JPH07264009A

JPH07264009A - 自動周波数制御装置

Info

Publication number: JPH07264009A
Application number: JP6071572A
Authority: JP
Inventors: Kenji Harada; 憲治原田
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1994-03-16
Filing date: 1994-03-16
Publication date: 1995-10-13

Abstract

(57)【要約】【目的】小規模な機器で安価かつコンパクトに自動周
波数制御装置を構成する。【構成】受信入力の第２中間周波数を分周する分周器
２９と、リファレンス発振器２４の基準周波数を分周す
る分周器３０との出力の周波数は位相比較器３１により
位相比較され、差分は積分器３２で積分され、Ａ／Ｄ変
換器２８でデータに変換される。マイコン制御部２７
は、データより位相誤差極性を判断し、電圧切替器２６
のリファレンス発振器２４への補正電圧を変化させる。
電圧切替器２６の電圧は、段階的に変化し、１段階の変
化による基準周波数の変化の幅は許容誤差範囲より狭い
ので、マイコン制御部２７は補正電圧の変化により位相
誤差極性が反転した時に基準周波数は許容誤差範囲にあ
ると判断することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動周波数制御装置に
関し、特に携帯電話機、特定小電力携帯用トランシー
バ、専用受信機やペイジャー受令機のような移動無線機
に適した自動周波数制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】携帯電話機のような無線機の無線周波数
精度（安定度）を常に一定の範囲で維持管理すること
は、特に近年における無線チャネル帯域の狭帯域化需要
に対し、そのシステム特性要求を満足するための重要な
設計課題となっている。従来、ＰＬＬ式シンセサイザに
よる送受信チャネル用の局部発振回路を構成する場合、
その比較となる基準周波数の信号を発振させるために、
高安定度（例えば、１２．８ＭＨｚで±１．５ｐｐｍ〜
±２．５ｐｐｍ）の基準発振器を用いるのが通例であ
り、周波数の安定度が無線機の送受信用周波数安定度を
支配する。

【０００３】基準発振器は、その水晶発振子が本来有す
る単体での温度特性や経年変化特性では、要求される安
定度（例えば≦±３ｐｐｍ／年）条件を満たすことが困
難であることは知られている。基準発振器に補償回路を
内蔵すれば所定の安定度を確保することができるが、携
帯無線機のような小型の機器に搭載する場合には、電源
供給事情（電池式）から各種補償回路方式が制限され、
また製造コスト、及び部品容積等に多くの制約がある。
よって携帯無線機には、仮に通年で±１ｐｐｍ以下の安
定度を単独で維持できる基準発振器は適用困難なため、
自動周波数制御（ＡＦＣ）方式が併用されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】現在、一般に普及が進
みつつある携帯無線機に自動周波数制御方式を適用しよ
うとするならば、電池電源節電のために省電力であり、
小規模な素子で安価かつコンパクトに構成でき、かつ無
線チャネル帯域の狭帯域化需要に適合させなければなら
ない。そのためにはＬＳＩ化が可能で、しかも小規模な
ＬＳＩで実現可能な自動周波数制御装置が必要とされて
いる。例えば、特開昭６２−２７４９１２には、マイク
ロプロセッサにより周波数のズレが誤差許容範囲内か否
かを判定し、範囲を超えた場合には制御指令を出力する
周波数自動設定方式が開示されている。この方式によれ
ば、マイクロプロセッサ内で周波数を加算したり、周波
数偏差を算出する過程があり、ある程度以上の規模のマ
イクロプロセッサを必要としていた。

