JP2011087034A - 受信回路及び半導体装置 - Google Patents

Abstract

【課題】受信しようとする所望波に近接する周波数の干渉波を受信した場合にも離れた周波数の干渉波を受信した場合にも高い干渉波抑圧比が得られる受信回路及び受信回路が半導体基板上に形成された半導体装置を得る。
【解決手段】ＡＧＣループと、ＡＧＣループの後段に設けられアクティブフィルタを含むフィルタ群と、フィルタ群の中間ノードと出力ノードとの差電力を検出することにより所望波以外の所望波に近接する周波数の干渉波の存在を検出する差電力検出部と、差電力検出部が干渉波を検出したときにＡＧＣループの収束電力を抑える方向に切り替える切り替え回路と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、受信回路及び受信回路を半導体基板上に形成した半導体装置に関する。特に、ＡＧＣループとアクティブフィルタを備えた受信回路に関する。

受信信号を中間周波数信号に変換し、中間周波数（Ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ、以下、ＩＦと呼ぶ）に変換した受信信号に対して信号処理を行うスーパーヘテロダイン方式の受信回路が広く用いられている。この中間周波数の変換には、ミキサー回路が用いられ、ミキサー回路に入力する局部発振器（Ｌｏｃａｌ Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ、以下ＬＯと呼ぶ）信号と受信信号の周波数差が、中間周波数信号（ＩＦ信号：ミキサー回路出力信号）の周波数となる。

ここで中間周波数信号の周波数が一定と仮定すると、局部発振器の周波数を変更することで受信可能な受信信号周波数が変わることになり、受信したい信号の周波数を局部発振器の発振周波数で制御できることになる。一般に受信回路に入力する信号には、受信したい周波数の信号（所望波）と、不必要な周波数の信号（干渉波）が混在している。この中から所望波だけを中間周波数信号として出力するためには、所望波周波数と局部発振器の発振周波数との差が中間周波数信号の周波数となるように局部発振器の発振周波数を調整し、さらに、ミキサー出力回路出力信号に含まれる中間周波数信号の中から干渉波を抑制し、所望波のみを取り出すフィルタ回路が必要になる。

受信回路の干渉波抑圧に関する性能は干渉波抑圧比で表され、この数値が高いほど優れた受信機であると言える。一般に、所望波と干渉波の周波数差が小さくなると受信機の干渉波抑圧比は劣化する。このことを踏まえ、通信システムの干渉波抑圧比の規格は周波数差が小さい時には比較的小さく、周波数差が大きい時には大きい値に定められているのが普通である。一例として図２に各種ＴＶ放送での干渉波抑圧比規格を示す。図２の実線は、アメリカなどで採用されているＡＴＳＣ（Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍｓ Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ）の規格であり、破線は、欧州を中心に採用されているＤＶＢ−Ｔ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｉｄｅｏ Ｂｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇ−Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ）、Ｎｏｒｄｉｇの規格である。

図３は、従来の受信回路のブロック図である。入力端子ＩＮから入力した受信信号は、ＡＧＣ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｇａｉｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ）ループ１１０により一定の電力に増幅され、ミキサー回路ＭＩＸＥＲに入力する。ミキサー回路ＭＩＸＥＲでは、ＡＧＣループ１１０の出力信号が局部発振器ＬＯの発振する周波数と合成され、中間周波数信号に変換される。さらに、この中間周波数信号は、中間周波数低域通過フィルタＩＦＬＰＦにより、受信したい所望波に対して干渉波となる高周波が取り除かれ、所望の周波数信号が出力端子ＯＵＴから出力される。

ＡＧＣループ１１０は、入力端子ＩＮから入力した受信信号を増幅する高周波可変利得増幅器ＲＦＶＧＡと、高周波可変利得増幅器ＲＦＶＧＡの出力電力を検出して電圧信号として出力する電力検出器ＤＥＴと、基準電圧Ｖｒｅｆと電力検出器ＤＥＴの出力電圧との電圧差に基づいて、高周波可変利得増幅器ＲＦＶＧＡの利得を制御する差動増幅器ＤＩＦＦＡＭＰを備えている。ＡＧＣループは、全体として受信信号のレベルによって、高周波可変利得増幅器ＲＦＶＧＡの利得を自動的に制御し、ＡＧＣループの出力電力が一定の電力に収束するように動作する。

