JPH06334489A - 無線通信機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 無線通信機において、ＰＬＬの数を減らすと
同時に、特性を向上させる。 【構成】 ダブルスーパーヘテロダイン方式に構成され
た受信回路２０を設ける。この受信回路２０に第２局部
発振信号として供給される発振信号Ｓ81を形成するＶＣ
Ｏ８１と、このＶＣＯ８１の発振信号Ｓ81を所定の分周
比で分周する分周回路８２とを設ける。この分周回路８
２の出力信号Ｓ82の周波数ｆ82を基準にして、受信回路
２０に第１局部発振信号として供給される発振信号Ｓ41
を形成するＰＬＬ４０と、受信回路２０の第２中間周波
信号Ｓ25を周波数弁別する周波数弁別回路８３とを設け
る。この周波数弁別回路８３の出力電圧Ｖ83にしたがっ
て、ＶＣＯ８１の発振周波数ｆ81を制御してＡＦＣを行
う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は携帯電話機などの無線
通信機に関する。

【０００２】

【従来の技術】アナログセルラー方式の移動電話機、例
えばＥ−ＴＡＣＳ方式においては、 上りチャンネルの周波数帯域：872.0125〜905.0125ＭHz 下りチャンネルの周波数帯域：917.0125〜950.0125ＭHz とされている。また、対となる上りチャンネルと下りチ
ャンネルとの周波数差：45ＭHzとされている。

【０００３】このため、Ｅ−ＴＡＣＳ方式の携帯電話機
は、例えば図３に示すように構成されている。すなわ
ち、図３において、１０は送信回路、２０はダブルスー
パーヘテロダイン方式に構成された受信回路、４０は送
受信チャンネルを設定するＰＬＬ、５０は第２局部発振
用のＰＬＬ、６０はＡＦＣ用のＰＬＬ、７０はシステム
コントロール用のマイクロコンピュータを示す。

【０００４】そして、送信回路１０においては、音声信
号及びデータ信号などの基地局に送信されるべき信号
が、端子１１からＦＭ変調回路１２に供給される。この
変調回路１２は、図示は省略するが、ＰＬＬを構成する
ＶＣＯであり、そのＶＣＯに、端子１１からの信号が制
御電圧として供給されるものである。

【０００５】こうして、端子１１からの信号は、変調回
路１２において、キャリア周波数ｆ12が、例えば ｆ12＝90ＭHz のＦＭ信号Ｓ12とされる。そして、このＦＭ信号Ｓ12
が、ミキサ回路１３に供給されるとともに、後述するＶ
ＣＯ４１から所定の周波数ｆ41の発振信号Ｓ41が取り出
され、この信号Ｓ41がミキサ回路１３に局部発振信号と
して供給され、ＦＭ信号Ｓ12はＦＭ信号Ｓ13に周波数変
換される。

【０００６】この場合、信号Ｓ41の周波数ｆ41は、使用
するチャンネルに対応して、 ｆ41＝962.0125〜995.0125ＭHz の間を、12.5ｋHzステップで変更されるものである。し
たがって、ＦＭ信号Ｓ13のキャリア周波数ｆ13は、 ｆ13＝ｆ41−ｆ12 ＝（962.0125〜995.0125ＭHz）−90ＭHz ＝872.0125〜905.0125ＭHz となり、すなわち、上りチャンネルのうちのいずれかの
チャンネルのキャリア周波数となる。

【０００７】そして、このＦＭ信号Ｓ13が、すべての上
りチャンネルを通過帯域とするバンドパスフィルタ１４
→パワーアンプ１５→デュプレクサ３１の信号ラインを
通じて送受信アンテナ３２に供給され、上りチャンネル
の送信信号として基地局へと送信される。

【０００８】また、受信回路２０においては、基地局か
らの下りチャンネルのＦＭ信号Ｓ21が、アンテナ３２に
より受信される。この場合、そのＦＭ信号Ｓ21のキャリ
ア周波数ｆ21は、上記のように、 ｆ21＝917.0125〜950.0125ＭHz のいずれかであるとともに、上りチャンネルと対となる
チャンネルの周波数である。したがって、やはり上記の
ように、 ｆ21−ｆ13＝45ＭHz である。

