JP2016063370A - 衛星放送受信チューナ - Google Patents

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Abstract

【課題】既存のコンバータICを用いて、送信周波数が拡張された信号を適切に受信することができ、かつ受信した信号に対する他の信号の干渉が抑制された衛星放送受信チューナを提供する。【解決手段】入力された信号の周波数を2150MHz以下に変換して出力する周波数変換回路(51)と、受信可能周波数範囲の上限が2150MHz以下であるコンバータIC(57)とを備えている。周波数変換回路(51)の局部発振器(51L)の局部発振周波数は、衛星放送受信チューナ(50)の受信可能周波数範囲外である。【選択図】図1

Description

本発明は、衛星放送受信チューナに関する。
従来一般的な衛星放送受信チューナの構成を図4に示している。
衛星から送信された信号(放送波)は、LNB(Low Noise Block down converter)101によって低い周波数に変換(ダウンコンバート)され、同軸ケーブル102を通って、図4に示す衛星放送受信チューナ100に入力される。
衛星放送受信チューナ100は、入力端子103、コンデンサ104、ハイパスフィルタ105、増幅器106、コンバータIC107、コンデンサ109Iおよび109Q、ならびに出力端子108Iおよび108Qを備えている。
入力端子103は、同軸ケーブル102から信号が入力される。
コンデンサ104は、入力端子103から出力された信号から直流成分を除去する。
ハイパスフィルタ105は、コンデンサ104から出力された信号の所望周波数以下の成分を減衰させる。
増幅器106は、ハイパスフィルタ105から出力された信号を増幅する。
コンバータIC107は、IC(Integrated Circuit:集積回路)として集積化された周波数変換回路であり、増幅器106から出力された信号に基づいて、希望放送チャンネルの選局を行う。コンバータIC107は、増幅器106から出力された信号に対して、ダイレクトコンバーション方式による周波数変換を施し、ベースバンド信号を出力する。
コンデンサ109Iは、コンバータIC107から出力されたI信号から直流成分を除去する。コンデンサ109Qは、コンバータIC107から出力されたQ信号から直流成分を除去する。
出力端子108Iは、コンデンサ109Iから出力されたI信号を、衛星放送受信チューナ100の外部に出力する。出力端子108Qは、コンデンサ109Qから出力されたQ信号を、衛星放送受信チューナ100の外部に出力する。
出力端子108Iおよび108Qから出力された信号は、後段の復調回路(図示しない)へ出力される。
従来の衛星放送において、LNB101から出力され、衛星放送受信チューナ100に入力される信号の周波数は、ARIB(電波産業会)規格によって、950MHz〜2150MHzと定められている。このため、衛星放送受信チューナ100の受信可能周波数範囲は、950MHz〜2150MHzとなっている。
また、特許文献1のように、同時に複数の信号を受信可能な受信装置も知られている。
ところで、次世代の衛星放送(超高精細度衛星放送)において、従来の衛星放送に対して、信号の送信周波数が拡張されることが予想される。そして近年、送信周波数が拡張された信号を適切に受信することができる衛星放送受信チューナの開発が求められている。
特許文献2には、周波数変換を2度行うことで、最大2600MHzの信号を受信可能な衛星放送受信チューナが開示されている。
特開2007−81878号公報(2007年3月29日公開) 特開2003−115778号公報(2003年4月18日公開)
図4に示す衛星放送受信チューナ100の受信可能周波数範囲は、コンバータIC107の仕様に応じて決定される。通常、コンバータIC107の仕様によって定められるコンバータIC107の受信可能周波数範囲は、ARIB規格に対応した950MHz〜2150MHzである。このため、衛星放送受信チューナ100では、信号の送信周波数が拡張されると、信号の受信ができなくなるという問題が発生する。
