定することにより受信周波数は
１０９０ＭＨｚとなる。ここで基準発振器２の発振周波
数は５ｐｐｍの誤差を持つことから第１局部発振器５の
発振周波数は実際には１０００．００５ＭＨｚに設定さ
れることになる。従って、第１周波数変換回路１１の出
力は８９．９９５ＭＨｚ、第２周波数変換回路１３の出
力は８９．５４５４５ＭＨｚが引かれ４４９．５５ｋＨ
ｚとなる。この第２中間周波数信号出力の周波数を計数
回路８で計数する。この計数結果を基に周波数制御手段
３で第２中間周波数基準値の４５５ｋＨｚとなるように
基準発振器２の発振周波数を制御すると、第１局部発振
器５の発振周波数は５．４５ｋＨｚ減少して９９９．９
９９５５ＭＨｚとなる。この結果、第１局部発振器５の
周波数誤差を０．４５ｋＨｚ、つまり、基準発振器２の
周波数誤差を０．４５ｐｐｍまで向上することができ
る。

【００７６】さらに、図４の周波数変更手段２０と送信
信号１６との詳細なブロック図を用いて、ＶＣＯの同調
回路にコンデンサを付加する事によって発振周波数範囲
を変更する方法を説明する。

【００７７】図４において、２０は周波数変更手段であ
り、コンデンサＣ２と、コイルＬ２と、ダイオ−ドスイ
ッチ回路を構成するダイオ−ドＤ２とからなる。３０は
ＶＣＯであり、発振周波数ｆ１を出力する。３１は位相
比較部であり、ＶＣＯ３０の出力と基準信号ｆとの位相
を比較し、誤差信号を出力する。３２は可変分周器であ
り、ＶＣＯ３０の出力を分周する。１６は送信信号発生
部であり、ＶＣＯ３０と、位相比較部３１と、可変分周
器３２とでＰＬＬ回路を構成している。２は基準発振器
であり、基準信号ｆを発振する。４は主制御部であり、
周波数の変更の指示を出す。

【００７８】ＶＣＯ３０の発振周波数ｆ１は可変分周器
３２の分周比をｎとすると、次ぎの式で決定される。

【００７９】ｆ１＝ｎｆ 従って、ＶＣＯ３０の発振周波数を任意に設定する場合
は、可変分周器３２の分周比ｎを主制御部４からの設定
信号により指示する。

【００８０】例えば、第３の実施例において、送信信号
発生部１６の発振周波数を１８０ＭＨｚから９０ＭＨｚ
に変更する場合は、可変分周器の分周比を半分にするよ
うに主制御部４から指示すればよい。

【００８１】また、ＶＣＯ３０の発振周波数を変更すた
めに、図４に示す周波数変更手段２０を用いる。周波数
変更手段２０では、主制御部４からの指示によりダイオ
−ドＤ２がスイッチし、コンデンサＣ２をＶＣＯ３０に
並列に付加できる。実際の回路では、ＶＣＯ３０の発振
周波数の範囲には限界があるが、この方法により、ＶＣ
Ｏ３０の共振周波数を変更することができる。

【００８２】また、図５を用いて、ＶＣＯ３０の発振周
波数範囲を変更する他の方法を説明する。

【００８３】図５において、２０は周波数変更手段であ
り、分周器３３およびスイッチ３４から構成される。ス
イッチ３４は、ＶＣＯ３０からの出力をそのまま出力す
るのと、ＶＣＯ３０からの出力を分周器３３を介した出
力とを切り換える。ＶＣＯ３０と、位相比較部３１と、
可変分周器３２とでＰＬＬ回路を構成する。周波数変換
回路１７に入力される送信信号は、周波数変更手段２０
から出力する。

【００８４】図５に示す回路の動作を説明する。例え
ば、第３の実施例において、送信信号発生部１６の発振
周波数を１８０ＭＨｚから９０ＭＨｚに変更する場合
は、主制御部４からスイッチ３４を切り換えて、ＶＣＯ
３０の出力を分周器３３において、１／２に分周するこ
とで９０ＭＨｚを得ることができる。

【００８５】本実施例によれば、発振周波数範囲を用意
に変更することができる。

【００８６】以上、本実施例で述べたように自動車電話
装置に本発明を適応した場合においても第２局部発振器
６の周波数誤差を補正できるので基準発振器２の周波数
精度を飛躍的に向上させることができる。

