JPH08274589A - 無線装置及び無線装置の調整方法 - Google Patents

無線装置及び無線装置の調整方法

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JPH08274589A
JPH08274589A JP7071264A JP7126495A JPH08274589A JP H08274589 A JPH08274589 A JP H08274589A JP 7071264 A JP7071264 A JP 7071264A JP 7126495 A JP7126495 A JP 7126495A JP H08274589 A JPH08274589 A JP H08274589A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 復調器の温度変動の影響を受けることがな
く、温度変動に対して安定な無線装置を提供する。 【構成】 CPU9により受信信号の周波数を検出し、
VCXO5を介して局部発振器4の発振周波数を調整し
て中間周波信号の周波数fIFを安定させる無線装置にお
いて、CPU9は中間周波信号に基づきVCXO5に対
する制御信号を生成する。 【効果】 復調後の信号を用いないので復調器の温度変
動の影響を受けない。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、自動車電話、携帯電
話等に用いられる無線装置及び無線装置の調整方法、特
に温度に対する周波数の補正に関するものである。
【0002】
【従来の技術】携帯電話のシステムにおいて、周波数の
有効利用のために多チャンネル化がなされている。例え
ば、米国におけるアナログ方式の一つであるAMPS方
式において、受信周波数fRXは、869.04+0.0
3×n[MHz](ここで、n=0〜831)であり、
一方、送信周波数fTXは、824.04+0.03×n
[MHz](ここで、n=0〜831)である。移動端
末(携帯電話)には、任意のnに対して受信及び送信す
る機能が要求される。
【0003】このAMPS方式において、各チャンネル
間の周波数間隔が0.03[MHz]=30[KHz]
と狭いため、送信周波数には、きびしい周波数精度が要
求されている。AMPS方式において、周波数精度は、
±2.5ppm(−30℃〜65℃)である。このと
き、824.04[MHz]×2.5ppm=824.
04×106 ×2.5×10-6=2060.1[Hz]
であるから、送信周波数に許される範囲は、824.0
4±0.0020601[MHz]である。
【0004】上記のようなきびしい周波数精度が要求さ
れるため、移動端末において、発振源としてPLL周波
数シンセサイザーが用いられる。PLLは、基準周波数
rが入力されるとf0 =n×fr /L (ここで、n,L
は、任意の自然数で、プログラマブルである)の信号
を出力することができる。たとえば、AMPS方式の送
信波を作る場合、fr =14.85[MHz]とすると
L =495,n=27468〜28299となる。この
ときf0 はfr と同じ周波数精度をもつ。
【0005】よって、基準周波数発生源には、送信周波
数及び受信周波数に要求される周波数精度と同等のきび
しい周波数精度が要求される。このことから、従来は、
TCXO、VCTCXO、DTCXO等の周波数精度は
良いが高額な部品を使用せざるを得なかった。
【0006】ここで、TCXOはクリスタル(以後X’
tal)を発振共振子として用いるとともに、サーミス
タ、バリキャップ等の部品を用いることにより、温度変
化に対する発振周波数の精度をX’tal単体の精度よ
り向上させた部品である。X’talは周波数精度のか
なりいい部品であるが、それでも単体では例えば−30
℃〜75℃で±15ppmの精度しかない。
【0007】DTCXOは、onechipマイコン、
バリキャップ、D/Aコンバータ等を用いてX’tal
の周波数補正を行うものであり、TCXOより周波数精
度がよい。また、VCTCXOは、TCXOに周波数微
調用の電圧制御端子が設けられているものである。
【0008】このような高額な部品の使用を避け、安価
なX’tal共振子を用いて基準周波数発振源を構成
し、無線受信装置全体において必要な周波数精度を得る
調整方法として、例えば特開昭60−149223号公
報に記載されたものがある。以下、図14に基づきこの
従来技術を説明する。
【0009】アンテナ1により受信された受信波fRX
ミキサー2に入力され、受信局発発生源4が発生した局
部発振波fLOとミキシングされて中間周波数fIFとして
出力される。中間周波数fIFは復調器3に入力される。
なお、ここでfRX>fLOの関係であるときはダウンロー
カル方式といわれ、fIF=fRX−fLOが成立する。一
方、fLO>fRXの関係であるときはアッパーローカル方
式といわれ、fIF=fLO−fRXが成立する。
【0010】復調器3は、復調した同調指示出力VD
出力する。FM受信の場合、従来は、復調器3が水晶デ
ィクリミネーターにより構成されることが多かった。水
晶ディクリミネーターは、図15のような特性を持ち、
同調点では(fIFが規定の周波数にあるとき)VD =0
[V]となっていた。このことから、同調指示出力VD
は中間周波数の周波数検出手段として使用することがで
きた。
【0011】受信局発発生生源4は、入力される基準周
波数fr をもとに受信局発fLOを発生する。PLL方式
あるいは周波数てい倍を行う方式いずれの場合において
も、fLO=n×fr /L の関係にある。よって、fLO
r と同じ周波数精度をもつことになる。ところで、V
CXO5が発生する基準周波数fr の精度は、印加され
る制御電圧VC が一定の時は、ほぼVCXO5のX’t
al501と同じ周波数精度を持つが、制御電圧VC
増減するとこれに応じて基準周波数fr が変化する。こ
の変化の例を図16に示す。同図は、ATカットのX’
talを使用した場合のVCXO5の温度対周波数特性
を示す。
