(57)【要約】  本発明の信号路を遮断するための回路は、スイッチング手段だけでなく、周波数特性が切り換え可能なまたはバイパス可能なローパスまたはバイパスフィルタも有する。上記のスイッチング手段が開いている場合の入力側と出力側との間の絶縁、すなわちふつうのスイッチング手段の場合に周波数に伴って低下してしまう絶縁は、この場合に接続されるフィルタによって補償される。この回路の１実施形態では、有効信号に加えてアウトオブバンド信号が回路に供給される。このアウトオブバンド信号は、上記のスイッチング手段の切換位置とはかかわりなく評価回路に常時供給することを意図した信号である。このためこのアウトオブバンド信号はフィルタの下流で取り出される。またこのフィルタは、このアウトオブバンド信号がこのフィルタを通過できるように設計されている。２つの入力側のうちの１入力側を選択する回路の場合、これらの入力側のうちの少なくとも１つに切り換え可能またはバイパス可能なフィルタが設けられており、上記のスイッチング手段が選択手段になる。上記の入力側が選択されない場合であっても、アウトオブバンド信号は評価回路に転送される。このためにアウトオブバンド信号は上記のようにフィルタの下流かつ選択手段の上流で取り出される。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
信号入力回路であって、
該信号入力回路は第１スイッチング手段（２）を有し、
該第１スイッチング手段（２）は、制御信号（ＳＥＬ）によって制御されかつ当該回路の第１入力側（１）と第１出力側（３）との間の信号路に配置されており、
前記第１出力側（３）は第１信号処理回路（４）に接続されている形式の信号入力回路において、
前記の信号路には第１スイッチング手段（２）の上流にフィルタ（１０）が配置されており、
該フィルタ（１０）は、前記の制御信号（ＳＥＬ）に基づいて２つのフィルタ特性間で切り換え可能であることを特徴とする信号入力回路。
【請求項２】
前記の回路は第２入力側（７）を有しており、
前記の第１スイッチング手段（２）は、制御信号（ＳＥＬ）によって制御される選択手段であり、
相応に選択された信号が、回路の第１出力側（３）に供給される、
請求項１に記載の回路。
【請求項３】
前記のフィルタ（１０）をバイパスするために第２スイッチング手段（８）が設けられている、
請求項１または２に記載の回路。
【請求項４】
前記の制御信号（ＳＥＬ）は、第１および第２スイッチング手段（２，８）に供給される、
請求項３に記載の回路。
【請求項５】
前記のフィルタ（１０）は、当該フィルタに付随する増幅器（９）を有する、
請求項１から４までのいずれか１項に記載の回路。
【請求項６】
前記の増幅器（９）の最大動作周波数は選択可能である、
請求項５に記載の回路。
【請求項７】
前記の増幅器（９）には最大動作周波数を選択するための制御信号（ＳＥＬ）が供給される、
請求項６に記載の回路。
【請求項８】
前記の第１入力側（１）に加えられる信号は、フィルタ（１０）の下流で取り出すことかでき、また回路の第２出力側（ＯＯＢ）に供給される、
請求項１から７までのいずれか１項に記載の回路。
【請求項９】
変調されたＲＦ信号に対する受信器において、
請求項１から８までのいずれか１項に記載の回路を有することを特徴とする、
受信器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は信号入力回路に関する。
【０００２】
信号処理装置はふつう複数の信号入力側を有しており、これらの信号入力側に加わる信号は、これらの信号入力側からさまざまな回路に転送されて信号処理が行われる。このような信号入力側が切断可能な場合、信号入力側から信号処理回路に至る信号路にふつうスイッチが存在する。信号路を切断するこのようなスイッチにより、このスイッチが開かれている場合に、分断された信号路がデカップリングされることが多いが、このデカップリングは、周波数が増大するのに伴って低下する。つまり、スイッチによって信号路が遮断されているのにかかわらず、比較的周波数の高い信号は、このスイッチの下流のコンポーネントに達するのである。これらの伝搬路には、例えば容量式または誘導式の結合が含まれることがある。信号処理装置の信号入力側と信号処理回路との間を良好に絶縁するため、この信号路を遮断する複数のスイッチング手段がカスケード接続されることが多い。周波数の増大に伴って絶縁が減少するという問題は、切換式の複数の信号入力側を有する回路にも同様に存在する。信号路を遮断するため、または信号入力側を切り換えるために複数のスイッチング手段をカスケード接続すると、これに伴って不所望にも回路の複雑さのレベルが格段に高くなってしまう。したがって信号路の遮断に対して、または信号入力側の切り換えに対して回路の複雑さを低減することが望ましい。また同時に、比較的高い周波数に対してスイッチング手段または選択手段の入力側と出力側との間の絶縁を改善することが望ましい。
