(57)【要約】【課題】生産コストの増大および受信特性の劣化を防ぐとともに、入力信号の周波数変換に用いる局部発振信号の周波数を設定することが可能な無線受信装置を提供する。【解決手段】無線受信装置は、複数個の無線信号をそれぞれ受信して受信信号を出力する複数個の受信部Ｔと、各受信部Ｔから受けた受信信号の分岐および選択を行ない、出力信号と同じ数の受信信号を出力する受信信号切り替え部ＳＩＧＳＷＵと、出力信号に対応して配置され、受信信号と局部発振信号とを乗算して出力信号を生成する複数個のミキサＭと、ミキサＭに対応して配置され、内部に含む複数個の局部発振回路ＯＳＣのうちのいずれか１個を選択して電力を供給することにより、複数個の局部発振回路ＯＳＣから出力される複数個の局部発振信号のうちのいずれか１個を選択してミキサＭへ出力する複数個の局部発振信号切り替え回路ＯＳＣＳＷとを備える。【選択図】図１
2007228274.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数個の無線信号を受信して複数個の出力信号を生成する無線受信装置であって、
前記各無線信号をそれぞれ受信して受信信号を出力する複数個の受信部と、
前記各受信部から受けた受信信号の分岐および選択を行ない、前記出力信号と同じ数の前記受信信号を出力する受信信号切り替え部と、
前記出力信号に対応して配置され、前記受信信号切り替え部から受けた受信信号と局部発振信号とを乗算することにより前記受信信号を周波数変換して出力信号を生成する複数個のミキサと、
前記ミキサに対応して配置される複数個の局部発振信号切り替え回路とを備え、
前記局部発振信号切り替え回路は、局部発振信号を出力する複数個の局部発振回路を含み、前記複数個の局部発振回路のうちのいずれか１個を選択して電力を供給することにより、前記複数個の局部発振回路が出力する複数個の局部発振信号のうちのいずれか１個を選択して前記ミキサへ出力する無線受信装置。
【請求項２】
前記受信信号切り替え部は、前記出力信号に対応して配置され、前記複数個の受信部から受けた複数個の受信信号のうちのいずれか１個を選択して出力する複数個の受信信号切り替え回路を含み、
前記各ミキサは、前記各受信信号切り替え回路によってそれぞれ選択された受信信号と局部発振信号とを乗算することにより前記受信信号を周波数変換して出力信号を生成する請求項１記載の無線受信装置。
【請求項３】
前記無線受信装置は、
２個の無線信号を受信して２個の出力信号を生成し、
前記受信部、前記受信信号切り替え回路、前記ミキサおよび前記局部発振信号切り替え回路をそれぞれ２個ずつ備える請求項２記載の無線受信装置。
【請求項４】
前記受信信号切り替え部は、前記複数個の受信部から受けた複数個の受信信号のうちのいずれか１個を選択して出力する受信信号切り替え回路を含み、
前記受信信号切り替え回路は、前記各受信信号をそれぞれ増幅する複数個の増幅器を含み、前記複数個の増幅器のうちのいずれか１個を選択して電力を供給することにより前記複数個の受信部から受けた複数個の受信信号のうちのいずれか１個を選択して出力する請求項１記載の無線受信装置。
【請求項５】
前記無線信号は、第１の周波数帯域の周波数成分および前記第１の周波数帯域より高い第２の周波数帯域の周波数成分を含み、
前記無線受信装置は、前記受信部および前記受信信号切り替え部間に配置され、前記第１の周波数帯域外の周波数成分および前記第２の周波数帯域外の周波数成分を減衰させるバンドパスフィルタと、
前記受信部が出力する前記受信信号に対応する前記複数個の増幅器のうちの一部の前記増幅器と、前記ミキサとの間に、前記第２の周波数帯域外の周波数成分を減衰させるバンドパスフィルタもしくはトラップフィルタ、または前記第２の周波数帯域より低い周波数成分を減衰させるハイパスフィルタとを備える請求項４記載の無線受信装置。
【請求項６】
前記無線受信装置は、さらに、
前記受信信号切り替え部および前記ミキサ間に、前記受信信号切り替え部から受けた信号を増幅して前記ミキサに出力する増幅器を備える請求項１記載の無線受信装置。
【請求項７】
前記局部発振信号切り替え回路は、さらに、前記局部発振回路の出力および前記ミキサの入力間の直流バイアスをカットするフィルタを含む請求項１記載の無線受信装置。
【請求項８】
前記無線受信装置は、さらに、互いに対向する第１の主表面および第２の主表面を有する基板を備え、
前記複数個の受信部、前記受信信号切り替え部、前記複数個のミキサおよび前記複数個の局部発振信号切り替え回路のうちの一部分が前記基板の第１の主表面に実装され、他の部分が前記基板の第２の主表面に実装される請求項１記載の無線受信装置。
【請求項９】
前記無線受信装置は、
２個の無線信号を受信して２個の出力信号を生成し、
前記受信部、前記受信信号切り替え回路、前記ミキサおよび前記局部発振信号切り替え回路をそれぞれ２個ずつ備え、
一方の前記出力信号に対応する前記受信信号切り替え回路、前記ミキサおよび前記局部発振信号切り替え回路と、前記複数個の受信部とが前記基板の第１の主表面に実装され、他方の前記出力信号に対応する前記受信信号切り替え回路、前記ミキサおよび前記局部発振信号切り替え回路が前記基板の第２の主表面に実装される請求項８記載の無線受信装置。
【請求項１０】
前記無線受信装置は、さらに、第１の基板および第２の基板を備え、
前記複数個の受信部、前記受信信号切り替え部、前記複数個のミキサおよび前記複数個の局部発振信号切り替え回路のうちの一部分が前記第１の基板に実装され、他の部分が前記第２の基板に実装される請求項１記載の無線受信装置。
