JPH05110339A - 濾波回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 簡単な回路構成で、低周波から高周波までの
周波数特性を的確に変える。 【構成】 被濾波信号を第１のミクサ２に入力すると、
該第１のミクサ２では、被濾波信号と第１の局部発振回
路４の出力とを混合する。この混合出力は、第１のフィ
ルタ３で濾波された後、第２のミクサ５で、第１の局部
発振回路４の出力と混合される。第２のミクサ５の出力
は、第２のフィルタ６で濾波された後、第３のミクサ７
で、第２の局部発振回路８の出力と混合され、第３のフ
ィルタ９で濾波される。第３のフィルタ９の出力は、第
４のミクサ１０で、第２の局部発振回路８の出力と混合
された後、第４のフィルタ１１で濾波された後、出力信
号として出力される。そして、第１と第２の局部発振回
路４，８の両方またはいずれか一方の発振周波数を変え
ることにより、濾波特性を変えられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、通信装置や測定装置等
に用いる周波数特性可変の濾波回路に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、通信装置や測定装置等において
は、特定周波数を濾波する濾波回路が設けられている。
そして、この種の濾波回路の中心周波数や帯域幅を可変
する手段として、該濾波回路を複数個用意してそれをス
イッチ等で切り替えたり、あるいはスイッチドキャキパ
シタフィルタ（以下、ＳＣＦという）等で内部のキャパ
シタを切り替えることにより、周波数特性を可変するよ
うになっていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
複数個の濾波器やＳＣＦ等を用いて濾波特性を変える構
成では、濾波器を複数個設けるために回路規模が増大し
てコスト高になったり、あるいはＳＣＦを用いる構成で
はマイクロ波領域等の高周波で周波数特性を可変できな
いといった問題があり、それらを解決することが困難で
あった。

【０００４】本発明は、前記従来技術が持っていた課題
として、簡単な回路構成で、的確に周波数特性を変える
ことが困難な点について解決した濾波回路を提供するも
のである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、前記課題
を解決するために、入力された被濾波信号に対する周波
数特性の可変可能な濾波回路において、第１の局部発振
回路の出力と被濾波信号を周波数変換する第１のミクサ
と、前記第１のミクサの出力を濾波する第１の濾波手段
と、前記第１の濾波手段の出力と前記第１の局部発振回
路の出力を周波数変換する第２のミクサと、前記第２の
ミクサの出力を濾波する第２の濾波手段と、前記第２の
濾波手段の出力と第２の局部発振回路の出力を周波数変
換する第３のミクサと、前記第３のミクサの出力を濾波
する第３の濾波手段と、前記第３の濾波手段の出力と前
記第２の局部発振回路の出力を周波数変換する第４のミ
クサと、前記第４のミクサの出力を濾波して出力信号を
出力する第４の濾波手段とを、備えている。

【０００６】第２の発明は、第１の発明の第２，第４の
濾波手段の一方または両方に代えて、所定の通過特性を
有する増幅器を設けている。

【０００７】

【作用】第１の発明によれば、以上のように濾波回路を
構成したので、被濾波信号が入力されると、その被濾波
信号と第１の局部発振回路の出力とが第１のミクサで混
合された後、第１の濾波手段で濾波される。この第１の
濾波手段の出力は、第２のミクサで、第１の局部発振回
路の出力と混合され、第２の濾波手段で濾波される。第
２の濾波手段の出力は、第３のミクサで、第２の局部発
振回路の出力と混合され、第３の濾波手段で濾波され
る。第３の濾波手段の出力は、第２の局部発振回路の出
力と第４のミクサで混合された後、第４の濾波手段で濾
波され、出力信号として出力される。そして、第１と第
２の局部発振回路の両方またはいずれか一方の発振周波
数を変えれば、被濾波信号に対する濾波特性の可変が行
える。第２の発明によれば、増幅器は、第２，第４の濾
波手段と同様に、第２，第４のミクサの出力を濾波する
ので、第１の発明とほぼ同様に動作する。従って、前記
課題を解決できるのである。

【０００８】

【実施例】図１は、本発明の実施例を示す濾波回路の構
成ブロック図である。

【０００９】この濾波回路は、被濾波信号を入力する入
力端子１を有し、その入力端子１には、周波数変換用の
第１のミクサ２を介して第１の濾波手段、例えば低域通
過用の第１のフィルタ３が接続されている。第１のミク
サ２の入力側には、第１の局部発振回路４が接続されて
いる。第１のミクサ２は、入力端子１からの被濾波信号
と第１の局部発振回路４の出力とを混合して所定の周波
数信号を取り出す回路である。第１のフィルタ３は、第
１のミクサ２の出力周波数を濾波する回路である。第１
の局部発振回路４は、電圧制御発振回路やディジタル位
相同期回路のついたシンセサイザ等で構成されている。

