KR100788637B1 - 이득제어 및 다중대역의 처리가 가능한 수신기 - Google Patents

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Abstract

수신기의 이득을 자동으로 조절할 수 있고 적어도 3개 이상의 대역 신호를 수신할 수 있는 수신기가 개시된다. 이득제어가 가능한 수신기는, 저 잡음 증폭기, 제1가변이득제어기, 주파수혼합기, 필터, 제2가변이득제어기 및 이득제어블록을 구비한다. 상기 이득제어가 가능한 수신기는, 수신기의 내부에서 처리되고 있는 신호들의 크기를 검출하여 저 잡음 증폭기, 제1가변이득제어기, 주파수혼합기, 필터 및 제2가변이득제어기의 이득을 자동적으로 조절한다. 따라서 외부에서 수동으로 특별한 튜닝과정 없이도 자동적으로 수신기의 이득을 최적의 상태로 유지할 수 있게 한다. 다중대역의 처리가 가능한 수신기는, 제1수신부, 제2수신부 및 스위치를 구비한다. 다중대역의 처리가 가능한 수신기는 적어도 3개의 다중대역의 RF 신호를 하나의 수신기로 처리할 수 있다.
자동이득제어, 튜닝, 다중대역, 수신기

Description

이득제어 및 다중대역의 처리가 가능한 수신기{Receiver for controling gain and processing multiband}
도 1은 종래의 이중 대역 수신기의 블록 다이어그램이다.
도 2는 본 발명에 따른 이득제어가 가능한 수신기의 제1실시 예이다.
도 3은 본 발명에 따른 이득제어가 가능한 수신기의 제2실시 예이다.
도 4는 본 발명에 따른 이득제어가 가능한 수신기의 제3실시 예이다.
도 5는 본 발명에 따른 이득제어가 가능한 수신기의 제4실시 예이다.
도 6은 본 발명에 따른 이득제어가 가능한 수신기의 제5실시 예이다.
도 7은 본 발명에 따른 이득제어가 가능한 수신기의 제6실시 예이다.
도 8은 본 발명에 따른 다중대역 처리가 가능한 수신기의 제1실시 예이다.
도 9는 본 발명에 따른 다중대역 처리가 가능한 수신기의 제2실시 예이다.
본 발명은 중간주파수 수신기에 관한 것으로, 특히 디지털 멀티미디어 방송용 중간 주파수 수신기에 관한 것이다.
무선 통신에서 공기 중에 전자파를 송출하는 곳을 송신단은 아래의 조건을 만족하도록 설계되어야 한다. 즉, 송신단에서는,
첫 째, 수신단에서 신호를 충분히 수신할 수 있는 최적의 전력으로 전자파를 송출하여야 한다.
둘 째, 여러 개의 채널을 이용하여 전자파를 송출할 경우에는 채널들 사이의 간섭이 없도록 주의하여야 한다.
이에 대하여 공기 중에 존재하는 전자파를 선별하여 수신하는 수신단에서는,
첫 째, 송신단에서 송출하여 공중에 존재하는 미약한 신호를 증폭하여야 하며, 이 때 신호에 공기 중의 잡음이 유입되지 않도록 하여야 한다.
둘 째, 여러 개의 채널을 통하여 신호를 수신할 경우 원하는 채널의 신호만을 정확하게 수신하여야 한다.
무선 통신에서는 송신단에서 공기 중에 송출하고 수신단에서 수신하게 되는 신호로서 RF 신호를 사용한다. 공기 중에는 다양한 형태의 잡음과 서로 다른 수많은 종류의 주파수 신호가 존재한다. 따라서 전자파는 많은 잡음에 노출되고 대기 중의 여러 요소들로 인해 신호의 크기가 감쇄된다. 이러한 악 조건 속에서 원하는 주파수 신호를 정확하게 선별하기 위해서는 최적의 수신기가 요구된다.
현재 사용되고 있는 RF 대역(Band)은 Band-Ⅱ, Band-Ⅲ, L-Band, DVB-H 및 ISDB-T 등 매우 다양하다. 상기 다양한 RF 대역의 신호들을 수신할 수 있는 여러 종류의 수신기들이 상용화되고 있다.
도 1은 종래의 이중 대역 수신기의 블록 다이어그램이다.
도 1을 참조하면, 종래의 이중 대역 수신기(100)는, 필터부(110), 입력동조 부(120), 증폭부(130), RF 동조부(140), 주파수 혼합부(150), 중간 주파수 동조부(160) 및 국부 발진부(170)를 구비한다.
필터부(110)는 안테나로부터 수신된 2가지 대역의 신호에 대하여 각각 별도로 필터링한다. 입력동조부(120)는 필터부(110)에서 필터링 된 RF 신호를 해당 밴드(Band)로 입력 동조시킨다. 증폭부(130)는 입력동조부(120)에서 동조된 RF 신호를 증폭한다. RF 동조부(140)는 증폭부(130)에서 증폭된 RF 신호를 해당 채널(Channel)로 동조시킨다. 주파수 혼합부(150)는 RF 동조부(140)에서 동조된 신호의 주파수와 국부 발진부(170)로부터 수신한 발진 신호의 주파수를 혼합하여 중간 주파수(IF) 신호를 생성한다. 중간 주파수 동조부(160)는 주파수 혼합부(150)에서 혼합된 중간 주파수(IF) 신호를 동조시킨다. 국부 발진부(170)는 일정한 주파수를 가지는 국부 발진 신호를 생성한다.
도시되지는 않았지만, 수신되는 채널의 수가 많기 때문에 원하는 채널 이외의 신호를 제거하기 위하여 종래의 수신기의 가장 앞단에는 트래킹(Tracking) 필터를 장착하여야 한다. 트래킹 필터가 수신기의 가장 앞단에 위치할 경우, 원하는 채널만을 선택하기 위해서는, 해당 채널이 바뀔 때 마다 필터의 중심 주파수(Center Frequency)가 바뀌어야 한다. 중심 주파수를 변경할 있는 필터를 사용하는 수신기의 전기적 특성은, 그 중심 주파수가 고정되어 있는 SAW 필터를 사용하는 수신기의 전기적 특성에 비하여 나쁘다. 뿐만 아니라 제조되는 수신기들에 내장된 필터의 전기적 특성들 사이의 편차가 크기 때문에, 수신기를 대량으로 생산할 때 수동 작업으로 튜닝(Tuning)해야 하는 단점이 있게 된다.
