(57)【要約】【課題】温度変化や経年劣化により部品の特性がばらついても同調周波数のズレを調整する同調周波数調整回路を提供する。【解決手段】無線受信装置に設けられる同調回路周辺の温度を計測する温度センサと、温度センサの計測結果に基づいて、メモリに記録された温度データに対応する同調回路の同調周波数を調整するための補正データを選択し、選択した補正データに基づいて補正信号を生成する制御部と、無線受信装置に設けられるＩＦ信号を生成するためのミキサ回路に供給する局部発振信号を、ＶＣＯ回路を介して調整するために、ＶＣＯ回路から読み込んだ周波数を計測して、予め設定された周波数に応じたチューニング信号を出力してＶＣＯ回路にフィードバックするＰＬＬ回路と、補正信号とチューニング信号を加算または減算した結果に基づいて、同調回路の同調周波数を補正する補正回路と、を備える無線受信装置である。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線受信装置に設けられる同調回路周辺の温度を計測する温度センサと、
前記温度センサの計測結果に基づいて、メモリに記録された温度データに対応する前記同調回路の同調周波数を調整するための補正データを選択し、前記選択した補正データに基づいて補正信号を生成する制御部と、
前記無線受信装置に設けられるＩＦ信号を生成するためのミキサ回路に供給する局部発振信号を、ＶＣＯ回路を介して調整するために、前記ＶＣＯ回路から読み込んだ周波数を計測して、予め設定された周波数に応じたチューニング信号を出力して前記ＶＣＯ回路にフィードバックするＰＬＬ回路と、
前記補正信号と前記チューニング信号を加算または減算した結果に基づいて、前記同調回路の同調周波数を補正する補正回路と、
を備えることを特徴とする無線受信装置。
【請求項２】
前記制御部は、
前記温度データがメモリに記録されていない場合、前記無線受信装置に設けられた検波回路の出力であるＲＳＳＩ信号が、予め設定された最適受信値であるかを監視し、前記最適受信値でないときは補正データを調整し、前記最適受信値になった前記温度センサの計測結果を前記温度データとしてメモリに記録するとともに、前記補正データをメモリに記録することを特徴とする請求項１に記載の無線受信装置。
【請求項３】
前記制御部が、前記温度センサの計測結果と前記ＲＳＳＩ信号をひとつのＡ／Ｄ変換器により取得してアナログ／ディジタル変換するとき、
前記温度センサの計測結果を取得するときに前記温度センサ側に切り替わり、前記ＲＳＳＩ信号を取得するときに前記検波回路側に切り替わるスイッチを用いることを特徴とする請求項２に記載の無線受信装置。
【請求項４】
前記補正回路は、オペアンプを用いた加減算回路であることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の無線受信装置。
【請求項５】
前記補正回路の前段に前記補正信号と前記チューニング信号のレベル調整をする回路を設けることを特徴とする請求項４に記載の無線受信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、同調回路の同調周波数のズレを調整する回路を搭載した無線受信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ラジオ受信機などに設けられた同調回路の同調周波数のズレを補正する場合、温度変化やＰＬＬ（Phase-locked loop）回路から出力される局発制御信号に基づいて、同調回路の同調周波数のズレをキャンセルしている。例えば、ラジオ受信機に制御部（ＣＰＵなど）、温度センサ、同調回路を構成するコイル、コンデンサの温度特性を記録した記録部を設ける。そして、制御部が、ラジオ受信機の温度変化やＰＬＬ回路からの局発制御信号の変化に応じて記録部からコイルやコンデンサの値を読み出し、それらの変化による同調回路の同調周波数のズレをキャンセルする同調回路を制御する制御信号を生成し、その制御信号により同調周波数を補正している。
【０００３】
しかしながら、同調回路の場合、ミキサ回路に用いる局部発振信号を生成する局部発振回路（ＶＣＯ回路などから構成される）のようにＰＬＬ回路に温度変化や経年劣化に対するフィードバックをしないため、同調回路を構成する部品の温度変化や経年劣化により同調回路を構成する部品の特性がばらつくと同調周波数がズレ、感度劣化に繋がるという問題がある。
【０００４】
