KR100813463B1 - 다중밴드 지원 수신기 - Google Patents

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Abstract

디지털 멀티미디어 방송 또는 디지털 오디오 방송에서 서로 다른 대역의 RF 신호를 IF 신호로 변환하는 다중밴드 지원 수신기를 개시한다. 본 발명에 따른 다중밴드 지원 수신기는 적어도 3개의 RF신호를 증폭하는 증폭부, 적어도 3개의 기본발진신호를 생성하는 전압제어발진기, 상기 적어도 3개의 기본발진신호를 이용하여 상기 증폭부로부터 출력되는 상기 적어도 3개의 RF 신호를 IF 신호로 각각 변환시키는 IF 신호 변환부를 구비하고 상기 적어도 3개의 기본발진신호 각각은 위상이 서로 90도 차이가 나는 2개의 신호인 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따른 다중밴드 지원 수신기에 의하면 DMB 시스템의 응용밴드인 Band-II, Band-III 및 L-Band를 하나 또는 두개의 전압제어발진기(VCO)를 이용하여 처리함으로써 VCO의 설계가 용이하고 면적을 크게 줄일 수 있는 장점이 있다
국부발진주파기, 주파수 변환기, L-Band, Band-II, Band-III

Description

다중밴드 지원 수신기{Reciever for Multi Band}
도 1은 종래의 다중밴드 지원 수신기의 회로도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 다중밴드 지원 수신기를 나타내는 블록 다이어그램이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 다중밴드 지원 수신기를 나타내는 블록 다이어그램이다.
본 발명은 디지털 멀티미디어 방송(Digital Multimedia Broadcasting: 이하 'DMB'라 한다.) 또는 디지털 오디오 방송(Digital Audio Broadcasting: 이하 'DAB'라 한다.)에서 RF(Radio Frequency) 신호를 IF(Intermediate Frequency) 신호로 변환하는 수신기에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 다중밴드(Multiband)를 지원하는 지상파 DMB 수신기에 관한 것이다.
지상파 DMB가 활용하는 주파수 대역(Frequency Band)은 다양하며, 예를 들면 Band-II, Band-III 및 L-Band가 있다. 여기서 Band-II는 88MHz(Mega Hertz)에서 108MHz까지의 주파수 대역을 사용하고, Band-III는 174MHz에서 245MHz까지, 그리고 L-Band는 1452MHz에서 1492MHz까지의 주파수 대역을 사용한다.
지상파 DMB 수신기는 상기 다중밴드의 RF 신호와 전압제어발진기(Voltage control Oscillator: 이하 'VCO'라 한다.)의 발진주파수 신호를 혼합하여 IF 신호로 변환한 후 대역통과필터(Band Pass Filter)를 거쳐 원하는 신호의 주파수만을 선택할 수 있게 하는 장치이다.
도 1은 종래의 다중밴드 지원 수신기의 회로도이다.
도1을 참조하면, Band-II(88~108MHz), Band-III(174~245MHz) 및 L-Band(1452~1492MHz)의 다중 대역의 신호를 처리하는 수신기로서 제1 증폭부 내지 제3 증폭부, 제1 필터 내지 제3 필터, 제1 믹서 내지 제3 믹서, 제1 VCO 내지 제3 VCO 및 대역통과필터로 구성된다. 먼저 Band-II용(88~108MHz) 안테나(Antenna)를 통하여 수신된 RF 신호(이하 '제1 대역 RF 신호'라 한다)가 제공되면 제1증폭부에서는 수신된 신호에 포함된 잡음을 최소화하여 원하는 신호를 증폭한 후 이득을 조절하게 된다. 또한 상기 제1증폭부의 출력은 제1필터를 거쳐 이미지 주파수가 제거된 후 제1 믹서에 입력되고, 이때 상기 제1믹서는 상기 수신 신호와 제1 VCO에서 출력되는 발진 주파수 신호를 혼합하여 원하는 중간주파수(IF) 신호로 변환한다.
한편 Band-III용(174~245MHz) 안테나를 통하여 수신된 RF 신호(이하 '제2 대역 RF 신호'라 한다)는 제2증폭부와 제2필터를 통해 제2믹서에 입력되고 제2 VCO에서 출력되는 발진 주파수 신호와 혼합되어 원하는 중간주파수(IF) 신호로 변환되며, L-Band용(1452~1492MHz) 안테나를 통하여 수신된 RF 신호(이하 '제3 대역 RF 신호'라 한다)는 제3증폭부와 제3필터를 통해 제3믹서에 입력되고 제3 VCO에서 출 력되는 발진 주파수 신호와 혼합되어 원하는 중간주파수(IF) 신호로 변환된다.
상기 변환된 IF 신호는 이미지 제거를 위해 대역통과필터를 거치게 되는데 상기 대역통과필터는 정확한 채널선택을 위해 좁은 대역폭으로 원하는 신호의 주파수만을 선택할 수 있게 한다.
상기한 바와 같이 종래의 다중 밴드 지원용 수신기는 Band-II, Band-III 및 L-Band의 다중 밴드를 지원하는데 있어서, 제1대역 내지 제3대역의 RF 신호를 처리하기 위한 전압제어발진기(Voltage control Oscillator: 이하 'VCO'라 한다.)를 각각 별도로 구성해야만 하므로 구성이 복잡하고 VCO 각각에 대한 독립적인 버퍼(Buffer)가 필요하여 전력 소모가 크게 되는 등의 문제가 있었다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 지상파 DMB의 수신기에 있어서, 하나의 VCO 또는 두개의 VCO를 이용하여 서로 다른 대역의 RF 신호를 처리하는 다중 밴드 지원 수신기를 제공하는데 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일실시예에 따른 다중밴드 지원 수신기는, 증폭부(204), 전압제어발진기(202) 및 IF 신호 변환부(205)를 구비한다.
