DE102004057241A1 - Doppelwandlungstuner - Google Patents

Doppelwandlungstuner Download PDF

Info

Publication number
DE102004057241A1
DE102004057241A1 DE102004057241A DE102004057241A DE102004057241A1 DE 102004057241 A1 DE102004057241 A1 DE 102004057241A1 DE 102004057241 A DE102004057241 A DE 102004057241A DE 102004057241 A DE102004057241 A DE 102004057241A DE 102004057241 A1 DE102004057241 A1 DE 102004057241A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
filter
frequency
tuner according
input
tuner
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
DE102004057241A
Other languages
English (en)
Inventor
Nick Cowley
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Microsemi Semiconductor Ltd
Original Assignee
Zarlink Semiconductor Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zarlink Semiconductor Ltd filed Critical Zarlink Semiconductor Ltd
Publication of DE102004057241A1 publication Critical patent/DE102004057241A1/de
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03DDEMODULATION OR TRANSFERENCE OF MODULATION FROM ONE CARRIER TO ANOTHER
    • H03D7/00Transference of modulation from one carrier to another, e.g. frequency-changing
    • H03D7/16Multiple-frequency-changing
    • H03D7/161Multiple-frequency-changing all the frequency changers being connected in cascade

Abstract

Ein erfindungsgemäßer Tuner ist mit Folgendem versehen: DOLLAR A - einem Signaleingang (2) zum Empfangen eines Eingangssignals, das Daten mehrerer Kanäle enthält; DOLLAR A - einem Filter (3) mit einem mit dem Signaleingang gekoppelten Eingang, das so abstimmbar ist, dass es einen Kanal mit ausgewählter Frequenz durchlässt; DOLLAR A - einem ersten Frequenzwandler (8) mit einem Eingang, der mit dem Ausgang des Filters verbunden ist und der so ausgebildet ist, dass er das gefilterte Eingangssignal so hochwandelt, dass der ausgewählte Frequenzskanal auf eine vorbestimmte Zwischenfrequenz verschoben ist; DOLLAR A - einem zweiten Filter (9) mit einem Eingang, der mit einem Ausgang des ersten Frequenzwandlers verbunden ist und so ausgebildet ist, dass er die vorbestimmte hohe Zwischenfrequenz durchlässt; und DOLLAR A - einem zweiten Frequenzwandler (12) mit einem Eingang, der mit einem Ausgang des zweiten Filters verbunden ist und der so ausgebildet ist, dass er die gefilterte hohe Zwischenfrequenz auf eine vorbestimmte Ausgangsfrequenz abwärtswandelt.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Doppelwandlungstuner, insbesondere einen solchen, der bei terrestrischem digitalem Fernsehen oder als Radiotuner geeignet ist.
  • Der Grundzweck eines Tuners bei terrestrischem digitalem Fernsehen oder bei einem Funkempfänger besteht im Verstärken und Herunterwandeln von über eine Antenne empfangenen HF-(Hochfrequenz)-Signalen in eine geeignete Zwischenfrequenz (ZF) fürweitere Filterung und Demodulation. Zwei bekannte Tunerarchitekturen sind der Einzelwandlungstuner und der Doppelwandlungstuner.
  • Einzelwandlungstuner
  • Die Einzelwandlungsarchitektur (in der 1 dargestellt) entspricht der herkömmlichen Vorgehensweise für über Luftstrecken übertragene Sendungen. Das Grundprinzip einer Einzelwandlung besteht im starken Herausfiltern aller unerwünschten Kanäle und einem anschließenden Zuführen des einzelnen gewünschten Kanals zu einem Mischer, wo ein Herunterwandeln in die Zwischenfrequenz erfolgt. Da der erforderliche Kanal frequenzmäßig variiert, müssen auch die Vormischerfilter abstimmbar sein. Diese abstimmbaren Filter und der benötigte Ortsoszillator sind durch praxisbezogene Komponentenwerte und Anwendungseinschränkungen auf ungefähr 1 Oktave des Frequenzbereichs eingeschränkt. Um den vollständigen HF-Übertragungsbereich von 45 bis 860 MHz abzudecken, muss die HF typischerweise in drei Bänder aufgeteilt werden. Um eine Variation der empfangenen Amplitude zuzulassen, enthält jeder Kanal eine Stufe mit variabler Verstärkung.
  • Doppelwandlungstuner
  • Die Doppelwandlungsarchitektur (in der 2 veranschaulicht) wurde herkömmlicherweise bei Kabelübertragungsanwendungen verwendet. Das Grundprinzip der Doppelwandlung besteht im "blockweisen" Aufwärtswandeln des ungefilterten HF-Spektrums in eine hohe ZF, wobei ein Kanalfilter fester Frequenz (HIIF) verwendet wird. Dann wird das Ausgangssignal des Filters auf dieselbe Ausgangs-ZF wie bei der Einzelwandlungsvorgehensweise herunter gewandelt. Der Hauptzweck des Filters mit fester, hoher ZF besteht im Erzielen einer Bildzurückweisung und dem Erhalten eines Signalstärkeschutzes für die Herunterwandlungsstufe.
  • Historisch gesehen wurde Einzelwandlung bei 'Luftstrecke'-Systemen verwendet, bei denen die Vorteile einer hervorra genden Selektivität beim Vorliegen stärkerer unerwünschter Kanalaktivitäten wünschenswert sind. Bei Kabelsystemen bildet eine derartige Selektivität einen wesentlichen Punkt, da alle Kanäle im Wesentlichen dieselbe Leistung aufweisen. Wegen der Verwendung einer Blockwandlung (d. h. eines breitbandigen Eingangssignals) zeigt ein Doppelwandlungstuner die Tendenz hervorragender Zwischen-/Kreuzmodulationsfunktion, insbesondere beim Vorliegen eines eindringenden, unberechtigten Kanals, wie dies bei Kabelsystemen auftritt.
