JP2006197450A - 電子チューナとこれを用いた携帯機器 - Google Patents

Abstract

【課題】妨害信号を除去するため、フィルタの減衰量を大きくすると受信感度が減少する。
【解決手段】入力端子２１と高周波増幅器２３の出力との間に第１のフィルタ２２を設けるとともに、前記高周波増幅器２３の出力と混合器２５の一方の入力との間に第２のフィルタ２４を挿入し、前記第１、第２のフィルタ２２，２４は、共に前記高周波信号を通過させるとともに妨害信号の通過を阻止するものである。これにより、初期の目的を達成することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、テレビ放送波帯に近接するとともに、このテレビ放送波帯のどのテレビ放送波より大きなレベルで入力される妨害信号が含まれた高周波信号を受信する電子チューナとこれを用いた携帯機器に関するものである。

以下、従来の電子チューナについて説明する。従来の電子チューナは、図６に示すように、金属製のケース１内に、テレビ放送波が入力される入力端子２と、この入力端子２に入力された信号が供給されるとともに前記テレビ放送波帯の信号を通過させる入力フィルタ３と、この入力フィルタ３の出力が接続された高周波増幅器４と、この高周波増幅器４の出力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５の出力が接続された混合器６と、この混合器６の出力が接続された中間周波数フィルタ７と、この中間周波数フィルタ７の出力が接続された中間周波数増幅器８と、この中間周波数増幅器８の出力が接続された出力端子９と、前記局部発振器５に接続されたＰＬＬ回路１０とで構成されていた。

以上のように構成された電子チューナが携帯電話機と同一筐体に組み込まれた携帯機器について以下説明する。電子チューナの入力端子２にはＶＨＦ放送波とＵＨＦ放送波が入力される。図７に示すように、このＵＨＦ放送波１３の最上位チャンネル１４の周波数は７０７ＭＨｚであり、この最上位チャンネル１４の上方である８３０ＭＨｚのところに携帯電話機の送信波１５が存在する場合がある。そして、この送信波１５のレベルは＋１０ｄＢｍ程度あり、電子チューナにとっては妨害波となる。

この妨害波としての送信波１５を除去して最上位チャンネル１４を受信するために、フィルタ３は６５ｄＢ以上の減衰特性を有するものを用いている。そして、このフィルタ３の出力は高周波増幅器４で増幅された後、局部発振器５と混合器６で希望放送波が選局されるわけである。この希望放送波は、中間周波数フィルタ７と中間周波数増幅器８を介して出力端子９から出力される。

この出力端子９から出力された信号は、復調された後、映像処理回路を介して表示部に表示される。

なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
特開２０００−１３３５７号公報

しかしながらこのような従来の電子チューナでは、この電子チューナが受信するＵＨＦ放送波１３の近傍であって、１２３ＭＨｚ離れたところに大電力の送信波１５が存在することになる。この送信波１５は電子チューナにとっては妨害信号となるので、この妨害信号を除去するため、フィルタ３では６５ｄＢ以上という大きな減衰量を有する必要があった。一方、このように大きな減衰量を得るためにはどうしても損失が大きくなってしまい、その結果として、受信感度が劣化するという問題があった。

そこで本発明は、この問題を解決したもので、例え受信帯域に近接した大電力妨害信号があるエリア、或いは弱電界エリアであっても、受信感度の高い電子チューナを提供することを目的としたものである。

この目的を達成するために本発明の電子チューナは、入力端子と高周波増幅器の出力との間に第１のフィルタを設けるとともに、前記高周波増幅器の出力と混合器の一方の入力との間に第２のフィルタを挿入し、前記第１、第２のフィルタは、共に前記高周波信号を通過させるとともに妨害信号の通過を阻止するものである。これにより、初期の目的を達成することができる。

