JP2006121710A - 二重帯域チューナー - Google Patents

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Abstract

【課題】本発明は空中波受信機に関し、空中波を受信するための二重帯域受信機を提供する。
【解決手段】本発明による二重帯域受信機は、第1低雑音増幅器、第1可変利得増幅器及び第1混合部を含み第1帯域信号を受信する第1受信部と、第2低雑音増幅器、第2可変利得増幅器及び第2混合部を含み第2帯域信号を受信する第2受信部と、前記第1及び第2受信部の第1及び第2混合部に局部発振信号を供給する局部発振器と、前記第1及び第2混合部で出力される信号をフィルタリングするための低域通過フィルターと、前記低域通過フィルターによってフィルタリングされた信号を中間周波数で増幅する可変利得増幅器を含むことを特徴とする。
【選択図】図2

Description

本発明は受信機のチューナーに関し、より詳しくは複数の周波数帯域に同調可能な受信機の二重帯域チューナーに関する。
現在、使われているRF帯域は下記の表1のようである。
Figure 2006121710
上記の表1で、ATSC(Advanced Television System Committee)はアメリカ式、DVB−T(Digital Video Broadcasting−Terrestrial)はヨーロッパ式、ISDB−T(Intergrated Services Digital Broadcasting− Terrestrial)は日本式地上波デジタルTVの伝送方式であり、周波数帯域はおおよそ48〜860MHzである。
移動通信RF帯域を見れば、ISDB−T 3−seg(VHF)は90〜222MHz、ISDB−T 1−seg(UHF)は470〜770MHzで、DABは二の帯域が存在してその中一つのバンドは174〜245MHz、また一つのバンドは1450〜1492MHzである。
したがって、このような広帯域のRFバンドをチューニングできる様々な受信機チューナーたちが開発されているし商用化されている実情である。
図1は従来のチューナーの構成図の一例である。
示すのように、従来チューナーの構成図はアンテナから受信されたそれぞれのUHFとVHFバンド受信信号をそれぞれ別にフィルタリングするフィルター部(1)、フィルター部(1)で出力された無線周波数を該当のバンドで入力同調させる入力同調部(2)、入力同調部で同調された信号を増幅する増幅部(3)、増幅部で増幅された信号を該当チャンネルでアルエプ(RF)同調させるアルエプ同調部(4)、アルエプ同調部(4)で同調された信号を局部発振部(7)で発生された該当の局部発振周波数と混合させる混合部(5)、混合部(5)で混合した信号を中間周波数で同調させる中間周波同調部(6)、一定な周波数で発進して前記混合部(5)で局部発振周波数を出力する局部発振部(7)で構成される。
しかし、このように構成された従来チューナーはUHFバンド用とVHFバンド用でそれぞれ別個で構成されてチューナー回路の構成が複雑なだけでなく生産費が高くなる問題点がある。
また、既存のチューナーでは干渉(interferer)をとり除くためにチューナーの前にトラッキング フィルター(tracking filter)を使う。
受信されるチャンネルの数が多いから願うチャンネル以外の信号をとり除くためだからである。
ところが、トラッキング フィルターがチューナーの前端に位置するによって、私たちが願うチャンネルを選択する毎にその中心周波数(center frequency)を変えてくれなければならないのである。
このようにチャンネルを選択する毎にその中心周波数を変えてくれるようになれば、SAWフィルターのようにその周波数が固定されている場合よりその特性が落ちるだけでなく、各製品間の偏差が大きいから量産の時に受動作業でチューニングをしなければならない不便さがある。
実際に現在チューナー生産の時に人が受動で量産品のチューニングをして生産をしているし、これはすなわち生産費の増加をもたらすようになる。
また、示されなかったが、表1での移動通信帯域別でそれぞれチューナーを構成するのが一般化になっている。
