JPH0130332B2 - - Google Patents

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JPH0130332B2
JPH0130332B2 JP58124492A JP12449283A JPH0130332B2 JP H0130332 B2 JPH0130332 B2 JP H0130332B2 JP 58124492 A JP58124492 A JP 58124492A JP 12449283 A JP12449283 A JP 12449283A JP H0130332 B2 JPH0130332 B2 JP H0130332B2
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JP
Japan
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frequency
oscillator
stage mixer
mixer
pll
Prior art date
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JP58124492A
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English (en)
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JPS6016734A (ja
Inventor
Yoshiteru Hashimoto
Koji Ono
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yaesu Musen Co Ltd
Original Assignee
Yaesu Musen Co Ltd
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Publication date
Application filed by Yaesu Musen Co Ltd filed Critical Yaesu Musen Co Ltd
Priority to JP12449283A priority Critical patent/JPS6016734A/ja
Publication of JPS6016734A publication Critical patent/JPS6016734A/ja
Publication of JPH0130332B2 publication Critical patent/JPH0130332B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03DDEMODULATION OR TRANSFERENCE OF MODULATION FROM ONE CARRIER TO ANOTHER
    • H03D7/00Transference of modulation from one carrier to another, e.g. frequency-changing
    • H03D7/16Multiple-frequency-changing

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Superheterodyne Receivers (AREA)
  • Noise Elimination (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 多重周波数変換構成の通信機、特にPLL発振
器を含む回路を生ずるクロス・スプリアス・ビー
トの発生を防止する方式に関する。 〔従来の技術〕 通常の通信機は殆んどがスーパーヘテロダイン
方式であり、2重以上の多重変換とするものが多
く、各変圧器(以下ミクサと称す)にはそれぞれ
局部周波数を注入する局部発振器を備えるが、周
波数可変発振器としては周波数設定の容易さと安
定度の点からPLL(Phase Locked Loop)制御
とすることが多い。第1図はそうした2重変換受
信回路であつて、アンテナ1よりの入力信号波は
前段ミクサ2で第1中間周波数となり、バンドパ
ス・フイルタ3を通つて、後段ミクサ4で第2中
間周波数となり、バンドパス・フイルタ5を通つ
て、増幅および復調されるものである。 前段ミクサ2の局部発振周波数L1はPLL制御
発振回路6より注入される。PLL制御発振器6
は電圧制御発振器(以下VCO)で基本波発振を
し、その出力をミクサ2に供給すると共に内部ミ
クサ62で固定発振器7の周波数と混合してL2
を出力する。第1図では共通発振器7の周波数は
ミクサ62で固定するほか、後段ミクサ4の局部
発振周波数L2として利用され、共通発振器7は
前段ミクサ2と後段ミクサ4の共用発振器となつ
ている。この構成は共通発振器7を共用すること
によつて発振器を1個節約し得るのみならず、共
通発振器7の発振周波数が多少変動しても、前段
ミクサ2の注入周波数L1の変動による第1中間
周波数の変化分を後段ミクサ4の注入周波数L2
の変動で逆に打消して、第2中間周波数には全く
影響が出ないようにすることが出来るものである