【請求項１１】
複数個の入力信号から複数個の無線信号を生成する無線送信装置であって、
前記各入力信号の分岐および選択を行ない、前記無線信号と同じ数の前記入力信号を出力する入力信号切り替え部と、
前記無線信号に対応して配置され、前記入力信号切り替え部から受けた入力信号と局部発振信号とを乗算することにより前記入力信号を周波数変換して無線信号を生成する複数個のミキサと、
前記ミキサに対応して配置される複数個の局部発振信号切り替え回路とを備え、
前記局部発振信号切り替え回路は、局部発振信号を出力する複数個の局部発振回路を含み、前記複数個の局部発振回路のうちのいずれか１個を選択して電力を供給することにより、前記複数個の局部発振回路が出力する複数個の局部発振信号のうちのいずれか１個を選択して前記ミキサへ出力する無線送信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線受信装置および無線送信装置に関し、特に、複数個の入力信号から複数個の出力信号を生成する無線受信装置および無線送信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＮＢ（Low Noise Block Down Converter）は、衛星放送受信用アンテナに取り付けられるものであり、無線受信装置の一種である。そして、ＬＮＢは、１２ＧＨｚ帯の微弱電波を衛星から受信し、受信した微弱電波を１ＧＨｚ帯の中間周波数（ＩＦ（Intermediate Frequency）周波数）に周波数変換し、周波数変換した信号を低雑音増幅し、ＤＢＳ（Direct Broadcast Satellite）チューナに、低雑音かつ十分なレベルを有する信号を出力する。ＤＢＳチューナは、同軸ケーブルを介してＬＮＢから受けた信号を内部回路によって処理し、テレビジョン受像機に出力する。
【０００３】
無線受信装置の一例として、たとえば、特許文献１には以下のような無線受信装置が開示されている。すなわち、受信アンテナからの信号を導く入力導波管と、この導波管内に直交して設けられた第１および第２のプローブと、第１のプローブからの信号を９０°移相する移相器と、この移相器の出力および第２のプローブの出力のオンオフ制御を夫々行なう第１および第２のスイッチ手段と、これら第１および第２のスイッチ手段の出力を共通に入力して増幅する増幅手段と、この増幅出力を周波数変換して中間周波数信号とする周波数変換手段と、外部からの受信モード指令に応じて第１および第２のスイッチ手段のオンオフ制御および周波数変換手段の局部発振周波数制御を行なう制御手段とを含む。
【０００４】
また、特許文献２には以下のような無線受信装置が開示されている。すなわち、一枚の主反射鏡と、焦点に配置された１つの一次放射器とを具備し、さらに一次放射器は、ホーンアンテナと、水平偏波と垂直偏波を検出する検出回路と、検出回路により検出した電力を増幅する低雑音増幅器と、低雑音増幅器により出力された周波数を第一のＢＳ放送の周波数および第二のＣＳ放送の周波数に分割する分波器と、分波器で分波された第一のＢＳ放送の周波数については、水平偏波および垂直偏波の位相差を９０度つけて円偏波にする９０度ハイブリッド回路と、９０度ハイブリッド回路からの出力をＩＦ周波数に変換する第一の周波数変換回路と、第一の周波数変換回路からの出力を増幅する第一のＩＦ増幅器と、分波器で分波された第二のＣＳ放送の周波数については、水平偏波および垂直偏波をそれぞれＩＦ帯に変換する第二の周波数変換回路と、第二の周波数変換回路の出力を増幅する第二のＩＦ増幅器とを備える。
【特許文献１】特開平７−３０３０１号公報
【特許文献２】特開平１１−２９８３５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特許文献１記載の無線受信装置は、周波数変換手段が制御信号を受けて位相同期発振器の出力する局部発振信号の周波数設定を行なう構成であるが、特許文献１では局部発振信号の周波数設定を行なう構成が詳細には開示されていない。ここで、特許文献１記載の無線受信装置において、たとえば位相同期発振器が、局部発振信号を出力する局部発振回路として、入力電圧に応じて発振周波数が変化するＶＣＯ（Voltage  Controlled  Oscillator）を含む構成である場合には、ＶＣＯが一般的に高価であるため、無線受信装置の生産コストが増大してしまう。また、位相同期発振器が複数個の局部発振回路を含み、複数個の局部発振回路の出力信号のいずれか１つを選択してミキサへ出力する構成である場合には、選択されていない局部発振回路から出力される局部発振信号の影響によって無線受信装置の受信特性が劣化してしまう。
【０００６】
また、特許文献２記載の無線受信装置は、入力信号の周波数変換に用いる局部発振信号の周波数を設定する構成ではない。
【０００７】
それゆえに、本発明の目的は、生産コストの増大および受信特性の劣化を防ぐとともに、入力信号の周波数変換に用いる局部発振信号の周波数を設定することが可能な無線受信装置を提供することである。
【０００８】
