KR101008056B1 - 고주파 신호 수신 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 필요한 고조파 이외의 고조파가 주파수 변환되어 방송 채널 주파수 대역의 베이스밴드 신호를 방해하는 것을 방지하는 것을 목적으로 하며, 고주파 신호 수신 회로(1)는 12㎓대에서 1∼2㎓대 정도의 고주파 신호(RF 신호)로 변환된 고주파 신호를 입력받는 입력 회로(3)와, 입력 회로(3)로부터의 1∼2㎓대의 신호를 베이스밴드 신호로 주파수 변환하는 믹서 회로(4)와, 입력 회로(3)로부터의 신호와 혼합할 주파수대의 신호를 믹서 회로(4)에 공급하는 국부 발진 출력 회로부(5)와, 국부 발진 출력 회로부(5)로부터의 원발진 출력 신호가 입력되는 PLL 회로부(6)를 포함한다. 국부 발진 출력 회로부(5)는, 발진 회로(51)와, 발진 회로(51)의 출력 신호의 4차 고조파를 발생하는 고조파 출력 회로(52)와, 공진 회로(53)를 가지며, 고주파 신호 수신 회로(1)는, PLL 회로부(6)로부터 출력되는 제어 전압에 의해 국부 발진 출력 회로부(5)의 공진 회로(53)의 공진 주파수를 제어함과 함께 입력 회로(3)의 주파수 특성을 제어함으로써, 입력 회로(3)에서 원하는 방송 채널 주파수에 대응하는 차수의 고조파를 증가함과 함께 다른 방송 채널 주파수에 중첩되는 대역에 나타나는 상기 이외의 차수의 고조파를 감쇠한다.
Figure R1020040044802
안테나, 믹서 회로, 국부 발진 출력 회로부, 위상 비교기

Description

고주파 신호 수신 장치{HIGH FREQUENCY SIGNAL RECEIVER}
도 1은 본 발명의 구체예로서 도시하는 고주파 신호 수신 회로를 설명하는 구성도.
도 2는 도 1에 도시하는 고주파 신호 수신 회로를 적용한 디지털 튜너 회로를 설명하는 구성도.
도 3은 상기 디지털 튜너 회로의 AGC 회로에 의해 이득 조정된 RF 신호 전송계의 주파수 특성을 나타내는 도면.
도 4는 상기 디지털 튜너 회로에 이용하는 HPF를 설명하는 구성도.
도 5는 상기 디지털 튜너 회로에서 BS 디지털 방송을 수신할 때 HPF에 의해 증폭되는 RF 신호 전송계의 주파수 특성을 나타내는 도면.
도 6은 상기 디지털 튜너 회로에서 CS 디지털 방송을 수신할 때 HPF에 의해 증폭되는 RF 신호 전송계의 주파수 특성을 나타내는 도면.
〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉
1 : 고주파 신호 수신 회로
2 : 안테나
3 : 입력 회로
4 : 믹서 회로
5 : 국부 발진 출력 회로부
51 : 발진 회로
52 : 고조파 출력 회로
53 : 공진 회로
6 : PLL 회로부
61 : 분주기
62 : 위상 비교기
63 : 주파수-전압 변환기
100 : 디지털 튜너 회로
101 : 안테나
110 : 입력 회로
111 : 고역 통과 필터(HPF)
112, 113 : RF 증폭 회로
114 : AGC 회로
115 : 고주파 신호 수신 회로부
116 : 발진 회로
117 : 고조파 발생 회로
118 : 공진 회로
119 : PLL 선국 회로
본 발명은 텔레비젼 수상기 등의 튜너에 설치되는 고주파 신호 수신 장치에 관한 것이다.
방송 위성(BS : Broadcasting Satellite, 이하, BS로 기재함) 디지털 방송이나, 통신 위성(CS : Communications Satellite, 이하, CS로 기재함) 디지털 방송의 방송 전파는 파라볼라 안테나 등에 의해 수신되어, 예를 들면 1∼2㎓의 고주파 신호(RF 신호)로 변환된 후, 소위 셋톱 박스 혹은 위성 방송 수신 기능을 갖는 튜너 등의 고주파 신호 수신 장치로 보내진다. 이 고주파 신호 수신 장치에는 입력된 안테나로부터의 RP 신호에 대하여 국부 발진 회로로부터의 국부 발진 신호를 혼합하여 소정의 주파수의 신호로 다운 컨버트하는 주파수 변환 장치가 설치되어 있다.
