JPS6282712A - 広帯域受信器 - 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】 「産業上の利用分野」 この発明は例えばスペクトラムアナライザのよ５に広い
帯域を測定対象とする広帯域受信器に関する。

「背　景」 例えばスペクトラムアナライザ或は周波数カウンタの入
力回路には周波数変換のためにヘラロダイン方式の受信
回路が設けられる。この受信回路は測定対象となる周波
数帯域が広いため局部発振器の基本波は元より高調波も
利用して周波数変換を行っている。

例えばＩ　ＧＨｚ〜１０　ＧＨｚまでを測定対象とした
場合、局部発振器の発振周波数をＩＧＨ２＝　１０　Ｇ
Ｈｚまで周波数掃引させることができれば与えられた入
力信号をＩ　ＧＨｚ〜１０　ＧＨｚのどこかの周波数で
中間周波数に変換してとらえることができる。

然し乍ら局部発振器をＩ　ＧＨｚ〜１０　ＧＨｚのよう
に広い帯域にわたって掃引発振させることはむずかしい
。このため一般には例えばＩ　ＧＨｚ〜２　ＧＨｚを掃
引発振することができる局部発振器を設け、この局部発
振器からＩ　ＧＨｚ〜２　ＧＨｚの基本波成分に対し、
偶数次及び奇数次の高調波成分を発生させ各高調波成分
により２〜３　ＧＨｚ　、　　３〜４　ＧＨｚ　、　　
４〜５　ＧＨ２，５〜６　ＧＨ２、６〜７　ＧＨ２，７
〜−８ＧＨ２゜８〜９ＧＨｚ、９〜１０　ＧＨｚに周波
数掃引される掃引信号を得るようにし、これら高調波成
分による周波数掃引信号により希望する全ての帯域を周
波数掃引するようにし、未知の周波数の信号が入力され
てもその信号の周波数が１〜１００＆の間の周波数であ
れば高調波成分の何れかによって入力信号は中間周波信
号に変換され受信することができる。

ところで局部発振器から出力される高調波成分は基本波
に対して信号のレベルがまちまちで、また直流成分も一
定していない。このため周波数変換器にお（・て動作点
が一定せず局部発振信号のレベル及び直流成分等によっ
て変換効率にバラツキが生じる。従ってどの高調波によ
って入力信号を中間周波信号に変換しているかによって
受信感度に差が生じる不都合がある。

受信感度は周波数変換器の動作点を適当に選ぶことによ
って調整することができる。このため従来より周波数変
換器に与えるバイアス電圧を調整できるよ５にし、受信
感度を最良な状態に調整できるようにしている。

「従来技術」 第４図に従来の広帯域受信器の一例を示す。図中１は入
力端子、２は周波数変換器、３は局部発振器を示す。こ
の局部発振器３は例えばＹＩＧ発振器のよ５な電圧制御
発振器が用いられる。４はこの局部発振器３に鋸歯状波
電圧或は三角波等の掃引電圧を与え、局部発振器３の発
振周波数を周波数掃引させる掃引電圧発生器を示す。５
は周波数変換器２にバイアス電圧を与えるバイアス供給
回路を示す。このバイアス供給回路５によって周波数変
換器２に与えるバイアス電圧を調整し、受信感度を調整
できるよ５にしている。

６は中間周波信号を取出すためのバンドパスフィルタ、
７は増幅器を示す。

「発明が解決しようとする問題点」 従来はバイアス電圧供給回路５から供給するバイアス電
圧を手動によって調整し、増幅器７の出力側、つまり出
力端子８に得られる中間周波信号のレベルが最大となる
よ５に調整するため操作が要求されその操作が面倒でお
った。

また操作が面倒なため受信感度の調整をしないまま入力
信号を周波数分析或は入力信号の周波数等を測定すると
ＳＮ比が悪い状態で測定するため測定精度が悪くなる不
都合が生じる。

このためこの発明では受信感度を自動的に最良点となる
ようにバイアス電圧を発生するように構成した広帯域受
信器を提供しようとするものである。

「問題点を解決するための手段」 この発明では一周波数掃引動作毎に周波数変換器に異な
るバイアス電圧を与え、このバイアス電圧の変化によっ
て得られる中間周波信号のレベルを測定し、複数回の周
波数掃引の結果最大の中間周波信号が得られるバイアス
電圧の値を検出し、このバイアス電圧を周波数変換器に
与えると共に、中間周波信号が得られる周波数掃引電圧
を局部発振器に与える。または局部発振器を周波数掃引
状態に維持させ、入力された信号の周波数分析を行う。

