JPH0833421B2 - 周波数帯域識別装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、周波数不明の電波を検出するため周波数帯
域を識別する周波数帯域識別装置に関する。

〔従来の技術〕

周波数不明の怪電波を検出するためには、怪電波の含
まれる周波数帯域（バンド）を識別する周波数帯域識別
装置が用いられる。従来一般に、この周波数帯域識別装
置は、感度及び選択度を良くするために、連続２段のヘ
テロダイン検波により２度の周波数変換を以て入力周波
数（受信周波数）を中間周波数に低下させて識別するダ
ブルスーパーヘテロダイン方式が採用され、例えば第３
図に示すように、受信アンテナ１と、マイクロ波用バラ
クタダイオード２の容量を可変するためのスイープ電圧
源３及び第一局部発振器４を有し、発振周波数が時間の
関数である掃引発振器５と、受信アンテナ１からの受信
周波数と掃引発振器５の局部発振周波数とを混合して検
波する第一周波数混合器６と、この混合器６から得られ
た低周波数の第一中間周波数の下側帯を帯域増幅する第
一中間周波数増幅器７と、固定周波数で発振する第二局
部発振器８と、第一中間周波数と第二局部発振器８から
の局部発振周波数を混合して検波し、より低周波数の第
２中間周波数を出力端子9aへ出力する第二周波数混合器
９とから構成されている。このような構成の周波数帯域
識別装置においては、例えばＸバンドに含まれる周波数
F_XとＫバンドに含まれる周波数F_Kとの識別は次のように
して行われる。

即ち、スイープ電圧源３による周波数掃引によって、
掃引発振器５の局部発振周波数LF₁は、 LF₁＝11.558GHz±50MHz として、のこぎり波関数が与えられ、中心周波数11.558
GHzの周りにスイープ幅±50MHzを有している。また、第
二局部発振器８の局部発振周波数LF₂は、 LF₂＝1.033GHz で固定的に与えられる。

今、受信アンテナ１に入来する識別すべき周波数帯域
F_X,F_Kを、 F_X＝10.525GHz±50MHz F_K＝24.150GHz±100MHz とすれば、周波数帯域F_Xは第一中間周波数混合器６によ
って、次の第一中間周波数IF_1X（中心周波数）に変換さ
れる。

IF_1X＝LF₁−F_X＝11.558GHz−10.525GHz＝1.033GHz なお、第一中間周波数増幅器７は1GHz帯域程度の周波
数を選択増幅するもので、結果的に第一中間周波数の上
側波帯は第一中間周波数増幅器７によってカットされ
る。

同様に、周波数帯域F_Kは第一中間周波数混合器６によ
って、次の第一中間周波数IF_1K（中心周波数）に変換さ
れる。

IF_1K＝LF₁−F_K＝（２×11.558）GHz−24.150GHz ＝−1.034GHz このように、IF_1X,IF_1K（中心周波数）がほぼ等しく
なるように、第一局部発振器４の中心周波数LF₁が予め
設定されている。なお、ＫバンドF_Kの周波数変換におい
ては第一局部発振周波数の基本波（11.558GHz）の第２
高調波（２×11.558GHz）を復調信号として利用してい
る。このため、掃引発振器５におけるスイープ幅（±50
MHz）と周波数パンドF_Xの受信時の第一中間周波数IF_1X
の受信帯域ΔIF_1Xは等しいが、周波数バンドF_Kの受信時
の第一中間周波数IF_1Kの受信帯域ΔIF_1K（200MHz）が周
波数バンドF_Xの受信時の第一中間周波数IF_1Xの受信帯域
ΔIF_1X（100MHz）の２倍を有するものである。即ち、 ΔIF_1K＝２×ΔIF_1X 第一局部発振器４を周波数を制御しているスイープ電
圧源３のスイープ電圧はバンドF_X,F_Kについて共通であ
るものの、受信帯域ΔIF_1Kの変化速度は受信帯域ΔIF_1X
の変化速度の２倍であるから、周波数バンドF_Kに属する
受信波は第一中間周波数の周波数変化は周波数バンドF_X
に属する受信波の第一中間周波数の周波数変化に比して
２倍である。従って、スイープ電圧の変化と受信帯域Δ
IF_1X,ΔIF_1Kの変化値を比較することによって、入来す
る周波数がバンドバンドF_X,F_Kのいずれかに属するもの
であるかを識別できる。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記の周波数帯域識別装置にあって
は、次のような問題点があった。

