JPS6043695B2 - Ｆｍ受信機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は常に歪最小の状態で受信することができるよう
にしたＦＭ受信機に関する。

ＦＭ受信機において歪の発生源が中間周波バンドパスフ
ィルタおよび復調器であることが知られており、このた
め受信周波数が変化しないように種々のロック機構をＦ
Ｍ受信機に設け、前記中間周波バンドパスフィルタおよ
び復調器での歪の発生を抑制することが行われている。

しかしこれら従来の方法のよるときはまだ不充分で常に
歪最小の状態で受信することができなかつた。そこで本
出願人は歪そのものを検出し、常に歪が最小となるよう
に制御し、常に歪最小の状態で受信のできるＦＭ受信機
（以下、本明細書において従来のＦＭ受信機と区別する
ためにこのＦＭ受信機を歪検出ループ付ＦＭ受信機と記
す。

）を出願した。この歪検出ループ付ＦＭ受信機は、ＦＭ
受信機において所定の変調周波数で前乱ヂＭ受信機の中
間周波信号を周波数変調する手段と、前記変調周波数で
周波数変調された中間周波信号を復調する手段と、前記
復調する手段からの復調出力を前記変調周波数の２倍の
周波数で同期検波する手段と、前記同期検波後の検波出
力で前記ＦＭ受信機の局部発振器の発振周波数を制御す
る手段とを備えたことを特徴とするものである。

この歪検出ループ付ＦＭ受信機の一実施例は第１図に示
す如く、アンテナ１、高周波増幅器２、混合器３、第１
および第２の入力端子を有し、第１の入力端子に印加さ
れる変調周波数発振器１１の出力周波数で出力が変調さ
れ、第２の入力端子に印加される直流電圧すなわち増幅
器１６の出力電圧により出力周波数が変化する局部発振
器４、中間周波バンドパスフィルタ５、中間周波増幅器
６、復調器７、低周波増幅器８およびスピーカ９でＦＭ
受信機を構成する。

一方、変調周波数発振器１１の出力は遅延回路１２に入
力し、遅延回路１２の出力は２逓倍器１３に入力し、２
逓倍器１１３の出力はローパスフィルタ１５とともに同
期検波器を構成する乗算器１４の一方の入力とし、乗算
器１４の他方の入力は復調器７の出力とし、乗算器１４
の出力は乗算器１４とともに同期検波器を構成するロー
パスフィルタ１５に入力し、ローパスフィルタ１５の出
力は増幅器１６に入力し、増幅器１６の出力は前述の如
く局部発振器４の第２の入力端子に印加する。尚、変調
周波数発振器１１の出力角周波数ｐはＦＭ受信信号に影
響を与えない角周波数に選択する。

以上の如く構成した歪検出ループ付ＦＭ受信機において
、局部発振器４の出力は変調周波数発振・器１１の出力
角周波数ｐにより周波数変調され、受信信号中の中間周
波信号中に角周波数ｐなる一定レベルの変調信号が発生
する。

いま高周波増幅器２の出力をＳ１＝ＣＯＳω１ｔとし、
変調周波数発振器１１の出力が無い場合の局部発振器４
の出力を、Ｓ２″＝ＣＯｓω２ｔとし、高周波増幅器２
の出力Ｓ１、局部発振器４の出力Ｓ２″が混合器３に印
加されると、混合器３の出力Ｓ３″には（ω１−ω２）
と（ω１＋ω２）の両周波数成分の出力が現われるが、
今（ω１−ω２）成分のみをとると、Ｓ３″＝ＣＯｓω
（＄）ｔとなる。

ここでω１：（ω１−ω２）である。そこで、変調周波
数発振器１１の出力Ｓ４＝ＣＯｓｐｔにて局部発振器４
の出力を周波数変調すると混合器３の出力Ｓ３は
）のＦＭ波となる。

このＦＭ波が中間周波バンドパスフィルタ５を通過する
ことにより中間周波バンドパスフィルタ５の振幅特性お
よび位相特性により歪む。この歪を生じたＦＭ波を復調
器７にて復調した出力は、第２高周波にのみ注目すれば
、ΔωＣＯｓｐｔになる基本波に対して Ｋ１α３Ｐ２Δω２Ｃ０Ｓ２Ｐｔ−Ｋ２β２ＰΔω２ｓ
ｉｎ２ｐｔの歪分を生ずる。

ここでＰ ；変調角周波数 α３ ；中間周波パンバスフィルタ５の振
幅特性の第３次微係数 β２ ；中間周波パンバ
スフィルタ５の位 相特性の第２次微係数
Δω；角周波数偏位 Ｋｌ，Ｋ２；定数 である。

