JP2008182302A - 高周波信号受信部とこれを用いた高周波信号受信装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ＣＳ信号を受信時に、ＢＳ信号による妨害の発生しない高周波信号受信部を提供する。
【解決手段】放送信号が入力される入力端子３５と、この入力端子３５に接続される入力フィルタ３６と、この入力フィルタ３６の出力信号が一方の入力に供給されるとともに他方の入力に発振器４２の出力信号が供給された混合器４０と、この混合器４０の出力信号が供給された出力端子４７とを備え、入力フィルタ３６は、高い周波数にある放送信号を受信時においてこの放送信号より低い周波数にある放送信号を抑圧する構成とする。
これにより、所期の目的を達成できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、ＢＳ信号とＣＳ信号が共に入力される高周波信号受信部とこれを用いた高周波信号受信装置に関するものである。

以下、従来の高周波信号受信装置について説明する。従来の高周波信号受信装置１は、図５に示すような構成となっていた。即ち、従来の高周波信号受信装置１は、ＢＳ（衛星放送）用アンテナ１ａ、ＣＳ（通信放送）用アンテナ１ｂから出力されるＢＳ信号、およびＣＳ信号が混合器１ｃ、伝送ケーブル１ｄを介して供給された入力端子２と、この入力端子２が接続された入力フィルタ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の出力が接続されたとともに入力信号を利得制御する利得制御用入力５ａが設けられた減衰器５と、この減衰器５の出力が一方の入力に接続された混合器６と、この混合器６の他方の入力が接続された発振器７と、この発振器７に接続されるとともに発振周波数を制御するＰＬＬ回路７ａと、混合器６の出力が接続されるとともに妨害信号を抑圧するフィルタ８と、このフィルタ８の出力が接続された復調回路９と、この復調回路９から出力された復調信号が出力された出力端子１０と、復調回路９に制御データが入力された制御データ用端子１０ａとから構成されていた。

また、制御データ用端子１０ａから入力される制御データは、復調回路９に設けられた制御データ用端子９ａを介してＰＬＬ回路７ａに入力される。さらに、復調回路９に設けられた利得制御電圧が出力される端子９ｂは、利得制御用入力５ａに接続されている。

以上のように構成された高周波信号受信装置１の動作について説明する。入力端子２からはＢＳ信号およびＣＳ信号が入力される。このＢＳ信号およびＣＳ信号は、入力フィルタ３により帯域外の妨害信号が抑圧される。

この入力フィルタ３の出力信号は、高周波増幅器４により増幅され、減衰器５により利得制御される。この利得制御された信号は、混合器６と発振器７により選局される。この混合器６から出力されるＩ／Ｑ信号あるいはベースバンド信号は、復調回路９により復調される。

なお、この出願の発明に関連する先行技術文献資料としては、例えば、特許文献１が知られている。
特開平１１−９８０４５号公報

しかしながら、伝送ケーブル１ｄの伝送損失は、一般的に高い周波数になるにつれて大きくなる。また、この伝送ケーブル１ｄは、ＢＳ用アンテナ１ａ、ＣＳ用アンテナ１ｂと高周波信号受信装置１を接続するため、長いケーブルとなってしまう。

この伝送ケーブル１ｄでは、例えば、ＣＳ信号のうち周波数の高い信号ｃｈ（チャンネル）の伝送損失は、ＢＳ信号のうち周波数の低い信号ｃｈの伝送損失に対して、略２０ｄＢと大きくなってしまう。

従って、高周波信号受信装置１の入力端子２には、ＣＳ信号とともに、このＣＳ信号に対して最大で略２０ｄＢの大きな信号レベルを有するＢＳ信号が入力されることになる。

このため、従来の高周波信号受信装置１を用いて例えばＣＳ信号を受信する場合には、高周波増幅器４あるいは混合器６においてＢＳ信号の２次、３次による相互変調歪が発生する。この相互変調歪によりＣＳ信号を正常に受信することができなかった。

そこで本発明は、この問題を解決したもので、ＣＳ信号を受信時に、ＢＳ信号による妨害の影響を除去した高周波信号受信部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高周波信号受信部は、入力フィルタは、高い周波数にある放送信号を受信時においてこの放送信号より低い周波数にある放送信号を抑圧する構成とする。これにより、所期の目的を達成することができる。

