JP4089669B2 - 電子チューナ - Google Patents

Description

本発明は、テレビ放送波帯に近接するとともに、このテレビ放送波帯のどのテレビ放送波より大きなレベルで入力される妨害信号が含まれた高周波信号を受信する電子チューナとこれを用いた携帯機器に関するものである。

以下、従来の電子チューナについて説明する。従来の電子チューナは、金属製のケース内に、テレビ放送波が入力される入力端子と、この入力端子に入力された信号が供給されるとともに前記テレビ放送波帯の信号を通過させる入力フィルタと、この入力フィルタの出力が一方の入力に供給されるとともに他方の入力には局部発振器の出力が接続された混合器と、この混合器の出力が接続された中間周波数フィルタと、この中間周波数フィルタの出力が供給される出力端子とが設けられたものであった。

なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
特開２０００−１３３５７号公報

しかしながらこのような従来の電子チューナでは、この電子チューナが受信するテレビ放送波帯の近傍に大電力の妨害信号（例えば携帯電話機の送信信号）が存在すると、この妨害信号のためテレビ放送波が受信し難いという問題があった。即ち、電子チューナには受信帯域を通過させる入力フィルタが挿入されてはいるが、テレビ放送波帯近傍に大電力の妨害信号が存在するとこの入力フィルタの減衰特性のみでは阻止しきれなかった。

そこで本発明は、この問題を解決したもので、受信帯域に近接した大電力妨害信号の入力を阻止することができる電子チューナとこれを用いた携帯機器を提供することを目的としたものである。

この目的を達成するために本発明は、携帯電話機に組み込まれるとともに金属製のケースに収納されたテレビ信号を受信する電子チューナ部を有し、この電子チューナ部は、テレビ受信用アンテナからのテレビ放送信号が入力される入力端子と、この入力端子に入力された信号が供給されるとともに前記テレビ放送信号を通過させる入力フィルタと、この入力フィルタの出力が一方の入力に供給されるとともに他方の入力には局部発振器の出力が接続される混合器と、この混合器の出力が接続された中間周波数フィルタと、この中間周波数フィルタの出力が供給される出力端子とを備え、前記テレビ受信用アンテナと前記電子チューナ部の前記入力端子との間に前記携帯電話機の送信部から出力される送信信号を阻止するノッチフィルタを挿入する。
これにより、初期の目的を達成することができる。

以上のように本発明は、携帯電話機に組み込まれるとともに金属製のケースに収納されたテレビ信号を受信する電子チューナ部を有し、この電子チューナ部は、テレビ受信用アンテナからのテレビ放送信号が入力される入力端子と、この入力端子に入力された信号が供給されるとともに前記テレビ放送信号を通過させる入力フィルタと、この入力フィルタの出力が一方の入力に供給されるとともに他方の入力には局部発振器の出力が接続される混合器と、この混合器の出力が接続された中間周波数フィルタと、この中間周波数フィルタの出力が供給される出力端子とを備え、前記テレビ受信用アンテナと前記電子チューナ部の前記入力端子との間に前記携帯電話機の送信部から出力される送信信号を阻止するノッチフィルタを挿入する。
これにより、携帯電話用アンテナからの送信信号がテレビ受信用アンテナに飛び込んだとしても、ノッチフィルタにより電子チューナ部への入力を阻止することができ、テレビ受信品質の劣化を防止できる。

また、このノッチフィルタは、入力の近傍に挿入されているので、妨害信号はこのノッチフィルタ以降へは伝達されない。従って、クリアな音声や美しい映像を楽しむことができる。

（実施の形態１）
以下、図面に基づいて本実施の形態における電子チューナを説明する。図１において、１はテレビ放送波（ＶＨＦ放送波、ＵＨＦ放送波）が入力される入力端子である。この入力端子１はテレビ放送波を通過させるとともに、妨害波信号（例えば、８３０ＭＨｚの携帯電話機の送信部の信号）の通過を阻止するノッチフィルタ（トラップフィルタ或いは吸収型フィルタともいう）２の一方の端子に接続されている。このノッチフィルタ２の他方の端子は、テレビ放送波帯を通過させる入力フィルタ３の一方の端子に接続されている。この入力フィルタ３は、本実施の形態ではローパスフィルタを用いている。しかし、これはローパスフィルタに限ることはなく、バンドパスフィルタで有っても良い。

