CN1076148C

CN1076148C - 双超外差调谐器

Info

Publication number: CN1076148C
Application number: CN96103329A
Authority: CN
Inventors: 安部修二; 小野裕司; 吉田和由; 德永猛
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1995-03-27
Filing date: 1996-03-27
Publication date: 2001-12-12
Anticipated expiration: 2016-03-27
Also published as: JPH08265205A; TW382163B; US5918168A; US6308056B1; CN1139343A; CN1352496A

Abstract

本发明的目的在于提供一种以简易的电路结构适应于小型轻量化而且因高性能而在经济上有利的双超外差调谐器，具有根据第1本机振荡信号把输入的高频信号变频为第1中频信号的第1变频装置，对从第一变频装置输出的第1中频信号实施对应于第1中频带的带通滤波处理的滤波器，以及根据第2本机振荡信号把该滤波器的输出信号变换为第2中频信号的第2变频装置，在滤波器中使用介质滤波器。

Description

双超外差调谐器

本发明涉及适用于如CATV(有线电视)广播、卫星广播以及UHF(超高频)频带内的HDTV(高清晰度电视)广播等的接收中的双超外差调谐器的改善。

众所周知，上述的双超外差调谐器以往都构成为图15所示的结构。即，在输入端子11上接收广播并供给所得到的RF(射频)信号。该输入端子11供给的RF信号通过所接收的全部频带都能通过的宽带BPF(带通滤波器)12，在RF放大电路13中被放大后供给第1变频电路14。

该第1变频电路14根据从第1本机振荡电路15输出的本机振荡信号进行把输入的RF信号变换为规定的第1中频信号的频率变换(上变频)。作为该第1变频电路14，通常使用平衡输出型变频电路。于是，从第1变频电路14平衡输出第1中频信号。

从该第1中频变换电路14平衡输出的第1中频信号通过平衡—非平衡变换用变压器16变换为非平衡信号后，供给非平衡输入型的第1中频用BPF17，进行对应于第1中频带的频带滤波处理。而且，从该非平衡输入型BPF17输出的第1中频信号串联地经过分别对应于第1中频带而设定的第1中频放大电路18及第1中频用BPF19后，供给第2变频电路20。

该第2变频电路20根据从第2本机振荡电路21输出的本机振荡信号，把输入的第1中频信号变频为规定的第2中的频信号(下变频)。而且，从该第2变频电路20输出的第2中频信号串联地经过分别对应于第2中频带设定的第2中频用BPF22及第2中频放大电路23后从输出端子24取出。

这里，上述双超外差调谐器的构成如图16(a)所示，例如在印刷电路板25上装配如空心线圈等插入部件26和各种平面安装部件27。这时，印刷电路板25的两个面上都形成着电路图案25a。而且，插入部件26从印刷电路板25的正面一侧插入，与平面安装部件27一起用焊锡28连接到在印刷电路板背面一侧形成的电路图形25a上。

另外，用焊锡28连接到在印刷电路板25正面一侧形成的电路图案25a上的平面安装部件27上要进行回流焊接处理。此外，装配了各种插入部件26及平面安装部件27等的印刷电路板25如图16(b)所示，被封装在屏蔽盒体29内，同时，电路块之间用屏蔽板29a隔开，由此确保电路块相互间的隔离。

然而，在上述那样以往的双超外差调谐器中，为了简化电路结构及谋求更进一步的高性能化，正强烈地希望实施更多的改善，响应这一要求，目前正在盛行对所有细节部分进行各种开发。

因此，本发明就是考虑到上述情况而开发的，目的在于提供以简易的电路结构适于小型轻量化，而且具有高性能并在经济方面也是有利的极为良好的双超外差调谐器。

本发明提供了超外差式调谐器，特征在于，它包括：

输入高频信号的输入端子，

有第一个调谐电路，和与上述的第一个调谐电路耦合，生成并输出第一个本机振荡信号的第一个本机振荡电路，包含有源混频电路，将上述的高频电视信号和上述的第一个本机振荡信号混合起来生成并输出第一个中频信号的第一个频率变换电路，在集成电路内至少形成上述的第一个本机振荡电路和第一个频率变换电路的第一个频率变换装置，

