JP2001313575A - 遠隔制御無線システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 所定のサービスエリアを確保するために、同
じ通信周波数の複数の基地局を分散して配置した無線シ
ステムにおいて、指令卓から遠隔制御して、これらの基
地局から同時に送信すると、隣接する基地局相互の中間
付近では、両基地局から送信される電波の電界強度は、
同じか、差があっても１／２、あるいは２倍以下にな
る。このため、基地局相互の中間付近で受信すると、送
信周波数にわずかな差によりビート障害が発生する。従
来は、送信周波数を決める水晶発振回路のトリマコンデ
ンサを調整して、このビート障害を低減していた。しか
し、経年変化や温度変化により、水晶発振回路の発振周
波数が少しずつずれるので、定期的に再調整する必要が
あった。 【解決手段】 指令卓から遠隔制御するために送信する
送信制御信号により、全ての基地局の通信周波数を制御
することで、基地局相互の送信周波数を一致させること
ができ、ビート障害を防止することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、遠隔制御無線シス
テムに係り、更に詳しくは、当該システムで使用する無
線機の周波数制御に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の無線システムの一例のブロック図
を図３に示し、従来の技術を説明する。図３に示すよう
に、指令卓３０１の回線接続端子３０２は、専用線３０
３により基地局３０４の回線接続端子１０１に接続され
ている。同様に、指令卓３０１の回線接続端子３０６
は、専用線３０７により基地局３０８の回線接続端子１
０１に接続されている。ここでは基地局は２台である
が、数十台接続されるシステムもある。

【０００３】また、指令卓３０１の一例のブロック図を
図４に示す。マイク４０１はマイク増幅器４０２、ＬＰ
Ｆ（ローパスフィルタ、トーン発振器４０４が出力する
周波数成分を阻止）４０３を介して、合成分配増幅器４
０５と合成分配増幅器４１１の入力に接続されている。
トーン発振器４０４の出力は合成分配増幅器４０５と合
成分配増幅器４１１の入力に接続されている。合成分配
増幅器４０５の出力はリレー４０６と線路トランス４０
７を介して回線接続端子３０２に接続されている。合成
分配増幅器４１１の出力はリレー４１２と線路トランス
４１３を介して回線接続端子３０６に接続されている。
リレー４０６とリレー４１２のコイルは、プレストーク
スイッチ４１４に接続されている。リレー４０６は線路
増幅器４０８を介して、合成増幅器４０９の入力に接続
されている。リレー４１２は線路増幅器４１５を介し
て、合成増幅器４０９の入力に接続されている。合成増
幅器４０９の出力はスピーカ４１０に接続されている。

【０００４】更に、基地局３０４／３０８の一例のブロ
ック図を図５に示す。回線接続端子１０１は、線路トラ
ンス１０２を介して、選択増幅器（トーン発振器４０４
が出力する周波数成分を増幅）１０３とリレー１０８に
接続されている。選択増幅器１０３は、検波器１０４を
介して、無線機５０１のＰＴＴ入力端子１０７とリレー
１０８のコイルに接続されている。リレー１０８はＬＰ
Ｆ（ローパスフィルタ、トーン発振器４０４が出力する
周波数成分を阻止）１０９、線路増幅器１１０を介し
て、無線機５０１のマイク入力端子１１１に接続されて
いる。また、無線機５０１の受信出力端子１１３は、緩
衝増幅器１１２を介してリレー１０８に接続されてい
る。

【０００５】無線機５０１に内蔵され、送信周波数を発
生している周波数シンセサイザ部の一例を図６に示す。
ＶＣＯ（電圧制御発振器）２０１の出力は、発振出力端
子２０９と分周器２０２に接続されている。発振出力端
子２０９から出力された高周波信号は、送信時にはＦＭ
変調され、増幅され送信される。又、受信時には、受信
部の局部発振源として使用される。分周器２０２の出力
は１／Ｎ１に分周され、ＰＤ（位相比較器）２０３で位
相比較され、ＬＰＦ２０４で平滑され、ＶＣＯ２０１に
帰還されている。基準発振器２０５の出力は分周器２０
６で１／Ｎ２に分周されてＰＤ２０３に入力されてい
る。発振出力端子２０９に出力される信号の周波数ｆｏ
は、基準発振器２０５の発振周波数をｆｒとすると、次
の（１）式で示される。

【０００６】ｆｏ＝Ｎ１・ｆｒ／Ｎ２ …（１） 分周器２０２の分周数Ｎ１は、マイコンなどによりプロ
グラマブルであり、送信と受信では異なる数値が設定さ
れる。基準発振器２０５はトリマコンデンサ６０１で周
波数の微調整が可能である。尚、前記リレーはフォトカ
ップラーやアナログスイッチに置き換えられている場合
が多いが、便宜上、リレーで説明する。

