KR100640678B1

KR100640678B1 - 고주파 튜닝 장치 및 튜닝 방법

Info

Publication number: KR100640678B1
Application number: KR1020040056237A
Authority: KR
Inventors: 송승현
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2004-07-20
Filing date: 2004-07-20
Publication date: 2006-10-31
Also published as: US20060019623A1; KR20060009061A; US7509104B2

Abstract

더블 컨버젼 방식의 고주파 튜닝 장치에 있어서, 업 컨버젼시에 두 개의 중간 주파수와 이미지 신호를 이용하여 튜닝에 사용되는 전압 제어 발진기의 대역폭을 절반으로 줄일 수 있는 고주파 튜닝 장치가 개시된다. 상기 고주파 튜닝 장치는 상기 수신된 고주파 신호의 상기 제1 대역에 속하는 채널 선택시, 상기 고주파 신호를 음의 성분으로 주파수 변환하여 상기 제1 중간 주파수로 업 컨버젼 하고, 상기 수신된 고주파 신호의 상기 제2 대역에 속하는 채널 선택시, 상기 고주파 신호를 양의 성분으로 주파수 변환하여 상기 제2 중간 주파수로 업 컨버젼하는 업 컨버젼부를 포함한다.

이로써 가변 국부 발진기의 주파수 변환 범위를 줄일 수 있다.

RF 튜너, 중간 주파수, 이미지 신호

Description

고주파 튜닝 장치 및 튜닝 방법{APPARATUS AND METHOD FOR TUNING RADIO FREQUENCY}

도 1은 종래의 더블 컨버젼 방식의 RF 튜너를 나타내는 블록도이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 더블 컨버젼 방식의 RF 튜너를 나타내는 블록도이다.

도 3은 종래의 더블 컨버젼 방식의 RF 튜닝 방법을 설명하기 위한 도면이다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 이미지 신호를 이용한 더블 컨버젼 방식의 RF 튜닝 방법을 설명하기 위한 도면이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100, 200 : 안테나 110, 210 : 저역 통과 필터

120, 220 : 튜터부 130, 140, 230, 240 : 대역 통과 필터

222 : 업 컨버젼부 224 : 다운 컨버젼부

본 발명은 더블 컨버젼 방식의 고주파 튜닝 장치에 관한 것으로, 특히, 이미지 신호를 이용하여 원하는 중간 주파수를 얻을 수 있도록 함으로써 전압 제어 발진기의 대역폭을 줄일 수 있는 고주파 튜닝 장치에 관한 것이다.

일반적으로 TV 신호를 처리하는 경우에는 신호를 받아서 낮은 중간 주파수 대역으로 주파수를 변환한 다음 아날로그-디지털 컨버터로 디지털 변환하여 복조 과정을 거치는 것이 일반적이다. 이러한 중간 주파수 변환 방법에는 한번의 주파수 변환 과정을 거치는 싱글 컨버젼 방식과, 업 컨버젼과 다운 컨버젼 을 거치는 더블 컨버젼 방식이 주로 사용되고 있다. 싱글 컨버젼 방식을 사용하는 경우에는 대역폭도 넓고, 사용되는 국부 발진기(Local Oscillator, LO)의 주파수 대역이 낮아서 인덕터와 캐패티서를 내장하는 방식으로는 구현이 거의 불가능하다. 그래서, 더블 컨버젼 방식이 개발되어 사용되고 있다.

더블 컨버젼 방식의 RF 튜너는 TV, 케이블 모뎀 및 CATV 등에 적용될 수 있는 튜너로서, 업다운 컨버젼 방식이라 하기도 하는데, 입력신호의 주파수를 업(UP)시키는 업 컨버젼부와, 업 컨버젼된 주파수를 다시 다운 시키는 다운 컨버젼부로 이루어지기 때문이다. 즉, 수신한 RF 신호를 RF 신호대역보다 높은 중간 주파수(1차 중간 주파수)로 주파수 변환하는 업 컨버젼부와 1차 중간 주파수로부터 RF 신호 대역 보다 낮은 두 번째 중간 주파수(2차 중간 주파수)로 주파수 변환하는 다운 컨버젼부로 구성되어 있다. 그런데 상기 더블 컨버젼 방식을 사용하는 경우 업 컨버젼시 국부 발진기가 처리해야 하는 주파수의 대역폭이 하나의 전압 제어 발진기로 처리하기에는 너무 넓다는 문제점이 있다.

