JPH10112669A

JPH10112669A - 周波数シンセサイザ、受信機および周波数変調器

Info

Publication number: JPH10112669A
Application number: JP26588996A
Authority: JP
Inventors: 嘉茂 ▲よし▼川; Yoshishige Yoshikawa; Yoshio Horiike; 良雄堀池
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1996-10-07
Filing date: 1996-10-07
Publication date: 1998-04-28

Abstract

(57)【要約】【課題】電源投入時の立ち上げおよび周波数切り替え
を短時間で行う。【解決手段】信号源１の出力を入力する可変分周器２
と、可変分周器２の分周比を設定する制御回路３で構成
され、制御回路３は可変分周器２の出力について所望の
周波数を得るために予め用意されたデータテーブル４ま
たは演算処理によって可変分周器２の分周比を決定して
周波数切り替えを行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、主としてページャ
ー、コードレスリモコン、コードレス電話等の無線通信
機器の信号源に用いられる周波数シンセサイザに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】周波数シンセサイザとしてＰＬＬ（Phas
e Locked Loop）方式によるものが知られている。図１
５は、従来の周波数シンセサイザの構成を示すブロック
図である。図１５において、１０４は基準信号源、２は
可変分周器、５は出力端子、１０１は電圧制御発振器、
１０２は位相比較器、１０３はローパスフィルタであ
る。

【０００３】電圧制御発振器１０１の出力は可変分周器
２に入力される。可変分周器２は入力信号の周波数を分
周して出力する。ここで、分周比は予め所定の値に設定
してある。そして前記可変分周器２の出力と基準信号源
１０４からの信号が位相比較器１０２に入力される。こ
こで、基準信号１０４は一般に水晶発振器等の周波数安
定度の高いものが用いられる。位相比較器１０２では可
変分周器２の出力と基準信号源１の出力の位相比較を行
い位相差の大きさに応じた信号を出力する。位相比較器
１０２の出力はローパスフィルタ１０３で高域成分を除
去されて電圧制御発振器１０１の制御端子に入力され
る。上記ようなフィードバックループが構成され、位相
比較器１０２での位相差が小さくなるよう制御が行われ
る。

【０００４】上記のようなＰＬＬ方式による周波数シン
セサイザの特徴は任意のチャンネル周波数に対応した複
数の周波数を出力できることである。たとえば基準信号
源の周波数をチャンネル間隔周波数に選ぶと可変分周器
の分周数を１変更する毎に電圧制御発振器の出力周波数
を１チャンネル分だけ変更できる。従って分周数をそれ
ぞれ設定することにより任意のチャンネル周波数に対応
した周波数を出力できる。そして、基準信号源として水
晶発振器または水晶発振器の出力を分周した信号を用い
ることができるので、高い周波数安定度を得ることがで
きる。

【０００５】次に、従来の受信機および周波数変調器に
ついて説明する。図１６は、従来の受信機および周波数
変調器の構成を示すブロック図である。

【０００６】図１６において、１０４は基準信号源、１
２はＰＬＬシンセサイザ、４３は第１の周波数変換器、
４４は第２の周波数変換器、４５は受信アンプ、４９は
復調回路、５０は高周波信号端子、５１は復調データ出
力端子、６３は変調信号発生器、６４は高周波フィル
タ、６５は送信アンプ、６６はスイッチ、６７は９０度
移相器、６８は変調データ入力端子である。

【０００７】まず従来の受信機の動作について説明す
る。高周波信号入力端子５０に入力された高周波信号は
スイッチ６６、高周波フィルタ６４および受信アンプ４
５を経由して第１および第２の周波数変換器４３、４４
に入力される。ここで高周波フィルタ６４は不要な帯域
の信号を除去するために用いられ、ＳＡＷフィルタやＬ
Ｃフィルタ等のバンドパスフィルタで構成される。一
方、ＰＬＬシンセサイザ１２の出力周波数は受信する前
記高周波信号の周波数とほぼ同じに設定されている。前
記ＰＬＬシンセサイザ１２の出力は第１および第２の周
波数変換器４３、４４に入力される。ここで第２の周波
数変換器４４に入力される信号は９０度移相器６７によ
り９０度移相されている。これは第１および第２の周波
数変換器４３、４４により互いに直交したベースバンド
信号を得るためである。第１および第２の周波数変換器
４３、４４でミキシングが行われ、それぞれ第１および
第２のベースバンド信号が出力される。前記第１および
第２のベースバンド信号を用いて復調回路で復調が行わ
れ、復調データが復調データ出力端子５１より出力され
る。以上のような構成により受信機が構成されている。

【０００８】次に従来の周波数変調器について説明す
る。変調データ入力端子６８に入力された変調データは
変調信号発生器６３に入力される。変調信号発生器６３
では変調データに応じてＰＬＬシンセサイザ１２および
基準信号源１の周波数を変調するための信号を発生す
る。すなわち変調信号発生器６３の出力はＰＬＬシンセ
サイザ１２の周波数制御端子および基準信号源１０４の
周波数可変端子に入力される。ここでＰＬＬシンセサイ
ザ１２の周波数制御端子とは、図１５の説明で述べた電
圧制御発振器１０１の制御端子に相当する。また、基準
信号源１の周波数可変端子とは、例えば水晶発振器にお
いて水晶発振子に接続された負荷容量を可変するために
設けられた容量可変コンデンサのバイアス端子である。
このようにしてＰＬＬシンセサイザ１２の出力信号は周
波数変調される。前記ＰＬＬシンセサイザ１２の出力は
送信アンプおよびスイッチ６６を経由して高周波信号端
子５０より出力される。以上のような構成により周波数
変調器が構成されている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
周波数シンセサイザの問題点は所定の周波数を得るため
の制御にフィードバックループを用いているため、電源
投入時の立ち上げ動作および周波数切り替えに時間を要
することである。立ち上げ時間および周波数切り替え時
間は、ＰＬＬのフィードバックループの自然角周波数に
より特徴づけられる。そして、自然角周波数を大きく設
定すれば、上記の時間を短縮できる。しかし各チャンネ
ルに対応した周波数間隔で信号を設定するという制約
と、Ｃ／Ｎ特性やスプリアス特性の制約から十分に自然
角周波数を大きくすることは困難であった。すなわち１
番目の制約のため位相比較器の比較周波数がチャンネル
周波数間隔またはそれ以下である必要があり、２番目の
制約のためループゲインを大きくできない。そのため従
来の周波数シンセサイザでは立ち上げ時間や周波数切り
替え時間を短くするのに限界があり、十分な特性が得ら
れなかった。

