(57)【要約】【課題】本発明は受信機に関し、デジタルマルチメディア放送用直接変換(Ｚｅｒｏ−ＩＦ；Ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）受信機を提供する。【解決手段】本発明によるデジタルマルチメディア放送用直接変換受信機は第１混合部、 第１低帯域通過フィルター及び第１低雑音増幅部で構成されてIチャンネルを形成する第１受信部と、第２混合部、第２低帯域通過フィルター及び第２低雑音増幅部で構成されてＱチャンネルを形成する第２受信部と、位相固定ループ、局部発振部及び位相局部発振部を含む発振部で構成されて、前記第１受信部の第１混合部及び第２受信部の第２混合部それぞれの入力端は衛星周波数信号を増幅する低雑音増幅部の出力端に繋がれて、前記第１受信部の第１混合部及び第２受信部の第２混合部それぞれの入力端は前記発振部の出力端に繋がれることを特徴とする。【選択図】図２
2006141022.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
デジタルマルチメディア放送用受信機において、
第１混合部、第１低帯域通過フィルター及び第１低雑音増幅部で構成されてＩチャンネルを形成する第１受信部と、
第２混合部、第２低帯域通過フィルター及び第２低雑音増幅部で構成されてＱチャンネルを形成する第２受信部と、
位相固定ループ、局部発振部及び位相局部発振部を含む発振部で構成されて、
前記第１受信部の第１混合部及び第２受信部の第２混合部それぞれの入力端は衛星周波数信号を増幅する低雑音増幅部の出力端に繋がれて、
前記第１受信部の第１混合部及び第２受信部の第２混合部それぞれの入力端は前記発振部の出力端に繋がれることを特徴とするデジタルマルチメディア放送用直接変換受信機。
【請求項２】
前記混合部は下向き変換混合部（Ｄｏｗｎ−Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ  Ｍｉｘｅｒ）であることを特徴とする、請求項１記載のデジタルマルチメディア放送用直接変換受信機。
【請求項３】
前記位相固定ループは周波数結合器と電圧制御発振器（Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ）で構成されて、
前記電圧制御発振器はＤＭＢ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ  Ｂｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇ）−Ｓ周波数範囲で、
前記周波数結合器は ２０−ｂｉｔ ｓｉｇｍａ−ｄｅｌｔａ ｆｒａｃｔｉｏｎａｌ−Ｎ アーキテクチャ（ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ）で構成されることを特徴とする、請求項１記載のデジタルマルチメディア放送用直接変換受信機。
【請求項４】
前記第１及び第２受信部の低雑音増幅部はプログラマブル利得制御と可変利得制御増幅器で構成されることを特徴とする、請求項１記載のデジタルマルチメディア放送用直接変換受信機。
【請求項５】
前記第１及び第２受信部の利得制御は基準電圧以下ではＲＦ帯域の利得ステップにスイッチングされて、基準電圧以上では基底帯域の利得ステップにスイッチングすることを特徴とする、請求項１記載のデジタルマルチメディア放送用直接変換受信機。
【請求項６】
前記基底帯域の利得ステップは３ｄＢであることを特徴とする、 請求項５記載のデジタルマルチメディア放送用直接変換受信機。
【請求項７】
前記ＲＦ帯域及び基底帯域の利得ステップはそれぞれ２個の利得トリップ点（Ｔｒｉｐ  Ｐｏｉｎｔ）で構成されることを特徴とする、請求項５記載のデジタルマルチメディア放送用直接変換受信機。
【請求項８】
前記ＲＦ帯域利得トリップ点はＲＦ利得上向きトリップ点とＲＦ利得下向きトリップ点で構成されて、
前記基底帯域利得トリップ点は基底帯域利得上向きトリップ点と基底帯域利得下向きトリップ点で構成されることを特徴とする、請求項７記載のデジタルマルチメディア放送用直接変換受信機。
【請求項９】
前記ＲＦ利得上向きトリップ点は０．８Ｖで、
前記基底帯域上向きトリップ点は１．３Ｖであることを特徴とする、請求項８記載のデジタルマルチメディア放送用直接変換受信機。
【請求項１０】
前記ＲＦ利得下向きトリップ点は０．８５Ｖで、
前記基底帯域下向きトリップ点は１．１Ｖであることを特徴とする、請求項８記載のデジタルマルチメディア放送用直接変換受信機。
【請求項１１】
