專利名稱：高頻調(diào)諧器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種按照權(quán)利要求1的前序部分的調(diào)諧器。
目前，因為有線電視、因特網(wǎng)和其它高頻裝置的增長，接收系統(tǒng)被廣泛使用。它們使用例如GHz范圍內(nèi)的相對較高頻率的信號，并且合并成為一個基本部件即接收器。
US-A-6,031,878中說明了一種通常使用的實現(xiàn)高頻系統(tǒng)的方法。在該專利中提出了一種包含在機頂盒中的直接轉(zhuǎn)換調(diào)諧器。接收系統(tǒng)使用二倍頻變換，即輸入信號頻率范圍首先被轉(zhuǎn)換為第一中頻，所述第一中頻被轉(zhuǎn)換為第二中頻。在這種系統(tǒng)中，在位于碟形天線的低噪聲塊(LNB)中，高頻輸入信號首先被轉(zhuǎn)換到位于例如[950...2150]MHz的頻率范圍內(nèi)的第一中頻。第一中頻經(jīng)同軸電纜發(fā)送給機頂盒。機頂盒包括轉(zhuǎn)換器，使用振蕩頻率等于第一中間信號頻率的正交本機振蕩器，將第一中頻信號轉(zhuǎn)換為基帶信號。該方法的缺點是對相對較高頻率的第一中頻信號使用同軸電纜。該電纜的長度會影響由機頂盒接收的信號的質(zhì)量，即信號衰減、相位偏移和失真取決于其頻率和同軸電纜的長度。還要說明，需要從機頂盒向LNB進行反饋，以便控制LNB的某些參數(shù)，例如它的增益，從而補償由同軸電纜長度決定的損耗。在許多應(yīng)用中這是通過使用低頻信號實現(xiàn)的，例如按照DiSEqC標(biāo)準(zhǔn)。在機頂盒中產(chǎn)生符合DiSEqC的信號增加了它的復(fù)雜性并且暗含地增加了它的成本。還要說明，如果接收超過一個廣播，就需要多條同軸電纜，這就增加了成本并降低了整個系統(tǒng)的可靠性。
因此，本發(fā)明的目的是提供一種具有較低成本和提高的可靠性的接收系統(tǒng)。
按照本發(fā)明，在開場段所述的設(shè)備中實現(xiàn)此目的，其特征在于該調(diào)諧器包括標(biāo)準(zhǔn)雙向數(shù)字接口，用于發(fā)送從經(jīng)天線裝置接收的接收信號獲得的基帶信號，和用于接收由控制單元發(fā)送的控制信號，所述信號經(jīng)第一雙向總線發(fā)送/接收。在數(shù)字廣播中，基帶信號具有二進制值和較小的帶寬。使用具有低帶寬的數(shù)字信號有降低第一雙向總線長度的影響以及改善調(diào)諧器和控制單元之間通信可靠性的優(yōu)點。
在本發(fā)明的一個實施例中，流經(jīng)第一雙向總線的信號符合IEEE1394或USB標(biāo)準(zhǔn)。對于有線或無線標(biāo)準(zhǔn)信號，使用標(biāo)準(zhǔn)總線有利于系統(tǒng)間的通信。此外，上述信號允許接收數(shù)字廣播節(jié)目，例如數(shù)字電視。同時，控制單元可以是個人計算機(PC)或機頂盒，調(diào)諧器變?yōu)橥鈬O(shè)備。控制單元可以進一步經(jīng)第二標(biāo)準(zhǔn)總線連接，所述總線連接不同的兼容外圍設(shè)備，例如打印機、鍵盤、鼠標(biāo)、移動存儲器、MP3播放器等。應(yīng)當(dāng)說明，第二總線可以適于發(fā)送和接收符合有線或無線標(biāo)準(zhǔn)的信號。
在另一實施例中，為了獲得經(jīng)第一總線發(fā)送的信號的低帶寬，調(diào)諧器包括零IF或直接轉(zhuǎn)換接收器，其輸出信號是基帶信號。當(dāng)考慮IEEE 1394時，最大帶寬約為400MHz，而當(dāng)考慮USB2時，必需的帶寬為480MHz。應(yīng)當(dāng)說明，基帶信號的最大必需頻率幾乎是在已知接收系統(tǒng)中使用的最低第一中頻的一半。對于有線連接調(diào)諧器和控制單元的情況，這降低了同軸電纜的影響；或者對于考慮無線連接時，這消除了同軸電纜以及使用它的缺點。
