DE102004020632A1

DE102004020632A1 - Hochfrequenz(RF)-Modulator mit schmalem Bandpassfilter

Info

Publication number: DE102004020632A1
Application number: DE102004020632A
Authority: DE
Inventors: Jong Gi Yongin Ryu; Duck Whan Suwon Kim; Dong Taek Suwon Moon; Dae Yoo Suwon Lee; Kyu-O Suwon Jeon
Original assignee: Samsung Electro Mechanics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electro Mechanics Co Ltd
Priority date: 2004-02-27
Filing date: 2004-04-27
Publication date: 2005-09-29
Also published as: KR100550875B1; JP2005244917A; KR20050087582A; US20050190304A1

Abstract

Es wird ein RF-Modulator mit einem schmalen Bandpassfilter (30, 30a, 30b) beschrieben. Der RF-Modulator zur Modulation von Video- und Audiosignalen in RF-Signale, entsprechend einem Frequenzband eines vorherbestimmten Kanals, umfasst eine Oszillatoreinheit (14) zur Erzeugung eines vorherbestimmten RF-Signals, das für das Frequenzband des vorherbestimmten Kanals geeignet ist; einen Mischer (15) zur Modulierung der Video- und Audiosignale unter Verwendung des RF-Signals, das von der Oszillatoreinheit (14) erzeugt wird; und einen schmalen Bandpassfilter (30, 30a, 30b) zum Empfang eines RF-modulierten Signals vom Mischer (15) und zum Durchlass nur eines Frequenzsignals des Frequenzbands des vorherbestimmten Kanals von dem RF-modulierten Signal. Deshalb kann der RF-Modulator unnötige Komponenten wie untere Seitenband- und Oberwellenfrequenz-Signale, die nach der RF-Modulierung von Video- und Audiosignalen erzeugt werden, entfernen oder sperren, sodass er die Entstehung von Interferenz zwischen Kanälen verhindern kann, wodurch besonders hervorragende Video- und Audiosignale erzeugt werden.

Description

Hintergrund der Erfindung
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen RF(radio requency)-Modulator zur Modulierung von Video- und Audiosignalen in ein RF-Sendesignal eines vorbestimmten Kanals, und insbesondere auf einen RF-Modulator, der unnötige Signale wie zum Beispiel Oberwellenfrequenzsignale, die von einem unteren Seitenband eines modulierten Sendesignals und einem Frequenzband anderer Kanäle erzeugt werden, unter Verwendung eines schmalen Bandpassfilters entfernen kann.

Beschreibung des Standes der Technik

Typischerweise ist ein RF-Modulator an eine Vielzahl von Fernseh(TV)-Anschlussvorrichtungen zur Erzeugung von Video- und Audiosignalen unter Verwendung eines Fernsehers angepasst, zum Beispiel Kabelfernsehreceiver und Satellitenübertragungsreceiver, sodass er eingehende Video- und Audiosignale in RF-Signale eines ausgewählten Kanals gemäß einem Fernsehübertragungsschema umwandelt und die RF-Signale erzeugt.

1 zeigt ein Blockdiagramm, das einen herkömmlichen RF-Modulator darstellt. Bezugnehmend auf 1 verteilt der RF-Modulator ein RF-Übertragungssignal, das über eine Antenne aufgenommen wird, auf einen Verteiler 23, sodass der Verteiler 23 das RF-Übertragungssignal auf einen Tuner-Ausgangsanschluss TUNER AUS ausgibt, der mit einem Tuner verbunden ist, und einen Fernseher-Ausgangsanschluss TV AUS, der mit einem Fernseher verbunden ist. In diesem Fall kann auch eine Mehrzahl von Verstärkern 21 und 22 zur Verstärkung von Empfangssignalen mit den Front- und Rückseiten des Verteilers 23 verbunden sein.

