KR100306961B1

KR100306961B1 - 마이크로파 믹싱회로와 다운컨버터

Info

Publication number: KR100306961B1
Application number: KR1019980039845A
Authority: KR
Inventors: 유키로 카시마
Original assignee: 모리시타 요이찌; 마쯔시다덴기산교 가부시키가이샤
Priority date: 1997-09-26
Filing date: 1998-09-25
Publication date: 2001-11-30
Also published as: DE69831048D1; EP0911963B1; US6178319B1; EP0911963A1; TW382852B; JPH11103215A; KR19990030127A; CN1120567C; CN1213216A; DE69831048T2

Abstract

마이크로파믹싱회로는, 복수의 마이크로파 신호입력단자와, 마이크로파신호입력단자에 의해 입력된 마이크로파 신호로부터 중간주파신호를 생성시키기 위하여 국부발진신호를 출력하는 국부발진기와, 마이크로파 신호입력단자로부터 입력된 마이크로파신호가 전계효과트랜지스터의 게이트에 입력되고, 국부발진기의 출력이 전계효과트랜지스터의 드레인에 입력되고, 또한, 주파수를 변환하는 복수의 전계효과트랜지스터("FET")와 한쪽의 FET가 비선형 동작을 행하는 동시에 다른쪽의 FET가 오프되도록 FET의 게이트전압을 제어하는 복수의 게이트전압제어회로와, 한쪽의 FET의 비선형동작에 의해 발생된 중간주파신호를 출력하는 중간주파신호출력단자를 가진다.

Description

마이크로파 믹싱회로와 다운컨버터

1. 기술분야

본 발명은 방송위성과 통신위성을 통하여, 위성방송과 통신을 수신하는 마이크로파믹싱회로 및 이 마이크로파믹싱회로를 일체화한 다운컨버터에 관한 것이다.

2. 그 분야의 종래기술

위성방송이 널리 보급되는 단계에 이르렀고 또한 상업통신위성을 사용한 이후로 통신위성방송이 디지털신호로 시작되었기 때문에, 최근 일반가정에서는 복수의 위성방송을 직접 수신할 기회가 증가하고 있다. 이러한 경향에 따라, 방송을 수신하는데 있어서 안테나의 크기와 비용을 모두 감소시키기 위한 요구가 증가하고 있다. 통신위성방송인 경우에는, 주파수의 효율적인 사용의 이유로 동일한 주파수의 상이한 편향의 전자기파(예를 들면, 수평으로 편향된 파와 수직으로 편향된 파)를 사용함으로써, 통신위성방송이 다중-채널방송이므로, 수신안테나는 종종 안테나 내에 편향선택 기능을 가지는 저잡음 다운컨버터와 일체화된다.

종래기술의 편향선택 기능을 가지는 마이크로파믹싱회로와 중간주파증폭기에 대하여 도 5를 참조하면서 이하 설명한다.

마이크로파신호입력단자(101)와 (102)로 입력되고 수평과 수직의 양방향으로 편향된 마이크로파신호(예를 들면, 12㎓의 주파수대역의 신호)는, 마이크로파스트립전송선(이후 "MSL"로 칭함)에 접속된 주파수변환용 쇼트키 배리어 다이오드(이후 "SBD"로 칭함)(148)와 (149)에서, 국부발진기(103)로부터 대역통과필터(이후 "BPF"로 칭함)(104)와 (105)를 통하여 공급되는 국부발진신호(예를 들면, 11.2㎓의 신호)와 각각 믹싱됨으로써, 1㎓의 중간주파신호로 변환된다.

여기서, 국부발진기(103)에 의해 공급되는 국부발진신호의 출력이 작을 경우, SBD(148)와 (149)에서 주파수 변환손실이 증가한다. 주파수변환손실의 증가를 막기 위해 SBD(148)와 (149)에 순방향으로 바이어스전류가 공급된다. 이 바이어스전류는 SBD(148)와 (149)의 애노드와의 접속을 통하여 바이어스단자(110)와 (111)로부터 공급된다.

중간주파신호가 통과하도록 허용된 저역통과필터(이후 "LPF"로 칭함)(112)와 (113)를 통과한 중간주파신호는 중간주파증폭기(134),(135),(136) 및 (137)에 의해 증폭된 후 PIN다이오드(138)와 (139)를 다시 통과한다.

중간주파증폭기(134) 및 (135)의 전류공급단자와 PIN다이오드(138)의 애노드는, 수평편향파와 수직편향파의 입력신호 사이의 선택을 위한 입력신호선택제어단자(이후 "편향선택제어단자"로 칭함)(146)를 통해 트랜지스터(142)의 컬렉터와 접속되어 있다.

