专利名称：双超外差调谐器的制作方法
本申请是中国专利申请96103329.0的分案申请。
本发明涉及适用于如CATV(有线电视)广播、卫星广播以及UHF(超高频)频带内的HDTV(高清晰度电视)广播等的接收中的双超外差调谐器的改善。
众所周知，上述的双超外差调谐器以往都构成为
图15所示的结构。即，在输入端子11上接收广播并供给所得到的RF(射频)信号。该输入端子11供给的RF信号通过所接收的全部频带都能通过的宽带BPF(带通滤波器)12，在RF放大电路13中被放大后供给第1变频电路14。
该第1变频电路14根据从第1本机振荡电路15输出的本机振荡信号进行把输入的RF信号变换为规定的第1中频信号的频率变换(上变频)。作为该第1变频电路14，通常使用平衡输出型变频电路。于是，从第1变频电路14平衡输出第1中频信号。
从该第1中频变换电路14平衡输出的第1中频信号通过平衡—非平衡变换用变压器16变换为非平衡信号后，供给非平衡输入型的第1中频用BPF17，进行对应于第1中频带的频带滤波处理。而且，从该非平衡输入型BPF17输出的第1中频信号串联地经过分别对应于第1中频带而设定的第1中频放大电路18及第1中频用BPF19后，供给第2变频电路20。
该第2变频电路20根据从第2本机振荡电路21输出的本机振荡信号，把输入的第1中频信号变频为规定的第2中的频信号(下变频)。而且，从该第2变频电路20输出的第2中的频信号串联地经过分别对应于第2中频带设定的第2中频用BPF22及第2中频放大电路23后从输出端子24取出。
这里，上述双超外差调谐器的构成如图16(a)所示，例如在印刷电路板25上装配如空心线圈等插入部件26和各种平面安装部件27。这时，印刷电路板25的两个面上都形成着电路图案25a。而且，插入部件26从印刷电路板25的正面一侧插入，与平面安装部件27一起用焊锡28连接到在印刷电路板背面一侧形成的电路图形25a上。
另外，用焊锡28连接到在印刷电路板25正面一侧形成的电路图案25a上的平面安装部件27上要进行回流焊接处理。此外，装配了各种插入部件26及平面安装部件27等的印刷电路板25如图16(b)所示，被封装在屏蔽盒体29内，同时，电路块之间用屏蔽板29a隔开，由此确保电路块相互间的隔离。
然而，在上述那样以往的双超外差调谐器中，为了简化电路结构及谋求更进一步的高性能化，正强烈地希望实施更多的改善，响应这一要求，目前正在盛行对所有细节部分进行各种开发。
因此，本发明就是考虑到上述情况而开发的，目的在于提供以简易的电路结构适于小型轻量化，而且具有高性能并在经济方面也是有利的极为良好的双超外差调谐器。
涉及本发明的双超外差调谐器以具有根据第1本机振荡信号把输入的高频信号变频为第1中频信号的第1中频变换装置；对从该第1中频变换装置输出的第1中频信号实施对应于第1中频带的频带滤波处理的滤波器；根据第2本机振荡信号把该滤波器的输出信号变频为第2中频信号的第2变频装置的调谐器为对象。而且，滤波器中使用介质滤波器。
另外，涉及本发明的双超外差调谐器具有根据第1本机振荡信号把输入的高频信号变频为第1中频信号的第1变频装置；根据第2本机振荡信号把从该第1变频装置输出的第1中频信号变换为第2中频信号的第2变频装置。
而且，把用于第2变频装置的有源型混频电路和第2本机振荡信号发生电路集成化，在第2本机振荡信号发生电路的谐振电路中使用弹性表面波谐振器。
再有，涉及本发明的双超外差调谐器具有根据第1本机振荡信号把输入的高频信号变频为第1中频信号的第1中频信号的第1变频装置；根据第2本机振荡信号把从该第1变频装置输出的第1中频信号变频为第2中频信号的第2变频装置。而且，把用于第2变频装置的有源型混频电路和第2本机振荡信号发生电路集成电路化，在第2本机振荡信号发生电路的谐振电路中使用介质谐振器此外，涉及本发明的双超外差调谐器具有根据第1本机振荡信号把输入的高频信号变频为第1中频信号的平衡输出型第1变频装置；根据第2本机振荡信号把从该第1变频装置输出的第1中频信号变频为第2中频信号的第2变频装置。而且，第1变频装置的平衡输出端的任一个上连接着可变阻抗元件。
