KR100427868B1 - 광대역 레이더 검출기 회로 - Google Patents

Abstract

본 발명은 광대역 레이더 검출기 회로에 관한 것으로서 특히, 레이더 검출기의 제2국부발진부의 LC 공진부를 마이크로스트립라인으로 제작하여 제2국부발진부의 추가적인 조정 작업이 필요 없도록 하기 위한 것으로서, 혼 안테나(110)와, 상기 혼 안테나에서 수신한 신호를 검출하는 것으로서 각각 독립적인 주파수를 발진하는 세 개의 발진기(230, 240, 250)로 이루어지며 각 발진기 모듈의 LC 공진부(231, 241, 251)는 콘덴서와 마이크로스트립라인으로 구성되는 제2국부발진부(200)를 포함하는 신호처리부(120)와, 레이저신호를 수신하는 레이저모듈(130)과, 상기 신호처리부(120)와 레이저모듈(130)에서의 신호의 검출을 제어하는 중앙처리장치(140)와, 상기 검출한 신호를 시각적으로 표시하는 시각표시수단(150)과, 상기 검출한 신호를 음성증폭부(161)를 거쳐 스피커(162)로 출력하는 음성표시수단(160)으로 구성되어, 제2국부발진부의 추가적인 조정 작업이 필요 없도록 하고, 그로 인한 조정 오차 및 불량률을 최소화하며, 생산성을 증가시키고, 비용을 절감할 수 있으며, 동작 환경에 따른 성능을 향상시킬 수 있는 것이다.

Description

광대역 레이더 검출기 회로 {Circuit for wide band radar detector}

본 발명은 광대역 레이더 검출기 회로에 관한 것으로서 특히, 레이더 검출기의 제2국부발진부의 LC 공진부를 마이크로스트립라인으로 제작함으로써, 제2국부발진부의 추가적인 조정 작업이 필요 없도록 하고, 그로 인한 조정 오차 및 불량률을 최소화하며, 생산성을 증가시키고, 비용을 절감할 수 있으며, 동작 환경에 따른 성능을 향상시킬 수 있는 광대역 레이더 검출기 회로에 관한 것이다.

선진국이나 기타 여러 나라에서는 극초단파(microwave) 및 레이저(laser)를 이용한 여러 종류의 속도 측정기 및 도로의 여러 가지 상황을 알려주기 위한 안전경보용 송신기 등을 이용하여 차량의 안전운행을 위한 많은 노력이 있어왔다.

특히, 미국에서는 상기와 같은 속도 측정기 및 신호 검출기들의 사용을 합법적으로 인정하고 있으며, 세계적으로도 점차 상기와 같은 차량의 안전운행을 돕는 기기의 사용을 합법화하고 있는 추세이다.

상기와 같은 여러 신호를 검출하여 차량의 안전운행을 유도하는 기기의 일례로는, 본 출원인에 의해 출원되어 특허 등록된 특허 제 0299325호의 광대역 레이더 검출기 및 그 제어방법을 들 수 있다.

상기 광대역 레이더 검출기는 오동작 방지를 위한 회로 및 알고리즘을 적용하고, 넓은 주파수 범위를 스윕(sweep) 가능한 공진관을 적용하며, 각각 독립적인 주파수로 발진하는 여러 개의 국부발진기를 이용하여 스캐닝 방법을 이용하고, 레이저 수신모듈을 혼 안테나와 일체화하며, 검출결과를 시각적 및 청각적으로 경보함에 그 특징이 있다.

도 1은 종래의 광대역 레이더 검출기의 구성을 나타내는 블록도로서, 상기와 같은 광대역 레이더 검출기의 구성은 크게, 혼 안테나(10)와, 상기 혼 안테나(10)에서 수신한 신호를 검출하는 신호처리부(20)와, 레이저신호를 수신하는 레이저모듈(30)과, 상기 신호처리부(20)와 레이저모듈(30)에서의 신호의 검출을 제어하는 중앙처리장치(40)와, 상기 검출한 신호를 시각적으로 표시하는 시각표시수단(50)과, 상기 검출한 신호를 음성증폭부(61)를 거쳐 음성으로 표시하는 음성표시수단(60)으로 구성되어, Ko, X, VG2, Ku, K, SA, SWS, SUPERWIDE Ka, 및 레이저(laser)의 9개의 밴드의 신호를 수신하여 사용자의 상황에 따라 최적의 방법으로 수신신호를 출력함으로써 사용자의 안전운행을 돕는 것이다.

보통, 상기와 같은 레이더 검출기의 제작 후에는 제1국부발진부의 주파수를 조정하여야 하는데, 이는 전압제어발진기(VCO)의 스트립라인을 자르거나 붙여서 그 크기와 길이를 조절함으로써 이루어진다.

한편, 상기와 같은 종래의 레이더 검출기의 제2국부발진부의 발진을 위한 LC 공진부는 에어 코일(air coil)과 몰드 코일(mold coil) 및 콘덴서로 구성이 되고, 따라서, 상기 에어 코일(air coil) 또는 몰드 코일(mold coil)의인덕턴트(inductance) 값과 캐패시턴스(capacitance) 값을 조절함으로써 제2국부발진부의 추가적인 조정을 하여야만 한다.

