專利名稱：調(diào)諧器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及帶單輸入部分和雙輸出部分的雙模工作調(diào)諧器，它處理饋送至輸入部分的信號并且經(jīng)對應(yīng)各模式的輸出部分輸出。
背景技術(shù)：
普通調(diào)諧器一般分類為下列兩種類型(i)輸出正交檢測(以下稱為I/Q檢測)信號的調(diào)諧器，以及(ii)輸出中頻信號(以下稱為IF)的調(diào)諧器。以接收數(shù)字信號的數(shù)字TV調(diào)諧器為代表的調(diào)諧器屬于類型(i)，它利用I/Q檢測技術(shù)解調(diào)已經(jīng)被基帶數(shù)字信號(該信號以下稱為rf數(shù)字信號)正交調(diào)制的射頻(以下稱為rf)信號，隨后將輸出I/Q檢測信號—這種調(diào)諧器以下稱為I/Q檢測調(diào)諧器。
另一方面，屬于類型(ii)的調(diào)諧器將輸入信號的頻率轉(zhuǎn)換為IF而無需I/Q檢測，并且隨后輸出IF信號—這種調(diào)諧器以下稱為IF調(diào)諧器。
后一調(diào)諧器不僅可以轉(zhuǎn)換通常由基帶模擬信號調(diào)制的rf信號，而且可以無需檢測將rf數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為IF信號。
圖4示出了現(xiàn)有技術(shù)I/Q檢測調(diào)諧器的框圖。進(jìn)入輸入端1，rf數(shù)字信號被送入帶通濾波器(BPF)2和可變增益放大器3。此后，信號被分離為兩個信號進(jìn)入每個分支電路框。在一個分支電路中，即圖4中上面的電路框，混頻器6接收rf數(shù)字信號和來自本地振蕩器4的輸出信號。來自振蕩器4的輸出信號在進(jìn)入混頻器6之前由相移器5提供90度相移。鎖相環(huán)路(PLL)電路15確定振蕩器4內(nèi)產(chǎn)生的振蕩頻率從而與rf數(shù)字信號的載波頻率同步。混頻器6輸出檢測輸出信號。檢測輸出信號經(jīng)低通濾波器(LPF)7和放大器8以作為I—信號送至輸出端9。同樣，在另一分支電路—圖4中下面的電路框內(nèi)，混頻器10接收rf數(shù)字信號和來自本地振蕩器4的輸出信號，但是輸出信號未被提供相移。因此混頻器10輸出不同于上面分支內(nèi)混頻器6的輸出信號的檢測輸出信號。來自混頻器10的檢測輸出信號經(jīng)低通濾波器11和放大器12作為Q信號送至輸出端13。
通過上述過程，圖4中的I/Q檢測調(diào)諧器單獨處理每個分支中的兩種不同信號分量—一個沒有相移而另一個具有相對rf數(shù)字信號的90度相移。
控制端14作為一個可變增益放大器3的放大水平的外部控制器而工作?？刂贫?6控制PLL電路15?？刂贫?7作為具有低通濾波器7和11的截止頻率的外部控制器而工作。
圖5為現(xiàn)有技術(shù)IF調(diào)諧器的框圖。從輸入端21輸入的rf信號經(jīng)BPF22和第一AGC放大器23進(jìn)入第一混頻器25。信號隨后由第一混頻器25和第一本地振蕩器24上轉(zhuǎn)換為第一IF信號以送經(jīng)第一IF帶通濾波器26。第一PLL電路33確定振蕩器24的振蕩頻率。由BPF26送入的IF信號由第二混頻器28和第二本地振蕩器27下轉(zhuǎn)換為第二IF信號。第二PLL電路35確定振蕩器27的振蕩頻率。第二IF信號輸入自動增益控制(AGC)放大電路(由可變增益放大器29、第二IF帶通濾波器30和可變增益放大器31構(gòu)成)并且作為IF信號從輸出端32輸出。如上所述，圖5所示的IF調(diào)諧器采用雙超級外差系統(tǒng)調(diào)諧器，其中IF信號被上轉(zhuǎn)換并隨后下轉(zhuǎn)換從而使鏡像干擾最小。
