JP2003224487A - 高周波信号伝達装置とこれを用いた電子チューナ - Google Patents
高周波信号伝達装置とこれを用いた電子チューナInfo
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Abstract
号が供給される混合器26と、この混合器26の出力に
接続された整合回路28と、この整合回路28の出力に
接続されたバンドパスフィルタ29と、このバンドパス
フィルタ29の出力に接続された中間周波増幅器30
と、この中間周波増幅器30の出力が供給される出力端
子36とを備え、これらの各回路26,28,29,3
0は平衡回路で構成するとともに平衡線路で接続し、混
合器26の出力は高インピーダンスにするとともに、整
合回路28はバンドパスフィルタ29側から整合回路2
8を見たインピーダンスと、整合回路28側からバンド
パスフィルタ29を見たインピーダンスとを等しくした
ものである。これにより、低消費電力の電子チューナが
実現できる。
Description
置とこれを用いた電子チューナに関するものである。
として従来の電子チューナについて述べる。従来の電子
チューナは、図4に示すように、テレビジョン信号が入
力される入力端子1と、この入力端子1に接続された低
雑音の高周波増幅器2と、この高周波増幅器2の出力が
一方の入力に接続されるとともに、他方の端子には局部
発振器4の出力が接続された混合器5と、この混合器5
の出力が接続されたバンドパスフィルタ6と、このバン
ドパスフィルタ6の出力が接続された中間周波増幅器7
と、この中間周波増幅器7の出力が一方の入力に接続さ
れるとともに、他方の入力には局部発振器8の出力が接
続された混合器9と、この混合器9の出力が接続された
バンドパスフィルタ10と、このバンドパスフィルタ1
0の出力が接続された第2の中間周波増幅器11と、こ
の第2の中間周波増幅器11の出力が接続された出力端
子12とで構成されていた。
ピーダンスの50オーム系で接続されるとともに、不平
衡回路で構成されていた。
な従来の電子チューナに用いる高周波信号伝達装置は、
50オームという低いインピーダンスの部品で構成され
ていたため、大きな電流が流れ消費電力が大きくなると
いう問題があった。また、全ての部品は不平衡回路で構
成されていたため、単一の能動素子で扱う信号の振幅は
小さいものであった。従って、この信号を大きく増幅す
るために複数の増幅器が必要となり、結論として消費電
力が大きくなるという問題があった。
電力の小さい高周波信号伝達装置を提供することを目的
としたものである。
に本発明の高周波信号伝達装置は、入力端子と、この入
力端子に入力された信号が供給される第1の能動素子
と、この第1の能動素子の出力に接続された整合回路
と、この整合回路の出力に接続されたフィルタと、この
フィルタの出力に接続された第2の能動素子と、この第
2の能動素子の出力が供給される出力端子とを備え、前
記第1の能動素子と前記整合回路と前記フィルタと前記
第2の能動素子とは平衡回路で構成するとともに平衡線
路で接続し、前記第1の能動素子の出力は高インピーダ
ンスにするとともに、前記整合回路は前記フィルタ側か
ら前記整合回路を見たインピーダンスと、前記整合回路
側から前記フィルタを見たインピーダンスとを等しくし
たものである。
装置が実現できる。
は、入力端子と、この入力端子に入力された信号が供給
される第1の能動素子と、この第1の能動素子の出力に
接続された整合回路と、この整合回路の出力に接続され
たフィルタと、このフィルタの出力に接続された第2の
能動素子と、この第2の能動素子の出力が供給される出
力端子とを備え、前記第1の能動素子と前記整合回路と
前記フィルタと前記第2の能動素子とは平衡回路で構成
するとともに平衡線路で接続し、前記第1の能動素子の
出力は高インピーダンスにするとともに、前記整合回路
は前記フィルタ側から前記整合回路を見たインピーダン
スと、前記整合回路側から前記フィルタを見たインピー
ダンスとを等しくした高周波信号伝達装置であり、能動
素子の出力は高インピーダンスであるので、流れる電流