즉, 제2국부발진부의 조정은 전체 레이더 검출기를 제작한 후에 수동으로 조정을 하여야만 하고, 또한, 각각의 조정 오차 및 부품불량에 따른 불량률이 발생할 가능성이 크며, 실제 생산에 있어서 실재로 발생하는 조정관련 불량률은 약 15 %에 이른다. 더구나, 동작환경에 따른 특성 변화 및 충격에 따른 특성 변화에 의하여 제품 성능에 큰 영향을 주는 단점이 있었다.

본 발명은 상기의 결점을 해소하기 위한 것으로, 제2국부발진부의 추가적인 조정 작업이 필요 없도록 하고, 그로 인한 조정 오차 및 불량률을 최소화하며, 생산성을 증가시키고, 비용을 절감할 수 있으며, 동작 환경에 따른 성능을 향상시킬 수 있는 광대역 레이더 검출기 회로를 제공하고자 한다.

이러한 본 발명은, 혼 안테나와, 상기 혼 안테나에서 수신한 신호를 검출하는 것으로서 각각 독립적인 주파수를 발진하는 세 개의 발진기로 이루어지며 각 발진기 모듈의 LC 공진부는 콘덴서와 마이크로스트립라인으로 구성되는 제2국부발진부를 포함하는 신호처리부와, 레이저신호를 수신하는 레이저모듈과, 상기 신호처리부와 레이저모듈에서의 신호의 검출을 제어하는 중앙처리장치와, 상기 검출한 신호를 시각적으로 표시하는 시각표시수단과, 상기 검출한 신호를 음성증폭부를 거쳐 스피커로 출력하는 음성표시수단으로 구성함으로써 달성된다.

도 1은 종래의 광대역 레이더 검출기의 구성을 나타내는 블록도,

도 2는 본 발명의 광대역 레이더 검출기 회로의 상세 블록도,

도 3은 본 발명의 광대역 레이더 검출기 회로의 제2국부발진부를 나타내는

회로도,

도 4a, 도 5a, 및 도 6a는 각각 본 발명의 광대역 레이더 검출기 회로의

제2국부발진부의 각 모듈의 시뮬레이션 설계 회로도,

도 4b, 도 5b, 및 도 6b는 각각 시뮬레이션에 의한 신호 스펙트럼을

나타내는 그래프.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

110 : 혼안테나 120 : 신호처리부

130 : 레이저모듈 140 : 중앙처리장치

150 : 시각표시수단 160 : 음성표시수단

200 : 제2국부발진부 230 : 제1모듈

240 : 제2모듈 250 : 제3모듈

본 발명의 실시예를 첨부 도면을 참고하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명의 광대역 레이더 검출기 회로의 상세 블록도이고, 도 3은 본 발명의 광대역 레이더 검출기 회로의 제2국부발진부를 나타내는 회로도로서, 본 발명은, 혼 안테나(110)와, 상기 혼 안테나에서 수신한 신호를 검출하는 것으로서 각각 독립적인 주파수를 발진하는 세 개의 발진기(230, 240, 250)로 이루어지며 각 발진기 모듈의 LC 공진부(231, 241, 251)는 콘덴서와 마이크로스트립라인으로 구성되는 제2국부발진부(200)를 포함하는 신호처리부(120)와, 레이저신호를 수신하는 레이저모듈(130)과, 상기 신호처리부(120)와 레이저모듈(130)에서의 신호의 검출을 제어하는 중앙처리장치(140)와, 상기 검출한 신호를 시각적으로 표시하는 시각표시수단(150)과, 상기 검출한 신호를 음성증폭부(161)를 거쳐 스피커(162)로 출력하는 음성표시수단(160)으로 구성됨을 그 기술상의 특징으로 한다.

상기 신호처리부(120)는, 혼안테나(110)의 일측에 넓은 대역의 주파수범위를 발진할 수 있도록 하는 공진관(oscillator cavity)에 상기 제1국부발진부(121)를 구성하고, 상기 제1국부발진부(121)의 발진신호를 제1혼합부(122)에서 혼합하여 증폭하는 제1증폭부(123)와, 수신신호의 유무에 관계없이 세 개의 주파수를 연속적으로 교대로 발진할 수 있도록 하는 제2국부발진부(200)와, 상기 제2국부발진부(200)의 발진신호를 제2혼합부(124)에서 혼합하여 증폭하는 제2증폭부(125)로 구성이 되며, 이 외에, 상기 제2증폭부(125)에서 증폭된 신호를 선별하여 통과시키는 필터부(126)와, 상기 필터부(126)를 통과한 신호를 검파하는 복조부(127)와, 상기검파된 신호를 디지털신호로 변환하는 AD변환부(128)로 세부 구성된다.