Die Videoklemme 111 empfängt ein Basisband-Videosignal von einem Videosignal-Eingangsanschluss VIDEO EIN, führt eine Pegelvariation des Basisband-Videosignals innerhalb eines vordefinierten Variationsbereichs durch und gibt das sich ergebende Signal zur Begrenzerschaltung 112 aus. Die Begrenzerschaltung 112 empfängt das Ausgangssignal von der Videoklemme 111, entfernt Rauschen aus dem empfangenen Signal und gibt das sich ergebende Signal auf den AM(Amplitudenmodulation)-Modulator 113 aus. Der AM-Modulator 113 empfängt das Ausgabesignal von der Begrenzerschaltung 112 und moduliert das empfangene Signal in ein IF(Zwischenfrequenz)-Bandsignal. Die Vorverstärkerschaltung 121 empfängt ein Audiosignal von einer Audiosignal-Eingangsklemme AUDIO EIN, komprimiert das empfangene Audiosignal und gibt das komprimierte Ergebnissignal zum Audioverstärker 122 aus. Der Audioverstärker 122 empfängt das Ausgabesignal von der Vorverstärkerschaltung 121, verstärkt das empfangene Signal und gibt das verstärkte Ergebnissignal auf den FM(Frequenzmodulation)-Modulator 123 aus. Der FM-Modulator 123 empfängt das Ausgangssignal vom Audioverstärker 122 und moduliert das empfangene Signal in einer solchen Weise in ein IF-Bandsignal, dass er eine FM-Modulation des empfangenen Signals durchführen kann. Die in die IF-Bandsignale modulierten Video-/Audiosignale werden über den Puffer 13 zum Mischer 15 übertragen. Der Mischer 15 lädt die Video-/Audiosignale auf vorbestimmte Kanal-RF-Signale, die von der Schwingungseinheit 14 erzeugt werden, und erzeugt die Video-/Audiosignale mit den vorbestimmten Kanal-RF-Signalen auf eine solche Weise, dass er RF-Modulationssignale erzeugt.

Die RF-modulierten Audio-/Videosignale werden auf einen Breitband-LPF (Tiefpassfilter) 16 übertragen, sodass der Breitband-LPF 16 ein RF-Signal gewünschter Frequenz aus den empfangenen RF-modulierten Audio-/Videosignalen herausfiltert und die gefilterten Ergebnissignale über eine Fernseher-Ausgangsanschluss TV AUS zum Fernseher ausgibt. In diesem Fall ist zu bemerken, dass das Ausgangssignal des Breitband-LPF 16 den Hochpassfilter (HPF) 24 passiert, bevor der Fernseher-Ausgangsanschluss TV AUS solche RF-Signale empfängt.

2 ist ein bespielhafter Graph, der eine Frequenzkomponente des RF-modulierten Signals darstellt, das vom Mischer 15, der in dem herkömmlichen RF-Modulator der 1 enthalten ist, erzeugt wird. Detaillierter zeigt 2 ein beispielhaftes Signal, das für ein NTSC (National Television System Committee)-basiertes Fernsehgerät erhalten werden kann. Jedem einzelnen Kanal des Fernsehers wird ein vorbestimmtes Frequenzband von 6 MHz zugeordnet. Das zur Erzeugung von einem vorbestimmten Kanal gewünschte Signal 30 umfasst ein Bildsignal (auch Luminanzsignal genannt) P zur Bezeichnung eines Bildsignals in Form einer Differenz zwischen Schwarz/Weiß-Luminanzen, ein Farbdifferenzsignal (auch Chrominanzsignal genannt) C zur Bezeichnung eines Farbtons und ein Audiosignal S.

Eine Oszillationsfrequenz f_OSC, die von der Oszillatoreinheit 14 zum Mischer 15 der 1 übertragen wird, um eine RF-Modulationsfunktion auszuführen, ist jedoch gleich der Frequenz des Bildsignals P, sodass symmetrische Chrominanzsignale C und symmetrische Audiosignale S an beiden Enden des Bildsignals P erzeugt werden. Die Schwingungsfrequenz f_OSC ist um einen vorbestimmten Wert von 1,25 MHz von einer Frequenz, an der ein entsprechender Kanal beginnt, entfernt. Die Chrominanz- und Audiosignale F2, die vor dem Bildsignal P erzeugt werden, erscheinen in einem Frequenzband, das einem anderen Kanal zugeordnet ist. Nicht nur Bild-, Chrominanz- und Audiosignale F1, die in einem Frequenzband eines gewünschten Kanals erzeugt werden, sondern auch unnötige Chrominanz- und Audiosignale F2 werden in einem Frequenzband eines vorhergehenden Kanals erzeugt. Auf diese Weise wird ein Signal, das in einem niedrigen Frequenzband unter einer Mehrzahl von Signalen erzeugt wird, die symmetrisch an einem Gesamtfrequenzband erzeugt werden, ein unteres Seitenbandsignal genannt.

Aufgrund verschiedener negativer Eigenschaften der Modulatorschaltung (insbesondere des Verstärkers) werden Oberwellenfrequenzsignale C1 bis C3, die durch Störschwingungen verursacht werden, in einem Frequenzband eines anderen Kanals erzeugt.

Auf diese Weise entsteht aufgrund der zuvor erwähnten unnötigen Signale wie zum Beispiel den unteren Seitenband- und Oberwellenfrequenzsignalen, die in dem Frequenzband eines anderen Kanals erzeugt werden, bei einer Signalübertragung zu einem anderen Kanal unvermeidbar Interferenz.

