KR100235351B1 - 개선된 방송용 복합튜너 - Google Patents

Abstract

본 발명은 위성방송과 케이블 방송의 선택적인 수신을 위한 대역 통과 필터링 제어를 필요치 않는 간단한 회로구성을 이용하여 위성방송 및 케이블 방송을 적응적으로 수신할 수 있도록 한 개선된 방송용 복합튜너에 관한 것으로, 이를 위하여 본 발명은, 수신되는 위성 방송신호 또는 케이블 방송신호에 대해 기설정된 대역에서의 대역 통과 필터링을 통해 특정 대역의 RF 신호를 추출하고, 사용자 방송 선택신호에 의거하는 발진 제어신호에 응답하여 그에 상응하는 발진 주파수를 생성하며, 추출된 RF 신호와 발진 주파수 신호와의 혼합을 통해 IF 신호를 생성하는 수단; 탄성표면파 필터링을 통해 IF 신호를 위성 방송의 중간 주파수로 변환하며, 외부로 부터의 이득 제어신호에 따라 변환된 중간 주파수 신호의 이득을 자동으로 조절하는 수단; 케이블 방송용 중간 주파수 생성을 위해 고정된 발진 주파수를 생성하는 케이블 방송 처리용 발진기를 구비하며, 조절수단에서 제공되는 변환된 중간 주파수와 케이블 방송 처리용 발진 주파수 신호와의 혼합을 통해 기설정된 대역을 갖는 선국된 케이블 방송 채널의 중간 주파 신호를 추출하고 잡음을 제거하는 케이블 방송신호 처리 경로; 위성 방송용 중간 주파수 생성을 위해 고정된 발진 주파수를 생성하는 위성 방송 처리용 발진기 및 이 위성 방송 처리용 발진기에서 생성된 발진 주파수를 90도 위상 시프트시키는 시프터; 및 조절수단에서 제공되는 변환된 중간 주파수와 위성 방송 처리용 발진 주파수 신호와의 혼합을 통해 기설정된 대역을 갖는 선국된 위성 채널에 대한 기저대역의 I 신호를 생성하고, 조절수단에서 제공되는 변환된 중간 주파수와 시프터에서 제공되는 위상 시프트된 발진 주파수 신호와의 혼합을 통해 선국된 위성 채널에 대한 기저대역의 Q 신호를 생성하며, 저역 통과 필터링을 통해 생성된 I 신호 및 Q 신호에 삽입된 잡음성분을 제거하는 위성 방송신호 처리 경로를 포함한다.

Description

개선된 방송용 복합튜너

본 발명은 방송용 복합튜너에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 위성방송 신호 뿐만 아니라 케이블 방송신호를 적응적으로 수신하는 데 적합한 개선된 방송용 복합튜너에 관한 것이다.

최근들어, 그 이용이 급격하게 확대되고 있는 위성을 이용한 방송방식은 지표면에서 대략 수십 내지 수백킬로 정도의 고도에 위치하는 위성체(통신위성)를 이용하여 보다 넓은 지역에 방송신호를 제공하는 방식인 것으로, 이러한 위성방송 방식에서는, 예를들면 11.7 GHz 내지 12.0 GHz 의 주파수 대역을 갖는 구밴드(band)의 RF 신호가 이용되고 있다.

이를 위해, 위성방송 수신용 안테나에는 초고주파의 RF(Radio Frequancy) 신호를 IF(Intermediate Frequancy) 신호로 변환시켜 주기 위한 저잡음 컨버터(Low Noise Blockdown Converter)가 구비되는 데, 이러한 저잡음 컨버터는 초고주파의 RF 신호를 위성방송 수신기(리시버)에서 수신가능한 수백 내지 수천 MHz 대역(예를들면, 950 MHz - 2050 MHz)의 IF(중간주파) 신호로 변환한다.

따라서, 위성방송 수신기(리시버)에 구비된 위성방송용 튜너에서는 저잡음 컨버터를 통해 수신되는 IF 신호를 입력으로하여 사용자가 선택한 채널을 튜닝하게 될 것이다.

