(57)【要約】【課題】入力高周波信号ＲＦに複数段階の周波数変換を施すようにした周波数変換回路において、広い周波数帯域に対応することができるとともに、ローカルビートを抑制する。【解決手段】１段目の局部発振回路２６と混合回路２８との間に、局部発振信号ＬＯ１の高調波を除去するローパスフィルタ２７を設け、そのローパスフィルタ２７のカットオフ周波数を、前記局部発振信号ＬＯ１の周波数に追従して変化させる。これによって、帯域幅の制約がなくなり、また特に低い周波数の受信時にも、高調波の充分な減衰量を得ることができ、単にローパスフィルタを挿入しただけでは、他にバイパスコンデンサを導入したり、シールド蓋や基板のアース強化など様々な対策を必要としたのに対し、本発明では、そのような他の対策を不要にでき、低コスト化や設計の自由度を向上することができる。【選択図】　図１
2004129076.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力高周波信号に２段階の周波数変換を施すようにした周波数変換回路において、
１段目の局部発振信号の高調波を除去する可変周波数フィルタを含むことを特徴とする周波数変換回路。
【請求項２】
入力高周波信号に２段階の周波数変換を施すようにした周波数変換回路において、
１段目の局部発振信号の発振周波数の変化に追従して阻止周波数が変化し、前記１段目の局部発振信号の高調波と２段目の局部発振信号の高調波との干渉を防止する可変周波数フィルタを含むことを特徴とする周波数変換回路。
【請求項３】
入力高周波信号に複数段階の周波数変換を施すようにした周波数変換回路において、
可変周波数の局部発振信号を生成する局部発振回路と、対応する混合回路との間に、可変周波数フィルタを設けることを特徴とする周波数変換回路。
【請求項４】
入力高周波信号に２段階の周波数変換を施すようにした周波数変換回路において、
１段目の局部発振回路と混合回路との間に、前記１段目の局部発振信号の高調波を除去する可変周波数フィルタを設けることを特徴とする周波数変換回路。
【請求項５】
前記可変周波数フィルタは、ローパスフィルタであることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の周波数変換回路。
【請求項６】
前記可変周波数フィルタは、バンドパスフィルタであることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の周波数変換回路。
【請求項７】
前記可変周波数フィルタの周波数特性を、前記局部発振信号の周波数変化に追従して制御する制御部を備えていることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の周波数変換装置。
【請求項８】
フェイズロックループを用いて、前記可変周波数フィルタの周波数特性を、前記局部発振信号の周波数変化に追従して制御する制御部をさらに備えることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の周波数変換回路。
【請求項９】
ボルテージシンセサイザ方式を用いて、前記可変周波数フィルタの周波数特性を、前記局部発振信号の周波数変化に追従して制御する制御部をさらに備えることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の周波数変換回路。
【請求項１０】
前記可変周波数フィルタと直列にローカルアンプを設けることを特徴とする請求項３または４記載の周波数変換回路。
【請求項１１】
前記局部発振回路と混合回路との間にローカルアンプを設け、前記局部発振回路と該ローカルアンプとの間、または該ローカルアンプと前記混合回路との間の何れか一方に前記可変周波数フィルタを設け、何れか他方に固定周波数のローパスフィルタをさらに設けることを特徴とする請求項３または４記載の周波数変換回路。
【請求項１２】
前記請求項１〜１１の何れか１項に記載の周波数変換回路を用いることを特徴とするチューナ。
【請求項１３】
前記請求項１２記載のチューナを搭載することを特徴とするＣＡＴＶ受信用セットトップボックス。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、テレビジョン受信機や測定機器等のチューナ部に用いられるアナログ高周波回路に用いられ、入力高周波信号に複数段階の周波数変換を施して出力信号を得るようにした周波数変換回路ならびにそれを用いるチューナおよびＣＡＴＶ受信用セットトップボックスに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１３は、典型的な従来技術の周波数変換回路であるチューナ１の電気的構成を示すブロック図である。このチューナ１は、ＣＡＴＶ放送の受信用セットトップボックスに用いられ、入力端子２から入力される受信高周波信号ＲＦは、バンドパスフィルタで実現される高周波フィルタ３において受信周波数帯域成分が抽出され、アッテネータ４において振幅制限された後、高周波アンプ５において増幅される。
【０００３】
一方、受信すべき周波数に対応した局部発振信号ＬＯ１が１段目の局部発振回路６において作成され、ローパスフィルタ７を介して１段目の混合回路８に入力され、前記高周波アンプ５からの高周波信号ＲＦと混合される。こうして得られた予め定める周波数の中間周波信号ＩＦ１は、バンドパスフィルタで実現される中間周波フィルタ９に入力され、その中間周波信号ＩＦ１の成分が濾波された後、２段目の混合回路１０に入力され、該２段目の局部発振回路１１において作成された予め定める一定周波数の局部発振信号ＬＯ２と混合される。
