JPH04334285A - 広帯域同調回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】［発明の目的］

【０００２】

【産業上の利用分野】本発明は通信衛星（以下ＣＳと記
述）からの信号も受信可能な衛星放送（以下ＢＳと記述
）受信装置に内蔵された広帯域同調回路に関する。

【０００３】

【従来の技術】近年、ＢＳ受信装置に用いられる同調回
路には、第２中間信号（以下第２ＩＦ信号と記述）を作
成するための局部発振器（以下ＶＣＯと記述）の発振周
波数に対しＰＬＬを用いるものが多い。このような同調
回路の構成を図面を参照して説明する。

【０００４】図４ないし図７は従来例に係り、図４は従
来の同調回路の構成を示すブロック図であり、雑誌「テ
レビ技術　　１９９０年　　１０月号　　第５６頁」に
示されたものと同様である。また図５は同調回路で伝送
される周波数分布を示す分布図であり、図６はＶＣＯの
周波数特性を示す特性図であり、図７はＰＬＬ回路の原
理を示すブロック図である。

【０００５】図４において入力端子１０には図示しない
ＢＳ用屋外コンバータの電源電圧である１５Ｖがコイル
１１を介して供給されている。またＢＳ用屋外コンバー
タより出力された第１中間信号（以下ＢＳ−ＩＦ信号と
記述）は入力端子１０及びコンデンサ１２を介してアン
プ１３に入力される。このＢＳ−ＩＦ信号はアンプ１３
、ＡＧＣ回路１４、アンプ１５で増幅された後、可変帯
域通過フィルタ（以下ＢＰＦと記述）１６に入力される
。ここでＡＧＣ回路１４はＢＳ−ＩＦ信号の振幅を一定
に制御している。可変ＢＰＦ１６は入力されたＢＳ−Ｉ
Ｆ信号の帯域制限を行う。可変ＢＰＦ１６を通過した信
号はミキサー１７に入力される。

【０００６】一方、ＶＣＯ２７の出力信号もバッファア
ンプ２４を介してミキサー１７に入力される。ミキサー
１７は入力された２信号をミキシングし、アンプ１８に
ミキシングされた信号を出力する。アンプ１８で増幅さ
れた信号はＳＡＷ−ＢＰＦ１９で帯域制限される。この
ＳＡＷ−ＢＰＦ１９を通過した信号が第２ＩＦ信号であ
る。この第２ＩＦ信号はアンプ２０に入力され、増幅後
、ＰＬＬ復調回路２１に出力される。ＰＬＬ復調回路２
１は第２ＩＦ信号からベースバンド信号を復調すると共
にＡＧＣ回路１４を制御する制御信号を出力する。復調
されたベースバンド信号はアンプ３２で増幅された後、
出力端子２３より出力される。

【０００７】またＰＬＬ復調回路２１は第２ＩＦ信号に
関する情報を出力している。この情報はＡ／Ｄ３０を介
してマイクロコンピュータ（以下マイコンと記述）３１
に入力される。更にＰＬＬ復調回路２１には入力端子３
３を介してキードパルスが入力されている。このキード
パルスによりハイビジョン放送受信時のＡＦＣ対応が可
能となる。

【０００８】前述したＶＣＯ２７の出力信号はバッファ
アンプ２４，２５を介してプリスケーラ２６にも入力さ
れている。プリスケーラ２６は入力された信号を１／２
分周し、ＰＬＬ回路２９に出力する。このＰＬＬ回路２
９にはマイコン３１よりデータ信号が入力されている。 このデータ信号を基にＰＬＬ回路２９は入力された信号
の分周比を決定すると同時に分周を行う。分周された信
号はＰＬＬ回路２９内部の基準信号と比較される。この
比較結果よりＰＬＬ回路２９は低周波信号を出力する。 この低周波信号は低域通過フィルタ（以下ＬＰＦと記述
）２８で積分され、同調電圧に変換される。この同調電
圧によりＶＣＯ２７の発振周波数と可変ＢＰＦ１６の通
過帯域とが制御される。

【０００９】次に図５を参照して上記回路で伝送される
周波数帯域について説明する。この回路で伝送される信
号の周波数を以下に述べる。 ・ＢＳ−ＩＦ信号：　１０４９．４８　〜　１３１８．
００　ＭＨｚ・第２ＩＦ信号　　：　　　　　　　　　
　　　　４０２．７８　ＭＨｚ・ＶＣＯ２７ 発振周波数　　：　１４５２．２６　〜　１７２０．７
８　ＭＨｚ以上のようにＢＳ−ＩＦ信号の帯域は約３０
０ＭＨｚである。このＢＳ−ＩＦ信号の上側にＶＣＯ２
７の発振周波数帯域が設定されている。ここでＢＳ−Ｉ
Ｆ信号に対応するＶＣＯ２７の発振周波数との差はＤＣ
（０Ｈｚ）と第２ＩＦ信号の周波数の差（以下ΔＩＦと
記述）と同値である。

