KR100452822B1 - 대역내 주파수 간섭을 개선한 디지털 오디오 방송 튜너 - Google Patents

대역내 주파수 간섭을 개선한 디지털 오디오 방송 튜너 Download PDF

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Abstract

본 발명은 디지털 오디오 방송 대역내에서 통과대역을 가변시킬 수 있도록 함으로서, 디지털 오디오 방송 대역내에서의 주파수 간섭을 줄일 수 있도록 한 디지털 오디오 방송 튜너에 관한 것으로,
본 발명은 입력신호중에서 위성신호(1450-1490MHz)와 지상파 신호(170-240MHz)를 분배하는 RF분배기(310); 상기 RF분배기(310)로부터의 위성신호(1450-1490MHz)를 자동이득증폭 및 필터링하며, 상기 위성신호의 주파수를 상대적으로 낮은 주파수(188-229MHz)로 다운시키는 제1 신호 처리부(330); 상기 RF분배기(310)로부터의 지상파신호(170-240MHz)를 자동이득증폭 및 필터링하는 제2 신호 처리부(350); 상기 제1 신호 처리부(330)의 출력신호와 상기 제2 신호 처리부(350)의 출력신호중의 하나를 선택신호(SS)에 따라 선택하는 신호선택부(370); 튜닝전압(VT)에 따라 대역내에서 통과대역을 결정하고, 이 결정된 통과대역으로 상기 신호선택부(370)의 출력신호를 통과시키는 가변 필터부(380); 상기 가변 필터부(380)의 출력신호를 자동이득증폭 및 필터링하고, 이 필터링된 신호의 주파수를 중간주파수(38.912MHz)로 다운시키는 제3 신호 처리부(390); 를 구비함을 요지로 한다.

Description

대역내 주파수 간섭을 개선한 디지털 오디오 방송 튜너{DIGITAL AUDIO BROADCASTING TUNER FOR IMPROVING FREQUENCY INTERFERENCE IN BAND}
본 발명은 디지털 오디오 방송 튜너에 관한 것으로, 특히 디지털 오디오 방송 대역내에서 통과대역을 가변시킬 수 있도록 함으로서, 디지털 오디오 방송 대역내에서의 주파수 간섭을 줄일 수 있도록 한 디지털 오디오 방송 튜너에 관한 것이다.
일반적으로, 디지털 오디오 방송(digital audio broadcasting : DAB)은 유럽에서 이동체 용으로 개발하고 있는 디지털 오디오 위성 방송으로서, 이는 디지털 오디오 신호를 지상파 또는 위성을 사용하여 방송하고 있다. 그리고, 유럽 첨단 기술 개발 계획(EUREKA)의 프로젝트로서 1987년에 개발이 시작되었으며, 1996년 영국의 BBC 등에서 방송을 개시하였다. 또한, 유럽의 디지털 오디오 방송(DAB)의 방송 방식은 EUREKA 147 프로젝트에서 결정되었는데, 이는 오디오 신호를 고능률 부호화(데이터 압축)하여 직교 주파수 분할 다중(OFDM) 방식으로 변조하여 방송한다. 이러한 고능률 부호화 방식은 MUSICAM(masking pattern adapted universal sub-band integrated coding and multiplexing)을 채용하며, 이러한 DAB는 고품질의 음성 방송이 가능하고 교통 정보 등 데이터 방송이 가능하며, 초단파(VHF) 또는 극초단파(UHF) 대역의 지상파나 위성에 의해서 고정국과 이동국의 수신이 가능하도록 하는 방송이다.
도 1은 종래의 디지털 오디오 방송 튜너의 개략 구성도로서, 도 1을 참조하면, 종래의 디지털 오디오 방송 튜너는 위성신호(1450-1490MHz)와 지상파 신호(170-240MHz)를 분배하는 RF분배기(11)와, 상기 RF분배기(11)로부터의 위성신호(1450-1490MHz)를 증폭 및 필터링하며, 또한 그 신호의 주파수를 낮은 주파수(188-229MHz)로 다운시키는 제1 신호 처리부(13)와, 상기 RF분배기(11)로부터의 지상파신호(170-240MHz)를 증폭 및 필터링하는 제2 신호 처리부(15)와, 상기 제1 신호 처리부(13)의 출력신호와 상기 제2 신호 처리부(15)의 출력신호중의 하나를 선택신호에 따라 선택하는 신호선택부(17)와, 상기 선택부(17)에 의해 선택된 신호를 증폭 및 필터링하며, 또한 그 신호의 주파수를 낮은 주파수(38.912MHz)로 다운시키는 제3 신호 처리부(19)를 포함한다.
