特許 5778782 同調ネットワークを含むレシーバ回路

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5778782

(24)【登録日】2015年7月17日

(45)【発行日】2015年9月16日

(54)【発明の名称】同調ネットワークを含むレシーバ回路

(51)【国際特許分類】

   H03J 5/02 20060101AFI20150827BHJP

   H03J 7/08 20060101ALI20150827BHJP

   H04B 1/18 20060101ALI20150827BHJP

   H04B 1/16 20060101ALI20150827BHJP

【ＦＩ】

   H03J5/02 A

   H03J7/08

   H04B1/18 C

   H04B1/16 R

【請求項の数】22

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2013-550732(P2013-550732)

(86)(22)【出願日】2011年1月31日

(65)【公表番号】特表2014-507886(P2014-507886A)

(43)【公表日】2014年3月27日

(86)【国際出願番号】CN2011070844

(87)【国際公開番号】WO2012103679

(87)【国際公開日】20120809

【審査請求日】2013年10月11日

(73)【特許権者】

【識別番号】506402621

【氏名又は名称】シリコン・ラボラトリーズ・インコーポレイテッド

【氏名又は名称原語表記】ＳＩＬＩＣＯＮ ＬＡＢＯＲＡＴＯＲＩＥＳ ＩＮＣ．

(74)【代理人】

【識別番号】100110423

【弁理士】

【氏名又は名称】曾我 道治

(74)【代理人】

【識別番号】100111648

【弁理士】

【氏名又は名称】梶並 順

(74)【代理人】

【識別番号】100147500

【弁理士】

【氏名又は名称】田口 雅啓

(74)【代理人】

【識別番号】100166235

【弁理士】

【氏名又は名称】大井 一郎

(72)【発明者】

【氏名】ジャーン、リーガーン

(72)【発明者】

【氏名】ウー、リヤーン

【審査官】 鬼塚 由佳

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００９−１７７５８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０４−３５８４２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−２８８０３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−０６４５５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平８−２７４５８８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０３Ｊ ５／０２

Ｈ０３Ｊ ７／０８

Ｈ０４Ｂ １／１６

Ｈ０４Ｂ １／１８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

アンテナからのラジオ周波数信号を受信するための入力端子と、
前記入力端子に接続された入力、少なくとも１つの制御入力、及び出力端子を含む同調可能回路であって、前記入力端子に接続された第１電極と、電源端子に接続された第２電極とを有するバラクタを含む同調可能回路と、
前記出力端子及び前記少なくとも１つの制御入力に接続された制御回路であって、ラジオチャンネル選択を受信するとともに、前記同調可能回路に関連付けられた所定のインダクタンスに基づいて、前記ラジオチャンネル選択に応じて、前記バラクタのキャパシタンスを求める制御回路と
を備え、
前記所定のインダクタンスは、前記同調可能回路の発振に基づいてキャリブレイション中に前記制御回路によって求められ、
前記制御回路は、前記同調可能回路を同調するためのキャパシタンスの一部である固定寄生キャパシタンスに基づいて前記キャパシタンスを求める、
レシーバ。

【請求項2】

前記制御回路は、
前記同調可能回路を２つの異なる周波数に同調し、
前記２つの異なる周波数のそれぞれにおいて前記同調可能回路が共振しているときに、前記同調可能回路の１つ以上のパラメータを求め、
前記１つ以上のパラメータに基づいて前記所定のインダクタンスを求める、
請求項１記載のレシーバ。

【請求項3】

メモリをさらに備え、
前記制御回路は、ラジオ周波数の範囲の周波数毎に前記バラクタのキャパシタンスを算出するとともに、各周波数での前記キャパシタンスに対応する値を前記メモリに格納するように構成されている、
請求項２記載のレシーバ。

【請求項4】

前記２つの異なる周波数は、ラジオ周波数の範囲の異なるチャンネルに対応している、請求項２記載のレシーバ。

【請求項5】

前記出力端子に接続された低雑音増幅器をさらに備える、請求項１記載のレシーバ。

【請求項6】

キャリブレイション中に、前記同調可能回路からの発振を監視する周波数検出回路をさらに備える、
請求項１記載のレシーバ。

【請求項7】

キャリブレイション中に前記同調可能回路に信号を注入して、前記同調可能回路に共振を引き起こすように構成されたエネルギ回路をさらに備える、請求項１記載のレシーバ。

【請求項8】

ラジオ周波数調整信号をレシーバにおいて受信することと、
前記ラジオ周波数調整信号を受信したことに応じて、選択されたラジオチャンネルに同調するために、固定インダクタンス及び固定寄生キャパシタンスを含む同調可能回路の所定のパラメータに基づいて前記同調可能回路のバラクタ設定を求めることと、
前記選択されたラジオチャンネルを受信するために、前記バラクタ設定を求めたことに応じて、前記バラクタ設定を前記同調可能回路のバラクタに適用することと
を含む、方法。