【０００７】以下、動作を説明する。指令卓にてマイク
４０１から取り込まれた音声信号はマイク増幅器４０２
で増幅され、ＬＰＦ４０３によりトーン発振器４０４が
出力するトーン信号（通常３ｋＨｚ近辺）の周波数成分
を除去した後、合成分配増幅器４０５と４１１によりト
ーン発振器４０４が出力するトーン信号と合成して、リ
レー４０６／４１２に出力される。すなわち、周波数分
割により音声信号とトーン信号が合成されて、リレー４
０６／４１２に出力される。ここで、プレストークスイ
ッチ４１４が押されていると、合成分配増幅器４０５／
４１１により音声とトーンが合成された信号は線路トラ
ンス４０７／４１３、回線接続端子３０２／３０６、専
用線３０３／３０７を介して、基地局３０４／３０８に
対して送信される。回線接続端子１０１に入力された音
声とトーンが合成された信号は、線路トランスを介して
選択増幅器１０３とリレー１０８に出力される。選択増
幅器１０３に入力された音声とトーンが合成された信号
は、トーン信号のみが取り出され、検波器１０４で検出
される。検波器１０４は、もしトーン信号が検出される
と、無線機５０１を送信状態に切替え、リレー１０８に
入力された音声とトーンが合成された信号をＬＰＦ１０
９側に出力する側に切替える。ＬＰＦ１０９に入力され
た音声とトーンが合成された信号は、音声信号のみが取
り出され、線路増幅器１１０で増幅して、マイク入力端
子１１１に出力され、無線機５０１により送信される。

【０００８】指令卓でプレストークスイッチ４１４が押
されていないと、音声とトーンが合成された信号は、基
地局に対して送信されず、検波器１０４はトーン信号を
検出せず、無線機５０１を受信状態に切替える。無線機
が受信した音声信号は受信出力端子１１３から出力さ
れ、緩衝増幅器１１２で増幅され、リレー１０８に印加
される。検波器１０４はトーン信号を検出されていない
ので、無線機が受信した音声信号は、緩衝増幅器１１
２、リレー１０８、線路トランス１０２、回線接続端子
１０１を介して出力される。基地局３０４と基地局３０
８で受信した音声信号は、それぞれ、回線接続端子１０
１、専用線３０３／３０７を介して、指令卓３０１の回
線接続端子３０２／３０６に伝送され、線路トランス４
０７／４１３、リレー４０６／４１２、線路増幅器４０
８／４１５を介して、合成増幅器４０９に入力される。
こうして、基地局３０４と基地局３０８で受信した音声
信号は、合成増幅器４０９で合成され、スピーカ４０１
から出力される。

【０００９】基地局３０５はサービスエリア３０５の圏
内にいる移動局と、又基地局３０８はサービスエリア３
０９の圏内にいる移動局と通信が可能であるとすると、
指令卓３０１では、サービスエリア３０５と３０９の両
圏内に居る移動局と通信ができる。基地局３０５と基地
局３０８の送信周波数は、電波の有効利用や移動局を簡
略化のため、同一周波数が使用されることが多い。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ところが、サービスエ
リア３０５とサービスエリア３０９が重複するサービス
エリア３１０では、両基地局から送信される電波が受信
され、それらの電界強度の差（ＤＵ比）が６ｄＢ以下に
なるエリア（以下、干渉ゾーンと呼ぶ。概略、基地局相
互間を３等分した中央部のゾーン）が存在する。干渉ゾ
ーンの圏内の移動局が、両基地局からの電波を受信する
と、ＤＵ比が６ｄＢ以下のため、ＦＭ電波の弱肉強食効
果が起こらず、送信周波数にわずかな差によりビート障
害が発生する。従来は、送信周波数を決めるトリマコン
デンサ６０１を調整して、このビート障害を低減してい
た。しかし、経年変化や温度変化により、基準発振器２
０５の発振周波数が少しずつずれるので、トリマコンデ
ンサ６０１を定期的に再調整する必要があった。本発明
は、このような問題を解決するためになされたもので、
その目的は、無線機のトリマコンデンサ６０１を再調整
を不要とした通信システムを提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明では、上記の目的
を達成するために、送信時、指令卓３０１から送信され
るトーン信号により、全ての無線機の送信周波数を制御
することで、無線機相互の送信周波数を一致させるもの
である。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、実施例を説明する。まず、
指令卓のトーン発振器４０４が送信時の基準周波数に使
用するので周波数精度を上げる必要がある。従来のトー
ン発振器は、一般には音叉を利用したメカニカルフィル
タが使われることが多く、基準発振器２０５より周波数
精度が悪いので、この場合、基準発振器２０５と同等の
周波数精度のトーン発振器に取り替える必要がある。