수신기의 이득을 자동으로 제어할 수 있는 고유의 장치가 지금까지 고안되지 않았기 때문에, 수신기의 이득을 제어하기 위해서는 상기 수신기의 주변에 다수의 외부소자가 필요하게 되었다.
또한 복수 개의 대역신호를 수신하기 위해서는 각 대역의 수신 신호에 대응되는 수신기를 별도로 설치하여야 하는데, 이는 시스템의 소요 면적이나 소비전력을 선형적으로 증가시키는 원인이 된다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 수신기의 이득을 자동으로 조절할 수 있는 이득제어가 가능한 수신기를 제공하는데 있다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, 적어도 3개 이상의 대역 신호를 수신할 수 있는 다중대역의 처리가 가능한 수신기를 제공하는데 있다.
상기 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명의 일실시예에 따른 이득제어가 가능한 수신기는, 저 잡음 증폭기, 제1가변이득제어기, 주파수혼합기, 필터, 제2가변이득제어기 및 이득제어블록을 구비한다. 상기 저 잡음 증폭기는 제1이득제어신호에 응답하여 수신된 RF신호를 증폭시킨다. 상기 제1가변이득제어기는 제2이득제어신호에 응답하여 상기 저 잡음 증폭기로부터 출력되는 신호를 증폭시킨다. 상기 주파수혼합기는 제3이득제어신호에 응답하여 상기 제1가변이득제어기로부터 출력되는 신호 및 국부발진 신호를 혼합하여 IF신호를 생성시킨다. 상기 필터는 제4이득제어신호에 응답하여 상기 주파수 혼합기의 출력신호에 포함된 잡음을 제거한다. 상기 제2가변이득제어기는 제5이득제어신호에 응답하여 상기 필터의 출력신호를 증폭하며, 적어도 1개의 가변이득증폭기를 구비한다. 상기 이득제어블록은 수신한 상기 주파수 혼합기의 출력신호 및 상기 필터의 출력신호를 처리하여 상기 제1제어신호 내지 상기 제4제어신호를 생성한다.
상기 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명의 다른 일실시예에 따른 이득제어가 가능한 수신기는, 저 잡음 증폭기, 제1가변이득제어기, 주파수혼합기, 필터, 제2가변이득제어기 및 이득제어블록을 구비한다. 상기 제1가변이득제어기는 제2이득제어신호에 응답하여 상기 저 잡음 증폭기로부터 출력되는 신호를 증폭시킨다. 상기 주파수혼합기는 제3이득제어신호에 응답하여 상기 제1가변이득제어기로부터 출력되는 신호 및 국부발진 신호를 혼합하여 IF신호를 생성시킨다. 상기 필터는 제4이득제어신호에 응답하여 상기 주파수 혼합기의 출력신호에 포함된 잡음을 제거한다. 상기 제2가변이득제어기는 제5이득제어신호에 응답하여 상기 필터의 출력신호를 증폭하며, 적어도 1개의 가변이득증폭기를 구비한다. 상기 이득제어블록은 수신한 상기 주파수혼합기의 출력신호 및 상기 제2가변이득제어기의 출력신호를 처리하여 상기 제1제어신호 내지 상기 제4제어신호를 생성한다.
상기 다른 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명에 따른 다중대역의 처리가 가능한 수신기는, 제1수신부, 제2수신부 및 스위치를 구비한다. 상기 제1수신부는, 수신한 제1대역 RF신호(Ⅰ) 및 제2대역 RF신호(Ⅱ)를 각각 증폭한 2개의 신호들 중 하나를 선택하여 출력하는 제1증폭부 및 상기 제1증폭부로부터 출력되는 신호와 VCO로부터 출력되는 제1발진신호를 혼합하는 제1주파수혼합기를 구비한다. 상기 제 2수신부는, 제3대역 RF신호(Ⅲ)를 수신하여 증폭하는 제2증폭부 및 상기 제2증폭부로부터 출력되는 신호와 상기 VCO(로부터 출력되는 제2발진신호를 혼합하는 제2주파수혼합기를 구비한다. 상기 스위치는 상기 제1수신부 및 상기 제2수신부로부터 출력되는 신호를 스위칭하여 IF 신호를 출력한다.
이하에서는 본 발명의 구체적인 실시 예를 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.
도 2는 본 발명에 따른 이득제어가 가능한 수신기의 제1실시 예이다.
도 2를 참조하면, 상기 이득제어가 가능한 수신기(200)는, 저 잡음 증폭기(210), 제1가변이득제어기(220), 주파수혼합기(230), 필터(240), 제2가변이득제어기(250) 및 이득제어블록(260)을 구비한다.
저 잡음 증폭기(210)는 제1이득제어신호(C1)에 응답하여 수신된 RF신호(RF_S)를 증폭시킨다. 제1가변이득제어기(220)는 제2이득제어신호(C2)에 응답하여 상기 저 잡음 증폭기(210)로부터 출력되는 신호를 증폭시킨다. 주파수혼합기(230)는 제3이득제어신호(C3)에 응답하여 상기 제1가변이득제어기(220)로부터 출력되는 신호 및 국부발진 신호(Lo)를 혼합하여 IF신호(f1)를 생성시킨다. 필터(240)는 제4이득제어신호(C4)에 응답하여 상기 주파수 혼합기의 출력신호에 포함된 잡음을 제거하며, 밴드패스필터(Band Pass Filter)의 전기적 특성을 가진다. 제2가변이득제어기(250, Variable Gain Control Amplifier)는 제5이득제어신호(Oc1)에 응답하여 상기 필터(240)의 출력신호(f2)를 증폭하며, 적어도 1개의 가변이득증폭기를 구비한다.
이득제어블록(260)은 이득제어 인에이블/홀드 신호(AGC En & HOLD)에 응답하여 수신한 상기 주파수 혼합기의 출력신호(f1) 및 상기 필터의 출력신호(f2)를 처리하여 상기 제1제어신호(C1) 내지 상기 제4제어신호(C4)를 생성하며, 제1이득제어블록(270) 및 제2이득제어블록(280)을 구비한다.
