(57)【要約】【課題】無線受信機のチューナーのＩＱミキサにおいて、回路構成のばらつきなどにより、イメージ妨害信号が十分に除去されない。【解決手段】受信されたＲＦ信号ＳＲＦはＩＱミキサのＩチャネルとＱチャネルとに入力される。加算器６４はＩチャネル、Ｑチャネルそれぞれから出力される信号ＳＩ２，ＳＱ２を合成してイメージ信号を相殺し、目的受信局の信号を取り出す。一方、加算器６６はＳＩ２，ＳＱ２から目的受信局の信号を除去しイメージ信号を抽出する。イメージ信号検出回路５０が、加算器６６の出力に基づいてイメージ混信の発生を検知すると制御部は第１局部発振周波数ｆＬＯ１をずらす。これにより、目的受信局の信号と干渉源の信号とが周波数軸上で分離され、ＢＰＦ３８ａ，３８ｂで干渉源の信号を選択的に除去することが可能となる。【選択図】図２
2010103797.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれ入力される受信信号をミキサにて局部発振信号と混合し、前記受信信号における目的受信局の周波数を所定の中間周波数にシフトさせる周波数変換を行う第１周波数変換回路及び第２周波数変換回路と、
前記第１周波数変換回路の前記ミキサ及び前記第２周波数変換回路の前記ミキサそれぞれに供給する互いに同じ局部発振周波数の前記局部発振信号を、相互の位相差をπ／２ラジアンに設定して生成する局部発振回路と、
前記第１周波数変換回路での周波数変換により生成された第１信号と、前記第２周波数変換回路での周波数変換により生成された第２信号とを、それぞれに含まれるイメージ周波数の信号成分が相殺される位相関係で合成して、前記目的受信局の中間周波信号を抽出する第１合成回路と、
前記第１信号と前記第２信号とを、それぞれに含まれる前記目的受信局の前記中間周波信号が相殺される位相関係で合成して、前記イメージ周波数の信号成分を抽出する第２合成回路と、
前記第２合成回路の出力信号に基づいてイメージ信号を検出するイメージ信号検出回路と、
前記イメージ信号の検出結果に応じて、前記局部発振周波数を変更する制御部と、
を有することを特徴とするチューナー。
【請求項２】
請求項１に記載のチューナーにおいて、
それぞれ前記中間周波数に応じた位置に通過帯域を有し、前記第１信号又は前記第２信号から前記目的受信局の前記中間周波信号を抽出する帯域通過フィルタであって、前記第１信号を入力される第１フィルタ及び前記第２信号を入力される第２フィルタを有し、
前記第１フィルタ及び前記第２フィルタは、前記通過帯域を可変に構成され、
前記制御部は、前記局部発振周波数の変更に連動して、前記第１フィルタ及び前記第２フィルタそれぞれの前記通過帯域を移動させること、
を特徴とするチューナー。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載のチューナーにおいて、
前記イメージ信号検出回路は、前記イメージ信号の強度を検出し、
前記制御部は、前記イメージ信号の強度が所定の閾値を超えた場合に、前記局部発振周波数を変更すること、
を特徴とするチューナー。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか１つに記載のチューナーにおいて、
前記イメージ信号検出回路は、前記イメージ信号の周波数を検出し、
前記制御部は、前記イメージ信号の周波数に応じて、前記局部発振周波数の増減方向又は増減量を設定すること、
を特徴とするチューナー。
【請求項５】
請求項１から請求項３のいずれか１つに記載のチューナーにおいて、
前記第１信号及び前記第２信号の一方の位相を反転させる位相反転手段を有し、
前記制御部は、前記イメージ信号の検出結果に応じて、前記位相反転手段による前記位相の反転を行うと共に、前記目的受信局の周波数に対する前記局部発振周波数の上下関係を反転させること、
を特徴とするチューナー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ラジオ受信機等の無線受信機のチューナに関し、特にイメージ信号の除去に関する。
【背景技術】
【０００２】
ラジオ受信機等に設けられるチューナーは、受信された比較的広い帯域を有するＲＦ（Radio Frequency）信号ＳＲＦから、目的受信局の信号を抽出する。さらに、ここで述べるチューナーは、目的受信局の信号を、復号処理（検波処理）を行いやすい比較的低周波数の中間周波信号に変換する機能も有する。例えば、ラジオ受信機等では、ＲＦ信号から中間周波信号への周波数変換を２段階に行う構成が採用されることが多い。この２段階の変換では、まず、周波数ｆＲＦのＲＦ信号ＳＲＦを第１中間周波数（Intermediate Frequency：ＩＦ）ｆＩＦ１の中間周波信号ＳＩＦ１に変換し、さらに第１中間周波数ｆＩＦ１から第２中間周波数ｆＩＦ２へのダウンコンバージョンを行って第２中間周波信号ＳＩＦ２を生成する。
