JPH06260960A - 無線機の受信感度低下防止方法とその回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 チャネルの切換えに連動して、無線機内部の
発振器の発振周波数を僅かに変えることにより、前記発
振器に由来する雑音が、特定のチャネルで受信信号と干
渉しないようにして受信感度低下を防ぐ。 【構成】 複数の無線周波数を切り換えて受信する無線
機において、受信信号と干渉して受信感度低下を生じさ
せる雑音を発生する恐れのある無線機内部の発振器３
を、制御を受けて複数の周波数を選択することができる
発振器とし、受信周波数の切換え（制御信号１２によ
る）と連動して発振器３の発振周波数を受信感度低下を
生じさせない周波数に切り換える（制御信号１３によ
る）制御を行う制御部４を備える構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、無線機機能の制御やデ
ジタル信号処理などに必要な無線機内部の発振器に由来
する雑音が、受信信号と干渉することによっては、受信
感度低下を生じないようにした無線機の受信感度低下防
止方法とその回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】良好な受信感度を持つことは無線機にと
って重要なことであるが、無線機の内部から発生する雑
音源の一つに、無線機の制御などを行うために使用する
発振器がある。この発振器から発生する雑音のスペクト
ルは、広い周波数帯にわたり、また、発振周波数の倍数
などの周波数成分が強いという特徴がある。その強い周
波数成分が受信信号と干渉する場合に受信感度低下の程
度は大きくなる。この受信感度低下により、感度を１０
ｄＢ以上低下させることもあり無視できない。しかしな
がら、従来の無線機におけるこのような無線機内部の発
振器の発振周波数は、多チャネル化された受信周波帯の
中で小数のチャネルでの受信感度低下は許容し、設計の
段階で極端に大きな感度低下だけは避けるようにして選
ぶしか方法がなかった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】近年の無線機機能の高
度化に伴い、無線機制御にマイクロプロセッサを利用す
るなど、ディジタル的に制御する場合が増加している。
また、ディジタル信号処理を行う場合も増加している。
これらの場合には制御回路等を動作させるための発振器
を用いるので、無線機内の発振器によって発生する雑音
の問題は益々大きくなりつつある。

【０００４】この問題に対する解決方法としては、次の
ようなものがある。その第一は、発振器から発生する雑
音自体を低減させる方法である。これには雑音低減のた
めの回路などが必要であり、無線機の小形軽量化が困難
になるという欠点がある。その第二は、発振器から発生
する雑音が受信部分に侵入しないような遮蔽を行う方法
である。これも遮蔽用の部品等が余分に必要であり、無
線機の小形軽量化が困難になるという欠点がある。その
第三は、発振器から発生する雑音のスペクトルの特徴を
利用して、受信信号と干渉しない周波数関係となるよう
に発振周波数を設定する方法である。この方法は無線機
の小形軽量化を阻害しない。

【０００５】ところが、この第三の方法によっても解決
が困難な場合がある。それは複数の無線周波数を切り換
えて受信するという無線機多チャネル化の場合に発生す
る問題である。多チャネル化した無線機の場合では、ひ
とつの受信するチャネルに対して受信信号と干渉しない
周波数関係となるように、発振周波数を設定しても、別
のチャネルを受信するときには、干渉する周波数関係と
なることがある。近年の無線機では、多チャネル化を行
うことが多い。また、チャネルの数も多くなる傾向にあ
る。したがって、第三の方法による解決も益々困難にな
ってきている。この多チャネル化は、実運用において多
数のチャネルを切り換えることだけではなく、設計段階
で多くのチャネルに対応可能としておき実運用では小数
のチャネルでしか運用できない無線機もありえるもので
ある。

【０００６】従来の多チャネル化した無線機では、無線
機内部の発振器に由来する雑音のために、いずれかのチ
ャネルが他のチャネルに比べて感度が劣化するという現
象があった。この問題が解決しなければ、無線機の性能
を全チャネルにわたって維持することができない。たと
え解決したとしても、従来の方法では雑音抑圧のための
付加回路などにより無線機が大きく重くなってしまうと
いう問題があった。

【０００７】本発明の目的はこのような問題点を解決
し、複数のチャネルを切り換えて受信する無線機におい
て、特定のチャネルで受信感度が低下する現象を防い
で、全チャネルにわたる無線機の良好な感度維持と、経
済性、小形軽量化を両立させることができるような無線
機の受信感度低下防止方法とその回路を提供することに
ある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
め本発明の無線機の受信感度低下防止方法は、複数の無
線周波数を切り換えて受信する無線機において、無線機
内部の発振器が原因となる雑音が受信信号と干渉して受
信感度低下を生じるのを防ぐため、前記発振器の発振周
波数を変化させる手段を設け、受信周波数の切換と連動
して前記無線機内部の発振器の発振周波数を、前記周波
数変化手段により受信感度低下を生じない周波数に切り
換える方法とする。

