JP2574596B2 - 周波数変換装置 - Google Patents
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- H04N5/4446—IF amplifier circuits specially adapted for B&W TV
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- H—ELECTRICITY
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- H03D—DEMODULATION OR TRANSFERENCE OF MODULATION FROM ONE CARRIER TO ANOTHER
- H03D3/00—Demodulation of angle-, frequency- or phase- modulated oscillations
- H03D3/007—Demodulation of angle-, frequency- or phase- modulated oscillations by converting the oscillations into two quadrature related signals
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- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03D—DEMODULATION OR TRANSFERENCE OF MODULATION FROM ONE CARRIER TO ANOTHER
- H03D7/00—Transference of modulation from one carrier to another, e.g. frequency-changing
- H03D7/16—Multiple-frequency-changing
- H03D7/165—Multiple-frequency-changing at least two frequency changers being located in different paths, e.g. in two paths with carriers in quadrature
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- H—ELECTRICITY
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- H03B—GENERATION OF OSCILLATIONS, DIRECTLY OR BY FREQUENCY-CHANGING, BY CIRCUITS EMPLOYING ACTIVE ELEMENTS WHICH OPERATE IN A NON-SWITCHING MANNER; GENERATION OF NOISE BY SUCH CIRCUITS
- H03B2201/00—Aspects of oscillators relating to varying the frequency of the oscillations
- H03B2201/02—Varying the frequency of the oscillations by electronic means
- H03B2201/0208—Varying the frequency of the oscillations by electronic means the means being an element with a variable capacitance, e.g. capacitance diode
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- H03B5/00—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input
- H03B5/18—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element comprising distributed inductance and capacitance
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- Power Engineering (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Superheterodyne Receivers (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はテレビ放送受信機などに
おいて、高周波信号をイメージ妨害を受けずに周波数変
換する装置に関するものである。
おいて、高周波信号をイメージ妨害を受けずに周波数変
換する装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、高周波信号を低い中間周波信号に
周波数変換する周波数変換器はその高周波信号の周波数
