KR19990015976U - 위성방송수신기의 저역통과필터 - Google Patents

Abstract

본 고안은 온오프스위치 및 LC필터만으로 간단하게 구현되어 수신신호의 데이타속도(data rate)에 따른 필터링특성의 조절이 가능한 위성방송수신기의 저역통과필터에 관한 것으로, 위성방송수신기의 I/Q신호분리기의 출력측에 구비되는 저역통과필터에 있어서, 본 고안에 의한 저역통과필터는 상기 I/Q신호분리기의 I신호출력측에 병렬로 연결구비되는 n개의 온오프스위치로 이루어지며 상기 n개의 온오프스위치중 한 온오프스위치만이 턴온되는 제1스위칭부와, 상기 I/Q신호분리기의 Q신호출력측에 병렬로 연결구비되는 n개의 온오프스위치로 이루어지며 이 n개의 온오프스위치는 상기 제1스위칭부에 구비된 n개의 온오프스위치와 1:1대응되며 대응되는 온오프스위치와 동일하게 동작하는 제2스위칭부와, 상기 제1스위칭부에 구비된 n개 온오프스위치에 입력측에 각각 연결되며 출력측은 I신호출력단에 동시에 연결되며 서로다른 통과대역폭을 갖는 n개의 LC필터로 이루어진 I신호필터링부와, 상기 제2스위칭부에 구비된 n개 온오프스위치에 입력측에 각각 연결되며 출력측은 Q신호출력단에 동시에 연결되는 n개의 LC필터로 이루어지며, 상기 n개의 LC필터는 각각 연결된 제2스위칭부의 온오프스위치와 동시동작하는 제1스위칭부의 온오프스위치에 연결된 n개의 LC필터와 각각 대응되어 동일한 필터특성을 갖는 Q신호필터링부를 구비한다.

Description

위성방송수신기의 저역통과필터

본 고안은 위성방송수신기에 구비되어 I,Q신호를 필터링하는 저역통과필터에 관한 것으로, 보다 상세하게는 온오프스위치 및 LC필터만으로 간단하게 구현되어 수신신호의 데이타속도(data rate)에 따라 필터특성이 가변가능한 위성방송수신기의 저역통과필터에 관한 것이다.

일반적으로, 위성방송수신기(SVR:SATELLITE VIDEO RECEIVER)는 위성방송용 수신기로써 파라볼라안테나로 수신되고 LNB에 의하여 1차적으로 주파수다운된 방송신호에서 선국된 신호를 검출, 복조하여 TV를 통해 영상, 음성을 재생시키는 장치로써, 도1에 위성방송수신기의 구성을 보였다.

도1에서, 위성방송수신기는 파라볼라안테나(1)로 수신된 신호에서 선국된 주파수신호를 검출하여 설정된 중간주파신호로 출력하는 튜너(2)와, 상기 튜너(2)로부터 출력된 중간주파신호를 I신호와 Q신호로 분리한 후 베이스밴드신호로 출력하는 I/Q신호분리기(3)와, 상기 I/Q신호분리기(3)로부터 출력되는 I,Q신호의 신호대역외의 잡음을 저지시키는 저역통과필터(4)와, 상기 저역통과필터(4)에 의하여 필터링되었으며 위성으로부터 QPSK방식으로 변조송신된 I',Q'신호를 변조전의 원신호로 복조하는 복조기(5)를 구비한다.

상기에서, 저역통과필터(3)는 I/Q신호분리기(3)에서 출력된 I,Q신호를 신호대역의 1.2∼3배의 통과대역으로 필터링함으로써 인접한 다른 채널신호에 의한 간섭을 막고 정확한 신호복조가 이루어지도록 하는 것으로써, 상기 저역통과필터(3)의 통과대역이 신호의 정보량, 즉 신호주파수의 1.2∼3배내일 때, 이 저역통과필터(3)의 필터링효과가 나타나 신호복조가 적절하게 이루어질 수 있다. 왜냐하면, 1.2배보다 작으면, 저역통과필터(3)가 선국채널의 신호까지 필터링함으로써 I'와 Q'는 원신호를 충분히 포함하지 못하여 완전한 복조가 이루어질 수 없고, 3배보다 클 경우, 저역통과필터(3)를 통과한 I'신호와 Q'신호에는 선국된 채널신호외의 인접한 채널의 신호가 혼합되어 복조기(5)에서 정확한 복조가 이루어지기 어렵게 된다.