【請求項9】

前記ラジオ周波数調整信号を受信することの前に、
前記レシーバの制御回路においてラジオ周波数帯域間をスイッチするための制御信号を受信することと、
前記同調可能回路の１つ以上のパラメータを求めるために、前記制御信号に応じて、前記同調可能回路を２つの異なる周波数に同調することと、
前記１つ以上のパラメータに基づいて、前記バラクタ設定を動的に算出するための式の設定を設定することと
を含む、請求項８記載の方法。

【請求項10】

前記バラクタ設定を求めることは、前記ラジオ周波数調整信号を受信したことに応じて、前記所定のパラメータのデータを含む式を用いて前記バラクタ設定を算出することを含む、請求項８記載の方法。

【請求項11】

前記レシーバのメモリに前記バラクタ設定を格納することをさらに含む、請求項１０記載の方法。

【請求項12】

前記バラクタ設定を求めることは、前記レシーバのメモリに格納されたテーブルの前記バラクタ設定を参照することを含む、請求項８記載の方法。

【請求項13】

前記ラジオ周波数調整信号を受信することの前に、
製造中にバラクタ設定を求めることと、
前記テーブルに前記バラクタ設定を格納することと
を含む、請求項１２記載の方法。

【請求項14】

ラジオ周波数信号を受信するためのアンテナと、
前記アンテナに接続された入力端子を含むレシーバ回路と
を備え、
前記レシーバ回路は、
前記入力端子に接続された第１端子、及びグラウンドに接続された第２端子を含むバラクタと、
前記入力端子及び前記バラクタに接続されるとともに、制御入力を含む制御器であって、前記制御入力においてラジオ周波数チャンネル選択を受信し、前記ラジオチャンネル選択の受信に応じて、前記アンテナの所定のインダクタンス及び固定寄生キャパシタンスに基づいて、前記バラクタのキャパシタンスを求め、前記キャパシタンスを求めたことに応じて、前記ラジオ周波数チャンネル選択に対応する周波数において共振するように前記バラクタを設定する制御器と
を備える、デバイス。

【請求項15】

前記制御器に接続されるとともに、前記バラクタのキャパシタンス値に対応する複数の値を格納するようにされているメモリをさらに備える、請求項１４記載のデバイス。

【請求項16】

前記制御器は、前記キャパシタンスを求めたことに応じて、前記キャパシタンスに対応する値を前記複数の値に格納する、請求項１５記載のデバイス。

【請求項17】

前記制御器は、前記ラジオ周波数チャンネル選択を受信したことに応じて、前記複数の値の前記キャパシタンスを参照することによって、前記キャパシタンスを求める、請求項１５記載のデバイス。

【請求項18】

前記制御器は、電源投入期間中又は帯域間スイッチング時に制御信号を受信するとともに、
前記制御信号の受信に応じて、
前記バラクタを含む同調可能回路を２つ異なる周波数に同調し、
前記２つの異なる周波数のそれぞれにおける前記同調可能回路の発振を監視して、前記同調可能回路の１つ以上のパラメータを求め、
前記１つ以上のパラメータに基づいて、前記バラクタの前記キャパシタンスを算出するための式を設定する、請求項１４記載のデバイス。

【請求項19】

前記制御器は、前記式を用いて、前記バラクタの前記キャパシタンスを求める、請求項１８記載のデバイス。

【請求項20】

前記制御器は、２つの異なる周波数において共振するように前記バラクタを設定し、前記２つの異なる周波数における前記同調可能回路の出力を監視して、前記同調可能回路の実質的に固定されたパラメータを求めることによって、同調可能回路をキャリブレイトし、
前記制御器は、前記実質的に固定されたパラメータと前記ラジオ周波数チャンネル選択とに基づいて、前記バラクタの前記キャパシタンスを自動的に算出する、請求項１４記載のデバイス。

【請求項21】

前記制御器は、製品設計段階及び製造プロセスの検査段階の何れかで、前記同調可能回路をキャリブレイトする、請求項２０記載のデバイス。

【請求項22】

前記制御器は、異なる動作モードからＡＭ動作モードに前記レシーバ回路をスイッチする制御信号に応じて、前記同調可能回路をキャリブレイトする、請求項２０記載のデバイス。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、概略的には、ラジオ周波数（ＲＦ）信号を受信するためのレシーバ回路に関し、より詳細には、インダクタンス／キャパシタンスネットワークを自動的に同調することを含むレシーバ回路に関する。

【背景技術】

【0002】

ラジオ周波数（ＲＦ）通信装置は、アンテナからのＲＦ信号を受信するとともに、いくつかの場合にアンテナからのＲＦ信号を伝達するように構成された回路を含んでいる。ＲＦ通信装置は、携帯電話機、コードレス電話機、携帯情報端末（ＰＤＡ）、コンピュータ、ラジオ、並びに無線周波数信号を送信及び／又は受信するように構成されたその他の電子機器を含む、多種多様のアプリケーションに使用される。