【０００５】よって本発明の目的は、安価かつコンパク
トに構成でき、省電力で、無線チャネル帯域の狭帯域化
需要にも適合可能な自動周波数制御装置を提供すること
にある。また、狭帯域化にもかかわらず、隣接チャネル
に誤追尾同期することのない自動周波数制御装置を提供
することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１に記載の発明は、受信入力信号と電圧制御基
準発振器の出力信号との位相を直接的若しくは間接的に
比較する位相比較器と、位相比較器の出力する差分を直
流電圧に変換する積分器と、積分器の出力値をデジタル
データに変換するＡ／Ｄ変換器と、Ａ／Ｄ変換器からの
データに基づいて電圧切替器の出力を調整する制御部
と、電圧制御基準発振器への補正出力である直流電圧の
出力を行う電圧切替器とを備えた自動周波数制御装置に
おいて、電圧切替器は、その補正出力は複数段階に切り
替えられる直流電圧であって、１段階の切替により変化
する電圧制御基準発振器の基準発振周波数の幅は無線機
ごとに予め定められた一方向における周波数誤差許容範
囲内に設定されており、制御部は、Ａ／Ｄ変換器からの
データより判断される受信入力信号の周波数と基準発振
周波数との位相誤差極性に基づいて、基準発振周波数が
受信入力信号の周波数に近づく方向に電圧切替器の補正
出力を変化させ、補正出力の変化により位相誤差極性が
反転した時の基準発振周波数は周波数誤差許容範囲内に
あると判断するように自動周波数制御装置を構成した。

【０００７】請求項２に記載の発明は、制御部は、補正
出力の変化により位相誤差極性が最初に反転した場合
に、逆方向に１段階補正出力を変化させて位相誤差極性
が再度反転するか否か判断し、反転した場合には自動周
波数制御動作を終了して電圧切替器の補正出力を固定
し、反転しない場合には自動周波数制御動作を継続する
ように請求項１に記載の自動周波数制御装置を構成し
た。

【０００８】請求項３に記載の発明は、電圧切替器の最
下段と最上段との間の補正出力の最大変化による電圧制
御基準発振器の周波数可変範囲は、無線機にて使用され
るチャネル間隔の５０％未満の範囲で無線機側の送受信
周波数が変化するように設定されているように請求項１
に記載の自動周波数制御装置を構成した。

【０００９】請求項４に記載の発明は、電圧切替器の最
下段と最上段との間の補正出力の最大変化による電圧制
御基準発振器の周波数可変範囲は、無線機にて使用され
るチャネル間隔の２５％未満の範囲で無線機側の送受信
周波数が変化するように設定されているように請求項３
に記載の自動周波数制御装置を構成した。

【００１０】

【作用】本発明は上記の構成としたので、次のような作
用を奏する。

【００１１】請求項１に記載の発明に係る自動周波数制
御装置においては、制御部は、Ａ／Ｄ変換器からのデー
タより、受信入力信号の周波数と基準発進周波数との位
相誤差極性を判断する。制御部は、判断された位相誤差
極性より、基準発振周波数が受信入力信号の周波数に近
づく方向に電圧切替器の補正出力を変化させる。すなわ
ち、基準発振周波数が受信入力信号の周波数よりも高け
れば低い方向に、低ければ高い方向に変化させる。そし
て、補正出力の変化により位相誤差極性が反転した時、
すなわち低い方向に補正出力を変化させたら基準発振周
波数が受信入力信号の周波数よりも低くなった時、ある
いは高い方向に補正出力を変化させたら高くなった時
に、基準発振周波数は周波数誤差許容範囲内にあると判
断する。電圧切替器の補正出力は複数段階に切り替えら
れ、かつ１段階の切替により変化する基準発振周波数の
幅は、一方向における周波数誤差許容範囲内に設定され
ている。よって、１段階の切替により位相誤差極性が反
転した時には、その時の基準周波数は必ず周波数誤差許
容範囲内にあるからである。

【００１２】請求項２に記載の発明に係る自動周波数制
御装置によれば、制御部は、補正出力の変化により位相
誤差極性が最初に反転した場合に、逆方向に１段階補正
出力を変化させる。１段階の切替により変化する基準発
振周波数の幅は、一方向における周波数誤差許容範囲内
であるから、反転後に１段階逆方向に補正出力を変化さ
せたとしても、正常ならば周波数誤差許容範囲内にある
からである。逆方向に１段階補正出力を変化させること
により、位相誤差極性が再度反転したら、正常と判断し
て自動周波数制御動作を終了し、電圧切替器の補正出力
を固定する。反転しない場合には、異常と判断して自動
周波数制御動作を継続する。