特許文献１には、妨害波の存在によって本来希望波にのみ応じるべきＡＧＣの感度抑制が過度に効き、希望波の受信を妨げることがないようにするＦＭ受信装置が記載されている。特許文献１では、ＦＭ検波器の出力とミキサーのＩＦ周波数との周波数の差を検出する帯域検出回路を設け、帯域検出回路が受信しようとする希望波の周波数帯域の近傍に妨害波を検出した場合は、帰還系に設けられたＡＧＣアンプの感度を最小にしてＲＦアンプの利得を上げるようにしている。特許文献１ではＡＧＣアンプが帰還系に設けられており、ＡＧＣアンブの出力によりレベル検出を行っているので、ＡＧＣアンプの感度を最小にすると、ＡＧＣループにおける入力系に対する出力系のゲイン、ＡＧＣループの収束電力は最大になる。

特許文献２には、混合回路（ミキサー）入力信号とフィルタの出力信号から２つのＡＧＣ電圧を生成し、電圧が大きい方をＡＧＣに用いることで、フィルタ帯域内とフィルタ帯域外に妨害波が存在した場合に、異なるＡＧＣ電圧を使用するＦＭ受信機のＡＧＣ回路が記載されている。

特許文献３には、フィルタ回路の出力や中間出力を用いてフィルタ回路に入力される信号全体のパワーと所望波や干渉波のレベルを検出し、フィルタ回路の次数、回路構成、内部パラメータを制御するフィルタ回路が記載されている。

特開平８−１１１６４８号公報 特開２００３−２１８７１１号公報 特開２００１−１６１２１号公報

以下の分析は本発明により与えられる。受信した周波数から所望波のみを取り出し、所望波に近接する周波数の干渉波を除去するためには、フィルタ回路の段数を増やし、フィルタ回路に急峻な減衰特性を持たせることが必要になる。しかし、フィルタ回路に急峻な減衰特性を持たせると遮断周波数付近でフィルタ回路内後段の増幅器が飽和していないにも係わらず、フィルタ回路内前段の増幅器が飽和し、フィルタ回路全体の耐入力特性が劣化する。

この耐入力特性が劣化する周波数帯が所望波に近接する干渉波の帯域と重なると干渉波抑圧比が劣化する。

本発明の１つの側面による受信回路は、ＡＧＣループと、前記ＡＧＣループの後段に設けられ、アクティブフィルタを含むフィルタ群と、前記フィルタ群の中間ノードと出力ノードとの差電力を検出することにより、所望波以外の前記所望波に近接する周波数の干渉波の存在を検出する差電力検出部と、前記差電力検出部が前記干渉波を検出したときに前記ＡＧＣループの収束電力を抑える方向に切り替える切り替え回路と、を備える。

また、本発明の他の側面による半導体装置は、上記受信回路が半導体基板上に形成されている。

本発明によれば、所望波に近接する周波数の干渉波の存在を検出した場合は、ＡＧＣループの収束電力を抑え、アクティブフィルタの飽和を防止することができ、所望波に近接しない周波数の干渉波の所在を検出した場合は、アクティブフィルタが飽和しない範囲でＡＧＣループの収束電力を高め、アクティブフィルタ出力のＳ／Ｎ比を向上させることができる。すなわち、干渉波の周波数によらず、常に高い干渉波抑圧比が得られる。

本発明の一実施例による受信回路の全体ブロック図である。 各種ＴＶ放送での干渉波抑圧比規格である。 従来の受信回路のブロック図である。 中間周波数低域通過フィルタの減衰特性と耐入力特性を示す図である。 ＡＧＣ収束電力と干渉波抑圧比との関係を示す図である。 中間周波数低域通過フィルタの減衰特性、耐入力特性と受信周波数との関係を示す図である。 従来技術におけるＡＧＣ収束電力と干渉波抑圧比との関係を示す図である。 中間周波数低域通過フィルタの一例を示すブロック図である。 一実施例において、（ａ）は中間周波数低域通過フィルタの入力ノードにおける信号の周波数と電力を示す図であり、（ｂ）は中間周波数低域通過フィルタの中間ノードにおける信号の周波数と電力を示す図であり、（ｃ）は中間周波数低域通過フィルタの出力ノードにおける信号の周波数と電力を示す図である。 一実施例における干渉波と干渉波抑圧比との関係を示す図である。 別な実施例による受信回路のブロック図である。 さらに別な実施例による受信回路のブロック図である。

実施の形態の説明に入る前に、発明が解決しようとする課題で述べた従来技術において、耐入力特性が劣化し、干渉波抑圧比が劣化する理由について、図面を用いてもう少し詳しく説明しておく。図４は、中間周波数低域通過フィルタ（ＩＦＬＰＦ）の減衰特性と耐入力特性を示す図である。また、図６には、所望波に対して、近接する周波数の干渉波である干渉波１の周波数帯域と、所望波から離れた周波数の干渉波である干渉波２の周波数を示す。以下、説明を簡単にするため、本明細書では、所望波に近接する周波数の干渉波を干渉波１と呼び、所望波から離れた周波数の干渉波を干渉波２と呼ぶことにする。図６に示すとおり、所望波を減衰させず、所望波に近接する干渉波１をカットするためには、フィルタ回路の減衰特性は急峻であることが要求される。アクティブフィルタの減衰特性を急峻にするためにはフィルタ回路の次数を上げる必要がある。すなわち、フィルタ回路を構成する抵抗、容量と増幅器を多段構成とし、段数を増やす必要がある。

