KR100186789B1 - 라디오 수신기 - Google Patents
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Abstract
라디오 송수신기에서 데이타 신호를 수신하는 방법은 수신 신호 주파수에 제 1 중간 주파수(IF) 신호 주파수와 제 1 표준 IF 신호 주파수를 가산한 것과 동일하거나 이보다 큰 주파수를 갖는 신호를 거부함은 물론 수신 신호 주파수에서 제 1 IF 주파수의 2배 주파수를 감산한 것보다 작은 주파수를 갖는 신호를 거부할 수 있는 정도의 대역폭을 갖는 입력 대역 필터를 통해 입력 수신 신호를 통과시키는 단계와, 제 1 IF 신호를 생성하도록 송신 주파수에 의해 입력 필터 여과 입력 수신 신호를 하향 주파수 변환하는 단계와, LC 필터에서 제 1 IF 신호를 여과시키는 단계와, 제 1 표준 IF 신호를 발생하도록 제 1 표준 IF 주파수와 동일한 차 주파수를 갖는 국부 발진기 신호를 상기 여과된 제 1 IF 와 혼합하는 단계와, 표준 IF 필터에서 제 1 표준 IF 신호를 여과시키는 단계와, 상기 여과된 제 1 표준 IF 신호를 제 2 표준 IF 주파수 신호로 하향 주파수 변환하는 단계와, 상기 제 2 표준 IF 주파수 신호를 표준 필터, 리미터 및 판별기에 의해 여과, 제한 및 판별하는 단계를 포함한다.
Description
제1도는 종래기술에 따른 송수신기를 나타낸 블록도.
제2도는 본 발명의 양호한 실시예에 따른 송수신기를 나타낸 블록도.
제3도는 도 2와 관련하여 설명된 실시예의 동작을 이해하도록 나타낸 주파수 변환도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 기준발진기 3 : 신시사이저
5 : 루프 필터 9 : 전력스플리터
15 : 송신필터 19 : 유전필터
23 : SAW 필터 24 : 제 1 혼합기
31 : 세라믹 필터 33 : IF리미터
41 : LC 필터 43 : 제 2 혼합기
45 : 수정발진기 47 : 제 3 혼합기
49 : 수정제어 국부발진기
본 발명은 라디오 통신분야에 관한 것으로 보다 구체적으로는 928/952MHz 주파수 대역에서 사용가능한 데이타 송수신기의 수신기 개선에 관한 것이다.
데이타 통신에 대한 증가수요는 928/952MHz 주파수 대역에서 동작하는 저가의 반이동 송수신기(라디오)에 대한 필요성을 창출시켰다. 이러한 송수신에 있어서, 라디오는 수신기와 송신기 주파수간의 오프셋이 고정되고, 송신기 주파수가 수퍼 헤테로라인 수신기로서 동작하는 수신기의 제 1 신시사이저에 대해 제 1 중간주파수(IF)국부 발진기 신호로서 사용되도록 설계된다.
이같은 수신기의 블록도가 도 1에 도시된다. 기준 발진기(1)로 부터의 기준 신호는 루프필터(5)를 통해 신호를 전압 제어 발진기에 출력하는 928MHz신호 신시사이저(3)에 공급되고, 상기 전압제어 발진기의 출력은 전력 스플리터(9)속으로 통과된다. 상기 신호의 일부는 신시사이저(3)로 피드백되어 루프필터(5) 및 전압 제어 발진기(7)와 함께 위상고정루프를 형성하고, 그 신호의 일부는 출력 전력증폭기(11)에 인가되며, 신호의 나머지 일부는 수신기용의 국부 발진기 신호로서 사용된다. 전력증폭기(11)를 통과하는 신호부는 928MHz 송신 필터(15)및 안테나 스위치(17)를 통과하여 안테나에 송신된다.
수신기에 의해 수신된 952MHz 신호는 안테나로 부터 952MHz 유전필터(19), 저잡음 증폭기(21) 및 952MHz SAW 필터(23)를 통해 제 1 혼합기(24)의 입력에 공급된다. 혼합기(23)에서 여과된 952MHz 신호는 송신기로 부터의 928MHz신호와 혼합되고 그 차이에 해당하는 24MHz신호가 4극 24MHz 수정필터(25)에서 여과된다.
