JP4183532B2

JP4183532B2 - 高周波装置

Info

Publication number: JP4183532B2
Application number: JP2003056785A
Authority: JP
Inventors: 好孝原
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2003-03-04
Filing date: 2003-03-04
Publication date: 2008-11-19
Anticipated expiration: 2023-03-04
Also published as: JP2004266706A; KR20040078572A; KR100587450B1; US7184742B2; US20040176060A1; CN1543058A; CN100359800C; TW200505158A; TWI235549B

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、第一のフィルタ、周波数変換器および第二のフィルタを備える高周波装置に関し、特に、フィルタ特性の調整を要する高周波装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
受信機（スーパーヘテロダイン方式）等に用いられる高周波装置では、ＲＦ（無線周波数帯）段およびＩＦ（中間周波数帯）段の双方に、フィルタが設けられるのが一般的である。そして、この種の装置では、回路を組み立てた後に、ＲＦ段のフィルタについて濾波特性等の調整を行うものがある。ここで、図５を参照して、特許文献１に開示される従来装置の構成およびこの装置におけるＲＦ段のフィルタの特性調整手法について説明する。
【０００３】
図５に示す高周波装置８０は、ＲＦ段１４において、高周波フィルタ１６、増幅器１８、および高周波フィルタ２０を備える。ミキサ２６に入力された信号は、ＲＦ帯からＩＦ帯に周波数変換される。そして、ＩＦ段においては、中間周波フィルタ３４および増幅器４２が設けられている。
【０００４】
高周波フィルタ１６，２０の周波数特性（濾波特性）の調整は、ＩＦ段の後段の出力端子４４からの出力信号を見ながら行う。しかし、その際、中間周波フィルタ３４が通常どおりに機能する状態だと、その影響が出力信号に現れるため、精度の良い調整が極めて難しくなる。そこで、高周波装置８０では、中間周波フィルタ３４による影響を抑制するための回路８２を備える。この回路８２は、中間周波フィルタ３４の両端を接続しており、電子スイッチ８４と、抵抗Ｒ３とを直列に備える。この回路８２において電子スイッチ８４をＯＮすれば、中間周波フィルタ３４の両端が短絡され、中間周波フィルタ３４および回路８２を含めた部分の周波数特性を平坦化することができる。すなわち、かかる構成により、高周波フィルタ１６，２０の濾波特性を、回路８２を設けない場合に比べて、より精度よく調整することができるようになる。なお、実動時には、電子スイッチ８４はＯＦＦされる。すなわち、回路８２は調整時のみ機能することを目的として追加されたものである。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１１−８８１２２号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術では、電子スイッチ８４を含む回路８２によって信号の振幅が減衰され、また、中間周波フィルタ３４および回路８２の部分の周波数特性が完全には平坦化されず、これにより、周波数の調整精度をあまり高くできないという問題があった。また、電子スイッチのＯＮ／ＯＦＦにより回路８２の部分の寄生容量が変化するので、調整時と実動時とでその周波数特性とが異なってしまうという問題もあった。さらに、信号の振幅の減衰は、調整作業をしづらくし、その遅延化の要因ともなっていた。