CN100496098C - 一种电视系统的调谐器及其调谐方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电视调谐器系统及其调谐方法，该系统包含一作为接收与放大电视信号的低噪声放大器、一与结合所接收放大的电视信号且产生第一中频正交信号的正交混波器、一与结合所接收的第一中频正交信号且产生第二中频正交信号的复频混波器一与结合所接收的第二中频正交信号且产生第二中频正交信号的实部信号的多相位滤波器、一与结合此第二中频正交信号的实部信号且选择信号于预定频道中的频道选择滤波器、一放大由频道选择滤波器所选择的预定频道中的信号的中频可变增益放大器。
Description
技术领域
本发明涉及一种电视系统的调谐器，特别是一种具有完全整合的电路构架的电视调谐器及其调谐方法。
背景技术
在电视系统中，调谐器通常是用来将信号从预定频道中取出信号，此预定频道为来自约54~860MHZ(有电电视系统)或54~806MHZ(美国广播系统)范围的宽电视频谱中的6MHZ的频宽。调谐器也通常将所取出的信号转换到一标准中频(IF)，以便在电视系统中随后的装置可于标准中频中处理信号。在美国，一般使用的标准中频为45.75MHZ。
传统的调谐器通常转换预定频道中的信号到中频是使用一混波器借助一局部的振荡信号与信号作混波的方式。混波器将输入信号与局部的振荡信号作混波，将产生两个输出信号，一个为输入信号与局部的振荡信号的频率总合(和频)，而一个为输入信号与局部的振荡信号的频率差距(差频)。原则上，选择差频的信号而过滤掉和频信号。因此，假如局部的振荡信号的频率与预定频道的频率差距等于标准中频量，则混波器将局部的振荡信号与预定频道作混波，使预定频道中的信号转换到标准中频。举例来说，假如预定频道传送在100MHZ中，而局部的振荡信号具有145.75MHZ或55.25MHZ频率。然而混波器无法区分局部的振荡信号频率高于预定频道或是局部的振荡信号频率低于预定频道。换言之，在转换预定频道的信号到标准中频时，与局部的振荡信号频率差距高于标准中频量的第一个信号频率将会转换到中频，而与局部的振荡信号频率差距低于标准中频量的第二个信号频率也会转换到中频。举例来说，假如预定频道为100MHZ以及局部的振荡信号具有145.75MHZ的频率，则一个191.5MHZ的信号亦将转换到45.75MHZ而干扰预定频道中的信号。这样的干扰信号通常被称为镜像信号且必须抑制。
传统的调谐器通常为两种态样称为单转换调谐器与双转换调谐器中之一。单转换调谐器使用追踪滤波器来抑制镜像信号，而双转换调谐器转换电视信号到第一中频而后使用一固定参数的滤波器来抑制镜像信号。每一态样的例详述如下。
图1A至图1I为传统单转换调谐器100的样子，其中图1A为调谐器100的构架，图1B至图1E为第一个例子，当选择低频道时，调谐器100的不同区段的电视信号频谱。图1F至图1I为第二个例子，当选择高频道时，调谐器100的不同区段的电视信号频谱。
单转换调谐器100接收频谱范围从低频fL到高频fi1的电视信号以及从电视信号中选择预定频道。如图1A所示，调谐器100包含用来接收与放大电视信号的低噪声放大器(LNA)102，与过滤掉预定频道中的镜像信号的追踪滤波器104，与提供具有高于预定频道一标准中频量频率fL0的局部振荡信号的局部振荡器106，与利用此局部振荡信号与电视信号作混波的混波器108以及选择信号的预定频道的频道选择滤波器(CFS)110。
图1B显示被低噪声放大器(LNA)102接收与放大后的电视信号的频谱。在第一例子中，选择电视信号频谱中的低频道，其接近频谱较低端有一中间频率fc1。如图1B所示，局部振荡信号的频率fL0高于fc1等于标准中频量(或45.75MHZ)以标准中频(IF)标示于图1B中。镜像信号频带(或镜像信号)也显示于图1B中，高于fL0且有一等于中频量的差距。如图1B所示，镜像信号频带具有一中间频率fi1而且fi1-fL0＝fL0-fc1＝IF。图1B也显示追踪滤波器104的滤波器响应，以HT曲线标示。镜像信号频带落于追踪滤波器104的通带外。因此，镜像信号频带受通过追踪滤波器104的电视信号所抑制。
图1C显示受追踪滤波器104过滤后的电视信号的频谱。如图1C所示，追踪滤波器104通带中的频谱部份为保持的，而追踪滤波器104通带之外部份包含镜像信号频带大致上是受抑制的。
追踪滤波器104过滤后，电视信号经由混波器108与局部振荡器105提供之局部振荡信号作混波。结果，如图1D所示，电视信号转换为局部振荡信号与电视信号间不同的频率。图1D也显示镜像信号与预定频道中的信号两者之其余部份为转换到标准中频，以及频谱的部份以i1代表相关的镜像信号的其余部份。图1D更显示CFS110的滤波器响应，以HCSF曲线标示。CFS110的通带具有大概6MHZ的频宽以及中间点大概是在45.75MHZ。如图1E所示，信号频道频道选择滤波器(CSF)110后，选择预定频道中的信号，而镜像信号的剩余部份大致上是受抑制的。
