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TW201136303A - Radio frequency front end for television band receiver and spectrum sensor - Google Patents

Radio frequency front end for television band receiver and spectrum sensor Download PDF

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TW201136303A
TW201136303A TW099133011A TW99133011A TW201136303A TW 201136303 A TW201136303 A TW 201136303A TW 099133011 A TW099133011 A TW 099133011A TW 99133011 A TW99133011 A TW 99133011A TW 201136303 A TW201136303 A TW 201136303A
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TW
Taiwan
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tuners
radio frequency
intermediate frequency
signal
output
Prior art date
Application number
TW099133011A
Other languages
English (en)
Inventor
Neil Birkett
Shiquan Wu
Original Assignee
Wi Lan Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Wi Lan Inc filed Critical Wi Lan Inc
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Description

201136303 ,-L·. /\ 、發明說明= 【相關申請】 這是爲本發明提交的第一申請。 【發明所屬之技術領域】 本發明一般涉及感知無線電，且特別地涉及用於電視 頻帶接收器和頻譜感測器的射頻前端，其確定VHF/UHF TV帶譜中的空帶（空白區（white ^)ace))。 【先前技術】 爲未經授權的TV頻帶設備所使用而開放未使用的 TV帶譜造成了對能夠動態識別VHF/UHF TV帶譜中的空 白區的電視帶譜的需求。 感測VHF/UHF TV帶譜中的空白區對於未經授權的 TV頻帶設備的操作來說是一個重要的問題。對授權的主 導營運商例如DTV廣播公司和無線麥克風營運商的保護 由聯邦通信委員會（FCC)批准。FCC所批准的感測要求 是相當嚴格的’並且要求TV頻帶設備被提供有關可獲得 的空白區的品質的資訊，以允許TV頻帶設備高效地使用 該空白區。由於FCC嚴格的感測臨界値（一 114dB)，以 合理的成本來實現感測可獲得的空白區的電視帶譜是極 具挑戰性的任務。現有的低成本的技術，例如標準電視調 諧器不能滿足FCC感測臨界値。 因此需要一種用於電視頻帶接收器和頻譜感測器的 201136303 射頻前端，用於識別VHF/UHF TV帶譜中的空白區。 【發明內容】 因此本發明的目的是提供一種用於電視頻帶接收器 和頻譜感測器的射頻前端，用於識別VHF/UHF TV帶譜 中的空白區。 因此本發明提供了一種用於電視頻帶接收器和頻譜 感測器的射頻前端，其包括：適合於相應地連接到第一多 個天線中的相應天線的第一多個自適應匹配網路；連接到 所述第一多個自適應匹配網路的第二多個降頻轉頻器/調 諧器；以及將所述第二多個降頻轉頻器/調諧器的輸出轉 換成數位信號的至少一個類比至數位轉換器。 本發明還提供了一種用於射頻前端的自適應匹配網 路，其包括：適合於將第一多個天線中的一個的阻抗變換 成相應的不同的阻抗的阻抗變換電路；被控制以衰減由所 述多個天線中的所述一個接收的強信號的pin二極體衰減 器；抑制所關心的接收到的信號帶分流到接地的並聯諧振 電路；以及提升所關心的接收到的信號帶的串聯諧振電 路。 