JPH0322106B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この発明は例えばスペクトラムアナライザのよ
うに広い帯域を測定対象とする広帯域受信器に関
する。

「背景」 例えばスペクトラムアナライザ或は周波数カウ
ンタの入力回路には周波数変換のためにヘラロダ
イン方式の受信回路が設けられる。この受信回路
は測定対象となる周波数帯域が広いため局部発振
器の基本波は元より高調波も利用して周波数変換
を行つている。

例えば1GHz〜10GHzまでを測定対象とした場
合、局部発振器の発振周波数を1GHz〜10GHzま
で周波数掃引させることができれば与えられた入
力信号を1GHz〜10GHzのどこかの周波数で中間
周波数に変換してとらえることができる。

然し乍ら局部発振器を1GHz〜10GHzのように
広い帯域にわたつて掃引発振させることはむずか
しい。このため一般には例えば1GHz〜2GHzを掃
引発振することができる局部発振器を設け、この
局部発振器から1GHz〜2GHzの基本波成分に対
し、偶数次及び奇数次の高調波成分を発生させ各
高調波成分により２〜3GHz、３〜4GHz、４〜5G
Hz、５〜6GHz、６〜7GHz、７〜8GHz、８〜9G
Hz、９〜10GHzに周波数掃引される掃引信号を得
るようにし、これら高調波成分による周波数掃引
信号により希望する全ての帯域を周波数掃引する
ようにし、未知の周波数の信号が入力されてもそ
の信号の周波数が１〜10GHzの間の周波数であれ
ば高調波成分の何れかによつて入力信号は中間周
波信号に変換され受信することができる。

ところで局部発振器から出力される高調波成分
は基本波に対して信号のレベルがまちまちで、ま
た直流成分も一定していない。このため周波数変
換器において動作点が一定せず局部発振信号のレ
ベル及び直流成分等によつて変換効率にバラツキ
が生じる。従つてどの高調波によつて入力信号を
中間周波信号に変換しているかによつて受信感度
に差が生じる不都合がある。

受信感度は周波数変換器の動作点を適当に選ぶ
ことによつて調整することができる。このため従
来より周波数変換器に与えるバイアス電圧を調整
できるようにし、受信感度を最良な状態に調整で
きるようにしている。

「従来技術」 第４図に従来の広帯域受信器の一例を示す。図
中１は入力端子、２は周波数変換器、３は局部発
振器を示す。この局部発振器３は例えばYIG発振
器のような電圧制御発振器が用いられる。４はこ
の局部発振器３に鋸歯状波電圧或は三角波等の掃
引電圧を与え、局部発振器３の発振周波数を周波
数掃引させる掃引電圧発生器を示す。５は周波数
変換器２にバイアス電圧を与えるバイアス供給回
路を示す。このバイアス供給回路５によつて周波
数変換器２に与えるバイアス電圧を調整し、受信
感度を調整できるようにしている。

６は中間周波信号を取出すためのバンドパスフ
イルタ、７は増幅器を示す。

「発明が解決しようとする問題点」 従来はバイアス電圧供給回路５から供給するバ
イアス電圧を手動によつて調整し、増幅器７の出
力側、つまり出力端子８に得られる中間周波信号
のレベルが最大となるように調整するため操作が
要求されその操作が面倒であつた。

また操作が面倒なため受信感度の調整をしない
まま入力信号を周波数分析或は入力信号の周波数
等を測定するとSN比が悪い状態で測定するため
測定精度が悪くなる不都合が生じる。

このためこの発明では受信感度を自動的に最良
点となるようにバイアス電圧を発生するように構
成した広帯域受信器を提供しようとするものであ
る。

「問題点を解決するための手段」 この発明では、制御器は一周波数掃引動作毎に
周波数変換器に異なるバイアス電圧を与え、最大
検出手段によりこのバイアス電圧の変化によつて
得られる中間周波信号のレベルを測定し、複数回
の周波数掃引の結果最大の中間周波信号が得られ
るバイアス電圧の値を検出し、制御器はバイアス
電圧供給回路を制御してこのバイアス電圧を周波
数変換器に与えると共に、中間周波信号が得られ
る周波数掃引電圧を掃引電圧発生器から局部発振
器に与えるように制御する。または局部発振器を
周波数掃引状態に維持する。

このようにして入力信号が与えられると周波数
変換器に与える最適バイアス電圧を検知し、その
最適バイアス電圧を周波数変換器に与え自動的に
最良受信状態に設定される。

