JP2000357977A - 複同調トランス - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】少ない部品点数と簡単な回路構成で広い受信帯
域のイメージ周波数を一様に抑圧することができる複同
調トランスを提供する。 【解決手段】入力側にアンテナ同調トランスＴ１と出力
側に負荷同調トランスＴ２を配置し、アンテナ同調トラ
ンスＴ１は、インピーダンス整合用の１次入力巻線Ｎ１
と同調用のタップａ付き１次同調巻線Ｎ２を変成器結合
し、１次同調巻線Ｎ２と並列に可変容量素子Ｃを接続し
て一次共振回路を形成する。負荷同調トランスＴ２は、
タップｂ付き結合巻線Ｎ３とタップｃ付き２次同調巻線
Ｎ４を共用巻線し、タップｂを介して２次同調巻線Ｎ４
と結合巻線Ｎ３を接続し、これと並列に可変容量素子Ｃ
を接続して二次共振回路を形成する。１次同調巻線Ｎ２
は、タップａを介して巻線Ｎ２１と巻線Ｎ２２を直列接
続し、一端を可変容量素子Ｃに接続し、他端をアースす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、アンテナインピー
ダンスと高周波増幅器の入力インピーダンスとの整合を
とリ、受信能率を高くすると共に、受信波を選択する同
調回路とイメージ妨害波を抑圧するトラップ回路を兼ね
備えるスーパヘテロダイン受信機の高周波複同調トラン
スに関する。

【０００２】

【発明が解決しようとする課題】周波数変換により生じ
るイメージ周波数はスーパヘテロダイン方式特有の妨害
波である。このイメージ周波数ｆｉｍは受信波ｆ１ か
ら中間周波数ｆｉ の２倍離れた周波数であり、上側ヘ
テロダイン方式ではｆｉｍ＝ｆ１ ＋２ｆｉ 、下側ヘ
テロダイン方式ではｆｉｍ＝ｆ１ −２ｆｉ となる。
例えば、２８８ｋＨｚのＬＷ帯波を受信するとき、中間
周波数を ４５０ｋＨｚとすると、上側ヘテロダイン方
式の場合、 ２８８ｋＨｚ＋４５０ｋＨｚ×２＝１１８８ｋＨｚ の周波数がイメージ周波数となる。このため、通常５２
２ｋＨｚ〜１７１０ｋＨｚのＭＷ帯波にイメージ周波数
が入ってしまい混信する恐れがある。

【０００３】このイメージ周波数を抑圧するには、高周
波同調コイルの段数を増やしたり、イメージ周波数に対
するトラップ回路を別に設けるなどの対策が必要とな
る。ところが、高周波同調コイルの段数を増やすと、回
路を構成する可変容量素子であるバリコンや可変容量ダ
イオードの数が増えて価格が上昇し、回路の調整も複雑
になる。また、価格の上昇を抑えるため、固定容量素子
を使用したイメージ周波数に対するトラップ回路を別に
設ける場合、特定のイメージ周波数は取り除くことがで
きても、受信周波数に応じて変化する広い受信帯域のイ
メージ周波数を固定的なトラップ回路で取り除くのは不
可能である。

【０００４】そこで本発明は、できるだけ少ない部品点
数と簡単な回路構成で広い受信帯域のイメージ周波数を
一様に抑圧することができる複同調トランスを提供する
ことを目的になされたものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに、本発明は以下のように構成した。