【００１０】ところで近年、ＢＳ放送と異なる周波数帯
域を使用する通信衛星（以下ＣＳと記述）が打ち上げら
れている。このＣＳを使用して伝送される信号を前述し
たＢＳ受信回路で受信する場合、屋外コンバータより出
力される第１中間信号（以下ＣＳ−ＩＦ信号と記述）と
ＢＳ−ＩＦ信号とを両方とも伝送しなければならない。 ここでＣＳ−ＩＦ信号はＢＳ−ＩＦ信号より上側に位置
している。現在使用されているＣＳは、ＪＣ−ｓａｔと
スーパーバードの２つである。この２つのＣＳを考慮す
る場合、ＣＳ−ＩＦ信号とＢＳ−ＩＦ信号とを合わせた
帯域は約７００ＭＨｚとなる。つまりＶＣＯ２７の発振
周波数帯域が約７００ＭＨｚ必要になってくる。

【００１１】次にＶＣＯ２７の発振周波数対同調電圧の
関係を図６に示す。この図に示すように同調電圧が低い
領域では発振周波数特性は良好に推移する。しかし同調
電圧が高くなると同調電圧の変化に対し発振周波数の変
化が著しく小さくなる。これはＶＣＯ２７の内部に構成
されている可変容量ダイオードの特性がそのまま表れた
ものである。よって特性は非直線なものになっている。

【００１２】またＶＣＯ２７の発振周波数帯域が約７０
０ＭＨｚ必要な場合、２ＧＨｚ以上の周波数で発振する
必要がある。この場合、回路の浮遊容量や線路インダク
タンス等の要因も考慮すると安定な発振動作を行うこと
が困難になってくる。

【００１３】更に前述したＶＣＯ２７の発振周波数対同
調電圧の非直線性よりＰＬＬも安定に行えなくなる。こ
のことを図７に示したＰＬＬのブロック図を基に説明す
る。ＶＣＯ４３の発振周波数ωｏ　は端子４４から出力
されると同時に分周器４５に入力される。分周器４５は
入力された信号をＮ分周し、位相検波器４１に出力する
。 また位相検波器４１は基準周波数ωｉ　も入力されてお
り、これら２信号の周波数の位相差を検出する。そして
位相検波器４１は位相差に対応した信号をＬＰＦ４２に
出力する。ＬＰＦ４２は入力された信号を積分して出力
する。この信号がＶＣＯ４３の同調信号である。以上の
ようなループによりＶＣＯ４３の発振周波数が制御され
る。

【００１４】このループの伝達関数は以下のようになる
。

【００１５】 　　　　θｏ（ｓ）／θｉ（ｓ）＝Ｇ（ｓ）／｛１＋Ｇ
（ｓ）・Ｈ（ｓ）｝　　　　　　　　　　　　　　　（
１）　　　　　　　　　　　　　Ｇ（ｓ）＝Ｋｐ・Ｆ（
ｓ）・Ｋｖ／ｓ　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　（２）　　　　　　　　　　　　　Ｈ（ｓ
）＝１／Ｎ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　（３）　　∵　　Ｋ
ｐ：位相検波感度　　　　　　　　　　　Ｆ（ｓ）：Ｌ
ＰＦ４２伝達関数　　　　　　Ｋｖ：ＶＣＯ４３感度　
　　　　　　　　　　　Ｎ：分周比ここで（１）式によ
りＰＬＬの応答速度や雑音帯域等が決定してしまう。こ
のため図６に示したようにＶＣＯ２７の感度が変化する
とＶＣＯ２７の位相雑音や選局速度を一定にすることが
できない。従ってＰＬＬ復調回路２１より出力されるベ
ースバンド信号のＳＮ比が劣化する他、チャンネル切り
換え動作が遅くなる等の問題があった。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】前述したように従来の
ＢＳ受信器を使用してＣＳの信号を受信する場合、同調
回路内部にあるＶＣＯの発振周波数帯域がかなり広範な
ものになってしまう。この場合、ＶＣＯは２ＧＨｚ以上
の周波数で発振する必要があり、浮遊容量や線路インダ
クタンス等の要因も考慮すると安定な発振動作を行うこ
とが困難になってくる。