入力フィルタは、高い周波数にある放送信号を受信時においてこの放送信号より低い周波数にある放送信号を抑圧する構成としている。

これにより、高い周波数にある放送信号を受信時においてこの放送信号より低い周波数にある放送信号を抑圧することができる。これにより、高い周波数にある放送信号を受信時においてこの放送信号より低い周波数にある放送信号による妨害を受けることが無い。

また、低い周波数にある弱電界の放送信号を受信時であっても、高周波信号受信部としての受信感度を劣化させることがない。

従って、受信品質のよい状態で放送信号を受信できる高周波信号受信部を実現できる。

以下、本発明の実施の形態について図面に基づいて説明する。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における高周波信号受信装置のブロック図である。図１において、本実施の形態における高周波信号受信装置３１は、高周波信号受信部３２と、この高周波信号受信部３２に接続された復調回路３３から構成されている。

高周波信号受信部３２は、ＢＳ用アンテナ３５ａ、ＣＳ用アンテナ３５ｂからそれぞれ出力されるＢＳ信号、ＣＳ信号からなる放送信号が混合器３５ｃ、伝送ケーブル３５ｄを介して供給される入力端子３５と、この入力端子３５に接続された入力フィルタ３６と、この入力フィルタ３６の出力が接続された高周波増幅器３７と、この高周波増幅器３７の出力が接続されるとともに入力信号を利得制御するための利得制御用入力３８ａが設けられた減衰器３８と、この減衰器３８の出力が一方の入力に接続された混合器４０と、この混合器４０の他方の入力に接続された発振器４２と、この発振器４２を周波数制御するための制御電圧が制御電圧出力４３ｃから出力されたＰＬＬ回路４３と、混合器４０の出力が接続されたフィルタ４５と、このフィルタ４５の出力が接続された増幅器４６と、この増幅器４６の出力が接続された出力端子４７とから構成されている。

この出力端子４７は、復調回路３３の入力端子３３ａに接続されている。復調回路３３の出力端子３３ｂから出力される復調信号は、出力端子４８から出力される。また、復調回路３３の出力端子３３ｃから出力される利得制御電圧は、利得制御用入力３８ａに供給されている。

さらに、復調回路３３には、制御データ用端子３３ｄ、３３ｅが設けられている。この制御データ用端子３３ｄには、外部から制御データが入力される制御データ用端子４４が接続されている。

また、制御データ用端子３３ｅから出力される制御データは、ＰＬＬ回路４３の入力４３ａに供給される。

さらに、混合器４０、発振器４２、ＰＬＬ回路４３、フィルタ４５、増幅器４６により混合回路５０を構成している。

入力フィルタ３６には入力端子３６ａ、出力端子３６ｂが設けられている。この入力端子３６ａから出力端子３６ｂに向かって順に、コンデンサ５２、５４、５６が接続されている。

この入力端子３６ａからグランドに向かって順に、インダクタ５８、コンデンサ５９が接続されている。このインダクタ５８、コンデンサ５９の接続点は、電源端子６０に接続されている。この電源端子６０から供給される電源は、ＢＳ用アンテナ３５ａ、ＣＳ用アンテナ３５ｂに供給される。

また、コンデンサ５２、５４の接続点からグランドに向かって順に、コンデンサ６２、バリキャップダイオード６３、インダクタ６４が接続されている。これらコンデンサ６２、バリキャップダイオード６３、インダクタ６４により直列共振回路６６を形成している。

さらに、コンデンサ５４、５６の接続点とグランド間に、コンデンサ６８、インダクタ６９を直列に接続した直列共振回路７０が接続されている。

また、バリキャップダイオード６３のカソードと制御電圧入力端子７２の間には、抵抗７１が接続されている。この制御電圧入力端子７２は、制御電圧出力４３ｂに接続されている。

以上のように構成された高周波信号受信装置３１について、以下にその動作を説明する。入力端子３５に入力されるＢＳ信号、ＣＳ信号は、入力フィルタ３６に入力される。

この入力フィルタ３６からの出力信号は、高周波増幅器３７により増幅される。この高周波増幅器３７から出力される信号は、減衰器３８に入力されて利得制御される。

この利得制御された信号は、混合器４０、発振器４２により選局される。この混合器４０から出力される中間周波信号は、フィルタ４５により妨害信号が十分に抑圧される。このフィルタ４５から出力される中間周波信号は、増幅器４６により増幅される。この中間周波信号は、出力端子４７から出力される。

なお、混合器４０から出力される中間周波信号は、ベースバンド信号、あるいは、Ｉ／Ｑ信号としてもよい。このＩ／Ｑ信号とした場合には、混合器４０を２つの混合器４０ａ、４０ｂ（図示せず）とし、発振器４２の出力に９０度位相器を介して混合器４０ａ、４０ｂの他方の入力にそれぞれ供給する。

