JPH1098406A - 改良された低ノイズブロックダウンコンバータ - Google Patents
改良された低ノイズブロックダウンコンバータInfo
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- JPH1098406A JPH1098406A JP9188101A JP18810197A JPH1098406A JP H1098406 A JPH1098406 A JP H1098406A JP 9188101 A JP9188101 A JP 9188101A JP 18810197 A JP18810197 A JP 18810197A JP H1098406 A JPH1098406 A JP H1098406A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03D—DEMODULATION OR TRANSFERENCE OF MODULATION FROM ONE CARRIER TO ANOTHER
- H03D9/00—Demodulation or transference of modulation of modulated electromagnetic waves
- H03D9/06—Transference of modulation using distributed inductance and capacitance
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03D—DEMODULATION OR TRANSFERENCE OF MODULATION FROM ONE CARRIER TO ANOTHER
- H03D7/00—Transference of modulation from one carrier to another, e.g. frequency-changing
- H03D7/18—Modifications of frequency-changers for eliminating image frequencies
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 低ノイズブロックダウンコンバータにおい
て、サイズ、製造コスト、およびＬＮＢノイズ指数の欠
点を改善する。 【解決手段】 小型の楕円高域通過フィルタが、低ノイ
ズブロックダウンコンバータ（ＬＮＢ）内に、１２ＧＨ
ｚＤＢＳ（直接家庭衛星テレビジョン放送システム）に
おける影像周波数を除去する目的で組み込まれる。別個
の電気プローブを持つ導波管遷移によって、Ｋｕ帯域衛
星信号が受信され、低ノイズ増幅器（ＬＮＡ）、電力結
合器、楕円高域通過フィルタ、そして、ＨＥＭＴＭＭＩ
Ｃ受信機へと送られる。ＨＥＭＴ ＭＭＩＣ受信機内に
おいて、この信号は、ＲＦ増幅器段を通して送られる。
ミキサによって、中間周波数（ＩＦ）が生成され、さら
にテレビジョンデコーダボックスによって処理される。
楕円高域通過フィルタで影像除去を実現する。
て、サイズ、製造コスト、およびＬＮＢノイズ指数の欠
点を改善する。 【解決手段】 小型の楕円高域通過フィルタが、低ノイ
ズブロックダウンコンバータ（ＬＮＢ）内に、１２ＧＨ
ｚＤＢＳ（直接家庭衛星テレビジョン放送システム）に
おける影像周波数を除去する目的で組み込まれる。別個
の電気プローブを持つ導波管遷移によって、Ｋｕ帯域衛
星信号が受信され、低ノイズ増幅器（ＬＮＡ）、電力結
合器、楕円高域通過フィルタ、そして、ＨＥＭＴＭＭＩ
Ｃ受信機へと送られる。ＨＥＭＴ ＭＭＩＣ受信機内に
おいて、この信号は、ＲＦ増幅器段を通して送られる。
ミキサによって、中間周波数（ＩＦ）が生成され、さら
にテレビジョンデコーダボックスによって処理される。
楕円高域通過フィルタで影像除去を実現する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般的には、電気
フィルタ、より詳細には、低ノイズブロックダウンコン
バータに関する。
フィルタ、より詳細には、低ノイズブロックダウンコン
バータに関する。
【０００２】
【従来の技術】低ノイズブロックダウンコンバータは、
通信信号を受信するために設計された多様な電子システ
ムを通じて使用されている。低ノイズブロックダウンコ
ンバータの典型的な用途には、これに限定されるもので
はないが、ＶＳＡＴ（極小開口衛星端末）、携帯衛星電
話通信端末、ポイント−ツウ−ポイント地上デジタル無
線データリンク、ポイント−ツウ−マルチポイントテレ
ビジョンおよびデータ放送伝送システム、およびＤＢＳ
（直接家庭衛星テレビジョン放送システム）などが含ま
れる。ＤＢＳ（直接家庭衛星テレビジョン放送システ
ム）は、家庭が小さな衛星ディッシュを介して衛星から
テレビジョン番組を直接に受信することを可能にする比
較的新しいクラスのテレビジョンサービスである。ＤＢ
Ｓ用の衛星ディッシュのサイズは、以前のものと比べて
かなり小さく、ＤＢＳ衛星ディッシュのサイズが、直径
で、１８インチから３フィートの範囲であるのに対し
て、以前のものは、直径で、８から１２フィートが典型
的であった。ＤＢＳ衛星ディッシュは、固定式で、空の
一点に向けられる。信号がデジタル的に圧縮されるため
に、単一のＤＢＳディッシュにて、約２００のチャネル
を同時に受信することができる。ＤＢＳディッシュは、
サイズが小さいために、家の屋根に直接にボルト付けす
