JPH04358422A - 受信機 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、スーパーヘテロダイン
方式の受信機（以下、スーパー受信機とも略称する）に
関する。

【０００２】

【従来の技術】図６は、従来のシンセサイザー方式のス
ーパー受信機の概略的な構成を示すブロック図である。 このスーパー受信機では、アンテナ４１による受信信号
がアンテナ同調回路４２、高周波増幅器（以下、ＲＦ増
幅器と略称する）４３、高周波同調回路（以下、ＲＦ同
調回路と略称する）４４を経て混合器４５に入力される
。

【０００３】一方、共振回路５０に接続されている局部
発振器５１では、希望受信周波数と中間周波数との差分
の周波数の局発信号が得られ、この局発信号が混合器４
５に入力される。混合器４５では、入力される受信信号
と局発信号とから中間周波数成分が出力され、その出力
が中間周波増幅器４６で増幅され復調回路４７および低
周波増幅器４８を経てスピーカ４９に与えられる。

【０００４】また、局部発振器５１の出力は分周器５２
を経て位相比較器５４に、基準周波数発振器５７の出力
は分周器５３を経て位相比較器５４にそれぞれ入力され
、これら２入力の位相差に比例した直流電圧が位相比較
器５４から出力される。

【０００５】この直流電圧はアンテナ同調回路４２、Ｒ
Ｆ同調回路４４および共振回路５０に入力され、共振回
路５０では内部に有する可変容量ダイオードの容量が上
記直流電圧に応じて変化し、これによって位相比較器５
４への２入力の位相差が０になるように帰還がかけられ
る。すなわち、局部発振器５１、分周器５２、位相比較
器５４および共振回路５０は、フェーズドロックループ
（以下、ＰＬＬと略称する）を構成する。

【０００６】このスーパー受信機の場合、基準周波数発
振器５７として水晶発振器が使用され、この安定した周
波数源の出力を分周した信号を基準として位相比較が行
われるので、局部発振器５１の周波数安定度として、基
準周波数発振器５７の周波数安定度と同等のものを確保
できる。

【０００７】一般的には受信周波数を可変にするために
、分周器５２の分周比をシステムコントローラ５５で変
化させて目的の局部発振周波数を得る一方、その局部発
振周波数に対応する受信周波数を表示器５６で表示する
ように構成されている。

【０００８】また、位相比較器５４から出力される直流
電圧は、アンテナ同調回路４２およびＲＦ同調回路４４
の構成素子である可変容量ダイオードにも印加される。 さらに、これら同調回路４２，４４の２つの同調周波数
を局部発振器５１の発振周波数とトラッキング状態で可
変できるように、一般的に共振回路５０の中にはパッテ
ィングコンデンサが挿入されている。

【０００９】このように構成されたスーパー受信機では
、最低受信周波数と最高受信周波数との比が３倍程度の
受信帯域幅を特定の周波数間隔で切換え受信することが
でき、広く実用されている。

【００１０】図７は、従来のダイレクトシンセサイザー
方式のスーパー受信機の概略的な構成を示すブロック図
である。このスーパー受信機では、アンテナ６１による
受信信号がバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）６２、ＲＦ増
幅器６３、バンドパスフィルタ６４を経て混合器６５に
入力される。

【００１１】また、局部発振器７０から出力される局発
信号も混合器６５に入力される。混合器６５では、入力
される受信信号と局発信号とから中間周波数成分が出力
され、その出力が中間周波増幅器６６で増幅され復調回
路６７および低周波増幅器６８を経てスピーカ６９に与
えられる。

【００１２】局部発振器７０から出力される局発信号の
周波数は、システムコントローラ７１からのデータ信号
によって任意に設定可能であり、そのデータ信号に対応
する受信周波数が表示器７２で表示される。

