JPS63131728A - ダブルス−パ−ヘテロダイン方式無線機 - 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、ダブルス−パーヘテロダイン方式の無線機
に関するものである。

［従来の技術］ 第３図は従来のダブルス−パーヘテロダイン方式の無線
機を示すブロック図であり、この第３図において、１は
アンテナ、２はこのアンテナ１に着脱自在に装着された
送受共用器、３は高周波増幅器、４は高周波受信信号を
第１中間周波数信号に変換する第１周波数変換部を構成
する第１ミキサー、５はバンドパスフィルター、６は第
２ミキサー、７はこの第２ミキサー６とともに第１中間
周波数信号を第２中間周波数信号に変換する第２周波数
変換部を構成する第２局部発振器（水晶発振器）、８は
中間周波数増幅器、９は復調器、１０は制御部、１１は
制御部用クロック発振器、１２はｒ調器、１３は送信側
ミキサー、１４は電力増幅器、１５は周波数シンセサイ
ザー（第１局部発振器）、１７は基準周波数発生用の温
度補償水晶発振器（ＴＣＸＯ）である。

次に動作について説明する。温度補償水晶発振器１７の
出力周波数を基準周波数とする周波数シンセサイザー１
５は、制御部１０からのチャンネル設定信号により制御
され、そのチャンネルに対応する送信周波数および受信
部第１局部発振周波数を各々送信側ミキサー１３および
受信部の第１ミキサー４に出力している。そして送信側
ミキサー１３の出力は電力増幅器１４で電力増幅され。

送受共用器２を経てアンテナ１から放射される一方、受
信電波はアンテナ１．送受共用器２．高周波増幅器３を
経て、第１ミキサー４にて周波数シンセサイザー１５の
出力とミキシングされ、バンドパスフィルター５で高周
波除去後、さらに第２ミキサー６にて第２局部発振器７
の出力とミキシングダウンされてから、中間周波数増幅
器８を経て復調器９にて信号が取り出されるようになっ
ている。

［発明が解決しようとする問題点］ 従来のこのようなダブルス−パーヘテロダイン方式の無
線機は以上のように構成さているので、送受信の周波数
安定度が温度補償水晶発振器および第２局部発振器の安
定度、とりわけ温度補償水晶発振器の安定度に左右され
、これにより温度変化や経年変化が避けられず、一般的
に言って例えば±２ｐｐｍ程度が限界であるという問題
点がある。

この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、受信時に基地局からの安定した周波数情報に
基づき、周波数シンセサイザーのための温度補償水晶発
振器の周波数を安定化できるようにした、ダブルス−パ
ーヘテロダイン方式無線機を得ることを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ この発明に係るダブルス−パーヘテロダイン方式無線機
は、周波数シンセサイザーの基準発振器として電圧制御
型温度補償水晶発振器を用い、この電圧制御型温度補償
水晶発振器の発振周波数を微調整するため、第２中間周
波数情報を計数する計数手段と、同計数手段の計数値と
基準値との差を求める演算手段と、同演算手段によって
求められた差に応じた発振周波数微調整用制御信号を上
記電圧制御型温度補償水晶発振器へ出力する制御手段と
を設けたものである。

［作　用コ この発明におけるダブルス−パーヘテロダイン方式無線
機では、計数手段によって、第２中間周波数情報が計数
され、この計数値と基準値との差が演算手段によって求
められ、更にほこの差に応じた発振周波数微調整用制御
信号が制御手段から電圧制御型温度補償水晶発振器へ出
力することが行なわれ、これにより受信時に基地局から
の安定した周波数情報に基づき周波数の安定化がはから
れろ。

［発明の実施例］ 以下、この発明の一実施例を図について説明する。第］
、図において、１はアンテナ、２はこのアンテナ１に着
脱自在に装着された送受共用器、３は高周波増幅器、４
は高周波受信信号を第１中間周波数信号に変換する第１
周波数変換部を構成する第１ミキサー、５はバンドパス
フィルター、６は第２ミキサー、７はこの第２ミキサー
６とともに第１中間周波数信号を第２中間周波数信号に
変換する第２周波数変換部を構成する第２局部発振器（
水晶発振器）、８は中間周波数増幅器、９は復調器、１
０は制御部、１１は制御部用クロシフ発振器、１２は変
調器、１３は送信側ミキサー、１４は電力増幅器、１５
は受信機および送信機のための周波数シンセサイザーで
、この周波数シンセサイザー１５は第１ミキサー４と共
に第１周波数変換部を構成する第１局部発振器として機
能する。また、１７は周波数シンセサイザー１５の基準
発振器として基準周波数を出力しその発振周波数の微調
整が可能な電圧制御型温度補償水晶発振器（ＶＣ−ＴＣ
ＸＯ）、１８は制御部１０からの発振周波数微調整用制
御信号により電圧制御型濁度補償水晶発振器１７の制御
電圧を出力するＤ／Ａコンバータ、１９は中間周波数増
幅器８の出力を分周する分周器である。