中間周波数の変化速度（時間微分係数）を検出して
から、その大小を比較する信号処理が必要であることか
ら、処理系の複雑さを招き、必然的に装置コスト高とな
っていた。

第一局部発振周波数は10GHz程度であり、高周波帯
域での掃引発振器５を必要としているため、高周波の高
価なバラクタダイオード２が必須となる。しかもその調
整は煩雑であることから、装置コスト高となっていた。

そこで上記問題点に鑑み、本発明の課題は、中間周波
数の変化速度を検出することなく、信号処理の容易化に
適する別の物理量を検出することにより、周波数帯域の
識別が容易に遂行でき、装置コストの低廉化を図れる周
波数帯域識別装置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題を解決するために、本発明は、受信周波数を
これより低周波数の第一中間周波数に変換する第一周波
数変換手段と、第一中間周波数をこれより低周波数の第
二中間周波数に変換する第二周波数変換手段とを有し、
第二中間周波数を基に受信周波数の周波数帯域を識別す
る周波数帯域識別装置において、上記第一周波数変換手
段は、第一周波数混合器と、周期的に電圧値が昇降変化
するプッシング電圧によって少なくとも２種の局部発振
周波数を切り換えて上記第一周波数混合器に供給する第
一局部発振器とから成り、上記第二周波数変換手段は、
第二周波数混合器と、上記プッシング電圧の昇降変化に
同期して掃引するスイープ電圧によって所定のスイープ
幅を有する局部発振周波数を上記第二周波数混合器に供
給する掃引発振器とから成り、少なくとも２種の第一中
間周波数に基づいて生じる第２中間周波数のいずれかを
基準としたとき他方の第２中間周波数の出現するスイー
プ電圧に達するまでの時間差の正負判定により入力周波
数帯域の識別をすることを特徴とする。

〔作用〕 かかる構成の周波数帯域識別装置において、周期的に
昇降変化するプッシング電圧の印加によって、第一局部
発振器から少なくとも高低２種の局部発振周波数が交互
に第一周波数変換器に供給され、入来した周波数は２種
の第一中間周波数に変換される。一方、掃引発振器はプ
ッシング電圧の電圧変化の周期に同期して掃引するスイ
ープ電圧によって、所定のスイープ幅を有する第二局部
発振周波数を第二周波数混合器へ供給する。ここで、一
方の第一中間周波数が所定の第二中間周波数に変換され
る際の第二局部発振周波数を与えるスイープ電圧値に達
する迄の時間と、他方の第二中間周波数が所定の第二中
間周波数に変換される際の第二局部発振周波数を与える
スイープ電圧値に達する迄の時間とを比較すると、識別
すべき帯域によってその時間差が正負いずれかになるよ
うにプッシング電圧を設定しておくことができるため、
その時間差の正負を判定することにより、入来周波数帯
域の識別ができる。

〔実施例〕

次に、本発明の一実施例を添付図面に基づいて説明す
る。

第１図は、本発明に係る周波数帯域識別装置の一実施
例を示す回路図である。

10は入来する異なる周波数帯域の信号を受信する受信
アンテナである。11は第一局部発振器で、プッシング電
圧源12の周期的に電圧値が昇降変化するプッシング電圧
の印加によって２種の局部発振周波数lf₁₁,lf₁₂を交互
に発振するものである。13は第一周波数混合器で、入力
周波数を局部発振周波数lf₁₁又はlf₁₂に基づいて対応す
るより低周波数の第一中間周波数にそれぞれ変換するも
のである。14は第一中間周波数増幅器で、第一周波数混
合器13によって得られた復調信号のうち1GHz程度の帯域
を選択的に増幅するものであり、これによって上側波帯
域はカットされ、実質的に下側波帯域のみが選択増幅さ
れる。なお、第一局部発振器11,プッシング電圧源12及
び第一周波数混合器13は第一周波数変換手段を構成して
いる。

