２Ｇユニットの仕組み
２Ｇユニットは、測定する信号の周波数帯域別により、その役割が２つあります。
（１）センター周波数が１０００ＭＨｚ未満の時では、２Ｇユニットの入力に１Ｇユニットが接続されます。
すなわち、１Ｇユニットから１４００ＭＨｚ帯のＩＦ信号が、２Ｇユニットに入力されます。
２Ｇユニット内のＶＣＯ局部発振器の周波数 ｆLO2は、１８８０ＭＨｚ（周波数は固定）に設定されており、１ＧユニットからのＩＦ信号を、ｆＩＦ１としたとき、２ＧユニットからのＩＦ信号（出力信号）をｆＩＦ２とすると、
ｆＩＦ２＝fLO２−ｆＩＦ１
になります。
従って、fLO２＝１８８０ＭＨｚ、ｆＩＦ１＝１４００ＭＨｚより、ｆＩＦ２＝４８０ＭＨｚとなります。
この場合の２Ｇユニットの役割は、１ＧユニットからのＩＦ周波数１４００ＭＨｚを、ＵＶユニットで処理できる周波数範囲として、４８０ＭＨｚに変換する役目をします。
 |
| 図１． ２Ｇユニットの役割（２Ｇユニットのブロック図） |
（２）センター周波数が１０００ＭＨｚ以上の時では、９５０ＭＨｚ〜２１５０ＭＨｚまでの信号 ｆｓが、直接２Ｇユニットに入力されます。
このとき、２ＧユニットのＶＣＯ局部発振器の周波数 fLOは、１４００ＭＨｚ〜２６００ＭＨｚの範囲で掃引されますが、センター周波数の設定とスパンの設定により、可変する周波数幅が決められます。このときの役割は、ＩＦ周波数 ｆＩＦを４８０ＭＨｚと考えた１Ｇユニットのときと同じです。ＰＬＬには、ＭＩＴＥＬ社製のＳＰ５６５９、ミキサにはＳＯＮＹ社製のＣＸＡ３０６８Ｎが使われています。
（注）詳細は１Ｇユニットのところに書かれています。 詳細のページへ
各ユニットの前段には、アッテネータが挿入されています。アッテネータの役割は、高周波信号のレベル調整［ブロック図で、ＡＴＴと記載］と、もう一つは整合改善［ブロック図で、６ｄＢと記載］の２つの役割を持たせています。
２Ｇユニット内のブロック図を見ると、ＢＰＦ（バンドパス・フィルタ）が内蔵されています。ＢＰＦの役割は、目的とする周波数帯域の信号を通過させるもので、イメージの低減にも役立っています。２Ｇユニットの入力信号の周波数範囲は、およそ９５０ＭＨｚ〜２１５０ＭＨｚですので、ＢＰＦの通過帯域周波数幅は、それほど狭帯域のものではないようです。
スペアナの狭帯域化を検討する場合にも言えることですが、一般に高い周波数でのＢＰＦは、通過帯域幅の広いものが多いようです。比較的周波数の低い方が、ＢＰＦは狭帯域化しやすいのです。
さて、イメージについてですが、２Ｇユニットの周波数変換において、ｆＩＦ２＝fLO２−ｆＩＦ１の他に、ｆＩＦ２＝ｆＩＦ１−fLO２も考えられます。
２Ｇユニットの局部発振器の周波数は、fLO２＝１８８０ＭＨｚであるとします。通常は、２Ｇユニットの入力には、１ＧユニットのＩＦ信号として ｆＩＦ１＝１４００ＭＨｚが入力されれば、２Ｇユニットの変換周波数（出力信号）は、ｆＩＦ２＝４８０ＭＨｚとなるはずです。
しかし、もしこのとき、ｆＩＦ１の他に２３６０ＭＨｚの信号が混入した場合どうなるでしょうか。
ｆＩＦ１＝２３６０ＭＨｚと、fLO２＝１８８０ＭＨｚとの差で、これでも ｆＩＦ２＝４８０ＭＨｚとなってしまいます。
ようするに、変換すべき目的信号の周波数 ｆＩＦ１＝１４００ＭＨｚと、別の２３６０ＭＨｚとが入力されたら、区別ができなくなります。