【０００６】すなわち、請求項１の発明は、タップａ付
き１次同調巻線と並列に可変容量素子を接続して成るア
ンテナ同調トランスと、タップｂ付き結合巻線とタップ
ｃ付き２次同調巻線を共用巻線すると共に、タップｂを
介して結合巻線と２次同調巻線を接続し、これと並列に
可変容量素子を接続して成る負荷同調トランスと、を入
力側と出力側にそれぞれ配置し、１次同調巻線のタップ
ａを前記結合巻線に接続し、２次同調巻線のタップｃを
付加容量素子を介して増幅器に接続することを特徴とす
るスーパヘテロダイン受信機の複同調トランスである。
請求項２の発明は、前記負荷同調トランスの結合巻線と
２次同調巻線を、その巻数と結合係数をアレンジしなが
ら２以上の巻溝を有する複数枚つばのドラム型フェライ
トコアに巻回することを特徴とする請求項１記載の複同
調トランスである。請求項３の発明は、前記負荷同調ト
ランスの結合巻線と２次同調巻線の結合係数を０．１乃
至０．７に設定することを特徴とする請求項１記載の複
同調トランスである。請求項４の発明は、前記２次同調
巻線のタップｃを介して直列接続する巻線の結合係数を
０．８５乃至１．０に設定することを特徴とする請求項
１記載の複同調トランスである。請求項５の発明は、前
記結合巻線のタップｂを介して直列接続する２つの巻線
は、それぞれの巻き始めを同極性にして磁束が加わり合
う接続の相互誘導回路を形成することを特徴とする請求
項１記載の複同調トランスである。請求項６の発明は、
前記結合巻線と２次同調巻線のタップｂ、ｃを介して直
列接続する３つの巻線は、それぞれの巻き始めを同極性
にして磁束が加わり合う接続の相互誘導回路を形成する
ことを特徴とする請求項１記載の複同調トランスであ
る。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下に図面を参照して本発明の実
施の形態について説明する。

【０００８】図１に、本発明を実施したスーパヘテロダ
イン受信機の複同調回路の回路図を示す。複同調回路
は、入力側にアンテナ同調トランスＴ１と出力側に負荷
同調トランスＴ２を配置する。アンテナ同調トランスＴ
１は、インピーダンス整合用の１次入力巻線Ｎ１と同調
用のタップａ付き１次同調巻線Ｎ２を変成器結合し、１
次同調巻線Ｎ２と並列に可変容量素子Ｃを接続して一次
共振回路を形成する。負荷同調トランスＴ２は、タップ
ｂ付き結合巻線Ｎ３とタップｃ付き２次同調巻線Ｎ４を
共用巻線し、タップｂを介して２次同調巻線Ｎ４と結合
巻線Ｎ３を接続し、これと並列に可変容量素子Ｃを接続
して二次共振回路を形成する。

【０００９】１次入力巻線Ｎ１は、一端をアンテナ（図
示しない）に連結する端子１に接続し、他端をアースす
る。１次入力巻線Ｎ１は、ロッドアンテナとＦＥＴの高
インピーダンスで受けるときもある。

【００１０】１次同調巻線Ｎ２は、タップａを介して巻
線Ｎ２１と巻線Ｎ２２を直列接続し、一端を可変容量素
子Ｃに接続し、他端をアースする。

【００１１】結合巻線Ｎ３は、タップｂを介して巻線Ｎ
３１とＮ３２を直列接続し、一端を１次同調巻線Ｎ２の
タップａに接続し、他端をアースする。巻線Ｎ３１、Ｎ
３２は、それぞれの巻き始めを同極性にしてＮ３１、Ｎ
３２の磁束が加わり合う接続の相互誘導回路を形成す
る。

【００１２】２次同調巻線Ｎ４は、タップｃを介して巻
線Ｎ４１とＮ４２を直列接続し、一端を結合巻線Ｎ３の
タップｂに接続し、他端を可変容量素子Ｃに接続する。
巻線Ｎ３１、Ｎ４１、Ｎ４２は、それぞれの巻き始めを
同極性にして Ｎ３１、Ｎ４１、Ｎ４２の磁束が加わり
合う接続の相互誘導回路を形成する。なお、それぞれの
巻線の極性を明らかにするために、巻線のスタート位置
を図のドットで示す。

【００１３】タップｃは、２次同調巻線Ｎ４の最大利用
電力レベル箇所付近から負荷回路とのインピーダンス整
合も併せて行いながら引き出し、直流遮断用の付加容量
素子Ｃ′を介してＩＣ増幅器（図示しない）に連結する
端子２に接続する。これにより、巻線Ｎ３１、Ｎ３２、
Ｎ４１、Ｎ４２と可変容量素子Ｃによるイメージ周波数
に対するトラップ回路を形成する。

【００１４】巻線Ｎ３１、Ｎ３２、Ｎ４１、Ｎ４２は、
図２に示すように、キャップコアＣＡを有する３枚つば
ドラムコアＤの第一溝Ｄ１と第二溝Ｄ２に巻回する。こ
のとき巻線Ｎ３１、Ｎ３２、Ｎ４１、Ｎ４２の巻数と干
渉度をアレンジし、巻線Ｎ３とＮ４の結合係数を０．１
〜０．７に設定し、巻線Ｎ４１とＮ４２の結合係数を
０．８５〜１．０に設定する。

