DE4238426A1 - Radio tuner for satellite broadcast reception - has channel selection circuit which operates on output from clock-driven counter of pulses from phase-locked loop frequency divider - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Empfangs­ tuner für Satellitenrundfunk, der in einem Fernseh­ empfänger zum Empfangen von Satellitenrundfunk eingesetzt wird, um ein von einem BS-Umsetzer aus­ gegebenes Hochfrequenzsignal in ein Zwischenfre­ quenzsignal umzusetzen.

Fig. 2 ist ein Blockdiagramm eines Beispiels eines bereits konzipierten Empfangstuners für Satelliten­ rundfunk. Gemäß Fig. 2 wird an einen Eingangsan­ schluß 1 das Hochfrequenz-Ausgangssignal von einem nicht gezeigten BS-Umsetzer gelegt. Eine Kanalaus­ wahlschaltung 2 dient zum Erzeugen einer Kanalaus­ wahlspannung entsprechend einem von einem Zuschauer ausgewählten Kanal. Ein Empfangsoszillator 3 lie­ fert ein Überlagerungssignal, dessen Schwingungs­ frequenz durch die Kanalauswahlspannung gesteuert wird. Ein Mischer 4 mischt das Hochfrequenzsignal mit dem Überlagerungssignal, um das Hochfrequenz­ signal in ein Zwischenfrequenzsignal umzusetzen.

Ein ZF-Verstärker 5 verstärkt das ZF-Signal. Ein Bandpaßfilter (BPF) 6, hier ausgebildet durch ein akustisches Oberflächenfilter (SAW) oder dergl., ermöglicht den Durchgang des ZF-Signals. Ein ZF- Verstärker 7 dient zum Verstärken des Ausgangs­ signals des BPF 6.

Ein PLL-Demodulator 8 demoduliert ein zusammenge­ setztes Videosignal aus dem Ausgangssignal des ZF- Verstärkers 7. In dem PLL-Demodulator 8 gibt ein spannungsgesteuerter Oszillator (im folgenden: VCO) ein Schwingungssignal mit einer vorbestinmten Fre­ quenz ab. Ein Phasengvergleicher 10 vergleicht die Phase des ZF-Signals mit der Phase des Überlage­ rungssignals, um ein Phasenvergleichssignal auszu­ geben. Ein Schleifenfilter 11 dient zum Glätten des Phasenvergleichssignals. Das Ausgangssignal des Schleifenfilters 11 wird an einen Steuerspannungs- Eingangsanschluß des VCO 9 gegeben, wodurch die Frequenz des von ihm erzeugten Schwingungssignals gesteuert wird.

Ein Ausgangsanschluß 12 des PLL-Demodulators 8 liefert das zusammengesetzte Videosignal. Eine AFN- Schaltung 13 dient zum Erfassen der mittleren Gleichspannung des zusammengesetzten Videosignals, um eine AFN-Spannung (eine Spannung zur automati­ schen Scharfabstimmung oder zur automatischen Fre­ quenznachführung) auszugeben. Die Kanalauswahl­ schaltung 3 empfängt die AFN-Spannung und steuert dementsprechend die Schwingungsfrequenz des Über­ lagerungssignals derart, daß die empfangene AFN- Spannung eine reguläre Spannung wird, das ist eine Spannung entsprechend der regulären Zwischenfre­ quenz (402,78MHz) des ZF-Signals.

Bei der oben beschriebenen Schaltungsanordnung jedoch ist die Genauigkeit der AFN-Schaltung 13 nur gering, weil sie direkt von der Temperaturdrift des VCO 9 innerhalb des PLL-Demodulators 8 beeinflußt wird. Mithin ist die Schaltung nicht geeignet zur Verwendung beim Empfang eines Signals wie z. B. eines HDTV-Signals, also eines für hochauflösendes Fernsehen vorgesehenen Signals, von dem eine hohe Genauigkeit erwartet wird.

