JPH0317467Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は無線方向探知機になどに用いられる自
動同調受信装置に関するものである。

可変周波数の高周波増幅器を用いた場合におい
て受信周波数帯を自動的に掃引し、或は手動で変
化させるために、高周波増幅器の増幅中心周波数
を変化させるとともに局部発振器の発振周波数を
変化させて受信信号周波数に対する同調をとるよ
うにされている。

このように構成されるとともに予め決められた固
定の局部発振器を設けてこの局部発振器を可変局
部発振器と切換えて周波数変換器に接続してその
局部信号を供給して、その固定局部発振器の発振
周波数に対応した予め決つた周波数の電波を受信
するように高周波増幅器の増幅中心周波数を制御
することが自動的に行われることが望まれてい
る。例えば緊急通信の電波を受信する場合におい
てはその電波の周波数に対する同調をとつておる
よりも、迅速に自動的にその所望の周波数に対す
る受信状態となることが望まれる。

このような点より従来において予め決められた周
波数に自動的に同調させるためには第２図に示す
ような自動同調受信装置が用いられていた。即ち
ループアンテナ１１よりの受信信号はゴニオメー
タ１２を介して可変周波数高周波増幅器１３に供
給され、この増幅出力は周波数変換器１４に供給
されて局部発振器１５よりの局部信号によつて周
波数変換され、周波数変換器１４より得られた中
間周波は中間周波増幅器１６で増幅される。

可変局部発振器１５の同調回路１７の同調周波
数、つまり可変局部発振器１５の発振周波数を変
更すると高周波増幅器１３の増幅中心周波数も自
動的に連動して変化し、常に局部発振器の発振周
波数と対応した周波数の受信信号が同一の中間周
波数信号に変換されるようにされる。

このような可変局部発振器１５の外に固定局部発
振器１８が設けられる。この固定局部発振器１８
を可変局部発振器１５に対してスイツチ１９によ
り切換えて周波数変換器１４に接続されると、従
来においては可変局部発振器１５の同調回路１７
が能動素子を含む発振器本体部分１５ａからスイ
ツチ２１により切離され、この同調回路１７が固
定局部発振器１８の出力側に接続される。このよ
うにして固定局部発振器１８の発振信号を同調回
路１７に供給するとともに90゜位相をずらす移相
回路２２に固定局部発振器１８の発振信号を供給
し、その移相回路２２の出力と同調回路１７の出
力とを位相比較器２３で比較し、この位相差がゼ
ロとなるようにモータ２４を制御し、そのモータ
２４により同調回路１７及び可変周波数高周波増
幅器１３の各同調周波数を制御してこれにより高
周波増幅器１３の増幅中心周波数を固定局部発振
器１８の発振周波数に対応したものとして固定発
振器１８の発振周波数に対応した受信周波数が得
られるように自動的に高周波増幅器１３を同調す
るようにしていた。

こうした可変周波数高周波増幅器つきの受信回
路の自動同調受信装置において、局部周波数発振
器の発振周波数と設定した受信周波数と比較検出
して得られる信号により可変周波数高周波増幅器
の同調回路または可変局部周波数発振器の同調回
路などをモータにより制御するとともに、比較検
出に許容範囲を設けておき、許容範囲の前後の点
でモータの制御入力を遮断することにより同調回
路の制御が許容範囲内で停止するようにしたもの
が、特開昭55−83331・特公昭51−5721などによ
つて開示されており、また、こうしたモータの制
御において正規の同調点から僅かに行き過ぎた点
を検出したときに逆転方向の小さいパルス信号を
与えて逆転することにより正規の同調点に停止さ
せるように制御する手段ものが、特公昭46−
40641などにより開示されている。

〔考案が解決しようとする課題〕

無線方向探知機などに用いる自動同調受信装置
では、受信信号がごく短い通信のものを通信内容
を聞き取る作業以外に方向探知しなければならな
いので、極力迅速な同調をえることが望ましい。

こうした目的の場合、モータを高速化して高速動
作するよな制御入力を与えればよいが、上記の従
来の制御手段のものでは高速にすればするほど、
モータの慣性によつて同調点を行き過ぎる量が大
きくなり、結局、逆方向のパルス信号を大きくす
ることになるため、慣性で戻り過ぎてしまい同調
点を往復した後に停止するということになり、迅
速性に欠けるという不都合が生ずる。