【００１３】次に本発明の基地局の一例を図１に示し
て、これを説明する。従来との相違は、無線機５０１が
無線機１０５に代わり、選択増幅器１０３の出力が無線
機の周波数制御端子１０６に接続されていることであ
る。次に本発明の周波数シンセサイザの一例を図２に示
す。周波数制御端子１０６は、分周器２０９で１／Ｎ４
分周して、ＰＤ２１０に入力されている。基準発振器２
０５の出力を分周器２０８により１／Ｎ３分周して、Ｐ
Ｄ２１０に入力している。ＰＤ２０８の出力はアナログ
スイッチ２１１、ＬＰＦ（平滑用）２１３を介して、バ
リキャプダイオード２０７に戻している。ここで、アナ
ログスイッチ２１１の制御端子はＰＴＴ信号１０７に接
続され、送信時はＰＤ２０８の出力信号を、また受信時
は中心電圧入力（ＰＤ２０８の出力電圧の中心電圧）２
１２をＬＰＦ２１３に接続する。また、バリキャプダイ
オード２０７は、従来のトリマコンデンサ６０１の代え
たものであり、バリキャプダイオード２０７から見たＬ
ＰＦ２１３は高周波的にハイインピーダンスである。

【００１４】以下、図を参照して本発明の実施例の動作
を説明する。指令卓３０１の動作は従来と同じである。
ここで、プレストークスイッチ４１４が押されると、音
声とトーンが合成された信号が基地局３０４／３０８に
対して送信される。回線接続端子１０１に入力された音
声とトーンが合成された信号は、線路トランスを介して
選択増幅器１０３とリレー１０８に出力される。選択増
幅器１０３に入力された音声とトーンが合成された信号
は、トーン信号のみが取り出され、周波数制御端子１０
６と検波器１０４に印加される。周波数制御端子１０６
に印加されたトーン信号は、分周器２０９により１／Ｎ
４に分周され、ＰＤ２１０に出力される。基準発振器２
０５から分周器２０８に入力された信号は、分周器２０
８により１／Ｎ３に分周され、ＰＤ２１０に出力され
る。ＰＤ２１０の出力がアナログスイッチ２１１、ＬＰ
Ｆ２１３を介してバリキャプダイオード２０７に帰還さ
れることで、トーン信号の周波数に追従する周波数シン
セサイザを構成している。すなわち、基準発振器２０５
の発振周波数ｆｒは制御され、次の（２）式の通りとな
る。

【００１５】ｆｒ＝Ｎ３・ｆｔ／Ｎ４ …（２） また、発振出力端子２０９に出力される信号の周波数ｆ
ｏは、前記（１）式で示されるので、（２）式と（１）
式に代入すると、ｆｏは次の（３）式で表わされる。

【００１６】 ｆｏ＝ｆｔ（Ｎ１・Ｎ３）／（Ｎ２・Ｎ４） …（３） ここで、バリキャプダイオード２０７で可変できる周波
数の範囲は、僅かであるので、ｆｔが極端にずれてｆｏ
を大きく変えるような心配がない。発振出力端子２０９
から出力された高周波信号がＦＭ変調され、増幅されて
送信される。検波器１０４は、もしトーン信号が検出さ
れると、無線機１０５を送信状態に切替え、リレー１０
８に入力された音声とトーンが合成された信号をＬＰＦ
１０９側に出力する側に切替える。ＬＰＦ１０９に入力
された音声とトーンが合成された信号は、音声信号のみ
が取り出され、線路増幅器１１０で増幅して、マイク入
力端子１１１に出力され、無線機１０５によりＦＭ変調
されて送信される。

【００１７】指令卓でプレストークスイッチ４１４が押
されていないと、音声とトーンが合成された信号は、基
地局に対して送信されず、周波数制御端子１０６と検波
器１０４にトーン信号は印加されない。周波数制御端子
１０６にトーン信号が印加されないと、ＰＴＴ信号１０
７により、アナログスイッチ２１１の入力を中心電圧入
力２１２に切替え、中心電圧をＬＰＦ２１３を介してバ
リキャプダイオード２０７に出力することで、基準発振
器２０８の発振周波数は、ほぼ中心周波数で発振する。
これで、無線機１０５は、受信時、本来の受信周波数で
受信できる。また、検波器１０４は、トーン信号を検出
しないので、無線機１０５を受信状態に切替える。無線
機が受信した音声信号は受信出力端子１１３から出力さ
れ、回線接続端子１０１に出力され、指令卓のスピーカ
４０１から出力される動作は、従来と同様である。以
上、説明したように、本発明によれば、指令卓から送信
されるトーン信号により、全ての基地局の周波数の微調
整をすることで、全ての基地局の送信周波数を一致させ
ることが可能になり、干渉ゾーンにおけるビート障害を
著しく低減する効果を得ることができる。

