JP2008306619A

JP2008306619A - Ｆｍチューナ

Info

Publication number: JP2008306619A
Application number: JP2007153623A
Authority: JP
Inventors: Keiji Kobayashi; 啓二小林
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd; Sanyo Semiconductor Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd; System Solutions Co Ltd
Priority date: 2007-06-11
Filing date: 2007-06-11
Publication date: 2008-12-18
Also published as: CN101325422B; CN101325422A

Abstract

【課題】複同調回路を有するＦＭチューナにおいて、同調コイルをスプリングコイルで構成するとＦＭチューナの小型化が難しい。
【解決手段】複同調回路の２つのＬＣ回路に用いられるコイルＬ１，Ｌ２を、単体のボビンコイル１０８で構成する。当該ボビンコイル１０８のボビン１２０には、間隔Ｇで隔てられた巻溝１２４，１２６が設けられる。これら巻溝１２４，１２６それぞれに導線を巻き付けてコイルＬ１，Ｌ２を形成する。間隔Ｇは、Ｌ１とＬ２とが互いに疎結合となるように設定される。
【選択図】図３

Description

本発明は、ＦＭラジオ等のＦＭ（Frequency Modulation：周波数変調）無線信号の受信に用いるＦＭチューナに関する。

ラジオチューナにおいて、アンテナから入力された無線信号に対して複同調方式の同調を行う同調回路（複同調回路）が知られている。複同調回路は、アンテナまたはＲＦ（Radio Frequency：無線周波数）増幅回路からＲＦ信号を入力され、当該入力信号から目的受信局（受信目的ＦＭ信号）に応じた帯域の成分を抽出する同調処理を行い、混合回路へ出力する。混合回路は複同調回路からの信号と、局部発振回路からの信号とを混合して、目的受信局の搬送波周波数を例えば、１０．７ＭＨｚ等の所定の中間周波数（ＩＦ）にシフトさせる周波数変換を行い、ＩＦ信号を生成する。

複同調回路は２つの同調回路を含み、それら各同調回路は並列ＬＣ回路を用いて構成することができる。当該ＬＣ回路の容量Ｃは例えば、可変容量ダイオードを用いて構成される。各同調回路の同調周波数は、それぞれの容量Ｃを制御することで調整される。アンテナ側の同調回路と混合回路側の同調回路とは、それぞれのインダクタンスＬを構成するコイル同士を近づけて配置することで誘導結合され、これにより同調回路間にて信号が伝達される。

従来は、各同調回路のコイルは、スプリングコイルで構成され、これらスプリングコイルは基板上に近距離で並べて配置される。この配置に際して、コイル相互が磁界的に密結合となる状態とすると、一方の同調回路の同調周波数の調整の影響を受けて、他方の同調回路の同調周波数がずれる。そのため、正確な同調を実現することが難しいという問題が生じる。そこで、両コイルは、ＲＦ信号は伝達する一方で、そのような同調周波数のずれが生じないか無視できる程度となる磁界的な疎結合状態に配置される。
特開平７−２２９７８号公報

ＦＭ帯の同調に用いるＬＣ回路に必要なインダクタンスＬは比較的大きく、そのインダクタンスＬをスプリングコイルで得ようとすると、コイル径が大きくなる等、スプリングコイルのサイズが大きくなる。そのため、２つのコイルを要する複同調回路を用いたＦＭチューナの小型化が難しいという問題があった。

本発明は上記問題点を解決するためになされたものであり、複同調回路を有するＦＭチューナの一層の小型化を可能とすることを目的とする。

本発明に係るＦＭチューナは、受信された放送波信号から受信目的ＦＭ信号に応じた帯域の成分を抽出する複同調回路と、前記複同調回路の出力信号に対して、前記受信目標ＦＭ信号の搬送波周波数を所定の中間周波数にシフトさせる周波数変換を行い、中間周波信号を生成する中間周波信号生成回路と、を有し、前記複同調回路が、１次巻線及び２次巻線が互いに疎結合となる間隔で共通のボビンに巻き付けられたボビンコイルを有するものである。