  • Wo es möglich ist, besteht bei vielen Anwendungen die bevorzugte Lösung in einem Einzelwandlungstuner. Dies beruht sowohl auf den niedrigen Kosten der Einzelwandlungsarchitektur als auch auf der leichten Verfügbarkeit zusammengebauter und getesteter Module, die leicht als Quelle dienen können, wodurch Entwicklungszeit und Entwicklungsrisiken verringert werden. Ein Nachteil der Architektur besteht jedoch im Angleichen der Nachfahrfilter, was im Herstellstadium erforderlich ist, um für die erforderliche Tunerselektivität zu sorgen. Zum Angleich ist typischerweise ein Bediener erforderlich, der die Werte eines oder mehrerer Drahtspuleninduktivitäten "hinzwickt", um für ein vorgegebenes Eingangssignal ein gewünschtes Ausgangssignal zu erzielen. Diese Prozedur bietet sich bei der Integration eines Tuners auf einer Hauptplatine und beim Transport einer solchen entlang einer Zusammenbaulinie nicht an, wo es unerwünscht ist, dass eine solche Angleichprozedur ausgeführt werden müsste. Ein zusätzlicher Nachteil liegt in den Kosten in Zusammenhang mit einer Neubearbeitung einer gesamten Hauptplatine im Fall eines fehlerhaften Tuners, wobei es sich hinsichtlich der Produktion nur um einen kleinen Anteil der gesamten Systemkosten handeln sollte.
  • Ein Doppelwandlungstuner, der der Art nach im Wesentlichen breitbandig ist, benötigt zwei Mischeroszillatoren hoher Leistungsfähigkeit zuzüglich eines festen Frequenzfilters mit hohem Q-Wert, z. B. ein SAW(= Surface Acoustic Wave = akustische Oberflächenwellen)-Filter. Diese Architektur beseitigt das Erfordernis eines Herstellangleichs, und sie bietet die Möglichkeit des direkten Integrierens des Tuners auf eine Hauptplatine. Jedoch ist die Einsparung, die dadurch erzielt wird, dass das Erfordernis eines Angleichprozesses beseitigt wird, nur minimal, und sie hebt die anderen Kosten einer Doppelwandlungsarchitektur gegenüber einer Einzelwandlungsarchitektur nicht auf (in der Praxis ist die Hauptplatinenintegration schwierig zu bewerkstelligen).
  • Die ATSC(Advanced Television Systems Committee)-Standards für die Übertragung terrestrischer digitaler Fernsehsignale fordern die Fähigkeit, einem digitalen Signal bei Anwesenheit eines unmittelbar benachbarten Signals mit +39 dBc zu empfangen. Die relative Amplitude anderer Störer kann den hohen Wert von 63 dBc aufweisen. Vorhandenen Einzel- und auch Doppelwandlungsarchitekturen gelingt es nicht, das erforderliche Funktionsvermögen beim Vorliegen derartiger Störer zu erzielen.
  • Im Fall der Doppelwandlungsarchitektur kann die Aufwärtswandlungsstufe so entworfen werden, dass sie das Erwünscht/Unerwünscht(D/U = Desired-to-Undesired)-Verhältnis eines nahe benachbarten Kanals handhaben kann. Jedoch können bei der Herunterwandlungsprozedur Probleme auftreten, da ein typisches hochwertiges ZF-Filter die höhere Amplitude benachbart zum Herunterwandler durchlässt und demgemäß für eine Überlastung in diesem Abschnitt sorgt. Dies kann dadurch überwunden werden, dass ein schmalbandiges, hochwertiges ZF-Filter, das teurer ist, verwendet wird. Das D/U-Verhältnis für weit abliegende Störer ist deutlich höher als für unmittelbar benachbarte, und dies kann gut zu einer Kompression im Aufwärtswandler führen. Dieses Problem wird bei praktischen Installationen noch weiter verstärkt, da der Empfänger eine Anzahl dieser Störer "sehen" kann, was zu einem hohen Mischsignal führt, das am Eingang unerwünscht ist und das leicht zu Kompression und Verzerrungen des gewünschten Kanals führen kann.
  • Im Fall der Einzelwandlungsarchitektur verfügt der Tuner über Nachfahrfilter am vorderen Ende, die nur die gewünschten und unmittelbar benachbarten Kanäle durchlassen. Dadurch werden die weit entfernten Störer effektiv zurückgewiesen, und so wird dieses Problem überwunden. Jedoch sind aktuelle Mischeroszillatorschaltungen für Einzelwandlung prinzipiell so konzipiert, dass sie Erfordernissen einer Analogübertragung genügen, bei denen benachbarte Störer keine Schwierigkeit bilden, und demgemäß ist das Funktionsvermögen bei digitalen Anwendungen mit benachbarten Störern hoher Amplituden eingeschränkt.
  • Es ist eine Aufgabe der Erfindung, einen digitalen Tuner zu schaffen, der die Probleme in Zusammenhang mit den herkömmlichen Tunern mit Einzel- und Doppelwandlungsarchitektur überwindet.
  • Diese Aufgabe ist durch den Tuner gemäß dem beigefügten Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand abhängiger Ansprüche.
  • Der erfindungsgemäße Tuner verfügt über abstimmbare Filter, die in eine herkömmliche Architektur eines Doppelwandlungstuners eingesetzt sind.
  • Das zweite Filter kann über eine feste Mittenfrequenz und ein festes Passband verfügen, aber eine dieser Größen oder beide können durch Abstimmen des zweiten Filters variabel sein.
  • Das Eingangssignal des Tuners bilden analoge und digitale Daten, was jedoch nicht notwendigerweise der Fall sein muss. Die erwünschten Daten sind typischerweise digitale Daten.
  • Ausführungsformen der Erfindung sind sowohl zur Aufwärtsintegration als auch zur Realisierung auf einer Hauptplatine geeignet.
  • Für ein besseres Verständnis der Erfindung und um zu zeigen, wie diese realisiert werden kann, wird nun auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen.
  • 1 veranschaulicht schematisch einen herkömmlichen Einzelwandlungstuner;
  • 2 veranschaulicht schematisch einen herkömmlichen Doppelwandlungstuner;
  • 3 veranschaulicht schematisch einen Doppelwandlungstuner gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
  • 4 veranschaulicht schematisch eine erste Filteranordnung des Tuners der 3;