【００１３】請求項３に記載の発明に係る自動周波数制
御装置においては、電圧切替器の最下段と最上段との間
の補正出力の最大変化による電圧制御基準発振器の周波
数可変範囲は、無線機にて使用されるチャネル間隔の５
０％未満の範囲で無線機側の送受信周波数が変化するよ
うに設定されており、この範囲を超えて追い込み制御が
行われることがない。よって、通常のシステムにおいて
は隣接チャネルに誤追尾同期することはない。

【００１４】請求項４に記載の発明に係る自動周波数制
御装置においては、電圧切替器の最下段と最上段との間
の補正出力の最大変化による電圧制御基準発振器の周波
数可変範囲は、無線機にて使用されるチャネル間隔の２
５％未満の範囲で無線機側の送受信周波数が変化するよ
うに設定されているので、この範囲を超えて追い込み制
御が行われることはない。よって、例えばインターリブ
方式でのチャネル割付システムのように、実際の占有周
波数帯域の半分のチャネル・スページングが割りつけら
れるようなシステムにおいても、隣接チャネルに誤追尾
同期することはない。

【００１５】

【実施例】以下図示の実施例について説明する。

【００１６】図１は、本発明に係る自動周波数制御装置
の一実施例が適用された無線送受信機の構成を示すブロ
ック図である。

【００１７】同図において、周波数Ｒｆ１の受信入力信
号は、ＢＰＦ１を経て高周波増幅器２により増幅された
後、第１混合器３にて第１局部発振ＰＬＬ４の周波数Ｆ
１の出力と混合される。得られた周波数Ｒｆ２の信号
は、ＢＰＦ５を経て第１中間増幅器６にて増幅された
後、第２混合器７にて第２局部発振ＰＬＬ８の周波数Ｆ
３の出力と混合され、周波数Ｒｆ３の信号が得られる。
さらに、ＢＰＦ９を経て第２中間増幅器１０にて増幅さ
れ、ＢＰＦ１１、周波数弁別器１２、低周波増幅器１３
を経てスピーカ１４に出力される。

【００１８】送信出力は、マイク１５からマイク増幅器
１６で増幅され、第３局部発振ＰＬＬ送信変調器１７で
周波数Ｆ７の信号に変調され、送信周波数混合器１８で
受信部と共通な第１局部発振ＰＬＬ４の周波数Ｆ１の出
力と混合される。得られたＴｆ１の信号は、ＢＰＦ１
９、緩衝増幅器２０、ＢＰＦ２１、終段電力増幅器２
２、ＢＰＦ２３を経て送信される。

【００１９】ここで、第１局部発振ＰＬＬ４、第２局部
発振ＰＬＬ８、第３局部発振ＰＬＬ１７は、リファレン
ス発振器２４の発振する基準周波数Ｆ２を共通位相比較
信号とし、それぞれ電圧可変式発振器（ＶＣＯ）にて所
定の周波数Ｆ１、Ｆ３、Ｆ７を発振し、その安定度は基
準周波数Ｆ２に随時ロックできる位相同期式発振回路
（通称ＰＬＬシンセサイザ）により構成されている。

【００２０】またリファレンス発振器２４は水晶発振子
２５の周波数に依存して発振し、基準周波数Ｆ２とリフ
ァレンス発振器２４への周波数補正電圧入力とは、図２
に示す「直流入力電圧−可変周波数」の比例関係特性が
成立している。

【００２１】リファレンス発振器２４へ周波数補正電圧
を出力するのは、電圧切替器２６であり、電圧切替器２
６の電圧切替制御はマイコン制御部２７により行われ
る。マイコン制御部２７にはＲＡＭ２７ａが接続されて
いる。マイコン制御部２７は、Ａ／Ｄ変換器２８からデ
ータを受け取る。