【０００４】
前記混合回路１０で得られた予め定める周波数の中間周波信号ＩＦ２は、バンドパスフィルタで実現される中間周波フィルタ１２に入力され、その中間周波信号ＩＦ２の成分が濾波された後、中間周波アンプ１３において増幅され、出力端子１４からベースバンド処理回路などへ出力される。
【０００５】
このように構成されるチューナ１では、１段目の局部発振回路６が発生する高調波が、２段目の局部発振回路１１で発生する高調波と干渉して、不要信号として中間周波出力帯域に入ってくる、いわゆるローカルビートと称される問題がある。たとえば、各信号の周波数を参照符と同一に示すと、
ＬＯ１＝ＲＦ＋ＩＦ１
ＬＯ２＝ＩＦ１−ＩＦ２
となり、前記不要信号の成分は、
（ＲＦ＋ＩＦ１）×ｍ±（ＩＦ１−ＩＦ２）×ｎ
となる。ただし、ｍ，ｎは、２以上の整数である。
【０００６】
前記不要信号によって、たとえば前記ＣＡＴＶ放送受信用のチューナでは、画質や音質の劣化の原因となる場合がある。
【０００７】
このため、上記従来のチューナ１では、局部発振回路６と混合回路８との間に、前記局部発振信号ＬＯ１の高調波（（ＲＦ＋ＩＦ１）×ｍ）が混合回路８へ侵入しないようにするために、前記ローパスフィルタ７が設けられている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、当然、局部発振回路６の局部発振信号ＬＯ１の周波数上限値は、ローパスフィルタ７のカットオフ周波数ｆｃ未満でなければならないので、上述のような従来技術では、チューナ１の受信帯域幅の上限が制約されてしまい、広帯域化することができないという問題がある。すなわち、前記局部発振信号ＬＯ１の周波数上限値がローパスフィルタ７のカットオフ周波数ｆｃ以上では、局部発振信号ＬＯ１の基本波までもがローパスフィルタ７にて減衰してしまうことになる。
【０００９】
たとえば、ＣＡＴＶ放送受信用チューナの受信帯域（前記ＲＦ）は５４〜８６０ＭＨｚと非常に広帯域に亘っており、該チューナで、仮に１段目の中間周波数（前記ＩＦ１）を１０００ＭＨｚとした場合、１段目の局部発振信号ＬＯ１の周波数範囲は１０５４〜１８６０ＭＨｚ（前記ＲＦ＋ＩＦ１）、したがって２倍の高調波（（ＲＦ＋ＩＦ１）×２）は２１０８〜３７２０ＭＨｚとなり、ローパスフィルタ７のカットオフ周波数ｆｃを２ＧＨｚ程度に設定して、前記１８６０ＭＨｚの基本波を通過させ、前記２１０８ＭＨｚで充分な減衰量が得られるようにするのは困難である。
【００１０】
ここで、前記ローパスフィルタ７は、たとえば図１４で示されるように、コンデンサｃとコイルｌ１，ｌ２とを用いて構成することができる。しかしながら、該ローパスフィルタ７を上記のような広帯域に亘って高い特性を満足させるように設計しようとすると、図１５のローパスフィルタ７ａで示すように、段数が増えてしまい、部品点数や調整箇所が増え、コストアップにつながってしまう。または、このローパスフィルタ７の導入だけでは不十分な場合、他にバイパスコンデンサを導入したり、シールド蓋や基板のアース強化など様々な対策が必要になる。
【００１１】
また、上述のような従来技術では、図１６で示すように、低い周波数のチャネルの受信時と、高い周波数のチャネルの受信時とでは、前記高調波の減衰量に差が生じるという問題もある。すなわち、図１６（ａ）で示すように、高い周波数のチャネルの受信時には、局部発振信号ＬＯ１の基本波の周波数ｆが高く、その高調波（特に低次のもの）の周波数２ｆ，３ｆ，…とローパスフィルタ７のカットオフ周波数ｆｃとの差が大きく、前記高調波の減衰量が大きいのに対して、図１６（ｂ）で示すように、低い周波数のチャネルの受信時には、前記基本波の周波数ｆが低く、その高調波の周波数２ｆ，３ｆ，…とカットオフ周波数ｆｃとの差が小さく、前記高調波の減衰量が小さい。
【００１２】
本発明の目的は、帯域幅の制約がなく、広い周波数帯域に対応することができるとともに、特に低い周波数の受信時にも、高調波の充分な減衰量を得ることができる周波数変換回路ならびにそれを用いるチューナおよびＣＡＴＶ受信用セットトップボックスを提供することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明の周波数変換回路は、入力高周波信号に２段階の周波数変換を施すようにした周波数変換回路において、１段目の局部発振信号の高調波を除去する可変周波数フィルタを含むことを特徴とする。
【００１４】
上記の構成によれば、例えばケーブルテレビジョン放送の受信用セットトップボックスなどに使用され、入力高周波信号に２段階の周波数変換を施すことで、ベースバンド信号などの所望とする出力信号を得るようにした周波数変換回路において、例えばローパスフィルタやバンドパスフィルタなどで実現され、１段目の局部発振信号の高調波を除去する可変周波数フィルタを設ける。この２段階の周波数変換を施す周波数変換回路において、１段目の局部発振信号は、入力高周波信号の周波数に応じて変化するが、その変化に応じて可変周波数フィルタの濾波帯域を変化させることができる。したがって、上記構成の周波数変換回路は、帯域幅の制約がなく、広い周波数帯域に対応することが可能であり、特に入力高周波信号の周波数が低い時（すなわち、１段目の局部発振信号の周波数が低い時）にも、１段目の局部発振信号の基本波成分を通過させ、その高調波を充分に減衰させることが可能である。