与上述第一个频率变换装置的输出端连接的，用于通过滤波取出与上述的第一个中频频带相当的第一个中频信号的带通滤波器，和

有第二个调谐电路，与上述的第二个调谐电路耦合，生成并输出第二个本机振荡信号的第二个本机振荡电路，和包含有源混频电路，将来自上述的带通滤波器的第一个中频信号和上述的第二个本机振荡信号混合起来生成并输出第二个中频信号的第二个频率变换电路，在集成电路内至少形成上述的第二个本机振荡电路和第二个频率变换电路的第二个频率变换装置。

本发明提供了超外差式调谐器，特征在于，它包括：

输入高频信号的输入端子，

有第一个调谐电路，与上述的第一个调谐电路耦合，生成并输出第一个本机振荡信号的第一个本机振荡电路，和包含有源混频电路，将上述的高频电视信号和上述的第一个本机振荡信号混合起来生成并输出第一个中频信号的第一个频率变换电路，在集成电路内至少形成上述的第一个本机振荡电路和第一个频率变换电路的第一个频率变换装置，

与上述的第一个频率变换装置的输出端连接，用于通过滤波取出与上述的第一个中频频带相当的第一个中频信号的带通滤波器，和

有形成声表面波滤波的谐振电路，与上述的谐振电路耦合，生成并输出第二个本机振荡信号的第二个本机振荡电路，和包含有源混频电路，将来自上述的带通滤波器的第一个中频信号和上述的第二个本机振荡信号混合起来生成并输出第二个中频信号的第二个频率变换电路，在集成电路内至少形成上述的第二个本机振荡电路和第二个频率变换电路的第二个频率变换装置。

本发明提供了超外差式调谐器，特征在于，它包括：

输入高频信号的输入端子，

与第一个频率变换装置的输出端连接，用于通过滤波取出与上述的第一个中频频带相当的第一个中频信号的带通滤波器，和

有电介质谐振器，与上述的电介质谐振器耦合，生成并输出第二个本机振荡信号的第二个本机振荡电路，和包含有源混频电路，将来自上述的带通滤波器的第一个中频信号和上述的第二个本机振荡信号混合起来生成并输出第二个中频信号的第二个频率变换电路，在集成电路内至少形成上述的第二个本机振荡电路和第二个频率变换电路的第二个频率变换装置。

图1是示出涉及本发明的双超外差调谐器的一实施例的结构框图。

图2是示出本发明的第2实施例的结构框图。

图2是为说明该第2实施例的动作而示出的特性图。

图4是示出本发明的第3实施例的结构框图。

图5是示出本发明的第4实施例的结构框图。

图6是示出本发明的第5实施例的结构框图。

图7是示出本发明的第6实施例的结构框图。

图8是示出本发明的第7实施例的结构框图。

图9是本发明的第8实施例的示意图。

图10是示出本发明的第9初稿例的平面图。

图11是本发明的第10实施例的示意图。

图12是本发明的第11实施例的示意图。

图13是用于说明把介质滤波器向印刷电路板上焊接的示意图。

图14是本发明的第12实施例的示意图。

图15是示出以往的双超外差调谐器的结构框图。

图16是用于说明该调谐器在印刷电路板上的安装状态的示意图。

以下，参照附图详细地说明本发明的一实施例。图1(a)中，与图15相同的部分标附图样的符号。即，分别用介质滤波器构成第1中频用BPF17、19。作为第1中频用BPF17、19，以往分别使用L(线图)，C(电容)调谐滤波器和螺旋形滤波器。然而，这些LC调谐滤波器和螺旋形滤波器中，由于不能把电路Q值取得很高，因而存在难于确保比较接近中心频率的部分的衰减量，以及调谐器安装后还需要调整的问题。

而如果在第1中频用滤波器BPF17、19中分别使用介质滤波器，则即使是为了宽带接收而要把第1中频取得较高时，也能够确保为第1中频带的带通滤波器所要求的衰减量。还有，对于老化和温度变化，也能够容易得到稳定的动作。进而，在第1中频为600MHE时，如图1(b)所示，还能够在平衡—不平衡变换用变压器16和第2变频电路20之间仅连接1个介质滤波器构成的第1中频用的BPF29。另外，第1中频带通滤波还能够不用调整。