そして、この入力フィルタ３の他方の端子は、高周波増幅器４を介して混合器５の一方の入力に接続されている。また、この混合器５の他方の入力にはＰＬＬ回路６で制御された局部発振器７の出力が接続されている。

混合器５の出力は中間周波数フィルタ８と中間周波数増幅器９を介して出力端子１０に接続されている。１１はデータ入力端子であり、ＰＬＬ回路６に接続されている。そして、これらの回路は金属製のケース１２内に収納されている。

ここで、重要なことは、ノッチフィルタ２は入力端子１に近接（少なくとも受信周波数の８分の１波長以下）して設けておくことである。即ち、入力端子１とノッチフィルタ２との配線の距離は、ノッチフィルタ２とこのノッチフィルタ２に接続される次の回路（本実施の形態では入力フィルタ３）とを結ぶ配線距離より短くしておくことが重要である。これはノッチフィルタ２を入力端子１から少なくとも受信最高周波数の８分の１波長以下にしておくことにより、どの受信周波数においてもこのノッチフィルタ２から入力端子１までの配線がアンテナとなって、他の回路へ妨害信号を放射させないようにするためである。

このことにより、入力端子１に妨害信号が入力しても、先ず最初にこのノッチフィルタ２で除去され、この妨害信号が入力フィルタ３以降に伝達されないようにするためである。なお、このノッチフィルタ２を金属製の仕切板１３で囲っておけば、更に妨害信号の（入力フィルタ３以降への）入力を阻止することができる。

ここで、図２を用いて、携帯電話機にテレビ放送受信機の電子チューナが組み込まれた携帯機器におけるテレビ放送波帯と妨害信号の関係を説明する。図２において、１５はＶＨＦ放送波の放送波帯の一例であり、９０ＭＨｚ〜２２０ＭＨｚの帯域を有している。１６はＵＨＦ放送波の放送波帯の一例であり、４７０ＭＨｚ〜７７０ＭＨｚの帯域を有している。

１７は、携帯電話機の送信部の信号の一例であり、８３０ＭＨｚの周波数で、その電界強度は入力端子１において１４ｄＢｍ以上のレベルになることもある。そして、この信号１７は、ＵＨＦ放送波帯１６の最上位のチャンネル（６２ｃｈ）に非常に近接しているとともに、この最上位チャンネルに比べて非常に大きなレベルとなる。即ち、この信号１７は、テレビ放送の受信に対しては除去することが難しい妨害信号となる。

このような大きな妨害信号がテレビ放送波に近接して存在すると、入力フィルタ３ではその全てを除去することは困難である。即ち、ＵＨＦ放送波帯１６の最上位のチャンネルと信号１７との間には６０ＭＨｚ間隔２０しかなく、入力フィルタ３の減衰特性３ａでは全てを除去することができない。即ち、図２に示すように、信号１７に対しては３ｂ程度の減衰しか得ることができない。従って、このような大きな妨害信号が電子チューナの高周波増幅器４や混合器５に入力されると、これらの高周波増幅器４や混合器５が歪んでしまい希望信号を直線的に歪み無く増幅したり、混合したりすることができなくなる。

また、ＡＧＣ回路等に入力された場合には、この大入力の妨害信号でＡＧＣ動作が支配され、本来の信号の増幅レベルは非常に小さいものになってしまう。即ち、テレビ放送波等の受信において、この妨害信号が存在するとクリアな音声や美しい映像を楽しむことができなくなるものである。

