專利名稱：信道濾波器，具體地用于數(shù)字電視接收機(jī)的信道濾波器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及信道濾波器。具體地，該信道濾波器用作DVB-T和 DVB-H標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)現(xiàn)的一部分，所述DVB-T和DVB-H標(biāo)準(zhǔn)被設(shè)計(jì)為 使得可以從固定或移動(dòng)多標(biāo)準(zhǔn)終端(如，移動(dòng)電話、PDA或其它多媒 體接收機(jī))接收數(shù)字電視節(jié)目。
背景技術(shù)：
DVB-T的主要挑戰(zhàn)部分地來自于接收機(jī)輸入處特別寬的頻率帶 寬。具體地，該頻段從48MHz擴(kuò)展到862MHz，包含針對(duì)DVB-H應(yīng) 用的VHF、UHF以及非常可能的L頻段。這致使RF輸入級(jí)更加復(fù)雜。 挑戰(zhàn)還來自于在與接收信道相鄰的信道的干擾級(jí)別方面的所需性能。 實(shí)際上，為了使對(duì)現(xiàn)有國(guó)家網(wǎng)的改動(dòng)最小，已經(jīng)決定在來自與模擬廣 播傳輸?shù)南嗤牡乩碚军c(diǎn)的DVB-T數(shù)字信道上以及在相鄰的頻段上 同時(shí)進(jìn)行廣播。這種配置在其它歐洲國(guó)家同樣有效，并致使在數(shù)字接 收機(jī)對(duì)其它信道中的模擬或數(shù)字信號(hào)的抗擾度方面強(qiáng)加高標(biāo)準(zhǔn)。
例如，如果考慮針對(duì)相鄰信道的MBRAI標(biāo)準(zhǔn)所使用的配置之一， 則可以看出，與給定的信道緊鄰的信道所需的抗擾度比較遠(yuǎn)的信道所 需的抗擾度小。實(shí)際上，這種選擇與在信道間進(jìn)行濾波的現(xiàn)有技術(shù)的 限制有關(guān)。更具體地，大多數(shù)DTV接收電路仍然基于外差結(jié)構(gòu)，其 中，將接收頻率變換成較低的中間頻率，然后通過表面聲波或SAW 濾波器利用在中間頻率中的信道進(jìn)行濾波。為了實(shí)現(xiàn)這些濾波器的大 部分性能，通常采用的方法是變換到較低的頻率，如，大約36MHZ。 類似這樣的濾波器可允許的抑制或?yàn)V波級(jí)別是信道外大約35到 40dB
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的是更顯著地提高信道間的抑制級(jí)別，特別是當(dāng) 所述信道相鄰時(shí)。為此，本發(fā)明的一個(gè)目的是信道濾波器，其特征在 于，包括與兩個(gè)級(jí)聯(lián)的反射濾波器相串聯(lián)的、以信道的頻率為中心的 至少一個(gè)基本帶通濾波器，所述兩個(gè)級(jí)聯(lián)的反射濾波器的帶寬位于包 含了與該信道相鄰的信道在內(nèi)的基本帶通濾波器的兩側(cè)。
在一個(gè)實(shí)施方式中，反射濾波器包括以帶通濾波器為負(fù)載的90° 定向耦合器，所述帶通濾波器被設(shè)計(jì)為確保傳遞與耦合器的負(fù)載阻抗 相匹配，所述帶通濾波器的輸入帶寬連接到定向耦合器輸出端口，耦 合器的輸入端口形成反射濾波器的輸入，恢復(fù)帶通濾波器反射系數(shù)的 端口形成反射濾波器的輸出。
例如，帶通濾波器的輸出連接到與負(fù)載阻抗相等的阻抗，而耦合 器的另一輸出連接到與負(fù)載阻抗相等的阻抗。
因?yàn)樾诺捞幱诘燃?jí)N，所以例如第一帶通濾波器的通帶占據(jù)信道
N-l到N-3的頻段，同時(shí)以信道N-2的中間頻率為中心，而帶通濾波 器的通帶占據(jù)信道N+1到N+3的頻段，同時(shí)以信道N+2的中間頻率 為中心。
例如，將放大器放置在兩個(gè)反射濾波器(50、 60)之間，以補(bǔ)償
來自這些濾波器的損耗。
有利地，例如，帶通濾波器是Tchebychev5極點(diǎn)型濾波器。 因?yàn)樵摓V波器用在數(shù)字電視接收機(jī)中，所以該濾波器例如包括具