Um die zuvor erwähnten Probleme zu lösen, steuert die herkömmliche RF-Modulatorvorrichtung ein RF-Modulationssignal derart, dass es durch den Breitband-LPF 16 der 1 hindurch geht. Unter der Voraussetzung jedoch, dass das RF-Modulationssignal, bei dem die unteren Seitenband- und Oberwellenfrequenzsignale, die in 2 gezeigt sind, erzeugt werden, durch den Breitband-LPF 16 der 1 hindurchgeführt wird, kann die herkömmliche RF-Modulatorvorrichtung die unter Annahme eines Frequenzbands, das höher ist als das eines gewünschten Kanals erzeugten Oberwellenfrequenzsignale entfernen, aber sie kann die unter Annahme eines unteren Frequenzbands in dem anderen Kanal erzeugten unteren Seitenband- und Oberwellenfrequenzsignale nicht wirksam entfernen, sodass solch eine Interferenz in anderen Kanälen verbleibt.

Schließlich muss ein verbesserter RF-Modulator neu entwickelt werden, der unnötig Signale wie zum Beispiel untere Seitenband- und Oberwellenfrequenzsignale, die das Interferenzphänomen in anderen Kanälen verursachen, entfernen kann und dadurch nur Frequenzbandsignale eines gewünschten Kanals während der RF-Modulationszeit erzeugt.

Zusammenfassung der Erfindung

Deshalb wurde die vorliegende Erfindung angesichts der oben stehenden Probleme gemacht, und es ist ein Ziel der Erfindung, einen RF-Modulator anzugeben, der einen schmalen Bandpassfilter umfasst, der unnötige Signale wie zum Beispiel untere Seitenband- und Oberwellenfrequenzsignale entfernen kann, die in einem Frequenzband, das ein anderes Frequenzband als das einem gewünschten Kanal zugeordnete ist, über den Video- und Audiosignale übertragen werden, entfernen kann, sodass er die Entstehung von Interferenz in einem anderen Kanalsignal verhindern kann.

Gemäß der vorliegenden Erfindung werden diese Ziele durch Bereitstellung eines Hochfrequenz (RF)-Modulators zur Modulation von Video- und Audiosignalen in RF-Signale entsprechend einem Frequenzband eines vorbestimmten Kanals erreicht, umfassend: eine Oszillatoreinheit zur Erzeugung eines vorbestimmten RF-Signals, das für das Frequenzband des vorbestimmten Kanals geeignet ist; einen Mischer zur Modulation der Video- und Audiosignale unter Verwendung des RF-Signals, das von der Schwingungseinheit erzeugt wird; und einen schmalen Bandpassfilter zur Aufnahme eines RF-modulierten Signals vom Mischer, und der nur ein Signal des Frequenzbands des vorbestimmten Kanals von dem RF-modulierten Signal hindurchführt.

Bevorzugterweise kann die Oszillatoreinheit umfassen: einen Oszillator zur Erzeugung eines Schwingungssignals einer vorbestimmten Frequenz gemäß einer Steuerspannung; einen Teiler zur Aufteilung einer Frequenz, die vom Oszillator mit einer vorbestimmten Rate erzeugt wird; einen Phasendetektor zum Vergleich eines Teilungssignals, das vom Teiler erzeugt wird, mit einer Phase einer vorbestimmten Frequenz; und eine Ladungspumpe zur Versorgung des Oszillators mit der Steuerspannung, die durch eine Phasendifferenz, die vom Phasendetektor erhalten wird, eingestellt wird.

Bevorzugterweise kann der schmale Bandpassfilter eine Mehrzahl veränderbarer Spannungs-Kondensator-Dioden und eine Mehrzahl Induktoren umfassen, die die Steuerspannung als eine umgekehrte Vorspannung annehmen, sodass ein Passband des schmalen Bandpassfilters sich mit einer Veränderung in der Oszillationsfrequenz des Oszillators, die von der Steuerspannung beeinflusst wird, verändert.

