專利名稱：數(shù)字catv調(diào)諧器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及數(shù)字CATV調(diào)諧器，特別涉及以單一轉(zhuǎn)換模式用于前端的數(shù)字CATV調(diào)諧器。
背景技術(shù)：
在1998年到2001年間，三種數(shù)字電視廣播在全世界普及。為了接收這種數(shù)字電視廣播，使用了數(shù)字機頂盒(下文中被稱為STB)。在STB中，數(shù)字廣播的數(shù)字流都是根據(jù)MPEG2的，而輸出流都向電視接收機提供。特別地，不管是用于地面的、衛(wèi)星的或電纜的電視廣播，STB總的來說都采用同一結(jié)構(gòu)。應(yīng)該指出的是，取決于數(shù)據(jù)廣播服務(wù)的前端電路、CA(有條件接受)模式和軟件、用于連接于外部設(shè)備的數(shù)字接口等都隨著服務(wù)類型或供應(yīng)商而不同。
圖2是傳統(tǒng)單一模式轉(zhuǎn)換調(diào)諧器的框圖。在圖2中，單一的轉(zhuǎn)換調(diào)諧器適用于包括接收470-760MHz的UHF端(B3頻帶)、接收170-470MHz的VHF高頻帶(B2頻帶)以及接收54-170MHz的VHF低頻帶(B1頻帶)在內(nèi)的分頻的頻帶，而且為各個頻帶設(shè)置了接收電路。應(yīng)指出的是，這種頻帶的劃分并非僅限于以上的頻率。
將CATV信號通過IF濾波器的HPF(高通濾波器)2，輸入到輸入轉(zhuǎn)換電路3、4和5并由此轉(zhuǎn)換到UHF頻帶、VHF高頻帶以及VHF低頻帶的相應(yīng)高頻放大器電路。HPF2是具有5-46MHz衰減頻帶和54MHz或大于54MHz通頻帶的濾波器，由此CATV信號54MHz或大于54MHz的頻率部分可通過濾波器。
設(shè)置一個頻帶的電路使之對應(yīng)于接收的信道可操作，同時其它頻帶的電路是不可操作的。
CATV信號通過輸入轉(zhuǎn)換電路3-5轉(zhuǎn)換，此后通過高頻放大器輸入調(diào)諧電路7、8和9進(jìn)行調(diào)諧，并通過高頻放大器電路11、12和13進(jìn)行放大，得到的結(jié)果可通過高頻放大器輸出調(diào)諧電路19、20和21進(jìn)一步獲得接收信號。通過高頻放大器電路所獲得的信號通過由混頻器23、24和25以及本機振蕩電路27、28和29所構(gòu)成的頻率轉(zhuǎn)換器電路進(jìn)行頻率轉(zhuǎn)換，輸入到中間頻率放大器電路31，并由此進(jìn)行IF放大，且從IF輸出終端32輸出。向AGC端點18施加AGC電壓，并隨后通過電阻15、16和17向高頻放大器電路11、12和13施加AGC電壓。
在傳統(tǒng)的數(shù)字CATV調(diào)諧器中，雙重轉(zhuǎn)換模式已變得普及，在該模式中，接收到的信號是頻率轉(zhuǎn)換成第一中間頻率的信號，并再次被頻率轉(zhuǎn)換成第二中間頻率信號并由此輸出。但是，具有雙重轉(zhuǎn)換模式卻難以滿足接收調(diào)諧器的經(jīng)濟(jì)要求。
為了解決該問題已作了嘗試，通過在一部分調(diào)諧器電路中應(yīng)用IC，但無法達(dá)到相比模擬調(diào)諧器的性能。因此，從經(jīng)濟(jì)的角度考慮，圖2中所示的單一轉(zhuǎn)換模式的調(diào)諧器是相當(dāng)有利的。但是會涉及以下的問題。
構(gòu)成圖2中所示的傳統(tǒng)調(diào)諧器，以使VHF高頻帶和VHF低頻帶的信號通過混頻器24和25被轉(zhuǎn)換成中頻信號，并隨后輸入到具有UHF頻帶中頻信號的中頻放大器電路31。在這種設(shè)置中，由于每個頻帶的中頻信號是高電平，所以它會混入到鄰近的頻帶中。如果，例如VHF頻帶的中頻信號混入到VHF低頻帶中，則會產(chǎn)生失真。
