KR100312998B1 - 케이블모뎀용튜너 - Google Patents

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슈우지 마쯔우라
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마찌다 가쯔히꼬
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Abstract

입력된 CATV 수신신호는 PIN 다이오드(21,22,23)에 의해 수신되며 그 신호는 UHF밴드, VHF.HIGH밴드 및 VHF.LOW밴드의 다수의 주파수대역의 고주파신호이며, 각각의 선택된 고주파신호가 고주파증폭 입력동조회로(24,25,26)에 의해 소정 주파수로 동조되며, 고주파증폭회로(27,28,29)에 의해 증폭되어, 고주파증폭 출력동조회로(30,31,32)에 의해 소정 주파수의 신호로 동조된다. 이 고주파수신호는 혼합회로(33,34,35)에 의해 국부발진회로(36,37,38)에서의 국부발진신호에 따라 중간주파신호로 변환되어, 중간주파 증폭회로(39)에 공급된다.

Description

케이블 모뎀용 튜너{TUNER FOR CABLE MODEM}
본 발명은 케이블 텔레비젼의 사용되지 않는 공채널을 이용하여 가정에서 고속 데이터 통신을 행하기 위한 케이블 모뎀에 이용되는, 케이블 모뎀용 튜너에 관한 것이다.
케이블 텔레비젼(이하, CATV라 함)에서는, 디스트리뷰터로의 인입선으로서 아직 동축 케이블을 사용하며 주네트워크를 광파이버화한 HFC(Hybrid Fiber/Coax)의 도입이 진행되고 있다. 이는 보통 가정에 수 M비트/초의 광대역 데이터 통신 서비스를 제공하기 위한 것으로서, 이제는 첨단 기술이 아닌 64QAM(Quadrature Amplitude Modulation)을 사용하여 광대역 6MHz에서 전송속도 30M비트/초의 고속 데이터 라인을 제공할 수 있다. 케이블 모뎀은 이러한 응용에 사용된다. 케이블 텔레비젼의 공채널을 이용하여, 4M비트/초-27M비트/초의 고속 데이터 통신이 실현될 수 있다.
도 18은 케이블 모뎀용 튜너의 종래예의 블록도이다. CATV신호는 국측으로 향해 송신된 업스트림신호가 5MHz-42MHz의 주파수, 국측에서 케이블 모뎀용 튜너를향해 송신된 다운스트림신호는 54MHz-860MHz의 주파수로 운용되며, 튜너의 입력단자(11)를 통해 케이블 회로에 상기 신호들이 접속된다. 케이블 모뎀에서 송신된 업스트림신호는 CATV국(시스템 오퍼레이터)의 데이터 리시버로 수신되어, 국의 센터 컴퓨터로 입력된다. 또한, 케이블 모뎀의 내부에서는 업스트림신호로서 데이터 단자(10)에 QPSK(Quadrature Phase Shift Keying) 송신기에서의 직교위상 변위변조(QPSK)된 데이터 신호가 도입된다. 이 데이터신호는 업스트림회로(9) 및 CATV입력단자(11)를 통해 CATV국으로 송신된다.
다운스트림 신호는 CATV국에서 수신된 데이터 신호를 64QAM변조후, 케이블 회로에 송출하여, CATV입력단자(11)를 통해 케이블모뎀으로 입력된다. 모뎀 내부에서는 튜너에 의해 희망신호를 선국하고, 64QAM복조후 MPEG재생을 행하여, CPU(Central Processing Unit)에서 처리된 데이터 신호를 모뎀에 접속되어 있는 컴퓨터로 도출한다.
한편, 튜너내부에서의 다운스트림 신호의 처리는 다음과 같다. CATV 입력단자(11)로 입력된 다운스트림 신호는 광대역증폭회로(1)를 통과한후, 제 1 국부혼합회로(2)와 제 1 국부발진회로(7)에 의해 제 1 중간주파수(IF) 950MHz로 변환된다. 제 1 국부발진회로(7)의 발진 주파수는 PLL(Phase Locked Loop)선국회로(13)에 의해 마이콘 제어된다. 제 1 중간주파수로 변환된 IF신호는 제 1 중간주파증폭 입력동조회로(3)에서 동조된후, 제 1 중간주파증폭회로(4)에서 증폭되며, 제 1 중간주파 출력동조회로(5)에서 선국이 행해진후, 제 2 혼합회로(6)로 도입된다.
제 2 혼합회로(6)에서는, 제 1 중간주파 신호가 제 2 국부발진회로(8)에 의해 제 2 중간주파수 신호로 변환되어, 변환된 제 2 중간주파수 신호를 IF 출력단자(12)로 도출한다. 제 2 국부발진회로(8)는 제 1 국부발진회로(7)와 마찬가지로 PLL선국회로(13)에 의해 PLL제어된다. 제 2 중간주파수는 통상 44MHz가 적용된다. 튜너출력단자에서 도출된 제 2 중간주파신호는 그후 5MHz의 베이스라인으로 변환되어, A/D 변환된후, 64QAM복조되어, MPEG처리후 데이터 신호로서 도출된다.
케이블 모뎀용 튜너는 항상 대기수신을 행하므로 저소비전력이 요구되지만, 상기 종래의 더블컨버젼 방식의 케이블 모뎀용 튜너에서는, 대기상태에서의 소비전력이 1-2W로 요구되고, 작동시의 소비전력에 비해 큰 값으로 된다. 특히 제 1 혼합회로(2) 및 제 1 국부발진회로(7)에서의 소비전력이 전체 소비전력의 약 70%정도로 되어, 높은 값이 된다.
또한, 상기 종래의 회로는, 제 1 국부발진회로(7) 및 제 2 국부발진회로(8)의 2개의 회로에 의해 더블 컨버젼 방식을 채용하기 위해, 각 회로들간의 간섭을 방지할 필요가 있으며, 따라서 전기적으로 엄밀한 실드구조를 갖는 박스설계를 실시할 필요가 있으며, 또한 충분한 공간거리를 확보하여, 간섭을 경감시키는 섀시 설계를 행하지 않으면 안되므로, 외형 치수가 커지게 된다. 또한, 각 국부발진기들간의 간섭에 의해 로칼 스프리어스 방해가 발생되기 쉬워서, 통신 에러가 야기되기 쉽다.
또한, 종래예에서는 고주파증폭회로의 입력회로가 희망신호에 대해서만 동조하는 동조회로로 되지 않고, 광대역증폭회로(1)로 된다. 이 때문에, CATV신호 전파입력의 경우, 혼신(混信)에 의한 디스토션이 발생하기 쉬우며, 전력이득을 높히고잡음지수를 낮추기가 곤란하게 되어, 통신 에러가 발생되기 쉬워진다.
또한, 제 1 국부발진주파수가 1GHz-2GHz 대에 존재하기 때문에, VCO(Voltage Controlled Oscillator)로서의 페이스 노이즈 및 마이크로포닉 노이즈의 개선을 어렵게 한다. 이 현상은 제품에 있어서 통신 에러(BERT의 열화현상)로 된다.
따라서, 본 발명의 목적은 싱글 컨버젼 방식의 채용에 의해 소비 전력을 감소키고, 항상 대기 수신 상태로 유지되는 케이블 모뎀에 적합한 튜너를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 통신 에러에 덜 민감함으로써 실드 구조를 간단화할 수 있고 회로소자들간의 공간 및 거리를 크게할 필요가 없는, 소형경량의 케이블 모뎀용 튜너를 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 튜너에 있어서, CATV국의 업스트림 회선에는 데이터를 송출하는 업스트림 회로가 접속되고, 다운스트림 회로에는 업스트림 회선용의 데이터를 제거하는 필터회로가 접속되며, 필터회로의 출력에서 다른 주파수의 입력수신신호가 선택회로에 공급되며, 선택회로에서 주파수대역별로 적어도 2계통의 입력수신신호가 선택적으로 출력되며, 각 계통의 신호는 고주파증폭 동조회로에 의해 각각 소정 주파수로 동조되어, 주파수 변환회로에 의해 중간주파수 신호로 변환된후, 중간주파 증폭회로에 의해 증폭된다.
따라서, 본 발명에 의하면, 싱글 컨버젼 방식의 채용에 의해, 소비전력을 감소시킬 수 있고, 항상 대기 수신 상태로 있는 케이블 모뎀에 적합한 튜너를 얻을수 있다. 또한, 더블 컨버젼 방식과 다르게, 국부발진회로들간의 간섭도 없으므로, 로칼 스프리어스 방해에 의한 통신 에러가 발생하지 않으므로, 실드 구조도 간략화될 수 있으며, 회로소자간의 공간 및 거리를 크게할 필요가 없게되어, 소형경량화를 이룰 수 있다.
더 바람직하게도, 선택회로에 의해 선택된 주파수의 계통에 대응하는 고주파증폭 동조회로와 주파수변환회로를 동작시키고, 다른 주파수의 계통에 대응하는 고주파증폭 동조회로와 주파수변환회로의 동작을 정지시킨다.
또한, 더 바람직하게도, 각 고주파증폭 동조회로는 선택된 수신신호를 소정 주파수로 동조시키는 고주파증폭 입력동조회로, 고주파증폭 입력동조회로에서의 출력신호를 증폭하는 고주파증폭회로, 및 고주파증폭회로에서의 출력신호를 소정 주파수로 동조시키는 고주파증폭 출력동조회로를 포함한다.
또한, 각 주파수변환회로는 국부발진신호를 발생하는 국부발진회로, 및 국부발진회로에서 발생된 국부발진회로에 따라 고주파증폭 동조회로에서의 출력신호를 변환하는 혼합회로를 포함한다.
선택회로는 PIN다이오드를 포함하며, PIN다이오드의 애노드에는 이득을 제어하기 위한 자동이득 제어전압이 인가된다. 또한, 고주파증폭회로는 듀얼 게이트형 MOSFET를 포함하며, 그의 제 1 게이트에는 고주파증폭 입력동조회로에서의 출력신호가 공급되고, 제 2 게이트에는 이득을 제어하기 위한 자동이득 제어전압이 인가된다.
더 바람직하게도, 선택회로의 입력측에는 입력수신신호의 레벨을 감쇠시키기위한 어테뉴에이터가 설치되고, 그 어테뉴에이터에는 이득을 제어하기 위한 자동이득 제어전압이 인가된다.
또한, 더 바람직하게도, 선택회로는 제 1 주파수대역, 제 1 주파수대역보다 주파수가 높은 제 2 주파수대역, 및 제 1 및 제 2 주파수대역보다 주파수가 높은 제 3 주파수대역의 3계통의 수신신호를 선택적으로 출력하고, 각 고주파증폭회로와 주파수변환회로는 각각 3계통의 주파수대역에 대응하여 설치된다.
