KR100337081B1 - 디지털 튜너의 광대역 여파기 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 디지털 튜너의 광대역 여파기에 관한 것으로, RF 입력단에 직렬 연결되고, 일정 간격의 구형파 형태로 형성되는 제 1패턴 인덕터와, 제 1패턴 인덕터에 직렬 연결되는 제 2패턴 코일과, 제 1패턴 인덕터와 제 2패턴 코일 사이에 병렬 연결되는 제 1콘덴서 및 제 2패턴 코일의 후단에 병렬 연결되는 제 2콘덴서로 이루어진 constant-k T부와; 제 2패턴 코일의 후단에 병렬 연결되고, 제 1패턴 인덕터와 동일한 형태로 형성되는 제 3패턴 인덕터와, 제 3패턴 인덕터의 후단에 직렬 연결되는 제 3콘덴서와, 제 2패턴 인덕터의 후단에 직렬 연결되고, 제 1패턴 인덕터와 동일한 형태로 형성되는 제 4패턴 인덕터로 이루어진 m-derived T부; 및 RF 입력단과 제 1패턴 인덕터 사이에 병렬 연결되는 제 5패턴 코일과, 제 5패턴 코일에 직렬 연결되는 제 4콘덴서와, 제 4패턴 인덕터의 후단에 병렬 연결되고, 상기 제 1패턴 인덕터와 동일한 형태로 형성되는 제 6패턴 인덕터 및 제 6패턴 인덕터에 직렬 연결되는 제 5콘덴서로 이루어진 bisected-π부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 따라서 본 발명에 따르면 패턴 인덕터의 모서리를 마이터드 벤드 처리하여 불연속점을 보상함으로써 불연속으로 인한 위상 및 진폭의 오차, 입력, 출력 임피던스 부정합과, 불필요한 스퓨리어스 결합 등 회로 성능의 저하를 야기되는 것을 방지할 수 있다.
Description
본 발명은 디지털 튜너에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 디지털 튜너의 여파기중 집중 소자인 Air 코일을 분포 정수 소자인 패턴 인덕터로 변환함으로써 집중 소자로 구현된 여파기의 코일 조정 시간 및 재현에 대한 안정성 측면에 유리하도록하며, 패턴 인덕터의 모서리를 마이터드 벤드(mitered bend) 처리하여 불연속점을 보상함으로써 불연속으로 인한 위상 및 진폭의 오차, 입력, 출력 임피던스 부정합과, 불필요한 스퓨리어스 결합 등 회로 성능의 저하를 야기되는 것을 방지하는 디지털 튜너의 광대역 여파기에 관한 것이다.
일반적으로 디지털 위성방송 튜너는 디지털 위성방송을 위성 중계국을 거치지 않고 직접 TV로 수신할 수 있는 수신용 튜너로서 난시청 해소는 물론, 고화질, 고충실도, 음성방송이 가능하고, 또한 차세대 TV로 불리는 HDTV에 대응하는 제품으로 광범위한 지역의 동시 시청을 가능하게 해주는 핵심부품이다. 그리고, 이러한 튜너는 중간 주파수를 출력하는 싱글 컨버젼 방식(single conversion type)과, 1차 중간 주파수 신호를 증폭 및 혼합한 후 2차 중간 주파수로 변화시켜 검파 처리하는 더블 컨버젼 방식이 있다.
이중 도 1에 도시된 바와 같이 더블 컨버젼 방식의 디지털 위성방송 튜너(10)는 RF부(20)와, 1차 믹서부(30)와, 1차 IF부(40)와, 2차 믹서부(50)와, 2차 IF부(60)로 구성된다.
RF부(20)는 AGC(21)와, RF 엠프(22)와, 여파기(23)로 구성된다.
먼저 AGC(21)는 핀 다이오드를 이용하여 안테나(ANT)를 통해 유입되는 수신전파의 전계강도를 회로의 조정 전압 신호를 통해 수신 이득 제어한다.
RF 증폭기(22)는 AGC부(21)를 통과한 고주파 신호중 최소의 잡음 지수와 이득을 얻는다.
여파기(23)는 RF 증폭기(22)에 의하여 증폭된 고주파 신호중에서 방송 신호만을 통과시켜 통과 대역의 평탄도를 향상시키고, 1차 발진기 밴드 주파수를 배제시키기 위한 감쇄극이 삽입된다.
1차 믹서부(30)는 1차 PLL(31)과, 1차 국부 발진기(32)와, 1차 믹서(33)로 구성된다.
1차 PLL(Phase Locked Loop : 위상 동기 루프)(31)은 내부에 채널 데이터가 저장되어 있으며, 외부의 제어에 따라 1차 국부 발진기(32)에 제어 전압을 출력한다.