【００１７】またＶＣＯの感度が非直線的に変化するた
めＶＣＯの位相雑音や選局速度を一定にすることができ
ない。従って復調回路より出力されるベースバンド信号
のＳＮ比が劣化する他、チャンネル切り換え動作が遅く
なる等の問題があった。

【００１８】そこで本発明に係る広帯域同調回路は上記
問題を除去するもので、ＢＳ受信器でＣＳの信号も受信
可能であり、しかもＶＣＯの発振周波数が常に安定して
いる広帯域同調回路を提供するものである。

【００１９】［発明の構成］

【００２０】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、第１の周
波数帯域内にある第１の入力信号、およびそれよりも高
い周波数の第２の周波数帯域内にある第２の入力信号を
入力可能な入力手段と、この入力手段に入力された信号
を帯域制限して出力する第１の帯域制限手段と、この第
１の帯域制限手段からの出力信号と局部発振器からの局
部発振信号とを混合して中間周波数信号を生成する手段
であって、前記第１の入力信号に対しては上側ヘテロダ
イン方式で混合し、前記第２の入力信号に対しては下側
ヘテロダイン方式で混合するように前記局部発振信号を
切換えるミキシング手段と、前記第１の帯域制限手段の
周波数帯域および前記局部発振器の発振周波数を制御す
る制御ループと、前記ミキシング手段からの中間周波数
信号を帯域制限して出力する第２の帯域制限手段と、前
記第２の帯域制限手段の出力信号からベースバンド信号
を復調する復調手段とを具備することで広帯域の入力信
号に対処できる。

【００２１】第２の発明は、第１の周波数帯域内にある
第１の入力信号、およびそれよりも高い周波数の第２の
周波数帯域内にある第２の入力信号を入力可能な入力手
段と、この入力手段に入力された信号を帯域制限して出
力する第１の帯域制限手段と、この第１の帯域制限手段
からの出力信号と局部発振器からの局部発振信号とを混
合して中間周波数信号を生成する手段であって、前記第
１の入力信号に対しては上側ヘテロダイン方式で混合し
、前記第２の入力信号に対しては下側ヘテロダイン方式
で混合するように前記局部発振信号を切換えるミキシン
グ手段と、前記第１の帯域制限手段の周波数帯域および
前記局部発振器の発振周波数を制御する制御ループと、
前記ミキシング手段からの中間周波数信号を帯域制限し
て出力する第２の帯域制限手段と、前記第２の帯域制限
手段の出力信号からベースバンド信号を復調する復調手
段と、前記復調手段の出力信号を前記ヘテロダイン方式
の切換えに応答して極性反転して取出す位相切換え手段
とを具備することで、広帯域の入力信号に対処できると
共にミキシング手段の方式に関係なく常に同位相のベー
スバンド信号が出力される。

【００２２】

【作用】ミキシング手段において第１の入力信号に対し
ては上側ヘテロダイン方式で混合し、第２の入力信号に
対しては下側ヘテロダイン方式で混合するように前記局
部発振信号を切換えることで広帯域の入力信号の処理が
可能である。更にミキシング手段の方式に対応してベー
スバンド信号の位相を反転させることでミキシング手段
の方式に関係なく常に同じ位相のベースバンド信号が出
力される。

【００２３】

【実施例】以下図面を参照して本発明の一実施例を説明
する。図１ないし図３は本発明の実施例に係り、図１は
実施例の構成を示すブロック図であり、図２は実施例に
おける回路で伝送される周波数分布の一例を示す分布図
であり、図３は位相反転回路の回路を示す回路図である
。

【００２４】図１において入力端子１０には図示しない
ＢＳ用屋外コンバータの電源電圧である１５Ｖがコイル
１１を介して供給されている。またＢＳ用屋外コンバー
タより出力されたＢＳ−ＩＦ信号は入力端子１０及びコ
ンデンサ１２を介してアンプ１３に入力される。このＢ
Ｓ−ＩＦ信号はアンプ１３、ＡＧＣ回路１４、アンプ１
５で増幅された後、可変ＢＰＦ１６に入力される。ここ
でＡＧＣ回路１４はＢＳ−ＩＦ信号の振幅を一定に制御
している。可変ＢＰＦ１６は入力されたＢＳ−ＩＦ信号
の帯域制限を行う。可変ＢＰＦ１６を通過した信号はミ
キサー１７に入力される。

