专利名称：具备宽频带调谐天线装置的数字信号接收装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及具备以能调谐到宽频带的频率的方式所构成的天线装置的数字信号接收装置。
背景技术：
现有技术中，存在将辐射性导体和与该辐射性导体耦合的可变电容元件内置、以能调谐到宽频带的频率的方式所构成的天线装置(例如，参照专利文献1)。
图4是专利文献1所记载的天线装置的概念图。在由电介质材料或磁性材料构成的棱柱状的基体21上，将例如六个带状的辐射导体22a～22f分割后绕卷，与其相同数目的可变电容元件即变容二极管23a～23f交替地配置并且串联连接。
图5是图4的天线装置的等效电路图。在变容二极管23a和23b之间连接有辐射导体22a，在变容二极管23b和23c之间连接有辐射导体22b。以下继续满足同样的连接关系，最后在辐射导体22e和22f之间连接有变容二极管23f，但是为了如图5所示那样使邻接的变容二极管彼此的极性相反，在供电端侧的变容二极管23a和23b的阳极间连接有辐射导体22a，在变容二极管23b和23c的阴极间连接有辐射导体22b，在变容二极管23c和23d的阳极间连接有辐射导体22c，在变容二极管23d和23e的阴极间连接有辐射导体22d，在变容二极管23e和23f的阳极间连接有辐射导体22e。因而变容二极管23f的阴极所连接的辐射导体22f成为释放端侧。此外，将上述的变容二极管23安装于基板21的一侧面。
并且，在基体21的上述侧面形成有用于使各变容二极管23的阳极接地的第一电极24a～24c，并且形成有用于向上述变容二极管23的阴极施加调谐电压的第二电极25a～25d。另外，辐射导体22a、22c、22e的大致中央部分别通过电阻26a、26b、26c与第一电极24a、24b、24c连接。另外，变容二极管23a的阴极和辐射导体22b、22d、22f的大致中央部分别通过电阻27a、27b、27c、27d与第二电极25a～25d连接。将上述各电阻26及27也安装于基体21的同一侧面。
另外，上述基体21的侧面上形成有信号供电用的第三电极28和接地用的第一电极24d。并且，供电端侧的变容二极管23a的阴极介由阻抗匹配电路30与第三电极28连接。阻抗匹配电路30由在变容二极管23a的阴极和第三电极28之间所连接的电感元件30a、和在第三电极28和第一电极24d间所连接的电容元件30b构成。将电感元件30a和电容元件30b也安装于基体21的同一侧面。此外，电感元件30a并非一定需要，此时只要将供电侧的变容二极管的阴极直接与第三电极28连接即可。
图6是具有如上述那样所构成的天线装置200的接收装置的示意的结构图。将天线装置200所输出的RF信号输入到数字调谐部201后进行频率变换，并且调谐到接收信道后将该接收信道的数字接收信号输入解调电路202。解调电路202将数字接收信号解调后向后级的应用处理器203提供解调数据，另一方面，生成与外部所指示的接收信道对应的调谐电压Vtune，并将其施加到天线装置200的第二电极。
图7(a)、(b)表示如上那样所构成的天线装置200中的谐振频率特性及SWR特性。如该图(a)所示，天线装置200的谐振频率与施加到第二电极25a～25d的调谐电压Vtune增大成正比地增大。另外，如该图(b)所示，天线装置200在各谐振频率(f1～fh)上表现窄频带通过特性，并且由调谐电压Vtune使窄频带通过特性偏移。
在接收宽频带的地上数字广播(在日本广播频带为470MHz～770MHz)的情况下，如果广播频带(470MHz～770MHz)以多个谐振频率(窄频带通过特性)分割后进行接收，则能够通过比较小型的天线装置接收宽频带的频率。例如，按照施加了最小调谐电压Vtune＝V1之时的天线装置200的谐振频率f1变为广播频带的最小频率(470MHz)，在施加了最大调谐电压Vtune＝Vh之时的天线装置200的谐振频率fh变为广播频带的最大频率(770MHz)的方式进行设定，并且预先将用于对各接收信道的谐振频率进行控制的各调谐电压和接收信道以1对1的方式建立对应。于是，广播信号接收时在解调电路202中生成接收信道所对应的调谐电压Vtune，并作为预置电压施加到第二电极25a～25d。天线装置200可变为调谐电压Vtune所对应的谐振频率，从而能够接收上述接收信道的接收信号。