ることができる。衛星ディッシュから、通信ラインを使
用して、処理された衛星信号が、家の内側に位置するデ
コーダボックスに送られる。
通信信号を受信するために設計された多様な電子システ
ムを通じて使用されている。低ノイズブロックダウンコ
ンバータの典型的な用途には、これに限定されるもので
はないが、ＶＳＡＴ（極小開口衛星端末）、携帯衛星電
話通信端末、ポイント−ツウ−ポイント地上デジタル無
線データリンク、ポイント−ツウ−マルチポイントテレ
ビジョンおよびデータ放送伝送システム、およびＤＢＳ
（直接家庭衛星テレビジョン放送システム）などが含ま
れる。ＤＢＳ（直接家庭衛星テレビジョン放送システ
ム）は、家庭が小さな衛星ディッシュを介して衛星から
テレビジョン番組を直接に受信することを可能にする比
較的新しいクラスのテレビジョンサービスである。ＤＢ
Ｓ用の衛星ディッシュのサイズは、以前のものと比べて
かなり小さく、ＤＢＳ衛星ディッシュのサイズが、直径
で、１８インチから３フィートの範囲であるのに対し
て、以前のものは、直径で、８から１２フィートが典型
的であった。ＤＢＳ衛星ディッシュは、固定式で、空の
一点に向けられる。信号がデジタル的に圧縮されるため
に、単一のＤＢＳディッシュにて、約２００のチャネル
を同時に受信することができる。ＤＢＳディッシュは、
サイズが小さいために、家の屋根に直接にボルト付けす
ることができる。衛星ディッシュから、通信ラインを使
用して、処理された衛星信号が、家の内側に位置するデ
コーダボックスに送られる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ＤＢＳサービスが普及
するのとあいまって、ＤＢＳサービスの顧客への販売競
争も激化しており、このために、顧客のテレビジョンセ
ットにより高品質の信号を提供し、顧客の期待に絶えず
答えることが求められている。また、商業的により強い
競争力を確保するためには、ＤＢＳ要素（素子）、例え
ば、低ノイズブロックダウンコンバータなどの製造コス
トを削減することが必要とされる。低ノイズブロックダ
ウンコンバータ（ＬＮＢ）は、１２ＧＨｚＤＢＳサービ
スの家庭受信システムの一部分である。従来のＬＮＢア
プローチにおいては、エッジ結合型、あるいは、インタ
ーデジタル型の、帯域通過フィルタが使用される。ただ
し、これらタイプの帯域通過フィルタは、両方とも、サ
イズ、製造コスト、およびＬＮＢノイズ指数の点で、欠
点を持つ。ノイズ指数は、受信される信号に対するＬＮ
Ｂシステムの感度の主要な尺度であり、ノイズ指数の改
善は、ユーザによって受信される信号の品質の改善に寄
与する。
するのとあいまって、ＤＢＳサービスの顧客への販売競
争も激化しており、このために、顧客のテレビジョンセ
ットにより高品質の信号を提供し、顧客の期待に絶えず
答えることが求められている。また、商業的により強い
競争力を確保するためには、ＤＢＳ要素（素子）、例え
ば、低ノイズブロックダウンコンバータなどの製造コス
トを削減することが必要とされる。低ノイズブロックダ
ウンコンバータ（ＬＮＢ）は、１２ＧＨｚＤＢＳサービ
スの家庭受信システムの一部分である。従来のＬＮＢア
プローチにおいては、エッジ結合型、あるいは、インタ
ーデジタル型の、帯域通過フィルタが使用される。ただ
し、これらタイプの帯域通過フィルタは、両方とも、サ
イズ、製造コスト、およびＬＮＢノイズ指数の点で、欠
点を持つ。ノイズ指数は、受信される信号に対するＬＮ
Ｂシステムの感度の主要な尺度であり、ノイズ指数の改
善は、ユーザによって受信される信号の品質の改善に寄
与する。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明によると、衛星受
信システム内において使用される、アンテナから受信さ
れる周波数変調信号から、影像周波数を除去するため
の、低ノイズブロックダウンコンバータが開示される。
本発明は、アンテナに結合された、受信された周波数変
調信号を低ノイズ増幅するための、少なくとも一つのノ
イズ増幅器を持つ第一の低ノイズ増幅段を使用する。こ
の第一の低ノイズ増幅段に結合された高域通過楕円フィ
ルタは、受信された周波数変調信号から影像周波数信号
を除去しながら高域通過周波数を通過させる。局部発振
器によって、所定の周波数の局部発振信号が生成され
る。局部発振器および高域通過楕円フィルタに結合され
たミキサによって、局部発振信号と楕円フィルタからの
高域通過周波数信号とが混合され、これによって中間周
波数信号が生成される。要望される信号が局部発振器の
周波数以下である場合は、低域通過楕円フィルタを使用
して類似するシステムを構成することもできる。
信システム内において使用される、アンテナから受信さ
れる周波数変調信号から、影像周波数を除去するため
の、低ノイズブロックダウンコンバータが開示される。
本発明は、アンテナに結合された、受信された周波数変
調信号を低ノイズ増幅するための、少なくとも一つのノ
イズ増幅器を持つ第一の低ノイズ増幅段を使用する。こ
の第一の低ノイズ増幅段に結合された高域通過楕円フィ
ルタは、受信された周波数変調信号から影像周波数信号
を除去しながら高域通過周波数を通過させる。局部発振
器によって、所定の周波数の局部発振信号が生成され
る。局部発振器および高域通過楕円フィルタに結合され
たミキサによって、局部発振信号と楕円フィルタからの
高域通過周波数信号とが混合され、これによって中間周
波数信号が生成される。要望される信号が局部発振器の
