JPH02295230A - 高周波信号処理装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、単平衡型（シングル・バランスド）ミキサ
に、更に具体的にはテレビジョン受像機または類似装置
における、不要周波数成分の発生が少なくしかも隣接チ
ャンネル周波数の排除能力が改善された、単平衡型ミキ
サと出力フィルタとに関するものである． 〔発明の背景〕 ミキサは、ある１つの周波数を有する入来信号を別の中
間周波数（の信号）に変換する、３ボート回路網゛であ
る．この周波数変換を行なうため、入来信号は、局′部
発振器により発生した他の信号と通常は非線形装置中で
ヘテログインすなわち混合される．この処理によって、
それぞれ入来信号周波数と局部発振器周波数との和およ
び差に等しい周波数を持った主たる２つの中間周波数信
号が発生する．しかし、その他に不要な周波数成分や混
合積も発生し、そのうえ隣接チャンネル周波数との混合
作用も生ずる． 単平衡型または２重平衡型のミキサをテレビジョン受像
機のチューナに使用すると、Ｖ｝ＩＦ帯用にバイボーラ
●トランジスタやＭＯＳＦＥＴをまたＵＨＦ帯用に１個
のショットキー・ダイオードをよく使用する能動（アク
ティブ）ミキサに比べて、幾つか有利な点がある．それ
らの利点は、チャンネル６におけるビート特性の改善，
混変調特性の改善、２分のｌ（ハーフ）　ＩＦ特性の改
善、単一の入力ボートにおける局部発振器エネルギの部
分的な消去、および１個のミキサを使ってＵ｝ＩＦとＶ
ＨＦという様に複数の周波数帯に亘る充分に広い帯域幅
が得られること、などである．能動ミキサに比べて受動
（パッシブ）ミキサが上記の様な有利さを呈する一つの
理由は、能動ミキサではその変調過程で不要な混変調積
、相互変調積および高調波が増幅され、その時点では有
効な濾波作用ができないからである． 多くのテレビジョン受像機において、ＩＦ段は表面音響
波（ＳＡＩＩ＋）フィルタを有し、これはコイルを整列
させる必要なしに優れた選択性を呈するが、２Ｏｃｌｂ
級の大きな挿入損失を伴なう。従って、ＳＡＩＩＩ濾波
処理の前に役２０〜２６ｄｂの増幅を行なってこの挿入
損失を補ない、ＳＡＷからの出力信号のレベルがミキサ
からの信号出力レベルより低下しないようにして充分な
信号対ノイズ比を維持することが、実際によく行なわれ
る．チューナのＲＦ（高周波）帯域通過フィルタ回路は
、１つのチャンネルの帯域幅よりも広い帯域幅を持って
いるから、ミキサの出力中には可成りの隣接チャンネル
信号が入っていて，これがＳＡＷ前置増幅器に供給され
ることになる． この隣接チャンネル信号は、ミキサ中の混変調積と相互
変調積を増加させ、これらは能動ミキサ中で一層悪い状
態にされる．更に、この隣接チャンネル信号がＳＡＷ前
置増幅器に印加されると、そのＳＡＷ前置増幅器を過負
荷とし、或いは少なくともこのＳＡＷ前置増幅器を非常
に大きなダイナミック応答特性部に充分駆動するに足る
程の外部信号レベルを付加して、前置増幅器の歪を増大
させる可能性がある．しかし、この様な前置増幅器を使
用しないとしてもこの外部信号からＩＦ段を保護してＩ
Ｆ段のダイナミック領域を狭め、歪の発生を低減するこ
とが望ましい． この隣接チャンネル信号は、ＵＨＦチャンネルに対する
よりもＶＨＦテレビジョン●チャンネルの特にチャンネ
ル２〜１３に対して問題を生ずる．それは、どの様なマ
ーケット地城でもＵ｝ＩＦ局は少なくとも６チャンネル
の間隔をおいて放送しているからである．その様な場合
、ＵＨＦチューナがミキサとして１個のショットキ●ダ
イオードを使用しその後に帯域通過フィルタを使用して
いたとしても、その様なチューナは平衡していないから
、ＶＨＦ帯における平衡したミキサで得られるように混
変調、相互変調および高調波積を低減させることはでき
ない． 従って、テレビジ麿ン受像機用として、ＩＦ段に結合さ
れる不要な周波数成分、基本波信号の高調波および歪積
が低減される、単平衡型または２重平衡型のような受動
ミキサを提供することが望まれている． なお、この明細書中で「テレビジョン受像機」とは、ビ
デオ表示器の有無に関係なくテレビジョン処理装置，た
とえばテレビジョン・セット、ＶＣＲ等、を含むものと
する． 〔発明の概要〕 この発明は、テレビジゴン受像機または類似装置のチュ
ーナに使用されるミキサと出力フィルタに関するもので
ある．このミキサは、入力ＲＦ信号と局部発振器信号と
から中間周波数出力信号を生成する単平衡ミキサである
