KR101533313B1 - Wideband receiver with reduced spurious response - Google Patents
Wideband receiver with reduced spurious response Download PDFInfo
- Publication number
- KR101533313B1 KR101533313B1 KR1020140027124A KR20140027124A KR101533313B1 KR 101533313 B1 KR101533313 B1 KR 101533313B1 KR 1020140027124 A KR1020140027124 A KR 1020140027124A KR 20140027124 A KR20140027124 A KR 20140027124A KR 101533313 B1 KR101533313 B1 KR 101533313B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- frequency
- signal
- band
- local oscillation
- wideband
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
- H04B1/06—Receivers
- H04B1/16—Circuits
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Superheterodyne Receivers (AREA)
Abstract
Description
본 발명은 개선된 불요 신호의 특성을 갖는 광대역 수신기에 관한 것이다.
The present invention relates to a wideband receiver having improved spurious signal characteristics.
헤테로다인 수신기(heterodyne receiver)는 수신된 RF신호를 기저대역 신호로 변환하는 과정에서 채널의 선택도와 수신기의 민감도를 향상시키기 위해 중간 주파수(IF ; intermediate frequency)로의 변환과정을 거친다. 상기 헤테로다인 수신기는 우수한 수신 성능으로 인하여 각종 이동통신, 위성통신용 장비를 비롯한 다양한 통신장비에 적용되고 있다.The heterodyne receiver converts the received RF signal into an IF (intermediate frequency) signal in order to improve channel sensitivity and receiver sensitivity in the process of converting the RF signal into a baseband signal. The heterodyne receiver has been applied to various communication equipments including various mobile communication and satellite communication equipment due to its excellent receiving performance.
그러나, 상기 헤테로다인 수신기는 주파수 변환을 수행하는 믹서의 비선형성으로 인하여 원하지 않은 불요 신호가 다수 발생하고, 상기 불요 신호는 상기 수신기의 성능에 악영향을 미치므로 필터를 이용하여 상기 불요 신호를 제거시킨다.However, due to the nonlinearity of the mixer performing the frequency conversion, the heterodyne receiver generates a large number of unwanted unnecessary signals, and the unnecessary signal adversely affects the performance of the receiver. Therefore, the unnecessary signal is removed using a filter .
예컨대, 도 1에는 종래기술에 따른 헤테로다인 수신기(100)의 일례가 도시되어 있다. 상기 헤테로다인 수신기(100)는 수신된 신호에 포함된 이미지 주파수 성분을 제거하기 위한 이미지필터(111)와, 주파수 합성기(123)로부터 제1 국부발진신호를 제공받아 이를 상기 수신신호와 믹싱하여 제1 주파수변환을 수행하는 제1 믹서(113)와, 상기 제1 믹서(113)로부터 출력된 신호에서 불요 신호를 필터링하는 제1 필터(114)와, 상기 주파수 합성기(123)로부터 제공되는 제2 국부발진신호를 믹싱하여 제2 주파수변환을 수행하는 제2 믹서(115)와, 상기 제2 믹서(115)로부터 출력된 출력신호에서 불요 신호를 필터링하기 위한 제2 필터(116)를 포함한다.For example, FIG. 1 shows an example of a
여기서, 상기 제1 국부발진신호는 수신신호의 주파수 범위를 고려하여 미리 설정된 값으로서, 항상 일정한 주파수를 가지는 고정 국부발진신호가 된다. 한편, 제2 주파수변환을 통해 기 설정된 주파수, 즉 상기 수신기(100)의 후단에 연결된 신호처리수단(미도시)에서 처리가능한 중간주파수로 변환할 수 있도록 제2 국부발진신호는 상기 제1 믹서(113)에서 출력된 신호의 주파수에 대응하여 주파수가 가변적으로 결정되는 가변 국부발진신호가 된다.Here, the first local oscillation signal is a fixed local oscillation signal having a constant frequency, which is a preset value in consideration of the frequency range of the received signal. Meanwhile, the second local oscillation signal may be converted into an intermediate frequency that can be processed by a signal processing means (not shown) connected to a predetermined frequency through a second frequency conversion, The variable local oscillation signal whose frequency is variably determined in accordance with the frequency of the signal output from the
이와 같이, 제1 국부발진신호로서 고정주파수신호를 적용하는 이유는 주파수가 높을 때 가변 주파수를 생성하는 것보다 고정주파수를 생성하는 것이 기술적으로 용이하기 때문이다.The reason why the fixed frequency signal is applied as the first local oscillation signal is that it is technically easier to generate the fixed frequency than to generate the variable frequency when the frequency is high.
그러나, 최근에는 이용되는 주파수 대역은 점차 넓어지고 있어서, 전파측정용 또는 전파감시용 광대역 수신기와 같이 20GHz를 넘는 높은 주파수 대역의 신호를 수신하는 수신기는 K대역을 포함한 밀리미터파 대역의 매우 높은 주파수 신호까지 수신하게 된다. 이 경우, 상기 헤테로다인 수신기(100)에 따르면, 여러 종류의 고정주파수를 제1 국부발진신호를 사용하여 상기 제1 필터(114)의 통과대역에 일치하도록 주파수 변환을 수행한다. 이때, 상기 제1 필터(114)는 통상 입력주파수의 범위에 비례하는 넓은 통과 대역폭을 가져야 하므로, 불요 신호 특성이 나빠지는 문제점이 있다.However, recently, the frequency band to be used is getting wider. Therefore, a receiver that receives a signal of a high frequency band exceeding 20 GHz, such as a broadband receiver for radio wave measurement or radio wave monitoring, . In this case, according to the
아울러, 낮은 주파수 대역에서는 국부발진신호를 생성하는 주파수 합성기와 수신기의 거리가 상대적으로 멀어도 신호의 손실이 적으나, 높은 주파수 대역에서는 주파수 합성기와 수신기의 거리에 따라 신호의 손실량이 급격하게 증가하는 문제점도 있다. 예컨대, 32GHz에서는 주파수 합성기와 수신기의 거리가 30cm씩 멀어질 때마다 약 1dB씩 국부발진신호가 손실되어 거리에 따른 손실량이 매우 크지만, 0.5GHz에서는 3.5m 이상 거리가 멀어져야 1dB가 손실되므로, 상대적으로 거리에 따른 영향을 적게 받는다. 즉, 전파측정용 또는 전파감시용 광대역 수신기와 같이 높은 주파수 대역의 신호를 수신하는 수신기는 주파수 합성기와 수신기의 거리가 매우 가까워야 하므로, 수신기 설계에 많은 제약이 따르게 된다.
