(57)【要約】【課題】インピーダンスを広い周波数帯において安定に維持し高周波信号の歪発生要因を低減しながら、可変減衰器の減衰量を広いレンジで調整可能とする。【解決手段】高周波信号の分配装置において、第一、第二の可変減衰回路１４、１５は、前記高周波信号が入力ノードに導かれ、挿入損失が略０［ｄＢ］の設定を含む複数の減衰量を選択的に設定可能である。第一、第二の可変減衰回路は直列接続されている。切り替え回路１１０，１２０は、前記第一と前記第二の可変減衰回路に含まれており、各回路の前記複数の減衰量を選択的に組み合わせることにより、挿入損失が略０［ｄＢ］を含む組み合わせ減衰量を設定する。前記第一および第二の可変減衰回路は、それぞれの前記組み合わせ減衰量の設定状態にあっても略一定のインピーダンスを設定されている。【選択図】図１
2011015070.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高周波信号が入力ノードに導かれ、挿入損失が略０［ｄＢ］の設定を含む複数の減衰量を選択的に設定可能な第一の可変減衰回路と、
前記第一の可変減衰回路に直列接続され、挿入損失が略０［ｄＢ］の設定を含む複数の減衰量を選択的に設定可能であり、分配用の出力を得る第二の可変減衰回路と、
前記第一と前記第二の可変減衰回路に含まれており、各回路の前記複数の減衰量を選択的に組み合わせることにより、挿入損失が略０［ｄＢ］を含む組み合わせ減衰量を複数設定可能であり、いずれか１つを設定する切り替え回路と、を有し、
かつ前記第一および第二の可変減衰回路は、それぞれの前記組み合わせ減衰量の各設定状態にあっても略一定のインピーダンスを呈するよう設定されていることを特徴とする高周波信号の分配装置。
【請求項２】
前記第一の可変減衰回路は挿入損失が略０［ｄＢ］の設定と第一の所定の減衰量Ａ［ｄＢ］の二つの設定が可能であり、前記第二の可変減衰回路は挿入損失が略０［ｄＢ］の設定と第二の所定の減衰量Ｂ［ｄＢ］の二つの設定が可能であり、
前記組み合わせ減衰量は、挿入損失が略０［ｄＢ］の設定と第一の所定の減衰量Ａ［ｄＢ］と、第二の所定の減衰量Ｂ［ｄＢ］と前記第一と第二の所定の減衰量とを加算したＡ＋Ｂ［ｄＢ］の四つの設定状態を可能にしている、ことを特徴とする請求項１記載の高周波信号の分配装置。
【請求項３】
前記第一と前記第二の可変減衰回路を含む可変減衰器の後段に、二分配回路を有し、前記二分配回路は、
入力インピーダンスを広帯域に略一定のインピーダンスに変換するインピーダンス変換部と、
このインピーダンス変換部の出力を二分配し、二分配出力端子に出力する二分配部と、
前記二分配出力端子間に設けられる逆位相合成部を有することを特徴とする前記請求項１に記載した高周波信号の分配装置。
【請求項４】
前記第一と前記第二の可変減衰回路を含む可変減衰器の後段に、高周波増幅器を含んでいることを特徴とした、前記請求項１に記載した高周波信号の分配装置。
【請求項５】
前記第一の可変減衰回路および前記第二の可変減衰回路のそれぞれは、固定減衰回路と前記切り替え回路を有し、
前記切り替え回路は、
電流を共有し同位相で動作制御される第一および第二のＰＩＮダイオードと、
前記第一および第二のＰＩＮダイオードとは逆位相で動作制御される第三のＰＩＮダイオードと、を有し、
前記固定減衰回路は、前記第一のＰＩＮダイオードと第二のＰＩＮダイオードと接地端子間に接続され、面実装型固定抵抗器を有することを特徴とする請求項１に記載した高周波信号の分配装置。
【請求項６】
前記第一と前記第二の可変減衰回路を含む可変減衰器の後段に二分配回路が配置され、
前記二分配回路の出力側若しくは入力側に、周波数に応じて減衰量が異なる周波数特性補正回路を備え、
前記周波数特性補正回路は所定の周波数においては低い挿入損失を持ち、前記所定の周波数より低い周波数範囲と前記所定の周波数よりも高い周波数範囲における挿入損失は前記所定の周波数における挿入損失よりも大きく、前記所定の周波数から遠ざかるに従い略一定の減衰量に漸近した特性を示すとともに略一定のインピーダンスを呈することを特徴とする請求項１に記載した高周波信号の分配装置。
【請求項７】
前記周波数特性補正回路の前記所定の周波数は、使用周波数範囲の上限付近に設定したことを特徴とした請求項６に記載した高周波信号の分配装置。
【請求項８】
前記周波数特性補正回路の後段に、高周波増幅器を含んでいることを特徴とした、前記請求項６に記載した高周波信号の分配装置。
【請求項９】
前記周波数特性補正回路の前段又は後段の二分配回路は、
入力インピーダンスを広帯域に略一定のインピーダンスに変換するインピーダンス変換部と、
このインピーダンス変換部の出力を二分配し、二分配出力端子に出力する二分配部と、
前記二分配出力端子間に設けられる逆位相合成部を有することを特徴とする前記請求項６に記載した高周波信号の分配装置。
【請求項１０】
