WO1988010024A1 - Frequency converter circuit - Google Patents

Description

明 細 書

発明の名称

周波数変換回路

技術分野

本発明は、 衛星放送受信装置等に用いられて、 たとえば 1 2 G Hzあるいは 4 G Hz帯の高周波信号を 1 G Hz帯の中間周波信号 に変換する周波数変換回路に関するものである。

背景技術

衛星放送において、 特定の地域では、 二種あるいはそれ以上 の偏波の異なる信号 （直線偏波と円偏波、 直線偏波では垂直偏 波と水平偏波、 円偏波では右旋偏波と左旋偏波とに分かれる ） ^同一方向よ 送られてく る場合がある。 したがつて上記地域 では、 この複数の偏波の異¾る信号をともに受信できることが 望まれる。 . ·

従来、 かかる衛星放送を受信する受信装置の周波数変換回路 に て、 実用化されているものは、 第 1 図に示す構成と ¾ つ ていた。 すなわち本体 1 内にお て、 入力導波管部 2には OMT ( Ortho -Mode Transducer ) 3が接続される。 0 M T 3に はミキサ回路 1 1 aを含んだ A系統電気信号処理回路 4と、 ミ キサ回路 1 1 bを含んだ B系統電気信号処理回路 5が接続され ている。 A系統電気信号処理回路 4の ミキサ回路 1 ¹ aには A 系統局部発振器 8 aが、 B系統電気信号処理回路⁵のミキサ回 路 1 ¹ bには B系統局部発振器 8 bがそれぞれ接続されて る。 この場合、 A系統局部発振器 8 a と B系統局部発振器 8 bの発 振周波数は同じ周波数である。 さらに A系統電気信号処理回路 • ⁴と A系統局部発振器 _{8 a}の電源は、 A系統出力コネク タ 6 よ 、 また B系統電気信^処理回路 5と B系統局部発振器 8 b の 電源は B系統出力コネク タァよ ])、 それぞれの電源回路、 すな わち A系統電源回路 9 a 、 B系統電源回路 9 bを通してそれぞ

5 れコ ン パ タの外部よ ]9供給される構成である。 その為、 片側 の系統のみ動作させるには片側の出力コネク タのみ通電し、 両 方の系統を同時に動作させるには両系統の出力コネク タ よ i?通 電するものである。

なお、 第 1 図において、 1 O a , 1 O は高周波（ R F )增 i o 幅回路、 ¹ 2 a ， 1 2 bは中間周波（ I F )増幅回路である。

このような従来の装置は、 本体 1 内に 2個のコ ンパ一タを内 蔵している構成であ ])、 同じ発振周波数で動作する局部発振器 を 2個も同一本体内に設けることはコ ス ト面よ 不合理であ といわざるをえない。 また 2個の発振器が同じ発振周波数で発

1 5 振すると えども完全に同一の周波数にすることはむずかしく、

2種類の発振出力の相互干渉及び妨害が問題と ]?やす こと はいうまでもない。

発明の開示

本発明の目的は、 それぞれがミキサ回路を含む複数の電気信

20 ^処理回路の系統を単一の局部発振器で動作させうる周波数変 換回路を提供することである。

そして上記目的を達成するために、 本発明は、 コ ン パ タの 内部に単一の局部発振器を設け、 その局部発振器の電源供給を どの系統の出力コネクタからでも通電できるように電源回路の

25 一部を共通にし、 そして局部発振器の発振出力信^が供給され - δ—

るそれぞれの電気信号処理回路の ミキサ回路のミキサダイォ ドが直流電流でバイァ スされる構成にすると共に、 このバイァ スがどの系統の電気信^処理回路の動作の時でも常にバ イ ア ス されるよ うバイァス用電源回路も共通にしたものである。· このよ うな構成によ ])、 局部発振器の電源回路が共通である ため、 動作させたい系統の電気信号処理回路の出力コ ネク タに 通電するのみで局部発振器は動作し、 全系統の電気信号処理回 路のミ キサ回路に発振出力信号を供給するのであるが、 この局 部発振器は単一であるため発振出力信^は分配されて各ミキサ回 路に供給される。 いいかえれば、 それぞれのミキサ回路へ供給 される発振電力は、 ミ キサ回路 1 個に対し 1 個の局部発振器の 時の電力と比べ、 分配された:^だけ低下することになる。