【００８７】また、計数回路８に入力される信号が第２
中間周波数信号のみであり計数信号周波数が低いため計
数回路８のＣＭＯＳＬＳＩ化が容易であるという効果が
ある。 さらに、第３の実施例においては自動車電話装
置の送信信号発生装置１６を校正信号発生手段として兼
用しているので回路増加をごく最小限に抑えられるとい
う効果がある。送信信号発生部１６の発振周波数を変更
する方法についても、送信信号発生部１６に含まれる周
波数シンセサイザのＶＣＯの可変幅が広い場合は周波数
シンセサイザの設定を変更することで第２中間周波数信
号を発生しても良い。

【００８８】特に、移動体通信装置においては送信信号
を得るために基準発振器を基準として送信周波数信号を
発生させる第２の発振手段を備えている。この第２の発
振手段を用いて校正信号発生手段を構成することにより
回路規模の増大を抑えることができる。これは小型化が
必要な携帯型通信装置において効果が大きい。

【００８９】上記第３の実施例では送信信号発生部で第
２中間周波数信号を発生するように構成したが、第２の
実施例のように受信周波数信号を発生しても本発明を適
用できる。

【００９０】図６は本発明の第４の実施例であり、自動
車電話の構成を示す構成図である。図３に示した第３の
実施例と同一動作をする回路には同一符号を付してい
る。図４において、１６ａは基準信号ｆを基準に送信周
波数の送信信号を発生する送信信号発生部であり、搬送
波を発生させる周波数シンセサイザおよび変調回路等か
ら構成されている。本実施例と第３の実施例（図３）と
の動作の違いは送信信号発生部１６ａの出力信号の周波
数であり、本実施例では１１８０ＭＨｚの送信信号を直
接出力するようにしている。さらにこれと同様に校正信
号の周波数も受信周波数としている。

【００９１】以下、具体的な動作例を挙げ本実施例の動
作の説明する。図６の実施例の動作例として、まず受信
周波数を１０９０ＭＨｚ、送信周波数を１１８０ＭＨ
ｚ、第１局部発振器５の発振周波数を１０００ＭＨｚ、
第１中間周波数を９０ＭＨｚ、第２中間周波数を４５５
ｋＨｚ、送信信号発生部の発振周波数を１１８０ＭＨ
ｚ、基準発振器２の周波数誤差を５ｐｐｍ、第２局部発
振器６の発振周波数を約１００ｐｐｍの９ＫＨｚずれて
８９．５３６ＭＨｚとする。

【００９２】本実施例において受信動作はこれまで述べ
てきた実施例と同じであるため説明を省略する。

【００９３】送信動作は、まず送信信号発生部１６ａか
ら１１８０ＭＨｚの送信信号が出力される。この送信信
号は電力増幅器１８で電力増幅された後、分波器１９を
通ってアンテナ１から放出される。受信信号はアンテナ
１から分波器１９を通って増幅器１０に伝達される。

【００９４】つぎに、校正信号の発生動作を説明する。

【００９５】まず、主制御部４からの指令により周波数
変更手段２０は、送信信号発生部１６ａの発振周波数を
１１８０ＭＨｚから１０９０ＭＨｚに変更する。この場
合、不要な電波を放出しないように電力増幅器１８の動
作は停止しておく。ここで発生した信号は、結合コンデ
ンサＣ１および増幅器１０を通して第２周波数変換回路
１３に入力される。ここで基準発振器２の周波数誤差が
５ｐｐｍであるため、送信信号発生部１６ａからの校正
信号の周波数は実際には１０９０．００５４５ＭＨｚ、
第１局部発振器５の発振周波数は１０００．００５ＭＨ
ｚとなる。よって、第１周波数変換回路１１の出力は９
０．０００４５ＭＨｚとなる。第２周波数変換回路１３
の出力は８９．５３６ＭＨｚが引かれ４６４．４５ｋＨ
ｚとなる。この出力を計数回路８で計数する事により、
第２中間基準周波数４５５ｋＨｚとの差９．４５ｋＨｚ
が検出できる。

【００９６】この計数値をもとに、補正手段７から第２
局部発振器６に第２中間周波数が４５５ｋＨｚとなるよ
うに発振周波数を補正する周波数調整信号を出力する。
これにより、第２局部発振器６の発振周波数が９．４５
ｋＨｚ補正されて８９．５４５４５ＭＨｚに設定される
ことになる。この結果、第２局部発振器６の周波数誤差
を１／２０の約５ｐｐｍ（０．４５ｋＨｚ）に抑えるこ
とができる。この状態で主制御部４から周波数変更手段
２０への制御により送信信号発生部１６ａの発振周波数
を元の１１８０ＭＨｚ戻す。これにより、アンテナ１か
らの信号を受信する通常動作状態に戻る。

