CN1134899C

CN1134899C - 高频装置

Info

Publication number: CN1134899C
Application number: CNB981203302A
Authority: CN
Inventors: T・莫利雷; 香田勉; 三岛昭; 尾崎哲也; 松下诚二
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1997-09-12
Filing date: 1998-09-12
Publication date: 2004-01-14
Anticipated expiration: 2018-09-12
Also published as: CN100372229C; JP3178382B2; CN1213213A; DE19841236A1; JPH1188122A; CN1505259A; US6233442B1

Abstract

一种高频装置，包括：一个输入端(21)；一个高频滤波器(22)，进入输入端(21)的信号被送入该高频滤波器(22)中；一个混频器(24)，其一输入端接入高频滤波器(22)的输出信号，其另一输入端接入本地振荡器(23)的输出信号；一个接入混频器(24)的输出信号的中频滤波器(25)；一个接入中频滤波器(25)的输出信号的输出端(27)；和一个设置在中频滤波器(25)附近的电子开关(30)，通过闭合该电子开关的两个接点产生中频滤波器(25)基本平坦的通带特性，其中电子开关(30)的闭合与断开由外部控制。因此使高频滤波器减小了调整误差。

Description

高频装置

发明领域

本发明涉及一种具有调整元件的高频装置。

背景技术

传统的高频装置将在下面说明。如图8所示，传统的高频装置是这样构成的，它包括：一个输入高频信号的输入端1；一个连接到输入端1的带通滤波器2；一个连接到带通滤波器2的一输出端的不平衡-平衡变换器3；一个平衡混频器6，其一个输入端与不平衡/平衡变换器3的输出端连接，其另一个输入端经缓冲器5与压控振荡器4的输出端连接；一个连接在平衡混频器6的两个输出端之间的中频滤波器7；一个连接到中频滤波器7的平衡-不平衡变换器8；一个连接平衡-不平衡变换器8的输出端的输出端9；一个连接到压控振荡器4的已知PLL(锁相环)电路10，用于控制压控振荡器4的振荡频率；和一个数据输入端11，用于把本地振荡频率指定数据供给PLL电路10。此外，为了调整该高频装置，在中频滤器7的两端分别设有测试端12、13。

下面说明具有上述结构的高频装置的工作情况。从输入端1输入的高频信号通过带通滤波器2。平衡混频器6把通过带通滤波器2的高频信号与压控振荡器4的输出信号相混合，然后从平衡混频器6输出具有和频或差频的信号，其中压控振荡器的输出信号根据数据输入端11输入的信号由PLL电路10确定。换句话说，从输入端1输入的高频信号可以根据由数据输入端11输入的数据信号而被调谐。具有54.25MHz至58.75MHz频带宽度的信号通过平衡混频器6的输出端由中频滤波器7选择，然后由后面的平衡-不平衡变换器8转换成不平衡输出，最后从输出端9输出。

带通滤波器2是电感和电容组成的高通滤波器，具有图9A中特性曲线41所示的通带特性。该高频信号被整形，使其具有这种通带特性曲线41。中频滤波器7由电感14和电容15的并联电路构成，具有如图9B中特性曲线42所示的通带特性。该中频信号被整形，使其具有这种通带特性曲线42。然而，由于带通滤波器2和中频滤波器7相互串联连接，因此从输出端9输出的输出波形可以由图9C中特性曲线43所示的合成波形给定。由于中频滤波器7的影响，在监测合成波形43的同时调整带通滤波器2(即获得图9A所示的特性曲线41)是困难的。因此，在中频滤波器7的两端12、13被具有降压电阻16的接触器插头17短路和降压以便消除中频滤波器7的影响后，可以在监测从输出端9输出的输出波形的同时调整带通滤波器2。

然而，根据上述的结构，中频滤波器7的影响还不能完全消除，这是因为接触器插头17的长度和降压电阻16是变化的，从而使接触器插头17的接触电阻等变化。因此，造成了作为高频滤波器的带通滤波器2的调节误差。

发明内容

本发明为了克服上述问题，其目的是提供一种可以减小高频滤波器的调整误差的高频装置。

根据本发明，高频装置包括：一个输入端；一个高频滤波器，进入输入端的信号被送入该高频滤波器；一个混频器，其一个输入端接入高频滤波器的输出信号，其另一个输入接入本地振荡器输出信号；一个接入混频器输出信号的中频滤波器；一个接入中频滤波器的输出信号的输出端；和一个电子开关，设置在中频滤波器附近，该电子开关与一个降压电阻串联后的支路并接到所述中频滤波器的两端，所述电子开关具有一对接点，能够通过闭合两个接点产生中频滤波器基本平坦的通带特性，以便减小高频滤波器的调整误差；用于断开和闭合电子开关的装置，在对高频滤波器进行调整时闭合电子开关，而在调整结束时断开电子开关。由于电子开关设置在中频滤波器的附近，因此该高频装置可以这样构成：它不包含传统装置中的接触器插头那样的不确定元件，而包含小调整误差的高频滤波器。