【００１８】ここで、上述した実施例では、分周器２０
８、分周器２０９、ＰＤ２１０、アナログスイッチ２１
１、ＬＰＦ２１３は、便宜上、無線機に配置したが、こ
れらの一部、又はすべてを無線機１０５の外部（基地局
内の無線機以外の部分で、通常、遠隔制御部と呼ばれて
いる部分）に実装することも可能である。また、分周器
２０８の入力は、基準発振器２０５の出力から取り出し
ているが、分周器２０６の出力から取り出して、分周器
２０８の分周数をＮ２／Ｎ３とすることも、可能であ
る。したがって、Ｎ２／Ｎ３＝１にすることにより、分
周器２０８を不要にすることも可能である。また、分周
器２０９の分周数Ｎ４＝１にできる様にトーン周波数を
設定すれば、分周器２０９を不要にすることが可能であ
る。

【００１９】さらに、上述の実施例では、専用線は２線
式であったが、４線式を用いても同様である。すなわ
ち、リレー４０６／４１２及びリレー１０８による送受
信の切替えを行わず、送信用に２線、受信用に２線使用
する構成にする。そして、プレストークスイッチ４１４
が押されたとき、音声とトーンの合成信号のオン・オフ
切替えのみを行うことで、無線機のＰＴＴ入力端子１０
７の切替えのみを行うようにすればよい。また、ここで
は、専用線としたが、同様の回線ならばよい。

【００２０】

【発明の効果】以上、説明したように、本発明によれ
ば、指令卓から送信されるトーン信号により、全ての基
地局の周波数の微調整することで、全ての基地局の送信
周波数を一致させることが可能になり、システムの干渉
ゾーンにおけるビート障害を防止することができる。こ
の結果、経年変化や温度変化により、基準発振器の発振
周波数がずれても、調整する必要がない。また、周波数
を制御する信号を新たに設定する必要がなく、専用線の
回線数を増やす必要がなく、ランニングコストの増加を
伴わなく経済的である。また、稼働中の無線システムを
改造する場合も、比較的、改造範囲が少ないという優れ
た効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の基地局の一例を示すブロック図。

【図２】本発明の無線機の周波数シンセサイザ部の一例
を示すブロック図。

【図３】無線システムの一例を示すブロック図。

【図４】従来の指令卓を示すブロック図。

【図５】従来の基地局を示すブロック図。

【図６】従来の無線機の周波数シンセサイザ部を示すブ
ロック図。

【符号の説明】

１０１：回線接続端子、１０２：線路トランス、１０
３：選択増幅器、１０４：検波器、１０５：本発明の無
線機、１０６：周波数制御端子、１０７：ＰＴＴ入力端
子、１０８：リレー、１０９：ＬＰＦ、１１０：線路増
幅器、１１１：マイク入力端子、１１３：受信出力端
子、１１２：緩衝増幅器、２０１：ＶＣＯ、２０２：分
周器、２０３：ＰＤ、２０４：ＬＰＦ、２０５：基準発
振器、２０６：分周器、２０７：バリキャプダイオー
ド、２０８：分周器、２０９：発振出力端子、２１０：
ＰＤ、２１１：アナログスイッチ、２１２：中心電圧入
力、２１３：ＬＰＦ、３０１：指令卓、３０２，３０
６：回線接続端子、３０３，３０７：専用線、３０４，
３０８：基地局、４０１：マイク、４０２：マイク増幅
器、４０３：ＬＰＦ、４０４：トーン発振器、４０５，
４１１：合成分配増幅器、４０６，４１２：リレー、４
０７，４１３：線路トランス、４０８，４１５：線路増
幅器、４０９：合成増幅器、４１０：スピーカ、４１
４：プレストークスイッチ、５０１：無線機、６０１：
トリマコンデンサ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 送信時に、周波数分割により音声信号と
   トーン信号を送信することで、遠隔地に設置された無線
   機を送信状態に切替える方式の遠隔制御無線システムに
   おいて、 前記トーン信号の周波数に追従する周波数シンセサイザ
   を有し、前記トーン信号により送信周波数を制御するこ
   とを特徴とする遠隔制御無線システム。