また、本発明の他の目的は、生産コストの増大および送信特性の劣化を防ぐとともに、入力信号の周波数変換に用いる局部発振信号の周波数を設定することが可能な無線送信装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わる無線受信装置は、複数個の無線信号を受信して複数個の出力信号を生成する無線受信装置であって、各無線信号をそれぞれ受信して受信信号を出力する複数個の受信部と、各受信部から受けた受信信号の分岐および選択を行ない、出力信号と同じ数の受信信号を出力する受信信号切り替え部と、出力信号に対応して配置され、受信信号切り替え部から受けた受信信号と局部発振信号とを乗算することにより受信信号を周波数変換して出力信号を生成する複数個のミキサと、ミキサに対応して配置される複数個の局部発振信号切り替え回路とを備え、局部発振信号切り替え回路は、局部発振信号を出力する複数個の局部発振回路を含み、複数個の局部発振回路のうちのいずれか１個を選択して電力を供給することにより、複数個の局部発振回路が出力する複数個の局部発振信号のうちのいずれか１個を選択してミキサへ出力する。
【００１０】
好ましくは、受信信号切り替え部は、出力信号に対応して配置され、複数個の受信部から受けた複数個の受信信号のうちのいずれか１個を選択して出力する複数個の受信信号切り替え回路を含み、各ミキサは、各受信信号切り替え回路によってそれぞれ選択された受信信号と局部発振信号とを乗算することにより受信信号を周波数変換して出力信号を生成する。
【００１１】
より好ましくは、無線受信装置は、２個の無線信号を受信して２個の出力信号を生成し、受信部、受信信号切り替え回路、ミキサおよび局部発振信号切り替え回路をそれぞれ２個ずつ備える。
【００１２】
好ましくは、受信信号切り替え部は、複数個の受信部から受けた複数個の受信信号のうちのいずれか１個を選択して出力する受信信号切り替え回路を含み、受信信号切り替え回路は、各受信信号をそれぞれ増幅する複数個の増幅器を含み、複数個の増幅器のうちのいずれか１個を選択して電力を供給することにより複数個の受信部から受けた複数個の受信信号のうちのいずれか１個を選択して出力する。
【００１３】
より好ましくは、無線信号は、第１の周波数帯域の周波数成分および第１の周波数帯域より高い第２の周波数帯域の周波数成分を含み、無線受信装置は、受信部および受信信号切り替え部間に配置され、第１の周波数帯域外の周波数成分および第２の周波数帯域外の周波数成分を減衰させるバンドパスフィルタと、受信部が出力する受信信号に対応する複数個の増幅器のうちの一部の増幅器と、ミキサとの間に、第２の周波数帯域外の周波数成分を減衰させるバンドパスフィルタもしくはトラップフィルタ、または第２の周波数帯域より低い周波数成分を減衰させるハイパスフィルタとを備える。
【００１４】
好ましくは、無線受信装置は、さらに、受信信号切り替え部およびミキサ間に、受信信号切り替え部から受けた信号を増幅してミキサに出力する増幅器を備える。
【００１５】
好ましくは、前記局部発振信号切り替え回路は、さらに、前記局部発振回路の出力および前記ミキサの入力間の直流バイアスをカットするフィルタを含む。
【００１６】
好ましくは、無線受信装置は、さらに、互いに対向する第１の主表面および第２の主表面を有する基板を備え、複数個の受信部、受信信号切り替え部、複数個のミキサおよび複数個の局部発振信号切り替え回路のうちの一部分が基板の第１の主表面に実装され、他の部分が基板の第２の主表面に実装される。
【００１７】
より好ましくは、無線受信装置は、２個の無線信号を受信して２個の出力信号を生成し、受信部、受信信号切り替え回路、ミキサおよび局部発振信号切り替え回路をそれぞれ２個ずつ備え、一方の出力信号に対応する受信信号切り替え回路、ミキサおよび局部発振信号切り替え回路と、複数個の受信部とが基板の第１の主表面に実装され、他方の出力信号に対応する受信信号切り替え回路、ミキサおよび局部発振信号切り替え回路が基板の第２の主表面に実装される。
【００１８】
好ましくは、無線受信装置は、さらに、第１の基板および第２の基板を備え、複数個の受信部、受信信号切り替え部、複数個のミキサおよび複数個の局部発振信号切り替え回路のうちの一部分が第１の基板に実装され、他の部分が第２の基板に実装される。
【００１９】
上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わる無線送信装置は、複数個の入力信号から複数個の無線信号を生成する無線送信装置であって、各入力信号の分岐および選択を行ない、無線信号と同じ数の入力信号を出力する入力信号切り替え部と、無線信号に対応して配置され、入力信号切り替え部から受けた入力信号と局部発振信号とを乗算することにより入力信号を周波数変換して無線信号を生成する複数個のミキサと、ミキサに対応して配置される複数個の局部発振信号切り替え回路とを備え、局部発振信号切り替え回路は、局部発振信号を出力する複数個の局部発振回路を含み、複数個の局部発振回路のうちのいずれか１個を選択して電力を供給することにより、複数個の局部発振回路が出力する複数個の局部発振信号のうちのいずれか１個を選択してミキサへ出力する。
【発明の効果】
【００２０】
本発明に係る無線受信装置によれば、生産コストの増大および受信特性の劣化を防ぐとともに、入力信号の周波数変換に用いる局部発振信号の周波数を設定することができる。
【００２１】
本発明に係る無線送信装置によれば、生産コストの増大および送信特性の劣化を防ぐとともに、入力信号の周波数変換に用いる局部発振信号の周波数を設定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
【００２３】
＜第１の実施の形態＞
［構成］
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る無線受信装置の構成を示す機能ブロック図である。
【００２４】