상기 증폭부(204)는 상기 제1대역 RF신호(Band Ⅱ) 내지 상기 제3대역 RF신호(L-Band)의 잡음을 제거하고 이득을 자동으로 조절하여 증폭하는 역할을 한다. 상기 전압제어발진기(202)는 제1대역RF신호(Band Ⅱ), 제2대역 RF신호(Band Ⅲ) 및 제3대역 RF신호(L-Band)들 각각에 대응되는 제1대역 내지 제3대역의 기본발진 신 호(VCO1 ~ VCO3)를 출력한다. 상기 IF 신호 변환부(205)는 제1대역 내지 제3대역의 기본발진 신호(VCO1 ~ VCO3)를 이용하여 상기 증폭부(204)로부터 출력되는 상기 제1대역 RF신호(Band Ⅱ) 내지 제3대역 RF신호(L-Band)를 각각 이에 대응되는 IF신호로 변환한다. 상기 제1대역 내지 제3대역의 기본발진 신호(VCO1 ~ VCO3)는 위상이 서로 180도 차이가 나는 2개의 차동신호이다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 일실시예에 따른 다른 다중밴드 지원 수신기는, 증폭부(305), 제1전압제어발진기(302), 제2전압제어발진기(303) 및 IF 신호 변환부(306)를 구비한다.
상기 증폭부(305)는 상기 제1대역 RF신호(Band Ⅱ) 내지 상기 제3대역 RF신호(L-Band)의 잡음을 제거하고 이득을 자동으로 조절하여 증폭하는 역할을 한다. 상기 제1전압제어발진기(302)는 제1대역RF신호(Band Ⅱ) 및 제2대역 RF신호(Band Ⅲ) 각각에 대응되는 제1대역 내지 제2대역의 기본발진 신호(VCO4 ~ VCO5)를 출력한다. 상기 제2전압제어발진기(303)는 제3대역RF신호(L-Band)에 대응되는 제3대역 기본발진 신호(VCO6)를 출력한다. 상기 IF 신호 변환부(306)는 제1대역 내지 제3대역의 기본발진 신호(VCO4 ~ VCO6)를 이용하여 상기 증폭부(305)로부터 출력되는 상기 제1대역 RF신호(Band Ⅱ) 내지 제3대역 RF신호(L-Band)를 각각 이에 대응되는 IF신호로 변환한다. 상기 제1대역 내지 제3대역의 기본발진 신호(VCO4 ~ VCO6)는 위상이 서로 180도 차이가 나는 2개의 차동신호이다.
이하 본 발명의 기술적 사상을 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 이하에서 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술이나 구성에 대한 설명이 불필 요한 경우에는 그 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 다중밴드 지원 수신기를 나타내는 블록 다이어그램이다.
도2를 참고하면 본 발명에 따른 다중밴드 지원 수신기는 증폭부(204), 전압제어발진기(202), 스위치부(203) 및 IF 신호 변환부(205)를 구비한다.
상기 증폭부(204)는 제1증폭기(211), 제2증폭기(241) 및 제3증폭기(271)를 구비한다. 상기 제1증폭기(211)는 상기 Band-II용 안테나(212)를 통하여 수신된 제1대역 RF 신호에 포함된 잡음을 최소화하여 원하는 신호만을 증폭하고 이득을 자동적으로 조절하며 그 출력은 상기 IF 신호 변환부(205)에 연결된다. 상기 제2증폭기(241)는 상기 Band-III용 안테나(242)를 통하여 수신된 제2대역 RF 신호에 포함된 잡음을 최소화하여 원하는 신호만을 증폭하고 이득을 자동적으로 조절하며 그 출력은 상기 IF 신호 변환부(205)에 연결된다. 상기 제3증폭기(271)는 상기 L-Band용 안테나(272)를 통하여 수신된 제3대역 RF 신호에 포함된 잡음을 최소화하여 원하는 신호만을 증폭하고 이득을 자동적으로 조절하며 그 출력은 상기 IF 신호 변환부(205)에 연결된다.
상기 전압제어발진기(202)는 제1대역 RF신호(Band-II) 내지 제3대역 RF신호(L-Band)를 각각 이에 대응되는 IF 신호로 변환하는데 사용되는 제1대역 내지 제3대역 기본발진 신호(VCO1 ~ VCO3)를 생성한다. 상기 제1대역 기본발진 신호(VCO1) 내지 제3대역 기본발진 신호(VCO3)는 위상이 서로 180도 차이가 나는 2개의 차동(differential)신호이다
상기 IF 신호 변환부(205)는 제1대역 IF 신호 변환부(210), 제2대역 IF 신호 변환부(240) 및 제3대역 IF 신호 변환부(270)를 구비한다.
상기 제1대역 IF 신호 변환부(210)는 상기 제1대역 기본발진 신호(VCO1)를 이용하여 상기 증폭된 제1대역 RF신호를 제1대역 IF 신호로 변환하는 역할을 하며 제1주파수분할부(220) 및 제1믹싱부(230)를 구비한다. 상기 제1주파수분할부(220)는 상기 제1대역 기본발진 신호(VCO1)의 주파수를 분할하여 서로 90도의 위상차이가 나는 4개의 제1대역 국부 발진 신호(LO1)를 출력한다. 상기 제1주파수분할부(220)는 제1주파수분할기(221) 및 제2주파수분할기(222)를 구비한다. 상기 제1주파수분할기(221)는 상기 제1대역 기본발진 신호(VCO1)의 주파수를 16분할하고 상기 제2주파수분할기(222)는 상기 제1주파수분할기(221)로부터 출력되는 분할된 신호의 주파수를 2분할 한다. 상기 제1믹싱부(230)는 상기 증폭부(204)에서 출력되는 증폭된 제1대역 RF신호와 상기 제1주파수 분할부(220)로부터 출력되는 상기 제1대역 국부 발진 신호(LO1)를 혼합(Mixing)하여 상기 제1대역 IF 신호로 변환한다. 상기 제1믹싱부(230)는 제1믹서(231) 및 제2믹서(232)를 구비한다. 상기 제1믹서(231) 및 상기 제2믹서(232) 각각은 상기 제1주파수분할부(220)로부터 수신한 서로 180도의 위상 차이가 있는 2개의 상기 제1대역 국부 발진 신호(LO1)와 상기 제1대역 RF신호를 혼합한다. 상기 제1믹서(231)에서 혼합되는 2개의 상기 제1대역 국부 발진 신호(LO1)들 및 상기 제2믹서(232)에서 혼합되는 2개의 상기 제1대역 국부 발진 신호(LO1)들 사이는 90도 씩의 위상차이가 있다.