前記ＲＦ利得上向きトリップ点はＲＦＴＲＨ信号に制御されて、ＲＦ利得下向きトリップ点はＲＦＴＲＬ信号に制御されて、
前記基底帯域上向きトリップ点はＢＢＴＲＨ信号に制御されて、基底帯域下向きトリップ点はＢＢＴＲＬ信号に制御されることを特徴とする、請求項８記載のデジタルマルチメディア放送用直接変換受信機。
【請求項１２】
前記基底帯域上向きトリップ点及び基底帯域下向きトリップ点で基底帯域利得（ＧＶＢＢ）の最小値がプログラム可能なことを特徴とする、請求項８記載のデジタルマルチメディア放送用直接変換受信機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は受信機に関し、デジタルマルチメディア放送用直接変換(Ｚｅｒｏ−ＩＦ；Ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）受信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
IFを利用した間接周波数変換受信装置は周波数変換を繰り返しなければならないというのであり、結局繰り返される周波数変換によって非線形特性が追加されて相互変造歪曲や寄生成分が発生するようになる。
【０００３】
このような相互変造歪曲や寄生成分をとり除くためにＢＰＦ（Ｂａｎｄ  Ｐａｓｓ  Ｆｉｌｔｅｒ）が使われることで生産単価を高める原因になる。
【０００４】
結局、中間周波数変換なしに ＲＦ（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）を基底帯域(ｂａｓｅｂａｎｄ)で直接変換（Ｄｉｒｅｃｔ  Ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ；Ｚｅｒｏ−ＩＦ）する技術が紹介された。
【０００５】
図１は既存の直接変換ダウンコンバージョンのブロック図である。
【０００６】
図１に示すように、従来チューナーは衛星アンテナから受信された微弱な信号を１次増幅する低雑音増幅部１０１を備えて、自動利得制御信号を受けて１次増幅された信号をまた可変増幅する可変増幅部１１１と外部ＬＣタンク１３４で発生した信号を内部電圧制御発振器（Ｖｏｌｔａｇｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ；ＶＣＯ、１３５）で受信して同相信号を発生する局部発振部１３３、局部発振部１３３で発振された信号を受けて可変増幅部１１１で増幅された信号と混合する混合部（ｍｉｘｅｒ）１１２、混合部１１２で混合した信号の低帯域のみを通過させる低帯域通過フィルター部１１３、低帯域通過フィルター部１１３を通過した信号をまた増幅する増幅部１１４、 増幅部１１４で増幅された信号をもう一度低帯域のみを通過させる外部低帯域通過フィルター部１３１、外部低帯域通過フィルター部１３１を通過した信号を増幅する増幅部１１５、増幅部１１５で増幅された信号を低帯域のみを通過させてチャンネルの信号を出力する外部低帯域通過フィルター部１１６、自動利得制御信号を受けて１次増幅された信号をまた可変増幅する可変増幅部１２１、外部ＬＣタンク１３４で発生した信号を内部電圧制御発振器１３５で受信して９０度位相の差を発生する局部発振部１３３、局部発振部１３３で発振された信号を受けて可変増幅部１２１で増幅された信号と混合する混合部１２２、混合部１２２で混合した信号の低帯域のみを通過させる低帯域通過フィルター部１２３、低帯域通過フィルター部１２３を通過した信号をまた増幅する増幅部１２４、増幅部１２４で増幅された信号をもう一度低帯域のみを通過させる外部低帯域通過フィルター部１３２、 外部低帯域通過フィルター部１３２を通過した信号を増幅する増幅部１２５、増幅部１２５で増幅された信号を低帯域のみを通過させてＱチャンネルの信号を出力する外部低帯域通過フィルター部１２６で構成される。
【０００７】
しかし、このように構成された従来チューナーはＬＣタンク回路が外部に具現されて実質的にＺｅｒｏ−ＩＦではなく ｎｅａｒ Ｚｅｒｏ−ＩＦである回路で構成されるだけでなく低帯域通過フィルターは外部に構成されて信号の伝達長さが長くなることによって外部雑音が発生しうる。
【０００８】
また、従来の技術では広範囲な帯域をＺｅｒｏ−ＩＦで構成するには適切ではない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
前記問題点を解決するための本発明の目的はＤＭＢ用Ｚｅｒｏ−ＩＦ受信装置をシングルチップで構成し、受信装置設計の容易性を提供することにある。
【００１０】
