JP5549496B2 - Wireless receiver - Google Patents
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Description
本発明は、無線受信装置に関し、特に、複数のフィルタ部の前段に、信号を増幅する増幅器を備える無線受信装置に関する。 The present invention relates to a wireless reception device, and more particularly, to a wireless reception device including an amplifier that amplifies a signal in front of a plurality of filter units.
近年、一つのアンテナで、VHF帯からUHF帯までの広い周波数帯域の信号を受信することが可能な無線受信装置が開発されている。特許文献1及び特許文献2には、VHF帯からUHF帯までの広い周波数帯域の信号を受信することが可能な無線受信装置が開示されている。特許文献1及び特許文献2に開示されている無線受信装置では、アンテナで受信した信号を、低い周波数帯域の信号を通すフィルタ部と、高い周波数帯域の信号を通すフィルタ部とを用いてVHF帯の信号とUHF帯の信号とに分け、チューナ部でそれぞれの周波数帯域の信号を同調させる。
In recent years, wireless receivers that can receive signals in a wide frequency band from the VHF band to the UHF band with a single antenna have been developed.
しかし、アンテナで受信した信号が弱い場合、無線受信装置は、フィルタ部の前段に増幅器を設けて、信号を増幅する必要がある。フィルタ部の前段に増幅器を設ける場合、負荷であるフィルタ部と接続される条件によっては、増幅器に帰還回路を設けなくとも、増幅器内部で所定量以上の信号が正帰還するため、増幅器が信号を増幅することができる周波数の範囲内において安定して信号を増幅することができないという問題があった。特に、増幅器に正帰還する信号の量が増えると、不安定性が増加して増幅器が発振する可能性が生じる。なお、特許文献1及び特許文献2では、フィルタ部の前段に増幅器を設けた無線受信装置の構成は開示されていない。
However, when the signal received by the antenna is weak, the wireless reception device needs to amplify the signal by providing an amplifier in front of the filter unit. When an amplifier is provided in front of the filter unit, depending on the conditions connected to the filter unit that is a load, a predetermined amount or more of the signal is positively fed back in the amplifier without providing a feedback circuit in the amplifier. There has been a problem that a signal cannot be stably amplified within a range of frequencies that can be amplified. In particular, when the amount of the signal that is positively fed back to the amplifier increases, the instability increases and the amplifier may oscillate. Note that
本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであり、フィルタ部の前段に増幅器を備え、増幅器が信号を増幅することができる周波数の範囲内において安定して信号を増幅することができる無線受信装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and includes a wireless amplifier capable of stably amplifying a signal within a frequency range in which the amplifier is provided in front of the filter unit and the amplifier can amplify the signal. An object is to provide a receiving apparatus.
上記目的を達成するために第1発明に係る無線受信装置は、アンテナで受信した信号を増幅する増幅器と、該増幅器に接続され、前記増幅器が前記信号を増幅することができる周波数の範囲内において、それぞれ異なる所定の周波数の範囲の前記信号を通過させることができる周波数帯域を有する、並列接続された複数のフィルタ部と、複数の前記フィルタ部のそれぞれに接続され、前記フィルタ部を通過した前記信号を同調させることが可能な複数のチューナ部とを備え、前記増幅器が前記信号を増幅することができる周波数の範囲内に含まれる二つの前記所定の周波数の範囲を第1周波数の範囲、第2周波数の範囲とした場合、複数の前記フィルタ部は、前記第1周波数の範囲の前記信号を通過させることができる第1周波数帯域を有する第1フィルタ部と、前記第2周波数の範囲の前記信号を通過させることができる第2周波数帯域を有する第2フィルタ部とを有し、前記第1フィルタ部の上限側の遮断周波数と、前記第2フィルタ部の下限側の遮断周波数とが一致、又は前記第1フィルタ部の上限側の遮断周波数が前記第2フィルタ部の前記第2周波数帯域に、及び前記第2フィルタ部の下限側の遮断周波数が前記第1フィルタ部の前記第1周波数帯域にそれぞれ含まれており、前記遮断周波数における複数の前記フィルタ部の合成インピーダンスが、前記増幅器の負荷インピーダンス以下になる。 In order to achieve the above object, a wireless receiver according to a first aspect of the present invention includes an amplifier that amplifies a signal received by an antenna, and a frequency that is connected to the amplifier and that the amplifier can amplify the signal. A plurality of filter units connected in parallel, each having a frequency band capable of passing the signals in different predetermined frequency ranges, and connected to each of the plurality of filter units and passing through the filter unit A plurality of tuner units capable of tuning a signal, and the two predetermined frequency ranges included in a frequency range in which the amplifier can amplify the signal are defined as a first frequency range, a first frequency range, and a second frequency range. When the frequency range is two, the plurality of filter units have a first frequency band that can pass the signal in the first frequency range. A first filter unit, and a second filter unit having a second frequency band through which the signal in the range of the second frequency can pass, the cutoff frequency on the upper limit side of the first filter unit, The cutoff frequency on the lower limit side of the second filter unit matches, or the cutoff frequency on the upper limit side of the first filter unit is in the second frequency band of the second filter unit, and on the lower limit side of the second filter unit A cutoff frequency is included in each of the first frequency bands of the first filter unit, and a combined impedance of the plurality of filter units at the cutoff frequency is equal to or less than a load impedance of the amplifier .