  • 5 veranschaulicht schematisch eine zweite Filteranordnung des Tuners der 3; und
  • 6 veranschaulicht schematisch eine alternative zweite Filteranordnung des Tuners der 3.
  • Die Betriebsprinzipien der Ausführungsformen der Erfindung, wie sie unten beschrieben werden, sind die folgenden:
    • – Das Eingangsspektrum ist der Art nach breitbandig, und es enthält sowohl unerwünschte Störer als auch das gewünschte Signal. Die unerwünschten Störer können eine deutlich größere Amplitude als die gewünschten Signale aufweisen.
    • – Das Eingangssignal wird zunächst an eine Filterstufe gegeben, die den gewünschten Kanal zuzüglich einigen der benachbarten Kanäle durchlässt, während sie für Schwächung weit entfernter Störer sorgt.
    • – Das gefilterte Spektrum wird zum Aufwärtswandler geleitet, der das Ausgangssignal des Filters blockmäßig in eine hohe ZF wandelt.
    • – Ein hochwertiges ZF-Filter filtert im Wesentlichen alles mit Ausnahme des gewünschten Kanals heraus, und es lässt das gefilterte Signal zu einem Abwärtswandler durch, der dann das gewünschte Signal in eine standardmäßige Ausgangs-ZF wandelt.
    • – Eines der Filter oder beide können hinsichtlich ihrer Mittenfrequenz und/oder ihrer Bandbreite einstellbar sein.
  • Es wird auf die 3 Bezug genommen, in der ein Doppelwandlungstuner 1 dargestellt ist. Dieser Tuner ist so konzipiert, dass er einen gewünschten Kanal, typischerweise einen digitalen Kanal, aus einem mehrkanaligen Eingangssignal auswählt, das sowohl digitale als auch analoge Kanäle enthält. Das Signal belegt ein gewisses spezifiziertes Frequenzspektrum, und es kann vorgefiltert werden, um dieses Spektrum zu isolieren. Der hier beschriebene Tuner ist zur Verwendung in einem digitalen Fernsehempfänger konzipiert.
  • Das von einer Antenne empfangene Signal wird direkt auf einen Tuner-Eingangsanschluss 2 gegeben. Der Eingangsanschluss 2 ist mit einem ersten Filter 3 verbunden. Ein Schlüsselmerkmal dieses Filters besteht darin, dass es abstimmbar ist, um auf dem gewünschten Kanal minimale Einfügungsverluste zu zeigen, wobei es für weit entfernte Störer für Schwächung sorgt. Die Minimierung der Bandbreite ist keine Vorbedingung; tatsächlich kann es wünschenswert sein, mit einer großen Bandbreite zu arbeiten, um minimale Einfügungsverluste zu erzielen. Die gewünschte Passbandfrequenz wird durch eine Systemsteuerung 4 ausgewählt, die ein dem gewünschten Band entsprechendes Passband auswählt. Das erste Filter sorgt für breitbandige Systemselektivität.
  • Das Filter 3 kann vom kontinuierlich variablen Typ sein, oder es kann über eine Anzahl diskreter Filter mit Passbändern verfügen, die über die Betriebsfrequenz hinweg zusammenhängend angeordnet sind, mit einer Einrichtung zum Umschalten des Filtereingangs und -ausgangs auf den Eingang und den Ausgang eines gewählten diskreten Filters. Die Bandbreite(n) des Filters kann (können) variabel oder fest sein.
  • Der Ausgang 5 des Filters 3 ist mit einer Stufe 6 variabler Verstärkung verbunden. Diese Stufe versorgt die System-HF mit AGC(Automatic Gain Control = automatische Verstärkungsregelung)-Funktion, und sie wird so aufgebaut, dass sie über einen großen, störsignalfreien Dynamikbereich verfügt, d. h., die über eine kleine Eingangsrauschzahl (d. h., diese Stufe 6 beeinträchtigt das Signal/Rauschsignalverhältnis nur in sehr kleinem Ausmaß) und hohes Eingangssignal-Intermodulationsabschneiden verfügt. Die Verstärkungsregelung dieser Stufe erfolgt durch die Systemsteuerung 4. Die erforderliche Verstärkungseinstellung kann aus einer Kombination der gemessenen Leistung im gewünschten Kanal und derjenigen unmittelbar benachbarter Kanäle sowie der zusammengesetzten Gesamtausgangsleistung der ersten Stufe mit variabler Verstärkung (oder irgendeiner Kombination dieser Messwerte) bestimmt werden. Klassische Mechanismen zur AGC-Steuerung sind gut bekannt und dokumentiert und werden hier nicht detailliert beschrieben.
  • Der Ausgang 7 der Stufe 6 mit variabler Verstärkung ist mit einer ersten Frequenzwandlungsstufe 8 verbunden. Diese Stufe führt eine blockweise Aufwärtswandlung des Eingangsspektrums in eine hohe ZF aus, und sie zentriert den gewünschten Kanal auf das Passband eines zweiten Filters 9. Die Wandlungsstufe 8 verfügt über einen Mischer, einen Ortsoszillator (LO) zum Liefern der Kommutierungssignale an den Mischer sowie einen Frequenzsynthesizer zum Steuern der Frequenz des LO. Die hohe ZF liegt normalerweise über der höchsten Frequenz des empfangenen Spektrums. Die LO-Frequenz für den gewünschten Kanal wird durch die Systemsteuerung 4 ausgewählt.
  • Das zweite Filter 9 ist mit einem Ausgang 10 der ersten Frequenzwandlungsstufe verbunden, und es kann von fester Bandbreite und Mittenfrequenz sein, oder es kann hinsichtlich eines oder beider dieser Parameter variabel sein (im letzteren Fall wird das Filter durch die Systemsteuerung 4 gesteuert). Das zweite Filter 9 sorgt für weitere Selektivität, wobei es jedoch normalerweise nahe benachbarte Störer durchlässt. Die Hauptfunktion dieses Filters besteht darin, für Bildaufhebung zu sorgen.