本發明另外還提供了一種用於電視頻帶接收器和頻 譜感測器的射頻前端，其包括：適合於相應地連接到相應 的天線的至少兩個自適應匹配網路；組合接收到的由所述 至少兩個自適應匹配網路輸出的信號並輸出組合信號的 信號加法器；相應地接收所述組合信號的至少兩個降頻轉 201136303 頻器/調諧器；以及將至少兩個相應的降頻轉頻器/調諧器 中的一個的輸出相應地轉換成傳遞給所述電視頻帶接收 器和頻譜感測器的數位信號的至少兩個類比至數位轉換 器。 本發明還提供了一種用於電視頻帶接收器和頻譜感 測器的射頻前端，其包括：至少兩個天線；組合所述至少 兩個天線接收的信號並輸出組合信號的第一信號加法 器；相應地接收所述組合信號的至少兩個降頻轉頻器/調 諧器；將所述至少兩個降頻轉頻器/調諧器中的每一個的 輸出組成組合的調諧器信號的第二信號加法器；以及將所 述組合的調諧器信號轉換成傳遞給所述電視頻帶接收器 和頻譜感測器的數位信號的類比至數位轉換器。 本發明還提供了一種感測電視頻帶的空白區的方 法，所述方法包括：動態地調諧第一多個天線中的每一個 以選擇性地接收電視帶譜中的一預定片段；將電視帶譜中 的片段傳遞到接收電視帶譜中的片段的第二多個降頻轉 頻器/調諧器；將所述第二多個降頻轉頻器/調諧器中的每 —個的輸出轉換成數位信號；以及將所述數位信號傳遞給 頻譜感測器，所述頻譜感測器搜尋所述數位信號中的空白 區。 【實施方式】 本發明提供了一種用於電視頻帶接收器的射頻前 端’其以電視頻帶接收器和頻譜感測器被提供，以識別電 201136303 視頻帶空白區。射頻前端具有至少兩個天線自適應匹配網 路，每一個網路都連接到相應的天線。自適應匹配網路共 同地連接到信號加法器，該信號加法器將每個自適應匹配 網路的輸出組合成組合信號，分配到兩個或更多個平行的 降頻轉頻器/調諧器（DC/調諧器）。控制每個DC/調諧器 以選擇組合信號的不同片段。每個DC/調諧器輸出的中頻 可被饋送給相應的類比至數位（A/D )轉換器或組合並饋 送給單獨的A/D轉換器。A/D轉換器輸出的數位信號被傳 遞給電視頻帶接收器和頻譜感測器，其識別所選頻譜段中 的電視頻帶空白區。 圖la是依據本發明的用於電視頻帶接收器的射頻前 端20a的一種實施方式的示意圖，其以電視頻帶接收器和 頻譜感測器被提供，以識別電視頻帶空白區。依據本發 明，射頻（RF)前端20a連接到多個天線30a-30n。如本 領域中具有通常知識者所理解的’天線30a_3〇n的數量取 決於將被搜尋空白區的頻譜的範圍’可以是5〇 —700MHz 範圍的全部或任何部分。另外如本領域中具有通常知識者 所理解的，每個天線3〇a-30n的類型和配置基於所關心的 頻譜以及設計選擇，如將參考圖7在下面更詳細地解釋的。 每個天線30a-30n連接到RF前端20相應的自適應匹 配網路40a-40n。每個自適應匹配網路40a-40n可以通過 RF前端控制58，使用信號線60a-60n，來選擇性地並動態 地調諧到對應的天線30a-30n的接收器範圍內的期望頻 率，如下面參考圖8更詳細地解釋的。RF前端控制58對 201136303 從電視帶譜感測器56接收的指示進行回應，這可以用本 領域已知的許多方法中的任一方法來實現。電視帶譜感測 器56不在本發明的範圍內。 來自每個自適應匹配網路40a-40n的輸出經由相應的 連接41a-41n傳遞到自動增益控制器（AGC)和低雜訊放 大器（LNA)電路42a-42n。如下面將參考圖7進一步解 釋的，AGC/LNA電路42a-42n的用途是平衡相應的天線 30a-30n所接收的信號，以使弱信號（例如無線麥克風和 其他窄帶信號）不被強信號（例如緊臨RF前端20產生的 DTV廣播）淹沒。自動增益控制器通過自動增益控制臨 界電壓調整，該電壓通過RF前端控制58，經由相應的控 制電路62a-62n提供給AGC/LNA電路42a-42n，如也將參 考圖7在下面更詳細地解釋的。每個AGC/LNA電路 42a-42n的輸出經由相應的連接43a-43n傳遞到信號加法 器（組合器）44，這可例如實現爲本領域所知的電阻網路。 組合的信號經由相應的連接46a-46m輸出到多個降頻轉 頻器/調諧器（DC/調諧器）48a-48m 〇 DC/調諧器48a-48m 的數量依賴於自適應匹配網路40a-40n的數量，且不要求 兩者間一一對應。在本發明的一個實施方式中，DC/調諧 器 48a-48m 是可從 Infineon Technologies AG 以零件號 TUA-8045獲得的DTV調諧器積體電路（1C )。 每個DC/調諧器48a-48m由RF前端控制58經由連接 64a-64m來控制，以選擇（調諧到）一般具有約6 —8 MHz 帶寬的特定RF頻率。每個DC/調諧器48a-48m將選擇的 8 201136303 RF頻率由電視帶譜感測器56指導，並通過RF前端控制 58經由信號連接62a-62n被傳送到DC/調諧器48a-48m。 