도 1을 참조하면, 일반적인 더블 컨버젼 방식에서 업 컨버젼 시 하나의 고정된 중간주파수만을 사용하므로 업 컨버젼에 사용되는 VCO가 처리해야 하는 대역폭은 전체의 대역폭과 같으므로 보통은 대역폭을 나누어서 여러개의 VCO를 사용한다.

54MHz~862MHz의 주파수 범위를 가지는 광대역의 고주파 신호에 대하여 업 컨버젼시 1220MHz의 고정 주파수를 사용하고, 다운 컨버젼시 44MHz의 고정 주파수를 사용하는 경우, 예를 들어 HSLO 방식에 의하면 상기 업 컨버젼시 국부 발진기가 제공해야 하는 주파수 대역은 약 1277MHz~2079MHz 이고, 상기 다운 컨버젼시 국부 발진기가 제공해야 하는 주파수는 1264MHz가 되게 된다.

즉, 더블 컨버젼 방식을 사용하는 RF 튜너의 경우 업 컨버젼시 국부 발진기가 처리해야 하는 주파수의 대역폭이 하나의 전압 제어 발진기로 처리하기에는 너무 넓어져서, 2개 이상의 전압 제어 발진기를 사용해야 하는 문제점이 있다.

이에 본 발명의 기술적 과제는 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 더블 컨버젼 방식의 RF 튜너에 있어서 업 컨버젼 변환시 고정된 두 개의 중간 주파수를 사용하여 국부 발진기가 처리해야 하는 주파수 대역폭을 줄일 수 있는 고주파수 튜닝 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또다른 목적은 상기한 고주파수 튜닝 장치에 의해 수행되는 고주파수 튜닝 방법을 제공하는 것이다.

상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 고주파 튜닝 장치는 제1 대역과, 제1 대역보다 상대적으로 높은 제2 대역을 가지는 고주파(Radio Frequency) 신호를 수신하는 더블 컨버젼 방식의 고주파 튜닝 장치에 있어서,

수신한 고주파 신호를 저역 필터링 하는 저역 통과 필터; 제1 중간 주파수와 상대적으로 높은 제2 중간 주파수 중 하나의 중간 주파수를 1차 중간 주파수로 선택하고 상기 저역 통과 필터의 출력 신호의 주파수를 상기 선택된 1차 중간 주파수로 업 컨버젼하는 업 컨버젼부와, 상기 업 컨버젼부의 출력 중간 주파수 신호를 다운 컨버젼 하는 다운 컨버젼부를 포함하는 튜닝부; 상기 업 컨버젼된 중간 주파수 신호를 입력받아 원하는 채널을 통과시키고 다른 채널은 실질적으로 차단하기 위해 업 컨버젼부의 출력 신호의 필터링을 제어하는 제1 및 제2 스위칭 소자; 상기 제1 및 제2 스위칭 소자에 의해 선택적으로 활성화되는 제1 및 제2 대역 통과 필터; 및 상기 다운 컨버젼부의 출력을 대역 통과 시키는 제3 대역 통과 필터를 포함한다.

상기 업 컨버젼부는 상기 수신된 고주파 신호의 상기 제1 대역에 속하는 채널 선택시, 상기 제1 중간 주파수를 1차 중간 주파수로 선택하며, 상기 수신된 고주파 신호의 상기 제2 대역에 속하는 채널 선택시, 상기 제2 중간 주파수를 1차 중간 주파수로 선택하는 것을 특징으로 하고, 상기 저역 통과 필터의 출력 신호를 증폭하기 위한 저잡음 증폭기; 상기 수신된 고주파 신호의 상기 제1 대역에 속하는 채널 선택시, 상기 고주파 신호를 음의 성분으로 주파수 변환하여 상기 제1 중간 주파수로 업 컨버젼 하기 위한 소정의 중간 주파수 변환용 국부 주파수 신호를 제공하고, 상기 수신된 고주파 신호의 상기 제2 대역에 속하는 채널 선택시, 상기 고 주파 신호를 양의 성분으로 주파수 변환하여 상기 제2 중간 주파수로 업 컨버젼하기 위한 소정의 중간 주파수 변환용 국부 주파수 신호를 제공하는 발진기; 상기 발진기의 위상을 제어하기 위한 PLL; 상기 수신된 고주파 신호 및 상기 소정의 중간 주파수 변환용 국부 주파수 신호를 근거로, 선택된 중간 주파수에 상응하는 업 컨버젼 된 중간 주파수 신호를 생성하는 믹서; 상기 믹서로부터 출력되는 신호를 증폭하기 위한 증폭기를 포함한다.

