JPH03182107A - 周波数変換器 - 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」 この発明は例えばマイクロウェーブの中継用等に用いら
れる周波数変換器に関する。

「従来の技術」 マイクロウェーブの中継所では中継すべき信号を受信し
て増幅し、その増幅した信号の周波数を受信側の周波数
とは別の周波数に変換して次の中継所に発送している。

第４図に従来の中継用周波数変換器の概略の構成を示す
０図中ｌは入力端子、２は局部発振器、３はミキサ、４
はフィルタ、５は出力端子を示す。

入力端子ｌには中継すべき信号が人力される。

中継すべき信号の周波数をｆ　ｌＮ％局部発振器２の周
波数をｒ、とすると、ミキサ３の出力側には周知のよう
にｆ４±ｒ、の周波数を持つ信号が出力される。

フィルタ４は和又は差の周波数の何れか一方を取出すた
めに設けられ、フィルタ４によって選択された周波数を
持つ信号が出力端子５に出力され、次の中継所に伝送さ
れる。

ここで入力端の搬送周波数と出力側の搬送周波数を接近
させて動作させることができると電波の利用効率を向上
させることができる。

「発明が解決しようとする課題」 然し′「ら第４図に示した回路構成の周波数変換器によ
ればその構造上局部発振器２の周波数ｒ。

を小さく設定し、入力側の搬送周波数に近い搬送周波数
で送り出すことができない不都合がある。

その理由は局部発振器２の周波数１！を小さく設定した
場合、第５図及び第６図に示すようにフィルタ４の通過
帯域Ｆ内に入力側の搬送周波数ｆｌＮを含んでしまうか
らである。第５図は出力側の周波数をｒ、、＋ｒ、とし
た場合を示すが、差の周波数ｆｉｎ　　ｆｓとした場合
も、第６図に示すようにフィルタ４の通過帯域Ｆ内に入
力側の搬送周波数ｆｌＮを含んでしまうため、出力側に
入力端の搬送周波数成分が漏れ、妨害を与えることにな
る。

従って従来は入力側の搬送周波数ｆｌＮがフィルタ４の
通過帯域内に含まれないように局部発振器２の周波数り
を大きい値に設定している。因みに従来は「、を３００
ＭＨｚ程度に採り、入力側と出力側の搬送周波数を光分
離して設定している。

「発明が解決しようとする課題」 従来は局部発振器２の周波数ｒ、を大きく採り、入力端
の搬送周波数に対し出力側の搬送周波数を大きくシフト
させている。このように周波数を大きくシフトさせるこ
とができるチャンネルでは実用できるが、電波の利用効
率を考える場合、入力端と出力側の周波数のシフトＩｆ
を小さくした方がよい。

この出願の第１発明では入力端と出力側の周波数の差を
小さく設定し、電波の利用効率を高めることができる周
波数変換器を提供しようとするものである。

この出願の第２発明では周波数変動が少ない周波数変換
器を提供しようとするものである。

「課題を解決するための手段」 この発明においては入力端子と出力端子の間に第１ミキ
サと第１フィルタ及び第２ミキサと第２フィルタから戒
る縦続回路を接続し、第１ミキサにおいて、入力信号の
搬送周波数を大きくシフトさせて第１フィルタで取出し
、この第１フィルタによって取出した信号の周波数を第
２ミキサで再び元の周波数に近い周波数に変換し、第２
フィルタによってこの周波数の信号を選択して取出す構
成としたものである。

この発明の構成によれば第１フィルタは第１ミキサで大
幅に周波数シフトされた信号を選択して取出すから、第
１フィルタの通過帯域内に入力信号の搬送周波数を含ま
ないように設定することができる。

従って第１フィルタによって選択して取出した信号には
入力側の搬送周波数成分を含まない信号を取出すことが
でき、よって第１フィルタによって取出した信号を第２
ミキサで再び元の入力側の搬送周波数に近い周波数に変
換し、この周波数変換した信ぢを第２フィルタで取出す
ことにより第２フィルタによって取出した信号は入力側
の搬送周波数に接近しているにもかかわらず、入力端の
搬送波成分の漏れがない。よって妨害の少ない信号を送
り出すことができる。