다른 실시예에서, 선택회로는 제 1 주파수대역, 제 1 주파수대역보다 주파수가 높은 제 2 주파수대역, 및 제 1 및 제 2 주파수대역보다 주파수가 높은 제 3 주파수대역 중, 제 1 및 제 2 주파수대역, 및 제 3 주파수대역의 2계통의 수신신호를 선택적으로 출력하고, 고주파증폭 입력동조회로는 제 1 및 제 2 주파수대역 각각에 대응하는 제 1 및 제 2 동조회로를 절환하는 스위칭 회로를 포함하고, 고주파증폭 출력동조회로는 제 1 및 제 2 주파수대역 각각에 대응하는 동조회로를 절환하는 스위칭 회로를 포함한다.
제 3 주파수대역의 고주파증폭 입력동조회로는 하이패스필터, 동조코일, 가변용량소자 및 동조전압인가회로를 포함하는 동조회로; 임피덤스정합용 가변용량다이오드; 및 바이어스회로를 포함한다.
제 1 및 제 2 주파수대역 계통의 각 고주파증폭 입력동조회로는 복동조형 입력회로, 임피던스정합용 소자 및 바이어스회로로 구성된다.
본 발명에 의한 다른 튜너에 있어서는, 상기 업스트림 회선에 데이터를 송출 하는업스트림회로수단; 상기 다운스트림 회선에 접속되어 상기 업스트림 회선용의 데이터를 제거하는 필터수단; 상기 필터 수단의 출력에서 수신된 상이한 주파수를 갖는 입력 신호를 주파수대역별로 적어도 2계통으로 분할하여 선택적으로 출력하는 선택 수단; 상기 선택수단에 의해 선택된 수신신호를 각 계통에서 소정 주파수로 동조하여 증폭시키는 상기 적어도 2계통에 대한 적어도 2개의 고주파 동조수단;상기 각 고주파 동조수단의 출력신호를 중간주파신호로 변환하기 위한 상기 적어도 2계통에 대한 적어도 2개의 주파수변환수단; 상기 각 주파수변환수단에 의해 주파수 변환된 신호를 증폭하는 중간주파 증폭수단을 포함하고, 상기 각 고주파 동조수단은,상기 선택 수단에 의해 선택된 수신 신호를 소정 주파수에 동조 시키기 위한 고주파 입력 동조 수단; 상기 고주파 입력 동조 수단으로부터의 출력신호를 증폭하기 위한 고주파 증폭 수단; 상기 고주파 입력 동조 수단으로부터의 출력신호를 소정주파수에 동조시키기 위한 고주파 출력 동조 수단;을 포함하고,상기 선택 수단은, 제1 주파수 대역, 상기 제 1 주파수 대역보다 높은 주파수를 갖는 제 2주파수 대역 및 상기 제 1및 제 2주파수 대역보다 높은 주파수를 갖는 제 3 주파수 대역중, 상기 제 1및 제 2 주파수 대역과, 국부 발진 수단에 의해 발생된 국부 발진 신호에 기초한 신호에 속하는 2계통의 수신 신호를 선택적으로 출력하고, 상기 제 3주파수 대역에 대한 고주파 입력 동조 수단은, 하이패스필터, 동조코일,동조용 가변 용량소자및 동조용 가변용량소자에 동조전압을 인가하는 동조전압 인가회로; 임피던스 정합용 가변용량 소자; 및 다음 단의 고주파증폭수단에 저항을 통해 바이어스 전압을 공급하는 바이어스수단을 포함한다.
본발명에 의한 다른 튜너에 있어서는, 상기 업스트림 회선에 데이터를 송출하는 업스트림회로수단; 상기 다운스트림 회선에 접속되어 상기 업스트림 회선용으 데이터를 제거하는 필터수단; 상기 필터 수단의 출력에서 수신된 상이한 주파수를 갖는 입력신호를 주파수대역별로 적어도 2계통으로 분할하여 선택적으로 출력하는 선택수단; 상기 선택수단에 의해 선택된 수신신호를 각 계통에서 소정 주파수에 동조시켜 증폭시키는 상기 적어도 2계통에 대한 적어도 2개의 고주파 동조수단; 상기 각 고주파 동조수단의 출력신호를 중간주파신호로 변환하기 위한 상기 적어도 2계통에 대한 적어도 2개의 주파수변환수단; 상기 각 주파수변환수단에 의해 주파수 변환된 신호를 증폭하는 중간주파 증폭수단을 포함하고, 상기 선택 수단은, 각각, 제 1 주파수 대역, 상기 제 1주파수 대역보다 높은 주파수를 갖는 제2주파수 대역, 및 상기 제 1및 제2 주파수 대역보다 높은 주파수를 갖는 제 3 주파수 대역에 속하는 3계통의 수신 신호를 선택적으로 출력하고, 상기 고주파 증폭 수단과 상기 주파수 변환수단은 각각, 상기 제 1내지 제 3 주파수 대역에 대응하는 3개의 상기 주파수 변환수단및 3개의 상기 고주파 증폭 수단을 포함하고, 상기 제 1및 제 2 주파수 대역에 대한 상기 각 고주파 입력 동조 수단은, 복동조형 입력회로, 인접한 회로와 임피던스 정합을 이루기 위한 임피던스 정합 소자, 및 다음 단의 고주파 증폭 수단에 저항을 통해 바이어스 전압을 공급하기 위한 바이어스 수단을 포함하고, 상기 복동조형 입력 회로는, 제 1 동조 코일 및 제1 가변 용량 소자를 포함하는 제 1 공진 회로, 상기 제 1동조 코일에 결합된 제 2 종조 코일 및 제 2가변 용량 소자를 포함하는 제 2 공진 회로, 및 상기 제 1및 제 2가변 용량소자에 동조 전압을 인가하기 위한 동조 전압 인가 수단을 포함한다.
본 발명에 의한 다른 튜너에 있어서는, 상기 업스트림 회선에 데이터를 송출하는 업스트림회로수단; 상기 다운스트림 회선에 접속되어 상기 업스트림 회선용의 데이터를 제거하는 필터 수단; 상기 필터 수단의 출력에서 수신된 상이한 주파수를 갖는 입력신호를 주파수대역별로 적어도 2계통으로 분할하여 선택적으로 출력하는 선택 수단; 상기 선택수단에 의해 선택된 수신신호를 각 계통에서 소정 주파수에 동조시켜 증폭시키는 상기 적어도 2계통에 대한 적어도 2개의 고주파 동조수단; 상기 각 고주파 동조수단의 출력신호를 중간 주파신호로 변환하기 위한 상기 적어도 2계통에 대한 적어도 2개의 주파수변환수단; 상기 각 주파수변환수단에 의해 주파수 변환된 신호를 증폭하는 중간주파 증폭수단을 포함하고, 상기 각 고주파 동조수단은, 상기 선택 수단에 의해 선택된 수신 신호를 소정 주파수에 동조 시키기 위한 고주파 입력 동조 수단; 상기 고주파 입력 동조 수단으로부터의 출력신호를 증폭하기 위한 고주파 증폭 수단; 및 상기 고주파 증폭 수단으로부터의 출력신호를 소정주파수에 동조시키기 위한 고주파 출력 동조 수단;을 포함한다.
본 발명에 의한 다른 튜너에 있어서는, 상기 업스트림 회선에 데이터를 송출하는 업스트림회로수단; 상기 다운스트림 회선에 접속되어 상기 업스트림 회선용의 데이터를 제거하는 필터 수단; 상기 필터 수단의 출력에서 수신된 상이한 주파수를 갖는 입력신호를 주파수대역별로 적어도 2계통으로 분할하여 선택적으로 출력하는 선택수단; 상기 선택수단에 의해 선택된 수신신호를 각 계통에서 소정 주파수로 동조하여 증폭시키는 상기 적어도 2계통에 대한 적어도 2개의 고주파 동조수단; 상기 각 고주파 동조수단의 출력신호를 중간주파신호로 변환하기 위한 상기 적어도 2계통에 대한 적어도 2개의 주파수변환 수단; 상기 각 주파수변환수단에 의해 주파수 변환된 신호를 증폭하는 중간주파 증폭수단을 포함하고, 상기 각 고주파 동조수단은, 상기 선택수단에 의해 선택된 수신신호를 소정 주파수에 동조 시키기 위한 고주파 입력 동조 수단; 상기 고주파 입력 동조 수단으로부터의 출력신호를 증폭하기 위한 고주파 증폭 수단; 및 상기 고주파 증폭 수단으로부터의 출력신호를 소정주파수에 동조시키기 위한 고주파 출력 동조 수단;을 포함하고, 상기 고주파 증폭수단은 제1및 2게이트를 갖는 듀얼 게이트형MOSFET 를 포함하고, 상기 제 1게이트는 상기 고주파 입력 동조 수단으로부터의 출력신호를 수신하고, 상기 제 2게이트는 이득을 제어하기 위한 자동 이득 제어 전압을 수신한다.
상기한 본 발명의 목적들, 특징 및 장점들은 첨부 도면들을 참조하여 행해지는 본 발명의 상세한 설명으로부너 더욱 명확해질 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예 1의 블록도,
도 2는 본 발명의 실시예 2의 회로도,
도 3은 도 2에 나타낸 실시예의 고주파증폭 입력동조회로의 일예를 나타낸 회로도,
도 4는 본 발명의 실시예 3의 회로도,
도 5는 본 발명의 실시예 4의 회로도,
도 6은 본 발명의 실시예 5의 회로도,
도 7은 본 발명의 실시예와 종래예의 특성을 비교하여 나타낸 그래프,
도 8은 본 발명의 실시예 6의 회로도,
도 9는 본 발명의 실시예 7의 회로도,
도 10은 본 발명의 실시예 8의 회로도,
도 11은 본 발명의 실시예와 종래예의 상호변조 및 혼변조(cross modulation)를 대비하여 나타낸 특성도,
도 12는 본 발명의 실시예 9의 블록도,
도 13은 본 발명의 실시예 10을 나타낸 회로도,
도 14는 본 발명의 실시예 11을 나타낸 회로도,
도 15는 본 발명의 실시예 12를 나타낸 회로도,
도 16은 본 발명의 실시예 13을 나타낸 회로도,
도 17은 본 발명의 실시예 14를 나타낸 회로도, 및
도 18은 종래예의 튜너의 블록도이다.