최근에, 집적 회로(이하, IC로 기재함)의 고밀도화에 수반하여, 주파수 변환 장치로서 사용하는 IC에는, 주파수 변환 회로와 PLL 회로가 일체화된 것이 알려져 있다. 특히, BS나 CS 방송용 튜너 장치에 이용되는 주파수 변환 장치에서는, 안테나를 통해 입력되는 RF 신호를 중간 주파수 신호(IF 신호)로 변환하지 않고, 직접 베이스밴드 신호로 다운 컨버트할 수 있는, 소위 다이렉트 컨버젼 방식의 IC가 개발되어 있다.
예를 들면, 특허 문헌 1(일본 특개2002-190750호 공보)에는 텔레비전 수상기 등의 튜너에 설치되는 다이렉트 컨버젼 방식의 주파수 변환 장치가 기재되어 있다.
그런데, 다이렉트 컨버젼 IC를 이용하여 주파수 변환 장치를 제작할 경우, 국부 발진 출력 회로로부터의 출력 신호의 주파수는, 상기 안테나로부터의 RF 신호 중 희망하는 선국 채널의 주파수와 동일한 1∼2㎓로 된다. 이러한 1∼2㎓의 고주파를 직접 발진하는 발진기는 부품이 비싸고, 또한 분포 용량이나 인덕터의 영향도 받기 쉬워 조정이나 안정 동작이 곤란하기 때문에, 소위 VHF대나 UHF대 정도의 주파수에서 발진하는 원발진기를 이용하여, 이 원발진기로부터의 발진 출력의 고차 고조파, 예를 들면 4차 고조파를 추출하여 국부 발진 출력 신호로서 이용하는 방법을 생각할 수 있다.
이러한 국부 발진 출력 신호에 고차 고조파, 예를 들면 4차 고조파를 이용할 경우, 다이렉트 컨버젼을 위해 필요한 4차 고조파 이외의 불필요한 고조파가 믹서 회로에 입력될 때, 상기 안테나로부터의 RF 신호 내에 상기 불필요한 고조파에 대응하는 채널의 방송 신호가 존재하면, 이 방송 신호도 베이스밴드 신호로 주파수 변환되게 된다.
따라서, 본 발명은 상술한 종래의 실정을 감안하여 제안된 것으로, 국부 발진 출력 신호에 고차 고조파를 이용할 경우, 필요한 고조파 이외의 고조파가 베이스밴드 신호로 주파수 변환됨에 따른 문제점을 방지할 수 있는 고주파 신호 수신 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 고주파 신호 수신 장치는 방송 위성 또는 통신 위성으로부터의 디지털 방송 신호를 수신하여 얻어지는 고주파 신호를 베이스밴드 신호로 주파수 변환하는 다이렉트 컨버젼 방식을 이용하는 고주파 신호 수신 장치에서, 고주파 신호를 입력받는 입력 회로와, 입력 회로로부터의 신호 중 희망하는 주파수의 신호를 베이스밴드 신호로 주파수 변환하기 위한 믹서 회로와, 믹서 회로에 입력 회로로부터의 신호와 혼합할 희망하는 주파수의 신호를 공급하는 국부 발진 출력 회로부를 포함하고, 국부 발진 출력 회로부는 원발진기와, 상기 원발진기의 출력 신호의 고조파로 되는 희망하는 주파수의 신호를 추출하는 고조파 출력 회로를 갖고 있으며, 입력 회로는 희망하는 주파수로서의 고조파 이외의 고조파를 제거하는 주파수 특성을 갖는다.
또한, 본 발명에 따른 고주파 신호 수신 장치는, 국부 발진 출력 회로부의 원발진기로부터의 원발진 출력 신호가 입력되는 PLL 회로부를 가지며, PLL 회로부로부터의 제어 전압에 의해 국부 발진 출력 회로부의 원발진기의 공진 주파수를 제어함과 함께 입력 회로의 주파수 특성을 제어한다. 이 PLL 회로부는 국부 발진 출력 회로부의 원발진기로부터의 원발진 출력 신호를 선국 신호에 따른 분주비로 분주하는 분주기와, 이 분주기로부터의 출력을 기준 주파수와 비교하는 위상 비교기와, 이 위상 비교기로부터의 출력 신호를 상기 제어 전압으로 변환하는 주파수-전압 변환기를 갖고 이루어진다. 국부 발진 출력 회로부의 원발진기에는 공진 회로가 접속되며, PLL 회로부로부터의 제어 전압에 의해 공진 회로의 공진 주파수가 제어되고, 입력 회로는 희망하는 주파수가 되는 방송 채널 주파수의 고조파를 증강하고, 그 밖의 고조파로 다른 방송 채널 주파수 부근의 주파수를 감쇠하는 특성을 가지며, PLL 회로부로부터의 제어 전압에 의해 증강 및 감소될 각 주파수가 제어된 다. 국부 발진 출력 회로부의 고조파 출력 회로는 원발진기로부터의 원발진 출력 신호의 4차 고조파를 추출하고, 입력 회로는 원발진 출력 신호의 3차 고조파를 제거한다.