【００１０】この第１のフィルタ３及び第１の局部発振
回路４には、該第１のフィルタ出力と第１の局部発振回
路出力とを混合して所定の周波数信号を出力する第２の
ミクサ５が接続されている。第２のミクサ５には、該第
２のミクサ出力の所定周波数を濾波する第２の濾波手
段、例えば第２のフィルタ６が接続されている。

【００１１】第２のフィルタ６の出力側には、前記第１
のミクサ２、第１のフィルタ３、第１の局部発振回路
４、第２のミクサ５、及び該第２のフィルタ６と同一回
路構成の第３のミクサ７、第２の局部発振回路８、第３
の濾波手段（例えば、第３のフィルタ）９、第４のミク
サ１０、及び第４の濾波手段（例えば、第４のフィル
タ）１１が接続され、その第４のフィルタ１１の出力側
に、出力端子１２が接続されている。

【００１２】次に、必要とする濾波回路の特性として、
次に記載する特性（１），（２）のものを例にとり、図
１の動作を説明する。

【００１３】（１）中心周波数２ＧＨｚ、通過帯域幅±
０．１ＧＨｚの濾波回路 （２）前記（１）の構成の濾波回路を中心周波数１．８
ＧＨｚ、帯域幅±０．１５ＧＨｚに可変する。

【００１４】被濾波信号を入力端子１に入力すると、該
入力端子１からの入力信号（例えば、遮断周波数１．９
ＧＨｚ）と第１の局部発振回路４の出力（例えば、周波
数５．９ＧＨｚ）とが第１のミクサ２に入力される。第
１のミクサ２は、両入力信号を混合し、その出力には和
と差の周波数スペクトルが得られるので、５．９−１．
９＝４ＧＨｚと、５．９＋１．９＝７．８ＧＨｚが得ら
れる。

【００１５】第１のミクサ２の出力側には、低域通過濾
波用の第１のフィルタ３が接続されているので、その遮
断周波数を例えば４ＧＨｚに設定すると、入力端子１か
らの入力信号に対して該第１のフィルタ３の出力でみる
と、１．９ＧＨｚよりも低い周波数に対して遮断領域と
なり、１．９ＧＨｚよりも高い周波数に対してはそのま
ま通過する。

【００１６】第１のフィルタ３の出力信号が第２のミク
サ５に入力されると共に、第１の局部発振回路４の出力
信号が該ミクサ５に入力する。第２のミクサ５は、両入
力信号を混合するので、その出力の周波数スペクトルと
して、和と差の周波数成分が該第２のミクサ５から出力
され、５．９−４＝１．９Ｈｚと、５．９＋４＝９．９
ＧＨｚが得られる。

【００１７】第２のミクサ５の出力信号は、第２のフィ
ルタ６によって和の周波数成分が遮断され、差の周波数
成分が通過して第３のミクサ７へ送られる。第３のミク
サ７では、第２のフィルタ６の出力信号と第２の局部発
振回路８の出力信号とを混合する。ここで、入力端子１
からの入力信号周波数を改めて高域側の遮断周波数の信
号である２．１ＧＨｚの信号を、第２の局部発振回路８
によって第３のミクサ７に加えたとすると、前述の如く
第２のフィルタ６の出力端子までは、通過帯域になる。
従って、該第２のフィルタ６の出力信号と第２の局部発
振回路８の出力信号とを第３のミクサ７で混合すると、
該ミクサ７の出力には、和と差の周波数の信号が得られ
る。ここで、第２の局部発振回路８の発振周波数を例え
ば５．１ＧＨｚとすると、第３のミクサ７の出力は、
５．１＋２．１＝７．２ＧＨｚと５．１−２．１＝３Ｇ
Ｈｚが得られ、それを第３のフィルタ９へ入力する。

【００１８】第３のフィルタ９の特性は、例えば３ＧＨ
ｚよりも低い周波数で遮断特性を持ち、かつ和の周波数
領域で遮断となる特性とする。そのため、２．１ＧＨｚ
よりも低い周波数においては、第３のミクサ７と第３の
フィルタ９は、通過域になり、それが第４のミクサ１０
へ送られる。