마찬가지로, 중간주파증폭기(136) 및 (137)의 전류공급단자와 PIN다이오드(139)의 애노드는 편향선택제어단자(147)를 통해 트랜지스터(143)의 에미터와 접속되어 있다.

마이크로파믹싱회로에, 중간주파신호출력단자(145)를 통해 외부로부터 편향선택신호(예를 들면, 11V 또는 15V의 직류전압)가 공급된다.

비교기(144)는 편향선택신호에 응답하여 상이한 값의 직류신호를 출력한다.

편향선택신호가 11V인 경우, 트랜지스터(142)가 온됨과 동시에 트랜지스터(143)는 오프된다. 그 결과, 편향선택제어단자(146)의 전위는 높아지는 반면 제어단자(147)의 전위는 낮아진다.

한편, 편향선택신호가 15V인 경우, 트랜지스터(143)가 온됨과 동시에 트랜지스터(142)는 오프된다. 그러므로, 제어단자(147)의 전위는 높아지는 반면 제어단자(146)의 전위는 낮아진다.

편향선택신호가 11V인 경우, 중간주파증폭기(134), (135)와 PIN다이오드(138)는 온되고 중간주파증폭기(136),(137)와 PIN다이오드(139)는 오프되어, 마이크로파신호입력단자(101)를 통해 입력된 수평편향마이크로파신호에 대응하는 중간주파신호가 중간주파증폭기(140)와 (141)에 공급되고, 신호가 소망하는 크기로 증폭된 후에 중간주파신호출력단자(145)로부터 출력된다.

동일한 방식으로, 편향선택신호가 15V이면, 중간주파증폭기(134),(135)와 PIN다이오드(138)는 오프되고 중간주파증폭기(136),(137)와 PIN다이오드(139)는 온되어, 마이크로파신호입력단자(102)를 통해 입력된 수직편향마이크로파신호에 대응하는 중간주파신호가 중간주파증폭기(140)와 (141)에 공급되고, 신호가 소망하는 크기로 증폭된 후에 중간주파신호출력단자(145)로부터 출력된다.

종래 기술의 상기 구조에 따르면, 두 개의 상이하게 편향된 파가 입력되는 마이크로파신호입력단자(101)와 (102)에 대응하는 중간주파증폭기(134), (135), (136), (137)와 PIN다이오드(138), (139)를 필요로 하기 때문에, 크기를 감소시키는 것이 상당히 어렵고 비용절감에도 불리하다.

도 1은 본 발명의 실시예 1의 마이크로파믹싱회로의 회로패턴도

도 2는 본 발명의 실시예 2의 마이크로파믹싱회로의 회로패턴도

도 3은 본 발명의 실시예 3의 다운컨버터의 회로패턴도

도 4는 본 발명의 실시예 4의 다운컨버터의 회로패턴도

도 5는 종래 기술의 마이크로파믹싱회로의 회로패턴도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1,2: 마이크로파신호입력단자 3: 국부발진기

4, 5: 대역통과필터(BPF)

6, 7, 21, 22, 33, 34: 마이크로파스트립전송선(MSL)

8, 9: GaAs FET 10, 11: 바이어스단자

12, 13: 트랜지스터 14, 15: 저역통과필터(LPF)

16: 중간주파증폭기 17, 18: 비교기

19: 중간주파신호출력단자 20: 흡수저항

23, 24, 31, 32: 프로브 25, 26, 27, 28, 29, 30: 저잡음증폭기

35: 편향선택제어회로 36, 37: 도파관 입력포트

38: 대역통과필터(BPF) 39: 검파회로

마이크로파믹싱회로는 복수의 마이크로파신호입력단자와, 상기 마이크로파신호입력단자에 의해 입력된 마이크로파신호로부터 중간주파신호를 생성하기 위해 국부발진신호를 출력하는 국부발진기와, 상기 마이크로파신호입력단자로부터 입력되는 마이크로파신호가 전계효과트랜지스터의 게이트에 입력되고 또한 국부발진기의 출력이 전계효과트랜지스터의 드레인에 입력되고, 또한 주파수를 변환하는 복수의 전계효과트랜지스터와, 한쪽의 전계효과트랜지스터가 비선형동작을 행하는 동시에 다른쪽의 전계효과트랜지스터가 오프되도록 전계효과트랜지스터의 게이트전압을 제어하는 복수의 게이트전압제어회로와, 한쪽의 전계효과트랜지스터의 비선형동작에 의해 발생된 중간주파신호를 출력하는 중간주파신호출력단자를 가진다.

