JP4468633B2

JP4468633B2 - 周波数変換装置

Info

Publication number: JP4468633B2
Application number: JP2002376703A
Authority: JP
Inventors: 友幸片山
Original assignee: Ｄｘアンテナ株式会社
Priority date: 2002-12-26
Filing date: 2002-12-26
Publication date: 2010-05-26
Anticipated expiration: 2022-12-26
Also published as: JP2004208150A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、混合手段と局部発振手段とを備え、入力された信号の周波数を他の周波数に変換する周波数変換装置に関し、特に異なる周波数帯の入力信号をそれぞれ周波数変換するものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、上記のような周波数変換装置は、例えばＣＡＴＶのヘッドエンドにおいて使用されることがある。例えば、放送衛星や通信衛星のような静止衛星から送信された信号を、受信アンテナで受信し、受信アンテナに付属する周波数変換装置において、中間周波信号に変換して、ヘッドエンドに供給する。ヘッドエンドでは、この中間周波信号を同軸ケーブル等の伝送線路において伝送可能な周波数に再変換する。この再変換に上記のような周波数変換装置が使用される。
【０００３】
このような周波数変換装置の１例が、特許文献１に示されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−８６４７７号公報（段落番号００３８乃至００４７、図５）
【０００５】
特許文献１では、衛星放送受信用アンテナで受信された衛星放送信号を、受信用アンテナに付属するローノイズブロックコンバータにおいて周波数変換した衛星放送第１中間周波信号が、周波数変換装置であるダウンコンバータによって、ＣＡＴＶにおいて伝送可能な周波数帯域の衛星放送第２中間周波信号に周波数変換される。衛星放送第１中間周波信号は、複数のチャンネルからなり、これらチャンネルが第１及び第２群の２つの周波数帯域に分けられる。第１群のチャンネルは、これらチャンネル用に設けられたミキサに供給される。第１群のチャンネル用に設けられた局部発振器からの第１群用局部発振信号も、第１群用のミキサに供給される。第１群用のミキサは、第１群のチャンネルをＣＡＴＶで伝送可能な周波数帯である第１群の出力周波数帯の信号に変換する。第２群のチャンネルは、これらチャンネル用に設けられたミキサに供給される。第２群のチャンネル用に設けられた局部発振器からの第２群用局部発振信号も第２群用のミキサに供給される。第２群用のミキサは、第２群のチャンネルをＣＡＴＶで伝送可能な周波数帯である第２群の出力周波数帯の信号に変換する。これら第１及び第２群の出力周波数帯の信号は、合成され、ＣＡＴＶで伝送される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記のようなダウンコンバータでは、第１群及び第２群のチャンネル専用に、ミキサと局部発振器を設けているので、回路構成が複雑になる。例えば、第１及び第２の出力信号の周波数帯を適切に選択すると、第１群及び第２群用の局部発振信号の周波数を逓倍関係とすることができ、１台の局部発振器と、１台の逓倍器を用いることによって、局部発振器の台数を減少させることは可能である。しかし、この場合でも、２台のミキサが必要であり、回路構成の複雑さは解消されていない。例えば、第１群と第２群のチャンネルの周波数変換を同時に行わずに、選択された一方の群のみを周波数変換するように構成すると、１台のミキサと１台の局部発振器とを使用することが可能となると考えられる。この場合、１台の局部発振器において、第１群及び第２群の局部発振信号を発振する必要がある。近年、局部発振器としては、電圧制御発振器を使用することが多いが、上記のように第１及び第２群の局部発振信号を電圧制御発振器に発振させようとする場合、大きく値が変化する制御電圧を制御電圧発生器が発生する必要があるが、制御電圧発生器が、このように広い範囲で制御電圧を発生することは、電源電圧等の関係上、無理がある。
【０００７】
