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Gebiet der
Erfindung
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Die
Erfindung betrifft einen DBS(direct broadcast by satellite = Satelliten-Direktübertragung)-Tuner
zum Empfangen analogen und digitalen Satelliten-Rundfunks.
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Beschreibung
des Stands der Technik
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Herkömmlicherweise
wird der Empfang von Satelliten-Rundfunk sowohl auf Basis analoger
Signale als auch auf Basis digitaler Signale, hinsichtlich Satelliten-Rundfunks,
wie er durch ein analoges FM(frequenzmoduliertes)-Signal ausgeführt wird,
unter Verwendung eines Empfängers
für ein
analoges Signal, und hinsichtlich Satelliten-Rundfunks, wie er mittels
eines QPSKmodulierten digitalen Signals ausgeführt wird, unter Verwendung
eines Empfängers
für ein
digitales Signal ausgeführt;
d.h., dass es erforderlich ist, insgesamt zwei Set-Top-Boxes oder alternativ
einen TV(Fernseh)-Empfänger,
der zwei entsprechende Tuner enthält, zu verwenden.
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In
Europa, wo gerade der Prozess der Ausbreitung von Satelliten-Rundfunk
auf Basis digitaler Signale abläuft
und demgemäß digitaler
und analoger Satelliten-Rundfunk gemeinsam vorliegen, wird eine
Set-Top-Box benötigt,
die sowohl analogen als auch digitalen Satelliten-Rundfunk empfangen
kann. Um diesem Erfordernis zu genügen, wurde ein Tuner vorgeschlagen,
der sowohl analogen als auch digitalen Satelliten-Rundfunk empfangen
kann. Ein Tuner dieses Typs ist z. B. aus EP-A-777 335 bekannt.
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Nun
wird ein herkömmliches
Beispiel beschrieben. Die 3 ist ein
Blockdiagramm eines herkömmlichen
DBS(direct broadcast by satellite = Satelliten-Rundfunk)-Tuners
zum Empfangen von Satelliten-Rundfunk durch Empfangen eines QPSK-modulierten
digitalen Signals und eines analogen FM(frequenzmodulierten)-Signals.
Wie es in der 3 dargestellt ist, werden zwei
HF- Signale mittels Eingangsanschlüssen 10a bzw. 10b in
den Tuner eingespeist, und sie werden dann individuell an HF-Schaltungen
geliefert, die jeweils aus einem Hochpassfilter 11a oder 11b und
einer HF-Verstärkerschaltung 12a oder 12b bestehen.
Eine dieser zwei HF-Verstärkerschaltung 12a und 12b wird
durch eine Umschaltstufe 13 aus Transistoren jeweils zur
Aktivierung ausgewählt.
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Eines
der zwei HF-Signale, die über
die Eingangsanschlüsse 10a und 10b in
den Tuner eingespeist werden, wird von der oben genannten Umschaltstufe 13 ausgewählt, es
wird dann durch die HF-Verstärkerschaltung 12a oder 12b verstärkt und dann
wird es einer Pegeleinstellung durch einen Abschwächer 14,
der gemeinsam für
die zwei Signale vorhanden ist, unterzogen. Nach der Pegeleinstellung
wird das HF-Signal einer Bandpasseinstellung durch einen HF-Bandpassfilter 15 unterzogen,
es wird dann durch einen Mischer 16 mit einem Ortsfrequenzsignal
gemischt, das von einer durch eine PLL-Synthesizerschaltung 19 und
einen TPF (Tiefpassfilter) 17 gesteuerte Ortsoszillatorschaltung 18 geliefert
wird, und es wird dadurch in ein ZF(Zwischenfrequenz)-Signal mit einer
Frequenz von z. B. 479,5 MHz gewandelt.
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Das
so durch Frequenzwandlung erhaltene ZF-Signal wird dann durch eine
ZF-Verstärkerschaltung 20 verstärkt, die
dann durch einen ZF-Bandpassfilter 21 geschickt wird, dann
durch eine ZF-Verstärkerschaltung 22 weiter
verstärkt
wird und dann in zwei Signale aufgeteilt wird. Eines der so durch
Aufteilung erhaltenen Signale wird einem FM-Demodulator 301 zugeführt, wo
das Signal einer FM-Demodulation unterzogen wird, um ein Signal
nach FM-Demodulation zu erzeugen. Das andere der durch Unterteilung
nach Verstärkung
durch die ZF-Verstärkerschaltung 22 erhaltenen
Signale wird einem I/Q-Wandler 401 zugeführt, wo
das Signal einer Frequenzwandlung unterzogen wird, um in ein Grundbandsignal
gewandelt zu werden, um zwei als Signale I und Q bezeichnete Signale
zu erzeugen, die eine Phasendifferenz von 90° zueinander aufweisen.