1차 국부 발진기(32)는 3밴드로 나뉘어 채널 선국시 주파수에 따라 밴드를 절환해가며 1차 PLL(31)의 제어 전압에 따라 소정의 발진 주파수를 생성하여 1차 믹서(33)로 출력한다.
또 1차 믹서(33)는 RF 필터(24)에서 선택된 고주파 신호 및 1차 국부 발진기(32)에서 생성된 발진 주파수를 혼합하여 1차 중간 주파수를 출력한다.
1차 IF부(40)는 1차 IF 필터(41)와, 1차 IF 증폭기(42)로 구성된다.
1차 IF 필터(41)는 1차 믹서(33)로부터 출력되는 1차 중간 주파수 신호중 희망하는 중간 주파수 신호만을 통과시킨다.
1차 IF 증폭기(42)는 1차 IF 필터(41)로부터 출력되는 1차 중간 주파수 신호를 증폭한다.
2차 믹서부(50)는 2차 PLL(51)과, 2차 국부 발진기(52)와, 2차 믹서(53)로 구성된다.
2차 PLL(Phase Locked Loop : 위상 동기 루프)(51)은 내부에 채널 데이터가저장되어 있으며, 외부의 제어에 따라 2차 국부 발진기(52)에 제어 전압을 출력한다.
2차 국부 발진기(52)는 3밴드로 나뉘어 채널 선국시 주파수에 따라 밴드를 절환해가며 2차 PLL(51)의 제어 전압에 따라 소정의 발진 주파수를 생성하여 2차 믹서(53)로 출력한다.
또 2차 믹서(53)는 1차 IF부(40)의 1차 IF 증폭기(42)에서 증폭된 중간 주파수 신호 및 2차 국부 발진기(52)에서 생성된 발진 주파수를 혼합하여 2차 중간 주파수를 출력한다.
2차 IF부(60)는 2차 IF 필터(61)와, 2차 IF 증폭기(62)로 구성된다.
2차 IF 필터(61)는 2차 믹서(53)에서 출력되는 2차 중간 주파수 신호중 원하는 대역의 신호만을 통과시킨다.
2차 IF 증폭기(62)는 2차 IF 필터(61)를 통해 출력되는 2차 중간 주파수 신호를 원하는 레벨로 증폭시켜 출력하도록 복수개의 증폭기로 구성된다.
이러한 더블 컨버젼 방식의 디지털 위성방송 튜너(10)는 RF부(20)에서 입력된 TV 신호중 원하는 채널을 선국시 어느 정도의 동조 파형을 만들면, 이는 1차 믹서부(30)를 통과한 뒤 1차 IF부(40)에서 1차 IF 주파수로 업 컨버팅시키고, 이는 다시 2차 믹서부(50)를 통과한 뒤 2차 IF부(60)에서 최종 중간 주파수로 다운 컨버팅시킨다.
한편 튜너(10)의 RF부(20)중 여파기(23)는 도 2에 도시된 바와 같이 제 1코일(L1)과, 제 1코일(L1)에 직렬 연결되는 제 2코일(L2) 및 제 1코일(L1)과 제 2코일(L2) 사이에 병렬 연결되는 제 1콘덴서(C1)로 이루어진 저역 통과 여파기(A)와, 저역 통과 여파기(A)의 제 1코일(L1)의 전단에 병렬 연결되는 제 3코일(L3)과, 제 3코일(L3)에 직렬 연결되는 제 2콘덴서(C2)로 이루어진 1차 IF 저지 감쇄극과(B), 저역 통과 여파기(B)의 제 3코일(L3)의 후단에 병렬 연결되는 제 4코일(L4)과, 제 4코일(L4)에 직렬 연결되는 제 3콘덴서(C3)와, 제 1코일(L1)과 제 2코일(L2) 사이에 병렬 연결되는 제 5코일(L5) 및 제 1코일(L1)과 제 2코일(L2) 사이에 직렬 연결되는 제 4콘덴서(C4)로 이루어진 저지 대역 감쇄극(C, D)으로 구성된다.
여파기(22)는 저역 통과 여파기(A)가 통과 대역의 평탄도 및 저지대역의 감쇄를 결정하고, 감쇄극(B)이 1차 IF 저지에 관여하고, 감쇄극(C, D)이 1차 발진기 밴드의 주파수 배제 능력을 향상시키기 위한 저지 대역 감쇄극으로 동작한다.
그러나 이러한 종래의 광대역 여파기는 통과 대역의 평탄 특성 및 저지대역의 감쇄 특성을 만족시키기 위해서는 Air 코일의 조정 시간 로스 및 재현에 대한 안정성에 문제가 있는 문제점이 있다.