は少なくなる。即ち、低消費電力の高周波信号伝達装置
が実現できる。
振幅が大きくなり、その分増幅器が不要となるので、こ
の面でも低消費電力の高周波信号伝達装置が実現でき
る。
ら入力されるノイズの影響を排除することができる。
インピーダンスと出力インピーダンスは、入力端子の整
数倍のインピーダンスとした請求項1に記載の高周波信
号伝達装置であり、整数倍となっているので、インピー
ダンス変換素子の構成が容易となり、低価格化を図るこ
とができる。
ダクタンス素子で形成された請求項2に記載の高周波信
号伝達装置であり、インダクタンス素子で形成されてい
るので、直流の電圧降下はなく、低い電源電圧で大きな
増幅度を得ることができる。
素子はパターンで形成された請求項3に記載の高周波信
号伝達装置であり、プリント基板の製造と同時にエッチ
ング技術で形成できるので、薄型化と低価格化を図るこ
とができる。
素子はチップ部品で形成されるとともにリフローはんだ
付けされた請求項3に記載の高周波信号伝達装置であ
り、チップ部品はリフローはんだ付けされるので、セル
フアライメント効果でチップ部品の装着位置は予め定め
られた位置に固定され、その前後におけるパターンのイ
ンダクタンス値が変動することはない。従って、製造誤
差が少なくなり安定した性能を得ることができる。
と第2の能動素子とは四角形をした一つのパッケージに
集積されるとともに、前記第1の能動素子と前記第2の
能動素子とは夫々隣接する辺の近傍に配置された請求項
1に記載の高周波信号伝達装置であり、集積回路化され
ているので、安定した性能でしかも製造工程が簡略化さ
れる。また、小型化も実現できる。
の能動素子が配置されているので、フィルタへの配線が
容易となる。
と整合回路との間の平衡線路のインピーダンスの補正は
前記整合回路で行うとともに、フィルタと第2の能動素
子との間のインピーダンスの補正は前記平衡線路の内側
のパターン長を長くすることにより行う請求項6に記載
の高周波信号伝達装置であり、第1の能動素子と第2の
能動素子とは隣接する辺の近傍に設けられているので、
その間を結ぶ平衡線路は外側の方が長くなる。これの補
正にフィルタより前では整合回路内の素子の定数で補正
するので、補正のための別部品は不要となる。また、フ
ィルタより後ではパターンの長さで補正するので、プリ
ント基板の作成時にエッチング技術で対応でき、ここで
も補正のための部品は不要となる。
と整合回路との間の平衡線路のインピーダンスの補正は
前記整合回路で行うとともに、フィルタと第2の能動素
子との間のインピーダンスの補正は前記平衡線路の内側
のパターン幅を外側パターン幅より太くすることにより
行う請求項6に記載の高周波信号伝達装置であり、第1
の能動素子と第2の能動素子とは隣接する辺の近傍に設
けられているので、その間を結ぶ平衡線路は外側の方が
長くなる。これの補正にフィルタより前では整合回路内
の素子の定数で補正するので、補正のための別部品は不
要となる。また、フィルタより後ではパターンの太さで
補正するので、プリント基板の作成時にエッチング技術
で対応でき、ここでも補正のための部品は不要となる。
また、パターンが太くなるので、直流抵抗が少なくなり
損失が少なくなる。
とフィルタとの間の平衡線路の長さは、前記フィルタと
第2の能動素子との間の長さより短くした請求項6に記
載の高周波信号伝達装置であり、混合器のオープンコレ
クタに接続されたインピーダンスの高い方の平衡線路の
長さを短くしているので、ノイズの影響を受けにくく歪
み特性の良好な混合器が実現できる。
ィルタとの間の平衡線路の夫々の線路の長さを等しくし
た請求項6に記載の高周波信号伝達装置であり、回路の
平衡性を更に向上させることができる。
距離は0.3mm以上とした請求項6に記載の高周波信
号伝達装置であり、線間容量による悪影響を排除するこ
とができる。
入力される入力端子と、この入力端子に入力された信号
が一方の入力に供給されるとともに他方の入力には局部
発振器の出力が供給される混合器と、この混合器の出力
が接続された整合回路と、この整合回路の出力が接続さ
れたフィルタと、このフィルタの出力が接続された中間
