JPS6343421A - 無線装置 - 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】 〔１既要〕 搬送波を発振すると同時に変調信号により周波数変調さ
れるＦＭ変調発振器に、その出力の搬送波周波数ｆを基
準周波数ｆｏにより周波数識別しその誤差電圧で前記Ｆ
Ｍ変調発振器の発振周波数ｆを制？ｆｆｌ　Ｌで規定の
送信周波数ＦＴとするＡＦＣ回路を付した送信部と、そ
の規定送信周波数ＦＴと一定関係にある受信周波数ｆＲ
を一定中間周波数に変換して受信するヘテロダイン型の
受信部と、前記送信部の出力信号と受信部の入力信号が
サーキュレータを介して１つの空中線系を共用する共用
回路からなる無線装置において、該共用回路のサーキュ
レータの内部で送信部出力が受信部入力へ漏洩する周波
数ｆの搬送波を受信部に入力し、受信部の局部発振周波
数ＦＬＯＣにより中間周波数ｆｌＦ、２に周波数変換し
、その中間周波数ｆ　ＩＦ２の信号を中間周波数の周波
数識別器で識別するようにしてＡＦＣ動作の基準周波数
となる識別回路の中心周波数の安定度を向上し、結果と
して送信出力の搬送波の周波数ｆの周波数偏差を許容偏
差内に安定に保持せんとするもの。

〔産業上の利用分野〕

本発明は送信部Ｔと、受信部Ｒと、１つの空中線系Ａを
送信信号と受信信号が共用する共用回路部Ｔ／Ｒとから
なる無線装置に関するもので、特に送イδ部Ｔに付設さ
れて送信出力の搬送波周波数ｆを規定の送信周波数Ｉ’
Ｔに制御する自動周波数詞？’ｌ１１回路（ＡＦＣ’）
の周波数識別の基準となる基準周波数ｆｏの安定度を向
上して、送信周波数ｒの確度が、周囲温度など周囲環境
の変化に対して許容偏差内に安定に保持されることが望
まれている。

〔従来の技術〕

本発明に関する無線装置の従来の回路構成を第５図に示
す。

無線装置の送信部Ｔは、図に示すごとく、周波数ｒの高
いＧ１１ｚ帯の搬送波を直接発振すると同時に数ＭＨｚ
以下の低い周波数の変調信号により周波数変調されるＦ
？Ｉ変調発振器１が主体となり、これにＦＭ変調発振器
の出力のＦＭ変調信号の搬送波周波数ｆを、送信部Ｔの
規定送信周波数ＦＴになるように制御する自動周波数制
御回路（ＡＦＣ）　２を付設した構成のものである。受
信部Ｒは、送信周波数ＦＴと一定周波数関係にある受信
周波数ｆＲを受信するのに、一定の中間周波数ｆｌＦ　
１の信号に変換して受信する所謂ヘテロダイン型の回路
構成のものである。また、この無ｖＡ＝ｉは、１つの空
中線系へを送信部Ｔの送信信号と受信部Ｒの受信信号が
共用するために、送信信号と受信信号に伝送方向による
伝送損失量を定める共用回路Ｔ／Ｒを有し、送信部Ｔが
ら空中線系への方向に向かう送信周波数ｆの送信信号、
および空中線系へから受信部Ｒの方向に向かう受信周波
数［１？の受信１８号に対しては伝送損失が少ないよう
に構成されている。

本発明に関する無線装置の送信部Ｔの本体部がＧＨ２帯
の高い周波数ｆの搬送波を自己発振し同時に周波数変調
されるＦＭ変調発振器であるだけに、該搬送波周波数ｆ
を規定周波数ＦＴに対して許容偏差内に保つには、該Ｆ
Ｍ変調発振器の発振周波数ｆを規定送信周波数ＦＴに制
御するＡＦＣ回路の基準周波数ｆｏが、周囲温度など周
囲環境の変化に対して安定であることが望まれている。

