CN1266310A - 具有隔离开关和信号路径的射频调制器 - Google Patents

Abstract

天线、电视接收机和录像机等使用的射频(RF)调制器。包括:把输入视频信号和输入音频信号变换为具有预定信道频率的调制信号的调制器;放大来自天线输入端的输入信号的放大器;以及混合该调制信号和被放大的输入信号、从天线输出端输出混合信号的混频器。第一开关与放大器并联在天线输入端和天线输出端之间;第二开关连接在天线输入端和放大器之间;第三开关连接在混频器和天线输出端之间。减少了备用状态的功耗和信号损失。

Description

具有隔离开关和信号路径 的射频调制器

本发明涉及射频(RF)调制器。本发明的RF调制器可例如在录像机、卫星广播接收机等中使用。

通常把图6的结构称为RF调制器，在PAL(逐行倒相制)彩色电视系统或SECAM(顺序传送彩色与记忆制)系统中使用。

在图6的结构中，天线输入端1是将与天线连接、用来接收电视信号的输入端。调谐器输出端3将与调谐器单元连接，把接收的电视信号提供给该调谐器单元。调谐器单元设置在录像机内。天线输出端2将与外部电视接收机的天线端子连接，输出被放大的电视信号、或调制信号。被放大电视信号由放大器7放大经由天线输出端2接收的电视信号来产生。调制信号由调制器4在分别由视频输入端5和音频输入端6接收的视频和音频信号的基础上产生。调制信号具有预定信道频率。

视频输入端5将与录像机的视频输出端连接，用于输入视频信号，而音频输入端6将与录像机的音频输出端连接，用于输入音频信号。

经由天线输入端1接收的电视信号被放大器7放大，然后被分配器9分配给调谐器输出端3和天线输出端2。分配给天线输出端2的信号被放大器8放大，并被输入给混频器10。放大器8可省略。

从视频输入端5和音频输入端6输入的视频信号和音频信号被调制器4变换成为高频调制信号，并被输入给混频器10。混频器10与天线输出端2连接，输出调制信号或被放大的电视信号。

在上述RF调制器中，即使当录像机不工作时、即甚至在备用时，也必须使从天线输入端1至天线输出端2的路径对于电视信号来说是畅通的，以便电视信号可被外部电视接收机进行显示。就是说，放大器7和8甚至在录像机处于备用状态时也必须处于工作状态，因此增大了功耗。

为了解决以上述问题，日本未审查实用新型专利申请2-111946号公开了图7所示的技术。在图7的结构中，开关15与放大器7和8并联连接在天线输入端1和天线输出端2之间。开关15在放大器7和8工作时被断开，而在放大器7和8不工作时被接通。于是，即使在不向图7的结构提供电功率的情况下，电视信号也能够通过图7的结构从天线输入端1到达天线输出端2。

但是，在上述图7的RF调制器中，由于分别连接了天线输入端1和放大器7和8，和还连接了混频器10和天线输出端2，所以在放大器7和8不工作和开关15接通时出现显著的信号损失。

本发明的目的是提供减小了在录像机处于备用状态期间的功耗和信号损失的射频(RF)调制器。

本发明的射频调制器包括：把输入视频信号和输入音频信号变换为具有预定信道频率的调制信号的调制器；放大来自天线输入端的输入信号的放大器；混合该调制信号和被该放大器放大的该输入信号、从天线输出端输出混合信号的混频器；与该放大器并联连接在该天线输入端和该天线输出端之间的第一开关；连接在该天线输入端和该放大器之间的第二开关；连接在该混频器和该天线输出端之间的第三开关。

在本发明的上述射频调制器中，可控制第二开关在所述放大器工作时接通，而在放大器不工作时断开。因此，可防止在放大器不工作时由因第二开关的设置所造成的信号损失。

在本发明的上述射频调制器中，可控制第三开关在调制器或放大器工作时接通，而在调制器和放大器都不工作时断开。因此，能够防止在调制器和放大器两者不工作时因第三开关的设置所造成的信号损失。

在本发明的上述射频调制器中，可控制第一开关在第三开关接通时断开，而在第三开关断开时接通。因此，能够防止在第三开关接通时因第一开关的设置所造成的信号损失。

在本发明的上述射频调制器中，第一开关包含使用多个场效应晶体管的开关电路，还包含连接在这些场效应晶体管的至少两个场效应晶体管之间的晶体管。该晶体管在该至少两个场效应晶体管处于不导电状态时使泄漏自调制器的信号到地。因此，可进一步减小信号损失。

