(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
受信信号と第１の局部発振信号とを混合して第１の中間周波数信号を出力する第１の混合器と、縦続接続された複数個の増幅器を備えて前記第１のＩＦ信号を増幅する第１の中間周波数増幅回路と、前記第１の中間周波数増幅回路の出力と第２の局部発振信号を混合して第２の中間周波数信号を出力する第２の混合器と、前記第２の中間周波数信号を増幅する第２の中間周波数増幅回路と、縦続接続された複数個の増幅器を備えて前記第１の中間周波数増幅回路の出力を増幅する第３の中間周波数増幅回路と、前記第１の中間周波数増幅回路および第３の中間周波数増幅回路出力のレベルを検出するレベル検出回路を備えたＦＭ受信機において、
前記レベル検出回路が、前記第１の中間周波数増幅回路および前記第３の中間周波数増幅回路における各縦続接続された複数個の前記増幅器の各出力信号を個々にピーク検波するピーク検波回路と、前記各ピーク検波回路の出力信号を加算する加算器と、前記加算器の出力信号を出力する出力端子とを備えたことを特徴とするＦＭ受信機。
【請求項２】
前記レベル検出回路の前記出力端子の高域ＡＣ成分を検出するマルチパス検出回路を備えたことを特徴とする請求項１記載のＦＭ受信機。
【請求項３】
前記レベル検出回路の前記出力端子の信号を入力して希望局周波数の隣接周波数のビート成分を検出する隣接妨害検出回路を備えたことを特徴とする請求項１記載のＦＭ受信機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＦＭ受信機に係り、特にマルチパス検出および隣接妨害検出を行うための信号レベル検出部の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ここ数年、半導体技術が進歩し、従来の構成では外付け部品により実現されていた部分を半導体に内設することができるようになってきている。例えば、検波回路の入力信号の周波数を、従来のＩＦ信号（中間周波数信号：１０．７ＭＨｚ）に比べて十分低い周波数、例えば４５０ｋＨｚにすることにより、位相シフト回路を集積回路内に設けることが可能になり、ＦＭ受信機における必須の技術となってきている。
【０００３】
一方、ＦＭ受信機の性能は向上し、特にカーステレオにおけるＦＭチューナについては、その厳しい受信条件の下で使用される関係上、隣接妨害対策あるいはマルチパス対策などの機能を備えている。
【０００４】
マルチパスとは、受信信号の直接波と建物などによる反射波とを同時に受信したとき、干渉により電波の強弱が現れる現象であって、移動体受信では、図４に示すａのように、時間に対してのレベル検波（Ｓメータ）出力が変動するようになり、電界の落ち込む場所では、音声に歪みを生じるため、ＦＭ受信機における課題の一つとなっている。
【０００５】
また隣接妨害とは、希望局信号ｆｄに対して隣接局信号（ｆｄ＋Δｆ）が存在する場合に、Δｆが小さいときに、帯域フィルタ内に信号ｆｄおよび（ｆｄ＋Δｆ）が入る現象であり、信号にノイズが出て音声に歪みを生じるため、これもＦＭ受信機における課題の一つとなっている。このとき、図５に示すｈのように、Ｓメータ出力にはΔｆのビート成分ｉが生じる。
【０００６】
マルチパス検出および隣接妨害検出の機能は、通常、Ｓメータ出力により検出しており、このＳメータ出力に現れるＡＣ成分を検出するため、その特性には、応答速度が速いこと、および入力に対してのリニアリティが良いことが求められる。しかしながら、レベル検出回路のＳメータ出力にＩＦ周波数のＡＣ成分がもれて出てきた場合に、マルチパス検出および隣接妨害検出において、誤検出を生じるという問題がある。
【０００７】
以下、図６に示す従来例について説明する。
【０００８】