以上のように本発明は、第１、第２のフィルタが直列に接続されているので、減衰量は夫々第１、第２の減衰量の和となり、２つのフィルタを合わせて必要な減衰量を得ることができる。また、第２のフィルタの前には高周波増幅器が設けられているので、第２のフィルタによる損失はほとんど無視することができる。従って、この電子チューナの入力損失は第１のフィルタが支配的であると考えれば良い。即ち、第２のフィルタの損失は無視することができるので、全体として損失を少なくすることができる。即ち、受信感度を向上させることができる。

このことにより、テレビ受像機に本発明の電子チューナを用いれば、例え弱電界であっても、クリアな音声や美しい映像を楽しむことができるものである。

（実施の形態１）
以下、図面に基づいて本実施の形態における電子チューナを説明する。図１において、２１はテレビ放送波（ＶＨＦ放送波、ＵＨＦ放送波）が入力される入力端子である。この入力端子２１はテレビ放送波を通過させるとともに、妨害波信号（例えば、８３０ＭＨｚの携帯電話機の送信部の信号）の通過を阻止する第１のフィルタ２２の一方の端子に接続されている。この第１のフィルタ２２の他方の端子は、高周波増幅器２３の入力に接続されている。

この高周波増幅器２３の出力は第２のフィルタ２４を介して、混合器２５の一方の入力に接続されている。また、この混合器２５の他方の入力にはＰＬＬ回路２６で制御された局部発振器２７の出力が接続されている。

ここで、第１のフィルタ２２は、入力端子２１に一方の端子が接続されたノッチフィルタ（トラップフィルタ或いは吸収型フィルタともいう）２２ａと、このノッチフィルタ２２ａの他方の端子に接続されたローパスフィルタ２２ｂとで構成されている。そして、このローパスフィルタ２２ｂの他方の端子は高周波増幅器２３の入力に接続されている訳である。なお、このローパスフィルタ２２ｂはバンドパスフィルタで有っても良い。

ノッチフィルタ２２ａは、ノッチ形式のＳＡＷフィルタで形成されており、そのノッチ周波数は妨害信号の周波数と一致させている。このノッチフィルタ２２ａのノッチ周波数での減衰量は４０ｄＢ以上のものを用いている。

また、ローパスフィルタ２２ｂは、低温焼成基板（以下、ＬＴＣＣという）に実装されている。そして、このローパスフィルタ２２ｂはチャンネル（以下、ｃｈという）５２の７０７ＭＨｚ以下の周波数を通過させるようになっている。このローパスフィルタ２２ｂの８８０ＭＨｚにおける減衰量は５ｄＢである。

従って、ノッチフィルタ２２ａとローパスフィルタ２２ｂとで構成された第１のフィルタ２２は減衰量４５ｄＢ以上であり、また通過帯域での損失１．０ｄＢという低損失のフィルタを実現することができる。この第１のフィルタ２２の８３０ＭＨｚの減衰量を４５ｄＢ以上にすることで高周波増幅器２３への８３０ＭＨｚの送信部の信号を−３５ｄＢｍ以下にできる。従って、高周波増幅器２３では妨害信号を発生することはない。

また、第２のフィルタ２４はローパスフィルタで構成され、その減衰量は２５ｄＢ以上であり、通過帯域での損失は２．５ｄＢである。

混合器２５の出力は中間周波数フィルタ２８と中間周波数増幅器２９を介して出力端子３０に接続されている。３１はデータ入力端子であり、ＰＬＬ回路２６に接続されている。そして、これらの回路は金属製のケース３２内に収納されている。このことにより、入力端子２１から入力された妨害信号が高周波増幅器２３以降へ侵入することを軽減している。

ここで、重要なことは、ノッチフィルタ２２ａは入力端子２１に近接（少なくとも受信周波数の８分の１波長以下）して設けておくことである。即ち、入力端子２１とノッチフィルタ２２ａとの配線の距離は、ノッチフィルタ２２ａとこのノッチフィルタ２２ａに接続される次の回路（本実施の形態では高周波増幅器２３）とを結ぶ配線距離より短くしておくことが重要である。これはノッチフィルタ２２ａを入力端子２１から少なくとも受信最高周波数の８分の１波長以下にしておくことにより、どの受信周波数においてもこのノッチフィルタ２２ａから入力端子２１までの配線がアンテナとなって、他の回路へ妨害信号を放射させないようにするためである。