【００１０】また、上記のような従来の受信機の問題点
は信号源としてＰＬＬシンセサイザを用いているため、
電源投入時の立ち上げ動作および周波数切り替えに時間
を要することである。

【００１１】また、従来の上記の周波数変調器の問題点
は周波数変調を行うためにＰＬＬシンセサイザおよび基
準信号源の両方を変調する必要があり、安定して変調信
号が得られず、また調整が必要なことである。ＰＬＬ
シンセサイザおよび基準信号源の両方を変調する必要が
ある理由を説明する。たとえば変調データとして２値Ｆ
ＳＫに用いるＮＲＺ信号を考えると、この信号は高い周
波数から直流までの周波数成分を含んでいる。伝送速度
２４００ｂｐｓのベースバンド信号では直流成分から
１．２ｋＨｚの成分までが存在する。ところがＰＬＬシ
ンセサイザのフィードバックループのループゲインは低
い周波数で大きくなるため直流成分付近では変調がかか
らない。一方、基準信号源はすべての周波数で周波数変
調することができる。しかし、高い周波数ではＰＬＬシ
ンセサイザのループゲインが小さいためＰＬＬシンセサ
イザに変調がかからない。従って高い周波数での変調に
はＰＬＬシンセサイザを直接変調する必要があり、低い
周波数の変調には基準信号源を変調する必要がある。そ
のため、ＰＬＬシンセサイザおよび基準信号源の両方を
変調する必要がある。

【００１２】本発明は上記の課題を解決するものであ
り、電源投入時の立ち上げおよび周波数切り替えが短時
間で行える周波数シンセサイザを提供することを目的と
する。

【００１３】また、電源投入時の立ち上げおよび周波数
切り替えが短時間で行える受信機を提供することを目的
とする。

【００１４】また、安定して変調信号が得られ、調整が
不要な周波数変換器を提供することを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明の周波数シンセサ
イザは、上記課題を解決するために、信号源と、前記信
号源からの信号を入力する可変分周器を設け、前記可変
分周器の出力について所望のチャンネルに対応した周波
数を得るために、予め設定したデータテーブルまたは演
算回路の出力により制御回路が可変分周器の分周比を設
定するものである。

【００１６】上記発明によれば、可変分周器により周波
数を選択するためフィードバックループが不要となり、
立ち上げおよび各チャンネルに対応した周波数への切り
替えを短時間実現することができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】本発明は、信号源と、前記信号源
の出力を入力する可変分周器と、前記可変分周器の分周
比を設定する制御回路で構成され、前記制御回路は前記
可変分周器の出力について所望の周波数を得るために予
め用意されたデータテーブルまたは演算処理によって前
記可変分周器の分周比を決定して周波数切り替えを行う
ものである。そして、電源投入時の立ち上げ時間および
周波数切り替え時間を短くすることができる。

【００１８】また、信号源と、前記信号源の出力を入力
する可変分周器と、前記信号源の出力と前記可変分周器
の出力を入力する周波数変換器と、前記周波数変換器の
出力を入力し前記信号源の出力の周波数と前記可変分周
器の出力の周波数の和または差の周波数の成分を減衰す
るフィルタから構成され、前記可変分周器の分周比を変
更することにより周波数切り替えを行うものである。そ
して、小さい周波数間隔で出力周波数を設定できる。

【００１９】また、第１の信号源の出力と高周波信号を
ミキシングして第１の中間周波数信号を得るための第１
の周波数変換器と、第２の信号源の出力を入力する可変
分周器と、前記可変分周器の分周比を設定する制御回路
と、前記可変分周器の出力と前記第１の中間周波数信号
をミキシングして第２の中間周波数信号を得るための第
２の周波数変換器と、前記第２の中間周波数信号を用い
て復調を行う復調回路と、各チャンネルに対応した前記
可変分周器の分周比を決めるためのデータテーブルまた
は演算装置を備え、前記制御回路は所望のチャンネルを
得るために前記データテーブルまたは演算装置の出力に
より分周比の設定を行うものである。そして、電源投入
後および周波数切り替え時に、短い時間で所望のチャン
ネル周波数の高周波信号を受信することができる。

【００２０】また、第１の信号源の出力を可変分周器に
入力するものである。そして、信号源を１つにすること
ができる。

【００２１】また、信号源と、前記信号源の出力を入力
する可変分周器と、前記可変分周器の分周比を設定する
制御回路と、前記信号源の出力と前記可変分周器の出力
を入力する第１の周波数変換器と、前記第１の周波数変
換器の出力を入力し前記信号源の出力の周波数と前記可
変分周器の出力の周波数の和または差の周波数の成分を
減衰するフィルタと、前記フィルタの出力と高周波信号
をミキシングして中間周波数信号を得るための第２の周
波数変換器と、前記中間周波数信号を用いて復調を行う
復調回路と、各チャンネルに対応した前記可変分周器の
分周比を決めるためのデータテーブルまたは演算装置を
備え、前記制御回路は所望のチャンネルを得るために前
記データテーブルまたは演算装置の出力により分周比の
設定を行うものである。そして、小さい周波数間隔で受
信する高周波信号のチャンネル周波数を設定できる。

【００２２】また、信号源と、前記信号源の出力と高周
波信号をミキシングして中間周波数信号を得るための第
１の周波数変換器と、前記信号源の出力を分周して前記
中間周波数信号の周波数にほぼ等しい周波数のローカル
信号を得るための可変分周器と、前記中間周波数信号と
前記ローカル信号をミキシングして互いに直交した第１
および第２のベースバンド信号を得るための第２および
第３の周波数変換器と、前記第１および第２のベースバ
ンド信号により復調を行う復調回路を備えたものであ
る。そして、分周数を大きくとれるため第２のローカル
信号の周波数を小さな周波数間隔で選択できる。