한편, 최근들어서는 위성방송 뿐만 아니라 케이블을 이용한 케이블 방송방식 또한 그 이용이 급격하게 확산되고 있는 추세인 데, 가입자(즉, 하나의 수신기)가 이러한 방식의 방송신호를 모두 수용하고자 하는 경우 각 방송별로 그 주파수 대역이 다르기 때문에 위성방송용 튜너, 케이블 방송용 튜너 모두를 별도로 갖추어야만 할 것이다.

따라서, 상기한 바와같이 다양한 형태의 방송을 수용할 수 있도록 하기 위하여 내장형 또는 외장형의 각종 튜너를 모두 갖추거나 혹은 두가지 형태의 방송을 별도의 신호처리 경로(즉, 위성방송 신호처리 경로 및 케이블 방송 신호처리 경로)를 통해 처리하도록하는 일체형의 복합튜너를 수신기에 채용하는 경우를 고려할 수 있겠으나, 이 경우 수신기 자체의 하드웨어가 불필요하게 커지는 문제가 야기될 뿐만 아니라 수신기의 비용이 과다하게 상승하게 된다는 문제가 야기된다.

한편, 상기한 점을 고려하여 하나의 튜닝 경로를 통해 위성방송 신호 및 케이블 방송 신호를 동시에 수용할 수 있는 복합튜너가 개발되어 본 출원인에 의해 1994년 월 일자로 대한민국 특허청에“위성 및 케이블 방송용 튜너”라는 명칭으로 출원되어 현재 계류중에 있다.

이러한 복합튜너는 입력측에 위성방송 신호 또는 케이블 방송 신호를 수신될 때 사용자 선택신호에 의거하여 수신된 신호의 통과대역을 제어하고 대역통과된 신호를 동조시키며, 이 동조된 신호와 사용자 선택에 따라 발생하는 발진주파수를 혼합시킴으로써 소망하는 방송신호의 해당 채널을 튜닝하고, 이 튜닝된 신호들은 각각 구비된 별도의 신호처리 경로(BS 경로, DSR 경로, CATV 경로)를 통해 대응하는 복조기로 제공되도록 구성되어 있다. 이때, BS 신호처리 경로 및 케이블 방송 신호처리 경로에는 각각의 소필터가 구비되는 데, 이들 두 신호는 별도 구비된 각각의 소필터를 경유하는 탄성표면파 필터링을 거치후에 대응하는 복조기로 제공된다.

또한, 상기한 복합튜너에서는 안테나의 저잡음 컨버터에서 제공되는 적어도 수백 내지 수천 MHz 대역의 주파수 신호에 대해 대역 통과 필터링 전에 광대역에 대한 자동 이득 제어를 수행하고 있다.

그러나, 상술한 바와같은 종래기술은 사용자 선택에 따른 채널 튜닝을 위한 선국 및 동조회로를 별도로 구비해야만 할 뿐만 아니라 사용자 선택에 따른 방송모드에 상응하도록 대역 통과 필터의 통과 대역을 적응적으로 제어하도록 설계해야만 했기 때문에, 결과적으로 회로 구현의 복잡성 및 제어의 복잡성을 어느 정도 감수할 수밖에 없다는 문제야기를 피할 수 없었다.

또한, 대역 통과 필터링 전의 광대역(수백 내지 수천 MHz 대역)에서 자동 이득 제어를 수행하도록 구성된 종래기술은 광대역 전반에 걸쳐 이득 제어를 수행해야 하기 때문에 이를 수용할 수 있는 앰프의 구현이 매우 곤란하다는 문제가 있으며, 또한 실제적으로 필요한 주파수 대역 이외의 대역까지도 이득을 자동 제어하도록 함으로써 결과적으로 필터 특성의 열화가 수반될 수도 있다는 문제를 갖는다.

