KR100703075B1 - 신호 감쇄회로 - Google Patents

Abstract

본 발명은 TV 수신기나 통신 시스템 등의 RF 수신 모듈에 적용되는 신호 감쇄회로에 관한 것으로, 특히 강전계나 약전계 등의 수신전계에 따라 감쇄율을 스위칭하여 신호 감쇄 능력을 향상시킬 수 있는 신호 감쇄회로를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 신호 감쇄회로는, 신호라인(SL)에 일단이 연결되어, 스위칭 전압(Vsw)에 의해 온/오프 스위칭되는 스위칭 소자(SW); 상기 스위칭 소자(SW)의 타단과 접지사이에 연결된 제1 저항(R11); 및 상기 제1 저항(R11)에 병렬로 연결된 제1 커패시터(C11)를 포함한다.

이러한 본 발명에 의하면, 강전계에서 신호감쇄율을 크게 할 수 있어, 강전계의 신호입력시 열화되는 특성을 개선 할 수 있으며, 이에 따라 적용범위를 확대시킬 수 있고, 채널 인접특성을 개선할 수 있다.

신호 감쇄, RF 수신 모듈, 스위칭 소자, 스위칭 다이오드

Description

신호 감쇄회로{SIGNAL ATTENUATION CIRCUIT}

도 1은 종래의 신호 감쇄회로도.

도 2는 본 발명에 따른 신호 감쇄회로도.

도 3은 본 발명에 따른 신호 감쇄회로의 구현 예시도.

도 4는 본 발명 및 종래 신호 감쇄회로의 각 신호감쇄 특성도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

SL : 신호라인 Vsw : 스위칭 전압

SW : 스위칭 소자 R11 : 제1 저항

C11 : 제1 커패시터 Cin : 입력 커플링 커패시터

Cout : 출력 커플링 커패시터

본 발명은 TV 수신기나 통신 시스템 등의 RF 수신 모듈에 적용되는 신호 감쇄회로에 관한 것으로, 특히 RF 수신 모듈에서, 강전계나 약전계 등의 수신전계에 따라 감쇄율을 스위칭하여 신호 감쇄 능력을 향상시킬 수 있는 신호 감쇄회로에 관한 것이다.

일반적으로, 아날로그 TV 수신기나 통신 시스템 등의 RF 수신 모듈은 약전계에서는 신호를 증폭하고, 강전계에서는 신호를 감쇄시켜, 후단에서 처리하기에 적절한 신호크기로 조절하고 있다. 특히 강전계에서 수신되는 신호의 크기가 너무 큰 경우에는, 신호의 상호변조(Inter Modulation)나 인접채널 간섭 등의 문제점이 발생되므로, 이러한 강전계에서 후단에서 처리하기에 적절한 크기로 신호를 감쇄시켜야 하므로, 통상 방송 수신기나 통신 시스템 등의 RF 수신 모듈은 신호 감쇄회로를 포함하고 있다.

종래의 신호 감쇄회로는 도 1을 참조하여 설명한다.

도 1은 종래의 신호 감쇄회로도서, 도 1을 참조하면, 종래의 신호 감쇄회로는, 신호라인(SL)에서 접지로 연결된 제1 저항(R1)과, 상기 신호라인(SL)에 연결된 캐소드를 갖는 핀다이오드(PD)와, 상기 핀다이오드(PD)의 애노드에서 접지로 연결된 제1 커패시터(C1)를 포함한다. 또한, 상기 핀다이오드(PD)의 애노드에는 제2 저항(R2)을 통해 직류 바이어스전압(Vbias)을 연결한다. 여기서, 핀 다이오드(PD)는 가변저항으로 사용된다. 그리고, 상기 신호 감쇄회로가 연결되는 신호라인(SL)의 입력측 및 출력측에는 입력 커패시터(Cin) 및 출력 커패시터(Cout)가 각각 연결되어 있다.

이러한 입력측 및 출력측 커패시터(Cin,Cout)를 통해 신호는 되고, 직류 바이어스전압은 차단되므로, 상기 직류 바이어스전압이 신호에 악영향을 미치지 않게 된다.

