KR100849972B1

KR100849972B1 - Ｒｆ 필터, 이를 이용한 디지털 방송 수신 튜너 및 ｒｆ신호 처리 장치

Info

Publication number: KR100849972B1
Application number: KR1020070008027A
Authority: KR
Inventors: 최규돈; 차충열; 이흥배
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2007-01-25
Filing date: 2007-01-25
Publication date: 2008-08-01
Also published as: KR20080070246A; US20080182535A1; US7983639B2

Abstract

RF 필터가 개시된다. 본 RF 필터는, 밴드 패스 필터부 및 증폭부를 포함하여, 기 설정된 제1 주파수 대역의 신호가 입력되면 밴드 패스 필터링을 수행하고, 기 설정된 제2 주파수 대역의 신호가 입력되면 증폭을 수행한다. 본 RF 필터는 디지털 방송 수신 튜너 등과 같은 다양한 종류의 RF 신호 처리 장치에 사용될 수 있다. 이에 따라, RF 신호의 수신 감도를 향상시킬 수 있으며, 소비 전력 및 칩 사이즈도 최소화할 수 있게 된다.

RF 필터, 밴드 패스 필터, 증폭, 스위칭

Description

ＲＦ 필터, 이를 이용한 디지털 방송 수신 튜너 및 ＲＦ 신호 처리 장치{RF filter, digital broadcast receiving tuner and RF signal processing device using the RF filter device}

도 1은 종래 RF 신호 처리 장치에서의 출력 파워 특성을 나타내는 그래프,

도 2 내지 도 7은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 RF 필터의 구성을 나타내는 블럭도,

도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 RF 신호 처리 장치의 구성을 나타내는 블럭도,

도 9 내지 도 12는 도 8의 RF 신호 처리 장치에서의 신호 처리 과정을 설명하기 위한 그래프,

도 13은 본 RF 필터가 적용된 디지털 방송 수신 튜너 구성을 나타내는 블럭도, 그리고,

도 14는 본 디지털 방송 수신 튜너의 RF 신호 처리 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

* 도면 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

110 : 밴드 패스 필터부

120 : 증폭부

130 : 스위칭부

본 발명은 RF 필터, 이를 이용한 디지털 방송 수신 튜너 및 RF 신호 처리 장치에 대한 것으로, 보다 상세하게는 일정 주파수 이하의 신호만을 밴드패스필터링하여 믹서로 제공하여 주는 RF 필터, 이를 이용한 디지털 방송 수신 튜너 및 RF 신호 처리 장치에 대한 것이다.

전자 기술의 발달에 힘입어, 광대역 주파수 신호를 이용하여 신호를 송수신하는 시스템이 다양한 형태로 구현되어 사용되고 있다. 하나의 예로, 디지털 방송 시스템을 들 수 있다.

이와 같은 광대역 주파수 신호 처리 시스템의 경우, 사용자가 수신하고자 하는 특정 주파수 채널을 선국하여 그 채널을 통해 신호를 수신하는 구성이 사용된다. 이 경우, 선국된 채널의 고조파 성분이 함께 수신됨으로써, 노이즈가 될 수 있다는 문제점이 있었다.

가령, 100MHz 채널을 선국한 경우, 선국된 채널의 3차 고조파 성분인 300MHz 신호가 믹싱과정에서 LO 스펙트럼(Local Oscillator spectrum) 300MHz와 믹싱되어, 100MHz로 다운 컨버젼됨으로써, 실제 수신하고자 하는 신호가 줄어들고 노이즈가 커지는 문제점이 생길 수 있다.

도 1은 종래 RF 신호 처리 장치에서의 출력 파워 특성을 나타내는 그래프이 다. 도 1에 따르면, 파워 스펙트럼 상에서 고조파 노이즈(Harmonics Noise) 성분이 실제 수신하고자 하는 신호(Wanted signal)보다 더 많이 포함되어 있음을 볼 수 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 종래에는 베렉터(varactor diode), 인덕터(inductor) 등과 같은 다양한 종류의 외부 소자를 이용하여 페시브 타입 필터를 구현하여, 고조파 성분을 제거하고자 하는 시도가 있었다. 즉, 커패시턴스가 변화하는 성질을 이용하여 전압 변화에 따라 발진 주파수를 변화시키는 베렉터를 사용하여, 입력 신호의 n차(n은 3, 5, 7, 9...) 고조파 성분을 필터링함으로써, 믹서에서 믹싱을 수행하는 과정에서 유입되는 노이즈 양을 줄이도록 하였다.

