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【発明の名称】 受信システム
【発明者】 【氏名】島田 義一
【住所又は居所】京都市右京区西院溝崎町２１番地 ローム株式会社内

【氏名】蘆田 浩行
【住所又は居所】京都市右京区西院溝崎町２１番地 ローム株式会社内
【要約】 【課題】３次入力インターセプトポイントを大きくすることができるバンドパスフィルタ回路を用いた受信システムを提供する。

【解決手段】ローパスフィルタ４と、ローパスフィルタ４の出力信号を入力するバンドパスフィルタ１’と、から成り、バンドパスフィルタ１’の高域遮断周波数を低域遮断周波数で除した値が２未満であり、バンドパスフィルタ１’の中心周波数が略１〜３ＭＨｚの範囲内であり、ローパスフィルタ４の遮断周波数がバンドパスフィルタ１’の中心周波数より大きくなるように構成したバンドパスフィルタ回路１０をミキサ（図示せず）の次段に設けた受信システム（図示せず）。
【特許請求の範囲】
【請求項１】高周波信号を受信するアンテナと、該アンテナから送出される高周波信号を増幅する増幅器と、局部発振信号を送出する局部発振器と、前記増幅器の出力信号と前記局部発振信号を混合して中間周波信号を生成するミキサと、前記ミキサの出力信号から不要な周波数成分を除去するバンドパスフィルタ回路と、を備えた受信システムであって、前記バンドパスフィルタ回路が、前記ミキサの出力信号を入力するローパスフィルタと、該ローパスフィルタの出力信号を入力するバンドパスフィルタと、から成り、前記バンドパスフィルタの高域遮断周波数を低域遮断周波数で除した値が２未満であり、前記バンドパスフィルタの中心周波数が略１〜３ＭＨｚの範囲内であり、前記ローパスフィルタの遮断周波数が前記バンドパスフィルタの中心周波数より大きいことを特徴とする受信システム。
【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、受信システムに関するものである。特に、ＩＦ信号が略１〜３ＭＨｚの範囲内であってミキサの次段にバンドパスフィルタ回路が設けられるスーパーへテロダイン型の受信システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】スーパーヘテロダイン型受信装置では、受信ＲＦ信号をダウンコンバートしてＩＦ信号を出力するミキサの次段にバンドパスフィルタが設けられる。このバンドパスフィルタによって、ＩＦ信号から不要な周波数成分を除去することができる。
【０００３】ＩＦ信号が略１〜３ＭＨｚの範囲内であるスーパーヘテロダイン型受信装置では、ＩＦ信号から不要な周波数成分を除去するバンドパスフィルタの集積化を図るため、一般的に図４に示すような演算トランスコンダクタンス増幅器を用いたバンドパスフィルタ（以下、ｇｍバンドパスフィルタという）をＩＦ信号から不要な周波数成分を除去するバンドパスフィルタに用いている。
【０００４】図４に示すｇｍバンドパスフィルタ回路の構成について説明する。ｇｍバンドパスフィルタ１は、入力端子２と、出力端子３と、コンデンサＣ２〜Ｃ５と、インダクタＬ１〜Ｌ４と、抵抗Ｒ２とから成る。入力端子２はフローティングインダクタＬ１の一端に接続される。フローティングインダクタＬ１の他端はコンデンサＣ２の一端に接続される。コンデンサＣ２の他端は、コンデンサＣ３の一端、片側接地インダクタＬ２、及びフローティングインダクタＬ３の一端に接続される。そして、コンデンサＣ３の他端は接地され、フローティングインダクタＬ３の他端はコンデンサＣ４の一端に接続される。コンデンサＣ４の他端は、コンデンサＣ５の一端、片側接地インダクタＬ４、片側接地抵抗Ｒ２、及び出力端子３に接続される。コンデンサＣ５の他端は接地される。
