KR100298892B1

KR100298892B1 - 스위칭트랩기능을구비한디지탈위성방송용튜너

Info

Publication number: KR100298892B1
Application number: KR1019980028141A
Authority: KR
Inventors: 서형준
Original assignee: 이형도; 삼성전기주식회사
Priority date: 1998-07-13
Filing date: 1998-07-13
Publication date: 2001-09-22
Also published as: KR20000008356A

Abstract

본 발명은 로우심볼레이트인 SCPC(Single Channel Per Carrier) 트랜스폰더 수신시 인접한 아날로그채널의 신호를 감쇄시키는 트랩을 형성하는 스위칭트랩기능을 구비한 디지탈위성방송용 튜너에 관한 것으로, 본 발명에 의한 디지탈위성방송용 튜너는 와이드밴드에 대응하는 통과대역폭으로 베이스밴드의 I, Q신호를 필터링하는 로우패스필터와, 인접채널에서 상기 로우패스필터의 출력임피던스를 디지탈처리부의 입력임피던스보다 낮추는 다수의 저항 및 상기 다수의 저항과 상기 로우패스필터 사이를 연결하는 스위칭소자로 이루어진 스위칭트랩부와, 선국채널의 심볼레이트에 따라서 상기 스위칭트랩부의 스위칭소자를 온/오프시키는 PLL부를 포함한다.

Description

스위칭트랩기능을 구비한 디지탈위성방송용 튜너{A digital tuner having a switching trap}

본 발명은 디지탈위성방송용 튜너에 관한 것으로, 보다 상세하게는 다른 트랜스폰더(transponder)에 비하여 신호대역이 좁은 SCPC(Single Channel Per Carrier) 트랜스폰더를 수신시 인접한 아날로그채널의 신호를 감쇄시키는 스위칭트랩기능을 구비한 디지탈위성방송용 튜너에 관한 것이다.

도1은 종래의 디지탈위성방송용 튜너를 도시한 블록구성도로서, 종래의 디지탈위성방송용 튜너는 LNB(Low Noise Block)에 의하여 950∼2150MHz의 대역으로 주파수다운된 고주파신호(RFIN)를 증폭하는 제1고주파증폭부(101)와, 상기 제1고주파증폭부(101)로부터 출력된 고주파신호의 이득을 균일하게 조절하는 제1자동이득조절부(102)와, 상기 제1자동이득조절부(102)로부터 출력되는 일정한 레벨의 고주파신호를 증폭하는 제2고주파증폭부(103)와, 상기 제2고주파증폭부(103)로부터 출력되는 신호 중 설정대역의 고주파신호만을 통과시키는 고주파필터(104)와, 상기 고주파필터(4)로부터 일입력단으로 입력된 고주파신호와 또 다른 입력단으로 입력된 국부발진주파수를 혼합하여 1차중간주파수로 변환하는 혼합부(105)와, 상기 혼합부(105)와 1차국부발진부(107)사이에 구비되는 버퍼증폭부(106)와, 선국주파수에 대응하는 1차국부발진주파수를 발진출력하는 국부발진부(107)와, 상기 고주파필터부(104) 및 1차국부발진부(107)의 동작을 제어하는 위상동기루프부(PLL)(108)와, 상기 혼합부(105)로부터 출력되는 중간주파수의 이득을 일정하게 조정하는 제2자동이득조절부(109)와, 상기 제2자동이득조절부(109)로부터 출력되는 중간주파수를 소정 레벨증폭하는 제1중간주파증폭부(110)와, 상기 제1중간주파증폭부(110)로부터출력된 중간주파신호 중 신호대역외의 인접신호를 감쇄시키는 쏘(SAW)필터부(111)와, 상기 쏘필터부(111)를 통과한 중간주파수를 일정 레벨로 증폭하는 제2중간주파증폭부(112)와, 상기 제2중간주파증폭부(112)로부터 출력된 중간주파수를 베이스밴드의 I, Q신호로 복조하는 I/Q복조부(113)로 이루어진다. 그리고,상기 I/Q복조부(113)로부터 출력된 I, Q신호는 디지탈처리부(114)로 입력되어 디지탈변환, QPSK복조, FEC 등의 디지탈처리된다. 또한, 상기 디지탈처리부(114)에서는 입력된 I, Q신호의 레벨에 따라 수신된 신호의 레벨을 조절하는 이득제어전압(V_AGC)을 발생시켜 제1,2자동이득조절부(102, 109)로 출력한다.