第二个例子中，选择接收电视信号低频谱中的高频道。追踪滤波器104的滤波器响应相应地适应以致于预定的高频道落于追踪滤波器104的通带中，而预定的高频道的镜像信号受抵制而落于通带之外。图1F显示受低噪声放大器(LNA)102接收与放大后的电视信号的频谱。在放大的信号中，一高频道，其具有中间频率fc2位于其中且靠近电视频谱的较高端。fL0为高于fc2一标准中频量(或45.75MHZ)。镜像信号频带(或镜像)有一中间频率fi2高于fL045.75MHZ。追踪滤波器104的滤波器响应，标示为曲线HT，亦显示于图1F中。镜像信号频带落于追踪滤波器104的通带之外，而预定频道落于通带中。图1G至图1I分别为信号通过追踪滤波器104、混波器108以及频道选择滤波器(CSF)110的频谱。这些频谱可由熟习此技术者所了解故于此不详细解释。
如上所述，当选择不同的频道(上述例子中的低频道与高频道)，追踪滤波器104的滤波器响应需相应地适应。追踪滤波器104本身通常是以30V电压源提供电力而且不易整合。
为解决关于追踪滤波器的问题，将提供双转换调谐使用于电视系统上，在美国专利NO.6117964 Birleson et al.所揭露的一例子透过参考“图2A”至图2E说明如下。
图2A为根据Birleson et al.双转换调谐器200的构架。调谐器200包含接收与放大电视信号的低噪声放大器(LNA)202与将放大的电视信号与具有fL01频率的第一局部振荡信号作混波的第一混波器204，与过滤混波器204输出信号的带通滤波器(BPF)206，与将BPF 206输出与具有fL02频率的第二振荡(OL)信号作混波的第二混波器208，以及选择预定频道的频道选择滤波器(CSF)210。如图2B所示，所接收的电视信号的频谱，其包含预定频道，具有一中间频率fc。fL01高于fc—第一中频IF1量。选择IF1则fL01落于电视信号频谱之外，以及可能更远离频谱。故预定频道中与f fL01有关之相关的第一镜像信号fi1亦可远离频谱，而亦受滤波器(无显示)抑制于低噪声放大器(LNA)202之前。图2B显示受滤波器于低噪声放大器(LNA)202前之抑制后，第一镜像信号fi1之剩余部份。图2C显示第一混波器204的输出信号频谱，其中相关于预定频道之频谱部份位于频率等于IF1之处相关于第一镜像信号剩余部份之频谱部份以i1表示。在图2C中，BPF206的滤波器响应以曲线HBPF代表。图2D显示受BPF206过滤后的电视信号频谱。第二局部振荡信号频率fL02低于IF1一标准中频量，以IF2表示。如图2D所示，与fL02有关之相关的第二镜像信号位于频率fi2＝fL02-IF2。另外，第二混波器208与频道选择滤波器(CSF)210之后，过滤出预定频道的信号，如图2E所示，其中以i1+i2表示的频谱部份，其为相关于第一镜像信号与第二镜像信号的剩余部份。
如图2A中所示的调谐器200不需要追踪滤波器，故因此不需要30V电力供应。然而，调谐器200仍需要两个滤波器，BPF206与CFS210，其不易与其余电路整合。
发明内容
鉴于以上的问题，本发明的目的在于提供一种电视调谐器系统及其调谐方法，以克服现有技术中存在的问题。
为了实现上述目的，本发明提供了一种电视调谐器系统，包含一作为接收与放大电视信号的低噪声放大器、一与结合所接收放大的电视信号且产生第一中频正交信号的正交混波器、一与结合所接收的第一中频正交信号且产生第二中频正交信号的复频混波器、一与结合所接收的第二中频正交信号且产生第二中频正交信号的实部信号的多相位滤波器、一与结合此第二中频正交信号的实部信号且选择信号于预定频道中的频道选择滤波器、以及一与放大由频道选择滤波器所选择的预定频道中的信号的中频可变增益放大器。
本发明的另一目的为提供一种用于电视系统之单芯片调谐器，其包含一正交混波器，连接一低噪声放大器以接收电视信号以及连接一第一局部振荡器以接收第一正交局部振荡器信号，其中正交混波器借助以第一正交局部振荡器信号与电视信号混波而产生第一中频正交信号、一结合一双正交混波器以接收此第一中频正交信号而产生第二中频正交信号、以及一结合一多相位滤波器以接收此第二中频正交信号而产生第二中频实部信号。
本发明的另一目的为提供一电视调谐器系统，其包含接收与放大电视信号的低噪声放大器以及一集成电路提供于一基板上。集成电路包含一正交混波器连接此低噪声放大器以接收放大的电视信号与产生第一中频正交信号、与一复频混波器以接收此第一中频正交信号与产生第二中频正交信号、以及结合一多相位滤波器以接收第二中频正交信号与产生第二中频实部信号。此系统更包含结合一频道选择滤波器以接收此第二中频实部信号与选择预定频道中的信号，以及一中频可变增益放大器以放大由频道选择滤波器选择的预定频道中的信号。
本发明的另一目的为提供一电视调谐器系统，其包含接收与放大电视信号的低噪声放大器、与结合一正交混波器以接收放大的电视信号与产生第一中频正交信号、与结合一复频混波器以接收此第一中频正交信号与产生第二中频正交信号、与结合一复频滤波器以接收第二中频正交信号与选择预定频道中的信号及产生所选择频道的第二中频实部信号、以及一中频可变增益放大器以放大此选择频道的第二中频实部信号。
本发明的另一目的为提供一种用于电视系统之单芯片调谐器，其包含一正交混波器连接一低噪声放大器以接收电视信号及连接一第一局部振荡器以接收第一正交局部振荡信号，其中正交混波器借助以第一正交局部振荡信号与电视信号混波而产生第一中频正交信号，以及结合一双正交混波器以接收此第一中频正交信号而产生第二中频正交信号，以及结合一复频滤波器以接收此第二中频正交信号而选择预定频道中的信号。
