JP2007281653A - 半導体集積回路、ｔｖ放送受信装置およびｔｖ放送受信方法 - Google Patents

Abstract

【課題】イメージ妨害特性を大きく改善することで良好な受信特性を得る。
【解決手段】従来のイメージリジェクションミキサを用いたＴＶ放送受信装置の構成に加え、２つの複素フィルタ１０、１１とＩＦスイッチ回路１２を新たに設ける。受信希望信号と妨害信号との関係から、レベルの高い妨害信号がイメージ周波数にならないように局部発振信号の周波数を設定し、中間周波信号にダウンコンバートされた受信希望信号が低減されない方の複素フィルタ出力がＩＦ出力端子に出力されるようにＩＦスイッチ回路を設定することにより、イメージ妨害特性を大きく改善することで良好な受信特性を得ることができる。
【選択図】図１

Description

本発明はイメージリジェクションミキサを用いた半導体集積回路、ＴＶ（テレビジョン）放送受信装置、およびＴＶ放送受信方法に関するものである。

従来のＴＶ放送受信装置として、ここでは各ＴＶ放送局より送信される多数の信号のうちの一つを選局し、希望の番組を受信するためのＴＶ放送受信装置を例に挙げて説明する。

図９に示す従来のＴＶ放送受信装置１００は、ＲＦ入力端子１と、トラッキングバンドパスフィルタ２２と、可変利得のＲＦアンプ３と、トラッキングバンドパスフィルタ２３と、ミキサ回路４と、電圧制御発振回路（ＶＣＯ）６と、ＰＬＬ回路７と、制御回路９と、ＩＦアンプ２４と、ＩＦ出力端子１４とにより構成される。

また、半導体部（半導体集積回路）１１０は、ミキサ回路４と、電圧制御発振回路６と、ＰＬＬ回路７と、制御回路９と、ＩＦアンプ２４と、ＩＦ出力端子１４とにより構成される。

そして、ＲＦ入力端子１にアンテナ１７が接続され、ＩＦ出力端子１４に復調回路１５が接続される。

アンテナ１７によって受信された多数の受信信号がＲＦ入力端子１に入力され、まず、ＰＬＬ回路７が生成する同調電圧に応じてフィルタ特性が変化するトラッキングバンドパスフィルタ２２により多数の受信信号の中から受信希望信号のみが選別される。トラッキングバンドパスフィルタ２２によって選別された受信希望信号がＲＦアンプ３で増幅される。その後、ＰＬＬ回路７が生成する同調電圧に応じてフィルタ特性が変化するトラッキングバンドパスフィルタ２３によりＲＦアンプ３の出力信号の中から受信希望信号のみがさらに選別され、ミキサ回路４に入る。また、ミキサ回路４には、電圧制御発振回路６が発振する局部発振信号も入力される。なお、局部発振信号の周波数はＰＬＬ回路７が生成する同調電圧に応じて変化する。

ミキサ回路４は、受信希望信号と局部発振信号とを混合することにより周波数変換を行い、受信希望信号を中間周波信号にダウンコンバートしＩＦ出力端子１４に出力する。

これにより、局部発振信号の周波数は受信希望信号の周波数に比例して変更され、ミキサ回路４から出力される中間周波信号は常に一定の周波数になる。

ＩＦ出力端子１４から復調回路１５に送出される中間周波信号は、復調回路１５によって復調される。例えばデジタルＴＶ放送を受信する場合は、復調回路１５は中間周波信号をデジタル復調してトランスポートストリーム等のデジタル信号に変換する。

制御回路９はマイクロコンピュータ１６から与えられる信号によって、ＰＬＬ回路７を制御する。

上述のトラッキングバンドパスフィルタ２２および２３は受信周波数に対するイメージ妨害信号の通過を阻止する役割がある。ところが、受信周波数とイメージ妨害信号周波数が隣接している場合、受信希望信号を通過させ、かつイメージ妨害信号を十分に減衰するような周波数特性を持つバンドパスフィルタを作るのは非常に困難であり、複雑な構成になってしまう。そのため回路規模が大きくなってしまっていた。

これに対してはイメージリジェクションミキサを使用したＴＶ放送受信装置が考えられる。次にイメージリジェクションミキサを用いたＴＶ放送受信装置について説明する。

図１０に示すイメージリジェクションミキサを用いたＴＶ放送受信装置２００は、ＲＦ入力端子１と、バンドパスフィルタ２と、可変利得のＲＦアンプ３と、ミキサ回路４と、ミキサ回路５と、電圧制御発振回路６と、ＰＬＬ回路７と、９０°移相器８と、複素フィルタ１０と、ＩＦアンプ２４と、制御回路９と、ＩＦ出力端子１４とにより構成される。

また、半導体部（半導体集積回路）２１０は、ミキサ回路４と、ミキサ回路５と、電圧制御発振回路６と、ＰＬＬ回路７と、９０°移相器８と、複素フィルタ１０と、ＩＦアンプ２４と、制御回路９と、ＩＦ出力端子１４とで構成される。

バンドパスフィルタ２を通過した受信希望信号はミキサ回路４とミキサ回路５に入力される。また、ミキサ回路５には電圧制御発振回路６が発振する局部発振信号が直接入力される。ミキサ回路４には９０°移相器８により位相が９０°遅れた局部発振信号が入力される。ミキサ回路４とミキサ回路５で受信希望信号と局部発振信号を混合することにより周波数変換が行われ、受信希望信号が中間周波信号にダウンコンバートされる。このとき、受信希望信号以外に受信希望信号に対してのイメージ妨害信号もダウンコンバートされて中間周波信号に重畳される。