【００１３】このように構成されたスーパー受信機では
、受信機に求められる２信号選択度、混変調その他の性
能を考慮して合理的に決められるバンドパスフィルタ６
２，６４の帯域内での受信において、その受信周波数を
高速に切換えることができ、選局時間を大幅に短縮する
ことができる。したがって、高速選局実現の手段や、送
信・受信の周波数を高速に切換える必要のあるトランシ
ーバー用局部発振器として広く実用されている。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、図６に示す
ＰＬＬを採用したシンセサイザー方式のスーパー受信機
では、局部発振器５１の周波数を切換えたとき、ＰＬＬ
がロックアップして局発信号の周波数が確定するまでに
１００ｍｓｅｃ前後の時間を必要とし、選局動作時間短
縮化のネックとなっている。一般的に、この方式のスー
パー受信機で２０ＭＨｚ程度の帯域幅を５０ＫＨｚステ
ップで選局動作させようとすると１分間程度かかること
になってしまう。

【００１５】一方、図７に示すダイレクトシンセサイザ
ー方式のスーパー受信機では、局発信号の周波数切換え
を瞬時に行え、適正な回路を併用することで選局動作時
間を１ｍｓｅｃ以内に抑えることができる反面、許容で
きる受信帯域幅に限界がある。すなわち、この受信機に
おいて受信帯域幅を広げようとすると、バンドパスフィ
ルタ６２，６４を多数用意し、これらを切換えるという
構成を採る必要があり、コストが増大するという問題点
を有する。

【００１６】したがって、本発明の目的は、コストを増
大させることなく選局動作時間を短縮化できるスーパー
ヘテロダイン方式の受信機を提供することである。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明は、入力される直
流電圧で制御可能な希望受信周波数同調手段と、希望受
信周波数またはこれに対応する局部発振周波数をデジタ
ルデータとして指定する周波数指定手段と、周波数指定
手段によって指定されたデジタルデータに対応する周波
数で発振する局部発振手段と、周波数指定手段によって
指定されたデジタルデータに基づき、前記希望受信周波
数同調手段に入力すべき直流電圧のデータを演算する演
算手段と、演算手段によって演算されたデータから直流
電圧を生成して前記希望受信周波数同調手段に与える直
流電圧生成手段とを備えたスーパーヘテロダイン方式の
受信機である。

【００１８】

【作用】本発明に従えば、周波数指定手段によって指定
されるデジタルデータに対応する周波数の局発信号が局
部発振手段から出力され、その指定されたデジタルデー
タに基づき演算手段によって対応する希望受信周波数に
相当する直流電圧データが演算され、そのデータを受け
た直流電圧生成手段から希望受信周波数同調手段に対し
てデータに対応する直流電圧が与えられる。その結果、
希望受信周波数同調手段では、周波数指定手段によって
指定されるデジタルデータに対応する希望受信周波数に
同調し、その周波数の信号が受信可能となり、ＰＬＬを
要することなく選局動作時間を短縮化でき、コストも低
減できる。

【００１９】

【実施例】図１は、本発明の一実施例である受信機の概
略的な構成を示すブロック図である。この受信機は、プ
ログラム制御可能な局部発振器１４、入力される直流電
圧によってそれぞれ制御されるアンテナ同調回路２およ
びＲＦ同調回路４を備えたスーパー受信機であって、ア
ンテナ１による受信信号がアンテナ同調回路２、ＲＦ増
幅器３、ＲＦ同調回路４を経て混合器５に入力される。

【００２０】混合器５は、ＲＦ同調回路４を経て入力さ
れる受信信号と局部発振器１４から入力される局発信号
とから中間周波数成分を出力するための回路であり、そ
の出力が中間周波増幅器６で増幅され、復調回路７およ
び低周波増幅器８を経てスピーカ９に与えられる。

【００２１】前記局部発振器１４には、周波数データレ
ジスタ１３が接続される。この周波数データレジスタ１
３は、システムコントローラ１５から与えられるデジタ
ルデータである周波数データを保持するための回路であ
り、この場合の周波数データとは希望受信周波数ｆに対
応する局部発振周波数ｆｏのデータである。周波数デー
タレジスタ１３から出力される局部発振周波数ｆの周波
数データを受けて、局部発振器１４はその局部発振周波
数ｆｏで発振する。上記システムコントローラ１５には
表示器１６が接続され、この表示器１６で上記周波数デ
ータに対応する希望受信周波数ｆが表示される。