본 발명의 마이크로파믹싱회로는, 게이트전압제어회로에 의해 주파수를 변환하는 전계효과트랜지스터의 게이트전압을 제어함으로써, 복수의 상이한 신호중에서 한 개의 마이크로파신호를 선택하여 중간주파신호로 변환할 수 있다.

(실시예 1)

본 발명의 실시예 1의 마이크로파믹싱회로와 중간주파증폭기에 대하여 도 1의 회로패턴도면을 참조하면서 이하 설명한다.

상기 실시예의 마이크로파믹싱회로는, 예를 들면, 수평편향파신호와 수직편향파신호에 대응하는 마이크로파신호입력단자(1),(2)와;, 국부발진기(3)와; 국부주파수를 통과시키는 대역통과필터("BPF")(4), (5)와; 마이크로파스트립전송선("MSL ")(6), (7)과; 주파수를 변환하는 GaAs FET(이후 "FET"로 칭함)(8), (9)와, FET의 게이트와 드레인에 바이어스전압을 공급하는 게이트전압제어회로로 기능하는 트랜지스터(12),(13)와; 트랜지스터의 베이스에 바이어스전압을 공급하는 바이어스단자(10),(11)와; 중간주파신호를 통과시키는 저역통과필터("LPF")(14), (15)와; 중간주파증폭기(16)와; 바이어스단자(10), (11)로 공급될 바이어스전압을 선택하는 바이어스선택회로로 구성되는 비교기(17),(18)를 포함한다.

중간주파신호출력단자(19)는, 중간주파신호를 출력하는 반면에, 동시에 수평편향마이크로파신호와 수직편향마이크로파신호사이의 입력을 절환하기 위해 외부(예를 들면, 위성방송 수신용 튜너)로부터 입력선택신호(예를 들면, 11V 또는 15V의 직류전압)를 또한 수신한다.

상기 구조의 마이크로파 믹싱회로와 중간주파증폭기는 이하 설명하는 방식으로 동작한다. 수평편향마이크로파신호와 수직편향마이크로파신호가 모두 유사한 구조의 회로에 의해 처리되므로 이에 대한 설명은 부분적으로 생략한다.

우선, 중간주파신호출력단자(19)에 외부로부터 수신한 입력선택신호가 15V의 직류전압인 경우의 동작에 대해서 이하 설명한다.

수평편향파에 대응하는 마이크로파신호입력단자(1)에 입력되는 12㎓대역의 마이크로파신호는 MSL(6)을 통해 MSL(6)과 접속되어 있는 FET(8)의 게이트로 전달된다. 또한, 상기 신호는, 국부발진기(3)로부터 BPF(4)를 통해 드레인으로 입력되는 국부발진신호(예를 들면, 11.2㎓)와 FET(8)에서 믹싱된다. FET(8)의 소스는 접지되어 있다.

PNP형의 두 트랜지스터(12)와 (13)는 에미터저항을 통하여 전원의 양의 단자에 접속되어 있고 콜렉터저항을 통하여 전원의 음의 단자에 접속되어 있다.

MSL(6)과 접속되어 있는 FET(8)의 게이트는 필터와 저항을 통하여 트랜지스터(12)의 콜렉터에 접속되어 있고, 또한 FET(8)의 드레인과 트랜지스터(12)의 에미터는 다른 저항을 통하여 접속되어 있다.

직류 15V의 입력선택신호에 응답하여, 비교기(18)는 높은 전위의 전압을 출력하고, 비교기(17)는 낮은 전위의 전압을 바이어스단자(10)에 출력한다. 바이어스단자(10)는 또다른 저항을 통하여 트랜지스터(12)의 베이스에 접속되어 있다. 따라서, 바이어스단자(10)와 접속되어 있는 트랜지스터(12)의 베이스전위는 낮게 되어, 트랜지스터(12)가 온되도록 한다. 그러므로, 트랜지스터(12)로부터 안정된 바이어스전압의 공급에 의해, 주파수변환용 FET(8)는 적절한 비선형동작을 행하여 12㎓대역의 마이크로파신호를 효율적인 변환이득으로 1㎓대역의 중간주파신호로 변환시킨다.

다음에, 변환된 중간주파신호는 LPF(14)와 직류차단커패시터를 통과한 후 중간주파증폭기(16)로 전달된다.