【００１５】
このように、１段目の局部発振信号の高調波を充分に減衰させることができるので、１段目の局部発振信号の高調波と２段目の局部発振信号の高調波との干渉によって生じるローカルビートの問題を解消できる。
【００１６】
また、本発明の周波数変換回路は、入力高周波信号に２段階の周波数変換を施すようにした周波数変換回路において、１段目の局部発振信号の発振周波数の変化に追従して阻止周波数が変化し、前記１段目の局部発振信号の高調波と２段目の局部発振信号の高調波との干渉を防止する可変周波数フィルタを含むことを特徴とする。
【００１７】
上記の構成において、１段目の局部発振信号は、入力高周波信号の周波数に応じて変化するが、周波数変換回路は、１段目の局部発振信号の発振周波数の変化に追従して阻止周波数が変化し、１段目の局部発振信号の高調波と２段目の局部発振信号の高調波との干渉を防止する可変周波数フィルタを具備している。したがって、上記構成の周波数変換回路は、帯域幅の制約がなく、広い周波数帯域に対応することが可能であり、特に入力高周波信号の周波数が低い時（すなわち、１段目の局部発振信号の周波数が低い時）にも、１段目の局部発振信号の基本波成分を通過させ、その高調波を充分に減衰させることが可能であり、１段目の局部発振信号の高調波と２段目の局部発振信号の高調波との干渉によって生じるローカルビートの問題を解消できる。
【００１８】
さらにまた、本発明の周波数変換回路は、入力高周波信号に複数段階の周波数変換を施すようにした周波数変換回路において、可変周波数の局部発振信号を生成する局部発振回路と、対応する混合回路との間に、前記可変周波数の局部発振信号の高調波と残余の局部発振回路からの局部発振信号の高調波との干渉を防止する可変周波数フィルタを設けることを特徴とする。
【００１９】
上記複数段階の周波数変換を施す周波数変換回路において、可変周波数の局部発振信号（例えば、入力高周波信号の周波数に応じて発振周波数が変化する局部発振信号）を生成する局部発振回路は、何れかの段に少なくとも一つ設けられる。当該局部発振回路からの局部発振信号は、対応する混合回路に入力される前に、可変周波数フィルタによって局部発振信号の高調波成分が減衰される。ここで、当該フィルタは可変であるが故、局部発振信号の周波数の変化に応じてその濾波帯域を変化させることができる。したがって、上記構成の周波数変換回路は、帯域幅の制約がなく、広い周波数帯域に対応することが可能であり、特に局部発振信号の周波数が低い時にも、局部発振信号の基本波成分を通過させ、その高調波を充分に減衰させることが可能である。
【００２０】
このように、可変周波数の局部発振信号の高調波を充分に減衰させることができるので、可変周波数の局部発振信号の高調波と残余の局部発振回路からの局部発振信号の高調波との干渉によって生じるローカルビートの問題を解消できる。
【００２１】
また、本発明の周波数変換回路は、入力高周波信号に２段階の周波数変換を施すようにした周波数変換回路において、１段目の局部発振回路と混合回路との間に、前記１段目の局部発振信号の高調波を除去する可変周波数フィルタを設けることを特徴とする。
【００２２】
上記の構成において、１段目の局部発振回路が発生する局部発振信号は、入力高周波信号の周波数に応じて変化するが、当該局部発振回路からの局部発振信号は、１段目の混合回路に入力される前に、可変周波数フィルタによって局部発振信号の高調波成分が減衰される。ここで、当該フィルタは可変であるが故、局部発振信号の周波数の変化に応じてその濾波帯域を変化させることができる。したがって、上記構成の周波数変換回路は、帯域幅の制約がなく、広い周波数帯域に対応することが可能であり、特に局部発振信号の周波数が低い時にも、局部発振信号の基本波成分を通過させ、その高調波を充分に減衰させることが可能である。
【００２３】
このように、可変周波数の局部発振信号の高調波を充分に減衰させることができるので、１段目の局部発振信号の高調波と２段目の局部発振信号の高調波との干渉によって生じるローカルビートの問題を解消できる。
【００２４】
さらにまた、本発明の周波数変換回路では、前記可変周波数フィルタは、ローパスフィルタ（例えば、コイルと可変容量とを組み合わせたＬＣ共振回路からなる可変ローパスフィルタ）であることを特徴とする。
【００２５】
また、本発明の周波数変換回路では、前記可変周波数フィルタは、バンドパスフィルタ（例えば、コイルと可変容量とを組み合わせたＬＣ共振回路からなる可変バンドパスフィルタ）であることを特徴とする。
【００２６】
上記の各構成によれば、前記局部発振信号の高調波を除去する可変周波数フィルタをローパスフィルタまたはバンドパスフィルタにより具体的に実現することができる。
【００２７】
さらにまた、本発明の周波数変換回路は、前記可変周波数フィルタの周波数特性を、前記局部発振信号の周波数変化に追従して制御する制御部を備えることを　特徴とする。
【００２８】
上記の構成によれば、制御部により、局部発振信号の周波数変化に追従して可変周波数フィルタの周波数特性が変化するので、帯域幅の制約がなく、広い周波　数帯域に対応することが可能な上述の周波数変換回路を好適に実現できる。
【００２９】
さらにまた、本発明の周波数変換回路は、フェイズロックループ（ＰＬＬ）を用いて、前記可変周波数フィルタの周波数特性を、前記局部発振信号の周波数変化に追従して制御する制御部（例えば、ＰＬＬＩＣ）をさらに備えることを特徴とする。