周波数以下である場合は、低域通過楕円フィルタを使用
して類似するシステムを構成することもできる。
【０００５】本発明の追加の長所および特徴が、以下の
説明、および特許請求の範囲を、付録の図面を参照しな
がら読むことによって、明らかになるものである。
説明、および特許請求の範囲を、付録の図面を参照しな
がら読むことによって、明らかになるものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】図１に示されるように、１２．２
〜１２．７５ＧＨｚのＫｕバンド衛星放送信号が、導波
管遷移１００を含む衛星ディッシュアンテナ９８によっ
て受信される。これら信号は、衛星ディッシュアンテナ
９８によって、導波管遷移１００内に反射され、その
後、導波管遷移１００からの信号を、第一の電気プレー
ンプローブ１０４および第二の電気プレーンプローブ１
０８が受信する。これらプローブから、この信号は、マ
イクロストリップ回路を経て、第一の低ノイズ増幅器１
１２と、第二の低ノイズ増幅器１１６に送られる。この
第一と第二の低ノイズ増幅器ブロック１１２および１１
６は、第一の低ノイズ増幅器（ＬＮＡ）段を構成し、１
２．２〜１２．７５ＧＨｚの周波数を持つ到来信号を増
幅する。第一と第二の低ノイズ増幅器（１１２および１
１６）のこれら二つの別個のチャネルは、衛星放送信号
が、同一周波数を二度使用する目的で、二つの偏波を持
つことによる。これら二つの偏波は、家庭に、二倍の数
のテレビジョンチャネルを提供する。信号を偏波するこ
とによって、一方の電気プレーンプローブによって、信
号の一方の偏波された部分を処理し、他方の電気プレー
ンプローブによって、信号の他方の偏波された部分を処
理することが可能になる。電気信号処理の分野において
周知のように、信号の偏波は、直線偏波あるいは円偏波
を使用して達成することができる。円偏波された信号
は、左偏波および右偏波として知られ、直線偏波された
信号は、垂直偏波および水平偏波として知られる。導波
管遷移１００は、到来信号を垂直信号と水平信号に分離
するが、これが、電気プレーンプローブ１０４および１
０８によって受信される。
〜１２．７５ＧＨｚのＫｕバンド衛星放送信号が、導波
管遷移１００を含む衛星ディッシュアンテナ９８によっ
て受信される。これら信号は、衛星ディッシュアンテナ
９８によって、導波管遷移１００内に反射され、その
後、導波管遷移１００からの信号を、第一の電気プレー
ンプローブ１０４および第二の電気プレーンプローブ１
０８が受信する。これらプローブから、この信号は、マ
イクロストリップ回路を経て、第一の低ノイズ増幅器１
１２と、第二の低ノイズ増幅器１１６に送られる。この
第一と第二の低ノイズ増幅器ブロック１１２および１１
６は、第一の低ノイズ増幅器（ＬＮＡ）段を構成し、１
２．２〜１２．７５ＧＨｚの周波数を持つ到来信号を増
幅する。第一と第二の低ノイズ増幅器（１１２および１
１６）のこれら二つの別個のチャネルは、衛星放送信号
が、同一周波数を二度使用する目的で、二つの偏波を持
つことによる。これら二つの偏波は、家庭に、二倍の数
のテレビジョンチャネルを提供する。信号を偏波するこ
とによって、一方の電気プレーンプローブによって、信
号の一方の偏波された部分を処理し、他方の電気プレー
ンプローブによって、信号の他方の偏波された部分を処
理することが可能になる。電気信号処理の分野において
周知のように、信号の偏波は、直線偏波あるいは円偏波
を使用して達成することができる。円偏波された信号
は、左偏波および右偏波として知られ、直線偏波された
信号は、垂直偏波および水平偏波として知られる。導波
管遷移１００は、到来信号を垂直信号と水平信号に分離
するが、これが、電気プレーンプローブ１０４および１
０８によって受信される。
【０００７】第一のＬＮＡ段によって増幅された後に、
これら垂直信号および水平信号は、物理的に別個の経路
を沿って、電力結合器１２０に入る。電力結合器１２０
は、その分岐点の所で、垂直偏波された信号と水平偏波
された信号との間のスイッチング機能を提供することに
よって、要求される電力の分配を行なう。電力結合器１
２０からの信号は、第二の段の低ノイズ増幅器（ＬＮＡ
１２４）に入る。ＬＮＡ１２４によって増幅を終えた信
号は、次に、楕円高域通過フィルタ１３０によってフィ
ルタされ、受信された無線スペクトル内に存在する約１
０．２５ＧＨｚの望ましくない影像周波数が除去され
る。この楕円高域通過フィルタ１３０は、必要とされる
量の影像周波数の除去を、低ノイズブロックダウンコン
バータ産業において使用される他のタイプのフィルタよ
り低い挿入損失にて、達成する。この低挿入損失のため
に、全体としてのＬＮＢノイズ指数が改善される。
これら垂直信号および水平信号は、物理的に別個の経路
を沿って、電力結合器１２０に入る。電力結合器１２０
は、その分岐点の所で、垂直偏波された信号と水平偏波
された信号との間のスイッチング機能を提供することに
よって、要求される電力の分配を行なう。電力結合器１
２０からの信号は、第二の段の低ノイズ増幅器（ＬＮＡ
１２４）に入る。ＬＮＡ１２４によって増幅を終えた信
号は、次に、楕円高域通過フィルタ１３０によってフィ
ルタされ、受信された無線スペクトル内に存在する約１
０．２５ＧＨｚの望ましくない影像周波数が除去され
る。この楕円高域通過フィルタ１３０は、必要とされる
量の影像周波数の除去を、低ノイズブロックダウンコン
バータ産業において使用される他のタイプのフィルタよ