このため、こうした不都合を解消した簡便安価な
構成による装置の提供が期待されているという課
題がある。

この考案によれば可変局部発振器に代えて固定局
部発振器を周波数変換器に切換接続されると、周
波数変換器より切離された可変局部発振器の発振
周波数と固定局部発振器の発振周波数とを計数し
て両周波数を比較し、これらの差が無くなるよう
に可変局部発振器及び高周波増幅器を制御する。
つまり固定局部発振器の発振周波数と可変局部発
振器の発振周波数とを比較してこの両者が一致す
るように可変局部発振器の発振周波数を自動的に
制御する。このようにすると可変局部発振器の発
振周波数に対応した高周波増幅器の増幅中心周波
数に自動的に設定されることになる。

〔課題を解決するための手段〕

この考案は、上記のような 同調回路の周波数、つまり、同調周波数を可変
するモータと、所定の操作により設定された周波
数、つまり、設定周波数と上記の同調周波数の変
化とを比較検出して得られる検出信号によりモー
タを制御することによつて、同調周波数を設定周
波数の前後に許容範囲をもつ所定範囲内に合わせ
るようにした同調制御構成をもつ自動同調受信装
置において、 上記の許容範囲を、設定周波数が低い方では小
さく、また、高い方では大きくして、所定範囲を
設定する所定範囲設定手段と、 上記の比較検出が上記の所定範囲の一端を検出
した検出信号が得られたときはモータを逆転方向
にして制動するための逆極性パルス１個を与え、
その後に上記の所定範囲の他端を検出した検出信
号が得られたときはモータを逆転方向して戻すた
めの逆極性パルス複数個を与える制動制御パルス
発生手段と を設けることにより上記の課題を解決し得るよう
にしたものである。

〔実施例〕

以下、図により実施例を説明する。第１図に第
２図と対応する部分に同一符号を付けて示すが、
この考案においては固定局部発振器１８の出力と
可変局部発振器１５の出力とを周波数計数比較器
２６に供給してこれら両局部発振器の各発振周波
数が計数比較される。その比較結果に応じてモー
タ２４を制御し、両局部発振器１５，１８の発振
周波数が一致するように制御される。この場合切
換スイツチ１９を固定局部発振器１８側に切換え
たとき、即ち固定局部発振器１８を周波数変換器
１４に接続した場合においてのみ周波数計数比較
器２６が動作するようにする。

このようにすることによつて第２図に示した移
相回路２２や位相比較器２３を使用することな
く、また局部発振器１５内の同調回路１７を切離
す回路を必要とすることなく、単に可変局部発振
器１５の出力と固定局部発振器１８の出力とを周
波数計数比較器２６で比較し、その出力でモータ
２４を制御すればよく、周波数計数比較器２６と
してはデジタル的な処理で行われ、温度変動や経
年変化の影響を受け難く、また固定局部発振器１
８を複数設けてこれらを切換えて周波数変換器１
４に接続する場合や周波数シンセサイザを固定局
部発振器とし、固定局部発振周波数を切換える場
合においてその何れの周波数においても正しい自
動同調が行われる。

次に周波数計数比較器２６の一例を第３図を参
照して説明しよう。第３図において固定局部発振
器よりの発振周波数_rを計数する計数回路２７及
び可変局部発振器の発振周波数_lを計数する計数
回路２８が設けられる。これら計数回路２７，２
８の計数結果はそれぞれラツチ回路３１，３２に
ラツチされ、ラツチ回路３１，３２にラツチされ
た各周波数は比較回路３３で互に比較される。

例えば第４図Ａに示すように可変局部発振器の
発振周波数_lが、固定局部発振器の発振周波数_r
よりもΔだけ低い周波数からΔだけ高い周波数
の間、即ち第４図Ａに斜線で示した領域内にある
ように制御する。このため可変局部発振周波数_l
と固定局部発振周波数_r−Δとを比較すること
と、固定周波数_r＋Δと_lとを比較することとを
行う。これら比較結果において_lが_r−Δよりも
低い場合は_lを高くし、_lが_r＋Δよりも高い場
合は_lを低くするように制御すればよい。これら
周波数比較を比較回路３３より検出するために次
のような操作が行われる。