と中間周波数が大きく離れている場合には、イメージ妨
害信号が高周波信号の近くに存在するので簡単にバンド
パスフィルタなどではイメージ信号を排除することがで
きなかった。
周波数変換する周波数変換器はその高周波信号の周波数
と中間周波数が大きく離れている場合には、イメージ妨
害信号が高周波信号の近くに存在するので簡単にバンド
パスフィルタなどではイメージ信号を排除することがで
きなかった。
【０００３】そこで最近では、周波数変換時の位相変化
に着目して、周波数変換後のイメージ信号を相殺する手
段が考えられてきた（例えば、特開平２−１１３６０８
号公報）。
に着目して、周波数変換後のイメージ信号を相殺する手
段が考えられてきた（例えば、特開平２−１１３６０８
号公報）。
【０００４】以下、従来例について図面を用いて説明す
る。図４は、イメージ信号を抑圧する従来の周波数変換
器の構成を表すブロック図である。
る。図４は、イメージ信号を抑圧する従来の周波数変換
器の構成を表すブロック図である。
【０００５】端子１からは希望信号とイメージ信号が同
時に入り、コンバータ２で周波数変換した後、２分岐し
てミキサ３とミキサ６に入る。この時の希望信号は次の
式で表される。
時に入り、コンバータ２で周波数変換した後、２分岐し
てミキサ３とミキサ６に入る。この時の希望信号は次の
式で表される。
【０００６】
【数１】
【０００７】また、イメージ信号は次の式で表される。
【０００８】
【数２】
【０００９】一方、発振器２４からの発振信号はミキサ
６に供給し、さらに移相器１８に供給して局発信号を９
０度移相した後、ミキサ３に供給する。この時のミキサ
６に供給する局部発振信号は次の式で表される。
６に供給し、さらに移相器１８に供給して局発信号を９
０度移相した後、ミキサ３に供給する。この時のミキサ
６に供給する局部発振信号は次の式で表される。
【００１０】
【数３】
【００１１】また、移相器１８の出力信号は次式で表さ
れる
れる
【００１２】
【数４】
【００１３】ここで、ミキサ６の出力である中間周波信
号は入力信号と局発信号との乗算により次式となる。
号は入力信号と局発信号との乗算により次式となる。
【００１４】
【数５】
【００１５】また、ミキサ３の中間周波信号は次式とな
る。
る。
【００１６】
【数６】
【００１７】（数６）で表される中間周波信号は移相器
２３によって９０度移相して加算器１２に供給する。そ
の信号は次式で表される。
２３によって９０度移相して加算器１２に供給する。そ
の信号は次式で表される。
【００１８】
【数７】
【００１９】ここでミキサ６からの信号と加算してその
出力にはイメージ信号のみを相殺して、希望信号の中間
周波信号が現れる。それは次式で表される。
出力にはイメージ信号のみを相殺して、希望信号の中間
周波信号が現れる。それは次式で表される。
【００２０】
【数８】
【００２１】これらの関係を図５，６，７を使って説明
すると、図５では希望信号３４に対して局発信号は３３
は低い周波数になっており、その結果イメージ信号３２
はその局発信号よりさらに低い周波数になっている。こ
の局発信号３３と希望信号３４，イメージ信号３２によ
って中間周波信号３１を得る。
すると、図５では希望信号３４に対して局発信号は３３
は低い周波数になっており、その結果イメージ信号３２
はその局発信号よりさらに低い周波数になっている。こ
の局発信号３３と希望信号３４，イメージ信号３２によ
って中間周波信号３１を得る。
【００２２】さらに図６に示すように、入力信号と同相
の局発信号で周波数変換すると実線で示す希望信号３５
とイメージ信号３８は同相になる。しかし入力信号と直
交する局発信号で周波数変換すれば、波線で示す希望信
号３６とイメージ信号３７が逆相になる。
の局発信号で周波数変換すると実線で示す希望信号３５
とイメージ信号３８は同相になる。しかし入力信号と直
交する局発信号で周波数変換すれば、波線で示す希望信
号３６とイメージ信号３７が逆相になる。
【００２３】従って、波線で示した希望信号３６とイメ
ージ信号３７を９０度移相して加算すれば、希望信号は
２倍になりイメージ信号は相殺されることになり入力フ
ィルタがなくてもイメージ信号を排除することが可能で
ある。
ージ信号３７を９０度移相して加算すれば、希望信号は
２倍になりイメージ信号は相殺されることになり入力フ
ィルタがなくてもイメージ信号を排除することが可能で
ある。
【００２４】しかし、ここで示されている方法では移相
器の９０度移相の範囲に限りがあり、例えばコンバータ
からの周波数変動を受けた際に著しくイメージ除去度が
劣化することになる。特に入力信号の周波数が高いとき
には製造上の安定度も低い。
器の９０度移相の範囲に限りがあり、例えばコンバータ
からの周波数変動を受けた際に著しくイメージ除去度が
劣化することになる。特に入力信号の周波数が高いとき
には製造上の安定度も低い。
【００２５】
【発明が解決しようとする課題】これらの問題は、局発
信号側の移相器だけではなく、中間周波信号側の移相器
についても同様に９０度移相の安定度が要求されるうえ
に、単に位相差だけではなくイメージ信号の電圧値が同
じでないと完全に抑圧できない問題である。
信号側の移相器だけではなく、中間周波信号側の移相器