周波増幅器と、この中間周波増幅器の出力が供給される
出力端子とを備え、少なくとも前記混合器と前記整合回
路と前記フィルタと前記中間周波増幅器とは平衡回路で
構成するとともに平衡線路で接続し、前記混合器の出力
は高インピーダンスにするとともに、前記整合回路は前
記フィルタ側から前記整合回路を見たインピーダンス
と、前記整合回路側から前記フィルタを見たインピーダ
ンスとを等しくした電子チューナであり、混合器の出力
は従来の50オームに比べて高インピーダンスであるの
で、流れる電流は少なくなる。即ち、低消費電力の電子
チューナが実現できる。
能動素子で扱う信号の振幅が大きくなり、その分複数の
増幅器が不要となるので、この面でも低消費電力の電子
チューナが実現できる。
ら入力されるノイズの影響を排除することができる。
入力される入力端子と、この入力端子に入力された信号
が一方の入力に供給されるとともに他方の入力には第1
の局部発振器の出力が供給される第1の混合器と、この
第1の混合器の出力が接続された第1の整合回路と、こ
の第1の整合回路の出力が接続された第1のフィルタ
と、この第1のフィルタの出力が接続された第1の中間
周波増幅器と、この第1の中間周波増幅器の出力が一方
の入力に接続されるとともに他方の入力には第2の局部
発振器の出力が接続された第2の混合器と、この第2の
混合器の出力が接続された第2の整合回路と、この第2
の整合回路の出力が接続された第2のフィルタと、この
第2のフィルタの出力が接続された第2の中間周波増幅
器と、この第2の中間周波増幅器の出力が接続された出
力端子とを備え、少なくとも前記第1の混合器と前記第
1の整合回路と前記第1のフィルタと前記第1の中間周
波増幅器とは平衡回路で構成するとともに平衡線路で接
続し、前記第1の混合器の出力は高インピーダンスにす
るとともに、前記第1の整合回路は前記第1のフィルタ
側から前記第1の整合回路を見たインピーダンスと、前
記第1の整合回路側から前記第1のフィルタを見たイン
ピーダンスとを等しくした電子チューナであり、第1の
混合器の出力は高インピーダンスであるので、流れる電
流は少なくなる。即ち、低消費電力の電子チューナが実
現できる。
能動素子で扱う信号の振幅が大きくなり、その分複数の
増幅器が不要となるので、この面でも低消費電力の電子
チューナが実現できる。
ら入力されるノイズの影響を排除することができる。
あり、妨害排除能力を大きくすることができる。
から出力される出力周波数は、入力端子に入力される最
大周波数の2倍以上の周波数とした請求項13に記載の
電子チューナであり、妨害排除能力の大きな電子チュー
ナを実現することができる。
の帯域幅は、入力端子に入力される信号の帯域幅の略5
倍とした請求項14に記載の電子チューナであり、第1
のフィルタの周囲温度のバラツキや、中心周波数のバラ
ツキを吸収することができる。
を用いて説明する。図1は、本発明の実施の形態におけ
る電子チューナ(高周波信号伝達装置の一例として用い
た)のブロック図である。
00MHzのテレビジョン信号が入力される入力端子で
あり、この入力端子21には平衡・不平衡変換器22が
接続されている。この平衡・不平衡変換器22では不平
衡で75オームのインピーダンスから75オームの平衡
出力に変換している。このように入力インピーダンスの
整数倍のインピーダンスに変換することにより、平衡・
不平衡変換器22の構成が簡単になる。
路37内に入力され低雑音の高周波増幅器23に接続さ
れる。この高周波増幅器23の出力は混合器(第1の能
動素子の一例として用いた)26の一方の入力に接続さ
れている。また、この混合器26の他方の入力には局部
発振器27の出力が接続されている。また、この混合器
26では局部発振器27の出力により1890MHzの
中間周波数に変換される。この周波数1890MHz
は、入力端子21に入力される最大の周波数900MH
zの2倍以上に設定されている。このように中間周波数
を2倍以上に設定することにより、3次歪みを低減する
ことができる。また、イメージ妨害も確実に除去するこ
とができる。
で構成されており、その出力は集積回路37の外に設け