제1이득제어블록(270)은 상기 이득제어 인에이블/홀드 신호(AGC En & HOLD)에 응답하여 상기 주파수혼합기의 출력신호(f1)의 상태에 따라 상기 제1이득제어신호(C1) 내지 상기 제3이득제어신호(C3)를 생성하며, 제1피크검출기(271) 및 제1제어신호발생기(272)를 구비한다. 제1피크검출기(271)는 상기 주파수 혼합기(230)의 출력신호(f1)의 피크(Peak)를 검출한다. 제1제어신호발생기(272)는 상기 이득제어 인에이블/홀드 신호(AGC En & HOLD)에 응답하여 상기 제1피크검출기(271)로부터 출력되는 신호의 피크 값을 이용하여 상기 제1이득제어신호(C1) 내지 제3이득제어신호(C3)를 생성한다. 상기 제1제어신호발생기(272)는, 상기 수신기의 외부에 설치된 증폭 소자(미도시)의 이득에 대한 정보를 가진 적어도 하나 이상의 외부소자 제어신호(EXT_C)를 생성한다.
제2이득제어블록(280)은 상기 이득제어 인에이블/홀드 신호(AGC En & HOLD)에 응답하여 상기 필터(240)의 출력신호(f2)의 상태에 따라 상기 제4이득제어신호(C4)를 생성하며, 제2피크검출기(281) 및 제2제어신호발생기(282)를 구비한다. 제2피크검출기(281)는 상기 필터의 출력신호(f2)의 피크를 검출한다. 제2제어신호발생기(282)는 상기 이득제어 인에이블/홀드 신호(AGC En & HOLD)에 응답하여 상기 제2피크검출기(281)로부터 출력되는 신호의 피크 값을 이용하여 상기 제4이득제어 신호(C4)를 생성한다.
여기서 제1이득제어신호(C1) 내지 제4이득제어신호(C4)는, 저 잡음 증폭기(210), 제1가변이득제어기(220), 주파수혼합기(230) 및 필터(240)의 이득을 제어하는데 사용된다. 제5이득제어신호(Oc1)는 제2가변이득제어기(250)의 이득을 제어하는데 사용된다. 본 발명에 따른 이득제어가 가능한 수신기(200)는, 수신기(200)의 내부에서 처리되고 있는 신호들(f1, f2)의 크기를 검출하여 각 기능블록들(210, 220, 230, 240, 250)의 이득을 자동적으로 조절한다. 따라서 외부에서 수동으로 특별한 튜닝과정 없이도 자동적으로 수신기의 이득을 최적의 상태로 유지할 수 있게 한다. 상기 수신기(200)가 반도체 칩으로 구현될 경우, 제2가변이득제어기(250)의 출력(IF_S)은 칩의 외부로 송출되어 수신기와 연결된 장치에서 사용될 것이고, 제5이득제어신호(Oc1)는 칩의 외부로부터 인가된다.
여기서 이득제어 인에이블/홀드 신호(AGC En & HOLD)는 적어도 하나 이상의 디지털 코드를 포함하며 다양한 지시사항을 포함할 수 있다. 예를 들면, 자동이득제어 기능을 정지시킴으로 수신기(200)의 소비 전력을 최소로 하고 싶을 때는, 이득제어 인에이블/홀드 신호(AGC En & HOLD)가 상기 이득제어블록(260)의 동작을 정지시킬 것을 지시하는 디지털 코드를 출력한다. 또한 이득이 최적의 상태라고 판단될 때는 이득제어 인에이블/홀드 신호(AGC En & HOLD)가 홀드모드를 지시하여 더 이상의 이득제어 처리과정이 진행되지 않도록 한다.
이하의 도면에서 사용되는 이득제어 인에이블/홀드 신호(AGC En & HOLD)의 기능도 동일하므로, 상기의 내용에 대해서는 더 이상 언급하지 않는다.
도 3은 본 발명에 따른 이득제어가 가능한 수신기의 제2실시 예이다.
도 3을 참조하면, 상기 이득제어가 가능한 수신기(300)는 제2가변이득제어기(350)의 이득이 이득제어블록(360)에 포함된 제2제어신호발생기(382)로부터 출력되는 제5이득제어신호(C5)에 의하여 제어된다는 점 이외에는 도 2에 도시된 이득제어가 가능한 수신기(200)와 그 구조가 동일하다. 따라서 이득제어가 가능한 수신기(300)의 연결 구조 및 동작에 대해서는 설명하지 않는다.
도 4는 본 발명에 따른 이득제어가 가능한 수신기의 제3실시 예이다.
도 4를 참조하면, 이득제어가 가능한 수신기(400)는, 저 잡음 증폭기(410), 제1가변이득제어기(420), 주파수혼합기(430), 필터(440), 제2가변이득제어기(450) 및 이득제어블록(460)을 구비한다.
저 잡음 증폭기(410)는 제1이득제어신호(C1)에 응답하여 수신된 RF신호(RF_S)를 증폭시킨다. 제1가변이득제어기(420)는 제2이득제어신호(C2)에 응답하여 상기 저 잡음 증폭기(410)로부터 출력되는 신호를 증폭시킨다. 주파수혼합기(430)는 제3이득제어신호(C3)에 응답하여 상기 제1가변이득제어기(420)로부터 출력되는 신호 및 국부발진 신호(Lo)를 혼합하여 IF신호(f1)를 생성시킨다. 필터(440)는 제4이득제어신호(C4)에 응답하여 상기 주파수혼합기의 출력신호(f1)에 포함된 잡음을 제거한다. 제2가변이득제어기(450)는 제5이득제어신호(Oc1)에 응답하여 상기 필터(440)의 출력신호를 증폭하며, 적어도 1개의 가변이득증폭기를 구비한다.
이득제어블록(460)은 이득제어 인에이블/홀드 신호(AGC En & HOLD)에 응답하 여 수신한 상기 주파수혼합기의 출력신호(f1) 및 상기 제2가변이득제어기(450)의 출력신호(IF_S)를 처리하여 상기 제1제어신호(C1) 내지 상기 제4제어신호(C4)를 생성하며, 제1이득제어블록(470) 및 제2이득제어블록(480)을 구비한다.
