CN101015129A - 视频接收机中的天线匹配的改进或相关内容 - Google Patents

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凯文·R·博伊尔
迪迪埃·洛伊
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Abstract

一种用于匹配在接收视频信号中使用的只接收天线(60)的方法，其中，在匹配只接收天线中使用对处于发射模式的收发机天线(14)的测量。反射信号的幅度与发射信号的强度之比不仅用于选择用于匹配收发机天线(14)的组件，还用于选择匹配只接收天线(60)的组件。该比值可施加到各个查找表(54、64)，用于选择要在匹配各个天线中使用的组件。

Description

视频接收机中的天线匹配的改进或相关内容
技术领域
本发明涉及视频接收机中的天线匹配的改进或相关内容，具体地但不是排它地，涉及数字移动电视接收机(DVB-H)和诸如包括DVB-H的移动电话之类的便携式无线设备。
背景技术
当前，DVB-H标准是移动数字电视广播的建议标准。为了节约功率，DVB-H是时分协议，其中信号在连续时帧的一个或多个预定时隙内传输。因此，电视设备的前端只需要在连续时帧的一部分内以全功率工作。手持便携式设备的问题在于，它们的天线在手部位置和附近会失谐，从而降低了其效率。
已知多种用于在如移动电话的移动收发机中实现天线匹配的成本有效的解决方案。作为示例，US2003/0193997公开了一种可用在TDMA和CDMA通信***的单波段或多波段实施例中的收发机。该收发机包括发射机和零差(或者直接转换)接收机，其中该接收机用于处理天线接收的和天线反射的信号。例如，在接收模式下，接收机将天线接收的信号下变频为基带信号，然后处理该基带信号以恢复接收到的信号信息。然后，例如，在发射模式下，将天线反射的发射信号馈送回接收机，该接收机被重新调谐到所希望的发射频率，因而将所反射的发射信号下变频为基带信号。然后处理这些基带信号以获得收发机的发射机和关联天线之间的阻抗失配特性。因此，可以根据该特性来调节布置在发射信号路径中的可调整匹配网络，以减少失配。在该解决方案中，存在在接收和发射模式之间切换的一根天线。并未示教出工作在与分配给收发机使用的频带不同的频带中的只接收的视频信号接收机的匹配。
发明内容
本发明的目的是以成本有效方式来匹配如DVB-H接收机的视频信号接收机的天线。
根据本发明的一个方面，提供了一种操作天线匹配的方法，其中，在与第一传输***相关联的一个频带中发射第一信号的第一天线所反射的信号的测量用于匹配在与第二传输***相关联的第二频带中接收第二信号的第二天线。
第一和第二信号传输***可分别是信号在时隙中发射的时分复用(TDM)***，以及第二天线的匹配可以发生在第二信号的非接收时隙期间。
第一传输***可以是点对点***，例如GSM(全球移动通信***)***，而第二传输***可以是点对多点***，例如DVB-H移动数字电视广播***。
在本方法的实施例中，监视第一信号的强度，以及反射信号的测量值与第一信号的强度之比用于匹配第二天线。
根据本发明的第二方面，提供了一种设备，组合地包括：收发机；以及视频信号接收机，用于在连续帧的至少一个时隙中接收视频信号，每个帧包括多个时隙，其中，收发机具有：发射部分，控制用于在视频信号接收机未接收视频信号时不时地进行发射；第一天线；测量装置，用于在发射时测量第一天线的反射信号的大小；以及匹配装置，用于响应反射信号的至少一个大小，以使发射部分与第一天线匹配，其中，视频信号接收机具有：第二天线；包括可选组件的天线匹配网络；以及选择装置，用于选择组件以实现第二天线的匹配，所述选择装置响应测量装置的输出来选择组件。
选择组件装置可以包括第一查找表，以及使发射部分与第一天线匹配的匹配装置可以包括第二查找表。
可以设置用于确定发射部分所发射的信号的幅度、并用于确定反射信号的大小与发射部分所发射信号的幅度之比的装置。该比值可以用于确定天线匹配网络要选择的组件，并用于使发射部分与第一天线匹配。
附图说明
现在参考附图，作为示例来描述本发明，附图中：
图1是本发明的第一实施例的示意方框图，
图2是匹配滤波器的实施例的图示，
图3是示出了根据本发明的方法的实施方式的时序图，
图4是示出了本发明第一实施例的变体的示意方框图，以及
图5是本发明第二实施例的示意方框图。
在附图中，相同的附图标记用于指示相同的特征。
具体实施方式
参考图1，该设备包括GSM收发机10和数字视频接收机12，例如DVB-H接收机。
GSM收发机10是发射带宽在890至915MHz范围内、并且接收带宽在935至960MHz范围内的TDMA设备。DVB-H***的工作频率仍然处于讨论中，但是当前的推测是以775MHz或825MHz为中心、并具有在8.0与24.0MHz之间的带宽的单信道。对于本发明，DVB-H信道靠近GSM发射波段并不重要。
收发机10包括与发射/接收开关16耦合的天线14，发射/接收开关由在开关控制线34上提供开关控制信号的基带处理器26控制。
收发机10的接收机部分包括与开关16的输出17耦合的带通滤波器18，该带通滤波器18使在GSM接收频带范围中的信号通过。低噪声放大器(LNA)20使带通滤波器18的输出与接收机22的输入耦合。接收机22的构造可以是具有零IF或低频IF的超外差、零差，或者是任意其它适当设计的接收机。接收机22的模拟输出由模数转换器(ADC)24数字化，并且结果被提供给基带处理器26，基带处理器26可实现为数字信号处理器(DSP)或应用专用集成电路(ASIC)。存储器28与基带处理器26耦合，并用于存储诸如设置和其它控制数据之类的各种项目。