前記請求項１乃至９に記載の高周波信号分配器を搭載し、可変減衰器１０の減衰量をユーザーが設定可能としたことを特徴としたテレビジョン受信装置。
【請求項１１】
挿入損失が略０［ｄＢ］の設定を含む複数の減衰量を選択的に設定可能な第一の可変減衰回路の入力ノードに高周波信号を導き、
前記第一の可変減衰回路に、挿入損失が略０［ｄＢ］の設定を含む複数の減衰量を選択的に設定可能であり、分配用の出力を得る第二の可変減衰回路を直列接続し、
前記第一と前記第二の可変減衰回路に、各回路の前記複数の減衰量を選択的に組み合わせることにより、挿入損失が略０［ｄＢ］を含む組み合わせ減衰量を複数設定可能であり、いずれか１つを設定する切り替え回路を設け、
かつ前記第一および第二の可変減衰回路は、それぞれの前記組み合わせ減衰量の各設定状態にあっても略一定のインピーダンスを呈するよう設定したことを特徴とする高周波信号の分配方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は高周波信号の分配装置及び分配方法及びテレビジョン信号受信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば複数のチューナを有し、異なるチャンネルの信号を同時に受信できるテレビジョン信号受信装置がある。このテレビジョン信号受信装置には、高周波信号の分配装置が設けられている。この種の分配装置を示した文献として、特許文献１、特許文献２、特許文献３がある。
【０００３】
特許文献１は、１つの分配器として、１入力端子と複数出力端子を有する分配器を使用している。１つの分配器は、入力側にセレクタを有し、このセレクタの出力が供給される複数の分配回路を有する。それぞれの分配回路は１入力端子２出力端子を有し、それぞれ分配比（１対N）が異なり、１つの分配器の中の分配回路のうちいずれか１つが採用される。そして採用された分配回路の一方の出力端子（分配率１）が対応するチューナに接続され、他方の出力端子（分配率N）が次段の同様な構成の分配器の入力端子に接続されている。Nは後段に接続される分配器（チューナ）の数に比例する。
【０００４】
特許文献２は、入力高周波信号のレベルに応じて減衰量を可変するための可変減衰器と、回路の分配損失を補償するための広帯域増幅器を有する。この文献２の技術では可変減衰器を切り替えると分配回路のインピーダンスが変化することがある。
【０００５】
特許文献３は、分配器の入力側において、高周波信号の利得を一定に自動制御している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−０１６９８７号公報
【特許文献２】特開平０２−０９２０１０号公報
【特許文献３】特開平０６−２５３２７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
例えばデジタルテレビジョン信号受信装置、デジタルテレビジョン信号録画装置、セットトップボックスなどは、設置位置によって、アンテナから入力する高周波信号のレベルが大きく異なる場合がある。
【０００８】
レベルを調整するために減衰器により単純にレベル調整を行うだけでは、特に広帯域（例えば９０MHz〜７７０MHz)な高周波信号の場合、後段の回路との整合性が不均一・不安定になる、また安定した周波数特性が得られない等の問題がある。
【０００９】
また分配器による分配損失があると雑音指数が悪化する。この雑音指数を低減するために高周波増幅器で高周波信号を十分に増幅しようとすると、高周波信号に非線形歪が発生するので、ダイナミックレンジを抑えることになる。また分配器が多段化されると、全体回路に対して総合的にインピーダンスの低下、周波数特性の劣化が生じる。
【００１０】
そこでこの発明では、インピーダンスを広い周波数帯において安定に維持し高周波信号の歪発生要因を低減しながら、可変減衰器の減衰量を広いレンジで調整可能とする、高周波信号の分配装置及び分配方法及びテレビジョン信号受信装置を提供することを目的とする。
【００１１】
またこの発明では、前記可変減衰器の負荷となる次段の分配器の入力インピーダンスを安定化することで、前記可変減衰器の周波数特性を広範囲に安定化させることができる、高周波信号の分配装置及び分配方法及びテレビジョン信号受信装置を提供することを目的とする。
【００１２】
またこの発明では、前記可変減衰器の後段に設けられる周波数特性補正回路の周波数−挿入損失特性の選択により、広い周波数範囲で安定した特性の分配出力を得ることができる高周波信号の分配装置及び分配方法及びテレビジョン信号受信装置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】
上記の課題を解決するために、本発明は、