【0012】D/Aコンバーター6は、CPU9のデジ
タル値をアナログ値に変換してVCXO5に供給する。
このデジタル値の増減に応じてDC電圧VC が増減す
る。よって、CPU9がD/Aコンバーター6に出力す
るデジタル値により基準周波数fr を増減することがで
きる。
【0013】温度検出手段7はサーミスタ701を備
え、温度に対応する電圧VT を出力する。A/Dコンバ
ーター8はこのDC電圧VT をデジタル値に変換し、C
PU9に対し出力する。
【0014】CPU9及びRAM10は、同調指示出力
D の検出、D/Aコンバーター6の制御、及びA/D
コンバーター8の出力電圧VT の検出を行う。RAM1
0は調整モードと制御モードの2つのモードに対応する
S/Wを持つ。これらモードは図示しないスイッチ等に
より切り替えられる。
【0015】調整モードのときは、CPU9は、受信波
RXを基準信号として扱い、同調指示出力VD が同調点
となるように基準周波数fr を制御する。すなわち、受
信波fRXが一定ならば、DC電圧VT の増減に基づき基
準周波数fr が増減すると受信局発fLOが増減し、中間
周波数fIFが増減し、同調指示出力VD が増減するか
ら、CPU9はVD =0となるようにD/Aコンバータ
ー6に対するデータを変化させる。VD =0のとき、中
間周波数fIFは規定の周波数であり、同時に、受信局発
LO及び基準周波数fr も規定の周波数に設定される。
このように、CPU9は、受信波を基準信号として用い
ることにより各種の信号の周波数を設定することができ
る。
【0016】このように、受信波fRXを基準として用い
て無線装置内の基準周波数発生源の発振周波数を調整す
る方法は、AFCと呼ばれ、よく行なわれる方法であ
る。例えば、国内の携帯電話のシステムであるNTT方
式、N−TACS方式などにおいて行なわれている。
【0017】AFCにおいて注意すべき点は、受信局発
LOの周波数の精度と基準周波数fr の周波数の精度と
は同じであるが、中間周波数fIFの周波数の精度は受信
局発fLOのそれよりいちじるしく悪いということであ
る。これは次の理由による。基準周波数fr の周波数誤
差をΔfr とすると、受信局発fLOの周波数誤差はfLO
×Δfr /fr となる。また、fIF=fLO−fRXである
ため、中間周波数fIFの周波数誤差はfLO×Δfr /f
r となる。つまり、fLOとfIFの周波数誤差は同じであ
る。一方、受信局発fLOの周波数精度はΔfr /fr
あり、また、中間周波数fIFの周波数精度は(fLO/f
IF)×(Δfr /fr )である。すなわち、中間周波数
IFの周波数精度は、受信局発fLOの(fLO/fIF)倍
だけ大きい。ここで、fLO》fIFであるから、中間周波
数fIFの周波数の精度は受信局発fLOのそれよりいちじ
るしく悪くなる。このことは、基準周波数fr の周波数
精度を中間周波数fIFにおいて拡大して検出することが
できることを意味する。
【0018】CPU9は、そのときのD/Aコンバータ
ー6に対する出力値とA/Dコンバーター8からの入力
値の各デジタル値を、一組のデーターとしてRAM10
に記憶させる。そして、CPU9は、適当な何点かの温
度でこの組データーをRAM10に記憶させる。
【0019】制御モードのときは、RAM10に記憶さ
れたこれら組データーに基づき、CPU9は、VCXO
5の発振周波数の温度偏差を調整する。このことによ
り、VCXO5は所望の温度の範囲内で、所望の周波数
の精度で発振することができる。このときの温度−周波
数誤差特性を図17に示す。
【0020】なお、スイッチ11は調整モード時の組デ
ーター記憶のタイミングを取るためのものであり、たと
えば所望の温度のときにオンする。電池12はRAM1
0のバッテリーバックアップ用の電池である。
【0021】従来の無線装置は、以上のように構成され
ており、無線装置の製造時に調整モードで調整を行い、
実フィールドにおける使用時で制御モードにすれば、無
線装置の周波数精度を所望の温度範囲内で、所望の精度
内に収めることができる。
【0022】次に、従来の無線装置の調整方法について
図18に基づき説明する。同図において、13はこの調
整のための基地局であり、周波数精度の良い信号fRX
発生してアンテナ14に給電する。15は調整モード時
の組データの記憶タイミングをとるためのスイッチであ
り、従来の無線装置のスイッチ11を1つにまとめたも
のである。16は従来の無線装置である。18は恒温槽
であり、槽内の温度を自由に上下することができる。恒
温槽18には、多数の無線装置16及びアンテナ14が
置かれている。基地局13は恒温槽18の外部にある。
【0023】まず、調整モードに設定された多数の無線
装置を恒温槽18内に配置する。次に、恒温槽18の温
度を所定の範囲及び所定の間隔で変化させる。たとえ
ば、温度を−30℃〜80℃の範囲内で変化させ、10
℃きざみに設定する。恒温槽18の温度を設定した後、
槽内の温度が安定するまで待つ。槽内の温度が調整ポイ
ント温度に安定したらスイッチ15を押して、このとき
の温度における組データを記憶させる。
【0024】
【発明が解決しようとする課題】今日、アナログ方式の
携帯電話、コードレス電話等は狭帯域FMの変復調を行
っているが、そのほとんどすべての受信機の復調回路部
分はクァドラチャ検波方式となっていて、他の機能とと
もにIC化されている。さらにディスクリミネーターは
コスト低減のためL,Cにて構成されることが多い。こ
のように構成されている復調回路は図15のような特性
とならない。
【0025】たとえば、同調指示出力は (1) 同調点で0Vとならず、ある一定電圧をとる。 (2) 温度による変動を受ける。 等の点で、上記の復調器と相違する。よって、上記の復
調器を上記の無線装置に適用したとすると、中間周波数
を検出する手段としての復調器の同調指示出力が温度に
より変化する。この変化を補正するために、同調指示出
力を各温度ごとにRAMに記憶する必要があり調整の点
ではなはなだ不便である。
【0026】さらに、従来の無線装置は、同調指示出力