図６は従来のＦＭ受信機の構成を示すブロック図であり、アンテナ回路１によって受信された放送波が高周波増幅回路２によって増幅され、これによって生成された希望波（受信信号）が、第１の混合器４に入力される。そして、この第１の混合器４において、受信信号は、第１の局部発振回路３から入力される第１の局部発振信号と混合されて第１のＩＦ信号に変換され、さらに、第１のＩＦ増幅回路５によって増幅される。この増幅された第１のＩＦ信号は、次に第２の混合器７に入力される。そして、この第２の混合器７において、増幅された第１のＩＦ信号は、第２の局部発振回路６から入力される第２の局部発振信号と混合されて、第２のＩＦ信号に変換され、さらに、第２のＩＦ増幅回路８に入力されて振幅が一定のＦＭ信号に生成された後、ＦＭ検波回路９においてＦＭ検波される。
【０００９】
さらに第１のＩＦ信号および第２のＩＦ信号は、レベル検出回路１０に入力され、入力電界強度を表すＳメータ出力として出力される。そして、レベル検出回路１０から出力されるＳメータ出力に基づいて、マルチパス検出回路１２によりマルチパスの検出が行われ、また隣接妨害検出回路１３により隣接妨害の検出が行われる。
【００１０】
図２は本従来例および後述する本発明の実施の形態にて用いられるレベル検出手段の一例を説明するためのブロック図である。
【００１１】
図２において、１４は第１のＩＦ増幅回路５内に構成されている３段のアンプ、１５は第２のＩＦ増幅回路８内に構成されている２段のアンプである。１６はレベル検出回路（図１のレベル検出回路１０）の一例であり、第１のＩＦ増幅回路５および第２のＩＦ増幅回路８の内部に設けられたレベル検出用の増幅器の出力を入力として、５段のピーク検波回路１６ａによりピーク検波を行い、各段の出力を加算回路１６ｂに入力して、Ｓメータ出力を出力する。なお、図２中の１７は平滑容量である。
【００１２】
前記Ｓメータ出力は図３に示すような特性を示す。図３には横軸を信号入力レベルとした場合の図２に示すレベル検出回路（Ｓメータ）における出力特性の一例を示す。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
前記構成の従来のＦＭ受信機においては、Ｓメータ出力の十分な入力ダイナミックレンジを確保するため、前記第１のＩＦ増幅回路５および前記第２のＩＦ増幅回路８の信号レベルを検出することが必要であるが、図２に示すピーク検波の平滑容量１７によっては、Ｓメータ出力に第１のＩＦ信号および第２のＩＦ信号が漏れて出力されるようになる。
例えばマルチパス発生時にはＳメータ出力は、図４に示すようになる。図４は横軸に時間、縦軸はＳメータ出力をとったものであり、移動体がマルチパスが起こっている電界中を移動する際に現れる特性の一例である。図４に示すａのように、マルチパス時にはＳメータの落ち込みノイズ、あるいはＳメータの持ち上がりが現れ、このＡＣ成分を検出することによりマルチパス検出を行うことができる。図４は、第１のＩＦ信号および第２のＩＦ信号が漏れた場合のＳメータ出力の一例である。マルチパス検出回路１２では、このＳメータ出力をＨＰＦ（広域フィルタ）に通した後のＡＣ出力を検出する。
【００１４】
図６に示す従来のＦＭ受信機のように、第２のＩＦ出力の周波数が４５０ｋＨｚの場合、Ｓメータ出力への第２のＩＦ信号の漏れはマルチパス検出の周波数に近いため、図４に示すｂのように、Ｓメータの第２のＩＦ信号成分が重畳し、これをＨＰＦに通すと図４に示すｆのようになり、第２のＩＦ信号出力とマルチパスノイズとを区別することができないため、誤検出の原因となる。この信号出力を十分下げるためには平滑容量１７を大きくし、カットオフ周波数を数十ｋＨｚ以下に設定する必要があるが、その設定を行うことにより図４に示すｃのようにＳメータ出力の応答が遅くなり、ＨＰＦを通した後の出力は図４に示すｇのようになるため、数十ｋＨｚから数百ｋＨｚにおいて生起するマルチパス妨害によるノイズ出力が抑えられ、十分なマルチパス検出を行うことができない。
【００１５】
