KR100716140B1 - 고주파 믹서 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 고주파 믹서의 중간주파단으로 누설되는 국부발진신호를 자동으로 제거하여 누설된 국부발진신호로 인한 불요파를 줄이고, 직류에 가까운 낮은 주파수 대역을 수신할 수 있도록 한 고주파 믹서에 관한 것으로,
본 발명은 입력되는 고주파신호를 중간주파신호로 변환하는 믹서와; 상기 믹서에 기준 주파수원을 공급하는 국부발진기와; 상기 국부발진기에서 공급되는 국부발진신호를 분배하는 제 1 분배기와; 상기 국부발진기의 국부발진신호와 위상은 반대이고, 크기는 같은 신호를 만들어주는 벡터변조기와; 상기 믹서로부터 누설된 국부발진신호와 변조된 국부발진신호를 결합하는 제 1 결합기와; 상기 제 1 결합기에서 출력되는 중간주파신호를 디지털 신호로 변환하는 아날로그 디지털컨버터와; 상기 아날로그 디지털컨버터에서 변환되어 입력되는 디지털신호로 상기 국부발진기의 기준주파수를 제어함과 아울러 상기 벡터변조기를 제어하는 마이크로프로세서를 포함으로써, 자동으로 국부발진신호를 최소화할 수 있어 누설 국부발진신호를 제거하게 되는 것이다.
고주파 믹서, 누설국부발진신호

Description

고주파 믹서{RADIO FREQUENCY MIXER}
도 1은 종래 고주파 믹서의 회로도
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 고주파 믹서의 회로도
도 3은 본 발명의 타 실시예에 따른 고주파 믹서의 회로도
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
21; 믹서 22; 국부발진기
23; 제 1 분배기 24; 벡터변조기
25; 제 1 결합기 26; 아날로그 디지털 컨버터
27; 마이크로프로세서 281,282; 디지털 아날로그 컨버터
291,292; 버퍼 241; 제 2 분배기
242; 90°위상천이기 243; 제 1 복위상 감쇠기
244; 제 2 복위상 감쇠기 245; 제 2 결합기
본 발명은 고주파 믹서에 관한 것으로, 보다 상세하게는 고주파 믹서의 중간주파단으로 누설되는 국부발진신호를 자동으로 제거하여 누설된 국부발진신호로 인 한 불요파를 줄이고, 직류에 가까운 낮은 주파수 대역을 수신할 수 있도록 한 고주파 믹서에 관한 것이다.
종래의 고주파 믹서는 도 1에 도시한 바와 같이, 입력되는 고주파신호를 중간주파신호로 변환하는 믹서(11)와; 상기 믹서(11)에 기준 주파수원을 공급하는 국부발진기(12)와; 상기 국부발진기(12)에서 공급되는 국부발진신호를 분배하는 제1 분배기(13)와; 상기 국부발진기(12)의 국부발진신호와 위상은 반대이고, 크기는 같은 신호를 만들어주는 벡터변조기(14)와; 상기 믹서(11)로부터 누설된 국부발진신호와 변조된 국부발진신호를 결합하는 제 1 결합기(15)와; 상기 제 1 결합기(15)에서 출력되는 중간주파신호를 디지털 신호로 변환하는 아날로그 디지털컨버터(16)와; 상기 아날로그 디지털컨버터(15)에서 변환되어 입력되는 디지털신호로 상기 국부발진기(12)의 기준주파수를 제어하는 마이크로프로세서(17)로 구성된다.
상기 벡터변조기(14)는 상기 제 1 분배기(13)에서 분배되어 입력되는 국부발진신호를 분배하는 제 2 분배기(141)와; 상기 제 2 분배기(141)에서 분배된 국부발진신호를 가변저항(VR1)을 통해 180°위상 천이하는 180°위상천이기(142)와, 상기 180°위상천이기(142)에서 180°위상 천이 된 국부발진신호를 90°위상을 천이하는 90°위상천이기(143)와; 상기 제 2 분배기(141)에서 분배된 국부발진신호를 가변저항(VR2)을 통해 180°위상 천이하는 180°위상천이기(144))와, 상기 90°위상천이기(143)와 180°위상천이기(144))에서 천이 된 위상을 결합하는 제 2 결합기(145)로 구성된다.
