JPH067329U - Ｆｍ受信機のａｆｃ回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 従来の AFC回路に対してFM検波出力の２次歪
と２乗信号による AFC動作を付加し、受信機のIF中心周
波数誤差やFM検波器のドリフト等に左右されないAFC 動
作を行うものである。 【構成】 FM検波出力から直流成分を抽出する BPF７
と、この直流信号をリミッタ８を介して加算器９と、FM
検波出力から２次歪成分を抽出する BPF11と、FM検波出
力から２乗信号成分を作り出す２乗器12と、２乗信号を
移相する移相器13と、２次歪信号を上記２乗信号に同期
検波する同期検波器14と、同期検波出力から直流信号を
抽出する LPF15と、この直流信号と上記加算器９に供給
して加算し、加算器９出力を局部発振回路10に供給する
よう構成したものである。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案はFM受信機の AFC回路に係り、特に、気象衛星受信機の AFC回路に好 適なFM受信機の AFC回路に関する。

【０００２】

【従来技術】

従来より、FM受信機の AFC回路は図２に示すブロック図のものが多く提供され ていた。図において、１は受信機のアンテナ端子であり、このアンテナ端子１か らの受信信号はRFアンプ２で選択増幅されてミキサ３に供給される。４はバンド パスフイルタ（以下、 BPFという）、５はIFアンプであり、このIFアンプ５で増 幅されたIF信号はFM検波器６で検波されてFM復調信号として出力される。７はロ ーパスフィルタ（以下、 LPFという）であり、このLPF7の出力信号はリミッタ８ を介して局部発振回路10に供給される。

【０００３】 この様に構成したFM受信機の AFC回路はFM検波器６の検波出力信号をLPF7に供 給して直流信号成分を抽出し、この抽出した直流信号をリミッタ８を介して局部 発振回路10に帰還して局部発振回路10の局部発振周波数を制御し、この周波数制 御した局部発振回路10の発振周波数をミキサ３に供給し、受信周波数に対して常 に正確なミキシングを行っていた。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

しかし、上記した従来のFM受信機の AFC回路は、FM検波器６のドリフト等によ る不正確さがあり、又BPF4とIFアンプ５のIF周波数段の BPFの中心周波数f₀の誤 差があるため、受信信号を正確にIF周波数の中心周波数f₀に変換することが困難 であった。

【０００５】 一般に、FM検波器６のドリフトは通常±15kHz 程度あり、又BPF4とIFアンプ５ のIF中心周波数f₀の誤差も±20kHz 程度あるため、最悪のワーストケースではIF 中心周波数f₀に対して約35kHz もずれることが発生する。このため、BPF4の周波 数帯域を充分広帯域にし、上記周波数ずれによる復調信号の劣化が無いようにし ていた。

【０００６】 しかし、気象衛星受信機においては少しでもスレッショルド特性を良くするた めに、通常は BPFの周波数帯域幅を伝送信号帯域まで狭帯域にするため、上記 A FC動作による中心周波数f₀のずれはFM復調信号の劣化を招く原因になってしまう という欠点があった。

【０００７】 この考案は上記した点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは 従来例の欠点を解消し、FM検波信号の２次歪信号と２乗信号とを取り出して局部 発振回路10の AFC動作を行って前記ドリフト等に左右されないFM受信機の AFC回 路を提供するところにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

この考案のFM受信機の AFC回路はFM検波出力信号を LPFを介して直流信号成分 を抽出し、この直流信号をリミッタを介して局部発振回路に帰還するFM受信機の AFC 回路において、上記FM検波出力信号から２次歪信号成分を抽出する BPFと、 上記FM検波出力信号から２乗信号成分を作り出す２乗器と、この２乗信号の位相 を90度移相する移相器と、上記２次歪信号を上記移相した２乗信号で同期検波す る同期検波器と、この同期検波出力信号から直流信号成分を抽出する LPFと、こ の直流信号と上記帰還直流信号とを加算する加算器とを設け、この加算器出力信 号を上記局部発振回路に供給するよう構成したものである。