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Bei
einem herkömmlichen
DBS-Tuner zum Empfangen von Satelliten-Rundfunk, wie oben beschrieben,
kann durch Miniaturisierung und durch Verringern der Anzahl der
Baukomponenten, wie durch gemeinsame Nutzung von Komponenten bewerkstelligt,
eine Kostensenkung realisiert werden. Beim oben beschriebenen herkömmlichen
Beispiel sind der Vorderendeabschnitt des Tuners mit der HF-Verstärkerschaltung 12a,
dem HF-Abschwächer 14,
dem HF-Bandpassfilter 15, dem Mischer 16, der ersten
Ortsoszillatorschaltung 18, der PLL-Synthesizerschaltung 19 und
der ZF--Verstärkerschaltung 20 sowie
der ZF-Verstär kerabschnitt
mit dem Bandpassfilter 21 für analoge und digitale Signale
gemeinsam vorhanden, und so kann ihr grundsätzliches Schaltungsdesign für analoge
und digitale Signale gemeinsam genutzt werden. Andererseits müssen der I/Q-Wandler 401,
der zum Bewerkstelligen einer QPSK-Modulation des digitalen Signals
verwendet wird, und der zum Bewerkstelligen einer FM-Demodulation
des analogen Signals verwendete FM-Demodulator 301 getrennt
vorhanden sein.
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Im
Allgemeinen verwendet der I/Q-Wandler 401 eine Oszillatorschaltung 41 mit
einem Resonator (z. B. einem SAW-Resonator) mit einer Resonanz von
479,5 MHz (oder 402,78 MHz), und der FM-Demodulator 301 verwendet
einen VCO (spannungsgesteuerter Oszillator) 31, der nahe
(d.h. nicht exakt) bei 479,5 MHz (oder 402,78 MHz) schwingt (der FM-Demodulator
minimiert Störsignale,
wie sie bei niedrigem T/R-Verhältnis
auftreten, durch Verschieben der Schwingungsfrequenz des VCO). Wenn
diese zwei Oszillatorschaltungen innerhalb desselben Chassis dicht
beieinander platziert werden, besteht die Tendenz, dass ihre Schwingungsfrequenzen,
die sehr dicht beieinander liegen, eine störende Schwingung verursachen
und die Schwingungsfrequenz weggezogen wird. Insbesondere dann,
wenn der VCO 41 des zur Verarbeitung eines digital modulierten
Signals vorhandene I/Q-Wandler 401 durch den VCO 31 des
FM-Demodulators 301 beeinflusst wird, nimmt das Phasenrauschen
im I/Q-Wandler zu, und so nimmt der Phasenrauschen-Gesamtdurchsatz des
Tuners zu, was die Bitfehlerrate nach der QPSK-Demodulation in der
QPSK-Modulationsschaltung (nicht dargestellt) beeinträchtigt,
die in der auf den DBS-Tuner folgenden Stufe platziert ist. Hinsichtlich
des FM-Demodulators 301 und des I/Q-Wandlers 401 wird
zu einem Zeitpunkt nur einer zur Aktivierung ausgewählt, und
der andere wird in einen inaktiven Zustand gebracht. Wenn jedoch
der Signaltyp umgeschaltet wird (d.h., wenn der Tuner vom Zustand
zum Empfangen eines FM-Signals in den Zustand zum Empfangen eines
QPSK-Signals umgeschaltet wird), tritt eine Zeitperiode (eine kurze Zeitperiode)
auf, in der beide momentan aktiv sind, und das obige Problem tritt
während
dieser Zeitperiode auf.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Es
ist eine Aufgabe der Erfindung, einen Tuner zum Empfangen von Satelliten-Rundfunk
mit einem FM-Modulator und einem I/Q-Wandler, die innerhalb eines
einzelnen Chassis angeordnet sind, zu miniaturisieren und das wechselseitige Übersprechen
zwischen dem FM-Modulator und dem I/Q-Wandler in einem derartigen
Wandler zu verringern.