또한, 상기 중앙처리장치(140)는 상기 디지털신호의 주기 및 신호의 폭을 측정하고 계산하여 신호의 대역 및 정보를 분석하여 출력하며 시간에 대한 신호의 종류 및 정보를 파악하기 위하여 펄스를 발생하여 상기 제1국부발진부(121) 및 제2국부발진부(200)의 구동을 조정하고, 여기에 상기 중앙처리장치(140)로부터 받은 펄스를 지연 또는 유지시키는 펄스지연부(141)와, 상기 펄스지연부(141)로부터 전압을 발생하여 상기 제1국부발진부(121)를 구동시키는 스윕전압발생부(142)가 추가로 구성이 된다.

상기 제2국부발진부(200)는, 상기 제1증폭부(123)에 연결되고, 상기 제2혼합부(124), 제2증폭부(125) 및 필터부(126)를 포함하는 제2연결부(129)에 연결되며, 550 MHz의 주파수 신호를 발진하는 제1모듈(230)과, 1550 MHz의 주파수 신호를 발진하는 제2모듈(240)과, 2085 MHz의 주파수 신호를 발진하는 제3모듈(250)로 구성되고, 상기한 바와 같이, 각 발진기 모듈의 LC 공진부(231, 241, 251)는 콘덴서와 마이크로스트립라인이 직렬로 연결되어 이루어진다.

도 4a, 도 5a, 및 도 6a는 각각 본 발명의 광대역 레이더 검출기 회로의 제2국부발진부의 각 모듈의 시뮬레이션 설계 회로도이고, 도 4b, 도 5b, 및 도 6b는 각각 상기 시뮬레이션에 의한 신호 스펙트럼을 나타내는 그래프로서, 이하, 상기 도 2 내지 도 6b를 참고하여 본 발명의 작용 및 효과를 설명하면 다음과 같다.

먼저 도 4a에서는 550 MHz 신호의 발진을 위한 LC 공진부(231)를 포함하는 발진기 시뮬레이션 설계 회로를 나타내고 있다. 상기 LC 공진부(231)는 콘덴서와 마이크로스트립라인으로 이루어지며, 그 발진 시뮬레이션 결과는 도 4b에서 도시하는 바와 같이, 550 MHz의 발진이 이루어지고 있음을 알 수 있다.

마찬가지로 도 5a와 도 6a에서는 각각 1550 MHz와 2085 MHz 신호의 발진을 위한 각각의 LC 공진부(241, 251)를 포함하는 발진기 시뮬레이션 설계 회로를 나타내고 있으며, 그 발진 시뮬레이션 결과는 도 5b 및 도 6b에서 도시하는 바와 같이, 각각 1550 MHz와 2085 MHz 신호가 발진되고 있음을 알 수 있다.

상기와 같은 시뮬레이션 결과를 이용하여 마이크로스트립라인의 길이와 패턴을 설계한 후에 이를 본 발명의 회로에 적용시킨 것이다.

이상과 같은 본 발명은 광대역 레이더 디텍터 회로에 있어서, 제2국부발진부의 추가적인 조정 작업이 필요 없도록 하고, 그로 인한 조정 오차 및 불량률을 최소화하며, 생산성을 증가시키고, 비용을 절감할 수 있으며, 동작 환경에 따른 성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있는 발명인 것이다.

Claims (4)

1. 삭제
2. 혼 안테나의 일측에 설치되는 제1국부발진부와;

   상기 혼 안테나에서 수신한 모든 신호와 상기 제1국부발진부에서 발생되는 제1국부주파수를 제1혼합부에서 혼합한 후 증폭하는 제1증폭부와;

   상기 제1증폭부에 연결되고, 550 MHz의 주파수 신호를 발진하는 제1모듈과, 1550 MHz의 주파수 신호를 발진하는 제2모듈과, 2085 MHz의 주파수 신호를 발진하는 제3모듈로 구성되며, 상기 제1모듈, 제2모듈 및 제3모듈의 LC 공진부는 콘덴서와 마이크로스트립라인으로 이루어지는 제2국부발진부와;

   상기 제1증폭부에서 증폭된 신호와 상기 제2국부발진부에서 발생되는 제2국부주파수를 제2혼합부에서 혼합한 후 증폭하는 제2증폭부와;

   상기 제2증폭부에서 증폭된 신호를 선별하여 통과시키는 필터부와;

   상기 필터부를 통과한 신호를 검파하는 복조부와;

   상기 검파된 신호를 디지털신호로 변환하는 AD변환부와;

   상기 디지털신호의 주기 및 신호의 폭을 측정하고 계산하여 신호의 대역 및 정보를 분석하여 출력하며 시간에 대한 신호의 종류 및 정보를 파악하기 위하여 펄스를 발생하여 상기 제1국부발진부 및 제2국부발진부의 구동을 조정하는 중앙처리장치와;

   상기 중앙처리장치로부터 받은 펄스를 지연 또는 유지시키는 펄스지연부와;

   상기 펄스지연부로부터 전압을 발생하여 상기 제1국부발진부를 구동시키는 스윕전압발생부와;

   상기 혼 안테나에 일체화되고 레이저신호를 수신하는 레이저모듈과;

   상기 출력신호를 음성증폭부를 거쳐 스피커로 출력하는 음성표시수단과;

   상기 출력신호를 시각적으로 표현하는 시각표시수단으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 광대역 레이더 검출기 회로.
3. 삭제
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