【０００３】
このような所望の特性を有する信号入力回路は、請求項１に記載されている。本発明の有利な改善および発展形態は、従属請求項に記載されている。
【０００４】
本発明に基づく信号入力回路は、第１制御信号によって制御される第１スイッチング手段を有する。この第１スイッチング手段は、上記の回路の入力側と出力側との間の信号路に配置されている。第１スイッチング手段が閉じられている場合、この回路に加えられた信号は、この回路の出力側から信号処理回路に送出される。第１スイッチング手段の上流にはフィルタが配置されており、そのフィルタ特性は、第２制御信号に基づいて切り換えることができる。このフィルタは、例えばローパスフィルタまたはバンドパスフィルタである。
【０００５】
本発明の別の実施形態では、第１有効信号が、回路の入力側を介して、接続された信号処理回路に転送される。本発明の回路の１実施形態では、第１有効信号だけでなく別の信号も伝送され、ここでこの別の信号は、上記の信号路が遮断されている場合であっても、信号処理のための別の回路に転送される。以下ではアウトオブバンド信号またはＯＯＢ（out-of-band）信号と称するこの別の信号は、例えば、上記の有効信号よりも周波数が低い。例えば、ＴＶケーブル接続のための既知のＯＯＢ信号の周波数範囲は、７０〜１３０ＭＨｚである。上記のスイッチング手段の上流に配置されるフィルタは、上記のようにそのフィルタ特性が切り換え可能である。この場合に、信号路が閉じられていれば、選択したフィルタの特性は、例えば、信号処理回路に転送される周波数範囲全体にわたって線形である。第１スイッチング手段が開いており、したがって信号路が遮断されていれば、このフィルタの特性は、例えば、ローパスフィルタまたはバンドパスフィルタの特性に相当する。上記の信号路が遮断されている場合の周波数範囲は、上記のアウトオブバンド信号が通過して、他の周波数、殊に高い周波数が抑圧されるように選択される。上記の第１有効信号およびアウトオブバンド信号の性質に依存して、上記の周波数範囲が重なり合うことも可能である。いずれの場合にもフィルタは、上記のアウトオブバンド信号が通過するように設計される。このような状況において、上記のフィルタの上側のカットオフ周波数をアウトオブバンド信号の最大周波数以下にして、このアウトオブバンド信号が、フィルタ立ち下がりエッジの領域にあり、減衰された形態で転送されるようにすることも考えられる。これにより、周波数が増大した際に、信号路を遮断する第１スイッチング手段の絶縁性が低下してしまうという状態は、比較的高い周波数において上記のフィルタの信号減衰を増大させることにより、補償されるか、または過剰に補償される。
【０００６】
本発明の回路の別の実施形態において、第１スイッチング手段は、第１制御信号によって制御される選択手段である。上記の第１入力側の他に、この回路は第２入力側を有しており、上記の選択手段により、第１入力側または第２入力側から信号が選択されて、この信号が、接続された信号処理回路に転送される。第１入力側および第２入力側における信号は、例えば、ラジオ放送信号であり、これらの信号は、アンテナを介してまたはケーブル接続を介して供給される。上記の複数の入力側のうちの第１の入力側、例えばＴＶケーブル接続は、アウトオブバンド信号を加えるために使用され、第１有効信号に加えて上記の装置に伝送される。例えばアンテナによって第２入力側に加えられる第２有効信号が、上記の信号処理回路に転送される場合であっても、第１入力側を介して供給される付加的なアウトオブバンド信号は別の回路部分に転送しなければならない。このために上記のアウトオブバンド信号は、フィルタの下流で取り出されて別の回路部分に加えられる。上記のアウトオブバンド信号を上回る周波数はフィルタによって抑圧される。したがって比較的高い周波数において選択手段の絶縁性が低下してしまうという状態に対する補償または過剰補償が、選択されていない相応の信号に対して行われる。
【０００７】
本発明の回路の１実施形態において、上記のフィルタは、第２制御信号によって制御される第２スイッチング手段により、バイパスされる。ここでこのバイパスが行われるのは、相応する入力側が選択されているか、または信号路が閉じられている場合である。したがってこのフィルタは非作動状態にあり、接続された処理回路に周波数範囲全体が伝送される。