一方で、受信可能周波数範囲を広げたコンバータICを開発するためには、膨大な開発費が必要となる。このため、既存の(受信可能周波数範囲が950MHz〜2150MHzである)コンバータIC107を用いて、送信周波数が拡張された信号を適切に受信することができる衛星放送受信チューナを開発することが要望されている。
特許文献2に開示されている衛星放送受信チューナでは、既存のコンバータIC107を用いて、送信周波数が拡張された信号を受信し得る。しかしながら、特許文献2に開示されている衛星放送受信チューナでは、発振回路の周波数が例えば900MHzであり、その高調波1800MHzは受信可能周波数範囲内となる。この結果、発振回路の出力信号が、衛星放送受信チューナが受信した信号に対して干渉する恐れがある。
本発明は、上記の課題に鑑みて為されたものであり、その目的は、既存のコンバータICを用いて、送信周波数が拡張された信号を適切に受信することができ、かつ受信した信号に対する他の信号の干渉が抑制された衛星放送受信チューナを提供することにある。
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る衛星放送受信チューナは、入力された信号の周波数を2150MHz以下に変換して出力する周波数変換回路と、上記周波数変換回路に対して出力側に設けられており、入力された信号をベースバンド信号に変換する第1のコンバータICであって、受信可能周波数範囲の上限が2150MHz以下である第1のコンバータICとを備えており、上記周波数変換回路は、衛星放送受信チューナの受信可能周波数範囲外である局部発振周波数を有する局部発振器と、上記局部発振器の出力信号を用いて、上記周波数変換回路に入力された信号に対する周波数変換を行うミキサとを有していることを特徴としている。
本発明の一態様によれば、既存のコンバータICを用いて、送信周波数が拡張された信号を適切に受信することができ、かつ受信した信号に対する他の信号の干渉が抑制されるという効果を奏する。
本発明の実施の形態1に係る衛星放送受信チューナの構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態2に係る衛星放送受信チューナの構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態3に係る衛星放送受信チューナの構成を示すブロック図である。 従来一般的な衛星放送受信チューナの構成を示すブロック図である。
〔実施の形態1〕
図1は、本実施の形態に係る衛星放送受信チューナの構成を示すブロック図である。
衛星から送信された信号は、LNB101によって低い周波数に変換され、同軸ケーブル102を通って、図1に示す衛星放送受信チューナ50に入力される。
衛星放送受信チューナ50は、入力端子53、コンデンサ54、ハイパスフィルタ55、増幅器56、周波数変換回路51、ローパスフィルタ52、コンバータIC57、コンデンサ59Iおよび59Q、ならびに出力端子58Iおよび58Qを備えている。
入力端子53は、同軸ケーブル102から信号が入力される。
コンデンサ54は、入力端子53から出力された信号から直流成分を除去する。
ハイパスフィルタ55は、コンデンサ54から出力された信号の所望周波数以下の成分を減衰させる。
増幅器56は、ハイパスフィルタ55から出力された信号を増幅する。
周波数変換回路51は、局部発振器51Lとミキサ51Mとを有している、周知の周波数変換回路であり、増幅器56から出力された信号が入力され、この信号を低い周波数に変換(ダウンコンバート)する。局部発振器51Lは、局部発振成分(局部発振器の出力信号)を生成し、ミキサ51Mに供給する。ミキサ51Mは、増幅器56から出力された信号と該局部発振成分とをミキシングし、増幅器56から出力された信号の周波数を変換する。
なお、周波数変換回路51によって周波数変換され、周波数変換回路51から出力される信号の周波数は、該信号を後段のコンバータIC57にて適切に受信できるように、950MHz〜2150MHzの範囲内(2150MHz以下)とする。すなわち、周波数変換回路51は、入力された信号の周波数を2150MHz以下に変換して出力するものである。
ローパスフィルタ52は、周波数変換回路51から出力された信号の所望周波数を超える成分を減衰させる。周波数変換回路51から出力された信号には、高い周波数に変換(アップコンバート)されたイメージ信号が重畳しているが、このイメージ信号は不要である。ローパスフィルタ52は、このイメージ信号を除去することを目的として設けられている。