本発明の他の目的は消費電力が少なくなければならない受信装置に構成されるようにＤＭＢ用Ｚｅｒｏ−ＩＦ受信装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
[発明の構成]
上述した技術的課題を解決するための本発明による直接変換受信機は第１混合部、第１低帯域通過フィルター及び第１低雑音増幅部で構成されてＩチャンネルを形成する第１受信部と、第２混合部、第２低帯域通過フィルター及び第２低雑音増幅部で構成されてＱチャンネルを形成する第２受信部と、位相固定ループ、局部発振部及び位相局部発振部を含む発振部で構成されて、前記第１受信部の第１混合部及び第２受信部の第２混合部それぞれの入力端は衛星周波数信号を増幅する低雑音増幅部の出力端に繋がれて、前記第１受信部の第１混合部及び第２受信部の第２混合部それぞれの入力端は前記発振部の出力端に繋がれることを特徴とする。
【００１２】
ここで、前記混合部は下向き変換混合部（Ｄｏｗｎ−Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ  Ｍｉｘｅｒ）であるのを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は単一チップで構成されたＤＭＢ用Ｚｅｒｏ−ＩＦ受信装置は受信装置設計の容易性にその効果がある。
【００１４】
また、ＤＭＢ用Ｚｅｒｏ−ＩＦ受信装置を使う消費電力が少なくなければならない受信装置にその効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明によるデジタルマルチメディア放送用直接変換受信装置を添付した図面を参照して詳しく説明する。
【００１６】
図２は本発明によるデジタルマルチメディア放送用直接変換受信機のブロック図である。
【００１７】
図２に示すように、本発明によるＺｅｒｏ−ＩＦチューナー２００は第１受信部２０１、第２受信部２０２、低雑音増幅部（Ｌｏｗ−Ｎｏｉｓｅ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ； ＬＮＡ、２０４)と位相局部発振部(Ｐｈａｓｅ Ｌｏｃａｌ Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ； ＰＬＯ、２０５)、局部発振部（Ｌｏｃａｌ Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ； ＬＯ、２０６) 及び位相固定ループ部(Ｐｈａｓｅ Ｌｏｃｋｅｄ Ｌｏｏｐ； ＰＬＬ、２０７)を含む発振部で構成される。
【００１８】
第１受信部２０１は混合部２１１、低帯域通過フィルター部(Ｌｏｗ−Ｐａｓｓ Ｆｉｌｔｅｒ； ＬＰＦ、２１２) 及び ＬＮＡ２１３で構成されて第２受信部２０２は混合部２２１、ＬＰＦ２２２ 及び ＬＮＡ２２３で構成される。
【００１９】
ＬＮＡ２０４は衛星アンテナ２０３で受信された微弱な信号を、雑音までが増幅されることを最大限抑制しながら増幅して、第１信号部２０１の混合部２１１と第２信号部２０２の混合部２２１それぞれの手段に増幅された信号を伝達する。
【００２０】
ＰＬＬ２０７は、ＬＯ２０６の出力周波数が揺れないで一定な周波数で固定されることを可能にし、ＬＯ２０６で使われる電圧制御発振器(Ｖｏｌｔａｇｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ； ＶＣＯ)の電圧を精巧に調節してＬＯ２０７の出力周波数を所望の周波数に移動させて固定してくれる。
【００２１】
また、 ＰＬＬ２０７は周波数結合器とＶＣＯで構成されてＶＣＯはＤＭＢ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ  Ｂｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇ）−Ｓ周波数範囲を処理することができる。
【００２２】
ここで、結合器は ２０−ｂｉｔ  ｓｉｇｍａ−ｄｅｌｔａ  ｆｒａｃｔｉｏｎａｌ−Ｎ アーキテクチャ（ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ）で構成されて高速スイッチング、超高解像度周波数及び広帯域による雑音特性が良い特性を持っている。
【００２３】
ＬＯ２０６は衛星信号を基底帯域(ｂａｓｅｂａｎｄ)に変換するための周波数を発振して混合部(２１１、２２１)に供給するための周波数を発生する。
【００２４】
ここで、ＬＯ２０６は外部ＬＣ タンク回路が除去される構造として、外部で追加的な ３０Ｖ程度の高電圧を印可する必要がない。
【００２５】
