專利名稱：接收器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種對通過天線接收的高頻信號實行頻率轉(zhuǎn)換、轉(zhuǎn)換為中頻 信號進(jìn)行處理的接收器，適合用于例如采用超外差方式的接收器。
背景技術(shù)：
在采用伴隨頻率轉(zhuǎn)換的接收信號方式、所謂超外差方式的接收器中,通 過將接收天線接收的高頻信號和從局部振蕩器輸出的局部振蕩信號在混頻 器進(jìn)行頻率混合，將高頻信號轉(zhuǎn)換為中頻信號。 一般,在超外差方式的接收器 中，將局部振蕩頻率fu)設(shè)定為相對接收的載波頻率fRF僅偏移中頻A fff的頻率。艮P，局部振蕩頻率fLo設(shè)定為如下式f*L0 = fRF it flF將局部振蕩頻率fLO取比載波頻率fRF高者稱為上側(cè)局部振蕩方式,將局部 振蕩頻率fLO取比載波頻率fRF低者稱為下側(cè)局部振蕩方式。在此場合,在混頻 器進(jìn)行|fRF —fL0| = flF的頻率轉(zhuǎn)換。在混頻器的輸出側(cè)置有IF濾波器,僅使中頻fiF信號通過其以后的電路。此 后，中頻flF信號被檢波電路檢波,經(jīng)所設(shè)定的處理,成為基頻信號。根據(jù)場合, 基頻信號在低頻放大電路被放大。這樣，超外差方式將中頻信號解調(diào)為基頻 信號。在接收器中,也有采用將來自接收電波的高頻信號朝基頻信號直接轉(zhuǎn)換 頻率的直接轉(zhuǎn)換方式(也稱為直接變換方式或零中頻(IF)方式)(例如，參照專 利文獻(xiàn)l)。直接轉(zhuǎn)換方式的接收器將天線接收的高頻信號按原樣在高頻放大 電路放大，從該信號直接在檢波電路檢波基頻信號。[專利文獻(xiàn)l]特開2000-49640號公報直接轉(zhuǎn)換方式與超外差方式相比,不需要接收電路的IF(中頻)段,因此,除了能大幅度減少接收器的零件數(shù),還可減少組裝面積。這樣，直接轉(zhuǎn)換方式的 接收器與超外差方式相比,結(jié)構(gòu)簡單。與此相反，超外差方式干擾少,不太會受輸入信號電平影響而可進(jìn)行檢 波輸出。雖然與直接轉(zhuǎn)換方式相比,構(gòu)成復(fù)雜,但是整體性能上優(yōu)越，因此，現(xiàn)在 使用最多。由于近年來數(shù)字電路技術(shù)的發(fā)展,使用DSP (Digital Signal Processor,數(shù) 字信號處理器)等的數(shù)字電路實現(xiàn)以往由模擬電路實現(xiàn)的功能的例子正在 增加。在上述專利文獻(xiàn)1記載的技術(shù)中,也在DSP對由混頻器輸出的中頻信號 進(jìn)行處理。例如，通過由DSP構(gòu)成以往由SAW濾波器(Surface Acoustic Wave Filter,表面聲波濾波器)構(gòu)成的IF濾波器，IF濾波器也成為可與其他電路一起 集成化在一個IC芯片。但是，例如在FM調(diào)諧器或TV調(diào)諧器時，中頻為10MHz以上，混頻器輸出 的中頻信號頻率較高。因此,為了將其通過A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號,需要根 據(jù)乃奎斯特準(zhǔn)則(Nyquist criterion)高速取樣。其結(jié)果,存在A/D轉(zhuǎn)換器的消耗 電力增大問題。另外,在處理數(shù)字信號的DSP作為動作時鐘,也需要高的取樣 頻率,存在消耗電力變大問題。又,以高取樣頻率動作的A/D轉(zhuǎn)換器或DSP電路 構(gòu)成復(fù)雜,也存在電路規(guī)模變大的問題。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明為了解決這樣的問題而作出，其目的在于在使用DSP等數(shù)字電路 實現(xiàn)中頻轉(zhuǎn)換方式的接收器中，無需使得A/D轉(zhuǎn)換器或DSP以高的取樣頻率動 作,減少消耗電力及縮小電路規(guī)模。