JPS6047767B2 - 周波数変調装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はＦＭトランシーバなどの周波数変調装置に関す
るものてある。

ＶＨＦ帯例えば１４４ＭＨ２帯のＦＭトランシーバなど
においては、占有帯域幅が１６ＫＨ２以下にナローバン
ド化されており、混信を少なくして多くの局が運用でき
るようにしている。

しかしながら、このバンドでのトランシーバの運用は近
年さらに活発化の機運にあり、上記の１６ＫＨ２の占有
帯域幅は激しく守らなければ混信を防ぐことは困難にな
るため、機器に対する要求はさらに激しいものとなつて
きている。このようなＦＭトランシーバの変調装置とし
て従来は、例えば第１図に示すような変調装置が使用さ
れている。

同図において、１は変調信号源となるマイクロフォン、
２はブリエンフアシス回路、３は増幅器、４は変調度を
制御する振幅制限器、５はローパスフィルタ、６は周波
数変調器、７は変調波の出力端子である。トランシーバ
においては、変調信号がマイクロフォン１からの音声信
号であるが、その伝送帯域は３００Ｈ２−３ＫＨ２と定
められているので、ローパスフィルタ５の遮断周波数を
３ＫＨ２に選ぶのが通例である。

そこでこのような構成の周波数変調装置において、マイ
クロフォン１からの音声信号のうち正弦波の１ＫＨ２、
、２ＫＨ２および３ＫＨ２の３波について、周波数偏移
が約５ＫＨ２になるような状態で動作させたときの側帯
波レベルの包絡線を示すと、第２図の曲線８、９および
１０のようになる。この図から音声信号が１ＫＨ２、２
ＫＨ２、３ＫＨ２と高い周・波数になるほど側帯波が広
がることがわかる。もちろん３ＫＨ２でも変調波のエネ
ルギーの９９％以上がキャリアから±８ＫＨ２以下収ま
つており、一応、電波法などで定められている規格を外
れてはいない。しかしながら、もし、そのトランシーバ
ｉの送信出力がＩＯＷに達した場合には、音声信号３Ｋ
Ｈ２の側帯波がｌ５ＫＨ２難れた部分に約−５ωＢ（約
１００μＷ）で現われることが第２図の曲線１０かられ
かる。したがつて、そのトランシーバの極く近くにおい
て、受信周波数がトランシーバの送信周波数と２０ＫＨ
ｚ異なる他の信号を、帯域幅が±５ＫＨｚの受信回路を
有する機器で受信しようとすると、第２図から明らかな
ように曲線１０で示す側帯波１５ＫＨｚ〜２５ＫＨｚに
ある成分の最大値である１００ｐｗ以上の信号（受信回
路の入力インピーダンスを５０Ωとしたとき約７×１０
４μｖ）が入力しない限り、このトランシーバからの送
信出力が妨害となつて受信不可能となつてしまう。

すなわち普通の受組回路がアンテナ入力インピーダンス
５０Ωにおいて約１μｖ以下の感度を有しているにもか
かわらず近接した他のチャネルの送信出力により所望の
信号の受信が不可能になつてしまう訳である。

なお、この受信機に妨害を与えないようにするためには
（トランシーバからの側帯波１ｐｖ以下にするためには
）、自由空間では約１００Ｋｍ以上離れなければならな
い。

このように、従来の周波数変調装置を使用したトランシ
ーバなどにおいては、他のトランシーバとの間に妨害を
生じることが多く、折角、ナローバンド化したにもかか
わらず、いまだに混信を生じやすい欠点があつた。本発
明の目的は、上記した従来技術の欠点を除き、変調入力
の高い周波数成分（例えは１ＫＨｚ以上）が過大になつ
ても側帯波の広がりを抑圧し、混信を少なくすることの
できる周波数変調装置を提供するにある。この目的を達
成するため、本発明は、変調信号の高い周波数成分（例
えば１ＫＨｚ以上）のレベルに応じてローパスフィルタ
の特性を変化させ、変調信号の帯域を定常的に狭くした
りして伝送特性を悪化させることなく、側帯波の広がり
をなくし、他の受信機への妨害を軽減するものである。