そして、制御部１０は、第２中間周波数情報を計数する
計数手段と、この計数手段の計数値と基準値との差を求
める演算手段と、この演算手段によって求められた差に
応じた発振周波数微調整用制御信号をＡ／Ｄコンバータ
１８を介して電圧制御型温度補償水晶発振器１７へ出力
する制御手段の機能を有している。

ところで、この無線機の起動時には、例えば制御部１ｏ
は電圧制御型温度補償水晶発振器１７の制御電圧が中央
値となるようにＤ／Ａコンバータ１８を制御することが
行なわれる。その結果電圧制御型温度補償水晶発振器１
７の出力を基準周波数とする周波数シンセサイザー１５
の第１局部発振器における出力周波数偏差がΔＦ１にな
ったとすると、基地局からの周波数偏差がわずかな到来
電波はアンテナ１．送受共用器２．高周波増幅器３を経
て第１ミキサー４にて上記第１局部発振器出力とミキシ
ングされ、バンドパスフィルター５を経てさらに第２ミ
キサー６にて第２局部発振器出力とミキシングされ、中
間周波数増幅器８にて増幅される。そして、このときの
中間周波数の偏差は第１局部発振器と第２局部発振器と
の偏差の和となるが、一般的に第１局部発振周波数は第
２局部発振周波数の１０〜３０倍程度であるので、第２
局部発振器７の偏差を無視して考えると、この中間周波
数偏差はΔＦよとなる。

次に動作について説明する。送信部１２〜１４゜受信部
１〜９の動作については従来のものと変わりがないので
、主として、第１局部発振器部分１５゜１７．１８と、
周波数カウントおよび制御部分１０゜１９の動作につい
て以下に述べる。

まず、制御部１０の周波数カウント部分では、中間周波
数を分周器１９でＮ分周したパルスの１１」レベル（Ｈ
ＩＧＨレベル）または「０」レベル（ＬＯＷレベル）の
間をゲート時間として、そのゲート時間内に制御部用ク
ロック発振器１１の出力パルスを定分周した計数用パル
スのオン／オフ（ＯＮｌｏＦＦ）回数を計数する。今、
仮に中間周波数を４５５ＫＨｚ、分周比Ｎ＝２”、計数
用パルス周波数を５００ＫＨｚとすると、ゲート時間Ｔ
は１８ｍ　５ｅｃ（周期は３６ｍ　５ｅｃ）となり、こ
の間に計数用パルスがオン／オフする回数は９０００回
９分解能は約５０Ｈｚとなる。また制御部用クロック発
振器１１の周波数温度偏差が±８０ＰＰｍとすると、計
数誤差は±０．７２回、すなわち周波数計数温度偏差は
±３６．４Ｈｚとなり、この値は分解能、温度偏差共に
精度的には充分な値であると言える。

次に第１局部発振器の制御関係について説明する。いま
、Ｄ／Ａコンバータ１８の分解能を８ビツト、電圧制御
型温度補償水晶発振器１７の周波数制御感度を２ｐｐｍ
／ｖｏｌｔ、制御電圧レンジをＯ〜５ｖｏｌｔとすれば
、周波数制御範囲は±５ｐｐｍ　を周波数制御分解能は
約０．Ｏ２ｐｐｍ／ビットとなる。したがって第１局部
発振器の受信ローカル周波数がＩＧＨｚとすると、この
周波数を±５ＫＨｚにわたって、２０Ｈｚステツプで制
御部１゜により制御することになる。

