高頻信號傳輸裝置及使用它的電子調諧器的製作方法
2023-10-06 16:43:34 1
專利名稱：高頻信號傳輸裝置及使用它的電子調諧器的製作方法
技術領域：
本發明涉及高頻信號傳輸裝置及使用它的電子調諧器。
背景技術：
以下，作為以往的高頻信號傳輸裝置的一例，結合圖4對以往的電子調諧器進行說明。
圖4表示以往的電子調諧器。在圖中，被可視信號調製的高頻信號，經輸入端子101、輸入到低噪聲的高頻放大器102。將高頻放大器102的輸出及局部振蕩器104的輸出提供給混頻器105。將該混頻器105的輸出提供給帶通濾波器106，將帶通濾波器106的輸出提供給中頻放大器107。將該中頻放大器107的輸出與局部振蕩器108的輸出提供給混頻器109。將該混頻器109的輸出提供給帶通濾波器110，中頻放大器111對帶通濾波器110的輸出進行放大。中頻放大器111的輸出信號經輸出端子112輸出。這樣構成以往的電子調諧器。
並且，這些構成部件都以低阻抗50Ω系列連接。並用不平衡電路構成。
但是，用於這些以往的電子調諧器中的高頻信號傳輸裝置，以50Ω低阻抗的部件構成，所以，存在電流大、耗電大的問題。此外，由於所有部件以不平衡電路構成，用單一有源單元處理的信號寬度小。因此，為了放大這個信號，需要若干放大器，結果導致耗電高的問題。
發明內容
本發明的高頻信號傳輸裝置，包括輸入端子，供給輸入到所述輸入端子的信號的第1有源迴路，連接所述第1有源迴路的輸出的整合電路，連接所述整合電路的輸出的帶通濾波器，連接所述帶通濾波器的輸出的第2有源迴路，以及供給所述第2有源迴路的輸出的輸出端子；
所述第1有源迴路與所述整合電路與所述帶通濾波器以及所述第2有源迴路，用平衡電路構成同時用平衡線路連接，所述第1有源迴路的輸出阻抗為高阻抗，所述整合電路，從所述帶通濾波器側看所述整合電路的阻抗、與從所述整合電路看所述帶通濾波器的阻抗相等。
本發明的電子調諧器，包括輸入高頻信號的輸入端子，局部發送器，供給輸入到輸入端子的所述高頻信號及所述局部振蕩器的輸出的混頻器，連接所述混頻器的輸出的整合電路，連接所述整合電路的輸出的帶通濾波器，連接所述帶通濾波器的輸出的中頻放大器，以及供給所述中頻放大器的輸出的輸出端子；至少所述混頻器與所述整合電路與所述帶通濾波器與所述中頻放大器是以平衡電路構成的，同時以平衡線路連接，所述混頻器的輸出阻抗是高阻抗，所述整合電路，從所述帶通濾波器側看所述整合電路的阻抗、與從所述整合電路看所述帶通濾波器的阻抗相等。
圖1表示本發明實施形態的電子調諧器的方框圖。
圖2表示本發明實施形態的電子調諧器的整合電路及其鄰近部分的電路圖。
圖3表示本發明實施形態的電子調諧器中的平衡線路的平面圖。
圖4表示以往的電子調諧器的方框圖。
具體實施形態以下，參照附圖對本發明的一實施形態進行說明。圖1是本發明的實施形態的電子調諧器的方框圖。這是採用本發明的高頻信號傳輸裝置的實例。
在圖1，將由可視信號調製的高頻信號提供給輸入端子21。在該高頻信號中，若干個電視廣播頻道以各自的頻率存在其中。在該高頻信號，可接收的電視廣播頻道存在的頻率範圍，大體為50～900MHz。在輸入端子21上連接著不平衡·平衡轉換器22。該不平衡·平衡轉換器22，將不平衡時75阻抗的信號轉換為平衡時75阻抗的信號。由於轉換成輸入阻抗整數倍的阻抗，不平衡·平衡轉換器的構成較簡單。