を中間周波数検出手段としているため中間周波数の検出
精度を定量化することが難しく周波数精度を設計上保証
する点で不便である。
【0027】また、従来の無線装置の調整方法におい
て、調整モード時の組データーの記憶のタイミングをス
イッチ15を操作することにより与えていたので、 (1) 無線装置16にスイッチ11が必要となりコストが
アップする。 (2) 調整モード時の組データの記憶のために、所定の温
度でスイッチ15を押す必要がある。 (3) 生産性の点で、多数の無線機に対し同時に調整を行
うのが望ましいが、多数の無線器16それぞれのスイッ
チ11をひとつのスイッチ15に接続するためのケーブ
ルが無線機16の台数分必要となる。等の問題がある。
【0028】この発明は、上記の課題を解決するために
なされたもので、温度変化による周波数の変動を低減し
て安定に動作する無線装置を得るとともに、温度変化に
よる周波数の変動を低減するための調整を容易に行うこ
とができる無線装置及び無線装置の調整方法を得るもの
である。
【0029】
【課題を解決するための手段】請求項1に係る無線装置
は、アンテナと、上記アンテナからの受信信号と外部か
ら入力される局部発振信号とを混合して中間周波信号を
出力するミキサーと、上記中間周波信号に基づき信号を
復調する復調器と、上記中間周波信号の周波数を検出し
て制御信号を出力する制御部と、上記制御部の制御に基
づき基準信号を発生する基準信号発生器と、上記基準信
号に基づき上記局部発振信号を発生して上記ミキサーに
供給する局部発振信号発生器とを備えたものである。
【0030】請求項2に係る無線装置は、内部の温度を
検出して温度信号を上記制御部に対し出力する温度検出
手段を備え、調整モードにおいて、上記制御部は、上記
中間周波信号の周波数があらかじめ定められた範囲内に
収まったときに、上記基準信号発生器に出力した制御信
号及び上記温度検出手段の温度信号を組データとして記
憶するとともに、制御モードにおいて、上記制御部は、
上記組データに基づき温度補正を行いつつ上記基準信号
の周波数を制御するものである。
【0031】請求項3に係る無線装置は、上記制御部
を、上記復調器から復調信号を受け、この復調信号とあ
らかじめ定められている信号とが一致するときに、上記
基準信号発生器に出力した制御信号及び上記温度検出手
段の温度信号を組データとして記憶する構成としたもの
である。
【0032】請求項4に係る無線装置は、あらかじめ温
度データが記憶された温度データ記憶手段と、上記温度
データと上記温度信号とを比較して、これらが一致した
ときに、上記制御部に対し、上記基準信号発生器に出力
した制御信号及び上記温度検出手段の温度信号を組デー
タとして記憶させる組データ記憶指示信号を出力する温
度判定手段とを備えたものである。
【0033】請求項5に係る無線装置は、上記制御部
を、実フィールドにおいて一時的に調整モードになる構
成とするとともに、この調整モードのときに受信した基
地局から電波について得られた、上記基準信号発生器に
出力した制御信号及び上記温度検出手段の温度信号によ
り、組データを書き替える構成としたものである。
【0034】請求項6に係る無線装置は、上記制御部
を、上記温度信号に対応する組データがないときに、記
憶されている組データに基づき補間処理を行って温度補
正を行うものである。
【0035】請求項7に係る無線装置の調整方法は、請
求項3記載の無線装置に対して、恒温槽の内部温度をあ
らかじめ定められた値に上昇または下降させる工程と、
上記恒温槽の内部温度があらかじめ定められた温度にな
ったかどうか判定する工程と、上記恒温槽が所定の温度
になったときに、上記恒温槽の外部に置かれた基地局か
ら上記恒温槽に置かれた複数の無線装置に対し組データ
を記憶するように指示する工程と、上記複数の無線装置
に対し上記基地局から信号を送信する工程と、上記基地
局から上記恒温槽の温度設定を行う工程とを備えたもの
である。
【0036】請求項8に係る無線装置の調整方法は、必
要な温度範囲よりも広い温度範囲において調整を行うも
のである。
【0037】
【作用】請求項1の発明において、ミキサーがアンテナ
からの受信信号と外部から入力される局部発振信号とを
混合して中間周波信号を出力し、復調器が上記中間周波
信号に基づき信号を復調し、制御部が上記中間周波信号
の周波数を検出して制御信号を出力し、局部発振信号発
生器が上記制御部の制御に基づき基準信号を発生する基
準信号発生器と、上記基準信号に基づき上記局部発振信
号を発生して上記ミキサーに供給する。
【0038】請求項2の発明において、温度検出手段が
内部の温度を検出して温度信号を上記制御部に対し出力
し、調整モードにおいて、上記制御部は、上記中間周波
信号の周波数があらかじめ定められた範囲内に収まった
ときに、上記基準信号発生器に出力した制御信号及び上
記温度検出手段の温度信号を組データとして記憶すると
ともに、制御モードにおいて、上記制御部は、上記組デ
ータに基づき温度補正を行いつつ上記基準信号の周波数
を制御する。
【0039】請求項3の発明において、上記制御部が、
上記復調器から復調信号を受け、この復調信号とあらか
じめ定められている信号とが一致するときに、上記基準
信号発生器に出力した制御信号及び上記温度検出手段の
温度信号を組データとして記憶する。
【0040】請求項4の発明において、温度データと温
度信号とを比較して、これらが一致したときに、温度判
定手段が、上記制御部に対し、上記基準信号発生器に出
力した制御信号及び上記温度検出手段の温度信号を組デ
ータとして記憶させる組データ記憶指示信号を出力す
る。
【0041】請求項5の発明において、上記制御部が、
実フィールドにおいて一時的に調整モードになる構成と
するとともに、この調整モードのときに受信した基地局
から電波について得られた、上記基準信号発生器に出力
した制御信号及び上記温度検出手段の温度信号により、
組データを書き替える。
【0042】請求項6の発明において、上記制御部が、
上記温度信号に対応する組データがないときに、記憶さ
れている組データに基づき補間処理を行って温度補正を
