KR20020017607A

KR20020017607A - 저잡음 주파수 변환기

Info

Publication number: KR20020017607A
Application number: KR1020000051071A
Authority: KR
Inventors: 남창갑
Original assignee: 이형도; 삼성전기주식회사
Priority date: 2000-08-31
Filing date: 2000-08-31
Publication date: 2002-03-07

Abstract

본 발명은 반도체류 부품의 수를 줄여 가격경쟁력을 높히면서, 사용자가 요구하는 성능을 만족시킬 수 있는 저잡음 주파수 변환기를 제공하기 위한 것으로서, 이를 위해, 제1,2안테나로 수신된 수직편파신호와 수평편파신호중 수신강도가 강한 신호를 선택출력하는 저잡음 주파수 변환기는 본 발명에 의해서, 상기 제1안테나에 그 음극이 연결됨과 동시에 또한 코일을 통해 접지되어 양극으로 인가되는 전압레벨에 따라 온/오프동작하는 제1핀다이오드와, 상기 제2안테나에 그 음극이 연결됨과 동시에, 상기 음극이 코일을 통해 접지되어 양극에 인가되는 전압레벨에 따라서 온/오프동작하는 제2핀다이오드와, 상기 제1핀다이오드 및 제2핀다이오드의 양극에 각각의 매칭용 캐패시터를 통해서 입력단이 동시에 연결되는 제1저잡음증폭기와, 상기 제1저잡음증폭기에 매칭소자를 통해 그 입력단이 연결되는 제2저잡음증폭기와, 상기 제1,2저잡음증폭기에 상시 동작전원을 인가하면서, 상기 제1,2핀다이오드의 양극에 선택적으로 하이레벨전압신호를 인가하는 스위칭제어기를 포함하여 이루어진다.

Description

저잡음 주파수 변환기{LOW NOISE BLOCKDOWN CONVERTER}

본 발명은 위성방송 안테나에 장착되는 저잡음 주파수 변환기(LNB : Low Noise Blockdown converter)에 관한 것으로, 보다 상세하게는 반도체류 부품의 수를 줄이면서 사용자가 요구하는 성능을 제공할 수 있는 저잡음 주파수 변환기에 관한 것이다.

저잡음 주파수변환기는 위성방송안테나로 수신된 수십 GHz의 위성신호를 수백 MHz대의 고주파신호로 변환하여 위성방송 수신기로 전달하는 장치로서, 위성방송 안테나에 장착된다.

특히, 안테나의 수신감도를 높히기 위해서 수직편파안테나와 수평편파안테나 두개를 사용하는 경우, 저잡음 주파수변환기는 도 1에 도시한 바와 같이, 수직편파를 수신하는 제1안테나(ANT1)와 수평편파를 수신하는 제2안테나(ANT2)에 각각 제1,2저잡음증폭기(11,12)를 연결하고, 상기 제1,2저잡음증폭기(11,12)의 출력단을 매칭용 캐패시터를 통해 동시에 제3저잡음증폭기(13)로 연결하고, 상기 제1,2저잡음증폭기(11,12)의 전원단을 각각 스위칭제어기(14)에 연결하여, 제1,2저잡음증폭기(11,12)를 선택적으로 동작시킴으로서, 수직편파 또는 수평편파중 강한 신호를 입력받아 변환출력한다.

즉, 제1,2저잡음증폭기(11,12)중 스위칭제어기(14)로부터 동작전원이 인가된 저잡음증폭기가 동작하여 안테나(ANT1 또는 ANT2)로부터 수신된 신호를 증폭하여 출력한다.

그런데, 이와 같은 구성의 저잡음주파수변환기(LNB)는 반도체류의 부품 즉, 저잡음증폭기(LNA : LOW NOISE AMPLIFIER)를 세 개이상 포함하고 있고, 저잡음 주파수 변환기 한개의 가격중 상기 반도체류 부품의 점유율이 50% 정도를 차지하고 있는 실정이다.

따라서, 상기 반도체류 부품의 가격이 제품의 가격에 큰 영향이 미치기 때문에, 제품가격을 줄이기 위해서는 가격이 싼 부품을 사용하여야 했다.

