JP2002164805A - チューナ - Google Patents

チューナ

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JP2002164805A
JP2002164805A JP2001273733A JP2001273733A JP2002164805A JP 2002164805 A JP2002164805 A JP 2002164805A JP 2001273733 A JP2001273733 A JP 2001273733A JP 2001273733 A JP2001273733 A JP 2001273733A JP 2002164805 A JP2002164805 A JP 2002164805A
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JP
Japan
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tuner
mixer
filter
input
tracking filter
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Pending
Application number
JP2001273733A
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English (en)
Inventor
Nicholas Paul Cowley
ニコラス・ポール・カウリー
Arshad Madni
アーシャド・マドニ
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Microsemi Semiconductor Ltd
Original Assignee
Zarlink Semiconductor Ltd
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    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03J—TUNING RESONANT CIRCUITS; SELECTING RESONANT CIRCUITS
    • H03J3/00—Continuous tuning
    • H03J3/02—Details
    • H03J3/06—Arrangements for obtaining constant bandwidth or gain throughout tuning range or ranges
    • H03J3/08—Arrangements for obtaining constant bandwidth or gain throughout tuning range or ranges by varying a second parameter simultaneously with the tuning, e.g. coupling bandpass filter
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03D—DEMODULATION OR TRANSFERENCE OF MODULATION FROM ONE CARRIER TO ANOTHER
    • H03D7/00—Transference of modulation from one carrier to another, e.g. frequency-changing
    • H03D7/18—Modifications of frequency-changers for eliminating image frequencies

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Superheterodyne Receivers (AREA)
  • Channel Selection Circuits, Automatic Tuning Circuits (AREA)
  • Input Circuits Of Receivers And Coupling Of Receivers And Audio Equipment (AREA)
  • Noise Elimination (AREA)

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 構成が簡単で、粗調整で十分なフィルタを利
用するチューナを提供する。 【解決手段】 所望の受信帯域幅を全てカバーする複数
のチャンネルからなり、チューナ入力端４に単同調型追
従フィルタ１６を介して接続したイメージ除去混合器１
８を備えてなる単変換型アナログ式チューナ。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、単変換型アナログ
式チューナ(analogue single conversion tuner)に関す
るものであって、例えばテレビ受像機やビデオカセット
レコーダに使われているテレビ用チューナに関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】例えばテレビ受像機やビデオカセットレ
コーダに使われている従来のアナログ式テレビ用チュー
ナは、所要の無線周波数チャンネルが、復調されるのに
先立って中間周波数へと単周波数変換を行うようになっ
ている単周波数変換型スーパーへテロダイン方式に基づ
いて機能するものである。このようなチューナが一般に
