KR100291127B1 - 동적중간주파수필터동조fm수신기 - Google Patents

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요트.게.아. 롤페즈
코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
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Abstract

변조 신호 종속 중간 주파수 필터 동조를 갖는 FM 수신기는 무선 주파수 (RF) 섹션과 중간 주파수(IF) FM 신호로 소정의 RF FM 수신 신호를 저역 변환하는 동조 가능 믹서 단계를 구비하고, IF 섹션은 동조 가능 필터와, 상기 IF FM 신호의 기저 대역 변조 신호를 복조하기 위해 기저 대역 신호 처리 장치에 연결된 FM 복조기를 구비하며, FM 복조기를 통해 기저 대역 변조 신호에 의해 IF 필터의 순간 동조 제어를 위한 IF 필터의 동조 제어 입력에 연결된 IF 동조 제어 루프를 구비하고 있다. 상기 동조 동작을 높이기 위해서, FM 수신기는 FM 복조기 출력과 IF 필터의 동저 제어 입력간에 IF 동조 제어 루프 내에서 장치된 제 1 증폭기-제한기를 구비하고 있는데 제 1 증폭기-제한기의 이득은 증가하는 입력 신호 진폭에서 점차 감소하여 FM 복조기의 증가하는 출력 신호 진폭에서 IF 동조 제어 루프 내의 동조 제어 신호의 연속적이고 점진적인 제한을 위한 제한값에 대하여 단조롭게 진폭이 증가하는 출력 신호를 공급한다.

Description

동적 중간 주파수 필터 동조 FM 수신기
제 1도는 본 발명에 따른 FM 수신기를 도시한 도면.
제 2도는 제 1도의 수신기에 사용하는 증폭기-제한기를 도시한 도면.
제 3도는 입력 신호 진폭의 함수로써 제 1도의 FM 수신기에 사용하는 증폭기-제한기의 이득 변화를 도시한 도면.
제 4도는 제 1도의 FM 수신기에서 저-왜곡 신호 처리를 설명하기 위해 임의의 신호 파형을 도시한 도면.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
ANT : 안테나 RF : 무선 주파수
M3 : 배율기 회로 T0 : 동조 발진기
FD : 주파수 분할기 SS : 중첩 회로
RA1 : 제 1 가변 파장 공명 증폭기 RA2 : 제 2 가변 파장 공명 증폭기
LF1 : 제 1 루프 필터 LF2 : 제 2 루프 필터
AL1 : 제 1 증폭기-제한기 AL2 : 제 2 증폭기-제한기
ASP : 기저 대역 변조 신호 처리 장치 R1, R2 : 콜렉터 저항기
본 발명은 무선 주파수(RF) 섹션, 소망의 RF FM 수신 신호를 중간 주파수 (IF) FM 신호로 저역 변환하는 수단, 동조가능 IF 필터로 이루어진 IF 섹션, 기저대역 신호처리 장치에 결합되어 IF FM 신호의 기저대역 변조 신호를 복조하는 FM 복조기 및 FM 복조기가 기저대역 변조 신호에 의하여 IF 필터의 순시 동조 제어를 위해 IF 필터의 동조 제어 입력에 결합되어 있는 IF 동조 제어 루프를 포함하는 FM 수신기에 관한 것이다.
이런 형태의 FM 수신기는 국제 PCT 출원 WO 제 88/08223 호에 공지되어 있다.
공지된 FM 수신기의 중간 주파수(IF) FM 신호로 소정의 RF FM 수신신호를 저역 변환하는 수단은 RF FM 수신 범위로 부터 소정의 RF FM 수신 신호가 10.7MHz의 제 1 중간 주파수로 저역 변환하는 가능 제 1 믹서 단을 구비한다. 상기 공지된 FM 수신기에 있어서, 제 1 IF 선택후에 얻어진 제 1 중간 주파수(IF) 신호는 고정된 제 2 믹서 단에 의해 계속적으로 다시 저역 변환되어, 700KHz 의 평균 중간 주파수를 갖는 제 2 IF 신호를 발생한다. 상기 동조 가능 IF 필터에서 제 2 IF 선택후에 이 제 2 IF 신호는 제 2 IF 신호를 복조하는 FM 복조기에 인가되며 소정의 기저 대역 변조 신호를 발생한다.
FM 복조기의 출력은 기저 대역 변조 신호에 의해 IF 필터 동조의 동적 제어를 위해 동조 가능 IF 필터의 동조 제어 입력에 결합된다. 결국, IF 필터의 공진 주파수는 IF FM 신호의 주파수 변조를 순간적으로 탐지함으로써 IF 필터는 비교적 선택성을 높이는 협대역을 가진다.
