(57)【要約】      （修正有）【課題】構成が簡単で、粗調整で十分なフィルタを利用するチューナを提供する。【解決手段】所望の受信帯域幅を全てカバーする複数のチャンネル（バンドＶ１、バンドＶ３、バンドＵ）からなり、チューナ入力端４に追従フィルタ１６を介して接続したイメージ除去混合器１８を備えてなる単変換型アナログ式チューナ１、２、３で、追従フィルタ１６を経由してイメージ除去混合器１８に供給される比較的高振幅性の干渉信号の影響を抑制する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
チューナ入力端（４）と、イメージ除去を行うように構成されたイメージ除去混合器（１８）と、上記イメージ除去混合器（１８）と上記チューナ入力端（４）との間に介在する単一の追従フィルタ（１６）とを備えている単変換型アナログ式チューナであって、
上記単一の追従フィルタ（１６）は単一同調型のものであり、
上記イメージ除去混合器（１８）は、上記単一の追従フィルタ（１６）を経由して上記イメージ除去混合器（１８）に供給される比較的高振幅性の干渉信号の影響を抑制するように構成されていることを特徴とするチューナ。
【請求項２】
上記単一の追従フィルタ（１６）がバンドパスフィルタであることを特徴とする、請求項１に記載のチューナ。
【請求項３】
上記イメージ除去混合器（１８）と上記単一の追従フィルタ（１６）との間に配置された自動ゲイン制御回路（９）を備えていることを特徴とする、請求項１又は２に記載のチューナ。
【請求項４】
上記単一の追従フィルタ（１６）と上記チューナ入力端（４）との間に配置された固定同調帯域限波フィルタ（５）を備えていることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１つに記載のチューナ。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１つに記載のチューナ（１、２、３）を少なくとも１つ備えているテレビ用チューナ。
【請求項６】
チューナ入力端（４）と、イメージ除去を行うように構成されたイメージ除去混合器（１８）と、上記イメージ除去混合器（１８）と上記チューナ入力端（４）との間に介在する単一の追従フィルタ（１６）とを備えている、単変換型アナログ式テレビ用チューナを含んでいるテレビ受像機であって、
上記単一の追従フィルタ（１６）は単一同調型のものであり、
上記イメージ除去混合器（１８）は、上記単一の追従フィルタ（１６）を経由して上記イメージ除去混合器（１８）に供給される比較的高振幅性の干渉信号の影響を抑制するように構成されていることを特徴とするテレビ受像機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、単変換型アナログ式チューナ(analogue single conversion tuner)に関するものであって、例えばテレビ受像機やビデオカセットレコーダに使われているテレビ用チューナに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えばテレビ受像機やビデオカセットレコーダに使われている従来のアナログ式テレビ用チューナは、所要の無線周波数チャンネルが、復調されるのに先立って中間周波数へと単周波数変換を行うようになっている単周波数変換型スーパーへテロダイン方式に基づいて機能するものである。このようなチューナが一般によく使われているところでは、受信帯域幅は約５０〜約９００メガヘルツ、或いはその相当の周波数となっており、中間周波数(ＩＦ)は一般に３０〜５０メガヘルツになっているものの、どの地域での変調規格が適用されているかによって変わる。また、受信チャンネルも、送信機からの距離に応じて受信信号強度が広範囲に変わり、このことは一般に「遠近効果(far near effect)」と言われている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】J.C. Rudell、J.J. Ou、T. Cho、G. Chien、F. Brianti、J. Weldon、P.R. Grayらによる、Journal of Solid-State Circuits(ソリッドステート回路学会誌)、第３２巻第１２号、１９９７年１２月号、における論稿「A 1.9 Ghz Wide-Band IF Double Conversion CMOS Intgegrated Receiver for Cordless Telephone Applications(コードレス電話用１．９ギガヘルツ広帯域ＩＦダブル変換型ＣＭＯＳ集積回路受信機)」
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