하지만, 이러한 경우, 다양한 종류의 외부 소자를 사용하여야 하므로 모듈 자체의 크기가 커지게 된다. 또한, 베렉터의 입력 전압을 변화시키기 위하여 피드백 패스가 사용되어야 하는 바, 이에 따른 전력 소모도 증가한다는 문제점이 있었다.

특히, 광대역 주파수 전체 대역(대략 48 ~ 870MHz)의 신호를 모두 필터링함으로 인하여, 전력 소모가 매우 크다는 문제점이 있었다.

본 발명의 목적은 고조파 성분으로 인한 노이즈 양을 감소시키면서, 초소형으로 구현가능하고, 소비 전력 역시 최소화할 수 있는 RF 필터, 이를 이용한 디지털 방송 수신 튜너 및 RF 신호 처리 장치를 제공하는 것이다.

이상과 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 RF 필터는, 입력 신호를 필터링하는 밴드 패스 필터부, 신호 증폭을 위한 증폭부 및 기 설정된 제1 주파수 대역의 신호가 입력되면 상기 밴드 패스 필터부를 활성화시키고, 기 설정된 제2 주파수 대역의 신호가 입력되면 상기 증폭부를 활성화시키는 스위칭부를 포함한다.

이 경우, 상기 스위칭부는, 수신 가능한 주파수 대역 중 최대 주파수의 1/3 값을 기준으로, 상기 1/3값 이하 주파수 신호가 입력되면 상기 밴드 패스 필터부를 활성화시키고, 상기 1/3 값을 초과하는 주파수 신호가 입력되면 상기 증폭부를 활성화시킬 수 있다.

바람직하게는, 상기 스위칭부는, 290MHz 이하 대역의 신호가 입력되면 상기 밴드 패스 필터부를 활성화시키고, 290MHz를 초과하는 대역의 신호가 입력되면 상기 증폭부를 활성화시킬 수 있다.

한편, 상기 스위칭부는, 상기 밴드 패스 필터부가 배치된 패스의 연결 상태를 스위칭하는 제1 스위치 및 상기 증폭부가 배치된 패스의 연결 상태를 스위칭하는 제2 스위치를 포함할 수 있다.

또는, 상기 스위칭부는, 상기 밴드 패스 필터부가 배치된 패스 상에서 상기 밴드 패스 필터부의 일측에 위치하는 제1 스위치, 상기 밴드 패스 필터부가 배치된 패스 상에서 상기 밴드 패스 필터부의 타측에 위치하는 제2 스위치, 상기 증폭부가 배치된 패스 상에서 상기 증폭부의 일측에 위치하는 제3 스위치 및 상기 증폭부가 배치된 패스 상에서 상기 증폭부의 타측에 위치하는 제4 스위치를 포함할 수도 있 다.

한편, 상기 밴드 패스 필터부는 복수 개로 구현될 수 있다. 이 경우, 상기 스위칭부는 상기 복수 개의 밴드 패스 필터부 및 상기 증폭부 중 하나를 선택적으로 활성화시킬 수 있다.

한편, 본 발명의 일 실시 예에 따른 디지털 방송 수신 튜너는, 선국된 신호가 제1 주파수 대역 신호이면 필터링을 수행하고, 제2 주파수 대역 신호이면 증폭하는 RF 필터 및 상기 RF 필터의 출력 신호와 로컬 오실레이터 스펙트럼을 믹싱하는 하모닉 리젝션 믹서를 포함한다.

이 경우, 상기 RF 필터는, 적어도 하나의 밴드 패스 필터부, 증폭부 및 상기 선국된 신호가 상기 제1 주파수 대역 신호이면 상기 밴드 패스 필터부를 활성화시키고, 상기 제2 주파수 대역 신호이면 상기 증폭부를 활성화시키는 스위칭부를 포함할 수 있다. 이에 따라, 상기 하모닉 리젝션 믹서는, 상기 밴드 패스 필터부 및 상기 증폭부 중 하나를 통해 출력되는 신호를 상기 로컬 오실레이터 스펙트럼과 믹싱할 수 있다.

바람직하게는, 본 디지털 방송 수신 튜너는, 사용자 선국 채널에 따라 상기 스위칭부를 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.

한편, 상기 RF 필터는, 수신 가능한 주파수 대역 중 최대 주파수의 1/3 값을 기준으로, 상기 1/3값 이하 주파수 신호가 입력되면 상기 필터링을 수행하고, 상기 1/3 값을 초과하는 주파수 신호가 입력되면 상기 증폭을 수행할 수 있다.