られた整合回路28に接続されている。この整合回路2
8の出力は入力インピーダンスが200オームで形成さ
れたバンドパスフィルタ29に接続され、その出力は集
積回路37内の中間周波増幅器(第2の能動素子の一例
として用いた)30に接続されている。この中間周波増
幅器30の出力は混合器(第1の能動素子の一例として
用いた)31の一方の入力に接続されるとともに、他方
の入力には局部発振器32の出力が接続されている。こ
の混合器31では局部発振器32の出力により44MH
zの第2の中間周波数に変換される。このような周波数
に変換されることにより、次段以降の処理が容易にな
る。
で構成されており、その出力は集積回路37の外に設け
られた整合回路33に接続されている。この整合回路3
3の出力は入力インピーダンスが200オームで形成さ
れたバンドパスフィルタ34に接続され、その出力は集
積回路37内の第2の中間周波増幅器(第2の能動素子
の一例として用いた)35に接続されている。そして、
この中間周波増幅器35の出力は集積回路37の出力端
子36に接続されている。ここで、バンドパスフィルタ
29と34は共にSAW(表面弾性波)フィルタを使用
している。
ープンコレクタとし、SAWフィルタ29,34の入力
インピーダンスは200オームとなっており、従来の5
0オームに比べて高インピーダンスであるので、流れる
電流は少なくなる。即ち、低消費電力の電子チューナが
実現できる。
ーダンスの200オーム系で接続されるとともに、平衡
回路を用いているので、単一の能動素子で扱う信号の振
幅が大きくなり、その分複数の増幅器が不要となり、こ
の面でも低消費電力の電子チューナが実現できる。
ら入力されるノイズの影響を排除することができる。
型の電子チューナを構成しているので、イメージ妨害の
排除が容易な電子チューナが実現できる。なお、本実施
の形態ではダブルスーパー型の電子チューナとしたが、
これはシングルスーパー型の電子チューナであっても良
い。また、本実施の形態では、ダウン側の混合器31を
オープンコレクタとしたが、この混合器31の出力を5
0オームとすると共にバンドパスフィルタ34も50オ
ームの入力インピーダンスでドライブできるものを用い
ることもできる。この場合には整合回路33が不要にな
る。
は、入力端子21に入力される信号の帯域幅の略5倍の
帯域幅のものを用いることが望ましい。本実施の形態で
は25〜30MHzの帯域幅のものを用いている。これ
は周囲温度の変化によるバラツキやフィルタのバラツキ
を吸収するための配慮である。また、バンドパスフィル
タ34の帯域幅は6MHz〜8MHzのものを用いてい
る。このフィルタ34では、通過周波数が44MHzで
あり、バンドパスフィルタ29の通過周波数に比べて低
い。従って、温度変化や部品のバラツキに対する保障よ
り、妨害信号の通過を阻止することに重点をおいてい
る。
整合回路28,33のうち整合回路28を例に説明す
る。整合回路28は、バンドパスフィルタ29と接続さ
れて、集積回路37の辺41の近傍に設けられた混合器
26と、前記辺41に隣接する辺42の近傍に設けられ
た中間周波増幅器30との間に配置される。
ながる平衡線路45について説明する。平衡線路45の
内側と外側では外側の線路の方が内側の線路より長くな
る。そこで、平衡線路45のインピーダンスを等しくす
るには、内側の線路43を湾曲43aさせて外側の線路
44のインピーダンスと等しくする必要がある。又は、
外側の線路44を内側の線路43より太くして平衡線路
のインピーダンスを平衡にしても良い。いずれにしても
プリント基板の製造と同時にエッチング技術で形成でき
るので、薄型化と低価格化が実現できる。
ピーダンスは200オームなので、中間周波増幅器30
の入力インピーダンスも200オームに設定している。
これは、中間周波増幅器30を形成するトランジスタの
バイアス抵抗で実現している。
側について説明する。この平衡線路46には整合回路2
8が設けられている。47は電源であり、コンデンサ4
8を介してグランドに接続されている。また、この電源
47からチップインダクタ49とチップインダクタ50