도 1은 본 발명의 실시예 1의 블록도이다. 데이터 단자(10)에서 공급된 업스트림 신호로서의 QPSK 변조된 데이터 신호는 업스트림회로(9)를 통과하여 CATV 입력단자(11)로 공급되며, CATV국을 향해 송출된다. 한편, CATV 입력단자(11)에서 공급된 다운스트림 신호는 하이패스필터(20)를 통과하여, 입력선택회로(14,15,16)로 입력되며 UHF 밴드, VHF.HIGH 밴드 및 VHF.LOW밴드의 각 회로로 절환된다.
하이패스필터(20)는 5-46MHz의 감쇠역을 가지며 54MHz이상을 통과역으로 하는 특성을 가진 필터이다. 상기 UHF밴드는 470-860MHz, VHF.HIGH밴드는 170-470MHz,VHF.LOW밴드는 54-170MHz를 가리키는 것이지만, 특별히 그의 범위는 규정되지 않는다. 입력선택회로(14,15,16)는 일반적으로 스위칭 다이오드를 이용하는 절환방법, 또는 대역폭 분할을 이용하는 필터를 사용하는 방법등이 이용된다. 이 실시예에서는 스위칭 다이오드를 이용한 방법이 채용된다.
상기 각 밴드는 수신 채널에 대응하여 동작 상태로 설정되며, 나머지 밴드는 비동작 상태로 설정된다. 예컨대, UHF밴드 채널이 수신될 때, UHF밴드 계통의 입력선택회로(14), 고주파증폭 입력동조회로(24), 고주파증폭회로(27), 고주파증폭 출력동조회로(30), 혼합회로(33) 및 국부발진회로(36)가 동작상태로 되고, VHF.HIGH밴드 및 VHF.LOW밴드계통의 입력선택회로(15,16), 고주파증폭 입력동조회로(25,26), 고주파증폭회로(28,29), 고주파증폭 출력동조회로(31,32), 혼합회로(34,35) 및 국부발진회로(37,38)는 동작을 정지한다.
유사하게, VHF.HIGH밴드가 수신될 때, VHF.HIGH밴드 계통의 입력선택회로(15), 고주파증폭 입력동조회로(25), 고주파증폭회로(28), 고주파증폭 출력동조회로(31), 혼합회로(34) 및 국부발진회로(37)가 동작상태로 되고, UHF밴드 및 VHF.LOW밴드계통의 입력선택회로(14,16), 고주파증폭 입력동조회로(24,26), 고주파증폭회로(27,29), 고주파증폭 출력동조회로(30,32), 혼합회로(33,35) 및 국부발진회로(36,38)는 동작을 정지한다.
또한, VHF.LOW밴드가 수신될 때, VHF.LOW밴드 계통의 입력선택회로(16), 고주파증폭 입력동조회로(26), 고주파증폭회로(29), 고주파증폭 출력동조회로(32), 혼합회로(35) 및 국부발진회로(38)가 동작상태로 되고, UHF밴드 및 VHF.HIGH밴드계통의 입력선택회로(14,15), 고주파증폭 입력동조회로(24,25), 고주파증폭회로(27,28), 고주파증폭 출력동조회로(30,31), 혼합회로(33,34) 및 국부발진회로(36,37)는 동작을 정지한다.
상기 업스트림회로(9), 하이패스필터(20), IF증폭회로(39,41), SAW(Surface Acoustic Wave) 필터(40) 및 CPU(17) 등의 공통회로는 밴드들 사이의 절환과는 무관하게 항상 동작상태로 된다. 상기한 일련의 동작은 CPU(17)에서 PLL 선국 회로에 선국 데이터가 송출됨에 따라 발생된다. 상기 선국 데이터에 따라 채널 선국이 행해지면, 그와 동시에 선국된 밴드 정보에 따라, 입력선택회로(14,15,16)가 동작되어, 각 계통의 회로로의 전원 공급의 절환이 행해진다.
다음, 각 밴드의 동작을 설명한다. CATV 신호는 상기한 바와같이 하이패스필터(20)를 통과한후, 입력선택회로(14,15,16)로 입력되어 밴드 절환이 행해진다. 그의 출력은 각각 고주파증폭 입력동조회로(24,25,26)로 도입되어, 채널의 선국이 행해진다. 채널선국이 행해진 신호는 고주파증폭회로(27,28,29)에서 증폭된후, 고주파증폭 출력동조회로(30,31,32)로 공급되어 수신신호를 도출한다.
그후, 선택된 수신신호는 혼합회로(33,34,35) 및 국부발진회로(36,37,38)에서 중간주파신호로 변환되어, 중간주파 증폭회로(39)에서 증폭되어 SAW필터(40)를통과한후, 다시 중간주파 증폭회로(41)에서 증폭되어, IF출력으로서 IF출력단자(57)로부터 도출된다.
도 18에 나타낸 종래기술에서는, 광대역증폭회로(1)에 CATV 신호의 다파신호를 수신함으로써 디스토션이 발생하기 쉽다. 이 문제를 해결하도록, 증폭기 디바이스에 많은 전류를 흐르게 할 필요가 있다. 또한, 제 1 혼합회로(2)에는 +10dBμ 이상의 국부발진신호가 필요하게 되어, 제 1 국부발진회로(7)의 국부발진신호를 증폭하는 회로에 많은 전류가 필요하게 된다.
상기 실시예 1에서는, 희망신호를 수신하는 동조회로를 고주파증폭기의 입력회로인 고주파증폭 입력동조회로(24,25,26)에 설치함으로써, 다파신호가 증폭회로에 직접 공급되지 않고 디스토션을 억제할 수 있어서, 많은 전류를 흐르게 할 필요가 없다. 또한, 도 18에 도시된 종래의 기술에서는, 광대역증폭회로(1)의 디스토션을 억제하도록, 전력이득을 10dBμ전후의 낮은 값으로 하지만, 실시예 1에서와 같이, 입력회로에 동조회로를 설치함에 의해, 디스토션을 억제하면서 고이득으로 설정하는 것이 용이하게 되어 결과적으로 저잡음화가 가능해진다.
주파수변환회로를 각 밴드에 대해 하나의 회로로서 형성함으로써, 도 18에 도시한 종래의 더블 컨버젼 방식에 비해, 발진회로간의 간섭에 의한 로칼 스프리어스가 발생되지 않는다. 따라서, 회로 배열들 사이에 공간을 확보하고 간섭을 방지하기 위한 실드를 제공할 필요가 없다. 그러므로, 외형이 콤팩트하고 실드 구조를 간단화할 수 있다.
또한, 도 18에 도시한 종래기술에서는 제 1 국부발진회로(7)의 국부발진주파수가 1-2GHz로 높고, 따라서 VCO(Voltage Controlled Oscillator)의 페이스 노이즈 및 마이크로포닉 잡음이 발생하기 쉽지만, 실시예 1에서는 국부발진회로(36,37,38)의 국부발진주파수는 수신주파수에 대해 중간주파수만큼만 높은 값으로 된다. 따라서, 페이스 노이즈, 마이크로포닉 노이즈의 발생이 억제될 수 있다.
도 2는 실시예 2의 회로도이다. 이 실시예를 설명하기 전에, 실시예 1 및 실시예 2 사이의 차이를 명확하게 하도록, 다시 실시예 1에 대해 설명한다. 상기 실시예 1의 케이블모뎀용 튜너는 470-860MHz의 주파수를 수신하는 UHF밴드(B3밴드), 170-470MHz의 주파수를 수신하는 VHF.HIGH밴드(B2밴드), 54-170MHz의 주파수를 수신하는 VHF.LOW밴드(B1밴드)로 분할되며, 각 밴드에 대한 수신회로를 갖는다. 그러나, 이 경우 밴드분할은 상기한 것으로 특히 한정되지 않고, 적절하게 설정될 수 있다.
다운스트림 신호는 IF필터(하이패스필터)(20)를 통과한후, 입력절환회로 도입되어, 상기한 UHF밴드, VHF.HIGH밴드 및 VHF.LOW밴드의 각 회로로 절환된다. 상기 IF필터(20)는 5-46MHz의 감쇠역, 54MHz이상을 통과역으로 하는 하이패스필터이다. 상기 각 밴드는 각각 수신 채널에 대응하여 선택적으로 동작상태로 되며, 선택되지 않은 다른 밴드는 동작하지 않게 된다.
예컨대, UHF밴드의 채널수신시는, 고주파스위칭다이오드(PIN다이오드)(21), 고주파증폭 입력동조회로(24), 고주파증폭회로(27), 고주파증폭 출력동조회로(30), 혼합회로(33), 국부발진회로(36), IF증폭회로(39), SAW필터(40) 및 IF증폭회로(41) 등에 의해 이루어진 회로의 기능이 동작상태로 되며, 고주파스위칭다이오드(PIN다이오드)(22,23), 고주파증폭 입력동조회로(25,26), 고주파증폭회로(28,29), 고주파증폭 출력동조회로(31,32), 혼합회로(34,35) 및 국부발진회로(37,38)로 이루어진 VHF.HIGH밴드 및 VHF.LOW밴드의 회로의 동작이 정지된다.
다음, 상기 각 밴드의 동작상태를 설명한다. CATV신호는 고주파스위칭다이오드(21,22,23), 저항(42,43,44,45), 콘덴서(46,47,48,49) 및 각 밴드에 전원전압(+B1,+B2,+B3)을 공급하는 전원단자(50,51,52)로 이루어진 입력절환회로에서 선택된후, 고주파증폭 입력동조회로(24,25,26)로 통과되어, 고주파증폭회로(27,28,29)에서 증폭되며, 고주파증폭 출력동조회로(30,31,32)에서 수신신호를 도출한다. 혼합회로(33,34,35)와 국부발진회로(36,37,38)에서 고주파증폭 출력동조회로(30,31,32)에 의해 도출된 신호는 주파수변환되어, 중간주파 증폭회로(39)로 입력되어 SAW필터(40)를 통과한후, 다시 중간주파 증폭회로(41)에서 증폭되어, IF출력단자(57)로 도출된다. 상기 동작은 각 밴드에 대해 공통이다.
상기 입력절환회로는 각 밴드의 동작상태에서는 전원단자(50,51,52)에 의해 전원공급을 받는다. UHF밴드 수신시에는, 전원단자(50)에 전압(+B1)이 인가되며, 바이어스 저항(43,42)에 의해 고주파 스위칭 다이오드(21)로 바이어스를 공급하여 ON상태로 되고, UHF신호가 통과한다. 한편, 고주파스위칭다이오드(22,23)는 VHF.HIGH밴드 및 VHF.LOW밴드의 전원단자(51,52)로 전원이 공급되지 않기 때문에, OFF상태로 되어, 상기 밴드의 신호는 통과하지 않는다. 상기 동작은 각 밴드에서 공통이다.