상기 신호선택부(17)에서 선택되어 상기 제3 신호 처리부(19)로 입력되는 선택신호는 도 2에 도시된 바와 같이, 그 대역이 대략 160MHz-250MHz로 고정되어 있는 특성을 갖는다.
이와 같이, 종래의 디지털 오디오 방송 튜너에서, 지상파신호(DAB BANDⅢ)는 그 주파수 대역이 대략 170~240MHz정도로서, 이러한 신호는 후단의 제3 신호처리부에 입력되어 내부의 믹서회로에 의해서 IF 주파수로 생성된다.
그러나, 종래의 디지털 오디오 방송 튜너에서, 제3 신호처리부의 믹서로 입력되는 주파수는 상기 지상파 신호의 주파수대역인 170~240MHz 내에서 복수의 채널에 해당하는 여러 주파수가 입력되므로, 이들 각 채널에 해당하는 주파수가 믹서에 의해서 서로 다른 채널에 상호 간섭을 미치는 방해파가 발생한다는 문제점이 있다. 이는 제2 신호처리부에서 RF 증폭기의 주파수 특성과 고정 RF 동조 필터 특성을 갖기 때문으로, 이는 단순한 RF 단간 고정 필터는 밴드외 주파수에 의한 간섭을 배제시킬 수 있으나 밴드내의 주파수의 간섭에는 취약하다는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 본 발명의 목적은 디지털 오디오 방송 대역내에서 통과대역을 가변시킬 수 있도록 함으로서, 디지털 오디오 방송 대역내에서의 주파수 간섭을 줄일 수 있도록 한 디지털 오디오 방송 튜너를 제공하는데 있다.
도 1은 종래의 디지털 오디오 방송 튜너의 개략 구성도이다.
도 2는 도 1의 선택신호의 대역 특성도이다.
도 3은 본 발명에 따른 디지털 오디오 방송 튜너의 구성도이다.
도 4는 도 3의 선택신호의 대역 특성도이다.
도 5는 도 3의 가변 필터부의 구성도이다.
도 6은 도 5의 선택신호의 대역 가변 특성 설명도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
310 : RF분배기 330 : 제1 신호처리부
350 : 제2 신호처리부 370 : 신호 선택부
380 : 가변 필터부 390 : 제3 신호처리부
LPF : 저역통과필터 HPF : 고역통과필터
VVC1-VVC4 : 바랙터 다이오드
상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 기술적인 수단으로서, 본 발명의 특징은 입력신호중에서 위성신호와 지상파 신호를 분배하는 RF분배기; 상기 RF분배기로부터의 위성신호를 자동이득증폭 및 필터링하며, 상기 위성신호의 주파수를 상대적으로 낮은 주파수로 다운시키는 제1 신호 처리부; 상기 RF분배기로부터의 지상파신호를 자동이득증폭 및 필터링하는 제2 신호 처리부; 상기 제1 신호 처리부의 출력신호와 상기 제2 신호 처리부의 출력신호중의 하나를 선택신호에 따라 선택하는신호선택부; 튜닝전압에 따라 대역내에서 통과대역을 결정하고, 이 결정된 통과대역으로 상기 신호선택부의 출력신호를 통과시키는 가변 필터부; 상기 가변 필터부의 출력신호를 자동이득증폭 및 필터링하고, 이 필터링된 신호의 주파수를 중간주파수로 다운시키는 제3 신호 처리부; 를 구비함을 특징으로 하는 디지털 오디오 방송 튜너를 제공하는 것이다.
