JPH08330845A - 複数周波数帯域電圧制御発振器およびそれを用いた時分割多重ｆｄｄ／ｔｄｄデュアルモード無線機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 回路規模やスペースが小さくて済みコストも
安価な複数周波数帯域電圧制御発振器を提供する。 【構成】 帯域切り換えスイッチ１５をオフにしたとき
は分布定数線路７の他端は等価的にオープンであり共振
回路は分布定数線路７の先端開放１／２波長共振モード
で高い周波数帯域で共振し、トランジスタ２０を含む発
振回路により発振する。帯域切り換えスイッチ１５をオ
ンにすると、分布定数線路７の他端が接地されて共振回
路は分布定数線路７の先端短絡１／４波長共振モードで
低い周波数帯域で共振する。周波数可変用電圧端子１か
ら与えられる周波数可変用電圧ＶT により可変容量ダイ
オード５の容量を変化させてトランジスタ２０を含む発
振回路の発振周波数の微調整を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、少なくとも２つの周波
数帯域を切り換えて用いることのできる複数周波数帯域
電圧制御発振器およびそれを用いた時分割多重（以下Ｔ
ＤＭＡと略称）方式の無線機であって、かつ、送信と受
信に異なった周波数を用いる（以下ＦＤＤと略称）方式
と、送信と受信の分離を時分割で行う（以下ＴＤＤと略
称）方式との２方式を１台の機器で用いることのできる
時分割多重ＦＤＤ／ＴＤＤデュアルモード無線機に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】近年電圧制御発振器（以下ＶＣＯ）は可
変容量ダイオードに対する印加電圧を変化させることに
よって自由に周波数を可変できるため、ＰＬＬ等を始め
色々な回路に用いられている。その中で特に複数の周波
数帯域を用いる無線機等には、少なくとも２つの周波数
帯域にわたって用いることのできる複数周波数帯域電圧
制御発振器が多用されるようになっている。

【０００３】以下図面を参照しながら従来例の２つの周
波数帯域を切り換えて用いることのできる複数周波数帯
域電圧制御発振器について説明する。

【０００４】図９は従来例の複数周波数帯域電圧制御発
振器のブロック図である。図において第１の周波数帯域
を発振する電圧制御発振器９１（ＶＣＯ１）と第２の周
波数帯域を発振する電圧制御発振器９２（ＶＣＯ２）と
をそれぞれ設け、それぞれの帯域で発振させておいた上
で、いずれかの周波数帯域の発振出力をスイッチ９３で
選択して出力端子に出力させる。

【０００５】つぎに、このような従来例の複数周波数帯
域電圧制御発振器を用いた時分割多重ＦＤＤ／ＴＤＤデ
ュアルモード無線機について、そのブロック図である図
１０を用いて説明する。まずＴＤＤモードにおいて、モ
ード切り換えスイッチ１２９，１３０，１３１および１
３２を、１２９ａ，１３０ａ，１３１ａ，および１３２
ａ側に切り換えておく。受信時にはアンテナ１０１から
入力した高周波信号はアンテナ切り換えスイッチ１０２
が１０２ｒ側に接続されているのでモード切り換えスイ
ッチ１２９，１２９ａを経て高周波バンドパスフィルタ
１０３ａによって１８９５．１５〜１９１７．９５ＭＨ
ｚの自局の受信周波数ｆRaを選択して高周波増幅器１０
４ａに入力して、ここで増幅され、高周波バンドパスフ
ィルタ１０５ａでさらに選択度を高められた後、コンバ
ータ１０６ａに入力され、ここで第１局部発振器１０８
ａから入力した１６４６．８５〜１６６９．６５ＭＨｚ
の第１局部発振周波数ｆL1aと混合されて２４８．３Ｍ
Ｈｚの第１中間周波数ｆR1aに変換され、第１中間周波
バンドパスフィルタ１０９ａで選択度を高められて第１
中間周波増幅器１１０ａで増幅され、さらに２５９．１
ＭＨｚの第２局部発振周波数ｆL2bの第２局部発振器１
１２ｂからの発振周波数とコンバータ１１１ａで混合さ
れて１０．８ＭＨｚの第２中間周波数ｆR2ａに変換さ
れ、第２中間周波バンドパスフィルタ１１５ａで選択度
を高められてデモジュレータ１１６ａによって復調され
て受信出力を得る。

【０００６】送信時には第２局部発振器１１２ｂの第２
局部発振周波数ｆL2b、２５９．１ＭＨｚの出力をモジ
ュレータ１１９で変調信号Ｉ，Ｑでデジタル変調した送
信中間周波数ｆT1を送信中間周波増幅器１２０で増幅
し、送信中間周波バンドパスフィルタ１２１で選択度を
高められた後、モード切り換えスイッチ１３０の接点１
３０ａより第１局部発振器１０８ａから受信時とは異な
った周波数範囲の１６３６．０５〜１６５８．８５ＭＨ
ｚの第１局部発振周波数ｆL1a（この切り換えは図示し
ない送受コントローラによって行う）を受けたコンバー
タ１２２へ入力して、ここで１８９５．１５〜１９１
７．９５ＭＨｚの自局の送信周波数ｆTの高周波信号に
変換され、モードスイッチ１３２の接点１３２ａから高
周波バンドパスフィルタ１２３ａで選択度を高められ、
高周波増幅器１２４ａ、高周波電力増幅器１２５ａで増
幅され、高周波バンドパスフィルタ１２６ａで選択度を
高められた後、モード切り換えスイッチ１３１の接点３
１ａ、アンテナ切り換えスイッチ１０２の接点１０２ｔ
を通じてアンテナ１０１から送信される。受信と送信と
はアンテナ切り換えスイッチ１０２を、高速で切り換え
る。たとえば４台の無線機が同一周波数を共用すると
き、１フレームを５ｍｓｅｃとして、これを６２５μｓ
ｅｃの８個のタイムスロットに分け、ある１台の無線機
は第１のスロットで送信し、第５のスロットで受信し、
残りの６スロットの間は待機する。その間は他の無線機
が順次送受を繰り返すことにより同時送受話を行うこと
ができる。受信時には送信回路の各デバイス（増幅器、
コンバータ、変調器等）の動作を、図示しない送受コン
トローラでオフとし、送信時には同様に受信回路の各デ
バイスをオフとする。