同図を参照して、この無線受信装置は、たとえばＬＮＢであり、ホーン部Ｈと、低雑音増幅部Ｎ１１および低雑音増幅部Ｎ２１と、バンドパスフィルタＦ１およびバンドパスフィルタＦ２と、受信信号切り替え部ＳＩＧＳＷＵと、低雑音増幅器Ａ１５および低雑音増幅器Ａ２５と、ミキサＭ１およびミキサＭ２と、局部発振信号切り替え回路ＯＳＣＳＷ１および局部発振信号切り替え回路ＯＳＣＳＷ２と、ＩＦアンプ部Ｎ１２およびＩＦアンプ部Ｎ２２と、コイルＬ１およびコイルＬ２と、出力端子Ｔ３および出力端子Ｔ４とを備える。
【００２５】
ホーン部Ｈは、入力端子（受信部）Ｔ１と、入力端子（受信部）Ｔ２とを含む。
低雑音増幅部Ｎ１１は、直列接続された低雑音増幅器Ａ１１およびＡ１２を含む。低雑音増幅部Ｎ２１は、直列接続された低雑音増幅器Ａ２１およびＡ２２を含む。
【００２６】
受信信号切り替え部ＳＩＧＳＷＵは、受信信号切り替え回路ＳＩＧＳＷ１および受信信号切り替え回路ＳＩＧＳＷ２を含む。受信信号切り替え回路ＳＩＧＳＷ１は、低雑音増幅器Ａ１３およびＡ１４と、制御回路ＣＴ＿ＳＩＧ１と、コンデンサＣ１１〜Ｃ１４とを含む。受信信号切り替え回路ＳＩＧＳＷ２は、低雑音増幅器Ａ２３およびＡ２４と、制御回路ＣＴ＿ＳＩＧ２と、コンデンサＣ２１〜Ｃ２４とを含む。
【００２７】
局部発振信号切り替え回路ＯＳＣＳＷ１は、局部発振回路ＯＳＣ１１およびＯＳＣ１２と、制御回路ＣＴ＿ＯＳＣ１と、コンデンサＣ１５およびＣ１６とを含む。局部発振信号切り替え回路ＯＳＣＳＷ２は、局部発振回路ＯＳＣ２１およびＯＳＣ２２と、制御回路ＣＴ＿ＯＳＣ２と、コンデンサＣ２５およびＣ２６とを含む。
【００２８】
ＩＦアンプ部Ｎ１２は、直列接続されたＩＦアンプＡ１６およびＡ１７を含む。ＩＦアンプ部Ｎ２２は、直列接続されたＩＦアンプＡ２６およびＡ２７を含む。
【００２９】
ホーン部Ｈは、衛星から送信された無線信号を受信する。衛星から送信される無線信号は、たとえばＢＳ（Broadcasting  Satellite）放送の周波数帯域である１１．７ＧＨｚ〜１２．０ＧＨｚの帯域における無線信号（周波数成分）、およびＣＳ（Communication  Satellite）放送の周波数帯域である１２．２ＧＨｚ〜１２．７５ＧＨｚの帯域における無線信号（周波数成分）を含む。
【００３０】
また、衛星から出力された信号には、左旋偏波および右旋偏波という２種類の偏波が存在する。このため、ホーン部Ｈは、両偏波の信号を受信するための２個の入力端子を有し、各入力端子で受信した両偏波の信号を各低雑音増幅部へ出力する。
【００３１】
すなわち、ホーン部Ｈは、衛星から出力された右旋偏波の信号を、入力端子Ｔ１において受信し、低雑音増幅部Ｎ１１へ出力する。また、ホーン部Ｈは、衛星から出力された左旋偏波の信号を、入力端子Ｔ２において受信し、低雑音増幅部Ｎ２１へ出力する。
【００３２】
なお、衛星から送信されたＶ偏波（垂直偏波）およびＨ偏波（水平偏波）をホーン部Ｈが受信する構成であってもよい。
【００３３】
低雑音増幅部Ｎ１１は、入力端子Ｔ１を介してホーン部Ｈから受けた右旋偏波の信号を低雑音増幅し、バンドパスフィルタＦ１へ出力する。
【００３４】
低雑音増幅部Ｎ２１は、入力端子Ｔ２を介してホーン部Ｈから受けた左旋偏波の信号を低雑音増幅し、バンドパスフィルタＦ２へ出力する。
【００３５】
バンドパスフィルタＦ１は、低雑音増幅部Ｎ１１から受けた信号のうち、所定の周波数帯域外の周波数成分を減衰させる。バンドパスフィルタＦ２は、低雑音増幅部Ｎ２１から受けた信号のうち、所定の周波数帯域外の周波数成分を減衰させる。たとえば、バンドパスフィルタＦ１およびＦ２は、ＢＳ放送の周波数帯域およびＣＳ放送の周波数帯域以外の周波数成分を減衰させる。
【００３６】
受信信号切り替え部ＳＩＧＳＷＵにおいては、出力信号ＯＵＴ１およびＯＵＴ２に対応して受信信号切り替え回路ＳＩＧＳＷ１およびＳＩＧＳＷ２が配置される。受信信号切り替え部ＳＩＧＳＷＵは、各低雑音増幅部から受けた右旋偏波の信号および左旋偏波の信号の分岐および選択を行ない、出力信号ＯＵＴ１およびＯＵＴ２と同じ数、すなわち２個の信号を出力する。
【００３７】
より詳細には、低雑音増幅器Ａ１３は、バンドパスフィルタＦ１から受けた右旋偏波の信号を増幅して低雑音増幅器Ａ１５へ出力する。低雑音増幅器Ａ１４は、バンドパスフィルタＦ２から受けた左旋偏波の信号を増幅して低雑音増幅器Ａ１５へ出力する。低雑音増幅器Ａ２３は、バンドパスフィルタＦ１から受けた右旋偏波の信号を増幅して低雑音増幅器Ａ２５へ出力する。低雑音増幅器Ａ２４は、バンドパスフィルタＦ２から受けた左旋偏波の信号を増幅して低雑音増幅器Ａ２５へ出力する。
【００３８】
低雑音増幅部Ｎ１１およびＮ２１、低雑音増幅器Ａ１３およびＡ１４、ならびに低雑音増幅器Ａ２３およびＡ２４は、電力が供給されると信号の増幅および出力を開始し、電力が供給されなくなると信号の増幅および出力を停止する。
【００３９】
制御回路ＣＴ＿ＳＩＧ１は、低雑音増幅器Ａ１３およびＡ１４のいずれか一方を選択してバイアス電圧すなわち電力を供給することにより、左旋偏波の信号および右旋偏波の信号のいずれか一方を選択して低雑音増幅器Ａ１５へ出力する制御を行なう。制御回路ＣＴ＿ＳＩＧ２は、低雑音増幅器Ａ２３およびＡ２４のいずれか一方を選択して電力を供給することにより、左旋偏波の信号および右旋偏波の信号のいずれか一方を選択して低雑音増幅器Ａ２５へ出力する制御を行なう。
【００４０】