単変換法を利用していること、また、ＩＦが送信帯域よりも相当低いことから、イメージ周波数は、他のチャンネルが利用する周波数にあっては送信帯域内にある。ところが、前述の遠近効果があることから、この必要外のチャンネル(undesired channel)が必要チャンネル(desired channel)よりも振幅が大きくなっていることがある。
【０００５】
複数のチャンネルが一群となって送信される傾向にあり、その場合、より小さい受信帯域幅の部分を利用することになる。複数チャンネルが互いに干渉するのをできるだけ避けるために、チャンネルを空間的に分離する方法が採られているが、必ずしもそのようになっていない。何れにしても、遠近効果により、必要チャンネルに近接する周波数を占有するチャンネルが強く干渉する虞が強い。
【０００６】
以上のことから、斯かるチューナとしては、信号の干渉からクロス変調作用と相互変調作用とを保護し、イメージを充分除去できることが望まれている。従来のテレビ用チューナにあっては、受信チャンネルを予め濾波することにより、ほぼ必要チャンネルのみが周波数変換混合器(frequency changing mixer)へ供給できるようにして、前述の要件を満たしている。干渉すると思われる信号を充分減衰させることができれば、必要チャンネルを選局して、充分な性能で復調することができる。前述の予備濾波作用は、混合器とチューナの入力端との間に複数のフィルタを設けることにより達成している。しかしながら、チューナとしては異なったチャンネルを選局できるものでなければならないことから、そこで利用するフィルタとしても、出力信号が混合器へ供給されるようになっている局部発振器の周波数と同調し、しかも、追従(track)できるものでなければならない。
【０００７】
ところが、同調作用を行わせるのに低コストの可変容量ダイオードを利用すると、同調範囲が１オクターブだけ、或いは１．２オクターブしかできない。従って、必要チャンネルが含まれている全受信帯域幅の周波数を適切にカバーするためにチューナを三つの隷属チャンネルに分割しているのが現状である。
【０００８】
局部発振器の発振周波数も受信帯域幅内にあり、そのために、他のチューナとの干渉を阻止するために局部発振器からの信号がチューナから再びでてくる(re-radiation)のを抑制する必要がある。そのために、一般には、局部発振器の再放出(re-radiation)を抑制する別の追従フィルタを用いることで抑制している。
【０００９】
以上のことから、従来の単変換型テレビ用チューナでは三本の独立したチャンネルないしバンドが使われており、それぞれのチャンネルないしバンドには、互いに隣接して干渉しそうなチャンネル(イメージ濾波の場合)を減衰させると共に、必要チャンネル(局所発振器抑制フィルタの場合)に対しては全く、或いは殆ど減衰させない程度の高Ｑをもたらす二組の追従フィルタを設けている。これらのフィルタは全て、局部発振器の発信周波数を正確に追従するものでなければならない。
【００１０】
必要な追従精度は、テレビ用チューナの製造時での調整作業(alignment)、または、チューナ内での何らかの形での自動調整アルゴリズムにより達成できる。製造時での調整の場合では、チューナの製造時にインタラクテイブ調整作業が必要であり、自動調節の場合ではチューナの利用時にインタラクテイブ調整作業が必要である。何れにしても著しいコスト高を惹起している。
【００１１】
例えばHutson、 Shepherd、 Brice共著の「Color Television(カラーテレビジョン)」(マックグロー・ヒル社刊)の第１０４ページに記載されている従来のテレビ用アナログ式チューナの構成を図１に示す。この従来のチューナは、同一構成ないしアーキテクチャではあるが、分担する周波数の異なる三本のチャンネルないしバンド１、２、３を備えている。このうち、第１チャンネル１はバンドＶ１を、第２チャンネル２はバンドＶ３を、また、第３チャンネル３はバンドＶ４をそれぞれカバーするように構成されている。先にも説明したようにこれらのチャンネルは全て同一構成であるから、便宜上、チャンネル１だけを取り上げて説明する。
【００１２】
チューナの入力端４はチャンネル１〜３の入力端に接続されている。チャンネル１の入力端は、入力帯域幅を当該チャンネル１が分担する範囲に限波する帯域限波フィルタ５に接続されている。従って、この帯域限波フィルタ５は一定の周波数応答性を有しており、特に局部発振器からの発信周波数に追従する必要はないものである。
【００１３】
帯域限波フィルタ５の出力端は単同調型(single tuned)追従フィルタ６に接続されており、このフィルタ６の周波数は、入力端８に供給される同調電圧に応答して可変容量ダイオード７により制御される。このフィルタ６は、必要チャンネルをほぼ減衰させることなく、局部発振器の信号の再放出を抑制すべく、局部発振器の発信周波数に追従するようになっている。
【００１４】
