JP2009171349A - 受信機 - Google Patents

Abstract

【課題】ＦＭ受信回路とＡＭ受信回路とを備えたラジオ受信機の回路構成をよりいっそう簡素化できるようにする。
【解決手段】ＦＭ用ＬＮＡ２およびＡＭ用ＬＮＡ４の出力側に共通に接続されるミキサ回路６において、ＦＭ用ＬＮＡ２より出力される高周波信号およびＡＭ用ＬＮＡ４より出力される高周波信号を、ＡＭ放送波用の低い中間周波数の中間周波信号に周波数変換することにより、ＦＭ放送の受信を低ＩＦ方式とし、ＡＭ放送の受信をシングルコンバージョン方式として、ミキサ回路、局部発振回路およびＩＦフィルタをＡＭ放送波のダウンミキシング用に別途設ける必要をなくす。
【選択図】 図１

Description

本発明は受信機に関し、特に、複数の周波数帯域の電波を受信する回路（例えば、ＦＭ受信回路とＡＭ受信回路）を有する受信機に用いて好適なものである。

従来、シングルコンバージョン方式のＦＭ受信回路と、アップコンバージョンを伴うダブルコンバージョン方式のＡＭ受信回路とを備えたラジオ受信機が知られている。また、この種のラジオ受信機において、ＦＭ用とＡＭ用とで一部の回路を兼用することにより、回路構成を簡略化したものも知られている（例えば、特許文献１〜３参照）。
特開平９−１８６６１８号公報 特開平８−１４９０３１号公報 特開平７−２０２７３５号公報

特許文献１の発明では、高周波信号（ＲＦ信号）を中間周波信号（ＩＦ信号）に変換するためのミキサ回路をＦＭ用およびＡＭ用として共用している。また、特許文献２の発明では、ＩＦ信号に変換する際に用いる局部発振信号を発生するためのＰＬＬ（Phase Locked Loop）ループをＦＭ用およびＡＭ用として共用している。さらに、特許文献３の発明では、ＩＦ信号に対して帯域制限を施すためのＩＦフィルタをＦＭ用およびＡＭ用として共用している。

また、最近では、ミキサ回路、局部発振回路およびＩＦフィルタをＦＭ用とＡＭ用とに兼用したラジオ受信機も存在する。図３は、その場合のラジオ受信機の構成例を示す図である。

図３において、ＦＭ放送の受信時は、２つのスイッチが端子ａ側に切り替えられる。このとき、ＦＭ放送波の受信信号（ＲＦ信号）は、ＦＭ用のＬＮＡ（Low Noise Amplifier）１０１で増幅された後、第１のミキサ回路１０２において第１の局部発振回路１０３から出力される局部発振信号と周波数混合されることにより、所定周波数（例えば１０．７ＭＨｚ）のＦＭ−ＩＦ信号に変換される。第１のミキサ回路１０２より出力されたＦＭ−ＩＦ信号は、第１のＩＦフィルタ１０４により帯域制限が施され、さらにＦＭ用ＩＦアンプ１０５で増幅された後、ＦＭ検波回路１０６でＦＭ検波される。

また、ＡＭ放送の受信時は、２つのスイッチが端子ｂ側に切り替えられる。このとき、ＡＭ放送波の受信信号（ＲＦ信号）は、ＡＭ用のＬＮＡ１１１で増幅された後、第１のミキサ回路１０２において第１の局部発振回路１０３から出力される局部発振信号と周波数混合されることにより、所定周波数（例えば１０．７ＭＨｚ）の第１のＡＭ−ＩＦ信号に変換される。

第１のミキサ回路１０２より出力された第１のＡＭ−ＩＦ信号は、第１のＩＦフィルタ１０４により帯域制限が施された後、第２のミキサ回路１１２において第２の局部発振回路１１３から出力される局部発振信号と周波数混合されることにより、所定周波数（例えば４５０ｋＨｚ）の第２のＡＭ−ＩＦ信号に変換される。第２のミキサ回路１１２より出力された第２のＡＭ−ＩＦ信号は、第２のＩＦフィルタ１１４により帯域制限が施され、さらにＡＭ用ＩＦアンプ１１５で増幅された後、ＡＭ検波回路１１６でＡＭ検波される。

