JPH01165227A - 周波数追尾発振器 - 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〕 この全明け、高周波入力信号の搬送波周波数に精度良く
合致しながら追随する周波数追尾発振器に関するもので
ある。

〔従来の技術〕

従来、この種の回路としては、第６図に示すものがあっ
た。

図において、（１）は連続波又はパルス変調波等の高周
波信号入力端子、（２）は電力２分配回路、α１Ｊは電
力２分配回路（２）、広帯域同調型バンドパスフィルタ
（３ａ）及び（３Ｎ　、飽絡線検波１ｌ（４ａ）及び（
４ｂ）。

ビデオ加算回路（５）で構成された広帯域同調周波数弁
別回路、（６）は高周波信号入力のタイミング検出回路
（至）により制御され、上記周波数弁別回路（ロ）の弁
別出力信号レベル（２）を増幅又は−時記憶する周波数
補正制御回路、（７）は上記周波数補正回路（６）の出
力信号と周波数同調制御回路（９）により周波数弁別範
囲の中心周波数に同調する粗同調制御信号との加算回路
、（８）は広帯域宅振器、ａｃｂＶｉ高周波信号出力端
子である。

次に動作について説明する。

高周波信号入力端子（１）　Ｋ印加した高周波信号は。

第７図に示す高周波弁別特性を持つ広帯域同調周波数弁
別回路面によって周波数弁別される。

周波数弁別回路α１）ｉｔ％Ｙ工Ｇ　（Ｙｉｔｔｌｉｕ
ｍ工ｒｏｎ　Ｇａｒ−ｎｅｔ）素子利用の１組のバンド
パスフィルタ（３ａ）。

（３ｂ）等で構成され、１ｇ！Ａは中心周波数ｆ１に同
調し、他方は中心周波数ｆ１．に同調し、その差（ｆ、
−ｆｂ）をほぼ一定に保ちながら広帯域に渡って同調で
きる様にし、各々のフィルタ出力を互いに極性の違った
（正負極性）飽絡線検波器（４ａ）、（４ｂ）を接続し
、その出力をビデオ加算することによシ、高周波信号入
力の搬送波周波数に比例して振幅が正負に変化する弁別
出力を得ることができる。

従って、この弁別出力信号によシ広帯域同調発振器（８
）の粗同調制御信号を補正Ｊｌ！ＩＪ御して、高周波入
力信号に追随する発振周波数を得る様に制御することが
できる口 〔発明が解決しようとする問題点〕 従来の追尾発振器は１以上の様に構成されて＾るので、
精度良く入力信号周波数に合致し追随させるためにＶｉ
、広帯域に渡って最初に周波数弁別回路の中心周波数ｆ
０と粗同調制御信号のみによる発振周波数とを合わせて
おく必要がある。又、周波数弁別特性は、２個の同調型
バンドパスフィルタの特性を離調し、その振幅特性を利
用して−るため広帯域に渡ってその周波数弁別感度及び
弁別範囲が全てバンドパスフィルタ特性で左右されるた
め、一定で無く弁別特性が変動する。このため弁別特性
の中心周波数ｆｃとｆｃＶｃおける弁別感度が変動し、
高周波入力信号に対し、精度良す周波数補正制御を行う
ことができなめなどの欠点があった。

この発明ば、上記の様な従来のものの欠点を除去するた
めになされたもので広帯域に渡って無調整で安定な周波
数弁別範囲及び弁別感度を得ることで常に高周波入力信
号周波数に精度良く合致し、追随できる周波数追尾角振
器を得ることを目的としている。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係る周波数追尾発振回路は、広帯域に渡って
常に高周波入力信号を弁別特性の中心とする弁別特性を
有する周波数弁別回路を採用し、この弁別回路に広帯域
同調角振器の出力を帰還し、入力信号との周波数差に比
例した弁別信号を得て、上記発振器に周波数補正信号と
して帰還する様にしたものである。

〔作用〕

この発明におけｂ周波数弁別回路は、常に弁別特性の中
心が高周波入力信号周波数になる様％作用すると共に弁
別範囲が遅延線路の遅延時間の逆数に比例するため、広
帯域に渡って常に安定な弁別特性を得、一定の感度で発
振器の周波数を補正制御する機作用する。