コンバータIC(第1のコンバータIC)57は、ICとして集積化された周波数変換回路であり、自身に入力された、ローパスフィルタ52から出力された信号に基づいて、希望放送チャンネルの選局を行う。コンバータIC57は、ローパスフィルタ52から出力された信号に対して、ダイレクトコンバーション方式による周波数変換を施すことでベースバンド信号に変換し、このベースバンド信号を出力する。コンバータIC57は、コンバータIC107(図4参照)と同じ種類のICを用いることができ、換言すれば、既存のコンバータICである。
コンデンサ59Iは、コンバータIC57から出力されたI信号から直流成分を除去する。コンデンサ59Qは、コンバータIC57から出力されたQ信号から直流成分を除去する。
出力端子58Iは、コンデンサ59Iから出力されたI信号を、衛星放送受信チューナ50の外部に出力する。出力端子58Qは、コンデンサ59Qから出力されたQ信号を、衛星放送受信チューナ50の外部に出力する。
出力端子58Iおよび58Qから出力された信号は、後段の復調回路(図示しない)へ出力される。
ここで、コンバータIC57の受信可能周波数範囲と、衛星放送受信チューナ50の受信可能周波数範囲と、局部発振器51Lの局部発振周波数との関係について説明する。
上述したとおり、コンバータIC57は、既存のコンバータICである。従って、コンバータIC57の仕様によって定められるコンバータIC57の受信可能周波数範囲は、ARIB規格に対応した950MHz〜2150MHz(すなわち、上限が2150MHz以下)である。
また、局部発振器51Lの局部発振周波数は、衛星放送受信チューナ50が受信した信号に対して、局部発振成分が干渉することを避けるため、衛星放送受信チューナ50の受信可能周波数範囲外とする。
例えば、局部発振器51Lの局部発振周波数を4300MHzとすることが考えられる。この場合、コンバータIC57の受信可能周波数をFic、局部発振器51Lの局部発振周波数をLO=4300MHz、衛星放送受信チューナ50の受信可能周波数をFrfとすると、下記数式(1)〜(3)が成り立つ。
950MHz≦Fic≦2150MHz ・・・(1)
Fic=LO−Frf ・・・(2)
2150MHz≦Frf≦3350MHz ・・・(3)
上記数式(3)から、衛星放送受信チューナ50の受信可能周波数範囲の上限は3350MHzであるため、局部発振器51Lの局部発振周波数(4300MHz)は、衛星放送受信チューナ50の受信可能周波数範囲外となっている。
衛星放送受信チューナ50では、既存のコンバータIC57を用いて、2150MHzを超える周波数を有する信号(送信周波数が拡張された信号)を、適切に受信することができる。
また、衛星放送受信チューナ50では、局部発振器51Lの局部発振周波数が、衛星放送受信チューナ50の受信可能周波数範囲外であるため、衛星放送受信チューナ50が受信した信号に対して、局部発振成分が干渉することを避けることができる。こうして、受信した信号に対する他の信号の干渉が抑制される。
〔実施の形態2〕
図2は、本実施の形態に係る衛星放送受信チューナの構成を示すブロック図である。
図2に示す衛星放送受信チューナ60は、図1に示す衛星放送受信チューナ50の構成に加え、分波回路61、コンバータIC67、コンデンサ69Iおよび69Q、ならびに出力端子68Iおよび68Qを備えているものである。
分波回路61は、増幅器56に対して出力側、かつ周波数変換回路51およびコンバータIC67に対して入力側に設けられている。分波回路61は、ハイパスフィルタ61Hと、ローパスフィルタ61Lとを有している。増幅器56の出力端は、ハイパスフィルタ61Hの入力端と、ローパスフィルタ61Lの入力端とに接続されている。ハイパスフィルタ61Hの出力端は、ミキサ51Mに接続されている。ローパスフィルタ61Lの出力端は、コンバータIC67に接続されている。
ハイパスフィルタ61Hは、増幅器56から出力された信号の所望周波数以下の成分を減衰させる。ローパスフィルタ61Lは、増幅器56から出力された信号の所望周波数を超える成分を減衰させる。