り低い挿入損失にて、達成する。この低挿入損失のため
に、全体としてのＬＮＢノイズ指数が改善される。
【０００８】楕円フィルタ１３０は、これに限定される
ものではないが、空胴タイプの共振器、同軸タイプの共
振器、あるいはマイクロストリップタイプの共振器など
を含む、様々な方法にて作ることができる。ＬＮＢに使
用される典型的なタイプの構造は、マイクロストリップ
タイプの構造であるが、この構造では、回路基板上に共
振スタブと結合ネットワークがエッチングされる。こう
してエッチングされるパターンは、個々の適用周波数に
よって異なる。楕円フィルタは、従来のバターワース
（Butterworth ）あるいはチェビシェフ（Chebyschev）
のフィルタ実現と比較して、最大減衰と最小減衰との間
のより高速な変化を提供する。この楕円フィルタ機能の
優れた性能は、伝送ゼロを搬送周波数のいずれかのサイ
ドの実周波数の所に置くマイクロ波フィルタ構造を合成
することによって得られる。この結果としての優れた応
答のために、セットの周波数を少ない減衰にて通過さ
せ、これに非常に近いセットの周波数を、高度に減衰す
る、フィルタが得られる。
ものではないが、空胴タイプの共振器、同軸タイプの共
振器、あるいはマイクロストリップタイプの共振器など
を含む、様々な方法にて作ることができる。ＬＮＢに使
用される典型的なタイプの構造は、マイクロストリップ
タイプの構造であるが、この構造では、回路基板上に共
振スタブと結合ネットワークがエッチングされる。こう
してエッチングされるパターンは、個々の適用周波数に
よって異なる。楕円フィルタは、従来のバターワース
（Butterworth ）あるいはチェビシェフ（Chebyschev）
のフィルタ実現と比較して、最大減衰と最小減衰との間
のより高速な変化を提供する。この楕円フィルタ機能の
優れた性能は、伝送ゼロを搬送周波数のいずれかのサイ
ドの実周波数の所に置くマイクロ波フィルタ構造を合成
することによって得られる。この結果としての優れた応
答のために、セットの周波数を少ない減衰にて通過さ
せ、これに非常に近いセットの周波数を、高度に減衰す
る、フィルタが得られる。
【０００９】楕円高域通過フィルタ１３０からのフィル
タされた信号は、高電子移動度トランジスタモノリシッ
クマイクロ波／ミリメートル波集積回路ダウンコンバー
タ（ＨＥＭＴ ＭＭＩＣダウンコンバータ１３４）に入
る。本発明の好ましい実施例は、楕円高域通過フィルタ
１３０をＨＥＭＴ ＭＭＩＣダウンコンバータ１３４に
入る信号に対する先駆フィルタリング段として使用す
る。ただし、本発明は、ＨＥＭＴ ＭＭＩＣダウンコン
バータに限定されるものでなく、他のタイプのダウンコ
ンバータにも適用するものである。これら他のタイプの
ダウンコンバータとしては、金属半導体電解効果形トラ
ンジスタ（ＭＥＳＦＥＴ）ＭＭＩＣ、離散素子実現、お
よび、シリコン実現された素子などが含まれる。楕円フ
ィルタの一例が、本発明と譲受人を同一とする米国特許
第５，３１９，３２９号において開示されているので、
これを参照されたい。
タされた信号は、高電子移動度トランジスタモノリシッ
クマイクロ波／ミリメートル波集積回路ダウンコンバー
タ（ＨＥＭＴ ＭＭＩＣダウンコンバータ１３４）に入
る。本発明の好ましい実施例は、楕円高域通過フィルタ
１３０をＨＥＭＴ ＭＭＩＣダウンコンバータ１３４に
入る信号に対する先駆フィルタリング段として使用す
る。ただし、本発明は、ＨＥＭＴ ＭＭＩＣダウンコン
バータに限定されるものでなく、他のタイプのダウンコ
ンバータにも適用するものである。これら他のタイプの
ダウンコンバータとしては、金属半導体電解効果形トラ
ンジスタ（ＭＥＳＦＥＴ）ＭＭＩＣ、離散素子実現、お
よび、シリコン実現された素子などが含まれる。楕円フ
ィルタの一例が、本発明と譲受人を同一とする米国特許
第５，３１９，３２９号において開示されているので、
これを参照されたい。
【００１０】より詳細には、ＨＥＭＴ ＭＭＩＣダウン
コンバータ１３４内において、二段無線周波数増幅器段
（ＲＦ増幅器段１３８）が、楕円高域通過フィルタから
の信号を受信する。この信号は、次に、帯域通過フィル
タ１４２によってさらにフィルタされる。局部発振器１
４６は、約１１．２５ＧＨｚの周波数の信号を生成す
る。能動複ゲートミキサ１５０は局部発振器１４６から
の１１．２５ＧＨｚ信号と、帯域通過フィルタ１４２か
らの信号の両方を受信する。ミキサ１５０は、中間周波
数（ＩＦ）信号を生成するが、この信号は、さらに、二
段中間周波数増幅器１５４によって増幅される。二段中
間周波数増幅器１５４からの出力ＩＦ信号は、０．９５
−１．５ＧＨｚの周波数を持つ。ＤＢＳ内において、こ
の出力ＩＦ信号は、顧客のテレビジョンセットに接続さ
れたデコーダボックスに送られる。衛星放送信号の情報
は、より効率的な伝送のために圧縮されているために、
このデコーダボックスは、ＩＦ信号の情報を伸張した後
に、この信号を顧客のテレビジョンに送る。
コンバータ１３４内において、二段無線周波数増幅器段
（ＲＦ増幅器段１３８）が、楕円高域通過フィルタから
の信号を受信する。この信号は、次に、帯域通過フィル
タ１４２によってさらにフィルタされる。局部発振器１
４６は、約１１．２５ＧＨｚの周波数の信号を生成す
る。能動複ゲートミキサ１５０は局部発振器１４６から
の１１．２５ＧＨｚ信号と、帯域通過フィルタ１４２か
らの信号の両方を受信する。ミキサ１５０は、中間周波
数（ＩＦ）信号を生成するが、この信号は、さらに、二