無線装置の送信部Ｔの本体部は、前記の原変調発振器１
と、そのＦｌ’ｌ変調発振器の出力の一部を自動周波数
制御回路ＡＦＣ２へ分岐する方向性結合器１ａからなる
。

自動周波数制御回路ＡＦＣ２は、方向性結合器１ａから
の分岐出力Ｐｆを入力して、その周波数ｆの搬送波を基
準周波数ｆｏの識別回路によって周波数識別する周波数
識別器２３と、その出力の誤差電圧Ｅｃを増幅してＦＭ
変調発振器１の変調入力端に戻す直流増幅器２３ａから
なる。

自動周波数制御回路ＡＦＣ２について更に述べると、周
波数識別器２３は、その人力Ｐｆの搬送周波数゛ｒを識
別する基準周波数ｆｏが送信部の規定送信周波数ＦＴに
設定されている。

規定送信周波数ＦＴは上述のごと（、Ｇｔｌｚ帯の高い
周波数なので、周波数識別器２３の基準周波数ｆｏも同
じＧＨｚ帯の高い周波数となり、その基準周波数ｆｏを
決定する識別回路（ＲＦ／ＤＩＳＣＩＩＩ　”）の回路
長は波長に比例して機械的に短くなる。

受信部Ｒ３は、受信周波数ｆＲの信号を一定の中間周波
数ＮＦｌ　　（一般には７０ＭＨｚ　）のイδ号に周波
数変換する周波数変換器３２と、周波数変換器３２に供
給する周波数ｆ　ＬＯＧの局部搬送波を発振する局部発
振器３１と、周波数変換器３２の出力段で面記中間周波
数ｒ　ＩＦＩの変換信号を選別する中間周波フィルタＩ
ＦＩ　３３から成る。

共用回路Ｔ／Ｒ４は、規定の送信周波数ＦＴの送信信号
を通す送信帯域通過フィルタＴＢＦ　４２と、受信周波
数ｆｌ？の受信信号を通ず受信帯域通過ＲＢＦ４３と、
送信信号と受信信号に方向性を与えるサーキュレータ４
１から成る。

サーキュレータ４１は、送信周波数ｆの送信信号を空中
線系への方向へ低１１失で伝送し、受信周波数ｆＲの受
信信号を空中線系へから受信部Ｒの方向へも低１貝失で
伝送するが、その逆方向の伝送、および送信周波数ｆの
送信信号の受信帯域フィルタＲＢＦ　４３の入力方向へ
の伝送は伝送損失が大きい。

次に、簡単に総合動作を述べると、 送信部ＴのＦＭ変調発振器１は、Ｇ１１ｚ帯の高い搬送
周波数ｆを直接発振すると同時に外部から入力される周
波数の低い変調信号で周波数変調（ＦＭ）されるが、そ
の出力のＦＭ変調信号Ｐｆの搬送周波数ｆの安定度は自
己発振でＦＶ変Ａｌｌをかけるため比較的低い。

ＦＭ変調発振器１の出力Ｐ「の一部は方向性結合器１ａ
により分岐され、自動周波数制御回路計Ｃ２の周波数識
別器２３に入力されその識別回路（ＲＦ、／旧ＳＣＩ？
　）で周波数識別される。

この識別回路（ＲＦ／ＤＴＳＣＲ）の動作は、第３図の
周波数偏差−誤差電圧の特性図に示すごとく、入力信号
の周波数ｆが中心の基準周波数ｆｏから外れると、その
周波数偏差の大きさに比例し、その極性に応じた誤差電
圧Ｅｃを出力する。

周波数識別器２３から出力された誤差電圧Ｅｃは直流増
幅器２３ａで増幅され、ＦＭ変調発振器１の変調人カク
：；ｊに加えられる。

変調入力端に加えられた誤差電圧Ｅｃは、Ｆ１変調発振
器１の内部のバラクタなど周波数可変素子を動作させて
その発振搬送波の周波数ｒが規定送信周波数ＦＴになる
ようにループ制御する。

自動周波数制御回路ＡＦＣ２によって規定送信周波数Ｆ
Ｔになるように制御される周波数ｆの送（、ｉｌｊ出力
Ｐｆは、共用回路Ｔ／Ｒ４に入力され、その送信帯域通
過、フィルタＴＢＦ　４２を通り、サーキュレータ４１
に入力される。

