JP2829797B2 - 受信装置 - Google Patents

受信装置

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JP2829797B2
JP2829797B2 JP3135390A JP13539091A JP2829797B2 JP 2829797 B2 JP2829797 B2 JP 2829797B2 JP 3135390 A JP3135390 A JP 3135390A JP 13539091 A JP13539091 A JP 13539091A JP 2829797 B2 JP2829797 B2 JP 2829797B2
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昭夫 山本
正樹 野田
敏夫 長嶋
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、FM−FDM方式を用
いて多波信号を伝送する光映像分配システム等の広帯域
信号を受信するシステムにおける広帯域受信装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】FM−FDM方式を用いた光映像分配シ
ステムは、既存のAM−FDM方式に比べ、雑音や歪に
対して強く、多チャンネル伝送が可能であることから、
現在盛んに研究されている(例えば、1990年電子情
報通信学会秋季全国大会、B−714、光映像分配シス
テムの検討)。その研究のほとんどは、光変復調系、光
伝送系の最適化に関するものである。
【0003】一方、広帯域な光復調信号(57.54M
Hz〜1668.66MHz)から希望信号を選局し、
復調する広帯域受信フロントエンド装置は、例えば、1
991年電子情報通信学会春季全国大会、B−917
「光映像分配システム用チュ―ナの試作」に開示されて
いる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記先
行技術の広帯域受信フロントエンド装置はミキサおよび
局部発振回路を、それぞれ2個必要とするなど、構成が
複雑で高価になるという問題があった。
【0005】本発明の目的は、前記した従来技術の問題
点を除去し、FM−FDM方式を用いた光映像分配シス
テムにおいて、広帯域光復調信号(20〜1700MH
z,500〜2300MHz等)から希望信号を受信復
調するフロントエンド装置を小型で簡単な構成で提供す
ることおよび安価に作成できるようにすることにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明は、広帯域入力信号を分波する分波器と、複
数の分波器出力のそれぞれに接続されたRF増幅回路
と、各RF増幅回路に切り換え電圧を印加するRF増幅
回路選択手段と、局部発振周波数の基本波、2逓倍波を
切り換える回路、又は基本波、2分周波を切り換える回
路と、前記RF増幅回路の出力と前記切り換え回路の出
力とを入力とし、中間周波信号を出力するミクサ回路と
を備えた点に特徴がある。
【0007】
【作用】入力回路の分波器はLCを用いたロ−パス、ハ
イパス、バンドパス等の簡単なフィルタで構成し、受信
帯域の切り換えは、分波器後段のRF増幅回路を切り換
えて行う。RF増幅回路の切り換えで受信帯域の切り換
えを行うことにより、簡単な構成で、十分な切り換えア
イソレ−ションを得ることができる。また、分波器の出
力帯域幅を適当な値に選んで切り換えることにより、イ
メ−ジ信号も十分抑圧することができる。さらに、局部
発振回路出力に、基本波、2逓倍波の切り換え回路を備
えるか、基本波、2分周波の切り換え回路を備え、受信
入力周波数に応じて、発振周波数を切り換える構成によ
り、複数の発振回路を用いることなく、簡単な構成で、
広帯域受信フロントエンドが得られる。
【0008】
【実施例】以下に、図面を参照して、本発明を詳細に説
明する。図1は本発明の第一の実施例である、光映像分
配システム等の広帯域信号伝送システムにおける受信フ
ロントエンド装置のブロック図を示す。