상기와 같이 구성되는 종래의 고주파 믹서는 믹서(11)에 고주파신호(RF)가 입력되면, 상기 믹서(11)에는 국부발진기(12)로부터 국부발진신호가 제 1 분배기(13)를 통해서 분배되어 입력됨과 아울러 벡터변조기(14)에 입력되게 되는데, 이때믹서(11)에 입력된 상기 국부발진신호의 일부가 믹서(11)의 중간주파단(IF)으로 누설되게 된다.
따라서 상기 벡터변조기(14)에서는 상기 제 1 분배기(13)에서 분배되어 입력되는 국부발진신호를 제 2 분배기(141)를 통해서 분배하게 된다.
상기 제 2 분배기(141)에 분배된 하나의 국부발진신호는 가변저항(VR1)을 통해서 소정의 비율의 전력으로 나누어지고, 상기 소정의 비율로 나누어진 국부발진신호는 위상이 0°인 국부발진신호와 상기 180°위상천이기(142)를 통한 위상이 180°천이된 국부발진신호와 결합하여 위상과 크기가 결정되고, 상기 위상과 크기가 결정된 국부발진신호는 90°위상천이기(143)를 통해서 위상이 90°천이된 국부발진신호가 만들어져 제 2 결합기(145)에 입력하게 된다.
한편 상기 제 2 분배기(141)에서 분배된 다른 하나의 국부발진신호는 가변저항(VR2)을 통해서 소정의 비율의 전력으로 나누어지고, 상기 소정의 비율로 나누어진 국부발진신호는 위상이 0°인 국부발진신호와 상기 180°위상천이기(144)를 통해 위상이 180°천이된 국부발진신호와 결합하여, 위상과 크기가 결정되어 제 2 결합기(145)에 입력된다.
따라서 상기 제 2 결합기(145)에서는 입력된 90°인 국부발진신호와 180°인 국부발진신호를 결합하여 변조된 국부발진신호를 중간주파단(IF)의 제 1 결합기(15)에 출력하게 된다.
상기 제 1 결합기(15)에서는 상기 믹서(11)의 중간주파단(IF)으로 누설된 국부발진신호와 상기 벡터변조기(14)의 제 2 결합기(145)에서 상기 중간주파단(IF)의 누설된 국부발진신호와 크기는 같고 위상이 서로 반대인 국부발진신호를 결합하여 줌으로써, 상기 누설된 국부발진신호가 제거되게 된다.
이와 같이 종래에는 가변저항을 이용하여 믹서의 중간주파단으로 누설된 국부발진신호를 제거하게 되는데, 상기 가변저항의 경우 누설된 국부발진신호를 줄이는 범위에 한계가 있어, 가령 국부발진신호 레벨 자체가 클 경우 중간주파단(IF)으로 누설되는 국부발진신호 레벨도 커지게 되므로, 누설 국부발진신호를 줄이는데 어려움이 있고, 또한 일일이 수동으로 범위를 설정하여야 하므로 상기 누설된 국부발진신호를 자동으로 조정할 수 없는 문제점이 있다.
본 발명의 목적은 고주파 믹서에서 중간주파단으로 누설되는 국부발진신호를 자동으로 제거하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 믹서의 중간주파단으로 누설되는 국부발진신호의 변화에 대하여 주기적으로 자동 보상하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 누설된 국부발진신호로 인한 불요파를 제거하는 데 있다,
또한 본 발명의 목적은 누설된 국부발진신호에 의하여 제한되었던 직류에 가까운 신호를 수신 및 측정하는 데 있다.
