[发明专利]包括用于接收UHF波段频道信号的电学小天线的天线系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种包括电学小天线(ESA)的天线系统，用于接收UHF波段频道信号。

背景技术

本发明使得能够在UHF(超高频率)的释放上部中使用至1GHz频谱区的下部。实际上，这一区域先前已经用于模拟广播电视。从模拟到数字的电视广播的转变因此已经释放了这一区域。为了经由蜂窝网络发射对于因特网的访问服务，将这些频率专用于视听播送设备以实现高清晰度(HD)广播服务并且专用于移动接线员。将它们定位于小于1GHz的UHF频谱确保了较大的范围和建筑物中良好的穿透性。

但是，在UHF频谱的上部中的因特网访问服务的已编程外观清楚地造成了与DVB_T或DVB_H标准接收服务干扰的共居问题。实际上，推荐向电子通信分配整个子波段790-862MHz或9个频道。

此外，设备的微型化便携项目是多波段和多模式的，并且具有多个重要的无线功能。

因此，在其覆盖物内部集成了天线的超平坦终端和宽带天线通常具有普通级别的性能，一些覆盖物覆盖了4-5个波段，并且仍然保持是相对体积较大，而品质天线较小但却是窄带的。

从470至862MHz的UHF波段的使用更加专用地实现了微型化天线的设计。因此，其包含具有比波长小得多的物理尺度的电学小天线。

作为其结果，效率性能是普普通通的。此外，所述效率特别依赖于地平面、耦合、大量不同电路内的定位和阻抗匹配的影响。

根据文件US6121940已知用于宽带阻抗匹配电学小天线的电路和方法。

通过有源电路形成该阻抗匹配电路，所述有源电路对非福斯特电抗(non-Foster reactance)的行为进行仿真，使得所述电路处于负电容和负电抗状态以获得电学小天线的宽带匹配。这种阻抗匹配电路使得能够中和所述天线的等效电抗。

然而，该电路涉及用于约1米长度偶极子的30-88MHz的频率，并且不适用于本发明所使用的与UHF波段相对应的频率。

为了实现非福斯特电抗，根据正阻抗来使用的容性的或感性的有源电路将实现其镜像阻抗。这种类型的结构称作负阻抗转换器。

参考图1描述了负阻抗转换器的原理。将两个晶体管T1和T2按照以下方式不同地安装，使得第一晶体硅T1的基极通过中间阻抗R2与地平面相连，并且使得第二晶体管T2的基极与电容元件C2相连。

为了补偿天线电抗，因此需要能够将该转换器与所述天线串联安置，也就是说，第二晶体管T2的发射极与天线的端口1相连，以及第一晶体管的发射极与接收机的第二端口相连，以便获得宽带阻抗匹配。

在UHF波段中的小天线情况下，天线的恢复系数示出了所述电抗例如在UHF波段中0.6pF-3.5pF的范围变化，结果是天线电抗的完美补偿要求遵循相同的变化规律。

然而，公知为林维尔概念(1invill)的这一概念只在较低频率有效。

另一方面，如果对高频率处的这种差分结构进行分析，应该注意的是与在硅技术中用于实现负阻抗的结构类似，并且结果是从接收机一侧观看的补偿被额外的正阻抗污染。

此外，将该电路直接定位于天线之后，重要的是不会引入影响这种结构的灵敏度或增益的衰减。

因此，如果必须确保1GHz的增益，由阻抗R2和晶体管T2集电极寄生电容所定义的截止频率必须大于1GHz。

发明内容

本发明的目的在于克服这些问题。

本发明存在于通过包括电学小天线的接收机从UHF波段接收频道信号的天线系统。所述系统包括：连接在天线端口和接收机端口之间的有源阻抗匹配装置，所述有源阻抗匹配装置受到依赖于接收机接收到的信号质量的命令信号的控制，以补偿由于与天线相关联的环境导致的阻抗变化，并且拒绝与接收频道相邻的干扰频道的频率，而不会干扰天线的有源阻抗匹配。

本发明的概念将使得能够通过有源阻抗匹配装置的添加确保了在整个UHF波段上的电学小天线的性能水平，因此允许最佳级别的灵敏度。同样，可以进行调谐、并且由终端处理器管理的拒绝滤波器网络的添加将在考虑接收该频率区域中所建议的新服务可能性的同时，确保对于来自UHF频谱上部的潜在干扰的管理。

优选地，所述有源阻抗匹配装置包括：可变电容的负阻抗转换器，由差分安装的第一晶体管和第二晶体管形成所述负阻抗转换器，每一个晶体管的相应发射极由扼流双电感(choke double inductance)与电源相连，产生RF级别的去耦合基准点。

优选地，所述有源阻抗匹配装置包括滤波网络，通过与扼流双电感的每一个末端相连的有源拒绝滤波器的并联网络形成所述滤波网络。