상기한 본 발명의 또다른 목적을 실현하기 위한 고주파 튜닝 방법은 제1 대역과, 제1 대역보다 상대적으로 높은 주파수 범위의 제2 대역을 가지는 고주파 신호를 수신하는 더블 컨버젼 방식의 고주파 튜닝 방법에 있어서, 수신한 고주파 신호를 필터링하는 단계; 고정된 제1 중간 주파수와 상대적으로 높은 제2 중간 주파수 중 하나의 중간 주파수를 선택하여 상기 저역 통과 필터의 출력 신호의 주파수를 상기 하나의 중간 주파수로 업 컨버젼하는 단계; 상기 업 컨버젼된 중간 주파수 신호를 입력받아 원하는 채널을 통과시키고 다른 채널은 실질적으로 차단하기 위해 업 컨버젼부의 출력 신호의 필터링을 제어하는 단계; 상기 필터링된 업 컨버젼된 중간 주파수 신호를 다운 컨버젼 하는 다운 컨버젼하는 단계; 및 상기 다운 컨버젼부의 출력을 대역 통과 시키는 단계를 포함한다.

상기 업 컨버젼하는 단계는, 상기 수신된 고주파 신호의 상기 제1 대역에 속하는 채널 선택시, 상기 고주파 신호를 음의 성분으로 주파수 변환하여 상기 제1 중간 주파수로 업 컨버젼 하고, 상기 수신된 고주파 신호의 상기 제2 대역에 속하는 채널 선택시, 상기 고주파 신호를 양의 성분으로 주파수 변환하여 상기 제2 중 간 주파수로 업 컨버젼하는 것을 특징으로 한다.

이러한 더블 컨버젼 방식의 고주파 튜닝 장치 및 튜닝 방법에 의하면, 국부 발진기가 처리해야 하는 주파수 대역을 줄일 수 있다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여, 본 발명을 보다 상세하게 설명하고자 한다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 더블 컨버젼 방식의 RF 튜너는 안테나(200), 저역 통과 필터(210), 튜닝부(220), 제1 대역 통과 필터(230), 제2 대역 통과 필터(240), 제1 및 제2 스위칭 소자(242, 252), 제3 대역 통과 필터(250) 및 아날로그/디지털 컨버터(260)를 포함한다.

상기 안테나(200)를 통하여 수신된 고주파 신호는 상기 저역 통과 필터(210)를 거쳐 대역 신호로 튜닝부(220)의 저잡음 증폭기(21)에 입력된다.

상기 튜닝부(220)는 업 컨버젼부(222)와 다운 컨버젼부(224)를 포함한다.

상기 업 컨버젼부(222)는 고정된 두 개의 1차 중간 주파수를 가지고, 원하는 채널의 대역에 따라 하나의 중간 주파수를 선택하여 업 컨버젼에 사용한다. 상기 두 개의 중간 주파수는 상대적으로 낮은 제1 중간 주파수(IF1-1) 및 상대적으로 높은 제2 중간 주파수(IF1-2)를 포함한다. 예를 들어, 상기 제1 중간 주파수(IF1-1)는 1220MHz, 상기 제2 중간 주파수(IF1-2)는 2136MHz의 주파수에 해당할 수 있다. 본 발명의 RF 튜너는 낮은 대역의 채널 선택시에는 상기 상대적으로 낮은 제1 중간 주파수(IF1-1)를 이용하여 고주파 신호를 업 컨버젼하고, 높은 대역의 채널 선택시 에는 상기 상대적으로 높은 제2 중간 주파수(IF1-2)를 이용하여 고주파 신호를 업 컨버젼한다.

구체적으로, 상기 업 컨버젼부(222)는 저잡음 증폭기(21), PLL(22), 발진기(23), 믹서(24) 및 증폭기(25)를 포함한다.

상기 저잡음 증폭기(21)는 상기 저역 통과 필터의 출력 신호를 증폭한다.

상기 발진기(23)는 상기 PLL(22)에 의해 위상이 제어되며, 상기 수신된 고주파 신호를 근거로 고정된 상기 제1 및 제2의 중간 주파수 중 어느 하나를 선택하여 선택된 중간 주파수로 업 컨버젼하기 위한 소정의 중간 주파수 변환용 국부 주파수 신호를 생성한다.