DC/調諧器48a-48m將RF頻率以本領域眾所周知的方式 下變頻至適合於數位化的中頻（IF)。DC/調諧器48a-48m 輸出的IF經由相應的連接50a-50m引導至類比至數位 (A/D)轉換器52a-52nWF由相應的A/D轉換器52a-52m 以預定的取樣率（一般是ATSC符號率的2-4倍）進行 取樣，以產生IF信號的數位表示，其經由相應的連接 54a-54m輸出到電視帶譜感測器56。 圖lb是依據本發明的射頻前端20b的另一實施方式 的示意圖。在此實施方式中，降頻轉頻器/調諧器46a-n的 數量等於自適應匹配網路40a-n的數量。因此，不需要以 上參考圖la描述的信號加法器44，且在每個AGC/LNA 電路42a-42n和相應的降頻轉頻器/調諧器48a-48n之間有 直接連接。另外，射頻前端20b等同於以上參考圖la所 描述的射頻前端。應理解，儘管這種結構不是以下參考圖 2-6所描述的每種實施方式的重複，但那些實施方式中的 任一實施方式都可按圖lb中顯示的被構建，只要降頻轉 頻器/調諧器的數量等於自適應匹配網路的數量，且因此 等於連接到RF前端的天線的數量。 圖2是依據本發明的射頻前端22的另一實施方式的 示意圖。RF前端22等同於以上參考圖la描述的實施方 式，只不過DC/調諧器48a-48m的輸出經由相應的連接 49a-49m被路由到IF加法器（IF組合器）51，其可以與 201136303 以上參考圖la所描述的信號加法器44相同的方式來實 現。組合的IF信號經由連接53被傳遞到A/D轉換器52， 其以預定的取樣率對組合的IF信號進行取樣，並經由連 接54向電視帶譜感測器56輸出組合的IF信號的數位表 不。 圖3是依據本發明的射頻前端24的又一實施方式的 示意圖。RF前端24等同於以上參考圖la描述的實施方 式，只不過因電視帶譜感測器56所決定的多個原因中的 任何一個或多個原因，來自天線30a-30n的每一個的輸出 可通過相應的開關70a-70n被分流接地（被禁用）。開關 70a-70n通過以下方式被控制：RF前端控制58在電視帶 譜感測器56的指導下，使用相應的連接72a-72n來以本 領域已知的方式施加控制電壓。 圖4是依據本發明的射頻前端26的又一實施方式的 示意圖。RF前端26等同於以上參考圖3描述的實施方 式，只不過DC/調諧器48a-48m的輸出被路由至IF信號 加法器51並通過A/D轉換器52被數位化，如以上參考圖 2所描述的。 圖5是依據本發明的射頻前端28的又一實施方式的 示意圖。RF前端28等同於以上參考圖4描述的實施方 式，只不過相應的DC/調諧器48a-48m的操作通過添加IF 濾波器和IF濾波器選擇器78a-78m而被進一步增強。每 組IF濾波器和相關的IF濾波器選擇器78a-78m接收由相 關的DC/調諧器48a-48m輸出的IF信號，並將IF信號傳 201136303 遞通過所選的IF濾波器，如下面將參考圖7更加詳細地 解釋的。濾波的IF信號路由回DC/調諧器48a-48m，其可 進一步在IF信號被傳遞至相關的A/D轉換器52a-52m之 前對IF信號進行下變頻，如參考圖la在以上所描述的那 樣。由IF濾波器選擇器選擇的適當的IF濾波器通過RF 前端控制58在電視帶譜感測器56的指導下使用信號連接 80a-80m而被控制。 圖6是依據本發明的射頻前端32的又一種實施方式 的示意圖。RF前端32等同於以上參考圖5描述的實施方 式，只不過DC/調諧器48a-48m的輸出被路由至IF信號 加法器51並通過A/D轉換器52被數位化，如以上參考圖 2所描述的。 圖7是示於圖5的射頻前端28的一種實現的示意圖。 在此實現中，RF前端28連接到三個天線100a、100b和 100c。天線100a和100b是本領域眾所周知的碟錐天線。 天線100a可被動態地調諧，例如，以接收50 MHz-150 MHz範圍內的信號。天線l〇〇b可被動態地調諧，例如， 以接收150 MHz-350 MHz範圍內的信號。天線100c例如 是簡單的環形天線，其可被動態地調諧，以接收350 MHz-700 MHz範圍內的信號。相應的天線l〇〇a-l〇〇c被連 接到相應的平衡-不平衡轉換器l〇2a-102c ’其以本領域習 知的方式將平衡的天線輸出轉變爲不平衡的信號。每個平 衡-不平衡轉換器102a-102c經由連接器l〇4a-104c被耦合 到RF前端28相應的自適應匹配網路40a-40c。自適應匹 201136303 配網路40a-40c分別包括可調諧的匹配網路i〇6a-106c和 pin二極體衰減器114a-114c，自適應匹配網路40a-40c示 例性的結構和功能將在以下參考圖8來描述。 