そのため、 各系統の電気信^処理回路のミキサ回路は低局部 発振電力で動作するよ う ミキサダイォー ドを直流電流でバイァ スする構成と している。

さらに、 このバイ アスがどの系統の電気信^処理回路 ( 動作 の時でも常にバイ ァスされるため、 局部発振器から ミ キサ回路 側を見たイ ンピ ^ ダン ス （局部発振器の負荷ィ ン ピ^"ダン ス ） が変化し いため、 局部発振器の発振周波数及び発振電力は変 化しない。

この結果、 どの系統の電気信号処理回路を動作させても、 ま た総ての系統の電気信号処理回路を同時に動作させても発振周 波数及び発振電力は変化せず、 複数系統の電気信^処理回路が 単一の発振器で動作可能となる。 尚、 動作させない系統の電気 信号処理回路はミキサ回路のミキサダイォ ド以外通電されな い構成と ¾つて ることはいうまでもな 。

図面の簡単な説明

第 1 図は従来の周波数変換回路のブロ ッ ク図、 第 2図は本発 明の一実施例における周波数変換回铬のブ口 ック図、 第 3図は 第 ²図に示す電源回路のプロ ッ ク図、 第 4図はミキサ回路の具 体回路図である。

発明を実施するための最良の形態

以下、 本発明の一実施例を添付図面第 2図 ，第 3図 ，第 4図 にもとづいて説明する。 第 2図は本発明の周波数変換回路のプ ロ ック図である。 本体 1 内に A系銃電気信^処理回路 4と B系 統電気信号処理回路 5の 2系銃の電気信号処理回路を有してい る場合'のものである。

第 2図において入力導波管部 2には垂直偏波と水平偏波の信 号を分離する 0 ϋ T ³が接続される。 その 0 Μ Τ 3の ²個の出 力部には各々がミキサ回路 1 1 a , 1 1 b と出力コネクタ 6 ，

7を有する λ系統電気信号処理回路 4と Β系統電気信^処理回 路 Sがそれぞれ接続されてお ]9、 各々のミキサ回路 1 1 a ，

¹ 1 bのミキサダイオードは直流電流によ ? バ イ ア スされる構 成としている。

ここでミ キサ回路を示す第 4図について説明する。 2 4は

S H F信^入力端子、 2 5は局部発振信号入力端子、 ² 6はミ キサダイォー ド ² 7のバ イ ア ス回路接続用端子、 2 8は中間周 波 （ I F )信号出力端子、 ² 9はミキサ回路パター ンであ j?、 よ く知られている回路である。

さらにこの周波数変換回路は 1 個の局部発振器 8があ ]?、 こ の局部発振器 8は局部発振信号を分配する回路を含んで 、 この実施例では 2分配回路を有している。 この分配された 2つ の局部発振器の出力部はそれぞれの系統のミキサ回路 1 1 ， 1 に接続されて る。 尚、 A系統出力コネク タ 6、 及び B 系統出力コ ネク タ 7は、 衛星放送受信装置の屋内ュニッ トがそ れぞれケ ブルを介して接続される端子である。

次に、 この周波数変換回路の電源回路 9について第 3図にも とづいて説明する。 端子 1 3 aは高周波チヨ ク回路を介して A系統出力コネクタ 6に、 端子¹ 3 bはまた高周波チヨ ^ク回 路を介して B系統出力コネクタ 7に接続されている。 さらに端 子 1 3 aには A系統のミキサダイォ ドのバイ アスを除く A系 統電気信号処理回路用電源回路 ^{1 6} 3_>が、 端子 ^{1 3} 1)には 8系 統のミキサダイオー ドのバイ ア スを除く B系統電気信号処理回 路用電源回路 1 & が接続されている。 また端子 1 3 aは、 抵 抗 1 4 a とダイオ ー ド 1 5 aを介して、 端子 1 3 bは抵抗 1 4b とダイ オ ^" ド 1 5 bを介して両系統の共通回路である ミキサダ ィォ ド · バイ ァス用電源回路 1 8、 局部発振器用電源回路 2 1 に定電圧回路 1 7を通して接続されて る。 ここで抵抗 1 4 a と抵抗 1 4 bはバ ラ ン ス用抵抗であ ]?、 ダイォ ド 1 5a とダイオード 1 ₅ bは電流の逆流を防止するためのダイォ ド である。 又定電圧回路 1 ァは、 端子 1 3 a、 あるいは端子 ¹³ b から供給される直流電源の電圧を安定化するためのレギユ レ タであ j 、 電圧を安定化した後、 ミ キサダイ オー ド ' バイ アス 用電源回路 1 8及び局部発振器用電源回路 2 1 に電源を供給し ている。 • ミ キサダイ オー ド 'パイァス用電源回路 1 8の端子 2 o aは

