JP2012138769A - 電子チューナおよびそれを用いた電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】アンテナに妨害信号が入った場合でも受信劣化を抑制することが可能な電子チューナを提供する。
【解決手段】この電子チューナは、アンテナから高周波信号を受ける入力端子１と、入力端子１が受けたＲＦ信号のうちの受信しようとする周波数成分を通過させるフィルタ２と、フィルタ２を通過したＲＦ信号を所定のレベルに減衰させるＲＦ減衰回路４と、ＲＦ減衰回路４で減衰されたＲＦ信号をＩＦ信号に変換する信号変換回路５〜１０と、フィルタ２と減衰回路４の間に設けられ、アンテナに入った外来の妨害信号を除去するノッチフィルタ３とを備える。したがって、妨害信号を除去して受信劣化を抑制できる。
【選択図】図１

Description

この発明は電子チューナおよびそれを用いた電子機器に関し、特に、特に地上波アナログおよびデジタル放送を受信する電子チューナと、それを用いたテレビ受信機のような電子機器に関する。

図４は、従来の電子チューナの構成を示すブロック図である。図４において、従来の電子チューナでは、アンテナ（図示せず）から入力端子３１を介して供給されるＲＦ（Radio Frequency：高周波）信号をＲＦ増幅回路３２で増幅し、増幅したＲＦ信号のうち受信しようとする周波数成分を単同調フィルタ３３で抽出し、抽出したＲＦ信号のレベルをＲＦ ＡＧＣ（Automatic Gain Control）回路３４で調整し、レベル調整したＲＦ信号のうちの受信しようとする周波数成分を複同調フィルタ３５で抽出する。

ミキサー回路３６は、ローカル発振回路３７からのローカル信号を用いて、複同調フィルタ３５を通過したＲＦ信号をＩＦ（Intermediate Frequency：中間周波）信号に周波数変換する。ローカル発振回路３７のローカル発振周波数は、ＰＬＬ（Phase-locked loop：位相同期ループ）回路３８によって制御される。ミキサー回路３６から出力されたＩＦ信号は、ＩＦ増幅回路３９で増幅され、ＩＦフィルタ４０で帯域制限され、ＩＦ ＡＧＣ回路４１でレベル調整されて後段に出力される。また、ＩＦ増幅回路３９の出力信号のレベルが検波器（図示せず）によって検出され、その検出結果に基づいてＲＦ ＡＧＣ回路３４が制御され、ＩＦ信号のレベルが制御される。このような電子チューナは、たとえば特許文献１に開示されている。

特開２００７−１５９０７０号公報

一般的に、地上波アナログおよびデジタル放送では、４０ＭＨｚ〜２３０ＭＨｚ付近のＶＨＦ帯と、４５０ＭＨｚ〜９００ＭＨｚ付近のＵＨＦ帯とが使用されている。各送信基地局または中継局から送信されたＲＦ信号（電波）は、各家庭のＶＨＦアンテナおよびＵＨＦアンテナによって受信される。各アンテナによって受信されたＲＦ信号は、ブースタなどにより信号増幅された後に結合器などで信号結合されて、テレビ受信機の電子チューナへ入力される。

携帯電話機も同様であり、携帯電話機のアンテナで受信されたＲＦ信号は内蔵の電子チューナに入力される。各家庭のアンテナで受信される信号レベルは−２５ｄＢｍ〜−６５ｄＢｍである。携帯電話機のアンテナで受信される信号レベルは、場所により異なるが、＋１０ｄＢｍ〜−９０ｄＢｍとなる。このようなアンテナには、放送信号だけでなく、無線信号のような外来の妨害信号が入る。妨害信号がアンテナに入り込むと、ＲＦ減衰回路でのレベル変動や、ＲＦ増幅回路での飽和が発生してしまい、受信劣化（ブロックノイズなど）が発生する。受信劣化は、受信信号に対して妨害信号のレベルが大きくなるほど顕著になる。

それゆえに、この発明の主たる目的は、アンテナに妨害信号が入った場合でも受信劣化を抑制することが可能な電子チューナと、それを用いた電子機器を提供することである。

この発明に係る電子チューナは、アンテナから高周波信号を受ける入力端子と、入力端子が受けた高周波信号のうちの受信しようとする周波数成分を通過させるフィルタと、フィルタを通過した高周波信号を所定のレベルに減衰させる減衰回路と、減衰回路で減衰された高周波信号を中間周波信号またはＩ信号およびＱ信号に変換する信号変換回路と、入力端子とフィルタの間またはフィルタと減衰回路の間に設けられ、アンテナに入った外来の妨害信号を除去するノッチフィルタとを備えたものである。