이 고주파 신호 수신 장치는, 국부 발진 출력 회로부에 포함되는 고조파 출력 회로에 의해 원발진기의 출력 신호의 고조파로 되는 희망하는 주파수의 신호를 추출하고, 입력 회로에 의해 희망하는 주파수로서의 고조파 이외의 고조파를 제거한다.
<실시예>
본 발명의 일 구체예로서 도시하는 고주파 신호 수신 회로(1)에 대하여, 도면을 참조하여 설명한다. 도 1에 도시하는 고주파 신호 수신 회로(1)는 방송 위성(BS : Broadcast Satellite, 이하, BS로 기재함) 및 110° 통신 위성(CS : Communications Setellite, 이하, CS로 기재함)로부터의 12㎓대 부근의 디지털 방송 신호로부터 얻어지는 1∼2㎓대의 고주파 신호를 베이스밴드 신호로 주파수 변환하는 다이렉트 컨버젼 방식을 이용하는 고주파 신호 수신 회로이다. 이 고주파 신호 수신 회로는, 목적하는 방송 채널 주파수를 국부 발진 출력 신호로서 믹서 회로에 입력함으로써, 안테나를 통해 입력되는 RF 신호를 중간 주파수 신호(IF 신호)로 변환하지 않고 직접 베이스밴드 신호로 다운 컨버트할 수 있다. 그리고, 본 발명의 구체예로서 도시하는 고주파 신호 수신 회로는 입력된 1∼2㎓대의 고주파 신호로부터 희망하는 방송 채널 주파수로서의 n차 고조파를 증폭함과 함께, 희망하는 방송 채널 주파수로서의 n차 고조파 이외의 고조파를 제거하는 특성을 갖고 있다. 본 발명의 구체예에서는, 원발진기의 4차 고조파를 발생하고, 4차 고조파 이외의 고조파를 제거하는 경우에 대하여 설명한다.
고주파 신호 수신 회로(1)는 안테나(2)에 의해 수신된 12㎓로부터 1∼2㎓대 정도로 변환된 고주파 신호(RF 신호)를 입력받는 입력 회로(3)와, 입력 회로(3)로부터 출력된 1∼2㎓대의 신호를 베이스밴드 신호로 주파수 변환하기 위한 믹서 회로(4)와, 입력 회로(3)로부터 출력된 신호와 혼합할 주파수대의 신호를 믹서 회로(4)로 공급하는 국부 발진 출력 회로부(5)를 갖고 있다. 본 발명의 구체예에서는, 안테나(2)에 입력된 12㎓대의 디지털 방송 신호는, 안테나에 설치된 컨버터에 의해 1∼2㎓대 정도의 고주파 신호(RF 신호)로 변환된다. 입력 회로(3)에는 이 고주파 신호가 입력된다.
국부 발진 출력 회로부(6)는 원발진기로서의 발진 회로(51)와, 발진 회로(51)의 출력 신호의 4차 고조파를 발생하고, 희망하는 방송 채널 주파수의 신호를 발진 회로(51)의 출력 신호의 4차 고조파로서 추출하는 고조파 출력 회로(52)와, 공진 회로(53)를 갖고 있다. 본 구체예에서는, 원발진기로서의 발진 회로(51)로부터의 출력 신호를 원발진 출력 신호로 하며, 고조파 출력 회로(52)로부터의 출력 신호를 국부 발진 출력 신호로 한다. 공진 회로(53)는 후술하는 PLL 회로부(6)로부터의 제어 전압에 의해 공진 주파수를 제어하며, 발진 회로(51)에 접속되어 있다.
또한, 고주파 신호 수신 회로(1)는 국부 발진 출력 회로부(5)로부터의 원발진 출력 신호가 입력되는 PLL(PLL; Phase Locked Loop, 이하, PLL로 기재함) 회로 부(6)를 갖고 있다. 이 PLL 회로부(6)로부터 출력되는 제어 전압은 입력 회로(3) 및 공진 회로(53)로 공급되며, 이 제어 전압에 의해 국부 발진 출력 회로부(5)의 공진 회로(53)의 공진 주파수를 제어함과 함께 입력 회로(3)의 주파수 특성이 제어된다.