【００２２】また、上記周波数データレジスタ１３には
中間周波シフト回路１２が接続されている。この中間周
波シフト回路１２は、周波数データレジスタ１３から与
えられる局部発振周波数ｆの周波数データに基づき、周
波数ｆｏ＋ｆｉまたは周波数ｆｏ−ｆｉを演算し、アン
テナ同調回路２およびＲＦ同調回路４が同調すべき希望
受信周波数ｆのデータを生成するための回路である。

【００２３】中間周波シフト回路１２の次段にはデータ
演算回路１１が接続されている。このデータ演算回路１
１は、中間周波シフト回路１２から与えられる周波数デ
ータに基づき、アンテナ同調回路２およびＲＦ同調回路
４に入力すべき直流電圧データを演算するための回路で
ある。

【００２４】データ演算回路１１の次段には、デジタル
−アナログコンバータ（以下、Ｄ／Ａコンバータと略称
する）１０が接続されている。このＤ／Ａコンバータ１
０は、データ演算回路１１から与えられる直流電圧デー
タを直流電圧に変換してアンテナ同調回路２およびＲＦ
同調回路４に与える回路である。

【００２５】図２は、上記アンテナ同調回路２およびＲ
Ｆ同調回路４の具体的な構成の一例を示す回路図である
。同調コイルＬ１には、温度補償コンデンサＣ１、トリ
マＣｔが並列に接続され、さらに可変容量ダイオードＶ
Ｃ１を介してバイパスコンデンサＣ２が並列に接続され
ている。可変容量ダイオードＶＣ１とバイパスコンデン
サＣ２との接続点には、抵抗Ｒ１を介して入力端子２１
が接続され、この入力端子２１にアンテナ同調回路２お
よびＲＦ同調回路４を希望受信周波数に同調させるため
の直流電圧、つまりＤ／Ａコンバータ１０から与えられ
る直流電圧が入力される。出力信号は、同調コイルＬ１
に接続された出力端子２２，２３のいずれかから取出さ
れる。

【００２６】図２の回路に示す可変容量ダイオードＶＣ
１の容量Ｃは、印加される直流電圧をＶとすると、

【０
０２７】

【数１】

【００２８】と表せる。ただし、Ｋ１，Ｋ２はそれぞれ
定数である。

【００２９】図３は、一般的な可変容量ダイオードの電
圧−容量特性の一例を示す図である。この場合の容量Ｃ
と電圧Ｖの関係式は、

【００３０】

【数２】

【００３１】と表すことができる。ただし、Ｋ１，Ｋ２
，Ｋ３はそれぞれ定数であり、バリキャップ固有の物理
的特性によって決まるものである。

【００３２】図２の同調回路において、同調コイルＬ１
のインダクタンスをＬ、コンデンサＣ、トリマＣｔの合
成容量をＣφ、共振周波数をｆとすると、この同調回路
が目的の共振周波数ｆに共振するために可変容量ダイオ
ードＶＣ１に印加すべき直流電圧Ｖ、つまり上記同調回
路が希望受信周波数ｆに同調するのに必要な直流電圧Ｖ
は、

【００３３】

【数３】

【００３４】と表される。ただし、Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３は
定数である。

【００３５】図４は、図１における局部発振器１４の具
体的な構成を示すブロック図である。発振器（ＯＳＣ）
２１は、１０ＭＨｚ，２０ＭＨｚ，３０ＭＨｚの各周波
数を選択可能な発振器であり、発振器２２，２３は１０
ＭＨｚ，１１ＭＨｚ，１２ＭＨｚ，…，１９ＭＨｚまで
の１ＭＨｚおきのステップを有する周波数を選択可能な
発振器である。また、発振器２４，２５はそれぞれ６４
ＭＨｚ，１０ＭＨｚを発振する発振器であり、これら全
ての発振器の周波数は、１つあるいは２つの水晶発振回
路からの出力を基準にして分周、混合することによって
生成される。ここでは、発振器を５つのブロックに分け
て示しているが、同一の周波数となる信号源は１つであ
る。