ミキサ回路４、５のそれぞれから出力される中間周波信号は、複素フィルタ１０に入力される。イメージ妨害信号を含む中間周波信号は複素フィルタ１０により、イメージ妨害信号が抑圧されることにより受信希望信号のみが選別され、ＩＦ出力端子１４に出力される。

制御回路９はマイクロコンピュータ１６から与えられる信号によって、ＰＬＬ回路７を制御する。

このように、ミキサ回路４、５、９０°移相器８および複素フィルタ１０により構成されるイメージリジェクションミキサを用いることにより、トラッキングバンドパスフィルタを設けなくても隣接するイメージ妨害信号を抑圧することができる。そのため、ＴＶ放送受信装置を小型化することができる。
２００３−２４９８６６号公報（図１）

しかしながら、局部発振信号の周波数と受信希望信号の周波数との関係が受信希望信号の周波数によって変わる場合、上述のイメージリジェクションミキサは使用することができない。このことを、例えば図１１を用いて説明する。図１１のように局部発振信号の周波数ｆ_ＬＯが受信希望信号の周波数ｆ_ＲＦより高い場合、イメージ妨害信号は局部発振信号の周波数より高い周波数ｆ_ＵＤになる。このような妨害信号を除去する場合、複素フィルタは局部発振信号の周波数より高いイメージ妨害信号が抑圧できるように設計される。なお、ｆ_ＩＦは中間周波数である。

このように設計されたイメージリジェクションミキサにおいて、図１２のようにレベルの高いイメージ妨害信号が存在するようなときには、複素フィルタにより妨害信号を十分に低減できないため、受信性能が劣化してしまう。

これを回避するためには、図５に示すように局部発振信号の周波数ｆ_ＬＯを受信希望信号の周波数ｆ_ＲＦより低くすることで、イメージ妨害信号周波数ｆ_ＩＭが受信希望信号の周波数ｆ_ＲＦより高い妨害信号と重ならないように局部発振信号の周波数ｆ_ＬＯを設定する必要がある。

ところが、従来のイメージリジェクションミキサを用いたＴＶ放送受信装置では、局部発振信号の周波数ｆ_ＬＯは設定できるが、複素フィルタの設定を変えることができない。

図１３に示すように、受信希望信号の周波数より低い妨害信号は、ミキサ回路４，５によってｆ_ＬＯ-ｆ_ＵＤという中間周波信号の周波数からずれた周波数に変換されるので問題は無い。また図１３ではイメージ妨害信号が存在しないので、中間周波信号の周波数にはイメージ妨害信号周波数ｆ_ＩＭの帯域に存在するノイズ成分のみがｆ_ＩＭ-ｆ_ＬＯに変換される。しかし、受信希望信号はミキサ回路４，５によってｆ_ＲＦ-ｆ_ＬＯの周波数に変換されるが、この変換された周波数は複素フィルタ１０により信号レベルが低減される周波数である。結果としてＩＦ出力端子１４には、ｆ_ＩＭ-ｆ_ＬＯのノイズ成分と、複素フィルタにより信号レベルが低減された受信希望信号が足し合わされて出力されるため、受信性能は著しく劣化することになる。そのため、図１３に示すように受信希望信号が複素フィルタで低減されてしまい、受信性能が著しく劣化する。

特に近年、アナログＴＶ放送とデジタルＴＶ放送が混在する場合、受信チャンネルに対してイメージ妨害信号の周波数は高い場合も逆に低い場合も存在することがある。そのため、チャンネルごとに局部発振信号の周波数を受信希望信号の周波数に対して高くしたり低くしたりすることでイメージ妨害信号を低減する必要がある。しかし、従来のイメージリジェクションミキサでは、これを実現することができないという大きな課題があった。

以上説明したように、従来のイメージリジェクションミキサを用いたＴＶ放送受信装置では、局部発振信号の周波数と受信希望信号の周波数との関係が一定であるため、イメージ妨害信号周波数に高いレベルの妨害信号が存在すると、複素フィルタでもイメージ妨害信号を十分低減しきれない場合がある。これを回避するためには局部発振信号の周波数をレベルの高い妨害信号がイメージ妨害にならないように設定すればよいが、複素フィルタの低減できるイメージ妨害信号の周波数が決まっているため逆に受信希望信号を低減してしまい受信特性が著しく劣化してしまう課題があった。

したがって、本発明の目的は、イメージ妨害信号の周波数が局部発振信号の周波数に対して低い場合や逆に高い場合でも、イメージ妨害信号の影響を大幅に低減でき、受信特性を大きく向上することができる半導体集積回路、ＴＶ放送受信装置およびＴＶ放送受信方法を提供することである。

上記の課題を解決するために、本発明では、従来のイメージリジェクションミキサを用いた半導体集積回路またはＴＶ放送受信装置の構成に加え、２つの複素フィルタと複素フィルタを選択するためのスイッチを新たに設ける。受信希望信号と妨害信号との関係から、レベルの高い妨害信号がイメージ妨害信号周波数にならないように局部発振信号の周波数を設定し、中間周波信号にダウンコンバートされた受信希望信号が低減されない方の複素フィルタ出力がＩＦ出力端子に出力されるようにスイッチを設定することにより、イメージ妨害特性を大きく改善することで良好な受信特性を得ることができる。以下、具体的に説明する。