【０００７】つぎにＦＤＤモードについて説明する。モ
ード切り換えスイッチ１２９，１３０，１３１および１
３２を、１２９ｂ、１３０ｂ、１３１ｂおよび１３２ｂ
側に切り換え、モード／送受切り換えスイッチ１３３を
接点１３３ｂに切り換えておく。受信時にはアンテナ１
０１から入力した高周波信号はアンテナ切り換えスイッ
チ１０２が１０２r側、モード切り換えスイッチ１２９
が接点１２９ｂ側に接続されているので高周波バンドパ
スフィルタ１０３ｂによって８１０〜８２６ＭＨｚの自
局の受信周波数ｆRを選択して高周波増幅器１０４ｂに
入力して、ここで増幅され、高周波バンドパスフィルタ
１０５ｂでさらに選択度を高めた後、コンバータ１０６
ｂに入力され、ここで第１局部発振器１０８ｂから入力
した６８０．９〜６９６．９ＭＨｚの第１局部発振周波
数ｆL1bと混合されて１２９．１ＭＨｚの第１中間周波
数ｆR1bに変換され、第１中間周波バンドパスフィルタ
１０９ｂで選択度を高められて第１中間周波増幅器１１
０ｂで増幅され、さらに１２９．５５ＭＨｚの第２局部
発振周波数ｆL2ａの第２局部発振器１１２ａからの発振
周波数とコンバータ１１１ｂで混合されて４５０ｋＨｚ
の第２中間周波数ｆR2bに変換され、第２中間周波バン
ドパスフィルタ１１５ｂで選択度を高められてデモジュ
レータ１１６ｂによって復調されて受信出力を得る。

【０００８】送信時には第２局部発振器１１２ｂの第２
局部発振周波数ｆL2bの２５９．１ＭＨｚの出力をモジ
ュレータ１１９で変調信号Ｉ，Ｑでデジタル変調した送
信中間周波数ｆT1を送信中間周波増幅器１２０で増幅
し、送信中間周波バンドパスフィルタ１２１で選択度を
高めた後、モード切り換えスイッチ１３０の接点１３０
ｂより第１局部発振器１０８ｂから６８０．９〜６９
６．９ＭＨｚの第１局部発振周波数ｆL1bを受けたコン
バータ１２２へ入力して、ここで９４０〜９５６ＭＨｚ
の自局の送信周波数ｆTbの高周波信号に変換され、モー
ドスイッチ１３２の接点１３２ｂから高周波バンドパス
フィルタ１２３ｂで選択度を高められ、高周波増幅器１
２４ｂ、高周波電力増幅器１２５ｂで増幅され、高周波
バンドパスフィルタ１２６ｂで選択度を高められた後、
モード切り換えスイッチ１３１の接点１３１ｂ、アンテ
ナ切り換えスイッチ１０２の接点１０２ｔを通じてアン
テナ１０１から送信される。受信と送信とはアンテナ切
り換えスイッチ１０２およびモード切り換えスイッチ１
３３を、音声信号に比して短い周期により切り換えるこ
とによって同時送受話を行うことができる。例えば、１
フレームを２０ｍｓｅｃとしたときに２０／３ｍｓｅｃ
を送信、１ｍｓｅｃのスペースの後２０／３ｍｓｅｃで
受信し、残りを待機するように構成する。

【０００９】このように従来例においては、ＴＤＭＡ方
式の無線機においてＦＤＤ方式とＴＤＤ方式の送信部を
一体とし、ＦＤＤ方式とＴＤＤ方式の受信部を一体とし
たうえで第１局部発振回路を２個設け、そのうち１個は
ＴＤＤ方式の送信、受信に用い、他の１個はＦＤＤ方式
の送信、受信に用い、また第２局部発振回路に関しては
ＴＤＤ方式には２５９．１ＭＨｚの第２局部発振器１１
２ｂを用いて送信と受信を行い、ＦＤＤ方式には送信時
には第２局部発振器１１２ｂを用い、受信時には１２
９．５５ＭＨｚの第２局部発振器１１２ａを用い、２個
の第２局部発振器１１２ａ，１１２ｂを必要とする。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな従来例の複数周波数帯域電圧制御発振器において
は、目的の周波数帯域ごとに電圧制御発振器を設けなけ
ればならず、また時分割多重ＦＤＤ／ＴＤＤデュアルモ
ード無線機においてもモードごとに送信・受信周波数が
異なるので、それに合わせて第１・第２の各局部発振周
波数の周波数帯を変える必要があり、したがって複数周
波数帯域電圧制御発振器、時分割多重ＦＤＤ／ＴＤＤデ
ュアルモード無線機とも目的の周波数帯域ごとに電圧制
御発振器を設けなければならず、回路規模やスペースの
増大を招き、コスト的にも高く付くものであった。

【００１１】本発明は上記従来の問題点を改善するため
になされたもので、電圧制御発振器の発振素子を切り換
えることにより簡単な回路で複数の周波数帯域に使用で
きる複数周波数帯域電圧制御発振器およびそれを用いた
時分割多重ＦＤＤ／ＴＤＤデュアルモード無線機を提供
することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の複数周波数帯域電圧制御発振器の第１の構成
は、可変する電圧を一端に印加されて等価的にその容量
を可変され他端を交流的に接地した可変容量素子と、前
記可変容量素子とは直流的に絶縁されかつ交流的に一端
を接続された分布定数線路と、前記分布定数線路の他端
と交流的接地電位との間に接続されたスイッチとを備え
ている。

