KR20010063647A - 유전체 공진기를 이용한 고주파 수신장치 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 저잡음 증폭기에서 출력되는 수신 고주파를 설정 대역으로 필터링하는 대역 필터링 수단과, 상기 대역 필터링 수단에서 출력되는 수신 고주파수와 전압 제어 발진기에서 얻어지는 발진 주파수를 혼합하여 중간 주파수를 추출하는 주파수 합성기로 이루어진 고주파 수신 장치에 관한 것으로 특히, 상기 대역 필터링 수단은 상기 저잡음 증폭기의 출력단에 일단이 연결되는 콘덴서와, 상기 콘덴서의 타단에 일단이 연결되며 다른 일단은 접지에 연결되는 유전제 공진기로 구성되어 특정 주파수에서 공진하는 것을 특징으로 하는 유전체 공진기를 이용한 고주파 수신장치 및 수신방법을 제공하면, 사이즈면에서 유전체 필터에 비하여 50%정도에 불과해지기 때문에 경박단소가 가능하며 설계시 입출력 고려가 필요없으므로 대역통과 필터의 설계시에 비하여 설계구현이 간편해진다는 효과가 있다.

Description

유전체 공진기를 이용한 고주파 수신장치 및 그 방법{Apparatus for receiving of high radio frequency using dielectric resonator and method for the same}

본 발명은 고주파 수신장치 중 RF 유니트 수신단에서 복조전 900㎒를 21.7㎒로 다운시키는 과정에서 불필요한 이미지가 생성되는데 이때 생성되는 이미지 주파수 제거를 위한 방식에 관한 것으로 특히, 종래 밴드패스 필터를 적용하는 방식에서 탈피하기 위해 유전체 공진기를 이용하여 특정 주파수 제거 필터를 설계함으로써 공간을 줄이고 생산단가의 절감을 가져오도록 하기 위한 유전체 공진기를 이용한 고주파 수신장치 및 그 방법에 관한 것이다.

통상적으로, 고주파 수신 장치는 안테나를 통해 수신한 고주파를 국부 발진 주파수와 혼합하여 중간 주파수(IF)로 주파수 하향 변환하는 장치를 말한다.

첨부한 도면중 도 1은 상기와 같은 고주파 수신장치중 종래 수신 2차 고주파 필터단 회로의 구성을 보인 것이다.

도시된 바와 같이, 안테나(도시하지 않음)를 통해 수신한 고주파를 저잡음 증폭하는 저잡음 증폭기(1)와, 상기 저잡음 증폭기(1)를 통한 고주파를 설정 대역으로 필터링하는 대역 필터(2)와, 상기 대역 필터(2)를 통한 고주파를 저역 필터링하는 저역 필터(3)와, 상기 저역 필터(3)를 통한 수신 신호와 전압 제어 발진기(4)에서 출력된 발진 주파수와 혼합하여 중간 주파수 추출하는 주파수 합성기(5)로 구성되었다.

이와 같이 구성된 종래의 수신 2차 고주파 필터단 회로는, 먼저 저잡음 증폭기(1)에서 안테나를 통해 수신한 고주파를 저잡음 증폭하여 출력한다. 이렇게 출력되는 고주파는 대역 필터(2)에서 900Mhz의 대역으로 대역 필터링 된다. 여기서 대역 필터(2)는 고가의 유전체 필터 또는 쏘 필터(SAW FILTER)를 사용하여 900Mhz의 신호를 추출한다.

다음으로, 상기 L1,C1로 이루어진 저역 필터(3)는 상기 대역 필터(2)를 통해 얻어지는 900mhz의 주파수를 저역 필터링 하게 되고, 이렇게 저역 필터링된 수신신호는 주파수 합성기(5)에서 전압 제어 발진기(4)에서 얻어지는 발진 주파수와 혼합되어 4.95Mhz의 중간 주파수(IF)가 추출된다. 여기서 주파수 합성기(5)는 주로 전계효과 트랜지스터(FET)를 사용한다.

그러나 이러한 종래의 수신 2차 고주파 필터단 회로는, 수신된 고주파로부터 900Mhz의 대역을 추출하기 위해서 고가의 유전체 필터 또는 SAW 필터를 사용하기 때문에 제품의 원가가 상승되어 제품의 가격 경쟁력을 저하시키는 단점이 있었다.