본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 위성방송과 케이블 방송의 선택적인 수신을 위한 대역 통과 필터링 제어를 필요치 않는 간단한 회로구성을 이용하여 위성방송 및 케이블 방송을 적응적으로 수신할 수 있는 개선된 방송용 복합튜너를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 위성 안테나를 통해 수신되는 위성 방송신호에서 사용자에 의해 선택된 위성채널을 선국하고, 케이블을 통해 수신되는 케이블 방송신호에서 사용자에 의해 선택된 케이블 채널을 선국하는 방송용 복합튜너에 있어서, 수신되는 상기 위성 방송신호 또는 상기 케이블 방송신호에 대해 기설정된 대역에서의 대역 통과 필터링을 통해 특정 대역의 RF 신호를 추출하는 대역 통과 필터; 상기 케이블 방송 및 위성 방송의 선국이 가능한 발진 주파수 대역을 가지며, 사용자 방송 선택신호에 의거하는 발진 제어신호에 응답하여 그에 상응하는 발진 주파수를 생성하는 채널 선국용 발진기; 상기 대역 통과 필터로 부터의 RF 신호와 상기 채널 선국용 발진기로부터 제공되는 발진주파수 신호와의 혼합을 통해 IF 신호를 생성하는 주파수 혼합기; 탄성표면파 필터링을 통해 상기 생성된 IF 신호를 상기 위성 방송의 중간 주파수로 변환하며, 외부로 부터의 이득 제어신호에 따라 변환된 중간 주파수 신호의 이득을 자동으로 조절하는 수단; 상기 케이블 방송용 중간 주파수 생성을 위해 고정된 발진 주파수를 생성하는 케이블 방송 처리용 발진기를 구비하며, 상기 조절수단에서 제공되는 변환된 중간 주파수와 상기 케이블 방송 처리용 발진기에서 제공되는 발진 주파수 신호와의 혼합을 통해 기설정된 대역을 갖는 선국된 케이블 방송 채널의 중간 주파 신호를 추출하고 잡음을 제거하는 케이블 방송신호 처리 경로; 상기 위성 방송용 중간 주파수 생성을 위해 고정된 발진 주파수를 생성하는 위성 방송 처리용 발진기 및 이 위성 방송 처리용 발진기에서 생성된 발진 주파수를 90도 위상 시프트시키는 시프터; 및 상기 조절수단에서 제공되는 변환된 중간 주파수와 상기 위성 방송 처리용 발진기에서 제공되는 발진 주파수 신호와의 혼합을 통해 기설정된 대역을 갖는 선국된 위성 채널에 대한 기저대역의 I 신호를 생성하고, 상기 조절수단에서 제공되는 변환된 중간 주파수와 상기 시프터에서 제공되는 상기 위상 시프트된 발진 주파수 신호와의 혼합을 통해 상기 선국된 위성 채널에 대한 기저대역의 Q 신호를 생성하며, 저역 통과 필터링을 통해 상기 생성된 I 신호 및 Q 신호에 삽입된 잡음성분을 제거하는 위성 방송신호 처리 경로로 이루어진 개선된 방송용 복합튜너를 제공한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 개선된 방송용 복합튜너의 블록구성도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

102,208 : 대역 통과 필터104,204,304 : 발진기

106,202,302,312 : 주파수 혼합기108,114,206,306,314 : 앰프

110 : 소필터112 : 자동 이득 제어기

310 : 시프터

본 발명의 상기 및 기타 목적과 여러가지 장점은 이 기술분야에 숙련된 사람들에 의해 첨부된 도면을 참조하여 하기에 기술되는 본 발명의 바람직한 실시예로 부터 더욱 명확하게 될 것이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 개선된 방송용 복합튜너의 블록구성도를 나타낸다.

동도면에 도시된 바와같이, 본 발명의 복합튜너는 대역 통과 필터(BPF1)(102), 발진기(104), 주파수 혼합기(106), 앰프(AMP1)(108), 소필터(SAW)(110), 자동 이득 제어기(AGC)(112), 앰프(AMP2)(114), 제 1 신호처리 경로(200) 및 제 2 신호처리 경로(300)를 포함한다.

