KR100365130B1 - IF conversion circuit of ground station for satellite communications - Google Patents
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Abstract
본 발명은 높은 주파수 안정도를 요구하는 위성통신 지상 시스템의 중간주파수 하향 주파수 변환 회로에서 외부에 별도로 구성된 기준주파수 발진기를 사용하는 것을 없애고, 내부에 추가하던 주파수합성기 회로를 단순화 할 수 있는 위성통신 지상시스템의 중간주파수 변환 회로에 관한 것이다.The present invention eliminates the use of an externally configured reference frequency oscillator in the intermediate frequency downlink frequency conversion circuit of a satellite communication terrestrial system requiring high frequency stability, and can simplify the internal frequency synthesizer circuit. To an intermediate frequency conversion circuit.
본 발명은 1차 주파수 변환부, 1차 국부발진기, 대역통과필터, 2차 주파수 변환부, 2차 국부발진기 등으로 구성되고, 상기 2차 국부발진기는 고정주파수발진기로 이루어지며, 상기 1차 국부발진기는 2차 국부발진기의 출력 신호를 기준 주파수원으로 이용하는 위성통신 지상시스템의 중간주파수 변환 회로를 제공한다.The present invention consists of a primary frequency converter, a primary local oscillator, a band pass filter, a secondary frequency converter, a secondary local oscillator, etc., the secondary local oscillator consists of a fixed frequency oscillator, the primary local The oscillator provides an intermediate frequency conversion circuit of a satellite telecommunications terrestrial system that uses the output signal of a secondary local oscillator as a reference frequency source.
Description
본 발명은 위성통신 지상시스템의 중간주파수(IF) 변환 회로에 관한 것으로, 특히 높은 주파수 안정도를 요구하는 중심국의 하향주파수 변환회로에 관한 것이다.The present invention relates to an intermediate frequency (IF) conversion circuit of a satellite communications terrestrial system, and more particularly to a downlink frequency conversion circuit of a central station that requires high frequency stability.
일반적으로 종래의 하향주파수 변환회로는 주파수 안정도가 높은 기준주파수발진기를 중간주파수(IF) 하향주파수 변환기의 외부에 별도 유닛으로 제작하고, 이 출력 신호를 2차 국부발진기의 기준주파수원으로 이용하였으며, 또한 2차 국부발진주파수를 만들기 위해서는 주파수합성기 회로를 추가로 필요로 하였다.In general, the conventional down-frequency conversion circuit manufactured a reference frequency oscillator with high frequency stability as a separate unit outside the intermediate frequency (IF) down-frequency converter, and used this output signal as a reference frequency source of the secondary local oscillator. In addition, a frequency synthesizer circuit was additionally needed to make the secondary local oscillation frequency.
위성통신 지상시스템의 중간주파수 하향 주파수 변환방식에서 종래의 위성통신 지상시스템의 중간주파수 하향 주파수 변환방식은 주파수 안정도가 높은 것을 요구하는 경우, 기준주파수발진기를 중간주파수 하향주파수변환기의 외부에 별도 유닛으로 제작하고, 중간주파수 하향 주파수 변환기의 내부에는 2차 국부발진 주파수를 만들기 위해 주파수합성기 회로를 추가하여 회로가 복잡하고 외부의 별도 유닛이 필요하여 전체 시스템의 구성이 복잡하였다.In the intermediate frequency downlink frequency conversion method of the satellite telecommunication terrestrial system, when the intermediate frequency downlink frequency conversion method of the conventional satellite telecommunications terrestrial system requires high frequency stability, the reference frequency oscillator is provided as a separate unit outside the intermediate frequency downlink frequency converter. In addition, the frequency synthesizer circuit was added to make the secondary local oscillation frequency inside the intermediate frequency downconverter.
도 1은 종래의 2중 하향주파수 변환 회로도로서, 도 2를 참조하여 그 동작을 설명하면 다음과 같다.1 is a diagram of a conventional double down-frequency conversion circuit, the operation of which will be described with reference to FIG.
중간주파수(IF) 입력 신호(S11)인 다중 주파수 캐리어 신호들은 1차 주파수 변환부(11)와 1차 국부발진기(12)의 국부발진 신호(S12)에 의해 1차 하향 주파수 변환되고(S13), 대역통과필터(13)에서 원하는 주파수 캐리어 신호(S15)가 선택된 뒤 이 신호(S15)는 다시 2차 주파수변환부(14) 및 2차 국부발진기(15)의 국부발진 신호(S16)에 의해 최종 중간주파수(IF) 신호(S17)로 변환된다. 이 때 2차 국부발진기(15)는 외부의 주파수 안정도가 높은 기준주파수발진기(17)의 기준주파수(S18)를 기준주파수원으로 이용하여 2차 주파수변환부(14)의 2차 국부발진주파수(S16)와 1차 국부발진기(12)의 입력 기준주파수(S14) 신호를 만들어 낸다.The multi-frequency carrier signals, which are the intermediate frequency (IF) input signals S11, are first downlink-frequency converted by the local oscillation signal S12 of the primary frequency converter 11 and the primary local oscillator 12 (S13). After the desired frequency carrier signal S15 is selected by the band pass filter 13, the signal S15 is again generated by the local oscillation signal S16 of the secondary frequency converter 14 and the secondary local oscillator 15. The final intermediate frequency (IF) signal S17 is converted. At this time, the secondary local oscillator 15 uses the reference frequency S18 of the reference frequency oscillator 17 having a high external frequency stability as a reference frequency source, so that the secondary local oscillation frequency of the secondary frequency converter 14 may be S16) and an input reference frequency (S14) signal of the primary local oscillator 12 are generated.
