專利名稱：衛(wèi)星廣播接收機(jī)的低噪聲變頻器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及低噪聲變頻器，特別涉及衛(wèi)星廣播接收機(jī)的低噪聲變頻器。
背景技術(shù)：
圖8是表示代表性的衛(wèi)星廣播接收系統(tǒng)的圖。
參照?qǐng)D8,低噪聲變頻器(LNB :low noise block down converter低噪聲降 頻器)102安裝于天線101。天線101對(duì)來(lái)自廣播衛(wèi)星110的12GHz頻帶(11. 716Hz 12. OlGHz)的頻率的信號(hào)進(jìn)行接收。
低噪聲變頻器102將來(lái)自廣播衛(wèi)星110的微弱電波進(jìn)行頻率轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換為IGHz頻 帶的IF信號(hào)，且對(duì)低噪聲進(jìn)行放大，并提供給接下去連接的所謂的STB(SetTopBc)X :機(jī)頂盒 (調(diào)諧器))104。向STB (調(diào)諧器)104提供因低噪聲變頻器102的作用而產(chǎn)生的信號(hào)，該信 號(hào)為低噪聲且具有足夠的電平。STB(調(diào)諧器)104利用內(nèi)部電路對(duì)由同軸電纜103提供的 IF信號(hào)進(jìn)行處理，并提供給電視機(jī)105。
圖9是表示一般的低噪聲變頻器的電路的一個(gè)例子的框圖。
參照?qǐng)D9，12GHz頻帶的到達(dá)信號(hào)由饋源喇叭(波導(dǎo)管)202內(nèi)的天線探測(cè)器213 進(jìn)行接收，之后，由LNA (Low Noise Amplif ier :低噪聲放大器)204對(duì)低噪聲進(jìn)行放大，之 后，通過(guò)帶通濾波器(Band Pass Filter) 206,該帶通濾波器206具有以下作用，即，使所希 望的頻帶通過(guò)，去除鏡像頻帶的信號(hào)。之后，對(duì)于通過(guò)了帶通濾波器206的信號(hào)，利用混合 電路(Mixer) 208而與來(lái)自本地振蕩器218的10. 678GHz的本地振蕩信號(hào)相混合，以進(jìn)行頻 率轉(zhuǎn)換，來(lái)轉(zhuǎn)換為IGHz頻帶的中間信號(hào)即IF(Intermediate Frequency :中頻)信號(hào)。
混合電路208的輸出在中頻放大器210被放大，以獲得適當(dāng)?shù)脑肼曁匦院驮鲆嫣?性，通過(guò)電容器212傳遞到端子P1。另外，低噪聲變頻器中設(shè)置有電源電路220，該電源電 路220通過(guò)電感器214來(lái)接收直流電壓，并將必要的電源電流、偏置電壓提供給LNA204、本 地振蕩器218、及中頻放大器210。為了防止IF信號(hào)進(jìn)入電源系統(tǒng)，在連接端子Pl和電源 電路220的節(jié)點(diǎn)上連接電感器214及電容器216。
某一種低噪聲變頻器也被稱為通用LNB，對(duì)于來(lái)自廣播衛(wèi)星的頻率不同的兩個(gè)頻 帶的到達(dá)信號(hào)，利用頻率不同的兩種本地振蕩器來(lái)進(jìn)行頻率轉(zhuǎn)換，并對(duì)其進(jìn)行切換使用，還 通過(guò)切換LNA第一級(jí)元件來(lái)接收到達(dá)信號(hào)的兩種偏振波(水平偏振波(H偏振波)、垂直偏 振波(V偏振波))。
圖10是表示通用低噪聲變頻器的電路的一個(gè)例子的框圖。
參照?qǐng)D10，通用低噪聲變頻器包括饋源喇叭202# ;選擇性地對(duì)來(lái)自饋源喇叭 202#的V偏振波信號(hào)及H偏振波信號(hào)進(jìn)行放大的LNA204# ;對(duì)LNA204#的輸出進(jìn)行頻帶限 制的帶通濾波器206 ;本地振蕩器218A、218B ;混合電路208，該混合電路208將由本地振蕩 器218A、218B提供的本地振蕩信號(hào)與帶通濾波器206的輸出進(jìn)行混合而轉(zhuǎn)換為中頻；中頻 放大器210，該中頻放大器210對(duì)混合電路208的輸出進(jìn)行放大；以及電容器212，該電容器 212與中頻放大器210的輸出和端子Pl之間耦合。
另外，通用低噪聲變頻器還包含電感器214，該電感器用于傳送直流電壓；以及 電源電路220#，該電源電路220#通過(guò)電感器214獲得直流電壓，并向LNA204#及本地振蕩 器218A、218B以及中頻放大器21進(jìn)行O供電。此外，為了防止IF信號(hào)進(jìn)入電源系統(tǒng)，在連 接端子Pl和電源電路220#的節(jié)點(diǎn)上連接電感器214及電容器216。
LNA204#包括對(duì)V偏振波信號(hào)進(jìn)行放大的放大電路205A ;對(duì)11偏振波信號(hào)進(jìn)行放 大的放大電路205B ;以及輸入與放大電路205A及205B的輸出相結(jié)合的放大電路205C。
