JPS6326019A - Ａｆｃ回路 - 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】 技術分野 本発明はＡＦＣ（゛自動周波数制御）回路に関し、とく
に変調波再生を必要とする変調方式を採用したマイクロ
波通信装置の復調回路に用いられるＡＦＣ回路に関する
。

従来技術 変調信号の復調において、受信端で変調周波数成分の再
生を必要とする方式を採用したマイクロ波通信の分野で
は、受信端局装置の復調器へ入力される入力信号は中継
局等における周波数変換に起因する周波数誤差により受
信キャリアに周波数偏移が生じることが避けられない。

この偏移をどう吸収するかということがシステムの性能
を左右する大きな問題となっている。

従来、このような周波数偏移を除去して正しい変調周波
数を再生するために、は第２図に示されるようなＡＦＣ
回路が採用されている。第２図において、入力信号ａは
中心周波＠ｆ１を有する中間周波数帯信号であり、電圧
ｔＪＩ　ｍ型の帰還周′波数発振回路（ｖｃｘｏ）　１
の出力信号すと乗算回路２により乗算された後、変調波
再生回路３にて変調周波数の抽出がおこなわれる。

ここで、帰還周波数発振回路１の出力周波数ｆ、の中心
周波数ｆ　は、正規入力周波数をｆｉｏとＯ した時ｆ　　−ｆ・又はｆｉｏ−ｆｖが狭帯域フィルＶ
　　　　　　　ＩＱ り４の中心周波数ｆＣになるように選ばれているものと
する。変調波再生回路３により抽出された再生変調波ｆ
、は、中心周波数ｆ。、をもつ狭帯域フィルタ４に入力
される。この狭帯域フィルタ４は、入力周波数ｆ、とフ
ィルタ４の中央周波数ｆ。どの差Δｆに対応する位相遅
延特性を有し、フィルタ４の入力位相と出力位相とを比
較すれば、ｆ　とｆｄとの差Δｆの検出が可能になる。

そして、位相比較回路５において、フィルタ４の入力と
出力との間の位相差を検出し、誤差電圧ｅを発生する。

この信号ｅでもって帰還周波数発振回路１に対して負帰
還制御を行っている。

かかる従来回路において、ＡＦＣ動作可能な入力信号の
周波数偏移は狭帯域フィルタ４の帯域により制限される
ことになる。すなわち、狭帯域フィルタ４の中心周波数
ｆＣからのずれ周波数へｆと、フィルタ４の利得（実線
）および位相偏移（点線）の関係は第３図（Ａ＞のよう
になり、これに対応した位相比較器出力は第３図（Ｂ）
の様になる。これから判る様に、狭帯域フィルタ４の帯
域外においては、出力信号のレベルが入力信号に比べ極
端に小さくなるために位相比較器の出力はΔｆに対して
単調に変化せず、位相比較可能な領域はフィルタ４の特
性によってｆ　　＜ｆ＜ｆｂとなる。尚、ｆ、ｆｂは誤
差電圧ｅの極大、極小時の各周波数である。

上述した従来の回路は、入力周波数変動の可変域がＡＦ
Ｃ回路の狭帯域フィルタ４の幅で制限され、フィルタの
幅を拡げるとＡＦＣの精度が低下することを考えると、
広帯域の引き込み特性をもたせることが困難になる。

一方、マイクロ波通信網の実用化に際しては、システム
の低価格化及び使用周波数帯の高酸化にともない、周波
数変換器等に使用される発振器を高安定に保つことが困
難な場合があり、受信端局においてはより広い変調周波
数の引き込み特性をもつ復調器の実現が要求されている
。

ＩＬ工ｌ刀 本発明の目的は受信信号の変調周波数に大きな周波数偏
移が存在するときに高速のＡＦＣ引き込みが可能な広帯
域のＡＦＣ回路を提供することである。

発明の構成 本発明によれば、電圧制御型発振器と、この発振器の発
振出力と受信信号とを乗算する乗算器と、この乗算出力
から変調周波数成分を抽出する変調波再生器と、この再
生された変調周波数と基準周波数との差に対応した位相
遅延を発生する狭帯域フィルタと、この狭帯域フィルタ
の入出力間の位相差に応じて前記電圧制御型発振器の制
御信号を発生する位相比較器とを有するＡＦＣ回路であ
って、前記制御信号に基づいて前記再生された変調周波
数が前記狭帯域フィルタの通過帯域内か帯域外かを判別
して帯域外にあるとき、前記電圧制御型発振器の発振周
波数を掃引制御する掃引制御手段を有することを特徴と
するＡＦＣ回路が得られる。

実施例 次に、本発明について図面を参照して説明する。

第１図は本発明の広帯域ＡＦＣ回路の一実施例を示す図
である。第１図と同等部分は同一符号により示している
。入力信＠ａは電圧制御型発成回路１の出力信号すと乗
算回路２にて乗算され、変調波再生回路３を通ることに
より狭帯域フィルタ４の中心周波数ｆ　に対応する変調
波周波数ｆ。