이 때 2차 국부발진기(15)는 도 2에서와 같이 기준주파수 신호(S21)를 입력으로 하는 위상동기루프(21), 위상동기된 신호(S22)를 입력으로 하는 루프필터(22), 필터링 된 신호(S23)를 입력으로 하여 2차 국부발진 신호(S25)를 출력하며, 상기 위상동기루프(21)를 제어하기 위한 신호(S24)를 출력하는 전압제어발진기(23) 등의 회로를 필요로 하므로 주요 부품 수가 많아지고 별도의 외부 신호원(17)을 필요로 하므로 시스템 구성이 복잡해지는 단점이 있다.따라서 종래의 중간주파수 하향주파수 변환방식은 도 1 및 도 2에서 보는 바와 같이, 기준주파수 발진기를 중간주파수 하향주파수 변환기와 분리하여 외부에 별도로 설치하였기 때문에, 두 장치간에 거리가 발생하게 되어 상호 연결을 위해서는 RF 케이블이 필요하게 되고 이로인해 신호의 잡음 추가 및 왜곡현상이 발생되는 문제점이 있었다.At this time, the secondary local oscillator 15, as shown in Fig. 2, the phase-locked loop 21 with the reference frequency signal S21 as input, the loop filter 22 with the phase-locked signal S22 as input, and filtering. A circuit such as a voltage controlled oscillator 23 for outputting the secondary local oscillation signal S25 and outputting the signal S24 for controlling the phase-locked loop 21 by inputting the signal S23 as an input is required. As a result, the number of main components increases and a separate external signal source 17 is required, which leads to a complicated system configuration. Therefore, the conventional intermediate frequency downlink frequency conversion method is a reference frequency as shown in FIGS. 1 and 2. Since the oscillator is separated from the intermediate frequency downconverter and installed separately from the outside, a distance is generated between the two devices, and an RF cable is required for the interconnection, thereby adding noise and distortion of the signal. There was a problem that occurred.
따라서, 본 발명은 높은 주파수 안정도를 요구하는 위성통신 지상 시스템의 중간주파수 하향 주파수 변환 회로에서 외부에 별도로 구성된 기준주파수 발진기를 사용하는 것을 없애고, 내부에 추가하던 주파수합성기 회로를 단순화 할 수 있는 위성통신 지상시스템의 중간주파수 변환 회로를 제공하는 데 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention eliminates the use of an externally configured reference frequency oscillator in an intermediate frequency downlink frequency conversion circuit of a satellite communication terrestrial system requiring high frequency stability, and can simplify the internal frequency synthesizer circuit. The purpose is to provide an intermediate frequency conversion circuit for terrestrial systems.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 위성통신 지상시스템의 중간주파수 변환 회로는 1차 주파수 변환부, 1차 국부발진기, 대역통과필터, 2차 주파수 변환부 및 2차 국부발진기로 구성되고, 상기 2차 국부발진기는 고정주파수발진기로 구성되며, 상기 1차 국부발진기는 2차 국부발진기의 출력 신호를 기준 주파수원으로 이용하는 것을 특징으로 한다.The intermediate frequency conversion circuit of the satellite communication terrestrial system according to the present invention for achieving the above object is composed of a primary frequency converter, a primary local oscillator, a band pass filter, a secondary frequency converter and a secondary local oscillator, The secondary local oscillator is composed of a fixed frequency oscillator, the primary local oscillator is characterized in that using the output signal of the secondary local oscillator as a reference frequency source.
본 발명은 중간주파수 하향주파수 변환기의 내부에 2차 국부발진기를 안정도가 높은 고정주파수 발진기를 이용함으로써 내부의 회로를 단순화시키고, 외부의 별도 기준주파수발진기를 없애고자 하는 것이다.The present invention aims to simplify the internal circuit and eliminate the external reference frequency oscillator by using a fixed frequency oscillator having a high stability in the secondary local oscillator inside the intermediate frequency down-frequency converter.
도 1은 종래의 2중 하향주파수 변환 회로도.1 is a conventional double down-frequency conversion circuit diagram.
도 2는 종래의 2차 국부발진기의 세부 회로도.2 is a detailed circuit diagram of a conventional secondary local oscillator.
도 3은 본 발명에 따른 2중 하향주파수 변환 회로도.3 is a double down-frequency conversion circuit diagram according to the present invention.