高周波信号が入力ノードに導かれ、挿入損失が略０［ｄＢ］の設定を含む複数の減衰量を選択的に設定可能な第一の可変減衰回路と、前記第一の可変減衰回路に直列接続され、挿入損失が略０［ｄＢ］の設定を含む複数の減衰量を選択的に設定可能であり、分配用の出力を得る第二の可変減衰回路と、前記第一と前記第二の可変減衰回路に含まれており、各回路の前記複数の減衰量を選択的に組み合わせることにより、挿入損失が略０［ｄＢ］を含む組み合わせ減衰量を複数設定可能であり、いずれか１つを設定する切り替え回路と、を有し、かつ前記第一および第二の可変減衰回路は、それぞれの前記組み合わせ減衰量の各設定状態にあっても略一定のインピーダンスを呈するよう設定されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
この発明によると、インピーダンスを広い周波数帯において安定に維持し高周波信号の歪発生要因を低減しながら、可変減衰器の減衰量を広いレンジで調整可能とし、広帯域且つ広ダイナミックレンジの効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】この発明の一実施例を示すブロック図である。
【図２】この発明の一実施例における可変減衰器の回路例を示す図である。
【図３】この発明の一実施例における周波数特性補正回路の例を示す図である。
【図４】この発明の一実施例における周波数特性補正回路の周波数特性例を示す図である。
【図５】この発明の一実施例における二分配回路の回路例を示す図である。
【図６】この発明の他の実施例のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、この発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。本発明は例えば９０ＭＨｚ〜７７０ＭＨｚのテレビジョン用高周波信号を複数の分配出力端子に分配する高周波信号の分配装置に関わる。
【００１７】
図１は、この発明の実施例のブロック図を示す。ここでは、高周波信号入力端子１１から入力された高周波信号を八つの分配出力端子１〜８に出力する高周波信号の分配装置の例を示す。
【００１８】
高周波信号入力端子１１から入力された広帯域な高周波信号は、バンドパスフィルタ１２で不要な周波数帯域（ここでは９０ＭＨｚ以下と７７０ＭＨｚ以上）の信号を除去された後、高周波増幅器１３に入力され、ここで所定の利得に増幅される。
【００１９】
高周波増幅器１３の出力信号は可変減衰器１０に入力され所定の減衰量まで減衰された後、二分配回路１６で二分配される。可変減衰器１０は、直列接続された第一の可変減衰回路１４と第二の可変減衰回路１５を有するが、その具体的構成については図２の説明で詳述する。
【００２０】
二分配回路１６で分配された一方の信号は、高周波増幅器２１に入力され所定の利得に増幅された後、周波数特性補正回路２２で周波数特性を補正される。この周波数補正された信号は、二分配回路２３で更に二分配される。
【００２１】
二分配回路２３で分配された一方の信号は、高周波増幅器４１に入力され所定の利得に増幅された後、周波数特性補正回路４２で周波数特性を補正される。この周波数補正された信号は、二分配回路４３で更に二分配され、二分配出力は、バンドパスフィルタ８１、８２を通過後、分配出力端子１、２より出力される。
【００２２】
二分配回路２３で分配された他方の信号は、高周波増幅器５１に入力され所定の利得に増幅された後、周波数特性補正回路５２で周波数特性を補正される。この周波数補正された信号は、二分配回路５３で更に二分配され、二分配出力は、バンドパスフィルタ８３、８４を通過後、分配出力端子３、４より出力される。
【００２３】
二分配回路１６で分配された他方の信号が、高周波増幅器３１から分配出力端子５〜８に至る経緯は、上述した、一方の信号が高周波増幅器２１から分配出力端子１〜４に至る経緯と同様なな構成であるため、説明を割愛する。
【００２４】
ここで、高周波増幅器２１、３１、４１、５１、６１、７１は、過大な入力信号により発生する非線形ひずみ成分によって、テレビジョン信号の受信に障害が発生する場合がある。
【００２５】
しかし、図１の構成によれば、可変減衰器１０の減衰量を適切に設定することにより、高周波増幅器の非線形ひずみを抑圧することができる。また、高周波増幅器がない場合であっても、本分配装置の後段に接続される回路（図示せず）には非線形ひずみを発生する回路が存在することが一般的であるため、そのような場合にも本発明の構成は有効である。
【００２６】
なお、図１では、八つの分配出力を得る構成として説明したが、可変減衰器１０の後段に高周波増幅器２１、３１のような過大な入力信号により非線形ひずみが発生する構成であれば、八つの分配出力に限らず、二つの分配出力であっても同様の効果が得られる。
【００２７】
図２は、図１に示した可変減衰器１０の回路例を示す。以下、図２に基づいて本発明の構成要素である可変減衰器１０について詳細に説明を行う。
【００２８】
図２の可変減衰器は、直列接続された第一の可変減衰回路１４と第二の可変減衰回路１５を有する。