더욱이, 유전체 필터를 사용하는 경우 그 부피가 크고 감쇄특성이 SAW 필터보다 저급하다는 문제점이 있으며, SAW 필터는 전력손실이 크고 리플(Riffle) 형상이커서 채널 특성 편차가 발생된다는 문제점이 발생됨으로써, 어느 것 하나 완전한 특성을 가지지 못한다는 문제점을 내포하고 있었다.

상기와 같은 문제점을 해소하기 위한 본 발명의 목적은 RF 유니트 수신단에서 복조전 900㎒를 21.7㎒로 다운시키는 과정에서 불필요한 이미지가 생성되는데 이때 생성되는 이미지 주파수 제거를 위해 사용되는 밴드패스 필터를 적용하는 종래방식에서 탈피하기 위해 유전체 공진기를 이용하여 특정 주파수 제거 필터를 설계함으로써 공간을 줄이고 생산단가의 절감을 가져오도록 하기 위한 유전체 공진기를 이용한 고주파 수신장치 및 그 방법을 제공하는 데 있다.

도 1은 종래 고주파 수신장치중 수신 2차 고주파 필터단을 보인 회로도,

도 2는 본 발명에 의한 고주파 수신 장치의 실시 예를 보인 회로도,

도 3은 유전체 공진기의 특성 그래프.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 저잡음 증폭기 4 : 전압 제어 발진기

5 : 주파수 합성기 10 : 대역 필터링 수단

C1, C2, Co : 콘덴서 L1 : 에어 코일

L2 : 코일 TC1 : 트리머 콘덴서

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은, 저잡음 증폭기에서 출력되는 수신 고주파를 설정 대역으로 필터링하는 대역 필터링 수단과, 상기 대역 필터링수단에서 출력되는 수신 고주파수와 전압 제어 발진기에서 얻어지는 발진 주파수를 혼합하여 중간 주파수를 추출하는 주파수 합성기로 이루어진 고주파 수신 장치에 있어서: 상기 대역 필터링 수단은 상기 저잡음 증폭기의 출력단에 일단이 연결되는 콘덴서와; 상기 콘덴서의 타단에 일단이 연결되며 다른 일단은 접지에 연결되는 유전제 공진기로 구성되어 특정 주파수에서 공진하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 특징은, 안테나를 통해 수신한 고주파 신호를 저잡음 증폭하여 출력하는 제 1과정과, 상기 제 1과정에서 증폭되어진 고주파 신호에서 중간주파수의 2배에 해당하는 주파수를 감산한 특정 주파수 신호에서 공진하도록 하는 공진수단을 적용하여 상기 제 1과정에서 증폭되어진 고주파 신호에서 상기 특정 주파수 신호를 제거하는 제 2과정과, 상기 제 2과정에서 특정 주파수 신호가 제거된 고주파 신호를 저역 필터링하는 제 3과정, 및 상기 제 3과정을 통해 저역 필터링되어진 신호와 내부의 발진수단에서 발생되는 신호를 혼합하여 중간 주파수를 추출하는 제 4과정을 포함하는 데 있다.

본 발명의 상술한 목적과 여러 가지 장점은 이 기술 분야에 숙련된 사람들에 의해 첨부된 도면을 참조하여 후술되는 발명의 바람직한 실시예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.

이하, 상기와 같은 기술적 사상에 따른 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면에 의거 상세히 설명한다.

첨부한 도면중 도 2는 본 발명에 의한 고주파 수신 장치의 실시 예를 보인 회로도이다.

도시된 바와 같이, 안테나(도시하지 않음)를 통해 수신한 고주파를 저잡음 증폭하는 저잡음 증폭기(1)와, 유전체 공진기(Do)와 콘덴서(Co)가 전체적으로 직렬연결되어 있으며 상기 저잡음 증폭기(1)를 통한 고주파신호에서 특정 주파수 신호만을 제거한 후 출력하는 유전체 공진부(2A)와, 상기 유전체 공진부(2A)를 경유한 고주파를 저역 필터링하는 저역 필터(3)와, 상기 저역 필터(3)를 통한 수신 신호와 전압 제어 발진기(4)에서 출력된 발진 주파수와 혼합하여 중간 주파수 추출하는 주파수 합성기(5)로 구성되었다.