【００１３】同じくその第２の構成は、可変する第１の
電圧を一端に印加されて等価的にその容量を可変され他
端を交流的に接地した可変容量素子と、前記可変容量素
子とは直流的に絶縁されかつ交流的に一端を接続された
分布定数線路と、前記分布定数線路の他端と交流的接地
電位との間に接続されたスイッチング素子と、前記分布
定数線路の一端から印加され前記分布定数線路を通って
前記スイッチング素子をオンさせる第２の電圧とを備え
ている。

【００１４】そして上記構成において分布定数線路に交
流的に並列にコンデンサを接続することができる。

【００１５】また第１および第２の構成の変形として、
分布定数線路は少なくとも２個に分割され、その間に接
続されたスイッチまたはスイッチング素子を有するも
の、またこの構成の分布定数線路の他端は交流的に接地
されたものとすることができる。

【００１６】また第１および第２の構成の変形として分
布定数線路はその中間に他端を交流的に接地した少なく
とも１個のスイッチまたはスイッチング素子を接続した
もの、および分布定数線路は少なくとも２個に分割さ
れ、その間に接続されたスイッチまたはスイッチング素
子を有し、かつ前記分布定数線路の部分の中間に他端を
交流的に接地した少なくとも１個のスイッチまたはスイ
ッチング素子を接続することができる。

【００１７】つぎに上記目的を達成するために本発明の
複数周波数帯域電圧制御発振器を用いた時分割多重ＦＤ
Ｄ／ＴＤＤデュアルモード無線機は、第１の局部発振手
段と、ＦＤＤ方式用の受信入力端子から入力した受信周
波数の高周波信号を選択的に増幅した出力と前記第１の
局部発振手段の出力の周波数差をＦＤＤ方式用の第１中
間周波数として出力するＦＤＤ方式用の第１の受信信号
変換手段と、第２の局部発振手段と、前記ＦＤＤ方式の
第１の受信信号変換手段の出力を選択的に増幅した出力
と前記第２の局部発振手段の出力との和または差の周波
数を出力するＦＤＤ方式用の第２の受信信号変換手段
と、ＴＤＤ方式用の受信入力端子から入力した受信周波
数の高周波信号を選択的に増幅した出力と前記第１の局
部発振手段の出力の周波数差をＴＤＤ方式用の第１中間
周波数として出力するＴＤＤ方式用の第１の受信信号変
換手段と、前記ＴＤＤ方式の第１の受信信号変換手段の
出力を選択的に増幅した出力と前記第２の局部発振手段
の出力との和または差の周波数を出力するＦＤＤ方式の
第２の受信信号変換手段と、前記第２の局部発振手段の
出力を変調する変調器と、前記変調器の出力を選択的に
増幅した出力と前記第１の局部発振手段の出力との和で
あり前記ＦＤＤ方式用の受信周波数とは異なったＦＤＤ
用送信周波数を発生し、また前記変調器の出力を選択的
に増幅した出力と第１の局部発振手段の出力との和であ
り前記ＴＤＤ方式用の受信周波数と同一のＴＤＤ用送信
周波数を発生する送信信号変換手段と、前記第１および
第２の局部発振器のそれぞれの発振周波数帯域を使用モ
ードおよび送信用・受信用に応じて切り換える送受・モ
ード制御手段とを備え、少なくとも前記第１および第２
の局部発振手段のいずれかは上記構成の複数周波数帯域
電圧制御発振器を用いたことを特徴とする構成となって
いる。

【００１８】

【作用】本発明の複数周波数帯域電圧制御発振器は上記
の構成において、スイッチをオン・オフさせ、またはス
イッチング素子を第２の電圧によりオン・オフさせるこ
とによって分布定数線路の実効の長さを変化させ、また
は分布定数線路の他端を接地するか否かを決定して共振
モードを変化させることによって共振周波数帯域を変化
させて、そのうえで可変容量素子に印加する電圧を変化
させることにより発振周波数の微調整を行い、複数の周
波数帯域において目的とする発振周波数を得るように作
用する。

【００１９】本発明の複数周波数帯域電圧制御発振器を
用いた時分割多重ＦＤＤ／ＴＤＤデュアルモード無線機
は、上記の構成において送受信機の使用モードと送信・
受信のそれぞれの組合せによって送受・モード制御手段
が複数周波数帯域電圧制御発振器を用いている少なくと
も第１および第２の局部発振手段のいずれかの周波数帯
域を切り換え制御し、各周波数変換手段において各部の
受信および送信時の周波数関係をその回路の取り扱える
周波数に合致するように制御することによって少ない発
振手段数によって送信および受信が行えるように作用す
る。

【００２０】

【実施例】

（第１の実施例）以下、図面を参照しながら本発明の実
施例の複数周波数帯域電圧制御発振器について説明す
る。図１は本発明の第１の実施例の複数周波数帯域電圧
制御発振器の要部回路図である。図１において周波数可
変用電圧端子１に与えられた周波数可変用電圧ＶTはコ
ンデンサ２，３でバイパスされ、コイル４を介して可変
容量ダイオード５のカソードに印加される。可変容量ダ
イオード５のカソードはコンデンサ６を介して分布定数
線路７および共振用コンデンサ９に接続され、そのアノ
ードは接地されている。分布定数線路７の他端は帯域切
り換えスイッチ１５を介して接地されている。そうして
可変容量ダイオード５、分布定数線路７および共振周波
数調整用コンデンサ９によって共振回路を構成してい
る。コンデンサ２、３および９の他端は接地されてい
る。