【００２３】また、ローカル信号の周波数ずれを検出す
る周波数ずれ検出回路を備え、前記周波数ずれ検出回路
からの信号に基づいて可変分周器の分周比を変更するこ
とにより前記ローカル信号の周波数補正を行うものであ
る。そして、ローカル信号の周波数補正を簡単な回路で
かつ高速に行うことができる。

【００２４】また、信号源と、前記信号源の出力を入力
する可変分周器と、前記信号源の出力と前記可変分周器
の出力を入力する周波数変換器と、前記周波数変換器の
出力を入力し前記信号源の出力の周波数と前記可変分周
器の出力の周波数の和または差の周波数の成分を減衰す
るフィルタと、変調制御回路を備え、前記変調制御回路
は変調データに応じて前記可変分周器の分周比を変えて
周波数変調を行うものである。そして、安定して変調信
号が得られ、調整を不要である。そして、大きな周波数
偏位の変調が得られる。

【００２５】また、信号源は固定周波数発振器であるも
のである。そして、簡単な回路で構成でき、周波数安定
度等の信号品質を上げることができる。

【００２６】また、信号源はＰＬＬシンセサイザである
ものである。そして、周波数設定の可変幅を大きくでき
る。

【００２７】また、可変分周器は分数の分周を行うもの
である。そして、周波数設定の周波数間隔をさらに小さ
くすることができる。

【００２８】また、信号源の出力の周波数を逓倍するた
めの逓倍器を備え、前記逓倍器の出力を可変分周器へ入
力するものである。そして、比較的低い周波数の信号源
を用いても小さい周波数間隔で周波数を設定することが
できる。

【００２９】以下、図面を参照して本発明の実施例につ
いて説明する。（実施例１）図１は、本発明による周波数シンセサイザ
の実施例１の構成を示すブロック図である。図１におい
て、１は信号源、２は可変分周器、３は制御回路、４は
データテーブル、５は出力端子である。

【００３０】信号源１の出力は可変分周器２に入力され
る。ここでデータテーブル４には可変分周器２の出力と
して所望の周波数を得るための分周数のデータを予め保
持しており、制御回路３はデータテーブル４のデータに
より可変分周器２の分周数を設定する。可変分周器２で
は設定された分周数で分周が行われ、出力端子５より出
力される。例えば、信号源１の周波数が１００ＭＨｚ
で、分周数が１０００の場合には出力端子５の周波数は
１００．０ｋＨｚである。そして分周数を１００１とす
ると出力端子５の周波数は９９．９０００９９９ｋＨｚ
となり、９９．９００１Ｈｚだけ周波数を変えることが
できる。また、分周数を１０１０とすると出力端子５の
周波数は９９．００９９００９９ｋＨｚとなり、周波数
を９９０．００９９０１Ｈｚ変更することができる。つ
まり分周数を適当に変えることにより、１００ｋＨｚ前
後の出力周波数において約１００Ｈｚの変化幅で出力周
波数を設定することができる。従って、所望の出力周波
数に対応する分周数をデータテーブル４に予め設定して
おき、制御回路３により可変分周器２の分周数を設定す
れば、直ちに所望の周波数の信号を出力することができ
る。可変分周器２の分周数の設定は非常に短時間で行う
ことが可能であるので、上記実施例の周波数シンセサイ
ザは電源投入後の立ち上げ時間および周波数切り替えの
時間を著しく短くすることができる。

【００３１】尚、上記実施例では、データテーブル４を
用いたが、演算回路により所望の周波数に対応した分周
数を計算し、前記計算値により可変分周器２の分周数を
設定する構成としてもよい。

【００３２】（実施例２）図２は、本発明による周波数
シンセサイザの実施例２の構成を示すブロック図であ
る。

【００３３】図２において、図１と同じ構成要素には同
一の番号を付けてある。図２において、３１は周波数変
換器、３２はフィルタである。本実施例の特徴は信号源
の信号と、分周した信号を周波数変換器３１でミキシン
グする点である。図２において、信号源１の信号は周波
数変換器３１に入力される。一方、同じく信号源１の信
号が可変分周器２に入力される。ここで、制御回路３は
予め設定されたデータテーブルのデータにより可変分周
器２の分周数を設定する。可変分周器２は設定された分
周数の分周を行う。前記可変分周器２の出力は周波数変
換器３１へ入力され、信号源１の信号とミキシングされ
る。そのため、周波数変換器３１の出力信号として信号
源１の周波数と分周後の周波数の和および差の周波数が
出力される。この出力はフィルタ３２に入力される。フ
ィルタ３２は前記和または差の周波数のいずれかの周波
数成分を除去するために設けられている。このフィルタ
３２としてバンドパスフィルタ、バンドエリミネーショ
ンフィルタ等を用いることができる。フィルタの出力は
出力端子５より出力される。以上が本実施例の動作であ
る。

【００３４】本実施例の周波数シンセサイザの特徴は、
信号源の周波数に近い周波数すなわち高い周波数で、小
さな周波数間隔で出力信号の周波数を設定できるという
点である。

【００３５】例えば、信号源の周波数が１００ＭＨｚ、
分周数を１０００に設定すると、周波数変換器の出力と
して１００．１ＭＨｚおよび９９．９ＭＨｚの信号が得
られる。そしてフィルタ３２で９９．９ＭＨｚの成分を
除去すると、出力端子５には１００，１００，０００Ｈ
ｚの信号が得られる。また、分周数を９９９に設定する
と、出力端子５には１００，１００，１００Ｈｚの信号
が得られる。つまり、この場合には分周数を１つ変えた
ときの出力周波数の変化は約１００Ｈｚ（１ｐｐｍ）で
ある。このように、分周数をＮとすると、信号源周波数
のＮの２乗分の１の周波数間隔で出力周波数を設定する
ことができる。

【００３６】尚、制御回路による分周数の設定は、デー
タテーブルではなく、演算器を設けて演算処理により分
周数を求めても良い。

【００３７】（実施例３）図３は、本発明による周波数
シンセサイザの実施例３の構成を示すブロック図であ
る。図３において、１１は水晶発振器である。また、図
１と同じ構成要素には同一の番号を付けてある。