In addition, in the low frequency band, even if the distance between the frequency synthesizer and the receiver generating the local oscillation signal is relatively small, the loss of the signal is small. However, in the high frequency band, the loss of the signal rapidly increases according to the distance between the frequency synthesizer and the receiver There is also. For example, at 32 GHz, the local oscillation signal is lost by about 1 dB each time the distance between the frequency synthesizer and the receiver is increased by 30 cm, and the loss due to the distance is very large. However, at 0.5 GHz, Relatively less affected by distance. That is, a receiver that receives a signal of a high frequency band, such as a radio wave measurement or a broadband receiver for radio wave monitoring, must have a very close distance between the frequency synthesizer and the receiver.
한편, 하기의 선행기술문헌은, '광대역 수신기'에 관한 것으로서, 보다 작은 면적과 전력 소모량을 가지면서도 광대역을 사용하는 통신 시스템이 증가하면서 나타나는 하모닉 믹싱 문제를 용이하게 해결할 수 있도록 하는 새로운 구조를 가지는 광대역 수신기에 관한 기술이 개시되어 있다.
The present invention relates to a broadband receiver, and more particularly, to a broadband receiver having a new structure that can easily solve a harmonic mixing problem that occurs with a communication system using a smaller area and power consumption, A technique relating to a wideband receiver is disclosed.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로서, 개선된 불요 신호특성을 제공하고, 주파수 합성기와의 거리에 따른 영향을 최소화할 수 있는 불요 신호 특성이 개선된 광대역 수신기를 제공하는데 목적이 있다.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a wideband receiver with improved spurious signal characteristics that can provide improved spurious signal characteristics and minimize the influence of distances to the frequency synthesizer have.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 불요 신호 특성이 개선된 광대역 수신기는, 수신된 광대역 신호를 하향변환하여 디지털 프로세서로 제공하는 광대역 수신기에 있어서, 통과 대역이 서로 다른 복수의 대역 통과 필터를 포함하고, 상기 대역 통과 필터를 선택적으로 스위칭하여, 상기 광대역 신호로부터 이미지 주파수 신호와 간섭 신호를 필터링하는 제1 필터뱅크와, 주파수 합성기로부터 출력되는 주파수 신호를 체배하여 제1 국부발진신호를 생성하는 주파수 체배기와, 상기 제1 필터뱅크로부터 출력되는 신호와 상기 제1 국부발진신호를 혼합하여 제1 주파수 하향변환을 수행하는 제1 믹서와, 상기 주파수 합성기에서 생성된 제2 국부발진신호와 상기 제1 믹서로부터 출력되는 신호를 혼합하여 제2 주파수 하향 변환을 수행하는 제2 믹서와, 상기 광대역 신호의 주파수에 따라 상기 제1 필터뱅크의 대역 통과 필터 중에서 상기 광대역 신호에 적합한 대역의 대역 통과 필터를 선택하고, 상기 제1 필터뱅크의 스위칭 동작을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a wideband receiver having improved characteristics of an undesired signal, comprising: a downconverter for downconverting a received wideband signal and providing the downconverted wideband signal to a digital processor, A first filter bank for selectively filtering the band pass filter to filter an image frequency signal and an interference signal from the wide band signal; and a second filter bank for multiplying a frequency signal output from the frequency synthesizer to generate a first local oscillation signal A first mixer for performing a first frequency down-conversion by mixing a signal output from the first filter bank and the first local oscillation signal; a second mixer for performing a first frequency down- A second mixer for mixing signals output from the first mixer and performing a second frequency down- And a controller for selecting a band-pass filter of a band suitable for the wideband signal among the band-pass filters of the first filter bank according to the frequency of the wideband signal and controlling the switching operation of the first filter bank .
상기 제1 필터뱅크는, 통과대역이 서로 다른 2개 이상의 대역 통과 필터와, 상기 대역 통과 필터 중 어느 하나를 선택하기 위한 스위치소자를 포함하는 것을 특징으로 한다.The first filter bank includes two or more band-pass filters having different passbands and a switch element for selecting any one of the band-pass filters.
상기 주파수체배기는, 상기 광대역 신호의 주파수에 비례하는 제1 국부발진신호를 발생하기 위해 고정의 주파수 체배율을 갖는 단일 주파수 체배기로 적용되거나, 서로 다른 주파수 체배율을 갖는 복수의 주파수 체배기로 적용되는 것을 특징으로 한다.The frequency doubler may be applied as a single frequency doubler having a fixed frequency multiplier for generating a first local oscillation signal proportional to the frequency of the wideband signal or as a plurality of frequency doublers having different frequency multipliers .
상기 제어부는 가변 체배율 적용시 상기 광대역 신호의 주파수에 따라 상기 주파수 체배기의 주파수 체배율을 결정하는 것을 특징으로 한다.Wherein the control unit determines the frequency multiplier of the frequency multiplier according to the frequency of the wideband signal when the variable magnification ratio is applied.
