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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Die
Erfindung bezieht sich auf einen Satelliten-Rundfunkempfänger (Tuner)
und insbesondere auf einen Satelliten-Rundfunkempfänger, der
sowohl analogen Satelliten-Rundfunk (FM (Frequenzmodulation)) als
auch digitalen Satelliten-Rundfunk (Modulation durch QPSK (Quadratur-Phasenumtastung)) empfängt.
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Ein
Satelliten-Rundfunkempfänger
dieses Typs im Stand der Technik wird mit Bezug auf die 7 bis 11 beschrieben.
Die 7 und 8 sind schematische Darstellungen
von Satelliten-Rundfunk-Empfangssystemen, die sowohl den herkömmlichen
analogen Satelliten-Rundfunk (FM) als auch den digitalen Satelliten-Rundfunk (QPSK-Modulation)
empfangen.
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In
dem in 7 gezeigten Satelliten-Rundfunk-Empfangssystem
sind ein digitaler Satelliten-Rundfunkempfänger 203 und ein analoger
Satelliten-Rundfunkempfänger 204,
die voneinander unabhängig
sind, mit unabhängig
vorgesehenen Parabolantennen 201 bzw. 202 verbunden.
Der digitale Satelliten-Rundfunkempfänger 203 umfasst einen
digitalen Satelliten-Rundfunkempfänger (Tuner) 205, während der
analoge Satelliten-Rundfunkempfänger 204 einen
analogen Satelliten-Rundfunkempfänger (Tuner) 206 umfasst.
Die Bezugszeichen 207 und 208 bezeichnen Eingangsanschlüsse der
Empfänger 203 bzw. 204.
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Ferner
sind die Parabolantennen 201 und 202 jeweils mit
einem (nicht gezeigten) LNB-(Low Noise
Block)-Abwärtswandler
versehen, der für
den digitalen Satelliten-Rundfunk oder den analogen Satelliten-Rundfunk
verwendet wird.
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Wenn
mit der obigen Struktur Satelliten-Rundfunk empfangen wird, werden
HF-(Hochfrequenz)-Signale, die durch die LNB der Parabolantennen
in das 1-GHz-Band umgesetzt worden sind, unabhängig in die Eingangsanschlüsse 207 und 208 der
Empfänger 203 und 204 eingegeben.
Danach führt
der digitale Satelliten-Rundfunkempfänger 203 eine QPSK-Demodulation
aus, während
der analoge Satelliten-Rundfunkempfänger 204 eine FM-Signaldemodulation
ausführt.
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Das
in 8 gezeigte Satelliten-Rundfunk-Empfangssystem
ist ein Beispiel, in dem eine Parabolantenne und ein LNB sowohl
für den
digitalen Satelliten-Rundfunk als auch für den analogen Satelliten-Rundfunk
verwendet werden. Komponenten, die die gleichen Funktionen wie jene
von 7 haben, sind mit denselben Bezugszeichen bezeichnet. In
der Struktur von 8 ist der digitale Satelliten-Rundfunkempfänger 203 mit
einer (zusammen mit dem LNB vorgesehenen) Parabolantenne 209 verbunden,
wobei der digitale Satelliten-Rundfunkempfänger (Tuner) 205 innerhalb
des digitalen Satelliten-Rundfunkempfängers 203 ferner
intern mit einem HF-Verteiler 210 versehen ist. Dann sind
der digitale Satelliten-Rundfunkempfänger 203 und der analoge
Satelliten-Rundfunkempfänger 204 durch Verbinden
eines HF-Ausgangsanschlusses 211, der an dem digitalen
Satelliten-Rundfunkempfänger 203 vorgesehen
ist, mit einem Eingangsanschluss 208, der an dem analogen
Satelliten-Rundfunkempfänger 204 vorgesehen
ist, miteinander verbunden.
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Bei
der obigen Anordnung wird beim Empfang des digitalen Satelliten-Rundfunks
das HF-Signal, das durch den an der Parabolantenne 209 angebrachten
LNB in das 1-GHz-Band
umgesetzt worden ist, vom Eingangsanschluss 207 eingegeben
und danach durch den digitalen Satelliten-Rundfunkempfänger 203 einer
QPSK-Demodulation unterworfen.
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Andererseits
wird beim Empfang des analogen Satelliten-Rundfunks das HF-Signal
des analogen Satelliten-Rundfunks, das in ähnlicher Weise in den Eingangsanschluss 207 eingegeben
wird, durch den HF-Verteiler 210 verteilt und dann vom
HF-Ausgangsanschluss 211 zum Eingangsanschluss 208 des
analogen Satelliten-Rundfunkempfängers 204 übertragen.
Danach wird das FM-Signal durch den analogen Satelliten-Rundfunkempfänger 204 demoduliert.
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9 zeigt
eine genaue Struktur des analogen Satelliten-Rundfunkempfängers 206.
In 9 sind ein Hochpassfilter 222, ein erster
HF-Verstärker 212,
ein Dämpfungsglied 213,
ein zweiter HF-Verstärker 214,
ein Tiefpassfilter 215 und eine erste Abwärtsmischstufe 216 gezeigt.
Das Bezugszeichen 217 bezeichnet eine erste lokale Oszillatorschaltung, die
ein lokales Oszillationssignal für
die erste Mischstufe 216 liefert. Die erste Mischstufe 216 gibt
ein erstes Zwischenfrequenzsignal mit einer Frequenz gleich einer
Frequenzdifferenz zwischen dem HF-Signal und dem lokalen Oszillationssignal
aus.