第1発明では、第1フィルタ部の上限側の遮断周波数と、第2フィルタ部の下限側の遮断周波数とが一致、又は第1フィルタ部の上限側の遮断周波数が第2フィルタ部の第2周波数帯域に、及び第2フィルタ部の下限側の遮断周波数が第1フィルタ部の第1周波数帯域にそれぞれ含まれている第1フィルタ部及び第2フィルタ部の前段に増幅器を備えることで、第1フィルタ部及び第2フィルタ部から増幅器に正帰還する信号の量が所定量以下となるように第1フィルタ部及び第2フィルタ部の合成インピーダンスの値を抑えることができ、増幅器が信号を増幅することができる周波数の範囲内において安定して信号を増幅することができる。
また、遮断周波数における複数のフィルタ部の合成インピーダンスが、増幅器の負荷インピーダンス以下になる複数のフィルタ部の前段に増幅器を備えているので、フィルタ部から増幅器に正帰還する信号の量が所定量以下となり、増幅器が信号を増幅することができる周波数の範囲内において安定して信号を増幅することができる。
In the first invention, the cutoff frequency on the upper limit side of the first filter unit matches the cutoff frequency on the lower limit side of the second filter unit, or the cutoff frequency on the upper limit side of the first filter unit is the second of the second filter unit. By providing an amplifier in front of the first filter unit and the second filter unit in which the cutoff frequency at the lower limit side of the second filter unit is included in the frequency band and the first frequency band of the first filter unit, respectively, The value of the combined impedance of the first filter unit and the second filter unit can be suppressed so that the amount of the positive feedback signal from the first filter unit and the second filter unit to the amplifier is less than a predetermined amount, and the amplifier amplifies the signal. The signal can be stably amplified within the range of frequencies that can be obtained.
Further, since the combined impedance of the plurality of filter units at the cutoff frequency is equal to or lower than the load impedance of the amplifier, an amplifier is provided in front of the plurality of filter units. Thus, the signal can be stably amplified within a frequency range in which the amplifier can amplify the signal.
また、第2発明に係る無線受信装置は、第1発明において、前記第1周波数の範囲がVHF帯、前記第2周波数の範囲がUHF帯をそれぞれ含む。 In the wireless receiver according to the second invention, in the first invention, the first frequency range includes a VHF band, and the second frequency range includes a UHF band.
第2発明では、第1周波数の範囲がVHF帯、第2周波数の範囲がUHF帯をそれぞれ含むので、VHF帯及びUHF帯の信号を受信することが可能な無線受信装置を提供することができる。 In the second invention, since the first frequency range includes the VHF band and the second frequency range includes the UHF band, it is possible to provide a radio receiving apparatus capable of receiving signals in the VHF band and the UHF band. .
また、第3発明に係る無線受信装置は、第1又は第2発明において、前記増幅器が前記信号を増幅することができる周波数の範囲内に含まれる三つの前記所定の周波数の範囲を第1周波数の範囲、第2周波数の範囲、第3周波数の範囲とした場合、複数の前記フィルタ部は、前記第1周波数の範囲の前記信号を通過させることができる第1周波数帯域を有する第1フィルタ部と、前記第2周波数の範囲の前記信号を通過させることができる第2周波数帯域を有する第2フィルタ部と、前記第3周波数の範囲の前記信号を通過させることができる第3周波数帯域を有する第3フィルタ部とを備え、前記第1フィルタ部の上限側の遮断周波数と、前記第2フィルタ部の下限側の遮断周波数とが、及び前記第2フィルタ部の上限側の遮断周波数と、前記第3フィルタ部の下限側の遮断周波数とがそれぞれ一致、又は前記第1フィルタ部の上限側の遮断周波数が前記第2フィルタ部の前記第2周波数帯域に、前記第2フィルタ部の下限側の遮断周波数が前記第1フィルタ部の前記第1周波数帯域に、前記第2フィルタ部の上限側の遮断周波数が前記第3フィルタ部の前記第3周波数帯域に、及び前記第3フィルタ部の下限側の遮断周波数が前記第2フィルタ部の前記第2周波数帯域にそれぞれ含まれている。 According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect, the three predetermined frequency ranges included in the frequency range in which the amplifier can amplify the signal are set to the first frequency range. The first filter unit having a first frequency band in which a plurality of the filter units can pass the signal in the first frequency range when the range, the second frequency range, and the third frequency range are set. A second filter unit having a second frequency band that can pass the signal in the range of the second frequency, and a third frequency band that can pass the signal in the range of the third frequency A third filter unit, a cutoff frequency on the upper limit side of the first filter unit, a cutoff frequency on the lower limit side of the second filter unit, and a cutoff frequency on the upper limit side of the second filter unit, The cut-off frequency on the lower limit side of the third filter unit coincides with each other, or the cut-off frequency on the upper limit side of the first filter unit is in the second frequency band of the second filter unit, and the lower limit side of the second filter unit Is the first frequency band of the first filter unit, the upper cutoff frequency of the second filter unit is the third frequency band of the third filter unit, and the lower limit of the third filter unit Side cut-off frequencies are included in the second frequency band of the second filter unit, respectively.