  • Das Ausgangssignal 11 des zweiten Filters 9 wird an eine zweite Frequenzwandlungsstufe 12 weitergeleitet. Diese Stufe wandelt den gewünschten Kanal auf der hohen ZF in eine Ausgangs-ZF, normalerweise im Bereich von 30 bis 60 MHz herunter. Die Frequenzwandlungsstufe 12 enthält einen Mischer sowie einen LO zum Liefern der Kommutierungssignale an den Mischer, und einen Frequenzsynthesizer zum Steuern der Frequenz des LO. Die LO-Frequenz liegt normalerweise über der höchsten Frequenz des empfangenen Spektrums. Die zweite Frequenzwandlungsstufe kann ferner für die Aufhebung eines Systembilds sorgen. Die LO-Frequenz für den gewünschten Kanal wird durch die Systemsteuerung 4 ausgewählt. Der Ausgang 13 der zweiten Frequenzwandlungsstufe 12 ist mit einem ZF-Verstärker 14 verbunden, der für weitere Verstärkung sorgt und das Signal des gewünschten Kanals an einen Tunerausgang 15 liefert.
  • Das erste Filter 3 kann so ausgebildet sein, dass es zwei oder mehr Unterbänder liefert, deren Passbänder über den benötigten Frequenzbereich zusammenhängen. Die 4 veranschaulicht eine geeignete Filterkonfiguration mit zwei Filtern 20, 21, die zwei zusammenhängende Passbänder liefern. Jedes Filter 20, 21 kann z. B. unter Verwendung passiver LC-Konfigurationen realisiert sein, und es ist so aufgebaut, dass es für Störer, die sich mit einem erheblichen Frequenzversatz entfernt vom gewünschten Kanal befinden, für Schwächung sorgt. Die Filter 20, 21 haben einen gemeinsamen Eingang 22 mit Schaltisolation 33 zwischen den zwei Pfaden gemeinsam, und sie haben einen gemeinsamen Ausgang 24 mit Schaltisolation 25 zwischen den zwei Pfaden gemeinsam. Bei einer alternativen Konfiguration können die Ausgänge der Filter mit jeweiligen Eingangsstufen der folgenden Stufe 6 mit variabler Verstärkung gekoppelt sein, und das geeignete Filterband wird durch Auswählen des geeigneten Eingangs der Stufe 6 mit variabler Verstärkung ausgewählt (es kann eine Kombination dieser zwei Techniken verwendet werden).
  • Diese Filter- und Schaltanordnungen können insgesamt oder teilweise mit einem integrierten Schaltkreis realisiert werden, da die Filter keinen hohen Q-Faktor benötigen; es ist gut bekannt, dass integrierte Induktivitäten einen schlechten Q-Faktor aufweisen. Die Systemsteuerung 4 kann über eine Anzahl von Schaltports verfügen, um die Auswahl des externen oder internen Pfads zu steuern. Im Betrieb wird das geeignete Filterband von der Systemsteuerung 4 ausgewählt, um den gewünschten Kanal durchzulassen. Das erforderliche Band kann durch Design oder durch eine Filterkalibrierabfolge bestimmt werden, die während einer Abgleichsprozedur bei der Herstellung ausgeführt wird, oder mittels eines Kalibrieralgorithmus, der beim Einschalten der Spannung ausgeführt wird. Die Kalibrierroutine kann einen Hilfsoszillator verwenden, der nur während dieser aktiviert wird. Eine mögliche Kalibrierungsroutine ist in EP-1278304 beschrieben.
  • Bei einer alternativen Anordnung zu der in der 4 veranschaulichten kann das erste Filter 3 aus einem oder mehreren variablen Filtern bestehen, deren Passbänder so angeordnet sind, dass sie über den benötigten Betriebsfrequenzbereich zusammenhängen. Eine derartige Anordnung ist in der 5 dargestellt. Bei dieser Realisierung kann die Anzahl der benötigen Filterpfade im Vergleich zu derjenigen verringert werden, die bei der Anordnung der 4 benötigt wird. Diese Filter können z. B. als LC-Filter realisiert sein, bei dem mindestens ein Element elektronisch variabel ist; normalerweise ist dieses Element eine Varaktordiode, d. h. eine Komponente, deren Kapazität umgekehrt proportional zur angelegten Sperrvorspannung ist. Alternativ kann ein Blindelement aus z. B. einem binär gewichteten Array mit Elementen bestehen, die herein oder heraus geschaltet werden, um für 'digitales' Abstimmen zu sorgen.
  • Das zweite Filter 9 kann mit fester Bandbreite realisiert sein, wie als SAW-Filter oder dielektrisches Filter oder LC-Konfiguration, mit einem solchen Aufbau, dass für eine erste Unterdrückung der Bildfrequenz gesorgt ist. Im Fall von Realisierung unter Verwendung einer LC-Konfiguration zeigt die Mittenfrequenz des Filters eine Herstelltoleranz, da die zum Herstellen des Filters verwendeten Komponenten eine normale Herstelltoleranz zeigen. Um dieses mögliche Problem zu überwinden, kann die Filtercharakteristik gemessen werden, und sie wird während des Herstellabgleichs gemessen und eingestellt, um die gewünschte Charakteristik zu liefern. Alternativ könnte die Steuerungssoftware nach der Messung eingestellt werden, um für die gewünschte Charakteristik zu sorgen. Bei einer anderen Alternative kann eine Kalibrierrouti ne angewandt werden, die einen Hilfsoszillator verwendet, der z. B. während des Einschaltens der Spannung aktiviert wird, wobei die Charakteristik des zweiten Filters elektronisch gemessen wird und die Software eingestellt wird, um den gewünschten Kanal und den Bildkanal (nach der Aufwärtswandlung) korrekt auf der bestimmten Filtercharakteristik zu positionieren. Wie das erste Filter, so kann auch das zweite Filter ganz oder teilweise auf einem integrierten Schaltkreis realisiert werden. Das induktive Element des Filters kann ganz oder teilweise die Bonddrahtinduktivität nutzen. In diesem Fall ist es, da die Frequenz des Filters höher ist, besser geeignet, eine Integration auszuführen, da die Elementwerte klein wären.