상기 제2대역 IF 신호 변환부(240)는 상기 제2대역 기본발진 신호(VCO2)를 이용하여 상기 증폭된 제2대역 RF신호를 제2대역 IF 신호로 변환하는 역할을 하며 제2주파수분할부(250) 및 제2믹싱부(260)를 구비한다. 상기 제2주파수분할부(250)는 상기 제2대역 기본발진 신호(VCO2)의 주파수를 분할하여 서로 90도의 위상차이가 나는 4개의 제2대역 국부 발진 신호(LO2)를 출력한다. 상기 제2주파수분할부(250)는 제3주파수분할기(251) 및 제4주파수분할기(252)를 구비한다. 상기 제3주파수분할기(251)는 상기 제2대역 기본발진 신호(VCO2)의 주파수를 8분할하고 상기 제4주파수분할기(252)는 상기 제3주파수분할기(251)로부터 출력되는 분할된 신호의 주파수를 2분할 한다. 상기 제2믹싱부(260)는 상기 증폭부(204)에서 출력되는 증폭된 제2대역 RF신호와 상기 제2주파수 분할부(250)로부터 출력되는 상기 제2대역 국부 발진 신호(LO2)를 혼합(Mixing)하여 상기 제2대역 IF 신호로 변환한다. 상기 제2믹싱부(260)는 제1믹서(261) 및 제2믹서(262)를 구비한다. 상기 제1믹서(261) 및 상기 제2믹서(262) 각각은 상기 제2주파수분할부(250)로부터 수신한 서로 180도의 위상 차이가 있는 2개의 상기 제2대역 국부 발진 신호(LO2)와 상기 제2대역 RF신호를 혼합한다. 상기 제1믹서(261)에서 혼합되는 2개의 상기 제2대역 국부 발진 신호(LO2)들 및 상기 제2믹서(262)에서 혼합되는 2개의 상기 제2대역 국부 발진 신호(LO2)들 사이는 90도 씩의 위상차이가 있다.
상기 제3대역 IF 신호 변환부(270)는 상기 제3대역 기본발진 신호(VCO3)를 이용하여 상기 증폭된 제3대역 RF신호를 제3대역 IF 신호로 변환하는 역할을 하며 제3주파수분할부(280) 및 제3믹싱부(290)를 구비한다. 상기 제3주파수분할부(280)는 상기 제3대역 기본발진 신호(VCO3)의 주파수를 분할하여 서로 90도의 위상차이 가 나는 4개의 제3대역 국부 발진 신호(LO3)를 출력한다. 상기 제3주파수분할부(280)는 제5주파수분할기(281)를 구비한다. 상기 제5주파수분할기(281)는 상기 제3대역 기본발진 신호(VCO3)의 주파수를 2분할한다. 상기 제3믹싱부(290)는 상기 증폭부(204)에서 출력되는 증폭된 제3대역 RF신호와 상기 제3주파수 분할부(280)로부터 출력되는 상기 제3대역 국부 발진 신호(LO3)를 혼합(Mixing)하여 상기 제3대역 IF 신호로 변환한다. 상기 제3믹싱부(290)는 제1믹서(291) 및 제2믹서(292)를 구비한다. 상기 제1믹서(291) 및 상기 제2믹서(292) 각각은 상기 제3주파수분할부(280)로부터 수신한 서로 180도의 위상 차이가 있는 2개의 상기 제3대역 국부 발진 신호(LO3)와 상기 제3대역 RF신호를 혼합한다. 상기 제1믹서(291)에서 혼합되는 2개의 상기 제3대역 국부 발진 신호(LO3)들 및 상기 제2믹서(292)에서 혼합되는 2개의 상기 제3대역 국부 발진 신호(LO3)들 사이는 90도 씩의 위상차이가 있다.
제1대역 기본발진 신호(VCO1)는 2816~3456MHz의 주파수 범위를 가지고, 제2대역 기본발진 신호(VCO2)는 2784~3920MHz의 주파수 범위를 가지며 제3대역 기본발진 신호(VCO3)는 2904~2984MHz의 주파수 범위를 가진다.
본 발명에 따른 다중밴드 지원 수신기는 일정한 주파수를 가지는 신호를 합성하여 전압제어발진기(202)에 전달하는 주파수 합성기(201)를 더 구비할 수도 있다.
본 발명에 따른 다중밴드 지원 수신기는 제1제어신호에 응답하여 상기 전압제어발진기(202)로부터 출력되는 상기 제1대역 내지 상기 제3대역의 기본발진 신호(VCO1 ~ VCO3)를 스위칭하여 상기 IF 신호 변환부(205)에 전달하는 스위치 부(203)를 더 구비할 수 있다.
상기한 바와 같이 Band-II용(88~108MHz) 제1대역 국부발진 신호(Lo1)는 제1대역 기본발진 신호(VCO1)를 총 32분주하여 생성시키고, Band-III용(174~245MHz) 제2대역 국부발진 신호(Lo2)는 제2대역 기본발진 신호(VCO2)를 총 16분주하여 생성시키며, L-Band용(1452~2984MHz) 제3대역 국부발진 신호(Lo3)는 제3대역 기본발진 신호(VCO3)를 2분주하여 생성시킨다.
상술한 기술적 사상을 기초로 하여 기본발진 신호 및 상기 기본발진 신호의 주파수를 분주하는데 사용되는 주파수분할기를 적절하게 선택하면, 하나의 전압제어발진기(VCO)를 가지고 상기에 예를 든 것과 같은 3중 밴드 이상의 다중밴드에 본 발명을 적용하는 것은 당업자에게는 당연한 기술적 범위에 속한다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 다중밴드 지원 수신기를 나타내는 블록 다이어그램이다.
