JP2010213177A

JP2010213177A - 受信装置

Info

Publication number: JP2010213177A
Application number: JP2009059434A
Authority: JP
Inventors: Koji Maruyama; 孝司丸山
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 2009-03-12
Filing date: 2009-03-12
Publication date: 2010-09-24

Abstract

【課題】自動周波数制御による中間周波信号に含まれる希望波信号の周波数の変動にトラップ回路を追従させて、妨害信号を効果的に排除することができる受信装置を提供すること。
【解決手段】受信チャンネルの高周波信号を中間周波信号に変換する周波数変換回路と、周波数変換回路で変換された中間周波信号に含まれる希望波信号の周波数を制御するための制御電圧を出力するＡＦＣ回路１３と、トラップ周波数が可変可能に構成され、中間周波信号に含まれる希望波信号の近傍に位置する周辺チャンネルの信号を減衰させるトラップ回路６、８とを備え、ＡＦＣ回路１３から出力される制御電圧の電圧レベルに応じて、トラップ回路６、８のトラップ周波数を可変するよう構成した。
【選択図】図１

Description

本発明は、デジタル及び／又はアナログテレビジョン放送信号を受信可能な受信装置に係り、特に中間周波信号に含まれる希望波信号の周波数を自動調整する受信装置に関する。

従来、中間周波信号を自動調整する受信装置として、自動周波数制御（AFC: Automatic Frequency Control）により中間周波信号に含まれる希望波信号の周波数を基準周波数に近づけるように制御するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。図５に示すように、従来の受信装置において、図示しないアンテナ素子から受信された高周波信号は、ＲＦ同調回路２１において同調周波数成分が取り出され、増幅器２２において増幅された後、局部発振器２３から出力された局部発振信号と共に混合器２４に入力される。

混合器２４に入力された高周波信号は、局部発振信号と掛け合わされて中間周波信号に周波数変換される。混合器２４で周波数変換された中間周波信号は、バンドパスフィルタ２５、トラップ回路２６を介して増幅器２７に入力され増幅される。増幅器２７を通過した中間周波信号は、ＳＡＷフィルタ２９において希望波信号が取り出され、復調器３１において復調される。また、復調器３１にはＰＬＬ回路３２およびＡＦＣ回路３３が組み込まれている。

ＰＬＬ回路３２に選局データ（分周データ）が入力されると、ＰＬＬ回路３２により局部発振器２３の発振周波数が調整される。このとき、ＡＦＣ回路３３において、中間周波信号に含まれた希望波信号の周波数と基準周波数との周波数差がＤＣ電圧として出力され、図示しないＡ／Ｄ変換器においてデジタル信号に変換された後にＰＬＬ回路３２にフィードバックされる。そして、ＰＬＬ回路３２において、フィードバックデータに応じて局部発振器２３の発振周波数が調整され、中間周波信号に含まれた希望波信号の周波数が基準周波数に近づくように制御される。

特開２００７−３２９５３８号公報

しかしながら、上記の受信装置においては、中間周波信号の希望波信号の周波数が基準周波数に近づくように制御されるが、中間周波信号の希望波信号の周波数が基準周波数に常に一致するのではなく所定の周波数範囲内で変動するため、トラップ回路２６により希望波信号の周辺に位置する妨害信号を効果的に排除することができないという問題があった。

例えば、図６（ａ）に示すように、希望映像信号Ｐ_nの近傍に隣接音声信号Ｓ_n-1がある場合には、隣接音声信号Ｓ_n-1が妨害成分として希望映像信号Ｐ_nに影響を与えるため、トラップ周波数からの立ち上がりが急峻となるようにトラップ回路２６が設計される。この状態で、中間周波信号の希望映像信号Ｐ_nの周波数が所定の範囲内で変動すると、図６（ｂ）に示すように、トラップ回路２６のトラップ周波数に対して隣接音声信号Ｓ_n-1も変動するため、隣接音声信号Ｓ_n-1の減衰量が減少してしまっていた。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、自動周波数制御による中間周波信号に含まれる希望波信号の周波数の変動にトラップ回路を追従させて、妨害信号を効果的に排除することができる受信装置を提供することを目的とする。