Bevorzugterweise kann der schmale Bandpassfilter entweder ein dielektrischer Filter mit einem festen Passband oder ein SAW (Surface Acoustic Wave)-Filter sein.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die oben stehenden Ziele und andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden durch die folgende detaillierte Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen erläutert, wobei:
1 ist eine schematische Ansicht, die einen herkömmlichen RF-Modulator darstellt;
2 ist ein Beispielgraph, der eine Frequenzkomponente des RF-modulierten Signals, das von dem herkömmlichen RF-Modulator der 1 erzeugt wird, darstellt;
3 ist ein Blockdiagramm, das einen RF-Modulator, umfassend einen schmalen Bandpassfilter gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, darstellt;
4a ist ein Blockdiagramm, das einen beispielhaften Oszillator gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt;
4b ist ein schematisches Diagramm, das einen beispielhaften schmalen Bandpassfilter gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt;
4c und 4d sind Beispielgraphen, die Frequenzpasseigenschaften des schmalen Bandpassfilters gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellen;
5a ist ein Blockdiagramm, das einen Oszillator, einen Mischer und einen Bandpassfilter gemäß einem anderen bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt; und
5b und 5c sind beispielhafte Graphen, die Frequenzpass-Kennlinien eines SAW (Surface Acoustic Wave) Filters gemäß einem anderen bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellen.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele
Nun werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen detailliert beschrieben. In den Zeichnungen werden die gleichen oder ähnliche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet, auch wenn sie in unterschiedlichen Zeichnungen dargestellt werden. In der folgenden Beschreibung wird eine detaillierte Beschreibung bekannter Funktionen und Konfigurationen, die hierin aufgenommen sind, ausgelassen, wenn dadurch der Gegenstand der vorliegenden Erfindung eher unklar werden könnte.
3 ist ein Blockdiagramm, das einen RF-Modulator darstellt, der einen schmalen Bandpassfilter gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung umfasst. Der RF-Modulator umfasst eine Videoklemme 111 zur Anpassung des Pegels eines über einen Videoeingangsanschluss VIDEO EIN erhaltenen Videosignals; einen Clipper 112 zur Entfernung von Außerbandrauschen von einem Videosignal, das von der Videoklemme 111 empfangen wird; einen AM-Modulator zur AM-Modulierung des Videosignals, das von dem Clipper 112 erhalten wird; ein Vorverstärkermodul 121 zur Verstärkung eines Hochfrequenzbands des Videosignals, das von dem Audioeingangsanschluss AUDIO EIN unter Verwendung einer vorbestimmten Zeitkonstante empfangen wird; einen Audioverstärker 122 zur Verstärkung des Audiosignals, das vom Vorverstärkermodul 121 mit einem vorbestimmten Pegel erzeugt wird; einen FM-Modulator 123 zur FM-Modulierung des Audiosignals, das vom Audioverstärker 122 erzeugt wird; einen Puffer 13 zur Kombination des vom AM-Modulator 113 erzeugten Videosignals mit dem vom FM-Modulator 123 erzeugten Audiosignal; eine Oszillatoreinheit 14 zur Erzeugung einer vorbestimmten Schwingungsfrequenz, die einem gewünschten Kanal entspricht, über den die Video- und Audiosignale übertragen werden; einen Mischer 15 zum Laden der vom Puffer 13 auf einer Schwingungsfrequenz, die von der Oszillatoreinheit 14 erzeugt wird, erzeugten Video- und Audiosignale, und zur Erzeugung der Video- und Audiosignale, die auf die Schwingungsfrequenz geladen werden; und einen schmalen Bandpassfilter zur Filterung der Video- und Audiosignale, die vom Mischer gemäß einem Frequenzband eines gewünschten Kanals, über den die Video-/Audio-Signale übertragen werden, erzeugt wird.
Insbesondere verwendet der zuvor erwähnte RF-Modulator gemäß der vorliegenden Erfindung einen schmalen Bandpassfilter 30 zum Durchlass von lediglich Frequenzbandsignalen eines gewünschten Kanals, anstelle der Verwendung des herkömmlichen Breitband-LPF 16 der 1.
Der schmale Bandpassfilter 30 kann entweder einen Bandpassfilter unter Verwendung einer veränderlichen Spannungs-Kondensator(VVC)-Diode verwenden, die in der Lage ist, automatisch ein Passband gemäß einem Frequenzband eines verwendeten Kanals zu ändern, oder einen festen Bandpassfilter zum Durchlass eines festen Frequenzbands. Gemäß dem schmalen Bandpassfilter, umfassend die veränderbare Spannungs-Kondensator(VVC)-Diode, muss die Oszillatoreinheit 14 unter Verwendung eines PLL(Phase Locked Loop)-Schemas eine Schwingungsfrequenz erzeugen. Gemäß dem schmalen Bandpassfilter, der einen festen Bandpassfilter umfasst, kann die Oszillatoreinheit 14 nicht nur ein PLL-Schema sondern auch ein Nicht-PLL-Schema verwenden (zum Beispiel ein Nicht-PLL-Schema unter Verwendung eines SAW-Resonators), falls dies nötig ist.