此外，由于电子开关的断开和闭合由外部控制信号间接执行，因此可以大大地减小高频信号通过中频滤波器时的影响。

此外，由于可以利用输出端，因此不需要使用接触器插头，所以可以简化生产设施和使生产设施的成本降低。

此外，在本发明的高频装置中，混频器、本地振荡器、和电子开关设在同一个集成电路中。由于在制造集成电路中的电子开关期间电子开关可以置于信号传输线的附近，因此可以极大地减小高频信号通过中频滤波器时的影响，并且这些部件也可以安装在同一个集成电路中。因此，可以把电子开关的成本减小到很小的范围，从而使整个设备成本降低。

此外，本发明的高频装置进一步包括：一个连接到本地振荡器的PLL电路，其中，本地振荡器的振荡频率由经数据输入端输入PLL电路的信号控制，电子开关的断开和闭合也受到控制。由于电子开关的控制信号取自数据控制端，因此不需要在集成电路中特别设置电子开关的控制端。此外，由于电子开关的控制可以由取自数据控制端的信号执行，因此，可以省略测试接触器插头，从而可以消除接触器插头造成的不良接触。此外，由于可以省去接触器插头，因此减小了测试架的尺寸和降低了成本。

此外，在本发明的高频装置中，一个平衡混频器作为混频器被使用，中频滤波器被连接在平衡混频器的输出端之间，串联连接的降压电阻和电子开关跨接在中频滤波器的两端。由于平衡混频器作为混频器被使用，该高频装置防外部噪声特性极佳，并且适用于集成电路。此外，高频滤波器可以在经降压电阻短路输出从而使中频滤波器的影响在被尽可能地减小的情况下调整。

此外，在本发明的高频装置中，一个不平衡混频器作为混频器被使用，中频滤波器被连接在不平衡混频器的输出与地之间，串联连接的降压电阻和电子开关跨接在中频滤波器的两端。由于不平衡混频器作为混频器被使用，因此，可以以低成本制成高频装置。此外，在尽可能地减小中频滤波器的影响的同时，可以通过经降压电阻短路中频滤波器的输出端来调整高频滤波器。

此外，根据本发明，高频装置包括多个并联连接的部件，其每一个由电子开关和调整元件制成并且其在输入端与输出端之间串联连接，其中电子开关的断开和闭合由接入电子开关控制端的信号控制。调整元件可以按以下方式调整；仅断开与预定调整元件并联连接的电子开关，和闭合与其它调整元件分别并联连接的所有电子开关。同样地，所有调整元件可以通过顺序地执行上述操作来调整。

此外，根据本发明，高频装置包括多个串联连接的部件，其每一个由电子开关和调整元件制成并且其在输入与输出之间并联连接，其中电子开关的断开和闭合由接入电子开关控制端的信号控制。预定调整元件可以按以下方式调整：仅闭合与预定调整元件串联连接的电子开关，和断开与其它调整元件分别串联连接的所有电子开关。同样地，通过顺序地执行上述的操作可以调整整个调整元件。

附图说明

本发明的目的、特征和优点将结合实施例参考附图详细进行描述。图中：

图1是本发明第一实施例的高频装置的电路方框图；

图2是本发明第二实施例的高频装置的电路方框图；

图3是本发明第二实施例的高频装置的相应部分的电路方框图；

图4A是作为本发明第二实施例的高频装置的相应部分的宽带带通滤波器的特性曲线图；

图4B是作为本发明第二实施例的高频装置的另外的相应部分的窄带带通滤波器的特性曲线图；

图4C是本发明第二实施例的高频装置又一相应部分的中频滤波器的特性曲线图；

图5是本发明第三实施例的高频装置的电路方框图；

图6是本发明第四实施例的高频装置的电路方框图；

图7是本发明第五实施例的高频装置的电路方框图；

图8是传统的高频装置的电路方框图；

图9A是作为传统高频装置的相应部分的带通滤波器的特性曲线图；

图9B是作为传统高频装置的另外的相应部分的中频滤波器的特性曲线图；

图9C是传统高频装置中合成输出波形的特性曲线图。

具体实施方式

下面结合附图说明本发明的实施例。

实施例1

在图1中，本发明的高频装置包括：一个输入端21；一个与输入端21相连接的带通滤波器22(作为高频滤波器的例子来使用)；一个混频器24，其一个输入端与带通滤波器22的输出端连接，其另一个输入端与本地振荡器23的输出端连接；一个与混频器24的输出端连接的中频滤波器25；一个与中频滤波器25的输出端连接的中频放大器26；一个与中频放大器26的输出端连接的输出端27；一个与本地振荡器23环路连接的PLL电路28；一个与PLL电路28连接的数据输入端29；一个设置在中频滤波器25的附近并且跨接在中频滤波器两端的电子开关30；和一个控制电子开关30断开和闭合的控制端31。