本発明によれば、複同調回路の２つのコイルが単体のボビンコイルで構成される。ボビンコイルは比較的大きなインダクタンスＬを小型に実現できるので、ＦＭチューナの小型化が容易となる。ボビンコイルの１次巻線及び２次巻線が複同調回路の２つのコイルを構成し、それら１次巻線及び２次巻線の間には互いが疎結合となる間隔が設けられるので、一方の同調回路の同調周波数の調整による他方の同調回路の同調周波数のずれが抑制され、好適な同調を容易に実現できる。

以下、本発明の実施の形態（以下実施形態という）について、図面に基づいて説明する。図１は、実施形態に係るＦＭチューナの概略のブロック構成図である。本ＦＭチューナ５０は、その主要部のＩＣ化を図りつつ共通の回路基板上に形成され、基本的に一体のチューナモジュール５２として構成される。当該モジュールは例えば、自動車の車載オーディオ機器にその一部として組み込まれる。ＦＭチューナ５０は、ＦＭ−ＲＦ同調増幅回路５６、第１局部発振部５８、第１混合回路６０、バンドパスフィルタ（Band Pass Filter：ＢＰＦ）６２，６６、アンプ６４、第２局部発振部６８、第２混合回路７０、ＩＦＢＰＦ７２、リミッタアンプ７４、ＦＭ検波回路７６、水晶発振回路７８を含んで構成される。ＦＭチューナ５０には、アンテナ５４からＲＦ信号Ｓ_ＲＦが入力される。また、ＦＭチューナ５０は、システムバス８２を介して制御部８０に接続され、制御部８０の制御を受けて動作する。

アンテナ５４で受信されたＲＦ信号Ｓ_ＲＦはＦＭ−ＲＦ同調増幅回路５６に入力される。ＦＭ−ＲＦ同調増幅回路５６は、複同調回路を含んで構成され、ＲＦ信号Ｓ_ＲＦのうち、目的受信局の周波数ｆ_Ｒに応じた帯域から外れた成分を減衰させる。これにより、ＦＭ−ＲＦ同調増幅回路５６は、目的受信局の周波数ｆ_Ｒを含む帯域のＲＦ信号Ｓ_ＲＦを通過させ、このＦＭ−ＲＦ同調増幅回路５６の出力信号は第１混合回路６０に入力される。ＦＭ−ＲＦ同調増幅回路５６における目的受信局の周波数ｆ_Ｒの設定は、バス８２を介して接続された制御部８０により行われる。

第１混合回路６０は、入力されたＲＦ信号Ｓ_ＲＦを、第１局部発振部５８から入力される第１局部発振信号Ｓ_ＬＯ１と混合して、第１中間信号Ｓ_ＩＦ１を生成する。Ｓ_ＬＯ１の周波数ｆ_ＬＯ１は、Ｓ_ＲＦに含まれる周波数ｆ_Ｒの目的受信局の信号が第１混合回路６０によるＳ_ＩＦ１への周波数変換にて所定の第１中間周波数ｆ_ＩＦ１に変換されるように調整される。第１中間周波数ｆ_ＩＦ１は、例えば、１０．７ＭＨｚに設定される。

Ｓ_ＩＦ１は、ＢＰＦ６２、アンプ６４及びＢＰＦ６６を経て、第２混合回路７０に入力される。第２混合回路７０は、入力された第１中間信号Ｓ_ＩＦ１を、第２局部発振部６８から入力される第２局部発振信号Ｓ_ＬＯ２と混合して、第２中間周波数ｆ_ＩＦ２の第２中間信号Ｓ_ＩＦ２を生成する。Ｓ_ＬＯ２の周波数ｆ_ＬＯ２は、（ｆ_ＩＦ１−ｆ_ＩＦ２）に設定され、Ｓ_ＩＦ１に含まれる周波数ｆ_ＩＦ１の目的受信信号は第２混合回路７０において周波数ｆ_ＩＦ２に変換される。第２中間周波数ｆ_ＩＦ２は、例えば、４５０ｋＨｚに設定される。

Ｓ_ＩＦ２は、ＩＦＢＰＦ７２及びリミッタアンプ７４を経て、ＦＭ検波回路７６に入力される。ＦＭ検波回路７６は例えば、クオドラチュア検波回路で構成される。ＦＭ検波回路７６は、リミッタアンプ７４から入力されたＳ_ＩＦ２をＦＭ検波する。