．このミキサの出力部には普通のＩＦフィルタの外に可
成り選択性のある帯域通過フィルタが結合されていて、
その出力信号を濾波して′、ＩＦ増幅器を第１および第
２の隣接チャンネル信号と不所望歪成分から保護するよ
うに構成されている． 〔実施例の説明〕 以下、図面を参照して説明するが、各図を通じ同様な参
照番号を同様な素子を示すものとする。

第１図には、アンテナ１０で受信されＲＦ増幅器ｌ２に
結合されたＲＦ信号を受入れる単平衡型または２重平衡
型のミキサ１４が示されている，　ＲＦ増幅器１２は、
選ばれたチャンネルに相当するＲＦ信号を選び出す．こ
の選ばれたチャンネルに対応する周波数を有する信号を
発生する局部発振器１６がこのミキサｌ４に結合されて
いる．ミキサ１４は選ばれたＲＦ信号と局部発振器信号
とを組合わせて、それらの和および差周波数成分を持つ
出力信号を生成する．ミキサ１４のこの出力信号は、第
１の帯域通過フィルタｌ８に結合され、次いでバッファ
または増幅器２０を通してＩＦ部すなわち第２の帯域通
過フィルタ２２に結合される．このバッファ２０を使用
するか否かは任意選択事項であって，使用した場合には
第１フィルタｌ８と第２フィルタ２２間の分離およびイ
ンピーダンス整合の作用を行なうと共にもしＩＦ部に表
面音響波（ＳＡＷ）フィルタを使用したとすると特に信
号利得を得ることができる． ＩＦ部２２は標準的なＩＦ段であって、ＳＡＷフィルタ
、単同調型または複同調型フィルタ部および増幅器を含
むこともできる．フィルタ２２の出力は点２３からビデ
オおよび音声復調用の適当な検波器（図示省略）に供給
される． 各チャンネル用の局部発振器信号の周波数は制御されて
、たとえば図示の実施例におけるように、差周波数成分
が後続するＩＦ部２２の通過帯域内にあるようにされる
．この通過帯域は、たとえば米国においては、大体４　
１ＭＨｚ乃至４６ＭＨｚの間で、通常は４１．２５ＭＨ
ｚと４５．７５ＭＨｚの位置にそれぞれ音声および画像
搬送波周波数を持っている．次に第２図を参照すると、
こへには第１の帯域通過フィルタｌ８の振幅対周波数応
答のグラフが示されている．指標ａはＩＦ通過帯域の中
心における応答曲線の頂点で、Ｏｄｂ基準レベルである
．指標ｂは４５．７５ＭＨｚ（７）画像搬送波テ１　ｄ
ｂ低〈、指標Ｃは４２．　１７ＭＨｚの副搬送波テ１　
ｄｂ低〈、指標ｄは４１．２５ＭＨｚの音声搬送波で−
３ｄｂのレベルにあり、指標ｅは３９．７５ＭＨｚの第
ＩＪ接画像搬送波テ−９ｄｂ、指標ｆは４２．７５ＭＨ
ｚの第ｌｗ！ｉ接音声搬送波−ｃ　−　６．３５ｄｂ、
指標ｇは５１．７ＭＨｚの第２の隣接画像搬送波で−　
１９．８ｄｂ、また指標ｈは３５．２５ＭＨｚの第２の
隣接音声搬送波で−２１．９ｄｂである． このＲＦ増幅器１２とミキサ１４は基本的にはこの周波
数域を通じて平坦な応答を示す．従って第２図に示すよ
うに、第１と第２の隣接画像および音声搬送波は、上記
した理由と有利な作用によって実質的に排除されＩＦ部
すなわち第２の帯域通過フィルタ２２に伝えられない． 次に第３図には、テレビジョン●セット．ＦＭラジオ受
信機、または類似装置用の一例チューナが示されている
．たとえばＶＨＦおよびＵＨＦ帯を含んでいる一例周波
数範囲について説明すると、ＲＦ入力信号がアンテナ３
００または他の同様な任意信号源から取出される．アン
テナ３００からの信号は，次いでこの分野で一般的な任
意の増幅器であってよいＲＦ増幅器３０１内で増幅され
る一増輻器３０１の出力はタンク回路３０２に供給され
る．このタンク回路は、たとえばバラクタ−ダイオード
のような１次キャパシタ３０４と共に同調する１次コイ
ル３０３と、同じくバラクタ●ダイオードであるような
２次キャパシタ３０６と共に同調する２次コイル３０５
とを有し，両コイル３０３と３０５は適切に相互結合し
ている．タンク回路３０２からの出力は次にインピーダ
ンス整合用インダクタンス３０７を通してＲＦ入力３１
４に供給される，　ＲＦ入力３１４は、第１図のミキサ
１４に相当するミキサ３１０の平衡入力を構成する変成
器３２４の２次巻ｉ　３２Ｂに結合されている．局部発
振器信号はミキサ３１０の変成器３２４の１次巻線３２
６に結合される． ミキサ３１０は，ミキシング素子として働く１対のダイ
オード３２０と３２２、および１次巻！ｉ！３２６と中
央タップ３３０を有する２次巻線３２８とを有する変成
器３２４を具えた単平衡型ミキサである．変成器３２４
は、この分野で周知の密結合ＲＦ変成器でも、たとえば