前記問題点を解決するための本発明の目的は消費電力が少ない受信機開発に容易さを提供するにある。
本発明の他の目的は複雑な異種帯域受信機を単一チップで具現して容易く使うように便宜性を提供するのにある。
本発明は受信機に関することで、第1低雑音増幅器、第1可変利得増幅器及び第1混合部を含み第1帯域信号を受信する第1受信部と、第2低雑音増幅器、第2可変利得増幅器及び第2混合部を含み第2帯域信号を受信する第2受信部と、前記第1及び第2受信部の第1及び第2混合部に局部発振信号を供給する局部発振器と、前記第1及び第2混合部で出力される信号をフィルタリングするための低域通過フィルターと、前記低域通過フィルターによってフィルタリングされた信号を中間周波数で増幅する可変利得増幅器を含むことを特徴とする。
また、第1低雑音増幅器、第1可変利得増幅器及び第1多相フィルター(poly−phase filter)を含み第1帯域信号を受信する第1受信部と、第2低雑音増幅器、 第2可変利得増幅器及び第2多相フィルターを含み第2帯域信号を受信する第2受信部と、混合部に局部発振信号を供給する局部発振器と、前記混合部で出力される信号をフィルタリングするための低域通過フィルターと、前記低域通過フィルターによってフィルタリングされた信号を中間周波数で増幅する可変利得増幅器を含むことを特徴とする。
本発明は消費電力が少ない受信機開発に容易である。
また、本発明は複雑な異種帯域受信機を単一チップで具現するのに容易である。
以下、本発明による二重帯域受信機を添付した図面を参照して詳しく説明する。
図2は本発明による一つの実施形態で帯域別混合器が備えた二重帯域受信機の回路図である。
示すのように、二重帯域受信機100は第1受信部101と第2受信部102で構成される。
第1受信部101は低雑音増幅器(Low Noise Amplifier;LNA)103、プログラマブル利得制御機(Programmable Gain Amplifier;PGA)104及び映像除去下向き変換混合器(Image−Rejection Mixer;IRM)105で構成されて、前記第2受信部102はLNA106、PGA107及びIRM108で構成される。
第1受信部101のLNA103は受信された信号を雑音まで増幅されることを最大限抑制しながら信号を増幅されるようにする。
第1受信部101のPGA104はLNA103で増幅された信号をもう一度一定な範囲中の信号で線形性を進めて増幅する。
ここで、第1受信部101のLNA103出力端とPGA104の入力端はお互いに連結可能であり、必要によってBPF(Band Pass Filter)をLNA103の出力端とPGA104の入力端に連結して特定範囲の帯域だけ濾過することができる。
第1受信部101のIRM105は映像周波数(Image Frequency)を濾過して寄生周波数たちをとり除く。
第2受信部102のLNA106は受信された信号を雑音まで増幅されることを最大限抑制しながら信号を増幅されるようにする。
第2受信部102のPGA107はLNA106で増幅された信号をもう一度一定な範囲中の信号で線形成を進めて増幅する。
ここで、第2受信部102のLNA106出力端とPGA107の入力端はお互いに連結可能であり、必要によってBPFをLNA106の出力端とPGA107の入力端に連結して特定範囲の帯域だけ濾過することができる。
第2受信部102のIRM108は映像周波数を濾過して寄生周波数をとり除く。
すなわち、IRM(105及び108)はRF端とIF端を分離するので第1受信部101及び第2受信部102の安全性を確保するようになる。
局部発振器109はIRM(105及び108)で周波数合成のための周波数を供給するために電圧制御発振器(Voltage Control Oscillator;VCO)で構成されて精密に周波数を調整してIRM(105及び108)に周波数を供給する。
低域通過フィルター(Low Pass Filter;LPF)110は特定の低域帯域のみを適切に濾過することができるように制御可能になるように構成される。
