(57)【要約】      （修正有）【課題】消費電流の増加を抑えつつ、高精度なフィルタ回路の周波数調整を行なえる調整回路を提供する。【解決手段】外部から基準信号を入力し、局発信号を作成する局部発振回路２０と、中間信号を生成するＭＩＸ回路５０と、中間信号を抽出し、検波に使用するＩＦ信号を生成するフィルタ回路と、フィルタ回路の中間周波数の製造ばらつきを調整する第１調整回路と、第１調整回路での調整データを記憶する第１記憶手段と、基準信号の理論値からのズレによって発生する中間信号のばらつきを調整する第２調整回路と、第２調整回路での調整データを入力する第１通信回路を有し、第２調整回路は、調整データに基づき、中間信号のばらつきを調整することを発振回路５が出力する基準信号の周波数誤差をＩＦ回路２３の中心周波数調整によって補正することによって発振回路５の周波数調整を行なわない。【選択図】図１
2016070899.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部から基準信号を入力し、局部発振信号を作成する局部発振回路と、
前記局部発振信号と受信信号をミキシングし、中間信号を生成するＭＩＸ回路と、
前記中間信号を抽出し、検波に使用するＩＦ信号を生成するフィルタ回路と、
該フィルタ回路の中間周波数の製造ばらつきを調整する第１調整回路と、
該第１調整回路での調整データを記憶する第１記憶手段と、
前記基準信号の理論値からのズレによって発生する前記中間信号のばらつきを調整する第２調整回路と、
前記第２調整回路での調整データを入力する第１通信回路を有し、
前記第２調整回路は、前記調整データに基づき、前記中間信号のばらつきを調整する
ことを特徴とするヘテロダイン受信回路。
【請求項２】
請求項１に記載のヘテロダイン受信回路と、
基準信号として発振信号を出力可能な発振回路と、該発振信号の周波数を調整するための周波数調整回路と、該周波数調整回路での調整データを記憶する第２記憶手段と、
該第２記憶手段の調整データを出力する第２通信回路を備える時計回路を有し、
前記ヘテロダイン受信回路は、前記発振回路の発振信号を前記基準信号として入力し、
前記第２通信回路から出力される調整データを前記第１通信回路から入力し、
前記第２調整回路は、前記第１通信回路で得た調整データに基づき、前記中間信号のばらつきを調整する
ことを特徴とする電波時計用複合回路。
【請求項３】
前記ヘテロダイン受信回路は、前記第１記憶手段への調整データの書き込みが、前記ヘテロダイン受信回路単体にて行われる
ことを特徴とする請求項２に記載の電波時計用複合回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子式周波数選択受信回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、移動体通信技術は大きく発展し、腕時計に代表されるような携帯型の小型機器にも受信機能が搭載されさまざまな商品が提案されている。特に長波標準電波に重畳されているタイムコードを受信する長波電波時計は、腕時計、置き時計とも多数商品化され市場に活況を与えている。この長波標準電波はドイツのＤ Ｃ Ｆ ７ ７ 、アメリカのＷ Ｗ Ｖ Ｂ 、イギリスのＭ Ｓ Ｆ 、中国のＢＰＣ、日本のＪ Ｊ Ｙ 等多数の国で発信されており前述の電波時計が商品化されている。
【０００３】
これらの長波標準電波の周波数はＤ Ｃ Ｆ ７ ７ が７ ７ ． ５ ｋ Ｈ ｚ 、ＢＰＣが６８．５ＫＨｚ、Ｗ Ｗ Ｖ Ｂ とＭ Ｓ Ｆ が６ ０ｋ Ｈ ｚ 、Ｊ Ｊ Ｙ の九州局が６ ０ ｋ Ｈ ｚ 、福島局が４ ０ ｋ Ｈ ｚ と複数存在しており長波電波時計はそれぞれの周波数に選局されている。よって、例えば、日本国内に於いて全国で使用可能な長波電波時計を実現しようとすると、４ ０ ｋ Ｈ ｚ と６ ０ ｋ Ｈ ｚ との周波数の電波を受信する必要がある。このような全国で使用可能な長波電波時計は多くの出願を見るところである。
【０００４】
周波数の異なる複数の長波標準電波を受信する場合、長波電波時計は標準電波周波数に合致した水晶フィルタをフィルタ回路として用いるが、受信する周波数に応じて水晶フィルタの数が必要となるため、時計が大きくなる問題が生じる。
【０００５】
このため、１ 個の水晶フィルタで周波数の異なる複数の長波標準電波の受信が可能なヘテロダイン方式の受信機を使用することによって水晶フィルタの数量を削減し、時計の小型化を行う提案がされている。（例えば、特許文献１、特許文献２参照）
また、ヘテロダイン方式の受信機に用いるＩ Ｆ 回路の中には水晶フィルタを用いない回路も提案されている。（例えば、特許文献３参照）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−２９４３５７号公報  （第１３頁、図１）
【特許文献２】特開平６−１２５２８０号公報  （第６頁、図１）