【００３６】加算器２６は、発振器２４，２５の出力周
波数を加算した７４ＭＨｚの周波数信号を得る回路であ
り、加算器２７は上記加算器２６からの出力周波数と発
振器２３の出力周波数とを加算した８４ＭＨｚから９３
ＭＨｚまでの１ＭＨｚおきの周波数信号を任意に選択し
て出力する回路である。

【００３７】分周器２８は、加算器２７の出力周波数を
１０分の１に分周して、８．４ＭＨｚから９．３ＭＨｚ
までの１００ＫＨｚおきの周波数信号を任意に選択して
出力する回路である。

【００３８】また、加算器２９は、上記分周器２８から
の出力周波数と発振器２４からの出力周波数とを加算し
た７２．４ＭＨｚから７３．３ＭＨｚまでの１００ＫＨ
ｚおきの周波数信号を任意に選択して出力する回路であ
る。

【００３９】加算器３０は、上記加算器２９からの出力
周波数と発振器２２で選択された出力周波数とを加算し
た８２．４ＭＨｚから９２．３ＭＨｚまでの１００ＫＨ
ｚおきの周波数信号を出力する回路である。

【００４０】さらに、加算器３１は、上記加算器３０か
らの出力周波数と発振器２１からの出力周波数とを加算
した９２．４ＭＨｚから１２２．３ＭＨｚまでの１００
ＫＨｚおきの周波数信号を出力する回路であり、この周
波数信号は出力端子３２から取出される。

【００４１】これとは別に、前記周波数データレジスタ
１３から与えられる局部発振周波数ｆｏの周波数データ
に基づき、出力端子３２からその局部発振周波数ｆｏが
得られるように各発振器２１，２２，２３の発振周波数
を高速に選択する周波数選択回路３３が設けられる。

【００４２】図５は、上記スーパー受信機の動作を説明
するフローチャートである。ステップａ１において、シ
ステムコントローラ１５から希望受信周波数ｆに対応す
る局部発振周波数ｆｏの周波数データが周波数データレ
ジスタ１３に与えられ保持されると、ステップａ２では
周波数データレジスタ１３からこの周波数データを受け
る局部発振器１４が、局部発振周波数ｆｏで発振し、そ
の局発信号が混合器５に入力される。

【００４３】一方、ステップａ３において、周波数デー
タレジスタ１３から局部発振周波数ｆｏの周波数データ
を受ける中間周波シフト回路１２では、中間周波数ｆｉ
に基づき周波数ｆｏ＋ｆｉまたはｆｏ−ｆｉが演算され
、ステップａ４では、その演算結果からアンテナ同調回
路２およびＲＦ同調回路４が同調すべき周波数、つまり
上記局部発振周波数ｆｏに対応する希望受信周波数ｆの
データが出力される。

【００４４】ステップａ５において、データ演算回路１
１では、中間周波数シフト回路１２から出力されるデー
タを受け、このデータに基づき前記数３で示される演算
が行われ、その演算結果が直流電圧データとして出力さ
れる。ステップａ６において、この直流電圧データがＤ
／Ａコンバータ１０で直流電圧に変換され、その直流電
圧はアンテナ同調回路２およびＲＦ同調回路４に入力さ
れる。その結果、ステップａ７において、アンテナ同調
回路２およびＲＦ同調回路４は受信を希望する周波数ｆ
に同調し、その周波数の信号が受信される。

【００４５】一般的に使用される中間周波数を１０．７
ＭＨｚ、希望受信周波数ｆよりも局部発振周波数ｆｏが
高いものとすると、このスーパー受信機では、８１．７
ＭＨｚから１１１．６ＭＨｚまで１００ＫＨｚステップ
で受信可能となる。

【００４６】この受信信号ｆは混合器５に入力され、同
様に局部発振器１４から混合器５に入力される局発信号
と混合され、中間周波数ｆの信号に変換される。この中
間周波数信号は中間周波増幅器６で増幅され、さらに復
調回路７で低周波信号に復調され、低周波増幅器８で増
幅されてスピーカ９で再生される。

