JPS6314515A - 可変同調共振器の同調方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はたとえば可変空気コンデンサのように軸を回転
させて同調周波数を変化させる形式の機械的共振器や、
回転運動を直線運動に変換させて中心導体の長さを変化
させ同調周波数を変化させる空洞共振器などの同調方法
の改良に関するものである。なお本発明の対象とする共
振器は主としてＵＨＦＨＦ上のものである。

（従来の技術） 第２図は従来の方法による同調用回路（または同調制御
回路）の構成側図である。この図において１１は符号変
換器、１２は電圧発生器、１３はアナログ電圧の減算回
路、１４は直流増幅器、１５はサーボモータ、１６はポ
テンショメータ、１７は制御される共振器、１８は周波
数設定用信号人力である。この図で実線は電気的信号の
通路を示し、破線は力。

プラ、歯車等を介して機械的に結合して回転運動をする
ことを表すものとする。

周波数設定信号１８は並列のディジタル信号として符号
変換器１１に入力され、これが電圧発生に適した形に変
換されて（たとえばＢＣＤ符号をバイナリ符号に変換）
電圧発生器１２に加えられ、ここにおいて共振器１７の
同調位置に対応するポテンショメータ１６からの電圧出
力にほぼ等しい設定電圧が発生される。減算回路１３は
電圧発生器１２よりの前記設定電圧とポテンショメータ
１６の出力電圧との間の誤差電圧を求めるので、その出
力はＤＣ増幅器１４で増幅されサーボモータ１５を駆動
する。そしてサーボモータ１５．ポテンショメータ１６
および共振器１７は一緒に回転するので、共振器１７は
設定電圧とポテンショメータ１６の出力電圧が等しくな
る位置に停止する。

前記のような従来の同調回路の問題点は２つある。その
１つはアナログサーボ系に共通する問題であるが、機械
的な摩擦等による不感帯があることで（不感帯とはモー
タに駆動電圧を印加しても動作しない範囲である）、こ
れを小さくするため増幅器の利得を大きくするとハンチ
ングを起こす可能性が増大する。そのため増幅器の利得
の設定が難しいということである。

第２の問題は共振器の回転角に対する同調周波数の変化
が一般に直線ではなく、また製作精度などの理由から個
々の共振器によって偏差があることである。

第３図は共振器の可変軸の回転角度と同調周波数の関係
特性の一例である。このような非直線の同調特性に制御
電圧を合致させるため、電圧発生回路１２の出力電圧を
第３図の破線で示されるような折線で近似した電圧とす
る。この折線近似した電圧の発生には正確な近似電圧を
得るために複雑な調整作業が一般に必要である。さらに
共振器ごとの偏差を少なくするための共振器自体の調整
作業、および電圧発生回路１２よりの制御電圧と同調周
波数とをすべての周波数において所定の誤差内に収める
ための調整作業には多大の時間と労力を必要とすること
が多い。

（発明の具体的な目的） 本発明は前記従来の方法のような欠点を除いた同調方法
を提供するものである。すなわちステップモータを利用
してディジタル処理によって同調の制御を行うことによ
り、不感帯およびハンチングの問題がないようにするこ
と、プログラマブルＲＯＭ　＜ＰＲＯＭ）によって共振
器の同調特性を補償するように符号変換を行うことによ
って、非直線的な同調特性および個々の共振器毎の偏差
の問題を解決すること等を目的としている。

（発明の構成） 第１図は本発明を実施するための同調制御回路の構成側
図である。本発明はステップモータを用いてディジタル
的に同調制御を行うもので、制御回路はディジタル演算
回路で構成される。第１図において１は符号変換器、２
は減算回路、３は制御回路、４は駆動回路、５はステッ
プモータ、６は角度エンコーダ、７はカウンタ、８は制
御される共振器である。また図中の実線は電気的信号の
流れを示し、破線は機械的に結合して回転運動をするこ
とを表している。９は周波数設定信号入力である。

