DE19818748C2 - Fernsehtuner - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Fernsehtuner gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1, insbeson­ dere zur Verwendung bei in Fahrzeugen installierten Navigationssystemen.

Moderne Navigationssysteme in Kraftfahrzeugen besitzen einen eingebauten Fernsehtu­ ner, damit man auf dem Bildschirm einer Navigationsanlage auch empfangene Fernseh­ sendungen anschauen kann.

Fig. 4 der Zeichnung zeigt in Form eines Blockdiagramms einen bereits konzipierten Fernsehtuner für ein Navigationssystem. Wie aus Fig. 4 ersichtlich ist, enthält ein Fern­ sehtuner 31 eine VHS-Hochfrequenzeinheit 32 zum Auswählen und Ausgeben eines ge­ wünschten Fernsehsignals im VHF-Band aus den VHF-Fernsehsignalen, einen VHF- Band-Mischer 33 zum Mischen des VHF-Fernsehsignals, welches von der VHF-Hoch­ frequenzeinheit 32 kommt, mit einem von einem VHF-Empfangsoszillator 34 abgegebe­ nen Überlagerungssignal, um ein Zwischenfrequenzsignal zu erhalten.

Gleichermaßen enthält der Fernsehtuner 31 eine UHF-Hochfrequenzeinheit 35 zum Aus­ wählen und Ausgeben eines gewünschten UHF-Fernsehsignals aus den Fernsehsignalen des UHF-Bandes, einen UHF-Mischer 36, der das von der UHF-Hochfrequenzeinheit 35 ausgegebene UHF-Fernsehsignal mit einem von einem UHF-Empfangsoszillator 37 ge­ lieferten Überlagerungssignal mischt, um ein Zwischenfrequenzsignal zu erhalten. Außer­ dem enthält der Fernsehtuner 31 eine Zwischenfrequenzeinheit 40, die ein Zwischenfre­ quenz-(ZF)Filter 38 zum Ausfiltern der ZF-Signale von dem VHF-Mischer 33 und dem UHF-Mischer 36 und einen ZF-Verstärker 39 zum Verstärken des von dem ZF-Filter 38 ausgefilterten ZF-Signals aufweist.

Die VHF-Einheit 32 enthält eine VHF-Eingangsabstimmschaltung 31, die als Eingangs­ abstimmschaltung fungiert, welche auf ein gewünschtes VHF-Fernsehsignal aus den über eine (nicht gezeigte) Antenne empfan­ genen VHF-Fernsehsignalen abgestimmt ist, einen VHF-Hochfrequenz­ verstärker 42 zur HF-Verstärkung der VHF-Fernsehsignale, auf welche die VHF-Eingangsabstimmschaltung 41 abgestimmt ist, und eine VHF- Zwischenabstimmschaltung 43, die als Zwischenstufen-Abstimmschal­ tung dient, um das Fernsehsignal mit einer steilen Selektivitätskennlinie, wie es von dem VHF-Hochfrequenzverstärker 42 verstärkt wurde, in den VHF-Mischer 33 einzugeben.

In ähnlicher Weise enthält die UHF-Hochfrequenzeinheit 35 eine UHF- Eingangsabstimmschaltung 44, die als Eingangsabstimmschaltung fun­ giert, welche auf eine Frequenz eines gewünschten UHF-Fernsehsignals der über die nicht gezeigte Antenne empfangenen UHF-Fernsehsignale abgestimmt ist, einen UHF-Hochfrequenzverstärker 45 zur HF-Ver­ stärkung des von der UHF-Eingangsabstimmschaltung gelieferten UHF- Fernsehsignals, und eine UHF-Zwischenstufen-Abstimmschaltung 46 zur Eingabe des UHF-Fernsehsignals mit steiler Selektivitätskennlinie, wie es von dem UHF-Hochfrequenzverstärker 45 verstärkt wurde, in den UHF-Mischer 36. Obschon die VHF-Eingangsabstimmschaltung 41 und die UHF-Eingangsabstimmschaltung 44 grundsätzlich durch eine einzelne Abstimmschaltung gebildet werden, ist häufig zu beobachten, daß so­ wohl die VHF-Eingangsabstimmschaltung 41 als auch die UHF-Ein­ gangsabstimmschaltung 44 eine Bandsperre oder einen Zwischenfre­ quenz-Sperrkreis enthalten, um Fremd-Störsignale zu eliminieren, die sich in dem Frequenzband des ZF-Signals befinden.

