JP4332464B2

JP4332464B2 - 地上デジタルテレビ放送受信チューナ

Info

Publication number: JP4332464B2
Application number: JP2004129828A
Authority: JP
Inventors: 武男鈴木
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 2004-04-26
Filing date: 2004-04-26
Publication date: 2009-09-16
Anticipated expiration: 2024-04-26
Also published as: JP2005311965A

Description

本発明は、地上デジタルテレビ放送を受信するためのチューナに関する。

従来の地上デジタルテレビ放送受信チューナの構成を図２に示す。図２において、アンテナ１にはバンドパスフィルタ２とトラップ回路３とが順次縦続的に接続される。バンドパスフィルタ２は特定チャンネルであるＶＨＦ帯のチャンネル７（日本チャンネル）における一部の帯域（１８８ＭＨｚ〜１９２ＭＨｚ）を通過帯域とし、トラップ回路３は上記の帯域に対してイメージ周波数となる帯域（本発明ではおよそ１６ＭＨｚ以上高い２０４ＭＨ〜２０８ＭＨ）を少なくとも減衰する。そして、チャンネル７の上記の帯域１８８ＭＨｚ〜１９２ＭＨｚにデジタル放送信号が割り当てられる。

チャンネル７の全体の帯域は、１８８ＭＨ〜１９４ＭＨｚであるが、隣接するチャンネル８の帯域が１９２ＭＨｚ〜１９８ＭＨｚであるので、１９２ＭＨｚ〜１９４ＭＨｚの帯域が隣接する二つのチャンネルによって共用される。従って、チャンネル８が通常のアナログテレビジョン信号の放送に使用された場合には、チャンネル７の非共用の帯域１８８ＭＨ〜１９２ＭＨに８つのセグメントが配列され、それらのセグメントにデジタル放送信号が割り当てられる。そして、１つのセグメント又は隣接する３つのセグメントによって１つの放送内容が送信される。なお、１セグメント当たりの帯域は４２８．５７ＫＨｚである。

８つのセグメントに割り当てられたデジタル放送信号は高周波増幅器４によって増幅され、次いで第一の混合器５に入力される。第一の混合器５には第一の局部発振器６から局部発振信号が供給される。そして、８つのセグメントの中の１つまたは隣接する３つが所望のセグメントとして選択され、選択されたセグメントの中心周波数が８．１２６９３ＭＨｚ（中間周波数とする）となるように周波数変換される。このためには、第一の局部発振器の発振周波数を少なくとも１９６ＭＨｚから２００．２ＭＨｚの範囲を、少なくとも４２８．５７ＫＨｚの整数分の１のステップで変化させればよい。実際には、干渉回避のために１４２．８５ＫＨｚ（＝４２８．５７／３）のステップで変化させている。この周波数の変化をＰＬＬ回路７によって制御するので、ＰＬＬ回路７にはセグメントを選択するためのデータＤが入力される。

なお、上記の中間周波数８．１２６９３ＭＨｚはデジタル放送信号を復調する際のフーリエ変換用のサンプリング周波数に等しいので、デジタル放送信号に含まれる情報が欠落することなく復調できる。

第一の混合器５の次段にはバンドパスフィルタで構成される二つのセグメントフィルタ９、１０が並設され、切替手段８によっていずれかが第一の混合器５に択一的に接続される。第一のセグメントフィルタ９の通過帯域は１つのセグメントの帯域に相当（およそ４３０ＫＨｚ）し、第二のセグメントフィルタ１０の通過帯域は隣接する３つのセグメントの帯域に相当（およそ１．２９ＭＨｚ）する。そして、第一の混合器５から１つのセグメントが選択されたときには、第一のセグメントフィルタ９が第一の混合器５に接続され、隣接する３つのセグメントが選択された時には第二のセグメントフィルタ１０が第一の混合器５に接続される。