【特許文献３】特開昭６３−２４２０１６号公報  （第７頁、図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１および特許文献２に示した従来技術は、以下に示す問題点が存在する。
ヘテロダイン受信機は長波標準電波を受信し、標準電波信号を生成するアンテナと、基準信号を発生する発振回路と、基準信号に基づき複数の局部発振信号（以下、「局発信号」という。）を作成する局部発振回路と、局発信号と標準電波信号をミキシングし、中間信号を作成するＭ Ｉ Ｘ 回路と、中間信号を抽出しＩ Ｆ 信号を出力するＩ Ｆ 回路（以下、「フィルタ回路」という。）と、Ｉ Ｆ 信号を検波する検波回路と、検波回路の出力より時刻情報を作成する制御部とを有し、ＭＩＸ回路で生成される中間信号はフィルタ回路の中心周波数に合わせており、フィルタ回路が狭帯域の場合、フィルタ回路の中心周波数とＭＩＸ回路で生成される中間信号の一致する程度によって長波標準電波の受信感度が大きく変化する。
【０００８】
ＭＩＸ回路で生成される中間信号の精度は発振回路で生成される基準信号の精度に依存しており、個別の基準信号によって局部発振回路の調整が必要である。
【０００９】
特許文献３のフィルタ回路において中心周波数の精度は使用するコンデンサのばらつきによって中心周波数が変化するため、調整が必要となる。
【００１０】
特許文献１はヘテロダイン方式の受信機は基準信号に基づき作成される局発信号と標準電波信号をミキシングし、水晶フィルタへ出力される中間信号と水晶フィルタの中間周波数との周波数ズレによる感度劣化を改善するため、基準信号の周波数調整を行なっているが、基準信号の周波数を可変容量手段によって変更すると発振回路の消費電流が増加してしまう問題が生じていた。
【００１１】
本願発明は消費電流の増加を抑えつつ、高精度なフィルタ回路の周波数調整を行なえる調整回路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】
【００１２】
本発明は、上記目的を達成するため、以下の構成を採用するものである。
すなわち、外部から基準信号を入力し、局発信号を作成する局部発振回路と、
局発信号と受信信号をミキシングし、中間信号を生成するＭＩＸ回路と、
中間信号を抽出し、検波に使用するＩＦ信号を生成するフィルタ回路と、
フィルタ回路の中間周波数の製造ばらつきを調整する第１調整回路と、
第１調整回路での調整データを記憶する第１記憶手段と、
基準信号の理論値からのズレによって発生する中間信号のばらつきを調整する第２調整回路と、
第２調整回路での調整データを入力する第１通信回路を有し、
第２調整回路は、調整データに基づき、中間信号のばらつきを調整することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
上記本発明の側面によれば、ヘテロダイン受信回路におけるフィルタ回路の中心周波数のズレ量、基準信号の周波数ズレによる中間信号の周波数ズレ量を含めてフィルタ回路の中心周波数を調整することにより、基準信号の周波数調整を行なう必要がなくなり、基準信号を出力する発振器の消費電流の増加を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施例１における長波電波時計のブロック図である。
【図２】実施例１におけるＩＦ回路のブロック図である。
【図３】実施例１における局部発振回路のブロック図である。
【図４】実施例１におけるフィルタ回路調整時のブロック図である。
【図５】実施例１におけるフィルタ回路調整時のフローチャート図である。
【図６】実施例１における時計回路調整時のブロック図である。
【図７】実施例１における時計回路調整時のフローチャート図である。
【図８】実施例１における受信時のフローチャート図である。
【図９】実施例２における長波電波時計のブロック図である。
【図１０】実施例２における受信時のフローチャート図である。
【図１１】本発明の概念ブロック図である。
【図１２】フィルタ回路自体の誤差調整時におけるフィルタ特性変化を示した図である。
【図１３】フィルタ回路誤差調整後の受信時のフィルタ特性を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
［実施例１］
以下、実施例１について図面を用いて説明する。なお、実施例１は時計に適用した場合を元にしているが、発明に関係のない構成、例えば、地板や受類、指針などの時計の構造部品については、説明や図示を省略している。
【００１６】
［実施例１の全体構成の説明：図１］
図１は実施例１における長波電波時計のブロック図である。
本発明の実施例１における長波電波時計に用いた全体構成について図１のブロック図を用いて説明する。
【００１７】
１００は長波電波時計であり、１は長波標準電波を受信するアンテナであり、３はアンテナ１より生成される標準電波信号１７を時刻データに生成し、時刻の歩進を行なう回路基板（複合回路）、４は回路基板の時刻情報を表示する時刻表示部である。
【００１８】