サーキュレータ４１は入力した送信出力Ｐｆを矢印の方
向に低損失で伝送して、その大部分が空中線系への方向
へ４かれる。

この周波数ｆの送信出力Ｐｆは一般に大電力（数ワット
）なので、その一部分はサーキュレータ４１の内部で受
信帯域通過フィルタＲＢＦ　４３の入力方向へも漏洩出
力するが、そのレベルは低く、かつ該帯域通過フィルタ
４３によりカットされて受信部Ｒへは到達しない。

また、サーキュレータ４１は、空中線系Ａからの受信周
波数ｆＲの受信信号を受信帯域通過フィルタＲＢＦ　４
３の方向へ低損失で伝送し、受信帯域フィルタＲＢＦ　
４３は、この周波数［Ｒの受信信号を低損失で通過させ
て受信部Ｒ３へ入力する。

受信部Ｒ３は、入力された受信信号の周波数［Ｒを周波
数変換器３２において局部発振器３１の局部搬送波の規
定周波数ＦＬＯＣと混合して、周波数ｆＲと周波数ＦＬ
ＯＣとの差の一定周波数の第１中間周波数ｆＴＦ　１の
信号を発生させる。

周波数変換器３２で発生した第１中間周波数ｆＩＦ１の
（ｉ号はその出力段の中間周波フィルタＩＦＩ　３３を
介して外部に出力される。

局部発振器３１の局部搬送波の規定周波ｆｉＦＬＯｃは
、受信周波数ｆＲを介して送信部Ｔの規定送信周波数Ｆ
Ｔと一定の周波数関係にあるが、従来の無線装置では、
この局部搬送波の周波数Ｆ　Ｌ　ＯＧは、送（３部Ｔの
送信周波数「の周波数詞′４１１１には無関係である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来の無線装置では、上述のごとく、送信部゛ｒの送信
出力周波数ｒの確度（規定送信周波数ＦＴからの絶対偏
差）は、自動周波数制御回路計０２の周波数識別器２３
の識別回路（ＲＦ／　ＤＩＳＣＲ）の基準周波数ｆｏの
安定度に依存する。

周波数識別器２３の識別回路（ＲＦ／ＤＩＳＣＲ）の基
準周波数ｆｏは、既に述べたごと＜　、ＧＨｚ帯という
高い周波数ＦＴの値に定められているので、３人別回路
全体は波長に比例して小形にすることは出来るが、周波
数識別特性を定める回路長の機械寸法は短（なり、装置
の周囲温度、振動など使用環境の変化に対して変化し易
く安定度が悪い。従って送信部Ｔの出力のＦＭ変調信号
Ｐｆの搬送波周波数ｒの確度を許容偏差内に保つことが
難しいという問題がある。

〔問題点を解決するための手段〕

この問題点は、自動周波数制御回路ＡＦＣ２の周波数識
別器の基準周波数ｆｏをＧＨｚ帯という冑い周波数に設
定するのではなく、比較的低い数百Ｍｌ＋２帯という中
間周波数で構成することによって、回路の小形化の余地
を保持したまま、周囲環境に対して安定度を保持して解
決する。

そのため、従来は使用していなかった共用回路Ｔ　／Ｒ
４および受信部Ｒ３のもつ緒特性を利用する。すなわち
、 共用回路Ｔ　／Ｒ４の特性としては、すでに説明したご
とく、サーキュし・−夕４１の特性として入力のｌＩｌ
α送波周送波周波数倍信号Ｐｆの一部が低レベルではあ
るが、点線で示すごとく受信帯域通過フィルタＲＢＦ　
４３の人力方向へ漏洩することを利用して、第１図の原
理ブロック図に示すごとく、この周波数ｆの漏洩送信搬
送波も通過できる受信帯域通過フィルタＲＢＦ　４４を
構成して、この帯域通過フィルタＩ？ＢＦ　４４を通し
て周波数ｆの漏洩送信搬送波を受信部Ｒ３に導く。