このように、図３に示すラジオ受信機では、第１のミキサ回路１０２、第１の局部発振回路１０３および第１のＩＦフィルタ１０４をＦＭ用およびＡＭ用として共用している。

しかしながら、上記図３に示す従来のラジオ受信機においても、ＩＦアンプはＦＭ用およびＡＭ用に２つ必要であった。また、ＦＭの周波数変換用とＡＭのアップミキシング用とで第１のミキサ回路１０２、第１の局部発振回路１０３、第１のＩＦフィルタ１０４の３つを共用できるものの、これとは別に、ＡＭのダウンミキシング用に第２のミキサ回路１１２、第２の局部発振回路１１３、第２のＩＦフィルタ１１４を設ける必要があった。

本発明は、このような問題を解決するために成されたものであり、例えばＦＭ受信回路とＡＭ受信回路とを備えたラジオ受信機のように、複数の周波数帯域の電波を受信する受信機の回路構成をよりいっそう簡素化できるようにすることを目的とする。

上記した課題を解決するために、本発明では、第１電波用高周波増幅回路および第２電波用高周波増幅回路の出力側に共通に接続される周波数変換回路において、第１電波用高周波増幅回路より出力される高周波信号および第２電波用高周波増幅回路より出力される高周波信号を、第２電波用の低い中間周波数の中間周波信号に周波数変換する。

上記のように構成した本発明によれば、第１電波（例えば、ＦＭ放送波）を低ＩＦ方式とし、第１電波よりも受信周波数帯域が低い第２電波（例えば、ＡＭ放送波）をシングルコンバージョン方式とすることができる。第２電波がシングルコンバージョン方式となるため、周波数変換回路、局部発振回路および中間周波フィルタを第２電波のダウンミキシング用に別途設ける必要がなくなり、回路構成を簡略化することができる。また、中間周波フィルタの出力側に接続される中間周波増幅回路も第１電波用および第２電波用として兼用することができるので、これによっても回路構成を簡略化することができる。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本実施形態による受信機の構成例を示す図である。ここでは一例として、ＦＭ受信機能とＡＭ受信機能とを備えたラジオ受信機の構成例を示している。

図１に示すように、本実施形態のラジオ受信機は、ＦＭアンテナ１、ＦＭ用ＬＮＡ２、ＡＭアンテナ３、ＡＭ用ＬＮＡ４、切替回路５、ミキサ回路６、局部発振回路７、ＩＦフィルタ８、ＩＦアンプ９、Ａ／Ｄ変換回路１０およびＤＳＰ（Digital Signal Processor）１１を備えて構成されている。

ＦＭ用ＬＮＡ２は、本発明の第１電波用高周波増幅回路に相当するものであり、ＦＭアンテナ１で受信したＦＭ放送波（本発明の第１電波に相当する）の高周波信号（ＲＦ信号）を増幅する。ＡＭ用ＬＮＡ４は、本発明の第２電波用高周波増幅回路に相当するものであり、ＡＭアンテナ３で受信したＡＭ放送波（本発明の第２電波に相当する）の高周波信号（ＲＦ信号）を増幅する。

切替回路５は、ＦＭ用ＬＮＡ２より出力される高周波信号およびＡＭ用ＬＮＡ４より出力される高周波信号の何れかを選択的に出力する。この切替回路５は、ＦＭ放送の受信時は端子ａ側に切り替えられ、ＡＭ放送の受信時は端子ｂ側に切り替えられる。この切り替えは、例えばＤＳＰ１１より出力される制御信号に基づいて制御される。