【０００８】
本発明の１実施形態において、第２制御信号と第１制御信号とは同じである。すなわち、第２制御信号は、第１スイッチング手段または本発明の別の実施形態の選択手段とそれぞれ同じ制御信号によって制御されるのである。
【０００９】
本発明の別の発展形態において、上記のフィルタは、下流に接続された増幅器を有する。別の発展形態では、上記の増幅器の最大動作周波数は選択可能である。本発明によれば、上記の増幅器の最大動作周波数はつぎのように選択される。すなわち、上記の信号路が閉じられているか、または信号が選択されている場合に必要な動作周波数全体が設定され、また信号路が開いているか、または信号が選択されていない場合に、最大動作周波数が低減されて、アウトオブバンド信号だけが十分に増幅されるように選択されるのである。上記の増幅器は、例えばトランジスタを含む。上記の増幅器の最大動作周波数を決定するトランジスタの最大遷移周波数は、この増幅器の動作点を使用して制御することができる。このトランジスタの動作点は、例えばベース電流の設定を使用して選択される。しこの場合にベース電流は第３制御信号によって制御されて、信号路が閉じられている場合または信号が選択されている場合に高い最大動作周波数が選択されるようにする。
【００１０】
本発明のコンテキスト内では、上記の第１，第2および第３制御信号は同じとすることができ、または単一の制御信号から導き出すことができる。上記のスイッチング手段は、リレー、ダイオードまたはRFトランジスタを使用して設計されるスイッチング手段であり、またこれには例えば集積形のスイッチも含まれる。
【００１１】
本発明はまた、変調されたＲＦ信号に対する受信器に関する。ここでこの変調器は、請求項１から８までのいずれか１項に記載の回路を有する。
【００１２】
以下では図面を参照して本発明をさらに詳しく説明する。ここで
図１は、信号路を遮断する既知の回路の概略図を示しており、
図２は、２つの信号のうちの１信号を選択する既知の回路の概略図を示しており、
図３は、典型的なスイッチング手段およびローパスフィルタに対し、周波数についての減衰プロフィールを一般的に表したものであり、
図４は、信号路を遮断する本発明の第１回路を示しており、
図５は、信号路を遮断する本発明の回路の別の実施形態を示しており、
図６は、２つの信号のうちの１信号を選択する本発明の回路の第１実施形態を示しており、
図７は、２つの信号のうちの１信号を選択する本発明の回路の第２実施形態を示しており、
図８は、２つの信号のうちの１信号を選択する本発明の回路の第３実施形態を示しており、また
図９は、バイパス可能なローパスフィルタに対して詳細な回路例を示している。
【００１３】
上記の図において同じまたは類似の要素には同じ参照符号が付されている。
【００１４】
図１には信号を処理する装置の略図が示されており、この装置では信号路を遮断することができる。従来技術から公知のこの回路は、入力側１および第１信号処理回路４を有する。信号路を選択的に遮断するために入力側１と第１信号処理回路４との間に配置されているのは、制御信号ＳＥＬ１によって制御されるスイッチング手段２である。制御信号ＳＥＬ１に依存して、入力側１が第１信号処理回路４に接続されるか、またはこの信号路が遮断される。入力側１と第１信号処理回路４との絶縁は、スイッチング手段２の特性によって決定される。これは殊に、信号周波数に対する絶縁の依存性に当てはまる。
【００１５】
図２には２つの入力側のうちの１入力側を選択する、従来技術から公知の回路が示されている。図１と同様に第１入力側１および第１信号処理回路４が設けられている。図１のスイッチング手段２は、ここでは第１入力側１と第２入力側７との間で選択を行う選択手段２である。制御信号ＳＥＬ１によって、２つの入力側１，７のうちのどちらが第１信号処理回路４に接続されるかが決定される。第１入力側１は、第１有効信号だけでなく、別の信号ＯＯＢを供給するためにも使用される。この別の信号ＯＯＢは、第２信号処理回路６に供給される。ＯＯＢ信号は、例えば、付加的なサービスを提供するために使用される。この付加的なサービスは、選択手段２の現在の切換位置とはかかわりなく常時利用可能でなければならない。このため、信号ＯＯＢは、選択手段２の選択とはかかわりなく第２信号処理回路６に常時供給される。この図に略示した装置には、別の信号ＯＯＢに加えて第１入力側１に供給される第１有効信号が、この回路の線路または導体路を介して伝搬して別の回路部分に結合されてしまうというリスクがある。この伝搬は、例えば、容量結合ないしは誘導結合によって、また他のコンポーネントへの電磁放射によって発生する。これに加えて、選択されていない入力側と出力側との間における選択手段２の絶縁は、周波数の増大に伴って低下する。この場合に第１入力側に供給される第１有効信号の比較的高い周波数は、選択手段３の出力側に妨害信号として到達し、選択手段の別の入力側からの選択した第２有効信号を妨害することがある。この妨害は、入力側に接続される信号源により、レベルが大きく異なる複数の信号が送出される場合には殊に望ましくない。