【0003】

ＲＦ信号を送信及び受信するために、ＲＦ通信装置は、レシーバ回路を適切な周波数バンドに同調（チューン）するように構成可能な同調回路（チューニング回路）を含んでいる。いくつかの振幅変調（ＡＭ）デジタルチューナでは、ユーザがＡＭバンド内の或るチャンネルから他のチャンネルに変更するときに、ＲＦ通信装置は、オーディオ信号を一時的になくして、選択されたチャンネルに同調回路をキャリブレイト（校正）するために同調機能を実施し、それによって新たなチャンネルでのオーディオ信号を提供する。通常、多くのデジタルレシーバは、ユーザによる新たなチャンネルの選択と、レシーバによるオーディオ出力との間に、短時間の遅れを導入する。

【発明の概要】

【0004】

１つの実施形態では、レシーバは、アンテナからのラジオ周波数信号を受信するための入力端子と、前記入力端子に接続された入力、少なくとも１つの制御入力、及び出力端子を含む同調可能回路とを含んでいる。前記同調可能回路は、前記入力端子に接続された第１電極、及び電源端子に接続された第２電極を有する、バラクタを含んでいる。前記レシーバは、前記出力端子と前記少なくとも１つの制御入力に接続された制御回路をさらに含む。前記制御回路は、ラジオチャンネル選択を受信するとともに、前記同調可能回路に関連付けられた所定のインダクタンスに基づいて、前記ラジオチャンネル選択に応じて、前記バラクタのキャパシタンスを求める。

【0005】

別の実施形態では、方法は、ラジオ周波数調整信号をレシーバにおいて受信することと、前記ラジオ周波数調整信号を受信したことに応じて、選択されたラジオチャンネルに同調するために、前記同調可能回路の所定のパラメータに基づいて同調可能回路のバラクタ設定を求めることとを含む。前記方法は、前記選択されたラジオチャンネルを受信するために、前記バラクタ設定を求めたことに応じて、前記バラクタ設定を前記同調可能回路のバラクタに適用することをさらに含む。

【0006】

さらに別の実施形態では、デバイスは、ラジオ周波数信号を受信するためのアンテナと、前記アンテナに接続された入力端子を含むレシーバ回路とを含む。レシーバ回路は、前記入力端子に接続された第１端子、及びグラウンドに接続された第２端子を含むバラクタを含んでいる。レシーバ回路は、前記入力端子及び前記バラクタに接続されるとともに、制御入力を含む制御器をさらに含んでいる。前記制御器は、前記制御入力においてラジオ周波数チャンネル選択を受信し、前記ラジオチャンネル選択の受信に応じて、前記アンテナの所定のインダクタンスに基づいて、前記バラクタのキャパシタンスを求め、前記キャパシタンスを求めたことに応じて、前記ラジオ周波数チャンネル選択に対応する周波数において共振するように前記バラクタを設定する。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】同調可能回路を有するレシーバ回路を含むシステムの実施形態を示すブロック図である。

【図2】図１の同調可能回路を含むシステムの一部及びキャリブレイション回路を含む振幅変調（ＡＭ）フロントエンド回路の構成要素を示す部分回路図及び部分ブロック図である。

【図3】図１の同調可能回路の実施形態を含むとともにキャリブレイション回路の実施形態を含むシステムの実施形態を示す部分回路図及び部分ブロック図である。

【図4】アンテナ、プリント回路板、図１の同調可能回路、及び低雑音増幅器を含むシステムの一部分の例を示す回路図である。

【図5】レシーバ回路のバラクタ設定を求めるための式を設定する方法の実施形態を示す流れ図である。

【図6】選択された同調周波数に対応する信号を提供する方法の実施形態を示す流れ図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下の説明において、異なる図面で同じ符合を使用しているときは、同一又は類似のものを示している。

