DE69818734T2

DE69818734T2 - Funkempfänger

Info

Publication number: DE69818734T2
Application number: DE69818734T
Authority: DE
Inventors: Keiji Oizumi-machi Kobayashi
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1997-03-28
Filing date: 1998-03-27
Publication date: 2004-04-29
Anticipated expiration: 2018-03-28
Also published as: KR19980080801A; EP0868025A1; KR100420092B1; US6236842B1; EP0868025B1; JPH10276112A; DE69818734D1

Description

1. Gebiet der Erfindung:
Die vorliegende Erfindung, wie sie in den beiliegenden Ansprüchen definiert ist, betrifft einen Funkempfänger mit einer Antenneneinstellschaltung, deren Einstellfrequenz verbessert ist.
2. Beschreibung des Standes der Technik:
Wenn ein Funkempfänger zusätzlich zu einer Objektstation fd, welche der Funkempfänger zu empfangen wünscht, Störstationen fud1, fud2 mit einer starken Feldintensität empfängt, wobei die Stationen fd, fud1, fud2 um ein gleiches Ausmaß voneinander unterschiedliche Frequenzen aufweisen (siehe 3(i)), erzeugt der Empfänger im Allgemeinen verschiedene harmonische Signale nach Maßgabe der nicht linearen Elementcharakteristika eines Verstärkungselements, wie etwa eines Transistors, eines RF-Verstärkers desselben. Diese harmonischen Signale können Frequenzen aufweisen entsprechend der Addition oder der Differenz der Frequenzen von Objekt- und Störstationen fu, fud1, fud2.
Wenn die Frequenz eines solchen harmonischen Signals gleich jener der Objektstation oder der Zwischenfrequenz ist, verursacht das harmonische Signal unter Umständen eine wechselseitige Modulationsstörung in Bezug auf die Objektstation. 5 ist ein Diagramm, welches eine Schaltungsstruktur eines herkömmlichen Funkempfängers zeigt, welcher weniger durch wechselseitige Modulationsstörung betroffen ist, da eine Antenneneinstellschaltung 1 verwendet wird.
Mit Bezug auf 5 wird ein empfangenes RF-Signal einer Antenneneinstellschaltung 1 zugeführt, welche dann auf die Objektstation eingestellt wird und ein Signal zur Verstärkung in den RF-Verstärker 2 ausgibt. Nach einer Verstärkung wird das Signal dann einer RF-Einstellschaltung 3 zugeführt, welche dann eingestellt wird und ein Signal in eine Misch-Schaltung 4 ausgibt. In der Misch-Schaltung 4 wird das Signal dann einer Frequenzwandlung unterzogen und zwar unter Verwendung eines lokalen Oszillationssignals, welches durch eine lokale Oszillationsschaltung 5 zugeführt wird, und in ein IF-Signal (IF = intermediate frequency' Zwischenfrequenz) gewandelt. Das IF-Signal wird dann zur Verstärkung zu einem IF-Verstärker 6 und nachfolgend zur FM-Erfassung zu einer FM-Erfassungsschaltung 7 ausgegeben.
Es sollte angemerkt werden, dass die Misch-Schaltung 4 ein IF-Signal ebenso einer Feldstärkenerfassungsschaltung 8 zuführt. In der Schaltung 8 wird der Spitzenpegel des zugeführten IF-Signals erfasst, um dadurch die Feldintensität des relevanten empfangenen Signals zu kennen. Die Schaltung 8 führt dann ein Signal auf Grundlage des Erfassungsergebnisses einer Dämpfungssteuer/regelschaltung 9 zu. Die Schaltung 9 erfasst wiederum, ob das zugeführte Signal höher als ein vorbestimmter Pegel ist oder nicht und gibt ein Signal a auf Grundlage des Erfassungsergebnisses an eine Dämpfungsschaltung 10 aus, um dadurch die Dämpfungsschaltung 10 ein/auszuschalten.