また、この発明に係る他の電子チューナは、アンテナから高周波信号を受ける入力端子と、入力端子が受けた高周波信号を増幅する増幅回路と、増幅回路によって増幅された高周波信号のうちの受信しようとする周波数成分を通過させるフィルタと、フィルタを通過した高周波信号を所定のレベルに減衰させる減衰回路と、減衰回路で減衰された高周波信号を中間周波信号またはＩ信号およびＱ信号に変換する信号変換回路と、入力端子と増幅回路の間に設けられ、アンテナに入った外来の妨害信号を除去するノッチフィルタとを備えたものである。

好ましくは、ノッチフィルタは、互いに異なる周波数の複数種類の妨害信号を除去する。ノッチフィルタの減衰周波数は、変更可能になっていて、複数種類の妨害信号のうちの、電子チューナが受信しようとする周波数に近い周波数の妨害信号を減衰させるように設定される。

また好ましくは、妨害信号はタクシー無線信号である。
また好ましくは、妨害信号はＬＴＥ（Long Term Evolution）信号である。

また好ましくは、妨害信号はＩＴＳ（Intelligent Transport Systems）信号である。
また、この発明に係る電子機器は、上記電子チューナを備えたものである。

この発明に係る電子チューナでは、アンテナに入った外来の妨害信号を除去するノッチフィルタが設けられる。したがって、アンテナに妨害信号が入った場合でも受信劣化を抑制することができる。

この発明の実施の形態１による電子チューナの構成を示すブロック図である。 この発明の実施の形態２による電子チューナの構成を示すブロック図である。 この発明の実施の形態６による電子チューナの後半部分の構成を示すブロック図である。 従来の電子チューナの構成を示すブロック図である。

［実施の形態１］
本発明の実施の形態１による電子チューナは、図１に示すように、入力端子１、フィルタ（ＢＰＦ：Band-pass filter）２、ノッチフィルタ３、ＲＦ減衰回路４、ミキサー回路５、ローカル発振回路６、ＰＬＬ回路７、ＩＦ増幅回路８、ＩＦフィルタ９、およびＩＦ ＡＧＣ回路１０を備える。

入力端子１は、アンテナ（図示せず）からのＲＦ信号を受ける。ＲＦ信号は、地上波放送信号、あるいはＣＡＴＶ（Common Antenna TeleVision）放送信号を含む。地上波放送では、ＶＨＦ−Ｌ（９３ＭＨｚ〜１０５ＭＨz）、ＶＨＦ−Ｈ（１７３ＭＨｚ〜２１９ＭＨｚ）、ＵＨＦ（４７３ＭＨｚ〜７６７ＭＨｚ）の周波数帯域が使用される。ＣＡＴＶ放送では、ＭＩＤ（１１１ＭＨｚ〜１６７ＭＨz）、ＳＨＢ（２２５ＭＨｚ〜４６５ＭＨｚ）の周波数帯域が使用される。

アンテナには、ＲＦ信号の他に外来の妨害信号が入る場合がある。この場合、入力端子１は、アンテナからＲＦ信号と妨害信号を受ける。外来の妨害信号としては、タクシーの無線信号がある。タクシーの無線通信では、４６８ＭＨｚ付近の周波数が使用される。また、アナログ放送の停止後に、新しいサービスとしてＬＴＥ（Long Term Evolution）とＩＴＳ（Intelligent Transport Systems）の運用が検討されている。

ここで、ＬＴＥとは、携帯電話機の高速なデータ通信仕様の一つであり、現在使用されている第３世代携帯電話方式をさらに進化させたものであり、第４世代移動体通信への円滑な移行も見据えたものである。ＬＴＥでは、７３２ＭＨｚ付近の周波数の信号が使用される。このＬＴＥ信号も妨害信号となり得る。

また、ＩＴＳとは、最先端の情報通信技術を用いて人と道路と車両とを情報ネットワークで結合することにより、交通事故、渋滞などといった道路交通問題の解決を目的に構築される新しい交通システムである。ＩＴＳでは、７５０ＭＨｚ付近の周波数の信号を使用することが検討されている。このＩＴＳ信号も妨害信号となり得る。これらの妨害信号は＋４ｄＢｍ以上と非常に大きく、また突発的に送信される。