第３図において端子３４より固定局部発振信号
が入力され、増幅器３５により増幅され、その増
幅出力はNANDゲート３６に供給されるととも
にANDゲート３７に供給される。ANDゲート３
７は固定局部発振器が周波数変換器に接続したこ
とを示す信号が端子３８に与えられて開かれる。
従つて増幅器３５で増幅された固定局部発振信号
はゲート３７を通り、更に増幅器３９で増幅さ
れ、検波回路４１で検波される。その検波出力に
よりトランジスタ４２が駆動され、トランジスタ
４２によりレール４３が駆動され、このリレー接
点４３ａを切換えてモータ駆動端子４４を接地よ
り開放してモータ２４に対する制御が可能とされ
る。また検波回路４１の出力はレベル変換用増幅
回路４５へ供給される。この増幅回路４５の出力
は低レベル出力となり、インバータ４６により反
転されてその出力によつてゲート４７が開かれ
る。端子４８を通じて固定局部発振器よりの発振
局部信号が増幅器４９に供給され、その増幅出力
はゲート４７を通過してゲート５１に供給され、
ゲート５１を通じてカウンタ２８により計数され
る。

一方、クロツク発生器５２から第５図Ａに示す
ようなクロツクが発生しており、これによりその
周期の半分だけゲート３６及び５１が開かれ、そ
れぞれ固定局部発振信号及び可変局部発振信号が
計数回路２７，２８に供給されて計数される。ま
たクロツク発生器５２よりのクロツクは分周回路
５３に供給され、その出力端子５４，５５から第
５図Ｂ，Ｃにそれぞれ示すように２分周され、か
つクロツク発生器５２のクロツクと同一幅をもつ
信号が得られる。これらはゲート回路５６，５７
に供給される。

複数個、この例では４個の固定局部発振器の何
れを選択したかを示す信号が端子５８より供給さ
れ、その信号に応じて各ゲート回路５６，５７中
の一つのゲートが開かれる。ゲート回路５６，５
７の出力によつて同調許容範囲Δを設定する各
設定回路６１，６２中の１つの設定ゲートを選択
する。即ちこの例では選択した固定局部発振器の
発振周波数に応じて異なるΔを設定する。固定
局部発振器の発振周波数_rが低い場合はΔを小
さく、高い場合はΔを大きくするように設定さ
れる。

つまり、この設定によつて、許容範囲Δが設
定したの周波数が高い方では大きく設定され、ま
た、低い方では小さく設定されたことになる。

設定回路６１，６２はそれぞれ計数回路２７，
２８の計数段の出力中の設定周波数と対応した出
力がそれぞれ設定ゲートに対して反転した信号と
して入力される。これら設定ゲートにはフリツプ
フロツプ６３，６４の各出力がそれぞれ共通にに
入力さるとともにゲート回路５６，５７中のゲー
トの対応するものの出力もそれぞれ入力されてい
る。

例えば端子５４の出力が高レベルでかつ端子５
８の何れかが高レベルの場合は、その高レベル端
子と対応するゲート回路５のゲート６が開かれて
おり、ゲート回路５７は閉じている。従つて設定
回路６１が有効となり設定回路６２は動作しな
い。ゲート３６，５１が開かれると計数回路２
７，２８は先に述べたように固定局部信号及び可
変局部信号をそれぞれ計数する。計数回路２８は
可変局部信号をそのまゝ計数し続けるが、固定局
部信号を計数する計数回路２７は設定回路６１で
設定した値になると、つまりそのとき選択した固
定局部発振器と対応する設定ゲートに入力されて
いる計数回路２７の出力がすべて高レベルとなる
と、その設定ゲートより低レベルが出力し、設定
回路６１のその出力によりフリツプフロツプ６３
がリセツトされ、フリツプフロツプ６３の出力に
よりNANDゲート６５を通じて計数回路２７が
リセツトされるが、またすぐこの計数回路２７は
固定局部発振信号を計数する。フリツプフロツプ
６３のリセツトにより設定回路６１の各設定ゲー
トには共通に低レベルが与えられてこの設定回路
６１は無効とされる。従つて計数回路２７は設定
回路６１に関係なく計数を続ける。