〔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Ｏ 第１図にお−で、【１）は高周波信号入力端子、３］）
は周波数同調制御回路（９）からの粗同調信号によシ概
略同調後、広帯域同調全振器からの発振周波数に精度良
く追随するトラッキング量バンドパスフィルタ、（２）
Ｖｉ電力２分回路、α４１Ｉ−１ｔ広帯域周波数弁別回
路で電力２分配回路（２）　、　Ｏ／９０　　ハイブリ
ッド回路αηを入力に持った広帯域ミキサー（ｘ５ａ）
。

（１５ｂ）により（１６ａ”ｌのローパスフィルターヲ
通して各々９０　の位相差を持った出力信号（Ｉ、Ｑ、
　）を得、一方を遅延時間２を有する遅延線路翰を涌し
て（至）のミキサーで結合し、翰のローパスフィルター
を通して周波数弁別信号（Ｖを出力する。（６）は高周
波信号入力のタイミング検出回路α３によシ制御さｒＬ
、上記周波数弁別回路０４）の弁別出力信号レベル（ｖ
）を増幅又は、−時記憶する周波数補正制御回路、（７
）は上記周波数補正制御回路（６）の出力信号と周波数
同調制御回路（９）によシ１周波数弁別範囲の中心周波
数に同調する粗同調制御信号との加算回路、（８）は広
・清域全振器、器は電力３分配回路で１本を上記周波数
弁別回路α４に帰還し、１本を上記トラッキング型バン
ドパスフィルタ（財）に帰還スると共に残り１本を高周
波信号出力端子αＯに出力している。

次に動作について説明する。

周波数同調制御回路（９）の粗同調制御信号出力を得て
加算回路（７）はあらかじめ周波数を高周波信号入力（
ｆ８）に同調する様広帯域発振器（８）を制御し、発振
周波数（ｆｏ）〜（ｆ、）とする。又、同時に、トラッ
キング壓バンドパスフィルタ？刀ハ、周波数同調制御回
路（９）の粗同調制御信号出力及び電力３分配回路（イ
）で分配された広帯域発振器（８）の出力により、バン
ドパスフィルタの中心周波数を広帯域発振器（８）の出
力周波数に同調されて−る〇なお、トラッキング型バン
ドパスフィルタ？刀は、内部に、ＡＦＯ回路を有し、上
記両信号により制御され常に高周波信号入力周波数（こ
の場合は広帯域発振器の周波数（ｆｏ））にフィルタの
中心周波数を制御する様動作する本ので粗同調誤差が無
くなるコトから、バンドパスフィルタの帯域幅を所要帯
域幅に迄小さくすることができる利点を持つ。

高周波信号入力端子（１）に印加された高周波信号が、
トラッキング型バンドパスフィルタ（ハ）の帯域内に存
在する周波数Ｃｆ、）であれば、フィルタ（ハ）を経て
広帯域周波数弁別回路α４で周波数弁別される。

広帯域周波数弁別回路αくに入力した高周波信号（Ｓｉ
ｎω、ｔ）は、電力２分配回路（２）で分配され、広帯
域ミキサー（ｘ５ａ）、（ｘ５ｂ）に入力し、０／９ｏ
　ハイブリッド回路αηの出方と混合される。ここでミ
＊　ｔ−（１５ａ）、（１５Ｎに入力する。／９ｏ　ハ
イブリッド回路ａηの出力は、広帯域発振器（８）の出
方（ｓｉｎω。ｔ）を０．９０　位相変化させたもので
ある。

