JP2595783B2 - 送信器 - Google Patents

送信器

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Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、衛生通信用の送信機に関し、特に、140MHz
（140×106）帯の信号を14GHz帯（14×109）の信号に周
波数変換して送出するマイクロ波送信機に関する。
［従来の技術］ 従来、140MHz帯の信号を14GHz帯（14×109）の信号に
変換する場合、次の３つの方法がある。
第１の方法は、シングルコンバージョン方法で、第２
図のように、140MHz帯の信号10と、局部発振器11からの
13.86GHz〜14.36GHzの局部発振信号12とを混合し、14〜
14.5GHzの信号13を出力するミキサ回路14を用いる方法
である。しかし、この方法では、局部発振信号12が13.8
6GHz〜14.36GHzになり、これが送信帯域14〜14.5GHzと
重なるため、送信帯域14〜14.5GHzを通過し、そこから1
40MHz離れた部分を切る高性能で高価な電圧制御フィル
タ（VCF）が必要である。
第２の方法は、ダブルコンバージョン方法で、第３図
のように、140MHz帯の信号10と、第１の局部発振器15か
らの第１の局部発振信号とを混合し、信号10の周波数と
前記第１の局部発振信号の周波数の和を表す第１の中間
周波信号を出力する第１のミキサ回路16と、該第１の中
間周波信号のみを通過させる固定フィルタ17と、該第１
の中間周波信号を増幅し、第１の増幅された信号を出力
する第１の増幅器18と、該第１の増幅された信号と、第
２の局部発振器19からの第２の局部発振信号とを混合
し、前記第１の増幅された信号の周波数と前記第２の局
部発振信号の周波数の和を表す第２の中間周波信号を出
力する第２のミキサ回路20と、第２の中間周波信号のみ
を通過させる固定フィルタ21と、該第２の中間周波信号
を増幅し、第２の増幅された信号を、前記14〜14.5GHz
の信号13として出力する第２の増幅器18とを有する。
この構造では、第１のミキサ回路16によって出力され
た第１の中間周波信号の周波数が低いと固定フィルタ21
のフィルタ特性が厳しくなり、高いと、固定フィルタ17
のフィルタ特性が厳しくなる。従って、周波数選択の自
由度が少なく、比較的低次のスプリアスを帯域外に逃が
すのが難しくなる。実際には、受信帯域への干渉も考慮
するため、更に難しい。
第３の方法は、トリプルコンバージョン方法で、第４
図のように、第３図の構造に加えて、第２の増幅器22か
ら出力された前記第２の増幅された信号と、第３の局部
発振器19からの第３の局部発振信号とを混合し、前記第
２の増幅された信号の周波数と前記第３の局部発振信号
の周波数の和を表す第３の中間周波信号を出力する第３
のミキサ回路24と、第３の中間周波信号のみを通過させ
る固定フィルタ25と、該第３の中間周波信号を増幅し、
第３の増幅された信号を、前記14〜14.5GHzの信号13と
して出力する第３の増幅器26とを有する。140MHz帯の信
号10は可変減衰器27及び増幅器28を介して第１のミキサ
回路16に与えられる。
この構造では、例えば、第１の局部発振信号の周波数
を1GHzとし、第２の局部発振信号の周波数を2GHz〜2.5G
Hzとし、第３の局部発振信号の周波数を10.86GHzとすれ
ば、第１の中間周波信号は1.14GHzとなり、第２の中間
周波信号は3.14〜3.54GHzとなり、全体のフィルタの構
成が楽になり、スプリアスを帯域外に逃がすこともでき
る。即ち、第１のフィルタ17は、1.14GHzを通して140MH
z離れを切るBPF、第２のフィルタ21は、3.14〜3.54GHz
を通して500MHz離れを切るBPF、第３のフィルタ25は、1
4〜14.5GHzを通して10.86GHzを切るBPFである。