상세하게는, 상기 수신된 고주파 신호의 제1 대역, 예를 들어, 54MHz 내지 458MHz에 속하는 저대역의 채널 선택시, 상기 고주파 신호를 음의 성분으로 주파수 변환하여 상기 제1 중간 주파수(IF1-1)로 업 컨버젼하기 위한 소정의 중간 주파수 변환용 국부 주파수 신호를 제공한다. 즉, 상기 수신된 고주파 신호의 이미지 신호를 주파수 변환한다.

또한, 상기 수신된 고주파 신호의 제2 대역, 예를 들어, 458MHz 내지 862MHz에 속하는 고대역의 채널 선택시, 상기 고주파 신호를 양의 성분으로 주파수 변환하여 상기 제2 중간 주파수(IF1-2)로 업 컨버젼하기 위한 소정의 중간 주파수 변환용 국부 주파수 신호를 제공한다.

이렇게, 본 발명의 RF 튜너는 낮은 대역의 채널 선택시 이미지 신호를 주파수 변환하여 상기 제1 중간 주파수(IF1-1)로 업 컨버젼하고, 높은 대역의 채널 선 택시 수신한 고주파 신호를 주파수 변환하여 상기 제2 중간 주파수(IF1-2)로 업 컨버젼한다.

즉, 낮은 주파수 대역의 채널을 선택하는 경우는 이미지 신호의 대역을 사용하고, 높은 주파수 대역의 채널을 선택하는 경우에는 원신호의 대역을 사용한다. 이렇게 해서 낮은 주파수 대역의 채널을 선택하는 경우, 국부 발진기의 주파수를 증가시키면서 제1 중간 주파수(IF1-1)로 주파수를 변환시킬 수 있고, 높은 주파수 대역의 채널을 선택하는 경우는 국부 발진기의 주파수를 감소시키면서 제2 중간 주파수(IF1-2)로 주파수를 변환시킬 수 있다. 낮은 대역의 채널 선택시 이미지 신호를 제1 중간 주파수(IF1-1)로 업 컨버젼하여 원하는 채널을 선택할 수 있게 됨으로써 RF 튜너에 사용되는 국부 발진기의 가변 주파수 범위를 줄일 수 있게 된다. 즉, 두 개의 중간주파수를 사용하고 이미지 신호를 사용하는 주파수 변환 방식을 사용하면 업 컨버젼시에 사용되는 전압 제어 발진기의 대역폭을 절반으로 줄일 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따른 RF 튜너에 의하면, 1277MHz~2079MHz 에 해당하던 업 컨버젼시의 종래의 가변 국부 발진기의 주파수 대역폭은 본 발명의 RF 튜너에 의하면 1277MHz~1678MHz의 대역폭으로 감소된다. 즉, 종래의 RF 튜너에 비하면 업 컨버젼시 가변 국부 발진기의 주파수 대역폭이 절반으로 감소된다.

상기 믹서(24)는 상기 수신된 고주파 신호 및 상기 소정의 중간 주파수 변환용 국부 주파수 신호를 근거로, 선택된 중간 주파수에 상응하는 업 컨버젼 된 중간 주파수 신호를 생성한다.

상기 증폭기(25)는 상기 믹서로부터 출력되는 신호를 증폭한다.

상기 다운 컨버젼부(224)는 상기 업 컨버젼부의 출력 중간 주파수 신호를 다운 컨버젼한다.

상세하게는, 상기 다운 컨버젼부(224)는 제1 및 제2 PLL(31, 35), 제1 및 제2 발진기(32, 36), 제1 및 제2 믹서(33, 37), 제1 및 제2 증폭기(34, 38)을 포함한다.

상기 제1 발진기(32)는 상기 제1 PLL(31)에 의해 위상이 제어되며, 상기 제1 대역 통과 필터를 거친 업 컨버젼부의 출력 신호를 2차 중간 주파수로 다운 컨버젼하기 위한 소정의 중간 주파수 변환용 국부 주파수 신호를 생성한다. 예를 들어, 상기 제1 대역 통과 필터를 거친 1220MHz 주파수의 중간 주파수 신호는 44MHz 주파수의 2차 중간 주파수(IF2)로 다운 컨버젼하기 위해 약 1264MHz의 중간 주파수 변환용 국부 주파수 신호를 생성한다.

또한, 상기 제2 대역 통과 필터를 거친 2136MHz 주파수의 중간 주파수 신호는 44MHz 주파수의 2차 중간 주파수(IF2)로 다운 컨버젼하기 위해 약 2092MHz의 중간 주파수 변환용 국부 주파수 신호를 생성한다.