１８，１９も、夫々異なるタイプの携帯電話機の送信部が出力する信号の一例であり、夫々１．５ＧＨｚと１．９ＧＨｚの周波数で、その電界強度は入力端子１において１４ｄＢｍ以上のレベルになることもある。これらの信号１８，１９もテレビ放送波に対しては妨害信号となる。しかし、これらの信号１８，１９は、信号１７に比べればテレビ放送波帯から離れているので、その影響は少ない。即ち、性能の良い入力フィルタ３を用いれば除去が可能な場合もある。

このように、携帯電話機にテレビ受信機が内蔵された携帯機器においては、携帯電話機の送信部からの信号がテレビ放送の受信に対しては妨害信号となる。そして、この妨害信号のレベルは、携帯電話機の送信部の近傍に電子チューナが存在するため、テレビ放送波の１０００倍以上の大きなレベルになることもある。即ち、電波の強さは距離の二乗に反比例するので、距離が近ければ、例え小さな出力であってもそれは無視することができなくなるものである。なお、図２において、横軸２１は周波数（ＭＨｚ）であり、縦軸２２はレベル（ｄＢ）である。

次に、携帯電話機にテレビ受信機が内蔵された携帯機器において、妨害信号となる信号１７を除去するノッチフィルタ２について説明する。図３において、２ａはノッチフィルタ２の一方の端子（入力）であり、２ｂはノッチフィルタ２の他方の端子（出力）である。そして、この一方の端子２ａと他方の端子２ｂとの間には、夫々妨害信号の通過を阻止する第１のノッチフィルタ２５と第２のノッチフィルタ２６とが直列に接続されている。

また、第１のノッチフィルタ２５の入力（２ａ）とグランドとの間と、第１のノッチフィルタ２５と第２のノッチフィルタ２６の接続点（２ｃ）と、第２のノッチフィルタ２６の出力（２ｂ）の夫々とグランドとの間には、妨害信号を減衰させる第３のノッチフィルタ２７と、第４のノッチフィルタ２８と、第５のノッチフィルタ２９が夫々接続されている。

ここで、第１のノッチフィルタ２５は、１．２ｎＨのインダクタ２５ａと３０ｐＦのコンデンサ２５ｂが並列接続されて８３９ＭＨｚの周波数の通過を阻止するように構成されている。同様に、第２のノッチフィルタ２６は、１．２ｎＨのインダクタ２６ａと２７ｐＦのコンデンサ２６ｂが接続されて８８５ＭＨｚの周波数の通過を阻止するように構成されている。

また、第３のノッチフィルタ２７は、８２ｎＨのインダクタ２７ａと０．４ｐＦのコンデンサ２７ｂが直列接続されて８７９ＭＨｚの周波数を減衰させるように構成されている。同様に、第４のノッチフィルタ２８は、４７ｎＨのインダクタ２８ａと０．７５ｐＦのコンデンサ２８ｂが直列接続されて８４８ＭＨｚの周波数を減衰させるように構成されている。また、第５のノッチフィルタ２９は、４７ｎＨのインダクタ２９ａと０．７５ｐＦのコンデンサ２９ｂが直列接続されて８４８ＭＨｚの周波数を減衰させるように構成されている。

図４は、以上のように構成されたノッチフィルタ２の特性曲線３１である。図４に示すように、ＵＨＦ放送波帯１６の最上位チャンネルの周波数７７０ＭＨｚ（ポイント３２が７７０ＭＨｚを示す）までは、略平坦な特性を示している。そして、妨害信号としての信号１７の存在する周波数８３０ＭＨｚ（ポイント３３が８３０ＭＨｚを示す）では、約１００ｄＢの急激な減衰特性を示している。

従って、このようなノッチフィルタ２を用いることにより、ＵＨＦ放送波帯１６の最上位のチャンネルまでは略減衰なく通過させるとともに信号１７（妨害信号）に対しては約１００ｄＢの減衰をさせることができる。

ここで重要なことは、このノッチフィルタ２は入力（本実施の形態では入力端子１）に近接して設けることである。このことにより、妨害信号を除去することができる。なお、図４において、横軸３４は周波数（ＭＨｚ）であり、縦軸３５は減衰量（ｄＢ）である。