ミキサ回路６は、本発明の周波数変換回路に相当するものであり、ＦＭ用ＬＮＡ２およびＡＭ用ＬＮＡ４の出力側に切替回路５を介して共通に接続されている。局部発振回路７は、ミキサ回路６に対して所定周波数の局部発振信号を発生する。ミキサ回路６は、ＦＭ用ＬＮＡ２またはＡＭ用ＬＮＡ４の何れかより出力される高周波信号と、局部発振回路７から出力される局部発振信号とを周波数混合することにより、当該高周波信号を中間周波信号（ＩＦ信号）に変換する。

ＩＦフィルタ８は、本発明の中間周波フィルタに相当するものであり、ミキサ回路６より出力される中間周波信号に対して帯域制限を施す。本実施形態においてＩＦフィルタ８は、ＦＭ放送波の周波数成分およびＡＭ放送波の周波数成分の両方を通過させるような通過域の周波数特性を有しており、そのような周波数特性に従って帯域制限を行う。ＩＦアンプ９は、本発明の中間周波増幅回路に相当するものであり、ＩＦフィルタ８より出力される中間周波信号を増幅する。Ａ／Ｄ変換回路１０は、ＩＦアンプ９より出力される中間周波信号をアナログ／デジタル変換する。

ＤＳＰ１１は、本発明のデジタル信号処理回路に相当するものであり、Ａ／Ｄ変換回路１０より出力される中間周波信号をデジタル信号処理により検波する。ここで、ＤＳＰ１１は、ＦＭ放送波を受信している場合（切替回路５が端子ａ側に切り替えられている場合）には、Ａ／Ｄ変換回路１０より出力される中間周波信号に対してＦＭ放送波用の帯域制限（ＦＭ放送波の周波数成分を抽出する処理）およびＦＭ検波処理を行う。また、ＤＳＰ１１は、ＡＭ放送波を受信している場合（切替回路５が端子ｂ側に切り替えられている場合）には、Ａ／Ｄ変換回路１０より出力される中間周波信号に対してＡＭ放送波用の帯域制限（ＡＭ放送波の周波数成分を抽出する処理）およびＡＭ検波処理を行う。

さて、本実施形態では、ミキサ回路６において、ＦＭ用ＬＮＡ２より出力される高周波信号およびＡＭ用ＬＮＡ４より出力される高周波信号を、ＡＭ放送波用の低い中間周波数（例えば、４５０ｋＨｚ）の中間周波信号に周波数変換する。すなわち、ＦＭ放送波に関しては、通常の中間周波数（例えば、１０．７ＭＨｚ）よりも低い中間周波数に変換する低ＩＦ方式で中間周波信号を発生する。一方、ＡＭ放送波に関しては、アップコンバージョンを伴わないシングルコンバージョン方式で中間周波信号を発生する。

以下に、上記のように構成した本実施形態によるラジオ受信機の動作を説明する。図１において、ＦＭ放送の受信時は、切替回路５が端子ａ側に切り替えられる。このとき、ＦＭアンテナ１で受信されたＦＭ放送波のＲＦ信号は、ＦＭ用ＬＮＡ２で増幅された後、ミキサ回路６において局部発振回路７から出力される局部発振信号と周波数混合されることにより、所定周波数（４５０ｋＨｚ）のＦＭ−ＩＦ信号に変換される。

ミキサ回路６より出力されたＦＭ−ＩＦ信号は、ＩＦフィルタ８により帯域制限が施され、さらにＩＦアンプ９で増幅された後、Ａ／Ｄ変換回路１０によりデジタル信号に変換されてＤＳＰ１１に入力される。ＤＳＰ１１では、Ａ／Ｄ変換回路１０から入力されたＦＭ−ＩＦ信号に対してＦＭ放送波用の帯域制限およびＦＭ検波処理が行われる。

一方、ＡＭ放送の受信時は、切替回路５が端子ｂ側に切り替えられる。このとき、ＡＭアンテナ３で受信されたＡＭ放送波のＲＦ信号は、ＡＭ用ＬＮＡ４で増幅された後、ミキサ回路６において局部発振回路７から出力される局部発振信号と周波数混合されることにより、所定周波数（４５０ｋＨｚ）のＡＭ−ＩＦ信号に変換される。

