JP2002076969A - 高周波受信装置 - Google Patents
高周波受信装置Info
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Abstract
や周波数による出力レベルの切り換えができる高周波受
信装置を提供する。 【解決手段】高周波受信装置は受信した高周波信号をミ
キサ3においてローカル信号と混合して中間周波信号ま
たはベースバンド信号に変換する。VCO1の出力信号
を逓倍しローカル信号としてミキサ3に与える逓倍回路
9が設けられている。逓倍回路9の出力レベルを切り換
えるレベル切り換え回路4を選局用の制御手段5で受信
周波数に基づいて制御する。制御手段5は選局のために
PLL回路70も制御する。
Description
し、特にデジタル衛星放送受信装置に関するものであ
る。
号発生器周辺の回路ブロックを図1に示す。同図におい
て、2はローカル信号発生器、3はミキサーである。
カル信号がミキサー3に送られる。ミキサー3に送られ
たローカル信号は入力路L0を通して与えられたRF信
号と混合され、その結果、RF信号が中間周波信号また
はベースバンド信号に変換される。
来の技術では以下のような問題点があった。即ち、図1
に示すような従来の回路構成では、ローカル信号発生器
2自身が周波数特性を持っているので、ミキサー3の変
換利得、雑音指数、高調波妨害特性(高調波妨害特性は
ローカル信号の高調波成分と同じ周波数に受信信号があ
る場合に、その高調波成分が妨害信号として受信された
とき希望信号Dと妨害信号Uの比として表わされ、D/
Uが大きいほど特性が良い)が周波数によって変動して
しまう問題があった。
周波数が低い領域では、高調波妨害の特性を確保するた
めにミキサーへの入力レベルを下げ、一方、受信周波数
の高い領域では、変換利得、雑音指数等の性能を得るた
めにミキサーへの入力レベルをある一定以上に保つ必要
があるが、図1に示すような従来の回路構成では、実現
できないという問題があった。
であって、ローカル信号出力レベルの周波数特性の安定
化や周波数による出力レベルの切り換えができる高周波
受信装置を提供することを目的とする。
発生器を含み、受信した高周波信号をローカル信号と混
合して中間周波信号またはベースバンド信号に変換する
ミキサーと、ローカル信号発生器の出力信号レベルを切
り換えるレベル切り換え手段と、受信周波数に基づいて
前記レベル切り換え手段を制御する制御手段と、を備え
たことを特徴とする。これにより、レベル切り換え制御
手段を用いて受信周波数に応じてローカル信号発生器の
出力レベルを変えることで、受信帯域内で一定の出力レ
ベルを保つことが可能になる。
とそのVCOの出力周波数を逓倍する逓倍回路を備えた
ことを特徴とする。これにより、レベル切り換え制御手
段を用いて受信周波数により逓倍回路の出力レベルを変
えることで、受信帯域内で一定の出力レベルを保つこと
が可能になる。
VCOと、この複数のVCOから一つのVCOを切り換
え選択し逓倍回路に接続するVCO切り換え手段を備え
たことを特徴とする。これにより、受信周波数に応じて
VCOを切り換えることが可能になるので、逓倍回路へ
の入力レベルも受信周波数によって変えることができ、
逓倍回路の出力レベルの切り換えと組み合わせること
で、受信帯域内で一定の出力レベルを保つことや、複数
個に分けた受信周波数帯域に応じて出力レベルを切り換
えることが可能になる。
COの発振周波数を制御するPLL回路を含み、このP
LL回路を介してVCOを制御するとともに制御信号に
対応した制御信号により前記レベル切り換え手段を制御
することを特徴とする。これによれば、PLL回路の制
御信号に対応した制御信号を用いることで、周波数によ
る逓倍回路の出力レベルの切り換えをより細かく設定す
ることや、VCOの切り換え手段との組み合わせも任意
に設定することが可能になる。
ギュレーターを用いることを特徴とする。これによりレ
ギュレーターに抵抗やスイッチ等の簡単な回路を付加す
ることでレベル切り換え回路を実現することが可能にな
る。
て、図面を参照して説明する。図2は、本発明の第1の
実施の形態である高周波受信装置の構成を示すブロック
図である。
信装置は、VCO1、逓倍回路9、レベル切り換え回路
4、レベル切り換え回路4を制御する制御手段5を備え
た構成である。VCO1から出力された信号は逓倍回路
9に入力され、2倍の周波数の信号に変換される。この