필터(25)로 부터의 출력신호는 수정제어 발진기(29)로 부터 23.545MHz 국부 발진기 신호를 수신하는 제 2혼합기(27)의 한쪽 입력에 공급된다. 혼합기(27)의 출력은 455KHz의 표준 IF주파수이며 이것은 455KHz 세라믹 필터(31)에서 여과된다. 필터(31)로 부터의 출력신호는 리미터(33) 및 판별기(35)에 의해 제한되고 판별된다. 최종신호는 오디오 필터(37) 및 데이타 비교기(39)를 통해 데이타 출력 라인으로 공급된다
따라서, 송신주파수 928MHz 및 수신주파수 952MHz를 갖는 각 채널쌍은 송신주파수와 수신주파수 간의 오프셋이 24MHz가 되도록 배열된다.
수신기용의 제 1 국부 발진기 신호는 송신기의 발진기 신호와 동일한 제 1IF인 24MHz를 갖는다. 신시사이저의 변조 입력은 수신하는 동안 0이 된다.
이같은 구성의 장점은 단 하나의 신시사이저 만이 요구되고, 송신모드 또는 수신 모드에서 스위칭을 위한 어떠한 신호 소스 설정시간도 필요하지 않기 때문에 스위칭 시간이 빨라질 수 있다는 점이다.
그러나, 상기한 구성은 제 1IF주파수가 비기준 IF주파수에 존재하며 잡음 신호는 제 1 IF 주파수에 헤테로라인이 발생될 수 있는 단점을 갖는다. 이러한 연유로 인해, 제 2 혼합기에 입력되는 제 1 IF신호를 24MHz IF신호로 제한하고 , 어떤 잡음 신호를 차단하기 위해서는 급격히 컷오프되는 값비싼 IF필터가 요구된다. IF필터는 전형적으로 송수신 신호 오프셋와 동일한 필터주파수를 갖는 주문생산된 4극 수정필터이다.
제 2 IF필터(31)는 전형적으로 가격이 비싸지 않은 표준형의 455KHz 세라믹 필터이다.
본 발명은 전술한 장점을 지니면서, 수신기 IF용의 낮은 가격의 부품만을 사용할 수 있는 또다른 장점을 지닌 송수신기를 제공한다. 제 1 IF필터는 예컨대 값싼 LC필터이다.
도 1을 참조하면, 송수신 오프셋 주파수로 제 1 IF신호가 발생되는 한편 이 신화 저렴한 표준 부품을 사용하여 처리되는 표준 21.4MHz IF신호로의 제 2 변환을 수반하는 회로가 설명된다.
IF신호가 제 2 혼합기로 통과하기전 LC 필터에 의해 충분히 제거되지 않은 잡음 신호를 제거하는데 노치 잡음필터가 사용된다.
본 발명의 실시예에 따라, 라디오 송수신기에서 데이타 신호를 수신하는 방법은 수신 신호 주파수에 제 1 중간 주파수(IF)신호 주파수와 제 1표준 IF 신호 주파수를 가산한 것과 동일하거나 이보다큰 주파수를 갖는 신호를 거부함은 물론 수신 신호 주파수에서 제 1IF 주파수의 2배 주파수를 감산한 것보다 작은 주파수를 갖는 신호를 거부할 수 있는 정도의 대역폭을 갖는 입력 대역필터를 통해 입력 수신신호를 통과시키는 단계와, 제 1 IF신호를 생성하도록 송신주파수에 의해 입력 필터 여과 입력 수신 신호를 하향주파수 변환하는 단계와, LC 필터에서 제 1 IF신호를 여과시키는 단계와, 제 1 표준 IF신호를 발생하도록 제 1 표준 IF주파수와 동일한 차주파수를 갖는 국부발진기 신호를 상기 여과된 제 1 IF신호와 혼합하는 단계와, 표준 IF필터에서 제 1 표준 IF신호를 여과시키는 단계와, 상기 여과된 제 1 표준 IF신호를 제 2 표준 IF주파수 신호로 하향 주파수 변환하는 단계와, 상기 제 2 표준 IF주파수 신호를 표준 필터, 리미터 및 판별기에 의해 여과, 제한 및 판별하는 단계를 포함한다.
상기 방법은 제 1 표준 IF신호의 주파수로 하향주파수 변환될 수 있는 영상 주파수의 제 1 IF신호를 차단하는 노치필터를 포함한다.