【０００９】そして、この信号Ｓ21が、デュプレクサ３
１→高周波アンプ２１→すべての下りチャンネルを通過
帯域とするバンドパスフィルタ２２の信号ラインを通じ
て第１ミキサ回路２３に供給されるとともに、ＶＣＯ４
１の発振信号Ｓ41がミキサ回路２３に第１局部発振信号
として供給され、信号Ｓ21は周波数ｆ23が、 ｆ23＝ｆ41−ｆ21 ＝（962.0125〜995.0125ＭHz）−（917.0125〜950.0125ＭHz） ＝45ＭHz の第１中間周波信号Ｓ23に周波数変換される。

【００１０】そして、この信号Ｓ23が、第１中間周波回
路２４を通じて第２ミキサ回路２５に供給されるととも
に、ＰＬＬ５０から周波数ｆ50が、 ｆ50＝44.95ＭHz の発振信号Ｓ50が取り出され、この信号Ｓ50がミキサ回
路２５に第２局部発振信号として供給される。こうし
て、ミキサ回路２５において、信号Ｓ23は、周波数ｆ25
が、 ｆ25＝ｆ23−ｆ50 ＝45−44.95ＭHz ＝50ｋHz の第２中間周波信号Ｓ25に周波数変換され、この信号Ｓ
25が、第２中間周波回路２６を通じてＦＭ復調回路２７
に供給される。こうして、端子２８に、通話相手の音声
信号及び基地局からのデータ信号などが取り出される。

【００１１】そして、この場合、通話に使用される上り
及び下りチャンネルは、信号Ｓ41の周波数ｆ41により決
まることになるが、この信号Ｓ41はＰＬＬ４０により形
成される。

【００１２】すなわち、ＰＬＬ４０において、ＶＣＯ４
１から発振信号Ｓ41が取り出され、この信号Ｓ41が、ミ
キサ回路１３、２３に供給されるとともに、可変分周回
路４２に供給されて１／Ｎの周波数の信号Ｓ42に分周さ
れ、この信号Ｓ42が位相比較回路４３に供給される。ま
た、後述する分周回路６５から周波数ｆ65が、 ｆ65＝12.5ｋHz の分周信号Ｓ65が取り出され、この信号Ｓ65が比較回路
４３に基準信号として供給される。

【００１３】こうして、比較回路４３において、分周回
路４２からの分周信号Ｓ42と、分周回路６５からの分周
信号Ｓ65とが位相比較され、その比較出力が、ローパス
フィルタ４４を通じてＶＣＯ４１にその制御電圧として
供給される。また、分周回路４２の分周比Ｎが、マイコ
ン７０により設定される。

【００１４】したがって、定常時には、ＰＬＬ４０が信
号Ｓ65にロックして、 ｆ42＝ｆ65 であるとともに、 ｆ41＝Ｎ・ｆ42 であるから、 ｆ41＝Ｎ・ｆ65 となる。したがって、マイコン７０により分周比Ｎを変
更することにより、信号Ｓ41の周波数ｆ41が変更される
ので、これにより、上り及び下りのチャンネルを任意の
チャンネルに設定することができる。

【００１５】そして、このとき、分周信号Ｓ65は、ＰＬ
Ｌ６０により形成される。すなわち、ＰＬＬ６０におい
て、ＶＣＯ６１が発振素子として水晶発振子を有して構
成され、周波数ｆ61が、 ｆ61＝12.8ＭHz の発振信号Ｓ61が形成される。そして、この発振信号Ｓ
61が、分周回路６２に供給されて１／256の周波数ｆ62 ｆ62＝ｆ61／256 ＝50ｋHz の信号Ｓ62に分周される。そして、この信号Ｓ62が位相
比較回路６３に供給されるとともに、中間周波回路２６
から中間周波信号Ｓ25が比較回路６３に供給され、その
位相比較出力が、ローパスフィルタ６４を通じてＶＣＯ
６１にその制御電圧として供給される。

【００１６】また、分周信号Ｓ62が分周回路６５に供給
されて１／４の周波数ｆ65 ｆ65＝ｆ62／４ ＝12.5ｋHz の信号Ｓ65に分周される。

【００１７】そして、定常時には、ＰＬＬ６０が信号Ｓ
25にロックして、 ｆ62＝ｆ25 ＝50ｋHz であるから、 ｆ65＝12.5ｋHz となる。したがって、ＰＬＬ４０は、分周信号Ｓ65を基
準信号として、上述のように動作する。