【0009】図1において、端子1より入力された広帯
域なRF信号(例えば、0.5〜2.3GHz)は、分
波器2により複数の帯域に分波され、それぞれの帯域の
信号はRF増幅回路3,…3´に入力される。RF増幅
回路3,…3´は、端子6,…6´に入力される切り換
え信号で1つのRF増幅回路が選択され、他のRF増幅
回路は選択されない。このため、前記分波器2の複数の
出力帯域より、1つの帯域が選択されることになる。こ
こで、一例として、前記分波器2の出力を3出力とした
ときは、3つの出力帯域幅を例えば0.4〜1.2,
1.1〜1.8,1.6〜2.4GHz程度に設定し、
イメ−ジ信号等の不要波を、この分波器で十分抑圧する
ものとする。
【0010】前記RF増幅回路3,…3´の出力は差動
出力とし、RF利得制御回路9に入力される。RF利得
制御回路9で利得制御された信号はミクサ回路10で、
発振バッファ回路15より入力される発振信号と混合さ
れ、中間周波信号(例えば、402MHz)として出力
される。
【0011】次に、発振回路の構成について説明する。
例えば、0.5〜2.3GHzのRF入力信号を402
MHzの中間周波信号に変換するときには、発振回路で
は0.9〜2.7GHz以上の周波数可変幅が必要とな
る。このように広い発振帯域を安定に直接発振で得るこ
とは非常に難しいため、本発明では局部発振回路17よ
り得られる発振信号を、受信RF信号に応じて基本波、
2逓倍波を切り換えて使用することにより広い発振帯域
をカバ−する構成とした。
【0012】たとえば、局部発振回路17の発振周波数
を0.7〜1.4GHzで設計すれば、入力RF信号
0.5〜1.0GHz時は基本波で受信して、入力RF
信号が1.0〜2.3GHz時は、2逓倍波(1.4〜
2.8GHz)で受信することができる。このために、
局部発振回路17の後段に2逓倍回路17a、基本波、
2逓倍波の切り換え回路16を配置し、端子20より印
加される切り換え電圧により切り換えをおこなう。該切
り換え電圧は前記端子6,…,6´に印加される切り換
え信号と関連した電圧である。
【0013】切り換え回路16より出力された基本波あ
るいは2逓倍波は、発振バッファ回路15を介してミク
サ回路10に入力される。
【0014】また、局部発振回路(VCO)17からの
発振信号はプリスケ−ラ18で分周され、この分周信号
は選局回路28に入力され、端子29…から選局回路2
8に入力される選局デ−タと前記分周信号で、局部発振
回路17の発振周波数を制御する。
【0015】前記選局回路28の一具体例を図8に示
す。選局回路28は基準発振器28a、分周器28b、
位相比較器28c、増幅器28d、定常状態検出器28
eからなり、分周器28bのMは端子29から入力され
る選局デ―タにより定められる。位相比較器28cは分
周器18,28bからの信号を位相比較し、誤差信号を
局部発振回路17に制御信号として供給する。また、定
常状態検出器28eの出力端29´からは、選局検知信
号が出力される。
【0016】次に、ミクサ回路10より出力された中間
周波信号は、IF利得制御回路11で増幅、利得制御さ
れた後、SAWフィルタ12で帯域制限され、FM復調
回路13に入力され、FM復調されたのち、端子14よ
りベ−スバンド信号が出力される。FM復調回路13か
らは、入力信号レベルに応じた利得制御電圧が出力さ
れ、前記RF利得制御回路およびIF利得制御回路に利
得制御電圧が印加される。
【0017】本発明によれば、RF信号入力に分波器を
配置し、分波器の出力信号帯域の切り換えをRF増幅回
路の切り換えで行うことで、簡単な構成で不要帯域抑圧
度の高い入力回路を得ることができる。また、局部発振
回路の構成を基本波と2逓倍波の切り換えで行うように
したので、簡単な構成で発振周波数可変幅の広い発振回
路を得ることができる。
【0018】さらに、RF増幅回路3,…3´を高周波
特性および歪特性に優れたGaAsMES FETを用
いてIC化し、さらに、RF利得制御回路9、ミクサ回
路10、発振バッファ回路15、基本波、2逓倍波切り