상기 주파수 합성기에서 합성되는 신호의 주파수 크기는 상기 광대역 신호의 주파수에 비례하여 결정되고, 상기 주파수 체배기의 주파수 체배율은 미리 설정된 고정값을 갖는 것을 특징으로 한다.A frequency magnitude of a signal synthesized in the frequency synthesizer is determined in proportion to a frequency of the wideband signal, and a frequency multiplier of the frequency multiplier has a preset fixed value.
통과 대역이 서로 다른 복수의 대역 통과 필터를 포함하고, 상기 대역 통과 필터를 선택적으로 스위칭하여, 상기 주파수 체배기로부터 출력된 상기 제1 국부발진신호에서 고조파 신호를 필터링하는 제2 필터뱅크를 포함하고,A second filter bank including a plurality of bandpass filters having different passbands and selectively filtering the bandpass filter to filter harmonic signals in the first local oscillation signal output from the frequency doubler,
상기 제어부는 상기 주파수 합성기로부터 출력되는 신호의 주파수와 상기 주파수 체배기의 체배율에 따라 상기 제2 필터뱅크의 대역 통과 필터 중에서 적합한 대역의 대역 통과 필터를 선택하여 상기 제2 필터뱅크의 스위칭 동작을 제어하는 것을 특징으로 한다.Wherein the controller selects a band-pass filter of a suitable band among the band-pass filters of the second filter bank according to the frequency of the signal output from the frequency synthesizer and the multiplication factor of the frequency doubler to control the switching operation of the second filter bank .
상기 제2 필터뱅크는, 통과대역이 서로 다른 2개 이상의 대역 통과 필터와, 상기 대역 통과 필터 중 어느 하나를 선택하기 위한 스위치소자를 포함하는 것을 특징으로 한다.The second filter bank includes two or more band-pass filters having different passbands and a switch element for selecting any one of the band-pass filters.
상기 제1 믹서로부터 출력되는 신호에서 불요 신호를 필터링하는 제1 대역 통과 필터부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다. And a first band-pass filter unit filtering a spurious signal in a signal output from the first mixer.
상기 제2 믹서로부터 출력되는 신호에서 불요 신호를 필터링하고, 노이즈 대역폭을 제한하는 제2 대역 통과 필터부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.And a second band-pass filter unit filtering the unnecessary signal from the signal output from the second mixer and limiting the noise bandwidth.
상기 주파수 체배기로부터 출력되는 상기 제1 국부발진신호는 상기 광대역 신호의 주파수에 비례하도록 설정된 가변주파수를 갖는 국부발진신호인 것을 특징으로 한다.And the first local oscillation signal output from the frequency multiplier is a local oscillation signal having a variable frequency set to be proportional to the frequency of the wideband signal.
상기 주파수 합성기로부터 출력되는 상기 제2 국부발진신호는 미리 정해진 고정주파수를 갖는 국부발진신호인 것을 특징으로 한다.
And the second local oscillation signal output from the frequency synthesizer is a local oscillation signal having a predetermined fixed frequency.
상기와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 불요 신호 특성이 개선된 광대역 수신기에 따르면, 수신기가 높은 주파수 신호를 수신할 때에도 개선된 불요 신호 특성을 발휘할 수 있고, 주파수 합성기와의 거리에 따른 국부발진신호의 손실을 줄일 수 있다.
According to the wideband receiver of the present invention having the above-described configuration, when the receiver receives the high frequency signal, it can exhibit the improved spurious signal characteristics, and the local oscillation signal according to the distance from the frequency synthesizer Can be reduced.
도 1은 종래기술에 따른 헤테로다인 수신기의 블록도.
도 2는 본 발명에 따른 광대역 수신기가 적용된 수신시스템의 블록도.
도 3은 본 발명에 따른 광대역 수신기의 블록도.1 is a block diagram of a prior art heterodyne receiver;
2 is a block diagram of a receiving system to which a broadband receiver according to the present invention is applied;
3 is a block diagram of a wideband receiver in accordance with the present invention;
이하 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명에 따른 광대역 수신기에 대하여 자세히 설명하기로 한다.
Hereinafter, a wideband receiver according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명에 따른 광대역 수신기는 수신시스템에 적용된다.A broadband receiver according to the present invention is applied to a receiving system.
먼저, 도 2를 통하여 본 발명에 따른 광대역 수신기(10)가 적용된 수신시스템(1)을 살펴보면, 상기 수신시스템(1)은 안테나(21), 광대역 수신기(10)를 비롯하여, 안테나(21), 주파수 합성기(23) 및 디지털 프로세서(25)를 포함한다.2, the
안테나(21)는 송신기로부터 방사된 각종 무선신호를 수신한다. 상기 안테나(21)는 K대역을 포함하는 밀리미터파 대역의 높은 주파수 신호를 비롯한 광대역 신호를 수신할 수 있도록 구현되며, 그 종류는 특별히 한정되지 않는다, 예컨대, 반사판 안테나, 배열 안테나 등과 같이, 다양한 종류로 적용될 수 있다.The
본 발명에 따른, 광대역 수신기(10)는 일종의 헤테로다인 수신기로서, 상기 안테나(21)로부터 수신된 광대역 신호를 중간 주파수로 하향 변환시킨다. 이때, 상기 광대역 수신기(10)는 수신된 고주파 신호를 신호 처리에 적합한 목표 주파수 신호로 하향 변환하기 위하여 2단계 이상의 주파수 변환과정을 거칠 수 있다. 상기 광대역 수신기(10)에 대한 자세한 설명은 후술키로 한다.A
주파수 합성기(23)는 상기 광대역 수신기(10)에서 주파수 체배를 거쳐 주파수 변환에 필요한 국부발진신호를 생성할 수 있도록 상기 광대역 수신기(10)에 주파수 신호를 제공한다. 상기 주파수 합성기(23)는 상기 광대역 수신기(10)가 안테나(21)를 통해 수신된 신호의 주파수를 기설정된 주파수 신호로 하향 변환하는데 적절한 주파수를 합성한다.The
디지털 프로세서(25)는 상기 광대역 수신기(10)에서 하향 변환된 신호를 이용하여 신호 복조 등의 신호처리를 수행한다.