【０００５】そして、フローティングインダクタＬ１、Ｌ３は図６（ａ）に示すコンデンサ及び演算トランスコンダクタンス増幅器から成る等価インダクタ回路で構成される。また、片側接地インダクタＬ２、Ｌ４は図６（ｂ）に示すコンデンサ及び演算トランスコンダクタンス増幅器から成る等価インダクタ回路で構成される。また、片側接地抵抗Ｒ２は図６（ｃ）に示す演算トランスコンダクタンス増幅器から成る等価抵抗回路で構成される。
【０００６】これに対して、ＩＦ信号が略１００〜２００ＭＨｚの範囲内であるスーパーヘテロダイン型受信装置では、ＩＦ信号から不要な周波数成分を除去するバンドパスフィルタの次数を高くしなければならないので、一般的にｇｍバンドパスフィルタではなくＳＡＷフィルタなどをＩＦ信号から不要な周波数成分を除去するバンドパスフィルタに用いている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】図４に示すｇｍバンドパスフィルタ１は、インダクタＬ１〜Ｌ４を演算トランスコンダクタンス増幅器を用いた等価インダクタ回路で構成するので、集積化を図ることができる。しかしながら、ｇｍバンドパスフィルタ１は演算トランスコンダクタンス増幅器内に能動素子（トランジスタ）を備えているので、ｇｍバンドパスフィルタ１の入出力特性にひずみが生じる。このひずみによって、相互変調が発生してしまうという問題があった。
【０００８】一般に、ひずみの程度を示す指標として３次入力インターセプトポイントがよく用いられる。そこで、ｇｍバンドパスフィルタ１のひずみ特性を示す図５を参照して、３次入力インターセプトポイントについて説明する。３次インターセプトポイントＩＰ３’は、入力信号に対する目的信号（ｇｍバンドパスフィルタ１の中心周波数の信号）出力７の直線分を延長した線と入力信号に対する３次相互変調ひずみ出力８の直線部分を延長した線との交点である。そして、３次入力インターセプトポイントＩＩＰ３’は、３次インターセプトポイントＩＰ３’における入力信号レベルである。
【０００９】なお、３次相互変調ひずみ出力８は、５ＭＨｚと８ＭＨｚとの２つの信号を同一レベルでｇｍバンドパスフィルタ１に入力し、出力信号に生じる３次相互変調ひずみのレベル、すなわち２（＝２×５−８）ＭＨｚの信号レベル及び１１（＝２×８−５）ＭＨｚの信号レベルを測定する方法（ツートーン測定）によって求められている。
【００１０】３次入力インターセプトポイントＩＩＰ３’が大きいほど、ｇｍバンドパスフィルタ１は妨害波の影響をうけにくい。しかし、ｇｍバンドパスフィルタ１では３次入力インターセプトポイントＩＩＰ３’が−２ｄＢｍであり、３次入力インターセプトポイントＩＩＰ３’の値が小さすぎるという問題があった。そして、回路定数を調整しても３次入力インターセプトポイントＩＩＰ３’の値の改善は見込めなかった。
【００１１】本発明は、上記の問題点に鑑み、３次入力インターセプトポイントを大きくすることができるバンドパスフィルタ回路及びこれを用いた受信システムを提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するために、本発明に係る受信システムにおいては、高周波信号を受信するアンテナと、該アンテナから送出される高周波信号を増幅する増幅器と、局部発振信号を送出する局部発振器と、前記増幅器の出力信号と前記局部発振信号を混合して中間周波信号を生成するミキサと、前記ミキサの出力信号から不要な周波数成分を除去するバンドパスフィルタ回路と、を備え、前記バンドパスフィルタ回路が、前記ミキサの出力信号を入力するローパスフィルタと、該ローパスフィルタの出力信号を入力するバンドパスフィルタと、から成り、前記バンドパスフィルタの高域遮断周波数を低域遮断周波数で除した値が２未満であり、前記バンドパスフィルタの中心周波数が略１〜３ＭＨｚの範囲内であり、前記ローパスフィルタの遮断周波数が前記バンドパスフィルタの中心周波数より大きい構成とする。