【００２１】分布定数線路７と共振用コンデンサ９との
接続点はさらにコンデンサ１４を介して発振用トランジ
スタ２０のコレクタに接続され、このコレクタにはチョ
ークコイル２１を介して電源端子１６から電源電圧が供
給されている。またトランジスタ２０のベースには電源
端子１７から抵抗器１８および１９で電源電圧が分圧し
て供給され、この接続点は直流カットのためのコンデン
サ２３を介して接地されている。さらに発振用のトラン
ジスタ２０のコレクタベースとの間にはコンデンサ２２
が、コレクタとエミッタとの間にはコンデンサ２４が接
続され、そしてトランジスタ２０のエミッタはコンデン
サ２５とチョークコイル２６とが並列に接続されたうえ
で接地されている。そしてこの共振回路からコンデンサ
２７で電源２９にコイル３０を介してコレクタが接続さ
れたバッファ用トランジスタ２８のベースに接続され、
コレクタには出力端子３１が接続されている。

【００２２】以上のように構成され、つぎにその動作を
説明すると、まず発振周波数帯域を決定するために図の
帯域切り換えスイッチ１５を短絡する。すると分布定数
線路７を含む共振回路は分布定数線路７の一端が接地さ
れるため、λ₁＝４ＬすなわちＬ＝λ₁／４なる波長λ₁
を基本にする周波数帯域で共振し（以下１／４波長モー
ド）、トランジスタ２０を含む発振回路で発振する。そ
して先程と同様に周波数可変用電圧端子１に与えられた
周波数可変用電圧ＶTが可変容量ダイオード５に印加さ
れることにより可変容量ダイオード５の等価容量を変化
させ発振周波数の微調整が行われる。トランジスタ２０
を含む発振回路で発振された発振出力はトランジスタ２
８によるバッファ回路から出力端子３１を経て出力され
る。

【００２３】つぎに発振周波数帯域を変更するために図
の帯域切り換えスイッチ１５をオープンにする。すると
分布定数線路７を含む共振回路は分布定数線路７の一端
がオープンであることから、分布定数線路７の長さをＬ
とするとλ₂＝２ＬすなわちＬ＝λ₂／２なる波長λ₂を
基本にとする周波数帯域で共振し（以下１／２波長モー
ド）、トランジスタ２０を含む発振回路で発振する。そ
して周波数可変用電圧端子１に与えられた周波数可変用
電圧ＶTが可変容量ダイオード５のカソードに印加され
ることにより可変容量ダイオード５の等価容量を変化さ
せ発振周波数の微調整が行われる。

【００２４】このとき、それぞれの共振周波数ｆ₁，ｆ₂
は ｆ₁＝ｋ／λ₁，ｆ₂＝ｋ／λ₂ （但しｋは分布定数線路によって定まる定数） 故に ｆ₁＝ｋ／４Ｌ，ｆ₂＝ｋ／２Ｌ となって帯域切り換えスイッチ１５をオープンすなわち
分布定数線路７の先端を開放して１／２波長で共振させ
た方が周波数が２倍高い周波数範囲で共振することとな
る。

【００２５】（第２の実施例）図２は本発明の第２の実
施例の回路図、図３は同じくその分布定数線路の一端が
オープンとなったときの共振回路の要部回路図、図４は
同じくその分布定数線路の一端が接地されたときの共振
回路の要部回路図である。以下第１の実施例の図１と同
一機能の部分には同じ符号を付けて、その詳細な説明を
省略する。周波数可変用電圧端子１に第１の電圧として
周波数可変用電圧ＶTを与える点は第１の実施例の図１
と同様であるが、図１と異なる点は、分布定数線路７の
他端の帯域切り換えスイッチ１５に代えてスイッチング
素子であるスイッチングダイオード８のアノードが接続
され、そのカソードは接地されている。さらに共振周波
数調整用コンデンサ９と分布定数線路７との接続点にコ
イル１１が接続され、コイル１１の他端は第２の電圧で
ある周波数帯域切り換え電圧ＶSが印加される周波数帯
域切り換え電源端子１０に接続され、この点からコンデ
ンサ１２および１３で接地されている。このコンデンサ
１２、１３はコンデンサ２，３と同じく特性の異なるコ
ンデンサを複数用いることによって高周波成分が外部に
漏洩しないようバイパスを完全にし、かつ外部からのノ
イズ成分の混入を防ぐためのものである。

【００２６】以上のように構成され、つぎにその動作を
説明すると、まず発振周波数帯域を決定するために図の
周波数帯域切り換え電源端子１０には周波数帯域切り換
え電圧ＶSとして接地電位または負電位を印加するとス
イッチングダイオード８は導通しないので分布定数線路
７の他端は等価的にオープンになっている。すると分布
定数線路７を含む共振回路は分布定数線路７の一端がオ
ープンであることから、その１／２波長モードを基本に
実施例１と同様に高い周波数帯域で共振し、トランジス
タ２０を含む発振回路で発振する。そして周波数可変用
電圧端子１に与えられた周波数可変用電圧ＶTが可変容
量素子である可変容量ダイオード５に印加されることに
より可変容量ダイオード５の等価容量を変化させ発振周
波数の微調整が行われる。トランジスタ２０を含む発振
回路で発振された発振出力はトランジスタ２８によるバ
ッファ回路から出力端子３１を経て出力される。

【００２７】つぎに発振周波数帯域を低くするために周
波数帯域切り換え電源端子１０にはスイッチングダイオ
ード８をオンにする周波数帯域切り換え電圧ＶSを印加
する。すると分布定数線路７を通った周波数帯域切り換
え電圧ＶSによってオン状態となったスイッチングダイ
オード８により分布定数線路７の他端が接地される。分
布定数線路７を含む共振回路は分布定数線路７の一端が
接地されるため、その１／４波長モードを基本におよそ
２分の１倍の低い周波数帯域で共振し、トランジスタ２
０を含む発振回路で発振する。そして先程と同様に周波
数可変用電圧端子１に与えられた周波数可変用電圧ＶT
が可変容量ダイオード５に印加されることにより可変容
量ダイオード５の等価容量を変化させ発振周波数の微調
整が行われる。本実施例において可変容量ダイオード５
と分布定数線路７とで共振周波数が決定できればコンデ
ンサ９は必ずしも必要ではない。