또다른 실시예에 따라, 라디오 송수신기에서 데이타 신호를 수신하는 방법은 제 1중간 주파수(IF)신호를 발생시키도록 제 1 혼합기에서 입력 신호를 송신기 캐리어 신호와 혼합하는 단계와, LC필터에서 제 1 IF 신호를 여과시키는 단계와, 상기 여과된 제 1 IF 신호를 제 2 혼합기에 인가하는 단계와, 제 1 표준 IF신호에 의해 여과된 제 1 IF주파수로 부터 오프셋된 제 1 국부발진기 신호를 상기 제 2혼합기에 공급하는 단계와, 표준 IF필터에서 상기 제 1 표준 IF신호를 여과시키는 단계와, 제 2 표준 IF 신호를 생성하도록 제 2 표준 IF 신호의 주파수에 의해 상기 제 1 표준 IF신호로 부터 오프셋된 제 2 국부발진기 신호와 제 1 표준 IF 신호를 제 3 혼합기에서 혼합하는 단계와, 표준 IF 필터에서 제 2 표준 주파수 IF 신호를 여과시키는 단계와, 출력신호를 생성하도록 제 2 표준 IF 신호를 제한하고 판별하는 단계를 포함한다.
또다른 실시예에 따라, 송수신하는 입력 신호를 수신하는 장치와, 송신캐리어 신호를 발생시키는 제 1 장치와, 하향 주파수 변환된 제 1 IF신호를 생성하도록 상기 송신 캐리어 신호의 일부를 수신하고 이것을 입력 신호와 혼합하는 제 1 혼합기와, 제 1 IF신호를 통과시키는 LC필터와, 제 1 표준 IF 주파수에 의해 상기 제 1 IF 신호로 부터 오프셋된 주파수를 갖는 제 1 국부 발진기와, 제 1 표준 IF신호를 생성하도록 상기 제 1 국부 발진기의 출력 신호를 수신하고 이것을 여과된 제 IF 신호와 혼합하는 제 2 혼합기와, 상기 제 1 표준 IF 신호를 통과시키는 제 1 표준 필터와, 제 2 표준 IF 신호에 의해 상기 제 1 표준 IF 신호로 부터 오프셋된 주파수를 갖는 제 2 국부 발진기와, 제 2 표준 IF 신호를 생성하도록 상기 제 2 국부 발진기의 출력 신호를 혼합하고 이것을 여과된 제 1 표준 IF 신호와 혼합하는 제 3 혼합기와, 상기 제 2 표준 IF 신호를 통과시키는 제 2 표준 필터와, 출력신호를 생성하도록 여과된 제 2 표준 IF 신호를 판별하는 장치를 구비한다.
종래 기술의 시스템의 앞서 설명한 장점은 전술한 실시예를 통해 대체로 보다 낮은 비용으로 달성된다.
도 2를 참조하면, 도 1과 동일한 도 2의 부분에 대해서는 동일한 도면 부호가 사용된다.
제 1 혼합기(24)는 도 1의 종래 시스템에서와 같이 952MHz SAW 필터(23)의 입력 신호를 23MHz로 변환시킨다. 그러나, 본 발명에서는 고가의 4-극 수정 필터 대신 저렴하고 구성이 간단한 LC 필터를 사용하여 제 1 혼합기(23)의 출력 신호를 통과시킬 수 있다. 여과된 출력 신호는 제 2 혼합기(43)의 입력에 공급되고, 45.5MHz 발진기(45)에 의해 발생된 국부 발진기 신호는 제 2 혼합기의 또다른 입력에 인가된다. 그 결과 표준 주파수 21.4MHz의 제 2 IF 신호가 된다.
만약, 혼합기(43)의 입력 IF신호에서 10.7MHz의 상이한 표준 제 2 IF 신호로 감산되면, 국부 발진기(45)는 상이한 주파수를 갖게된다.
예컨대 21.4MHz의 표준 IF 주파수에서 널리 사용되는 표준 4극 수정 필터는 21.4MHz을 통과시키고 그에 출력신호가 혼합기(47)에 공급된다. 수정 제어 국부 발진기(49)에서 발생된 20.945MHz 국부 발진기 신호는 혼합기(47)에 공급된다. 그에 따른 455KHz 최종 IF 신호는 455KHz 세라믹 IF 필터(31)를 통과하고, 그 출력 신호는 종래 기술과 관련하여 전술한 바와 같이 처리된다.
유전 필터(19) 및 SAW 필터(23)는 한대역에 980-920MHz의 약 60MHz 대역폭을 제공한다. 주파수 변환 및 여과 시퀀스는 도 3과 관련하여 이하에 설명될 것이다.
증폭 및 여과후 혼합기(23)에 제공된 신호는 928 MHz 만큼 하향 주파수 변환된다. 따라서 원하는 952 MHz의 신호가 24 MHz 로 변환된다. 980MHz 신호 (필터 대역내의 최고 주파수)는 52MHz로 하향 주파수 변환되고 이 때 변환된 신호의 상부 주파수는 혼합기(23)를 향한다.