こんなに濾過になった信号はまた中間周波数可変利得制御機(Intermediate Frequency Variable Gain Amplifier;IF VGA)111で増幅をするようになる。
ここで、RF端のLNA(103及び106)だけでは微弱な受信信号を充分に増幅させることができないから精巧な電力調節のためにIF VGA111を使って任意の利得で調節して増幅するように回路を構成する。
すべての過程を経った信号は映像周波数が除去されて増幅されて中間周波数に出力される。
ここで、第1受信部101の受信周波数は90〜222MHz帯域であるVHF(Very High Frequency)で、第2受信部102の受信周波数は470〜770MHz帯域であるUHF(Ultra High Frequency)である。
また、第1受信部101の受信周波数は174〜245MHz帯域であるBAND−IIIで、第2受信部102の受信周波数は1450〜1492MHz帯域であるL−BANDである。
また、第1受信部101の受信周波数は180〜186MHz帯域であるDMB Ch。8で、第2受信部102の受信周波数は204〜210MHz帯域であるDMB Ch。12である。
図3は本発明による他の一つの実施形態で帯域別多相フィルターが備えた二重帯域受信機の回路図である。
示すのように、二重帯域受信機200は第1受信部201と第2受信部202で構成される。
第1受信部201はLNA203、PGA204及び多相フィルター(Poly Phase Filter;PPF)205で構成されて、前記第2受信部202はLNA206、PGA207及びPPF208で構成される。
第1受信部201のLNA203は受信された信号を雑音まで増幅されることを最大限抑制しながら信号を増幅されるようにする。
第1受信部201のPGA204はLNA203で増幅された信号をもう一度一定な範囲中の信号で線形成を進めて増幅する。
ここで、第1受信部201のLNA203出力端とPGA204の入力端はお互いに連結可能であり、必要によってBPF(Band Pass Filter)をLNA203の出力端とPGA204の入力端に連結して特定範囲の帯域だけ濾過することができる。
第1受信部201のPPF205は周波数サンプリングを遂行する。
第2受信部202のLNA206は受信された信号を雑音まで増幅されることを最大限抑制しながら信号を増幅されるようにする。
第2受信部202のPGA207はLNA206で増幅された信号をもう一度一定な範囲中の信号で線形成を進めて増幅する。
ここで、第2受信部202のLNA206出力端とPGA207の入力端はお互いに連結可能であり、必要によってBPFをLNA206の出力端とPGA207の入力端に連結して特定範囲の帯域だけ濾過することができる。
第2受信部202のPPF208は周波数サンプリングを遂行する。
IRM210は映像周波数(Image Frequency)を濾過して寄生周波数たちをとり除く。
すなわち、IRM210はRF端とIF端を分離するので第1受信部201及び第2受信部202の安全性を確保するようになる。
局部発振器209はIRM210で周波数合成のための周波数を供給するために電圧制御発振器(Voltage Control Oscillator;VCO)で構成されて精密に周波数を調整してIRM210に周波数を供給する。
低域通過フィルター(Low Pass Filter;LPF)211は特定の低域帯域のみを適切に濾過することができるように制御可能になるように構成される。
濾過された信号はまた中間周波数可変利得制御機(Intermediate Frequency Variable Gain Amplifier;IF VGA)212で増幅をするようになる。
ここで、RF端のLNA(203及び206)だけでは微弱な受信信号を充分に増幅させることができないから精巧な電力調節のためにIF VGA212を使って任意の利得で調節して増幅するように回路を構成する。
すべての過程を経った信号は映像周波数が除去されて増幅されて中間周波数に出力される。
ここで、第1受信部201の受信周波数は90〜222MHz帯域であるVHFで、第2受信部202の受信周波数は470〜770MHz帯域であるUHFである。