【００２２】位相比較器３１は、周波数弁別器１２の周
波数Ｆ４の出力を分周器２９にて１／Ｍに分周した周波
数Ｆ６の信号と、基準周波数Ｆ２の信号を分周器３０に
て１／Ｎに分周した周波数Ｆ５の信号とを位相比較す
る。差分は積分器３２で積分され、得られた直流電圧
は、Ａ／Ｄ変換器２８によりマイコン制御部２７用デジ
タルデータに変換される。このデータは、マイコン制御
部２７へ送られ、データに基づいて電圧切替器２６が制
御されるとともに、一時的にＲＡＭ２７ａに随時記憶さ
れる。

【００２３】これらリファレンス発振器２４、電圧切替
器２６、マイコン制御部２７、Ａ／Ｄ変換器２８、分周
器２９、分周器３０、位相比較器３１、積分器３２が本
実施例の自動周波数制御装置を構成する。

【００２４】なお、周波数弁別器１２からは、Ａ／Ｄ変
換器２８に受信電界入力強度出力（ＲＳＳＩ信号）が出
力される。受信電界の入力強度が不安定または無くなっ
た場合には、マイコン制御部２７がＲＳＳＩ信号レベル
を判断し、新たな自動周波数制御を実行しないことで、
誤制御を防止するようにしている。この場合、マイコン
制御部２７は、ＲＡＭ２７ａに記憶されていたデータを
読み出して、このデータに基づいて電圧切替部２６を制
御する。

【００２５】図３は、図１の無線送受信機の無線通信シ
ステムで要求される安定度（ここでは≦Ｆ０±１ｐｐ
ｍ）、すなわち誤差許容範囲（一方向では１ｐｐｍ）
と、本実施例の自動周波数制御により要求安定度を確保
するために誤差修正できる範囲（ここでは≧±３ｐｐ
ｍ）の関係を示す。

【００２６】無線送受信機内で使用される無線機送受信
周波数の各チャネル中心周波数Ｆ０の精度は、リファレ
ンス発振器２４の基準周波数Ｆ２（ＭＨｚ）の精度に依
存し、各局部発振ＰＬＬ４、８、１７の精度と同等とな
る。

【００２７】無線送受信機の送受信中心周波数Ｆ０は、
基準周波数Ｆ２の安定度に依存することから、例えばリ
ファレンス発振器２４の単体安定度仕様が±３ｐｐｍ／
年とした場合、図３のＦ２ａの位置に変移した場合を想
定する。システムが要求する通常安定度（±１ｐｐｍ以
下）を維持するためには、最終的に図３のＦ２ｂの位置
へ補正制御する必要がある。なお、本実施例においては
Ｆ２ｃには制御過程で一時的に切り替わるが、最終的に
はＦ２ｂとなる。

【００２８】本実施例の自動周波数制御によれば、基地
局からの受信信号を受信して第２中間周波数を分周器２
９により分周して得られた信号の周波数Ｆ６（ここでは
公称１２．５ＫＨｚ）と、リファレンス発振器２４を分
周器３０で分周して得られた信号の周波数Ｆ５とを位相
比較器３１にて比較することにより、受信信号の周波数
Ｒｆ１とリファレンス発振器２４の基準周波数Ｆ２とを
間接的に比較する。位相比較器３１の差分は積分器３２
により積分され、得られた電圧値をＡ／Ｄ変換器２８に
よりＡ／Ｄ変換したデータより、マイコン制御部２７は
受信信号の周波数Ｒｆ１に対し基準周波数Ｆ２が高いか
低いかの検出を行う。

【００２９】検出を行ったマイコン制御部２７は、本実
施例では３本のポート出力により、図４に示す電圧切替
器２６のリファレンス発振器２４への出力電圧を切り替
えて補正することができる。