如將參考圖8在以下所解釋的，每個可調諧匹配網路 106a-106c通過經由控制線U2a-112c由數位電位計110施 加的控制電壓，而被動態地調諧，所述數位電位計的構造 和功能是本領域已知的。數位電位計110經由電荷隔離器 108被耦合到耦合於RF前端控制58的資料線（SDA)和 資料時鐘線（SCL)。RF前端控制58提供資料給數位電 位計110 ’以調整提供給可調諧匹配網路106a-l06b的相 應的控制電壓。來自自適應匹配網路40a-40c的輸出流向 相應的低雜訊放大器（LNA) 116a-116c，其向輸出信號提 供20-30 dB的增益。相應的LNA 116a-116c的輸出通過相 應的二極體118a-118c回饋回自動增益控制器（AGC) 120a-120c，其比較回饋與通過數位電位計124經由控制線 126a-126c施加的AGC臨界電壓。數位電位計124通過到 資料線（SDA)和資料時鐘線（SCL )的電荷隔離器122 ’ 耦合到RF前端控制58〇RF前端控制58向數位電位計124 提供資料，以控制每個AGC臨界電壓126a-126c。電荷隔 離器108、122使控制電路與接收器電路隔離，以最小化 電子雜訊傳遞。電荷隔離器108、124可以例如是本領域 已知的光隔離器。AGC 120a-120c依賴於通過二極體 118a-118c回饋回的信號和經由控制線126a-126c施加的相 應的AGC臨界電壓之間的功率差異，向pin二極體衰減 !2 201136303 器114a施加控制電壓，以使得強信號通過pin二極體衰減 器 114a-114c 衰減。 來自LNA 116a-116b的輸出通過信號加法器電路44 組合，信號加法器電路的例子在本領域是眾所周知的。組 合信號經由連接128a和128b被平行饋送到相應的DC/調 諧器（例如DTV調諧器IC) 130a-130b。如上所述’ DC/ 調諧器 130a 和 130b 例如爲 Infineon Technologies 的 TUA-6045 DTV調諧器1C。組合信號以本領域已知的方式 由相應的DC/調諧器130a、130b向下取樣，以提供中頻 (IF)信號，該中頻信號經由相應的連接131a和131b輸 出到相應的開關對132a-134a以及132b-134b。開關對 132a-134a以及132b-134b通過RF前端控制58分別經由 信號線136a (調諧器濾波器1)和136b (調諧器濾波器2 ) 被一致地控制，以選擇IF濾波器，或旁路IF濾波器。此 例中，開關對132a-l34a和132b — 134b爲用於分別選擇兩 個IF濾波器138或140以及142或144中的一個的三極 開關。IF濾波器可通過將開關對132a和134a或132b和 134b移動到中心位置以選擇相應的濾波器旁路線135a和 135b而被旁路。IF濾波器138 —144被靜態地執行，以濾 出除了組合信號的所選片段外的所有信號，以便降低相應 的DC/調諧器130a和130b中的雜訊。相應的濾波器由 RF前端控制58基於所關心的頻譜段來選擇。儘管在此示 例性的實施方式中，2個IF瀘波器與DC/調諧器130a和 130b中的每一個相關聯，但應該理解，發明不限於此示例 201136303 性的實現。來自相應的開關134a和134b的輸出經由連接 137a和137b被回饋回相應的DC/調諧器130a和130b ° 每個DC/調諧器130a和130b的調諧功能經由相應的 資料線（SDA)和資料時鐘線（SCL)受RF前端控制58 控制，以將相應的DC/調諧器調諧到經由連接137a和137b 返回的IF信號的特定段。由晶體振盪器（XTAL) 152輸 出的定時信號由相應的DC/調諧器130a、130b使用’用 於以本領域習知的方式的調諧功能。來自相應的DC/調諧 器130a和130b的輸出通過相應的平衡-不平衡轉換器 154a和154b傳遞到相應的類比至數位(A/D)轉換器156a 和156b，所述類比至數位轉換器以本領域習知的方式將 DC/調諧器130a和130b所輸出的相應的類比信號轉變成 輸出的數位表示。數位信號被輸出到電視帶譜感測器56 ’ 其依照已知的空白區感測器演算法處理數位信號，以檢測 電視頻帶空白區。 圖8是示於圖7中的射頻前端的自適應匹配網路40a 的一種實現的示意圖。天線100a在300連接到自適應匹 配網路40a。旁路連接器302允許自適應匹配網路40a被 旁路。通過RF前端控制58經由調諧器旁路350控制的單 刀雙擲開關（SPDTS) 304被用來選擇來自自適應匹配網 路40a或旁路連接器302的輸出，如將在以下詳細說明的。 