JP2009164744A - テレビジョンチューナの複同調回路 - Google Patents

Abstract

【課題】テレビジョンチューナの複同調回路において、チャネル間でのトラップ周波数の修正が可能で、広帯域に亘りイメージ妨害耐性を均一化すること。
【解決手段】第１インダクタ１と第１可変容量素子３とが並列接続された１次側同調回路と、第２インダクタ２と第２可変容量素子４とが並列接続された２次側同調回路とで構成される複同調回路において、周波数混合器側入力端との接続点に銅箔パターン１１の固定端を接続し、先端部１１ａを第１インダクタ１の近傍まで延伸してイメージ周波数を減衰するトラップ回路を形成する。さらに、第１インダクタ１のグラウンド側の一端とグラウンドＧＮＤとの間にパターンＬを形成し、第１インダクタ１とパターンＬの一端との接続点と第２可変容量素子４のグラウンド側の一端との間にコンデンサ３１を接続した。
【選択図】図１

Description

本発明は、テレビジョン信号のイメージ周波数成分を減衰させるトラップ回路が形成配置されているテレビジョンチューナの複同調回路に関する。

一般に、テレビジョンチューナの複同調回路は、受信したテレビジョン信号を増幅するＲＦ増幅回路とテレビジョン信号を中間周波信号に変換する周波数混合器との間に接続配置されるもので、通常、第１インダクタと第１可変容量素子とを並列接続した一次側同調回路と、第２インダクタと第２可変容量素子とを並列接続した二次側同調回路とからなり、第１インダクタと第２インダクタとを誘導結合したものである。この種のテレビジョンチューナの複同調回路においては、テレビジョン信号のイメージ周波数成分を減衰させるイメージトラップが形成配置されているものがあり、そのイメージトラップを形成する場合、種々の形式のものが提案されているが、その中の１つに調整可能な銅箔パターンを用いたものがある（例えば、特許文献１参照）。

図９は特許文献１に開示されたテレビジョンチューナの複同調回路の構成図である。
同図に示すテレビジョンチューナの複同調回路は、第１インダクタ１と、第２インダクタ２と、第１可変容量素子３と、第２可変容量素子４と、直流阻止コンデンサ５、６と、第１結合コンデンサ７と、直列接続された２つの第２結合コンデンサ８（１）、８（２）と、バッファ抵抗９、１０と、銅箔パターン１１と、ホット側入力端１２Ｈと、コールド側入力端１２Ｃと、ホット側出力端１３Ｈと、コールド側出力端１３Ｃと、同調電圧供給端子１４とからなっている。この場合、直列接続された２つの第２結合コンデンサ８（１）、８（２）は、その総合容量値が既知のこの種の第２結合コンデンサの容量値と同じになるように選択される。

第１インダクタ１と第１可変容量素子３の並列接続部分は１次側同調回路を構成しており、第２インダクタ２と第２可変容量素子４の並列接続部分は２次側同調回路を構成している。直列接続された２個の第２結合コンデンサ８（１）、８（２）は、一端がホット側出力端１３Ｈに接続され、他端がホット側入力端１６Ｈに接続される。銅箔パターン１１は、固定部が２個の第２結合コンデンサ８（１）、８（２）の接続点に接続され、自由端である先端部１１ａが第１インダクタ１の近傍まで延伸配置している。

また、このテレビジョンチューナの複同調回路の前段回路は、ホット側出力端１５Ｈと、コールド側出力端１５Ｃと、高周波増幅器（ＲＦ ＡＭＰ）１７と、アンテナ入力端子１８と、インダクタ１９と、帰還抵抗２０、２１と、バイパスコンデンサ２２と、電源端子２３とを有している。また、テレビジョンチューナの複同調回路の後段回路は、ホット側入力端１６Ｈと、コールド側入力端１６Ｃと、周波数混合器（ＭＩＸ）２４と、局部発振器（Ｌ ＯＳＣ）２５と、中間周波信号出力端子２６とを有している。

以上のように構成されたテレビジョンチューナの複同調回路では、第１インダクタ１と銅箔パターン１１の先端部１１ａとの結合によって生じる微小容量によってＲＦ信号中のイメージ周波数成分を減衰するトラップ回路を形成している。このトラップ回路によりＲＦ信号中のイメージ周波数成分を減衰させることができる。そして、トラップ回路で減衰させるイメージ周波数の調整には、２つの第２結合コンデンサ８（１）、８（２）の総合容量値を変えることなく、２つの第２結合コンデンサ８（１）、８（２）の容量比を変化させることによって行うことができる。
実用新案登録第３１０８７１３号公報