인접 송신기 반송파의 방해를 막기 위해, 송신기 주파수는 소정 신호의 반송파에 접근하며, IF 동조 제어 루프의 포획(capturing) 범위 내에 포함되어, 상기 인접 송신기에서 IF 필터의 동조를 발생한다. 공지된 FM 수신기의 동조 제어는 동조 제어 신호의 소정 진폭 레벨에서 스위치 오프되는데 이것은 초기값 예를들면, 700KHz 중간 주파수에서 IF 필터 동조의 리셋에 의해 직접 수행된다. IF 필터의 동조 제어를 스위치 오프하여 송신기 반송파가 상기 초기 리셋에 의해 동조된 IF 필터의 투과 대역에서 다시 나타나면 소정의 반송파에서 IF 동조 제어를 재포획하며, 이경우 이들 노이즈 신호가 뮤팅 회로(muting circuit)에 의해 억제되면 비교적 장기간 동안 존재하거나 및/또는 비교적 긴 뮤팅 기간에 유도되는 명백한 가청 노이즈 피크가 발생한다.
본 발명의 목적은 특히, 간단한 방법으로 이들 결점을 없애는 것이다.
본 발명에 따르면, 서두에서 기술된 형태의 FM 수신기는 제 1 증폭기-제한기가 FM 복조기의 출력과 IF 필터의 동조 제어 압력 사이의 IF 동조 제어 루프에 배치되어 있으며, 상기 제 1 증폭기-제한기의 이득은 증가하는 입력 신호 진폭에서 점차 감소하여 FM 복조기의 증가하는 출력 신호 진폭에서 IF 동조 제어 루프 내의 동조 제어 신호의 연속적이고 점진적인 제한을 위한 제한값에 대하여 단조롭게 진폭이 증가하는 출력신호를 공급하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 IF 동조 제어 루프의 포획 및 유지 동작이 동조 제어를 연속적으로 유지하고 동저 제어 신호의 진폭을 제한함으로써 크게 향상된다는 인식에 근거한다.
본 발명에 따른 측정이 사용되면, 원하지않는 인접 송신기에 대한 동조를 못하게하면, 즉 IF 동조 제어 루프가 강력한 인접 송신기를 포획한 후에, IF 필터의 동조는 이 인접 송신기의 평균 반송파 주파수를 탐지한다. 동조 제어 신호의 진폭 제한은 또한 한 주파수에서 제한 기간동안 동조된 IF 필터의 나머지를 발생하며, 이것은 IF 필터 동조의 초기 리셋동안 필요로 하는 특정한 측정 없이도 소정의 송신기 반송파의 IF 동조 제어 루프에 의해 빠른 포획을 할 수 있게 한다.
본 발명에 따른 이런 FM 수신기는 양호하게도 FM 복조기가 배율기 회로와 FM 변조 신호에 따라 변하고 동일한 변조 신호를 가지며 상기 반송파 주파수에서 평균 90°의 위상차를 갖는 한쌍의 FM 변조 신호인 IF FM 신호로 부터 유도되는 수단을 구비하며 여기서 상기 수단은 동조 제어 입력을 갖는 동조 가능 주파수 종속 위상 시프트 회로를 구비하며, 상기 FM 복조기는 또한 배율기 회로 출력이 주파수-종속 위상-시프트 회로의 동조 제어 입력과 결합된 저역 필터를 포함하는 복조기 동조 제어 루프를 구비하며, 상기 IF 동조 제어 루프에서의 이득은 상기 복조기 동조 제어 루프에서의 이득보다 다소 작은 것을 특징으로 한다.
이러한 측정이 사용되면, 복조기 동조 제어 루프를 갖는 IF 동조 제어 루프의 루프 파라미터에 대한 정확한 매칭은 간단한 방법으로써 실행 가능하다. 복조기 동조 제어 루프의 포획 및 유지 동작은 인접 송신기가 IF 동조 제어의 제어 동작을 교란시키지 못하도록 IF 동조 제어 루프의 동작에 따라 정확한 방법으로 설정된다. 이러한 FM 직각 복조기는 독일 특허출원 제 26 36 268 호에 공지되어 있다.