行う。
【0043】請求項7の発明において、恒温槽の内部温
度をあらかじめ定められた値に上昇または下降させ、上
記恒温槽の内部温度があらかじめ定められた温度になっ
たかどうか判定し、上記恒温槽が所定の温度になったと
きに、上記恒温槽の外部に置かれた基地局から上記恒温
槽に置かれた複数の無線装置に対し組データを記憶する
ように指示し、上記複数の無線装置に対し上記基地局か
ら信号を送信し、上記基地局から上記恒温槽の温度設定
を行う。
【0044】請求項8の発明において、必要な温度範囲
よりも広い温度範囲において調整を行う。
【0045】
【実施例】
実施例1.図1は、この実施例1の無線装置の機能ブロ
ック図である。1はアンテナ、2はアンテナ1が出力す
る受信波fRXと局部発振波fLOとを混合して中間周波信
号fIFを出力するミキサー、3は中間周波信号fIFを受
けて復調する復調器、4は局部発振波fLOを発生する受
信局発発生源、5は受信局発発生源4に対し基準信号f
r を供給するVCXO、6はVCXO5が発生する基準
信号の周波数fr を制御する制御電圧Vc を出力するD
/Aコンバーター、7は装置内の温度を検出し温度電圧
T を出力する温度検出回路、8はアナログ信号である
温度電圧VTをデジタル信号に変換するA/Dコンバー
ター、9は中間周波信号fIF及びA/Dコンバーター8
が出力する温度データに基づき制御電圧VC を発生させ
るためのデータをD/Aコンバーター6に対し出力する
CPU、10はCPU9によりアクセスされる記憶素
子、11はCPU9に対し調整モード時の組データーの
記憶のタイミングを与えるスイッチである。
【0046】次に動作について説明する。ミキサー2
は、受信波fRXと局部発振波fLOとを混合して中間周波
信号fIFを生成する。ダウンローカル方式の場合、fIF
=fRX−fLOであり、アッパーローカル方式の場合、f
IF=fLO−fRXである。ここで、中間周波数fIFが一定
になるように、CPU9は、中間周波信号fIFに基づき
局部発振周波数fLOを制御する。
【0047】すなわち、CPU9は、デジタルデータを
D/Aコンバーター6に与え、所定の制御電圧VC を発
生させる。この制御電圧VC に基づきVCXO5の発振
周波数fr が変化し、さらに、局部発振周波数fLOが変
化する。CPU9は、中間周波数fIFを監視しており、
これが一定になるようにD/Aコンバーター6に与える
デジタルデータを適宜調整する。
【0048】また、CPU9は、A/Dコンバーター8
の温度データに基づき温度補償を行い、温度が変化して
も中間周波数fIFが一定になるように制御する。
【0049】ところで、この実施例1の無線装置におい
て、CPU9は、中間周波数fIFをカウントすることに
より、これを監視している。これに対し、従来例におい
ては、CPU9は、同調指示出力VD を監視していた。
したがって、この実施例1の無線装置において、温度変
化に伴い復調器の出力が変化したとしても、CPU9に
よる周波数制御はなんら影響を受けない。したがって、
この実施例1の無線装置の温度安定性は非常に良くな
る。また、同時に、復調回路のディスクリミネーター
を、温度安定性は良いが非常に高価である水晶発振子に
代えて、インダクタ及びキャパシタとから構成すること
ができて、コストの削減が可能になる。
【0050】また、前述のように、中間周波数fIFにお
ける基準周波数fr の周波数精度は、(fLO/fIF)倍
に拡大して検出することができる(fLO≫fIF)。した
がって、CPU9の検出精度を保証することが容易にな
る。
【0051】なお、前述のように中間周波数fIFは、基
準周波数fr よりfLO/fIF倍悪い周波数精度となるの
で、CPU9のクロックとして基準周波数fr を使用す
ることができる。基準周波数fr は、数十PPMオーダ
ーの精度をもっている。また、CPU9のクロックとし
て別のX’talを使用する場合、その周波数精度もほ
とんど問題にならないことが多い。たとえば、局部発振
周波数fLO=914.00[MHz]、中間周波数fIF
=455[KHz]とすると、fLO/fIF≒2000と
なる。この場合において、基準周波数fr が1ppmず
れているとすれば、中間周波数fIFは2000ppmず
れていることになる。CPU9のクロック用のX’ta
lは、通常の100ppm程度オーダーの精度を持つも
のが使用されている。
【0052】実施例2.この実施例2の無線装置は、C
PU9に対し調整モード時の組データーの記憶のタイミ
ングを受信情報により与えるものであり、図1の無線装
置のスイッチ11を不要にしたものである。
【0053】図2は、この実施例2の無線装置の機能ブ
ロック図である。この図2の無線装置と図1の無線装置
との相違点は、この図2の無線装置にはスイッチ11が
なく、そのかわりに復調器3が出力する復調出力がCP
U9に入力されている点、及び、CPU9がこの復調出
力、つまり受信情報に基づき調整モード時の組データー
の記憶のタイミングを取る点である。すなわち、特定の
コードを復調器3から受信したときに、CPU9は、V
CXO5を制御するための制御電圧データ及び温度検出
回路7からの温度データからなる組データを、記憶素子
10に記憶する。
【0054】この実施例2の無線装置の調整モード時の
調整方法について図3に基づき説明する。図3におい
て、恒温槽18は槽内の温度を自由に上下することがで
きる。基地局13は周波数精度のよい信号fRXを発生
し、アンテナ14に給電する。恒温槽18に置かれた多
数の無線装置17は、アンテナ14が放射する信号fRX
を受信する。
【0055】基地局13は恒温槽18から内部の温度情
報を受けて、恒温槽18の内部温度を検出することがで
きる。さらに、基地局13は、恒温槽18内部の温度を
制御することができる。さらに、基地局13は、あらか
じめ定められたコードを変調して信号fRXを生成するこ
とにより、恒温槽18内の多数の無線機17それぞれに
対し、そのときの組データの記憶タイミングを指示する
ことができる。