このことにより、入力端子２１に大電力の妨害信号が入力しても、先ず最初にこのノッチフィルタ２２ａで除去され、この妨害信号がローパスフィルタ２２ｂ以降に伝達されないようにすることができる。なお、このノッチフィルタ２２ａとローパスフィルタ２２ｂを金属製の仕切板３３で囲っておけば、更に妨害信号の（高周波増幅器２３以降への）入力を阻止することができる。

ここで、背景技術で用いた図７を用いて、再度、携帯電話機にテレビ放送受信機の電子チューナが組み込まれた携帯機器におけるテレビ放送波帯と妨害信号の関係を説明する。図７において、１２はＶＨＦ放送波の放送波帯の一例であり、９０ＭＨｚ〜２２０ＭＨｚの帯域を有している。１３はＵＨＦ放送波の放送波帯の一例であり、４７０ＭＨｚ〜７０７ＭＨｚの帯域を有している。ここで、横軸１６は周波数（ＭＨｚ）であり、縦軸１７はレベル（ｄＢ）である。

１５は、携帯電話機の送信部の送信波の一例であり、８３０ＭＨｚの周波数で、その送信信号レベルは入力端子２１において＋１０ｄＢｍ以上になることもある。そして、この送信波１５は、ＵＨＦ放送波１３の最上位のチャンネル（６１ｃｈ）１４に非常に近接しているとともに、この最上位チャンネル１４受信時には非常に大きなレベルとなる。

そこで、本実施の形態では、入力端子２１に接続される高周波フィルタを第１のフィルタ２２と第２のフィルタ２４とを直列接続することにより６５ｄＢ以上という高い減衰度を得て、ＵＨＦ放送波帯３６の最上位のチャンネルと携帯電話機の送信部の信号３７とを分離している。

また、第１のフィルタ２２の信号の通過損失（１．０ｄＢ）を第２のフィルタ２４の通過損失（２．５ｄＢ）より小さくして、受信感度を向上させている。即ち、第２のフィルタ２４の前には高い増幅度を有する高周波増幅器２３を有しているので、第２のフィルタ２４の通過損失による電子チューナの雑音指数への劣化度は殆ど無視することができるからである。

なお、第１のフィルタ２２の減衰量は、４０ｄＢ以上あれば高周波増幅器２３は送信波１５によって歪むことはない。また、第２のフィルタ２４の減衰量は、２５ｄＢ以上あれば混合器２５は送信波１５が十分に抑圧できるので歪むことはない。

（実施の形態２）
図２は、実施の形態２における携帯機器のブロック図であり、この携帯機器は、携帯電話機と本発明の電子チューナを用いたテレビ受信機を同一のケース内に収納したものである。なお、同一のものについては同一符号を付して説明を簡略化している。

図２において、４１はテレビ受信用アンテナであり、このテレビ受信用アンテナ４１は、テレビ受信機を構成するとともに金属製のケース４２ａに収納された電子チューナ４２の入力端子４３に接続されている。そして、この入力端子４３は本発明の第１のフィルタ２２に接続されている。ここで、重要なことは、この第１のフィルタ２２は入力端子４３に近接（少なくとも受信周波数の８分の１以下）して配置することである。このことにより、妨害信号が電子チューナ４２の他の回路に入力することを効率よく防止することができる。なお、この第１のフィルタ２２を金属製の仕切り板で囲うと益々その効果が向上する。

第１のフィルタ２２の出力は、高周波増幅器２３と第２のフィルタ２４を介して混合器４４の一方の入力に接続されている。そして、この混合器４４の他方の入力にはＰＬＬ回路４５で制御された局部発振器４６の出力が接続されている。また、この混合器４４の出力はバンドパスフィルタ４７を介して混合器４８の一方の入力に接続されるとともに他方の入力にはＰＬＬ回路４５で制御された局部発振器４９の出力が接続されている。また、この混合器４８の出力はバンドパスフィルタ５０を介して電子チューナ４２の出力端子５１に接続されている。