チューナ等の外部装置から出力端子Ｔ３およびコイルＬ１を介して制御回路ＣＴ＿ＳＩＧ１およびＣＴ＿ＯＳＣ１に電力が供給される。また、チューナ等の外部装置から出力端子Ｔ４およびコイルＬ２を介して制御回路ＣＴ＿ＳＩＧ２およびＣＴ＿ＯＳＣ２に電力が供給される。
【００４１】
低雑音増幅器Ａ１５は、受信信号切り替え回路ＳＩＧＳＷ１から受けた信号を低雑音増幅してミキサＭ１に出力する。増幅器Ａ１６は、受信信号切り替え回路ＳＩＧＳＷ２から受けた信号を低雑音増幅してミキサＭ２に出力する。
【００４２】
このように、ミキサＭ１およびＭ２の前段に低雑音増幅器Ａ１５およびＡ２５を備える構成により、ミキサＭ１およびＭ２の入力側の負荷変動を抑制し、受信特性の安定化を図ることができ、無線受信装置の量産を容易に行なうことができる。
【００４３】
ミキサＭ１は、低雑音増幅器Ａ１５から受けた信号と局部発振信号切り替え回路ＯＳＣＳＷ１から受けた局部発振信号とを乗算することにより、低雑音増幅器Ａ１５から受けた信号を中間周波数の信号（以下、ＩＦ信号とも称する。）に周波数変換する。
【００４４】
ミキサＭ２は、低雑音増幅器Ａ２５から受けた信号と局部発振信号切り替え回路ＯＳＣＳＷ２から受けた局部発振信号とを乗算することにより、低雑音増幅器Ａ２５から受けた信号をＩＦ信号に周波数変換する。
【００４５】
ＩＦアンプ部Ｎ１２は、ミキサＭ１から受けたＩＦ信号を低雑音増幅し、出力端子Ｔ３から出力信号ＯＵＴ１として外部へ出力する。ＩＦアンプ部Ｎ２２は、ミキサＭ２から受けたＩＦ信号を低雑音増幅し、出力端子Ｔ４から出力信号ＯＵＴ２として外部へ出力する。
【００４６】
コンデンサＣ１７およびＣ２７は、それぞれＩＦアンプ部Ｎ１２およびＩＦアンプ部Ｎ２２から受けたＩＦ信号の交流成分のみを通過させる。したがって、ＩＦ信号の交流成分が、出力端子Ｔ３およびＴ４から外部へ出力される。
【００４７】
この無線受信装置においては、出力信号ＯＵＴ１およびＯＵＴ２に対応して局部発振信号切り替え回路ＯＳＣＳＷ１およびＯＳＣＳＷ２の２個が配置される。局部発振信号切り替え回路ＯＳＣＳＷ１は、局部発振回路ＯＳＣ１１およびＯＳＣ１２が出力する局部発振信号ＬＯＣ１１およびＬＯＣ１２のいずれか一方を選択してミキサＭ１へ出力する。局部発振信号切り替え回路ＯＳＣＳＷ２は、局部発振回路ＯＳＣ２１およびＯＳＣ２２が出力する局部発振信号ＬＯＣ２１およびＬＯＣ２２のいずれか一方を選択してミキサＭ２へ出力する。
【００４８】
より詳細には、制御回路ＣＴ＿ＯＳＣ１は、局部発振回路ＯＳＣ１１およびＯＳＣ１２のいずれか一方を選択して電力を供給することにより、局部発振信号ＬＯＣ１１およびＬＯＣ１２のいずれか一方を選択してミキサＭ１へ出力する制御を行なう。また、制御回路ＣＴ＿ＯＳＣ２は、局部発振回路ＯＳＣ２１およびＯＳＣ２２のいずれか一方を選択して電力を供給することにより、局部発振信号ＬＯＣ２１およびＬＯＣ２２のいずれか一方を選択してミキサＭ２へ出力する制御を行なう。
【００４９】
局部発振回路ＯＳＣ１１、ＯＳＣ１２、ＯＳＣ２１およびＯＳＣ２２は、電力が供給されると発振を開始し、電力が供給されなくなると発振を停止する。
【００５０】
コンデンサＣ１１は、バンドパスフィルタＦ１の出力および低雑音増幅器Ａ１３の入力間の直流バイアスをカットする。コンデンサＣ２１は、バンドパスフィルタＦ１の出力および低雑音増幅器Ａ２３の入力間の直流バイアスをカットする。コンデンサＣ１２は、バンドパスフィルタＦ２の出力および低雑音増幅器Ａ１４の入力間の直流バイアスをカットする。コンデンサＣ２２は、バンドパスフィルタＦ２の出力および低雑音増幅器Ａ２４の入力間の直流バイアスをカットする。
【００５１】
コンデンサＣ１３は、低雑音増幅器Ａ１３の出力および低雑音増幅器Ａ１５の入力間の直流バイアスをカットする。コンデンサＣ１４は、低雑音増幅器Ａ１４の出力および低雑音増幅器Ａ１５の入力間の直流バイアスをカットする。コンデンサＣ２３は、低雑音増幅器Ａ２３の出力および低雑音増幅器Ａ２５の入力間の直流バイアスをカットする。コンデンサＣ２４は、低雑音増幅器Ａ２４の出力および低雑音増幅器Ａ２５の入力間の直流バイアスをカットする。
【００５２】
コンデンサＣ１５は、局部発振回路ＯＳＣ１１の出力およびミキサＭ１の入力間の直流バイアスをカットする。コンデンサＣ１６は、局部発振回路ＯＳＣ１２の出力およびミキサＭ１の入力間の直流バイアスをカットする。コンデンサＣ２５は、局部発振回路ＯＳＣ２１の出力およびミキサＭ２の入力間の直流バイアスをカットする。コンデンサＣ２６は、局部発振回路ＯＳＣ２２の出力およびミキサＭ２の入力間の直流バイアスをカットする。
【００５３】
［動作］
次に、本発明の第１の実施の形態に係る無線受信装置が無線信号を受信して出力信号を生成する際の動作について説明する。ここでは、無線受信装置が左旋偏波の信号および局部発振信号ＬＯＣ１１に基づいて出力信号ＯＵＴ１を生成し、また、右旋偏波の信号および局部発振信号ＬＯＣ２２に基づいて出力信号ＯＵＴ２を生成する場合について説明する。
【００５４】
制御回路ＣＴ＿ＳＩＧ１は、低雑音増幅器Ａ１４を選択して電力を供給することにより、左旋偏波の信号を選択して低雑音増幅器Ａ１５へ出力する制御を行なう。
【００５５】
また、制御回路ＣＴ＿ＯＳＣ１は、局部発振回路ＯＳＣ１１を選択して電力を供給することにより、局部発振信号ＬＯＣ１１を選択してミキサＭ１へ出力する制御を行なう。
【００５６】
制御回路ＣＴ＿ＳＩＧ２は、低雑音増幅器Ａ２３を選択して電力を供給することにより、右旋偏波の信号を選択して低雑音増幅器Ａ２５へ出力する制御を行なう。
【００５７】