이와 같은 종래의 신호 감쇄회로에서는, 상기 직류 바이어스전압(Vbias)의 크기에 따라, 상기 핀다이오드(PD)의 저항치를 조절하고, 이에 따라, 상기 제1저항(R1)치와 상기 핀다이오드(PD)의 저항치의 병렬 합저항치로 상기 신호라인(SL)을 통하는 신호를 감쇄시킨다.

그러나, 이와 같은 종래의 신호 감쇄회로는, 핀다이오드(PIN Diode)의 특성상, 직류 바이어스 전압으로 핀다이오드의 저항치를 가변할 수 있는 범위가 특히 제한적이어서, 그 감쇄능력이 낮아 적용 가능한 장치가 제한적이라는 문제점이 있다.

또한, 종래와 같은 핀다이오드방식의 신호 감쇄회로에서는, 그 감쇄능력이 떨어지므로, 강전계에서 신호 수신시 희망신호 및 인접채널에 대한 신호 감쇄율이 낮아, 큰 신호의 인접채널이 수신되므로 희망채널과 인접채널과의 간섭이 발생되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 그 목적은 TV 수 신기나 통신 시스템 등의 RF 수신 모듈에 적용되고, 스위칭 소자를 이용하여 신호 감쇄 능력을 향상시킬 수 있고, 이에 따라 강전계에서 신호감쇄율을 크게 할 수 있어, 강전계의 신호입력시 열화되는 특성을 개선 할 수 있으며, 이에 따라 적용범위를 확대시킬 수 있고, 채널 인접특성을 개선할 수 있는 신호 감쇄회로를 제공하는데 있다.

상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 신호 감쇄회로는, 신호라인에 일단이 연결되어, 스위칭 전압에 의해 온/오프 스위칭되는 스위칭 소자; 상기 스위칭 소자의 타단과 접지사이에 연결된 제1 저항; 및 상기 제1 저항에 병렬로 연결된 제1 커패시터)를 포함한 것을 특징으로 한다.

상기 회로는, 상기 신호라인의 입력측에 연결된 입력 커플링 커패시터; 및 상기 신호라인의 출력측에 연결된 출력 커플링 커패시터를 더 포함한다.

상기 스위칭 소자는, 상기 신호라인 및 상기 스위칭 전압단에 연결된 애노드와, 상기 제1 저항에 연결된 캐소드를 갖는 스위칭 다이오드로 이루어진 것을 특징으로 한다.

상기 스위칭 전압은, 직류 바이어스 전압인 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 본 발명에 참조된 도면에서 실질적으로 동일한 구성과 기능을 가진 구성요소들 은 동일한 부호를 사용할 것이다.

도 2는 본 발명에 따른 신호 감쇄회로도이다.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 신호 감쇄회로는, 신호라인(SL)에 일단이 연결되어, 스위칭 전압(Vsw)에 의해 온/오프 스위칭되는 스위칭 소자(SW)와, 상기 스위칭 소자(SW)의 타단과 접지사이에 연결된 제1 저항(R11)과, 상기 제1 저항(R11)에 병렬로 연결된 제1 커패시터(C11)를 포함한다.

또한 본 발명의 신호 감쇄회로는, 상기 신호라인(SL)의 입력측(Sin)에 연결된 입력 커플링 커패시터(Cin)와, 상기 신호라인(SL)의 출력측(Sout)에 연결된 출력 커플링 커패시터(Cout)를 더 포함한다.

도 3은 본 발명에 따른 신호 감쇄회로의 구현 예시도이다.

본 발명의 신호 감쇄회로에서, 상기 스위칭 소자(SW)는, 상기 신호라인 및 상기 스위칭 전압(Vsw)단에 연결된 애노드(anode)와, 상기 제1 저항(R11)에 연결된 캐소드(cathode)를 갖는 스위칭 다이오드(SD)로 이루어질 수 있다. 이때, 상기 스위칭 다이오드(SD)의 애노드는 제2 저항(R12)을 통해 상기 스위칭 전압(Vsw)단에 연결된다.

