CN101110915A

CN101110915A - 数字电视的天线装置及其系统

Info

Publication number: CN101110915A
Application number: CNA2006101057267A
Authority: CN
Inventors: 林赞西
Original assignee: Inventec Appliances Corp
Current assignee: Inventec Appliances Corp
Priority date: 2006-07-17
Filing date: 2006-07-17
Publication date: 2008-01-23

Abstract

本发明的数字电视的接收装置及其系统，包括多个天线单元、一天线切换电路及一数字电视模块。其中上述天线单元接收一传送端所传来的射频讯号。天线切换电路将上述的讯号射频汇入且转换成一天线讯号。数字电视模块则接收此天线讯号，并传输一控制讯号至天线切换电路。其中通过该控制讯号，并对应于使用者所选择的数字电视的频道，使频道的频率讯号可以通过天线切换电路以进入数字电视模块进行解调及译码处理，最后再以一影音讯号输出。

Description

数字电视的天线装置及其系统

技术领域

本发明有关于一种数字电视的天线系统，特别是指藉由多个窄频天线来配合数字电视的天线设计。

背景技术

自数字电视开播以来，各种电视接收产品也因应市场需求不断推出，举凡具有动态画面的显示器的各种产品也均将置入电视接收功能，其功能的导入将涵盖笔记型计算机、PDA、手机、手表、相机等各种可携式产品之中，成为继MP3之后最为广泛的应用。但是其接收数字电视讯号的能力往往决定产品整合的成败与否。而数字电视的接收天线也就成为此项应用的关键技术。

一般来说，数字电视的接收装置必需搭载适合的接收天线，各种数字电视接收天线均有其特性及优缺点。其中固定式户外天线在数字电视尚未开播之前即已普遍使用，一般有VHF(Very High Frequency)、UHF(Ultra High Frequency)及V/UHF等固定型式。但由于中国台湾地区的数字电视频道位于UHF频段，因此消费者只要购买适合无线接收的数字机顶盒(STB)，并在屋顶架设UHF天线就能够收看数字电视节目。上述的天线一般在安装使用时必需调整其方向面对电视讯号发射基站以取得最大增益，通常在偏远电波微弱地区还可加装强波器以提升讯号振幅以方便收视，为了取得效益，故于一般架设固定后便不再变动，同时因为体积过于庞大也不适合携带或移动收视。

为了使数字电视可移动收视，乃衍生出固定式移动接收天线来配合数字电视，也就是一般常见安装于车上或贴在车窗玻璃及室内各型天线。此类型天线式样繁多，主要特色为体积比固定式户外天线较小且便于安装。消费者可依使用场所置放于最佳的收讯位置，此天线一旦安装于室内或车上的最佳位置后，不适于经常变动位置来接收电视讯号，另外也因为天线体积较重及其内部放大器的高功耗，因此更不适合携带使用。

接着，为了解决上述天线不易携带的问题，乃衍生出一可携式移动接收天线，也就是一种可与产品结合成一体的接收天线，换言之就是让可携式产品可以走到哪看到哪的电视接收天线。因要在可携式产品上接收电视讯号，其天线必须小型化设计或将天线内建隐藏。但是由于频率波长的关系，要将波长25公分(600MHz)的天线缩小至数公分以方便携带，以及要将窄频天线(如手机天线)设计为可以大范围接收的宽频天线，目前在全世界都还是有技术上的瓶颈。因此要设计出一款实用的可携式移动接收天线，实在是现在研究天线技术者急需想要改进的方向。

请参阅图1所示，为已知具有电路板式循环天线的数字电视系统。一般来说，可将接收基站讯号12所需的循环天线13设置在一电路板上，此电路板并制作了复杂的电路及组件于其上。接着利用循环天线13接收基站所传来讯号，并将讯号传送至一放大器14且将此讯号放大。然后再将此放大讯号传输至一数字电视模块15。其中藉由数字电视模块15中的一解调器16将此讯号转换并解调为一影音讯号，最后则将此影音讯号传输至一影音播放装置17，以提供该影音讯号供使用者观赏。