【００２５】一方、ＶＣＯ２７の出力信号もバッファア
ンプ２４を介してミキサー１７に入力される。ミキサー
１７は入力された２信号をミキシングし、アンプ１８に
ミキシングされた信号を出力する。アンプ１８で増幅さ
れた信号はＳＡＷ−ＢＰＦ１９で帯域制限される。この
ＳＡＷ−ＢＰＦ１９を通過した信号が第２ＩＦ信号であ
る。この第２ＩＦ信号はアンプ２０に入力され、増幅後
、ＰＬＬ復調回路２１に出力される。ＰＬＬ復調回路２
１は第２ＩＦ信号からベースバンド信号を復調すると共
にＡＧＣ回路１４を制御する制御信号を出力する。復調
されたベースバンド信号は位相反転器２２で増幅された
後、出力端子２３より出力される。

【００２６】またＰＬＬ復調回路２１は第２ＩＦ信号に
関する情報を出力している。この情報はＡ／Ｄ３０を介
してマイコン３１に入力される。更にＰＬＬ復調回路２
１には入力端子３３を介してキードパルスが入力されて
いる。このキードパルスによりハイビジョン放送受信時
のＡＦＣ対応が可能である。

【００２７】前述したＶＣＯ２７の出力信号はバッファ
アンプ２４，２５を介してプリスケーラ２６にも入力さ
れている。プリスケーラ２６は入力された信号を１／２
分周し、ＰＬＬ回路２９に出力する。このＰＬＬ回路２
９にはマイコン３１よりデータ信号が入力されている。 このデータ信号を基にＰＬＬ回路２９は入力された信号
の分周比を決定し、分周する。分周された信号はＰＬＬ
回路２９内部の基準信号と比較される。この比較結果よ
りＰＬＬ回路２９は低周波信号を出力する。この低周波
信号はＬＰＦ２８で積分され、同調電圧に変換される。 この同調電圧によりＶＣＯ２７の発振周波数と可変ＢＰ
Ｆ１６の通過帯域とが制御される。

【００２８】ここでＢＳ信号を受信している場合は従来
と同様に上側ヘテロダイン方式にてミキシングを行い、
第２ＩＦ信号を生成する。このときは位相反転器２２は
位相反転を行わない。一方、ＣＳ信号を受信している場
合は下側ヘテロダイン方式にてミキシングを行い、第２
ＩＦ信号を生成する。このときは位相反転器２２は位相
反転を行う。このようなミキシング方式の決定及び位相
反転器２２の制御はマイコン３１により行われる。

【００２９】次に図２を参照して図１の回路における周
波数分布を説明する。ＢＳ信号を受信している場合、Ｖ
ＣＯ２７の発振周波数はＢＳ−ＩＦ信号よりもΔＩＦだ
け高い周波数であるｆｂｓである。一方、ＣＳ信号を受
信している場合、ＶＣＯ２７の発振周波数はＣＳ−ＩＦ
信号よりもΔＩＦだけ低いｆｃｓでよい。このｆｂｓと
ｆｃｓの発振周波数はＶＣＯ２７の感度が直線的な部分
である。 従ってＶＣＯ２７は安定な信号を供給することができる
。

【００３０】図３に位相反転器２２の一実施例を示す。 電源電圧Ｖｃｃは抵抗３６を介してＮＰＮ型トランジス
タ３７のコレクタ端子に供給される。また電源電圧Ｖｃ
ｃは抵抗４１を介してＮＰＮ型トランジスタ４２のコレ
クタ端子にも供給されている。トランジスタ３７のベー
ス端子は入力端子３５に接続され、エミッタ端子は抵抗
３８を介して電流源４０に接続されている。そしてトラ
ンジスタ４２のベース端子は電圧源４３に接続され、エ
ミッタ端子は抵抗３９を介して電流源４０に接続されて
いる。トランジスタ３７，４２のコレクタ端子はそれぞ
れスイッチ４４に入力されている。このスイッチ４４は
マイコン３１より出力される制御信号により制御される
。

【００３１】以下この回路における動作を説明する。ベ
ースバンド信号は入力端子３５を介してトランジスタ３
７のベース端子に供給される。このトランジスタ３７の
コレクタ端子には振幅が増幅されると共に位相が反転さ
れたベースバンド信号が生成され、トランジスタ４２の
コレクタ端子には同位相のベースバンド信号が生成され
る。この位相の異なる信号がスイッチ４４に入力されて
いる。そして制御信号によりどちらか一方の信号が選択
され、出力端子４５より出力される。

