JPH05291853A - 可変利得制御回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 複数の妨害波による強い相互変調が発生して
いる場合でも受信高周波信号に対し正確な可変利得制御
動作を行なえるようにし、しかも小さい消費電流でこれ
を実現できて、バッテリ電源を使用した移動無線機に使
用した場合に特に効果的に可変利得制御回路を提供す
る。 【構成】 局部発振回路５０により、受信高周波信号を
ベースバンド信号に変換するための局部発振信号よりも
周波数が低い発振信号を発生して、この発振信号をレベ
ル可変後の受信高周波信号と混合器６０ａで混合するこ
とにより可変利得制御信号生成用の中間周波信号を便宜
的に生成する。そして、この中間周波信号を増幅器６０
ｂで増幅したのち整流回路６０ｃで整流することにより
利得制御信号を生成し、この利得制御信号を可変減衰器
３２に供給してその減衰量を可変制御することにより、
受信高周波信号のレベルを可変するようにしたものであ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば選択呼出受信機
や携帯無線電話機、コードレス電話機などの移動無線通
信装置のうち、受信復調方式としてダイレクトコンバー
ジョン受信方式を採用した装置に設けられる可変利得制
御回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】最近大都市圏などにおいては、共通のサ
ービスエリアに複数のキャリアが参入して選択呼出サー
ビスや自動車・携帯無線電話サービスなどの移動無線通
信サービスを提供するようになってきている。このよう
な地域では、共通のサービスエリアに各キャリアごとに
基地局が設置されて送信が行なわれるため、例えばＡ社
のサービスを受けている移動無線機が他社の基地局の近
くに移動すると、希望波の受信レベルよりも妨害波の受
信レベルの方が高くなる、いわゆるＤ／Ｕ逆転状態にな
ることがある。さらに、このような状況下において移動
無線機で複数の妨害波が受信されると、これらの妨害波
の相互変調（ＩＭ）により移動無線機の受信特性が著し
く劣化し、たとえ希望波の受信レベルが十分あっても希
望波を正しく受信できなくなることがある。

【０００３】そこで、一般にこのような地域で使用され
る移動無線機の受信回路系には可変利得制御回路（ＡＧ
Ｃ回路）が設けられている。図７はＡＧＣ回路を備えた
従来の移動無線機の受信回路系の構成を示したもので、
ダブルスーパヘテロダイン受信方式を採用した移動無線
機を例示している。

【０００４】同図において、アンテナ１１により受信さ
れた受信高周波信号は可変減衰器１２を経て高周波増幅
器１３で増幅されたのち、高周波帯域通過フィルタ１４
を通過して第１周波数混合器１５に入力される。この第
１周波数混合器１５では、上記受信高周波信号が第１局
部発振回路１６から出力された第１局部発振信号とミキ
シングされ、これにより第１中間周波信号に周波数変換
される。なお、第１局部発振回路１６は周波数シンセサ
イザを使用したもので、基準発振器１６ａから発生され
た基準周波数と、電圧制御発振器（ＶＣＯ）１６ｄから
帰還された発振出力周波数に対応する周波数とを位相比
較器（ＰＤ）１６ｂで位相比較している。そして、その
比較出力に応じた直流電圧をループフィルタ１６ｃで生
成してＶＣＯ１６ｄに供給することによりＶＣＯ１６ｄ
から基になる発振信号を発生し、この発振信号を逓倍器
（ＭＬＴ）１６ｅで周波数逓倍して第１局部発振信号を
生成するようにしたものである。

【０００５】上記第１中間周波信号は、第１中間周波フ
ィルタ１７を通過したのち、第２周波数混合器１８に入
力される。この第２周波数混合器１８では、上記第１中
間周波信号が第２局部発振回路１９から発生された第２
局部発振信号とミキシングされて第２中間周波信号に周
波数変換される。この第２中間周波信号は、第２中間周
波フィルタ２０を通されたのち検波回路２１に入力され
る。この検波回路２１では、上記第２中間周波信号が中
間周波増幅器２１ａで増幅されたのち検波器２１ｂで検
波され、この検波出力がデータフィルタ２１ｃでフィル
タリングされたのち復調信号として出力される。

【０００６】また、上記第２中間周波フィルタ２０から
出力された第２中間周波信号は、増幅器２２で増幅され
たのち整流回路２３で整流されて直流電圧となり、この
直流電圧が利得制御信号（ＡＧＣ信号）として可変減衰
器１２に供給される。この結果可変減衰器１２の減衰量
は制御され、これにより受信高周波信号の信号レベルが
可変される。

