JPH0964734A - Pll回路および受信機 - Google Patents

Pll回路および受信機

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Publication number
JPH0964734A
JPH0964734A JP7234712A JP23471295A JPH0964734A JP H0964734 A JPH0964734 A JP H0964734A JP 7234712 A JP7234712 A JP 7234712A JP 23471295 A JP23471295 A JP 23471295A JP H0964734 A JPH0964734 A JP H0964734A
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Japan
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frequency
circuit
oscillation
signal
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JP7234712A
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Hiromasa Yoshimoto
弘正 吉本
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Sony Corp
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Sony Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単な回路構成で、PLL回路の発振出力を
高い周波数帯において低い周波数間隔で変えることがで
きるとともに、PLL回路の発振周波数が所望周波数に
ロックするまでの時間を短縮化できるようにする。 【解決手段】 電圧制御発振回路11,12からの周波
数がf1,f2の信号を混合回路13で混合する。混合
回路13の出力信号中の周波数がf1−f2の成分を、
帯域通過フィルタ15により取り出し、分周回路16で
1/Nに分周する。分周回路16の出力信号を位相比較
回路17で基準周波数frの信号と位相比較する。位相
比較回路17の出力信号中の低域成分を低域通過フィル
タ18により取り出し、その出力電圧Vcでf1−f2
=N・frとなるように電圧制御発振回路11,12の
発振周波数f1,f2を制御する。混合回路13の出力
信号中の周波数がf1+f2の成分を、帯域通過フィル
タ14により、PLL回路10の発振出力として取り出
す。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、PLL回路(位
相ロックループ)、およびPLL回路を用いた移動電話
や携帯電話などの電話機またはラジオ受信機やトランシ
ーバなどの受信機に関する。
【0002】
【従来の技術】PLL回路は、ラジオ受信機やトランシ
ーバなどの機器において、選局用ないし周波数変換用な
どの信号を得るのに、広く用いられる。
【0003】このPLL回路は、基本的には、図4に示
すように、電圧制御発振回路71、分周回路72、位相
比較回路73および低域通過フィルタ74からなり、電
圧制御発振回路71の出力の周波数がfoの信号が、分
周回路72において、端子77からの信号Snにより設
定された分周比1/Nで分周され、その分周回路72の
出力の周波数がfo/Nの信号が、位相比較回路73に
おいて、端子79からの基準周波数frの信号と位相比
較され、その位相比較回路73の出力信号中の低域成分
が、低域通過フィルタ74により取り出される。
【0004】そして、その低域通過フィルタ74の出力
電圧Vcによって、分周回路72の出力信号の周波数f
o/Nが基準周波数frと一致するように、すなわちf
o=N・frとなるように、電圧制御発振回路71の発
振周波数foが制御され、この電圧制御発振回路71の
発振信号がPLL回路の発振出力として取り出される。
そして、Nを変化させることによって、frのステップ
で発振出力周波数foを変化させることができる。
【0005】なお、分周回路72および位相比較回路7
3の部分は、例えば、PLL・ICとして集積回路化さ
れ、外部からNを制御できるようにされる。
【0006】このようなPLL回路で、高い周波数の発
振出力を得るために電圧制御発振回路71の発振周波数
foを高くしなければならないとともに、位相比較回路
73における基準周波数frは低くする必要がある場合
がある。
【0007】例えば、デジタルセルラー携帯電話機にお
いては、電話機の受信信号が1.5GHz帯というよう
な高い周波数にされるとともに、チャンネル間隔が25
kHzというような低い周波数の間隔にされ、その1.