제1이득제어블록(470)은 상기 이득제어 인에이블/홀드 신호(AGC En & HOLD)에 응답하여 상기 주파수혼합기의 출력신호(f1)의 상태에 따라 상기 제1이득제어신호(C1) 내지 상기 제3이득제어신호(C3)를 생성하며, 제1피크검출기(471) 및 제1제어신호발생기(272)를 구비한다. 제1피크검출기(471)는 상기 주파수 혼합기의 출력신호(f1)의 피크(Peak)를 검출한다. 제1제어신호발생기(272)상기 이득제어 인에이블/홀드 신호(AGC En & HOLD)에 응답하여 상기 제1피크검출기(271)로부터 출력되는 신호의 피크 값을 이용하여 상기 제1이득제어신호(C1) 내지 제3이득제어신호(C3)를 생성한다. 상기 제1제어신호발생기(470)는 수신기(400)의 외부에 설치된 증폭 소자(미도시)의 이득에 대한 정보를 가진 적어도 하나 이상의 외부소자 제어신호(EXT_C)를 더 생성한다.
제2이득제어블록(480)은, 상기 이득제어 인에이블/홀드 신호(AGC En & HOLD)에 응답하여 상기 제2가변이득제어기(450)의 출력신호(IF_S)의 상태에 따라 상기 제4이득제어신호(C4)를 생성하며, 제2피크검출기(481) 및 제2제어신호발생기(482)를 구비한다. 제2피크검출기(481)는 상기 가변이득제어기의 출력신호(IF_S)의 피크를 검출한다. 제2제어신호발생기(482)는 상기 이득제어 인에이블/홀드 신호(AGC En & HOLD)에 응답하여 상기 제2피크검출기(481)로부터 출력되는 신호의 피크 값을 이용하여 상기 제4이득제어신호(C4)를 생성한다.
도 4에 도시된 본 발명에 따른 이득제어가 가능한 수신기(400)의 구조 및 동작에 대한 설명은 도 2에 도시된 수신기(200)에 대한 설명으로부터 쉽게 유추될 수 있으므로 자세한 설명을 생략한다. 다만, 이득제어블록(460)의 일 구성요소인 제2이득제어블록(480)이 수신하는 신호가, 도 2에 도시된 수신기(200)의 경우에는 필터(240)의 출력신호(f2)인 반면에 도 4에 도시된 수신기(400)의 경우에는 제2가변이득제어기(450)의 출력(IF_S)이라는 점에서 다르다.
도 5는 본 발명에 따른 이득제어가 가능한 수신기의 제4실시 예이다.
도 5를 참조하면, 상기 이득제어가 가능한 수신기(500)는 제2가변이득제어기(550)의 이득이 이득제어블록(560)으로부터 출력되는 제5이득제어신호(C5)에 의하여 제어된다는 점 이외에는 도 4에 도시된 이득제어가 가능한 수신기(400)와 그 구조가 동일하다. 따라서 이득제어가 가능한 수신기(500)의 연결 구조 및 동작에 대해서는 설명하지 않는다.
도 6은 본 발명에 따른 이득제어가 가능한 수신기의 제5실시 예이다.
도 6을 참조하면, 이득제어가 가능한 수신기(600)는, 저 잡음 증폭기(610), 제1가변이득제어기(620), 주파수혼합기(630), 필터(640), 제2가변이득제어기(650) 및 이득제어블록(660)을 구비한다.
저 잡음 증폭기(610)는 제1이득제어신호(C1)에 응답하여 수신된 RF신호(RF_S)를 증폭시킨다. 제1가변이득제어기(620)는 제2이득제어신호(C2)에 응답하여 상기 저 잡음 증폭기(610)로부터 출력되는 신호를 증폭시킨다. 주파수혼합기(630)는 제3이득제어신호(C3)에 응답하여 상기 제1가변이득제어기(620)로부터 출 력되는 신호 및 국부발진 신호(Lo)를 혼합하여 IF신호(f1)를 생성시킨다. 필터(640)는 제4이득제어신호(C4)에 응답하여 상기 주파수혼합기의 출력신호(f1)에 포함된 잡음을 제거한다. 제2가변이득제어기(650)는 제5이득제어신호(Oc1)에 응답하여 상기 필터(640)의 출력신호를 증폭하며, 적어도 1개의 가변이득증폭기를 구비한다.
이득제어블록(660)은 이득제어 인에이블/홀드 신호(AGC En & HOLD)에 응답하여 수신한 상기 주파수혼합기의 출력신호(f1) 및 상기 제2가변이득제어기(650)의 출력신호(IF_S)의 피크에 대한 정보를 가진 피크검출신호(PD_S)를 처리하여 상기 제1이득제어신호(C1) 내지 상기 제4이득제어신호(C4)를 생성하며, 제1이득제어블록(670) 및 제2이득제어블록(680)을 구비한다.
제1이득제어블록(670)상기 이득제어 인에이블/홀드 신호(AGC En & HOLD)에 응답하여 상기 주파수혼합기(630)의 출력신호(f1)의 상태에 따라 상기 제1이득제어신호(C1) 내지 상기 제3이득제어신호(C3)를 생성하며, 제1피크검출기(671) 및 제1제어신호발생기(672)를 구비한다. 제1피크검출기(671)는 상기 주파수 혼합기의 출력신호(f1)의 피크(Peak)를 검출한다. 제1제어신호발생기(672)는 상기 이득제어 인에이블/홀드 신호(AGC En & HOLD)에 응답하여 상기 제1피크검출기(671)로부터 출력되는 신호의 피크 값을 이용하여 상기 제1이득제어신호(C1) 내지 제3이득제어신호(C3)를 생성한다. 상기 제1제어신호발생기(672)는, 상기 수신기의 외부에 설치된 증폭 소자(미도시)의 이득에 대한 정보를 가진 적어도 하나 이상의 외부소자 제어신호(EXT_C)를 더 생성한다.
제2이득제어블록(680)상기 이득제어 인에이블/홀드 신호(AGC En & HOLD)에 응답하여 상기 피크검출신호(PD_S)의 상태에 따라 상기 제4이득제어신호(C4)를 생성하며, 상기 이득제어 인에이블/홀드 신호(AGC En & HOLD)에 응답하여 상기 피크검출신호(PD_S)를 이용하여 상기 제4이득제어신호(C4)를 생성하는 제2제어신호발생기를 구비한다.