【0009】

実施形態の詳細な説明
同調された周波数を示すためのディスプレイが無い従来のアナログ同調ラジオシステムでは、人間の耳が、放送局（station）の同調成功を検出するための唯一のデバイスであるため、ラジオシステムの見かけ上の同調速度は、ユーザ経験に直接的に結合される。
振幅変調（ＡＭ）ラジオレシーバを含むラジオは、（しばしば、ＡＭフェライト又はエアループアンテナの形をとる）外部インダクタで自動同調されるＡＭフロントエンドキャパシタを含むことができる一方で、選択された帯域内のラジオ周波数の範囲のラジオ周波数チャンネルに適切にＡＭフロントエンドキャパシタを同調するために必要とされる様々な計算を、ラジオのマイクロコントローラが実施するのに時間を要する。
周波数同調コマンド毎にキャパシタを自動同調できる一方で、そのような同調は、ユーザがアナログ同調ダイアルを用いてラジオを同調させる際に一般的にユーザが充てる調整間の時間に比べて、より長い時間を費やす。
特に、アナログダイアルを用いるＡＭ放送局の従来の同調は、人間の耳による可能な放送局の検出を当てにしているが、マイクロプロセッサによって実施される同調計算は、特に同調ホイールが比較的速く回転されるときに、そのようなユーザ検出を蝕むとともに、従来のアナログラジオ同調の感触を駄目にする遅れを引き起こす。
従って、ＡＭラジオの同調は、そのような従来の自動同調が許容するものよりも高速であるべきである。

【0010】

レシーバ回路の実施形態が以下説明される。このレシーバ回路の実施形態は、電源投入時又は（或る帯域から他の帯域に、例えば他の帯域からＡＭ帯域に）帯域をスイッチングするとき時にＡＭチューナの自動同調を利用して２つの既知の周波数にラジオを自動同調し、ＡＭチューナバラクタ設定(AM tuner varactor settings)を記録し、その後に後続の周波数同調毎にバラクタのキャパシタンスを計算する。
或る事例では、すべての後続の周波数同調について、マイクロプロセッサは、式に従ってバラクタキャパシタンスを計算し、計算された値をキャパシターバンク(capacitor bank)に書き込む。

【0011】

図１は、同調可能回路１０６を有するレシーバ回路１０２を含むシステム１００の実施形態を示すブロック図である。
レシーバ回路１０２は、信号源１０４からのラジオ周波数信号を受信するように構成された入力端子を含んでいる。
レシーバ回路１０２は、同調可能回路１０６(tunable circuit)を含んでおり、同調可能回路１０６は、前記入力端子に接続された第１端子と、グラウンドに接続された第２端子とを含んでいる。
レシーバ回路１０２は、入力端子に接続されたフロントエンド回路１０８及びエキサイテーション回路１１２をさらに含んでいる。
レシーバ回路１０２は、フロントエンド回路１０８、エキサイテーション回路１１２、及び同調可能回路１０６のバラクタ１１６(varactor)に接続されたマイクロコントロールユニット１１０（ＭＣＵ:micro control unit）をさらに含んでいる。
バラクタ１１６は、入力端子に接続された第１端子と、グラウンドに接続された第２端子とを含んでいる。
同調可能回路１０６は、インダクタ１１４をさらに含んでおり、インダクタ１１４は、入力端子に接続された第１端子と、グラウンドに接続された第２端子とを含んでいる。

【0012】

動作期間中、ＭＣＵ１１０は、バラクタ１１６及びエキサイテーション回路１１２を制御して、２つの既知の周波数に共振するように同調可能回路１０６を設定するとともに、バラクタ設定を記録する。記録されたバラクタ設定から、同調可能回路１０６の固定された値(fixed value)、及び関連する任意の外部回路(external circuitry)の固定値が容易に求められ得る。
同調可能回路１０６のインダクタ／キャパシタネットワークが固定されたインダクタンスを有していると想定すると、以下の式に従って、（バラクタ１１６及び他の固定されたキャパシタンスを含む）同調可能回路１０６の全体のキャパシタンスを求めることができる。

【0013】

【数1】

【0014】

式１において、共振周波数（ｆ_res）は、同調可能回路１０６のインダクタンス（Ｌ）とキャパシタンス（Ｃ）との平方根に反比例している。キャパシタンス（Ｃ）は、例えば、バラクタ１１６、インダクタ１１４、及び外部ＰＣＢトレース等からの固定寄生値(fixed parasitics)、フロントエンド回路１０８の入力キャパシタンス、及びバラクタ１１６の変化容量を含んでいる。

【0015】

インダクタンス及び固定されたキャパシタンスが静的であると想定すると、可変キャパシタンスを妥当な精度で算出して、（少なくとも選択された帯域に関して）後続の調整を行わずに所望の周波数に同調できる。
従って、電源投入動作又は帯域スイッチ動作に応答して、ＭＣＵ１１０は、同調可能回路１０６を制御するとともに、同調可能回路１０６の固定された構成要素の値を求める。当該値は、バラクタ１１６を設定するための適切なキャパシタンス値の後続の計算に関して、静的な値として扱われ得る。

【0016】

バラクタ１１６に関する計算精度は、動作期間中の使用に適する。バラクタ１１６及びインダクタ１１４により形成された共振ネットワークは、一般に約４０のクオリティファクタ(quality factor)（Ｑ）を提供する。
このため、同調周波数が外れることを引き起こす数パーセントだけバラクタ１１６のキャパシタンスが外れるとしても、レシーバ回路１１２の性能は顕著に劣化しない。固定されたインダクタンス値及びいずれかの固定されたキャパシタ値に基づいて上記式１からバラクタ１１６の設定を補間又は計算することにより、更なるキャリブレイションなしに、レシーバ回路１０２を動的に同調できる。これにより、実質的に瞬間的な反応を同調調整に（例えば無線周波数ダイアルを回転させているユーザに）提供することが可能となる。