換え回路16、IF利得制御回路11を1つのIC上に
構成することにより、小形で、高周波特性および歪特性
に優れたIC化フロントエンドが得られる。図2に本発
明の第二の実施例の受信フロントエンド装置のブロック
図を示す。第二実施例が第一実施例と異る所は、発振回
路の構成のみであるので、以下に発振回路の構成につい
てのみ説明し、他の部分の説明は省略する。
【0019】例えば、0.5〜2.3GHzのRF入力
信号を402MHzの中間周波信号に変換するときに
は、発振回路では0.9〜2.7GHz以上の周波数可
変幅が必要となる。このように広い発振帯域を安定に直
接発振で得ることは非常に難しいため、本発明では局部
発振回路21より得られる発振信号を、受信RF信号に
応じて基本波、2分周波を切り換えて使用することによ
り広い発振帯域をカバ−する構成とした。たとえば、局
部発振回路17の発振周波数を1.4〜2.8GHzで
設計すれば、入力RF信号0.5〜1.0GHz時は2
分周波(0.7〜1.4GHz)で受信して、入力RF
信号が1.0〜2.3GHz時は、基本波(1.4〜
2.8GHz)で受信することができる。
【0020】本実施例は、図示されているように、局部
発振回路21の出力は2分周器22に入力され、局部発
振回路21および2分周器22の出力は、端子25から
印加される切り換え電圧により、基本波、2分周波の切
り換え回路24において一方が選択される。切り換え回
路24より出力された基本波あるいは2分周波は、発振
のバッファ回路15を介してミクサ回路10に入力され
る。また、2分周器22からの発振信号はプリスケ−ラ
23で分周される。以後の動作は第一実施例と同様であ
るので、説明を省略する。この第二実施例も、第一実施
例と同一の効果を期待することができる。
【0021】図3に本発明の第三の実施例の受信フロン
トエンド装置のブロック図を示す。この実施例が第一、
第二実施例と異る所は、発振回路の構成のみであるの
で、以下に発振回路の構成についてのみ説明し、他の部
の説明を省略する。
【0022】例えば、0.02〜2.3GHzのRF入
力信号を402MHzの中間周波信号に変換するときに
は、発振回路では0.4〜2.7GHz以上の周波数可
変幅が必要となる。このように広い発振帯域を安定に直
接発振で得ることは非常に難しいため、本発明では局部
発振回路21より得られる発振信号を、受信RF信号に
応じて基本波、2逓倍波、2分周波を切り換えて使用す
ることにより広い発振帯域をカバ−する構成とした。た
とえば、局部発振回路21の発振周波数を0.8〜1.
6GHzで設計すれば、入力RF信号が0.02〜0.
4GHz時は、2分周波(0.4〜0.8GHz)で受
信して、入力RF信号が0.4〜1.2GHz時は、基
本波で受信し、入力RF信号が1.2〜2.3GHz時
は、2逓倍波(1.6〜3.2GHz)で受信すること
ができる。
【0023】本実施例は、図示されているように局部発
振回路の後段に基本波、2逓倍波、2分周波の切り換え
回路27を配置し、局部発振回路21からの基本波、2
逓倍回路26からの2逓倍波および2分周回路22から
の2分周波を、端子20より印加される切り換え信号に
より切り換える構成とした。切り換え回路27より出力
された発振信号(基本波か2逓倍波か2分周波)は、発
振のバッファ回路15を介してミクサ回路10に入力さ
れる。
【0024】また、発振回路21からの発振信号は2分
周回路22およびプリスケ−ラ23で分周される。以後
の動作は第一実施例と同様であるので、説明を省略す
る。第三実施例によれば、前記第一、第二実施例が有す
る効果に加えて、より広帯域のRF信号の受信が可能に
なる。
【0025】図4に本発明の第四の実施例の受信フロン
トエンド装置のブロック図を示す。
【0026】図において、端子1より入力された広帯域
なRF信号(例えば、0.5〜2.3GHz)は、前記
の各実施例と同様に、分波器2により複数の帯域に分波
され、それぞれの帯域の信号はRF増幅回路3,…3´
に入力される。RF増幅回路3,…3´は、端子6,…
6´に入力される切り換え信号で1つのRF増幅回路が