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Das
Bezugszeichen 218 bezeichnet eine PLL-(Phase-locked Loop)-Schaltung,
die die Frequenz der lokalen Oszillatorschaltung 217 anhand von
Kanaldaten, die von einem (nicht gezeigten) Mikroprozessor gegeben
werden, verriegelt. Das von der ersten Mischstufe 216 ausgegebene
erste Zwischenfrequenzsignal wird in einem IF-(Zwischenfrequenz)-Verstärker 219 verstärkt, anschließend durch ein
SAW-(Surface Acoustic Wave = Oberflächenschallwelle)-Filter 220 begrenzt
und danach zu einem ZF-AGC-(Automatic Gain Control = selbstregelnden)-Verstärker 221 übertragen.
Danach wird das in dem ZF-AGC-Verstärker 221 verstärkte erste Zwischenfrequenzsignal
durch einen PLL-FM-Signaldetektor 231,
der ein Basisbandsignal ausgibt, nach der Frequenz detektiert.
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Ferner
ist zwischen dem ZF-AGC-Verstärker 221 und
dem Dämpfungsglied 213 eine
AGC-Schaltung 230 vorgesehen. Die AGC-Schaltung 230 steuert
das Dämpfungsglied 213 und
den ZF-AGC-Verstärker 221 entsprechend
dem Eingangspegel des FM-Signaldetektors 231, dem durch
einen AGC-Detektor 232 erfassten Eingangspegel.
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Es
ist anzumerken, dass das Bezugszeichen 223 ein Tiefpassfilter
bezeichnet, während
das Bezugszeichen 235 einen Umschaltschalter für das SAW-Filter 220 bezeichnet.
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10 zeigt
eine genaue Struktur des obigen digitalen Satelliten-Rundfunkempfängers (Tuners) 205.
Komponenten, die dieselben Funktionen wie jene von 9 haben,
sind mit denselben Bezugszeichen bezeichnet. In 10 gleicht
die Struktur vom Hochpassfilter 222 bis zum ZF-AGC-Verstärker 221 in
etwa jener des analogen Satelliten-Rundfunkempfängers (Tuners) 206,
weshalb eine Beschreibung entfällt.
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Das
Bezugszeichen 400 bezeichnet einen I/Q-Quadraturdetektor,
der zwei Mischstufen 401 402 zur Verwendung für eine zweite
Abwärtsmischung enthält. Es ist
anzumerken, dass das Bezugszeichen 216 die erste Mischstufe
zur Verwendung für
die erste Abwärtsmischung
bezeichnet. Das ZF-Signal, das den ZF-AGC-Verstärker 221 durchlaufen
hat, wird auf zwei Pfade verteilt, um in die zwei zweiten Mischstufen 401 und 402 des
I/Q-Quadraturdetektors 400 eingegeben zu werden. Das Bezugszeichen 403 bezeichnet
eine zweite lokale Oszillatorschaltung, die ein lokaler Festfrequenzoszillator
ist, der mit einer Frequenz schwingt, die etwa gleich der Zwischenfrequenz
ist. Dann wird ein Ausgangssignal der zweiten lokalen Oszillatorschaltung 403 in
zwei lokale Signale aufgeteilt, die infolge eines 90-Grad-Phasenschiebers 404 eine
gegenseitige Phasendifferenz von 90° aufweisen.
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Anschließend werden
die sich ergebenden Signale in die zweiten Mischstufen 401 und 402 eingegeben,
wo sie jeweils mit dem ZF-Signal gemischt werden, um in Basisband signale
umgesetzt zu werden.
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Die
sich ergebenden I- und Q-Signale, die in die Basisbandsignale umgesetzt
worden sind, werden in Basisbandverstärkern 224 und 225 verstärkt und
durch Nyquist-Filter 226 und 227 begrenzt, wobei
anschließend
die sich ergebenden Signale von einem I-Signal-Ausgangsanschluss 228 bzw.
einem Q-Signal-Ausgangsanschluss 229 ausgegeben werden.
Anschließend
werden die Signale in der nachfolgenden Stufe in eine QPSK-Demodulationsschaltung eingegeben.
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11 ist
ein Blockschaltbild der obigen QPSK-Demodulationsschaltung, die
in dem obigen digitalen Satelliten-Rundfunkempfänger (Tuner) mit dem I/Q-Quadraturdetektor
verbunden ist.
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Das
I/Q-Signal, das über
die I/Q-Quadraturerfassung in dem digitalen Satelliten-Rundfunkempfänger (Tuner) 205 erhalten
worden ist, wird in eine QPSK-Demodulationsschaltung (Video- und
Audio-Verarbeitungsschaltung) 240, wie sie in 11 gezeigt
ist, eingegeben. Danach wird das I/Q-Signal in dieser QPSK-Demodulationsschaltung 240 durch einen
Fehlerkorrekturabschnitt, der einen QPSK-Demodulator 241,
einen Viterbi-Decodierer 242 und
einen Reed-Solomon-Fehlerkorrekturabschnitt 243 umfasst
geschickt, wobei das sich ergebende Signal anschließend auf
zwei Pfade verteilt wird, um zu Schaltungen in der nachfolgenden
Stufe übertragen zu
werden. Eines davon wird über
einen MPEG-(Moving Picture (Coding) Experts Group)-Video-Decoder 244 und
einen NTSC-(National Television System Committee)-Modulator 245 als
Videosignal ausgegeben. Das andere wird über einen MPEG-Audio-Decoder 246 und
einen Audio-Analog-Digital-Umsetzer 247 als
Audiosignal ausgegeben.
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Ferner
wird ein Steuersignal vom QPSK-Dmodulator 241 in einen
Eingangsanschluss 234 der AGC-Schaltung 230 eingegeben,
wobei die AGC-Schleife so gesteuert wird, dass das I/Q-Signal mit
einem geeigneten Pegel in die QPSK-Demodulationsschaltung 240 eingegeben
wird.