  • Bei einer alternativen Anordnung kann das zweite Filter 9 über eine variable Mittenfrequenz und/oder Bandbreitencharakteristik verfügen. Dieses Filter kann z. B. als LC-Filter realisiert werden, bei dem mindestens ein Element elektronisch variabel ist; normalerweise ist dies eine Varaktordiode, d. h. eine Komponente, deren Kapazität umgekehrt proportional zur angelegten Sperrvorspannung ist. Alternativ kann ein Blindelement aus z. B. einem binär gewichteten Array mit Elementen bestehen, die herein oder heraus geschaltet werden, um für 'digitales' Abstimmen zu sorgen. Der Abstimmbereich des Filters reicht normalerweise dazu aus, jegliche Herstelltoleranz abzudecken, so dass die Charakteristik elektronisch so eingestellt werden kann, dass für eine vorbestimmte Filtercharakteristik gesorgt ist. Die Abstimmspannung für die Filter kann durch ein oder mehrere DAC-Ausgangssignale von der Systemsteuerung 4 geliefert werden.
  • Um das Filter 9 abzugleichen, kann z. B. die Passbandcharakteristik bei der Herstellung gemessen werden, und dann wird die Charakteristik durch Anlegen einer geeigneten Steuerspannung (die innerhalb der Software gespeichert ist) an das variable Element so eingestellt, dass die gewünschte Charakteristik erzielt wird. Alternativ kann eine Kalibrierroutine verwendet werden, die einen während ihr aktivierten Nebenoszillator verwendet, wodurch die Charakteristik des zweiten Filters elektronisch bestimmt wird und eine geeignete Steuerspannung für das variable Element hergeleitet wird.
  • Eine alternative Realisierung des zweiten Filters 9 ist in der 6 dargestellt. Bei dieser Anordnung verfügt das Filter 9 über ein ähnliches Abstimmelement und Steuerungsmechanismus wie die zweite Frequenzwandlungsstufe 12. Der Ausgang der ersten Frequenzwandlungsstufe 8 (nicht dargestellt) ist mit dem zweiten Filter 9 verbunden. Bei diesem Beispiel ist das Filter 9 dahingehend dargestellt, dass es über eine doppelt abgestimmte, lose gekoppelte Bandpasskonfiguration verfügt. Das Filter 9 besteht aus zwei parallel abgestimmten Netzwerken aus einer Induktivität und einem Varaktor. Der Ausgang des Filters 9 ist mit der zweiten Frequenzwandlungsstufe 12 verbunden, die ihrerseits den gewünschten Kanal zuzüglich irgendwelcher unerwünschten Signale ausgibt, die ebenfalls durch das zweite Filter 9 laufen.
  • Das Kommutierungssignal für den Mischer des Frequenzwandlers 12 wird durch einen Ortsoszillator (LO) 30 erzeugt, dessen Schwingungsfrequenz durch einen Resonanzkreis 31 bestimmt wird (als Parallelresonanzkreis mit ähnlicher Konstruktion wie bei den Filterresonanzelementen dargestellt). Die LO-Frequenz wird durch einen PLL-Frequenzsynthesizer 32 gesteuert, der eine Steuerspannung zum Einstellen der Sperrspannung und damit zum Variieren der Kapazität der Varaktordiode des LO-Resonanzkreises 31 erzeugt. Diese Steuerspannung wird auch parallel an die Abstimmelemente innerhalb des Filters 9 gelegt. Die Abstimmelemente innerhalb des Filters 9 und der LO-Schaltung 30 weisen im Wesentlichen ähnliche Konstruktion auf, so dass irgendeine Einstellung der Ortsoszillatorfre quenz eine ähnliche Verschiebung der Filterpassbandfrequenz verursacht.
  • Unter Verwendung derartiger Resonanzkreisanordnungen, und da der Abstimmbereich begrenzt ist, ist es möglich, zwischen den Resonanzfrequenzen der zwei Netzwerke 9 und 31 einen relativ konstanten Versatz zu erzeugen, wobei dafür gesorgt werden kann, dass Entsprechung zu z. B. der Ausgangs-ZF besteht, wodurch das Filterpassband zum gewünschten Kanal zentriert wird. Die Absolutgenauigkeit ist durch die Herstellgenauigkeit der Resonatorkomponenten und andere Herstellpunkte bestimmt. In der Praxis können, wegen Herstelltoleranzen, die Absolutfrequenzen der zwei Netzwerke in jedem Fall um einen ähnlichen Wert, wegen der Ähnlichkeit der Netzwerke, gegenüber einem gewünschten Wert versetzt sein. Wenn die Frequenz des LO 30 durch den PLL-Frequenzsynthesizer auf einen gewünschten Wert synchronisiert ist, wird das Passband des Filters 9 synchron eingestellt, so dass beide Resonatoren auf ihre gewünschten Werte zentriert werden.
  • Bei einer tatsächlichen Anwendung können die abstimmenden Einstellvorgänge ein Array von Varaktoren nutzen, die in Reihe geschaltet sind, um dadurch den Abstimmbereich zu erweitern. In ähnlicher Weise kann ein geschalteter Kapazitätswert zu beiden Netzwerken hinzugefügt werden, um deren Abstimmbereiche zu erweitern.
  • Um das Funktionsvermögen der dargestellten Anordnung weiter zu verbessern, kann durch die Systemsteuerung 4 an Elemente innerhalb der Filteranordnung 9 eine Dreiecks-Offsetspannung angelegt werden, um für eine Feinabstimmung der Betriebsfrequenz zu sorgen. Dies könnte durch ein ähnliches Kalibrierverfahren, wie es oben beschrieben ist, bewerkstelligt werden. Eine derartige Offsetspannung könnte zur durch den Frequenzsynthesizer erzeugten Steuerspannung addiert werden, um für die einzelnen Resonatorelemente für einzelne Steuerspannungen zu sorgen.
  • Die oben beschriebene Anordnung ist für die Realisierung als integrierter Schaltkreis hoch geeignet, wobei induktive Elemente aus angepassten Bonddraht- oder Chip-Induktivitäten gebildet werden und die angepassten Varaktoren Teil eines zugehörigen integrierten Schaltkreises sind, wodurch die Komponententoleranz minimiert wird. Bei einer alternativen Ausführungsform könnte das Varaktorelement durch ein binär gewichtetes kapazitives Array ersetzt werden.
  • Durch Anwendung der Erfindung ist es möglich, einen Tuner zu schaffen, der für verbesserte Funktionsfähigkeit sowohl hinsichtlich weit entfernter als auch naher Störer sorgt, während er für die Integration als 'Einzelchip'-Tuner hoch geeignet ist.