그리하여 이러한 문제점을 해결하기 위해 집중 소자인 Air 코일을 대신하여 분포 정수 소자인 패턴 인덕터(사각 맴돌이 인덕터 등)를 사용하는 기술이 개발되었다.
그러나 여파기에 패턴 인덕터를 사용하면, 패턴 인덕터의 굴국에서의 불가피한 불연속으로 인한 위상 및 진폭의 오차, 입력, 출력 임피던스 부정합과, 불필요한 스퓨리어스 결합 등 회로 성능의 저하를 야기시키는 문제점이 있다.
본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 패턴 인덕터의 모서리를 마이터드 벤드(mitered bend) 처리하여 불연속점을 보상함으로써 불연속으로 인한 위상 및 진폭의 오차, 입력, 출력 임피던스 부정합과, 불필요한 스퓨리어스 결합 등 회로 성능의 저하를 야기되는 것을 방지하는 데 있다.
도 1은 종래의 디지털 튜너를 개략적으로 나타낸 블록도
도 2는 도 1중 여파기의 구성을 나타낸 회로도
도 3은 본 발명에 따른 디지털 튜너의 광대역 여파기중 패턴 인턱터가 적용된 모습을 나타낸 회로도
<도면중 주요부분에 대한 부호의 설명>
100 : 여파기 110 : constant-k T부
120 : m-derived T부 130 : bisected-π부
L10 : 제 1패턴 인덕터 L20 : 제 2패턴 코일
L30 : 제 3패턴 인덕터 L40 : 제 4패턴 인덕터
L50 : 제 5패턴 인덕터 L60 : 제 6패턴 인덕터
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은,
디지털 튜너의 여파기에 있어서,
RF 입력단에 직렬 연결되고, 일정 간격의 구형파 형태로 형성되는 제 1패턴 인덕터와, 상기 제 1패턴 인덕터에 직렬 연결되는 제 2 패턴 코일과, 상기 제 1패턴 인덕터와 상기 제 2패턴 코일 사이에 병렬 연결되는 제 1콘덴서 및 상기 제 2패턴 코일의 후단에 병렬 연결되는 제 2콘덴서로 이루어진 constant-k T부와;
상기 제 2패턴 코일의 후단에 병렬 연결되고, 상기 제 1패턴 인덕터와 동일한 형태로 형성되는 제 3패턴 인덕터와, 상기 제 3패턴 인덕터의 후단에 직렬 연결되는 제 3콘덴서와, 상기 제 2패턴 인덕터의 후단에 직렬 연결되고, 상기 제 1패턴 인덕터와 동일한 형태로 형성되는 제 4패턴 인덕터로 이루어진 m-derived T부; 및
상기 RF 입력단과 상기 제 1패턴 인덕터 사이에 병렬 연결되는 제 5패턴 코일과, 상기 제 5패턴 코일에 직렬 연결되는 제 4콘덴서와, 상기 제 4패턴 인덕터의 후단에 병렬 연결되고, 상기 제 1패턴 인덕터와 동일한 형태로 형성되는 제 6패턴 인덕터 및 상기 제 6패턴 인덕터에 직렬 연결되는 제 5콘덴서로 이루어진 bisected-π부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기에서 상기 제 1패턴 인턱터 내지 제 6패턴 인덕터의 각각의 모서리는 마이터드 벤드 처리된다.
이하 본 발명에 의한 디지털 튜너의 광대역 여파기의 구성 및 작용을 도 3 및 도 4를 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명에 따른 디지털 튜너의 광대역 여파기중 패턴 인턱터가 적용된 모습을 나타낸 회로도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 여파기(100)는 영상 파라미터법을 이용하여 constant-k T부(110)와, m-derived T부(120)와, bisected-π부(130)로 구성된다.
constant-k T부(110)는 RF 입력단에 직렬 연결되고, 일정 간격의 구형파 형태로 형성되는 제 1패턴 인덕터(L10)와, 제 1패턴 인덕터(L10)에 직렬 연결되는 제 1 Air 코일(L20)과, 제 1패턴 인덕터(L10)와 제 2패턴 인덕터(L20) 사이에 병렬 연결되는 제 1콘덴서(C10) 및 제 2패턴 인덕터(L20)의 후단에 병렬 연결되는 제 2콘덴서(C20)로 구성된다.
m-derived T부(120)는 제 2패턴 인덕터(L20)의 후단에 병렬 연결되는 제 3패턴 인덕터(L30)와, 제 3패턴 인덕터(L30)의 후단에 직렬 연결되는 제 3콘덴서(C30)와, 제 3패턴 인덕터(L30)의 후단에 직렬 연결되는 제 4패턴 인덕터(L40)로 구성된다.