進一步要說明，具有零IF調(diào)諧器，就不再需要從第一IF向基帶的第二信號轉(zhuǎn)換。因此降低了接收器的成本。
在本發(fā)明的另一實施例中，調(diào)諧器包括標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字接口，適于將頻道解碼操作后獲得的信號變換為與第一雙向總線兼容的信號。頻道解碼器包括一對輸入端，用于接收由第一模數(shù)轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生的第一信號和由第二模數(shù)轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生的第二信號。所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器將零IF正交信號轉(zhuǎn)換成要由頻道解碼器解碼的數(shù)字信號。
混頻器產(chǎn)生輸入到模數(shù)轉(zhuǎn)換器的正交信號。混頻器組合由本機振蕩器產(chǎn)生的正交周期信號和頻率基本上等于輸入信號的信號，該周期信號的頻率基本上等于輸入信號的頻率。調(diào)諧器進一步包括第一可控緩沖器和第二可控緩沖器，用于分別在水平偏振的輸入信號和垂直偏振的輸入信號之間進行選擇。第一緩沖器和第二緩沖器由二進制信號控制。調(diào)諧器包括連接到第一和第二緩沖器的帶通濾波器，用于選擇位于一個頻率范圍內(nèi)的輸入信號。
在一個實施例中，天線裝置包括為調(diào)諧器供電的能量轉(zhuǎn)換器。該能量轉(zhuǎn)換器可以是例如太陽能電池板，包括在太陽能板中的太陽能電池產(chǎn)生必需的能量為調(diào)諧器供電。在本發(fā)明的另一實施例中，包括在接收系統(tǒng)中的控制單元包括連接到第一總線的標(biāo)準(zhǔn)接口，用于接收由調(diào)諧器發(fā)送的信號?？刂茊卧M一步包括源解碼器，用于解碼經(jīng)第一總線接收的信號，并經(jīng)第二總線將解碼的信號發(fā)送到外圍設(shè)備。控制單元可以包括例如MPEG解碼器，用于解碼以此標(biāo)準(zhǔn)編碼的多媒體信號。
本發(fā)明的以上和其他特征及優(yōu)點將通過以下參考附圖對本發(fā)明的示例性實施例的說明而變得清楚，其中

圖1描述了按照本發(fā)明的接收系統(tǒng)的框圖，圖2a描述了由已知調(diào)諧器發(fā)送的信號的頻譜，圖2b描述了由按照本發(fā)明的一個實施例的調(diào)諧器發(fā)送的信號的頻譜，圖3描述了按照本發(fā)明的調(diào)諧器的更詳細的結(jié)構(gòu)，圖4描述了按照本發(fā)明的控制單元的更詳細的結(jié)構(gòu)。
圖1描述了按照本發(fā)明的接收系統(tǒng)的框圖。接收系統(tǒng)100包括用于經(jīng)天線裝置10接收衛(wèi)星廣播信號IN_S的調(diào)諧器1，所述調(diào)諧器1與位于距離調(diào)諧器1較遠的控制單元20連接。接收系統(tǒng)100的特征在于控制單元20經(jīng)第一雙向總線BUS1連接到調(diào)諧器1，第一雙向總線BUS1適合于具有較低帶寬的信號。
第一總線BUS1能夠適于接收和發(fā)送符合例如IEEE 1394或USB標(biāo)準(zhǔn)的信號。使用與有線或無線系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)信號兼容的總線有利于接收系統(tǒng)的各塊之間的通信?？刂茊卧?0可以是個人計算機(PC)或機頂盒，調(diào)諧器1成為外圍設(shè)備。控制單元20進一步經(jīng)第二標(biāo)準(zhǔn)總線BUS2連接，第二總線BUS2將控制單元20連接到不同的總線兼容產(chǎn)品，例如打印機、鍵盤、鼠標(biāo)、移動存儲器、MP3播放器等。應(yīng)當(dāng)說明，第二總線BUS2可以適合于有線或無線信號，所述信號符合IEEE 1394或USB標(biāo)準(zhǔn)。