附图中：

图1是表示本发明第一实施例整个结构的图示；

图2是表示本发明第二实施例整个结构的图示；

图3是表示本发明第三实施例中的开关电路的结构的图示；

图4是表示本发明第四实施例中的开关电路的结构的图示；

图5是表示本发明第五实施例中的开关电路的结构的图示；

图6是表示普通RF调制器的图示；

图7是表示另一普通RF调制器的图示；

图8是表示本发明图1的RF调制器的通过特性的曲线；

图9是表示本发明图1的RF调制器的通过特性的曲线；

图10是表示当放大器工作时图6的普通RF调制器的通过特性的曲线；

图11是表示当放大器工作时图6的普通RF调制器的通过特性的曲线；

图12是表示当放大器不工作时图6的普通RF调制器的通过特性的曲线；

图13是表示当放大器不工作时图6的普通RF调制器的通过特性的曲线；

图14是表示当放大器工作时图7的普通RF调制器的通过特性的曲线；

图15是表示当放大器工作时图7的普通RF调制器的通过特性的曲线。

以下参看附图描述本发明的各实施例。在以下参看的附图中，与图6和7中的标号相同的元件的功能分别与图6和7中的相应元件的功能相同，因此以下不重复对这些元件的说明。

图1是表示本发明第一实施例整个结构的图示。在图1的结构中，第一开关20与放大器7和8并联连接在天线输入端1和天线输出端2之间，第二开关21连接在天线输入端1和放大器7之间，第三开关22连接在混频器10和天线输出端2之间。

当放大器7和8工作时，第一开关20断开，第二开关和第三开关21和22接通，经天线输入端1接收的信号经过放大器7和8从天线输出端2输出。当放大器7和8不工作时，第一开关20接通，第二和第三开关21和22断开，经天线输入端1接收的信号经过第一开关20从天线输出端2输出。在这种情况下，接收的信号可不受放大器7和8以及混频器10的影响而到达天线输出端2。

上述第一、第二和三开关20、21和22可如图2所示用机械开关来实现，该图表示放大器7和8工作时这些机械开关的状态。

图3表示在本发明第三实施例中用作第二和第三开关21和22的开关电路的结构。在图3的结构中，当给电源端36施加一定的电压时，就有电流流过电阻32、开关二极管31和电阻33。开关二极管31的内部电阻在有电流流过其时减小。因此，一旦给电源端36施加一定的电压，信号就能够通过开关二极管31，即图3的开关接通。当不给电源端36施加一定的电压时，就没有电流流过开关二极管31，开关二极管31的内部电阻就增大，于是图3的开关就断开。流过开关二极管31的电流量由电阻32和33控制。电容器34和35是隔直流电容器，用来防止开关控制电流流入天线输入端1或天线输出端2。

图4表示在本发明第四实施例中用作第一开关20的FET开关电路的结构。在图4的结构中，FET(场效应晶体管)41是起开关作用的n沟道FET。当没有电压施加给电源端47时，FET41的栅极和源极处于同一电位，于是有电流流过FET41的源极和漏极，即FET41导通。一旦给电源端47施加一定的电压，FET41的栅极的电位则因电阻43上的电压降的缘故而低于源极的电位，于是没有电流流过FET41的源极和漏极，即FET41截止。电容器45和46是隔直流电容器。

在图1的结构中，当调制器4工作时，第三开关22接通，第一开关20断开。如果第一开关是电子开关，并且该电子开关的绝缘性不够好，则调制器4的一部分输出就可能经过该第一开关20泄漏到天线输入端1。为了防止这样的泄漏，可通过设置一个以上的第一开关或在该通路中连接一个或更多的电阻来提高绝缘性。图5的结构就是这种设置的一个例子。

图5表示本发明第五实施例的开关电路的结构。图5中的FET41和51每一个的功能与图4中的FET41的相同，图5中的电阻42和52的功能与图4中的电阻42的相同，图5中的电阻43和53的功能与图4中的电阻43的相同，图5中的电阻44和54每一个的功能与图4中的电阻44的相同，电容器45、46、55和56每一个的功能与图4中的电容器45和46的相同，电源端47和57每一个的功能与图4中的电源端47的相同。此外，在图5的结构中，连接了一NPN晶体管61至FET41和51之间的路径，该晶体管61的基极连接了电阻62和63。电阻62是保护电阻，其一端是另一电源端64。电阻63用来在没有电压施加给电源端64时使晶体管61的基极和发射极的电位相同。