Fig. 3 zeigt ein Beispiel eines Aufbaus eines Tuners für den Empfang von Satellitenrundfunk, bei dem das oben angesprochene Problem gelöst ist. Gleiche Teile wie in Fig. 2 sind mit entsprechenden Bezugszeichen versehen und werden nicht erneut beschrieben. Gemäß Fig. 3 dient ein Zwischenfre­ quenzverstärker 14 zum Verstärken des Ausgangs­ signals des ZF-Verstärkers 7, ein Vorteiler (prescaler) teilt die Frequenz des Ausgangssignals des Zwischenfrequenzverstärkers 14 durch einen vorbestimmten Divisor, und ein Zähler 16 zählt die Frequenz der Ausgangsimpulse des Vorteilers 15 nach Maßgabe eines von einem Bezugssignalgenerator 17 gelieferten Taktsignals. Die Kanalauswahlschaltung 2 empfängt den Zählerstand des Zählers 16 und steuert die Schwingungsfreuqenz des Überlagerungs­ signals derart, daß der empfangene Zählerstand ein solcher Zählerstand wird, der der regulären Fre­ quenz (402,78 MHz) des ZF-Signals entspricht.

Bei dem oben erläuterten, bereits konzipierten Empfangstuner für Satellitenrundfunk ist jedoch der Signalpegel des ZF-Signals sehr niedrig, und folg­ lich arbeitet der Vorteiler 5 bei einem derart niedrigen Signalpegel nicht gut, so daß das Signal durch den Zwischenfrequenzverstärker 14 verstärkt wird. Dies macht aber den Schaltungsaufbau komplex, und weil das Ausgangssignal des Zwischenfrequenz­ verstärkers 14 stark wird, hat die Zwischenfre­ quenzschaltung die Neigung zur Kopplung mit der dem BPF 6 vorausgehenden Schaltung. Dadurch entsteht das Problem, daß die Linearität von Amplitude und Phase des Zwischenfrequenzsignals beeinträchtigt wird durch Welligkeiten, und das zusammengesetzte, am Ausgangsanschluß 12 abgegebene Videosignal an mangelnder Linearität leidet und abträgliche Ein­ flüsse auf die Videoschaltungen in der nachfolgen­ den Stufe hervorruft.

Für den Vorteiler 15 gilt allgemein, daß zur Erwei­ terung eines Betriebsfrequenzbereichs die Verstär­ kung bei dem maximalen Betriebsfrequenzband des darin eingebauten Verstärkers mit einer Verstei­ lungskennlinie ausgestattet ist, wozu dem Verstär­ ker bei seinem maximalen Betriebsfrequenzband eine schwache Mitkopplung gegeben wird. Wenn kein Signal an den Vorteiler 15 gelegt wird, so wird aus diesem Grund ein Eigenschwingungssignal in dem Vorteiler im maximalen Betriebsfrequenzband erzeugt, in wel­ chem die Mitkopplung erfolgt.

Wenn deshalb der Zuschauer einen vakanten Kanal auswählt und kein Eingangssignal an diesen Empfangstuner für Satellitenrundfunk angelegt wird, wird die Frequenz der Ausgangsimpulse des Vortei­ lers 15 extrem größer als die Frequenz im Normalbe­ trieb und erreicht die Frequenz des maximalen Be­ triebsfrequenzbandes des Vorteilers 15. Wenn dann die Ausgangsimpulse an den Zähler 16 gelangen, entsteht in dem Zähler 16 ein Überlauf. Dadurch entsteht wiederum das Problem, daß die AFN-Schal­ tung, bestehend aus der Kanalauswahlschaltung 2, dem Zwischenfrequenzverstärker 14, dem Vorteiler 15 und dem Zähler 16, versagt.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Empfangstuner für Satellitenrundfunk zu schaffen, der sich durch einen einfachen Aufbau auszeichnet und keine abträglichen Auswirkungen auf Videoschal­ tungen in der nachgeordneten Stufe erzeugt sowie keine Fehlfunktion der AFN-Schaltung hervorruft, wenn kein Eingangssignal angelegt wird.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die im Patentan­ spruch angegebene Erfindung.

