KR100560000B1 - 위성방송튜너회로 - Google Patents

위성방송튜너회로 Download PDF

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Abstract

본 발명의 목적은 위성방송수신용 튜너의 고주파신호입력단의 신호특성을 개선하면서 그 회로구성을 간략화 시킬수 있는 위성방송튜너회로를 제공하는데 있다.
본 발명의 위성방송튜너회로는 안테나로 입력되는 950Mhz-2150Mhz 대역의 고주파신호를 필터링하는 트랩 및 필터회로(11)와, 상기 트랩 및 필터회로를 거친 고주파신호를 저잡음 증폭하는 LNA(21)와, 상기 LNA에서 출력되는 고주파신호를 VCO(40)의 전압제어발진주파수로 혼합하여 중간주파수신호를 생성하는 믹서(30)와, 상기 믹서에서 출력되는 혼합주파수신호를 증폭하는 중간주파증폭기(50)와, 상기 중간주파증폭기에서 증폭출력되는 중간주파수신호를 필터링하는 중간주파필터(60)와, 상기 중간주파필터에서 필터링출력되는 중간주파수신호를 복조하여 A/V 및 디지털데이터를 출력하는 복조기(70)로 구성하되, 상기 트랩 및 필터회로(11)는 특정의 주파수(950Mhz)영역을 컷오프시켜 통과시키기 위해 커패시터(C1,C2,C3)와 PCB 패턴 인덕터(L2,L3)로 구성된 하이패스필터회로(12)와, 상기 컷오프 주파수의 슬로프를 예리하게 만들어주기 위해 상기 커패시터(C2)와 그의 양단에 병렬 접속되는 인덕터(L1)로 구성된 600Mhz 트랩회로(13)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
위성방송, 튜너, 저잡음증폭기, 트랩회로, 하이패스필터회로