なお、各セグメントフィルタ９、１０の次段にはそれぞれＡ／Ｄ変換器１１、１２が接続されて、選択されたセグメントに割り当てられたデジタル放送信号がデジタルのベースバンド信号に変換される（例えば、特許文献１参照。）。

特願２００１−２３１２３１号（特開２００３−４６８８４号公報）（図１）

最近では、上記に説明したチャンネル７以外にも、ＵＨＦ帯で多くのチャンネルでデジタル放送が開始されようとしている。ＵＨＦ帯で放送される予定のチャンネルは主にチャンネル４５以下であり、これら放送予定の各チャンネルの帯域のほぼ中心に、デジタルの音声信号や、簡易データ、低解像度の映像信号が重畳される。

本発明は、ＵＨＦ帯の複数の特定チャンネルの地上デジタル放送を優れた妨害耐性で受信でき、しかも低電圧で駆動できる地上デジタル放送受信チューナを提供することを目的とする。

本発明は上記課題に対して、少なくとも地上デジタル放送チャンネルが配列されたＵＨＦ放送帯の信号を第１の中間周波信号に変換する第１のミキサと、前記第１のミキサに第１の局部発振信号を供給する発振部とを備え、前記ＵＨＦ放送帯をバンド内の最高周波数と最低周波数との比が１．２以下となるように複数のバンドに分割すると共に、可変同調するＵＨＦ入力同調回路を前記各バンド毎に設け、前記各ＵＨＦ入力同調回路から出力される信号を択一的に前記第１のミキサに入力し、前記発振部には前記各バンドに対応した複数の発振回路を設け、各バンドに対応した前記発振回路から前記第１の局部発振信号を前記第１のミキサに供給し、前記各ＵＨＦ入力同調回路と前記各発振回路とに共通の同調電圧を供給した。

また、地上デジタル放送チャンネルが配列されたＶＨＦ放送帯の信号を分波器によって分離し、前記ＶＨＦ放送帯の信号に同調するＶＨＦ入力同調回路を設け、前記ＶＨＦ入力同調回路から出力される信号を前記第１のミキサに入力するときには、１つの前記発振回路から出力される前記第１の局部発振信号を分周して前記第１のミキサに入力した。

また、前記第１の中間周波信号が入力される２つの第２のミキサと、前記発振回路を制御するＰＬＬ回路と、前記ＰＬＬ回路に基準信号を供給する基準発振回路とを設け、前記基準信号を逓倍すると共に位相が互いに９０°異なる第２の局部発振信号を生成してそれぞれ前記第２のミキサに供給した。

また、前記第１の中間周波信号の周波数を５７ＭＨｚとし、前記第２の局部発振信号の周波数を５６ＭＨｚとした。

また、前記ＵＨＦ放送帯をチャンネル１３からチャンネル２８までの第１のバンドと、チャンネル２９からチャンネル４５までの第２のバンドとに分割し、前記ＶＨＦ放送帯のデジタル放送チャンネルをチャンネル７とした。

請求項１の発明によれば、ＵＨＦ放送帯をバンド内の最高周波数と最低周波数との比が１．２以下となるように複数のバンドに分割すると共に、可変同調するＵＨＦ入力同調回路を各バンド毎に設け、各ＵＨＦ入力同調回路から出力される信号を択一的に第１のミキサに入力し、各バンドに対応した発振回路から第１の局部発振信号を第１のミキサに供給し、各ＵＨＦ入力同調回路と各発振回路とに共通の同調電圧を供給したので、電池等の低電圧の電源を使用しても各バンドの信号に同調して希望のデジタル放送を受信できる。また、各バンドに対応した可変同調回路を設けているので、イメージ妨害を軽減できる。

また、請求項２の発明によれば、地上デジタル放送チャンネルが配列されたＶＨＦ放送帯の信号を分波器によって分離し、ＶＨＦ放送帯の信号に同調するＶＨＦ入力回路を設け、ＶＨＦ入力同調回路から出力される信号を第１のミキサに入力するときには、１つの発振回路から出力される第１の局部発振信号を分周して第１のミキサに入力したので、専用の発振回路を設けなくともＶＨＦ放送帯のデジタル放送を受信できる。