また、受信部Ｒ−３の特性としては、局部発振器３１の
局部搬送波の規定周波数Ｆ１．ＯＣが、送信部の規定送
信周波数ＦＴが定まると受信周波数ｆＲを介して一義的
に決まり、その規定周波数ＦＬＯＣの局部搬送波が、受
信部Ｒの何れの周波数の入力信号に対しても、その周波
数を一定周波数だけ離れた一定巾間周波数の信号に変換
することを利用する。

すなわち、共用回路Ｔ／Ｒの受信帯域通過フィルタｌ？
ＢＦ　４４から出力される漏洩送信搬送波の周波数ｆを
、受信部Ｒの周波数変換器３２において局部発振器３１
の周波数ＦＬＯＣにより周波数変換して、周波￥ｌｒ　
と周波数ＦＬＯＣとの差の第２中間周波ｆ［Ｆ２の信号
を取り出すよう構成する。

このようにして得られた第２中間周波数ｆ　ＩＦ２の信
号を自動周波数制御回路ＡＦＣ２の周波数識別器２１に
入力して周波数識別する。

当然のこととして、周波数識別器２１０周波数識別回路
の基準となる基準周波数ｆｏは、送信部の規定送信周波
数ＦＴと受信部の局部搬送波の規定周波数ｒ’ＬＯｃの
差の規定差周波数ＦＩＦ　２に選定される。

Ｃ作用〕 以上の考え方に基いて構成された本発明の無線装置の全
体動作を第１図の原理ブロック図を用いて説明する。

Ｆ−変調発振器１により得られた搬送波周波数ｆのＦＭ
変調信号Ｐｆは、送信部Ｔの送イＳ出力とし゛ζ出力さ
れ、共用回路Ｔ／Ｒ４に入力される。

共用回路Ｔ／Ｒ４に入力された搬送波周波数ｆの送信信
号Ｐｆは、サーキュレータ４１において大部分が空中線
系Δの方向に伝送されるが、送信信号Ｐｆの一部分は点
線で示すごとく受信帯域通過フィルタＲＢＦ　４４の方
向へ漏洩する。

受信帯域通過フィルタＲＢＦ　４４の伝送特性は、第４
図の周波数特性図に示すごとく、受信周波数ｒＲの受信
信号のみならず、周波数「の漏洩送信搬送波をも通過さ
せる周波数特性をもつので、サーキュレータ４１から漏
洩した送信搬送波Ｐｆは、この受信帯域通過フィルタＲ
ＢＦ　４４を通過して受信部Ｒ３に入力される。

受信部Ｒ３に人力された漏洩送信搬送波Ｐｆは、受信部
Ｒ３の周波数変換器３２において、局部発振器３１の発
振する周波数ＦＬＯＣの局部搬送波と混合され、その出
力段に送信搬送波の周波数ｒと局部搬送波の周波数ＦＬ
ＯＣの差の第２の中間周波数ｆ　ＩＩ’２の信号を発生
する。

この第２の中間周波数Ｐ　ＩＦ２の信号は、受信信号ｒ
ｒ＋を同様に変換して得られる第１の中間周波ｆＩＦ　
１の信号と共に受信部Ｒの周波数変換器３２がら出力さ
れる。

受信部Ｒから出力された第２の中間周波ｆｒＦ２の信号
は、第１の中間周波ｆ　ＩＦＩの信号とｊＺ別され、自
動周波数制御回路ＡＦＣ２に導かれて周波数識別器２１
に入力される。

周波数識別器２１に入力された第２の中間周波数ｆ　Ｉ
Ｆ２の信号は、その識別回路（ＩＰ／ＤＩＳＣＲ）の中
心周波数である基準周波数ｆｏによりその周波数が識別
され、第３図の周波数識別器の特性図に示すごとく、周
波数偏差に相当する誤差電圧Ｅｃを出力する。

周波数識別器２１の識別口１７８（ＩＰ／ＤＩＳＣＲ）
の基準周波数Ｔｏは、送信部Ｔの規定送信周波数Ｌ数Ｆ
Ｔと受信部Ｒの局部搬送波の規定周波数ＦＬＯＣとの差
の規定差周波数ＰＩＦ　２に選定されているので、周波
数識別器２１は、その入力信号の周波数ｆ　ＩＦ２を規
定差周波数ＦＩＦ　２を基準として識別することによっ
て送信周波数ｆの偏差Δｆを識別できる。