그러나, 보통 사용자가 요구하는 동작특성이 있기 때문에, 통상적으로는 잡음특성이 0.5~0.65dB이상의 제품을 사용하고 있으며, 이렇게 기본적으로 제공해야할 특성이 있기 때문에 가격을 낮추기 위해서 더 싼 부품을 사용하는데는 한계가 있다는 문제점이 있었다.

본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 그 목적은 반도체류 부품의 수를 줄여 가격경쟁력을 높히면서, 사용자가 요구하는 성능을 만족시킬 수 있는 저잡음 주파수 변환기를 제공하는 것이다.

도 1은 종래 저잡음 주파수 변환기의 일부 구성을 보이는 블럭도이다.

도 2는 본 발명에 따른 저잡음 주파수 변환기의 일부 구성을 보이는 블럭도이다.

도 3a, 3b, 3c는 종래 저잡음 주파수 변환기와 본 발명에 따른 저잡음 주파수 변환기의 잡음특성을 비교하는 그래프이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

21, 22 : 제1,2핀다이오드

23, 24 ; 저잡음 증폭기

25 : 스위칭제어기

상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 구성수단으로서, 본 발명은 제1,2안테나로 수신된 수직편파신호와 수평편파신호중 수신강도가 강한 신호를 선택출력하는 저잡음 주파수 변환기에 있어서, 상기 장치가

상기 제1안테나에 그 음극이 연결됨과 동시에 또한 코일을 통해 접지되어 양극으로 인가되는 전압레벨에 따라 온/오프동작하는 제1핀다이오드,

상기 제2안테나에 그 음극이 연결됨과 동시에, 상기 음극이 코일을 통해 접지되어 양극에 인가되는 전압레벨에 따라서 온/오프동작하는 제2핀다이오드,

상기 제1핀다이오드 및 제2핀다이오드의 양극에 각각의 매칭용 캐패시터를 통해서 입력단이 동시에 연결되는 제1저잡음증폭기,

상기 제1저잡음증폭기에 매칭소자를 통해 그 입력단이 연결되는 제2저잡음증폭기,

상기 제1,2저잡음증폭기에 상시 동작전원을 인가하면서, 상기 제1,2핀다이오드의 양극에 선택적으로 하이레벨전압신호를 인가하는 스위칭제어기를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 다른 저잡음 주파수 변환기에 대하여 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명에 다른 저잡음 주파수 변환기의 구성을 보이는 블럭도로서, 수직편파를 수신하는 제1안테나(ANT1)를 코일(L1)을 통해 접지함과 동시에 제1핀다이오드(21)의 음극에 연결하고, 수평편파를 수신하는 제2안테나(ANT2)를 코일(L2)을 통해 접지함과 동시에 제2핀다이오드(22)의 음극에 연결하고, 상기 제1핀다이오드(21)와 제2핀다이오드(22)의 양극은 각각 매칭용 캐패시터(C1, C2)를 통해 제1저잡음증폭기(23)의 입력에 연결하고, 상기 제1저잡음증폭기(23)의 출력은 캐패시터를 통해 제2저잡음증폭기(24)에 연결하며, 상기 제1,2핀다이오드(21,22)의 양극과 제1,2저잡음증폭기(23,24)의 전원단은 소정 제어규칙에 따라 각 출력단으로 하이레벨('5V') 또는 로우레벨('0V')을 출력하는 스위칭제어기(25)의 다수의 출력포트에 각각 연결하여 구성한다.

상기와 같이 구성된 저잡음 주파수 변환기는 우선 도 1에 도시한 종래의 저잡음 주파수 변환기에 비하여, 반도체류 부품인 저잡음증폭기의 수가 감소되어, 제품가격을 낮출 수 있다.

이와 같이 구성된 저잡음 주파수 변환기의 동작을 살펴보면 다음과 같다.

방송국등과 같은 신호송출측에서 무선송출된 수직편파와 수평편파신호는 각각 제1안테나(ANT1)와 제2안테나(ANT2)에 수신되고, 상기 제1,2안테나(ANT1),(ANT2)에 수신된 각각의 수직편파신호와 수평편파신호는 제1,2핀다이오드(21,22)를 통해서 후단으로 전달된다.