よく使われているところでは、受信帯域幅は約５０〜約
９００メガヘルツ、或いはその相当の周波数となってお
り、中間周波数(ＩＦ)は一般に３０〜５０メガヘルツに
なっているものの、どの地域での変調規格が適用されて
いるかによって変わる。また、受信チャンネルも、送信
機からの距離に応じて受信信号強度が広範囲に変わり、
このことは一般に「遠近効果(far near effect)」と言わ
れている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】単変換法を利用してい
ること、また、ＩＦが送信帯域よりも相当低いことか
ら、イメージ周波数は、他のチャンネルが利用する周波
数にあっては送信帯域内にある。ところが、前述の遠近
効果があることから、この必要外のチャンネル(undesir
ed channel)が必要チャンネル(desired channel)よりも
振幅が大きくなっていることがある。
【０００４】複数のチャンネルが一群となって送信され
る傾向にあり、その場合、より小さい受信帯域幅の部分
を利用することになる。複数チャンネルが互いに干渉す
るのをできるだけ避けるために、チャンネルを空間的に
分離する方法が採られているが、必ずしもそのようにな
っていない。何れにしても、遠近効果により、必要チャ
ンネルに近接する周波数を占有するチャンネルが強く干
渉する虞が強い。
【０００５】以上のことから、斯かるチューナとして
は、信号の干渉からクロス変調作用と相互変調作用とを
保護し、イメージを充分除去できることが望まれてい
る。従来のテレビ用チューナにあっては、受信チャンネ
ルを予め濾波することにより、ほぼ必要チャンネルのみ
が周波数変換混合器(frequency changing mixer)へ供給
できるようにして、前述の要件を満たしている。干渉す
ると思われる信号を充分減衰させることができれば、必
要チャンネルを選局して、充分な性能で復調することが
できる。前述の予備濾波作用は、混合器とチューナの入
力端との間に複数のフィルタを設けることにより達成し
ている。しかしながら、チューナとしては異なったチャ
ンネルを選局できるものでなければならないことから、
そこで利用するフィルタとしても、出力信号が混合器へ
供給されるようになっている局部発振器の周波数と同調
し、しかも、追従(track)できるものでなければならな
い。
【０００６】ところが、同調作用を行わせるのに低コス
トの可変容量ダイオードを利用すると、同調範囲が１オ
クターブだけ、或いは１．２オクターブしかできない。
従って、必要チャンネルが含まれている全受信帯域幅の
周波数を適切にカバーするためにチューナを三つの隷属
チャンネルに分割しているのが現状である。
【０００７】局部発振器の発振周波数も受信帯域幅内に
あり、そのために、他のチューナとの干渉を阻止するた
めに局部発振器からの信号がチューナから再びでてくる
(re-radiation)のを抑制する必要がある。そのために、
一般には、局部発振器の再放出(re-radiation)を抑制す
る別の追従フィルタを用いることで抑制している。
【０００８】以上のことから、従来の単変換型テレビ用
チューナでは三本の独立したチャンネルないしバンドが
使われており、それぞれのチャンネルないしバンドに
は、互いに隣接して干渉しそうなチャンネル(イメージ
濾波の場合)を減衰させると共に、必要チャンネル(局所
発振器抑制フィルタの場合)に対しては全く、或いは殆
ど減衰させない程度の高Ｑをもたらす二組の追従フィル
タを設けている。これらのフィルタは全て、局部発振器
の発信周波数を正確に追従するものでなければならな
い。
【０００９】必要な追従精度は、テレビ用チューナの製
造時での調整作業(alignment)、または、チューナ内で
の何らかの形での自動調整アルゴリズムにより達成でき
る。製造時での調整の場合では、チューナの製造時にイ
ンタラクテイブ調整作業が必要であり、自動調節の場合
ではチューナの利用時にインタラクテイブ調整作業が必
要である。何れにしても著しいコスト高を惹起してい
る。
【００１０】例えばHutson、 Shepherd、 Brice共著の
「Color Television(カラーテレビジョン)」(マックグロ
ー・ヒル社刊)の第１０４ページに記載されている従来の
テレビ用アナログ式チューナの構成を図１に示す。この
従来のチューナは、同一構成ないしアーキテクチャでは
あるが、分担する周波数の異なる三本のチャンネルない
しバンド１、２、３を備えている。このうち、第１チャ
ンネル１はバンドＶ１を、第２チャンネル２はバンドＶ
３を、また、第３チャンネル３はバンドＶ４をそれぞれ
カバーするように構成されている。先にも説明したよう
にこれらのチャンネルは全て同一構成であるから、便宜
上、チャンネル１だけを取り上げて説明する。
【００１１】チューナの入力端４はチャンネル１〜３の
入力端に接続されている。チャンネル１の入力端は、入
力帯域幅を当該チャンネル１が分担する範囲に限波する
帯域限波フィルタ５に接続されている。従って、この帯
域限波フィルタ５は一定の周波数応答性を有しており、
特に局部発振器からの発信周波数に追従する必要はない
ものである。
【００１２】帯域限波フィルタ５の出力端は単同調型(s
ingle tuned)追従フィルタ６に接続されており、このフ
ィルタ６の周波数は、入力端８に供給される同調電圧に
応答して可変容量ダイオード７により制御される。この
フィルタ６は、必要チャンネルをほぼ減衰させることな
く、局部発振器の信号の再放出を抑制すべく、局部発振
器の発信周波数に追従するようになっている。