另外，涉及本发明的双超外差调谐器具有根据第1本机振荡信号把输入的高频信号变频为第1中频信号的第1变频装置；对从该第1变频装置输出的第1中频信号实施对应于第1中频带的处理的中频处理装置；根据第2本机振荡信号把该中频处理装置的输出信号变频为第2中频信号的第2变频装置。
而且，中频处理装置具有第1变频装置的输出所供给的第1介质滤波器、该第1介质滤波器的输出所供给的第1中频放大装置、该第1中频放大装置的输出所供给的第2介质滤波器。在印刷电路板上配置第1及第2介质滤波器使第1中频放大器被夹在中央，并在这样的状态下，把中频处理装置的输入端和输出端对角配置。
还有，涉及本发明的双超外差调谐器具有根据第1本机振荡信号把输入的高频信号变频为第1中频信号的第1变频装置；根据第2本机振荡信号把从该第1变频装置输出的第1中频信号变频为第2中频信号的第2变频装置。而且，在印刷电路板的一个面上安装插入部件和平面安装部件，在印刷电路板的另一个面的大部分上形成地线图形。
另外，本发明在介质滤波器的锡焊方法中，在印刷电路板所形成的部件接地区上，利用焊锡掩模涂布焊膏来锡焊介质滤波器，在部件接地区的规定位置上涂设阻焊剂。
若根据上述的结构，首先，由于在对第1中频信号实施对应于第1中频带的带通滤波处理的滤波器中使用介质滤波器，所以能够确保仅为第1中频带的带通滤波器所要求的衰减量，同时，对于老化和温度变化等也能够容易得到稳定的动作。
还有，由于把用于第2变频装置的有源混频电路和第2本机振荡信号发生电路集成化，而且把弹性表面波谐振器用于第2本机振荡信号发生电路的谐振电路，所以，对于温度变化和湿度变化也能够确保充分的频率稳定度。
还有，由于把用于第2变频装置的有源混频电路和第2本机振荡电路集成化，而且把介质谐振器用于第2本机振荡信号发生电路的谐振电路，所以，对于温度变化和湿度变化也能够确保充分的频率稳定度。
还有，由于在第1变频电路的平衡输出端的任一个连接可变阻抗元件，因此，能够调整平衡，从而能够补偿集成电路和变压器从及外围电路等的非平衡部分，能够改善畸变特性和泄漏特性。
再有，由于中频处理装置具有第1变频装置的输出所供给的第1介质滤波器、该第1介质滤波器的输出所供给的第1中频放大器和该第1中频放大器的输出所供给的第2介质滤波器，而且在印刷布线板上配置第1及第2介质滤波器并把第1中频放大器夹在中央，并在这种状态下对角配置中频处理装置的输入端和输入端，因而能够充分地确保输入输出间的隔离。
另外，由于在印刷电路板的一个面上安装插入部件及平面安装部件，在印刷电路板的另一个面的大部分上形成接地图案，因此把调谐器小型化时也能够确保必要的电路隔离，能够比较容易地抑制双超外差调谐器特有的2个本机振荡信号的高次谐波之间的差频输出到第1中频带的寄生干扰，同时，抑制泄漏及降低外壳的影响也极为有效。
再有，由于在部件接地区上的予定位置涂设阻焊剂，所以，用同样大小的焊锡掩模即等量的焊锡，能够使焊锡的厚度比以往厚。另外，由于在阻焊剂上的焊锡向四方散开，所以，在阻焊剂和介质滤波器之间形成空间，从而能够缓和对应于温度和冲击的应力。进而，由于通过设置阻焊剂，能够获得印刷电路板和介质滤波器之间的间隔，因而，即使在印刷电路板和介质滤波器的膨胀率不相同时，也能够减少加在焊锡上的力，能够防止焊锡断裂。
图1是示出涉及本发明的双超外差调谐器的一实施例的结构框图。
图2是示出本发明的第2实施例的结构框图。
图3是为说明该第2实施例的动作而示出的特性图。
图4是示出本发明的第3实施例的结构框图。
图5是示出本发明的第4实施例的结构框图。
图6是示出本发明的第5实施例的结构框图。
图7是示出本发明的第6实施例的结构框图。
图8是示出本发明的第7实施例的结构框图。
图9是本发明的第8实施例的示意图。
图10是示出本发明的第9实施例的平面图。
图11是本发明的第10实施例的示意图。
图12是本发明的第11实施例的示意图。
图13是用于说明把介质滤波器向印刷电路板上焊接的示意图。
图14是本发明的第12实施例的示意图。
图15是示出以往的双超外差调谐器的结构框图。
图16是用于说明该调谐器在印刷电路板上的安装状态的示意图。
