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Dokumentenidentifikation DE60035923T2 20.12.2007
EP-Veröffentlichungsnummer 0001061659
Titel Multibandempfänger
Anmelder Fujitsu Ten Ltd., Kobe, Hyogo, JP
Erfinder Sugahara, Shuji, Kobe-shi, Hyogo, JP;
Mino, Osamu, Kobe-shi, Hyogo, JP
Vertreter COHAUSZ & FLORACK, 40211 Düsseldorf
DE-Aktenzeichen 60035923
Vertragsstaaten DE, FR, GB
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 15.06.2000
EP-Aktenzeichen 003050572
EP-Offenlegungsdatum 20.12.2000
EP date of grant 15.08.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 20.12.2007
IPC-Hauptklasse H04B 1/28(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, EP
IPC-Nebenklasse H04B 1/40(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   H04B 1/18(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   H03H 7/46(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Mehrbandempfänger zum Empfang von Rundfunksignalen, die in zwei oder mehr Frequenzbändern wie das L-Band bei 1,5 GHz oder das Band III bei 200 MHz in DAB (Digital Audio Broadcasting) gesendet werden, das in Europa begonnen hat.

Unter den Antennen zum Empfang von DAB Rundfunkprogrammen besteht eine Antenne, die sowohl L-Band- als auch Band III-Signale empfängt. Signale, die von dieser Antenne empfangen wurden, werden über eine herkömmliche Funkstrecke an einen Empfänger geleitet. In dem Empfänger wird jedes Signal über einen Schalter unter Verwendung einer Diode, eines FET oder Ähnlichem an einen Empfangskreis einer entsprechenden Frequenz gesendet, um eine Weiterverarbeitung jedes Signals in dem entsprechenden Empfangskreis zu ermöglichen. Anders ausgedrückt wird ein Diodenschalter oder ein FET-Schalter wie folgt gesteuert. Wenn eine Station des L-Bandes ausgewählt wurde, wird die Antenne mit dem L-Band-Empfangskreis verbunden, und wenn eine Station des Band III ausgewählt wurde, wird die Antenne mit dem Band III-Empfangskreis verbunden.

Es existiert auch eine andere Art von Empfänger, der über einen Frequenzumwandler zur Umwandlung der L-Band-Frequenz in die Band III-Frequenz verfügt. In diesem Fall wird ein Diodenschalter oder ein FET-Schalter so gesteuert, dass der Frequenzumwandler überbrückt wird, wenn das Band III ausgewählt wurde.

In dem obigen Mehrbandempfänger von. der Art, der zwei Arten von Empfangskreisen verwendet, verbleibt ein Empfangskreis, der nicht ausgewählt wurde, als Last, und der Signalpegel eines ausgewählten Empfangskreises wird aufgrund einer fehlenden Isolierung im Schalter niedrig.

Es bestand somit ein Problem einer niedrigen Empfindlichkeit. Der Mehrbandempfänger von der Art, der einen Frequenzumwandler verwendet, weist ebenfalls ein ähnliches Problem auf, da während des Empfangs eines Band III-Signals ein IF-Signal des L-Bandes aufgrund einer fehlenden Isolierung im Schalter mit dem Empfang des Band III-Signals interferiert.

EP-A-0747988 offenbart einen Hochfrequenzkompositbaustein wie einen Diplexer, in dem ein Empfangseingangskreis mit zwei parallel geschalteten Sub-Empfangseingangskreisen ausgestattet ist. Jeder Sub-Empfangseingangskreis umfasst die folgenden Komponenten in Reihe. Einen Phasenschieber, einen Saugkreis, einen Verstärker, einen Filter, einen weiteren Saugkreis und einen weiteren Phasenschieber. Die Filter arbeiten bei unterschiedlichen Frequenzbändern und die Saugkreis eines Sub-Empfangseingangskreises sperrt Frequenzen, die in dem anderen gefiltert werden.

US-A-5258728 zeigt einen Bandpassfilter auf, der über eine kapazitive Reaktanz auf der Antennenseite und weiterhin über eine Bandsperrfilter verfügt, der einen parallelen Resonanzkreis umfasst, der mit einem Empfangskreis in Reihe verbunden ist.