【００３０】
上記の構成によれば、ＰＬＬを用いた制御部が局部発振回路の発振周波数の変化に追従して、前記可変周波数フィルタの周波数特性を自動的に制御することができる。
【００３１】
また、本発明の周波数変換回路は、ボルテージシンセサイザ方式を用いて、前記可変周波数フィルタの周波数特性を、前記局部発振信号の周波数変化に追従して制御する制御部をさらに備えることを特徴とする。
【００３２】
上記の構成によれば、前記可変周波数フィルタを制御するにあたって、ボルテージシンセサイザ方式を用いる。このボルテージシンセサイザ方式とは、予め複数の所定の制御信号電圧（例えば、複数の各受信帯域などに対応する電圧）を発生する回路を前記局部発振回路と可変周波数フィルタとに個別に設け、局部発振回路に印加すべき電圧の一つを選択すれば、それに連動して（例えば、機械的なダイアルで動作する連動スイッチなどにより）対応した可変周波数フィルタに印加される制御信号電圧を選択する方式である。このボルテージシンセサイザ方式を用いて制御することで、局部発振回路と可変周波数フィルタとに印加する電圧を個別に設定することができ、設計や調整の自由度を向上することができる。
【００３３】
さらにまた、本発明の周波数変換回路は、前記可変周波数フィルタと直列にローカルアンプを設けることを特徴とする。
【００３４】
上記の構成のように、可変周波数の局部発振回路と対応する混合回路との間に、局部発振信号を増幅するローカルアンプを設けた場合、そのローカルアンプの前、すなわち局部発振回路とローカルアンプとの間、前記ローカルアンプの後、すなわちローカルアンプと混合回路との間、または前記ローカルアンプの前後、すなわち前記局部発振回路とローカルアンプとの間およびローカルアンプと混合回路との間の２箇所に前記可変周波数フィルタが設けられることになる。
【００３５】
したがって、前記ローカルアンプで局部発振信号を増幅するにあたって、該ローカルアンプの前に可変周波数フィルタを設けた場合、局部発振回路で発生した高調波の該ローカルアンプでの増幅を防止することができ、該ローカルアンプの後に可変周波数フィルタを設けた場合、該ローカルアンプで新たに発生した高調波を減衰させることができる。このように、ローカルアンプが設けられた場合にも効果的である。
【００３６】
また、本発明の周波数変換回路は、前記局部発振回路と混合回路との間にローカルアンプを設け、前記局部発振回路と該ローカルアンプとの間、または該ローカルアンプと前記混合回路との間の何れか一方に前記可変周波数フィルタを設け、何れか他方に固定周波数のローパスフィルタをさらに設けることを特徴とする。
【００３７】
上記の構成によれば、可変周波数の局部発振回路と混合回路との間に、局部発振信号を増幅するローカルアンプを設け、そのローカルアンプの前、すなわち局部発振回路とローカルアンプとの間、または前記ローカルアンプの後、すなわちローカルアンプと混合回路との間の何れか一方に前記可変周波数フィルタを設け、何れか他方に固定周波数のローパスフィルタをさらに設ける。
【００３８】
したがって、受信周波数が低い場合でも、前記高調波信号を充分に減少することができるとともに、可変周波数フィルタの濾波特性を緩く設定することができる。すなわち、たとえば該可変周波数フィルタが前記ＬＣ共振回路から成るバンドパスフィルタで構成される場合には、Ｑを比較的低く設定することができる。
【００３９】
さらにまた、本発明のチューナは、前記の何れかの周波数変換回路を用いることを特徴とする。
【００４０】
上記の構成によれば、たとえばＣＡＴＶチューナの受信帯域は５４〜８６０ＭＨｚと非常に広範囲に亘っており、周波数変換チューナで、仮に１段目の中間周波数を１０００ＭＨｚとした場合、１段目の局部発振信号の周波数範囲は１０５４〜１８６０ＭＨｚ、したがって２倍の高調波は２１０８〜３７２０ＭＨｚとなり、ローパスフィルタのカットオフ周波数を２ＧＨｚ程度に設定して、前記２１０８ＭＨｚで充分な減衰量が得られるようなフィルタを設計しようとすると、段数が増えてしまい、部品点数や調整箇所が増え、コストアップにつながるのに対して、本発明の周波数変換チューナを用いることで、コストアップ要因を最小限にとどめつつ、充分な高調波の減衰量が得られるチューナを実現することができる。
【００４１】
また、本発明のＣＡＴＶ受信用セットトップボックスは、前記のチューナを搭載することを特徴とする。
【００４２】
したがって、入力高周波信号の周波数帯域が広いセットトップボックスでは、より一層顕著な効果を得ることができる。
【００４３】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の第１の形態について、図１および図２に基づいて説明すれば、以下のとおりである。
【００４４】
図１は、本発明の実施の第１の形態の周波数変換回路としてのダブルコンバージョン回路を用いたチューナ２１の電気的構成を示すブロック図である。このチューナ２１は、入力高周波信号の周波数帯域が広いＣＡＴＶ放送の受信用セットトップボックスに用いられ、入力端子２２から入力される受信高周波信号ＲＦは、バンドパスフィルタで実現される高周波フィルタ２３において受信周波数帯域成分が抽出され、アッテネータ２４において振幅制限された後、高周波アンプ２５において増幅される。
【００４５】