特許文献１によれば、電圧制御発振器は、ＤＡＣから出力されるアナログ値を制御電圧として、局部発振信号の基準となる基準周波数信号を生成する。ＤＳＰは、メモリに記憶されたパラメータを電源投入時にＤＡＣに設定し、基地局の送信周波数と本機の受信周波数とが一致するようにＤＡコンバータに対するパラメータを制御し、一致するようになった時点パラメータをもってメモリのパラメータを更新する。そして経年変化や部品特性のばらつきを吸収して発振周波数の精度を向上させる周波数補正回路及び移動体通信機が提案されている。また、特許文献２が提案されている。
【特許文献１】特開２００１−７７６７０号公報
【特許文献２】特開平７−２２９７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のような実情に鑑みてなされたものであり、温度変化や経年劣化により部品の特性がばらついても同調周波数のズレを調整する回路を搭載した無線受信装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
態様のひとつである無線受信装置は、温度センサ、制御部、ＰＬＬ回路、補正回路を備えている。温度センサは無線受信装置に設けられる同調回路周辺の温度を計測する。制御部は、温度センサの計測結果に基づいて、メモリに記録された温度データに対応する同調回路の同調周波数を調整するための補正データを選択し、選択した補正データに基づいて補正信号を生成する。ＰＬＬ回路は、無線受信装置に設けられるＩＦ信号を生成するためのミキサ回路に供給する局部発振信号を、ＶＣＯ回路を介して調整するために、ＶＣＯ回路から読み込んだ周波数を計測して、予め設定された周波数に応じたチューニング信号を出力してＶＣＯ回路にフィードバックする。補正回路は、補正信号とチューニング信号を加算または減算した結果に基づいて、同調回路の同調周波数を補正する。上記構成により温度変化や経年劣化により部品の特性がばらついても同調回路の同調周波数のズレを補正することができる。また、温度変化時における同調回路による受信感度劣化を改善することができる。
【０００７】
制御部は、温度データがメモリに記録されていない場合、無線受信装置に設けられた検波回路の出力であるＲＳＳＩ信号が、予め設定された最適受信値であるかを監視し、最適受信値でないときは補正データを調整し、最適受信値になった温度センサの計測結果を温度データとしてメモリに記録するとともに、補正データをメモリに記録する。このようにすることにより、補正データの履歴を保存することにより同調回路による受信感度劣化を補正する時間を短縮することができる。
【０００８】
制御部が、温度センサの計測結果とＲＳＳＩ信号をひとつのＡ／Ｄ変換器により取得してアナログ／ディジタル変換するときは、温度センサの計測結果を取得するときは温度センサ側に切り替わり、ＲＳＳＩ信号を取得するときは検波回路側に切り替わるスイッチを用いる。
【０００９】
補正回路は、オペアンプを用いた加減算回路である。回路の前段に補正信号とチューニング信号のレベル調整をする回路を設ける。
【発明の効果】
【００１０】
温度変化や経年劣化により部品の特性がばらついても同調回路の同調周波数のズレを補正することができる。また、温度変化時における同調回路による受信感度劣化を改善することができる。さらに、補正データの履歴を保存することにより同調回路による受信感度劣化を補正する時間を短縮することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下図面に基づいて、本発明の実施形態について詳細を説明する。
（実施例１）
図１は、同調周波数の調整をする回路を搭載した無線受信装置の構成を示すブロック図である。無線受信装置１は、受信周波帯域フィルタ２、同調回路３、高周波増幅回路４、ミキサ回路５、中間周波帯域フィルタ６、中間周波増幅回路７、検波回路８、ＶＣＯ回路９（voltage controlled oscillator）、ＰＬＬ回路１０（Phase-locked loop）、制御部１１、温度センサ１７、補正回路２０、を備えている。
【００１２】
受信周波帯域フィルタ２は、アンテナを介して受信したＲＦ信号（高周波信号）を入力して、予め設定した帯域以外の周波数のレベルを減衰させる。同調回路３は、受信周波帯域フィルタ２の出力信号に対して所望の周波数を選択する回路である。高周波増幅回路４は、同調回路３の出力信号を所定のレベルに増幅する。ミキサ回路５は、高周波増幅回路４の出力信号とＶＣＯ回路９から発生する局部発振信号を混合して、所定のＩＦ信号（中間周波信号）に変換する。
【００１３】
中間周波帯域フィルタ６は、ＩＦ信号を入力して、予め設定した帯域以外の周波数のレベルを減衰させる。中間周波増幅回路７は中間周波帯域フィルタ６の出力信号を所定のレベルに増幅する。検波回路８は増幅されたＩＦ信号を検波し、制御部１１に出力する。