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Es
ist anzumerken, dass das Bezugszeichen 248 einen M-COM
(Mikrocomputer) bezeichnet, während
das Bezugszeichen 249 einen DRAM (Dynamic Random Access
Memory) bezeichnet.
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Nach
dem in 7 gezeigten Satelliten-Rundfunk-Empfangssystem
sind insgesamt zwei Gruppen aus den Parabolantennen 201 und 202, LNBs
und Satelliten-Rundfunkempfän gern 203 und 204 für die digitale
Verwendung und die analoge Verwendung erforderlich.
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Andererseits
ist nach dem in 8 gezeigten Satelliten-Rundfunk-Empfangssystem
nur eine Gruppe aus der Parabolantenne 209 und einem LNB erforderlich,
jedoch sind noch immer zwei Gruppen aus den Satelliten-Rundfunkempfängern 203 und 204 notwendig.
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In
jedem Fall ist die Verdrahtung des Gesamtsystems kompliziert, wobei
dies in nachteiliger Weise zu einem Kostenanstieg führt.
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EP-A-0
664 645 bezieht sich auf einen Rundfunksysteme unterscheidenden
Fernsehempfänger mit
einem FM-Demodulator, einem I/Q-Detektor und einem digitalen Demodulator.
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EP-A-0
574 273 bezieht sich auf einen Empfänger, der wahlweise analoge
und digitale Signale empfängt
und einen analogen Signaldemodulator und einen digitalen Signaldemodulator
umfasst.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Es
soll ein preiswerter Satelliten-Rundfunkempfänger (Tuner) geschaffen werden,
der unter Gewährleistung
einer einfachen Verbindung eines LNB mit dem Satelliten-Rundfunkempfänger (Tuner)
sowohl ein QPSK-Modulationssignal als auch ein FM-Signal empfangen
und verarbeiten kann.
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Um
die oben erwähnte
Aufgabe zu erfüllen, sieht
die Erfindung einen Satelliten-Rundfunkempfänger (Tuner) vor, wie er in
Anspruch 1 dargelegt ist.
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Gemäß der obigen
Anordnung wird der einzige Vorfeldabschnitt zum Umsetzen des HF-Signals in das ZF-Signal
sowohl für
den FM-Detektor als auch für
den Quadraturdetektor verwendet. Im Vergleich zu dem Satelliten-Rundfunk-Empfangssystem
im Stand der Technik entfällt
deshalb der Vorfeldabschnitt entweder für den FM-Detektor oder für den Quadraturdetektor.
Somit kann sowohl das frequenzmodulierte HF-Signal als auch das
QPSK-modulierte HF-Signal von dem Satelliten-Rundfunkempfänger (Tuner),
der kompakter und preiswerter ist als der Satelliten-Rundfunkempfänger (Tuner),
der unabhängige
Vorfeldabschnitte für
beide Detektoren einsetzt, empfangen und verarbeitet werden.
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Ferner
wird der Pegel des von dem einzigen Vorfeldabschnitt ausgegebenen
ZF-Signals durch den Betrieb der ersten AGC-Schleife so gesteuert, dass
der Eingangspegel des FM-Detektors
optimiert wird. Ferner wird der Eingangspegel des Quadraturdetektors
durch den Betrieb der zweiten AGC-Schleife so gesteuert, dass der
Eingangspegel des QPSK-Demodulators
optimiert wird.
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Somit
werden die FM-Signalerfassung durch den FM-Detektor und die QPSK-Demodulation
durch den QPSK-Demodulator korrekt ausgeführt.
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Ferner
weist in einer Ausführungsform
der FM-Detektor eine erste Oszillatorschaltung auf,
besitzt
der Quadraturdetektor eine zweite Oszillatorschaltung sowie
eine
Umschaltschaltung, die den Betrieb der zweiten Oszillatorschaltung
anhält,
wenn ein frequenzmoduliertes HF-Signal erfasst wird, und den Betrieb
der ersten Oszillatorschaltung anhält, wenn ein QPSK-moduliertes
HF-Signal erfasst wird.
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Gemäß der obigen
Anordnung wird der Betrieb der zweiten Oszillatorschaltung des Quadraturdetektors
von der Umschaltschaltung angehalten, wenn der FM-Detektor das FM-Signal
erfasst, während
der Betrieb der ersten Oszillatorschaltung des FM-Detektors angehalten
wird, wenn der Quadraturdetektor eine Quadraturerfassung ausführt. Daher wird
verhindert, dass die erste und die zweite Oszillatorschaltung gleichzeitig
arbeiten und dadurch eine Interferenz erzeugen und den Erfassungsvorgang beeinflussen.
Mit anderen Worten stören
sich die erste und die zweite Oszillatorschaltung gegenseitig nicht.
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In
einer Ausführungsform
sind der FM-Detektor, der Quadraturdetektor und die Umschaltschaltung
auf einem Einchip-Halbleitersubstrat ausgebildet.
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Gemäß der obigen
Anordnung sind der FM-Detektor und der Quadraturdetektor auf dem
Einchip-Halbleitersubstrat ausgebildet, wobei dies zu einem insgesamt
kompakteren Satelliten-Rundfunkempfänger (Tuner) führt. Ferner
wird im obigen Fall durch den Betrieb der Umschaltschaltung verhindert, dass
die erste Oszillatorschaltung des FM-Detektors und die zweite Oszillatorschaltung
des Quadraturdetektors gleichzeitig arbeiten, so dass der Erfassungsvorgang
durch keinerlei gegenseitige Störung
beeinflusst wird.