が取出せる。この信号ｆ、は中心周波数ｆＣを有する狭
帯域フィルタ４に入力され、位相比較回路５によってフ
ィルタ４の入力位相と出力位相とが比較される。この入
力位相と出力位相との差はｆ、とｆ。との差Δｆの関数
となり、第３図（Ｂ）の誤差電圧ｅが位相比較回路５よ
り出力される。

この誤差電圧ｅは掃引制御回路６に取込まれる。

このｈ吊用制御回路６は再生変調周波数が狭帯域フィル
タの帯域内、すなわち第３図においてｆ８くｆ＜ｆ　　
なのか、ｆ　＞　ｆ　ｂ又はｆくｆ８なのかをｂ 誤差電圧ｅを監視することにより判別し、ｆｄくｆ　又
はｆｄ＞ｆｂの時は発振回路１を掃引回路７により掃引
させ、ｆ　くｆ　＜ｆｂの範囲になｄ るよう掃引回路７をｍ１ｌｌ　ｌ［するのである。

再生変調周波数ｆ、をｆ　ａ　＜　ｆ　ｄ＜　ｆ　ｂの
範囲に引き込むには、まず、帰還周波数発振回路１に対
する制御信号の選択回路８を掃引回路７側（Ａ側）にた
おし、発振回路１の可変範囲全域にわたり一方向に掃引
をおこない、同時に位相比較出力電圧ｅの電圧変化を監
視する。第３図（Ｂ）に示されるように、狭帯域フィル
タ４の中心周波数ｆ。と再生変調波周波数とが大きくず
れている時には（ｆ　ｄ＜　ｆ　ａもしくはｆｄ＞ｆｂ
）、電圧ｅはほとんど零電位となり、また再生キャリア
ｆ＝ｆ８で電圧ｅ極大、ｆ＝ｆｂで電圧ｅ極小となるた
め、一方向掃引においてｆａ点、及びｆｂ点を発見でき
る。ｆｂ点を発見したら掃引制御回路６は掃引方向を逆
方向に制御して零電位点く第３図（Ｂ）の０点）におい
て掃引を中止し、発振回路１の制郊信号選沢回路８を位
相比較回路５側（Ｂ側）にだおす。

一実施例として、掃引ゐり御回路６は位相比較器回路５
の出力電圧ｅをＡ／Ｄ　（アナログ／ディジタル）コン
バータによりディジタル信号に変換し、その値をマイク
ロコンピュータによりとりこみ、掃引方向、′ｎｎスス
ピードび発振回路１の制ｍ＋電圧選択回路８の制御をお
こなうことが可能である。

掃引回路７は掃引制御回路６により制御され、発振回路
１に対して周波数をプラス方向又はマイナス方向にて掃
引させるべき制御信号ｑを発生するものである。

以上のように本発明においては、ＡＦＣの引き込み範囲
は帰還周波数発振回路１の可変周波数範囲によってのみ
制限をうけ、大幅に引き込み周波数範囲を広げることが
可能である。

発明の詳細 な説明したように、本発明によれば、マイクロ波通信に
て使用される復調器の変調再生回路において、従来のＡ
ＦＣ回路の狭帯域フィルタの帯域幅より大きな周波数偏
移が入力信号にある場合、位相比較器出力による発振器
制御を中止し、外部より強制的に発振器の発振周波数を
掃引し、その結果としての位相比較器出力波形を監視す
ることにより、狭帯域フィルタの帯域内に再生変調波の
周波数を引き込ませることが可能となる。よって、変調
波可能引き込み範囲を従来に比べ大幅に広げることがで
き、受信信号の周波数変動に対する許容度を大幅に暖和
できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の実施例のブロック図、第２図は従来の
ＡＦＣ回路の例を示すブロック図、第３図（Ａ）は狭帯
域フィルタの利得及び位相遅延特性を示す図、第３図（
Ｂ）は位相比較回路の位相誤差電圧特性を示す図である
。 主要部分の符号の説明 １・・・・・・電圧制御型発振回路 ２・・・・・・乗算回路 ３・・・・・・変調波再生回路 ４・・・・・・狭帯域フィルタ ５・・・・・・位相比較回路 ６・・・・・・掃引制御回路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 電圧制御型発振器と、この発振器の発振出力と受信信号
   とを乗算する乗算器と、この乗算出力から変調周波数成
   分を抽出する変調波再生器と、この再生された変調周波
   数と基準周波数との差に対応した位相遅延を発生する狭
   帯域フィルタと、この狭帯域フィルタの入出力間の位相
   差に応じて前記電圧制御型発振器の制御信号を発生する
   位相比較器とを有するＡＦＣ回路であって、前記制御信
   号に基づいて前記再生された変調周波数が前記狭帯域フ
   ィルタの通過帯域内か帯域外かを判別して帯域外にある
   とき、前記電圧制御型発振器の発振周波数を掃引制御す
   る掃引制御手段を有することを特徴とするＡＦＣ回路。