【００４７】上記データ演算回路１１、中間周波シフト
回路１２、周波数データレジスタ１３はデジタル論理回
路で構成されるので、その応答速度は局部発振回路１４
の周波数切換速度に十分追従でき、かつＤ／Ａコンバー
タ１０も十分にこの変化に追従可能である。

【００４８】したがって、選局速度が高速で、かつＰＬ
Ｌシンセサイザー方式のスーパー受信機と同等の受信帯
域をカバーできることになる。

【００４９】なお、上記実施例のスーパー受信機の経済
性をさらに高めるために、データ演算回路１１、中間周
波シフト回路１２、周波数データレジスタ１３の機能を
全て、もしくは一部をプログラム制御方式のマイクロコ
ンピュータで代用してもよく、さらにシステムコントロ
ーラ１５も含めて１つのマイクロコンピュータで構成し
てもよい。

【００５０】また、上記プログラム制御において、デー
タ演算速度が高速選局の障害となる場合には、つぎのよ
うな構成としてもよい。

【００５１】すなわち、予め演算された周波数対電圧の
データを必要とする受信周波数全てもしくは一部につい
てメモリに保存しておき、周波数データの入力に応じて
、直ちにその周波数に対応した番地のメモリデータを参
照し、直接あるいは近似値を求めてＤ／Ａコンバータ１
０に与えることによって選局の高速化を図るものである
。

【００５２】また、上記実施例では、始めに局部発振周
波数ｆｏを指定して、これに対応する受信周波数ｆを中
間周波数ｆｉ分だけシフトさせるようにしているが、逆
に始めに受信周波数ｆを指定して、中間周波数ｆｉ分だ
けシフトした局部発振周波数ｆｏを得るようにしてもよ
い。

【００５３】

【発明の効果】以上のように、本発明の受信機によれば
、周波数指定手段によって指定されるデジタルデータに
対応する周波数の局発信号を局部発振手段から出力し、
その指定されたデジタルデータに対応する希望受信周波
数に相当する直流電圧データを演算手段で演算し、その
データを受けた直流電圧生成手段から希望受信周波数同
調手段に対してデータに対応する直流電圧を与えるよう
にしているので、希望受信周波数同調手段では、周波数
指定手段によって指定されるデジタルデータに対応する
希望受信周波数に即時同調し、その周波数の信号が受信
可能となり、ＰＬＬを要することなく選局動作時間を短
縮化でき、コストも低減できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例である受信機の概略的な構成
を示すブロック図である。

【図２】実施例の受信機における同調回路の具体的な構
成を示す回路図である。

【図３】一般的な電圧可変容量ダイオードの電圧−容量
特性を示す図である。

【図４】実施例の受信機における局部発振器のより具体
的な構成を示すブロック図である。

【図５】実施例の受信機における動作を説明するフロー
チャートである。

【図６】従来のＰＬＬシンセサイザー方式のスーパー受
信機の概略的な構成を示すブロック図である。

【図７】従来のダイレクトシンセサイザー方式のスーパ
ー受信機の概略的な構成を示すブロック図である。

【符号の説明】

２　　アンテナ同調回路 ４　　ＲＦ同調回路 ５　　混合器 １０　　Ｄ／Ａコンバータ １１　　データ演算回路 １２　　中間周波シフト回路 １３　　周波数データレジスタ １４　　局部発振器 １５　　システムコントローラ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　入力される直流電圧で制御可能な希望
   受信周波数同調手段と、希望受信周波数またはこれに対
   応する局部発振周波数をデジタルデータとして指定する
   周波数指定手段と、周波数指定手段によって指定された
   デジタルデータに対応する周波数で発振する局部発振手
   段と、周波数指定手段によって指定されたデジタルデー
   タに基づき、前記希望受信周波数同調手段に入力すべき
   直流電圧のデータを演算する演算手段と、演算手段によ
   って演算されたデータから直流電圧を生成して前記希望
   受信周波数同調手段に与える直流電圧生成手段とを備え
   たスーパーヘテロダイン方式の受信機。