도 3을 참고하면 본 발명의 제2 실시예에 따른 다중밴드 지원 수신기는, 증폭부(305), 제1전압제어발진기(302), 제2전압제어발진기(303) 및 IF 신호 변환부(306)를 구비한다.
상기 증폭부(305)는 제1증폭기(311), 제2증폭기(341) 및 제3증폭기(371)를 구비한다. 상기 제1증폭기(311)는 상기 Band-II용 안테나(312)를 통하여 수신된 제1대역 RF 신호에 포함된 잡음을 최소화하여 원하는 신호만을 증폭하고 이득을 자동적으로 조절하며 그 출력은 상기 IF 신호 변환부(306)에 연결된다. 상기 제2증폭기(341)는 상기 Band-III용 안테나(342)를 통하여 수신된 제2대역 RF 신호에 포함 된 잡음을 최소화하여 원하는 신호만을 증폭하고 이득을 자동적으로 조절하며 그 출력은 상기 IF 신호 변환부(306)에 연결된다. 상기 제3증폭기(371)는 상기 L-Band용 안테나(372)를 통하여 수신된 제3대역 RF 신호에 포함된 잡음을 최소화하여 원하는 신호만을 증폭하고 이득을 자동적으로 조절하며 그 출력은 상기 IF 신호 변환부(306)에 연결된다.
상기 제1전압제어발진기(302)는 제1대역 RF신호(Band-II) 내지 제2대역 RF신호(Band-III)를 각각 이에 대응되는 IF 신호로 변환하는데 사용되는 제1대역 내지 제2대역 기본발진 신호(VCO4 ~ VCO5)를 생성한다. 상기 제2전압제어발진기(303)는 제3대역 RF신호(L-Band)를 이에 대응되는 IF 신호로 변환하는데 사용되는 제3대역 기본발진 신호(VCO6)를 생성한다. 상기 제1대역 기본발진 신호(VCO4) 내지 제3대역 기본발진 신호(VCO6)는 위상이 서로 180도 차이가 나는 2개의 차동(differential)신호이다.
상기 IF 신호 변환부(306)는 제1대역 IF 신호 변환부(310), 제2대역 IF 신호 변환부(340) 및 제3대역 IF 신호 변환부(370)를 구비한다.
상기 제1대역 IF 신호 변환부(310)는 상기 제1대역 기본발진 신호(VCO4)를 이용하여 상기 증폭된 제1대역 RF신호를 제1대역 IF 신호로 변환하는 역할을 하며 제1주파수분할부(320) 및 제1믹싱부(330)를 구비한다. 상기 제1주파수분할부(320)는 상기 제1대역 기본발진 신호(VCO4)의 주파수를 분할하여 서로 90도의 위상차이가 나는 4개의 제1대역 국부 발진 신호(LO1)를 출력한다. 상기 제1주파수분할부(320)는 제1주파수분할기(321) 및 제2주파수분할기(322)를 구비한다. 상기 제1주 파수분할기(321)는 상기 제1대역 기본발진 신호(VCO4)의 주파수를 8분할하고 상기 제2주파수분할기(322)는 상기 제1주파수분할기(321)로부터 출력되는 분할된 신호의 주파수를 2분할 한다. 상기 제1믹싱부(330)는 상기 증폭부(305)에서 출력되는 증폭된 제1대역 RF신호와 상기 제1주파수 분할부(320)로부터 출력되는 상기 제1대역 국부 발진 신호(LO1)를 혼합(Mixing)하여 상기 제1대역 IF 신호로 변환한다. 상기 제1믹싱부(330)는 제1믹서(331) 및 제2믹서(332)를 구비한다. 상기 제1믹서(331) 및 상기 제2믹서(332) 각각은 상기 제1주파수분할부(320)로부터 수신한 서로 180도의 위상 차이가 있는 2개의 상기 제1대역 국부 발진 신호(LO1)와 상기 제1대역 RF신호를 혼합한다. 상기 제1믹서(331)에서 혼합되는 2개의 상기 제1대역 국부 발진 신호(LO1)들 및 상기 제2믹서(332)에서 혼합되는 2개의 상기 제1대역 국부 발진 신호(LO1)들 사이는 90도 씩의 위상차이가 있다.
상기 제2대역 IF 신호 변환부(340)는 상기 제2대역 기본발진 신호(VCO5)를 이용하여 상기 증폭된 제2대역 RF신호를 제2대역 IF 신호로 변환하는 역할을 하며 제2주파수분할부(350) 및 제2믹싱부(360)를 구비한다. 상기 제2주파수분할부(350)는 상기 제2대역 기본발진 신호(VCO5)의 주파수를 분할하여 서로 90도의 위상차이가 나는 4개의 제2대역 국부 발진 신호(LO2)를 출력한다. 상기 제2주파수분할부(350)는 제3주파수분할기(351) 및 제4주파수분할기(352)를 구비한다. 상기 제3주파수분할기(351)는 상기 제2대역 기본발진 신호(VCO5)의 주파수를 4분할하고 상기 제4주파수분할기(352)는 상기 제3주파수분할기(351)로부터 출력되는 분할된 신호의 주파수를 2분할 한다. 상기 제2믹싱부(360)는 상기 증폭부(305)에서 출력되는 증폭 된 제2대역 RF신호와 상기 제2주파수 분할부(350)로부터 출력되는 상기 제2대역 국부 발진 신호(LO2)를 혼합(Mixing)하여 상기 제2대역 IF 신호로 변환한다. 상기 제2믹싱부(360)는 제1믹서(361) 및 제2믹서(362)를 구비한다. 상기 제1믹서(361) 및 상기 제2믹서(362) 각각은 상기 제2주파수분할부(350)로부터 수신한 서로 180도의 위상 차이가 있는 2개의 상기 제2대역 국부 발진 신호(LO2)와 상기 제2대역 RF신호를 혼합한다. 상기 제1믹서(361)에서 혼합되는 2개의 상기 제2대역 국부 발진 신호(LO2)들 및 상기 제2믹서(362)에서 혼합되는 2개의 상기 제2대역 국부 발진 신호(LO2)들 사이는 90도 씩의 위상차이가 있다.