【００２８】なおスイッチングダイオード８は等価な作
用をする他のスイッチング素子、たとえば電界効果トラ
ンジスタ（以下ＦＥＴ）等に置き換えることができる。
この場合周波数帯域切換制御電圧は分布定数線路を通ら
ずにゲート端子に印加することになる。

【００２９】（第３の実施例）図５は本発明の第３の実
施例における分布定数線路の組み合わせを示す説明図
で、図５（ａ）において分布定数線路はそれぞれ長さの
異なる部分７ａと７ｂとに分割され、その中間にスイッ
チ１５ａを設け、他端を交流的に接地するよう構成され
ている。スイッチ１５ａをオンにすると図５（ｂ）に示
すように一端を接地し、長さがＬ₁＋Ｌ₂で１／４波長モ
ードで共振する分布定数線路となり、スイッチ１５ａを
オフにすれば図５（ｃ）のように長さがＬ₁で１／２波
長モードで共振する分布定数線路となり、図１の回路に
おいて分布定数線路７に代えて図５（ａ）の回路を接続
することによりＬ₁とＬ₂の長さを適当な値に選ぶことに
より周波数帯域が１対２に限定されず切換え得る共振周
波数帯域の自由度が高くなる。

【００３０】図５（ａ）では２個の分布定数線路間に１
個のスイッチを接続したものであるが、分布定数線路の
分割数とスイッチの数を増やすことによって３以上の周
波数帯域を選択することができる。この場合必ずしも分
布定数線路の他端は接地しなくてもよい。

【００３１】図５（ａ）の回路を第２の実施例の図２の
回路の分布定数線路に用い、スイッチ１５ａに代えてダ
イオード８を設ければ、上記の動作を図２の回路で実現
することができる。この場合ダイオードでは２周波数帯
域しか選択できないのでＦＥＴ等のスイッチング素子を
使えば３以上の周波数帯域を選択することができる。

【００３２】（第４の実施例）図６は本発明の第４の実
施例における分布定数線路の組み合わせを示す説明図で
ある。図６（ａ）において長さがＬ₁＋Ｌ₂で、一端から
Ｌ₁の部分でスイッチ１５ｂによって接地できるように
構成されている。そしてスイッチ１５ｂをオンにする
と、図６（ｂ）のように長さがＬ₁で１／４波長モード
で共振する分布定数線路となり、スイッチ１５ａをオフ
にすれば図６（ｃ）のように長さがＬ₁＋Ｌ₂で１／２波
長モードで共振する分布定数線路となり、図１の回路に
おいて分布定数線路７に代えて図６（ａ）の回路を接続
することによりＬ₁とＬ₂の長さを適当に選ぶことにより
周波数帯域が１対２に限定されず切換え得る共振周波数
帯域の自由度が高くなる。

【００３３】図６（ａ）の回路を第２の実施例の図２の
回路の分布定数線路に用い、スイッチ１５ａに代えてダ
イオード８を設ければ、上記の動作を図２の回路で実現
することができる。

【００３４】図６（ａ）では１個の分布定数線路の中間
に１個のスイッチを接続したものであるが、スイッチの
数を増し交互にオンすることによって３以上の周波数帯
域を選択することができる。この場合必ずしも分布定数
線路の他端を接地するという組合せはなくてもよい。こ
の場合ダイオードでは２周波数帯域しか選択できないの
でＦＥＴトランジスタ等のスイッチング素子を使えば３
以上の周波数帯域を選択することができる。

【００３５】（第５の実施例）図７は本発明の第５の実
施例における分布定数線路の組み合わせを示す説明図で
ある。図７において図５（ａ）の回路の分布定数線路７
ａまたは７ｂの途中からスイッチ１５ｃで接地できるよ
うに構成する。スイッチ１５ａ，１５ｃをいずれもオフ
にする、またはスイッチ１５ａ，１５ｃのいずれかをオ
ンにすることによって３周波数帯域に切り換えることが
できる。スイッチをさらに増やすことによって切り換え
得る周波数帯域を増やすことができる。このことは図６
（ａ）の回路においてスイッチの数を増やしていっても
同様に実施することができる。

【００３６】上記の第５の実施例においてスイッチ１５
ａまたは１５ｃに代えてＦＥＴ等のスイッチング素子を
用いることができ、これらのトランジスタのゲート電位
を制御することによって分布定数線路同士の接続・非接
続、接地・オープンを自在に切り換えることができる。

【００３７】このように上記第１および第２の各実施例
によれば、分布定数線路の他端に設けたスイッチまたは
スイッチングダイオードをオン・オフすることによって
分布定数線路の共振モードを１／２波長から１／４波長
に切り換えるようにして、簡単な構成で２周波数帯域電
圧制御発振器を実現することができる。

【００３８】また上記第３または第４の各実施例によれ
ば、少なくとも２個に分割された分布定数線路間に設け
たスイッチまたはスイッチングダイオードをオン・オフ
することにより、または１個の分布定数線路の途中から
接地できるように設けたスイッチまたはスイッチングダ
イオードをオン・オフすることにより簡単な構成で分布
定数線路の長さを変えたり、共振モードを１／２波長か
ら１／４波長に切り換えたりでき、かつ周波数帯域の設
定の自由度の高い複数周波数帯域電圧制御発振器を実現
することができる。

【００３９】さらに上記第５の実施例によれば、第３お
よび第４の実施例を組み合わせ、２個以上のスイッチを
オン・オフすることにより３以上の周波数帯域を切り換
え得る複数周波数帯域電圧制御発振器を実現することが
できる。

【００４０】なお図示の共振回路周辺、および発振回路
およびその周辺回路の構成は図示のものに限定されるも
のでなく、本発明の目的を達成する範囲内で変形し、ま
たは組み合わせて使用することは差し支えない。またコ
ンデンサや可変容量ダイオード、およびスイッチングダ
イオードは直接接地するよう説明したが、もちろん交流
的に接地されていればよい。