【００３８】実施例３の特徴は、信号源として固定発振
器を用いている点である。信号源に固定発振器を用いる
ことにより発振器の回路規模が小さくでき、また信号の
品質を上げることができる。本実施例では特に、固定発
振器として水晶発振器１１を用いている。水晶発振器は
温度による周波数安定性に優れており、数ｐｐｍ以下の
周波数偏差の信号が得られる。また、Ｃ／Ｎ特性も良好
である。従って、水晶発振器等の固定発振器を用いるこ
とにより温度特性が良く、信号品質の良い周波数シンセ
サイザを小型に構成することができる。

【００３９】尚、本実施例では上記実施例１の構成の場
合について示したが、上記実施例２の構成においても信
号源として固定発信器を用いることにより同様の効果を
得ることができる。

【００４０】（実施例４）図４は、本発明による周波数
シンセサイザの実施例４の構成を示すブロック図であ
る。

【００４１】図４において、１２はＰＬＬシンセサイザ
である。また、図１と同じ構成要素には同一の番号を付
けてある。

【００４２】本実施例の特徴は信号源にＰＬＬシンセサ
イザ１２を用いたことである。ＰＬＬシンセサイザを用
いることによって、出力信号の周波数設定範囲を大きく
することができる。また、小さな周波数設定間隔を得る
ことができる。すなわち、実施例１に示した周波数シン
セサイザでは出力信号の周波数設定範囲を大きくする
と、周波数間隔が変化してしまうという問題がある。特
に、高い周波数側では分周数が小さくなるため周波数の
設定間隔が大きくなってしまう。そこで、ＰＬＬシンセ
サイザにより信号源の周波数を変更することにより周波
数設定間隔を小さくすることができる。例えば、ＰＬＬ
シンセサイザの基準信号の周波数を１ＭＨｚに選ぶと１
ＭＨｚ間隔の出力周波数を得ることができる。ＰＬＬシ
ンセサイザの出力周波数が１００ＭＨｚのとき１００ｋ
Ｈｚの信号を得るためには、１０００分周に設定すれば
良く、このときの設定間隔は約１００Ｈｚである。しか
し１５０ｋＨｚを得るとき分周数は６６６となり、設定
間隔は約２２５Ｈｚと大きくなってしまう。そこで、Ｐ
ＬＬシンセサイザの周波数を１５０ＭＨｚとすれば約１
００Ｈｚの間隔で出力周波数を設定することができる。
ここでＰＬＬシンセサイザの比較周波数を１ＭＨｚと大
きく選んだのでループゲインを大きくでき、ＰＬＬシン
セサイザの立ち上がりや周波数切り替えは短時間で行う
ことができる。そして、分周器の分周数設定は非常に短
時間に完了できるため、所望の信号を短時間で得ること
ができる。上記のような構成により、出力周波数の設定
範囲を大きくすることができる。

【００４３】また、ＰＬＬシンセサイザの出力周波数と
分周比の組み合わせを適当に設定することにより出力周
波数の設定間隔を小さくすることができる。例えば、Ｐ
ＬＬシンセサイザの周波数が１００ＭＨｚのときには１
００ｋＨｚと９９．９ｋＨｚの間の周波数は得ることが
できないが、ＰＬＬシンセサイザの周波数を１０１ＭＨ
ｚに設定すると９９．９０１ｋＨｚが得られ、１０２Ｍ
Ｈｚに設定すると９９．９０２ｋＨｚが得られる。この
ように小さな周波数設定間隔が得られるにもかかわらず
短時間で周波数切り替えができるのはＰＬＬシンセサイ
ザの基準信号の周波数を大きく設定できるからである。

【００４４】尚、本実施例では上記実施例１の構成の場
合について示したが、上記実施例２の構成においても信
号源としてＰＬＬシンセサイザを用いることにより同様
の効果を得ることができる。

【００４５】（実施例５）図５は、本発明による周波数
シンセサイザの実施例５の構成を示すブロック図であ
る。

【００４６】図５において、２１は可変分数分周器あ
る。また、図１と同じ構成要素には同一の番号を付けて
ある。

【００４７】本実施例の特徴は分周器に分数の分周を行
う可変分数分周器２１を用いたことである。分数分周器
は時間的に分周数を変化させることにより、分周数が分
数であるのと等価な効果を得るものである。例えば、１
０分周を９回、１１分周を１回という分周動作を繰り返
すと、平均としては１０．１分周した周波数が得られ
る。

【００４８】この可変分数分周器は、従来よりＰＬＬシ
ンセサイザ等に用いられている。しかし、本実施例にお
いて分数分周器を用いることによって大きな利点が生じ
る。すなわち、周波数シンセサイザの出力信号の周波数
として信号源１の信号を分数で分周した周波数が得られ
る。そのため、出力の周波数設定の周波数間隔を小さく
することができる。あるいは、同じ周波数間隔で高い周
波数の出力信号を得ることができる。例えば、実施例１
において信号源の信号を１００ＭＨｚ、分周数を１００
０付近に設定すると、シンセサイザの出力周波数は約１
００ｋＨｚで周波数間隔は約１００Ｈｚである。しか
し、分数の分周を行えば１０Ｈｚ以下の周波数間隔で出
力周波数を設定することができる。

【００４９】尚、本実施例では上記実施例１の構成の場
合について示したが、上記実施例２の構成においても可
変分周器の代わりに可変分数分周器を用いることにより
同様の効果を得ることができる。

【００５０】（実施例６）図６は、本発明による周波数
シンセサイザの実施例６の構成を示すブロック図であ
る。

【００５１】図６において、図１と同じ構成要素には同
一の番号を付けてある。図６において、２２は逓倍器で
ある。本実施例と第１の実施例との違いは逓倍器２２を
設けたことにある。これにより、周波数設定間隔を小さ
くすることができる。あるいは大きな周波数の出力信号
を得ることができる。例えば、１００ｋＨｚ付近の出力
周波数を得る場合、信号源１の周波数を１００ＭＨｚ、
周波数逓倍器２２の逓倍数を５とすると、出力信号の周
波数設定間隔は約２０ｋＨｚを実現することができる。
また、高い周波数の出力が欲しい場合には５００ｋＨｚ
付近で周波数間隔は約１００Ｈｚを得ることができる。

【００５２】尚、本実施例では上記実施例１の構成の場
合について示したが、上記実施例２の構成においても信
号源の信号を逓倍器で逓倍する構成とすることで同様の
効果を得ることができる。