此實施方式中，自適應匹配網路40a包括阻抗變換器 和低通濾波器304、pin二極體衰減器114a、並聯諧振塊 326和串聯諧振塊338。並聯諧振塊326和串聯諧振塊338 201136303 共同形成示於圖5中的可調諧匹配網路l〇6a。阻抗變換器 和低通濾波器304將天線l〇〇a的阻抗轉變爲不同的阻抗 用於最大信號功率傳遞。阻抗變換器和低通濾波器304包 括串聯連接的電容器3〇6和感應器308以及接地的支路電 容器310，其每一個的値都以本領域中已知的方式選擇， 以執行期望的阻抗轉變。Pin二極體衰減器114a通過AGC 120a輸出到控制線121a的控制電壓來控制。控制電壓被 施加到互連的電阻314a、314b和電容器/接地316a、316b 電路，其分別連接到阻止電流流向AGC 120a的二極體 318a和318b。控制電壓被施加到電容器320、電阻器322 和感應器324的相對的端子，以哀減或提升接收到的信 號，如所期望的。pin二極體衰減器114a的輸出流向並聯 諧振塊326，該並聯諧振塊阻止接收到的信號分流到接地。 並聯諧振塊326包括電容器328，電容器的輸出端子 連接到平行連接的感應器330和變容器332。變容器332 的電容受控制電壓的控制，所述控制電壓由RF前端控制 58施加到連接到電阻334的調諧器頻帶導體（Timer Band conductor) 336。串聯諧振塊338提升所接收的信號。串 聯諧振塊338包括與感應器344串聯連接的變容器340。 調諧器頻帶336控制電壓通過電阻器342被施加，以控制 變容器340的電容。調諧器頻帶336控制電壓通過RF前 端控制58使用例如查找表來選擇，以將天線l〇〇a動態地 調諧到電視帶譜的期望片段。並聯諧振塊326和串聯諧振 塊338的元件的元件値例如以本領域中已知的方式使用 15 201136303
Smith Chart 來選擇。 如以上所說明的，對自適應匹配網路40a或旁路302 的選擇受RF前端控制58的控制，其向連接到串聯連接的 反向器352a和352b的調諧器旁路350施加控*1電壓。反 向器352a耦合到電容器354。當調諧器旁路350被驅動爲 低時，反向器352a驅動線路356和358爲高，而反向器 352b驅動線路360爲低，這使SPDTS 304將自適應匹配 網路40a的輸出轉成RF_Out 362。因此，RF前端控制58 被給予了自適應匹配網路40a的完全控制。 以上描述的發明的實施方式意指依據本發明的電視 頻帶接收器和頻譜感測器的射頻前端僅是示例性的。因此 意味著本發明的範圍僅由隨附申請專利範圍的範圍所限 制。 【圖式簡單說明】 在這樣一般性地描述了本發明的性質之後，現將參考 附圖，其中： 圖la是依據本發明的射頻前端的一種實施方式的示 意圖，其用於與感測器一起提供的電視頻帶接收器，以識 別電視頻帶空白區； 圖lb是依據本發明的射頻前端的另一種實施方式的 示意圖，其用於與感測器一起提供的電視頻帶接收器，以 識別電視頻帶空白區； 16 201136303 圖2是依據本發明的射頻前端的又一種實施方式的示 意圖，其用於與感測器一起提供的電視頻帶接收器，以識 別電視頻帶空白區； 圖3是依據本發明的射頻前端的又一實施方式的示意 圖，其用於與感測器一起提供的電視頻帶接收器，以識別 電視頻帶空白區； 圖4是依據本發明的射頻前端的另一實施方式的示意 圖，其用於與感測器一起提供的電視頻帶接收器，以識別 電視頻帶空白區； 圖5是依據本發明的射頻前端的另一實施方式的示意 圖，其用於與感測器一起提供的電視頻帶接收器，以識別 電視頻帶空白區； 圖6是依據本發明的射頻前端的另一種實施方式的示 意圖，其用於與感測器一起提供的電視頻帶接收器，以識 別電視頻帶空白區； 圖7是示於圖5中的射頻前端的一種實現的示意圖； 以及 圖8是示於圖7中的射頻前端的自適應匹配網路的一 種實現的示意圖。 【主要元件符號說明】 20a...射頻前端 20b…射頻前端 2.. .RF前端 20.. .RF 前端 201136303 20-30...輸出信號提供 24…射頻前端 26.. .射頻前端 28…射頻前端 30a-30n...天線 32.. .射頻前端 40a-40n...網路 40a...自適應匹配網路 41a-41n...連接 42a-42n...低雜訊放大器電路 43a-43n...連接 44.. .信號加法器 46a-46m...連接 46a-n·.·降頻轉頻器/調諧器 48a-48n...降頻轉頻器/調諧器 48a-48m...DC/調諧器 49a-49m...