當(dāng)接收信號是數(shù)字信道信號時，失真分量以噪聲出現(xiàn)，而當(dāng)接收信號是模擬信道信號時，失真分量變成了脈動并在電視顯示器上以條紋出現(xiàn)。因此，為了防止這些條紋出現(xiàn)在電視顯示器上，脈動分量和信號電平的相對比例要求為57dB或更高。
在單一轉(zhuǎn)換模式的傳統(tǒng)調(diào)諧器中，由于圖2中所示的高頻放大器電路11、12和13提供了RF AGC功能，所以特別當(dāng)衰減增益量為-10到-20dB時為非線性失真的CSO(合成系統(tǒng)順序脈動)和CTB(合成三倍脈動)的失真IM(相間調(diào)制)和X-調(diào)制(交叉調(diào)制)，近似為-50dBc，并因此應(yīng)該需要改進(jìn)。
另外，在單一轉(zhuǎn)換模式的傳統(tǒng)調(diào)諧器中，在信道之間出現(xiàn)近似為5到10dB的大靈敏度偏差，它應(yīng)得到改進(jìn)。另外，選擇信道的傳送特性會由于AGC特性而發(fā)生不理想的改變。
由于高頻放大器輸入調(diào)諧電路7、8和9是輸入電路，所以難以補償所有輸入頻帶上的輸入回波損耗。此外，局部漏電流是-20到-30dBmV，這不能滿足-40dBmV的CSODOCSIS要求標(biāo)準(zhǔn)(北美電纜調(diào)制解調(diào)器的標(biāo)準(zhǔn))，并因此應(yīng)該得到改進(jìn)。除此以外，它通過高頻放大器輸入調(diào)諧電路7-9以及視頻信號抑制比為-50dBc或以上的高頻放大器輸入調(diào)諧電路19-21來應(yīng)用調(diào)諧模式，因此應(yīng)該得到改進(jìn)。
此外，隔離近似為40到50dB，而同樣的在雙重轉(zhuǎn)換模式的調(diào)諧器中為70dB和大于70dB，因此這也應(yīng)該得到改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的主要目的是提供能改進(jìn)上述多個特性的數(shù)字CATV調(diào)諧器。
在根據(jù)本發(fā)明的數(shù)字CATV調(diào)諧器中，控制多個頻帶的接收信號增益，高頻放大選自接收信號的每個頻帶的接收信號，將對應(yīng)于從多個本機振蕩信號接收的頻帶的本機振蕩信號與每個頻帶的高頻放大的接收信號進(jìn)行混合，從而輸出中頻信號，并從中頻信號得到數(shù)字信號分量。因此，每個頻帶的增益偏差和所有頻帶的靈敏度偏差得到了改進(jìn)。此外，由于所形成的每個頻帶的帶寬窄于以傳統(tǒng)方式得到的頻帶的帶寬，所以可改進(jìn)每個信道的跟蹤特性。
除此以外，由于每個頻帶的頻率轉(zhuǎn)換都是由一個混頻器電路完成的，所以可抑制如傳統(tǒng)方式中所看到的可能進(jìn)入鄰近信道從而產(chǎn)生失真的中頻信號的漏電流。
本發(fā)明的上述和其它目的、特征、方面和優(yōu)點從本發(fā)明以下參考附圖所作的詳細(xì)說明中將變得更加明顯。


圖1是本發(fā)明一個實施例中數(shù)字CATV調(diào)諧器的框圖；以及圖2是單一轉(zhuǎn)換模式的傳統(tǒng)調(diào)諧器的框圖。
具體實施例方式
參考圖1，類似于圖2所示的傳統(tǒng)調(diào)諧器構(gòu)成本發(fā)明調(diào)諧器，以便接收接收470-860MHz的UHF頻帶(B4頻帶)。另一方面，在本實施例中，將傳統(tǒng)上被分成兩個頻帶的VHF頻帶分成三個頻帶。特別是，這三個頻帶分別是接收240-470MHz的VHF高頻帶(B3頻帶)、接收120-240MHz的VHF中頻帶(B2頻帶)和接收54-120MHz的VHF低頻帶(B1頻帶)，并且為每個頻帶提供接收電路。