专利文献1特开2004-328285号公报但是，在上述现有的接收装置中，针对接收信道从解调电路202向天线装置22所施加的调谐电压Vtune是预定的固定电压，因而在天线装置200的使用方式或环境发生变化而使谐振频率偏离时，存在接收品质劣化这样的问题。
图8(a)表示在施加了调谐电压Vtune＝V1之际实际的谐振频率从期望的谐振频率f1偏离的状态。例如，在从期望的谐振频率f1偏离至低频带侧时，如图8(b)所示所解调的接收信号的信号电平变为随着向右侧移动而下降(右肩下降)的状态。从而，如果接收信号的信号电平在右肩下降或左肩下降的状态下失真，则可能产生由应用处理器203基于上述接收信号所再生的再生图像停止或再生音失真等不良情况。
发明内容
本发明是鉴于上述问题点而作成的，其目的在于提供一种即使在天线装置的使用方式或环境发生变化而谐振频率从期望的位置偏离时，也能够对谐振频率的偏离进行补正并且能够实现接收品质的改善的数字信号接收装置。
本发明的数字信号接收装置，其特征在于，具备天线装置，其由辐射导体和与上述辐射导体耦合的可变电容元件构成谐振电路，并且以与提供给上述可变电容元件的调谐电压所对应的谐振频率进行谐振；数字调谐部，其连接在上述天线装置的后级，接收具有规定带宽的接收信道的数字信号；解调部，其对从上述数字调谐部所输出的多载波调制后的数字接收信号进行解调；天线调谐控制机构，其向上述天线装置供给与接收信道所对应的调谐电压；和补正机构，其检测上述接收信道的带宽内的多路载波的电平，并且按照使载波间的电平差被抑制为规定值以下的方式对上述调谐电压进行补正。
根据该结构，检测接收信道的带宽内的多路载波的电平，并且按照使载波间的电平差被抑制为规定值以下的方式对上述调谐电压进行补正，由此，在天线装置的使用方式或环境发生变化而使谐振频率偏离的情况下，也能够对谐振频率的偏离进行补正，从而能够实现接收品质的改善。
另外，本发明的特征在于，上述数字信号接收装置中，上述数字信号是数字电视信号，上述多载波是离散导频信号的载波。
根据本发明，在天线装置的使用方式或环境发生变化而使谐振频率偏离的情况下，也能够对谐振频率的偏离进行补正，从而能够实现接收品质的改善。
图1是本发明的一实施方式相关的数字信号接收装置的功能框图。
图2(a)是表示配置有离散导频信号的多载波的信号电平的状态的波形图；(b)是表示对于该图(a)所示的多载波的OFDM解调后的信号电平的状态的频率特性图。
图3(a)是表示补正后的谐振频率的状态的图；(b)是表示对于以该图(a)所示的谐振频率所接收的接收信道的、OFDM解调后的信号电平的状态的频率特性图。
图4是现有的天线装置的示意图。
图5是图4所示的天线装置的等效电路图。
图6是现有的数字信号接收装置的功能框图。
图7(a)是表示向天线装置施加的调谐电压和谐振频率之间的关系的特性图；(b)是表示谐振频率和SWR之间的关系的SWR特性图。
图8(a)是表示谐振频率从原来的位置偏离时的SWR特性的图；(b)是表示对于以该图(a)所示的谐振频率所接收的接收信道的、OFDM解调后的信号电平的状态的频率特性图。
图中1-天线装置，2-数字调谐部，3-解调电路，4-应用处理器，11-符号提取部，12-OFDM解调部，13-纠错部，14-SP电平检测部，15-天线调谐控制部，21-基体，22a～22f-辐射导体，23a～23f-变容二极管，24a～24c-第一电极，25a～25d-第二电极，28-第三电极。
具体实施例方式
下面，根据附图对本发明的实施方式进行详细的说明。