【０００７】このような構成であれば、受信電界強度の
高い複数の妨害波が受信され、これら妨害波の間で相互
変調が生じて受信周波数に妨害波が落ち込むと、第２中
間周波信号の信号レベルが高くなってそれに伴いＡＧＣ
信号レベルが高くなり、これにより可変減衰器１２の減
衰量が増加する。このため、受信高周波信号の信号レベ
ルは減少し、これにより上記複数の妨害波によるＩＭ妨
害の影響は軽減される。

【０００８】一方、最近移動無線機のより一層の小形化
を図るために、上記したスーパヘテロダイン受信方式に
代わってダイレクトコンバージョン受信方式（ＤＣＲ方
式）が注目されている。図８はＤＣＲ方式を採用した移
動無線機の受信回路系の構成の一例を示すものである。
同図において、アンテナ３１により受信された受信高周
波信号は、可変減衰器３２を経て高周波増幅器３３で高
周波増幅されたのち、高周波フィルタ３４でフィルタリ
ングされる。そして、この高周波フィルタ３４から出力
された受信高周波信号は、二分岐されたのち混合器３
５，３６に入力される。またこれらの混合器３５，３６
には、それぞれ図示しない局部発振回路から出力された
のち移相器３７により相互にπ／２の移相差が設けられ
た２つの局部発振信号が入力されている。しかして混合
器３５，３６では、それぞれ上記受信高周波信号が上記
２つの局部発振信号とミキシングされてベースバンド信
号に変換される。そして、これらの混合器３５，３６か
ら出力された受信ベースバンド信号は、ベースバンドフ
ィルタ３８，３９を通過したのち図示しない検波器に入
力され、この検波器で“１”，“０”のディジタルデー
タに復調される。

【０００９】ところで、この種のＤＣＲ方式の移動無線
機に設けられるＡＧＣ回路としては、例えば次のような
回路が考えられている。すなわち、図８に示すように、
２つの混合器３５，３６のうちの一方の混合器３６から
出力された受信ベースバンド信号は、増幅器４０で増幅
されたのち整流回路４１で整流され、これにより上記受
信ベースバンド信号の信号レベルに応じた直流電圧が得
られる。そして、この直流電圧はＡＧＣ信号として可変
減衰器３２に供給され、これにより可変減衰器３２の減
衰量が制御される。すなわち、受信波がＦＳＫ変調波で
ある場合、受信ベースバンド信号のレベルは高周波増幅
器３３および混合器３６が飽和しない限り受信波のレベ
ルに対し線形変化する。したがって、上記受信ベースバ
ンド信号のレベルを検出して可変減衰器の減衰量を変化
させれば、受信高周波信号に対しＡＧＣをかけることが
できる。

【００１０】しかし、このような受信ベースバンド信号
を基にＡＧＣを行なう回路には次のような問題点があっ
た。すなわち、受信電界強度の高い複数の妨害波が受信
されてＩＭが生じると、これらの妨害波の受信信号には
相関のない変調がかかった状態になる。このため、ＩＭ
障害の程度が大きくなると、受信ベースバンド信号のレ
ベルは妨害波の受信レベルに比例しないようになり、こ
の結果受信ベースバンド信号のレベルを基に正確なＡＧ
Ｃをかけることは困難だった。

【００１１】また、ＤＣＲ方式の移動無線機に設けられ
る他のＡＧＣ回路として、例えば図９に示すごとく高周
波増幅器３３から出力された受信高周波信号を増幅器４
２を介して整流回路４３に入力し、この整流器４３で整
流して上記受信高周波信号のレベルに応じた直流電圧を
得るものがある。このような回路であれば、受信高周波
信号に妨害波によるＩＭ障害が生じていても、受信波の
レベルを正確に検出してＡＧＣを行なうことが可能であ
る。しかし、この種の回路ではＡＧＣ信号を生成するた
めの増幅器４２として高周波増幅器が必要であるため、
回路の消費電流が非常に大きくなるという別の問題点を
生じていた。この問題点は、特に電源としてバッテリを
使用している移動無線機にあっては使用時間の短縮ある
いはバッテリの容量増加に伴う無線機重量の増大などを
招くことになり、極めて好ましくなかった。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】以上述べたように、ダ
イレクトコンバージョン受信方式の移動無線機用として
従来より考えられている可変利得制御回路では、強いＩ
Ｍ障害が発生すると正確なＡＧＣが行なわれなくなった
り、また回路の消費電流が大きくなって通信時間の短縮
あるいは無線機の大形重量化を招くという不具合を有し
ている。