【００１８】さらに、ＰＬＬ５０が、ＰＬＬ４０、６０
と同様に構成され、分周回路６５からの分周信号Ｓ65
が、ＰＬＬ５０に基準信号として供給され、ＰＬＬ５０
からは信号Ｓ65に同期し、かつ、周波数ｆ50が、 ｆ50＝ｆ65×3596 の信号Ｓ50が取り出される。そして、この信号Ｓ50が、
上述のようにミキサ回路２５に第２局部発振信号として
供給される。

【００１９】以上が、アナログセルラー方式の携帯電話
機の一般的な構成及び動作である。

【００２０】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述の携帯
電話機においては、３つのＰＬＬ４０、５０、６０を必
要とし、ＰＬＬの数が多いので、図３からも明らかなよ
うに、構成が複雑になっている。

【００２１】また、受信信号Ｓ21の受信レベルが低くな
ると、中間周波信号Ｓ25のレベルも小さくなり、ＰＬＬ
６０が信号Ｓ25にロックできなくなくなるので、信号Ｓ
65の周波数ｆ65が乱れ、この結果、送受信チャンネルの
周波数ｆ13、ｆ21がでたらめになってしまう。このた
め、受信レベルが低いときには、マイコン７０による複
雑な制御を必要としている。

【００２２】さらに、各部の周波数は、中間周波信号Ｓ
25の周波数ｆ25を基準にして安定化されているが、すな
わち、ＡＦＣが行われていることになるが、実際の携帯
電話機においては、そのＡＦＣ動作の開始時、一時的に
周波数ずれを起こすことが多く、基地局との間のデータ
通信にエラーを起こすことが多い。

【００２３】この発明は、以上のような問題点を解決し
ようとするものである。

【００２４】

【課題を解決するための手段】このため、この発明にお
いては、各部の参照符号を後述の実施例に対応させる
と、ダブルスーパーヘテロダイン方式に構成された受信
回路２０と、この受信回路２０に第２局部発振信号とし
て供給される発振信号Ｓ81を形成するＶＣＯ８１と、こ
のＶＣＯ８１の発振信号Ｓ81を所定の分周比で分周する
分周回路８２と、この分周回路８２の出力信号Ｓ82の周
波数ｆ82を基準にして、受信回路２０に第１局部発振信
号として供給される発振信号Ｓ41を形成するＰＬＬ４０
と、受信回路２０の第２中間周波信号Ｓ25を周波数弁別
する周波数弁別回路８３とを設ける。そして、この周波
数弁別回路８３の出力電圧Ｖ83にしたがって、ＶＣＯ８
１の発振周波数ｆ81を制御してＡＦＣを行うようにした
ものである。

【００２５】

【作用】第２中間周波信号Ｓ25を周波数弁別した電圧Ｖ
83にしたがって、第２局部発振周波数ｆ81が安定化され
るとともに、第１局部発振周波数ｆ41も安定化される。

【００２６】

【実施例】図１において、発振素子として水晶発振子を
有するＶＣＯ８１が設けられ、このＶＣＯ８１におい
て、周波数ｆ81が、 ｆ81＝44.95ＭHz の発振信号Ｓ81が形成され、この信号Ｓ81が、第２ミキ
サ回路２５に第２局部発振信号として供給される。さら
に、信号Ｓ81が、分周回路８２に供給されて１／3596の
周波数ｆ82 ｆ82＝ｆ81／3596 ＝12.5ｋHz の信号Ｓ82に分周され、この信号Ｓ82がＰＬＬ４０（の
位相比較回路４３）に基準周波数の信号として供給され
る。したがって、ＰＬＬ４０からは、信号Ｓ82に同期
し、かつ、分周比Ｎに対応した周波数ｆ41の発振信号Ｓ
41が取り出され、この信号Ｓ41がミキサ回路１３、２３
に供給される。

【００２７】また、中間周波回路２６からの中間周波信
号Ｓ25が、周波数弁別回路８３に供給される。この例に
おいては、周波数弁別回路８３は、同期検波方式に構成
されているもので、乗算回路８３１と遅延回路８３２
と、ローパスフィルタ８３３とを有する。そして、信号
Ｓ25の１サイクルは20μ秒で、90°は５μ秒なので、遅
延回路８３２の遅延時間は25μ秒とされ、信号Ｓ25は、
遅延回路８３２において、１サイクルと90°の大きさだ
け遅延される。