「実施例」 第１図にこの出願の第１発明及び第２発明の一実施例を
示す０図中１１は第１ごキサ、１２は第１フィルタ、１
３は第２ミキサ、１４は第２フィルタを示す、これら第
１ミキサ１１、第１フィルタ１２、第２ミキサ１３、第
２フィルタ１４は入力端子１と出力端子５の間に縦続接
続される。

第１ミキサ１．１と第２ミキサ１３には第１局部発振器
１５と第２局部発振器１６が接続され、周波数変換動作
が行なわれる。

第１ミキサ１１では入力側の搬送周波数を大幅に周波数
シフトさせる周波数変換を行なう、この例では第２図に
示すように入力端の搬送周波数ｆ＋＋＋をｒ　１）ｌ＝
５０００　ＭＨｚとした場合、第１局部発振器１５から
例えば５７７０　Ｍ）ｌｚの第１局部発振信号「□を与
え、第１フィルタ１２でその差の周波数７７０　ＭＨｚ
の信号を取出した場合を示す。

入力端の搬送周波数５０００　ＭＨｚに対し、第１フィ
ルタ１２で取出す周波数が７７０　ＭＨｚとすれば、そ
の周波数は大きく離れている。この結果第１フィルタ１
２は第２図に示すように低域通過特性Ｆを持つフィルタ
を用いればよく、その低域通過帯域には入力端の搬送周
波数５０００　Ｍｌｌｚを含まないようにすることは容
易である。

第１フィルタ１２は第１ミキサ１１が出力する差の周波
数の信号を取出して第２ミキサ１３に与える。第２ミキ
サ１３では第２局部発振器１６から例えば５８００　Ｍ
Ｈｚの第２局部発振信号ｆｒ！を与えることによって第
２ミキサ１３から差の周波数５０３０　ＭＨｚと和の周
波数６５７０　ＭＨｚの信号を得ることができる。

第２フィルタ１４に第３図に示す帯域通過特性Ｆ、を持
たせることにより、第２ミキサ１３から出力される差の
周波数５０３０　ＭＨｚの信号を取出すことができる。

第２ミキサ１３から出力される信号成分は第１フィルタ
１２から人力される７７０ＭＨｚの周波数を持つ信号と
第２局部発振器１６から与えられる第２　ＬＳ部発振信
号ｆｒ２との和と差の周波数の信号である。仮に第２ミ
キサ１３に漏れがあっても第１フィルタ１２から入力さ
れる７７０ＭＩＩｚの信号と第２局部発振器１６の５８
００　Ｈｚの信号だ番すである。

第２フィルタ１４の帯域通過特性Ｆ２は第３図に示すよ
うに差の周波数５０３０　ＭＨｚを中心に通常の通過脩
域輻例えば±３００ＭＨｚであっても第２フィルタ１４
の通１Ｕ４ｉＦ域Ｆ２内には妨害となる信号を含むこと
はない。つまり出力端子５に出力される信５の周波数は
入力側の搬送周波数ｒ＋ｓに近い５０３０　Ｍｌｌｚで
あっても、入力端の搬送波成分が含まれることはなく、
妨害のない信号を送り出すことができる。

この出願の第２発明では第ｉｒ′ｎ）部発振器１５と第
２局部発振２Ｓ１６をフェイズロックループによって互
に周波数を同期化し、一方の局部発振器が周波数変動し
ても、その周波数変動は連動して動くように構成した点
を特徴とするものである。

第１局部発振器１５は電圧制御発振器１５Ａと、第３ミ
キサ１５Ｂと、分周器１５Ｃと、位相比較器１５Ｄと、
基準発振器１５Ｅとによって構成することができる。

第３ミキサ１５Ｂは電圧制御発振器１５Ａの発振周波数
と、第２局部発振器１６の発振周波数を周波数混合し、
特に図では省略したが低域通過フィルタによって差の周
波数の信号を取出す。ここに取出した差の周波数ｆ工は
分周器１５Ｃの分周比を１／Ｎ、基準発振器１５Ｅの周
波数をｆｍとした場合、Ｆ、＝Ｎ−ｆ＊　となる。

Ｎ−ｆ、の周波数を持つ信号を１／Ｎ分周器１５Ｃで１
／Ｎの周波数に分周し、位相比較器１５Ｄに与える。こ
れによって位相比較器１５Ｄには基準発振器１５Ｅと１
／Ｎ分周器１５Ｃからそれぞれ周波数が等しいｆｌｌの
信号が与えられ、その位相比較を行なう。