本地振蕩器218A輸出第一本地振蕩信號(hào)(9. 75GHz)。本地振蕩信號(hào)218B比本地 振蕩器218A輸出更高頻率的第二本地振蕩信號(hào)(10. 6GHz)。
電源電路220#根據(jù)室內(nèi)的調(diào)諧器是接收V偏振波信號(hào)還是接收H偏振波信號(hào)，來(lái) 選擇性地向放大電路205A或205B供電。另外，通過(guò)選擇性地向本地振蕩器218A或218B 供電，從而能切換本地振蕩器的高頻/低頻。
另一方面，還存在以下低噪聲變頻器，該低噪聲變頻器具有兩個(gè)或三個(gè)以上的輸 出端子，能輸出分別來(lái)自各輸出端子的任意信號(hào)或固定信號(hào)。
圖11是表示通用雙輸出低噪聲變頻器的電路的一個(gè)例子的框圖。
參照?qǐng)D11，通用雙輸出低噪聲變頻器包括饋源喇叭203 ;對(duì)由饋源喇叭203接 收到的H偏振波信號(hào)進(jìn)行頻率轉(zhuǎn)換，以輸出兩個(gè)IF信號(hào)的頻率轉(zhuǎn)換部；以及對(duì)由饋源喇叭 203接收到的V偏振波信號(hào)進(jìn)行頻率轉(zhuǎn)換，以輸出兩個(gè)IF信號(hào)的頻率轉(zhuǎn)換部。
具體而言，對(duì)H偏振波信號(hào)進(jìn)行頻率轉(zhuǎn)換的頻率轉(zhuǎn)換部包括LNA204A，該LNA204A 對(duì)由饋源喇叭203接收到的H偏振波信號(hào)進(jìn)行放大；以及分配器207A，該分配器207A將 LNA204A的輸出分為兩份。
而且，對(duì)H偏振波信號(hào)進(jìn)行頻率轉(zhuǎn)換的頻率轉(zhuǎn)換部包括帶通濾波器206A、206B， 該帶通濾波器206A、206B對(duì)分配器207A的兩個(gè)輸出分別去除鏡像信號(hào)；本地振蕩器218A、 218B ;混合電路208A、208B，該混合電路208A、208B分別將由本地振蕩器218A、218B各自 輸出的本地振蕩信號(hào)(頻率為9. 75GHz的信號(hào)及頻率為10. 6GHz的信號(hào))與帶通濾波器 206A.206B的輸出進(jìn)行混合；以及中頻放大器209A、209B，該中頻放大器209A、209B分別對(duì) 由混合電路208A、208B輸出的中間頻帶的IF信號(hào)進(jìn)行放大。
對(duì)V偏振波信號(hào)進(jìn)行頻率轉(zhuǎn)換的頻率轉(zhuǎn)換部包括LNA204B，該LNA204B對(duì)由饋源 喇叭203接收到的V偏振波信號(hào)進(jìn)行放大；以及分配器207B，該分配器207B將LNA204B的 輸出分為兩份。
而且，對(duì)V偏振波信號(hào)進(jìn)行頻率轉(zhuǎn)換的頻率轉(zhuǎn)換部包括帶通濾波器206C、206D， 該帶通濾波器206C、206D對(duì)分配器207B的兩個(gè)輸出分別去除鏡像信號(hào)；混合電路208C、 208D，該混合電路208C、208D分別將由本地振蕩器218A、218B這兩者輸出的本地振蕩信 號(hào)與帶通濾波器206C、206D的輸出進(jìn)行混合；以及中頻放大器209C、209D，該中頻放大器 209C、209D分別對(duì)由混合電路208C、208D輸出的中頻帶的IF信號(hào)進(jìn)行放大。
另外，通用雙輸出低噪聲變頻器中還設(shè)置有高頻選擇電路225，該高頻選擇電路 225從四個(gè)IF信號(hào)中選擇兩個(gè)信號(hào)來(lái)進(jìn)行輸出，上述四個(gè)IF信號(hào)是由對(duì)H偏振波信號(hào)及V 偏振波信號(hào)進(jìn)行頻率轉(zhuǎn)換的頻率轉(zhuǎn)換部輸出的。
另外，通用雙輸出低噪聲變頻器還包括中頻放大器210A、210B，該中頻放大器 210A、210B對(duì)從高頻選擇電路225輸出的中頻帶的IF信號(hào)進(jìn)行放大；電容器212A、212B，該電容器212A、212B將中頻放大器210A、210B的輸出分別傳送至端子P1、P2 ;以及電感器 214A、214B，該電感器214A、214B用于傳送直流電壓；以及電感器216A、216B。
另外，通用雙輸出低噪聲變頻器還包括電源電路及開關(guān)控制部221，電源電路及開 關(guān)控制部221從端子P1、P2獲得電壓，向低噪聲變頻器所包含的各電路提供電源電壓，并發(fā) 出用于相對(duì)于高頻選擇電路225來(lái)切換輸出的指示。
具體而言，向由LNA204A，204B構(gòu)成的LNA組205，由本地振蕩器218A、218B、中頻 放大器209A 209D構(gòu)成的第一中頻放大器209，及由中頻放大器210A、210B構(gòu)成的第二中 頻放大器211提供電壓。
另外，利用高頻選擇電路225及電源電路及開關(guān)控制部221來(lái)選擇輸出到各端子 的信號(hào)。具體而言，利用高頻選擇電路225及電源電路及開關(guān)控制部221來(lái)進(jìn)行高頻帶(頻 帶為1100 2150MHz)和低頻帶(頻帶為950 1950MHz)的選擇，并進(jìn)行H偏振波信號(hào)和 V偏振波信號(hào)的選擇。