Die Erfindung schafft einen Empfangstuner für Satellitenrundfunk mit folgenden Merkmalen: eine Kanalauswahlschaltung dient zum Ausgeben einer Kanalauswahlschaltung entsprechend einem von einem Zuschauer ausgewählten Kanal; ein Empfangsoszilla­ tor gibt ein Überlagerungssignal aus, dessen Schwingungsfreuqenz von dem Kanalauswahlsignal gesteuert wird; ein Mischer dient zum Mischen eines Hochfrequenzsignals mit dem Überlagerungssignal, um das Hochfrequenzsignal in ein Zwischenfrequenz- Signal umzusetzen; ein spannungsgesteuerter Oszil­ lator dient zum Ausgeben eines Schwingungssignals mit einer vorbestimmten Frequenz; ein Phasenver­ gleicher vergleicht die Phase des Zwischenfrequenz­ signals mit derjenigen des Schwingungssignals, um ein Phasenvergleichssignal auszugeben; ein Schlei­ fenfilter dient zum Glätten des Phasenvergleichs­ signals sowie zum Steuern der Frequenz des Schwin­ gungssignals mit seinem Ausgangssignal; ein Vor­ teiler dient zum Teilen der Frequenz des von dem Spannungsgesteuerten Oszillator ausgegebenen Schwingungssignals durch einen vorbestimmten Divi­ sor; ein Bezugsoszillator liefert einen Bezugstakt vorbestimmter Frequenz; und ein Zähler zählt die Frequenz der Ausgangsimpulse des Vorteilers nach Maßgabe des Bezugstakts. Die Kanalauswahlschaltung übernimmt den Zählerstand des Zählers und steuert die Schwingungsfrequenz des Überlagerungssignals derart, daß der empfangene Zählwert derjenige Zählwert ist, welcher der regulären Zwischenfre­ quenz des Zwischenfrequenzsignals entspricht.

Durch diese Ausgestaltung des Empfangstuners wird bei Auswahl eines Kanals seitens des Zuschauers die Kanalauswahlschaltung veranlaßt, eine Kanalauswahl­ spannung entsprechend dem ausgewählten Kanal auszu­ geben, und der Empfangsoszillator liefert ein Überlagerungssignal, dessen Schwingungsfrequenz von der Kanalauswahlspannung gesteuert wird. Daraufhin setzt der Mischer das Hochfrequenzsignal in ein Zwischenfrequenzsignal um, indem er das Hochfre­ quenzsignal mit dem Überlagerungssignal mischt.

Der Phasenvergleicher vergleicht dann die Phase des Zwischenfrequenzsignals mit der Phase des Überlage­ rungssignals und liefert ein Phasenvergleichs­ signal, welches als zusammengesetztes Videosignal ausgegeben wird.

Derweil glättet das Schleifenfilter das Phasenver­ gleichssignal und steuert mit seinem Ausgangssignal die Frequenz des Schwingungssignals. Der Vorteiler teilt die Frequenz des von dem spannungsgesteuerten Oszillator ausgegebenen Schwingungssignals durch einen vorbestimmten Divisor, und der Zähler zählt die Frequenz der Ausgangsimpulse von dem Vorteiler nach Maßgabe des Bezugstakts, und daraufhin über­ nimmt die Kanalauswahlschaltung den Zählwert von dem Zähler und steuert die Schwingungsfrequenz des Überlagerungssignals derart, daß der empfangene Zählerstand zu demjenigen Zählwert wird, welcher der regulären Zwischenfrequenz des Zwischenfre­ quenzsignals entspricht.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Er­ findung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockdiagramm des Aufbaus eines Empfangstuners für Satellitenrundfunk gemäß einer Ausführungsform der Erfin­ dung;

Fig. 2 ein Blockdiagramm eines ersten Beispiels des Aufbaus eines bereits konzipierten Empfangstuners für Satellitenrundfunk; und

Fig. 3 ein Blockdiagramm eines zweiten Beispiels für den Aufbau eines bereits konzipierten Empfangstuners für Satellitenrundfunk.

