JPH09135190A - 自己診断テスト機能付き無線機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ＰＬＬ周波数シンセサイザ方式の多チャネル
無線機において、新たにＰＬＬ周波数シンセサイザや発
振器等を増設することなく、自己診断テスト機能を容易
に実現できる携帯性及び経済性に優れた多チャネル無線
機を提供する。 【解決手段】 自己診断テストが選択されたとき、無線
機を常時送信状態とし、ＰＬＬ周波数シンセサイザの原
振に使用している温度補償水晶発振器の出力を分配し
て、周波数混合器に局部発振信号として入力し、受信部
も同時に動作させるように構成することによって、自局
の送信電波を受信、復調し、スピーカから出力される復
調音を再度マイクロホンから入力してハウリングを発生
させ、生じるビート音を操作者が確認して無線機の異常
の有無をチェックする自己診断テストを容易に実施する
ことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、無線機が正常動
作をしているか否かを自己診断するテスト機能を有する
無線機に関するものである。ここで、自己診断テスト機
能とは、通信を行う相手無線機や試験装置等を用いるこ
となく、被試験対象の無線機の動作を当該無線機単独で
チェックするテスト機能をいう。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の自己診断機能付き無線機
の一例として、水晶発振方式を用いた単一チャネルの携
帯無線機に、自己診断テスト機能を持たせたものがあ
る。図２は、その携帯無線機の機能ブロック図である。
同図において、１はアンテナ、２は低域ろ波器、３は送
／受切り換えスイッチ、４は受信帯域制限ろ波器、５は
受信増幅器、６は第一周波数混合器、７は中間周波信号
処理回路、８はＦＭ検波回路、９は送信電力増幅器、１
７は送信／受信音声信号処理回路、１８はマイク、１９
はスピーカ、２０は第一局部発振器、２１は周波数逓倍
器、２２は位相変調器、２３は瞬時周波数偏移制御回
路、２４は水晶発振器である。

【０００３】以下、この従来の無線機の動作について説
明する。通常のプレストーク通話時においては、図示さ
れないプレストークスイッチの操作に応じて、送／受切
り換えスイッチ３が切り換えられ、送信動作と受信動作
を交互に行うように制御されている。一方、自己診断テ
スト機能を選択した時は、送信部と受信部の両方を同時
に動作させるように制御される。ただし、この自己診断
テスト時は、送／受切り換えスイッチ３は、常時、送信
部に接続させる。また、送信周波数と受信周波数は等し
くなるようにしておく。

【０００４】自己診断テスト時において、マイク１８に
周囲雑音が入力されると、送信／受信音声信号処理回路
１７、瞬時周波数偏移制御回路２３を介して、位相変調
器２２によって位相変調がかけられ、送／受切り換えス
イッチ３を経由してアンテナ１から送信される。この送
／受切り換えスイッチ３等から漏洩した送信搬送波信号
は、直接、受信帯域制限ろ波器４にて受信され、ＦＭ検
波回路８において検波された後、送信／受信音声信号処
理回路１７を介して、スピーカ１９から周囲雑音の復調
信号として出力される。この復調された周囲雑音は、再
び、マイク１８に入力され、上記の過程を繰り返す。こ
れによって、ハウリングが生じ、スピーカ１９からビー
ト音が出力される。このビート音を操作者が耳で確認す
ることにより、無線機が正常に動作しているか否かを判
断することができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述した水晶発振方式
を用いた単一チャネル無線機の場合には、送信用の水晶
発振器２４と受信用の第一局部発振器２０を別個に備え
ているため、送信部の位相変調器と受信部の第一周波数
混合器を同時に動作させることができ、送信した周波数
と同一周波数信号の同時受信が可能となるため、比較的
容易に上述の自己診断機能を実現することができる。し
かし、近年、単一チャネルではなく、複数のチャネル数
を有する多チャネル無線機の需要が著しく高まってきて
いるが、上述の水晶発振方式では多チャネルの切り替え
が困難なことから、発振方式として、ＰＬＬ周波数シン
セサイザ方式が採用されている。さらに、無線機の小型
化、低価格化、携帯性等の点から、一般の多チャネル無
線機においては、１個のＰＬＬ周波数シンセサイザで送
信用と受信用の発振器を共用化し、そのＰＬＬ周波数シ
ンセサイザの出力信号を、送信時には送信用電圧制御発
振器に、受信時には受信用電圧制御発振器に時分割的に
切り換えて供給する構成が採用されている。