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明にかかる高周波装置は、入力信号から所定の周波数帯域の成分を抽出する第一のフィルタと、前記所定の周波数帯域と異なる中間周波数帯域の信号を生成する局部発振器と、前記局部発振器で生成された前記中間周波数帯域の信号と、前記第一のフィルタによって抽出された信号と、を混合することによって周波数を変換する第一の周波数変換器と、前記局部発振器で生成された前記中間周波数帯域の信号と、前記第一のフィルタによって抽出された信号と、を混合することによって周波数を変換する第二の周波数変換器と、前記第一の周波数変換器によって周波数変換された信号から所定の周波数帯域の成分を抽出する第二のフィルタと、前記第一のフィルタの後段において前記第二のフィルタを迂回して、前記第二の周波数変換器によって周波数変換された信号を伝達するバイパス回路と、前記第一のフィルタの後段における信号経路を前記第二のフィルタ側または前記バイパス回路側に切り換えるスイッチング回路を含む切換機構と、を備える。
【０００８】
また、前記切換機構は、スイッチング回路として、前記第一の周波数変換器及び前記第二の周波数変換器の前段並びに前記第二のフィルタの後段のそれぞれにおいて信号経路を切り換えるスイッチング回路を含むことが好適である。
【０００９】
また、前記第一の周波数変換器と、前記第二の周波数変換器と、は共通の局部発振器に接続されることが好適である。
【００１０】
また、本発明にかかる集積回路は、上記本発明にかかる高周波装置に用いられるものであって、上記周波数変換器、上記第二のフィルタ、および上記スイッチング回路を含む。
【００１１】
【発明の実施の形態】
実施形態１．（図１，図２）図１は、実施形態１にかかる高周波装置１０のブロック図、また、図２は、高周波装置１０に設けられるスイッチング回路１２の一例を示す回路図である。
【００１２】
高周波装置１０は、ＲＦ段１４において、入力信号から比較的広い周波数帯域の成分を抽出する高周波フィルタ１６、増幅器１８、および、より狭い周波数帯域の成分を抽出する高周波フィルタ２０を含む。この高周波装置１０が例えばＴＶチューナに設けられる場合、ＲＦ段１４では、アンテナ２２で受信された信号（入力信号）から、約１８ＭＨｚの周波数帯域の成分が抽出される。これはほぼ３チャネル分の帯域に相当する。そして、高周波フィルタ１６，２０は、濾波帯域を可変とする可変帯域フィルタとして構成される。なお、高周波フィルタ１６，２０が本発明の第一のフィルタに相当する。
【００１３】
ＲＦの信号は、周波数変換器２４によってＩＦの信号に周波数変換される。周波数変換器２４は、ミキサ２６，２８および局部発振器３０を含む。ＲＦ段１４からの信号は、ミキサ２６，２８において局部発振器３０からの信号と混合され、ＩＦの信号となる。このとき、どのチャネルを選局する場合にもミキサ２６，２８から出力される信号の周波数帯域（ＴＶチューナ用の高周波装置１０の場合は４０ＭＨｚ帯）が同じになるよう、局部発振器３０の発信周波数は、例えばＰＬＬ回路（図示せず）等を含む制御回路３２によって、チャネル毎に異なる値に可変制御される。
【００１４】
周波数変換器２４から出力された信号は、中間周波フィルタ３４によってさらに狭い周波数帯域に濾波される。中間周波フィルタ３４は、例えば、並行する二つの信号線３６ａ，３６ｂ間を接続する互いに並列なインダクタンス３８およびキャパシタンス４０を含んで構成することができる。そして、ＴＶチューナ用の高周波装置１０の場合、この中間周波フィルタ３４によって、信号の帯域は、例えば４１．２５ＭＨｚ〜４５．７５ＭＨｚ（ＮＴＳＣ−ＵＳの場合）となる。そして、中間周波フィルタ３４を経た信号が増幅器４２によって増幅され、高周波装置１０の出力信号として、出力端子４４から出力される。なお、この中間周波フィルタ３４が、本発明の第二のフィルタに相当する。
【００１５】
そして、本実施形態にかかる高周波回路１０は、中間周波フィルタ３４と並列に設けられるバイパス回路４６と、信号経路を中間周波フィルタ３４側またはバイパス回路４６側に切り換える切換機構１２と、を備える。図１の例では、バイパス回路４６は、並行する二つのバイパス線４６ａ，４６ｂを含み、これらはそれぞれ、ＲＦ段の後で信号線３６ａ，３６ｂから分岐されている。なお、バイパス線４６ａ，４６ｂは、それぞれ抵抗Ｒ１，Ｒ２を介して電源電位Ｖｃｃにバイアスされる。