【００２９】
はじめに、第一の可変減衰回路１４について説明を行う。可変減衰回路１４の主な構成要素は信号経路切り替え回路１１０と固定減衰回路１１１である。
【００３０】
入力ノード１００は、結合コンデンサ２１１を介して、インダクタ２１２の一方端子に接続されるとともに、ＰＩＮダイオード１１２と、ＰＩＮダイオード１１４のカソードに接続される。インダクタ２１２の他方の端子は、バイパスコンデンサ２１３と抵抗２１４を並列に介して接地端子に接続されている。ＰＩＮダイオード１１４のアノードはインダクタ１１９を介してインダクタ２１６の一方の端子とコンデンサ２１９の一方の端子との接続点に接続されている。またＰＩＮダイオード１１２のアノードは抵抗１１５と１１６を介してＰＩＮダイオード１１３のカソードに接続されている。ＰＩＮダイオード１１３のアノードは、コンデンサ２１９の他方の端子とインダクタ２１８の一方の端子の接続点に接続されている。
【００３１】
抵抗１１５と１１６の接続点は、抵抗１１７−a,コンデンサ１１７−bを介して接地端子に接続されている。
【００３２】
制御端子１０２は、コンデンサ２１５を介して接地されるとともに、インダクタ１２６の他方の端子に接続されている。また制御端子１０２は位相反転器１１８を介した後、コンデンサ２１７を介して接地端子に接続されるとともに、インダクタ２１８の他方の端子に接続されている。
【００３３】
制御端子１０２の電圧が０Ｖのとき、位相反転器１１８を介して接続されている信号経路切り替え回路１１０内のＰＩＮダイオード１１２とＰＩＮダイオード１１３に共通の電流が流れ、ＰＩＮダイオード１１２およびＰＩＮダイオード１１３は高周波的に短絡状態となる。一方、位相反転器１１８を介さないで接続されている信号経路切り替え回路１１０内のＰＩＮダイオード１１４には電流が流れないために高周波的に開放状態となる。この制御状態においては、入力ノード１００から入力された高周波信号は、ＰＩＮダイオード１１２を経由し、固定減衰回路１１１を経由し、さらにＰＩＮダイオード１１３を経由し、インダクタ１３０を経由して、後段の第二の可変減衰回路１５に入力される。
【００３４】
反対に、制御端子１０２に正の電圧（たとえば＋３．３Ｖ）が与えられたとき、位相反転器１１８を介して接続されている信号経路切り替え回路１１０内のＰＩＮダイオード１１２とＰＩＮダイオード１１３には電流が流れず、ＰＩＮダイオード１１２およびＰＩＮダイオード１１３は高周波的に開放状態となる。一方、位相反転器１１８を介さないで接続されている信号経路切り替え回路１１０内のＰＩＮダイオード１１４には電流が流れるために高周波的に短絡状態となる。この制御状態においては、入力ノード１００から入力された高周波信号は、ＰＩＮダイオード１１４を経由し、インダクタ１１９およびインダクタ１３０を経由して、後段の第二の可変減衰回路１５に入力される。
【００３５】
次に第二の可変減衰回路１５について説明を行う。可変減衰回路１５の主な構成要素は信号経路切り替え回路１２０と固定減衰回路１２１である。第二の可変減衰回路１４からの出力端子は、結合コンデンサ２２０、インダクタ１３０を介してインダクタ２２２の一方の端子とコンデンサ２２５の一方の端子に接続されている。このインダクタ２２２とコンデンサ２２５の接続点は、インダクタ１２９を介してＰＩＮダイオード１２４のアノードに接続されている。また前記コンデンサ２２５の他方の端子は、インダクタ２２４の一方の端子とＰＩＮダイオード１２３のアノードに接続されている。ＰＩＮダイオード１２３のカソードは、抵抗１２６、１２５を介してＰＩＮダイオード１２２のアノードに接続されている。このＰＩＮダイオード１２２とＰＩＮダイオード１２４のカソードは、インダクタ２２６の一方の端子に接続されるとともに、結合コンデンサ２２７を介して出力ノード１０１に接続されている。インダクタ２２６の他方の端子は、コンデンサ２２８と抵抗２２９を並列に介して接地端子に接続されている。
【００３６】
抵抗１２６と１２５の接続点は、抵抗１２７−a、コンデンサ１２７−bを介して接地端子に接続されている。制御端子１０３は、コンデンサ２２１を介して接地端子に接続されるとともに、インダクタ２２２の他方の端子に接続されている。また制御端子１０３は位相反転器１２８を介した後、コンデンサ２２３を介して接地端子に接続されるとともに、インダクタ２２４の他方の端子に接続されている。
【００３７】
制御端子１０３の電圧が０Ｖのとき、位相反転器１２８を介して接続されている信号経路切り替え回路１２０内のＰＩＮダイオード１２２とＰＩＮダイオード１２３に共通の電流が流れ、ＰＩＮダイオード１２２およびＰＩＮダイオード１２３は高周波的に短絡状態となる。一方、位相反転器１２８を介さないで接続されている信号経路切り替え回路１２０内のＰＩＮダイオード１２４には電流が流れないために高周波的に開放状態となる。この制御状態においては、前記第一の可変減衰回路１４から出力された高周波信号はインダクタ１３０を経由し、ＰＩＮダイオード１２３を経由し、固定減衰回路１２１を経由し、さらにＰＩＮダイオード１２２を経由して、出力ノード１０１から出力される。
