CN1620763A - 高频信号接收装置 - Google Patents

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CN1620763A
CN1620763A CNA038000350A CN03800035A CN1620763A CN 1620763 A CN1620763 A CN 1620763A CN A038000350 A CNA038000350 A CN A038000350A CN 03800035 A CN03800035 A CN 03800035A CN 1620763 A CN1620763 A CN 1620763A
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古泽利浩
藤岛明
竹内博敏
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

本发明涉及高频信号接收装置，该装置具有输入的信号供给一端子，本机振荡器的输出供给另一端子的混频器、与混频器的输出连接的滤波器、以及提供滤波器的输出的输出端。至少混频器及滤波器由平衡电路形成，因此能够提高消除干扰能力，缩小各电路间的距离，还不需要屏蔽干扰的隔板等，接收装置可以小型化。

Description

高频信号接收装置
技术领域
本发明涉及接收电视信号等高频信号的高频信号接收装置。
背景技术
图6为已有的高频信号接收装置的方框图。已有的接收装置具有将高频信号输入的输入端子1；将输入端子1输入的信号作为输入的输入电路2；将输入电路2的输出供给其一端子输入，同时将本机振荡器4的输出供给另一端子输入的混频器3；将混频器3的输出作为输入的滤波器5；将滤波器5的输出供给其一端子输入，同时将第2本机振荡器6的输出供给另一端子输入的第2混频器7；将第2混频器7的输出作为输入的解调电路8；与本机振荡器4环路连接的PLL(Phase Locked Loop；锁相环)电路10；以及与PLL电路10连接的石英振荡器11。各电路用不平衡电路构成。
在已有的接收装置中，如图7所示，各电路用金属制的隔板12隔开，而且用金属制的框架13覆盖。
在上述已有的接收装置中，有时石英振荡器11的振荡信号的高次谐波等会窜入混频器3、滤波器5或输入电路2等。为了防止发生这种情况，必须隔开一定距离配置各电路，或者用金属制的隔板12及框架13覆盖本机振荡电路4、PLL电路10及石英振荡器11。因此，高频信号接收装置体积增大。
发明内容
高频信号接收装置具有本机振荡器；高频信号供给一端子，本机振荡器的输出供给另一端子的，由平衡电路形成的混频器；以及与混频器的输出连接的，由平衡电路形成的滤波器。
该高频信号接收装置由于上述各电路之间不容易受影响，因此能够实现小型化。
附图说明
图1为本发明实施形态1的高频信号接收装置的电路图。
图2为实施形态1的高频信号接收装置的主要部分平面图。
图3为实施形态1的高频信号接收装置的主要部分剖面图。
图4为本发明实施形态2的高频信号接收装置的电路方框图。
图5为本发明实施形态3的高频信号接收装置的电路方框图。
图6为已有的高频信号接收装置的方框图。
图7为已有的高频信号接收装置的元器件配置图。
具体实施形态
实施形态1
图1为本发明实施形态1的高频信号接收装置的电路图。来自天线的数字电视广播等的平衡的，即振幅相同而相位相反的2个高频信号输入的输入端子21上，连接低噪声放大器22，将高频信号放大。低噪声放大器22的输出信号供给混频器25的一端子，而混频器25的另一端子与第1本机振荡器24的输出连接。
第1混频器25将本机振荡器24的振荡信号与低噪声放大器22的输出信号混频，将输入至输入端子21的高频信号变换为其最大频率的约1.5倍的中间频率信号。在实施形态1中，输入的电视广播信号等高频信号是约50MHz至800MHz频率的信号，该中间频率信号由于其频率为1.2GHz，因此不容易受到输入信号的2次失真及3次失真等的干扰。