つまり設定回路６１は第５図Ｄに示す期間だけ
有効とされる。その設定したΔだけ計数したあ
とリセツトされて再び固定局部発振信号を計数し
始める。よつて端子５４が高レベル、即ち第５図
Ｂにおける高レベルの期間においては計数回路２
７は周波数_r−Δを計数し、計数回路２８は_lを
計数することになる。この端子５４の出力が低レ
ベルになると単安定マルチバイブレータ６６が駆
動されて、これより得られたトリガーパルスによ
り計数回路２７の計数値_r−Δはラツチ回路３
１中のラツチ３１ａにラツチされ、また計数回路
２８の計数値_lはラツチ回路３２中のラツチ３２
ａにそれぞれラツチされる。

次に端子５５の出力が高レベルになると、この
場合においてはゲート回路５７が開られ、ゲート
回路５６が閉められる。従つて設定回路６１は無
効とされ、設定回路６２が有効とされる。この状
態において再び計数回路２７，２８によりそれぞ
れ固定局部信号及び可変局部信号が計数される
が、計数回路２８が設定値Δとなると設定回路
６２の出力によつてNANDゲート６７を通じて
計数回路２８は瞬時的にリセツトされ、また設定
回路６２の出力によりフリツプフロツプ６４がリ
セツトされ、その出力により設定回路６２の動作
が無効とされる。端子５５の出力が低レベルとな
つた瞬間において単安定マルチバイブレータ６８
の出力により計数回路２７の計数値_rはラツチ回
路３１中のラツチ３１ｂにはそれぞれラツチさ
れ、計数回路２８の計数値は_l−Δはラツチ回路
３２中のラツチ３２ｂにラツチされる。

以上のことが繰返され、比較回路３３において
はラツチ回路のラツチ３３ａと３２ａの各内容、
つまり周波数_r−Δと_lとを比較し、またラツチ
回路３１ｂと３２ｂとの内容、つまり周波数_rと
周波数_l−Δとを比較する。

この比較結果において周波数_lが周波数_r−Δよ
りも低い場合は第４図Ｂに示すように比較回路３
３の端子６９が高レベルとなり、周波数_rが周波
数_l−Δよりも小さい場合は第４図Ｃに示すよう
に比較回路３３の出力端子７１が高レベルとな
る。これら以外の状態では端子６９，７１は低レ
ベルである。

端子６９が高レベルになると、その高レベルは
ゲート７２を通じ、更にORゲート７３を通じて
比較器７４の一方の入力端子に供給され、その時
比較器７４の他方は低レベルが与えられ、比較器
７４の出力は例えば高レベルとなる。その高レベ
ルは端子４４よりモータ２４（第１図）を例えば
正転駆動する信号としてモータ２４に与えられ
る。この結果可変局部発振器の周波数_lを高くす
るように制御される。

逆に端子７１が高レベルの場合はその出力はゲ
ート７５，７６を通じて比較器７４の前記他方の
端子に与えられ、その時比較器７４の前記一方に
は低レベルが与えられ、比較器２４の出力は低レ
ベルとなり、端子４４よりモータ２４に対し逆転
する信号が与えられて可変局部発振器の発振周波
数を_lを下げるように動作する。

このようにして可変局部発振周波数_lは固定局部
発振周波数_rに近づき、例えば低い周波数より近
づいて行つて可変局部発振器_lが周波数_r−Δと
なると、その瞬間に端子６９の出力は第４図Ｂに
示すように低レベルとなり、補正手段が動作す
る。即ちそのレベル変化により単安定マルチバイ
ブレータ７７が駆動され、第４図Ｄに示すような
パルスが出力され、この出力パルスはゲート７
８，７６を順次通じて比較器７４に供給される。
従つて端子４４を通じてモータに対してはそれま
でと逆極性の信号が与えられ、モータを逆転する
ようになり、モータ２４に対し制御が掛つて急速
にモータを停止させる。