回路基板３には、アンテナ１より生成される標準電波信号１７を入力し時刻データ１３を出力するヘテロダイン受信回路２と、ヘテロダイン受信回路２で生成された時刻データ１３を元に時刻修正を行い、歩進（時刻計時）を行なう時計回路６が実装されている。ヘテロダイン受信回路２と時計回路６それぞれの詳細構成は後述する。
【００１９】
回路基板３には、アンテナ１より生成される受信信号１６が入力されるアンテナ端子３１と、時刻表示部４へ表示内容を出力する表示端子３２と、外部から操作を時計回路６へ伝達するコントロール端子３３を有する。
【００２０】
次に、時計回路６の詳細構成について後述する。
【００２１】
５は、計時基準となる基準信号７を生成する発振回路である。８は、基準信号７を入力して時刻計時を行う歩進回路である。１１は、歩進回路８の歩度調整データ９を記憶する時計記憶回路である。
【００２２】
発振回路５は、ヘテロダイン受信回路２の基準信号として使用するだけなら、安価なＣＲ発振回路などでも良いが、時間精度が要求される時計の発振回路と共用できるため、水晶発振回路が望ましい。よって、実施例１では水晶発振回路を用いて説明を行なう。
【００２３】
時計回路６の歩進回路８は公知の論理的周波数調整機能を備え、時計記憶回路１１に記憶されている歩度調整データ９が制御回路１５を介して歩進回路８に供給されることによって調整されている。
【００２４】
また、時計記憶回路１１は不揮発性メモリなど電源が印加されなくても記憶データが消失しないメモリの方が望ましい。
【００２５】
１２は、歩度調整データ９を含む周波数データ１０やヘテロダイン受信回路２を制御する情報を含む制御信号２６を出力する通信回路である。１４は、ヘテロダイン受信回路２で生成された時刻データ１３を受信するデータ受信回路である。
【００２６】
１５は、データ受信回路１４から受けた時刻データ１３を現在時刻として歩進回路８を修正し、歩進回路８からの現在時刻情報を元に時計表示部４に現在時刻を表示させる時刻修正、時刻表示機能や、上記通信回路１２を通してのデータ通信などの制御を司る制御回路である。
【００２７】
また、外部端子として、コントロール端子３３からの入力を制御回路１５に伝達するＣＮＴ端子３４、制御回路１５から表示端子３２に表示内容を出力するＤＳＰ端子３５、発振回路５からヘテロダイン受信回路２へ基準信号７を出力するＣＬＫ＿ｏｕｔ端子３６、通信回路１２からヘテロダイン受信回路２へ制御信号２６を出力するＳ＿ｏｕｔ端子３７、ヘテロダイン受信回路２からデータ受信回路１４へ時刻データ１３を伝達するＤ＿ｉｎ端子３８を有している。
【００２８】
次にヘテロダイン受信回路２の詳細構成について後述する。
【００２９】
１８はアンテナ１より生成される受信信号１６を増幅し、標準電波信号１７を出力する増幅回路である。２０は時計回路６の基準信号７から局発信号１９を生成する局部発振回路である。５０は局発信号１９と標準電波信号１７をミキシングし、中間信号２１を生成するＭＩＸ回路である。２３は中間信号２１からＩＦ信号２２を抽出するＩＦ回路である。２４はＩＦ信号２２から時刻データ１３を生成する検波回路である。２５は時計回路６から出力される制御信号２６を通信回路である。２７は制御信号２６によってヘテロダイン受信回路２を制御する制御回路である。
【００３０】
また、外部端子として、時計回路６から出力される制御信号２６を通信回路２５へ伝達するＳ＿ｉｎ端子３９、時計回路６から出力される基準信号７を局部発振回路２０へ伝達するＣＬＫ＿ｉｎ端子４０、アンテナ端子３１から増幅回路１８へ受信信号１６を伝達するＡＮＴ＿ｉｎ端子４１、検波回路２４から時計回路６へ時刻データを出力するＤ＿ｏｕｔ端子４２、ＩＦ回路２３の調整時、擬似的な中間信号２１が入力されるＦ＿ｉｎ端子４３とＩＦ回路２３の調整時、ＩＦ回路２３の出力を行なうＦ＿ｏｕｔ端子４４を有している。
【００３１】
ヘテロダイン受信回路２のＦ＿ｉｎ端子４３、Ｆ＿ｏｕｔ端子４４は回路基板３に端子は設けられていない。
【００３２】
図２は実施例１におけるＩＦ回路のブロック図である。
【００３３】
ＩＦ回路２３は、図２に示すように、ＭＩＸ回路５０で生成される中間信号２１から特定の周波数信号であるＩＦ信号２２を抽出するフィルタ回路２８と、フィルタ回路２８の中心周波数を調整できる調整回路２９と、調整回路２９の設定値９８を記憶する調整値記憶回路３０を有している。
【００３４】
フィルタ回路２８は、特許文献３と同様なスイッチトキャパシタフィルタ（ＳＣＦ）方式を採用することで、中心周波数を容易に変更することが可能である。本実施例１のフィルタ回路２８はＳＣＦの採用を前提とし説明するが、中心周波数の変更が可能であれば、ＳＣＦ以外の方式を採用しても良い。
【００３５】
フィルタ回路２８は、調整回路２９から送信されるランクデータ９９により、中心周波数を一定の周波数幅で変化させられるような構成となっている。実施例１において、狙いの中心周波数は５００Ｈｚで説明を行なう。
【００３６】
また、調整値記憶回路３０は、不揮発性メモリなど電源が印加されなくても記憶データが消失しないメモリの方が望ましい。