与第1混频器25的输出连接的表面弹性波(SAW)滤波器26是将中间频率信号的频率作为中心，将电视广播信号的频带作为通频带。SAW滤波器26具有非常陡峭的衰减特性，因此仅所需要的频率信号能够通过，能够可靠消除不需要的干扰。
另外，在接收模拟电视广播信号及数字电视广播信号这两种信号时，必须有各电视广播信号的频带，因此SAW滤波器26的通频带为6MHz。在仅接收数字声音广播信号时，采用具有0.428MHz的通频带的SAW滤波器作为滤波器26。
在实施形态1中，中间频率非常高，达到1.2GHz，因此SAW滤波器26能够做得很小，高频信号接收装置能够小型化。
SAW滤波器26的输出供给第2混频器28的一端子，从本机振荡器27输出的信号供给混频器28的另一端子。实施形态1的第2混频器28由第1和第2混合部这两个混合部形成，即将来自本机振荡器27的信号与来自SAW滤波器26的信号混频的第1混频部分和将来自本机振荡器27的信号相位反转90度的信号与来自SAW滤波器26的信号混频的第2混频部。第1及第2混频部分别对来自SAW滤波器26的信号进行直接检波，从中抽取作为色信号的I信号及Q信号。因而不需要另外的检波器，能够得到小型高频信号接收装置。在这种情况下，本机振荡器27的振荡频率与中间频率信号的频率近似相等。
第2混频器28的输出供给解调电路29，用解调电路29解调的输出供给输出端子30。
第1 PLL电路31与本机振荡器4形成环路，第2 PLL电路32与本机振荡电路27环路连接。石英振荡器33作为基准与PLL电路31及32的输入端子连接，在实施形态1的高频信号接收装置中，这些元器件都形成在1块印制电路基板上。
第1混频器25、SAW滤波器26及第2混频器28是由输入输出平衡的2个高频信号的平衡电路形成的，在这些电路之间同时交换平衡的2个高频信号。因而，即使本机振荡器24或石英振荡器33的振荡信号及其高次谐波等窜入混频器25或SAW滤波器26等，也由于这些电路是用消除干扰能力强的平衡电路形成，因此能够消除干扰。所以，可以缩小本机振荡器24与混频器25或SAW滤波器26等的距离。
另外，隔开本机振荡器24与混频器25或SAW滤波器26之间用的金属制隔板也可以采用简单的隔板，因此能够使高频信号接收装置小型化。
再有，在实施形态1中，低噪声放大器22、本机振荡器24、第2混频器28及本机振荡器27也都由平衡电路形成。因此，本机振荡器24、石英振荡器33或本机振荡器27的振荡信号或其高次谐波等窜入低噪声放大器22，造成干扰的情况也不会发生。
再有，这些电路之间利用平衡电路即相互平衡的2条信号线连接，特别是连接混频器25与SAW滤波器26之间的2条信号线的长度相等，电感量相等，还具有对称的形状。由于混频器25、SAW滤波器26及混频器28采用消除干扰能力强的平衡电路，同时混频器25与滤波器26用长度相等的2条信号线连接，因此信号线上的信号相位不产生偏移。这样，能够确实消除本机振荡器24、石英振荡器33或本机振荡器27的振荡信号或其高次谐波等窜入各电路之间的连接部分而引起的干扰。
这些电路可在1块印制电路基板上形成，做成模块式，能够进行平面安装。因而，电路能够用一般的自动元器件安装机械等进行安装，因此非常容易处理。
图2为本发明实施形态1的高频信号接收装置的主要部分平面图，图3为其它要部分剖面图。在由平衡电路形成的第1混频器25与由平衡电路形成的SAW滤波器26之间，设置平衡的匹配电路40。匹配电路40将其一端子分别与连接混频器25与SAW滤波器26之间的2条信号线41a及41b连接，而另一端子与连接点44连接的具有相等电容量的两个片状电容器42a及42b直接连接在多层基板43上，利用回流钎焊进行安装。