並且，將不平衡·平衡轉換器22的輸出輸入到以虛線圍起來的集成電路37內，並與低噪聲的高頻放大器23連接。該高頻放大器23的輸出與第1混頻器26的一方的輸入連接。此外，該第1混頻器26的他方的輸入與第1局部振蕩器27的輸出連接。第1混頻器26，利用第1局部振蕩器27的輸出，將高頻放大器23的輸出信號轉換為第1中頻信號。第1中頻信號的中心頻率是1890MHz。這個1890MHz的頻率，設定成超過輸入到輸入端子21的高頻信號中的最大可接收頻率900MHz的2倍。由於這樣把中頻頻率設定得大於2倍，可抑制可接收信號中的3次諧波失真。此外，圖象幹擾也可確實除去。此外，第1混頻器26是第1有源迴路的一例。
此外，第1混頻器26的輸出部以開路集電極構成，它的輸出與設置在集成電路37外的第1整合電路28連接。該第1整合電路28的輸出，與輸入阻抗為200Ω的第1帶通濾波器29連接，第1帶通濾波器29的輸出與集成電路37內的第1中頻放大器30連接。該第1中頻放大器30的輸出與第2混頻器31的一方的輸入連接，同時，在他方的輸入、連接著第2局部振蕩器32的輸出。該第2混頻器31，利用第2局部振蕩器32的輸出、將第1中頻放大器30的輸出信號轉換為第2中頻信號。第2中頻信號的中心頻率是44MHz。
通過這樣的頻率轉換，使後面的處理變得容易。此外，第1中頻放大器30是第2有源迴路的一例。此外，第2混頻器31是第1有源迴路的一例。
此外，第2混頻器31的輸出部以開路集電極構成，它的輸出與設置在集成電路37外的第2整合電路33連接。該第2整合電路33的輸出，與輸入阻抗為200Ω的第2帶通濾波器34連接，第2帶通濾波器34的輸出與集成電路37內的第2中頻放大器35連接。該第2中頻放大器35的輸出與集成電路37的輸出端子36連接。尚，第2中頻放大器35是第2有源迴路的一例。此外，第1帶通濾波器29與第2帶通濾波器34都採用SAW(表面彈性波)濾波器。
這樣，第1混頻器26與第2混頻器31的輸出部是開路集電極，第1帶通濾波器29與第2帶通濾波器34的輸入阻抗為200Ω，比之以往的50Ω為高阻抗，使電流減小。即亦，可實現耗電低的電子調諧器。
此外，這些構成部件都是以高阻抗200Ω系列連接的，所以，可謀求電子調諧器的低耗電。另外，這些構成部件採用平衡電路，因此，單一有源單元處理的信號振幅大，這樣構成放大器的電路規模可減低，從這方面看，可進一步謀求電子調諧器的低耗電。
此外，由於採用平衡電路，可排除來自外部輸入的噪聲影響。
此外，在本實施形態，由於採用雙重超外差式電子調諧器，可實現容易排除圖象幹擾的電子調諧器。此外，在本實施形態，採用的是雙重超外差式電子調諧器，但如果採用單超外差式電子調諧器也行。
此外，在本實施形態，將第2混頻器31的輸出部做成開路集電極。但是，也可以採用第2混頻器31的輸出阻抗為50Ω、同時、使第2帶通濾波器34以50Ω的輸入阻抗驅動。此時，對第2混頻器31與第2帶通濾波器34作阻抗整合用的第2整合電路33不需要。
此外，第1帶通濾波器29的通頻帶寬度，可設定為輸入到輸入端子21的高頻信號中的電視廣播1頻道的佔有頻帶寬度的5倍左右。在本實施形態，採用具有25～30MHz的通頻帶寬度的第1帶通濾波器29。一般，帶通濾波器的通過中心頻率高時，通頻帶的頻率偏移也大。為避免這個弊害，有時把通頻帶寬度做得過分寬，這樣一來，便發生使後面頻率轉換時混入圖象信號幹擾的新的弊害。前述的通頻帶寬度的設定，應兼顧避免因周圍溫度變化引起的第1帶通濾波器29特性的偏移及部件的偏差導致的弊害兩方面。