【００３７】
次に図３を用いて、局部発振回路２０の詳細な説明を行なう。
【００３８】
図３は、実施例１における局部発振回路のブロック図である。
２０１は周波数が可変可能な発振回路であり、局発信号１９を発生する。
【００３９】
２０２は局発信号１９をカウントするカウンタ、２０５はＣＬＫ＿ｉｎ端子４０を介して時計回路６より出力される基準信号７をカウントするカウンタ、２０３はカウンタ２０２、カウンタ２０５の出力を比較する比較回路、２０４は発振回路２０１の周波数の設定を調整する発振調整回路である。
【００４０】
発振回路２０１は周波数の調整が容易なＣＲ発振回路で構成され、印加電圧や使用するコンデンサ容量、抵抗値などを切り換えることによって周波数の調整を行なえるようにしている。
【００４１】
次に局部発振回路２０の動作について説明を行なう。
【００４２】
基準信号７の周波数が３２７６８Ｈｚ、受信したい長波標準電波の周波数がＤＣＦ７７局の７７．５ＫＨｚで、中間信号の周波数を５００Ｈｚにする場合、局発信号１９は７７．５ＫＨｚ−５００Ｈｚ＝７７０００Ｈｚとするのが理想的である。
このため、カウンタ２０５が３２７６８カウントしたときにカウンタ２０２を７７０００カウントとなるようにカウンタ２０２、２０５の出力を比較回路２０３で比較を行い、カウンタ２０２のカウントＵＰが早い場合は発振調整回路２０４の調整値を発振回路２０１が遅くなるように設定し、カウンタ２０５のカウントＵＰが早い場合は発振調整回路２０４の調整値を発振回路２０１が早くなるように設定する。
【００４３】
また、本発明では受信局としてＤＣＦ７７局を例に説明を行なったが、他の長波標準電波を受信する場合はカウンタ２０２、２０５のカウント値を変更して対応する。
【００４４】
上記のように局発信号１９を基準信号７より作成することは可能であるが、基準信号７の精度によって局発信号１９の精度も変化する。
【００４５】
表１に、一般的な水晶発振器の周波数バラツキに対する中間信号への影響を示す。
【００４６】
表１に示すように、発振回路５が３２７６６．２Ｈｚから３２７６９．８Ｈｚまでばらついた場合、中間信号の狙い周波数５００Ｈｚに対して±４．２Ｈｚ程度の誤差が生じており、後述のＩＦ回路２３の中心周波数と差が生じるため、受信感度低下の大きな要因となる。
【００４７】
また、実施例１では、歩度調整データ９は、水晶発振器の狙い周波数の１周期である３０．５μＳの１／１０の精度である３．０５μＳ毎に歩度調整データ９を設定している。よって、中間信号２１は歩度調整データ９の値が１変化すると０．１Ｈｚ変化する。歩度調整データ９は表１記載の基準信号の周波数に対応して決定され、歩進回路８は設定された歩度調整データ９によって論理的周波数調整を行なう。
【００４８】
【表１】
2016070899.tif 000003
次に、本発明の概念について図１１、１２、１３を用いて説明を行なう。
【００４９】
図１１は、本発明の概念ブロック図であり、図１、２、３と同一の働きを行なうブロックには同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００５０】
前述のように、ヘテロダイン受信回路２の受信感度は、フィルタ回路２８の中心周波数と基準信号７によって生成される中間信号２１の周波数との一致する程度によって大きく変化する。
【００５１】
このため、本発明ではフィルタ回路２８の中心周波数を中間信号２１の周波数に調整することによって課題の解決を図っており、フィルタ回路２８自体の誤差調整と、基準信号７によるフィルタ回路２８の調整との２段階による調整で実現をしている。
【００５２】
次に、第１段階の調整について説明を行なう。
【００５３】
図１２はフィルタ回路２８自体の誤差調整時におけるフィルタ特性変化を示した図である。２１０はフィルタ回路２８自体の誤差調整を行なう前のフィルタ特性を示すフィルタ特性Ａであり、実施例１では無調整におけるフィルタ回路の中心周波数を４９７Ｈｚとし、２１１はフィルタ回路２８自体の誤差調整を行なった後のフィルタ特性を示すフィルタ
特性Ｂであり、本実施例ではフィルタ回路の中心周波数の狙い値を５００Ｈｚとしている。
【００５４】
また、２１２はフィルタ回路２８自体の誤差調整時における調整幅Ａを示し、２１３は調整幅Ａ２１３に基準信号７の周波数誤差対応分を含めた調整幅Ｂを示す。
【００５５】
フィルタ回路２８自体の誤差調整時における動作としては、外部より中間信号２１の擬似信号として中心周波数の狙い値５００Ｈｚを出力し、調整回路２９から出力されるランクデータ９９を変化することによってフィルタ回路２８の中心周波数を変化させ、フィルタ回路２８のフィルタ特性Ａ２１０をフィルタ特性Ｂ２１１に合わせ、ランクデータ９９を設定値９８として記憶する。調整方法の詳細は後述する。
【００５６】
次に、第２段階の調整について説明を行なう。
【００５７】