5GHz帯のチャンネル間隔が25kHzの受信信号
が、100MHzの第1中間周波数に周波数変換され、
さらにその第1中間周波数の信号が、500kHzの第
2中間周波数に周波数変換される。
【0008】そのため、上記のPLL回路をデジタルセ
ルラー携帯電話機の選局用に用いる場合には、例えば、
電圧制御発振回路71の発振周波数foを1.6GHz
帯にするとともに、基準周波数frを25kHzにし
て、PLL回路の発振出力を1.6GHz帯において2
5kHz間隔で変えることができるようにする必要があ
る。
【0009】しかし、このように電圧制御発振回路71
の発振周波数foを高くするとともに、基準周波数fr
を低くする場合には、分周回路72における分周数Nを
大きくしなければならず、電圧制御発振回路71の発振
周波数foが所望周波数にロックするまでに時間がかか
る不都合がある。
【0010】また、上記のように分周回路72および位
相比較回路73の部分をIC化する場合には、高い周波
数に対応できるICが必要となる。
【0011】そこで、それぞれが電圧制御発振回路、分
周回路、位相比較回路および低域通過フィルタを有する
2個のPLL回路部を設けた、ミキシングダウン方式の
PLL回路、またはミキシングアップ方式のPLL回路
が考えられている。
【0012】ミキシングダウン方式のPLL回路は、図
5に示すように、一方のPLL回路部80が、電圧制御
発振回路81、混合回路85、帯域通過フィルタ86、
分周回路82、位相比較回路83および低域通過フィル
タ84からなり、他方のPLL回路部90が、電圧制御
発振回路91、分周回路92、位相比較回路93および
低域通過フィルタ94からなる。
【0013】PLL回路部80においては、電圧制御発
振回路81の出力の周波数がfoの信号が、混合回路8
5において、PLL回路部90の電圧制御発振回路91
の出力の周波数が上記のfoより低いfxの信号と混合
され、その混合回路85の出力信号中の周波数がfo−
fxの成分が、帯域通過フィルタ86により取り出され
る。
【0014】さらに、その帯域通過フィルタ86の出力
の周波数がfo−fxの信号が、分周回路82におい
て、端子87からの信号Snにより設定された分周比1
/Nで分周され、その分周回路82の出力の周波数が
(fo−fx)/Nの信号が、位相比較回路83におい
て、固定発振回路88の発振出力が分周回路89により
分周されて得られた基準周波数fr1の信号と位相比較
され、その位相比較回路83の出力信号中の低域成分
が、低域通過フィルタ84により取り出される。
【0015】そして、その低域通過フィルタ84の出力
電圧によって、分周回路82の出力信号の周波数(fo
−fx)/Nが基準周波数fr1と一致するように、す
なわちfo−fx=N・fr1となるように、電圧制御
発振回路81の発振周波数foが制御される。
【0016】PLL回路部90においては、電圧制御発
振回路91の出力の周波数がfxの信号が、分周回路9
2において、端子87からの信号Snにより設定された
分周比1/Nで分周され、その分周回路92の出力の周
波数がfx/Nの信号が、位相比較回路93において、
固定発振回路88の発振出力が分周回路99により分周
されて得られた基準周波数fr2の信号と位相比較さ
れ、その位相比較回路93の出力信号中の低域成分が、
低域通過フィルタ94により取り出される。
【0017】そして、その低域通過フィルタ94の出力
電圧によって、分周回路92の出力信号の周波数fx/
Nが基準周波数fr2と一致するように、すなわちfx
=N・fr2となるように、電圧制御発振回路91の発
振周波数fxが制御される。
【0018】基準周波数fr1,fr2は、上記の式か
ら明らかなように、fr2/fr1=fx/(fo−f
x)の関係にされる。そして、PLL回路部80の電圧
制御発振回路81の発振信号が、PLL回路部80およ
び90からなるPLL回路の発振出力として取り出され
る。
【0019】このミキシングダウン方式のPLL回路に
よれば、そのPLL回路部80の分周回路82およびP
LL回路部90の分周回路92における分周数Nを、図
4に示したPLL回路の分周回路72における分周数N
と比べて、小さくすることができる。
【0020】例えば、上記のようにPLL回路の発振出
力を1.6GHz帯において25kHz間隔で変える場
合、図4に示したPLL回路では、分周数Nを64,0
00を中心に変えなければならないのに対して、図5に
示したミキシングダウン方式のPLL回路では、例えば
電圧制御発振回路91の発振周波数fxを0.8GHz
帯とし、fr1=fr2=25kHzとすれば、分周数
Nを32,000を中心に変えればよい。ただし、その
場合には、分周回路99は不要で、分周回路89の出力
信号が位相比較回路93にも供給されればよい。
【0021】したがって、ミキシングダウン方式のPL
L回路によれば、PLL回路の発振周波数foが所望周
波数にロックするまでの時間が短縮化される。
【0022】ミキシングアップ方式のPLL回路は、図
示していないが、発振周波数がfxの電圧制御発振回路