下面说明上述结构的高频装置的工作情况。从输入端21输入的高频信号通过带通滤波器22。混频器24混合通过带通滤波器22的高频信号与本地振荡器23的输出信号，然后从混频器24输出具有和频或差频的信号，其中本地振荡器23的输出信号根据数据输入端29输入的信号由PLL电路确定。换句话说，经输入端21输入的高频信号可以根据经数据输入端29输入的数据信号调谐。当混频器24的输出信号通过中频滤波器25时可以选择具有54.25MHz至58.75MHz频带宽度的信号，选择的信号由其后的中频放大器26放大，并从输出端27输出。

带通滤波器22和中频滤波器25分别由电感器和电容器构成，并且分别具有图9A中特性曲线41和图9B中特性曲线42所示的通带特性。因此，可以对各个信号整形，使其具有通带特性41和42。换句话说，在使用控制端31供给的信号闭合电子开关30使中频滤波器25的特性平坦(如42a所示)后，带通滤波器22可以在监测输出端27的输出信号的同时来调整，以使带通滤波器22的输出波形与通带特性曲线41一致。调整结束后，电子开关被断开。在这种方式中，由于电子开关30被设置在中频滤波器25的附近，因此可以提供不包含不确定元件和具有小调整误差的带通滤波器22的高频装置。

实施例2

图2是显示本发明的第二实施例的高频装置电路方框图。如图2所示，第二实施例的高频装置包括：一个输入高频信号的输入端51；一个与输入端51连接的宽带带通滤波器52；一个与宽带带通滤波器52输出端连接的高频放大器53；一个与高频放大器53的输出端连接的窄带带通滤波器54；一个与窄带带通滤波器54的输出端连接的不平衡-平衡变换器55；一个平衡混频器58，其一个输入端与不平衡-平衡变换器55的输出端连接，其另一个输入端经缓冲器57与本地振荡器56的输出端连接；一个连接在平衡混频器58两个输出端之间的中频滤波器59；一个连接中频滤波器59的平衡-不平衡变换器60；一个连接平衡-不平衡变换器60输出的输出端61；一个与本地振荡器56连接的公知PLL电路62，用于控制本地振荡器56的振荡频率；和一个数据输入端63，用于把本地振荡频率指定数据供给PLL电路62；和一个经降压电阻(dumping resistor)64(约50Ω)串联连接的电子开关65跨接在中频滤波器59两端。参考标记66代表电子开关65的控制端。

不平衡-平衡变换器55、本地振荡器56、缓冲器57、平衡混频器58、平衡-不平衡变换器60、降压电阻器64和电子开关65合并在第一集成电路67中。此外，PLL电路62合并在第二集成电路68中。

图3是显示降压电阻器64和电子开关65的电路图。端子69和70连接在中频滤波器59的两端。降压电阻64由两个分离的电阻器64a和64b组成。参考标记71a和71b代表其阴极连接在一起的二极管。晶体管72接在阴极与地之间的连接点。参考标记66代表经电阻73连接晶体管72基极的控制端。参考标记74代表基极电阻。

下面说明上述结构的高频装置的工作情况。从输入端51输入的高频信号通过带通滤波器52，然后由高频放大器53放大，再通过带通滤波器54。平衡混频器58混合通过带通滤波器54的信号与本地振荡器56的输出信号，然后从混频器58输出具有和频或差频的信号，其中本地振荡器的输出信号根据从数据输入端63输入的信号由PLL电路62确定。换句话说，从输入端51输入的高频信号可以根据数据输入端63输入的数据信号调谐。当平衡混频器58的输出信号通过中频滤波器59时，它可以转换成具有54.25MHz至58.75MHz频带宽度的信号，再由下面的平衡-不平衡变换器60变换成不平衡输出，然后从输出端61输出。

带通滤波器52和54分别是高频滤波器，并且分别由电感和电容的并联电路制成。带通滤波器52和54分别具有图4A中的特性曲线44和图4B中的特性曲线45所示的通带特性。因此，可以对信号整形，使其具有通带特性44和45。中频滤波器由电感75(约1μH)和电容76(约8pF)并联电路制成，并具有图4C中特性曲线46所示的通带特性。因此，可以对信号整形，使其具有这种通带特性46。换句话说，通过把控制端66设置为高电平可以使晶体管72、二极管71a和二极管71b导通，以使中频滤波器59的两端可以由降压电阻64a和64b降压。以这种方式调整带通滤波器52和54，可以使中频滤波器59的影响减小到忽略不计的程度，即，可以使其产生的影响能够像图9B中特性曲线42b所示的那样小。