连接点44利用通孔46c与设置在多层基板43的背面的接地平面45连接。在多层基板43的表面敷设接地图形47a及47b，一直到片状电容器42a及42b的附近，接地图形47a及47b在它们的前端子附近利用通孔46a及46b与接地平面45连接。
亦即，以连接点44为中心，2条信号线41a及41b和2个片状电容器42a及42b配置形成对称形状。将匹配电路的片状电容器以一点接地，可以使这些电容器处于同一个接地电位。因而，能够进一步提高平衡电路的性能，提高干扰消除能力。
覆盖多层基板43的具有导电性的盖子48用焊锡49把该盖子48的端部的脚48a焊接在多层基板43的端面43b，与接地平面45实现机械连接和电气连接。
设置在脚48a的前端的毛边48b与端面43b接触，与端面43b之间产生间隙。在该间隙中填入焊锡49，实施牢固的焊接。毛边48b是用金属模具切断盖子48的材料即金属板时生成的。然后向切断方向将金属板弯折90度，以此得到具有脚48a的盖子48，在脚48a的前端内侧形成毛边48b。
在接地图形47a、47b及连接点44的附近，从盖子48突出的导电构件48c、48d及48e利用焊锡等进行连接。通过这样，能够使位于混频器25与SAW滤波器26之间的匹配电路40的接地电位处于同一电位。
连接混频器25与SAW滤波器26的2条信号线41a及41b，具有相互对称的形状，因此通过信号线41a及41b的信号的相位不产生偏移等。因而，确实能够消除窜入信号线41a及41b的噪声，能够提高平衡性能，所以确实能够消除干扰。
如图3所示，片状电容器42a、接地平面45、接地图形47a、通孔46a及46c、以及盖子48形成被它们包围的小窗口。片状电容器42b、接地平面45、接地图形47b、通孔46b及46c、以及盖子48形成被它们包围的窗口。这些窗口的电位是接地电平，窗口一边的长度大大小于本机振荡器24及石英振荡器33等产生的高次谐波的波长，因而该高次谐波不通过这些窗口。即，采用这样的窗口，就不需要金属制隔板，或用比较简单的隔板，因此利用实施形态1的接收装置能够实现小型化。
在实施形态1中，接地图形47a、47b及连接点44在它们的附近，利用焊锡等与从盖子48突出的导电构件48c、48d及48e连接。因而窗口进一步变小，所以波长更短，频率更高的信号也不通过。
另外，盖子48将防止来自外部的干扰，同时防止该接收装置的内部产生的信号对外部的设备产生影响。
由于片状电容器42a及42b利用回流钎焊进行安装，因此利用回流时的自定位效果，能够以高精度安装在规定的位置。因而，能够减小混频器25及SAW滤波器26的线41a及41b所具有的电感量的偏差，所以能够得到稳定的匹配电路。电抗
另外，实施形态1的匹配电路40是用片状电容器42a及42b构成匹配电路的，但也可以用具有相等电抗的电抗元件构成匹配电路。即也可以用电感器构成匹配电路，片状电容器可以用片状电感器来代替。
再有，在实施形态1中，是由平衡电路形成的第1混频器25与由平衡电路形成的SAW滤波器26用平衡电路连接的，但也可以由平衡电路形成其它电路，相互之间用平衡电路连接。通过用实施形态1的匹配电路连接全部电路，能够得到消除干扰能力非常强的高频信号接收装置。
再有，由于不需要将本机振荡器24及27与混频器25及28或滤波器26之间隔开的金属制隔板等，因此能够降低接收装置的成本。即，由于不需要具有复杂隔板的框架，只要用切断从外部窜入的或从该高频信号接收装置窜出的高频泄漏信号的简单盖子即可，因此能够提供非常廉价的高频信号接收装置。
再有，除第1混频器25以外，若本机振荡器24及连接它们的连接部分也由消除干扰能力强的平衡电路形成，则整个这些电路的抗干扰能力强。因而，这些电路间的距离即使非常小，来自本机振荡器的振荡信号等也不窜入，电路的S/N比不降低。因而，能够将混频器、本机振荡器及PLL电路实现一体化，做成集成电路(IC)。通过这样，能够提供非常小型而且生产率非常高的高频信号接收装置。