바람직하게는, 상기 RF 필터는, 290MHz 이하 대역의 신호가 입력되면 상기 필터링을 수행하고, 290MHz를 초과하는 대역의 신호가 입력되면 상기 증폭을 수행할 수 있다.

또는, 상기 스위칭부는, 상기 밴드 패스 필터부가 배치된 패스 상에서 상기 밴드 패스 필터부의 일측에 위치하는 제1 스위치, 상기 밴드 패스 필터부가 배치된 패스 상에서 상기 밴드 패스 필터부의 타측에 위치하는 제2 스위치, 상기 증폭부가 배치된 패스 상에서 상기 증폭부의 일측에 위치하는 제3 스위치 및 상기 증폭부가 배치된 패스 상에서 상기 증폭부의 타측에 위치하는 제4 스위치를 포함할 수 있다.

또한, 상기 밴드 패스 필터부는 복수 개로 구현될 수 있다. 이 경우, 상기 스위칭부는 상기 복수 개의 밴드 패스 필터부 및 상기 증폭부 중 하나를 선택적으로 활성화시킬 수 있다.

한편, 본 발명의 일 실시 예에 따른 RF 신호 처리 장치는, 입력 신호가 제1 주파수 대역 신호이면 필터링을 수행하고, 제2 주파수 대역 신호이면 증폭하는 RF 필터 및, 상기 RF 필터의 출력 신호와 로컬 오실레이터 스펙트럼을 믹싱하는 하모닉 리젝션 믹서를 포함한다.

이 경우, 상기 RF 필터는, 적어도 하나의 밴드 패스 필터부, 증폭부 및 상기 선국된 신호가 상기 제1 주파수 대역 신호이면 상기 밴드 패스 필터부를 활성화시키고, 상기 제2 주파수 대역 신호이면 상기 증폭부를 활성화시키는 스위칭부를 포 함할 수 있다. 이 경우, 상기 하모닉 리젝션 믹서는, 상기 밴드 패스 필터부 및 상기 증폭부 중 하나를 통해 출력되는 신호를 상기 로컬 오실레이터 스펙트럼과 믹싱할 수 있다.

이하에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대하여 구체적으로 설명한다.

도 2 내지 도 7은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 RF 필터의 구성을 나타내는 블럭도이다.

먼저, 도 2의 경우, 본 RF 필터(100)는 밴드패스필터부(110), 증폭부(120), 스위칭부(130)를 포함한다.

밴드패스필터부(110) 및 증폭부(120)는 서로 다른 경로 상에 배치된다.

스위칭부(130)는 밴드패스필터부(110)가 배치된 경로 및 증폭부(120)가 배치된 경로 중 하나를 선택하여, 하나를 활성화시키고 다른 하나를 비활성화시킨다.

밴드패스필터부(110)가 활성화될 경우, 입력 신호(In)은 밴드 패스 필터링되어 RF 필터(100) 후단으로 출력(Out)된다. 즉, 밴드패스필터부(110)는 사용자가 선국한 주파수 채널 신호만을 패스시키고, 나머지 주파수 대역의 신호들은 필터링을 통해 제거한다. 밴드패스필터부(110)의 패스 밴드는 커패시턴스 조정을 통하여 결정될 수 있다. 즉, 밴드패스필터부(110)는 복수 개의 커패시터와 각 커패시터에 연결된 스위치를 포함할 수 있다. 이에 따라, 선국된 주파수 채널에 따라 각 스위치를 On/Off 제어하여 커패시턴스를 조정하고, 이에 따라 패스 밴드의 크기 및 위치를 결정할 수 있게 된다.

반면, 증폭부(120)가 활성화될 경우, 입력 신호(In)은 증폭부(120)의 게 인(Gain)에 따라 증폭되어 RF 필터(100) 후단으로 출력(Out)된다. 증폭부(120)는 트랜지스터를 이용한 싱글 증폭 회로로 구현될 수도 있고, 페어(pair)를 이루는 복수 개의 트랜지스터로 구성되는 차동 증폭 회로로 구현될 수도 있다.

스위칭부(130)는 입력 신호의 주파수 대역을 기준으로 스위칭을 수행한다. 즉, 제1 주파수 대역에 해당하는 입력 신호의 경우 밴드패스필터부(110)를 활성화시키고, 제2 주파수 대역에 해당하는 입력 신호의 경우 증폭부(120)를 활성화시킨다.