ミキサ回路６より出力されたＡＭ−ＩＦ信号は、ＩＦフィルタ８により帯域制限が施され、さらにＩＦアンプ９で増幅された後、Ａ／Ｄ変換回路１０によりデジタル信号に変換されてＤＳＰ１１に入力される。ＤＳＰ１１では、Ａ／Ｄ変換回路１０から入力されたＡＭ−ＩＦ信号に対してＡＭ放送波用の帯域制限およびＡＭ検波処理が行われる。

以上詳しく説明したように、本実施形態のラジオ受信機では、ミキサ回路６、局部発振回路７およびＩＦフィルタ８をＦＭ用およびＡＭ用として共用している。上述したように、本実施形態では、ＦＭ放送だけでなくＡＭ放送の受信に関してもシングルコンバージョン方式なので、ＩＦフィルタ８は、ＦＭ放送のアンチエリアシングフィルタとして機能するとともに、ＡＭ放送のローパスフィルタとして機能する。逆に言えば、ＦＭ放送のアンチエリアシングフィルタとＡＭ放送のローパスフィルタとを１つのＩＦフィルタ８で兼用することができる。

また、本実施形態によれば、ＦＭ放送の受信を低ＩＦ方式とし、ＡＭ放送の受信をシングルコンバージョン方式とすることができる。ＡＭ放送の受信がシングルコンバージョン方式となるため、ミキサ回路、局部発振回路およびＩＦフィルタをＡＭ放送波のダウンミキシング用に別途設ける必要がなくなる。すなわち、図１に示すように、ミキサ回路６、局部発振回路７、ＩＦフィルタ８を１つずつ備えるだけで済む。さらに、ＩＦフィルタ８の出力側に接続されるＩＦアンプ９もＦＭ放送波用およびＡＭ放送波用として兼用することができる。これにより、ラジオ受信機の回路構成を従来に比べて大幅に簡略化することができる。

また、本実施形態によれば、ＦＭ検波処理とＡＭ検波処理とがＤＳＰ１１において選択的に行われるので、ＦＭ検波回路とＡＭ検波回路とを別々に設ける必要がなくなる。もちろん、図２のようにＩＦアンプ９の出力側に切替回路２１を設けて、切替回路２１の出力側にＦＭ検波回路２２とＡＭ検波回路２３とを別々に設けても良い。この場合でも、ミキサ回路６、局部発振回路７、ＩＦフィルタ１８およびＩＦアンプ９がそれぞれ１つで済むので従来よりも回路構成が簡略化できているからである。しかし、図１のように構成すれば、ＦＭ用とＡＭ用とに検波回路を分ける必要がないので、回路構成を更に簡略化することができる。

なお、図２のように構成したラジオ受信機において、ＩＦフィルタ１８は、ＦＭ放送波を受信している場合にはＦＭ放送波の周波数成分を通過させるように帯域制限を行う一方、ＡＭ放送波を受信している場合にはＡＭ放送波の周波数成分を通過させるように帯域制限を行う。この通過帯域の切り替えは、例えば、ＩＦフィルタ１８をアクティブフィルタにより構成することによって実現することができる。より具体的には、例えばスイッチド・キャパシタ・フィルタによりＩＦフィルタ１８を構成し、容量値を可変制御することによって、通過帯域を切り替えることが可能である。

切替回路２１は、ＩＦアンプ９より出力される中間周波信号を、ＦＭ検波回路２２およびＡＭ検波回路２３の何れかに対して選択的に出力する。すなわち、切替回路２１は、ＦＭ放送の受信時は端子ａ側に切り替えられ、ＡＭ放送の受信時は端子ｂ側に切り替えられる。ＦＭ検波回路２２は、本発明の第１検波回路に相当するものであり、ＩＦアンプ９より出力される中間周波信号に対してＦＭ検波処理を行う。ＡＭ検波回路２３は、本発明の第２検波回路に相当するものであり、ＩＦアンプ９より出力される中間周波信号に対してＡＭ検波処理を行う。