また、アクティブフィルタの増幅器には能動素子が用いられるため、能動素子が飽和しない電力範囲でのみフィルタとしての機能を果たす。この飽和しない入力電力が高いほど出力でのＳ／Ｎ比を高く保つことができるため、高性能なフィルタと言える。この特性は耐入力特性と呼ばれ、フィルタの性能指標の一つである。

ところが、アクティブフィルタの段数を増やし減衰特性を急峻にしようとすると、フィルタの内部ノードでは、遮断周波数付近で高い増幅率を持つこととなり、増幅率が低い周波数に比べて耐入力特性が劣化する。この様子を図４、図６に中間周波数低域通過フィルタＩＦＬＰＦの耐入力特性として示す。この問題はアクティブフィルタ固有の問題であり、フィルタの減衰特性を急峻にするほど耐入力特性の劣化は大きくなる傾向にある。すなわち、遮断周波数付近の入力信号を与えた場合、フィルタ回路内後段の増幅器が飽和していないにも係わらず、フィルタ回路内前段の増幅器が飽和し、フィルタ回路全体の耐入力特性が劣化する。

図５に、ＡＧＣ収束電力と干渉波抑圧比との関係を示す図を示す。ＡＧＣループの出力電力であるＡＧＣ収束電力を上げるとミキサー回路ＭＩＸＥＲを介して中間周波数低域通過フィルタＩＦＬＰＦへの入力電力が上昇する。中間周波数低域通過フィルタＩＦＬＰＦへの入力電力を増加させると中間周波数低域通過フィルタＩＦＬＰＦの出力信号のＳ／Ｎ比を高く保つことができるので、干渉波抑圧比を向上させることができる。しかし、中間周波数低域通過フィルタＩＦＬＰＦへの入力電力を上げすぎると耐入力特性を超えてしまい中間周波数低域通過フィルタＩＦＬＰＦが飽和してしまうため、干渉波抑圧比が著しく劣化する。

上述したように干渉波の周波数が中間周波数低域通過フィルタＩＦＬＰＦの遮断周波数より高ければ（図６の干渉波２に相当）中間周波数低域通過フィルタＩＦＬＰＦの耐入力特性がフラットなところまでＡＧＣ収束電力を上げることができ、干渉波抑圧比を高くすることができる（図５の破線参照）。

しかし、干渉波の周波数が遮断周波数付近であれば（図６の干渉波１に相当）ＡＧＣ収束電力を干渉波２の場合と同様に設定すると中間周波数低域通過フィルタＩＦＬＰＦへの入力電力が耐入力特性を超えてしまうので干渉波抑圧比は著しく劣化する（図５の実線参照）。

すなわち、受信機の干渉波抑圧比を向上させるためには、中間周波数低域通過フィルタＩＦＬＰＦの減衰特性を急峻にし、干渉波の除去能力を向上させる必要がある。しかし、アクティブフィルタで急峻な減衰特性を実現させると遮断周波数付近での耐入力特性の劣化が大きくなるためＡＧＣ収束電力を下げる必要があり、干渉波抑圧比の低下につながる。すなわち、ＡＧＣ収束電力と干渉波抑圧比の関係は、干渉波２に対して干渉波抑圧比を向上させようとしてＡＧＣ収束電力を上げると干渉波１に対する干渉波抑圧比が劣化し、干渉波１に対する干渉波抑圧比を向上させるためにＡＧＣ収束電力を抑えると、干渉波２の干渉波抑圧比が向上できないというトレードオフの関係になる。

図７は、所望波と干渉波のチャンネル差及びＡＧＣ収束電力と干渉波抑圧比との関係を示す図である。図７の実線に対する破線で示すように所望波と干渉波とのチャンネル差が大きい場合には、ＡＧＣ収束電力を大きくすると干渉波抑圧比は向上する。しかし、所望波と干渉波とのチャンネル差が少ないときにＡＧＣ収束電力を大きくすると逆に干渉波抑圧比は劣化する。

次に本発明の実施形態の概要を説明する。なお、実施形態の概要の説明において引用する図面及び図面の符号は実施形態の一例として示すものであり、それにより本発明による実施形態のバリエーションを制限するものではない。