しかしモータ２４の慣性によつて可変局部発振
周波数_lが_r＋Δよりも高くなつたしまうおそれ
がある。従つて単安定マルチバイブレータ７７の
出力により単安定マルチバイブレータ７９が駆動
され、第４図Ｅに示すような出力を得、これをゲ
ート８１，８２を通じてパルス発振器８３に与え
る。単安定マルチバイブレータ７９の出力が高レ
ベルの期間、パルス発振器８３が動作し、第４図
Ｆに示すような小さいパルス幅のパルスが発生す
る。そのパルスはゲート８４，７６を順次通じて
比較器７４に供給される。従つて可変局部発振器
の発振周波数_lは周波数_r＋Δよりも高過ぎた状
態よりパルスが与えられるごとに徐々に周波数_l
が低くなる。この過程において局部発振周波数_l
が_r＋Δよりも低くなると端子７１の出力が低
レベルとなつてゲート８１が閉じてモータ２４に
対する修正動作が停止する。

逆に局部発振周波数_lが固定局部発振周波数_r
よりも高い状態より周波数_lを低くする場合にお
いては端子７１が高レベルであつてこれにより連
続的にモータが駆動されて_lが低くなるように制
御され、端子７１の出力が低レベルとなると単安
定マルチバイブレータ８６が駆動されてその出力
によりゲート８７，７３を順次通じて比較器７４
の反対側に信号が与えられてモータには逆転ブレ
ーキが与えられるとともに単安定マルチバイブレ
ータ８８が駆動されて、その出力によつてゲート
８９，８２を順次通じてパルス発生器８２が駆動
されてその出力はゲート９１を通じて比較器７４
に与えられ、モータに対する修正動作が行われ
る。

なお固定局部発振器へ切替えた時に、比較回路
３３の出力によりモータ２４に対する制御が所定
の通りに（前述したように）行われるように初期
設定される。つまり増幅器４５の出力の立下りに
より単安定マルチバイブレータ９５が駆動され、
その出力とインバータ４６の出力との論理積が回
路９６でとられ、その回路９６の出力はゲート９
７，９８に与えられる。よつて比較回路３３の出
力端子６９の状態により、ゲート９７，９８の何
れかより出力が得られ、その出力によりフリツプ
フロツプ９９がセツト又はリセツトされ、その出
力がORゲート１０１を通じて単安定マルチバイ
ブレータ７７を駆動するか否かにより初期設定さ
れる。ゲート１０２〜１０４は各種条件により端
子６９，７１、単安定マルチバイブレータ７７，
８６の出力などを比較器７４の何れの入力側へ供
給するかを決定するためのものである。

以上述べたようにこの考案による自動同調受信
装置によれば、固定局部発振器の発振周波数と一
致するように可変局部発振器の発振周波数を制御
し、しかもその周波数を計数比較して制御するた
め各種環境変化や経時変化などによつて影響され
難く、正しく同調させることが可能であり、しか
も第３図に示した例のようにその行き過ぎを自動
的に補正するようにすることも容易であり、正し
く自動同調が行われ、従つて良好なSN比の受信
装置とすることが可能である。

更に前記周波数比較において、可変局部発振器
の発振周波数_lが、固定局部発振器の発振周波数
を中心とする所定の周波数範囲_r−Δ〜_r＋Δ
よりも低い場合と、高い場合とを検出し、その検
出出力が得られている間、制御部を制御し、_lが
_r−Δ〜_r＋Δ内に入ると、それまでと逆の制
御、つまりそれまでは_lを高くする制御をしてい
たら、_lを低くする制御を僅か行い、つまり第４
図Ｄ、更に必要に応じて第４図Ｆの制御を行い、
この補正制御により、固定局部発振器の発振周波
数に対応した周波数に受信機を急速に同調でき
る。よつて短時間の通信でも確実に受信できる。

また手動同調、自動同調の切換スイツチ１９の
制御と連動して周波数計数比較器２６の出力の制
御部２４への供給、遮断を行つており、手動、自
動の切換え操作が簡単単であり、かつ固定局部発
振器による受信時の自動同調も短時間に行われ
る。

なお、周波数の計数比較としては例えば互に比
較されるべき一方の周波数信号を可逆カウンタで
アツプカウントし、他方の周波数信号をダウンカ
ウントして計数し、その計数が終つた時のカウン
タの状態によつて比較出力を得ることができる。
或は１つのカウンタで一方の信号を計数し、その
計数値をラツチ回路にラツチし、その後そのカウ
ンタで他方の信号を計数して他のラツチ回路でラ
ツチして或はラツチすることなくカウンタ内の計
数値とラツチ回路にラツチした計数値とを比較す
るようにすることもできる。