상기 제1 믹서(33)는 상기 업 컨버젼부의 출력 신호 및 상기 소정의 중간 주파수 변환용 국부 주파수 신호를 근거로, 상기 업 컨버젼부의 출력 신호를 상기 2차 중간 주파수에 상응하는 2차 중간 주파수 신호를 생성한다.

상기 제1 증폭기(34)는 상기 제1 믹서로부터 출력되는 신호를 증폭한다.

상기 제2 발진기(36)는 상기 제2 PLL(35)에 의해 위상이 제어되며,상기 제2 대역 통과 필터를 거친 업 컨버젼부의 출력 신호를 근거로 2차 중간 주파수에 상응하는 중간 주파수 변환용 국부 주파수 신호를 생성한다.

상기 제2 믹서(37)는 상기 업 컨버젼부의 출력 신호 및 상기 소정의 중간 주파수 변환용 국부 주파수 신호를 근거로, 상기 업 컨버젼부의 출력 신호를 상기 2차 중간 주파수에 상응하는 2차 중간 주파수 신호를 생성한다.

상기 제2 증폭기(38)는 상기 제2 믹서로부터 출력되는 신호를 증폭한다.

상기 제1 및 제2 스위칭 소자(242, 252)는 상기 제1 및 제2 대역 통과 필터(230, 240)의 동작을 제어한다. 구체적으로, 상기 업 컨버젼부의 출력 신호가 제1 중간 주파수(IF1-1)로 업 컨버젼한 주파수 신호인 경우에는 상기 제1 스위칭 소자(242)가 상기 제1 대역 통과 필터(230)의 동작을 활성화시키고, 상기 제2 스위칭 소자(252)는 상기 제2 대역 통과 필터(240)의 동작을 비활성화시킨다. 또한, 상기 업 컨버젼부의 출력 신호가 제2 중간 주파수(IF1-2)로 업 컨버젼한 주파수 신호인 경우에는 상기 제2 스위칭 소자(252)가 상기 제2 대역 통과 필터(240)의 동작을 활성화시키고, 상기 제1 스위칭 소자(252)는 상기 제1 대역 통과 필터(230)의 동작을 비활성화시킨다.

제1 대역 통과 필터 및 제 2 대역 통과 필터(230, 240)는 상기 제1 및 제2 스위칭 소자(242, 252)에 의해 동작이 제어되며, 상기 업 컨버젼된 중간 주파수 신호를 입력받아 원하는 채널을 통과시키고 다른 채널은 실질적으로 차단하기 위해 필터링한다. 즉, 상기 제1 대역 통과 필터(230)는 상기 제1 중간 주파수 대역에 해당하는 채널만을 통과시키고 나머지 대역의 채널은 통과시키지 않는다. 상기 제2 대역 통과 필터(240)는 상기 제2 중간 주파수 대역에 해당하는 채널만을 통과시키고 나머지 대역의 채널은 통과시키지 않는다.

상기 제3 대역 통과 필터(250)는 상기 다운 컨버젼부의 출력 신호의 노이즈를 제거하고 원하는 대역의 채널만을 통과시키어 상기 아날로그/디지털 컨버터(260)로 제공한다.

도 3은 종래의 더블 컨버젼 방식의 RF 튜닝 방법을 설명하기 위한 도면이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 이미지 신호를 이용한 더블 컨버젼 방식의 RF 튜닝 방법을 설명하기 위한 도면이다.

도 3을 참조하면, 상기 수신된 고주파 신호는 여러 개의 주파수 채널(F1, F3, F5, F7)을 가지며, 각 주파수 채널에 따라 상응하는 이미지 신호(F2, F4, F6, F8)가 존재한다.

종래의 더블 컨버젼 방식의 RF 튜너에서는 저대역의 고주파 신호를 고정된 하나의 중간 주파수로 업 컨버젼하기 위해 제공해야 하는 국부 발진기의 주파수와 고대역의 고주파 신호를 업 컨버젼하기 위해 제공해야 하는 국부 발진기의 주파수의 범위가 전압 제어 발진기가 처리해야 하는 주파수 대역폭이다.