【０００９】また、前記の目的を達成するため本発明の
無線機の受信感度低下防止回路は、複数の無線周波数を
切り換えて受信する無線機において、受信信号と干渉し
て受信感度低下を生じさせる雑音を発生する恐れのある
無線機内部の発振器３を、制御を受けて複数の周波数を
選択することができる発振器とし、受信周波数の切換え
（制御信号１２による）と連動して発振器３の発振周波
数を受信感度低下を生じさせない周波数に切り換える
（制御信号１３による）制御を行う制御部４を備える構
成とする。

【００１０】

【実施例】次に本発明について、図面を参照して詳しく
説明する。図１は本発明の実施例の概念を、機能的構成
によって示す説明図である。図１において、１は、多チ
ャネル化された無線機の送信部である。２は、同無線機
の受信部である。３は、同無線機内の発振器である。た
だし、発振器３は、無線機の機能を制御するＣＰＵまた
は音声コーデックなどのための発振器であって、送信部
１において搬送波をつくるための発振器、および受信部
２において受信周波数の変換や検波を行うための局部発
振器などは含んでいない。４は、送信部１のチャネル切
換えに伴う周波数などの制御と、受信部２のチャネル切
換えに伴う周波数の制御と、前記受信部２の周波数の制
御に連動して行う発振器３の周波数を僅かに変える発振
周波数制御を行う制御部である。ただし制御部４は、前
記以外の制御を併せ行っても一向に差し支えはない。

【００１１】つぎに本発明の原理について、例を示して
説明する。まず、無線機の受信感度が低下する原因の一
つに、無線機内部の発振器に由来する雑音があげられ
る。この雑音（以下、Ｎという）の周波数が、受信する
電波（以下、Ｓという）の周波数と接近する場合等に、
フィルタによってＮを排除してＳだけを選択的に受信す
ることが困難となり、ＳとＮとが合わせて受信されるこ
とにより、信号対雑音比が低下するために受信が妨害さ
れ、受信感度を低下させる。

【００１２】Ｎを発生するもととなる発振器３の発振周
波数をＦＬとすると、ＦＬは数１００ｋＨｚから数１０
ＭＨｚのものが多く用いられ、受信する電波の周波数を
ＦＲとすると、ＦＲは無線周波数帯であるので通常はＦ
Ｒ≫ＦＬなる関係にある。Ｎの周波数成分がＦＲよりも
十分に低い周波数の成分だけであれば、受信感度低下の
原因になることはない。しかし、実際にはＮの周波数成
分は、ＦＲの近くの周波数まで存在することが多い。そ
してＦＲの周波数近くにＮの中で強い周波数成分がある
と、それが大きな受信感度低下の原因となる。

【００１３】例えば、図２に示すように、ＦＲが８００
ＭＨｚ付近で，ＦＬが１ＭＨｚ付近であれば、ＦＲはＦ
Ｌの約８００倍である。この場合には、図３に示すよう
に、Ｎは１ＭＨｚ、２ＭＨｚ、以下順次１ＭＨｚおきに
強い周波数成分を持つとともに、それ以外にも多数の周
波数成分を持っている。図４は図２と図３を重ね合わせ
たものであり、これが受信部２での受信入力となる。

【００１４】図５は、図２の受信周波数付近を部分的に
拡大して示した説明図である。図５に示すように、受信
周波数付近では、７９９ＭＨｚ、８００ＭＨｚ、８０１
ＭＨｚ等に強い周波数成分を持っている。もし受信部２
で受信可能なチャネルが、８００ＭＨｚから１２．５ｋ
Ｈｚ間隔で１６０チャネルであるとすると、受信周波数
が８００ＭＨｚのチャネルと、８０１ＭＨｚのチャネル
の二つはＮの影響を受けて受信感度が低下する。図示以
外にもＮの周波数成分がＦＲ付近にあれば、そのチャネ
ルの受信感度が低下する。

【００１５】一般に、ＦＲの周波数近辺でのＮの中の強
い周波数成分は必ずしも多数ではない。通常は少数の周
波数にまばらに存在する。そのまばらなＮの周波数成分
がＦＲと接近している場合のみ受信感度が低下する。し
たがって、多数のチャネルの周波数を受信する無線機の
場合でも、その中の一部のチャネルだけがＮのために受
信感度低下現象を発生する。