此外，經第2帶通濾波器34帶域濾波的信號由設置在後段(圖1中未畫出)的檢波器檢波。復原為基本頻帶的圖象信號及聲音信號。因此，為了在該檢波階段不讓無用的成分混入，最好使第2帶通濾波器34的通頻帶寬度大體上與電視廣播1頻道部分的佔有頻帶寬度相等。據此，在本實施形態，第2帶通濾波器34的通頻帶寬度採用6～8MHz。
然而，在本實施形態，該第2帶通濾波器34的通頻帶寬度的中心頻率設定為44MHz。比第1帶通濾波器29的通頻帶寬度的中心頻率要低得多。因此，可大大減低因溫度變化及部件的偏差引起的通頻帶頻率的變動。其結果，可保持通頻帶寬度及頻帶的絕對頻率的精度。以此為背景，可把重點放在保障溫度變化及部件的偏差、阻止幹擾信號的通過上。
下面，用圖2對整合電路及其鄰近部分進行說明。在第1整合電路28及第2整合電路33中，以第1整合電路28為例進行說明。第1整合電路28，設置在第1帶通濾波器29與第1混頻器26間並與兩方連接。第1混頻器26設置在集成電路37的邊緣41的旁邊，第1中頻放大器30設置在靠近邊緣41的邊緣42的旁邊。
第1整合電路28，以晶片電感49在52構成。
首先，對連接第1帶通濾波器29的輸出與第1中頻放大器30的平衡線路45進行說明。平衡線路45有兩條線路構成，外側的線路比內側的線路長。由於存在這樣的長度差異，為使平衡線路45內的兩線路的阻抗相等，在內側線路43上設置彎曲段43a、使與外側線路44的阻抗相等。此外，也可以把外側的線路44做得比內側的線路43粗以使平衡線路的阻抗平衡。這些都是運用腐蝕技術與印刷基板製作同時進行的，所以能實現薄型化及廉價化。
此外，由於第1帶通濾波器29的輸出阻抗是200Ω，所以，第1中頻放大器30的輸入阻抗也設定為200Ω。第1中頻放大器30的輸入阻抗，是以形成第1中頻放大器30的電晶體的偏壓電阻實現的。
下面，對連接第1混頻器26的平衡線路46進行說明。在該平衡線路46設置第1整合電路28。在電源端子47供給電源，不要的交流信號經電容器48短路到地。此外，該電源端子47，經晶片電感49與晶片電感50的串聯連接體、連接到第1混頻器26的一方的電晶體的集電極。這樣，向該電晶體的集電極供給電源。
同樣，從電源端子47經晶片電感51與晶片電感52的串聯連接體、連接到第1混頻器26的他方的電晶體的集電極。這樣，向該電晶體的集電極供給電源。56是經電容器53作阻止直流用插入的電容器。
這些晶片部件都是帶波峰焊料的，因此，具有自定位效果，晶片部件的安裝位置固定在預定的位置，其前後圖形電感值製造時不會變動。因此，可得到穩定的性能。
此外，在第1整合電路28與晶片電感49與晶片電感51的實裝中，應考慮以下事項。即亦，從晶片電感49與平衡線路46內側的線路57的連接點58到第1帶通濾波器29的輸入的長度，與從晶片電感51與平衡線路46的外側的線路59的連接點60到第1帶通濾波器29的輸入的長度相等。依此，應使雙方的阻抗相等、保持平衡。
當長度怎麼也不相等時，可改變圖形的粗細使阻抗相等。此外，平衡線路46內側的線路57與外側線路59的阻抗差異可通過改變晶片電感50及晶片電感52的值進行校正。
此外，在本實施形態，作為第1整合電路28的電感，採用晶片電感49～52的晶片部件，這可以通過在印刷基板上以圖形形成電感。由於採用這樣的圖形電感，可用腐蝕技術製造電感，可實現薄型化及廉價化。
此外，由於對第1混頻器26的輸出部的電晶體的開路集電極的電源供給採用晶片電感49、50、51、52供給，所以，不會使直流電壓減低，可得到大的放大量。