位相比較出力は電圧制御発振器１５Ａの制御端子に与え
られ、電圧制御発振器１５Ａの発振周波数を制御する。

電圧制御発振器１５Ａの発振周波数は第３ミートサ１５
Ｂの出力の周波数がＮ−ｆ。

に安定する周波数に制御される。

つまり電圧制御発振器１５Ａの発振周波数をｆ　ｒ’ｌ
とした場合、第３ミキサ１５Ｂでは第２局部発振器１６
の発振周波数Ｌｘと電圧制御発振器１５Ａの差の周波数
を出力するから ｆ、、−ｆ、、−Ｎ　−ｆ、　　　　・・・（１）とな
る。よって電圧制御発振器１５Ａの発振周波数ｆ。は ｒ、、−Ｎ−ｒＲ・　・　・（２） となる。

ここでｆ　ｒｚ−５８００Ｍｌｌｚ、　ｆ　＊　＝　１
０ＭＨ２、、Ｎ−３とするとｆ□−５７７０ＭＨｚとな
る。また第１フィルタ１２で取出す信号の周波数をｒ＋
ｒとすると、ｒ　ＩＦ＝　ｒ　ｒｚ＋　Ｎ−ｆ　＊　　
ｒ　＋、ｌトナル。ヨッテ出力端子５に出力される信号
の周波数ｆ。ｕＴは「。ＵＴ−ｆ０±Ｎ−ｆ、となる。

第２式より明らかなように電圧制御発振器１５Ａの発振
周波数ｆ□は第２局部発振器１６の発振周波数１１□が
変動すると、その変動に追従して変動する。

この結果第１局部発振器１５と第２局部発振器１６の周
波数の差は常にＮ−ｒ＊　＝３０ＭＨｚの一定値に保た
れる。従って出力端子５から送り出される信号の周波数
ｆ。、Ｊ↑は精度よく、つまり基準発振器１５　Ｂの周
波数の安定度に対応した安定性で周波数を維持する。

「発明の効果」 以上説明したように、この出願の第１発明によれば入力
端の搬送周波数と出力側の搬送周波数の差を小さくし、
電波の利用効率を高めることができる。

然も入力端の搬送周波数と出力側の搬送周波数を接近さ
せても出力側に入力側の搬送波成分が漏れることはない
、よって周波数シフト量が小さいにもかかわらず入力側
からの妨害を受けない周波数変換を行なうことができる
。

更にこの出願の第２発明によれば第１局部発振器１５と
第２局部発振器１６の発振周波数を互いに連動して動作
させることができる。

よって出力信号の搬送周波数を安定に維持することがで
きる利点が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの出願の第１発明及び第２発明の実施例を示
すブロック図、第２図及び第３図はこの出願の第１発明
の詳細な説明するためのグラフ、第４図は従来の技術を
説明するためのブロック図、第５図及び第６図は従来の
技術の欠点を説明するためのグラフである。 ｌ二人刃端子、５：出力端子、１１：第１ミキサ、１２
：第１フィルタ、１３：第２ミキサ、１４：第２フィル
タ、１５：第１局部発振器、１６：第１局部発振器。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）Ａ、入力端子に与えられる入力信号の周波数を、
   次段に接続される第１フィルタの帯域に含まれる周波数
   を持ち、且つ第１フィルタの帯域内に入力信号の周波数
   を含まない周波数の信号に変換する第１ミキサと、 Ｂ、この第１ミキサに第１局部発振信号を与える第１局
   部発振器と、 Ｃ、上記第１フィルタの帯域に含まれて取出された信号
   の周波数を上記入力信号の周波数に接近した周波数の信
   号に変換する第２ミキサと、Ｄ、この第２ミキサに第２
   局部発振信号を与える第２局部発振器と、 によって構成した周波数変換器。
2. （２）互に縦続接続された第１ミキサと第２ミキサに対
   してそれぞれに第１局部発振信号と第２局部発振信号を
   与える第１局部発振器及び第２局部発振器を互にフェイ
   ズロックループによって結合し、その発振周波数の変動
   を同期化するように構成して成る周波数変換器。