【０００６】ところが、上記構成のＰＬＬ周波数シンセ
サイザ方式の多チャネル無線機においては、ＰＬＬ周波
数シンセサイザの出力信号を用いて、送信用と受信用の
電圧制御発振器の両者に同時に制御することができない
ため、送信動作と受信動作とを同時に動作させることが
できず、よって、上述した自己診断テストを行うことが
できない問題を招来していた。ここで、このＰＬＬ周波
数シンセサイザ方式の無線機において、ＰＬＬ周波数シ
ンセサイザを１個増設したり、第一局部発振器を別に実
装することにより、送受信同時動作を実現することは原
理的に可能であるが、コストが著しく増加する上、小型
化が要求される携帯無線機等では、全く実用に供し得な
い。

【０００７】本発明は、このような状況に鑑み、上記の
問題を解決するためになされたもので、ＰＬＬ周波数シ
ンセサイザ方式の多チャネル無線機において、新たにＰ
ＬＬ周波数シンセサイザや発振器等を増設することな
く、自己診断テスト機能を容易に実現できる小型で経済
性に優れたＰＬＬ周波数シンセサイザ方式の多チャネル
無線機を提供することを目的とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
達成するため、ＰＬＬ周波数シンセサイザ方式の無線機
において、自己診断テスト時には、無線機を常時送信状
態とすると共に、ＰＬＬ周波数シンセサイザの原振とし
て用いている温度補償水晶発振器の出力信号を分配し、
逓倍して第一周波数混合器の局部発振入力端に入力し、
受信用電圧制御発振器以外の受信部についても同時に動
作できるように構成したものである。

【０００９】その結果、ＰＬＬ周波数シンセサイザや第
一局部発振器を新たに増設することなく、送信部と受信
部を同時に動作させて、送信した電波と同一周波数の搬
送波信号を同時に受信することができるため、自己診断
テスト機能を極めて容易に実施できる小型で経済性に優
れたＰＬＬ周波数シンセサイザ方式の多チャネル無線機
を実現することができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、ＰＬＬ周波数シンセサイザ
方式の無線機において、自己診断テスト機能を実現した
本発明の実施例を図面を参照して説明する。図１は、本
発明の第１の実施例を示すブロック図である。図１にお
いて、１はアンテナ、２は低域ろ波器、３は送／受切り
換えスイッチ、４は受信帯域制限ろ波器、５は受信増幅
器、６は第一周波数混合器、７は中間周波信号処理回
路、８はＦＭ検波回路、９は送信電力増幅器、１０は送
信緩衝増幅器、１１は自己診断機能切り換えスイッチ、
１２は周波数逓倍器、１３は電圧制御発振器、１４はＰ
ＬＬ周波数シンセサイザ、１５は温度補償水晶発振器、
１６はマイクロコンピュータ、１７は送信／受信音声信
号処理回路、１８はマイク、１９はスピーカを示してい
る。

【００１１】以下、この図１に示す本発明の第１の実施
例の動作について説明する。無線機を通話モードから自
己診断テストモードに切り換えると、送／受切り換えス
イッチ３は、常時、送信側に接続され、自己診断機能切
り換えスイッチ１１は、周波数逓倍器１２に接続され
る。この状態で、マイク１８に周囲雑音が入力される
と、送信／受信音声信号処理回路１７で信号処理が施さ
れた後、温度補償水晶発振器１５と電圧制御発振器１３
により変調が掛けられ、送信緩衝増幅器１０、送信電力
増幅器９で所定の電力に増幅された後、送／受切り換え
スイッチ３を介して、アンテナ１から出力される。この
ときの送信周波数をｎ×ｆｏ＋ｆｉとする（ただしｎ：
整数、ｆｏ：温度補償水晶発振器１５の発振周波数、ｆ
ｉ：中間周波数）。