【００３０】図４において、電圧切替器２６は高速ＣＭ
ＯＳのＩＣ２６１（各社製の７４ＨＣ４３５１）と、ソ
ース側に複数接続された同じ特性の抵抗Ｒ１〜７、電圧
調整用の抵抗ＲＡ、初期調整用の可変抵抗ＶＲ１、電圧
変動調整用のコンデンサＣＡ、ドレイン側には高周波成
分を除くための抵抗ＲＩ、コンデンサＣＩが接続されて
いる。

【００３１】ＩＣ２６１は３本のポートＡＢＣへのデジ
タル入力により制御される。マイコン制御部２７からの
入力により、ＩＣ２６１はＶ１〜８のいずれかの電圧
を、リファレンス発振器２４に出力する。例えばポート
ＡＢＣへの入力が（０、０、０）ならばＶ１、（０、
０、１）ならばＶ２、（１、１、１）ならばＶ８であ
る。すなわち、ＩＣ２６１の出力電圧は段階的に変化
し、かつ１段階の切替による電圧変化の幅は、抵抗Ｒ１
〜７が同じ特性を有するので、同じ幅である。

【００３２】リファレンス発振器２４は、図２に示すよ
うな特性を有するので、ＩＣ２６１の出力電圧に比例し
て、リファレンス発振器２４の出力の基準周波数Ｆ２は
変化する。図５に、ＩＣ２６１の出力電圧＝リファレン
ス発振器２４の基準周波数Ｆ２と、ポートＡＢＣへの入
力との関連を示す。マイコン制御部２７は、ポートＡＢ
Ｃへの出力をシフトすることで、基準周波数Ｆ２をシス
テムの中心周波数Ｆ０と同じか、許容誤差範囲内に調整
する。

【００３３】Ｖ１〜８までの１段階ごとの補正率は、中
心周波数Ｆ０の約０．５ｐｐｍに設定されるように、Ｖ
ｃｃ、抵抗Ｒ１〜７等は設計されている。図３に示した
システムの要求安定度である許容誤差範囲は±１ｐｐｍ
なので、１段階ごとの補正の幅は、中心周波数Ｆ０から
プラス・マイナスの一方向における許容誤差範囲内であ
る。

【００３４】また、Ｖ１からＶ８まで出力電圧を最大に
変化させると、基準周波数Ｆ２は約３．５ｐｐｍの幅で
変動するが、この可変範囲は、図１の無線送受信システ
ムで使用されるチャネル間隔の５０％未満の範囲で無線
送受信機側の送受信周波数が変化するように設定されて
おり、この範囲を超えて追い込み制御が行われることが
ないから、隣接チャネルに誤追尾同期することを防止で
きる。

【００３５】さらにまた、例えばインターリブ方式での
チャネル割付システムのように、実際の占有周波数帯域
の半分のチャネル・スページングが割りつけられるよう
なシステムにおいては、チャネル間隔の２５％未満の範
囲で無線機側の送受信周波数が変化するように設定すれ
ば、この範囲を超えて追い込み制御が行われることはな
いので、隣接チャネルに誤追尾同期することはない。

【００３６】なお、可変抵抗ＶＲ１は、初期設定（工場
出荷時に、例えば中心値Ｖ５＝絶対値±０．１ｐｐｍ以
内に設定）用である。

【００３７】次に、図６〜１０を参照しつつ、本実施例
の作用について説明する。図６は、本実施例に係るマイ
コン制御部２７による追い込み制御の過程を示すフロー
チャートである。図７〜１０は、中心周波数Ｆ０に対す
る基準周波数Ｆ２の変動を示す図である。

【００３８】まず、図７の初期設定直後のようなリファ
レンス発振器２４の特性がほとんど変化していない状態
における作用につき説明する。

【００３９】基地局からの電波を受信して得られた周波
数Ｆ６と、基準周波数Ｆ２から得られた周波数Ｆ５とを
位相比較器３１にて比較し、積分器３２を通して得られ
た直流電圧レベルをＡ／Ｄ変換したデータより、マイコ
ン制御部２７は位相の遅れ（Ｆ０＞Ｆ２）または進み
（Ｆ０＜Ｆ２）を判断できる。このデータは、積分器３
２の出力電圧が一定のレベルより上か下か（例えばプラ
スかマイナスか、すなわち位相誤差極性）により変化す
るデジタル信号である。

