JP2008053836A - 受信回路及び受信機 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の受信系統で共通の受信周波数を受信する低廉な受信機を提供する。
【解決手段】デジタル変調された高周波信号を受信し、２つの受信系統で共通の受信周波数を受信する受信機であって、前記デジタル変調された高周波信号に基づく信号を周波数変換する周波数変換部の電圧制御発振器５２と、基準信号発振器７と、電圧制御発振器５２の出力信号及び基準信号発振器７から出力される基準信号に基づいて制御電圧を生成し前記制御電圧によって電圧制御発振器５２を制御するＰＬＬ回路５１とを２つの受信系統で共用化し、前記周波数変換部が中間周波信号を出力し、前記中間周波信号に基づく信号を入力するＩＦＡＧＣアンプ２２及び４２を備え、前記周波数変換部とＩＦＡＧＣアンプ２２及び４２とを集積化し、１つのＩＣパッケージに搭載している受信機。
【選択図】図１

Description

本発明は、デジタル変調された高周波信号を受信する受信回路及び受信機に関するものである。

従来の受信機として、ここでは移動体向け地上波デジタル放送を受信する受信機を例に挙げて説明する。移動体での受信は、アンテナの受信レベルの変動やフェージング等が起こるため、固定受信に比べて不利である。このため、移動体向け地上波デジタル放送を受信する受信機においては、通常、ダイバーシティ方式が採用され、受信性能（品位）の向上が図られている。

移動体向け地上波デジタル放送を受信する従来の受信機の概略構成例を図３に示す。図３に示す従来の受信機は、ダイバーシティ方式及びシングルコンバージョン方式（後述する図４の構成を参照）を採用しており、アンテナ１及び２と、チューナ３及び４と、復調回路５及び６と、基準信号発振器７と、ＭＰＥＧ（Moving Picture Experts Group）デコーダ８とを備えている。アンテナ１及び２がそれぞれチューナ３及び４の入力端に接続され、チューナ３及び４の後段に復調回路５及び６がそれぞれ設けられ、復調回路５及び６の後段にＭＰＥＧデコーダ８が設けられる。

チューナ３及び４は、基準信号発振器７から出力される基準信号を用いて選局動作を行う。例えば、或る周波数（チャンネル）の放送信号を受信するためには、２つのチューナ３及び４が同じ周波数の放送信号を受信すればいいので、基準信号発振器は１つで支障無い。そして、ＭＰＥＧデコーダ８が復調回路５から出力される復調信号と復調回路６から出力される復調信号とを比較し、品質が良い方の復調信号（ビットエラーレートの低い方の復調信号）を選択して伸長処理を行うので、受信性能（品位）を向上させることができる。

続いて、図３に示す従来の受信装置の一部であるチューナ３及び４と基準信号発振器７とからなるチューナ回路部の構成例を図４に示す。なお、図４において図３と同一の部分には同一の符号を付す。

チューナ３において、デジタル変調された高周波信号が、アンテナ１（図４において不図示）からチューナ入力端子１１に入力され、先ず、バンドパスフィルタ１２により、受信帯域（全受信放送周波数帯）のみが選別され、それ以外の周波数成分が除去される。そして、バンドパスフィルタ１２によって選別された受信帯域の信号が広帯域アンプ１３で増幅される。

広帯域アンプ１３の出力信号は、入力回路１４により同調され、ＲＦＡＧＣ（Radio Frequency Auto Gain Control）アンプ１５によりゲイン調整され、段間回路１６により帯域制限され、不要な周波数成分が除去される。