此外，第1帶通濾波器29的輸入阻抗是200Ω，所以，將從第1帶通濾波器29的入口61看第1整合電路28及第1混頻器26的阻抗與第1帶通濾波器29的輸入阻抗合併，對減低損失至為重要。此外，平衡線路46，第1混頻器26的輸出部是開路集電極，比之平衡線路45阻抗較高，所以，做得比平衡線路45短些很重要。
圖3是平衡線路45的平面圖。平衡線路45的內側線路43的圖形寬度62與外側線路44的圖形寬度63，都設定為0.2mm。此外，內側線路43與外側線路44的間隔64為0.3mm，線間容量的影響減少。此外，關於平衡線路46，也同樣。
如上，按照本發明，第1有源迴路與整合電路與帶通濾波器與第2有源迴路都以平衡電路構成，同時與平衡線路連接。第1有源迴路的輸出是高阻抗，同時整合電路從帶通濾波器側看整合電路的阻抗、與從整合電路側看帶通濾波器的阻抗相等。第1有源迴路的輸出是高阻抗，所以，電流小。即亦，可實現耗電低的高頻信號傳輸裝置。
此外，在本發明的實施形態，表示出帶通濾波器的輸入阻抗與輸出阻抗為輸入端子的整數倍的阻抗的高頻信號傳輸裝置。由於設定為這樣的整數倍，使阻抗轉換元件的構成容易，可實現廉價化。
此外，在本發明的實施形態，表示出以電感元件形成整合器的高頻信號傳輸裝置。這樣，由於以電感元件形成整合器，所以，可不使直流電壓減低，可使用低電源電壓得到大的放大量。
此外，在本發明的實施形態，表示出以圖形形成前述電感元件的高頻信號傳輸裝置。這都是以腐蝕技術與印刷基板製作同時進行的，所以能實現薄型化及廉價化。
此外，在本發明的實施形態，表示出以晶片部件形成前述電感元件、同時帶波峰焊料的高頻信號傳輸裝置。由於晶片部件帶波峰焊料，因此，具有自定位效果，晶片部件的安裝位置固定在預定的位置，其前後圖象電感值不會變動。因此，可得到製造誤差少的穩定的性能。
此外，在本發明的實施形態，表示出第1有源迴路與第2有源迴路集成於四角形的封裝件內，同時，將第1有源迴路與第2有源迴路配置在封裝件的彼此鄰接的邊緣的旁邊的高頻信號傳輸裝置。由於集成電路化，可使性能穩定且製造工藝簡單化，還可實現小型化。
此外，由於在鄰接的邊緣配置第1有源迴路與第2有源迴路，使通向帶通濾波器的配線變得容易。
此外，在本發明的實施形態，表示出對第1有源迴路與整合電路間的平衡線路的阻抗進行的校正由整合電路進行、帶通濾波器與第2有源迴路間的阻抗校正可通過伸展平衡線路的內側的圖形實現的高頻信號傳輸裝置。由於第1有源迴路與第2有源迴路設置在鄰接的邊緣的旁邊，所以，連接其間的平衡線路的外側較長。這方面的校正，在帶通濾波器前、以整合電路內的元件的參數進行校正，不需要校正用的其他部件。此外，在帶通濾波器後、以圖形的長度進行校正，所以，在作成印刷基板時可相機運用腐蝕技術，用不到校正用的部件。
此外，前述的平衡線路，作為對外側較長的校正，在帶通濾波器後，以圖形的粗細進行校正。這樣，在作成印刷基板時可相機運用腐蝕技術，用不到校正用的部件。此外，圖形粗，直流電阻小，損失也小。
此外，在本發明的實施形態，表示出第1有源迴路與帶通濾波器間的平衡線路的長度，比前述帶通濾波器與第2有源迴路間的長度短的高頻信號傳輸裝置。這樣，由於與混頻器的開路集電極連接阻抗高的一方的平衡線路的長度短，所以，可實現不易受噪聲影響、失真特性良好的混頻器。
此外，在本發明的實施形態，表示出整合電路與帶通濾波器間的平衡線路的相互線路長度相等的高頻信號傳輸裝置。依此，使電路的平衡性進一步提高。