但值得注意的是，由于传统数字电视所使用的天线多为VHF(174MHz-230MHz)或是UHF(470MHz-862MHz)波段，因此其波长会落在35公分到173厘米之间。而为了达到良好的接收效果，一般会使用外接式的四分之一波长天线，且为了能涵盖整个频道，往往需要实际长度达十至二十厘米。如此一来，使得这种天线无法隐藏于轻薄短小的手持式数字电视装置内。另一方面，为能将这种天线的长度缩小，有时会使用图一中的循环式天线，但是以这种方式所制作的天线，其频宽往往太小，无法完全覆盖数字电视所有的频道。因此为了克服上述天线在数字电视内使用上的困难，此种天线该如何设计实为一重要课题。

发明内容

本发明的目的，即是在提供一种数字电视的天线系统，特别是指藉由结合多个窄频天线以配合数字电视天线的体积设计。

本发明的数字电视的接收装置，其包括多个天线单元、一天线切换电路及一数字电视模块。其中上述天线单元系接收一传送端所传来的射频讯号。天线切换电路接收上述射频讯号并转换成一天线讯号。以及一数字电视模块接收此天线讯号，并传输一控制讯号至天线切换电路。其中透过控制讯号，使对应于使用者所选择的数字电视频道的射频讯号可以通过天线切换电路以进入数字电视模块进行解调及译码处理，并转换成一影音信号输出。此天线单元所适用的频率系为UHF，且频率的范围基本上介于400MHz-800MHz。

另外，本发明的系统较佳还包括多个放大器，此些放大器分别电气连接该些天线单元并将该些天线单元接收的射频讯号放大。或者，亦可将一放大器电气连接于该天线切换电路之后，并将来自该天线切换电路的该天线讯号放大。附带一提的是，上述的放大器较佳为一低噪声放大器，且为一单极晶体管电路。且天线切换电路较佳由多个RF切换开关所构成。

此外，此数字电视模块较佳还包括一调谐器、一解调器、一传输接口及一控制器。调谐器，用以转换天线讯号的频率。解调器并用以解调此调谐器所传来的讯号。传输接口，用来传输此解调器所解调后的讯号，且将讯号传输至一影音播放装置。控制器，用以控制此传输接口传输此解调器所解调后的讯号至相对应的影音播放装置。且该控制器可传输一对应于使用者所选择的数字电视频道的控制讯号至天线切换电路，使对应于该数字电视频道的射频讯号可以通过该天线切换电路以进入数字电视模块进行解调及译码处理。

附带一提的是，天线单元所接收的射频讯号为数字视讯广播讯号，并符合手持式数字视讯广播讯号(Digital Video Broadcasting-handheld，DVB-H)标准的讯号。且天线单元的传送端为一发射基站。

在本发明中，提供了一种数字电视的天线系统，将该数字电视的频道所涵盖的主频率范围切割成多个子频带，并设计多个可分别涵盖于每一个该子频带的天线单元，使该些天线单元可配合容纳于该数字电视中。

而上述的天线单元较佳制作于一电路板上。且较佳包括多个放大器，此些放大器分别电气连接该些天线单元且用以放大该些天线的讯号。其中放大器制作于电路板上。

为了能更进一步了解本发明特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明及附图，然而附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。

附图说明

图1为已知具有电路板式循环天线的数字电视接收系统。

图2为本发明的数字电视接收系统。

主要组件符号说明

基站讯号12循环天线13

放大器14数字电视模块15

解调器16影音播放装置17

天线单元20基站讯号201

放大器202 调谐器203

解调器204 传输分工器205

音讯译码器206 视讯译码器207

控制器208 传输接口209

天线切换电路21 影音播放装置210

数字电视模块22

具体实施方式

本发明揭示一种数字电视的天线系统，特别是指藉由结合多个窄频天线以配合数字电视天线的体积设计。

请参阅图2所示，为本发明的数字电视的接收装置及其系统的较佳实施例，其中包括多个天线单元20、一天线切换电路21及一数字电视模块22。其中该数字电视的接收装置，用来接收一数字视讯广播讯号(Digital Video Broadcasting，DVB)，其中利用此接收装置的天线单元20来接收此数字视讯广播讯号，且传送端可为此数字视讯广播讯号的发射基站201。另外，此数字视讯广播讯号符合手持式数字视讯广播讯号标准(Digital Video Broadcasting-handheld，DVB-H)的讯号。