【0056】このときに記憶される組データの例を、図
4に示す。同図において、VAD()、VDA()は、
それぞれ、A/D入力値、D/A出力値を記憶する変数
である。またR()は受信情報を示している。
【0057】ここで図3において、−30℃〜80℃の
温度範囲で10℃きざみに組データを記憶して調整を行
うとする。基地局13は、恒温槽18に対し温度設定を
行うとともに、温度情報に基づき内部の温度が安定した
かどうか判定し、所定の温度に達した時に組データを記
憶させるように所定のコードを送信する。
【0058】たとえば、基地局13は、図5に示すよう
な手順で処理を行う。まず、恒温槽を80℃に設定す
る。次に、恒温槽が80℃になったかどうか判定する。
恒温槽が80℃になったら、さらに30分間待つ。そし
て、R(1)の受信情報を含む受信波を送信する。以上
の手順を、70℃、・・・−30℃について繰り返す。
【0059】一方、無線装置の復調器3は、このコード
を復調してCPU9に対し出力する。このコードを受け
て、CPU9は組データを記憶素子10に記憶させる。
【0060】たとえば、無線装置は、図6に示すような
手順で処理を行う。まず、R(N)を受信したかどうか
判定する。受信した場合には温度検出を行う。次に、V
AD(N)にA/D入力値を記憶する。次にAFC処理
を行う。次に、VDA(N)にD/A出力値を記憶す
る。次にNの値を調べる。N=11のとき処理を終了す
る。
【0061】なお、R(1)=R(2)=・・・=R
(11)=Rとしてもよい。この場合、一定の順序、た
とえば、図4の1、2、・・・11の順序で処理を行う
か、あるいは、所定の数のデータが記憶された後にデー
タを並べ換えて整理する必要がある。
【0062】この実施例2の無線装置によれば、恒温槽
18の温度設定、及び組データの記憶の指示が自動的に
行われるので、調整が簡単になる。なお、調整モードと
制御モードの切り替えも、同様に信号fRXを用いて行う
ようにしてもよい。
【0063】また、図7に示すように、無線装置内に送
信局発発生源Tとアンテナ回路Aをさらに設けてもよ
い。アンテナ回路Aには、デュプレクサ、アンテナスイ
ッチ等が用いられる。アンテナ回路Aは、送信波をアン
テナに給電するとともに、受信波をミキサーに給電する
ためのものである。
【0064】図7の無線装置の調整は、以下の手順で行
われる。 (1)恒温槽をある温度に設定する。そして、温度が安
定するまで待つ。 (2)基地局から無線機に送信しろとの指令を出す。こ
の指令は有線あるいは無線どちらでもよい。 (3)基地局は、送信波の周波数を検出して無線機に情
報を出す。この送信波も、情報も有線通信でも無線通信
でもどちらでもよい。 (4)無線機は、情報に基づきVCXOの周波数を変え
て再び送信波を出す。(3)(4)の作業を送信周波数
が所定の範囲内に入るまで行う。 (5)周波数が所定の範囲内に入ったら、基地局から無
線機に温度情報とD/A出力情報を記憶するように指令
を出す。 以上のように組データを記憶する。
【0065】実施例3.実施例2の無線装置の調整の
際、恒温槽18は、所定の温度に設定した後、槽内の温
度がその温度で一定になるまでには数十分〜数時間程度
の時間を必要とした。例えば、−30℃〜80℃の温度
範囲において10℃きざみで調整を行う場合について考
えてみる。恒温槽18の温度が、今、80℃で安定して
いるとして、その後70℃に温度を設定したとする。恒
温槽18の表示がやがて70℃になるが、このとき槽内
全体が70℃にはなっていない。槽内の温度検出部が7
0℃となっているだけである。槽内の温度が均一に70
℃になるのに数十分の時間が必要であるとともに、槽内
の各無線機17が70℃になるまでさらに数十分必要で
ある。したがって、調整を完了するまでに数十時間オー
ダーの時間が必要となる。
【0066】調整時間を短縮するためには、例えば−3
0℃〜80℃で10℃きざみで調整を行えば必要な周波
数精度がとれる場合、−40℃〜90℃で10℃より少
しせまい間隔の温度で、恒温槽の表示温度にもとずき調
整を行えばよい。
【0067】これは次のような理由による。恒温槽18
の温度表示が90℃のときは、槽内の各無線機の温度8
0℃以上になっている予想され、恒温槽18の温度表示
が−40℃のときは、槽内の各無線機の温度−30℃以
下になっている予想される。したがって、−40℃〜9
0℃で調整を行えば、所望の温度範囲−30℃〜80℃
をカバーできる。
【0068】また、恒温槽18の温度表示が、10℃よ
り少し小さい間隔ならば、無線機17の実際の温度差も
10℃以下になると予想されるので、10℃より少しせ
まい間隔の温度で調整を行えば、所望の温度間隔10℃
ごとに調整することができる。
【0069】実施例4.実施例2の無線装置の調整モー
ド時において、組データーの記憶のタイミング与えるに
は恒温槽18の外部から操作を行ってやる必要があっ
た。
【0070】また、調整時間の短縮をはかるための実施
例3とは別の方法として、無線装置内の温度検出手段が
出力する情報のみにもとずき、各無線装置自身が独立
に、組データーの記憶のタイミングを取るという方法が
ある。この方法によれば、恒温槽内の温度を一定にする
必要がなくなり、調整は槽内の温度を連続に変化させる
だけですみ、調整時間の大幅な短縮がはかれる。さら
に、組データーの記憶のタイミングを外部から与える必
要もなく、調整作業の効率が向上する。
【0071】図8は、上述の調整方法を可能にするこの
実施例4の無線装置の機能ブロック図である。同図にお
いて、21は温度データ記憶手段22にあらかじめ記憶
された温度データとA/Dコンバーター8が出力する温
度データとを比較し、一致したときにCPU9に対し組
データ記憶指示信号を出力する温度判定手段である。ア
ンテナ1、ミキサー2、復調器3、受信局発発生源4、
VCXO5、D/Aコンバーター6、温度検出回路7、
A/Dコンバーター8、CPU9、記憶素子10は図1
に示される構成要素と同一、または相当部分である。
【0072】次に動作について図9を用いて説明する。
図8の温度検出回路7は、たとえば従来例の図14の温