本発明の受信装置は、受信チャンネルの高周波信号を中間周波信号に変換する周波数変換回路と、前記周波数変換回路で変換された中間周波信号に含まれる希望波信号の周波数を制御するための制御電圧を出力する自動周波数制御回路と、トラップ周波数が可変可能に構成され、前記中間周信号に含まれる希望波信号の近傍に位置する周辺チャンネルの信号を減衰させるトラップ回路とを備え、前記自動周波数制御回路から出力される前記制御電圧の電圧レベルに応じて、前記トラップ回路のトラップ周波数を可変することを特徴とする。

この構成によれば、中間周波信号に含まれる希望波信号の周波数を制御するための制御電圧の電圧レベルに応じてトラップ回路のトラップ周波数が可変されるため、中間周波信号に含まれる希望波信号の周波数の変動に追従させてトラップ周波数を可変させることができる。したがって、中間周波信号に含まれる希望波信号の周波数の変動に伴って周辺チャンネルの信号が変動しても、トラップ回路により周辺チャンネルの信号だけを効果的に減衰させることができる。なお、周辺チャンネルとは、受信チャンネルに隣接する隣接チャンネルだけでなく、受信チャンネルから数チャンネル分離れた位置に存在するチャンネルであっても、信号レベルが高く受信チャンネルの妨害信号となるものも含むものである。

本発明は、上記受信装置において、前記中間周波信号に含まれた希望波信号の周波数と前記中間周波信号の希望波信号の基準周波数とが一致する場合に、前記周辺チャンネルの信号に対する前記トラップ周波数を基準トラップ周波数とし、前記中間周波信号に含まれた希望波信号の周波数が、前記基準周波数に対して低域側にずれている場合、前記トラップ周波数を前記基準トラップ周波数から前記中間周波信号に含まれた希望波信号の周波数のずれ分だけ低域側に可変し、前記中間周波信号に含まれた希望波信号の周波数が、前記基準周波数よりも高域側にずれている場合、前記トラップ周波数を前記基準トラップ周波数から前記中間周波信号に含まれた希望波信号の周波数のずれ分だけ高域側に可変することを特徴とする。

この構成によれば、中間周波信号に含まれた希望波信号の周波数と基準周波数との周波数差に合わせてトラップ周波数が可変されるため、常に周辺チャンネルの信号にトラップ周波数が合うように制御され、周辺チャンネルの信号だけを効果的に減衰させることができる。

本発明は、上記受信装置において、前記制御電圧の電圧レベルは、前記中間周波信号に含まれた希望波信号の周波数と前記基準周波数との周波数差に応じて変動し、前記制御電圧の電圧レベルが中心電圧レベルにある場合、前記トラップ周波数を前記基準トラップ周波数に一致させ、前記制御電圧の電圧レベルが中心電圧レベルより高い場合、前記トラップ周波数を前記基準トラップ周波数から前記電圧レベルの変動に応じた周波数差分だけ低域側に可変し、前記制御電圧の電圧レベルが中心電圧レベルより低い場合、前記トラップ周波数を前記基準トラップ周波数から前記電圧レベルの変動に応じた周波数差分だけ高域側に可変することを特徴とする。

この構成によれば、制御電圧の電圧レベルが中間周波信号に含まれた希望波信号の周波数と基準周波数との周波数差に応じて変動し、制御電圧の電圧レベルの中心電圧レベルに対する電圧差に基づいてトラップ周波数が可変されるため、常に周辺チャンネルの信号にトラップ周波数が合うように制御され、周辺チャンネルの信号だけを効果的に減衰させることができる。

本発明は、上記受信装置において、前記希望波信号は、映像信号であり、前記周辺チャンネルの信号は、前記希望波信号の低域側に隣接する音声信号であることを特徴とする。

この構成によれば、受信チャンネルの映像信号の低域側に隣接する周辺チャンネルの音声信号だけを効果的に減衰させることができる。

本発明は、上記受信装置を前記周波数変換回路と前記自動周波数制御回路との間に増幅回路を設け、前記トラップ回路を、前記周波数変換回路と前記増幅回路との間、及び前記増幅回路と前記自動周波数制御回路との間にそれぞれ設けて構成することができる。