此外，在本發明的實施形態，表示出平衡線路間距離大於0.3mm的高頻信號傳輸裝置。這樣，可排除線間容量引起的不良影響。
本發明的實施形態表示的電子調諧器，混頻器的輸出，比之以往的50Ω，呈現高阻抗。因此，電子調諧器中的電流較小。即亦，可實現耗電低的電子調諧器。
本發明的實施形態表示的電子調諧器，由於採用平衡電路，以單一的有源單元處理的信號的振幅大，放大器的構成可簡單化。由此可進一步實現電子調諧器的低耗電化。
此外，由於採用平衡電路，可排除來自外部的噪聲的影響。
此外，本發明的實施形態表示的雙重超外差式電子調諧器，至少第1混頻器與第1整合電路與第1帶通濾波器與第1中頻放大器是用平衡電路構成的，同時用平衡線路連接。於是成為第1混頻器的輸出為高阻抗、第1整合電路從第1帶通濾波器側看前述第1整合電路的阻抗、與從第1整合電路看第1帶通濾波器的阻抗相等的電子調諧器。第1混頻器的輸出呈現高阻抗，電子調諧器中的電流較小。即亦，可實現耗電低的電子調諧器。
此外，由於採用平衡電路，以單一的有源單元處理的信號的振幅大，放大器的構成可簡單化。由此可進一步實現電子調諧器的低耗電化。
此外，由於採用平衡電路，可排除自外部輸入的噪聲的影響。
還有，它是雙重超外差式電子調諧器，所以，能提高干擾排除能力。
在本發明的實施形態，表示出將第1帶通濾波器輸出的輸出頻率設定得高於可接收的高頻信號的最大頻率的2倍的電子調諧器。依此，可實現幹擾排除能力大的電子調諧器。
此外，在本發明的實施形態，表示出第1帶通濾波器的通頻帶寬度設定為高頻信號中電視廣播的1頻道佔有頻帶寬度的5倍左右的電子調諧器。這樣，可解消由第1帶通濾波器的周圍溫度的偏移及中心頻率漂移造成的弊害。
權利要求
1.一種高頻信號傳輸裝置，其特徵在於，包括輸入端子，供給輸入到所述輸入端子的信號的第1有源迴路，連接所述第1有源迴路的輸出的整合電路，連接所述整合電路的輸出的帶通濾波器，連接所述帶通濾波器的輸出的第2有源迴路，以及供給所述第2有源迴路的輸出的輸出端子；所述第1有源迴路與所述整合電路與所述帶通濾波器以及所述第2有源迴路，用平衡電路構成同時用平衡線路連接，所述第1有源迴路的輸出阻抗為高阻抗，所述整合電路，從所述帶通濾波器側看所述整合電路的阻抗、與從所述整合電路看所述帶通濾波器的阻抗相等。
2.如權利要求1所述的高頻信號傳輸裝置，其特徵在於，所述帶通濾波器的輸入阻抗及輸出阻抗是所述輸入端子的阻抗的整數倍。
3.如權利要求2所述的高頻信號傳輸裝置，其特徵在於，所述整合電路由電感元件構成。
4.如權利要求3所述的高頻信號傳輸裝置，其特徵在於，所述電感元件以圖形形成。
5.如權利要求3所述的高頻信號傳輸裝置，其特徵在於，所述電感元件是晶片部件，同時，所述晶片部件添附波峰焊料。
6.如權利要求1所述的高頻信號傳輸裝置，其特徵在於，所述第1有源迴路與所述第2有源迴路集成於四角形的封裝件內，同時所述第1有源迴路配置在所述封裝件的第1邊緣的旁邊，所述第2有源迴路用所述封裝件配置在與第1邊緣邊緣的第2邊緣的旁邊。
7.如權利要求6所述的高頻信號傳輸裝置，其特徵在於，所述整合電路，對所述第1有源迴路與所述整合電路間的所述平衡線路的阻抗進行校正，所述平衡線路至少由內側的圖形與外側的圖形構成，通過伸展所述內側的圖形對所述帶通濾波器與所述第2有源迴路間的阻抗進行校正。