第3発明では、第1フィルタ部の上限側の遮断周波数と、第2フィルタ部の下限側の遮断周波数とが、及び第2フィルタ部の上限側の遮断周波数と、第3フィルタ部の下限側の遮断周波数とがそれぞれ一致、又は第1フィルタ部の上限側の遮断周波数が第2フィルタ部の第2周波数帯域に、第2フィルタ部の下限側の遮断周波数が第1フィルタ部の第1周波数帯域に、第2フィルタ部の上限側の遮断周波数が第3フィルタ部の第3周波数帯域に、及び第3フィルタ部の下限側の遮断周波数が第2フィルタ部の第2周波数帯域にそれぞれ含まれている第1フィルタ部、第2フィルタ部及び第3フィルタ部の前段に増幅器を備えることで、第1フィルタ部、第2フィルタ部及び第3フィルタ部から増幅器に正帰還する信号の量が所定量以下となるように第1フィルタ部、第2フィルタ部及び第3フィルタ部の合成インピーダンスの値を抑えることができ、増幅器が信号を増幅することができる周波数の範囲内において安定して信号を増幅することができる。 In the third invention, the cutoff frequency on the upper limit side of the first filter unit, the cutoff frequency on the lower limit side of the second filter unit, the cutoff frequency on the upper limit side of the second filter unit, and the lower limit side of the third filter unit Or the cutoff frequency on the upper limit side of the first filter unit is in the second frequency band of the second filter unit, and the cutoff frequency on the lower limit side of the second filter unit is the first frequency of the first filter unit. The cut-off frequency on the upper limit side of the second filter unit is included in the third frequency band of the third filter unit, and the cut-off frequency on the lower limit side of the third filter unit is included in the second frequency band of the second filter unit. By providing an amplifier in front of the first filter unit, the second filter unit, and the third filter unit, the amount of signal that is positively fed back to the amplifier from the first filter unit, the second filter unit, and the third filter unit can be increased. Less than quantitative Thus, the value of the combined impedance of the first filter unit, the second filter unit, and the third filter unit can be suppressed, and the signal can be stably amplified within the frequency range in which the amplifier can amplify the signal. .
また、第4発明に係る無線受信装置は、第3発明において、前記第1周波数の範囲がVHF帯ローバンド、前記第2周波数の範囲がVHF帯ハイバンド、前記第3周波数の範囲がUHF帯をそれぞれ含む。 According to a fourth aspect of the present invention, in the third aspect , the first frequency range is a VHF band low band, the second frequency range is a VHF band high band, and the third frequency range is a UHF band. Includes each.
第4発明では、第1周波数の範囲がVHF帯ローバンド、第2周波数の範囲がVHF帯ハイバンド、第3周波数の範囲がUHF帯をそれぞれ含むので、VHF帯ローバンド、VHF帯ハイバンド及びUHF帯の信号を受信することが可能な無線受信装置を提供することができる。 In the fourth invention, since the first frequency range includes the VHF band low band, the second frequency range includes the VHF band high band, and the third frequency range includes the UHF band, the VHF band low band, the VHF band high band, and the UHF band It is possible to provide a wireless receiver capable of receiving the above signals.
本発明に係る無線受信装置は、第1フィルタ部の上限側の遮断周波数と、第2フィルタ部の下限側の遮断周波数とが一致、又は第1フィルタ部の上限側の遮断周波数が第2フィルタ部の第2周波数帯域に、及び第2フィルタ部の下限側の遮断周波数が第1フィルタ部の第1周波数帯域にそれぞれ含まれている第1フィルタ部及び第2フィルタ部の前段に増幅器を備えることで、第1フィルタ部及び第2フィルタ部から増幅器に正帰還する信号の量が所定量以下となるように第1フィルタ部及び第2フィルタ部の合成インピーダンスの値を抑えることができ、増幅器が信号を増幅することができる周波数の範囲内において安定して信号を増幅することができる。
また、遮断周波数における複数のフィルタ部の合成インピーダンスが、増幅器の負荷インピーダンス以下になる複数のフィルタ部の前段に増幅器を備えているので、フィルタ部から増幅器に正帰還する信号の量が所定量以下となり、増幅器が信号を増幅することができる周波数の範囲内において安定して信号を増幅することができる。
In the wireless reception device according to the present invention, the cutoff frequency on the upper limit side of the first filter unit matches the cutoff frequency on the lower limit side of the second filter unit, or the cutoff frequency on the upper limit side of the first filter unit is the second filter. An amplifier is provided in front of the first filter unit and the second filter unit in which the cut-off frequency on the lower frequency side of the second filter unit is included in the first frequency band of the first filter unit. Thus, the value of the combined impedance of the first filter unit and the second filter unit can be suppressed so that the amount of the signal positively fed back from the first filter unit and the second filter unit to the amplifier is equal to or less than a predetermined amount. Can stably amplify the signal within a frequency range where the signal can be amplified.
