JP2007535181A - モバイルのテレビジョン受信機用集積回路 - Google Patents

Abstract

モバイルのテレビ受信機デバイスは、アンテナ、及びアンテナ４００からのＲＦ信号を受信しそれらを復調する集積回路２００を含んでいる。集積回路は、Ｉ／Ｑ復調用の処理経路、低ＩＦ復調用の処理経路、及び出力を生成するためにどの処理経路を用いるかを決めるスイッチ２０６を有する。したがって、集積回路２００は、上記２つの処理経路の規格のどちらが受信されたモバイルのテレビ信号用に必要かにかかわらず、使用可能である。集積回路２００は、例えば、それらが使用されていないときに集積回路の一部分を無効にすることにより、モバイルのデバイスにおける電力消費量を減じるように設計される。

Description

本発明は、モバイルのテレビジョン受信機で使用される集積回路に関する。

モバイルのテレビのための規格、即ち、無線周波数テレビ信号をデコードし、かつそれらから得られたテレビ画像及び音声を表示するように配置されたモバイルの受信機による受信用の無線周波数テレビ信号の伝達に関する技術、を開発するという継続した要求がある。

モバイルのテレビのための様々な規格は、現在開発中である。日本にて開発中である、いわゆる「１−セグメント規格」と呼ばれる第一の規格は、図１に示される。この規格では、多数のチャンネル（各々は、各ＴＶチャンネルを表わす）は、各々が例えば６ＭＨｚの幅を有するそれぞれの連続する周波数範囲にて送信される。中心周波数範囲の典型的な中心値は、約８００ＭＨｚとすることができる。図１は、Ｎ−１、Ｎ、Ｎ＋１と符号された３つのチャンネルに関して、それぞれの周波数（ｆ）における信号強さ（Ｓ）を示している。各周波数範囲内では、各組の１３のセグメントのそれぞれは、約４３０ｋＨｚの幅で規定されている（異なったチャンネル用の周波数範囲は、約４１０ｋＨｚの周波数範囲によって間隔を置かれる）。テレビ信号は、各セグメントの単一の周波数上の放送データにより送信される。したがって、１３の信号が同時に放送される。従来のテレビ受像機は、チャンネルの１３全ての信号を受信し、高解像度テレビ出力を得るようにそれらを使用する。しかしながら、モバイルの受信機は、１３の信号の内の一つのみ（特に１３のセグメントの中心にあるセグメント内の信号）を受信し、低解像度でテレビ出力を得るように、それをデコードする。Ｎ番目のチャンネルの１３のセグメントは、図１では、参照符号１が付され、モバイルのテレビデータは、符号２が付されたセグメントにある。

図２（ａ）は、この信号を処理するステップを示している。チャンネル（参照符号１によって一まとめに示された）の１３のセグメントは、ＲＦ発振器信号と混合される。このことは、その信号を、３にて示され、また１３のセグメントを含む、低い中間周波数（ＩＦ）信号に変換する。該変換は、また、５として示されるチャンネルＮの画像を生成する。上記ＩＦ信号は、例えば４ＭＨｚの周波数を有するクロックにてサンプリングされる。モバイルの受信機は、この信号から、１ＭＨｚを中心としたフィルタ７を使用して、モバイルのテレビ用の情報を含むセグメントを抽出することができる。図２（ｂ）に示されるような画像除去構造を用いて、フィルタ７の通過範囲にあたる画像信号５は、除去されるべきである。

この技術を実行するためのブロック図が図２（ｂ）に示されている。ＲＦ信号は、アンテナ９で受信され、そこから、ディジタル処理装置１３（ベースバンド復調器集積回路）に続くアナログ処理装置１１（無線周波数集積回路）へ入力される。アナログ処理装置１１内では、ＲＦ信号は、可変アンプ１５（これは、以下に説明するように、ＡＧＣ（自動ゲイン制御）信号に基づいて、信号を標準化するために用いられる）を通過する。アナログ装置１１は、また、水晶振動子１６から発振信号を生成する。該発振信号は、電圧制御発振器（ＶＣＯ）を制御するために位相同期ループ１７により使用される。上記ＶＣＯユニット１９の出力は、該出力を第１乗算器２３へ伝送しかつ位相を９０度異ならせて第２乗算器２５へ伝送するユニット２１へ送られる。乗算器２３、２５は、アンプ１５の出力にユニット２１からのそれぞれの入力を乗算する。その結果は、それぞれのアンプ２７、２９によって増幅され、そして、その結果は、その入力間に他の９０度の位相シフトを挿入するユニット３１によって合計される。これは、画像５の除去をもたらす。アナログ処理装置１１は、モバイルのテレビジョン装置の主制御器からＩ^２Ｃ信号としてそれを順番に受信されたＩ^２Ｃリピータによって中継されたＩ^２Ｃ信号をディジタル処理装置１３から受信する。

ユニット３１の出力は、アンプ３３、可変フィルタ３５、及び、ＡＧＣ信号を受信する他の可変アンプ３７を通して連続的に送られる。結果は低いＩＦ信号である。この低ＩＦ信号は、アナログ−ディジタル変換器（ＡＤＣ）３９を用いてディジタルビデオ信号に変換するディジタル処理装置１３に送られる。ディジタル処理装置１３は、さらに、可変アンプ１５、３７を制御するためにフィードバックされる自動ゲイン制御ユニット３４からＡＧＣ信号を生成する。ディジタル処理装置１３は、さらに、外部水晶振動子３８に接続されるクロック３６を含んでいる。Ｉ２Ｃリピーターは、ディジタル処理装置１３からアナログ処理装置１１へＩ^２Ｃチューナー信号をフィードバックする。ＡＤＣ３９の出力は、図の右側（例えばＭＰＥＧ２デコーダへ）へ出力されるディジタルビデオ信号を生成するために、ディジタル処理装置（ベース・バンドＩＣ）１３の他の部分によってデコードされる。