そして、この出力端子５１はテレビ用復調回路５２と復合化回路５３を介して液晶で構成された映像表示部５４に接続されている。また、この復合化回路５３の出力はスピーカ又はイヤホーンで構成された音声出力部５５にも接続されている。また、ＰＬＬ回路４５は制御部５６に接続されて制御される。

以上のようにして、テレビ受信機部が構成されている。なお、復合化回路５３と映像表示部５４と音声出力部５５は後述する携帯電話機部と共用である。５６も携帯受信機部と共用の制御部であり、この制御部５６はＰＬＬ回路４５に接続されて選局動作を行う。なお、混合器４８ではダイレクトコンバージョンを行ってもよい。

６１は、携帯電話用アンテナであり、この携帯電話用アンテナ６１は、携帯受信機を構成する電話用の送受信部６２の入出力端子６３に接続されている。この入出力端子６３はアンテナスイッチ６４の共通端子に接続されている。このアンテナスイッチ６４の一方の端子は低雑音増幅器６５を介して混合器６６の一方の入力に接続されるとともに、他方の入力にはＰＬＬ回路６７で制御された局部発振器６８の出力が接続されている。

また、この混合器６６の出力はバンドパスフィルタ６９を介して混合器７０の一方の入力に接続されるとともに、他方の入力にはＰＬＬ回路６７で制御された局部発振器７１の出力が接続されている。そして、この混合器７０の出力は電話用復調回路７２を介して送受信部６２の出力端子７３に接続されている。この出力端子７３は復合化回路５３を介して映像表示部５４と、音声出力部５５に接続されている。

７４は、キーボードとマイクロホンで構成された音声・データ入力部であり、この音声・データ入力部７４の出力は符号化回路７５を介して送受信部６２の入力端子７６に接続されている。この入力端子７６は変調回路７７の一方の入力に接続されるとともに、他方の入力にはＰＬＬ回路７８で制御された局部発振器７９の出力が接続されている。そして、この変調回路７７の出力は混合器８０の一方の入力に接続されるとともに、他方の入力には、ＰＬＬ回路６７で制御された局部発振器６８の出力が接続されている。そして、この混合器８０の出力は電力増幅器８１を介してアンテナスイッチ６４の他方の端子に接続されている。また、制御部５６の出力はＰＬＬ回路６７と７８に接続されており、この制御部５６から出力される信号で、携帯電話機部の受信周波数と送信周波数を決定している。

ここで、復合化回路５３と符号化回路７５とで信号処理部８２を形成し、低雑音増幅器６５と混合器６６および７０とバンドパスフィルタ６９と電話用復調回路７２とで受信部８３を形成している。また、変調回路７７と混合器８０と電力増幅器８１とで送信部８４を形成している。

以上のように構成された携帯機器において、音声・データ入力部７４から入力された信号は、符号化回路７５で符号化される。そして、この符号化された信号は変調回路７７で変調され、混合器８０で混合されて搬送波となり、電力増幅器８１で電力増幅された後、携帯電話用アンテナ６１から電波となって放射される。

この電波の出力レベルは、テレビ放送の放送局から放射される電波の出力レベルと比べたら極端に小さい。しかし、テレビ受信用アンテナ４１は、テレビ局のアンテナに対して極めてこの携帯電話用アンテナ６１の近くに配置されており、電子チューナ４２にとっては大電力の妨害信号となる。しかも、この携帯電話用アンテナ６１から放射される電波の周波数は、実施の形態１で述べたように、ＵＨＦ放送波１３の最上位チャンネル１４に極めて近接しているので、電子チューナ４２にとっては極めて大きな妨害信号となる。しかしながら、本実施の形態では、入力端子４３の近傍にこの妨害信号を除去する第１のフィルタ２２を有しているので、この妨害信号が電子チューナ４２に与える影響は極めて少なくなり、同一ケース内に収納された携帯電話機部の影響を受けることなく、テレビ受信を楽しむことができる。