本発明は、１台の制御電圧発生器からの制御電圧であっても、大きく異なる周波数の局部発振信号を出力可能とした局部発振器を備えた周波数変換装置を提供することを目的とする。また、このような局部発振器を使用することによって、構成を簡略化し、コストを低減させた外部から供給される動作電圧によって動作する周波数変換装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明による周波数変換装置は、混合手段を有している。この混合手段は、入力端子に供給された第１の入力周波数帯の第１入力信号と、第１の局部発振周波数の第１局部発振信号とが入力されたとき、第１入力信号を、第１の入力周波数帯とは異なる第１の出力周波数帯の第１出力信号に周波数変換する。混合手段は、第１の入力周波数帯及び第１の出力周波数帯と異なり、入力端子に供給された第２の入力周波数帯の第２入力信号と、第２の局部発振周波数の第２局部発振信号とが入力されたとき、第２入力信号を、第１の入力周波数帯、第１の出力周波数帯及び第２の入力周波数帯とは異なる第２の出力周波数帯の第２出力信号に周波数変換する。第１及び第２入力信号としては、例えば放送衛星や通信衛星から送信された電波をアンテナで受信し、アンテナに付属する周波数変換装置によって、周波数変換された中間周波信号を使用することができる。この混合手段の入力側と入力端子との間に設けられた信号選択手段が、これに供給された第１及び第２入力信号のうち選択されたものを、前記混合手段に供給する。第１及び第２局部発振信号のうち一方である局部発振信号を、局部発振手段が混合手段に供給する。第１及び第２の局部発振周波数は、非逓倍の関係にあることが望ましい。局部発振手段は、電圧制御発振手段と制御電圧発生手段とを有している。電圧制御発振手段は、供給された制御電圧の値に応じて容量が変化する第１の可変容量素子を含み、この第１の可変容量素子の容量変化に応じて局部発振信号の周波数が変化する。制御電圧発生手段は、予め定められた範囲内の値の制御電圧を発生する。制御電圧発生手段としては、例えば分周手段、位相比較手段等を内蔵するＰＬＬ回路を使用することができる。これら２つの構成要素に加えて、第１の可変容量素子に別の容量素子を選択的に接続可能な容量付加手段が設けられている。この容量付加手段は、第１の可変容量素子に対して直列または並列に前記別の容量素子を接続した状態と、非接続の状態とに切り換えられるものが望ましい。電圧制御発振手段は、前記別の容量素子が第１の可変容量素子に接続されていない状態において、前記予め定められた範囲内の値の制御電圧によって、第１局部発振信号を発生可能であり、かつ前記別の容量素子が第１の可変容量素子に接続された状態において、前記予め定められた範囲内の値の制御電圧によって、第２局部発振信号を発生可能に構成されている。第３周波数帯用フィルタ手段が、前記第１及び第２の入力周波数帯とは異なり、かつ入力端子に供給された第３の周波数帯の第３入力信号を抽出した第３出力信号を出力する。前記混合手段からの前記第１または第２出力信号と、前記第３周波数帯用フィルタ手段から出力された前記第３出力信号とのうち選択したものを、第１の選択手段が、出力端子に供給する。前記第１及び第２の出力周波数帯は、前記第３の周波数帯内に存在し、前記出力端子は、第３の周波数帯内の信号を受信可能なチューナに接続される。前記第１及び第２入力信号は、第１の静止衛星から送信された信号に基づくものであり、前記第３入力信号は、第２の静止衛星から送信された信号に基づくものである。
【０００９】
このように構成した周波数変換装置の局部発振手段は、電圧制御発振手段と、制御電圧発生手段とを備え、電圧制御発振手段の第１の容量可変素子に、別の容量素子を接続した状態と、非接続の状態とに切換が可能な容量付加手段を設けたことによって、制御電圧発生手段が発生可能な範囲内の値の制御電圧によって、第１及び第２局部発振信号のいずれも発生可能に構成してある。従って、１台の混合手段と１台の局部発振手段とによって、第１及び第２の入力信号を、第１及び第２出力信号に周波数変換することができ、コストを低減することができる。更に、このように構成した周波数変換装置では、ミキサは第１または第２出力信号を出力可能であり、第１及び第２出力信号は、第３の周波数帯内の周波数である。また、第１の選択手段が第３周波数帯用フィルタ手段を通過した第３の出力信号と、第１または第２の出力信号とのうち、選択したものを出力端子に供給するので、チューナには、全て第３周波数帯内の信号が供給される。従って、第１乃至第３の出力信号に対応する信号をチューナにおいて受信することができる。
【００１０】
容量付加手段は、別の容量素子として第２の可変容量素子を含み、第２の可変容量素子への所定の電圧の供給または非供給を行うものに構成することができる。このように構成すると、周波数変換装置を小型化することができる上に、第２の可変容量素子が所望の容量とするための調整が、第２の可変容量素子に供給する電圧の調整によって行える。
【００１３】