본 발명에 따른 FM 수신기의 다른 양호한 실시예는 FM 복조기의 복조기 동조 제어 루프가 제 2 증폭 제한기를 내장하고 있으며, 이 제한기의 출력은 동조 가능 주파수 종속 위상 시프트 회로의 동조 제어 입력과 기저 대역 신호처리 장치에 결합되며, 상기 제 2 증폭기-제한기의 이득은 증가하는 입력 신호 진폭에서 점차 감소하여, 증가하는 출력 신호 진폭에서 복조기 동조 제어 루프 내의 동조 제어 신호에 대하여 연속적이고 점진적인 제한을 위한 제한값으로 진폭이 단조롭게 증가하는 출력 신호를 공급하며, 제 2 증폭기-제한기의 제한값에서 발생하는 주파수-종속 위상-시프트 회로 내의 동조 주파수 이탈은 제 1 증폭기-제한기의 제한값에서 발생하는 IF 필터 내의 동조 주파수 이탈 보다 더 긴 것을 특징으로 한다.
상기 측정이 사용되면, 기저 대역 변조 신호의 저-왜곡 복조가 얻어지며, 상기 루프 동작을 중단하지 않고도, 원하지 않는 동조변화가 단순히 발생하지 않도록 한다. 따라서 상당한 간섭의 감소가 얻어질 수 있다.
비교적 저렴한 가격으로 실현될 수 있는 이러한 FM 수신기의 실시예는 상기 두개의 동조 제어 루프에 있어서 공통이며, FM 복조기의 배율기 회로 출력과 제 1 및 제 2 증폭기-제한기의 입력 사이에 배치되어 있는 루프 필터를 특징으로 한다.
또한, 다른 간략화는 에미터-결합 트랜지스터 쌍에 의해 두개의 증폭기-제한기 각각을 실현시킴으로써 얻는다.
매우 간단하게 일체된 본 발명에 따른 FM 수신기의 또다른 양호한 실시예는 IF 필터 및 주파수 종속 위상 시프팅 회로가 동상(in-phase)이면서 직각 입력 및 출력을 갖는 제 1 및 제 2 직렬 배열된 공진 증폭기를 구비하며, 여기서 상기 제 1 공진 증폭기의 동상이면서 직각 입력은 상기 IF 신호의 동상 이면서 직각 성분을 수신하며, 상기 제 1 공진 증폭기의 동상 이면서 직각 출력은 상기 배율기 회로의 제 1 및 제 2 배율기 단의 제 1 입력과 결합하고, 제 2 공진 증폭기의 동상 이면서 직각 출력은 두(제 1, 제 2)배율기 단의 제 2 입력 각각에 연결되며, 상기 제 1 및 제 2 배율기 단의 출력은 제 1 및 제 2 배율기 단중 출력 신호의 상호 중첩에 의한 중첩 회로의 입력과 결합되고, 상기 중첩 회로는 상기 두 동조 제어 루프 내에서 공통적으로 배치된 저역 필터에 결합되는 것을 특징으로 한다.
이와 같은 형태의 공진 증폭기는 유럽 특허 출원 EP 0 420 974 호에 공지 되어 있다.
본 발명의 다른 여러가지 면들은 이후에 기술되는 실시예를 참고로 자세히 설명될 것이다. 유사한 기능을 하는 소자들은 같은 참고번호에 의해 표시되어 있다.
제 1 도는 본 발명에 따른 RF 증폭에 대한 RF 입력 섹션 RF 와 소정의 RF FM 수신 신호 선택이 결합된 안테나(ANT)를 접속하는 무선 주파수(RF) 안테나 입력을 갖는 FM 수신기를 도시하고 있는데, FM 수신기는 중간 주파수로 소정의 RF FM 수신 신호의 저역 변환하는 수단에 따르며, 동조 가능 발진기 신호가 제 1 중간 주파수(f1)에서 평균적으로 위치되는 반송파 주파수를 갖는 제 1 중간 주파수(IF)에 대해 소정의 RF FM 수신 신호의 주파수 변환에서 동조하는 동조 발진기(tuning oscillator, T0)로부터 인가되는 동조가능 제 1 믹서 단(M1)을 구비하고, 제 2 중간 주파수에서 평균적으로 위치되는 반송파 주파수를 갖는 제 2 IF 신호에 의하여 제 1 IF 신호의 저역 변환에 대한 제 2 믹서 단(M2)에 따라 제 1 IF 신호로 선택하는 제 1 IF 섹션(IF1)을 구비하고 있다.