従って、ミキサーの出力信号をローパスフィルター（１
６ａ）、（１６１））を通した両信号の差成分信号（１
）及び（りは、次式で与えらねる。

工＝　Ｓｉｎω、ｔ　Ｘ　Ｓｉｎω。１＝　Ｋｚ＊Ｃｏ
ｓ　　（ω８−ω。’Ｉｔ　　　（但し、Ｋ工は定数）
−−−ｆｌ）Ｑ＝　Ｓｉｎ　ω、ｔ　Ｘ　Ｏｏｓ　ＧＪ
ｏｔ”　Ｑ・Ｓｉｎ　（ω８−ω。）ｔ　　　Ｃ但し、
ＫＱｋ′ｉ定ａ　）　−一−［２）ｒｌ）　、　［２）
は、互いに位相差９０°を有する差信号で有シ、次１ｃ
［信号側を遅延時間（Ｚ）を有する遅延線路（１）に通
した後、再度第２のミキサー（至）で上記工信号と混合
し、ローパスフィルタα優を通した周波数弁別回路α４
の弁別信号出力（ｖ）Ｖ１次式〒与えられるＯＶ　＝　
ＫｚｍＣＯｅ（ω、−ωｏ）ｔＸＱ’５ｉｎ（ω、−ω
。）（ｔ−Ｚ）＝　Ｋ−８ｉｎ（ω６−ω。）・ｚ　　
　（但し、ＫＶｉ定数）−−−（３３すなわち、広帯域
周波数弁別回路α→の出力は、高周波信号入力と、広帯
域全振器（８）の出力信号との周波数差（ω。−ω。）
ＶＣ比例した周波数弁別信号（Ｖ）を直流成分として得
ることができる。又、この弁別信号の弁別範囲は第２図
に示す様に遅延線路翰の遅延時間（勾の逆数に比例した
一定のものを得ることができる。次に周波数補正制御回
路（６）では、タイミング検出回路（至）から出力され
る高周波信号入力のタイミングを用−て上記弁別信号出
力を高周波信号入力の無い時間（例えば、パルス入力の
場合のパルスとパルスの間の時間等）につ＾て一定に保
持して周波数補正信号（直流出力）とする。

上記周波数補正信号は、周波数制御信号加算回路（７）
において、先て出力している周波数同調制御回路（９）
からの粗同調信号に加算され、広帯域発振器（８）の発
振周波数（ｆｏ）を入力信号周波数（ｆ、）に合致させ
る（すなわち％ｆ０＝　ｆ、　）様に、補正制御するＯ 高周波入力信号に合致した広帯域発振器（８）の出力は
電力３分配回路■によシ分配されて、前述した周波数弁
別回路ａ４及びトラッキング型バンドパスフィルタシυ
に帰還されると共に追尾箔振器の出力として高周波信号
出力端子αＯより出方する。

従って、高周波信号出力端子には、常に入力した高周波
信号の搬送波周波数に精度良く追随した高周波出力を得
ることができる。

なお、上記実施例では、遅延線路（イ）をＱ信号側で入
れたが、逆に工信号側に入れても同様に弁別出力信号を
得ることができる。

また、上記実施例では、ある任意の高周波信号人力（ｆ
、）に対し、その周波数弁別特性の範囲内で広帯域全振
器（８）を周波数補正し、周波数合致した追尾全振器を
得る構成としたが、さらに追尾範囲を拡大する他の変形
例にっｂて以下に述べる。

第３図は、第１図に周波数補正範囲検出回路翰を付加し
たもので他の基本的動作にっ−ては、第１図と同様であ
る。

周波数補正範囲検出回路＋２３Ｖｉ、周波数補正制御回
路（６）の補正信号（すなわち、第４図に示す弁別信号
（直流成分））の出力振幅の範囲を１０時に於ける出力
振幅（すなわちＯｖ）を中心として、正側出力をスライ
スレベル（ＶＴＨ）、負側出力をスライスレベル（ｖＴ
Ｌ）によシ判別し、弁別信号の出力範囲が常に（ｖＴＬ
）〜（ｖＴＨ）の範囲になるように周波数補正信号の一
部を周波数同調制御回路（９）で最初に設定した粗同調
信号に加算又は減算する。従って、周波数補正制御が完
了した状態に於ける周波数補正信号は、（ｖＴＬ）〜（
Ｖ、Ｈ）の範囲で動作する様になる。

この結果、高周波入力信号が周波数弁別範囲を越えて連
続的に変動する様な場合でも、最初に設定した粗同調信
号への補正が行なわれ、広帯域に渡り、常に精度良く追
随する追尾余振器を得ることができる。