振荡器30给接收机22提供本地振荡器信号，并向收发机10的发射部分提供调制信号。从基带处理器26接收控制信号的可调制频率合成器32与振荡器30耦合，以便设置振荡器所产生的各个信道频率。
功率放大器(PA)36在输入37处接收来自振荡器30的调制信号，并在输入38处接收来自基带处理器26的控制信号。天线匹配级40在功率放大器36的输出和开关16的输入42之间耦合。天线匹配级40是可调整的，以在处于发射模式中时减小或消除来自天线14的反射信号。
定向耦合器44具有用于对所发射的信号强度进行采样的第一输出46。包络检测器50将所采样的发射机信号强度与预设信号包络相比较，并且任何差值都用于调整PA36的功率输出。定向耦合器44的第二输出48与反射信号幅度测量级52耦合。幅度测量级52的输出与包络检测器的输出分别与第一查找表(LUT1)54的输入55、56耦合。第一查找表54存储天线匹配级40中需要选择的组件的各种组合的详情，以便实现使天线14与其当前环境重新匹配所需的补偿。由于反射信号的幅度与反射信号的幅度之比是重要的，所以第一查找表54可以包括输入级，用于根据在输入55、56上的信号来获得该比值；或者可以设置独立的比值确定级(未示出)，以及它的输出与第一查找表54相连。可以通过经验来确定或通过使用适当算法来计算补偿不同反射程度的组件的各种组合。
视频信号接收机12包括通过天线匹配级62与LNA 68的输入耦合的天线60。接收机70与LNA68的输出耦合。本地振荡器72也与接收机70耦合。接收机70可以是任意适当的构造，例如具有零IF或低频IF的超外差或零差。ADC74与接收机的输出耦合，以将恢复的模拟信号数字化，并将该信号转发到基带处理器76。存储器78和LCD显示面板80与处理器76相连。
天线匹配级62包括可以通过第二查找表(LUT2)64选择的组件的各种组合，以响应天线14的反射信号的幅度与分别施加到第二查找表64的输入65、66的所发射的GSM信号的幅度之比。可以通过经验来确定(例如，通过确定当存在来自天线14的一定程度的信号反射时应该向天线60施加何种匹配)、或者可使用适当算法来计算天线匹配级62中的组件的各种组合。在手持设备中，天线14和60彼此非常靠近，因此手持设备的用户对这些天线14、60的作用可能类似。因此，可将反射回GSM功率放大器链路的信号大小当作手部对视频信号天线60及其接收机70所检测的DVB-H信号的影响的指示。
参考图2，所示匹配滤波器62是π滤波器，包括由一段传输线81形成的串联电感和由分别为可切换电容器组C1、2C1、4C1以及C2、2C2、4C2形成的旁路电容器。开关S1至S6响应来自查找表(LUT2)64的输出的适当组合，使每个这些电容器接地。因此，取决于反射GSM信号与发射GSM信号之比，可以选择组件的适当组合以使天线60与DVB-H接收机匹配。
图3示意地示出了GSM传输(Tx)和接收(Tx)信道，包括8个时隙的连续帧或信道，接收时隙R1至R8相对于相关联的发射时隙T1至T8偏移或延迟了3个时隙。可以从多种来源获得GSM的其它细节，例如GSM Switching，Services and Protocols，Second Edition，JrgEberspcher，Hans-Jrg Vgel and Christian Bettstetter，published byJogn Wiley&Sons Ltd。示意地示出了数字视频信道Rx12，并且假设数字视频信道Rx12具有包括N个时隙的连续帧的时分复用(TDM)结构。接收机12接收每个帧的预定部分(例如一个时隙)的数字视频信号。
在实施根据本发明的方法中，基带处理器26在各个时隙中控制GSM发射机的接通，以及基带处理器76控制视频信号接收机的接通和切断。通过链路82(图1)使基带处理器26知道视频信号接收机的接通和切断信息。因此，可以控制GSM收发机10，以在所谓时隙T1的时隙中进行发射，不与在时隙X中被激励的数字视频接收机12重合，从而避免堵塞接收机12。
如果希望，则基带处理器26和76的功能可以由单个处理器执行，在这种情况下，可组合存储器28和78。
图4示出了图1所示的本发明第一实施例的一部分，其中，变换了天线匹配级40和定向耦合器44的位置。通过进行这种改变，包络检测器50检测发射机功率，而不受由于匹配天线14而引起的任何改变的影响，相反地，检测到的所反射的发射信号由天线匹配级40而改变。
参考图5，本发明的第二实施例与第一实施例的不同在于，接收机22是零差接收机，并用于确定由定向耦合器44检测的所反射的GSM发射信号的幅度和相位。定向耦合器44与LNA20的第二输入相连。LNA20的输入可由基带处理器26切换，以选择来自基带滤波器18的GSM接收信号或来自定向耦合器44的(未滤波的)反射的GSM信号。
在ADC 24a、24b中将反射GSM信号的幅度和相位进行数字化，并施加于基带处理器26。还将包络检测器50的输出提供给基带处理器26，在基带处理器26中，输出用于产生反射信号与发射信号之比。该比值通过匹配控制线84来提供给查找表54，查找表54选择用于使天线14与PA36匹配的组件。基带处理器26还产生由数字视频接收机12使用的匹配信号，并且该信号通过另一匹配控制线86来提供给查找表64，查找表64选择天线匹配级62中的组件，用于使天线60与接收机70匹配。
为了简洁，将不详细描述图5的实施例，因为这将重复参考图1和4所述的内容，或者这可从图1和4中理解到。在图5中，基带处理器26和76的功能可在单个处理器中执行，并且可组成存储器28和78。
在本说明书和权利要求中，元件之前的词“一个”或“一”并不排除多个这种元件的存在。此外，词“包括”并不排除所列之外的其它元件或步骤的存在。
通过阅读本公开，其它修改对于本领域技术人员是显而易见的。这种修改可包括GSM电话和数字视频接收***及其组成部分的设计、制造和使用中已知的、可代替或补充这里所述的特征而使用的其它特征。