Ein Fernsehsignal eines gewünschten VHF-Bandes wird durch die VHF- Hochfrequenzeinheit 32 aus den Fernsehsignalen der VHF-Bänder aus­ gewählt, die im Bereich von etwa 90 MHz bis 220 MHz liegen und an den Eingangsanschluß 47 gelangen. Somit wird lediglich das Fernseh­ signal des ausgewählten VHF-Bandes über die VHF-Zwischenabstimm­ schaltung 43 an den VHF-Mischer 33 gegeben und von diesem mit einem von dem VHF-Überlagerungsoszillator gelieferten Überlagerungssignal gemischt, um durch diese Mischung ein frequenzmäßig umgesetz­ tes Zwischenfrequenzsignal (ZF-Signal) zu erhalten.

In ähnlicher Weise wird ein Fernsehsignal eines gewünschten UHF- Bandes von der UHF-Hochfrequenzeinheit 35 aus den Fernsehsignalen des UHF-Bandes ausgewählt, welches zwischen etwa 470 MHz und 770 MHz liegt und an den Eingangsanschluß 47 gelangt. Nur das Fernseh­ signal des ausgewählten UHF-Bandes wird über die UHF-Zwischen­ abstimmschaltung 46 an den UHF-Mischer 36 gegeben und von diesem mit einem von dem UHF-Empfangsoszillator 37 gelieferten Überlage­ rungssignal gemischt, um ein ZF-Signal zu erhalten. Die so von dem VHF-Mischer 33 und dem UHF-Mischer 36 gelieferten ZF-Signale erhalten durch das ZF-Filter 38 eine vorbestimmte Selektivitäts-Kenn­ linie, werden von dem ZF-Verstärker 39 verstärkt, und werden an­ schließend über den Ausgangsanschluß 48 an einen nachfolgenden (nicht gezeigten) Demodulator weitergegeben.

Wenn der oben erläuterte, bereits konzipierte Fernsehtuner 31 in einem Kraftfahrzeug-Navigationssystem eingebaut ist, wird das Navigations­ system von Oberwellen eines von einem Überlagerungsoszillator des Fernsehtuners 31 ausgegebenen Überlagerungssignals gestört, insbe­ sondere von Signalen, die der UHF-Empfangsoszillator 37 liefert, so daß das Navigationssystem nicht ordnungsgemäß arbeiten kann.

Insbesondere instruiert das Navigationssystem den einzuhaltenden Fahr­ kurs ansprechend auf die Wellen (speziell ansprechend auf GPS-Signale, das heißt Signale von dem sogenannten Global Positioning System), die mit einer Frequenz von 1,575 GHz durch Satelliten abgestrahlt werden. Der Empfänger des Navigationssystems enthält ein Filter mit einer Bandbreite von etwa 3 MHz. Befindet sich aber der Fernsehtuner 31 im Empfangsbetrieb, so daß er ein Fernsehsignal beispielsweise des Kanals 56 (der japanischen Fernsehnorm) des Fernsehsignals im UHF-Band empfangen kann, schwingt der UHF-Empfangsoszillator 37 bei einer Frequenz von 788 MHz.

Obschon das Empfangsoszillatorsignal von dem UHF-Empfangsoszillator 37 in den UHF-Mischer 36 eingegeben wird, gelangen Grundwellen ebenso wie Oberwellen des Empfangs-Überlagerungssignals leicht durch den UHF-Mischer 36 und die UHF-Hoch­ frequenzeinheit 35 in Richtung des Eingangsanschlusses 47 in entgegengesetzte Richtung zu dem üblichen Empfangsbetrieb, um dann von dem Eingangsanschluß 47 nach außen abgestrahlt zu werden. Weil insbesondere die zweite Harmonische (mit einer Frequenz von 1,576 GHz) eine niedrige Ordnung hat, ist ihr Pegel hoch. Da außerdem die Frequenz die­ ser zweiten Harmonischen oder ersten Oberwelle sehr nahe bei 1,575 GHz liegt, also der Frequenz des GPS-Signals, und die Bandbreite des Empfängers des Navigationssystems 3 MHz beträgt, erreichen die zweiten Harmonischen des Überlagerungssignals mühelos den Empfänger des Navigationssystems. Hieraus folgt, daß eine Störung des Navigationssy­ stems unvermeidlich ist.