【００２８】そして、この遅延信号と、もとの信号Ｓ25
とが乗算回路８３１において乗算され、その乗算出力が
フィルタ８３３に供給され、フィルタ８３３からは、例
えば図２Ａに示すような周波数弁別電圧Ｖ83が取り出さ
れる。すなわち、電圧Ｖ83は、ｆ25＝50ｋHzのとき、1/
2ＶCCとなり、その前後の周波数では、周波数ｆ25に比
例して三角波状に変化する電圧である。

【００２９】そして、この電圧Ｖ83が、電圧比較回路８
４に供給されるとともに、ｆ25＝50ｋHzのときの電圧Ｖ
83に等しい値の電圧、すなわち、1/2ＶCCの大きさの電
圧ＶREFが、比較回路８４に基準電圧として供給され、
比較回路８４からは、信号Ｓ25の周波数偏差を示す誤差
電圧Ｖ84が取り出され、この電圧Ｖ84がＶＣＯ８１にそ
の制御電圧として供給される。

【００３０】したがって、なんらかの理由により、ＶＣ
Ｏ８１の発振周波数ｆ81が規定の周波数44.95ＭHzより
も高くなると、信号Ｓ25の周波数ｆ25が規定の周波数50
ｋHzよりも低くなるが、このとき、電圧Ｖ83が基準値1/
2ＶCCよりも低くなり、この電圧Ｖ83の低下により、Ｖ
ＣＯ８１の発振周波数ｆ81は低くされる。また、逆に、
発振周波数ｆ81が規定の周波数44.95ＭHzよりも低くな
ると、信号Ｓ25の周波数ｆ25が規定の周波数50ｋHzより
も高くなるが、このとき、電圧Ｖ83が基準値1/2ＶCCよ
りも高くなり、この電圧Ｖ83の上昇により、ＶＣＯ８１
の発振周波数ｆ81は高くされる。つまり、ＡＦＣが行わ
れる。

【００３１】こうして、ＶＣＯ８１の発振周波数ｆ81は
規定の周波数44.95ＭHzに保持され、この結果、各チャ
ンネルの周波数ｆ13、ｆ23も規定の周波数に保持され
る。

【００３２】ただし、アナログセルラー方式の携帯電話
機においては、各チャンネルの周波数ｆ13、ｆ23の許容
偏差は±１ppmと定められている。すなわち、周波数ｆ1
3、ｆ23は約900ＭHzであるから、その許容偏差は約±90
0Hzである。

【００３３】そこで、電圧Ｖ83が、電圧比較回路８５、
８６に供給されて基準電圧Ｖ+、Ｖ-と電圧比較される。
この場合、図２Ａに示すように、周波数ｆ13、ｆ23（及
びｆ25）の許容偏差±Δｆに対応する電圧Ｖ83の偏差を
±ΔＶとすれば、 Ｖ+＝1/2ＶCC＋ΔＶ Ｖ-＝1/2ＶCC−ΔＶ である。こうして、比較回路８５からは、図４Ｂに示す
ように、Ｖ83＞Ｖ+のとき、“１”となる信号Ｓ85が取
り出され、比較回路８６からは、図４Ｃに示すように、
Ｖ83＜Ｖ-のとき、“１”となる信号Ｓ86が取り出され
る。

【００３４】そして、これら信号Ｓ85、Ｓ86がオア回路
８７に供給されて図４Ｄに示すように、周波数ｆ13、ｆ
23（及びｆ25）が許容範囲±Δｆの中にあるとき“０”
となり、許容範囲±Δから外れたとき“１”となる信号
Ｓ87が取り出される。そして、この信号Ｓ87がマイコン
７０に供給されるとともに、比較回路８４にスイッチ回
路８８が並列接続され、このスイッチ回路８８にマイコ
ン７０から制御信号が供給され、図４Ｅに示すように、
スイッチ回路８８は、Ｓ87＝“０”のときオフ、Ｓ87＝
“１”のときオンとされる。

【００３５】したがって、周波数ｆ13、ｆ23が許容範囲
±Δｆの中にあるときには、スイッチ回路８８はオフな
ので、上述のようにＡＦＣが行われる。しかし、ＶＣＯ
８１のトラブルなどの理由により、周波数ｆ13、ｆ23が
許容範囲±Δｆから外れたときには、スイッチ回路８８
はオンとなるので、比較回路８４の出力電圧Ｖ84は、そ
の基準電圧ＶREFに等しい1/2ＶCCとなり、図４Ｆに示す
ように、ＡＦＣ動作が停止されるとともに、ＶＣＯ８１
の発振周波数ｆ21は、規定値44.95ＭHzに固定される。
また、このとき、Ｓ87＝“１”であるが、これに基づい
てマイコン７０は送信回路１０の送信を禁止する。