제1 및 제2 주파수 대역은 입력 가능한 주파수 대역의 최대값을 3으로 나눈 값, 즉, 1/3값을 기준으로 분류될 수 있다. 광대역 주파수 대역은 대략 48 ~ 870MHz 정도이다. 이 중 최대 주파수는 870MHz이므로, 그 1/3값은 290MHz가 된다. 따라서, 스위칭부(130)는 290MHz 이하 대역, 즉, 48 ~ 290MHz 주파수 신호에 대해서는 밴드패스필터부(110)를 활성화시켜 필터링을 수행하고, 290MHz를 초과하는 주파수 신호에 대해서는 증폭부(120)를 활성화시킨다.

290MHz 대역의 RF 입력 신호를 선국하는 경우, 290MHz 대역의 홀수 차 고조파 성분 신호가 함께 RF 채널을 통하여 수신된다. 즉, 290MHz(fundamental), 870MHz(3rd harmonic), 1450MHz(5th harmonic) 등이 발생한다. 짝수차 고조파, 즉, 580MHz(2nd harmonic), 1160MHz(4th harmonic) 등은 차동 구조를 이용하여 제거가능하므로, 고려 대상이 되지 않는다.

본 RF 필터(100)에서 출력되는 신호는 후단에 위치한 믹서(미도시)로 전달된다. 믹서는 로컬 오실레이터로부터 수신되는 로컬 오실레이터(LO) 스펙트럼과 RF 필터(100)의 출력 신호를 믹싱한다. 이 경우, LO 스펙트럼은 290MHz(fundamental), 870MHz(3rd harmonic), 1450MHz(5th harmonic) 등의 주파수를 가진다. 이에 따라, 각 고조파 성분들간의 믹싱이 이루어지게 되는 데, 최대 주파수인 870MHz 이상의 주파수 신호의 경우, RF 신호의 입력으로 들어오는 신호의 파워 자체가 상당히 작기 때문에 그로 인한 노이즈 량 역시 큰 문제가 되지 않는다. 즉, 신호의 파워는 cable tv의 신호 구간인 ~860MHz까지 범위에서 큰 값을 가지며, 860MHz 이상에서는 cable tv의 신호가 없고, 파워가 상대적으로 작은 무선 통신 신호만 존재한다. 이에 따라, RF 필터(100) 후단의 믹서 성능에 거의 영향을 주지 않게 된다.

이에 따라, 스위칭부(130)는 3차 고조파 성분이 문제가 되는 290MHz 이하 대역에 대해서는 밴드패스필터부(110)를 활성화 시켜 밴드 패스 필터링을 수행하도록 한다. 결과적으로, 3차 고조파 성분 및 기타 고조파 성분의 크기를 감쇄시켜 출력되므로, 하모닉 노이즈 양이 절감된다.

반면, 스위칭부(130)는 3차 고조파 성분이 거의 문제되지 않는 290MHz 초과 대역에 대해서는 증폭부(120)를 활성화시켜 증폭을 수행한다. 이에 따라, 전 대역을 필터링함으로 인하여 발생하는 전력 소모를 줄일 수 있다.

한편, 본 RF 필터(100)에 사용되는 밴드패스필터부(110), 증폭부(120) 및 스위칭부(130)는 모두 하나의 칩에 집적가능한 소자이다. 이에 따라, RF 신호 필터링을 수행하기 위하여 다양한 외부 소자를 사용할 필요가 없게 된다.

특히, 밴드패스필터부(110)는 복수 개의 커패시터 및 스위치를 이용하여 커패시턴스를 조정하여, 패스할 주파수 밴드를 결정하는 형태로 구현될 수 있다. 이 와 같이 베렉터와 같은 다양한 외부 소자 및 피드백 회선 등을 사용하지 않고 고조파 성분을 선택적으로 필터링할 수 있게 되므로, RF 필터(100) 자체가 소형으로 구현될 수 있고, 전력 소모도 최소화할 수 있게 된다.

도 3은 스위칭부(130)가 밴드패스필터부(110) 및 증폭부(120)의 전단(front end)에 배치된 형태로 구현된 실시 예를 나타낸다. 스위칭부(130)는 입력 신호의 주파수 대역에 따라, 밴드 패스 필터부(110) 또는 증폭부(120)로 선택적으로 전달한다. 도 3의 각 구성요소의 구체적인 동작은 도 2에서의 설명과 동일하므로, 중복 설명은 생략한다.