連接 50a-50m...連接 51.. .1.信號加法器 51.. .1.加法器(IF組合器） 52.. . A/D轉換器 52a-52m...A/D 轉換器 53.. .連接 54.. .連接 54a-54m...連接 56.. .電視帶譜感測器 58.. . RF前端控制 60a-60n...信號線 62a-62n…控制電路 64a-64m...連接 70a-70n...開關 72a-72n...連接 78a-78m...IF濾波器選擇器 80a-80m...信號連接 100a、100b、100c...天線 100a、100b、100c···天線 102a-102c...不平衡轉換器 104a-104c...連接器 201136303 106a-106c...可調諧匹配網路 108、122 ' 124…電荷隔離器 110.. .數位電位計 112a-112c...控制線 114a-114c ...pin 二極體衰減器 116a-116c...低雜訊放大器 116a-116c…低雜訊放大器電路 118a-118c...二極體 120a-120c...控制器 124.. .數位電位計 126a-126c...控制線 120a...AGC臨界電壓 12 la...輸出到控制線 122.. .電荷隔離器 124.. .數位電位計 126a-126c…AGC臨界電壓 126a-126c...控制線 128a 和 128b...連接 130a、130b...DC/調諧器 131a,131b...連接 132a-134a.·.開關對 132b-134b...開關對 134a、134b...開關 13 5a, 13 5b…瀘波器芳路線 136a...信號線(調諧器濾波器1) 136b…信號線(調諧器濾波器2) 137a、137b...連接 138—144... IF 濾波器 152.. .晶體振盪器 154a, 154b...平衡-不平衡轉換器 156a, 156b...類比至數位轉換器 302…旁路連接器 304.. .單刀雙擲開關 3 04...低通濾波器 306.. .電容器 308.. .感應器 310.. .支路電容器 314a、314b...電阻 19 201136303 316a、316b...電容器/接地 318a 和 318b...二極體 320.. .電容器 322.. .電阻器 324.. .感應器 350.. .調諧器旁路 326…並聯諧振塊 338…串聯諧振塊 328.. .電容器 330.. .感應器 332.. .變容器 334.. .電阻 336.. .調諧器頻帶導體 338.. .串聯諧振塊 340.. .控制變容器 342.. .電阻器 344.. .感應器 350.. .調諧器旁路 352a,352b...反向器 354.. .電容器 356.358.. .驅動線路 360.. .驅動線路 362.. ·輸出轉成RF_Out SDA. ..資料線 SCL. ..資料時鐘線 20

Claims (1)

  1. 201136303 七、申請專利範圍： 1 ·一種用於電視頻帶接收器和頻譜感測器的射頻前 端，包括： 第一多個自適應匹配網路，其適合於相應地連接到第 一多個天線中的相應的一個天線； 第二多個降頻轉頻器/調諧器，其連接到所述第一多 個自適應匹配網路；以及 至少一個類比至數位轉換器，其將所述第二多個降頻 轉頻器/調諧器的輸出轉換成數位信號。 2·如申請專利範圍第1項所述的射頻前端，更包括 連接在所述第一多個自適應匹配網路和所述第二多個降 頻轉頻器/調諧器之間的信號加法器，其中自適應匹配網 路的數量不同於降頻轉頻器/調諧器的數量。 3 ·如申請專利範圍第1項所述的射頻前端，更包括 信號加法器，所述信號加法器將所述第二多個降頻轉頻器 /調諧器的輸出組合並將組合的輸出饋送到一個類比至數 位轉換器。 4·如申請專利範圍第1項所述的射頻前端，更包括 連接到所述第一多個自適應匹配網路中的每一個的天線。 5 ·如申請專利範圍第1項所述的射頻前端，其中所 述第一多個自適應匹配網路中的每一個包括串聯連接的 pin二極體衰減器和可調諧的匹配網路。 6·如申請專利範圍第1項所述的射頻前端，更包括 201136303 串聯連接在每個所述自適應匹配網路和所述降頻轉頻器/ 調諧器之間的低雜訊放大器。 7 ·如申請專利範圍第6項所述的射頻前端，更包括 與所述低雜訊放大器並聯連接的自動增益控制器，所述自 動增益控制器從所述低雜訊放大器的輸出接收回饋。 8 ·如申請專利範圍第7項所述的射頻前端，其中所 述自動增益控制器比較來自所述低雜訊放大器的所述回 饋與自動增益控制臨界電壓，並產生自動增益控制電壓。 