選択され、他のRF増幅回路は選択されない。このた
め、前記分波器2の複数の出力帯域より、1つの帯域が
選択されることになる。ここで、一例として前記分波器
2の出力を3出力としたときは、3つの出力帯域幅を例
えば0.4〜1.2,1.1〜1.8,1.6〜2.4
GHz程度に設定し、イメ−ジ信号等の不要波を、この
分波器で十分抑圧するものとする。前記RF増幅回路
3,…3´の出力は差動出力とし、RF利得制御回路9
に入力される。
【0027】つぎに、本実施例の特徴であるイメ−ジキ
ャンセルミクサについて、説明する。イメ−ジキャンセ
ルミクサは、2つのミクサ回路10,10´、広帯域9
0°移相器30、位相合成器12より構成される。RF
利得制御回路9で利得制御された受信信号は2分配さ
れ、ミクサ回路10および10´に入力される。一方、
局部発振回路21からの発振信号は、広帯域90°移相
器30で90°位相差の2信号に分配され、ミクサ回路
10および10´に入力される。ミクサ回路10および
10´では、前記受信信号と発振信号を混合し、それぞ
れ中間周波信号を出力し、この中間周波信号は、90°
位相合成回路12(例えばSAWフィルタ)で位相合成
され、イメ−ジ信号をキャンセルし、希望信号だけがF
M復調回路13に入力される。
【0028】また、発振回路21からの発振信号はプリ
スケ−ラ23で分周され、この分周信号は選局回路28
に入力される。端子29…からは、第一、第二実施例と
同様に選局デ−タが印加され、該選局デ―タに基づいて
分周された基本周波数の分周信号と前記分周信号の位相
差信号で、局部発振回路21の発振周波数を制御する。
端子29´からは選局検知信号が出力される。
【0029】次に、FM復調回路13では、FM復調さ
れたのち、端子14よりベ−スバンド信号を出力し、ま
た、入力信号レベルに応じた利得制御電圧が出力され、
前記RF利得制御回路に利得制御電圧が印加される。
【0030】本実施例によれば、第一実施例が有する効
果に加え、イメ―ジ信号の除去をより有効に行うことが
できる。また、RF増幅回路3,…3´を高周波特性お
よび歪特性に優れたGaAsMES FETを用いてI
C化し、さらに、RF利得制御回路9、ミクサ回路1
0,10´、広帯域移相器30、位相合成回路12を1
つのIC上に構成することにより、小形で、高周波特性
および歪特性に優れたIC化フロントエンドが得られ
る。図5に本発明の第五の実施例のブロック図を示す。
このブロック図は、光映像分配システム等の広帯域信号
を伝送するCATVシステムと、衛星放送システムの両
方を受信できる受信フロントエンド装置を示すものであ
る。
【0031】図において、端子1より入力された広帯域
なRF信号(例えば、0.5〜2.3GHz)は、分波
器2により複数の帯域に分波され、それぞれの帯域の信
号はRF増幅回路3,…3´に入力される。
【0032】一方、端子31から入力される衛星放送の
中間周波信号(例えば1〜1.3GHz)は帯域通過フ
ィルタ32を介して、RF増幅回路33に入力される。
RF増幅回路3,…3´,33は、端子6,…6´,3
4に入力される切り換え信号で1つのRF増幅回路が選
択され、他のRF増幅回路は選択されない。このため、
前記分波器2の複数の出力帯域およびBSIF帯域より
1つの帯域が選択される。ここで、前記分波器2の出力
を3出力としたときは、3つの出力帯域幅が例えば0.
4〜1.2,1.1〜1.8,1.6〜2.4GHz程
度に設定し、イメ−ジ信号等の不要波は、この分波器で
十分抑圧するものとする。前記RF増幅回路3,…3
´,33の出力は差動出力とし、RF利得制御回路9に
入力される。RF利得制御回路9で利得制御された信号
はミクサ回路10で、発振のバッファ回路15より入力
される発振信号と混合され、中間周波信号(例えば、4
02MHz)として出力される。
【0033】本実施例では局部発振回路17の発振周波
数を0.7〜1.4GHzとする。このため、入力RF
信号が0.5〜1.0GHz時は基本波で受信し、衛星
放送の中間周波信号を含む入力RF信号が1.0〜2.
