SE508725C2 - Lokaloscillator - Google Patents

Description

20 25 30 35 508 725 2 En fast multiplikator innebär emellertid att varje frek- vensförändring som görs i lokaloscillatorn kommer att multipliceras med en viss faktor. För givna kanalavstånd innebär detta att lokaloscillatorns frekvens måste kunna ställas in i ndndre steg än i fallet utan fast multi- plikator. Detta innebär i sin tur att lokaloscillatorns inlåsningstid.vid frekvensförflyttningxnellan.olika kanaler kommer att öka i motsvarande omfattning. Kanalavstånd och inlåsningstid står nämligen i motsatsförhållande till varandra.

Lokaloscillatorer för nmttagare av typen dubbel super- heterodyn är givetvis tidigare kända. Det amerikanska patentet US 4,49l,976 är ett exempel på en sådan anordning.

Patentet beskriver emellertid inte några åtgärder för att minska inlåsningstiden för lokaloscillatorn utan behandlar oscillatorns temperaturstabilisering.

Den brittiska patentansökan GB 2 171 570 beskriver också en lokaloscillatoranordning för en dubbel superheterodyn mottagare. För generering av lokaloscillatorsignaler till de två blandarna finns två oscillatorer som är faslâsta till en gemensanlreferensoscillator. Genom att i respektive oscillatorloop ingår frekvensdelare vars delningstal kan varieras kan oscillatorfrekvenserna för de två oscillato- rerna styras. Denna styrmöjlighet utnyttjas i den beskrivna anordningen för att genom olika kombinationer av lokal- oscillatorfrekvenser undvika icke önskade blandnings- produkter som kan förorsaka interferens. Patentansökan berör dock inte problematiken kring inlåsningstiden vid snabba växlingar mellan närliggande frekvenser. Ändamålet med föreliggande uppfinning är därför att för en dubbel superheterodyn mottagare tillhandahålla en lokal- oscillatoranordning som ger korta inlåsningstider vid frekvensförändringar i samband med växling av mottagning 10 15 20 25 30 35 508 725 3 mellan olika radiokanaler även då frekvensavståndet mellan kanalerna är litet.

REDOGÖRELSE FÖR UPPFINNINGEN Ovannämnda syfte uppnås genom en anordning enligt före- liggande uppfinning, vars kännetecken framgår av efter- följande patentkrav 1.

FIGURBESKRIVNING Figur 1 visar ett lokaloscillatorarrangemang enligt känd teknik Figur 2 visar en utföringsform av enx lokaloscillator- anordning enligt uppfinningen.

FÖREDRAGEN UTFöRINGsFoRM Uppfinningen skall i det följande beskrivas i form av ett utföringsexempel. För att underlätta förståelsen av upp- finningens funktion skall dock inledningsvis en lokal- oscillatoranordning enligt känd teknik beskrivas med hänvisning till figur 1.

Figur 1 visar två seriekopplade blandare 1 (MIX 1) och 2 (MIX 2), i en dubbel superheterodynmottagare. Mellan blandarna kan filter- och förstärkningsanordningar (ej visade) vara placerade. Bandbredden för dessa anordningar är anpassade till frekvensavståndet mellan de radiokanaler sonx mottagaren är avsedd för. En anordning 3 för att generera lokaloscillatorsignaler till blandarnalomfattar en första oscillator 6 (PLL), en frekvensmultiplikator 5 (MULT) och en andra oscillator 4 (OSC) med fast frekvens.