업 컨버젼시 1220MHz의 고정 주파수를 사용하는 경우, 예를 들어 약 54MHz 정도의 저대역 신호인 F1을 상기 1220MHz의 고정 주파수로 업 컨버젼하기 위하여 HSLO 상향 방식에서 국부 발진기가 제공해야 하는 주파수(FLO1)는 약 1166MHz 정도의 주파수이다. 또한, 약 862MHz 정도의 고대역 신호인 F7을 상기 1220MHz의 고정 주파수로 업 컨버젼하기 위하여 LSLO 상향 방식에서 국부 발진기가 제공해야 하는 주파수(FLO2)는 약 358MHz 이다. 즉, 상기 업 컨버젼시 국부 발진기가 제공해야 하는 주파수 대역은 약 358MHz~1166MHz의 범위를 갖게 되어 업 컨버젼에 사용되는 VCO가 처리해야 하는 대역폭은 전체의 대역폭과 같게 되고, 따라서 하나의 전압 제어 발진기로 처리하기에 너무 넓다는 문제점이 있다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 RF 튜너는 두 개의 고정된 중간 주파수-제1 중간 주파수(IF1-1) 및 제2 중간 주파수(IF1-2)-를 가지고 낮은 대역의 채널의 선택시 업 컨버젼한 이미지 신호를 이용한다.

예를 들어 약 54MHz 정도의 저대역 신호인 F1을 선택하는 경우, 본 발명의 RF 튜너는 F1의 음의 주파수 영역인 이미지 신호 F2를 상기 제1 중간 주파수(IF1-1)로 업 컨버젼한다. 양의 주파수 영역으로 주파수 변환한 F1, F3, F5 등의 주파수 신호는 상기 제1 대역 통과 필터를 통과하면서 제거되고 제1 중간 주파수(IF1-1)만이 얻어지게 된다. 저대역 신호에 해당하는 F3의 경우에도 동일하게 음의 주파수 영역인 이미지 신호인 F4를 국부 발진기의 주파수를 증가시키면서 상기 제1 중간 주파수(IF1-1)로 업 컨버젼한다.

예를 들어 약 54MHz 정도의 저대역 신호인 F1을 상기 1220MHz의 제1 중간 주파수(IF1-1)로 업 컨버젼하기 위하여 국부 발진기가 제공해야 하는 주파수(FLO1)는 HSLO 하향 방식에서 약 1274MHz이고, 약 458MHz 정도의 저대역 신호인 F3을 상기 1220MHz의 제1 중간 주파수(IF1-1)로 업 컨버젼하기 위하여 국부 발진기가 제공해야 하는 주파수(FLO2)는 HSLO 하향 방식에서 약 1678MHz이다. 즉, 국부 발진기의 주파수를 약 1274~1678MHz 범위에서 증가시키면서 F1, F3의 이미지 신호인 F2, F4 를 업 컨버젼한 중간 주파수 신호를 얻을 수 있다.

높은 대역의 채널을 선택하는 경우, 예를 들어 약 862MHz 정도의 고대역 신호인 F3의 신호 대역을 선택하는 경우, 양의 주파수 영역인 F3을 상기 제2 중간 주파수(IF1-2)로 업 컨버젼한다. 음의 주파수 영역으로 주파수 변환한 F2, F4, F6 등의 주파수 신호는 상기 제2 대역 통과 필터를 통과하면서 제거되고 제2 중간 주파수(IF1-2)만이 얻어지게 된다. 높은 대역에 속하는 F5의 경우에도 동일하게 양의 주파수 영역인 F5를 국부 발진기의 주파수를 감소시키면서 상기 제2 중간 주파수(IF1-2)로 업 컨버젼한다.

예를 들어 약 862MHz 정도의 고대역 신호인 F7를 상기 2136MHz의 제2 중간 주파수(IF1-2)로 업 컨버젼하기 위하여 국부 발진기가 제공해야 하는 주파수(FLO1)는 HSLO 상향 방식에서 약 1274MHz이고, 약 458MHz 정도의 고대역 신호인 F5를 상기 2136MHz의 제2 중간 주파수(IF1-2)로 업 컨버젼하기 위하여 국부 발진기가 제공해야 하는 주파수(FLO2)는 HSLO 상향 방식에서 약 1678MHz이다.

즉, 국부 발진기의 주파수를 약 1274~1678MHz 범위에서 증가시키면서 원신호인 F7, F5을 업 컨버젼한 중간 주파수 신호를 얻을 수 있다.

따라서, 업 컨버젼시 1277MHz~2079MHz 에 해당하던 종래의 가변 국부 발진기의 주파수 대역폭은 본 발명의 RF 튜너에 의하면 1277MHz~1678MHz의 대역폭으로 감소된다. 즉, 종래의 RF 튜너에 비하면 업 컨버젼시 가변 국부 발진기의 주파수 대역폭이 절반으로 감소된다.