而且，在該通用雙輸出低噪聲變頻器中，對(duì)于切斷來(lái)自衛(wèi)星的到達(dá)信號(hào)的方式，一 般是使用四輸入二輸出的開關(guān)IC(例如，上述高頻選擇電路225)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
然而，近年來(lái)，已出現(xiàn)了以一塊芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)混合電路、本地振蕩器、中頻放大器的 功能的1C。因此，以下方式具有可行性即，在12GHZ的微波信號(hào)電路中安裝切換電路來(lái)實(shí) 現(xiàn)。
此外，作為切換電路技術(shù)的技術(shù)文獻(xiàn)，例如可舉出特開2001-168751號(hào)公報(bào)(專利 文獻(xiàn)I)及特開平8-293812號(hào)公報(bào)(專利文獻(xiàn)2)。
特開2001-168751號(hào)公報(bào)(專利文獻(xiàn)I)中揭示了以下那樣的衛(wèi)星廣播接收系統(tǒng)、 及用于衛(wèi)星廣播接收系統(tǒng)的低噪聲降頻器、及衛(wèi)星廣播接收機(jī)。即，低噪聲降頻器包括轉(zhuǎn) 換部，該轉(zhuǎn)換部接收由多個(gè)衛(wèi)星分別發(fā)送的多種偏振波信號(hào)，將多個(gè)偏振波信號(hào)分別轉(zhuǎn)換 為多個(gè)中頻信號(hào)；放大開關(guān)，該放大開關(guān)與轉(zhuǎn)換部相連接，具有與多個(gè)輸出端口分別連接的 多個(gè)輸出，該多個(gè)輸出端口將多個(gè)中頻信號(hào)作為輸入，根據(jù)選擇信號(hào)決定狀態(tài)，并輸出放大 后的中頻信號(hào)；以及第一控制部，該第一控制部通過(guò)輸出端口從外部接收用于選擇衛(wèi)星的 數(shù)字串行數(shù)據(jù)，基于數(shù)字串行數(shù)據(jù)來(lái)輸出選擇信號(hào)；
特開平8-293812號(hào)公報(bào)(專利文獻(xiàn)2)中揭示了以下衛(wèi)星廣播用變頻器(無(wú)線接 收裝置)的開關(guān)電路。即，一種衛(wèi)星廣播用變頻器的開關(guān)電路，該衛(wèi)星廣播用變頻器的開 關(guān)電路根據(jù)與衛(wèi)星廣播用調(diào)諧器所發(fā)送的頻帶切換用脈沖信號(hào)相重疊而得的脈沖信號(hào)，來(lái) 切換內(nèi)置于衛(wèi)星廣播用變頻器的具有不同振動(dòng)頻率的多個(gè)本地振蕩器，包括濾波電路，該 濾波電路獲取來(lái)自衛(wèi)星廣播用調(diào)諧器的脈沖信號(hào)，僅提取出頻帶切換用脈沖信號(hào)的頻率分 量；放大電路，該放大電路對(duì)來(lái)自濾波電路的脈沖信號(hào)進(jìn)行放大；整流電路，該整流電路對(duì) 由放大電路進(jìn)行放大后的脈沖信號(hào)進(jìn)行整流；比較電路，該比較電路比較來(lái)自整流電路的 直流電壓和基準(zhǔn)電壓，輸出表示脈沖信號(hào)中是否重疊有頻帶切換用脈沖信號(hào)的信號(hào)；以及 驅(qū)動(dòng)電路，該驅(qū)動(dòng)電路接收來(lái)自比較電路的信號(hào)，驅(qū)動(dòng)對(duì)應(yīng)于比較結(jié)果的振動(dòng)頻率的本地 振蕩器。
一直以來(lái)，在處理12GHz頻帶的微波信號(hào)電路中，為了實(shí)現(xiàn)切換電路，并聯(lián)連接多 個(gè)使用HEMT(High Electron Mobility Transistor :高電子遷移率晶體管)的放大電路， 分別導(dǎo)通/斷開該多個(gè)放大電路，從而切換(選擇)信號(hào)(通用單輸出LNB等)。
然而，在將上述切換方法應(yīng)用到通用雙輸出低噪聲變頻器的情況下，通過(guò)導(dǎo)通/ 斷開微波信號(hào)放大電路的后級(jí)放大電路，從而切換信號(hào)。特別是在使用HEMT作為該后級(jí)放 大電路的放大元件的情況下，在該HEMT斷開時(shí)也無(wú)法完全屏蔽信號(hào)，而導(dǎo)致信號(hào)泄漏，因 此，無(wú)法獲得所希望的隔離特性。
另外,在信號(hào)選擇時(shí)，已知有使用PIN(P-1ntrinsic_n :P-本征-N) 二極管來(lái)加以 實(shí)現(xiàn)，但是存在對(duì)應(yīng)于處理12GHz的頻帶的微波信號(hào)的PIN 二極管非常昂貴，難以用于一般 的民用制品的問(wèn)題。