【００１３】本発明は上記事情に着目してなされたもの
で、その目的とするところは、複数の妨害波による強い
相互変調が発生している場合でも受信高周波信号に対し
正確な可変利得制御動作を行なえるようにし、しかも小
さい消費電流でこれを実現できて、これによりバッテリ
電源を使用した移動無線機に使用した場合に特に効果的
に可変利得制御回路を提供することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、受信高周波信号を周波数変換手段により直
接ベースバンド信号に周波数変換して検波するダイレク
トコンバージョン受信方式を採用した無線受信機に設け
られる可変利得制御回路において、上記受信高周波信号
の信号路に、受信高周波信号のレベルを可変して出力す
るための可変利得形のレベル可変手段を介挿するととも
に、上記周波数変換手段に供給される局部発振信号より
も周波数が低い発振信号を発振手段により発生して、こ
の発振信号を上記レベル可変手段から出力されたレベル
可変後の受信高周波信号と混合して可変利得制御のため
の中間周波信号を生成し、この中間周波信号の信号レベ
ルを検出して、この検出された信号レベルに応じて上記
レベル可変手段の利得を可変制御するようにしたもので
ある。

【００１５】

【作用】この結果本発明によれば、受信ベースバンド信
号を用いずに受信高周波信号を基に可変利得制御信号生
成してレベル可変手段の利得を可変制御するための信号
を生成しているので、受信高周波信号に複数の妨害波の
相互変調が生じている場合でも、その影響を受けること
なく正確な可変利得制御を行なうことが可能となる。ま
た、可変利得制御信号を生成する際に、便宜的に局部発
振信号を発生して受信高周波信号を中間周波信号に周波
数変換し、この中間周波信号のレベルを基に可変利得制
御信号を生成するようにしているので、可変利得制御信
号を生成するための増幅器として高周波増幅器ではなく
中間周波増幅器を使用することが可能となる。このた
め、高周波増幅器を使用する場合に比べて回路の消費電
流を小さく保持することができ、これによりバッテリ電
源を使用している場合には、バッテリの消耗を抑制して
連続使用時間の延長を可能にするか、またはバッテリ容
量を小さく保持して無線機の小形軽量化を可能にするこ
とができる。

【００１６】

【実施例】以下本発明を実施例に基づいて説明する。

【００１７】図１は、本発明の一実施例に係わる可変利
得制御回路を備えた移動無線機の受信回路系の構成を示
す回路ブロック図である。なお、同図において前記図８
と同一部分には同一符号を付して詳しい説明は省略す
る。

【００１８】図１において５０は局部発振回路であり、
この局部発振回路５０は周波数シンセサイザにより構成
されている。すなわち、ＰＬＬの一部を構成する電圧制
御発振器（ＶＣＯ）５０ｄから発生された発振出力信号
は、位相比較器（ＰＤ）５０ｂに帰還されて、ここで基
準発振器５０ａから発生された基準信号と位相比較され
る。そして、この位相比較器５０ｂにより検出された位
相差に応じた直流電圧がループフィルタ５０ｃから出力
され、この直流電圧に応じてＶＣＯ５０ｄから発振出力
信号ｆvco が発生される。この発振出力信号ｆvco は、
周波数逓倍器（ＭＬＴ）５０ｅにおいて所定の逓倍数
（例えば５倍）で周波数逓倍されて第１局部発振信号５
ｆvco となり、受信高周波信号をベースバンド信号に周
波数変換するための信号として混合器３５，３６に供給
される。

【００１９】また上記周波数逓倍器５０ｅでは、上記Ｖ
ＣＯ５０ｄから発生された発振出力信号ｆvco が別の逓
倍数（例えば４倍）で周波数逓倍され、これにより上記
第１の局部発振信号５ｆvco よりも周波数が低い第２の
局部発振信号４ｆvco が生成される。この第２の局部発
振信号４ｆvco は、可変利得制御信号を生成するための
信号として使用される。