一方、受信すべき周波数に対応した局部発振信号ＬＯ１が１段目の局部発振回路２６において作成され、ローパスフィルタ２７を介して１段目の混合回路２８に入力され、前記高周波アンプ２５からの高周波信号ＲＦと混合される。この混合回路２８における１段目の周波数変換によって得られた予め定める周波数の中間周波信号ＩＦ１は、バンドパスフィルタで実現される中間周波フィルタ２９に入力され、その中間周波信号ＩＦ１の成分が濾波された後、２段目の混合回路３０に入力され、２段目の局部発振回路３１において作成された予め定める一定周波数の局部発振信号ＬＯ２と混合される。
【００４６】
前記混合回路３０における２段目の周波数変換によって得られた予め定める周波数の中間周波信号ＩＦ２は、バンドパスフィルタで実現される中間周波フィルタ３２に入力され、その中間周波信号ＩＦ２の成分が濾波された後、中間周波アンプ３３において増幅され、出力端子３４から図示しないベースバンド処理回路などへ出力される。
【００４７】
注目すべきは、このチューナ２１では、前記ローパスフィルタ２７は、選択すべき入力高周波信号ＲＦの周波数、すなわち１段目の局部発振回路２６の発振周波数に追従して濾波帯域（阻止周波数）が変化する可変周波数フィルタで実現されることである。このため、局部発振回路２６から、その発振周波数に併せて該ローパスフィルタ２７のカットオフ周波数ｆｃが変化するように、制御信号が入力される。このローパスフィルタ２７は、たとえば図２で示されるように可変容量ダイオードなどで実現される可変容量ＣとコイルＬ１，Ｌ２とを用いたローパスフィルタであり、前記制御信号による可変容量Ｃへの印加電圧を変化させることで、前記カットオフ周波数ｆｃを変化させることができる。
【００４８】
前記制御信号としては、図３で示すように、ＰＬＬＩＣ（制御部）３５を用いて、前記局部発振回路２６の受信チャンネルと同時に制御する構成、すなわち前記局部発振回路２６が電圧制御型発振回路から成る場合、前記ＰＬＬＩＣ３５が該局部発振回路２６に所望の周波数で発振させるために与える同調電圧ＶＣＴＬをそのまま用いるものであってもよい。前記ＰＬＬＩＣ３５は、局部発振回路２６からの局部発振信号ＬＯ１に基づいて同調電圧ＶＣＴＬを発生し、それを局部発振回路２６およびローパスフィルタ２７へ出力することにより、局部発振回路２６が発生する局部発振信号ＬＯ１の周波数変化に追従してローパスフィルタ２７の周波数特性を連動制御する。
【００４９】
しかしながら、フェイズロックループを用いた上記の制御の場合、局部発振回路２６内の可変容量と、ローパスフィルタ２７内の可変容量とに、同一の同調電圧ＶＣＴＬしかかけることができず、ローパスフィルタ２７のカットオフ周波数ｆｃの可変範囲や追従性の合わせ込みが困難になってしまうことがある。
【００５０】
そこで、そのような場合には、ボルテージシンセサイザ方式を用いた制御が有効である。このボルテージシンセサイザ方式とは、予め複数の所定の制御信号電圧（複数の各受信帯域などに対応する電圧）を発生する回路を、局部発振回路２６とローパスフィルタ２７とに個別に設け、局部発振回路２６に印加すべき電圧の一つを選択すれば、それに連動してローパスフィルタ２７に印加すべき対応した制御信号電圧を選択する方式である。
【００５１】
ボルテージシンセサイザ方式を用いた制御を実現する具体例を、図４に示している。予め複数の各受信帯域などに対応して、ローパスフィルタ２７と局部発振回路２６とに個別の同調電圧ＶＣＴＬ１１，ＶＣＴＬ１２，ＶＣＴＬ１３，…；ＶＣＴＬ２１，ＶＣＴＬ２２，ＶＣＴＬ２３，…を発生する回路をそれぞれ用意し、機械的なダイアルなどで動作する連動スイッチ３６，３７により、前記の同調電圧ＶＣＴＬ１，ＶＣＴＬ２を切換える制御するようにすればよい。このように前記の同調電圧ＶＣＴＬ１，ＶＣＴＬ２を発生する回路と連動スイッチ３６，３７とを備えたボルテージシンセサイザ方式の制御部を構成することで、局部発振回路２６とローパスフィルタ２７とに印加する同調電圧ＶＣＴＬ１，ＶＣＴＬ２を個別に設定することができ、設計や調整の自由度を向上することができる。
【００５２】
なお、ローパスフィルタ２７を制御する制御部は、ローパスフィルタ２７の周波数特性を局部発振信号ＬＯ１の周波数変化に追従して制御することができる構成であれば、上記のフェイズロックループまたはボルテージシンセサイザ方式を用いた制御方式に限定されるものではない。
【００５３】
このように広い周波数帯域に対応するチューナ２１において、本実施の形態では、１段目の局部発振回路２６と混合回路２８との間に設けられるローパスフィルタ２７を可変周波数フィルタとし、受信周波数の変化に追従してカットオフ周波数ｆｃを変化させるることで、帯域幅の制約がなく、広い周波数帯域に対応することができるとともに、前記図２に示すような１段のローパスフィルタ２７で、特に低い周波数の受信時にも充分な高調波の減衰量を稼ぐことができ、ローカルビートによる画質劣化を抑えることができる。
【００５４】
これによって、出力スプリアスに代表される高調波の干渉対策として、単にローパスフィルタを挿入しただけでは、他にバイパスコンデンサを導入したり、シールド蓋や基板のアース強化など様々な対策を必要としたのに対して、本発明では、そのような他の対策を不要にでき、低コスト化や設計の自由度を向上することができる。
【００５５】
図５は、上述のように構成されるチューナ２１の動作を説明するためのグラフである。図５（ａ）は高い周波数のチャネルの受信時におけるローパスフィルタ２７の周波数特性を示し、図５（ｂ）は低い周波数のチャネルの受信時における周波数特性を示す。
【００５６】