図１３は、フィルタ回路誤差調整後の長波標準電波を受信する時のフィルタ特性を示す図である。３０１は上記調整を行なった状態のフィルタ特性Ｃであり、３０２は基準信号７の周波数誤差を含めて補正したフィルタ特性Ｄである。
３００は上記調整を行なった後、基準信号７の周波数誤差対応分を示した調整幅Ｃであり、中間信号２１の周波数が５００Ｈｚに対して−４〜＋１１Ｈｚまで対応可能となる。
【００５８】
ここで、基準信号７の誤差によって中間信号２１の周波数が５０３Ｈｚにずれた場合、時計回路６の調整工程によって測定された基準信号７の誤差データより、中間信号２１の周波数が５０３Ｈｚとなることを計算した周波数データ１０を調整回路２９へ送り、設定値９８と周波数データ１０を用いた値をランクデータ９９としてフィルタ回路２８に送り、フィルタ特性Ｃ３０１をフィルタ特性Ｄ３０２に変更し、中間信号２１の周波数とフィルタ回路２８の中心周波数を合わせて受信感度の向上を行なう。調整方法の詳細は後述する。
【００５９】
次に実施例１の具体的な調整方法について図４、図５、図６、図７を用いて説明を行なう。
【００６０】
フィルタ回路２８の製造ばらつき等に由来するフィルタ回路２８自体の誤差の調整は、ヘテロダイン受信回路２を回路基板３に実装する前に実施する。ヘテロダイン受信回路２がＩＣ等の半導体で構成されている場合は、ウエファー状態で調整し、調整後ダイシング等で単体の回路とすることも可能であり、テスタ等での検査工程での調整も可能となり、コストダウンが図れる。
【００６１】
また、ヘテロダイン受信回路２を回路基板３に実装する前に行えるため、ヘテロダイン受信回路２が調整不可能な不良品であっても、ヘテロダイン受信回路２のみを不用品としてはじけるので、不良のヘテロダイン受信回路２を実装して回路基板３を無駄にすることが防げる。
【００６２】
後述の如く、調整にはＦ＿ｉｎ端子４３、Ｆ＿ｏｕｔ端子４４を使用するが、ヘテロダイン受信回路２単体で調整するので、回路基板３にＦ＿ｉｎ端子４３、Ｆ＿ｏｕｔ端子４４を接続する必要が無くなり、製造工程の簡素化や、回路基板３の小型化に寄与できる。
【００６３】
図４は、フィルタ回路２８における調整時のブロック図を示しており、４００はフィルタ回路調整装置である。
【００６４】
フィルタ回路調整装置４００は、擬似的な中間信号をＦ＿ｉｎ端子４３に出力する信号
発生器４０１と、フィルタ回路２８からＦ＿ｏｕｔ端子４４を介して出力されるＩＦ信号の振幅を測定する振幅測定器４０２と、Ｓ＿ｉｎ端子３９を介してヘテロダイン受信回路２を制御する制御部４０３を有する。
【００６５】
実施例１のフィルタ回路２８は、表２に示すように、調整幅は１６ランクデータを用意し、ランクデータ毎の調整幅は１Ｈｚである。
【００６６】
フィルタ回路２８は、ランクデータ９９を７又は８に設定したときに中心周波数５００Ｈｚになるように設計されており、製造時のバラツキ対応として中心周波数を±８Ｈｚ変更できるようにしている。
【００６７】
表２記載の中心周波数対応範囲は、ランクデータ９９が７又は８にあるときの中心周波数を示しており、Ｆ＿ｏｕｔ端子４４を介して振幅測定器４０２にて計測したフィルタ回路２８の中心周波数から、表２に対応したランクデータ９９に設定することによって、設計値の中心周波数５００Ｈｚに設定できるようにしている。
【００６８】
また、実施例１では、フィルタ回路２８の中心周波数調整は、後述の歩度調整データから算出された周波数データ１０の調整範囲を考慮しなくてはならないため、ランクデータ９９を４から１１までの範囲で調整している。
【００６９】
【表２】
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次に、フィルタ回路調整時の調整方法について図５を用いて説明する。
【００７０】
図５は、実施例１におけるフィルタ回路調整時のフローチャート図である。
【００７１】
フィルタ回路２８の調整は、ＳＴＥＰ１より調整を開始し、ＳＴＥＰ２にて演算で用いる変数データであるデータＡ、データＢを０に設定し、フィルタ回路２８の中心周波数を調整するランクデータ９９を３に設定する。続いて、ＳＴＥＰ３にて制御部４０３より、ヘテロダイン受信回路２をフィルタ回路２８の調整モードに設定する。ＳＴＥＰ３１で、制御部４０３よりヘテロダイン受信回路２へランクデータ９９を送信し、フィルタ回路２８の中心周波数を設定する。
【００７２】
ＳＴＥＰ４にて、信号発生器４０１よりＦ＿ｉｎ４３端子を介して擬似的な中間信号をフィルタ回路２８に入力する。擬似的な中間信号は、ヘテロダイン受信回路６の設計上の中間信号の周波数で設定を行い、実施例１では５００Ｈｚで調整する。
【００７３】
次に、ＳＴＥＰ５において、振幅測定器４０２を用いて、ヘテロダイン受信回路２からＦ＿ｏｕｔ端子４４を介して出力されるＩＦ信号２２を測定し、測定値を変数であるデータＡに記憶する。
【００７４】