なお、上記実施形態では、第１電波がＦＭ放送、第２電波がＡＭ放送である場合を例にとって説明したが、これに限定されない。例えば、テレビ放送、短波放送、各種移動通信などであっても良い。すなわち、ＦＭ放送、ＡＭ放送、テレビ放送、短波放送、各種移動通信などのうち何れか２種類の信号を受信可能な受信機において、第１電波の周波数帯域が第２電波の周波数帯域より高い場合、第１電波用高周波増幅回路より出力される高周波信号および第２電波用高周波増幅回路より出力される高周波信号を、第２電波用の低い中間周波数の中間周波信号に周波数変換するようにしても良い。

その他、上記実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその精神、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。

本発明は、複数の周波数帯域の電波を受信する回路を有する受信機に有用である。

本実施形態による受信機の構成例を示す図である。 本実施形態による受信機の他の構成例を示す図である。 従来の受信機の構成例を示す図である。

符号の説明

１ ＦＭアンテナ
２ ＦＭ用ＬＮＡ
３ ＡＭアンテナ
４ ＡＭ用ＬＮＡ
５ 切替回路
６ ミキサ回路
７ 局部発振回路
８，１８ ＩＦフィルタ
９ ＩＦアンプ
１０ Ａ／Ｄ変換回路
１１ ＤＳＰ
２１ 切替回路
２２ ＦＭ検波回路
２３ ＡＭ検波回路

Claims (4)

1. 第１電波の高周波信号および上記第１電波よりも周波数帯域が低い第２電波の高周波信号を受信可能に成された受信機であって、
   受信した上記第１電波の高周波信号を増幅する第１電波用高周波増幅回路と、
   受信した上記第２電波の高周波信号を増幅する第２電波用高周波増幅回路と、
   上記第１電波用高周波増幅回路および上記第２電波用高周波増幅回路の出力側に共通に接続される周波数変換回路と、
   上記周波数変換回路に対して局部発振信号を発生する局部発振回路と、
   上記周波数変換回路より出力される中間周波信号を帯域制限する中間周波フィルタと、
   上記中間周波フィルタより出力される中間周波信号を増幅する中間周波増幅回路とを備え、
   上記周波数変換回路は、上記第１電波用高周波増幅回路より出力される高周波信号および上記第２電波用高周波増幅回路より出力される高周波信号を、上記第２電波用の低い中間周波数の中間周波信号に周波数変換することを特徴とする受信機。
2. 上記中間周波増幅回路より出力される中間周波信号をアナログ／デジタル変換するＡ／Ｄ変換回路と、
   上記Ａ／Ｄ変換回路より出力される中間周波信号をデジタル信号処理により検波するデジタル信号処理回路とを更に備え、
   上記中間周波フィルタは、上記第１電波の周波数成分および上記第２の電波の周波数成分の両方を通過させるように帯域制限を行い、
   上記デジタル信号処理回路は、上記第１電波を受信している場合には上記中間周波信号に対して上記第１電波用の帯域制限および検波処理を行い、上記第２電波を受信している場合には上記中間周波信号に対して上記第２電波用の帯域制限および検波処理を行うことを特徴とする請求項１に記載の受信機。
3. 上記中間周波増幅回路より出力される中間周波信号に対して上記第１電波用の検波処理を行う第１検波回路と、
   上記中間周波増幅回路より出力される中間周波信号に対して上記第２電波用の検波処理を行う第２検波回路とを更に備え、
   上記中間周波フィルタは、上記第１電波を受信している場合には上記第１電波の周波数成分を通過させるように帯域制限を行う一方、上記第２電波を受信している場合には上記第２電波の周波数成分を通過させるように帯域制限を行い、
   上記第１電波を受信している場合には上記第１検波回路にて上記中間周波信号の検波処理を行い、上記第２電波を受信している場合には上記第２検波回路にて上記中間周波信号の検波処理を行うようにしたことを特徴とする請求項１に記載の受信機。
4. 上記第１電波はＦＭ放送波、上記第２電波はＡＭ放送波であることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の受信機。