【００１２】この自己診断テスト時において、送／受切
り換えスイッチ３等から漏洩した送信電波は、直接、受
信帯域制限ろ波器４において受信され、受信増幅器５を
介して第一周波数混合器６に入力される。このとき、温
度補償水晶発振器１５の発振信号ｆｏを周波数逓倍器１
２によってｎ逓倍して、第一周波数混合器６の局部発振
入力に入力することにより、ｎ×ｆｏ＋ｆｉの高周波信
号が中間周波数ｆｉに変換される。この中間周波数に変
換された受信信号は、ＦＭ検波回路８で検波され、送信
／受信音声信号処理回路１７で音声信号処理が施された
後、スピーカ１９から復調した周囲雑音信号として出力
される。このスピーカ出力信号が再びマイク１８に入力
され、上記の過程を経ることにより、ハウリングが発生
し、ビート音が生じる。このビート音を操作者が耳で確
認することにより、本無線機が正常動作しているか否か
の自己診断テストを容易に行うことができる。上記実施
例において、上述した電圧制御発振器１３は、例えば、
図３に示すように、送信用ＶＣＯ３１と受信用ＶＣＯ３
２の２つの電圧制御発振器を内部に有し、１つのＰＬＬ
周波数シンセサイザ１４の出力が該送信用ＶＣＯ３１と
受信用ＶＣＯ３２の両者に供給される構成となってい
る。

【００１３】次に、使用する周波数の具体例を以下に説
明する。例えば、４００ＭＨｚ帯の無線機の場合、４０
０〜４２０ＭＨｚの周波数帯の中から、郵政省により指
定された数波を使用することができる。一方、無線機器
の中間周波数ｆｉは５８．１ＭＨｚに固定されており、
自己診断テスト機能を働かせるためには、ｎ×ｆｏ＋ｆ
ｉが、与えられた数波の中の一波に合致するように、ｎ
とｆｏを選択する必要がある。以上のことを考慮して、
温度補償水晶発振器１５の発振周波数ｆｏを１２．８Ｍ
Ｈｚとし、これをｎ＝２７逓倍すると、ｎ×ｆｏ＋ｆｉ
＝２７×１２．８＋５８．１＝４０３．７ＭＨｚとな
り、与えられた数波の中の一波に合致するように設定す
ることができる。したがって、この温度補償水晶発振器
１５の発振周波数を、例えば、ｆｏ＝１２．８ＭＨｚと
して用いることにより、自己診断機能を容易に実施でき
る実用的な４００ＭＨｚ帯のＰＬＬ周波数シンセサイザ
方式の多チャネル無線機を実現することができる。

【００１４】無線機が通常の通話モードのときは、自己
診断機能切り換えスイッチ１１は、電圧制御発振器１３
の中の受信用電圧制御発振器に接続される。受信時は、
送／受切り換えスイッチ３は受信帯域制限ろ波器４に接
続される。また、受信用電圧制御発振器からｎ×ｆｏの
周波数の信号が出力され、第一周波数混合器６の局部発
振入力端に入力される。ここで、ｎ×ｆｏ＋ｆｉの周波
数の信号を受信すると第一周波数混合器６の信号入力端
に入力され、中間周波数ｆｉに変換される。その後、Ｆ
Ｍ検波回路８で検波された後に、音声信号処理が施さ
れ、スピーカ１９から復調音声として出力される。送信
時には、送／受切り換えスイッチ３は、送信電力増幅器
９に接続される。また、送信用電圧制御発振器からｎ×
ｆｏ＋ｆｉの周波数の信号が出力され、増幅された後、
アンテナ１から送信される。こうして、ｎ×ｆｏ＋ｆｉ
の周波数における通話を行うことが出来る。