【００１３】フィルタ６からの出力は自動利得制御回路
９を介してダブル同調型追従フィルタ１０に供給される
が、フィルタ１０は入力端８における同調電圧に従って
可変容量ダイオード１１、１２により同調させられる。
このフィルタ１０は、イメージチャンネルを除去するイ
メージ除去(image reject)フィルタであって、その帯域
幅の中心は、必要チャンネルの帯域幅よりも-３デシベ
ル帯域幅だけ大きなゆとりを持って必要チャンネルの周
波数と一致している。このフィルタ１０の出力は混合器
１３に供給されるが、この混合器１３には、局部発振器
１４からの局部発振信号も入力されるようになってい
る。局部発振器１４は、入力端８における制御電圧によ
り制御されるか変容量ダイオード１５により同調される
ようになっている。
【００１４】局部発振周波数、即ち、局部発振器１４の
発振周波数は一般に、必要チャンネルの無線周波数と中
間周波数との和に等しい。可変容量ダイオード７、１
１、１２、１５の容量は、同調電圧に応じて変わると共
に、それぞれが関連付けられているネットワークの共振
周波数を変えるようになっている。良く知られているよ
うに、共振ネットワークは、同調電圧にわたり、種々の
ネットワークの中心周波数で正確な相対値ないし調整値
を維持するように製造時に調整されている。
【００１５】この種のチューナには幾つかの問題点があ
る。例えば、入力端と各チャンネルないしバンド１、
２、３の混合器との間の無線周波数の回路には少なくと
も二つの追従フィルタが使われている。追従フィルタ
は、動作時に整合性を保つためにも、製造時に調整して
おかなければならないか、または、自動調整アルゴリズ
ムを利用するものでなければならない。また、適切な整
合をなしえるためには、可変容量ダイオード７、１１、
１２、１５も充分釣り合っていなければならない(well-
matched)。その結果、部品コストの高騰を惹起し、可変
容量ダイオードのどれかが利用中にトラブルにかかる
と、それに代わるダイオードを選択するにも困難性が伴
う。
【００１６】
【課題を解決するための手段】本発明の第１の態様によ
れば、チューナ入力端と、イメージ除去混合器と、この
混合器とチューナ入力端との間に介在させた単一の追従
フィルタとを備えた単変換型アナログ式チューナが提供
される。
【００１７】単一の追従フィルタとしては、バンドパス
フィルタであっても良いし、または、単一同調型(singl
e-tuned)であっても良い。更に、混合器と単一の追従フ
ィルタとの間に、自動ゲイン制御回路を設けてもよい。
この他、単一の追従フィルタとチューナの入力端との間
に、固定同調帯域限波フィルタ(fixed-tuned band limi
t filter)を介在させても良い。
【００１８】本発明の第２の態様によれば、本発明の第
１の態様にかかるにチューナを少なくとも一つ備えてな
るテレビ用チューナが提供される。本発明の第３の態様
によれば、本発明の第２の態様にかかるにテレビ用チュ
ーナを備えているテレビ受像機が提供される。本発明の
第４の態様によれば、本発明の第２の態様にかかるにテ
レビ用チューナを備えているビデオカセットレコーダが
提供される。
【００１９】本発明によれば、構造が簡単で、コストも
低廉なチューナが得られるのである。混合器の前段(ahe
ad of the mixer)での必要な選択性を減少することによ
り、比較的粗い調整を利用することができ、それにより
製造時の調整コストを減少できると共に、利用時での自
動調整を行う必要性をなくしているから、それによって
もコスト低減を奏することができる。イメージ除去フィ
ルタは不要であり、一つの比較的低Ｑの追従フィルタを
混合器の前段に設けるだけでよい。混合器が充分に広範
囲のダイナミックレンジを有するものであれば、従来の
チューナの構成に比してコストを著しく減少させ、製造
を容易にしながら、受認しうる性能を発揮させることが
できる。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照しながら、
本発明の好ましい実施の形態を詳述する。本発明による
単変換型アナログ式テレビ用チューナを図２においてブ
ロック図で示す。尚、図１に示した従来例と同一部品に
は、同一参照符号を用いている。
【００２１】図２を参照して、本発明によるチューナ
も、図１に示した従来のチューナと同様に三本のチャン
ネルないしバンド１、２、３を備えている。これらのチ
ャンネルないしバンド１〜３は、分担する周波数が異な
る以外は同一構成ないしアーキテクチャであるので、便
宜上、チャンネル１だけを取り上げて説明する。
【００２２】図２に示したチャンネル１は、図１の従来
例において使われているダブル同調型追従フィルタ１０
とそれに対応するダイオード１１、１２がない。従っ
て、単同調型イメージ除去フィルタ６とそれに関連して
用いているダイオードも用いられていない点で、従来例
とは異なっている。その代わり、帯域限波フィルタ５と
ＡＧＣ回路９との間に単同調型追従フィルタ１６を介在
させている。フィルタ１６は希望チャンネルに調整され
ており、局部発振器の発振周波数に追従するのに必要に
なっている。しかしながら、このフィルタ１６のＱ値は
比較的小さいので、調整は比較的粗くなっている。何故
なら、追従中にミスアラインメントが発生してもチュー
ナの性能が著しく左右されないように、周波数応答性の
ロールオフ(roll-off)が比較的浅いからである。
【００２３】また、図２に示したチャンネル１は、図１
の混合器１３の代わりにイメージ除去混合器１８を利用
している点でも、従来例とは異なっている。このイメー
ジ除去混合器１８は、イメージチャンネルを除去するも