ユニット３３、３５、３７及び３９によって実行される処理技術は、図２（ｃ）に示されている。画像が除去されたチャンネル１用のＲＦ周波数範囲は、異なった変形にて、ほぼ５００ｋＨｚ又は１ＭＨｚに集中する低ＩＦ周波数帯を信号に与えるため４ＭＨｚでクロック信号を用いて下へ変換される。これらの２つの可能な低ＩＦベースバンド信号は、４１又は４３として示されている。さらに、それは、エイリアス信号４５又は４７を生成する。結果は、フィルタ機能４８又はフィルタ機能５１を行なうベースバンドローパスフィルタ３５を用いて処理され、それにより、成分４１又は４３のみを残すために、エイリアス構成要素４５及び４７を除去する。それは、アナログ処理装置１１からディジタル処理装置１３へ転送される。

「１−セグメント規格」の代案は、モバイルのレシーバーによって用いられるデータを送信するためにチャンネル１の１３のセグメントの全てを用いる、現在開発中の、テレビ送信規格である。この規格では、例えば１ｍｓの間隔のような時間間隔に分割されるように、時間は考慮されてもよいし、考慮されなくてもよい。これらの間隔の内の一つのＴＤＭＡ（時分割多重接続）の場合には、一つのチャンネル用のモバイルのテレビデータは、範囲１の１３のセグメントの全て上で放送される。そして、規定数の間隔について、チャンネルについての情報は、放送されない。このパターンは、無期限に繰り返される、つまり、複数の周波数における情報は、休止期間の後に続けて、時間間隔間に放送される。任意に、他のチャンネルに関する情報は、それらの休止期間に放送される。例えば、Ｎ時間間隔の各々の間に、情報は、Ｎチャンネルのそれぞれ一つを放送することができる。

この場合、ある時間間隔では、モバイルデバイスは、すべてのセグメントから情報を受信しデコードしなければならない。したがって、モバイルレシーバーは、ずっと広い帯域幅を受信しなければならない。そのデバイスは、低ＩＦ復調の代わりにＩ／Ｑ復調を行なってもよい。任意に、これは、周波数オフセットを用いてもよい。

このプロセスを実行する信号プロセッサーは、図３（ａ）に示されている。図２（ｂ）のものに対応するアイテムは、１００高い参照符号にて示している。ユニット３１、３３、３５、３７は、ＡＧＣ信号によって制御される２台の可変アンプ１５１、１５３に置き換えられる。アンプ１５１、１５３の出力は、可変フィルタ１５５、１５７に送られ、そして、そこからアンプ１５９、１６１に送られる。結果は、それぞれＩ及びＱ信号であり、それらは、本件では、図２（ｂ）の一つのＡＤＣ３９の代わりに、二つのアナログからディジタルへの変換器１３９を有するディジタル処理装置（ベースバンド集積回路）１１３へ送られる。

ユニット１５１、１５３、１５５、１５７、１５９、１６２、及び１３９にて実行されるこの処理技術は、図３（ｂ）に示される。ここで、信号強度は、真の構成要素Ｉと、想像上の構成要素Ｑとを有する合成物であるので、Ｓにて記されている。ユニット１５９、１６１の出力は、Ｉ／Ｑベースバンド信号１７１、及びエイリアス構成要素１７３を含んでいる。エイリアス構成要素１７３は、フィルタ１５５、１５７によって除去される。

図２及び図３に示されるシステムの各々では、ゲイン制御は、ディジタル処理装置１１３の一部分である信号ＡＧＣユニット３４、１３４を用いて行なわれることに注意してほしい。

本発明は、モバイルのテレビ信号を受信するためのデバイスにおいて使用するための、新しく有用な集積回路を提供することを目的とする。
又、本発明は、新しく有用なモバイルのテレビ受信装置を提供することを目的とする。

一般的な観点において、本発明は、アンテナからのモバイルテレビ信号を含む一つ若しくは複数のＲＦ信号を受信する一つ若しくは複数の信号経路（ここでは入力ステージと呼ぶ）と、一若しくは複数の入力ステージから並列にＲＦ信号を受信し、低ＩＦ復調技術に従いそれを処理する処理手段か、若しくはＩ／Ｑ復調技術に従いそれを処理する処理手段のどちらかに選択的にＲＦ信号を送信する切替手段とを含む集積回路が提供されることを提案する。

したがって本発明は、集積回路にて、現在研究中である２つの規格クラスのどちらもデコードすることを可能にする。したがって、上記集積回路は、異なる規格が復調経路を適切に切り替えて使用されている異なった地理的位置において使用可能なモバイルデバイスの部品として使用することができる。このことは、集積回路を使用するモバイル受信機に大きな柔軟性を与える。