9·如申請專利範圍第8項所述的射頻網路，其中所 述自動增益控制電壓被施加到pin二極體衰減器。 10 ·如申請專利範圍第1項所述的射頻前端，更包括 連接到所述降頻轉頻器/調諧器中的每一個的中頻輸出的 中頻濾波器選擇器。 11 ·如申請專利範圍第10項所述的射頻前端，其中 所述中頻濾波器選擇器包括成對的開關，用於選擇至少兩 個中頻濾波器中的一個。 12 ·如申請專利範圍第11項所述的射頻前端，更包 括中頻旁路，所述中頻旁路可由所述成對的開關選擇以將 所述至少兩個中頻濾波器旁路。 13 ·如申請專利範圍第11項所述的射頻前端，其中 中頻選擇器的輸出被回饋回所述中頻選擇器所連接到的 所述第二多個降頻轉頻器/調諧器中的一個。 14 ·如申請專利範圍第1項所述的射頻前端，更包括 第一多個開關，用於將相應的自適應匹配網路的任一個的 22 201136303 輸出相應地分流到接地。 15 ·如申請專利範圍第1項所述的射頻前端，更包括 控制所述降頻轉頻器/調諧器中的每一個的調諧功能的射 頻前端控制。 16 ·如申請專利範圍第15項所述的射頻前端，更包 括指導所述射頻前端控制的電視頻譜感測器。 Π ·如申請專利範圍第1項所述的射頻前端，其中每 個所述降頻轉頻器/調諧器相應地包括DTV調諧器積體電 路。 18 · —種用於射頻前端的自適應匹配網路，包括： 阻抗變換電路，其適合於將第一多個天線中的一個的 阻抗變換成相應的不同的阻抗； pin二極體衰減器，其被控制以衰減由所述多個天線 中的所述一個接收的強信號； 並聯諧振電路，其抑制所關心的接收到的信號帶分流 到接地；以及 串聯諧振電路，其提升所關心的接收到的信號帶。 19 ·如申請專利範圍第17項所述的自適應匹配網路， 更包括旁路電路，用於使所述阻抗變換電路、所述pin二 極體衰減器、所述並聯諧振電路和所述串聯諧振電路旁 路。 20 ·如申請專利範圍第18項所述的自適應匹配網路， 更包括開關，所述開關由射頻前端控制來控制，以選擇性 地轉換到所述旁路電路。 23 201136303 2卜一種用於電視頻帶接收器和頻譜感測器的射頻前 端，包括： 至少兩個自適應匹配網路，其適合於相應地連接到相 應的天線； 信號加法器，其組合由所述至少兩個自適應匹配網路 輸出的接收到的信號，並輸出組合信號； 至少兩個降頻轉頻器/調諧器，其相應地接收所述組 合信號；以及 至少兩個類比至數位轉換器，其將至少兩個相應的降 頻轉頻器/調諧器中的一個的輸出相應地轉換成傳遞給所 述電視頻帶接收器和頻譜感測器的數位信號。 22 ·如申請專利範圍第21項所述的射頻前端，更包 括連接到所述至少兩個自適應匹配網路中的每一個的天 線。 23 ·如申請專利範圍第21所述的射頻前端，其中每 個自適應匹配網路包括： 阻抗變換電路，其將天線的阻抗變換成不同的阻抗； pin二極體衰減器，其衰減由所述天線接收到的強信 號； 並聯諧振電路，其抑制所關心的接收到的信號帶分流 到接地；以及 串聯諧振電路，其放大所關心的接收到的信號帶。 24 _如申請專利範圍第23項所述的射頻前端，更包 括射頻前端控制，所述射頻前端控制將控制電壓施加到所 24 201136303 述並聯諧振電路和所述串聯諧振電路’以將1所述天線調諧 到所關心的信號帶。 25 ·如申請專利範圍第21項所述的射頻前端，更包 括串聯連接在所述自適應匹配網路和所述信號加法器之 間的低雜訊放大器。 26 .如申請專利範圍第25項所述的射頻前端’更包 括與所述低雜訊放大器並聯連接的自動增益控制器。 27 .如申請專利範圍第26項所述的射頻前端，更包 括連接到所述pin二極體衰減器的控制線，所述自動增益 控制器向所述pin二極體衰減器施加控制電壓。 28 .如申請專利範圍第27項所述的射頻前端，更包 括控制線，所述射頻前端向所述控制線施加自動增益控制 臨界電壓，所述自動增益控制器使用所述自動增益控制臨 界電壓來產生提供給所述pin二極體衰減器的所述控制電 壓。 29 ·如申請專利範圍第21項所述的射頻前端’更包 括連接到所述至少兩個降頻轉頻器/調諧器中的每一個的 中頻輸出的中頻濾波器選擇器。 30 ·如申請專利範圍第29項所述的射頻前端’更包 括連接到所述中頻濾波器選擇器的至少兩個中頻濾波器。 31 ·如申請專利範圍第30項所述的射頻前端，其中 中頻選擇器包括成對的開關，所述成對的開關中的第一個 連接在所述降頻轉頻器/調諧器的中頻輸出和所述至少兩 個中頻瀘波器中的每一個的輸入之間，而所述成對的開關 25 201136303 中的第二個連接在所述至少兩個中頻濾波器的輸出和所 述降頻轉頻器/調諧器的中頻輸入之間。 