JPS61227407A

JPS61227407A - 周波数弁別回路

Info

Publication number: JPS61227407A
Application number: JP60068664A
Authority: JP
Inventors: Yukio Sudo; 幸夫須藤; Noriyuki Akaha; 赤羽　紀之; Shinobu Sakurai; 忍桜井
Original assignee: Tokyo Keiki Co Ltd
Current assignee: Tokyo Keiki Inc
Priority date: 1985-04-01
Filing date: 1985-04-01
Publication date: 1986-10-09

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】ａ、産業上の利用分野本発明は、周波数変換方式を用いた受信機を有するパル
スレーダの局部発振器の発振周波数を送信信号の周波数
に追従させるための自動周波数制御装置（以下＾ｐｃと
称す）の周波数弁別回路に関する。

ｂ、従来の技術周波数変換方式を用いた受信機を有するパルスレーダで
は、中間周波増幅器の周波数帯域とミキサ出力からの中
間周波数がずれている場合には著しく感度が劣化するた
めに、常に、局部発振器の発振周波数を所定の中間周波
数が得られるように調整する必要がある。これを自動的
に行なう装置がＡＦＣである。

ＡＦＣは電圧によって周波数が変化する局部発振器の局
部発振周波数を送信器の送信周波数と常に所定値だけ離
れた周波数であるようａｍする周波数誤差信号を発生す
る周波数弁別回路と周波数弁別回路の出力を積分する回
路から構成される。

送信器及び局部発振器の周波数が変動すると、周波数弁
別回路は所定の中間周波数からのずれに相当する周波数
誤差信号を発生する。この誤差信号は、積分回路で適当
な時定数で積分され、局部発振器の発振周波数を、送信
周波数と局部発振周波数の差が常に所定の中間周波数と
なるように制御する。

従来技術によるＡＦＣの周波数弁別回路の構成図を第４
図に示す、所定の中間周波数より低い周波数ｒＬｏに中
心周波数を有する第１の同調回路１と、所定の中間周波
数より高い周波数ｆａｌｌに中心周波数を有する第２の
同調回路２と、該第１の同調回路の出力ｖ、を検波する
第１の検波回路３と、該第′２の同調回路の出力ｖ２を
検波する第２の検波回路４と、第１及び第２の検波回路
の出力の差を発生する減算回路５から構成されている。

第１及び第２の同調回路の周波数特性は、はぼ等しい利
得及び選択度を有している。この特性を第５図に示す、
このとき減算回路５の出力Ｖは８字特性を示し、所定の
中間周波数ｆゆでほぼ零となる。この特性を第６図に示
す。

Ｃ０発明が解決しようとする問題点周波数弁別回路の特性は、八ＦＣの精度及び引込み範囲
を考慮して、その特性が決定される。

ＡＦＣのような制御系では、系が定常状態に落ちついた
後になお残る定常偏差、すなわち第６図に示す減算回路
の出力のゼロボルト付近の電圧ｄｖが存在する。　ＡＦ
Ｃの精度を上げるためには、周波数弁別回路の感度、つ
まり第６図に示す減算回路の出力の、いわゆる８字特性
の所定の中間周波数ｆＯ付近での傾斜を太き（し、定常
偏差内での周波数変位量を少なくする必要がある。具体
的には各々の同調回路の選択度を上げ、各々の中心周波
数ｆＬ。

及びｆＨｏを近接させることにより実現していた。

このようなタイプのＡＰＣは中心周波数ｆＬ、とｆＯ・
の間に中間周波信号が存在するときには、中間周波信号
の周波数は速かに所定の中間周波数ｆＯに追随する。ま
た、中心周波数ｒｔｏより低い周波数もしくは中心周波
数ｆＯｌ＃より高い周波数であっても、上記周波数弁別
回路の出力が周波数誤差信号の電圧を生じる範囲に中間
周波信号が存在すれば、中間周波信号の周波数は所定の
中間周波数ｆＯに追随する。この所定の中間周波数ｆＯ
に追随する範囲を引込み範囲という、引込み範囲外に存
在する中間周波信号の周波数は所定の中間周波数ｆ。

に追随しない。

引込み範囲に関しては、送信器及び局部発振器の周波数
が温度により変わること、送信器のマグネトロンを変換
したときに周波数がバラツクごとなどから、できるだけ
広い範囲をもつことが望まれる。このためには、各々の
同調回路の中心周波数Ｅ　Ｌ１）＋　　ｒ　Ｎｉｌを所
定の中間周波数ｆＯから遠く離し且つ選択度を下げる必
要がある。

このように、ＡＦＣの精度と引込み範囲とはトレードオ
フの関係にあり、前述の同調回路を用いた従来技術によ
る場合、ＡＦＣの精度と引込み範囲の両者を同時に満足
させることが極めて困難であった。