【００３６】以上のようにして、送受信の周波数ｆ13、
ｆ23が安定化されるが、この場合、図１からも明らかな
ように、ＰＬＬは１つでよく、電話機の構成を簡単化す
ることができる。また、構成が簡単になので、消費電流
が低減し、１回の充電で通話できる時間を長くすること
ができる。

【００３７】さらに、受信信号Ｓ21の受信レベルが低い
ときにロックの外れるようなＰＬＬを設けていないの
で、受信信号Ｓ21の受信レベルが低くても、送受信のチ
ャンネルを安定に保持しておくことができるとともに、
マイコン７０による複雑な制御も不要である。また、Ａ
ＦＣ動作の開始時、周波数ずれを起こすこともなく、基
地局との間のデータ通信を確実に行うことができる。

【００３８】なお、上述において、周波数弁別回路８３
を、パルスカウント形に構成したり、ＰＬＬにより構成
することもできる。また、この周波数弁別回路８３を復
調回路２７と兼用して音声信号及びデータ信号を得るこ
ともできる。

【００３９】

【発明の効果】この発明によれば、図１からも明らかな
ように、ＰＬＬは１つでよく、電話機の構成を簡単化す
ることができる。また、構成が簡単になるので、消費電
流が低減し、１回の充電で通話できる時間を長くするこ
とができる。

【００４０】さらに、受信信号Ｓ21の受信レベルが低い
ときにロックの外れるようなＰＬＬを設けていないの
で、受信信号Ｓ21の受信レベルが低くても、送受信のチ
ャンネルを安定に補捉しておくことができる。また、マ
イコン７０による複雑な制御も不要であるとともに、Ａ
ＦＣ動作の開始時、周波数ずれを起こすこともなく、基
地局との間のデータ通信を確実に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一例を示す系統図である。

【図２】この発明の動作を説明するための波形図であ
る。

【図３】この発明を説明するための系統図である。

【符号の説明】

１０ 送信回路 １２ ＦＭ変調回路 １３ ミキサ回路 １４ 送信用バンドパスフィルタ ２０ 受信回路 ２２ 受信用バンドパスフィルタ ２３ 第１ミキサ回路 ２４ 第１中間周波回路 ２５ 第２ミキサ回路 ２６ 第２中間周波回路 ２７ ＦＭ復調回路 ４０ ＰＬＬ ７０ マイクロコンピュータ ８１ ＶＣＯ ８２ 分周回路 ８３ 周波数弁別回路 ８４ 電圧比較回路 ８５ 電圧比較回路 ８６ 電圧比較回路

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ダブルスーパーヘテロダイン方式に構成
   された受信回路と、 この受信回路に第２局部発振信号として供給される発振
   信号を形成するＶＣＯと、 このＶＣＯの発振信号を所定の分周比で分周する分周回
   路と、 この分周回路の出力信号の周波数を基準にして、上記受
   信回路に第１局部発振信号として供給される発振信号を
   形成するＰＬＬと、 上記受信回路の第２中間周波信号を周波数弁別する周波
   数弁別回路とを有し、 この周波数弁別回路の出力電圧にしたがって、上記ＶＣ
   Ｏの発振周波数を制御してＡＦＣを行うようにした無線
   通信機。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の無線通信機において、 上記ＰＬＬにおける可変分周回路の分周比を変更して上
   記受信回路の受信周波数を変更するようにした無線通信
   機。
3. 【請求項３】 請求項１あるいは請求項２に記載の無線
   通信機において、 上記周波数弁別回路の出力電圧を基準電圧と電圧比較す
   る電圧比較回路を有し、 この電圧比較回路の出力電圧を、上記ＶＣＯにその発振
   周波数の制御電圧として供給するようにした無線通信
   機。
4. 【請求項４】 請求項１、請求項２あるいは請求項３に
   記載の無線通信機において、 上記周波数弁別回路の出力電圧が規定値内であるかどう
   かを検出する回路を有し、 上記周波数弁別回路の出力電圧が上記規定値から外れた
   ときには、上記ＡＦＣの動作を禁止するようにした無線
   通信機。