In Übereinstimmung mit dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zeigt die US 4 247 953 einen Fernsehtuner, bei dem die Dämpfungseinrichtung ein Filter ist, dessen Zweck in einer be­ stimmten Betriebsart darin liegt, ausschließlich Signale des VHF-Bandes durchzulassen, Signale aus dem UHF-Band jedoch zu sperren.

Ähnliche Fernsehtuner sind aus der DE 36 06 660 A1, der US-PS 5 010 400 und der US- PS 4 340 975 bekannt. Filter zwischen Eingangsanschluß und Eingangs-Abstimmkreisen dienen allgemein dazu, Frequenzen abzuhalten, die von beispielsweise der Polizei, der Feuerwehr und anderen Einrichtungen benutzt werden.

Aus der US-PS 4 408 348 ist ein mehrbandiger Fernsehtuner bekannt, bei dem ein dem Eingangsanschluß nachgeschaltetes Tiefpassfilter dazu dient, nur solche Signale in den Tuner einzulassen, die einem niedrigen Frequenzbereich eines zu empfangenen Bandes entsprechen, während ein paralleler Zweig des Eingangsanschlusses mit einem zweiten Filter ausgestattet ist, der die übrigen Frequenzen des zu empfangenen Bandes durchlässt.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Fernsehtuners, bei dem eine Störung eines Navigationssystems durch Oberwellen eines von einem lokalen Empfangsoszillator er­ zeugten Überlagerungssignals verhindert werden kann.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1.

Vorteilhafte Ausgestaltungen des Fernsehtuners sind in den Unteransprüchen angegeben.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockdiagramm eines Fernsehtuners gemäß einer Ausführungsform der Erfin­ dung;

Fig. 2 ein Schaltungsdiagramm zum Erläutern eines Beispiels einer Dämpfungseinrich­ tung, wie sie in dem erfindungsgemäßen Fernsehtuner verwendet wird;

Fig. 3 eine Schaltungsskizze zum Erläutern eines weiteren Beispiels einer Dämpfungs­ einrichtung, wie sie in dem erfindungsgemäßen Fernsehtuner eingesetzt wird; und

Fig. 4 ein Blockdiagramm eines bereits konzipierten Fernsehtuners.

Fig. 1 zeigt in Form eines Blockdiagramms einen erfindungsgemäßen Fernsehtuner. Ein Fernsehtuner 1 enthält eine Dämpfungseinrichtung 2, zum Beispiel ein Tiefpassfilter zum Dämpfen eines Signals mit einer Frequenz, die die höher ist als eine Maximalfrequenz (770 MHz eines Fernsehsignals im UHF-Band gemäß der japanischen Fernsehnorm) eines über eine (nicht gezeigte) Antenne eingegebenen Fernsehsignals, eine VHF-Hochfrequenzeinheit 3, die als Hochfrequenzeinheit zum Aus­ wählen und Ausgeben eines Fernsehsignals des VHF-Bandes der Fern­ sehsignale dient, einen VHF-Mischer 4 als Mischer zur Frequenzum­ setzung des zum VHF-Band gehörigen Fernsehsignals, welches von der VHF-Hochfrequenzeinheit 3 ausgegeben wird, in ein Zwischenfrequenz- Signal (ZF-Signal), und einen VHF-Empfangsoszillator 5, der als Über­ lagerungsoszillator zum Bereitstellen eines lokalen Überlagerungssignals für den VHF-Mischer 4 dient.