前記図１６の従来のチューナ１の特性と比較して明らかなように、高い周波数のチャネルの受信時には、同様に、局部発振信号ＬＯ１の基本波の成分を通過させつつ、高調波の成分を減衰させている。
【００５７】
これに対して、低い周波数のチャネルの受信時には、共に基本波の成分を通過させているけれども、従来では、カットオフ周波数ｆｃが固定であるために、特に低次の高調波と該カットオフ周波数ｆｃとが近接し、該高調波の成分の減衰が充分でなかったのに対して、本実施の形態では、図５（ｂ）において破線で示す高い周波数のチャネルの受信時における周波数特性から、実線で示すようにカットオフ周波数ｆｃを低くすることで、前記低次の高調波と該カットオフ周波数ｆｃとが離間し、高調波の成分に対する充分な減衰量が得られていることが理解される。
【００５８】
本発明の実施の第２の形態について、図６および図７に基づいて説明すれば、以下のとおりである。
【００５９】
図６は、本発明の実施の第２の形態の周波数変換回路であるチューナ４１の電気的構成を示すブロック図である。このチューナ４１は、前述のチューナ２１に類似し、対応する部分には同一の参照符号を付して、その説明を省略する。注目すべきは、このチューナ４１では、前記可変周波数のローパスフィルタ２７に代えて、可変周波数のバンドパスフィルタ４７が用いられることである。このバンドパスフィルタ４７は、たとえばコイルと可変容量ダイオードなどで実現される可変容量とを組合わせたＬＣ共振回路から成るバンドパスフィルタであり、前記局部発振回路２６から、その発振周波数に併せて該バンドパスフィルタ２７の中心周波数ｆｏが変化するように、前記制御信号が入力され、前記可変容量に与えられる。
【００６０】
このようにＬＣ共振回路から成るバンドパスフィルタ４７を用いることによって、ローパスフィルタを構成する場合には最低３点の部品が必要となるのに対して、２点の部品で構成することができ、コストダウンを図ることができる。
【００６１】
図７は、上述のように構成されるチューナ４１の動作を説明するためのグラフである。図７（ａ）は高い周波数のチャネルの受信時におけるバンドパスフィルタ４７の周波数特性を示し、図７（ｂ）は低い周波数のチャネルの受信時における周波数特性を示す。
【００６２】
前記図５のチューナ２１と同様に、高い周波数では、局部発振信号ＬＯ１の基本波の成分を通過させつつ、高調波の成分を減衰させている。また、低い周波数でも、前記中心周波数ｆｏが基本波の周波数ｆに一致するように、図７（ｂ）において破線から実線で示すように変化することで、該基本波の成分を通過させつつ、低次の高調波を充分減衰させていることが理解される。
【００６３】
本発明の実施の第３の形態について、図８〜図１０に基づいて説明すれば、以下のとおりである。
【００６４】
図８〜図１０は、本発明の実施の第３の形態の周波数変換回路であるチューナ５１，５２，５３の電気的構成を示すブロック図である。これらのチューナ５１，５２，５３は、前述のチューナ２１，４１に類似し、対応する部分には同一の参照符号を付して、その説明を省略する。これらのチューナ５１，５２，５３では、チューナ２１に基づいてローパスフィルタ２７を用いているけれども、チューナ４１に基づいてバンドパスフィルタ４７を用いてもよい。
【００６５】
注目すべきは、これらのチューナ５１，５２，５３では、前記１段目の局部発振回路２６と１段目の混合回路２８との間に、局部発振信号を増幅するローカルアンプ５４が設けられることである。図８のチューナ５１では、そのローカルアンプ５４の後、すなわち該ローカルアンプ５４と混合回路２８との間に前記ローパスフィルタ２７が設けられ、図９のチューナ５２では、前記ローカルアンプ５４の前、すなわち局部発振回路２６と該ローカルアンプ５４との間に前記ローパスフィルタ２７が設けられ、図１０のチューナ５３では、ローパスフィルタが参照符２７ａと２７ｂとで示すように２段に分割され、前記ローカルアンプ５４の前後、すなわち前記局部発振回路２６と該ローカルアンプ５４との間および該ローカルアンプ５４と混合回路２８との間の２箇所に前記ローパスフィルタ２７ａ，２７ｂがそれぞれ設けられる。
【００６６】
したがって、前記ローカルアンプ５４で局部発振信号ＬＯ１を増幅するにあたって、該ローカルアンプ５４の前にローパスフィルタ２７を設けた場合、局部発振回路２６で発生した高調波の該ローカルアンプ５４での増幅を防止することができ、該ローカルアンプ５４の後にローパスフィルタ２７を設けた場合、局部発振回路２６で発生した高調波のみならず該ローカルアンプ５４で新たに発生した高調波をも減衰させることができ、該ローカルアンプ５４の前後にローパスフィルタ２７ａ，２７ｂを設けた場合、前記２つの効果を合わせて奏することができる。
【００６７】
前記ローカルアンプ５４の前後のどちらにローパスフィルタ２７を設けるかは、局部発信回路２６またはローカルアンプ５４の高調波によるスプリアス特性で選ぶのが好ましい。通常の場合、局部発信回路２６とローカルアンプ５４との両者で発生した高調波を防ぐために、ローカルアンプ５４の後にローパスフィルタ２７を設ける方が有利である。しかしながら、ローカルアンプ５４の歪特性が良く、局部発信回路２６の歪特性が極端に悪い場合は、局部発信回路２６で発生したｎ倍波とｎ±１倍波とがローカルアンプ５４で干渉を起こし、基本波と同じ周波数に乗ってくることが考えられるので、このような場合はローカルアンプ５４の前にローパスフィルタ２７を設け、十分に高調波を減衰させておく方が好ましい。