상술한 바와 같은 본 발명에 따른 유전체 공진기를 이용한 고주파 수신장치의 구조는 첨부한 도 1에 도시되어 있는 종래 고주파 수신장치의 구조에서 참조번호 2로 표시되는 대역필터를 유전체 공진기(Do)를 포함하는 유전체 공진부(2A)로 대치한 것으로, 이와 같이 대치 가능한 기술적 개념을 첨부한 도 3을 참조하여 살펴보기로 한다.

도 3은 유전체 공진기의 동작 특성을 나타내는 것으로, 유전체 공진기는 콘덴서와 직렬 연결되면 첨부한 도 3에 도시되어 있는 바와 같이, 특정 주파수(도 3에서는 fo로 표시됨)에서 공진하는 특정을 갖는다.

따라서, 전체적으로는 저잡음 증폭기(1)를 경유하는 고주파 신호에서 특정 주파수의 신호가 서로 상쇄되어 결국 특정 주파수를 제거하게 되는 것이다.

그러므로, 상기 도 3에 도시되어 있는 유전체 공진기의 동작특성을 사용하면, RF수신단의 다운 컨버젼(conversion)과정에서 IF주파수 이외에 발생하는 불필요한 이미지 주파수를 제거할 수 있다.

이때, 가장 대표적으로 발생되는 이미지 주파수는 아래의 수학식 1과 같다.

그러므로, 직렬 연결되는 콘덴서(Co)와 유전제 공진기(Do)를 조정설계하여 상기 수학식 1에서 나타나는 이미지 주파수에 맞추면 이미지 주파수의 제거가 가능해지는 것이다.

그렇지만, 전술한 바와 같이 실제적으로 이미지 주파수를 제거하는 것이 아니라 이미지 주파수에 대한 간섭을 없앤다라는 의미에 더 가깝다는 것을 알 수 있다.

이상의 설명에서 본 발명은 특정의 실시예와 관련하여 도시 및 설명하였지만, 특허청구범위에 의해 나타난 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 개조 및 변화가 가능하다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.

상술한 바와 같이 동작하는 본 발명에 따른 유전체 공진기를 이용한 고주파 수신장치를 제공하면, 사이즈면에서 유전체 필터에 비하여 50%정도에 불과해지기 때문에 경박단소가 가능하며 설계시 입출력 고려가 필요없으므로 대역통과 필터의 설계시에 비하여 설계구현이 간편해진다는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 저잡음 증폭기에서 출력되는 수신 고주파를 설정 대역으로 필터링하는 대역 필터링 수단과, 상기 대역 필터링 수단에서 출력되는 수신 고주파수와 전압 제어 발진기에서 얻어지는 발진 주파수를 혼합하여 중간 주파수를 추출하는 주파수 합성기로 이루어진 고주파 수신 장치에 있어서:

   상기 대역 필터링 수단은 상기 저잡음 증폭기의 출력단에 일단이 연결되는 콘덴서와;

   상기 콘덴서의 타단에 일단이 연결되며 다른 일단은 접지에 연결되는 유전제 공진기로 구성되어 특정 주파수에서 공진하는 것을 특징으로 하는 유전체 공진기를 이용한 고주파 수신장치.
2. 안테나를 통해 수신한 고주파 신호를 저잡음 증폭하여 출력하는 제 1과정과;

   상기 제 1과정에서 증폭되어진 고주파 신호에서 중간주파수의 2배에 해당하는 주파수를 감산한 특정 주파수 신호에서 공진하도록 하는 공진수단을 적용하여 상기 제 1과정에서 증폭되어진 고주파 신호에서 상기 특정 주파수 신호를 제거하는 제 2과정과;

   상기 제 2과정에서 특정 주파수 신호가 제거된 고주파 신호를 저역 필터링하는 제 3과정; 및

   상기 제 3과정을 통해 저역 필터링되어진 신호와 내부의 발진수단에서 발생되는 신호를 혼합하여 중간 주파수를 추출하는 제 4과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 유전체 공진기를 이용한 고주파 수신 방법