フィルタ２は、入力端子１が受けたＲＦ信号のうちの受信しようとする周波数成分のみを通過させる。ノッチフィルタ３は、前段のフィルタ２を通過した信号から外来の妨害信号を減衰させて除去する。ノッチフィルタ３の減衰周波数は、変更可能になっている。ノッチフィルタ３で除去する周波数（減衰周波数）は、図示しない制御回路により、複数種類の妨害信号（たとえば、タクシーの無線信号、ＬＴＥ信号、ＩＴＳ信号）のうちの、電子チューナが受信しようとする周波数に近い周波数の妨害信号を減衰させるように設定される。

たとえば、４６８ＭＨｚのタクシー無線信号に近い周波数のＲＦ信号を受信する場合、アンテナに入ったタクシー無線信号を除去するようにノッチフィルタ３の減衰周波数が設定される。また、７３２ＭＨｚのＬＴＥ信号に近い周波数のＲＦ信号を受信する場合、アンテナに入ったＬＴＥ信号を除去するようにノッチフィルタ３の減衰周波数が設定される。また、７５０ＭＨｚのＩＴＳ信号に近い周波数のＲＦ信号を受信する場合、アンテナに入ったＩＴＳ信号を除去するようにノッチフィルタ３の減衰周波数が設定される。

これにより、後段のＲＦ減衰回路４でのレベル変動および飽和を抑制することができ、より強い外来の妨害信号が入ってきても、受信性能劣化（ブロックノイズ発生など）を抑えることができる。ノッチフィルタ３を通過したＲＦ信号は、ＲＦ減衰回路４によって所定のレベルに減衰されてミキサー回路５に与えられる。

ミキサー回路５は、ローカル発振回路６からのローカル信号を用いて、ＲＦ減衰回路４から与えられたＲＦ信号をＩＦ信号（たとえば日本では４MHｚまたは５７ＭＨｚ）に周波数変換する。ローカル発振回路６で生成されるローカル信号の周波数は、ＰＬＬ回路７によって制御される。

ミキサー回路５から出力されたＩＦ信号は、ＩＦ増幅回路８によって増幅され、ＩＦフィルタ９によって周波数制限される。ＩＦフィルタ９としては、ＩＦ信号の周波数が４ＭＨzである場合はローパスフィルタが使用され、ＩＦ信号の周波数が５７ＭＨzである場合はＳＡＷ（Surface Acoustic Wave：弾性表面波）フィルタが使用されるのが一般的である。ＩＦフィルタ９を通過したＩＦ信号は、ＩＦ ＡＧＣ回路１０で所定のレベルに調整されて電子チューナの出力信号となる。

この実施の形態１では、ＲＦ減衰回路４の前段にノッチフィルタ３を設け、複数種類の妨害信号のうちの、電子チューナが受信しようとする周波数に近い周波数の妨害信号を減衰させるように、ノッチフィルタ３の減衰周波数を設定する。したがって、アンテナに妨害信号が入った場合でも、受信性能の劣化を抑制することができる。

なお、この実施の形態１では、フィルタ２とＲＦ減衰回路４の間にノッチフィルタ３を設けたが、ノッチフィルタ３を入力端子１とフィルタ２の間に設けてもよい。

［実施の形態２］
図２は、この発明の実施の形態２による電子チューナの構成を示すブロック図であって、図１と対比される図である。図２において、この電子チューナが図１の電子チューナと異なる点は、ＲＦ増幅回路１１が追加され、入力端子１とＲＦ減衰回路４の間にノッチフィルタ３、ＲＦ増幅回路１１、およびフィルタ２の順序で配置されている点である。

この電子チューナにおいても、複数種類の妨害信号のうちの、電子チューナが受信しようとする周波数に近い周波数の妨害信号を減衰させるように、ノッチフィルタ３の減衰周波数を設定する。したがって、入力端子１にＲＦ信号と妨害信号が入った場合、妨害信号はノッチフィルタ３で減衰されて除去される。これにより、後段のＲＦ増幅回路１１での飽和とＲＦ減衰回路４でのレベル変動を抑制することができ、より強い外来の妨害信号が入ってきても、受信性能劣化（ブロックノイズ発生など）を抑えることができる。