の直列接続体を介して、混合器26の一方のトランジス
タのコレクタに接続され、このトランジスタのコレクタ
に電源を供給している。
1とチップインダクタ52の直列接続体を介して、混合
器26の他方のトランジスタのコレクタに接続され、こ
のトランジスタのコレクタに電源を供給している。ここ
で、コンデンサ53から56は直流阻止用に挿入された
コンデンサである。
されているので、セルフアライメント効果でチップ部品
の装着位置は予め定められた位置に固定され、その前後
におけるパターンのインダクタンス値が製造時に変動す
ることはない。従って、安定した性能を得ることができ
る。
は、以下のことに配慮すべきである。即ち、チップイン
ダクタ49と平衡線路46の内側の線路57との接続点
58と、バンドパスフィルタ29の入力までの長さは、
チップインダクタ51と平衡線路46の外側の線路59
との接続点60と、バンドパスフィルタ29の入力まで
の長さと等しくして、双方のインピーダンスを等しくし
て平衡を保つ必要がある。どうしても長さを等しくでき
ないときは、パターンの太さを変えてインピーダンスを
等しくしても良い。
ンダクタとしてチップインダクタ49から52のチップ
部品を用いたが、これはプリント基板にパターンでイン
ダクタを形成しても良い。このようにパターンインダク
タを用いることによりエッチング技術でインダクタが実
現できるので、薄型化と低価格化が実現できる。
側の線路59とのインピーダンスの相違はチップインダ
クタ50とチップインダクタ52の値を変えて補正す
る。また、混合器26のトランジスタのオープンコレク
タはインダクタ49,50,51,52を用いて供給し
ているので、直流の電圧降下はなく、大きな増幅度が得
られる。
ピーダンスも200オームなので、バンドパスフィルタ
29の入口61から整合回路28や混合器26を見たイ
ンピーダンスをバンドパスフィルタ29の入力インピー
ダンスに合わせることが損失を少なくする上で重要であ
る。また、平衡線路46側は混合器26がオープンコレ
クタであり、平衡線路45側に比べてインピーダンスが
高いので、平衡線路45側より短くしておくことが重要
である。
衡線路45の内側の線路43のパターンの幅62と外側
の線路44のパターンの幅63は、共に0.2mmにし
ている。また、線路43と線路44との間隔64は0.
3mmとして、線間容量の影響を少なくしている。な
お、平衡線路46側に関しても同様である。
動素子と整合回路とフィルタと第2の能動素子とは平衡
回路で構成するとともに平衡線路で接続し、前記第1の
能動素子の出力は高インピーダンスにするとともに、前
記整合回路は前記フィルタ側から前記整合回路を見たイ
ンピーダンスと、前記整合回路側から前記フィルタを見
たインピーダンスとを等しくしたものであり、能動素子
の出力は高インピーダンスであるので、流れる電流は少
なくなる。即ち、低消費電力の高周波信号伝達装置が実
現できる。
能動素子での信号の振幅が大きくなり、その分複数の増
幅器が不要となるので、この面でも低消費電力の高周波
信号伝達装置が実現できる。
ら入力されるノイズの影響を排除することができる。
ブロック図
Claims (15)
- 【請求項1】 入力端子と、この入力端子に入力された
信号が供給される第1の能動素子と、この第1の能動素
子の出力に接続された整合回路と、この整合回路の出力
に接続されたフィルタと、このフィルタの出力に接続さ
れた第2の能動素子と、この第2の能動素子の出力が供
給される出力端子とを備え、前記第1の能動素子と前記
整合回路と前記フィルタと前記第2の能動素子とは平衡
回路で構成するとともに平衡線路で接続し、前記第1の
能動素子の出力は高インピーダンスにするとともに、前
記整合回路は前記フィルタ側から前記整合回路を見たイ
ンピーダンスと、前記整合回路側から前記フィルタを見
たインピーダンスとを等しくした高周波信号伝達装置。 - 【請求項2】 フィルタの入力インピーダンスと出力イ
ンピーダンスは、入力端子の整数倍のインピーダンスと
した請求項1に記載の高周波信号伝達装置。 - 【請求項3】 整合回路はインダクタンス素子で形成さ