本發(fā)明是為了解決上述問(wèn)題而完成的，其目的在于提供一種低噪聲變頻器，在使 用12GHz的微波放大電路的導(dǎo)通/斷開狀態(tài)的切換來(lái)實(shí)現(xiàn)通用雙輸出低噪聲變頻器的信號(hào) 切換的情況下，不會(huì)有損于所希望的隔離特性，且能以低成本來(lái)簡(jiǎn)單地得以實(shí)現(xiàn)。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的低噪聲變頻器包括多個(gè)放大電路，該多個(gè)放大電路接收由衛(wèi)星發(fā)送的 多個(gè)偏振波信號(hào)，并分別對(duì)多個(gè)偏振波信號(hào)進(jìn)行放大；多個(gè)開關(guān)電路，該多個(gè)開關(guān)電路的各 開關(guān)電路分別選擇多個(gè)放大電路的輸出中的任意一個(gè)輸出；多個(gè)濾波器電路，該多個(gè)濾波 器電路分別對(duì)應(yīng)于多個(gè)開關(guān)電路而設(shè)置，去除鏡像信號(hào)；多個(gè)信號(hào)混合放大器，該多個(gè)信號(hào) 混合放大器分別對(duì)應(yīng)于多個(gè)濾波器電路而設(shè)置，將多個(gè)濾波器電路的各濾波器電路的輸出 與本地振蕩信號(hào)相混合，從而進(jìn)行頻率轉(zhuǎn)換，并對(duì)頻率轉(zhuǎn)換后的信號(hào)進(jìn)行放大；以及多個(gè)輸 出端口，該多個(gè)輸出端口分別對(duì)應(yīng)于多個(gè)信號(hào)混合放大器而設(shè)置，分別接收多個(gè)信號(hào)混合 放大器的輸出。
優(yōu)選為，本發(fā)明的低噪聲變頻器還包括對(duì)開關(guān)電路進(jìn)行控制的控制部，開關(guān)電路 包括第一雙極晶體管，該第一雙極晶體管的基極接收多個(gè)偏振波信號(hào)中的第一偏振波信 號(hào)發(fā)射極被提供接地電位；以及第二雙極晶體管，該第二雙極晶體管的基極接收多個(gè)偏振 波信號(hào)中的第二偏振波信號(hào)發(fā)射極被提供接地電位，開關(guān)電路對(duì)第一及第二偏振波信號(hào)進(jìn) 行放大，控制部使第一及第二雙極晶體管進(jìn)行轉(zhuǎn)換動(dòng)作。
更優(yōu)選為，控制部向第一及第二雙極晶體管的基極及集電極提供施加電壓，以使 開關(guān)電路選擇第一或第二偏振波信號(hào)中的任意一個(gè)。
更優(yōu)選為，控制部將第一及第二雙極晶體管的集電極的電壓固定為恒定電壓，并 向基極提供施加電壓，使得開關(guān)電路選擇第一或第二偏振波信號(hào)中的任意一個(gè)。
因而，本發(fā)明的主要優(yōu)點(diǎn)在于提供一種低噪聲變頻器，該低噪聲轉(zhuǎn)換在使用12GHz 的微波放大電路的導(dǎo)通/斷開狀態(tài)的切換、來(lái)實(shí)現(xiàn)通用雙輸出低噪聲變頻器的信號(hào)切換的 情況下，不會(huì)有損于所希望的隔離特性，且能以低成本來(lái)簡(jiǎn)單地得以實(shí)現(xiàn)。
關(guān)于本發(fā)明的上述及其他目的、特征、方面及優(yōu)點(diǎn)，可從以下結(jié)合附圖理解的與本 發(fā)明相關(guān)的詳細(xì)說(shuō)明來(lái)了解。


圖1是表示本實(shí)施方式的通用雙輸出低噪聲變頻器的電路的主要部分的結(jié)構(gòu)的 框圖。
圖2是表不用于說(shuō)明開關(guān)電路7A的一個(gè)例子的圖。
圖3是用于說(shuō)明探討例的開關(guān)電路7A1的圖。
圖4是表示圖2的放大電路4C的具體結(jié)構(gòu)的電路圖。
圖5是用于說(shuō)明提供給開關(guān)電路7A的雙極晶體管的各端子的電壓關(guān)系的其他例 子的圖。
圖6是表示圖5的放大電路4C的具體結(jié)構(gòu)的電路圖。
圖7是用于說(shuō)明圖5、6所示的開關(guān)電路7A的隔離特性的圖。
圖8是表示代表性的衛(wèi)星廣播接收系統(tǒng)的圖。
圖9是表示一般的低噪聲變頻器的電路的一個(gè)例子的框圖。
圖10是表示通用低噪聲變頻器的電路的一個(gè)例子的框圖。
圖11是表示通用雙輸出低噪聲變頻器的電路的一個(gè)例子的框圖。
具體實(shí)施方式
接下來(lái)，參照附圖關(guān)于本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。此外，圖中對(duì)于相同或相當(dāng)?shù)牟糠謽?biāo) 注相同標(biāo)號(hào)，不再重復(fù)其說(shuō)明。
實(shí)施方式
圖1是表示本實(shí)施方式的通用雙輸出低噪聲變頻器的電路的主要部分的結(jié)構(gòu)的 框圖。
參照?qǐng)D1，通用雙輸出低噪聲變頻器(以下稱為低噪聲變頻器)包括饋源喇叭3 ； 對(duì)由饋源喇叭3接收到的H偏振波信號(hào)進(jìn)行低噪聲放大的低噪聲放大部；以及對(duì)由饋源喇 叭3接收到的V偏振波信號(hào)進(jìn)行低噪聲放大的低噪聲放大部。
具體而言，對(duì)H偏振波信號(hào)進(jìn)行低噪聲放大的低噪聲放大部包含LNA4A,該LNA4A 對(duì)由饋源喇叭3接收到的H偏振波信號(hào)進(jìn)行放大。將LNA4A的輸出分為兩個(gè)，提供給開關(guān) 電路7A、7B(以下總稱為開關(guān)電路7)。