도 4는 스위칭부(130)가 각 경로 상에 위치하는 복수 개의 스위치(131, 132)로 구현된 실시 예를 나타낸다. 즉, 제1 스위치(131)는 밴드패스필터부(110)의 일 측에 배치되어, 밴드패스필터부(110)의 활성화 여부를 스위칭한다. 또한, 제2 스위치(132)는 증폭부(120)의 일 측에 배치되어, 증폭부(120)의 활성화 여부를 스위칭한다.

제1 및 제2 스위치(131, 132)는 서로 반대 방향으로 동작한다. 즉, 제1 스위치(131)가 온되면 제2 스위치(132)는 오프되고, 제1 스위치(131)가 오프되면 제2 스위치(132)는 온된다.

도 5는 제1 및 제2 스위치(131, 132)가 각각 밴드패스 필터부(110) 및 증폭부(120)의 전단에 배치된 실시 예를 나타낸다.

도 6은 스위칭부(130)가 4개의 스위치로 구현된 경우를 나타낸다. 즉, 스위칭부(130)는 밴드패스필터부(110)의 일측에 배치된 제1 스위치(141), 타측에 배치 된 제2 스위치(142), 증폭부(120)의 일측에 배치된 제3 스위치(143), 타측에 배치된 제4 스위치(144)를 포함하는 형태로 구현될 수 있다.

이 경우, 제1 및 제2 스위치(141, 142)는 함께 연동되어 On/Off 되고, 제3 및 제4 스위치(143, 144) 역시 함께 연동되어 On/Off 되며, 제1 및 제2 스위치(141, 142)와 제3 및 제4 스위치(143, 144)는 서로 반대 방향으로 연동된다.

도 4 내지 6의 실시 예에서 사용되는 각 스위치들은 MOS 트랜지스터 스위치 또는 바이폴라 트랜지스터 스위치로 구현될 수 있다.

한편, 도 4 내지 6의 실시 예에서는 스위칭부(130)의 형태만 변경되었을 뿐 각 구성요소의 동작은 도 2에 대한 설명과 동일하다. 이에 따라, 중복 설명은 생략한다.

도 7은 복수 개의 밴드 패스 필터부(210-1, 210-2, ...)를 사용한 RF 필터의 구성을 나타낸다.

즉, 복수 개의 밴드 패스 필터부(210-1, 210-2, ...)는 상이한 고유 패스 밴드를 각각 가지고 있다. 스위칭부(230)는 입력 신호의 주파수 대역에 따라 하나의 밴드 패스 필터부(210-1, 210-2, ...)를 선택할 수 있다. 이 경우, 스위칭부(230)는 입력 신호의 주파수 범위 중 최대 주파수의 1/3 값을 초과하는 주파수 신호에 대해서는 증폭부(220)를 선택하여, 증폭시켜 출력한다. 그 밖의 도 7의 동작은 도 2에 대한 설명과 동일하므로, 중복 설명은 생략한다.

도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 RF 신호 처리 장치의 구성을 나타내는 블럭도이다. 도 8에 따르면, RF 신호 처리 장치는 RF 필터(100), 하모닉 리젝션 믹 서(200) 및 제어부(300)를 포함한다. RF 필터(100)는 도 2 내지 도 7의 RF 필터가 적용될 수 있다.

제어부(300)는 사용자가 선국한 주파수 채널에 따라, RF 필터(100)의 동작을 제어한다. 즉, RF 필터(100)는 제어부(300)의 제어에 따라, 입력 신호의 주파수 대역에 따라 밴드 패스 필터링 또는 증폭 처리를 수행하여 하모닉 리젝션 믹서(200)로 제공한다.

한편, RF 필터(100)가 스위칭 기능을 직접 제어할 수 있는 칩이라면, 제어부(300)는 입력 신호의 주파수 대역을 RF 필터(100)로 통지하여 주고, RF 필터(100)가 자체적으로 밴드 패스 필터링 또는 증폭 처리를 수행하도록 구현될 수도 있다.

하모닉 리젝션 믹서(200)는 RF 필터(100)의 출력 신호와 로컬 오실레이터 스펙트럼(Local Oscillator spectrum)을 믹싱하여, 다운 컨버젼시킨다. 이에 따라, 입력 RF 신호를 중간 주파수(IF) 신호로 변환한다.

이 경우, 290MHz 이하 주파수 대역의 입력 신호에 대해서는 밴드패스필터링되어 하모닉 리젝션 믹서(200)로 입력된다. 이에 따라, LO 스펙트럼과 믹싱하는 과정에서 하모닉 성분의 유입 양이 감소하게 된다. 하모닉 리젝션 믹서(200)에 대해서는 공지된 바 있으므로, 구체적인 설명은 생략한다.