【００１６】また、受信感度低下が起こる場合のＮの周
波数成分とＦＲとの関係において、Ｎの周波数成分の周
波数が、ＦＲ±（受信帯域幅÷２）以内の場合には、受
信感度低下が強く起こり、それ以外でＦＲ±（受信帯域
幅）以内の場合には、受信感度低下が場合により発生す
る。これは受信部の各種フィルタの特性によって雑音除
去の様子が異なることによるものと思われる。例えば、
受信帯域幅が８．５ｋＨｚで受信周波数が８００ＭＨｚ
のとき、Ｎが７９９，９９５．７５ｋＨｚから８００，
００４．２５ｋＨｚの間に強い周波数成分を持つと、そ
のチャネルを受信するときに受信感度が大きく低下す
る。前記の範囲内にＮの強い周波数成分がなくても、７
９９，９９１．５ｋＨｚから７９９，９９５．７５ｋＨ
ｚまでの間、および８００，００４．２５ｋＨｚから８
００，００８．５ｋＨｚの間のいずれかの部分に強い周
波数成分を持つと、場合によって受信感度が低下するこ
とがある。

【００１７】Ｎの発生メカニズムは、ＦＬの高調波が主
要なものと考えられているが、ＦＬの倍数以外の周波数
成分も多く発生するので高調波以外の発生メカニズムも
あると考えられる。いずれにしても、Ｎの周波数成分と
ＦＲが受信帯域幅程度以上に離れていれば、受信感度低
下現象は殆ど発生しない。図６および図７に受信周波数
とＮの周波数成分との関係を示す。図６は受信感度低下
現象が生じない例を示し、図７は受信感度低下現象が生
じる例を示している。

【００１８】Ｎの周波数特性には次のような特徴があ
る。Ｎのうち比較的周波数が高く強い雑音電力は、殆ど
の場合にＮの倍数などの特定の周波数に集中しており、
その特定の周波数はＦＬが変化するのに伴い変化する。
その変化の度合いは、ＦＬが変化する割合と同程度であ
る。例えばＦＬが１ＭＨｚで５０ｐｐｍ変化すると、Ｆ
Ｌの変化分は５０Ｈｚであるが、ＦＲ付近のＮ成分も５
０ｐｐｍ程度変化するので数ｋＨｚから数１０ｋＨｚ以
上の変化となる。例えば、１ＭＨｚのＦＬを５０ｐｐｍ
高くすると、ＦＬは１．００００５ＭＨｚになり、５０
Ｈｚ高くなるのに対して、Ｎの成分の内の８００ＭＨｚ
の成分は、８００．０４ＭＨｚになり、４０ｋＨｚ高く
なる。図９は、この場合のＮの周波数成分のＦＲ付近を
拡大して示したものである。

【００１９】この特徴を利用すると、特定チャネルで受
信感度低下が起こる場合には、ＦＬを僅か変化させるだ
けで、ＦＲ付近のＮ成分の周波数をかなり変化させるこ
とが可能となるため、そのチャネルに対する影響を軽減
させることができる。この場合、受信感度低下を起こす
チャネルが別のチャネルに移行したものであり、無線機
のチャネルをその別のチャネルに設定すると、その別の
チャネルの受信感度が低下する。したがって、チャネル
設定と連動してＦＬをＦＲと干渉しない周波数に変化さ
せることによって、全チャネルの受信感度低下を防止す
ることが可能となる。

【００２０】例えば図９に示すように、１ＭＨｚが基本
周波数であるＦＬを変化させないで、８００ＭＨｚのＦ
Ｒを受信すると受信感度は低下するが、その周辺のチャ
ネルでは受信感度は低下しない。ところが、図１０に示
すように、ＦＬを変化させて５０ｐｐｍ増加させたと
き、ＦＲが８００ＭＨｚのチャネルの受信感度は低下せ
ず、そのかわりに８００．３５７ＭＨｚのチャネルが受
信感度低下を起こす。

【００２１】感度が低下するチャネルとＦＬとの関係
は、無線機の回路構成と構造等によって決まる一定の関
係を持っている。どのような関係かは、かならずしも設
計段階からその全てを推定できるものではないが、少な
くとも無線機の組み立て調整時には決まり、その後は不
変であると考えられる。したがって、その段階で、どの
チャネルの場合にはＦＬをどのように設定すればよいの
かが判明する。そこで、各チャネル毎にＮの影響を受け
ないようにＦＬを設定し、チャネル切換えに際し、その
ＦＬになるよう、チャネル切換えに連動して制御すれば
よい。