Weiterhin enthält der Fernsehtuner 1 in ähnlicher Weise eine UHF- Hochfrequenzeinheit 6, die als Hochfrequenzeinheit zum Auswählen und Ausgeben eines empfangenen Fernsehsignals im UHF-Band der Fernseh­ signale dient, einen UHF-Mischer 7 als Mischer zur Frequenzumsetzung des Fernsehsignals des UHF-Bandes, welches von der UHF-Hochfre­ quenzeinheit 6 ausgegeben wird, in ein ZF-Signal, und einen UHF- Empfangsoszillator 8, der als lokaler Empfangsoszillator zum Bereit­ stellen eines Überlagerungssignals für den UHF-Mischer 7 dient.

Der Fernsehtuner 1 enthält außerdem eine Zwischenfrequenz-Schaltungs­ einheit 11, die ein ZF-Filter 9 zum Ausfiltern der ZF-Signale aus dem VHF-Mischer 4 und dem UHF-Mischer 7, und einen ZF-Verstärker 10 zum Verstärken des durch das ZF-Filter 9 gelangten ZF-Signals auf­ weist.

Die VHF-Hochfrequenzeinheit 3 enthält einen VHF-Eingangs-Abstimm­ kreis 12 als Eingangs-Abstimmkreis, der auf eine Frequenz eines empfangenen VHF-Fernsehsignals von über eine (nicht gezeigte) An­ tenne empfangenen VHF-Fernsehsignalen abgestimmt ist, einen VHF- Hochfrequenzverstärker 13 zur Hochfrequenzverstärkung eines VHF- Fernsehsignals, auf welches die Abstimmung durch den VHF-Eingangs- Abstimmkreis 12 erfolgt ist, und einen VHF-Zwischenabstimmkreis 14, in den das von dem VHF-Hochfrequenzverstärker 13 verstärkte, eine steile Selektivitätskennlinie aufweisende VHF-Fernsehsignal in den VHF- Mischer 4 eingegeben wird.

In ähnlicher Weise enthält die UHF-Hochfrequenzeinheit 6 einen UHF- Eingangsabstimmkreis 15, abgestimmt auf eine Frequenz eines empfan­ genen UHF-Fernsehsignals der über eine (nicht gezeigte) Antenne empfangenen UHF-Fernsehsignale, einen UHF-Hochfrequenzverstärker 16 zur Hochfrequenzverstärkung des UHF-Fernsehsignals, auf welches der UHF-Eingangsabstimmkreis 15 abgestimmt ist, und einen UHF- Zwischenabstimmkreis 17 zum Eingeben eines UHF-Fernsehsignals mit steiler Selektivitätskennlinie, welches von dem UHF-Hochfrequenzver­ stärker 16 verstärkt wurde, in den UHF-Mischer 7.

Die Dämpfungseinrichtung 2 besteht aus entweder einem Tiefpaßfilter oder einem Sperrkreis, der in der Lage ist, erste Oberwelle eines loka­ len Überlagerungssignals zu dämpfen, insbesondere des UHF-Empfangs­ oszillators 8. Fig. 2 zeigt ein Beispiel für die Dämpfungseinrichtung 2, hier gebildet durch ein M-Abzweig-Tiefpaßfilter mit einer Eckfrequenz in der Nähe von etwa 900 MHz. Eine Dämpfungspol-Frequenz (Sperr­ frequenz) eines durch ein Induktivitätselement 21 und ein Kapazitäts­ element 22 in Parallelschaltung gebildeten Sperrkreises ist auf eine solche Frequenz eingestellt, daß der Sperrkreis Oberwellen eines lokalen Überlagerungssignals zu dämpfen vermag, die in der Nähe eines Signals vorhanden sind, welches von dem Empfänger des Navigationssystems empfangen wird. Hierdurch ist es möglich, das Navigationssystem wirk­ sam vor einer Empfangsstörung zu schützen.