についても同様に９０度移相の安定度が要求されるうえ
に、単に位相差だけではなくイメージ信号の電圧値が同
じでないと完全に抑圧できない問題である。
【００２６】このために、各移相器の安定度は厳しく要
求される。しかしイメージ除去型周波数変換器を利用す
る場合は入力周波数が中間周波数に比べてかなり高いと
きになるため、製造上安定にするには限界があった。
求される。しかしイメージ除去型周波数変換器を利用す
る場合は入力周波数が中間周波数に比べてかなり高いと
きになるため、製造上安定にするには限界があった。
【００２７】本発明は上記の欠点を解消し、かつ飛躍的
に改善したイメージ除去特性を有する周波数変換装置を
提供することを目的とする。
に改善したイメージ除去特性を有する周波数変換装置を
提供することを目的とする。
【００２８】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
本発明は、入力信号の周波数変動に追従し、かつ移相器
の位相誤差を抑圧し、またイメージ信号の振幅を揃える
ことでイメージ除去するものである。
本発明は、入力信号の周波数変動に追従し、かつ移相器
の位相誤差を抑圧し、またイメージ信号の振幅を揃える
ことでイメージ除去するものである。
【００２９】
【作用】検波器からの自動周波数補正信号により局部発
振器の周波数を変化するとともに、局発信号の移相器の
位相誤差を抑圧することで入力周波数変動に追従してイ
メージ除去が可能になる。
振器の周波数を変化するとともに、局発信号の移相器の
位相誤差を抑圧することで入力周波数変動に追従してイ
メージ除去が可能になる。
【００３０】さらに、中間周波信号の位相差と中間周波
信号側の移相器の位相誤差を抑圧することでイメージ除
去が可能になる。
信号側の移相器の位相誤差を抑圧することでイメージ除
去が可能になる。
【００３１】また、中間周波信号の電圧値を比較してイ
メージ信号が相殺するように利得制御することでイメー
ジ除去が可能になる。
メージ信号が相殺するように利得制御することでイメー
ジ除去が可能になる。
【００３２】
【実施例】以下、本発明の具体的な実施例について図面
を用いて説明する。
を用いて説明する。
【００３３】図１は、第１の実施例を表すブロック図で
ある。検波器からの自動周波数補正信号により局部発振
器の周波数を変化するとともに、局発信号の移相器の位
相誤差を抑圧することで入力周波数変動に追従してイメ
ージ除去が可能になる構成を表したものである。
ある。検波器からの自動周波数補正信号により局部発振
器の周波数を変化するとともに、局発信号の移相器の位
相誤差を抑圧することで入力周波数変動に追従してイメ
ージ除去が可能になる構成を表したものである。
【００３４】端子１には入力信号として希望信号とイメ
ージ信号が入る。その後コンバータ２で周波数変換、ま
たは増幅してミキサ６，３に入る。ミキサ３，６の出力
信号の周波数変動は検波器１４で検出後、ＡＦＣ駆動回
路１５によって電圧制御発振器１１に周波数補正信号と
して供給する。
ージ信号が入る。その後コンバータ２で周波数変換、ま
たは増幅してミキサ６，３に入る。ミキサ３，６の出力
信号の周波数変動は検波器１４で検出後、ＡＦＣ駆動回
路１５によって電圧制御発振器１１に周波数補正信号と
して供給する。
【００３５】この電圧制御発振器１１の出力はミキサ６
にそのまま供給するが、一方で可変移相器５にも供給す
る。それによってミキサ３には９０度移相した局発信号
を供給することになる。この時、可変移相器５の入力と
出力信号を位相比較器７に供給してその位相差を検出す
る。この差信号はフィルタ９を介して電圧制御発振器１
１に帰還して可変移相器５の入出力位相差が９０度にな
る周波数に変化する。
にそのまま供給するが、一方で可変移相器５にも供給す
る。それによってミキサ３には９０度移相した局発信号
を供給することになる。この時、可変移相器５の入力と
出力信号を位相比較器７に供給してその位相差を検出す
る。この差信号はフィルタ９を介して電圧制御発振器１
１に帰還して可変移相器５の入出力位相差が９０度にな
る周波数に変化する。
【００３６】一方、位相比較器７の出力信号はフィルタ
８を介して位相設定器１０に入る。位相設定器１０は外
部の設定電圧１７によって可変移相器５の移相量を変え
る制御信号を発生する。
８を介して位相設定器１０に入る。位相設定器１０は外
部の設定電圧１７によって可変移相器５の移相量を変え
る制御信号を発生する。
【００３７】それによって可変移相器５の移相量が局発
周波数の変動に追従して変化して、入力信号の周波数変
動にも追従することになる。
周波数の変動に追従して変化して、入力信号の周波数変
動にも追従することになる。
【００３８】ミキサ３の出力である中間周波信号は固定
移相器４を介して９０度移相し加算器１２に供給する。
また、ミキサ６の出力である中間周波信号も加算器１２
に供給し、両者を電圧加算する。
移相器４を介して９０度移相し加算器１２に供給する。
また、ミキサ６の出力である中間周波信号も加算器１２
に供給し、両者を電圧加算する。
【００３９】これによって、イメージ信号のみが相殺し
て希望信号のみが現れてフィルタ１３を通過して検波器
１４にはいる。検波器１４からは検波出力を取り出し、
端子１６から出力する。