従つてこの発明によれば未知の周波数の信号を
与えてもその信号を自動的に最良な状態で受信す
るとができる。よつて取扱いが容易な装置を構成
することができる。

「実施例」 第１図にこの発明の一実施例を示す。第１図に
おいて第４図と対応する部分には同一符号を付し
て示す。

この発明においては制御器１１を設け、この制
御器１１によつてバイアス電圧供給回路５を制御
し、局部発振器３が一掃引動作する毎に周波数変
換器２に与えるバイアス電圧の値を変化させるよ
うに構成する。

バイアス電圧供給回路５は例えばDA変換器を
用いることができ、DA変換器に制御器１１から
予め決められたバイアス電圧に対応するデイジタ
ル信号を与え、このデイジタル信号をDA変換
し、そのアナログ電圧をバイアス電圧として周波
数変換器２に与えるように構成することができ
る。

制御器１１は例えばマイクロコンピユータを用
いることができ、受信感度設定モードでは掃引電
圧発生器４に掃引指令を与え第２図Ａに示すよう
に例えば三角波状の掃引電圧を発生させる。

局部発振器３はこの三角波状の掃引電圧によつ
て発振周波数が周波数掃引される。制御器１１は
局部発振器３を一掃引動作させる毎に第２図Ｂに
示すようにバイアス電圧をV₁，V₂，V₃，V₄のよ
うに変化させる。このバイアス電圧の値V₁，V₂，
V₃，V₄は予め周波数変換器２と局部発振器３の
特性によつて最適バイアス値として求めておくも
のとする。例えばバイアス電圧V₁は局部発振器
３の基本波に対する最適バイアス電圧値、V₂は
局部発振器３の第１、第３、第７、第９高調波に
対する最適バイアス電圧値、V₃は局部発振器３
の第２、第４、第６、第８高調波に対する最適バ
イアス電圧値、V₄は局部発振器３の第５高調波
に対する最適バイアス値として予め求めておき、
その電圧値を制御器１１内のメモリに記憶してお
く。

局部発振器３を周波数掃引させる第１掃引期間
T₁ではバイアス電圧値V₁に対応する記憶値を読
出してバイアス電圧供給回路５にそのデイジタル
値を与える。バイアス電圧供給回路５はこのデイ
ジタル値をアナログ電圧V₁に変換して周波数変
換器２にバイアス電圧として与える。

以下同様に第２掃引期間T₂ではバイアス電圧
V₂に対応するデイジタル値を読出してバイアス
電圧供給回路５に与え、バイアス電圧V₂を発生
させる。また第３掃引期間T₃ではバイアス電圧
V₃に対応したデイジタル値を読出してバイアス
電圧供給回路５に与え、バイアス電圧V₃を発生
させる。第４掃引期間T₄ではバイアス電圧V₄を
発生させる。

一方１２は最大レベル検出手段を示す。この最
大レベル検出手段１２は中間周波信号の最大値を
検出するためのものでその構成は検波器１２Ａ
と、この検波器１２Ａの検波出力信号をピークホ
ールドするピークホールド回路１２Ｂと、電圧比
較器１２Ｃとによつて構成することができる。

検波器１２Ａには出力端子８に出力される中間
周波信号を与え、中間周波信号を振幅検波する。
検波器１２Ａの検波出力はピークホールド回路１
２Ｂと電圧比較器１２Ｃの一方の入力端子に与え
る。電圧比較器１２Ｃの他方の入力端子にはピー
クホールド回路１２Ｂのホールド出力電圧を与え
る。

受信設定モードにおいて、入力端子１から入力
される未知の周波数の信号に対して検波器１２Ａ
から第２図Ｃに示すように各周波数掃引毎にP₁、
P₂、P₃、P₄が出力されたとする。この検波出力
P₁〜P₄がピークホールド回路１２Ｂに入力され
るとにより、ピークホールド回路１２Ｂのホール
ド出力電圧は第２図Ｄ示すように最大検波出力信
号P₂が出力された時点で検波出力信号P₂の検波
出力電圧Vpにホールドされる。

ピークホールド回路１２Ｂに電圧Vpがホール
ドされるまでの過程において電圧比較器１２Ｃは
検波出力信号P₁とP₂が与えられる毎に偏差信号
M₁とM₂を発生する。ピークホールド回路１２Ｂ
に最大検波出力信号P₂のピーク電圧Vpがホール
ドされると、それ以後は電圧比較器１２Ｃから偏
差信号は出力されない。制御器１１は電圧比較器
１２Ｃから出力される偏差信号を計数し、何回目
の周波数掃引時に、つまり周波数掃引期間T₂で
最大検波出力信号が得られることを記憶する。