さらに、信号選択手段は、第１入力周波数帯の信号を通過させる第１入力周波数帯用フィルタ手段と、第２入力周波数帯の信号を通過させる第２入力周波数帯用フィルタ手段とを含み、供給された第１及び第２の入力信号のうち選択されたものを、第１及び第２入力周波数帯用フィルタ手段のうち対応するものを介して混合手段に供給する。信号選択手段と、容量付加手段とは、連動させることが望ましい。例えば第２入力周波数帯用フィルタ手段を第２入力信号が通過するとき、容量付加手段が、別の容量素子を第１の可変容量素子に付加する。第１乃至第３入力信号が供給される入力端子が設けられている。この入力端子を、前記信号選択手段と第３周波数帯用フィルタ手段とのうち一方に接続する第２の選択手段も設けられている。
【００１４】
このように構成すると、第１または第２の出力信号をチューナで受信する場合には、第２の選択手段を操作することによって、第１乃至第２の入力信号が信号選択手段に供給される。信号選択手段の操作によって、第１または第２の入力信号のうち所望のものが対応するフィルタ手段を通過してミキサに供給され、第１または第２の出力信号に変換される。このとき、第１の選択手段の操作によって第１または第２の出力信号が出力端子に供給される。第３の入力信号をチューナで受信する場合には、第２の選択手段の操作によって第１乃至第３の入力信号が第３周波数帯用フィルタ手段に供給され、第３の入力信号が、このフィルタ手段を通過し、第３出力信号が抽出される。第３の出力信号は、第１の選択手段の操作によって、出力端子に供給される。このように、第１乃至第３の出力信号のうち所望のものをチューナにおいて受信することができる。
【００１５】
混合手段からの第１または第２の出力信号を通過させる通過帯域を有する第４フィルタ手段を設けることもできる。このように構成すると、第１または第２出力信号のみを第４フィルタ手段によって抽出することができるので、不要なノイズが出力されることが防止できる。
【００１６】
この第４フィルタ手段は、第１の出力信号を通過させる第５のフィルタ手段と、第２の出力信号を通過させる第６のフィルタ手段とを備えたものとすることができる。この場合、更に、第１または第２の出力信号のうち選択されたものを、第５及び第６フィルタ手段のうち対応するものを介して第１の選択手段に供給する第３の選択手段が第４フィルタ手段に設けられる。第３の選択手段は、第５及び第６フィルタ手段の出力信号の一方を選択して、第１の選択手段に供給する場合や、第５及び第６のフィルタ手段の入力側の一方を選択して、第１または第２の出力信号を選択されたフィルタ手段に供給する場合がある。このように第５及び第６のフィルタ手段を個別に設けると、これらフィルタの通過帯域を狭めることができるので、例えば第１または第２の局部発振信号の周波数が、第１または第２の出力信号の周波数に近い値であっても、確実に第１または第２の出力信号のみを通過させることができる。
【００１７】
また、この周波数変換装置を構成する能動素子に供給する動作電圧を出力端子にチューナから供給することができる。この動作電圧よりも制御電圧の値は小さい。このように制御電圧が動作電圧よりも小さいと、制御電圧の変化だけでは第１及び第２の局部発振信号を発振できない可能性があるが、その場合、容量付加手段によって容量を付加することによって、両方の局部発振信号を出力可能としている。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明の１実施形態の周波数変換装置２は、図２に示すようなヘッドエンド３と共に使用されている。このヘッドエンド３は、通信衛星（図示せず）から送信されている複数の通信衛星信号を受信するアンテナ４を有している。このアンテナ４は、例えば東経１２４度の静止衛星Ａと、東経１２８度の静止衛星Ｂからの電波を受信する。このアンテナ４には、ローノイズブロックコンバータ６が付属している。このローノイズブロックコンバータ６は、静止衛星Ａからの垂直偏波の信号と水平偏波の信号並びに静止衛星Ｂの水平偏波の信号と垂直偏波の信号とを、それぞれ中間周波信号に変換する。
【００１９】
中間周波信号は、図３（ｂ）に示すように、第１の周波数帯、例えば静止衛星Ａからの垂直偏波の信号に基づく２８８ＭＨｚから５２９ＭＨｚの第１の入力信号と、第２の周波数帯、例えば静止衛星Ａからの水平偏波の信号に基づく５７３ＭＨｚから８１４ＭＨｚの第２の入力信号とを含んでいる。
【００２０】
中間周波信号は、更に第３の入力信号を含んでいる。第３の入力信号は、図３（ａ）に示すように、第３の周波数帯、例えば１０５０ＭＨｚ乃至２０７２ＭＨｚ中の、例えば静止衛星Ｂからの垂直偏波の信号に基づく１０５０ＭＨｚから１５５０ＭＨｚの信号と、例えば静止衛星Ｂからの水平偏波の信号に基づく１５７２ＭＨｚから２０７２ＭＨｚの信号とからなる。