変換された信号はローカル周波数信号としてミキサー3
へ送られる。ミキサー3では、RF信号とローカル信号
を混合してRF信号を中間周波信号またはベースバンド
信号に変換する。ここで逓倍回路9の出力レベルを一定
にする方法としては、例えば特願平11−366028
号に記載のものなどがある。
波数特性があるため、図3の曲線(イ)に示すように、
ある周波数で出力レベルを一定にしても周波数が高くな
るとレベルは低下してしまう。そこで、逓倍回路9の出
力レベルをレベル切り換え回路4と制御手段5を用い
て、周波数に対して曲線(ハ)となるように切り換える
ことで、実際の出力レベルの周波数特性は直線(ロ)の
ように一定にすることが可能になる。
す。この回路4はレギュレーター(安定化電源回路)1
1とスイッチ12と抵抗R1、R2、R3を用いること
で実現できる。スイッチ12がオフの場合はレギュレー
ター11の基準電圧と抵抗R1、R2から決まる出力電
圧が端子101、102に出力される。スイッチ12が
オンの時は抵抗R3を通して流れる電流により抵抗R1
の電圧降下が大きくなり出力端子101、102の電圧
差が大きくなる。これを図2の逓倍回路9のレベル可変
部を制御するコントロール電圧として利用することでロ
ーカル信号のレベル切り換えを実現できる。
する。図5は逓倍回路9のレベル可変部の具体的構成を
示しており、一方図6は逓倍回路9の逓倍部を示してい
る。図5において、ラインL1、L2を通してVCO1
の出力が差動信号の形で入力される。この差動信号はト
ランジスタQ3〜Q8、抵抗R8、R9、R10、定電
流源I1、I2で構成される2重平衡差動増幅器51によ
って増幅され、ラインL3、L4へ出力される。トラン
ジスタQ1、Q2、抵抗R6、R7、定電流源I3は直
流増幅器50を構成しており、その差動対トランジスタ
Q1、Q2のベースに前記レベル切り換え回路4からの
直流電圧Vrefが端子103、104から抵抗R4、R
5を通して入力される。
1、R2を流れる電流が少ないので、抵抗R1の電圧降
下Vrefは小さい。この場合には、直流増幅器50の出
力電圧も小さいので、2重平衡差動増幅器51の上段差
動対Q5〜Q8のバイアスが浅く、従ってラインL1、
L2を介して入力されたVCOの発振信号の増幅は少な
い。
きには、抵抗R1の電圧降下Vrefが大きくなるので、
直流増幅器50の出力電圧も大きくなり、2重平衡差動
増幅器51はトランジスタQ5〜Q8のバイアスが深く
なって利得が上昇する。そのため、ラインL1、L2を
通して入力されたVCOの発振信号のレベルは大きくな
る。このような直流増幅器50と2重平衡差動増幅器5
1で構成されたレベル増幅部の出力はラインL3、L4
を通して図6の逓倍部52へ入力される。ただし、コン
デンサC1、C2によってDC成分はカットされ伝送さ
れない。
Q9〜Q14と、抵抗R11、R12、R13、定電流
源I4、I5から成る2重平衡差動増幅器で構成されてお
り、入力信号はラインL3、L4から下段差動対(Q
9、Q10)と上段差動対(Q11〜Q14)のそれぞ
れに供給され、上段差動対において乗算され、その結
果、入力信号の2倍の周波数成分が生じる。このように
して得られたローカル信号は出力端子105、106か
らミキサ3へ供給される。この端子105、106から
出力されるローカル信号のレベルは前述した図5の回路
部分で決まる。更に言えば、スイッチ12をONするか
OFFするかで端子105、106に出力されるローカ
ル信号のレベルは異なるものとなる。
サC3、抵抗R15とコンデンサC4はそれぞれローパ
スフィルタを構成しており、ノードa、bのDC成分が
取り出されてラインL5、L6を通して図5のトランジ
スタQ1、Q2のベースにフィードバックされる。これ
はノードa、bのDC電圧が出力端子105、106の
ローカル信号のレベルに応じた電圧になっているので、
これを用いてローカル信号の微小なレベル変動を抑える
ためである。
かは受信するチャンネル(受信周波数)に応じて決める
のがよい。そのようにした実施形態を図7に示す。そし
て、受信周波数の低いチャンネルではOFF、高いチャ
ンネルではONにする。しかしながら、所定の帯域にお
いて、2段階の切り換えのみでは、図3の(ハ)の如き
特性を得ることはできないので、切り換え回路(図9)
の出力端子102の電圧を多段階に切り換えるようにし
た実施形態を図8に示す。
えは、PLL回路70を制御部5で制御することによっ