特に、本発明の第一の表現は、モバイルのテレビ受像機にて使用される集積回路である。この集積回路は、
それぞれのＲＦ信号を受信する一若しくは複数の入力ステージと、
低ＩＦ復調を行う第１信号処理経路と、
Ｉ／Ｑ復調を行う第２信号処理経路と、
一若しくは複数の入力ステージを、第１信号処理経路若しくは第２信号処理経路に選択的に接続する制御装置と、及び
第１信号処理経路及び第２信号処理経路に接続された出力手段と、を有し、
上記制御装置は、上記出力手段が、一若しくは複数のＲＦ信号からＩＦ復調若しくはＩ／Ｑ復調により得られた信号を出力するか否かを決定する。

上記集積回路は、出力手段の出力を受信するベースバンド復調器と組み合わせて動作してもよい。上記ベースバンド復調器は、上述した既知の設計によるものであってもよく、それは、信号に含まれるビデオ／オーディオ・データを配信するＭＰＥＧ２デコーダのようなディスプレイ手段を駆動する。

集積回路の回路類は、２つの処理経路の両方でできるだけ多くの部品が使用されるように設計され、その結果、部品総数は、低く維持されている。

電力消費は、通常、限られた電源のみを有するモバイル装置に関して非常に重要であるので、上記集積回路は、その電力消費量を最小限にするように設計するのが好ましい。この理由で、上記集積回路は、電力消費量を最小限にするように回路を制御する制御回路を好ましくは含んでいる。

上記制御装置は、例えば、集積回路の少なくとも１つのセクションが用いられないときには、そのセクションの電力消費量を減少するために上記セクションを無効にすることにより、電力消費量の最小化を行っても良い。問題となるセクションは、第１及び／又は第２の処理経路、及び／又は一つ若しくは複数の入力ステージであるかもしれない。

好ましくは、その制御は、上記セクションに接続されたピンをグラウンドにセットすることによりそのセクションを無効にする。これは、非常に有効なパワー低減を提供する。制御装置は、さらに、上記セクションへ電力を送る回路をオフにすることで電力消費量を減少することもできる。

１つの可能性は、単にとびとびにデータを送信する規格（上述した一つのようなもの）によるモバイルのテレビ信号の場合には、制御装置がクロックを含み、データが送信されていないことをクロックが示すときに、集積回路の一つ若しくは複数のセクションをオフにすることである。

制御装置がモバイル装置の電力要求を低減可能な別の方法は、（ｉ）集積回路の部品が高品質（即ち、回路状態の高直線性、しかし高電力消費量）にて動作する、及び（ii）集積回路の部品が低品質、しかし低電力消費量、という２つの動作状態の間で、集積回路の部品の動作を修正することである。例えば、モバイル装置が外部電源に接続されるとき、又はモバイル装置内の電力埋蔵量が比較的大きくなると判断されるとき、制御装置は、第１の運転モードを選択してもよいし、あるいは第２の運転モードを選択してもよい。

集積回路に関してその電力要求を減じるための他の方法は、２つの自動ゲイン制御回路を使用することであり、第１（「広帯域」）の自動ゲイン制御回路は、入力ステージのゲインを制御するように機能し、第２（「狭帯域」）の出力手段の出力を制御するように機能する。

集積回路は、ＲＦ信号の処理に貢献する位相同期ループ装置を好ましくは含んでいる。上記位相同期ループ装置は、装置に入力する発振信号、又はその代わりに集積回路内の部品を使用して発生させた発振信号に基づいて制御可能である。後者の場合、発振信号は、集積回路の外部へ好ましくは送信され、その結果、それは、ベースバンド復調器のような装置の他の部品にて使用可能である。生成された信号の周波数は、１〜６０ＭＨｚの範囲とすることができ、好ましくは少なくとも１６ＭＨｚとすることができる。

本発明の第二の表現は、上記集積回路を含むモバイルのテレビ受像機デバイス、及び上記集積回路へ入力するための一若しくは複数のＲＦ信号を受信する一若しくは複数のアンテナ、並びにディジタルビデオ出力信号を得るために上記集積回路の出力を処理する処理装置である。

様々な可能性は、アンテナのために存在する。

例えば、それぞれのＲＦ信号を受信し入力ステージのそれぞれへそれを送信する複数のアンテナがある。これは、レシーバーが多重入力多重出力装置として作動することを可能にする。

あるいは、またはさらに、モバイルのデバイスは、入力ステージの異なるそれぞれのものに各バンド信号を送って、ＲＦ信号を複数の周波数帯へ分割してもよい。その結果、それらの入力ステージは、各周波数帯用に最適化することができる。

あるいは、またはさらに、アンテナは、異なるそれぞれの偏波（polarizations）を有する複数の無線信号を受信し、その受信信号を異なるそれぞれの入力ステージに送信してもよい。

モバイルのデバイスが、一若しくは複数の周波数（恐らく同じアンテナを用いて）上のＲＦ信号も送信する移動電話のようなデバイスになるであろうことが意図される。したがって、受信されたＲＦ信号は、ほぼ確実に、全くモバイルのテレビ信号と関係がない周波数の成分を含むだろう。その理由で、受信装置は、それらの周波数を外すためのフィルタを含んでいてもよい。上記フィルタは、上記集積回路内に、及び／又はアンテナと集積回路との間の別個の要素として提供されてもよい。

