JP2005012600A

JP2005012600A - スーパヘテロダイン受信機

Info

Publication number: JP2005012600A
Application number: JP2003175771A
Authority: JP
Inventors: Naoto Sano; 直人佐野
Original assignee: Kenwood KK
Current assignee: Kenwood KK
Priority date: 2003-06-20
Filing date: 2003-06-20
Publication date: 2005-01-13

Abstract

【課題】部品や実行面積を大きくすることなく、かつコストのかからないスーパヘテロダイン受信機を提供することを目的とする。
【解決手段】スーパへテロダイン受信機において、切替スイッチ６、６を切り替え、ｗｉｄｅ−ＦＭ受信のときはｗｉｄｅ−ＦＭ用帯域通過フィルタ４による通過帯域幅となり、ｎａｒｒｏｗ−ＦＭ受信のときはｗｉｄｅ−ＦＭ用帯域通過フィルタ４とｎａｒｒｏｗ−ＦＭ用低域通過フィルタ５を組み合わせで決定される合成通過帯域にするとともに、受信中間周波数を所定値シフトさせる。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、中間周波信号の帯域幅を広帯域と狭帯域とに切り替えが可能なスーパヘテロダイン受信機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来は図４に示すようなＦＭ受信機において、フロントエンド側より見て、混合器（ミクサ）１１、広帯域（ｗｉｄｅ−ＦＭ）用帯域通過フィルタ（ＢＰＦ）１２、狭帯域（ｎａｒｒｏｗ−ＦＭ）用帯域通過フィルタ（ＢＰＦ）１３、アンプ１５、検波回路１６の順で受信信号が通過する。
【０００３】
ｎａｒｒｏｗ−ＦＭ用帯域通過フィルタ（ＢＰＦ）１３の前後にはスイッチ１４、１４が設けられており、ｗｉｄｅ−ＦＭを受信する場合はこれらのスイッチ１４、１４をａ側に切り替えてｎａｒｒｏｗ−ＦＭ用帯域通過フィルタ（ＢＰＦ）１３をバイパスする。また、ｎａｒｒｏｗ−ＦＭを受信する場合はスイッチ１４、１４をｂ側に切り替えてｎａｒｒｏｗ−ＦＭ用帯域通過フィルタ（ＢＰＦ）１３を通過させる。
【０００４】
図５（ａ）は、図４の回路でｗｉｄｅ−ＦＭを受信する場合に検波器１６に入力される受信信号の帯域幅の概念図である。ｎａｒｒｏｗ−ＦＭ用帯域通過フィルタ（ＢＰＦ）１３がバイパス（スルー）される為、検波器１６に入力される受信信号の帯域幅（合成通過帯域）はｗｉｄｅ−ＦＭ用帯域通過フィルタ（ＢＰＦ）１４の通過帯域幅と等しくなる。
【０００５】
図５（ｂ）は、図４の回路でｎａｒｒｏｗ−ＦＭを受信する場合に検波器１６に入力される受信信号の概念図である。この場合はｎａｒｒｏｗ−ＦＭ用帯域通過フィルタ（ＢＰＦ）１３がバイパス（スルー）されない為、ｗｉｄｅ−ＦＭ用帯域通過フィルタ（ＢＰＦ）１２で制限された通過帯域幅がさらにｎａｒｒｏｗ−ＦＭ用帯域通過フィルタ１３で制限されて検波器１６に入力される為、検波器１６に入力される受信信号の帯域幅（合成通過帯域）は、ほぼｎａｒｒｏｗ−ＦＭ用帯域通過フィルタ（ＢＰＦ）１３の通過帯域幅になる。
【０００６】
図５（ａ）、図５（ｂ）における受信中間周波数は、ｗｉｄｅ−ＦＭ用帯域通過フィルタ１２、ｎａｒｒｏｗ−ＦＭ用帯域通過フィルタ１３の中心周波数が等しいため、同じ周波数となっている。
【０００７】
上記の従来例と同様に、広帯域を選択時には狭帯域用通過フィルタをスルーし、狭帯域を選択時には広帯域用帯域通過フィルタと狭帯域用通過フィルタを重ねているものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００８】