このよ５にして入力信号が与えられると周波数変換器に
与える最適バイアス電圧を検知し、その最適バイアス電
圧を周波数変換器に与え自動的に最良受信状態に設定さ
れる。

従ってこの発明によれば未知の周波数の信号を与えても
その信号を自動的に最良な状態で受信することができる
。よって取扱いが容易な装置を構成することができる。

「実施例」 第１図にこの発明の一実施例を示す。第１図において第
４図と対応する部分には同一符号を付して示す。

この発明においては制御器１１を設け、この制御器１１
によってバイアス電圧供給回路５を制御し、局部発振器
３が一掃引動作する毎に周波数変換器２に与えるバイア
ス電圧の値を変化させるように構成する。

バイアス電圧供給回路５は例えばＤＡ変換器を用いるこ
とができ、ＤＡ変換器に制御器１１から予め決められた
バイアス電圧に対応するディジタル信号を与え、このデ
ィジタル信号をＤＡ変換し、そのアナログ電圧をバイア
ス電圧として周波数変換器２に与えるように構成するこ
とができる。

制御器１１は例えばマイクロコンピュータを用いること
ができ、受信感度設定モードでは掃引電圧発生器４に掃
引指令を与え第２図Ａに示すように例えば三角波状の掃
引電圧を発生させる。

局部発振器３はこの三角波状の掃引電圧によって発振周
波数が周波数掃引される。制御器１１は局部発振器３を
一掃引動作させる毎に第２図Ｂに示すようにバイアス電
圧をＶｌ、　Ｖ２．　Ｖ３．　Ｖ４のように変化させる
。このバイアス電圧の値Ｖｌ、　Ｖ２．　Ｖ３゜ｖ４は
予め周波数変換器２と局部発振器３の特性によって最適
バイアス値として求めておくものとする。例えばバイア
ス電圧■ｌは局部発振器３０基本波に対する最適バイア
ス電圧値、Ｖ２は局部発振器３の第１、第３、第７、第
９高調波に対する最適バイアス電圧値、ｖ３は局部発振
器３の第２、第４、第６、第８高調波に対する最適バイ
アス電圧値、ｖ４は局部発振器３の第５高調波に対する
最適バイアス値として予め求めておき、その電圧値を制
御器１１内のメモリに記憶しておく。

局部発振器３を周波数掃引させる第１掃引期間Ｔ１では
バイアス電圧値ｖ１に対応する記憶値を読出してバイア
ス電圧供給回路５にそのディジタル値を与える。バイア
ス電圧供給回路５はこのディジタル値をアナログ電圧■
１に変換して周波数変換器２にバイアス電圧として与え
る。

以下同様に第２掃引期間Ｔ２ではバイアス電圧ｖ２に対
応するディジタル値を読出してバイアス電圧供給回路５
に与え、バイアス電圧ｖ２を発生させる。

また第３掃引期間Ｔ３ではバイアス電圧Ｖ３母祿ゴ二↓
る七尋ｉムに対応したディジタル値を読出してバイアス
電圧供給回路５に与え、バイアス電圧ｖ３を発生させる
。第４掃引期間Ｔ４ではバイアス電圧ｖ４を発生させる
。

一方には最大レベル検出手段を示す。この最大レベル検
出手段１２は中間周波信号の最大値を検出するためのも
のでその構成は検波器１２Ａと、この検波器１２Ａの検
波出力信号をピークホールドするピークホールド回路１
２Ｂと、電圧比較器１２Ｃとによって構成することがで
きる。

検波器１２Ａには出力端子８Ｂに出力される中間周波信
号を与え、中間周波信号を振幅検波する。

検波器１２Ａの検波出力はピークホールド回路１２Ｂと
電圧比較器１２Ｃの一方の入力端子に与える。

電圧比較器１２Ｃの他方の入力端子にはピークホールド
回路１２Ｂのホールド出力電圧を与える。

検波器１２Ａから第２図Ｃに示すよ５に各周波数掃引毎
にＰＬ、　Ｐ２．　Ｐ３．　Ｐ４が出力されたとする。

この検波出力Ｐ１〜Ｐ４がピークホールド回路１２Ｂに
入力されることにより、ピークホールド回路１２Ｂのホ
ールド出力電圧は第２図り示すように最大検波出力信号
Ｐ２が出力された時点で検波出力信号Ｐ２の検波出力電
圧Ｖｐにホールドされる。