また、上記目的を達成するために、本発明に係るバンドパスフィルタ回路においては、ローパスフィルタと、該ローパスフィルタの出力信号を入力するバンドパスフィルタと、から成り、前記バンドパスフィルタの高域遮断周波数を低域遮断周波数で除した値が２未満であり、前記バンドパスフィルタの中心周波数が略１〜３ＭＨｚの範囲内であり、前記ローパスフィルタの遮断周波数が前記バンドパスフィルタの中心周波数より大きい構成とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。以下、本発明に係るバンドパスフィルタ回路を用いた受信装置（例えば、携帯電話機やパソコン、ＡＶ機器等のＢｌｕｅｔｏｏｔｈ応用装置）について説明する。
【００１４】まず、本発明に係るバンドパスフィルタ回路を備える受信装置の構成について図３を参照して説明する。アンテナ１１によって受信された高周波信号がバンドパスフィルタ回路１２に入力され、バンドパスフィルタ回路１２によって不要な周波数成分が除去される。そして、不要な周波数成分が除去された高周波信号がローノイズアンプ１３に入力され、ローノイズアンプ１３で増幅されたのち、ミキサ１４で発振器１５から送出される局部発振信号とミキシングされ、２ＭＨｚのＩＦ信号にダウンコンバートされる。このＩＦ信号は、本発明に係るバンドパスフィルタ回路１０によって不要な周波数成分が除去され、増幅器１６で増幅されたのち復調回路１７に送られ、復調回路１７で受信信号に復調される。Ａ／Ｄ変換回路１８はアナログ信号である受信信号をディジタル信号に変換して出力端子１９に送出する。
【００１５】ＩＦ信号の周波数が２ＭＨｚであるので、本発明に係るバンドパスフィルタ回路１０の中心周波数を２ＭＨｚに設定する。このように中心周波数の設定を１〜３ＭＨｚの範囲内にすることによって、本発明に係るバンドパスフィルタ回路１０の次数を小さくすることができ、本発明に係るバンドパスフィルタ回路１０の低コスト化を図ることができる。
【００１６】次に、図１に示す本発明に係るバンドパスフィルタ回路の構成について説明する。なお、図３及び図４と同一の部分には同一の符号を付し説明を省略する。本発明に係るバンドパスフィルタ回路１０は、図４に示す従来のｇｍバンドパスフィルタ１にローパスフィルタ４を設けた構成である。
【００１７】ローパスフィルタ４は、抵抗Ｒ１及びコンデンサＣ１から成る。抵抗Ｒ１の一端が入力端子２に接続され、抵抗Ｒ１の他端がコンデンサＣ１の一端及びインダクタＬ１の一端に接続される。コンデンサＣ１の他端は接地される。
【００１８】なお、本実施形態では、ローパスフィルタ４の遮断周波数が３．１８ＭＨｚになるように、ローパスフィルタ４の回路定数を設定している。また、本実施形態では、バンドパスフィルタ部１’の低域遮断周波数が１．６ＭＨｚ、高域遮断周波数が２．４ＭＨｚ、中心周波数が２ＭＨｚになるように、バンドパスフィルタ部１’の回路定数、すなわち演算トランスコンダクタンス増幅器のコンダクタンス値及びコンデンサの静電容量値を設定している。このように、ローパスフィルタ４の遮断周波数をバンドパスフィルタ部１’の中心周波数より大きくすることにより、ローパスフィルタ４が目的信号（本発明に係るバンドパスフィルタ回路１０の中心周波数の信号）である２ＭＨｚの信号を減衰することがないようにしている。