端頭34和36分別控制PLL電路33和35。端頭37用作可變增益放大器23、29和31的放大水平的外部控制器。
如上所述，由于這些調(diào)諧器未通用于各種接收機，所以需要根據(jù)接收機規(guī)格，將接收數(shù)字信號的調(diào)諧器選擇性地用于上述兩種類型的調(diào)諧器作為接收機單元。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明著手解決上述問題。因此本發(fā)明的目標(biāo)是提供一種用作I/Q檢測調(diào)諧器和IF調(diào)諧器的調(diào)諧器，使得調(diào)諧器可以通用于不同類型接收機的相同單元。本發(fā)明的另一目標(biāo)是通過流水線步驟提供低成本的調(diào)諧器和調(diào)諧器的產(chǎn)品控制。
為了實現(xiàn)上述目標(biāo)，本發(fā)明的調(diào)諧器工作如下a)輸入端接收已經(jīng)被數(shù)字信號正交調(diào)制的rf信號。
b)第一和第二混頻器放置在每個分支上從而接收在輸入端路徑上已分離為兩個流的每個信號。
c)本地振蕩器向混頻器提供本地振蕩信號。
d)連接在本地振蕩器與第一混頻器之間的第一相移器向本地振蕩信號提供90度相移。
e)第一和第二濾波器分別連接至第一和第二混頻器的輸出部分。
f)第一和第二輸出端分別連接至第一和第二濾波器的輸出部分。
g)在第一操作模式下，本地振蕩器與rf信號同步。第一和第二輸出端輸出正交檢測信號。
h)在第二操作模式下，本地振蕩頻率確定為本地振蕩頻率與射頻之差等于IF。此外，第一混頻器的輸出信號由第二相移器給出一個90度相移，并且加入到第二混頻器的輸出信號。因此，第二輸出端輸出IF信號。
i)第一和第二操作模式可以選擇切換，即由開關(guān)選擇第一操作模式使得第一和第二輸出端輸出正交檢測信號，而由開關(guān)選擇第二操作模式使第二輸出端輸出IF信號。
作為本發(fā)明的一個方面，由第二相移器和導(dǎo)通/斷開開關(guān)構(gòu)成的串行電路連接在第一和第二混頻器的輸出部分。開關(guān)開啟使得第二端輸出IF信號，并且調(diào)諧器進(jìn)入第二操作模式。另一方面，開關(guān)關(guān)閉使得第一和第二端輸出I/Q檢測輸出信號，并且調(diào)諧器進(jìn)入第一操作模式。
作為本發(fā)明的另一方面，第一轉(zhuǎn)變開關(guān)可以與導(dǎo)通/斷開開關(guān)一起放置在第二混頻器的輸出部分。在這種結(jié)構(gòu)下，第二混頻器的輸出部分根據(jù)第一轉(zhuǎn)變開關(guān)的選擇選擇與LPF和BPF連接。因此第二濾波器用作第一操作模式下的LPF，并且在第二模式下用作BPF，而第一濾波器用作第一操作模式下的LPF。
作為本發(fā)明的另一方面，第二轉(zhuǎn)變開關(guān)可以代替導(dǎo)通/斷開開關(guān)放置在第一混頻器的輸出部分。在上述結(jié)構(gòu)下，第一混頻器的輸出部分選擇與第一濾波器或第二相移器連接。
而且第一第二混頻器、本地振蕩器、開關(guān)可以放置入平衡電路，所有這些可以集成在一個封裝內(nèi)，使得調(diào)諧器緊湊和抗噪聲干擾。
按照本發(fā)明，如上所述，可以提供具有雙功能的調(diào)諧器作為I/Q檢測調(diào)諧器和IF調(diào)諧器，各種接收機共享該單元。這實現(xiàn)了流水線制造步驟和大量生產(chǎn)調(diào)諧器中的產(chǎn)品控制。
附圖簡述
圖1為按照本發(fā)明第一較佳實施例的調(diào)諧器的框圖。
圖2示出了第一較佳實施例調(diào)諧器第二操作模式。
圖3為按照本發(fā)明第二較佳實施例的調(diào)諧器的框圖。
