KR101926139B1 - 안테나 증폭기 전원 입력 회로 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량 안테나에 수신되는 신호를 증폭시켜주는 차량 안테나 증폭기에 전원을 공급하는 과정을 제어하는 전원 입력 회로 장치에 관한 것이다. 종래 기술의 경우 트랜지스터의 스위치에 의해 안테나 입력 전원을 인가하기 때문에, 전원 입력 회로 장치에서 발생할 수 있는 과전압이나 과전류로부터 회로를 보호할 수 없었고, AVN 시스템으로 유입되는 노이즈에 대한 필터링 기능이 약하여 라디오 수신 감도가 저하되는 문제가 있었다.
본 발명은 이러한 문제를 해결하고 회로를 간소화한 것으로서, 본 발명에 따른 전원 입력 회로 장치는 전원제어부에 노이즈를 1차적으로 필터링할 수 있는 파이형 LC 필터를 연결하고, 상기 파이형 LC 필터의 출력단에 과전류 발생시 저항치를 증대시켜 과전류로부터 회로를 보호하는 기능을 갖는 소자인 폴리 스위치와 과전압 인가시 회로를 보호하는 다이오드를 연결하여 과전압이나 과전류로부터 회로를 보호할 수 있다. 그리고 서로 다른 용량값을 갖는 2개의 인덕터를 직렬로 연결하여 수신되는 신호의 손실을 최소로 하는 한편, 입력 신호단으로 유입되는 노이즈를 방지하여 수신 감도를 증대시킬 수 있다.

Description

안테나 증폭기 전원 입력 회로 장치 {Power Input Circuit for Antenna Amplifier}

본 발명은 차량 안테나가 수신하는 미약한 신호를 증폭시켜주는 작용을 하는 차량 안테나 증폭기에 전원을 공급하는 과정을 제어하는 안테나 증폭기 전원 입력 회로 장치에 관한 것이다.

차량 안테나가 수신하는 신호는 미약하기 때문에 수신된 신호에 대한 증폭 작용을 해주는 증폭기가 필요한데, 이러한 안테나 증폭기의 전원을 제어하는 종래의 전원 입력 회로 장치의 경우에는 단순한 트랜지스터의 스위치에 의해 안테나 입력 전원을 인가하는 방법을 사용하여 전원 입력 외에는 다른 기능을 갖지 않았다.

도 1에서 종래 기술을 보여주고 있는데, 도 1에 도시된 회로 장치는 안테나 증폭기에 동작 전원을 공급하기 위한 자동차 라디오용 회로 장치로서, 상기 자동차 라디오 내에 설치된 회로 장치는, 제 1 트랜지스터(T1)를 갖는 필터링 회로(R1/C1;R3/C3)를 구비하고, 상기 제 1 트랜지스터(T1)의 콜렉터-에미터 구간은, 제 1 인덕턴스(L1)를 통하여 자동차 라디오의 동작 전원 단자(UB)가 자동차 라디오의 안테나 부싱(A)과 접속되는 전류 경로 내에 설치되며, 상기 회로 장치는 추가의 트랜지스터(T2/T3/T4)를 구비한 보호 회로를 구비하되, 상기 보호 회로는, 소정의 전류값을 초과할 때, 상기 전류 경로 내에 설치된 제 1 트랜지스터(T1)를 차단시킴으로써, 안테나 부싱(A)을 통해 전원 공급 가능한 안테나 증폭기(4)의 전류 공급을 차단시키고, 쌍안정회로로서 구성된 상기 보호 회로는 제어입력부(SE)를 구비하되, 상기 제어입력부(SE)를 통하여 2개의 전환 위치로 전환가능하며, 상기 전류 경로 내에 설치된 측정저항(R10)의 단자는 신호 단자(K2/K3)와 접속되며, 상기 신호 단자로부터, 측정저항(R10)의 단자에 인가된 전압에 대한 정보를 획득하는 자동차 라디오용 회로 장치이다.