【００３８】
反対に、制御端子１０３に正の電圧（たとえば＋３．３Ｖ）が与えられたとき、位相反転器１２８を介して接続されている信号経路切り替え回路１２０内のＰＩＮダイオード１２２とＰＩＮダイオード１２３には電流が流れず、ＰＩＮダイオード１２２およびＰＩＮダイオード１２３は高周波的に開放状態となる。一方、位相反転器１２８を介さないで接続されている信号経路切り替え回路１２０内のＰＩＮダイオード１２４には電流が流れるために高周波的に短絡状態となる。この制御状態においては、第一の可変減衰回路１４から出力された高周波信号はインダクタ１３０を経由して、第二の可変減衰回路１５に入力され、インダクタ１２９を経由し、ＰＩＮダイオード１２４を経由した後、出力ノード１０１から出力される。
【００３９】
ここで、第一の可変減衰回路１４と第二の可変回路１５は、素子配列において入出力の関係を逆転させているが、適宜変更して良いことを示したものである。
【００４０】
第一の可変減衰回路１４内の固定減衰回路１１１の減衰量をＡ［ｄＢ］とし、前記可変減衰回路１５内の固定減衰回路１２１の減衰量をＢ［ｄＢ］とした場合、入力ノード１００から出力ノード１０１までの減衰量は、制御端子１０２および制御端子１０３の設定状態によって、下表の値が得られる。
【表１】
2011015070.tif 000003
【００４１】
ここで、ＡとＢは、同じ値でも異なった値でも良い。
【００４２】
また、入力ノード１００の信号源インピーダンスが７５Ωで、出力ノード１０１の負荷インピーダンスが７５Ωの場合は、固定減衰回路１１１および１２１は７５Ωとすることで、いずれの減衰量（０ｄB,AdB,BdB,(A+B)ｄB）でも略一定のインピーダンスが得られ、広帯域に平坦な減衰特性が得られる。
【００４３】
しかしながら、高周波回路においては、部品の残留インダクタンスや浮遊容量を無視することが出来ない場合があり、固定減衰器１１１および１２１を構成する際には、面実装型の固定抵抗器１１５〜１１７（１２５〜１２７）で構成することで良好な特性が得られる。また、ＰＩＮダイオード１１２〜１１４および１２２〜１２４に関しては、完全な開放状態とはならず、端子間容量が存在する。これにより、端子間容量がしばしば高周波領域でのインピーダンス特性を悪化させ、減衰量の広帯域性を損なうことが発生する。このため、図２に示すインダクタ１１９、１２９、１３０などで適切に補正することで、改善することが出来る。
【００４４】
図１に記載したような、高周波増幅器や二分配回路が多段構成となった場合は、高周波増幅器の利得が使用周波数範囲の高周波側で不足したり、二分配回路の挿入損失が使用周波数範囲の高周波側で大きくなることがある。また、多段構成する際に、回路ブロック間で不整合が発生することにより、総合の利得特性の平坦性が損なわれ、これによって、周波数範囲によっては上述したような過大入力による非線形ひずみが発生して受信性能に障害を与えることがある。ここで述べる多段構成とは、一例として高周波信号入力端子１１から分配出力端子１までの信号経路の例で示すと、３つの高周波増幅器１３、２１、４１と３つの二分配回路１６、２３、４３を直列に多段接続されていることを意味する。
【００４５】
上述した課題を解消するために、回路ブロック間に、図１に記載したように、必要に応じて周波数特性補正回路２２、３２、４２、５２、６２、７２を挿入することが有効になる。
【００４６】
図３は、前記図１に記載した周波数特性補正回路２２、３２、４２、５２、６２、７２の回路例を示す。以下、図３に基づいて本発明の構成要素である周波数特性補正回路について詳細に説明を行う。
【００４７】
図３の周波数特性補正回路は、第一の共振回路１３１と固定減衰部１４２と第二の共振回路１３２を有する。第一の共振回路１３１は、コンデンサ１３３とインダクタ１３５の直列共振回路であり、一方の端子は入力ノード１４０に接続され、他方の端子は出力ノード１４１に接続されている。
【００４８】
固定減衰部１４２は、固定抵抗器１３７〜１３９で構成されている。抵抗器１３７の一方の端子は入力ノード１４０に接続され、固定抵抗器１３７の他方の端子は固定抵抗器１３８の一方の端子に接続され、固定抵抗器１３８の他方の端子は出力ノード１４１に接続されている。固定抵抗器１３９の一方の端子は固定抵抗器１３７と固定抵抗器１３８との接続点に接続され、固定抵抗器１３９の他方の端子は第二の共振回路１３２の一端に接続されている。
【００４９】
第二の共振回路１３２はコンデンサ１３４とインダクタ１３６の並列共振回路である、一方の端子は固定減衰部１４２内の固定抵抗１３９に接続され、他方の端子は接地されている。
【００５０】