于是，当没有电压施加给电源端64时，晶体管61的基极和发射极的电位就因设置了电阻63而处于同一电平，其集电极和发射极开路，所以晶体管61对FET41和51之间的信号路径没有影响。当把一定的电压施加给电源端64时，晶体管61的基极的电位就高于发射极的电位，所以就有电流从晶体管61的集电极流向其发射极，即晶体管61导通。因此，能够在FET41和51处于阻断信号的非导电状态时使泄漏自调制器4的信号到地。这样就提高了绝缘性。

图8至15是表示本发明和普通技术的RF调制器的通过特性的一些例子的图示。在每一幅图中，横坐标表示信号频率，从2至1002MHz以100MHz的增量来进行刻度。纵坐标表示信号电平，在图8、10、12和14中以10dB的增量进行刻度，而在图9、11、13和15中以2dB增量进行刻度。0dB的电平相当于无信号损失。

图8和9是表示当放大器7和8不工作、第一开关20接通、第二和第三开关21和22断开时，图1的RF调制器的通过特性的图示。图8和9表明信号损失小于2dB。

图10和11是表示当放大器7和8工作时，图6的普通RF调制器的通过特性的图示。图10和11表明约2dB的放大。

图12和13是表示当放大器7和8不工作时，图6的普通RF调制器的通过特性的图示。图12和13表明约30至40dB的信号损失。在这种情况下，电视信号不能被与天线输出端2连接的电视接收机接收。

图14和15是表示当放大器7和8不工作时，图7的普通RF调制器的通过特性的图示。如上所述，在图7的结构中，开关15与放大器7和8并联连接在天线输入端1和天线输出端2之间。图14和15表明在一定的频率下，图7结构的信号损失约为20dB，这比图12和13所示的图6结构的信号损失小，但比图1结构的信号损失大得多。如上所述，图7结构的信号损失被认为是由放大器7和8以及混频器10造成的。

因此，根据本发明，备用状态时的功耗和信号损失可得到抑制。此外，本发明的RF调制器具有以下优点(1)和(2)：

(1)当非所需信号的无用信号经天线输入端1被输入、然后被放大器7和8放大器时，会产生这些无用信号的和及差，当所需信号被与天线输出端2连接的电视接收机接收时，这些无用信号的和及差会干扰所需信号。但是，当用户希望在图1结构中观看第一个电视频道中的第一个电视节目，并且同时记录第二个电视频道中的第二个电视节目时，如果放大器7和8工作，第一和第二开关20和21接通，而第三开关22断开，则第一个频道的电视信号可旁路放大器7和8，与调谐器输出端3连接的录像机的调谐器单元可接收被放大器7进行了放大的第二个频道的电视信号。这样，电视接收机就能够无上述干扰地从天线输入端1接收第一个频道的所需电视信号。

(2)当用户希望在电视接收机上观看经过图1结构中的调制器4的来自录像机的播放视频图像时，放大器7和8应当不工作，第一和第二开关20和21应当断开，而第三开关22应当接通。在这种情况下，来自录像机的播放信号被调制器4变换为调制信号，并通过天线输出端2提供给电视接收机。此时，流过放大器7和8的电流被减小，因此经过放大器7和8返回天线输入端1的信号泄漏可被抑制。

日本专利申请JP-11-29129的全部内容在本说明书中援引作为参考。本说明书中引用的所有出版物、专利以及专利申请的全部内容在此都被援引作为参考。

Claims (5)

1.射频调制器，包括：

把输入视频信号和输入音频信号变换为具有预定信道频率的调制信号的调制器；

放大来自天线输入端的输入信号的放大器；

混合所述调制信号和被该放大器放大的所述输入信号、从天线输出端输出所混合信号的混频器；

与所述放大器并联连接在所述天线输入端和所述天线输出端之间的第一开关；

连接在所述天线输入端和所述放大器之间的第二开关；

连接在所述混频器和所述天线输出端之间的第三开关。

2.权利要求1的射频调制器，其中所述第二开关在所述放大器工作时被控制接通，而在所述放大器不工作时被控制断开。

3.权利要求1的射频调制器，其中所述第三开关在所述调制器或所述放大器工作时被控制接通，而在所述调制器和所述放大器不工作时被控制断开。

4.权利要求1的射频调制器，其中所述第一开关在所述第三开关接通时被控制断开，而在所述第三开关断开时被控制接通。

5.权利要求1的射频调制器，其中所述第一开关包含使用多个场效应晶体管的开关电路，还包含连接在这些场效应晶体管的至少两个场效应晶体管之间的晶体管，所述晶体管在所述至少两个场效应晶体管处于不导电状态时使泄漏自所述调制器的信号到地。

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