Further, since the combined impedance of the plurality of filter units at the cutoff frequency is equal to or lower than the load impedance of the amplifier, an amplifier is provided in front of the plurality of filter units. Thus, the signal can be stably amplified within a frequency range in which the amplifier can amplify the signal.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1に係る無線受信装置の構成を示すブロック図である。図1に示す無線受信装置1は、VHF帯及びUHF帯の信号を受信することができるアンテナ2が接続され、特にVHF帯ハイバンド(207.5MHz〜222MHz)のマルチメディア放送及びUHF帯(470MHz〜770MHz)のテレビ放送の信号を受信することができる。なお、本発明の実施の形態1では、VHF帯ハイバンドを、単にVHF帯として説明する。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a radio reception apparatus according to
無線受信装置1は、アンテナ2で受信した信号を増幅する増幅器11、増幅器11に接続されたフィルタ部12、13、フィルタ部12、13のそれぞれに接続されたチューナ部14、15を備えている。フィルタ部12、13は並列接続されている。なお、無線受信装置1を携帯電話機に組み込む場合は、図示していないが、アンテナ2と増幅器11との間に、携帯電話機の送信信号の周波数(例えば800MHz)を減衰させるトラップフィルタ部を挿入しても良い。
The
増幅器11は、VHF帯及びUHF帯を含む周波数の範囲の信号を増幅することができる。増幅器11は、信号を増幅する際に、信号に付加される雑音が小さい低雑音増幅器(LNA)である。さらに、増幅器11は、外部から制御信号を供給することで、動作、不動作(スルー動作)を切り替えたり、信号の増幅度を変更(例えば10dBを20dBに変更)したりすることができる。
The
フィルタ部12(第1フィルタ部)は、VHF帯を含む所定の周波数の範囲(第1周波数の範囲)の信号を通過させることができる第1周波数帯域を有するローパスフィルタである。例えば、フィルタ部12は、定K型フィルタを組み合わせたT型回路で、直列接続された二つのコイル(各26.5nH)と、二つのコイルの接点と接地端子との間に設けられたコンデンサ(21.2pF)とで構成されている。フィルタ部13(第2フィルタ部)は、UHF帯を含む所定の周波数の範囲(第2周波数の範囲)の信号を通過させることができる第2周波数帯域を有するハイパスフィルタである。例えば、フィルタ部13は、定K型フィルタを組み合わせたT型回路で、直列接続された二つのコンデンサ(各10.6pF)と、二つのコンデンサの接点と接地端子との間に設けられたコイル(13.3nH)とで構成されている。なお、フィルタ部12、13は、定K型フィルタを組み合わせたT型回路に限定されるものではなく、所定の周波数の範囲の信号を通過させることができる周波数帯域を有する回路であれば、何れの回路構成であっても良い。
The filter unit 12 (first filter unit) is a low-pass filter having a first frequency band that can pass a signal in a predetermined frequency range (first frequency range) including the VHF band. For example, the
さらに、フィルタ部12の第1周波数帯域と、フィルタ部13の第2周波数帯域とは、それぞれ異なる所定の周波数の範囲の信号を通過させることができる。また、フィルタ部12の上限側の遮断周波数(通過した信号の強度が半減する周波数)が、フィルタ部13の第2周波数帯域に含まれている。逆に、フィルタ部13の下限側の遮断周波数が、フィルタ部12の第1周波数帯域に含まれている。
Further, the first frequency band of the
図2は、図1に示す無線受信装置1のシミュレーションで得られたフィルタ部12、13の信号の周波数と信号の強度との関係を示したグラフである。図3は、図1に示す無線受信装置1のシミュレーションで得られた信号の周波数とフィルタ部12、13の合成インピーダンスとの関係を示したグラフである。図2では、フィルタ部12を通過した信号の周波数と信号の強度との関係を波形L、フィルタ部13を通過した信号の周波数と信号の強度との関係を波形Hとしてそれぞれ示している。波形Lは、フィルタ部12が略40MHz〜略320MHz(フィルタ部12の第1周波数帯域)の信号を通過させ、上限側の遮断周波数が略320MHzとなることを示している。波形Hは、フィルタ部13が略280MHz〜(フィルタ部13の第2周波数帯域)の信号を通過させ、下限側の遮断周波数が略280MHzとなることを示している。なお、遮断周波数は、強度が500mVの信号がフィルタ部12、13を通過して信号の強度が半減(250mV)する周波数である。なお、無線受信装置1のシミュレーションには、回路シミュレーションでは一般的なSPICE(Simularion Program with Integrated Circuit Emphasis)のAC解析を用いている。
FIG. 2 is a graph showing the relationship between the signal frequency and the signal strength of the
図2では、フィルタ部12の第1周波数帯域(略40MHz〜略320MHz)と、フィルタ部13の第2周波数帯域(略280MHz〜)とは、それぞれ異なる所定の周波数の範囲の信号を通過させることができる。また、フィルタ部12の上限側の遮断周波数(略320MHz)が、フィルタ部13の第2周波数帯域に含まれている。逆に、フィルタ部13の下限側の遮断周波数(略280MHz)が、フィルタ部12の第1周波数帯域に含まれている。
In FIG. 2, the first frequency band (approximately 40 MHz to approximately 320 MHz) of the
フィルタ部12、13の遮断周波数、周波数帯域を図2に示した遮断周波数、周波数帯域にすることで、信号の周波数とフィルタ部12、13の合成インピーダンスとの関係は図3に示すようになり、フィルタ部12、13の合成インピーダンスを、増幅器11で信号を増幅することができる周波数の範囲(例えば、0Hz〜2.0GHz)内において、増幅器11の負荷インピーダンスである50Ω以下にすることができる。合成インピーダンスが、増幅器11の負荷インピーダンス以下になるフィルタ部12、13の前段に増幅器11を備えているので、フィルタ部12、13から増幅器11に正帰還する信号の量を所定量以下にすることができ、増幅器11が信号を増幅することができる周波数の範囲内において安定して信号を増幅することができる。なお、フィルタ部12、13から増幅器11に正帰還する信号の所定量は、無線受信装置1を実際に動作させた場合に増幅器11の動作が不安定となるフィルタ部12、13の合成インピーダンスから類推される信号の量である。無線受信装置1の回路構成により、フィルタ部12、13から増幅器11に正帰還する信号の所定量は異なる。
