专利名称：一种数字电视调谐器接收机系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及数字电视射频收发机领域，且特别涉及一种数字电视调谐器接收机系统。
背景技术：
随着无线通讯技术的高速发展，数字多媒体广播技术孕育出新的生命力，它的发展将推动整个广播电视产业的变革。数字化是全球广播电视的发展大趋势，美国在2007年完成了电视数字化，欧洲的英、法、德和亚洲的日、韩也在2010年停止了模拟电视节目的播出；我国已经宣布，在2010年全国大部分省市实现了数字电视广播，在未来10年中，中国市场对DVB技术有着强劲的市场驱动。目前的2. 5G和3G等标准虽然也能够完成这类业务， 但是与移动数字电视相比它们都较为昂贵，因此移动DTV为移动运营商和用户又提供了一种可供选择的方案。移动DTV把传统的广播技术推向一个新的高度，引起了多方面的高度关注，广泛应用在个人数字助理、笔记本电脑和智能手机等便携式/移动终端产品。2006年8月30日中国数字多媒体电视地面传输标准GB20600-2006出台；2006年 10月M日，国家广电总局采用自主提出的STiMi (即CMMB)作为手机电视行业标准，产业标准的确定将触发DTV产业的大发展，中国高清晰DTV将全部激活。CMMB系统面向手机、PDA 及笔记本电脑等多种移动终端，利用S波段和U波段增补网络，实现“天地”一体覆盖，全国漫游，同时采用时隙开关天线、调谐器等大功耗的器件，从而大大降低移动终端功耗，有效提高了终端的续航能力，CMMB已经从2009年开始正式运营。由此可见，基于移动DTV技术，结合移动通讯与DTV的优势，采用标准CMOS工艺设计一款高兼容度、低功耗、便携式应用的DTV射频调谐器芯片是目前数字电视市场的主流和趋势。然而，目前数字电视协议在不同国家和地区有不同的标准，例如，在中国采用UHF波段(470-798MHz)和S波段(2635-2660MHz)的CMMB标准；在欧洲和北美地区采用UHF波段G70-862MHz)和L波段(1670_1675MHz)的DVB-H标准；在日本采用 UHF波段(470-770MHz)的ISDB-T标准；在韩国采用VHF波段(174_245MHz)和L波段 (1452-1492MHZ)的T-DMB标准。应对于众多不同的协议和标准，市场上出现了对应于不同协议和标准的数字电视调谐器芯片。因此，市场上很需要一种能够覆盖多种频段和协议的数字电视调谐器芯片，以满足不同国家和地区的统一需求。
发明内容
本发明提供的数字电视调谐器接收机系统由于采用了多频段低噪声放大器、多模混频器、通用协议模拟基带电路，从而使得本发明提供的数字电视调谐器能够接收不同国家和地区的不同协议的数字电视信号，实现真正的一款通用芯片。为了达到上述目的，本发明提出一种数字电视调谐器接收机系统，包括全带天线，设置于芯片外部；可变增益低噪声放大器，连接于所述全带天线；
多模混频器，连接于所述可变增益低噪声放大器，将不同频段的数字电视信号变频到直流区域；后混频放大器和射频前端增益控制模块，连接于所述多模混频器，所述后混频放大器用以提高增益并抑制模拟基带的噪声，所述射频前端增益控制模块针对不同协议调节不同接收信号下的调谐器增益； 低通滤波器和可变增益放大器，所述低通滤波器连接于所述后混频放大器，所述可变增益放大器连接于所述低通滤波器，所述低通滤波器通过切换带宽来调节不同信号下的接收机带宽，所述可变增益放大器用以调节不同协议中的接收机增益；频率综合器，连接于所述多模混频器，所述频率综合器产生的信号输入到所述多模混频器的本征端，使得所述多模混频器实现混频功能。进一步的，所述全带天线接收信号包括S波段、L波段、VHF波段和UHF波段的信号。