The
한편, 도 3에는 본 발명에 따른 광대역 수신기(10)가 도시되어 있다.3 shows a
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 광대역 수신기(10)는, 제1 필터뱅크(11), 주파수 체배기(12), 제2 필터뱅크(13), 제1 믹서(14), 제1 대역 통과 필터부(15), 제2 믹서(16), 제2 대역 통과 필터부(17) 및 제어부(18)를 포함한다.3, a
제1 필터뱅크(11)는 상기 안테나(21)로부터 수신된 광대역 신호에서 이미지 주파수 신호와 간섭신호를 필터링한다. 통과대역이 서로 다른 2개 이상의 대역 통과 필터(11a)와, 상기 대역 통과 필터(11a)중 어느 하나를 선택하기 위한 스위치소자(13b)를 포함한다. 협대역 신호를 수신하는 수신기에서는 단일의 이미지 제거 필터만으로 이미지 주파수 성분 제거가 가능하지만, 광대역 신호를 수신하는 광대역 수신기(10)는 K대역을 포함하는 밀리미터파 대역의 광대역 신호를 수신하므로, 단일의 이미지 제거 필터로는 수신신호의 대역에 대하여 이미지 주파수 신호 및 간섭신호를 제거할 수 없으므로, 복수의 대역 통과 필터(11a)로 구성되는 필터뱅크가 적용된다. 상기 제1 필터뱅크(11)는 복수의 대역 통과 필터(11a) 중 수신신호의 대역에 대응되는 필터를 선택적으로 스위칭하여 이미지 주파수 신호와 간섭신호를 제거한다.The
주파수 체배기(12)는 상기 주파수 합성기(23)를 통해 합성된 주파수 신호를 체배하여 제1 국부발진신호를 생성한다.The
이때, 주파수 체배율은 기설정된 배율로 고정되는데, 상기 수신신호의 주파수에 비례하여 주파수 합성기(23)에서 합성되는 주파수 크기를 달리할 수 있다. 즉, 수신신호의 주파수가 낮을 때에는 주파수 합성기(23)를 통해 상대적으로 낮은 주파수를 합성하고, 수신신호의 주파수가 높을 때에는 주파수가 낮을 때에 비하여 상대적으로 높은 주파수를 합성한다.At this time, the frequency multiplier is fixed at a predetermined magnification. The frequency magnitude synthesized by the
또한, 상기 주파수 체배율은 하나의 체배기를 이용할 경우 고정값을 가지며, 다양한 주파수 체배율을 갖는 여러 종류의 주파수 체배기를 이용할 경우에는 수신신호의 주파수에 따라 가변적으로 적용할 수도 있다. 예를 들어, 수신신호의 주파수가 상대적으로 작을 때에는 주파수 체배율을 3으로 설정하고, 주파수가 클 때에는 주파수 체배율을 2로 설정하는 것과 같이 설정할 수 있다. 이와 같이, 주파수 체배율을 가변적으로 설정하는 경우, 상기 주파수 합성기(23)를 통해 합성가능한 주파수 크기에 한계가 있을 때 효과적으로 적용할 수 있다.In addition, the frequency multiplier may have a fixed value when one multiplier is used, and may be variably applied according to the frequency of the received signal when using various types of frequency doublers having various frequency multipliers. For example, the frequency multiplier may be set to 3 when the frequency of the received signal is relatively small, and may be set to 2 when the frequency is high. In this way, when the frequency multiplier is variably set, it can be effectively applied when there is a limit on the synthesizable frequency magnitude through the
한편, 상기 주파수 체배기(12)로부터 생성된 제1 국부발진신호는 수신신호의 주파수와 상기 주파수 합성기(23)의 출력주파수에 대응한 가변적인 주파수가 되도록 하여, 수신신호가 처음으로 주파수 하향 변환되는 제1 주파수 하향변환을 거친 후에는 미리 결정된 일정한 주파수를 갖도록 한다. 예컨대, 제1 주파수 하향변환을 거친 후, 5GHz의 주파수를 갖도록 설정되었다면, 수신신호가 28GHz인 경우에는 주파수 체배기(12)에서 체배되어 출력된 제1 국부발진신호는 23GHz의 주파수를 갖게 되고, 만약 수신신호가 36GHz라면, 31GHz의 주파수를 갖는다. 이에 따라 수신신호의 주파수에 따라 상기 주파수 합성기(23)에서 출력되는 주파수가 결정되며, 가변적인 주파수 체배율이 적용되는 경우 수신신호의 주파수에 따라 주파수 체배기(12)의 주파수 체배율도 결정된다.Meanwhile, the first local oscillation signal generated from the
제2 필터뱅크(13)는 통과 대역이 서로 다른 2개 이상의 대역 통과 필터(13a)와, 상기 대역 통과 필터(13a) 중에서 어느 하나를 선택하기 위한 스위치소자(13b)를 포함할 수 있다. 상기 제2 필터뱅크(13)도 상기 제1 필터뱅크(11)과 마찬가지로, 다양한 대역폭을 갖는 대역 통과 필터(13a)를 포함하고, 이들 대역 통과 필터(13a) 중에서 상황에 따라 적합한 대역폭을 갖는 대역 통과 필터(13a)를 스위치소자(13b)로 선택하여 주파수 체배과정에서 발생된 고조파 신호를 필터링한다.The
