ＧＰＳ受信機を用いた流星観測用無線機の周波数安定化

卒研発表者　中山　充浩　指導教官　　前川　公男

発表順序

• 1 　目的• 2 　ＰＬＬ回路構成　　　　• 3 　ＰＬＬ回路の作成順序　　　　　• 4 　ＰＬＬ回路の試作と評価　　　　　　

　　　　　　　　ＶＣＯ　　分周器　　位相比較器（ＰＣ）　　　　　　　　　

• 5 　ＰＬＬ回路の動作確認• 6 まとめ

目的

• アマチュア無線用送信機ＩＣ７０６は、３０ＭＨｚの水晶発振器ですべて必要な信号を作り出している。

• 送信機側と受信機側の周波数をできるだけ一致させる。

• ＰＬＬ回路とＧＰＳ受信機を利用して流星観測用無線機の周波数変動を軽減する。

ＰＬＬ回路構成

• ＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ　Ｌｏｃｋ　Ｌｏｏｐ）回路は入力周波数が基準周波数に同期する回路である。

• ＰＬＬ回路は，位相比較器（ Phase Comparator, ＰＣと略記）、ループフィルタ、誤差増幅器、電圧制御発振器（ Voltage Controlled Oscillator, ＶＣＯと略記）からなる。

ＰＬＬ回路の作成順序

ＶＣＯ

• ＶＣＯは制御電圧により周波数を変化させる発振器である。

• ハートレー型ＬＣ発振回路を元にＶＣＯ回路を作成した。

ハートレー型ＬＣ発振回路

コイル 1.52μ Ｈ発振周波数 / 制御電圧

23.4ＭＨｚ

ＬＣπ21

f

L

1:

52.1

130:4.23

コイル 1.52μ Ｈ　

制御電圧 5 Ｖ：発振周波数 23.4 ＭＨｚ

μＨ91.030

52.14.232

L

インダクタンス導出

コイルの巻き数導出

I

NL

Rm

NI

Φ　：磁束

Ｒｍ：磁気抵抗

Ｎ　 ：巻き数

Rm

N

Rm

NI

I

NL

2

コイル：１．５２ μ Ｈ　巻き数：２７ 22 :2791.0:52.1 N

52.1

91.02722 N 回2189.20 N作成したコイルのインダクタンス：１．

１ μＨ

コイル 1.1μ Ｈ発振周波数 / 制御電圧

29.8ＭＨｚ

ＶＣＯ回路図

分周器

• ＶＣＯからの出力周波数を分周する機器

• 本研究では 1/3000 を行う

24ＭＨｚ

～ 8ｋＨｚ

30 ＭＨｚ

～ 10 ｋＨｚ

ＰＣ（Ｐｈａｓｅ　Ｃｏｍｐａｒａｔｏｒ）

位相比較器• ＶＣＯからの信号を分周器で分周した

ものと、基準信号の位相差に対応するような制御電圧を発生させる。

• 基準周波数はＧＰＳ受信機からの 10 ｋＨｚである。

PC 回路図

ＰＬＬ回路の動作確認分周器から１０ｋＨ

ｚ

ＰＣ出力電圧

ロックした波形ロックしていない波形

ロックしていないときの分周器からの１０ｋＨｚ

ロックしていないとき

のＰＣ出力

波形

ＰＬＬ出力の周波数分析

30ＭＨｚ

まとめ

• ＰＬＬ回路の周波数変動は１０分の数Ｈｚ。

• ＩＣ７０６に実際に接続することである。