그렇기 때문에, 저역통과필터(3)의 통과대역폭이 신호주파수의 1.2∼3배가 되도록 하여야 한다. 그런데, 수신된 신호의 주파수대역은 전송되는 데이타의 속도인 데이타속도(DATA RATE)에 따라서 달라진다. 즉, 신호의 주파수대역과 데이타속도는 비례관계에 있는 것으로, 데이타속도가 느리면 주파수대역도 적어지고, 데이타속도가 빠르면 주파수대역도 넓어진다.

그러므로, 상기 저역통과필터(3)는 데이타속도(DATA RATE)에 따라 달라지는 신호의 주파수대역에 맞춰 항상 수신신호의 1.2∼3배의 통과대역특성을 갖고 있어야 한다.

그렇기 때문에, 종래에는 도2에 도시한 바와같이 마이콤으로부터 제어를 받아 동작하는 디지탈필터IC(41)를 이용하여, I/Q신호분리기(3)로부터 출력된 I신호 및 Q신호를 필터링하는 저역통과필터의 필터링특성(즉, 통과대역폭)을 가변시키고 있었다.

그런데, 이 디지탈필터IC(41)는 너무 비싸기 때문에, 위성수신기의 단가가 높아지는 문제점이 있었으며, 또한 위성방송수신기로 수신된 신호의 주파수대를 비교검토한 결과, 저역통과필터의 통과대역폭을 디지탈필터IC에서와 만큼 세분하여 가변시키지 않아도 충분한 필터링효과를 얻을 수 있음을 알게 되었으며, 그러므로, 종래의 디지탈필터IC를 이용한 저역통과필터는 필터링효과에 비하여 단가가 너무 높다는 문제점이 있었다.

본 고안은 상술한 종래의 문제점을 해결하여 보다 저렴한 비용으로 종래와 동일한 성능을 구현하기 위한 것으로, 그 목적은 온오프스위치 및 LC필터만으로 구현되어 데이타속도에 따라 가변되는 수신신호주파수대역에 맞춰 필터링특성이 조정가능한 위성방송수신기의 저역통과필터를 제공하는 데 있는 것이다.

상기한 본 고안의 목적을 달성하기 위한 수단으로써, 본 고안은 위성방송수신기의 I/Q신호분리기의 출력측에 구비되는 저역통과필터에 있어서,

상기 저역통과필터가

상기 I/Q신호분리기의 I신호출력측에 병렬로 연결구비되는 n개의 온오프스위치로 이루어지며 상기 n개의 온오프스위치중 한 온오프스위치만이 턴온되는 제1스위칭부와,

상기 I/Q신호분리기의 Q신호출력측에 병렬로 연결구비되는 n개의 온오프스위치로 이루어지며 이 n개의 온오프스위치는 상기 제1스위칭부에 구비된 n개의 온오프스위치와 1:1대응되며 대응되는 온오프스위치와 동일하게 동작하는 제2스위칭부와,

상기 제1스위칭부에 구비된 n개 온오프스위치에 입력측에 각각 연결되며 출력측은 I신호출력단에 동시에 연결되며 서로다른 통과대역폭을 갖는 n개의 LC필터로 이루어진 I신호필터링부와,

상기 제2스위칭부에 구비된 n개 온오프스위치에 입력측에 각각 연결되며 출력측은 Q신호출력단에 동시에 연결되는 n개의 LC필터로 이루어지며, 상기 n개의 LC필터는 각각 연결된 제2스위칭부의 온오프스위치와 동시동작하는 제1스위칭부의 온오프스위치에 연결된 n개의 LC필터와 각각 대응되어 동일한 필터특성을 갖는 Q신호필터링부를 구비한다.

도1은 일반적인 위성방송수신기의 일부구성을 보이는 블록도이다.

도2는 종래의 저역통과필터를 보이는 블록도이다.