【０００３】
周波数変換はミキサを用いて行われ、ミキサにて受信信号と局部発振信号とを混合し、ダウンコンバートされた信号を得る。具体的には、ＲＦ信号に含まれる周波数ｆＡの目的受信局を第１中間周波数ｆＩＦ１へダウンコンバートする際には、ＲＦ信号ＳＲＦに周波数ｆＬＯ１の第１局部発振信号ＳＬＯ１を混合させる。この周波数混合により生ずる和周波数信号（周波数：ｆＡ＋ｆＬＯ１）と差周波数信号（周波数：|ｆＡ−ｆＬＯ１|）とのうち差周波数信号が利用され、ｆＬＯ１が|ｆＡ−ｆＬＯ１|＝ｆＩＦ１を満たすＳＬＯ１により、目的受信局は周波数ｆＡからｆＩＦ１へ変換される。ここで、|ｆＡ−ｆＬＯ１|＝ｆＩＦ１を満たすｆＬＯ１は（ｆＡ＋ｆＩＦ１）と（ｆＡ−ｆＩＦ１）との２通り存在する。そのため、例えば、ｆＬＯ１を（ｆＡ＋ｆＩＦ１）とする場合、目的受信局がｆＩＦ１へ変換される一方で同時に、ＳＲＦに含まれうる周波数（ｆＡ＋２ｆＩＦ１）の成分もｆＩＦ１へ変換される。周波数（ｆＡ＋２ｆＩＦ１）に他の放送局等の信号源（以下、干渉源）が存在すると、当該干渉源からの信号が目的受信局に混信するイメージ妨害を生じる。また、ｆＬＯ１を（ｆＡ−ｆＩＦ１）とした場合も同様にしてイメージ妨害が発生する。
【０００４】
この干渉源に起因する信号（イメージ妨害信号）を除去するために、イメージキャンセルミキサ（ＩＱミキサ）が用いられる。図７は、イメージキャンセルミキサの原理を説明するための模式的なブロック図である。ＲＦ信号ＳＲＦは２つのミキサ１０，１１にそれぞれ入力される。ここで、ωＬＯ１≡２πｆＬＯ１，δωＡ≡２π(ｆＬＯ１−ｆＡ）と定義し、また干渉源の周波数をｆＢで表し、δωＢ≡２π(ｆＢ−ｆＬＯ１）とする。なお、δωＡ＞０，δωＢ＞０とする。これらの記号を用いて、便宜的に、目的受信局の信号成分ＳＡをsin(ωＬＯ１−δωＡ)ｔ、干渉源からの信号成分ＳＢをsin(ωＬＯ１＋δωＢ)ｔで表し、ＳＲＦに含まれるこれらの信号成分ＳＡ，ＳＢに注目してＩＱミキサの処理を説明する。
【０００５】
第１局部発振部１２は、位相が互いに（π/２）ラジアン（以下rad）ずれた２つの第１局部発振信号ＳＬＯ１(0)とＳＬＯ１(-π/2)とを生成する。便宜的に、ＳＬＯ１(0)をsinωＬＯ１ｔと表すと、ＳＬＯ１(-π/2)は(−cosωＬＯ１ｔ)となる。第１局部発振部１２は、ミキサ１０に対してはＳＬＯ１(0)を入力し、ミキサ１１に対してはＳＬＯ１(-π/2)を入力する。
【０００６】
ミキサ１０は、ＳＲＦとＳＬＯ１(0)とを混合して、ＳＲＦを周波数ｆＩＦ１のＳＩ１へダウンコンバートする。信号成分（ＳＡ＋ＳＢ）に対応して生じるＳＩ１における信号成分は次式で表される。なお、ここで、上述の和周波数信号はフィルタにより除去している。
（cosδωＡｔ＋cosδωＢｔ）/２    ………（１）
【０００７】
ミキサ１０の出力信号ＳＩ１は移相器１４にて位相を（−π/２）［rad］シフトされた後、加算器１６へ入力される。（１）式の信号成分に対応する移相器１４の出力は次式で与えられる。
（sinδωＡｔ＋sinδωＢｔ）/２    ………（２）
【０００８】
一方、ミキサ１１は、ＳＲＦとＳＬＯ１(-π/2)とを混合して、ＳＲＦを周波数ｆＩＦ１のＳＱ１へダウンコンバートする。信号成分（ＳＡ＋ＳＢ）に対応して生じるＳＱ１における信号成分は次式で表される。なお、ここで、上述の和周波数信号はフィルタにより除去している。
（sinδωＡｔ−sinδωＢｔ）/２    ………（３）
【０００９】
加算器１６は、ミキサ１０，１１から入力されたＳＩ１，ＳＱ１を加算合成した信号を出力する。加算器１６では（２）式及び（３）式の信号に含まれるイメージ妨害信号ＳＢが相殺され、目的受信局の信号成分ＳＡだけが加算器１６から取り出される。
【００１０】
なお、移相器１４はポリフェーズフィルタなどを用いて構成される。実際には１つの移相器１４の代わりに、２つの移相器を用いて、ＳＩ１を(-π/４)［rad］、ＳＱ１を(+π/４)［rad］それぞれ移相シフトをさせる構成も採用される。
【特許文献１】特開２００１−１７７４２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上述のようにＩＱミキサは原理的には、イメージ妨害信号ＳＢを除去し、目的受信局の信号成分ＳＡのみを抽出することができる。しかし、現実の回路では、例えば、第１局部発振信号ＳＬＯ１(0)とＳＬＯ１(-π/2)との位相差や、移相器を用いたＳＩ及びＳＱ相互間の位相シフト量がπ/２からずれたり、ミキサ１０を有する経路とミキサ１１を有する経路とで信号ゲインに差が生じることによって、イメージ妨害信号が完全にはキャンセルされず、再生される音声信号等の質の低下をもたらすという問題があった。