本発明の半導体集積回路は、局部発振信号を出力する電圧制御発振回路と、局部発振信号と受信した高周波信号とをそれぞれ２分配して４つの信号とし、そのうちどちらか一組の信号に移相手段により９０°の位相差をもたせることで、第１の高周波信号、第２の高周波信号、第１の局部発振信号、第２の局部発振信号を作成する信号作成手段と、第１の高周波信号と第１の局部発振信号とを混合し第１の中間周波信号として出力する第１のミキサと、第２の高周波信号と第２の局部発振信号とを混合し第２の中間周波信号として出力する第２のミキサと、第１の中間周波信号と第２の中間周波信号からイメージ妨害を除去する第１のフィルタと、第１の中間周波信号と第２の中間周波信号からイメージ妨害を除去する第２のフィルタと、第１のフィルタと第２のフィルタとの何れか一方を選択するスイッチとを備えている。

この構成によれば、第１および第２のフィルタを設け、第１のフィルタと第２のフィルタとの何れか一方を選択するスイッチを設けているので、イメージ妨害信号の周波数が局部発振信号の周波数に対して低い場合や逆に高い場合でも、イメージ妨害信号を抑圧できるような最適なフィルタ出力をスイッチで選択することにより、イメージ妨害信号の影響を大幅に低減でき、受信特性を大きく向上することができる。

本発明のＴＶ放送受信装置は、入力した受信高周波信号を増幅して高周波信号として出力する増幅器と、局部発振信号を出力する電圧制御発振回路と、高周波信号と局部発振信号とをそれぞれ２分配して４つの信号とし、そのうちどちらか一組の信号に移相手段により９０°の位相差をもたせることで、第１の高周波信号、第２の高周波信号、第１の局部発振信号、第２の局部発振信号を作成する信号作成手段と、第１の高周波信号と第１の局部発振信号とを混合し第１の中間周波信号として出力する第１のミキサと、第２の高周波信号と第２の局部発振信号とを混合し第２の中間周波信号として出力する第２のミキサと、第１の中間周波信号と第２の中間周波信号からイメージ妨害を除去する第１のフィルタと、第１の中間周波信号と第２の中間周波信号からイメージ妨害を除去する第２のフィルタと、第１のフィルタと第２のフィルタとの何れか一方を選択するスイッチとを備えている。

この構成によれば、上記の半導体集積回路と同様の作用効果が得られる。

上記各構成においては、スイッチは、例えば、外部からの制御信号により、第１のフィルタの出力と第２のフィルタの出力とのどちらか一方を選択的に出力する機能を有する。

この構成によれば、希望受信信号と隣接する妨害信号との関係をもとに、第１のフィルタと第２のフィルタのうち、最適なフィルタ出力を外部からの制御信号によりスイッチを制御して選択的に出力できることから、イメージ妨害信号を最小限に抑えられるので、良好な受信性能を得ることができる。

また、上記各構成においては、スイッチは、外部からの制御信号により、第１の中間周波信号と第２の中間周波信号とを、第１のフィルタと第２のフィルタとのどちらか一方へ選択的に入力する機能を有していてもよい。

この構成によれば、希望受信信号と隣接する妨害信号との関係から、スイッチを制御して第１のフィルタあるいは第２のフィルタのうち最適なフィルタに受信信号を入力することで、イメージ妨害信号を最小限に抑えられるので、良好な受信性能を得ることができる。

また、上記各構成においては、第１のフィルタが、局部発振信号周波数より高い周波数のイメージ妨害を除去する機能を有し、第２のフィルタが、局部発振信号周波数より低い周波数のイメージ妨害を除去する機能を有することが好ましい。

この構成によれば、妨害信号と希望受信信号との周波数関係から、妨害信号の周波数がイメージ妨害信号周波数にならないように、最適な局部発振信号の周波数を設定することに加えて、希望受信信号のレベルがフィルタで減衰しないように、第１のフィルタ、あるいは第２のフィルタを設定することで、良好な受信性能を得ることができる。

また、上記各構成においては、第１のフィルタが、第１の中間周波信号および第２の中間周波信号が１０ＭＨｚ以下で直流でない周波数範囲においてイメージ妨害を除去する機能を有し、第２のフィルタが、第１の中間周波信号および第２の中間周波信号が１０ＭＨｚ以上の周波数範囲においてイメージ妨害を除去する機能を有することが好ましい。

この構成によれば、復調器の仕様で、アナログ放送が１０ＭＨｚ以上、デジタル放送が１０ＭＨｚ以下というように周波数が異なる場合においても、その仕様に応じて第１のフィルタ、あるいは第２のフィルタを選択して使用することで、どちらの仕様にも対応することができる。

また、上記各構成においては、第１のフィルタの出力と第２のフィルタの出力とが入力されイメージ妨害信号のレベルを検出するレベル検波回路と、レベル検波回路の出力が入力される比較回路と、比較回路の出力に応じて局部発振信号の周波数を可変する周波数可変手段とをさらに備え、
スイッチは、比較回路の出力に応じて第１のフィルタの出力と第２のフィルタの出力との何れか一方を出力することが好ましい。

この構成によれば、イメージ妨害信号が最も小さくなる局部発振信号と希望受信信号との周波数関係を、レベル検波回路と比較回路で検出することにより、自動的に最適な局部発振信号の周波数を設定し、また最適なフィルタ出力が得られるようにスイッチを設定することで、外部からの制御無しで良好な受信性能を得ることができる。