調(diào)諧器1是零IF接收器，用于獲得經(jīng)第一總線BUS1發(fā)送的信號的低帶寬，調(diào)諧器的輸出為基帶信號。當(dāng)考慮IEEE 1394標(biāo)準(zhǔn)時，最大帶寬為400MHz，參見圖2b。可選地，可以使用按照USB2標(biāo)準(zhǔn)的總線。這種情況下，所需的帶寬為480MHz。應(yīng)當(dāng)說明，在使用標(biāo)準(zhǔn)接口總線時，最大必需頻率范圍約為現(xiàn)有技術(shù)使用的最低第一中頻的一半。在現(xiàn)有技術(shù)中，高頻輸入信號首先在位于碟形天線的低噪聲塊(LNB)中轉(zhuǎn)換為位于例如[950...2150]MHz頻率范圍中的第一中頻。在那里，第一中頻經(jīng)同軸電纜發(fā)送給機頂盒。反饋信號由機頂盒發(fā)送用于控制LNB，例如使用在DiSEqC標(biāo)準(zhǔn)中定義的信號，如圖2a所示。使用較低頻率的信號的結(jié)果是降低連接調(diào)諧器1和控制單元20的總線的影響，即信號衰減較少、失真較少和相位偏移較少。結(jié)果，控制單元20僅輸入數(shù)字信號。這減少了在現(xiàn)有技術(shù)中可能存在的涉及射頻調(diào)制信號和數(shù)字信號之間產(chǎn)生干擾的問題。這簡化了控制單元20的設(shè)計并降低了它的成本。
調(diào)諧器1是將輸入信號IN_S轉(zhuǎn)換為基帶信號的零IF接收器。采用這樣的方案，消除了將輸入信號轉(zhuǎn)換成第一IF信號的第一轉(zhuǎn)換，降低了接收器的成本。
圖3描述了按照本發(fā)明的調(diào)諧器1的更詳細的結(jié)構(gòu)。調(diào)諧器1包括第一可控緩沖器B1，它連接第二可控緩沖器B2，這兩個緩沖器連接天線裝置10，用于接收輸入信號IN_S。輸入信號IN_S可以是水平偏振的或垂直偏振的。水平偏振的信號被選擇并輸入第一可控緩沖器B1，而垂直偏振的信號被選擇并輸入第二可控緩沖器B2?？刂菩盘朒/V選擇第一可控緩沖器B1或第二可控緩沖器B2。由第一緩沖器B1或第二緩沖器B2輸出的信號進一步被輸入帶通濾波器101，所述帶通濾波器只選擇和放大頻率位于例如10.7-12.75GHz或Ku波段頻率范圍內(nèi)的信號。由帶通濾波器101輸出的信號被輸入混頻器102，混頻器102將所述信號和由正交本機振蕩器103產(chǎn)生的周期信號I/Q組合。本機振蕩器103的頻率基本上等于由帶通濾波器101選擇的輸入信號IN_S的頻率，本機振蕩器103的信號具有相互正交的第一分量I和第二分量Q，即它們彼此相互相位偏移90度?；祛l器102產(chǎn)生輸入到第一模數(shù)轉(zhuǎn)換器(A/D)104的第一低IF信號和輸入到第二模數(shù)轉(zhuǎn)換器105的第二低IF信號。第一低IF信號和第二低IF信號通過將由本機振蕩器103產(chǎn)生的正交信號的第一分量I和第二分量Q分別與由帶通濾波器101輸出的信號進行組合而獲得。第一A/D 104和第二A/D 105產(chǎn)生數(shù)字信號，這些數(shù)字信號輸入到連接所述A/D轉(zhuǎn)換器的頻道解碼器106。頻道解碼器106解調(diào)低IF信號并對低IF輸入信號執(zhí)行糾錯解碼。由頻道解碼器106輸出的信號被輸入到標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字接口107。所述接口將輸入信號轉(zhuǎn)換為符合第一總線BUS1技術(shù)規(guī)范，例如IEEE 1394、USB的信號。當(dāng)考慮上述標(biāo)準(zhǔn)時，由標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字接口107輸出的信號是帶寬為在已知接收系統(tǒng)中對應(yīng)信號帶寬的最大一半的比特流。天線裝置10包括碟形天線或天線陣列，用于接收輸入信號IN_S。在發(fā)明的一個實施例中，天線裝置包括為調(diào)諧器供電的能量產(chǎn)生器。能量產(chǎn)生器主要是從一種形式的能量，例如太陽能、風(fēng)能、微波能轉(zhuǎn)換成電能的轉(zhuǎn)換器。該方案進一步簡化了接收系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，因為它不需要為調(diào)諧器單獨供電。