度検出回路7と同じ構成を有している。そして、温度検
出回路7は、例えば、図9のような電圧−温度特性をも
つ。この図からわかるように、特性曲線100により、
装置内部の温度と温度検出回路7の出力電圧値(A/D
コンバーター8のデジタル出力値)とは1対1の対応関
係にある。そこで、温度データ記憶手段22にあらかじ
め組データーを記憶させる温度に対応する電圧値(たと
えば、V1 ,V2 ,V3 ,V4 )をデジタル値として記
憶しておき、調整モードにおいて、温度判定手段21
が、A/Dコンバーター8の出力デジタル値と温度デー
タ記憶手段22に記憶されたデジタル値とを比較し、こ
れらが同じになったときに組データ記憶指示信号を出力
する。このような構成により、図9の温度T1 ,T2
3 ,T4 における組データの記憶を、無線装置自身で
独立に行うことができる。
【0073】そして、調整は、恒温槽内にfRXが結電さ
れている状況において、調整モードに設定した無線装置
を恒温槽に入れておき、単に恒温槽の温度を連続的に変
化させることにより可能になる。
【0074】なお、サーミスタ701の特性のばらつき
により、図9の特性曲線101、102のように各無線
装置において電圧−温度特性がばらつき、記憶された組
データーの記憶のタイミングを取るためのデジタル値V
1 ,V2 ,V3 ,V4 と組データー記憶のタイミングを
意図した温度T4 ,T3 ,T2 ,T1 と正確な対応関係
がとれないという問題が生じる。しかし、これは前述し
たように、組データーの記憶のタイミングを取るデジタ
ル値をはらつきを吸収できる程度に、広くさらに細かく
組データー記憶のタイミングを取るためのデジタル値を
設定し、調整時に変化させる温度を十分に広く取ること
により解決することができる。
【0075】実施例5.VCXOに用いられるX’ta
lの特性として経時変化とよばれるものがある。これ
は、X’talの共振周波数が時間とともに変化するも
ので、X’talの規格には通常明記されているもので
ある。この経時変化の例を図10に示す。同図におい
て、工場出荷時のX’talの特性は、点線のグラフの
ようになっている。しかし、経時変化を受けたX’ta
l特性は、実線のグラフのように、点線のグラフが正の
周波数誤差の方向に少しオフセットしている。このオフ
セットが経時変化である。図11は、図10の特性を有
するX’talをVCXOの構成要素として持つ無線装
置の工場出荷時の組データー群の例である。図11の左
欄のA/D入力値は、CPU9がA/Dコンバーター8
から受ける温度データであり、右欄のD/A入力値は、
この温度のときに、D/Aコンバーター6がVCXO5
に出力した制御電圧VC に対応するデータである。図1
1は合計11個の組データを示している。このとき、V
CXO5の出力電圧VC により、中間周波信号fIFは正
しい周波数に制御されている。
【0076】このX’talの経時変化は当然にVCX
Oが発生する基準信号の周波数の経時変化を起こす。こ
れは、無線装置の送信周波数や局発周波数の経時変化を
引き起こし、無線装置の諸性能に影響を及ぼし好ましく
ない。
【0077】無線装置は、上述のように調整モードと制
御モードを持ち、工場出荷時において調整モードにて基
準周波数発生現の発振周波数の調整データーの蓄積を行
うとともに、実フィールド上(使用時)では制御モード
にて蓄積されたデーターをもとに基準周波数発生源の発
振周波数の制御を行うものである。しかし、上記のよう
に経時変化の影響を受け周波数の変動を受ける。この点
は、実フィード上の制御モード時において、受信電界強
度が所定レベルよりも強いときに、ときどき調整モード
とし、基地局からの受信信号を基準としてもちいて組デ
ーターの書き替えを行うことにより解決出来る。携帯電
話のシステムは通常受信電界強度をはかる機能を持って
いる。携帯電話の受信周波数つまり携帯用電話システム
の基地局の送信周波数の規格は、通常、携帯電話よりき
びしく制限されており、正しい周波数としてあつかって
さしつかえない。また、受信電界強度が強いときに調整
を行うのは周波数検出を確実に行うためで、受信電界強
度が弱いときはノイズが多く検出周波数に誤差が出るか
らである。
【0078】具体的には以下のように行う。 (1) 経時変化の影響を受けた状態において、実フィール
ド(制御モード時)の電界強度が強い等の条件のよいと
きに、無線装置は周波数調整モードになる。このとき得
られた組データーが(125,120)であったとす
る。図11において、N0.6の組データーは(12
5、125)であり、実フィールドで得られた組データ
に対応する。そこで、組データー(125,120)に
よりN0.6のデーターの書き替えを行えば、すくなく
ともNO.6の組データーがカバーする温度領域では、
経時変化の影響がキャンセルされたことになる。したが
って、実際無線装置がよく使われる温度において、X’
talの経時変化の影響を受けない。
【0079】(2) 次に、同様にして得られ組データーが
(120,120)であったとする。この場合、図11
の表の中に同じA/D入力値がない。最も近い値はN
O.6のデーターであるから、NO.6のデーターを
(120,120)に書き替えてしまうという方法があ
る。この場合、実際の温度にかかわらず組データーを書
き込むことができるので、制御モード時に行われる調整
モードの書き替えを頻繁に行うことが出来きて、経時変
化をよりおさえることができる。しかし、書き替えを行
う前と後のA/D入力値つまり温度が異なるようになる
ため、場合によってはCPU9が行う温度補正に誤差が
生じることがある。そこで、書き替えを行うときに、元
のA/D入力値と後のA/D入力値の間に規定をもう
け、これらの値の差が一定の場合に限り君データーを書
き替えるようにする(上記の例の場合、NO.6のデー
ターの書き替えが許容される場合は、125±5のとき
に限る等)。
【0080】(3) ところで、X’talの経時変化の特
性は、実際のところ図10の例のように上下の変動(周
波数誤差軸方向の変動)であり、かつ、全温度に対して