상기 제3대역 IF 신호 변환부(370)는 상기 제3대역 기본발진 신호(VCO6)를 이용하여 상기 증폭된 제3대역 RF신호를 제3대역 IF 신호로 변환하는 역할을 하며 제3주파수분할부(380) 및 제3믹싱부(390)를 구비한다. 상기 제3주파수분할부(380)는 상기 제3대역 기본발진 신호(VCO6)의 주파수를 분할하여 서로 90도의 위상차이가 나는 4개의 제3대역 국부 발진 신호(LO3)를 출력한다. 상기 제3주파수분할부(380)는 제5주파수분할기(381)를 구비한다. 상기 제5주파수분할기(381)는 상기 제3대역 기본발진 신호(VCO6)의 주파수를 2분할 한다. 상기 제3믹싱부(390)는 상기 증폭부(305)에서 출력되는 증폭된 제3대역 RF신호와 상기 제3주파수분할부(380)로부터 출력되는 상기 제3대역 국부 발진 신호(LO3)를 혼합(Mixing)하여 상기 제3대역 IF 신호로 변환한다. 상기 제3믹싱부(390)는 제1믹서(391) 및 제2믹서(392)를 구비한다. 상기 제1믹서(391) 및 상기 제2믹서(392) 각각은 상기 제3주파수분할부(380)로부터 수신한 서로 180도의 위상 차이가 있는 2개의 상기 제3대역 국부 발 진 신호(LO3)와 상기 제3대역 RF신호를 혼합한다. 상기 제1믹서(391)에서 혼합되는 2개의 상기 제3대역 국부 발진 신호(LO3)들 및 상기 제2믹서(392)에서 혼합되는 2개의 상기 제3대역 국부 발진 신호(LO3)들 사이는 90도 씩의 위상차이가 있다.
상기 제1대역 기본발진 신호(VCO4)는 1408~1728MHz의 주파수 범위를 가지고, 상기 제2대역 기본발진 신호(VCO5)는 1392~1960MHz의 주파수 범위를 가지며 상기 제3대역 기본발진 신호(VCO6)는 2904~2984MHz의 주파수 범위를 가진다.
본 발명에 따른 다중밴드 지원 수신기는 일정한 주파수를 가지는 신호를 합성하여 상기 제1 전압제어발진기(302) 및 상기 제2 전압제어발진기(303)에 전달하는 주파수 합성기(301)를 더 구비할 수도 있다.
본 발명에 따른 다중밴드 지원 수신기는 제2제어신호에 응답하여 상기 2개의 전압제어발진기로부터 출력되는 상기 제1대역 내지 상기 제3대역의 기본발진 신호(VCO4 ~ VCO6)를 스위칭하여 상기 IF 신호 변환부(306)에 전달하는 스위치부(304)를 더 구비할 수 있다.
상술한 바와 같이 Band-II용(88~108MHz) 제1대역 국부발진 신호(Lo1)는 제1 대역 기본발진 신호(VCO4)를 총 16분주를 하여 생성시키고, Band-III용(174~245MHz) 제2대역 국부발진 신호(Lo2)는 제2 대역 기본발진 신호(VCO5)를 총 8분주를 하여 생성시키며, L-Band용(1452~2984MHz) 제3대역 국부발진 신호(Lo3)는 제3 대역 기본발진 신호(VCO6)를 총 2분주를 하여 생성시킨다.
상술한 기술적 사상을 기초로 하여 기본발진 신호 및 상기 기본발진 신호의 주파수를 분주하는데 사용되는 주파수분할기를 적절하게 선택하면 두 개의 전압제 어발진기(VCO)를 가지고 상기에 예를 든 것과 같은 3중 밴드 이상의 다중밴드에 본 발명을 적용하는 것은 당업자에게는 당연한 기술적 범위에 속한다.
또한 본 발명에 따른 다중밴드 지원 수신기는 RF 신호를 IF신호로 변환 할 때, IF 신호의 주파수가 0(zero)보다 클 때뿐만 아니라 0인 경우에도 적용이 가능하다. 즉 이 분야에 속해있는 일반적인 기술자들에게는 상기 다중밴드 지원 수신기를 약간 수정(Modify)함으로서 IF 신호의 주파수가 0인 다이렉트 변환(Direct Conversion)일 경우에도 적용할 수 있다.
이상으로, 본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
본 발명에 따른 다중밴드 지원 수신기에 의하면 DMB 시스템의 응용밴드인 Band-II, Band-III 및 L-Band를 하나 또는 두개의 전압제어발진기(VCO)를 이용하여 처리함으로써 VCO의 설계가 용이하고 면적을 크게 줄일 수 있는 장점이 있다. 하나의 VCO를 사용함으로서 각각의 독립적인 버퍼단이 필요하지 않게 되고, 이로 인해 전력소모가 적게 된다. 또한 다중 밴드에 적용될 수 있도록 종래에 사용하던 신호에 비하여 높은 주파수 신호를 VCO에서 발생시켜 사용하므로, 불필요한 신호에 의한 간섭이 작고 여러 개의 주파수분할기를 사용함으로써 위상 잡음 특성이 개선되 는 장점이 있다. 또한 두개의 VCO를 사용하는 경우에도 주파수 커버리지(Coverage)가 높지 않은 범위에서 적절한 주파수분할기를 선택함으로써 설계를 용이하게 하고 각각의 VCO의 면적을 줄일 수 있는 효과가 있다.