另一方面，對(duì)V偏振波信號(hào)進(jìn)行低噪聲放大的低噪聲放大部包含LNA4B，該LNA4B 對(duì)由饋源喇叭3接收到的V偏振波信號(hào)進(jìn)行放大。將LNA4A的輸出分為兩個(gè)，提供給開關(guān) 電路7A、7B。
而且，低噪聲變頻器包括帶通濾波器6A，該帶通濾波器6A對(duì)開關(guān)電路7A的輸出 分別去除鏡像信號(hào)；以及信號(hào)混合放大器19A，該信號(hào)混合放大器19A將帶通濾波器6A的 輸出與本地振蕩信號(hào)混合，從而進(jìn)行頻率轉(zhuǎn)換，并對(duì)頻率轉(zhuǎn)換后的信號(hào)進(jìn)行放大。
信號(hào)混合放大器19A包括本地振蕩器18A ;混合電路8A，該混合電路8A將由本地 振蕩器19A分別輸出的本地振蕩信號(hào)(頻率為9. 75GHz的信號(hào)及頻率為10. 6GHz的信號(hào)) 與帶通濾波器6A的輸出分別進(jìn)行混合；以及中頻放大器9A，該中頻放大器9A分別對(duì)由混 合電路8A輸出的中頻的IF信號(hào)進(jìn)行放大。
而且，低噪聲變頻器包括帶通濾波器6B，該帶通濾波器6B對(duì)開關(guān)電路7B的輸出 分別去除鏡像信號(hào)；以及信號(hào)混合放大器19B，該信號(hào)混合放大器19B將帶通濾波器6B的 輸出與本地振蕩信號(hào)混合，從而進(jìn)行頻率轉(zhuǎn)換，并對(duì)頻率轉(zhuǎn)換后的信號(hào)進(jìn)行放大。
信號(hào)混合放大器19B包括本地振蕩器18B ;混合電路8B，該混合電路8B將由本地 振蕩器19B分別輸出的本地振蕩信號(hào)(頻率為9. 75GHz的信號(hào)及頻率為10. 6GHz的信號(hào)) 與帶通濾波器6B的輸出分別進(jìn)行混合；以及中頻放大器9B，該中頻放大器9B分別對(duì)由混合電路8B輸出的中頻的IF信號(hào)進(jìn)行放大。
另外，低噪聲變頻器還包括電容器12A、12B，該電容器12A、12B將信號(hào)混合放大 器19A、19B的輸出分別傳送至端子P1、P2 ;電感器14A、14B，該電感器14A、14B用于傳送直 流電壓；以及電容器16A、16B。
另外，低噪聲變頻器還包括電源電路20。電源電路20從端子P1、P2獲得電壓，向 低噪聲變頻器所包含的各電路提供電源電壓。
具體而言，向由LNA4A、4B構(gòu)成的LNA組5提供電壓，向由開關(guān)電路7A、7B、本地振 蕩器18A、18B、混合電路8A、8B，及中頻放大器9A構(gòu)成的信號(hào)混合放大器19A、19B提供電壓。
另外，低噪聲變頻器還包括控制部22?？刂撇?2對(duì)開關(guān)電路7A、7B及信號(hào)混合放 大器19A、19B進(jìn)行信號(hào)選擇及本地振蕩信號(hào)的控制。
另外，利用電源電路20及控制部22來(lái)選擇輸出到各端子的信號(hào)。具體而言，利 用電源電路20及控制部22來(lái)選擇高頻帶(頻帶為1100 2150MHz)和低頻帶(頻帶為 950 1950MHz)，并選擇H偏振波信號(hào)和V偏振波信號(hào)。
圖2是表示用于說(shuō)明開關(guān)電路7A的一個(gè)例子的圖。參照?qǐng)D2，開關(guān)電路7A包括放 大電路4C、4D。放大電路4C包括RF (Radio Frequency :射頻)截止電路52、54 ;以及雙極 晶體管50。雙極晶體管50的集電極端子與節(jié)點(diǎn)N2相連接，發(fā)射極端子被提供接地電位。 另外，基極側(cè)與節(jié)點(diǎn)NI相連接，接收LNA4A的輸出信號(hào)。另外，在節(jié)點(diǎn)N2與節(jié)點(diǎn)N5之間連 接電容器61。
放大電路4D包括RF截止電路56、58 ；以及雙極晶體管60。雙極晶體管60的集電 極端子與節(jié)點(diǎn)N4相連接，發(fā)射極端子被提供接地電位。另外，基極側(cè)與節(jié)點(diǎn)N3相連接，接 收LNA4B的輸出信號(hào)。另外，在節(jié)點(diǎn)N4與節(jié)點(diǎn)N5之間連接電容器63。
此外，設(shè)置RF截止電路52、54、56、58，使得不向其他方向傳播信號(hào)分量。另外，設(shè) 置電容器61、63、65、67，用于斷開偏置電壓。
此處，控制部22將放大電路4C的雙極晶體管50的基極電壓及集電極電壓分別設(shè) 定為O. 7V、1. 7V，從而雙極晶體管50成為導(dǎo)通狀態(tài)，BPF6A接收H偏振波信號(hào)。
另一方面，控制部22將放大電路4D的雙極晶體管60的基極電壓及集電極電壓都 設(shè)定為0V，從而雙極晶體管60成為斷開狀態(tài)，不會(huì)泄漏V偏振波信號(hào)，BPF6A不接收V偏振波信號(hào)。