れた請求項2に記載の高周波信号伝達装置。 - 【請求項4】 インダクタンス素子はパターンで形成さ
れた請求項3に記載の高周波信号伝達装置。 - 【請求項5】 インダクタンス素子はチップ部品で形成
されるとともにリフローはんだ付けされた請求項3に記
載の高周波信号伝達装置。 - 【請求項6】 第1の能動素子と第2の能動素子とは四
角形をした一つのパッケージに集積されるとともに、前
記第1の能動素子と前記第2の能動素子とは夫々隣接す
る辺の近傍に配置された請求項1に記載の高周波信号伝
達装置。 - 【請求項7】 第1の能動素子と整合回路との間の平衡
線路のインピーダンスの補正は前記整合回路で行うとと
もに、フィルタと第2の能動素子との間のインピーダン
スの補正は前記平衡線路の内側のパターン長を長くする
ことにより行う請求項6に記載の高周波信号伝達装置。 - 【請求項8】 第1の能動素子と整合回路との間の平衡
線路のインピーダンスの補正は前記整合回路で行うとと
もに、フィルタと第2の能動素子との間のインピーダン
スの補正は前記平衡線路の内側のパターン幅を外側パタ
ーン幅より太くすることにより行う請求項6に記載の高
周波信号伝達装置。 - 【請求項9】 第1の能動素子とフィルタとの間の平衡
線路の長さは、前記フィルタと第2の能動素子との間の
長さより短くした請求項6に記載の高周波信号伝達装
置。 - 【請求項10】 整合回路とフィルタとの間の平衡線路
の夫々の線路の長さを等しくした請求項6に記載の高周
波信号伝達装置。 - 【請求項11】 平衡線路間の距離は0.3mm以上と
した請求項6に記載の高周波信号伝達装置。 - 【請求項12】 高周波信号が入力される入力端子と、
この入力端子に入力された信号が一方の入力に供給され
るとともに他方の入力には局部発振器の出力が供給され
る混合器と、この混合器の出力が接続された整合回路
と、この整合回路の出力が接続されたフィルタと、この
フィルタの出力が接続された中間周波増幅器と、この中
間周波増幅器の出力が供給される出力端子とを備え、少
なくとも前記混合器と前記整合回路と前記フィルタと前
記中間周波増幅器とは平衡回路で構成するとともに平衡
線路で接続し、前記混合器の出力は高インピーダンスに
するとともに、前記整合回路は前記フィルタ側から前記
整合回路を見たインピーダンスと、前記整合回路側から
前記フィルタを見たインピーダンスとを等しくした電子
チューナ。 - 【請求項13】 高周波信号が入力される入力端子と、
この入力端子に入力された信号が一方の入力に供給され
るとともに他方の入力には第1の局部発振器の出力が供
給される第1の混合器と、この第1の混合器の出力が接
続された第1の整合回路と、この第1の整合回路の出力
が接続された第1のフィルタと、この第1のフィルタの
出力が接続された第1の中間周波増幅器と、この第1の
中間周波増幅器の出力が一方の入力に接続されるととも
に他方の入力には第2の局部発振器の出力が接続された
第2の混合器と、この第2の混合器の出力が接続された
第2の整合回路と、この第2の整合回路の出力が接続さ
れた第2のフィルタと、この第2のフィルタの出力が接
続された第2の中間周波増幅器と、この第2の中間周波
増幅器の出力が接続された出力端子とを備え、少なくと
も前記第1の混合器と前記第1の整合回路と前記第1の
フィルタと前記第1の中間周波増幅器とは平衡回路で構
成するとともに平衡線路で接続し、前記第1の混合器の
出力は高インピーダンスにするとともに、前記第1の整
合回路は前記第1のフィルタ側から前記第1の整合回路
を見たインピーダンスと、前記第1の整合回路側から前
記第1のフィルタを見たインピーダンスとを等しくした
電子チューナ。 - 【請求項14】 第1の混合器から出力される出力周波
数は、入力端子に入力される最大周波数の2倍以上の周
波数とした請求項13に記載の電子チューナ。 - 【請求項15】 第1のフィルタの帯域幅は、入力端子
に入力される信号の帯域幅の略5倍とした請求項14に
記載の電子チューナ。
Priority Applications (5)
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