本発明の一実施形態の受信回路１００、１００Ａ、１００Ｂは、例えば、図１、図１１、図１２に示すように、ＡＧＣループ１０と、ＡＧＣループ１０の後段に設けられアクティブフィルタＩＦＬＰＦを含むフィルタ群２０、２０Ａと、フィルタ群２０、２０Ａの中間ノードと出力ノードとの差電力を検出することにより所望波以外の所望波に近接する周波数の干渉波の存在を検出する差電力検出部３０、３０Ａ、３０Ｂと、差電力検出部３０、３０Ａ、３０Ｂが干渉波を検出したときにＡＧＣループ１０の収束電力を抑える方向に切り替える切り替え回路ＳＷと、を備える。なお、ＡＧＣループは受信信号（入力端子ＩＮから入力される信号）のレベルによって、受信信号を増幅する増幅器（例えばＲＦＶＧＡ）の利得を自動的に制御し、出力電力が一定の電力に収束するようにした増幅器を含む負帰還ループである。

図１０に実線で示すように干渉波１の存在の有無によりＡＧＣ収束電力を切り替えることができるので、干渉波１を受信した場合はＡＧＣ収束電力を下げることで、干渉波１が含まれない場合にはＡＧＣ収束電力を上げることで、いずれの場合も良好な干渉波抑圧比が得られる。

また、例えば、図１、図１１、図１２に示すように、差電力検出部３０、３０Ａ、３０Ｂは、中間ノードの電力を検出しそれに応じた電圧を出力する中間ノード電力検出器ＤＥＴ２と、出力ノードの電力を検出しそれに応じた電圧を出力する出力ノード電力検出器ＤＥＴ３と、中間ノード電力検出器ＤＥＴ２の出力電圧と前記出力ノード電力検出器ＤＥＴ３の出力電圧との差電圧を求め切り替え回路ＳＷの切り替え制御信号を生成する差電圧検出部３１、３１Ａと、を備えるものとしてもよい。

さらに、フィルタ群２０は、複数段縦続接続されたアクティブフィルタＩＦＬＰＦを含んで構成されるものとしてもよい。アクティブフィルタＩＦＬＰＦの一例を図８に示す。

また、たとえば、図１１、図１２に示すように、フィルタ群２０Ａは、アクティブフィルタＩＦＬＰＦと、アクティブフィルタの後段に設けられたディジタルフィルタＤＦを含むものとしてもよい。さらに、一例として図１、図８に示すように中間ノードと出力ノードが、複数段従属接続されたアクティブフィルタＩＦＬＰＦの中間ノードＭＮ１、ＭＮ２と出力ノードＯＴ１、ＯＴ２であるものとしてもよい。

また、図１１に一例として示すように、中間ノードが、アクティブフィルタＩＦＬＰＦの中間ノードであり、出力ノードがディジタルフィルタＤＦの出力ノードであってもよい。さらに、図１２に一例として示すように、中間ノードと出力ノードが、ディジタルフィルタＤＦの中間ノードと出力ノードであってもよい。

また、例えば、図１、図８、図１１、図１２に示すようにアクティブフィルタＩＦＬＰＦがアクティブローパスフィルタであってもよい。

また、ＡＧＣループ１０の後段に受信周波数を中間周波数に変換する周波数変換器４０が設けられ、フィルタ群２０、２０Ａには中間周波数が入力信号として接続されているものとしてもよい。

さらに、本発明の一実施形態の半導体装置は、上記受信回路が半導体基板上に形成されている。

以上で概要の説明を終え、本発明の具体的な実施例について図面を参照して詳しく説明する。

図１は、本発明の実施例１による受信回路１００の全体ブロック図である。受信回路１００は、入力端子ＩＮから入力した受信信号を一定の電力に増幅するＡＧＣループ１０と、ＡＧＣループ１０により増幅した受信信号を中間周波数に変換する周波数変換器４０と、中間周波数から所望の周波数の信号を取り出すためのアクティブフィルタである中間周波数低域通過フィルタＩＦＬＰＦを含むフィルタ群２０と、フィルタ群の中間ノードと出力ノードとの差電力を検出し、ＡＧＣループ１０の収束電力を制御するための差電力検出部３０と、を備えている。

ＡＧＣループ１０は、基準電圧としてＶｒｅｆ１とＶｒｅｆ２の２つの基準電圧を備えている。基準電圧Ｖｒｅｆ１は、中間周波数低域通過フィルタＩＦＬＰＦの遮断周波数付近の耐入力特性が低い周波数帯域である所望波に近接する周波数に干渉波１が入ってきた場合に中間周波数低域通過フィルタＩＦＬＰＦが飽和しないようにＡＧＣループ１０の収束電力を抑えるための基準となる電圧である。また、基準電圧Ｖｒｅｆ２は、耐入力特性が低くなる周波数帯域以外に干渉波２が入ってきた場合にＡＧＣループ１０の収束電力を上げて中間周波数低域通過フィルタＩＦＬＰＦ出力の高いＳ／Ｎ比が得られるようにする基準となる電圧である。

