JP3932248B2 - ダイレクトコンバージョン式チューナを内蔵する受信機 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は受信機に関し、例えば複数のダイレクトコンバージョン式チューナを内蔵する受信機に関する。
【0002】
【従来の技術】
半導体技術の進歩により、受信機および通信機器等の電子機器は益々高性能化している。近年、2以上の複数のチューナを備える蓄積型受信機が開発され実用化している。また、ラジオ受信機等の通信機のチューナ(又は受信部)では、受信信号を局部発振器の局部発振信号と混合して、両信号の周波数差である中間周波数(IF)に周波数変換して増幅する、所謂スーパーヘテロダイン方式が一般的であった。しかし、最近では、受信周波数と局部発振周波数が同一又は非常に近い周波数関係にある、ダイレクトコンバージョン方式を採用することが多くなった。
【0003】
上述の如く複数のチューナを有する受信機の場合の問題は、各チューナが受信動作に伴って発生するスプリアスである。各チューナは独立して動作するため、例えば衛星放送では950MHzから2150MHzまで、規定されているチャネルスパンでの値を取る。このとき、そのチューナの受信している周波数の条件によっては、一方が他方に妨害を与えることがある。特に、ダイレクトコンバージョン方式では局部発振器のチューナ部からの漏れは、両者が同一受信周波数で動作している場合には直接妨害波となる。また、例え同一でなくても、片方の周波数の1/2(又は2倍)等に当たる場合には、他方に対して受信妨害となる場合があり得る。従来、各チューナに対してシールドを施したりして漏れを生じさせない又は漏れを受けないように対策する必要がある。但し、複数のチューナが同一筐体に収められた1パック形態では、これを防止するシールドは大変困難である。
【0004】
図2は、2個のチューナを含む典型的な従来の受信機の構成を示すブロック図である。この受信機は、第1チューナ100、第2チューナ200およびCPU(中央処理装置)300により構成される。また、これらチューナ100、200は同一構成であり、それぞれ受信信号として無線周波数信号RF1、RF2が入力される。
【0005】
これら各チューナ100、200は、RF増幅器101、201、1対のマルチプライヤ(掛け算器)102−103、202−203、1対の増幅器104−105、204−205、デモジュレータ(復調器)106、206、可変周波数発振器110、210、π/2移相器111、211、増幅器112、212、可変分周器113、213、水晶振動子114、214、N分周器115、215、位相比較器116、216、低域通過フィルタ(LPF)117、217および可変容量ダイオード118、218により構成される。チューナ100、200は、同一構成であるので、以下、説明の便宜上第1チューナ100について説明する。
【0006】
発振器110、増幅器112、可変分周器113、水晶振動子114、N分周器115、位相比較器116、LPF117および可変容量ダイオード118は、周知のPLL(位相ロックループ)回路を構成する。また、可変容量ダイオード118を含む発振器110は、電圧制御発振器(VCO)を構成する。水晶振動子114の周波数をfrおよび分周器113の分周比をMとすると、このPLL回路により、発振器110の発振周波数f0は、frのM/N倍となるように動作する。従って、CPU300により分周器113の分周比Mを制御することにより、fr/N(=Δf)の整数倍で発振器110の周波数を適宜に選択可能である。また、マルチプライヤ102、103は、π/2(90°)移相器111により、それぞれ発振器110の出力信号と直角(Q)および同相(I)である相互に90°位相差を有する局部発振信号と入力受信信号とを掛け算して、PSKの信号からIQ検波信号が得られる。そして、デモジュレータ106により復調される。
【0007】
即ち、図2に示す受信機によると、受信したデータストリームに映像音声等に多重されたデータの中から番組と受信周波数の関係を抜き出すことができる。ユーザが選局する際の動作を説明する。ユーザがある番組を選局したと仮定する。ユーザが選択した番組を含む周波数を現在受信しているデータから探し出し受信動作に入る。CPU300は、受信周波数から分周器113の分周比Mを計算して、PLL回路の分周器113に送出する。これにより、水晶振動子114の発振周波数frをN分周器115によりN分周したfr/Nを1単位とする最小ステップで発振器110の発振周波数f0を変化できる。
【0008】