第１局部発振部５８は第１発振回路９０及び分周回路９２を含んで構成される。第１発振回路９０は、水晶発振回路７８が出力する原発振信号Ｓ_０を基準発振信号として利用するＰＬＬ回路で構成される。当該ＰＬＬ回路は、制御部８０の制御を受けて、目的受信局に応じた周波数ｆ_ＯＳＣ１の発振信号Ｓ_ＯＳＣ１を出力する。ｆ_ＯＳＣ１は、αを分周回路９２の分周比として、α・（ｆ_Ｐ＋ｆ_ＩＦ１）に設定される。分周回路９２は、既に述べたように第１発振回路９０からのＳ_ＯＳＣ１をα分周してＳ_ＬＯ１を生成し、第１混合回路６０へ出力する。

第２局部発振部６８は、ｆ_ＩＦ１＝１０．７ＭＨｚ、ｆ_ＩＦ２＝４５０ｋＨｚに設定する場合に対応して、周波数ｆ_ＬＯ２が１０．２５ＭＨｚであるＳ_ＬＯ２を生成する。このＳ_ＬＯ２を生成するために、本実施形態の第２局部発振部６８は分周回路９４を有している。分周回路９４は、水晶発振回路７８が出力する例えば２０．５ＭＨｚの発振信号Ｓ_０を２分周して、上記Ｓ_ＬＯ２を生成し、第２混合回路７０へ供給する。

ＩＦＢＰＦ７２は、ｆ_ＩＦ２を中心周波数とし、かつ通過帯域幅を可変設定できるバンドパスフィルタである。ＩＦＢＰＦ７２の通過帯域幅は、隣接妨害の有無等に応じて広狭が切り換えられる。

制御部８０は、例えば、マイクロコンピュータを含んで構成することができ、バス８２を介して例えば、ＦＭ−ＲＦ同調増幅回路５６や第１発振回路９０などのＦＭチューナ５０の制御対象に対応して設けられたレジスタを書き換えることにより、当該各部の動作を制御する。

図２は、ＦＭ−ＲＦ同調増幅回路５６に設けられる複同調回路の概略の回路図である。第１の同調回路１００は、同調コイルＬ１とこれに並列に接続された可変容量ダイオードＤ１，Ｄ２を有する。Ｄ１，Ｄ２は互いのカソードを接続され、当該カソードの電位をＤ／Ａ変換回路１０２の出力で制御され、これによりＤ１，Ｄ２の容量が制御される。第２の同調回路１０４は、同調コイルＬ２とこれに並列に接続された可変容量ダイオードＤ３，Ｄ４を有する。Ｄ３，Ｄ４は互いのカソードを接続され、当該カソードの電位をＤ／Ａ変換回路１０６の出力で制御され、これによりＤ３，Ｄ４の容量が制御される。

同調コイルＬ１及びＬ２は互いに疎結合に構成される。具体的には、Ｌ１，Ｌ２は後述するように単体のボビンコイル１０８として構成される。複同調回路の入力端子ＩＮにはアンテナ５４側からのＲＦ信号Ｓ_ＲＦが入力され、当該Ｓ_ＲＦはまず同調回路１００において可変容量ダイオードＤ１，Ｄ２の容量で設定される同調周波数ｆ_Ｔ１で同調され、周波数選択される。同調回路１００で周波数選択されたＳ_ＲＦは、疎結合されたＬ１，Ｌ２間の誘導結合を介して同調回路１０４に伝達される。同調回路１０４は、伝達されたＳ_ＲＦに対して、可変容量ダイオードＤ３，Ｄ４の容量で設定される同調周波数ｆ_Ｔ２で同調を行い、これにより周波数選択されたＳ_ＲＦが複同調回路の出力端子ＯＵＴから第１混合回路６０へ出力される。

上述のように同調回路１００は並列ＬＣ回路であり、その容量Ｃ１は可変容量ダイオードＤ１，Ｄ２により与えられる。同様に、並列ＬＣ回路で構成される同調回路１０４の容量Ｃ２は可変容量ダイオードＤ３，Ｄ４により与えられる。制御部８０は、バス８２を介してレジスタ１１０，１１２に格納される値を書き換えることができ、これによりＣ１，Ｃ２を制御する。すなわち、制御部８０がレジスタ１１０，１１２に設定した値をＤ／Ａ変換回路１０２，１０６が電圧に変換し、これら電圧で可変容量ダイオードＤ１〜Ｄ４の容量が可変され、Ｃ１，Ｃ２が制御される。