【００１６】
切換機構１２は、通常時（実動時）には、中間周波フィルタ３４側を増幅器４２に接続し、外部接続端子４８から制御信号が入力されたときにのみ、バイパス回路４６側を増幅器４２に接続する。図１の例では、切換機構１２として、増幅器４２の前段に、スイッチング回路１２ａが設けられる。そして、このスイッチング回路１２ａは、増幅器４２の入力端子を、信号線３６ａ，３６ｂ（すなわち中間周波フィルタ３４）またはバイパス線４６ａ，４６ｂ（すなわちバイパス回路４６）のいずれか一方に、選択的に接続できるようになっている。そして、外部接続端子４８から入力された切換制御信号により、増幅器４２の入力端子は、実動時には信号線３６ａ，３６ｂに、調整時にはバイパス線４６ａ，４６ｂに、それぞれ接続される。
【００１７】
スイッチング回路１２ａは、バイポーラトランジスタ等を含む回路として構成することができ、例えば、図２に示すような回路とすることができる。図２の回路の場合、Ｔｒ１１，Ｔｒ２１のベースに所定の制御電流を供給したとき（ＯＮ時）には対応する信号線３６ａ，３６ｂまたはバイパス線４６ａ，４６ｂが信号経路として機能し、ベースに所定の制御電流を供給しないとき（ＯＦＦ時）には、Ｔｒ１２，Ｔｒ１３，Ｔｒ２２，Ｔｒ２３で信号が遮断されることになる。なお、Ｔｒ１１がＯＮのときはＴｒ２１はＯＦＦ、Ｔｒ１１がＯＦＦのときＴｒ２１はＯＮされる。
【００１８】
上記構成を備える高周波装置１０は、高周波フィルタ１６，２０の特性調整を、中間周波フィルタ３４を切り離した状態でバイパス回路４６を介して行うことができるので、上記従来技術に比べ、より精度良く調整することができる。なお、本実施形態では、ミキサ２６，２８、局部発振器３０、抵抗Ｒ１，Ｒ２、スイッチング回路１２ａ、増幅器４２および制御回路３２を、集積回路５０内に設けることができる。また、中間周波フィルタ３４は、別のユニットとして構成され、出力端子５４ａ，５４ｂを介して接続される。
【００１９】
実施形態２．（図３）図３は、実施形態２にかかる高周波装置６０のブロック図である。なお、本実施形態にかかる高周波装置６０は、上述した実施形態１にかかる高周波装置１０と同様の構成要素を含むが、図３では、それらにつき図１と同じ符号を付している。そして、以下ではそれらについての重複する説明を省略する。
【００２０】
本実施形態にかかる高周波装置６０の特徴の一つは、上述した実施形態１にかかるミキサ２６，２８の前段にも、スイッチング回路１２ｂを設けたことである。そのスイッチング回路１２ｂは、高周波フィルタ２０の出力端子を、信号線３６ａ，３６ｂ（すなわち中間周波フィルタ３４）またはバイパス線４６ａ，４６ｂ（すなわちバイパス回路４６）のいずれか一方に、選択的に接続できるようになっている。そして、このスイッチング回路１２ａも、外部接続端子４８から入力された切換制御信号によって駆動され、高周波フィルタ２０の出力端子は、実動時には信号線３６ａ，３６ｂに、調整時にはバイパス線４６ａ，４６ｂに、それぞれ接続される。なお、スイッチング回路１２ｂも、例えば図２に示したものと同様の構成とすることができる。
【００２１】
かかる構成を備える高周波装置６０は、中間周波フィルタ３４の前段および後段にスイッチング回路１２ａ，１２ｂを設け、調整時に中間周波フィルタ３４をその両端で切り離すことができるので、さらに精度良く高周波フィルタ１６，２０の調整を行うことができるようになる。なお、本実施形態では、ミキサ２６，２８、局部発振器３０、抵抗Ｒ１，Ｒ２、スイッチング回路１２ａ，１２ｂ、増幅器４２、および制御回路３２を、集積回路６２内に設けることができる。また、中間周波フィルタ３４は、別のユニットとして構成され、出力端子５４ａ，５４ｂを介して接続される。
【００２２】
実施形態３．（図４）図４は、実施形態３にかかる高周波装置７０のブロック図である。なお、本実施形態にかかる高周波装置７０は、上述した実施形態１，２にかかる高周波装置１０，６０と同様の構成要素を含むが、図４では、それらにつき図１，図２と同じ符号を付している。そして、以下ではそれらについての重複する説明を省略する。