상기 동조 발진기(T0)는 동조 제어 단자(Vt)를 통하여 인가된 동조 전압에 의해 소정의 RF FM 수신 신호의 반송파 주파수의 값에서 f1 값만큼 이탈하는 주파수에서 동조되며, 반면 제 1 중간 주파수 f1 에서 f2값만큼 이탈하는 고정된 발진기 주파수를 갖는 믹싱 신호는 고정된 국부 발진기 장치(L0)로 부터 제 2 믹서 단(M2)에 인가된다.
상기 제 2 믹서 단(M2)에서의 저역 변환은 신호 위상에서 위상 직각까지 변환을 수반한다. 결국 상기 제 2 믹서 단(M2)은 한편으로는 제 1 IF 신호, 다른 한편으로는 동상 및 직각 신호 성분이 고정된 국부 발진기 장치(L0)로 부터 공통적으로 인가되는 동상의 배율기 회로(M2i)와 직각 배율기 회로(M2q)를 구비한다. 이들 동상이면서 직각 믹싱 신호 성분은 주파수 분할기(frequency divider, FD)내에서 정확한 우수 계수(even factor)에 의해 F0 의 발진기 신호 주파수를 분할함으로써 얻게된다. 실제의 실시예에 있어서, 제 1 중간 주파수는 10.7MHz 이며, 제 2 중간 주파수는 300KHz 이며, 상기 F0의 발진기 주파수는 22MHz 이고, 상기 FD 의 분할 계수는 2 이다.
상기 제 2 믹서 단(M2)은 제 2 IF 신호를 선택하기 위해 동조 가능 IF 필터로써 작동하는 제 1 동조 가능 공진 증폭기(RA1)에 동상 및 직각 신호 경로 I 및 Q를 통하여 결합되는 동상 이면서 직각 출력을 가지고 있다. 이러한 공진증폭기는 유럽 특허출원 EP 0 420 974에 공지되어 있으며, 특히 조정하기에 적절하다. 상기 위상 직각 형태의 동족 가능 폴리페이즈(polyphase)로써 적절히 사용되는 상기 공진 증폭기는 저-왜곡 선택이 이루어지기 위해 점 대칭 위상 특성 및 대칭 프레스(fres) 대역 투과 특성을 가지며, 또한 공진 주파수 프레스(fres)의 매우 큰 값에서 선형 동조 동작을 한다는 것이 상기 전술한 특허 출원에 공지되어 있다.
상기 제 1 공진 증폭기(RA1)는 기저 대역 음성 변조 신호를 처리하는 기저 대역 변조 신호 처리 장치(ASP)와 소정의 음성 신호를 재생하기 위한 음성 재생 장치(L)에 앞서 위상 직각 FM 복조기(DEM)에 결합된다.
상기 FM 복조기(DEM)의 제 1 출력(O1)은 제 1 루프 필터(LF1)로써 작동하는 저역 필터 및 제 1 증폭기-제한기(AL1)를 통하여 제 1 동조 가능 공진 증폭기(RA1)의 동조 제어 입력에 결합된다. 상기 제 1 증폭기-제한기(AL1)는 선택하기 위한 제 1 루프 필터(LF1)와 IF 필터 동조 제어 신호의 점진적인 제한 및 증폭을 위해 사용된다. 따라서, IF 동조 제어 루프는 제 2 IF 신호의 기저 대역 변조 신호에 따라 순간적으로 제 2 IF 필터로써 작동하는 제 1 공진 주파수(RA1)의 동조 주파수를 변화시킴으로써 얻게 된다. 그러므로, 제 1 동조 가능 공진 증폭기(RA1)의 대역폭은 비교적 높은 IF 선택성이 어떤 유용한 신호 정보의 손실없이 실현될 수 있도록 기저 대역 변조 신호의 대역폭 보다 상당히 작게 선택된다.
상기 증폭기-제한기(AL1)의 이득은 증가하는 입력 전압에서 점차 감소하므로, 상기 출력 전압은 예를들면, 탄젠트 쌍곡선 함수에 따라 입력 전압의 증가값에서 증가하며, 무한으로 증가하는 입력 전압에서의 포화 현상 때문에 주어진 제한값에서 점근적으로 접근한다. 상기 제한값의 선택은 이후에 기술될 것이다. 이러한 상이한 트랜지스터 쌍은 제 2 도에 도시되어 있고, 공통 에미터(emitter) 전류원을 갖춘 에미터-결합 트랜지스터쌍(T1, T2) 및 콜렉터 저항기(R1, R2)를 구비하고 있다. 에미터 저항기 없는 것으로 도시된 실시예에서, 상기 탄젠트 쌍곡선 함수가 얻어진다. 에미터 저항기를 사용함으로써, 점진적인 제한의 특성을 유지하는 동안 상기 함수로 부터 이탈한다. 도시된 제 1 증폭기-제한기(AL1)는 제 3 도에 곡선(C1, C2)으로 각각 도시된 것과 같이, 입력 전압의 함수로서 변화하는 출력 전압 및 이득을 공급한다.
