JP2007516632A - 無線周波数信号受信用の受信機 - Google Patents

Abstract

【課題】無線周波数信号受信用受信機（１）は、製造工程中に手動による自動利得制御調整を必要とするが、これは、製造工程を更に費用がかかり、更に時間を浪費し、更に信頼性の低いものとする（認識）。
【解決手段】第一（無線周波数）及び第二（中間周波数）の段（３，５）の利得を互いから独立に制御する第一及び第二の利得制御器（３８，５４）を受信機に設けることにより（根本概念）、手動による調整はもはや必要とされず、更に費用がかからず、更に時間浪費が少なく、更に信頼性の高い製造工程が得られる。利得制御器（３８，５４）は、出力信号を検出する利得制御器（４１，５９）と、利得制御信号を発生させる利得発生器（４０，５８）と、同じ基準レベルに対して利得を制御する同じ基準レベル信号（ＲＥＦ）を受信する制御入力部（４２，６０）とを有する。

Description

本発明は、無線周波数信号受信用の受信機に関し、更に、チューナー、復調器、処理装置、方法及び処理プログラムプロダクトに関する。

このような受信機は、例えば、二つ又はそれ以上の受信段を有するテレビ受信機に相当する。第一の無線周波数段は、例えば、チューナーの部分を形成及び／又はチューナーに相当し、第二の無線周波数段は、例えば、復調器の部分を形成及び／又は復調器に相当する。

従来技術による受信機は、ＥＰ０９６１４９２Ａ２（特許文献１参照。）から知られる。これは、アナログテレビ信号及びデジタルテレビ信号を受信するチューナーを開示する。両方の形式の信号を調整し、復調することができるよう、二つの復調器−検出器の組合せが設けられる。それによって、前記組合せの一つは、届いている信号の種類に応じて切替えられ、チューナーに結合される。自動利得制御（ＡＧＣ）を得るために、検出器は、電圧変換回路を介してチューナーの増幅器にフィードバックされる。

周知の受信機は、特に製造工程中にチューナーのＡＧＣ調整を要するために、不利である。この調整は手動で成されるので、製造工程を、より費用がかかり、より時間を浪費し、その上信頼性の低いものとする。
欧州特許出願ＥＰ０９６１４９２Ａ２ 米国特許出願ＵＳ５，１９４，８２２

本発明の目的は、特に、製造工程中の手動による調整を必要としない受信機を提供することである。

更に、本発明の目的は、特に、製造工程中の手動による調整を必要としない受信機で使用するチューナー、復調器及び処理装置と、手動による調整を必要とせずに無線周波数信号を受信するための方法及びコンピュータプログラムプロダクトとを提供することである。

本発明は独立請求項により定義される。従属請求項は、有利な実施例を定義する。

二つ又はそれ以上の段の利得を互いから独立に制御する二つ又はそれ以上の利得制御器を有する受信機を提供することにより、手動による調整は、もはや必要ではなくなる。結果として、製造工程は、費用がより安く、時間浪費がより少なく、信頼性のより高いものとなる。更に、校正、交換及び修理の費用は回避され、改善された信号対雑音比が回路の制御偏差とは無関係に、製造工程中だけではなく、受信機の製品寿命全体に亘って達成される。

留意すべきは、二つの段の利得を制御するためには二つの利得制御器を使用することが知られることである。しかし、これらの二つの利得制御器は、互いから独立に利得を制御せず、第二の利得制御器は、また、従来技術において第一の利得制御器を制御する。これらの従来技術の環境下では、製造工程中の手動による調整は、依然として必要である。

本発明による受信機の第一の実施例は、請求項２により定義される。両方の利得制御器を同じ基準レベルに調整し、この基準レベルに対して利得を制御することにより、両方の段が同じ基準レベルに対して利得を制御される。結果として、両方の段は、好ましく結合される。（更に、より改善された信号対雑音比が達成されうる。）この基準レベルは、設計工程中に、設計に依存して選択される。