有模擬至數(shù)字轉(zhuǎn)換器的微處理器，以尋找與所述濾波器的輸出相連的
接收機(jī)的DVB和解調(diào)器所輸出的、最優(yōu)的載波-噪聲C/N比，其中通
過交替地調(diào)節(jié)帶通濾波器的極點(diǎn)來執(zhí)行搜索。


參考附圖，本發(fā)明的其它特征和優(yōu)勢(shì)將在下面的描述中出現(xiàn)，附
圖表示如下
圖1是表面聲波型信道濾波器響應(yīng)的圖示； 圖2是90。定向耦合器的表示；
圖3是使用90。定向耦合器的反射濾波器的典型實(shí)施方式；圖4是先前的濾波器的傳輸和反射響應(yīng)的圖示；
圖5是根據(jù)本發(fā)明的濾波器的實(shí)施方式的示例；
圖6是根據(jù)本發(fā)明的濾波器的響應(yīng)的示例；
圖7是根據(jù)本發(fā)明的濾波器的實(shí)施方式的另一個(gè)示例。
目/Mr介琉卡^
圖1示出了表面聲波型信道濾波器響應(yīng)的示例。由帶通型曲線1
表示的該濾波器以與信道N相對(duì)應(yīng)的基本頻率f0為中心，所述基本 頻率f0是在圖1的橫坐標(biāo)軸上的頻率0處表示的?？v軸表示濾波器根 據(jù)頻率的衰減。
在信道內(nèi)，衰減是零，并在對(duì)應(yīng)頻段的極限處(在圖1的示例中， 是土4MHz)快速降低。
具體地，曲線1表明了對(duì)于在信道外但是靠近信道頻段的頻率(例 如，在土4禾卩土12MHz之間、包含相鄰信道N土1的頻率)來說，衰減大 約是30dB，在實(shí)際中，這不足以確保相鄰信道之間高效的濾波。下面 描述的發(fā)明是一種修改圖1的曲線1所示的濾波曲線圖以改進(jìn)信道外 的相鄰信道頻率濾波的方式。信道外的衰減級(jí)別可達(dá)到50到60dB之 間，而不是圖1中濾波器的30dB。
圖2示出了 90。定向耦合器?？梢苑瓷涞厥褂眠@種類型的耦合器 20。實(shí)際上，在這種類型的耦合器中，從輸入端口21向輸出端口22、 23傳輸，其中這兩個(gè)輸出分別相移卯°。將能量反射至通常稱之為ISO 的第四端口24。在作為反射器的一項(xiàng)使用中，輸入和輸出端口分別是 輸入端口 21和輸出端口 24。根據(jù)在輸出端口 22和23處出現(xiàn)的阻抗， ISO端口 24恢復(fù)這些輸出的反射系數(shù)。相應(yīng)地，如果設(shè)計(jì)將濾波器與 端口 22和23之一相連接，所述濾波器被設(shè)計(jì)為確保耦合器負(fù)載Zc 的阻抗匹配的傳遞，則ISO端口 24恢復(fù)該電路的反射系數(shù)。這種反 射原理使得可以構(gòu)建抑制濾波器(也被稱為"陷波濾波器")，或者可 以獲得相移或衰減功能。實(shí)際上，在這種情況下，ISO端口形成濾波 器反射響應(yīng)。
圖3示出了基于這種連接原理的反射濾波器的實(shí)施方式的示例。具有傳遞函數(shù)H(p)的帶通濾波器Fl連接到耦合器20的23處的第一 輸出端口，其中相移為0。此外，將濾波器F1連接在具有值Zc的負(fù) 載阻抗31的輸出處。相移90。的第二輸出端口 23連接到等于負(fù)載阻 抗Zc的另一個(gè)阻抗32。如果函數(shù)H(p)與耦合器負(fù)載阻抗Zc相匹配， 則ISO端口構(gòu)成濾波器Fl的反射響應(yīng)。利用修改耦合器輸出線的特 征阻抗的傳遞函數(shù)H(p)，來選擇適合該傳遞函數(shù)H(p)的阻抗Zc，以 使得可以在該阻抗處反射微波。
圖4示出了由坐標(biāo)系中的曲線41、42表示的帶通濾波器的參數(shù)S 的分量，在該坐標(biāo)系中，橫坐標(biāo)表示頻率，縱坐標(biāo)表示以dB為單位 的衰減。更具體地，通過第一曲線41示出了針對(duì)帶通濾波器傳輸?shù)捻?應(yīng)S(4， 3)，第二曲線42示出了通過該濾波器的反射而獲得的響應(yīng)S(3, 3)。曲線4表明示出了濾波器極點(diǎn)43的反射響應(yīng)42具有比傳輸響應(yīng) 的沿45陡得多的轉(zhuǎn)變沿44。
圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的濾波器實(shí)施方式的示例。圖3所示類型 的兩個(gè)反射濾波器50、60分別配備有帶通濾波器F1和帶通濾波器F2， 與已存在的信道N濾波器51級(jí)聯(lián)，信道N濾波器51是基本帶通濾波 器，例如在圖1中示出了該基本帶通濾波器的響應(yīng)。建立級(jí)聯(lián)，以使 第二反射濾波器60的輸入端口 21連接到第一濾波器的ISO輸出端口 24。兩個(gè)濾波器Fl和F2的帶寬分別位于信道N濾波器的中心中間頻 率(例如，在70MHz處)的兩側(cè)。通過這種方式，建立了兩個(gè)濾波 器，這兩個(gè)濾波器包含具有相對(duì)較陡邊沿的傳輸區(qū)域。將濾波器F1、 F2的帶寬選擇為包含相鄰信道頻率。相應(yīng)地，濾波器F1的通帶占據(jù) 了例如信道N-1至N-3的頻段，濾波器F1的帶寬是信道N的帶寬的 至少三倍，并且濾波器F1以信道N-2的中間頻率為中心。類似地， 濾波器F2的頻段占據(jù)例如信道N+l至N+3的頻段，濾波器F2的帶 寬是信道N的帶寬的至少三倍，并且濾波器F2以信道N+2的中間頻 率為中心?？梢愿鶕?jù)所需的性能來采用其它帶寬。
例如，將放大器52放置在兩個(gè)反射濾波器50、 60之間，以補(bǔ)償 來自這些濾波器的損耗以及確保沒有任何損耗的整個(gè)濾波。更特別地， 將放大器52串聯(lián)在濾波器50的輸出與濾波器60的輸入之間。圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的效率。更具體地，與圖l中呈現(xiàn)
的曲線1所示出的、單獨(dú)的常規(guī)信道濾波器51的響應(yīng)相比，曲線61
呈現(xiàn)了根據(jù)本發(fā)明的濾波器的濾波的響應(yīng)。
曲線61所示出的響應(yīng)來自于根據(jù)圖5的設(shè)置的、兩個(gè)濾波器50、 60的級(jí)聯(lián)相加。響應(yīng)61或多或少與單獨(dú)的信道濾波器的響應(yīng)1相等， 然后向著更大的、超過-40dB的衰減延伸，較陡的邊沿表明了通過圖5 的設(shè)置而獲得的新信道濾波器的效率。
濾波器F1、 F2可以是從LC型的局部元件生產(chǎn)的。這些組件的容 限可能影響整個(gè)濾波的效率。例如，可以針對(duì)這些濾波器Fl、 F2使 用Tchebychev5極點(diǎn)型的濾波器結(jié)構(gòu)。在這種情況下，每個(gè)濾波器的 兩個(gè)"分路"諧振器的電容的同時(shí)變化產(chǎn)生足夠的調(diào)節(jié)余量，以使信 道濾波器進(jìn)行中心對(duì)準(zhǔn)。
圖7呈現(xiàn)了僅針對(duì)整個(gè)濾波器的漂移自動(dòng)進(jìn)行補(bǔ)償?shù)膶?shí)施方式的 示例。每當(dāng)電路通電時(shí)，具有模擬至數(shù)字轉(zhuǎn)換器的微處理器71產(chǎn)生的 程序?qū)ふ以谡麄€(gè)濾波器的輸出處由解調(diào)器DVB 72提供的載波-噪聲 C/N比的最優(yōu)值，交替地對(duì)濾波器F1和F2的極點(diǎn)起作用。例如，與 濾波器Fl、 F2的"分路"諧振器的電容器并聯(lián)地增加硅變?nèi)荻O管 以使得易于調(diào)節(jié)。當(dāng)信道濾波器的對(duì)準(zhǔn)中心達(dá)到最優(yōu)時(shí)，找到載波-噪聲C/N比的最優(yōu)值。實(shí)際上，濾波器F1、 F2的對(duì)準(zhǔn)中心處的漂移 導(dǎo)致整個(gè)信道濾波器變寬和/或相鄰信道中噪聲上升，并相應(yīng)地導(dǎo)致載 波-噪聲C/N比變差。
關(guān)于DVB-T或DVB-H接收機(jī)的實(shí)現(xiàn)，根據(jù)本發(fā)明的信道濾波器 設(shè)備實(shí)質(zhì)上改進(jìn)了對(duì)與信道N相鄰的信道N土1的濾波。
權(quán)利要求