이러한 종래의 차량 안테나 증폭기의 전원 제어용 전원 입력 회로 장치의 경우에는 단순한 트랜지스터의 스위치에 의해 안테나 입력 전원을 인가하였기 때문에, 차량용 전원에서 인가되는 과전압 또는 과전류로부터 회로를 보호하는 보호 회로가 없는 관계로 과전압이나 과전류가 인가되었을 경우 과전압/과전류로부터 회로 장치를 보호할 수 없어 과전압이나 과전류 발생시 차량용 전원 증폭부의 파손 및 오동작이 일어날 수 있는 문제가 있었다.

그리고 차량 안테나가 신호를 수신하는 과정에서 AVN(Audio Video Navigation) 시스템으로 유입되는 신호의 손실이 발생하는 문제가 있었고, 멀티미디어 시스템의 집적화로 인한 스위칭 레귤레이터의 스위칭 주파수 및 디지털 신호의 노이즈가 안테나 전원부를 통하여 FM/AM 수신단으로 유입되어 수신 감도가 저하되는 문제점이 존재하였다.

전술한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 안테나 증폭기 전원 입력 회로 장치의 회로 구성을 간소화하여 수신 감도 저하 현상을 방지하고 오동작 및 파손의 위험성을 최소화한 안테나 증폭기용 전원 입력 회로 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 일면에 따른 안테나 증폭기 전원 입력 회로 장치는 전원 공급을 제어하는 전원제어부; 상기 전원제어부의 출력단에 연결되고 상기 전원 공급 과정에서 발생하는 노이즈를 필터링하는 파이형 LC 필터;상기 파이형 LC 필터의 출력단에 연결되고 소자들로 구성되어 과전압/과전류로부터 회로를 보호하는 과전압/과전류방지부; 및 상기 과전압/과전류방지부에 연결되고 상기 전원 공급 과정에서 신호의 손실을 줄여주고 노이즈 유입을 방지하는 노이즈방지부를 포함한다.

또한 안테나 증폭기 전원 입력 회로 장치의 전원제어부의 출력단에 과전류 인가시 소자 내 저항치가 증대되어 전류가 차단되는 소자인 폴리 스위치(Poly Switch) 및/또는 다이오드를 연결하여 과전압/과전류 인가시 회로부를 보호하는 기능을 갖는다.

본 발명의 다른 면에 따른 안테나 증폭기 전원 입력 회로 장치는, 전원제어부의 출력단에 파이형 LC 필터를 포함하고, 상기 파이형 LC 필터의 출력단에 직렬로 연결되며 상이한 용량값을 가진 2개의 인덕터를 포함한다.

본 발명에 따르면, 안테나 증폭기 전원 입력 회로 장치가 과전류/과전압으로부터 전원 입력 회로를 보호하는 기능을 발휘하고, 전원 공급을 제어하는 과정에서 수신되는 저주파(AM) 및 고주파(FM) 신호의 손실을 최소화하면서 시스템에서 발생하는 디지털 통신 노이즈 및 스위칭 주파수가 입력 신호단에 유입되는 것을 방지하는 노이즈 필터링 기능을 강화하여 노이즈로 인한 특정 주파수의 오동작을 방지하고 수신 감도를 증대할 수 있다.

도 1은 종래에 차량 안테나 증폭기에 대한 전원 공급을 제어하는 전원 입력 회로 장치에 대한 회로도.
도 2는 종래의 차량 안테나 증폭기 전원 입력 회로 장치에 대한 블록도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 안테나 증폭기 전원 입력 회로 장치의 블록도.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 안테나 증폭기 전원 입력 회로 장치의 회로도.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술 되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의된다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성소자, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성소자, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

본 발명은, 차량에 입력되는 안테나 증폭기 전원 입력 회로 장치이다. 종래의 안테나 증폭기 전원 입력 회로 장치는 단순한 트랜지스터의 스위치에 의해 안테나 입력 전원을 인가하기 때문에 과전압이나 과전류로부터 회로를 보호하는 기능이 없었고, AVN 시스템으로 유기되는 노이즈 성분에 대한 필터링 기능의 저하로 라디오 수신 감도가 감소할 소지가 있었다. 본 발명은 이러한 문제점들을 보완하고, 트랜지스터 및 회로 소자를 간소화화여 만든 회로 장치이다.