〔考案の効果〕

この考案によれば、許容範囲を周波数の低い方
では小さく、高い方では大きくとるように範囲設
定するとともに、許容範囲の一般の検出信号が得
られたときはモータに逆極性パルス１個を与えて
制動し、その後、他端の検出信号が得られたとき
はモータを徐々に回転させて許容範囲に戻すため
の逆極性パルス複数個を与えるように制動制御し
ているため、この範囲設定と制動制御とにより、
同調回路の可動部分における周波数変化と合致し
た駆動制御が得られる。

つまり、一般に、同調回路の可動部分における
一定の可動量に対する周波数変化量の関係は、周
波数ダイアルの目盛などにより容易に理解し得ら
れるように、周波数の低い方では周波数変化量が
小さく、また、高いでは周波数変化量が大きいの
で、従来のもののように、周波数に無関係に同一
の許容範囲にして制御したのでは、周波数的にみ
ると高い方では制御条件が厳し過ぎ、低い方では
ゆる過ぎるという不都合が生じてしまうが、この
考案のように設定すれば、周波数に合わせた制御
条件で駆動制御が行えるようになるわけであり、
また、制動制御によつて、許容範囲の一端にかか
ると同時に、パルス状の逆極性制動が掛けられる
ので、制動が行き過ぎて逆戻りしてしまうことが
なく、殆どの場合、慣性を激減させて、所定範囲
内に収まるように停止させることができ、それが
制動しきれずに、許容範囲の他端を越えた場合で
も、やはり、パルス状の逆極性駆動で徐々に引き
戻されるので、モータを高速化しても、１回行き
過ぎるだけで確実に所定範囲内に収めることがで
きるようにしたものを、一端の検出では逆極性パ
ルス１個を発生し、他端の検出では逆極性パルス
複数個を発生する簡単な構成を付加するだけで安
価に提供し得るなどの特長がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の自動同調受信装置を示すブロツ
ク図、第２図はこの考案による自動同調受信装置
の一例を示すブロツク図、第３図はその周波数計
数比較器の具体例を示す論理回路図、第４図及び
第５図はそれぞれこの考案の説明に供するための
図である。 １３：可変周波数高周波増幅器、１４：周波数
変換器、１５：可変局部発振器、１６：中間周波
増幅器、１８：固定局部発振器、１９：スイツ
チ、２６：周波数計数比較器、２４：可変高周波
増幅器及び可変局部発振器の周波数を制御するた
めの制御部としてのモータ。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 同調回路の周波数（以下、同調周波数とい
   う）を可変するモータと、所定の操作により設
   定された周波数（以下、設定周波数という）と
   前記同調周波数の変化とを比較検出して得られ
   る検出信号により前記モータを制御することに
   よつて、前記同調周波数を前記設定周波数の前
   後に許容範囲をもつ所定範囲内に合わせるよう
   にした同調制御構成をもつ自動同調受信装置
   （以下、装置という）であつて、 ａ 前記許容範囲を、前記設定周波数が低い方
   では小さく、また、高い方では大きくして、
   前記所定範囲を設定する所定範囲設定手段
   と、 ｂ 前記比較検出が前記所定範囲の一端を検出
   した前記検出信号が得られたときは前記モー
   タを逆転方向にして制動するための逆極性パ
   ルス１個を与え、その後に前記所定範囲の他
   端を検出した前記検出信号が得られたときは
   前記モータを逆転方向して戻すための逆極性
   パルス複数個を与える制動制御パルス発生手
   段と を具備することを特徴とする装置。 ２ 実用新案登録請求範囲第１項の装置であつ
   て、 ａ 前記自動同調受信装置を方向探知機用の自
   動同調受信装置で構成し、 ｂ 前記同調回路を、受信信号を可変周波数高
   周波増幅器の同調回路と連動するものであつ
   て、前記受信信号を中間周波数に変換するた
   めの局部周波数と同じ周波数を発生する可変
   発振器に設けた同調回路によつて構成すると
   ともに、前記局部周波数を発生する固定局部
   周波数発振器の周波数を前記設定周波数とし
   て構成した ことを特徴とする装置。