AGC단자(53)로 공급되는 RF AGC전압은 바이어스저항(54,55,56)을 통해 고주파증폭회로(27,28,29)의 제 2 게이트로 인가된다. 고주파증폭회로(27,28,29)는 일반적으로 듀얼게이트형 MOSFET가 사용되며, 제 1 게이트에는 입력신호가 공급되고, 제 2 게이트에는 리버스AGC전압이 인가된다.
상기한 바와같이, 도 2에 도시된 케이블 모뎀용 튜너에서는, 고주파증폭회로(27,28,29)에 듀얼게이트형 MOSFET소자가 적용되고, 제 1 게이트에는 입력신호가, 또한 제 2 게이트에는 AGC전압이 인가됨으로써, 입력신호레벨이 60dBμ이하에서는 풀게인에서 동작하고, 또한 60dBμ 이상의 입력신호레벨에서는 튜너의 출력레벨이 항상 일정레벨로 유지되도록 AGC단자(53)로 DC전압이 인가된다. 상기 DC전압은 듀얼게이트형 MOSFET의 제 2 게이트로 공급되며, 리버스방향으로 DC전압을 인가함에 의해 고주파증폭회로의 전력이득이 낮아지는 기능을 가진다.
CATV신호는 100채널 전후의 많은 수의 신호를 포함하며, 동일레벨의 신호가 동시에 튜너의 입력단자(11)로 도입된다. 이 입력신호는 고주파증폭 입력동조회로(24,25,26)를 경유하여 희망신호를 도출하고, 고주파증폭회로(27,28,29)를 구성하는 듀얼 게이트형 MOSFET의 제 1 게이트에 그 신호가 인가된다. 그러나, 입력신호레벨이 60dBμ 이상으로 되면, CSO(Composite Second Order Beat) 및 CTB(Composite Triple Beat) 등의 상호변조 발생 가능성 및 혼변조의 발생 가능성이 높아진다.
도 2를 참조하면, UHF밴드의 고주파증폭 입력동조회로(24)는 도 3에 도시된 바와같이 된다. 도 3을 참조하면, 직렬 접속된 DC 커트 콘덴서(60,63) 및 임피던스정합 코일(61)에 의해 전단의 입력신호 절환회로(72) 및 후단의 고주파증폭회로(27)와 고주파증폭 입력동조회로(24) 사이의 임피던스 정합이 행해진다. 또한, 동조코일(64), 가변용량다이오드(65) 및 용량변화비 억제콘덴서(66)에 의해 동조회로가 형성된다. 이 동조회로의 동조점은 단자(70)에서 바이어스 저항(67)을 통해 상기 가변용량 다이오드(65)로 공급된 동조전압에 의해 조정된다.
다음단의 고주파증폭회로(72)에는, 단자(71)에서 UHF밴드의 소정의 바이어스전압이 고주파 쵸크 코일(68)을 통해 공급된다. 단자(71)에는 바이패스 콘덴서(69)가 접속된다. 일반적으로, 상기 고주파증폭회로(27)에는 듀얼게이트형 MOSFET가 사용되며, 제 1 게이트에는 입력신호가, 또한 제 2 게이트에는 리버스 AGC전압이 인가된다.
도 3에 도시된 구성의 고주파증폭 입력동조회로(24)에는, 다음단의 고주파증폭회로(27)로의 바이어스가 고주파 쵸크 코일(68)을 통해 공급되기 때문에, 고주파 쵸크 코일(68)과 다음단의 고주파증폭회로(27)의 입력용량에 의해, 공진회로가 형성된다. 이 공진회로는 400MHz 근방에서 공진하도록 되어 있어서, 희망신호의 수신시, 방해신호의 영향을 받기 쉽다. 이 문제는 후술하는 실시예 4에서 해결하도록 한다.
도 3에 도시된 구성을 가진 고주파증폭 입력동조회로에서는, 다파의 CATV입력신호가 75dBμ이상의 강한 신호레벨로 인가되면, 가변용량다이오드(65)에서 상호변조 및 혼변조가 발생하기 쉽다.
도 4는 실시예 3의 회로도이며, 도 2에 대응하는 부품은 동일 참조부호로 나타내며 그에 대한 설명을 생략한다. 실시예 2에서는, 도 1에서의 각 밴드의 입력선택회로(14,15,16)을 고주파스위칭다이오드(PIN다이오드)(21,22,23)에 의해 구성하며, 상기 고주파스위칭다이오드(21,22,23)를 후단의 고주파증폭회로(27)와 함께 AGC전압에 의해 제어하여, 고주파증폭회로의 비직선 디스토션을 개선하는 것이다.
도 4를 참조하면, UHF밴드는 고주파스위칭다이오드(PIN다이오드)(21), DC커트 콘덴서(47), 고주파증폭 입력동조회로(24), 고주파증폭회로(27), 고주파증폭 출력동조회로(30), 혼합회로(33), 국부발진회로(36), 바이어스저항(75,88), AGC 바이어스저항(81,84) 및 NPN트랜지스터(78)를 구비한다.
VHF.HIGH밴드에서는 고주파스위칭다이오드(PIN다이오드)(22), DC커트 콘덴서(48), 고주파증폭 입력동조회로(25), 고주파증폭회로(28), 고주파증폭 출력동조회로(31), 혼합회로(34), 국부발진회로(37), 바이어스저항(76,89), AGC 바이어스저항(82,85) 및 NPN트랜지스터(79)를 구비한다.
VHF.LOW밴드에서는 고주파스위칭다이오드(PIN다이오드)(23), DC커트 콘덴서(49), 고주파증폭 입력동조회로(26), 고주파증폭회로(29), 고주파증폭 출력동조회로(32), 혼합회로(35), 국부발진회로(38), 바이어스저항(77,90), AGC 바이어스저항(83,86) 및 NPN트랜지스터(80)를 구비한 구성에 의해 이루어진다. 하이패스필터(20), 업스트림회로(9), 중간주파수 증폭회로(39,41) 및 SAW필터(40)는 각 밴드 공통으로 제공된다.
CATV입력신호는 입력단자(11)로 도입되며, 5-45MHz의 주파수를 가진 업스트림신호를 제거하는 하이패스필터(HPF)(20)를 통과한후, DC커트콘덴서(46)를 경유하여 PIN다이오드(21,22,23)로 인가된다. 상기 PIN다이오드(21,22,23)는, 잘 알려져 있는 바와같이, 애노드에서 캐소드의 방향으로 전류를 제어하는 경우 고주파저항이 변화하는 특성을 이용하는 어테뉴에이터 회로용으로 종종 이용된다.
이 실시예에서는, 바이어스저항(42,75,76,77)에 의해 PIN다이오드(21,22,23)에 바이어스를 공급하고, 그 전류를 NPN트랜지스터(78,79,80)에 의해 제어한다. 상기 각 PIN다이오드(21,22,23)에 인가하는 바이어스전압은 전원(92,93,94)에 의해 공급된다. NPN트랜지스터(78,79,80)는 AGC저항(81,82,83)을 통해 AGC단자(91)에서 공급된 AGC전압에 의해 제어된다.
따라서, 각 밴드의 선택은 상기 PIN다이오드(21,22,23)로 공급하는 바이어스 전압을 변화시킴에 의해 행해질 수 있다. 예컨대, 전원(92)에 전압이 인가되면, PIN다이오드(21)가 바이어스되며, UHF밴드의 회로가 동작한다. 이 경우, 전원(93,94)에는 전압이 인가되지 않도록 제어함으로써, PIN다이오드(22,23)는 무한대의 저항으로 되며, VHF.HIGH밴드 및 VHF.LOW밴드의 회로는 OFF상태로 된다. VHF.HIGH밴드 또는 UHF.LOW밴드의 회로가 선택적으로 동작하는 경우도 마찬가지이다.
CATV신호는PIN다이오드(21,22,23)에 의해 제어된후, DC커트콘덴서(47,48,49)를 통과하며, 고주파증폭 입력동조회로(24,25,26)로 공급된다. 고주파증폭 입력동조회로(24,25,26)에 입력된CATV신호는 희망신호로 동조된후,고주파증폭회로(27,28,29)에서 증폭되어, 국부발진회로(36,37,38) 및 혼합회로(33,34,35)에서 중간주파신호로 변환되며, IF증폭회로(39)로 도출된다. IF증폭회로(39) 이하는 종래기술과 동일하게 동작한다.
다음, 지연 AGC에 대해 설명한다. 본 발명의 실시예 3에서는, 고주파증폭회로에서의 디스토션을 개선하도록, PIN다이오드(21,22,23)에서의 AGC동작을 고주파증폭회로(27,28,29)에서의 AGC동작보다 빠르게 동작하도록, AGC바이어스를 설정한다. 이에 의해 고주파증폭회로(27,28,29)로 도입된 CATV신호는 디스토션이 발생하는 입력레벨로 설정할 수 있게된다. AGC의 바이어스설정은 PIN다이오드(21,22,23)의 바이어스저항(42,75,76,77)에 의해 RF.AGC 동작 개시점으로 설정된다.
다음, PIN다이오드(21,22,23)의 이득 감쇠량에 대응하여 고주파증폭회로(27,28,29)의 AGC가 동작하도록 바이어스저항(84,88,85,89,86,90)에 의해 AGC전압을 설정한다. 예컨대, CATV신호의 입력레벨이 60-90dBμ인 경우에 RF.AGC가 동작하도록 설정하면, 6dBμ에서 AGC동작을 개시하도록 PIN다이오드(21,22,23)의 바이어스가 설정된다. 그후, PIN다이오드(21,22,23)의 이득감쇠량을 -15dB로 한 경우, 75dBμ의 입력레벨로 될 때 고주파증폭회로(27,28,29)의 AGC가 동작개시로 되도록 AGC바이어스 저항(84,85,88,89,86,90)을 결정하며, 이 방식으로 희망하는 AGC바이어스를 설정한다.
도 5는 본 발명의 실시예 4의 회로도이다. 도 5에서, 도 4에 나타낸 실시예3에 대응하는 부품은 동일부호로 나타내며, 그에 대한 설명은 생략한다. 이 실시예가 실시예 3과 다른 점은 PIN다이오드(21,22,23)를 AGC 제어하지 않고, 상기 PIN다이오드(21,22,23)의 전단에 PIN어테뉴에이터회로(95)를 설치하고, 그 PIN어테뉴에이터회로(95)를 AGC제어하도록 된 점이다.