PLL 회로부(6)는 국부 발진 출력 회로부(5)로부터의 원발진 출력 신호를 선국 신호에 따른 분주비로 분주하는 분주기(61)와, 이 분주기(61)로부터의 출력을 기준 주파수와 비교하는 위상 비교기(62)와, 이 위상 비교기(62)로부터의 출력 신호를 제어 전압으로 변환하는 주파수-전압 변환기(63)를 갖고 있다.
일반적인 고주파 신호 수신 장치에서는, 안테나로부터의 RF 신호 입력단에 설치되는 입력 회로로서 고역 통과 필터(HPF; High Pass Filter, 이하, HPF로 기재함)가 이용되고 있다. HPF는 UHF 대역 이하를 저감하는 고정 HPF와 임피던스 정합을 주체로 한 회로 구성으로 되어 있으며, 수신 대역을 넓게 통과시키는 주파수 특성을 갖고 있다. 통상의 고주파 신호 수신 장치에 설치되는 주파수 변환 장치의 국부 발진 출력 신호로서 발진기로부터의 기본파를 이용할 경우, 이 기본파에 대한 고조파의 주파수가 떨어져 있기 때문에, 입력 회로가 수신 대역을 넓게 통과시키는 특성을 갖고 있더라도, 기본파의 고조파 성분이 높은 레벨로 주파수 변환 장치의 믹서 회로에 입력되지는 않는다.
그러나, 국부 발진 출력 신호에 원발진기의 원발진 출력 신호의 고차 고조파를 이용하는 구성으로 한 경우, 이 원발진 출력 신호의 n차 고조파 성분과 n차 고조파의 전후 차수의 고조파 성분이 근접한 주파수대에 나타나기 때문에, 입력 회로 가 수신 대역을 넓게 통과시키는 특성을 갖고 있으면, 목적하는 고차 고조파와 함께 전후 차수의 고조파를 통과시키는 경우가 있다. 예를 들면, 국부 발진 출력 신호에 원발진기의 4차 고조파를 이용할 경우, 다이렉트 컨버젼에 필요한 4차 고조파 이외의 차수의 고조파가 믹서 회로에 입력되는 경우가 있다. 불필요한 차수의 고조파에 대응하는 주파수 대역에 방송 채널 주파수가 존재하면, 이 주파수대의 방송 신호도 베이스밴드 신호로 주파수 변환된다는 문제가 있다.
이에 대하여, 상술한 구성을 갖는 고주파 신호 수신 회로(1)는, 입력 회로(3)에서 원하는 방송 채널 주파수에 대응하는 차수의 고조파를 증강함과 함께, 다른 방송 채널 주파수와 중첩되는 대역에 나타나는 상기 이외의 차수의 고조파를 감쇠하는 특성을 갖고 있다. 입력 회로(3)는 PLL 회로부(6)로부터의 제어 전압에 의해 증강 및 감쇠의 각 주파수를 제어하고 있다. 본 발명의 구체예에서는, 특히 국부 발진 출력 회로부(5)의 고주파 출력 회로(52)가 발진 회로(61)로부터의 원발진 출력 신호의 4차 고조파를 추출하게 되어 있으며, 입력 회로(3)는 희망하는 주파수가 되는 방송 채널 주파수의 4차 고조파를 증강함과 함께 원발진 출력 신호의 3차 고조파를 제거하는 특징을 갖고 있다.
이상 설명한 바와 같이, 고조파 신호 수신 회로(1)는 희망하는 방송 채널 주파수를 얻기 위해 조정한 발진 회로(51)로부터의 원발진 출력 신호의 4차 고조파에 대한 3차 고조파에 상당하는 주파수대 부근에 다른 방송 채널 주파수가 존재하여도, 이 방송 신호가 베이스밴드 신호로 주파수 변환되어 I 신호 및 Q 신호 출력의 방해파가 되는 것을 피할 수 있다.
이하, 본 발명의 구체예로서 도시하는 고주파 신호 수신 회로를 적용한 디지털 튜너 회로에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 도 2에 도시하는 디지털 튜너 회로(100)는 안테나(101)로부터 RF 신호를 입력받아 증폭하는 구성과, I/Q 신호를 복조하기 위한 구성과, 국내 BS/CS 디지털 방송 수신용으로 개발된 1 칩 8 PSK 복조 IC를 구비하고 있다.