제1 믹서(14)는 상기 제1 필터뱅크(11)를 통과한 신호와 제1 국부발진신호는 혼합하여, 제1 주파수 하향변환을 수행한다. 즉, 상기 제1 필터뱅크(11)를 통해 이미지 주파수 성분이 제거된 수신신호와 주파수 체배기(12) 및 제2 필터뱅크(13)를 거쳐 고조파 신호가 제거된 제1 국부발진신호를 혼합하여 제1 중간중파수로 변환한다. 이때, 상기 중간 주파수는 광대역 수신기(10)마다 기설정된 값으로, 채널 선택도, 수신기의 민감도, 주파수 간섭문제(이미지 주파수, 불요신호) 등을 고려하여 적절한 주파수로 결정된다. 예를 들어, 광대역 수신기(10)가 Ka대역신호를 수신하는 경우, 상기 제1 중간 주파수는 C대역(4~8GHz) 내지 X대역(8~12.5GHz) 부근의 내의 특정 주파수로 결정될 수 있다.The
또한, 본 발명에 따른 광대역 수신기(10)는 제1 믹서(14)의 후단에 제1 대역 통과 필터부(15)를 설치하여, 믹서의 비선형성으로 인하여 발생하는 불요 신호를 제거할 수 있다. 종래의 수신기에서는 입력 주파수와 상관없이 제1 국부발진신호가 고정주파수를 가지므로, 제1 대역 통과 필터부(15)의 대역폭이 입력 주파수의 범위에 대응하여 넓은 통과 대역폭을 가져야 했으나, 본 발명의 광대역 수신기(10)에 따르면, 입력 주파수에 대응하여 가변적인 제1 국부발진신호가 적용되므로, 종래에 비하여 비교적 좁은 통과 대역폭을 갖는 필터의 적용이 가능하여, 불요 신호 특성이 개선되는 효과가 있다.In addition, the
제2 믹서(16)는 상기 주파수 합성기(23)에서 출력되는 제2 국부발진신호와 제1 믹서(14)에서 출력되는 신호를 혼합하여 제2 주파수 하향변환을 수행한다. 상기 제2 주파수 하향변환을 통하여 디지털 프로세서(25)가 동작하는데 적합한 주파수로 변환된다. 상기 제2 주파수 하향변환을 통하여 얻어지는 주파수, 즉 제2 중간 주파수는, 예컨대 L대역(1~2GHz) 및 S 대역(2~4GHz) 부근의 특정 주파수로 결정될 수 있고, 특히 상기 디지털 프로세서(25)의 동작주파수에 따라 다르게 결정된다.The
한편, 주파수가 가변적인 제1 국부발진신호와 다르게, 상기 제2 국부발진신호는 일정한 주파수를 갖는 고정 국부발진신호인 것이 바람직하다. 이는 가변적인 제1 국부발전신호에 의하여 제1 주파수 하향변환을 거친 신호는 미리 결정된 주파수를 갖게 되므로, 제2 주파수 하향변환을 통하여 일정 주파수만 하향변환하면, 목표주파수를 얻을 수 있기 때문이다. 예를 들어, 제1 주파수 하향변환 후 획득되는 제1 중간 주파수가 5GHz이고, 최종적으로 목표하는 제2 중간 주파수가 1GHz라 가정하면, 상기 제2 국부발진신호는 4GHz 또는 6GHz의 고정 주파수를 가질 수 있다.On the other hand, unlike the first local oscillation signal having a variable frequency, the second local oscillation signal is preferably a fixed local oscillation signal having a constant frequency. This is because the signal subjected to the first frequency down-conversion by the variable first local generation signal has a predetermined frequency, so that the target frequency can be obtained by down-converting only the predetermined frequency through the second frequency down-conversion. For example, assuming that the first intermediate frequency obtained after the first frequency down conversion is 5 GHz and the second target intermediate frequency is finally 1 GHz, the second local oscillation signal may have a fixed frequency of 4 GHz or 6 GHz have.
제2 대역 통과 필터부(17)가 상기 제2 믹서(16)의 후단에 설치되어, 상기 제2 믹서(16)를 거치면서 발생하는 불요신호를 제거하고, 노이즈 대역폭을 제한함으로써, 상기 광대역 수신기(10)의 성능저하를 방지한다. 상기 제2 대역 통과 필터부(17)는 도 3에서는 단일필터로 도시되었지만, 복수의 대역 통과 필터와 상기 필터들을 스위칭하기 위한 스위치소자를 포함하는 필터뱅크로 구현되는 것이 바람직하다.The second
한편, 본 발명에 따른 광대역 수신기(10)는 노이즈의 증폭을 최대한 방지하면서, 수신신호의 세기를 증폭시키는 저잡음 증폭기를 더 포함할 수도 있다.
Meanwhile, the
상기와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 광대역 수신기의 작용에 대하여 살펴보면 다음과 같다.Hereinafter, the operation of the broadband receiver according to the present invention will be described.