【００２１】
２衛星受信用のローノイズブロックコンバータ６は、２つの出力端子６ａ、６ｂを有している。出力端子６ａに第１と第２の入力信号が出力されている。出力端子６ｂに第３の入力信号の垂直偏波と水平偏波の信号が出力されている。出力端子６ａの第１及び第２の入力信号と、出力端子６ａの第３の入力信号を構成する垂直偏波及び水平偏波の信号とは、混合器８、１０を介して混合増幅器１２に供給され、ここで混合増幅される。即ち、第１乃至第３の入力信号の合成信号を混合増幅器１２が出力する。この合成信号は、１本の伝送線路、例えば同軸ケーブル１５を介して各家庭に伝送される。
【００２２】
ヘッドエンド３には、この他に、放送衛星から送信されている衛星放送信号と、この放送衛星の近傍に打ち上げられている通信衛星からの衛星通信信号とを受信するアンテナ１４を有している。このアンテナ１４には、ローノイズブロックコンバータ１６が付属している。このローノイズブロックコンバータ１６は、受信された衛星放送信号と通信衛星信号とを中間周波信号に周波数変換する。
【００２３】
衛星放送信号に基づく中間周波信号は、図３（ｃ）に示すように１０３２ＭＨｚから１３３６ＭＨｚの周波数帯域を持つ。通信衛星信号に基づく中間周波信号は１５９５ＭＨｚ乃至２０７１ＭＨｚの帯域を持つ。これら中間周波信号は、混合増幅器１８に供給される。この混合増幅器１８には、ＶＨＦ及びＵＨＦアンテナ２０で受信された地上波テレビジョン放送信号（または他の共同受信施設のヘッドエンドから送信されたＣＡＴＶ信号）も供給されている。この信号は例えば７６ＭＨｚ乃至７７０ＭＨｚの周波数帯域を持っている。混合増幅器１８は、これら中間周波信号と地上波信号とを混合増幅する。この合成信号は、伝送線路、例えば同軸ケーブル２２を介して各家庭に伝送される。各家庭では、分波器２４によって、ＶＨＦ及びＵＨＦ地上波信号と、衛星放送信号及び衛星通信信号の中間周波信号とに分波し、テレビジョン受信機（図示せず）に供給される。
【００２４】
このように重複する周波数帯域を持つ第１乃至第３の入力信号と、衛星放送信号及び通信衛星信号に基づく中間周波信号とを、別々の同軸ケーブル１５、２２によって、各家庭まで伝送している。
【００２５】
同軸ケーブル１５によって伝送された第１乃至第３の入力信号からなる合成信号は、図１に示すように周波数変換装置２の入力端子３０に供給される。
【００２６】
この入力端子３０は、第２の選択手段、例えば切換スイッチ３２の接触子３２ａに接続されている。切換スイッチ３２は、接触子３２ａが接続される接点３２ｂ、３２ｃを有している。切換スイッチ３２は、上記のような機械的なもの、例えば高周波リレーを使用することもできるし、或いはＰＩＮダイオードやトランジスタ等の半導体スイッチング素子または高周波スイッチＩＣを用いた電子切換スイッチを使用することもできる。
【００２７】
切換スイッチ３２の接点３２ｂは、第３の周波数帯用フィルタ手段、例えば１０５０ＭＨ乃至２０７２ＭＨｚの信号を完全に通過させることができるように通過帯域が選択されたバンドパスフィルタ３４の入力側に接続されている。バンドパスフィルタ３４に代えて、１０５０ＭＨｚ以上を通過させることができるハイパスフィルタを使用することもできる。
【００２８】
切換スイッチ３２の接点３２ｃは、切換スイッチ３６の接触子３６ａに接続されている。この切換スイッチ３６は、接点３６ｂ、３６ｃを有し、接点３６ｂは、第１の周波数帯用フィルタ手段、例えば２８８ＭＨｚ乃至５２９ＭＨｚの信号を通過させることができる通過帯域を有するバンドパスフィルタ３８の入力側に接続されている。バンドパスフィルタ３８に代えて、５２９ＭＨｚ以下の信号を通過させるローパスフィルタを使用することもできる。接点３６ｃは、第２の周波数帯用フィルタ手段、例えば５７３ＭＨｚ乃至８１４ＭＨｚの信号を通過させることができる通過帯域を有するバンドパスフィルタ４０の入力側に接続されている。バンドパスフィルタ４０に代えて、５７３ＭＨｚ以上を通過させるハイパスフィルタを使用することもできる。
【００２９】
２つのバンドパスフィルタ３８、４０の出力側は、混合手段、例えばミキサ４２の入力側に接続されている。切換スイッチ３６の接触子３６ａが接点３６ｂに接続されているとき、ミキサ４２には、第１の入力信号が供給され、接触子３６ａが接点３６ｃに接続されているとき、第２の入力信号がミキサ４２に供給される。これら切換スイッチ３６、バンドパスフィルタ３８、４０が信号選択手段を構成している。切換スイッチ３６は、バンドパスフィルタ３８、４０の入力側に設けられているが、出力側に設けることもできるし、入力及び出力側にそれぞれ設けることもできる。
【００３０】