【００４０】マイコン制御部２７は、Ａ／Ｄ変換器２８
からのデータが１か０かにより、電圧切替器２６への３
ビットの出力を変化させる。単純な判断を行うのみなの
で、小規模で安価なマイコンでマイコン制御部２７を構
成することができる。なお、Ａ／Ｄ変換器２８は高いビ
ット分解能を必要としないので、オンチップマイコンに
内蔵された程度のものでも足りる。

【００４１】図６において、図７の例のように、基準周
波数Ｆ２ａが、中心周波数Ｆ０よりも低いと判断される
と（ステップ１）、マイコン制御部２７は出力を１段階
シフトアップする（ステップ３ａ）。例えば、電圧切替
器２６の出力する補正電圧をＶ５からＶ４に上げる。そ
して再びＡ／Ｄ変換器２８からのデータを読むと、位相
誤差極性が反転し、Ｆ２ｂがＦ０より高いと判断される
（ステップ４ａ）。

【００４２】このとき、Ｆ２ａ＜Ｆ０＜Ｆ２ｂが成立す
ることになる。また、前述のように１段階シフトによる
周波数の変動幅は約０．５ｐｐｍであって、一方向にお
ける誤差許容範囲１ｐｐｍよりも小さいから、Ｆ２ｂは
誤差許容範囲内にあると判断できる。

【００４３】同時に、Ｆ２ａもＦ２ｂと同じく誤差許容
範囲内にあり、どちらを採用することもできるが、本実
施例では、最初に位相誤差極性が反転したら、マイコン
制御部２７は逆方向に１段階シフトさせる。図６の例で
は、シフトダウンを行い（ステップ５ａ）、周波数をＦ
２ｂからＦ２ａに戻す。これにより、もしも各機器の動
作が正常ならば、再び位相誤差極性が反転するはずであ
る。よって、Ｆ２ａがＦ０よりも低くなったかどうか判
断し（ステップ６ａ）、低くなっていればそのまま電圧
切替器２６の出力電圧を固定し（ステップ７）、動作を
終了する。もしも変わらなければステップ１に戻して自
動周波数制御動作をやり直す。

【００４４】このように最後に１段階戻すことにより、
動作が正常か否か判断できる。また実際の状況より経験
的に、リファレンス発振器２４が何らかの要因により一
つの方向（この場合にはマイナス方向）に向かって変移
中と判断できることから、あえて１つ前の段階で止めて
おくと、次の制御の時の可変範囲を広げることができる
という利点がある。

【００４５】図８は、中心周波数Ｆ０に対し、＋０．５
ｐｐｍ＜Ｆ２ｃ＜＋１．０ｐｐｍのようなズレを生じた
例である。

【００４６】マイコン制御部４６はＦ２ｃはＦ０よりも
高いと判断し（ステップ１）、１段階のシフトダウンを
行う（ステップ３ｂ）。ところがＦ２ｄではまだ位相誤
差極性が反転しないので（ステップ４ｂ）、さらに同方
向へもう１段階シフトダウンを行う（ステップ３ｂ）。
Ｆ２ｅでは位相誤差極性が反転するので（ステップ４
ｄ）、シフトアップを行い（ステップ５ｂ）、位相誤差
極性が再び反転することを確認した上で（ステップ６
ｂ）、Ｆ２ｄで電圧を固定し（ステップ７）、動作を終
了する。