완성을 위해서, 상기 제 3 도는 또한 기술되는 제 2 증폭기-제한기(AL2)의 곡선(C3, C4)에 의해 대응하는 특성을 도시하고 있다. 이러한 증폭기-제한기의 회로 배치뿐 아니라 변화하는 입력 전압에서의 이들 동작은 본 발명에 숙련된 사람들에게 공지되어 있으며, 본 발명을 이해하는데 또다른 설명이 필요하지는 않다.
결과적으로, 상기 제 1 출력(O1)에서 진폭에 따라 증가하는 복조기 출력 신호의 경우에 제 1 증폭기-제한기(AL1)의 출력 신호 제한 및 상기 IF 동조 제어 루프가 원하지 않는 인접 송신기 반송파를 포획할 때, 상기 IF 필터(RA1)는 IF 동조 제어 루프의 제어 범위내에서 주파수 변조가 발생하는 한 인접 송신기 반송파의 주파수 변조만을 탐지한다. 상기 인접 송신기 반송파가 상기 제어 범위에서 초과되면, 상기 동조 제어는 유지되어 IF 필터(RA1)는 IF 동조 제어 신호의 제한 범위에 의해 결정되는 동조 주파수로 유지된다. 상기 IF 필터(RA1)의 전술한 위치에서 IF 동조 제어 루프의 동조 제어 범위안에 있는 소정의 반송파가 재출현하면, RA1 은 또다시 동조 주파수 내에서 소정의 반송파를 탐지한다. 제 1 증폭기-제한기(AL1)의 이득은 제 1 출력(O1)에서 진폭에 따라 증가하는 복조기 출력 신호와 함께 점진적으로 감소하므로, 포획 현상으로 인한 간섭의 효과적인 감소를 얻게 된다.
상기 FM 복조기(DEM)는 상기 동상 이면서 직각 신호 경로(I, Q)와 동상 및 직각 출력(VI, VQ) 각각에 결합된 동상 이면서 직각 입력(Vi, Vq)을 가지며 동조 가능 주파수 종속 위상 시프트 회로로써 작동하는 제 2 공진 증폭기와, 전술한 제 2 증폭기-제한기(AL2) 및 제 2 루프 필터(LF2)로써 작동하는 저역 필터에 연속적으로 결합되어 중첩 회로(SS) 각각에 대해 제 1 입력(I11, I12) 및 제 2 입력(I21, I22)을 갖는 제 1 및 제 2 위상 비교 회로로써 작동하여 제 1 및 제 2 배율기 단(M31, M32)을 갖는 위상 직각 제 3 믹서 단으로써 작동하는 배율기 회로(M3)를 구비한다. 제 2 루프 필터(LF2)의 출력은 제 1 출력(O1)에 접속되는 한편, 제 2 증폭기-제한기(AL2)의 출력은 FM 복조기(DEM)의 제 2 출력(O2)에 접속된다.
도시된 실시예에 있어서, 주파수 종속 위상 시프트 회로로써 작동하는 제 2 동조 가능 공진 증폭기(RA2)의 직각 입력 신호 경로(Q)는 공진 증폭기(RA2)의 직각 입력(Vq) 및 제 1 배율기 단(M31)의 제 1 입력(I11)에 연결된다. 제 2 동조 가능 공진 증폭기(RA2)의 동상 입력 신호 경로(I)는 공진 증폭기(RA2)의 동상 입력(Vi) 및 제 2 배율기 단(M32)의 제 1 입력(I21)에 연결된다. 제 2 동조 가능 공진 증폭기 (RA2)의 동상 출력(VI)은 제 1 배율기 단(M31)의 제 2 입력(I12)에 연결되는 한편, 공진 증폭기(RA2)의 직각 출력(VQ)은 제 2 배율기 단(M32)의 제 2 입력(I22)에 연결된다. 제 1 및 제 2 배율기 단(M31, M32)의 출력은 제 1 및 제 2 배율기 단(M31, M32)의 출력 신호로 부터 적절한 중첩이 이루어지는 중첩 회로(SS)의 입력과 연결되며, 이후에 보다 자세히 기술될 것이다.