て希望信号のみが現れてフィルタ１３を通過して検波器
１４にはいる。検波器１４からは検波出力を取り出し、
端子１６から出力する。
【００４０】このように本実施例では局発信号の移相器
の位相差を検出することと、局部発振器である電圧制御
発振器の発振周波数を追従することで、入力信号の周波
数変動にも対応できる。また入力信号の周波数が高い時
には移相器の移相安定度が低下するが、この時でも移相
器の位相差を検出するので常に安定にイメージ除去が可
能な周波数変換装置を提供できる。
の位相差を検出することと、局部発振器である電圧制御
発振器の発振周波数を追従することで、入力信号の周波
数変動にも対応できる。また入力信号の周波数が高い時
には移相器の移相安定度が低下するが、この時でも移相
器の位相差を検出するので常に安定にイメージ除去が可
能な周波数変換装置を提供できる。
【００４１】次に、図２は、第２の実施例を表すブロッ
ク図である。検波器からの自動周波数補正信号により局
部発振器の周波数を変化するとともに、ミキサ出力の中
間周波信号間の位相差と中間周波数帯の移相器の位相誤
差を抑圧することで入力周波数変動に追従してイメージ
除去が可能になる構成を表したものである。
ク図である。検波器からの自動周波数補正信号により局
部発振器の周波数を変化するとともに、ミキサ出力の中
間周波信号間の位相差と中間周波数帯の移相器の位相誤
差を抑圧することで入力周波数変動に追従してイメージ
除去が可能になる構成を表したものである。
【００４２】端子１には入力信号として希望信号とイメ
ージ信号が入る。その後コンバータ２で周波数変換、ま
たは増幅してミキサ６，３に入る。ミキサ３，６の出力
信号の周波数変動は検波器１４で検出後、ＡＦＣ駆動回
路１５によって電圧制御発振器２１に周波数補正信号と
して供給する。
ージ信号が入る。その後コンバータ２で周波数変換、ま
たは増幅してミキサ６，３に入る。ミキサ３，６の出力
信号の周波数変動は検波器１４で検出後、ＡＦＣ駆動回
路１５によって電圧制御発振器２１に周波数補正信号と
して供給する。
【００４３】この電圧制御発振器２１の出力はミキサ６
にそのまま供給するが、一方で固定移相器１８を介して
ミキサ３に９０度移相した局発信号を供給する。ミキサ
入力信号はそれらの局発信号によって中間周波信号に変
換して出力する。この時、ミキサ６とミキサ３の中間周
波信号を位相比較器２８に供給してその位相差を検出す
る。この差信号はフィルタ３０を介して演算回路２９に
入る。
にそのまま供給するが、一方で固定移相器１８を介して
ミキサ３に９０度移相した局発信号を供給する。ミキサ
入力信号はそれらの局発信号によって中間周波信号に変
換して出力する。この時、ミキサ６とミキサ３の中間周
波信号を位相比較器２８に供給してその位相差を検出す
る。この差信号はフィルタ３０を介して演算回路２９に
入る。
【００４４】しかし、補正すべき移相量に可変移相器２
２が動作したかは位相比較器２８だけではわからない。
２が動作したかは位相比較器２８だけではわからない。
【００４５】そのために可変移相器２２の入力と出力信
号を位相比較する位相比較器２０を接続する。その出力
信号をフィルタ１９を介して位相設定器１０に入れ、外
部の設定電圧１７によって可変移相器２２の移相量を変
える制御信号を発生する。
号を位相比較する位相比較器２０を接続する。その出力
信号をフィルタ１９を介して位相設定器１０に入れ、外
部の設定電圧１７によって可変移相器２２の移相量を変
える制御信号を発生する。
【００４６】先の位相比較器２８からの出力信号と位相
量設定器１０の出力信号とを比較演算して可変移相器２
２の移相量が位相比較器２８で検出した量か否かを判断
する。
量設定器１０の出力信号とを比較演算して可変移相器２
２の移相量が位相比較器２８で検出した量か否かを判断
する。
【００４７】この演算は位相比較器２８が入力信号か局
発信号かで発生した位相差を検出したことになり、その
位相差を可変移相器２２で逆に補正する信号を発生した
ことになる。
発信号かで発生した位相差を検出したことになり、その
位相差を可変移相器２２で逆に補正する信号を発生した
ことになる。
【００４８】よって可変移相器２２の移相量が局発周波
数の変動に追従して変化して、入力信号の周波数変動に
も追従することになる。
数の変動に追従して変化して、入力信号の周波数変動に
も追従することになる。
【００４９】ミキサ３の出力とミキサ６の出力である中
間周波信号を加算器１２に供給し、両者を電圧加算す
る。
間周波信号を加算器１２に供給し、両者を電圧加算す
る。
【００５０】これによって、イメージ信号のみが相殺し
て希望信号のみが現れてフィルタ１３を通過して検波器
１４にはいる。検波器１４からは検波出力を取り出し、
端子１６から出力する。
て希望信号のみが現れてフィルタ１３を通過して検波器
１４にはいる。検波器１４からは検波出力を取り出し、
端子１６から出力する。
【００５１】このように本実施例では中間周波信号の位
相差を検出することと、中間周波数帯にある移相器の移
相量を検出して先の中間周波信号どうしの位相差を補正
することで、入力信号の周波数変動にも対応できる。ま
た入力信号の周波数が高い時には移相器の移相安定度が