32 · —種用於電視頻帶接收器和頻譜感測器的射頻前 端，包括： 至少兩個天線； 第一信號加法器，其組合所述至少兩個天線接收的信 號並輸出組合信號； 至少兩個降頻轉頻器/調諧器，其相應地接收所述組 合信號； 第二信號加法器，其將所述至少兩個降頻轉頻器/調 諧器中的每一個的輸出組成組合的調諧器信號；以及 類比至數位轉換器，其將所述組合的調諧器信號轉換 成傳遞給所述電視頻帶接收器和頻譜感測器的數位信號。 33 ·如申請專利範圍第32項所述的射頻前端，更包 括串聯連接在至少兩個天線中的每一個和所述第一信號 加法器之間的自適應匹配網路。 34 ·如申請專利範圍第33項所述的射頻前端，其中 所述自適應匹配網路包括： 阻抗變換電路，其將所述至少兩個天線中的一個的阻 抗變換成不同的阻抗； pin二極體衰減器，其衰減所述至少兩個天線中的所 述一個接收到的強信號； 並聯諧振電路，其抑制所關心的接收到的信號帶分流 到接地；以及 26 201136303 串聯諧振電路，其放大所關心的接收到的信號帶。 35 ·如申請專利範圍第34項所述的射頻前端，更包 括射頻前端控制，所述射頻前端控制將控制電壓施加到所 述並聯諧振電路和所述串聯諧振電路，以將所述至少兩個 天線中的所述一個調諧到所關心的信號帶。 36 ·如申請專利範圍第33項所述的射頻前端，更包 括串聯連接在所述自適應匹配網路和所述第一信號加法 器之間的低雜訊放大器。 37 ·如申請專利範圍第36項所述的射頻前端，更包 括與所述低雜訊放大器並聯連接的自動增益控制器。 38 ·如申請專利範圍第37項所述的射頻前端，更包 括連接到所述pin二極體衰減器的控制線，所述自動增益 控制器向所述pin二極體衰減器施加控制電壓。 39 ·如申請專利範圍第38項所述的射頻前端，更包 括控制線，所述射頻前端向所述控制線施加自動增益控制 臨界電壓，所述自動增益控制器使用所述自動增益控制臨 界電壓來產生提供給所述pin二極體衰減器的所述控制電 壓。 40 ·如申請專利範圍第39項所述的射頻前端，更包 括連接到所述至少兩個降頻轉頻器/調諧器中的每一個的 中頻輸出的中頻濾波器選擇器。 41 ·如申請專利範圍第40項所述的射頻前端，更包 括連接到所述中頻濾波器選擇器的至少兩個中頻濾波器。 42 ·如申請專利範圍第41項所述的射頻前端，其中 27 201136303 所述中頻濾波器選擇器包括成對的開關，所述成對的開關 中的第一個連接在所述降頻轉頻器/調諧器中的一個的中 頻輸出和所述至少兩個中頻濾波器中的每一個的輸入之 間，而所述成對的開關中的第二個連接在所述至少兩個中 頻濾波器的輸出和所述降頻轉頻器/調諧器中的一個的中 頻輸入之間。 43 . —種感測電視頻帶的空白區的方法，包括： 動態地調諧第一多個天線中的每一個以選擇性地接 收電視帶譜的一預定片段； 將電視帶譜的片段傳遞到接收電視帶譜的所述片段 的第二多個降頻轉頻器/調諧器； 將所述第二多個降頻轉頻器/調諧器中的每一個的輸 出轉換成數位信號；以及 將所述數位信號傳遞給頻譜感測器，所述頻譜感測器 搜尋所述數位信號中的空白區。 44 ·如申請專利範圍第43項所述的方法，更包括將 電視帶譜的至少兩個片段組成組合信號，以及將所述組合 信號傳遞給所述第二多個降頻轉頻器/調諧器中的每一 個。 45 ·如申請專利範圍第43項所述的方法，其中轉換 所述第二多個降頻轉頻器/調諧器中的每一個的輸出包括 使用直接連接到所述第二多個降頻轉頻器/調諧器中的每 一個中的相應一個的類比至數位轉換器，轉換所述第二多 個降頻轉頻器/調諧器中的每一個的輸出。 28 201136303 46 ·如申請專利範圍第43項所述的方法，其中轉換 所述第二多個降頻轉頻器/調諧器中的每一個的輸出包括 組合所述第二多個降頻轉頻器/調諧器中的每一個的輸 出，以及使用單個類比至數位轉換器轉換所述第二多個降 頻轉頻器/調諧器的組合輸出。 47 ·如申請專利範圍第43項所述的方法，更包括： 將所述第二多個降頻轉頻器/調諧器中的每一個的中 頻輸出傳遞到對應的多個中頻濾波器選擇器中的相應一 個； 控制所述對應的多個中頻濾波器選擇器中的每一 個，以選擇中頻濾波器來過濾所述輸出； 將所述輸出傳遞通過所選擇的中頻濾波器；以及 將過濾後的輸出返回到所述第二多個降頻轉頻器/調 諧器中相應的降頻轉頻器/調諧器中的每一個。 48 ·如申請專利範圍第43項所述的方法，更包括： 自動控制電視帶譜的所述片段中的每個片段的增 益；以及 在將電視帶譜的所述片段傳遞回所述第二多個降頻 轉頻器/調諧器之前，放大電視帶譜的增益受控片段。 29
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