进一步的，所述可变增益低噪声放大器包括并行联接的S波段的低噪声放大器、 L波段的低噪声放大器和VHF/UHF波段的低噪声放大器。进一步的，所述S波段的低噪声放大器覆盖频率为26354660MHz，所述L波段的低噪声放大器覆盖频率为1452-1492MHZ，所述VHF/UHF波段的低噪声放大器覆盖频率为 174-798MHz。进一步的，所述多模混频器采用I、Q两路并行模式，其增益大于15dB，噪声小于 10dB，线性度优于-70daii。进一步的，所述后混频放大器增益大于20dB，噪声小于15dB。进一步的，所述低通滤波器采用高带外抑制能力的切比雪夫滤波器，带内纹波小于0. 5dB，噪声系数小于30dB。进一步的，所述可变增益放大器的步进增益为0. 25dB，噪声系数小于30dB。进一步的，所述多模频率综合器产生的频率覆盖174-798MHz、1452-1492MHz和 2635-2660MHzo进一步的，该系统还包括数字控制模块、电流偏置模块和电压偏置模块，连接于上述各模块。本发明提供的数字电视调谐器接收机系统是一款通用芯片，采用了多频段低噪声放大器、多模混频器、通用协议模拟基带电路结构构成。能够接收不同国家和地区的不同协议例如中国UHF波段07Ο-798ΜΗζ)和S波段O6354660MHz)的CMMB标准；欧洲和北美地区UHF波段07Ο-862ΜΗζ)和L波段(1670_1675ΜΗζ)的DVB-H标准；日本UHF波段 (470-770ΜΗζ)的 ISDB-Tfe^f ；韩国 VHF 波段(174_245ΜΗζ)和 L 波段(1452_1492ΜΗζ)的 T-DMB标准。
图1所示为本发明较佳实施例的数字电视调谐器接收机系统结构示意图。
具体实施例方式为了更了解本发明的技术内容，特举具体实施例并配合所附图式说明如下。
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请参考图1，图1所示为本发明较佳实施例的数字电视调谐器接收机系统结构示意图。本发明提出一种数字电视调谐器接收机系统，包括全带天线100，设置于芯片外部； 可变增益低噪声放大器200，连接于所述全带天线100 ；多模混频器300，连接于所述可变增益低噪声放大器200，将不同频段的数字电视信号变频到直流区域；后混频放大器400和射频前端增益控制模块500，连接于所述多模混频器300，所述后混频放大器400用以提高增益并抑制模拟基带的噪声，所述射频前端增益控制模块500针对不同协议调节不同接收信号下的调谐器增益；低通滤波器600和可变增益放大器700，所述低通滤波器600连接于所述后混频放大器400，所述可变增益放大器700连接于所述低通滤波器600，所述低通滤波器600通过切换带宽来调节不同信号下的接收机带宽，所述可变增益放大器700用以调节不同协议中的接收机增益；频率综合器800，连接于所述多模混频器300，所述频率综合器 800产生的信号输入到所述多模混频器300的本征端，使得所述多模混频器300实现混频功能。本发明提供的数字电视调谐器接收机系统架构如图一所示。从图一可以看出，数字电视调谐器接收机系统由以下几个模块构成(1)芯片外部的全带天线100 (Full-band Antenna)。为了能够接收上述不同国家和地区的不同协议，本发明提供的数字电视调谐器接收机系统的天线采用全带天线，具体来说，既可以接收S波段的信号，也能够接收L波段、VHF波段和UHF波段的信号，天线插入损耗小于0. 5dB。(2)可变增益低噪声放大器200 (LNA)。