【００１５】ところで、上記第１の実施例では、温度補
償水晶発振器の逓倍周波数（＝局部発振周波数ｆｌ）ｆ
ｏ×ｎよりもｆｉだけ高い周波数以外の信号を受信する
ことができないため、自己診断テストが可能な周波数が
限定されてしまう。また、受信用電圧制御発振器を自己
診断することができない。この点を配慮した本発明の第
２の実施例について、図４を参照して説明する。図中、
１はアンテナ、２は低域ろ波器、３は送／受切り換えス
イッチ、４は受信帯域制限ろ波器、５は受信増幅器、６
は第一周波数混合器、７は中間周波信号処理回路、８は
ＦＭ検波回路、９は送信電力増幅器、１０は送信緩衝増
幅器、１４はＰＬＬ周波数シンセサイザ、１５は温度補
償水晶発振器、１６はマイクロコンピュータ、１７は送
信／受信音声信号処理回路、１８はマイク、１９はスピ
ーカ、３１は送信用電圧制御発振器、３２は受信用電圧
制御発振器、３３はＰＬＬ周波数シンセサイザから送／
受信用電圧制御発振器への切り換えスイッチ、３４は自
己診断機能切り換えスイッチ、３５は鋸歯状波発振器で
ある。

【００１６】以下、この図４に示す本発明の第２の実施
例の動作について説明する。無線機を通話モードから自
己診断テストモードに切り換えると、自己診断機能スイ
ッチ３４が接続され、送／受切り換えスイッチ３は送信
側に接続される。この状態でマイク１９に周囲雑音が入
力されると、送信／受信音声信号処理回路で信号処理さ
れた後、送信用電圧制御発振器３１によって変調処理が
施され、送信緩衝増幅器１０、電力増幅器９で所定の電
力に増幅された後、送／受切り換えスイッチ３を介し
て、アンテナ１より送信される。この送／受切り換えス
イッチ３等から漏洩した送信電波は、直接、受信帯域制
限ろ波器４において受信され、受信増幅器５を介して、
第一周波数混合器６に入力される。このとき、受信用電
圧制御発振器３２（局部発振器）の周波数制御端子に、
図５に示すような鋸歯状波電圧信号を加え、第一周波数
混合器６の局部発振入力端子において、送信可能な全帯
域を受信できる局部発振周波数信号を入力する。

【００１７】この図５に示す局部発振周波数信号は、送
信可能な全帯域で受信できる周波数範囲を掃引している
ため、図示のΔｔ時間のみにおいて、受信周波数と局部
発振入力の周波数は、所要の第一中間周波数に変換され
る。したがって、ある受信周波数ｆａは、このΔｔ時間
のみ受信できることになり、第一周波数混合器６にて混
合された第一中間周波数信号は、中間周波信号処理７で
中間周波処理が施された後、さらにＦＭ検波回路８で検
波される。この検波された信号は、音声信号処理回路１
７で信号処理された後、スピーカ１９より復調信号とし
て出力される。このスピーカ１９より出力された復調信
号が、再びマイク１８に入力されることによりハウリン
グを生じ、ハウリングしているΔｔ時間のみビート音が
鳴る。受信周波数は一定の周期でｆａになるため、ハウ
リングによるビート音は一定の周期で繰り返し鳴る。こ
のビート音を操作者が耳で確認することにより、無線機
が正常動作しているか否かを容易に自己診断することが
できる。このようにして、ＰＬＬシンセサイザ方式の多
チャネル無線機において、任意の実運用送信周波数（所
要のチャネル）における、送受信回路全体を網羅した自
己診断機能を実現することができる。

【００１８】次に、本発明の第３の実施例について、図
６を参照して説明する。図６において、１はアンテナ、
２は低域ろ波器、３は送／受信切り換えスイッチ、４は
受信帯域制限ろ波器、５は受信増幅器、６は第一周波数
混合器、７は中間周波信号処理回路、８はＦＭ検波回
路、９は送信電力増幅器、１０は送信緩衝増幅器、１２
は周波数逓倍器、１３は電圧制御発振器、１４はＰＬＬ
周波数シンセサイザ、１５は温度補償水晶発振器、１６
はマイクロコンピュータ、１７は送信／受信音声信号処
理回路、１８はマイク、１９はスピーカ、４１は自己診
断機能切り換えスイッチである。