【００１２】
本発明は上記問題点を解決するためになされたものであり、イメージ妨害信号の除去率の向上が図られるチューナーを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明に係るチューナーは、それぞれ入力される受信信号をミキサにて局部発振信号と混合し、前記受信信号における目的受信局の周波数を所定の中間周波数にシフトさせる周波数変換を行う第１周波数変換回路及び第２周波数変換回路と、前記第１周波数変換回路の前記ミキサ及び前記第２周波数変換回路の前記ミキサそれぞれに供給する互いに同じ局部発振周波数の前記局部発振信号を、相互の位相差をπ／２ラジアンに設定して生成する局部発振回路と、前記第１周波数変換回路での周波数変換により生成された第１信号と、前記第２周波数変換回路での周波数変換により生成された第２信号とを、それぞれに含まれるイメージ周波数の信号成分が相殺される位相関係で合成して、前記目的受信局の中間周波信号を抽出する第１合成回路と、前記第１信号と前記第２信号とを、それぞれに含まれる前記目的受信局の前記中間周波信号が相殺される位相関係で合成して、前記イメージ周波数の信号成分を抽出する第２合成回路と、前記第２合成回路の出力信号に基づいてイメージ信号を検出するイメージ信号検出回路と、前記イメージ信号の検出結果に応じて、前記局部発振周波数を変更する制御部と、を有する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、イメージキャンセルミキサを用いて、目的受信局の信号成分を抽出する一方、イメージキャンセルミキサと同様の原理で、目的受信局の信号成分を除去してイメージ妨害の信号成分を抽出する。イメージ妨害信号を検知した場合には局部発振周波数を変更し、これにより各ミキサの出力信号における目的受信局に基づく信号と、干渉源に起因する信号とに周波数差を生じさせる。すなわち、干渉源に起因する信号が目的受信局に対してイメージ妨害とならなくなる。さらに、目的受信局に基づく信号と干渉源に起因する信号との周波数差を利用して、目的受信局の信号を選択的に取り出すことで、イメージ妨害信号が好適に除去された信号を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態（以下実施形態という）について、図面に基づいて説明する。図１は、実施形態に係るラジオ受信機２０の概略の構成を示すブロック図である。アンテナ３０で受信されたＲＦ信号ＳＲＦ０は、ＲＦ回路３２、第１局部発振部３４、第１混合部３６、バンドパスフィルタ（Band Pass Filter：ＢＰＦ）３８、第２局部発振部４０、第２混合部４２、ＩＦＢＰＦ４４、及び検波回路４６を有する信号処理系で処理され、出力信号ＳＯＵＴが生成される。さらに、ラジオ受信機２０は、イメージ信号検出回路５０及び制御部５２を有する。
【００１６】
ＲＦ信号ＳＲＦ０はＲＦ回路３２に入力される。ＲＦ回路３２は、受信対象帯域にわたるＲＦ信号ＳＲＦ０から、搬送波周波数ｆＡを有する目的受信局を含む比較的狭い帯域のＲＦ信号ＳＲＦを抽出する同調処理を行う。ＲＦ回路３２で抽出されたＲＦ信号ＳＲＦは第１混合部３６に入力される。
【００１７】
第１局部発振部３４は、ＰＬＬ（Phase Lock Loop）回路を用いた発振回路及び分周回路を含んで構成され、第１局部発振信号ＳＬＯ１を出力する。
【００１８】
第１混合部３６は、入力されたＲＦ信号ＳＲＦを、第１局部発振部３４から入力される第１局部発振信号ＳＬＯ１と混合して、第１中間周波信号ＳＩＦ１を生成する。第１局部発振信号ＳＬＯ１の周波数ｆＬＯ１は、ＳＲＦに含まれる目的受信局の信号の搬送波周波数ｆＡが第１混合部３６による第１中間周波信号ＳＩＦ１への周波数変換にて所定の第１中間周波数ｆＩＦ１に変換されるように調整される。この調整は、制御部５２が、図示しないレジスタにデータを設定し、当該データに基づいて第１局部発振部３４内の発振回路の発振周波数や分周回路の分周比を制御することにより行われる。
【００１９】
第１混合部３６から出力されるＳＩＦ１は、ＢＰＦ３８を経て、第２混合部４２に入力される。
【００２０】
第２局部発振部４０は、第１局部発振部３４と同様にＰＬＬ回路を用いた発振回路及び分周回路を含んで構成され、第２局部発振信号ＳＬＯ２を出力する。
【００２１】