ＰＬＬ回路１７、電圧制御発振器１８、ミキサ１９、及びアンプ２０から成るＭＯＰＬＬ（Mixer Oscillator Phase Locked Loop）は、段間回路１６の出力信号を中間周波信号にダウンコンバートする。ＰＬＬ回路１７は、基準信号発振器７から出力される基準信号と電圧制御発振器１８から出力される局部発振信号とに基づいて、受信チャンネルに応じた制御電圧を生成する。電圧制御発振器１８は、ＰＬＬ回路１７からの制御電圧に応じて、局部発振周波数（受信周波数と中間周波信号の周波数との和）の局部発振信号を生成する。ミキサ１９は、段間回路１６の出力信号と局部発振器１８からの局部発振信号とを混合することにより中間周波信号を生成する。ミキサ１９から出力される中間周波信号は、アンプ２０で増幅されたのち、ＭＯＰＬＬの後段に設けられているＳＡＷ（Surface Acoustic Wave）フィルタ２１に供給される。

ＭＯＰＬＬから出力される中間周波信号は、ＳＡＷフィルタ２１により帯域制限されて隣接チャンネル成分などの不要な周波数成分が除去され、ＩＦＡＧＣ（Intermediate Frequency Auto Gain Control）アンプ２２によりゲイン調整され、チューナ出力端子２３及び２４から後段の復調回路（図４において不図示）に出力される。

同様に、チューナ４において、デジタル変調された高周波信号が、アンテナ２（図４において不図示）からチューナ入力端子３１に入力され、先ず、バンドパスフィルタ３２により、受信帯域（全受信放送周波数帯）のみが選別され、それ以外の周波数成分が除去される。そして、バンドパスフィルタ３２によって選別された受信帯域の信号が広帯域アンプ３３で増幅される。

広帯域アンプ３３の出力信号は、入力回路３４により同調され、ＲＦＡＧＣ（Radio Frequency Auto Gain Control）アンプ３５によりゲイン調整され、段間回路３６により帯域制限され、不要な周波数成分が除去される。

ＰＬＬ回路３７、電圧制御発振器３８、ミキサ３９、及びアンプ４０から成るＭＯＰＬＬ（Mixer Oscillator Phase Locked Loop）は、段間回路３６の出力信号を中間周波信号にダウンコンバートする。ＰＬＬ回路３７は、基準信号発振器７から出力される基準信号と電圧制御発振器３８から出力される局部発振信号とに基づいて、受信チャンネルに応じた制御電圧を生成する。電圧制御発振器３８は、ＰＬＬ回路３７からの制御電圧に応じて、局部発振周波数（受信周波数と中間周波信号の周波数との和）の局部発振信号を生成する。ミキサ３９は、段間回路３６の出力信号と電圧制御発振器３８からの局部発振信号とを混合することにより中間周波信号を生成する。ミキサ３９から出力される中間周波信号は、アンプ４０で増幅されたのち、ＭＯＰＬＬの後段に設けられているＳＡＷ（Surface Acoustic Wave）フィルタ４１に供給される。

ＭＯＰＬＬから出力される中間周波信号は、ＳＡＷフィルタ４１により帯域制限されて隣接チャンネル成分などの不要な周波数成分が除去され、ＩＦＡＧＣ（Intermediate Frequency Auto Gain Control）アンプ４２によりゲイン調整され、チューナ出力端子４３及び４４から後段の復調回路（図４において不図示）に出力される。
特開２００１−１１９３１０号公報 登録実用新案第３００４３６２号公報（第２図） 特開２００５−１３０２７９号公報

しかしながら、チューナ回路部が図４の構成である図３に示す従来の受信機は、共通の受信周波数を受信するのに、それぞれ別個のＭＯＰＬＬを持った２つのチューナ３及び４を備えており（図４を参照）、コストがかかる構成になっていた。

なお、特許文献２の図２に示された受信機では、２つの受信系統がそれぞれ異なる周波数帯の信号を受信しており、複数の受信系統で共通の受信周波数を受信する構成ではない。

本発明は、上記の問題点に鑑み、複数の受信系統で共通の受信周波数を受信する低廉な受信回路及び受信機を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明に係る受信回路は、デジタル変調された高周波信号を受信し、複数の受信系統で共通の受信周波数を受信する受信回路であって、前記デジタル変調された高周波信号に基づく信号を周波数変換する周波数変換部の電圧制御発振器と、基準信号発振器と、前記電圧制御発振器の出力信号及び前記基準信号発振器から出力される基準信号に基づいて制御電圧を生成し前記制御電圧によって前記電圧制御発振器を制御するＰＬＬ回路とを少なくとも２つの受信系統で共用化し、前記周波数変換部が中間周波信号を出力し、前記中間周波信号に基づく信号を入力する中間周波可変利得増幅器を備え、前記周波数変換部と前記中間周波可変利得増幅器とを集積化し、１つのＩＣパッケージに搭載する構成とする。