【００５３】（実施例７）図７は、本発明による受信機
の実施例７の構成を示すブロック図である。図７におい
て、図１と同じ構成要素には同一の番号を付けてある。
図７において、４１は第１の信号源、４２は第２の信号
源、４３は第１の周波数変換器、４４は第２の周波数変
換器、４５は受信アンプ、４６は高周波フィルタ、４７
は第１の中間周波数フィルタ、４８は第２の中間周波数
フィルタ、４９は復調回路、５０は高周波信号端子、５
１は復調データ出力端子である。

【００５４】以下に本実施例の動作について説明する。
高周波信号端子５０に入力された高周波信号は高周波フ
ィルタ４６によりイメージ周波数を除去されて第１の周
波数変換器４３に入力される。そして第１の周波数変換
器４３では高周波信号と第１の信号源４１の信号がミキ
シングされ、第１の中間周波数信号が出力される。第１
の中間周波数信号はイメージ周波数を除去するために第
１の中間周波数フィルタ４７を経由して第２の周波数変
換器４４に入力される。一方、第２の信号源４２の信号
は可変分周器２で分周される。ここで制御回路３は予め
設定されたデータテーブル４のデータにより分周数を決
定し、可変分周器２の分周数を設定する。第２の周波数
変換器４４で、第１の中間周波数信号は可変分周器２の
出力とミキシングされ、第２の中間周波数信号に変換さ
れる。ここで、可変分周器２の分周数を変更することに
より、受信する周波数を選択することができる。第２の
周波数変換器４４の出力はチャンネル選択用の第２の中
間周波数フィルタ４８を通って復調回路４９に入力さ
れ、復調操作が行われる。そして復調データは復調デー
タ出力端子５１より出力される。

【００５５】以上が本実施例の受信機の動作である。本
実施例の受信機の特徴は可変分周器２の分周数を変更す
ることによりチャンネル選択を行っていることである。
そのため、受信するチャンネルの変更を短時間で行うこ
とができる。また、チャンネル選択のための回路を可変
分周器のみで構成できるので回路規模を小さくできる。
また、電圧制御発振器やＰＬＬシンセサイザ等が不要で
あるので消費電力を小さくすることができる。

【００５６】ところで、受信機の周波数安定度は第１の
信号源４１の安定度によりほぼ決定される。そこで第１
の信号源４１は周波数安定度の高い水晶発振器等を用い
ることができる。そして、第２の信号源４２は周波数が
大きい方が分周によって得られる信号の周波数間隔を小
さくとれるので好都合である。そこで、第２の信号源に
は周波数安定度は第１の信号源より劣っても発振周波数
が高い水晶発振器を用いることができる。これは、高安
定度でかつ高い周波数の発振が得られる水晶発振器を実
現することが困難であるからである。そのため、上記の
ように信号源によって使い分けることができる。

【００５７】尚、信号源１には固定周波数発振器を用い
ることができる。これにより温度安定度が良い受信機を
小さな回路規模で構成することができる。

【００５８】また、信号源１にはＰＬＬシンセサイザを
用いることができる。これにより受信する高周波信号の
周波数範囲を大きくすることができる。

【００５９】また、可変分周器２は分数の分数を行う可
変分数分周器を用いることができる。これにより、受信
する高周波信号の周波数設定の間隔を小さくすることが
できる。

【００６０】また、信号源１の代わりに信号源１を逓倍
した信号を用いることができる。これにより受信する高
周波信号の周波数設定の間隔を小さくすることができ
る。

【００６１】（実施例８）図８は、本発明による受信機
の実施例８の構成を示すブロック図である。図８におい
て、図７と同じ構成要素には同一の番号を付けてある。

【００６２】本実施例と実施例７との違いは可変分周器
２の入力信号が第１の信号源であることである。

【００６３】そのため信号源が１つで構成でき、回路規
模をさらに小さくすることができる。また、消費電力も
小さくできる。尚、信号源１には固定周波数発振器を用
いることができる。これにより温度安定度が良い受信機
を小さな回路規模で構成することができる。

【００６４】本実施例においても、実施例７と同様に、
信号源１に固定周波数発信器或いはＰＬＬシンセサイザ
を用いることにより、実施例７と同様の効果を得ること
ができる。

【００６５】また、可変分周器２は分数の分数を行う可
変分数分周器を用いること、或いは、信号源１の代わり
に信号源１を逓倍した信号を用いることができ、実施例
７の場合と同様の効果を得ることができる。

【００６６】（実施例９）図９は、本発明による受信機
の実施例９の構成を示すブロック図である。図９におい
て、図１および図７と同じ構成要素には同一の番号を付
けてある。

【００６７】本実施例の特徴は、第２の周波数変換器４
４へ入力する信号を得るための構成にある。信号源１の
信号と、前記信号源１の信号を可変分周器２により分周
した信号が第１の周波数変換器４３でミキシングされ
る。そして、第１の周波数変換器４３からは信号源１の
周波数と、信号源１の信号を分周した周波数の和および
差の周波数が出力される。そして前記和または差の周波
数の一方をフィルタ３２で除去してから第２の周波数変
換器４４に入力される。本実施例の受信機はシングルス
ーパーヘテロダイン方式の構成となっているが、上記の
様な構成によって電源投入時の立ち上げ時間およびチャ
ンネルの切り替え時間が短い受信機を実現できる。

【００６８】尚、信号源１には固定周波数発振器或いは
ＰＬＬシンセサイザを用いることができる。また、信号
源１の代わりに信号源１を逓倍した信号を用いることが
できる。また可変分周器２は分数の分数を行う可変分数
分周器を用いることもできる。

【００６９】（実施例１０）図１０は、本発明による受
信機の実施例１０の構成を示すブロック図である。図１
０において、図１および図７と同じ構成要素には同一の
番号を付けてある。図１０において、６１は第３の周波
数変換器、６７は９０度移相器である。