Description

위성방송튜너회로 {circuits of tuner for satellite broadcasting}
도 1은 일반적인 위성방송튜너의 구조를 설명하기 위한 회로블록구성도이다.
도 2는 종래의 위성방송튜너의 입력필터회로의 회로구성도이다.
도 3은 종래의 또 다른 위성방송튜너의 입력단 회로구성도이다.
도 4는 본 발명의 위성방송튜너의 전체 회로블록구성도이다.
도 5는 본 발명의 위성방송튜너에 적용된 트랩 및 필터회로의 회로구성도이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
11 : 트랩 및 필터회로 12 : 하이패스필터회로
13 : 트랩회로 21 : LNA
30 : 믹서 40 : VCO
50 : 중간주파증폭기 60 : 중간주파필터
70 : 복조기
C1-C3 : 커패시터 L1-L3 : 인덕터
본 발명은 위성방송 수신용 튜너의 고주파신호 처리회로에 관한 것으로, 특히 고주파입력 입력단의 신호특성을 개선하면서 그 회로구성을 간략화 시킬 수 있는 위성방송튜너의 입력회로에 관한 것이다.
디지털 위성방송신호 수신경로를 보면 위성으로부터 송출되는 11GHz - 12GHz대의 극초단파는 옥외의 다운 컨버터로 수신되어 약 950MHz - 2150MHz의 대역의 고주파신호로 주파수 변환된 다음 위성방송수신기용 튜너의 안테나(ANT)입력단에 입력된다. 이렇게 위성방송튜너에 입력된 950MHz - 2150MHz 대역의 고주파신호는 내부의 믹서단 및 복조단에서 각각 중간주파변환 및 복조되어 베이스밴드의 디지털 위성방송 영상신호 및 음성신호와 디지털데이터로 출력된다.
도 1은 일반적인 위성방송튜너의 구조를 설명하기 위한 회로블록구성도로서, 크게, 안테나로 입력되는 950Mhz-2150Mhz 대역의 입력고주파신호를 필터링하는 입력필터회로(10)와, 상기 입력필터회로(10)를 거친 고주파신호를 저잡음 증폭하는 2단 이상의 다단 LNA(20)와, 상기 LNA(20)에서 출력되는 고주파신호를 VCO(40)의 전압제어발진주파수로 혼합하여 중간주파수신호를 생성하는 믹서(30)와, 상기 믹서에서 출력되는 혼합주파수신호를 증폭하는 중간주파증폭기(50)와, 상기 중간주파증폭기에서 증폭출력되는 중간주파수신호를 필터링하는 중간주파필터(60)와, 상기 중간주파필터에서 필터링출력되는 중간주파수신호를 복조하여 A/V 및 디지털데이터를 출력하는 복조기(70)로 구성되고 있다.
위와 같이 구성된 위성방송튜너의 신호처리 흐름을 보면, 튜너의 안테나로 수신된 고주파신호는 밴드패스 입력필터회로(10)를 거치면서 950Mhz-2150Mhz 대역 의 신호만 필터링되어 다단의 저잡음증폭기인 LNA(20)에서 증폭된다.
이렇게 상기 LNA(20)에서 증폭된 고주파신호 출력의 일부는 튜너의 일측에 마련된 ANTout단자에 직결되어 이 ANTout단자에 연결된 다른 인접기기측에 안테나신호를 제공할 수 있게 되며, 또한 상기 LNA(20)에서 증폭된 입력 위성방송신호 대역의 안테나 신호는 믹서(30)에 입력되어 여기에서 전압제어 발신주파수를 생성하는 VCO(40)의 발진신호(예를 들면, 1000MHz)에 의해 믹싱되어 중간주파수신호로 변환된다.
믹서(30)에서 출력되는 중간주파신호는 중간주파증폭기(50)와 중간주파필터(60)를 거쳐 복조기(70)에 입력되어 여기에서 복조된 후 베이스밴드의 A/V 신호 또는 디지털 데이터로 출력된다.
도 2는 종래의 위성방송튜너의 입력필터회로(10)의 구체적인 회로구성도이다. 이 입력필터회로는 샤프전자(sharp)의 위성방송튜너에 적용된 회로로서 다단 LNA(20)전단에 커패시터(C1-C4) 및 패턴 인덕터(L1)로 구성된 대역통과 필터를 구성하고 있다.
도 3은 또 다른 종래의 위성방송튜너의 입력필터회로(10)의 구체적인 회로구성도로서 이 입력필터회로는 삼성전자의 위성방송튜너에 적용되고 있다. 이 회로의 특징은 LNA(20)를 3단으로 구성하되 초단의 LNA에서 증폭된 안테나신호는 바로 안테나 출력단(ANTout)에 직결되도록 하고 이 초단 LNA와 다음의 2단 및 3단 LNA사이에 커패시터(C6)와 패턴 인덕터(L2)에 의한 밴드패스필터를 삽입하여 구성하고 있다.
그러나 위와 같은 종래의 위성방송튜너의 입력필터회로는 정해진 위성방송수신주파수 통과대역을 만들어주기 위한 밴드패스필터의 기능으로만 설계되고 있어 고주파입력신호 처리 계통상 컷오프 주파수부근에서의 차단 슬로프가 완만하게 나타나 튜너단에서의 위성방송신호 주파수특성 개선이 필요하다. 특히, 튜너의 입력신호 처리단에 설치되는 LNA가 다단으로 구성되어 있어 과도한 신호증폭으로 인한 신호왜곡현상을 초래하기도 한다.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 위성방송튜너의 단점을 보완하기 위한 것으로 본 발명의 목적은 위성방송수신용 튜너의 고주파신호입력단의 신호특성을 개선하면서 그 회로구성을 간략화 시킬수 있는 위성방송튜너회로를 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 위성방송튜너회로는 안테나로 입력되는 950Mhz-2150Mhz 대역의 고주파신호를 필터링하는 트랩 및 필터회로와, 상기 트랩 및 필터회로를 거친 고주파신호를 저잡음 증폭하는 단일 LNA와, 상기 LNA에서 출력되는 고주파신호를 VCO의 전압제어발진주파수로 혼합하여 중간주파수신호를 생성하는 믹서와, 상기 믹서에서 출력되는 혼합주파수신호를 증폭하는 중간주파증폭기와, 상기 중간주파증폭기에서 증폭출력되는 중간주파수신호를 필터링하는 중간주파필터와, 상기 중간주파필터에서 필터링출력되는 중간주파수신호를 복조하여 A/V 및 디지털데이터를 출력하는 복조기로 구성하되, 상기 트랩 및 필터회로는 특정의 주파수영역을 컷오프시켜 통과시키기 위해 다수의 커패시터와 PCB 패턴 인덕터로 구성된 하이패스필터회로와, 상기 컷오프 주파수의 슬로프를 예리하게 만들어주기 위해 상기 커패시터와 그의 양단에 병렬 접속되는 인덕터로 구성된 600Mhz 트랩회로를 포함하는 것을 특징으로 한다.
첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명을 설명하면 다음과 같다.
도 4는 본 발명의 위성방송튜너의 회로블록구성도이고, 도 5는 그의 트랩 및 필터회로의 구체적인 회로구성도이다.
여기에서 참고되는 바와 같이, 본 발명의 위성방송튜너회로는 안테나로 입력되는 950Mhz-2150Mhz 대역의 입력고주파신호를 필터링하고 특정주파수신호에 트랩을 걸어주기 위한 트랩 및 필터회로(11)와, 상기 트랩 및 필터회로(11)를 거친 고주파신호를 저잡음 증폭하는 단단의 LNA(21)와, 상기 LNA(21)에서 출력되는 고주파신호를 VCO(40)의 전압제어발진주파수로 혼합하여 중간주파수신호를 생성하는 믹서(30)와, 상기 믹서에서 출력되는 혼합주파수신호를 증폭하는 중간주파증폭기(50)와, 상기 중간주파증폭기에서 증폭출력되는 중간주파수신호를 필터링하는 중간주파필터(60)와, 상기 중간주파필터에서 필터링출력되는 중간주파수신호를 복조하여 A/V 및 디지털데이터를 출력하는 복조기(70)로 구성하고 있다.
상기 트랩 및 필터회로(11)는 하이패스필터회로(12)와 트랩회로(12)로 구성되며, 상기 하이패스필터회로(12)는 특정의 주파수(950Mhz)영역을 컷오프시켜 통과시키기 위해 커패시터(C1,C2,C3)와 PCB 패턴 인덕터(L2,L3)로 구성하고, 상기 트랩회로(13)는 하이패스필터의 컷오프 주파수의 슬로프를 예리하게 만들어주기 위해 상기 커패시터(C2)와 그의 양단에 병렬 접속되는 인덕터(L1)로 600Mhz 트랩을 형성하게 구성한다.
특히, 상기 트랩 및 필터회로(11)에서 필터링되어 출력되는 위성안테나 신호는 단단의 저잡음증폭기인 LNA(21)에서 저왜곡 증폭되어 믹서(30)로 전달되게 구성한다.
이와 같이 구성된 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 안테나로 수신된 고주파신호는 트랩 및 필터회로(11)내의 커패시터(C1,C2,C3)와 PCB 패턴 인덕터(L2,L3)로 이루어지는 하이패스필터회로(12)를 통과한다. 이때, 하이패스필터회로(12)는 950Mhz의 컷오프주파수를 가지게 되므로 950Mhz 이상의 고주파 신호만 통과 시킨다.
이와 동시에 트랩 및 필터회로(11)내의 커패시터(C2)와 그의 양단에 병렬 접속되는 인덕터(L1)로 이루어지는 트랩회로(13)도 작동하여 튜너에서의 튜닝도중 신호간섭의 우려가 있는 600Mhz와 그의 2차,3차 고조파의 생성을 원천적으로 제거하기 위해 해당 간섭주파수(600Mhz) 영역에 트랩이 형성되게 된다.
이렇게 트랩 및 필터회로(11)에서 전처리되어 통과한 위성방송 고주파신호는 단단의 LNA(21)에서 저잡음 증폭되어 믹서단(30)에 입력된다.
믹서(30)에 입력된 950Mhz-2150Mhz 대역의 위성방송신호는 전압제어 발신주파수를 생성하는 VCO(40)의 발진신호에 의해 믹싱되어 정해진 중간주파수신호로 변환된다.
믹서(30)에서 출력되는 중간주파신호는 중간주파증폭기(50)와 중간주파필터 (60)를 거쳐 복조기(70)에 입력되며, 이 복조기(70)에서 복조된 베이스밴드의 A/V 신호 또는 디지털 데이터는 후단의 영상 및 음성신호 처리회로 또는 디지털 데이터 처리회로에 제공되어 처리되게 된다.
한편, 트랩 및 필터회로(11)의 출력신호를 저잡음증폭하는 단단의 LNA(21)는 고율의 증폭도를 얻을 수 없어 입력감도가 낮아지기는 하지만 왜곡이 없는 매우 안정된 신호상태를 유지할 수 있어 기존의 다단 LNA 중에서 1개 이상 삭제에 따른 원가절감효과를 가져온다. 이때, 입력감도의 다운에 따른 필요한 만큼의 증폭도 보상은 튜너의 집적회로 칩에서 충분히 보상시켜주면 된다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명은 위성방송수신용 튜너의 고주파신호입력단의 신호특성을 개선하면서 그 회로구성을 간략화 시킬수 있어 위성방송튜너제품의 생산성 향상과 원가절감효과, 그리고 제품 사이즈의 소형화를 기대할 수 있는 특유의 잇점이 있다.