段中間周波数増幅器１５４によって増幅される。二段中
間周波数増幅器１５４からの出力ＩＦ信号は、０．９５
−１．５ＧＨｚの周波数を持つ。ＤＢＳ内において、こ
の出力ＩＦ信号は、顧客のテレビジョンセットに接続さ
れたデコーダボックスに送られる。衛星放送信号の情報
は、より効率的な伝送のために圧縮されているために、
このデコーダボックスは、ＩＦ信号の情報を伸張した後
に、この信号を顧客のテレビジョンに送る。
【００１１】本発明は、ＤＢＳ環境においては、多くの
異なる周波数が使用されるために、好ましい実施例にお
いて使用される周波数とは異なる周波数を使用すること
も考えられる。さらに、本発明は、ＤＢＳ環境で使用さ
れるか、あるいは、他の設備、例えば、ＶＳＡＴシステ
ムにおいて使用される、無線周波数を受信するデバイス
を含むことも考えられる。こうした概観から、ＤＢＳ環
境内での楕円高域通過フィルタ１３０のより具体的な機
能が容易に明らかになるものである。前述のように、衛
星放送信号は１２．２〜１２．７５ＧＨｚのレンジを持
ち、局部発振器は、１１．２５ＧＨｚの信号を生成す
る。また、影像帯域周波数とほぼ同一の周波数にて動作
するものに、軍事レーダの帯域があり、軍事レーダ帯域
は、約１０ＧＨｚの周波数にて動作する。従って、軍事
レーダ帯域信号が、ＨＥＭＴ ＭＭＩＣダウンコンバー
タ内に入るようなことがあると、これら信号は、テレビ
ジョン受信を妨害することとなる。加えて、影像帯域周
波数は、ノイズを含み、このノイズは、ミキサ１５０の
混合過程を通じてＩＦ信号内に結合された場合は、これ
もテレビジョン受信を厳しく劣化する。このために、楕
円高域通過フィルタ１３０が、１１．２５ＧＨｚなる局
部発振器周波数の約１ＧＨｚ低い約１０．２５ＧＨｚの
影像周波数を除去する目的で使用される。
異なる周波数が使用されるために、好ましい実施例にお
いて使用される周波数とは異なる周波数を使用すること
も考えられる。さらに、本発明は、ＤＢＳ環境で使用さ
れるか、あるいは、他の設備、例えば、ＶＳＡＴシステ
ムにおいて使用される、無線周波数を受信するデバイス
を含むことも考えられる。こうした概観から、ＤＢＳ環
境内での楕円高域通過フィルタ１３０のより具体的な機
能が容易に明らかになるものである。前述のように、衛
星放送信号は１２．２〜１２．７５ＧＨｚのレンジを持
ち、局部発振器は、１１．２５ＧＨｚの信号を生成す
る。また、影像帯域周波数とほぼ同一の周波数にて動作
するものに、軍事レーダの帯域があり、軍事レーダ帯域
は、約１０ＧＨｚの周波数にて動作する。従って、軍事
レーダ帯域信号が、ＨＥＭＴ ＭＭＩＣダウンコンバー
タ内に入るようなことがあると、これら信号は、テレビ
ジョン受信を妨害することとなる。加えて、影像帯域周
波数は、ノイズを含み、このノイズは、ミキサ１５０の
混合過程を通じてＩＦ信号内に結合された場合は、これ
もテレビジョン受信を厳しく劣化する。このために、楕
円高域通過フィルタ１３０が、１１．２５ＧＨｚなる局
部発振器周波数の約１ＧＨｚ低い約１０．２５ＧＨｚの
影像周波数を除去する目的で使用される。
【００１２】さらに、楕円高域通過フィルタ１３０は、
他のタイプのフィルタよりもかなり小さい。このように
サイズが小さいために、この楕円高域通過フィルタ１３
０を製造するために必要とされる材料が少なくで済み、
製造コストが、低減される。楕円タイプのフィルタから
のフィルタ応答は、通過帯域の各サイドの有限伝送ゼロ
を活用することによって、要求されるアウトオブバンド
除去に対して、最適なフィルタサイズおよび最小の挿入
損失を達成する。また、挿入損失が小さいために、シス
テムのノイズ指数が改善され、このために、テレビジョ
ンセットに提供される信号の品質が改善される。図２に
は、回路基板が示されるが、この基板において、ＤＢＳ
に対する低ノイズブロックダウンコンバータ内に組み込
まれる楕円高帯域通過フィルタが実現される。図２に示
されるように、導波管遷移２００が第一の電気プローブ
２０４と第二の電気プローブ２０８に接続される。この
二つのプローブの別個のチャネルは、別個の低ノイズ増
幅器に信号を供給する。第一の電気プローブ２０４は、
信号のその部分を第一のＬＮＡ２１２に送る。第二の電
気プローブ２０８は、信号のその部分を第二のＬＮＡ２
１６に送る。
他のタイプのフィルタよりもかなり小さい。このように
サイズが小さいために、この楕円高域通過フィルタ１３
０を製造するために必要とされる材料が少なくで済み、
製造コストが、低減される。楕円タイプのフィルタから
のフィルタ応答は、通過帯域の各サイドの有限伝送ゼロ
を活用することによって、要求されるアウトオブバンド
除去に対して、最適なフィルタサイズおよび最小の挿入
損失を達成する。また、挿入損失が小さいために、シス
テムのノイズ指数が改善され、このために、テレビジョ
ンセットに提供される信号の品質が改善される。図２に
は、回路基板が示されるが、この基板において、ＤＢＳ
に対する低ノイズブロックダウンコンバータ内に組み込
まれる楕円高帯域通過フィルタが実現される。図２に示
されるように、導波管遷移２００が第一の電気プローブ
２０４と第二の電気プローブ２０８に接続される。この
二つのプローブの別個のチャネルは、別個の低ノイズ増
幅器に信号を供給する。第一の電気プローブ２０４は、
信号のその部分を第一のＬＮＡ２１２に送る。第二の電
気プローブ２０８は、信号のその部分を第二のＬＮＡ２
１６に送る。
【００１３】本発明のこの特定の実施例においては、エ
ッジ結合型帯域通過フィルタが、ＬＮＡ増幅器の直後に