图2(a)示出本发明的第2实施例。图2(a)中，和图1(a)相同的部分上标附同样的符号。即，在平衡—不平衡变换用变压器16和由介质滤波器构成的第1中频用BPF17之间插接穿心式电容器30的同时，在第1中频用BPF17和第1中频放大电路18之间插接穿心式电容器31。

即，一般的介质滤波器具有图3(a)所示的频率特性，以单一的介质滤波器不能确保高频带段衰减量，特别是在奇数的高次谐振点几乎得不到衰减量，所以，存在从第1及第2本机振荡电路14、21产生的相同高次谐波之间的差频落入到第2中频带，易于发生寄生干扰这样的问题。

然而，如果在第1中频用BPF17的输入一侧和输出一侧分别使用穿心式电容器30、31，则频率特性成为图3(b)所示那样能够充分地确保高频段的衰减量。另外，在使用1个第1中频用BPF29时，如图2(b)所示，如果在该BPF29的输入一侧和输出一侧分别连接穿心式电容器30、31，则能够得到同样的效果。

图4示出本发明的第3实施例。图4中，和图1(b)相同的部分标附同样的符号。即，在由介质滤波器构成的第1中频用BPF29和第1变频电路20之间插入连接着耦合电容C₁和由谐振电感L₁、谐振电容C₂构成的陷波滤波器32。该陷波滤波器32的谐振点由谐振电感L₁和谐振电容C₂的并联电路决定。

即，仅用由介质滤波器构成的第1中频用BPF29难于确保第2变频电路20的镜像抑制频带的衰减量，特别在使用1个介质滤波器时，难度更大。

然而，如上那样，通过在第1中频用BPF29的输出一侧连接陷波滤波器32，就能够容易地确保第2变频电路20的镜像频带的衰减量。另外，带能够把该陷波滤波器32利用于防止第1本机振荡电路15的泄漏。还有，陷波滤波器32连接到第1中频用BPF29的输入一侧也能够得到同样的效果。另外，上述耦合电容C₁也能够更换为耦合电感。

图5示出本发明的第4实施例。图5中，和图1(a)相同的部分标附同样的符号。即，把RF放大电路13、第1变频电路14和第1本机振荡电路15集成化为第1变频单元33，把第2变频电路20和第2本机振荡电路21集成化为第2变频单元34。而且，在第1本机振荡电路15上外接由线圈L₂、电阻R₁及变容二极管D₁构成的谐振电路35，在第2本机振荡电路21上外接由线圈L₃、电阻R₂及变容二极管D₂构成的谐振电路36。

即，以往，由了作为第1变频单元33使用由分立元件构成的二极管双平衡混频器，作为第2变频单元34使用由分立元件构成的二极管混频器和FET混频器等，故存在易于发生第1及第2本机振荡电路15、21的相同高次谐波之间的差频输出到第2中频带的寄生干扰这样的问题。

然而，作为第1及第2变频单元33、34，由于通过分别使用集成化了的有源混频器，能够减少第1及第2本机振荡电路15、21之间的相互泄漏，因而能够比较容易地抑制第1及第2本机振荡电路15、21的高次谐波之间的差频输出到第2中频带的寄生干扰，能够促进小型轻量化及高性化。

图6示出本发明的第5实施例。即，作为在第2本机振荡电路21中使用的谐振电路，使用弹性表面波谐振器37〔以下，称为SAW(表面声波)谐振器〕。即，以往，由于作为第2本机振荡电路21的谐振电路使用L/C谐振电路，故存在对于温度变化和湿度变化难于确保充分的频率稳定度的问题。然而，通过在第2本机振荡电路21内所使用的谐振电路中使用SAW谐振器37，就能够对于温度变化和湿度变化等确保充分的频率稳定度。