為了解決上述課題，在本發(fā)明中,對通過天線接收的高頻模擬信號暫時 轉(zhuǎn)換成低頻模擬信號,進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換,對由此生成的數(shù)字信號,實行數(shù)字信號處理后，回復(fù)到模擬信號,進(jìn)行頻率轉(zhuǎn)換,轉(zhuǎn)換成作為目標(biāo)的中頻信號。按照上述構(gòu)成的本發(fā)明,可以在A/D轉(zhuǎn)換器對低頻模擬信號進(jìn)行A/D轉(zhuǎn) 換，因此,不需要依據(jù)乃奎斯特準(zhǔn)則的高速取樣。其結(jié)果,能減少A/D轉(zhuǎn)換器的 消耗電力。另外,即使是處理由該A/D轉(zhuǎn)換器輸出的數(shù)字信號的數(shù)字電路,作為 動作時鐘,也不需要高的取樣頻率，也能減少數(shù)字電路的消耗電力。而且,能簡4化A/D轉(zhuǎn)換器及數(shù)字電路的構(gòu)成,也能縮小電路規(guī)模。


圖l表示按照本發(fā)明實施形態(tài)的接收器的構(gòu)成例。圖2表示在本發(fā)明實施形態(tài)中使用的中頻信號及低頻信號的頻帶的例子。
具體實施方式
下面參照

本發(fā)明的一實施形態(tài)。圖l表示按照本發(fā)明實施形態(tài) 的接收器的構(gòu)成例。如圖1所示，本實施形態(tài)的接收器設(shè)有天線l，帶通濾波器2, LNA (Low Noise Amplifier,低噪聲放大器)3,第一頻率轉(zhuǎn)換電路4,第一局 部振蕩電路5,第一PLL (Phase Locked Loop,鎖相環(huán))電路6,晶體振子7， A/D轉(zhuǎn) 換器8,DSP9,第一D/A轉(zhuǎn)換器10,第二D/A轉(zhuǎn)換器11,第二頻率轉(zhuǎn)換電路12,第 二局部振蕩電路13及第二PLL電路14構(gòu)成。第二頻率轉(zhuǎn)換電路12是IQ信號混頻器，如圖1所示,設(shè)有I信號用混頻器 12a, Q信號用混頻器12b,加法器12c及90。移相器12d。除天線l之外的圖l構(gòu)成 可以通過例如CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor,互補(bǔ)金屬 氧化物半導(dǎo)體)或Bi—CMOS (Bipolar—CMOS,雙極型互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體) 工藝集成到l個半導(dǎo)體芯片。帶通濾波器2從天線1接收的廣播波信號之中選擇特定頻帶的廣播波信 號輸出。LNA3以低噪聲對通過帶通濾波器2的高頻模擬信號進(jìn)行放大。第一 頻率轉(zhuǎn)換電路4通過使得從LNA3輸出的高頻模擬信號和從第一局部振蕩電 路5輸出的局部振蕩信號實行頻率混合,對高頻模擬信號進(jìn)行頻率轉(zhuǎn)換,轉(zhuǎn)換 成比設(shè)為目標(biāo)的中頻fe信號頻率低的低頻模擬信號。本實施形態(tài)的接收器為TV調(diào)諧器場合，如圖2(a)所示，設(shè)為目標(biāo)的中頻 fff為例如45MHz,中頻信號的頻帶寬為6MHz。第一頻率轉(zhuǎn)換電路4進(jìn)行頻率 轉(zhuǎn)換，將高頻模擬信號轉(zhuǎn)換為比45MHz低的頻率,盡可能接近基頻的頻率,且 能確保6MHz頻帶寬的頻率的低頻模擬信號。例如，低頻模擬信號的中心頻率fb如圖2(b)所示,設(shè)為4MHz。這種場合，第一PLL電路6基于由晶體振子7輸出的所設(shè)定頻率的基準(zhǔn)信號生成時鐘信號, 第一局部振蕩電路5根據(jù)所述第一PLL電路6生成的時鐘信號,產(chǎn)生對于生成 4MHz的低頻模擬信號來說必要的頻率的局部振蕩信號。接著,將該局部振蕩 信號供給第一頻率轉(zhuǎn)換電路4 。A/D轉(zhuǎn)換器8對由第一頻率轉(zhuǎn)換電路4輸出的低頻模擬信號實行模擬/數(shù) 字轉(zhuǎn)換。這樣成為數(shù)字信號的低頻信號輸入DSP9。 DSP9通過對由A/D轉(zhuǎn)換 器8供給的數(shù)字信號以數(shù)字方式進(jìn)行濾波處理,實行頻帶限制。由此,抽出以 4MHz作為中心頻率fu、具有6MHz窄頻的頻帶寬的低頻信號。