【００４１】さらに可変容量ダイオードやスイッチング
ダイオードは等価な作用をする他の素子に代えても差し
支えない。たとえばスイッチングダイオード８は電界効
果トランジスタ（ＦＥＴ）等に置き換え得る。この場合
周波数帯域切換制御電圧は分布定数線路を通らずに印加
することになる。

【００４２】（第６の実施例）つぎに本発明の第６の実
施例の複数周波数帯域電圧制御発振器を用いた時分割多
重ＦＤＤ／ＴＤＤデュアルモード無線機について、その
ブロック図である図８を用いて説明する。従来例の図１
０と大きく異なるのは、図１０においては第１局部発振
回路をＦＤＤ方式用とＴＤＤ方式用と２個設けられ、ま
た第２局部発振回路に関してもＦＤＤ方式用とＴＤＤ方
式用と２個設けられていたものを２周波数帯域電圧制御
発振器を用いたことにより、各１個にした点である。各
部の構成要素と、その組合せ接続に関しては図１０の従
来例と同一機能の部分には同一符号を付けて、詳細の説
明は省略する。図８において、第１局部発振器には実施
例１ないし５で説明したような複数周波数帯域電圧制御
発振器１０８を用い、第２の局部発振器にも実施例１な
いし５で説明したような複数周波数帯域電圧制御発振器
１１２（実施例６ではいずれも２周波数帯域としてい
る）を用いたものである。

【００４３】まずＴＤＤモードにおいて、モード切り換
えスイッチ１２９，１３１および１３２を、１２９ａ、
１３１ａおよび１３２ａ側に切り換えておく。受信時に
はアンテナ１０１から入力した高周波信号はアンテナ切
り換えスイッチ１０２が１０２ｒ側に接続されているの
でモード切り換えスイッチ１２９，１２９ａを経て高周
波バンドパスフィルタ１０３ａによって１８９５．１５
〜１９１７．９５ＭＨｚの自局の受信周波数ｆRaを選択
して高周波増幅器１０４ａに入力して、ここで増幅さ
れ、高周波バンドパスフィルタ１０５ａでさらに選択度
を高められた後、コンバータ１０６ａに入力され、ここ
で２周波数帯域電圧制御発振器である第１局部発振器１
０８を、図示しない送受・モードコントローラ（制御手
段）によってＴＤＤ受信用として選択された周波数帯で
ある１６４６．８５〜１６６９．６５ＭＨｚの第１局部
発振周波数ｆL1aと混合されて２４８．３ＭＨｚの第１
中間周波数ｆR1aに変換され、第１中間周波バンドパス
フィルタ１０９ａで選択度を高められて第１中間周波増
幅器１１０ａで増幅され、さらに同じく図示しない送受
・モードコントローラによってＴＤＤ受信用として選択
された周波数２５９．１ＭＨｚを発振する２周波数帯域
電圧制御発振器である第２局部発振周波数ｆL2bの第２
局部発振器１１２からの発振周波数とコンバータ１１１
ａで混合されて１０．８ＭＨｚの第２中間周波数ｆR2に
変換され、第２中間周波バンドパスフィルタ１１５ａで
選択度を高められてデモジュレータ１１６ａによって復
調されて受信出力を得る。

【００４４】ＴＤＤ送信時には第２局部発振器１１２の
第２局部発振周波数ｆL2bの２５９．１ＭＨｚの出力を
モジュレータ１１９で変調信号Ｉ，Ｑでデジタル変調し
た送信中間周波数ｆT1を送信中間周波増幅器１２０で増
幅し、送信中間周波バンドパスフィルタ１２１で選択度
を高められた後、同じく図示しない送受・モードコント
ローラによってＴＤＤ送信用として、第１局部発振器１
０８から受信時とは異なった周波数範囲の１６３６．０
５〜１６５８．８５ＭＨｚの第１局部発振周波数ｆL1a
を受けたコンバータ１２２へ入力して、ここで１８９
５．１５〜１９１７．９５ＭＨｚの自局の送信周波数ｆ
Tの高周波信号に変換され、モードスイッチ１３２の接
点１３２ａから高周波バンドパスフィルタ１２３ａで選
択度を高められ、高周波増幅器１２４ａ、高周波電力増
幅器１２５ａで増幅され、高周波バンドパスフィルタ１
２６ａで選択度を高められた後、モード切り換えスイッ
チ１３１の接点１３１ａ、アンテナ切り換えスイッチ１
０２の接点１０２ｔを通じてアンテナ１０１から送信さ
れる。受信と送信とはアンテナ切り換えスイッチ１０２
を、従来例と同様に高速で切り換える。受信時には送信
回路の各デバイス（増幅器、コンバータ、変調器等）の
動作を、図示しない送受・モードコントローラでオフと
し、送信時には同様に受信回路の各デバイスをオフとす
る。

【００４５】つぎにＦＤＤモードについて説明する。モ
ード切り換えスイッチ１２９，１３１および１３２を、
１２９ｂ、１３１ｂおよび１３２ｂ側に切り換えてお
く。受信時にはアンテナ１０１から入力した高周波信号
はアンテナ切り換えスイッチ１０２が１０２r側、モー
ド切り換えスイッチ１２９が接点１２９ｂ側に接続され
ているので高周波バンドパスフィルタ１０３ｂによって
８１０〜８２６ＭＨｚの自局の受信周波数ｆRを選択し
て高周波増幅器１０４ｂに入力して、ここで増幅され、
高周波バンドパスフィルタ１０５ｂでさらに選択度を高
めた後、コンバータ１０６ｂに入力され、ここで送受・
モードコントローラによってＦＤＤ受信用に帯域設定さ
れた第１局部発振器１０８から入力した６８０．９〜６
９６．９ＭＨｚの第１局部発振周波数ｆL1bと混合され
て１２９．１ＭＨｚの第１中間周波数ｆR1bに変換さ
れ、第１中間周波バンドパスフィルタ１０９ｂで選択度
を高められて第１中間周波増幅器１１０ｂで増幅され、
さらに送受・モードコントローラによってＦＤＤ受信用
に帯域設定された１２９．５５ＭＨｚの第２局部発振周
波数ｆL2aの第２局部発振器１１２からの局部発振周波
数とコンバータ１１１ａで混合されて４５０ｋＨｚの第
２中間周波数ｆR2bに変換され、第２中間周波バンドパ
スフィルタ１１５ｂで選択度を高められてデモジュレー
タ１１６ｂによって復調されて受信出力を得る。