In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung, ein Mehrbandempfänger zum Empfang eines ersten Frequenzbandes sowie eines zweiten Frequenzbandes, das niedriger als das erste Frequenzband ist, umfasst der Mehrbandempfänger einen Bandpassfilter, der zwischen einem Empfangskreis zum Empfang des ersten Frequenzbandes und einem Antenneneingang bereitgestellt ist, sowie einen dielektrischen Resonator, um nur das erste Frequenzband durchzulassen; und

einen Bandsperrfilter, der zwischen einem Empfangskreis zum Empfang des zweiten Frequenzbandes und einem Antenneneingang bereitgestellt ist, um nur das erste Frequenzband zu sperren, und ist dadurch gekennzeichnet, dass der Bandpassfilter und der Bandsperrfilter direkt mit dem Antenneneingang verbunden sind; dass der Resonator einen koaxialen dielektrischen Resonator umfasst, der mit Eingangs-/Ausgangsklemmen des Bandpassfilters kapazitivgekoppelt ist; und dass der Empfänger weiterhin Folgendes umfasst:

einen verstärkungsvariablen Hochfrequenzverstärker (32) zur Verstärkung eines Signals in dem zweiten Frequenzband, das den Bandsperrfilter (12) passiert hat; und

einen Frequenzumwandler (44) zur Umwandlung der Frequenz eines Signals in dem ersten Frequenzband, das den Bandpassfilter (14) passiert hat, in die Frequenz des zweiten Frequenzbandes, bei dem

ein Ausgang des Frequenzumwandlers (44) an einen Ausgang des Hochfrequenzverstärkers (32) gekoppelt ist und die Verstärker des Hochfrequenzverstärkers minimiert wird, wenn der Empfänger ein Signal im ersten Frequenzband empfängt.

Die vorliegende Erfindung stellt einen einfachen Mehrbandempfänger zur Verfügung, der über zufriedenstellende Eigenschaften verfügt, ohne einen Schalter zu verwenden.

1 ist ein Diagramm, das einen Mehrbandempfänger gemäß einer ersten Ausführung der vorliegenden Erfindung darstellt;

2 ist eine perspektivische Darstellung, die ein Aussehen eines Bandpassfilters 14 darstellt;

3 ist ein Diagramm, das einen äquivalenten Kreis des Bandpassfilters 14 darstellt;

4 ist ein Blockdiagramm, das einen Mehrbandempfänger gemäß einer zweiten Ausführung der vorliegenden Erfindung darstellt;

5 ist ein Diagramm, das Einzelheiten eines Bandsperrfilters 12 darstellt;

6 ist ein Diagramm, das ein anderes Beispiel eines Bandsperrfilters darstellt.

1 zeigt einen Umriss eines Empfängers zum Empfang von DAB-Signalen gemäß einer Ausführung der vorliegenden Erfindung.

Mit Bezug auf 1 wird ein paralleler Resonanzkreis 12, der aus einer parallelen Verbindung eines Kondensators und einer Spule besteht, zwischen der Antenneneingangsklemme 10 und dem Band III-Empfangskreis in Reihe mit dem Band III-Empfangskreis eingefügt. Die Resonanzfrequenz des parallelen Resonanzkreises 12 beträgt 1,5 GHz für das L-Band. Der parallele Resonanzkreis 12 besitzt daher eine maximale Impedanz, um ein Durchlaufen der L-Band-Signale zu verhindern. Die Eingangsimpedanz, von der Antenneneingangsklemme 10 aus in Richtung des Band III-Empfangskreises gesehen, ist ausreichend höher als die Impedanz der Signalquelle auf der Antennenseite. Aus diesem Grund wird die Eingangsimpedanz nicht zu einer Last bei dem L-Band und hat somit keine Auswirkungen auf den Empfang bei dem L-Band-Signal.

Die Impedanz eines anderen Bandes, wie zum Beispiel das Band III bei 200 MHz, wird niedrig. Aus diesem Grund wird ein Signal an den Band III-Empfangskreis geleitet.