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Um
die obige Aufgabe zu lösen,
sind, gemäß der Erfindung,
wie sie im Anspruch 1 definiert ist, in einem DBS-Tuner, der Satelliten-Rundfunk
durch Empfang eines QPSK-modulierten digitalen Signals und eines
analogen FM(frequenzmodulierten)-Signals empfängt, wobei in diesem Tuner
eine Hochfrequenzsignal-Verarbeitungsschaltung in einem Vorderendabschnitt
zum Empfangen eines HF(Hochfrequenz)-Signals mit einer Frequenz
um 1 bis 2 GHz und ein Zwischenfrequenz-Verstärkerabschnitt mit einer Zwischenfrequenz-Verstärkerschaltung
zum Verstärken
eines Signals, das durch Wandeln eines empfangenen Signals in eine
Zwischenfrequenz erhalten wurde, und mit einem Bandpassfilter, gemeinsam
genutzt werden, wobei der Tuner über
einen I/Q-Wandler
zum Verarbeiten eines vom Bandpassfilter ausgegebenen modulierten
digitalen Signals und einen FM-Demodulator zum Verarbeiten des vom Bandpassfilter
ausgegebenen analogen FM-Signals verfügt, zwischen der Ausgangsseite
des Bandpassfilters und der Eingangsseite des FM-Demodulators sowie
zwischen der Ausgangsseite des Bandpassfilters und der Eingangsseite
des I/Q-Wandlers Verstärkerschaltungen
vorhanden.
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Wie
oben beschrieben, sind in der auf den Ausgang des Bandpassfilters
folgenden Stufe, sowohl für
die Eingangsseite des FM-Demodulators als auch für die Eingangsseite des I/Q-Wandlers,
Verstärkerschaltungen
vorhanden. Dies trägt
dazu bei, die Isolierung zwischen den Signalpfaden zum FM-Modulator
und zum I/Q-Wandler zu verbessern und dadurch die Wechselwirkung
zwischen den Oszillatorschaltungen des FM-Demodulators und des I/Q-Wandlers
zu verringern. Auf diese Weise ist es möglich, den Effekt des Signals,
das entlang dem Signalpfad vom I/Q-Wandler zum FM-Demodulator zurückkehrt,
und des Signals, das entlang dem Signalpfad vom FM-Demodulator zum
I/Q-Wandler zurückkehrt,
zu verringern. Insbesondere ist dies effektiv, um das Phasenrauschen
zu verringern, wie es im VCO des I/Q-Wandlers auftritt.
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Darüber hinaus
ist beim Chassis des DBS-Tuners zum Empfangen von Satelliten-Rundfunk
die Zwischenfrequenz-Verstärkerschaltung
zwischen dem FM-Demodulator und dem I/Q-Wandler platziert. Dies
ermöglicht
es, die räumliche
Wechselwirkung zwischen den Oszillatorschaltungen des FM-Demodulators
und des I/Q-Wandlers unter Verwendung eines Chassis mit relativ
kleinem Volumen zu verringern.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Diese
und andere Aufgaben und Merkmale der Erfindung werden aus der folgen den
Beschreibung in Verbindung mit den bevorzugten Ausführungsformen
unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen
deutlich werden.
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1 ist
ein Blockdiagramm, das die Schaltungskonfiguration eines erfindungsgemäßen DBS-Tuners
zum Empfangen von Satelliten-Rundfunk zeigt;
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2 ist
ein Diagramm, das die Struktur des Chassis des erfindungsgemäßen DBS-Tuners
zum Empfangen von Satelliten-Rundfunk zeigt; und
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3 ist
ein Blockdiagramm, das die Schaltungskonfiguration eines herkömmlichen
Beispiels zeigt.
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BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Nachfolgend
wird eine Ausführungsform
der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Die 1 ist ein Blockdiagramm, das die Schaltungskonfiguration
eines DBS-Tuners zum Empfangen von Satelliten-Rundfunk gemäß der Erfindung
zeigt. In der 1 sind derartige Komponenten,
wie sie sich auch beim in der 3 dargestellten
herkömmlichen
Beispiel finden, mit denselben Bezugszahlen und Symbolen gekennzeichnet.
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In
der 1 werden zwei HF-Signale über Eingangsanschlüsse 10a bzw. 10b in
den Tuner eingespeist, und sie werden dann individuell HF-Schaltungen
zugeführt,
die jeweils aus einem Hochpassfilter 11a oder 11b und
einer HF-Verstärkerschaltung 12a oder 12b bestehen.
Eine dieser zwei HF-Verstärkerschaltungen 12a und 12b wird
zu einem jeweiligen Zeitpunkt durch eine aus Transistoren bestehende
Umschaltstufe 13 zur Aktivierung ausgewählt.