（実施の形態２）
図５は、実施の形態２における携帯機器のブロック図であり、携帯電話機に本発明の電子チューナを用いたテレビ受信機を同一のケース内に収納したものである。なお、同一のものについては同一符号を付して説明を簡略化している。

図５において、４１はテレビ受信用アンテナであり、このテレビ受信用アンテナ４１は、テレビ受信機を構成するとともに金属製のケース４２ａに収納された電子チューナ４２の入力端子４３に接続されている。そして、この入力端子４３は本発明のノッチフィルタ２に接続されている。ここで、重要なことは、このノッチフィルタ２は入力端子４３に近接（少なくとも受信周波数の８分の１以下）して配置することである。このことにより、妨害信号が電子チューナ４２の他の回路に入力することを効率良く防止することができる。なお、このノッチフィルタ２を金属製の仕切り板で囲うと益々その効果が向上する。

ノッチフィルタ２の出力は、ローパスフィルタで構成された入力フィルタ３と高周波増幅器４を介して混合器４４の一方の入力に接続されている。そして、この混合器４４の他方の入力にはＰＬＬ回路４５で制御された局部発振器４６の出力が接続されている。また、この混合器４４の出力はバンドパスフィルタ４７を介して混合器４８の一方の入力に接続されるとともに他方の入力にはＰＬＬ回路４５で制御された局部発振器４９の出力が接続されている。また、この混合器４８の出力はバンドパスフィルタ５０を介して電子チューナ４２の出力端子５１に接続されている。

そして、この出力端子５１はテレビ用復調回路５２と復号化回路５３を介して液晶で構成された映像表示部５４に接続されている。また、この復号化回路５３の出力はスピーカ又はイヤホーンで構成された音声出力部５５にも接続されている。

以上のようにして、テレビ受信機部が構成されている。なお、復号化回路５３と映像表示部５４と音声出力部５５は後述する携帯電話機部と共用である。５６も携帯受信機部と共用の制御部であり、この制御部５６はＰＬＬ回路４５に接続されて選局動作を行う。また、混合器４８ではダイレクトコンバージョンを行っている。

６１は、携帯電話用アンテナであり、この携帯電話用アンテナ６１は、携帯受信機を構成する電話用の送受信部６２の入出力端子６３に接続されている。この入出力端子６３はアンテナスイッチ６４の共通端子に接続されている。このアンテナスイッチ６４の一方の端子は低雑音増幅器６５を介して混合器６６の一方の入力に接続されるとともに、他方の入力にはＰＬＬ回路６７で制御された局部発振器６８の出力が接続されている。

また、この混合器６６の出力はバンドパスフィルタ６９を介して混合器７０の一方の入力に接続されるとともに、他方の入力にはＰＬＬ回路６７で制御された局部発振器７１の出力が接続されている。そして、この混合器７０の出力は電話用復調回路７２を介して送受信部６２の出力端子７３に接続されている。この出力端子７３は復号化回路５３を介して映像表示部５４と、音声出力部５５に接続されている。

７４は、キーボードとマイクロホンで構成された音声・データ入力部であり、この音声・データ入力部７４の出力は符号化回路７５を介して送受信部６２の入力端子７６に接続されている。この入力端子７６は変調回路７７の一方の入力に接続されるとともに、他方の入力にはＰＬＬ回路７８で制御された局部発振器７９の出力が接続されている。そして、この変調回路７７の出力は混合器８０の一方の入力に接続されるとともに、他方の入力には、ＰＬＬ回路６７で制御された局部発振器６８の出力が接続されている。そして、この混合器８０の出力は電力増幅器８１を介してアンテナスイッチ６４の他方の端子に接続されている。また、制御部５６の出力はＰＬＬ回路６７と７８に接続されており、この制御部５６から出力される信号で、携帯電話機部の受信周波数と送信周波数を決定している。

ここで、復号化回路５３と符号化回路７５とで信号処理部８２を形成し、低雑音増幅器６５と混合器６６および７０とバンドパスフィルタ６９と電話用復調回路７２とで受信部８３を形成している。また、変調回路７７と混合器８０と電力増幅器８１とで送信部８４を形成している。