【００２２】このようなＦＬの変化は２通りで十分であ
る。ＦＬとして、一つをＦＬ₀ 、もう一つをＦＬ₁ など
とし、そのいずれかを選択するようにすればよい。ＦＬ
₀ とＦＬ₁ の差は、ＦＲ付近のＮ成分の周波数を受信帯
域幅程度だけ変化させるに必要な変化で十分であるか
ら、数１０〜数１００ｐｐｍもあればよい。具体的に何
ｐｐｍの変化とするかは、受信帯域幅によって定まる
が、これは設計段階で決定できる。この程度の発振周波
数の変化のためには、発振器を複数個用意する必要はな
く、変化方法としては、水晶発振器と可変容量ダイオー
ドの組み合わせなど各種のものがあるので、実装は容易
であり無線機の小形軽量化の支障には全くならない。ま
た、ＦＬを数１０〜数１００ｐｐｍ変化させても、無線
機制御用などの用途の発振周波数では、機能的に全く問
題にならないし、デジタル信号処理用の場合の発振周波
数であっても、機能的に殆ど問題はない。

【００２３】本実施例では、図１において、制御部４
は、送信部１に対して周波数等制御信号１１により、ま
た受信部２に対して周波数等制御信号１２により周波数
その他を制御するとともに、発振器３の発振周波数を２
通りに切り換える制御を、発振周波数制御信号１３によ
って行う。例えば、発振器の発振周波数が１ＭＨｚを基
本として、受信周波数が感度低下を起こすチャネルにな
る場合に、発振周波数を５０ｐｐｍ増加させる制御を、
制御部４がチャネルの切換えと同時に行う。

【００２４】

【発明の効果】以上詳しく説明したように本発明は、チ
ャネルの切り換えに連動して、無線機内部の発振器の発
振周波数を、予め設定しておいた僅かに異なる周波数に
変化させることにより、特定のチャネルで無線機内部の
発振器に由来する雑音が、受信信号と干渉する周波数関
係とならないようにし、受信感度低下を防ぐことができ
るという効果がある。したがって本発明の実施により、
雑音を少なくするための遮蔽構造を簡単にすることがで
きるので、無線機の性能向上と小形軽量化を同時に達成
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の概略をしめすブロック図で
ある。

【図２】ＦＬとＦＲの関係を示す説明図である。

【図３】Ｎの周波数成分を示す説明図である。

【図４】ＦＲとＮの周波数成分の関係を示す説明図であ
る。

【図５】図３のＦＲ付近を拡大して示す説明図である。

【図６】ＦＲとＮの周波数成分の関係（感度低下なし）
を示す説明図である。

【図７】ＦＲとＮの周波数成分の関係（感度低下あり）
を示す説明図である。

【図８】ＦＬを５０ｐｐｍ増加したときのＮの周波数成
分（ＦＲ付近）を拡大して示す説明図である。

【図９】ＦＲが８００ＭＨｚのチャネルにＮが影響する
状態を示す説明図である。

【図１０】ＦＲが８００．０３７５ＭＨｚのチャネルに
Ｎが影響する状態を示す説明図である。

【符号の説明】

１ 送信部 ２ 受信部 ３ 無線機内の発振器 ４ 制御部 ＦＬ 発振器３の発振周波数 ＦＲ 受信周波数 Ｎ 発振器３に由来する雑音の周波数成分

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の無線周波数を切り換えて受信する
   無線機において、 無線機内部の発振器が原因となる雑音が受信信号と干渉
   して受信感度低下を生じるのを防ぐため、前記発振器の
   発振周波数を変化させる手段を設け、受信周波数の切換
   と連動して前記無線機内部の発振器の発振周波数を、前
   記周波数変化手段により受信感度低下を生じない周波数
   に切り換えることを特徴とする無線機の受信感度低下防
   止方法。
2. 【請求項２】 複数の無線周波数を切り換えて受信する
   無線機において、 受信信号と干渉して受信感度低下を生じさせる雑音を発
   生する恐れのある無線機内部の発振器を、制御を受けて
   複数の周波数を選択することができる発振器とし、 受信周波数の切換と連動して前記発振器の発振周波数を
   受信感度低下を生じさせない周波数に切り換える制御を
   行う制御部を備えることを特徴とする無線機の受信感度
   低下防止回路。