由DSP9作為數(shù)字信號處理實行濾波場合,與以往外附于半導(dǎo)體芯片的 SAW濾波器相比,能得到深的頻帶外衰減量(80 90dB)。此外,也能以數(shù)字方 式正確地取得通帶(passband),也能防止凹口(notch)發(fā)生。即,能實現(xiàn)頻率特性 較佳的濾波器,能抽出具有所期望的頻帶寬的良好低頻信號。又，DSP9具有基于4MHz的低頻fLF的(sin " LFt)的正弦表信息以及(cos " wt)的余弦表信息,利用所述表信息,將如上所述抽出的低頻信號分割為同相 信號(I信號)以及具有直角相位的正交信號(Q信號)。第一D/A轉(zhuǎn)換器10對由DSP9輸出的數(shù)字的I信號實行數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換。又， 第二D/A轉(zhuǎn)換器ll對由DSP9輸出的數(shù)字的Q信號實行數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換。第二頻 率轉(zhuǎn)換電路12進(jìn)行頻率轉(zhuǎn)換,將由第一D/A轉(zhuǎn)換器10及第二D/A轉(zhuǎn)換器11輸出的低頻fLF的模擬信號轉(zhuǎn)換成中頻flF的信號。具體地說，第二頻率轉(zhuǎn)換電路12使用由第一D/A轉(zhuǎn)換器10及第二D/A轉(zhuǎn) 換器11轉(zhuǎn)換成模擬信號的I信號和Q信號,進(jìn)行正交調(diào)制。即,在第二頻率轉(zhuǎn)換 電路12中，I信號用混頻器12a以同相的局部振蕩信號對從第一D/A轉(zhuǎn)換器10 供給的I信號進(jìn)行頻率轉(zhuǎn)換。又,Q信號用混頻器12b以正交的局部振蕩信號對 從第二D/A轉(zhuǎn)換器ll供給的Q信號進(jìn)行頻率轉(zhuǎn)換。加法器12c合成由I信號用混 頻器12a、 Q信號用混頻器12b正交調(diào)制的I信號及Q信號,將作為目標(biāo)的中頻信 號輸出。在l信號用混頻器12a、 Q信號用混頻器12b使用的局部振蕩信號頻率fiF 為45MHz的TV頻帶的中頻。此種場合，第二PLL電路14基于由晶體振子7輸 出的所設(shè)定頻率的基準(zhǔn)信號生成時鐘信號,第二局部振蕩電路13根據(jù)所述第二PLL電路14生成的時鐘信號,產(chǎn)生45MHz的局部振蕩信號。又，90°移相器 12d對在第二局部振蕩電路13生成的局部振蕩信號的相位回轉(zhuǎn)90。。接著，將由 第二局部振蕩電路13輸出的同相的局部振蕩信號供給I信號用混頻器12a,將 由90。移相器12d輸出的正交的局部振蕩信號供給Q信號用混頻器12b。如上述詳細(xì)說明那樣,在本實施形態(tài)中,將通過天線l接收的高頻模擬信 號由第一頻率轉(zhuǎn)換電路4暫時變換成低頻模擬信號,進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換,對由此生成 的數(shù)字信號,在DSP9進(jìn)行數(shù)字信號處理后,回復(fù)到模擬信號,由第二頻率轉(zhuǎn)換 電路12進(jìn)行頻率轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換成作為目標(biāo)的中頻信號。由此,在A/D轉(zhuǎn)換器8中,可以對4MHz的低頻模擬信號進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換,因此, 不需要高速取樣。即使實行伴隨例如4倍過取樣的A/D轉(zhuǎn)換動作,A/D轉(zhuǎn)換器8 的取樣頻率以16MHz就足夠。即使將低頻模擬信號的頻率fLF設(shè)為7MHz,對于 A/D轉(zhuǎn)換器8來說，必要的取樣頻率為28MHz。因此,能減少A/D轉(zhuǎn)換器8的消耗 電力。又,即使是處理由A/D轉(zhuǎn)換器8生成的數(shù)字信號的DSP9,作為動作時鐘,也 不需要高的取樣頻率，也能減少DSP9的消耗電力。而且,能簡化A/D轉(zhuǎn)換器8及 DSP9的構(gòu)成,也能縮小電路規(guī)模。