【００１６】
図３には、所定の周波数範囲についてのスイッチング手段ＳＷおよびローパスフィルタＴＰの減衰に対し、概略的な周波数応答の例が示されている。ローパスフィルタおよびスイッチング手段が直列接続されている場合、図示の特性曲線に対し、周波数について一定のままである減衰が得られる。ローパスフィルタＴＰとスイッチング手段ＳＷとを直列接続した結果として得られる全体的な減衰は、一点鎖線ＴＰ＋ＳＷで示されている。
【００１７】
図４には、信号路を遮断する本発明の回路の第１実施形態が示されている。この回路は入力側１および信号処理手段４を有する。これに加え、制御信号ＳＥＬ１によって制御される第１スイッチング手段２が設けられている。入力側１と第１スイッチング手段２との間にはフィルタ１０が配置されており、このフィルタの特性は、制御信号ＳＥＬ２によって切り換えることができる。第１スイッチング手段２を閉じる場合、フィルタ１０の周波数特性を選択して、入力側１に供給される所望の信号が、減衰されずに信号処理回路４に到達するようにする。スイッチング手段２を開く場合、フィルタ１０の周波数特性を設定して、少なくとも周波数の増大と共に減少するスイッチング手段２の減衰が補償されるようにする。本発明の別の発展形態において、フィルタ１０には下流に増幅器９が接続されている。
【００１８】
図５には、信号路を遮断する本発明の回路の第２実施形態が示されている。この図に示されている回路は、実質的に図４の回路と同じである。上で述べた回路とは異なり、フィルタ１０の周波数特性を切り換えることができないが、第２スイッチング手段８を使用してこのフィルタ１０をバイパスすることができる。この第２スイッチング手段８は制御信号ＳＥＬ２によって制御される。第１スイッチング手段２を閉じる場合、第２スイッチング手段８を作動させて、フィルタ１０をバイパスする。入力側１に供給される信号は、減衰されずに信号処理回路４に到達する。図５に示した回路においても、１実施形態では増幅器９が設けられており、この増幅器はフィルタ１０と第１スイッチング手段２との間に配置される。
【００１９】
図６には、２つの信号入力側のうちの１信号入力側を選択する本発明の回路の第１実施形態が示されている。ここでは第１入力側１および第２入力側７が選択手段２に接続される。制御信号ＳＥＬ１によって制御される選択手段２から、相応に選択された入力側からの信号が、信号処理回路４にわたされる。第１入力側１と、選択手段２の対応する入力側との間には、周波数特性が切り換え可能なフィルタ１０が配置されている。このフィルタ１０は制御信号ＳＥＬ２によって制御される。選択手段２によって第１入力側１を選択する場合、フィルタ１０の周波数特性を選択して、入力側１から信号が、減衰されずに信号処理回路４に到達するようにする。有効信号と一緒に伝送される別の信号ＯＯＢは、選択手段２の入力側の上流で取り出されて第２信号処理回路６に供給される。選択手段２によって第２入力側７を選択する場合、フィルタ１０の周波数特性を選択して、有効信号と一緒に伝送される別の信号ＯＯＢがフィルタ１０を通過できるようにする。信号ＯＯＢは選択手段２の入力側の上流で取り出されるため、この入力側が選択されていない場合であってもこの信号は別の信号処理手段６に到達する。フィルタ１０がローパスフィルタの場合、信号ＯＯＢの信号周波数以上の周波数は減衰される。ＯＯＢ信号の周波数は、例えば７０〜１３０ＭＨｚの帯域内にある。適切に設計したフィルタを用いれば、１３０ＭＨｚ以上の周波数はこれによって減衰される。フィルタ１０が適切に設計されたバンドパスフィルタである場合、信号ＯＯＢの信号周波数以下の周波数も減衰させることができる。本発明の回路の１実施形態において、フィルタ１０の下流には増幅器９が設けられている。
【００２０】