また、ＡＧＣループ１０は、差動増幅器ＤＩＦＦＡＭＰの比較電圧となる基準電圧をＶｒｅｆ１とＶｒｅｆ２から差電力検出部３０の出力信号に基づいて選択する切り替え回路ＳＷを備えている。切り替え回路ＳＷは、干渉波１が入ってきた場合は、基準電圧Ｖｒｅｆ１を選択し、干渉波１がない場合は、基準電圧Ｖｒｅｆ２を選択する。基準電圧Ｖｒｅｆ１を選択すると、ＡＧＣループ１０の収束電力は低下し、基準電圧Ｖｒｅｆ２を選択するとＡＧＣループ１０の収束電力は増加する。ＡＧＣループ１０のその他の構成は、すでに従来の技術して説明した図３のＡＧＣループ１１０の構成と同一である。また、周波数変換器４０は、局部発振器ＬＯとミキサー回路ＭＩＸＥＲを含んで構成されるが、局部発振器ＬＯとミキサー回路ＭＩＸＥＲの構成と機能は、従来技術として説明した図３の局部発振器ＬＯとミキサー回路ＭＩＸＥＲと同一である。

フィルタ群２０は、アクティブフィルタである中間周波数低域通過フィルタＩＦＬＰＦを備えている。中間周波数低域通過フィルタＩＦＬＰＦの内部の回路構成の一例を図８に示す。図８に示すように、中間周波数低域通過フィルタＩＦＬＰＦは、５段に縦続接続された増幅器ＯＰ１〜ＯＰ５と、各段を構成する抵抗Ｒ１〜Ｒ２０、容量Ｃ１〜Ｃ１０により構成されている。中間周波数低域通過フィルタＩＦＬＰＦの入力ノードＩＮ１、ＩＮ２には、抵抗Ｒ１、Ｒ２を介して初段の増幅器ＯＰ１が接続され、最終段の増幅器ＯＰ５の出力信号は、出力ノードＯＴ１、ＯＴ２に接続される。また、３段目の増幅器ＯＰ３の出力信号は、中間ノードＭＮ１、ＭＮ２に接続されている。この中間周波数低域通過フィルタＩＦＬＰＦの入力ノードＩＮ１、ＩＮ２に干渉波１と所望波が入力しても５段トータルでは十分な減衰特性を有しているので、出力ノードＯＴ１、ＯＴ２からは、所望波のみをフィルタリングして出力することができる。

ただし、３段目の増幅器ＯＰ３の出力信号が接続される中間ノードＭＮ１、ＭＮ２では、図６の干渉波１のような所望波に近接する干渉波は除去しきれずに所望波に干渉波１が含まれる信号として出力される。一方、入力ノードＩＮ１、ＩＮ２に干渉波２が入力した場合は、中間ノードＭＮ１、ＭＮ２の段階で干渉波２が除去され、所望波のみが出力される。

中間周波数低域通過フィルタＩＦＬＰＦの中間ノードＭＮ１、ＭＮ２は、図１において、差電力検出部３０の中間ノード電力検出器ＤＥＴ２に、出力ノードＯＴ１、ＯＴ２は、受信回路１００全体の出力端子ＯＵＴと差電力検出部３０の出力ノード電力検出器ＤＥＴ３に接続される。なお、図８では、中間ノードＭＮ１、ＭＮ２、出力ノードＯＴ１、ＯＴ２からは１対の相補信号が出力されるものとして記載しているが、図１では、１対の相補信号は１本の信号として簡略化して記載している。

差電力検出部３０は、中間ノードの電力を検出しそれに応じた電圧を出力する中間ノード電力検出器ＤＥＴ２と、出力ノードの電力を検出し、それに応じた電圧を出力する出力ノード電力検出器ＤＥＴ３と、中間ノード電力検出器ＤＥＴ２の出力電圧と出力ノード電力検出器ＤＥＴ３の出力電圧との差電圧を求め切り替え回路ＳＷの切り替え制御信号を生成する差電圧検出部３１と、を備えている。