次に、ＳＴＥＰ６においてデータＡ、データＢの比較を行い、データＢの方が大きくない場合（ＮＯ：前回の測定値が今回の測定値よりも大きくない場合）はＳＴＥＰ７へ移行してランクデータ９９の最大値の１２と比較する。ランクデータ９９が１２でない場合（ＮＯ）は、ＳＴＥＰ８へ移行し、データＡの内容をデータＢに写し、ＳＴＥＰ９へ移行する。ＳＴＥＰ９では、ランクデータ９９を１ランクＵＰして、制御部４０３よりフィルタ回路２８の調整値をランクデータ９９として送り、ＳＴＥＰ５へ移行する。
【００７５】
ＳＴＥＰ７にてランクデータ９９が１２の場合（ＹＥＳ）、ランクデータ９９が１１より大きい調整を行なわないため、ＳＴＥＰ１３へ移行し、調整エラーとし、ＳＴＥＰ１４にて調整を終了する。
【００７６】
戻って、ＳＴＥＰ６にてデータＢがデータＡよりも大きい場合（ＹＥＳ：前回の測定値の方が大きい場合）、ＳＴＥＰ１０へ移行し、ランクデータ９９の最小値の４と比較する。ランクデータ９９が４の場合は、調整のピーク値が検出できていないため、ＳＴＥＰ１３へ移行し、調整エラーとし、ＳＴＥＰ１４にて調整を終了する。
【００７７】
ＳＴＥＰ１０にてランクデータ９９が４ではない場合（ＮＯ）、調整のピーク値が正常の検出されているため、ＳＴＥＰ１１へ移行し、ピーク値であるランクデータ９９にするため、ランクデータ９９を１ランクＤＯＷＮさせ、ＳＴＥＰ１２へ移行し、ランクデータ９９は調整値記憶回路３０に設定値９８として記憶し、ＳＴＥＰ１４へ移行し、調整を終了する。
【００７８】
以上の調整を行うことによって、フィルタ回路２８は設計値通りの中間信号２１に対して理想的なフィルタ効果を発揮することが出来る。
【００７９】
次に、時計回路６における発振回路５の歩度調整方法について説明を行なう。
【００８０】
基準信号７の調整は時計回路６を回路基板３に実装した状態で実施し、回路基板３に設けられているＣＬＫ＿ｏｕｔ端子３６、ＳＷ端子３４を調整時に利用する。
【００８１】
これは、本実施例で使用する水晶発振回路で使用する水晶発振子は、ＩＣには作りこめず、回路基板３に別部品として実装するためである。また、回路基板３に実装前後で水晶発振回路の容量も変化し、発振条件が変化することも理由の1つである。
【００８２】
なお、この歩度調整時には、ヘテロダイン受信回路２は、回路基板３に実装されている必要はない。
【００８３】
次に、時計回路調整時の調整方法について説明する。
【００８４】
図６は、実施例１における時計回路調整時のブロック図である。
【００８５】
５００は基準信号調整装置であり、ＣＬＫ＿ｏｕｔ端子３６を介して出力される基準信号７の周波数を測定する周波数測定器５０１と、ＳＷ端子３４を介して時計回路６を制御する制御部５０２を有する。
【００８６】
次に、調整方法について図７の調整時のフローチャートを用いて説明する。
【００８７】
図７は、実施例１における時計回路調整時のフローチャート図である。
【００８８】
基準信号７の調整はＳＴＥＰ１００より調整を開始し、ＳＴＥＰ１０１にて制御部５０２より時計回路６へ基準信号７の調整モードの設定を行い、ＳＴＥＰ１０２にて基準信号７の周波数測定を周波数測定器５０１で行い、ＳＴＥＰ１０３にて得られた基準周波数７の周波数測定値より表１に対応した歩度調整データ９を選定し、ＳＴＥＰ１０４にて選定した歩度調整データ９を時計記憶回路１１に記憶し、ＳＴＥＰ１０５にて調整動作を終了する。
【００８９】
次に、実施例１の受信動作について図８を用いて説明を行なう。
【００９０】
図８は実施例１における受信時のフローチャート図である。
動作説明に当り、基準信号７の周波数を３２７６６．６５Ｈｚ、歩度調整データ９を３１とし、フィルタ回路２８の調整データである設定値９８を１１とした場合を用いて説明を行なう。
【００９１】
また、フィルタ回路２８の設定値９８が１１となる特性のフィルタ回路２８のランクデータ９９と中心周波数の関係を表３に示す。
【００９２】
【表３】
2016070899.tif 000005
実施例１の受信動作としてはＳＴＥＰ２００より受信動作を開始し、ＳＴＥＰ２０１で時計回路６の時計記憶回路１１より歩度調整データ９を読み出し、表１より歩度データ９に対応した周波数データ１０を算出する。
【００９３】
実施例１では歩度調整データ９が３１であるため、周波数データ１０は３となる。
【００９４】
ＳＴＥＰ２０２で通信回路１２を介してヘテロダイン受信回路２へ周波数データ１０を送る。
【００９５】
次に、ＳＴＥＰ２０３で設定値９８を調整値記憶回路３０より読み出し、式１の計算を行なう。
ランクデータ９９＝設定値９−周波数データ１０・・・・式１
計算の結果として、ランクデータ９９は８となり、表３よりフィルタ回路２８の中心周波数は５０３Ｈｚとなる。
【００９６】
また、表１より歩度調整データ９が３１の場合の中間信号２１の周波数は５０３．１Ｈｚから５０３．３Ｈｚであり、±１Ｈｚの精度で調整することが可能となり、この設定状態でＳＴＥＰ２０４へ移行して長波標準電波の受信動作を開始する。
【００９７】
実施例１では、表１を用いて歩度調整データ９と周波数データ１０の関係を算出しているが、これは受信する長波標準電波の周波数が７７．５ＫＨｚの場合であり、受信する長波標準電波の周波数によって歩度調整データ９と周波数データ１０の関係は異なる。