【0017】

図２は、図１の同調可能回路１０６を含むシステム２００の一部及びキャリブレイション回路２１８を含む振幅変調（ＡＭ）フロントエンド回路２０１の構成要素を示す部分回路図及び部分ブロック図である。
システム２００は、ＡＭフロントエンド回路２０１に接続されデジタル信号プロセッサ２０２（ＤＳＰ）を含んでいる。
同調可能回路１０６は、インダクタ１１４を含んでおり、インダクタ１１４は、グラウンドに接続された第１端子と、キャパシタ２０４の第１電極に接続された第２端子とを含んでいる。キャパシタ２０４は、ＡＭフロントエンド回路２０１の入力端子に接続された第２電極を有している。
同調可能回路１０６は、バラクタ１１６をさらに含んでおり、バラクタ１１６は、入力端子に接続された第１端子と、グラウンドに接続された第２端子とを含んでいる。

【0018】

ＡＭフロントエンド回路２０１は、低雑音増幅器２０６（ＬＮＡ）を含んでおり、ＬＮＡ２０６は、入力端子に接続された入力と、ミキサ２０８に接続された出力とを含んでいる。
ミキサ２０８は、同相プログラマブルゲイン増幅器２１０（Ｉ−ＰＧＡ:in-phase programmable gain amplifier）に同相出力信号を提供する第１出力を含んでいる。ミキサ２０８は、直交ＰＧＡ２１２（Ｑ−ＰＧＡ: quadrature programmable gain amplifier）に直交出力信号を提供する第２出力をさらに含んでいる。
Ｉ−ＰＧＡ２１０は、同相アナログ−デジタル変換器２１４（Ｉ−ＡＤＣ:in-phase analog-to-digital converter）に接続された出力を含んでいる。Ｉ−ＡＤＣ２１４は、ＤＳＰ２０２に接続された出力を有している。
Ｑ−ＰＧＡ２１２は、直交ＡＤＣ２１６（Ｑ−ＡＤＣ：quadrature analog-to-digital converter）に接続された出力を含んでいる。Ｑ−ＡＤＣ２１６は、ＤＳＰ２０２に接続された出力を有している。
ＡＭフロントエンド回路２０１は、ＭＣＵ１１０に接続されたキャリブレイション回路２１８と、入力端子に接続された端子とをさらに含んでいる。
ＭＣＵ１１０は、バラクタ１１６に接続されている。ＭＣＵ１１０は、上述の式１を用いてバラクタ１１６の設定を算出するとともに、バラクタ１１６を設定して同調調整入力に実質的に対応する共振周波数を提供するように構成されている。

【0019】

一つの実施例では、電源投入動作又は帯域スイッチング動作に応じて、ＭＣＵ１１０は、バラクタ１１６を制御して、選択された帯域内の２つの既知の周波数に同調可能回路１０６を同調させる。
幾つかの場合では、ＭＣＵ１１０は、キャリブレイション回路２１８を制御して、エキサイテーション電圧（又はトーン）を同調可能回路１０６に注入し、同調可能回路１０６に共振周波数で発振させる。このとき、ＭＣＵ１１０は、発振に基づいて、同調可能回路１０６の１つ以上のパラメータを測定する。
上述の２つの周波数におけるバラクタ１１６の既知の値に基づいて、前記１つ以上のパラメータは、同調可能回路１０６の固定されたキャパシタンス値及び固定されたインダクタンス値を求めるのに使用され得る。これらは、上述の式１を設定するのに使用され得る。
続いて、周波数調整に応じて、ＭＣＵ１１０は、上述の式１と求められたパラメータとを用いてバラクタ１１６の値を算出して、この算出された値でバラクタ１１６を設定する。

【0020】

図３は、図１の同調可能回路１０６の実施形態を含むとともにキャリブレイション回路２１８の実施形態を含むシステム３００の実施形態を示す部分回路図及び部分ブロック図である。
図示されている例では、インダクタ１１４は、インダクタ３０２（ＡＭアンテナ）、及び結合された電圧源３０４によって表されている。電圧源３０４は、アンテナによる受信電圧信号を表している。電圧源３０４は、グラウンドに接続された第１端子と、インダクタ３０２の第１端子に接続された第２端子とを含んでいる。インダクタ３０２は、ＡＣカップリングキャパシタ２０４の第１電極に接続された第２端子を有している。ＡＣカップリングキャパシタ２０４は、ＬＮＡ２０６の入力に接続された第２電極を有している。
同調可能回路１０６は、バラクタ１１６をさらに含んでおり、バラクタ１１６は、グラウンドに接続された第１端子と、ＬＮＡ２０６の入力に接続された第２端子とを含んでいる。ＬＮＡ２０６の入力における入力電圧は、バラクタ１１６の両端にわたる出力電圧（Ｖ_O）である。