928MHz 신호가 0MHz로 하향 주파수 변환되고, 928-920 MHz의 신호들(필터 대역내의 최저주파수)은 폴드 오버(fold over)되어 각각 0-8 MHz 범위의 신호가 생성된다. 혼합기(23)의 영상주파수는 (928 MHz-24MHz) 940MHz 이고, 영상 신호는 필터(19, 23)에 의해 거부된다.
혼합기(23)의 출력 IF 신호는 LC필터(45)에 의해 통과된다. 이 필터는 66.8 MHz에서 거부 노치를 갖는 것이 바람직하며 그 이유는 이하에서 나중에 설명된다.
LC 여과 IF 신호는 45.4 MHz 국부 발진기 신호와 혼합기(43)에서 혼합된다. 53MHz (정면 단부대역내의 최고 변환주파수)와 45.4 MHz 간의 신호는 6.6 ~ 0 MHz로 하향주파수 변환된다. 45.4 MHz ~ 0 MHz 의 신호들은 각각 0 MHz ~ 45.4 로 변환된다. 이 대역은 원하는 신호 (24 MHz)를 포함하여 이것은 21.4 MHz의 널리 사용되는 IF로 변환된다.
혼합기(43)의 영상 주파수는 66.8 MHz(45.4 MHz + 21.4 MHz)이다. 대역 필터(19.23)는 상기 주파수로 하향 주파수 변환될수도 있는 신호들을 제거시키고, LC 필터(45)의 66.8 MHz 노치는 실제로 21.4 MHz IF 로 하향 주파수 변환되는 66.8 MHz 혼합기 입력 잡음의 하향 주파수 변환을 제거시킨다.
따라서, 이중 IF변환 구성으로된 상용부품, 및 노치를 구비한 저렴한 LC필터를 사용함으로써 종래 시스템의 전술한 장점은 대체로 보다 낮은 비용으로 달성된다.
본 발명의 또다른 구성과 실시예 또는 수정을 고려 해 볼 수도 있다. 첨부된 특허청구 범위의 사상에 속하는 것들은 본 발명의 일부로서 인식되어져야 한다.
Claims (18)
- 라디오 송수신기에서 데이타 신호를 수신하는 방법에 있어서,(a) 수신 신호 주파수에 제 1 중간 주파수(IF) 신호 주파수와 제 1 표준 IF신호 주파수를 가산한 것과 동일하거나 이보다 큰 주파수를 갖는 신호를 거부함은 물론 수신 신호 주파수에서 제 1 IF 주파수의 2배 주파수를 감산한 것보다 작은 주파수를 갖는 신호를 거부할 수 있는 정도의 대역폭을 갖는 입력 대역 필터를 통해 입력 수신 신호를 통과시키는 단계와;(b) 제 1 IF 신호를 생성하도록 송신주파수에 의해 입력 필터 여과 입력 수신 신호를 하향 주파수 변환하는 단계와;(c) LC 필터에서 제 1 IF 신호를 여과시키는 단계와;(d) 제 1 표준 IF 신호를 발생하도록 제 1 표준 IF 주파수와 동일한 차주파수를 갖는 국부 발진기 신호를 상기 여과된 제 1 IF 신호와 혼합하는 단계와;(e) 표준 IF 필터에서 제 1 표준 IF 신호를 여과시키는 단계와;(f) 상기 여과된 제 1 표준 IF 신호를 제 2 표준 IF 주파수 신호로 하향 주파수 변환하는 단계와;(g) 상기 제 2 표준 IF 주파수 신호를 표준 필터, 리미터 및 판별기에 의해 여과, 제한 및 판별하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 1항에 있어서, 제 1 표준 IF 신호의 주파수로 하향 주파수 변환될 영상 주파수에서 제 1 IF 신호를 차단하는 노치 필터를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 방법
- 제 2항에 있어서, 약 928MHz 로 송신 주파수 신호를 합성하는 단계를 포함하고, 입력 신호는 952MHz 이고, 제 1 IF 신호는 약 24MHz 이고, 제 1 혼합 단계는 약 45.4 MHz 의 제 1 국부 발진기 신호를 사용하여 실행되어 약 21.4 MHz 의 제 1 표준 IF 신호를 생성하고, 제 1 표준 IF 신호 하향 주파수 변환 단계는 약 20.945 MHz 의 제 2 국부 발진기 신호를 사용하여 실행되어 약 20.945 MHz 의 제 2 표준 IF 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 3항에 있어서, 노치 필터는 약 66.8 MHz 의 잡음을 필터링하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 라디오 송수신기에서 데이타 신호를 수신하는 방법에 있어서,(a) 제 1 중간 주파수(IF) 신호를 발생시키도록 제 1 혼합기에서 입력 신호를 송신기 캐리어 신호와 혼합하는 단계와;(b) LC 필터에서 제 1 IF 신호를 여과시키는 단계와;(c) 상기 여과된 제 1 IF 신호를 제 2 혼합기에 공급하는 단계와;(d) 