A系統のミキサダイォードに、 端子 2 0 bは B系銃のミキサダ ィ ォ ドに接続されている。 尚、 抵抗 1 9 a と抵抗 1 9 bはミ キサダイォー ドに流れる電流を決めるための抵抗である。 局部

5 発振器用電源回路 2 1 の端子 2 3は局部発振器 8に接続されて る。 また A系統電気信号処理回路用電源回路 1 6 aの端子 2 2 aは A系統のミキサダイォ ^ド以外の A系統電気信号処理 回路 4に、 B系統電気信^処理回路用電源回路 1 6 bの端子 2 2 bは B系統のミ キサダイ ォ - ド以外の B系統電気信号処理

1 0 回路 5に接続されている。 電源回路 1 6 a ， 1 6 bは ずれも 定電圧機能をもつ。

次に、 この一実施例の構成における作用を説明チる。 先ず A系統のみ動作させ、 B系統は動作させ ¾い場合を説明 する。 - t 5 系統のみ動作させる場合は A系統出力コネクタ 6のみケー ブルを介して屋内ュニッ トから通電されてお 、 B系統出力コ ネクタ 7は通電されているい。

さて A系統出力コネクタ 6を通して屋内ュ-ッ トから供給さ れた直流電源は第 3図の電源回路の端子 1 3 aを介して A系統 0 電気信号処理回铬用電源回路 1 ⁶ aを動作させ、 さらに A系統 電気信号処理回路 4に供給され、 各回路を動作させている。 又 同時にこの電源は抵抗 1 4 a、 ダイォ "ド 1 5 aを通して定電 圧回路 1 7を動作させ、 さらにミキサダイオード 'バイアス用 電源回路 1 8を、 局部発振器用電源回路 2 1 をそれぞれ動作さ

25 せ、 両系統のミキサダイォードにバイァスをかけると共に局部 発振器 Sを動作させている。 端子 1 3 aからの直流電源はダイ オ -ド 1 5 bがあるため、 B系統電気信号処理回路用電源回路 1 6 bには供給されない。

ところで第 2図にお て入力導波管 2 よ ]?入力された衛星か らの S H F带の信号は、 信 §·の偏波の種類によ って 0 M T 3で 分離され A系統電気信^処理回路 4及び B系統電気信^処理回 路 5に入力される。 この場合 B系統電気信号処理回路 5はミキ サ回路 ¹ 1 bのミキサダイ オ ー ド以外電源が供給されてい い ため信^処理は ¾されず、 A系統電気信号処理回路 4に入力さ れた信^のみ有効とるるのである。 さて A系統電気信号処理回 路 4に入力された S H F帯の信号は R F増幅回路 1 O aで増幅 され、 ミ サ回路 1 1 aで周波数変換され U H F帯の信号と ¾ る。 そして次の I F増幅回路 1 2 a で増幅され A系統出力コネ ク タ ⁶ よ j ケ —プルを介して屋内ュニ ッ 卜 に伝送されることに る。