8.如權利要求6所述的高頻信號傳輸裝置，其特徵在於，所述整合電路，對所述第1有源迴路與所述整合電路間的所述平衡線路的阻抗進行校正，所述平衡線路至少由內側的圖形與外側的圖形構成，通過把所述外側的圖形寬度做得比所述內側圖形的寬度大、對所述帶通濾波器與所述第2有源迴路間的阻抗進行校正。
9.如權利要求6所述的高頻信號傳輸裝置，其特徵在於，所述第1有源迴路與所述帶通濾波器間的所述平衡線路的長度，比所述帶通濾波器與所述第2有源迴路間的平衡線路的長度短。
10.如權利要求6所述的高頻信號傳輸裝置，其特徵在於，所述整合電路與所述帶通濾波器間的平衡線路至少由2條線路構成，各所述線路的長度彼此相等。
11.如權利要求6所述的高頻信號傳輸裝置，其特徵在於，所述平衡線路至少由2條線路構成，所述線路間的距離大於0.3mm。
12.一種電子調諧器，其特徵在於，包括輸入高頻信號的輸入端子，局部發送器，供給輸入到輸入端子的所述高頻信號及所述局部振蕩器的輸出的混頻器，連接所述混頻器的輸出的整合電路，連接所述整合電路的輸出的帶通濾波器，連接所述帶通濾波器的輸出的中頻放大器，以及供給所述中頻放大器的輸出的輸出端子；至少所述混頻器與所述整合電路與所述帶通濾波器與所述中頻放大器是以平衡電路構成的，同時以平衡線路連接，所述混頻器的輸出阻抗是高阻抗，所述整合電路，從所述帶通濾波器側看所述整合電路的阻抗、與從所述整合電路看所述帶通濾波器的阻抗相等。
13.一種電子調諧器，其特徵在於，包括輸入高頻信號的輸入端子，第1局部發送器，供給輸入到輸入端子的所述高頻信號及所述第1局部振蕩器的輸出的第1混頻器，連接所述第1混頻器的輸出的第1整合電路，連接所述第1整合電路的輸出的第1帶通濾波器，連接所述第1帶通濾波器的輸出的第1中頻放大器，第2局部發送器，與所述第1中頻放大器的輸出及所述第2局部振蕩器的輸出連接的第2混頻器，連接所述第2混頻器的輸出的第2整合電路，連接所述第2整合電路的輸出的第2帶通濾波器，連接所述第2帶通濾波器的輸出的第2中頻放大器，以及連接所述第2中頻放大器的輸出的輸出端子；至少所述第1混頻器與所述第1整合電路與所述第1帶通濾波器與所述第1中頻放大器，用平衡電路構成同時用平衡線路連接，所述第1混頻器的輸出阻抗是高阻抗，所述第1整合電路，從所述第1帶通濾波器側看所述第1整合電路的阻抗、與從所述第1整合電路看所述第1帶通濾波器的阻抗相等。
14.如權利要求13所述的電子調諧器，其特徵在於，所述第1帶通濾波器的通過頻率，大於在輸入所述輸入端子的所述高頻信號中作為接收對象的頻率範圍的最大頻率的2倍。
15.如權利要求14所述的電子調諧器，其特徵在於，所述第1帶通濾波器的通頻帶寬度，是在所述輸入端子輸入的所述高頻信號中作為接收對象的各頻道的頻帶寬度的5倍左右。
全文摘要
本發明揭示一種電子調諧器，包括輸入端子、供給該輸入端子的信號的混頻器、連接該混頻器的輸出的整合電路、連接該整合電路的輸出的帶通濾波器、連接該帶通濾波器的輸出的中頻放大器、以及供給該中頻放大器輸出的輸出端子。這些電路用平衡電路構成，同時用平衡線路連接，將混頻器的輸出設定為高阻抗。整合電路，從帶通濾波器看整合電路的阻抗與從整合電路看帶通濾波器的阻抗相等。因此能實現耗電低的電子調諧器。
文檔編號H04N5/44GK1435994SQ0310433
公開日2003年8月13日 申請日期2003年1月31日 優先權日2002年1月31日
發明者鈴木正教, 寺尾篤人, 淺山早苗 申請人:松下電器產業株式會社