bisected-π부(130)는 RF 입력단과 제 1패턴 인덕터(L10) 사이에 병렬 연결되는 제 5패턴 인덕터(L50)과, 제 5패턴 인덕터(L50)에 직렬 연결되는 제4콘덴서(C40)와, 제 4패턴 인덕터(L40)의 후단에 병렬 연결되는 제 6패턴 인덕터(L60) 및 제 4패턴 인덕터(L60)에 직렬 연결되는 제 5콘덴서(C50)로 구성된다. 여기에서 제 1패턴 인덕터(L10) 내지 제 6패턴 인덕터(L60)의 각 모서리들은 마이터드 벤드(모서리를 죽이는 방법) 처리된다.
이하 본 발명에 따른 디지털 튜너의 광대역 여파기의 작용을 도 3을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
먼저 전송로 기법을 이용한 마이크로스트립 라인의 이론적인 해석법으로 Air 코일을 분포 정수 소자로 변환한다.
이때 집중 소자인 Air 코일을 분포 정수 소자로 변환하기 위한 파라메터로 마이크로스트립 라인의 폭, PCB의 두께, 에폭시 기판의 유전율 등을 이용하여 마이크로스트립 라인의 특성 임피던스와 유효 유전율을 추출하여 집중 소자를 분포 정수 소자로 변환한다.
특성 임피던스와 유효 유전율을 구하는 식은 아래의 수학식 1과 수학식 2와 같다.
이렇게 구해진 특성 임피던스와, 유효 유전율을 아래의 수학식 3에 대입하여 분포 정수 소자로 구현한다.
따라서 종래의 집중 소자인 Air 코일을 대신하여 분포 정수 소자인 사각 맴돌이 인덕터(또는 원형 맴돌이 인덕터)를 사용함으로써 종래의 Air 코일의 사용시 코일 조정 및 안정성 측면에서 유리하다. 또한 본 발명과 같이 여파기를 구현하면 점차 소형화되는 튜너의 적은 영역에서 설계할 수 있다.
또한 패턴 인덕터의 모서리를 마이터드 벤드(mitered bend) 처리하여 불연속점을 보상함으로써 불연속으로 인한 위상 및 진폭의 오차, 입력, 출력 임피던스 부정합과, 불필요한 스퓨리어스 결합 등 회로 성능의 저하를 야기되는 것을 방지할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 디지털 튜너의 광대역 여파기에 의하면, 패턴 인덕터의 모서리를 마이터드 벤드(mitered bend) 처리하여 불연속점을 보상함으로써 불연속으로 인한 위상 및 진폭의 오차, 입력, 출력 임피던스 부정합과, 불필요한 스퓨리어스 결합 등 회로 성능의 저하를 야기되는 것을 방지할 수 있다.
Claims (2)
- 디지털 튜너의 여파기에 있어서,RF 입력단에 직렬 연결되고, 일정 간격의 구형파 형태로 형성되는 제 1패턴 인덕터와, 상기 제 1패턴 인덕터에 직렬 연결되는 제 2 패턴 코일과, 상기 제 1패턴 인덕터와 상기 제 2패턴 코일 사이에 병렬 연결되는 제 1콘덴서 및 상기 제 2패턴 코일의 후단에 병렬 연결되는 제 2콘덴서로 이루어진 constant-k T부와;상기 제 2패턴 코일의 후단에 병렬 연결되고, 상기 제 1패턴 인덕터와 동일한 형태로 형성되는 제 3패턴 인덕터와, 상기 제 3패턴 인덕터의 후단에 직렬 연결되는 제 3콘덴서와, 상기 제 2패턴 인덕터의 후단에 직렬 연결되고, 상기 제 1패턴 인덕터와 동일한 형태로 형성되는 제 4패턴 인덕터로 이루어진 m-derived T부; 및상기 RF 입력단과 상기 제 1패턴 인덕터 사이에 병렬 연결되는 제 5패턴 코일과, 상기 제 5패턴 코일에 직렬 연결되는 제 4콘덴서와, 상기 제 4패턴 인덕터의 후단에 병렬 연결되고, 상기 제 1패턴 인덕터와 동일한 형태로 형성되는 제 6패턴 인덕터 및 상기 제 6패턴 인덕터에 직렬 연결되는 제 5콘덴서로 이루어진 bisected-π부를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 튜너의 광대역 여파기.
- 제 1 항에 있어서,상기 제 1패턴 인턱터 내지 제 6패턴 인덕터의 각각의 모서리는,마이터드 벤드 처리되는 것을 특징으로 하는 디지털 튜너의 광대역 여파기.
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