また、制御回路ＣＴ＿ＯＳＣ２は、局部発振回路ＯＳＣ２２を選択して電力を供給することにより、局部発振信号ＬＯＣ２２を選択してミキサＭ２へ出力する制御を行なう。
【００５８】
ミキサＭ１は、低雑音増幅器Ａ１５から受けた左旋偏波の信号と局部発振信号切り替え回路ＯＳＣＳＷ１から受けた局部発振信号ＬＯＣ１１とを乗算することにより、左旋偏波の信号をＩＦ信号に周波数変換する。
【００５９】
ミキサＭ２は、低雑音増幅器Ａ２５から受けた右旋偏波の信号と局部発振信号切り替え回路ＯＳＣＳＷ２から受けた局部発振信号ＬＯＣ２２とを乗算することにより、右旋偏波の信号をＩＦ信号に周波数変換する。
【００６０】
ところで、特許文献１記載の無線受信装置において、位相同期発振器が、局部発振信号を出力する局部発振回路として、入力電圧に応じて発振周波数が変化するＶＣＯを含む構成である場合には、ＶＣＯが一般的に高価であるため、無線受信装置の生産コストが増大してしまうという問題点があった。
【００６１】
しかしながら、本発明の第１の実施の形態に係る無線受信装置では、局部発振信号切り替え回路ＯＳＣＳＷ１は、局部発振回路ＯＳＣ１１およびＯＳＣ１２を含む。そして、制御回路ＣＴ＿ＯＳＣ１は、局部発振回路ＯＳＣ１１およびＯＳＣ１２のいずれか一方を選択して電力を供給することにより、局部発振信号ＬＯＣ１１およびＬＯＣ１２のいずれか一方を選択してミキサＭ１へ出力する制御を行なう。このような構成により、入力電圧に応じて発振周波数が変化するＶＣＯを備える必要がなくなるため、無線受信装置の生産コストの増大を防ぐことができる。
【００６２】
また、特許文献１記載の無線受信装置において、位相同期発振器が複数個の局部発振回路を含み、複数個の局部発振回路の出力信号のいずれか１つを選択してミキサへ出力する構成である場合には、選択されていない局部発振回路から出力される局部発振信号の影響によって無線受信装置の受信特性が劣化してしまうという問題点があった。たとえば、２個の局部発振回路から異なる周波数の局部発振信号が出力されている状態では、２個の局部発振信号の周波数差に基づいて妨害波が発生する。また、一般的なＬＮＢにおいては、ミキサの入出力信号は他の回路と比べて電力が大きいことから、信号線だけでなく空間を介しても妨害波が他の回路へ漏洩してしまう。
【００６３】
しかしながら、本発明の第１の実施の形態に係る無線受信装置では、制御回路ＣＴ＿ＯＳＣ１は、局部発振回路ＯＳＣ１１およびＯＳＣ１２のいずれか一方を選択して電力を供給する、すなわち１個の局部発振回路にのみ電力を供給するため、２個の局部発振信号の周波数差に基づく妨害波が発生せず、無線受信装置の受信特性の劣化を防ぐことができる。また、ミキサにおいて発生する妨害波を除去するためにミキサの前段にフィルタが配置される場合があるが、本発明の第１の実施の形態に係る無線受信装置では、このようなフィルタを配置する必要性が低く、無線受信装置の小型化を図ることができる。
【００６４】
また、本発明の第１の実施の形態に係る無線受信装置では、受信信号切り替え部ＳＩＧＳＷＵは、出力信号ＯＵＴ１およびＯＵＴ２に対応して受信信号切り替え回路ＳＩＧＳＷ１および受信信号切り替え回路ＳＩＧＳＷ２を含む。このため、無線受信装置は、バンドパスフィルタＦ１およびＦ２より後段の部分において４入力２出力の構成となる。このような構成により、バンドパスフィルタＦ１およびＦ２より後段の各回路を出力信号ごとに分離することできる。そして、分離後の各回路は一般的な２入力２出力のＬＮＢを構成する。したがって、図１で示す点線Ｙで囲まれた出力信号ＯＵＴ２に対応する各回路を既設計のＬＮＢに置き換えることができ、無線受信装置の設計期間を短縮することができる。
【００６５】
なお、本発明の第１の実施の形態に係る無線受信装置では、受信信号切り替え回路ＳＩＧＳＷ１およびＳＩＧＳＷ２を備える構成であるとしたが、これに限定するものではなく、受信信号切り替え回路ＳＩＧＳＷ１およびＳＩＧＳＷ２のいずれか一方を備える構成であってもよい。たとえば、受信信号切り替え回路ＳＩＧＳＷ１が低雑音増幅器Ａ１４を備えず、低雑音増幅器Ａ１３の出力が常に選択される構成とすることができる。
【００６６】
また、本発明の実施の形態として無線受信装置を例示したが、これに限定するものではなく、アップコンバータ等の無線送受信装置にも本発明を適用することが可能である。
【００６７】
すなわち、無線送信装置は、複数個の入力信号から複数個の無線信号を生成する。より詳細には、無線送信装置は、各入力信号の分岐および選択を行ない、無線信号と同じ数の入力信号を出力する入力信号切り替え部と、無線信号に対応して配置され、入力信号切り替え部から受けた入力信号と局部発振信号とを乗算することにより入力信号を周波数変換して無線信号を生成する複数個のミキサとを備える。また、無線送信装置は、第１の実施の形態に係る無線受信装置と同様に、ミキサに対応して配置される複数個の局部発振信号切り替え回路ＯＳＣＳＷを備える。
【００６８】
次に、本発明の他の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
【００６９】
＜第２の実施の形態＞
本実施の形態は、第１の実施の形態に対して、フィルタを追加した無線受信装置に関する。以下で説明する内容以外の構成および動作は第１の実施の形態に係る無線受信装置と同様である。
【００７０】
図２は、本発明の第２の実施の形態に係る無線受信装置の構成を示す機能ブロック図である。
【００７１】
同図を参照して、この無線受信装置は、第１の実施の形態に係る無線受信装置に対して、コンデンサＣ１４の代わりにバンドパスフィルタＦ３を備え、コンデンサＣ２３の代わりにＦ４を備える。