【0021】

システム３００は、キャリブレイション回路２１８をさらに含んでおり、キャリブレイション回路２１８は、電圧源３０４に接続された第１端子と、ＬＮＡ２０６の入力に接続された第２端子とを含んでいる。システム３００は、キャリブレイション回路２１８とバラクタ１１６とに接続されたＭＣＵ１１０をさらに含んでいる。ＭＣＵ１１０は、メモリ３１０にも接続されており、メモリ３１０は、１つ以上のバラクタ設定３１２を含んでいる。

【0022】

キャリブレイション回路２１８は、ＬＮＡ２０６の入力における発振の共振周波数を検出するように構成された周波数検出回路３０６を含んでいる。キャリブレイション回路２１８は、エネルギ回路３０８をさらに含んでおり、エネルギ回路３０８は、ＭＣＵ１１０に反応して、ＡＭフロントエンド２０１（同調ネットワーク）に電圧又はパルスを加える。

【0023】

前述したように、ＭＣＵ１１０は、キャリブレイション回路２１８及びバラクタ１１６を制御して、２つの異なる周波数に同調回路１０６を同調し、共振周波数応答を監視し、式１を設定するのに適したパラメータを求める。従って、ＭＣＵ１１０は、パラメータを利用して式１を設定できる。これにより、同調可能回路１０６の再キャリブレイトなしに、その後にバラクタ１１６の設定を算出して、選択された周波数に同調することが可能となっている。

【0024】

特定の例では、キャリブレイション回路２１８は、エネルギ回路３０８を用いて同調可能回路１０６にエネルギを与え、共振を実現する。キャリブレイション回路２１８は、周波数検出回路３０６を用いて共振周波数を検出し、ＭＣＵ１１０はその周波数検出情報を用いてバラクタ１１６の値を求める。この値は、バラクタ設定３１２としてメモリ３１０に格納される。ＭＣＵ１１０が式１を用いて新たなバラクタ設定を求める度に、ＭＣＵ１１０はそのバラクタ１１６の設定をメモリ３１０に格納できる。

【0025】

上述の例では電源投入時及びバンド間スイッチング時の同調を説明しているが、バラクタ１１６の設定は製造中において求められてもよい。例えば、製品検査プロセス中に、ホストコントローラは、ＭＣＵ１１０を制御して、（インダクタ３０４のような）固定外部インダクタで２つの異なる周波数に共振するようにバラクタ１１６の値を調整することができる。
キャリブレイション回路２１８は、異なる同調周波数の通常動作におけるバラクタ１１６の設定を算出するのに使用され得るデータを提供できる。この製品検査中にバラクタ１１６の設定を正確に求めるために、通常動作中に存在するはずである寄生キャパシタンス、及びアンテナインダクタンス値又は外部インダクタンス値についての知識の有していることが望ましい。

【0026】

代替的な実施形態では、バラクタ１１６は、製品検査中に、既知のインダクタンスが適用されるとともに、結果として生じる回路に共振を起こさせることによりキャリブレイトされ得るバラクタバンク（バラクタ群）として実装されることができる。バラクタバンクが一度キャリブレイトされると、ユーザによって提供されるインダクタンス値に基づいて、製品設計段階でバラクタ設定を求めることができる。

【0027】

さらに他の実施形態では、製品設計段階中に、アンテナ設計が基本的に確定されると、設計者はインダクタンスを予測するのに十分な情報を知る又は有することができる。この場合、同調可能回路１０６を２つ以上の周波数に手動で同調することができるとともに、バラクタ度数を記録して、その情報に基づいて以降バラクタ１１６の設定を算出するのにバラクタ度数を使用することができる。

【0028】

さらに他の例では、ＭＣＵ１１０は、帯域間スイッチング時及び／又は電源投入期間中に既知の２つの周波数に同調されることにより集められたデータを利用して、その周波数帯域にわたる複数の周波数に関してバラクタ設定３１２を算出できる。これにより、ＭＣＵ１１０は、メモリ３１０のバラクタ設定３１２を参照することによりバラクタ１１６の設定を後に更新するとともに、それらをバラクタ１１６に適用して所望の共振周波数を提供することができる。

【0029】

上記の説明では、固定されたインダクタンスと変動可能なキャパシタンスを想定しているが、アンテナ、回路板、及びフロントエンド回路は、複数の分離した回路要素として設計されることもできると理解されるべきである。アンテナ、プリント回路板（ＰＣＢ:printed circuit board）、及びＡＭフロントエンド回路４０６の回路モデルの例が、図４に関連して以下記載される。