안테나(101)에 의해 수신된 디지털 방송 신호는, 안테나(101)에 설치된 컨버터(102)에서 전파 손실에 의해 감쇠된 미약한 신호가 적정 레벨까지 증폭되어, 예를 들면 12㎓대로부터 1∼2㎓대로 주파수 변환되어 동축 케이블에 의해 전송된다. RF 신호는 입력 단자(110)로부터 디지털 튜너 회로(100)로 입력된다. 전송된 RF 신호는 HPF(111)를 통해 RF 증폭 회로(112, 113)로 입력된다.
AGC(Auto Gain Controller) 회로(114)는 입력 단자(110)로부터 입력된 후, RF 증폭 회로(112, 113)을 통해 증폭되는 RF 신호의 레벨이 항상 일정해지도록 이득 제어하고 있다.
고주파 신호 수신 회로부(115)는 입력된 RF 신호를 중간 주파수로 변환하지 않고 직접 베이스밴드 신호로 다운 컨버트할 수 있는 다이렉트 컨버젼 방식의 고주파 신호 수신 회로를 구성하고 있다. 또한, 도 1에서 설명한 국부 발진 출력 회로부에 상당하는 구성을 포함하고 있다. 도 2에 도시하는 발진 회로(116)는, 도 1의 발진 회로(51)에 상당하며, 고조파 발생 회로(117)는 고조파 출력 회로(52)에 상당하고, 공진 회로(118)는 공진 회로(53)에 상당한다. 또한, 도 1의 입력 회로(3)는 도 2의 HPF(111)에 상당하며, 믹서 회로(4)는 믹서 회로(121, 123)에 상당한다.
도 2에 도시하는 발진 회로(116), 고조파 발생 회로(117), 공진 회로(118)로 구성되는 국부 발진 출력 회로부에서, 발진 회로(116)는 원발진 출력 신호를 생성하며, 고조파 발생 회로(117)는 발진 회로(116)의 출력 신호의 4차 고조파를 발생하여 희망하는 방송 채널 주파수의 신호를 발진 회로(116)의 출력 신호의 4차 고조파로서 추출하고 있다. 공진 회로(118)는 후술하는 PLL 선국 회로(119)로부터의 제어 전압에 의해 공진 주파수를 제어하며 발진 회로(116)에 접속되어 있다. 발진 회로(116)는, 특히 고조파 발생 회로(117)를 통해 입력 RF 신호와 동일한 주파수 부근의 신호를 발진한다.
또한, 고주파 신호 수신 회로부(115)는 국부 발진 출력 회로부로부터의 원발진 출력 신호가 입력되는 PLL 선국 회로(119)를 갖는다. PLL 선국 회로(119)로부터 출력되는 제어 전압 Vc는, 입력 회로로서의 HPF(111) 및 공진 회로(118)에 공급되며, 이 제어 전압 Vc에 의해 공진 회로(118)의 공진 주파수를 제어함과 함께 HPF(111)의 주파수 특성이 제어된다.
PLL 선국 회로(119)는 도 1에 도시한 PLL 회로부(6)에 상당하며, 도 2에서는 도시하지 않지만, 국부 발진 출력 회로부를 구성하는 발진 회로(116)로부터의 원발진 출력 신호를 선국 신호에 따른 분주비로 분주하는 분주기와, 이 분주기로부터의 출력을 기준 주파수와 비교하는 위상 비교기와, 이 위상 비교기로부터의 출력 신호를 제어 전압으로 변환하는 주파수-전압 변환기를 갖고 있다. 위상 비교기로 입력되는 기준 주파수는, 기준 주파수 발진기(120)로부터 공급된다.
1∼2㎓의 고주파를 직접 발진하는 발진기는 부품이 비싸고, 또한 분포 용량 이나 인덕터의 영향도 받기 쉬워 조정이나 안정 동작이 곤란하기 때문에, 본 구체예에서는 발진 회로(116)로서, VHF대나 UHF대 정도의 주파수에서 발진하는 범용의 원발진기를 사용하고 있다. 그리고, 고조파 발생 회로(117)에 의해, 원발진기로서의 발진 회로(116)로부터의 원발진 출력 신호의 고차 고조파를 추출하여 국부 발진 출력 신호로 하고 있다. 원발진기로서의 발진 회로(116)로는, TV 튜너이며 범용의 VHF 하이 밴드 발진 회로를 사용할 수 있다. 발진 회로(116)에서 얻은 원발진 출력 신호의 주파수를 고조파 발생 회로(117)에 의해 4배하고, 얻어진 4차 고조파를 복조 신호로서 사용한다.