【００６８】
本発明の実施の第４の形態について、図１１および図１２に基づいて説明すれば、以下のとおりである。
【００６９】
図１１および図１２は、本発明の実施の第４の形態の周波数変換回路であるチューナ６１，６２の電気的構成を示すブロック図である。これらのチューナ６１，６２は、前述のチューナ５３に類似し、対応する部分には同一の参照符号を付して示す。注目すべきは、これらのチューナ６１，６２では、前記１段目の局部発振回路２６と混合回路２８との間に前記ローカルアンプ５４を設け、局部発振回路２６と該ローカルアンプ５４との間、または該ローカルアンプ５４と前記混合回路２８との間の何れか一方に前記可変周波数のローパスフィルタ２７を設け、何れか他方に固定周波数のローパスフィルタ６７をさらに設けることである。
【００７０】
なお、固定周波数のローパスフィルタ６７は、可変周波数の局部発振信号ＬＯ１の基本波成分を全て通過させる必要があるので、そのカットオフ周波数ｆｃが局部発振信号ＬＯ１の周波数の上限値よりも高くなるように設定されている。
【００７１】
図１１で示すチューナ６１では、局部発振回路２６とローカルアンプ５４との間には固定周波数のローパスフィルタ６７を設け、ローカルアンプ５４と混合回路２８との間には可変周波数のローパスフィルタ２７を設けている。また、図１２で示すチューナ６２では、局部発振回路２６とローカルアンプ５４との間には可変周波数のローパスフィルタ２７を設け、ローカルアンプ５４と混合回路２８との間には固定周波数のローパスフィルタ６７を設けている。
【００７２】
このように構成することによって、受信周波数が低い場合でも、前記高調波信号を充分に減少することができるとともに、可変周波数のローパスフィルタ２７の濾波特性を比較的緩やかに構成することができる。
【００７３】
また、前記ローパスフィルタ２７に代えてバンドパスフィルタ４７を用いることもでき、その場合には、前記ＬＣ共振回路から成る該バンドパスフィルタ４７のＱを比較的低く設定することができる。
【００７４】
以上のように、各実施の形態に係る発明では、入力高周波信号ＲＦに２段階の周波数変換を施すようにしたダブルコンバージョン回路について詳細に説明したが、これに限定されるものではなく、入力高周波信号ＲＦに複数段階（２段階またはそれ以上）の周波数変換を施すようにした周波数変換回路において適用可能である。上記複数段階の周波数変換を施す周波数変換回路においては、何れかの段に少なくとも一つの可変周波数の局部発振信号を生成する局部発振回路が設けられる。そこで、可変周波数の局部発振信号を生成する局部発振回路と、対応する混合回路との間に、各実施の形態と同様に、可変周波数フィルタ（ローパスフィルタ２７またはバンドパスフィルタ４７）を設け、必要に応じてローカルアンプ５４や固定周波数のローパスフィルタ６７をさらに設けることにより、各実施の形態と同様に、局部発振信号の周波数が変化してもその高調波を充分に減衰させることができる。そして、可変周波数の局部発振信号の高調波と残余の局部発振回路からの局部発振信号の高調波との干渉によって生じるローカルビートの問題を解消できる。
【００７５】
本発明は、複数の局部発振回路２６，３１を用いて周波数変換を行う周波数変換回路およびそれを用いるチューナに好適に実施することができ、入力高周波信号の周波数帯域が広い前記ＣＡＴＶ受信用セットトップボックスや計測装置などで特に好適に実施することができる。
【００７６】
【発明の効果】
本発明の周波数変換回路は、以上のように、入力高周波信号に２段階の周波数変換を施すようにした周波数変換回路において、１段目の局部発振信号の高調波を除去する可変周波数フィルタを設ける。
【００７７】
また、本発明の周波数変換回路は、以上のように、入力高周波信号に２段階の周波数変換を施すようにした周波数変換回路において、１段目の局部発振信号の発振周波数の変化に追従して阻止周波数が変化し、前記１段目の局部発振信号の高調波と２段目の局部発振信号の高調波との干渉を防止する可変周波数フィルタを設ける。
【００７８】
さらにまた、本発明の周波数変換回路は、以上のように、入力高周波信号に複数段階の周波数変換を施すようにした周波数変換回路において、可変周波数の局部発振信号を生成する局部発振回路と、対応する混合回路との間に、可変周波数フィルタを設ける。
【００７９】
また、本発明の周波数変換回路は、以上のように、入力高周波信号に２段階の周波数変換を施すようにした周波数変換回路において、１段目の局部発振回路と混合回路との間に、前記１段目の局部発振信号の高調波を除去する可変周波数フィルタを設ける。
【００８０】
それゆえ、入力高周波信号の周波数に対応して前記可変周波数フィルタの濾波帯域（阻止周波数）を変化させることで、帯域幅の制約がなく、広い周波数帯域に対応することができるとともに、特に低い周波数の受信時にも、高調波の充分な減衰量を得ることができるという特有の効果を奏する。
【００８１】
さらにまた、本発明の周波数変換回路は、以上のように、前記可変周波数フィルタを、ローパスフィルタとする。
【００８２】
また、本発明の周波数変換回路は、以上のように、前記可変周波数フィルタを、バンドパスフィルタとする。
【００８３】
それゆえ、前記局部発振信号の高調波を除去する可変周波数フィルタを具体的に実現することができる。
【００８４】
さらにまた、本発明の周波数変換回路は、以上のように、前記可変周波数フィルタの周波数特性を、前記局部発振信号の周波数変化に追従して制御する制御部を備えている。