상기 제 2 동조 가능 공진 증폭기(RA2)는 동상의 입력(Vi)에 인가된 동상의 입력 신호 및 직각 입력에 인가된 직각 신호의 주파수 종속 위상 시프트를 실현시키는데, 여기서 위상 시프트는 상기 변조 신호에 따라 변하며 제 2 중간 주파수(f2)에서 0이 된다. 이에 따라서, 상호 동등한 변조 신호 및 FM 변조 신호에 따라 변하며 상기 반송파 주파수에서 평균 90°의 위상차를 갖는 FM 복조 신호 쌍은 배율기 회로(M3)의 제 1 및 제 2 위상 비교 회로로써 작동하는 제 1 및 제 2 배율기 단(M31, M32)에 인가된다. 소정의 기저 대역 변조 신호는 실례로, 배율기 회로(M3)의 제 1 및 제 2 배율기 단(M31, M32)의 출력에서 DC 성분 내에서 상호 반대 위상을 얻음으로써 발생된다. 더우기, 2 차 간섭의 생성은 주어진 예에서 상호 동일한 위상을 발생함으로써 얻게 된다. 중첩 회로(SS)내에서 적절히 중첩시킴으로써 - 상기예에서 상이한 형성 - 상기 2차 간섭 성분 보상이 얻어지는 한편, 제 1 배율기 단(M31) 및 제 2 배율기 단(M32)의 출력 신호 내에서의 소정의 DC성분은 서로 상호적으로 부가된다. 기저 대역 변조 신호는 제 2 루프 필터(LF2)에 의해 선택되는데, 여기서 제 2 루프 필터(LF2)는 상기 제 2 증폭기-제한기(AL2)에 우선한다. 제 1 증폭기-제한기(AL1)의 이득 특성에 대응하는 제 2 증폭기-제한기(AL2)의 이득 특성에 있어서, 상기 증폭기-제한기(AL2)의 이득이 증가하는 입력 전압에서 점진적으로 감소한다는 조건으로 부터 상기 출력 전압은 실례로, 무한으로 증가하는 입력 전압에서 포화 현상 때문에 주어진 제한 값에 점근적으로 접근하며, 탄젠트 쌍곡선 함수에 따라 입력 전압의 증가값에서 단조롭게 증가한다.
제 2 증폭기-제한기(AL2)의 이득 특성 및 함수는 제 1 증폭기-제한기(AL1)의 특성 및 함수와 대응하지만 그것은 제 3도에 곡선(C3, C1)으로 도시된 바와 같이 제 1 증폭기-제한기(AL1)의 특성 및 함수보다 상당히 큰 이득과 제한레벨을 갖고 있다.
제 2 증폭기-제한기(AL2)의 출력은 기저 대역 변조 신호에 따라 제 2 가변 파장 공진 증폭기(RA2)의 동조를 제어하는 제 2 가변 파장 공진 증폭기(RA2)의 동조 제어 입력에 연결되며, 상기 기저 대역 변조 신호 처리 장치(ASP)에 연결된다. 기저 대역 변조 신호가 변화하는 주파수 종속 위상 시프트 회로가 얻어짐으로써 작동하는 제 2 가변 파장 공진 증폭기(RA2)의 동조를 복조기 동조 제어 루프는 중첩 회로(SS), 제 2 루프 필터(LF2), 제 2 증폭기-제한기(AL2) 및 상기 제 2 가변 파장 공진 증폭기(RA2)의 동조 제어 입력에 대한 피드백을 통하여 실현된다. 따라서, 제 2 가변 파장 공진 증폭기(RA2)의 위상 특성을 방해하는 상기 IF 신호를 지나는 궤적은 상당히 감소되어 결과적으로 FM 복조기(DEM)의 복조 동작은 선형화 된다.
도시한 실시예에 있어서, 상기 IF 동조 제어 루프 및 복조기 동조 제어 루프는 특히 제 2 루프 필터(LF2)에서 공통으로 다수의 회로를 가지고 있다.
상기 AL2 의 비선형 이득 특성의 결과 복조기 동조 제어 루프에서의 신호 왜곡을 피하기 위해서, 상기 루프에서의 이득은 비교적 높게 선택된다. 싸인파 기저 대역 변조 신호로 부터 출발할 경우, 상기 싸인 형태로 부터의 편차는 크게 네가티브하게 피드백됨으로써 감소된다. 그러면, 제 4B 도에 곡선(S2)으로 도시된 바와 같은 싸인파 기저 대역 변조 신호는 실질적으로 FM 복조기(DEM)의 제 2 출력(O2)에서 어떠한 왜곡없게 얻게 된다.