このPLL回路により、分周器113の出力とN分周器115の出力に位相差が生じると、位相比較器116により位相差に応じたパルスを出力させる。これをLPF117により積分して直流制御電圧(チューニング電圧)Vtを可変容量ダイオード118に出力し、VCOを構成する発振器110から所望の安定出力周波数f0の局部発振信号を得る。上述したIQ検波信号から、デインターリーブや各種誤り訂正処理を経てバックエンドへデータが送られる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
上述の如き複数のダイレクトコンバージョン式チューナを内蔵する従来の受信機では、局部発振器の周波数が同一又は所定関係にあるとき、受信妨害が生じるという課題があった。
【0010】
【発明の目的】
本発明は、従来技術の上述した課題に鑑みなされたものであり、相互に同一又は所定関係にある周波数受信時の受信品質低下を回避可能にするダイレクトコンバージョン式チューナを内蔵する受信機を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を可決するための手段】
前述の課題を解決するため、本発明によるダイレクトコンバージョン式チューナを内蔵する受信機は、次のような特徴的な構成を採用している。
【0012】
(1)各々受信信号に局部発振器から90°位相差を有する局部発振信号をマルチプライヤにて掛け算してIQ検波信号を得る複数のダイレクトコンバージョン式チューナを内蔵する受信機において、
前記複数のチューナのうち第1チューナの受信周波数が第2チューナの受信周波数により妨害を受ける周波数関係にあるとき、前記第2チューナの前記局部発振信号の発振周波数を最小単位で変更する周波数変更手段を備えるダイレクトコンバージョン式チューナを内蔵する受信機。
【0013】
(2)前記局部発振信号は、基準発振器、該基準発振器の発振周波数を1/N(Nは、正の整数)に分周するN分周器、前記局部発振信号を出力するVCO、該VCOの出力を1/M(Mは、正の整数)で分周する可変分周器、該可変分周器の出力と前記N分周器の出力とを比較して前記VCOに出力する位相比較器よりなるPLL回路により生成し、前記局部発振信号は、前記基準発振器の発振周波数の1/Nステップで変化する上記(1)のダイレクトコンバージョン式チューナを内蔵する受信機。
【0014】
(3)前記周波数変更手段は、前記第1チューナおよび前記第2チューナの受信周波数が上記周波数関係にあるとき、前記第1チューナおよび前記第2チューナの前記局部発振信号の発振周波数を相互に反対方向に変化させる上記(1)又は(2)のダイレクトコンバージョン式チューナを内蔵する受信機。
【0015】
(4)各々受信信号に局部発振器から90°位相差を有する局部発振信号をマルチプライヤにて掛け算してIQ検波信号を得る複数のダイレクトコンバージョン式チューナを内蔵する受信機において、
前記複数のチューナのうち第1チューナの受信周波数および第2チューナの受信周波数が同一であることを判定する一致判定手段と、該一致判定手段が前記両受信周波数が一致すると判定したとき、前記第2チューナの前記IQ検波信号を前記第1チューナの前記IQ検波信号に切り替える切替手段とを備え、前記一致判定手段が前記両受信周波数が一致すると判定したとき、前記第2チューナの前記局部発振器を停止する停止手段を更に備えるダイレクトコンバージョン式チューナを内蔵する受信機。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下、本発明によるダイレクトコンバージョン式チューナを内蔵する受信機の好適実施形態の構成および動作を、添付図面を参照して詳細に説明する。
【0018】
図1は、本発明によるダイレクトコンバージョン式チューナを内蔵する受信機の好適実施形態の主要部構成を示すブロック図である。この複数のダイレクトコンバージョン式チューナを内蔵する受信機は、第1チューナ10、第2チューナ30およびCPU50を備える点で、図2に示す従来の受信機と同様である。第1チューナ10および第2チューナ30は、実質的に同様構成である。しかし、後述する如く、第1チューナ10が基準(又は主)チューナであり、第2チューナ30が副(又は従)チューナであるので、構成上の僅かな相違点がある。
【0019】
先ず、第1チューナ10は、図2の従来技術と同様に、受信信号RF1が入力されるRF増幅器11、1対のマルチプライヤ12、13、1対の増幅器14、15、デモジュレータ16、PLL回路およびπ/2移相器21により構成される。ここで、PLL回路は、可変容量ダイオード28と共にVCOを構成する発振器20、増幅器22、可変分周器23、水晶振動子24、N分周器25、位相比較器26およびLPF27により構成される。VCOを構成する可変発振器20は、CPU50からの制御信号、即ち可変分周比データ(M)により、制御されるfr/Nの最小ステップで制御可能な局部発振周波数で局部発振信号を出力するよう構成されている。