因而，控制部22使開關(guān)電路7A的雙極晶體管50、60進(jìn)行轉(zhuǎn)換動(dòng)作以交替地切換 導(dǎo)通/斷開的狀態(tài)，并對(duì)切換后的偏振波信號(hào)進(jìn)行放大，并輸出到BPF6A。
此外，由于開關(guān)電路7B采用與開關(guān)電路7A相同的結(jié)構(gòu)，因此，不進(jìn)行重復(fù)說(shuō)明。
圖3是用于說(shuō)明探討例的開關(guān)電路7A1的圖。一邊比較圖2的開關(guān)電路7A，一邊 說(shuō)明探討例的開關(guān)電路7A1。
參照?qǐng)D3，探討例的開關(guān)電路7A1包括放大電路4C1、4D1以代替開關(guān)電路7A的放 大電路4C、4D。
放大電路4C1包括HEMT150以代替放大電路4C所包括的雙極晶體管50。放大電 路4D1包括HEMT160以代替放大電路4D所包括的雙極晶體管60。
此處，控制部22將該HEMT150的漏極及柵極的電壓分別設(shè)為-O. 4V和2V，從而HEMT150成為導(dǎo)通狀態(tài)。
另一方面，控制部22將HEMT160的漏極及柵極的電壓都設(shè)為0V，從而HEMT160都為斷開狀態(tài)。
然而，即使在探討例的開關(guān)電路7A1中選擇H偏振波信號(hào)，處于斷開狀態(tài)(非選擇)側(cè)的HEMT160也不能獲得所希望的隔離，其結(jié)果是，V偏振波信號(hào)會(huì)泄漏，會(huì)對(duì)接收系統(tǒng)帶來(lái)不良影響，最壞的情況下會(huì)導(dǎo)致不能進(jìn)行接收。
其原因是，即使HEMT160為斷開狀態(tài)，某恒定信號(hào)雖然未經(jīng)放大仍會(huì)通過(guò)，在探討例的開關(guān)電路7A1中，斷開狀態(tài)下的隔離特性較差。
另一方面，根據(jù)本發(fā)明，由于雙極晶體管60在非動(dòng)作時(shí)的隔離比HEMT160的隔離要好，因此，在斷開狀態(tài)下，V偏振波信號(hào)不會(huì)泄漏，能獲得所希望的隔離特性。
圖4是表示圖2的放大電路4C的具體結(jié)構(gòu)的電路圖。參照?qǐng)D4，放大電路4C包括電阻元件62、64、66、68、70、72，雙極晶體管50、75，恒定電壓源71。
提供給節(jié)點(diǎn)NI的電壓會(huì)被提供到雙極晶體管50的基極端子，提供給節(jié)點(diǎn)N2的電壓會(huì)被提供到雙極晶體管50的集電極。雙極晶體管50的發(fā)射極端子被提供接地電位。
在節(jié)點(diǎn)NI與節(jié)點(diǎn)NA之間串聯(lián)連接電阻元件70、72。另一方面，在節(jié)點(diǎn)NA和節(jié)點(diǎn) N2之間連接有電阻元件68。對(duì)于提供給節(jié)點(diǎn)NA的電壓，是通過(guò)控制部22切換雙極晶體管 75的導(dǎo)通/斷開狀態(tài)來(lái)由恒定電壓源71所提供的。
在恒定電壓源71與雙極晶體管75的集電極端子之間連接有電阻元件62。在控制部22與雙極晶體管75的基極端 子之間連接有電阻元件64。在雙極晶體管75的發(fā)射極端子與節(jié)點(diǎn)NA之間連接有電阻元件66。由此，控制部22能控制雙極晶體管75的導(dǎo)通/斷開狀態(tài)。
具體而言，控制部22為了將雙極晶體管50控制為導(dǎo)通狀態(tài)，輸出2. 5V電壓。另一方面，從恒定電壓源71施加恒定電壓(例如8V)。由此，能控制施加到基極端子及集電極端子的電壓。
另外，控制部22為了將雙極晶體管50控制為斷開狀態(tài)，將來(lái)自控制部22的輸出電位降低到接地電位。另一方面，從恒定電壓源71施加恒定電壓(例如8V)。由此，能控制施加到基極端子及集電極端子的電壓。
為了提供上述雙極晶體管的各端子的電壓，例如將電阻元件62、64、66、68、70、72 的電阻值分別設(shè)為O ( Ω )、10 (kQ )、0 ( Ω )、0 ( Ω )、120 (kQ )、51 ( Ω )，如圖2所示，向雙極晶體管50的基極端子提供O. 7V，向集電極端子提供1. 7V的施加電壓。
此外，由于放大電路4D也采用相同的結(jié)構(gòu)，因此，此處不進(jìn)行重復(fù)說(shuō)明。
圖5是用于說(shuō)明提供給開關(guān)電路7Α的雙極晶體管的各端子的電壓關(guān)系的其他例子的圖。參照?qǐng)D5，說(shuō)明提供給雙極晶體管50、60的各端子的電壓。
向放大電路4C、4D所分別具有的雙極晶體管50、60的集電極端子提供相同的電壓 (例如1. 7V)，通過(guò)改變提供給基極端子的施加電壓來(lái)切換雙極晶體管50、60的導(dǎo)通/斷開狀態(tài)，由此，能進(jìn)行信號(hào)切換。
此外，對(duì)于開關(guān)電路7B，也進(jìn)行相同的電壓控制，從而能容易地進(jìn)行信號(hào)切換，因此，此處不重復(fù)進(jìn)行說(shuō)明。由此，通過(guò)僅控制提供給基極端子的施加電壓，能容易地進(jìn)行信號(hào)切換(選擇)。