また、請求項３の発明によれば、第１の中間周波信号が入力される２つの第２のミキサと、発振回路を制御するＰＬＬ回路と、ＰＬＬ回路に基準信号を供給する基準発振回路とを設け、基準信号を逓倍すると共に位相が互いに９０°異なる第２の局部発振信号を生成してそれぞれ第２のミキサに供給したので、基準発振回路をもとにして第１のミキサと第２のミキサとに局部発振信号を供給してデジタル放送を受信できる。

また、請求項４の発明によれば、第１の中間周波信号の周波数を５７ＭＨｚとし、第２の局部発振信号の周波数を５６ＭＨｚとしたので、第２の中間周波信号が１ＭＨｚとなり、Ａ／Ｄ変換がし易くなる。

また、請求項５の発明によれば、ＵＨＦ放送帯をチャンネル１３からチャンネル２８までの第１のバンドと、チャンネル２９からチャンネル４５までの第２のバンドとに分割し、ＶＨＦ放送帯のデジタル放送チャンネルをチャンネル７としたので、現在計画されている地上デジタル放送の大多数のチャンネルを受信できる。

アンテナに接続される入力端子２１に入力されたＶＨＦ帯からＵＨＦ帯にわたる高周波受信信号は分波器２２によって複数の受信バンドに分離される。この実施形態では、ＵＨＦ放送帯のチャンネル１３からチャンネル２８までの第１のＵＨＦバンドとチャンネル２９からチャンネル４５までの第２のＵＨＦバンドとＶＨＦバンドとに分離される。これら各バンドには地上デジタルテレビ信号を送るチャンネルが含まれる。この地上デジタルテレビ信号はそのチャンネルの帯域のほぼ中央に設けられた１乃至３のセグメント（１セグメント当たりの帯域は４３０ＫＨｚ）に重畳されている。なお、ＶＨＦ帯では、現段階ではチャンネル７に重畳される。

分波器２２には各バンドに同調するＵＨＦ入力同調回路２３、２４とＶＨＦ入力同調回路２５とが接続される。第１のＵＨＦバンドに同調する第１のＵＨＦ入力同調回路２３は少なくともチャンネル１３の中心周波数４７３ＭＨｚ〜チャンネル２８の中心周波数５６３ＭＨｚの範囲で同調周波数が変化し、第２のＵＨＦバンドに同調する第２のＵＨＦ入力同調回路２４は少なくともチャンネル２９の中心周波数５６９ＭＨｚ〜チャンネル４５の中心周波数６６５ＭＨｚの範囲で同調周波数が変化する。従って、同調周波数の変化比は１．２以下である。第１及び第２のＵＨＦ同調回路２３、２４にはバラクタダイオードが設けられ、このバラクタダイオードに印加される同調電圧によって同調周波数が変わるが、バラクタダイオードに要求される容量値の変化比は２倍程度あれば問題ない。また、ＶＨＦ入力同調回路２５はチャンネル７の中心周波数１９１ＭＨｚに同調する。

各入力同調回路２３〜２５から出力される信号は、それぞれＡＧＣアンプ２６〜２８によって一定レベルに増幅された後に第１の切替手段２９に入力される。第１の切替手段２９は、何れかのバンドの信号のみを選択して第１のミキサ３０に入力する。第１のミキサ３０は出力同調回路３０ａを持つ。

第１のミキサ３０には発振部３１から第１の局部発振信号が供給される。各バンドの信号は第１のミキサ３０によって５７ＭＨｚの第１の中間周波信号に変換されが、第１のミキサ３０の前段に各バンドに対応する入力同調回路２３〜２５を設けていることで、イメージ妨害を軽減できる。発振部３１は２つの発振回路３２、３３を有し、第１の発振回路３２は少なくとも４９６ＭＨｚ〜６２０ＭＨｚの範囲で発振し、第２の発振回路３３は少なくとも６２６ＭＨｚ〜７２２ＭＨｚの範囲で発振する。従って、発振周波数比は１．２５倍以下である。また、発振回路３２、３３はそれぞれバラクタダイオードを有する共振回路３２ａ、３３ａを持ち、このバラクタダイオードに供給される同調電圧によって発振周波数が変わる。ここでも、バラクタダイオードが２倍程度の容量値変化を有すれば発振周波数の範囲をカバーできる。