本発明によれば、自動周波数制御による中間周波信号に含まれた希望波信号の周波数の変動にトラップ回路を追従させて、妨害信号を効果的に排除することができる。

本発明に係る受信装置の実施の形態を示す図であり、テレビジョンチューナの模式図である。本発明に係る受信装置の実施の形態を示す図であり、受信チャンネルの希望波信号の周波数と制御電圧との関係を示す図である。本発明に係る受信装置の実施の形態を示す図であり、第１のトラップ回路の回路構成図である。本発明に係る受信装置の実施の形態を示す図であり、トラップ周波数の周波数制御の一例を説明するための図である。従来例を示す図であり、テレビジョンチューナの模式図である。従来例を示す図であり、受信チャンネル信号と隣接チャンネル信号との関係を示す図である。

以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の説明では、本発明を放送信号受信用のテレビジョンチューナに適用した構成を例示して説明するが、テレビジョンチューナだけでなく、本発明を携帯電話、近距離無線端末等に適用することも可能である。図１は、本発明の実施の形態に係るテレビジョンチューナの模式図である。

図１に示すように、図示しないアンテナ素子から受信された高周波信号は、ＲＦ同調回路１において同調周波数成分が取り出される。ＲＦ同調回路１を通過した高周波信号は、増幅器２において増幅され、局部発振器３から出力された局部発振信号と共に混合器４に入力される。混合器４に入力された高周波信号は、局部発振信号と掛け合わされて中間周波信号に周波数変換される。

混合器４で周波数変換された中間周波信号は、バンドパスフィルタ５において中間周波数成分が取り出され、第１のトラップ回路６において妨害信号が抑制される。第１のトラップ回路６を通過した中間周波信号は、増幅器７において増幅され、第２のトラップ回路８において妨害信号が抑制され、ＳＡＷフィルタ９に入力される。ＳＡＷフィルタ９に入力された中間周波信号は、受信チャンネルの映像信号および音声信号が取り出され、復調器１１において復調される。

復調器１１にはＰＬＬ回路１２とＡＦＣ回路１３が組み込まれている。ＰＬＬ回路１２は、図示しないバックエンドから選局データが入力されると、選局データに応じて局部発振器３の発振周波数を調整する。このとき、ＡＦＣ回路１３から出力された制御電圧に応じて、ＰＬＬ回路１２により受信チャンネルの希望波信号に合わせるように局部発振器３の発振周波数が制御される。

具体的には、ＡＦＣ回路１３は、各受信チャンネルの高周波信号が周波数変換される同一の中間周波数について基準周波数を有しており、復調器１１に入力された実際の中間周波信号の希望波信号の周波数と基準周波数との周波数差をＤＣ電圧として出力する。図２に示すように、ＡＦＣ回路１３から出力された制御電圧の電圧レベルは、所定の周波数範囲内において上下方向に変動可能に構成されている。具体的には、基準周波数を中心電圧レベルとして、周波数変換された中間周波信号に含まれた希望波信号の周波数が、基準周波数よりも低域側の場合に電圧レベルが中心電圧レベルより高くなり、基準周波数よりも高域側の場合に電圧レベルが中心電圧レベルより低くなる。

このように、制御電圧の電圧レベルは、復調器１１に入力された中間周波信号に含まれた希望波信号の周波数と基準周波数との周波数差に応じて変動する。ＡＦＣ回路１３から出力された制御電圧は、図示しないＡ／Ｄ変換器においてデジタル信号に変換された後にＰＬＬ回路１２にフィードバックされる。そして、ＰＬＬ回路１２にフィードバックデータが入力されると、ＰＬＬ回路１２によりフィードバックデータに応じて局部発振器３の局部発振信号が調整され、中間周波信号に含まれる希望波信号の周波数が基準周波数に近づくように制御される。

また、第１、第２のトラップ回路６、８は、受信チャンネルの希望波信号に対して低域側に隣接する隣接チャンネルの妨害信号を減衰させるように構成されている。第１、第２のトラップ回路６、８は、ＡＦＣ回路１３から入力された制御電圧によりトラップ周波数が可変され、このトラップ周波数は中間周波信号に含まれる希望波信号の周波数の変動に追従される。したがって、中間周波信号に含まれる希望波信号の周波数の変動に伴って隣接チャンネルの妨害信号が変動しても、隣接チャンネルの妨害信号にトラップ周波数が合わせられる。