【0020】
一方、第2チューナ30は、受信信号RF2が入力されるRF増幅器31、1対のマルチプライヤ32、33、1対の増幅器34、35、デモジュレータ36、PLL回路およびπ/2移相器41を含んでいる。PLL回路は、可変容量ダイオード48と共にVCOを構成する可変発振器40、増幅器42、可変分周43、水晶振動子44、N分周器45、位相比較器46およびLPF47を備える。更に、CPU50からの制御信号により発振器40をON/OFF制御する停止手段51を含むと共に、増幅器34、35とデモジュレータ36間に配置された1対の切替手段52、53を含んでいる。これら切替手段52、53は、CPU50からの切替制御信号により選択するセレクタであり、第2チューナ30のデモジュレータ36に、第2チューナ10又は第1チューナ10のIQ検波信号を選択的に入力する。
【0021】
次に、本発明による複数のダイレクトコンバージョン式チューナを内蔵する受信機の動作を説明する。通常状態では、第1チューナ10および第2チューナ30は、CPU50の制御下で、図2に示す従来の受信機と同様に動作する。制御手段であるCPU50は、これら第1チューナ10および第2チューナ30が受信しようとする受信信号RF1、RF2を監視する。そして、これら第1チューナ10および第2チューナ30のPLL回路を構成する可変分周器23、43に対応する分周比データM1、M2を送出する。その結果、これらPLL回路の発振器20、40は、それぞれ(M1/N)×frおよび(M2/N)×frの周波数である局部発振信号を出力する。この局部発振信号は、それぞれ直接およびπ/2移相器21、41により90°移相されて1対のマルチプライヤ12−13、32−33に入力され、それぞれの受信信号RF1、RF2と掛け算されてIQ検波信号が出力される。
【0022】
これら両チューナ10、30の受信周波数を監視しているCPU50が、両チューナ10、30の受信周波数が特定関係、例えば同一であると判定した場合には、上述の如く局部発振信号が妨害を生じ得る。そこで、CPU50は、第2チューナ30のON/OFF制御(停止)手段51に制御信号を送出し、PLL回路のVCOを構成する発振器40を停止(OFF)させる。更に、切替手段(セレクタ)52、53に対して切替制御信号を送出して、第2チューナ30のデモジュレータ36に第1チューナ10のIQ検波信号を迂回させて入力する。その結果、妨害を受けることなく又は受信品質を低下させることなく第1チューナ10および第2チューナ30が共に同一周波数の信号を受信することが可能になることが理解できよう。従って、CPU50は、チューナ10、30のPLL回路の可変分周器23、43の分周比を制御するのみならず、ON/OFF(停止)手段51および切替手段52、53の制御手段である。
【0023】
尚、図1に示す好適実施形態では、2個のチューナを内蔵する受信機の場合を説明したが、3個以上の複数個のチューナが内蔵される受信機の場合についても本発明が同様に適用可能であること勿論である。
【0024】
また、図1の好適実施形態では、第1チューナ10および第2チューナ30の受信周波数が同一である場合を説明した。しかし、本発明の他の実施形態では、複数のチューナの受信周波数が特定関係であって、相互に妨害を生じ得る場合にも対処可能である。この場合には、CPU50が各チューナ10、30の局部発振周波数を監視し、斯かる特定関係にある場合には可変分周器23又は43に対して送出する分周比データを最小単位で変化することにより、回避可能である。
【0025】
例えば、第1チューナ10のPLL回路を構成する可変分周器23および第2チューナ30のPLL回路を構成する可変分周器43の所定(正規)の分周比が、それぞれM1およびM2であり、この場合には局部部発振器20、40により妨害が発生する所定関係にあるとCPU50が判定したと仮定する。この状態が発生すると、CPU50は、一方のチューナである、例えば第2チューナ30の可変分周器43への分周比制御データを、正規のM2の代わりに(M2+1)又は(M2−1)に変更する。これにより、第2チューナ30の発振器40が発振する局部発振周波数は、fr/Nの最小ステップ(即ち、Δf)だけ高又は低周波数となり、両チューナ10、30の局部発振周波数が妨害を生じ得る所定関係でなくなる。従って、CPU50は、チューナ10、30の制御手段であり、各チューナ10、30のPLL回路を構成する可変分周器23、43に分周比データを送出するのみならず、両チューナ10、30の受信周波数関係を監視して、周波数を変更する。
【0026】