使用される。第一のエッジ結合型帯域通過フィルタ２１
８は、第一のＬＮＡブロック２１２からの信号をフィル
タする。第二のエッジ結合型帯域通過フィルタ２１９
は、第二のＬＮＡブロック２１６からの信号をフィルタ
する。これらエッジ結合型帯域通過フィルタの目的は、
ＬＮＢ内での信号の結合と関連する機能を提供すること
にある。これらエッジ結合型帯域通過フィルタは、おの
おのの信号を、電力結合器２２０に供給する。この電力
結合器は、第二の段のＬＮＡ２２４に接続される。この
第二の段のＬＮＡは、楕円高域通過フィルタ２３０に接
続される。この楕円高域通過フィルタ２３０は、局部発
振器の周波数より１ＧＨｚ低い影像周波数をフィルタす
る。
ッジ結合型帯域通過フィルタが、ＬＮＡ増幅器の直後に
使用される。第一のエッジ結合型帯域通過フィルタ２１
８は、第一のＬＮＡブロック２１２からの信号をフィル
タする。第二のエッジ結合型帯域通過フィルタ２１９
は、第二のＬＮＡブロック２１６からの信号をフィルタ
する。これらエッジ結合型帯域通過フィルタの目的は、
ＬＮＢ内での信号の結合と関連する機能を提供すること
にある。これらエッジ結合型帯域通過フィルタは、おの
おのの信号を、電力結合器２２０に供給する。この電力
結合器は、第二の段のＬＮＡ２２４に接続される。この
第二の段のＬＮＡは、楕円高域通過フィルタ２３０に接
続される。この楕円高域通過フィルタ２３０は、局部発
振器の周波数より１ＧＨｚ低い影像周波数をフィルタす
る。
【００１４】図２には、エッジ結合型フィルタと楕円フ
ィルタのサイズの比較が示される。例えば、第一のエッ
ジ結合型帯域通過フィルタ２１８は、楕円フィルタより
長く、従って、楕円高域通過フィルタ２３０と比較して
回路基板のより大きな面積を取り、このために、より高
い製造コストを必要とする。図３は、楕円高域通過フィ
ルタの伝送応答を示すグラフである。Ｘ軸は、０．０５
ＧＨｚ〜２０．０５ＧＨｚのレンジの楕円高域通過フィ
ルタの周波数を表す。Ｙ軸は、デシベル（ｄＢ）にて表
された、０ｄＢ〜−４０ｄＢのレンジを持つ伝送損失を
表す。曲線の位置３００から位置３０４の部分は、Ｋｕ
バンド合衆国ＤＢＳの影像帯域部分を表す。グラフの位
置３０８から位置３１２の部分は、ＨＥＭＴ ＭＭＩＣ
ダウンコンバータにパスされるべき必要とされる周波数
を表す。位置３００の座標値は、９．７７ＧＨｚおよび
−３１．６ｄＢである。位置３０４に対する座標値は、
１０．２５ＧＨｚおよび−５２．４ｄＢである。位置３
０８に対する座標値は、１２．１７ＧＨｚおよび−３ｄ
Ｂである。位置２１３に対する座標値は、１２．７７Ｇ
Ｈｚおよび−２．７ｄＢである。最後に、位置３０４の
所の“ノッチ”は、通過帯域近傍の有限伝送ゼロであ
る。楕円フィルタのこの特性は、最大の影像帯域除去を
伴いながら、最適なフィルタサイズおよび最小の挿入損
失を達成する。
ィルタのサイズの比較が示される。例えば、第一のエッ
ジ結合型帯域通過フィルタ２１８は、楕円フィルタより
長く、従って、楕円高域通過フィルタ２３０と比較して
回路基板のより大きな面積を取り、このために、より高
い製造コストを必要とする。図３は、楕円高域通過フィ
ルタの伝送応答を示すグラフである。Ｘ軸は、０．０５
ＧＨｚ〜２０．０５ＧＨｚのレンジの楕円高域通過フィ
ルタの周波数を表す。Ｙ軸は、デシベル（ｄＢ）にて表
された、０ｄＢ〜−４０ｄＢのレンジを持つ伝送損失を
表す。曲線の位置３００から位置３０４の部分は、Ｋｕ
バンド合衆国ＤＢＳの影像帯域部分を表す。グラフの位
置３０８から位置３１２の部分は、ＨＥＭＴ ＭＭＩＣ
ダウンコンバータにパスされるべき必要とされる周波数
を表す。位置３００の座標値は、９．７７ＧＨｚおよび
−３１．６ｄＢである。位置３０４に対する座標値は、
１０．２５ＧＨｚおよび−５２．４ｄＢである。位置３
０８に対する座標値は、１２．１７ＧＨｚおよび−３ｄ
Ｂである。位置２１３に対する座標値は、１２．７７Ｇ
Ｈｚおよび−２．７ｄＢである。最後に、位置３０４の
所の“ノッチ”は、通過帯域近傍の有限伝送ゼロであ
る。楕円フィルタのこの特性は、最大の影像帯域除去を
伴いながら、最適なフィルタサイズおよび最小の挿入損
失を達成する。
【００１５】上記の説明は、単に、本発明の実施例を開
示および解説するためのものである。当業者において
は、上記の説明、付属の図面および特許請求の範囲か
ら、さまざまな変更、修正およびバリエーションを、本
発明の精神および範囲から逸脱することなく容易に認識
できるものであり、本発明は、特許請求の範囲によって
のみ定義されるものである。
示および解説するためのものである。当業者において
は、上記の説明、付属の図面および特許請求の範囲か
ら、さまざまな変更、修正およびバリエーションを、本
発明の精神および範囲から逸脱することなく容易に認識
できるものであり、本発明は、特許請求の範囲によって
のみ定義されるものである。
【図１】ＤＢＳ（直接家庭衛星テレビジョン放送システ
ム）内で使用されるための低ノイズブロックダウンコン
バータを示すブロック図である。
ム）内で使用されるための低ノイズブロックダウンコン
バータを示すブロック図である。
【図２】楕円高域通過フィルタを使用するＤＢＳ低ノイ
ズブロックダウンコンバータシステムの実現を示す回路
基板である。
ズブロックダウンコンバータシステムの実現を示す回路
基板である。
【図３】本発明において使用される楕円フィルタの伝送
応答を示すグラフである。
応答を示すグラフである。