混频器28及本机振荡器27也都由平衡电路构成，因此同样也能够做成IC。
实施形态2
图4为实施形态2的高频信号接收装置的电路方框图。由天线供给的平衡的、即振幅相同而相位相反的2个高频信号输入至输入端子52。输入至输入端子52的信号供给高频电路集成电路(IC)54的一端子，同时石英振荡器53的输出供给高频电路集成电路(IC)54的另一端子。在高频电路IC54中，包含实施形态1中的低噪声放大器22、第1混频器25、本机振荡器24及PLL电路31。IC54的输出供给表面弹性(SAW)滤波器55，使其仅通过必需的中间频率。
SAW滤波器55的输出供给高频电路IC56的一输入端子，同时来自石英振荡器53的输出供给高频电路IC56的另一输入端子。在IC56中，包含实施形态1中的本机振荡器27、混频器28及PLL电路32。
实施形态2的接收装置还具有将IC56的输出作为输入的解调器IC57、以及将解调器IC57解调的信号输出的多个输出端子58，这些电路配置在形成近似方形的印制电路基板51上。
高频电路IC54、SAW滤波器55及高频电路IC56按照这个顺序在印制电路基板51上以SAW滤波器55为顶点配置成“L”字形状。而且在与高频电路IC54及高频电路IC56大致等距离的位置上，配置石英振荡器53。因而，这4个元器件装在方形的顶点，能够高效地利用印制电路基板51。因而，能够得到小型的高频信号接收装置。
另外，在实施形态2中，石英振荡器53设置在高频信号接收装置的内部。石英振荡器53也可以设置在接收装置的外部，能够进一步使高频信号接收装置小型化。在这种情况下，若也将石英振荡器53设置与IC54及IC56近似相等的距离处，也能够得到与实施形态2同样的效果。
再有，IC54、SAW滤波器55及IC56由平衡电路形成。连接IC54与SAW滤波器55之间的各条信号线，为了使它们的电感量相等，使其线路长度相等。
这样，即使石英振荡器53的振荡信号的高次谐波等窜入IC54与SAW滤波器55之间的信号线或IC54与SAW滤波器55之间的信号线，由于由平衡电路形成的IC54、SAW滤波器55及IC56的消除干扰能力强，IC54与SAW滤波器55之间的各信号线长度相等，因此信号的相位也没偏移，确实能够消除干扰。
因而，可以减小石英振荡器53与IC54的距离，还可以减小石英振荡器53与IC56的距离。
再有，隔开石英振荡器53与IC54之间和石英振荡器53与IC56之间的金属制隔板也可以做得比较简单，甚至可以不要。
为了使IC54与SAW滤波器器55之间的各信号线的电感量相等，就使线路长度相等，因此确实能够消除干扰。
另外，在电路配置上不能使IC54与SAW滤波器55之间的信号线的线路长度相等时，也能够与这些信号线串联地安装片状电感器等，以此使各信号线的电感相等。
IC54、SAW滤波器55及IC56在印制电路基板51上配置成L字形。以此可以使印制电路基板51形成近似正方形。因而，能够减小整个印制电路基板51的翘曲，所以实施形态2的高频信号接收装置容易安装在母基板上。
另外，在前述母基板上若有与接收装置的石英振荡器53的振荡频率相同频率的振子或相同频率的信号，则通过将该信号供给接收装置用作为基准信号，能够实现高频信号接收装置的小型化。
再有，由于该信号可以通过接近需要该信号的电路的外部端子供给，因此基准信号不在高频信号接收装置的内部绕圈子。所以该信号对IC54、IC56及SAW滤波器55不产生干扰。
由于石英振荡器53配置在相距IC54及IC56近似相等的距离处，因此IC54与石英振荡器53之间的距离及IC56与石英振荡器53之间的距离都可以缩短。因而，石英振荡器53的振荡信号及其高次谐波等难以泄漏。
在实施形态2中，用了1个石英振荡器53，但也可以采用分别与IC54及IC56对应的石英振荡器。在这种情况下，若将这些石英振荡器配置在分别与IC54及IC56近似相等距离的位置上，则具有相同的效果。