Frekvense n för den första oscillatorn 6 kan varieras med hjälp av en styrsignal från en frekvensstyrenhet (ej visad) ansluten till styringången 7. 10 15 20 25 30 35 508 725 4 En mottagen högfrekvent signal är ansluten till signal- ingången 8 och blandas i den första blandaren 1 næd en första lokaloscillatorsignal L01. L01 utgörs av utsignalen från oscillatorn 6 efter att denna signal frekvensmulti- Skälet till önskade plicerats k gånger i multiplikatorn 5. frekvensmultipliceringen kan vara att den lokaloscillatorsignalens frekvens är så hög att det inte är direkt faslåst spänningsstyrd oscillator. möjligt att generera denna med en Utsignalen från den första blandaren 1, som utgör en mellanfrekvent signal vars frekvens normalt är lägre än den mottagna signalens, tillförs efter eventuell filtrering och förstärkning den andra blandaren 2. I denna blandare blandas den mellanfrekventa signalen med en andra lokal- oscillatorsignal L02 som utgörs av utsignalen från den andra oscillatorn 4. Utsignalen från den andra blandningen är ansluten till utgången 9.

Den första oscillatorn 6 omfattar en referensoscillator och en spänningstyrd oscillator vars utsignals frekvens efter frekvensdelning jämförs med referensoscillatorns frekvens.

Referensoscillatorns frekvens kan före jämförelsen också frekvensdelas. Resultatet av jämförelsen - frekvens- skillnaden - får utgöra en felsignal som styr den spänningsstyrda oscillatorns frekvens. Den loop som därigenom bildas kommer att faslåsa den spänningsstyrda oscillatorns neddelade frekvens till referensoscillatorns (neddelade) frekvens. Genom att ändra de tal med vilket frekvensdelningen sker kan således den spänningsstyrda oscillatorns frekvens ändras. Den spänningsstyrda oscillatorns utsignal utgör även utsignalen från den första oscillatorn 6.

Då den nu beskrivna anordningen utnyttjas i en mottagare där mottagning skall ske på ett antal på förhand kända och 10 15 20 25 30 35 508 725 5 fastställda kanaler med närliggande frekvenser, gäller följande: Om frekvensavståndet mellan två närliggande kanaler är Af (eller multiplar av Af) måste den första oscillatorns 6 "kanalavstånd" vara Af/k. En tumregel som används vid konstruktion av faslåsta loopar är att deras loopband- bredden (BW) skall vara mindre än en tiondel av kanal- avståndet. om inte denna regel följs ökar risken för spurioser och att oscillatorn låser in till fel kanal.

Detta ger sambandet BW < (Af/k)/10 ...(A) För sambandet mellan loopens insvängningstid t och loop- bandbredd finns en annan tumregel nämligen t = 3/Bw ...(3) Sammanställs uttrycken A och B erhålls t > 30-k/Af ...(c> Uttrycket C innebär således att det för ett givet kanal- avstånd finns en kortast möjlig inlåsningstid och att vid små kanalavstånd insvängningstiderna blir mycket stora.

I figur 2 visas en utföringsform av uppfinningen. De i denna anordning ingående delarna vars funktioner motsvarar de i samband med figur 1 beskrivna har åsatts samma referensnummer som i figur 1. Lokaloscillatorn 10 omfattar enligt uppfinningen två oscillatorer ll (PLL 3) och 12 (PLL 2) som båda kan vara av samma utförande som den tidigare beskrivna oscillatorn 6, det vill säga en faslåst till en referensoscillator och vars frekvens kan varieras genom spänningsstyrd oscillator som är 10 15 20 25 30 35 508 725 6 ändring av det tal med vilket frekvensen delas före faslåsningen. Frekvensen för oscillatorerna 11 och 12 kan styras individuellt med den till styringången 7 anslutna styrsignalen. I lokaloscillatorn 10 ingår liksom i. den tidigare beskrivna anordningen 3 en multiplikator (5) som multiplicerar oscillatorns 11 frekvens med talet k.