예를 들면, 1㎓대의 입력 RF 신호에 대해서는 VHF 하이 밴드 발진 회로에서 얻어지는 250㎒를 4배하여 1㎓로 한다. VHF 하이 밴드 발진 회로를 사용하는 이유로서는, 범용 회로이며, 이 회로를 포함시킨 주변 회로의 입수가 용이하다는 점, 입력 RF 신호 주파수를 발진하는 발진 회로에 비해 염가인 점 등을 들 수 있다.
상술한 고주파 신호 수신 회로부(115)에서는, AGC 회로(114)에 의해 이득 조정된 RF 신호는 I/Q 신호로 나누어져, 고조파 발생 회로(117)로부터 출력되어 광대역 90° 위상 시프트 회로(122)에서 I/Q 신호로 나누어진 국부 발진 신호와 함께 믹서 회로(121) 또는 믹서 회로(123)에서 혼합되고, 여기서 주파수 변환되어 I/Q 신호마다의 베이스밴드 신호로 되어 출력된다. 또한, 후단의 필터 회로(124), 회로(125), 회로(126), 회로(127), 회로(128), 회로(129)에 의해 베이스밴드 신호 이외의 주파수 성분이 제거되어, I/Q 신호 출력이 얻어진다. I/Q 신호는 또한, 인접 트랩 기능을 갖는 LPF 회로(130, 131)를 통해 8 PSK 복조 IC(132)에 입력된다. I/Q 신호 출력은 8 PSK 복조 IC(132)에서 디지털 데이터로 변환되며, 필요한 타이밍 신호와 함께 출력된다. 8 PSK 복조 IC(132)로부터는, PWM/DC 컨버터(133)에 디지털화된 신호가 공급되어 DC 신호로 변환된 후, AGC 회로(114)로 출력된다.
도 2에 도시하는 디지털 튜너 회로(100)에서, 고주파 신호 수신 회로부(115)를 구성하는 회로 중, RF 증폭 회로(113), 고주파 신호 수신 회로부(115), 발진 회로(116), 고조파 발생 회로(117), PLL 선국 회로(119), 광대역 90° 위상 시프트 회로(122), 믹서 회로(121), 믹서 회로(123), 필터 회로(124), 회로(125), 회로(126), 회로(127), 회로(128), 회로(129)는 1개의 IC로 구성되어 있다.
다음으로, 디지털 튜너 회로(100)에서, 고조파 발생 회로(117)에 의해 원발진 출력 신호의 4차 고조파를 추출하여 국부 발진 출력 신호로 한 경우, 목적하는 고차 고조파 이외의 차수의 고조파가 미치는 다른 방송 채널 주파수대로의 영향을 저감하는 것을 설명한다.
고조파 발생 회로(117)에서 4차 고조파를 얻는다고 하여도, 실제로는 2차, 3차, 5차, 6차 등의 고조파가 발생하고 있다. 4차 고조파에 대하여 여분의 고조파 성분으로 되는 이들 다른 차수의 고조파는 5차, 6차 등의 고레벨 대역이면, 이 주파수 대역에 방송 채널 주파수가 존재하지 않기 때문에 영향이 없다. 또한, 고차의 고조파의 주파수 대역에 방송 채널 주파수가 존재한다고 하여도, 필터 등을 이용함으로써 제거할 수 있는 레벨이기 때문에, 믹서 회로(121)를 간섭하지 않는 고안이 가능하다.
그러나, 4차 고조파를 이용하고자 할 경우에 발생하는 3차 고조파의 출력 레 벨은 강할 뿐만 아니라 4차 고조파에 근접하고 있어서, 3차 고조파가 방송 채널 주파수 대역을 간섭하는 것을 억제하기란 특히 곤란하다. 게다가, 고조파 신호 수신 회로부(115) 내의 몇개의 회로는 1개의 IC로 구성되어 있기 때문에, 외부로부터 이 3차 고조파의 레벨을 저감하고자 하는 대책을 실시하는 데에 한계가 있다. 또한, 방송 채널 주파수가 단일파이면, 3차 고조파가 믹서 회로(121)에 유입되어도 방송 채널 주파수대의 베이스밴드 신호에 대한 방해파로 되지는 않지만, 입력되는 RF 신호의 방송 채널 주파수대가 여러파에 걸쳐 있기 때문에, 3차 고조파의 대역이 다른 방송 채널 주파수의 대역에 중첩되는 경우가 있다.