本発明による受信機の第二の実施例は、請求項３により定義される。前記第二の段の一つ又はそれ以上の第一の中間周波数増幅器の出力信号を検出する第一の利得検出器と、該検出に応じて、前記第一の段において無線周波数増幅器の制御入力部に供給されるべき第一の利得制御信号を発生させる第一の利得発生器とを有する第一の利得制御器を提供することにより、単純な第一の利得制御器が作られる。これは、第一の段と第二の段との間に置かれたフィルタ（例えば、ＳＡＷフィルタ。）を有する第一の段の利得を制御する。

本発明による受信機の第三の実施例は、請求項４により定義される。一つ又はそれ以上の中間周波数復調段の出力信号を検出する第二の利得検出器と、該検出に応じて、前記第二の段において一つ又はそれ以上の中間周波数増幅器の制御入力部に供給されるべき第二の利得制御信号を発生させる第二の利得発生器とを有する第二の利得制御器を提供することにより、単純な第二の利得制御器が作られる。

利得制御器の夫々は、例えば、アナログ／デジタル変換器と、例えばテーブルメモリのような一つ又はそれ以上のメモリを有する処理装置と、ＵＳ５，１９４，８２２（特許文献２。）で開示されるようなデジタル／アナログ変換器とを有しても良い。あるいは、利得制御器の夫々は、一種の位相ロックループ又はフィードバックループ構造を有しても良い。

本発明によるチューナー及び本発明による復調器及び本発明による処理装置及び本発明による方法及び本発明による処理プログラムプロダクトの実施例は、本発明による受信機の実施例に相当する。

本発明は、特に、手動による調整が製造工程を費用がかかり、より時間を浪費し、より信頼性の低いものとするという見識に基づき、特に、二つ又はそれ以上の段の利得を互いから独立に制御する二つ又はそれ以上の利得制御器がこの調整工程に取って代わることができるという基本的な考えに基づく。

本発明は、特に、製造工程中の手動による調整を必要としない受信機を提供する問題を解決し、特に、製造工程が、費用がより安く、時間浪費がより少なく、信頼性のより高いものとなる点で有利である。更に、校正、交換及び修理の費用は回避され、改善された信号対雑音比が回路の制御偏差とは無関係に、製造工程中だけではなく、受信機の製品寿命全体に亘って達成される。

本発明のこれら及び他の特徴を、後述する実施例を参照して更に詳細に説明し、明らかにする。

本発明による受信機１を図１に示す。受信機１は、様々な変調搬送波のような無線周波数信号を受信するためのアンテナに結合された無線周波数入力部２と、ＳＡＷフィルタ４の入力部に結合された中間周波数出力部６とを有する第一の（無線周波数）段３を有する。ＳＡＷフィルタ４の出力部は、映像信号を発生させるための映像出力部１２を有する第二の（中間周波数）段５の入力部７に結合されている。第一の段３は、第二の段５の制御出力部９に結合された入力部８を更に有する。

図２で示された第一の段３は、フィルタ３０を有する。フィルタ３０は、その入力部が入力部２に結合され、その出力部が無線周波数増幅器３１の入力部に結合されている。無線周波数増幅器３１の出力部は、フィルタ３２の入力部に結合されている。フィルタ３２の出力部は、混合器３３の第一の入力部に結合されている。混合器３３の出力部は、フィルタ３４の入力部に結合されている。フィルタ３４の出力部は、別の増幅器３５の入力部に結合されている。別の増幅器３５の出力部は、出力部６に結合されている。第一の段３は、位相ロックループ３６（可能ならば水晶クロックを有する。）を更に有する。位相ロックループ３６の出力部は、発振器３７の入力部に結合されている。発振器３７の第一の出力部は、合成器３３の第二の入力部に結合され、発振器３７の第二の出力部は、フィルタ３０及び３２の制御入力部に結合されている。第一の利得検出器４１と第一の利得発生器４０とを有する第一の利得制御器３８の入力部は、制御入力部８に結合されている。第一の利得制御器３８の制御入力部４２は、基準レベル信号ＲＥＦを受信し、第一の利得制御器３８の出力部は、無線周波数増幅器３１の増幅定数を変化させるために無線周波数増幅器３１の制御入力部３９に結合されている。