【００１９】第４のミクサ１０では、第３のフィルタ９
の出力と第２の局部発振回路８の出力とを混合し、和と
差の周波数成分の出力信号が得られる。よって、３＋
５．１＝８．１ＧＨｚと５．１−３＝２．１ＧＨｚが得
られ、それが第４のフィルタ１１へ送られる。第４のフ
ィルタ１１では、第４のミクサ１０の出力を入力し、差
の周波数成分の出力信号を出力端子１２へ出力する。

【００２０】以上のように、本実施例の濾波回路では、
１．９〜２．１ＧＨｚの帯域通過濾波特性が得られる。
これを、前記（２）の１．８ＧＨｚ±０．１５ＧＨｚの
帯域通過濾波回路に変更するためには、次のようにす
る。即ち、第１の局部発振回路４の発振周波数を５．９
から５．６５ＧＨｚに変更し、さらに第２の局部発振回
路８の発振周波数を５．１ＧＨｚから４．９５ＧＨｚに
変更すればよい。そのため、第１，第２，第３，第４の
フィルタ３，６，９，１１は、何等変更する必要がな
い。

【００２１】本実施例では、第１，第２の局部発振回路
４，８の発振周波数のみの変更で、被濾波信号に対する
通過域の中心周波数及び帯域幅を、簡単な回路構成で、
的確に変更することができる。しかも、第１，第２の局
部発振回路４，８の発振周波数をマイクロ波領域等にす
れば、マイクロ波領域等の高周波において、簡単に周波
数特性可変の濾波回路が実現できる。

【００２２】なお、本発明は上記実施例に限定されず、
種々の変形が可能である。その変形例としては、例えば
次のようなものがある。

【００２３】（ａ）上記実施例では、第１及び第２の局
部発振回路４，８の両方の発振周波数を変えるようにし
たが、いずれか一方のみの発振周波数を変えることによ
り、被濾波信号に対する濾波特性を変化させてもよい。

【００２４】（ｂ）第２と第４のフィルタ６，１１の両
方またはいずれか一方を、所定の通過特性を有する増幅
器で置き換えても、上記実施例とほぼ同様の効果が得ら
れる。

【００２５】（ｃ）図１の濾波回路を複数段縦続接続
し、被濾波信号に対する濾波特性の変更を行う構成にし
てもよい。

【００２６】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、第１の発明
によれば、第１〜第４のミクサと、第１〜第４の濾波手
段と、第１，第２の局部発振回路とで濾波回路を構成し
たので、第１と第２の局部発振回路の発振周波数の両方
またはいずれか一方を変えることにより、被濾波信号に
対する通過域の中心周波数及び帯域幅を任意に変更でき
る。しかも、回路構成が簡単であるため、回路規模の小
型化と低コスト化が可能になるばかりか、局部発振回路
の発振周波数を高周波領域等にすれば、マイクロ波領域
などの高周波まで濾波特性を簡単に変えられる。さら
に、局部発振回路として、電圧制御発振回路やディジタ
ル位相同期回路の付いたシンセサイザ等が利用できるの
で、簡単に可変特性の濾波回路が構成できる。

【００２７】第２の発明によれば、第２，第４の濾波手
段の一方または両方に代えて、増幅器を設けたので、第
１の発明と同様の効果が得られる上に、該増幅器によっ
て信号の減衰を増幅し、出力信号レベルを大きくするこ
とが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す濾波回路の構成ブロック
図である。

【符号の説明】

２，５，７，１０ 第１，第２，第３，第４の
ミクサ ３，６，９，１１ 第１，第２，第３，第４の
フィルタ ４，８ 第１，第２の局部発振回路

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１の局部発振回路の出力と被濾波信号
   を周波数変換する第１のミクサと、前記第１のミクサの
   出力を濾波する第１の濾波手段と、前記第１の濾波手段
   の出力と前記第１の局部発振回路の出力を周波数変換す
   る第２のミクサと、前記第２のミクサの出力を濾波する
   第２の濾波手段と、前記第２の濾波手段の出力と第２の
   局部発振回路の出力を周波数変換する第３のミクサと、
   前記第３のミクサの出力を濾波する第３の濾波手段と、
   前記第３の濾波手段の出力と前記第２の局部発振回路の
   出力を周波数変換する第４のミクサと、前記第４のミク
   サの出力を濾波して出力信号を出力する第４の濾波手段
   とを、備えたことを特徴とする濾波回路。
2. 【請求項２】 請求項１記載の濾波回路において、 前記第２，第４の濾波手段の一方または両方に代えて、
   所定の通過特性を有する増幅器を設けたことを特徴とす
   る濾波回路。