第一の共振回路１３１と第二の共振回路１３２の共振周波数を共に使用する周波数帯域の上限付近に設定することで、共振周波数においては低い挿入損失を持ち、共振周波数より低い周波数範囲と共振周波数よりも高い周波数範囲においては共振周波数における挿入損失よりも挿入損失が大きく、共振周波数から遠ざかるに従い、略一定の減衰量に漸近した特性が得られる。
【００５１】
図４は、共振周波数を７７０ＭＨｚ付近に設定した場合の挿入損失を示した特性図の一例である。また、図示しないが、共振周波数から遠ざかると略一定のインピーダンスが得られる特徴がある。
【００５２】
図５は、図１に記載した二分配回路１６、２３、３３、４３、５３、６３、７３の回路図を示す。以下図５に基づいて本発明の構成要素である二分配回路について詳細に説明を行う。
【００５３】
図５に示す二分配回路は、二分配部１５４の入力側にインピーダンス変換部１５３を備え、二分配部１５４の二つの出力ノード１５１、１５２の間に逆位相合成部１５５を備えている。
【００５４】
インピーダンス変換部１５３と二分配部１５４は、フェライトコアに複数の銅線を巻いた構成である。インピーダンス変換部１５３と二分配部１５４は、それぞれ独立したフェライトコアに構成することも可能であり、ひとつのフェライトコアに一体で構成することも可能である。
【００５５】
インピーダンス変換部１５３は、広帯域にわたって略一定のインピーダンスを得ることが出来る性質を持つ。このため、先の可変減衰器１０の後段に設置した場合に、可変減衰器１０の負荷インピーダンスが安定するために、可変減衰器１０の減衰特性は広帯域に均一な特性が得られる。また、二分配回路２３、３３、４３、５３、６３、７３を、周波数特性補正回路２２、３２、４２、５２、６２、７２の後段に設置した場合は、周波数特性補正回路２２、３２、４２、５２、６２、７２の負荷インピーダンスを安定した所定の値（たとえば７５Ω）に設定することができるため、理想定期な周波数特性補正を実現できる。
【００５６】
逆位相合成部１５５は、二分配部１５４の出力ノード１５１と出力ノード１５２の間のアイソレーション確保するために必要であり、もっとも基本的な回路構成は、出力ノード１５１と出力ノード１５２の間に１００Ω〜５００Ω程度の抵抗を接続することで改善される。
【００５７】
図５の例では、抵抗のほかにコンデンサやインダクタの一方または両方を接続することにより、出力ノード間のアイソレーションを得る周波数特性を設定することができる。しかし、９０ＭＨｚ〜７７０ＭＨｚもの広帯域にわたって良好なアイソレーションを得る事は難しい。
【００５８】
そこで、二分配器の後段に図３、図４に示したような周波数特性補正回路を接続することで、使用周波数範囲のなかで比較的低い周波数範囲に関しては、固定減衰部１４２の挿入損失が出力ポート間のアイソレーション改善に有効である。
【００５９】
このため逆位相合成部１５５の定数の最適化の際には、周波数の高い範囲を重視した設計が可能になり、その結果、総合的に広帯域に良好なアイソレーションを得ることができる。このような構成は、図１のなかでも採用されており、たとえば、二分配回路１６の後段に周波数補正回路２２，２３を接続した構成となっている。つまり二分配回路１６は、周波数補正回路２２，２３の前段に配置されている。
【００６０】
図６は、本発明の他の実施例のブロック図を示す。以下、図６に基づいて本発明の他の実施例について詳細に説明を行う。
【００６１】
図１では、２のべき乗である八つの分配出力端子で構成された実施例を示した。図６では、分配出力端子数が２のべき乗以外の場合の実施例を示す。図１との相違点は、図１の二分配回路３３を、図６では固定減衰器３４に置き換え、後続の回路ブロックを半減させ、六つの分配出力１〜６として構成した点である。
【００６２】
以下、その他の応用例について、説明を行う。図１や図６の構成では、すべての出力端子の特性を均一にする構成を示してきた。図示していないが、分配出力端子１〜８（または１〜６）の後続回路の要求により、分配出力端子の利得に差を設ける必要がある場合には、必要に応じて固定減衰器を加えても良い。
【００６３】
本発明を適用したテレビジョン受信機においては、可変減衰器１０の減衰量を設定する方法としては、図１の高周波信号入力端子から入力された信号レベルを自動検出する方法と、ユーザーが受信状態に応じて設定する方法の、いずれも可能である。
【００６４】
テレビジョン信号のように９０ＭＨｚ〜７７０ＭＨｚにもわたる広帯域な信号を多分配する場合に、分配損失による雑音指数の悪化と、その分配損失を補うために設けられる高周波増幅器による非線形ひずみの発生に伴うダイナミックレンジの低減、ならびに、二分配器が多段化されることによるインピーダンスの低下や、周波数特性の劣化（高周波領域での挿入損失増大）などによる性能劣化が発生した。
【００６５】
本発明によれば、分配損失を補うための高周波増幅器の非線形ひずみを抑圧し、広帯域で均一且つ良好な利得特性や非線形ひずみ特性を得ることができ、高性能な多分配器が可能となる。