次に、実施例１の受信回路１００の動作について、図９を用いて説明する。図９は、中間周波数低域通過フィルタＩＦＬＰＦの入力ノード、中間ノード、出力ノードでの信号の周波数と電力を示す図である。図９（ａ）は中間周波数低域通過フィルタＩＦＬＰＦの入力ノードで観測される信号である。すなわち、図９（ａ）の信号は、受信回路１００の入力端子ＩＮから入力された信号をＡＧＣループ１０により増幅し、周波数変換器４０により中間周波数に変換されて中間周波数低域通過フィルタＩＦＬＰＦに入力される信号である。この入力信号には、所望波の他に、干渉波１と干渉波２が含まれているものとする。また、干渉波１、干渉波２の電力は所望波より大きいものとする。また、参考のため、波線で、中間周波数低域通過フィルタＩＦＬＰＦの中間ノードと出力ノードとの減衰特性を示す。すなわち、出力ノードでは、干渉波１、干渉波２は除去されるが、中間ノードでは、干渉波２は除去されるが、干渉波１は完全には除去されないことがわかる。

図９（ｂ）は、中間ノードで観測される信号の周波数と電力を示す図である。中間ノードでは、干渉波２はすでに除去されているが、干渉波１は一部除去されないで残っている。

図９（ｃ）は、中間周波数低域通過フィルタＩＦＬＰＦの出力ノードにおいて観測される信号の周波数と電力を示す図である。出力ノードでは、干渉波１が完全に除去され、出力ノードから出力される信号は、所望波のみである。すなわち、中間ノードでは、干渉波１は残っているが、干渉波２は完全に除去されている。また、出力ノードでは、干渉波１、干渉波２は共に完全に除去されているが、所望波は残っている。したがって、中間ノードの電力から出力ノードの電力を減算すれば、中間周波数低域通過フィルタＩＦＬＰＦに入力される信号に干渉波１が含まれているか否かが確認できることになる。この様にして差電力検出部３０では、中間周波数低域通過フィルタの中間ノードと出力ノードの電力から中間周波数低域通過フィルタＩＦＬＰＦの入力信号に干渉波１が含まれているか否かを知ることができる。

ＡＧＣループ１０は、中間周波数低域通過フィルタＩＦＬＰＦに入力する信号に干渉波１が含まれているときは、中間周波数低域通過フィルタＩＦＬＰＦの耐入力特性が低くなるので、ＡＧＣループの収束電力を下げて、中間周波数低域通過フィルタＩＦＬＰＦが飽和しないようにする。

一方、中間周波数低域通過フィルタＩＦＬＰＦに入力する信号に干渉波１が含まれてない場合は、中間周波数低域通過フィルタＩＦＬＰＦの耐入力特性が低くならないので、ＡＧＣループの収束電力を上げて、受信回路１００の出力信号のＳ／Ｎ比を上げることができる。

この結果、図１０に示すように、干渉波１を受信した場合と、干渉波１が含まれない場合と、によってＡＧＣ収束電力を変え、干渉波が干渉波１であるか干渉波２であるかに係わらず、いずれの場合も干渉波抑圧比が最大になるようにＡＧＣ収束電力を切り替えることができる。

なお、上述した実施例１の受信回路１００は、半導体基板の上に半導体集積回路として形成することができる。

図１１に実施例２の受信回路１００Ｂのブロック図を示す。図１１の説明において、図１の受信回路１００とほぼ構成が同一で機能も同一であるブロックは図１と同一の符号を記載し、詳細な説明は省略する。実施例２の受信回路１００Ｂは、中間周波数低域通過フィルタＩＦＬＰＦの後段にＡＤ変換器ＡＤＣ１とディジタルフィルタＤＦを設けている。実施例２では、アクティブフィルタである中間周波数低域通過フィルタＩＦＬＰＦとその後段に設けたディジタルフィルタＤＦでフィルタ群２０Ａを構成している。実施例２では、ディジタルフィルタＤＦ、出力ノード電力検出器ＤＥＴ３、差電圧検出部３１Ａはディジタル回路で構成される。

実施例２の基本的な動作は実施例１と同一である。中間周波数低域通過フィルタＩＦＬＰＦの受信信号に干渉波１が含まれる場合、中間ノード電力検出器ＤＥＴ２の出力電圧が、出力ノード電力検出器ＤＥＴ３の出力電圧よりも大きくなる。従って、差電圧検出部３１Ａがハイレベルを出力し、切り替え回路ＳＷは基準電圧Ｖｒｅｆ１を選択する。中間周波数低域通過フィルタＩＦＬＰＦの受信信号に干渉波１が含まれていない場合は、中間ノード電力検出器ＤＥＴ２、出力ノード電力検出器ＤＥＴ３の出力電圧がほぼ等しくなるので、差電圧検出部３１Ａはロウレベルを出力し、切り替え回路ＳＷは基準電圧Ｖｒｅｆ２を選択する。基準電圧Ｖｒｅｆ２は基準電圧Ｖｒｅｆ１よりも高い電圧に設定されているので、基準電圧Ｖｒｅｆ１を選択した場合より、ＡＧＣループの収束電力は増加し、Ｓ／Ｎ比が向上することによって干渉波抑圧比の向上も図れることになる。