由此,能有助于半導(dǎo)體芯片的縮小化。在上述實施形態(tài)中,說明由IQ信號混頻器構(gòu)成第二頻率轉(zhuǎn)換電路12的例 子,但是,這僅僅是一個例子,并不能以此限定本發(fā)明。但是，通過設(shè)為IQ信號混 頻器,能有效地除去映像成分及載波成分,這一點很理想。該IQ信號混頻器也 可以在DSP9中以數(shù)字信號處理實現(xiàn)。又,在上述實施形態(tài)中，說明將低頻模擬信號的頻率fLF設(shè)為4MHz或 7MHz的例子,但是,所述數(shù)值不過僅僅是一例。但是,若過低,則不能確保6MHz 的頻帶寬,不理想,若過高,則A/D轉(zhuǎn)換器8及DSP9必要的取樣頻率變高,因此，那 也不理想。又,在上述實施形態(tài)中,說明接收器是TV調(diào)諧器場合，但是,也可以是例如 無線調(diào)諧器。此外，上述實施形態(tài)不過是表示實施本發(fā)明時具體化的一個示例，而非 據(jù)此對本發(fā)明的技術(shù)上的范圍進(jìn)行限定性的解釋。g卩，本發(fā)明不脫離其精神 或其主要特征，能夠以各種各樣的形式來實施。下面說明產(chǎn)業(yè)上利用可能性。本發(fā)明可用于使用DSP等的數(shù)字電路實現(xiàn)的超外差方式的接收器。
權(quán)利要求
1.一種接收器，對通過天線接收的高頻信號進(jìn)行頻率轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換成中頻信號，進(jìn)行處理，其特征在于，該接收器包括第一頻率轉(zhuǎn)換電路，對通過天線接收的高頻模擬信號進(jìn)行頻率轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換成比上述中頻低的低頻模擬信號；A/D轉(zhuǎn)換器，對由上述第一頻率轉(zhuǎn)換電路輸出的低頻模擬信號實行模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換；數(shù)字電路，對由上述A/D轉(zhuǎn)換器輸出的數(shù)字信號實行包含濾波處理的數(shù)字信號處理；D/A轉(zhuǎn)換電路，對由上述數(shù)字電路輸出的數(shù)字信號實行數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換；第二頻率轉(zhuǎn)換電路，對由上述D/A轉(zhuǎn)換電路輸出的低頻模擬信號進(jìn)行頻率轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換成上述中頻信號。
2. 按照權(quán)利要求l所述的接收器，其特征在于 上述第二頻率轉(zhuǎn)換電路是IQ信號混頻器。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種接收器，在第一頻率轉(zhuǎn)換電路(4)，對通過天線(1)接收的高頻模擬信號暫時轉(zhuǎn)換成低頻模擬信號，進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，對由此生成的數(shù)字信號，在DSP(9)實行數(shù)字信號處理后，回復(fù)到模擬信號，由第二頻率轉(zhuǎn)換電路(12)進(jìn)行頻率轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換成作為目標(biāo)的中頻信號，只要在A/D轉(zhuǎn)換器(8)將比中頻低的頻率的模擬信號進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換即可，不需要依據(jù)乃奎斯特準(zhǔn)則的高速取樣，同時，關(guān)于DSP(9)也不需以高取樣頻率動作。
文檔編號H04B1/26GK101611557SQ20078003683
公開日2009年12月23日 申請日期2007年10月4日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月4日
發(fā)明者宮城弘, 池田毅 申請人:Nsc株式會社;株式會社理光