【符号の説明】
【００６６】
１〜８・・・分配出力端子、１０・・・可変減衰器、１１・・・高周波信号入力端子、１２・・・バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）、１３・・・高周波増幅器、１４・・・第一の可変減衰回路、１５・・・第二の可変減衰回路、１６・・・二分配回路、２１・・・高周波増幅器、２２・・・周波数特性補正回路、２３・・・二分配回路、３１・・・高周波増幅器、３２・・・周波数特性補正回路、３３・・・二分配回路、３４・・・固定減衰器、４１・・・高周波増幅器、４２・・・周波数特性補正回路、４３・・・二分配回路、５１・・・高周波増幅器、５２・・・周波数特性補正回路、５３・・・二分配回路、６１・・・高周波増幅器、６２・・・周波数特性補正回路、６３・・・二分配回路、７１・・・高周波増幅器、７２・・・周波数特性補正回路、７３・・・二分配回路、８１〜８８・・・バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）、１００・・・入力ノード、１０１・・・出力ノード、１０２〜１０３・・・制御端子、１１０・・・信号経路切り替え回路、１１１・・・固定減衰回路、１１２、１１３、１１４・・・ＰＩＮダイオード、１１５〜１１７・・・面実装型固定抵抗器、１１８・・・位相反転器、１１９・・・インダクタ、１２０・・・信号経路切り替え回路、１２１・・・固定減衰回路、１２２、１２３、１２４・・・ＰＩＮダイオード、１２５〜１２７・・・面実装型固定抵抗器、１２８・・・位相反転器、１２９〜１３０・・・インダクタ、１３１・・・第一の共振回路、１３２・・・第二の共振回路、１３３〜１３４・・・コンデンサ、１３５〜１３６・・・インダクタ、１３７〜１３９・・・固定抵抗器、１４０・・・入力ノード、１４１：出力ノード、１４２：固定減衰部、１５０：入力ノード、１５１〜１５２：出力ノード、１５３・・・インピーダンス変換部、１５４・・・二分配部、１５５・・・逆位相合成部。
【図１】
2011015070.tif 000004
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【手続補正書】
【提出日】平成22年8月2日(2010.8.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
上記の課題を解決するために、高周波信号が入力ノードに導かれ、挿入損失が略０［ｄＢ］の設定を含む複数の減衰量を選択的に設定可能な第一の可変減衰回路と、前記第一の可変減衰回路に直列接続され、挿入損失が略０［ｄＢ］の設定を含む複数の減衰量を選択的に設定可能であり、分配用の出力を得る第二の可変減衰回路と、前記第一と前記第二の可変減衰回路に含まれており、各回路の前記複数の減衰量を選択的に組み合わせることにより、挿入損失が略０［ｄＢ］を含む組み合わせ減衰量を複数設定可能であり、いずれか１つを設定する切り替え回路と、を有し、前記第一の可変減衰回路および前記第二の可変減衰回路のそれぞれは、固定減衰回路と前記切り替え回路を有し、前記固定減衰回路は、固定抵抗器を有し、かつ接地端子と入力出力端子を有し、前記切り替え回路は、電流を共有し同位相で動作制御され、前記固定減衰回路の入力(又は出力端子)に一方の端子が接続された第一のPINダイオードと、前記固定減衰回路の出力端子(又は入力端子)に一方の端子が接続された第二のPINダイオードとを有し、また、前記第一のPINダイオードと前記固定減衰回路の一部及び第二のPINダイオードとの直列回路に対して並列に接続されており、前記第一および第二のPINダイオードとは逆位相で動作制御される第三のPINダイオードを有し、かつ前記第一および第二の可変減衰回路は、それぞれの前記組み合わせ減衰量の各設定状態にあっても略一定のインピーダンスを呈するよう設定されていることを特徴とする。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高周波信号が入力ノードに導かれ、挿入損失が略０［ｄＢ］の設定を含む複数の減衰量を選択的に設定可能な第一の可変減衰回路と、
前記第一の可変減衰回路に直列接続され、挿入損失が略０［ｄＢ］の設定を含む複数の減衰量を選択的に設定可能であり、分配用の出力を得る第二の可変減衰回路と、
前記第一と前記第二の可変減衰回路に含まれており、各回路の前記複数の減衰量を選択的に組み合わせることにより、挿入損失が略０［ｄＢ］を含む組み合わせ減衰量を複数設定可能であり、いずれか１つを設定する切り替え回路と、を有し、
前記第一の可変減衰回路および前記第二の可変減衰回路のそれぞれは、固定減衰回路と前記切り替え回路を有し、
前記固定減衰回路は、固定抵抗器を有し、かつ接地端子と入力出力端子を有し、
前記切り替え回路は、