【００１４】
制御部１１では、検波回路８から出力される信号強度を示すＲＳＳＩ信号（Received Signal Strength Indication signal）と、温度センサ１７の計測信号に基づいて補正データを計算（またはテーブルから選択）して、補正データをアナログ信号に変換して補正回路２０に出力する。なお、経過時間を計測して、計測した経過時間に基づいて補正データを計算してもよい。ここで、経過時間とは無線受信装置１を使用した時間である。
【００１５】
ＰＬＬ回路１０は、設定された周波数に応じたチューニング信号（Ｖｔ）を出力し、ＶＣＯ回路９から読み込んだ周波数を計測してチューニング信号（Ｖｔ）をＶＣＯ回路９にフィードバックする。
【００１６】
補正回路２０は、チューニング信号（Ｖｔ）と補正信号（Ｖｃｏｎｔ）を加算または減算する。その後、加算または減算した結果に基づいて同調回路３の同調周波数のズレを補正するための出力信号を出力する。例えば、同調回路３がバンドパスフィルタで構成されている場合は、カットオフ周波数を可変するための信号を出力する。また、補正回路２０はオペアンプなどを用いて加算減算回路を構成し、加算または減算を行ってもよい。
【００１７】
制御部１１について説明する。制御部１１は、Ａ／Ｄ変換器１２、クロックパルス発振器１３、通信インターフェース１４、制御回路１５（ＣＰＵ）、不揮発性メモリ１６（記録部）、Ａ／Ｄ変換器１８、Ｄ／Ａ変換器１９を備えている。
【００１８】
Ａ／Ｄ変換器１２は、検波回路８より受信するＲＳＳＩ信号をディジタル変換する。クロックパルス発振器１３は、例えばクロックパルスなどの一定間隔で出力されている信号から経過時間を測る。通信インターフェース１４は受信周波数をＰＬＬ回路１０に設定する。Ａ／Ｄ変換器１８は、同調回路３周辺の温度を計測する温度センサ１７の計測結果をディジタル変換する。制御回路１５は、ＣＰＵなどのプログラマブルデバイスを用いて、ＲＳＳＩ信号と同調回路３周辺の温度に基づいて補正データの計算をする。Ｄ／Ａ変換器１９は補正データをアナログ変換して補正信号（Ｖｃｏｎｔ）を出力する。なお、バス２２は制御部１１内の各回路と接続されている。
【００１９】
図２には実施例１の動作を示すフロー図である。
ステップＳ１では温度データを取得する。温度センサ１７が計測した計測値（アナログ信号）をＡ／Ｄ変換器１８によりディジタル変換して制御回路１５に転送する。
【００２０】
ステップＳ２では、温度データが温度テーブルにあるか判定し、ある場合はステップＳ３に移行し、ない場合はステップＳ４に移行する。ディジタル変換された温度センサ１７の計測結果が、不揮発性メモリ１６に予め記録した温度テーブルにあるかを判定する。
【００２１】
ステップＳ３では、不揮発性メモリ１６より該当する温度のデータ読み出しＤ／Ａ変換器１９によりＡ／Ｄ変換して出力する。
ステップＳ４では、温度データにないためＲＳＳＩ信号を監視して予め設定した最適受信値になるようにＤ／Ａ変換器１９の出力電圧を可変する。例えば、ＲＳＳＩ信号が最大になるように予め決められたレベルだけＤ／Ａ変換器１９の補正信号を調整する。
【００２２】
ステップＳ５では、Ｓ４において出力された可変された補正信号により調整された同調回路を介して生成されるＩＦ信号から生成された検波回路８の出力であるＲＳＳＩ信号をＡ／Ｄ変換器１２を介して制御部１１に読み込む。読み込んだＲＳＳＩ信号のレベルが予め不揮発性メモリ１６に記録した最適受信値か判定する。最適受信値の範囲であればステップＳ６に移行し、最適受信値の範囲外であればステップＳ４に移行する。
【００２３】
ステップＳ６では、計測した温度の温度データと、その温度データに対応する最適受信値範囲の補正データを不揮発性メモリ１６の温度テーブルに記録する。
温度テーブルについて説明する。図３のＡに示すように温度テーブルには、「温度データ」「補正データ」が記録されている。例えば、温度センサ１７により計測した温度が５℃であれば温度データの「５」を検索して、その温度データに対応する補正データ「Ａ４」を選択する。そして、補正データはＤ／Ａ変換器１９によりアナログ信号「ｓｉｇＡ４」に変換される。
【００２４】
ところが、温度センサが計測したデータが温度テーブルにないときがある。その場合、ステップＳ４、Ｓ５に示したように同調回路の同調周波数を補正するさいに用いた補正データを記録する。図３のＢに示すように温度センサ１７により温度２７℃（温度データ「２７」）を取得したとする。温度テーブルに「２７」がないため、最適受信値になる補正データをステップＳ４、Ｓ５により補正データ「Ａ２７」を検出すると、温度データ「２７」、補正データ「Ａ２７」を新たに温度テーブルに記録する。このときＤ／Ａ変換器１９から補正データ「Ａ２７」をアナログ変換した「ｓｉｇＡ２７」を出力する。