Claims (30)

  1. 적어도 3개의 RF 신호를 IF신호로 변환하는 다중밴드 지원 수신기에 있어서,
    상기 적어도 3개의 RF신호를 증폭하는 증폭부(204);
    적어도 3개의 기본발진 신호(VCO1 ~ VCO3)를 생성하는 전압제어발진기(202); 및
    상기 적어도 3개의 기본발진 신호(VCO1 ~ VCO3)를 이용하여 상기 증폭부(204)로부터 출력되는 상기 적어도 3개의 RF신호를 IF 신호로 각각 변환시키는 IF 신호 변환부(205)를 구비하며,
    상기 적어도 3개의 기본발진 신호(VCO1 ~ VCO3)들 각각은 위상이 서로 180도 차이가 나는 2개의 차동신호로 이루어진 것을 특징으로 하는 다중밴드 지원 수신기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 3개의 RF신호는, 제1대역 RF 신호 내지 제3대역 RF 신호로 이루어지며,
    상기 증폭부(204)는,
    상기 제1대역 RF신호를 증폭하는 제1증폭기(211);
    상기 제2대역 RF신호를 증폭하는 제2증폭기(241); 및
    상기 제3대역 RF신호를 증폭하는 제3증폭기(271)를 구비하는 것을 특징으로 하는 다중밴드 지원 수신기.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 적어도 3개의 기본발진 신호는 제1대역 기본발진 신호 내지 제3대역 기본발진 신호이며,
    상기 IF 신호 변환부(205)는,
    상기 제1대역 기본발진 신호(VCO1)를 이용하여 상기 증폭된 제1대역 RF신호(Band Ⅱ)를 제1대역 IF 신호로 변환하는 제1대역 IF 신호 변환부(210);
    상기 제2대역 기본발진 신호(VCO2)를 이용하여 상기 증폭된 제2대역 RF신호(Band Ⅲ)를 제2대역 IF 신호로 변환하는 제2대역 IF 신호 변환부(240); 및
    상기 제3대역 기본발진 신호(VCO3)를 이용하여 상기 증폭된 제3대역 RF신호(Band L)를 제3대역 IF 신호로 변환하는 제3대역 IF 신호 변환부(270)를 구비하는 것을 특징으로 하는 다중밴드 지원 수신기.
  4. 제3항에 있어서, 상기 제1대역 IF 신호 변환부(210)는,
    상기 제1대역 기본발진 신호(VCO1)의 주파수를 분할하여 서로 90도의 위상차이가 나는 4개의 제1대역 국부 발진 신호(LO1)를 출력하는 제1주파수 분할부(220); 및
    상기 증폭부(204)에서 출력되는 상기 증폭된 제1대역 RF신호와 상기 제1주파수 분할부(220)로부터 출력되는 상기 제1대역 국부 발진 신호(LO1)를 혼합(Mixing) 하여 상기 제1대역 IF 신호로 변환하는 제1믹싱부(230)를 구비하는 것을 특징으로 하는 다중밴드 지원 수신기.
  5. 제4항에 있어서, 상기 제1주파수 분할부(220)는,
    상기 제1대역 기본발진 신호(VCO1)의 주파수를 16분할하는 제1주파수 분할기(221); 및
    상기 제1주파수 분할기(221)로부터 출력되는 분할된 신호의 주파수를 2분할하는 제2주파수 분할기(222)를 구비하는 것을 특징으로 하는 다중밴드 지원 수신기.
  6. 제4항에 있어서, 상기 제1믹싱부(230)는,
    상기 제1주파수 분할부(220)로부터 수신한 서로 180도의 위상 차이가 있는 2개의 상기 제1대역 국부 발진 신호(LO1)와 상기 제1대역 RF신호를 혼합하는 제1믹서(231); 및
    상기 제1주파수 분할부(220)로부터 수신한 서로 180도의 위상 차이가 있는 2개의 상기 제1대역 국부 발진 신호(LO1)와 상기 제1대역 RF신호를 혼합하는 제2믹서(232)를 구비하며,
    상기 제1믹서에 입력되는 2개의 상기 제1대역 국부 발진 신호(LO1)들 및 상기 제2믹서에 입력되는 2개의 상기 제1대역 국부 발진 신호(LO1)들 사이는 90도 씩의 위상차이가 있는 것을 특징으로 하는 다중밴드 지원 수신기.
  7. 제3항에 있어서, 상기 제2대역 IF 신호 변환부(240)는,
    상기 제2대역 기본발진 신호(VCO2)의 주파수를 분할하여 서로 90도의 위상차이가 나는 4개의 제2대역 국부 발진 신호(LO2)를 출력하는 제2주파수 분할부(250); 및
    상기 증폭부(204)에서 출력되는 상기 제2대역 RF신호와 상기 제2주파수 분할부(250)로부터 출력되는 상기 제2대역 국부 발진 신호(LO2)를 혼합(Mixing)하여 상기 제2대역 IF 신호로 변환하는 제2믹싱부(260)를 구비하는 것을 특징으로 하는 다중밴드 지원 수신기.
  8. 제7항에 있어서, 상기 제2주파수 분할부(250)는,
    상기 제2대역 기본발진 신호(VCO2)의 주파수를 8분할하는 제3주파수 분할기(251); 및
    상기 제3주파수 분할기(251)로부터 출력되는 분할된 신호의 주파수를 2분할하는 제4주파수 분할기(252)를 구비하는 것을 특징으로 하는 다중밴드 지원 수신기.
  9. 제7항에 있어서, 상기 제2믹싱부(260)는,
    상기 제2주파수 분할부(250)로부터 수신한 서로 180도의 위상 차이가 있는 2개의 상기 제2대역 국부 발진 신호(LO2)와 상기 제2대역 RF신호를 혼합하는 제1믹 서(261); 및
    상기 제2주파수 분할부(250)로부터 수신한 서로 180도의 위상 차이가 있는 2개의 상기 제2대역 국부 발진 신호(LO2)와 상기 제2대역 RF신호를 혼합하는 제2믹서(262)를 구비하며,
    상기 제1믹서에서 혼합되는 2개의 상기 제2대역 국부 발진 신호(LO2) 및 상기 제2믹서에서 혼합되는 2개의 상기 제2대역 국부 발진 신호(LO2)들 사이는 90도 씩의 위상차이가 있는 것을 특징으로 하는 다중밴드 지원 수신기.