本发明的另一目的为提供一电视调谐器系统，其包含接收与放大电视信号的低噪声放大器、与一第一局部振荡器以提供第一正交局部振荡信号、与一第二局部振荡器以提供第二正交局部振荡信号、以及一集成电路提供于一基板上。此集成电路包含一正交混波器连接此低噪声放大器以接收放大的电视信号及连接此第一局部振荡器以接收第一正交信号，其中正交混波器以第一正交局部振荡信号与电视信号混波而产生第一中频正交信号，而与一双正交混波器结合此正交混波器以接收此第一中频正交信号与连结此第二局部振荡器以接收第二正交局部振荡信号，其中此复频混波器以第一中频正交信号与第二正交局部振荡信号混波而产生第二中频正交信号，以及结合一复频滤波器以接收二中频正交信号与选择预定频道中的信号。此系统更包含一中频可变增益放大器以放大由复频滤波器选择的预定频道中的信号。
本发明更提供一种电视调谐器系统，其包含接收与放大电视信号的低噪声放大器、与一第一局部振荡器以提供第一正交局部振荡信号、与一第二局部振荡器以提供第二正交局部振荡信号、与结合一正交混波器以接收此放大之电视信号与第一正交局部振荡信号且产生第一中频正交信号、与结合一复频混波器以接收此第一中频正交信号与第二正交局部振荡信号且产生第二中频正交信号、以及结合一可变增益复频滤波器以接收此第二中频正交信号、选择预定频道中确良信号与放大此选择信号。
本发明更提供一种用于电视系统的单芯片调谐器，其包含一正交混波器连接一低噪声放大器以接收电视信号及连接一第一局部振荡器以接收第一正交局部振荡器信号，其中正交混波器借助以第一正交局部振荡器信号与电视信号混波而产生第一中频正交信号，以及结合一双正交混波器以接收此第一中频正交信号与连接一第二局部振荡器以接收第二正交局部振荡信号，其中双正交混波器以第一中频IF1正交信号与第二正交局部振荡信号混波而产生第二中频正交信号，以及结合一可变增益复频滤波器以接收此第二中频正交信号、选择预定频道中的信号与放大此选择信号。
本发明的另一目的为提供一电视调谐器系统，其包含接收与放大电视信号的低噪声放大器、与一第一局部振荡器以提供第一正交局部振荡信号，其包含一同相信号与一正交信号、与一第二局部振荡器以提供第二正交局部振荡信号，其包含一同相信号与一正交信号、以及一集成电路提供于一基板上。此集成电路包含一正交混波器连接此低噪声放大器以接收放大的电视信号及连接此第一局部振荡器以接收第一正交信号，其中正交混波器以第一正交信号的同相信号与正交信号与电视信号混波而产生第一中频正交信号，以及一双正交混波器结合此正交混波器以接收此第一中频正交信号与连结此第二局部振荡器以接收第二正交局部振荡信号，其中此复频混波器以第一中频正交信号与第二正交局部振荡信号之同相信号与正交信号混波而产生第二中频正交信号，以及结合一可变增益复频滤波器以接收第二中频正交信号、选择预定频道中的信号与放大此选择信号。
本发明更提供一种电视调谐器系统，其包含接收与放大电视信号的低噪声放大器、与一局部振荡器以提供正交局部振荡信号、与一正交产生器结合此低噪声放大器以接收此放大的电视信号与产生正交射频信号、与一复频混波器结合此低噪声放大器以接收此射频正交信号及结合此局部振荡器以接收此正交局部振荡信号，其中复频混波器以正交局部振荡信号与正交射频信号混波以产生正交中频信号、以及结合一可变增益复频滤波器以接收此中频正交信号、选择预定频道中之信号与放大此选择信号。
本发明的另一目的为提供一种用于电视系统的单芯片调谐器，其包含一正交产生器连接一低噪声放大器以接收电视信号与产生正交射频信号、与结合一双正交混波器以接收此正交射频信号及连接一局部振荡器以接收正交局部振荡器信号，其中双正交混波器以正交局部振荡信号与正交射频信号混波而产生正交中频信号、以及结合一可变增益复频滤波器以接收此正交中频信号、选择预定频道中的信号与放大次选择信号。
本发明的另一目的为提供一种用于电视系统的调谐方法，其步骤包含：接收电视信号、放大此电视信号、提供第一正交局部振荡器信号、将此放大电视信号与此第一正交局部振荡信号混波以产生第一中频正交信号、将此第一中频正交信号与第二正交局部振荡信号混波以产生第二中频正交信号、利用第二中频正交信号以产生第二中频实部信号以及借助频道选择滤波器过滤第二中频实部信号以选择预定频道中的信号。
本发明的另外特性与优点将由以下详细叙述部分提出与从详细叙述中说明或可由实行本发明而习之。
有关本发明的特征与实作，兹配合附图作最佳实施例详细说明如下。
附图说明
图1A为现有技术的传统调谐器的构架。
图1B至图1E为图1A的调谐器确良电视信号于不同阶段的频谱，其为针对选择低频道的第一例子。
图1F至图1I为图1A的调谐器的电视信号于不同阶段的频谱，其为针对选择高频的第二例子。
图2A为现有技术的一种双转换调谐器构架。
图2B至图2E为图2A中的调谐器的电视信号于不同阶段的频谱。
图3A为根据本发明的调谐器的第一实施例。
图3B至图3E为图3A中的调谐器的电视信号于不同阶段的频谱。
图4A至图4B为图3A的调谐器与传统调谐器间的镜像拒斥率(IMRR)比较。
图5为根据本发明的调谐器的第二实施例的构架。
图6为根据本发明的调谐器的第三实施例的构架。
图7为根据本发明的调谐器的第四实施例的构架。