즉, 낮은 주파수 대역의 채널을 선택하는 경우는 이미지 신호의 대역을 사용 하고, 높은 주파수 대역의 채널을 선택하는 경우에는 원신호의 대역을 사용하여 RF 튜너에 사용되는 국부 발진기의 가변 주파수 범위를 줄이고, 전압 제어 발진기의 대역폭도 절반으로 줄이면서 전 대역의 채널을 선택할 수 있게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 더블 컨버젼 방식의 고주파 튜닝 장치에서 업 컨버젼시 2개의 고정 중간주파수를 사용하고, 이미지 신호를 이용함으로써 가변 국부 발진기의 주파수 변환 범위를 줄일 수 있다.

이상에서는 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims

서로 다른 제1 대역 및 제2 대역을 가지는 고주파(Radio Frequency) 신호를 수신하는 더블 컨버젼 방식의 고주파 튜닝 장치에 있어서,

수신한 고주파 신호를 저역 필터링 하는 저역 통과 필터;

서로 다른 제1 중간 주파수 및 제2 중간 주파수 중 하나의 중간 주파수를 1차 중간 주파수로 선택하고 상기 저역 통과 필터의 출력 신호의 주파수를 상기 선택된 1차 중간 주파수로 업 컨버젼하는 업 컨버젼부와, 상기 업 컨버젼부의 출력 중간 주파수 신호를 다운 컨버젼 하는 다운 컨버젼부를 포함하는 튜닝부;

상기 업 컨버젼된 중간 주파수 신호를 입력받아 원하는 채널을 통과시키고 다른 채널은 실질적으로 차단하기 위해 업 컨버젼부의 출력 신호의 필터링을 제어하는 제1 및 제2 스위칭 소자;

상기 제1 및 제2 스위칭 소자에 의해 선택적으로 활성화되는 제1 및 제2 대역 통과 필터; 및

상기 다운 컨버젼부의 출력을 대역 통과 시키는 제3 대역 통과 필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 고주파 튜닝 장치.
제1항에 있어서, 상기 제1 대역은 약 54MHz~458MHz 에 속하는 주파수 대역이고, 상기 제 2 대역은 약 459MHz~862MHz 에 속하는 주파수 대역인 것을 특징으로 하는 고주파 튜닝 장치.
제1항에 있어서, 상기 업 컨버젼부는,

상기 수신된 고주파 신호의 상기 제1 대역에 속하는 채널 선택시, 상기 제1 중간 주파수를 1차 중간 주파수로 선택하며,

상기 수신된 고주파 신호의 상기 제2 대역에 속하는 채널 선택시, 상기 제2 중간 주파수를 1차 중간 주파수로 선택하는 것을 특징으로 하는 고주파 튜닝 장치.
제3항에 있어서, 상기 업 컨버젼부는

상기 저역 통과 필터의 출력 신호를 증폭하기 위한 저잡음 증폭기;

상기 수신된 고주파 신호의 상기 제1 대역에 속하는 채널 선택시, 상기 고주파 신호를 음의 성분으로 주파수 변환하여 상기 제1 중간 주파수로 업 컨버젼 하기 위한 소정의 중간 주파수 변환용 국부 주파수 신호를 제공하고, 상기 수신된 고주파 신호의 상기 제2 대역에 속하는 채널 선택시, 상기 고주파 신호를 양의 성분으로 주파수 변환하여 상기 제2 중간 주파수로 업 컨버젼하기 위한 소정의 중간 주파수 변환용 국부 주파수 신호를 제공하는 발진기;

상기 발진기의 위상을 제어하기 위한 PLL;

상기 수신된 고주파 신호 및 상기 소정의 중간 주파수 변환용 국부 주파수 신호를 근거로, 선택된 중간 주파수에 상응하는 업 컨버젼 된 중간 주파수 신호를 생성하는 믹서;

상기 믹서로부터 출력되는 신호를 증폭하기 위한 증폭기를 포함하는 것을 특 징으로 하는 고주파 튜닝 장치.
제3항에 있어서, 상기 다운 컨버젼부는,

상기 제1 대역 통과 필터를 거친 업 컨버젼부의 출력 신호를 2차 중간 주파수로 다운 컨버젼하기 위한 소정의 중간 주파수 변환용 국부 주파수 신호를 제공하는 제1 발진기;

상기 발진기의 위상을 제어하기 위한 제1 PLL;