さて第１図において、同調周波数設定信号９は符号変換
器ｌにおいて共振器８の同調特性に合わせて符号変換さ
れる。減算回路２はカウンタ７の出力と符号変換器１の
出力とを比較し、その結果を制御回路３に入力する。制
御回路３は減算回路２の出力によって減算回路２への２
つの入力の差が零になる方向にステップモータ５を回転
させる駆動信号を発生する。この駆動信号は駆動回路４
を通して増大されステップモータ５を駆動する。

前記２つの入力の差が零になれば駆動信号は消失する。

なおステップモータはステッピングモータ。

パルスモータとも呼ばれるがその詳細はよく知られてい
るので詳細な駆動方法の説明は省略するが、ＵＨＦ帯の
共振器の同調には全周を１／２００に分割した１ステッ
プ１．８度回転のもので十分である。

次に角度エンコーダ６はステップモータの軸の回転角度
に比例した数のパルスまたは符号を発生するもので、一
定角度毎にパルスを発生する方式と、角度を２進符号で
表した並列符号を出力する方式とがあるが、第１図は前
者の角度エンコーダを用いた例で、エンコーダ６の出力
パルスをカウンタ７で計数することによって回転角度に
対応する２准将号が得られる。この符号は減算回路２に
入って符号変換器１よりの入力との差がとられ制御回路
３に送出される。このような構成によってステップモー
タは符号変換器ｌの出力符号で決められる角度位置で停
止し、共振器の同調が正確にとられることになる。その
理由は次に説明する。

（発明の動作） 本発明ではステップモータを用いてパルス的に回転させ
るが、角度をディジタル符号で表して回転位置を決める
ため、従来のアナログサーボ方式のように角度差が小さ
くなると駆動電圧が小さくなるというような現象がない
ので、不惑帯はなく、またハンチングの問題も生じるこ
となく安定な制御が行われる。

次に符号変換器１は前記ように並列のディジタル符号で
ある同調周波数設定信号９をステップモータの回転角度
に対応した２准将号に変換するものであるが、その変換
にはプログラマブルＲＯＭ（ＦＲＯＭ）を用いた変換テ
ーブルを使用する。ＦＲＯＭの内容は第３図のような同
調特性が与えられている場合には、同調周波数をアドレ
ス入力としたときに同調特性上の該当する回転角度が出
力できるようにデータを書き込んだものである。ところ
で共振器の同調特性には一般に機械的精度などによるバ
ラツキがあるものであるが、これを小さくしようとする
と一般に複雑な調整作業が必要になる。

そこでこのような共振器毎のバラツキによる同調ずれを
なくすには、共振器毎の同調特性を測定し、その値をＦ
ＲＯＭに書込んで変換テーブルとして使用すればよい。

これに必要な同調特性の測定はコンピュータ等を利用し
た自動測定装置を使えばほとんど無人で可能であり、従
来の共振器の調整作業は人手によらなければならぬのに
対して著しく容易ですぐれている。

（発明の効果） 本発明の方法によれば共振器の同調操作において不感帯
やハンチングなどの問題を発生することなく安定な同調
制御が行われるが、特に従来の方法の難点であった同調
特性と制御電圧を一致させるような複雑な調整作業が不
要であることは実用上大きな利点である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施するための同調制御回路の構成側
口、第２図は従来の方法を行うための同調制御回路の構
成側口、第３図は共振器の可変軸の回転角度と同調周波
数の関係特性の一例図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 可変同調用回転軸を有する共振器と、自らの回転角度に
   比例した数のパルスを発生する角度エンコーダとを回転
   させるステップモータを前記共振器の同調周波数設定信
   号を符号変換して得た回転角度設定符号と前記角度エン
   コーダから得られたパルスをカウンタにて加算して得ら
   れた角度出力符号とが同一となるように駆動することに
   よって前記共振器を同調させると共に、その際前記の符
   号変換を前記共振器の同調周波数と回転角度の間の実測
   特性をプログラマブルリードオンリメモリ（ＰＲＯＭ）
   に書込んだ変換テーブルによって行うことを特徴とする
   可変同調共振器の同調方法。