【００４７】図９は、中心周波数Ｆ０に対し、＋１．０
ｐｐｍ＜Ｆ２ｆ＜＋１．５ｐｐｍの大きなズレを生じた
例である。

【００４８】マイコン制御部２６はＦ２ｆはＦ０よりも
高いと判断し（ステップ１）、１段階のシフトダウンを
行う（ステップ３ｂ）。Ｆ２ｇではまだ位相誤差極性が
反転しないので（ステップ４ｂ）、さらに同方向へもう
１段階シフトダウンを行い（ステップ３ｂ）、Ｆ２ｈで
も位相誤差極性が反転しないので（ステップ４ｂ）、３
度目の１段階シフトダウンを行う（ステップ３ｂ）。Ｆ
２ｉで位相誤差極性が反転したら（ステップ４ｄ）、シ
フトアップを行い（ステップ５ｂ）、位相誤差極性が再
び反転することを確認して（ステップ６ｂ）、Ｆ２ｈで
電圧を固定し（ステップ７）、動作を終了する。

【００４９】図１０は、自動周波数制御補正範囲外に周
波数が逸脱した異常の発生した例である。

【００５０】Ｆ２ｊはＦ０よりも相当に低く、ステップ
３ａ、４ａを繰り返してＦ２ｋ、Ｆ２ｌ、Ｆ２ｍ、Ｆ２
ｎと周波数を上げていっても位相誤差極性が反転しな
い。Ｆ２ｎは、Ｖ１出力による周波数だとすると、これ
以上周波数を上げることはできないと判断される（ステ
ップ２ａ）。このとき、マイコン制御部２６は、Ｆ２ｎ
が誤差許容範囲内にあるかどうかの確認ができないの
で、上位制御部に異常報告を行い（ステップ８）、電圧
を固定して（ステップ７）次の補正まで維持する。異常
は、例えば水晶発振子２５の経年変化が原因であれば、
可変抵抗ＶＲ１の抵抗値を調整することにより、矯正す
ることができる。

【００５１】なお、以上の動作は、Ｆ２がＦ０よりも高
いか低いかに拘らず、ほぼ同様である。また、以上の動
作は、通信中随時行われ、あるいは単位時間間隔で、も
しくは変調・復調段階などにおけるレベル検知に従って
行われる。間欠的に自動周波数制御を行う場合には、独
立した電圧切替部２６の出力を固定して継続させてお
き、マイコン制御部２７や分周器２９、３０、位相比較
器３１、積分器３２、Ａ／Ｄ変換器２８の電源を一時的
に切断し、電池電源を節電することができる。

【００５２】以上のように、本実施例に係る自動周波数
制御装置によると、追い込み制御は数値演算が不要な簡
単な制御で実現できるので、マイコン制御部２７やＡ／
Ｄ変換器２８は小規模で済み、安価かつコンパクトに構
成することができる。

【００５３】以上本発明の実施例について説明したが、
本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明
の要旨の範囲内において適宜変形実施可能であることは
言うまでもない。

【００５４】例えば、図示の実施例では制御部はマイコ
ン制御部としたが、簡単なゲート回路の組み合わせによ
っても構成することができることは明らかである。

【００５５】

【発明の効果】以上のように、請求項１に記載の発明に
係る自動周波数制御装置によれば、追い込み制御を数値
演算や複雑な判断が不要な簡単な制御で実現することが
できるので、制御部やＡ／Ｄ変換器は小規模のもので足
り、よって自動周波数制御装置を安価かつコンパクトに
構成することができる。

【００５６】請求項２に記載の発明に係る自動周波数制
御装置によれば、制御部は、補正出力の変化により位相
誤差極性が最初に反転して周波数誤差許容範囲内にある
場合に、逆方向に１段階補正出力を変化させることによ
り、動作が正常かどうか確認し、また電圧制御基準発振
器の周波数が何らかの要因により一方向に進んでいると
経験的に判断されるので、逆方向に戻すことにより、次
の制御の可変範囲を広げることができる。

【００５７】請求項３に記載の発明に係る自動周波数制
御装置によれば、チャネル間隔の５０％未満の範囲でし
か無線機側の送受信周波数が変化しないので、この範囲
を超えて追い込み制御が行われることがなく、よって、
通常のシステムにおいては隣接チャネルに誤追尾同期す
ることはない。