ｄ８問題点を解決するための手段上記問題点は、入力信号の周波数と所定の中間周波数ｆ
Ｏの差に対応する周波数誤差信号を発生する周波数弁別
回路であって、上記所定の中間周波数【。に等しいまた
はそれより低い遮断周波数ｆＬを有する低域通過フィル
タＬＰＰと、上記所定の中間周波数ｆ６に等しいまたは
それより高い遮断周波数ｆＯｌを有する高域通過フィル
タＨＰＦと、上記低域通過フィルタの出力を検波する第
１の検波回路と、上記高域通過フィルタの出力を検波す
る第２の検波回路と、上記第１の検波回路の出力と上記
第２の検波回路の出力の差を発生する減算回路から成る
ことを特徴とする周波数弁別回路によって解決された。

０２作用本発明に係る周波数弁別回路の低域通過フィルタｔｐｐ
の特性曲線と高域通過フィルタＨＰＦの特性曲線は、所
定の中間周波数ｆＯの近傍において交差する。また周波
数弁別回路の減算回路の特性曲線は、低周波帯域と高周
波帯域で平坦であり、所定の中間周波数ｆＯ付近におい
て段階的に変化する。

中間周波信号の周波数が上記平坦部（例えば低域平坦部
）に位置するとき、上記周波数弁別回路の出力は周波数
誤差信号を発生しており、局部発振器の発振周波数は中
間周波信号の周波数が所定の中間周波数ｆＯに近づく方
向に変化する。

中間周波信号の周波数が所定の中間周波数ｆ。

から遠く離れていても、減算回路の出力が周波数誤差信
号を発生する位置にある限り、このように動作する。

中間周波信号が所定の中間周波数ｆＯに近いとき、中間
周波信号の周波数ｆと所定の中間周波数ｆｏの偏差ｄｆ
に対する減算回路の出力ｄｖ、すなわち感度ｄｖ／ｄｆ
は、所定の中間周波数ｆＯ付近における減算回路の特性
曲線の傾きによって定まる。上記傾きは、低域通過フィ
ルタＬＰＦと高域通過フィルタＨＰＦの周波数特性を調
整することによって変えることができる。これはこの周
波数弁別回路を用いたＡＦＣの引き込み範囲と精度を任
意に設定することができることを意味する。低域通過フ
ィルタ、高域通過フィルタの設計法は公知である。

本発明に係る周波数弁別回路の入力信号のスペクトル幅
が広い場合、例えばサイドローブを有する中間周波信号
である場合、入力信号の周波数成分中の所定の中間周波
数【。より低い周波数帯域のスペクトルエネルギーの和
と該周波数ｆＯより高い周波数帯域のスペクトルエネル
ギーの和が等しいとき減算回路の出力は周波数誤差信号
を発生せずゼロとなる。

ｆＯ実施例第１図は本発明に係る周波数弁別回路に用いられる低域
通過フィルタＬＰＦの特性曲線ｕＬの好ましい実施例と
高域通過フィルタＨＰＦの特性曲線Ｕ。

の好ましい実施例を示す。

第１図に示すように特性曲線ｕＬとＪ４は、所定の中間
周波数ｆＯにおいて交差する。すなわち入力信号の周波
数が所定の中間周波数ｆＯに一致するとき、両フィルタ
の出力は等しい。

第２図は、第４図の第１の同調回路を上記低域通過フィ
ルタで置換し、第２の同調回路を上記高域通過フィルタ
で置換して形成した、本発明に係る周波数弁別回路の減
算回路の特性曲線を示す。

第６図の場合、ＡＦＣの定常偏差内での周波数変位量を
小さくするために、所定の中間周波数ｆ。

付近における特性曲線の傾きを大きくすると必然的に再
同調回路の中心周波数が近づき引き込範囲が狭くなる。

これに対し、第２図の場合、低域通過フィルタＬＰＦの
通過帯域幅は理想的には直流から遮断周波数ｆＬであり
、高域通過フィルタＨＰＦの通過帯域幅は理想的には遮
断周波数ｆＨから無限大の周波数まであるため、引き込
範囲は十分広くなる。

この結果、入力信号が上記中間周波数ｆＯから離れた周
波数帯域に位置する場合でも、上記減算回路の出力は周
波数誤差信号を発生しゼロでない。

例えば所定の中間周波数ｆＯより低周波の入力信号ｆＯ
は、ＡＦＣによって所定の中間周波数ｆＯに近づくよう
に高周波側に移動し、所定の中間周波数ｆＯより高周波
の入力信号ｆ１′は、ＡＮＣによって所定の中間周波数
ｆＯに近づくように低周波側に移動する。またＡＦＣの
精度は、周波数弁別回路の感度を高くすることにより、
上げることができ周波数弁別回路の感度は、既に説明し
たように各フィルタの周波数特性を調整することにより
、変えることができる。

なお低域通過フィルタと高域通過フィルタの特性は必ず
しも所定の中間周波数ｆＯに関して対称的である必要は
なく、入力信号が主としてメインローブの片側にのみサ
イドローブを有する中間周波信号であるときは、非対称
にすることが好ましい場合がある０例えばサイドローブ
が主としてメインローブの低周波側にのみ存在する場合
（第３図参照）は、低域通過フィルタの最大利得を高域
通過フィルタの最大利得より小さくすることが好ましい
。