도 3에는 수신신호의 주파수에 따라 주파수 체배율이 가변될 때의 제어부(18)의 동작이 도시되어 있는데, 상기 주파수 체배기(12)의 체배율 고정여부에 따른 제어부(18)의 동작을 살펴보기로 한다.FIG. 3 shows the operation of the
주파수 체배율이 수신신호의 주파수에 따라 가변적으로 결정되는 경우와, 주파수 체배율이 고정되는 경우에, 상기 제어부(18)가 상기 제1 필터뱅크(11) 및 제2 필터뱅크(13)를 제어하는 것은 동일하다. 상기 제어부(18)는 상기 제1 필터뱅크(11)에서 수신된 광대역 신호의 주파수에 대응하여 이미지 주파수 신호와 간섭신호는 제거하고, 본래의 수신신호만 통과시키는데 적합한 통과대역을 갖는 대역 통과 필터(11a)를 선택하고, 이에 따라, 스위치소자(11b)의 스위칭 동작을 제어한다.The
또한, 상기 제어부(18)는 주파수 합성기(23)에서 출력되는 신호의 주파수와 주파수 체배기(12)의 체배율을 기초로 제2 필터뱅크(13)의 대역 통과 필터(13a) 중 주파수 체배로 인해 발생된 고조파 신호를 제거하고, 순수하게 생성된 제1 국부발진신호만 통과시키는데 적합한 통과 대역을 갖는 대역 통과 필터(13a)를 선택하고, 이와 함께 선택된 필터에 따른 경로를 제공하기 위하여 스위치소자(13b)의 스위칭 동작을 제어한다.The
다만, 주파수 체배율이 가변되는 경우, 상기 제어부(18)는 수신신호의 주파수 크기에 대응하여 상기 주파수 체배기(12)를 제어하여, 주파수 체배율을 결정한다. 그 이유는 상기 광대역 수신기(10)에서 수신신호가 변환되는 중간 주파수는 이미 설정되어 있으므로, 결국 상기 제1 국부발진신호는 수신신호의 주파수에 따라 결정되기 때문이다. 따라서, 상기 제어부(18)는 수신신호의 주파수가 높으면 주파수 체배율을 높게 설정하고, 수신신호의 주파수가 낮으면 상기 주파수 체배율을 상대적으로 낮게 설정함으로써, 수신신호의 주파수에 비례하도록 주파수 체배율이 설정된다.However, when the frequency multiplier is variable, the
반면, 주파수 체배율이 고정되는 경우, 수신신호의 주파수에 따라 상기 주파수 합성기(23)를 통해 합성되는 주파수 크기를 조절하여 적합한 제1 국부발진신호를 생성하므로, 상기 제어부(18)가 주파수 체배율을 결정할 필요가 없다.On the other hand, when the frequency multiplier is fixed, the
한편, 상기 주파수 체배율의 고정여부와 상관없이, 상기 제어부(18)가 상기 제1 필터뱅크(11) 및 제2 필터뱅크(13)의 스위칭 동작을 제어하는 것은 동일하고, 다만 상기 주파수 체배기(12)의 주파수 체배율의 결정여부에만 차이가 존재한다.
The
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 광대역 수신기(10)는 제1 주파수 하향변환 과정에서 주파수 가변적인 제1 국부발진신호를 적용함에 따라, 종래의 수신기에 비하여 비교적 좁은 통과 대역폭을 갖는 필터를 적용할 수 있어서, 불요 신호 특성이 개선되는 효과를 얻을 수 있다. 또한, 전파측정용 또는 전파감시용 수신기와 같이 K대역 이상의 광대역 고주파 신호를 수신하므로, 상기 주파수 합성기(23)와 수신기의 거리에 따른 국부발진신호의 손실량이 큰 문제점이 있었으나, 본 발명에 따른 광대역 수신기(10)에서는 주파수 합성기(23)에서 상대적으로 낮은 주파수를 받아 광대역 수신기(10)의 내부에서 주파수를 체배하여 국부발진신호를 생성하므로 주파수 합성기(23)와 광대역 수신기(10)의 거리가 멀어지더라도 국부발진신호의 손실을 줄일 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
As described above, the
1 : 수신시스템 10 : 광대역 수신기
11 : 제1 필터뱅크 11a : 대역 통과 필터
11b : 스위치소자 12 : 주파수 체배기
13 : 제2 필터뱅크 13a : 대역 통과 필터
13b : 스위치소자 14 : 제1 믹서
15 : 제1 대역 통과 필터부 16 : 제2 믹서
17 : 제2 대역 통과 필터부 18 : 제어부
21 : 안테나 23 : 주파수 합성기
25 : 디지털 프로세서 100 ; 수신기
111 : 이미지 필터 113 : 제1 믹서
114 : 제1 필터 115 : 제2 믹서
116 ; 제2 필터 121 : 안테나
123 : 주파수 합성기1: Receiving system 10: Broadband receiver
11:
11b: Switch element 12: Frequency multiplier
13:
13b: switch element 14: first mixer
15: first band-pass filter unit 16: second mixer
17: second band-pass filter unit 18:
21: antenna 23: frequency synthesizer
25:
111: image filter 113: first mixer
114: first filter 115: second mixer
116; Second filter 121: Antenna
123: Frequency synthesizer
Claims (11)
통과 대역이 서로 다른 복수의 대역 통과 필터를 포함하고, 상기 대역 통과 필터를 선택적으로 스위칭하여, 상기 광대역 신호로부터 이미지 주파수 신호와 간섭 신호를 필터링하는 제1 필터뱅크와,
주파수 합성기로부터 출력되는 주파수 신호를 체배하여 제1 국부발진신호를 생성하는 주파수 체배기와,
상기 제1 필터뱅크로부터 출력되는 신호와 상기 제1 국부발진신호를 혼합하여 제1 주파수 하향변환을 수행하는 제1 믹서와,
상기 주파수 합성기에서 생성된 제2 국부발진신호와 상기 제1 믹서로부터 출력되는 신호를 혼합하여 제2 주파수 하향 변환을 수행하는 제2 믹서와,
상기 광대역 신호의 주파수에 따라 상기 제1 필터뱅크의 대역 통과 필터 중에서 상기 광대역 신호에 적합한 대역의 대역 통과 필터를 선택하고, 상기 제1 필터뱅크의 스위칭 동작을 제어하는 제어부를 포함하고,
상기 주파수체배기는, 상기 광대역 신호의 주파수에 비례하는 제1 국부발진신호를 발생하기 위해 고정의 주파수 체배율을 갖는 단일 주파수 체배기로 적용되거나, 서로 다른 주파수 체배율을 갖는 복수의 주파수 체배기로 적용되며,
상기 제어부는 가변 체배율 적용시 상기 광대역 신호의 주파수가 높아질 수록 상기 주파수 체배기의 주파수 체배율은 낮아지고, 상기 광대역 신호의 주파수가 낮아질 수록 상기 주파수 체배기의 주파수 체배율은 높아지도록 결정되는 것을 특징으로 하는 불요 신호 특성이 개선된 광대역 수신기.A broadband receiver for downconverting a received wideband signal and providing the downconverted broadband signal to a digital processor,
A first filter bank including a plurality of band pass filters having different passbands and selectively filtering the band pass filters to filter the image frequency signals and the interference signals from the wide band signals;
A frequency multiplier for multiplying a frequency signal output from the frequency synthesizer to generate a first local oscillation signal,
A first mixer for performing a first frequency down-conversion by mixing a signal output from the first filter bank and the first local oscillation signal;