도3은 본 고안에 의한 저역통과필터의 일실시예를 보이는 회로도이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

1 ... 위성안테나 2 ... 튜너

3 ... I/Q신호분리기 4 ... 저역통과필터

5 ... 복조기 L1 ∼ L4 ... 코일

R1∼R4 ... 저항 C1∼C4 ... 캐패시터

42∼45 .... 제1∼제4LC필터부 46 ... 제1스위칭부

47 ... 제2스위칭부 SW1∼SW4 ... 온오프스위치

이하, 본 고안의 구성과 동작 및 효과를 도3을 참조하여 상세하게 설명한다.

도3은 본 고안에 의한 위성방송수신기의 저역통과필터의 일실시예를 도시한 회로도로써, I/Q신호분리기(도1의 3)의 I신호출력단과 연결된 I신호입력라인에 병렬로 연결되어 서로 역으로 온/오프스위칭동작하는 두 온오프스위치(SW1,SW3)로 이루어진 제1스위칭부(46)와, 상기 I/Q신호분리기(도1의 3)의 Q신호출력단과 연결된 Q신호입력라인에 병렬로 연결되고 상기 제1스위칭부(46)에 구비된 두 온오프스위치(SW1,SW3)에 각각 대응되어 그 대응된 온오프스위치와 같이 스위칭동작하는 두 온오프스위치(SW2,SW4)로 이루어진 제2스위칭부(47)와, 상기 제1스위칭부(46)에 구비된 한 온오프스위치(SW1)와 필터링된 I'신호출력단사이에 구비되는 제1LC필터(42)와, 상기 제1스위칭부(46)의 다른 온오프스위치(SW3)와 필터링된 Q'신호출력단 사이에 구비되며 상기 제1LC필터(42)보다 작은 통과대역폭을 갖는 제2LC필터(43)와, 상기 제2스위칭부(47)에 구비된 한 온오프스위치(SW2)와 필터링된 Q'신호출력단사이에 구비되며 상기 제1LC필터(43)와 동일한 통과대역특성을 갖는 제3LC필터(44)와, 상기 제2스위칭부(47)의 다른 온오프스위치(SW4)와 필터링된 Q'신호출력단 사이에 구비되며 상기 제2LC필터(43)과 동일한 통과대역특성을 갖는 제4LC필터(45)를 구비한다.

여기에서, 제1LC필터(42)와 제2LC필터(43)는 I신호필터링부(48)이고, 제3LC필터(44)와 제4LC필터(45)는 Q신호필터링부(49)이다.

상기한 구성에 따른 본 고안의 동작을 설명한다.

앞서 서술한 바와같이, 파라볼라안테나(1)로 수신된 방송신호는 도1에 도시한 위성방송수신기의 튜너(2)에 의하여 선국되어 설정된 중간주파신호로 변환된 후 I/Q신호분리기(3)로 입력되며, 이 I/Q신호분리기(3)는 입력된 중간주파의 방송신호를 I신호와 Q신호로 분리하고, 이 I신호와 Q신호는 각각 도3에 도시된 제1스위칭부(46)와 제2스위칭부(47)로 인가된다.

상기에서, 제1스위칭부(46)에 구비된 온오프스위치(SW1)와 제2스위칭부(47)에 구비된 온오프스위치(SW2)와 제1스위칭부(46)에 구비된 온오프스위치(SW3)과 제2스위칭부(47)에 구비된 온오프스위치(SW4)가 오프되는 경우, I신호는 제1필터부(42)로 인가되고, Q신호는 제2필터부(43)로 인가되며, 반대로, 제1스위칭부(46)에 구비된 온오프스위치(SW1)와 제2스위칭부(47)의 온오프스위치(SW2)가 오프되고 제1스위칭부(46)의 온오프스위치(SW3)과 제2스위칭부(47)의 온오프스위치(SW4)가 온되는 경우에는, I신호가 제3필터부(44)로 인가되고, Q신호가 제4필터부(45)로 인가된다.