が、その原理はドリフト・キヤンセル方式として
周知であるから詳しくは述べないが、本発明の重
要な構成要素の一つであるので特記しておく。 ミクサ62の出力周波数は分周器63を通して
位相比較器64で基準周波数Rと位相比較し、位
相差に従つて発生する正または負の検出電圧をロ
ーパスフイルタ65を通して直流制御電圧として
VCO61に加えて発振周波数を安定化する制御
ループを構成しているものであるが、基本的に発
振周波数L1は基準周波数Rのステツプで変化す
るのであるから、L1にくらべてRは非常に小さ
く、またRと位相比較すべきプログラマブル分周
器63の出力周波数も当然小さい値となる。一方
で分周器63の分周比は大きく取るほど制御ルー
プ・ゲインが低下してPLLループの安定度が低
下するという問題があるので、ミクサ62の出力
nはなるべく低い周波数であることが望ましいの
と、分周器の動作可能周波数による制約とから、
ミクサ62はダウン・ミクサとしてはnL1
り小さく取るのが普通である。PLL回路のクロ
ス・スプリアス・ビートはこのnL1の周波数
が整数比となつたときが最も顕著であるので、以
下にその発生のメカニズムを説明する。 62はダウン・ミクサであるから、上記の整数
比をnとし、L1L2とすると nL1L2 であり、ミクサ出力にはnの他にL1L2L1
L2等の周波数が含まれるが、これ等はnより遥
かに高い周波数であるからミクサ出力部のローパ
ス・フイルタまたはバンドパス・フイルタで容易
に除去されてnのみを取出すことができるわけで
あるが、実際にはミクサの非直線特性のため上記
の周波数の高調波が発生する。この高調波それ自
体はさらに高い周波数であるから問題はないが、 nnL1の周波数状態では、 出力nのn番高調波がL1と同一周波数となつ
て干渉を生ずる。これはゼロビートとなつて外に
現われないが入力周波数がΔ変化した場合には
基本波出力の変化はΔであり、n番高調波出力
の変化はnΔとなる。従つて nn→nn±nΔ=L1±nΔ これと入力のL1±Δとの差を取ると (L1±nΔ)−(L1±Δ)=±(n−1)Δ この式から、ダウン・ミクサにおいて入力周波
数が出力周波数のn倍となる周波数の前後におい
て、該入力周波数との差周波数の(n−1)倍の
ビート周波数を出力に発生することがわかり、ゼ
ロビートを中心に周波数が交叉するように変化す
るので、一般にクロス・スプリアス・ビートと称
している。このビートはnと共に分周器を通つ
て、またはnを変調して位相比較器64の出力に
混在して、それがローパスフイルタ65のカツト
オフ周波数以下であると、VCO61に加えられ
て出力L1を周波数変調し、スプリアス成分とな
るものである。 〔発明が解決しようとする課題〕 スプリアスの発生を抑えるため、ローパスフイ
ルタ65のカツトオフ周波数を低く取ると時定数
が増大して、PLL制御発振器6のロツクアツ
プ・タイム(発振周波数が安定するまでの時間)
が長くなるので、実用回路では制約がある。その
他にも基準周波数Rと位相比較器64の高調波や
非直線性に基因するスプリアスもあるが、いづれ
も特定の周波数に限定されるから、スプリアスを
発生する周波数関係を避ける設計が望ましいが、
広帯域のゼネラル・カバレージ用では不可能であ
る。本発明は前記のクロス・スプリアス・ビート
を含む周波数帯でのスプリアス発生から逃げる手
段の提供を目的とする。 〔課題を解決するための手段〕 PLL制御発振器出力にクロス・スプリアス・
ビートを生ずる動作周波数において、共通発振器
周波数を前段ミクサ2と後段ミクサ4間の中間周
波通過帯域の餘裕周波数以内で移動することによ
り、クロス・スプリアス・ビートの発生を防止す
るようにした構成である。 〔実施例〕 第1図は基本回路であつて第1図から説明す
る。図中PLL制御発振器の出力にクロス・ス
プリアス・ビートを生ずる動作周波数において、
内部ミクサ62に局部周波数を供給すると共に、
後段ミクサ4にも局部周波数L2を供給する共通
発振器7の発振周波数を、前段ミクサ2と後段ミ
クサ4の中間のバンドパス・フイルタ3の餘裕周
波数以内で移動することにより、クロス・スプリ
アス・ビートの発生を防止するようにした通信機
回路である。 PLL制御発振器において、VCO61の周波
L1nに変換するミクサ62の共通発振器7
の周波数を移動(以下シフトと称する)すると、
シフトした周波数と同じ周波数だけL1が変化し
てVCOはロツクする。従つてPLL制御回路
部にクロス・スプリアスを発生するL1の周波数
になる少し手前で、共通発振器7の発振周波数を
スプリアス発生周波数を飛び越すように移動させ
れば、L1にスプリアスは含まれないことになる。
またL1が変化すると当然ミクサ2の出力周波数
も変化するが、その変化分は後段ミクサ4の局部
周波数L2が同方向に変化して、ミクサ4の出力
周波数に影響を及ぼさないことは前記のドリフ
ト・キヤンセル方式の説明ですでに明らかとなる
ところである。ただし、ミクサ2とミクサ4との
中間の第1中間周波数は変動するから、フイルタ
3の通過帯域幅は必要の帯域幅に変動分だけ加算
しなければならない。クロス・ビートの発生範囲
はPLL制御回路6のローパス、フイルタ65の
カツトオフ周波数で決まり、現実には1kHz程度
以上であればロツクアツプ・タイムが問題となら