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In
einer Ausführungsform
sind der FM-Detektor und der Quadraturdetektor in demselben Chassis
untergebracht.
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Gemäß der obigen
Ausführungsform
arbeiten die erste Oszillatorschaltung des FM-Detektors und die
zweite Oszillatorschaltung des Quadraturdetektors nicht gleichzeitig.
Daher tritt auch dann, wenn beide Detektoren in demselben Chassis
untergebracht sind, keine Störung
auf. Somit sind angesichts der Tatsache, dass sich die erste und
die zweite Oszillatorschaltung gegenseitig nicht stören, beide
Detektoren in demselben Chassis untergebracht, um die Vereinfachung
und Verdichtung einer Abschirmstruktur zu erreichen.
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In
einer Ausführungsform
sind der FM-Detektor, der Quadraturdetektor, die erste AGC-Schleife, die zweite
AGC-Schleife und der QPSK-Demodulator in demselben Chassis untergebracht.
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Gemäß der obigen
Anordnung sind die Komponenten des Satelliten-Rundfunkempfängers (Tuners)
in der Anzahl reduziert und ist die Gesamtstruktur vereinfacht.
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KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNG
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Die
Erfindung wird verständlicher
aus der im Folgenden gegebenen genauen Beschreibung und der lediglich
zur Veranschaulichung gegebenen und deshalb die Erfindung nicht
einschränkenden
begleitenden Zeichnung, worin:
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1 ein
Blockschaltplan eines Satelliten-Rundfunkempfängers (Tuners) gemäß einer
ersten Ausführungsform
der Erfindung ist;
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2 ein
Stromlaufplan einer Umschaltschaltung ist, die zwischen EIN- und
AUS-Zuständen der
beiden Oszillatorschaltungen des FM-Detektors und des I/Q-Quadraturdetektors,
die in 1 gezeigt sind, umschalten;
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3 ein
Stromlaufplan einer Umschaltschaltung ist, die sich von jener, die
in 2 gezeigt ist, unterscheidet;
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4 ein
Schaltplan ist, der ein Aufbaubeispiel eines in 1 gezeigten
Erfassungsabschnitts ist;
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5 ein
Blockschaltplan eines Satelliten-Rundfunkempfängers (Tuners) gemäß einer zweiten
Ausführungsform
der Erfindung ist;
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6 ein
Blockschaltplan ist, in dem eine Pegelerfassungsposition eines in 1 gezeigten AGC-Detektors
an eine andere Position verschoben ist;
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7 eine
schematische Darstellung eines Satelliten-Rundfunk-Empfangssystems
im Stand der Technik ist;
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8 eine
schematische Darstellung eines Satelliten-Rundfunk-Empfangssystems
im Stand der Technik ist, das sich von jenem, das in 7 gezeigt ist,
unterscheidet;
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9 ein
Blockschaltplan eines analogen Satelliten-Rundfunkempfängers (Tuners)
im Stand der Technik ist;
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10 ein
Blockschaltplan eines digitalen Satelliten-Rundfunkempfängers (Tuners)
im Stand der Technik ist; und
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11 ein
Schaltplan einer QPSK-Demodulationsschaltung ist, die mit der nachfolgenden
Stufe des in 10 gezeigten Satelliten-Rundfunkempfängers (Tuners)
verbunden ist.
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GENAUE BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Die
Erfindung wird anhand ihrer gezeigten bevorzugten Ausführungsformen
genau beschrieben.
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1 ist
ein Blockschaltplan eines Satelliten-Rundfunkempfängers (Tuners)
gemäß dieser Ausführungsform.
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In 1 sind
ein Hochpassfilter 2, ein HF-Verstärker 3, ein Dämpfungsglied 4,
ein HF-Verstärker 5,
ein Tiefpassfilter 6, eine Mischstufe 7, eine lokale
Oszillatorschaltung 8, eine PLL-Schaltung 9, ein
Tiefpassfilter 10, ein ZF-Verstärker 11, ein SAW-Filter 12,
ein Eingangs-Umschaltschalter 13, ein ZF-AGC-Verstärker 14,
ein AGC-Detektor 19 und eine AGC-Schaltung 20 die
Schaltungen zum Umsetzen des empfangenen HF-Signals in ein ZF-Signal, wobei
sie gemeinsam als ein Vorfeldabschnitt 30 bezeichnet sind.
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Von
einem Eingangsanschluss 1 wird über das Hochpassfilter 2,
den HF-Verstärker 3,
das Dämpfungsglied 4,
den HF-Verstärker 5 und
das Tiefpassfilter 6 ein Satelliten-Rundfunk-HF-Signal
zur Abwärtsmischung
in die Mischstufe 7 eingegeben, in der das HF- Signal mit einem
lokalen Oszillationssignal, das von der lokalen Oszillatorschaltung 8 separat geliefert
wird, gemischt wird.
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Die
Mischstufe 7 gibt ein erstes Zwischenfrequenzsignal aus,
das eine Frequenz besitzt, die gleich der Frequenzdifferenz zwischen
den beiden Signalen, dem HF-Signal und dem lokalen Oszillationssignal,
ist. Das Bezugszeichen 9 bezeichnet eine PLL-Schaltung,
die die Frequenz des lokalen Oszillationssignals, das von der lokalen
Oszillatorschaltung 8 auf der Grundlage von Kanaldaten,
die von einem (nicht gezeigten) Mikroprozessor geliefert werden, ausgegeben
wird, verriegelt. Nach dem Durchgang durch das Tiefpassfilter 10 wird
das erste Zwischenfrequenzsignal in dem ZF-Verstärker 11 verstärkt und dann
durch das SAW-Filter 12 in der Bandbreite begrenzt.