도 9 내지 도 12는 도 8의 RF 신호 처리 장치에서 처리되는 신호의 파워 스펙트럼을 나타내는 모식도이다. 도 9는 RF 필터(100)로 입력되는 RF 입력 신호의 스펙트럼을 나타낸다.

RF 필터(100)는 선국된 주파수 채널이 제1 주파수 대역에 속하는 경우, 밴드 패스 필터링을 수행하여 주변 주파수 신호를 감쇄시킨다. 도 10은 RF 필터(100)에 의해 밴드 패스 필터링된 신호의 파워 스펙트럼을 나타낸다. 도 10에서와 같이, 선국 주파수 대역 신호의 파워만이 그대로 유지되고, 나머지 신호의 파워는 감쇄된다.

도 11은 하모닉 리젝션 믹서(200)로 유입되는 LO 스펙트럼을 나타낸다. LO 스펙트럼은 선국된 주파수 채널의 베이스 밴드 스펙트럼이 최대로 나타나고, 고조파 성분들의 파워 스펙트럼은 상대적으로 적은 형태로 나타난다.

도 12는 하모닉 리젝션 믹서(200)에서 믹싱된 출력 신호의 파워 스펙트럼을 나타낸다. 밴드 패스 필터링으로 인해 고조파 유입 량이 감소됨에 따라, 도 1에 비해 하모닉 노이즈 량(Harmonics Noise)이 감소하였음을 알 수 있다.

도 13은 본 발명의 일 실시 예에 따른 디지털 방송 수신 튜너의 구성을 나타내는 블럭도이다.

도 13에 따르면, 본 디지털 방송 수신 튜너(400)는 RF 필터(100), 하모닉 리젝션 필터(200), 광대역 증폭기(410), 필터(420), IF AGC부(Intermediate Frequency Auto Gain Controler : 430), ADC(Analog to Digital Converter : 440), 처리부(450) 및 피크 검출부(Peak detector : 460)를 포함한다.

광대역 증폭기(410)는 저잡음 증폭기(Low Noise Amplifier) 및 증폭기를 이용한다. 이에 따라, 안테나를 통해 입력된 TV 신호가 강신호인 경우 감쇠기(attenuator)로 동작하고, 약신호인 경우에는 증폭기로 동작하여 TV 신호 전 대 역(대략 48 MHz ~ 870MHz)의 신호를 받아들이는 역할을 한다.

RF 필터(100)는 광대역 증폭기(410)를 통해 입력된 신호를 밴드패스필터링 또는 증폭하여 후단으로 출력한다. 이 경우, 수신 대역의 최대 주파수의 1/3 값을 기준으로, 그 이하에 대해서는 밴드 패스 필터링을 수행하고, 초과 주파수 신호에 대해서는 증폭을 수행한다. 도 2 내지 도 7에 도시된 RF 필터가 본 RF 필터(100)에 적용될 수 있다. 이 경우, RF 필터 내의 각 스위치의 제어는 별도로 마련된 제어부(미도시)에 의해 이루어질 수 있다.

하모닉 리젝션 믹서(200)는 RF 필터(100)로부터 출력되는 신호와 LO 스펙트럼을 믹싱하여, 중간 주파수 신호를 출력한다.

필터(420)는 주변 주파수 채널의 신호를 필터링하여 주는 역할을 한다.

IF AGC부(430)는 ADC(440)로 입력되는 신호의 게인 또는 위상을 자동 조정함으로써 ADC(440) 입력 신호가 포화(Saturation)되는 것을 방지하는 역할을 한다. IF AGC부(430)는 처리부(450)에 입력되는 신호의 크기를 검출하여, 이를 이용하여 게인 또는 위상을 조정할 수 있다.

ADC(440)는 입력 신호를 디지털 신호로 변환하는 AD 컨버팅 작업을 수행한다.

처리부(450)는 ADC(440)로부터 출력되는 디지털 신호를 처리하여 출력 신호를 생성하는 역할을 한다. 이를 위해, 처리부(450)는 ADC(440)에 의해 디지털 신호로 변환된 입력 신호로부터 이미지 데이터를 제거하는 이미지 리젝션 필터(Image rejection filter), 정확한 주파수 채널 선택을 위한 채널 필터링 필터(Channel filtering filter), NTSC 신호 출력을 위해 기저대역 디지털 신호를 44MHz 디지털 신호로 변환하는 디지털 업 컨버터(Digital up converter), 44MHz 디지털 신호를 NTSC 용 아날로그 신호로 변환하여 주는 D/A 컨버터 등을 포함할 수 있다.

