(57)【要約】【課題】無線周波数信号の広い帯域に対応するために、複数のアンテナおよび外部共振段の使用に適したチューナ集積回路を提供する。【解決手段】この無線周波数信号用チューナ集積回路２は、少なくとも１本のアンテナ２２に接続するように適している。本集積回路は内部共振段１０を具備し、前記内部共振段は、アンテナに接続するように、かつそれとともに共振するように構成された少なくとも１つの調整可能静電容量１２を備える。また、本集積回路は制御ユニット２０を具備し、前記制御ユニットは、アンテナの共振値を変更するための前記少なくとも１つの調整可能静電容量の値を制御するように構成される。【選択図】図１Ａ
2008072695.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１本のアンテナ２２，４２Ａ，４２Ｂ、および外部共振段３０に接続するように適した無線周波数信号用チューナ集積回路２であって、
アンテナに接続され、かつ該アンテナと共振するように構成された少なくとも１つの調整可能静電容量１２を備える内部共振段１０と、
アンテナの共振値を変更するための前記少なくとも１つの調整可能静電容量の値を制御するように構成された制御ユニット２０と、
前記外部共振段を動作させるように構成された電圧発生器８と
を具備する集積回路。
【請求項２】
前記内部共振段の前記調整可能静電容量が、アンテナ２２，４２Ａ，４２Ｂに接続するように構成されたチューナ集積回路の端子ＯＵＴ，ＯＵＴ Ａと、接地ＧＮＤに接続するように構成された端子との間に接続される請求項１に記載のチューナ集積回路。
【請求項３】
前記外部共振段から前記電圧発生器を接続または遮断するための内部スイッチ１４をさらに具備する請求項１に記載のチューナ集積回路。
【請求項４】
前記調整可能静電容量が、前記チューナ集積回路の端子ＯＵＴに接続され、かつ前記電圧発生器８が、前記内部スイッチ１４を介してチューナ集積回路の同一端子に接続される請求項３に記載のチューナ集積回路。
【請求項５】
前記制御ユニット２０が、構成情報を受信するように、および前記構成情報に応じて調整可能静電容量の値を制御するように構成される前記請求項１ないし４のいずれか１項に記載のチューナ集積回路。
【請求項６】
前記制御ユニット２０が、転送品質情報を受信するように、および前記転送品質情報に応じて調整可能静電容量の値を制御するように構成される前記請求項１ないし５のいずれか１項に記載のチューナ集積回路。
【請求項７】
数本のアンテナ４２Ａ，４２Ｂに接続するようにさらに構成され、かつ前記アンテナと、少なくとも１本の前記アンテナに接続するように適した前記内部共振段１０との間を切り替えるための内部スイッチ段４０を具備する前記請求項１ないし６のいずれか１項に記載のチューナ集積回路。
【請求項８】
前記調整可能静電容量は、並列に接続された数個の静電容量によって構成され、個々の各静電容量はスイッチとして機能するトランジスタに直列に接続されている前記請求項１ないし７のいずれか１項に記載のチューナ集積回路。
【請求項９】
前記調整可能静電容量が、少なくとも１つのＭＩＭ（Metal Insulator Metal）静電容量を具備する前記請求項１ないし８のいずれか１項に記載のチューナ集積回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アンテナ制御を行うチューナ集積回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線周波数の転送には、通常広い帯域を必要とする。例えば、ＤＶＢ−Ｈ規格に従う転送レンジは、約４７０ＭＨｚから８９０ＭＨｚにかけて広がっている。しかしながら、最も一般的に利用されるアンテナは、２００または３００ＭＨｚ程度の狭い帯域感度しか有しない。
【０００３】
この違いに取り組むため、２つの主なアプローチが開発されている。
【０００４】
第１タイプのチューナ集積回路は、それぞれが異なる帯域感度を備える数本の切り替えアンテナを使用する。例えば、第１アンテナは４７０から６００ＭＨｚ帯のレンジに設定され、第２アンテナは６００から８９０ＭＨｚ帯のレンジに設定される。これらのチューナは、アンテナ間の切り替えを確実に行うための内部および外部の構成要素のみならず、アンテナを制御するための特別な追加構成要素を必要とする。
【０００５】
もう１つのタイプのチューナ集積回路は、最大共振周波数を設定することによって受信レンジを設定するための、アンテナと共振する静電容量を備える外部アンテナ共振段を使用する。このような外部アンテナ共振段は、一般にＰＩＮダイオードまたは可変容量ダイオードを使用し、かつ外部電圧供給を必要とする。
【０００６】
それら両方が多くの外部構成要素を必要とするので、これらの解決策のいずれも充分ではない。
【０００７】
下記特許文献１は、可適応静電容量を備える集積回路を説明するが、まだ不充分である。