を有する、図5のPLL回路部90のようなPLL回路
部と、発振周波数がfyの電圧制御発振回路を有する、
同じく図5のPLL回路部90のようなPLL回路部と
が設けられて、両者の電圧制御発振回路の発振出力が混
合回路において混合され、その混合回路の出力信号中の
周波数がfo=fx+fyの成分が、PLL回路の発振
出力として取り出されるものである。
【0023】このミキシングアップ方式のPLL回路に
おいても、それぞれのPLL回路部の分周回路における
分周数を小さくすることができ、PLL回路の発振周波
数foが所望周波数にロックするまでの時間が短縮化さ
れる。
【0024】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たミキシングダウン方式またはミキシングアップ方式の
PLL回路は、それぞれが電圧制御発振回路、分周回
路、位相比較回路および低域通過フィルタを有する2個
の独立したPLL回路部を設けるので、PLL回路全体
の回路構成が複雑となる欠点がある。
【0025】そこで、この発明は、PLL回路の発振出
力を高い周波数帯において低い周波数間隔で変えること
ができるとともに、分周数を小さくすることによりPL
L回路の発振周波数が所望周波数にロックするまでの時
間を短縮化することができるように、2個の可変周波数
発振回路を用いる場合でも、分周回路、位相比較回路お
よび低域通過フィルタは、それぞれ一つでよく、PLL
回路全体の回路構成を簡単にすることができるようにし
たものである。
【0026】
【課題を解決するための手段】この発明では、PLL回
路としては、第1の可変周波数発振回路と、この第1の
可変周波数発振回路の発振周波数より低い発振周波数の
第2の可変周波数発振回路と、上記第1および第2の可
変周波数発振回路の発振出力を混合して、上記第1およ
び第2の可変周波数発振回路の発振周波数の和および差
の周波数の発振信号を得る混合回路と、上記差の周波数
の発振信号を分周する分周回路と、この分周回路の出力
信号を基準周波数の信号と位相比較する位相比較回路
と、この位相比較回路の出力信号中の低域成分により上
記第1および第2の可変周波数発振回路の発振周波数を
制御する低域通過フィルタとを設け、上記和の周波数の
発振信号を当該PLL回路の発振出力として取り出す。
【0027】このように構成した、この発明のPLL回
路においては、混合回路からの、第1の可変周波数発振
回路の発振周波数f1と第2の可変周波数発振回路の発
振周波数f2との差fd=f1−f2の周波数の発振信
号が、1/Nに分周されて得られた、分周回路の出力
の、周波数がfd/N=(f1−f2)/Nの信号が、
位相比較回路において基準周波数frの信号と位相比較
され、その位相比較回路の出力信号中の低域成分によ
り、分周回路の出力信号の周波数fd/N=(f1−f
2)/Nが基準周波数frと一致するように、すなわち
f1−f2=N・frとなるように、第1および第2の
可変周波数発振回路の発振周波数f1およびf2が制御
される。
【0028】したがって、PLL回路の発振出力を高い
周波数帯において低い周波数間隔で変えることができる
とともに、分周回路における分周数Nを小さくすること
ができ、PLL回路の発振周波数faが所望周波数にロ
ックするまでの時間を短縮化することができる。
【0029】例えば、PLL回路の発振出力を1.6G
Hz帯において25kHz間隔で変える場合、一例とし
て、第1の可変周波数発振回路の発振周波数f1を0.
85GHz帯とし、第2の可変周波数発振回路の発振周
波数f2を0.75GHz帯とし、fr=10kHzと
して、分周数Nを100MHz/10kHz=10,0
00を中心に変えればよい。
【0030】また、この発明では、受信機としては、こ
の発明のPLL回路の発振出力である、上記の和の周波
数fa=f1+f2の発振信号により、受信信号を周波
数変換する。
【0031】
【発明の実施の形態】
〔請求項1の発明の実施形態〕図1は、請求項1の発明
のPLL回路の一実施形態を示す。
【0032】この実施形態のPLL回路10は、2個の
電圧制御発振回路11,12、混合回路13、2個の帯
域通過フィルタ14,15、分周回路16、位相比較回
路17および低域通過フィルタ18からなる。電圧制御
発振回路11,12の発振周波数f1,f2は、互いに
異ならされる。すなわち、f1>f2とされる。
【0033】このPLL回路10においては、電圧制御
発振回路11,12の出力の周波数がf1,f2の信号
が、混合回路13において混合され、その混合回路13
の出力信号中の周波数がfa=f1+f2の成分が、帯
域通過フィルタ14により取り出されるとともに、混合
回路13の出力信号中の周波数がfd=f1−f2の成
分が、帯域通過フィルタ15により取り出される。
【0034】さらに、帯域通過フィルタ15の出力の周
波数がfd=f1−f2の信号が、分周回路16におい
て、端子21からの信号Snにより設定された分周比1
/Nで分周され、その分周回路16の出力の周波数がf
d/N=(f1−f2)/Nの信号が、位相比較回路1