コンバータIC(第2のコンバータIC)67は、ICとして集積化された周波数変換回路であり、自身に入力された、ローパスフィルタ61Lから出力された信号に基づいて、希望放送チャンネルの選局を行う。コンバータIC67は、ローパスフィルタ61Lから出力された信号に対して、ダイレクトコンバーション方式による周波数変換を施すことでベースバンド信号に変換し、このベースバンド信号を出力する。コンバータIC67は、コンバータIC57と同じ種類のICを用いることができ、換言すれば、既存のコンバータICである。
コンデンサ69Iは、コンバータIC67から出力されたI信号から直流成分を除去する。コンデンサ69Qは、コンバータIC67から出力されたQ信号から直流成分を除去する。
出力端子68Iは、コンデンサ69Iから出力されたI信号を、衛星放送受信チューナ60の外部に出力する。出力端子68Qは、コンデンサ69Qから出力されたQ信号を、衛星放送受信チューナ60の外部に出力する。
出力端子68Iおよび68Qから出力された信号は、後段の復調回路(図示しない)へ出力される。
分波回路61は、自身に入力された、増幅器56から出力された信号のうち、高い周波数の信号をハイパスフィルタ61Hから出力し、低い周波数の信号をローパスフィルタ61Lから出力する。これにより、分波回路61は、入力された信号を周波数に応じて2経路(複数の経路)に分波することが可能である。例えば、ハイパスフィルタ61Hは周波数2150MHz(所定の周波数)を超える信号を通過させるように構成され、ローパスフィルタ61Lは周波数2150MHz以下の信号を通過させるように構成される。
そして、ハイパスフィルタ61Hを通過した高い周波数の(周波数2150MHzを超える)信号は、周波数変換回路51による周波数変換が施された後、コンバータIC57に入力される。ハイパスフィルタ61H以降の経路を第1経路とすると、この第1経路には、周波数変換回路51およびコンバータIC57が設けられていると言える。
一方、ローパスフィルタ61Lを通過した低い周波数の(周波数2150MHz以下の)信号は、そのままの周波数であってもコンバータIC67にて適切に受信できる。このため、ローパスフィルタ61Lを通過した信号は、周波数変換が施されることなく、コンバータIC67に入力される。ローパスフィルタ61L以降の経路を第2経路とすると、この第2経路には、コンバータIC67が設けられていると言える。
衛星放送受信チューナ60は、第1経路にて衛星放送受信チューナ50と同等の受信可能周波数範囲を有しており、さらに、第2経路にて周波数950MHz〜2150MHzの信号を受信することができる。従って、衛星放送受信チューナ60の受信可能周波数範囲は、950MHz〜3350MHzとなり、衛星放送受信チューナ50の受信可能周波数範囲(2150MHz〜3350MHz)より広い。つまり、衛星放送受信チューナ60は、周波数2150MHzを超える信号と、周波数2150MHz以下の信号とを同時に受信することができる。
〔実施の形態3〕
図3は、本実施の形態に係る衛星放送受信チューナの構成を示すブロック図である。
図3に示す衛星放送受信チューナ70は、図1に示す衛星放送受信チューナ50の構成に加え、スイッチ71および72、ならびに配線73を備えているものである。
スイッチ(第1のスイッチ)71は、周波数変換回路51に対して入力側に設けられている。スイッチ71の一端は、増幅器56の出力端に接続されている。一方、スイッチ71の他端は、ミキサ51Mと、配線73の一端とのいずれかに選択的に接続される。つまり、スイッチ71は、増幅器56の出力端とミキサ51Mとを接続する状態と、増幅器56の出力端と配線73の一端とを接続する状態とを切り替える機能を有している。
スイッチ(第2のスイッチ)72は、周波数変換回路51に対して出力側に設けられている。スイッチ72の一端は、ローパスフィルタ52と、配線73の他端とのいずれかに選択的に接続される。一方、スイッチ72の他端は、コンバータIC57の入力端に接続されている。つまり、スイッチ72は、ローパスフィルタ52とコンバータIC57の入力端とを接続する状態と、配線73の他端とコンバータIC57の入力端とを接続する状態とを切り替える機能を有している。