도 3은 AGC 회로(114)에 의해 이득 조정된 RF 신호 전송계의 주파수 특성을 나타내고 있다. 통상, ACC 회로(114)에 의해 소정 레벨의 일정한 출력이 되도록 조정되어 있다. 도 3에는, BS-1, BS-9, BS-15, ND-2, ND-24 등, BS 방송 및 CS 방송의 방송 채널의 일례가 나타나 있다.
도 3에 일례로서 나타내는 ND-2의 주파수는, 원발진 출력 신호의 주파수 f0의 4차 고조파로서 얻어진다. 이 때, f0의 3차 고조파의 주파수 3f0은, BS-9에 근접한 대역이 된다. 또한, ND-24의 주파수는, 원발진 출력 신호의 주파수 f1의 4차 고조파로서 얻어진다. 이 때, f1의 3차 고조파의 주파수 3f1은, ND-2에 근접한 대역이 된다. 또한, BS-15의 주파수는, 원발진 출력 신호의 주파수 f2의 4차 고조파로서 얻어지고 있지만, 이 때 f2의 3차 고조파의 주파수 3f2가 BS-1 부근의 대역이 된다.
그 때문에, 도 3에 도시한 바와 같이, 3차 고조파의 대역이 방송 채널 주파수 대역에 중첩되어 있는 경우, 예를 들면 ND-2에 대하여 3차 고조파 주파수에 상당하는 BS-9가 베이스밴드 신호로 다운 컨버트되어 ND-2에 대한 방해파가 된다.
본 발명의 구체예로서 도시하는 디지털 튜너 회로(100)는, 입력 회로로서의 HPF(111)에서, 목적하는 방송 채널 주파수와 동일한 주파수의 RF 신호를 증폭함과 함께 원발진 출력 신호의 3차 고조파를 트랩할 수 있다.
본 발명의 구체예에서 사용하는 입력 HPF(111)의 구성을 도 4를 이용하여 설명한다. HPF(111)는 도 4에 도시한 바와 같이, 코일 L2에 대하여 직렬로 컨덴서 C3와 가변 용량 다이오드 D1이 접속되며, 코일 L2에 대하여 병렬로 컨덴서 C4와 가변 용량 다이오드 D2가 접속되어, n형 동조 회로 및 트랩 회로를 구성하고 있다. C3, D1, L2로 구성되는 트랩 회로는, PLL 선국 회로(119)로부터의 제어 전압 Vc에 의해 원발진 출력 신호의 발진 주파수의 3/4의 주파수에 맞추어 가변된다. 또한, L2, C4, D2로 이루어지는 동조 회로는, 제어 전압 Vc에 맞추어 가변된다.
HPF(111)를 통과하는 RF 신호 전송계의 주파수 특성을 도 5 및 도 6에 나타낸다. 도 5에 나타내는 파선은 BS 방송에서의 BS-15를 수신할 때 증폭되는 RF 신호의 주파수 특성을 나타내고 있으며, 실선은 BS-1을 수신할 때 증폭되는 RF 신호의 주파수 특성을 나타내고 있다. 도 5에서, BS-15 부근의 대역의 게인이 높아져, 3차 고조파에 상당하는 990㎒ 부근의 대역의 게인이 저감되어 있다. 또한, BS-1 부근의 대역의 게인이 높아져, 3차 고조파에 상당하는 750㎒ 부근의 대역의 게인이 저감되어 있다.
또한, 도 6에 나타내는 파선은 CS 방송에서의 ND-24를 수신할 때 증폭되는 RF 신호의 주파수 특성을 나타내고 있으며, 실선은 ND-2을 수신할 때 증폭되는 RF 신호의 주파수 특성을 나타내고 있다. 도 6에서, ND-24 부근의 대역의 게인이 높아져, 3차 고조파에 상당하는 1550㎒ 부근의 대역의 게인이 저감되어 있다. 또한, ND-2 부근의 대역의 게인이 높아져, 3차 고조파에 상당하는 1200㎒ 부근의 대역의 게인이 저감되어 있다.