また、本発明のＴＶ放送受信方法によれば、受信希望信号の周波数より高い周波数に局部発振信号があるときの第１のイメージ妨害信号レベルを検出するステップと、受信希望信号の周波数より低い周波数に局部発振信号があるときの第２のイメージ妨害信号レベルを検出するステップと、第１のイメージ妨害信号レベルの大きさと第２のイメージ妨害信号レベルの大きさとを比較してその比較結果を出力するステップと、比較結果に応じて局部発振信号の周波数を設定するステップとを含む。

この方法によれば、受信希望信号の周波数に対して局部発振信号の周波数が高いときと低いときの両方でイメージ妨害信号レベルを検出し、両イメージ妨害信号レベルを比較し、イメージ妨害信号レベルが低くなる方の周波数に局部発振周波数を設定するので、イメージ妨害信号の影響を大幅に低減でき、受信特性を大きく向上することができる。

本発明におけるＴＶ放送受信装置によれば、イメージ妨害信号の周波数が局部発振信号の周波数に対して低い場合や逆に高い場合でも、イメージ妨害信号を抑圧できるような最適な複素フィルタ出力を選択することにより、イメージ妨害信号の影響を大幅に低減でき、受信特性を大きく向上することができる。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。

（実施の形態１）
以下本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら説明する。

図１は本発明の実施の形態１におけるＴＶ放送受信装置の構成を示すブロック図である。本発明の実施の形態１におけるＴＶ放送受信装置３００は、ＲＦ入力端子１と、バンドパスフィルタ２と、可変利得のＲＦアンプ３と、ミキサ回路４、５と、局部発振信号を発生する電圧制御発振回路６と、ＰＬＬ回路７と、９０°移相器８と、制御回路９と、複素フィルタ１０、１１と、ＩＦスイッチ回路１２と、ＩＦフィルタ１３と、ＩＦアンプ２４と、ＩＦ出力端子１４とにより構成される。

また、半導体部（半導体集積回路）３１０は、ミキサ回路４、５と、電圧制御発振回路６と、ＰＬＬ回路７と、９０°移相器８と、制御回路９と、複素フィルタ１０，１１と、ＩＦスイッチ回路１２と、ＩＦアンプ２４と、ＩＦフィルタ１３とにより構成される。

また、半導体部３１０のなかで、ＲＦアンプ３の出力を２分岐する部分と、電圧制御発振回路６の出力を２分岐する部分と、９０°移相器８とが、信号作成手段として機能している。

そして、ＲＦ入力端子１にアンテナ１７が接続され、ＩＦ出力端子１４に復調回路１５が接続され、また制御回路にはマイクロコンピュータ（マイコン）１６が接続される。

上記のＲＦ入力端子１は、受信した高周波信号が入力される。バンドパスフィルタ２は、高周波信号から受信帯域外の不要な信号が除去され、受信希望信号を含む受信帯域内の信号を選別する。ＲＦアンプ３は、入力した受信高周波信号、つまりバンドパスフィルタ２の出力信号を増幅して高周波信号として出力する。電圧制御発振回路６は、局部発振信号を出力する。ＰＬＬ回路７は電圧制御発振回路６の発振周波数を制御する。９０°移相器８は、電圧制御発振回路６から出力される局部発振信号の位相を９０°遅らせる。

この９０°移相器８を含む信号作成手段は、局部発振信号と受信した高周波信号とをそれぞれ２分配して４つの信号とし、そのうちどちらか一組の信号に移相手段により９０°の位相差をもたせることで、第１の高周波信号、第２の高周波信号、第１の局部発振信号、第２の局部発振信号を作成する機能を有する。

ミキサ回路４は、上記信号作成手段により作成された第１の高周波信号と第１の局部発振信号とを混合し第１の中間周波信号として出力する。ミキサ回路５は、同様に第２の高周波信号と第２の局部発振信号とを混合し第２の中間周波信号として出力する。複素フィルタ１０は、ミキサ回路４，５からそれぞれ出力される第１の中間周波信号と第２の中間周波信号からイメージ妨害を除去する。複素フィルタ１１は、ミキサ回路４，５からそれぞれ出力される第１の中間周波信号と第２の中間周波信号からイメージ妨害を除去する。複素フィルタ１０，１１は、イメージ妨害の除去特性が異なる。ＩＦスイッチ回路１２は、複素フィルタ１０と複素フィルタ１１との何れか一方を選択する。具体的には、複素フィルタ１０と複素フィルタ１１の出力を入力とし、外部からの制御信号により、複素フィルタ１０の出力と複素フィルタ１１の出力とのどちらか一方を選択的にＩＦフィルタ１３へ出力する。

アンテナ１７によって受信された多数の受信信号がＲＦ入力端子１に入力され、まずバンドパスフィルタ２により受信帯域外の不要な信号が除去され、受信希望信号を含む受信帯域内の信号が選別される。次に、ＲＦアンプ３により受信希望信号は増幅され、ミキサ回路４とミキサ回路５に入力される。ミキサ回路５には電圧制御発振回路６が発振する局部発振信号が直接入力され、ミキサ回路４には９０°移相器８により位相が９０°遅れた局部発振信号が入力される。ミキサ回路４とミキサ回路５で受信希望信号と局部発振信号を混合することにより周波数変換が行われ、受信希望信号は中間周波信号にダウンコンバートされる。このとき受信希望信号以外にイメージ妨害信号もダウンコンバートされて中間周波信号に重畳される。