아래에 신호(S2)로 간주되는 비 왜곡 신호는, 제 2 증폭기-제한기(AL2)에서 발생하는, 제 2 증폭기-제한기(AL2)의 상당히 왜곡된 입력 신호 즉, FM 복조기 (DEM)의 제 1 출력(O1)에서의 신호에 의해 비선형적 이득이 얻어진다. 상기 전술한 신호는 제 4A 도에서 곡선(S1)으로 도시되어 있고 이후에는 신호(S1)로 표시한다. 안정성에 의한 필요조건으로는 IF 동조 제어 루프 내에서 이득이 비교적 작아야 한다는 것이다.
상당히 왜곡된 신호(S1)로 부터 싸인파 신호를 얻기 위해서, 제 1 증폭기-제한기(AL1)의 이득 특성은 제 1 증폭기-제한기(AL1)의 이득 및 제한 레벨이 제 2 증폭기-제한기(AL2)의 이득 특성보다 작아야 한다는 조건으로 부터 제 2 증폭기-제한기(AL2)의 이득 특성에 대응하게 된다. 실질적으로 비왜곡 신호인 제 2 증폭기-제한기(AL2)에 관하여 제 1 증폭기-제한기(AL1)의 이득에 대한 스케일링 요소를 적절히 선택한 경우에, 주어진 싸인파 신호의 경우에서는 제 1 증폭기-제한기(AL1)의 출력에서 상기 IF 필터(RA1)에 대한 동조 제어 신호로써 얻게된다.
따라서, 직선의 이득 특성을 갖는 증폭기-제한기의 효과가 얻어지는데 즉, 제 1 및 제 2 증폭기-제한기(AL1, AL2)와 함께 얻게되는 실제로 점진적인 제한의 결과로 저 간섭 포획 동작이 유지되는 동안 왜곡이 없이 신호 처리를 얻게 된다.
제 1 동조 가능 공진 증폭기(RA1) 및 제 2 동조 가능 공진 증폭기(RA2), 제 1 증폭기-제한기(AL1) 및 제 2 증폭기-제한기(AL2), 제 2 믹서 단(M2) 및 배율기 회로(M3)에서의 동상 이면서 직각 배율기 회로와 같은 상호 대응하여 작동하는 회로의 사용과 두개의 동조 제어 루프내에서 공통의 회로의 사용은 상당한 매칭 가능성을 제공함으로써 간단하면서 정확한 제조가 이루어진다.
본 발명이 도시한 실시예에 국한되지 않는다는 것은 명백한 사실이다. 실례로, 단일 위상 동조 가능 믹서 단에 우선한 공진 증폭기에 의해 위상 분할을 실현하고, 도시된 FM 복조기 대신에 독일 특허출원 제 26 36 268 호에 공지되어 있는 종래의 FM 직각 복조기를 사용하여, 상이한 방법(예를들면, 비대칭적)으로 상기 증폭기-제한기(AL1) 및 제 2 증폭기-제한기(AL2)를 형성하고, 제 1 증폭기-제한기 (AL1)에 의해 제 1 출력(O2)에서 왜곡된 신호 대신에 전류 또는 전압 분할기에 의해 제 2 출력(O2)에서 비왜곡 출력 신호로 부터 IF 필터(RA1)에 대한 동조 제어 신호를 유도하며, 제 2 믹서 단(M2)을 빼고, 제 1 중간 주파수에 대하여 FM 복조기(DEM) 및 동조 가능 IF 필터(RA2)를 동조하며, 다수의 종속 배치 공진 증폭기 단을 갖는 동조 가능 IF 필터를 형성하는 것이 가능하다.