【００９８】
例として、４０ＫＨｚ、６０ＫＨｚ受信時の歩度調整データ９と周波数データ１０の関係を表４、５に示す。
【００９９】
４０ＫＨｚ、６０ＫＨｚ、７７．５ＫＨｚの複数周波数の電波を受信する多局受信の電波時計の場合は、受信する電波の周波数に対応する対応表を、表１，４，５から選択する。あとの処理は、上述したとおりの処理を実行することとなる。
【０１００】
【表４】
2016070899.tif 000006
【０１０１】
【表５】
2016070899.tif 000007
以上のように、発振回路５が出力する基準信号７の周波数誤差をＩＦ回路２３の中心周波数調整によって補正するため、特許文献１のように発振回路５の周波数調整を行なわず、消費電流の増加を抑え、高精度なフィルタ回路の周波数調整することが出来る。
【０１０２】
また、フィルタ回路２８の中心周波数を回路基板３の実装前に調整することによって調整に必要なＦ＿ｉｎ端子４３とＦ＿ｏｕｔ端子４４を回路基板３に設ける必要がないため、基板面積の増大を抑制できる。
【０１０３】
また、基準信号７の周波数誤差は時計回路６の計時精度補正に用いる歩度調整データ９を用いて中間信号２１の周波数誤差を補正することによって、ヘテロダイン受信回路２自体のバラツキ調整のみで、実装可能になる。
【０１０４】
[実施例２の説明]
実施例１のＩＦ回路２３に用いるフィルタ回路２８の中間周波数は、使用するコンデンサ容量の比率で決まるため、温度によってコンデンサ容量の比率が変化しないコンデンサを用いれば、フィルタ回路２８の中間周波数は温度依存性を持たない。
しかしながら、発振回路５は温度によって水晶発振器、抵抗、容量の特性が変化するため、基準信号７の周波数が変化し、中間周波数２１とＩＦ回路２３の中心周波数の周波数ズレが発生し、ヘテロダイン受信回路２の受信感度は温度依存性を有してしまう。
【０１０５】
実施例２では上記問題点に鑑みた発明であり、図９，１０を用いて説明を行なう。
【０１０６】
本発明の実施例２における長波電波時計に用いた全体構成について図９のブロック図を用いて説明する。なお、実施例１と同一の働きを行なうブロックには同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【０１０７】
時計回路６０３は時計の歩度精度が高い年差時計の回路であり、実施例１よりも高い歩
度精度を実現するため、論理的周波数調整機能を備えた歩進回路８の他に論理的周波数調整機能では調整出来ない精度の調整を行うためのコンデンサによる周波数調整機能を有する水晶発振回路６０５と、水晶発振回路６０５の温度を計測する温度測定回路６００を有する。
【０１０８】
水晶発振回路６０５は、温度によって発振周波数が変化するため、制御回路１５は温度測定回路６００からの温度情報に基づいて歩度調整量の演算を行い、水晶発振回路６０５へコンデンサによる周波数調整を行なう水晶歩度データ６０１と歩進回路８へ論理的周波数調整を行なう論理歩度データ６０２を出力することによって時計の歩度精度を高めている。
【０１０９】
論理歩度データ６０２は水晶発振器の狙い周波数の１周期である３０．５μＳの１／１０の精度である３．０５μＳ毎を最小分解能として、１秒当たりの周期調整を行なっている。
【０１１０】
また、水晶歩度データ６０１は論理歩度データ６０２の最小分解能である３．０５μＳを１６分割して調整を行なっており、３．０５μＳの１／１６の精度である０．１９０６２５μＳを最小分解能として水晶歩度データ６０１を設定しており、水晶の発振周波数を直接調整している。
【０１１１】
例として表６に論理歩度データ６０２が１８の場合における基準信号７と水晶歩度データ６０１の関係を示す。
【０１１２】
各論理歩度データ６０２の基準信号7は０．１９０６２５μＳの分解能に対応して±６．２４ｍＨｚの誤差となり、各論理歩度データ６０２間は約０．１Ｈｚ間隔となる。
【０１１３】
表６の記載のように論理歩度データ６０２の切り代わりによって基準信号７の周波数が変化する。
論理歩度データ６０２は表７記載の基準信号の周波数に対応して決定され、歩進回路８は設定された論理歩度データ６０２によって論理的周波数調整を行なう。
【０１１４】
【表６】
2016070899.tif 000008
このため、温度によって論理歩度データ６０２が１ランク切り替わった場合、基準信号７の周波数が０．１Ｈｚ毎に変化し、中間信号２１の周波数が変化するため、フィルタ回路２８のランクデータ９９が温度に追従して変化しなければ、中間信号２８とフィルタ回路２８の中間周波数との周波数ズレによる感度劣化が発生してしまう。
【０１１５】
また、上記のように、水晶発振回路６０５は、水晶歩度データ６０１に基づいて可変容量手段を変更することによって基準信号７の周波数を変化させているため、水晶発振回路６０５の消費電流が増加してしまうが、変化させる周波数範囲が３．０５μＳと小さいことから大幅な消費電流の増加に至らない。
【０１１６】
次に実施例２の受信動作について図１０を用いて説明を行なう。