在本实施例中，可将数字电视的频道所涵盖的主频率范围切割成多个子频带，且设计出多个可分别涵盖于每一个子频带的天线单元20，并使天线单元20的体积可配合容纳于数字电视中。以本实施来说明举例，数字电视的适用频道为UHF，且该频道的频宽基本上介于400MHz-800MHz。接着将主频率范围切割为8个子频带，如此每个子频带的频宽为50MHz(400MHz/8＝50MHz)，因此便可以利用一般的电路板制程做出每一个天线单元的尺寸小于50×8×1。如此一来，整个数字电视的天线的本体尺寸约为50×64×1，此尺寸便于使该些天线单元可收纳于此数字电视之内。但需要说明的是，上述的子频带的分割并不限于此范围中，其可随着天线本体尺寸大小及所需频宽大小作调整及改变。

接着，为了提高数字电视的接收装置及其系统的整体灵敏度，通常会将多个放大器202分别电气连接于该些天线单元20，用以放大该些天线单元20的讯号。其中天线单元20及放大器202制作于一电路板上。另外，还可以配合实际需求将放大器202另外电气连接于天线切换电路21。上述放大器202为一低噪声放大器，且为一单极晶体管电路。

再者，在放大器202之后连接天线切换电路21，其可接收该数字视讯广播讯号并转换成一天线讯号。天线切换电路21由多个RF的切换开关IC所构成。

更者，数字电视模块系接收此天线讯号，并传输一控制讯号至天线切换电路21。其中透过此控制讯号，使对应于使用者所选择的数字电视频道的射频讯号可以通过天线切换电路21进入数字电视模块22做解调及译码处理，最后再以一影音信号输出。

此实施例中，为了使数字电视模块22达到上述的影音信号输出的功能，因此数字电视模块22还包括一调谐器203、一解调器204、一传输接口209及一控制器208。调谐器203为一射频调谐器芯片，用来将上述所接收的该天线讯号的频率调整至选取的数字电视频道，且降至低频。解调器204用以解调调谐器203所传来的讯号。接着利用一传输分工器205(transport demultiplexer)，使解调器204所解调的讯号分流成视讯讯号与音讯讯号。一视讯译码器207，用以译码传输分工器205所传来的视讯讯号。一音讯译码器206，用以译码传输分工器205所传来的音讯讯号。且传输接口209，用来将视讯译码器207所译码出的视讯讯号及音讯译码器206所译码出的音讯讯号传输至一影音播放装置210。其中藉由控制器208控制此传输接口209来将已译码的音讯讯号与视讯讯号传送至相对应的影音播放装置210。

因此，使用者可先于影音播放装置210端选择所要收视的数字电视频道，透过控制器208输出一控制讯号至天线切换电路21，使对应于使用者所选择的数字电视频道的该数字视讯广播讯号可以通过该天线切换电路21以进入数字电视模块22，由调谐器203接收该数字视讯广播讯号，再将该数字视讯广播讯号送入解调器204解调为数字串流讯号，解调后的讯号便会经由传输分工器205分流成视讯讯号与音讯讯号，且视讯讯号可为MPEG2视讯编码标准的讯号。之后再分别将音讯讯号及视讯讯号传输至音讯译码器206及视讯译码器207进行译码。最后再透过传输接口209及影音播放装置210将影音讯号呈现出来。