第２混合部４２は、第１中間周波信号ＳＩＦ１を、第２局部発振部４０から入力される第２局部発振信号ＳＬＯ２と混合して、第２中間周波数ｆＩＦ２の第２中間周波信号ＳＩＦ２を生成する。第２局部発振信号ＳＬＯ２の周波数ｆＬＯ２は、（ｆＩＦ１−ｆＩＦ２）に設定され、ＳＩＦ１に含まれる周波数ｆＩＦ１の目的受信信号は第２混合部４２において周波数ｆＩＦ２に変換される。
【００２２】
第２中間周波信号ＳＩＦ２は、ＩＦＢＰＦ４４に入力される。ＩＦＢＰＦ４４は、ｆＩＦ２を中心周波数とし、かつ通過帯域幅ＷＦを可変設定できるバンドパスフィルタである。ＩＦＢＰＦ４４の通過帯域幅ＷＦは制御部５２により制御される。通過帯域幅ＷＦは可変に構成され、例えば、隣接妨害が検出された場合などに通過帯域幅ＷＦが狭められ、隣接妨害信号が検波回路４６へ通過することを阻止する。
【００２３】
ＩＦＢＰＦ４４から出力されたＳＩＦ２は検波回路４６に入力される。検波回路４６はＳＩＦ２を検波し、出力信号ＳＯＵＴを出力する。
【００２４】
図２は、図１に示すラジオ受信機２０のうち、ＲＦ信号ＳＲＦから第２中間周波信号ＳＩＦ２への周波数ダウンコンバートに関係する部分、すなわち、第１局部発振部３４、第１混合部３６、ＢＰＦ３８、第２局部発振部４０、第２混合部４２、イメージ信号検出回路５０及び制御部５２の構成を示すブロック図である。本実施形態において、この周波数ダウンコンバートを行う部分は、ＩＱミキサの構成を有し、ＲＦ信号ＳＲＦは２つの信号チャネルＩ、Ｑに分岐される。Ｉチャネルには、第１混合部３６、ＢＰＦ３８及び第２混合部４２としてそれぞれミキサ３６ａ、ＢＰＦ３８ａ及びミキサ４２ａが設けられる。また、Ｉチャネルには、位相反転器５４が設けられる。一方、Ｑチャネルには、第１混合部３６、ＢＰＦ３８及び第２混合部４２としてそれぞれミキサ３６ｂ、ＢＰＦ３８ｂ及びミキサ４２ｂが設けられる。
【００２５】
第１局部発振部３４は、発振回路５６の出力信号ＳＯＳＣ１を分周回路５８で分周し、第１局部発振信号ＳＬＯ１を生成する。その際、分周回路５８はＳＬＯ１として、位相が互いに（π/２）［rad］ずれた２つの信号ＳＬＯ１(0)とＳＬＯ１(-π/2)とを生成し、ミキサ３６ａに対してはＳＬＯ１(0)を入力し、ミキサ３６ｂに対してはＳＬＯ１(-π/2)を入力する。例えば、発振回路５６は、電圧制御発振器（Voltage Controlled Oscillator：ＶＣＯ）を用いて、ＳＯＳＣ１の周波数を可変に構成される。制御部５２は、発振回路５６を制御することにより、第１局部発振信号ＳＬＯ１の周波数ｆＬＯ１を変化させることができる。
【００２６】
第２局部発振部４０は、第１局部発振部３４と同様に、発振回路６０の出力信号ＳＯＳＣ２を分周回路６２で分周し、第２局部発振信号ＳＬＯ２を生成する。その際、分周回路６２はＳＬＯ２として、位相が互いに（π/２）［rad］ずれた２つの信号ＳＬＯ２(0)とＳＬＯ２(-π/2)とを生成し、ミキサ４２ａに対してはＳＬＯ２(0)を入力し、ミキサ４２ｂに対してはＳＬＯ２(-π/2)を入力する。例えば、発振回路６０は、ＶＣＯを用いて、ＳＯＳＣ２の周波数を可変に構成され、制御部５２は、発振回路６０を制御することにより、第２局部発振信号ＳＬＯ２の周波数ｆＬＯ２を変化させることができる。
【００２７】
位相反転器５４は、ミキサ３６ａとＢＰＦ３８ａとの間に設けられ、ミキサ３６ａの出力信号の位相を反転し、信号極性が反転した信号をＢＰＦ３８ａへ出力する。位相反転器５４が当該反転を行うか否かは、制御部５２が切り替えることができる。
【００２８】
ＢＰＦ３８ａ，３８ｂは、ミキサ３６ａ，３６ｂでの周波数混合で生成される和周波数信号と差周波数信号とのうち差周波数信号を抽出する。また、本実施形態では、ＢＰＦ３８ａ，３８ｂの帯域幅は、目的受信局に隣接する周波数の他局からの信号等を除去し、目的受信局の信号成分を選択的に通過させるように設定される。さらに、ＢＰＦ３８ａ，３８ｂの通過帯域の中心周波数ｆＣは変化させることができ、制御部５２が当該中心周波数ｆＣを制御する。例えば、ＢＰＦ３８ａ，３８ｂはアクティブフィルタで構成され、また複素ＢＰＦとすることができる。
【００２９】
加算器６４は、Ｉチャネルで生成された信号ＳＩ２と、Ｑチャネルで生成された信号ＳＱ２とを、それぞれに含まれるイメージ周波数の信号成分が相殺されるように加算又は減算して、目的受信局の中間周波信号を抽出する。本実施形態では、加算器６４は信号ＳＩ２と信号ＳＱ２とを加算し、加算された信号が第２中間周波信号ＳＩＦ２として、ＢＰＦ６８を介してＩＦＢＰＦ４４に入力される。
【００３０】