特別是，對于CATV信號，上行信號在5-42MHz(或5-15MHz)操作，而下行信號在54-860MHz操作。將下行信號的電纜線與終端1連接，而將上行信號與數(shù)據(jù)終端41連接。上行信號是采用QPSK發(fā)送器進(jìn)行四相移鍵控(QPSK)調(diào)制的數(shù)字信號，未顯示出。將數(shù)據(jù)信號通過LPF(低通濾波器，或回波濾波器)構(gòu)成的上行位流電路42與終端1連接。
下行位流信號，即來自于CATV站的通訊下行信號，通過IF濾波器的HPF2、支流電路43并從BPF(帶通濾波器)44輸出。隨后，支流損耗在放大器電路45校正，并從FM Tap終端46，將信號輸出到FSK解調(diào)器電路或QAM解調(diào)器電路，未示出。提供FM Tap終端46以完成CATV站和包括該調(diào)諧器在內(nèi)的STB之間的通訊。該下行位流信號也被稱為OOB(頻帶外)，而且它是70-130MHz或50-130MHz頻帶的信號。
其它的下行信號(模擬和數(shù)字視頻信號)通過HPF2、支流電路43、PIN AGC電路47和寬帶放大器電路49，并被提供輸入到轉(zhuǎn)換電路3-6。輸入轉(zhuǎn)換電路3對應(yīng)于UHF頻帶，輸入轉(zhuǎn)換電路4對應(yīng)于VHF高頻帶，輸入轉(zhuǎn)換電路5對應(yīng)于VHF中頻帶，而輸入轉(zhuǎn)換電路6對應(yīng)于VHF低頻帶。PIN AGC電路47通過由AGC終端48提供的AGC控制信號進(jìn)行控制。
HPF2衰減5-46MHz的分量，而通過54MHz和以上的分量。后續(xù)的高頻放大器輸入調(diào)諧電路7、8、9和10，高頻放大器電路11、12、13和14以及高頻放大器輸出調(diào)諧電路19、20、21和22都連接于輸入轉(zhuǎn)換電路3、4、5和6的輸出。輸出轉(zhuǎn)換電路50、51和52連接于分別對應(yīng)于VHF高頻帶、VHF中頻帶和VHF低頻帶的高頻放大器輸出調(diào)諧電路20、21和22的輸出，用于選擇這些輸出中的一個并輸出相同的。將一個頻帶的電路設(shè)置為對應(yīng)于接收信道的操作狀態(tài)，同時其它頻帶的電路為不可操作的。當(dāng)接收UHF頻帶的一個信號，比如HPF2時，輸入轉(zhuǎn)換電路3、高頻放大器輸入調(diào)諧電路7、高頻放大器電路11、高頻放大器輸出調(diào)諧電路19、混頻器23、本機振蕩電路27、BPF53-模擬SAW濾波器56以及中頻放大器電路58-中頻AGC放大器電路是可操作的，同時輸入轉(zhuǎn)換電路4-6、高頻放大器輸入調(diào)諧電路8-10、高頻放大器電路12-14、高頻放大器輸出調(diào)諧電路20-22、輸出轉(zhuǎn)換電路50-52、混頻器24、本機振蕩電路28-30以及本機振蕩轉(zhuǎn)換電路57是不可操作的。
將UHF頻帶的高頻放大器輸出調(diào)諧電路19的一個輸出提供給混頻器23，隨后將該信號與來自本機振蕩電路27的本機振蕩信號進(jìn)行混合，并隨后將其頻率轉(zhuǎn)換成中頻信號。任何一個VHF頻帶的信號都由輸出轉(zhuǎn)換電路50、51和52轉(zhuǎn)換，并由此提供給混頻器24。提供本機振蕩電路28、29和30分別對應(yīng)于VHF高頻帶、VHF中頻帶和VHF低頻帶。本機振蕩轉(zhuǎn)換電路57選擇對應(yīng)于接收VHF頻帶的本機振蕩電路，而將選中的本機振蕩信號提供給混頻器24。