電流を共有し同位相で動作制御され、前記固定減衰回路の入力又は出力端子に一方の端子が接続された第一のPINダイオードと、前記固定減衰回路の出力端子又は入力端子に一方の端子が接続された第二のPINダイオードとを有し、また、前記第一のPINダイオードと前記固定減衰回路の一部及び第二のPINダイオードとの直列回路に対して並列に接続されており、前記第一および第二のPINダイオードとは逆位相で動作制御される第三のPINダイオードを有し、
かつ前記第一および第二の可変減衰回路は、それぞれの前記組み合わせ減衰量の各設定状態にあっても略一定のインピーダンスを呈するよう設定されていることを特徴とする高周波信号の分配装置。
【請求項２】
前記第一の可変減衰回路は挿入損失が略０［ｄＢ］の設定と第一の所定の減衰量Ａ［ｄＢ］の二つの設定が可能であり、前記第二の可変減衰回路は挿入損失が略０［ｄＢ］の設定と第二の所定の減衰量Ｂ［ｄＢ］の二つの設定が可能であり、
前記組み合わせ減衰量は、挿入損失が略０［ｄＢ］の設定と第一の所定の減衰量Ａ［ｄＢ］と、第二の所定の減衰量Ｂ［ｄＢ］と前記第一と第二の所定の減衰量とを加算したＡ＋Ｂ［ｄＢ］の四つの設定状態を可能にしている、ことを特徴とする請求項１記載の高周波信号の分配装置。
【請求項３】
前記第一と前記第二の可変減衰回路を含む可変減衰器の後段に、二分配回路を有し、前記二分配回路は、
入力インピーダンスを広帯域に略一定のインピーダンスに変換するインピーダンス変換部と、
このインピーダンス変換部の出力を二分配し、二分配出力端子に出力する二分配部と、
前記二分配出力端子間に設けられる抵抗のほかにコンデンサやインダクタの一方または両方を接続した逆位相合成部を有することを特徴とする前記請求項１に記載した高周波信号の分配装置。
【請求項４】
前記第一と前記第二の可変減衰回路を含む可変減衰器の後段に、高周波増幅器を含んでいることを特徴とした、前記請求項１に記載した高周波信号の分配装置。
【請求項５】
前記第一と前記第二の可変減衰回路を含む可変減衰器の後段に二分配回路が配置され、
前記二分配回路の出力側若しくは入力側に、周波数に応じて減衰量が異なる周波数特性補正回路を備え、
前記周波数特性補正回路は所定の周波数においては低い挿入損失を持ち、前記所定の周波数より低い周波数範囲と前記所定の周波数よりも高い周波数範囲における挿入損失は前記所定の周波数における挿入損失よりも大きく、前記所定の周波数から遠ざかるに従い略一定の減衰量に漸近した特性を示すとともに略一定のインピーダンスを呈することを特徴とする請求項１に記載した高周波信号の分配装置。
【請求項６】
前記周波数特性補正回路の前記所定の周波数は、使用周波数範囲の上限付近に設定したことを特徴とした請求項５に記載した高周波信号の分配装置。
【請求項７】
前記周波数特性補正回路の後段に、高周波増幅器を含んでいることを特徴とした、前記請求項５に記載した高周波信号の分配装置。
【請求項８】
前記周波数特性補正回路の前段又は後段の二分配回路は、
入力インピーダンスを広帯域に略一定のインピーダンスに変換するインピーダンス変換部と、
このインピーダンス変換部の出力を二分配し、二分配出力端子に出力する二分配部と、
前記二分配出力端子間に設けられる逆位相合成部を有することを特徴とする前記請求項５に記載した高周波信号の分配装置。
【請求項９】
前記請求項１乃至８に記載の高周波信号の分配装置を搭載し、前記第一及び第二の可変減衰回路の減衰量をユーザーが設定可能としたことを特徴としたテレビジョン受信装置。
【請求項１０】
挿入損失が略０［ｄＢ］の設定を含む複数の減衰量を選択的に設定可能な第一の可変減衰回路の入力ノードに高周波信号を導き、
前記第一の可変減衰回路に、挿入損失が略０［ｄＢ］の設定を含む複数の減衰量を選択的に設定可能であり、分配用の出力を得る第二の可変減衰回路を直列接続し、
前記第一と前記第二の可変減衰回路に、各回路の前記複数の減衰量を選択的に組み合わせることにより、挿入損失が略０［ｄＢ］を含む組み合わせ減衰量を複数設定可能であり、いずれか１つを設定する切り替え回路を有し、
前記第一の可変減衰回路および前記第二の可変減衰回路のそれぞれは、固定減衰回路と前記切り替え回路を有し、
前記固定減衰回路は、固定抵抗器を有し、かつ接地端子と入力出力端子を有し、
前記切り替え回路は、
電流を共有し同位相で動作制御され、前記固定減衰回路の入力又は出力端子に一方の端子が接続された第一のPINダイオードと、前記固定減衰回路の出力端子又は入力端子に一方の端子が接続された第二のPINダイオードとを有し、また、前記第一のPINダイオードと前記固定減衰回路の一部及び第二のPINダイオードとの直列回路に対して並列に接続されており、前記第一および第二のPINダイオードとは逆位相で動作制御される第三のPINダイオードを有し、
かつ前記第一および第二の可変減衰回路は、それぞれの前記組み合わせ減衰量の各設定状態にあっても略一定のインピーダンスを呈するよう設定したことを特徴とする高周波信号の分配方法。