이와 같이, 종래의 디지탈위성방송용 튜너는 혼입된 인접채널의 신호에 의한 간섭현상을 방지하기 위하여, 상기 중간주파신호를 최종적으로 증폭출력하는 중간주파증폭부(112)의 전단에 필터링특성이 우수한 쏘필터부(10)를 구비하여, 인접채널신호를 제거하였다.

그런데, 도4(A)에 도시한 바와 같이 아날로그채널간의 갭 사이에 디지탈방송의 트랜스폰더를 형성하는데, MCPC(Multi Channel Per Carrier)의 경우에는 트랜스폰더의 대역폭이 넓고, SCPC(Single Channel Per Carrer)의 경우에는 좁다.

그러므로, 기존의 튜너에 구비된 쏘필터는 통과대역폭이 MCPC 트랜스폰더의 심볼레이트에 따른 와이드밴드(예를 들어, 18MHz)로 고정되어 있기 때문에, SCPC와 같은 로우심볼레이트의 트랜스폰더 수신시에 원하는 디지탈신호외에 인접채널인 아날로그신호가 혼입되며, 상기 아날로그신호는 디지탈신호보다 큰 이득을 갖기 때문에 혼입된 아날로그신호에 의한 간섭현상으로 수신효율이 악화되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래 디지탈위성방송용 튜너의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 그 목적은 로우심볼레이트인 SCPC 트랜스폰더 수신시 인접한 아날로그채널의 주파수대에 트랩을 형성하여 혼입된 아날로그신호를 감쇄시키는 스위칭트랩기능을 구비한 디지탈위성방송용 튜너를 제공하는 것이다.

도1은 일반적인 디지탈위성방송용 튜너의 구성을 보이는 블록도이다.

도2는 본 발명에 따른 디지탈위성방송용 튜너의 구성을 보이는 블록도이다.

도3은 본 발명에 따른 디지탈위성방송용 튜너에 있어서 로우패스필터 및 스위칭트랩부의 상세 구성을 보이는 회로도이다.

도4(A)는 디지탈방송의 트랜스폰더 배치를 보이는 그래프이고, 도4(B)는 본 발명에 따른 필터링결과, 종래의 필터링결과를 비교하는 그래프이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

208a, 208b : 로우패스필터

209a, 209b : 스위칭트랩부

D : 스위칭다이오드

R1∼R6 : 저항

C1∼C3 : 콘덴서

L1∼L3 : 코일

상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 구성수단으로서, 본 발명은 입력된 고주파신호를 베이스밴드의 I,Q신호로 변환하여 디지탈처리부로 출력하는 디지탈위성 방송용 튜너에 있어서,

와이드밴드에 대응하는 통과대역폭을 갖고 상기 I, Q신호를 필터링하는 로우패스필터와,

인접채널에서 상기 로우패스필터의 출력임피던스를 디지탈처리부의 입력임피던스보다 낮추는 다수의 저항 및, 상기 다수의 저항과 상기 로우패스필터 사이를 연결하는 스위칭소자로 이루어진 스위칭트랩부와,,

선국채널의 심볼레이트에 따라서 상기 스위칭트랩부의 스위칭소자를 온/오프시키는 PLL부를 포함함을 특징으로 한다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 구성 및 작용을 상세하게 설명한다.

도2는 본 발명의 일실시예로서, IF변환을 거치지 않고 고주파신호를 바로 베이스밴드의 I, Q신호로 변환하는 1차변환방식의 튜너를 도시한 블록도이다.

도2에 보인 튜너는 안테나로부터 입력되는 고주파신호를 1차증폭하는 제1고주파증폭부(201)와, 상기 제1고주파증폭부(201)로부터 출력된 고주파신호를 일정한 레벨이 되도록 이득조절하는 자동이득조절부(202)와, 상기 자동이득조절부(202)로부터 출력되는 균일한 레벨의 고주파신호를 소정 레벨로 2차증폭하는 제2고주파증폭부(203)와, 상기 제2고주파증폭부(203)로부터 출력되는 고주파신호 중 원하는 대역만을 통과시키는 고주파필터부(204)와, 상기 고주파필터부(204)를 통과한 고주파신호를 국부발진주파수와 혼합하여 베이스밴드의 I, Q신호로 변환하는 I/Q복조부(205)와, 수신대역의 중심주파수와 동일한 주파수로 발진하여 상기 I/Q복조부(205)에 국부발진주파수로 인가하는 발진부(206)와, 수신대역에 따라 상기 고주파필터부(204)의 필터링동작과 발진부(206)의 발진주파수를 제어하며 수신 트랜스폰더의 심볼레이트에 따라서 스위칭트랩부(209a, 209b)를 제어하는 PLL부(207)과, 와이드밴드의 통과대역폭을 갖으며 상기 I/Q복조부(205)의 I, Q신호출력단에 각각 구비되는 로우패스필터(208a, 208b)와, 상기 로우패스필터(208a, 208b)에 각각 구비되어 상기 PLL부(207)의 제어에 따라 로우패스필터(208a, 208b)의 출력임피던스를 디지탈처리부(210)의 입력임피던스와 같게 또는 낮게 조정하는 스위칭트랩부(209a, 209b)를 구비하고, 상기 스위칭트랩부(209a, 209b)를 통과한 I, Q신호는 튜너외부의 디지탈처리부(210)로 입력된다.