ミキサ回路４、５から出力される中間周波信号は複素フィルタ１０、１１に入力される。複素フィルタ１０の出力は局部発振信号の周波数より低いイメージ妨害信号が抑圧され、複素フィルタ１１の出力は局部発振信号の周波数より高いイメージ妨害信号が抑圧されるとする。

制御回路９はマイクロコンピュータ１６から与えられる信号によって、ＰＬＬ回路７を制御する。それによって、選局などが行われる。

ここで、一例として図４のように受信希望信号の周波数ｆ_ＲＦが局部発振信号の周波数より低い場合について説明する。図４に示すように、受信希望信号の周波数ｆ_ＲＦよりイメージ妨害信号の周波数ｆ_ＵＤが低い場合、局部発振信号の周波数ｆ_ＬＯは受信希望信号の周波数ｆ_ＲＦより高く設定される。すなわち、マイクロコンピュータ１６からの制御信号が制御回路９に入力され、制御回路９はＰＬＬ回路７に所望の局部発振信号の周波数ｆ_ＬＯになるようにＰＬＬ回路７を制御する。また局部発振信号の周波数ｆ_ＬＯより高い周波数ｆ_ＩＭのイメージ妨害信号を抑圧し、局部発振信号の周波数ｆ_ＬＯより低い周波数ｆ_ＲＦの受信希望信号を通過させる必要があるため、制御回路９は、複素フィルタ１１を選択するように、つまり複素フィルタ１１の出力信号がＩＦ出力端子１４に出力されるようにＩＦスイッチ回路１２を制御する。これによりＩＦ出力端子１４に出力される中間周波信号はイメージ妨害信号が非常に少ない信号になる。

また図５に示すように受信希望信号の周波数ｆ_ＲＦに対してイメージ妨害信号ｆ_ＵＤの周波数が高い場合は、局部発振信号の周波数ｆ_ＬＯを受信希望信号の周波数ｆ_ＲＦより低い周波数になるようＰＬＬ回路７を制御するのと同時に、ＩＦスイッチ回路１２は、複素フィルタ１０が選択されるように、つまり局部発振信号より低い周波数のイメージ妨害信号を低減する複素フィルタ１０の出力がＩＦ出力端子１４に出力されるように制御される。

上記動作により、本発明のＴＶ放送受信装置によって、受信希望信号とイメージ妨害信号の周波数がどのような関係であっても、局部発振信号の周波数とＩＦスイッチ回路１２を最適に制御することで、良好な受信特性を得ることができる。

以上説明したように、本発明のＴＶ放送受信装置は、局部発振信号より高い周波数のイメージ妨害信号を抑圧する複素フィルタと、局部発振信号より低い周波数のイメージ妨害信号を抑圧する複素フィルタと、２つの複素フィルタのいずれかを選択する、つまり、２つの複素フィルタの出力信号のうち一方の出力信号をＩＦ出力端子へ出力するように切り替えるＩＦスイッチ回路とを有する。

上記構成により、マイクロコンピュータからの選局データに応じて、局部発振信号より受信希望信号の周波数が高い場合は、局部発振信号より低いイメージ妨害信号を抑圧する複素フィルタの出力信号がＩＦ出力端子に出力されるようにＩＦスイッチ回路を設定し、また局部発振信号より受信希望信号の周波数が低い場合は、局部発振信号より高いイメージ妨害信号を抑圧する複素フィルタの出力信号がＩＦ出力端子に出力されるようにＩＦスイッチ回路を設定する。これによって、ＩＦ出力端子に出力された中間周波信号はイメージ妨害信号が大幅に低減されているため、受信感度を飛躍的に向上することができる。

以上説明したように、この実施の形態の構成によれば、複素フィルタ１０，１１を設け、複素フィルタ１０，１１の何れか一方を選択するＩＦスイッチ回路１２を設けているので、イメージ妨害信号の周波数が局部発振信号の周波数に対して低い場合や逆に高い場合でも、イメージ妨害信号を抑圧できるような最適な複素フィルタ出力をスイッチで選択することにより、イメージ妨害信号の影響を大幅に低減でき、受信特性を大きく向上することができる。

また、希望受信信号と隣接する妨害信号との関係をもとに、複素フィルタ１０，１１のうち、最適なフィルタ出力を外部からの制御信号によりＩＦスイッチ回路１２を制御して選択的に出力できることから、イメージ妨害信号を最小限に抑えられるので、良好な受信性能を得ることができる。

（実施の形態２）
図２は本発明の実施の形態２におけるＴＶ放送受信装置におけるブロック図である。この実施の形態２は、図１のＩＦスイッチ回路１２の代わりに、図２に示すようにミキサ回路４、５の出力にＩＦスイッチ回路１８を接続し、ＩＦスイッチ回路１８の出力に複素フィルタ１０、１１を接続した構成を有する。この構成でも、先の実施の形態と同様に、ＩＦスイッチ回路１８により、複素フィルタ１０、１１の何れか一方が選択される。つまり、ＩＦスイッチ回路１８は、外部からの制御信号により、第１の中間周波信号と第２の中間周波信号とを、複素フィルタ１０、１１のどちらか一方へ選択的に入力する機能を有するということになる。

この場合、局部発振信号の周波数ｆ_ＬＯが受信希望信号の周波数ｆ_ＲＦより高い場合と低い場合とで、複素フィルタ１０あるいは複素フィルタ１１のどちらかに中間周波信号を出力することにより、上記図1のＴＶ放送受信装置と同様の効果を得ることができる。