本発明の好ましい特徴は、図を参照して、例示のためにのみ以下に説明される。
まず、図４を参照して、本発明の実施態様のＲＦ信号デコーダ集積回路２００が示されている。上記集積回路は、図２又は図３に示される、符号１３、１１３の形態が可能なディジタルベースバンド復調器処理装置（不図示）と組み合わせて用いられる。集積回路２００、及びベースバンド復調器は、モバイルのデバイスにおいて提供され、また一つ若しくは複数のアンテナを備える。

集積回路２００は、ｉ個の入力ステージ２０１、２０２、…、２０１ｉを有している。入力ステージの各々は、ＲＦ_ｉｎ１、ＲＦ_ｉｎ２、…、ＲＦ_ｉｎｉ（これらは、例えば異なるそれぞれのアンテナから得られる。他の可能性は以下に説明される。）として符号付けられたｉ個のＲＦ入力信号のそれぞれを受信する。信号受信経路２０１、２０２、…、２０ｉの各々は、それぞれのフィルタ２０２１、２０２２、…、２０２ｉを含み、それぞれ一対の可変アンプ２０３１、２０３２、…、２０３ｉ及び２０４１、２０４２、…、２０４ｉを含み、並びに、それぞれ、調節可能な位相遅延調整ユニット２０５１、２０５２、…、２０５ｉを含む。位相はθにて示され、遅延はτにて示される。

集積回路２００は、さらに制御装置（ＣＵ）２０６を含んでいる。それは、フィルタ２０２１、２０２２、…、２０２ｉ、及び位相遅延調整ユニット２０５１、２０５２、…、２０５ｉを制御する。可変アンプ２０３１、２０３２、…、２０３ｉ及び２０４１、２０４２、…、２０４ｉは、第１自動ゲイン制御（ＡＧＣ）ユニット２０７、又は外部のＡＧＣ１ ２５１から得られた制御信号に基づいて制御される。

フィルタ２０２１、２０２２、…、２０２ｉ（これらは、上述した従来のデバイスにおいて類似物を有していない）は、モバイルのテレビ信号でないすべての信号、特に、その他の機能の一部としてモバイルの装置自体によって生成されたいずれのＲＦ信号を除去する。例えば、フィルタは、ＧＳＭ又はＣＤＭＡ信号を除去するように設定可能である。これらの成分（components）を除去する理由は、ほとんど必然的に、それらはアンテナによって受信されるＲＦ信号の大きな成分になる傾向があり、もし除去しなければ、処理装置２００にて取得されるように設計されているモバイルのテレビ信号がのみこまれてしまう。制御装置２０６は、どの周波数の信号がモバイルのデバイスによっていつでも生成されているか、という知識に基づいて、フィルタ２０２１、２０２２、…、２０２ｉにより除去される周波数を変更するように随意に設計可能である。

フィルタ２０２１、２０２２、…、２０２ｉは、有用なフィルタリングを提供するけれども、モバイルのデバイスによって放射された信号によるＲＦ信号の全体を除去するのにそれらは適切ではないかもしれないということが想像される。この理由で、追加のフィルタ（不図示）が処理装置２００の外部で、及び処理装置２００とアンテナのそれぞれとの間に設けられてもよい。

位相調整ユニット２０５１、２０５２、…、２０５ｉは、合計ユニット２０８による合計の前に、成分の位相及び遅れを調節するために設けられる。例えば、２つのアンテナがある場合を考えると、その結果、入力ステージの２つだけが使用され、そして、もし２つのアンテナにおけるＲＦ信号が偶然、抽出希望の周波数にて反位相であるという場合、制御装置２０６は、合計ユニット２０８への対応する２つの入力が実質的に同相であることを確実にするように、対応する位相遅延変更ユニットを制御するように動作可能である。制御装置２０６は、測定に基づいて、より好ましくは、以下により詳しく説明するように、バス２５５を介してオフチップから（例えば、ベースバンド復調器から）受信した制御信号に基づいて、それらの位相を制御可能である。

位相変更ユニット２０５１、２０５２、…、２０５ｉの出力は、合計ユニット２０８により加えられ、合計ユニットはその出力を２つの乗算ユニット２０９へ送信する。

集積回路は、外部で生成された発振信号を受信するか、あるいは水晶振動子２１１に接続されるピン２１０を含んでいる、ピン２１０は、ユニット２１２に接続され、該ユニットは、ＣＵ２０６から制御信号を受信する位相同期ループ（ＰＬＬ）ユニット２１３に発振信号を出力する。

ピン２１０が外部で生成された水晶信号入力を受信する場合、ユニット２１２は、単にバッファとして作用する。反対に、ピン２１０が水晶振動子２１１に接続される場合、ユニット２１２は、水晶発振器として作用し、その結果、発振信号は、集積回路２００内で生成される。この場合のみ、発振信号は、ベースバンド復調器のタイミングを調整するのに使用可能なように、集積回路２００外のベースバンド復調器ユニット（不図示）へ送信するのがよい。また、これは、出力ピン２１６に接続される、プログラム可能なディバイダー２１４及びアンプ２１５のような部品を用いてなされる。

いずれの場合も、ＰＬＬユニット２１３の出力は、ＶＣＯ２１７に送られ、そこから、同じ周波数で９０°位相の異なる２つの信号を生成するようにそれを用いるユニット２１８に送られる。それら２つの信号は、乗算ユニット２０９によって、合計ユニット２０８の出力と掛け合わされる。その結果は、それぞれの可変アンプ２２０、２２１に供給される。可変アンプ２２０、２２１の増幅定数は、自動ゲイン制御装置２０７の出力を用いて制御される。