【００１９】次に、本発明に係るバンドパスフィルタ回路１０のひずみ特性を示す図２を参照して、本発明に係るバンドパスフィルタ回路１０の３次入力インターセプトポイントについて説明する。
【００２０】３次相互変調ひずみ出力６は、５ＭＨｚと８ＭＨｚとの２つの信号を同一レベルで入力端子２に入力し、出力端子３から出力される出力信号に生じる３次相互変調ひずみのレベル、すなわち２（＝２×５−８）ＭＨｚの信号レベル及び１１（＝２×８−５）ＭＨｚの信号レベルを測定する方法（ツートーン測定）によって求められている。本発明に係るバンドパスフィルタ回路１０では、ローパスフィルタ４によって５ＭＨｚと８ＭＨｚとの２つの信号が減衰するので、この２つの信号の相互変調によって発生する３次相互変調ひずみのレベルが小さくなる。したがって、本発明に係るバンドパスフィルタ回路１０における３次相互変調ひずみ出力６は、従来のｇｍバンドパスフィルタ１における３次相互変調ひずみ出力８（図５参照）に比べて小さくなる。
【００２１】また、上述したようにローパスフィルタ４が目的信号である２ＭＨｚの信号を減衰することがないように、ローパスフィルタ４の遮断周波数をバンドパスフィルタ部１’の中心周波数より大きくしているので、本発明に係るバンドパスフィルタ回路１０における目的信号出力５の直線部分は従来のｇｍバンドパスフィルタ１における目的信号出力７（図５参照）の直線部分と同一になる。
【００２２】したがって、本発明に係るバンドパスフィルタ回路１０の３次入力インターセプトポイントＩＩＰ３は、従来のｇｍバンドパスフィルタ１の３次入力インターセプトポイントＩＩＰ３’よりも大きくなる。ちなみに、本発明に係るバンドパスフィルタ回路１０の３次入力インターセプトポイントＩＩＰ３の値は１３ｄＢｍであり、従来のｇｍバンドパスフィルタ１の３次入力インターセプトポイントＩＩＰ３’の値は−２ｄＢｍである。
【００２３】
【発明の効果】本発明によると、受信システムのバンドパスフィルタ回路が、ローパスフィルタと、該ローパスフィルタの出力信号を入力するバンドパスフィルタと、から成るので、ツートーン測定において前記ローパスフィルタの遮断周波数より周波数の大きい信号を入力する場合、３次インターセプトポイントを大きくすることができる。また、前記ローパスフィルタの遮断周波数より周波数の大きい不要波は前記ローパスフィルタによって除去できるので、前記ローパスフィルタの遮断周波数より周波数の大きい不要波による３次相互変調ひずみは低減することができる。
【００２４】また、本発明によると、前記バンドパスフィルタの高域遮断周波数を低域遮断周波数で除した値が２未満であるので、前記バンドパスフィルタによって除去可能な不要波の周波数範囲を大きくすることができる。
【００２５】また、本発明によると、前記バンドパスフィルタの中心周波数が略１〜３ＭＨｚの範囲内であるので、前記バンドパスフィルタの次数を小さくすることができる。これにより、バンドパスフィルタ回路の低コスト化を図ることができる。
【００２６】また、本発明によると、前記ローパスフィルタの遮断周波数を前記バンドパスフィルタの中心周波数より大きくするので、目的信号（前記バンドパスフィルタの中心周波数の信号）が前記ローパスフィルタで減衰することがない。
【出願人】 【識別番号】０００１１６０２４
【氏名又は名称】ローム株式会社
【住所又は居所】京都府京都市右京区西院溝崎町２１番地
【出願日】 平成１３年１２月６日（２００１．１２．６）
【代理人】 【識別番号】１０００８５５０１
【弁理士】
【氏名又は名称】佐野 静夫
【公開番号】 特開２００３−１７４３７８（Ｐ２００３−１７４３７８Ａ）
【公開日】 平成１５年６月２０日（２００３．６．２０）
【出願番号】 特願２００１−３７２１１０（Ｐ２００１−３７２１１０）