従つて復調器７の出力Ｓ６は Ｓ６＝ΔωＣＯｓｐｔ＋Ｋ１α３Ｐ２Δω２Ｃ０Ｓ２Ｐ
ｔとなり、いま振幅特性の歪分について注目すれば（振
幅特性の歪分Ｄα＝Ｋ１α３Ｐ２Δω２Ｃ０Ｓ２Ｐｔ〉
〉位相特性の歪分Ｄβ＝Ｋ２β２ＰΔω２ｓｉｎ２ｐｔ
とする。

）復調器７の出力はＳ６″となりＳ６″＝ΔωＣＯｓｐ
ｔ＋Ｋ１α３Ｐ２Δω２Ｃ０Ｓ２ｐｔとなる。

このＳ６″が乗算器１４の一方の入力として入力され、
乗算器１４の他方に入力される変調周波数発振器１１の
出力周波数を２倍しかつ前記Ｓ６″と位相を遅延回路１
２により合された信号Ｓ／＝１Ｃ０Ｓ２Ｐｔとを乗算器
１４にて乗算する。この結果乗算器１４の出力Ｓ８″中
の直流分１１２Ｋ１α３Ｐ２Δω２がローパスフィルタ
１５の出力Ｓ９″として出力される。一方、中間周波バ
ンドスフイルタ５の振幅特性２の第３次微係数α３は、
通常、中間周波バンドパスフィルタ５の中心角周波数を
ω。

とし、動作角周波数をωとしたとき、中心角周波数付近
において離調周波数の１次関数α３＝ーＫＯ（ω−ωｏ
）で近似することができる。ＫＯは定数であ，る。従つ
てローパスフィルタ１５の出力Ｓ９″はＳ９″＝ー１２
Ｋ０Ｋ１（ω−ωｏ）Ｐ２Δω２となり、動作角周波数
ωが、ω＝ωｏのとき、Ｓ９″＝０、ω〉ωｏのときＳ
，″く０１ωくω。

のときＳ，″〉０となつて、動作角周波数ωにより中心
角周波数ωｏを中心として正負に変化する直流電圧であ
る。そこで、ローパスフィルタ１５の出力Ｓ９″は増幅
器１６により増幅され局部発振器４の第２の入力端子に
入力されて、ローパスフィルタ１５の出力Ｓ９″により
、混合器３の出力Ｓ３の角周波数ω。ｏを常に中間周波
バンドパスフィルタ５の中心角周波数ω。に近づけるよ
うに作用する。従つて歪検出ループ付ＦＭ受信機は常に
中間周波バンドパスフィルタ５の振幅特性の歪分Ｄαを
最小にするように動作する。以上は中間周波バンドパス
フィルタ５の位相特性の歪分Ｄβに関しても同様で、遅
延回路１２の遅延時間を変更するのみで歪検出ループ付
ＦＭ受信機は常に中間周波バンドパスフィルタ５の位相
特性の歪分Ｄβを最小にするように動作させることがで
きる発明の詳細な説明は省略する。

なお本明細書において、以下局部発振器牡変調周波数発
振器１１、遅延回路１２、２逓倍器１３、乗算器１４、
ローパスフィルタ１５および増幅器１６からなるループ
を歪検出ループと記し、この歪検出ループを備えていな
いＦＭ受信機を通常の受信機と記す。

以上のように歪検出ループ付ＦＭ受信機は、局部発振器
４の出力周波数を歪最小の状態で受信が行われるように
自動的に調整されて、受信作用を行う。

しかしこのために歪検出ループ付ＦＭ受信機は周波数帯
域を余分に必要とし、選択度特性を悪化させる欠点があ
る。

そこで本発明は上記のかんがみなされたもので、選択度
特性を要求するときは歪検出ループを切り離して、選択
度との兼ね合で歪検出ループの作用、非作用を選択でき
るようにするものである。

以下、本発明を実施例により説明する。

第２図は本発明の一実施例のＦＭ受信機のブロック図で
ある。

第２図において第１図に示したＦＭ受信機と同一構成要
素には同一の符号を付してある。

本実施例のＦＭ受信機は第１図に示した歪検出ループ付
ＦＭ受信機にさらに変調周波数発振器１１の出力端子と
局部発振器４の第１の入力端子との間に切替スイッチ１
７を設け、一方、増幅器１６の出力端子と局部発振器４
の第２の入力端子との間に切替スイッチ１７と連動して
動作する切替スイッチ１８を設ける。