可変アンプ２２０の出力は、（０°遅延ユニット２２４を通して）合計デバイス２２５に送られる。その結果は、可変フィルタユニット２２７に供給される。ユニット２２５、２２７及び２２９は、制御装置２０６によって生成された制御信号（不図示）に基づいて、すべて制御される。ユニット２２９から、信号は、第２ＡＧＣユニット２３１からの第２ゲイン制御信号に基づいて制御される可変アンプ２２９に送られ、最後に出力増幅器２３３へ送られる。

低ＩＦ復調を行なうために集積回路が用いられる場合では、可変アンプ２２１の出力は、ユニット２２１の出力に対して９０の遅延位相差を導入しそれを合計ユニット２２５へ送る、ユニット２３５に送られる。図４と図２（ｂ）との比較により理解されるように、図４の部品（components）２１３、２１７、２１８、２０９、２２０、２２１、２２４、２３５、２２５、２２７、２２９の構成は、基本的に、図２（ｂ）の部品１７、１９、２１、２３、２５、２７、２９、３１、３３、３５、３７の構成に相当し、合計ユニット２０８からの結合したＲＦ信号出力の低ＩＦ復調を行なう。

反対に、集積回路がＩ／Ｑ復調を行なうように使用される場合、ユニット２３５はオフとされ、その代りに可変アンプ２２１の出力は、可変フィルタ２４１に送信され、そこから、可変アンプ２４３に、そして、最後に出力増幅器２４５に送られる。図４と図３（ａ）との比較により理解されるように、図４の部品２１３、２１７、２１８、２０９、２２０、２２１、２２４、２２５、２２７、２２９、２４１、２４３、２４５の構成は、図３（ａ）の部品１１７、１１９、１２１、１２３、１２５、１５１、１５３、１５５、１５７、１５９、１６１に相当し、合計ユニット２０８からの結合したＲＦ信号出力のＩ／Ｑ復調を行なう。

上述のように、２つの独立した自動ゲイン制御の形態がある。第１の自動ゲイン制御の形態は、自動ゲイン制御（ＡＧＣ）ユニット２０７によって行なわれる。第２の自動ゲイン制御の形態は、自動ゲイン制御（ＡＧＣ）ユニット２３１によって行なわれる。これらのユニットのどちらか又は両方は、いくつかの方法のうちの一つにて動作してもよい。

第１に、ＡＧＣユニット２０７、２３１のどちらか又は両方は、制御装置２０６によって直接に制御されてもよい。制御装置２０６は、それ自体、外部から例えばＩ^２Ｃバス又は３つのワイヤーバスのようなバス２５５を経由してディジタル処理装置から受信された信号に基づいて作動してもよい。このアプローチは、ＲＦとベースバンドＡＧＣとの間のバランスを最適化するＡＧＣしきい値を設定するように、制御装置２０６がプログラムされることを可能にしてもよい。

第２に、ＡＧＣユニット２０７、２３１のどちらか又は両方は、ベースバンド復調器（不図示）により生じ、ピン２５１、２５３を通して処理装置２００へ入力する外部信号により制御されてもよい。

第３に、ＡＧＣユニット２０７、２３１のどちらか又は両方は、レベル検出器とともにユニット自体により作られた測定値に基づいて作動してもよい。例えば、図４に示されるように、ＡＧＣ制御装置２０７は、ユニット２２０、２２１の出力に基づいて作動することができる。ＡＧＣ制御装置２３１は、ユニット２３３、２４５の出力に基づいて作動することができる。制御装置２０６は、ＡＧＣ制御装置２０７、２３１がどちらの技術を使用するかを決めることができる。

自動ゲイン制御の２つの形態は、異なる機能を有している。ＡＧＣユニット２０７は、「広帯域」である。即ち、それは、アンテナから入力した全周波数範囲（フィルタ２０２１、２０２２、…、２０２ｉにより除去されるものを除く）を処理するユニットを制御する。一方、ＡＧＣユニット２３１は、「狭帯域」である。即ち、それは、ベースバンドフィルタ２２７、２４１の後で、特に興味のある周波数を処理しているユニットだけを制御する。このように、ユニット２３１の役割は、既知のデバイスのユニット１３、１１３と類似しており、処理装置２００により選択された周波数成分及び出力によって決定されたゲインをもたらす。ＡＧＣユニット２０７は、対照的に、入力ステージ（入力経路）２０１、２０２、…、２０ｉを通過するすべての周波数成分に基づいており、入力ステージ２０１、２０２、…、２０ｉにおける電子部品がそれらの線形の範囲（又は、他の所望の線形性レベルを備えた範囲中で）内で動作することを保証することができる。したがって、アンテナから受信された信号が、ＡＧＣユニット２３１により感知された選択周波数成分よりもずっと大きい成分を含む場合でさえ、それらは、入力ステージ２０１、２０２、…、２０ｉの構成部分を圧倒することを許されない。

ＡＧＣユニット２０７の取り分は、信号対雑音比（ＳＮＲ）が許容可能なように（例えば、７０ｄＢｍ）、できるだけ低く選択されるだろう。入力ステージ２０１、２０２、…、２０ｉの全てのＲＦステージが比較的低レベルで動作することから、それらの線形性は貧弱かもしれない。低い線形性設計は、高い線形性を備える場合より非常に少ないパワーを必要とする。したがって、当該配置は、明瞭な省電力を提供する。