A second mixer for performing a second frequency down-conversion by mixing a second local oscillation signal generated by the frequency synthesizer and a signal output from the first mixer,
And a controller for selecting a band-pass filter of a band suitable for the wideband signal among the band-pass filters of the first filter bank according to the frequency of the wideband signal, and controlling the switching operation of the first filter bank,
The frequency doubler may be applied as a single frequency doubler having a fixed frequency multiplier for generating a first local oscillation signal proportional to the frequency of the wideband signal or as a plurality of frequency doublers having different frequency multipliers ,
Wherein the control unit determines that the frequency multiplier of the frequency multiplier becomes lower as the frequency of the wideband signal becomes higher when the variable magnification ratio is applied and the frequency multiplier of the frequency multiplier increases as the frequency of the wideband signal becomes lower, A broadband receiver with improved spurious signal characteristics.
상기 제1 필터뱅크는,
통과대역이 서로 다른 2개 이상의 대역 통과 필터와,
상기 대역 통과 필터 중 어느 하나를 선택하기 위한 스위치소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 불요 신호 특성이 개선된 광대역 수신기.The method according to claim 1,
Wherein the first filter bank comprises:
Two or more band-pass filters having different passbands,
And a switching element for selecting any one of the band-pass filters.
상기 주파수 합성기에서 합성되는 신호의 주파수 크기는 상기 광대역 신호의 주파수에 비례하여 결정되고, 상기 주파수 체배기의 주파수 체배율은 미리 설정된 고정값을 갖는 것을 특징으로 하는 불요 신호 특성이 개선된 광대역 수신기.The method according to claim 1,
Wherein a frequency magnitude of a signal synthesized in the frequency synthesizer is determined in proportion to a frequency of the wideband signal, and a frequency multiplier of the frequency multiplier has a predetermined fixed value.
통과 대역이 서로 다른 복수의 대역 통과 필터를 포함하고, 상기 대역 통과 필터를 선택적으로 스위칭하여, 상기 주파수 체배기로부터 출력된 상기 제1 국부발진신호에서 고조파 신호를 필터링하는 제2 필터뱅크를 포함하고,
상기 제어부는 상기 주파수 합성기로부터 출력되는 신호의 주파수와 상기 주파수 체배기의 체배율에 따라 상기 제2 필터뱅크의 대역 통과 필터 중에서 적합한 대역의 대역 통과 필터를 선택하여 상기 제2 필터뱅크의 스위칭 동작을 제어하는 것을 특징으로 하는 불요 신호 특성이 개선된 광대역 수신기.The method according to claim 1,
A second filter bank including a plurality of bandpass filters having different passbands and selectively filtering the bandpass filter to filter harmonic signals in the first local oscillation signal output from the frequency doubler,
Wherein the controller selects a band-pass filter of a suitable band among the band-pass filters of the second filter bank according to the frequency of the signal output from the frequency synthesizer and the multiplication factor of the frequency doubler to control the switching operation of the second filter bank Wherein the first and second signals are different from each other.
상기 제2 필터뱅크는,
통과대역이 서로 다른 2개 이상의 대역 통과 필터와,
상기 대역 통과 필터 중 어느 하나를 선택하기 위한 스위치소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 불요 신호 특성이 개선된 광대역 수신기.The method according to claim 6,
Wherein the second filter bank comprises:
Two or more band-pass filters having different passbands,
And a switching element for selecting any one of the band-pass filters.
상기 제1 믹서로부터 출력되는 신호에서 불요 신호를 필터링하는 제1 대역 통과 필터부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 불요 신호 특성이 개선된 광대역 수신기.The method according to claim 1,
And a first band-pass filter for filtering an unnecessary signal in a signal output from the first mixer.
상기 제2 믹서로부터 출력되는 신호에서 불요 신호를 필터링하고, 노이즈 대역폭을 제한하는 제2 대역 통과 필터부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광대역 수신기.The method according to claim 1,
Further comprising a second band-pass filter unit for filtering a spurious signal in a signal output from the second mixer and limiting a noise bandwidth.
상기 주파수 체배기로부터 출력되는 상기 제1 국부발진신호는 상기 광대역 신호의 주파수에 비례하도록 설정된 가변주파수를 갖는 국부발진신호인 것을 특징으로 하는 불요 신호 특성이 개선된 광대역 수신기.The method according to claim 1,
Wherein the first local oscillation signal output from the frequency doubler is a local oscillation signal having a variable frequency set to be proportional to a frequency of the wideband signal.