상기의 목적을 실현하기 위하여 본 발명은 입력되는 고주파신호를 중간주파신호로 변환하는 믹서와; 상기 믹서에 기준 주파수원을 공급하는 국부발진기와; 상기 국부발진기에서 공급되는 국부발진신호를 분배하는 제 1 분배기와; 상기 국부발진기의 국부발진신호와 위상은 반대이고, 크기는 같은 신호를 만들어주는 벡터변조기와; 상기 믹서로부터 누설된 국부발진신호와 변조된 국부발진신호를 결합하는 제 1 결합기와; 상기 제 1 결합기에서 출력되는 중간주파신호를 디지털 신호로 변환하는 아날로그 디지털컨버터와; 상기 아날로그 디지털컨버터에서 변환되어 입력되는 디지털신호로 상기 국부발진기의 기준주파수를 제어함과 아울러 상기 벡터변조기를 제어하는 마이크로프로세서를 포함하는 고주파 믹서에 있어서, 상기 벡터변조기는 제 1 분배기에서 분배되어 입력되는 국부발진신호를 분배하는 제 2 분배기와; 상기 제 2 분배기에서 분배된 국부발진신호를 90°위상을 천이하는 90°위상천이기와; 상기 90°위상천이 된 국부발진신호의 크기와 위상을 조정하는 제 1 복위상검쇠기와; 상기 제 2 분배기에서 분배된 국부발진신호의 크기와 위상을 조정하는 제 2 복위상감쇠기와; 상기 제 1, 제 2 복위상 감쇠기에서 90°위상 차이를 갖는 국부발진신호를 결합하는 제 2 결합기를 포함한다.
삭제
상기 제 1, 제 2 복위상 감쇠기는 아날로그 디지탈 컨버터로부터 출력되는 디지털신호를 제어하는 마이크로 프로세서로부터 제어된 디지털신호를 아날로그신호로 변환하는 디지털 아날로그 컨버터와, 상기 디지털 아날로그 컨버터에서 변환된 아날로그 신호를 완충하는 버퍼로 제어되는 것을 특징으로 한다.
삭제
삭제
이하 첨부되는 도면에 의거 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 고주파 믹서의 회로도로서, 본 발명은 믹서(21), 국부발진기(22), 제 1 분배기(23), 벡터변조기(24), 제 1 결합기(25), 아날로그 디지털 컨버터(26), 마이크로프로세서(27)를 포함한다.
상기 믹서(21)는 입력되는 고주파신호를 국부발진기(22)로부터 출력되어 입력되는 국부발진신호와 혼합하여 중간주파신호를 출력하게 된다.
상기 국부발진기(22)는 전압제어발진기(VCO)로 구성되며, 전압을 제어하여 소정의 발진주파수를 발생하여 상기 믹서(21)에 기준 주파수원을 공급하게 된다.
제 1 분배기(23)는 상기 국부발진기(22)와 연결되어 국부발진기(22)에서 공급되는 국부발진신호를 벡터변조기(24)와 믹서(21)로 분배하게 된다.
상기 벡터변조기(24)는 상기 제 1 분배기(23)와 연결되어 상기 제 1 분배기(23)에서 분배된 국부발진신호와 위상은 반대이고, 크기는 같은 신호를 만들어주게 된다.
상기 벡터변조기(24)는 상기 제 1 분배기(23)에서 분배되어 입력되는 국부발진신호를 분배하는 제 2 분배기(241)와; 상기 제 2 분배기(241)에서 분배된 국부발진신호를 90°위상을 천이하는 90°위상천이기(242)와; 상기 90°위상천이기(242)에서 90°위상천이 된 국부발진신호를 0°, 180°위상으로 천이하는 제 1 복위상 감쇠기(243)와; 상기 제 2 분배기(241)에서 분배된 국부발진신호를 0°, 180°위상 으로 천이하는 제 2 복위상 감쇠기(244)와, 상기 제 1 복위상 감쇠기(243), 제 2 복위상감쇠기(244)에서 90°위상차이를 갖고 입력되는 국부발진신호를 결합하는 제 2 결합기(245)로 구성된다.