Ein erstes bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, bei dem der Bandpassfilter, der die veränderliche Spannungs-Kondensator(VVC)-Diode umfasst, verwendet wird, wird nachfolgend beschrieben.
Die 4a bis 4d zeigen das erste bevorzugte Ausführungsbeispiel unter Anwendung des Bandpassfilters, umfassend die veränderbare Spannungs-Kondensator(VVC)-Diode gemäß der vorliegenden Erfindung.
4a ist ein Blockdiagramm, das eine PLL-basierte Oszillatoreinheit 14 zur Verwendung in der ersten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. Unter Bezugnahme auf 4a umfasst die PLL-basierte Oszillatoreinheit 14 zur Verwendung in dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel einen Oszillator 141 zur Erzeugung eines Schwingungssignals einer vorbestimmten Frequenz gemäß einer Steuerspannung V_T; einen Teiler 144 zur Aufteilung einer Frequenz, die vom Oszillator 141 mit einer vorbestimmten Rate erzeugt wird; einen Phasendetektor 143 zum Vergleich eines Teilungssignals, das vom Teiler 144 erzeugt wird, mit einer Phase einer vorbestimmten Frequenz; und eine Ladungspumpe 142 zur Versorgung des Oszillators 141 mit der Steuerspannung, die mit einer Phasendifferenz, die vom Phasendetektor 143 empfangen wird, angepasst wird.
Bei der zuvor erwähnten PLL-basierten Oszillatoreinheit 14 versorgt die Ladungspumpe 142 den Oszillator 141 mit der Steuerspannung V_T, die Ladungspumpe 142 überträgt die Steuerspannung V_T zum Oszillator 141, und der Oszillator 131 erzeugt ein Schwingungssignal einer vorbestimmten Frequenz gemäß der Steuerspannung V_T. Deshalb muss, um entweder den Oszillator 141 oder die PLL-basierte Oszillatoreinheit 14 zu steuern, um die Oszillationsfrequenz zu ändern, die Steuerspannung V_T, die von der Ladungspumpe 142 erzeugt wird, auf eine andere Spannung geändert werden.
Detaillierter muss in dem Fall, in dem ein Kanal, der zur Ausgabe der Video- und Audiosignale gewünscht ist, auf einen anderen Kanal geändert wird, eine Schwingungsfrequenz auf eine andere Frequenz geändert werden, sodass die Steuerspannung V_T, die von der Ladungspumpe 142 erzeugt wird, auch auf eine andere Spannung geändert werden muss. Die vorliegende Erfindung verwendet einen Bandpassfilter 30a zur Veränderung eines Passbands auf ein anderes Passband gemäß der Steuerspannung V_T, die mit der Oszillationsfrequenz der PLL-basierten Schwingungseinheit 14 variiert, sodass der Bandpassfilter 30a so gesteuert werden kann, dass nur gewünschte Frequenzbandsignale durchgelassen werden.
4b ist ein schematisches Diagramm, das einen schmalen Bandpassfilter 30a darstellt, der in der Lage ist, ein Passband gemäß der Steuerspannung V_T gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zu variieren. Der schmale Bandpassfilter 30a kann aus zwei Drehkondensatoren 41a und 42a und zwei Induktoren 41b und 42b bestehen. Wie aus 4b ersichtlich ist, weist der Drehkondensator auf eine veränderbare Spannungs-Kondensator(VVC)-Diode zur Anpassung der Steuerspannung V_T hin, die in dem PLL-basierten Oszillator als umgekehrte Vorspannung verwendet wird.
Die veränderbare Spannungs-Kondensator(VVC)-Diode wird auch als „Varicap" bezeichnet und fungiert als Element zur Anpassung einer Veränderung einer PN-Sperrschichtkapazität, die durch die umgekehrte Vorspannung verursacht wird. Wenn eine PN-Sperrdiode in Sperrrichtungsbetrieb betrieben wird, begegnet die Sperrschichtspannung einer Veränderung einer Sperrschicht, und die PN-Sperrschichtkapazität verändert sich mit der Veränderung der Sperrschicht. Im Detail ist es so, dass je breiter die Sperrschicht ist (das heißt, je höher die Sperrschichtspannung ist), desto niedriger ist die PN-Sperrschichtkapazität. Je enger die Sperrschicht ist (das heißt, je niedriger die Sperrschichtspannung ist), desto höher ist die PN-Sperrschichtkapazität.
Wie aus 4b ersichtlich ist, werden eine veränderbare Spannungs-Kondensator(VVC)-Diode 41a und ein Induktor 41b parallel zwischen einen Ausgangsanschluss des Mischers und einen Masseanschluss geschaltet, ein Induktor 42b und eine veränderbare Spannungs-Kondensator(VVC)-Diode 42a werden parallel zwischen einen Ausgangsanschluss TV AUS und einem Masseanschluss in Form einer vorherbestimmten Konfiguration, symmetrisch zur zuvor erwähnten VVC-Diode 41a und dem Induktor 41b, verbunden, wodurch sich ein schmaler Bandpassfilter ergibt, der in der Lage ist, zwei Resonanzsignale zu erzeugen. Im Fall einer angemessenen Auswahl der Induktivitätswerte der Induktoren und der Kapazitätswerte der veränderbaren Spannungs-Sondensator(VVC)-Diode 42a durchläuft ein gewünschtes Frequenzbandsignal über den Mischer den Ausgangsanschluss TV AUS, und das verbleibende Frequenzband kann auch gesperrt werden.