このような構成によると、周波数変換部の電圧制御発振器と、基準信号発振器と、ＰＬＬ回路とが少なくとも２つの受信系統で共用されるので、低コスト化や省スペース化を図ることができる。

また、このような構成によると、前記周波数変換部と前記中間周波可変利得増幅器とを集積化し、１つのＩＣパッケージに搭載しているので、さらに低コスト化や省スペース化を図ることができる。

また、上記構成の受信回路において、ダイバーシティ受信用の受信回路としてもよい。

また、上記各構成の受信回路において、前記受信回路を１つの筐体の中に収めるようにしてもよい。

また、上記各構成の受信回路において、前記受信回路を中間周波出力の回路としてもよい。

また、上記目的を達成するために本発明に係る受信機は、上記いずれかの構成の受信回路と、前記受信回路の各出力端にそれぞれ接続される複数の復調回路とを備える構成とする。

また、上記構成の受信機において、前記受信回路が具備する周波数変換部の基準信号発振器から出力される基準信号に基づく信号を前記複数の復調回路のクロック信号として用いてもよい。

また、上記各構成の受信機において、前記受信回路と前記複数の復調回路とを集積化し、１つのＩＣパッケージに搭載してもよい。

また、上記各構成の受信機において、基板を備え、前記基板上に前記受信回路と前記複数の復調回路とが片面実装又は両面実装されるようにしてもよい。

また、上記各構成の受信機において、前記複数の復調回路の各出力信号のうち少なくとも１つを信号処理する復調信号処理回路を備え、前記受信回路と前記複数の復調回路と前記復調信号処理回路とをモジュール構成にしてもよい。

本発明によると、複数の受信系統で共通の受信周波数を受信する低廉な受信回路及び受信機を実現することができる。

本発明の実施形態について図面を参照して以下に説明する。本発明に係る受信機として、ここでは移動体向け地上波デジタル放送を受信する受信機を例に挙げて説明する。移動体向け地上波デジタル放送を受信する本発明に係る受信機の一構成例を図１に示す。なお、図１において図３及び図４と同一の部分には同一の符号を付し詳細な説明を省略する。

図１に示す本発明に係る受信機は、図３に示す従来の受信機と同様に、ダイバーシティ方式及びシングルコンバージョン方式を採用している。

図１に示す本発明に係る受信機は、チューナ回路部が図４の構成である図３に示す従来の受信機から、ＰＬＬ回路１７及び３７と電圧制御発振器１８及び３８とを取り除き、ＰＬＬ回路５１と電圧制御発振器５２とを新たに設け、ＰＬＬ回路５１と電圧制御発振器５２とを２つの受信系統で共用する構成となっている。

このような構成の図１に示す本発明に係る受信機の動作について、チューナ回路部が図４の構成である図３に示す従来の受信機と異なる点のみを説明する。

ＰＬＬ回路５１は、基準信号発振器７から出力される基準信号と電圧制御発振器５２から出力される局部発振信号とに基づいて、受信チャンネルに応じた制御電圧を生成する。電圧制御発振器５２は、ＰＬＬ回路５１からの制御電圧に応じて、局部発振周波数（受信周波数と中間周波信号の周波数との和）の局部発振信号を生成し、その生成した局部発振信号をミキサ１９及び３９に送出する。