본 발명의 전원 입력 회로 장치는, 기본적으로 안테나 증폭기에 입력하는 전원을 제어하기 위해 마이콤으로부터 출력된 안테나 온/오프 신호가 트랜지스터(Q3) 베이스단으로 로우(Low) 인가되면 저항(R1)을 통하여 트랜지스터(Q2)에 하이(High) 인가되어 배터리 전원(12 Volt)이 통과되는 구조를 가진다.

특히, 트랜지스터(Q3)의 전원 출력단에 파이형 LC필터(L2/C2/C3)를 구현하여 1차적으로 노이즈를 필터링할 수 있고, 상기 파이형 LC 필터의 출력단에 폴리 스위치(R3)를 부가하여 차측 증폭기를 통해 과전류가 발생할 경우 과전류로부터 트랜지스터 및 소자들을 보호할 수 있다. 또한, 다이오드(D3)를 통하여 과전압 인가시 회로부를 보호하는 기능을 구비한다.

그리고 신호 손실 및 노이즈 유입 방지를 위해 상이한 용량값을 갖는 2개의 인덕터(L3/L4)를 직렬로 연결하여 저주파(AM) 및 고주파(FM) 신호 감쇠가 최소가 되도록 하고, 시스템에서 발생하는 디지털 통신 노이즈 및 스위칭 주파수가 입력 신호단으로 유기되지 않도록 하여 노이즈로 인한 특정 주파수의 오동작을 방지함으로써 수신 감도가 증대될 수 있다.

첨부된 도면 중 도 2 내지 도 4는 전술한 발명의 내용에 대한 이해를 돕기 위한 것으로, 도 2와 도 3은 종래 기술과 본 발명의 일실시예를 비교할 수 있도록 작성된 블록도이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 전원 입력 회로 장치를 상세하게 나타낸 회로도이다.

도 2는 종래의 안테나 증폭기 전원 입력 회로 장치의 블록도를 나타낸 것인데, 종래의 전원 입력 회로 장치는 안테나 증폭기에 대한 전원 공급을 제어하는 전원제어부(200)와 신호를 수신하는 과정에서 유입되는 노이즈를 필터링하는 파이형 LC 필터(210)로만 이루어져 있었다. 따라서 전원 입력 회로 장치에서 과전압이나 과전류 발생시 과전압/과전류로부터 회로를 보호할 수 있는 장치가 없었고, 멀티미디어 시스템의 집적화로 인하여 디지털 신호의 노이즈가 안테나 전원부를 통하여 FM/AM 수신단으로 유입되어 수신 감도가 저하되는 문제가 있었다.

도 3은 본 발명의 안테나 증폭기 전원 입력 회로 장치의 블록도를 나타낸 것이다. 본 발명의 종래의 안테나 증폭기 전원 입력 회로 장치의 구성인 전원제어부(300)와 파이형 LC 필터(310)의 출력단에 과전압/과전류로부터 회로를 보호할 수 있는 과전압/과전류방지부(320)와 신호의 손실과 안테나 전원부를 통한 노이즈의 유입을 방지하기 위한 노이즈방지부(330)가 연결된다.

과전압/과전류방지부(320)는 과전류 인가시 소자 내 저항치가 증대되어 전류를 차단하는 소자인 폴리 스위치를 포함하여 과전류로부터 회로를 보호하고, 다이오드를 연결하여 과전압 인가시 회로부를 보호한다. 그리고 노이즈방지부(330)는 용량값이 상이한 2개의 인덕터를 직렬로 연결하여 신호의 손실 및 노이즈 유입을 방지할 수 있게 하였는데, 인덕터의 용량값에 따른 전기적 특성으로 차단 주파수가 상이하므로 2개의 인덕터로써 입력단 신호의 손실 및 노이즈 유입을 최소화할 수 있다.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 안테나 증폭기 전원 입력 회로 장치에 대한 구체적인 회로도이다. 전원제어부(400)는 안테나 온/오프 신호를 출력하는 마이콤과 상기 안테나 온/오프 신호가 로우(Low)일 때 동작하는 트랜지스터(Q3) 그리고 상기 안테나 온/오프 신호가 하이(High)일 때 동작하는 트랜지스터(Q2)를 포함한다.