ＰＬＯ２０５は同位相（Ｉｎ−Ｐｈａｓｅ）または ９０゜位相（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ−Ｐｈａｓｅ）の周波数を発生する。
【００２６】
第１受信部２０１の混合部２１１は下向き変換(Ｄｏｗｎ−Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ)として作用する混合部２１１で衛星アンテナ２０３及び ＬＮＡ２０４を経て増幅された信号とＰＬＬ２０７、ＬＯ２０６及び ＰＬＯ２０５を経た周波数を利用して衛星周波数を混合して基底帯域周波数信号に変更する。
【００２７】
第１受信部２０１のＬＰＦ２１２は混合部２１１で出力される周波数信号の中から選択的に所望の周波数信号だけを選び出す役目をする。
【００２８】
第１受信部２０１の  ＬＮＡ２１３はプログラマブル利得制御（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｉｎ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ； ＰＧＡ）と可変利得増幅器（Ｖａｒｉａｂｌｅ Ｇａｉｎ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ； ＶＧＡ）で構成される。
【００２９】
ＬＮＡ２１３を通じて出力される周波数信号は衛星周波数信号が基底バンドに変換された周波数信号であり、Iチャンネルを形成する。
【００３０】
第２受信部２０２の混合部２２１は下向き変換として作用する混合部２２１であり、衛星アンテナ２０３及び ＬＮＡ２０４を経て増幅された信号とＰＬＬ２０７、ＬＯ２０６ 及び ＰＬＯ２０５を経た周波数を利用して衛星周波数を混合して基底帯域周波数信号に変更する。
【００３１】
第２受信部２０２の ＬＰＦ２２２は混合部２２１で出力される周波数信号の中で選択的に所望の周波数信号だけを選び出す役目をする。
【００３２】
第２受信部２０２の ＬＮＡ２２３は ＰＧＡとＶＧＡで構成される。
【００３３】
ＬＮＡ２２３を通じて出力される周波数信号は衛星周波数信号が基底バンドに変換された周波数信号でＱチャンネルを形成する。
【００３４】
ここで、第１受信部２０１の ＬＰＦ２１２及び ＬＮＡ２１３と第２受信部２０２の ＬＰＦ２２２及び ＬＮＡ２２３を利用して選択的に所望の周波数信号だけを選び出すために本発明による図３に示した利得制御方法を利用する。
【００３５】
図３は本発明による図２の利得制御をするための概念図である。
【００３６】
図３に、内部自動利得制御（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｇａｉｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ； ＡＧＣ) 電圧による出力ｄＢを示す。３０１ａで示される部分は ＲＦ（Ｒａｄｉｏ  ＦｒｅＱｕｅｎｃｙ） 利得曲線で、３０２ａで示される部分は基底帯域利得曲線で矢印はステップ利得ジャンプ（ｓｔｅｐ ｇａｉｎ ｊｕｍｐ）である。
【００３７】
矢印点電圧（ａｒｒｏｗ ｐｏｉｎｔ ｖｏｌｔａｇｅ）は利得トリップ点（ｇａｉｎ ｔｒｉｐ ｐｏｉｎｔ）で利得ステート（ｓｔａｔｅ）が変更される電圧を意味する。
【００３８】
ＲＦ利得上向きトリップ点（ＲＦ ｇａｉｎ ｈｉｇｈ ｔｒｉｐ ｐｏｉｎｔ）はＲＦ利得が０．８Ｖでさらに高い利得にジャンプする点を意味して、 ＲＦ利得下向きトリップ点（ＲＦ ｇａｉｎ ｌｏｗ ｔｒｉｐ ｐｏｉｎｔ）はＲＦ利得が０．５Ｖでさらに低い利得にジャンプすることを意味する。
【００３９】
ここで、ＲＦ利得上向き/下向きトリップはＲＦ領域で成り、ＲＦ利得上向きトリップ点の上向きトリップはＲＦＴＲＨ信号によって決まって、ＲＦ利得下向きトリップ点の下向きトリップはＲＦＴＲＬ信号によって決まって、ＲＦ利得の上向き/下向きトリップはＲＦＴＲＨ／ＲＦＴＲＬの信号に変更可能である。
【００４０】
また、基底帯域利得上向きトリップ点（ｂａｓｅｂａｎｄ ｇａｉｎ ｈｉｇｈ ｔｒｉｐ ｐｏｉｎｔ）は基底帯域利得が１．３Ｖでさらに高い利得にジャンプする点を意味して、基底帯域利得下向きトリップ点（ｂａｓｅｂａｎｄ ｇａｉｎ  ｌｏｗ ｔｒｉｐ  ｐｏｉｎｔ）は基底帯域利得が１．１Ｖでさらに低い利得にジャンプする点を意味する。
【００４１】
ここで、基底帯域利得上向き/下向きトリップは基底帯域領域で成り、基底帯域利得上向きトリップ点の上向きトリップはＢＢＴＲＨ信号によって決まって、 基底帯域利得下向きトリップ点の下向きトリップはＢＢＴＲＬ信号によって決まって、 基底帯域利得の上向き/下向きトリップはBBTRH/BBTRLの信号に変更可能である。