ミキサ４２には、局部発振手段、例えば局部発振回路４４から局部発振信号が供給されている。局部発振回路４４は、第１の局部発振周波数、例えば１００５ＭＨｚの第１局部発振信号と、第２の局部発振周波数、例えば１２５７ＭＨｚの第２局部発振信号とのうち、選択されたものを発生する。局部発振回路４４の構成については、後述する。
【００３１】
ミキサ４２に第１の入力信号が供給されているとき、ミキサ４２には、後述するように第１の局部発振信号が供給される。ミキサ４２は、第１の入力信号を、図３（ｂ）に示すように、第３の周波数帯内の周波数帯である１２９３ＭＨｚ乃至１５３４の第１の出力信号に周波数変換する。ミキサ４２に第２の入力信号が供給されているとき、ミキサ４２には、後述するように第２の局部発振信号が供給される。ミキサ４２は、第２の入力信号を図３（ｂ）に示すように、第３の周波数帯域内の周波数帯で１８３０ＭＨｚ乃至２０７１ＭＨｚの第２の出力信号に周波数変換する。このミキサ４２からの出力信号、即ち第１または第２の出力信号は、第４のフィルタ手段、例えば第５のフィルタ手段４５ａと、第６のフィルタ手段４５ｂとに供給する。第５のフィルタ手段４５ａは、第１の出力信号を通過させるように通過帯域を選択したバンドパスフィルタで、第６のフィルタ手段は、第２の出力信号を通過させるように通過帯域を選択したバンドパスフィルタである。これらバンドパスフィルタ４５ａ、４５ｂの出力側は、第３の選択手段、例えば切換スイッチ４７の接点４７ｂ、４７ｃに接続されている。切換スイッチ４７は、この他に接触子４７ａも有している。バンドパスフィルタ４５ａ、４５ｂの２つのフィルタを設けているのは、第２局部発振信号の発振周波数１２５７ＭＨｚと、第１の出力信号の下限周波数１２９３ＭＨｚとが比較的接近しているので、バンドパスフィルタ４５ａ、４５ｂの通過帯域を狭くすることによって、選択性を高めて、第２局部発振信号の影響が生じないようにするためである。第１または第２局部発振信号の周波数と、第１及び第２出力信号の周波数とが接近していない場合には、第４のフィルタ手段として、１つのバンドパスフィルタを使用することもできる。また１つのバンドパスフィルタに代えて、第１の出力信号の下限周波数以上の周波数の信号を通過させるハイパスフィルタを使用することもできる。
【００３２】
切換スイッチ４７の接触４７ａと、バンドパスフィルタ３４の出力側とは、第１の選択手段、例えば切換スイッチ４６の接点４６ｂ、４６ｃに接続されている。切換スイッチ４６は、これらの他に接触子４６ａを有し、この接触子４６ａは、出力端子４８に接続されている。この出力端子４８は、図２に示すようにチューナ、例えばＣＳ（衛星通信）チューナ５０に接続されている。このＣＳチューナ５０は、第３の周波数帯内の信号を受信、復調することができるように構成されている。従って、第１、第２の出力信号及び第３の入力信号のいずれもＣＳチューナ５０において受信可能である。
【００３３】
局部発振回路４４は、電圧制御発振手段、例えば電圧制御発振器５２を有している。この電圧制御発振器５２は、トランジスタ５４を含み、そのコレクタは、抵抗器５６を介して切換スイッチ５８の接点５８ｂに接続されている。切換スイッチ５８は、更に接点５８ｃを有し、この接点５８ｃを空き接点とされている。接点５８ｂ、５８ｃの一方に選択的に接続される接触子５８ａも切換スイッチ５８は有している。この接触子５８ａには直流動作電圧、例えば＋Ｖｃｃ、具体的には＋５Ｖが供給されている。従って、接触子５８ａが接点５８ｂに接続されているときには、トランジスタ５４に動作電圧が供給されるが、接触子５８ａが接点５８ｃに接触しているときには、トランジスタ５４には動作電圧が供給されず、電圧制御発振器５２は、動作しない。
【００３４】
トランジスタ５４のベースと接点５８ｂとの間にも抵抗器６０が接続されている。またベースと基準電位点、例えば接地電位点との間に抵抗器６２が接続されている。さらに、トランジスタ５４のエミッタと接地電位点との間にも抵抗器６４が接続されている。これら抵抗器５６、６０、６２、６４がトランジスタ５４にバイアスを与えている。抵抗器６４に並列にバイパスコンデンサ６６が接続され、トランジスタ５４のエミッタは高周波的には接地されている。
【００３５】
トランジスタ５４のベースとエミッタとの間には、発振用のコンデンサ６８が接続されている。さらに、トランジスタ５４のベースは、直流阻止コンデンサ７０を介して発振用のインダクタ７２の一端に接続されている。このインダクタ７２の他端には、発振用の可変容量素子、例えば可変容量ダイオード７４のアノードに接続されている。この可変容量ダイオード７４のカソードは、抵抗器７６を介して制御電圧発生手段、例えばＰＬＬ用ＩＣ７８に接続されている。ＰＬＬ用ＩＣ７８から可変容量ダイオード７４のカソードに印加される直流の制御電圧の値に応じて可変容量ダイオード７４の容量が変化する。なお、可変容量ダイオード７４のアノードが抵抗器８０によって設置電位にバイアスされており、可変容量ダイオード７４のカソードにはＰＬＬ用ＩＣ７８からの制御電圧が印加される。ＰＬＬ用ＩＣ７８は、分周器や位相比較器を含む公知のものであるので詳細な説明は省略する。