なお、この実施の形態２において、実施の形態１と同様のＩＦスイッチ回路１２が併せて設けられていてもよい。

以上説明したように、希望受信信号と隣接する妨害信号との関係から、ＩＦスイッチ回路１８を制御して複素フィルタ１０，１１のうち最適なフィルタに受信信号を入力することで、イメージ妨害信号を最小限に抑えられるので、良好な受信性能を得ることができる。その他の作用効果は実施の形態１と同様である。

（実施の形態３）
本発明の実施の形態３におけるＴＶ放送受信装置について図１を用いて説明する。この実施の形態３の構成は実施の形態１と同じであるため、説明を省略する。

実施の形態１における複素フィルタ１０と複素フィルタ１１は局部発振信号から同じ中間周波数ｆ_ＩＦだけ離れたイメージ妨害信号を低減する。これに対し、本発明の実施の形態３におけるＴＶ放送受信装置における複素フィルタ１０は、１０ＭＨｚを超える中間周波数ｆ_ＩＦのイメージ妨害信号を低減するフィルタからなり、複数フィルタ１１は１０ＭＨｚより低い中間周波数ｆ_ＩＦのイメージ妨害信号を低減するフィルタからなる。

中間周波数ｆ_ＩＦが１０ＭＨｚより低い場合、局部発振信号の周波数ｆ_ＬＯが受信希望信号の周波数ｆ_ＲＦから中間周波数ｆ_ＩＦだけ離れた周波数になるようにＰＬＬ回路７が制御される。そして、ミキサ回路４とミキサ回路５とにより受信希望信号は局部発振信号と混合されることにより、受信希望信号は中間周波信号にダウンコンバートされる。ダウンコンバートされた受信希望信号はＩＦスイッチ回路１２により複素フィルタ１１に入力される。複素フィルタ１１によりイメージ妨害信号が低減され、ＩＦ出力端子１４に受信希望信号が出力され、復調回路１５に入力される。

また中間周波数ｆ_ＩＦが１０ＭＨｚより高い場合、ダウンコンバートされた受信希望信号が１０ＭＨｚ以上になるように、局部発振信号の周波数ｆ_ＬＯが制御される。ミキサ回路４とミキサ回路５とでダウンコンバートされた受信希望信号はＩＦスイッチ回路１２により複素フィルタ１０に入力されることでイメージ妨害信号が低減され、ＩＦ出力端子１４を経由して復調回路１５に入力される。

一般に、アナログ放送を受信する場合の中間周波数は復調回路１５の仕様で１０ＭＨｚ以上に設定される場合が多く、またデジタル放送を受信する場合は中間周波数が１０ＭＨｚ以下に設定されることが多い。そのため従来のＴＶ放送受信装置では一つのＴＶ放送受信装置でアナログ放送とデジタル放送を受信することはできなかったが、本発明の実施の形態３におけるＴＶ放送受信装置では、アナログ放送とデジタル放送を一つのＴＶ放送受信装置で実現することができるため、セットの小型化、低価格化を容易にすることができる。

なお、この実施の形態は、実施の形態１の構成を一部変更したものであったが、実施の形態２の構成を、上記と同様に一部変更してもよいのは、いうまでもない。

以上説明したように、この実施の形態の構成によれば、復調器の仕様で、アナログ放送が１０ＭＨｚ以上、デジタル放送が１０ＭＨｚ以下というように周波数が異なる場合においても、その仕様に応じて複素フィルタ１０または複素フィルタ１１を選択して使用することで、どちらの仕様にも対応することができる。その他の作用効果は実施の形態１と同様である。

（実施の形態４）
図３は本発明の実施の形態４におけるＴＶ放送受信装置におけるブロック図である。図３において、図１と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。本発明の実施の形態２におけるＴＶ放送受信装置は、本発明の実施の形態１におけるＴＶ放送受信装置の構成に加え、ＩＦスイッチ回路１９（図面では、ＳＷ回路と記す）と、レベル検波回路２０と、比較回路２１とで構成される。

実施の形態１と同様に、複素フィルタ１０は局部発振信号の周波数より低い周波数のイメージ妨害信号を低減する機能を有し、複素フィルタ１１は局部発振信号の周波数より高い周波数のイメージ妨害信号を低減する機能を有するとする。

次に、図８を用いて本発明の実施の形態４の動作説明を行う。ステップ８０１で、マイクロコンピュータ１６からの選局データが制御回路９に入力されると、ステップ８０２にて最初に局部発振信号は制御回路９により第１の周波数に設定される。ここでは、図６のように、局部発振信号の周波数ｆ_ＬＯが受信希望信号の周波数ｆ_ＲＦより低い設定になるようにＰＬＬ回路７を制御すると仮定する。

次に、ステップ８０３で、第１のイメージ妨害信号レベルを検出する。図３の構成では、制御回路９によりＩＦスイッチ回路１９は複素フィルタ１１の出力がレベル検波回路１９に入力されるように設定される。これにより図６に示すように受信希望信号は低減されるため、イメージ妨害信号がレベル検波回路２０に入力されることになる。イメージ妨害信号のレベルは、レベル検波回路２０で第１のイメージ妨害信号レベルとして検出される。この第１のイメージ妨害信号レベルが検出された後、比較回路２１に入力されて保持される。

次に、ステップ８０４で、局部発振信号は制御回路９により第２の周波数に設定される。ここでは図７のように局部発振信号の周波数ｆ_ＬＯが受信希望信号の周波数ｆ_ＲＦより高い設定になるようにＰＬＬ回路７を制御すると仮定する。