7において、端子22からの基準周波数frの信号と位
相比較され、その位相比較回路17の出力信号中の低域
成分が、低域通過フィルタ18により取り出される。
【0035】そして、その低域通過フィルタ18の出力
電圧Vcによって、分周回路16の出力信号の周波数f
d/N=(f1−f2)/Nが基準周波数frと一致す
るように、すなわちf1−f2=N・frとなるよう
に、電圧制御発振回路11,12の発振周波数f1,f
2が制御される。
【0036】ここで、電圧制御発振回路11,12の、
制御電圧Vcに対する発振周波数f1,f2の変化の特
性を、図2の実線F1,F2で示すように、電圧制御発
振回路11,12の、制御電圧Vcに対する発振周波数
f1,f2の変化率(傾き)Kv1,Kv2は、互いに
異ならされる。
【0037】これは、制御電圧Vcに対する発振周波数
f1,f2の変化率Kv1,Kv2が等しいと、上記の
差の周波数fd=f1−f2が、図2の破線Fdのよう
に制御電圧Vcに対して変化しないで、常に一定値とな
り、PLL回路の発振周波数である上記の和の周波数f
a=f1+f2を、制御電圧Vcにより制御することが
できないからである。
【0038】発振周波数f1,f2の制御電圧Vcに対
する変化率Kv1,Kv2が異ならされることによっ
て、和の周波数fa=f1+f2の制御電圧Vcに対す
る変化の特性は、図2の実線Faで示すようになり、差
の周波数fd=f1−f2が図2の破線Fdのように制
御されることにより、PLL回路の発振周波数fa=f
1+f2を制御することができる。
【0039】したがって、PLL回路の発振周波数fa
=f1+f2の制御量は、発振周波数f1,f2の制御
電圧Vcに対する変化率Kv1,Kv2によって決ま
る。
【0040】例えば、PLL回路10の発振出力を1.
6GHz帯において25kHz間隔で変える場合、一例
として、電圧制御発振回路11の発振周波数f1を0.
85GHz帯とし、電圧制御発振回路12の発振周波数
f2を0.75GHz帯とし、fr=10kHzとし
て、分周数Nを100MHz/10kHz=10,00
0を中心に変えればよい。
【0041】この場合、N=9,999とされるときに
は、 f1=0.85GHz−17.5kHz, f2=0.75GHz−7.5kHz, fd=f1−f2=100MHz−10kHz, fa=f1+f2=1.6GHz−25kHz, となり、N=10,000とされるときには、 f1=0.85GHz±0kHz, f2=0.75GHz±0kHz, fd=f1−f2=100MHz±0kHz, fa=f1+f2=1.6GHz±0kHz, となり、N=10,001とされるときには、 f1=0.85GHz+17.5kHz, f2=0.75GHz+7.5kHz, fd=f1−f2=100MHz+10kHz, fa=f1+f2=1.6GHz+25kHz, となる。
【0042】したがって、PLL回路10の発振出力を
高い周波数帯において低い周波数間隔で変えることがで
きるとともに、分周回路16における分周数Nを小さく
することができ、PLL回路10の発振周波数faが所
望周波数にロックするまでの時間を短縮化することがで
きる。
【0043】そして、この請求項1の発明によれば、こ
のようにPLL回路10の発振出力を高い周波数帯にお
いて低い周波数間隔で変えることができるとともに、分
周数Nを小さくすることによりPLL回路10の発振周
波数faが所望周波数にロックするまでの時間を短縮化
することができるように、2個の電圧制御発振回路1
1,12を用いる場合でも、分周回路、位相比較回路お
よび低域通過フィルタは、分周回路16、位相比較回路
17および低域通過フィルタ18として示すように、そ
れぞれ一つでよく、PLL回路10全体の回路構成を簡
単にすることができる。
【0044】なお、第1および第2の可変周波数発振回
路としては、電流制御発振回路を用いることもできる。
【0045】〔請求項2,3の発明の実施形態〕図3
は、請求項2,3の発明の受信機の一実施形態を示す。
【0046】この実施形態は、請求項2,3の発明をデ
ジタルセルラー携帯電話機に適用して、1.5GHz帯
のチャンネル間隔が25kHzの受信信号を、請求項1
の発明のPLL回路10の発振出力により、100MH
zの第1中間周波数fi1に周波数変換し、さらにその
第1中間周波数fi1の信号を、固定発振回路23から
の発振信号により、500kHzの第2中間周波数fi
2に周波数変換する場合である。
【0047】すなわち、アンテナ31から、1.5GH
z帯を通過帯域とする帯域通過フィルタ32を通じて受
信された、1.5GHz帯のチャンネル間隔が25kH
zの受信信号が、増幅回路33を通じて第1混合回路3
4に供給される。また、図1に示して上述したPLL回
路10の帯域通過フィルタ14からの和の周波数fa=
f1+f2の発振信号が、第1混合回路34に供給され
る。
【0048】この場合、固定発振回路23からのfb=
fi1+fi2=100.5MHzの周波数の発振信号
が、分周回路24において所定の分周比で分周されて、