3GHz時は、2逓倍波(1.4〜2.8GHz)で受
信することができる。具体的には、局部発振回路17の
後段に基本波、2逓倍波の切り換え回路16を配置し、
端子20より印加される切り換え電圧により切り換えを
おこなう。切り換え回路16より出力された基本波ある
いは2逓倍波は、発振のバッファ回路15を介してミク
サ回路10に入力される。
【0034】なお、上記の構成に代えて、第二実施例に
示されているような基本波と分周波、又は第三実施例に
示されているような基本波、2逓倍波、分周波を用いる
ようにしてもよい。
【0035】また、発振回路17からの発振信号はプリ
スケ−ラ18で分周され、この分周信号は選局回路28
に入力される。端子29…からは選局デ−タが印加さ
れ、該選局デ―タに基づいて分周された基本周波数の分
周信号と前記分周信号の位相差信号で、局部発振回路1
7の発振周波数を制御する。
【0036】次に、ミクサ回路10より出力された中間
周波信号は、IF利得制御回路11で増幅、利得制御さ
れた後、SAWフィルタ12で帯域制限され、FM復調
回路13に入力され、FM復調されたのち、端子14よ
りベ−スバンド信号が出力される。FM復調回路13か
らは、入力信号レベルに応じた利得制御電圧が出力さ
れ、前記RF利得制御回路9およびIF利得制御回路1
1に利得制御電圧が印加される。
【0037】本実施例によれば、第一実施例が有する効
果に加えて、広帯域な光映像分配システムおよび衛星放
送受信システムを1つの受信機で受信することができる
という効果、および、RF入力回路(入力フィルタ、R
F増幅回路)以外は、すべて共通化することができるた
め、小型で高性能、高機能の受信機を得ることができる
という効果がある。
【0038】図6に本発明の第六の実施例の受信フロン
トエンド装置のブロック図を示す。
【0039】この実施例の特徴は、端子1より入力され
た広帯域なRF信号(例えば、0.5〜2.3GHz)
を、分波器2により2つの帯域に分波し、それぞれの帯
域の信号をRF増幅回路3,3´、利得制御回路9,9
´、ミクサ回路10,10´に入力するようにした点で
ある。RF増幅回路3,3´、利得制御回路9,9´、
ミクサ回路10,10´は、端子6,…6´に入力され
る切り換え信号で1つのRF増幅回路、利得制御回路、
ミクサ回路が選択され、他のRF増幅回路、利得制御回
路、ミクサ回路は非動作にされる。このため、前記分波
器2の複数の出力帯域より1つの帯域が選択される。
【0040】ミクサ回路10,10´で、発振のバッフ
ァ回路15より入力される発振信号と受信信号は混合さ
れ、中間周波信号(例えば、402MHz)として出力
される。局部発振回路17の発振周波数は0.7〜1.