Fig. 1 zeigt in Form eines Blockdiagramms den Auf­ bau einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Empfangstuners für Satellitenrundfunk. Diejenigen Teile in Fig. 1, die entsprechend schon in Fig. 3 enthalten sind, tragen gleiche Bezugszeichen und werden nicht nochmal beschrieben. Bei dem in Fig. 1 gezeigten Empfangstuner für Satellitenrundfunk ist der Zwischenfrequenzverstärker 14 fortgelassen, und ein Vorteiler (prescaler) 18, der die Frequenz des von dem VCO 9 ausgegebenen Schwingungssignals durch einen vorbestimmten Divisor teilt, ist nun im Inneren des PLL-Demodulators 8 vorgesehen. Für ge­ wöhnlich ist der PLL-Demodulator 8 abgeschirmt, um eine Kopplung mit Schaltungen in der dem BPF 6 vorausgehenden Stufe zu vermeiden, insbesondere um zu vermeiden, daß das von dem VCO 9 ausgegebene Schwingungssignal in die vorausgehenden Schaltungs­ teile streut.

Mit der oben beschriebenen Ausgestaltung wird er­ reicht, daß, wenn der Zuschauer einen Kanal wählt, die Kanalauswahlschaltung 2 eine dem ausgewählten Kanal entsprechende Kanalauswahlspannung ausgibt und der Empfangsoszillator 3 das Überlagerungs­ signal ausgibt, dessen Schwingungsfrequenz von der Kanalauswahlspannung gesteuert wird. Dann mischt der Mischer 4 das von dem BS-Umsetzer (nicht darge­ stellt) gelieferte Hochfrequenzsignal mit dem Überlagerungssignal und setzt das Hochfrequenz­ signal in ein Zwischenfrequenzsignal um.

In dem PLL-Demodulator 8 vergleicht dann der Phasenvergleicher 10 die Phase des Zwischenfre­ quenzsignals mit der Phase des Schwingungssignals, um das Phasenvergleichssignal auszugeben, welches als das zusammengesetzte Videosignal am Ausgangsan­ schluß 12 ausgegeben wird.

Das Schleifenfilter 11 glättet das Phasenver­ gleichssignal und steuert mit seinem Ausgangssignal die Frequenz des Schwingungssignals. Der Vorteiler 18 teilt die Frequenz des von dem VCO 9 gelieferten Schwingungssignals durch einen vorbestimmten Divi­ sor, und der Zähler 16 zählt die Frequenz der Aus­ gangsimpulse des Vorteilers 18 entsprechend dem Bezugstakt. Daraufhin übernimmt die Kanalauswahl­ schaltung 2 den Zählerstand des Zählers 16 und steuert die Schwingungsfrequenz des Überlagerungs­ signals derart, daß der empfangene Zählwert oder Zählerstand zu einem solchen Zählwert wird, der der regulären Zwischenfrequenz des Zwischenfrequenz­ signals entspricht.

Da bei dem oben erläuterten Betriebsablauf das von dem VCO 9 gelieferte Schwingungssignal und das von dem Zwischenfrequenzverstärker 7 ausgegebene Zwischenfrequenzsignal in einem in der Phase ver­ rasteten Zustand vorliegen, arbeitet der Vorteiler 18 ähnlich dem Vorteiler 15 gemäß Fig. 3.

Da weiterhin der VCO 9 ein Schwingungssignal mit einer solchen Leistung bei hohem Signalpegel lie­ fert, der zum Betreiben des Vorteilers 18 aus­ reicht, besteht kein Bedarf mehr an einem eine hohe Verstärkung aufweisenden Zwischenfrequenzverstärker 14, der bislang benötigt wurde.

Selbst wenn der Signalpegel des von dem VCO 9 aus­ gegebenen Schwingungssignals nicht ausreicht, kann also ein Verstärker mit niedrigem Verstärkungsgrad verwendet werden. Dadurch wird der Schaltungsaufbau einfacher.