图8为根据本发明的调谐器的第五实施例的构架。
其中，附图标记：
100 单转换调谐器
102 低噪声放大器(LNA)
104 追踪滤波器
106 局部振荡器
108 混波器
110 频道选择滤波器(CFS)
200 双转换调谐器
202 低噪声放大器(LNA)
204 第一混波器
206 带通滤波器(BPF)
208 第二混波器
210 频道选择滤波器(CFS)
300 调谐器
301-A 芯片
301-B 芯片
301-C 芯片
301-D 芯片
302 低噪声放大器(LNA)
303 正交产生器
304 正交混波器
306 复频混波器/双正交混波器
308 多相位滤波器
309 复频滤波器
310 频道选择滤波器(CSF)
311 可变增益复频滤波器(VGCF)
312 第一局部振荡器
314 第二局部振荡器
316 F可变增益放大器(VGA)
fc 中间频率
fc1 中间频率
fc2 中间频率
fH 高频
fi1 第一镜像信号的中间频率
fi2 第二镜像信号的中间频率
fL 低频
fL0 局部振荡信号的频率
fL01 第一局部振荡信号的频率
fL02 第二局部振荡信号的频率
HBPF 带通滤波器响应曲线
HCSF 频道选择滤波器响应曲线
HT 追踪滤波器的滤波器响应
I 同相信号
i1 第一镜像信号的剩余部份之频谱
i2 第二镜像信号的剩余部份之频谱
IF 中频
IF1 第一中频
IF2 第二中频
Q 正交信号
RF 射频
具体实施方式
根据本发明的目的为提供一种适合于整合的新调谐器构架。图3A至图3E、图4A至图4B及图5至图8为关于本发明的实施例。
图3A为根据本发明的第一实施例的一种调谐器300。如图3A所示，调谐器包含低噪声放大器(LNA)302、正交产生器、复频混波器306、多相位滤波器308、以及频道选择滤波器(CSF)310。低噪声放大器(LNA)302接收与放大来自选择的预定频道的预定频道中取出的电视信号或射频(RF)信号。此接收与放大的信号具有一频谱范围从低频fL至高频fH，如图3B所示。图3B亦指出此预定频道之一中间频率fc。
正交产生器连接低噪声放大器(LNA)302以接收放大的电视信号且连接一第一局部振荡器312以产生第一正交局部振荡(LO)信号，其包含同相局部振荡信号与正交局部振荡信号。另一方面，此第一正交局部振荡信号具有一高于fc一第一中频IF1量的频率fL01。此外，fL01高于fH。因此，关于预定频道的与第一正交局部振荡信号有关之一第一镜像信号频带，或第一镜像信号，亦落于接收电视信号频谱之外且大致上可由滤波器(无显示)抑制于低噪声放大器(LNA)302之前。而图3B所示为于低噪声放大器(LNA)302之前而受滤波器抑制后的具有中间频率fi1的第一镜像信号的剩余部份。正交产生器包含一正交混波器304，其利用第一局部振荡信号中的两个同相信号与正交信号与电视信号作混波及产生文中所提及的第一中频IF1正交信号，其亦包含同相信号与正交信号。因于预定频道中信号转换到中频，故称此信号为第一中频IF1。图3C所示，为产生的第一中频IF1正交信号的频谱。如图3C所示，预定频道已转换到第一中频IF1。换言之，接收的电视信号中的预定频道的信号已将中间频率转移一第一中频IF1频带。而剩余第一镜像信号亦转换到频率第一中频IF1，由于fi1与fL01的差距为第一中频IF1，而关于第一镜像信号的剩余部份的频谱于图3C中以i1表示。
为了方便说明，说明中所使用的名称，如第一中频正交信号、第二中频实部信号等，为指示预定频道的相关中频的相关信号。因此，第二中频正交信号为预定频道于第二中频。
第一中频IF1正交信号传送到复频混波器306，其连接一第二局部振荡器314以接收第二正交局部振荡(LO)信号，其包含同相局部振荡信号与正交局部振荡信号。另外，第二正交局部振荡信号具有fL02频率，其为第一中频IF1之差距空间，而距离经由正交混波器304转换过的预定频道则有第二中频IF2量，亦是标准中频，如图3C所示。而于预定频道中相关于第一正交局部振荡信号的相关第二镜像信号频带，或第二镜像信号，亦显示于图3C中。第二镜像信号频带具有一中间频率fi2。复频混波器306可包含一双正交混波器，其利用第二正交局部振荡信号中的每一同相与正交信号与第一中频IF1正交信号中的每一同相与正交信号作混波且产生第二中频IF2正交信号。第二中频IF2正交信号亦包含同相信号与正交信号。
而多相位滤波器308结合第二中频IF2正交信号中的同相信号与正交信号且抵销第二镜像信号而产生第二中频IF2实部信号。尤其图3A至图3E所显示的例子中，fL02小于转换过的预定频道IF1，故fL02以上的频谱部份为需保护。因此，借助结合第二中频IF2正交信号中的同相与正交信号，多相位滤波器308抵销图3C中的低于fL02的频谱部份，其包含预定频道中的第二镜像信号。图3D显示第二中频IF2实部信号的频谱。如图3D所示，转换预定频道至第二中频IF2，而图3D中所标示i1+i2的频谱部份为关于第一镜像信号与第二镜像信号中的剩余部份。
最后，具有以第二中频IF2为中间频率之一通带的频道选择滤波器(CSF)310，其用以过滤出多余的信号以及在所接收的电视信号中，选择预定频道中的信号，而此信号为已经由复频混波器306与多相位滤波器转换至频率第二中频IF2。图3E为显示频道选择滤波器(CSF)310的输出信号的频谱。