圖6是表示圖5的放大電路4C的具體結(jié)構(gòu)的電路圖。參照?qǐng)D6，放大電路4C包括電阻元件74、76、78，雙極晶體管50，恒定電壓源73。
提供給節(jié)點(diǎn)NI的電壓會(huì)被提供到雙極晶體管50的基極端子，提供給節(jié)點(diǎn)N2的電壓會(huì)被提供到雙極晶體管50的集電極端子。雙極晶體管50的發(fā)射極端子與接地電位相連接。
在控制部22與節(jié)點(diǎn)NI (基極端子)之間串聯(lián)連接電阻元件76、78。另外，在恒定電壓源73與節(jié)點(diǎn)N2(集電極端子)之間連接有電阻元件74。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)，利用控制部22控制施加電壓，基于該施加電壓來(lái)決定雙極晶體管50 的導(dǎo)通/斷開狀態(tài)。對(duì)于施加到集電極端子的電壓，始終施加恒定電壓。另一方面，對(duì)于施加到基極端子的電壓，利用控制部22進(jìn)行控制。
具體而言，控制部22為了將雙極晶體管50控制為導(dǎo)通狀態(tài)，輸出2. 5V電壓。另一方面，從恒定電壓源73施加恒定電壓(例如2. 4V)。由此，由控制部22調(diào)整提供給基極端子的電位，由恒定電壓源73向集電極端子提供恒定的電壓。
另外，控制部22為了將雙極晶體管50控制為斷開狀態(tài)，將來(lái)自控制部22的輸出電位降低到接地電位。另一方面，從恒定電壓源73施加恒定電壓(例如2.4V)。由此，對(duì)基極端子施加接地電位，由恒定電壓源向集電極端子提供恒定的電壓。
為了提供上述雙極晶體管的各端子的電壓，例如，若將電阻元件74、76、78的電阻值分別設(shè)為10 ( Ω )、150 (k Ω )、47 ( Ω )，則在控制部22施加2. 5V的施加電壓時(shí)，如圖2所示，能向雙極晶體管50的基極端子提供O. 7V的施加電壓。
圖7是用于說(shuō)明圖5、6所示的開關(guān)電路7A的隔離特性的圖。
參照?qǐng)D7，橫軸示出頻帶，縱軸示出信號(hào)強(qiáng)度。波形Wl表示雙極晶體管50為導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)的輸出信號(hào)，波形W2表不雙極晶體管50為斷開狀態(tài)時(shí)的輸出信號(hào)。
如圖7所示，在12GHz的頻帶，切換雙極晶體管50的導(dǎo)通/斷開狀態(tài)，從而能獲得足夠的隔離。
此外，與圖7所示的隔離特性相同，在圖2、圖4所示的開關(guān)電路7A中不用說(shuō)也能獲得足夠的隔離特性。
因此，通過(guò)采用本實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)，即使在12GHz頻帶(10. 7GHz 12. 75GHz)的允許范圍內(nèi)，也能獲得隔離特性。
最后，使用圖1等，說(shuō)明本實(shí)施方式。
如圖1所示，本實(shí)施方式包括多個(gè)放大電路4A、4B，該多個(gè)放大電路4A、4B接收由衛(wèi)星發(fā)送的多個(gè)偏振波信號(hào)，分別對(duì)多個(gè)偏振波信號(hào)進(jìn)行放大；多個(gè)開關(guān)電路7A、7B，該多個(gè)開關(guān)電路7A、7B分別對(duì)多個(gè)放大電路的輸出中任意一個(gè)的輸出進(jìn)行選擇；濾波器電路 6A、6B,該濾波器電路6A、6B分別對(duì)應(yīng)于多個(gè)開關(guān)電路而設(shè)置,去除鏡像信號(hào)；多個(gè)信號(hào)混合放大器19A、19B,該多個(gè)信號(hào)混合放大器19A、19B分別對(duì)應(yīng)于多個(gè)濾波電路6A、6B而設(shè)置，將多個(gè)濾波器電路6A、6B的各自的輸出與本地振蕩信號(hào)相混合，從而進(jìn)行頻率轉(zhuǎn)換，并對(duì)頻率轉(zhuǎn)換后的信號(hào)進(jìn)行放大；以及多個(gè)輸出端子P1、P2，該多個(gè)輸出端子P1、P2分別對(duì)應(yīng)于多個(gè)信號(hào)混合放大器19A、19B而設(shè)置,分別接收多個(gè)信號(hào)混合放大器19A、19B的輸出。
如圖2、圖5所示，實(shí)施方式的低噪聲變頻器還包括控制部22，該控制部控制開關(guān)電路7A、7B，多個(gè)開關(guān)電路7A、7B包括雙極晶體管50，該雙極晶體管50的基極接收多個(gè)偏振波信號(hào)中的第一偏振波信號(hào)，發(fā)射極被提供接地電位；以及雙極晶體管60，該雙極晶體 管60的基極接收多個(gè)偏振波信號(hào)中的第二偏振波信號(hào)，發(fā)射極被提供接地電位，開關(guān)電路 7A、7B對(duì)第一及第二偏振波信號(hào)進(jìn)行放大，控制部22使雙極晶體管50、60進(jìn)行轉(zhuǎn)換動(dòng)作。