圖4為現(xiàn)有技術(shù)調(diào)諧器第一實例的框圖。
圖5為現(xiàn)有技術(shù)調(diào)諧器第二實例的框圖。
實施發(fā)明的較佳方式以下借助附圖描述本發(fā)明的較佳實施例。
第一較佳實施例圖1為本發(fā)明第一較佳實施例調(diào)諧器的框圖。在圖1中，輸出端50接收rf信號，例如一般范圍在50-880MHz的rf數(shù)字信號。接收的信號被送至BPF51使帶通以外頻率被濾除，并將通過的信號送入可變增益放大器52完成自動增益控制(AGC)。此后，信號被混頻器54、本地振蕩器53和確定振蕩器53振蕩頻率的PLL電路71構(gòu)成的調(diào)諧電路轉(zhuǎn)換為所需00的IF信號。第一IF信號進(jìn)入BPF55以濾除不需要的帶通以外的頻率。經(jīng)過濾波器55的第一IF信號被分離為兩個信號而進(jìn)入每個分支電路塊。
假定rf信號進(jìn)入圖1上面的電路框。在這種情況下，第一混頻器58接收來自BPF55的第一IF信號連同來自本地振蕩器56的帶第一相移器57提供的90度相移的輸出信號。此時，由PLL電路73使來自本地振蕩器56的振蕩頻率與第一IF同步。因此第一混頻器58輸出I/Q檢測信號。信號經(jīng)LPF61和第一可變增益放大器62送至第一輸出端63以作為I信號輸出。
在其他電路框—圖1下面的電路框中，第二混頻器64接收來自BPF55的第一IF信號連同來自本地振蕩器56的輸出信號(在這種情況下沒有相移)。因此，第二混頻器64輸出不同于第一混頻器58獲得的輸出信號的檢測輸出信號。來自混頻器64的檢測輸出信號經(jīng)連接第一轉(zhuǎn)變開關(guān)66的轉(zhuǎn)變端66a和第二可變增益放大器69的LPF67送至第二輸出端70以作為Q信號輸出。經(jīng)過上述過程，實施例的調(diào)諧器完成第一操作模式，用作I/Q檢測調(diào)諧器。
以下描述其他模式，即第二操作模式。
PLL電路73確定本地振蕩器56的振蕩頻率從而使第一IF和振蕩頻率之差等于大約400MHz的第二IF。在這種方式下，第一和第二混頻58和64完成頻率轉(zhuǎn)換。第一混頻器58產(chǎn)生的第二IF信號由第一LPF61阻斷并且送至第二相移器60。如圖2所示，從第二相移器60輸入的信號頻率與第二混頻器64的輸入同相。當(dāng)開啟/關(guān)閉開關(guān)設(shè)定為開啟狀態(tài)，同相分量互相相加。此時，第一轉(zhuǎn)變電路66通過與轉(zhuǎn)變端66b接觸改變路徑。在這種方式下，加入的信號經(jīng)第二IF帶通濾波器68和第二可變增益放大器69送至第二輸出端70以作為IF信號輸出。
另一方面，如圖2所示，進(jìn)入第一和第二混頻器58和64的鏡像頻率分量相位相差180度并且在輸出端81和82相互抵消，因此不會從圖1的第二輸出端70輸出。
通過上述過程，實施例的調(diào)諧器用作IF調(diào)諧器，完成第二操作模式。
導(dǎo)通/斷開開關(guān)59和第一轉(zhuǎn)變開關(guān)66為PIN二極管構(gòu)成的電子開關(guān)群。
在第一操作模式下，開關(guān)處于關(guān)閉狀態(tài)，而在開關(guān)66中，至轉(zhuǎn)變端66a的公共端66c處于導(dǎo)通狀態(tài)。
在第二操作模式下，開關(guān)為導(dǎo)通狀態(tài)，并且至轉(zhuǎn)變端66b的公共端66c為導(dǎo)通。
因此，在第一操作模式下—調(diào)諧器用作I/Q檢測調(diào)諧器，輸出端63和70輸出基帶信號，即I和Q信號。另一方面，在第二操作模式下—調(diào)諧器用作IF調(diào)諧器，輸出端70輸出大約400MHz的IF信號。