また、実施例２では、干渉波を除去する役割の一部をディジタルフィルタＤＦが担うが、このディジタルフィルタＤＦはアクティブフィルタではないため、耐入力特性の劣化は生じない。アクティブフィルタで構成されるブロックは中間周波数低域通過フィルタＩＦＬＰＦのみである。

実施例１では、干渉波１の存在を検出する、中間周波数低域通過フィルタＩＦＬＰＦの中間ノード、中間ノード電力検出器ＤＥＴ２、出力ノード電力検出器ＤＥＴ３が全てアナログ回路で構成される。従って、受信回路１００を半導体基板の上に集積回路として形成する場合に、半導体の製造バラツキによる中間周波数低域通過フィルタＩＦＬＰＦの減衰特性のバラツキ、中間ノード電力検出器ＤＥＴ２、出力ノード電力検出器ＤＥＴ３の電力−電圧変換特性のバラツキが生じる。このことは、干渉波１の検出電力範囲が変動することを意味し、目的の機能を安定的に果たすためには、各アナログ回路への要求特性が過剰となる場合がある。

これに対して実施例２では、干渉波１の存在を検出するブロックのうち出力ノード電力検出器ＤＥＴ３がディジタル化されているため、半導体の製造バラツキの影響を軽減できる。また、出力ノード電力検出器ＤＥＴ３に入力される信号はディジタルフィルタＤＦを通っており、より正確な所望波電力の検出が可能となる。以上の違いより、干渉波１の検出電力範囲が実施例１に比べてさらに安定する。従って、「干渉波周波数に応じた干渉波抑圧比の実現」をより安定に行うことが可能となる。また、出力ノード電力検出器ＤＥＴ３をディジタル化することにより、レイアウト面積の削減も可能となる。なお、中間周波数低域通過フィルタＩＦＬＰＦの特性によっては、上記実施例２の構成から、ディジタルフィルタＤＦを省略した構成でも同様の動作・効果が実現される。

図１２は、実施例３による受信回路のブロック図である。実施例３では、図１１に示す実施例２から更に中間ノード電力検出部ＤＥＴ２をディジタル回路で構成し、ディジタルフィルタＤＦの中間ノードの電力を検出するように接続を変更している。この場合、中間周波数低域通過フィルタＩＦＬＰＦの減衰特性を実施例１、２よりも緩く設定することができる。中間周波数低域通過フィルタＩＦＬＰＦの減衰特性がゆるいため、所望波に加え、ある程度減衰するものの、干渉波１も中間周波数低域通過フィルタＩＦＬＰＦ出力に現れるようになり、ディジタルフィルタＤＦの入力ノードでは干渉波１の情報が残っている。よって、ディジタルフィルタＤＦの中間ノードと出力ノードのレベルを中間ノード電力検出器ＤＥＴ２、出力ノード電力検出器ＤＥＴ３で検出することで、干渉波１の有無による中間ノードと、出力ノードとの電力の違いを検出することが可能となり、実施例１、２と同様の動作が実現できる。なおディジタルフィルタＤＦの特性によっては、本実施例の構成に、中間ノードの電力検出用と、出力ノードの電力検出器用に専用のディジタルフィルタを追加した構成でも同様の動作・効果が実現される。

実施例３によれば、中間周波数低域通過フィルタＩＦＬＰＦはアクティブフィルタで構成されるが、前述の通り減衰特性は実施例１、２よりも緩く設定することができる。そのため、中間周波数低域通過フィルタＩＦＬＰＦの遮断周波数付近での耐入力特性の劣化が少なくなり、ＡＧＣ収束電力を高く設定でき、ＩＦＰＬＦ出力でのＳ／Ｎ比が向上し、受信機全体の干渉波抑圧比の向上が図れることになる。なお、アクティブフィルタで構成される中間周波数低域通過フィルタＩＦＬＰＦで不足する減衰特性は、ディジタルフィルタＤＦで補うことができる。

また、干渉波１の存在を検出するブロックが全てディジタル化されているため、半導体基板の上に受信回路１００Ｂを半導体集積回路として形成する場合に、半導体の製造バラツキの影響を軽減でき、干渉波１の検出電力範囲をより安定させることが可能となる。加えて中間ノード電力検出部ＤＥＴ２、出力ノード電力検出部ＤＥＴ３をディジタル信号処理回路で実現することにより、レイアウト面積の削減も可能となる。