【００３２】以上記述したようにＢＳ信号を受信してい
る場合、ミキシング方式は上側ヘテロダイン方式を用い
る。つまりＶＣＯ２７の発振周波数はＢＳ−ＩＦ信号よ
りもΔＩＦだけ高い周波数のｆｂｓである。一方、ＣＳ
信号を受信している場合、ミキシング方式は下側ヘテロ
ダイン方式を用いる。つまりＶＣＯ２７の発振周波数は
ＣＳ−ＩＦ信号よりもΔＩＦだけ低いｆｃｓでよい。こ
のｆｂｓとｆｃｓの発振周波数はＶＣＯ２７の感度が直
線的な部分である。従ってＶＣＯ２７は安定な発振周波
数を供給することができる。これによりＢＳ受信装置で
ＣＳの信号も受信可能である。しかもＶＣＯ２７の発振
周波数が常に安定しているので、ＶＣＯ２７の位相雑音
のチャンネル間偏差もない。よって良好な復調ＳＮ比を
得ることができる。更にＶＣＯ２７は高い周波数で発振
させる必要がないため設計が容易である。またミキシン
グ方式の切り換え時にベースバンド信号の位相を反転さ
せることで常に同位相のベースバンド信号を供給するこ
とができる。

【００３３】尚、図３に示すスイッチ４４はリレーやア
ナログスイッチ等の部品で構成しても良い。またＰＬＬ
復調回路２１が反転された位相のベースバンド信号を供
給可能ならば、この信号を利用してもかまわない。

【００３４】

【発明の効果】前述したようにＢＳ信号受信時には上側
ヘテロダイン方式でミキシングを行い、ＣＳ信号受信時
には下側ヘテロダイン方式でミキシングを行う。これに
よりＢＳ受信装置でＣＳの信号も受信可能であり、しか
もＶＣＯの発振周波数が常に安定している広帯域同調回
路を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の構成を示すブロック図

【図２】図１に
おける周波数分布の一例を示す分布図

【図３】位相反転
回路の回路を示す回路図

【図４】従来の回路の構成を示
すブロック図

【図５】図４における周波数分布の一例を
示す分布図

【図６】ＶＣＯの周波数特性を示す特性図

【
図７】ＰＬＬ回路の動作原理を示すブロック図

【符号の説明】

１０，３３…入力端子 １１…コイル １２…コンデンサ １３，１５，１８，２０…アンプ １４…ＡＧＣ回路 １６…可変ＢＰＦ １７…ミキサー １９…ＳＡＷ−ＢＰＦ ２１…ＰＬＬ復調回路 ２２…位相反転器 ２３…出力端子 ２４，２５…バッファアンプ ２６…プリスケーラ ２７…ＶＣＯ ２８…ＬＰＦ ２９…ＰＬＬ回路 ３０…Ａ／Ｄ ３１…マイコン

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　第１の周波数帯域内にある第１の入力
   信号、およびそれよりも高い周波数の第２の周波数帯域
   内にある第２の入力信号を入力可能な入力手段と、この
   入力手段に入力された信号を帯域制限して出力する第１
   の帯域制限手段と、この第１の帯域制限手段からの出力
   信号と局部発振器からの局部発振信号とを混合して中間
   周波数信号を生成する手段であって、前記第１の入力信
   号に対しては上側ヘテロダイン方式で混合し、前記第２
   の入力信号に対しては下側ヘテロダイン方式で混合する
   ように前記局部発振信号を切換えるミキシング手段と、
   前記第１の帯域制限手段の周波数帯域および前記局部発
   振器の発振周波数を制御する制御ループと、前記ミキシ
   ング手段からの中間周波数信号を帯域制限して出力する
   第２の帯域制限手段と、前記第２の帯域制限手段の出力
   信号からベースバンド信号を復調する復調手段とを具備
   して成る広帯域同調回路。
2. 【請求項２】　　第１の周波数帯域内にある第１の入力
   信号、およびそれよりも高い周波数の第２の周波数帯域
   内にある第２の入力信号を入力可能な入力手段と、この
   入力手段に入力された信号を帯域制限して出力する第１
   の帯域制限手段と、この第１の帯域制限手段からの出力
   信号と局部発振器からの局部発振信号とを混合して中間
   周波数信号を生成する手段であって、前記第１の入力信
   号に対しては上側ヘテロダイン方式で混合し、前記第２
   の入力信号に対しては下側ヘテロダイン方式で混合する
   ように前記局部発振信号を切換えるミキシング手段と、
   前記第１の帯域制限手段の周波数帯域および前記局部発
   振器の発振周波数を制御する制御ループと、前記ミキシ
   ング手段からの中間周波数信号を帯域制限して出力する
   第２の帯域制限手段と、前記第２の帯域制限手段の出力
   信号からベースバンド信号を復調する復調手段と、前記
   復調手段の出力信号を前記ヘテロダイン方式の切換えに
   応答して極性反転して取出す位相切換え手段とを具備し
   て成る広帯域同調回路。