더 구체적으로, 실시예 4에서는, 도 18에 도시된 통상의 회로를 대폭 변경하지 않고, 튜너의 입력회로에 PIN어테뉴에이터 회로(95)를 설치하고, 각 밴드 공통의 전원(97)에서 NPN트랜지스터(96)를 통해 PIN어테뉴에이터회로(95)에 바이어스를 공급한다. AGC전압은 AGC단자(53)에서 AGC저항(98)을 통해 NPN트랜지스터(96)로 공급되어, PIN어테뉴에이터회로(95)의 감쇠량을 제어한다. 고주파증폭회로(27,28,29)의 AGC바이어스는 상기한 실시예 3의 경우와 마찬가지로 설정된다. 이상과 같이 하여, 실시예 4도 상기 실시예 3과 마찬가지로 지연 AGC동작을 행할 수 있어서, 디스토션의 개선이 가능해진다.
도 6은 실시예 5의 회로도이며, 도 4 및 5에 대응하는 부품은 동일 참조부호로 나타내며, 그에 대한 설명을 생략한다. 실시예 5에서는 상기 실시예에서의 고주파증폭 입력동조회로의 개량에 관한 것으로, 특히 UHF밴드의 특성개선을 위한 것이다.
도 6을 참조하면, 콘덴서(130)와 코일(131)은 400MHz를 차단주파수로 하는 하이패스필터를 구성한다. 또한, 임피던스정합용 코일(61), 동조코일(64), 가변용량다이오드(131,132), 용량변화비 억제콘덴서(134), 바이어스저항(135,136), DC커트콘덴서(139), 바이어스저항(137) 및 바이패스콘덴서(138)가 제공된다.
상기 콘덴서(130)와 코일(131)이 하이패스필터를 구성하고, 동조코일(64), 가변용량다이오드(132) 및 용량변화비 억제콘덴서(134)로 동조회로를 구성한다. 임피던스 정합용 코일(64)과 정합용 가변용량 다이오드(133)는 동조회로와의 정합을 행한다. 가변용량 다이오드(132,133)로의 바이어스전압은 동조전류 공급용 바이어스저항(135,136)을 통해 공급되며, 고주파증폭회로(27)의 바이어스는 저항(137) 및 바이패스 콘덴서(138)에 의해 공급된다.
도 3에 도시된 회로에서는, 고주파증폭회로(27)의 입력측에 설치된 고주파쵸크코일(68) 및 고주파증폭회로(27)의 입력용량에 의해, 공진주파수기 약 400MHz인 공진회로를 형성하기 때문에, 희망신호수신시, 방해신호의 영향을 받기가 쉽다. 그러나, 실시예 5에서는 고주파증폭회로(27)로의 바이어스는 저항에 의해 공급되기 때문에, 공진회로가 형성되지 않고, 따라서 방해신호의 영향을 경감시킬 수 있다.
도 7은 실시예 5의 고주파증폭 입력동조회로의 디스토션을 종래기술과 비교한 그래프이며, CSO(Composite Second Order Beat) 및 CTB(Composite Triple Beat) 등의 상호변조가 15dB이상 개선되었으며 혼변조는 10dB 이상 개선된다. 동시에, 이미지비 및 국부발진신호 누출에 대해서는 선택도 및 특성이 개선되었으며, 선택 특성의 개선에 의해, 전력 이득 및 잡음지수의 열화가 억제될 수 있다.
도 8은 실시예 6의 회로도이며 도 6에 대응하는 부품들은 동일부호로 나타내며, 그에 대한 설명은 생략한다. 도 8에서, 도 6과 상이한 점은 도 6에 나타낸 동조용의 가변용량 다이오드(132) 대신에 유사한 가변 용량 다이오드를 병렬접속한 것을 역방향으로 직렬접속한 가변용량 다이오드회로(150)를 이용한다는 것이다.
다음, 고주파증폭 입력동조회로의 동조용 콘덴서인 가변용량 다이오드에 대해 설명한다. 동조용 콘덴서는, 도 6에 도시된 바와같이 싱글 가변용량 다이오드소자 1개로써, 그의 기능을 나타내지만, 다파의 CATV 신호가 75dBμ이상의 강한 입력레벨로 되는 경우, 특히 가변용량 다이오드에 인가된 바이어스가 남아있는 경우에, 콘덴서는 대진폭모드로 되어 검파작용을 발휘하는 것으로 알려져 있다.
따라서, 이 실시예에서는, 가변용량 다이오드를 직렬접속함에 의해, 직렬접속의 양단에 가해지는 신호레벨이 1/2로 되는 점에 착안하여, 디스토션의 발생을 감소시킨다. 그러나, 단순히 다이오드를 직렬접속하는 경우, 가변용량다이오드의 내부저항(직렬저항)이 직렬접속되어, 공진회로로서의 실효(Q)가 감소되어 선택도 특성이 열화된다.
이 문제를 해결하기 위해서는, 동일 특성의 다이오드를 병렬접속하고, 상기 병렬접속된 다이오드를 직렬접속한다. 동일 특성을 가진 다이오드의 병렬접속에 의해, 내부저항이 1/2로 감소될 수 있고, 용량변화비는 변경전과 동일하게 유지된다. 또한, 이 방법에 의해 동조용량의 최소치를 변경전과 동일하게 유지할 수 있다. 상기 가변용량 다이오드의 특성을 동일하게 하여 국부발진회로 및 고주파증폭 회로의 공진회로(동조회로) 사이의 트래킹에러를 방지할 수 있다.
이 실시예의 설명전에, 도 2의 실시예와 이 실시예의 차이를 명확하게 하도록, 도 2에 도시된 회로를 다시 설명한다. 도 2에 도시된 실시예에서, VHF.HIGH밴드 및 VHF.LOW밴드의 고주파증폭 입력동조회로(25,26)는 도 9에 도시된 바와같이 된다.도 9에서, 도 2에 대응하는 부품은 동일 참조부호로 나타내며, 설명을 생략한다.
도 9를 참조하면, 동조코일(142,143), 가변용량 다이오드(14,145) 및 콘덴서(146,147)에서 각각 VHF.HIGH밴드 및 VHF.LOW밴드의 동조회로를 형성한다. 임피던스 정합 코일(140,141)과 결합용 콘덴서(148,149)는 고주파증폭 입력동조회로(25,26)를 전단의 입력신호 절환회로 및 후단의 고주파증폭회로(28,29)와 정합시킨다.
동조전압은 동조전압 입력단자(155,156)에서 바이어스 저항(151,152)을 통해 가변용량다이오드(144,145)에 인가된다. 상기 가변용량 다이오드(144,145)에 인가되는 동조전압에 의해, 동조회로의 동조점이 조정된다.
또한, 고주파증폭회로(28,29)로의 바이어스는 VHF.HIGH밴드 및 VHF.LOW밴드의 바이어스 전원단자(157,158)에서 바이어스 저항(153,154)를 통해 공급된다. 상기 고주파증폭회로(28,29)를 구성하는 듀얼 게이트형 MOSFET의 제 1 게이트에는 상기 고주파증폭 입력동조회로에서의 입력신호가 공급되며, 제 2 게이트에는 AGC단자(53)에서 저항(55,56)을 통해 리버스AGC전압이 인가된다.
따라서, 상기 고주파증폭회로(28,29)의 입력신호레벨이 60dBμ이하에서는 풀게인에서 동작하고, 또한 60dBμ 이상의 입력신호레벨에서는 튜너의 출력레벨이 항상 일정레벨로 되도록 AGC단자(53)에 DC전압이 인가된다. 이 DC전압은 듀얼게이트형 MOSFET의 제 2 게이트에 접속됨으로써, 리버스방향으로 DC전압을 인가하는 경우 고주파증폭회로의 전력이득이 감소되는 기능을 가진다.
CATV신호는 100채널 전후의 많은 신호를 포함하며, 동일레벨에서 동시에 튜너의 입력단자로 도입된다. 이 신호는 입력동조회로를 경유하여 희망신호를 도출하며, 고주파 증폭회로로서 작용하는 상기 듀얼 게이트형 MOSFET의 제 1 게이트에 신호가 공급되지만, 입력신호레벨이 60dBμ이상이 되면, CSO 및 CTB 등의 상호변조 및 혼변조가 발생될 가능성이 높게되는 결점이 있다. 또한, 고주파증폭 입력동조회로(25,26)에 다파의 CATV입력신호가 입력신호레벨 75dBμ이상의 신호로서 공급되면, 가변용량 다이오드(144,145)에서 상호변조 및 혼변조가 발생되기 쉽다.
도 10은 본 발명의 실시예 8의 회로도이며 도 6 및 8에 도시된 실시예 5 및 실시예 6에 대응하는 부품들은 동일 참조부호로 나타내며 그에 대한 설명은 생략한다. 도 10에 도시된 실시예 8에서는 고주파증폭 입력동조회로의 디스토션의 개량에 관한 것으로, 특히 VHF.HIGH밴드 및 VHF.LOW밴드에서의 고주파증폭 입력동조회로의 상호변조 특성의 개선을 위한 것으로, CATV신호인 다채널의 신호가 60dBμ이상의 강한 신호레벨로 입력되는 경우에도 디스토션의 발생을 억제할 수 있도록 하는 것이다.
또한, 고주파증폭 입력동조회로의 후단에 설치된 고주파증폭회로는 듀얼게이트형 MOSFET로 구성되지만, 이 듀얼게이트형 MOSFET는 60dBμ이상의 입력레벨의 다파신호가 입력되면, 디스토션이 발생하기 쉬우므로, 이러한 신호가 입력되지 않도록 고주파증폭 입력동조회로의 특성개선을 목적으로 하는 것이다. 또한, 입력동조회로의 가변용량 다이오드의 각 소자에 인가되는 신호레벨을 감소시켜서 동조회로에서의 디스토션을 개선하기 위한 것이다.
도 10을 참조하면, VHF.HIGH밴드의 고주파증폭 입력동조회로(25)는 복동조회로(200), 전단의 회로와의 임피던스 정합을 위한 가변용량 다이오드(172,180), 후단의 회로와의 임피던스 정합을 위한 가변용량 다이오드(174)를 포함한다. 복동조회로(200)는 동조코일(160)과 가변용량 다이오드(164)를 포함하는 제 1 공진회로(201), 동조코일(160)에 결합된 동조코일(161)과 가변용량 다이오드(165)를 포함하는 제 2 공진회로(202)로 구성된다. 가변용량 다이오드(164)는 실질적으로 동일특성의 가변용량 다이오드를 병렬접속한 회로를 직렬접속하여 구성된다.
정합용 가변용량 다이오드(172,180,174)에는, 저항(183,196)을 통해 바이어스 전압이 인가되며, 가변용량 다이오드(164,165)에는 저항(184,194)을 통해 동조용 바이어스 전압이 인가된다. 또한, 다음 단의 고주파증폭회로(28)에는 바이어스 전압단자(157)에서 저항(188)을 통해 바이어스 전압이 인가된다. 동조전압 입력단자(155)에는 바이패스 콘덴서(190)가 접속되며, 바이어스 전압단자(157)에는 바이패스 콘덴서(191)가 접속된다.