Claims (12)

  1. Tuner mit: – einem Signaleingang (2) zum Empfangen eines Eingangssignals, das Daten mehrerer Kanäle enthält; – einem Filter (3) mit einem mit dem Signaleingang gekoppelten Eingang, das so abstimmbar ist, dass es einen Kanal mit ausgewählter Frequenz durchlässt; – einem ersten Frequenzwandler (8) mit einem Eingang, der mit dem Ausgang des Filters verbunden ist, und der so ausgebildet ist, dass er das gefilterte Eingangssignal so hochwandelt, dass der ausgewählte Frequenzkanal auf eine vorbestimmte Zwischenfrequenz verschoben ist; – einem zweiten Filter (9) mit einem Eingang, der mit einem Ausgang des ersten Frequenzwandlers verbunden ist und so ausgebildet ist, dass er die vorbestimmte hohe Zwischenfrequenz durchlässt; und – einem zweiten Frequenzwandler (12) mit einem Eingang, und der mit einem Ausgang des zweiten Filters verbunden ist, und der so ausgebildet ist, dass er die gefilterte hohe Zwischenfrequenz auf eine vorbestimmte Ausgangsfrequenz abwärtswandelt.
  2. Tuner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Systemsteuerung (4) vorhanden ist, die so ausgebildet ist, dass sie das erste Filter (3) und den ersten Frequenzwandler (8) abstimmt.
  3. Tuner nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Filter (3) über mindestens zwei Unterfilter verfügt, deren Passbänder im Wesentlichen zusammenhängen, wobei diese Unterfilter auswählbar zwischen dem Eingang und dem Ausgang des Filters gekoppelt sind, um für das Abstimmen zu sorgen.
  4. Tuner nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Passbänder und die Mittenfrequenzen der Unterfilter individuell abstimmbar sind.
  5. Tuner nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Filter (9) über eine feste Systemsteuerung (4) und ein festes Passband verfügt.
  6. Tuner nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittenfrequenz und/oder das Passband des zweiten Filters (9) durch Abstimmen desselben variabel sind.
  7. Tuner nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass derselbe über eine Systemsteuerung (4) verfügt, die so ausgebildet ist, dass sie das zweite Filter (9) und den ersten Frequenzwandler (8) abstimmt.
  8. Tuner nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass er über eine Einrichtung zum Synchronisieren des Abstimmbereichs des zweiten Filters (8) mit der Frequenzverschiebung, für die der zweite Frequenzschieber (12) sorgt, verfügt.
  9. Tuner nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Wesentlichen alle Komponenten desselben in einen integrierten Schaltkreis integriert sind.
  10. Tuner nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass Induktivitäten des zweiten Filters (9) und/oder des zweiten Frequenzschiebers (12) zumindest teilweise aus Bonddraht-Induktivitäten bestehen.
  11. Tuner nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Filter (9) und der zweite Frequenzschieber (12) angepasste Komponenten aufweisen, die so gewählt sind, dass Herstelltoleranzen kompensiert sind.
  12. Tuner nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass zu den angepassten Komponenten Varaktordioden gehören.
DE102004057241A 2003-11-27 2004-11-26 Doppelwandlungstuner Ceased DE102004057241A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB0327542.7 2003-11-27
GB0327542A GB2408643A (en) 2003-11-27 2003-11-27 Double conversion tuner with tuneable bandpass filters