【００３６】
可変容量ダイオード７４のカソードは、直流阻止コンデンサ８２、抵抗器８４を介して切換スイッチ８６の接触子８６ａに接続されている。切換スイッチ８６は、接点８６ｂと接点８６ｃとを有している。接点８６ｂには、＋Ｖｃｃの直流電圧が供給されており、接点８６ｃは接地電位点に接続されている。接触子８６ａが接点８６ｃに接続されている状態では、可変容量ダイオード７４には電圧が加えられていない状態となり、容量は最大となる。
【００３７】
従って、トランジスタ５４、発振用コンデンサ６８、発振用インダクタ７２、可変容量ダイオード７４によってコルピッツ発振回路が構成されている。その発振周波数は、発振用コンデンサ６８、発振用インダクタ７２、可変容量ダイオード７４の値によって決まり、概ね第１の局部発振周波数１００５ＭＨｚである。
【００３８】
この局部発振信号は、抵抗器８８とコンデンサ９１とを介してミキサ４２に供給されている。また、局部発振信号の発振周波数を、第１の局部発振周波数に維持するために、この局部発振信号がコンデンサ９０を介して制御電圧発生手段、例えばＰＬＬ用ＩＣ７８に供給されている。ＰＬＬ用ＩＣ７８は、この局部発振信号を基に制御電圧を発生する。
【００３９】
この制御電圧は、ほぼ零Ｖ（例えば０．４Ｖ）からＰＬＬ用ＩＣ７８の動作電圧に近い電圧、例えば＋５Ｖまでの範囲で発生可能である。
【００４０】
ところで、局部発振回路４４は、第１の局部発振信号だけではなく、周波数が１２５７ＭＨｚである第２局部発振信号も発生する必要がある。そのため、制御電圧の値を変化させる必要があるが、制御電圧の値をその最大値、例えば＋５Ｖまで変化させたとしても、可変容量ダイオード７４の容量は、１２５７ＭＨｚを発振するために必要な容量まで変化しない。
【００４１】
そこで、可変容量ダイオード７４のカソードには、上述した直流阻止コンデンサ８２を介して別の容量素子、例えば可変容量ダイオード９２のカソードが接続され、そのアノードは接地されている。さらに、可変容量ダイオード９２のカソードは、上述した抵抗器８４を介して切換スイッチ８６の接触子８６ａにも接続されている。従って、接触子８６ａを接点８６ｂ側に切り換えると、可変容量ダイオード９２には、＋Ｖｃｃの直流電圧が印加され、可変容量ダイオード９２は所定の容量を発生する。この容量が可変容量ダイオード７４に直列に接続され、可変容量ダイオード７４、９２の合成容量は、可変容量ダイオード７４の容量よりも小さくなる。従って、可変容量ダイオード９２が発生する容量を適切に選択すれば、局部発振回路４４は、ＰＬＬ用ＩＣ７８からの零乃至５Ｖの制御電圧によって、第１局部発振周波数よりも高い１２５７ＭＨｚである第２局部発振信号を発振することが可能になる。
【００４２】
出力端子４８には、高周波阻止コイル９４を介して制御信号検出回路９６が設けられている。これは、ＣＳチューナ５０から供給される制御信号に基づいて、切換スイッチ３２、３６、４６、４７、５８、８６を切り換えるためのものである。この制御信号としては、この周波数変換装置２を動作させるためにＣＳチューナ５０から供給される２つの異なる値、例えば＋１５Ｖと＋１１Ｖの直流電圧を使用することができる。さらに、この直流電圧に重畳されて、ＣＳチューナ５０から供給されるトーン信号も制御信号として使用することができる。
【００４３】
例えば、直流電圧が＋１５Ｖであるか＋１１Ｖであるかに拘わらず、トーン信号が存在しないことを制御信号検出回路９６が検出したとき、制御信号検出回路９６は、切換スイッチ３２の接触子３２ａを接点３２ｂに切り換え、切換スイッチ４６の接触子４６ａを接点４６ｂ側に切り換える。これによって、入力端子３０に供給された合成信号はバンドパスフィルタ３４に供給され、第３の入力信号のみがバンドパスフィルタ３４を通過して、出力端子４８に生じる。このとき、局部発振回路４４からの不要放射を防止するために、制御信号検出回路９６は、切換スイッチ５８の接触子５８ａを接点５８ｃに切り換えて、局部発振回路４４を停止させている。
【００４４】