【００４６】送信時には送受・モードコントローラによ
ってＦＤＤ送信用に設定された２５９．１ＭＨｚの第２
局部発振周波数ｆL2bの第２局部発振器１１２からの発
振周波数出力をモジュレータ１１９で変調信号Ｉ，Ｑで
デジタル変調した送信中間周波数ｆT1を送信中間周波増
幅器１２０で増幅し、送信中間周波バンドパスフィルタ
１２１で選択度を高めた後、同じく送受・モードコント
ローラによってＦＤＤ送信用に設定された第１局部発振
器１０８から６８０．９〜６９６．９ＭＨｚの第１局部
発振周波数ｆL1bを受けたコンバータ１２２へ入力し
て、ここで９４０〜９５６ＭＨｚの自局の送信周波数ｆ
Tbの高周波信号に変換され、モードスイッチ１３２の接
点１３２ｂから高周波バンドパスフィルタ１２３ｂで選
択度を高められ、高周波増幅器１２４ｂ、高周波電力増
幅器１２５ｂで増幅され、高周波バンドパスフィルタ１
２６ｂで選択度を高められた後、モード切り換えスイッ
チ１３１の接点１３１ｂ、アンテナ切り換えスイッチ１
０２の接点１０２ｔを通じてアンテナ１０１から送信さ
れる。受信と送信とはアンテナ切り換えスイッチ１０２
およびモード切り換えスイッチ３３を、音声信号に比し
て短い周期により切り換えることによって同時送受話を
行うことができる。

【００４７】このように本実施例においては、ＴＤＭＡ
方式の無線機においてＦＤＤ方式とＴＤＤ方式の送信部
を一体とし、ＦＤＤ方式とＴＤＤ方式の受信部を一体と
した上で２周波数帯域電圧制御発振器である第１局部発
振回路と第２局部発振回路を設け、図示しない送受・モ
ードコントローラによってモードおよび送信・受信の状
態に合わせてコントロールすることにより従来例のデュ
アルモード無線機に比べて搬送波発振器を２個省略して
発振器の数を少なくすることができる。

【００４８】なお、本実施例では第１、第２の局部発振
回路のいずれにも実施例１ないし５の複数周波数帯域電
圧制御発振器を用いるとしたが、必ずしも両方に用いる
必要はなく、第１、第２の局部発振回路のいずれか一方
に用いても、従来例に比べて発振器を１個省略して発振
器の数を１個少なくすることができる。

【００４９】本実施例では第１局部発振回路と第２局部
発振回路とも２周波数帯域電圧制御発振器で説明した
が、使用周波数帯域が多い場合は３周波数帯域以上の複
数周波数帯域電圧制御発振器を用いることができる。

【００５０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の複数周波
数帯域電圧制御発振器は、可変する電圧を一端に印加さ
れて等価的にその容量を可変され他端を交流的に接地し
た可変容量素子と、前記可変容量素子とは直流的に絶縁
されかつ交流的に一端を接続された分布定数線路と、前
記分布定数線路の他端と交流的接地電位との間に接続さ
れたスイッチとを備えている。

【００５１】またその第２の構成は、第１の構成のスイ
ッチの代わりにスイッチング素子を設け、分布定数線路
の一端から印加され前記分布定数線路を通って前記スイ
ッチング素子をオンさせる第２の電圧を与えるようにな
っている。

【００５２】また第１および第２の構成は分布定数線路
を複数個に分割し、その間にスイッチまたはスイッチン
グ素子を接続したり、この分布定数線路の他端を交流的
に接地する等の変形が行え、または分布定数線路の中間
に他端を交流的に接地した少なくとも１個のスイッチま
たはスイッチング素子を接続したものや、これらの組合
せによって、１台の電圧制御発振器で複数の帯域の周波
数を発生することができ、回路規模を小さくスペースも
小となり、コスト的にも安価に生産することができる。

【００５３】本発明の複数周波数帯域電圧制御発振器を
用いた時分割多重ＦＤＤ／ＴＤＤデュアルモード無線機
は、第１および第２の局部発振器に本発明の複数周波数
帯域電圧制御発振器を用いることによって、送受信機の
使用モードと送信・受信のそれぞれの組合せによって送
受・モード制御手段が第１および第２の局部発振手段の
周波数帯域を切り換え制御し、各周波数変換手段におい
て各部の受信および送信時の周波数関係をその回路の取
り扱える周波数に合致するように制御することによって
少ない発振手段数によって送信および受信が行え、回路
規模を小さくスペースも小となり、コスト的にも安価に
生産することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例の複数周波数帯域電圧制
御発振器の要部回路図