加算器６６は、信号ＳＩ２と信号ＳＱ２とを、それぞれに含まれる目的受信局の第２中間周波信号成分が相殺されるように加算又は減算して、イメージ周波数の信号成分ＳＩＭＧを抽出する。本実施形態では、加算器６６は信号ＳＩ２から信号ＳＱ２を減算して信号成分ＳＩＭＧを抽出する。抽出されたイメージ信号成分ＳＩＭＧはＢＰＦ７０を介してイメージ信号検出回路５０に入力される。
【００３１】
ＢＰＦ６８，７０は、ミキサ４２ａ，４２ｂでの周波数混合で生じる和周波数信号を除去し、差周波数信号を抽出する。
【００３２】
イメージ信号検出回路５０は、例えば、信号ＳＩＭＧの強度が所定の閾値を超えたことを検出し、制御部５２へ知らせる。また、イメージ信号検出回路５０は、周波数カウンタを用いて信号ＳＩＭＧの周波数を計測し、制御部５２に知らせる構成とすることもできる。
【００３３】
次に、図２に示した回路の動作について説明する。当該回路のＩＱミキサとしての基本動作は図７に示したＩＱミキサと同様である。以下の説明では、図７の説明で用いたものと同じ記号は、共通の意味を有するものであり説明を省略する。ミキサ３６ａは、ＳＲＦとＳＬＯ１(0)とを混合して、ＳＲＦを周波数ｆＩＦ１のＳＩ１へダウンコンバートする。このとき、信号成分（ＳＡ＋ＳＢ）に対応して生じるＳＩ１における信号成分は上述の（１）式で表される。
【００３４】
一方、ミキサ３６ｂは、ＳＲＦとＳＬＯ１(-π/2)とを混合して、ＳＲＦを周波数ｆＩＦ１のＳＱ１へダウンコンバートする。このとき、信号成分（ＳＡ＋ＳＢ）に対応して生じるＳＱ１における信号成分は上述の（３）式で表される。
【００３５】
図７のＩＱミキサでは移相器１４を用いてＳＩ１に対する（−π/２）［rad］の位相シフトを生じさせた。これと同じ位相シフトを、図２のＩＱミキサでは、ミキサ４２ａにて信号ＳＩ１に混合される第２局部発振信号と、ミキサ４２ｂにて信号ＳＱ１に混合される第２局部発振信号との位相差により実現している。ミキサ４２ａはＳＩ１とＳＬＯ２(0)とを混合して、ＳＩ１を周波数ｆＩＦ２のＳＩ２へダウンコンバートする。位相反転器５４が非反転に設定される場合、信号成分（ＳＡ＋ＳＢ）に対応して生じるＳＩ１における差周波数信号成分は、上述の（１）式に(sinωＬＯ２ｔ)を乗じて得られる次式で表される。なお、ここで、ωＬＯ２≡２πｆＬＯ２と定義しており、また、δωＡ＞ωＬＯ２，δωＢ＞ωＬＯ２である。
−〔sin(δωＢ−ωＬＯ２)ｔ＋sin(δωＡ−ωＬＯ２)ｔ〕/２    ………（４）
【００３６】
一方、ミキサ４２ｂはＳＱ１とＳＬＯ２(-π/2)とを混合して、ＳＱ１を周波数ｆＩＦ２のＳＩ２へダウンコンバートする。このとき、信号成分（ＳＡ＋ＳＢ）に対応して生じるＳＱ１における差周波数信号成分は、上述の（３）式に(−cosωＬＯ２ｔ)を乗じて得られる次式で表される。
〔sin(δωＢ−ωＬＯ２)ｔ−sin(δωＡ−ωＬＯ２)ｔ〕/２    ………（５）
【００３７】
加算器６４では、ミキサ４２ａ，４２ｂから入力されたＳＩ２，ＳＱ２を加算することにより、（４）式及び（５）式の信号に含まれる角周波数(δωＢ−ωＬＯ２)のイメージ妨害信号ＳＢが相殺され、角周波数(δωＡ−ωＬＯ２)を有する目的受信局の信号成分ＳＡが加算器６４から取り出される。ちなみに、δωＡが２πｆＩＦ１に相当することから、(δωＡ−ωＬＯ２)は２π(ｆＩＦ１−ｆＬＯ２)であり、加算器６４の出力信号に現れる目的受信局の信号成分の周波数は第２中間周波数ｆＩＦ２となる。
【００３８】
一方、加算器６６では減算処理を行い、ミキサ４２ａ，４２ｂから入力されたＳＩ２，ＳＱ２の差信号を生成することにより、（４）式及び（５）式の信号に含まれる角周波数(δωＡ−ωＬＯ２)の目的受信局の信号成分ＳＡが相殺され、角周波数(δωＢ−ωＬＯ２)を有するイメージ妨害信号ＳＢが加算器６６から信号ＳＩＭＧとして取り出される。
【００３９】
イメージ信号検出回路５０により信号ＳＩＭＧの強度が所定の閾値を超えたことが検出されると、制御部５２は第１局部発振周波数ｆＬＯ１を変更する。上述のように、δωＡ≡２π(ｆＬＯ１−ｆＡ）、δωＢ≡２π(ｆＢ−ｆＬＯ１）であるから、第１局部発振周波数ｆＬＯ１の変化に対して、δωＡ及びδωＢは一方は増加し、他方は減少する。すなわち、干渉源の周波数ｆＢが目的受信局の周波数ｆＡに対してイメージ周波数の関係ではなくすることができ、信号ＳＩ１及びＳＱ１、又はＳＩ２及びＳＱ２において、目的受信局の信号成分と干渉源の信号成分とを周波数軸上、分離することができる。図３は、第１局部発振周波数ｆＬＯ１の値がξ０のときに目的受信局と干渉源とがイメージ周波数の関係にある状態を示す模式的な周波数スペクトルであり、図４は、図３の状態から第１局部発振周波数ｆＬＯ１を例えばδξだけ減少させてξ１とした状態とを説明する模式図である。図３、図４においてそれぞれ、横軸が周波数、縦軸が信号強度を表している。