一律の変動を起こすものがほとんどである。したがっ
て、ひとつの温度についてのオフセット量を計測すれ
ば、他のすべての温度におけるオフセット量も分かる。
よって(1)あるいは(2)のいずれかの方法の場合に
おいて、ひとつの温度についてのオフセット量を求め、
これに基づきすべてのD/A出力値の書き替えを行え
ば、全温度の経時変化を補正することができる。
【0081】なお、AFCを行ってデータを書き換える
タイミングの設定方法として、たとえば次のような方法
がある。 (1)携帯電話(無線装置)にタイマー機能を設ける。
タイマーが一定期間(たとえば半年)の経過を検知し、
かつ、電界強度が強いときに、AFCを行ってデータを
書き換える。なお、電界強度は、あらかじめ設けられて
いる電界強度を測定する機能(RSSI:Received Sig
nal Strength Indicator)により測定される。
【0082】(2)電界強度が強いときにAFCを行っ
て新たな組データを一組生成し、この組データと製造時
に生成された組データの一群との比較を行い、D/A出
力値の差が大きい場合のみデータの書き換えを行う。た
とえば、初期のA/Dの値が、・・・、150、17
0、・・・、D/Aの値が、・・・100、120、・
・・であるとする。一方、実フィールドで得られたデー
タが(160、105)であったとする。初期の組デー
タ群に基づき計算すると(160、110)であるか
ら、これらの差は5である。たとえば、この差が5以上
になったときに書き換えを行う。
【0083】実施例6.無線装置のCPU9が温度補正
を行うために記憶すべき組データーの個数は、少ないこ
とが望ましい。しかし、組データーの数が少なくなりす
ぎると温度補正が荒くなりすぎ、適切な補正が行えなく
なる。たとえば、図12のように組データーが記憶され
ているある温度から次に記憶されている温度までの範囲
において何の補正も行われないと、同図の一点鎖線のグ
ラフのように、X’talの温度変化のカーブの切れ端
がそのままあらわれて、きめこまかな補正は困難であ
る。
【0084】そこで、ある組データーの調整温度と次の
組データーの調整温度との間で近似を行えば、記憶する
組データーの数の増加を抑えつつ、精度のよい補正を行
うことができる。
【0085】隣接する調整温度点間において、A/D入
力値とD/A出力値とが直線的に変動すると仮定して補
正を行った場合のA/D入力値とD/A出力値を図13
に示す。同図において、組データーNO.1とNO.2
との間でA/D入力値とD/A出力値を直線近似してい
る。このときの周波数誤差−温度の関係を、図12の実
線で示す。この図から分かるように、周波数誤差は著し
く低減されている。
【0086】なお、上記実施例1〜6において、無線装
置の受信動作の場合を例にとり説明してきたが、これら
実施例は、無線装置の送信動作の場合にも適用できるの
は言うまでもない。
【0087】
【発明の効果】以上のように、請求項1の発明によれ
ば、アンテナと、上記アンテナからの受信信号と外部か
ら入力される局部発振信号とを混合して中間周波信号を
出力するミキサーと、上記中間周波信号に基づき信号を
復調する復調器と、上記中間周波信号の周波数を検出し
て制御信号を出力する制御部と、上記制御部の制御に基
づき基準信号を発生する基準信号発生器と、上記基準信
号に基づき上記局部発振信号を発生して上記ミキサーに
供給する局部発振信号発生器とを備えたので、復調器の
温度変動の影響を受けず、安定するという効果を奏す
る。
【0088】また、請求項2の発明によれば、内部の温
度を検出して温度信号を上記制御部に対し出力する温度
検出手段を備え、調整モードにおいて、上記制御部は、
上記中間周波信号の周波数があらかじめ定められた範囲
内に収まったときに、上記基準信号発生器に出力した制
御信号及び上記温度検出手段の温度信号を組データとし
て記憶するとともに、制御モードにおいて、上記制御部
は、上記組データに基づき温度補正を行いつつ上記基準
信号の周波数を制御するので、さらに、温度変動による
影響を抑制できる。
【0089】また、請求項3の発明によれば、上記制御
部を、上記復調器から復調信号を受け、この復調信号と
あらかじめ定められている信号とが一致するときに、上
記基準信号発生器に出力した制御信号及び上記温度検出
手段の温度信号を組データとして記憶する構成としたの
で、さらに、調整時に無線装置に接続するケーブルが不
要になり調整工程が簡単になる効果を奏する。
【0090】また、請求項4の発明によれば、あらかじ
め温度データが記憶された温度データ記憶手段と、上記
温度データと上記温度信号とを比較して、これらが一致
したときに、上記制御部に対し、上記基準信号発生器に
出力した制御信号及び上記温度検出手段の温度信号を組
データとして記憶させる組データ記憶指示信号を出力す
る温度判定手段とを備えたので、さらに、組データ記憶
指示信号を外部から与える必要がなくなり調整工程が簡
単になる効果を奏する。
【0091】また、請求項5の発明によれば、上記制御
部を、実フィールドにおいて一時的に調整モードになる
構成とするとともに、この調整モードのときに受信した
基地局から電波について得られた、上記基準信号発生器
に出力した制御信号及び上記温度検出手段の温度信号に
より、組データを書き替える構成としたので、さらに、
経年変化による影響を抑制できる。
【0092】また、請求項6の発明によれば、上記制御
部を、上記温度信号に対応する組データがないときに、
記憶されている組データに基づき補間処理を行って温度
補正を行うので、温度補正をきめこまかにできる。
【0093】また、請求項7の発明によれば、恒温槽の
内部温度をあらかじめ定められた値に上昇または下降さ
せる工程と、上記恒温槽の内部温度があらかじめ定めら
れた温度になったかどうか判定する工程と、上記恒温槽
が所定の温度になったときに、上記恒温槽の外部に置か
れた基地局から上記恒温槽に置かれた複数の無線装置に
対し組データを記憶するように指示する工程と、上記複
数の無線装置に対し上記基地局から信号を送信する工程