Claims (8)

1.一种操作天线匹配的方法，其中，对与第一传输***相关联的一个频带中发射第一信号的第一天线所反射的信号的测量用于匹配与第二传输***相关联的第二频带中接收第二信号的第二天线。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一和第二信号是TDM信号，以及所述第二天线在所述第二信号的非接收时隙中匹配。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述第一传输***是点对点***，而所述第二传输***是点对多点***。
4.根据权利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，监视所述第一信号的强度，以及使用反射信号的测量值与第一信号的强度之比来匹配所述第二天线。
5.一种设备，组合地包括：收发机(10)；以及视频信号接收机(12)，用于在连续帧的至少一个时隙中接收视频信号，每个帧包括多个时隙，其中，所述收发机(10)具有：发射部分(36)，控制用于在所述视频信号接收机未接收视频信号时不时地进行发射；第一天线(14)；测量装置(44、52)，用于在发射时测量所述第一天线的反射信号的大小；以及匹配装置(40、54)，用于响应反射信号的至少一个大小，使所述发射部分(36)与所述第一天线(14)匹配，其中，所述视频信号接收机(12)具有：第二天线(60)；包括可选组件的天线匹配网络(62)；以及选择装置(64)，用于选择组件以实现所述第二天线(60)的匹配，所述选择装置(64)响应所述测量装置(52)的输出来选择组件。
6.根据权利要求5所述的设备，其特征在于，所述用于选择组件的装置包括第一查找表(64)，以及使所述发射部分(36)与所述第一天线(14)匹配的匹配装置包括第二查找表(54)。
7.根据权利要求5或6所述的设备，其特征在于，装置(50)，用于确定所述发射部分(36)所发射的信号的幅度、用于确定反射信号的大小与发射部分所发射信号的幅度之比，其中，所述比值用于确定所述天线匹配网络(62)要选择的组件，并用于使所述发射部分(36)与所述第一天线(14)匹配。
8.根据权利要求5、6或7所述的设备，其特征在于，所述视频信号接收机适用于接收点对多点的信号，以及所述收发机是点对点设备。
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