도 4는 본 발명에 따른 2차 국부발진기의 회로도.4 is a circuit diagram of a secondary local oscillator according to the present invention;
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the present invention.
도 3은 본 발명에 따른 2중 하향 주파수 변환 회로이며, 도 4는 본 발명에 따른 2차 국부발진기의 회로도로서, 본 발명에 따른 위성통신 지상시스템의 중간주파수 하향 주파수 변환 회로의 동작을 설명하면 다음과 같다.Figure 3 is a dual downlink frequency conversion circuit according to the present invention, Figure 4 is a circuit diagram of a secondary local oscillator according to the present invention, when explaining the operation of the intermediate frequency downlink frequency conversion circuit of the satellite communication terrestrial system according to the present invention As follows.
중간주파수 입력 신호(S31)인 다중 주파수 캐리어 신호들은 1차 국부발진기(32)로부터 출력되는 1차 국부발진 신호(S32)에 의해 1차 주파수변환부(31)에서 1차 하향 주파수(S33)로 변환된다. 상기 1차 하향 주파수(S33)는 대역통과필터(33)를 통해 원하는 주파수 캐리어 신호(S35)로 출력된다. 상기 주파수 캐리어 신호(S35)는 다시 2차 국부발진기(35)로부터 출력되는 2차 국부발진 신호(S36)에 의해 2차 주파수변환부(34)에서 최종 중간주파수 신호(S37)로 변환된다.The multi-frequency carrier signals, which are the intermediate frequency input signal S31, are converted from the primary frequency converter 31 to the primary downlink frequency S33 by the primary local oscillation signal S32 output from the primary local oscillator 32. Is converted. The first downlink frequency S33 is output as a desired frequency carrier signal S35 through a bandpass filter 33. The frequency carrier signal S35 is converted from the secondary frequency converter 34 to the final intermediate frequency signal S37 by the secondary local oscillation signal S36 output from the secondary local oscillator 35.
이 때 2차 국부발진기(35)는 도 4에 도시된 바와 같이 주파수 안정도가 높은 고정주파수발진기(41)를 이용하며, 2차 주파수변환부(34)를 제어하기 위한 2차 국부발진주파수(S41)를 만들어 내며, 도 3에 도시된 바와 같이 이 2차 국부발진주파수(S41)는 2차 주파수변환부(34)의 국부발진신호(S36)와 1차 국부발진기(32)의 입력 기준주파수 신호(S34)로도 이용이 된다. 이 때 2차 국부발진기(35)는 도4에서와 같이 고정주파수발진기만을 이용하므로 종래의 2차 국부발진기가 외부의 기준주파수원(17), 내부의 위상동기루프(21), 루프필터(22), 전압제어발진기(23) 등의 회로를 필요로 하는 단점이 없어지게 된다.At this time, the secondary local oscillator 35 uses a fixed frequency oscillator 41 having high frequency stability as shown in FIG. 4, and the secondary local oscillation frequency S41 for controlling the secondary frequency converter 34. As shown in FIG. 3, the secondary local oscillation frequency S41 is a local oscillation signal S36 of the secondary frequency converter 34 and an input reference frequency signal of the primary local oscillator 32. Also used as (S34). At this time, since the secondary local oscillator 35 uses only a fixed frequency oscillator as shown in FIG. 4, the conventional secondary local oscillator uses an external reference frequency source 17, an internal phase synchronization loop 21, and a loop filter 22. ), The disadvantage of requiring a circuit such as the voltage controlled oscillator 23 is eliminated.
이상에서 설명한 본 발명은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함으로 전술한 실시 예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니다.The present invention described above can be variously substituted, modified and changed within the scope without departing from the technical spirit of the present invention for those skilled in the art to which the present invention pertains and the accompanying drawings. It is not limited to.
상술한 바와 같이 종래기술은 기준주파수 발진기 및 2차 국부발진기의 두가지 회로를 이용하는 반면, 본 발명에 의하면 고정주파수발진기를 주파수변환기의 내부에 두고 고정주파수발진기의 기준주파수 신호를 2차 국부발진기의 주파수와 같은 것을 선택함으로써, 외부의 별도 장치와 내부의 추가적인 주파수합성기, 전압제어발진기 등의 회로들을 제거하여 내부 회로를 단순화시킬 수 있고 시스템의 안정도를 높일 수 있으며 외부의 잡음 및 신호의 왜곡현상을 방지할 수 있는 탁월한 효과가 있다.As described above, the conventional technique uses two circuits, a reference frequency oscillator and a secondary local oscillator, whereas according to the present invention, a fixed frequency oscillator is placed inside the frequency converter and the reference frequency signal of the fixed frequency oscillator is set to the frequency of the secondary local oscillator. By selecting such a device, the external circuits, additional frequency synthesizers, and voltage controlled oscillators can be eliminated to simplify the internal circuits, increase system stability, and prevent external noise and signal distortion. There is an excellent effect that can be done.
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