JP2003060521A - 中間周波回路およびスーパーヘテロダイン受信機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 スーパーヘテロダイン受信機において、中間
周波回路におけるセラミックフィルタの温度特性の影響
を軽減する。 【解決手段】 ミキサ回路１３の出力端に、１次コイル
が接続された中間周波トランス４１と、この中間周波ト
ランス４１の１次コイルに並列接続された共振用のコン
デンサＣ41とを設ける。中間周波トランス４１の２次コ
イルに接続されたセラミックフィルタ４２と、このセラ
ミックフィルタ４２の出力信号を増幅するアンプ４３と
を設ける。常温時における中間周波トランス４１および
セラミックフィルタ４２の総合の群遅延特性の中心周波
数を中間周波数に設定する。セラミックフィルタ４２の
群遅延特性の中心周波数の温度変化を、コンデンサＣ41
の温度特性によりキャンセルするように、コンデンサＣ
41の温度特性を設定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、中間周波回路お
よびスーパーヘテロダイン受信機に関する。

【０００２】

【従来の技術】スーパーヘテロダイン方式の受信機にお
いては、受信した信号のうち、目的とする周波数の信号
が、ミキサ回路において所定の中間周波数の中間周波信
号に周波数変換され、この中間周波信号が中間周波回路
において増幅されてから復調回路に供給される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、中間周波回
路は、中間周波信号だけを選択的に増幅するために、バ
ンドパス特性を持つ必要がある。そして、そのバンドパ
ス特性を持つために、中間周波回路には、一般にセラミ
ックフィルタが設けられている。

【０００４】図２は、ＦＭ受信機の中間周波回路に使用
されるセラミックフィルタの利得特性（周波数特性）お
よび群遅延特性の測定例を示すもので、曲線Ａが利得特
性を示し、曲線Ｂが群遅延特性を示す。なお、セラミッ
クフィルタの中心周波数は、中間周波数に等しい10.7Ｍ
Hzに設定されている。

【０００５】そして、この図２に示すように、利得特性
（曲線Ａ）はバンドパス特性であり、このバンドパス特
性が選択度特性を決定する。また、群遅延特性（曲線
Ｂ）は、チャンネルセパレーションや歪み、ＤＡＲＣ方
式やＲＤＳ方式などのＦＭ多重放送におけるデジタルデ
ータのエラー特性などに影響を与える。そして、どちら
の特性も必要な帯域内では、平坦であることが好ましい
が、図２の場合、利得特性は、−３dBの帯域幅が190ｋH
zであり、群遅延特性は、0.5μsの帯域幅が125ｋHzであ
る。

【０００６】なお、利得特性のうち、−３dBの帯域の中
心周波数が、セラミックフィルタの中心周波数と定義さ
れている。また、群遅延特性のくぼみ部分の中心周波数
は、利得特性の中心周波数にほぼ一致する。

【０００７】ところが、一般に、セラミックフィルタに
は温度特性があり、温度の低いときには、群遅延特性の
帯域幅が狭くなるとともに、そのくぼみ部分の周波数が
高い周波数にシフトする傾向がある。したがって、中間
周波フィルタとしてセラミックフィルタを使用したスー
パーヘテロダイン受信機では、温度が変化すると、チャ
ンネルセパレーションや歪みが悪化したり、ＦＭ多重放
送時におけるデジタルデータのエラー特性などが悪化し
たりしてしまう。特に、車に搭載された受信機では、温
度の変化範囲が大きいので、セラミックフィルタの温度
特性の影響はかなり大きくなってしまう。

【０００８】この発明は、このような問題点を解決しよ
うとするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この発明においては、例
えば、スーパーヘテロダイン受信機における中間周波回
路であって、ミキサ回路の出力端に、１次コイルが接続
される中間周波トランスと、上記１次コイルに並列接続
された共振用のコンデンサと、上記中間周波トランスの
２次コイルに接続されて中間周波信号を出力するセラミ
ックフィルタとを少なくとも有し、常温時における上記
中間周波トランスおよび上記セラミックフィルタの総合
の群遅延特性の中心周波数を中間周波数に設定するとと
もに、上記セラミックフィルタの群遅延特性の中心周波
数の温度変化を、上記コンデンサの温度特性によりキャ
ンセルするように、上記コンデンサの温度特性を設定す
るようにした中間周波回路とするものである。したがっ
て、セラミックフィルタの群遅延特性の温度変化が、中
間周波トランスの共振用のコンデンサの温度特性により
補償される。

【００１０】

【発明の実施の形態】例えば、ＦＭ受信機において、図
３に示すように、中間周波トランス４１と、セラミック
フィルタ４２との直列回路により中間周波回路のバンド
パス特性を得ると、その中間周波回路の利得特性および
群遅延特性は、中間周波トランス４１およびセラミック
フィルタ４２の両者により決まり、例えば図４の曲線Ａ
0、Ｂ0のようになる。