出力された誤差電圧Ｅｃは、従来例の自動周波数制御回
路ＡＦＣ２の動作と同じく送信部ＴのＦＭ変調発振器１
の変調入力端に帰還され、その発振周波数ｒを規定の周
波数ＦＴになるように自動的に制御する。

以上が第１図にその原理ブロック図を示した本発明の無
線装置の動作の概略であるが、本発明の自動周波数制御
回路ＡＦＣ２の周波数識別器２１の識別回路（ＩＰ／Ｄ
ＩＳＣＩｌ）の基準周波数ｆｏとなる中間周波数ＰＩＦ
　２は、以下に説明するごと（、送信周波数ＦＴや受信
周波数ｆｌｌが２０ＧＩＩｚ　〜３０ＧＩＩｚ帯の場合
、数百ＭＩＩ２帯という中間周波数の値となるので、こ
の基準周波数ｆＯを決める回路要素の機杭寸法が手頃で
作りやすく、周囲温度の変化や振動など環境変化に対し
て安定度が良くなり、従来の無線装置の問題点が解決さ
れる９また、基準周波数ｆｏが数百Ｍｌ＋７．と過度に
周波数が高いので識別回路の小形化も図れる。

上述の周波数識別器２１の基準周波数ｆｏとなる規定差
周波数ＦＴＦ　２が、送信周波数ＦＴや受信周波数ｆＲ
に比して周波数の低い中間周波数となることを具体的に
説明すると、 送信周波数ＦＴ、受信周波数ｆＲが２０ＧＩＩｚ〜３０
Ｇｌｌｚ帯のマイクロ波周波数帯の場合、送信周波数Ｆ
Ｔと受信周波数ｆＲとの周波数間隔ｆ　Ｓｅｐは数百１
１１ｚの一定周波数に定められている。

また、受信周波数ｒＲと局部搬送波の周波数Ｆ［。

ＯＣＯ差の第１の中間周波数ｆ　ＩＦＩは、一般に７０
ＭＨ２の周波数が選ばれるので、送信周波数ＦＴと局部
搬送波周波数ＦＬＯＣの差の規定差周波数ＦＩＦ　２は
、ｆＳ（！Ｐ　＋７０ＭＨｚとなり、やはり数百Ｍｌｌ
ｚ帯の中間周波数となる。

〔実施例〕

第２図は本発明の実施例の無線装置の構成を示すブロッ
ク図である。大部分の回路は第１図の原理ブロック図に
示した回路と同じであるが、相違１固所は実用的配慮か
ら、自動周波数制御回路ＡＦＣ２の周波数識別器２１の
前段に第２の中間周波数［ＩＦ２の信号と第１の中間周
波数ｆ　ｒＦｌの信号とを選別する中間周波フィルタ（
ＩＦ２　）　２２を設けたこと、受信部Ｒの周波数変換
器３２の後段に第１の中間周波ｆ　ＩＦＩの信号と第２
の中間周波ｆ　ＩＦ２の信号を共に増幅する共通増幅器
３４を設けたことである。また、本発明の無線装置の送
信周波数安定度に関して有意性のある相違個所として、
受信部Ｒの局部発振器３Ｉを、周波数安定度の良い水晶
発振器３１ａ　と、ステンブリ力ハリダイオードなどを
用いた高次周波数逓倍器３１ｂとで構成し、周波数安定
度の良い局部発振搬送波の周波数ｆＬＯｃを一挙に周波
数逓倍して簡単に得ていることである。

水晶発振器３１ａは周囲温度が−１０Ｃ〜＋４０　Ｃで
、５×１０　　程度の周波数安定度かえられ、また、周
波数識別器２１の識別回路（ＩＦ　ＤＩＳＣＲ）の基′
！？周波数ｆ　ＩＦ２が数百ＭＨｚのとき、その安定度
は上記の周囲温度範囲で１　ｘ　１０′’が得られるの
で、局部搬送波の周波数ｆＬＯＧの変動分と周波数識別
器２１の基準周波数ＦＩＦ　２の変動分が最悪の条件で
加わっても、送信部の１般送波周波数ｒは規定送信周波
数ＦＴに対して、５　Ｘ　１０−’以内の偏差に保たれ
問題はない。