尚、 B系統のみ動作させ A系統は動作させない場合について は上記説明の A系統と B系統が入れ替るだけであるから省略す 0

次に、 A系統 ， B系統とも同時に動作させる場合を説明する c この場合は A系統出力コ ネ ク タ ⁶ 、 及び B系統出力コ ネク タ ァにはそれぞれケ一ブルを介して屋内ユニッ トが接続され、 両 コ ネク タ共通電されている。 A系統出力コ ネ ク タ ⁶を通して供 給された直流電源は電源回路 9の端子 1 3 aを介して A系統電 気信^処理回路用電源回路 1 ⁶ aを動作させ、 さらに A系統電 気信 "処理回路⁴に供給され各回路を動作させている。 また B 系統出力コネクタ 7を通して供給された直流電源は、 電源回路 9の端子 1 3 bを介して B系統電気信^処理回路用電源回珞

1 6 bを動作させ、 さらに B系統電気信号処理回铬 5に供給さ れ各回路を動作させて る。

ところで定電圧回路 ¹ ァ、 ミキサダイオード 'バイァス用電 源回路¹ 8及び局部発振器用電源回路 2 1への電源の供給につい ては、 抵抗 1 4 a ， ダイ オー ド 1 5 aを通して端子 1 3 a側よ )、 また抵抗 1 4 b ， ダイ オ ー ド 1 5 bを通して端子 1 3 b側 よ 供給される。 この場合抵抗 1 4 aと抵抗 1 4 bが同じ抵抗 値のものを、 ダイ オー ド 1 5 a とダイォ ド 1 5 bが同一性能 のものを使用したとし、 端子 1 3 a側が端子 1 3 b側よ ])電位 が高かつたとすると、，端子 1 3 b側から供給される電力よ ^も、 端子 1 3 a側から供給される電力の方が多くなる。 いずれにせ ょ定電圧回路^{1 7}を介してミキサダイオー ド 'バイァス用電源 回路 1 8 ，局部発振器用電源回路 2 1 が動作することはいうま でも 。

ところで第 2図に於いて、 入力導波管 2 よ 入力された衛星 からの S H F帯の信^は 0 M T 3を介してそれぞれの系統の電 気信号処理回路⁴ ， 5に入力される。 この場合、 電気信号処理 回路 4 ， 5は両系統とも通電されているため動作してお 、 入 力された信号はそれぞれの系統で信号処理され、 目的の信 と な って、 それぞれの出力コネクタ 6 ， 7を介して屋内ュニッ ト に伝送されることとなる。

さて上記の説明の通]) ²つの系統のミキサ回路^{1 1} a ， ^{1 1} b を駆動している局部発振^ 8は 1 回路のみであ ])、 発振出力信 号を²分配することによ ]9両系統のミ キサ回路 ^{1 1} a ， ^{1 1} bに供 給している。 いいかえれば発振出力レベルは、 分配した分のみ 低下してお 、 この欠点をおぎ う 目的でミ キサ回路 1 1 a ， 1 1 が低局部発信電力で動作するよ う直流電流によ ミキサ ダイォー ドをバイァスする回路と している。 さらに ¹ 系統のみ 動作させる場合についても、 両系統とも動作させる場合につい ても、 各系統のミキサダイオ ー ドは常にバイ ア スされて る。 このことは局部発振器 8からミキサ回路側を見たイ ン ピーダン ス （局部発振器の負荷イ ン ピー ダン ス ）が常に一定であるとい うことであ D、 いいかえれば局部発振器が常に一定の動'作をす ること、 すなわち発振周波数及び発振出力レベルが変化をせず 常に安定な動作をすることになる。'こ う'して同一本体に 2系統 の電気信^処理回路を有する低雑音コ ンバ - タ に於いて、 ¹ 系 統のみ動作させる場合でも、 また 2系統を同時に動作させる場 合においても単一の局部発振器 Sで常に安定に動作させること ができる。

お第 3図における電源回路の電圧値の一例を図面に記して いる。 それぞれのコネクタ 6 , 7よ j?端子 1 3 a ， 1 3 bに加 わる電圧は 1 5 Vであ ]?、 電源回路 1 6 a ， 1 6 bはこの電圧 を安定化するとと もに降圧して 1 O Vおよびその他の電圧と し、 ！？ 増幅回路 。 ^ ， "！ 。 ！^ 、 I F増幅回路 1 2 3· ， 1 2 bに 供給する。 定電圧回铬 1 ァは 1 5 Vを定電圧化すると ともに