【特許文献１】独国特許出願公開第４３３２７９８号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の利点の１つは、これらの問題を解決すること、および増加適応静電容量を用いてアンテナ制御を行う効率的なチューナ集積回路を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
このために、本発明は、請求項１に従うチューナ集積回路を特定する。調整可能静電容量を備える内部共振段の使用により、このチューナ集積回路は、増加適応静電容量を具備する。
【００１０】
本発明のその他の特徴および効果は、添付する図面の記載から明白になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１Ａおよび図１Ｂを参照し、本発明による第１チューナ集積回路２を説明する。このチューナ集積回路は、接着パッド（bond pad）とも呼ばれる、入出力端子を備えるインタフェースモジュール４を具備する。この実施例において、インタフェースモジュール４は、少なくとも１つの入力端子ＩＮ、１つの出力端子ＯＵＴ、および接地端子ＧＮＤを具備する。
【００１２】
チューナ集積回路は、入力端子ＩＮに接続された内部増幅段６と、出力端子ＯＵＴに接続された電圧発生器８とを具備する。
【００１３】
また、本発明のチューナ集積回路は、出力端子ＯＵＴと接地端子ＧＮＤとに接続された内部共振段１０を具備する。
【００１４】
上記実施形態において、内部共振段１０は、出力端子ＯＵＴに接続され、かつ接地端子を介して接地される、調整可能静電容量１２を具備する。
【００１５】
さらに、チューナ集積回路２は、電圧発生器８と出力端子ＯＵＴとの間に接続されるスイッチ１４を具備する。
【００１６】
また、チューナ集積回路２は、スイッチ１４と調整可能静電容量１２との値をデジタル制御するように構成された制御モジュール２０を具備する。
【００１７】
これらの要素のほかにも、チューナ集積回路は、図示されていない典型的なチューナ構成要素を具備する。
【００１８】
図１Ａは、このチューナ集積回路の第１用途を示す。伝統的な５０オームアンテナのような外部アンテナ２２は、入力端子ＩＮおよび出力端子ＯＵＴに接続される。
【００１９】
好ましくは、アンテナ２２のインピーダンス損を補償するために使用されるバランス・整合モジュール２４は、アンテナ２２と入力端子ＩＮとの間に接続される。
【００２０】
この実施形態において、スイッチ１４は、内部共振回路２の調整可能静電容量だけとの接続を残し、出力端子ＯＵＴから電圧発生器８を遮断する。
【００２１】
従って、調整可能静電容量１２は、アンテナの最大共振値と受信レンジとを設定するＬ−Ｃタンク（tank）をなすために、接地端子とアンテナ２２との間に接続される。ゆえに、制御モジュール２０による静電容量１２の値の制御により、アンテナ６の受信レンジのデジタル設定が可能となる。
【００２２】
図１Ｂを参照して表される、同じチューナ集積回路２のもう１つの用途においては、外部共振段３０が利用される。
【００２３】
外部共振段３０は、アンテナ２２と、出力端子ＯＵＴと、バランス・整合モジュール２４との間に接続される。この外部共振回路３０を有効にするために、スイッチ１４は、電圧発生器８を出力端子ＯＵＴに接続する。
【００２４】
より正確には、外部共振段３０は、アンテナと可変容量ダイオードの出力との間の電圧を確立するために、アンテナ２２と静電容量３４の第１端子との間に接続された可変容量ダイオード３２を具備する。前記静電容量３４の第２端子は接地される。第１抵抗器３６は、バランス・整合モジュール２４と静電容量３４の第２端子との間に接続される。
【００２５】
この外部共振段３０以降の電圧変動は、アンテナ２２の極大共振に達している値を変更することによって、極大受信レンジを変更する。より正確には、外部共振段３０およびアンテナ２２は、共振周波数が可変容量ダイオード３２の制御によって設定されるＬ−Ｃタンクを生成する。
【００２６】
このような外部共振段の用途は典型的であるので、さらに詳細には記載しない。
【００２７】
この実施形態において、共振は、電圧発生器８によって動作する外部共振段３０と、内部共振段１０との両方によって設定される。
【００２８】
内部抵抗器３８は、電圧発生器８とスイッチ１４との出力インピーダンスから、外部回路３０のインピーダンスを分離する。
【００２９】
ゆえに、本発明のチューナ集積回路は、外部共振段を用いて、または用いずに、良好な適応静電容量で、アンテナに接続されることを可能にする。内部調整可能静電容量の制御は、その共振値を変更することによって、アンテナの受信レンジをチューニング可能にする。内部スイッチ１４と電圧発生器との使用によって、外部共振段を有効および無効にすることができる。ゆえに、この現在の回路構成に何らかの変形を加えることなく、本発明のチューナをこのような外部共振段を含む現在の回路構成と結合することができる。
【００３０】
図２を参照して、本発明の他の実施形態を説明する。この実施形態において、同じ構成要素は、上記実施形態と同一符号を用いて説明される。
【００３１】