低下するが、この発明では中間周波数帯の移相器の位相
差を検出するので常に安定にイメージ除去が可能な周波
数変換装置を提供できる。
相差を検出することと、中間周波数帯にある移相器の移
相量を検出して先の中間周波信号どうしの位相差を補正
することで、入力信号の周波数変動にも対応できる。ま
た入力信号の周波数が高い時には移相器の移相安定度が
低下するが、この発明では中間周波数帯の移相器の位相
差を検出するので常に安定にイメージ除去が可能な周波
数変換装置を提供できる。
【００５２】
【００５３】
【００５４】
【００５５】
【００５６】
【００５７】
【００５８】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、局部発振
信号を移相する移相器の移相量を入力信号の周波数に応
じて変化することと、局部発振信号の周波数変化にも追
従する構成をしていること、また、中間周波信号の位相
差を検出し中間周波数帯の移相器の移相量をそれに応じ
て変化する構成であること、また加算器に入る中間周波
信号の電圧値を揃えることにより、受信状態に応じて入
力信号や局部発振器や移相器の周波数変動に追従しなが
ら安定なイメージ除去が可能になる。
信号を移相する移相器の移相量を入力信号の周波数に応
じて変化することと、局部発振信号の周波数変化にも追
従する構成をしていること、また、中間周波信号の位相
差を検出し中間周波数帯の移相器の移相量をそれに応じ
て変化する構成であること、また加算器に入る中間周波
信号の電圧値を揃えることにより、受信状態に応じて入
力信号や局部発振器や移相器の周波数変動に追従しなが
ら安定なイメージ除去が可能になる。
【００５９】なお、以上の説明では希望信号周波数に対
して局部発振周波数が低い構成であったが、逆に希望信
号周波数に対して局部発振周波数が高くてもよい。
して局部発振周波数が低い構成であったが、逆に希望信
号周波数に対して局部発振周波数が高くてもよい。
【００６０】その場合には中間周波数帯にある移相器が
もう一方のミキサ出力に接続すれば同様の効果が得られ
る。
もう一方のミキサ出力に接続すれば同様の効果が得られ
る。
【図１】本発明の第１の実施例の周波数変換装置の構成
を表すブロック図
を表すブロック図
【図２】本発明の第２の実施例の周波数変換装置の構成
を表すブロック図
を表すブロック図
【図３】従来例の周波数変換装置の構成を表すブロック
図
図
【図４】入力信号及び局発信号と中間周波信号の周波数
スペクトル図
スペクトル図
【図５】ミキサ出力の中間周波信号のベクトル図
【図６】加算器入力時の中間周波信号のベクトル図
３，６ ミキサ ４，１８ 移相器 ５，２２ 移相器 １１，２１ 電圧制御発振器 ２４ 発振器 ７，２０，２８ 位相比較器 １０ 位相量設定器 １２ 加算器 ２５ レベル比較器 ２６ サンプルホールド器 ２７ ＡＧＣ ２９ 演算回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 林 大介 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 平１−282909（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−012215（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−190015（ＪＰ，Ａ)
Claims (2)
- 【請求項１】 高周波入力信号を２分岐して第１、第２
のミキサに入力し、一方で電圧制御発振器の発振信号を
前記第１のミキサと可変移相器に入力し、前記可変移相
器の入力と出力の信号を位相比較器に入力し、その位相
誤差信号を前記電圧制御発振器と移相量を設定する位相
設定器に供給し、前記位相設定器の出力を前記可変移相
器に入力し、前記可変移相器の出力を第２のミキサに入
力し、前記第２のミキサの出力を固定移相器で移相した
後、前記第１のミキサの出力と加算して中間周波信号を
得、前記電圧制御発振器の発振周波数を前記加算器出力
が入力される検波器の出力からのＡＦＣ制御信号で入力
周波数変動に追従するように変化させる構成であること
を特徴とする周波数変換装置。 - 【請求項２】 高周波入力信号を２分岐して第１、第２
のミキサに入力し、一方で電圧制御発振器の発振信号を
前記第１のミキサと固定移相器に入力し、前記第１のミ
キサの出力と前記第２のミキサの出力の位相差を第１の
位相比較器にて検出し、前記第２のミキサの出力を可変
移相器にて移相し、前記第２のミキサの出力と前記可変
移相器の出力の位相差を第２の位相比較器で検出し、前
記第２の位相比較器の出力をもとに位相量設定器にて移
相量を決定し、前記第１の位相比較器の出力と前記位相
量設定器の出力を用いて演算回路にて演算し、前記演算
回路の出力を前記可変移相器に入力して移相された信号
と前記第１のミキサの出力とを加算して中間周波信号を
得、前記電圧制御発振器の発振周波数を前記加算器出力
が入力される検波器の出力からのＡＦＣ制御信号で入力
周波数変動に追従するように変化させる構成であること
を特徴とする周波数変換装置。
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