Wenn in der obigen Prozedur Störstationen fud1, fud2 mit hoher Feldintensität gemeinsam mit einer Objektstation fd empfangen werden, gibt die Feldstärkenerfassungsschaltung 8 ein Signal aus, welches höher als ein vorbestimmter Pegel ist. Dementsprechend gibt die Dämpfungssteuer/regelschaltung 9 ein Signal a aus. In Antwort auf dieses Signal a fließt ein Strom in PIN-Dioden 10a und 10b in der Dämpfungsschaltung 10.
Wenn ein Strom in den PIN-Dioden 10a und 10b fließt, werden ihre Widerstandswerte kleiner, sodass die Empfangsleitung über die PIN-Diode 10a AC- geerdet wird, wodurch die Dämpfungsschaltung 10 eingeschaltet wird (EIN-Zustand).
Wie oben beschrieben wurde, wird, dan ein empfangenes RF-Signal teilweise geerdet ist, wenn die Dämpfungsschaltung 10 sich in einem EIN-Zustand befindet, ein Ausgabesignal von der Antenneneinstellschaltung 1 geschwächt, sodass der nachfolgende RF-Verstärker 2 ein Signal mit reduziertem Pegel erhält. Als Folge wird ein Pegel des harmonischen Signals reduziert und im Ergebnis wird eine wechselseitige Modulationsstörung unterdrückt, wobei das harmonische Signal auf Grundlage von Objekt- und Störstationen nach Maßgabe der nicht linearen Charakteristika von Elementen in dem RF-Verstärker 2 erzeugt wird.
Zusätzlich zu dem Obigen wird die Antenneneinstellschaltung 1 derart eingestellt, dass sie eine Einstellfrequenz aufweist, welche mit der Frequenz einer Objektstation übereinstimmt (siehe die durchgezogene Linie in 3(i)), indem die Charakteristika einer Spule 1a und eines Kondensators 1b und die Kapazität einer Varicap-Diode 1c so eingestellt werden. Genauer wird die Kapazität einer Varicap-Diode 1c nach Maßgabe der Frequenz einer Objektstation in Antwort auf ein Steuer/Regelsignal eingestellt, welches durch eine Steuer/Regelschaltung 11 erzeugt wird. Mit dieser Einstellung ist die Antenneneinstellschaltung 1 auf die Frequenz einer Objektstation und jener in der Nähe derselben eingestellt.
Wenn jedoch die Dämpfungsschaltung 10 einmal eingeschaltet ist und ein DC-Blockierungskondensator 10c dadurch parallel mit dem Kondensator 1b und der Varicap-Diode 1c geschaltet wird, wird bewirkt, dass die Einstellfrequenz der Antenneneinstellschaltung 1 zu einer niedrigeren Frequenz (siehe die gepunktete Linie in 3(i)) hin verschoben wird, und zwar um ein Ausmaß, welches der hinzugefügten Kapazität des DC-Blockierungskondensators 10c entspricht. Im Besonderen wird dann, wenn Störstationen fud1, fud2 auf der Seite niedrigerer Frequenz bezüglich der Objektstation fd vorhanden sind (siehe
3(i)), der Pegel eines Signals bezüglich einer Objektstation niedriger als jener der Störung fud1, fud2, wenn die Dämpfungsschaltung 10 eingeschaltet wird. Dadurch wird der Pegel eines harmonischen Signals auf Grundlage der Störstationen fud1, fud2 relativ erhöht. Als Folge kann eine gegenseitige Modulationsstörung schlimmer werden.
Die GB-A-2266422 beschreibt eine Abschwächungsvorrichtung, welche an dem Frontend eines Funkempfängers verwendet werden kann, wobei das Eingabesignal durch ein erstes Steuer/Regelsignal geschwächt wird, welches einem Schwächungselement zugeführt wird. Ein zweites Steuer/Regelsignal wird ebenso einem Nebenschlusschwächungselement zugeführt, welches die Probleme reduziert, die mit Intermodulation verbunden sind, welche dann auftritt, wenn lediglich eine einzige Schwächung verwendet wird.
ABRISS DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung wurde erdacht, um die obigen Probleme zu überwinden und zielt darauf ab, einen Funkempfänger bereitzustellen, welcher in der Lage ist, eine wechselseitige Modulationsstörung zu reduzieren, welche aufgrund eines Betriebs einer Dämpfungsschaltung hervorgerufen wird.