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102004057241A1 true DE102004057241A1 (de) 2005-06-30

Family

ID=29797882

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102004057241A Ceased DE102004057241A1 (de) 2003-11-27 2004-11-26 Doppelwandlungstuner

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20050118968A1 (de)
CN (1) CN1622607A (de)
DE (1) DE102004057241A1 (de)
GB (1) GB2408643A (de)

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006352683A (ja) * 2005-06-17 2006-12-28 Toshiba Corp チューナ回路
KR100714568B1 (ko) * 2005-06-22 2007-05-07 삼성전기주식회사 Dmb 지상파 방송 수신기
US7391257B1 (en) * 2007-01-31 2008-06-24 Medtronic, Inc. Chopper-stabilized instrumentation amplifier for impedance measurement
US7385443B1 (en) * 2007-01-31 2008-06-10 Medtronic, Inc. Chopper-stabilized instrumentation amplifier
US9615744B2 (en) * 2007-01-31 2017-04-11 Medtronic, Inc. Chopper-stabilized instrumentation amplifier for impedance measurement
US8781595B2 (en) 2007-04-30 2014-07-15 Medtronic, Inc. Chopper mixer telemetry circuit
US8380314B2 (en) 2007-09-26 2013-02-19 Medtronic, Inc. Patient directed therapy control
US20090082691A1 (en) * 2007-09-26 2009-03-26 Medtronic, Inc. Frequency selective monitoring of physiological signals
EP2211986B1 (de) 2007-10-16 2013-11-20 Medtronic, Inc. Therapiesteuerung basierend auf patientenbewegungszustand
CN101925377A (zh) 2008-01-25 2010-12-22 麦德托尼克公司 睡眠阶段的检测
US8478402B2 (en) 2008-10-31 2013-07-02 Medtronic, Inc. Determining intercardiac impedance
US9770204B2 (en) 2009-11-11 2017-09-26 Medtronic, Inc. Deep brain stimulation for sleep and movement disorders
CN101917562A (zh) * 2010-07-23 2010-12-15 中兴通讯股份有限公司 一种手机电视终端及其实现方法
US9439150B2 (en) 2013-03-15 2016-09-06 Medtronic, Inc. Control of spectral agressors in a physiological signal montoring device
US9521979B2 (en) 2013-03-15 2016-12-20 Medtronic, Inc. Control of spectral agressors in a physiological signal monitoring device
US9924904B2 (en) 2014-09-02 2018-03-27 Medtronic, Inc. Power-efficient chopper amplifier
CN106533472B (zh) * 2016-11-24 2019-01-08 中国科学院微电子研究所 超宽频段通用接收机