도 6에서 상기 피크검출신호(PD_S)는 수신기(600)의 외부에 설치된 피크검출기(690)의 출력신호이다. 만일 수신기(600)가 하나의 반도체 칩으로 구현될 경우, 피크검출기(690)는 칩의 외부에 존재하게 된다. 피크검출신호(PD_S)는 상기 제2가변이득제어기(650)의 출력신호(IF_S)의 피크에 대한 정보를 포함하고 있다.
도 7은 본 발명에 따른 이득제어가 가능한 수신기의 제6실시 예이다.
도 7을 참조하면, 상기 이득제어가 가능한 수신기(700)는 제2가변이득제어기(750)의 이득이 이득제어블록(760)으로부터 출력되는 제5이득제어신호(C5)에 의하여 제어된다는 점 이외에는 도 6에 도시된 이득제어가 가능한 수신기(600)와 그 구조가 동일하다. 따라서 이득제어가 가능한 수신기(500)의 연결 구조 및 동작에 대해서는 설명하지 않는다.
도 8은 본 발명에 따른 다중대역 처리가 가능한 수신기의 제1실시 예이다.
도 8을 참조하면, 본 발명에 따른 다중대역 처리가 가능한 수신기(800)는, 제1수신부(810, 820), 제2수신부(830, 840), VCO(850), 스위치(860), 필터(870) 및 가변이득증폭기(880)를 구비한다.
제1수신부(810, 820)는 제1증폭부(810) 및 제1주파수혼합기(820)를 구비한 다.
제1증폭부(810)는 수신한 제1대역 RF신호(Ⅰ) 및 제2대역 RF신호(Ⅱ)를 각각 증폭한 2개의 신호들 중 하나를 선택하여 출력하며, 제1대역 증폭부(811), 제2대역 증폭부(814) 및 제1멀티플렉서(817)를 구비한다.
제1대역 증폭부(811)는 상기 제1대역 RF신호(Ⅰ)를 증폭하며, 상기 제1대역 RF신호(Ⅰ)를 증폭하는 제1대역 저 잡음 증폭기(812) 및 상기 제1대역 저 잡음 증폭기(812)의 출력신호를 증폭하는 제1대역 가변이득 증폭기(813)를 구비한다. 제2대역 증폭부(814)는 상기 제2대역 RF신호(Ⅱ)를 증폭하며, 상기 제2대역 RF신호(Ⅱ)를 증폭하는 제2대역 저 잡음 증폭기(815) 및 상기 제2대역 저 잡음 증폭기(815)의 출력신호를 증폭하는 제2대역 가변이득 증폭기(816)를 구비한다. 제1멀티플렉서(817)는 상기 제1대역 증폭부(811) 및 상기 제2대역 증폭부(814)의 출력신호 중 하나를 선택한다. 제1주파수혼합기(820)는 상기 제1증폭부(810)로부터 출력되는 신호와 VCO(850)로부터 출력되는 제1발진신호(Lo1 또는 Lo2)를 혼합한다.
제2수신부(830, 840)는 제2증폭부(830) 및 제2주파수혼합기(840)를 구비한다. 제2증폭부(830)는 제3대역 RF신호(Ⅲ)를 수신하여 증폭하며, 제3대역 RF신호(Ⅲ)를 수신하여 증폭하는 제3대역 저 잡음 증폭기(831) 및 상기 제3대역 저 잡음 증폭기(831)의 출력신호를 증폭하는 제3대역 가변이득 증폭기(832)를 구비한다. 제2주파수혼합기(840)는 상기 제2증폭부(830)로부터 출력되는 신호와 상기 VCO(850)로부터 출력되는 제2발진신호(Lo3)를 혼합한다.
스위치(860)는 상기 제1수신부(810, 820) 및 상기 제2수신부(830, 840)로부 터 출력되는 신호를 스위칭하여 IF 신호를 출력한다. 필터(870)는 상기 IF 신호를 필터링하며, BPF(Band Pass Filter)와 동일한 전기적 특성을 가진다. 가변이득증폭기(880)는 상기 필터(870)의 출력신호를 증폭한다.
VCO(850)에서 출력되는 제1발진신호(Lo1, Lo2)는 상기 제1증폭부(810)로부터 출력되는 신호가 상기 제1대역 RF신호(Ⅰ)가 증폭된 신호인 경우에는 제1대역용 국부발진 신호(Lo1)이고, 제2대역 RF신호(Ⅱ)가 증폭된 신호인 경우에는 제2대역용 국부발진 신호(Lo2)이다. VCO(850)에서 출력되는 상기 제2발진신호(Lo3)는 제3대역용 국부발진 신호(Lo3)이다.
여기서, 제1대역 RF신호(Ⅰ), 제2대역 RF신호(Ⅱ) 및 제3대역 RF신호(Ⅲ) 각각은, 88MHz ~ 108MHz 사이의 밴드 Ⅱ(Band-Ⅱ) 대역, 174MHz ~ 245MHz 사이의 밴드 Ⅲ(Band-Ⅲ) 대역 및 1452MHZ ~ 1492MHz 사이의 L 밴드(L-Band) 대역의 신호들 중 하나에 해당한다.
도 9는 본 발명에 따른 다중대역 처리가 가능한 수신기의 제2실시 예이다.
도 9를 참조하면, 다중대역 처리가 가능한 수신기(900)는, 도 8에 도시된 다중대역 처리가 가능한 수신기(800)와 제1수신부(910, 920)만 다르고 나머지 구조는 동일하므로 여기서는 제1수신부(910, 920)에 대해서만 중점적으로 설명한다. 나머지 부분은 도 8의 설명으로부터 쉽게 유추할 수 있으므로 설명은 생략한다.