また図５は横軸に時間をとった場合の隣接妨害発生時におけるＳメータ出力の一例を示す図である。図５に示すｈのように、隣接妨害発生時には希望局信号ｆｄと隣接妨害局信号（ｆｄ＋Δｆ）のビート成分がΔｆとなり、Ｓメータ出力に漏れて出てくる。このＡＣ成分を検出することにより隣接妨害検出を行うことができる。
【００１６】
図６に示す従来のＦＭ受信機のように、第２のＩＦ出力の周波数が４５０ｋＨｚの場合、Ｓメータ出力への第２のＩＦ信号の漏れは隣接妨害検出の周波数に近いため、マルチパスと同様に区別するためには特別なフィルターが必要になり、集積回路内に設けることは実用的でなく、検出することができなくなる。この第２のＩＦ信号出力を十分下げるためには平滑容量１７を大きくし、カットオフ周波数を数十ｋＨｚ以下に設定する必要があるが、その設定を行うことで図４に示すｅのようにＳメータのＡＣ成分の出力のレベルが下がり、十分な隣接妨害検出を行うことができない。
【００１７】
本発明は、前記従来の技術が有する課題を解決すべくしてなされたものであって、第１のＩＦ周波数と第２のＩＦ周波数をもつＦＭ受信機において、マルチパス検出あるいは隣接妨害検出を可能とするＦＭ受信機を提供することを目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、受信信号と第１の局部発振信号とを混合して第１のＩＦ信号を出力する第１の混合器と、縦続接続された複数個の増幅器を備えて前記第１のＩＦ信号を増幅する第１のＩＦ増幅回路と、前記第１のＩＦ増幅回路の出力と第２の局部発振信号を混合して第２のＩＦ信号を出力する第２の混合器と、前記第２のＩＦ信号を増幅する第２のＩＦ増幅回路と、縦続接続された複数個の増幅器を備えて前記第１のＩＦ増幅回路の出力を増幅する第３のＩＦ増幅回路と、前記第１のＩＦ増幅回路および第３のＩＦ増幅回路出力のレベルを検出するレベル検出回路を備えたＦＭ受信機において、前記レベル検出回路が、前記第１のＩＦ増幅回路および前記第３のＩＦ増幅回路における各縦続接続された複数個の前記増幅器の各出力信号を個々にピーク検波するピーク検波回路と、前記各ピーク検波回路の出力信号を加算する加算器と、前記加算器の出力信号を出力する出力端子とを備えたことを特徴とする。
【００１９】
請求項２に記載の発明は、請求項１記載のＦＭ受信機において、レベル検出回路の出力端子の高域ＡＣ成分を検出するマルチパス検出回路を備え、前記レベル検出回路の出力によってマルチパス検出を行うものである。
【００２０】
請求項３に記載の発明は、請求項１記載のＦＭ受信機において、レベル検出回路の出力端子の信号を入力して希望局周波数の隣接周波数のビート成分を検出する隣接妨害検出回路を備え、前記レベル検出回路の出力によって隣接妨害検出を行うものである。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。
【００２２】
図１は本発明の実施の形態を説明するためのＦＭ受信機の実施形態における構成を示すブロック図である。なお、図６にて説明した従来例の部材に対応する部材には同一符号を付した。
【００２３】
図１において、アンテナ回路１によって受信された放送波が高周波増幅回路２によって増幅され、これによって生成された希望波（受信信号）が第１の混合器４に入力される。そして、この第１の混合器４において受信信号は、第１の局部発振回路３から入力される第１の局部発振信号と混合されて第１のＩＦ信号に変換され、さらに第１のＩＦ増幅回路５によって増幅される。この増幅された第１のＩＦ信号は、次に第２の混合器７に入力される。そして、この第２の混合器７において、増幅された第１のＩＦ信号は、第２の局部発振回路６から入力される第２の局部発振信号と混合されて、第２のＩＦ信号に変換され、さらに第２のＩＦ増幅回路８に入力されて振幅が一定のＦＭ信号に生成された後、ＦＭ検波回路９においてＦＭ検波される。
【００２４】