と、上記基地局から上記恒温槽の温度設定を行う工程と
を備えたので、調整時に無線装置に接続するケーブルが
不要になり調整工程が簡単になる効果を奏する。
【0094】また、請求項8の発明によれば、必要な温
度範囲よりも広い温度範囲において調整を行うので、調
整に要する時間が短くなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施例1に係る無線装置の機能ブ
ロック図である。
【図2】 この発明の実施例2に係る無線装置の機能ブ
ロック図である。
【図3】 この発明の実施例2の無線装置の調整方法の
説明図である。
【図4】 この発明の実施例2の無線装置の組データの
例である。
【図5】 この発明の実施例2の基地局の処理フローチ
ャートである。
【図6】 この発明の実施例2の無線装置の処理フロー
チャートである。
【図7】 この発明の実施例2の他の無線装置の機能ブ
ロック図である。
【図8】 この発明の実施例4に係る無線装置の機能ブ
ロック図である。
【図9】 この発明の実施例4に係る無線装置の温度検
出回路の特性図である。
【図10】 X’talの経時変化を示す特性図であ
る。
【図11】 この発明の実施例5に係る無線装置の組デ
ータの例である。
【図12】 この発明の実施例6に係る無線装置の補正
後の基準周波数−温度特性図である。
【図13】 この発明の実施例6に係る無線装置の補間
された組データーの例である。
【図14】 従来の無線装置の機能ブロック図である。
【図15】 従来の無線装置の復調器の特性図である。
【図16】 VCXOの特性図である。
【図17】 従来の無線装置の制御モード時の特性図で
ある。
【図18】 従来の無線装置の調整方法の説明図であ
る。
【符号の説明】
1 アンテナ、2 ミキサー、3 復調器、4 受信局
発、5 VCXO、6D/Aコンバーター、7 温度検
出回路、8 A/Dコンバーター、9 CPU、10
記憶素子、11 スイッチ、12 バッテリー、13
基地局、14アンテナ、15 スイッチ、16 実施例
1の無線装置、17 実施例2の無線装置、18 恒温
槽、21 温度判定手段、22 温度データ記憶手段、
501 X’tal、701 サーミスタ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H04B 1/40 H04B 1/40 7/26 7/26 K

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 アンテナと、上記アンテナからの受信信
    号と外部から入力される局部発振信号とを混合して中間
    周波信号を出力するミキサーと、上記中間周波信号に基
    づき信号を復調する復調器と、上記中間周波信号の周波
    数を検出して制御信号を出力する制御部と、上記制御部
    の制御に基づき基準信号を発生する基準信号発生器と、
    上記基準信号に基づき上記局部発振信号を発生して上記
    ミキサーに供給する局部発振信号発生器とを備えた無線
    装置。
  2. 【請求項2】 内部の温度を検出して温度信号を上記制
    御部に対し出力する温度検出手段を備え、 調整モードにおいて、上記制御部は、上記中間周波信号
    の周波数があらかじめ定められた範囲内に収まったとき
    に、上記基準信号発生器に出力した制御信号及び上記温
    度検出手段の温度信号を組データとして記憶するととも
    に、制御モードにおいて、上記制御部は、上記組データ
    に基づき温度補正を行いつつ上記基準信号の周波数を制
    御することを特徴とする請求項1記載の無線装置。
  3. 【請求項3】 上記制御部を、上記復調器から復調信号
    を受け、この復調信号とあらかじめ定められている信号
    とが一致するときに、上記基準信号発生器に出力した制
    御信号及び上記温度検出手段の温度信号を組データとし
    て記憶する構成としたことを特徴とする請求項2記載の
    無線装置。
  4. 【請求項4】 あらかじめ温度データが記憶された温度
    データ記憶手段と、上記温度データと上記温度信号とを
    比較して、これらが一致したときに、上記制御部に対
    し、上記基準信号発生器に出力した制御信号及び上記温
    度検出手段の温度信号を組データとして記憶させる組デ
    ータ記憶指示信号を出力する温度判定手段とを備えたこ
    とを特徴とする請求項2記載の無線装置。
  5. 【請求項5】 上記制御部を、実フィールドにおいて一
    時的に調整モードになる構成とするとともに、この調整
    モードのときに受信した基地局から電波について得られ
    た、上記基準信号発生器に出力した制御信号及び上記温
    度検出手段の温度信号により、組データを書き替える構
    成としたことを特徴とする請求項2記載の無線装置。
  6. 【請求項6】 上記制御部を、上記温度信号に対応する
    組データがないときに、記憶されている組データに基づ
    き補間処理を行って温度補正を行うことを特徴とする請
    求項2記載の無線装置。
  7. 【請求項7】 恒温槽の内部温度をあらかじめ定められ
    た値に上昇または下降させる工程と、上記恒温槽の内部
    温度があらかじめ定められた温度になったかどうか判定
    する工程と、上記恒温槽が所定の温度になったときに、
    上記恒温槽の外部に置かれた基地局から上記恒温槽に置
    かれた複数の無線装置に対し組データを記憶するように
    指示する工程と、上記複数の無線装置に対し上記基地局
    から信号を送信する工程と、上記基地局から上記恒温槽
    の温度設定を行う工程とを備えた請求項3記載の無線装
    置の調整方法。
  8. 【請求項8】 必要な温度範囲よりも広い温度範囲にお
    いて調整を行うことを特徴とする請求項7記載の無線装
    置の調整方法。
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