不平衡混频器可以作为混频器来使用。在这种情况下，中频滤波器被接在不平衡混频器的输出与地之间，降压电阻和电子开关跨接在中频滤波器的两端被串联连接。如果这种结构被采用，则可以通过使用作为混频器的不平衡混频器以低成本制成高频装置。此外，高频滤波器也可以在这种情况下来调整，即经降压电阻短路中频滤波器的输出端以尽可能地减小中频滤波器影响的情况下来调整。

实施例3

图5示出了本发明第三实施例高频装置。第二实施例与第三实施例的区别存在于：第二实施例使用的第一集成电路67和第二集成电路68被合并入一个集成电路80中。所以，由于作为供给电子开关65的控制信号的信号可以取自数据控制端63，因此，不需要在集成电路80中设置电子开关65的控制端66。此外，由于电子开关65的控制可以由取自数据控制端63的信号来操作，由于，可以省略接触器插头产生的检测接触。所以，可以消除接触器插头造成的不良接触。此外，由于可以省略接触器插头，因此可以减小测试架的尺寸并实现低成本。

实施例4

图6示出了本发明第四实施例高频装置。根据第四实施例，这种高频装置可以这样设置：每一个由一个电子开关81和一个调整元件82组成的三个并联连接的部件经缓冲器85串联连接在输入端83与输出端84之间，并且电子开关81的断开和闭合由从控制端86供给的信号控制。通过断开与调整元件82并联连接的电子开关81和闭合分别与其它调整元件82a、82b并联连接的其它电子开关81a、81b，可以调整调整元件82。同样地，其它调整元件82a、82b也可以通过顺序地执行上述操作来调整。

实施例5

图7示出了本发明第五实施例的高频装置。根据第五实施例，这种高频装置可以这样设置：每一个由一个电子开关91和一个调整元件92组成的三个串联部件并联连接在输入端93与输出端94之间，电子开关91的断开和闭合由从控制端95供给的信号控制。通过仅闭合与调整元件92串联连接的电子开关91和断开分别与其它调整元件92a、92b串联连接的所有电子开关91a、91b，可以调整调整元件92。在相同的方式下，其它调整元件92a、92b可以通过顺序地执行上述操作来调整。

如上所述，根据本发明，电子开关被移到中频滤波器的附近，并且在电子开关两端闭合时用来使中频滤波器的通带特性平坦，而且电子开关的断开和闭合可以从外侧控制。由于电子开关被移到中频滤波器的附近，因此高频装置可以这样设置：不包含像现有技术中接触器插头那样的不确定元件而包含了小调整误差的高频滤波器。

此外，由于电子开关的这种断开和闭合由外部控制信号间接操作，因此可以极大地减小高频信号通过中频滤波器时的影响。

此外，由于不需要使用接触器插头，因此可以简化生产设施，还可以使生产设施的成本降低。

Claims

1.一种高频装置，其特征在于该高频装置包括：

一个输入端；

一个高频滤波器，输入到输入端的信号被送入该高频滤波器；

一个混频器，其一个输入端接入高频滤波器的输出信号，其另一个输入端接入本地振荡器的输出信号；

一个接入混频器输出信号的中频滤波器；和

一个接入中频滤波器的输出信号的输出端；

其特征在于所述装置还包括：

一个电子开关，设置在中频滤波器附近，该电子开关与一个降压电阻串联后的支路并接到所述中频滤波器的两端，所述电子开关具有一对接点，能够通过闭合两个接点产生中频滤波器基本平坦的通带特性，以便减小高频滤波器的调整误差；

用于断开和闭合电子开关的装置，在对高频滤波器进行调整时闭合电子开关，而在调整结束时断开电子开关。

2.根据权利要求1所述的高频装置，其特征在于所述的混频器、所述的本地振荡器、和所述的电子开关合并入一个单个集成电路中。

3.根据权利要求2所述的高频装置，其特征在于进一步包括：一个连接到本地振荡器的锁相环(PLL)电路，用于由经数据输入端输入锁相环(PLL)电路的信号控制本地振荡器的振荡频率和电子开关的断开和闭合。

4.根据权利要求2所述的高频装置，其特征在于一个平衡混频器作为混频器被使用，中频滤波器被连接在平衡混频器的输出之间，串联连接的降压电阻和电子开关跨接在中频滤波器的两端。

5.根据权利要求2所述的高频装置，其特征在于一个不平衡混频器作为混频器被使用，中频滤波器被连接在不平衡混频器的输出与地之间，串联连接的降压电阻和电子开关跨接在中频滤波器的两端。