また、第1受信部201の受信周波数は174〜245MHz帯域であるBAND−IIIで、第2受信部202の受信周波数は1450〜1492MHz帯域であるL−BANDである。
ここで、地上波DMBの場合第1受信部201の受信周波数は180〜186MHz帯域であるDMB Ch。8で、第2受信部202の受信周波数は204〜210MHz帯域であるDMB Ch。12である。
したがって、地上波DMBの場合一方パス(path)は8番チャンネル用で、他の一方は12番チャンネル用だけで使用可能になるように構成したことで地上波DMBの二つチャンネルをそれぞれのパスに割り当てして、チューナーの前端にチューニングが必要ない固定周波数フィルターを使って既存のトラッキング フィルター以上の特性を得ることができる。
図4は本発明によるまた他の一つの実施形態で二重帯域のためのそれぞれの帯域通過フィルターを地上波DMB用二重帯域受信機と連結した回路図である。
示すのように、図2によって具現された受信機の受信端に地上波DMB Ch。8用帯域通過フィルター401aを他の受信他端に地上波DMB Ch。12用帯域通過フィルター401bを共に構成したのである。
図5は本発明によるまた他の一つの実施形態で二重帯域のためのデュープレックサーを地上波DMB用二重帯域受信機と連結した回路図である。
示すのように、図2によって具現された受信機の受信端に地上波DMBCh。8とCh。12が仕分けされて出力されるデュープレックサーを構成したのである。
図6は本発明によるまた他の一つの実施形態でダイバシティ(Diversity)アンテナを地上波DMB用二重帯域受信機と連結した回路図である。
示すのように、図2によって具現された受信機の受信一端に第1ダイバシティアンテナと連結して構成して、受信機の受信他端に第2ダイバシティアンテナを連結して構成したのである。
ここで、第1受信部と第2受信部の帯域は同じ帯域で構成されてダイバシティ機能を具現する。
ダイバシティアンテナ(第1及び第2)を構成して第1ダイバシティアンテナ受信が不安定な場合第2ダイバシティアンテナを検査して受信率が一番良い性能を見せる受信部の信号を選択してチューナーの受信性能を進める。
こんなに具現された異種帯域受信機は単一チップで構成されて、超低電力に駆動されて、単一駆動電圧で印加されて、低位上雑音と広範囲な周波数範囲を見せて、適切な範囲で制御が可能な低域通過フィルタリングができる。
以上説明したように、本発明は、複雑な異種帯域受信機を単一チップで具現する二重帯域チューナー等として有用である。
従来の多段同調回路を利用したチューナーの構成図である。 本発明の一つの実施形態による帯域別混合器が備えた二重帯域受信機の回路図である。 本発明の他の実施形態による帯域別多相フィルターが備えた二重帯域受信機の回路図である。 本発明のまた他の実施形態による二重帯域のためのそれぞれの帯域通過フィルターを地上波DMB(Digital Multimedia Broadcasting)用二重帯域受信機と連結した回路図である。 本発明のまた他の実施形態による二重帯域のためのデュープレックサー(duplexer)を地上波DMB用二重帯域受信機と連結した回路図である。 本発明のまた他の実施形態によるダイバシティ(Diversity)アンテナを地上波DMB用二重帯域受信機と連結した回路図である。
符号の説明
100 二重帯域受信機
101 第1受信部
102 第2受信部
103、106 低雑音増幅器
104、107 プログラマブル利得制御機
105、108 映像除去下向き変換混合器
109 局部発振器
110 低域通過フィルター
111 中間周波数可変利得制御機

Claims (14)

  1. 第1低雑音増幅器、第1可変利得増幅器及び第1混合部を含み第1帯域信号を受信する第1受信部と、
    第2低雑音増幅器、第2可変利得増幅器及び第2混合部を含み第2帯域信号を受信する第2受信部と、
    前記第1及び第2受信部の第1及び第2混合部に局部発振信号を供給する局部発振器と、
    前記第1及び第2混合部で出力される信号をフィルタリングするための低域通過フィルターと、
    前記低域通過フィルターによってフィルタリングされた信号を中間周波数で増幅する可変利得増幅器を含む