  10. 제3항에 있어서, 상기 제3대역 IF 신호 변환부(270)는,
    상기 제3대역 기본발진 신호(VCO3)의 주파수를 분할하여 서로 90도의 위상차이가 나는 4개의 제3대역 국부 발진 신호(LO3)를 출력하는 제3주파수 분할부(280); 및
    상기 증폭부(204)에서 출력되는 상기 제3대역 RF신호와 상기 제3주파수 분할부(280)로부터 출력되는 상기 제3대역 국부 발진 신호(LO3)를 혼합(Mixing)하여 상기 제3대역 IF 신호로 변환하는 제3믹싱부(290)를 구비하는 것을 특징으로 하는 다중밴드 지원 수신기.
  11. 제10항에 있어서, 상기 제3주파수 분할부(280)는,
    상기 제3대역 기본발진 신호(VCO3)의 주파수를 2분할하는 제5주파수 분할기(281)를 구비하는 것을 특징으로 하는 다중밴드 지원 수신기.
  12. 제10항에 있어서, 상기 제3믹싱부(290)는,
    상기 제3주파수 분할부(280)로부터 수신한 서로 180도의 위상 차이가 있는 2개의 상기 제3대역 국부 발진 신호(LO3)와 상기 제3대역 RF신호를 혼합하는 제1믹서(291); 및
    상기 제3주파수 분할부(280)로부터 수신한 서로 180도의 위상 차이가 있는 2개의 상기 제3대역 국부 발진 신호(LO3)와 상기 제3대역 RF신호를 혼합하는 제2믹서(292)를 구비하며,
    상기 제1믹서에서 혼합되는 2개의 상기 제3대역 국부 발진 신호(LO3) 및 상기 제2믹서에서 혼합되는 2개의 상기 제3대역 국부 발진 신호(LO3)들 사이는 90도 씩의 위상차이가 있는 것을 특징으로 하는 다중밴드 지원 수신기.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 제1대역 기본발진 신호(VCO1)는 2816~3456MHz의 주파수 범위를 가지며, 상기 제2대역 기본발진 신호(VCO2)는 2784~3920MHz의 주파수 범위를 가지고 상기 제3대역 기본발진 신호(VCO3)는 2904~2984MHz의 주파수 범위를 갖는 것을 특징으로 하는 다중밴드 지원 수신기.
  14. 제1항에 있어서,
    일정한 주파수를 가지는 신호를 합성하여 상기 전압제어발진기(202)에 전달 하는 주파수 합성기(201)를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 다중밴드 지원 수신기.
  15. 제1항에 있어서,
    제1제어신호에 응답하여 상기 전압제어발진기(202)로부터 출력되는 상기 제1대역 내지 상기 제3대역의 기본발진 신호(VCO1 ~ VCO3)를 스위칭하여 상기 IF 신호 변환부(205)에 전달하는 스위치부(203)를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 다중밴드 지원 수신기.
  16. 적어도 3개의 RF신호를 IF신호로 변환하는 다중밴드 지원 수신기에 있어서,
    상기 적어도 3개의 RF신호를 증폭하는 증폭부(305);
    적어도 2개의 기본발진 신호를 생성하는 제1전압제어발진기(302);
    적어도 1개의 기본발진 신호를 생성하는 제2전압제어발진기(303);
    상기 적어도 3개의 기본발진 신호를 이용하여 상기 적어도 3개의 RF신호를 IF 신호로 변환시키는 IF 신호 변환부(306)를 구비하며,
    상기 적어도 3개의 기본발진 신호들(VCO4 ~ VCO6) 각각은 위상이 서로 180도 차이가 나는 2개의 차동신호로 이루어진 것을 특징으로 하는 다중밴드 지원 수신기.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 적어도 3개의 RF신호들은 제1대역 RF신호 내지 제3대역 RF신호로 이루어지며,
    상기 증폭부(305)는,
    상기 제1대역 RF신호를 증폭하는 제1증폭기(311);
    상기 제2대역 RF신호를 증폭하는 제2증폭기(341); 및
    상기 제3대역 RF신호를 증폭하는 제3증폭기(371)를 구비하는 것을 특징으로 하는 다중밴드 지원 수신기.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 적어도 3개의 기본발진 신호들은 제1대역 기본발진 신호 내지 제3대역 기본발진 신호로 이루어지며,
    상기 IF 신호 변환부(306)는,
    상기 제1대역 기본발진 신호(VCO4)를 이용하여 상기 제1대역 RF신호(Band Ⅱ)를 제1대역 IF 신호로 변환하는 제1대역 IF 신호 변환부(310);
    상기 제2대역 기본발진 신호(VCO5)를 이용하여 상기 제2대역 RF신호(Band Ⅲ)를 제2대역 IF 신호로 변환하는 제2대역 IF 신호 변환부(340); 및
    상기 제3대역 기본발진 신호(VCO6)를 이용하여 상기 제3대역 RF신호(Band L)를 제3대역 IF 신호로 변환하는 제3대역 IF 신호 변환부(370)를 구비하는 것을 특징으로 하는 다중밴드 지원 수신기.
  19. 제18항에 있어서, 상기 제1대역 IF 신호 변환부(310)는,
    상기 제1대역 기본발진 신호(VCO4)의 주파수를 분할하여 서로 90도의 위상차이가 나는 4개의 제1대역 국부 발진 신호(LO1)를 출력하는 제1주파수 분할부(320); 및
    상기 증폭부(305)에서 출력되는 상기 증폭된 제1대역 RF신호와 상기 제1주파수 분할부(320)로부터 출력되는 상기 제1대역 국부 발진 신호(LO1)를 혼합(Mixing)하여 상기 제1대역 IF 신호로 변환하는 제1믹싱부(330)를 구비하는 것을 특징으로 하는 다중밴드 지원 수신기.
  20. 제19항에 있어서, 상기 제1주파수 분할부(320)는,
    상기 제1대역 기본발진 신호(VCO4)의 주파수를 8분할하는 제1주파수 분할기(321); 및
    상기 제1주파수 분할기(321)로부터 출력되는 분할된 신호의 주파수를 2분할하는 제2주파수 분할기(322)를 구비하는 것을 특징으로 하는 다중밴드 지원 수신기.
