KR100395087B1 - 수평/수직 편파 분리특성을 개선한 원케이블 저잡음주파수 변환기 - Google Patents
수평/수직 편파 분리특성을 개선한 원케이블 저잡음주파수 변환기 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 수평/수직 편파 분리특성을 개선한 원케이블 저잡음 주파수 변환기에 관한 것으로, 본 발명에 따른 저잡음 주파수 변환기는 수평 발진주파수(F1)와 수평편파를 믹싱하는 제1믹서(M1)와, 수직 발진주파수(F2)와 수직편파를 믹싱하는 제2믹서(M2)와, 상기 제1 및 제2 믹서(M1,M2)에서 출력되는 각 중간주파신호(IF1,IF2)를 증폭하는 제1 및 제2 중간주파 증폭부(13-1.13-2)를 포함하는 원케이블 저잡음 주파수 변환기에 있어서, 상기 제1 중간주파 증폭부(13-1)의 출력신호중 저역을 통과시키는 저역통과필터(20); 상기 제2 중간주파 증폭부(13-2)의 출력신호중 고역을 통과시키는 고역통과필터(30); 상기 저역통과필터(20)와 고역통과필터(30)의 합신호에 포함되어 있는 상기 발진주파수(F1,F2)의 차주파수성분을 제거하는 대역제거필터(40); 를 구비하여, 이와같이 이루어진 본 발명에서는 원케이블 저잡음 주파수 변환기에서 필요한 대역을 손실없이 통과시킴과 동시에, 수평 및 수직편파의 발진주파수의 차주파수와 그 고조파성분중 일부가 바람직하지 않게 출력단으로 제공되는 것을 방지하도록 함으로서, 수평 및 수직편파간의 상호간섭을 배제하여 수평/수직 편파 분리특성을 개선한다.
Description
본 발명은 수평/수직 편파 분리특성을 개선한 원케이블 저잡음 주파수 변환기에 관한 것으로, 특히 원케이블 저잡음 주파수 변환기에서 필요한 대역을 손실없이 통과시킴과 동시에, 수평 및 수직편파의 발진주파수의 차주파수와 그 고조파성분중 일부가 바람직하지 않게 출력단으로 제공되는 것을 방지하도록 함으로서, 수평 및 수직편파간의 상호간섭을 배제하여 수평/수직 편파 분리특성을 개선하도록 한 원케이블 저잡음 주파수 변환기에 관한 것이다.
일반적으로, 위성방송 수신장치는 도 1에 도시된 바와같이, 옥외에 설치되는 옥외 유니트(outdoor unit)와 옥내에 설치되는 옥내 유니트(indoor unit)인 위성방송 수신기(20)로 이루어지는데, 이 옥외 유니트는 위성방송 신호를 포착하는 위성안테나(ANT)와, 이 안테나(ANT)에서 포착된 위성방송신호를 저잡음으로 증폭하고, 주파수 변환하는 저잡음 주파수 변환기(10)와, 이 저잡음 주파수 변환기(10)의 출력신호를 상기 위성방송 수신기(20)로 전송하기 위한 케이블(ca)을 포함한다.
도 2는 종래 저잡음 주파수 변환기의 블록구성도로서, 도 2를 참조하면, 종래의 저잡음 주파수 변환기(Low Noise Blockdown converter)는 입력신호를 저잡음으로 증폭하는 저잡음 증폭부(11)와, 이 저잡음 증폭부(11)의 출력신호의 주파수를 변환시키는 주파수변환부(12)와, 이 주파수변환부(12)의 중간주파신호를 순차적으로 증폭하는 1차 및 2차 중간주파 증폭부(13,14)를 포함하고 있다.
그런데, 상기한 종래 원케이블 저잡음 주파수 변환기는 수평편파(또는 직선편파)(11.45GHZ∼11.70GHZ)와 수직편파(11.45GHZ∼11.70GHZ)를 사용하는 지역에 있어서는 수평편파 및 수직편파 각각에 대해서 별도의 발진기, 즉 10.45GHZ의 수평편파용 발진기와, 10GHZ의 수직편파용 발진기에서의 발진주파수의 차주파수와 그 고조파성분중 일부가 바람직하지 않게 후단으로 제공되어 상기 수평편파와 수직편파간의 상호간섭을 일으키는 문제점이 있었던 것이다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 따라서, 본 발명의 목적은 원케이블 저잡음 주파수 변환기에서 필요한 대역을 손실없이 통과시킴과 동시에, 수평 및 수직편파의 발진주파수의 차주파수와 그 고조파성분중 일부가 바람직하지 않게 출력단으로 제공되는 것을 방지하도록 함으로서, 수평 및 수직편파간의 상호간섭을 배제하여 수평/수직 편파 분리특성을 개선하도록 한 원케이블 저잡음 주파수 변환기를 제공하는데 있다.
도 1은 일반적인 위성방송장치의 개략도이다.
도 2는 종래 저잡음 주파수 변환기의 블록구성도이다.
도 3은 본 발명의 저잡음 주파수 변환기의 회로도이다.