Ein Bandpassfilter 14, der über einen dielektrischen Resonator verfügt, wird zwischen die Antenneneingangsklemme 10 und einem L-Band-Empfangskreis eingefügt. 2 zeigt das Aussehen des Bandpassfilters 14 und 3 zeigt einen äquivalenten Kreis des Bandpassfilters 14. Zwei koaxiale Resonanzleiter 16 und 18 sind mit Eingangs-/Ausgangsklemmen 20 bzw. 22 kapazitivgekoppelt. Die kapazitiven Kopplungen werden als kapazitive Reaktanzen 24 und 26 in dem in 3 dargestellten äquivalenten Kreis ausgedrückt. Die Länge jedes der koaxialen Resonanzleiters 16 und 18 entspricht &lgr;/4 für das L-Band bei 1,5 GHz. Aus diesem Grund läuft nur ein Signal in dem L-Band durch die koaxialen Resonanzleiter 16 und 18 und wird an den Empfangskreis des L-Band-Signals geleitet. Eine Übertragung anderer Signale, wie zum Beispiel Band III-Signale bei 200 MHz, wird unterdrückt. Nur die kapazitive Reaktanz 24 auf der Antennenseite wird parallel eingefügt und verfügt über eine ausreichend höhere Impedanz als die Impedanz der Signalquelle. Aus diesem Grund wird diese Impedanz nicht zu einer Last bei dem Band III-Signal und hat keine Auswirkungen auf den Empfang bei Band III. Falls ein direkt gekoppelter Bandpassfilter verwendet wird, der über eine Eingangsklemme verfügt, die direkt an den Resonanzleiter gekoppelt ist, ist es erforderlich, ein kapazitives Reaktanzelement in die Antennenseite einzufügen, um dem Band III eine hohe Impedanz zu verleihen.

4 zeigt eine Bauweise eines Mehrbandempfängers gemäß einer zweiten Ausführung der vorliegenden Erfindung. Bei dem in 4 dargestellten Mehrbandempfänger wandelt ein Frequenzumwandler die Frequenz eines empfangenen Signals in dem L-Band in eine Frequenz in Band III um. Folglich wird ein Teil eines Empfangskreises allgemein für das L-Band und für Band III verwendet. Aus diesem Grund wird eine Stromversorgung eines Kreises, um ausschließlich ein Signal des L-Bandes zu empfangen, zu dem Zeitpunkt abgeschaltet, zu dem ein Signal im Band III empfangen wird. Die Verstärkung eines Verstärkers, um ausschließlich ein Signal des Band III zu empfangen, wird zu dem Zeitpunkt gesenkt, zu dem ein Signal des L-Bandes empfangen wird. Auf diese Weise wird eine gegenseitige Interferenz verhindert.

Auf der Band III-Seite in 4 läuft ein Signal, das durch einen parallelen Resonanzkreis 12 gelaufen ist, durch einen PIN-Abschwächer 28, einen Abstimmkreis 30, einen Verstärker 32, einen Abstimmkreis 34 und einen Verstärkerkreis 36 und wird als RF-Signal ausgegeben. Der PIN-Abschwächer 28 schließt eine PIN-Diode ein, die parallel mit dem Kreis verbunden ist, und ein PIN-Treiber 38 steuert einen Strom in Durchlassrichtung, um die Größe des Signals zu steuern. Auf der L-Band-Seite läuft ein Signal, das durch einen Bandpassfilter 14 gelaufen ist, durch einen Verstärker 40, einen Bandpassfilter 42 und einen Frequenzumwandler 44 und wird an den Abstimmkreis 34 geleitet. Der Frequenzumwandler 44 mischt ein Lokaloszillationssignal aus einem Lokaloszillationskreis 46 mit dem Signal aus dem Bandpassfilter 42 und wandelt die Frequenz um.

Während des Empfangs eines Band III-Signals werden die Stromversorgung des Verstärkers 40 zum Empfang eines L-Band-Signals, der Frequenzumwandler 44 und der Lokaloszillationskreis abgeschaltet. Während des Empfangs eines L-Band-Signals wird Strom an den Verstärker 40, den Frequenzumwandler 44 und den Lokaloszillationskreis geleitet. Zur selben Zeit senkt ein AGC EIN/AUS-Kreis 48 die Verstärker des Verstärkers 32, ungeachtet einer AGC-Steuerspannung, und maximiert den Strom in Durchlassrichtung der PIN-Diode des PIN-Abschwächers 28. Auf diese Weise wird eine Interferenz durch das Band III-Signal verhindert.