15は掃引発振器で、プッシング電圧源12のプッシング
電圧の昇降変化に同期して周期的変化するスイープ電圧
を出力するスイープ電圧源16と、そのスイープ電圧の如
何によって容量が可変されるバラクタダイオード17と、
スイープ電圧によって掃引され所定のスイープ幅を有す
る局部発振周波数lf₂を出力する第二局部発振器18とか
ら構成されている。19は第二周波数混合器で、第一中間
周波数を周期的に掃引される局部発振周波数lf₂に基づ
いて対応するより低周波数の第二中間周波数に変換する
ものであり、その第二中間周波数は出力端子19aを介し
て図示しない第二中間周波数増幅器及び信号処理部へ導
出される。なお、掃引発振器15及び第二周波数混合器19
は第二周波数変換手段を構成している。

次に上記実施例の作用効果を説明する。この実施例に
おいては、周波数バンドF_X（10.525GHz±50MHz）,F_K（2
4.150GHz±100MHz）の入来を識別する場合を例にとり説
明する。

今、入力周波数バンドF_X,F_Kのいずれかが受信アンテ
ナ10を通り、第一周波数混合器13に入力されているとす
る。第２図（ａ）に示す如く、プッシング電圧源12のプ
ッシング電圧は、時間間隔（半周期）ｔ毎に電圧値E₁と
E₂に交互に切り替わるので、プッシング電圧がE₁の期間
では第一局部発振器11から第１の局部発振周波数lf
₁₁（＝11.550GHz）が出力され、プッシング電圧がE₂の
期間では第一局部発振器11から第２の局部発振周波数lf
₁₂（＝11.560GHz）が出力される。従って、第一周波数
混合器13及び増幅器14によって、周波数バンドF_Xが入力
されている場合は、プッシング電圧がE₁の期間において
は、第一中間周波数IF_11X（＝lf₁₁−F_X）に変換され、
プッシング電圧がE₂の期間においては、第一中間周波数
IF_12X（＝lf₁₂−F_X）に変換される。一方、周波数バン
ドF_Kが入力されている場合は、プッシング電圧がE₁の期
間においては、第一中間周波数IF_11K（＝２×lf₁₁−
F_K）に変換され、プッシング電圧がE₂の期間において
は、第一中間周波数IF_12K（＝２×lf₁₂−F_K）に変換さ
れる。具体的にIF_11X,IF_12X,IF_11K,IF_12Kは次のように
して与えられる。

IF_11X＝lf₁₁−F_X＝11.550GHz−10.525GHz＝1.025GHz IF_12X＝lf₁₂−F_X＝11.560GHz−10.525GHz＝1.035GHz IF_11K＝２×lf₁₁−F_K＝２×11.550GHz−24.150GHz ＝−1.05GHz IF_12K＝２×lf₁₂−F_K＝２×11.560GHz−24.150GHz ＝−1.03GHz なお、バンドF_KはバンドF_Xよりも２倍程度高周波であ
るため、バンドF_Kの周波数変換においては基本波11.550
GHzの第２高調波（２×11.560GHz）が復調信号として利
用される。

この後、掃引発振器15及び第二中間周波数混合器19に
よって、第一中間周波数IF_11Xはそれより低周波数の第
二中間周波数IF_21X（＝lf₂−1.025GHz）に、IF_12XはIF
_22X（＝lf₂−1.035GHz）に、IF_11KはIF_21K（＝lf₂−1.0
50GHz）に、及びIF_12KはIF_22K（＝lf₂−1.030GHz）にそ
れぞれ変換される。ここで、局部発振周波数lf₂が一定
とすれば、つまり、スイープ電圧値が一定のときは、図
２（ｃ）に示すように、IF_21XとIF_22Xの周波数差ΔIF_2X
は（IF₂₂−IF_21X）＝0.01GHzであり、また図２（ｄ）に
示すように、IF_21KとIF_22Kの周波数差ΔIF_2Kは（IF_22K
−IF_21K）＝−0.02GHzである。従って、プッシング電圧
E₁の期間に現れる第二中間周波数を基準にすれば、Ｘバ
ンドが入来した場合、プッシング電圧E₂の期間では周波
数差ΔIF_2Xに対応する時間差だけ早く（負側にシフトし
て）第二中間周波数が出現し、他方、Ｋバンドが入来し
た場合、プッシング電圧E₂の期間では周波数差ΔIF_2Kに
対応する時間差だけ遅く（正側にシフトして）第二中間
周波数が出現する。従って、プッシング電圧E₂の期間に
おいてスイープ電圧の値が低いときに第二中間周波数が
出現すれば、その第二中間周波数はＸバンドであること
が識別され、またスイープ電圧の値が高いときに第二中
間周波数が出現すれば、その第二中間周波数はＫバンド
であることが識別される。