次に、ステップ８０５で、第２のイメージ妨害信号レベルを検出する。図３の構成では、制御回路９によりＩＦスイッチ回路１９は複素フィルタ１０の出力がレベル検波回路２０に入力されるように設定される。これにより図７に示すように受信希望信号は低減されるため、イメージ妨害信号がレベル検波回路２０に入力されることになる。イメージ妨害信号のレベルは、レベル検波回路２０で第２のイメージ妨害信号レベルとして検出される。

次に、ステップ８０６で、検出された第１のイメージ妨害信号レベルと第２のイメージ妨害信号レベルが比較回路２１により比較される。

第１のイメージ妨害信号レベルより第２のイメージ妨害信号レベルが大きい場合は、ステップ８０７に示すように局部発振信号は第１の周波数の設定にされる。また、第１のイメージ妨害信号レベルが第２のイメージ妨害信号レベルより大きい場合は、ステップ８０８のように局部発振信号は第２の周波数の設定にされる。

図６と図７の状態の場合は、図６のように局部発振信号の周波数が受信希望信号より低いときの方が、イメージ妨害信号レベルが小さいため、制御回路９は局部発振信号の周波数を受信希望信号より低く設定する。これと同時に、ＩＦスイッチ回路１２は複素フィルタ１０の出力がＩＦ出力端子１４に出力されるように制御される。

以上説明したように、ステップ８０１〜８０５でイメージ妨害信号を検出して、ステップ８０６でより妨害信号が小さくなるときの局部発振信号の周波数を決定し、ステップ８０６以降でその設定を行う。ステップ８０６以降では希望信号が低減されないように、複素フィルタは決定・設定される。

これにより隣接チャンネルに妨害信号が存在しても、局部発振信号と受信希望信号との関係をイメージ妨害信号がもっとも小さくなるように自動的に設定されるため、特に車載や携帯端末のように隣接チャンネルの妨害信号が変動する場合に大きな効果が得られる。

以上説明したように、この実施の形態の構成によれば、妨害信号と希望受信信号との周波数関係から、妨害信号の周波数がイメージ妨害信号周波数にならないように、最適な局部発振信号の周波数を設定することに加えて、希望受信信号のレベルがフィルタで減衰しないように、複素フィルタ１０または複素フィルタ１１を設定することで、良好な受信性能を得ることができる。

また、イメージ妨害信号が最も小さくなる局部発振信号と希望受信信号との周波数関係を、レベル検波回路２０と比較回路２１で検出することにより、自動的に最適な局部発振信号の周波数を設定し、また最適なフィルタ出力が得られるようにＩＦスイッチ回路１２を設定することで、外部からの制御無しで良好な受信性能を得ることができる。

本発明にかかるＴＶ放送受信装置は、隣接妨害信号がイメージ妨害にならないように局部発振信号の周波数を任意に設定する機能を有し、アナログ放送とデジタル放送が混在し、隣接チャンネルに受信チャンネル以外の妨害信号が多い状態でのテレビ放送ＴＶ放送受信装置として有用である。

本発明の実施の形態１におけるＴＶ放送受信装置の構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態２におけるＴＶ放送受信装置の構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態４におけるＴＶ放送受信装置の構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態１におけるＴＶ放送受信装置の動作を示す模式説明図である。 本発明の実施の形態１におけるＴＶ放送受信装置の動作を示す模式説明図である。 本発明の実施の形態４におけるＴＶ放送受信装置の動作を示す模式説明図である。 本発明の実施の形態４におけるＴＶ放送受信装置の動作を示す模式説明図である。 本発明の実施の形態４におけるＴＶ放送受信装置の動作を示すフローチャートである。 従来のＴＶ放送受信装置の構成を示すブロック図である。 従来のイメージリジェクションミキサを用いたＴＶ放送受信装置の構成を示すブロック図である。 従来のイメージリジェクションミキサを用いたＴＶ放送受信装置の動作を示す模式説明図である。 従来のイメージリジェクションミキサを用いたＴＶ放送受信装置の動作を示す模式説明図である。 従来のイメージリジェクションミキサを用いたＴＶ放送受信装置の動作を示す模式説明図である。

符号の説明

１ ＲＦ入力端子
２ バンドパスフィルタ
３ ＲＦアンプ
４ ミキサ回路
５ ミキサ回路
６ 電圧制御発振回路
７ ＰＬＬ回路
８ ９０°移相器
９ 制御回路
１０ 複素フィルタ
１１ 複素フィルタ
１２ ＩＦスイッチ回路
１３ ＩＦフィルタ
１４ ＩＦ出力端子
１５ 復調回路
１６ マイクロコンピュータ
１７ アンテナ
１８ ＩＦスイッチ回路
１９ ＩＦスイッチ回路
２０ レベル検波回路
２１ 比較回路
２２ トラッキングバンドパスフィルタ
２３ トラッキングバンドパスフィルタ
２４ ＩＦアンプ

Claims (13)