のであって、これによりチャンネル間の干渉をほぼ防い
でいる。このようにイメージ除去混合器を利用すること
で、イメージ除去フィルタを利用しなくて済むのであ
る。イメージ除去混合器それ自体は良く知られているも
のであり、その一例は、J.C. Rudell、J.J. Ou、T. Ch
o、G. Chien、F. Brianti、J. Weldon、P.R. Grayらに
よる、Journal of Solid-State Circuits(ソリッドステ
ート回路学会誌)、第３２巻第１２号、１９９７年１２
月号、における論稿「A 1.9 Ghz Wide-Band IF Double C
onversion CMOS Intgegrated Receiver for Cordless T
elephone Applications(コードレス電話用１．９ギガヘ
ルツ広帯域ＩＦダブル変換型ＣＭＯＳ集積回路受信機)」
に開示されている。
【００２４】非常に広範囲のダイナミックレンジを有す
るイメージ除去混合器１８を利用することにより、混合
器の前段での選択性が減少していることに起因する混合
器１８へ供給される比較的高振幅性の干渉チャンネルが
もたらす影響を充分抑制して、性能を受認できる程度に
することができる。従って、混合器１８としては、イメ
ージ除去型とすると共に、比較的頻発する潜在的な干渉
信号があっても相互変調やクロス変調の効果が低レベル
であるものが必要である。
【００２５】
【発明の効果】前述した構成により、従来のチューナ、
例えば図１に示した従来のチューナに比して、チューナ
のコストを著しく減少することができるのである。具体
的には、本発明のチューナでは、相当数の能動回路部品
をなくしていることから、回路構成も簡単になってい
る。また、単一追従フィルタを利用しており、この場合
では局部発振器とは粗調整するだけでよいのであるか
ら、調整作業での要件をほぼ減らしている。更に、可変
容量ダイオード１５、１７としては正確に整合している
必要はなく、そのため回路構成部品のコストを減らすこ
とができ、可変容量ダイオードの取替えが必要になった
ときでの修理作業が容易になる。このように本発明は種
々の効果をもたらすものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 従来の単変換型アナログ式テレビ用チューナ
のブロック回路図である。
【図２】 本発明の実施の形態による単変換型アナログ
式テレビ用チューナのブロック回路図である。
【符号の説明】
１、２、３…チャンネル ４…チューナ
入力端 ５…帯域限波フィルタ ８…入力端 ９…ＡＧＣ回路 １４…局部発振
器 １５、１７…可変容量ダイオード １６…単同調型
追従フィルタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｂ 1/26 Ｈ０４Ｂ 1/26 Ｐ ５Ｋ０６２ Ｈ０４Ｎ 5/44 Ｈ０４Ｎ 5/44 Ｋ (72)発明者 ニコラス・ポール・カウリー イギリス、エスエヌ４・０アールティ、ウ ィルトシャー、ロートン、プライアーズ・ ヒル３番 (72)発明者 アーシャド・マドニ イギリス、エスエヌ２・３キューピー、ウ ィルトシャー、スウィンドン、ヘイドン・ ウィック、ファーロング・クロース30番 Ｆターム(参考） 5C025 AA26 5J103 AA04 AA17 BA06 CA08 CB05 DA03 DA16 EA08 5K020 AA02 BB09 DD03 DD11 FF02 GG04 HH02 HH06 HH13 5K052 AA02 AA12 BB03 DD04 EE04 EE32 FF01 GG26 5K058 AA01 AA10 BA02 CA02 CA04 CA05 CA12 DA01 DA14 EA08 GA01 GA04 5K062 AA06 AB10 AB12 AC03 AC07 AD09 AE01 BB06 BB10 BB13 BC03 BC08 BE08

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 チューナ入力端と、イメージ除去混合器
    と、上記混合器と上記チューナ入力端との間に介在する
    単一追従フィルタとを備えている単変換型アナログ式チ
    ューナ。
  2. 【請求項２】 上記単一追従フィルタがバンドパスフィ
    ルタである、請求項１に記載のチューナ。
  3. 【請求項３】上記単一追従フィルタが単一同調型であ
    る、請求項１に記載のチューナ。
  4. 【請求項４】 上記混合器と上記単一追従フィルタとの
    間に配置された自動ゲイン制御回路を備えている、請求
    項１に記載のチューナ。
  5. 【請求項５】 上記単一追従フィルタと上記チューナ入
    力端との間に配置された固定同調帯域限波フィルタを備
    えている、請求項１に記載のチューナ。
  6. 【請求項６】 テレビ用チューナを備えている、請求項
    １に記載のチューナ。
  7. 【請求項７】 チューナ入力端と、イメージ除去混合器
    と、上記混合器と上記チューナ入力端との間に介在する
    単一追従フィルタとを備えている、単変換型アナログ式
    テレビ用チューナを含んでいるテレビ受像機。
  8. 【請求項８】 チューナ入力端と、イメージ除去混合器
    と、上記混合器と上記チューナ入力端との間に介在する
    単一追従フィルタとを備えている、単変換型アナログ式
    テレビ用チューナを含んでいるビデオカセットレコー
    ダ。
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