图1是本发明的实施方式相关的数字信号接收装置的功能框图。如该图所示，本实施方式的数字信号接收装置，具备以能调谐到宽频带的频率的方式所构成的天线装置1；将天线装置1所输出的接收信号即RF信号进行频率变换并调谐到接收信道后且输出数字接收信号的数字调谐部2；和对数字调谐部2所输出的数字接收信号进行解调的解调电路3，本实施方式的数字信号接收装置按照将所解调的数字信号向后级的应用处理器4输出的方式构成。
天线装置1内置有辐射导体和与上述辐射导体耦合的可变电容元件，按照针对接收信号可谐振的方式构成。天线装置1能够以图4、图5所示的天线装置200同样的方式构成，本实施方式中设为具有上述天线200同样的结构的天线装置，适当地利用图4、图5所示的符号进行说明。
解调电路3具备从数字接收信号提取符号的符号提取部11、对所提取的符号数据进行FFT(快速傅立叶变换)处理后进行解调的OFDM解调部12、和对OFDM解调后的解调数据进行纠错的纠错部13。本实施方式中，进一步具备SP电平检测部14，作为具有按照使接收信道的带宽内的多路载波的电平差抑制为规定值以下的方式对调谐电压进行补正的功能的补正机构；和天线调谐控制部15，对与接收信道对应地预定的调谐电压以SP电平检测部14所指示的补正量进行补正后输出。
参照图2(a)(b)，对接收信号电平的倾斜(傾き)和自期望谐振频率的偏离之间的关系进行说明。现在的地上波数字电视播送(例如，日本的ISDBT)中，作为发送数据的调制方式采用了作为多载波调制方式之一的OFDM调制方式，作为调制载波不仅使用总共5617路载波并且按每12路载波配置一路导频信号(以下，称为“离散导频信号SP”)。
例如，在由调谐电压Vtune＝V1所设定的谐振频率从原来的频率f1向低频侧偏离的情况下(参照图8(a))，如图2(a)所示那样，接收信道的带宽内的多载波也处于右肩下降的状态，如图2(b)所示那样所解调后的接收信道的信号电平也变为右肩下降。
在此，如果关注在多载波全体上以大致均等的方式离散配置的离散导频信号SP，则可判明离散导频信号SP的信号电平的倾斜也变为与多载波全体的倾斜同样的右肩下降。在天线装置1中的谐振频率从原来的频率f1向高频侧偏离的情况下，搜解调的多载波也处于左肩下降的状态，并且离散导频信号SP也变为与多载波全体的倾斜同样的左肩下降。离散导频信号SP的信号电平的倾斜表示现在的谐振频率从原来的频率位置偏离的情况，并且离散导频信号SP的信号电平的倾斜方向表示从原来的频率f1向哪一个方向偏离。
SP电平检测部14构成为至少检测出接收信道的带宽内所包括的全部或规定路数的离散导频信号SP的信号电平，并根据所检测的信号电平的倾斜来求出针对当前的调谐电压Vtune＝V1的补正量ΔV，且向天线调谐控制部15指示补正量ΔV。例如，求出某配置位置P1的离散导频信号SP的信号电平与从P1离开规定频率后的配置位置P2的离散导频信号SP的信号电平的差分D。所求出的差分D的极性表示倾斜方向，差分D的绝对值除以导频间隔(P1-P2)所得到的值表示倾斜的大小即偏离幅度。因而，根据差分D的极性和倾斜的大小，能够判断从当前的调谐电压起应当沿哪个方向(上升或下降)作何种程度的补正。此外，通过增加离散导频信号SP的路数能够提高检测精度，由此优选选择与所要求的检测精度对应的路数及配置位置的离散导频信号SP。SP电平检测部14根据预定的多路离散导频信号SP间的信号电平的差分D的计算结果，求出使离散导频信号SP的信号电平在接收信道的频带内变得平坦的补正量ΔV。也就是，将离散导频信号SP的差分D和阈值进行比较，决定使差分D被抑制为阈值以下的补正量。
天线调谐控制部15构成为对基于未图示的信道选择信号所预定的调谐电压(补正前的固定电压)以SP电平检测部14所指示的补正量ΔV进行补正，并将补正调谐电压Vtune＝V1+补正量ΔV生成后施加到天线装置1。
接着，对以上那样构成的本实施方式的动作进行说明。