以下，参照附图详细地说明本发明的一实施例。图1(a)中，与图15相同的部分标附图样的符号。即，分别用介质滤波器构成第1中频用BPF17、19。作为第1中频用BPF17、19，以往分别使用L(线图)，C(电容)调谐滤波器和螺旋形滤波器。然而，这些LC调谐滤波器和螺旋形滤波器中，由于不能把电路Q值取得很高，因而存在难于确保比较接近中心频率的部分的衰减量，以及调谐器安装后还需要调整的问题。
而如果在第1中频用滤波器BPF17、19中分别使用介质滤波器，则即使是为了宽带接收而要把第1中频取得较高时，也能够确保为第1中频带的带通滤波器所要求的衰减量。还有，对于老化和温度变化，也能够容易得到稳定的动作。进而，在第1中频为600MHE时，如图1(b)所示，还能够在平衡—不平衡变换用变压器16和第2变频电路20之间仅连接1个介质滤波器构成的第1中频用的BPF29。另外，第1中频带通滤波还能够不用调整。
图2(a)示出本发明的第2实施例。图2(a)中，和图1(a)相同的部分上标附同样的符号。即，在平衡—不平衡变换用变压器16和由介质滤波器构成的第1中频用BPF17之间插接穿心式电容器30的同时，在第1中频用BPF17和第1中频放大电路18之间插接穿心式电容器31。
即，一般的介质滤波器具有图3(a)所示的频率特性，以单一的介质滤波器不能确保高频带段衰减量，特别是在奇数的高次谐振点几乎得不到衰减量，所以，存在从第1及第2本机振荡电路14、21产生的相同高次谐波之间的差频落入到第2中频带，易于发生寄生干扰这样的问题。
然而，如果在第1中频用BPF17的输入一侧和输出一侧分别使用穿心式电容器30、31，则频率特性成为图3(b)所示那样能够充分地确保高频段的衰减量。另外，在使用1个第1中频用BPF29时，如图2(b)所示，如果在该BPF29的输入一侧和输出一侧分别连接穿心式电容器30、31，则能够得到同样的效果。
图4示出本发明的第3实施例。图4中，和图1(b)相同的部分标附同样的符号。即，在由介质滤波器构成的第1中频用BPF29和第1变频电路20之间插入连接着耦合电容C1和由谐振电感L1、谐振电容C2构成的陷波滤波器32。该陷波滤波器32的谐振点由谐振电感L1和谐振电容C2的并联电路决定。
即，仅用由介质滤波器构成的第1中频用BPF29难于确保第2变频电路20的镜像抑制频带的衰减量，特别在使用1个介质滤波器时，难度更大。
然而，如上那样，通过在第1中频用BPF29的输出一侧连接陷波滤波器32，就能够容易地确保第2变频电路20的镜像频带的衰减量。另外，带能够把该陷波滤波器32利用于防止第1本机振荡电路15的泄漏。还有，陷波滤波器32连接到第1中频用BPF29的输入一侧也能够得到同样的效果。另外，上述耦合电容C1也能够更换为耦合电感。
图5示出本发明的第4实施例。图5中，和图1(a)相同的部分标附同样的符号。即，把RF放大电路13、第1变频电路14和第1本机振荡电路15集成化为第1变频单元33，把第2变频电路20和第2本机振荡电路21集成化为第2变频单元34。而且，在第1本机振荡电路15上外接由线圈L2、电阻R1及变容二极管D1构成的谐振电路35，在第2本机振荡电路21上外接由线圈L3、电阻R2及变容二极管D2构成的谐振电路36。
即，以往，由了作为第1变频单元33使用由分立元件构成的二极管双平衡混频器，作为第2变频单元34使用由分立元件构成的二极管混频器和FET混频器等，故存在易于发生第1及第2本机振荡电路15、21的相同高次谐波之间的差频输出到第2中频带的寄生干扰这样的问题。
然而，作为第1及第2变频单元33、34，由于通过分别使用集成化了的有源混频器，能够减少第1及第2本机振荡电路15、21之间的相互泄漏，因而能够比较容易地抑制第1及第2本机振荡电路15、21的高次谐波之间的差频输出到第2中频带的寄生干扰，能够促进小型轻量化及高性化。
图6示出本发明的第5实施例。即，作为在第2本机振荡电路21中使用的谐振电路，使用弹性表面波谐振器37〔以下，称为SAW(表面声波)谐振器〕。即，以往，由于作为第2本机振荡电路21的谐振电路使用L/C谐振电路，故存在对于温度变化和湿度变化难于确保充分的频率稳定度的问题。然而，通过在第2本机振荡电路21内所使用的谐振电路中使用SAW谐振器37，就能够对于温度变化和湿度变化等确保充分的频率稳定度。