【００７２】
バンドパスフィルタＦ３は、低雑音増幅器Ａ１４から受けた信号のうち、所定の周波数帯域外の周波数成分を減衰させる。バンドパスフィルタＦ４は、低雑音増幅器Ａ２３から受けた信号のうち、所定の周波数帯域外の周波数成分を減衰させる。たとえば、バンドパスフィルタＦ３およびＦ４は、各増幅器から受けた信号のうち、ＢＳ放送より高い周波数帯域を有するＣＳ放送の、周波数帯域外の周波数成分を減衰させる。
【００７３】
すなわち、低雑音増幅器Ａ１４の信号ラインおよび低雑音増幅器Ａ２３の信号ラインはＣＳ放送の信号が通過する。低雑音増幅器Ａ１３の信号ラインおよび低雑音増幅器Ａ２４の信号ラインはＢＳ放送の信号およびＣＳ放送の信号が通過する。
【００７４】
低雑音増幅器Ａ１５は、バンドパスフィルタＦ３を通過した信号を低雑音増幅してミキサＭ１に出力する。低雑音増幅器Ａ２５は、バンドパスフィルタＦ４を通過した信号を低雑音増幅してミキサＭ２に出力する。
【００７５】
ここで、本発明の第２の実施の形態に係る無線受信装置が、ＣＳ放送の無線信号を周波数変換してＩＦ信号を生成する場合について説明する。
【００７６】
ミキサＭ１およびＭ２は、たとえば１２．２ＧＨｚの受信信号を周波数変換して１ＧＨｚのＩＦ信号を生成する。この場合、局部発振信号の周波数は１１．２ＧＨｚとなる。また、バンドパスフィルタＦ１およびＦ２は、ＢＳ放送およびＣＳ放送の信号を通過させるため、１１．７ＧＨｚ未満の周波数成分および１２．７５ＧＨｚより高い周波数成分を減衰させる構成である。
【００７７】
そうすると、たとえばミキサＭ１およびＭ２から無線受信装置の入力側に向かって１１．２ＧＨｚの局部発振信号および１０．２ＧＨｚのイメージ信号等の妨害波が漏洩する。
【００７８】
ところが、バンドパスフィルタＦ１およびＦ２においては、減衰させる１１．７ＧＨｚ未満の周波数成分のうち、１１．７ＧＨｚに近い周波数成分ほど減衰量が小さくなるため、１１．２ＧＨｚである局部発振信号の漏れ成分を大きく減衰させることができない。
【００７９】
しかしながら、本発明の第２の実施の形態に係る無線受信装置では、ミキサより前段に位置する低雑音増幅器Ａ１４およびＡ１５間ならびに低雑音増幅器Ａ２３およびＡ２５間にバンドパスフィルタＦ３およびＦ４を配置する。このような構成により、局部発振信号およびイメージ信号等が無線受信装置の入力側に漏れることを防ぐ、すなわちバンドパスフィルタＦ１およびＦ２だけでは除去しきれない妨害波を除去することができ、無線受信装置の受信特性を向上させることができる。
【００８０】
なお、ＢＳ放送より高い周波数帯域を有するＣＳ放送の信号をミキサで周波数変換する場合の方が局部発振信号およびイメージ信号の周波数が高いため、バンドパスフィルタＦ１およびＦ２ではＢＳ放送と比べてＣＳ放送の信号をミキサで周波数変換する場合に発生する局部発振信号の漏れ成分およびイメージ信号の減衰量が小さい。したがって、ＣＳ放送の信号を通過させる信号ライン、すなわちＣＳ放送の信号に対応する低雑音増幅器Ａ１４およびＡ２３の後段にバンドパスフィルタＦ３およびＦ４を配置する構成は、無線受信装置の受信特性の向上に対して特に効果が大きい。
【００８１】
また、低雑音増幅器Ａ１４およびＡ１５間ならびに低雑音増幅器Ａ２３およびＡ２５間に配置するフィルタは、バンドパスフィルタに限らず、トラップフィルタであってもよいし、ハイパスフィルタであってもよい。
【００８２】
次に、本発明の他の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
【００８３】
＜第３の実施の形態＞
本実施の形態は、無線受信装置における各回路の実装構造に関する。以下で説明する内容以外の構成および動作は第１の実施の形態に係る無線受信装置と同様である。
【００８４】
図３は、本発明の第３の実施の形態に係る無線受信装置の実装構造を示す図である。
同図を参照して、この無線受信装置は、第１の実施の形態に係る無線受信装置に対して、さらに、３つの層が積層された基板Ｂを備える。
【００８５】
基板Ｂは、互いに対向する主表面（第１の主表面）Ｓ１および主表面（第２の主表面）Ｓ２を有する。より詳細には、基板Ｂは、各回路が実装され、かつ各回路間の配線が形成される信号層ＬＡＹ１およびＬＡＹ２と、接地電位の供給される導体が広範囲に形成されるアース層ＬＡＹ３とを含む。ただし、アース層ＬＡＹ３には、信号層ＬＡＹ１およびＬＡＹ２間の信号およびバイアス電圧等を伝達する配線も形成される。
【００８６】
低雑音増幅器Ａ１５およびＡ２５の前段で無線受信装置における各回路を分割して基板Ｂに実装する。より詳細には、無線受信装置における各回路の一部分が基板Ｂの主表面Ｓ１すなわち信号層ＬＡＹ１上に実装され、他の部分が基板Ｂの主表面Ｓ２すなわち信号層ＬＡＹ２上に実装される。たとえば、低雑音増幅器Ａ１５およびＡ２５、ならびに低雑音増幅器Ａ１５およびＡ２５より後段の各回路が主表面Ｓ１に実装され、他の部分が主表面Ｓ２に実装される。
【００８７】
このような構成により、基板Ｂの面積を小さくすることができ、無線受信装置の小型化を図ることができる。
【００８８】
また、図１の点線Ｙで囲まれた出力信号ＯＵＴ２に対応する各回路を主表面Ｓ２に実装し、他の部分を主表面Ｓ１に実装する構成とすることも可能である。
【００８９】
このような構成により、出力信号ＯＵＴ１に対応する部分および出力信号ＯＵＴ２に対応する部分を分離することができ、アイソレーションの向上を図ることができる。
【００９０】