【００５８】請求項４に記載の発明に係る自動周波数制
御装置によれば、チャネル間隔の２５％未満の範囲でし
か無線機側の送受信周波数が変化しないので、この範囲
を超えて追い込み制御が行われることはなく、例えばイ
ンターリブ方式でのチャネル割付システムのように、実
際の占有周波数帯域の半分のチャネル・スページングが
割りつけられるようなシステムにおいても、隣接チャネ
ルに誤追尾同期することはない。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明に係る自動周波数制御装置の一
実施例が適用された無線送受信機の構成を示すブロック
図である。

【図２】図２は、図１の実施例におけるリファレンス発
振器の特性を示す図である。

【図３】図３は、中心周波数に対する基準周波数の変動
を示す図である。

【図４】図４は、図１の実施例における電圧切替器の具
体的な構成を示す図である。

【図５】図５は、電圧切替器の出力電圧と基準周波数と
の関係を示す図である。

【図６】図６は、図１の実施例における自動周波数制御
の過程を示すフローチャートである。

【図７】図７は、誤差がほとんどない場合に図１の実施
例により追い込み制御される基準周波数の変動を示す図
である。

【図８】図８は、誤差が小規模な場合に同じ実施例によ
り追い込み制御される基準周波数の変動を示す図であ
る。

【図９】図９は、誤差が大きな場合に同じ実施例により
追い込み制御される基準周波数の変動を示す図である。

【図１０】図１０は、誤差が補正範囲を超えた場合に同
じ実施例により追い込み制御される基準周波数の変動を
示す図である。

【符号の説明】

２４リファレンス発振器２６電圧切替器２７マイコン制御部２８Ａ／Ｄ変換器２９、３０分周器３１位相比較器３２積分器

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】受信入力信号と電圧制御基準発振器の出
力信号との位相を直接的若しくは間接的に比較する位相
比較器と、位相比較器の出力する差分を直流電圧に変換
する積分器と、積分器の出力値をデジタルデータに変換
するＡ／Ｄ変換器と、Ａ／Ｄ変換器からのデータに基づ
いて電圧切替器の出力を調整する制御部と、電圧制御基
準発振器への補正出力である直流電圧の出力を行う電圧
切替器とを備えた自動周波数制御装置において、電圧切
替器は、その補正出力は複数段階に切り替えられる直流
電圧であって、１段階の切替により変化する電圧制御基
準発振器の基準発振周波数の幅は無線機ごとに予め定め
られた一方向における周波数誤差許容範囲内に設定され
ており、制御部は、Ａ／Ｄ変換器からのデータより判断
される受信入力信号の周波数と基準発振周波数との位相
誤差極性に基づいて、基準発振周波数が受信入力信号の
周波数に近づく方向に電圧切替器の補正出力を変化さ
せ、補正出力の変化により位相誤差極性が反転した時の
基準発振周波数は周波数誤差許容範囲内にあると判断す
ることを特徴とする自動周波数制御装置。
【請求項２】制御部は、補正出力の変化により位相誤
差極性が最初に反転した場合に、逆方向に１段階補正出
力を変化させて位相誤差極性が再度反転するか否か判断
し、反転した場合には自動周波数制御動作を終了して電
圧切替器の補正出力を固定し、反転しない場合には自動
周波数制御動作を継続する請求項１に記載の自動周波数
制御装置。
【請求項３】電圧切替器の最下段と最上段との間の補
正出力の最大変化による電圧制御基準発振器の周波数可
変範囲は、無線機にて使用されるチャネル間隔の５０％
未満の範囲で無線機側の送受信周波数が変化するように
設定されている請求項１に記載の自動周波数制御装置。
【請求項４】電圧切替器の最下段と最上段との間の補
正出力の最大変化による電圧制御基準発振器の周波数可
変範囲は、無線機にて使用されるチャネル間隔の２５％
未満の範囲で無線機側の送受信周波数が変化するように
設定されている請求項３に記載の自動周波数制御装置。