なお、上記実施例１乃至３では、アクティブフィルタが所望波の周波数に対して高周波の干渉波をカットする低域通過フィルタである場合について説明したが、アクティブフィルタが特定の周波数帯域のみを通過させる帯域通過フィルタである場合や、所望波より低周波数の信号をカットする高域通過フィルタ等であっても本発明は有効であり、アクティブフィルタは、低域通過フィルタに限られるものではない。

また、実施例１乃至３では、アクティブフィルタの前段に周波数変換器を設け、アクティブフィルタに入力する周波数を中間周波数に変換してからアクティブフィルタに入力しているが、所望波の周波数帯域や受信回路の用途によっては、かならずしも、中間周波数に変換する必要はなく、たとえば、ＡＧＣループの出力信号が直接アクティブフィルタに入力されるものとしてもよい。

以上、実施例について説明したが、本発明は上記実施例の構成にのみ制限されるものでなく、本発明の範囲内で当業者であればなし得るであろう各種変形、修正を含むことは勿論である。

１０：ＡＧＣループ
２０、２０Ａ：フィルタ群
３０、３０Ａ、３０Ｂ：差電力検出部
３１、３１Ａ：差電圧検出部
４０：周波数変換器
１００、１００Ａ、１００Ｂ：受信回路
ＡＤＣ、ＡＤＣ１、ＡＤＣ２：ＡＤ変換器
Ｃ１〜Ｃ１０：容量
ＤＥＴ、ＤＥＴ１：電力検出器
ＤＥＴ２：中間ノード電力検出器
ＤＥＴ３：出力ノード電力検出器
ＤＦ：ディジタルフィルタ
ＤＩＦＦＡＭＰ：差動増幅器
ＩＦＬＰＦ：中間周波数低域通過フィルタ
ＩＮ：入力端子
ＩＮ１、ＩＮ２：入力ノード
ＬＯ：局部発振器
ＭＩＸＥＲ：ミキサー回路
ＭＮ１、ＭＮ２：中間ノード
ＯＰ１〜ＯＰ５：増幅器
ＯＵＴ：出力端子
ＯＴ１、ＯＴ２：出力ノード
Ｒ１〜Ｒ２０：抵抗
ＲＦＶＧＡ：高周波利得増幅器
ＳＷ：切り替え回路
Ｖｒｅｆ、Ｖｒｅｆ１、Ｖｒｅｆ２：基準電圧

Claims (10)

1. ＡＧＣループと、
   前記ＡＧＣループの後段に設けられ、アクティブフィルタを含むフィルタ群と、
   前記フィルタ群の中間ノードと出力ノードとの差電力を検出することにより、所望波以外の前記所望波に近接する周波数の干渉波の存在を検出する差電力検出部と、
   前記差電力検出部が前記干渉波を検出したときに前記ＡＧＣループの収束電力を抑える方向に切り替える切り替え回路と、
   を備えることを特徴とする受信回路。
2. 前記差電力検出部は、
   前記中間ノードの電力を検出し、それに応じた電圧を出力する中間ノード電力検出器と、
   前記出力ノードの電力を検出し、それに応じた電圧を出力する出力ノード電力検出器と、
   前記中間ノード電力検出器の出力電圧と前記出力ノード電力検出器の出力電圧との差電圧を求め前記切り替え回路の切り替え制御信号を生成する差電圧検出部と、
   を備えることを特徴とする請求項１記載の受信回路。
3. 前記フィルタ群は、複数段縦続接続されたアクティブフィルタを含んで構成されていることを特徴とする請求項１又は２記載の受信回路。
4. 前記フィルタ群は、アクティブフィルタと、前記アクティブフィルタの後段に設けられたディジタルフィルタを含むことを特徴とする請求項１乃至３いずれか１項記載の受信回路。
5. 前記中間ノードと出力ノードが、前記複数段従属接続されたアクティブフィルタの中間ノードと出力ノードであることを特徴とする請求項３記載の受信回路。
6. 前記中間ノードが、前記アクティブフィルタの中間ノードであり、前記出力ノードが前記ディジタルフィルタの出力ノードであることを特徴とする請求項４記載の受信回路。
7. 前記中間ノードと出力ノードが、前記ディジタルフィルタの中間ノードと出力ノードであることを特徴とする請求項４記載の受信回路。
8. 前記アクティブフィルタがアクティブローパスフィルタであることを特徴とする請求項１乃至７いずれか１項記載の受信回路。
9. 前記ＡＧＣループの後段に受信周波数を中間周波数に変換する周波数変換器が設けられ、前記フィルタ群には前記中間周波数が入力信号として接続されていることを特徴とする請求項１乃至８いずれか１項記載の受信回路。
10. 前記請求項１乃至９いずれか１項記載の受信回路が半導体基板上に形成されていることを特徴とする半導体装置。

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