また、周波数識別器２１が数百ｍ（２の開披数帯で作ら
れるので、回路の集積回路化（ＩＣ化）がＧＩ＋２帯に
おけるより容易となり、装置の小形化、高信順化が容易
となる。

〔発明の効果〕

以上説明したごとく、本発明によれば、周波数安定度は
悪いが簡便なｒ’Ｍ変調発振器を主体とする送（３部の
出力信号の送信周波数を、製作が容易で周囲環境の変化
に対して安定な中間周波数帯の自動周波数制御回路（Ａ
ＦＣ）によって安定化できる効果があり、また、装置の
小形化やコスＩ・ダウンの効果も得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の無線装置の構成を示す原理ブロック図
、 第２図は本発明の実施例の無線装置の構成を示すブロッ
ク図、 第３図は本発明の無線装置の周波数識別器の動作を説明
する特性図、 第４図は本発明の無ｖＡ装置の動作を説明する共用回路
の受信帯域通過フィルタの周波数特性図、第５図は従来
例の無線装置の構成を示すブロック図である。 第１．第２、第５図において、 １は防変調発振器、 １ａは方向性結合器、 ２は自動周波数制御回路（ＡＦＣ）、 ２１は周波数識別器（１Ｆ／旧ＳＣＩ？　）、２２は中
間周波フィルタ（ＩＦ２　）、２３は周波数識別器（Ｒ
Ｆ／ＤＩＳＣＲ）、２３ａは直流増幅器、 ３は受信部、 ３１は局部発振器、 ３２は周波数変換器、 ３３は中間周波フィルタ（ＩＦＩ　）、３４は共通増幅
器、 ４は共用回路（Ｔ／Ｒ）　、 ４１はサーキュレータ、 ４２は送信帯域通過フィルタ、 ４３．４４は受信帯域通過フィルタである。 ＋＼に＝ニー′

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 周波数ｆの搬送波を発振すると同時に変調信号により周
   波数変調されるＦＭ変調発振器（１）と、該ＦＭ変調発
   振器（１）の出力Ｐｆの搬送波周波数ｆを基準周波数ｆ
   ｏにより周波数識別しその誤差電圧Ｅｃを前記ＦＭ変調
   発振器（１）に帰還し該搬送波周波数ｆを規定の送信周
   波数ＦＴに自動的に制御する自動周波数制御回路（２）
   からなる送信部（Ｔ）と、前記規定の送信周波数ＦＴと
   一定関係にある受信周波数ｆＲの受信信号を一定の中間
   周波数の信号に変換する周波数ＦＬＯＣの局部搬送波を
   発生する局部発振器（３１）をもつ受信部（Ｒ）と、前
   記送信部（Ｔ）からの搬送波周波数ｆの送信信号と受信
   部（Ｒ）に向かう周波数ｆＲの受信信号に対して低損失
   の伝送特性を与えることによって１つの空中線系（Ａ）
   を共用する共用回路（Ｔ／Ｒ）からなる無線装置におい
   て、 前記共用回路（Ｔ／Ｒ）に、前記送信部（Ｔ）からの搬
   送波周波数ｆの送信信号を受信部（Ｒ）へ出力する漏洩
   手段（４４）を設け、 該漏洩手段（４４）により得られた周波数ｆの漏洩送信
   搬送波を前記受信部（Ｒ）の局部発振器（３１）の局部
   搬送波周波数ＦＬＯＣにより周波数変換して、周波数ｆ
   と周波数ＦＬＯＣの差の第２の中間周波数（ｆ　ＩＦ２
   ）の信号を出力させ、 該第２の中間周波数（ｆ　ＩＦ２）の信号を、前記規定
   送信周波数ＦＴと局部搬送波周波数ＦＬＯＣとの差の周
   波数（ＦＩＦ２）を周波数識別の基準周波数ｆｏとして
   周波数識別することを特徴とした無線装置。