各発振回路３２、３３から出力される第１の局部発振信号は第２の切替手段３４に入力される。また、第１の発振回路３２から出力される第１の局部発振信号は分周器３５によって１／２に分周された第２の切替手段３４に入力される。

第１及び第２の発振回路３２、３３はＰＬＬ回路３６によって発振周波数が制御される。ＰＬＬ回路３６内には、本来のＰＬＬ機能を果たす回路のほかにもバンド切替電圧Ｖｓを出力するためのデコーダ機能を果たす回路が構成されれている。そして、ＰＬＬ回路３６には外部から選局データＤが入力されるとともに、基準発振回路３７から基準信号が入力される。基準信号の周波数は２８ＭＨｚである。

第１及び第２の発振回路３２、３３からの第１の局部発振信号は、プリスケーラとしての分周器３８によって１／２に分周されてＰＬＬ回路３６に入力される。ＰＬＬ回路３６から出力される同調電圧Ｖｔは２つのＵＨＦ入力同調回路２３、２４と２つの共振回路３２ａ、３３ａに供給される。この同調電圧の電源は電池であるので、同調電圧は最大でも３ボルト以下の範囲であるが、上記に説明した容量値の変化比は十分に得られる。

また、ＰＬＬ３６から出力されるバンド切替電圧ＶｓがＡＧＣアンプ２６〜２８、第１の切替手段２９、第２の切替手段３４、２つの発振回路３２、３３、分周器３５、３８に供給されることで、これらの回路の動作を制御する。すなわち、ＡＧＣアンプ２６〜２８は受信バンドに応じて何れか１つが動作し、第１の切替手段２９は動作状態のＡＧＣアンプからの信号のみを第１のミキサ３０に供給する。また、２つの発振回路３２、３３も受信バンドに応じて何れか一方が動作する。ただし、ＶＨＦ放送帯の信号を受信するときは、第１の発振回路３２が動作し、この時は分周器３５も動作する。

第１のミキサ３０から出力された第１の中間周波信号（５７ＭＨｚ）は、第１中間周波増幅回路３９を経て２つの第２のミキサ４０、４１に入力される。第２のミキサ４０、４１には位相が互いに９０°異なる第２の局部発振信号が入力されるが、第２の局部発振信号は基準発振器３７からの基準信号を逓倍して得られる。すなわち、逓倍器４２によって４逓倍され、それが分周器４３によって１／２に分周されることで位相が９０°異なる第２の局部発振信号が得られる。よって、第２の局部発振周波数は５６ＭＨｚとなり、第２のミキサ４０、４１からは位相が互いに９０°異なる１ＭＨｚの第２の中間周波信号が得られる。第２の中間周波信号の周波数を１ＭＨｚと低くしたことによって、後段でのＡ／Ｄ変換がし易くなる。

第２の中間周波信号の一方は、バンドパスフィルタ４４、第２中間周波増幅回路４５を経てポリフェーズ回路４６に入力され、同様に、第２の中間周波信号の他方は、バンドパスフィルタ４７、第２中間周波増幅回路４８を経てポリフェーズ回路４６に入力される。ポリフェーズ４７は入力された第２の中間周波信号を同相に変換して加算器４９に入力する。ここで加算された第２の中間周波信号は後段のＡ／Ｄ変換器（図示せず）によってデジタルベースバンド信号に復調される。