【０００９】 また、上記バンドパスフイルタで抽出した２次歪信号の位相を９０度移相する 移相器を介して同期検波器に供給し、上記２乗器で作り出した２乗信号で同期検 波するよう構成しても良い。

【００１０】

【作用】 この考案によれば、FM検波出力信号を BPFに入力して２次歪信号成分を抽出し 、更に、FM検波出力信号を２乗器に入力して２乗信号成分を作り出し、この２乗 信号の位相を移相器によって90度移相し、上記２次歪信号と上記90度移相した２ 乗信号とを同期検波器に供給して２次歪信号を２乗信号で同期検波し、この同期 検波出力信号を LPFに入力して直流信号成分を抽出する。

【００１１】 また、上記バンドパスフイルタで抽出した２次歪信号の位相を90度移相する移 相器を介して同期検波器に供給し、上記２乗器で作り出した２乗信号で同期検波 して LPFに同期検波出力信号を供給しても良い。

【００１２】 この様に、FM受信機のFM検波出力信号より生成した上記直流信号と、従来から の AFC回路の帰還直流信号とを加算器で加算し、この加算した直流信号を局部発 振回路に供給し、局部発振回路の局部発振周波数を制御することにより、FM検波 器やIF周波数などのドリフトに対して２次歪信号成分や周波数誤差による誤差信 号を取り出して自動的に周波数制御を行うことができ、より正確なIF増幅及び復 調特性によってFM復調信号を得ることができる。

【００１３】 即ち、上記 AFC動作によって、IF周波数帯域を狭帯域特性に設定して受信機の 受信選択度を向上させることにより、気象衛星受信機に対しても最適な AFC回路 として構成することができ、より正確な気象衛星受信機の受信機能を実現するこ とが可能になる。

【００１４】

【実施例】

この考案に係るFM受信機の AFC回路の実施例を図１に示すブロック図に基づい て説明する。なお、従来例と同一部分には同一符号を付してその説明を省略する 。図において、11はFM検波出力信号から２次歪信号成分を抽出するバンドパスフ イルタ(BPF) であり、この BPF11の２次歪信号は同期検波器14に供給される。

【００１５】 12は前記同様のFM検波出力信号から復調信号の２倍の信号を作り出す２乗器で あり、この２乗器12で生成した２乗信号は移相器13によって90度移相されて同期 検波器14に供給される。15は直流信号を抽出するローパスフィルタ(LPF) であり 、この LPF15の出力信号は加算器９に供給され、この加算器９は従来の AFC動作 のリミッタ８の出力である帰還直流信号と、上記 LPF15の出力信号とを加算し、 この加算直流信号を局部発振回路10に供給する。

【００１６】 この様に構成した AFC回路は従来の AFC動作に付加して、FM検波信号から２次 歪信号と２乗信号とを作り出して AFC動作をする２重の AFC回路を形成し、この FM検波器６の２次歪は、一般に、FM受信機で受信した受信FM波のBPF4等による帯 域制限により復調動作時に発生し、特に、BPF4の中心周波数f₀に対して上下非対 称なBPF4特性であって、この非対称特性のBPF4をIF信号が通過することにより２ 次歪が発生ずる。

【００１７】 今、FM受信波の変調周波の基本を「 COS ω_st」とすると、FM検波信号の２次歪 信号は「Acos(2ω_st±π/2)」で表わされ、式中、「位相：±π/2」の符号はBPF4 の中心周波数f₀がFM受信波の中心周波数に対して上下どちらにずれているかによ り決めらる。

【００１８】 一般的には、FM放送の変調信号は音声信号であるが、気象衛星受信機、日本国 内では GMS(Geostationary Meteorological Satellite)からのLR FAX(Low Resol ution FAX)受信用の受信機ではFM復調した信号は2.4kHzを搬送波とするAM波であ る。この様に固有の周波数で変調が掛けられているので、FM検波した信号を２乗 器12で２乗し、移相器13を通すと、得られる信号は「Bcos(2ω_st+ π/2)」となり 、式中、Ｂは定数、ω_s= 2π*2.4k(rad/sec)である。