図３を参照して、第１、第２のトラップ回路の詳細構成について説明する。図３は、本発明の実施の形態に係る第１のトラップ回路の回路構成図である。なお、第２のトラップ回路については、第１のトラップ回路と略同一の回路構成であるため説明を省略する。

図３に示すように、第１のトラップ回路６は、コンデンサＣ１、コンデンサＣ２、抵抗Ｒ１およびインダクタＬからなるブリッジＴ型トラップ回路１５を有して構成されている。抵抗Ｒ１は、入力端子１６および出力端子１７の間に設けられ、一端がコンデンサＣ１の一端に接続されると共に、他端がコンデンサＣ２の一端に接続されている。コンデンサＣ１の他端およびコンデンサＣ２の他端は、インダクタＬの一端に接続されており、インダクタＬの他端はコンデンサＣ３を介してグランドに接地されている。

また、コンデンサＣ１とコンデンサＣ２の接続点は、バラクタダイオードＤのアノードに接続されており、バラクタダイオードＤのカソードはコンデンサＣ４を介してグランドに接地されている。すなわち、この第１のトラップ回路６は、ブリッジＴ型トラップ回路１５のインダクタＬにバラクタダイオードＤを並列に接続して構成されている。このように、第１のトラップ回路６では、インダクタＬにバラクタダイオードＤを並列に接続してＬ成分を大きくみせている。

インダクタＬとコンデンサＣ３との接続点は、端子１８を介してＡＦＣ回路１３に接続され、バラクタダイオードＤとコンデンサＣ４との接続点は端子１９および抵抗Ｒ２を介して固定電源Ｖに接続されている。そして、バラクタダイオードＤのアノードにはインダクタＬを介してＡＦＣ回路１３から出力された制御電圧が印加され、カソードには抵抗Ｒ２を介して固定電源Ｖから出力された固定電圧が印加される。

この場合、バラクタダイオードＤは、制御電圧よりも固定電圧が大きいときに可変容量として機能する。そして、ＡＦＣ回路１３からバラクタダイオードＤのアノードに印加される電圧が可変されることで、第１のトラップ回路６の共振周波数（トラップ周波数）が調整される。このように構成された第１のトラップ回路６は、中間周波信号に含まれる希望波信号の周波数が基準周波数に一致するときに、トラップ周波数が妨害信号の周波数に一致するように各構成要素の設定値が規定されている。

すなわち、この中間周波信号に含まれる希望波信号の周波数が基準周波数に一致するときのトラップ周波数を基準トラップ周波数とすると、ＡＦＣ回路１３から出力される制御電圧の電圧レベルが中心電圧レベルのときに第１のトラップ回路６の共振周波数が基準トラップ周波数に一致するように構成されている。

そして、ＡＦＣ回路１３から出力される制御電圧が中心電圧レベルよりも低い場合には、バラクタダイオードＤの容量が減少し、インダクタＬのＬ成分が等価的に小さくなってトラップ周波数が高域側に変動する。このトラップ周波数の変動量は、中間周波信号に含まれる希望波信号の周波数の変動量に一致するように第１のトラップ回路６の各構成要素の設定値が規定されている。よって、中間周波信号に含まれる希望波信号の周波数が基準周波数よりも大きい場合には、中間周波信号に含まれる希望波信号の周波数と基準周波数との周波数差分だけトラップ周波数が高域側に変動する。同様に、中間周波信号に含まれる希望波信号の周波数が基準周波数よりも小さい場合には、中間周波信号に含まれる希望波信号の周波数と基準周波数との周波数差分だけトラップ周波数が低域側に変動する。

図４を参照して、トラップ周波数の周波数制御について説明する。図４は、トラップ周波数の周波数制御の一例を説明するための図である。なお、図４において、（ａ）は受信チャンネルの映像信号の周波数が基準周波数に一致する場合、（ｂ）は受信チャンネルの映像信号の周波数が基準周波数の高域側に変動した場合、（ｃ）は受信チャンネルの映像信号の周波数が基準周波数の低域側に変動した場合をそれぞれ示している。また、図４における破線Ｗはトラップ波形を示している。