1. 局部発振信号を出力する電圧制御発振回路と、
   前記局部発振信号と受信した高周波信号とをそれぞれ２分配して４つの信号とし、そのうちどちらか一組の信号に移相手段により９０°の位相差をもたせることで、第１の高周波信号、第２の高周波信号、第１の局部発振信号、第２の局部発振信号を作成する信号作成手段と、
   前記第１の高周波信号と前記第１の局部発振信号とを混合し第１の中間周波信号として出力する第１のミキサと、
   前記第２の高周波信号と前記第２の局部発振信号とを混合し第２の中間周波信号として出力する第２のミキサと、
   前記第１の中間周波信号と前記第２の中間周波信号からイメージ妨害を除去する第１のフィルタと、
   前記第１の中間周波信号と前記第２の中間周波信号からイメージ妨害を除去する第２のフィルタと、
   前記第１のフィルタと前記第２のフィルタとの何れか一方を選択するスイッチとを備えた半導体集積回路。
2. 前記スイッチは、外部からの制御信号により、前記第１のフィルタの出力と前記第２のフィルタの出力とのどちらか一方を選択的に出力する機能を有する請求項１記載の半導体集積回路。
3. 前記スイッチは、外部からの制御信号により、前記第１の中間周波信号と前記第２の中間周波信号とを、前記第１のフィルタと前記第２のフィルタとのどちらか一方へ選択的に入力する機能を有する請求項１記載の半導体集積回路。
4. 前記第１のフィルタが、局部発振信号周波数より高い周波数のイメージ妨害を除去する機能を有し、前記第２のフィルタが、局部発振信号周波数より低い周波数のイメージ妨害を除去する機能を有する請求項１、２または３記載の半導体集積回路。
5. 前記第１のフィルタが、前記第１の中間周波信号および前記第２の中間周波信号が１０ＭＨｚ以下で直流でない周波数範囲においてイメージ妨害を除去する機能を有し、前記第２のフィルタが、前記第１の中間周波信号および前記第２の中間周波信号が１０ＭＨｚ以上の周波数範囲においてイメージ妨害を除去する機能を有する請求項１、２または３記載の半導体集積回路。
6. 前記第１のフィルタの出力と前記第２のフィルタの出力とが入力されイメージ妨害信号のレベルを検出するレベル検波回路と、前記レベル検波回路の出力が入力される比較回路と、前記比較回路の出力に応じて局部発振信号の周波数を可変する周波数可変手段とをさらに備え、
   前記スイッチは、前記比較回路の出力に応じて前記第１のフィルタの出力と前記第２のフィルタの出力との何れか一方を出力する請求項１記載の半導体集積回路。
7. 入力した受信高周波信号を増幅して高周波信号として出力する増幅器と、
   局部発振信号を出力する電圧制御発振回路と、
   前記高周波信号と前記局部発振信号とをそれぞれ２分配して４つの信号とし、そのうちどちらか一組の信号に移相手段により９０°の位相差をもたせることで、第１の高周波信号、第２の高周波信号、第１の局部発振信号、第２の局部発振信号を作成する信号作成手段と、
   前記第１の高周波信号と前記第１の局部発振信号とを混合し第１の中間周波信号として出力する第１のミキサと、
   前記第２の高周波信号と前記第２の局部発振信号とを混合し第２の中間周波信号として出力する第２のミキサと、
   前記第１の中間周波信号と前記第２の中間周波信号からイメージ妨害を除去する第１のフィルタと、
   前記第１の中間周波信号と前記第２の中間周波信号からイメージ妨害を除去する第２のフィルタと、
   前記第１のフィルタと前記第２のフィルタとの何れか一方を選択するスイッチとを備えたＴＶ放送受信装置。
8. 前記スイッチは、外部からの制御信号により、前記第１のフィルタの出力と前記第２のフィルタの出力とのどちらか一方を選択的に出力する機能を有する請求項７記載のＴＶ放送受信装置。
9. 前記スイッチは、外部からの制御信号により、前記第１の中間周波信号と前記第２の中間周波信号とを、前記第１のフィルタと前記第２のフィルタとのどちらか一方へ選択的に入力する機能を有する請求項７記載のＴＶ放送受信装置。
10. 前記第１のフィルタが、局部発振信号周波数より高い周波数のイメージ妨害を除去する機能を有し、前記第２のフィルタが、局部発振信号周波数より低い周波数のイメージ妨害を除去する機能を有する請求項７、８または９記載のＴＶ放送受信装置。
11. 前記第１のフィルタが、前記第１の中間周波信号および前記第２の中間周波信号が１０ＭＨｚ以下で直流でない周波数範囲においてイメージ妨害を除去する機能を有し、前記第２のフィルタが、前記第１の中間周波信号および前記第２の中間周波信号が１０ＭＨｚ以上の周波数範囲においてイメージ妨害を除去する機能を有する請求項７、８または９記載のＴＶ放送受信装置。
12. 前記第１のフィルタの出力と前記第２のフィルタの出力とが入力されイメージ妨害信号のレベルを検出するレベル検波回路と、前記レベル検波回路の出力が入力される比較回路と、前記比較回路の出力に応じて局部発振信号の周波数を可変する周波数可変手段とをさらに備え、
    前記スイッチは、前記比較回路の出力に応じて前記第１のフィルタの出力と前記第２のフィルタの出力との何れか一方を出力する請求項７記載のＴＶ放送受信装置。
13. 受信希望信号の周波数より高い周波数に局部発振信号があるときの第１のイメージ妨害信号レベルを検出するステップと、
    前記受信希望信号の周波数より低い周波数に前記局部発振信号があるときの第２のイメージ妨害信号レベルを検出するステップと、
    前記第１のイメージ妨害信号レベルの大きさと前記第２のイメージ妨害信号レベルの大きさとを比較してその比較結果を出力するステップと、
    前記比較結果に応じて前記局部発振信号の周波数を設定するステップとを含むＴＶ放送受信方法。

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