フィルタ６からの出力は自動利得制御回路９を介してダブル同調型追従フィルタ１０に供給されるが、フィルタ１０は入力端８における同調電圧に従って可変容量ダイオード１１、１２により同調させられる。このフィルタ１０は、イメージチャンネルを除去するイメージ除去(image reject)フィルタであって、その帯域幅の中心は、必要チャンネルの帯域幅よりも-３デシベル帯域幅だけ大きなゆとりを持って必要チャンネルの周波数と一致している。このフィルタ１０の出力は混合器１３に供給されるが、この混合器１３には、局部発振器１４からの局部発振信号も入力されるようになっている。局部発振器１４は、入力端８における制御電圧により制御されるか変容量ダイオード１５により同調されるようになっている。
【００１５】
局部発振周波数、即ち、局部発振器１４の発振周波数は一般に、必要チャンネルの無線周波数と中間周波数との和に等しい。可変容量ダイオード７、１１、１２、１５の容量は、同調電圧に応じて変わると共に、それぞれが関連付けられているネットワークの共振周波数を変えるようになっている。良く知られているように、共振ネットワークは、同調電圧にわたり、種々のネットワークの中心周波数で正確な相対値ないし調整値を維持するように製造時に調整されている。
【００１６】
この種のチューナには幾つかの問題点がある。例えば、入力端と各チャンネルないしバンド１、２、３の混合器との間の無線周波数の回路には少なくとも二つの追従フィルタが使われている。追従フィルタは、動作時に整合性を保つためにも、製造時に調整しておかなければならないか、または、自動調整アルゴリズムを利用するものでなければならない。また、適切な整合をなしえるためには、可変容量ダイオード７、１１、１２、１５も充分釣り合っていなければならない(well-matched)。その結果、部品コストの高騰を惹起し、可変容量ダイオードのどれかが利用中にトラブルにかかると、それに代わるダイオードを選択するにも困難性が伴う。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明の第１の態様によれば、チューナ入力端と、イメージ除去混合器と、この混合器とチューナ入力端との間に介在させた単一の追従フィルタとを備えた単変換型アナログ式チューナが提供される。
【００１８】
単一の追従フィルタとしては、バンドパスフィルタであっても良いし、または、単一同調型(single-tuned)であっても良い。
更に、混合器と単一の追従フィルタとの間に、自動ゲイン制御回路を設けてもよい。この他、単一の追従フィルタとチューナの入力端との間に、固定同調帯域限波フィルタ(fixed-tuned band limit filter)を介在させても良い。
【００１９】
本発明の第２の態様によれば、本発明の第１の態様にかかるにチューナを少なくとも一つ備えてなるテレビ用チューナが提供される。
本発明の第３の態様によれば、本発明の第２の態様にかかるにテレビ用チューナを備えているテレビ受像機が提供される。
本発明の第４の態様によれば、本発明の第２の態様にかかるにテレビ用チューナを備えているビデオカセットレコーダが提供される。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、構造が簡単で、コストも低廉なチューナが得られるのである。混合器の前段(ahead of the mixer)での必要な選択性を減少することにより、比較的粗い調整を利用することができ、それにより製造時の調整コストを減少できると共に、利用時での自動調整を行う必要性をなくしているから、それによってもコスト低減を奏することができる。イメージ除去フィルタは不要であり、一つの比較的低Ｑの追従フィルタを混合器の前段に設けるだけでよい。混合器が充分に広範囲のダイナミックレンジを有するものであれば、従来のチューナの構成に比してコストを著しく減少させ、製造を容易にしながら、受認しうる性能を発揮させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】従来の単変換型アナログ式テレビ用チューナのブロック回路図である。
【図２】本発明の実施の形態による単変換型アナログ式テレビ用チューナのブロック回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、添付図面を参照しながら、本発明の好ましい実施の形態を詳述する。本発明による単変換型アナログ式テレビ用チューナを図２においてブロック図で示す。尚、図１に示した従来例と同一部品には、同一参照符号を用いている。
【００２３】
図２を参照して、本発明によるチューナも、図１に示した従来のチューナと同様に三本のチャンネルないしバンド１、２、３を備えている。これらのチャンネルないしバンド１〜３は、分担する周波数が異なる以外は同一構成ないしアーキテクチャであるので、便宜上、チャンネル１だけを取り上げて説明する。
【００２４】