さらに、出力端子４７からの信号は、復調回路３３に入力される。この復調回路３３からの復調信号は、出力端子４８から出力される。

また、制御データ用端子４４から制御データが入力される。この制御データは、復調回路３３の制御データ用端子３３ｄに供給されて、制御データ用端子３３ｅから制御データが出力される。この制御データは、ＰＬＬ回路４３の制御データ入力４３ａに入力される。

これにより、復調回路３３では、ＢＳ信号、ＣＳ信号に応じた信号処理回路が選択され、さらにＢＳ信号、ＣＳ信号に応じて発振器４２の発振周波数が制御される。

図２は、ＢＳ、ＣＳアンテナから高周波信号受信部３２までの信号レベルダイアグラムの一例の図である。横軸７３は、各ポイントを表し、縦軸７４は、信号レベル（ｄＢｍ）を表す。

図２において、レベルダイアグラム７５、７６は、それぞれ最大値、最小値を表す。例えば、ポイント７３ａは、ＢＳ用アンテナ３５ａ、ＣＳ用アンテナ３５ｂに内蔵されたコンバータへの入力である。このコンバータに対して、−８０〜−９０ｄＢｍの信号レベルが入力されたとする。

ポイント７３ｂは、コンバータの出力である。このコンバータからは、−１８〜−４６ｄＢｍが出力される。さらに、接続用ケーブルにより損失が発生し、ポイント７３ｃに示す入力端子３５には、−２８ｄＢｍ〜−６１ｄＢｍの信号が入力される。

例えば、高周波増幅器３７の利得を＋１５ｄＢとし、減衰器３８の減衰量を０〜−２０ｄＢｍとする。これにより、ポイント７３ｄで示した混合器４０の入力は、−３３〜−４６ｄＢｍが入力される。

このように、高周波増幅器３７、混合器４０には、−３０ｄＢｍ近いＢＳ信号およびＣＳ信号からなる多波の信号が入力されることになる。このため、高周波増幅器３７、混合器４０では、相互変調歪による妨害信号が発生しやすくなる。

特に、ＣＳ信号のうちで最も高い周波数域にあるＮＤ２４を受信する場合には、ＢＳ信号の低い周波数域にあるＢＳ−１〜ＢＳ−７による相互変調歪が発生しやすい。

図３は、入力フィルタ３６の周波数に対する選択度特性の図である。特性８１は、信号１４ａ（ＢＳ−１、１０４９．４８ＭＨｚ）〜信号１４ｂ（ＢＳ−１３、１２７９．６４ＭＨｚ）を受信する場合の入力フィルタ３６の選択特性である。特性８２は、信号１４ｃ（ＢＳ−１５、１３１８．０ＭＨｚ）〜信号１４ｄ（ＢＳ−２３、１４７１．４４ＭＨｚ）を受信する場合の入力フィルタ３６の選択特性である。

これら特性８１、８２は、減衰極８１ａ、８２ａを有している。これら減衰極８１ａ、８２ａは、入力フィルタ３６を構成する直列共振回路６６の直列共振周波数によるものである。この直列共振周波数は、コンデンサ６２とバリキャップダイオード６３とによる合成容量と、インダクタ６４の有するインダクタンスにより決定されている。

なお、ＢＳ信号１４とは、ＢＳアンテナで受信された信号が、ＢＳコンバータにより周波数変換された中間周波信号である。このＢＳ信号１４は、信号１４ａ（ＢＳ−１）〜信号１４ｄ（ＢＳ−２３）の合計１２ｃｈから構成されている。

さらに、ＣＳ信号１５とは、ＣＳアンテナで受信された信号が、ＣＳコンバータにより周波数変換された中間周波信号である。このＣＳ信号１５は、ＪＣ−ＳＡＴの場合、信号１５ａ（ＮＤ１、１５９０ＭＨｚ）〜信号１５ｂ（ＮＤ２４、２０５５ＭＨｚ）の合計２８ｃｈから構成されている。

図３において、特性８２について説明する。放送信号のうちで高い周波数域にある信号１４ｃ（ＢＳ−１５）〜信号１５ｂ（ＮＤ２４）の受信時においては、特性８２を用いる。

すなわち、制御データ用端子４４からの制御データにより、ＰＬＬ回路４３の制御電圧出力４３ｂからは例えば３．３Ｖの固定の制御電圧が出力される。この３．３Ｖの電圧は、抵抗７１を介してバリキャップダイオード６３のカソードに供給される。これにより、フィルタ３６は、減衰極８２ａを有する特性８２となる。