【００８５】
それゆえ、上記の特有の効果を奏する周波数変換回路を好適に実現できる。
【００８６】
さらにまた、本発明の周波数変換回路は、以上のように、ＰＬＬを用いて、前記可変周波数フィルタの周波数特性を、前記局部発振信号の周波数変化に追従して制御する。
【００８７】
それゆえ、局部発振回路の発振周波数の変化に追従して、前記可変周波数フィルタの周波数特性を自動的に制御することができる。
【００８８】
また、本発明の周波数変換回路は、以上のように、ボルテージシンセサイザ方式を用いて、前記可変周波数フィルタの周波数特性を前記局部発振信号の周波数変化に追従して制御する。
【００８９】
それゆえ、局部発振回路と可変周波数フィルタとに印加する電圧を個別に設定することができ、設計や調整の自由度を向上することができる。
【００９０】
さらにまた、本発明の周波数変換回路は、以上のように、前記可変周波数フィルタと直列にローカルアンプを設ける。
【００９１】
それゆえ、前記ローカルアンプで局部発振信号を増幅するにあたって、該ローカルアンプの前に可変周波数フィルタを設けた場合、局部発振回路で発生した高調波の該ローカルアンプでの増幅を防止することができ、該ローカルアンプの後に可変周波数フィルタを設けた場合、該ローカルアンプで新たに発生した高調波を減衰させることができる。
【００９２】
また、本発明の周波数変換回路は、以上のように、前記局部発振回路と混合回路との間にローカルアンプを設け、前記局部発振回路と該ローカルアンプとの間、または該ローカルアンプと前記混合回路との間の何れか一方に前記可変周波数フィルタを設け、何れか他方に固定周波数のローパスフィルタをさらに設ける。
【００９３】
それゆえ、受信周波数が低い場合でも、前記高調波信号を充分に減少することができるとともに、可変周波数フィルタの濾波特性を緩く設定することができる。すなわち、たとえば該可変周波数フィルタが前記ＬＣ共振回路から成るバンドパスフィルタで構成される場合には、Ｑを比較的低く設定することができる。
【００９４】
さらにまた、本発明のチューナは、以上のように、前記の何れかの周波数変換回路を用いる。
【００９５】
それゆえ、帯域幅の制約がなく、広い周波数帯域に対応することができるとともに、特に低い周波数の受信時にも、高調波の充分な減衰量を得ることができるチューナを実現することができる。
【００９６】
また、本発明のＣＡＴＶ受信用セットトップボックスは、以上のように、前記のチューナを搭載する。
【００９７】
それゆえ、入力高周波信号の周波数帯域が広いセットトップボックスでは、より一層顕著な効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の第１の形態の周波数変換回路であるチューナの電気的構成を示すブロック図である。
【図２】図１で示すチューナにおけるローパスフィルタの一構成例を示す電気回路図である。
【図３】図１で示すチューナにおけるローパスフィルタのカットオフ周波数を変化させる構成の一例を示すブロック図である。
【図４】図１で示すチューナにおけるローパスフィルタのカットオフ周波数を変化させる構成の他の例を示すブロック図である。
【図５】図１で示すチューナの動作を説明するためのグラフである。
【図６】本発明の実施の第２の形態の周波数変換回路であるチューナの電気的構成を示すブロック図である。
【図７】図６で示すチューナの動作を説明するためのグラフである。
【図８】本発明の実施の第３の形態の周波数変換回路であるチューナの一例の電気的構成を示すブロック図である。
【図９】本発明の実施の第３の形態の周波数変換回路であるチューナの他の例の電気的構成を示すブロック図である。
【図１０】本発明の実施の第３の形態の周波数変換回路であるチューナのさらに他の例の電気的構成を示すブロック図である。
【図１１】本発明の実施の第４の形態の周波数変換回路であるチューナの一例の電気的構成を示すブロック図である。
【図１２】本発明の実施の第４の形態の周波数変換回路であるチューナの他の例の電気的構成を示すブロック図である。
【図１３】従来の周波数変換回路であるチューナの電気的構成を示すブロック図である。
【図１４】図１３で示すチューナにおけるローパスフィルタの一構成例を示す電気回路図である。
【図１５】図１３で示すチューナにおけるローパスフィルタの他の構成例を示す電気回路図である。
【図１６】図１３で示すチューナの動作を説明するためのグラフである。
【符号の説明】
２１，４１，５１，５２，５３，６１，６２　　チューナ（周波数変換回路）
２３　　高周波フィルタ
２４　　アッテネータ
２５　　高周波アンプ
２６　　局部発振回路（１段目の局部発振回路）
２７；２７ａ，２７ｂ　　ローパスフィルタ（可変周波数フィルタ）
２８　　混合回路（１段目の混合回路）
２９　　中間周波フィルタ
３０　　混合回路（第２段目の混合回路）
３１　　局部発振回路（第２段目の局部発振回路）
３２　　中間周波フィルタ
３３　　中間周波アンプ
３５　　ＰＬＬＩＣ（制御部）
３６，３７　　ダイアル（制御部）
４７　　バンドパスフィルタ（可変周波数フィルタ）
５４　　ローカルアンプ
６７　　ローパスフィルタ（固定周波数フィルタ）
Ｃ　　可変容量
Ｌ１，Ｌ２　　コイル
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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