Wie oben angegeben wird in 4c eine Frequenzkennlinie, die von dem zuvor erwähnten schmalen Bandpassflter erzeugt wird, gezeigt. Unter Bezugnahme auf 4c wird ein erstes Resonanzsignal A' durch die veränderbare Spannungs- Kondensator(VVC)-Diode und den Induktor A erzeugt, die zwischen einer Eingangsklemme zur Aufnahme eines Signals vom Mischer und einer Masseklemme geschaltet sind, und ein zweites Resonanzsignal B' wird durch die veränderbare Spannungs-Kondensator(VVC)-Diode und den Induktor B erzeugt, die zwischen einem Ausgangsanschluss TV AUS und einem Masseanschluss geschaltet sind. Aufgrund der zuvor erwähnten zwei Resonanzsignale A' und B' kann der in 4c gezeigte Bandpassfilter zum Durchlass vorbestimmter Frequenzbandsignale implementiert werden. Bevorzugterweise kann die vorliegende Erfindung Induktivitätswerte der Induktoren und Kapazitätswerte der veränderbaren Spannungs-Kondensator-Dioden anpassen, die mit einer Steuerspannung einer PLL-Struktur verändert werden, sodass sie ein Passband des Bandpassfilters derart steuern kann, dass dieses dem Frequenzband entspricht, das einem gewünschten Kanal zugeordnet ist, über den Video- und Audiosignale übertragen werden sollen. Zum Beispiel ist es zu bevorzugen, dass das Passband dazu bestimmt ist, ein spezifisches Frequenzband von 6 MHz zu sein, das im Fall der Verwendung des NTSC-Schemas einem Kanal zugeordnet ist.
4d zeigt ein Beispiel einer Frequenzkomponente eines RF-modulierten Signals, das vom RF-Modulator erzeugt wird, umfassend den schmalen Bandpassfilter. Im Vergleich mit dem zuvor erwähnten Beispiel der 2 ist erkennbar, dass ein Bildsignal P, ein Chrominanzsignal C und ein Audiosignal S, die mit dem als Ausgang gewünschten Kanal verbunden sind, über einen Bandpassfilter an ein Ziel übertragen werden und dass Oberwellenfrequenzsignale, die von anderen Frequenzbändern anderer Kanäle erzeugt werden, gesperrt werden. Aber ein unteres Seitenbandsignal F2', das in einem Frequenzband eines nahegelegenen Kanals positioniert ist, wird nicht ausreichend entfernt, da der Filter, der aus einem Kondensator und einem Induktor besteht, schlechte Randeigenschaften aufweist. Obwohl auch ein Filter hoher Ordnung zur Verbesserung der Randeigenschaften verwendet werden könnte, muss eine große Anzahl von Bauteilen verwendet werden, woraus sich die Nichtverfügbarkeit eines kleinen und leichten Systems ergibt.
Im Folgenden wird ein zweites bevorzugtes Ausführungsbeispiel beschrieben, das in der Lage ist, auch untere Seitenbandkomponenten von gewünschten Signalen zu entfernen, um die Randeigenschaft zu verbessern.
Die 5a bis 5c zeigen das zweite bevorzugte Ausführungsbeispiel zur Anwendung eines Bandpassfilters, umfassend eine veränderbare Spannungs-Kondensator-(VVC)Diode gemäß der vorliegenden Erfindung.
5a ist ein Blockdiagramm, das eine Oszillatoreinheit 14, einen Mischer 15 und einen Bandpassfilter 30b gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung darstellt.
Der Bandpassfilter 30b zur Verwendung in dem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist entweder ein dielektrischer Filter oder ein fester Bandpassfilter wie zum Beispiel ein SAW-Filter mit einem festen Passband, sodass er keine Steuerspannung V_T zur Verwendung in dem PLL-basierten Oszillator wie in dem zuvor erwähnten ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel verwendet. Deshalb kann die Oszillatoreinheit 14 entweder eine PLL-basierte Schwingungseinheit wie in dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel oder eine Nicht-PLL-basierte Oszillatoreinheit wie zum Beispiel einen SAW-Resonator-Oszillator verwenden.
Der feste Bandpassfilter 30b kann entweder einem dielektrischen Filter oder einem SAW-Filter entsprechen.
Der dielektrische Filter fungiert als Strukturfilter zur Anpassung von von einer Wellenlänge verursachter Resonanz und reduziert die elektrische Wellenlänge eines Signals unter Verwendung einer dielektrischen Keramik einer hochdielektrischen Substanz, sodass ein kleinerer Filter realisiert werden kann. Im Allgemeinen wird ein Einheitswellenlängen-Resonator, der „Combline" genannt wird, als der dielektrische Filter verwendet, und der dielektrische Filter verwendet häufig ein Verfahren der Verbindung unterschiedlicher Comblines einer nach dem anderen, und er verwendet ein Monoblockverfahren, um solchen unterschiedlichen Combli nes zu ermöglichen, in Form eines einzelnen dielektrischen Blocks realisiert zu werden. Es kann auch ein keramischer Chip-Filter, der unter Verwendung einer Vielschichtstruktur in einer Keramik aufgebaut wird, als derartiger dielektrischer Filter angewendet werden.