피크 검출부(460)는 하모닉 리젝션 필터(200)에서 출력되는 신호의 피크치를 검출하여, 광대역 증폭기(410)로 제공한다. 이에 따라, 광대역 증폭기(410)는 RF 게인을 조정함으로써 상술한 바와 같이 감쇠기 또는 증폭기 동작을 수행할 수 있다.

이와 같이, 본 RF 필터(100)는 디지털 방송 수신 튜너에 적용되어, 디지털 방송 신호의 수신 감도를 향상시킬 수 있게 된다.

도 14는 도 13의 디지털 방송 수신 튜너에서의 RF 신호 처리 과정을 설명하기 위한 흐름도이다. 도 14에 따르면, 사용자가 특정 채널을 선국한 경우(S1410), 제어부(미도시)는 선국된 채널의 주파수 대역을 확인하여(S1420), RF 필터(100)내의 스위칭부(130)를 제어한다. 이에 따라, 290 MHz 이하인 경우라면(S1430), 밴드 패스 필터링이 이루어져 고조파 성분들이 필터링으로 제거된 입력 신호가 하모닉 리젝션 믹서(200)로 제공된다(S1440).

반면, 290MHz를 초과하는 주파수 신호의 경우, 입력 신호가 증폭되어 하모닉 리젝션 믹서(200)로 제공된다.

하모닉 리젝션 믹서(200)는 RF 필터(100)를 통해 수신되는 입력 신호와 LO 스펙트럼을 믹싱함으로써, 하모닉 성분을 감소시키면서 중간 주파수 신호를 출력할 수 있게 된다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 밴드패스필터부 및 증폭부를 이용하여 입력 신호를 선택적으로 처리할 수 있게 된다. 이에 따라, 전 대역 신호에 대하여 밴드패스필터링을 수행하지 않으면서도 수신 감도를 향상시킬 수 있게 된다. 특히, PLL과 같은 구성을 사용하지 않을 수 있게 되므로, PLL로 인한 전력 소모를 줄일 수 있게 되며, 칩 크기도 줄일 수 있게 된다. 또한, 밴드패스필터부, 증폭부, 스위칭부 모두 하나의 칩에 집적할 수 있으므로, 여러 개의 외부 소자를 사용하지 않고 단일 칩으로 구현가능하다. 즉, 초소형 RF 필터를 제공할 수 있게 된다.

또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어 져 서는 안될 것이다.

Claims

입력 신호를 필터링하는 밴드 패스 필터부;

신호 증폭을 위한 증폭부; 및,

기 설정된 제1 주파수 대역의 신호가 입력되면 상기 밴드 패스 필터부를 활성화시키고, 기 설정된 제2 주파수 대역의 신호가 입력되면 상기 증폭부를 활성화시키는 스위칭부;를 포함하는 RF 필터.
제1항에 있어서,

상기 스위칭부는,

수신 가능한 주파수 대역 중 최대 주파수의 1/3 값을 기준으로, 상기 1/3값 이하 주파수 신호가 입력되면 상기 밴드 패스 필터부를 활성화시키고,

상기 1/3 값을 초과하는 주파수 신호가 입력되면 상기 증폭부를 활성화시키는 것을 특징으로 하는 RF 필터.
제1항에 있어서,

상기 스위칭부는,

290MHz 이하 대역의 신호가 입력되면 상기 밴드 패스 필터부를 활성화시키고,

290MHz를 초과하는 대역의 신호가 입력되면 상기 증폭부를 활성화시키는 것 을 특징으로 하는 RF 필터.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 스위칭부는,

상기 밴드 패스 필터부가 배치된 패스의 연결 상태를 스위칭하는 제1 스위치; 및,

상기 증폭부가 배치된 패스의 연결 상태를 스위칭하는 제2 스위치;를 포함하는 것을 특징으로 하는 RF 필터.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 스위칭부는,

상기 밴드 패스 필터부가 배치된 패스 상에서 상기 밴드 패스 필터부의 일측에 위치하는 제1 스위치;

상기 밴드 패스 필터부가 배치된 패스 상에서 상기 밴드 패스 필터부의 타측에 위치하는 제2 스위치;