図４（ａ）に示すように、受信チャンネルの映像信号Ｐ_nの周波数が基準周波数ｆ₀に一致する場合には、隣接チャンネルの音声信号Ｓ_n-1が基準トラップ周波数ｆ₁に位置する。この場合、ＡＦＣ回路１３から出力される制御電圧の電圧レベルが中心電圧レベルであるため、トラップ周波数が基準トラップ周波数ｆ₁に位置する。よって、第１、第２のトラップ回路６、８により隣接チャンネルの音声信号だけが減衰される。

図４（ｂ）に示すように、受信チャンネルの映像信号Ｐ_nの周波数が基準周波数ｆ₀に対して高域側に変動した場合には、隣接チャンネルの音声信号Ｓ_n-1も受信チャンネルの映像信号Ｐ_nの変動分だけ基準トラップ周波数ｆ₁に対して高域側に変動する。この場合、ＡＦＣ回路１３から出力される制御電圧の電圧レベルが中心電圧レベルよりも低くなるため、トラップ周波数が基準トラップ周波数ｆ₁に対して受信チャンネルの映像信号Ｐ_nの変動分だけ高域側に変動する。よって、トラップ周波数が隣接チャンネルの音声信号Ｓ_n-1の周波数に合わせられ、隣接チャンネルの音声信号Ｓ_n-1だけが減衰される。

図４（ｃ）に示すように、受信チャンネルの映像信号Ｐ_nの周波数が基準周波数ｆ₀に対して低域側に変動した場合には、隣接チャンネルの音声信号Ｓ_n-1も受信チャンネルの映像信号Ｐ_nの変動分だけ基準トラップ周波数ｆ₁に対して低域側に変動する。この場合、ＡＦＣ回路１３から出力される制御電圧の電圧レベルが中心電圧レベルよりも高くなるため、トラップ周波数が基準トラップ周波数ｆ₁に対して受信チャンネルの映像信号Ｐ_nの変動分だけ低域側に変動する。よって、トラップ周波数が隣接チャンネルの音声信号Ｓ_n-1の周波数に合わせられ、隣接チャンネルの音声信号Ｓ_n-1だけが減衰される。

なお、上記のトラップ周波数の周波数制御において、隣接チャンネルの音声信号を減衰させる構成としたが、この構成に限定されるものではない。受信チャンネルの希望波信号に対して妨害信号となるものであれば、受信チャンネルの希望波信号の高域側に位置する妨害信号を減衰させてもよい。すなわち、周辺チャンネルとは、受信チャンネルに隣接した隣接チャンネルのみならず、受信チャンネルから±数チャンネル以内に位置するチャンネルを含むものである。これは、受信チャンネルから±数チャンネル離れて位置していても、信号レベルの高さによっては妨害信号となりうるからである。

以上のように、本実施の形態に係るテレビジョンチューナによれば、制御電圧の電圧レベルに応じて第１、第２のトラップ回路６、８のトラップ周波数が可変されるため、中間周波信号に含まれる希望波信号の周波数の変動に追従させてトラップ周波数を可変させることができる。したがって、中間周波信号に含まれる希望波信号の周波数の変動に伴って妨害信号が変動しても、トラップ回路により妨害信号だけを効果的に減衰させることができる。

なお、上記した実施の形態においては、本発明をデジタル及び／又はアナログのテレビジョン放送信号チャンネルに同調する受信装置に適用したが、この構成に限定されるものではない。例えば、本発明をデジタル及び／又はアナログのテレビジョン放送信号チャンネルに加え、携帯電話用の通信チャンネル、近距離無線通信端末用の通信チャンネルに同調可能な複合装置に適用することも可能である。

また、上記した実施の形態においては、ＡＦＣ回路により中間周波信号に含まれる希望波信号の周波数を基準周波数に合わせるように局部発振器の発振周波数を制御する構成としたが、中間周波信号に含まれる希望波信号の周波数の基準周波数に対するずれを補正可能な構成であれば、ＡＦＣ回路に限定されるものではない。