上記特許文献１記載の従来技術は、トラップ回路で減衰させるイメージ周波数を２つの第２結合コンデンサ８（１）、８（２）の容量比を変化させることにより調整可能である。また、第１インダクタ１と銅箔パターン１１の先端部１１ａとの結合によって生じる微小容量の調整、さらに第１インダクタ１と第２インダクタ２の結合度（コイル間距離）の調整によってもトラップ周波数を調整することができる。

しかしながら、コンデンサ容量比、銅箔パターンによる微小容量又はコイル間距離を調整し、特定チャネルのイメージ周波数に対してトラップ周波数を合わせたとしても、他のチャネルではイメージ周波数とトラップ周波数とがずれるため、チャネル間で均一なイメージ妨害耐性を実現することができなかった。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、チャネル間でのトラップ周波数の修正が可能で、広帯域に亘りイメージ妨害耐性を均一化できるテレビジョンチューナの複同調回路を提供することを目的とする。

本発明のテレビジョンチューナの複同調回路は、第１インダクタと第１可変容量素子とが並列接続された１次側同調回路と、前記第１インダクタに対して誘導結合する第２インダクタと第２可変容量素子とが並列接続された２次側同調回路と、前記２次側同調回路のホット側出力端と後段回路の入力端との間に直列に接続された結合コンデンサと、前記結合コンデンサと前記後段回路の入力端との接続点に固定端が接続され、先端部が前記第１インダクタの近傍まで延伸して該第１インダクタとの間に形成される微小容量により受信テレビジョン信号のイメージ周波数を減衰するトラップ回路を形成するパターンと、前記第１インダクタのグラウンド側の一端とグラウンドとの間に形成された第３インダクタと、前記第１インダクタと前記第３インダクタとの接続点と前記第２可変容量素子のグラウンド側の一端との間に接続され第１の容量と、前記第２の可変容量素子のグラウンド側の一端とグラウンドとの間に接続され第２の容量とを備えたことを特徴とする。

この構成により、第３インダクタを介して２次側同調容量が接地される回路構成となるので、第３インダクタの周波数特性により、高域周波数では疎結合となり、同調周波数が低域化するのに応じて密結合となり、これによってチャネル間でのトラップ周波数の修正が可能となり、チャネル間でのイメージ妨害耐性の均一化を図ることができる。

上記テレビジョンチューナの複同調回路において、前記第３インダクタを銅箔パターンで構成することができる。

本発明によれば、テレビジョンチューナの複同調回路において、チャネル間でのトラップ周波数の修正が可能で、広帯域に亘りイメージ妨害耐性を均一化することができる。

以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は本発明の一実施の形態に係るテレビジョンチューナの複同調回路の構成図である。なお、図９に示す複同調回路と同一部分には同一符号を付している。

第１インダクタ１は、一端が第１可変容量素子３のアノードとホット側入力端１２Ｈとの接続点に接続され、他端が第３インダクタとなるパターンＬの一端に接続されている。パターンＬの他端は接地されている。第２インダクタ２は、一端が第２可変容量素子４のアノードとホット側出力端１３Ｈとの接続点に接続され、他端が直接接地されている。第１可変容量素子３は、カソードが直流阻止コンデンサ５の一端及びバッファ抵抗９の一端にそれぞれ接続されている。直流阻止コンデンサ５の他端はパターンＬを介して接地されている。第２可変容量素子４は、グラウンド側となるカソードが第２の容量としての直流阻止コンデンサ６の一端及びバッファ抵抗１０の一端にそれぞれ接続されると共に、さらに第１の容量としてのコンデンサ３１の一端に接続されている。コンデンサ３１の他端はパターンＬを介して接地されている。直流阻止コンデンサ６の他端は直接接地されている。このように、２次側同調容量がパターンＬを介して接地する回路構成となっている。バッファ抵抗９及びバッファ抵抗１０は、他端がそれぞれ同調電圧供給端子１４に接続される。第１結合コンデンサ７は、一端がホット側入力端１２Ｈに接続され、他端がホット側出力端１５Ｈに接続される。第２結合コンデンサ８は、一端がホット側出力端１３Ｈに接続され、他端がホット側入力端１６Ｈに接続される。銅箔パターン１１は、固定部が第２結合コンデンサ８の混合器側端部となるホット側入力端１６Ｈに接続され、自由端である先端部１１ａが第１インダクタ１の近傍まで延伸配置している。第１インダクタ１と第１可変容量素子３の並列接続部分は１次側同調回路を構成し、第２インダクタ２と第２可変容量素子４の並列接続部分は２次側同調回路を構成している。