以下本発明の実施例を図面に基ついて説明する。第３図
は本発明の一実施例を示すブロック図である。

同図において第１図と同一符号のものは同クー機能を示
す。増幅器３の出力を、例えば１ＫＨｚ以上を通過させ
るハイパスフィルタあるいは１ＫＨｚから３ＫＨｚを通
過させるバンドパスフィルタ等で構成される周波数選択
フィルタ１２および整流回路等で構成されるレベル検出
器１３に加えて、増幅器３の出力に近接する他のトラン
シーバへ妨害をあたえる音声信号が有るかどうかを検出
する。その検出器出力で可変遮断周波数ローパスフィル
タ１１を制御して、妨害をあたえる音声信号が無い場合
には例えば遮断周波数を３ＫＨｚに設定し、妨害をあた
える音声信号が有る場合には遮断周波数を３ＫＨｚより
低く、例えば１．５ＫＨｚにする。以上の構成て、従来
方式では最大周波数偏移７５ＫＨｚに相当するような高
いレベルの２ＫＨｚあるいは３ＫＨｚの音声信号がマイ
クロフォンから入力しても、可変遮断周波数ローパスフ
ィルタ１１の遮断周波数が低くなつていて、第４図の曲
線１４あるいは１５に示すように側帯波の拡がりが抑圧
さ・れる。この結果、本送信機の使用周波数から２０Ｋ
Ｈｚ離れた周波数を±５ＫＨｚ帯域幅で受信している受
信機が極く近くに有つても、側帯波のレベルー１２６ｄ
Ｂと送信出力が１０Ｗでも２．５×１０−１２ｗ（受信
回路の入力インピーダンスを５０Ωとすると約１０μｖ
）程度でそれ以上の信号を受信していれば当然問題とは
ならない。またそれ以下の信号を受信している場合でも
一般の受信機の実用感度は約１μｖであるので側帯波の
レベルとは約２■Ｂの差しかなく、自由空間の場合でも
１０ｒＴ１程度離れれば妨害はほとんどなくなる。この
ように本実施例によればマイクロフォン１に例えば１Ｋ
Ｈｚ−３ＫＨｚの成分の多い信号を与えても、他の受信
機に妨害を与えるような帯域の広がりを生じることは全
くなくなり、ＦＭトランシーバの性能はさらに優れたも
のとすることができる。

第５図は第３図に示した実施例における要部の具体的な
構成を示す結線図である。

抵抗１６、コンデンサ１７および電界効果形トランジス
タ１８で可変遮断周波数ローパスフィルタ１１が構成さ
れ、コンデンサ１９と抵抗２０で簡単な周波数選択フィ
ルタ１２が構成され、さらに抵抗２１、トランジスタ２
２、そのトランジスタのコレクタ負荷抵抗２３および平
滑コンデンサ２４とでレベル検出器１３が構成されてい
る。なお２６はトランジスタ２２のバイアス抵抗、２５
は電源である。増幅器３の音声信号に例えば１ＫＨｚ以
上の成分が高いレベルで含まれない場合はトランジスタ
２２が導通せず遮断状態に保たれるように回路定数を定
め、このときトランジスタ１８のゲートには電源２５か
ら抵抗２３を経てバイアス電圧が加えられトランジスタ
１８は導通しているようにしておく。したがつて、マイ
クロフォン１に対する入力が適当であるときには導通し
ているトランジスタ１８のソース・ドレイン間の低いイ
ンピーダンスが抵抗１６と並列に接続され、これらの並
列抵抗値とコンデンサ１７からなるローパスフィルタ１
１の遮断周波数を例えば３ＫＨｚになるようにする。そ
して、マイクロフォン１に例えば１ＫＨｚ以上の高いレ
ベルの信号が加えられると、トランジスタ２２のベース
に導通方向の信号が加えられ、そのコレクタ・エミッタ
間は導通状態になつてトランジスタ１８のゲート電圧を
ほぼアース電圧にし、トランジスタ１８は遮断されてし
まう。

これによりトランジスタ１８のソース●ドレイン間の導
通による低インピーダンスが抵抗１６から除かれてしま
うのでローパスフィルタ１１は抵抗１６とコンデンサ１
７だけで形成されることになり、−遮断周波数は３ＫＨ
ｚより低い例えば１．５ＫＨｚに制限することが出来る
。以上によつてマイクロフォン１に例えば１ＫＨｚ以上
の成分が高いレベルで入力しても高いレベルのまま周波
数変調器６に加わらないようにして出力７に生じる側帯
波の広がりを抑圧することが出来る。第６図は本発明の
他の実施例を示すブロック図である。

第３図の実施例と異なつている点は可変遮断周波数ロー
パスフィルタ１１の代りに遮断周波数の異なる２種のロ
ーパスフィルタ５と２８が用いられ、これらを電子スイ
ッチ２７で選択的に切換えて使用するとともに、この電
子スイッチ２７をレベル検出器１３て制御するようにし
たことてある。増幅器３からの変調信号に例えば１ＫＨ
ｚ以上の成分が高いレベルで含まれない場合は、例えば
３ＫＨｚの遮断周波数を有するローパスフィルタ５を経
て周波数変調器６に変調信号を加え、またマイクロフォ
ン１に対する入力１ＫＨｚ以上成分が高いレベルで含ま
れてくると、レベル検出器１３により電子スイッチ２７
が切換られ、例えば１．５ＫＨｚ（７）遮断周波数ロー
パスフィルタ２８を経て変調信号が周波数変調器６に供
給されるようにして出力の側帯波の広がりを抑圧する。