図３で示された第二の段５は、一つ又はそれ以上の第一の中間周波数増幅器５０を有する。第一の中間周波数増幅器５０は、その入力部が入力部７に結合され、その出力部が一つ又はそれ以上の第二の中間周波数増幅器５１の入力部と、制御出力部９とに結合されている。第二の中間周波数増幅器５１の出力部は、中間周波数復調段５２の第一の入力部に結合されている。中間周波数復調段５２の出力部は、映像増幅器５３の入力部と、第二の利得検出器５９及び第二の利得発生器５８を有する第二の利得制御器５４の入力部とに結合されている。映像増幅器５３の出力部は、映像出力部１２に結合されている。第二の利得制御器５４の出力部は、第二の中間周波数増幅器５１の増幅定数を変化させるために第二の中間周波数増幅器５１の制御入力部５７に結合されている。第二の利得制御器５４の制御入力部６０は、基準レベル信号ＲＥＦを受信する。第二の段５は、位相ロックループ５５を更に有する。位相ロックループ５５は、その第一の入力部が第二の中間周波数増幅器５１の出力部に結合され、その第二の入力部が発振器５６の出力部に結合され、その出力部が発振器５６の入力部に結合されている。発振器５６の出力部は、中間周波数復調段５２の第二の入力部に更に結合されている。

本発明による受信機１は以下のように機能する。アンテナから無線周波数入力部２におで、無線周波数信号が１００ｄＢμＶで受信されたとする。第一の段３が５０ｄＢの利得を有し、ＳＡＷフィルタ４の損失が２０ｄＢであって、第一の利得制御器３８が作動していない場合には、第一の中間周波数増幅器５０に供給される中間周波数信号は１３０ｄＢｕＶである。この第一の中間周波数増幅器５０が５ｄＢの利得を有する場合に（第一の中間周波数増幅器５０の利得は、より正確であるように低く選択され、利得が高いほど大きな偏差を示しうる。）、第一の中間周波数増幅器５０の出力部での中間周波数信号は１３５ｄＢｕＶである。第一の利得制御器３８は、１３５ｄＢｕＶと、例えば１００ｄＢｕＶである（中間）基準レベル信号ＲＥＦにより設定された基準レベルとを比較する。１３５ｄＢｕＶと１００ｄＢｕＶとの間の差分は、第一の段３において無線周波数増幅器３１の制御入力部３９に供給される第一の利得制御信号を生ずる。この第一の利得制御信号に応じて、無線周波数増幅器３１の増幅定数は、第一の段３が２０ｄＢの利得（３０ｄＢの減少）を得るように変えられる。その場合、第一の中間周波数増幅器５０に供給された中間周波数信号は１０５ｄＢである。この第一の中間周波数増幅器５０が５ｄＢの利得を有する場合に、第一の中間周波数増幅器５０の出力部での中間周波数信号は１００ｄＢである。これは、（中間）基準レベル信号ＲＥＦにより設定された基準レベルである。

第二の段５において、第二の中間周波数増幅器５１は、例えば、２５ｄＢ及び３５ｄＢの利得を有する二つの増幅器を有する。第二の利得制御器５４は、中間周波数復調段５２の出力信号と、例えば２Ｖｐｐ又は１Ｖｐｐ等のような標準レベルとを比較する。出力信号とこの標準レベルとの間の差分は、第二の段５において第二の中間周波数増幅器５１の制御入力部５７に供給される第二の利得制御信号を生ずる。この第二の利得制御信号に応じて、第二の中間周波数増幅器５１（一つ又は両方の増幅器）の増幅定数は、中間周波数復調段５２の出力信号が標準レベルであるような利得を得る。代替的には、第二の中間周波数増幅器５１の出力信号は、第二の利得制御器５４により検出されても良い。一般に、（中間）基準レベル信号ＲＥＦにより設定された基準レベルは、第一の中間周波数増幅器５０の所望の出力レベルを定める。第二の利得制御器５４に供給される（中間）基準レベル信号ＲＥＦは、第二の中間周波数増幅器５１での利得減少を制限する。第二の中間周波数増幅器５１での最大利得減少は、例えば、（中間）基準レベル信号ＲＥＦに第一及び第二の中間周波数増幅器５０及び５１の利得を足し、それから中間周波数復調段５２の出力信号の標準レベルを引くことによって設定される基準レベルに等しい。但し、他の関数及び／又は等式が認められないわけではない。最大利得減少の制限は、信号対雑音比を悪化させる第二の中間周波数増幅器５１での過剰な利得減少を回避するために必要とされる。