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In
diesem Fall ist das SAW-Filter 12 ein Dual-SAW-Filter,
das ein erstes SAW-Filter 12A mit einer Bandbreite von
27 MHz und ein zweites SAW-Filter 12B mit einer Bandbreite
von 36 MHz umfasst, wobei eines von diesen durch den Eingangs-Umschaltschalter 13 zur
Verwendung ausgewählt
wird. Das SAW-Filter 12 ist mit dem ZF-AGC-Verstärker 13 und
einem Verteiler 15 in den nachfolgenden Stufen verbunden.
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Es
ist anzumerken, dass in dieser Ausführungsform das Dual-SAW-Filter 12 verwendet
wird, was bedeutet, dass es erforderlich ist, die Bandbreite des
zur Begrenzung der Bandbreite verwendeten BPF zwischen dem Fall,
in dem das empfangene Signal für
die analoge Verwendung frequenzmoduliert ist, und dem Fall, in dem
das empfangene Signal für die
digitale Verwendung QPSK-moduliert ist, zu verändern. Wenn eine gleiche Bandbreite
zugelassen ist, ist es richtig, ein einziges SAW-Filter zu verwenden.
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Ein
Fluss des durch den Verteiler 15 aufgespalteten ZF-Signals
wird in den FM-Detektor 16 eingegeben, während der
andere Fluss zur zweiten Abwärtsmischung über einen
Verstärker 17 in
eine I/Q-Quadraturerfassungs-Mischstufe 18 eingegeben wird.
In diesem Fall wird der Spannungspegel des ZF-Signals an dem in 1 gezeigten
Punkt A durch eine Schleife, die aus dem AGC-Detektor (Pegeldetektor) 19,
der AGC-Schaltung 20, dem Dämpfungsglied 4 und
dem ZF-AGC-Verstärker 14 gebildet
ist, konstant gehalten. Somit wird durch Konstanthalten des Pegels
am Punkt A, damit der Eingangspegel des FM-Detektors 16 einen
optimalen Pegel erreicht, von dem FM-Detektor 16 beim Empfang
eines FM-Signals eine korrekte FM-Erfassung ausgeführt, so dass
ein geeignetes Basisbandsignal erhalten werden kann. Dieses Rückkopplungssystem
wird die erste AGC-Schleife genannt.
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Zum
anderen wird das in die I/Q-Quadraturerfassungs-Mischstufe 18 eingegebene
Signal in I- und Q-Signale umgesetzt, die wie folgt eine gegenseitige
Phasendifferenz von 90° aufweisen.
Die die I/Q-Quadraturerfassungs-Mischstufe 18 enthält nämlich zwei
Mischstufen 18A und 18B. Von der lokalen Oszillatorschaltung 21 werden
an die Mischstufen 18A und 18B Oszillationssignale
geliefert, die dieselbe Frequenz und eine Phasendifferenz von 90°, die durch
einen 90-Grad-Phasenschieber 22 gebildet wird, aufweisen,
um so die Signale als Träger
für das I-Signal
und das Q-Signal bereitzustellen.
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Die
I- und Q-Signale, die somit durch die I/Q-Quadraturerfassungs-Mischstufe 18 in
Basisbandsignale umgesetzt worden sind, werden über Tiefpassfilter 23 und 24 ausgegeben.
Dann werden die ausgegebenen I- und Q-Signale in A/D-(Analog-Digital)-Umsetzern 25 und 26 in
digitale Signale umgesetzt. Danach werden die Signale durch eine QPSK-Demodulationsschaltung 27 in
der nachfolgenden Stufe verarbeitet. Ein I/Q-Quadraturdetektor 60 ist durch
die I/Q-Quadraturerfassungs-Mischstufe 18, die lokale Oszillatorschaltung 21 und
den 90-Grad-Phasenschieber 22 gebildet.
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In
der obigen Struktur wird an den in der der I/Q-Quadraturerfassungs-Mischstufe 18 vorausgehenden
Stufe vorgesehenen Verstärker 17 das
Steuersignal rückgekoppelt,
das von einer AGC-Schaltung 29 auf der Grundlage eines
Ausgangssignals von einem QPSK-Demodulator 28, der mit
den A/D-Umsetzern 25 und 26 dieses Satelliten-Rundfunkempfängers (Tuners)
verbunden ist, ausgegeben wird, wodurch eine solche Steuerung ausgeführt wird,
dass die I- und Q-Signal-Ausgangspegel für die QPSK-Demodulationsschaltung 27 optimiert
werden. Folglich wird das System, durch das die Rückkopplung
von dem QPSK-Demodulator 28 zum Verstärker 17 ausgeführt wird,
die zweite AGC-Schleife genannt.
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Gemäß der obigen
Schaltungskonfiguration wird sowohl beim Ausführen der QPSK-Demodulation als
auch beim Ausführen
der FM-Signaldemodulation der einzelne Vorfeldabschnitt 30,
der die HF-Stufe (Hochpassfilter 2, HF-Verstärker 3,
Dämpfungsglied 4,
HF-Verstärker 5,
Tiefpassfilter 6), die Mischstufe 7, die lokale
Oszillatorschaltung 8, die PLL-Schaltung 9, die
ZF-Stufe (Tiefpassfilter 10, ZF-Verstärker 11, SAW-Filter 12),
die erste AGC-Schleife (AGC-Detektor 19, AGC-Schaltung 20, ZF-AGC-Verstärker 14,
Dämpfungsglied 4)
usw. umfasst und das HF-Signal in das ZF-Signal umsetzt, gemeinsam
für den
I/Q-Quadraturdetektor 60 und für den FM-Detektor 16 verwendet.