상기 전원제어부(400)의 출력단에는 1차적으로 노이즈를 필터링하는 파이형 LC 필터(L2/C2/C3, 410)가 연결되어 있다. 그리고 상기 파이형 LC 필터(410)의 출력단에는 과전압 및 과전류로부터 회로를 보호하는 과전압/과전류방지부(420)가 연결되는데, 상기 과전압/과전류방지부(420)는 과전류 인가시 소자 내 저항치가 증대되어 전류를 차단하여 회로를 보호하는 소자인 폴리 스위치(R3)와 과전압 인가시 회로부를 보호하는 기능을 갖는 다이오드(D3)로 구성된다.

그리고 노이즈방지부(430)는 용량값이 서로 다른 2개의 인덕터(L3/L4)를 직렬로 연결하여 저주파(AM) 및 고주파(FM) 신호 감쇠가 최소가 되도록 하고 시스템에서 발생하는 디지털 통신 노이즈가 입력 신호단으로 유기되지 않도록 하여 노이즈로 인한 특정주파수의 오동작을 방지하고 수신 감도가 증대될 수 있도록 한다. 상기 2개의 인덕터의 용량값은 각각 90μＨ ~ 120μＨ과 0.1μＨ ~ 3μＨ 사이의 값을 가지는 것이 바람직하며, 특히 100μＨ과 2μＨ의 용량값을 갖는 2개의 인덕터가 직렬로 연결된 경우에 신호의 손실 및 노이즈 유입 방지에 있어서 가장 좋은 효과를 갖는다.

이상의 설명은 본 발명의 기술적 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 본 발명의 본질적 특성을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명에 표현된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것이 아니라, 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 권리범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 해석되어야 하고, 그와 동등하거나, 균등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (6)

1. 전원 공급을 제어하는 전원제어부;
   상기 전원제어부의 출력단에 연결되고 상기 전원 공급 과정에서 발생하는 노이즈를 필터링하는 파이형 LC 필터(410);
   상기 파이형 LC 필터의 출력단에 연결되고 소자들로 구성되어 과전압/과전류로부터 회로를 보호하는 과전압/과전류방지부(420); 및
   상기 과전압/과전류방지부에 연결되고 상기 전원 공급 과정에서 신호의 손실을 줄여주고 노이즈 유입을 방지하는 노이즈방지부(430)를 포함하고,
   상기 전원제어부는,
   안테나 온/오프 신호를 출력하는 마이콤와, 상기 안테나 온/오프 신호가 인가되는 베이스 및 접지에 연결되는 이미터를 갖는 NPN형 바이폴라 트랜지스터(Q3) 및 상기 NPN형 바이폴라 트랜지스터(Q3)의 컬렉터와 연결되는 베이스를 갖는 PNP형 바이폴라 트랜지스터(Q2)를 포함하여, 상기 NPN형 바이폴라 트랜지스터(Q3)는 상기 안테나 온/오프 신호가 로우일 때 동작하고, 상기 PNP형 바이폴라 트랜지스터(Q2)는 상기 안테나 온/오프 신호가 하이일 때 동작하고,
   상기 파이형 LC 필터(410)는,
   상기 PNP형 바이폴라 트랜지스터(Q2)의 베이스와 컬렉터 사이에 연결되는 커패시터(C2), 상기 커패시터(C2)와 병렬 연결된 커패시터(C3), 상기 커패시터(C2)의 일단과 상기 커패시터(C3)의 일단을 연결하는 인덕터(L2)를 포함하고,
   상기 과전압/과전류방지부(420)는,
   상기 커패시터(C3)의 일단에 연결되는 과전류방지용 폴리 스위치(R3)와 상기 과전류방지용 폴리 스위치(R3)에 직렬 연결된 다이오드(D3)를 포함하고,
   상기 노이즈방지부(430)는,
   상기 다이오드(D3)의 캐소드에 직렬 연결된 2개의 인덕터(L3, L4)를 포함하는 것을 특징으로 하는 안테나 증폭기 전원 입력 회로 장치.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 제1항에 있어서, 상기 2개의 인덕터는
   각각 90μＨ 내지 120μＨ 및 0.1μＨ 내지 3μＨ의 용량을 갖는 것
   인 안테나 증폭기 전원 입력 회로 장치.
   

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