图7示出本发明的第6实施例。即，作为在第2本机振荡电路21中使用的谐振电路，使用介质振荡器38。即，以往，由于作为第2本机振荡电路21的谐振电路使用L/C谐振电路，故存在对于温度变化和湿度变化难于确保充分的频率稳定度的问题。然而，通过把介质振荡器38用于第2本机振荡电路21中使用的谐振电路，就能够对于温度变化和温度变化等确保充分的频率稳定度。
图8示出本发明的第7实施例。即，第1变频电路14和平衡—不平衡变换用变压器16之间，在传送第1变频电路14的一个平衡输出的连接线14a上，连接作为可变阻抗元件的微调电容39。即，若如以往那样，仅直接平衡连接第1变频电路14和平衡—不平衡变换用变压器16，则存在第1变频电路14和平衡—不平衡变换用变压器16之间电路及物理方面的平衡不充分的问题。
然而，通过在传送第1变频电路14的一个平衡输出的连接线14a上连接微调电容39，使得能够调整平衡，因而能够补偿集成化了的第1变频单元33和平衡—不平衡变换用变压器16及周边电路的不平衡成分，能够改善畸变特性和泄漏特性。
图9示出本发明的第8实施例。即，如图9(a)所示，把构成第1中频用BPF17、19、29等的介质滤波器40构成为非插入型，用焊锡42把介质滤波器40的电极40a连接在印刷电路板41的正面一侧所形成的电路图案41a上，用焊锡42把第1中频放大器18的电极18a连接在于印刷电路板41的反面一侧所形成的电路图案41b上。另外，图9(b)、(c)示出分别从正面一侧和反面一侧看去时印刷电路板41的状态。
以往，由于使用插入型的BPF，则存在若把第1中频放大电路18配置在BPF的背面，就难于确保两者间的隔离这样的问题。然而，由于把非插入型的介质滤波器40安装在印刷电路板41的正面一侧，把第1中频放大电路18安装在印刷电路板41的反面一侧，故能够不影响介质滤波器40和第1中频大电路18之间的隔离又能促进小型化。
图10示出本发明的第9实施例。即，在印刷电路板41的正面一侧，彼此隔开予定的间隔并排设置构成第1中频用BPF17、19的2个介质滤波器43、44。这些介质滤波器43、44分别在其两个侧面各设3个总共6个连接电极43a-43f，44a-44f。
而且，各介质滤波器43、44以其图中左上左端的连接电极43a、44a为输入端，以其图中右下端的连接电极43f、44f为输出端。即，各介质波波器43、44作为其输入端的连接电极43a、44a和作为其输出端的连接电极43f、44f配置在对角的位置上。
还有，印刷电路板41的反面一侧，在各介质滤波器43、44相互间的大致中央位置，配置着第1中频放大电路18，而且，用形成在印刷电路板41反面一侧的电路图案41c连接作为介质滤波器43输出端的连接电极43f和第1中频放大电路18的输入电极18b，用形成在印刷电路板41反面一侧的电路图案41d连接第1中频放大电路18的输出电极18c和作为介质滤波器44输入端的连接电极44a。
另外，若把介质滤波器43、44和第1中频放大电路18组合起来的电路视为1个对从平衡—不平衡变换用变压器16输出的第1中频信号实施用于供给第2变频电路19的处理的一个中频处理电路，则作为该中频处理电路输入端的连接电极43a和作为输出端的连接电极44f也配置在对角的位置上。
即，介质滤波器43、44其自身的输入输出端为对角配置的同时，介质滤波器43、44相互的输入输出端也对角配置，而且，和第1中频放大电路18组合而构成的中频处理电路的输入输出端也为对角配置，因而，能够充分地确保各输入输出相互间的隔离。
图11示出本发明的第10实施例。即，如图11(a)所示，在印刷电路板41的正面一侧，在配置构成上述第1中频用BPF17、19、29等的介质滤波器45的部分上，形成比介质滤波器45在印刷电路板41上的接触面积更大的接地图案46。
还有，该接地图案46在形成作为介质滤波器45的输入端的连接电极45a的一侧延伸出去并大于介质滤波器45在印刷电路板41上的接触面积。还有，该接地图案46如图11(b)所示，在与作为介质滤波器45的输入端及输出端的连接电极45a、45f对应的部分上留有切口。
于是，能够大面积地获得接地图案46，能够充分地确保介质滤波器45输入输出间的隔离。