【００１５】本発明を実施した複同調回路は以上のよう
な構成で、端子１に加えられた入力信号を一次共振回路
と二次共振回路に導き、可変容量素子Ｃを変化させて特
定の受信周波数に同調させる。同時に、入力信号に混入
したイメージ妨害波を巻線Ｎ３１、Ｎ３２、 Ｎ４１、
Ｎ４２と可変容量素子Ｃによるトラップ回路により減衰
する。

【００１６】可変容量素子Ｃの容量を変化させると、図
３に示すように、受信周波数に応じて周波数特性全体が
略平行移動し、トラップ回路の共振周波数もバンド帯域
内において平行移動してイメージ周波数を抑圧する。

【００１７】以下に、トラップ回路の共振周波数が受信
周波数に応じて移動する理由を具体的に説明する。図１
の負荷同調トランスＴ２の二次共振回路を考えやすくす
るために、以下のように回路を簡略化する。まず、図４
に示すように、タップｂ、ｃを入出力共通にしてタップ
ｃとし、結合巻線Ｎ３の巻線Ｎ３２を省略する。これに
より、巻線Ｎ３１、Ｎ４１を単一巻線Ｎ４３に置き換
え、タップｃを介して巻線Ｎ４３と巻線Ｎ４２を直列接
続する。また、交流バイパスコンデンサＣ′は、バンド
帯域内のインピーダンスが略０となって無視でき、巻線
Ｎ２１はインダクタンスを無限大と仮定して省略する。

【００１８】ここで巻線Ｎ４３、Ｎ４２に電流を流す
と、流れる電流は同じ方向に流れて磁束が加わり合い、
それに従って巻線Ｎ４３、Ｎ４２の自己インダクタンス
Ｌ４３、Ｌ４２はＬ４３′、Ｌ４２′に変わり、巻線
Ｎ４３、Ｎ４２の相互インダクタンをＭ（Ｍ＞０）とす
ると、 Ｌ４３′＝Ｌ４３＋Ｍ Ｌ４２′＝Ｌ４２＋Ｍ となる。ここで、 Ｌ４３ ＝Ｌ４３′−Ｍ Ｌ４２ ＝Ｌ４２′−Ｍ であるから、巻線Ｎ４３、Ｎ４２は、等価的にＬ４
３′、Ｌ４２′と直列に−Ｍを接続する回路を形成す
る。

【００１９】以上により、図４の回路を等価回路に置き
換えて可変容量素子ＣのキャパシタンスをＣ１とする
と、図５に示すように、−Ｍと直列にＬ４３′とＬ４
２′ ＋Ｃ１の並列回路を接続し、入力信号とアース回
路の間にーＭ、Ｌ４３′、 Ｌ４２′、Ｃ１によるトラ
ップ回路を形成する。

【００２０】この等価回路のインピーダンスＺを計算す
ると、

【数１】 となる。この等価回路のインピーダンスＺを最大（分母
＝０）にする周波数が受信周波数ｆ０ となり、最小
（分子＝０）にする周波数がトラップの共振周波数ｆ
０′となる。従って、受信周波数ｆ０ は、

【数２】 となり、トラップの共振周波数ｆ０ ′は

【数３】 となる。

【００２１】以上により、本発明の複同調回路は、周波
数に応じてインピーダンスが変化し、可変容量素子Ｃと
巻線Ｎ４３、Ｎ４２のリアクタンスが等しくなる受信周
波数ｆ０ において同調し、可変容量素子Ｃと結合係数
Ｋあるいは巻数をアレンジしたＮ４２のリアクタンスが
等しくなるトラップの共振周波数ｆ０ ′において減衰
を与える。従って、可変容量素子Ｃを変化させると、図
３に示すように、受信周波数ｆ０に応じて周波数特性全
体が略平行移動し、このときトラップの共振周波数ｆ
０′も可変容量素子Ｃの変化に応じて平行移動する。こ
れにより、受信周波数ｆ０ に応じて変化するイメージ
周波数を抑圧することができる。