次に、総合的に周波数安定化の過程を述べる。

まず基地局からの受信波は第１ミキサー４．第２ミキサ
ー６にてミックスダウンされるが、今基地局の周波数偏
差および第２局部発振器７の周波数偏差はここでは無視
して考えると、第１局部発振器の周波数偏差はそのまま
中間周波数偏差となって表われる。従ってこれを制御部
１０にて計数した値と基準値との差を求めることにより
、電圧制御型温度補償水晶発振器１７の周波数偏差を判
定し、さらにこの偏差をＯにするために必要な電圧制御
型温度補償水晶発振器１７の制御電圧に対応するＤ／Ａ
コンバータ制御信号をＤ／Ａコンバータ１８に送出する
ことか行なわれる。かかる操作は、受信電界レベルがあ
る規定値以上のときは常時行なわれ、それ以下のときに
は中間周波数計数値は無視され、Ｄ／Ａコンバータ１８
の制御は行なわれないように制御部１０では常に受信電
界レベルの監視を行なうようになっており、受信電界レ
ベル低下に伴う雑音による中間周波数計数誤りを防止す
る働きをしている。

なお、無線機電源投入時には、Ｄ／Ａコンパータ１８は
出力電圧中央値を出力するように制御された後、受信状
態になるのを待ち、一度受信状態となり、電圧制御型温
度補償水晶発振器１７が安定化されたあと、受信電界レ
ベルが規定値以下になると、前の状態は一定時間保持さ
れ、それ以後は再び電源投入直後と同じ状態に戻る。以
上述べた制御部１０におけるソフトウェア上の動作をジ
ェネラルフローチャートに示すと、第２図のようになる
。

なお、上記実施例では、中間周波数計数手段として、中
間周波数を分周したものをゲートパルスとし、制御部内
部クロックパルスを計数用パルスとして用いたが、これ
らを入れ替え、制御部内部パルスをゲートパルスとし、
このゲートオープン時に中間周波数入力パルスが何回オ
ン／オフするかを計数する方式でも同様の効果を奏する
。

また、上記実施例では、第２局部発振器７として単独の
発振器を用いたが、これを例えば電圧制御型温度補償水
晶発振器１７の出力を逓倍して用いる手段、あるいは電
圧制御型温度補償水晶発振器１７の出力を基準周波数と
してＰＬＬ周波数シンセサイザーを構成する手段にして
もよく、このようにすれば、第２局部発振器の周波数偏
差が小さくなり、さらに周波数を安定化できるものであ
る。

［発明の効果］ 以上のようにこの発明によれば、基地局からの到来波を
基準とし、周波数の安定化をはかれるため、自局の発振
源に恒温槽付きの高安定発振源等を持つ必要がなくなり
、これにより無線機の小形化、低電流化更にはコストの
低廉化をはかりながら、周波数の安定化を実現できる効
果がある。

【図面の簡単な説明】

第１，２図はこの発明の一実施例によるダブルス−パー
ヘテロダイン方式無線機を示すもので。 第１図はそのブロック図、第２図はその制御アルゴリズ
ムを示すジェネラルフローチャートであり、第３図は従
来のダブルス−パーヘテロダイン方式無線機を示すブロ
ック図である。 図において、１−アンテナ、２・・・・送受共用器、３
・−高周波増幅器、４−第１ミキサー、５−バンドパス
フィルター、６−第２ミキサー、７−第２局部発振器、
８−中間周波数増幅器、９−復調器、１ｏ・−制御部、
１１．−制御部用クロック発振器、１２−変調器、１３
−・送信側ミキサー、１４・−電力増幅器、１５−周波
数シンセサイザー、１７−電圧制御型温度補償水晶発振
器、ＬＬ−Ｄ／Ａコンバータ、１９・−・分周器。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 高周波受信信号を第１中間周波数信号に変換する第１周
   波数変換部と、同第１周波数変換部からの上記第１中間
   周波数信号を第２中間周波数信号に変換する第２周波数
   変換部とをそなえたダブルスーパーヘテロダイン方式無
   線機において、上記第１周波数変換部の第１局部発振器
   として周波数シンセサイザーをそなえるとともに、同周
   波数シンセサイザーのための基準発振器として発振周波
   数の微調整可能な電圧制御型温度補償水晶発振器をそな
   え、受信時に基地局からの安定した周波数情報に基づき
   周波数を安定化せしめるべく、上記第２中間周波数情報
   を計数する計数手段と、同計数手段の計数値と基準値と
   の差を求める演算手段と、同演算手段によって求められ
   た差に応じた発振周波数微調整用制御信号を上記電圧制
   御型温度補償水晶発振器へ出力する制御手段とが設けら
   れたことを特徴とする、ダブルスーパーヘテロダイン方
   式無線機。