雖然實施例描述了送入輸入端50的信號作為范圍在50-860MHz的陸基廣播信號，但是范圍在950MHz-2.2GHz的數(shù)字衛(wèi)星廣播信號也是可接收的。BPF51通過所需的波形，阻斷不需要的波形?？刂芇LL電路71使得混頻器54可以獲得1.4GHz或1.2GHz的第一IF。BPF55制作為適合第一IF。LPF61和67具有大約50MHz的截止頻率。BPF68具有大約400MHz的中心頻率和30MHz的帶寬。
按照實施例，調(diào)諧器由平衡電路構(gòu)成。該結(jié)構(gòu)允許調(diào)諧器不僅抗噪聲干擾，而且由于電路集成而緊湊。而且結(jié)構(gòu)實現(xiàn)了大量制造的低成本調(diào)諧器。
第二較佳實施例圖3為本發(fā)明第二較佳實施例調(diào)諧器的框圖。以下借助圖3描述與第一較佳實施例的不同之處。
代之以第一較佳實施例中采用的導(dǎo)通/斷開開關(guān)59，第二轉(zhuǎn)變開關(guān)79安排為在第一混頻器58的輸出部分上，與第一轉(zhuǎn)變開關(guān)66互鎖。開關(guān)79的轉(zhuǎn)變端79a和79b分別與第一LPF61和第二相移器60連接。具體而言，在第一操作模式下作用相當(dāng)于I/Q檢測調(diào)諧器，(i)至轉(zhuǎn)變端66a的公共端66c(第一轉(zhuǎn)變開關(guān)66的)，并且
(ii)至轉(zhuǎn)變端79a的公共端79c(第二轉(zhuǎn)變開關(guān)79的)處于導(dǎo)通狀態(tài)。
在第二操作模式下作用相當(dāng)于IF調(diào)諧器，(i)至端66b的端66c，并且(ii)至端79b的端79c現(xiàn)在處于導(dǎo)通。
以下描述與第一較佳實施例不同的另一點。
第一轉(zhuǎn)變開關(guān)的轉(zhuǎn)變端66a經(jīng)LPF67連接至處理基帶頻率的可變增益放大器69a，而轉(zhuǎn)變端66b經(jīng)BPF68連接至處理第二IF的可變增益放大器69b。
在上述結(jié)構(gòu)下，在第二操作模式(即IF調(diào)諧器模式)下，來自第一混頻器的輸出信號被加入到第二混頻器的輸出信號而無需依賴于第一LPF61截止頻率范圍的反射特性。這保證IF信號質(zhì)量不下降。在這種結(jié)構(gòu)下，為基帶頻率和第二IF分別制作了可變增益放大器。這是放大器設(shè)計中的另一種。
按照本發(fā)明，如上所述，可以提供兩種不同功能的調(diào)諧器。這實現(xiàn)了流水線制造步驟和產(chǎn)品控制，并且提供了低成本、緊湊的和強有力的調(diào)諧器。
權(quán)利要求
1.一種處理射頻信號的調(diào)諧器，其特征在于包含(a)接收從射頻信號中分離的第一射頻信號的第一混頻器；(b)接收從射頻信號中分離的第二射頻信號的第二混頻器；(c)向第一和第二混頻器提供本地振蕩信號的本地振蕩器；(d)向耦合于本地振蕩器與第一混頻器之間的振蕩信號提供90度相移的第一相移器；(e)與第一混頻器的輸出部分耦合的第一濾波器；以及(f)與來自第二混頻器的輸出部分耦合的第二濾波器；其中可以開關(guān)選擇(i)第一操作模式—從第一和第二濾波器輸出正交檢測信號—以及(ii)第二操作模式—將來自第二混頻器的輸出信號加入來自第一混頻器的輸出信號，第一混頻器的輸出信號由第二相移器提供90度相移并且從第二濾波器輸出中頻信號。
2.如權(quán)利要求1所述的調(diào)諧器，其中本地振蕩器的振蕩頻率設(shè)定為等于第一操作模式下射頻信號的頻率，而在第二操作模式下，本地振蕩器的振蕩頻率確定為將射頻信號頻率與振蕩頻率之差設(shè)定為等于中頻。
3.如權(quán)利要求1所述的調(diào)諧器，其特征在于可變增益放大器與第一和第二濾波器的每個輸出部分耦合。