【００７０】以下に、本発明による実施例１０の受信機
の動作について説明する。高周波信号端子５０に入力さ
れた高周波信号は、高周波フィルタ４６でイメージ周波
数の成分が除去されて、第１の周波数変換器４３に入力
され、信号源１の信号とミキシングされる。前記ミキシ
ングにより前記第１の周波数変換器４３で得られた中間
周波数信号は第２および第３の周波数変換器４４、６１
に入力される。一方、信号源１の信号は可変分周器２で
分周され前記第１および第２の周波数変換器４４、６１
に入力されミキシングが行われる。ここで可変分周器２
の出力の周波数は前記第１の周波数変換器の出力である
中間周波数信号とほぼ同じ周波数になるように分周数が
設定されている。また、可変分周器２の出力で第３の周
波数変換器６１に入力される信号は９０度移相器６７に
より位相が９０度移相されてから第３の周波数変換器６
１に入力されている。これにより、第２および第３の周
波数変換器の出力として互いに直交した２つのベースバ
ンド信号が得られ、前記ベースバンド信号を用いて復調
回路４９で復調動作が行われる。復調データは復調デー
タ出力端子５１より出力される。以上が本実施例の動作
である。

【００７１】本実施例では高周波信号を第１の周波数変
換器で比較的低い周波数の中間周波数信号に変換し、次
に第２および第３の周波数変換器でベースバンド周波数
に変換している。そのため可変分周器の出力の周波数を
小さく設定して構成することができる。つまり、分周数
が大きくなり、周波数設定間隔を小さくできるので、分
周により各チャンネルに対応する周波数に近い周波数の
信号を得るとができる。

【００７２】上記の構成により、電源投入時の立ち上げ
時間およびチャンネル切り替え時間が短かい受信機を得
ることができる。

【００７３】また、上記の構成では中間周波数フィルタ
を省略でき、また信号源１は固定発振器で構成でき、さ
らにＰＬＬ回路に比べて分周器の回路規模は小さいた
め、受信機全体として回路規模を大幅に小さくできると
いう特徴がある。そして、電圧制御発振器やＰＬＬ回路
等が不要なため消費電力を小さくできるという特徴があ
る。

【００７４】尚、信号源１には固定周波数発振器或いは
ＰＬＬシンセサイザを用いることができる。また、信号
源１の代わりに信号源１を逓倍した信号を用いることが
できる。また、可変分周器２は分数の分数を行う可変分
数分周器を用いることができる。

【００７５】（実施例１１）図１１は、本発明による受
信機の実施例１１の構成を示すブロック図である。図１
１において、図１０と同じ構成要素には同一の番号を付
けてある。図１１において、７１は周波数ずれ検出回路
である。

【００７６】本実施例と実施例１０との違いは、周波数
ずれ検出回路を設け、受信機の周波数ずれを補正する構
成としたことである。復調回路４９からの信号により周
波数ずれ検出回路が周波数ずれを検出する。そのために
例えば、送信側からの同期信号を受信することにより周
波数のずれ（偏差量）を検出することができる。そして
前記周波数ずれ検出回路によって求めた周波数ずれに応
じて可変分周器２の分周数を増加または減少させる。こ
れにより周波数ずれを補正し、常に安定した受信状態を
保つことができる。そして、この補正動作は可変分周器
２の分周数を変更するだけなので非常に短時間に完了す
ることができる。

【００７７】（実施例１２）図１２は、本発明による受
信機の実施例１２の構成を示すブロック図である。図１
２において、図１０と同じ構成要素には同一の番号を付
けてある。図１２において、６２は第４の周波数変換
器、６５は送信アンプ、６６はスイッチ、６８は変調デ
ータ入力端子、９１は水晶発振器、９２は逓倍器、９３
はＳＡＷフィルタである。図１２の例では受信機の部分
と送信機の部分からなり、送受信機の構成となってい
る。そして、受信動作と送信動作の切り替えはスイッチ
６６によって行われる。

【００７８】本実施例の受信機の特徴は信号源として固
定周波数の水晶発振器を用い、水晶発振器の出力を逓倍
器で逓倍していることである。これにより信号源の周波
数安定度を数ｐｐｍ以下とすることができ、かつ逓倍に
より数百ＭＨｚの信号を得ることができる。

【００７９】以下に、具体的な例として小電力無線バン
ドの受信機を構成する場合について説明する。

【００８０】１チャンネル目が４２９．１７５ＭＨ、チ
ャンネル間隔が１２．５ｋＨｚで６チャンネル分を受信
する場合を考える。この場合、第１の周波数変換器４３
へ入力する信号の周波数は４２８．７２５ＭＨｚに設定
すればよい。これは発振周波数８５．８３５ＭＨｚの水
晶発振器の出力を５逓倍して得ることができる。

【００８１】そして、可変分周器２の分周数を各チャン
ネルについてそれぞれ９５３、９２７、９０３、８７
９、８５７、８３７に設定する。これにより受信機の受
信周波数の偏差は各チャンネル周波数に対して０．６６
ｐｐｍ以下を実現できる。

【００８２】また、送信動作で周波数変調信号は、前記
水晶発振器９１を変調データ入力からの信号で変調する
ことにより得ることができる。そして水晶発振器９１の
信号を逓倍器９２で５逓倍してから可変分周器２で分周
した信号と、逓倍器の出力を第４の周波数変換器６２で
ミキシングすることにより送信信号を得ることができ
る。そして、不要な信号成分はＳＡＷフィルタにより除
去される。

【００８３】尚、送受信を同一の周波数で行うときには
可変分周器２の分周数は変更しなくて良い。

【００８４】（実施例１３）図１３は、本発明による受
信機の実施例１３の構成を示すブロック図である。図１
３において、図１２と同じ構成要素には同一の番号を付
けてある。図１３において９５は第２のスイッチ、９６
は水晶フィルタ、９７はＬＣフィルタである。本実施例
と実施例１２との違いは、フィルタの構成と可変分周器
の入力信号を切り替えている点である。

【００８５】まず、受信動作では高周波フィルタとして
ＳＡＷフィルタを用いている。また、第２のスイッチ
は、水晶発振器９１の信号を５逓倍した信号が可変分周
器に入力されるように切り替えられている。