トーン信号が存在することを制御信号検出回路９６が検出すると、制御信号検出回路９６が、切換スイッチ３２の接触子３２ａを接点３２ｃに切り換え、切換スイッチ４６の接触子４６ａを接点４６ｃ側に切り換え、かつ切換スイッチ５８の接触子５８ａを接点５８ｂに切り換える。さらに、制御信号検出回路９６が、直流電圧の値が＋１５Ｖであることを検出すると、切換スイッチ３６の接触子３６ａが接点３６ｂに切り換えられ、切換スイッチ４７の接触子４７ａが接点４７ｂに切り換えられ、切換スイッチ８６の接触子８６ａが接点８６ｃに切り換えられる。これによって、入力端子３０に供給された合成信号は、バンドパスフィルタ３８に供給される。バンドパスフィルタ３８によって第１の入力信号が抽出されて、ミキサ４２に供給される。このとき、局部発振回路４４は、第１の局部発振信号をミキサ４２に供給するので、第１の出力信号がミキサ４２からバンドパスフィルタ４５ｂを経て出力端子４８に供給される。
【００４５】
トーン信号が存在し、かつ直流電圧の値が＋１１Ｖであると、トーン信号が存在することにより、制御信号検出回路９６は、切換スイッチ３２、４６、５８を上述したように切り換える。さらに、直流電圧が＋１１Ｖであることにより、切換スイッチ３６の接触子３６ａを接点３６ｃに接触させ、切換スイッチ８６の接触子８６ａを接点８６ｂに切り換え、切換スイッチ４７の接触子４７ａを接点４７ｃに切り換える。これによって、入力端子３０に供給された合成信号は、バンドパスフィルタ４０に供給される。バンドパスフィルタ４０によって第２の入力信号が抽出されて、ミキサ４２に供給される。このとき、局部発振回路４４は、第２の局部発振信号をミキサ４２に供給するので、第２の出力信号がミキサ４２からバンドパスフィルタ４５ａを経て出力端子４８に供給される。
【００４６】
なお、ＣＳチューナ５０からの＋１１Ｖまたは＋１５Ｖの直流電圧が、図示しない定電圧化回路によって＋Ｖｃｃに変換されて、周波数変換装置２の能動素子の動作電圧として使用されている。
【００４７】
このように構成されているので、この周波数変換装置２では、第１及び第２の入力信号を、ＣＳチューナ５０において受信可能な第３の周波数帯内の第１及び第２の出力信号に周波数変換することができる。しかも、第１の入力信号を第１の出力信号に変換することも、第２の入力信号を第２の出力信号に変換することも、ＣＳチューナ５０からの制御信号に基づいて遠隔制御することができる。
【００４８】
また、この第１及び第２の入力信号の第１及び第２の出力信号への周波数変換は、１台のミキサ４２と１台の局部発振回路４４において行うことができ、コストを低減することができる。この場合、第１及び第２の入力信号のいずれを周波数変換するかの切換のため、バンドパスフィルタ３８、４０の切換を行っているが、この切換もＣＳチューナ５０からの制御信号に基づいて遠隔制御によって行っている。
【００４９】
周波数変換装置２では、第１及び第２の局部発振信号を出力する必要がある。しかし、ＣＳチューナ５０からの＋１１Ｖまたは＋１５Ｖの電圧に基づいて生成した＋Ｖｃｃを用いて各能動素子を動作させているので、ＰＬＬ用ＩＣ７８が制御電圧として発生可能な最大電圧は＋Ｖｃｃである。そのため、可変容量ダイオード７４のみを設けた局部発振回路４４では、制御電圧を最大電圧としても、第２の局部発振信号を発生することは不可能であり、例えばインバータ回路等を設けてＰＬＬ用ＩＣ７８の制御電圧を昇圧する必要が生じる。
【００５０】
そこで、第２の局部発振信号を出力する場合には、可変容量ダイオード９２を可変容量ダイオード７４に直列に接続し、ＰＬＬ用ＩＣ７８の制御電圧によって第２の局部発振信号を出力可能として、インバータ等の昇圧回路を不要にして、コストとノイズとを低減させている。
【００５１】
また、第１及び第２の入力信号の第１及び第２の出力信号への周波数変換と、周波数変換を必要としない第３の入力信号の周波数変換装置２の通過との切換を、ＣＳチューナ５０からの制御信号によって遠隔制御することができる。
【００５２】
上記の実施の形態では、バンドパスフィルタ３８、４０、４４を設けたが、場合によっては不要である。上記の実施の形態では、制御電圧発生用にＰＬＬ用ＩＣ７８を使用したが、制御電圧発振器５８の発振の安定度が高い場合には、ＰＬＬ用ＩＣ７８を使用せずに、値が不変の制御電圧発生回路を使用することもできる。上記の実施の形態では、別の容量素子として可変容量ダイオード９２を使用したが、例えば容量が一定のコンデンサを使用することもできる。また、上記の実施の形態では、第１の局部発振周波数よりも第２の局部発振周波数の方が高い周波数であったので、可変容量ダイオード９２を可変容量ダイオード７４に直列に接続して、合成容量を小さくしたが、第１局部発振周波数よりも第２局部発振周波数が低い場合には、可変容量ダイオードを可変容量ダイオード７４に並列に接続して、合成容量を大きくすることもできる。
【００５３】
【発明の効果】