한편, 마이크로파신호입력단자(2)에서 입력되는 12㎓대역의 수직편향마이크로파신호는 MSL(7)을 통해 MSL(7)과 접속되어 있는 FET(9)의 게이트로 전달된다. 또한, 상기 신호는, 국부발진기(3)로부터 BPF(5)를 통해 드레인으로 입력되는 국부발진신호(예를 들면, 11.2㎓)와 FET(9)에서 믹싱된다. FET(9)의 소스는 접지되어 있다.

MSL(7)과 접속되어 있는 FET(9)의 게이트는 필터와 저항을 통하여 트랜지스터(13)의 콜렉터에 연결되어 있고, FET(9)의 드레인과 트랜지스터(13)의 에미터는 다른 저항을 통하여 연결되어 있다.

직류 15V의 입력선택신호에 응답하여 비교기(18)는 높은 전위의 전압을 바이어스단자(11)에 출력한다. 바이어스단자(11)는 저항을 통하여 트랜지스터(13)의 베이스에 접속되어 있다. 바이어스단자(11)를 통하여 트랜지스터(13)의 베이스에 높은 전위의 전압이 공급된다.

이러한 방식으로, 트랜지스터(13)는 오프되고, 그 결과 주파수변환용 FET(9)는 오프되어 적절한 방식으로 비선형 동작에 의해 주파수를 변환시킬 수 없다. 따라서, 마이크로파신호입력단자(1)로 입력되는 수평편향파에만 대응하는 1㎓주파수대역의 중간주파신호가 중간주파증폭기(16)의 입력쪽에 나타난다. 또한, 중간주파신호는, 중간주파증폭기(16)에 의해 소망하는 크기로 증폭된 후, 직류차단커패시터를 통해 중간주파신호출력단자(19)로부터 출력된다.

다음에, 입력선택신호가 11V인 경우의 동작에 대하여 이하 설명한다.

비교기(18)는 낮은 전위를 출력하고 비교기(18)는 높은 전위를 출력한다. 그러므로, 비어어스단자(10)에 대해 고전위가 바이어스단자(11)에 대해 저전위가 각각 출력되고, FET(8)는 트랜지스터(12)로부터 바이어스전압을 공급받지 않는 반면 FET(9)는 트랜지스터(13)로부터 바이어스전압을 공급받는다. 이에 의해, 수직편향파에 대응하는 중간주파신호가 중간주파신호출력단자(19)로부터 출력된다.

설명한 바와 같이, 비교기를 사용하여 간단한 바이어스선택회로에 의해 주파수변환용 FET의 게이트와 드레인에 인가되는 바이어스전압을 제어함으로써, 본 발명의 마이크로파믹싱회로는 두개의 상이한 신호중에서 한 개의 마이크로파신호를 선택할 수 있고, 또한 선택된 신호를 중간주파신호로 변환시킬 수 있다.

상기 설명한 실시예에서는 입력선택신호가 직류전압이지만, 직류전압에만 제한되는 것이 아니고 교류전압 또는 차이가 구별될 수 있는 임의의 형태의 펄스나 기타 신호이어도 된다.

또한, 본 실시예에서는 입력되는 마이크로파신호는 상이한 편향면을 가지는 두 신호로서 설명되어 있다. 그러나, 본 발명의 마이크로파믹싱회로는, 신호들이 두 위성으로부터 상이한 입사방향으로 입력되는 두 마이크로파신호인 경우에도, 또한 적절히 작동할 수 있다.

더욱이, 본 실시예는 입력되는 마이크로파 신호의 수가 두개의 신호로 제한되지않지만, 두개이상의 신호가 있으면 실시예를 확장함으로써, 세개이상의 입력마이크로파신호를 처리할 수 있는 마이크로파믹싱회로를 실현할 수 있다.

(실시예 2)

본 발명의 실시예 2의 마이크로파믹싱회로와 중간주파증폭기는 도 2의 회로패턴도면을 참조하면서 이하 설명한다.

도 2에 도시된 것은, 이하 설명하는 것을 제외하고는, 도 1에 도시된 바와 같이 실시예 1의 마이크로파믹싱회로와 중간주파증폭기의 회로패턴도면과 동일하다. 그러므로, 도 1과 동일한 기능을 가지는 동일한 구성요소로 이루어진 부분에 관계된 설명은 생략한다.

도 1과 다른 구성요소는, 흡수저항(20)과, 1㎓대역에서 중간주파신호의 1/4파장의 선길이를 갖는 MSL(21) 및 (22)이다.