第７図は第６図に示した実施例における要部の具体的な
構成を示す結線図である。

第５図における抵抗１６、コンデンサ１７およびトラン
ジスタ１８からなる可変遮断周波数ローパスフィルタ１
１に代えて、抵抗２９，３０、コンデンサ３１，３２か
らなる２組のローパスフィルタが設けられるとともに、
抵抗３３，３４およびトランジスタ３５，３６からなる
電子スイッチによりこれらのローパスフィルタを切換え
、かつ制御用のトランジスタ２２と３７によりトランジ
スタ３５と３６を相互に遮断するように構成されている
。なお、３８はトランジスタ３７のコレクタ抵抗、３９
は結合用抵抗であり、その他の符号は第５図の場合と同
じである。例えば１ＫＨｚ以上の信号成分のレベルが低
い間はトランジスタ２２は遮断状態、トランジスタ３７
は導通状態にあり、したがつてトランジスタ３５は遮断
、トランジスタ３６は導通している。

そのため振幅制限器４からの変調信号は抵抗３３，２９
とコンデンサ３１と３２からなる。遮断周波数が例えば
３ＫＨｚのローパスフィルタを径て周波数変調器６に供
給される。このときトランジスタ３３は導通しているの
て抵抗３４を通つた信号はトランジスタ３６を経てアー
スされ周波数変調器６には達しない。増幅器からの例え
は１ＫＨｚ以上の信号成分のレベルが高くなると、トラ
ンジスタ２２が導通しトランジスタ３７が遮断に切換わ
るので、変調信号は抵抗３４，３０とコンデンサ３２と
３１からなノる遮断周波数例えば１．５ＫＨｚのローパ
スフィルタを経て周波数変調器６に供給され、抵抗３３
を経た信号は導通したトランジスタ３５によりアースさ
れてしまう。

したがつて、マイクロフォン１に例えば１ＫＨｚ以上の
成分が高いレベルで入力して一も高いレベルのまま周波
数変調器６に加わらないため、出力７に生じる側帯波の
広がりを抑圧出来る。なお、上記各実施例においては、
いずれも周波数選択フィルタ１２およびレベル検出器１
３を増フ幅器３の出力に接続したが、必ずしもこの構成
に限られることはなくマイクロフォン１以降振幅制限器
４に到る部分のどこに設けてもよい。

以上説明したように、本発明によれば音声信号の高い周
波数成分（例えば１ＫＨｚ以上）が過大に入力したとき
だけ変調信号の帯域を狭くするので、信号の伝送帯域を
ほとんど狭くすることなく、有効に周波数変調波の側帯
波の広がりを抑圧することが出来、混信などの他の受信
機への妨害を大幅に軽減出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のトランシーバ等における周波数変調装置
の一例を示すブロック図、第２図はその説明に供する特
性曲線図、第３図は本発明の一実施例にかかわる周波数
変調装置のブロック図、第４図は本発明の説明に供する
特性曲線図、第５図は第３図に示した周波数変調装置に
おける要部の具体的構成を示す結線図、第６図は本発明
の他の実施例にかかる周波数変調装置のブロック図、第
７図は第６図に示した周波数変調装置における要部の具
体的構成を示す結線図である。 １・・・・・マイクロホン、２・・・・・ブリエンフア
シス回路、３・・・・・・増幅器、４・・・・・・振幅
制限器、５・・・ローパスフィルタ、６・・・・・周波
数変調器、７・・・変調波出力端子、１１・・・・・・
可変遮断周波数ローパスフィルタ、１２・・・・・・周
波数選択フィルタ、１３・・・ルベル検出器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 変調度制限器とローパスフィルタとを備えた周波数
   変調装置において、変調信号内の特定の周波数成分のレ
   ベルを検出する周波数選択レベル検出手段と、前記ロー
   パスフィルタの遮断周波数を変化させる手段を設け、前
   記周波数選択レベルを検出手段で前記ローパスフィルタ
   の遮断周波数を変化させる手段を制御することを特徴と
   する周波数変調装置。 ２ 特許請求の範囲第１項において、前記ローパスフィ
   ルタは複数個の互に遮断周波数を異にするローパスフィ
   ルタからなり、前記ローパスフィルタの遮断周波数を変
   化させる手段は前記複数個のローパスフィルタを選択的
   に切換えるものであることを特徴とする周波数変調装置
   。