圖4描述了按照本發(fā)明的控制單元20的更詳細的結(jié)構(gòu)?？刂茊卧?0包括連接到源解碼器201的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字接口107。串行比特流經(jīng)總線BUS1輸入到標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字接口107，所述接口107將串行比特流轉(zhuǎn)換為并行比特流。并行比特流被輸入到源解碼器201，該源解碼器201用于解碼并行比特流，并使解碼信號適合第二總線BUS2。例如，比特流可以是MPEG信號，因此源解碼器執(zhí)行MPEG信號解碼。第二總線BUS2連接外圍設(shè)備，例如DVD讀/寫器、CD-ROM讀/寫器、數(shù)字電視機、錄像機、鼠標(biāo)、鍵盤。
在本發(fā)明提出的特征中，調(diào)諧器1是控制單元20的外圍設(shè)備，控制單元20可以是個人計算機或簡化的機頂盒，簡化的機頂盒比現(xiàn)有技術(shù)提出的連接調(diào)諧器的機頂盒便宜。此外，簡化的機頂盒易于生產(chǎn)。
應(yīng)當(dāng)說明，第一總線BUS1和第二總線BUS2能夠適于使符合無線通信標(biāo)準(zhǔn)的信號流通。該特征進一步降低了接收系統(tǒng)的價格，因為不再需要任何外圍設(shè)備和控制單元20之間的連接電纜。
還應(yīng)當(dāng)說明，本發(fā)明的保護范圍不限于這里描述的實施例。本發(fā)明的保護范圍也不被權(quán)利要求中的附圖標(biāo)號限制。單詞“包括”不排除在權(quán)利要求中提到的部件以外的其它部件。元件之前的單詞“一個”不排除多個該種元件。構(gòu)成本發(fā)明部分的裝置可以以專用硬件的形式或以編程目的的處理器的形式實現(xiàn)。本發(fā)明體現(xiàn)在每個新特征或特征的組合。在整個專利說明書中，單詞“總線”是指信號的傳播介質(zhì)，因此總線特性是指它的物理特性。
權(quán)利要求
1.一種用于經(jīng)天線裝置(10)接收衛(wèi)星廣播信號(IN_S)的調(diào)諧器(1)，所述調(diào)諧器(1)連接控制單元(20)，調(diào)諧器(1)的特征在于包括標(biāo)準(zhǔn)雙向數(shù)字接口(107)，用于發(fā)送從經(jīng)天線裝置(10)接收的接收信號(IN_S)獲得的基帶信號，和接收由控制單元(20)發(fā)送的控制信號，所述信號經(jīng)第一雙向總線(BUS1)發(fā)送/接收。
2.如權(quán)利要求1所述的調(diào)諧器(1)，其中經(jīng)過第一雙向總線(BUS1)的信號符合IEEE 1394或USB標(biāo)準(zhǔn)。
3.如權(quán)利要求1所述的調(diào)諧器(1)，其中第一雙向總線(BUS1)適于傳送符合無線通信標(biāo)準(zhǔn)的信號。
4.如權(quán)利要求1所述的調(diào)諧器(1)，包括零IF接收器。
5.如權(quán)利要求1所述的調(diào)諧器(1)，包括頻道解碼器(106)，用于執(zhí)行頻道解碼操作，標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字接口(107)適于將頻道解碼操作后獲得的信號轉(zhuǎn)換成與第一雙向總線(BUS1)兼容的信號。