또한, 튜닝된 지상파 방송신호 또는 케이블 방송신호를 처리하는 제 1 신호처리 경로(200)는 주파수 혼합기(202), 발진기(204), 앰프(AMP3)(206) 및 대역 통과 필터(BPF2)(208)로 구성되며, 튜닝된 위성 방송신호를 처리하는 제 2 신호처리 경로(300)는 주파수 혼합기(302), 발진기(304), 앰프(AMP4)(306), 저역 통과 필터(LPF1)(308), 시프터(310), 주파수 혼합기(312), 앰프(AMP5)(314) 및 저역 통과 필터(LPF2)(316)로 구성된다.

도를 참조하면, 대역 통과 필터(102)에 입력되는 수신신호로서는, 도시 생략된 위성방송 안테나를 통해 수신되는 위성 방송신호 또는 전송매체인 케이블(도시 생략)을 통해 수신되는 케이블 방송신호일 수 있다.

먼저, 대역 통과 필터(102)에서는 수신되는 방송신호(위성 방송신호 또는 케이블 방송신호)에서 소정대역의 주파수를 필터링, 즉 기설정된 특정 대역(예를들면, 950 MHz에서 2050 MHz 의 주파수 대역)의 주파수만을 통과시켜 RF 신호를 발생한다. 따라서, 이러한 대역 통과 필터링을 일차적으로 잡음 등이 제거된다.

다음에, 주파수 혼합기(106)에서는 상기한 대역 통과 필터(102)로부터 제공되는 RF 신호와 발진기(104)로 부터의 발진주파수 신호의 혼합을 통해 IF 신호를 생성, 즉 RF 신호와 발진주파수 신호와의 차신호인 중간주파(IF) 신호를 생성하며, 이와같이 생성된 IF 신호는 앰프(108)를 경유하여 소정레벨로 증폭된 다음 출력된 다음 소필터(110)로 제공된다.

이때, 발진기(104)는 위성 방송과 케이블 방송을 모두 수용(선국)할 수 있도록 552 MHz에서 2530 MHz 의 발진 주파수를 발생하는 데, 도시 생략된 제어기(예를들면, 마이크로 프로세서)로 부터의 발진 제어신호에 의거하여 그 발진 주파수가 제어된다. 즉, 이러한 발진기(104)에서 생성되는 발진 주파수에 의해 사용자가 원하는 채널의 선국이 수행되는 데, 이때 선국 가능한 주파수는 54 MHz에서 2050 MHz 까지이다.

그런다음, 소필터(110)에서는 탄성표면파 필터링을 통해 앰프(108)로부터 제공되는 선국된 방송 주파수를 479.5 MHz 의 중간 주파수로 변환되며, 여기에서 중간 주파 신호로 변환된 신호는 자동 이득 제어기(112)를 통해 그 출력이 일정하게 되도록 이득이 자동 조절된다. 이때, 여기에서의 이득 조절은 도시 생략된 제어기(예를들면, 마이크로 프로세서)로 부터의 제어에 의거하여 자동으로 수행되는 데, 이득 조절된 출력신호(즉, 선국된 주파수 신호)는 제 1 신호처리 경로(200) 및 제 2 신호처리 경로(300)에 동시에 연결된다.

한편, 제 1 신호처리 경로(200)는 사용자에 의해 케이블 방송이 선택될 때 선국되는 케이블 채널신호를 처리하는 경로인 것으로, 고정된 발진 주파수를 생성하는 자체 발진기(204)를 구비하는 데, 여기에서 생성되는 435.5 MHz 의 발진 주파수를 이용하여 케이블 방송의 선국된 채널신호를 출력한다.