1 O Vおよびその他の電圧に降圧してバ イ アス用電源回路 1 8 に供給する。 局部発振器用電源回路 2 1 はこの電圧 （ 1 0 V ) をさらに局部発振器 8に応じた電圧 4.5 Vに降圧して供給する。 • 産業上の利用可能性

本発明は、 ミキサ回路を含む複数系統の電気信^処理回路を 有する周波数変換回路で、 ミキサ回路のミキサダイォ ドを常 に直流電流によつてバ イ ア スすることによ ]9单一の局部発振器 5 で常に安定る動作を可能にするものであるから、 コ ス ト面の効 杲はいうまでもなく、 周波数変換回路の小型化 ，軽量化も図る ことができる。

また、 従来例のよ うに、 同一本体内に複数個の局部発振器を 有する場合にはそれぞれの局部発振信^の相互の干渉 ，妨害が l O 問題となることが多いが、 本発明による周波数変換回路は単一 の局部発振器であるため、 この面の効果も大きい。

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Claims

請 求 の 範 囲

1 . ミ キサダイ ォ ドよ 構成される第 1 の ミ キサ回路を有す る第 1 の電気信号処理回路と、 ミ キサダイオ ^ " ドょ 構成さ れる第 2のミキサ回路を有する第 2の電気信^処理回路と、

5 上記第 1 ，第 2のミキサ回路に局部発振信号を分配して供給 する単一の局部発振器と、 上記第¹ ，第²のミキサ回路のミ キサダイ オ ^ · ドにバイァ ス電流を供給するバィ ァ ス用電源回 路とを備え、 上記バ イ ア ス用電源回路は、 動作させよ う とす る電気信号処理回路のミキサダイォー ドおよび動作させ い l O 電気信 "処理回路のミキサダイォードのいずれにもバイァ ス 電流を供給するよ うに構成された周波数変換回路。

2 . 衛廑放送信^を入力する入力導波管部と、 上記入力導波管 部よ ！）出力される入力信^を偏波の種類によ つて分離する分 離手段と、 上記分離手段によ って分離された一方の入力信号

1 5 を入力する ミキサダイオードよ 構成される第 1 のミキサ回 路と、 上記分離手段によ って分離された他方の入力信^を入 力するミキサダイ才 - ドょ 構成される第 2のミキザ回路と、 上記第 1 ，第 2の ミ キサ回路に局部発振信号を分配して供給 する単一の局部発振器と、 上記第 1 ，第 2のミキサ回路のミ 0 キサダイ ォ ー ドにバイ アス電流を供給するバイァス用電源回 路とを備え、 上記バ イ ア ス用電源回路は、 信号が供給される ミ キサダイ才 ^ ドおよび信号が供給されるいミ キサダイ オ ^" ドのいずれにもバイァ ス電流を供給するよ うに構成された周 波数変換回路。

5 3 . 請求の範囲第 ¹ 項又は第²項において、 第¹ のミキサ回路 によつて変換された中間周波信 が出力される出力端子およ び第 2のミ キサ回路によ つて変換された中間周波信^が出力 される出力端子にそれぞれァノ一ドが接檨され、 カソードが 互いに接続された第¹ ，第²のダイオードと、 上記第 ¹ ，第 2のダイォ ドの力ソ ード接続点に接続され、 力ソ ー ド接続 点よ ]?得られた電圧を定電圧化してミキサダイォ ドにパィ ァス電流を供給するパィァス用電源回路とを備えた周波数変 換回路。

4 . 請求の範囲第 ¹ 項または第²項において、 第¹ のミキサ回 路によ つて変換された中間周波信号が出力される出力端子お よび第 2のミキサ回路によ つて変換された中間周波信号が出 力される出力端子にそれぞれァ'ノ一ドが接続され、 力ソ ード が互いに接続された第 1 ，第 2のダイ'オードと、 上記第 1 ， 第²のダイ ォ 7" ドのカ ソ ー ド接続点に接続され、 このカ ソ — ド接続点よ 得られた電圧を定電圧化して上記ミキサダイォ 一ドにバイァス電流を供給するパイァス用電源回路と、 上記 定電圧化された電圧を局部発振器に必要な電圧に変換して局 部発振器に供給する局部発振器用電源回路とを備えた周波数 変換回路。