1、一種信道濾波器，其中，所述信道濾波器包括以信道N的頻率為中心、與級(jí)聯(lián)的兩個(gè)反射濾波器(50、60)串聯(lián)的至少一個(gè)基本帶通濾波器(51)，所述兩個(gè)反射濾波器(50、60)的帶寬位于信道N的頻率的兩側(cè)并且至少包含與信道N相鄰的信道的頻率。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的信道濾波器，其中，反射濾波器包括 以帶通濾波器(Fl、 F2)為負(fù)載的90。定向耦合器(20)，所述帶通濾 波器(Fl、 F2)被設(shè)計(jì)為確保傳遞(H(p))與耦合器的負(fù)載阻抗相匹 配，所述帶通濾波器的輸入連接到定向耦合器(20)輸出端口 (22)， 耦合器的輸入端口 (21)形成反射濾波器的輸入，恢復(fù)帶通濾波器反 射系數(shù)的端口 (ISO， 24)形成反射濾波器的輸出。
3、 根據(jù)前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的濾波器，其中，所述濾波器 以信道N的頻率為中心，第一帶通濾波器(Fl)的帶寬占據(jù)信道N-1 到N-3的頻段，同時(shí)以信道N-2的中間頻率為中心，第二帶通濾波器(F2)的帶寬占據(jù)信道N+1到N+3的頻段，同時(shí)以信道N+2的中間 頻率為中心。
4、 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的濾波器，其中，將放大器 (52)放置在兩個(gè)反射濾波器(50、 60)之間，以補(bǔ)償由于這些濾波器而造成的損耗。
5、 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的濾波器，其中，所述帶通 濾波器(Fl、 F2)是Tchebychev5極點(diǎn)型的。
6、 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的濾波器，其中，所述濾波 器用于數(shù)字電視接收機(jī)中。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的濾波器，其中，所述濾波器包括配備 有模擬至數(shù)字轉(zhuǎn)換器的微處理器(71)，以尋找與所述濾波器的輸出相 連的接收機(jī)的DVB解調(diào)器(72)所提供的載波-噪聲C/N比的最優(yōu)值， 其中通過交替地對(duì)帶通濾波器(Fl、 F2)的極點(diǎn)起作用來執(zhí)行搜索。
8、 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的濾波器，其中，所述基本 帶通濾波器(51)是表面聲波濾波器。
全文摘要
信道濾波器包括以信道N的頻率為中心、與兩個(gè)級(jí)聯(lián)的反射濾波器(50、60)串聯(lián)的至少一個(gè)基本帶通濾波器(51)，這兩個(gè)反射濾波器(50、60)的帶寬位于信道N的頻率的兩側(cè)，至少包含與信道N相鄰的信道的頻率。反射濾波器(50、60)可以包括與帶通濾波器(F1、F2)相結(jié)合的90°定向耦合器(20)，帶通濾波器(F1、F2)被設(shè)計(jì)為確保傳遞(H(p))與耦合器的負(fù)載阻抗相匹配，帶通濾波器的輸入連接到定向耦合器(20)輸出端口(22)，耦合器的輸入端口(21)形成指示濾波器的輸入，恢復(fù)帶通濾波器(F1、F2)反射系數(shù)的端口(ISO，24)形成反射濾波器的輸出。本發(fā)明具體適于旨在從固定或移動(dòng)多標(biāo)準(zhǔn)終端(如，移動(dòng)電話、PDA或其它多媒體接收機(jī))接收數(shù)字電視節(jié)目的DVB-T和DVB-H標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)現(xiàn)。
文檔編號(hào)H03H5/00GK101689842SQ200880022386
公開日2010年3月31日 申請(qǐng)日期2008年6月24日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月28日
發(fā)明者多米尼克·洛海通, 拉法特·拉巴比迪, 讓-盧克·羅克特 申請(qǐng)人:湯姆森許可貿(mào)易公司