VHF.LOW밴드의 고주파증폭 입력동조회로(26)도 상기한 고주파증폭 입력동조회로(25)와 마찬가지로 구성되며, 동조코일(162)과 가변용량 다이오드(166)로 된 제 1 공진회로(204), 동조코일(163)과 가변용량 다이오드(167)로 된 제 2 공진회로(205)에 의해 복동조회로(203)가 구성되며, 또한 고주파증폭 입력동조회로는 정합용 가변용량 다이오드(173,181,175), 바이어스 저항(185-189) 및 바이패스콘덴서(192,193)를 포함한다.
PIN다이오드를 구성하는 선택회로(22,23)에 의해 선택된 VHF.HIGH밴드 및 VHF.LOW밴드의 수신신호는 정합용 가변용량 다이오드(172,183,173,181)에서 정합된후, 가변용량 다이오드회로(164,166), 코일(160,162), 용량변화비 억제 콘덴서(168,170)로 이루어진 동조회로로 통과되어, 동조전압 입력단자(155,156)에서 입력된 동조전압에 의해 결정된 주파수를 가진 신호에 동조된다.
상기 동조회로에서 동조된 신호는 상기 코일(160,162)과 결합하는 동조용 코일(161,163)로 도입되어, 상기 코일(161,163), 가변용량 다이오드(165,167), 용량변화비 억제 콘덴서(169,171)로 이루어진 동조회로에 의해 상기 동조전압 입력단자(155,156)에서 입력된 동조전압에 의해 다시 동조된다.
상기 동조신호는 다음단의 회로와 정합하는 정합용 가변용량 다이오드(174,175) 및 직류차단 콘덴서(177,179)를 통해 다음 단의 고주파증폭회로(28,29)의 입력단자로 공급된다. 상기 고주파증폭회로(28,29)의 입력단자에는 저항(188,189)을 통해 바이어스 전압이 인가되어, 강한 입력신호에 대해 AGC동작이 행해진다.
다음, 상기 고주파증폭 입력동조회로에서 동조용 콘덴서인 가변용량 다이오드 회로(164,166)에 대해 설명한다. 종래, 동조용 콘덴서는 가변용량 다이오드 하나로 구성되었지만, 다파의 CATV신호가 75dBμ이상의 고레벨로 된 경우, 특히 가변용량 다이오드에 인가된 바이어스가 남아있는 경우에는, 대진폭 모드로 된 검파작용을 행하게 된다. 이러한 문제에 대처하기 위해, 이 실시예에서는 2개의 가변용량 다이오드를 직렬로 접속하고, 직렬접속의 대향단부들에 가해진 신호레벨이 1/2로 되도록 디스토션의 발생을 감소시킨다.
그러나, 단순하게 다이오드를 직렬접속한다는 것은 가변용량 다이오드의 내부저항(직렬저항)이 직렬접속되며, 공진회로서의 실효 Q(샤프니스)가 낮아지고, 선택도 특성이 열화된다. 이를 해결하도록, 동일특성의 다이오드를 병렬접속하고, 그 병렬접속된 것을 직렬접속한다. 이와같이, 동일특성의 다이오드를 병렬접속함에 의해 내부저항이 1/2로 되어, 가변용량비는 변경전과 동일하게 된다.
또한, 상기 구성에 의해 동조용량의 최소치를 변경전과 동일하게 할 수 있다. 가변용량 다이오드의 특성을 동일하게 함에 의해, 국부발진회로 및 고주파증폭 회로의 공진회로(동조회로)의 트래킹에러를 방지할 수 있다. 동조회로와 정합용 가변용량 다이오드(172,173)에서도 디스토션이 발생하기 쉬우므로, 상기한 동조용의 가변용량 다이오드회로(164,166)와 마찬가지로 가변용량 다이오드를 직병렬접속함에 의해 디스토션을 억제할 수 있다.
도 11은 종래기술에 비해 개선된 상호변조 및 혼변조를 나타낸 그래프이다. 도 11에서 명확하게 나타낸 바와같이, 종래기술의 CSO 및 STB를 포함하는 상호변조는 라인 l로 나타내는 한편, 본 발명에 따른 상호변조는 라인 L로 나타내며, 본 실시예에서 15dB이상 개선되었다. 종래기술의 혼변조는 라인 m으로 나타내고, 본 실시예에 따른 혼변조는 라인 M으로 나타내며, 본 실시예에서 10dB이상 개선되었음을 나타낸다. 또한, 이미지비 및 국부발진신호 누출의 특성개선에 의해 선택도특성이개선되며, 선택도특성의 개선에 의해 전력이득, 잡음지수의 열화도를 억제할 수 있다.
도 12는 본 발명의 실시예 9의 블록도이다. 본 발명에 따르면, 2계통의 회로구성으로 함에 의해 회로규모를 종래 기술의 도 18에 나타낸 케이블 모뎀용 튜너보다 작게 할 수 있다. QPSK 변조된 업스트림 신호는 데이터 단자(10)에서 업스트림회로(9)로 입력되며, 업스트림회로(9)에서 입력단자(11)를 통해 CATV국을 향해 송출된다. 한편, 입력단자(1)로 입력된 다운스트림 신호는 하이패스필터(20)를 통과한후에 입력선택회로(14,15)로 입력된다. 하이패스필터(20)는 5-46MHz를 감쇠역으로 하며, 54MHz이상을 통과역으로 한 것으로서, 업스트림회로(9)에서 출력된 업스트림신호를 차단한다.
입력선택회로(14,15)는 후술하는 바와같이 스위칭 다이오드로 구성되며, UHF밴드 및 VHF 밴드에서 하이패스필터(20)를 통과한후의 신호를 각각의 밴드계통의 회로로 절환시킨다. 입력선택회로(14,15)는 필터에 의해 대역분할되어 출력을 절환시킬 수 있다.
UHF밴드의 채널 수신시에는, UHF밴드 계통의 입력선택회로(14), 고주파증폭 입력동조회로(24), 고주파증폭회로(27), 고주파증폭 출력동조회로(30), 혼합회로(33) 및 국부발진회로(36)가 동작상태로 되고, VHF 밴드 계통의 입력선택회로(15), 고주파증폭 입력동조회로(25,26), 고주파증폭회로(28), 고주파증폭 출력동조회로(31,32), 혼합회로(34) 및 국부발진회로(37,38)가 동작을 정지한다.
VHF.HIGH 밴드의 채널 수신시는 VHF밴드 계통의 입력선택회로(15), 고주파증폭 입력동조회로(25), 고주파증폭회로(28), 고주파증폭 출력동조회로(31), 혼합회로(34) 및 국부발진회로(37)가 동작상태로 되고, UHF밴드계통의 입력선택회로(14), 고주파증폭 입력동조회로(24), 고주파증폭회로(27), 고주파증폭 출력동조회로(30), 혼합회로(33) 및 국부발진회로(36)는 동작을 정지한다. 이때, 절환용 스위칭 다이오드(125-127)는 OFF상태로 되고, 고주파증폭 입력동조회로(26)와 고주파증폭 출력동조회로(32)는 동작하지 않는다.
또한, VHF.LOW밴드가 수신될 때, 스위칭 다이오드(125-127)가 ON되고, VHF밴드 계통의 입력선택회로(15), 고주파증폭 입력동조회로(25,26), 고주파증폭회로(28), 고주파증폭 출력동조회로(31,32), 혼합회로(34) 및 국부발진회로(38)가 동작상태로 되고, UHF밴드계통의 입력선택회로(14), 고주파증폭 입력동조회로(24), 고주파증폭회로(27), 고주파증폭 출력동조회로(30), 혼합회로(33) 및 국부발진회로(36)는 동작을 정지한다.
상기 업스트림회로(9), 하이패스필터(20), 중간주파 증폭회로(39,41), SAW(Surface Acoustic Wave) 필터(40) 및 PLL선국회로(18) 등의 공통회로는 밴드들 사이의 절환과는 무관하게 항상 동작상태로 된다. PLL선국회로(18)는 CPU에서의 선국 데이터를 수신하여 동작되고, 국부발진회로(36,37,38)의 발진주파수를 제어한다. 또한, 상기 CPU는 밴드에 대응하여 입력선택회로(14,15) 및 스위칭 다이오드(125-127)를 제어하여, 회로의 절환을 행한다.
다음, 각 밴드의 동작 상태를 설명한다. CATV 신호는 상기한 바와같이 하이패스필터(20)를 통과한후, 입력선택회로(14,15)로 입력되어 밴드에 대응하여 신호 절환이 행해진다. 그의 출력은 각각 고주파증폭 입력동조회로(24,25,26)로 도입되어 입력선택회로(14,15)의 각 출력신호의 동조가 행해진다. 고주파증폭회로(27,28)에 의해 신호가 증폭되어, 고주파증폭 출력동조회로(30) 또는 출력동조회로(31,32)에서 수신신호의 도출이 행해진다.
그후, 수신신호는 각각의 혼합회로(33,34) 및 국부발진회로(36) 또는 국부발진회로(37,38)에서 주파수 변환되어 중간주파수의 신호로 된후 중간주파 증폭회로(39)에서 증폭된다. 그 신호는 SAW필터(40)를 통과한후, 다시 중간주파 증폭회로(41)에서 증폭되어, 출력단자(57)로부터 도출된다.
실시예 10은 특히 VHF 밴드 계통에 특징을 갖는 것으로서, 도 13에 도시된 VHF 밴드계통의 구체적인 회로를 나타낸다. VHF밴드의 채널 수신시에는 CPU 제어에 의해 전원단자(BL)에 전압이 인가되어, 바이어스 저항(R7,R8)을 통해 스위칭 다이오드(D12)로 바이어스가 공급되어 ON상태로 되며, 하이패스필터(20)에서의 신호가 통과한다. 한편, UHF밴드의 채널 수신시에는, 전원단자(BL)에 전압이 인가되지 않으므로, 스위칭 다이오드(D12)가 OFF상태로 되며, 신호를 차단한다. 스위칭 다이오드(D1)는 도 12에서의 입력선택회로(15)에 대응한다.
VHF.HIGH밴드의 채널수신시에는, 전원단자(BH)에 전압이 인가되며, 정합용 코일(L13)을 통해 스위칭 다이오드(D10)로 통과되어 스위칭 다이오드(D10)를 ON상태로 하고, 다이오드(D10) 및 코일(L10)을 통해 스우치이 다이오드(D11)로 통과되어 스위칭 다이오드(D11)를 ON상태로 한다. 다이오드(D11)의 캐소드는 다이오드(D12)의 애노드에 접속된다.