【0030】

図４は、アンテナ４０２、プリント回路板４０４（ＰＣＢ）、及び図１〜図３の同調可能回路１０６の一部分及び図２におけるＬＮＡ２０６等のＡＭフロントエンド回路４０６を含むシステム４００の一部分の例を示す回路図である。
アンテナ４０２は、受信されたＲＦ信号を表す電圧源４１０として模式的に表されている。電圧源４１０は、グラウンドに接続された第１端子と、抵抗器４１２の第１端子に接続された第２端子とを含んでいる。抵抗器４１２は、アンテナ４０２による損失を表しており、インダクタ４１４の第１端子に接続された第２端子を有している。
インダクタ４１４は、節点４０８に接続されるとともに、アンテナ４０２による寄生キャパシタ４１６の第１電極に接続された第２端子を有している。寄生キャパシタ４１６は、グラウンドに接続された第２電極を有している。
ＰＣＢ４０４は、キャパシタ４１６と並列に接続されたキャパシタ４１８として模式的に表されている。ＰＣＢ寄生キャパシタ４１８は、節点４０８に接続された第１電極と、グラウンドに接続された第２電極とを含んでいる。

【0031】

ＡＭフロントエンド回路４０６は、可変抵抗器４２０を含んでおり、可変抵抗器４２０は、接点４０８に接続された第１端子と、グラウンドに接続された第２端子とを有している。
ＡＭフロントエンド回路４０６は、バラクタ１１６とＬＮＡ２０６とをさらに含んでいる。
バラクタ１１６は、可変キャパシタ４２２として模式的に表されており、可変キャパシタ４２２は、節点４０８に接続された第１電極と、可変抵抗器４２４の第１端子に接続された第２電極とを含んでいる。可変抵抗器４２４は、可変キャパシタ４２２による損失を表している。可変抵抗器４２４は、グラウンドに接続された第２端子を有している。この場合、バラクタ１１６はキャパシタのバンク（群）として実装されるとともに、キャパシタ(capacitors)がイン又はアウトに切替えられるときに浮遊抵抗値も変化される。
ＬＮＡ２０６は、抵抗器４２６を含んでおり、抵抗器４２６は、節点４０８に接続された第１端子と、グラウンドに接続された第２端子とを有している。ＬＮＡ２０６は、キャパシタ４２８をさらに含んでおり、キャパシタ４２８は、節点４０８に接続された第１電極と、グラウンドに接続された第２電極とを含んでいる。

【0032】

図示された例では、ＡＭフロントエンド回路４０６は、インダクタ／キャパシタ同調回路である。インダクタ／キャパシタ同調回路は、いずれかの同調されたＡＭ放送局からのＲＦ信号に電圧ゲインを適用する。
同調回路は、アンテナからのインダクタ４１４と、バラクタ１１６からの可変キャパシタンスとを含んでいる。
可変キャパシタンス４２２は、デバイスが同調されるＡＭ放送局の周波数と共振周波数が同じになるように、フロントエンドを共振させる。特定の放送局に同調するため、ＡＭフロントエンド４０６が共振を実現するように、可変キャパシタ４２２のキャパシタンスが調整される。
バラクタ１１６は、可変抵抗器４２４によって表された浮遊抵抗値を含んでいる。浮遊抵抗値は、同調キャパシタのＱファクタに影響する。可変抵抗器４２０は、ＡＭフロントエンド４０６に対してゲイン調整を提供する。抵抗器４２６及びキャパシタ４２８は、ＬＮＡ２０６のインピーダンス及びキャパシタンスである。

【0033】

このより複雑な回路モデルでさえ、システム４００が共振であるときに、Ｑファクタは全体としての並列抵抗値に比例するが、共振周波数は、依然として式１に関して上述したものと等しいままである。図１における同調可能回路１０６と同様に、システム４００は、可変抵抗値(variable resistances)と同じ約４０のクオリティファクタ（Ｑ）を提供する。このため、仮に、同調周波数が外れることを引き起こす数パーセントだけバラクタ１１６のキャパシタンスが外れるとしても、システム４００の性能は顕著には劣化しない。

【0034】

図５は、レシーバ回路のバラクタ設定を求めるための式を設定する方法５００の実施形態を示す流れ図である。
５０２において、ＭＣＵ１１０は、同調可能インダクタ／キャパシタ（ＬＣ）ネットワークのバラクタを、所定の第１周波数に対応する第１バラクタ設定に設定する。
５０４に進み、ＭＣＵ１１０は、キャリブレイション回路２１８を制御して、同調可能ＬＣネットワークに第１トーンを注入する。
５０６に移行して、ＭＣＵ１１０は、キャリブレイション回路２１８を用いて同調可能ＬＣ回路の出力における発振を監視するとともに、該発振を前記所定の第１周波数と比較して、同調可能ＬＣネットワークに関連付けられた第１インダクタンスと第１キャパシタンスとを求める。