ないから、共通発振器7の周波数シフトは2〜
5kHz程度でよい。従つてフイルタ3の通過帯域
幅は占有帯域幅の狭いCWやSSB信号では10〜
15kHz、FM波でも20〜30kHzあれば十分である。 共通発振器7の周波数をシフトするのには、発
振器は通常水晶制御式であるから、第2図のよう
に発振水晶片71と並列あるいは直列に電圧制御
可変容量ダイオード72を入れて制御電圧を変化
すればよい。制御の方法としては制御電圧回路に
電圧を変化するスイツチを設けて、クロス・スプ
リアス・ビートが発生したならば該スイツチを切
替えるか、周波数同調機構のスプリアス発生位置
でスイツチを自動的に動作させる等の機械的操作
と、次に述べる電気的操作のいずれでも行うこと
が可能である。 以下に特許請求の範囲第2項につき説明する。
これは特許請求の範囲第1項のPLL制御発振器
6の発振周波数を決定するプログラマブル分周器
63に周波数データをCPU(Central Processing
Unit)8から供給する構成において(現在多く
の通信機には、記憶・計算・制御にCPUが使用
されており、その機能を利用してPLLの周波数
データの設定を割込動作で実行させていることが
多い。)CPU8には予めクロス・スプリアス・ビ
ートの発生する周波数に対しては、例えば周波数
設定データと同一値を記憶させて、両方のデータ
値(通常は全桁の必要はなく、ビート発生範囲の
実状に応じて10kHzの桁あるいは100kHzの桁のみ
でよい)が一致した状態でCPU8からシフト信
号を出力し、これを簡単なD/A変換器9を通し
て制御電圧91として、例えば電圧制御のVXO
(可変周波数水晶発振器)7の水晶片71と並列
または直列に入れた電圧制御可変容量ダイオード
72に加えて、所定の周波数シフトを行うことに
より、クロス・スプリアス・ビートの発生を防止
し得るようにした通信機回路である。 第1図と第3図の回路では前段ミクサ2を
PLL制御発振器6、後段ミクサ4をVXO7から
直接供給しているが、これを逆にして、前段ミク
サ2をVXO7後段ミクサ4をPLL制御発振器6
から供給するようにしても本発明は成立する。あ
るいは後段の注入回路に周波数変換器を入れた
り、前段・後段ともにPLL制御発振器としても、
ドリフト・キヤンセルの周波数であれば同様に本
発明は成立する。 〔発明の効果〕 本発明によると、前段ミクサと後段ミクサの局
部発振器の一方がPLL発振器であり、かつ同一
の共通発振器の周波数が微少周波数可変制御され
て、クロス・スプリアス・ビートを排除し得るの
で、実用上の効果は大きい。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明を実施する通信機回路のブロツ
ク図、第2図はVXO回路図、第3図は本発明の
一実施例を示すブロツク図である。 1……アンテナ、2……前段ミクサ、3,5…
…バンドパス・フイルタ、4……後段ミクサ、
……PLL制御発振器、61……VCO、62……
内部ミクサ、63……プログラマブル分周器、6
4……位相比較器、65……ローパス・フイル
タ、7……共通発振器、70……トランジスタ、
71……発振水晶片、72……電圧制御可変容量
ダイオード、8……CPU、9……A/D変換器、
L1L2……局部発振周波数、R……基準周波数。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 前段ミクサと後段ミクサの局部発振器の少な
    くとも一方はPLL発振器で構成されていて、か
    つ同一の共通発振器により周波数制御され、共通
    発振器周波数の変動による前段ミクサ出力周波数
    の変動を後段ミクサにて補償する構成の通信機に
    おいて、PLL発振器出力にクロス・スプリア
    ス・ビートを生ずる動作周波数において、共通発
    振器周波数を前段ミクサと後段ミクサ間の中間周
    波通過帯域の餘裕周波数以内で移動することによ
    り、クロス・スプリアス・ビートの発生を防止す
    るようにしたことを特徴とする通信機回路。 2 前段ミクサと後段ミクサの局部発振器の少な
    くとも一方はPLL発振器で構成されてなり、か
    つ同一の共通発振器により周波数制御され、共通
    発振器周波数の変動による前段ミクサ出力周波数
    の変動を後段ミクサにて補償する構成の通信機に
    おいて、前記PLL発振器の周波数設定データは
    CPUより供給し、かつPLL発振器出力にクロ
    ス・スプリアス・ビートを生ずる動作周波数を含
    む周波数帯においてCPUより周波数シフト信号
    を出力せしめ、該周波数シフト信号は必要ならば
    D/A変換器を通してアナログの電圧変化とし
    て、共通発振器回路に設けた電圧制御可変容量ダ
    イオードに印加することにより、クロス・スプリ
    アス・ビートの発生を防止するようにした、特許
    請求の範囲第1項記載の通信機回路。
JP12449283A 1983-07-08 1983-07-08 通信機回路 Granted JPS6016734A (ja)

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