Claims (6)

  1. 무선 주파수(RF) 섹션, 소망의 RF FM 수신 신호를 중간 주파수 (IF) FM 신호로 저역 변환하는 수단(M1), 동조가능 IF 필터(RA1)를 포함하는 IF 섹션, 기저대역 신호처리 장치(ASP)에 결합되어 IF FM 신호의 기저 대역 변조 신호를 복조하는 FM 복조기 및 FM 복조기가 상기 기저대역 변조 신호에 의하여 IF 필터의 순시 동조 제어를 위해 IF 필터(RA1)의 동조 제어 입력에 결합되어 있는 IF 동조 제어 루프를 포함하는 FM 수신기에 있어서, 제 1 증폭기-제한기(AL1)는 상기 FM 복조기의 출력 (O1)과 IF필터(RA1)의 동조 제어 압력 사이의 IF 동조 제어 루프에 배치되며, 상기 제 1 증폭기-제한기의 이득은 증가하는 입력 신호 진폭에서 점진적으로 감소하며, 상기 제 1 증폭기-제한기는 출력 신호를 공급하며, 이 출력 신호의 진폭은 상기 FM 복조기의 증가하는 출력 신호 진폭에서 IF 동조 제어 루프의 동조 제어 신호를 연속적이면서 점진적으로 제한하기 위한 제한값에 대하여 단조롭게 증가하는 FM 수신기.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 FM 복조기는 배율기 회로 및, 상호 동일한 변조 신호를 갖는 FM 변조된 신호쌍(VI, VQ)과 상기 FM 변조 신호로 변하며 반송파 주파수에서 평균 90℃인 위상차를 IF FM 신호로부터 유도하는 수단들(F0, FD, M2, RA2)을 포함하며, 이 수단들은 동조 제어 입력을 갖는 동조가능 주파수 종속 위상 변이 회로(RA2)를 포함하며, 상기 FM 복조기는 상기 배율기 회로의 출력이 상기 주파수 종속 위상 변이 회로(RA2)의 동조 제어 입력에 결합된 저역 필터를 구비하는 복조기 동조 제어 루프를 또한 포함하며, 상기 IF 동조 제어 루트의 이득은 상기 복조기 동조 제어 루프의 이득보다 적은 것을 특징으로 하는 FM 수신기.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 FM 복조기의 복조기 동조 제어 루프는 제 2 증폭기-제한기(AL2)를 포함하며, 상기 제한기의 출력(O2)은 상기 동조 가능 주파수 종속 위상 변이 회로(RA2)의 동조 제어 입력과 상기 기저 대역 신호 처리 장치에 결합되며, 상기 제 2 증폭기-제한기(AL2)의 이득은 증가하는 입력 신호 진폭에서 점진적으로 감소하며, 상기 제 2 증폭기-제한기는 출력 신호를 공급하며, 이 출력 신호의 진폭은 상기 FM 복조기의 증가하는 출력 신호 진폭에서 상기 복조기 동조 제어 루프의 동조 제어 신호를 연속적이면서 점진적으로 제한하기 위해 제한값에 대하여 단조롭게 증가하며, 상기 제 2 증폭기-제한기(AL2)의 한계값에서 발생하는 상기 주파수 종속 위상변이 회로(RA2)의 동조 주파수 편차는 상기 제 1 증폭기-제한기 (AL1)의 제한값에서 발생하는 IF 필터(RA1)의 동조 주파수 편차보다 크게되는 것을 특징으로 하는 FM 수신기.
  4. 제 2항 또는 제 3항에 있어서, 루프 필터(LF2)는 상기 2개의 동조 제어 루프에 공통적이며, 상기 FM 복조기의 배율기 회로(M3)의 출력과 상기 제 1 및 제 2 증폭기-제한기들(AL1, AL2)의 입력사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 FM 수신기.
  5. 제 3 항에 있어서, 상기 2개의 증폭기-제한기 각각(AL1, AL2)은 에미터 결합 트랜지스터 쌍을 포함하는 것을 특징으로 하는 FM 수신기.
  6. 제 2 항에 있어서, 상기 IF 필터(RA1)와 상기 주파수 종속 위상 변이 회로(RA2)는 캐스케이드 배열된 제 1 및 제 2 공진 증폭기를 각각 포함하며, 이 공진 증폭기들 각각은 동위상 및 직각 입력과 출력을 가지며, 상기 제 1 공진 증폭기의 동위상 및 직각 입력은 상기 IF 신호의 동위상 및 직각 성분을 수신하며, 상기 제 1 공진 증폭기의 동위상 및 직각 출력은 상기 배율기 회로(M3)의 제 1 및 제 2 배율기단(M31, M32)의 제 1 입력에 결합되며, 상기 제 2 공진 증폭기의 동위상 및 직각 출력은 상기 제 1 및 제 2 배율기단(M31, M32)의 제 2 입력에 각각 결합되며, 상기 2 개의 배율기 단(M31, M32)의 출력은 상기 제 1 및 제 2 배율기단(M31, M32)의 출력 신호의 상호 중첩을 위한 중첩 회로(SS)의 입력에 결합되며, 상기 중첩 회로(SS)는 상기 2개의 동조 제어 루프에 공통으로 배치된 저역 필터(LF2)에 결합되는 것을 특징으로 하는 FM 수신기.
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