【００４０】
図３（ａ）は図２のミキサ３６ａ，３６ｂに入力されるＲＦ信号ＳＲＦの周波数スペクトルを表しており、周波数ｆＡを中心とする位置に目的受信局の信号ＳＡ（信号８０ｓ）と、第１局部発振信号ＳＬＯ１（信号８２）と、干渉源の信号ＳＢ（信号８４ｓ）とが示されている。第１局部発振信号ＳＬＯ１の周波数ｆＬＯ１の値ξ０は、目的受信局の信号８０ｓを第１中間周波信号ＳＩＦ１にダウンコンバートするために、
ξ０−ｆＡ＝ｆＩＦ１    ………（６）
を満たすように設定される。この場合に、(ｆＢ−ξ０)がｆＩＦ１に近い値となる中心周波数ｆＢを有する他の放送局等の信号が存在すると、これが信号８０に対するイメージ混信を生じる干渉源の信号ＳＢ（信号８４ｓ）となる。
【００４１】
図３（ｂ）は、加算器６４から出力される第２中間周波信号ＳＩＦ２の周波数スペクトルを表しており、目的受信局の信号ＳＡに起因する信号８０ｆが第２中間周波数ｆＩＦ２に得られると共に、干渉源の信号ＳＢに起因する信号８４ｆも第２中間周波数ｆＩＦ２の近傍に生じイメージ混信が生じている様子を示している。ここで、本ラジオ受信機２０は上述のようにＲＦ信号ＳＲＦから第２中間周波信号ＳＩＦ２への周波数ダウンコンバージョンをＩＱミキサにより行っているので、原理的には、イメージ信号である信号８４ｆは除去されるはずであるが、実際には回路の各部の位相やゲインのずれなどによってＩＱミキサの性能が劣化し、信号８４ｓの一部の成分がキャンセルされずに信号８４ｆとして加算器６４の出力に現れ得る。
【００４２】
なお、図３（ｂ），（ｃ）には、ＢＰＦ３８ａ，３８ｂの通過帯域８６を示している。ちなみに、図示の都合上、この通過帯域８６は、信号ＳＩ１，ＳＱ１に対する実際のＢＰＦ３８ａ，３８ｂの通過帯域ではなく、ミキサ４２ａ，４２ｂでの周波数変換分を考慮して、(ｆＩＦ１−ｆＩＦ２)だけ低い周波数の位置へずらして表示している。図３に示す状態では、目的受信局の信号ＳＡと干渉源の信号ＳＢとは同じ帯域に周波数変換されるため、いずれもＢＰＦ３８ａ，３８ｂを通過する。
【００４３】
図３（ｃ）は、加算器６６から出力される第２中間周波数の信号の周波数スペクトルを表している。加算器６６は、加算器６４とは逆に、基本的にミキサ４２ａ，４２ｂの出力信号ＳＩ２，ＳＱ２に存在する目的受信局の信号ＳＡと干渉源の信号ＳＢとのうち信号ＳＡをキャンセルさせる一方、信号ＳＢ（信号８４ｇ）を抽出する。すなわち、目的受信局の信号ＳＡに対してイメージ混信を生じる信号ＳＢが存在する場合、当該ＳＢが加算器６６の出力に取り出され、イメージ信号検出回路５０がその存在を検知する。なお、加算器６６においても上述の加算器６４と同様、信号ＳＡは完全にはキャンセルされずその残存成分である信号８０ｇが現れ得る。
【００４４】
イメージ信号検出回路５０がイメージ信号ＳＢが存在することを検知すると、制御部５２は、図４（ａ）に示すように、第１局部発振信号ＳＬＯ１（信号８８）の周波数ｆＬＯ１の値をξ１に変更する。
【００４５】
図４（ｂ）は、加算器６４から出力される第２中間周波信号ＳＩＦ２の周波数スペクトルを表している。加算器６４の出力には、目的受信局の信号８０ｈだけでなく、干渉源の信号ＳＢのうちキャンセルされずに残った信号８４ｈも現れる。しかし、第１局部発振周波数ｆＬＯ１の値をξ１としたことにより、目的受信局の信号８０ｈと干渉源に起因する信号８４ｈとを周波数軸上で分離させることができる。
【００４６】
この目的受信局の信号ＳＡと干渉源の信号ＳＢとの周波数軸上での分離は、第１中間周波信号ＳＩ１，ＳＱ１ですでに生じており、ここではξ１をξ０よりδξだけ小さく設定することにより、第１中間周波信号ＳＩ１，ＳＱ１での信号ＳＡの中心周波数は(ｆＩＦ１−δξ)にシフトし、一方、信号ＳＢの中心周波数は(ｆＩＦ１＋δξ)にシフトする。また、第２中間周波信号ＳＩ２，ＳＱ２での信号ＳＡ，ＳＢそれぞれの中心周波数は(ｆＩＦ２−δξ)、(ｆＩＦ２＋δξ)となる。
【００４７】
制御部５２は、第１局部発振信号ＳＬＯ１の変更による第１中間周波信号ＳＩ１，ＳＱ１での信号ＳＡの周波数シフトに対応させて、ＢＰＦ３８ａ，３８ｂの通過帯域をシフトさせる。例えば、信号ＳＡの中心周波数がδξ減少することに対応して、図４（ｂ）に示す通過帯域９０は図３（ｂ）に示す通過帯域８６よりδξだけ低周波数側に設定される。この動作により、例えばδξを調節することにより、第１中間周波信号ＳＩ１，ＳＱ１での干渉源由来信号ＳＢの帯域の全部又は一部をＢＰＦ３８ａ，３８ｂの通過帯域外にすることができ、加算器６４の出力における信号８４ｈを除去又は減衰させることができる。