配線(バイパス経路)73は、上述したとおり、スイッチ71および72と接続可能に設けられている。また、信号が配線73を通過する場合、スイッチ71から出力された信号が、周波数変換回路51を通過することなく、スイッチ72に入力されることになる。つまり、配線73は、周波数変換回路51を迂回して、スイッチ71とスイッチ72とを接続するものである。
増幅器56から出力された信号は、スイッチ71に入力される。
ここで、増幅器56からスイッチ71に入力された信号の周波数が高い(例えば、周波数2150MHzを超える)場合、スイッチ71を増幅器56の出力端とミキサ51Mとを接続する状態とし、スイッチ72をローパスフィルタ52とコンバータIC57の入力端とを接続する状態とする。これにより、スイッチ71から出力された信号は、周波数変換回路51に入力され、周波数変換回路51による周波数変換が施された後、ローパスフィルタ52を通過して、スイッチ72に入力される。
増幅器56からスイッチ71に入力された信号の周波数が低い(例えば、周波数2150MHz以下)場合、スイッチ71を増幅器56の出力端と配線73の一端とを接続する状態とし、スイッチ72を配線73の他端とコンバータIC57の入力端とを接続する状態とする。これにより、スイッチ71から出力された信号は、配線73を通って、スイッチ72に入力される。この場合、上述したとおり、該信号に対して周波数変換回路51による周波数変換は施されない。
スイッチ72から出力された信号は、コンバータIC57に入力される。
スイッチ71および72を切り替える技術として、例えばSPDTスイッチが挙げられる。
衛星放送受信チューナ70は、衛星放送受信チューナ60と同等の受信可能周波数範囲を有しており、さらに、コンバータIC67(図2参照)が不要である。従って、コンバータICの数を少なくすることによる、衛星放送受信チューナの低コスト化が期待できる。
〔まとめ〕
本発明の一態様に係る衛星放送受信チューナは、入力された信号の周波数を2150MHz以下に変換して出力する周波数変換回路と、上記周波数変換回路に対して出力側に設けられており、入力された信号をベースバンド信号に変換する第1のコンバータIC(コンバータIC57)であって、受信可能周波数範囲の上限が2150MHz以下である第1のコンバータICとを備えており、上記周波数変換回路は、衛星放送受信チューナの受信可能周波数範囲外である局部発振周波数を有する局部発振器と、上記局部発振器の出力信号を用いて、上記周波数変換回路に入力された信号に対する周波数変換を行うミキサとを有している。
上記の構成によれば、周波数変換回路による周波数変換により、既存のコンバータICを用いて、2150MHzを超える周波数を有する信号(送信周波数が拡張された信号)を、適切に受信することができる。
また、上記の構成によれば、局部発振器の局部発振周波数が、衛星放送受信チューナの受信可能周波数範囲外であるため、衛星放送受信チューナが受信した信号に対して、局部発振成分が干渉することを避けることができる。こうして、受信した信号に対する他の信号の干渉が抑制される。
また、本発明の別の態様に係る衛星放送受信チューナは、上記態様において、上記局部発振器の局部発振周波数は、4300MHzであり、上記衛星放送受信チューナの受信可能周波数範囲の上限は、3350MHzである。
また、本発明のさらに別の態様に係る衛星放送受信チューナは、上記態様において、入力された信号をベースバンド信号に変換する第2のコンバータIC(コンバータIC67)であって、受信可能周波数範囲の上限が2150MHz以下である第2のコンバータICと、上記周波数変換回路に対して入力側、かつ上記第2のコンバータICに対して入力側に設けられており、入力された信号を周波数に応じて複数の経路に分波する分波回路とを備えており、上記複数の経路のうち、所定の周波数(2150MHz)を超える信号が通過する第1経路に、上記周波数変換回路および上記第1のコンバータICが設けられており、上記複数の経路のうち、上記所定の周波数以下の信号が通過する第2経路に、上記第2のコンバータICが設けられている。
上記の構成によれば、第1経路にて先の各態様に係る衛星放送受信チューナと同等の受信可能周波数範囲を有しており、さらに、第1経路の受信可能周波数範囲より低い周波数の信号を第2経路にて受信することができる。従って、受信可能周波数範囲を広くすることが可能となる。つまり、上記の構成によれば、所定の周波数を超える信号と、所定の周波数以下の信号とを同時に受信することができる。