【００２２】また、トラップの共振周波数ｆ０ ′は、
結合係数Ｋを大きくすると計算式の分母が小さくなるの
で高域に移動し、結合係数Ｋを小さくすると分母が大き
くなるので低域に移動することが分かる。あるいは、結
合係数Ｋを固定して巻線Ｎ４２の巻数を増やすと計算式
の分母が大きくなるので低域に移動し、巻線Ｎ４２の巻
数を減らすと分母が小さくなるので高域に移動すること
がわかる。このように、結合係数Ｋあるいは巻線Ｎ４２
の巻数に幅を持たせることにより、トラップの共振周波
数ｆ０ ′をイメージ周波数帯域に合わせることができ
る。

【００２３】本発明を実施した複同調回路の特性を、図
６に示す従来回路と比較すると、図７に示すように、イ
メージ周波数付近で減衰し、ＭＷ帯域で実測した結果バ
ンド帯域内において１０ｄＢ〜４５ｄＢの改善が見られ
た。また、受信感度においても、従来回路と同等レベル
であり、他の電気特性を劣悪することなく、イメージ周
波数を抑圧している。さらに、複同調トランスの一方の
負荷同調トランスは、共用巻線のため従来に比べて大幅
に巻数が減り、複同調トランスの小型・軽量化を実現し
た。

【００２４】図８〜１０に、本発明の複同調回路の変形
例を示す。図８の複同調回路は、タップｂ、ｂ′付き２
次同調巻線Ｎ５と出力同調巻線Ｎ４１を変成器結合し、
タップａ、ｂ′を介して１次同調巻線Ｎ２と２次同調巻
線Ｎ５を接続すると共に、タップｂを介して２次同調巻
線Ｎ５と出力同調巻線Ｎ４１を接続し、２次同調巻線Ｎ
５と並列に可変容量素子Ｃを接続して二次共振回路を形
成したものである。タップｂの位置は、トラップ位置補
正のため、タップｂ′までの範囲で変更することがあ
る。

【００２５】図９の複同調回路は、図１の回路の可変容
量素子Ｃと並列にトラッキング補正用の容量素子Ｃ０を
接続したものである。

【００２６】図１０の複同調回路は、図１の回路の巻線
Ｎ２１を単独に巻き、タップａを省いて結合巻線Ｎ３に
直結したものである。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の複同調ト
ランスは、タップａ付き１次同調巻線と並列に可変容量
素子を接続して成るアンテナ同調トランスと、タップｂ
付き結合巻線とタップｃ付き２次同調巻線を共用巻線す
ると共に、タップｂを介して結合巻線と２次同調巻線を
接続し、これと並列に可変容量素子Ｃを接続して成る負
荷同調トランスと、を入力側と出力側にそれぞれ配置
し、１次同調巻線のタップａを前記結合巻線に接続し、
２次同調巻線のタップｃを付加容量素子を介して増幅器
に接続する。従って、本発明によれば、負荷同調トラン
スの共用巻線の相互誘導による相互インダクタンスＭと
ＬＣによるトラップ回路を形成するので、可変容量素子
を変化させると受信周波数に連動してトラップ回路の共
振周波数も変化し、受信周波数に応じて変化するイメー
ジ周波数を抑圧することができる。また、負荷同調トラ
ンスを共用巻線してそれぞれ相互インダクタンスＭを引
き出すので、トラップのための新たな部品を必要とせ
ず、経済的と信頼性が向上する。

【００２８】また、本発明の複同調トランスは、負荷同
調トランスの共用巻線を、その巻数と結合係数をアレン
ジしながら２以上の巻溝を有する複数枚つばのドラム型
フェライトコアに巻回する。さらに、負荷同調トランス
の共用巻線は、それぞれの巻き始めを同極性にして磁束
が加わり合う接続の相互誘導回路を形成する。従って、
本発明によれば、負荷同調トランスの共用巻線の巻数と
結合係数によってトラップの共振周波数が変化するの
で、巻数と結合係数をアレンジしてトラップの共振周波
数を適切にイメージ周波数付近に合わせることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を実施した複同調回路の回路図である。