흡수저항(20)은, FET(8)의 드레인과 LPF(14)가 접속되어 있는 선과, FET(9)의 드레인과 LPF(15)가 접속되어 있는 다른선 사이에 접속되어 있다. MSL(21)은 LPF(14)에 접속된 직류차단커패시터와 중간주파증폭기(16)사이에 접속되어 있고, MSL(22)는 LPF(15)에 접속된 직류차단커패시터와 중간주파증폭기(16)사이에 각각 접속되어 있다.

흡수저항(20)과 함께 MSL(21) 및 MSL(22)은 선사이의 절연을 확보하기 위해 윌킨슨형 분할기(Wilkinson-type divider)를 구성한다.

요컨데, 윌킨슨형 분할기는 FET(8) 및 (9)로부터 각각의 출력과 중간주파증폭기(16)사이의 상호간섭을 제거한다.

실시예 1과 동일한 방식으로, 중간주파신호출력단자(19)에 외부로부터 공급된 입력선택신호가 15V의 직류전압이면, 마이크로파신호입력단자(1)로 입력된 수평편향파에 대응하는 1㎓대역의 중간주파신호만이 중간주파증폭기(16)의 입력쪽에 나타난다. 다음에, 중간주파신호는, 중간주파증폭기(16)에 의해 소망하는 크기로 증폭된 후 중간주파신호출력단자(19)로부터 출력된다.

마찬가지로, 중간주파신호출력단자(19)에 외부로부터 공급된 입력선택신호가 11V의 직류전압일 경우, 마이크로파신호입력단자(2)에 입력된 수직편향파에 대응하는 1㎓대역의 중간주파신호만이 중간주파증폭기(16)의 입력쪽에 나타난다. 다음에, 중간주파신호는, 중간주파증폭기(16)에 의해 소망하는 크기로 증폭된 후, 중간주파신호출력단자(19)로부터 출력된다.

지금까지 설명한 바와 같이, 비교기를 사용하여 간단한 바이어스선택회로로 주파수변환용 FET의 게이트와 드레인에 인가된 바이어스전압을 제어함으로써, 본 발명의 마이크로파믹싱회로는 복수의 상이한 마이크로파신호사이에서 소망하는 마이크로파신호를 선택할 수 있고, 또한 선택된 신호를 중간주파신호로 변환시킬 수 있다. 또한, 윌킨스형 분할기와 결합한 본 발명의 마이크로파믹싱회로는 복수의 상이한 마이크로파신호중에서 소망하는 마이크로파신호를 선택해서 저렴한 비용으로 효율적으로 변환시킬 수 있다.

설명한 실시예에서는 입력선택신호가 직류전압이지만, 직류전압에만 제한되는 것이 아니고 교류전압 또는 그 차이가 구별될 필요가 있는 임의의 형태의 펄스나 기타 신호이어도 된다.

또한, 입력되는 마이크로파신호는 상이한 편향면을 갖는 두 신호로 설명되어 있다. 그러나, 본 발명의 마이크로파믹싱회로는, 신호가 두 위성으로부터 상이한 입사방향으로 입사되는 두 마이크로파신호이어도, 또한 적절히 작동할 수 있다.

(실시예 3)

본 발명의 실시예 3의 다운컨버터(dwn-converter)는 도 3의 회로패턴도면을 참조하면서 이후 설명한다.

본 실시예는, 도파관 입력포트(36), 프로브(23), (24) 및 고 전자이동성 트랜지스터("HEMT")등의 저잡음 소자를 포함하는 저잡음증폭기(25),(26),(27),(28)에 대해서 실시예 2와 다르며, 도 3에 도시된 바와 같이, 도 2의 구조에 부가되어 있다. 모든 다른 구성요소는 도 2와 동일한 기능을 가지는 동일한 구성요소이므로 이에 대한 설명은 생략한다.

상기 구조의 다운컨버터는 이하 설명하는 방식으로 동작한다.

위성으로부터 방사된 수평편향파의 마이크로파신호는, 도파관입력포트(36)로 입력되고, MSL에서 전송하기 위해 프로브(23)에 의해 준횡전자기모드파("Q-TEM파")로 변환되며, 저잡음 증폭기(25)와 (26)에 의해 저잡음증폭되고, MSL(6)을 통하여 FET(8)의 게이트로 전달된다.

마찬가지로, 위성으로부터 방사된 수직편향파의 마이크로파신호는, 도파관 입력포트(36)에 입력되고, MSL에서 전송하기 위해 프로브(24)에 의해 Q-TEM파로 변환되며, 저잡음증폭기(27)와 (28)에 의해 저잡음증폭되고, MSL(7)을 통하여 FET(9)의 게이트로 절단된다.