て行なっているので、それに連動してレベル切り換えを
制御する。この場合、制御部5は選局装置に設けられた
制御部と考えてよい。PLL回路70はよく知られてい
るように、VCO1の出力を基準発振器71からの基準
発振周波数の分周したものと位相比較器73で位相比較
し、その比較出力でVCOを制御するようにしたもので
ある。尚、72は分周器、74はローパスフィルタであ
る。
5からチャンネルに応じた分周比Nを出力し、これによ
って分周器72の出力周波数が設定され、それに合致す
るようにVCO1が制御される。レベル切り換え回路4
は予めチャンネルに応じてONするかOFFするかが制
御部5のレジスタに記憶されていて、チャンネルの選択
に応答して、そのONかOFFのデータがレベル切り換
え回路4へ出力される。
の抵抗R3に代えて4個の抵抗R31〜R34を並列に
設け、これらの各抵抗とグランド間にスイッチングトラ
ンジスタT1〜T4を接続している。そして、トランジ
スタT1〜T4のベースに制御部5から4ビットの2値
データを1ビットずつ振り分けて与えるようにする。こ
れによってトランジスタT1〜T4のON、OFFの組
み合せに応じて流れる電流値が可変でき、多段階の切り
換えが可能となる。尚、この場合、抵抗R31〜R34
に重み付けをしておくとよい。例えば、抵抗の重み付け
によって、抵抗R31、R32、R33、R34を流れ
る電流が、i、2i、4i、8iであれば、16通りの
切り換えが実現できる。
の異なるVCOを予め複数設けておき、選局によってV
COの出力を切り換えるVCO切り換え回路7を設けて
いる。通常、衛星放送やCATV放送のような広帯域受
信装置では、一つのVCOで受信帯域をカバーできない
ため2つ以上の複数のVCOを用いて、受信周波数によ
りVCOを切り換えている。仮に図2に示すような一つ
のVCOを用いた回路構成で広帯域信号をカバーしよう
とすると、図3の曲線(イ)に示す周波数特性の劣化は
非常に大きくなり、逓倍回路9の出力レベルを周波数
(チャンネル)に応じて切り換えたとしても、周波数特
性を一定に保つことは難しくなる。VCO1自身の出力
レベルも周波数による劣化があり、それが逓倍回路の周
波数特性の劣化と足し合わされて、非常に大きな劣化が
生じてしまうからである。
〜1nを切り換えることにより、広帯域信号であっても
逓倍回路9の出力レベルの周波数特性を一定にすること
が可能になる。
いる。図11では、周波数f1とf2でVCOを切り換
えている。従って、この場合、予め3個のVCOが用意
されていればよい。
B、中域MB、高域HBによって図12に示すように中
心のレベルが異なる場合には、帯域に応じたレベルの切
換えを行なうとよい。
のレベル切り換えを行なうだけでなく、帯域ごとのレベ
ル切り換えも併せて行なうのである。これは図4や図8
に示すレベル切り換え回路において帯域ごとに所定の電
圧切り換えを行なう機能を付加するだけでよい。例え
ば、レギュレータ11から出力端子101へ出力する電
圧を帯域ごとに切り換え、出力端子102への電圧を上
述した実施形態のようにチャンネルごとに切り換えるよ
うにすればよい。
装置に用いた場合の具体的な実施例を示すブロック図で
ある。図10に示すように、VCO1a、1bの出力信
号は、PLLの制御信号に基づくVCO切り換え回路7
により切り換えられ、位相シフト回路8に送られる。位
相シフト回路8に送られたVCOの出力信号は、45度
位相差を持つ2つの信号に変換される。変換された信号
は、逓倍回路9A、9Bに送られて2倍の周波数で90
度位相差を持つ信号に変換され、一方はIローカル信号
としてミキサー3Aに入力され、他方はQローカル信号
としてミキサー3Bに入力される。
ーカル信号はそれぞれRF信号と混合され、I、Q中間
周波信号またはI、Qベースバンド信号に変換される。
ここで、二つのVCOla、lbを受信帯域の中間付近
で切り換え、同様に逓倍回路9A、9Bの出力レベルも
二つのVCOla、lbの切り換えに応じて切り換え
る。受信周波数が低い方の帯域では、逓倍回路9A、9
Bの出力レベルを下げ、受信周波数の高い方の帯域で
は、逓倍回路9A、9Bの出力レベルを上げる。つま
り、全帯域にわたって同一レベルにするのでなく、帯域
に応じてレベルを変えるのである。それによって、受信
周波数が低い領域では、ミキサー3A、3Bへの入力レ
ベルが下がるため高調波妨害の特性を確保することがで
き、他方、受信周波数の高い領域では、ミキサー3A、