従って、第二中間周波数が出力される時間を測定する
か、スイープ電圧値を検出することにより周波数帯域の
識別が可能となっているので、中間周波数の変化速度を
検出することなく、信号処理の容易化が可能の低コスト
の周波数帯域識別装置を実現できる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明に係る周波数帯域識別装
置は、第一周波数変換手段において周期的に高低変化す
るプッシング電圧によって少なくとも２種の局部発振周
波数を交互に出力させて少なくとも２種の第一中間周波
数に変換したことと、第二周波数変換手段においてその
プッシング電圧の昇降変化に同期して掃引する第二局部
発振周波数を出力する掃引発振器を設けた点に特徴を有
するものであるから、一方の第一中間周波数が所定の第
二中間周波数に変換される際の第二局部発振周波数を与
えるスイープ電圧値に達する迄の時間と、他方の第二中
間周波数が所定の第二中間周波数に変換される際の第二
局部発振周波数を与えるスイープ電圧値に達する迄の時
間とを比較すると、識別すべき帯域によってその時間差
が正負いずれかになるようにプッシング電圧を設定して
おくことができるので、その時間差の正負を判定するこ
とにより、入来周波数帯域の識別ができる。従って、次
の効果を奏する。

時間差の正負の判定だけで、入来周波数帯域の識別
が可能であるから、従来のように、中間周波数の変化速
度を検出する煩雑さは無く、信号処理回路の構成が簡単
になり、装置コストの低廉化を図り得る。

第一周波数変換手段では掃引発振器を必要とせず、
離散的電圧値を周期的に出力するプッシング電圧源を具
備するだけで済むので、10GHz程度の高周波のバラクタ
ダイオード等の高周波素子が不要となり、また第一周波
数変換手段の回路調整も従来に比して簡略化できる。従
って、製造コストの低廉化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る周波数帯域識別装置の一実施例を
示す回路図である。 第２図（ａ）は同実施例において時間に対するプッシン
グ電圧の推移を示す波形図、第２図（ｂ）は同実施例に
おいて時間に対するスイープ電圧の推移を示す波形図、
第２図（ｃ）は同実施例において入来周波数バンドがＸ
バンドのときスイープ電圧に関して第２中間周波数の出
現する時点を示すタイミング図、第２図（ｄ）は同実施
例において入来周波数バンドがＫバンドのときスイープ
電圧に関して第２中間周波数の出現する時点を示すタイ
ミング図である。 第３図は従来の周波数帯域識別装置の一例を示す回路図
である。 〔符号の説明〕 10……受信アンテナ 11……第一局部発振器 12……プッシング電圧源 13……第一周波数混合器 14……第一中間周波数増幅器 15……掃引発振器 16……スイープ電圧源 17……バラクタダイオード 18……第二局部発振器 19……第二周波数混合器 19a……出力端子。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】受信周波数をこれより低周波数の第一中間
   周波数に変換する第一周波数変換手段と、第一中間周波
   数をこれより低周波数の第二中間周波数に変換する第二
   周波数変換手段とを有し、第二中間周波数を基に受信周
   波数の周波数帯域を識別する周波数帯域識別装置であっ
   て、 前記第一周波数変換手段は、第一周波数混合器と、周期
   的に電圧値が昇降変化するプッシング電圧によって少な
   くとも２種の局部発振周波数を切り換えて前記第一周波
   数混合器に供給する第一局部発振器とから成り、前記第
   二周波数変換手段は、第二周波数混合器と、前記プッシ
   ング電圧の昇降変化に同期して掃引するスイープ電圧に
   よって所定のスイープ幅を有する局部発振周波数を前記
   第二周波数混合器に供給する掃引発振器とから成り、少
   なくとも２種の第一中間周波数に基づいて生じる第２中
   間周波数のいずれかを基準としたとき他方の第２中間周
   波数の出現するスイープ電圧に達するまでの時間差の正
   負判定により入力周波数帯域の識別をすることを特徴と
   する周波数帯域識別装置。