また、本発明のさらに別の態様に係る衛星放送受信チューナは、上記態様において、上記周波数変換回路に対して入力側に設けられた第1のスイッチ(スイッチ71)と、上記周波数変換回路に対して出力側に設けられた第2のスイッチ(スイッチ72)と、上記周波数変換回路を迂回して、上記第1のスイッチと上記第2のスイッチとを接続するバイパス経路(配線73)とを備えており、上記第1のスイッチおよび上記第2のスイッチは、上記第1のスイッチから出力された信号が、上記周波数変換回路を通過して、上記第2のスイッチに入力される状態と、上記第1のスイッチから出力された信号が、上記バイパス経路を通過して、上記第2のスイッチに入力される状態とを切り替える。
上記の構成によれば、第1経路および第2経路を有する先の衛星放送受信チューナと同等の受信可能周波数範囲を有しており、さらに、第2のコンバータICが不要である。従って、コンバータICの数を少なくすることによる、衛星放送受信チューナの低コスト化が期待できる。
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。
本発明は、衛星放送受信チューナに利用することができる。
50 衛星放送受信チューナ
51 周波数変換回路
51L 局部発振器
51M ミキサ
57 コンバータIC(第1のコンバータIC)
60 衛星放送受信チューナ
61 分波回路
61H ハイパスフィルタ
61L ローパスフィルタ
67 コンバータIC(第2のコンバータIC)
70 衛星放送受信チューナ
71 スイッチ(第1のスイッチ)
72 スイッチ(第2のスイッチ)
73 配線(バイパス経路)

Claims (4)

  1. 入力された信号の周波数を2150MHz以下に変換して出力する周波数変換回路と、
    上記周波数変換回路に対して出力側に設けられており、入力された信号をベースバンド信号に変換する第1のコンバータICであって、受信可能周波数範囲の上限が2150MHz以下である第1のコンバータICとを備えており、
    上記周波数変換回路は、
    衛星放送受信チューナの受信可能周波数範囲外である局部発振周波数を有する局部発振器と、
    上記局部発振器の出力信号を用いて、上記周波数変換回路に入力された信号に対する周波数変換を行うミキサとを有していることを特徴とする衛星放送受信チューナ。
  2. 上記局部発振器の局部発振周波数は、4300MHzであり、
    上記衛星放送受信チューナの受信可能周波数範囲の上限は、3350MHzであることを特徴とする請求項1に記載の衛星放送受信チューナ。
  3. 入力された信号をベースバンド信号に変換する第2のコンバータICであって、受信可能周波数範囲の上限が2150MHz以下である第2のコンバータICと、
    上記周波数変換回路に対して入力側、かつ上記第2のコンバータICに対して入力側に設けられており、入力された信号を周波数に応じて複数の経路に分波する分波回路とを備えており、
    上記複数の経路のうち、所定の周波数を超える信号が通過する第1経路に、上記周波数変換回路および上記第1のコンバータICが設けられており、
    上記複数の経路のうち、上記所定の周波数以下の信号が通過する第2経路に、上記第2のコンバータICが設けられていることを特徴とする請求項1または2に記載の衛星放送受信チューナ。
  4. 上記周波数変換回路に対して入力側に設けられた第1のスイッチと、
    上記周波数変換回路に対して出力側に設けられた第2のスイッチと、
    上記周波数変換回路を迂回して、上記第1のスイッチと上記第2のスイッチとを接続するバイパス経路とを備えており、
    上記第1のスイッチおよび上記第2のスイッチは、
    上記第1のスイッチから出力された信号が、上記周波数変換回路を通過して、上記第2のスイッチに入力される状態と、
    上記第1のスイッチから出力された信号が、上記バイパス経路を通過して、上記第2のスイッチに入力される状態とを切り替えることを特徴とする請求項1または2に記載の衛星放送受信チューナ。
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