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Die
zwei HF-Signale, wie sie über
die Eingangsanschlüsse 10a und 10b in
den Tuner eingespeist werden, werden durch eine der HF-Verstärkerschaltungen 12a und 12b,
die durch die oben genannte Umschaltstufe 13 ausgewählt wird,
verstärkt, und
sie werden dann einer Pegeleinstellung durch einen Abschwächer 14 unterzogen,
der gemeinsam für die
beiden Signale vorhanden ist. Nach der Pegeleinstellung wird das
HF-Signal durch einen HF-Bandpassfilter 15 geleitet und
dann durch einen Mischer 16 mit einem Ortsoszillatorsignal
gemischt, das von einer Ortsoszillatorschaltung 18 geliefert
wird, die durch eine PLL-Synthesizerschaltung 19 und einen TPF
(Tiefpassfilter) 17 kontrolliert wird, wodurch es in ein
ZF(Zwischenfrequenz)-Signal mit einer Frequenz von z. B. 479,5 MHz
gewandelt wird.
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Das
so durch Frequenzwandlung erhaltene ZF-Signal wird dann durch eine
ZF-Verstärkerschaltung 20 verstärkt, anschließend durch
einen ZF-Bandpassfilter 21 geschickt und dann in zwei Signale
aufgeteilt, die ZF-Verstärkerschaltungen 22a und 22b zugeführt werden.
Das durch die ZF-Verstärkerschaltung 22a verstärkte ZF-Signal
wird durch einen FM-Demodulator 301 einer FM-Demodulation unterzogen,
um ein Signal nach FM-Demodulation zu erzeugen. Das durch die ZF-Verstärkerschaltung 22b verstärkte ZF-Signal
wird durch einen I/Q-Wandler 301 einer Frequenzwandlung
unterzogen, um in ein Grundbandsignal gewandelt zu werden, um zwei
Signale, die als Signale I und Q bezeichnet werden, mit einer Phasendifferenz
von 90° zueinander
zu erzeugen. Wie oben beschrieben, wird das vom Bandpassfilter 21 oder
vom ZF-Verstärkerabschnitt
erhaltene Ausgangssignal in zwei Signale aufgeteilt, die durch die
ZF-Verstärkerschaltungen 22a und 22b individuell
verstärkt
werden. Dies trägt
dazu bei, die Trennung zwischen dem Eingang zum FM-Demodulator 301 und
dem Eingang zum I/Q-Wandler 401 zu verbessern, um dadurch
den wechselseitigen Effekt zwischen dem I/Q-Wandler 401 und
dem FM-Demodulator 301 zu verringern, wozu es durch Signale
kommt, die vom Ersteren zum Letzteren und umgekehrt zurückkehren.
Insbesondere ist dies effektiv, um das Phasenrauschen zu verringern,
wie es im VCO des I/Q-Wandlers 401 auftritt. Der FM-Demodulator 301 und
der I/Q-Wandler 401 sind jeweils als integrierte Schaltkreise
ausgebildet.
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Die 2 ist
ein Diagramm, das die Anordnung der einzelnen Schaltungsblöcke innerhalb
des Chassis des erfindungsgemäßen Tuners
zeigt. In der 1 repräsentiert die Bezugszahl 1 einen
Abschnitt zum Aufnehmen des Schaltungsblocks der HF-Verstärker 12a und 12b;
die Bezugszahl 2 repräsentiert einen
Abschnitt zum Aufnehmen des Frequenzwandler-Schaltungsblocks mit
dem HF-Abschwächer 14, dem
HF-Bandpassfilter 15 und der Mischerschaltung 16;
die Bezugszahl 3 repräsentiert
einen Abschnitt zum Aufnehmen des Ortsoszillator-Schaltungsblocks mit
der Ortsoszillatorschaltung 18 und der Synthesizerschaltung;
die Bezugszahl 14 repräsentiert
einen Abschnitt zum Aufnehmen des Schaltungsblocks des FM-Demodulators 301;
die Bezugszahl 5 repräsentiert
einen Abschnitt zum Aufnehmen des Blocks der HF-Verstärkerschaltung
mit der HF-Verstärkerschaltung 20 und
dem Bandpassfilter 21; die Bezugszahl 6 repräsentiert
einen Abschnitt zum Aufnehmen des Schaltungsblocks der I/Q-Wandlerschaltung 401; und
die Bezugssymbole a nd b repräsentieren
den ersten und zweiten Eingangsanschluss des DBS-Tuners zum Empfangen
von Satelliten-Rundfunk.