【0035】

５０８に移行して、ＭＣＵは、所定の第２周波数に対応する第２バラクタ設定にバラクタを設定する。
５１０に続き、ＭＣＵ１１０は、キャリブレイション回路２１８を制御して、同調可能ＬＣネットワークに第２トーンを注入する。
５１２に進み、ＭＣＵ１１０は、調節回路２１８を用いて同調可能ＬＣ回路の出力における発振を監視するとともに、該発振を前記所定の第２周波数と比較して、第２インダクタンスと第２キャパシタンスとを求める。
５１４に移行して、ＭＣＵ１１０は、実質的に固定されたキャパシタンスと実質的に固定されたインダクタンスとを、第１及び第２キャパシタンスと第１及び第２インダクタンスとに基づいて算出する。
５１６に続き、ＭＣＵ１１０は、前記実質的に固定されたキャパシタンスと前記実質的に固定されたインダクタンスとを使用して、バラクタ設定を求めるための式を設定する。ここで、式は、所望の周波数に基づいてバラクタ設定を算出するために設定される。

【0036】

特定の例では、ＭＣＵ１１０は、２つの異なる既知の周波数において取得された測定値からインダクタンスを求める。その後、式１が一度設定されると、ＭＣＵ１１０は、同調可能回路１０６の再調整を行うことなしに、式１を動的に使用してバラクタ設定を算出する。
幾つかの場合では、ＭＣＵ１１０は、更なる計算が行われることなしにバラクタ設定がメモリ３１０からリトリーブされ得るように、後の再利用のためにバラクタ設定を格納できる。
特定の場合では、製造中又はその後（調整中）に、バラクタ設定の参照テーブル（ルックアップテーブル）がＭＣＵ１１０によって充填されてもよい。

【0037】

上述したように、各周波数変化で同調可能回路１０６を調整するよりもむしろ、バラクタ１１６は、電源投入時及び２つの既知の周波数を用いて帯域間をスイッチするときに設定される。式１のパラメータが２つの既知の周波数における共振から一度求められると、周波数調整に応じて、バラクタ１１６の設定を実質的に動的に求めることができる。バラクタ設定を求める方法の例が、図６に関連して以下記載される。

【0038】

図６は、選択された同調周波数に対応する信号を提供する方法６００の実施形態を示す流れ図である。
６０２において、ＭＣＵ１１０は、周波数調整信号を受信する。
６０４に進み、レシーバ回路のＭＣＵ１１０は、周波数調整信号を受信したことに応じて、選択された同調周波数に同調するために、バラクタ１１６のバラクタ設定を動的に計算する。
６０６に移行して、ＭＣＵ１１０は、バラクタ設定を同調可能回路１０６のバラクタ１１０に適用して、選択された同調周波数に対応する共振周波数を提供する。

【0039】

６０８に続き、レシーバ回路は、同調可能回路１０６のＲＦ入力におけるラジオ周波数（ＲＦ）信号を受信する。
６１０に進み、同調可能回路１０６は、ＲＦ信号に基づく選択された同調周波数に対応する出力信号を、同調可能回路１０６の出力端子に提供する。

【0040】

上記の例は振幅変調（ＡＭ）ラジオ周波数信号を参照したが、２つの周波数の同調技術は、例えば周波数変調（ＦＭ）ラジオ信号などの他のラジオ周波数信号の受入に対しても適用され得ると理解されるべきである。
デジタルレシーバを用いて特定のＦＭラジオ放送局に同調するとき、多くのリスナによって遅れは許容され得るが、上述したように、依然として許容することができる受入を提供しながら、ラジオ放送局間をスイッチするときのキャリブレイション遅れを基本的に除去できる。

【0041】

図１〜図６に関して上述したシステム、回路、及び方法と併せて、レシーバ回路は、ＭＣＵによって設定されることができ所望の共振周波数を提供する可変キャパシタンスを有する同調可能回路を含む。
ＭＣＵ１１０は、２つの異なる周波数に同調可能回路１０６を同調するとともに共振応答を監視して、式のパラメータを求める。その式からは、バラクタ１１６のキャパシタンスを容易に算出することができる。
パラメータが一旦求められると、ＭＣＵは、後続のキャリブレイションなしに、式を用いて、バラクタ１１６の設定を動的に算出できる。従って、レシーバ回路は、再キャリブレイションのための遅れなしに、ユーザによる速い同調調整に応じて、素早く出力信号を生成できる。

【0042】

本発明は好適な実施形態を参照して説明されたが、当業者は、本発明の範囲から逸脱することなく形態および詳細に変更を行うことができることを認識するであろう。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】