도 4는 본 발명에 따른 출력신호의 주파수대역 특성도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
11 : 저잡음 증폭부 12 : 주파수 변환부
13 : 1차 중간주파 증폭부 14 : 2차 중간주파 증폭부
20 : 저역통과필터 30 : 고역통과필터
40 : 대역억제필터
상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 기술적인 수단으로써, 본 발명의 저잡음 주파수 변환기는 수평 발진주파수와 수평편파를 믹싱하는 제1믹서와, 수직 발진주파수와 수직편파를 믹싱하는 제2믹서와, 상기 제1 및 제2 믹서에서 출력되는 각 중간주파신호를 증폭하는 제1 및 제2 중간주파 증폭부를 포함하는 원케이블 저잡음 주파수 변환기에 있어서, 상기 제1 중간주파 증폭부의 출력신호중 저역을 통과시키는 저역통과필터; 상기 제2 중간주파 증폭부의 출력신호중 고역을 통과시키는 고역통과필터; 상기 저역통과필터와 고역통과필터의 합신호에 포함되어 있는 상기 발진주파수의 차주파수성분을 제거하는 대역제거필터; 를 구비함을 특징으로 한다.
이하, 본 발명에 따른 수평/수직 편파 분리특성을 개선한 원케이블 저잡음 주파수 변환기에 대해서 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 본 발명에 참조된 도면에서 실질적으로 동일한 구성과 기능을 가진 구성요소들은 동일한 부호를 사용할 것이다.
도 3은 본 발명의 저잡음 주파수 변환기의 회로도로서, 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 저잡음 주파수 변환기는 위성안테나(ANT)로부터의 위성신호를 저잡음으로 증폭하는 저잡음 증폭부(11)와, 제1 발진기(L01)의 제1 발진주파수(F1)와 상기 저잡음 증폭부(11)로부터의 수평편파(IF1)를 믹싱하는 제1믹서(M1)와, 제2 발진기(L02)의 제2 발진주파수(F2)와 수직편파를 믹싱하는 제2믹서(M2)를 포함하는 주파수 변환부(12)와, 상기 주파수 변환부(12)의 제1 믹서(M1)에서 출력되는 중간주파신호(IF1)를 증폭하는 제1 중간주파 증폭부(13-1)와, 상기 주파수 변환부(12)의 제2 믹서(M2)에서 출력되는 중간주파신호(IF2)를 증폭하는 제2 중간주파 증폭부(13-2)를 포함하는 1차 중간주파 증폭부(13)를 포함한다.
이와같은 이루어진 저잡음 주파수 변환기는 상기 제1 중간주파 증폭부(13-1)의 출력신호중 저역을 통과시키는 저역통과필터(20)와, 상기 제2 중간주파 증폭부(13-2)의 출력신호중 고역을 통과시키는 고역통과필터(30)와, 상기 저역통과필터(20)와 고역통과필터(30)의 합신호에 포함되어 있는 상기 발진주파수(F1,F2)의 차주파수성분을 제거하는 대역제거필터(40)를 포함한다.
상기 저역통과필터(20)는 상기 제1 중간주파 증폭부(13-1)의 출력신호중 1.25GHz보다 낮은 저역을 통과시키도록 커패시터와 인덕터의 조합으로 구성하며, 이 커패시터와 인덕터에 의한 필터회로는 저역을 통과시키데, 그 차단주파수를 1.25GHz가 되도록 설정한다.
상기 고역통과필터(30)는 상기 제2 중간주파 증폭부(13-2)의 출력신호중 1.45GHz보다 높은 고역을 통과시키도록 커패시터와 인덕터의 조합으로 구성하며, 이 커패시터와 인덕터에 의한 필터회로는 고역을 통과시키데, 그 차단주파수를 1.45GHz가 되도록 설정한다.
상기 대역제거필터(40)는 상기 저역통과필터(20)와 고역통과필터(30)의 합신호에 포함되어 있는 상기 발진주파수(F1,F2)의 0.45GHz 차주파수성분을 제거하도록 커패시터와 인덕터의 조합으로 구성하며, 이 커패시터와 인덕터에 의한 필터회로는특성 주파수성분, 즉 0.45GHz에 트랩포인터가 형성되도록 설정한다.
도 4는 본 발명에 따른 출력신호의 주파수대역 특성도로서, 도 4를 참조하면, 상기 대역제거필터(40)에서 출력되는 중간주파신호는 1.0GHZ∼1.7GHZ대역에 포함되는데, 여기서, 1.0GHZ∼1.7GHZ대역중 1.25GHZ와 1.45GHZ사이의 주파수가 제거되어 있음을 보이고 있다.
이와같이 구성된 본 발명의 저잡음 주파수 변환기에 따른 동작을 첨부도면에 의거하여 하기에 상세히 설명한다.