図７には、２つの信号入力側のうちの１信号入力側を選択する本発明の回路の第２実施形態が示されている。この回路は、実質的に図６の回路と同等である。図６に示した回路とは異なり、フィルタ１０の周波数特性を切り換えることができないが、第２スイッチング手段８を使用してこのフィルタ１０をバイパスすることができる。この第２スイッチング手段８は、制御信号ＳＥＬ２によって制御される。第１信号入力側１が選択される場合、第２スイッチング手段８が作動されて、フィルタ１０がバイパスされる。この場合に入力側１に供給される信号は、減衰されずに信号処理回路４に到達する。図７に示した回路においても、１実施形態では増幅器９が設けられており、この増幅器は、フィルタ１０と第１スイッチング手段２との間に配置される。
【００２１】
図８には２つの信号入力側のうちの１信号入力側を選択する本発明の回路の第３実施形態が示されている。この回路は、実質的に図７の回路と同等である。図７で説明した機能に加えて、この回路では制御信号ＳＥＬ３を使用して増幅器９の最大動作周波数を選択することができる。ここではこの増幅器の最大動作周波数を選択して、第１入力側１が選択される場合にこの最大動作周波数と、有効信号の最大周波数と等しくなるようにする。第２入力側７が選択される場合、この最大動作周波数と、別の信号ＯＯＢの最大動作周波数とが等しくなれば十分である。
【００２２】
フィルタ１０の下流かつスイッチング手段２の上流に増幅器９を配置することの利点は、増幅する信号の周波数範囲がここですでに狭くなることである。これにより、不所望の信号結合をさらに低減させることができる。しかしながら基本的には増幅器９をフィルタの上流に配置することも可能である。
【００２３】
図９には、バスパス可能なローパスフィルタに対して詳細な回路例が示されている。まず信号入力側１から信号が結合キャパシタ１１にわたされる。インダクタンス１２およびキャパシタンス１３によって実際のローパスフィルタが形成される。濾波された信号は、結合キャパシタ１４を介して出力され、また出力側１５において利用可能である。ここではスイッチングダイオード１６が、キャパシタ２０を介してインダクタンス１２に並列接続されている。キャパシタンス２０が十分に大きい場合、ダイオード１６はインダクタンス１２と並列であり、オンになる場合にこのインダクタンス１２をバイパスする。ここでは抵抗１７を介して、スイッチングダイオード１６のカソードに電圧Ｕを加える。抵抗１８および抵抗１７は分圧器を形成しており、この分圧器は、スイッチングダイオード１７のカソードにおける電位を設定するのに使用可能である。抵抗１９を介して、スイッチングダイオード１６のアノードに制御電圧ＳＥＬを加える。キャパシタンス２１によって、制御電圧ＳＥＬが平滑化される。制御電圧ＳＥＬの大きさに依存して、上記のスイッチングダイオードには順方向または逆方向にバイアスされる。このスイッチングダイオードに順方向にバイアス電圧が加えられ、すなわちこれが導通する場合、上記のインダクタンスはバイパスされて、ローパスフィルタは非作動状態になる。この場合、信号はスイッチングダイオード１６および結合キャパシタンス１４を介して出力側に到達する。このスイッチングダイオード１６に逆方向にバイアス電圧が加えられ、すなわちこれが非導通状態になる場合、信号路におけるインダクタンス１２は作動状態になり、ローパスフィルタが作動状態になる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】信号路を遮断する既知の回路の概略図である。
【図２】２つの信号のうちの１信号を選択する既知の回路の概略図である。
【図３】典型的なスイッチング手段およびローパスフィルタに対し、周波数についての減衰プロフィールを一般的に表したグラフである。
【図４】信号路を遮断する本発明の第１回路を示す図である。
【図５】信号路を遮断する本発明の回路の別の実施形態を示す図である。
【図６】２つの信号のうちの１信号を選択する本発明の回路の第１実施形態を示す図である。
【図７】２つの信号のうちの１信号を選択する本発明の回路の第２実施形態を示す図である。
【図８】２つの信号のうちの１信号を選択する本発明の回路の第３実施形態を示す図である。
【図９】バイパス可能なローパスフィルタに対する詳細な回路例である。
【図１】
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【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
2008515306.tif 000012
2008515306.tif 000013
2008515306.tif 000014