도 9를 참조하면, 상기 제1수신부(910, 920)는, 증폭부(910) 및 제1주파수혼합기(920)를 구비한다. 증폭부(910)는 전 증폭단(911) 및 후 증폭단(915)을 구비한다. 전 증폭단(911, Pre-Amplifying Stage)은 수신한 제1대역 RF신호(Ⅰ) 및 제2대 역 RF신호(Ⅱ)를 증폭한 2개의 신호들 중 하나를 선택하여 출력하며, 상기 제1대역 RF신호(Ⅰ)를 증폭하는 제1 저 잡음 증폭기(912), 상기 제2대역 RF신호(Ⅱ)를 증폭하는 제2 저 잡음 증폭기(913) 및 상기 제1 저 잡음 증폭기(912) 및 상기 제2 저 잡음 증폭기(913)의 출력신호들 중 하나를 선택하는 스위치(914)를 구비한다. 후증폭단(915, Post Amplifying Stage)은 상기 전 증폭단(911)으로부터 출력되는 신호를 증폭한다. 제1주파수혼합기(920)는 상기 증폭부(910)로부터 출력되는 신호와 VCO(950)로부터 출력되는 제1발진신호(Lo1 또는 Lo2)를 혼합한다.
도면으로 도시하지는 않았지만, 본 발명에 따른 이득제어가 가능한 수신기 및 다중대역의 처리가 가능한 수신기는 하나로 합쳐져서 상술한 2가지 기능을 동시에 수행할 수 있다. 합쳐진 수신기의 동작은 상술한 각각의 동작을 통하여 쉽게 이해할 수 있다.
이상에서는 본 발명에 대한 기술사상을 첨부 도면과 함께 서술하였지만 이는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 본 발명의 기술적 사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 이득제어가 가능한 수신기는 수신기에 이득제어에 소비되는 외부소자의 수요를 감소시킴으로서 수신시스템의 구조를 간단하게 하고 소비 면적이 적게 되는 장점이 있다. 또한 본 발명에 따른 다중대역의 처 리가 가능한 수신기는 적어도 3개의 다중대역의 RF 신호를 하나의 수신기로 처리할 수 있는 장점이 있다. 이득제어가 가능한 수신기 및 다중대역의 처리가 가능한 수신기가 하나의 수신기로 구현될 수 있으며, 특히 반도체 칩으로 구현될 경우, 상술한 본 발명의 효과가 배가될 것이다.

Claims (36)

  1. 제1이득제어신호(C1)에 응답하여 수신된 RF신호를 증폭시키는 저 잡음 증폭기;
    제2이득제어신호(C2)에 응답하여 상기 저 잡음 증폭기로부터 출력되는 신호를 증폭시키는 제1가변이득제어기;
    제3이득제어신호(C3)에 응답하여 상기 제1가변이득제어기로부터 출력되는 신호 및 국부발진 신호를 혼합하여 IF신호를 생성시키는 주파수혼합기;
    제4이득제어신호(C4)에 응답하여 상기 주파수 혼합기의 출력신호에 포함된 잡음을 제거하는 필터;
    제5이득제어신호(Oc1)에 응답하여 상기 필터의 출력신호를 증폭하며, 적어도 1개의 가변이득증폭기를 구비하는 제2가변이득제어기; 및
    수신한 상기 주파수 혼합기의 출력신호(f1) 및 상기 필터의 출력신호(f2)를 처리하여 상기 제1제어신호 내지 상기 제4제어신호를 생성하는 이득제어블록을 구비하는 것을 특징으로 하는 이득제어가 가능한 수신기.
  2. 제1항에 있어서, 상기 이득제어블록은,
    상기 주파수혼합기의 출력신호(f1)의 상태에 따라 상기 제1이득제어신호 내지 상기 제3이득제어신호를 생성하는 제1이득제어블록; 및
    상기 필터의 출력신호(f2)의 상태에 따라 상기 제4이득제어신호를 생성하는 제2이득제어블록을 구비하는 것을 특징으로 하는 이득제어가 가능한 수신기.
  3. 제2항에 있어서, 상기 제1이득제어블록은,
    상기 주파수 혼합기의 출력신호(f1)의 피크(Peak)를 검출하는 제1피크검출기; 및
    상기 제1피크검출기로부터 출력되는 신호의 피크 값을 이용하여 상기 제1이득제어신호 내지 제3이득제어신호를 생성하는 제1제어신호발생기를 구비하는 것을 특징으로 하는 이득제어가 가능한 수신기.
  4. 제3항에 있어서, 상기 제1제어신호발생기는,
    상기 수신기의 외부에 설치된 증폭 소자의 이득에 대한 정보를 가진 적어도 하나 이상의 외부소자 제어신호(EXT_C)를 더 생성하는 것을 특징으로 하는 이득제어가 가능한 수신기.
  5. 제2항에 있어서, 상기 제2이득제어블록은,
    상기 필터의 출력신호(f2)의 피크를 검출하는 제2피크검출기; 및
    상기 제2피크검출기로부터 출력되는 신호의 피크 값을 이용하여 상기 제4이득제어신호(C4)를 생성하는 제2제어신호발생기를 구비하는 것을 특징으로 하는 이득제어가 가능한 수신기.
  6. 제5항에 있어서, 상기 제2제어신호발생기는,
    상기 제5이득제어신호(C5)를 더 생성하는 것을 특징으로 하는 이득제어가 가능한 수신기.
  7. 제2항에 있어서, 상기 이득제어블록은,
    상기 이득제어블록의 동작을 제어하는 이득제어 인에이블/홀드 신호를 더 수신하여 동작하는 것을 특징으로 하는 이득제어가 가능한 수신기.
  8. 제1이득제어신호(C1)에 응답하여 수신된 RF신호를 증폭시키는 저 잡음 증폭기;
    제2이득제어신호(C2)에 응답하여 상기 저 잡음 증폭기로부터 출력되는 신호를 증폭시키는 제1가변이득제어기;
    제3이득제어신호(C3)에 응답하여 상기 제1가변이득제어기로부터 출력되는 신호 및 국부발진 신호를 혼합하여 IF신호를 생성시키는 주파수혼합기;
    제4이득제어신호(C4)에 응답하여 상기 주파수혼합기의 출력신호에 포함된 잡음을 제거하는 필터;
    제5이득제어신호(Oc1)에 응답하여 상기 필터의 출력신호를 증폭하며, 적어도 1개의 가변이득증폭기를 구비하는 제2가변이득제어기; 및
    수신한 상기 주파수혼합기의 출력신호(f1) 및 상기 제2가변이득제어기의 출력신호(IF_S)를 처리하여 상기 제1제어신호 내지 상기 제4제어신호를 생성하는 이 득제어블록을 구비하는 것을 특징으로 하는 이득제어가 가능한 수신기.