Enligt uppfinningen ändras vid kanalbyte frekvensen för såväl oscillatorn 11 (L01) som frekvensen för oscillatorn 12 (LO2). L01 ändras därvid i förhållandevis stora steg medan L02 ändras i små steg varigenom bandbredden för de mellan blandarna placerade filter- och! förstärknings- anordningarna behöver ökas. Den möjliga frekvensändringen för oscillatorn 12 antas motsvara frekvensskillnaden för n kanaler. Kanalavståndet antas liksonxtidigare var Af vilket innebär att frekvensen för oscillatorn 12 (och L02) kan ändras i steg lika med Af. Detta innebär att L01 endast behöver ändras i steg om n-Af eftersom "fininställningen" sker med oscillatorn 12 och L02. Den motsvarande frekvens- förändringen för oscillatorn 11 blir då n-Af/k.

Om loopbandbredden för oscillatorerna 11 och 12 antas vara lika med BW blir i analogi med härledningen av uttrycket C insvängningstiden t' för oscillatorn 12 t' > 30/Af ...(D) och insvängningstiden t" för oscillatorn 11 t" > 30-k/(n-Af) ...(E).

Frekvensfelet för hela mottagaren är summan av felen för L01 och L02. Eftersom LOl:s frekvens är högre än L02:s är felet i LO1:s frekvens det dominerande. Felbidraget från L02 kan därför försummas. Detta betyder att för lokal- oscillatoranordningenenligtuppfinningenhæstämssambandet 508 725 7 mellan insvängningstid och kanalavstånd genom uttrycket E.

Jämförs detta uttryck med uttrycket C kan man konstatera att genom uppfinningen har den kortast möjliga insväng- ningstiden vid ett givet kanalavstånd reducerats med en faktor n.

Uppfinningen är ej begränsad till de ovan nämnda utförings- formerna utan kan varieras inom ramen för de efterföljande patentkraven.

Claims (4)

10 15 20 25 30 35 40 508 725 PATENTKRAV

1. Anordning för att, i en mottagare inrättad för mottagning av signaler med frekvenser inonlmikrovågsomrâdet eller högre, minska inlâsningstiderna för en lokaloscillatoranordning vid ändring av lokaloscillator- anordningens frekvens i samband med växling av mottagning mellan olika mottagarkanaler, där nämnda mottagare inne- fattar en första blandare (1) inrättad att blanda en första signal (L01) med de mottagna signalerna för att därigenom bilda en mellanfrekvens signal, och en andra blandare (2) inrättad att blanda en andra signal (L02) med nämnda mellanfrekvens signal kännetecknad därav, att: - nämnda mottagare är inrättad att motta på förhand fast- ställda kanaler där frekvensavståndet mellan kanalerna är ett bestämt värde (Af) eller multiplar av det bestämda värdet, och att nämnda anordning innefattar: - en första oscillator (PLL3) inrättad att generera en oscillator signal; - en frekvensmultiplikator (5) inrättad att frekvensmultiplicera nämnda oscillator signal för att därigenom skapa nämnda första signal (L01), vars frek- vens kan ändras i ett antal frekvenssteg; - en andra oscillator (PLL2) inrättad att generera nämnda andra signal (L02), vars frekvens kan ändras stegvis varvid de steg med vilka frekvensen kan ändras överensstämmer med det bestämda värdet (Af) mellan kanalerna och där storleken på de frekvenssteg' med vilka den första signalen kan ändras utgör en multipel av de frekvenssteg med vilka den andra signalen kan ändras.

2. Anordning enligt patentkrav 1, kännetecknad därav, att den tid som åtgår för att växla frekvenser för mottagning på olika kanaler huvudsakligen bestäms av den första oscillatorns (ll) insvägningstid (t"). 10 508 725 9

3. Anordning enligt patentkraven 1 eller 2, kännetecknad därav, att minst en av antingen den första oscillatorn (PLL3) eller den andra oscillatorn (PLL2) utgörs av en spänningsstyrd oscillator vars frekvens är faslåst till en referensoscillators frekvens.

4. Anordning enligt något av patentkraven 1 - 3, känne- tecknad därav, att frekvensen för de mottagna radio- frekventa signalerna är högre än den mellanfrekventa signalen.