Um das obige Ziel zu erreichen, ist gemäß einem ersten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ein Funkempfänger vorgesehen, umfassend eine Antenneneinstellschaltung, welche auf ein RF-Signal eingestellt werden soll; eine Dämpfungsschaltung, welche das RF-Signal oder ein Ausgabesignal von der Antenneneinstellschaltung schwächt; einen RF-Verstärker, welcher ein Ausgabesignal der Antenneneinstellschaltung verstärkt; eine Dämpfungssteuer/regelschaltung, welche die Dämpfungsschaltung in Betrieb hat, wenn das RF-Signal auf einem höheren als einem vorbestimmten Pegel liegt; sowie ein Korrekturmittel, welches Einflüsse der Dämpfungsschaltung auf die Antenneneinstellschaltung beseitigt, wobei das Korrekturmittel derart vorgesehen ist, dass es ein Korrektursignal zur Korrektur einer Einstellfrequenz der Antenneneinstellschaltung derart erzeugt, dass sie auf die Frequenz einer Objektstation abgestimmt ist, wenn die Dämpfungsschaltung eingeschaltet ist.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird bei dem Funkempfänger die Einstellfrequenz der Antenneneinstellschaltung um ein festes Ausmaß korrigiert.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird bei dem Funkempfänger die Einstellfrequenz der Antenneneinstellschaltung um ein Ausmaß korrigiert, welches nach Maßgabe einer Frequenz einer Objektstation bestimmt ist.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird bei dem Funkempfänger die Einstellfrequenz der Antenneneinstellschaltung um ein Ausmaß korrigiert, welches nach Maßgabe eines Frequenzbereichs unter einer Anzahl von Frequenzbereichen bestimmt ist, zu welchen eine Frequenz einer empfangenen Objektstation gehört, wobei die Anzahl an Frequenzbereichen durch vorheriges Teilen eines Frequenzempfängerbands erhalten wird.
Wie oben beschrieben ist, wird gemäß der vorliegenden Erfindung dann, wenn ein RF-Signal einen vorbestimmten Pegel übersteigt und eine Dämpfungsschaltung daraufhin eingeschaltet wird, die Einstellfrequenz einer Antenneneinstellschaltung derart korrigiert, dass sie auf die Frequenz einer empfangenen Objektstation eingestellt wird.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die obigen und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden ferner aus der folgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform offensichtlich werden, in Zusammenschau mit den beiliegenden Zeichnungen, wobei:
1 ein Blockdiagramm ist, welches sich auf einen Funkempfänger gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bezieht;
2 ein Flussdiagramm eines Betriebs der Schaltung von 1 ist;
3 ein Diagramm ist, welches Charakteristika eines veranschaulichenden Betriebs der vorliegenden Erfindung ist;
4 ein Flussdiagramm eines weiteren Betriebs der Schaltung von 1 ist; und
5 ein Blockdiagramm ist, welches sich auf einen herkömmlichen Funkempfänger bezieht.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
1 ist ein Blockdiagramm, welches sich auf einen Funkempfänger gemäß der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bezieht. Dieser Empfänger unterscheidet sich von jenem von 5 dahingehend, dass ein Anzeigesignal b, welches anzeigt, ob sich die Dämpfungssteuer/regelschaltung 9 in einem Betriebszustand befindet oder nicht, der Steuer/Regelschaltung 11 zugeführt wird.
Der Betrieb der Schaltung von 1, wenn sie sowohl eine Objektstation fu als auch Störstationen fud1, fud2 (siehe 3(ii)) empfängt, wird mit Bezug auf das Flussdiagramm von 2 beschrieben werden.