また、上記した実施の形態においては、第１のトラップ回路および第２のトラップ回路により２段階で妨害信号を減衰させる構成としたが、１つのトラップ回路により妨害信号を減衰させる構成としてもよいし、３つ以上のトラップ回路により妨害信号を減衰させる構成としてもよい。

また、上記した実施の形態においては、復調器にＰＬＬ回路およびＡＦＣ回路が組み込まれる構成としたが、復調器とは別に、ＰＬＬ回路およびＡＦＣ回路を設ける構成としてもよい。

また、上記した実施の形態においては、トラップ回路をブリッジＴ型トラップ回路のインダクタにバラクタダイオードを並列に接続して構成したが、この構成に限定されるものではない。中間周波信号に含まれる希望波信号の周波数の変動にトラップ周波数を追従可能な構成であればどのような構成であってもよい。

また、今回開示された実施の形態は、全ての点で例示であってこの実施の形態に制限されるものではない。本発明の範囲は、上記した実施の形態のみの説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

以上説明したように、本発明は、自動周波数制御による中間周波信号に含まれる希望波信号の周波数の変動にトラップ回路を追従させて、妨害信号を効果的に排除することができるという効果を有し、特に、デジタル及びアナログテレビジョン放送信号を受信可能な受信装置に有用である。

１ＲＦ同調回路（同調回路）
３局部発振器
４混合器（周波数変換回路）
６第１のトラップ回路（トラップ回路）
７増幅器
８第２のトラップ回路（トラップ回路）
１２ＰＬＬ回路
１３ＡＦＣ回路（自動周波数制御回路）

Claims

受信チャンネルの高周波信号を中間周波信号に変換する周波数変換回路と、
前記周波数変換回路で変換された中間周波信号に含まれる希望波信号の周波数を制御するための制御電圧を出力する自動周波数制御回路と、
トラップ周波数が可変可能に構成され、前記中間周信号に含まれる希望波信号の近傍に位置する周辺チャンネルの信号を減衰させるトラップ回路とを備え、
前記自動周波数制御回路から出力される前記制御電圧の電圧レベルに応じて、前記トラップ回路のトラップ周波数を可変することを特徴とする受信装置。
前記中間周波信号に含まれた希望波信号の周波数と前記中間周波信号の希望波信号の基準周波数とが一致する場合に、前記周辺チャンネルの信号に対する前記トラップ周波数を基準トラップ周波数とし、
前記中間周波信号に含まれた希望波信号の周波数が、前記基準周波数に対して低域側にずれている場合、前記トラップ周波数を前記基準トラップ周波数から前記中間周波信号に含まれた希望波信号の周波数のずれ分だけ低域側に可変し、
前記中間周波信号に含まれた希望波信号の周波数が、前記基準周波数よりも高域側にずれている場合、前記トラップ周波数を前記基準トラップ周波数から前記中間周波信号に含まれた希望波信号の周波数のずれ分だけ高域側に可変することを特徴とする請求項１に記載の受信装置。
前記制御電圧の電圧レベルは、前記中間周波信号に含まれた希望波信号の周波数と前記基準周波数との周波数差に応じて変動し、
前記制御電圧の電圧レベルが中心電圧レベルにある場合、前記トラップ周波数を前記基準トラップ周波数に一致させ、
前記制御電圧の電圧レベルが中心電圧レベルより高い場合、前記トラップ周波数を前記基準トラップ周波数から前記電圧レベルの変動に応じた周波数差分だけ低域側に可変し、
前記制御電圧の電圧レベルが中心電圧レベルより低い場合、前記トラップ周波数を前記基準トラップ周波数から前記電圧レベルの変動に応じた周波数差分だけ高域側に可変することを特徴とする請求項２に記載の受信装置。
前記希望波信号は、映像信号であり、前記周辺チャンネルの信号は、前記希望波信号の低域側に隣接する音声信号であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の受信装置。
前記周波数変換回路と前記自動周波数制御回路との間に増幅回路を設け、
前記トラップ回路を、前記周波数変換回路と前記増幅回路との間、及び前記増幅回路と前記自動周波数制御回路との間にそれぞれ設けたことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の受信装置。