【００１１】また、中間周波トランス４１の１次コイル
のインダクタンスを大きくして共振周波数を下げると、
利得特性および群遅延特性は、例えば図４の曲線ＡL、
ＢLのようになり、群遅延特性（曲線ＢL）のくぼみ部分
の周波数が低い方へシフトする。逆に、中間周波トラン
ス４１の１次コイルのインダクタンスを小さくして共振
周波数を上げると、利得特性および群遅延特性は、例え
ば図４の曲線ＡH、ＢHのようになり、群遅延特性（曲線
ＢH）のくぼみ部分の周波数は高い方へシフトする。つ
まり、中間周波トランス４１の共振周波数を変更する
と、その共振周波数の変化に対応して、群遅延特性のく
ぼみ部分の周波数をシフトさせることができる。

【００１２】この発明は、そのような点に着目して中間
周波回路におけるセラミックフィルタの温度特性を補償
するものである。

【００１３】図１は、この発明を適用したＦＭ受信機の
一例を示し、この例においては、鎖線で囲った部分１０
が１チップＩＣ化されている。そして、ＦＭ放送の放送
波信号がアンテナ１１により受信され、その受信信号が
電子同調方式のアンテナ同調回路１２に供給されて目的
とする周波数の受信信号が取り出され、この受信信号が
ダブルバランス型に構成されたミキサ回路１３に供給さ
れる。なお、図１においては、ミキサ回路１３の直流回
路を省略している。

【００１４】また、後述するＰＬＬ２０のＶＣＯ２１か
ら所定の周波数の発振信号が取り出され、この発振信号
がミキサ回路１３に局部発振信号として供給される。こ
うして、ミキサ回路１３において、目的とする周波数の
受信信号が中間周波信号ＳIF（中間周波数は、例えば1
0.7ＭHz）に周波数変換される。

【００１５】そして、ミキサ回路１３の出力信号が、中
間周波回路１４、すなわち、中間周波トランス４１→セ
ラミックフィルタ４２→リミッタアンプ４３→セラミッ
クフィルタ４４→リミッタアンプ４５の信号ラインを通
じてＦＭ復調回路１５に供給される。この場合、中間周
波トランス４１の１次コイルは、共振用のコンデンサＣ
41が並列接続されるとともに、ミキサ回路１３の出力端
に接続され、その２次コイルにセラミックフィルタ４２
の入力端が接続される。また、コンデンサＣ41は、後述
する所定の温度特性のものとされる。

【００１６】さらに、中間周波トランス４１の２次側の
インピーダンスは、セラミックフィルタ４２のマッチン
グインピーダンス、あるいはこれに近い値に設定され、
セラミックフィルタ４２の出力端には、マッチング用の
抵抗器Ｒ41が並列接続される。また、リミッタアンプ４
３の出力端とセラミックフィルタ４４の入力端との間
に、マッチング用の抵抗器Ｒ42が直列接続され、セラミ
ックフィルタ４４の出力端には、マッチング用の抵抗器
Ｒ43が並列接続される。こうして、中間周波回路１４に
おいて、中間周波信号ＳIFが選択されるとともに、増幅
されてＦＭ復調回路１５に供給される。

【００１７】そして、ＦＭ復調回路１５において、中間
周波信号ＳIFからステレオコンポジット信号が復調さ
れ、このステレオコンポジット信号がステレオ復調回路
１６に供給されて左および右チャンネルのオーディオ信
号Ｌ、Ｒが復調されて取り出される。

【００１８】また、ＰＬＬ２０においては、ＶＣＯ２１
の発振信号が可変分周回路２２に供給されて１／Ｎの周
波数の信号に分周され、この分周信号が位相比較回路２
３に供給されるとともに、水晶発振回路２５から安定し
た周波数の発振信号が取り出され、この発振信号が分周
回路２６に供給されて安定した所定の周波数、例えば50
ｋHzの信号に分周され、この分周信号が位相比較回路２
３に基準信号として供給される。

【００１９】そして、位相比較回路２３の比較出力がル
ープフィルタ２４に供給されて可変分周回路２２の出力
信号と、分周回路２６の出力信号との位相差に対応して
レベルの変化する直流電圧が取り出され、この直流電圧
がＶＣＯ２１の共振回路２１Ａに発振周波数の制御電圧
として供給されるとともに、アンテナ同調回路１２に同
調周波数の制御電圧として供給される。したがって、Ｖ
ＣＯ２１の発振周波数は、分周回路２３の出力信号の周
波数のＮ倍となるとともに、アンテナ同調回路１２の同
調周波数は、ＶＣＯ２１の発振周波数に連動して変化す
る。したがって、目的とする周波数の放送波信号を受信
することができる。