  21. 제19항에 있어서, 상기 제1믹싱부(330)는,
    상기 제1주파수 분할부(320)로부터 수신한 서로 180도의 위상 차이가 있는 2개의 상기 제1대역 국부 발진 신호(LO1)와 상기 제1대역 RF신호를 혼합하는 제1믹서(331); 및
    상기 제1주파수 분할부(320)로부터 수신한 서로 180도의 위상 차이가 있는 2개의 상기 제1대역 국부 발진 신호(LO1)와 상기 제1대역 RF신호를 혼합하는 제2믹서(332)를 구비하며,
    상기 제1믹서에서 혼합되는 2개의 상기 제1대역 국부 발진 신호(LO1) 및 상기 제2믹서에서 혼합되는 2개의 상기 제1대역 국부 발진 신호(LO1)들 사이는 90도 씩의 위상차이가 있는 것을 특징으로 하는 다중밴드 지원 수신기.
  22. 제18항에 있어서, 상기 제2대역 IF 신호 변환부(340)는,
    상기 제2대역 기본발진 신호(VCO5)의 주파수를 분할하여 서로 90도의 위상차이가 나는 4개의 제2대역 국부 발진 신호(LO2)를 출력하는 제2주파수 분할부(350); 및
    상기 증폭부(305)에서 출력되는 상기 제2대역 RF신호와 상기 제2주파수 분할부(350)로부터 출력되는 상기 제2대역 국부 발진 신호(LO2)를 혼합(Mixing)하여 상기 제2대역 IF 신호로 변환하는 제2믹싱부(360)를 구비하는 것을 특징으로 하는 다중밴드 지원 수신기.
  23. 제22항에 있어서, 상기 제2주파수 분할부(350)는,
    상기 제2대역 기본발진 신호(VCO5)의 주파수를 4분할하는 제3주파수 분할기(351); 및
    상기 제3주파수 분할기(351)로부터 출력되는 분할된 신호의 주파수를 2분할 하는 제4주파수 분할기(352)를 구비하는 것을 특징으로 하는 다중밴드 지원 수신기.
  24. 제22항에 있어서, 상기 제2믹싱부(360)는,
    상기 제2주파수 분할부(350)로부터 수신한 서로 180도의 위상 차이가 있는 2개의 상기 제2대역 국부 발진 신호(LO2)와 상기 제2대역 RF신호를 혼합하는 제1믹서(361); 및
    상기 제2주파수 분할부(350)로부터 수신한 서로 180도의 위상 차이가 있는 2개의 상기 제2대역 국부 발진 신호(LO2)와 상기 제2대역 RF신호를 혼합하는 제2믹서(362)를 구비하며,
    상기 제1믹서에서 혼합되는 2개의 상기 제2대역 국부 발진 신호(LO2) 및 상기 제2믹서에서 혼합되는 2개의 상기 제2대역 국부 발진 신호(LO2)들 사이는 90도 씩의 위상차이가 있는 것을 특징으로 하는 다중밴드 지원 수신기.
  25. 제18항에 있어서, 상기 제3대역 IF 신호 변환부(370)는,
    상기 제2대역 기본발진 신호(VCO6)의 주파수를 분할하여 서로 90도의 위상차이가 나는 4개의 제3대역 국부 발진 신호(LO3)를 출력하는 제3주파수 분할부(380); 및
    상기 증폭부(305)에서 출력되는 상기 제3대역 RF신호와 상기 제3주파수 분할부(380)로부터 출력되는 상기 제3대역 국부 발진 신호(LO3)를 혼합(Mixing)하여 상 기 제3대역 IF 신호로 변환하는 제3믹싱부(390)를 구비하는 것을 특징으로 하는 다중밴드 지원 수신기.
  26. 제25항에 있어서, 상기 제3주파수 분할부(380)는,
    상기 제3대역 기본발진 신호(VCO6)의 주파수를 2분할하는 제5주파수 분할기(381)를 구비하는 것을 특징으로 하는 다중밴드 지원 수신기.
  27. 제25항에 있어서, 상기 제3믹싱부(390)는,
    상기 제3주파수 분할부(380)로부터 수신한 서로 180도의 위상 차이가 있는 2개의 상기 제3대역 국부 발진 신호(LO3)와 상기 제3대역 RF신호를 혼합하는 제1믹서(391); 및
    상기 제3주파수 분할부(380)로부터 수신한 서로 180도의 위상 차이가 있는 2개의 상기 제3대역 국부 발진 신호(LO3)와 상기 제3대역 RF신호를 혼합하는 제2믹서(392)를 구비하며,
    상기 제1믹서에서 혼합되는 2개의 상기 제2대역 국부 발진 신호(LO3) 및 상기 제2믹서에서 혼합되는 2개의 상기 제2대역 국부 발진 신호(LO3)들 사이는 90도 씩의 위상차이가 있는 것을 특징으로 하는 다중밴드 지원 수신기.
  28. 제16항에 있어서,
    상기 제1대역 기본발진 신호(VCO4)는 1408~1728MHz의 주파수 범위를 가지고, 상기 제2대역 기본발진 신호(VCO5)는 1392~1960MHz의 주파수 범위를 가지며 상기 제3대역 기본발진 신호(VCO6)는 2904~2984MHz의 주파수 범위를 갖는 것을 특징으로 하는 다중밴드 지원 수신기.
  29. 제16항에 있어서,
    일정한 주파수를 가지는 신호를 합성하여 상기 제1 전압제어발진기(302) 및 상기 제2 전압제어발진기(303)에 전달하는 주파수 합성기(301)를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 다중밴드 지원 수신기.
  30. 제16항에 있어서,
    제2제어신호에 응답하여 상기 2개의 전압제어발진기로부터 출력되는 상기 제1대역 내지 상기 제3대역의 기본발진 신호(VCO4 ~ VCO6)를 스위칭하여 상기 IF 신호 변환부에 전달하는 스위치부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 다중밴드 지원 수신기.
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