利得制御器３８及び５４に第一及び第二の段３及び５の利得を互いから独立に制御させることにより、製造工程中の自動利得制御（ＡＧＣ）調整が有利に回避されることが可能となる。

第二の利得制御器５４は、例えば、アナログ／デジタル変換器と、例えばテーブルメモリのような一つ又はそれ以上のメモリを有する処理装置と、デジタル／アナログ変換器とを有する。その場合、第二の利得検出器５９は、アナログ／デジタル変換器と、処理装置及びメモリの一部とを有し、第二の利得発生器５８は、処理装置及びメモリの他の部分と、デジタル／アナログ変換器とを有する。その場合、制御入力部６０は、例えば、基準レベル信号ＲＥＦ（例えば、１００ｄＢｕＶ又はＡＧＣ ＤＡＣステップ１０）を受信するための第二の利得検出器５９の制御入力部を形成する。例えば、以下の表は、それに関して実施される。（ＡＧＣ ＤＡＣとは、自動利得制御デジタル／アナログ変換器のことである。）

第一の利得制御器３８は、例えば、アナログ／デジタル変換器と、例えばテーブルメモリのような一つ又はそれ以上のメモリを有する処理装置と、デジタル／アナログ変換器とを有する。その場合、第一の利得検出器４１は、アナログ／デジタル変換器と、処理装置及びメモリの一部とを有し、第一の利得発生器４０は、処理装置及びメモリの他の部分と、デジタル／アナログ変換器とを有する。その場合、制御入力部４２は、例えば、基準レベル信号ＲＥＦ（例えば、１００ｄＢｕＶ又はＡＧＣ ＤＡＣステップ１０）を受信するための第一の利得検出器４１の制御入力部を形成する。同じ基準レベル信号ＲＥＦを第二の利得制御器５４及び第一の利得制御器３８に供給することにより、両方の段３及び５は、同じ基準レベルに対して利得を制御され、それ故に最適に結合されている。この基準レベルは、設計工程中に設計に応じて選択される。

代替的には、利得制御器３８、５４の夫々一つは、一種の位相ロックループ又はフィードバックループ構造を有しても良い。第一の利得制御器３８は、第一の段３の部分を形成してもしなくても良く、及び／又は無線周波数増幅器３１に組み込まれても組み込まれなくても良く、及び／又は第一の中間周波数増幅器５０に組み込まれても組み込まれてなくても良い。第二の利得制御器５４は、第二の段５の部分を形成してもしなくても良く、及び／又は第二の中間周波数増幅器５１に組み込まれても組み込まれなくても良い。

例えば「Ａのための」及び「Ｂのための」といった表現に使用される「〜のための」は、「Ｃ」という他の機能が同じく、同時に実行されるか否かを認めないわけではない。「Ｙに結合されたＸ」及び「ＸとＹとの間の結合」及び「ＸとＹとを結合する／結合している」等といった表現は、要素ＺがＸとＹとの間にあることを認めないわけではない。「ＰはＱを有する」及び「Ｑを有するＰ」等といった表現は、要素Ｒが同じく含まれることを認めないわけではない。

留意すべきは、上述した実施例が本発明を限定するのではなく、明らかにしており、当業者が添付の特許請求の範囲の適用範囲から外れることなく多数の別の実施例を設計することができることである。特許請求の範囲において、括弧内に置かれた参照符号は、請求項を限定するように解釈されるべきではない。語「有する」及びその活用の使用は、請求項に記載された以外の要素又はステップの存在を認めないわけではない。要素の前に置かれた冠詞「一つの」は、そのような要素の複数個の存在を認めないわけではない。本発明は、幾つかの別個の要素を有するハードウェア、及び適切にプログラムされたコンピュータを用いて実施されても良い。幾つかの手段を列挙されている装置の請求項において、それらの手段の幾つかは、ハードウェアの同一の物品により具現化されても良い。特定の方法が相互に異なる従属請求項で挙げられている事実は、それら方法の組合せが有利に使用されえないことを示しているわけではない。