즉, 주파수 혼합기(202)에서는 전술한 앰프(114)에서 제공되는 479.5 MHz 의 중간 주파수 신호와 발진기(204)에서 제공되는 435.5 MHz 의 발진주파수 신호의 혼합을 통해 그들 두 신호간의 차신호인 44 MHz 의 케이블 방송용 중간 주파 신호를 생성하며, 여기에서 생성된 44 MHz 의 케이블 방송용 중간 주파 신호는 앰프(206)를 통해 소정레벨로 증폭된 다음 대역 통과 필터(208)로 제공된다.

따라서, 대역 통과 필터(208)에서는 소정대역의 주파수를 필터링을 통해 신호처리중에 포함되는 잡음 제거, 즉 선국된 특정 채널 대역의 주파수(중간 주파수가 44 MHz 이고 대역이 6 MHz 인 채널신호)만을 통과시키는 데, 이러한 대역 통과 필터(208)에서 출력되는 선국된 채널의 아날로그 방송신호는 모니터로의 디스플레이를 위해 도시 생략된 케이블 방송 디코더로 제공된다.

다른한편, 제 2 신호처리 경로(300)는 사용자에 의해 위성 방송이 선택될 때 선국되는 위성 채널신호를 처리하는 경로인 것으로, 고정된 발진 주파수를 생성하는 자체 발진기(304)를 구비하고, 또한 신호간의 간섭방지를 위해 90도 위상 시프트된 I 신호 및 Q 신호처리를 위한 경로를 각각 구비하는 데, 발진기(304)에서 생성되는 435.5 MHz 의 발진 주파수 및 이를 90도 위상 시프트시킨 발진 주파수를 이용하여 위성 방송의 선국된 채널신호에 대한 I 신호 및 Q 신호를 출력한다.

즉, 제 2 신호처리 경로(300)는 주파수 혼합기(302), 앰프(306) 및 저역 통과 필터(308)를 갖는 I 신호 처리경로와 주파수 혼합기(312), 앰프(314) 및 저역 통과 필터(316)를 갖는 I 신호 처리경로를 포함하는 데, 주파수 혼합기(302)에서는 전술한 앰프(114)에서 제공되는 479.5 MHz 의 중간 주파수 신호와 자체 발진기(304)에서 제공되는 479.5 MHz 의 발진 주파수의 혼합을 통해 기저대역의 I 신호를 생성하고, 주파수 혼합기(312)에서는 전술한 앰프(114)에서 제공되는 479.5 MHz 의 중간 주파수 신호와 자체 발진기(304)에서 생성된 479.5 MHz 의 발진 주파수를 90도 위상 시프트시킨 신호와의 홉합을 통해 기저대역의 Q 신호를 생성한다.

다음에, 주파수 혼합기(302)에서 생성되어 앰프(306)를 통해 소정레벨로 증폭된 I 신호는 저역 통과 필터(308)를 통해 필터링, 즉 고역 성분이 제거되고, 주파수 혼합기(312)에서 생성되어 앰프(314)를 통해 소정레벨로 증폭된 Q 신호는 저역 통과 필터(316)를 통해 필터링, 즉 고역 성분이 제거되며, 이와같이 필터링된 최종 출력신호(I 신호 및 Q 신호)는 모니터로의 디스플레이를 위해 도시 생략된 위성 방송 디코더로 출력된다. 이때, 출력되는 I 신호 및 Q 신호의 대역폭은 각각 16 MHz 이며, 신호처리중에 I 신호 및 Q 신호에 삽입된 잡음 성분은 각각의 저역 통과 필터링을 통해 각각 제거된다.

따라서, 본 발명에서는 하나의 텔레비젼(복합튜너)을 통해 위성 방송 및 케이블 방송이 수신 가능하도록 구성될 때, 사용자에 의해 선택된(또는 선국된) 방송이 케이블 방송채널이면 제 1 신호처리 경로(200)를 통해 출력되는 선국된 케이블 방송채널용 아날로그 영상신호가 도시 생략된 케이블 방송 디코더로 제공될 것이고, 사용자에 의해 선택된(또는 선국된) 방송이 위성 방송채널이면 제 2 신호처리 경로(300)를 통해 출력되는 선국된 위성 방송채널 신호가 도시 생략된 위성 방송 디코더로 제공될 것이다.