ミキサ１９は、段間回路１６の出力信号と電圧制御発振器５２からの局部発振信号とを混合することにより中間周波信号を生成する。ミキサ１９から出力される中間周波信号は、アンプ２０で増幅されたのち、後段のＳＡＷ（Surface Acoustic Wave）フィルタ２１に供給される。また、ミキサ３９は、段間回路３６の出力信号と電圧制御発振器５２からの局部発振信号とを混合することにより中間周波信号を生成する。ミキサ３９から出力される中間周波信号は、アンプ４０で増幅されたのち、後段のＳＡＷ（Surface Acoustic Wave）フィルタ４１に供給される。

図１に示す本発明に係る受信機は、ＰＬＬ回路５１と電圧制御発振器５２とを２つの受信系統で共用する構成となっているので、チューナ回路部が図４の構成である図３に示す従来の受信機と比べて、ＰＬＬ回路と電圧制御発振器を１つずつ削減することができ、低コスト化や省スペース化を図ることができる。

次に、移動体向け地上波デジタル放送を受信する本発明に係る受信機の他の構成例を図２に示す。なお、図２において図１と同一の部分には同一の符号を付し詳細な説明を省略する。

図２に示す本発明に係る受信機では、基準信号発振器７から出力される基準信号を三分配し、１つをＰＬＬ回路５１に供給し、他の１つをアンプ５３で信号レベルを確保した上で復調回路５に供給し、更に他の１つをアンプ５４で信号レベルを確保した上で復調回路６に供給している。基準信号発振器７から出力される基準信号の周波数と復調回路５及び６において必要なクロック周波数とが一致しない場合は、アンプ５３及び５４それぞれの前段もしくは後段に逓倍器あるいは分周器を設けることにより復調回路５及び６において必要なクロック周波数のクロック信号を得るようにするとよい。

図２に示す本発明に係る受信機では、復調回路の基準信号となるクロック信号を生成するための専用クロック信号源を設ける必要がなくなる。これに対して、図１に示す本発明に係る受信機やチューナ回路部が図４の構成である図３に示す従来の受信機では、図示は省略されているが、復調回路の基準信号となるクロック信号を生成するための専用クロック信号源が設けられている。したがって、図２に示す本発明に係る受信機は、図１に示す本発明に係る受信機と比べて、更なる低コスト化や省スペース化を図ることができる。

また、更なる低コスト化や省スペース化を図るために、図１又は図２に示す本発明に係る受信機は、ミキサ１９及び３９と、アンプ２０及び４０と、ＰＬＬ回路５１と、電圧制御発振器５２と、ＩＦＡＧＣアンプ２２及び４２とを集積化し、１つのＩＣパッケージに搭載している。

図１又は図２に示す本発明に係る受信機では、チューナ入力端子１１及び３１と、バンドパスフィルタ１２及び３２と、広帯域アンプ１３及び３３と、入力回路１４及び３４と、ＲＦＡＧＣアンプ１５及び３５と、段間回路１６及び３６と、ミキサ１９及び３９と、基準信号発振器７と、ＰＬＬ回路５１と、電圧制御発振器５２と、アンプ２０及び４０と、ＳＡＷフィルタ２１及び４１と、ＩＦＡＧＣアンプ２２及び４２と、チューナ出力端子２３、２４、４３、及び４４とによって受信回路が構成されている。

図１又は図２に示す本発明に係る受信機は、ＰＬＬ回路５１と電圧制御発振器５２とを２つの受信系統で共用する構成となっているので、２つの受信系統を１つの筐体に収めることが容易になっている。したがって、上記受信回路を１つの筐体に収めることが望ましい。

また、上記受信回路は中間周波出力の回路であるので、上記受信回路を部品として扱うユーザーが、上記受信回路の後段に設ける復調回路５及び６を自由に選択することができる。

また、低コスト化及び省スペース化の観点から、上記受信回路と復調回路５及び６とを集積化し、１つのＩＣパッケージに搭載してもよい。この場合、上記受信回路と復調回路５及び６とを別々のチップに構成したＭＣＰ（Multi-chip−package）のＩＣパッケージに搭載することで、上記受信回路の後段に設ける復調回路５及び６の選択が比較的容易になる。