制御部８０は、目的受信局が選択されると、同調周波数ｆ_Ｔ１，ｆ_Ｔ２が当該受信局の周波数ｆ_Ｒに応じた値となるＣ１，Ｃ２を実現するデフォルト値を両レジスタ１１０，１１２に設定する。さらに、制御部８０は、レジスタの設定を受信局に対応したデフォルトの状態の近傍で変化させることにより、同調周波数ｆ_Ｔ１，ｆ_Ｔ２を調整し、より好適な受信状態を実現することもできる。

図３は、複同調回路に用いられるボビンコイル１０８の模式的な断面図であり、ボビンの軸を通る断面を示している。ボビン１２０には、コイルＬ１とＬ２とが巻き付けられる。例えば、ボビンコイル１０８は、回路基板にボビン１２０の軸１２２を垂直にして取り付けられるように構成され、ボビン１２０の上側及び下側の側面にそれぞれボビン１２０の軸１２２を中心にして一周する巻溝１２４，１２６が設けられる。上下に間隔Ｇを置いて設けられた巻溝１２４，１２６内にそれぞれ微細な導線が多数回巻き付けられ、ＦＭ帯の同調に必要な比較的大きなインダクタンスを有したコイルＬ１，Ｌ２が形成される。コイルＬ１，Ｌ２の間隔Ｇは、上述のようにコイルＬ１，Ｌ２が互いに疎結合となるように定められる。

ボビン１２０の下側端面には、例えばＬ１，Ｌ２の両端が接続される端子１３０が引き出され、これら端子によりボビンコイル１０８は回路基板上に取り付けられ、複同調回路を構成する。

ボビンコイル１０８は、ボビン１２０がシールドケース１２８内に収納された構造とすることができ、これにより回路基板上の周辺回路からの輻射がＬ１，Ｌ２に及ぶことを防止することができる。

ボビンコイル１０８は、例えば５ｍｍ角程度の小さなサイズに実現でき、回路基板上での占有面積を抑制でき、これを搭載して構成されるＦＭチューナの一層の小型化が容易となる。

本発明の実施形態に係るＦＭチューナの概略のブロック構成図である。ＦＭ−ＲＦ同調増幅回路に設けられる複同調回路の概略の回路図である。複同調回路に用いられるボビンコイルの模式的な断面図である。

符号の説明

５０ＦＭチューナ、５２チューナモジュール、５４アンテナ、５６ＦＭ−ＲＦ同調増幅回路、５８第１局部発振部、６０第１混合回路、６２，６６ＢＰＦ、６４アンプ、６８第２局部発振部、７０第２混合回路、７２ＩＦＢＰＦ、７４リミッタアンプ、７６ＦＭ検波回路、７８水晶発振回路、８０制御部、８２システムバス、９０第１発振回路、９２，９４分周回路、１００，１０４同調回路、１０２，１０６Ｄ／Ａ変換回路、１０８ボビンコイル、１１０，１１２レジスタ、１２０ボビン、１２４，１２６巻溝、１２８シールドケース。

Claims

受信された放送波信号から受信目的ＦＭ信号に応じた帯域の成分を抽出する複同調回路と、
前記複同調回路の出力信号に対して、前記受信目標ＦＭ信号の搬送波周波数を所定の中間周波数にシフトさせる周波数変換を行い、中間周波信号を生成する中間周波信号生成回路と、
を有し、
前記複同調回路は、
１次巻線及び２次巻線が互いに疎結合となる間隔で共通のボビンに巻き付けられたボビンコイルを有すること、
を特徴とするＦＭチューナ。
請求項１に記載のＦＭチューナにおいて、
前記ボビンコイルは、前記１次巻線及び前記２次巻線を収納し周辺回路から遮蔽するシールドケースを有すること、
を特徴とするＦＭチューナ。
請求項１又は請求項２に記載のＦＭチューナにおいて、
前記ボビンは、当該ボビンの軸を中心にして一周する２つの巻溝を有し、
前記１次巻線及び前記２次巻線はそれぞれ、互いに前記ボビンの軸方向に間隔を置いて設けられる別々の前記巻溝に巻き付けられること、
を特徴とするＦＭチューナ。