【００４８】
図４（ｃ）は、加算器６６から出力される第２中間周波信号ＳＩＦ２の周波数スペクトルを表しており、加算器６６の出力には、図３（ｃ）の場合と同様、目的受信局の信号ＳＡのうちキャンセルされずに残った信号８０ｉが現れる。一方、干渉源に起因する信号８４ｉは、ＢＰＦ３８ａ，３８ｂの帯域を上述のように制御することにより、除去又は減衰される。信号８４ｉがイメージ信号検出回路５０で検知されないレベルであれば、加算器６４の出力における干渉源に起因する信号８４ｈも十分に除去されていると考えられ、制御部５２は、この状態を維持する。
【００４９】
なお、制御部５２は、信号８４ｇがイメージ信号検出回路５０により検知されないレベルとなるまで、第１局部発振周波数ｆＬＯ１の変化量δξを連続的又は段階的に増加させるようにしてもよい。
【００５０】
また、イメージ信号検出回路５０は、周波数カウンタから得られる情報を用いることで、加算器６６の出力信号に残存し得る目的受信局の信号８０ｈをイメージ信号成分と誤検出する可能性を低減できる。この場合、イメージ信号検出回路５０の信号８４ｈを検出する閾値を低下させても信号８０ｈを誤検出しにくくなるので、より好適にイメージ信号成分を検知してイメージ信号抑制を行うことが可能となる。
【００５１】
また、第１局部発振周波数ｆＬＯ１は変更させるが、ＢＰＦ３８ａ，３８ｂの通過帯域をはシフトさせない構成も可能である。図５は、第１中間周波信号ＳＩＦ１の模式的な周波数スペクトルを表しており、信号ＳＩＦ１での目的受信局の信号ＳＡ及び干渉源に起因する信号ＳＢと、ＢＰＦ３８ａ，３８ｂの通過帯域との周波数軸上での配置関係を示している。図５（ａ）は第１局部発振周波数ｆＬＯ１を変更しない状態を表しており、図５（ｂ）は周波数ｆＬＯ１をδξ減少させた状態を表している。ＢＰＦ３８ａ，３８ｂの通過帯域９２は、周波数ｆＬＯ１の変更が減少方向に行われることに対応して、周波数ｆＩＦ１から高周波数側への帯域の広がりよりも低周波数側への帯域の広がりが大きくなるように設定される。これにより、周波数ｆＬＯ１を変更しない状態での信号ＳＡ（信号９４ｆ）と周波数ｆＬＯ１をδξ減少させた状態での信号ＳＡ（信号９４ｈ）とをいずれも通過可能にする一方、周波数ｆＬＯ１をδξ減少させた状態での信号ＳＢ（信号９６ｈ）は通過帯域外とすることができる。周波数ｆＬＯ１を変更しない状態にて、干渉源の信号ＳＢ（信号９６ｆ）が存在する場合、加算器６６の出力信号には信号ＳＢが現れる。イメージ信号検出回路５０がこの信号ＳＢを検知すると、制御部５２が第１局部発振周波数ｆＬＯ１をδξ減少させ、信号ＳＢが通過帯域外にシフトされ除去される。
【００５２】
なお、この構成ではＢＰＦ３８ａ，３８ｂの通過帯域を目的受信局の信号ＳＡの帯域より広く設定する必要がある。ＢＰＦ３８ａ，３８ｂの通過帯域が広くなるほど、目的受信局に隣接する他局等の不要な信号もＢＰＦ３８ａ，３８ｂを通過しやすくなる。しかし、そのような不要な信号は後段のＢＰＦ、例えば、ＩＦＢＰＦ４４等で除去可能である。
【００５３】
イメージ信号検出回路５０が周波数カウンタを有する場合には、制御部５２はそのカウント値に基づいて、加算器６６の出力信号のスペクトルが目的受信局の信号ＳＡに対応する周波数よりも高域側に偏っているか、低域側に偏っているかを検知することができる。制御部５２は、その結果からイメージ信号となる信号ＳＢの周波数が信号ＳＡの中心周波数より高いか低いか、さらに信号ＳＡの中心周波数からどの程度のずれであるかを検知し、例えば、より絶対値が小さいδξで信号ＳＡ，ＳＢを分離できる方向に第１局部発振周波数ｆＬＯ１を変更したり、その変更量を設定することができる。
【００５４】
第１局部発振周波数ｆＬＯ１を変更すると、その分、第２中間周波数も変化し、その変化量δξが大きく設定される場合には、加算器６４の後段のＢＰＦの通過帯域もずらすことが必要となる。一方、第１局部発振周波数ｆＬＯ１の変更と同時に、第２局部発振周波数ｆＬＯ２も変更して、第２中間周波数における変化を相殺し、第２中間周波数を一定のｆＩＦ２に維持することもできる。
【００５５】