상기 아날로그 디지털 컨버터(26)는 상기 제 1 결합기(25)와 연결되어 상기 제 1 결합기(25)에서 출력되는 중간주파신호를 디지털신호로 변환하여 출력하게 된다.
상기 마이크로프로세서(27)는 상기 아날로그 디지털 컨버터(26)와 연결되어 상기 아날로그 디지털 컨버터(26)에서 변환되어 출력되는 디지털신호를 제어하여 상기 국부발진기(22)의 기준주파수와 벡터변조기(24)의 제 1 복위상 감쇠기(243), 제 2 복위상 감쇠기(244)를 각각 제어하게 된다.
상기 제 1 복위상 감쇠기(243), 제 2 복위상 감쇠기(244)는 아날로그 디지탈 컨버터(26)에서 출력되는 디지털신호를 제어하는 마이크로 프로세서(27)로부터 제어된 디지털신호를 아날로그신호로 변환하는 디지털 아날로그 컨버터(281)(282)와, 상기 디지털 아날로그 컨버터(28)에서 변환된 아날로그 신호를 완충하는 버퍼(291)(292)로 구성하게 된다.
도 3은 본 발명의 타 실시예에 따른 고주파 믹서의 회로도로서, 도 2에서 믹서(20)에 제 1 분배기(23)에서 분배된 국부발진신호의 이득을 증폭하는 제 1 증폭기(31)를 구성하고, 상기 제 1 결합기(25)에 벡터변조기(24)의 변조 국부발진신호의 이득을 증폭하는 제 2 증폭기(32)를 구성한 것이다.
상기와 같이 구성되는 본 발명은 믹서(21)에 고주파신호(RF)가 입력되면, 상기 믹서(21)에는 국부발진기(22)로부터 국부발진신호가 제 1 분배기(23)를 통해서 분배되면서 믹서(21)에 입력됨과 아울러 벡터변조기(24)에 입력되게 되는데, 이때 믹서(21)에 입력된 일부의 국부발진신호는 중간주파단(IF)으로 누설되게 된다.
따라서 벡터변조기(24)에서는 입력되는 국부발진신호를 제 2 분배기(241)를 통해서 분배하게 된다.
상기 제 2 분배기(241)에서 분배된 국부발진신호는 90°위상천이기(242)를 통해서 위상이 90°차이가 나도록 천이 되어 제 1 복위상 감쇠기(243)에 입력되게 되고, 상기 제 1 복위상 감쇠기(243)는 상기 마이크로프로세서(27)에서 상기 믹서(21)의 중간주파단(IF)으로 누설된 국부발진신호 레벨을 아날로그 디지털 컨버터(26)를 통해서 측정하여 상기 측정된 국부발진신호 레벨에 따라 상기 디지털 아날로그 컨버터(281)를 조정하여 버퍼(291)를 통해서 국부발진신호 레벨을 최소화하게 된다.
그러므로 상기 제 1 복위상 감쇠기(243)는 상기 최소화된 신호의 크기와 극성에 따라 출력신호의 크기와 위상(0°, 180°)으로 결정하게 되지만, 90°위상천이기(242)에 의하여 90°위상차가 나도록 결정된 후 제 2 결합기(245)에 입력되게 된다.
한편 상기 제 2 분배기(241)에서 분배된 국부발진신호는 제 2 복위상 감쇠기(244)에 입력되고 상기 제 2 복위상 감쇠기(244)는 상기 마이크로프로세서(27)에서 상기 믹서(21)의 중간주파단(IF)으로 누설된 국부발진신호 레벨을 아날로그 디 지털 컨버터(26)를 통해서 측정하여 상기 측정된 국부발진신호 레벨에 따라 상기 디지털 아날로그 컨버터(282)를 조정하여 버퍼(292)를 통해서 국부발진신호 레벨을 최소화하게 된다.