도 3 및 도4를 참조하여 본 발명을 설명하면, 위성안테나(ANT)로부터의 위성신호(11.45GHZ∼11.70GHZ)는 저잡음 증폭부(11)에서 저잡음으로 증폭된후 주파수 변환부(12)로 제공되고, 상기 주파수 변환부(12)의 제1믹서(M1)는 제1 발진기(L01)의 제1 발진주파수(F1=10.45GHZ)와 상기 저잡음 증폭부(11)로부터의 수평편파(SH=11.45GHZ∼11.70GHZ)를 믹싱하여 제1 중간주파신호(IF1=1.0GHZ∼1.25GHZ)를 출력하고, 또한 제2믹서(M2)는 제2 발진기(L02)의 제2 발진주파수(F2=10GHZ)와 상기 저잡음 증폭부(11)로부터의 수직편파(SV=11.45GHZ∼11.70GHZ)를 믹싱하여 제2 중간주파신호(IF2=1.45GHZ∼1.70GHZ)를 출력한다. 이후 상기 주파수 변환부(12)의 출력신호(IF1,IF2)는 1차 중간주파증폭부(13)에서 각각 증폭된다.
그런데, 상기 제1 발진주파수(F1=10.45GHZ)와 제2 발진주파수(F2=10GHZ)가 상호간섭하는 경우에는 그 차주파수인 0.45GHZ 주파수성분과, 이 차주파수의 고조파인 0.9GHZ, 1.35GHZ, 1.8GHZ가 발생되는데, 여기서 고조파성분중 0.9GHZ, 1.8GHZ은 중간주파신호의 대역밖에 있으므로, 문제가 되지 않지만, 1.35GHZ인 고조파성분은 중간주파신호의 대역안에 있다.
따라서, 이 고조파성분(1.35GHZ)을 제거하기 위해서, 본 발명에 따른 저역통과필터(20)에서 상기 1차 중간주파신호(IF1)에서 출력되는 제1 중간주파신호에서 1.25GHZ이하의 저역만을 통과시키고, 또한, 고역통과필터(30)에서 상기 2차 중간주파신호(IF2)에서 출력되는 제2 중간주파신호에서 1.45GHZ이상의 고역만을 통과시키게 한다. 이와같이 하면, 도 4에 도시한 바와같은 주파수 대역특성이 나타나게 되고, 이에따라 발진주파수간의 간섭에 의한 고조파 성분을 제거하여 수평 및 수직편파간의 신호간섭을 차단시키게 된다.
또한, 본 발명에 따른 대역제거필터(40)는 상기 저역통과필터(20)와 고역통과필터(30)의 합신호에 포함되어 있는 상기 발진주파수(F1,F2)의 차주파수성분, 즉 0.45GHZ를 제거한다.
전술한 바와같이, 본 발명에 따르면, 수평 및 수직편파 각각을 위해 두 개의 믹서를 별도로 포함하고 있는 원케이블의 저잡음 주파수 변환기에서, 두 발진주파수간의 상호간섭을 방지시키도록 함으로서, 수신측 저잡음 주파수 변환특성을 향상시켜 수신특성을 개선시킬 수 있게 되는 것이다.
상술한 바와같은 본 발명에 따르면, 원케이블 저잡음 주파수 변환기에서 필요한 대역을 손실없이 통과시킴과 동시에, 수평 및 수직편파의 발진주파수의 차주파수와 그 고조파성분중 일부가 바람직하지 않게 출력단으로 제공되는 것을 방지하도록 함으로서, 수평 및 수직편파간의 상호간섭을 배제하여 수평/수직 편파 분리특성을 개선하도록 하는 특별한 효과가 있는 것이다.
이상의 설명은 본 발명의 일실시예에 대한 설명에 불과하며, 본 발명은 그 구성의 범위내에서 다양한 변경 및 개조가 가능하다.
Claims (4)
- 수평 발진주파수(F1)와 수평편파를 믹싱하는 제1믹서(M1)와, 수직 발진주파수(F2)와 수직편파를 믹싱하는 제2믹서(M2)와, 상기 제1 및 제2 믹서(M1,M2)에서 출력되는 각 중간주파신호(IF1,IF2)를 증폭하는 제1 및 제2 중간주파 증폭부(13-1.13-2)를 포함하는 원케이블 저잡음 주파수 변환기에 있어서,상기 제1 중간주파 증폭부(13-1)의 출력신호중 1.25GHz보다 낮은 저역을 통과시키도록 커패시터와 인덕터의 조합으로 구성된 저역통과필터(20);상기 제2 중간주파 증폭부(13-2)의 출력신호중 1.45GHz보다 높은 고역을 통과시키도록 커패시터와 인덕터의 조합으로 구성된 고역통과필터(30);상기 저역통과필터(20)와 고역통과필터(30)의 합신호에 포함되어 있는 상기 발진주파수(F1,F2)의 차주파수성분을 제거하는 대역제거필터(40); 를 구비함을 특징으로 하는 수평/수직 편파 분리특성을 개선한 원케이블 저잡음 주파수 변환기.
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- 제1항에 있어서, 상기 대역제거필터(40)는상기 저역통과필터(20)와 고역통과필터(30)의 합신호에 포함되어 있는 상기 발진주파수(F1,F2)의 0.45GHz 차주파수성분을 제거하도록 커패시터와 인덕터의 조합으로 구성하는 것을 특징으로 하는 수평/수직 편파 분리특성을 개선한 원케이블 저잡음 주파수 변환기.
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