본 발명의 신호 감쇄회로에서, 상기 스위칭 전압(Vsw)은, 본 발명의 신호 감쇄회로가 적용되는 RF 수신 모듈의 직류 바이어스 전압(DC bias voltage)으로 이루어질 수 있다.

한편, 종래의 핀다이오드방식의 신호감쇄회로와 본 발명의 신호감쇄회로를 아날로그 TV 수신기의 RF 수신 모듈에 각각 적용한 경우에 대해서 그 신호감쇄율을 측정한 결과는 도 4에 도시되어 있다.

도 4는 본 발명 및 종래 신호 감쇄회로의 각 신호감쇄 특성도이다.

도 4의 신호감쇄 특성 그래프에서, 종래의 감쇄율 특성은 G1 그래프로 보이고 있고, 본 발명의 감쇄율 특성은 G2 그래프로 보이고 있다. 이러한 그래프에서, 가로축은 감쇄율[dB]이고, 서로축은 RF 수신신호의 주파수[MHz]이며, 1P는 대략 210MHz에서의 신호 감쇄율이고, 2P는 대략 280MHz에서의 신호 감쇄율이며, 3P는 대략 479MHz에서의 신호 감쇄율이다. 그리고, 4P는 대략 855MHz에서의 신호 감쇄율이다.

이하, 본 발명의 작용 및 효과를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명한다.

도 2 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 신호 감쇄회로에 대한 동작을 설명하면, 먼저, 도 2의 신호 감쇄회로에서, 스위칭 전압(Vsw)은 신호감쇄 여부에 따른 전압으로, 강전계에서 신호가 수신되는 등과 같이, 신호감쇄가 필요한 경우에는 스위칭 온(swich on) 전압으로 제공되고, 이에 반해 약전계에서 신호가 수신되는 등과 같이, 신호감쇄가 필요하지 않는 경우에는 스위칭 오프(switch off)전압으로 제 공된다.

이러한 본 발명의 신호 감쇄회로에서, 스위칭 소자를 스위칭하기 위한 약전계 및 강전계의 판단은 본 발명의 신호 감쇄회로가 적용되는 RF 수신 모듈에서 수행되고, 이러한 판단에 기초해서 스위칭 전압이 제공된다.

한편, 본 발명의 신호 감쇄회로가 적용되는 신호라인(SL)의 입력측(Sin)에는 입력 커플링 커패시터(Cin)가 연결되고, 상기 신호라인(SL)의 출력측(Sout)에는 출력 커플링 커패시터(Cout)가 연결되어, 이러한 입력 커플링 커패시터(Cin) 및 출력 커플링 커패시터(Cout)에 의해, 신호는 통과되고, 상기 스위칭전압은 차단되므로, 상기 스위칭전압이 신호에 영향을 미치지 않게 된다.

이때, 상기 스위칭 전압(Vsw)에 따라, 본 발명의 신호 감쇄회로에 포함된 스위칭소자(SW)가 온(on) 또는 오프(off)되는데, 예를 들어, 강전계에서 신호가 수신되는 경우, 상기 스위칭 전압(Vsw)이 스위칭온 전압으로 제공되고, 이에 따라 상기 스위칭소자(SW)가 온되고, 상기 스위칭소자(SW)가 온되면, 신호라인(SL)을 통하는 신호가 제1 저항(R11) 및 제1 커패시터(C11)를 통해 접지로 바이패스되고, 이때 바이패스 신호감쇄율은 상기 제1 저항(R11) 및 제1 커패시터(C11)의 임피던스에 따라 결정된다.

또한, 약전계에서 신호가 수신되는 경우, 상기 스위칭 전압(Vsw)이 스위칭오프 전압으로 제공되고, 이에 따라 상기 스위칭소자(SW)가 오프되고, 상기 스위칭소자(SW)가 오프되면, 상기 신호라인(SL)은 접지와 물리적으로 분리되므로, 상기 신호라인(SL)의 신호는 감쇄되지 않는다.

도 3을 참조하여, 본 발명의 스위칭 소자(SW)가 스위칭 다이오드로 구현되는 경우에 대해서 설명한다.