  9. 제8항에 있어서, 상기 이득제어블록은,
    상기 주파수혼합기의 출력신호(f1)의 상태에 따라 상기 제1이득제어신호 내지 상기 제3이득제어신호를 생성하는 제1이득제어블록; 및
    상기 제2가변이득제어기의 출력신호(IF_S)의 상태에 따라 상기 제4이득제어신호를 생성하는 제2이득제어블록을 구비하는 것을 특징으로 하는 이득제어가 가능한 수신기.
  10. 제9항에 있어서, 상기 제1이득제어블록은,
    상기 주파수 혼합기의 출력신호(f1)의 피크(Peak)를 검출하는 제1피크검출기; 및
    상기 제1피크검출기로부터 출력되는 신호의 피크 값을 이용하여 상기 제1이득제어신호 내지 제3이득제어신호를 생성하는 제1제어신호발생기를 구비하는 것을 특징으로 하는 이득제어가 가능한 수신기.
  11. 제10항에 있어서, 상기 제1제어신호발생기는,
    상기 수신기의 외부에 설치된 증폭 소자의 이득에 대한 정보를 가진 적어도 하나 이상의 외부소자 제어신호(EXT_C)를 더 생성하는 것을 특징으로 하는 이득제어가 가능한 수신기.
  12. 제9항에 있어서, 상기 제2이득제어블록은,
    상기 가변이득제어기의 출력신호(IF_S)의 피크를 검출하는 제2피크검출기; 및
    상기 제2피크검출기로부터 출력되는 신호의 피크 값을 이용하여 상기 제4이득제어신호(C4)를 생성하는 제2제어신호발생기를 구비하는 것을 특징으로 하는 이득제어가 가능한 수신기.
  13. 제12항에 있어서, 상기 제2제어신호발생기는,
    상기 제5이득제어신호(C5)를 더 생성하는 것을 특징으로 하는 이득제어가 가능한 수신기.
  14. 제9항에 있어서, 상기 이득제어블록은,
    상기 이득제어블록의 동작을 제어하는 이득제어 인에이블/홀드 신호를 더 수신하여 동작하는 것을 특징으로 하는 이득제어가 가능한 수신기.
  15. 제8항에 있어서, 상기 이득제어블록은,
    수신한 상기 주파수혼합기의 출력신호(f1) 및 상기 제2가변이득제어기의 출력신호(IF_S)의 피크에 대한 정보를 가진 피크검출신호(PD_S)를 처리하여 상기 제1제어신호 내지 상기 제4제어신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 이득제어가 가능 한 수신기.
  16. 제15항에 있어서, 상기 이득제어블록은,
    상기 주파수혼합기의 출력신호(f1)의 상태에 따라 상기 제1이득제어신호 내지 상기 제3이득제어신호를 생성하는 제1이득제어블록; 및
    상기 피크검출신호(PD_S)의 상태에 따라 상기 제4이득제어신호를 생성하는 제2이득제어블록을 구비하는 것을 특징으로 하는 이득제어가 가능한 수신기.
  17. 제16항에 있어서, 상기 제1이득제어블록은,
    상기 주파수 혼합기의 출력신호(f1)의 피크(Peak)를 검출하는 제1피크검출기; 및
    상기 제1피크검출기로부터 출력되는 신호의 피크 값을 이용하여 상기 제1이득제어신호 내지 제3이득제어신호를 생성하는 제1제어신호발생기를 구비하는 것을 특징으로 하는 이득제어가 가능한 수신기.
  18. 제17항에 있어서, 상기 제1제어신호발생기는,
    상기 수신기의 외부에 설치된 증폭 소자의 이득에 대한 정보를 가진 적어도 하나 이상의 외부소자 제어신호(EXT_C)를 더 생성하는 것을 특징으로 하는 이득제어가 가능한 수신기.
  19. 제16항에 있어서, 상기 제2이득제어블록은,
    상기 피크검출신호(PD_S)를 이용하여 상기 제4이득제어신호(C4)를 생성하는 제2제어신호발생기를 구비하는 것을 특징으로 하는 이득제어가 가능한 수신기.
  20. 제19항에 있어서, 상기 제2제어신호발생기는,
    상기 제5이득제어신호(C5)를 더 생성하는 것을 특징으로 하는 이득제어가 가능한 수신기.
  21. 제16항에 있어서, 상기 이득제어블록은,
    상기 이득제어블록의 동작을 제어하는 이득제어 인에이블/홀드 신호를 더 수신하여 동작하는 것을 특징으로 하는 이득제어가 가능한 수신기.
  22. 수신한 제1대역 RF신호(Ⅰ) 및 제2대역 RF신호(Ⅱ)를 각각 증폭한 2개의 신호들 중 하나를 선택하여 출력하는 제1증폭부(810) 및 상기 제1증폭부(810)로부터 출력되는 신호와 VCO(850)로부터 출력되는 제1발진신호(Lo1 또는 Lo2)를 혼합하는 제1주파수혼합기(820)를 구비하는 제1수신부;
    제3대역 RF신호(Ⅲ)를 수신하여 증폭하는 제2증폭부(830) 및 상기 제2증폭부(830)로부터 출력되는 신호와 상기 VCO(850)로부터 출력되는 제2발진신호(Lo3)를 혼합하는 제2주파수혼합기(840)를 구비하는 제2수신부; 및
    상기 제1수신부 및 상기 제2수신부로부터 출력되는 신호를 스위칭하여 IF 신 호를 출력하는 스위치(860)를 구비하는 것을 특징으로 하는 다중대역의 처리가 가능한 수신기.
  23. 제22항에 있어서, 상기 제1증폭부(810)는,
    상기 제1대역 RF신호(Ⅰ)를 증폭하는 제1대역 증폭부(811);
    상기 제2대역 RF신호(Ⅱ)를 증폭하는 제2대역 증폭부(814); 및
    상기 제1대역 증폭부(811) 및 상기 제2대역 증폭부(814)의 출력신호 중 하나를 선택하는 제1멀티플렉서(817)를 구비하는 것을 특징으로 하는 다중대역의 처리가 가능한 수신기.