상기 업 컨버젼부의 출력 신호 및 상기 소정의 중간 주파수 변환용 국부 주파수 신호를 근거로, 2차 중간 주파수에 상응하는 다운 컨버젼된 중간 주파수 신호를 생성하는 제1 믹서;

상기 제1 믹서로부터 출력되는 신호를 증폭하기 위한 제1 증폭기;

상기 제2 대역 통과 필터를 거친 업 컨버젼부의 출력 신호를 2차 중간 주파수로 다운 컨버젼하기 위한 소정의 중간 주파수 변환용 국부 주파수 신호를 제공하는 제2 발진기;

상기 발진기의 위상을 제어하기 위한 제2 PLL;

상기 업 컨버젼부의 출력 신호 및 상기 소정의 중간 주파수 변환용 국부 주파수 신호를 근거로, 2차 중간 주파수에 상응하는 다운 컨버젼된 중간 주파수 신호를 생성하는 제2 믹서; 및

상기 제2 믹서로부터 출력되는 신호를 증폭하기 위한 제2 증폭기를 포함하는 것을 특징으로 하는 고주파 튜닝 장치.
제1항에 있어서, 상기 스위칭 소자는

상기 수신된 고주파 신호의 상기 제1 대역에 속하는 채널 선택시, 상기 제1 중간 주파수 신호 대역만을 통과시키도록 제1 필터의 활성을 제어하고,

상기 수신된 고주파 신호의 상기 제2 대역에 속하는 채널 선택시, 상기 제2 중간 주파수 신호 대역만을 통과시키도록 제2 필터의 활성을 제어하는 것을 특징으로 하는 고주파 튜닝 장치.
서로 다른 제1 대역 및 제2 대역을 가지는 고주파 신호를 수신하는 더블 컨버젼 방식의 고주파 튜닝 장치에 있어서,

저역 통과 필터를 거친 수신된 고주파 신호를 증폭하기 위한 저잡음 증폭기;

상기 수신된 고주파 신호의 상기 제1 대역에 속하는 채널 선택시, 상기 고주파 신호를 음의 성분으로 주파수 변환하여 제1 중간 주파수로 업 컨버젼 하기 위한 소정의 중간 주파수 변환용 국부 주파수 신호를 제공하고, 상기 수신된 고주파 신호의 상기 제2 대역에 속하는 채널 선택시, 상기 고주파 신호를 양의 성분으로 주파수 변환하여 제2 중간 주파수로 업 컨버젼하기 위한 소정의 중간 주파수 변환용 국부 주파수 신호를 제공하는 발진기;

상기 발진기의 위상을 제어하기 위한 PLL;

상기 수신된 고주파 신호 및 상기 소정의 중간 주파수 변환용 국부 주파수 신호를 근거로, 제1 중간 주파수 또는 제2 중간 주파수에 상응하는 업 컨버젼 된 중간 주파수 신호를 생성하는 믹서;

상기 믹서로부터 출력되는 신호를 증폭하기 위한 증폭기를 포함하는 것을 특징으로 하는 중간 주파수 상향 변환 장치.
서로 다른 제1 대역 및 제2 대역을 가지는 고주파 신호를 수신하는 더블 컨버젼 방식의 고주파 튜닝 방법에 있어서,

수신한 고주파 신호를 필터링하는 단계;

서로 다른 제1 중간 주파수 및 제2 중간 주파수 중 하나의 중간 주파수를 선택하여 상기 저역 통과 필터의 출력 신호의 주파수를 상기 하나의 중간 주파수로 업 컨버젼하는 단계;

상기 업 컨버젼된 중간 주파수 신호를 입력받아 원하는 채널을 통과시키고 다른 채널은 실질적으로 차단하기 위해 업 컨버젼부의 출력 신호의 필터링을 제어하는 단계;

상기 필터링된 업 컨버젼된 중간 주파수 신호를 다운 컨버젼 하는 다운 컨버젼하는 단계; 및

상기 다운 컨버젼부의 출력을 대역 통과 시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 고주파 튜닝 방법.
제8항에 있어서, 상기 업 컨버젼하는 단계는,

상기 수신된 고주파 신호의 상기 제1 대역에 속하는 채널 선택시, 상기 고주 파 신호를 음의 성분으로 주파수 변환하여 상기 제1 중간 주파수로 업 컨버젼 하고, 상기 수신된 고주파 신호의 상기 제2 대역에 속하는 채널 선택시, 상기 고주파 신호를 양의 성분으로 주파수 변환하여 상기 제2 중간 주파수로 업 컨버젼하는 것을 특징으로 하는 고주파 튜닝 방법.