또한, 전원단자(BH)에 전압이 인가됨에 의해 스위칭 다이오드(D6)를 ON상태로 하고, 바이어스 저항(R5) 및 코일(L7)을 통해 스위칭 다이오드(D5)를 ON상태로 한다. 상기 다이오드(D5)의 애노드측에는 정합용 코일(L5)을 통해 스위칭 다이오드(D1)를 ON시킨다. 또한, 저항(R5)과 코일(L7) 사이의 접속점에는 정합용코일(L4)을 통해 스위칭 다이오드(D2)가 접속되며, 전원단자(PH)에 전압이 인가될 때 다이오드(D2)가 ON상태로 된다.
이에 따라, 동조코일(L9,L13) 및 가변용량 다이오드(D8)가 동조회로를 형성한다. 이 동조회로의 동조점은 단자(BT)에서 저항(R14)을 통해 가변 용량 다이오드(D8)에 인가된 동조전압에 의해 조정된다. 이 동조전압은 동조전압 인가회로(도시안됨)에서 공급된다. 참조부호(L11,L12)는 정합용 코일이다. 이에 의해, 선국된 신호는 고주파증폭회로(28)에서 증폭되어, 고주파증폭 출력동조회로(31,32)(도 12 참조)로 출력된다.
고주파증폭 출력동조회로(31,32)에서는 스위칭 다이오드(D6,D7,D1,D2)가 ON상태로 되고, 가변용량 다이오드(D3)와 동조코일(L6)에 의해 1차측 동조회로가 형성되며, 가변용량 다이오드(D4)와 코일(L6)에 결합되는 동조코일(L5)에 의해 2차측 동조회로가 형성된다. 참조부호(C10-C12)는 용량변화비 억제 콘덴서이다.
VHF.LOW밴드의 채널 수신시에는, 전원단자(BH)에 전압이 인가되지 않고, 스위칭 다이오드(D1,D2,D5,D6,D10)가 OFF상태로 된다. 이 때문에, 고주파증폭 입력동조회로(25,26)에서는, 상기 D8,L9,L10,L12,L13에 의해 동조회로가 형성된다.
고주파증폭 출력동조회로(31,32)에서는, D3,L6,L8에 의해 1차측 동조회로가 형성되며, D4,L5,L7에 의해 2차측 동조회로가 형성된다. 코일(L5,L7)은 코일(L6,L8)과 결합된다. 혼합회로(34)에는 L1,L3,L2,L4의 정합용 코일과 결합된다. 가변용량 다이오드(D7)는 고주파증폭 입력동조회로(25,26)와의 정합용으로 삽입된다. 가변용량 다이오드(D9)와 이미지트랩 콘덴서(C13)에 의해, 가변 이미지 트랩이 형성된다. 이에 의해, 이미지 주파수가 제거되며, 혼합회로(34)에서 신호의 디스토션 발생이 방지된다.
AGC전압은 AGC제어회로(도시안됨)에 의해 AGC단자로 입력되며, 저항(Ra)을 통해 고주파증폭회로(28)로 공급된다. 고주파증폭회로(28)는 듀얼게이트형 MOSFET가 사용되며, 제 1 게이트에는 고주파증폭 입력동조회로(25,26)에서의 신호가 공급되며, 제 2 게이트에는 AGC전압이 공급된다. C1-C9는 직류차단 콘덴서이다. C14-C17은 바이패스 콘덴서이다.
상기한 바와같이, 이 실시예에서는, 3계통으로 분할되는 도 1에 도시된 케이블 모뎀용 튜너와 비교하면, VHF 밴드 계통에서는 고주파증폭회로(108)와 혼합회로(114)를 VHF.HIGH밴드 및 VHF.LOW밴드에서 공통으로 사용하여 2계통으로 구성됨으로써, 도 1의 케이블 모뎀용 튜너보다도 회로의 규모가 작게되어, 비용을 약20% 감소시킬 수 있다. 고주파증폭회로(27,28)의 개수가 감소되어 2개로 되기 때문에, 소비전력도 감소될 수 있다.
도 14는 본 발명의 실시예 11의 회로도이며 도 12에 대응하는 부품들은 동일 참조부호로 나타내며 그에 대한 설명은 생략한다. PLL선국회로(18)(도 12 참조)는 간단화를 위해 도 14에 도시하지 않았다. 이 실시예에서는, 도 12의 입력선택회로(14,15)를 PIN다이오드(21,22)로 구성하고, 그 PIN다이오드(21,22)를 후단의 고주파증폭회로(27,28)와 함께 AGC전압 제어하여 고주파증폭회로(27,28)의 비직선 디스토션을 개선한 것이다.
도 14에서, UHF밴드계통에는 PIN다이오드(21), 직류차단 콘덴서(47), 고주파증폭 입력동조회로(24), 고주파증폭회로(27), 고주파증폭 출력동조회로(30), 혼합회로(33), 국부발진회로(36), 바이어스저항(75,88), AGC바이어스 저항(81,84) 및 NPN트랜지스터(78)가 설치되어 있다.
VHF밴드계통에는 PIN다이오드(22), 직류차단 콘덴서(48), 고주파증폭 입력동조회로(25,26), 고주파증폭회로(28), 고주파증폭 출력동조회로(31,32), 혼합회로(34), 국부발진회로(37,38), 바이어스 저항(77,90), AGC 바이어스저항(83,86) 및 NPN트랜지스터(80)가 설치된다. 고주파증폭회로(27,28)는 듀얼게이트형 MOSFET이고, 제 1 게이트에는 고주파증폭 입력동조회로(24) 또는 입력동조회로(25,26)에서 출력된 신호가 입력되고, 제 2 게이트에는 저항(84) 또는 (86)을 통해 AGC단자(91)에서 입력된 신호가 입력된다.
단자(11)에 입력된 CATV신호는 5-46MHz의 업스트림 신호를 제거하는 하이패스필터(20)를 통과한후 직류차단 콘덴서(46)를 통해 PIN다이오드(21,22)로 보내진다. 일반적으로, PIN다이오드는 애노드에서 캐소드로의 전류를 제어함에 의해 고주파저항이 변화하는 특성을 가지며, 어테뉴에이터 회로 등에 사용된다.
바이어스 저항(42,75,77)에 의해 PIN다이오드(21,22)에 바이어스를 공급하고, 그의 전류를 NPN트랜지스터(78,80)에 의해 제어한다. 트랜지스터(78,80)의 각 콜렉터는 각각 전원단자(92,94)에 접속되며, 각 에미터에서 PIN다이오드(21,22)로 바이어스를 공급한다. 트랜지스터(78,80)의 각 베이스는 AGC저항(81,83)을 통해 AGC단자(91)에 접속되며, AGC제어회로(도시안됨)에서 AGC단자(91)로 공급되는 AGC전압에 의해 바이어스를 제어한다.
따라서, UHF밴드와 VHF 밴드 사이의 선택은 전원단자(92,94)에 인가된 전압에 의해 행해진다. 예컨대, 전원단자(92)에 전압이 인가되며, 전원단자(94)에 전압이 인가되지 않으면, UHF밴드계통의 회로에 CATV신호가 도입되며, 한편 VHF 밴드계통의 회로에는 CATV신호가 도입되지 않는다. 역으로, 전원단자(92)에 전압이 인가되지 않고, 전원단자(94)에 전압이 인가되면, UHF밴드계통의 회로에 CATV신호가 도입되지 않고, 한편 VHF 밴드계통의 회로에는 CATV신호가 도입된다. 이때, 상기한 바와같이, VHF.HIGH밴드 및 VHF.LOW밴드 사이의 차이에 의해 CPU에 의해 스위칭 다이오드(125-127)를 ON/OFF시킨다.
CATV신호는, 상기한 바와같이, PIN다이오드(21,22)에 의해 선택된후, 직류차단 콘덴서(47,48)중 어느 하나를 통과하여, 각각 고주파증폭 입력동조회로(24) 또는 입력동조회로(25,26)에 공급된다. 고주파증폭 입력동조회로(24) 또는 입력동조회로(25,26)에 의해 희망신호에 동조된 각 신호는 고주파증폭회로(27,28)에 의해 증폭되어, 고주파증폭 출력동조회로(30) 또는 출력동조회로(31,32)에 의해 다시 동조된다. 상기 신호는 혼합회로(33,34)와 국부발진회로(36) 또는 국부발진회로(37,38)에 의해 중간주파신호로 변환된다.
VHF.HIGH밴드의 채널수신시에는, 국부발진회로(37)가 동작상태로 되고, 국부발진회로(38)는 OFF 상태로 된다. 한편, VHF.LOW밴드의 채널 수신시에는, 국부발진회로(37)가 OFF 상태로 되고, 국부발진회로(38)가 동작상태로 된다. 중간주파신호는 중간주파 증폭회로(39)에 의해 증폭되어, SAW필터(40)를 통과하며, 중간주파 증폭회로(41)에 의해 증폭되어 단자(57)에서 출력된다.
이 실시예서는 고주파증폭회로(27,28)에서의 디스토션을 개선하기 위해, PIN다이오드(21,22)에서의 AGC동작을 고주파증폭회로(27,28)에서의 AGC동작보다 빠르게 동작시키도록 바이어스를 설정한다. 이에 의해, 강한 레벨의 CATV신호가 입력되어도, PIN다이오드(21,22)에 의해 신호가 감쇠됨으로써, 고주파증폭회로(27,28)에 강한 레벨의 신호가 입력되지 않게되어, 디스토션의 발생이 억제된다.
AGC의 바이어스의 설정은 바이어스 저항(42,75,77)에 의해 RF.AGC동작 개시점에 설정된다. 다음, PIN다이오드(21,22)의 이득 감쇠량에 대응하여 고주파증폭회로(27,28)가 AGC동작하도록 바이어스 저항(84,88,86,90)에 의해 제 2 게이트에 입력되는 AGC전압을 설정한다.
예컨대, CATV신호의 입력레벨이 60-90dBμ에 대응하여 RF.AGC가 동작하도록, 60dBμ의 입력레벨에서 AGC동작하도록 PIN다이오드(21,22)를 설정한다. 다음, PIN다이오드(21,22)의 이득감쇠량을 -15dB로 한 경우, 75dBμ의 입력레벨로 될 때에 고주파증폭회로(27,28)의 AGC동작이 개시되도록 바이어스저항(84,88,86,90)치를 설정한다.