【００２０】なお、図示はしないが、ＦＭ多重放送を利
用するときには、ＦＭ復調回路１５からデジタルデータ
により変調された信号が取り出され、この信号からもと
のデジタルデータがデコードされて使用される。

【００２１】このような構成によれば、温度が低下した
とき、セラミックフィルタ４２、４４単体の群遅延特性
の帯域幅が狭くなるとともに、そのくぼみ部分の周波数
が高い周波数にシフトする。しかし、コンデンサＣ41の
温度特性を選択しておくことにより、温度が低下したと
き、中間周波トランス４１の共振周波数を下げて、中間
周波回路１４の総合の群遅延特性のくぼみ部分の周波数
を低い方へシフトさせることができる。

【００２２】したがって、温度が低下したとき、セラミ
ックフィルタ４２、４４単体のくぼみ部分の周波数が高
い方にシフトしても、中間周波回路１４の総合の群遅延
特性のくぼみ部分の周波数を低い方へシフトさせること
により、セラミックフィルタ４２、４４単体の群遅延特
性の周波数シフトをキャンセルすることができる。

【００２３】また、同様にして、温度が上昇したとき、
セラミックフィルタ４２、４４単体のくぼみ部分の周波
数が低い方ににシフトしても、中間周波回路１４の総合
の群遅延特性のくぼみ部分の周波数を高い方へシフトさ
せ、セラミックフィルタ４２、４４単体の群遅延特性の
周波数シフトをキャンセルすることができる。

【００２４】こうして、図１のＦＭ受信機においては、
温度が変化しても、中間周波回路１４の群遅延特性のく
ぼみ部分の周波数位置をほぼ一定に保つことができる。
なお、温度が高くなると、群遅延特性の0.5μsの帯域幅
が狭くなるが、くぼみ部分の周波数位置がほぼ一定なの
で、群遅延特性の0.5μsの帯域幅の狭くなることは無視
できる。したがって、温度が変化しても、チャンネルセ
パレーションや歪みなどが悪化することがなく、また、
ＦＭ多重放送の受信時、デジタルデータのエラーが増加
することもない。

【００２５】〔この明細書で使用している略語の一覧〕 ＤＡＲＣ：DAta Radio Channel ＦＭ ：Frequency Modulation ＩＣ ：Integrated Circuit ＰＬＬ ：Phase Locked Loop ＲＤＳ ：Radio Data System ＶＣＯ ：Voltage Controlled Oscillator

【００２６】

【発明の効果】この発明によれば、セラミックフィルタ
の群遅延特性が温度特性を持っていても、その温度特性
をキャンセルすることができ、受信特性を悪化させるこ
とがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一形態を示す接続図である。

【図２】この発明を説明するための特性図である。

【図３】この発明を説明するための接続図である。

【図４】この発明を説明するための特性図である。

【符号の説明】

１０…ＩＣ、１１…アンテナ、１２…アンテナ同調回
路、１３…ミキサ回路、１４…中間周波回路、１５…Ｆ
Ｍ復調回路、１６…ステレオ復調回路、２０…ＰＬＬ、
４１…中間周波トランス、４２および４４…セラミック
フィルタ、４３および４５…リミッタアンプ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】スーパーヘテロダイン受信機における中間
   周波回路であって、 ミキサ回路の出力端に、１次コイルが接続される中間周
   波トランスと、 上記１次コイルに並列接続された共振用のコンデンサ
   と、 上記中間周波トランスの２次コイルに接続されて中間周
   波信号を出力するセラミックフィルタとを少なくとも有
   し、 常温時における上記中間周波トランスおよび上記セラミ
   ックフィルタの総合の群遅延特性の中心周波数を中間周
   波数に設定するとともに、 上記セラミックフィルタの群遅延特性の中心周波数の温
   度変化を、上記コンデンサの温度特性によりキャンセル
   するように、上記コンデンサの温度特性を設定するよう
   にした中間周波回路。
2. 【請求項２】ミキサ回路と、 このミキサ回路の出力端に、１次コイルが接続された中
   間周波トランスと、 上記１次コイルに並列接続された共振用のコンデンサ
   と、 上記中間周波トランスの２次コイルに接続されたセラミ
   ックフィルタと、 このセラミックフィルタの出力信号を増幅するアンプと
   を少なくとも有し、 常温時における上記中間周波トランスおよび上記セラミ
   ックフィルタの総合の群遅延特性の中心周波数を中間周
   波数に設定するとともに、 上記セラミックフィルタの群遅延特性の中心周波数の温
   度変化を、上記コンデンサの温度特性によりキャンセル
   するように、上記コンデンサの温度特性を設定するよう
   にしたスーパーヘテロダイン受信機。