4GHzとするのが好適である。ミクサ回路10,10
´より後段の回路の動作は前記した各実施例と同様であ
るので、説明を省略する。
【0041】本実施例によれば、第一〜第三実施例と同
様の効果を得ることができる。
【0042】また、RF増幅回路3,…3´を高周波特
性および歪特性に優れたGaAsMES FETを用い
てIC化し、さらに、RF利得制御回路9,9´、ミク
サ回路10,10´、発振バッファ回路15、基本波、
2逓倍波切り換え回路16、IF利得制御回路11を1
つのIC上に構成することにより、小形で、高周波特性
および歪特性に優れたIC化フロントエンドが得られ
る。図7に本発明の第七の実施例の受信フロントエンド
装置のブロック図を示す。
【0043】この実施例の特徴は、図6の実施例の局部
発振回路17の発振周波数を1.4〜2.8GHzと
し、ミクサ10には基本周波数を、ミクサ10´には分
周した周波数を印加するようにした点である。
【0044】本実施例の動作は前記の各実施例と同様で
あるので、説明を省略する。本実施例によれば、第一〜
第三および第六実施例と同様の効果を期待することがで
きる。
【0045】
【発明の効果】本発明は、入力回路の分波器をロ−パ
ス、ハイパス、バンドパス等の簡単なフィルタで構成
し、受信帯域の切り換えを、分波器後段のRF増幅回路
を切り換えて行い、RF増幅回路の切り換えで受信帯域
の切り換えを行うようにしたので、簡単な構成で、十分
な切り換えアイソレ−ションを得ることができる。
【0046】また、局部発振回路出力に、基本波、2逓
倍波の切り換え回路、あるいは、基本波、2分周波の切
り換え回路を備え、受信入力周波数に応じて、発振周波
数を切り換える構成にしたので、複数の発振回路を用い
ることなく、簡単な構成で、広帯域受信フロントエンド
を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第一の実施例を示すブロック図であ
る。
【図2】本発明の第二の実施例を示すブロック図であ
る。
【図3】本発明の第三の実施例を示すブロック図であ
る。
【図4】本発明の第四の実施例を示すブロック図であ
る。
【図5】本発明の第五の実施例を示すブロック図であ
る。
【図6】本発明の第六の実施例を示すブロック図であ
る。
【図7】本発明の第七の実施例を示すブロック図であ
る。
【図8】選局部の一具体例を示すブロック図である。
【符号の説明】
2 分波器 3 RF増幅回路 9 利得制御回路 10 ミクサ 17 発振回路 16 切り換え回路 18 分周回路 28 選局回路 12 SAWフィルタ 13 FM復調回路 21 発振回路 26 2逓倍回路 30 90度移相器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 長嶋 敏夫 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株式会社 日立製作所 映像メディア研 究所内 (72)発明者 大鋸 正俊 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株式会社 日立画像情報システム (56)参考文献 特開 昭62−213325(JP,A) 特開 平1−220529(JP,A) 特開 平2−302130(JP,A) 実開 昭59−152845(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H04B 1/26 H04B 10/00

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】受信RF信号から希望信号を選局復調し、
    ベースバンド信号を出力する受信装置において、 入力端子から入力された受信RF信号帯域を複数の帯域
    に分波する分波器と、 複数の分波器出力のそれぞれが供給される複数のRF増
    幅回路と、 該複数のRF増幅回路を選択して動作させるRF増幅回
    路選択手段と、 選択されたRF増幅回路から出力された受信RF信号が
    供給されるRF利得制御回路と、 選局データに応じた周波数の局部発振信号を出力する局
    部発振回路と、前記局部発振信号を2分周して2分周波を選局回路に入
    力する2分周回路と、 該局部発振回路からの基本波、および前記2分周回路か
    らの2分周波を、前記RF増幅回路選択手段の選択と関
    連させて切換える切換え回路と、 該RF利得制御回路の出力と、前記切換え回路によって
    選択された局部発振信号とが供給され、中間周波信号を
    出力するミクサ回路と、 前記中間周波信号を復調する復調回路とを具備したこと
    を特徴とする受信装置。
  2. 【請求項2】第1の入力端子と第2の入力端子とを有
    し、第1の入力端子から入力された第1の受信RF信号
    帯域を前記分波器に供給して複数の帯域に分波した後、
    前記複数のRF増幅回路に供給し、 一方前記第2の入力端子から入力された第2の受信RF
    信号帯域はフィルタにて不要波を抑制した後、RF増幅
    回路に供給し、 前記RF増幅回路の出力を前記RF利得制御回路に送る
    ようにしたことを特徴とする請求項1記載の受信装置。
  3. 【請求項3】前記複数のRF増幅回路に対応する複数の
    RF利得制御回路と、複数のミクサ回路を備え、 前記RF増幅回路、利得制御回路、ミクサ回路を切換え
    ることで所望のRF信 号を選択する ようにしたことを特
    徴とする請求項1記載の受信装置。
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