【００２０】一方、６０は可変減衰器３２の減衰量を可
変制御するための信号を生成する可変利得制御信号発生
回路であり、この回路６０は混合器６０ａと、増幅器６
０ｂと、整流回路６０ｃとから構成される。上記混合器
６０ａには、高周波フィルタ３４から出力された受信高
周波信号が、図２に示すように小容量のコンデンサ４４
を介して粗結合入力される。そして混合器６０ａでは、
上記受信高周波信号が逓倍器５０ｅから出力された第２
の局部発振信号４ｆvco と混合されて中間周波信号に周
波数変換される。このとき、上記受信高周波信号の周波
数は５ｆvco に相当するため、上記混合器６０ａから出
力される中間周波信号の周波数は ５ｆvco −４ｆvco ＝ｆvco となる。

【００２１】上記混合器６０ａから出力された中間周波
信号は、中間周波増幅器からなる増幅器６０ｂで増幅さ
れて整流回路６０ｃに入力される。整流回路６０ｃで
は、上記増幅器６０ｂから出力された中間周波信号の整
流が行なわれ、これにより上記中間周波信号の振幅レベ
ルに対応する直流電圧が出力される。この直流電圧は利
得制御信号として可変減衰器３２の制御入力端子に供給
される。

【００２２】このような構成であるから、可変利得制御
信号発生回路６０においては、受信高周波信号と、局部
発振回路５０の周波数逓倍器５０ｅから発生されたＡＧ
Ｃ用の第２の局部発振信号とが混合器６０ａで混合され
て中間周波信号に変換され、この中間周波信号が増幅器
６０ｂで増幅されたのち整流回路６０ｃで整流されるこ
とにより、利得制御信号が生成される。そして、この利
得制御信号により可変減衰器３２の減衰量が可変制御さ
れる。すなわち、可変利得制御信号発生回路６０では、
ダイレクトコンバージョン受信方式の受信回路系では生
成されない受信中間周波信号を便宜的に生成され、この
中間周波信号のレベルを基に利得可変制御信号が生成さ
れる。

【００２３】このため、受信高周波信号に受信電界強度
の大きい複数の妨害波によるＩＭ障害が生じていても、
受信波のレベルを正確に検出してＡＧＣを行なうことが
できる。したがって、レベルの大きい妨害波が受信され
ている状態で、この妨害波の受信レベルを適切に減少さ
せることができ、これにより上記複数の妨害波によるＩ
Ｍ妨害の影響を低減して、希望波を安定に受信すること
ができる。また、可変利得制御信号発生回路６０の増幅
器６０ｂとしては中間周波増幅器を使用することができ
るので、増幅器６０ｂによる消費電流を高周波増幅器を
使用する場合に比べて小さくすることができる。このた
め、消費電流の低減によりバッテリ寿命を延長させるこ
とができ、これにより無線機の連続使用時間の延長かま
たはバッテリの小容量化による無線機の小形軽量化の少
なくとも一方を達成することができる。

【００２４】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではない。例えば、上記実施例では１つの周波数逓倍
器５０ｅにより、ベースバンド変換用の第１の局部発振
信号とＡＧＣ信号生成用の第２の局部発振信号とを発生
するようにしたが、図３に示すごとく第１の局部発振信
号を発生するための第１の周波数逓倍器５１ｅとは別に
第２の周波数逓倍回路６１ｄを設け、この第２の周波数
逓倍回路６１ｄによりＡＧＣ信号生成用の第２の局部発
振信号を発生するように構成してもよい。この様に構成
すれば、それぞれ相手の局部発振信号の周波数成分を含
まない波形特性の良好な第１および第２の局部発振信号
を発生することができ、さらに信号レベルが十分に大き
い信号を得ることができる。

【００２５】また、図１において周波数逓倍器５０ｅか
ら発生された第１および第２の各局部発振信号を各々フ
ィルタに通し、これにより第１および第２の各局部発振
信号の周波数単一性をより一層向上させるようにしても
よい。さらに同調回路を設け、この同調回路により第２
の局部発振信号を取り出すように構成してもよい。

【００２６】さらに前記実施例では、可変利得制御信号
発生回路６０に入力するための受信高周波信号を、図２
に示したようにコンデンサ４４の粗結合により取り出す
ようにしたが、他に例えば図４に示すように混合器３
５，３６の電源ラインにリークしている受信高周波信号
を取り出して可変利得制御信号発生回路６０に入力する
ように構成してもよい。