By setting the cutoff frequency and frequency band of the
また、フィルタ部12、13の合成インピーダンスが、増幅器11の負荷インピーダンスより大きくなると、フィルタ部12、13から増幅器11に正帰還する信号の量が増えるが、所定量より大きくならなければ増幅器11の動作が不安定になることも、増幅器11が発振することもない。例えば、第1周波数帯域を有するフィルタ部12と、第2周波数帯域を有するフィルタ部13とは、それぞれ異なる所定の周波数の範囲の信号を通過させることができる。また、フィルタ部12、13の遮断周波数同士が一致する場合であっても、フィルタ部12、13から増幅器11に正帰還する信号の量が所定量以下となるようにフィルタ部12、13の合成インピーダンスの値を抑えることができ、増幅器11が信号を増幅することができる周波数の範囲内において安定して信号を増幅することができる。
Further, when the combined impedance of the
図4は、本発明の実施の形態1に係る別の構成の無線受信装置1のシミュレーションで得られたフィルタ部12、13の信号の周波数と信号の強度との関係を示したグラフである。図5は、本発明の実施の形態1に係る別の構成の無線受信装置1のシミュレーションで得られた信号の周波数とフィルタ部12、13の合成インピーダンスとの関係を示したグラフである。なお、別の構成の無線受信装置1は、フィルタ部12が、直列接続された二つのコイル(各34.0nH)と、二つのコイルの接点と接地端子との間に設けられたコンデンサ(30.0pF)とで構成され、フィルタ部13が、直列接続された二つのコンデンサ(各8.0pF)と、二つのコンデンサの接点と接地端子との間に設けられたコイル(10.0nH)とで構成されている点以外、図1に示す無線受信装置1と同じである。
FIG. 4 is a graph showing the relationship between the signal frequency and the signal strength of the
図4に示す波形Lは、フィルタ部12が略40MHz〜略300MHz(フィルタ部12の第1周波数帯域)の信号を通過させ、上限側の遮断周波数が略300MHzとなることを示している。波形Hは、フィルタ部13が略300MHz〜(フィルタ部13の第2周波数帯域)の信号を通過させ、下限側の遮断周波数が略300MHzとなることを示している。
A waveform L shown in FIG. 4 indicates that the
図4に示すように、フィルタ部12の第1周波数帯域(略40MHz〜略300MHz)と、フィルタ部13の第2周波数帯域(略300MHz〜)とは異なる周波数帯域で、フィルタ部12、13の遮断周波数(略300MHz)同士が一致している。
As shown in FIG. 4, the first frequency band (approximately 40 MHz to approximately 300 MHz) of the
フィルタ部12、13の遮断周波数、周波数帯域を図4に示した遮断周波数、周波数帯域にすることで、信号の周波数とフィルタ部12、13の合成インピーダンスとの関係は図5に示すようになり、フィルタ部12、13の合成インピーダンスを、略250MHz〜略360MHzの周波数帯域を除く増幅器11で信号を増幅することができる周波数の範囲内において、増幅器11の負荷インピーダンスである50Ω以下にすることができる。また、略250MHz〜略360MHzの周波数帯域においては、増幅器11の負荷インピーダンスである50Ωより大きくなり、特に、略300MHzの周波数では、フィルタ部12、13の合成インピーダンスが略270Ωと最大値となる。しかし、過去の経験において、フィルタ部12、13の合成インピーダンスが十倍程度であっても、増幅器11が発振することなく正常に動作していたことから、フィルタ部12、13から増幅器11に正帰還する信号の量を所定量以下にすることができるフィルタ部12、13の合成インピーダンスの値であると推測できる。そのため、フィルタ部12、13の遮断周波数(略300MHz)同士を一致させた場合であっても、増幅器11が信号を増幅することができる周波数の範囲内において安定して信号を増幅することができる。
By setting the cutoff frequency and frequency band of the
次に、チューナ部14は、フィルタ部12を通過したVHF帯の信号を同調させることが可能な回路である。チューナ部14で同調させたマルチメディア放送の信号に対して所定の処理を行うことで、図示していない表示装置でマルチメディア放送を視聴することができる。チューナ部15は、フィルタ部13を通過したUHF帯の信号を同調させることが可能な回路である。チューナ部15で同調させたテレビ放送の信号に対して所定の処理を行うことで、図示していない表示装置でテレビ放送を視聴することができる。
Next, the
以上のように、本発明の実施の形態1に係る無線受信装置1は、複数のフィルタ部12、13の遮断周波数同士が一致、又は一つのフィルタ部12(13)の遮断周波数が近傍する他のフィルタ部13(12)の第2(第1)周波数帯域に含まれている複数のフィルタ部12、13の前段に増幅器11を備えているので、フィルタ部12、13から増幅器11に正帰還する信号の量が所定量以下となるようにフィルタ部12、13の合成インピーダンスの値を抑えることができ、増幅器11が信号を増幅することができる周波数の範囲内において安定して信号を増幅することができる。また、増幅器11が発振することを防止することができる。
As described above, the
なお、本発明の実施の形態1に係る無線受信装置1は、増幅器11が信号を増幅することができる周波数の範囲は、VHF帯を含む所定の周波数の範囲(第1周波数の範囲)と、UHF帯を含む所定の周波数の範囲(第2周波数の範囲)との二つの所定の周波数の範囲を含む場合に限定されるものではなく、VHF帯、UHF帯を含まない二つの所定の周波数の範囲を含む場合であっても良い。
Note that, in the
(実施の形態2)
図6は、本発明の実施の形態2に係る無線受信装置の構成を示すブロック図である。図6に示す無線受信装置3は、VHF帯ローバンド、VHF帯ハイバンド及びUHF帯の信号を受信することができるアンテナ2が接続され、特に、VHF帯ローバンド(90MHz〜108MHz)のマルチメディア放送、VHF帯ハイバンド(207.5MHz〜222MHz)のマルチメディア放送及びUHF帯(470MHz〜770MHz)のテレビ放送の信号を受信することができる。そのため、本発明の実施の形態2に係る無線受信装置3は、実施の形態1に係る無線受信装置1に、VHF帯ローバンドの信号を受信するための構成が追加されている。