Der SAW(Surface Acoustic Wave)Filter umfasst vier kammstrukturierte Metallplatten. Die vier kammstrukturierten Metallplatten werden an einem piezoelektrischen Substrat angeordnet, zwei kammstrukturierte Metallplatten von den vier kammstrukturierten Metallplatten werden an einem Ende des piezoelektrischen Substrats angeordnet, und die übrigen zwei kammstrukturierten Metallplatten werden an dem anderen Ende des piezoelektrischen Substrats angeordnet, sodass die vier kammstrukturierten Metallplatten an beiden Enden des piezoelektrischen Substrats abwechselnd angeordnet werden. Bei Erhalt eines elektrischen Signals von zwei Metallplatten, die an einem Ende des piezoelektrischen Substrats angeordnet sind, wird ein SAW-Signal von dem piezoelektrischen Substrat erzeugt. Mechanische Schwingung, die durch das SAW-Signal verursacht wird, wird an dem anderen Ende des piezoelektrischen Substrats in elektrische Signale umgewandelt. In diesem Fall kann der SAW-Filter, falls eine Frequenz des SAW-Signals, das von dem piezoelektrischen Substrat erzeugt wird, verschieden von der des eingegangenen elektrischen Signals ist, sein Empfangssignal nicht an einen Bestimmungsort übertragen. In anderen Worten fungiert der SAW-Filter als ein Bandpassfilter, der in der Lage ist, nur eine Frequenz, die einer vorherbestimmten mechanischen Substanzfrequenz des SAW-Filters entspricht, durchzulassen. Der SAW-Filter hat im Vergleich mit einem Filter, der auf dem künstlichen LC-Resonanz-Prinzip beruht, eine sehr schmale passierbare Bandbreite, sodass er fast perfekt unnötige Frequenzsignale sperren kann. Weiterhin hat der SAW-Filter eine kleinere Größe als ein dielektrischer Filter mit vergleichbarer Leistungsfähigkeit. Zu diesem Zweck ist es am vorteilhaftesten, wenn der SAW-Filter an die vorliegende Erfindung angepasst ist, um nur einer Frequenz eines gewünschten Signals zu ermöglichen, die schmale Bandbreite einwandfrei zu durchlaufen.
5 ist ein Beispielgraph, der eine Frequenzpass-Kennlinie darstellt. Wie aus 5b ersichtlich ist, weist die vorliegende Erfindung sehr hervorragende Randeigenschaften auf. Zum Beispiel kann der NTSC-basierte Fernseher, falls erforderlich, einem Frequenzband eines zugehörigen Kanals einen SAW-Filter mit einer Passfrequenz-Bandbreite von 6 MHz richtig zuordnen.
5c ist ein Beispielgraph, der eine Frequenzkomponente eines RF-modulierten Signals, das unter Verwendung des SAW-Filters von einem RF-Modulator erzeugt wurde, darstellt. Im Vergleich mit dem Graph der 2 werden ein Bildsignal P, ein Chrominanzsignal C und ein Audiosignal S eines entsprechenden Frequenzbands, verbunden mit einem für den Ausgang gewünschten Kanal, durch den SAW-Filter an ein Ziel übertragen, und Oberwellenfrequenz-Signale, die von Frequenzbändern anderer Kanäle erzeugt werden, werden gesperrt, wie aus 5c ersichtlich ist. Insbesondere kann das zweite bevorzugte Ausführungsbeispiel, abweichend vom ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel, auch untere Seitenband-Bestandteile, die in einem Frequenzband eines nahegelegenen Kanals angeordnet sind, aufgrund der hervorragenden Randeigenschaften des SAW-Filters hinreichend entfernen.
Wie oben angegeben umfasst die vorliegende Erfindung einen schmalen Bandpassfilter zum Durchlass eines Frequenzbands eines für den Ausgang erwünschten Kanals, sodass unnötige Komponenten wie untere Seitenband- und Oberwellenfrequenz-Signale, die nach der RF-Modulation von Video- und Audiosignalen erzeugt werden, gesperrt werden, wodurch sich eine Verhütung von Interferenz zwischen Kanälen ergibt.
Wie aus der oben angegebenen Beschreibung offensichtlich ist, stellt die vorliegende Erfindung einen RF-Modulator zur Entfernung oder Sperrung unnötiger Bestandteile bereit, wie zum Beispiel unteren Seitenband- und Oberwellenfrequenz-Signalen, die nach der RF-Modulation von Video- und Audiosignalen erzeugt werden, sodass sie die Entstehung von Interferenz zwischen Kanälen verhindert, wodurch sich die Erzeugung hervorragender Video- und Audiosignale ergibt.
Obwohl die bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung für Anschauungszwecke dargestellt wurden, werden Fachleute es verstehen, dass verschiedene Modifikationen, Hinzufügungen und Ersetzungen möglich sind, ohne dass der Bereich und der Gedanke der Erfindung, wie sie in den beigefügten Ansprüchen dargestellt ist, verlassen werden.