【００１９】以下、この図６に示す本発明の第３の実施
例の動作について説明する。無線機を通話モードから自
己診断テストモードに切り換えると、送／受信切り換え
スイッチ３は送信側に接続され、また、自己診断機能切
り換えスイッチ４１は周波数逓倍器１２側に接続され
る。この状態でマイク１８に周囲雑音が入力されると、
この入力信号は送信／受信音声信号処理回路１７で信号
処理された後、温度補償水晶発振器１５によって変調が
掛けられ、周波数逓倍器１２および自己診断機能切り換
えスイッチ４１を介して送信緩衝増幅器１０に入力され
る。この送信緩衝増幅器１０と送信電力増幅器９で所定
の電力に増幅された後、送／受切り換えスイッチ３を介
して、アンテナ１より出力される。このときの送信周波
数をｎ×ｆｏとする（ただし、ｎ：整数、ｆｏ：温度補
償水晶発振器１５の発振周波数）。

【００２０】上記送／受切り換えスイッチ３等から漏洩
した送信電波は、直接、受信帯域制限ろ波器４において
受信され、受信増幅器５を介して第一周波数混合器６に
入力される。このとき、電圧制御発振器１３の発振信号
をｎ×ｆｏ−ｆｉ（ただし、ｆｉ：中間周波数）とする
と、この発振信号を第一周波数混合器６の局部発振入力
に入力することにより、ｎ×ｆｏの信号が中間周波数ｆ
ｉに変換され、ＦＭ検波回路８で検波された後、音声信
号処理されてスピーカ１９から周囲雑音が出力される。
このスピーカ出力が再びマイク１８に入力され、上記の
過程を経ることによりハウリングが発生し、ビート音が
生じる。このビート音を操作者が耳で確認することによ
り、無線機が正常動作しているか否かを容易に自己診断
することができる。

【００２１】

【発明の効果】以上述べた如く、本発明によれば、ＰＬ
Ｌ周波数シンセサイザ方式の多チャネル無線機におい
て、新たにＰＬＬ周波数シンセサイザを増設することな
く、送信した周波数と同一周波数の受信が可能となり、
容易に自己診断テストを実施できる小形の多チャネル無
線機を実現することができる。本発明は、このようにＰ
ＬＬ周波数シンセサイザを新たに増設することなく、自
己診断テストを行うことができるため、特に小形化が要
求される携帯形の移動無線機に適用すると、極めて有用
である。また、鋸歯状波信号発生器等を用いて、局部発
振周波数を全帯域にわたり掃引するように構成すること
によって、複数チャネル中、どのチャネルにおいても自
己診断テストを行うことができ、極めて使い勝手の良い
無線機を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示すブロック図。