ノッチフィルタ３を通過したＲＦ信号は、ＲＦ増幅回路１１によって増幅されてフィルタ２に与えられる。フィルタ２は、ＲＦ増幅回路１１によって増幅されたＲＦ信号のうちの受信しようとする周波数成分のみを通過させる。後は、実施の形態１と同じであるので、その説明は繰り返さない。

なお、ＲＦ増幅回路１１とフィルタ２の間に分配器を設けるとともにＲＦ出力端子を設け、ＲＦ増幅回路１１で増幅されたＲＦ信号を分配器によってフィルタ２とＲＦ出力端子に分配してもよい。

［実施の形態３］
実施の形態３による電子チューナの全体構成は実施の形態１または２の電子チューナと同じであるが、ノッチフィルタ３の減衰周波数はタクシーの無線信号（４６８ＭＨｚ付近）のみを減衰させるように固定される。

この実施の形態３では、特にＵＨＦのＬｏｗチャンネル（４７３ＭＨzや４７９ＭＨｚなど）の放送を受信しているときの受信劣化を防止することができる。また、ノッチフィルタ３の減衰周波数を固定するので、実施の形態１，２よりも構成の簡単化を図ることができる。

なお、ノッチフィルタ３のオン／オフ（活性化／非活性化）を設定する設定部を設けてもよい。ノッチフィルタ３は、オンされた場合はタクシーの無線信号を除去し、オフされた場合はタクシーの無線信号を除去しない。ＣＡＴＶ信号を受信する場合は、ＣＡＴＶ信号の周波数とタクシーの無線信号の周波数とが重なるので、ノッチフィルタ３をオフさせる必要がある。ＣＡＴＶ方式では、外来の妨害信号は入力されないため、ノッチフィルタ３は不要である。また、電子チューナに分配器を設けた場合、分配出力を受ける電子機器にノッチフィルタ３の影響が生じるときはノッチフィルタ３をオフすればよい。

［実施の形態４］
実施の形態４による電子チューナの全体構成は実施の形態１または２の電子チューナと同じであるが、ノッチフィルタ３の減衰周波数はＬＴＥ信号（７３２ＭＨｚ付近）のみを減衰させるように固定される。

この実施の形態４では、特にＵＨＦのＨｉｇｈチャンネル（７０７ＭＨｚなど）の放送を受信しているときの受信劣化を防止することができる。また、ノッチフィルタ３の減衰周波数を固定するので、実施の形態１，２よりも構成の簡単化を図ることができる。

［実施の形態５］
実施の形態５による電子チューナの全体構成は実施の形態１または２の電子チューナと同じであるが、ノッチフィルタ３の減衰周波数はＩＴＳ信号（現在検討中であり、たとえば７５０ＭＨｚ付近）のみを減衰させるように固定される。

この実施の形態５では、特にＵＨＦのＨｉｇｈチャンネル（７０７ＭＨｚなど）の放送を受信しているときの受信劣化を防止することができる。また、ノッチフィルタ３の減衰周波数を固定するので、実施の形態１，２よりも構成の簡単化を図ることができる。

［実施の形態６］
図３は、この発明の実施の形態６による電子チューナの後半部分を示すブロック図である。この電子チューナの前半部分（入力端子１からＲＦ減衰回路４までの部分）は、実施の形態１または２の電子チューナと同じである。図３において、この電子チューナの後半部分は、ローカル発振回路１５、ＰＬＬ回路１６、９０度位相シフタ１７、ミキサー回路１８，２２、Ｉ（In-phase）信号増幅回路１９、Ｉ信号フィルタ２０、Ｉ信号ＡＧＣ回路２１、Ｑ（Quadrature-phase）信号増幅回路２３、Ｑ信号フィルタ２４、Ｑ信号ＡＧＣ回路２５を備える。

ローカル発振回路１５は、所定周波数のローカル信号を生成する。ローカル発振回路１５で生成されるローカル信号の周波数は、ＰＬＬ回路１６によって制御される。９０度位相シフタ１７は、ローカル信号の位相をシフトさせて、互いに位相が９０度異なる第１および第２のローカル信号を生成する。

ミキサー回路１８は、ローカル発振回路１５からの第１のローカル信号を用いて、ＲＦ減衰回路４から与えられたＲＦ信号をＩ信号（０ＭＨｚ）に周波数変換する。ミキサー回路１８から出力されたＩ信号は、Ｉ信号増幅回路１９によって増幅され、Ｉ信号フィルタ２０によって周波数制限される。Ｉ信号フィルタ２０を通過したＩ信号は、Ｉ信号ＡＧＣ回路２１で所定のレベルに調整されて電子チューナの出力信号となる。