이하, 본 발명에 따른 디지털 오디오 방송 튜너에 대하여 첨부도면을 참조하여 그 구성 및 작용을 상세하게 설명한다. 본 발명에 참조된 도면에서 실질적으로 동일한 구성과 기능을 가진 구성요소들은 동일한 부호를 사용할 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 디지털 오디오 방송 튜너의 구성도로서, 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 디지털 오디오 방송 튜너는 입력신호중에서 위성신호(1450-1490MHz)와 지상파 신호(170-240MHz)를 분배하는 RF분배기(310)와, 상기 RF분배기(310)로부터의 위성신호(1450-1490MHz)를 자동이득증폭 및 필터링하며, 상기 위성신호의 주파수를 상대적으로 낮은 주파수(188-229MHz)로 다운시키는 제1 신호 처리부(330)와, 상기 RF분배기(310)로부터의 지상파신호(170-240MHz)를 자동이득증폭 및 필터링하는 제2 신호 처리부(350)와, 상기 제1 신호 처리부(330)의 출력신호와 상기 제2 신호 처리부(350)의 출력신호중의 하나를 선택신호(SS)에 따라 선택하는 신호선택부(370)와, 튜닝전압(VT)에 따라 대역내에서 통과대역을 결정하고, 이 결정된 통과대역으로 상기 신호선택부(370)의 출력신호를 통과시키는 가변 필터부(380)와, 상기 가변 필터부(380)의 출력신호를 자동이득증폭 및 필터링하고, 이 필터링된 신호의 주파수를 중간주파수(38.912MHz)로 다운시키는 제3 신호 처리부(390)를 포함한다. 여기서, 상기 선택신호(SS)와 튜닝전압(VT)은 외부의 방송 및 채널 선택에 따라 미도시된 제어부에 의해서 제공될 수 있다.
도 4는 도 3의 선택신호의 대역 특성도로서, 도 4에서는 디지털 오디오 방송 대역내에서 통과대역(PB1-PBN)이 가변되는 것을 보이고 있다.
도 5는 도 3의 가변 필터부의 구성도로서, 도 5를 참조하면, 상기 가변 필터부(380)는 그 입력단과 출력단 사이에 연결하여 상기 튜닝전압(VT)에 의해 가변되는 저역통과필터(LPF)와, 입력단과 출력단 사이에 연결하고, 상기 저역통과필터(LPF)에 커플링 커패시터(C)를 통해 직렬로 연결하며, 상기 튜닝전압(VT)에 의해 가변되는 고역통과필터(HPF)를 포함한다.
상기 저역통과필터(LPF)는 그 입력단과 출력단 사이에 직렬로 접속한 제1,2 인덕터(L1,L2)와, 상기 제1,2 인덕터(L1,L2)의 접속점에 캐소드단을 접속하고, 그 애노드단을 접지시키며, 상기 튜닝전압(VT)에 의해서 커패시턴스가 가변되는 제1 바랙터 다이오드(VVC1)와, 상기 출력단에 캐소드단을 접속하고, 그 애노드단을 접지시키며, 상기 튜닝전압에 의해서 커패시턴스가 가변되는 제2 바랙터 다이오드(VVC2)를 포함한다.
상기 고역통과필터(HPF)는 그 입력단과 출력단 사이에 직렬로 접속하고, 캐소드단끼리 접속하며 상기 튜닝전압(VT)에 의해서 커패시턴스가 가변되는 제3,4 바랙터 다이오드(VVC3,VVC4)와, 상기 입력단에서 접지로 연결한 제3 인덕터(L3)와, 상기 출력단에서 접지로 연결한 제4 인덕터(L4)를 포함한다.
도 6은 도 5의 선택신호의 대역 가변 특성 설명도로서, 도 6에서는 본 발명의 가변 필터부(380)에 의해서 하나의 통과대역(PB1)이 다른 통과대역(PB2)으로 가변되는 것을 보이고 있다.
이와 같이 구성된 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 동작을 첨부도면에 의거하여 하기에 상세히 설명한다.