In der oben beschriebenen Bauweise wird ein Signal von der Antennenklemme 10 durch eine Mikrostreifenleitung zu dem Bandpassfilter 14 geleitet. Es ist jedoch vorzuziehen, dass die Induktivität und die Kapazität, die einen Bandsperrfilter 12 bilden, in der Nähe dieser Mikrostreifenleitung 50, wie in 5 dargestellt, bereitgestellt werden. Mit dieser Anordnung ist es möglich, eine Reduzierung des Pegels des L-Band-Signals aufgrund der verzweigten Streifenleitungen zu vermeiden. Anstatt die Induktivität und Kapazität zu verwenden ist es auch möglich, eine koaxiale Leitung 52 mit einer Länge von &lgr;/4 für das L-Band, wie in 6 dargestellt, zu verwenden. In dem L-Band wird die koaxiale Leitung 52 durch einen Kondensator 54 abgeschlossen.

Abhängig von der Situation wird eine Neonröhre oder ein Varistor oder Ähnliches zwischen der Antennenklemme und der Erdebene bereitgestellt, um die Antennenklemme vor elektrostatischen Schäden zu schützen. In diesem Fall ist es möglich, eine Verschlechterung der Empfangseigenschaften eines L-Band-Signals zu verhindern, indem die Neonröhre oder der Varistor zu einem späteren Zeitpunkt in den Bandsperrfilter 12 bereitgestellt werden.

Wie oben ausgeführt ist es gemäß der vorliegenden Erfindung möglich, einen Mehrbandempfänger zum Empfang von Signalen einer Vielfalt von Bändern zur Verfügung zu stellen, ohne einen Schalter zu verwenden.


Anspruch[de]
Mehrbandempfänger zum Empfang eines ersten Frequenzbandes und eines zweiten Frequenzbandes, das niedriger als das erste Frequenzband ist, wobei der Mehrbandempfänger Folgendes umfasst:

einen Bandpassfilter (14), der zwischen einem Empfangskreis zum Empfang des ersten Frequenzbandes und einem Antenneneingang (10) bereitgestellt ist, und der über einen dielektrischen Resonator verfügt, um nur das erste Frequenzband durchzulassen; und

einen Bandsperrfilter (12), der zwischen einem Empfangskreis zum Empfang des zweiten Frequenzbandes und einem Antenneneingang (10) bereitgestellt ist, um nur das erste Frequenzband zu sperren, wobei der Bandpassfilter (14) und der Bandsperrfilter (12) direkt mit dem Antenneneingang (10) verbunden sind; wobei der Resonator einen koaxialen dielektrischen Resonator umfasst, der mit Eingangs-/Ausgangsklemmen (20, 22) des Bandpassfilters (14) kapazitivgekoppelt ist; dadurch gekennzeichnet, dass der Empfänger weiterhin Folgendes umfasst:

einen verstärkungsvariablen Hochfrequenzverstärker (32) zur Verstärkung eines Signals in dem zweiten Frequenzband, das den Bandsperrfilter (12) passiert hat; und

einen Frequenzumwandler (44) zur Umwandlung der Frequenz eines Signals in dem ersten Frequenzband, das den Bandpassfilter (14) passiert hat, in die Frequenz des zweiten Frequenzbandes, bei dem

ein Ausgang des Frequenzumwandlers (44) an einen Ausgang des Hochfrequenzverstärkers (32) gekoppelt ist und die Verstärkung des Hochfrequenzverstärkers minimiert wird, wenn der Empfänger ein Signal im ersten Frequenzband empfängt.
Empfänger nach Anspruch 1, bei dem die Bandsperre (12) mit einer Streifenleitung gekoppelt ist, die zwischen dem Bandpassfilter (14) und dem Antenneneingang (10) bereitgestellt ist. Empfänger nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, bei dem der Bandpassfilter (14) über eine kapazitive Reaktanz in dem ersten Frequenzband an der Antennenseite des dielektrischen Resonators verfügt. Empfänger nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem der Bandsperrfilter (12) einen parallelen Resonanzkreis umfasst, der mit dem Empfangskreis in Reihe verbunden ist und über eine Resonanzfrequenz am ersten Frequenzband verfügt. Empfänger nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem der Bandsperrfilter (12) eine koaxiale Leitung umfasst, die eine elektrische Länge von &lgr;/4 bei dem ersten Frequenzband besitzt.






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