在调谐器300中，结合双正交混波器306与多相位滤波器308扮演一镜像抵斥混波器(IRM)。故相较于传统只使用正交产生器而无双正交混波器的调谐器，本发明的IRM为提供较佳的镜像抵斥率(IMRR)。以下的图4A与图4B、表1-表2为显示关于调谐器300运作的仿真结果。
在图4A与图4B中，横坐标表示同相与正交信号间相位不均匀状态而纵坐标表示IMRR。理论上，同相与正交信号会有90度的相位偏差。同相与正交信号间相位不均匀状态定义为与此90度相位差的偏移。图4A显示了使用正交产生器而无双正交混波器的传统调谐器300的IMRR与相位不均匀状态相对关系。图4B显示本发明的调谐器300的IMRR。如图4A所示，当同相与正交信号确切地相互正交时，传统的调谐器提供稍微超过60dB的IMRR。而当相位不均匀状态增加时，传统调谐器和IMRR降到约30dB，而当相位不均匀状态接近4度或以上时则IMRR低于30dB。而本发明和调谐器300则针对整个1至4度的大范围相位不均匀提供60dB以上的IMRR，且当相位不均匀在3度左右则IMRR可到达超过100dB。
表1
| 计算 | 局部振荡相位不均匀状态均匀状态 | 满足需求 | 不满足需求 |
| 0 | 0.000 | 496.000 | 504.000 |
| 1 | -0.828 | ||
| 2 | 3.645 | ||
| 3 | 2.455 | ||
| 4 | -1.324 | ||
| 5 | -0.872 | ||
| 6 | -0.317 | ||
| 7 | 2.842 | ||
| 8 | 5.263 | ||
| 9 | 5.390 | ||
| 10 | -2.211 | ||
| 11 | 1.706 | ||
| 12 | -2.215 | ||
| 13 | 0.405 |
在此仿真中，IMRR的计算为重复执行每一个传统调谐器与本发明的调谐器13次。计算结果显示于表1-表2中。每一表1与表2的第一栏指出重复的计算。在表1中，第二栏显示传统调谐器中正交产生器的输出信号中的同相信号与正交信号间的相位不均匀状态。表1中第三栏为满足IMRR不小于35dB需求的装置数。表1中第四栏为不满足此需求的装置数。表2中，第二栏显示正交混波器304的输出信号中的同相信号与正交信号间的相位不均匀状态。表2中第三栏为第二正交局部振荡信号中的同相信号与正交信号间的相位不均匀状态。表2中第四栏为满足IMRR不小于60dB需求的装置数。表2中第五栏为不满足此需求的装置数。如表1所示，假设最小IMRR值35dB，传统调谐器提供49.6％的仿真结果。而如表2所示，甚至假设最小IMRR值60dB时，本发明的调谐器300的仿真结果为99.4％。
表2
| 计算 | 信号相位不均匀状态 | 局部振荡相位不均匀状态 | 满足需求 | 不满足需求 |
| 0 | 0.000 | 0.000 | 994 | 6.00 |
| 1 | 0.696 | -3.113 | ||
| 2 | 0.898 | 3.277 | ||
| 3 | 1.835 | 2.739 | ||
| 4 | 1.373 | -4.111 | ||
| 5 | -1.424 | -1.130 | ||
| 6 | 0.480 | 4.320 | ||
| 7 | -0.659 | -0.603 | ||
| 8 | 2.518 | -.967 | ||
| 9 | 0.004 | 1.670 | ||
| 10 | 1.452 | -2.913 | ||
| 11 | 0.740 | 0.325 | ||
| 12 | 3.455 | 1.201 | ||
| 13 | 3.020 | 6.606 |
调谐器300适用于高程度的整合。例如，如图5的本发明的第二实施例所示，正交混波器304、双正交混波器306以及多相位滤波器308全部整合成一单芯片301-A且形成于一基板上以作为一半导体基版。图5也显示电路组件的细部部分，以至于信号由双正交混波器306输入与输出。此细部部分可由习知此技术领域之人所了解故不进一步说明。”图5”更显示了调谐器300连接IF可变增益放大器(VGA)316以放大所信号。另一方面，如图5所示，低噪声放大器(LNA)302、频道选择滤波器(CSF)310以及可变增益放大器(VGA)316亦整合于芯片301-A。
如本发明的第三实施例的图6所示，多相位滤波器308与频道选择滤波器(CSF)310可由复频滤波器309所替代，其可整合成芯片301-B而与正交混波器304与双正交混波器306在一起。复频滤波器309从双正交混波器306接收第二中频IF2正交信号且选择预定频道中的信号，以及产生选择频道信号之第二中频IF2实部信号。图6也显示了调谐器300连接中频可变增益放大器(VGA)316以放大选择频道之第二中频IF2实部信号。另一方面，如图6所示，低噪声放大器(LNA)302与可变增益放大器(VGA)316亦整合于芯片301-B。