９８ 衛星ディッシュアンテナ １００ 導波管遷移 １０４ 第一の電気プレーンプローブ １０８ 第二の電気プレーンプローブ １１２ 第一の低ノイズ増幅器 １１６ 第二の低ノイズ増幅器 １２０ 電力結合器 １２４ 第二の段の低ノイズ増幅器（ＬＮＡ） １３０ 楕円高域通過フィルタ １３４ 高移動度トランジスタモノリシックマイクロ波
／ミリメートル波集積回路（ＨＥＭＴ ＭＭＩＣ）ダウ
ンコンバータ １３８ 二段無線周波数増幅器段 １４２ 帯域通過フィルタ １４６ 局部発振器 １５０ 能動複ゲートミキサ １５４ 二段中間周波数増幅器 ２００ 導波管遷移 ２０４ 第一の電気プローブ ２０８ 第二の電気プローブ ２１２ 第一のＬＮＡ ２１６ 第二のＬＮＡ ２１８ 第一のエッジ結合型帯域通過フィルタ ２１９ 第二のエッジ結合型帯域通過フィルタ ２２０ 電力結合器 ２２４ 第二の段のＬＮＡ ２３０ 楕円高域通過フィルタ
／ミリメートル波集積回路（ＨＥＭＴ ＭＭＩＣ）ダウ
ンコンバータ １３８ 二段無線周波数増幅器段 １４２ 帯域通過フィルタ １４６ 局部発振器 １５０ 能動複ゲートミキサ １５４ 二段中間周波数増幅器 ２００ 導波管遷移 ２０４ 第一の電気プローブ ２０８ 第二の電気プローブ ２１２ 第一のＬＮＡ ２１６ 第二のＬＮＡ ２１８ 第一のエッジ結合型帯域通過フィルタ ２１９ 第二のエッジ結合型帯域通過フィルタ ２２０ 電力結合器 ２２４ 第二の段のＬＮＡ ２３０ 楕円高域通過フィルタ
Claims (13)
- 【請求項１】 無線周波数受信システムにおいて使用さ
れる、アンテナから受信される周波数変調信号から影像
周波数を除去するための、低ノイズブロックダウンコン
バータであって、 前記のアンテナに結合された少なくとも一つの低ノイズ
増幅器を持つ、前記の受信された周波数変調信号を低ノ
イズ増幅するための、第一の低ノイズ増幅段；前記の第
一の低ノイズ増幅段に結合された、前記の受信された周
波数変調信号から前記の影像周波数信号を除去しながら
高域通過周波数信号を通過させるための、高域通過楕円
フィルタ；所定の周波数の局部発振信号を生成するため
の局部発振器；および前記の局部発振器および前記の高
域通過楕円フィルタに結合された、前記の局部発振信号
と前記の楕円フィルタからの前記の高域通過周波数信号
とを混合することによって中間周波数信号を生成するた
めの、ミキサ；を含むことを特徴とする低ノイズブロッ
クダウンコンバータ。 - 【請求項２】 前記の無線周波数受信システムが、衛星
受信システムであることを特徴とする請求項１に記載の
低ノイズブロックダウンコンバータ。 - 【請求項３】 さらに、前記のアンテナに結合された、
前記のアンテナから受信された周波数変調信号を検出す
るための、導波管遷移が含まれることを特徴とする請求
項２に記載の低ノイズブロックダウンコンバータ。 - 【請求項４】 さらに、前記の導波管遷移に接続され
た、前記の受信された周波数変調信号を前記の第一の低
ノイズ増幅段に導くための、第一および第二の電気プレ
ーンプローブが含まれ、前記の受信された周波数変調信
号が第一および第二のチャネルを含み、前記の第一のプ
ローブが前記の第一のチャネルを通し、前記の第二のプ
ローブが前記の第二のチャネルを通すことを特徴とする
請求項３に記載の低ノイズブロックダウンコンバータ。 - 【請求項５】 前記の第一の低ノイズ増幅段が第一の低
ノイズ増幅器および第二の低ノイズ増幅器を含み、前記
の第一の低ノイズ増幅器が前記の第一のチャネルを増幅
し、前記の第二の低ノイズ増幅器が、前記の第二のチャ
ネルを増幅することを特徴とする請求項４に記載の低ノ
イズブロックダウンコンバータ。 - 【請求項６】 さらに、前記の第一および第二の低ノイ
ズ増幅器並びに前記の楕円フィルタに結合された、前記
の第一の低ノイズ増幅器によって低ノイズ増幅された前
記の第一のチャネルと前記の第二の低ノイズ増幅器によ
って低ノイズ増幅された前記の第二のチャネルとの間で
スイッチングして、前記の第一および第二のチャネルを
前記の楕円フィルタに送るための、電力結合器が含まれ
ることを特徴とする請求項５に記載の低ノイズブロック
ダウンコンバータ。 - 【請求項７】 さらに、前記の楕円フィルタに結合され
た、前記の楕円フィルタの前記の高域通過信号を増幅す
るための、無線周波数増幅器段が含まれることを特徴と
する請求項６に記載の低ノイズブロックダウンコンバー
タ。 - 【請求項８】 さらに、前記の無線周波数増幅器段およ
び前記のミキサに結合された、前記の増幅された高域通
過信号をフィルタし、前記のフィルタされた高域通過信
号を前記のミキサに提供するための、帯域通過フィルタ
が含まれることを特徴とする請求項７に記載の低ノイズ
ブロックダウンコンバータ。 - 【請求項９】 さらに、前記のミキサに結合された、前
記の中間周波数信号を増幅するための中間周波数増幅器
段が含まれることを特徴とする請求項８に記載の低ノイ
ズブロックダウンコンバータ。 - 【請求項１０】 前記の局部発振器および前記のミキサ
が、高電子移動度トランジスタモノリシックマイクロ波
／ミリメートル波集積回路上に実現されることを特徴と
する請求項２に記載の低ノイズブロックダウンコンバー
タ。 - 【請求項１１】 無線周波数受信システムの低ノイズブ
ロックダウンコンバータ内で使用される、アンテナから
受信された周波数変調信号から影像周波数を除去するた
めの方法であって、 前記の周波数変調信号を低ノイズ増幅するステップ；高
域通過楕円フィルタを使用して、前記の受信された周波