Claims (1)

  1. 안테나로 입력되는 950Mhz-2150Mhz 대역의 고주파신호를 필터링하는 트랩 및 필터회로(11)와, 상기 트랩 및 필터회로를 거친 고주파신호를 저잡음 증폭하는 LNA(21)와, 상기 LNA에서 출력되는 고주파신호를 VCO(40)의 전압제어발진주파수로 혼합하여 중간주파수신호를 생성하는 믹서(30)와, 상기 믹서에서 출력되는 혼합주파수신호를 증폭하는 중간주파증폭기(50)와, 상기 중간주파증폭기에서 증폭출력되는 중간주파수신호를 필터링하는 중간주파필터(60)와, 상기 중간주파필터에서 필터링출력되는 중간주파수신호를 복조하여 A/V 및 디지털데이터를 출력하는 복조기(70)로 위성방송수신용 튜너회로를 구성하되, 상기 트랩 및 필터회로(11)는 특정의 주파수(950Mhz)영역을 컷오프시켜 통과시키기 위해 커패시터(C1,C2,C3)와 PCB 패턴 인덕터(L2,L3)로 구성된 하이패스필터(12)와, 상기 컷오프 주파수의 슬로프를 예리하게 만들어주기 위해 상기 커패시터(C2)와 그의 양단에 병렬 접속되는 인덕터(L1)로 구성된 600Mhz 트랩회로(13)를 포함하는 것을 특징으로 하는 위성방송튜너회로.
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