Bei dieser Anordnung kann ein preiswerter Empfänger (Tuner) bereitgestellt
werden, der sowohl das QPSK-Modulationssignal (digital) als auch
das FM-Signal (analog) verarbeiten kann.
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Ferner
wird in der obigen Schaltungsstruktur der Vorfeldabschnitt 30 gemeinsam
verwendet. Daher kann die Anzahl von Komponenten reduziert werden
und können
sowohl die Schaltungen für QPSK-Demodulation
als auch für
FM-Signaldemodulation auf einem Einchip-Halbleitersubstrat gebildet werden,
wodurch eine wesentlich kompaktere Gesamtstruktur ermöglicht wird.
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Da
das PLL-System gegenwärtig
hauptsächlich
für den
FM-Detektor 16 verwendet wird, wird eine (nicht gezeigte)
Oszillatorschaltung mit einer Frequenz, die etwa gleich der ZF (Zwischenfrequenz)
ist, verwendet. Ferner kommt die Oszillatorschaltung 21 mit
einer Frequenz, die etwa gleich der Zwischenfrequenz ist, auch im
I/Q-Quadraturdetektor 60 vor. Wenn ein Anschluss 52 für Leistung,
die der lokalen Oszillatorschaltung 21 zur Verwendung in
dem I/Q-Quadraturdetektor 60 zugeführt wird, und ein Anschluss 51 für Leistung,
die dem FM-Detektor zugeführt
wird, ständig
in ihre Einschaltzustände
versetzt sind, wird daher bei dem in 1 gezeigten
Satelliten-Rundfunkempfänger
(Tuner) eine Interferenz zwischen den Oszillatorschaltungen erzeugt,
die die Erfassungsvorgänge
beeinflusst. Um zu verhindern, dass sich die beiden Oszillatorschaltungen
gegenseitig stören,
ist es daher erforderlich, den FM-Detektor 16 von dem I/Q-Quadraturdetektor 60 durch
Vorsehen einer ausreichenden Abschirmung an beiden elektrisch zu
trennen.
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Daher
werden gemäß dieser
Ausführungsform
die Leistungsanschlüsse 51 und 52 in
Abhängigkeit
davon, ob der digitale Satelliten-Rundfunk oder der analoge Satelliten-Rundfunk gewählt ist,
an- und abgeschaltet, so dass das mögliche Auftreten von Interferenz
zwischen den beiden Oszillatorschaltungen sicher verhindert wird.
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Das
System des An- und Abschaltens der Leistungsanschlüsse 51 und 52 wird
nachstehend mit Bezug auf 2 beschrieben.
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Die
Transistoren 61 und 62 sperren nämlich beim
Empfang eines digitalen Signals infolge des Öffnens eines Schalters S1,
weshalb folglich am Leistungsanschluss 51 zur Verwendung
für den
analogen Rundfunk keine Spannung anliegt. Andererseits schaltet
der Transistor 63 durch, um an den Leistungsanschluss zur
Verwendung für
den digitalen Rundfunk eine Spannung anzulegen. Durch Schließen des
Schalters S1 beim Empfang des analogen Rundfunks schalten die Transistoren 61 und 62 durch,
während
der Transistor 63 sperrt. Folglich liegt die Spannung am
Leistungsanschluss 51 zur Verwendung für den analogen Rundfunk an,
während am
Leistungsanschluss 52 zur Verwendung für den digitalen Rundfunk keine
Spannung anliegt.
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Die
Steuerung des Verbindens/Trennens eines Schalteranschlusses 65 kann
durch den zum Satelliten-Rundfunkempfänger (Tuner) externen Schalter
S1, wie er in 2 gezeigt ist, ausgeführt werden, jedoch
kommt auch in Frage, die Steuerung über einen E/A-Port einer IC
(integrierten Schaltung), die die innerhalb des Satelliten-Rundfunkempfängers (Tuners)
vorgesehene PLL-Schaltung 9 bildet, vorzunehmen. Wenn der
E/A-Port der IC verwendet wird, sind Steueranschlüsse 67 und 68 vorgesehen,
wie in 3 gezeigt ist, wobei der E/A-Port zur Ausführung der
Steuerung mit den Steueranschlüssen 67 und 68 verbunden
ist.
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Im
vorliegenden Fall müssen
die Polaritäten der
Steueranschlüsse 67 und 68 entgegengesetzt sein.
Wenn der Steueranschluss 67 angeschaltet ist und der Steueranschluss 68 abgeschaltet
ist, sperrt ein Transistor 66, während ein Transistor 69 durchschaltet,
so dass die Spannung am Leistungsanschluss 52 zur Verwendung
für den
digitalen Rundfunk anliegt. Im Gegensatz dazu sind die Sperr-/Durchschaltzustände der
Transistoren 66 und 69 umgekehrt, wenn der Steueranschluss 68 angeschaltet
ist und der Steueranschluss 67 abgeschaltet ist, so dass
die Spannung am Leistungsanschluss 51 zur Verwendung für den analogen
Rundfunk anliegt.
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Es
ist anzumerken, dass die Daten zum Steuern der Hochpegel/Tiefpegel-Zustände der
beiden E/A-Ports zusammen mit Auswahldaten vom Mikroprozessor zur
PLL-Schaltung 9 übertragen
werden.
