スーパーヘテロダイン受信機の構成

受信機の基本機能は、入力信号を選択後、適切なレベルまで増幅して復調するものである。 図1ラジオ放送短波放送、アマチュア無線の通信などを受信するための受信機の構成例だか、真空を用いた時代に「高12」として知られたものである。古い技術であるが概念を理解するのには有効である。

高1中2受信機

スーパーヘテロダイン受信機の構成図

これをスーパーヘテロダイン(略称・スーパー、但し古い言い方)方式と呼ぶ。Edwin Armstrong によって発明された。周波数は、入力信号と局部発振器出力の差の周波数に変換される(最近では中間周波数が受信周波数よりも高い場合もあり、その場合には和の周波数という構成もありうる)。なお、スーパーヘテロダイン方式では、受信対象の周波数以外にイメージ周波数も受信してしまう欠点があることに注意したい。イメージ周波数の信号を受信しないためには、ミキサに入る前に、フィルタでイメージ周波数を十分に減衰させる必要があるが、最近の受信機、例えば、Bluetoothの受信回路ではイメージリジェクション型のミキサが使われるようになってきており、その必要が無くなってきている。

スーパーヘテロダイン以外の回路方式には次のものがある。

現在の主流は、ダブルスーパーヘテロダイン方式とダイレクトコンバージョン方式である。

 

200388ダイバーシティ受信方式で、安定したテレビ受信が可能
地上デジタルテレビ放送対応携帯電話を開発

三洋電機株式会社は、地上デジタルテレビ放送受信機能を搭載した携帯電話の試作機を開発いたしました。

今回開発した試作機には、新開発の携帯受信機向け「1セグメント受信モジュール」を搭載しております。「1セグメント受信モジュール」は携帯端末のテレビ受信性能を決める重要なデバイスですが、今回当社はダイバーシティ受信方式とダイレクトコンバージョン方式の採用により、地上デジタルテレビ放送の安定受信と機器の小型化の両立を実現しました。

主な特長

【技術面】

ダイバーシティ受信方式を採用(業界初)※1

ダイバーシティ受信方式※2の採用により、受信環境が変化しやすい携帯受信機で、より安定した放送受信を可能としました。

受信側で複数のアンテナ、または受信機を設置し、それらから得られる複数の受信系の出力を合成することで、受信電波のレベル変動を極力少なくし、受信信号の信頼性を高める受信方式。

ダイレクトコンバージョン方式を採用(業界初)※1

ダイレクトコンバージョン方式※3の採用により、受信モジュールの大きさを、ダイバーシティ受信機能を搭載しつつ、切手サイズ程度まで小型化しました。

1セグメント受信モジュール」搭載携帯端末において

UHF帯などのRF(Radio Frequency:無線周波数)信号からベースバンド信号へ周波数変換する方式の1つで、IF(Intermediate Frequency:中間周波数)信号を介さずRFからベースバンドへ直接周波数変換する方式。

 

NTTドコモのW−CDMAシステム実験の公開仕様

<主な特長および成果>

W−CDMA基地局系装置は基地局装置と無線制御・交換模擬装置から構成され、 移動局装置に対して音声や高速データ(64384kbit/s)、パケット通信サービスを提供します。主な特長と成果を以下に示します。

  1. ATMセルバススイッチング方式によるマルチメディア交換
     現在の携帯電話システムでは、音声とパケット通信とで別々の交換方式が用いられています。W−CDMAではこれらに動画通信も含めたマルチメディア交換方式が求められます。今回、無線制御・交換模擬装置にATMセルバススイッチング方式を適用し、これらのメディアを統合した交換機能を実現しました。また、ATMセルバス間のスイッチカードを増設することにより、端末数やトラフィックに応じたスイッチ容量の拡張が容易に実現できます。
  2. 偶高調波ミクサ採用によるダイレクトコンバータの特性改善
     無線の高周波信号とベースバンド信号とを直接変換するダイレクトコンバージョン方式は無線部の小型化に有効ですが、感度の低下などの問題がありました。これに対し、偶高調波ミクサを採用したダイレクトコンバータを開発し、感度の向上と小型化の両立を図っています。
  3. 復調回路のLSI化による小型・低消費電力化
     ビルなどの反射などによって遅れて受信される遅延波は、従来受信品質低下の原因となっていました。W−CDMAではこれらの遅延波を分離・識別し合成することにより、受信感度を向上させるRAKE受信方式が用いられます。今回、このRAKE受信処理を全ディジタル化し、ベースバンド復調部LSIの一部として実現します。これにより、従来基板8枚で構成していた復調回路が2チップのLSIで構成でき、小型・低消費電力化が図れます。