另外，如圖2、圖4所示，控制部22向雙極晶體管50、60的基極及集電極提供施加 電壓，使得開關(guān)電路7A、7B選擇第一或第二偏振波信號(hào)中的任意一個(gè)。
另外，如圖5、圖6所示，控制部22將雙極晶體管50、60的集電極的電壓固定為恒 定電壓，并向基極提供施加電壓，使得開關(guān)電路7A、7B選擇第一或第二偏振波信號(hào)中的任 意一個(gè)。
盡管對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，但這只是用于舉例表示，而非限定，可清楚地理解 到發(fā)明的范圍由附加的權(quán)利要求的范圍來(lái)解釋。
權(quán)利要求
1.一種低噪聲變頻器，其特征在于，包括多個(gè)放大電路(4A，4B)，該多個(gè)放大電路(4A，4B)接收由衛(wèi)星發(fā)送的多個(gè)偏振波信號(hào)， 并分別對(duì)所述多個(gè)偏振波信號(hào)進(jìn)行放大；多個(gè)開關(guān)電路(7A，7B)，該多個(gè)開關(guān)電路(7A，7B)分別對(duì)所述多個(gè)放大電路(4A，4B)的輸出中的任意一個(gè)輸出進(jìn)行選擇；多個(gè)濾波器電路^A，6B)，該多個(gè)濾波器電路(6A，6B)分別對(duì)應(yīng)于所述多個(gè)開關(guān)電路 (7A，7B)而設(shè)置，去除鏡像信號(hào)；多個(gè)信號(hào)混合放大器(19A, 19B),該多個(gè)信號(hào)混合放大器(19A, 19B)分別對(duì)應(yīng)于所述多個(gè)濾波器電路(6A,6B)而設(shè)置,將所述多個(gè)濾波器電路(6A,6B)的各自的輸出與本地振蕩信號(hào)相混合，從而進(jìn)行頻率轉(zhuǎn)換，并對(duì)頻率轉(zhuǎn)換后的信號(hào)進(jìn)行放大；以及多個(gè)輸出端口(Pl，P2)，該多個(gè)輸出端口(Pl，P2)分別對(duì)應(yīng)于所述多個(gè)信號(hào)混合放大器(19A, 19B)而設(shè)置,分別接收所述多個(gè)信號(hào)混合放大器(19A, 19B)的輸出。
2.如權(quán)利要求1所述的低噪聲變頻器，其特征在于，還包括控制所述開關(guān)電路(7A，7B)的控制部(22)，所述開關(guān)電路(7A，7B)包括第一雙極晶體管(50)，該第一雙極晶體管(50)的基極接收所述多個(gè)偏振波信號(hào)中的第一偏振波信號(hào)，發(fā)射極被提供接地電位；以及第二雙極晶體管(60)，該第二雙極晶體管￠0)的基極接收所述多個(gè)偏振波信號(hào)中的第二偏振波信號(hào)，發(fā)射極被提供接地電位，所述開關(guān)電路(7A，7B)對(duì)所述第一及第二偏振波信號(hào)進(jìn)行放大，所述控制部(22)使所述第一及第二雙極晶體管(50，60)進(jìn)行轉(zhuǎn)換動(dòng)作。
3.如權(quán)利要求2所述的低噪聲變頻器，其特征在于，所述控制部(22)向所述第一及第二雙極晶體管(50，60)的基極及集電極提供施加電壓，以使所述開關(guān)電路(7A，7B)選擇所述第一或第二偏振波信號(hào)中的任意一個(gè)。
4.如權(quán)利要求2所述的低噪聲變頻器，其特征在于，所述控制部(22)將所述第一及第二雙極晶體管(50，60)的集電極的電壓固定為恒定電壓，并向基極提供施加電壓，使得所述開關(guān)電路(7A，7B)選擇所述第一或第二偏振波信號(hào)中的任意一個(gè)。
全文摘要
本發(fā)明的低噪聲變頻器包括接收由衛(wèi)星發(fā)送的多個(gè)偏振波信號(hào)，分別對(duì)多個(gè)偏振波信號(hào)進(jìn)行放大的多個(gè)放大電路(4A、4B)；分別對(duì)多個(gè)放大電路(4A、4B)的輸出中的任意一個(gè)輸出進(jìn)行選擇的多個(gè)開關(guān)電路(7A、7B)；分別對(duì)應(yīng)于多個(gè)開關(guān)電路(7A，7B)而設(shè)置，去除鏡像信號(hào)的濾波器電路(6A、6B)；，分別對(duì)應(yīng)于多個(gè)濾波電路(6A、6B)而設(shè)置，將多個(gè)濾波器電路(6A、6B)的各個(gè)輸出與本地振蕩信號(hào)相混合，從而進(jìn)行頻率轉(zhuǎn)換，并對(duì)頻率轉(zhuǎn)換后的信號(hào)進(jìn)行放大的多個(gè)信號(hào)混合放大器(19A、19B)；以及分別對(duì)應(yīng)于多個(gè)信號(hào)混合放大器(19A、19B)而設(shè)置，分別接收多個(gè)信號(hào)混合放大器(19A、19B)的輸出的多個(gè)輸出端子(P1、P2)。
文檔編號(hào)H03D7/16GK103023435SQ201210362838
公開日2013年4月3日 申請(qǐng)日期2012年9月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月26日
發(fā)明者本山幸次 申請(qǐng)人:夏普株式會(huì)社