テレビジョンチューナの複同調回路の前段回路は、高周波増幅器１７は、入力端がアンテナ同調回路３２の出力端と帰還抵抗３３の一端にそれぞれ接続され、出力端がホット側出力端１５Ｈとインダクタ１９の一端にそれぞれ接続されている。インダクタ１９は、他端が帰還抵抗２２の一端、電源端子２３にそれぞれ接続されている。コンデンサ２２は、他端が接地されている。

テレビジョンチューナの複同調回路の後段回路は、周波数混合器２４の第１入力端がホット側入力端１６Ｈに接続され、第２入力端が局部発振器２５の出力端に接続され、出力端が中間周波信号出力端子２６に接続されている。なお、コールド側入力端及びコールド側出力端については図示されていないが、基本的には図９と同様に構成することができる。

図２は上記テレビジョンチューナの複同調回路において、第１インダクタ１と第２インダクタ２のグラウンドＧＮＤをパターンＬによって統一化した回路配置図である。第１インダクタ１及び第２インダクタ２に隣接してグラウンドＧＮＤが形成されており、当該グラウンドＧＮＤの一部４１が第２インダクタ２の一端まで延伸して導通接続されている。第１インダクタ１のグラウンド側となる一端と上記グラウンドＧＮＤの一部４１との間に上記パターンＬが形成されていて、当該パターンＬの一端が第１インダクタ１の一端に導通接続し、他端がグラウンドＧＮＤの一部４１に導通接続されている。すなわち、１次側インダクタ（１）と２次側インダクタ（２）のグラウンドＧＮＤをパターンＬで統一し、グラウンドＧＮＤを統一することによって発生したパターンＬに第２可変容量素子４のカソード（グラウンド側端部）を容量接続することで、パターンＬの持つインダクタの周波数特性を利用して帯域特性の均一化を図っている。

図３は本実施の形態のテレビジョンチューナの複同調回路の等価的な回路図である。高周波増幅器１７及び周波数混合器２４は図示していない。第１インダクタ１と銅箔パターン１１の先端部１１ａとの結合によって生じる微小容量Ｃｏが、第１インダクタ１及び第２インダクタ２に並列に接続された状態となる。また、２次側の同調回路を形成する容量がコンデンサ３１によるＣ１とコンデンサ６によるＣ２とに分割され、Ｃ１はパターンＬを介して接地され、Ｃ２は直接接地された状態となる。第１インダクタ１と第２インダクタ２の結合はＦで現わしている。

次に、以上のように構成されたテレビジョンチューナの複同調回路の動作について説明する。前段回路において、アンテナ同調回路３２から高周波増幅器１７へＲＦ信号が入力され、増幅されたＲＦ信号が前段回路の出力端１５Ｈに供給され、第１結合コンデンサ７を通して複同調回路の入力端１２Ｈに供給される。

複同調回路では、同調電圧供給端子１４に供給される同調電圧によって第１可変容量素子３及び第２可変容量素子４の容量値がそれぞれ調整され、入力ＲＦ信号に対して、第１インダクタ１と第１可変容量素子３とからなる１次側同調回路及び第２インダクタ２と第２可変容量素子４とからなる２次側同調回路でそれぞれ並列共振させることにより、所要の周波数のＲＦ信号を選択抽出され、選択されたＲＦ信号が出力端１３Ｈに供給される。このＲＦ信号は、結合コンデンサ８を通して後続回路の入力端１６Ｈに供給される。

ＲＦ信号中のイメージ周波数成分に関しては、第１インダクタ１と銅箔パターン１１の先端部１１ａとの結合によって生じる微小容量Ｃｏを用いて、ＲＦ信号中のイメージ周波数成分を減衰するトラップ回路を形成している。このトラップ回路によりＲＦ信号中のイメージ周波数成分を減衰させることができる。