(Embodiment 2)
FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of a radio reception apparatus according to
無線受信装置3は、アンテナ2で受信した信号を増幅する増幅器31、増幅器31に接続されたフィルタ部32、33、34、フィルタ部32、33、34のそれぞれに接続されたチューナ部35、36、37を備えている。フィルタ部32、33、34は並列接続されている。なお、無線受信装置3を携帯電話機に組み込む場合は、図示していないが、アンテナ2と増幅器31との間に、携帯電話機の送信信号の周波数(例えば800MHz)を減衰させるトラップフィルタ部を挿入しても良い。
The
増幅器31は、VHF帯ローバンド、VHF帯ハイバンド及びUHF帯を含む周波数の範囲の信号を増幅することができる。増幅器31は、信号を増幅する際に、信号に付加される雑音が小さい低雑音増幅器(LNA)である。さらに、増幅器31は、外部から制御信号を供給することで、動作、不動作(スルー動作)の切替、信号の増幅度の変更(例えば10dBを20dBに変更)をすることができる。
The
フィルタ部32(第1フィルタ部)は、VHF帯ローバンドを含む所定の周波数の範囲(第1周波数の範囲)の信号を通過させることができる第1周波数帯域を有するローパスフィルタである。例えば、フィルタ部32は、定K型フィルタを組み合わせたT型回路で、直列接続された二つのコイル(各53nH)と、二つのコイルの接点と接地端子との間に設けられたコンデンサ(42.4pF)とで構成されている。フィルタ部33(第2フィルタ部)は、VHF帯ハイバンドを含む所定の周波数の範囲(第2周波数の範囲)の信号を通過させることができる第2周波数帯域を有するバンドパスフィルタである。例えば、フィルタ部33は、定K型フィルタを組み合わせたπ型回路で、直列接続された二つのコイル(各39.8nH)及び二つのコンデンサ(各151.6pF)と、二つのコンデンサの接点と接地端子との間に設けられたコイル(15.2nH)及びコンデンサ(63.6pF)とで構成されている。フィルタ部34(第3フィルタ部)は、UHF帯を含む所定の周波数の範囲(第3周波数の範囲)の信号を通過させることができる第3周波数帯域を有するハイパスフィルタである。例えば、フィルタ部34は、定K型フィルタを組み合わせたT型回路で、直列接続された二つのコンデンサ(各12.7pF)と、二つのコンデンサの接点と接地端子との間に設けられたコイル(15.9nH)とで構成されている。なお、フィルタ部32、34は、定K型フィルタを組み合わせたT型回路に限定されるものではなく、所定の周波数の範囲の信号を通過させることができる回路であれば、何れの回路構成であっても良い。フィルタ部33は、定K型フィルタを組み合わせたπ型回路に限定されるものではなく、所定の周波数の範囲の信号を通過させることができる回路であれば、何れの回路構成であっても良い。
The filter unit 32 (first filter unit) is a low-pass filter having a first frequency band that can pass a signal in a predetermined frequency range (first frequency range) including the VHF band low band. For example, the
さらに、第1周波数帯域を有するフィルタ部32と、第2周波数帯域を有するフィルタ部33、第3周波数帯域を有するフィルタ部34とは、それぞれ異なる所定の周波数の範囲の信号を通過させることができる。また、フィルタ部32の上限側の遮断周波数(通過した信号の強度が半減する周波数)が、フィルタ部33の第2周波数帯域に含まれている。逆に、フィルタ部33の下限側の遮断周波数が、フィルタ部32の第1周波数帯域に含まれている。さらに、フィルタ部33の上限側の遮断周波数が、フィルタ部34の第3周波数帯域に含まれている。逆に、フィルタ部34の下限側の遮断周波数が、フィルタ部33の第2周波数帯域に含まれている。
Furthermore, the
図7は、図6に示す無線受信装置3のシミュレーションで得られたフィルタ部32〜34の信号の周波数と信号の強度との関係を示したグラフである。図8は、図6に示す無線受信装置3のシミュレーションで得られた信号の周波数とフィルタ部32〜34の合成インピーダンスとの関係を示したグラフである。図7では、フィルタ部32を通過した信号の周波数と信号の強度との関係を波形L、フィルタ部33を通過した信号の周波数と信号の強度との関係を波形B、フィルタ部34を通過した信号の周波数と信号の強度との関係を波形Hとしてそれぞれ示している。
FIG. 7 is a graph showing the relationship between the signal frequency and the signal intensity of the
波形Lは、フィルタ部32が略75MHz〜略175MHz(フィルタ部32の第1周波数帯域)の信号を通過させ、上限側の遮断周波数が略175MHzとなることを示している。波形Bは、フィルタ部33が略165MHz〜略235MHz(フィルタ部33の第2周波数帯域)の信号を通過させ、下限側の遮断周波数が略165MHz、上限側の遮断周波数が略235MHzとなることを示している。波形Hは、フィルタ部34が略225MHz〜(フィルタ部34の第3周波数帯域)の信号を通過させ、下限側の遮断周波数が略225MHzとなることを示している。なお、遮断周波数は、強度が500mVの信号がフィルタ部32〜34を通過して信号の強度が半減(250mV)する周波数である。
The waveform L indicates that the
図7に示すように、フィルタ部32の第1周波数帯域(略75MHz〜略175MHz)と、フィルタ部33の第2周波数帯域(略160MHz〜略235MHz)と、フィルタ部34の第3周波数帯域(略225MHz〜)とは、それぞれ異なり、異なる周波数帯域を有するフィルタ部32〜34は、それぞれ異なる所定の周波数の範囲の信号を通過させることができる。また、フィルタ部32の上限側の遮断周波数(略175MHz)が、フィルタ部33の第2周波数帯域に含まれている。逆に、フィルタ部33の下限側の遮断周波数(略165MHz)が、フィルタ部32の第1周波数帯域に含まれている。さらに、フィルタ部33の上限側の遮断周波数(略235MHz)が、フィルタ部34の第3周波数帯域に含まれている。逆に、フィルタ部34の下限側の遮断周波数(略225MHz)が、フィルタ部33の第2周波数帯域に含まれている。
As shown in FIG. 7, the first frequency band (approximately 75 MHz to approximately 175 MHz) of the
