JPS6053854A - 周波数測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、周波数測定装置に係り、特にアンテナにて受
４Ｍした受信信号の周波数を高精度に泪１ｊ定する周波
数測定装置の改良に関する。

アンテナにて受信した第１図（ａ）、　（ｂ）に示すよ
うな高周波の連続波形又は断続波形の微弱信号の周波数
を高精度に測定する装置の一つとして、オフセット周波
数法を用いた測定装置が広く知られている。

このようなオフセット周波数法を用いた周波数測定装置
は一般に第２図に示すように構成されている。すなわち
、図中１は空中の電波を受信するためのアンテナであり
、このアンテナ１に信号合成部２の一方の入力端子が接
続されている。信号合成部２の他方の入力端子に発振周
波数を可変できる発振器３の出力端子が接続されている
。なお、発振器３の前記出力端子にこの発振器３の発振
周波数を測定する周波数カウンタ４が接続されている。

前記信号合成部２の出力端子は、この信号合成部２の出
力信号のうち必要とする信号を検出し、増幅、検波する
受信部５の入力端子に接続されており、この受信部５の
出力端子はブラウン管オシロスコープ６の垂直軸入力端
子に接続されている。さらに、ブラウン管オシロスコー
プ６の水平軸、すなわち、外部掃引入力端子に予め定め
られた基準周波数を出力する基準周波数発生器２の出力
端子が接続されている。

このような構成の周波数測定装置において、アンテナ１
にて、たとえば第１図（ａ）に示すような未知周波数ｆ
＋の（Ｆ４刊を受信したとする。そして、発振器３の′
ｌｖｌ’ｌ＠を４９人し最初任意の周波数ｆ２のオフセ
ット信号を出力させると、信号合成部２において、上記
アンテナＪからの受信信号ａと発振器３からのオフセッ
ト信号すとが合成され、出力端子にその合成信号Ｃが送
出される。該合成信号Ｃけ、受信清閑ａの周波数ｆｔと
オフセット信号すの周波数ｆ２とが比較的近接している
場合、第３図（ａ）に示すようなビート状波形信号とな
る。なお、発振器３から出力されるオフセット信号すの
周波数ｆ２は同波数カウンタ４にて高精度に測定される
。受信部５は、アンテナ１、信号合成部２を介して入力
される種々雑多な信号の中から前記合成信号Ｃをチ一ニ
ングした後、増幅、検波して、出力端子より第３図（ｂ
）に示すような差の周波数信号ｄとして出力する。すな
わち、この差の周波数信号ｄの周波数ｆ３は、（１）式
に示すように受信信号ａの周波数ｆｌとオフセット信号
すの周波数ｆ２との差の絶対値として表示することがで
きる。

ｆｓ　＝　ｌ　ｆＩ−／２　ｌ　・・・・・・　（１）
一方、基準周波数発生器７から送出される基準信号ｅの
予め定められた基準周波数をｆ４とすると、ブラウン管
オシロスコープ６の表示管上には、たとえば第４図に示
すように、前記差の周波数信号ｄの周波数１３と上記基
準信号ｅの周波数ｆ４との同波数比および位相差にて定
まるリサソユー図形が表示される。したがって、仮にリ
サージーー図形が第４図の上段の図形に一致すれば、差
信号ｄの周波＃９ｆ３と基準信号ｅの基準周波数ｆ４と
が等しい事を示す。なお、この基準周波数ｆ４け、国際
通信規格等により、１　ｋＨｚに設定するように推奨さ
れている。

次に、周波数ｆ３と周波数ｆ２との間には（１）式の関
係が成立するので、発振器３から出力されるオフセット
信号すの周波数ｆ鵞を調整して、ブラウン管オシロスコ
ープ６のリナジェー図形を第４図の上段の図形に一致さ
せる。したがって、この状態では、（２）式に示すよう
に、差信号ｄの周波数ｆ３は基準信吋ｅの周波数ｆ４に
等しくなる。

ｆ３＝ｆ４（２） したがって（１）式より １／、−ｆ鵞１−ｆ４　・・・・・・　（３）（３）式
において、ｆｓ＜ｆＩのとき、／１＝／ｌ＋／４　・・
・・・・　（４）５− 一方、ｆ２＞Ｊ’ｌのとき ｆ１＝ｆｘ　−ｆ＜　・・・・・・　（５）となる。

オフセット信号すの周波数ｆ２は周波数カウンタ４にて
高精度に泪１１定されるので、（４）式又は（５）式よ
シ受信信号ａの正確な周波数ｆｌＯ値を算出することが
できる。