ＡＧＣユニット２０７、２３１のどちらか又は両方は、アナログ又はディジタルであるかもしれない。ディジタル実現の場合には、ＡＧＣレベルは、ディジタル単語として出力されてもよい。値は、無線信号強度指示（ＲＳＳＩ）として集積回路２００から送信されてもよい。それはベースバンド復調器で役に立つ。

制御装置２０６は、ユニット２３５がオン、若しくはその代わりにユニット２４１，２４３，２４５の組がオンになるかを決定する。このように、制御装置２０６は、どの動作を実行するかを決定する。

制御装置２０６は、好ましくは集積回路２００の電力消費量を減少するために、集積回路２００の他の部分も選択的にオフにする能力を有している。例えば、モバイルのデバイスに取り付けられたアンテナの数が信号入力ステージの数ｉ未満である場合、制御装置２０６は、余分の信号経路をオフにするように作用する。さらに、上述の場合で、モバイルのテレビデータがすべての期間には放送されず、モバイルのテレビデータが放送されない期間にて間隔をあけられている場合、制御装置２０６は、上記間隔の間、回路の一若しくは複数の部分をシャットダウンするように（つまり、「スリープモード」にする）作用する。

あるいは、又は追加して、制御装置２０６は、好ましくは、一若しくは複数の入力ステージ２０１、２０２、…、２０ｉの一若しくは複数の部品のように、ある部品の電力消費量を修正する能力を有している。部品の多くの設計に関し、これは、それらに制御信号を送る制御装置２０６によって簡単に行うことができる。したがって制御信号は、それらが高度の線形性（高い電力消費量を導く高電流）で、又は比較的、低度の線形性でより低い電力消費量で動作するかどうかを決定する。これらの代案の第１のものは、モバイルのデバイスの電力消費量がテレビ品質よりも重要でない環境（例えば、モバイルのデバイスが自動車における電力供給のような外部電源から電力を取り出すことができるときに）にて選択され、一方、第２のものは、電力消費量が減じられるように提供される低いテレビ品質を達成することが許容される状況で好まれる。

上で注目されるように、制御装置２０６が省電力モードを提供する１つのメカニズムは、必要とされない回路類の部分のスイッチを切ることである。制御装置は、Ｉ^２Ｃ又は３つのワイヤーバスによって送られた情報を用いて、この操作を行なうことができる。

あるいは、これは、所望の設計に用いられないと判っており、常にオフ状態を維持できる回路の一若しくは複数の部分のスイッチを切ることができるハードウェアスイッチを使用して実行されてもよい。図５は、これがどのように実行されるかを図示する。図５は、集積回路２００の一部、及びその幾つかのピン３０を示す。スイッチが切られることになっている処理装置２００の部分は、図５では「回路Ｘ」３００として示される。回路は、スイッチ３０３に接続されるＩＣピン３０１への接続を備えている。スイッチ３０３は、グラウンドＧＮＤに、又は、信号が回路Ｘ３００へ入力、若しくは回路Ｘ３００から出力可能なリード３０２に、選択的に、ピン３０１を接続してもよい。回路Ｘ３００は、ピン３０１を介して接地されるとき、完全にオフとなるように設計される。このような方法にて制御可能となるように回路３００を設計することは、比較的簡単である。スイッチ３０３は、デバイスの組立中では１つの配置に好ましくは固定され、デバイスの動作中では別の位置へ切り替え不可能である。それは、例えば、はんだ付けにより形成された「０オームの」抵抗器であり、そして、グランド若しくは信号入出力ラインへ接続することができる。

ピン３０１は、また、バッファ及び検知器を含むユニット３０５に電気的に接続される。ピン３０１がグランドに接続されたことを検知器が検出する場合、バッファは、オフ信号を格納する。ピン３０１がグランドに接続していないことを検知器が検出する場合、バッファは、オン信号を格納する。いずれの場合も、バッファにおける信号は、回路Ｘ用の電源である回路３０７に送信される。回路３０７は、ユニット３０５からオフ信号を受信したとき、及びＩ２Ｃバスを経由してオフ信号を受信したときにはオフ状態とされる。従って、回路Ｘがオフとなるとき、回路３０７もまたオフとなる。

実施形態は、また高感度を提供する。これを実行する一つの方法は、図４に示されるアンプが低雑音値を有し好ましくは高品質構成要素であるということである。

実施形態が高感度を有するのを可能にする別の方法は、ＲＦ帯域幅の合計が異なる帯域（範囲）に分割されてもよいというものであり、上記帯域は、入力ステージ２０１、２０２、…、２０ｉの異なるものへ入力される。異なるＲＦ帯域は、上記雑音値を最小限にするために選択可能である。そのような可能性の一つが図６に示され、その中で、処理装置２００は、入力ステージの異なるものへ入力される３つのＲＦ帯域（ＶＨＦ、ＵＨＦ１及びＵＨＦ２）と用いられる。

低ＩＦ復調を得るために、ユニット２３５はオンされ、ユニット２４１、２４３、２４５はオフされる。その結果、低ＩＦ信号が生成される。この場合、水晶振動子２１１が用いられ、その結果、ユニット２１６からの水晶振動子の信号出力は、ディジタル処理装置（ベースバンド復調器）に送信される。