フィルタ部32〜34の遮断周波数、周波数帯域を図7に示した遮断周波数、周波数帯域にすることで、信号の周波数とフィルタ部32〜34の合成インピーダンスとの関係は図8に示すようになり、フィルタ部32〜34の合成インピーダンスを、増幅器31で信号を増幅することができる周波数の範囲(例えば、0Hz〜2.0GHz)内において、増幅器31の負荷インピーダンスである50Ω以下にすることができる。合成インピーダンスが、増幅器31の負荷インピーダンス以下になるフィルタ部32〜34の前段に増幅器31を備えることで、フィルタ部32〜34から増幅器31に正帰還する信号の量を所定量以下にすることができ、増幅器31が信号を増幅することができる周波数の範囲内において安定して信号を増幅することができる。なお、フィルタ部32〜34から増幅器31に正帰還する信号の所定量は、無線受信装置3を実際に動作させた場合に増幅器31の動作が不安定となるフィルタ部32〜34の合成インピーダンスから類推される信号の量である。無線受信装置3の回路構成により、フィルタ部32〜34から増幅器31に正帰還する信号の所定量は異なる。
By setting the cutoff frequency and frequency band of the
また、フィルタ部32〜34の合成インピーダンスが、増幅器31の負荷インピーダンスより大きくなると、フィルタ部32〜34から増幅器31に正帰還する信号の量が増えるが、所定量より大きくならなければ増幅器31の動作が不安定になることも、増幅器31が発振することもない。例えば、第1周波数帯域を有するフィルタ部32と、第2周波数帯域を有するフィルタ部33と、第3周波数帯域を有するフィルタ部34とは、それぞれ異なる所定の周波数の範囲の信号を通過させることができる。また、フィルタ部32〜34の遮断周波数同士が一致する場合であっても、フィルタ部32〜34から増幅器31に正帰還する信号の量が所定量以下となるようにフィルタ部32〜34の合成インピーダンスの値を抑えることができ、増幅器31が信号を増幅することができる周波数の範囲内において安定して信号を増幅することができる。
Further, when the combined impedance of the
なお、複数のフィルタ部32〜34の遮断周波数同士が一致する場合とは、具体的に、フィルタ部32の上限側の遮断周波数(略175MHz)が、フィルタ部33の下限側の遮断周波数(略165MHz)と一致、フィルタ部33の上限側の遮断周波数(略235MHz)が、フィルタ部34の下限側の遮断周波数(略225MHz)と一致している場合である。
Note that the case where the cutoff frequencies of the plurality of
次に、チューナ部35は、フィルタ部32を通過したVHF帯ローバンドの信号を同調させることが可能な回路である。チューナ部35で同調させたマルチメディア放送の信号に対して所定の処理を行うことで、図示していない表示装置でマルチメディア放送を視聴することができる。チューナ部36は、フィルタ部33を通過したVHF帯ハイバンドの信号を同調させることが可能な回路である。チューナ部36で同調させたマルチメディア放送の信号に対して所定の処理を行うことで、図示していない表示装置でマルチメディア放送を視聴することができる。チューナ部37は、フィルタ部34を通過したUHF帯の信号を同調させることが可能な回路である。チューナ部37で同調させたテレビ放送の信号に対して所定の処理を行うことで、図示していない表示装置でテレビ放送を視聴することができる。
Next, the
以上のように、本発明の実施の形態1に係る無線受信装置3は、フィルタ部32の上限側の遮断周波数がフィルタ部33の第2周波数帯域に、フィルタ部33の下限側の遮断周波数がフィルタ部32の第1周波数帯域に、フィルタ部33の上限側の遮断周波数がフィルタ部34の第3周波数帯域に、及びフィルタ部34の下限側の遮断周波数がフィルタ部33の第2周波数帯域にそれぞれ含まれている複数のフィルタ部32〜34の前段に増幅器31を備えるので、フィルタ部32〜34から増幅器31に正帰還する信号の量が所定量以下となるようにフィルタ部32〜34の合成インピーダンスの値を抑えることができ、増幅器31が信号を増幅することができる周波数の範囲内において安定して信号を増幅することができる。また、増幅器31が発振することを防止することができる。
As described above, in the
なお、本発明の実施の形態2に係る無線受信装置3は、増幅器31が信号を増幅することができる周波数の範囲を、VHF帯ローバンドを含む所定の周波数の範囲(第1周波数の範囲)と、VHF帯ハイバンドを含む所定の周波数の範囲(第2周波数の範囲)と、UHF帯を含む所定の周波数の範囲(第3周波数の範囲)との三つの所定の周波数の範囲を含む場合に限定されるものではなく、VHF帯ローバンド、VHF帯ハイバンド、UHF帯を含まない三つの所定の周波数の範囲を含む場合であっても、四つ以上の所定の周波数の範囲を含む場合であっても良い。
Note that, in the
1、3 無線受信装置
2 アンテナ
11、31 増幅器
12、13、32〜34 フィルタ部
14、15、35〜37 チューナ部
1, 3
Claims (4)
該増幅器に接続され、前記増幅器が前記信号を増幅することができる周波数の範囲内において、それぞれ異なる所定の周波数の範囲の前記信号を通過させることができる周波数帯域を有する、並列接続された複数のフィルタ部と、
複数の前記フィルタ部のそれぞれに接続され、前記フィルタ部を通過した前記信号を同調させることが可能な複数のチューナ部と
を備え、
前記増幅器が前記信号を増幅することができる周波数の範囲内に含まれる二つの前記所定の周波数の範囲を第1周波数の範囲、第2周波数の範囲とした場合、
複数の前記フィルタ部は、
前記第1周波数の範囲の前記信号を通過させることができる第1周波数帯域を有する第1フィルタ部と、
前記第2周波数の範囲の前記信号を通過させることができる第2周波数帯域を有する第2フィルタ部と
を有し、
前記第1フィルタ部の上限側の遮断周波数と、前記第2フィルタ部の下限側の遮断周波数とが一致、
又は前記第1フィルタ部の上限側の遮断周波数が前記第2フィルタ部の前記第2周波数帯域に、及び前記第2フィルタ部の下限側の遮断周波数が前記第1フィルタ部の前記第1周波数帯域にそれぞれ含まれており、
前記遮断周波数における複数の前記フィルタ部の合成インピーダンスが、前記増幅器の負荷インピーダンス以下になることを特徴とする無線受信装置。 An amplifier for amplifying the signal received by the antenna;
A plurality of parallel-connected devices each having a frequency band that is connected to the amplifier and has a frequency band that allows the signal to pass through different predetermined frequency ranges within a frequency range in which the amplifier can amplify the signal. A filter section;
A plurality of tuner units connected to each of the plurality of filter units and capable of tuning the signal that has passed through the filter unit;