【００８６】次に、送信動作では、可変分周器２には水
晶発振器９１の出力が直接入力されるように第２のスイ
ッチ９５が切り替えられる。上記の構成としたのは水晶
フィルタを用いるためである。これは水晶フィルタが、
挿入損失が小さく、帯域外減衰量が大きいという特徴を
持っているためである。前記の実施例１２では送信フィ
ルタにＳＡＷフィルタを用いて不要な成分を除去してい
る。しかし、ＳＡＷフィルタは挿入損失が数ｄＢと大き
く、帯域外減衰量も４０ｄＢ程度と比較的小さい。水晶
フィルタでは上記問題を解消することができる。

【００８７】そして、第４の周波数変換器の出力を水晶
フィルタで不要成分を除去してから逓倍してる。

【００８８】尚、ＬＣフィルタは逓倍による高調波成分
を除去するために挿入している。（実施例１４）図１４は、本発明による周波数変調器の
実施例１４の構成を示すブロック図である。図１４にお
いて、１は信号源、２は可変分周器、３１は周波数変換
器、５０は高周波信号端子、６４は送信フィルタ、６５
は送信アンプ、６８は変調データ入力端子、８１は変調
制御回路である。信号源１の信号は可変分周器２で分周
され、周波数変換器３１で、前記信号源１からの信号と
ミキシングされる。このとき信号源１の周波数と、可変
分周器２の出力の周波数の和および差の周波数の成分が
周波数変換器３１より出力されるが、一方の成分は送信
フィルタ６４で除去され、他方の成分が前記送信フィル
タ６４を通過し、送信アンプ６５を経由して高周波信号
端子５０より出力される。

【００８９】周波数変調の動作は変調制御回路８１によ
り、可変分周器２の分周数を変えることによって行われ
る。すなわち、変調データ入力端子６８に入力された変
調データが変調制御回路に入力され、変調制御回路は前
記変調データに基づいて可変分周器２の分周数を時間的
に変化させる。これにより、周波数変調を行うことがで
きる。すなわち分周数の変化で変調特性が決まるため安
定して変調が得られ、調整も不要である。

【００９０】また、変調を分周数の変更のみで行うの
で、高速に変調をかけることが可能である。また、変調
の周波数偏位量は分周数の変化によって決まるが、この
分周数は大きく変えることができるので、大きな周波数
偏位量を得ることが可能である。

【００９１】尚、信号源１には固定周波数発振器を用い
ることができる。これにより温度安定度が良い周波数変
調器を小さな回路規模で構成することができる。

【００９２】また、信号源１にはＰＬＬシンセサイザを
用いることができる。これにより出力する信号の中心周
波数の設定範囲を大きくすることができる。

【００９３】また、可変分周器２は分数の分数を行う可
変分数分周器を用いることができる。これにより、出力
する信号の中心周波数の設定間隔を小さくすることがで
きる。

【００９４】また、信号源１の代わりに信号源１を逓倍
した信号を用いることができる。これにより出力する信
号の中心周波数の設定間隔を小さくすることができる。

【００９５】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明の
周波数シンセサイザによれば、次の効果が得られる。

【００９６】信号源の信号を可変分周器で分周して出力
信号を得ており、可変分周器の分周数は瞬時に設定でき
るので、電源投入後の立ち上げ時間および周波数切り替
え時間を著しく短くできるという効果がある。

【００９７】また、信号源に水晶発振器等の固定周波数
発振器を用いているので、回路規模が小さく信号品質の
良い周波数シンセサイザを構成できるという効果があ
る。

【００９８】また、信号源にＰＬＬシンセサイザを用
い、基準周波数を大きく設定できるので周波数切り替え
を短時間で行え、ＰＬＬシンセサイザの出力周波数を変
えることにより、出力周波数の設定範囲を大きくするこ
とができる。また、出力周波数の設定間隔を小さくする
ことができるという効果がある。

【００９９】また、分数の分周を行う可変分数分周器を
用いているので、出力の周波数設定の周波数間隔を小さ
くできるという効果がある。

【０１００】また、信号源の信号を逓倍器により逓倍し
てから分周器に入力しているので、分周数を大きくする
ことができ、出力の周波数設定間隔を小さくすることが
できる。

【０１０１】また、信号源の信号を分周した信号と信号
源の信号をミキシングして出力信号を得ているので、高
い周波数で、小さな周波数間隔で出力信号の周波数を設
定できるという効果がある。

【０１０２】また、本発明の受信機によれば、次の効果
が得られる。信号源の信号を分周した信号をローカル信
号として用いていてチャンネル選択しているので、分周
数を変更するだけで短時間に受信するチャンネルを切り
替えることができるという効果がある。

【０１０３】また、信号源の信号により受信した高周波
信号を比較的低い周波数の中間周波数信号に変換して、
次に、信号源の信号を分周した信号を用いてベースバン
ド信号に変換するので、周波数設定間隔を小さくでき、
分周により各チャンネルに対応する周波数に近い周波数
の信号が得られるという効果がある。

【０１０４】また、周波数ずれ検出回路を設けて、可変
分周器の分周数を変更するので、周波数ずれを補正し、
常に安定した受信状態を保つことができるという効果が
ある。

【０１０５】また、本発明の周波数変換器によれば、次
の効果が得られる。変調制御回路により分周数を変化さ
せて周波数変調を行うので、安定して変調が得られ、調
整も不要である。また、高速に変調をかけることが可能
である。また、大きな周波数偏位量を得ることが可能で
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１における周波数シンセサイザ
のブロック図

【図２】本発明の実施例２における周波数シンセサイザ
のブロック図

【図３】本発明の実施例３における周波数シンセサイザ
のブロック図

【図４】本発明の実施例４における周波数シンセサイザ
のブロック図

【図５】本発明の実施例５における周波数シンセサイザ
のブロック図

【図６】本発明の実施例６における周波数シンセサイザ
のブロック図

【図７】本発明の実施例７における受信機のブロック図

【図８】本発明の実施例８における受信機のブロック図

【図９】本発明の実施例９における受信機のブロック図

【図１０】本発明の実施例１０における受信機のブロッ
ク図

【図１１】本発明の実施例１１における受信機のブロッ
ク図

【図１２】本発明の実施例１２における受信機のブロッ
ク図

【図１３】本発明の実施例１３における受信機のブロッ
ク図

【図１４】本発明の実施例１４における周波数変調器の
ブロック図

【図１５】従来の周波数シンセサイザの構成を示すブロ
ック図

【図１６】従来の受信機および周波数変調器の構成を示
すブロック図

【符号の説明】

１信号源２可変分周器３制御回路４データテーブル１２ＰＬＬシンセサイザ２１可変分数分周器２２逓倍器３１周波数変換器３２フィルタ４１第１の信号源４２第２の信号源４３第１の周波数変換器４４第２の周波数変換器４９復調回路６１第３の周波数変換器６２第４の周波数変換器６７９０度移相器７１周波数ずれ検出回路８１変調制御回路９１水晶発振器９２逓倍器