実施形態の別の応用例は、異なり間隔をあけた複数のアンテナ又は一つのアンテナアレーに接続される、複数の入力ステージ２０１、２０２、…、２０ｉのためのものである。異なるアンテナは、異なる経路に沿ったモバイルのテレビＲＦ信号を受信し、多重路受信は、エコー及び信号低下を免れることを可能にする。これは、いわゆるスペース分散（space diversity）の特性を利用する、ＭＩＭＯ（複合入力複合出力）レシーバーとして知られている。各入力ステージは、異なるそれぞれのアンテナを用いて、同じ信号のそれぞれのバージョンを受信し、その結果は、制御装置２０６の制御の下で、別々に増幅され、遅延され、及び／又は位相偏移される。図７は、アンテナの３つのそれぞれから受信された信号ＲＦ１、ＲＦ２、ＲＦ３を示す。しかし、本発明はこれに限定されず、アンテナはいかなる数であってもよい。

ゲイン、位相、及び／又は遅延は、本質的に、入ってくる信号を等しくすることにより最適な結果を提供するように、チャンネル状態に依存する各入力ステージ上で命令内へ選択される。よって、選択された信号は、最後にユニット２０８によって加えられる。実施形態のこの応用例において、各信号ＲＦ１、ＲＦ２、ＲＦ３は、モバイルのテレビ信号が送信される全周波数範囲を含んでいる。入力ステージを制御するアルゴリズムは、第２のディジタル処理装置（ベースバンド復調器）によって行なわれる。

図７に示された応用例では、図６に示される応用例に対する別の独立したものにおいて、ユニット２３５はオフにされ、ユニット２４１、２４３、２４５はオンとされる。その結果、集積回路２００は、Ｉ／Ｑ復調を行ない、その結果をベースバンド復調器に送信する。

図６及び図７の応用例間の別の、無関係な違いは、結晶発振子２１１が使用されないことであり、その代りに、入力２１０には、ベースバンド復調器によって生成された水晶振動信号入力が供給される。従って、部品２１４、２１５は、必要でなく、オフにされてもよい。

図４の実施形態の第三の可能な応用例は、図８に示される。この応用例は、モバイルのテレビＲＦ信号が、それらを送信するアンテナによって従来通りに偏波される（例えば水平に、垂直に、又は円環的に左又は右に偏波される）という事実によって動機づけられる。アンテナの拡張方向に関して、受信波の強さが偏波の絶対的な位置に依存することはよく知られている。波が伝えられる（例えば建物に対する波反射により）ように、偏波の絶対的な位置は、変化してもよい。また、もちろん、アンテナは、それ自身、位置を変更してもよい。アンテナの拡張方向が偏波方向と平行なときに、受信強度は最も高い。そうでなければ、強さのうちのいくらかは、偏波の不適切な組合せによってなくされる。例として図８に示す実施形態の応用例では、２つの直角方向に延在するアームを有するアンテナ４００が用いられ、その結果、異なるアームは、２つの異なる偏波（例えば、水平及び垂直）を有する波に、特に、それぞれ感度がよい。アンテナ４００の２つのアームは、２つの出力にそれぞれ接続され、それは２つのそれぞれの入力ステージに順に接続される。したがって、偏波ロスは減少される。２つの異なる偏波を検出する他の種類のアンテナ構成もアンテナ４００の代わりに用いられてもよいことに注意を要する。

実施形態のＰＬＬシンセサイザー２１３は、非常に低い位相雑音を生成するように好ましくは最適化される。これは、ＯＦＤＭが複数の周波数を用いることから、高周波精度条件（high frequency precision requirements）を有するＯＦＤＭ信号にシステムが適切であることを意味する。位相雑音を改善するために、実施形態の水晶振動子の基準周波数は、従来のチューナーよりも高い（例えば、４ＭＨｚの代わりに、少なくとも１６ＭＨｚ、より好ましくは約３２ＭＨｚ）。したがって、位相コンパレーターは、広帯域ＰＬＬループフィルタ帯域幅を可能にして、より高い周波数（例えば１ＭＨｚ）にて動作可能である。

本発明の一つの実施形態のみを示したが、当業者に明らかとなるように、本発明はこの点に限定されるものではない。例えば、集積回路２００及びベースバンド復調器は、別個の集積回路として上に示されるが、それらは単一のユニットとして形成することは可能だろう。

図１は、既知の送信規格による３つのチャンネルを放送するときに、異なる周波数での信号幅を模式的に示す。 図２（ａ）は、低ＩＦ信号の周波数スペクトルを示す。 図２（ｂ）は、その低ＩＦ信号を生成するための既知の構造を示す。 図２（ｃ）は、その構造によって生じる詳しい動作を示す。 図３（ａ）は、Ｉ／Ｑ復調によりＲＦ信号からディジタル・ビデオを抽出するための既知の構造のブロック図を示す。 図３（ｂ）は、その構造により実行される処理を示す。 図４は、本発明の実施態様である構造のブロック図である。 図５は、図４の構造の回路部への電力を削除する動作を模式的に示す。 図６は、広帯域の低ＩＦ受信機として、図４の構造の第一の応用例を示す。 図７は、Ｉ／Ｑ復調レシーバーとして、図４の構造の第二の応用例を示す。 図８は、偏波ダイバーシティー受信機として、図４の構造の第三の応用例を示す。

Claims (22)