따라서, HPF(111)에 따르면, 고주파 신호 수신 회로부(115)에 입력된 RF 신호의 수신 주파수 대역의 게인을 유지하면서, 3차 고조파에 상당하는 주파수 대역의 게인을 저감할 수 있다. 또한, 이들 이외의 주파수 대역을 넓게 할 수 있다. 이것에 의해, 디지털 튜너 회로(100)는 고주파 신호 수신 회로부(115)에서 원발진 출력 신호의 주파수의 3차 고조파를 저감시키기 곤란하여도, 3차 고조파의 동일한 주파수 대역의 RF 신호의 레벨을 감쇠할 수 있기 때문에, 3차 고조파가 베이스밴드 신호로 주파수 변환되어 다른 방송 채널 주파수의 I/Q 신호에 대한 방해파가 되는 것을 억제할 수 있다.
이상 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 고주파 신호 수신 장치에 의하면, 비용이 적게 들며 분포 용량이나 인덕터의 영향도 받기 어려운 범용 VHF 및 UHF 대역의 발진 회로를 이용하여 BS 및 CS 디지털 방송용 고주파 신호에 대한 발진 주파수를 얻을 수 있을 뿐만 아니라, 국부 발진 출력 회로부에 포함되는 고조파 출력 회로에 의해 원발진기의 출력 신호의 고조파로 되는 희망하는 주파수의 신호를 증폭하여, 목적하는 방송 채널 주파수의 발진 주파수를 얻기 위해 생성한 고조파 중 목적하는 방송 채널 주파수 이외의 방송 채널 주파수에 대하여 가장 영향이 커지는 차수의 고조파의 주파수 대역의 이득을 저감할 수 있기 때문에, 출력으로 되는 I/Q 신호를 안정화할 수 있어서, 수신 성능이 향상된다.

Claims (5)

  1. 방송 위성 또는 통신 위성으로부터의 디지털 방송 신호를 수신하여 얻어지는 고주파 신호를 베이스밴드 신호로 주파수 변환하는 다이렉트 컨버젼 방식을 이용하는 고주파 신호 수신 장치에 있어서,
    상기 고주파 신호를 입력받는 입력 회로와,
    상기 입력 회로로부터의 신호 중 희망하는 주파수의 신호를 베이스밴드 신호로 주파수 변환하기 위한 믹서 회로와,
    상기 믹서 회로에 상기 입력 회로로부터의 신호와 혼합할 상기 희망하는 주파수의 신호를 공급하는 국부 발진 출력 회로부를 포함하며,
    상기 국부 발진 출력 회로부는 원(原)발진기와, 상기 원발진기의 출력 신호의 고조파로 되는 상기 희망하는 주파수의 신호를 추출하는 고조파 출력 회로를 갖고,
    상기 입력 회로는 상기 희망하는 주파수로서의 고조파 이외의 고조파를 제거하는 주파수 특성을 갖는 것을 특징으로 하는 고주파 신호 수신 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 국부 발진 출력 회로부의 원발진기로부터의 원발진 출력 신호가 입력되는 PLL 회로부를 더 포함하며,
    상기 PLL 회로부로부터의 제어 전압에 의해, 상기 국부 발진 출력 회로부의 원발진기의 공진 주파수를 제어함과 함께, 상기 입력 회로의 주파수 특성을 제어하는 것을 특징으로 하는 고주파 신호 수신 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 PLL 회로부는 상기 국부 발진 출력 회로부의 원발진기로부터의 원발진 출력 신호를 선국 신호에 따른 분주비로 분주하는 분주기와, 상기 분주기로부터의 출력을 기준 주파수와 비교하는 위상 비교기와, 상기 위상 비교기로부터의 출력 신호를 상기 제어 전압으로 변환하는 주파수-전압 변환기를 갖는 것을 특징으로 하는 고주파 신호 수신 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 국부 발진 출력 회로부의 원발진기에는 공진 회로가 접속되며, 상기 PLL 회로부로부터의 제어 전압에 의해 상기 공진 회로의 공진 주파수가 제어되고,
    상기 입력 회로는 상기 희망하는 주파수가 되는 방송 채널 주파수의 고조파를 증강하고, 그 밖의 고조파에서 다른 방송 채널 주파수 부근의 주파수를 감쇠하는 특성을 가지며, 상기 PLL 회로부로부터의 제어 전압에 의해 상기 증강 및 상기 감쇠될 각 주파수가 제어되는 것을 특징으로 하는 고주파 신호 수신 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 국부 발진 출력 회로부의 고조파 출력 회로는 상기 원발진기로부터의 원발진 출력 신호의 4차 고조파를 추출하고,
    상기 입력 회로는 상기 원발진 출력 신호의 3차 고조파를 제거하는 것을 특징으로 하는 고주파 신호 수신 장치.
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