（実施の形態３）
図３は、実施の形態３における携帯機器のブロック図であり、この携帯機器は携帯電話機部に本発明の電子チューナを用いたテレビ受信機部を同一のケースに収納したものである。なお、同一のものについては同一符号を付して説明を簡略化している。

従って、図３においては、実施の形態２と異なるところのみ説明する。即ち、図３において、制御電圧により除去周波数が制御できる第１のフィルタ８５と第２のフィルタ８６を設け、ＰＬＬ回路６７の出力をこの第１のフィルタ８５と第２のフィルタ８６の制御端子に接続線８７で接続したものである。この第１のフィルタ８５と第２のフィルタ８６は、夫々のフィルタを構成するキャパシタをバリキャップダイオードで構成したものである。これは、妨害信号の周波数を正確に減衰させて、それ以降への伝達を防止するためである。

従って、制御部５６でＰＬＬ回路６７を制御して送信部８４から出力される周波数を変えると、この周波数に連動して第１のフィルタ８５と第２のフィルタ８６の減衰周波数が変わることになる。即ち、送信部８４から出力される周波数が変わっても、それに連動して第１のフィルタ８５と第２のフィルタ８６の減衰周波数が変わるので、電子チューナ８８では良好なテレビ放送の受信が可能となる。なお、８８ａは電子チューナ８８が収納された金属製のケースである。

（実施の形態４）
図４は、実施の形態４における携帯機器のブロック図であり、この携帯機器は携帯電話機部に本発明の電子チューナを用いたテレビ受信機部を同一のケースに収納したものである。なお、同一のものについては同一符号を付して説明を簡略化している。

従って図４においては、実施の形態２と異なるところのみ説明する。即ち、図４において、９０は、実施の形態２における電子チューナ４２から第１のフィルタ２２と高周波増幅器２３を除去したものである。即ち、電子チューナ９０の入力端子４３は直接第２のフィルタ２４に接続されている。その他については、電子チューナ４２と同様である。

実施の形態４における第１のフィルタ２２は、テレビ受信用アンテナ４１に近接して接続され、その出力は高周波増幅器２３を介して電子チューナ９０の入力端子４３に接続されている。そして、この第１のフィルタ２２と高周波増幅器２３とは金属製のシールドケース９３ａに収納されて、アンテナブロック９３を形成している。そしてこのアンテナブロック９３は入力端子４３の近傍に配置されている。

この場合においても、テレビ用アンテナ４１と第１のフィルタ２２との距離は、高周波増幅器２３と入力端子４３との間の距離より短くしておくことが重要である。このように配置することにより、携帯電話用アンテナ６１から放射される信号の入力を阻止して、良好なテレビ受信を楽しむことができる。

なお、この電子チューナ９０は金属製のケース９０ａ内に収納されている。

（実施の形態５）
図５は、実施の形態５における携帯機器のブロック図であり、この携帯機器は携帯電話機器部に本発明の電子チューナを用いたテレビ受信機部を同一のケースに収納したものである。なお、同一のものについては同一符号を付して説明を簡略化している。

従って図５において、実施の形態３、４と異なるところのみ説明する。また、実施の形態５はアンテナブロック９５に第１のフィルタ８５を収納した点と、電子チューナ９０に第２のフィルタ８６を用いた外は実施の形態４と略同様である。即ち、図５において、電圧でカットオフ減衰周波数が制御できる第１のフィルタ８５と第２のフィルタ８６を設け、ＰＬＬ回路６７からこの第１のフィルタ８５と第２のフィルタ８６の制御端子に接続線８７で接続したものである。

従って、制御部５６でＰＬＬ回路６７を制御して送信部８４から出力される周波数を変えると、この周波数に連動して第１のフィルタ８５と第２のフィルタ８６の減衰周波数が変わることになる。即ち、送信部８４から出力される周波数が変わると、それに連動して第１のフィルタ８５と第２のフィルタ８６の周波数が変わるので、妨害波の影響が軽減された良好なテレビ放送の受信ができる。なお、この電子チューナ９０は金属製のケース９０ａ内に収納されている。