【００９７】第１局部発振器５の発振周波数を１０００
ＭＨｚに設定することにより受信周波数は１０９０ＭＨ
ｚとなる。ここで基準発振器２の発振周波数は５ｐｐｍ
の誤差を持つことから、第１局部発振器５の発振周波数
は、実際には１０００．００５ＭＨｚに設定されること
になる。従って、第１周波数変換回路の出力は８９．９
９５ＭＨｚ、第２周波数変換回路の出力は８９．５４５
４５ＭＨｚが引かれ４４９．５５ｋＨｚとなる。この第
２中間周波数信号出力の周波数を計数回路８で計数す
る。この計数結果を基に、周波数制御手段３で第２中間
周波数基準値の４５５ｋＨｚとなるように基準発振器２
の発振周波数を制御すると、第１局部発振器５の発振周
波数は５．４５ｋＨｚ減少して９９９．９９９５５ＭＨ
ｚとなる。この結果、第１局部発振器５の周波数誤差を
０．４５ｋＨｚ、つまり、基準発振器２の周波数誤差を
０．４５ｐｐｍまで向上することができる。

【００９８】以上、本実施例によれば、自動車電話装置
においても、第２局部発振器６の周波数誤差を補正でき
るので基準発振器の周波数精度を飛躍的に向上させるこ
とができる。

【００９９】また、計数手段に入力される信号が第２中
間周波数信号のみであり計数信号周波数が低いため、計
数回路８のＣＭＯＳＬＳＩ化が容易であるという効果が
ある。 また、第３の実施例と同様に本実施例において
も自動車電話装置の送信信号発生装置１６を校正信号発
生手段として用いているので回路増加をごく最小限に抑
えられるという効果がある。

【０１００】さらに第１局部発振器５の発振周波数と送
信信号発生部１６の発振周波数差が第１中間周波数にな
るように両発振器の発振周波数を設定しても本発明を適
用できることは容易に類推できる。例えば、第１局部発
振器の発振周波数を変えて校正信号を発生してももちろ
ん良い。

【０１０１】また、図３において、送信信号発生部１６
と増幅器１２あるいは増幅器１３とが高周波的に結合さ
れていれば、コンデンサＣ１を用いなくてもよい。例え
ば、回路図上に表れない浮遊容量を利用しても適応でき
るのは明らかである。

【０１０２】さらに、これまで述べてきたように、いか
なる手段によっても、基準発振器等の第２局部発振器よ
り周波数精度の高い基準信号を基準にして、第１中間周
波数信号あるいは受信周波数信号を校正信号として発生
させることができる。

【０１０３】また、送信信号発生部の発振周波数を変更
する方法に付いても、周波数シンセサイザのＶＣＯ（電
圧制御発振器）の可変幅が広い場合は可変分周器の設定
を変更することで第２中間周波数信号を発生しても良
い。

【０１０４】また、校正信号を受信中、アンテナからの
外部信号を禁止すれば、外部からのからの信号の影響を
受けないという効果がある。

【０１０５】さらに第２中間周波数の周波数ずれを補正
できるので、挟帯域信号を伝送する装置においては性能
の安定化を図れるという効果もある。この場合は基準発
振器の周波数補正機能および周波数調整手段は必ずしも
必要としない。

【０１０６】

【発明の効果】以上、述べたように本発明によれば、局
部発振器の周波数を直接計数する事なく、周波数誤差を
補正でき、基準発振器の周波数精度を飛躍的に向上させ
て、かつ、低消費電力の通信装置を提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施例の構成を示すブロック図

【図２】第２の実施例の構成を示すブロック図

【図３】第３の実施例の構成を示すブロック図

【図４】校正信号発生手段の例を示すブロック図

【図５】校正信号発生手段の例を示すブロック図

【図６】第４の実施例の構成を示すブロック図

【図７】第１の実施例の他の構成を示すブロック図

【符号の説明】

２…基準発振器、３…周波数調整手段、４…主制御部、
５…第１局部発振器、６…第２局部発振器、７，７ａ…
補正手段、８…計数回路、９，９ａ…校正信号発生手
段、１１…第１周波数変換回路、１３…第２周波数変換
回路、１６，１６ａ…送信信号発生部。