如本发明的第四实施例的图7所示，图6中的复频滤波器309与IF可变增益放大器(VGA)316可结合于一单芯片作为可变增益复频滤波器(VGCF)311，而整合于芯片301-C，与正交混波器304与双正交混波器306在一起。VGCF 311接收来自双正交混波器306的第二中频IF2正交信号，选择预定频道中的信号，且转换所选择信号到标准IF，与放大此选择的频道信号。此外，如图7所示，低噪声放大器(LNA)302亦可整合于301-C。
如本发明的第五实施例的图8所示，正交混波器304可由正交产生器303所取代，其接收来自低噪声放大器(LNA)302的电视信号与产生正交RF信号。正交RF信号传送至双正交混波器306，其与由第二局部振荡器314提供的第二正交局部振荡信号将正交RF信号作混波且输出正交中频信号。正交产生器303可整合于芯片301-D且与双正交混波器306与VGCF311。此外，如图8所示，低噪声放大器(LNA)302亦可整合于芯片301-D。
虽然本发明以前述和较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明。本领域普通技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，当可进行相应的更动与润饰，因此本发明的专利保护范围以权利要求书所界定的保护范围为准。
Claims (50)
1、一种电视调谐系统，其特征在于，包括有：
一低噪声放大器，用于接收并放大一电视信号；
一第一局部振荡器，用于提供一第一正交局部振荡信号；
一正交混波器，用于接收该放大电视信号以及该第一正交局部振荡信号并进行升频混波，并产生一第一中频正交信号；
一第二局部振荡器，用于提供一第二正交局部振荡信号；
一复频混波器，用于接收该第一中频正交信号以及该第二正交局部振荡信号并进行降频混波，并产生一第二中频正交信号；
一多相位滤波器，用于接收该第二中频正交信号，并产生一第二中频正交实部信号；
一频道选择滤波器，用于接收该第二中频正交实部信号，并选择一预定频道中的一信号；及
一中频可变增益放大器，用于放大该频道选择滤波器选择之该预定频道中之该信号。
2、根据权利要求1所述的电视调谐系统，其特征在于，该第一正交局部振荡信号中的一频率是在该电视信号的频谱之外，且高于该预定频道中的一中间频率等于该第一中频量。
3、根据权利要求1所述的电视调谐系统，其特征在于，该第二正交局部振荡信号的一频率低于该第一中频等于该第二中频量。
4、根据权利要求3所述的电视调谐系统，其特征在于，该频道选择滤波器具有一通带，该通带的中间频率大约等于该第二中频。
5、根据权利要求1所述的电视调谐系统，其特征在于，该复频混波器包含一双正交混波器。
6、一种用于电视系统的单芯片调谐器，其特征在于，包括有：
一正交混波器，连接一低噪声放大器以接收电视信号，并连接一第一局部振荡器以接收该第一局部振荡信号，其中该正交混波器借助以该电视信号与该第一正交局部振荡信号升频混波而产生该第一中频正交信号；
一双正交混波器，用以接收该第一中频正交信号，通过降频混波产生该第二中频正交信号；及
一多相位滤波器，用以接收该第二中频正交信号，并产生一第二中频实部信号。
7、根据权利要求6所述的电视系统的单芯片调谐器，其特征在于，该第一正交局部振荡信号中之一频率系于该电视信号的频谱之外，且高于该预定频道的一中间频率等于该第一中频量。
8、根据权利要求7所述的电视系统的单芯片调谐器，其特征在于，该双正交混波器，连接一第二局部振荡器以接收该第二正交局部振荡信号，其中该双正交混波器借助以该第二正交局部振荡信号与该第一中频正交信号混波而产生该第二中频正交信号。
9、根据权利要求8所述的电视系统的单芯片调谐器，其特征在于，该第二正交局部振荡信号的一频率低于该第一中频等于该第二中频量。
10、根据权利要求6所述的电视系统的单芯片调谐器，其特征在于，该多相位滤波器连接一频道选择滤波器，其中该频道选择滤波器具有一通带，该通带的中间频率大约等于该第二中频。
11、根据权利要求6所述的电视系统的单芯片调谐器，其特征在于，还包含一频道选择滤波器，用以接收该第二中频实部信号，并选择一预定频带的一信号。
12、根据权利要求11所述的电视系统的单芯片调谐器，其特征在于，还包含一中频可变增益放大器，以放大该选择频带的信号。
13、根据权利要求6所述的电视系统的单芯片调谐器，其特征在于，该低噪声放大器整合于该调谐器。
14、根据权利要求6所述的电视系统的单芯片调谐器，其特征在于，还包含：一频道选择滤波器，用以接收该第二中频实部信号，并选择一预定频带的一信号；及
一中频可变增益放大器，以放大该预定频带的该信号，其中该低噪声放大器亦整合于该调谐器。
15、一种电视调谐系统，包括有：
一低噪声放大器，用于接收并放大电视信号；
一第一局部振荡器，用于提供一第一正交局部振荡信号；
一第二局部振荡器，用于提供一第二正交局部振荡信号；及
一集成电路，提供于一基板上，其包含：
一正交混波器连接该低噪声放大器，以接收该放大电视信号以及该第一正交局部振荡信号并进行升频混波，以产生一第一中频正交信号；
一复频混波器，用于接收该第一中频正交信号以及该第二正交局部振荡信号并进行降频混波，以产生一第二中正交信号；
一多相位滤波器，用于接收该第二中频正交信号并产生一第二中频实部信号；
一频道选择滤波器，用于接收该第二中频实部信号并选择一预定频道中的一信号；及
一中频可变增益放大器，用于放大来自该频道选择滤波器之该预定频道中的该信号。