이때, 제1,2핀다이오드(21,22)는 상기 스위칭제어기(25)로부터 하이레벨신호가 출력될 경우, 각각 코일(L1,L2)를 통해 접지된 음극보다 양극의 전압이 높아져, 온상태가 되고, 이 때 제1,2안테나(ANT1, ANT2)로 수신된 수직편파 또는 수평편파신호가 온상태의 제1,2핀다이오드(21,22)를 통해 출력된다.

상기 제1,2핀다이오드(21,22)로부터 출력된 수직편파신호 또는 수평편파신호는 제1저잡음증폭기(23), 제2저잡음증폭기(24)를 차례로 거치면서 소정 레벨로 증폭되어 출력된다.

상기에서, 제1,2핀다이오드(21,22)는 스위칭제어기(25)에 의해서 수신전파강도가 강한 측의 핀다이오드가 선택적으로 온되고, 제1,2저잡음증폭기(23,24)는 스위치제어기(25)에 의해 항상 동작전압을 공급받아 증폭동작하게 된다.

도 3은 본 발명에 따른 저잡음 주파수 변환기의 동작특성을 설명하기 위한 도면으로서, 도 3a는 노이즈특성이 0.5dB~0.65dB 인 저잡음증폭기를 이용하여 도 1과 같은 구성의 저잡음 주파수 변환기를 구성한 경우 해당 저잡음 주파수 변환기로부터 얻을 수 있는 신호레벨을 표시한 그래프로서, 대략 1.5dB의 신호를 얻을 수 있다.

도 3b는 최근에 공급되는 성능이 우수한 노이즈 특성이 0.25~0.3dB의 저잡음증폭기를 이용하여 도 1과 같은 종래의 구성으로 구현된 저잡음 주파수 변환기로부터 얻을 수 있는 신호레벨을 도시한 그래프로서, 종래보다 좋은 1.0dB의 잡음특성을 얻을 수 있는 반면에, 성능이 우수한 고가의 부품을 사용하기 때문에 제품단가가 더 높아진다는 단점이 있다.

도 3c는 상기 노이즈특성이 0.25~0.3dB의 저잡음 증폭기와 핀다이오드를 사용하여 도 2에 도시한 본 발명과 같이 구성된 저잡음 주파수 변환기에서 얻어지는 노이즈 특성레벨로서, 도 1의 종래 저잡음 주파수 변환기에서와 같이 대략 1.5dB 수준의 노이즈특성이 얻어진다. 그러나, 종래 저잡음 주파수 변환기에 비하여, 사용되는 반도체 부품의 수가 줄고, 대신 값싼 핀다이오드를 사용하기 때문에, 종래보다 더 싼 비용으로 동일한 노이즈특성을 갖는 저잡음 주파수 변환기를 얻을 수 있게 된다.

본 발명은 상술한 바와 같이, 종래보다 더 적은 비용으로 종래와 동일한 수준의 잡음특성을 갖는 저잡음 주파수 변환기를 생산할 수 있다는 우수한 효과가 있다.

Claims

제1,2안테나로 수신된 수직편파신호와 수평편파신호중 수신강도가 강한 신호를 선택출력하는 저잡음 주파수 변환기에 있어서,

상기 제1안테나에 그 음극이 연결됨과 동시에 또한 코일을 통해 접지되어 양극으로 인가되는 전압레벨에 따라 온/오프동작하는 제1핀다이오드,

상기 제2안테나에 그 음극이 연결됨과 동시에, 상기 음극이 코일을 통해 접지되어 양극에 인가되는 전압레벨에 따라서 온/오프동작하는 제2핀다이오드,

상기 제1핀다이오드 및 제2핀다이오드의 양극에 각각의 매칭용 캐패시터를 통해서 입력단이 동시에 연결되는 제1저잡음증폭기,

상기 제1저잡음증폭기에 매칭소자를 통해 그 입력단이 연결되는 제2저잡음증폭기,

상기 제1,2저잡음증폭기에 상시 동작전원을 인가하면서, 상기 제1,2핀다이오드의 양극에 선택적으로 하이레벨전압신호를 인가하는 스위칭제어기를 포함하는 것을 특징으로 하는 저잡음 주파수 변환기.