그리고 상기 디지털 아날로그 컨버터(281)(282)는 상기 측정을 반복하여 국부발진신호 레벨을 미세 조정할 수 있다.
상기 제 2 복위상 감쇠기(244)에서는 최소화된 신호의 크기와 극성에 따라 출력신호의 크기와 위상(0°, 180°)을 결정하여 제 2 결합기(245)에 입력하게 되고, 상기 제 2 결합기(245)에서는 신호와 위상이 반대이고 크기가 같은 90°위상의 국부발진신호와, 위상이 0°, 180°인 국부발진신호를 서로 결합하여 원하는 위상과 크기의 신호를 만들게 된다.
이와 같이 상기 벡터변조기(24)의 제 2 결합기(245)에서 만들어진 위상과 크기의 신호는 제 1 결합기(25)에 입력되게 되고, 상기 제 1 결합기(25)에서는 상기 믹서(21)의 중간주파단(IF)으로 누설된 국부발진신호와 결합 되므로 상기 누설된 국부발진신호를 제거하게 되는 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 고주파 믹서의 중간주파단으로 누설되는 국부발진신호를 측정하여 마이크로프로세서로 제어하여 디지털 아날로그 컨버터를 조정함으로써, 자동으로 국부발진신호를 최소화할 수 있어 누설 국부발진신호를 제거하게 되므로 누설된 국부발진신호로 인한 불요파를 제거할 수 있으며, 또한 누설된 국부발진신호에 대한 변화에 대하여 주기적으로 자동 보상이 가능하여 효율적 으로 누설 국부발진신호를 제거할 수 있게 되는 것이다.

Claims (4)

  1. 삭제
  2. 입력되는 고주파신호를 중간주파신호로 변환하는 믹서와; 상기 믹서에 기준 주파수원을 공급하는 국부발진기와; 상기 국부발진기에서 공급되는 국부발진신호를 분배하는 제 1 분배기와; 상기 국부발진기의 국부발진신호와 위상은 반대이고, 크기는 같은 신호를 만들어주는 벡터변조기와; 상기 믹서로부터 누설된 국부발진신호와 변조된 국부발진신호를 결합하는 제 1 결합기와; 상기 제 1 결합기에서 출력되는 중간주파신호를 디지털 신호로 변환하는 아날로그 디지털컨버터와; 상기 아날로그 디지털컨버터에서 변환되어 입력되는 디지털신호로 상기 국부발진기의 기준주파수를 제어함과 아울러 상기 벡터변조기를 제어하는 마이크로프로세서를 포함하는 고주파 믹서에 있어서, 상기 벡터변조기는 제 1 분배기에서 분배되어 입력되는 국부발진신호를 분배하는 제 2 분배기와; 상기 제 2 분배기에서 분배된 국부발진신호를 90°위상을 천이하는 90°위상천이기와; 상기 90°위상천이 된 국부발진신호의 크기와 위상을 조정하는 제 1 복위상 검쇠기와; 상기 제 2 분배기에서 분배된 국부발진신호의 크기와 위상을 조정하는 제 2 복위상 감쇠기와; 상기 제 1, 제 2 복위상 감쇠기에서 90°위상 차이를 갖는 국부발진신호를 결합하는 제 2 결합기를 포함하는 고주파 믹서.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 제 1, 제 2 복위상 감쇠기는 아날로그 디지탈 컨버터로부터 출력되는 디지털신호를 제어하는 마이크로 프로세서로부터 제어된 디지털신호를 아날로그신호로 변환하는 디지털 아날로그 컨버터와, 상기 디지털 아날로그 컨버터에서 변환된 아날로그 신호를 완충하는 버퍼로 제어하는 것을 특징으로 하는 고주파 믹서.
  4. 삭제
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