また、受信信号８が第１図（ｂ）に示すように同一周波
数ｆ！の断続波形を示す場合であっても、ブラウン管オ
シロスコープ６には、第４図に示すリサジュー図形が点
滅を繰返す状態で表示されるので、発振器３の発振周波
数ｆ２を調整することができ、第１図（ａ）の場合と同
様に受信信号ａの正確な周波数ｆ！をめることが可能で
ある。

しかしながら、このように構成された周波数測定装置に
おいては次のような問題があった。

すなわち、受信信号ａの周波数ｆｌの測定精度を向上さ
せるためには、（４）　、　（５）式に示すように、オ
フセット信号すの周波数ｆ２の測定精度６− を向上させなければならない。この周波数ｆ２の測定は
第２図に示すように周波数カウンタ４にて測定されるの
で、高精度の周波数ｆ２値を得るには、測定時間を増大
させる必要がある。

例えば、Ｉ　Ｈｚ　′！ｌ：での測定精度を得るために
は１秒間の測定時間を必要とし、０．１　）（ｚまでの
測定精度を得るためには１０秒もの測定時間を必要とし
た。したがって、受信信号の周波数測定時間が増大し、
測定作業能率が低下する問題があったＯ 本発明は、このような開門を解決するためになされたも
のであり、その目的とするところは、周波数シンセサイ
ザを用いることによって、受信信号の周波数測定時間を
大幅に短縮し、全体の測定作業能率を向−ヒすると共に
、装置全体の構成を簡素化する周波数１１１１１定装置
を提供することにある。

以下本発明を図面を用いて説明する。第５図は本発明の
一実施例に係る周波数測定装置を示すブロック構成図で
あり、第２図と同一部分には同一符号が伺しである。

この実施例の周波数測定装置においては、一方の入力端
子にアンテナ１が接続された信号合成部２の他方の入力
端子に周波数シンセサイザ１１の出力端子が接続されて
いる。また、第２図と同様に、信相合成部２の出力端子
は受包部５０入力端子に接１％１；されており、ブラウ
ン管オシロスコ−７０６の垂直軸入力端子および外部［
置引入力端子には、それぞれ、上記受信部５の出力端子
および基準周波数発生器７０川力端子が接続されている
。したがって、第２図に示した発振器３および周波数カ
ウンタ４は用いられていない。

前記周波数シンセサイザ１）は、きわめて安定な水晶発
振器を用いて、周波数合成にて周波数を任意に可変でき
る精密な可変周波数を得ることができる装置ｄである。

そして、この周波数シンセサイザ１１の操作・ぐネルに
は、たとえば、第６図（ａ）に示すように発振周波数の
各惜に対応した多数の設定ダイアルノ２力１叉付られて
おり、各設定ダイアル１２は第６図（ｂ）に示すように
Ｃ）〜９のいずれかの値に設定されるように構成されて
いる。したがって、これらの設定ダイアル１２を適宜設
定することによって、希望する周波数の出力信号を得る
ことができる。

このように構成された闇波数測定装ｆｌにおいて、アン
テナ１にて受信された未知周波数ｆ１の受信信号ａは、
信号合成部２において周波数シンセサイザＪ１からの周
波数ｆ２のオフセット信号すと合成されて、ビート波状
の合成信号Ｃとなって受信部５へ入力される。この合成
信号Ｃは合成されたまオの信号であって、受信部５の混
合器５ａを通過後も周波数差を保ちながら検波器５ｂへ
入力する。そして、検波された後、受信信号ａの周波数
ｆｔ　とオフセラ）　４８号すの周波数ｆ２との差の周
波数ｆ３を有する差の周波数信号ｄに変換されて受信部
５から出力され、ブラウン管オシロスコープ６の垂直軸
入力端子へ入力される。一方、とのブラウン管オシロス
コープ６０例部掃引入力端子には基準局９− 波数発生器７からの周波数ｆ４の基準信号ｅが入力され
る。その結果、ブラウン管オシロスコ−ｆ６の表示管上
にり丈ジュー図形が表示される。　！ しかして、上記リサジーー図形が第４図の上段の図形に
一致するように周波数シンセサイザＩノの各設定ダイア
ル１２を調整し、（２）式に示したように７３＝７４の
条件に設定すれば、（４）弐又は（５）式より受信信号
ａの周波数ｆ１をめることができる。