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】受信信号に局部発振信号を混合して中間周
   波数信号に変換する少なくとも１つの周波数変換手段を
   有する通信装置において、 局部発振信号を発生させることができる少なくとも１つ
   の局部発振手段と、基準信号を発生する基準周波数発生
   手段と、基準信号を基準にして発振周波数を設定できる
   校正信号発生手段と、前記中間周波数信号を計数する計
   数手段と、前記中間周波数信号の計数値と予め設定され
   た中間周波数基準値との周波数誤差を検出して局部発振
   手段に発振周波数補正用調整信号を出力する補正手段と
   を備え、 前記局部発振手段は、発振周波数補正用調整信号により
   局部発振信号の周波数を変えることができ、 前記校正信号発生手段は、受信周波数の校正信号を発生
   させて、周波数変換手段に入力し、 前記補正手段は、中間周波数信号に変換された校正信号
   の計数値と中間周波数基準値との周波数誤差を検出して
   局部発振手段に発振周波数補正用調整信号を出力するこ
   とを特徴とする通信装置。
2. 【請求項２】請求項１において、基準周波数発生手段か
   らの基準発振周波数をもとにして発振する第１および第
   ２の局部発振手段と、これと対応する局部発振信号を混
   合して中間周波数信号に変換する第１および第２の周波
   数変換手段とを有することを特徴とする通信装置。
3. 【請求項３】請求項２において、校正信号発生手段は、
   受信周波数の校正信号を発生させて、第１の周波数変換
   手段の前段に入力することを特徴とする通信装置。
4. 【請求項４】請求項２において、校正信号発生手段は、
   第１の中間周波数に相当する校正信号を発生させて、第
   ２の周波数変換手段の前段に入力することを特徴とする
   通信装置。
5. 【請求項５】請求項２、３または４において、第２の中
   間周波数信号に変換された校正信号の計数値と中間周波
   数基準値との周波数誤差を検出して基準周波数発生手段
   に発振周波数補正用調整信号を出力する周波数調整手段
   をさらに有し、 基準周波数発生手段は、発振周波数補正用調整信号によ
   り基準発振信号の周波数を変えることができることを特
   徴とする通信装置。
6. 【請求項６】請求項２、３、４または５において、補正
   手段は、第２の中間周波数信号の計数値を中間周波数基
   準値とすることを特徴とする通信装置。
7. 【請求項７】請求項２、３、４、５または６において、
   校正信号発生手段に校正信号の発生の起動を指示する制
   御手段をさらに有することを特徴とする通信装置。
8. 【請求項８】請求項７において、ある温度に達したとき
   に校正信号発生手段に校正信号の発生の起動を指示する
   温度感知手段をさらに有することを特徴とする通信装
   置。
9. 【請求項９】請求項７または８において、制御手段は、
   一定周期で校正信号発生手段に校正信号の発生の起動を
   指示することを特徴とする通信装置。
10. 【請求項１０】請求項７、８または９において、制御手
    段は、通信中であるかないかを監視して通信していない
    時に、校正信号発生手段に校正信号を発生させるように
    指示することを特徴とする通信装置。
11. 【請求項１１】局部発振信号を混合して中間周波数信号
    に変換する第１および第２の周波数変換手段と、局部発
    振信号を発生させることができる第１および第２の局部
    発振手段と、基準信号を発生する基準周波数発振手段
    と、基準周波数発振手段からの基準信号をもとに校正信
    号を発生する校正信号発生手段とを有し、 基準周波数発振手段は受信信号をもとにして調整し、第
    １の局部発振手段は、調整された基準周波数発振手段を
    もとにして発振し、第２の局部発振手段は、校正信号発
    生手段からの調整された校正信号が第２の周波数変換手
    段に入力し第２の中間周波数信号に変換された校正信号
    の計数値と中間周波数基準値との周波数誤差を検出して
    発振周波数補正用調整信号により補正されることを特徴
    とする移動体通信装置。
12. 【請求項１２】請求項１１において、送信信号と校正信
    号とを切り換えてを発生させることができる送信手段を
    さらに有することを特徴とする移動体通信装置。
13. 【請求項１３】受信信号をもとにして基準周波数を調整
    し、調整された基準周波数をもとにして第１の局部発振
    周波数を発振し、調整された基準周波数をもとに校正信
    号が発生し、校正信号を第２の中間周波数信号に変換
    し、第２の中間周波数信号に変換された校正信号の計数
    値と中間周波数基準値との周波数誤差を検出して、発振
    周波数補正用調整信号により第２の局部発振周波数を補
    正することを特徴とする校正方法。