また、ミキサー回路２２は、９０度位相シフタ１７からの第２のローカル信号を用いて、ＲＦ減衰回路４から与えられたＲＦ信号をＱ信号（０ＭＨｚ）に周波数変換する。ミキサー回路２２から出力されたＱ信号は、Ｑ信号増幅回路２３によって増幅され、Ｑ信号フィルタ２４によって周波数制限される。Ｑ信号フィルタ２４を通過したＱ信号は、Ｑ信号ＡＧＣ回路２５で所定のレベルに調整されて電子チューナの出力信号となる。この実施の形態６でも、実施の形態１と同じ効果が得られる。

なお、上記実施の形態１〜６では、外来の妨害信号としてタクシーの無線信号、ＬＴＥ信号、ＩＴＳ信号を例示したが、本願発明はどのような妨害信号にも適用可能であることは言うまでもない。今後、日本に限らずアナログ放送停波に伴い、様々なサービスが開始されるのは明らかである。新たなサービスが開始されると、そのサービスを提供するための信号が妨害信号となり得る。本願発明は、そのような妨害信号の除去に有効である。

また、本願発明は、実施の形態１〜６の電子チューナを搭載したテレビ受信機、ＳＴＢ（Set Top Box）、ＤＶＤ（Digital Video Disk）装置、携帯電話機などの電子機器も対象としている。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した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および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１，３１ 入力端子、２ フィルタ、３ ノッチフィルタ、４ ＲＦ減衰回路、５，１８，２２，３６ ミキサー回路、６，１５，３７ ローカル発振回路、７，１６，３８ ＰＬＬ回路、８，３９ ＩＦ増幅回路、９，４０ ＩＦフィルタ、１０，４１ ＩＦ ＡＧＣ回路、１１，３２ ＲＦ増幅回路、１７ ９０度位相シフタ、１９ Ｉ信号増幅回路、２０ Ｉ信号フィルタ、２１ Ｉ信号ＡＧＣ回路、２３ Ｑ信号増幅回路、２４ Ｑ信号フィルタ、２５ Ｑ信号ＡＧＣ回路、３３ 単同調フィルタ、３４ ＲＦ ＡＧＣ回路、３５ 複同調フィルタ。

Claims (7)

1. アンテナから高周波信号を受ける入力端子と、
   前記入力端子が受けた高周波信号のうちの受信しようとする周波数成分を通過させるフィルタと、
   前記フィルタを通過した高周波信号を所定のレベルに減衰させる減衰回路と、
   前記減衰回路で減衰された高周波信号を中間周波信号またはＩ信号およびＱ信号に変換する信号変換回路と、
   前記入力端子と前記フィルタの間または前記フィルタと前記減衰回路の間に設けられ、前記アンテナに入った外来の妨害信号を除去するノッチフィルタとを備える、電子チューナ。
2. アンテナから高周波信号を受ける入力端子と、
   前記入力端子が受けた高周波信号を増幅する増幅回路と、
   前記増幅回路によって増幅された高周波信号のうちの受信しようとする周波数成分を通過させるフィルタと、
   前記フィルタを通過した高周波信号を所定のレベルに減衰させる減衰回路と、
   前記減衰回路で減衰された高周波信号を中間周波信号またはＩ信号およびＱ信号に変換する信号変換回路と、
   前記入力端子と前記増幅回路の間に設けられ、前記アンテナに入った外来の妨害信号を除去するノッチフィルタとを備える、電子チューナ。
3. 前記ノッチフィルタは、互いに異なる周波数の複数種類の妨害信号を除去し、
   前記ノッチフィルタの減衰周波数は、変更可能になっていて、前記複数種類の妨害信号のうちの、前記電子チューナが受信しようとする周波数に近い周波数の妨害信号を減衰させるように設定される、請求項１または請求項２に記載の電子チューナ。
4. 前記妨害信号はタクシー無線信号である、請求項１または請求項２に記載の電子チューナ。
5. 前記妨害信号はＬＴＥ（Long Term Evolution）信号である、請求項１または請求項２に記載の電子チューナ。
6. 前記妨害信号はＩＴＳ（Intelligent Transport Systems）信号である、請求項１または請求項２に記載の電子チューナ。
7. 請求項１から請求項６までのいずれかに記載の電子チューナを備える、電子機器。

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