切替スイッチ１７および１８を切替えて変調周波数発振
器１１の出力を局部発振器４の第１の入力端子に、増幅
器１６の出力を局部発振器４の第２の入力端子にそれぞ
れ印加したときは歪検出ループは作用し、第１図に示し
た歪検出ループ付・ＦＭ受信機と同一になり、また変調
周波数発振器１１の出力および増幅器１６の出力の局部
発振器４の入力端への印加を遮断すれば歪検出ループは
非作用状態となり通常のＦＭ受信機と同一になり、歪検
出信号のための選択特性の悪化は生じな い。

つぎに本実施例の変形実施例について説明する。

本変形実施例は第２図の破線で示した如く、復調器７の
いわゆるＳ字特性を示す直流出力をローパスフィルタ１
９を通して自動周波数制御用信号として、切替スイッチ
１８により増幅器１６の出力と切替えて局部発振器４の
第２の入力端子に印加するように構成する。本変形実施
例の場合、切替スイッチ１７および１８を切替えて歪検
出ループをＦＭ受信機から切り離したときは、歪検出ル
ープに代つて自動周波数制御用電圧が局部発振器の第２
の入力端子に印加されて、自動周波数制御動作が働き、
歪検出ループをＦＭ受信機に接続したときは自動周波数
制御動作は非作動状態となる。

この場合歪検出ループを切り離し、自動周波数制御動作
を作用させた方が選択度特性は向上する。

つぎに本発明の他の実施例について説明する。

第３図の実線は本発明の他の実施例のＦＭ受信機のブロ
ック図である。第３図に示したＦＭ受信機は、中間周波
帯を、中間周波バンドパスフィルタ２５および中間周波
増幅器２６からなる狭帯域中間周波段と、中間周波バン
ドパスフィルタ３５および中間周波増幅器３６からなる
広帯域中間周波段とで構成し、連動して動作する切替ス
イッチ２０および２１により切替えるように構成すると
ともに、第２図に示したＦＭ受信機と同様に歪検出ルー
プを備え、切替スイッチ２０および２１と連動して動作
する切替スイッチ１７″および１８′により、広帯域中
間周波段を選択したときは歪検出ループをＦＭ受信機に
接続し、狭帯域中間波段を選択したときは歪検出ループ
をＦＭ受信機から切り離すように構成する。

従つて、広帯域中間周波段を選択したときは歪検出ルー
プが作用し、歪最小の状態で受信作用が行われ、この場
合広帯域のため歪検出信号による余分に必要とする帯域
幅は特に問題とならない。

また、狭帯域中間周波段を選択したときは歪検一出ルー
プはＦＭ受信機から切り離されて通常のＦＭ受信機とし
て作用し、歪検出ループが非作用状態となり歪検出ルー
プの作用により帯域幅を余分に必要とすることは問題と
なることはない。つぎに本実施例の変形実施例につき説
明する。本変形実施例は第２図に示した一実施例と、そ
の変形実施例との関係と同様に、第３図の破線で示した
如く、上記他の実施例にさらに狭帯域中間周波段を選択
し、歪検出ループをＦＭ受信機から切り離したとき、切
替スイッチ１『の他方の接点に復調器７のいわゆるＳ字
特性を示す直流出力をローパスフィルタ１９を通して導
き、自動周波数制御電圧が局部発振器４の第２の入力端
子に印加するように構成する。従つて、広帯域中間周波
段を選択したときは、上記他の実施例の場合と同様であ
るが、狭帯域中間周波段を選択したときは、歪検出ルー
プはＦＭ受信機から切り離されるとともに自動周波数制
御フ動作が作用することになる。

歪検出ループよりも自動周波数制御ループを作用させた
方が選択度特性は向上する。

また広帯域および狭帯域中間周波段の他に標準帯域中間
周波段を有し、それぞれ切替えて選択す７る場合は、標
準帯域中間周波段を選択したとき歪検出ループを作用状
態にするように切替スイッチを構成することは容易であ
る。

以上説明した如く本発明によれば、歪検出ループ付ＦＭ
受信機において、歪検出ループを切り離ノす手段を設け
て、選択度特性との兼ね合で、歪検出ループを非作動状
態にし、または歪検出ループを非作動状態にするととも
に自動周波数制御作用を行わせることができ、また中間
周波段の広帯域と狭帯域との切替と連動して切替えるこ
ともできて、その選択の自由度は増大する。

第１の発明によれば歪検出ループを切り離す手段を設け
、混信等選択度に問題のないときは歪検出ループを作用
させることができ歪最小の状態で受信をすることができ
る。

歪検出ループを切り離したときはＡＦＣ作用が働き局部
発振周波数が安定化される。第２の発明によれば、歪検
出ループを切り離す手段を設け、該手段で中間周波段の
広帯域幅選択のときに歪検出ループが働き歪最小の状態
で受信が行なわれる。