【００２３】
本実施形態にかかる高周波装置８０の特徴の一つは、ミキサ２６の後段に、スイッチング回路１２ｃを設けたことである。そのスイッチング回路１２ｃは、ミキサ２６の出力端子を、信号線３６ａ，３６ｂ（すなわち中間周波フィルタ３４）またはバイパス線４６ａ，４６ｂ（すなわちバイパス回路４６）のいずれか一方に、選択的に接続できるようになっている。そして、このスイッチング回路１２ｃも、外部接続端子４８から入力された切換制御信号によって駆動され、ミキサ２６の出力端子は、実動時には信号線３６ａ，３６ｂに、調整時にはバイパス線４６ａ，４６ｂに、それぞれ接続される。なお、このスイッチング回路１２ｃも、例えば図２に示したものと同様の構成とすることができる。
【００２４】
かかる構成を備える高周波装置７０は、ミキサ２６の数が少ない分、上述した実施形態１，２より簡素な構成とすることができる。なお、本実施形態では、ミキサ２６、局部発振器３０、抵抗Ｒ１，Ｒ２、スイッチング回路１２ａ，１２ｃ、増幅器４２、および制御回路３２を、集積回路７２内に設けることができる。また、中間周波フィルタ３４は、別のユニットとして構成され、出力端子５４ａ，５４ｂを介して接続される。
【００２５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、調整時に出力端子に近い側のフィルタの影響を抑制し、出力端子に遠い側のフィルタの調整精度を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態１にかかる高周波装置のブロック図である。
【図２】本発明の実施形態にかかる高周波装置に設けられるスイッチング回路の一例を示す回路図である。
【図３】本発明の実施形態２にかかる高周波装置のブロック図である。
【図４】本発明の実施形態３にかかる高周波装置のブロック図である。
【図５】従来の高周波装置のブロック図である。
【符号の説明】
１０，６０，７０高周波装置、１２切換機構、１２ａ，１２ｂ，１２ｃスイッチング回路、１４ＲＦ段、１６，２０高周波フィルタ、２２アンテナ、２４周波数変換器、２６，２８ミキサ、３０局部発振器、３２制御回路、３４中間周波フィルタ、３６ａ，３６ｂ信号線、３８インダクタンス、４０キャパシタンス、４２増幅器、４４出力端子、４６バイパス回路、４６ａ，４６ｂバイパス線、４８外部接続端子、５０，６２，７２集積回路、５４ａ，５４ｂ出力端子。

Claims

入力信号から所定の周波数帯域の成分を抽出する第一のフィルタと、
前記所定の周波数帯域と異なる中間周波数帯域の信号を生成する局部発振器と、
前記局部発振器で生成された前記中間周波数帯域の信号と、前記第一のフィルタによって抽出された信号と、を混合することによって周波数を変換する第一の周波数変換器と、
前記局部発振器で生成された前記中間周波数帯域の信号と、前記第一のフィルタによって抽出された信号と、を混合することによって周波数を変換する第二の周波数変換器と、
前記第一の周波数変換器によって周波数変換された信号から所定の周波数帯域の成分を抽出する第二のフィルタと、
前記第一のフィルタの後段において前記第二のフィルタを迂回して、前記第二の周波数変換器によって周波数変換された信号を伝達するバイパス回路と、
前記第一のフィルタの後段における信号経路を前記第二のフィルタ側または前記バイパス回路側に切り換えるスイッチング回路を含む切換機構と、
を備えることを特徴とする高周波装置。
前記切換機構は、スイッチング回路として、前記第一の周波数変換器及び前記第二の周波数変換器の前段並びに前記第二のフィルタの後段のそれぞれにおいて信号経路を切り換えるスイッチング回路を含むことを特徴とする請求項１に記載の高周波装置。
請求項１又は２に記載の高周波装置用の集積回路であって、
前記周波数変換器、前記第二のフィルタ、および前記スイッチング回路を含むことを特徴とする集積回路。
請求項１〜３のいずれか１つに記載の高周波装置用の集積回路であって、
前記第一の周波数変換器と、前記第二の周波数変換器と、は共通の局部発振器に接続されることを特徴とする集積回路。