【００２７】また、前記実施例ではアンテナ３１と高周
波増幅器３３との間に可変減衰器３２を設けた場合につ
いて説明したが、図６に示すごとく高周波増幅器３３と
高周波フィルタ３４との間に可変減衰器３０２を設ける
ように構成してもよい。さらに、前記実施例では可変減
衰器３２の減衰量を可変制御することにより受信高周波
信号のレベルを可変するようにしたが、図５に示すごと
く可変利得制御信号発生回路６０の整流回路６０ｃから
出力されるＡＧＣ信号により高周波増幅器３０３のバイ
アス電圧を可変制御して、高周波増幅器３０３の増幅率
を可変制御することにより受信高周波信号のレベルを可
変するようにしてもよい。このように構成すると、可変
減衰器を不要にすることができ、その分回路構成を簡単
化することが可能となる。また、可変減衰器の代わりに
可変利得増幅器を設け、この可変利得増幅器の増幅率を
ＡＧＣ信号により可変制御するように構成してもよい。

【００２８】その他、可変利得制御信号発生回路の構成
や可変利得制御信号を生成するために使用する発振信号
の発生手段の構成、適用する無線機の種類やその回路構
成等についても、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々
変形して実施できる。

【００２９】

【発明の効果】以上詳述したように本発明は、受信高周
波信号をベースバンド信号に変換するための局部発振信
号よりも周波数が低い発振信号を発振手段により発生し
て、この発振信号をレベル可変後の受信高周波信号と混
合して可変利得制御信号生成用の中間周波信号を生成
し、この中間周波信号の信号レベルを基に可変利得制御
信号を生成してレベル可変手段の利得を可変制御するこ
とにより、受信高周波信号のレベルを可変するようにし
たものである。

【００３０】したがって本発明によれば、複数の妨害波
による強い相互変調が発生している場合でも受信高周波
信号に対し正確な可変利得制御動作を行なうことがで
き、しかも小さい消費電流でこれを実現できて、これに
よりバッテリ電源を使用した移動無線機に使用した場合
に特に有効性の高い可変利得制御回路を提供することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係わる可変利得制御回路を
備えた移動無線機の受信回路系の構成を示す回路ブロッ
ク図。

【図２】図１に示した回路における受信高周波信号取出
回路の構成を示す図。

【図３】本発明の他の実施例に係わる可変利得制御回路
を備えた移動無線機の受信回路系の構成を示す回路ブロ
ック図。

【図４】受信高周波信号取出回路の他の構成例を示す
図。

【図５】受信高周波信号のレベルを可変する回路の他の
構成例を示す図。

【図６】可変減衰器の他の挿入位置を示す図。

【図７】可変利得制御回路を備えたスーパヘテロダイン
形移動無線機の受信回路系の構成例を示す回路ブロック
図。

【図８】可変利得制御回路を備えたダイレクトコンバー
ジョン形移動無線機の従来における受信回路系の構成の
一例を示す回路ブロック図。

【図９】可変利得制御回路を備えたダイレクトコンバー
ジョン形移動無線機の従来における受信回路系の構成の
他の例を示す回路ブロック図。

【符号の説明】

３１…アンテナ、３２，３０２…可変減衰器、３３，３
０３…高周波増幅器、３４…高周波フィルタ、３５，３
６…ベースバンド変換用の混合器、３７…移相器、５０
…局部発振回路、５０ａ，５１ａ…基準発振器、５０
ｂ，５１ｂ…位相比較器（ＰＤ）、５０ｃ，５１ｃ…ル
ープフィルタ、５０ｄ，５１ｄ…電圧制御発振器（ＶＣ
Ｏ）、５０ｅ，５１ｅ，６１ｄ…周波数逓倍器（ＭＬ
Ｔ）、６０…可変利得制御信号発生回路、６０ａ…可変
利得制御信号生成用の混合器、６０ｂ…増幅器、６０ｃ
…整流回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 受信高周波信号を周波数変換手段により
   直接ベースバンド信号に周波数変換して検波するダイレ
   クトコンバージョン受信方式を採用した無線受信機に設
   けられる可変利得制御回路において、 前記受信高周波信号の信号路に設けられ、受信高周波信
   号のレベルを可変して出力するための可変利得形のレベ
   ル可変手段と、 前記周波数変換手段に供給される第１の局部発振信号よ
   りも周波数が低い第２の局部発振信号を発生するための
   発振手段と、 前記レベル可変手段から出力されたレベル可変後の受信
   高周波信号を前記発振手段により発生された第２の局部
   発振信号と混合して、中間周波信号を得るための周波数
   混合手段と、 この周波数混合手段により得られた中間周波信号の信号
   レベルを検出し、この検出された信号レベルに応じて前
   記レベル可変手段の利得を可変制御するための利得制御
   手段とを具備したことを特徴とする可変利得制御回路。