また、ラジオ受信機２０は、目的受信局の信号ＳＡと干渉源からのイメージ信号ＳＢとの分離を、位相反転器５４を用いて行う動作モードも備えている。図６は、図３の状態から、位相反転器５４を用いてイメージ混信を防止する動作を説明するための模式的な周波数スペクトルである。ラジオ受信機２０の第１混合部３６等からなる周波数タウンコンバート部が、図３（ａ）に示すように、第１局部発振周波数ｆＬＯ１の値としてξ０を設定され、当該ξ０より低域に存在する目的受信局の信号ＳＡを抽出するＩＱミキサを構成している状態にて、イメージ信号検出回路５０がイメージ信号を検出した場合に、制御部５２は位相反転器５４を制御してＩチャネル信号ＳＩ１の位相を反転する。さらに、制御部５２は、図６（ａ）に示すように、第１局部発振信号ＳＬＯ１（信号１００）の周波数ｆＬＯ１を目的受信局の信号ＳＡの周波数ｆＡより低い値ξ２に設定し、周波数ｆＡに対する第１局部発振周波数ｆＬＯ１の上下関係を図３（ａ）に示す状態とは反転させる。これら位相反転及び、周波数ｆＡとｆＬＯ１との上下関係の反転により、ＩＱミキサは当該ξ２より高域に存在する目的受信局の信号ＳＡを抽出する構成に切り替わる。すなわち、図３や図４に示した場合とは逆に、加算器６４にて、第１局部発振周波数ｆＬＯ１より下側の信号がキャンセルされ、上側の信号が抽出される。
【００５６】
図６（ｂ）は、位相反転を行う動作モードでの第１中間周波信号ＳＩＦ１の模式的な周波数スペクトルを表しており、信号ＳＩＦ１での目的受信局の信号ＳＡ（信号８０ｊ）及び干渉源に起因する信号ＳＢ（信号８４ｊ）の周波数軸上での位置関係を示している。第１局部発振周波数ｆＬＯ１をξ０からξ２に変更したことにより、目的受信局の信号８０ｊと干渉源に起因する信号８４ｊとは周波数軸上で分離し、ＢＰＦ３８ａ，３８ｂにより、信号８４ｊを除去する一方、信号８０ｊを通過させることができる。
【００５７】
ここで、
ｆＡ−ξ２＝ξ０−ｆＡ    ………（７）
を満たすようにξ２を設定すれば、第１中間周波数は図３（ａ）の状態と同じｆＩＦ１となり、ＢＰＦ３８ａ，３８ｂの通過帯域は図３（ａ）に対応する動作状態から変える必要はない。すなわち、ＢＰＦ３８ａ，３８ｂは位相反転の前後で同じ通過帯域のままで、目的受信局の信号ＳＡを通過させることができる。また、第２局部発振周波数ｆＬＯ２も図３（ａ）の動作状態と同じ設定で、同じ第２中間周波数ｆＩＦ２が得られ、ＩＦＢＰＦ４４の通過帯域も図３（ａ）の動作状態と同様とすることができる。
【００５８】
一方、ξ２を（７）式を満たさない値に設定してもよく、その場合には、ＢＰＦ３８ａ，３８ｂの通過帯域の調整や、第２局部発振周波数ｆＬＯ２又はＩＦＢＰＦ４４の通過帯域の調整を行う。
【００５９】
この位相反転を用いる動作では、目的受信局の信号ＳＡと干渉源の信号ＳＢとが大きく分離される。例えば、干渉源の信号ＳＢの帯域が広い場合でも、分離が容易である。例えば、ＢＰＦ３８ａ，３８ｂの通過帯域を調整できない場合やその調整限界が比較的小さい場合でも、信号ＳＡと信号ＳＢとを大きく分離することができ、信号ＳＢの除去が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の実施形態に係るラジオ受信機の概略の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施形態に係るラジオ受信機のうち、ＲＦ信号から第２中間周波信号への周波数ダウンコンバートに関係する部分の構成を示すブロック図である。
【図３】第１局部発振周波数の値がξ０のときに目的受信局と干渉源とがイメージ周波数の関係にある状態を示す模式的な周波数スペクトルである。
【図４】第１局部発振周波数の値をξ１としたときの目的受信局の信号と干渉源の信号との関係を示す模式的な周波数スペクトルである。
【図５】第１中間周波信号での目的受信局の信号及び干渉源の信号と、第１中間周波信号に対するＢＰＦの通過帯域との周波数軸上での位置関係を示す模式的な周波数スペクトルである。
【図６】位相反転器を用いてイメージ混信を防止する動作を説明するための模式的な周波数スペクトルである。
【図７】イメージキャンセルミキサの原理を説明するための模式的なブロック図である。
【符号の説明】
【００６１】
２０  ラジオ受信機、３０  アンテナ、３２  ＲＦ回路、３４  第１局部発振部、３６  第１混合部、３６ａ，３６ｂ，４２ａ，４２ｂ  ミキサ、３８，３８ａ，３８ｂ，６８，７０  ＢＰＦ、４０  第２局部発振部、４２  第２混合部、４４  ＩＦＢＰＦ、４６  検波回路、５０  イメージ信号検出回路、５２  制御部、５４  位相反転器、５６，６０  発振回路、５８，６２  分周回路、６４，６６  加算器。
【図１】
2010103797.tif 000003
【図２】
2010103797.tif 000004
【図３】
2010103797.tif 000005
【図４】
2010103797.tif 000006
【図５】
2010103797.tif 000007
【図６】
2010103797.tif 000008
【図７】
2010103797.tif 000009