また、上述の例では、両チューナ10、30の局部発振周波数が所定関係であるとCPU50が判定した場合に、一方のチューナ(例えば第2チューナ30)の局部発振周波数のみを最小ステップで上下させたが、両チューナ10および30の局部発振器20および40の発振周波数を最小ステップで変更しても良い。上述の例で説明すると、第1チューナ10および第2チューナ30へのPLL回路を構成する可変分周器23、43へCPU50から送出される可変分周比データを、それぞれ(M1+1)と(M2−1)又は(M1−1)と(M2+1)の如く、相互に反対方向に最小ステップでずらせることにより、受信動作には実質的な影響を与えることなく、妨害による品質の低下を一層効果的に回避することが可能である。その理由は、相互に反対方向に最小ステップ(Δf)ずらせると、両者間の周波数差は、最小ステップの2倍(2Δf)となるためである。
【0027】
以上、本発明によるダイレクトコンバージョン式チューナを内蔵する受信機の好適実施形態の構成および動作を詳述した。しかし、斯かる実施形態は、本発明の単なる例示に過ぎず、何ら本発明を限定するものではない。本発明の要旨を逸脱することなく、特定用途に応じて種々の変形変更が可能であること、当業者には容易に理解できよう。
【0028】
【発明の効果】
以上の説明から理解される如く、本発明のダイレクトコンバージョン式チューナを内蔵する受信機によると、次の如き実用上の顕著な効果が得られる。即ち、複数のチューナが同一周波数に設定されたとき、VCOの停止(ON/OFF制御)手段およびIQ検波信号の切替手段を設ける比較的簡単な構成により、相互に妨害を生じさせるのを回避して受信品質の低下を回避することが可能である。また、CPU等の制御手段により予め想定可能な周波数関係を記憶させておくことにより(又はその都度判断させることにより)妨害を生じ得る局部発振周波数の関係となるとき、一方又は両チューナの局部発振周波数を最小ステップでずらせることにより、所定関係に設定されるのを回避して、受信品質の低下が回避可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるダイレクトコンバージョン式チューナを内蔵する受信機の好適実施形態の主要部構成を示すブロック図である。
【図2】従来の受信機の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
10、30チューナ
12、13、32,33 マルチプライヤ
16、36 デモジュレータ
20、40 局部発振器
23、43 可変分周器
50 CPU(制御手段)
51 局部発振器停止手段
52、53 切替手段
Claims (4)
- 各々受信信号に局部発振器から90°位相差を有する局部発振信号をマルチプライヤにて掛け算してIQ検波信号を得る複数のダイレクトコンバージョン式チューナを内蔵する受信機において、
前記複数のチューナのうち第1チューナの受信周波数が第2チューナの受信周波数により妨害を受ける周波数関係にあるとき、前記第2チューナの前記局部発振信号の発振周波数を最小単位で変更する周波数変更手段を備えることを特徴とするダイレクトコンバージョン式チューナを内蔵する受信機。 - 前記局部発振信号は、基準発振器、該基準発振器の発振周波数を1/N(Nは、正の整数)に分周するN分周器、前記局部発振信号を出力するVCO、該VCOの出力を1/M(Mは、正の整数)で分周する可変分周器、該可変分周器の出力と前記N分周器の出力とを比較して前記VCOに出力する位相比較器よりなるPLL回路により生成し、前記局部発振信号は、前記基準発振器の発振周波数の1/Nステップで変化することを特徴とする請求項1に記載のダイレクトコンバージョン式チューナを内蔵する受信機。
- 前記周波数変更手段は、前記第1チューナおよび前記第2チューナの受信周波数が上記周波数関係にあるとき、前記第1チューナおよび前記第2チューナの前記局部発振信号の発振周波数を相互に反対方向に変化させることを特徴とする請求項1又は2に記載のダイレクトコンバージョン式チューナを内蔵する受信機。
- 各々受信信号に局部発振器から90°位相差を有する局部発振信号をマルチプライヤにて掛け算してIQ検波信号を得る複数のダイレクトコンバージョン式チューナを内蔵する受信機において、
前記複数のチューナのうち第1チューナの受信周波数および第2チューナの受信周波数が同一であることを判定する一致判定手段と、該一致判定手段が前記両受信周波数が一致すると判定したとき、前記第2チューナの前記IQ検波信号を前記第1チューナの前記IQ検波信号に切り替える切替手段とを備え、前記一致判定手段が前記両受信周波数が一致すると判定したとき、前記第2チューナの前記局部発振器を停止する停止手段を更に備えることを特徴とするダイレクトコンバージョン式チューナを内蔵する受信機。
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