4.如權(quán)利要求3所述的調(diào)諧器，其特征在于可變增益放大器的操作頻帶覆蓋第一和第二濾波器的帶通頻率。
5.如權(quán)利要求1所述的調(diào)諧器，其特征在于包含第二相移器和導(dǎo)通/斷開開關(guān)的串行電路耦合于第一和第二混頻器輸出部分之間。
6.如權(quán)利要求1所述的調(diào)諧器，其特征在于第一濾波器為低通濾波器，并且第一轉(zhuǎn)變開關(guān)與第二混頻器的輸出部分耦合，第二濾波器由其在低通濾波器與帶通濾波器之間切換。
7.如權(quán)利要求6所述的調(diào)諧器，其特征在于處理基帶頻率的可變增益放大器與低通濾波器的輸出部分耦合，而處理中頻的可變增益放大器與帶通濾波器的輸出部分耦合。
8.如權(quán)利要求1所述的調(diào)諧器，其特征在于包含第二相移器和導(dǎo)通/斷開開關(guān)的串行電路耦合于第一和第二混頻器的輸出部分之間，第一濾波器為低通濾波器，第一轉(zhuǎn)變開關(guān)與第二混頻器的輸出部分耦合，第二濾波器由其在低通濾波器與帶通濾波器之間切換。
9.如權(quán)利要求8所述的調(diào)諧器，其特征在于導(dǎo)通/斷開開關(guān)與第一轉(zhuǎn)變開關(guān)互鎖。
10.如權(quán)利要求8或9所述的調(diào)諧器，其特征在于處理基帶頻率的可變增益放大器與每個低通濾波器的輸出部分耦合，并且處理中頻的可變增益放大器與帶通濾波器的輸出部分耦合。
11.如權(quán)利要求6所述的調(diào)諧器，其特征在于第一轉(zhuǎn)變開關(guān)與第一混頻器的輸出部分和第二移相器的輸出部分耦合，并且第二轉(zhuǎn)變開關(guān)與第一混頻器的輸出部分耦合從而將第一混頻器的輸出部分切換至與第一濾波器和第二移相器輸入部分其中一個耦合。
12.如權(quán)利要求11所述的調(diào)諧器，其特征在于第一轉(zhuǎn)變開關(guān)與第二轉(zhuǎn)變開關(guān)互鎖。
13.如權(quán)利要求11或12所述的調(diào)諧器，其特征在于處理基帶頻率的可變增益放大器與每個低通濾波器的輸出部分耦合，而處理中頻的可變增益放大器與帶通濾波器的輸出部分耦合。
14.如權(quán)利要求1或11所述的調(diào)諧器，其特征在于第一和第二混頻器、本地振蕩器和開關(guān)構(gòu)成平衡電路并且集成為一個封裝。
全文摘要
一種單個電路構(gòu)造的調(diào)諧器,能夠在兩種操作模式之間切換。由基帶數(shù)字信號正交調(diào)制的射頻信號進(jìn)入單輸入端并且分離為兩個信號。每個信號送入每個分支電路框的混頻器內(nèi)。每個混頻器接收本地振蕩器的振蕩頻率。此時,振蕩頻率確定操作模式。特別是,在第一模式下,當(dāng)振蕩頻率確定為等于rf信號時,rf信號經(jīng)過正交檢測,在與每個混頻器耦合的輸出端獲得初始基帶數(shù)字信號,即,調(diào)諧器作為I/Q檢測調(diào)諧器而工作。另一方面,在第二操作模式下,當(dāng)確定振蕩頻率從而使得振蕩頻率與rf信號頻率之差等于IF時,調(diào)諧器作為IF調(diào)諧器而工作。在后一情況下,從兩個混頻器其中一個獲得的IF信號賦予90度相移并且加入其他信號并送入單輸出端。
文檔編號H04B1/26GK1347203SQ0114114
公開日2002年5月1日 申請日期2001年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2000年9月29日
發(fā)明者安田雅克 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社