Da der Empfänger des Navigationssystems ein GPS-Signal mit einer Frequenz von 1,575 GHz empfängt, wird die Sperrfrequenz auf 1,576 GHz eingestellt, wobei es sich um die Frequenz der ersten Oberwelle des Empfangs-Überlagerungssignals im Kanal 56 (dem Kanal 56 der japanischen Fernsehnorm) des UHF-Empfangsoszillators 8 handelt. Wenn die Sperrfrequenz auf 1,576 GHz eingestellt ist, läßt sich die erste Oberwelle des Empfangsüberlagerungssignals durch dieses Abzweig-M- Tiefpaßfilter wirksam dämpfen, mithin die Eingabe des Signals in den Empfänger des Navigationssystems vermeiden. Wenn also das Navigationssystem das GPS-Signal mit der Frequenz von 1,575 GHz empfängt, läßt sich das Navigationssystem leicht vor der Empfangsstörung schützen. Tatsächlich braucht die Sperrfrequenz nicht immer exakt auf 1,576 GHz eingestellt zu sein. Wenn die Sperrfrequenz auf eine Fre­ quenz in der Nähe von 1,576 GHz eingestellt ist, läßt sich ebenfalls die Oberwelle des Empfangs-Überlagerungssignals dämpfen.

Obschon nicht gezeigt, kann die Dämpfungseinrichtung 2 ein Tiefpaß­ filter aufweisen, in welchem ein Kapazitätselement 22 der Dämpfungs­ einrichtung 2 gemäß Fig. 2 weggelassen ist, wobei das Tiefpaßfilter nur aus der Induktivität 21 und einem Nebenschluß-Kapazitätselement 23 besteht, welches zwischen einem Ende des Induktivitätselements 21 und Masse geschaltet ist. Besteht die Dämpfungseinrichtung 2 aus dem oben angesprochenen Tiefpaßfilter, ist es möglich, in einem breiten Bereich eine Störung zu vermeiden, die durch die Oberwellen des Überlage­ rungssignals verursacht wird.

Fig. 3 zeigt ein weiteres Beispiel der Dämpfungseinrichtung 2, die hier lediglich aus einem Sperrkreis besteht, der durch ein Induktivitäts­ element 24 und ein Kapazitätselement 25 in Parallelschaltung gebildet wird.

Wenn die Resonanzfrequenz (Sperrfrequenz), die durch den Wert des Induktivitätselements 24 und den Wert des Kapazitätselements 25 bestimmt wird, auf 1,576 GHz eingestellt wird, also die Frequenz der Oberwelle des Empfangs-Oszillatorsignals im Kanal 56 des UHF-Über­ lagerungsoszillators 8, läßt sich auch in diesem Fall das Navigations­ system zuverlässig vor der Empfangsstörung schützen, die ansonsten durch die Oberwellen des Überlagerungssignals des Fernsehempfängers verursacht würde.

Während der VHF-Eingangsabstimmkreis 12 und der UHF-Eingangs­ abstimmkreis 15 im allgemeinen jeweils durch einen Einzel-Abstimm­ kreis gebildet werden, ist häufig zu beobachten, daß ihnen eine Bandsperre oder ein ZF-Sperrkreis hinzugefügt wird, um ein Fremd-Stör­ signal zu beseitigen, welches in dem Frequenzband des ZF-Signals vorhanden ist.

Ein Fernsehsignal eines gewünschten VHF-Bandes wird dann von der VHF-Hochfrequenzeinheit 3 aus den am Eingangsanschluß 18 anstehen­ den Fernsehsignalen des zwischen 90 MHz und 220 MHz liegenden VHF-Bandes ausgewählt. Nur das Fernsehsignal des so ausgewählten VHF-Bandes wird über den VHF-Zwischenabstimmkreis 14 in den VHF-Mischer 4 eingegeben und von diesem mit dem von dem VHF- Empfangsoszillator 5 gebildeten Überlagerungssignal gemischt, um die Frequenzumsetzung in ein ZF-Signal zu erreichen.

In ähnlicher Weise wird ein Fernsehsignal eines gewünschten UHF- Bandes von der UHF-Hochfrequenzeinheit 6 aus den über den Eingangs­ anschluß 18 eingegebenen Fernsehsignalen des zwischen 470 MHz und 770 MHz liegenden UHF-Bandes ausgewählt. Nur das Fernsehsignal des so ausgewählten UHF-Bandes wird über den UHF-Zwischenabstimm­ kreis 17 an den UHF-Mischer 7 gegeben und von diesem mit dem von dem UHF-Empfangsoszillator 8 gelieferten Überlagerungssignal ge­ mischt, um ein ZF-Signal zu erhalten. Die so von dem VHF-Mischer 4 und dem UHF-Mischer 7 gebildeten ZF-Signale erhalten von dem ZF- Filter 9 eine vorbestimmte Selektivitätskennlinie, werden von dem ZF- Verstärker 10 verstärkt und dann am Ausgangsanschluß 9 an einen (nicht gezeigten) nachfolgenden Demodulator oder eine ähnliche Schaltung gegeben.