마이크로파신호가 FET(8),(9)에 입력된 후 중간주파신호로 변환되어 선택된 마이크로파신호가 중간주파신호출력단자(19)로 출력되는 특정한 동작에 대한 설명을 실시예 2에서 설명한 것과 마찬가지이므로, 이에 대한 설명은 생략한다.

도 2에 도시된 마이크로파믹싱회로를 이용한 다운컨버터는 상기 방식으로 구성된다.

그 결과, 비교기를 사용하여 간단한 바이어스선택회로로 주파수변환용 FET의 게이트와 드레인에 공급되는 바이어스전압을 제어함으로써, 상기 다운컨버터는, 도파관입력포트로부터 입력된 복수의 상이한 마이크로파신호중에서 소망하는 마이크로파신호를 선택할 수 있고, 또한, 선택된 신호를 중간주파신호로 변환시킬 수 있고, 또한, 동시에, 복수의 상이한 마이크로파신호입력중에서 소망하는 마이크로파신호를 선택할 수 있고, 또는 윌킨슨형 분할기와 결합하여 선택된 신호를 효율적으로 변환시킬 수 있다.

상기 실시예에서는 설명한 바와 같이 입력선택신호가 직류전압이지만 직류전압에만 제한되는 것이 아니고 교류전압 또는 차이가 구별될 수 있는 임의의 형태의 펄스나 기타 신호이어도 된다.

(실시예 4)

본 발명의 실시예 4의 다운컨버터는 도 4의 회로패턴도면을 참조하면서 이하 설명한다. 본 실시예는 두개의 상이한 위성으로부터 방사된 신호를 수신하기 위한 다운컨버터에 관한 것이며, 제 1입력선택신호를 따라서 편향파를 선택할 수 있고 제 2입력선택신호를 따라서 위성을 선택할 수 있다. 도 4에 도시된 본 실시예의 다운컨버터에서는, 도 3과 다른 동작에 대해서만 설명한다.

도파관입력포트(36) 또는 (37)가 두개의 상이한 위성으로부터 각각의 파형신호를 수신한다. 프로브(23),(24),(31) 및 (32)는, 위성으로부터 수평면편향과 수직면편향으로 방사된 12㎓대역의 마이크로파신호를 MSL로 전송하기 위해 Q-TEM파로 변환시킨다. 저잡음증폭기(25),(26),(27),(28),(29) 및 (30)는 HEMT 등의 저잡음 소자를 포함한다. MSL(33)은 저잡음증폭기(25)와 (26)에 접속되어 있고 MSL(34)은 저잡음증폭기(28)와 (29)에 접속되어 있다. 중간주파신호출력단자(19)는 중간주파신호를 출력하고 또한 편향파(예를 들면, 11V 또는 15V의 직류전압)를 선택하는 제 1입력선택신호를 외부(예를 들면, 위성방송 수신용 튜너)로부터 공급받는다. 편향선택제어회로(35)는 제 1입력선택신호에 따라서 저잡음증폭기(25),(26) 및 (27) 또는 (28),(29) 및 (30)의 동작을 제어한다. BPF(38)는, 외부로부터 중간주파신호출력단자(19)로 공급되는 위성중 임의의 하나를 선택하고 또한, 제 1입력선택신호와 분리되는 제 2입력선택신호(예를 들면, 32㎑ 내지 48㎑의 펄스신호)를 선택하고 증폭한다. 검파회로(39)는 BPF(38)로부터 펄스신호를 검파하여 직류전압으로 변환시킨다.

상기한 바와 같이 구성된 다운컨버터의 동작에 대하여 도 3과 비교하면서 이하 설명한다. 실시예 3에서와 같이 동일한 구성요소와 기능을 가지는 회로에 관계되는 설명은 생략한다.

본 실시예는 다음의 관점이 실시예 3과는 다르다.

1) 특정한 구성요소가 두 도파관 입력포트(36),(37)와 결합하여 부가되어 있다.

2) 편향파를 선택하는 제 1입력선택신호(예를 들면, 11V 또는 15V의 직류전압)와 위성을 선택하는 제 2입력선택신호(예를 들면, 32㎑ 내지 48㎑의 펄스신호)가 외부로부터 중간주파신호출력단자(14)를 통해 입력된다.

3) 제 1입력선택신호(예를 들면, 11V 또는 15V의 직류전압)에 따라서 편향선택제회로(35)에 의해 편향이 선택되고, 도파관입력포트(36) 및 (37)과 연결되어 있는 저잡음증폭기(25),(26),(27) 및 (28),(29),(30)를 온 또는 오프시킴으로써 선택을 행하고; 수평편향과 신호를 수신할 때는 증폭기(25),(27),(28) 및 (30)가 온되고 증폭기(26) 및 (29)는 오프되고; 수직편향파 신호를 수신할 때는 증폭기(26),(27),(29) 및 (30)는 온되는 반면 증폭기(25) 및 (28)가 오프된다.