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Im Übrigen werden
immer stärker
ICs in Satelliten-Rundfunkempfängern
(Tunern) verwendet, so dass der FM-Signalerfassungsabschnitt und
der I/Q-Erfassungsabschnitt durch ICs gebildet sind. Daher kommt
in Betracht, in einem Satelliten-Rundfunkempfänger (Tuner), der sowohl den
analogen als auch den digitalen Satelliten-Rundfunk empfangen kann,
den FM-Signalerfassungsabschnitt und den I/Q-Quadraturerfassungsabschnitt
auf einem Chip auszubilden. In diesem Fall werden Doppelbrücken-Mischstufen 102 und 103,
wie sie in 4 gezeigt sind, als Mischerschaltungen
in dem FM-Signalerfassungsabschnitt und dem I/Q-Quadraturerfassungsabschnitt
verwendet.
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In
einem solchen Satelliten-Rundfunkempfänger (Tuner) sind für die FM-Signalerfassung
und für
die I/Q-Quadraturerfassung dieselben Mischstufen 102 und 103 vorgesehen,
wobei eine Oszillatorschaltung 100 und eine Oszillatorschaltung 104 für die jeweiligen
Mischstufen 102 und 103 durch Umschalten der FM-Signalerfassung
und der I/Q-Quadraturerfassung betrieben werden. Der Schaltvorgang
wird nun beschrieben.
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Beim
Ausführen
der QPSK-Demodulation wird das in dem in 1 gezeigten
ZF-AGC-Verstärker 14 verstärkte Signal
in die Eingangsanschlüsse 109 und 110 der
Mischstufen 102 und 103 eingegeben. Beim Ausführen der
FM-Signalerfassung wird das im ZF-AGC-Verstärker 14 verstärkte Signal
in den Eingangsanschluss 109 der Mischstufe 102 eingegeben.
Ein in der Oszillatorschaltung 100 erhaltenes lokales Oszillationssignal
wird an den Ausgangsanschlüssen 102a und 102b ausgegeben.
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An
dieser Stelle soll die Arbeitsweise der Umschaltschaltungen 107 und 108 der
Stromquellen beschrieben werden. Wenn an einen Digital/Analog-Umschaltanschluss 123 eine
Spannung mit Hochpegel angelegt wird, schaltet ein Transistor 112 durch,
weshalb eine aus den Transistoren 113 und 114 zusammengesetzte
Stromquelle nicht betrieben wird und somit die mit der Stromquelle
verbundenen Transistoren 118 und 119 nicht arbeiten.
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In
diesem Fall sperrt ein Transistor 115 und arbeitet eine
aus den Transistoren 116 und 117 zusammengesetzte
Stromquelle. In diesem Stadium arbeiten die Transistoren 121 und 122,
die mit den Transistoren 116 und 117 in einer
Stromspiegelform verbunden sind, und die Phasenschieber 195 und 106.
Andererseits arbeiten die Transistor 118 und 119 nicht,
wie oben gesagt worden ist. Ferner wird angenommen, dass der Transistor 120 mit
einer weiteren Stromquelle verbunden ist und stets betrieben wird.
Bei der obigen Anordnung arbeitet die für die FM-Signalerfassung erforderliche
Oszillatorschaltung 100 nicht.
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Wie
oben beschrieben worden ist, kann das mögliche Auftreten einer gegenseitigen
Störung durch
An- und Abschalten der Leistungsanschlüsse 51 und 52 des
FM-Detektors 16 und des I/Q-Quadraturdetektors 60 verhindert
werden. Im Ergebnis kann die obige Anordnung zur Vereinfachung der
Abschirmung der Oszillatorschaltungen beitragen. Daher können gemäß der ersten
Ausführungsform
der FM-Detektor 16 und der I/Q-Quadraturdetektor 60 in demselben
Chassis untergebracht werden, so dass selbst dann, wenn die Komponenten
verdichtet und in ihrer Anzahl reduziert worden sind, kein Problem infolge
der gegenseitigen Störung
entsteht.
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Als
Nächstes
zeigt 5 eine zweite Ausführungsform. Dieselbe Struktur
wie jene der in 1 gezeigten Ausführungsform
ist mit denselben Bezugszeichen bezeichnet, weshalb keine Beschreibung
gegeben wird.
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In
dieser zweiten Ausführungsform
ist ein Satelliten-Rundfunkempfänger
(Tuner) in einen HF-ZF-Block 131, einen FM-Signalerfassungsblock 132 und
einen I/Q-Erfassungsblock 133 unterteilt, so dass das mögliche Auftreten
einer gegenseitigen Störung
beseitigt ist. Die Arbeitsweise der Blöcke ist jene, die oben beschrieben
worden ist. Es ist anzumerken, dass der HF-ZF-Block 131 selbst
den Aufbau einer in sich geschlossenen Schaltung besitzt. Dann wird
das erste Zwischenfrequenzsignal von einem Anschluss 134 ausgegeben,
wobei das ausgegebene erste Zwischenfrequenzsignal von einem Anschluss 135 in
den I/Q-Erfassungsblock 133 und von einem Anschluss 136 in
den FM-Signalerfassungsblock 132 eingegeben wird.
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Das
in die Anschlüsse 135 und 136 eingegebene
erste ZF-Signalsignal wird in den Blöcken 132 und 133 erfasst.
In diesem Fall kann der FM-Signalerfassungsblock 132 eine
Video- und Audio-Verarbeitung umfassen. Ferner kann der I/Q-Erfassungsblock 133 als
eine Einheit vorgesehen sein, die einen QPSK-Demodulator und einen
Viterbi-Decodierer umfasst, wie in 11 gezeigt
ist, oder über
den Reed-Solomon-Fehlerkorrekturabschnitt den QPSK-Demodulator umfasst.
Ferner kann wie in der ersten Ausführungsform eine Struktur zum
Abschalten des Betriebs der Oszillatorschaltung enthalten sein.