分周回路24からfr=10kHzの周波数の信号が得
られ、この分周回路24からのfr=10kHzの周波
数の信号が、上述したようにPLL回路10の位相比較
17に供給される。
【0049】PLL回路10は、上述したように、例え
ば、電圧制御発振回路11の発振周波数f1を0.85
GHz帯とし、電圧制御発振回路12の発振周波数f2
を0.75GHz帯とし、fr=10kHzとして、分
周回路16における分周数Nを10,000を中心とし
て変えることにより、PLL回路10の発振周波数であ
る和の周波数fa=f1+f2を、1.5GHzより1
00MHz高い1.6GHzを中心として25kHz間
隔で変えられるようにしたものである。
【0050】そして、第1混合回路34において、受信
信号と、この受信信号の周波数f0より100MHz高
いPLL回路10の発振出力とが混合されることによっ
て、第1混合回路34からは、第1中間周波数fi1で
ある100MHzの信号、および2f0+fi1の周波
数の信号が得られる。
【0051】この第1混合回路34からの信号が、第1
中間周波数fi1を中心とする帯域を通過させる特性を
有する第1中間周波回路35に供給されて、第1中間周
波回路35からfi1=100MHzの信号が取り出さ
れ、その100MHzの信号が、第2混合回路36に供
給される。また、固定発振回路23からのfb=10
0.5MHzの周波数の発振信号が、第2混合回路36
に供給される。
【0052】したがって、第2混合回路36からは、第
2中間周波数fi2である500kHzの信号、および
fb+fi1の周波数の信号が得られる。
【0053】この第2混合回路36からの信号が、第2
中間周波数fi2を中心とする帯域を通過させる特性を
有する第2中間周波回路37に供給されて、第2中間周
波回路37からfi2=500kHzの信号が取り出さ
れ、その500kHzの信号が、復調回路38に供給さ
れて復調される。復調後は、図示していないが、デジタ
ルセルラー携帯電話機としてのデジタル処理がなされ
る。
【0054】なお、受信機としての請求項2,3の発明
は、ラジオ受信機やトランシーバなどにも適用すること
ができる。
【0055】
【発明の効果】上述したように、この発明によれば、P
LL回路の発振出力を高い周波数帯において低い周波数
間隔で変えることができるとともに、分周数を小さくす
ることによりPLL回路の発振周波数が所望周波数にロ
ックするまでの時間を短縮化することができるように、
2個の可変周波数発振回路を用いる場合でも、分周回
路、位相比較回路および低域通過フィルタは、それぞれ
一つでよく、PLL回路全体の回路構成を簡単にするこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明のPLL回路の一例を示すブロック図
である。
【図2】図1のPLL回路の説明に供する特性図であ
る。
【図3】この発明の受信機の一例を示すブロック図であ
る。
【図4】PLL回路の基本構成を示すブロック図であ
る。
【図5】ミキシングダウン方式のPLL回路を示すブロ
ック図である。
【符号の説明】
10 PLL回路 11 電圧制御発振回路(第1の可変周波数発振回路) 12 電圧制御発振回路(第2の可変周波数発振回路) 13 混合回路 14 帯域通過フィルタ 15 帯域通過フィルタ 16 分周回路 17 位相比較回路 18 低域通過フィルタ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】第1の可変周波数発振回路と、 この第1の可変周波数発振回路の発振周波数より低い発
    振周波数の第2の可変周波数発振回路と、 上記第1および第2の可変周波数発振回路の発振出力を
    混合して、上記第1および第2の可変周波数発振回路の
    発振周波数の和および差の周波数の発振信号を得る混合
    回路と、 上記差の周波数の発振信号を分周する分周回路と、 この分周回路の出力信号を基準周波数の信号と位相比較
    する位相比較回路と、 この位相比較回路の出力信号中の低域成分により上記第
    1および第2の可変周波数発振回路の発振周波数を制御
    する低域通過フィルタとを備え、 上記和の周波数の発振信号を当該PLL回路の発振出力
    として取り出すPLL回路。
  2. 【請求項2】請求項1のPLL回路の上記和の周波数の
    発振信号により受信信号を周波数変換する受信機。
  3. 【請求項3】請求項1のPLL回路の上記和の周波数の
    発振信号により受信信号を第1中間周波数に周波数変換
    し、所定周波数の信号により上記第1中間周波数の信号
    を第2中間周波数に周波数変換する受信機。
JP7234712A 1995-08-21 1995-08-21 Pll回路および受信機 Pending JPH0964734A (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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