また、広帯域用帯域通過フィルタと狭帯域用帯域通過フィルタとをそれぞれに専用に設けて切り替えるものもある（例えば、特許文献２参照）。
【０００９】
【特許文献１】
特開２００１−７７１９号公報（第３頁、図１）
【特許文献２】
特開平１１−１４５７８５号公報（第２頁及び第３頁、図１）
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の技術では、受信する変調方式であるｗｉｄｅ−ＦＭとｎａｒｒｏｗ−ＦＭの帯域幅に特化した２つの帯域通過フィルタ（ＢＰＦ）を使用するため、部品や実装面積が大きく、コストもかかっていた。
【００１１】
そこで、本発明は、上述した従来の問題点に鑑み、コストのかからないスーパヘテロダイン受信機を提供することを目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明によるスーパヘテロダイン受信機は、ＲＦ増幅器と局部発振器と混合器からなるフロントエンド部と混合器から出力される中間周波信号を増幅するＩＦ増幅部とからなるスーパへテロダイン受信機において、中間周波信号の帯域幅を広帯域と狭帯域に切り替える切替部を設け、切替部が広帯域を選択しているときは第１の中間周波数と広帯域用帯域通過フィルタで構成され、狭帯域を選択しているときは第２の中間周波数と前記広帯域用帯域通過フィルタと狭帯域用低域通過フィルタの組み合わせで構成されることを特徴としている。
【００１３】
また、狭帯域用低域通過フィルタに替えて、狭帯域用高域通過フィルタを用いることを特徴としている。
【００１４】
また、第１の中間周波数および第２の中間周波数は、前記切替部が切り替わったときに、前記局部発振器の発振周波数を切り替えることによって得られることを特徴としている。
【００１５】
また、第１の中間周波数および第２の中間周波数は、広帯域の通過帯域幅と狭帯域の通過帯域幅から演算されて決定されることを特徴としている。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明によるスーパヘテロダイン受信機の一実施の形態として説明するＦＭ受信機のブロック図である。
【００１７】
１はアンテナで受けた高周波信号を増幅するＲＦ増幅器、２は局部発振器、３はＲＦ信号と局部発振信号を混合して中間周波信号を作るミクサ（混合器）、４はｗｉｄｅ−ＦＭ用の広帯域用帯域通過フィルタ（ＢＰＦ）、５はｎａｒｒｏｗ−ＦＭ用の狭帯域用低域通過フィルタ（ＬＰＦ）、６、６はｗｉｄｅ−ＦＭ受信とｎａｒｒｏｗ−ＦＭ受信で切り替わる切替スイッチ、７は中間周波信号を増幅するＩＦアンプ、８は中間周波信号の検波を行う検波回路である。
【００１８】
図１のＦＭ受信機において、フロントエンド側より見て、ミクサ３、ｗｉｄｅ−ＦＭ用帯域通過フィルタ（ＢＰＦ）４、ｎａｒｒｏｗ−ＦＭ用低域通過フィルタ（ＬＰＦ）５、アンプ７、検波回路８の順で受信信号が通過する。
【００１９】
ｎａｒｒｏｗ−ＦＭ用低域通過フィルタ（ＬＰＦ）５の前後にはスイッチ６、６が設けられており、ｗｉｄｅ―ＦＭを受信する場合は、従来技術の時と同様、これらのスイッチ６、６をａ側に切り替えてｎａｒｒｏｗ−ＦＭ用低域通過フィルタ（ＬＰＦ）５をバイパス（スルー）する。
【００２０】
次に、ｎａｒｒｏｗ−ＦＭを受信する場合はスイッチ６、６をｂ側に切り替えてｎａｒｒｏｗ−ＦＭ用低域通過フィルタ（ＬＰＦ）５を通過させる。
【００２１】
このとき、ｎａｒｒｏｗ−ＦＭの占有帯域よりも低い周波数はｗｉｄｅ―ＦＭ用帯域通過フィルタ（ＢＰＦ）４に含まれる高域通過フィルタ部分で排除され、ｎａｒｒｏｗ−ＦＭの占有帯域よりも高い周波数はｎａｒｒｏｗ−ＦＭ用低域通過フィルタ（ＬＰＦ）５で排除される。
【００２２】
つまり、ｗｉｄｅ−ＦＭ用帯域通過フィルタ（ＢＰＦ）４とｎａｒｒｏｗ−ＦＭ用低域通過フィルタ（ＬＰＦ）５のふたつのフィルタを組み合わせて一つの帯域通過フィルタ（ＢＰＦ）を形成している。
【００２３】