この減衰極８２ａは、およそ１０８０ＭＨｚとしている。これにより、信号１４ａ（ＢＳ−１）〜信号１４ｅ（ＢＳ−７）を最大で略１５ｄＢ減衰させることができる。

次に、特性８１について説明する。放送信号のうち低い周波数域にある信号１４ａ（ＢＳ−１）〜信号１４ｂ（ＢＳ−１３）の受信時においては、特性８１を用いる。

すなわち、制御データ用端子４４からの制御データにより、ＰＬＬ回路４３の制御電圧出力４３ｂからは例えば０Ｖの固定の制御電圧が出力される。この０Ｖの電圧は、抵抗７１を介してバリキャップダイオード６３のカソードに供給される。これにより、フィルタ３６は、減衰極８１ａを有する特性８１となる。

この減衰極８１ａは、約６００ＭＨｚとしている。このように、減衰極８１ａを信号１４ａ（ＢＳ−１）より低い周波数としてＢＳ信号、ＣＳ信号に対して影響がないようにできる。

以上のように、入力フィルタ３６を用いることにより、例えば信号１４ｃ（ＢＳ−１５）〜信号１５ｂ（ＮＤ２４）受信時に、信号１４ａ（ＢＳ−１）〜信号１４ｅ（ＢＳ−７）の信号を抑圧することができる。このため、高周波増幅器３７あるいは混合器４０では信号１４ａ（ＢＳ−１）〜信号１４ｅ（ＢＳ−７）の２次、３次による相互変調歪が発生することがない。従って、妨害の影響を除去した高周波信号受信部３２を実現することができる。

さらに、信号１４ａ（ＢＳ−１）〜信号１４ｂ（ＢＳ−１３）を受信時に、弱電界における受信感度の劣化が発生することがない。

また、この高周波信号受信部３２の出力端子４７を復調回路３３に接続した高周波信号受信装置３１としてもよい。これにより、信号１４ｃ（ＢＳ−１５）〜信号１５ｂ（ＮＤ２４）を受信時に、信号１４ａ（ＢＳ−１）〜信号１４ｅ（ＢＳ−７）による妨害の発生しない高周波信号受信装置３１を提供することができる。

なお、入力フィルタ３６では、信号１４ｃ（ＢＳ−１５）〜信号１５ｂ（ＮＤ２４）を受信時に、直列共振回路６６の減衰極８２ａにより信号１４ａ（ＢＳ−１）〜信号１４ｅ（ＢＳ−７）の信号を抑圧している。これにより、妨害を改善している。この場合に、受信信号である信号１４ｃ（ＢＳ−１５）は、例えばＢＳ−１３、ＢＳ−１７と変更してもよい。

さらに、入力フィルタ３６は、多段構成としたフィルタの一部を直列共振回路として用いるのでなく、独立した直列共振回路として用いてもよい。

さらにまた、フィルタ３６の代わりに、ＨＰＦ（ハイパスフィルタ）９８（図示せず）を用いて切替えてもよい。すなわち、信号間に直列にＨＰＦ９８を挿入し、このＨＰＦ９８に並列に切替えスイッチ９９（図示せず）を設ける。これにより、ＢＳ−１５〜ＮＤ２４受信時に、切替えスイッチ９９を高周波的に開放し、ＨＰＦ９８によりＢＳ−１〜ＢＳ−７の信号を抑圧することができる。

なお、直列共振回路６６は、高周波増幅器３７と混合器４０との間の信号ラインとグランド間に設けてもよい。この場合、混合器４０における相互変調歪が改善できるとともに、この直列共振回路６６を挿入することによる雑音指数の劣化を小さくできる。

（実施の形態２）
実施の形態２では、高周波信号受信部３２の入力フィルタ３６の代わりに用いることができる入力フィルタ９１を説明する。

図４は、入力フィルタ９１の回路図である。この図４において、フィルタ９１には、入力端子９１ａ、出力端子９１ｂ、制御電圧入力端子９１ｃが設けられている。

入力端子９１ａと出力端子９１ｂの間には、インダクタ９４が接続されている。また、入力端子９１ａから出力端子９１ｂに向かって順に、コンデンサ９２と、このコンデンサ９２にカソードが接続されたバリキャップダイオード９３が接続されている。