以上のように構成された携帯機器において、音声・データ入力部７４から入力された信号は、符号化回路７５で符号化される。そして、この符号化された信号は変調回路７７で変調され、混合器８０で混合されて搬送波となり、電力増幅器８１で電力増幅された後、携帯電話用アンテナ６１から電波となって放射される。

この電波の出力レベルは、テレビ放送の放送局から放射される電波の出力レベルと比べたら極端に小さい。しかし、テレビ受信用アンテナ４１は、テレビ局のアンテナに対して極めてこの携帯電話用アンテナ６１の近くに配置されており、電子チューナ４２にとっては大電力の妨害信号となる。しかも、この携帯電話用アンテナ６１から放射される電波の周波数は、実施の形態１で述べたように、ＵＨＦ放送波帯１６の最上位チャンネルに極めて近接しているので、電子チューナ４２にとっては極めて大きな妨害信号となる。しかしながら、本実施の形態では、入力端子４３の近傍にこの妨害信号を除去するノッチフィルタ２を有しているので、この妨害信号が電子チューナ４２に与える影響は極めて少なくなり、同一ケース内に収納された携帯電話機部の影響を受けることなく、テレビ受信を楽しむことができる。

（実施の形態３）
図６は、実施の形態３における携帯機器のブロック図であり、この携帯機器は携帯電話機部に本発明の電子チューナを用いたテレビ受信機部を同一のケースに収納したものである。なお、同一のものについては同一符号を付して説明を簡略化している。

従って、図６においては、実施の形態２と異なるところのみ説明する。即ち、図６において、電圧で除去周波数が制御できるノッチフィルタ８５を設け、ＰＬＬ回路６７の出力をこのノッチフィルタ８５の制御端子に接続線８６で接続したものである。このノッチフィルタ８５は、初段のフィルタを構成するキャパシタ（実施の形態１におけるコンデンサ２７ｂ）をバリキャップダイオードで構成したものである。これは、最初のフィルタ（実施の形態１におけるインダクタ２７ａとキャパシタ２７ｂの直列接続体で形成されるフィルタ）で妨害信号の周波数を正確に減衰させて、それ以降への伝達を防止するためである。

従って、制御部５６でＰＬＬ回路６７を制御して送信部８４から出力される周波数を変えると、この周波数に連動してノッチフィルタ８５の減衰周波数が変わることになる。即ち、送信部８４から出力される周波数が変わっても、それに連動してノッチフィルタ８５の減衰周波数が変わるので、電子チューナ８７では良好なテレビ放送の受信が可能となる。なお、８７ａは電子チューナ８７が収納された金属製のケースである。

（実施の形態４）
図７は、実施の形態４における携帯機器のブロック図であり、この携帯機器は携帯電話機部に本発明の電子チューナを用いたテレビ受信機部を同一のケースに収納したものである。なお、同一のものについては同一符号を付して説明を簡略化している。

従って図７においては、実施の形態２と異なるところのみ説明する。即ち、図７において、９０は、実施の形態２における電子チューナ４２からノッチフィルタ２を除去したものである。即ち、電子チューナ９０の入力端子４３は直接入力フィルタ３に接続されている。その他については、電子チューナ４２と同様である。

実施の形態４におけるノッチフィルタ２は、テレビ受信用アンテナ４１に近接して接続され、その出力は高周波増幅器９１を介して電子チューナ９０の入力端子４３に接続されている。そして、このノッチフィルタ２と高周波増幅器９１とは金属製のシールドケース９３ａに収納されて、アクティブアンテナブロック９３を形成している。そしてこのアクティブアンテナブロック９３は入力端子４３の近傍に配置されている。

この場合においても、テレビ用アンテナ４１とノッチフィルタ２との距離は、ノッチフィルタ２と入力端子４３との間の距離より短くしておくことが重要である。このように配置することにより、携帯電話用アンテナ６１から放射される信号の入力を阻止して、良好なテレビ受信を楽しむことができる。