图7示出本发明的第6实施例。即，作为在第2本机振荡电路21中使用的谐振电路，使用介质振荡器38。即，以往，由于作为第2本机振荡电路21的谐振电路使用L/C谐振电路，故存在对于温度变化和湿度变化难于确保充分的频率稳定度的问题。然而，通过把介质振荡器38用于第2本机振荡电路21中使用的谐振电路，就能够对于温度变化和温度变化等确保充分的频率稳定度。

图8示出本发明的第7实施例。即，第1变频电路14和平衡—不平衡变换用变压器16之间，在传送第1变频电路14的一个平衡输出的连接线14a上，连接作为可变阻抗元件的微调电容39。即，若如以往那样，仅直接平衡连接第1变频电路14和平衡—不平衡变换用变压器16，则存在第1变频电路14和平衡—不平衡变换用变压器16之间电路及物理方面的平衡不充分的问题。

然而，通过在传送第1变频电路14的一个平衡输出的连接线14a上连接微调电容39，使得能够调整平衡，因而能够补偿集成化了的第1变频单元33和平衡—不平衡变换用变压器16及周边电路的不平衡成分，能够改善畸变特性和泄漏特性。

图9示出本发明的第8实施例。即，如图9(a)所示，把构成第1中频用BPF17、19、29等的介质滤波器40构成为非插入型，用焊锡42把介质滤波器40的电极40a连接在印刷电路板41的正面一侧所形成的电路图案41a上，用焊锡42把第1中频放大器18的电极18a连接在于印刷电路板41的反面一侧所形成的电路图案416上。另外，图9(b)、(c)示出分别从正面一侧和反面一侧看去时印刷电路板41的状态。

以往，由于使用插入型的BPF，则存在若把第1中频放大电路18配置在BPF的背面，就难于确保两者间的隔离这样的问题。然而，由于把非插入型的介质滤波器40安装在印刷电路板41的正面一侧，把第1中频放大电路18安装在印刷电路板41的反面一侧，故能够不影响介质滤波器40和第1中频大电路18之间的隔离又能促进小型化。

图10示出本发明的第9实施例。即，在印刷电路板41的正面一例，彼此隔开予定的间隔并排设置构成第1中频用BPF17、19的2个介质滤波器43、44。这些介质滤波器43、44分别在其两个侧面各设3个总共6个连接电极43a—43f，44a—44f。

而且，各介质滤波器43、44以其图中左上左端的连接电极43a、44a为输入端，以其图中右下端的连接电极43f、44f为输出端。即，各介质波波器43、44作为其输入端的连接电极43a、44a和作为其输出端的连接电极43f、44f配置在对角的位置上。

还有，印刷电路板41的反面一侧，在各介质滤波器43、44相互间的大致中央位置，配置着第1中频放大电路18，而且，用形成在印刷电路板41反面一侧的电路图案41c连接作为介质滤波器43输出端的连接电极43f和第1中频放大电路18的输入电极18b，用形成在印刷电路板41反面一侧的电路图案41d连接第1中频放大电路18的输出电极18c和作为介质滤波器44输入端的连接电极44a。

另外，若把介质滤波器43、44和第1中频放大电路18组合起来的电路视为1个对从平衡—不平衡变换用变压器16输出的第1中频信号实施用于供给第2变频电路19的处理的一个中频处理电路，则作为该中频处理电路输入端的连接电极43a和作为输出端的连接电极44f也配置在对角的位置上。

即，介质滤波器43、44其自身的输入输出端为对角配置的同时，介质滤波器43、44相互的输入输出端也对角配置，而且，和第1中频放大电路18组合而构成的中频处理电路的输入输出端也为对角配置，因而，能够充分地确保各输入输出相互间的隔离。

图11示出本发明的第10实施例。即，如图11(a)所示，在印刷电路板41的正面一侧，在配置构成上述第1中频用BPF17、19、29等的介质滤波器45的部分上，形成比介质滤波器45在印刷电路板41上的接触面积更大的接地图案46。

还有，该接地图案46在形成作为介质滤波器45的输入端的连接电极45a的一侧延伸出去并大于介质滤波器45在印刷电路板41上的接触面积。还有，该接地图案46如图11(b)所示，在与作为介质滤波器45的输入端及输出端的连接电极45a、45f对应的部分上留有切口。