【図２】本発明を実施した同調コイルの巻線図である。

【図３】本発明を実施した複同調回路の周波数特性図で
ある。

【図４】図１の簡略回路図である。

【図５】図４の等価回路図である。

【図６】従来の複同調回路の回路図である。

【図７】本発明を実施した複同調回路と従来回路の特性
を比較した図である。

【図８】本発明を実施した複同調回路の変形例である。

【図９】本発明を実施した複同調回路のその他の変形例
である。

【図１０】本発明を実施した複同調回路のその他の変形
例である。

【符号の説明】

１〜２ 端子 Ｃ 可変容量素子 Ｃ′ 付加容量素子 Ｃ０ トラッキング補正用容量素子 Ｄ ドラムコア Ｄ１ 第一溝 Ｄ２ 第二溝 ＣＡ キャップコア Ｌ 自己インダクタンス Ｍ 相互インダクタンス Ｎ１ １次入力巻線 Ｎ２ １次同調巻線 Ｎ３ 結合巻線 Ｎ４ ２次同調巻線 ａ、ｂ、ｃ タップ Ｔ１ アンテナ同調トランス Ｔ２ 負荷同調トランス

【手続補正書】

【提出日】平成１２年６月２日（２０００．６．２）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００９

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００９】１次入力巻線Ｎ１は、端子１をアンテナ側
（図示しない）に接続し、他端をアースする。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１３

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１３】出力は、２次同調巻線Ｎ４のタップｃから
引き出し、直流遮断用の付加容量素子Ｃ′を介してＩＣ
増幅器（図示しない）に連結する端子２に接続する。こ
れにより、巻線Ｎ３１、Ｎ３２、Ｎ４１、Ｎ４２と可変
容量素子Ｃによるイメージ周波数に対するトラップ回路
を形成する。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】符号の説明

【補正方法】変更

【補正内容】

【符号の説明】 １〜２ 端子 Ｃ 可変容量素子 Ｃ′ 付加容量素子 Ｃ０ トラッキング補正用容量素子 Ｄ ドラムコア Ｄ１ 第一溝 Ｄ２ 第二溝 ＣＡ キャップコア Ｌ４２，Ｌ４３ 自己インダクタンス −Ｍ 相互インダクタンス Ｎ１ １次入力巻線 Ｎ２ １次同調巻線 Ｎ３ 結合巻線 Ｎ４ ２次同調巻線 ａ、ｂ、ｂ′、ｃ タップ Ｔ１ アンテナ同調トランス Ｔ２ 負荷同調トランス

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 タップａ付き１次同調巻線と並列に可変
   容量素子を接続して成るアンテナ同調トランスと、 タップｂ付き結合巻線とタップｃ付き２次同調巻線を共
   用巻線すると共に、 タップｂを介して結合巻線と２次同調巻線を接続し、 これと並列に可変容量素子を接続して成る負荷同調トラ
   ンスと、を入力側と出力側にそれぞれ配置し、 １次同調巻線のタップａを前記結合巻線に接続し、 ２次同調巻線のタップｃを付加容量素子を介して増幅器
   に接続することを特徴とするスーパヘテロダイン受信機
   の複同調トランス。
2. 【請求項２】 前記負荷同調トランスの結合巻線と２次
   同調巻線を、その巻数と結合係数をアレンジしながら２
   以上の巻溝を有する複数枚つばのドラム型フェライトコ
   アに巻回することを特徴とする請求項１記載の複同調ト
   ランス。
3. 【請求項３】 前記負荷同調トランスの結合巻線と２次
   同調巻線の結合係数を０．１乃至０．７に設定すること
   を特徴とする請求項１記載の複同調トランス。
4. 【請求項４】 前記２次同調巻線のタップｃを介して直
   列接続する巻線の結合係数を０．８５乃至１．０に設定
   することを特徴とする請求項１記載の複同調トランス。
5. 【請求項５】 前記結合巻線のタップｂを介して直列接
   続する２つの巻線は、それぞれの巻き始めを同極性にし
   て磁束が加わり合う接続の相互誘導回路を形成すること
   を特徴とする請求項１記載の複同調トランス。
6. 【請求項６】 前記結合巻線と２次同調巻線のタップ
   ｂ、ｃを介して直列接続する３つの巻線は、それぞれの
   巻き始めを同極性にして磁束が加わり合う接続の相互誘
   導回路を形成することを特徴とする請求項１記載の複同
   調トランス。