このような構成であれば、オフセラ）４Ａ号すの周波数
ｆ２値は、リナジーー図形を前述した所定の形状に一致
するように各設定ダイヤル１２を調整する時点で、その
ダイアル値を読み取ることによって得られる。したがっ
て、上記周波数ｆ２値は各設定ダイアル１２の調整終了
と同時にまるので、発振器３を調整した後、周波数カウ
ンタ４で同訓イＭ号すの周波数ｆ２を測定しなければな
らなかった第２図に示す従来の装置における周波数ｆ２
の測定時間をほぼ零１１１− にすることができる。しかも、（１１１ｉを読み取る設
定ダイアルノ２の個数を増加することによって、周波数
ｆ２の測定精度が向−１ニするので、測定精度を向上さ
せることによって特に測定時間が増大することはない。

したがって、受信信号ａの周波数測定時間を減少するこ
とができ、′６１１定作業能率を向−トすることが可能
である。

また、周波数シンセサイザ１１の実際の発振周波数ｆ２
と各設定ダイアル１２の設定値は等しいとみなせるので
、従来装置りに用いた周波数カウンタを設置する必要な
い。したがって、装置全体の構成を簡素化することが可
能である。

なお、本発明は上述した実施例に限定されるものではな
い。実施例においては、ブラウン管オシロスコープ６の
外部掃引入力端子へ入力する基準信＋ｊｅを独立して設
置された基準信号発生器７から供給したが、この基準信
号発生器７と周波数シンセサイザ１１どを一つの装置に
組込む事も可能である。すなわち、周波数シンセサイザ
に固定基準周波数１４の基準信号ｅを出力するＬｌ′ｌ
力端子全端子フセット信号すの出力韓１子に対して別途
独立して設ければよい。乙の場合、装置全体の構成をさ
らに↑Ｂｑ素イにするととができる。

以上説明したように本発明によれば、周波数シンセサイ
ザを用いることによって、信号合成部へ入力するオフセ
ラ）　（ＦＳ号の周波数値をｊＦ４ちに正確にめること
ができるので、アンテナにて受信した受信信号の周波数
の測定時間を大幅に短縮でき、全体の測定作業能率を向
上できる。

さらに、オフセット信号の周波数を測定するプヒめの周
波数カウンタを除去できるので、従来の装置に比較して
装置全体の構成を？１ｉ−ｉ素化することも可能である
。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）　（ｂ）はアンテナにて受信した受信信号
波形図、第２図は従来の周波数１１１１１ボ装置を示す
ブロック構成図、第３図（ａ）（ｂ）は同１１１１１定
装置の５１１１作を説明するだめの信号波形図、第４図
は同測定装置の動作を説明するためのりザジーー図形図
、第５図は本発明の一実施例に係る周波数測定装置を示
すブロック構成図、第６図（、）　（ｂ）はそれぞれ同
測定装置の装部拡大図である。 １・・・アンテナ、２・・・イ目号合成部、３・・・発
振器、４・・・周波数カウンタ、５・・・受信部、６・
・・ブラウン管オシロスコープ、７・・・基準周波数発
生器、Ｉノ・・・周波数シンセサイザ。 出願人代理人　弁理士　鈴　江　武　彦１３− 第１図 （ｂ） 第２図 第３図 （ａ） 趙相丼 ０６　４５°　９０＠ 第５図 第６図 （ａ） （ｂ） ０１ ８層ｈ２ノ２ ７奏６ノ３

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 水晶発振器の周波数を周波数合成してイ↓ｉたＮｒ望の
   周波数の信号をオフセット信−号として出力する周波数
   シンセサイザと；アンテナにて受信した受信信号の周波
   数と前記周波数シンセサイザから出力された前記オフセ
   ット信号の周波数を合成し、合成信号を出力する信刊合
   成部と；入力端が前記信号合成部の出力端に接続され、
   前記信号合成部の出力４ｇ号を受（ｑし、前記受信信号
   と前記オフセット信号との差の周波数を有する差信号を
   １．１．Ｉ力する受信部と；予め定められた基準周波数
   の信号を出力する基準周波数信号発生器と：垂直入力端
   と水平入力端との二つの入力端を有し、該二つの入力端
   に前記基準信号と前記差信号とをそれぞれ入力すること
   によりリサジーー図形を表示するブラウン管オシロスコ
   ープとを（Ｉｔｆｆえ：前記リサージー図形が所定の形
   状になるように前記周波数シンセサイザの前記オフセッ
   ト（ｆｉ号の周波数を定めることによって前記受信信号
   の周波数を検出するようにしたことを特徴とする周波数
   測定装置。