ピークホールド回路１２Ｂに電圧Ｖｐがホールドされる
までの過程において電圧比較器１２Ｃは検波出力信号Ｐ
１とＰ２が与えられる毎に偏差信号めとＭ２を発生する
。ピークホールド回路１２Ｂに最大検波出力信号Ｐ２の
ピーク電圧Ｖｐがホールドされると、それ以後は電圧比
較器１２Ｃから偏差信号は出力されない。制御器１１は
電圧比較器１２Ｃから出力される偏差信号を計数し、何
回目の周波数掃引時に最大検波信号が得られたかを記憶
する。

このようにして制御器１１は何回目の周波数掃引時に最
大レベルの中間周波信号が得られたかを知ることができ
、その最大レベルの中間周波信号を得るためのバイアス
電圧の値を検知できる。

よってこの検知データを基に所定の周波数掃引回数を実
行した後、最適バイアス電圧例えばｖ２に対応したディ
ジタル値をバイアス電圧供給回路５に与え、バイアス電
圧供給回路５から最適パイア゛スミ圧ｖ２を出力させ、
このバイアス電圧ｖ２を周波数変換器２に与える。

周波数変換器２に最適バイアスを与えた状態で感度設定
モードを終了し、受信モードに移る。受信モードに移っ
たとき制御器１１はピークホールド回路１２Ｂにリセッ
ト信号を与えピークホールド回路１２Ｂをリセット状態
に保持させる。これと共に制御器１１は掃引電圧発生器
４に掃引開始指令を与え、局部発振器３を再び周波数掃
引させる。周波数掃引中に増幅器７から中間周波信号が
出力されると検波器１２Ａから検波出力Ｐ５が出力され
る。この検波出力により電圧比較器１２Ｃから偏差信号
Ｍ３が出力され、この偏差信号Ｍ畠が制御器１１に与え
られる。制御−１１は出力端子８の後に周波数カウンタ
を接続するような場合は偏差信号Ｍ３が入力されると掃
引電圧発生器４から出力される掃引電圧信号の掃引を停
止させその状態に維持させる。よって周波数変換器２は
入力端子１に与えられる入力信号を中間周波信号に変換
する状態に維持され出力端子８からレベルが最も太きい
中間周波信号を得ることができる。

なお他の例としてスペクトラムアナライザの場合は最適
バイアス電圧を設定した状態において局部発振器を周波
数掃引状態に維持し、周波数分析等を行う場合もある。

第３図に制御器１１を動作させるためのプログラムの概
要を説明するためのフローチャートを示す。

「発明の作用効果」 以上説明したようにこの発明によれば入力端子１に未知
の周波数の信号を与えても、その入力信号に対して命４
感度が最も大きくなるバイアス電圧を検知して自動的に
そのバイアス電圧を周波数変換器に与える状態に設定す
ることができる。よって受信感度を最良の状態となるよ
うにする調整作業を全く行う必要がない。

従ってこの発明による受信器によれば常に最良の受信状
態を得ることができるから、その受信信号の周波数或は
周波数スペクトラムを測定する場合、その測定精度を高
めることができ、信頼性の高い測定を行うことができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を説明するためのブロック
図、第２図はこの発明の詳細な説明するための波形図、
第３図はこの発明に用いた制御器を構成するマイクロコ
ンピュータに収納したプログラムの概要を説明するため
のフローチャート、第４図は従来の広帯域受信器を説明
するためのブロック図である。 １：入力端子、２：周波数変換器、３：局部発振器、４
：掃引電圧発生器、５：バイアス電圧発生器、６：帯域
通過フィルタ、７：増幅器、８：出力端子、１１：制御
器、１２：最大値検出手段、１２Ａ：検波器、１２Ｂ：
ピークホールド回路、１２Ｃ：電圧比較器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）Ａ、電圧制御発振器によつて構成された局部発振
   器と、 Ｂ、この局部発振器の発振周波数を周波数掃引させる掃
   引電圧発生器と、 Ｃ、局部発振器の発振信号と入力信号を周波数混合し中
   間周波信号を得る周波数変換器と、 Ｄ、この周波数変換器に受信感度調整用のバイアス電圧
   を与えるバイアス電圧供給回路と、 Ｅ、受信感度設定モードにおいて上記局部発振器を周波
   数掃引させる毎に上記周波数変換器に与えるバイアス電
   圧を変化させる制御器と、 Ｆ、上記局部発振器が周波数掃引している状態において
   上記中間周波信号のレベル変化を検出し、その最大レベ
   ルを検出する最大レベル検出手段と、 Ｇ、この最大レベル検出手段が中間周波信号の最大レベ
   ルを検出した状態のバイアス電圧を上記バイアス電圧供
   給回路から出力させる手段と、 から成る広帯域受信器。