図２に示したチャンネル１は、図１の従来例において使われているダブル同調型追従フィルタ１０とそれに対応するダイオード１１、１２がない。従って、単同調型イメージ除去フィルタ６とそれに関連して用いているダイオードも用いられていない点で、従来例とは異なっている。その代わり、帯域限波フィルタ５とＡＧＣ回路９との間に単同調型追従フィルタ１６を介在させている。フィルタ１６は希望チャンネルに調整されており、局部発振器の発振周波数に追従するのに必要になっている。しかしながら、このフィルタ１６のＱ値は比較的小さいので、調整は比較的粗くなっている。何故なら、追従中にミスアラインメントが発生してもチューナの性能が著しく左右されないように、周波数応答性のロールオフ(roll-off)が比較的浅いからである。
【００２５】
また、図２に示したチャンネル１は、図１の混合器１３の代わりにイメージ除去混合器１８を利用している点でも、従来例とは異なっている。このイメージ除去混合器１８は、イメージチャンネルを除去するものであって、これによりチャンネル間の干渉をほぼ防いでいる。このようにイメージ除去混合器を利用することで、イメージ除去フィルタを利用しなくて済むのである。イメージ除去混合器それ自体は良く知られているものであり、その一例は、J.C. Rudell、J.J. Ou、T. Cho、G. Chien、F. Brianti、J. Weldon、P.R. Grayらによる、Journal of Solid-State Circuits(ソリッドステート回路学会誌)、第３２巻第１２号、１９９７年１２月号、における論稿「A 1.9 Ghz Wide-Band IF Double Conversion CMOS Intgegrated Receiver for Cordless Telephone Applications(コードレス電話用１．９ギガヘルツ広帯域ＩＦダブル変換型ＣＭＯＳ集積回路受信機)」に開示されている。
【００２６】
非常に広範囲のダイナミックレンジを有するイメージ除去混合器１８を利用することにより、混合器の前段での選択性が減少していることに起因する混合器１８へ供給される比較的高振幅性の干渉チャンネルがもたらす影響を充分抑制して、性能を受認できる程度にすることができる。従って、混合器１８としては、イメージ除去型とすると共に、比較的頻発する潜在的な干渉信号があっても相互変調やクロス変調の効果が低レベルであるものが必要である。
【００２７】
前述した構成により、従来のチューナ、例えば図１に示した従来のチューナに比して、チューナのコストを著しく減少することができるのである。具体的には、本発明のチューナでは、相当数の能動回路部品をなくしていることから、回路構成も簡単になっている。また、単一追従フィルタを利用しており、この場合では局部発振器とは粗調整するだけでよいのであるから、調整作業での要件をほぼ減らしている。更に、可変容量ダイオード１５、１７としては正確に整合している必要はなく、そのため回路構成部品のコストを減らすことができ、可変容量ダイオードの取替えが必要になったときでの修理作業が容易になる。このように本発明は種々の効果をもたらすものである。
【００２８】
（１）  チューナ入力端と、イメージ除去混合器と、上記混合器と上記チューナ入力端との間に介在する単一追従フィルタとを備えている単変換型アナログ式チューナ。
（２）  上記単一追従フィルタがバンドパスフィルタである、（１）に記載のチューナ。
（３）  上記単一追従フィルタが単一同調型である、（１）に記載のチューナ。
（４）  上記混合器と上記単一追従フィルタとの間に配置された自動ゲイン制御回路を備えている、（１）に記載のチューナ。
（５）  上記単一追従フィルタと上記チューナ入力端との間に配置された固定同調帯域限波フィルタを備えている、（１）に記載のチューナ。
（６）  テレビ用チューナを備えている、（１）に記載のチューナ。
（７）  チューナ入力端と、イメージ除去混合器と、上記混合器と上記チューナ入力端との間に介在する単一追従フィルタとを備えている、単変換型アナログ式テレビ用チューナを含んでいるテレビ受像機。
（８）  チューナ入力端と、イメージ除去混合器と、上記混合器と上記チューナ入力端との間に介在する単一追従フィルタとを備えている、単変換型アナログ式テレビ用チューナを含んでいるビデオカセットレコーダ。
【符号の説明】
【００２９】
１、２、３…チャンネル                ４…チューナ入力端
５…帯域限波フィルタ                  ８…入力端
９…ＡＧＣ回路                      １４…局部発振器
１５、１７…可変容量ダイオード      １６…単同調型追従フィルタ
【図１】
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【図２】
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