天线调谐控制部15中，将基于信道选择信号所预定的补正前的固定电压即调谐电压Vtune＝V1生成后向天线装置1的第二电极25a～25d施加。天线装置1其谐振频率随着施加到第二电极25a～25d的调谐电压Vtune＝V1而变化。在此，在刚施加调谐电压Vtune＝V1时，如图8(a)所示那样假设变化为从期望的谐振频率f1向低频侧偏离了规定量后的谐振频率。天线装置1成为以从期望的谐振频率f1偏离后的谐振频率(f1-a)为中心频率的窄频带特性，并将基于该窄频带特性所接收的RF接收信号从释放端侧(辐射导体22f)向数字调谐部2输出。数字调谐部2中，从RF接收信号频率变换为中频信号，并调谐到接收信道且输出由从接收信道偏离规定量后的信号成分构成的数字接收信号。
解调电路3中，由符号提取部11从数字接收信号中提取符号，并且由OFDM解调部12进行OFDM解调。此时的解调数据成为图2(b)所示那样右肩下降的频率特性。SP电平检测部14中，根据预定的多个离散导频信号SP的信号电平来计算差分D。并根据差分D的计算结果至少求出使接收信道的频带中的信号电平的倾斜变得平坦的补正量ΔV，且将该补正量ΔV向天线调谐控制部15指示。天线调谐控制部15中，将当前的调谐电压V1由补正量ΔV补正后的补正调谐电压Vtune＝V1+补正量ΔV生成后施加到天线装置1。
天线装置1中，通过向第二电极25a～25d施加补正调谐电压Vtune＝V1+补正量ΔV，如图3(a)所示而使谐振频率向原来的频率f1偏移。由此，因天线装置1的现实的谐振频率变为频率f1，从而能够无损失地接收当前所选择的接收信道。其结果，在OFDM解调部12中OFDM解调后的解调数据的信号电平变为如图3(b)所示那样的平坦的形状。
此外，在如图3(a)所示那样的解调数据的信号电平为平坦形状的情况下，SP电平检测部14所计算的差分D处于阈值以下。当差分D抑制在阈值以下的情况下，SP电平检测部14为了维持当前的调谐电压Vtune不进行进一步的补正。
这样，根据本实施方式，根据多个离散导频信号SP的差分D检测信号电平的倾斜，并通过使离散导频信号SP的差分成为阈值以下的补正量ΔV来补正调谐电压Vtune，由此，即使在天线装置1的使用方式或环境变化而使谐振频率偏离的情况下，也能够对谐振频率的偏离进行补正，从而能够实现对接收品质的改善。
此外，以上的说明中根据多个离散导频信号SP的差分来检测信号电平的倾斜，但是本发明并非限定于离散导频信号SP，也可以采用信息或控制载波等的其他的载波。另外，信号电平的倾斜检测并不限于差分方式，也可以采用微分方式或检波方式等其他的检测原理。
本发明，可适用于对使天线装置对应接收信道的调谐电压进行预设置的数字信号接收装置。
权利要求
1.一种数字信号接收装置，具备天线装置，其由辐射导体和与上述辐射导体耦合的可变电容元件构成谐振电路，并且以与提供给上述可变电容元件的调谐电压所对应的谐振频率进行谐振；数字调谐部，其连接在上述天线装置的后级，接收具有规定带宽的接收信道的数字信号；解调部，其对从上述数字调谐部所输出的多载波调制后的数字接收信号进行解调；天线调谐控制机构，其向上述天线装置供给与接收信道所对应的调谐电压；和补正机构，其检测上述接收信道的带宽内的多路载波的电平，并且按照使载波间的电平差被抑制为规定值以下的方式对上述调谐电压进行补正。
2.根据权利要求1所述的数字信号接收装置，其特征在于，上述数字信号是数字电视信号，上述多载波是离散导频信号的载波。
全文摘要
本发明提供一种数字信号接收装置，在将辐射导体(22a～22f)和变容二极管(23a～23f)内置的天线装置(1)的后级连接用于接收具有规定带宽的接收信道的数字信号的数据调谐部(2)，并将数字调谐部(2)所输出的数字接收信号输入解调电路(3)并进行解调。在解调电路(3)的SP电平检测部(14)中对接收信道的带宽内的多个离散导频信号的电平进行检测，并且按照使电平差被抑制为规定值以下的方式求出调谐电压的补正量，指示天线调谐控制部(15)向天线装置(1)供给的调谐电压用补正量进行补正。由此，在天线装置的使用方式或环境发生变化而使谐振频率偏离的情况下，也能够对谐振频率的偏离进行补正，并且实现对接收品质的改善。
文档编号H04N5/44GK101083476SQ20071010636
公开日2007年12月5日 申请日期2007年5月28日 优先权日2006年5月29日
发明者大泷幸夫 申请人:阿尔卑斯电气株式会社