さらに、第２の混合器７に入力される前の第１のＩＦ信号は、第３のＩＦ増幅回路１１に入力される。また前記第１のＩＦ信号および第３のＩＦ信号の出力はレベル検出回路１０に入力されて、入力電界強度を表すＳメータ出力として出力される。そして、レベル検出回路１０から出力されるＳメータ出力に基づいて、マルチパス検出回路１２によりマルチパスの検出が行われ、また隣接妨害検出回路１３により隣接妨害の検出が行われる。
【００２５】
図２の本実施の形態におけるレベル検出手段の構成を説明するためのブロック図において、１４は図１における第１のＩＦ増幅回路５内に構成されている３段のアンプ、１５は図１における第３のＩＦ増幅回路１１内に構成されている２段のアンプである。１６は図１のレベル検出回路１０の具体例であって、第１のＩＦ増幅回路５および第３のＩＦ増幅回路１１の内部に設けられたレベル検出用の増幅器の出力を入力として、５段のピーク検波回路１６ａによりピーク検波を行い、各段の出力を加算回路１６ｂに入力して、Ｓメータ出力を出力する。
【００２６】
本実施の形態のＦＭ受信機では、Ｓメータ出力には前記第１のＩＦ出力の周波数成分のみからなる信号が検出される。このため、第１のＩＦ出力の周波数がマルチパス検出あるいは隣接妨害の周波数に比べて高いため、ピーク検波の容量およびＳメータ出力の平滑容量を小さくすることができ、Ｓメータ出力の応答速度を損なうことなく、また隣接妨害局がある場合のビート出力レベルへの影響も小さく、妨害の検出を行うことが容易である。すなわち、本実施の形態のＦＭ受信機では、マルチパス時のＳメータ出力は図４に示すａのようになり、これをＨＰＦに通した出力は図４に示すｅのようになるため、マルチパス検出が可能になる。また、ビート出力も図５に示すｈのようになって隣接検出が可能になる。例えばＩＦ出力が１０．７ＭＨｚの場合、このＳメータ出力に漏れる信号を十分下げるためには、カットオフ周波数を数百ｋＨｚ以下に設定する必要があるが、マルチパス検出に必要とされる周波数帯は数十ｋＨｚから百ｋＨｚ程度までの周波数であり、カットオフ周波数の設定が十分可能である。また１００ｋＨｚ隣接妨害時のビート成分１００ｋＨｚについても、カットオフ周波数に対して低いため十分検出することが可能である。さらに、本実施形態の構成によれば、Ｓメータ出力の応答速度が速く、入力に対してのリニアリティの良い特性を実現することができるため、妨害の検出が容易である。
【００２７】
なお、本実施の形態では、図２に示すように、３段のアンプ１４により第１のＩＦ増幅回路５を構成し、２段のアンプ１５により第３のＩＦ増幅回路１１を構成した例を説明したが、任意の複数段であってもよい。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、第１のＩＦ信号の周波数成分のみでＳメータ出力を検出するためのＩＦ増幅回路を設けることにより、マルチパス検出と隣接妨害検出が容易に行われるＦＭ受信機が実現する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を説明するためのＦＭ受信機の構成を示すブロック図
【図２】従来のＦＭ受信機および本実施の形態に用いられるレベル検出手段の構成を説明するためのブロック図
【図３】信号入力レベルに対するレベル検出回路の出力の一例を示す図
【図４】マルチパス時におけるレベル検出回路の出力の一例を示す図
【図５】隣接妨害時におけるレベル検出回路の出力の一例を示す図
【図６】従来のＦＭ受信機の構成を示すブロック図
【符号の説明】
１  アンテナ回路
２  高周波増幅回路
３  第１の局部発振回路
４  第１の混合器
５  第１のＩＦ増幅回路
６  第２の局部発振回路
７  第２の混合器
８  第２のＩＦ増幅回路
９  ＦＭ検波回路
１０  レベル検出回路
１１  第３のＩＦ増幅回路
１２  マルチパス検出回路
１３  隣接妨害検出回路
【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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