1. モバイルのテレビ受信機にて使用される集積回路において、
   それぞれのＲＦ信号を受信する一若しくは複数の入力ステージと、
   低ＩＦ復調を行う第１信号処理経路と、
   Ｉ／Ｑ復調を行う第２信号処理経路と、
   上記一若しくは複数の入力ステージを上記第１信号処理経路又は上記第２信号処理経路に選択的に接続する制御装置と、
   上記第１及び第２の信号処理経路に接続される出力手段と、を備え、
   上記制御装置は、ＩＦ復調又はＩ／Ｑ復調により、一若しくは複数のＲＦ信号から得られた信号を上記出力手段が出力するかどうかを決定する、集積回路。
2. 上記一若しくは複数の入力ステージは、受信される、モバイルのテレビ信号ではない、及び／又はモバイルのテレビ受信機デバイスによって生成された周波数を除去するフィルタをそれぞれ含んでいる、請求項１記載の集積回路。
3. 上記制御装置は、当該集積回路の少なくとも一つのセクションを、該セクションの電力消費量を減少するために無効にするように作用する、請求項１又は２記載の集積回路。
4. 上記制御装置は、上記第１又は第２の処理経路を選択的に無効にするように作用する、請求項３記載の集積回路。
5. 上記制御装置は、上記一若しくは複数の入力ステージを無効にするように作用する、請求項３又は４記載の集積回路。
6. 上記制御装置は、上記セクションに接続されるピンをグランド電圧に設定することで上記セクションを無効にする、請求項３から５のいずれかに記載の集積回路。
7. 上記制御装置は、上記セクションを無効にするとともに、電力を上記セクションに供給する回路をオフにする、請求項６記載の集積回路。
8. 上記制御装置は、クロック信号に基づいて、ＲＦ信号内のタイミングに従い上記集積回路の少なくとも一つのセクションをオン又はオフとするように作用する、請求項３から７のいずれかに記載の集積回路。
9. 上記制御装置は、高電力消費量の第１動作状態と、低電力消費量の第２動作状態との間で選択的に上記集積回路の少なくとも一つの他の部品の動作を修正するように作用する、請求項３から７のいずれかに記載の集積回路。
10. 少なくとも２つの自動ゲイン制御回路と、上記入力ステージのゲインを制御するように作用する第１広帯域自動ゲイン制御回路と、及び、上記出力手段の出力の幅を制御するように作用する第２狭帯域自動ゲイン制御回路とを備えた、請求項１から９のいずれかに記載の集積回路。
11. 位相同期ループ装置と、水晶発振器と、上記集積回路外の上記水晶発振器を使用し生じた発振信号を伝送する発振信号伝送手段とをさらに含む、請求項１から１０のいずれかに記載の集積回路。
12. 位相同期ループ装置と、上記位相同期ループ装置を駆動するため入力される水晶発振器信号を受信する発振信号受信手段とをさらに含む、請求項１から１１のいずれかに記載の集積回路。
13. 位相同期ループ装置と、水晶発振器と、上記位相同期ループ装置を駆動するため入力される水晶発振器信号を受信する発振信号受信手段と、上記集積回路外の上記水晶発振器を使用し生じた発振信号を伝送する発振信号伝送手段と、上記位相同期ループ装置が入力される水晶発振器信号に基づいて駆動されるかどうかを選択する手段とをさらに含む、請求項１から１１のいずれかに記載の集積回路。
14. 上記水晶発振器は、１〜６０ＭＨｚの範囲の信号を生成する、請求項１１又は１３に記載の集積回路。
15. 上記水晶発振器は、少なくとも１６ＭＨｚの信号を生成する、請求項１４記載の集積回路。
16. 上記入力ステージは、それぞれ、可変アンプ、及び／又は、位相及び時間遅延変更装置を備えた、請求項１から１５のいずれかに記載の集積回路。
17. 請求項１から１６のいずれかに記載の集積回路と、
    一若しくは複数のＲＦ信号を生成しそれらを上記集積回路の入力ステージのそれぞれに伝送する一若しくは複数のアンテナと、
    上記集積回路の出力手段の出力を受信しテレビ信号を生成するためにベースバンド処理を行うベースバンド処理装置と、及び
    上記テレビ信号を受信しテレビ画像を生成するためにそれらを使用するスクリーンと、
    を備えた、モバイルのテレビ受信機。
18. それぞれのＲＦ信号を生成し、それぞれの入力ステージへそれらを伝送する複数のアンテナを有する、請求項１７記載のテレビ受信機。
19. 少なくとも一つのアンテナからのＲＦ信号を多数の成分へ分配する手段を含み、ここで上記成分はそれぞれの周波数範囲であり、及び
    上記入力ステージのそれぞれに上記成分を伝送する手段をさらに含む、請求項１７記載のテレビ受信機。
20. 少なくとも一つのアンテナは、異なる偏波を有する無線信号を受信する少なくとも二つの部分を含み、それは、上記受信した無線信号を異なるそれぞれの入力ステージへ伝送する手段を含む、請求項１７記載のテレビ受信機。
21. 少なくとも一つの伝送周波数のＲＦ信号を生成し伝送する手段をさらに備え、受信装置は、上記アンテナにて受信されるＲＦ信号から伝送周波数を取り除くフィルタ手段を含む、請求項１７から２０のいずれかに記載のテレビ受信機。
22. 上記フィルタ手段は、入力ステージのそれぞれにおける集積回路内に少なくとも一つのフィルタを含む、請求項２１記載のテレビ受信機。
    

Images