相较于传统技术，本发明所提供的数字电视的天线系统具有下述优点：

(1)本发明所提供的天线单元，由于尺寸较传统技术上小，因此可以轻易的制作于软性电路板上，且天线本体亦可以配合数字电视的外型与机构来设计。另外，同时可以将放大器与天线切换电路安装在此电路板上，以实现微型化天线可隐藏于轻薄短小的手持式数字电视中。

(2)另一方面，由于本发明的天线系统由多个分别涵盖不同频带的天线单元所构成，并同时接收数字电视讯号，而该些天线单元可分别提高相应于其接收频带的数字电视讯号的响应，因此可使数字电视讯号的接收效果较佳。

虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何熟悉本技术领域者，在不脱离本发明的精神及范围内，当可作各种的更动及润饰，因此本发明的保护范围当视后附的申请专利范围所界定者为准。

Claims

1.一种数字电视的接收装置，包括：

多个天线单元，分别接收一传送端所传来的不同频带的射频讯号；

一天线切换电路，接收该射频讯号，转换成一天线讯号；及

一数字电视模块，接收该天线讯号，转换成一影音讯号，并传输一控制讯号至该天线切换电路，其中该控制讯号对应于使用者所选择的数字电视频道；

其中透过该控制讯号，使对应于该所选择的数字电视频道的射频讯号可以通过该天线切换电路以进入该数字电视模块，并转换成一影音信号输出。

2.如权利要求1所述的接收装置，其特征在于，该多个天线单元所适用的频率为UHF，且该频率的范围介于400MHz-800MHz。

3.如权利要求1所述的接收装置，其特征在于，该多个天线单元制作于一电路板上。

4.如权利要求1所述的接收装置，其特征在于，还包括多个放大器，该多个放大器分别电气连接该多个天线单元，并将该多个天线单元接收的该射频讯号放大。

5.如权利要求1所述的接收装置，其特征在于，还包括一放大器，该放大器是电气连接该天线切换电路，并将来自该天线切换电路的该天线讯号放大。

6.如权利要求4所述的接收装置，其特征在于，该多个放大器制作于该电路板上。

7.如权利要求5所述的接收装置，其特征在于，该放大器制作于该电路板上。

8.如权利要求4所述的接收装置，其特征在于，该多个放大器为低噪声放大器，且为单极晶体管电路。

9.如权利要求5所述的接收装置，其特征在于，该放大器为一低噪声放大器，且为单极晶体管电路。

10.如权利要求1所述的接收装置，其特征在于，该天线切换电路由多个RF切换开关构成。

11.如权利要求1所述的接收装置，其特征在于，该数字电视模块包括：

一调谐器，用以转换该天线讯号的频率；

一解调器，用以解调该调谐器所传来的讯号；

一传输接口，用以传输该解调器所解调后的讯号至相对应的一影音播放装置，并输出该影音信号；及

一控制器，用以控制该传输接口传输该解调器所解调后的该讯号至该相对应的影音播放装置。

12.如权利要求1所述的接收装置，其特征在于，该射频讯号系为数字视讯广播讯号，并符合手持式数字视讯广播讯号标准的讯号。

13.如权利要求1所述的接收装置，其特征在于，该传送端为一发射基站。

14.一种数字电视的天线系统，包括多个体积可配合容纳于该数字电视中的天线单元，是将该数字电视的频道所涵盖的主频率范围切割成多个子频带，该些天线单元可分别涵盖该多个子频带。

15.如权利要求14所述的天线系统，其特征在于，该多个天线单元所适用频率为UHF，且该频率的范围介于400MHz-800MHz。

16.如权利要求14所述的天线系统，其特征在于，该多个天线单元制作于一电路板上。

17.如权利要求14所述的天线系统，其特征在于，还包括多个放大器，该多个放大器分别电气连接该多个天线单元，用以放大该多个天线单元的讯号。

18.如权利要求16所述的天线系统，其特征在于，还包括多个放大器，该多个放大器分别电气连接该多个天线单元，用以放大该多个天线单元的讯号。

19.利要求18所述的天线系统，其特征在于，该多个放大器制作于该电路板上。