これが、２Ｇユニットのイメージになります。従って、２３６０ＭＨｚが除去できるように、ＢＰＦの周波数帯域は、２Ｇユニットの入力信号の周波数範囲として、およそ９５０ＭＨｚ〜２１５０ＭＨｚになっています。
ＵＶユニットの構成から、ＴＶチューナ−のようです。
ＵＶとあるのは、ＶＨＦ帯が１〜１２チャンネル用で約９０ＭＨｚ〜２２２ＭＨｚ、ＵＨＦ帯が１３〜６２チャンネル用で約４７０ＭＨｚ〜７７０ＭＨｚを受信することから、ＵＶユニットと呼んでいるようです。
ＵＶユニットの各帯域の周波数特性は一様であることが望ましいわけですが、実際に９０ＭＨｚ〜２２０ＭＨｚ、４７０ＭＨｚ〜７７０ＭＨｚの広範囲に渡って、帯域特性が平坦とは限りません。
秋月電子のスペアナキットでもＴＶチューナーが使われておりますが、ホームページ公開の経緯のところで、ＴＶチューナーモジュールの周波数掃引に疑問としました。
すなわち、周波数帯によってＴＶチューナーのダイナミックレンジが狭く、しかも直線的ではないため、ＴＶチューナーの周波数をそもそも掃引させること自体がまずく、周波数は固定とすべきです。
受信周波数を４８０ＭＨｚ固定としたGiga-SiteのＵＶユニットの使い方が正解と思います。
さて、ＵＶユニットの構造を簡単に述べておきましょう。
ＵＶユニットの、１ｓｔ ＩＦ周波数は５８ＭＨｚ、２ｎｄ ＩＦ周波数は、１０．７ＭＨｚとなっています。５８ＭＨｚとなっているのは、映像キャリア周波数の映像ＩＦ用のＳＡＷＦ通過帯域周波数に合わせています。正確には５８．７５ＭＨｚが規格となっています。この中間周波数は、局発妨害、イメージ妨害、中間周波妨害などを考慮して妨害の少ない５０ＭＨｚ帯が使われています。
ＳＡＷＦとは、表面弾性波（Ｓｕｒｆａｃｅ Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｗａｖｅｓ：ＳＡＷ）の伝達特性を利用したフィルタ（Ｆｉｌｔｅｒ）というものです。ＳＡＷＦは図２のように、表面弾性波の励振、受振用のくし形電極２組を圧電体上に形成したものです。
一方の電極に電気信号を入力すると、圧電効果によって、くし電極の間隔を１周期とする振動が発生し、その振動が表面弾性波となって、他方のくし形電極に伝搬し、電気信号となって出力されます。
ここで発生する表面弾性波の周波数は、圧電体の圧電率やくし電極の間隔などで変えることができます。つまり、入力した電気信号と、くし形電極で発生する表面弾性波の周波数が同一ならば伝達し、同一でない場合は伝達しないことから、バンドパス・フィルタとして利用できます。
 |
| 図２． ＳＡＷＦの構造図 |
一般に、ＵＶユニットの１ｓｔ ＩＦ周波数変換回路は、映像搬送波の周波数よりも、常に５８ＭＨｚだけ高い周波数となっています。すなわち、２ＧユニットのＩＦ出力周波数は、４８０ＭＨｚですから、ＵＶユニットのＶＣＯ局部発振器の周波数は、４８０ＭＨｚ＋５８ＭＨｚ＝５３８ＭＨｚ（固定）に設定しています。ミキサ回路はＰＨＩＬＩＰＳ社製のＴＳＡ５５２６で行っています。
次に，２ｎｄ ＩＦ周波数は、１０．７ＭＨｚになっています。一般的にＦＭなどの中間周波数は、１０．７ＭＨｚが使われます。Giga-Siteのブロック図では、１０．７ ＬＯＧとして、詳細は記載されておりませんが、ここにもフィルタが使われていると思います。１０．７ＭＨｚのセラミック・フィルタか、クリスタル・フィルタです。ＬＯＧ変換は、ＰＨＩＬＩＰＳ社製のＳＡ６２６ＤというＩＣで行っています。
［次へ］は、ＧｉｇａＳｔスペアナの基板作製例の紹介のページです。
 |
 |
 |
|