제 1 표준 IF 주파수에 의해 여과된 제 1 IF 신호 주파수로부터 오프셋된 제 1 국부 발진기 신호를 상기 제 2 혼합기에 인가하는 단계와;(e) 표준 IF 필터에서 상기 제 1 표준 IF 신호를 여과시키는 단계와;(f) 제 2 표준 IF 신호를 생성하도록 제 2 표준 IF 신호의 주파수에 의해 상기 제 1 표준 IF 신호로부터 오프셋된 제 2 국부 발진기 신호와 제 3 혼합기의 제 1 표준 IF 신호를 혼합하는 단계와;(g) 표준 IF 필터에서 제 2 표준 주파수 IF 신호를 여과시키는 단계와;(h) 출력 신호를 생성하도록 제 2 표준 IF 신호를 제한하고 판별하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 5 항에 있어서, 제 1 IF 신호의 영상 주파수 신호를 잡음 여과하는 단계를 포함하고, 상기 영상 주파수 신호는 제 1 IF 신호 주파수로 제 1 혼합기에 의해 하향 주파수 변환될 주파수인 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 6항에 있어서, 제 1 및 제 2 표준 IF 신호는 각각 약 21.4 MHz 와 455 KHz 인 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 6항에 있어서, 제 1 IF 신호는 각각 약 24 MHz 와 약 21.4 MHz 인 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 8항에 있어서, 제 1 및 제 2 국부 발진기는 수정 발진기인 것을 특징으로 하는 방법
- 제 6항에 있어서, 약 928 MHz 의 송신 캐리어 신호를 공급하고 약 952 MHz 의 입력 신호를 공급하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 10항에 있어서, 제 1 IF 신호는 각각 약 24 MHz 와 약 21.4 MHz 인 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 11항에 있어서, 제 1 및 제 2 국부 발진기는 수평 발진기인 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 12항에 있어서, 제 1 표준 IF 신호는 표준 4극 수정 IF 필터인 것을 특징으로 하는 방법.
- (a) 입력 신호를 수신하는 수단과;(b) 송신 캐리어 신호를 발생시키는 제 1 수단과;(c) 하향 주파수 변환된 제 1 IF 신호를 생성하도록 상기 송신 캐리어 신호의 일부를 수신하고 이것을 입력 신호와 혼합하는 제 1 혼합기와;(d) 제 1 IF 신호를 통과시키는 LC 필터와;(e) 제 1 표준 IF 주파수에 의해 상기 제 1 IF 신호로부터 오프셋된 주파수를 갖는 제 1 국부 발진기와;(f) 제 1 표준 IF 신호를 생성하도록 상기 제 1 국부 발진기의 출력 신호를 수신하고 이것을 여과된 제 1 IF 신호와 혼합하는 제 2 혼합기와;(g) 상기 제 1 표준 IF 신호를 통과시키는 제 1 표준 필터와;(h) 제 2 표준 IF 신호에 의해 상기 제 1 표준 IF 신호로부터 오프셋된 주파수를 갖는 제 2 국부 발진기와;(i) 제 2 표준 IF 신호를 생성하도록 상기 제 2 국부 발진기의 출력 신호를 혼합하고 이것을 여과된 제 1 표준 IF 신호와 혼합하는 제 3 혼합기와;(j) 상기 제 2 표준 IF 신호를 통과시키는 제 2 표준 필터와;(k) 출력 신호를 생성하도록 여과된 제 2 표준 IF 신호를 판별하는 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 송수신기.
- 제 14항에 있어서, 제 1 국부 발진기의 주파수 만큼 제 1 표준 IF 주파수 위에 있는 영상 주파수로 제 1 IF 신호를 잡음 여과시키는 노치 필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 송수신기.
- 제 15항에 있어서, 국부 발진기는 수정 제어되고, 제 1 표준 필터는 4극 수정 필터인 것을 특징으로 하는 송수신기.
- 제 16항에 있어서, 제 1 및 제 2 표준 IF 신호는 각각 21.4 MHz 와 455 KHz 인 것을 특징으로 하는 송수신기.
- 제 17항에 있어서, 입력 신호는 약 952 MHz 이고, 송신 신호는 약 928 MHz 이고, 제 1 IF 신호는 약 24 MHz 인 것을 특징으로 하는 송수신기.
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