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.