また、上記実施例では、何れも周波数追尾発振器の場合
について述べたが、ｍ成の一部を変更することによシ、
周波数測定回路としても転用できるＯ 第５図は、第１図に周波数測定回路（財）及びその周波
数測定情報８力端子（ハ）を付加し、逆に加算回路（７
）を削除した構成としたもので、他の基本的動作につい
ては、第１図と同様である。

周波数同調制御回路（９）からの同調制御信号によシ発
振した広帯域発振器（８）の出方周波数を基準とし１周
波数弁別回路α４及びトラッキング型バンドパスフィル
タシυで決まる周波数弁別範囲（瞬時周波数測定範囲）
の高周波入力信号の搬送波周波数を弁別し、上記周波数
測定回路（ハ）で、その弁別特性よシ測定周波数を算出
して出力端子頓に出力するＯ なお、上記のままでＶｉ、実際の発振周波数に周波数ｎ
ｖがなりので測定結果は、発振周波数を基準とした相対
周波数の測定結果となるが、広帯域発振器（８）０代わ
シに周波数安定度の高＾シンセサイズド発振器等を使用
すれば、高周波入力信号の絶対周波数測定が、精度良く
できる。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば１周波数弁別回路にお
−で、高周波入力信号を基準信号として弁別信号を出力
し、その出力を補正信号として広帯域発振器に帰還する
ように構成したので常ＶＣ精度良く高周波入力信号に追
随できる効果がある。

又、周波数弁別特性は、無調整とすることができると共
に弁別範囲については、遅延線路の遅延時間の逆数に比
例して広帯域に渡シ任意に一定に設定できふため弁別感
度も一定になる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の一実施例による広帯域周波数追尾
発振器の構成図。 第２図は、この発明の周波数弁別回路の弁別特性を示す
図、 第３図け、この発明の他の実施例による広帯域周波数追
尾発振器の構成図。 第４図は、他の実施例の周波数弁別特性の判別域を示す
図、 第５図は、この発明を周波数測定回路に転用した場合の
構成図、 嬉６図は、従来の広帯域周波数追尾発振器の構成図、 第７図Ｖｉ、従来の周波数弁別回路の弁別特性を示す図
である。 （１）は高周波信号入力端子、ＣＩ）はトラッキング型
バンドパスフィルタ、（２）は電力２分配回路、（１５
ａ）。 （１５ｂ）は広帯域ミキサー、　　（１６ａ）、（１６
ｂ）ｉｊ　Ｏ−パスフィルタ、α７１ｔ’ｊＯ／９０　
　ハイブリッド回路％（イ）は遅延時間（Ｚ）を有する
遅延線路、（至）（″ｌ′第２のミキ？−，Ｑ儲はロー
パスフィルタ、（６）は周波数同調制御回路、（７）　
Ｖ′ｉ加算回路、（８）　Ｖｉ広帯域宅振器、（社）は
電力３分配回路、ａ３はタイミング検出回路、（９）は
周波数同調制御回路、αＯげ高周波信号出力端子、０４
は広帯域周波数弁別回路。 なお、図中の同一符号は同一、又は相当部分を示す。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）高周波信号入力の搬送波周波数に追随する周波数
   追尾発振器に於いて、高周波信号入力端に上記発振器の
   出力周波数を中心として追随するトラッキング型バンド
   パスフィルタを有し、さらに上記トラッキング型バンド
   パスフィルタを通過した高周波入力信号の搬送波周波数
   を基準として、周波数弁別出力を有する周波数弁別回路
   に上記発振器の出力を帰還し、且つ、上記周波数弁別回
   路の弁別出力で上記発振器の出力周波数を制御すること
   を特徴とする周波数追尾発振器。
2. （２）周波数弁別回路に分配入力される両信号の周波数
   差を９０゜位相差で検出する第１のミキサー（Ｉ／Ｑ検
   出回路）と上記Ｉ／Ｑ信号の一方に遅延線路を有して他
   方の信号とを第２のミキサーで結合させるように構成し
   たことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の周波数
   追尾発振器。