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3835395A (en) * 1973-09-04 1974-09-10 Zenith Radio Corp Television channel indicating tab with automatic vhf/uhf switching
US4580289A (en) * 1981-12-30 1986-04-01 Motorola, Inc. Fully integratable superheterodyne radio receiver utilizing tunable filters
US4562472A (en) * 1983-11-30 1985-12-31 Rca Corporation Double conversion tuner with split IF output
US4921465A (en) * 1988-03-31 1990-05-01 Rca Licensing Corporation Varactor tuned UHF RF signal input circuit
KR920001946A (ko) * 1990-06-21 1992-01-30 강진구 텔레비젼 신호 수신 튜닝방식 및 회로
US5280638A (en) * 1991-09-06 1994-01-18 Ford Motor Company RF filter self-alignment for multiband radio receiver
US5940143A (en) * 1995-10-06 1999-08-17 Hitachi, Ltd. High-definition television signal receiving apparatus and gain control circuit thereof
US6553216B1 (en) * 1995-12-14 2003-04-22 Thomson Licensing, S.A. RF tunable filter arrangement with tunable image trap
JPH09289467A (ja) * 1996-04-23 1997-11-04 Oki Electric Ind Co Ltd 移動通信機の高周波受信回路
US5886393A (en) * 1997-11-07 1999-03-23 National Semiconductor Corporation Bonding wire inductor for use in an integrated circuit package and method
DE19960299A1 (de) * 1999-12-14 2001-06-21 Epcos Ag Duplexer mit verbesserter Sende-/Empfangsbandtrennung
US6995808B2 (en) * 2002-01-24 2006-02-07 Sige Semiconductor Inc. Television tuner
US6778594B1 (en) * 2000-06-12 2004-08-17 Broadcom Corporation Receiver architecture employing low intermediate frequency and complex filtering
GB0110497D0 (en) * 2001-04-28 2001-06-20 Mitel Semiconductor Ltd Tuner and method of aligning a tuner
KR20030019565A (ko) * 2001-05-11 2003-03-06 코닌클리즈케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이. 집적된 튜너 회로
US7202916B2 (en) * 2003-12-15 2007-04-10 Realtek Semiconductor Corp. Television tuner and method of processing a received RF signal

Also Published As

Publication number Publication date
GB0327542D0 (en) 2003-12-31
US20050118968A1 (en) 2005-06-02
CN1622607A (zh) 2005-06-01
GB2408643A (en) 2005-06-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE60005841T2 (de) Variabler oszillator und filterschaltung
DE69914198T2 (de) Mischer mit spiegelfrequenz-unterdrückung
DE2828838C2 (de) HF-Eingangsschaltung für Fernsehempfänger
DE102010024868B4 (de) Nachlauffilter für Fernsehtuner und Verfahren
DE102004057241A1 (de) Doppelwandlungstuner
DE60116682T2 (de) Hochfrequenzsender und/oder -empfänger
DE60002642T2 (de) UHF-Filter mit vier Stufen die über eine gemeinsame Steuerspannung einstellbar sind
DE69632040T2 (de) Tv/fm-empfänger für multimedia-anwendungen
DE102008062628A1 (de) Empfänger, Tuner und Verfahren zum Verarbeiten eines Fernsehsignals
DE19830587C2 (de) Selektiver HF-Schaltkreis mit varaktor-abgestimmten, Bandpass geschalteten Bandpass-Filtern
DE4038110C2 (de) Verfahren und Schaltungsanordnung zum automatischen Abstimmen eines Doppelüberlagerungs-Fernsehempfängers
DE3407198C2 (de)
DE19734265C2 (de) Fernsehtuner
EP1128552B1 (de) Schaltungsanordnung zur Filterung eines Hochfrequenzsignals
DE19715956C2 (de) Eingangsschaltung für einen Fernsehtuner
DE2746931A1 (de) Fernsehempfaenger-abstimmvorrichtung
DE102006024036A1 (de) Terrestrischer Digital Multimedia Broadcasting (DMB-)-Empfänger
DE4324603A1 (de) IF-Filteranorndung in einem Empfänger für FM-Empfangssignale
DE102005025612A1 (de) Tuner
EP1307963B1 (de) Hochfrequenz-eingangsstufe
DE10012872C1 (de) Elektronisches Bauelement mit Kapazitätsdioden, Verwendung des Bauelements in einer Empfangseinheit und Schaltungsanordnung mit dem Bauelement (z.B. Drei-Band-Fernseh-Tuner)
EP1110317B1 (de) Rundfunkempfangsgerät
DE102021004785B4 (de) N-Pfad Filter als Zwischenfrequenz- und Frequenzumsetzer-Stufe eines Superhet Empfängers
DE2927225A1 (de) Schaltung zum mischen und frequenzband-umschalten fuer ein mehrband-abstimmsystem
DE602004004619T2 (de) Zwischenfrequenzschaltung

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8131 Rejection