Der Funkempfänger empfängt anfänglich eine Objektstation. Dies bedeutet, die Steuer/Regelschaltung 11 liefert ein lokales Oszillationssteuer/regelsignal c, welches der Frequenz einer Objektstation entspricht, an die lokale Oszillationsschaltung 5. In Antwort auf dieses Signal setzt die lokale Oszillationsschaltung 5 ein lokales Oszillationssignal derart, dass es eine solche Frequenz auf weist, welche eine Umwandlung eines Objektstationssignals in ein IF-Signal bei 10,7 MHz oder dgl. ermöglicht. Mit dieser Anordnung wird ein RF-Signal einer Objektstation allein in ein IF-Signal gewandelt und dann durch die FM-Erfassungsschaltung 7 erfasst (S1).
Zusätzlich berechnet die Steuer/Regelschaltung 11 die Frequenz der zu empfangenden Objektstation auf Grundlage des lokalen Oszillationsssteuer/regelsignals c und erzeugt ein Einstellsteuer/regelsignal d, welches der berechneten empfangenen Frequenz entspricht. Die Schaltung 11 führt dann das Einstellsteuer/regelsignal d der Antenneneinstellschaltung 1 zu und die Einstellfrequenz der Antenneneinstellschaltung 1 wird auf die Frequenz der Objektstation eingestellt (siehe die durchgezogene Linie in 3(i)) (S2).
Wenn Störstationen fud1, fud2 mit starker Feldintensität in der obigen Prozedur in der Nähe der Frequenz einer Objektstation fd vorhanden sind (siehe 3(ii)), werden die Störstationen ebenso durch den Empfänger empfangen und zu der Misch-Schaltung 4 übertragen, da ihre Frequenzen nahe beieinander liegen. Daraufhin gibt die Misch-Schaltung 4 ein Signal bei einem erhöhten Pegel aus und die Feldstärkenerfassungsschaltung 8 gibt ebenso ein Signal bei einem erhöhten Pegel aus.
Da der Ausgabesignalpegel der Schaltung 8 höher als ein vorbestimmter Pegel ist, gibt die Dämpfungssteuer/regelschaltung 9 ein Dämpfungssignal a an die Dämpfungsschaltung 10 aus, um dadurch die Schaltung 10 einzuschalten. Als Folge wird der Ausgabesignalpegel von der Antenneneinstellschaltung 1 geschwächt und ebenso wird das harmonische Signal verringert (S3), da das harmonische Signal auf Grundlage der Objekt- und der Störstationen nach Maßgabe der nicht-linearen Charakteristika eines Elements in der RF-Verstärkerschaltung 2 erzeugt wird, und dgl.
Außer dem Signal a erzeugt die Dämpfungssteuer/regelschaltung 9 ein Anzeigesignal b, welches meldet, dass eine Dämpfung stattgefunden hat, und führt es der Steuer/Regelschaltung 11 zu (S4). In Antwort auf das Signal b stellt die Steuer/Regelschaltung 11 ein Einstellsteuer/regelsignal d durch Anheben des Pegels desselben um ein vorbestimmtes Ausmaß an. Genauer werden die Daten "00100" einem Einstellsteuer/regelsignal d in der Form eines digitalen Signals hinzuaddiert (S5). Das Einstellsteuer/regelsignal d wird beispielsweise als ein digitales Fünf-Bit-Signal erzeugt und dann in ein analoges Signal in der Steuer/Regelschaltung 11 gewandelt.
Mit einer Korrektur zu einem Einstellsteuer/regelsignal d wird die Kapazität der Varicap-Diode 1c verringert. Dann wird die Einstellfrequenz der Schaltung 1 vergrößert, wobei die Frequenz auf der Spule 1a, dem Kondensator 1b, der Varicap-Diode 1c und dem zu diesem durch einen EIN-Zustand der Dämpfungsschaltung 10 parallel geschalteten Kondensator 10c basiert. Der Abfall der Kapazität der Varicap-Diode 1c löscht den Anstieg der Gesamtkapazität mit dem parallelen Kondensator 10c aus, sodass die Einstellfrequenz der Antenneneinstellschaltung 1 derart korrigiert wird, dass sie mit der Frequenz der Objektstation übereinstimmt.