16、根据权利要求15所述的电视调谐系统，其特征在于，该第一正交局部振荡信号中的一频率是于该电视信号的频谱之外，且高于该预定频道的一中间频率等于该第一中频量。
17、根据权利要求15所述的电视调谐系统，其特征在于，该第二正交局部振荡信号中的一频率低于该第一中频等于该第二中频量。
18、根据权利要求17所述的电视调谐系统，其特征在于，该频道选择滤波器具有一中间频率约等于该第二中频的通带。
19、根据权利要求15所述的电视调谐系统，其特征在于，该复频混波器包含一双正交混波器。
20、一种电视调谐系统，其特征在于，包括有：
一低噪声放大器，用于接收并放大一电视信号；
一第一局部振荡器，用于提供一第一正交局部振荡信号；
一正交混波器，用于接收该放大电视信号以及该第二正交局部振荡信号并进行升频混波，并产生一第一中频正交信号；
一第二局部振荡器，用于提供一第二正交局部振荡信号；
一复频混波器，用于接收该第一中频正交信号以及该第二正交局部振荡信号并进行降频混波，并产生一第二中频正交信号；
一复频滤波器，用于接收该第二中频正交信号、选择一预定频道中之信号以及产生该选择频道之一第二中频实部信号；及
一中频可变增益放大器，用于放大该选择频道之该第二中频实部信号。
21、根据权利要求20所述的电视调谐系统，其特征在于，该第一正交局部振荡信号中的一频率是于该电视信号频谱之外，且高于该预定频道的中间频率等于该第一中频量。
22、根据权利要求20所述的电视调谐系统，其特征在于，该第二正交局部振荡信号中的一频率是低于该第一中频等于该第二中频量。
23、根据权利要求20所述的电视调谐系统，其特征在于，该复频混波器包含一双正交混波器。
24、一种用于电视系统的单芯片调谐器，其特征在于，包括有：
一正交混波器，连接一低噪声放大器以接收一电视信号，及连接一第一局部振荡器以接收一第一正交局部振荡信号，其中该正交混波器借助以该第一正交局部振荡信号与该电视信号作升频混波而产生第一中频正交信号；
一双正交混波器，用以接收该第一中频正交信号，并通过降频混波产生一第二中频正交信号；及
一复频滤波器，用以接收该第二中频正交信号、选择一预定频道中之一信号以及产生该选择频道之一第二中频实部信号。
25、根据权利要求24所述的电视系统的单芯片调谐器，其特征在于，该第一正交局部振荡信号中的一频率是于该电视信号频谱之外，且高于该预定频道的一中间频率等于该第一中频量。
26、根据权利要求25所述的电视系统的单芯片调谐器，其特征在于，该双正交混波器，连接一第二局部振荡器以接收一第二正交局部振荡信号，其中该双正交混波器借助以该第二正交局部振荡信号与该第一中频正交信号作混波而产生该第二中频正交信号。
27、根据权利要求26所述的电视系统的单芯片调谐器，其特征在于，该第二正局部振荡信号中的一频率是低于该第一中频等于该第二中频量。
28、根据权利要求24所述的电视系统的单芯片调谐器，其特征在于，还包含一中频可变增益放大器，用以放大由该复频滤波器的该预定频道中的该信号。
29、根据权利要求24所述的电视系统的单芯片调谐器，其特征在于，该低噪声放大器中整合于该调谐器。
30、根据权利要求24所述的电视系统的单芯片调谐器，其特征在于，还包含一中频可变增益放大器，用以放大由该复频滤波器的该预定频道中的该信号，其中该低噪声放大器亦整合于该调谐器。
31、一种电视调谐系统，其特征在于，包括有：
一低噪声放大器，以接收并放大一电视信号；
一第一局部振荡器，提供一第一正交局部振荡信号；
一第二局部振荡器，提供一第二正交局部振荡信号；及
一集成电路，提供于一基板上，包括有：
一正交混波器，连接该低噪声放大器以接收该放大电视信号，并连接该第一局部振荡器以接收该第一正交局部振荡信号，其中该正交混波器借助以该第一正交局部振荡信号与该放大电视信号作升频混波而产生一第一中频正交信号；
一双正交混波器，连接于该正交混波器以接收该第一中频正交信号，以及连接该第二局部振荡器以接收该第二正交局部振荡信号，其中该复频混波器借助以该第二正交局部振荡信号与该第一中频正交信号作降频混波而产生一第二中频正交信号；
一复频滤波器，用以接收该第二中频正交信号与选择一预定频道中之一信号；及
一中频可变增益放大器，以放大由该复频滤波器选择之该预定频道中之该信号。
32、根据权利要求31所述的电视调谐系统，其特征在于，该第一正交局部振荡信号中的一频率是于该电视信号频谱之外，且高于该预定频道的中间频率等于该第一中频量。
33、根据权利要求32所述的电视调谐系统，其特征在于，该第二正交局部振荡信号中的一频率低于该预定频道的中间频率等于该第一中频量。
34、一种电视调谐系统，其特征在于，包括有：
一低噪声放大器，用于接收并放大一电视信号；
一第一局部振荡器，用于提供一第一正交局部振荡信号；
一第二局部振荡器，用于提供一第二正交局部振荡信号；
一正交混波器，用于接收该放大电视信号与该第一正交局部振荡信号且通过升频混波产生一第一中频正交信号；
一复频混波器，用于接收该第一中频正交信号与该第二正交局部振荡信号且通过降频混波产生一第二中频正交信号；及
一可变增益复频滤波器，用于接收该第二中频正交信号、选择一预定频道的一信号以及放大该选择信号。