本発明にかかる電子チューナは、受信帯域に近接する大電力の妨害波信号を除去して感度良く放送波を受信することができるので、携帯電話機等に内蔵される電子チューナとして有用である。

本発明の実施の形態１における電子チューナのブロック図 同、実施の形態２における本発明の電子チューナを用いた携帯機器のブロック図 同、実施の形態３における携帯機器のブロック図 同、実施の形態４における携帯機器のブロック図 同、実施の形態５における携帯機器のブロック図 従来の電子チューナのブロック図 同、テレビ放送波帯と妨害信号の関係図

符号の説明

１２ ＶＨＦ放送波
１３ ＵＨＦ放送波
１４ 最上位チャンネル
１５ 送信波
２１ 入力端子
２２ 第１のフィルタ
２３ 高周波増幅器
２４ 第２のフィルタ
２５ 混合器
２７ 局部発振器
２８ 中間周波数フィルタ
３０ 出力端子
３２ ケース

Claims (14)

1. テレビ放送波帯に近接するとともに、このテレビ放送波帯のどのテレビ放送波より大きなレベルで入力される妨害信号が含まれた高周波信号を受信する電子チューナにおいて、前記電子チューナは金属製のケースに収納されるとともに、前記高周波信号が入力される入力端子と、この入力端子に接続された第１のフィルタと、この第１のフィルタの出力に接続された高周波増幅器と、この高周波増幅器の出力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接続された混合器と、この混合器の出力が接続された中間周波数フィルタと、この中間周波数フィルタの出力が供給される出力端子とを備え、前記高周波増幅器の出力と前記混合器の一方の入力との間に第２のフィルタを挿入し、前記第１、第２のフィルタは、共に前記高周波信号を通過させるとともに前記妨害信号の通過を阻止する電子チューナ。
2. 第１のフィルタは入力端子に近接して配置された請求項１に記載の電子チューナ。
3. 第１のフィルタにおける妨害信号の減衰度は、第２のフィルタにおける妨害信号の減衰度より大きくした請求項１に記載の電子チューナ。
4. 第１のフィルタにおける信号の通過損失は、第２のフィルタにおける信号の通過損失より小さくした請求項１に記載の電子チューナ。
5. 第１のフィルタはノッチフィルタとローパスフィルタを直列接続して形成した請求項１に記載の電子チューナ。
6. 少なくとも第１のフィルタは金属製の仕切板で囲われた請求項１に記載の電子チューナ。
7. 入力端子と第１のフィルタとの間の配線の長さは、テレビ放送波の内最高周波数の波長の少なくとも８分の１以下とした請求項１に記載の電子チューナ。
8. 請求項１に記載の電子チューナの近傍に、この電子チューナに対しての妨害信号を出力する携帯電話機の送受信部が同一筐体内に設けられた携帯機器。
9. 送受信部を構成する送信部の送信周波数に連動して、第１、第２のフィルタの通過周波数が制御される請求項８に記載の携帯機器。
10. 第１、第２のフィルタを形成するキャパシタをバリキャップダイオードで構成した請求項９に記載の携帯機器。
11. 請求項１に記載の電子チューナから第１のフィルタと高周波増幅器を分離して第２の電子チューナを形成するとともに、前記第１のフィルタと前記高周波増幅器とでアンテナブロックを形成し、前記第２の電子チューナと前記アンテナブロックに対しての妨害信号を出力する携帯電話機の送受信部が同一筐体内に設けられた携帯機器。
12. 少なくともアンテナブロックは、シールドケースで覆われた請求項１１に記載の携帯機器。
13. テレビ受信用アンテナとアンテナブロックとの間の距離は、前記アンテナブロックと第２の電子チューナの入力端子との距離より短くした請求項１２に記載の携帯機器。
14. 電話用の送受信部を構成する送信部の送信周波数に連動して、第１、第２のフィルタの通過周波数が制御される請求項１２に記載の携帯機器。

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