为了能够接收上述不同国家和地区的不同协议，本发明提供的数字电视调谐器接收机系统的低噪声放大器内分为三个不同的低噪声放大器，具体来说，一个是S波段的低噪声放大器210，覆盖频率^35-2660MHz ；—个是L 波段的低噪声放大器220，覆盖频率1452-1492MHZ ；—个是VHF/UHF波段的低噪声放大器 230，覆盖频率174-798MHZ。由于数字电视的要求，每个低噪声放大器做成增益可变的模式， 即可变增益低噪声放大器(VGLNA)。低噪声放大器增益大于30dB，噪声小于1. 5dB，线性度优于-100龜。(3)多模混频器300 (Multi-mode Mixer)。所述多模混频器指的是能兼容“S波段、 L波段、VHF波段和UHF波段”的信号的混频器。三种应用于不同频段的可变增益低噪声放大器的信号交由同一个多模混频器进行下变频，将不同协议的射频信号下变频到直流附近进行进一步的信号处理。整个系统采用零中频的系统架构，因此混频器采用I、Q两路并行模式。多模混频器的应用确保了本发明提供的数字电视调谐器接收机能接收并下变频各种协议和频率的数字电视信号。混频器增益大于15dB，噪声小于10dB，线性度优于-70daii。(4)后混频放大器400 (PMA)和射频前端增益控制模块500 (RSSI)。为了能满足不同协议中关于增益、噪声和线性度的要求，在本发明提供的数字电视调谐器接收机中，采用了后混频放大器来提高增益。采用后混频放大器的同时也抑制了模拟基带的噪声，进一步降低了接收机系统的噪声。采用了 RSSI模块可以针对不同协议调节不同接收信号下的调谐器增益，满足了整个接收机接收不同协议的数字电视信号的要求。后混频放大器增益大于20dB，噪声小于15dB。射频前端增益控制模块能结合不同协议提供不同自动增益控制功能。(5)低通滤波器600 (LPF)和可变增益放大器700 (PGA)。为了能满足不同协议中关于截至频率的要求，在本发明提供的数字电视调谐器接收机中，采用了可切换带宽的低通滤波器来调节不同信号下的接收机带宽，该低通滤波器的带外抑制采用所有协议中最苛刻的标准来设计，如采用高带外抑制能力的切比雪夫(Chebyshev)滤波器。为了能满足不同协议中关于接收机增益的要求，在本发明提供的数字电视调谐器接收机中，采用了可变增益放大器来调节不同协议中的接收机增益，该可变增益放大器采用所有协议中最细分的增益变化模式，从而能够满足整个接收机接收不同协议的数字电视信号的要求。低通滤波器采用高带外抑制能力的8阶切比雪夫(Chebyshev)滤波器，带内纹波小于0. 5dB，噪声系数小于30dB，所有指标按照不同协议中模拟基带不同指标的最苛刻值来定义。可变增益放大器采用所有协议中最细分的增益变化模式，步进增益0. 25dB,噪声系数小于30dB。(6)频率综合器800 (Frequency Synthesizer)。不同协议中都规定了信号处于不同的中心频率上，而本发明提供的接收机属于零中频系统架构。因此，在本发明提供的数字电视调谐器接收机中，需要采用一种多模频率综合器，具体来说，该多模频率综合器可以产生的频率覆盖范围包括174-798MHz ； 1452_1492MHz ；2635-2660MHz等。在该多模频率综合器中包括的模块有电荷泵(Charge Pump)；粗调环路(Coarse Tuning)；鉴频鉴相器 (PFD)；分频器(Divider)等。该多模频率综合器产生的I、Q四路正交信号输入到混频器的本征端，帮助混频器实现下混频功能。该多模频率综合器提供的频率范围覆盖了所有协议所要求的频率，从而能够满足整个接收机接收不同协议的数字电视信号的要求。(7)其他辅助模块如I2C数字控制模块910 ；电流偏置模块和电压偏置模块920 等。这些模块是所有接收机所共有的，在此不再详细展开。综上所述，本发明提供的数字电视调谐器由于采用了多频段低噪声放大器、多模混频器、通用协议模拟基带电路，从而使得本发明提供的数字电视调谐器能够接收不同国家和地区的不同协议的数字电视信号，实现真正的一款通用芯片。虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。