  24. 제23항에 있어서,
    상기 제1대역 증폭부(811)는,
    상기 제1대역 RF신호(Ⅰ)를 증폭하는 제1대역 저 잡음 증폭기(812); 및
    상기 제1대역 저 잡음 증폭기(812)의 출력신호를 증폭하는 제1대역 가변이득 증폭기(813)를 구비하며,
    상기 제2대역 증폭부(814)는,
    상기 제2대역 RF신호(Ⅱ)를 증폭하는 제2대역 저 잡음 증폭기(815); 및
    상기 제2대역 저 잡음 증폭기(815)의 출력신호를 증폭하는 제2대역 가변이득 증폭기(816)를 구비하는 것을 특징으로 하는 다중대역의 처리가 가능한 수신기.
  25. 제22항에 있어서, 상기 제2증폭부(830)는,
    제3대역 RF신호(Ⅲ)를 수신하여 증폭하는 제3대역 저 잡음 증폭기(831); 및
    상기 제3대역 저 잡음 증폭기(831)의 출력신호를 증폭하는 제3대역 가변이득 증폭기(832)를 구비하는 것을 특징으로 하는 다중대역의 처리가 가능한 수신기.
  26. 제22항에 있어서,
    상기 IF 신호를 밴드패스 필터링하는 밴드패스필터(870, Band Pass Filter)를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 다중대역의 처리가 가능한 수신기.
  27. 제26항에 있어서,
    상기 밴드패스필터의 출력신호를 증폭하는 가변이득증폭기(880)를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 다중대역의 처리가 가능한 수신기.
  28. 제22항에 있어서,
    상기 제1발진신호는,
    상기 제1증폭부(810)로부터 출력되는 신호가 상기 제1대역 RF신호(Ⅰ)가 증폭된 신호인 경우에는 제1대역용 국부발진 신호(Lo1)이고, 제2대역 RF신호(Ⅱ)가 증폭된 신호인 경우에는 제2대역용 국부발진 신호(Lo2)이며,
    상기 제2발진신호는,
    제3대역용 국부발진 신호(Lo3)인 것을 특징으로 하는 다중대역의 처리가 가 능한 수신기.
  29. 제22항에 있어서,
    제1대역 RF신호(Ⅰ), 제2대역 RF신호(Ⅱ) 및 제3대역 RF신호(Ⅲ) 각각은,
    88MHz ~ 108MHz 사이의 밴드 Ⅱ(Band-Ⅱ) 대역, 174MHz ~ 245MHz 사이의 밴드 Ⅲ(Band-Ⅲ) 대역 및 1452MHZ ~ 1492MHz 사이의 L 밴드(L-Band) 대역의 신호들 중 하나에 해당하는 것을 특징으로 하는 다중대역의 처리가 가능한 수신기.
  30. 제22항에 있어서,
    상기 제1수신부는,
    수신한 제1대역 RF신호(Ⅰ) 및 제2대역 RF신호(Ⅱ)를 증폭한 2개의 신호들 중 하나를 선택하여 출력하는 전증폭단(911, Pre-Amplifying Stage) 및 상기 전 증폭단(911)으로부터 출력되는 신호를 증폭하는 후증폭단(915, Post Amplifying Stage)을 구비하는 증폭부(910) 및 상기 증폭부(910)로부터 출력되는 신호와 VCO(950)로부터 출력되는 제1발진신호(Lo1 또는 Lo2)를 혼합하는 제1주파수혼합기(920)를 구비하는 것을 특징으로 하는 다중대역의 처리가 가능한 수신기.
  31. 제30항에 있어서,
    상기 전증폭단(910)은,
    상기 제1대역 RF신호(Ⅰ)를 증폭하는 제1 저 잡음 증폭기(912);
    상기 제2대역 RF신호(Ⅱ)를 증폭하는 제2 저 잡음 증폭기(913); 및
    상기 제1 저 잡음 증폭기(912) 및 상기 제2 저 잡음 증폭기(913)의 출력신호들 중 하나를 선택하는 스위치(914)를 구비하며,
    상기 후증폭단(915)은,
    이득이 가변될 수 있는 가변이득 증폭기(915)를 구비하는 것을 특징으로 하는 다중대역의 처리가 가능한 수신기.
  32. 제30항에 있어서, 상기 제2증폭부(930)는,
    제3대역 RF신호(Ⅲ)를 수신하여 증폭하는 제3대역 저 잡음 증폭기(931); 및
    상기 제3대역 저 잡음 증폭기(931)의 출력신호를 증폭하는 제3대역 가변이득 증폭기(932)를 구비하는 것을 특징으로 하는 다중대역의 처리가 가능한 수신기.
  33. 제30항에 있어서,
    상기 IF 신호를 밴드패스 필터링하는 밴드패스필터(970, Band Pass Filter)를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 다중대역의 처리가 가능한 수신기.
  34. 제33항에 있어서,
    상기 밴드패스필터의 출력신호를 증폭하는 가변이득증폭기(980)를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 다중대역의 처리가 가능한 수신기.
  35. 제30항에 있어서,
    상기 제1발진신호는,
    상기 제1증폭부(910)로부터 출력되는 신호가 상기 제1대역 RF신호(Ⅰ)가 증폭된 신호인 경우에는 제1대역용 국부발진 신호(Lo1)이고, 제2대역 RF신호(Ⅱ)가 증폭된 신호인 경우에는 제2대역용 국부발진 신호(Lo2)이며,
    상기 제2발진신호는,
    제3대역용 국부발진 신호(Lo3)인 것을 특징으로 하는 다중대역의 처리가 가능한 수신기.
  36. 제30항에 있어서,
    제1대역 RF신호(Ⅰ), 제2대역 RF신호(Ⅱ) 및 제3대역 RF신호(Ⅲ) 각각은,
    88MHz ~ 108MHz 사이의 밴드 Ⅱ(Band-Ⅱ) 대역, 174MHz ~ 245MHz 사이의 밴드 Ⅲ(Band-Ⅲ) 대역 및 1452MHZ ~ 1492MHz 사이의 L 밴드(L-Band) 대역의 신호들 중 하나에 해당하는 것을 특징으로 하는 다중대역의 처리가 가능한 수신기.
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