먼저, 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 디지털 오디오 방송 튜너의 RF분배기(310)는 입력신호중에서 위성신호(1450-1490MHz)와 지상파 신호(170-240MHz)를 각각 제1 신호처리부(330) 및 제2 신호처리부(350)로 분배하고, 상기 제1 신호 처리부(330)는 상기 RF분배기(310)로부터의 위성신호(1450-1490MHz)를 자동이득증폭 및 필터링하며, 상기 위성신호의 주파수를 내부의 믹서에 의해 발진주파수(1261.528MHz)와의 믹싱과정을 통해서 상대적으로 낮은 주파수(188-229MHz)로 다운시켜서 신호 선택부(370)로 제공한다. 그리고, 상기 제2 신호 처리부(350)는 상기 RF분배기(310)로부터의 지상파신호(170-240MHz)를 자동이득증폭 및필터링하여 상기 신호 선택부(370)로 제공한다. 그리고, 상기 신호선택부(370)는 상기 제1 신호 처리부(330)의 출력신호와 상기 제2 신호 처리부(350)의 출력신호중의 하나를 선택신호(SS)에 따라 선택하여 가변 필터부(380)로 제공한다.
이후, 본 발명의 가변 필터부(380)는 튜닝전압(VT)에 따라 대역내에서 통과대역을 결정하고, 이 결정된 통과대역으로 상기 신호선택부(370)의 출력신호를 통과시켜 제3 신호 처리부(390)로 제공하는데, 이에 대한 자세한 설명은 후술한다.
그리고, 상기 제3 신호 처리부(390)는 상기 가변 필터부(380)의 출력신호를 자동이득증폭 및 필터링하고, 이 필터링된 신호의 주파수를 중간주파수(IF=38.912MHz)로 다운시켜 출력한다.
도 4는 도 3의 선택신호의 대역 특성도로서, 도 4에서는 상기 가변 필터부(380)에서 튜닝전압(VT)에 따라 대역내에서 통과대역을 가변시켜 복수의 통과대역(PB1-PBN)중의 하나를 선택하는 것을 보여주고 있다.
도 5를 참조하면, 상기 가변 필터부(380)의 저역통과필터(LPF)는 상기 튜닝전압(VT)에 의해 저역통과 대역을 가변시키고, 상기 가변 필터부(380)의 고역통과필터(HPF)는 상기 튜닝전압(VT)에 의해 저역통과 대역을 가변시키는데, 이러한 저역통과필터(LPF)와 고역통과필터(HPF)에 의해서 통과대역이 결정된다.
이에 대해서 구체적으로 설명하면, 상기 저역통과필터(LPF)는 상기 튜닝전압(VT)에 의해 내부의 바랙터 다이오드(VVC1,VVC2)의 커패시턴스가 가변되며, 이때, 저역통과필터(LPF)의 차단 주파수는에 의해서 결정되며, 여기서, LL은 전체 인덕턴스이고, CL은 전체 커패시턴스이다.
또한, 상기 고역통과필터(HPF)는 상기 튜닝전압(VT)에 의해 내부의 바랙터 다이오드(VVC3,VVC3)의 커패시턴스가 가변되며, 이때, 고역통과필터(HPF)의 차단 주파수는에 의해서 결정되며, 여기서, LH은 전체 인덕턴스이고, CH은 전체 커패시턴스이다. 따라서, 상기 저역통과필터(LPF)와 고역통과필터(HPF)에 의해서 통과 대역이 결정되는데, 이 통과대역은 튜닝전압(VT)에 의해서 가변된다.
도 6은 도 5의 선택신호의 대역 가변 특성 설명도로서, 도 6을 참조하면, 예를 들어, 가변 저역통과필터(LOW PASS FILTER)와 고역통과필터(HIGH PASS FILTER)를 이용하여 가변 단간 동조 회로로 구현된 가변 필터부(380)에 의해서, 하나의 통과대역(PB1)에서 다른 통과대역(PB2)으로 가변될 수 있으며, 이에 따라 대역내(NBAND)의 주파수간의 불필요한 간섭을 줄일 수 있게 된다.