实施形态3
图5为本发明实施形态3的高频信号接收装置的电路配置图。对于与实施形态2相同的部分附加相同的符号，并简化其说明。
实施形态3的高频信号接收装置中，高频电路IC54、SAW滤波器55及高频电路IC56在印制电路基板51a上配置成直线状，在与IC54相比更接近IC56的位置，配置石英振荡器53。
为了使连接IC54与SAW滤波器55之间的各信号线60a与60b的电感量相等，就使其线路长度相等。
再有，为了使连接SAW滤波器55与高频电路IC56之间的各信号线61a与61b的电感量也相等，就使其线路长度相等。
这样，即使石英振荡器53或其振荡信号的高次谐波等窜入IC54、SAW滤波器55及IC56或线60a、60b、线61a、61b等，由于IC54与SAW滤波器55及IC56由消除干扰能力强的平衡电路构成，因此能够消除干扰。
另外，为了使信号线60a与60b的电感值相等，而且使信号线61a与61b的电感值相等，就使这些线路长度相等，因此信号线也保持平衡，通过这些线路传输的信号的相位无偏移，确实能够消除干扰。
由于IC54与SAW滤波器55及IC56在印制电路基板51a上配置成直线状，因此能够将这些电路之间按最短配置，能够减少信号损耗。
另外，在实施形态2及3的接收装置的各电路之间，也可以连接实施形态1的匹配电路。
本发明的高频信号接收装置，由于由平衡电路形成，因此即使本机振荡器的振荡信号或其高次谐波等窜入混频器或滤波器等，也能够消除干扰。因而，抗干扰能力非常强，能够发送电路的S/N比，因此可以减小本机振荡器与混频器与滤波器等之间的距离。
再有，由于能够不需要或简化隔开电路间的金属制隔板，因此高频信号接收装置能够小型化而且降低价格。即，不需要有复杂隔板的框架，能够仅用简单的盖子遮断从外部窜入或从该高频信号接收装置窜出的高频泄漏信号。
再有，若除了混频器以外，本机振荡器或PLL电路也由消除干扰能力强的平衡电路形成，则整个这些电路不易受干扰。因而，即使缩小这些电路间的距离，也由于不会因来自本机振荡器的振荡信号等窜入而使电路的S/N比降低，因此能够将混频器、本机振荡器及PLL电路形成一体，做成IC，能够得到小型而且生产率高的高频信号接收装置。

Claims (33)

1.一种高频信号接收装置，其特征在于，具有
本机振荡器；
高频信号供给一端子，所述本机振荡器的输出供给另一端子的，由平衡电路形成的混频器；以及
与所述混频器的输出连接的，由平衡电路形成的滤波器。
2.如权利要求1所述的高频信号接收装置，其特征在于，具有
在所述混频器与所述滤波器之间设置的多条信号线；以及
具有各自的一端子与所述多条信号线连接，而各自的另一端子在相互的连接点接地的，有近似相等的电抗的多个电抗元件的匹配电路。
3.如权利要求2所述的高频信号接收装置，其特征在于，所述多个电抗元件是具有近似相等电容量的多个电容器。
4.如权利要求2所述的高频信号接收装置，其特征在于，所述多个电抗元件是具有近似相等电感量的多个电感器。
5.如权利要求2所述的高频信号接收装置，其特征在于，所述电抗元件进行回流钎焊。
6.如权利要求1所述的高频信号接收装置，其特征在于，还具有在第1面上安装所述混频器及所述滤波器的基板。
7.如权利要求6所述的高频信号接收装置，其特征在于，所述基板能够进行平面安装。
8.如权利要求6所述的高频信号接收装置，其特征在于，还具有安装在所述基板上，覆盖所述混频器及所述滤波器的盖子。
9.如权利要求8所述的高频信号接收装置，其特征在于，所述盖子具有导电性。
10.如权利要求6所述的高频信号接收装置，其特征在于，还具有
在所述基板的所述第1面上在所述混频器与所述滤波器之间设置的多条信号线；以及
具有各自的一端子与所述多条信号线连接，而各自的另一端子在相互的连接点接地的，有近似相等电抗的多个电抗元件的所述基板上设置的匹配电路。