4) 위성의 선택은, 대역통과필터(38)로 제 2입력선택신호(예를 들면, 32㎑내지 48㎑의 펄스신호)로부터 신호를 분리하고 검파회로(39)로 신호를 검파함으로써, 또한 비교기(17)와 (18)로 트랜지스터(12)와 (13)를 온오프시키고 이에 의해 주파수 변환용 FET(8)와 (9)를 온 또는 오프시킴으로써 위성이 선택된다. 즉, 요컨데, 주파수변환용 FET를 온오프시킴으로써 위성이 선택된다.

도 4의 회로에 대하여 이하 설명한다.

두개의 상이한 위성으로부터 방사된 수평편향파의 마이크로파신호는, 도파관입력포트(36)와 (37)에 각각 배치된 프로브(23)와 (31)에 의해, 각각의 MSL로 전송하기 위해 Q-TEM파로 변환된다.

마찬가지로 방법으로, 두개의 상이한 위성으로부터 방사된 수직편향파의 마이크로파신호는, 도파관입력포트(36)와 (37)로 각각 배치된 프로브(24)와 (32)에 의해, 각각의 MSL로 전송하기 위해 Q-TEM파로 변환된다.

우선, 직류로 15V의 제 1입력선택신호가 중간주파신호출력단자(19)로 공급되는 경우에 대하여 이하 설명한다.

다운컨버터는 상기 경우에 수평편향파신호를 받는다.

편향선택제어회로(35)는 저잡음증폭기(25),(27) 및 (28),(30)를 온하고 저잡음증폭기(26)와 (29)를 오프하기 위한 제 1입력선택신호를 출력한다. 두개의 상이한 위성으로부터 방사된 수평편향파의 마이크로파신호는, 각각의 도파관입력포트(36)와 (37)내부에 배치된 프로브(23)와 (31)에 의해, MSL로 전송하기 위해 Q-TEM파로 변환된다.

변환된 Q-TEM파는 편향선택제어회로(35)에 의해 선택된 저잡음증폭기(25)와 (28)로 증폭되고, MSL(33)과 MSL(34)을 통과하고, 저잡음증폭기(27)와 (30)로 다시 증폭된 후, MSL(6)을 통하여 FET(8)의 게이트로 전달되고, MSL(7)을 통하여 FET(9)의 게이트로 전달된다.

이 기간동안, 저잡음증폭기(26)와 (29)가 오프되어 있기 때문에 수직편향파신호는 증폭되지 않는다.

직류로 11V의 제 1입력선택신호가 중간주파신호출력단자(19)로 공급되는 경우에 대하여 다음에 설명한다.

이 경우에, MSL(6)에 접속된 FET(8)의 게이트와 MSL(7)에 접속된 FET(9)의 게이트에 전달되는 신호들은 상기 설명한 경우와는 반대로 수직편향파신호이다.

직류 15V에 중첩되고 또한 중간주파신호출력단자(19)로부터 공급되는 제 2입력선택신호(예를 들면, 32㎑내지 48㎑의 펄스신호)에 따라서 위성이 선택된다.

제 2입력선택신호는 BPF(38)에 의해 인출됨과 동시에, 검파회로(39)에서 증폭되고 직류전압으로 변환된 후, 비교기(18)로 전송된다.

그 결과, 트랜지스터(12)로부터 안정한 바이어스를 FET(8)에 공급하는 트랜지스터(12)를 온하도록, 실시예 1에서 설명한 바와 같이, 바이어스단자(10)를 통해서 트랜지스터(12)의 베이스에 저전위의 전압을 비교기(17)에서 공급한다.

그러므로, 도파관입력포트(36)에 입력되는 수직편향마이크로파신호는 효율적인 변환이득으로 1㎓대역에서 중간주파신호로 변환되고, LPF(14)를 통과한 후 중간주파증폭기(16)로 전달된다.

마찬가지로, 제 2입력선택신호가 중간주파신호출력단자(19)로 공급되지 않는 경우, FET(8)에는 바이어스전압이 공급되지 않는 반면 FET(9)에는 바이어스전압이 공급되기 때문에, 도파관입력포트(37)에 입력되는 수직편향마이크로파신호는, 중간주파신호를 따라서 변환된 후 중간주파신호출력단자(19)로부터 출력된다.