于是，能够大面积地获得接地图案46，能够充分地确保介质滤波器45输入输出间的隔离。

图12示出本发明的第11实施例。即，例如，用焊锡49把空芯线圈等插入部件47和各种平面安装部件48等。接到形成于印刷电路板41的正面一侧的电路图案41a上，在印刷电路板41的反面一侧，在除去一部分信号线和电源线以及插入部件47的引线部分的大部分上形成接地图案50。

由此，即使把调谐器小型化时，也能够确保必要的电路隔离，能够比较容易地抑制双超外差调谐器特有的第1及第2本机振荡电路15、21的相同高次谐波间的差频输出到第1中频带的寄生干扰，此外，泄漏的抑制及壳体影响的降低也极为有效。另外，还能够充分地促进调谐器的薄型化。

下面，说明在印刷电路板上回流焊接介质滤波器的处理。即，介质滤波器为了取小型且稳定的接地方法，则除去连接端子外成为整个面接地。因此，在以往，如图13(a)所示，在印刷电路板51上形成接触未图示的介质滤波器的部件接地区52，在该部件接地区52上通过焊锡掩模53载置介质滤波器，并流入焊锡。由此，如较13(6)所示，用焊锡55把介质滤波器54连接到印刷电路板51上的部件接地区52上。

这里，若设部件接地区52的面积为S₁，焊锡掩模53上按部件接地区52的形状切下部分的面积为S₁·K(K通常为1.1)，焊锡掩模53的厚度为T₁，则焊锡55的厚度T₂为：

T₂＝S₁·K·T₁/S₁＝T₁·1.1

而且，为使焊锡55的厚度T₂加厚，可以使焊锡掩模53的面积大于S₁·K，即D＞1.1，但若焊锡55过厚，则焊锡55从部件接地区52泄漏而成为产生焊球的原因。另外，若K＜1.1，则焊锡55变薄，由于印刷电路板51和介质滤波器54的膨胀率的差别。而在TST试验中发生焊锡断裂。这些不适宜的情况的每一个都构成高频特性恶化和制造不良的重大原因。

因此，如图14(a)所示，在部件接地区52的予定位置设置阻焊剂56，而且，通过锡掩模53在该阻焊剂56上设置介质滤波器54，使焊锡55流入。于是，若设部件接地区52的面积为S₁·0.7，焊锡掩模53的面积为S₁·1.1，厚度为T₁，则焊锡55的厚度T₂′成为：

T₂′＝S₁·1.1·T₁/(S₁·0.7)＝T₁·1.57于是

T₂′＝1.43T₂这样就能够用同样大的焊锡掩模53，即用等量的焊锡55而使焊锡55的厚度比以往的厚。

还有，由于附着在阻焊剂56上的焊锡向四周扩散，所以阻焊剂56和介质滤波器54之间形成空间。由此，能够缓和对于温度和冲击的压力。另外，通过设置阻焊剂56，由于能获得印刷电路板51和介质滤波器54之间的间隔，所以，即使印刷电路板51和介质滤波器54的膨胀率不同，也能够减小加到焊锡55上的力，能够防止焊锡断裂。

另外，本发明不限于上述各实施例，在不脱离其要点的范围内能够实施种种变形。

如以上详述的那样，若根据本发明，则能够提供以简易的电路结构适于小型轻量化并且性能高的以及在经济上也有利的极其良好的双超外差调谐器。

Claims

1.超外差式调谐器，特征在于，它包括：

输入高频信号的输入端子，

2.在权利要求项1的超外差式调谐器中，上述的带通滤波器的特征是它是由电介质滤波器构成的。

3.在权利要求项1的超外差式调谐器中，上述的带通滤波器的特征是它是由串联配置的第一个和第二个电介质滤波器构成的，在第一个和第二个电介质滤波器之间有放大上述的第一个中频信号的放大电路。

4.超外差式调谐器，特征在于，它包括：

输入高频信号的输入端子，

5.超外差式调谐器，特征在于，它包括：

输入高频信号的输入端子，