【図２】従来の無線機の一例を示すブロック図。

【図３】本発明の第１の実施例における電圧制御発振器
の内部構成を示すブロック図。

【図４】本発明の第２の実施例を示すブロック図。

【図５】本発明の第２の実施例における周波数掃引動作
を示す図。

【図６】本発明の第３の実施例を示すブロック図。

【符号の説明】

１…アンテナ、 ２…低域ろ波
器、３…送／受切り換えスイッチ、 ４…受信
帯域制限ろ波器、５…受信増幅器、
６…第一周波数混合器、７…中間周波信号処理回
路、 ８…ＦＭ検波回路、９…送信電力増幅
器、 １０…送信緩衝増幅器、１１…
自己診断機能切り換えスイッチ、 １２…周波数逓倍
器、１３…電圧制御発振器、 １４…Ｐ
ＬＬ周波数シンセサイザ、１５…温度補償水晶発振器、
１６…マイクロコンピュータ、１７…送信
／受信音声信号処理回路、 １８…マイク、１９…ス
ピーカ、 ２０…第一局部発振
器、２１…周波数逓倍器、 ２２…位
相変調器、２３…瞬時周波数偏移制御回路、 ２
４…水晶発振器、３１…送信用ＶＣＯ、
３２…受信用ＶＣＯ、３３…送／受信用ＶＣＯ切り
換えスイッチ、３４，４１…自己診断機能切り換えスイ
ッチ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 福地 敏 東京都小平市御幸町32番地 日立電子株式 会社小金井工場内 (72)発明者 武田 智幸 東京都小平市御幸町32番地 日立電子株式 会社小金井工場内 (72)発明者 種市 喜夫 東京都小平市御幸町32番地 日立電子株式 会社小金井工場内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原発振信号を発生する発振器と該原発振
   信号を基に所要の周波数信号を生成する１つのＰＬＬ周
   波数シンセサイザと電圧制御発振器とを含む発振部と、
   該発振部からの発振信号を基に所定の送受信信号処理を
   行なう送信部と受信部とを有するＰＬＬ周波数シンセサ
   イザ方式の無線機において、 上記発振器の原発振信号を所要の周波数信号に変換する
   周波数変換手段と、上記受信部内の周波数混合器に与え
   る受信局部発振信号として、上記周波数変換手段の出力
   信号と上記電圧制御発振器の出力信号とを択一的に選択
   する切り換え手段とを備え、 自己診断テストが選択されたときには、受信局部発振信
   号として上記周波数変換手段の出力信号を選択して送信
   部と受信部を同時動作可能な状態に制御せしめると共
   に、周囲雑音を送信入力信号として常時送信動作を行な
   い、該送信信号を自局で受信し、該受信信号の復調音を
   再度送信入力信号として送信することによりハウリング
   を発生させ、生じるビート音によって動作を確認できる
   ように構成した自己診断テスト機能付き無線機。
2. 【請求項２】 原発振信号を発生する発振器と該原発振
   信号を基に所要の周波数信号を生成する１つのＰＬＬ周
   波数シンセサイザと送信用電圧制御発振器と受信用電圧
   制御発振器とを含む発振部と、該発振部からの発振信号
   を基に所定の送受信信号処理を行なう送信部と受信部と
   を有するＰＬＬ周波数シンセサイザ方式の無線機におい
   て、 受信信号の所要帯域を掃引する掃引信号を発生する発振
   手段と、上記受信用電圧制御発振器の入力信号として、
   上記掃引信号と上記ＰＬＬ周波数シンセサイザの出力信
   号とを択一的に選択する切り換え手段とを備え、 自己診断テストが選択されたときには、上記受信用電圧
   制御発振器の入力信号として掃引信号を選択して送信部
   と受信部を同時動作可能な状態に制御せしめると共に、
   周囲雑音を送信入力信号として常時送信動作を行ない、
   該送信信号を自局で受信し、該受信信号の復調音を再度
   送信入力信号として送信することによりハウリングを発
   生させ、生じるビート音によって動作を確認できるよう
   に構成した自己診断テスト機能付き無線機。
3. 【請求項３】 原発振信号を発生する発振器と該原発振
   信号を基に所要の周波数信号を生成する１つのＰＬＬ周
   波数シンセサイザと電圧制御発振器とを含む発振部と、
   該発振部からの発振信号を基に所定の送受信信号処理を
   行なう送信部と受信部とを有するＰＬＬ周波数シンセサ
   イザ方式の無線機において、 上記発振器の原発振信号を所要の周波数信号に変換する
   周波数変換手段と、上記送信部に与える発振信号とし
   て、上記周波数変換手段の出力信号と上記電圧制御発振
   器の出力信号とを択一的に選択する切り換え手段とを備
   え、 自己診断テストが選択されたときには、送信部に与える
   発振信号として周波数変換手段の出力信号を選択して送
   信部と受信部を同時動作可能な状態に制御せしめると共
   に、周囲雑音を送信入力信号として常時送信動作を行な
   い、該送信信号を自局で受信し、該受信信号の復調音を
   再度送信入力信号として送信することによりハウリング
   を発生させ、生じるビート音によって動作を確認できる
   ように構成した自己診断テスト機能付き無線機。