５０オームの非平衡型または単終端入力と中央タップを
有する平衡型または双終端型の２００オーム２次巻線と
を有するバランでも良い．変成器３２４がバランであれ
ば、それは、フエライトψコアに巻回され、ダイオード
３２０　と３２２に給電する平衡した（双終端型）出力
と不平衡（単終端型）の入力との間のインピーダンス変
換を行なうように普通の形に接続されるパイファイラー
線対を含んでいる．ダイオード３２０と３２２とは，非
線形単方向電流導通素子であって、出力端子３２２にお
いて互いに直列に接続され、かつ２次巻線３２８の端子
３３６と３３８の間に単方向電流導通形の極性に結合さ
れている．この実施例ではダイオード３２０と３２２は
ショトキ●ダイオードである．端子３２２における中間
周波数信号は次に第１図の第１帯域通過フィルタ１８に
相当する帯域通過フィルタ３１６に結合される． フィルタ３６は、チューナ内における通常のＩＦフィル
タよりも一層選択性がよく、後続する！Ｆ増幅塁を多数
の不所望なミキサ生成々分から保護すると共に、後続増
幅段中に歪成分を生じさせる因になる第１および第２の
隣接チャンネルからも保護する．この実施例ではバター
ワース●フィルタ（Ｂｕｔｔｅｒｗｏｒｔｈ　Ｆｉｌｔ
ｅｒ）である図示の複同調型フィルタは通過帯域の中心
周波数が４４ＭＨｚで、４５．７５ＭＨｚから４２．１
７ＭＨｚの通過帯域を有し、適切なものである。このフ
ィルタ３１Ｇはミキサ３１０の高調波特性および歪特性
を大幅に改善することができる． テレビジゴン用としてのこの実施例を構成する帯域通過
フィルタ３１６の構造は複同調型のバターワース曇フィ
ルタであるが、たとえば３重同調型のような更に優れた
選択性をもつものも使用できる．ミキサ３１０の出力端
子３３２と接地点の間にはたとえば３３０オームの抵抗
３４４がたとえば３３０ピコファラッド（ｐｆ）のキャ
パシタ３４６　と並列に接続されている．たとえば３２
０ｐｆのキャパシタ３４８が、端子３３２からの出力信
号を、たとえばそれぞれ１２０ナノヘンリイ（ｎｂｙ）
であるインダクタンス３５０と３５４、およびインダク
タンス３５０　と３５４間の結合を行なうたとえばｌＯ
〜１５ｎｈｙのイングクタンス３５２より成るπ形回路
に結合する。キャパシタ３５６は、たとえば６８ｐｆの
値を有し、インダクタンス３５４の出力端を接地点に結
合し、また信号はキャパシタ３５８（たとえば４７ｐｆ
）を通してＩＦ出力端子３１８に供給される。

フィルタ３１Ｂは、後続するＩＦ増幅器を第１および第
２の隣接チャンネル信号から保護してその増幅器におけ
る歪成分を低減し，また不所望信号の周波数における回
路インピーダンスを高い値に保ってミキサ３１０内にお
ける高調波生成々分を減殺する． 以上、この発明の好ましいと思われる実施例について図
示説明したが、当該技術分野の関係者にとってこの例に
種々の変形や変更を加え得ることは容易な筈であり、特
許請求の範囲はこの発明の精神に基くその様な変形や変
更をすべて包含するものである．

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を含む構成のブロック図、
第２図は第１回の構成における第１のフィルタの振幅対
周波数通過帯域応答を示すグラフ、第３図はこの発明の
一実施例を含むテレビジ１ン・チューナの構成を示す回
路図である．１０・・・アンテナ，１２・・・ＲＦ増幅
器、ｌ４・・・受動平衡型ミ”（−’ｆ＝　　１８・・
・第１の帯域通過フィルタ、２２・・・第２の帯域通過
フィルタ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）それぞれビデオ情報と音声情報で変調された画像
   搬送波と音声搬送波を各々有し、複数のチャンネルに分
   割されるべき高周波（ＲＦ）信号の入力源を有するテレ
   ビジョン受像機における上記高周波信号処理装置であっ
   て； 上記高周波信号を受入れてその複数チャンネル中の選ば
   れた１つのチャンネルを中間周波数信号の単一の周波数
   域に変換するための受動平衡型ミキサと、 上記平衡型ミキサに結合されていて上記中間周波数信号
   から不要隣接チャンネルの音声とビデオ用の両搬送波を
   濾波除去する第１の帯域通過フィルタと、 上記第１の帯域通過フィルタに結合されていて上記中間
   周波数信号を更に帯域濾波および処理して変調されたビ
   デオおよびオーディオ情報を引出すための第２の帯域通
   過フィルタと、 より成る高周波信号処理装置。