When the two predetermined frequency ranges included in the frequency range in which the amplifier can amplify the signal are the first frequency range and the second frequency range,
The plurality of filter units are
A first filter section having a first frequency band capable of passing the signal in the first frequency range;
A second filter unit having a second frequency band capable of passing the signal in the second frequency range;
Have
The cutoff frequency on the upper limit side of the first filter unit matches the cutoff frequency on the lower limit side of the second filter unit,
Alternatively, the cutoff frequency on the upper limit side of the first filter unit is in the second frequency band of the second filter unit, and the cutoff frequency on the lower limit side of the second filter unit is the first frequency band of the first filter unit. Each included in
The wireless reception device , wherein a combined impedance of the plurality of filter units at the cutoff frequency is equal to or less than a load impedance of the amplifier .
複数の前記フィルタ部は、
前記第1周波数の範囲の前記信号を通過させることができる第1周波数帯域を有する第1フィルタ部と、
前記第2周波数の範囲の前記信号を通過させることができる第2周波数帯域を有する第2フィルタ部と、
前記第3周波数の範囲の前記信号を通過させることができる第3周波数帯域を有する第3フィルタ部と
を備え、
前記第1フィルタ部の上限側の遮断周波数と、前記第2フィルタ部の下限側の遮断周波数とが、及び前記第2フィルタ部の上限側の遮断周波数と、前記第3フィルタ部の下限側の遮断周波数とがそれぞれ一致、
又は前記第1フィルタ部の上限側の遮断周波数が前記第2フィルタ部の前記第2周波数帯域に、前記第2フィルタ部の下限側の遮断周波数が前記第1フィルタ部の前記第1周波数帯域に、前記第2フィルタ部の上限側の遮断周波数が前記第3フィルタ部の前記第3周波数帯域に、及び前記第3フィルタ部の下限側の遮断周波数が前記第2フィルタ部の前記第2周波数帯域にそれぞれ含まれていることを特徴とする請求項1又は2に記載の無線受信装置。 When the three predetermined frequency ranges included in the frequency range in which the amplifier can amplify the signal are a first frequency range, a second frequency range , and a third frequency range ,
The plurality of filter units are
A first filter section having a first frequency band capable of passing the signal in the first frequency range;
A second filter section having a second frequency band capable of passing the signal in the second frequency range ;
A third filter unit having a third frequency band capable of passing the signal in the range of the third frequency ,
The cutoff frequency on the upper limit side of the first filter unit, the cutoff frequency on the lower limit side of the second filter unit, the cutoff frequency on the upper limit side of the second filter unit, and the lower limit side of the third filter unit The cut-off frequency matches each other
Or the said second frequency band of the cut-off frequency of the upper side of the first filter section and the second filter unit, before Symbol the first frequency band of the cut-off frequency of the first filter portion of the lower side of the second filter portion Furthermore, the cutoff frequency on the upper limit side of the second filter unit is in the third frequency band of the third filter unit, and the cutoff frequency on the lower limit side of the third filter unit is the second frequency of the second filter unit. The radio reception apparatus according to claim 1, wherein the radio reception apparatus is included in each band .
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