以上の３つの方法のうち、全体のフィルタの構成が楽
になり、スプリアスを帯域外に逃がすこともできる、第
４図に示した第３の方法（トリプルコンバージョン方
法）が、最もよく用いられている。
［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上述した従来の送信機は、第４図のよ
うに３回周波数変換（トリプルコンバージョン）を行っ
ているので、以下のような欠点がある。
（１）発振器が３個必要であり、このため構成が複雑で
ある。
（２）以下に説明するように、スプリアス放射が多い。
即ち、ミキサ回路16、20、及び24の各々は非線形素子で
あるから希望波だけでなく、高調波成分や、高調波成分
どうしの和、差の周波数が発生する。このような和や差
の周波数はフィルタで除去できない限り、スプリアス放
射となり、ミキサ回路が３個含まれているので、その
分、スプリアス放射が多くなる。
本発明の課題は、構成が簡単でスプリアス放射が少な
く、発振器が一つで済む送信機を提供することにある。
［課題を解決するための手段］ 本発明によれば、第１の周波数帯の第１の信号を、該
第１の周波数帯より高い送信周波数帯の送信信号に変換
して送信する送信器において、前記第１の周波数帯より
高い局部発振周波数帯の局部発振信号を発生する局部発
振器と、前記第１の信号と前記局部発振信号とに応答
し、前記第１の周波数帯と前記局部発振周波数帯との和
に等しい第２の周波数帯の第２の信号を発生する第１の
ミキサ回路と、外部電圧により制御され、前記第２の周
波数帯の前記第２の信号のみを通過し、それ以外の帯域
の信号を遮断する電圧制御フィルタと、前記局部発振信
号に応答し、前記局部発振周波数帯のＮ（Ｎは２以上の
整数）逓倍の周波数帯の逓倍信号に逓倍する逓倍器と、
前記第２の信号と前記逓倍信号とに応答し、前記第２の
周波数帯と前記Ｎ逓倍の周波数帯との和に等しい第３の
周波数帯の第３の信号を発生する第２のミキサ回路と
を、有し、該第３の信号を前記送信信号として送信する
ことを特徴とする送信器が得られる。
更に、本発明によれば、前記電圧制御フィルタに前記
第２の周波数帯の前記第２の信号のみを通過させ、それ
以外の帯域の信号を遮断させるべく、前記外部電圧を前
記電圧制御フィルタに与えてこの電圧制御フィルタを制
御するコントローラを、更に含むことを特徴とする上述
の送信器が得られる。
更に、本発明によれば、前記第３の周波数帯の前記第
３の信号のみを前記送信信号として通過し、それ以外の
帯域の信号を遮断する固定バンドパスフィルタを、更に
含むことを特徴とする上述の送信器が得られる。
［実施例］ 次に、本発明の実施例について図面を参照して説明す
る。
第１図を参照すると、本発明の一実施例によるマイク
ロ波送信機は、第１の周波数帯（140MHz帯）の第１の信
号10と、周波数可変局部発振器29によって発生され、該
第１の周波数帯より高い局部発振周波数帯（例えば、27
72MHz〜2872MHz）の局部発振信号30とを、混合し、前記
第１の周波数帯と前記局部発振周波数帯との和に等しい
第２の周波数帯（2912MHz〜3012MHz）を有する第２の信
号を出力する第１のミキサ回路16と、該第２の信号のみ
を通過し、それ以外の信号を遮断する電圧制御フィルタ
（VCF）17とを有する。この電圧制御フィルタ17でロー
カルリーク他のスプリアス放射が除去される。
コントローラ100は、周波数可変局部発振器29と、電
圧制御フィルタ17とに接続され、周波数可変局部発振器
29に、前述の2772MHz〜2872MHzをの局部発振信号30を発
生させるように、周波数可変局部発振器29を制御すると
共に、電圧制御フィルタ17に2912〜3012MHzを通過させ
るように電圧制御フィルタ17を制御する。もし、この電
圧制御フィルタ17の代わりに、固定フィルタ（BPF）を
用いると、2912〜3012MHzを通して、2872MHz以下を切ら