なお、この電子チューナ９０は金属製のケース９０ａ内に収納されている。そして、アクティブアンテナブロック９３のシールドケース９３ａとテレビ受信用アンテナ４１との間にフェライトを挿入しており、テレビ受信用アンテナ４１の感度を向上させている。

（実施の形態５）
図８は、実施の形態５における携帯機器のブロック図であり、この携帯機器は携帯電話機器部に本発明の電子チューナを用いたテレビ受信機部を同一のケースに収納したものである。なお、同一のものについては同一符号を付して説明を簡略化している。

従って図８において、実施の形態３、４と異なるところのみ説明する。また、実施の形態５はアクティブアンテナブロック９５にノッチ周波数を可変することができるノッチフィルタ８５を用いた外は実施の形態４と略同様である。即ち、図８において、電圧で減衰周波数が制御できるノッチフィルタ８５を設け、ＰＬＬ回路６７からこのノッチフィルタ８５の制御端子に接続線８６で接続したものである。

従って、制御部５６でＰＬＬ回路６７を制御して送信部８４から出力される周波数を変えると、この周波数に連動してノッチフィルタ８５の減衰周波数が変わることになる。即ち、送信部８４から出力される周波数が変わると、それに連動してアクティブアンテナブロック９５のノッチフィルタ８５の周波数が変わるので、良好なテレビ放送の受信ができる。

なお、この電子チューナ９０は金属製のケース９０ａ内に収納されている。また、アクティブアンテナブロック９５のシールドケース９５ａとテレビ受信用アンテナ４１との間にフェライトを挿入することにより、テレビ受信用アンテナ４１の感度を向上させることができる。

本発明にかかる電子チューナは、受信帯域に近接する大電力の妨害波信号を除去することができるので、携帯電話機等に内蔵される電子チューナとして有用である。

本発明の実施の形態１における電子チューナのブロック図 同、テレビ放送波帯と妨害信号の関係図 同、ノッチフィルタの回路図 同、特性曲線図 同、実施の形態２における本発明の電子チューナを用いた携帯機器のブロック図 同、実施の形態３における携帯機器のブロック図 同、実施の形態４における携帯機器のブロック図 同、実施の形態５における携帯機器のブロック図

符号の説明

１ 入力端子
２ ノッチフィルタ
３ 入力フィルタ
５ 混合器
７ 局部発振器
８ 中間周波数フィルタ
１０ 出力端子
１２ ケース
１５ ＶＨＦ放送波帯
１６ ＵＨＦ放送波帯
１７ 信号
１８ 信号
１９ 信号

Claims (4)

1. 携帯電話機に組み込まれるとともに金属製のケースに収納されたテレビ放送信号を受信する電子チューナ部を有し、この電子チューナ部は、テレビ受信用アンテナからのテレビ放送信号が入力される入力端子と、この入力端子に入力された信号が供給されるとともに前記テレビ放送信号を通過させる入力フィルタと、この入力フィルタの出力が一方の入力に供給されるとともに他方の入力には局部発振器の出力が接続される混合器と、この混合器の出力が接続された中間周波数フィルタと、この中間周波数フィルタの出力が供給される出力端子とを備え、前記テレビ受信用アンテナと前記電子チューナ部の前記入力端子との間に前記携帯電話機の送信部から出力される送信信号を阻止するノッチフィルタが挿入された電子チューナ。
2. 前記ノッチフィルタは、入力と、出力と、複数個のノッチフィルタから構成され、この複数個のノッチフィルタの第１のノッチフィルタは前記入力とグランド間にインダクタンスとバリキャップダイオードが直列接続され、前記第１のノッチフィルタによるノッチ周波数が前記送信信号の周波数に連動して制御される請求項１に記載の電子チューナ。
3. 前記ノッチフィルタの出力は、高周波増幅器を介して前記入力端子に接続される請求項１に記載の電子チューナ。
4. 前記ノッチフィルタと前記高周波増幅器とは、金属製のシールドケースに収納された請求項３に記載の電子チューナ。

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