图12示出本发明的第11实施例。即，例如，用焊锡49把空芯线圈等插入部件47和各种平面安装部件48等。接到形成于印刷电路板41的正面一侧的电路图案41a上，在印刷电路板41的反面一侧，在除去一部分信号线和电源线以及插入部件47的引线部分的大部分上形成接地图案50。
由此，即使把调谐器小型化时，也能够确保必要的电路隔离，能够比较容易地抑制双超外差调谐器特有的第1及第2本机振荡电路15、21的相同高次谐波间的差频输出到第1中频带的寄生干扰，此外，泄漏的抑制及壳体影响的降低也极为有效。另外，还能够充分地促进调谐器的薄型化。
下面，说明在印刷电路板上回流焊接介质滤波器的处理。即，介质滤波器为了取小型且稳定的接地方法，则除去连接端子外成为整个面接地。因此，在以往，如图13(a)所示，在印刷电路板51上形成接触未图示的介质滤波器的部件接地区52，在该部件接地区52上通过焊锡掩模53载置介质滤波器，并流入焊锡。由此，如较13(b)所示，用焊锡55把介质滤波器54连接到印刷电路板51上的部件接地区52上。
这里，若设部件接地区52的面积为S1，焊锡掩模53上按部件接地区52的形状切下部分的面积为S1·K(K通常为1.1)，焊锡掩模53的厚度为T1，则焊锡55的厚度T2为T2＝S1·K·T1/S1＝T1·1.1而且，为使焊锡55的厚度T2加厚，可以使焊锡掩模53的面积大于S1·K，即D＞1.1，但若焊锡55过厚，则焊锡55从部件接地区52泄漏而成为产生焊球的原因。另外，若K＜1.1，则焊锡55变薄，由于印刷电路板51和介质滤波器54的膨胀率的差别。而在TST试验中发生焊锡断裂。这些不适宜的情况的每一个都构成高频特性恶化和制造不良的重大原因。
因此，如图14(a)所示，在部件接地区52的予定位置设置阻焊剂56，而且，通过锡掩模53在该阻焊剂56上设置介质滤波器54，使焊锡55流入。于是，若设部件接地区52的面积为S1·0.7，焊锡掩模53的面积为S1·1.1，厚度为T1，则焊锡55的厚度T2′成为T2′＝S1·1.1·T1/(S1·0.7)＝T1·1.57于是T2′＝1.43T2这样就能够用同样大的焊锡掩模53，即用等量的焊锡55而使焊锡55的厚度比以往的厚。
还有，由于附着在阻焊剂56上的焊锡向四周扩散，所以阻焊剂56和介质滤波器54之间形成空间。由此，能够缓和对于温度和冲击的压力。另外，通过设置阻焊剂56，由于能获得印刷电路板51和介质滤波器54之间的间隔，所以，即使印刷电路板51和介质滤波器54的膨胀率不同，也能够减小加到焊锡55上的力，能够防止焊锡断裂。
另外，本发明不限于上述各实施例，在不脱离其要点的范围内能够实施种种变形。
如以上详述的那样，若根据本发明，则能够提供以简易的电路结构适于小型轻量化并且性能高的以及在经济上也有利的极其良好的双超外差调谐器。
权利要求
1.一种双超外差调谐器，具有通过将输入高频信号与第一本机振荡信号合成来形成第一中频信号的第一频率变换装置和通过将上述第一中频信号与第二本机振荡信号合成来形成第二中频信号的第二频率变换装置，该双超外差调谐器的特征在于有具有第一面和第二面的印刷电路板(41)，包含上述第一频率变换装置、第二频率变换装置的电路由平面安装部件(48)和插入部件(47)构成，上述平面安装部件(48)与上述插入部件(47)安装在上述印刷电路板(41)的上述第一面上，在上述印刷电路板的上述第二面的大部分的范围内形成接地图案(50)。
2.权利要求1中记载的双超外差调谐器，其特征是上述插入部件(47)从上述印刷电路板的上述第一面的一侧插入，固定在上述形成接地图案的第二面上。
全文摘要
一种双超外差调谐器,具有通过将输入高频信号与第一本机振荡信号合成来形成第一中频信号的第一频率变换装置和通过将上述第一中频信号与第二本机振荡信号合成来形成第二中频信号的第二频率变换装置,该双超外差调谐器的特征是有具有第一面和第二面的印刷电路板,包含上述第一频率变换装置、第二频率变换装置的电路由平面安装部件和插入部件构成,上述平面安装部件与上述插入部件安装在上述印刷电路板的上述第一面上。
文档编号H04N5/44GK1352496SQ01120829
公开日2002年6月5日 申请日期2001年5月29日 优先权日1995年3月27日
发明者安部修二, 小野裕司, 吉田和由, 德永猛 申请人:株式会社东芝