図４は、筐体および基板の取り付け構造の一例を示す図である。
同図を参照して、無線受信装置は前述の基板Ｂを備え、無線受信装置における各回路の一部分が主表面Ｓ１に実装され、他の部分が基板Ｂの主表面Ｓ２に実装されている。ここで、基板Ｂにおいて電位を接地電位としたい領域には、筐体Ｋからビスをうつ必要がある。
【００９１】
同図においてハッチングで示す箇所に、筐体Ｋからビスをうつ場合、基板Ｂにおいてビスを受ける箇所にスルーホールを形成する、すなわちビスが基板Ｂを貫通するため、ビスを受ける箇所は主表面Ｓ１およびＳ２の両面で部品実装ができなくなり、基板設計の自由度が低くなってしまう。
【００９２】
図５は、筐体および基板の取り付け構造の他の例を示す図である。
同図を参照して、無線受信装置は基板Ｂ１およびＢ２を備える。無線受信装置における各回路の一部分が基板Ｂ１に実装され、他の部分が基板Ｂ２に実装されている。基板Ｂ１は筐体Ｋ１に取り付けられ、基板Ｂ２は筐体Ｋ２に取り付けられる。基板Ｂ１およびＢ２間の信号およびバイアス電圧等は、金属導体であるピンを介して伝達される。
【００９３】
このような構成により、基板Ｂ１およびＢ２において、筐体Ｋからビスを同一箇所にうつ必要がなくなるため、基板設計の自由度を高くすることができる。また、基板Ｂ１に実装される各回路および基板Ｂ２に実装される各回路間のアイソレーションの向上を図ることができる。
【００９４】
次に、本発明の他の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
【００９５】
＜第４の実施の形態＞
本実施の形態は、第１の実施の形態に対して、局部発振信号切り替え回路における直流バイアスカット用のコンデンサをフィルタに変更した無線受信装置に関する。以下で説明する内容以外の構成および動作は第１の実施の形態に係る無線受信装置と同様である。
【００９６】
図６は、本発明の第４の実施の形態に係る無線受信装置の構成を示す機能ブロック図である。
【００９７】
同図を参照して、この無線受信装置は、第１の実施の形態に係る無線受信装置に対して、局部発振信号切り替え回路ＯＳＣＳＷ１が、コンデンサＣ１５およびＣ１６の代わりにフィルタＦ１５およびＦ１６を含む。また、局部発振信号切り替え回路ＯＳＣＳＷ２が、コンデンサＣ２５およびＣ２６の代わりにフィルタＦ２５およびＦ２６を含む。
【００９８】
フィルタＦ１５、Ｆ１６、Ｆ２５およびＦ２６は、たとえばマイクロストリップラインによる半波長フィルタである。フィルタＦ１５は、局部発振回路ＯＳＣ１１の出力およびミキサＭ１の入力間の直流バイアスをカットする。フィルタＦ１６は、局部発振回路ＯＳＣ１２の出力およびミキサＭ１の入力間の直流バイアスをカットする。フィルタＦ２５は、局部発振回路ＯＳＣ２１の出力およびミキサＭ２の入力間の直流バイアスをカットする。フィルタＦ２６は、局部発振回路ＯＳＣ２２の出力およびミキサＭ２の入力間の直流バイアスをカットする。
【００９９】
このような構成により、第１の実施の形態に係る無線受信装置に対して部品点数を削減することができる。
【０１００】
なお、本発明の第４の実施の形態に係る無線受信装置では、コンデンサＣ１５、Ｃ１６、Ｃ２５およびＣ２６の代わりにフィルタＦ１５、Ｆ１６、Ｆ２５およびＦ２６を備える構成であるとしたが、これに限定するものではなく、コンデンサＣ１５、Ｃ１６、Ｃ２５およびＣ２６のうちの少なくともいずれか１個をフィルタに変更する構成であってもよい。
【０１０１】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【０１０２】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る無線受信装置の構成を示す機能ブロック図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態に係る無線受信装置の構成を示す機能ブロック図である。
【図３】本発明の第３の実施の形態に係る無線受信装置の実装構造を示す図である。
【図４】筐体および基板の取り付け構造の一例を示す図である。
【図５】筐体および基板の取り付け構造の他の例を示す図である。
【図６】本発明の第４の実施の形態に係る無線受信装置の構成を示す機能ブロック図である。
【符号の説明】
【０１０３】
Ａ１１〜Ａ１５，Ａ２１〜Ａ２５  低雑音増幅器、Ａ１６〜Ａ１７，Ａ２６〜Ａ２７  ＩＦアンプ、Ｈ  ホーン部、Ｎ１１，Ｎ２１  低雑音増幅部、Ｆ１〜Ｆ４  バンドパスフィルタ、Ｆ１５，Ｆ１６，Ｆ２５，Ｆ２６  フィルタ、ＳＩＧＳＷＵ  受信信号切り替え部、ＳＩＧＳＷ１〜ＳＩＧＳＷ２  受信信号切り替え回路、ＯＳＣＳＷ１〜ＯＳＣＳＷ２  局部発振信号切り替え回路、ＯＳＣ１１〜ＯＳＣ１２，ＯＳＣ２１〜ＯＳＣ２２  局部発振回路、ＣＴ＿ＳＩＧ１〜ＣＴ＿ＳＩＧ２  制御回路、Ｎ１２，Ｎ２２  ＩＦアンプ部、Ｃ１１〜Ｃ１６，Ｃ２１〜Ｃ２６  コンデンサ、Ｌ１〜Ｌ２  コイル、Ｔ１〜Ｔ２  入力端子（受信部）、Ｔ３〜Ｔ４  出力端子、Ｍ１〜Ｍ２  ミキサ、ＯＵＴ１〜ＯＵＴ２  出力信号、Ｂ，Ｂ１〜Ｂ２  基板、Ｓ１  主表面（第１の主表面）、Ｓ２  主表面（第２の主表面）、ＬＡＹ１〜ＬＡＹ２  信号層、ＬＡＹ３  アース層、Ｋ，Ｋ１〜Ｋ２  筐体。
【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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