상기에서, 제1LC필터(42)와 제3LC필터(44)는 위성방송수신기로 수신되는 신호의 데이타속도(DATA RATE)가 빠른 경우, 즉 신호주파수대역이 넓은 경우, 적절한 복구가 이루어질 수 있는 통과대역특성을 갖는 필터로써, 예를들어 신호주파수가 총 45Ms인 경우, 그 단측파대의 약 1,2배인 27MHz의 통과대역특성을 갖는다. 그리고, 제2LC필터(43)와 제4LC필터(45)는 위성방송수신기로 입력되는 수신신호의 데이타속도(DATA RATE)가 느린 경우, 즉 신호주파수대역이 좁은 경우의 통과대역특성을 갖는 필터로써, 예를들어, 약 8MHz의 통과대역특성을 갖게 된다.

그러므로, 위성방송수신기로 입력된 신호의 데이타속도에 따라 제1스위칭부(46)와 제2스위칭부(47)를 제어동작시킴으로써, I신호와 Q신호가 각각 데이타속도가 빠른 경우에는 제1필터부(42) 및 제3필터부(43)로 인가되어 27MHz대역으로 필터링되고, 데이타속도가 느린경우에는 각각 제2필터부(43) 및 제4필터부(44)로 인가되어 8MHz대역으로 필터링된다.

그리고, 상기 55MHz의 통과대역특성을 갖는 SAW필터를 구비한 튜너를 사용한 경우에는, 상기 예로 든, 27MHz의 통과대역을 갖는 LC필터가 필요없어짐으로, 상기 제1LC필터(42) 및 제3LC필터(44)의 통과대역을 무한대로, 즉 LC필터를 구비하지 않고 라인으로 연결만하여도 상술한 예와 동일한 효과를 얻을 수 있다.

또한, 좀더 세분화된 통과대역특성을 얻고 싶은 경우에는, 상기 제1,2스위칭부(46,47)의 온오프스위치를 증가시키고, 그 증가된 온오프스위치에 다른 통과대역특성을 갖는 LC필터를 각각 연결시킴으로써, 본 고안에 의한 저역통과필터가 더 다양한 통과대역특성을 갖을 수 있게 된다.

따라서, 도1에 보인 I/Q신호분리기(3)로부터 출력된 베이스밴드의 I신호와 Q신호는 데이타속도에 따라 적절한 대역으로 필터링되어 복조기(5)로 인가된다.

이와같이, 본 고안은 종래에 사용된 온오프스위치와 LC필터를 이용하여 입력신호의 정보량에 따라 달라지는 필터특성을 갖음으로써, 종래에 이용된 디지탈필터IC보다 훨씬 저렴한 비용으로 동일한 필터특성을 얻을 수 있는 우수한 효과가 있는 것이다.

Claims (1)

1. 위성방송수신기의 I/Q신호분리기의 출력측에 구비되는 저역통과필터에 있어서,

   상기 저역통과필터가

   상기 I/Q신호분리기의 I신호출력측에 병렬로 연결구비되는 n개의 온오프스위치로 이루어지며 상기 n개의 온오프스위치중 한 온오프스위치만이 턴온되는 제1스위칭부와,

   상기 I/Q신호분리기의 Q신호출력측에 병렬로 연결구비되는 n개의 온오프스위치로 이루어지며 이 n개의 온오프스위치는 상기 제1스위칭부에 구비된 n개의 온오프스위치와 1:1대응되며 대응되는 온오프스위치와 동일하게 동작하는 제2스위칭부와,

   상기 제1스위칭부에 구비된 n개 온오프스위치에 입력측에 각각 연결되며 출력측은 I신호출력단에 동시에 연결되며 서로다른 통과대역폭을 갖는 n개의 LC필터로 이루어진 I신호필터링부와,

   상기 제2스위칭부에 구비된 n개 온오프스위치에 입력측에 각각 연결되며 출력측은 Q신호출력단에 동시에 연결되는 n개의 LC필터로 이루어지며, 상기 n개의 LC필터는 각각 연결된 제2스위칭부의 온오프스위치와 동시동작하는 제1스위칭부의 온오프스위치에 연결된 n개의 LC필터와 각각 대응되어 동일한 필터특성을 갖는 Q신호필터링부를 구비함을 특징으로 하는 위성방송수신기의 저역통과필터.