混頻器24由輸出轉(zhuǎn)換電路50、51和52選擇的VHF低頻帶、將VHF高頻帶、VHF中頻帶的任意信號與由本機振蕩轉(zhuǎn)換電路選擇的本機振蕩信號進(jìn)行混合，從而完成頻率轉(zhuǎn)換以獲得中頻信號。向BPF 53和中頻放大器電路58提供被混頻器23和24頻率轉(zhuǎn)換的中頻信號。當(dāng)接收信號是模擬信道信號時，通過BPF 53從中頻信號獲得模擬信道信號。將由此獲得的模擬信道信號向中頻放大器電路54提供并將其放大，且通過LPF 55和模擬SAW濾波器56，隨后從IF輸出終端輸出，從而被傳送到模擬解調(diào)器電路，該過程未示出。
當(dāng)接收信號是數(shù)字信道信號時，中頻放大器電路58放大中頻信號并提供給數(shù)字SAW濾波器59。數(shù)字SAW濾波器59從中頻信號獲得數(shù)字信道信號，并通過中頻AGC放大器電路60將其提供給QAM解調(diào)電路，整個過程未示出。
混頻器23和24、本機振蕩電路27-30、本機振蕩轉(zhuǎn)換電路57以及中頻放大器電路58，都被包括在圖1中的虛線中，容納在一通用IC中。通過使用這樣的通用IC，可降低成本。
接著，將描述本發(fā)明實施例的操作。從終端1輸入的CATV信號的增益由PINAGC電路47控制。AGC具有137CW的輸入電平和+3dBmV的TOP(交接點)，比如當(dāng)為+15dBmV時，CSO可被改進(jìn)至少-60dBc，并且CTB失真的IM和X模式可被分別改進(jìn)至少-64dBc和-60dBc，從而可獲得相對于在雙重轉(zhuǎn)換模式下的失真電平的性能。
將具有由此控制的增益的CATV信號提供給寬帶放大器電路49，同時可在所有的接收頻帶上補償輸入回波損耗。由于寬帶放大器電路49起到終端1和高頻放大器輸入調(diào)諧電路7-10的緩沖放大器的作用，所以可改進(jìn)隔離和局部漏電。
此外，CATV信號通過輸入轉(zhuǎn)換電路3-6，在高頻放大器輸入調(diào)諧電路7-10處調(diào)諧，并隨后通過高頻放大器電路11-14進(jìn)行高頻放大。由于其增益通過PIN AGC電路47控制，所以高頻放大器電路11-14被設(shè)置為以最高增益工作。高頻放大器電路11-14的輸出在高頻放大器輸出調(diào)諧電路19-22處進(jìn)行調(diào)諧。當(dāng)選擇了UHF頻帶信號的時候，從高頻放大器輸出調(diào)諧電路19向混頻器23提供UHF頻帶信號，隨后將它與來自本機振蕩電路27的本機振蕩信號進(jìn)行混合，并由此將其頻率轉(zhuǎn)換為中頻信號。
當(dāng)選擇了VHF頻帶信號的時候，從高頻放大器輸出調(diào)諧電路20、21和22向混頻器24提供VHF高頻帶信號、VHF中頻帶信號和VHF低頻帶信號中的任何一種，并隨后將其與來自對應(yīng)于本機振蕩電路的本機振蕩信號進(jìn)行混合，從而將其信號頻率轉(zhuǎn)換為中頻信號。
圖2中所示的傳統(tǒng)調(diào)諧器將54-560MHz的接收頻帶分割成UHF、VHF高頻帶和VHF低頻帶三個頻帶，而在本實施例中，它被分割成UHF、VHF高頻帶、VHF中頻帶和VHF低頻帶四個頻帶，并因此改進(jìn)了每一個頻帶的增益偏差和所有頻帶的靈敏度偏差。另外，由于每個頻帶的帶寬相對于傳統(tǒng)的調(diào)諧器較窄，所以改進(jìn)了每個信道的追蹤特性和每個6MHz帶寬的傳輸特性。
向BPF53提供中頻信號，它在相對一側(cè)具有鄰近的信道陷波電路，以防止由于多波信號所引起的失真。因此，比起傳統(tǒng)方式，甚至在通過尾級處的中頻放大器電路54將中頻信號放大后，都可以大大改進(jìn)失真。選擇LPF55使具有54MHz和大于54MHz的頻率截止(fc)，即通過中頻信號54MHz和以上的分量，從而改進(jìn)了隔離。