또한, 상기 다운컨버터가 배치된 믹싱회로와 중간주파증폭기회로에 대한 설명은, 도 3의 설명과 동일하므로 생략한다.

지금까지 설명한 바와 같이, 본 발명은, 간단히 구성되어 트랜지스터의 베이스에 대한 바이어스전압을 제어하는 바이어스선택회로를 부가한 상태에서, 주파수변환용 FET의 게이트와 드레인에 바이어스전압을 공급하는 바이어스전압공급회로를 포함함으로써, 복수의 상이한 마이크로파입력신호중에서 소망하는 신호를 선택하여 중간주파신호로 변환시킬 수 있고, 또한 크기가 소형이고 가격이 저렴한 마이크로파믹싱과 다운컨버터를 실현한다.

Claims

수평편향파신호와 수직편향파신호를 각각 수신하는 복수의 마이크로파신호입력단자와;

국부발진신호를 생성하는 국부발진기와;

상기 수평편향파신호와 상기 수직편향파신호를 믹싱하는 복수의 믹싱회로와;

중간주파신호를 생성하기 위하여 한쪽의 믹싱회로의 동작을 행하면서 다른쪽의 믹싱회로의 동작을 방지하는 복수의 제어회로와;

상기 한쪽의 믹싱회로의 동작에 의해 생성된 중간주파신호를 출력하는 중간주파신호출력단자를 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로파믹싱회로.
제 1항에 있어서, 상기 믹싱회로는, 마이크로파신호입력단자에 결합된 게이트와 상기 국부발진기에 결합된 드레인을 가지는 전계효과트랜지스터(FET)를 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로파믹싱회로.
제 2항에 있어서, 상기 제어회로의 각각은 한쪽의 상기 FET의 게이트에 접속된 콜렉터와 상기 한쪽의 상기 FET의 드레인에 접속된 에미터와 바이어스전압을 베이스에 공급하는 바이어스선택회로에 접속된 베이스를 가진 트랜지스터를 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로파믹싱회로.
제 3항에 있어서, 상기 바이어스선택회로는, 상기 트랜지스터의 베이스로 공급되는 전위의 크기에 의해, 한쪽의 FET가 비선형동작을 행하도록 하고, 다른쪽의 FET는 오프되도록 하는 것을 특징으로 하는 마이크로파믹싱회로.
제 4항에 있어서, 두개의 상기 트랜지스터가 있고, 상기 바이어스선택회로는 2단의 비교기로 이루어지고, 비교기의 제 1단의 출력은 한쪽의 상기 트랜지스터의 베이스에 입력되고, 또한 비교기의 제 2단의 출력은 다른쪽의 상기 트랜지스터의 베이스에 입력되는 것을 특징으로 하는 마이크로파믹싱회로.
제 2항에 있어서, 월킨슨형 분할기는 상기 FET 각각의 드레인과 상기 중간주파신호출력단자 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 마이크로파믹싱회로.
제 1항에 있어서, 상기 마이크로파믹싱회로는 다운컨버터에 포함되고, 상기 다운컨버터는, 입력된 마이크로파신호를 횡전자기모드파("TEM파")로 변환하고 상기 입력단자에 접속된 복수의 프로브를 부가하여 포함하고, 저잡음증폭기는 상기 복수의 프로브의 각각에 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 마이크로파믹싱회로.
제 1항에 있어서, 상기 마이크로파믹싱회로는 다운컨버터에 포함되고, 상기 다운컨버터는, 상이한 신호원에 대응하는 복수의 도파관입력포트와, 상기 복수의 도파관입력포트의 각각으로부터 입력되는 마이크로파 신호를 TEM파로 변환하고 또한 상기 입력단자에 접속된 복수의 프로브와, 상기 복수의 프로브의 각각에 접속된 저잡음증폭기를 부가하여 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로파믹싱회로.
제 8항에 있어서, 상기 다운컨버터는 상기 복수의 저잡음증폭기의 출력을 온오프하는 선택회로를 부가하여 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로파믹싱회로.
제 9항에 있어서, 상기 선택회로는, 제 1입력선택신호에 따라 편향을 선택하고, 제 2입력선택신호에 따라 상기 FET의 비선형동작을 온오프함으로써 위성을 선택하는 것을 특징으로 하는 마이크로파믹싱회로.
제 10항에 있어서, 상기 제 2입력선택신호를 분리하는 대역통과필터와, 상기 대역통과필터회로에 의해 분리된 신호를 검파하는 검파회로를 부가하여 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로파믹싱회로.