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Die
oben genannten Schaltungsblöcke 1 bis 6 sind
innerhalb eines Metallchassis ausgebildet, und sie sind durch Metallabschirmungen 8A bis 8E gegeneinander
abgeschirmt. Darüber
hinaus ist, wie es in der 2 dargestellt
ist, zwischen dem Abschnitt 4 zum Aufnehmen des Schaltungsblocks
des FM-Demodulators 301 und dem Abschnitt zum Aufnehmen des
Schaltungsblocks der I/Q-Wandlerschaltung 401 der Abschnitt 5 zum
Aufnehmen des Blocks der ZF-Verstärkerschaltung mit dem ZF-Verstärker 20 und
dem Bandpassfilter 21 angeordnet, so dass der Abschnitt 4 zum
Aufnehmen des Schaltungsblocks des FM-Demodulators 301 und
der Abschnitt 6 zum Aufnehmen des Schaltungsblocks der
I/Q-Wandlerschaltung 401 durch den zwischen ihnen angeordneten
Abschnitt 5 zum Aufnehmen des Blocks für die ZF-Verstärkerschaltung
gegeneinander isoliert sind. Durch diese Anordnung ist es möglich, das
Chassis des Tuners zu miniaturisieren und selbst zu gewährleisten,
dass der FM-Demodulator und der I/Q-Wandler voneinander entfernt
platziert und gegeneinander abgeschirmt sind. Dies trägt dazu
bei, dass die zwei Schaltkreise direkt eine gemeinsame Masseleitung gemeinsam
nutzen, um dadurch den nachteiligen Effekt der Signale zwischen
den zwei Schaltkreisen zu verringern. In diesem Fall ist es möglich, beide
Zwischenfrequenz-Verstärkerschaltungen 22a und 22b im
Abschnitt 5 anzuordnen, oder alternativ die Zwischenfrequenz-Verstärkerschaltung 22a im
Abschnitt 4 und die Zwischenfrequenz-Verstärkerschaltung 22b im
Abschnitt 6 anzuordnen.
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Es
wird zur 1 zurückgekehrt, gemäß der der
FM-Demodulator 301 mit einer Verstärkerschaltung 32,
einer FM-Demodulatorschaltung 33 vom PLL-Typ, einem Fensterkomparator 39 und
einer AGC-Erfassungsschaltung 35 versehen ist. Die Bezugszahl 36 repräsentiert
einen Anschluss, an dem der FM-Demodulator 301 elektrische
Spannung erhält.
Die Bezugszahl 37 repräsentiert
einen Ausgangsanschluss, an dem der FM-Demodulator 301 das
Signal nach der FM-Demodulation ausgibt. Die Bezugszahlen 38 und 39 repräsentieren
Anschlüsse, an
denen das Ausgangssignal eines Fensterkomparators 34 als
Erstes AFT(automatic fine tuning = automatische Feinabstimmung)-Signal
und als zweites AFT-Signal ausgegeben wird. Das von der AGC-Erfassungsschaltung 35 ausgegebene
AGC-Signal wird an den HF-Abschwächer 14 und
auch an einen analogen RGC-Anschluss 30 geliefert.
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Der
I/Q-Wandler 401 ist mit einem Verstärker 42, Demodulatoren 43 und 44,
Verstärkern 45 bis 48, Tiefpassfiltern 49 bis 50,
AGC-Verstärkern 51 und 52, einem
90-Grad-Phasenschieber 53 und einer AGC-Erfassungsschaltung 54 versehen.
Die Bezugszahl 55 repräsentiert
einen Spannungsanlegeanschluss, an dem der I/Q-Wandler 104 elektrische
Spannung erhält.
Die Bezugszahl 56 repräsentiert
einen AGC-Signal-Eingangsanschluss, die Bezugszahl 57 repräsentiert
den I-Signal-Ausgangsanschluss und die Bezugszahl 58 repräsentiert
einen Q-Signal-Ausgangsanschluss. Das Ausgangssignal der AGC-Erfassungsschaltung 54 wird
an den Abschwächer 14 und
auch einen Anschluss 59 geliefert.
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Die
oben genannten Anschlüsse 30, 37, 38 und 39 sind
mit einer Schaltung (nicht dargestellt) verbunden, die das FM-demodulierte
Signal verarbeitet. Andererseits sind die oben genannten Anschlüsse 57, 58 und 59 mit
einer Schaltung (nicht dargestellt) verbunden, die die Signale I
und Q verarbeitet.