35、根据权利要求34所述的电视调谐系统，其特征在于，该第一正交局部振荡信号包含一同相信号与一正交信号，其中该正交混波器借助以该第一正交局部振荡信号中的该同相信号与该正交信号与该放大电视信号作混波而产生该第一中频正交信号。
36、根据权利要求34所述的电视调谐系统，其特征在于，该第一正交局部振荡信号中的一频率是于该电视信号频谱之外，且高于该预定频道中的一中间频率等于该第一中频量。
37、根据权利要求36所述的电视调谐系统，其特征在于，该第二正交局部振荡信号是低于该第一中频等于该第二中频量。
38、根据权利要求34所述的电视调谐系统，其特征在于，该第二正交局部振荡信号包含一同相信号与一正交信号，其中该复频混波器包含一双正交混波器，借助以该第一中频正交信号与该第二正交局部振荡信号作混波而产生该第二中频正交信号。
39、一种用于电视系统的单芯片调谐器，其特征在于，包括有：
一正交混波器，连接一低噪声放大器以接收一电视信号，并连接一第一局部振荡器以接收一第一正交局部振荡信号，其中该正交混波器借助以该第一正交局部振荡信号与该电视信号作升频混波而产生一第一中频正交信号；
一双正交混波器，用于接收该第一中频正交信号，并连接一第二局部振荡器以接收一第二正交局部振荡信号，其中该双正交混波器借助以该第二正交局部振荡信号与该第一中频正交信号作降频混波而产生一第二中频正交信号；及
一可变增益复频滤波器，用于接收该第二中频正交信号、选择一预定频道中的一信号以及放大该电视信号。
40、根据权利要求39所述的电视系统的单芯片调谐器，其特征在于，该第一正交局部振荡信号中的一频率是于该电视信号频谱之外，且高于该预定频道中的一中间频率等于该第一中频量。
41、根据权利要求40所述的电视系统的单芯片调谐器，其特征在于，该第二正交局部振荡信号中的一频率是低于该第一中频。
42、根据权利要求39所述的电视系统的单芯片调谐器，其特征在于，低噪声放大器是整合于该调谐器。
43、一种电视调谐系统，其特征在于，包括有：
一低噪声放大器，用于接收并放大一电视信号；
一第一局部振荡器，用于提供一第一正交局部振荡信号，其包含一同相信号与一正交信号；
一第二局部振荡器，用于提供一第二正交局部振荡信号，其包含一同相信号与一正交信号；及
一集成电路，提供于一基板上，包括有：
一正交混波器，连接该低噪声放大器以接收该放大电视信号，并连接该第一局部振荡器以接收该第一正交局部振荡信号，其中该正交混波器借助以该第一正交局部振荡信号中的该同相信号、该正交信号与该放大电视信号作升频混波而产生一第一中频正交信号；
一双正交混波器，连接该正交混波器以接收该第一中频正交信号，并连接该第二局部振荡器以接收该第二正交局部振荡信号，其中该复频混波器借助以该第二正交局部振荡信号中之该同相信号、该正交信号与该第一中频正交信号作降频混波而产生一第二中频正交信号；及
一可变增益复频滤波器，用于接收该第二中频正交信号、选择一预定频道中的一信号以及放大该选择信号。
44、根据权利要求43所述的电视调谐系统，其特征在于，该第一正交局部振荡信号中的一频率是于该电视信号频谱之外，且高于该预定频道中的一中间频率等于该第一中频量，其中该第二正交局部振荡信号中的一频率是低于该第一中频。
45、一种电视调谐器，其特征在于，包括有：
一低噪声放大器，用于接收并放大一电视信号；
一局部振荡器，用于提供一正交局部振荡信号；
一正交产生器，连接该低噪声放大器以接收该放大电视信号，及通过升频混波产生一正交射频信号；
一复频混波器，连接该正交产生器以接收该正交射频信号，并连接该局部振荡器以接收该正交局部振荡信号，其中该复频混波器借助以该正交局部振荡信号与该正交射频信号作降频混波而产生一正交中频信号；及
一可变增益复频滤波器，用于接收该正交中频信号、选择一预定频道中的一信号以及放大该选择信号。
46、根据权利要求45所述的电视调谐器，其特征在于，该正交产生器、该复频混波器以及该可变增益复频滤波器形成于一单芯片中。
47、根据权利要求45所述的电视调谐器，其特征在于，该低噪声放大器、该正交产生器、该复频混波器以及该可变增益复频滤波器形成于一单芯片中。
48、一种用于电视系统的单芯片调谐器，其特征在于，包括有：
一正交产生器，连接一低噪声放大器以接收电视信号，并产生正交射频信号；
一双正交混波器，用于接收该正交射频信号，并连接一局部振荡器以接收一正交局部振荡信号，其中该双正交混波器借助以该正交局部振荡信号与该正交射频信号作升频混波以及降频混波而产生一正交中频信号；及
一可变增益复频滤波器，用于接收该正交中频信号、选择一预定频道中之一信号以及放大该选择信号。
49、根据权利要求48所述的电视系统的单芯片调谐器，其特征在于，该低噪声放大器整合于该调谐器。
50、一种用于电视系统中的调谐方法，其特征在于，包括有下列步骤：
接收一电视信号；
放大该电视信号；
提供一第一正交局部振荡信号；
利用该第一正交局部振荡信号与该放大电视信号作升频混波以产生一第一中频正交信号；
提供一第二正交局部振荡信号；
利用该第二正交局部振荡信号与该第一中频正交信号作降频混波以产生一第二中频正交信号；
利用该第二中频正交信号产生一第二中频实部信号；及
利用一频道选择滤波器过滤该第二中频实部信号以选择一预定频道中的一信号。
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