また、本実施の形態では、第２可変容量素子４のカソード（グラウンド側端部）を、コンデンサ３１を介してパターンＬの一端に接続し、パターンＬを介してグラウンドＧＮＤに接続するので、パターンＬを介して２次側同調容量が接地されることとなる。したがって、パターンＬの持つインダクタの周波数特性により、高域周波数では疎結合となり、低域周波数では密結合となるので、帯域特性の均一化が図られる。

ここで、イメージ周波数とトラップ周波数との関係について、図２に示す複同調回路と図４に示す複同調回路とを対比して説明する。図４に示す複同調回路は、第２可変容量素子４のアノードを、パターンＬを介さずに、直流阻止コンデンサ６を介してグラウンドＧＮＤに接続している。

図５〜図８は上記２つの複同調回路において同調周波数を８６１ＭＨｚ〜３６９ＭＨｚの範囲で変化させた際のイメージ周波数とトラップ周波数との関係をシミュレーションした結果を示す図である。図２の複同調回路のシミュレーションでは直流阻止コンデンサ６の容量を０とし、コンデンサ３１の容量を７８ｐＦに設定している。図４の複同調回路のシミュレーションでは直流阻止コンデンサ６の容量を７５ｐＦに設定している。

図５（ａ）は図４の複同調回路のシミュレーション結果であり、同図（ｂ）は図２の複同調回路のシミュレーション結果である。図４の複同調回路はイメージ周波数よりも高域側にトラップ周波数がずれているため、イメージをトラップ回路で十分に減衰できていない。一方、図２の複同調回路はイメージ周波数とトラップ周波数とが一致しているので、イメージをトラップ回路で十分に減衰することができる。図５（ｃ）（ｄ）は同調周波数を５０ＭＨｚ下げた場合のシミュレーション結果である。同調周波数を下げたことによりイメージ周波数及びトラップ周波数が低域側に移動している。図４の複同調回路では、図５（ｃ）に示すように、イメージ周波数とトラップ周波数との間隔が小さくなっているが、依然としてイメージをトラップ回路で十分に減衰することができていない。一方、図２の複同調回路では、図５（ｄ）に示すように、イメージ周波数が低域側にシフトしているが、パターンＬによる結合度が密結合側に傾くので、トラップ周波数も低域側にシフトしているため、イメージをトラップ回路で十分に減衰することができている。

図６（ａ）（ｂ）は同調周波数を７０５ＭＨｚまで下げた場合のシミュレーション結果であり、図６（ｃ）（ｄ）は同調周波数を６０３ＭＨｚまで下げた場合のシミュレーション結果である。同図に示すように、同調周波数を下げていくと、イメージ周波数よりもトラップ周波数の低域側の移動量の方が大きい。図６（ｃ）に示すように、６０３ＭＨｚの場合に図４の複同調回路でもイメージ周波数とトラップ周波数とが一致しているため、イメージをトラップ回路で十分に減衰することができている。

図７（ａ）（ｂ）は同調周波数を５０１ＭＨｚまで下げた場合のシミュレーション結果であり、図７（ｃ）（ｄ）は同調周波数を４０５ＭＨｚまで下げた場合のシミュレーション結果である。図７（ａ）に示すように、図４の複同調回路では、５０１ＭＨｚ近傍までは、依然としてイメージ周波数とトラップ周波数とが同じ範囲にあるが、図７（ｃ）に示すように４０５ＭＨｚまで下げたところで、トラップ周波数の方がより低域側へ移動してイメージ周波数とトラップ周波数とが一致しなくなっている。一方、図２の複同調回路では、パターンＬによる結合度が密結合側に傾いて、トラップ周波数も低域側にシフトしているため、イメージをトラップ回路で十分に減衰することができている。

図８（ａ）（ｂ）は同調周波数を３６９ＭＨｚまで下げた場合のシミュレーション結果である。図４の複同調回路では、図８（ａ）に示すようにイメージ周波数とトラップ周波数とが一致しなくなっているが、図２の複同調回路では、図８（ｂ）に示すように依然としてイメージ周波数とトラップ周波数とが一致しており、イメージをトラップ回路で十分に減衰することができている。

以上のように、本実施の形態によれば、パターンＬを介して２次側同調容量が接地される回路構成としたので、パターンＬの持つインダクタの周波数特性により、高域周波数では疎結合となり、低域周波数では密結合となり、チャネル間でのトラップ周波数の修正が可能となり、チャネル間でのイメージ妨害耐性の均一化を図ることができる。