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】信号源と、前記信号源の出力を入力する可
変分周器と、前記可変分周器の分周比を設定する制御回
路で構成され、前記制御回路は前記可変分周器の出力に
ついて所望の周波数を得るために予め用意されたデータ
テーブルまたは演算処理によって前記可変分周器の分周
比を決定して周波数を切り替える周波数シンセサイザ。
【請求項２】信号源と、前記信号源の出力を入力する可
変分周器と、前記信号源の出力と前記可変分周器の出力
を入力する周波数変換器と、前記周波数変換器の出力を
入力し前記信号源の出力の周波数と前記可変分周器の出
力の周波数の和または差の周波数の成分を減衰するフィ
ルタから構成され、前記可変分周器の分周比を変更する
ことにより周波数を切り替える周波数シンセサイザ。
【請求項３】信号源は固定周波数発振器である請求項１
または２記載の周波数シンセサイザ。
【請求項４】信号源はＰＬＬシンセサイザである請求項
１または２記載の周波数シンセサイザ。
【請求項５】可変分周器は分数の分周を行う請求項１ま
たは２記載の周波数シンセサイザ。
【請求項６】信号源の出力の周波数を逓倍する逓倍器を
備え、前記逓倍器の出力を可変分周器へ入力する請求項
１または２記載の周波数シンセサイザ。
【請求項７】第１の信号源の出力と高周波信号をミキシ
ングして第１の中間周波数信号を得る第１の周波数変換
器と、第２の信号源の出力を入力する可変分周器と、前
記可変分周器の分周比を設定する制御回路と、前記可変
分周器の出力と前記第１の中間周波数信号をミキシング
して第２の中間周波数信号を得る第２の周波数変換器
と、前記第２の中間周波数信号を用いて復調する復調回
路と、各チャンネルに対応した前記可変分周器の分周比
を決めるデータテーブルまたは演算装置を備え、前記制
御回路は所望のチャンネルを得るために前記データテー
ブルまたは演算装置の出力により分周比の設定を行う受
信機。
【請求項８】信号源の出力と高周波信号をミキシングし
て第１の中間周波数信号を得る第１の周波数変換器と、
前記信号源の出力を入力する可変分周器と、前記可変分
周器の分周比を設定する制御回路と、前記可変分周器の
出力と前記第１の中間周波数信号をミキシングして第２
の中間周波数信号を得る第２の周波数変換器と、前記第
２の中間周波数信号を用いて復調する復調回路と、各チ
ャンネルに対応した前記可変分周器の分周比を決めるデ
ータテーブルまたは演算装置を備え、前記制御回路は所
望のチャンネルを得るために前記データテーブルまたは
演算装置の出力により分周比の設定を行う受信機。
【請求項９】信号源と、前記信号源の出力を入力する可
変分周器と、前記可変分周器の分周比を設定する制御回
路と、前記信号源の出力と前記可変分周器の出力を入力
する第１の周波数変換器と、前記第１の周波数変換器の
出力を入力し前記信号源の出力の周波数と前記可変分周
器の出力の周波数の和または差の周波数の成分を減衰す
るフィルタと、前記フィルタの出力と高周波信号をミキ
シングして中間周波数信号を得る第２の周波数変換器
と、前記中間周波数信号を用いて復調する復調回路と、
各チャンネルに対応した前記可変分周器の分周比を決め
るデータテーブルまたは演算装置を備え、前記制御回路
は所望のチャンネルを得るために前記データテーブルま
たは演算装置の出力により分周比の設定を行う受信機。
【請求項１０】信号源と、前記信号源の出力と高周波信
号をミキシングして中間周波数信号を得る第１の周波数
変換器と、前記信号源の出力を分周して前記中間周波数
信号の周波数にほぼ等しい周波数のローカル信号を得る
可変分周器と、前記中間周波数信号と前記ローカル信号
をミキシングして互いに直交した第１および第２のベー
スバンド信号を得る第２および第３の周波数変換器と、
前記第１および第２のベースバンド信号により復調する
復調回路を備えた受信機。
【請求項１１】ローカル信号の周波数ずれを検出する周
波数ずれ検出回路を備え、前記周波数ずれ検出回路から
の信号に基づいて可変分周器の分周比を変更することに
より前記ローカル信号の周波数を補正する請求項７、
８、９または１０記載の受信機。
【請求項１２】信号源は固定周波数発振器である請求項
７、８、９または１０記載の受信機。
【請求項１３】信号源はＰＬＬシンセサイザである請求
項７、８、９または１０記載の受信機。
【請求項１４】可変分周器は分数の分周を行う請求項
７、８、９または１０記載の受信機。
【請求項１５】信号源の出力の周波数を逓倍する逓倍器
を備え、前記逓倍器の出力を可変分周器へ入力する請求
項７、８、９または１０記載の受信機。
【請求項１６】信号源と、前記信号源の出力を入力する
可変分周器と、前記信号源の出力と前記可変分周器の出
力を入力する周波数変換器と、前記周波数変換器の出力
を入力し前記信号源の出力の周波数と前記可変分周器の
出力の周波数の和または差の周波数の成分を減衰するフ
ィルタと、変調制御回路を備え、前記変調制御回路は変
調データに応じて前記可変分周器の分周比を変えて周波
数変調を行う周波数変調器。
【請求項１７】信号源は固定周波数発振器である請求項
１６記載の周波数変調器。
【請求項１８】信号源はＰＬＬシンセサイザである請求
項１６記載の周波数変調器。
【請求項１９】可変分周器は分数の分周を行う請求項１
６記載の周波数変調器。
【請求項２０】信号源の出力の周波数を逓倍する逓倍器
を備え、前記逓倍器の出力を可変分周器へ入力する請求
項１６記載の周波数変調器。