11.如权利要求10所述的高频信号接收装置，其特征在于，所述多个电抗元件是具有近似相等电容量的多个电容器。
12.如权利要求10所述的高频信号接收装置，其特征在于，所述多个电抗元件是具有近似相等电感量的多个电感器。
13.如权利要求10所述的高频信号接收装置，其特征在于，还具有设置在所述基板的第2面上的接地平面。
14.如权利要求13所述的高频信号接收装置，其特征在于，还具有连接所述连接点与所述接地平面的，贯通所述基板的第1通孔。
15.如权利要求14所述的高频信号接收装置，其特征在于，还具有安装在所述基板上，覆盖所述混频器及所述滤波器的盖子。
16.如权利要求15所述的高频信号接收装置，其特征在于，所述盖子具有导电性。
17.如权利要求16所述的高频信号接收装置，其特征在于，还具有连接所述盖子和所述连接点的导电构件。
18.如权利要求13所述的高频信号接收装置，其特征在于，还具有
在所述基板的所述第1面，在所述电抗元件的附近设置的接地图形；以及
在所述电容器的附近连接所述接地图形与所述接地平面的第2通孔。
19.如权利要求18所述的高频信号接收装置，其特征在于，还具有安装在所述基板上，覆盖所述混频器及所述滤波器的盖子。
20.如权利要求19所述的高频信号接收装置，其特征在于，所述盖子具有导电性。
21.如权利要求20所述的高频信号接收装置，其特征在于，还具有分别连接所述盖子与所述接地图形的导电构件。
22.如权利要求10所述的高频信号接收装置，其特征在于，所述电抗元件进行回流钎焊。
23.一种高频信号接收装置，其特征在于，具有
第1及第2本机振荡器；
高频信号供给一端子，所述第1本机振荡器的输出供给另一端子的，由平衡电路构成的第1混频器；以及
供给所述第1混频器的输出，由平衡电路构成的滤波器、以及
所述滤波器的输出供给一端子，所述第2本机振荡器的输出供给另一端子的，由平衡电路构成的第2混频器。
24.如权利要求23所述的高频信号接收装置，其特征在于，还具有安装所述第1及第2本机振荡器、所述第1及第2混频器和所述滤波器的基板。
25.如权利要求24所述的高频信号接收装置，其特征在于，所述基板近似方形。
26.如权利要求23所述的高频信号接收装置，其特征在于，所述第1及第2本机振荡器分别包含第1及第2锁相环电路。
27.如权利要求26所述的高频信号接收装置，其特征在于，还具有安装所述第1及第2本机振荡器、所述第1及第2混频器和所述滤波器的基板。
28.如权利要求27所述的高频信号接收装置，其特征在于，所述第1混频器、所述滤波器及所述第2混频器将所述滤波器作为顶点，配置成L字形。
29.如权利要求27所述的高频信号接收装置，其特征在于，还具有振荡产生作为所述第1及第2锁相环电路的基准信号的，安装在所述基板上的石英振荡器。
30.如权利要求29所述的高频信号接收装置，其特征在于，所述石英振荡器、所述第1混频器、所述滤波器及所述第2混频器分别配置在近似方形的顶点。
31.如权利要求27所述的高频信号接收装置，其特征在于，所述第1混频器、所述滤波器器及所第2混频器配置成直线状。
32.如权利要求23所述的高频信号接收装置，其特征在于，还具有连接所述第1混频器与所述滤波器之间的多条信号线。
33.如权利要求32所述的高频信号接收装置，其特征在于，所述多条信号线的长度相等。
CNA038000350A 2002-01-22 2003-01-21 高频信号接收装置 Pending CN1620763A (zh)

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JP2002012517A JP3972663B2 (ja) 2002-01-22 2002-01-22 高周波信号受信装置
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