本発明は、テレビジョン信号のイメージ周波数成分を減衰させるトラップ回路が形成されるテレビジョンチューナの複同調回路に適用可能である。

一実施の形態に係るテレビジョンチューナの複同調回路の構成図 上記実施の形態においてグラウンドＧＮＤを統一した回路配置図 上記実施の形態のテレビジョンチューナの複同調回路の等価的な回路図 比較例に係る複同調回路の回路図 （ａ）８６１ＭＨｚの場合の比較例におけるイメージとトラップの関係を示す図、（ｂ）８６１ＭＨｚの場合の実施の形態におけるイメージとトラップの関係を示す図、（ｃ）８０１ＭＨｚの場合の比較例におけるイメージとトラップの関係を示す図、（ｄ）８０１ＭＨｚの場合の実施の形態におけるイメージとトラップの関係を示す図 （ａ）７０５ＭＨｚの場合の比較例におけるイメージとトラップの関係を示す図、（ｂ）７０５ＭＨｚの場合の実施の形態におけるイメージとトラップの関係を示す図、（ｃ）６０３ＭＨｚの場合の比較例におけるイメージとトラップの関係を示す図、（ｄ）６０３ＭＨｚの場合の実施の形態におけるイメージとトラップの関係を示す図 （ａ）５０１ＭＨｚの場合の比較例におけるイメージとトラップの関係を示す図、（ｂ）５０１ＭＨｚの場合の実施の形態におけるイメージとトラップの関係を示す図、（ｃ）４０５ＭＨｚの場合の比較例におけるイメージとトラップの関係を示す図、（ｄ）４０５ＭＨｚの場合の実施の形態におけるイメージとトラップの関係を示す図 （ａ）３６９ＭＨｚの場合の比較例におけるイメージとトラップの関係を示す図、（ｂ）３６９ＭＨｚの場合の実施の形態におけるイメージとトラップの関係を示す図 従来のテレビジョンチューナの複同調回路の構成図

符号の説明

１…第１インダクタ、２…第２インダクタ、３…第１可変容量素子、４…第２可変容量素子、５、６…直流阻止コンデンサ、７…第１結合コンデンサ、８、８（１）、８（２）…第２結合コンデンサ、９，１０…バッファ抵抗、１１…銅箔パターン、１２Ｈ…ホット側入力端、１２Ｃ…コールド側入力端、１２Ｈ…ホット側出力端、１３Ｃ…コールド側出力端、１４…同調電圧供給端子、１５Ｈ…ホット側出力端、１５Ｃ…コールド側出力端、１６Ｈ…ホット側入力端、１６Ｃ…コールド側入力端、１７…高周波増幅器（ＲＦ ＡＭＰ）、１８…アンテナ入力端子、１９、３４…インダクタ、２０，２１…帰還抵抗、２２、３５…バイパスコンデンサ、２３…電源端子、２４…周波数混合器（ＭＩＸ）、２５…局部発振器（Ｌ ＯＳＣ）、２６…中間周波信号出力端子、３１…コンデンサ、３２…アンテナ同調回路、３３…帰還抵抗

Claims (2)

1. 第１インダクタと第１可変容量素子とが並列接続された１次側同調回路と、
   前記第１インダクタに対して誘導結合する第２インダクタと第２可変容量素子とが並列接続された２次側同調回路と、
   前記２次側同調回路のホット側出力端と後段回路の入力端との間に直列に接続された結合コンデンサと、
   前記結合コンデンサと前記後段回路の入力端との接続点に固定端が接続され、先端部が前記第１インダクタの近傍まで延伸して該第１インダクタとの間に形成される微小容量により受信テレビジョン信号のイメージ周波数を減衰するトラップ回路を形成するパターンと、
   前記第１インダクタのグラウンド側の一端とグラウンドとの間に形成された第３インダクタと、
   前記第１インダクタと前記第３インダクタとの接続点と前記第２可変容量素子のグラウンド側の一端との間に接続され第１の容量と、
   前記第２の可変容量素子のグラウンド側の一端とグラウンドとの間に接続され第２の容量と、
   を備えたことを特徴とするテレビジョンチューナの複同調回路。
2. 前記第３インダクタが銅箔パターンで形成されていることを特徴とする請求項１記載のテレビジョンチューナの複同調回路。
   

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