Die Antenneneinstellschaltung 1 und die Dämpfungsschaltung 10 kombiniert weisen Ausgabecharakteristika auf, welche durch die gepunktete Kurve in 3(iii) bezeichnet sind. Diese Charakteristika werden von jenen durch die durchgezogene Kurve in 3(iii) bezeichneten erhalten, bei welchen eine Dämpfung nicht durchgeführt wird, indem ein Ausgabesignal der Antenneneinstellschaltung 1 in großem Maße geschwächt wird, ohne eine Verschiebung der Antenneneinstellfrequenz der Antenneneinstellschaltung 1 zu bewirken. Mit anderen Worten, wie aus 3(iii) offensichtlich ist, ist eine Schwächung von Störstationen nur dann ohne Schwächung des Signalpegels einer Objektstation erreichbar, wenn die Dämpfungsschaltung 10 sich in einem EIN-Zustand befindet. Wie oben beschrieben wurde, dient die Steuer/Regelschaltung 11 als ein Korrekturmittel nach Maßgabe der vorliegenden Erfindung.
Zusätzlich zu dem Obigen gibt die Dämpfungssteuer/regelschaltung 9 dann, wenn der Empfänger lediglich eine Objektstation empfängt, jedoch eine starke Feldintensität aufweisen, in Antwort auf ein Signal von der Feldstärkenerfassungsschaltung 8 auch ein Dämpfungssignal a und ein Anzeigesignal b aus. Dieses bewirkt, dass die Dämpfungsschaltung 10 arbeitet, wobei als Folge davon ein empfangenes RF-Signal geschwächt wird, ähnlich dem obigen, sodass eine Sättigung des RF-Verstärkers verhindert werden kann.
Da die Steuer/Regelschaltung 11 ein Einstellsteuer/regelsignal d korrigiert, wird auch die Einstellfrequenz der Antenneneinstellschaltung 1 dadurch derart korrigiert, dass sie mit der Frequenz einer Objektstation übereinstimmt. Mit dieser Korrektur wird der Ausgabesignalpegel der Antenneneinstellschaltung 1 in großem Maße geschwächt, sodass die Antenneneinstellschaltung 1 und die Dämpfungsschaltung 10 kombiniert Ausgabecharakteristika aufweisen, welche durch die gepunktete Linie in 3(iii) bezeichnet sind. Im Ergebnis ist die Antenneneinstellfrequenz der Schaltung 1 gut auf die Frequenz einer Objektstation eingestellt.
Es sollte angemerkt werden, dass, obwohl beschrieben wurde, dass ein Einstellsteuer/regelsignal d oben um ein festes Ausmaß korrigiert wird, das Signal d um ein Ausmaß korrigiert werden kann, welches in Abhängigkeit von einer empfangenen Frequenz bestimmt wird. Dies bedeutet, da die Kapazität einer Varicap-Diode 1c nicht lineare Charakteristika aufweist, welche umgekehrt proportional zu einem Einstellsteuer/regelsignal d sind, d. h. die Kapazität einer Varicap-Diode 1c wird vermindert, wenn ein Einstellsteuer/regelsignal d erhöht wird (siehe 3(iv)), kann das Verhältnis zwischen einem geänderten Betrag der Kapazität der Varicap-Diode 1c und jenem des Pegels eines Einstellsteuer/regelsignals d in Abhängigkeit von der Frequenz variieren, auf welche die Antenneneinstellschaltung 1 eingestellt ist. Daher kann ein Korrekturausmaß für eine Einstellsteuer/regelschaltung d abhängig von der Frequenz einer Objektstation differieren, um eine präzise Korrektur auf die Einstellfrequenz der Antenneneinstellschaltung 1 zu erhalten.
Diese Korrektur kann wie folgt erhalten werden. Bezugnehmend auf das Flussdiagramm von 4 wird die Frequenz eines Empfängerbands beispielsweise in drei Bereiche (siehe 3(v)) geteilt und die Steuer/Regelschaltung 11 erfasst, zu welchem geteilten Frequenzbereich die Frequenz einer empfangenen Objektstation gehört (S1). Dann wird ein Einstellsteuer/regelsignal d um ein Ausmaß korrigiert, welches dem geteilten Frequenzbereich entspricht, zu dem die empfangene Frequenz gehört. Beispielsweise wird ein Einstellsteuer/regelsignal d mit Daten "00010" korrigiert, wenn die Frequenz einer empfangenen Objektstation zu einem A-Bereich gehört (S2); mit Daten "00100"für den B-Bereich (S3); und mit Daten "01000" für den C-Bereich (S4). Auf diese Art und Weise wird ein Einstellsteuer/Regelsignal d durch ein geeignetes Korrekturausmaß korrigiert.