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Damit
nicht nur die erste AGC-Schleife, sondern auch die zweite AGC-Schleife
enthalten ist, kann ferner die Struktur, die den Eingangsanschluss 1 bis
zur QPSK-Demodulationsschaltung abdeckt, wie in 11 gezeigt
ist, in einem Gehäuse
eingeschlossen sein. Bei Annahme einer solchen Anordnung besteht
keine Notwendigkeit, das Steuersignal und dergleichen aus dem Empfänger (Tuner)
herauszuführen,
wodurch ein kompakter Satelliten-Rundfunkempfänger (Tuner) mit einer reduzierten
Anzahl von Komponenten erreicht werden kann.
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In
jeder der oben erwähnten
Ausführungsformen
wird der Ausgangspegel des ZF-AGC-Verstärkers 14 durch den
AGC-Detektor 19 erfasst und dann zur AGC-Schaltung 20 übertragen.
Wie in 6 gezeigt ist, kann jedoch auch der Pegel des
durch den Verteiler 15 verteilten und in den FM-Detektor 16 eingegebenen
ZF-Signals durch den AGC-Detektor 19 erfasst
und zur AGC-Schaltung 20 übertragen werden.
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Es
ist anzumerken, dass in diesem Fall beim Steuern des Dämpfungsglieds 4 und
des ZF-AGC-Verstärkers 14 durch
die AGC-Schaltung 20 das mögliche Auftreten einer Pegelabsenkung
durch den Verteiler 15 berücksichtigt werden muss.
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Wie
aus der obigen Beschreibung deutlich geworden ist, verwendet der
Satelliten-Rundfunkempfänger
(Tuner) der Erfindung den einzigen Vorfeldabschnitt zum Umsetzen
des HF-Signals in das ZF-Signal gemeinsam für den FM-Detektor und für den Quadraturdetektor.
Daher kann ein preiswerter Satelliten-Rundfunkempfänger (Tuner)
bereitgestellt werden, der in dem einzigen Vorfeldabschnitt sowohl das
frequenzmodulierte HF-Signal (analoger Satelliten-Rundfunk) als
auch das QPSK-modulierte HF-Signal (analoger Satelliten-Rundfunk)
empfangen und demodulieren kann. Ferner kann eine Verbindung des
LNB mit dem Satelliten-Rundfunkempfänger (Tuner) einfach hergestellt
werden.
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Ferner
umfasst der Satelliten-Rundfunkempfänger (Tuner):
eine erste
AGC-Schleife für
das optimale Einstellen des Ausgangspegels des FM-Detektors durch
die erste AGC-Schaltung entsprechend dem Pegel des von den ZF-Signalerfassungsmitteln
erfassten ZF-Signals; und eine zweite AGC-Schleife für das optimale Einstellen
des Ausgangspegels des QPSK-Demodulators durch die zweite AGC-Schaltung
entsprechend dem Signal von dem in der dem Quadraturdetektor nachfolgenden
Stufe vorgesehenen QPSK-Demodulator. Daher können die FM-Signalerfassung
durch den FM-Detektor und die QPSK-Demodulation durch den QPSK-Demodulator
korrekt ausgeführt
werden.
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Ferner
enthält
bei dem Satelliten-Rundfunkempfänger
(Tuner) einer Ausführungsform
der FM-Detektor die erste Oszillatorschaltung, während der Quadraturdetektor
die zweite Oszillatorschaltung enthält. Dann wird von der Umschaltschaltung
der Betrieb der zweiten Oszillatorschaltung angehalten, wenn das
frequenzmodulierte HF-Signal erfasst wird, und wird der Betrieb
der ersten Oszillatorschaltung angehalten, wenn das QPSK-modulierte
HF-Signal erfasst wird. Dadurch kann verhindert werden, dass die
erste und die zweite Oszillatorschaltung gleichzeitig arbeiten und
dadurch eine Interferenz erzeugen und den Erfassungsvorgang beeinflussen.
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Mit
anderen Worten stören
sich gemäß dieser
Ausführungsform
die erste und die zweite Oszillatorschaltung gegenseitig nicht.
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Ferner
sind in dem Satelliten-Rundfunkempfänger (Tuner) einer Ausführungsform
der FM-Detektor, der Quadraturdetektor und die Umschaltschaltung
auf einem Einchip-Halbleitersubstrat
ausgebildet. Daher kann der gesamte Satelliten-Rundfunkempfänger (Tuner)
kompakter gestaltet werden. Ferner kann in einem solchen Fall verhindert
werden, dass die erste Oszillatorschaltung des FM-Detektors und
die zweite Oszillatorschaltung des Quadraturdetektor gleichzeitig
arbeiten, und somit verhindert werden, dass der Erfassungsvorgang
durch gegenseitige Störung
beeinflusst wird.
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Ferner
sind bei dem Satelliten-Rundfunkempfänger (Tuner) einer Ausführungsform
der FM-Detektor und der Quadraturdetektor, deren Oszillatorschaltungen
nicht gleichzeitig arbeiten, in demselben Chassis untergebracht.
Daher kann die Abschirmungsstruktur vereinfacht werden, um eine kompaktere
Gestaltung zu erreichen.
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Ferner
sind in dem Satelliten-Rundfunkempfänger (Tuner) einer Ausführungsform
der FM-Detektor, der Quadraturdetektor, die erste AGC-Schleife, die
zweite AGC-Schleife und der QPSK-Demodulator in demselben Chassis
untergebracht. Daher können die
Komponenten in der Anzahl weiter verringert werden und kann die
Gesamtstruktur vereinfacht werden.