이상 설명한 바와같이 본 발명에 따르면, 사용자 선택에 따른 채널 튜닝을 위한 선국 및 동조회로를 별도로 구비함이 없이 위성 방송 및 케이블 방송을 선택적(또는 적응적)으로 자동 선국할 수 있도록 함으로써 복합튜너의 하드웨어를 간소화할 수 있을 뿐만 아니라 RF 신호를 IF 신호로 변환하는 대역 통과 필터의 적응적인 필터링 대역 제어를 제거함으로써 튜닝 제어의 복잡성을 제거할 수 있다.

또한, 본 발명의 복합튜너는, 대역 통과 필터링 전의 광대역(RF 신호)에서 자동 이득 제어를 수행하는 종래기술과는 달리, IF 신호 레벨에서 이득을 자동 제어하도록 구성함으로써 필터 특성의 열화를 효과적으로 방지할 수 있다.

Claims (1)

1. 위성 안테나를 통해 수신되는 위성 방송신호에서 사용자에 의해 선택된 위성채널을 선국하고, 케이블을 통해 수신되는 케이블 방송신호에서 사용자에 의해 선택된 케이블 채널을 선국하는 방송용 복합튜너에 있어서,

   수신되는 상기 위성 방송신호 또는 상기 케이블 방송신호에 대해 기설정된 대역에서의 대역 통과 필터링을 통해 특정 대역의 RF 신호를 추출하는 대역 통과 필터;

   상기 케이블 방송 및 위성 방송의 선국이 가능한 발진 주파수 대역을 가지며, 사용자 방송 선택신호에 의거하는 발진 제어신호에 응답하여 그에 상응하는 발진 주파수를 생성하는 채널 선국용 발진기;

   상기 대역 통과 필터로 부터의 RF 신호와 상기 채널 선국용 발진기로부터 제공되는 발진주파수 신호와의 혼합을 통해 IF 신호를 생성하는 주파수 혼합기;

   탄성표면파 필터링을 통해 상기 생성된 IF 신호를 상기 위성 방송의 중간 주파수로 변환하며, 외부로 부터의 이득 제어신호에 따라 변환된 중간 주파수 신호의 이득을 자동으로 조절하는 수단;

   상기 케이블 방송용 중간 주파수 생성을 위해 고정된 발진 주파수를 생성하는 케이블 방송 처리용 발진기를 구비하며, 상기 조절수단에서 제공되는 변환된 중간 주파수와 상기 케이블 방송 처리용 발진기에서 제공되는 발진 주파수 신호와의 혼합을 통해 기설정된 대역을 갖는 선국된 케이블 방송 채널의 중간 주파 신호를 추출하고 잡음을 제거하는 케이블 방송신호 처리 경로;

   상기 위성 방송용 중간 주파수 생성을 위해 고정된 발진 주파수를 생성하는 위성 방송 처리용 발진기 및 이 위성 방송 처리용 발진기에서 생성된 발진 주파수를 90도 위상 시프트시키는 시프터; 및

   상기 조절수단에서 제공되는 변환된 중간 주파수와 상기 위성 방송 처리용 발진기에서 제공되는 발진 주파수 신호와의 혼합을 통해 기설정된 대역을 갖는 선국된 위성 채널에 대한 기저대역의 I 신호를 생성하고, 상기 조절수단에서 제공되는 변환된 중간 주파수와 상기 시프터에서 제공되는 상기 위상 시프트된 발진 주파수 신호와의 혼합을 통해 상기 선국된 위성 채널에 대한 기저대역의 Q 신호를 생성하며, 저역 통과 필터링을 통해 상기 생성된 I 신호 및 Q 신호에 삽입된 잡음성분을 제거하는 위성 방송신호 처리 경로로 이루어진 개선된 방송용 복합튜너.

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