Wie oben ausgeführt, besteht der erfindungsgemäße Fernsehtuner aus einem Eingangsanschluß, Eingangs-Abstimmkreisen und Empfangsoszil­ latoren sowie der Dämpfungseinrichtung zwischen dem Eingangsan­ schluß und den Eingangs-Abstimmkreisen, um das Signal zu dämpfen, dessen Frequenz höher ist als die maximale Frequenz des empfangenden Fernsehsignals, wobei die Oberwellen des Überlagerungssignals des Empfangsoszillators des Fernsehtuners daran gehindert werden, über den Eingangsanschluß nach außen abgestrahlt zu werden. Hierdurch läßt sich der Empfänger eines Navigationssystems, welches diesen Fernsehtuner beinhaltet, vor einer Störung durch Oberwellen des Überlagerungssignals schützen. Da erfindungsgemäß außerdem die Dämpfungseinrichtung zwischen dem Eingangsanschluß und den Eingangs-Abstimmkreisen angeordnet ist, braucht die im Bereich konzipierten Fernsehtunern be­ findliche Schaltung nicht geändert werden, sondern läßt sich in einfacher Weise durch Hinzufügung der Dämpfungseinrichtung modifizieren. Der Fernsehtuner läßt sich also mit geringem Aufwand herstellen.

Da bei dem erfindungsgemäßen Fernsehtuner die Dämpfungseinrichtung aus dem Tiefpaßfilter zum Ausfiltern von Signalen besteht, deren Frequenzen oberhalb der Maximalfrequenz des empfangenen Fernseh­ signals liegen, ist es möglich, eine Störung durch Oberwellen der Über­ lagerungssignale, die innerhalb des breiten Bereichs liegen, zu ver­ meiden.

Da bei dem erfindungsgemäßen Fernsehtuner außerdem die Dämpfungseinrichtung aus dem Sperrkreis bestehen kann, der die Ober­ wellen des Überlagerungssignals von dem Empfangsoszillator empfängt und die in der Nähe der Frequenz des Empfangssignals des Navigations­ system-Empfängers vorhandenen Oberwellen dämpfen kann, läßt sich das Navigationssystem wirksam vor der Empfangsstörung schützen, die ansonsten durch die Oberwellen des Überlagerungssignals hervorgerufen würden.

Da bei dem erfindungsgemäßen Fernsehtuner außerdem die Sperrfre­ quenz des Sperrkreises auf die Frequenz in der Nähe von 1,576 GHz eingestellt ist, wobei es sich um die Frequenz der ersten Oberwelle des Empfangsoszillatorsignals im Kanal 56 des Empfangsoszillators handelt, läßt sich die erste Oberwelle zuverlässig dämpfen.

Claims (3)

1. Fernsehtuner, umfassend:
einen Eingangsanschluß (18);
Eingangs-Abstimmkreise (12; 15);
Empfangsoszillatoren (5; 8), die lokale Überlagerungssignale erzeugen; und
eine Dämpfungseinrichtung (2), die sich zwischen dem Eingangsanschluß (18) und den Eingangs-Abstimmkreisen (12; 15) befindet,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Dämpfungseinrichtung (2) aus einem Sperrkreis besteht, der Oberwellen des Überlagerungssignals mit einer Frequenz dämpft, die in der Nähe einer Si­ gnalfrequenz liegt, die von einem Empfänger eines Navigationssystems emp­ fangen wird.

2. Tuner nach Anspruch 1, bei dem der Sperrkreis (2) einen Tiefpassfilter auf­ weist.

3. Tuner nach Anspruch 1, bei dem die Sperrfrequenz des Sperrkreises in der Nähe von 1,576 GHz liegt, bei der es sich um die Frequenz der ersten Oberwelle eines Überlagerungssignals des Kanals 56 (in Japan) des Empfangsoszillators handelt.