3Bの入力レベルが上がるため変換利得、雑音指数等の
性能を得ることができる。
波受信装置は、ローカル信号発生器、レベル切り換え手
段、レベル切り換え手段を制御する制御手段を備えてい
るので、レベル切り換え手段と制御手段を用いること
で、ローカル信号発生器の出力レベルの周波数特性を任
意の値で一定にすることが可能になる。これにより次段
のミキサー回路へのローカル信号入力レベルの周波数特
性が一定の値に保たれることで、ミキサーの変換利得や
雑音指数などを最適化することが可能になる。
CO、このVCOの出力周波数を逓倍する逓倍回路、逓
倍回路の出力レベルを切り換えるレベル切り換え手段、
レベル切り換え手段を制御する制御手段を備えているの
で、レベル切り換え手段と制御手段を動作させること
で、逓倍回路の出力レベルの周波数特性を任意の値で一
定にすることが可能になる。これにより次段のミキサー
回路へのローカル信号入力レベルの周波数特性が一定の
値に保たれることで、ミキサーの変換利得や雑音指数等
を最適化することが可能になる。
VCO、VCO切り換え手段、逓倍回路、レベル切り換
え手段、レベル切り換え手段を制御する制御手段を備え
ているので、複数の周波数帯域に応じてVCOの出力レ
ベルを変えることで、逓倍回路への入力レベルの周波数
特性の劣化を少なくすることができ、逓倍回路の出力レ
ベルの切り換えと併せて用いることで、逓倍回路の出力
レベルの周波数特性を一定にすることが可能になる。こ
の手法により、受信装置のシステムが広帯域の場合であ
っても、ミキサーへのローカル信号入力レベルの周波数
特性を一定にすることが可能になる。
路の出力レベルを受信帯域によって切り換えることで、
複数個に分けた受信周波数帯域によって逓倍回路の出力
レベルを切り換えることが可能になる。
御信号と対応した制御信号を用いて制御しているので、
受信周波数に応じて、複数のVCOの切り換えと逓倍回
路の出力レベルの切り換えを任意に組み合わせることが
可能になり、より精度よく逓倍回路の出力レベルを一定
に保つことや、受信周波数によって出力レベルを切り換
えることが可能になる。
タル衛星放送受信装置に用いることで、高調波妨害特性
と受信周波数の高い領域でのローカルレベルの確保を同
時に実現することが可能になる。
を示すブロック図
路を示す回路図
構成するレベル可変部の回路図
構成する逓倍部の回路図
ベル切り換えとVOCの制御との関連を示すブロック図
路の他の回路例を示す回路図
ベル切り換えとVOCの選択切り換え制御との関連を示
すブロック図
た場合のブロック図
Claims (6)
- 【請求項1】 受信した高周波信号をローカル信号と混
合して中間周波信号またはベースバンド信号に変換する
ミキサーと、ローカル信号発生器とを備えた高周波受信
装置において、 前記ローカル信号発生器の出力信号レベルを切り換える
レベル切り換え手段と、 受信周波数に基づいて前記レ
ベル切り換え手段を制御する制御手段とを備えているこ
とを特徴とする高周波受信装置。 - 【請求項2】 前記ローカル信号発生器は、VCOとそ
のVCOの出力信号の周波数を逓倍する逓倍回路とを備
えていることを特徴とする請求項1に記載の高周波受信
装置。 - 【請求項3】 前記ローカル信号発生器は、複数のVC
Oと、この複数のVCOから一つのVCOを切り換え選
択して前記逓倍回路に接続するVCO切り換え手段とを
備え、前記制御手段は受信周波数に基づいて前記レベル
切り換え手段を制御するとともに前記VCO切り換え手
段を制御することを特徴とする請求項1に記載の高周波
受信装置。 - 【請求項4】 前記ローカル信号発生器は前記VCOの
発振周波数を制御するPLL回路を含み、前記制御手段
は前記PLL回路を介してVCOを制御するとともに、
その制御信号に対応した制御信号により前記レベル切り
換え手段を制御することを特徴とする請求項2又は請求
項3のいずれかに記載の高周波受信装置。 - 【請求項5】 前記レベル切り換え手段は、レギュレー
タと該レギュレータの出力電圧を可変するスイッチ手段
を有し、その出力電圧で前記逓倍回路の利得を可変する
ことを特徴とする請求項1から請求項4のいずれかに記
載の高周波受信装置。 - 【請求項6】 前記高周波受信装置はデジタル衛星放送
を受信するものであることを特徴とする請求項1から請
求項5のいずれかに記載の高周波受信装置。
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