ｇ３発明の効果ｉ）八ＦＣの引込み範囲を拡大することができる。

１ｉ）ＡＦＣの精度を向上することができる。

ｉｉｉ　）引込み範囲の設定と精度の設定を独立に行う
ことができる。すなわち設計の自由度が増す。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る周波数弁別回路に使用す５低域通
過フィルタと高域通過フィルタの特性曲線の好ましい実
施例を示すスペクトラム、第２図は第１図の特性曲線を
有する周波数別弁別回路の出力の特性曲線と入力信号の
周波数移動方向を示すスペクトラム、第３図はメインロ
ーブの主として片側にのみサイドローブが存在する入力
信号のスペクトラム、第４図は従来技術による周波数弁
別回路のブロックダイヤグラム、第５図は従来技術によ
る周波数弁別回路に使用される同調回路の同調特性を示
すスペクトラム、第６図は従来技術による周波数別別口
路の出力特性曲線である。１・・・第１の同調回路、　　２・・・第２の同調回路
、３・・・第１の検波回路、　　４・・・第２の検波回
路、５・・・減算回路、ｆＯ・・・所定の中間周波数ｆＯ４・・・メインローブの中心周波数、ｆＬｌｌ・・
・第１の同調回路の中心周波数、ｆＨｏ・・・第２の同
調回路の中心周波数、ｆＬ・・・低域通過フィルタの遮
断周波数ｆＮ・・・高域通過フィルタ・の遮断周波数ｕ
Ｌ・・・低域通過フィルタＬＰＦの特性曲線、ｕ）１・
・・高域通過フィルタＨＰＦの特性曲線、ｖｌ＋　ｖ２
・・・同調回路の出力、 ■・・・減算回路の出力。第１図　　　　　第２図第３図　　　　　第４図第５図　　　　　第６図手続補正書印釦昭和６０年ｌＯ月１６日特許庁長官　　宇　賀　這　部　　殿１、事件の表示昭和６０年特許願第６８６６４号２、発明の名称周波数弁別回路３、補正をする者事件との関係　　特許出願人名称　　（３３８）株式会社　東京計器４、代理人　〒
１０７５、補正の対象明細書の「特許請求の範囲」、「発明の詳細な説明」補
正の内容（１）特許請求の範囲を別紙のとおりに訂正する。（２）“第５真第１５行の「入力」を、「パルス変調さ
れた入力」に訂正する。（３）第１Ｏ頁第５行の「別弁別」を、「弁別」に訂正
する。特許請求の範囲＋１）　　バ土ス聚星史五人入力信号の周波数と所定の
中間周波数ｆ。の差に対応する周波数誤差信号を発生す
る周波数弁別回路であって、上記所定の中間周波数ｆＯ
に等しいまたはそれより低い遮断周波数ｆＬを育する低
域通過フィルタＬＰＦと、上記所定の中間周波数ｆＯに
等しいまたはそれより高い遮断周波数ｆＯｉを有する高
域通過フィルタＨＰＦと、上記低域通過フィルタの出力
を検波する第１の検波回路と、上記高域通過フィルタの
出力を検波する第２の検波回路と、上記第１の検波回路
の出力と上記第２の検波回路の出力の差を発生する減算
回路から成ることを特徴とする周波数弁別回路。（２）　　上記低域通過フィルタの最大利得と、上記高
域通過フィルタの最大利得、またはその一方が調節可能
であることを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載
の周波数弁別回路。（３）　　上記低域通過フィルタの遮断周波数ｆＬと、
上記高域通過フィルタの遮断周波数ｆＭ、またはその一
方が調節可能であることを特徴とする特許請求の範囲の
第（１）項記載の周波数弁別回路。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）入力信号の周波数と所定の中間周波数ｆ＿Ｏの差
に対応する周波数誤差信号を発生する周波数弁別回路で
あって、上記所定の中間周波数ｆ＿Ｏに等しいまたはそ
れより低い遮断周波数ｆ＿Ｌを有する低域通過フィルタ
ＬＰＦと、上記所定の中間周波数ｆ＿Ｏに等しいまたは
それより高い遮断周波数ｆ＿Ｈを有する高域通過フィル
タＨＰＦと、上記低域通過フィルタの出力を検波する第
１の検波回路と、上記高域通過フィルタの出力を検波す
る第２の検波回路と、上記第１の検波回路の出力と上記
第２の検波回路の出力の差を発生する減算回路から成る
ことを特徴とする周波数弁別回路。
（２）上記低域通過フィルタの最大利得と、上記高域通
過フィルタの最大利得、またはその一方が調節可能であ
ることを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の周
波数弁別回路。
（３）上記低域通過フィルタの遮断周波数ｆ＿Ｌと、上
記高域通過フィルタの遮断周波数ｆ＿Ｈ、またはその一
方が調節可能であることを特徴とする特許請求の範囲第
（１）項記載の周波数弁別回路。