なお、受信された信号の経路に沿って設けられたＡＧＣアンプ２６〜２８から加算器４９までの各回路と、発振回路３２、３３と、ＰＬＬ回路３６およびその周辺の逓倍器４２、分周器３５、３８、４３等は集積回路５０内に構成され、第１のミキサ３０に付随する出力同調回路３０ａと発振回路３２、３３に付随する共振回路３２ａ、３３ａと基準は深海路３７とが集積回路５０の外部に設けられる。したがって、この集積回路５０に、入力側の分波器２２及び入力同調回路２３〜２５と、出力同調回路３０ａ、共振回路３２ａ、３３ａを接続すれば地上デジタルテレビ放送受信チューナを簡単に構成できる。

本発明の地上デジタルテレビ放送受信チューナの構成を示す回路図である。従来の地上デジタルテレビ放送受信チューナの構成を示す回路図である。

符号の説明

２１：入力端子
２２：分波器
２３：第１のＵＨＦ入力同調回路
２４：第２のＵＨＦ入力同調回路
２５：ＶＨＦ入力同調回路
２６〜２８：ＡＧＣアンプ
２９：第１の切替手段
３０：第１のミキサ
３０ａ：出力同調回路
３１：発振部
３２：第１の発振回路
３２ａ、３３ａ：共振回路
３３：第２の発振回路
３４：第２の切替手段
３５、３８、４３：分周器
３６：ＰＬＬ回路
３７：基準発振回路
３９：第１中間周波増幅回路
４０、４１：第２のミキサ
４２：逓倍器
４４、４７：バンドパスフィルタ
４５、４８：第２中間周波増幅回路
４６：ポリフェーズ
４９：加算器
５０：集積回路

Claims

少なくとも地上デジタル放送チャンネルが配列されたＵＨＦ放送帯の信号を第１の中間周波信号に変換する第１のミキサと、前記第１のミキサに第１の局部発振信号を供給する発振部とを備え、前記ＵＨＦ放送帯をバンド内の最高周波数と最低周波数との比が１．２以下となるように複数のバンドに分割すると共に、可変同調するＵＨＦ入力同調回路を前記各バンド毎に設け、前記各ＵＨＦ入力同調回路から出力される信号を択一的に前記第１のミキサに入力し、前記発振部には前記各バンドに対応した複数の発振回路を設け、各バンドに対応した前記発振回路から前記第１の局部発振信号を前記第１のミキサに供給し、前記各ＵＨＦ入力同調回路と前記各発振回路とに共通の同調電圧を供給したことを特徴とする地上デジタルテレビ放送受信チューナ。
地上デジタル放送チャンネルが配列されたＶＨＦ放送帯の信号を分波器によって分離し、前記ＶＨＦ放送帯の信号に同調するＶＨＦ入力同調回路を設け、前記ＶＨＦ入力同調回路から出力される信号を前記第１のミキサに入力するときには、１つの前記発振回路から出力される前記第１の局部発振信号を分周して前記第１のミキサに入力したことを特徴とする請求項１に記載の地上デジタルテレビ放送受信チューナ。
前記第１の中間周波信号が入力される２つの第２のミキサと、前記発振回路を制御するＰＬＬ回路と、前記ＰＬＬ回路に基準信号を供給する基準発振回路とを設け、前記基準信号を逓倍すると共に位相が互いに９０°異なる第２の局部発振信号を生成してそれぞれ前記第２のミキサに供給したことを特徴とする請求項１又は２に記載の地上デジタルテレビ放送受信チューナ。
前記第１の中間周波信号の周波数を５７ＭＨｚとし、前記第２の局部発振信号の周波数を５６ＭＨｚとしたことを特徴とする請求項３に記載の地上デジタルテレビ放送受信チューナ。
前記ＵＨＦ放送帯をチャンネル１３からチャンネル２８までの第１のバンドと、チャンネル２９からチャンネル４５までの第２のバンドとに分割し、前記ＶＨＦ放送帯のデジタル放送チャンネルをチャンネル７としたことを特徴とする請求項２乃至４の何れかに記載の地上デジタルテレビ放送受信チューナ。