【図２】同じく第２の実施例の複数周波数帯域電圧制御
発振器の要部回路図

【図３】同じくその動作を説明する共振回路の要部回路
図

【図４】同じく他の動作状態を説明する共振回路の要部
回路図

【図５】同じく第３の実施例における分布定数線路の組
み合わせを示す説明図

【図６】同じく第４の実施例における分布定数線路の組
み合わせを示す説明図

【図７】同じく第５の実施例における分布定数線路の組
み合わせを示す説明図

【図８】本発明の複数周波数帯域電圧制御発振器を用い
た時分割多重ＦＤＤ／ＴＤＤデュアルモード無線機のブ
ロック図

【図９】従来例の複数周波数帯域電圧制御発振器のブロ
ック図

【図１０】同じく複数周波数帯域電圧制御発振器を用い
た時分割多重ＦＤＤ／ＴＤＤデュアルモード無線機のブ
ロック図

【符号の説明】

１ 周波数可変用電圧端子 ５ 可変容量ダイオード５ ６ コンデンサ ７ 分布定数線路 ８ スイッチングダイオード ９ 共振周波数調整用コンデンサ １０ 周波数帯域切り換え電源端子 １５ スイッチ ＶT 周波数可変用電圧 ＶS 周波数帯域切り換え電圧 １０６，１１１，１２２ コンバータ １０８ 第１局部発振器 １１２ 第２局部発振器 １１９ モジュレータ

フロントページの続き (72)発明者 森永 洋一 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 坂倉 真 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 山田 徹 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】分布定数線路の一端に交流的接地電位との
   間にスイッチを接続した複数周波数共振手段と、可変す
   る電圧を一端に印加されて等価的にその容量を可変され
   他端を交流的に接地した可変容量素子からなる周波数調
   整手段と、トランジスタとコイルとコンデンサと抵抗か
   らなり、負性抵抗特性を持つ帰還増幅手段とを具備し、
   前記複数周波数共振手段の前記分布定数線路の他端に前
   記周波数調整手段と前記帰還増幅手段を交流的に接続す
   ることを特徴とする複数周波数帯域電圧制御発振器。
2. 【請求項２】分布定数線路の一端に交流的接地電位との
   間に接続されたスイッチング素子と前記分布定数線路の
   他端あるいは中間から前記スイッチング素子をオンオフ
   する第１の電圧を備えた複数周波数共振手段と、可変す
   る第２の電圧を一端に印加されて等価的にその容量を可
   変され他端を交流的に接地した可変容量素子からなる周
   波数調整手段と、トランジスタとコイルとコンデンサと
   抵抗からなり、負性抵抗特性を持つ帰還増幅手段とを具
   備し、前記複数周波数共振手段の前記分布定数線路の他
   端に前記周波数調整手段と前記帰還増幅手段を交流的に
   接続することを特徴とする複数周波数帯域電圧制御発振
   器。
3. 【請求項３】分布定数線路に交流的に並列にコンデンサ
   を接続した請求項１または２に記載の複数周波数帯域電
   圧制御発振器。
4. 【請求項４】複数周波数共振手段をスイッチオン時には
   先端短絡４分の１波長共振モードで共振させ、スイッチ
   オフ時には先端開放２分の１波長共振モードで共振させ
   ることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに
   記載の複数周波数帯域電圧制御発振器。
5. 【請求項５】分布定数線路は少なくとも２個に分割さ
   れ、その間に接続されたスイッチまたはスイッチング素
   子を有する請求項１から請求項４のいずれかに記載の複
   数周波数帯域電圧制御発振器。
6. 【請求項６】分布定数線路は少なくとも２個に分割さ
   れ、その間に接続されたスイッチまたはスイッチング素
   子を有し分布定数線路の他端は交流的に接地された請求
   項１から請求項４のいずれかに記載の複数周波数帯域電
   圧制御発振器。
7. 【請求項７】分布定数線路はその中間に他端を交流的に
   接地した少なくとも１個のスイッチまたはスイッチング
   素子を接続した請求項１から請求項４のいずれかに記載
   の複数周波数帯域電圧制御発振器。
8. 【請求項８】分布定数線路は少なくとも２個に分割さ
   れ、その間に接続されたスイッチまたはスイッチング素
   子を有し、かつ前記分布定数線路の部分の中間に他端を
   交流的に接地した少なくとも１個のスイッチまたはスイ
   ッチング素子を接続した請求項１から請求項４のいずれ
   かに記載の複数周波数帯域電圧制御発振器。
9. 【請求項９】第１の局部発振手段と、ＦＤＤ方式用の受
   信入力端子から入力した受信周波数の高周波信号を選択
   的に増幅した出力と前記第１の局部発振手段の出力の周
   波数差をＦＤＤ方式用の第１中間周波数として出力する
   ＦＤＤ方式用の第１の受信信号変換手段と、第２の局部
   発振手段と、前記ＦＤＤ方式の第１の受信信号変換手段
   の出力を選択的に増幅した出力と前記第２の局部発振手
   段の出力との和または差の周波数を出力するＦＤＤ方式
   用の第２の受信信号変換手段と、ＴＤＤ方式用の受信入
   力端子から入力した受信周波数の高周波信号を選択的に
   増幅した出力と前記第１の局部発振手段の出力の周波数
   差をＴＤＤ方式用の第１中間周波数として出力するＴＤ
   Ｄ方式用の第１の受信信号変換手段と、前記ＴＤＤ方式
   の第１の受信信号変換手段の出力を選択的に増幅した出
   力と前記第２の局部発振手段の出力との和または差の周
   波数を出力するＦＤＤ方式の第２の受信信号変換手段
   と、前記第２の局部発振手段の出力を変調する変調器
   と、前記変調器の出力を選択的に増幅した出力と前記第
   １の局部発振手段の出力との和であり前記ＦＤＤ方式用
   の受信周波数とは異なったＦＤＤ用送信周波数を発生
   し、また前記変調器の出力を選択的に増幅した出力と第
   １の局部発振手段の出力との和であり前記ＴＤＤ方式用
   の受信周波数と同一のＴＤＤ用送信周波数を発生する送
   信信号変換手段と、前記第１および第２の局部発振器の
   それぞれの発振周波数帯域を使用モードおよび送信用・
   受信用に応じて切り換える送受・モード制御手段とを備
   え、少なくとも前記第１および第２の局部発振手段のい
   ずれかは請求項１から請求項８のいずれかに記載の複数
   周波数帯域電圧制御発振器を用いたことを特徴とする時
   分割多重ＦＤＤ／ＴＤＤデュアルモード無線機。