도 15는 본 발명의 실시예 12의 회로도이며, 도 12에 대응하는 부품은 동일 참조부호로 나타내며 그에 대한 설명은 생략한다. PLL선국회로(18)(도 12참조)는 도면을 명확하게 하도록 도 15에서도 도시되지 않았다. 이 실시예에서는 PIN다이오드(21,22)를 AGC제어하지 않고, PIN다이오드(21,22)의 전단에 설치된 PIN어뉴테이터회로(95)를 AGC제어한다.
PIN어테뉴에이터회로(95)에는 각 밴드 공통의 전원단자(97)에서 NPN트랜지스터(96)를 통해 바이어스가 공급된다. 트랜지스터(96)의 베이스는 AGC저항(98)을 통해 AGC단자(53)에 접속되며, 콜렉터는 전원단자(97)에 접속된다. 상기 트랜지스터(96)의 에미터에서 PIN어테뉴에이터회로(95)로 바이어스 전압이 공급된다.
PIN어테뉴에이터회로(95)에는 PIN다이오드가 설치되며, 그 다이오드로 흐르는 전류를 제어함에 의해 고주파저항이 변화함으로써 이득감쇠량을 제어한다. 고주파증폭회로(27,28)의 AGC바이어스는 저항(84,88,86,90)을 이용하여 상기 도 14의 실시예의 경우와 동일하게 설정된다. 이에 의해, 이 실시예에서도 상기 도 14의 실시예와 마찬가지로 지연 AGC동작을 행할 수 있게된다. PIN다이오드(21)를 ON상태로 하도록, 전원단자(50)에서 전압이 인가되어 바이어스 저항(43,99)에 전류가 흐르도록 한다. 한편, PIN다이오드(22)를 ON상태로 하도록, 전원단자(52)에 전압을 인가하여 바이어스저항(45,99)에 전류가 흐르도록 한다.
도 16은 본 발명의 실시예 13의 회로도이며 도 12에 대응하는 부품은 동일 참조부호로 나타내고 그에 대한 설명은 생략한다. 이 실시예는 고주파증폭 입력동조회로의 개선에 관한 것으로, 특히 UHF밴드계통에서의 특성개선을 위한 것이다.
도 16에서, 콘덴서(130)와 코일(131)은 400MHz를 차단주파수로 하는 하이패스필터를 구성한다. 임피던스 정합용 코일(61)은 상기 하이패스필터의 후단에 설치된다. 또한, 동조코일(64), 가변용량 다이오드(132), 정합용 가변용량 다이오드(133), 용량변화비 억제콘덴서(134), 바이페어 저항(136,137), 직류차단 콘덴서(139) 및 바이패스 콘덴서(134,138)가 설치된다.
동조코일(64), 가변용량 다이오드(132) 및 용량변화비 억제콘덴서(134)에 의해 동조회로가 구성된다. 임피던스 정합용 코일(61) 및 정합용 가변용량 다이오드(133)는 상기 동조회로와의 정합을 위해 삽입된다. 가변용량 다이오드(132,133)로의 각 바이어스 전압은 각각 동조전압 공급용 바이어스저항(135,136)을 통해 공급된다. 고주파증폭회로(27)의 바이어스 전압은 저항(137)과 바이패스 콘덴서(138)를 통해 공급된다. 물론 고주파증폭회로(27,28)는 AGC제어되는 것이며, 입력선택회로(14,15)도 예컨대 도 13에 도시된 바와같이 AGC동작하도록 구성되어 있다.
이에 의해, CSO 및 CTB 등의 상호변조가 15dB이상 개선되며, 또한, 혼변조 가 10dB이상 개선된다. 또한, 동시에 이미지비 및 국부발진신호 누출에 있어서 선택도특성이 개선되며, 전력이득 및 잡음지수의 열화가 억제된다.
도 17은 본 발명의 실시예 14의 회로도이며, 도 16에 대응하는 부품은 동일 참조부호로 나타내며 그에 대한 설명은 생략한다. 이 실시예와 상기 도 13의 실시예의 다른 점은, 동조용 가변용량 다이오드(132) 대신 동일 특성을 갖는 가변용량 다이오드를 병렬접속한 것을 역방향으로 직렬접속한 가변용량 다이오드(150)를 이용하는 점이다.
도 16에서는, 1개의 가변용량 다이오드(132)로써 그의 기능을 나타낸 결과이지만, 다파의 CATV 신호가 75dBμ 이상의 강한 레벨로 되는 경우, 특히 가변용량 다이오드에 인가되는 바이어스가 남아있는 경우에는, 대진폭모드로 되어 검파작용을 실행할 수 있다. 이 실시예에서는 가변용량 다이오드를 직렬로 접속하면, 1개의 가변용량 다이오드의 양단에 가해지는 신호레벨이 1/2로 감소되는 점에 착안하여, 디스토션의 발생을 감소시키게 된다. 그러나, 단순히 가변용량 다이오드를 직렬접속하는 경우에는, 가변용량 다이오드의 내부저항(직렬저항) 때문에, 공진회로로서의 실효(Q)가 낮아져 선택도특성이 열화된다.
따라서, 이 실시예에서와 같이 동일 특성의 다이오드를 병렬접속하고, 상기 병렬접속된 것을 다시 직렬접속한다. 동일특성의 다이오드를 병렬접속함에 의해 합성저항이 내부저항의 1/2로 감소되고, 용량변화비는 변경전과 동일하게 유지된다.또한, 이 방법에 의해 동조용량의 최소치도 변경전과 동일하게 유지될 수 있다. 가변용량 다이오드의 특성을 동일하게 하면 국부발진회로 및 고주파증폭 출력동조회로 사이의 트래킹 에러를 방지할 수 있다.
이상 본 발명이 상세하게 설명되었지만, 그에 제한되는 것이 아니라 단지 설명의 예에 불과하다는 것이 명백하게 이해될 수 있을 것이며, 본 발명의 정신과 범위는 오직 첨부된 특허청구의 범위에 의해서만 제한된다.

Claims (2)

  1. CATV국의 업스트림 회선과 다운스트림 회선에 접속된 케이블 모뎀용 튜너에 있어서,
    상기 업스트림 회선에 데이터를 송출하는 업스트림회로수단;
    상기 다운스트림 회선에 접속되어 상기 업스트림 회선용의 데이터를 제거하는 필터 수단;
    상기 필터 수단의 출력에서 수신된 상이한 주파수를 갖는 입력신호를 주파수 대역별로 적어도 2계통으로 분할하여 선택적으로 출력하는 선택수단;
    상기 선택수단에 의해 선택된 수신신호를 각 계통에서 소정 주파수로 동조하여 증폭시키는 상기 적어도 2계통에 대한 적어도 2개의 고주파 동조수단;
    상기 각 고주파 동조수단의 출력신호를 중간주파신호로 변환하기 위한 상기 적어도 2계통에 대한 적어도 2개의 주파수변환수단;
    상기 각 주파수변환수단에 의해 주파수변환된 신호를 소정주파수에 동조 시키기 위한 고주파 입력 동조 수단;
    상기 각 고주파 동조수단은,
    상기 선택 수단에 의해 선택된 수신 신호를 소정 주파수에 동조 시키기 위한 고주파 입력 동조 수단;
    상기 고주파 입력 동조 수단으로부터의 출력신호를 증폭하기 위한 고주파 증폭수단; 및
    상기 고주파 증폭 수단으로부터의 출력신호를 소정 주파수에 동조시키기 위한 고주파 출력 동조 수단;을 포함하고.
    상기 선택 수단은, 제 1 주파수 대역, 상기 제 1주파수 대역보다 높은 주파수를 갖는 제 2 주파수 대역, 및 상기 제 1및 제 2 주파수 대역보다 높은 주파수를 갖는 제 3 주파수 대역 중, 상기 제 1및 제 2주파수 대역과, 국부 발진 수단에 의해 발생된 국부 발진 신호에 기초한 신호에 속하는 2계통의 수신 신호를 선택적으로 출력하고,
    상기 제 3 주파수 대역에 대한 고주파 입력 동조 수단은,
    하이패스필터, 동조 코일, 동조용 가변용량소자 및 동조용 가변용량소자에 동조 전압을 인가하는 동조전압 인가회로;
    임피던스 정합용 가변용량 소자; 및
    다음 단의 고주파증폭수단에 저항을 통해 바이어스 전압을 공급하는 바이어수단을 포함하는, 케이블 모뎀용 튜너.
  2. CATV국의 업스트림 회선과 다운스트림 회선에 접속된 케이블 모뎀용 튜너에 있어서,
    상기 업스트림 회선에 데이터를 송출하는 업스트림회로수단;
    상기 다운스트림 회선에 접속되어 상기 업스트림 회선용의 데이터를 제거하는 필터 수단;
    상기 필터 수단의 출력에서 수신된 상이한 주파수를 갖는 입력신호를 주파수대역별로 적어도 2계통으로 분할하여 선택적으로 출력하는 선택 수단;
    상기 선택수단에 의해 선택된 수신신호를 각 계통에서 소정 주파수에 동조시켜 증폭시키는 상기 적어도 2계통에 대한 적어도 2개의 고주파 동조수단;
    상기 각 고주파 동조수단의 출력신호를 중간주파신호로 변환하기 위한 상기 적어도 2계통에 대한 적어도 2개의 고주파 동조수단;
    상기 각 주파수변환수단에 의해 주파수변환된 신호를 증폭하는 중간주파 증폭수단과 포함하고,
    상기 선택 수단은, 각각, 제 1주파수 대역, 상기 제 1주파수 대역보다 높은 주파수를 갖는 제 2주파수 대역, 및 상기 제 1및 제 2 주파수 대역보다 높은 주파수를 갖는 제 3 주파수 대역에 속하는 3계통의 수신 신호를 선택적으로 출력하고,
    상기 고주파 증폭 수단과 상기 주파수 변환수단은 각각, 상기 제 1내지 제 3 주파수 대역에 대응하는 3개의 상기 주파수 변환 수단및 3개의 상기 고주파 증폭 수단을 포함하고,
    상기 제 1 및 제 2 주파수 대역에 대한 상기 각 고주파 입력 동조 수단은,
    복동조형 입력 회로, 인접한 회로와 입피던스 정합을 이루기 위한 입피던스 정합소자, 및 다음 단으 고주파 증폭 수단에 저항을 통해 바이어스 전압을 공급하기 위한 바이어스 수단을 포함하고,
    상기 복동조형 입력 회로는,
    제 1동조 코일 미치 제 1 가변 용량 소자를 포함하는 제 1공진 회로,
    상기 제 1 동조 코일에 결합된 제 2 종조 코일 제 2 가변 용량 소자를 포함하는제 2 공진 회로, 및
    상기 제 1 및 제 2 가변 용량 소자에 동조 전압을 인가하기 위한 동조 전압 인가 수단을 포함하는, 케이블 모뎀용 튜너.
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