【００２５】
図４は、補正回路２０に入力されるＰＬＬ回路１０のチューニング信号（Ｖｔ）と、制御部１１の補正信号（Ｖｃｏｎｔ）の関係を示した図である。図４のＡはＰＬＬ回路のチューニング信号（Ｖｔ）を示すグラフである。図４のＢは制御部の補正信号（Ｖｃｏｎｔ）を示すグラフである。図４のＣはＶｔとＶｃｏｎｔを加算した結果を示す図である。
【００２６】
工場で調整するときは、所定の温度環境で特定の周波数に、ＰＬＬ回路１０のチューニング信号（Ｖｔ）を調整してＶＣＯ回路９の出力である局部発振信号（ＬＯ信号）の電圧調整をする。この際の補正信号（Ｖｃｏｎｔ）の電圧レベルは、補正信号（Ｖｃｏｎｔ）の調整範囲の中点電圧にしておく。
【００２７】
次に、温度が上昇して同調回路周辺が高温になると、同調回路を構成しているコイルのインダクタンス（Ｌ）が大きくなるため、発振周波数が下がりチューニング信号（Ｖｔ）の電圧レベルが上がる。
【００２８】
次に、発振周波数を定常状態（図４のＣの同調の最良点）に戻すために補正が行われる。つまり、補正回路２０に入力されるチューニング信号（Ｖｔ）と補正信号（Ｖｃｏｎｔ）の電圧を下げるために、温度データに基づいて補正信号（Ｖｃｏｎｔ）の電圧値を下げる。その結果、補正回路２０の出力信号は工場調整時に近い電圧になる。
【００２９】
また、低温時は同調回路を構成しているコイルのインダクタンス（Ｌ）が小さくなるため、発振周波数が上がり、ＰＬＬ回路１０のチューニング信号Ｖｔの電圧が下がる。
低温時の補正は、高温時と逆に補正信号（Ｖｃｏｎｔ）を上昇させて、補正回路２０の出力信号を工場調整時に近い状態にする。
【００３０】
上記のように補正することにより安定して同調周波数を選択することができる。
（変形例）
図１に示した無線受信装置１では、受信検波回路８の出力信号であるＲＳＳＩ信号を読み取るＡ／Ｄ変換器１２と、温度センサ１７の計測結果をディジタル変換するＡ／Ｄ変換器１８を用いた場合の構成を示した。図６に示す構成は、温度センサ１７の計測結果をディジタル変換するＡ／Ｄ変換器１８の代わりにＡ／Ｄ変換器１２を共用して用いる構成である。
【００３１】
図５に示した回路の場合、Ａ／Ｄ変換器１２を共用するためスイッチ２１が設けられ、温度を測定するときだけ温度センサ側に切り替わる。スイッチ２１の切り替え制御は制御回路１５により行われ、例えば、一定周期で温度測定をするようにする。
【００３２】
このように構成することにより、Ａ／Ｄ変換器がひとつ削減できるため回路占有面積が縮小されるとともにコストが軽減される。
なお、補正回路２０の前段に補正信号（Ｖｃｏｎｔ）とチューニング信号（Ｖｔ）のレベル調整をする回路を設けてもよい。例えば、増幅回路を設けることにより信号レベルを調整する。
【００３３】
また、本発明は、上記実施の形態に限定されるものでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】同調周波数の調整をする回路を搭載した無線受信装置の構成を示すブロック図である。
【図２】同調周波数の調整をする回路を搭載した無線受信装置の動作を示すフロー図である。
【図３】温度テーブルの構造を示す図である。
【図４】補正回路に入力されるＰＬＬ回路のチューニング信号（Ｖｔ）と、制御部の補正信号（Ｖｃｏｎｔ）の関係を示した図である。図４のＡはＰＬＬ回路のチューニング信号（Ｖｔ）を示すグラフである。図４のＢは制御部の補正信号（Ｖｃｏｎｔ）を示すグラフである。図４のＣはＶｔとＶｃｏｎｔを加算した結果を示す図である。
【図５】変形例の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００３５】
１  無線受信装置、
２  受信周波帯域フィルタ、
３  同調回路、
４  高周波増幅回路、
５  ミキサ回路、
６  中間周波帯域フィルタ、
７  中間周波増幅回路、
８  検波回路、
９  ＶＣＯ回路、
１０  ＰＬＬ回路、
１１  制御部、
１２  Ａ／Ｄ変換器、
１３  クロックパルス発振器、
１４  通信インターフェース、
１５  制御回路（ＣＰＵ）、
１６  不揮発性メモリ、
１７  温度センサ、
１８  Ａ／Ｄ変換器、
１９  Ｄ／Ａ変換器、
２０  補正回路、
２１  スイッチ、
２２  バス、
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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