向LPF55提供中頻信號，且當(dāng)接收信號是模擬信道信號時，通過模擬SAW濾波器56從中頻信號獲得模擬信道信號。當(dāng)接收信號是數(shù)字信道信號時，中頻信號通過中頻放大器電路58放大，并從所得的信號通過數(shù)字SAW濾波器59獲得數(shù)字信道信號。在這以后，該信號通過中頻AGC放大器電路放大，并從該處輸出。
如上所述，根據(jù)本實施例，通過將接收頻帶分成UHF、VHG高頻帶、VHF中頻帶以及VHF低頻帶四個頻帶，每個頻帶的增益偏差和所有頻帶的靈敏度偏差得到了改進(jìn)。另外，由于每個頻帶的帶寬比起傳統(tǒng)的調(diào)諧器較窄，所以每個信道的追蹤特性也得到了改進(jìn)。
此外，由于VHF頻帶是采用通過轉(zhuǎn)換本機振蕩電路28-30的混頻器24來完成了每個帶的頻率轉(zhuǎn)換，所以VHF的每個頻帶的中頻信號不會漏進(jìn)鄰近的信道。因此，可將信號分量與失真分量的相對比例設(shè)置得較高，并由此可防止由于脈動所引起的條紋出現(xiàn)在電視顯示器上。
雖然已詳細(xì)描述并展示了本發(fā)明，但可以清楚理解的是，同樣的部分只是為了展示和例子，且不是為了限制，本發(fā)明的精神和范圍通過所附權(quán)利要求的項進(jìn)行限制。
權(quán)利要求
1.一種接收包括多頻帶數(shù)字信號在內(nèi)的接收信號的數(shù)字CATV調(diào)諧器，包含增益控制電路，它控制所述多頻帶接收信號的增益；輸入調(diào)諧電路，它從在所述增益控制電路輸出的所述接收信號選擇每個頻帶的接收信號；高頻放大器電路，它將所述輸入調(diào)諧電路所選的每個頻帶的接收信號高頻放大；多個本機振蕩電路，每個都輸出對應(yīng)于每個所述頻帶的本機振蕩信號；本機振蕩轉(zhuǎn)換電路，它選擇對應(yīng)于從所述多個本機振蕩電路所接收的頻帶的本機振蕩電路；混頻器電路，它將每一個由所述高頻放大器電路高頻放大的頻帶的所述接收信號，與來自于通過所述本機振蕩轉(zhuǎn)換電路選擇的所述本機振蕩電路的本機振蕩信號進(jìn)行混合，從而輸出中頻信號；以及數(shù)字濾波器，它可從在所述混頻器電路處輸出的所述中頻信號獲得數(shù)字信號分量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字CATV調(diào)諧器，其特征在于，還包含在所述增益控制電路和所述輸入調(diào)諧電路之間連接的寬帶放大器電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字CATV調(diào)諧器，其特征在于，還包含帶通濾波器，它具有鄰近的信道陷波電路從而從所述混頻器電路輸出的所述中頻信號中獲得模擬信號分量。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的數(shù)字CATV調(diào)諧器，其特征在于，將用于改進(jìn)隔離的低通濾波器與所述帶通濾波器的輸出進(jìn)行連接。
全文摘要
在數(shù)字CATV調(diào)諧器中，多頻帶接收信號的增益由PIN AGC電路(47)控制，選自接收信號的每個頻帶的接收信號由高頻放大器電路(11－14)高頻放大，將從來自本機振蕩電路(28－30)的多個本機振蕩信號所對應(yīng)于要接收頻帶的本機振蕩信號與每個頻帶的高頻放大接收信號通過混頻器(24)進(jìn)行混合，以輸出中頻信號，并從中頻信號獲得數(shù)字信號分量。因此，可改進(jìn)多個特性。
文檔編號H03J5/24GK1443005SQ02159778
公開日2003年9月17日 申請日期2002年12月25日 優(yōu)先權(quán)日2002年3月6日
發(fā)明者松浦修二 申請人:夏普株式會社