도 3에 도시한 바와 같이, 상기 스위칭 소자(SW)가 스위칭 다이오드(SD)(switch diode)로 구현되는 경우, 상기 스위칭 다이오드(SD)도 전술한 스위칭 소자(SW)의 동작과 마찬가지로, 상기 스위칭 전압(Vsw)에 따라 온 또는 오프되는데, 예를 들어, 상기 스위칭 전압(Vsw)이 턴온(turn on)전압일 경우에는 상기 스위칭 다이오드(SD)가 온되고, 상기 스위칭 다이오드(SD)가 온되면, 신호라인(SL)을 통하는 신호가 상기 제1 커패시터(C11)를 통해 접지로 바이패스되고, 이때 바이패스 신호감쇄율은 상기 제1 저항(R11) 및 제1 커패시터(C11)의 임피던스(impedance)에 따라 결정된다.

또한, 상기 스위칭 전압(Vsw)이 턴오프(turn off)전압일 경우에는 상기 스위칭 다이오드(SD)가 오프되고, 상기 스위칭 다이오드(SD)가 오프되면, 상기 신호라인(SL)은 접지와 물리적으로 분리되므로, 상기 신호라인(SL)의 신호는 감쇄없이 통과된다.

여기서, 상기 스위칭 전압(Vsw)은 직류 바이어스 전압으로 적용될 수 있으며, 이와 같이 스위칭 전압(Vsw)은 적용되는 RF 수신 모듈에 따라 적합한 전압으로 이루어질 수 있다.

전술한 바와 같은 스위칭 방식의 본 발명의 신호 감쇄회로에서는, 종래 핀 다이오드 방식의 신호 감쇄회로에 비해 신호의 감쇄율이 향상되는데, 이에 대해서는 도 4를 참조하여 설명한다.

도 4에서, 대략 210MHz(1P)에서의 신호 감쇄율은 종래의 감쇄율에 비해 대략 4.0[dB]정도 향상되었고, 대략 280MHz(2P)에서의 신호 감쇄율은 종래의 감쇄율에 비해 대략 6.23[dB]정도 향상되었으며, 대략 479MHz(3P)에서의 신호 감쇄율은 종래의 감쇄율에 비해 대략 6.245[dB]정도 향상되었다. 그리고, 대략 855MHz(4P)에서의 신호 감쇄율은 종래의 감쇄율에 비해 대략 8.897[dB]정도 향상되었다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고 특허청구범위에 의해 한정되며, 본 발명의 장치는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백하다.

상술한 바와 같은 본 발명에 따르면, TV 수신기나 통신 시스템 등의 RF 수신 모듈에 적용되고, 스위칭 소자를 이용하여 신호 감쇄 능력을 향상시킬 수 있고, 이 에 따라 강전계에서 신호감쇄율을 크게 할 수 있어, 강전계의 신호입력시 열화되는 특성을 개선 할 수 있으며, 이에 따라 적용범위를 확대시킬 수 있고, 채널 인접특성을 개선할 수 있는 효과가 있다.

Claims (4)

1. 신호라인에 일단이 연결되어, 스위칭 전압에 의해 온/오프 스위칭되는 스위칭 소자;

   상기 스위칭 소자의 타단과 접지사이에 연결된 제1 저항; 및

   상기 제1 저항에 병렬로 연결된 제1 커패시터

   를 포함하는 신호 감쇄회로.
2. 제1항에 있어서, 상기 회로는

   상기 신호라인의 입력측에 연결된 입력 커플링 커패시터; 및

   상기 신호라인의 출력측에 연결된 출력 커플링 커패시터

   를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 감쇄회로,
3. 제1항에 있어서, 상기 스위칭 소자는

   상기 신호라인 및 상기 스위칭 전압단에 연결된 애노드와, 상기 제1 저항에 연결된 캐소드를 갖는 스위칭 다이오드로 이루어진 것을 특징으로 하는 신호 감쇄회로.
4. 제1항에 있어서, 상기 스위칭 전압은

   직류 바이어스 전압인 것을 특징으로 하는 신호 감쇄회로.

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