도3은 상기 도2에서 로우패스필터(208a)와 스위칭트랩부(209a)의 상세구성을 보이는 회로도로서, 로우패스필터(208a)는 상기 I/Q복조부(205)의 I신호출력단에저항(R1)의 일단을 연결하고, 상기 저항(R1)의 타단을 직렬연결된 콘덴서(C1) 및 코일(L1)을 통해 접지시킴과 동시에 코일(L2)의 일단에 연결하고, 상기 코일(L2)의 타단은 저항(R2)을 통해 일단이 접지된 콘덴서(C2)에 연결되며 또한 직렬연결된 코일(L3) 및 콘덴서(C3)를 통해 디지탈처리부(210)에 연결되어 구성된다.

그리고, 상기 스위칭트랩부(209a)는 상기 코일(L3), 콘덴서(C2) 및 저항(R2)의 공통접점과 전원단(5V) 사이에 직렬로 구비되며 그 공통접점은 PLL부(207)의 I/O포트에 연결되는 두 저항(R3),(R4)과, 상기 코일(L3), 콘덴서(C2) 및 저항(R2)의 공통접점에 애노드가 연결되는 스위칭다이오드(D)와, 상기 스위칭다이오드(D)의 캐소드와 전원(5V)사이에 구비되는 저항(R5) 및 상기 스위칭다이오드(D)의 캐소드 및 접지사이에 구비되는 저항(R6)으로 구성한다.

상기 도2에서, 상기 Q신호출력단에 구비되는 로우패스필터(208b)와 스위칭트랩부(209b)의 구성은 상기 도3에 도시한 로우패스필터(208a)와 스위칭트랩부(209a)와 동일하므로 그 도시 및 설명은 생략하기로 한다.

다음으로, 신호의 흐름에 따른 차례로 상술한 구성의 튜너의 동작을 설명한다.

안테나에 의해 수신되어 LNB(도시생략)에 의하여 950∼2150MHz의 고주파대역으로 주파수다운되어 튜너로 입력되는 고주파신호는 제1고주파증폭부(201)에 의하여 1차증폭된 후, 자동이득조절부(202)에서 일정한 레벨로 조정된다. 상기 자동이득조절부(202)는 디지탈처리부(210)로부터 증폭기(211)를 통해 입력되는 이득제어전압(V_AGC)에 따라서 고주파신호의 이득을 조정하는 것이다.

그리고, 상기 자동이득조절부(202)에 의하여 균일한 레벨로 조정된 고주파신호(950∼2150MHz)는 제2고주파증폭부(203)에 의하여 2차증폭된 후, PLL부(207)의 제어를 받는 고주파필터부(204)에 의해 원하는 대역만 필터링되어 I/Q복조부(205)로 입력된다.

또한, 상기 I/Q복조부(205)에는 PLL부(207)에 의하여 제어받는 발진부(206)로부터 출력된 수신하고자 하는 대역의 중심주파수와 동일한 발진주파수가 입력된다.

상기 I/Q복조부(205)는 고주파필터부(204)로부터 입력된 소정대역내의 고주파신호와 발진주파수와 고주파신호를 혼합하여 베이스밴드의 I,Q신호로 변환하는데, 이 I,Q신호는 동일한 신호로 단지 위상만 서로 90°차이가 있다.

상기 I/Q복조부(205)로부터 출력되는 I,Q신호는 각각 로우패스필터(208a), (208b)를 통해 필터링되어 인접채널신호가 감쇄되는데, 상기 로우패스필터(208a, 208b)는 MCPC 트랜스폰더와 같은 하이심볼레이트를 갖는 트랜스폰더에 대응하는 통과대역폭을 갖는 것이므로, MCPC 트랜스폰더를 수신한 경우, 상기 I/Q복조부(205)로부터 출력된 I, Q신호는 로우패스필터(208a),(208b)를 통과함에 의하여 신호대역외의 인접채널신호가 거의 필터링된다.