Claims

Hochfrequenz(RF)-Modulator zur Modulierung von Video- und Audiosignalen in RF-Signale entsprechend einem Frequenzband eines vorherbestimmten Kanals, umfassend: eine Oszillatorseinheit (14) zur Erzeugung eines vorherbestimmten RF-Signals, das für das Frequenzband des vorherbestimmten Kanals geeignet ist; einen Mischer (15) zur Modulierung der Video- und Audiosignale unter Verwendung des RF-Signals, das von der Oszillatoreinheit (14) erzeugt wird; und einen schmalen Bandpassfilter (30, 30a, 30b) zum Empfang eines RF-modulierten Signals vom Mischer (15) und zum Durchlass nur eines Signals des Frequenzbands des vorherbestimmten Kanals von dem RF-modulierten Signal.
RF-Modulator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Oszillatoreinheit (14) umfasst: einen Oszillator (141) zur Erzeugung eines Schwingungssignals einer vorherbestimmten Frequenz gemäß einer Steuerspannung; einen Teiler (144) zur Aufteilung einer Frequenz, die von dem Oszillator (141) mit einer vorherbestimmten Rate erzeugt wird; einen Phasendetektor (143) zum Vergleich eines Teilungssignals, das von dem Teiler erzeugt wird, mit einer Phase einer vorherbestimmten Frequenz; und eine Ladungspumpe (142) zur Versorgung des Oszillators (141) mit der Steuerspannung, angepasst mit einer Phasendifferenz, die vom Phasendetektor (143) empfangen wird.
RF-Modulator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der schmale Bandpassfilter (30a) umfasst: eine Mehrzahl veränderbarer Spannungs-Kondensator-Dioden (41a, 42a) und eine Mehrzahl von Induktoren (41b, 42b), die die Steuerspannung als eine umgekehrte Vorspannung annehmen, sodass ein Passband des schmalen Bandpassfilters (30a) sich mit einer Veränderung der Oszillationsfrequenz des Oszillators (141), der von der Steuerspannung beeinflusst wird, verändert.
RF-Modulator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der schmale Bandpassfilter (30b) entweder ein dielektrischer Filter mit einem festen Passband oder ein SAW (Surface Acoustic Wave)-Filter ist.
Hochfrequenz(RF)-Modulator zur Modulierung von Video- und Audiosignalen in RF-Signale entsprechend einem Frequenzband eines vorherbestimmten Kanals, umfassend: eine Oszillatoreinheit (14) umfassend einen Oszillator (141) zur Erzeugung eines Schwingungssignals einer vorherbestimmten Frequenz gemäß einer Steuerspannung V_T, einen Teiler (144) zur Aufteilung einer Frequenz, die von dem Oszillator (141) mit einer vorherbestimmten Rate erzeugt wird, einen Phasendetektor (143) zum Vergleich eines Teilungssignals, das von dem Teiler (144) erzeugt wird, mit einer Phase einer vorherbestimmten Frequenz und eine Ladungspumpe (142) zur Versorgung des Oszillators (141) mit der Steuerspannung, angepasst mit einer Phasenfrequenz, die von dem Phasendetektor (143) empfangen wird; einen Mischer (15) zur Modulierung der Video- und Audiosignale unter Verwendung eines RF-Signals, das von der Oszillatoreinheit (14) erzeugt wird; und einen schmalen Bandpassfilter (30a), umfassend eine Mehrzahl von veränderbaren Spannungs-Kondensator-Dioden (41a, 42a) und eine Mehrzahl von Induktoren (41b, 42b), die die Steuerspannung als eine umgekehrte Vorspannung verwenden, sodass ein Passband des schmalen Bandpassfilters (30a) sich mit einer Veränderung der Oszillationsfrequenz der Oszillatoreinheit (14), beeinflusst durch die Steuerspannung, verändert.