    ことを特徴とする二重帯域チューナー。
  2. 前記混合部は映像除去下向き変換混合器(Image Rejection Down−Conversion Mixer)である
    ことを特徴とする前記請求項1記載の二重帯域チューナー。
  3. 前記第1帯域信号はVHF帯域のISDB−T信号で、前記第2帯域信号はUHF帯域のISDB−T信号である
    ことを特徴とする前記請求項1記載の二重帯域チューナー。
  4. 前記第1帯域信号はDABのBand III信号で、前記第2帯域信号はDABのL−Band信号である
    ことを特徴とする前記請求項1記載の二重帯域チューナー。
  5. 前記第1帯域信号は地上波DMBチャンネル8信号で、前記第2帯域信号は地上波DMBチャンネル12信号である
    ことを特徴とする前記請求項1記載の二重帯域チューナー。
  6. 前記第1及び第2帯域信号は同一信号帯域で、
    前記第1信号部の第1低雑音増幅器と第1可変利得増幅器の間には第1帯域通過フィルターが繋がれて、前記第2信号部の第2低雑音増幅器と第2可変利得増幅器の間には第2帯域通過フィルターが繋がれて、
    前記第1帯域通過フィルターの入力端には第1ダイバシティ(Diversity)アンテナが繋がれて、前記第2帯域通過フィルターの入力端には第2ダイバシティアンテナが繋がれる
    ことを特徴とする前記請求項1記載の二重帯域チューナー。
  7. 前記第1信号部の第1低雑音増幅器と第1可変利得増幅器の間には第1帯域通過フィルターが繋がれて、
    前記第2信号部の第2低雑音増幅器と第2可変利得増幅器の間には第2帯域通過フィルターが繋がれる
    ことを特徴とする前記請求項1記載の二重帯域チューナー。
  8. 前記第1受信部の第1低雑音増幅器の入力端には地上波DMBチャンネル8の信号をフィルタリングする第1帯域通過フィルターが繋がれて、
    前記第2受信部の第1低雑音増幅器の入力端には地上波DMBチャンネル12の信号をフィルタリングする第2帯域通過フィルターが繋がれる
    ことを特徴とする前記請求項1記載の二重帯域チューナー。
  9. 前記第1受信部の第1低雑音増幅器及び第2受信部の第2低雑音増幅器入力端には地上波DMBチャンネル8とチャンネル12の信号をアイソレーション(Isolation)するためのデュープレックサー(Duplexer)が繋がれる
    ことを特徴とする前記請求項1記載の二重帯域チューナー
  10. 第1低雑音増幅器、第1可変利得増幅器及び第1多相フィルター(poly−phase filter)を含み第1帯域信号を受信する第1受信部と、
    第2低雑音増幅器、第2可変利得増幅器及び第2多相フィルターを含み第2帯域信号を受信する第2受信部と、
    混合部に局部発振信号を供給する局部発振器と、
    前記混合部で出力される信号をフィルタリングするための低域通過フィルターと、
    前記低域通過フィルターによってフィルタリングされた信号を中間周波数で増幅する可変利得増幅器を含む
    ことを特徴とする二重帯域チューナー。
  11. 前記混合器は映像除去下向き変換混合器(Image Rejection Down−Conversion Mixer)である
    ことを特徴とする前記請求項10記載の二重帯域チューナー。
  12. 前記第1帯域信号はVHF帯域のISDB−T信号で、前記第2帯域信号はUHF帯域のISDB−T信号である
    ことを特徴とする請求項10記載の二重帯域チューナー。
  13. 前記第1帯域信号はDABのBand III信号で、前記第2帯域信号はDABのL−Band信号である
    ことを特徴とする前記請求項10記載の二重帯域チューナー。
  14. 前記第1信号部の第1低雑音増幅器と第1可変利得増幅器の間には第1帯域通過フィルターが繋がれて、
    前記第2信号部の第2低雑音増幅器と第2可変利得増幅器の間には第2帯域通過フィルターが繋がれるである
    ことを特徴とする前記請求項10記載の二重帯域チューナー。
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