この例では、チューナ集積回路２は、ＩＮ Ａ、ＩＮ Ｂ、ＩＮ Ｃで示される３つの入力端子と、２つの出力端子ＯＵＴ ＡおよびＯＵＴ Ｂを具備する。
【００３２】
各入力ＩＮ ＡおよびＩＮ Ｂは、出力端子ＯＵＴ Ｂにも接続された内部スイッチ段４０に接続される。ゆえに、スイッチ段４０は、出力端子ＯＵＴ Ｂを、入力端子ＩＮ ＡおよびＩＮ Ｂのどれか１つに接続することができる。
【００３３】
また、チューナ集積回路は、上記した要素、すなわち、内部共振段１０、制御モジュール２０、増幅段６、電圧発生器８、およびスイッチ１４を具備する。この実施形態において、増幅段６は、端子ＩＮ Ｃに接続され、また、制御モジュール２０は、内部スイッチ段４０を制御するように構成される。さらに、スイッチ１４は、電圧発生器８を遮断するために開き、かつ端子ＯＵＴ Ａは、端子ＩＮ Ａに直接接続される。
【００３４】
使用される時には、このチューナ集積回路は、周波数スペクトルの特定のレンジを受信するようにそれぞれ構成された２本のアンテナ４２Ａ・４２Ｂに接続される。
【００３５】
より正確には、各入力ＩＮ ＡおよびＩＮ Ｂは、別々のアンテナ４２Ａ・４２Ｂに接続され、ゆえに、アンテナ４２Ａは、端子ＯＵＴ Ａを介して内部共振段にも接続される。
【００３６】
出力端子ＯＵＴ Ｂは、その出力が端子ＩＮ Ｃを介して増幅段６に供給されるバランス・整合モジュール２４に接続される。
【００３７】
スイッチ段４０に応じて、チューナ集積回路２は、アンテナ４２Ａまたはアンテナ４２Ｂを直接使用する。
【００３８】
さらに、内部スイッチ１４の使用によって、このチューナは、既存の外部共振段と共に用いられることが可能である。
【００３９】
アンテナ４２Ａが使用される時、共振値は、図１を参照して説明されるように、内部共振段１０によって設定され、アンテナ４２Ｂが使用される時、共振値は、従来の方法で設定される。
【００４０】
ゆえに、本発明のチューナ集積回路は、その内部調整可能静電容量によって、アンテナの受信レンジを調整するために使用することができる。また、現存する外部共振回路と、内部スイッチの助けによるいくつかのアンテナと共に使用することができる。
【００４１】
勿論、これらは他の実施形態でも実現可能である。
【００４２】
好ましくは、チューナは、入力および出力信号の品質を監視するユニットを具備する。この監視ユニットは、調整可能静電容量の値の変更、および／または、アンテナの選択によって受信レンジを設定するために使用される品質情報を備える制御モジュールを提供する。
【００４３】
別の実施形態において、制御ユニットは、受信レンジを設定するための構成情報を受信する。
【００４４】
好ましい調整可能静電容量は、アンテナと接地端子と間の電流損失を減らすための、ＭＩＭ（Metal Insulator Metal）静電容量のような特殊静電容量である。
【００４５】
一実施形態において、内部静電容量は、並列に接続された数個の静電容量を使用することによって、デジタル調整される。各静電容量は、スイッチとして使用されるトランジスタに直列に接続されており、かつデジタル制御されている。
【００４６】
別の例において、チューナ集積回路は、内部アンテナ共振段のみを具備し、電圧発生器を具備しないため、外部共振段に電力を供給するようには構成されない。
【００４７】
別の実施形態において、バランス・整合モジュールは、チューナ中に一体化される。
【００４８】
更に別の実施形態において、２本のアンテナが使用される時、それぞれは、内部共振段に接続される。もし、同一の内部共振段が使用されるならば、内部共振段をアンテナのどれか１本に接続するスイッチが追加される。さらにまた、各アンテナは、外部共振段に接続される。
【００４９】
他の実施形態および１つの記載の組み合わせも実現可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１Ａ】本発明の第１実施形態の第１用途を示す回路図である。
【図１Ｂ】本発明の第１実施形態のもう１つの用途を示す回路図である。
【図２】本発明の第２実施形態を示す回路図である。
【符号の説明】
【００５１】
２  チューナ集積回路
４  インタフェースモジュール
６  内部増幅段
８  電圧発生器
１０  内部共振段
１２  調整可能静電容量
１４  スイッチ
２０  制御モジュール
２２  外部アンテナ
２４  バランス・整合モジュール
【図１Ａ】
2008072695.tif 000003
【図１Ｂ】
2008072695.tif 000004
【図２】
2008072695.tif 000005
【外国語明細書】
2008072695.tif 000006
2008072695.tif 000007
2008072695.tif 000008
2008072695.tif 000009
2008072695.tif 000010
2008072695.tif 000011
2008072695.tif 000012
2008072695.tif 000013
2008072695.tif 000014
2008072695.tif 000015