第一の段及び第二の段を有する本発明による受信機の概略図を示す。 第一の利得制御器を有する第一の段の概略図を示す。 第二の利得制御器を有する第二の段の概略図を示す。

Claims (8)

1. 無線周波数信号を増幅して調整し、中間周波数信号を発生させる第一の段と、
   該第一の段の利得を制御する第一の利得制御器と、
   中間周波数信号を増幅して復調する第二の段と、
   該第二の段の利得を制御する第二の利得制御器とを有し、
   前記第一及び第二の利得制御器は、互いから独立して前記利得を制御することを特徴とする、無線周波数信号受信用の受信機。
2. 前記第一及び第二の利得制御器は、同じ基準レベルに調整されて、該基準レベルに対して前記利得を制御することを特徴とする、請求項１記載の受信機。
3. 前記第二の段は、第一の中間周波数増幅器と、第二の中間周波数増幅器とを有し、
   前記第一の利得制御器は、前記第一の中間周波数増幅器の出力信号を検出する第一の利得検出器と、該検出に応じて、前記第一の段において無線周波数増幅器の制御入力部に供給されるべき第一の利得制御信号を発生させる第一の利得発生器とを有することを特徴とする、請求項２記載の受信機。
4. 前記第二の段は、前記第二の中間周波数増幅器の出力部に結合された入力部と、映像信号を発生させる映像増幅器の入力部に結合された出力部とを有する中間周波数復調段を有し、
   前記第二の利得制御器は、前記中間周波数復調段の出力信号を検出する第二の利得検出器と、該検出に応じて、前記第二の中間周波数増幅器の制御入力部に供給されるべき第二の利得制御信号を発生させる第二の利得発生器とを有することを特徴とする、請求項３記載の受信機。
5. 無線周波数信号受信用の受信機で使用するチューナーにおいて、
   該受信機は、
   無線周波数信号を増幅して調整し、中間周波数信号を発生させる第一の段と、
   該第一の段の利得を制御する第一の利得制御器と、
   中間周波数信号を増幅して復調する第二の段と、
   該第二の段の利得を制御する第二の利得制御器とを有し、
   前記第一及び第二の利得制御器は、互いから独立して前記利得を制御し、
   当該チューナーは、前記第一の段と、前記第一の利得制御器とを有することを特徴とするチューナー。
6. 無線周波数信号受信用の受信機で使用する復調器において、
   該受信機は、
   無線周波数信号を増幅して調整し、中間周波数信号を発生させる第一の段と、
   該第一の段の利得を制御する第一の利得制御器と、
   中間周波数信号を増幅して復調する第二の段と、
   該第二の段の利得を制御する第二の利得制御器とを有し、
   前記第一及び第二の利得制御器は、互いから独立して前記利得を制御し、
   当該復調器は、前記第二の段と、前記第二の利得制御器とを有することを特徴とする復調器。
7. 無線周波数信号を増幅して調整し、中間周波数信号を発生させる第一のステップと、
   該第一のステップの利得を制御する第二のステップと、
   中間周波数信号を増幅して復調する第三のステップと、
   該第三のステップの利得を制御する第四のステップとを有し、
   前記第二及び第四のステップは、互いから独立して前記利得を制御することを特徴とする、無線周波数信号の受信方法。
8. 無線周波数信号を増幅して調整し、中間周波数信号を発生させる第一の機能と、
   該第一の機能の利得を制御する第二の機能と、
   中間周波数信号を増幅して復調する第三の機能と、
   該第三の機能の利得を制御する第四の機能とを有し、
   前記第二及び第四の機能は、互いから独立して前記利得を制御することを特徴とする、無線周波数信号を受信するための処理プログラム

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