상기 증폭부가 배치된 패스 상에서 상기 증폭부의 일측에 위치하는 제3 스위치; 및

상기 증폭부가 배치된 패스 상에서 상기 증폭부의 타측에 위치하는 제4 스위치;를 포함하는 것을 특징으로 하는 RF 필터.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 밴드 패스 필터부는 복수 개이며,

상기 스위칭부는 상기 복수 개의 밴드 패스 필터부 및 상기 증폭부 중 하나를 선택적으로 활성화시키는 것을 특징으로 하는 RF 필터.
선국된 신호가 제1 주파수 대역 신호이면 필터링을 수행하고, 제2 주파수 대역 신호이면 증폭하는 RF 필터; 및,

상기 RF 필터의 출력 신호와 로컬 오실레이터 스펙트럼을 믹싱하는 하모닉 리젝션 믹서;를 포함하는 디지털 방송 수신 튜너.
제7항에 있어서,

상기 RF 필터는,

적어도 하나의 밴드 패스 필터부;

증폭부; 및,

상기 선국된 신호가 상기 제1 주파수 대역 신호이면 상기 밴드 패스 필터부를 활성화시키고, 상기 제2 주파수 대역 신호이면 상기 증폭부를 활성화시키는 스위칭부;를 포함하며,

상기 하모닉 리젝션 믹서는, 상기 밴드 패스 필터부 및 상기 증폭부 중 하나를 통해 출력되는 신호를 상기 로컬 오실레이터 스펙트럼과 믹싱하는 것을 특징으로 하는 디지털 방송 수신 튜너.
제8항에 있어서,

사용자 선국 채널에 따라 상기 스위칭부를 제어하는 제어부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 방송 수신 튜너.
제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 RF 필터는,

수신 가능한 주파수 대역 중 최대 주파수의 1/3 값을 기준으로, 상기 1/3값 이하 주파수 신호가 입력되면 상기 필터링을 수행하고, 상기 1/3 값을 초과하는 주파수 신호가 입력되면 상기 증폭을 수행하는 것을 특징으로 하는 디지털 방송 수신 튜너.
제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 RF 필터는,

290MHz 이하 대역의 신호가 입력되면 상기 필터링을 수행하고,

290MHz를 초과하는 대역의 신호가 입력되면 상기 증폭을 수행하는 것을 특징으로 하는 디지털 방송 수신 튜너.
제8항 또는 제9항에 있어서,

상기 스위칭부는,

상기 밴드 패스 필터부가 배치된 패스의 연결 상태를 스위칭하는 제1 스위치; 및,

상기 증폭부가 배치된 패스의 연결 상태를 스위칭하는 제2 스위치;를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 방송 수신 튜너.
제8항 또는 제9항에 있어서,

상기 스위칭부는,

상기 밴드 패스 필터부가 배치된 패스 상에서 상기 밴드 패스 필터부의 일측에 위치하는 제1 스위치;

상기 밴드 패스 필터부가 배치된 패스 상에서 상기 밴드 패스 필터부의 타측에 위치하는 제2 스위치;

상기 증폭부가 배치된 패스 상에서 상기 증폭부의 일측에 위치하는 제3 스위치; 및

상기 증폭부가 배치된 패스 상에서 상기 증폭부의 타측에 위치하는 제4 스위치;를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 방송 수신 튜너.
제8항 또는 제9항에 있어서,

상기 밴드 패스 필터부는 복수 개이며,

상기 스위칭부는 상기 복수 개의 밴드 패스 필터부 및 상기 증폭부 중 하나를 선택적으로 활성화시키는 것을 특징으로 하는 디지털 방송 수신 튜너.
입력 신호가 제1 주파수 대역 신호이면 필터링을 수행하고, 제2 주파수 대역 신호이면 증폭하는 RF 필터; 및,

상기 RF 필터의 출력 신호와 로컬 오실레이터 스펙트럼을 믹싱하는 하모닉 리젝션 믹서;를 포함하는 RF 신호 처리 장치.
제15항에 있어서,

상기 RF 필터는,

적어도 하나의 밴드 패스 필터부;

증폭부; 및,

선국된 신호가 상기 제1 주파수 대역 신호이면 상기 밴드 패스 필터부를 활성화시키고, 상기 제2 주파수 대역 신호이면 상기 증폭부를 활성화시키는 스위칭부;를 포함하며,

상기 하모닉 리젝션 믹서는, 상기 밴드 패스 필터부 및 상기 증폭부 중 하나를 통해 출력되는 신호를 상기 로컬 오실레이터 스펙트럼과 믹싱하는 것을 특징으로 하는 RF 신호 처리 장치.