数変調信号から前記の影像周波数信号を除去しながら高
域通過周波数信号を通過させるステップ；所定の周波数
の局部発振信号を生成するステップ；および前記の局部
発振信号と前記の楕円フィルタからの前記の高域通過信
号とを混合することによって、中間周波数信号を生成す
るステップ；を含むことを特徴とする方法。 - 【請求項１２】 前記の無線周波数受信システムが、衛
星受信システムであることを特徴とする請求項１１に記
載の方法。 - 【請求項１３】 さらに：前記のアンテナから導波管遷
移を介して受信された前記の周波数変調信号を検出する
ステップ；前記の受信された周波数変調信号の前記の低
ノイズ増幅のために、前記の導波管遷移からの前記の受
信された周波数変調信号を第一および第二の電気プレー
ンプローブに送るステップであって、前記の受信された
周波数変調信号が第一および第二のチャネルを含み、前
記の第一のプローブが前記の第一のチャネルを通し、前
記の第二のプローブが前記の第二のプローブを通す、ス
テップ；前記の第一のチャネルを第一の低ノイズ増幅器
にて低ノイズ増幅するステップ；前記の第二のチャネル
を第二の低ノイズ増幅器によって低ノイズ増幅するステ
ップ；前記の低ノイズ増幅された第一のチャネルと、前
記の低ノイズ増幅された第二のチャネルとの間でスイッ
チングして、前記の低ノイズ増幅された第一および第二
のチャネルを前記の楕円フィルタに通すステップ；前記
の楕円フィルタの前記の高域通過信号を増幅するステッ
プ；前記の増幅された高域通過信号を帯域通過フィルタ
にてフィルタリングするステップ；および前記の中間周
波数を増幅するステップ；が含まれることを特徴とする
請求項１１に記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/688596 | 1996-07-30 | ||
| US08/688,596 US5995818A (en) | 1996-07-30 | 1996-07-30 | Low noise block downconverter |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1098406A true JPH1098406A (ja) | 1998-04-14 |
| JP3179377B2 JP3179377B2 (ja) | 2001-06-25 |
Family
ID=24765035
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18810197A Expired - Fee Related JP3179377B2 (ja) | 1996-07-30 | 1997-07-14 | 改良された低ノイズブロックダウンコンバータ |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5995818A (ja) |
| EP (1) | EP0822655A3 (ja) |
| JP (1) | JP3179377B2 (ja) |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| GB0023269D0 (en) * | 2000-09-22 | 2000-11-08 | Invacom Ltd | Improvements to data receiving apparatus |
| JP3923405B2 (ja) * | 2002-10-09 | 2007-05-30 | シャープ株式会社 | 低雑音コンバータ |
| US6967619B2 (en) * | 2004-01-08 | 2005-11-22 | Kvh Industries, Inc. | Low noise block |
| TWI443905B (zh) * | 2008-08-12 | 2014-07-01 | Wistron Neweb Corp | 髮夾式帶通濾波器及其相關降頻器 |
| TW201336164A (zh) | 2012-02-20 | 2013-09-01 | Azure Shine Int Inc | 高隔離度之低雜訊降頻器 |
| KR101324572B1 (ko) * | 2013-01-07 | 2013-11-18 | 주식회사 디제이피 | 광대역 주파수 검출기 |
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| GB201506706D0 (en) * | 2015-04-21 | 2015-06-03 | Pro Brand Internat Europ Ltd | Improvements to low noise block |
| EP3163776A1 (en) * | 2015-11-02 | 2017-05-03 | Unitron NV | A low noise block downconverter circuit |
| CN113904076B (zh) * | 2021-12-13 | 2022-02-15 | 成都雷电微晶科技有限公司 | 一种w波段具有镜频抑制特性的h面探针过渡结构 |
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|---|---|---|---|---|
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