【００４２】
領域がＲＦ領域から基底帯域領域に変更されることとそれぞれの領域でステート（ｓｔａｔｅ）が変更されることを説明する。
【００４３】
１．ＲＦ利得ステート変換方法。
【００４４】
最初ＡＧＣ電圧が０Ｖで初期化されていて、５５ｄＢの利得が必要な場合ＡＧＣ電圧を増加させるようになる。
【００４５】
ＡＧＣ電圧の増加によってＡＧＣ電圧が０．８Ｖを超過する場合、ＲＦステップ利得はステート９からステート８に変更する。
【００４６】
ＡＧＣ電圧の増加で全体利得は増加したが、全体利得が５５ｄＢより小さい場合にはＶＡＧＣ電圧がずっと増加するようになる。
【００４７】
ＶＡＧＣ電圧が０．８Ｖ まで高くなってＲＦステップ利得は一ステート増加するようになる。
【００４８】
ＶＡＧＣ電圧が０．８Ｖまで増加した後、全体利得が５５ｄＢより高ければ、ＶＡＧＣ 電圧は全体利得が５５ｄＢになるまでまた減少する。
【００４９】
２．RF利得ステートにおける基底帯域利得ステートへの変換方法。
【００５０】
上述した全体利得がまた８０ｄＢに増加されなければならない場合にはVAGC電圧がずっと増加する。
【００５１】
ＶＡＧＣ電圧が０．８Ｖから０．９Ｖ間で変わって全体利得を得ようとする場合には全体利得を制御する対象を、０．９Ｖ以下ではRFの利得を制御すること、０．９Ｖ 以上では基底帯域の利得を制御することに変更して所望の出力利得を得る。
【００５２】
ここで、要する全体利得がＲＦ領域のステートを超過する場合には基底帯域利得（Ｂａｓｅｂａｎｄ Ｇａｉｎ； ＧＶＢＢ）を増加して必要な利得になるまでステップはずっと増加するようになる。
【００５３】
３．基底帯域利得ステート変換方法。
【００５４】
上述した全体利得がまた８０ｄＢに増加しなければならない場合にはＶＡＧＣ電圧がずっと増加する。
【００５５】
ＡＧＣ電圧が１．３Ｖを超過する場合、上述したＲＦ利得ステート変換と同じ方法で基底帯域ステップ利得は一ステートが変更される。
【００５６】
すなわち、基底帯域利得（Ｂａｓｅｂａｎｄ Ｇａｉｎ； ＧＶＢＢ）信号を変更して必要な利得になるまでステップはずっと増加するようになる。
【００５７】
結局、このような方法によって全体利得が減少する場合ＶＡＧＣ電圧が減少するようになって０．５Ｖ以下の場合一ステートを一ステップ低く変更して、同じ方法で１．１Ｖで所望の利得が低い場合ＶＡＧＣのステートを一ステップ低く変更する。
【００５８】
また、基底帯域利得（ＧＶＢＢ）の最小値を任意に制御可能になってＲＦ帯域と基底帯域の利得割り当てがプログラム可能になる。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
本発明に係るデジタルマルチメディア放送用直接変換受信機は、受信装置設計の容易性という効果を有し、例えば、単一チップで構成されたＤＭＢ用Ｚｅｒｏ−ＩＦ受信装置等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】既存の直接変換ダウンコンバータのブロック図である。
【図２】本発明によるデジタルマルチメディア放送用直接変換受信機のブロック図である。
【図３】本発明による図２の利得制御をするための概念図である。
【符号の説明】
【００６１】
１００  従来チューナー
１０１  低雑音増幅部
１１１  可変増幅部
１１２  混合部
１１３  低帯域通過フィルター部
１１４  増幅部
１１５  増幅部
１１６  外部低帯域通過フィルター部
１２１  可変増幅部
１２２  混合部
１２３  低帯域通過フィルター部
１２４  増幅部
１２５  増幅部
１２６  外部低帯域通過フィルター部
１３１  外部低帯域通過フィルター部
１３２  外部低帯域通過フィルター部
１３３  局部発振部
１３４  外部ＬＣタンク
１３５  内部電圧制御発振器
２００  Ｚｅｒｏ−ＩＦチューナー
２０１  第１受信部
２０２  第２受信部
２０３  衛星アンテナ
２０４  低雑音増幅部（ＬＮＡ）
２０５  位相局部発振部（ＰＬＯ）
２０６  局部発振部（ＬＯ）
２０７  位相固定ループ部（ＰＬＬ）
２１１  混合部
２１２  低帯域通過フィルター部（ＬＰＦ）
２１３  ＬＮＡ
２２１  混合部
２２２  ＬＰＦ
２２３  ＬＮＡ
３０１ａ  ＲＦ利得曲線
３０２ａ  基底帯域利得曲線
【図１】
2006141022.tif 000003
【図２】
2006141022.tif 000004
【図３】
2006141022.tif 000005