また、最終製品（受信機）のマザーボード上に上記受信回路と復調回路５及び６とをオンボードで両面実装あるいは片面実装することが望ましい。

また、図１又は図２に示す本発明に係る受信機において、上記受信回路と復調回路５及びとＭＰＥＧデコーダ８とをモジュール構成にすることが望ましい。これにより、上記受信回路と復調回路５及びとＭＰＥＧデコーダ８とをトータルでコスト管理することが容易になる。また、モジュール構成によって汎用化させることでコストダウンもはかれ、セットメーカーやＴＶメーカーなどの設計者にとって使いやすいものになる。

なお、上述した実施形態ではシングルコンバージョン方式を採用した受信機を例に挙げて説明を行ったが、ダブルコンバージョン方式を採用した受信機やダイレクトコンバージョン方式を採用した受信機においても本発明が適用可能であることは自明である。

は、本発明に係る受信機の一構成例を示す図である。 は、本発明に係る受信機の他の構成例を示す図である。 は、移動体向け地上波デジタル放送を受信する従来の受信機の概略構成例を示す図である。 は、図３に示す受信装置が備えるチューナ回路部の構成例を示す図である。

符号の説明

１、２ アンテナ
５、６ 復調回路
７ 基準信号発振器
８ ＭＰＥＧデコーダ
１１、３１ チューナ入力端子
１２、３２ バンドパスフィルタ
１３、３３ 広帯域アンプ
１４、３４ 入力回路
１５、３５ ＲＦＡＧＣアンプ
１６、３６ 段間回路
１９、３９ ミキサ
２０、４０ アンプ
２１、４１ ＳＡＷフィルタ
２２、４２ ＩＦＡＧＣアンプ
２３、４３ チューナ出力端子
２４、４４ チューナ出力端子
５１ ＰＬＬ回路
５２ 電圧制御発振器
５３、５４ アンプ

Claims (9)

1. デジタル変調された高周波信号を受信し、複数の受信系統で共通の受信周波数を受信する受信回路であって、
   前記デジタル変調された高周波信号に基づく信号を周波数変換する周波数変換部の電圧制御発振器と、基準信号発振器と、前記電圧制御発振器の出力信号及び前記基準信号発振器から出力される基準信号に基づいて制御電圧を生成し前記制御電圧によって前記電圧制御発振器を制御するＰＬＬ回路とを少なくとも２つの受信系統で共用化し、
   前記周波数変換部が中間周波信号を出力し、
   前記中間周波信号に基づく信号を入力する中間周波可変利得増幅器を備え、
   前記周波数変換部と前記中間周波可変利得増幅器とを集積化し、１つのＩＣパッケージに搭載していることを特徴とする受信回路。
2. ダイバーシティ受信用の受信回路である請求項１に記載の受信回路。
3. １つの筐体の中に収められている請求項１又は請求項２に記載の受信回路。
4. 前記受信回路が中間周波出力の回路である請求項１〜３のいずれかに記載の受信回路。
5. 請求項１〜４のいずれかに記載の受信回路と、前記受信回路の各出力端にそれぞれ接続される複数の復調回路とを備えることを特徴とする受信機。
6. 前記受信回路が具備する周波数変換部の基準信号発振器から出力される基準信号に基づく信号を前記複数の復調回路のクロック信号として用いる請求項５に記載の受信機。
7. 前記受信回路と前記複数の復調回路とを集積化し、１つのＩＣパッケージに搭載している請求項５又は請求項６に記載の受信機。
8. 基板を備え、前記基板上に前記受信回路と前記複数の復調回路とが片面実装又は両面実装される請求項５〜７のいずれかに記載の受信機。
9. 前記複数の復調回路の各出力信号のうち少なくとも１つを信号処理する復調信号処理回路を備え、
   前記受信回路と前記複数の復調回路と前記復調信号処理回路とをモジュール構成とする請求項５〜８のいずれかに記載の受信機。

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