전술한 바와 같은 본 발명은 170~240MHz의 RF 출력에 가변 저역통과필터(LOW PASS FILTER)를 사용해서 주파수의 고역 부분을 필터링(FILTERING)하고 이 출력을가변 고역 통과필터(HIGH PASS FILTER)를 이용하여 저역 성분을 필터링(FILTERING)시키는 방식으로, RF 190MHz의 발진주파수 228.912MHz로 RF 밴드내에 들어 있는데, 이때 약 전계에서는 상관 없으나 강전계에서는 발진주파수의 레벨과 거의 비슷하여 충분한 영향을 줄 수 있는데, 이러한 대역내의 주파수 간섭을 본 발명에서는 줄일 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명에 따르면, 디지털 오디오 방송 대역내에서 통과대역을 가변시킬 수 있도록 함으로서, 디지털 오디오 방송 대역내에서의 주파수 간섭을 줄일 수 있도록 하는 효과가 있다.
이상의 설명은 본 발명의 구체적인 실시 예에 대한 설명에 불과하고, 본 발명은 이러한 구체적인 실시 예에 한정되지 않으며, 또한, 본 발명에 대한 상술한 구체적인 실시 예로부터 그 구성의 다양한 변경 및 개조가 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 쉽게 알 수 있다.

Claims (4)

  1. 입력신호중에서 위성신호(1450-1490MHz)와 지상파 신호(170-240MHz)를 분배하는 RF분배기(310);
    상기 RF분배기(310)로부터의 위성신호(1450-1490MHz)를 자동이득증폭 및 필터링하며, 상기 위성신호의 주파수를 상대적으로 낮은 주파수(188-229MHz)로 다운시키는 제1 신호 처리부(330);
    상기 RF분배기(310)로부터의 지상파신호(170-240MHz)를 자동이득증폭 및 필터링하는 제2 신호 처리부(350);
    상기 제1 신호 처리부(330)의 출력신호와 상기 제2 신호 처리부(350)의 출력신호중의 하나를 선택신호(SS)에 따라 선택하는 신호선택부(370);
    튜닝전압(VT)에 따라 대역내에서 통과대역을 결정하고, 이 결정된 통과대역으로 상기 신호선택부(370)의 출력신호를 통과시키는 가변 필터부(380);
    상기 가변 필터부(380)의 출력신호를 자동이득증폭 및 필터링하고, 이 필터링된 신호의 주파수를 중간주파수(38.912MHz)로 다운시키는 제3 신호 처리부(390);
    를 구비함을 특징으로 하는 디지털 오디오 방송 튜너.
  2. 제1항에 있어서, 상기 가변 필터부(380)는
    그 입력단과 출력단 사이에 연결하여 상기 튜닝전압(VT)에 의해 가변되는 저역통과필터(LPF);
    그 입력단과 출력단 사이에 연결하고, 상기 저역통과필터(LPF)에 커플링 커패시터(C)를 통해 직렬로 연결하며, 상기 튜닝전압(VT)에 의해 가변되는 고역통과필터(HPF);를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 오디오 방송 튜너.
  3. 제2항에 있어서, 상기 저역통과필터(LPF)는
    그 입력단과 출력단 사이에 직렬로 접속한 제1,2 인덕터(L1,L2);
    상기 제1,2 인덕터(L1,L2)의 접속점에 캐소드단을 접속하고, 그 애노드단을 접지시키며, 상기 튜닝전압에 의해서 커패시턴스가 가변되는 제1 바랙터 다이오드(VVC1); 및
    상기 출력단에 캐소드단을 접속하고, 그 애노드단을 접지시키며, 상기 튜닝전압에 의해서 커패시턴스가 가변되는 제2 바랙터 다이오드(VVC2); 를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 오디오 방송 튜너.
  4. 제2항에 있어서, 상기 고역통과필터(HPF)는
    그 입력단과 출력단 사이에 직렬로 접속하고, 캐소드단끼리 접속하며 상기 튜닝전압에 의해서 커패시턴스가 가변되는 제3,4 바랙터 다이오드(VVC3,VVC4);
    상기 입력단에서 접지로 연결한 제3 인덕터(L3); 및
    상기 출력단에서 접지로 연결한 제4 인덕터(L4); 를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 오디오 방송 튜너.
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