상기 주파수 합성기로부터 출력되는 상기 제2 국부발진신호는 미리 정해진 고정주파수를 갖는 국부발진신호인 것을 특징으로 하는 불요 신호 특성이 개선된 광대역 수신기.10. The method of claim 9,
Wherein the second local oscillation signal output from the frequency synthesizer is a local oscillation signal having a predetermined fixed frequency.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020140027124A KR101533313B1 (en) | 2014-03-07 | 2014-03-07 | Wideband receiver with reduced spurious response |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020140027124A KR101533313B1 (en) | 2014-03-07 | 2014-03-07 | Wideband receiver with reduced spurious response |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR101533313B1 true KR101533313B1 (en) | 2015-07-03 |
Family
ID=53788433
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020140027124A KR101533313B1 (en) | 2014-03-07 | 2014-03-07 | Wideband receiver with reduced spurious response |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR101533313B1 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20170098687A (en) * | 2016-02-22 | 2017-08-30 | 가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼 | Diplexer module with switch and diplexer module |
WO2019013438A1 (en) * | 2017-07-12 | 2019-01-17 | 전자부품연구원 | Digital down converter for wban using parallel mixer |
KR102011961B1 (en) * | 2019-01-17 | 2019-08-19 | 엘아이지넥스원 주식회사 | Variable local oscillation apparatus, method thereof and apparatus for jamming signal using the same |
KR102676161B1 (en) | 2019-12-17 | 2024-06-18 | 지티이 코포레이션 | Local oscillation control method and system, signal transmission and reception method and terminal |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003087131A (en) * | 2001-09-10 | 2003-03-20 | Mitsubishi Electric Corp | Local oscillator circuit |
JP2005159547A (en) * | 2003-11-21 | 2005-06-16 | Mitsumi Electric Co Ltd | Receiver |
KR20090054803A (en) * | 2007-11-27 | 2009-06-01 | 한국전자통신연구원 | Apparatus and method for receiving signal using rf filter bank |
KR20140021285A (en) * | 2012-08-09 | 2014-02-20 | 한국전자통신연구원 | Wideband frequency converting apparatus |
-
2014
- 2014-03-07 KR KR1020140027124A patent/KR101533313B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003087131A (en) * | 2001-09-10 | 2003-03-20 | Mitsubishi Electric Corp | Local oscillator circuit |
JP2005159547A (en) * | 2003-11-21 | 2005-06-16 | Mitsumi Electric Co Ltd | Receiver |
KR20090054803A (en) * | 2007-11-27 | 2009-06-01 | 한국전자통신연구원 | Apparatus and method for receiving signal using rf filter bank |
KR20140021285A (en) * | 2012-08-09 | 2014-02-20 | 한국전자통신연구원 | Wideband frequency converting apparatus |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20170098687A (en) * | 2016-02-22 | 2017-08-30 | 가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼 | Diplexer module with switch and diplexer module |
KR101904798B1 (en) * | 2016-02-22 | 2018-10-05 | 가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼 | Diplexer module with switch and diplexer module |
US10103704B2 (en) | 2016-02-22 | 2018-10-16 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Diplexer module with switch and diplexer module |
WO2019013438A1 (en) * | 2017-07-12 | 2019-01-17 | 전자부품연구원 | Digital down converter for wban using parallel mixer |
KR102011961B1 (en) * | 2019-01-17 | 2019-08-19 | 엘아이지넥스원 주식회사 | Variable local oscillation apparatus, method thereof and apparatus for jamming signal using the same |
KR102676161B1 (en) | 2019-12-17 | 2024-06-18 | 지티이 코포레이션 | Local oscillation control method and system, signal transmission and reception method and terminal |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6201952B1 (en) | Radio communication apparatus | |
US10080254B2 (en) | Adjacent channel optimized receiver | |
US9379748B2 (en) | Interference adaptive wideband receiver | |
KR101610956B1 (en) | Wideband rf receiver in wireless communications systmem and control method therefor | |
EP2761761B1 (en) | Reduction of intermodulation products | |
CN107015206B (en) | Adaptive antenna interference detection system and method | |
US20110065409A1 (en) | Frequency shifting based interference cancellation device and method | |
US20090280765A1 (en) | Method And System For On-Demand Filtering In A Receiver | |
US8417204B2 (en) | Method and system for on-demand signal notching in a receiver | |
CN108847866B (en) | Radio frequency front end adjacent channel interference suppression circuit and WLAN access equipment | |
KR101533313B1 (en) | Wideband receiver with reduced spurious response | |
US10333691B2 (en) | Receiver and signal processing method | |
JP2005518757A (en) | 3G wireless receiver | |
JP4338526B2 (en) | 3G wireless receiver | |
JP2008521359A (en) | Integrated radio receiver and radio reception method thereof | |
US20150365111A1 (en) | Wideband and multi-band frequency up converter | |
KR101491106B1 (en) | Wideband frequency converting apparatus | |
EP3771109B1 (en) | Reconfigurable wideband image supressing receiver | |
KR101710863B1 (en) | Rf transmitter and rf receiver | |
US9692466B2 (en) | Radio reception circuit, radio reception method, and radio reception program | |
JP5784525B2 (en) | Signal analysis apparatus and frequency expansion method using the apparatus | |
Messaoud et al. | SDR based multi-band subsampling receivers for GNSS applications | |
TWI443975B (en) | Wide band receiver and image rejection method | |
EP2916463A1 (en) | Radio receiver and method for operating a radio receiver | |
AU2017374750B2 (en) | Variable frequency oscillator circuits and methods of generating an oscillating signal of a desired frequency |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20190604 Year of fee payment: 5 |