【０１１７】
図１０は実施例２における受信時のフローチャート図である。
【０１１８】
動作説明に当り、温度２５度における基準信号７の周波数を３２７６６．７０１Ｈｚ、論理歩度データ６０２を３１とし、フィルタ回路２８の調整データである設定値９８を１１とし、温度４０度における基準信号７の周波数を３２７６９．０９９Ｈｚ、論理歩度データ６０２を７とし、フィルタ回路２８の調整データである設定値９８を１１とした場合を例として用いて説明を行なう。
また、フィルタ回路２８の設定値９８が１１となる特性のヘテロダイン受信回路２のランクデータ９９と中心周波数の関係を表３に示す。
【０１１９】
温度２５度における実施例２の受信動作としては、ＳＴＥＰ３００より受信動作を開始し、ＳＴＥＰ３０１で時計回路６０３の温度計測回路６００で温度データを計測し、ＳＴＥＰ３０２にて、水晶歩度データ６０１と論理歩度データ６０２を算出し、表７より論理歩度データ６０２に対応した周波数データ６０３を算出する。
【０１２０】
実施例２では論理歩度データ６０２を３１とした場合、周波数データ６０３は３となる。
【０１２１】
【表７】
2016070899.tif 000009
次にＳＴＥＰ３０３にて水晶発振回路６０５と歩進回路８で周波数調整を行ない、ＳＴＥＰ３０４にて周波数データ６０３をヘテロダイン受信回路２へ送り、ＳＴＥＰ３０５にて設定値９８を調整値記憶回路３０より読み出し、式２の計算を行なう。
ランクデータ＝設定値９８−周波数データ６０３・・・・式２
計算の結果としてランクデータ９９は８となり、表３よりフィルタ回路２８の中心周波数は５０３Ｈｚとなる。
【０１２２】
また、表７より論理歩度データ６０２が３１の場合の中間信号２１の周波数は５０３．１Ｈｚであり、±１Ｈｚの精度で調整することが可能となり、この設定状態でＳＴＥＰ３０６へ移行して長波標準電波の受信動作を開始する。
【０１２３】
次に、時計の温度が２５度から４０度に変化した場合の受信動作について説明を行なう。
【０１２４】
温度４０度における実施例２の受信動作では、ＳＴＥＰ３０２にて、水晶歩度データ６０１と論理歩度データ６０２を算出し、論理歩度データ６０２が７となるとした場合、周波数データ６０３は−３となり、ＳＴＥＰ３０５にて設定値９８を調整値記憶回路３０より読み出し、式２の計算を行ない、ランクデータ９９は１４となり、表３よりフィルタ回路２８の中心周波数は４９７Ｈｚとなる。
【０１２５】
また、表７より論理歩度データ６０２が７の場合の中間信号２１の周波数は４９７．４Ｈｚであり、±１Ｈｚの精度で調整することが可能となり、この設定状態でＳＴＥＰ３０６へ移行して長波標準電波の受信動作を開始する。
【０１２６】
以上のように実施例２における時計回路６０３は水晶発振回路６０５へコンデンサによる周波数調整を行なう水晶歩度データ６０１と歩進回路８へ論理的周波数調整を行なう論理歩度データ６０２を出力することによって時計の歩度精度を高め、温度変化に対応した論理歩度データ６０２をヘテロダイン受信回路２へ送り、フィルタ回路２８の中心周波数調整に反映させることによって、温度変化に依存しない受信感度特性を得ることが出来る。
【符号の説明】
【０１２７】
１  アンテナ
２  ヘテロダイン受信回路
３  回路基板
４  時刻表示部
５  発振回路
６  時計回路
７  基準信号
８  歩進回路
９  歩度調整データ
１０  周波数データ
１１  時計記憶回路
１２  通信回路
１３  時刻データ
１４  データ受信回路
１５  制御回路
１６  受信信号
１７  標準電波信号
１８  増幅回路
１９  局発信号
２０  局部発振回路
２１  中間信号
２２  ＩＦ信号
２３  ＩＦ回路
２４  検波回路
２５  通信回路
２７  制御回路
２８  フィルタ回路
２９  調整回路
３０  調整値記憶回路
５０  ＭＩＸ回路
９９  ランクデータ
１００  長波電波時計
２０１  発振回路
２０２  カウンタ
２０３  比較回路
２０４  発振調整回路
２０５  カウンタ
４００  フィルタ回路調整装置
４０１  信号発生器
４０２  振幅測定器
４０３  制御部
５００  基準信号調整装置
５０１  周波数測定器
５０２  制御部
【図１】
2016070899.tif 000010
【図２】
2016070899.tif 000011
【図３】
2016070899.tif 000012
【図４】
2016070899.tif 000013
【図５】
2016070899.tif 000014
【図６】
2016070899.tif 000015
【図７】
2016070899.tif 000016
【図８】
2016070899.tif 000017
【図９】
2016070899.tif 000018
【図１０】
2016070899.tif 000019
【図１１】
2016070899.tif 000020
【図１２】
2016070899.tif 000021
【図１３】
2016070899.tif 000022