6.如權(quán)利要求5所述的調(diào)諧器(1)，其中頻道解碼器(106)包括一對輸入端，用于接收由第一模數(shù)轉(zhuǎn)換器(104)產(chǎn)生的第一信號和由第二模數(shù)轉(zhuǎn)換器(105)產(chǎn)生的第二信號，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器將零IF正交信號轉(zhuǎn)換成要由頻道解碼器解碼的數(shù)字信號。
7.如權(quán)利要求6所述的調(diào)諧器(1)，其中輸入到模數(shù)轉(zhuǎn)換器(104，105)的正交信號由混頻器(102)產(chǎn)生，所述混頻器(102)組合具有基本上等于輸入信號(IN_S)的頻率的輸入信號和由本機振蕩器(103)產(chǎn)生的正交周期信號，周期信號的頻率基本上等于輸入信號(IN_S)的頻率。
8.如權(quán)利要求7所述的調(diào)諧器(1)，包括第一可控緩沖器(B1)和第二可控緩沖器(B2)，用于分別在水平偏振的輸入信號(IN_S)和垂直偏振的輸入信號(IN_S)之間進行選擇。
9.如權(quán)利要求8所述的調(diào)諧器(1)，其中第一緩沖器(B1)和第二緩沖器(B2)由二進制信號(H/V)控制。
10.如權(quán)利要求9所述的調(diào)諧器(1)，包括連接第一緩沖器(B1)和第二緩沖器(B2)的帶通濾波器(101)，用于選擇位于一個頻率范圍內(nèi)的輸入信號(IN_S)。
11.如權(quán)利要求1所述的調(diào)諧器(1)，其中天線裝置(10)包括為調(diào)諧器(1)供電的能量轉(zhuǎn)換器。
12.如權(quán)利要求1所述的調(diào)諧器(1)，該調(diào)諧器(1)集成在單個芯片中。
13.一種包括如權(quán)利要求1所述的調(diào)諧器(1)的接收系統(tǒng)(100)，所述接收系統(tǒng)包括控制單元(20)，該控制單元(20)經(jīng)第一總線(BUS1)連接調(diào)諧器(1)，控制單元(20)包括連接第一總線(BUS1)的第二標(biāo)準(zhǔn)接口(108)，用于接收由調(diào)諧器(1)發(fā)送的信號，所述控制單元(20)進一步包括源解碼器(201)，用于解碼經(jīng)第一總線(BUS1)接收的信號并經(jīng)第二總線(BUS2)將解碼的信號發(fā)送到外圍設(shè)備(30)。
14.如權(quán)利要求13所述的接收系統(tǒng)(100)，其中源解碼器(201)是MPEG解碼器。
15.如權(quán)利要求13所述的接收系統(tǒng)(100)，其中控制單元(20)是機頂盒。
16.如權(quán)利要求13所述的接收系統(tǒng)(100)，其中控制單元(20)是個人計算機。
17.如權(quán)利要求13所述的接收系統(tǒng)(100)，其中控制單元(20)進一步經(jīng)第二雙向總線(BUS2)連接多個外圍設(shè)備(30)。
18.如權(quán)利要求13所述的接收系統(tǒng)(100)，其中第二雙向總線(BUS2)適于發(fā)送和接收符合IBEE 1394或USB標(biāo)準(zhǔn)的信號。
19.如權(quán)利要求13所述的接收系統(tǒng)(100)，其中第二雙向總線(BUS2)適于傳送符合無線通信標(biāo)準(zhǔn)的信號。
全文摘要
一種經(jīng)天線裝置接收衛(wèi)星廣播信號的調(diào)諧器，所述調(diào)諧器與控制單元連接。該調(diào)諧器的特征在于它包括標(biāo)準(zhǔn)雙向數(shù)字接口，用于發(fā)送從經(jīng)天線裝置接收的接收信號獲得的基帶信號，和用于接收由控制單元發(fā)送的控制信號，所述信號經(jīng)第一雙向總線發(fā)送/接收。
文檔編號H04N7/16GK1643929SQ03806866
公開日2005年7月20日 申請日期2003年2月26日 優(yōu)先權(quán)日2002年3月26日
發(fā)明者P·W·胡伊曼斯, C·S·沃徹爾 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司