この場合に歪検出ループにより余分に必要とされる帯域
幅は中間周波段が広帯域幅の場合であるから問題となら
ず、中間周波段の狭帯域幅選択のときは歪検出ループが
遮断されているため帯域幅を余分に必要とする点は問題
とならない。第３の発明によれば、上記第２の発明の場
合に、中間周波段の狭帯域幅選択のときはＡＦＣ作用が
働き局部発振器のドリフトによる影響が除去されること
になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本出願人が先に出願したＦＭ受信機のブロック
図。 第２図は本発明の一実施例のブロック図。第３図は本発
明の他の実施例のブロック図。２・・・・・・高周波増
幅器、３・・・・・・混合器、４・・・・・・局部発振
器、５，２５および３５・・・・・・中間周波バンドパ
スフィルタ、６，２６および３６・・・・・中間周波増
幅器、７・・・・・・復調器、１１・・・・・・変調周
波数発振器、１２・・・・・・遅延回路、１３・・・・
・・２逓倍器、１４・・・・・・乗算器、１５および１
９・・・・・・ローパスフィルタ、１６・・・・・増幅
器、１７，１７″，１８，１『，２０および２１・ ・
・切替スイッチ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ アンテナからの入力信号を増幅する高周波増幅器と
   、前記高周波増幅器の出力と局部発振器の出力とを混合
   する混合器と、前記混合器からの信号を増幅する中間周
   波増幅器と、前記中間周波増幅器の出力を復調して音声
   信号を出力する復調器とを有するＦＭ受信機において、
   出力を前記局部発振器に供給して前記局部発振器出力を
   変調する変調周波発振器と、前記復調器からの復調出力
   を前記変調周波数発振周波数の２倍の周波数で同期検波
   する手段と、前記同期検波後の検波出力で前記局部発振
   器の発振周波数を制御する手段と、前記変調周波数発振
   器の発振出力および前記同期検波後の検波出力を連動し
   て遮断する切替手段とを設け、前記変調周波数発振器の
   発振出力および前記同期検波後の検波出力を前記切替手
   段により遮断したとき前記同期検波後の検波出力に代つ
   て自動周波数制御電圧を前記局部発振器へ印加するよう
   に構成したことを特徴とするＦＭ受信機。 ２ アンテナからの入力信号を増幅する高周波増幅器と
   、前記高周波増幅器の出力と局部発振器の出力とを混合
   する混合器と、前記混合器からの信号を増幅する中間周
   波数増幅器と、前記中間周波増幅器の出力を復調して音
   声信号を出力する復調器とを有するＦＭ受信機において
   、出力を前記局部発振器に供給して前記局部発振器出力
   を変調する変調周波数発振器と、前記復調器からの復調
   出力を前記変調周波数発振器発振周波数の２倍の周波数
   で同期検波する手段と、前記同期検波後の検波出力で前
   記局部発振器の発振周波数を制御する手段と、中間周波
   数増幅段を広帯域幅と狭帯域幅に切替える切替スイッチ
   と連動するとともに前記変調周波数発振器の発振出力お
   よび前記同期検波後の検波出力を連動して遮断する切替
   手段とを設け、切替スイッチにより狭帯域幅の中間周波
   段を選択したとき前記切替手段により前記変調周波数発
   振器の発振出力および前記同期検波後の検波出力を遮断
   するように構成したことを特徴とするＦＭ受信機。 ３ アンテナからの入力信号を増幅する高周波増幅器と
   、前記高周波増幅器の出力と局部発振器の出力とを混合
   する混合器と、前記混合器からの信号を増幅する中間周
   波増幅器と、前記中間周波増幅器の出力を復調して音声
   信号を出力する復調器とを有するＦＭ受信機において、
   出力を前記局部発振器に供給して前記局部発振器出力を
   変調する変調周波数発振器と、前記復調器からの復調出
   力を前記変調周波数発振器周波数の２倍の周波数で同期
   検波する手段と、前記同期検波後の検波出力で前記局部
   発振器の発振周波数を制御する手段と、中間周波増幅段
   を広帯域幅と狭帯域幅に切替える切替スイッチと連動す
   るとともに前記変調周波数発振器の発振出力および前記
   同期検波後の検波出力を連動して遮断する切替手段とを
   設け、切替スイッチにより狭帯域幅の中間周波段を選択
   したとき前記切替手段により前記変調周波数発振器の発
   振出力および前記同期検波後の検波出力を遮断しかつ前
   記同期検波後の検波出力に代つて自動周波数制御電圧を
   前記局部発振器へ印加するように構成したことを特徴と
   するＦＭ受信機。