权利要求
1.一种数字电视调谐器接收机系统，其特征在于，包括全带天线，设置于芯片外部；可变增益低噪声放大器，连接于所述全带天线；多模混频器，连接于所述可变增益低噪声放大器，将不同频段的数字电视信号变频到直流区域；后混频放大器和射频前端增益控制模块，连接于所述多模混频器，所述后混频放大器用以提高增益并抑制模拟基带的噪声，所述射频前端增益控制模块针对不同协议调节不同接收信号下的调谐器增益；低通滤波器和可变增益放大器，所述低通滤波器连接于所述后混频放大器，所述可变增益放大器连接于所述低通滤波器，所述低通滤波器通过切换带宽来调节不同信号下的接收机带宽，所述可变增益放大器用以调节不同协议中的接收机增益；频率综合器，连接于所述多模混频器，所述频率综合器产生的信号输入到所述多模混频器的本征端，使得所述多模混频器实现混频功能。
2.根据权利要求1所述的数字电视调谐器接收机系统，其特征在于，所述全带天线接收信号包括S波段、L波段、VHF波段和UHF波段的信号。
3.根据权利要求1所述的数字电视调谐器接收机系统，其特征在于，所述可变增益低噪声放大器包括并行联接的S波段的低噪声放大器、L波段的低噪声放大器和VHF/UHF波段的低噪声放大器。
4.根据权利要求3所述的数字电视调谐器接收机系统，其特征在于，所述S波段的低噪声放大器覆盖频率为26354660MHz，所述L波段的低噪声放大器覆盖频率为 1452-1492MHZ，所述VHF/UHF波段的低噪声放大器覆盖频率为174_798MHz。
5.根据权利要求1所述的数字电视调谐器接收机系统，其特征在于，所述多模混频器采用I、Q两路并行模式，其增益大于15dB，噪声小于10dB，线性度优于-70daii。
6.根据权利要求1所述的数字电视调谐器接收机系统，其特征在于，所述后混频放大器增益大于20dB，噪声小于15dB。
7.根据权利要求1所述的数字电视调谐器接收机系统，其特征在于，所述低通滤波器采用高带外抑制能力的切比雪夫滤波器，带内纹波小于0. 5dB，噪声系数小于30dB。
8.根据权利要求1所述的数字电视调谐器接收机系统，其特征在于，所述可变增益放大器的步进增益为0. 25dB,噪声系数小于30dB。
9.根据权利要求1所述的数字电视调谐器接收机系统，其特征在于，所述多模频率综合器产生的频率覆盖174-798MHz、1452-1492MHz 和 ^;35_2660MHz。
10.根据权利要求1所述的数字电视调谐器接收机系统，其特征在于，该系统还包括数字控制模块、电流偏置模块和电压偏置模块，连接于上述各模块。
全文摘要
本发明提出一种数字电视调谐器接收机系统，包括全带天线，设置于芯片外部；可变增益低噪声放大器，连接于所述全带天线；多模混频器，连接于所述可变增益低噪声放大器；后混频放大器和射频前端增益控制模块，连接于所述多模混频器；低通滤波器和可变增益放大器，所述低通滤波器连接于所述后混频放大器，所述可变增益放大器连接于所述低通滤波器；频率综合器，连接于所述多模混频器。本发明提供的数字电视调谐器接收机系统由于采用了多频段低噪声放大器、多模混频器、通用协议模拟基带电路，从而使得本发明提供的数字电视调谐器能够接收不同国家和地区的不同协议的数字电视信号，实现真正的一款通用芯片。
文档编号H04N5/44GK102404529SQ20111045711
公开日2012年4月4日 申请日期2011年12月30日 优先权日2011年12月30日
发明者李琛 申请人:上海集成电路研发中心有限公司