Es sollte ebenso angemerkt werden, dass, obwohl ein Ausgabesignal der Misch-Schaltung 4 bei einer Erfassung der Feldintensität von Objekt- und Störstationen oben verwendet wird, ein Ausgabesignal der RF-Einstellschaltung 3 oder ein Eingabesignal der Misch-Schaltung 4 stattdessen zur Erfassung verwendet werden kann.
Wie oben beschrieben wurde, wird gemäß der vorliegenden Erfindung die Einstellfrequenz der Antenneneinstellschaltung derart korrigiert, dass sie mit der Frequenz einer Objektstation übereinstimmt, wenn die Dämpfungsschaltung arbeitet. Bei dieser Anordnung wird dann, wenn der Empfänger zusätzlich zu einer Objektstation eine Störstation mit einer starken Feldstärke empfängt, die Störstation durch Dämpfen geschwächt, sodass eine wechselseitige Modulationsstörung verhindert werden kann.
Da das Korrekturausmaß für die Einstellfrequenz einer Antenneneinstellschaltung auf Grundlage der Frequenz einer Objektstation nach Maßgabe der Charakteristika eines Einstellelements der Antenneneinstellschaltung bestimmt wird, kann die Einstellfrequenz der Antenneneinstellschaltung präzise korrigiert werden, sodass sie mit der Frequenz einer Objektstation übereinstimmt.
Während beschrieben wurde, was derzeit als eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung angesehen wird, wird verstanden werden, dass verschiedene Modifikationen daran ausgeführt werden können. Weiter ist beabsichtigt, dass die angehängten Ansprüche alle derartigen Modifikationen abdecken, wenn sie in den Rahmen der Erfindung, wie er durch die Ansprüche definiert ist, fallen.

Claims

Funkempfänger, umfassend: eine Antenneneinstellschaltung (1 ), welche auf ein RF-Signal eingestellt werden soll; eine Dämpfungsschaltung (10), welche das RF-Signal oder ein Ausgangssignal von der Antenneneinstellschaltung (1) schwächt; einen RF-Verstärker (2), welcher ein Ausgangssignal der Antenneneinstellschaltung (1) verstärkt; eine Dämpfungssteuer/regelschaltung (9), welche die Dämpfungsschaltung in Betrieb hat, wenn das RF-Signal auf einem höheren als einem vorbestimmten Niveau liegt; sowie ein Korrekturmittel (11), welches Einflüsse der Dämpfungsschaltung auf die Antenneneinstellschaltung beseitigt, dadurch gekennzeichnet, dass das Korrekturmittel (11) derart vorgesehen ist, dass es ein Korrektursignal zur Korrektur einer Einstellfrequenz der Antenneneinstellschaltung (1) zur Anpassung an eine Frequenz einer Objektstation erzeugt, wenn die Dämpfungsschaltung (9) eingeschaltet ist.
Funkempfänger nach Anspruch 1, bei welchem die Einstellfrequenz der Antenneneinstellschaltung (1) um ein festes Ausmaß korrigiert ist.
Funkempfänger nach Anspruch 1, bei welchem die Einstellfrequenz der Antenneneinstellschaltung (1) um ein Ausmaß korrigiert ist, welches nach Maßgabe einer Frequenz einer Objektstation bestimmt ist.
Funkempfänger nach Anspruch 3, bei welchem die Einstellfrequenz der Antenneneinstellschaltung (1) um ein Ausmaß korrigiert ist, welches nach Maßgabe eines Frequenzbereichs unter einer Anzahl von Frequenzbereichen bestimmt ist, zu welchen eine Frequenz einer empfangenen Objektstation gehört, wobei die Anzahl an Frequenzbereichen durch vorheriges Teilen eines Frequenzempfängerbands erhalten wird.