また、このとき、局部発振周波数を、ｗｉｄｅ選択時とｎａｒｒｏｗ選択時とでそれぞれの帯域幅の差の半分の周波数だけ替えて、中間周波数を前述の組み合わされたｗｉｄｅ−ＦＭ用帯域通過フィルタ（ＢＰＦ）４とｎａｒｒｏｗ−ＦＭ用低域通過フィルタ（ＬＰＦ）５フィルタの中心に移動させている。
【００２４】
上記の動作を簡単に説明すると、図１において中間周波数は、ＲＦ増幅器１から出力された信号の受信周波数と局部発振器２から出力された信号の局部発振周波数との差の周波数がミクサ３から出力されるので、中間周波数を替えるには、局部発振器２を制御して局部発振周波数を替えればよい。
【００２５】
図２（ａ）は、図１の回路でｗｉｄｅ−ＦＭを受信する場合に検波器８に入力される受信信号の帯域幅の概念図である。
【００２６】
図２（ａ）に示すように、ｎａｒｒｏｗ−ＦＭ用低域通過フィルタ（ＬＰＦ）５がバイパス（スルー）されるため、検波器８に入力される受信信号の帯域幅（合成通過帯域）はｗｉｄｅ−ＦＭ用帯域通過フィルタ（ＢＰＦ）５の通過帯域幅と等しくなる。
【００２７】
このとき、受信中間周波数はｗｉｄｅ−ＦＭ用帯域通過フィルタ（ＢＰＦ）４の中心周波数となっている。
【００２８】
図２（ｂ）は、図１の回路でｎａｒｒｏｗ−ＦＭを受信する場合に検波器８に入力される受信信号の帯域幅の概念図である。
【００２９】
この場合はｎａｒｒｏｗ−ＦＭ用低域通過フィルタ（ＬＰＦ）５がバイパス（スルー）されないため、ｗｉｄｅ―ＦＭ用帯域通過フィルタ（ＢＰＦ）４で制限された通過帯域幅がｎａｒｒｏｗ−ＦＭ用低域通過フィルタ（ＬＰＦ）５でさらに制限されて検波器８に入力される。
【００３０】
このときに検波器８に入力される受信信号の帯域幅は、図２（ｂ）のように、高域周波数はｎａｒｒｏｗ−ＦＭ用低域通過フィルタ（ＬＰＦ）５で制限され、低域周波数はｗｉｄｅ−ＦＭ用帯域通過フィルタ（ＢＰＦ）４で制限される通過帯域幅（合成通過帯域）となる。
【００３１】
このとき、受信中間周波数はｗｉｄｅ−ＦＭ用帯域通過フィルタ（ＢＰＦ）４の中心周波数より低い値となっている。
【００３２】
具体的には、上述の一実施の形態のＦＭ受信機におけるｗｉｄｅ−ＦＭとｎａｒｒｏｗ−ＦＭの組み合わせの場合、ｗｉｄｅ−ＦＭの帯域幅が２５ｋＨｚ、ｎａｒｒｏｗ−ＦＭの帯域幅が１２．５ｋＨｚとすると、ｎａｒｒｏｗ−ＦＭの受信中間周波数は、ｗｉｄｅ−ＦＭのそれと比較して６．２５（（２５−１２．５）／２＝６．２５）ｋＨｚ低くシストさせる必要がある。
【００３３】
言い替えると、局部発振周波数が受信周波数より高い場合は局部発振器２を制御して局部発振周波数を低くし、局部発振周波数が受信周波数より低い場合は局部発振器２を制御して局部発振周波数を高くする必要がある。
【００３４】
さらに具体的な例をあげると、受信中間周波数は、ｗｉｄｅ−ＦＭのとき、４５５ｋＨｚ、ｎａｒｒｏｗ−ＦＭのとき、４４８．７５（４５５−６．２５＝４４８．２５）ｋＨｚであり、このときのフィルタの通過帯域は、ｗｉｄｅ−ＦＭの場合は４４２．５ｋＨｚ〜４６７．５ｋＨｚ（帯域幅２５ｋＨｚ）となる。
【００３５】
ｎａｒｒｏｗ−ＦＭのときは、４５５ｋＨｚ以下の低域通過フィルタなので、４４２．５ｋＨｚ〜４５５ｋＨｚとなり、ｎａｒｒｏｗ−ＦＭの帯域幅はで１２．５ｋＨｚとなっている。
【００３６】
上述の本発明の一実施の形態のＦＭ受信機において、従来の方式では受信する変調方式ごとに帯域通過フィルタ（ＢＰＦ）を必要としていたが、帯域通過フィルタ（ＢＰＦ）の一つを低域通過フィルタ（ＬＰＦ）としたので、部品の実装面積を小さくでき、かつコストも抑えられるという効果が得られる。
【００３７】
上述の実施の形態では狭帯域（ｎａｒｒｏｗ−ＦＭ）用フィルタとして低域通過フィルタ（ＬＰＦ）を用いたが、低域通過フィルタ（ＬＰＦ）に替えて高域通過フィルタ（ＨＰＦ）を用いても良い。
【００３８】