以上のように、本発明による周波数変換装置では、局部発振器が、１台の制御電圧発生器からの制御電圧であっても、大きく異なる周波数の局部発振信号を出力するので、構成を簡略化し、コストを低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の１実施形態による周波数変換装置のブロック図である。
【図２】図１の周波数変換装置を使用した受信システムのブロック図である。
【図３】図２の受信システムの各部の信号の周波数を示す図である。
【符号の説明】
２周波数変換装置
４２ミキサ（混合手段）
４４局部発振回路（局部発振手段）
５８電圧制御発振器
７４可変容量ダイオード（第１の可変容量素子）
７８ＰＬＬ用ＩＣ（制御電圧発生手段）
８６切換スイッチ（容量付加手段）
９２可変容量ダイオード（容量付加手段）

Claims

入力端子に供給された第１の入力周波数帯の第１入力信号と、第１の局部発振周波数の第１局部発振信号とが入力されたとき、前記第１入力信号を前記第１の入力周波数帯と異なる第１の出力周波数帯の第１出力信号に周波数変換し、前記第１の入力周波数帯及び前記第１の出力周波数帯と異なり、かつ前記入力端子に供給された第２の入力周波数帯の第２入力信号と、第２の局部発振周波数の第２局部発振信号とが入力されたとき、前記第２入力信号を、前記第１の入力周波数帯、前記第１の出力周波数帯及び前記第２の入力周波数帯と異なる第２の出力周波数帯の第２出力信号に周波数変換する混合手段と、
この混合手段の入力側と前記入力端子との間に設けられ、前記入力端子に供給された第１及び第２入力信号のうち選択されたものを、前記混合手段に供給する信号選択手段と、
前記第１及び第２局部発振信号のうち一方である局部発振信号を、前記混合手段に供給する局部発振手段とを、具備し、
前記局部発振手段は、
供給された制御電圧の値に応じて容量が変化する第１の可変容量素子を含み、この第１の可変容量素子の容量変化に応じて前記局部発振信号の周波数を変化させる電圧制御発振手段と、
予め定められた範囲内の値の前記制御電圧を発生する制御電圧発生手段と、
前記第１の可変容量素子に別の容量素子を選択的に接続可能な容量付加手段とを、
具備し、
前記電圧制御発振手段は、前記別の容量素子が前記第１の可変容量素子に非接続な状態において、前記予め定められた範囲内の値の前記制御電圧によって、前記第１の局部発振信号を発生可能であり、かつ前記別の容量素子が前記第１の可変容量素子に接続状態において、前記予め定められた範囲内の値の前記制御電圧によって、前記第２局部発振信号を発生可能であり、
前記第１及び第２の入力周波数帯とは異なり、前記入力端子に供給された第３の周波数帯の第３入力信号を抽出した第３出力信号を出力する第３周波数帯用フィルタ手段と、
前記混合手段からの前記第１または第２出力信号と、前記第３周波数帯用フィルタ手段から出力された前記第３出力信号とのうち、選択したものを、出力端子に供給する第１の選択手段とを、
有し、前記第１及び第２の出力周波数帯は、前記第３の周波数帯内に存在し、前記出力端子は、第３の周波数帯内の信号を受信可能なチューナに接続され、前記第１及び第２入力信号は、第１の静止衛星から送信された信号に基づくものであり、前記第３入力信号は、第２の静止衛星から送信された信号に基づくものである周波数変換装置。
請求項１記載の周波数変換装置において、前記容量付加手段が、前記別の容量素子として第２の可変容量素子を含み、この第２の可変容量素子への所定の電圧の供給または非供給を行う周波数変換装置。
請求項２記載の周波数変換装置において、
前記信号選択手段が、前記第１入力周波数帯の信号を通過させる第１入力周波数帯用フィルタ手段と、前記第２入力周波数帯の信号を通過させる第２入力周波数帯用フィルタ手段とを含み、供給された第１及び第２の入力信号のうち選択されたものを、前記第１及び第２入力周波数帯用フィルタ手段のうち対応するものを介して前記混合手段に供給し、
前記入力端子を前記信号選択手段と前記第３周波数帯用フィルタ手段とのうち一方に接続する第２の選択手段とを、
含む周波数変換装置。
請求項３記載の周波数変換装置において、前記混合手段の前記第１または第２出力信号を通過させる通過帯域を有する第４のフィルタ手段を有する周波数変換装置。
請求項４記載の周波数変換装置において、前記第４のフィルタ手段には、前記第１出力信号を抽出する第５のフィルタ手段と、前記第２出力信号を抽出する第６のフィルタ手段と、前記第１または第２出力信号のうち選択されたものを、前記第５及び第６のフィルタ手段のうち対応するものを介して前記第１の選択手段に供給する第３の選択手段とが、設けられている周波数変換装置。
請求項１記載の周波数変換装置において、この周波数変換装置を構成する能動素子に供給する動作電圧が前記出力端子に前記チューナから供給され、この動作電圧よりも前記制御電圧の値が小さい周波数変換装置。