このようにして制御器１１は何回目の周波数掃
引時に最大レベルの中間周波信号が得られたかを
知ることができ、その最大レベルの中間周波信号
を得るためのバイアス電圧の値を検知できる。

よつて制御器１１はこの検知データを基に所定
の周波数掃引回数を実行した後、例えばT₂に対
応する最適バイアス電圧V₂に対応したデイジタ
ル値をバイアス電圧供給回路５に与え、バイアス
電圧供給回路５から最適バイアス電圧V₂を出力
させ、このバイアス電圧V₂を周波数変換器２に
与える。

周波数変換器２に最適バイアスを与えた状態で
感度設定モードを終了し、受信モードに移る。受
信モードに移つたとき制御器１１はピークホール
ド回路１２Ｂにリセツト信号を与えピークホール
ド回路１２Ｂをリセツト状態に保持させる。これ
と共に制御器１１は掃引電圧発生器４に掃引開始
指令を与え、局部発振器３を再び周波数掃引させ
て受信状態が設定される。周波数掃引中に増幅器
７から中間周波信号が出力されると検波器１２Ａ
から検波出力P₅が出力される。この検波出力に
より電圧比較器１２Ｃから偏差信号M₃が出力さ
れ、この偏差信号M₈が制御器１１に与えられる。
制御器１１は出力端子８の後に周波数カウンタを
接続するような場合は偏差信号M₃が入力される
と掃引電圧発生器４から出力される掃引電圧信号
の掃引を停止させその状態に維持させる。よつて
周波数変換器２は入力端子１に与えられる未知の
周波数の入力信号を中間周波信号に変換する状態
に維持され出力端子８からレベルが最も大きい中
間周波信号を得ることができる。

なお他の例としてスペクトラムアナライザの場
合は最適バイアス電圧を設定した状態において局
部発振器を周波数掃引状態に維持し、周波数分析
等を行う場合もある。第３図に制御器１１を動作
させるためのプログラムの概要を説明するための
フローチヤートを示す。

「発明の作用効果」 以上説明したようにこの発明によれば入力端子
１に未知の周波数の信号を与えても、その入力信
号に対して感度が最も大きくなるバイアス電圧を
検知して自動的にそのバイアス電圧を周波数変換
器に与える状態に設定することができる。よつて
受信感度を最良の状態となるようにする調整作業
を全く行う必要がない。

従つてこの発明による受信器によれば常に最良
の受信状態を得ることができるから、その受信信
号の周波数或は周波数スペクトラムを測定する場
合、その測定精度を高めることができ、信頼性の
高い測定を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ははこの発明の一実施例を説明するため
のブロツク図、第２図はこの発明の動作を説明す
るための波形図、第３図はこの発明に用いた制御
器を構成するマイクロコンピユータに収納したプ
ログラムの概要を説明するためのフローチヤー
ト、第４図は従来の広帯域受信器を説明するため
のブロツク図である。 １…入力端子、２…周波数変換器、３…局部発
振器、４…掃引電圧発生器、５…バイアス電圧発
生器、６…帯域通過フイルタ、７…増幅器、８…
出力端子、１１…制御器、１２…最大値検出手
段、１２Ａ…検波器、１２Ｂ…ピークホールド回
路、１２Ｃ…電圧比較器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ Ａ 電圧制御発振器によつて構成された局部
   発振器と、 Ｂ この局部発振器の発振周波数を周波数掃引さ
   せる掃引電圧発生器と、 Ｃ 局部発振器の発振信号と入力信号を周波数混
   合し中間周波信号を得る周波数変換器と、 Ｄ この周波数変換器に受信感度調整用のバイア
   ス電圧を与えるバイアス電圧供給回路と、 Ｅ 受信感度設定モードにおいて上記局部発振器
   を周波数掃引させる毎に上記周波数変換器に与
   えるバイアス電圧を変化させる制御器と、 Ｆ 上記局部発振器が周波数掃引している状態に
   おいて掃引毎の上記中間周波信号のレベル変化
   を検出し、複数回の周波数掃引の結果その最大
   レベルを検出する最大レベル検出手段と、 Ｇ この最大レベル検出手段が中間周波信号の最
   大レベルを検出した状態のバイアス電圧を上記
   バイアス電圧供給回路から出力させる手段と、 から成る広帯域受信器。