Da nicht nur der Signalpegel des Zwischenfrequenz­ signals einer Anhebung bedarf, sondern der Vortei­ ler 18 außerdem im Inneren des PLL-Demodulators 8 angeordnet ist, welcher abgeschirmt ist, wird die Kopplung zwischen den Zwischenfrequenz-Schaltungs­ teilen und den Schaltungsteilen der dem BPF 6 vor­ ausgehenden Stufe schwächer als zuvor, so daß ab­ trägliche Einflüsse auf die Videoschaltungsteile in der nachfolgenden Stufe vermieden werden können.

Wenn kein Signaleingang vorliegt, schwingt der Vorteiler 18 bei einer freilaufenden Frequenz in der Nähe der Zwischenfrequenz und arbeitet so, daß Rauschen bei Verrastung mit von dem Schleifenfilter 11 ausgegebenem Rauschen verstärkt wird. Da aller­ dings dieses Rauschen von dem BPF 6 scharf abge­ trennt wird, gibt der VCO 9 lediglich ein Signal mit sehr engem Spektrum ab. Folglich teilt der Vorteiler 18 die Frequenz dieses sehr schmalen Spektrums, und dementsprechend wird in dem Zähler 16 kaum ein solches Signal mit einer viel höheren Frequenz gegenüber derjenigen bei einer normalen Signaleingabe eingegeben. Damit läßt sich eine Fehlfunktion der aus der Kanalauswahlschaltung 2, dem Vorteiler 18 und dem Zähler 16 gebildeten AFN- Schaltung vermeiden.

Wie oben beschrieben ist, hat der Empfangstuner für Satellitenrundfunk einen einfachen Aufbau, erzeugt keinen abträglichen Einfluß auf die Videoschaltun­ gen in der nachfolgenden Stufe und ruft keine Fehl­ funktion der AFN-Schaltung hervor, wenn kein Ein­ gangssignal bereitgestellt wird.

Claims (1)

1. Empfangstuner für Satellitenrundfunk, umfassend
   eine Kanalauswahlschaltung (2) zum Ausgeben einer Kanalauswahlspannung entsprechend einem von einem Zuschauer gewählten Kanal
   einen Empfängeroszillator (3) zum Ausgeben eines Überlagerungssignals, dessen Schwingungsfre­ quenz von dem Kanalauswahlsignal gesteuert wird
   einen Mischer (4) zum Mischen eines Hochfre­ quenzsignals mit dem Überlagerungssignal, um das Hochfrequenzsignal umzusetzen in ein Zwischenfre­ quenzsignal;
   einen spannungsgesteuerten Oszillator (9) zum Ausgeben eines Schwingungssignals mit einer vorbe­ stimmten Frequenz;
   einen Phasenvergleicher (10) zum Vergleichen der Phase des Zwischenfrequenzsignals mit der Phase des Schwingungssignals, um ein Phasenvergleichs­ signal auszugeben;
   ein Schleifenfilter (11) zum Glätten der Phase des Vergleichssignals und zum Steuern der Frequenz des Schwingungssignals mit seinem Ausgangssignal;
   einen Vorteiler (18) zum Teilen der Frequenz des von dem spannungsgesteuerten Oszillator (9) ausgegebenen Schwingungssignals durch einen vorbe­ stimmten Divisor;
   einen Bezugsoszillator (17) zum Ausgeben eines Bezugstakts einer vorbestimmten Frequenz; und
   einen Zähler (16) zum Zählen der Frequenz der von dem Vorteiler ausgegebenen Ausgangsimpulse nach Maßgabe des Bezugstakts, wobei
   die Kanalauswahlschaltung (2) den Zählerstand des Zählers empfängt und die Schwingungsfrequenz des Überlagerungssignals derart steuert, daß der empfangene Zählerstand ein solcher Zählerstand wird, der der regulären Zwischenfrequenz des Zwischenfrequenzsignals entspricht.