【００１９】 この様にして、上記生成した２次歪信号：「Acos(2 ω_st±π/2)」を移相した２ 乗信号：「Bcos(2 ω_st+ π/2)」で同期検波器14で同期検波して LPF15を通すと、 FM検波信号の歪成分の大きさと位相により直流出力信号を得ることができる。こ の直流出力信号をFM検波器６からの AFC直流電圧に加算器９で加算して局部発振 回路10に供給し、局部発振回路10の発振周波数を制御する。この様に、２重の A FC動作によって局部発振回路10の発振周波数をより正確に AFC制御することがで きる。

【００２０】 即ち、気象衛星受信機のIF帯域を伝送信号帯域の狭帯域特性にしてスレッショ ルドを良くすることが可能になり、気象衛星受信機に対して最適な AFC回路とし て構成することができる。

【００２１】 以上、２乗器12でFM検波器６のFM検波出力信号を２乗して移相器13で90度移相 するよう説明したが、 BPF11でFM検波出力信号から２次歪信号成分を抽出した後 、この２次歪信号を移相器で90度移相して同期検波器に供給するよう構成し、こ の移相した２次歪信号を２乗信号で同期検波しても同様の効果を得ることができ る。

【００２２】 また、上記 BPF11はFM検波信号から基本の変調信号を除去することができれば 良いので、ローパスフィルタ（LPF)で構成しても良い。特に、IFアンプ５の前段 のBPF4のバンドパスフイルタ特性によってはFM復調後の３次以上の歪成分を少な くすることができる。

【００２３】

【考案の効果】

この考案に係るFM受信機の AFC回路は前述のように、FM検波器６のドリフトの 影響を受けにくい AFC動作が可能となり、又使用する帯域制限用BPF4の中心周波 数f₀のずれがあっても、BPF4の中心周波数f₀に近ずくように AFC動作を行うため 、FM検波器６からの復調信号の劣化が無くなるという効果がある。

【００２４】 また、伝送信号帯域までIF帯域を狭帯域にすることができるので、気象衛星受 信機などに最適な AFC回路を構築することができる。 しかも、構造が簡単であって、また、安価に構成することができるため実施も 容易であるなどの優れた特長を有している。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案に係るFM受信機の AFC回路の実施例を
示したブロック図である。

【図２】従来例を示したブロック図である。

【符号の説明】

１ 受信機のアンテナ端子 ２ RFアンプ ３ ミキサ ４ バンドパスフイルタ(BPF） ５ IFアンプ ６ FM検波器 ７ ローパスフィルタ(LPF） ８ リミッタ ９ 加算器 10 局部発振回路 11 バンドパスフイルタ(BPF) 12 ２乗器 13 移相器 14 同期検波器 15 ローパスフィルタ（ＬＰＦ）

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ＦＭ検波出力信号をローパスフィルタを
   介して直流信号成分を抽出し、この直流信号をリミッタ
   を介して局部発振回路に帰還するＦＭ受信機のＡＦＣ回
   路において、 上記ＦＭ検波出力信号から２次歪信号成分を抽出するバ
   ンドパスフイルタと、上記ＦＭ検波出力信号から２乗信
   号成分を作り出す２乗器と、この２乗信号の位相を９０
   度移相する移相器と、上記２次歪信号を上記移相した２
   乗信号で同期検波する同期検波器と、この同期検波出力
   信号から直流信号成分を抽出するローパスフィルタと、
   この直流信号と上記帰還直流信号とを加算する加算器と
   を設け、この加算器出力信号を上記局部発振回路に供給
   するよう構成したＦＭ受信機のＡＦＣ回路。
2. 【請求項２】 上記バンドパスフイルタで抽出した２次
   歪信号の位相を９０度移相する移相器を介して同期検波
   器に供給し、上記２乗器で作り出した２乗信号で同期検
   波するよう構成したことを特徴とする請求項１記載のＦ
   Ｍ受信機のＡＦＣ回路。