このバリキャップダイオード９３のカソードは、抵抗９５を介して制御電圧入力端子９１ｃに接続され、アノードは抵抗９６を介してグランドに接続されている。

このフィルタ９１の入力端子９１ａ、出力端子９１ｂ、制御電圧入力端子９１ｃは、フィルタ３６の入力端子３６ａ、出力端子３６ｂ、制御電圧入力端子７２に代わって接続される。

これにより、コンデンサ９２とバリキャップダイオード９３とによる合成容量が作られる。この合成容量とインダクタ９４のインダクタンスとにより、並列共振回路が作成される。この並列共振回路による減衰極は、ＰＬＬ回路４３の制御電圧出力４３ｂからの制御電圧により制御される。

この入力フィルタ９１を用いることにより、例えば信号１４ｃ（ＢＳ−１５）〜信号１５ｂ（ＮＤ２４）受信時に、信号１４ａ（ＢＳ−１）〜信号１４ｅ（ＢＳ−７）の信号を抑圧することができる。

このため、高周波増幅器３７あるいは混合器４０では、信号１４ａ（ＢＳ−１）〜信号１４ｅ（ＢＳ−７）の２次、３次による相互変調歪が発生することがない。従って、妨害の発生しない高周波信号受信部３２を実現することができる。

さらに、信号１４ａ（ＢＳ−１）〜信号１４ｂ（ＢＳ−１３）を受信時に、弱電界における受信感度の劣化が発生することがない。

本発明の高周波信号受信装置は、ＢＳ信号、ＣＳ信号を受信する高周波信号受信装置として有用である。

本発明の実施の形態１における高周波信号受信装置のブロック図 同、高周波信号受信部のレベルダイアグラムを表す図 同、直列共振回路を用いた入力フィルタの特性図 同、並列共振回路を用いた入力フィルタの回路図 従来の高周波信号受信装置のブロック図

符号の説明

３２ 高周波信号受信部
３５ 入力端子
３６ 入力フィルタ
４０ 混合器
４２ 発振器
４７ 出力端子

Claims (10)

1. 放送信号が入力される入力端子と、この入力端子が接続される入力フィルタと、この入力フィルタの出力信号が一方の入力に供給されるとともに他方の入力に発振器の出力信号が供給される混合器と、この混合器の出力信号が供給される出力端子とを備え、前記入力フィルタは、高い周波数にある放送信号を受信時においてこの放送信号より低い周波数にある放送信号を抑圧する構成とした高周波信号受信部。
2. 放送信号は、ＢＳ（衛星放送）信号およびＣＳ（通信放送）信号からなる請求項１に記載の高周波信号受信部。
3. 入力フィルタには、信号ラインとグランドの間に第１のバリキャップダイオードと第１のインダクタとからなる第１の直列共振回路を設け、前記第１のバリキャップダイオードに制御電圧が供給される請求項１に記載の高周波信号受信部。
4. 第１のバリキャップダイオードへ供給される制御電圧は、高い周波数にある放送信号を受信時には高い固定の電圧とし、低い周波数にある放送信号を受信時には低い固定の電圧とした請求項３に記載の高周波信号受信部。
5. 入力フィルタは、複数個の直列共振回路を含む構成とし、この複数個の直列共振回路のうちの一つを第１の直列共振回路とする請求項３に記載の高周波信号受信部。
6. 入力フィルタには、信号ラインの間に第２のバリキャップダイオードと第２のインダクタが並列に接続された第１の並列共振回路を設け、前記第２のバリキャップダイオードに制御電圧が供給される請求項１に記載の高周波信号受信部。
7. 第２のバリキャップダイオードへ供給される制御電圧は、高い周波数にある放送信号を受信時には高い固定の電圧とし、低い周波数にある放送信号を受信時には低い固定の電圧とした請求項６に記載の高周波信号受信部。
8. 入力フィルタは複数個の並列共振回路を含む構成とし、この複数個の並列共振回路のうちの一つを第１の並列共振回路とする請求項６に記載の高周波信号受信部。
9. 入力フィルタには、信号ラインの間に低い周波数域にある放送信号を抑圧できるＨＰＦ（ハイパスフィルタ）を設け、このＨＰＦと並列に切替えスイッチを接続し、前記切替えスイッチを高周波的に開放あるいは短絡する請求項１に記載の高周波信号受信部。
10. 請求項１に記載の高周波信号受信部の出力端子に復調回路を接続した高周波信号受信装置。

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