上記のように、狭帯域（ｎａｒｒｏｗ−ＦＭ）用として高域通過フィルタ（ＨＰＦ）を用いた場合の受信信号の帯域幅は、図２（ｂ）の逆となり、低域周波数はｎａｒｒｏｗ−ＦＭ用高域通過フィルタ（ＨＰＦ）で制限され、高域周波数はｗｉｄｅ−ＦＭ用帯域通過フィルタ（ＢＰＦ）で制限される通過帯域幅（合成通過帯域）となり、受信中間周波数はｗｉｄｅ−ＦＭ用帯域通過フィルタ（ＢＰＦ）の中心周波数より高い値となる。
【００３９】
具体的には低域通過フィルタの場合と逆となり、高域通過フィルタは４５５ｋＨｚ以上の通過フィルタであって、合成通過帯域は４５５ｋＨｚ〜４６７．５ｋＨｚ（帯域幅１２．５ｋＨｚ）となり、中間周波数は６．２５ｋＨｚ高くシフトする必要があり、４４８．７５（４５５＋６．２５＝４６１．２５）ｋＨｚとなるが、基本的な動作はｎａｒｒｏｗ−ＦＭ用として低域通過フィルタ（ＬＰＦ）を用いた場合と同じである。
【００４０】
その他の実施の形態として、図３（ａ）のように、ｗｉｄｅ−ＦＭ、ｎａｒｒｏｗ−ＦＭにＣＱＰＳＫ方式を加えた３種類の帯域幅の変調方式に対応したものであっても良い。
【００４１】
この場合は、ｎａｒｒｏｗ−ＦＭ用低域通過フィルタよりカットオフ周波数の低いＣＱＰＳＫ用低域通過フィルタ９を加え、切り替えスイッチ６、６は３段階切り替えとなり、ｃ側に切り替わると、ｗｉｄｅ−ＦＭ用通過帯域フィルタ４とＣＱＰＳＫ用低域通過フィルタ９を組み合わせてｎａｒｒｏｗ−ＦＭより狭い帯域幅（合成通過帯域）となっている。
【００４２】
また、図３（ｂ）のように、ｎａｒｒｏｗ−ＦＭ用フィルタを検波回路の後に設け、検波器出力をＤＳＰで低域通過フィルタ（ＬＰＦ）を演算しても良い。この場合、ＤＳＰの規模や消費電流は、帯域通過フィルタ（ＢＰＦ）を演算する時と比較して、低域通過フィルタ（ＬＰＦ）を演算するときには半分程度になる。
【００４３】
図３（ａ）、図３（ｂ）において、低域通過フィルタ（ＬＰＦ）に替えて高域通過フィルタ（ＨＰＦ）を用いても良い。
【００４４】
【発明の効果】
本発明のスーパヘテロダイン受信装置によれば、中間周波信号の帯域幅ごとに帯域通過フィルタ（ＢＰＦ）の必要がなく、部品の実装面積を小さくでき、かつコストも抑えられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態によるＦＭ受信機のブロック図である。
【図２】本発明の一実施の形態によるＦＭ受信機の通過帯域幅の概念図である。
【図３】その他の実施の形態のＦＭ受信機を示すブロック図である。
【図４】従来例のＦＭ受信機のブロック図である。
【図５】従来例のＦＭ受信機の通過帯域幅の概念図である。
【符号の説明】
１ＲＦ増幅器
２局部発振器
３混合器（ミクサ）
４ｗｉｄｅ−ＦＭ用帯域通過フィルタ
５ｎａｒｒｏｗ−ＦＭ用低域通過フィルタ
６切替スイッチ
７ＩＦアンプ
８検波回路

Claims

ＲＦ増幅器と局部発振器と混合器からなるフロントエンド部と混合器から出力される中間周波信号を増幅するＩＦ増幅部とからなるスーパへテロダイン受信機において、
中間周波信号の帯域幅を広帯域と狭帯域に切り替える切替部を設け、
前記切替部が広帯域を選択しているときは第１の中間周波数と広帯域用帯域通過フィルタで構成され、狭帯域を選択しているときは第２の中間周波数と前記広帯域用帯域通過フィルタと狭帯域用低域通過フィルタの組み合わせで構成されることを特徴とするスーパヘテロダイン受信機。
前記狭帯域用低域通過フィルタに替えて、狭帯域用高域通過フィルタを用いることを特徴とする請求項１記載のスーパヘテロダイン受信機。
前記第１の中間周波数および第２の中間周波数は、前記切替部が切り替わったときに、前記局部発振器の発振周波数を切り替えることによって得られることを特徴とする請求項１記載のスーパヘテロダイン受信機。
前記第１の中間周波数および第２の中間周波数は、広帯域の通過帯域幅と狭帯域の通過帯域幅から演算されて決定されることを特徴とする請求項１記載のスーパヘテロダイン受信機。