なければならないので、フィルタ次数が数百段になり現
実的ではない。
逓倍器31は、局部発振信号30に応答し、前記局部発振
周波数帯のＮ（Ｎは２以上の整数）逓倍の周波数の逓倍
信号に逓倍する。図示の例ではＮは４であり、該逓倍信
号は、４逓倍の周波数帯（即ち、11088〜11488MHz）で
ある。
第２のミキサ回路20は、増幅器18を介して受けた前記
第２の信号と、増幅器32を介して受けた前記逓倍信号と
を混合し、前記第２の信号の前記第２の周波数帯と前記
逓倍信号の前記４逓倍の周波数帯との和に等しい第３の
周波数帯（14〜14.5GHz）の第３の信号を出力する。固
定バンドパスフィルタ（固定BPF）21は、該第３の信号
のみを通過し、それ以外の信号を遮断し、該第３の信号
を増幅器22により増幅して、前記14〜14.5GHzの送信信
号13として送信する。即ち、この固定バンドパスフィル
タ21でローカルリーク他のスプリアス放射が除去され
る。
ここで、フィルタ21が固定バンドパスフィルタで良い
理由を説明する。この固定バンドパスフィルタ21の特性
は、14〜14.5GHzを通して11.488GHz以下を切るようなフ
ィルタでよいため、４〜５段で実現できる。従って、こ
のフィルタ21をVCFにする必要はない。
［発明の効果］ 以上説明したように、本発明は、局部発振器一つ用い
るだけで済み、構成が簡単でスプリアス放射が少ない送
信機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の一実施例による送信機のブロック図、
第２図は従来の送信機のブロック図、第３図は従来のも
う一つの送信機のブロック図、第４図は従来の更にもう
一つの送信機のブロック図である。 10は第１の周波数帯（140MHz帯）の第１の信号、16は第
１のミキサ回路、17は電圧制御フィルタ（VCF）、20は
第２のミキサ回路、21は固定バンドパスフィルタ（固定
BPF）、13は第３の周波数帯（14〜14.5GHz）の第３の信
号。

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】第１の周波数帯の第１の信号を、該第１の
    周波数帯より高い返信周波数帯の送信信号に変換して送
    信する送信器において、 前記第１の周波数帯より高い局部発振周波数帯の局部発
    振信号を発生する局部発振器と、 前記第１の信号と前記局部発振信号とに応答し、前記第
    １の周波数帯と前記局部発振周波数帯との和に等しい第
    ２の周波数帯の第２の信号を発生する第１のミキサ回路
    と、 外部電圧により制御され、前記第２の周波数帯の前記第
    ２の信号のみを通過し、それ以外の帯域の信号を遮断す
    る電圧制御フィルタと、 前記局部発振信号に応答し、前記局部発振周波数帯のＮ
    （Ｎは２以上の整数）逓倍の周波数帯の逓倍信号に逓倍
    する逓倍器と、 前記第２の信号と前記逓倍信号とに応答し、前記第２の
    周波数帯と前記Ｎ逓倍の周波数帯との和に等しい第３の
    周波数帯の第３の信号を発生する第２のミキサ回路と
    を、有し、 該第３の信号を前記送信信号として送信することを特徴
    とする送信器。
  2. 【請求項２】前記電圧制御フィルタに前記第２の周波数
    帯の前記第２の信号のみを通過させ、それ以外の帯域の
    信号を遮断させるべく、前記外部電圧を前記電圧制御フ
    ィルタに与えてこの電圧制御フィルタを制御するコント
    ローラを、更に含むことを特徴とする請求項１に記載の
    送信器。
  3. 【請求項３】前記第３の周波数帯の前記第３の信号のみ
    を前記送信信号として通過し、それ以外の帯域の信号を
    遮断する固定バンドパスフィルタを、更に含むことを特
    徴とする請求項１又は２に記載の送信器。
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