그러나, 로우심볼레이트의 SCPC 트랜스폰더를 수신한 경우, 상기 로우패스필터(208a),(208b)의 출력신호에는 여전히 인접채널신호가 남아있게 된다. 이러한 인접채널신호는 스위칭트랩부(209a),(209b)의 트랩작용에 의하여 감쇄되는데 그 작용은 도3을 참조하여 설명한다.

여기서, 스위칭트랩부(209a),(209b)는 스위칭소자(D)와 다수의 저항으로 구성되어 수신된 심볼레이트의 트랜스폰더에 따라서 스위칭소자가 온/오프 동작을 하여 선택적으로 다수의 저항에 의한 트랩작용을 하는 스위칭트랩기능을 하는 회로를 말한다.

즉, 하이심볼레이트의 MCPC 트랜스폰더를 수신하는 경우, PLL부(207)는 스위칭트랩부(209a)로 로우레벨신호를 출력한다. 이에 스위칭트랩부(209a)의 스위칭다이오드(D)는 캐소드전압이 애노드전압보다 높아짐으로 컷오프상태가 된다. 이때, 로우패스필터(208a)의 출력임피던스와 디지탈처리부(210)의 입력임피던스가 매칭된다.

따라서, 상기 로우패스필터(208a)에 의하여 필터링된 I신호가 그대로 디지탈처리부(210)로 입력된다.

반대로, 로우심볼레이트의 SCPC 트랜스폰더를 수신하는 경우, 상기 PLL부(207)는 하이레벨신호를 출력하고, 이에 스위칭다이오드(D)의 애노드전압이 캐소드전압보다 높아져 상기 스위칭다이오드(D)는 턴온상태가 된다. 따라서, 그 캐소드단자에 연결된 저항(R5),(R6)이 로우패스필터(208a) 회로에 연결된다.

이와 같이, 저항이 신호라인에 병렬연결됨으로서 로우패스필터(208a)의 출력임피던스는 디지탈처리부(210)의 입력임피던스보다 낮아진다. 그 결과, 로우패스필터(208a)의 통과대역중 고주파영역에서 필터특성이 무너짐으로서, 이득이 가장 높은 인접채널주파수대인 18MHz 부근에 트랩을 형성한 것과 같은 효과를 얻을 수 있다.

도4(B)에 종래의 디지탈처리부로 입력되는 신호특성과 본 발명에서의 신호특성을 비교하였는데, 점선은 종래 튜너에서 출력되는 베이스밴드신호의 특성을 보이고, 실선은 본 발명에 따른 튜너로부터 출력되는 베이스밴드신호의 특성을 보인다. 도시한 바와 같이, 종래에는 디지탈신호보다 이득이 큰 아날로그채널신호가 함께 출력되었으나, 본 발명에 따른 튜너는 디지탈처리부(210)의 입력임피던스보다 로우패스필터(208a, 208b)의 출력임피던스를 더 낮춰 18MHz부근에서 트랩을 형성함으로서, 인접채널의 아날로그신호를 디지탈신호보다 감쇄시킨다.

따라서, 디지탈방송의 I신호는 감쇄없이 로우패스필터(208a)를 통과하여 그대로 디지탈처리부(210)로 인가되나, 그외 인접채널의 아날로그신호는 디지탈신호보다 낮은 레벨로 감쇄되어 디지탈처리부(210)에 인가되더라도 별 영향을 주지 않게 된다.

이와 같이, 본 발명에 따른 디지탈위성방송용 튜너는 간단하게 로우패스필터의 출력임피던스를 변화시킴으로서 베이스밴드신호중 고주파영역의 신호를 감쇄시켜 로우심볼레이트인 SCPC 트랜스폰더의 수신시 발생하는 인접채널의 간섭현상을 해결할 수 있으며, 그 결과 심볼레이트에 관계없이 수신효율을 높일 수 있는 우수한 효과가 있는 것이다.

Claims

입력된 고주파신호를 베이스밴드의 I/Q신호로 변환하여 디지탈처리부로 출력하는 디지탈위성 방송용 튜너에 있어서,

와이드밴드에 대응하는 통과대역폭을 갖고 상기 I, Q신호를 필터링하는 로우패스필터와,

인접채널에서 상기 로우패스필터의 출력임피던스를 디지탈처리부의 입력임피던스보다 낮추는 다수의 저항 및, 상기 다수의 저항과 상기 로우패스필터 사이를 연결하는 스위칭소자로 이루어진 스위칭트랩부와,

선국채널의 심볼레이트에 따라서 상기 스위칭트랩부의 스위칭소자를 온/오프시키는 PLL부를 포함함을 특징으로 하는 스위칭트랩기능을 구비한 디지탈위성방송용 튜너.