KR200213427Y1 - 싱글 밸런스드 믹서를 이용한 광대역 혼합회로 - Google Patents
싱글 밸런스드 믹서를 이용한 광대역 혼합회로 Download PDFInfo
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Abstract
본 고안은 전자동조 튜너나 CATV 튜너에 있어서 중간주파(IF) 신호를 얻기 위한 광대역 혼합 회로를 싱글 밸런스드 믹서(single balanced mixer)로 구현하여 잡음 특성 및 신호대 잡음비를 향상시킬 수 있도록 된 싱글 밸런스드 믹서를 이용한 광대역 혼합회로에 관한 것이다.
이에 본 고안은 무선 수신 주파수와 국부 발진 주파수를 믹싱하여 중간주파 신호를 발생시키는 광대역 혼합 회로에 있어서, 상기 무선신호단으로부터 입력되는 무선 수신 주파수를 커플링 캐패시터를 통해 입력받아 검파한 후 출력하는 검파 다이오드와, 상기 각 검파 다이오드의 후단에 접속되어 검파된 무선신호에 대한 임피던스 변환을 수행하는 RC병렬회로로 구성된 임피던스 회로부와, 상기 임피던스 회로부로부터 출력되는 무선신호와 국부발진기로부터 출력되는 상기 국부발진 주파수 신호를 밸런싱하여 중간주파 신호를 발생시키는 트랜스와, 상기 트랜스에 입력되는 국부발진신호와 상기 임피던스 회로부로부터 출력되는 무선신호에 대한 각각의 임피던스 매칭을 수행하는 매칭회로부가 상기 트랜스와 임퍼던스회로부의 중간단에 형성된 것을 특징으로 한다.
Description
본 고안은 광대역 혼합회로에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전자동조 튜너나 CATV 튜너에 있어서 중간주파(IF) 신호를 얻기 위한 광대역 혼합 회로를 싱글 밸런스드 믹서(single balanced mixer)로 구현하여 잡음 특성 및 신호대 잡음비를 향상시킬 수 있도록 된 싱글 밸런스드 믹서를 이용한 광대역 혼합회로에 관한 것이다.
일반적으로 믹서는 수신주파수(RF 신호)와 국부발진주파수 신호를 혼합하여 중간주파(IF) 신호를 출력하는 것을 말한다. 즉, 텔레비전 또는 무선수신기의 튜너에 있어서, RF단에서 수신한 무선주파수 신호는 중간주파(intermediate Frequency:IF)신호를 발생하기 위해 국부발진기에서 생성된 국부발진신호와 혼합된다.
종래 전자동조 튜너나 CATV튜너에서의 중간주파 신호를 얻기 위한 광대역 혼합회로로는 도 1에 도시한 바와 같이, 더블 밸런스드 믹서 회로가 사용되었다. 도 1은 종래 광대역 혼합회로에 사용되는 더블 밸런스드 믹서의 구성을 보인 회로도이다. 도 1에 도시한 바와 같이, 더블 밸런스드 믹서는 RF증폭기(미도시)를 통해 증폭된 48MHz~1GHz의 RF 수신주파수를 입력받는 제 1 트랜스(T1)와, 국부발진기(미도시)로부터 출력되는 국부발진주파수신호를 입력받아 동작되는 제 2 트랜스(T2)를 구비하고, 상기 제 1 및 제 2 트랜스(T1)(T2)로부터 출력되는 밸런싱된 신호를 검파하는 브릿지 형태의 검파다이오드(10)와, 상기 다이오드(10)로부터 출력되는 신호에 대한 임피던스 매칭을 수행하기 위한 RC병렬회로로 구성된 임피던스회로부(21)(22) 및 상기 임피던스 회로부(21)(22)의 출력신호를 입력받아 중간주파신호를 발생시키는 제 3 트랜스(T3)를 구비하여 이루어진다.
이때, 상기 제 1 트랜스(T1) 및 제 2 트랜스(T2)는 국부발진신호 및 무선주파수 신호를 평형 임피던스 구성으로 된 검파 다이오드(10)의 각 쌍에 접속시키는 벌룬(balun)으로 구성된다.
또한, 상기 검파 다이오드(10)로는 국부발진신호에 응답하여 제어된 도체상태를 가지는 스위치처럼 동작되며, 주로 쇼트키 다이오드(schottky diode)가 사용된다.
이러한 종래의 구성에 있어서, 검파 다이오드(10)의 구성으로 쇼트키 다이오드가 4개가 사용되므로 다이오드가 정상적으로 동작되기 위해서는 국부발진주파수의 파워가 높아야 정상동작이 가능하기 때문에 이로 인해 신호의 일그러짐(distortion)이 발생되는 문제가 있었다.
또한, 삽입 손실 과다로 인해 노이즈 특성이 나쁘고 신호대 잡음비가 저하되는 문제가 있다. 나아가, 국부발진주파수의 하이파워가 요구됨에 따라 소비전력이 증가하고 코스트가 상승되게 된다.
따라서, 본 고안은 이러한 종래의 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로써 그 목적은 광대역 신호를 얻기 위한 광대역 믹서회로를 구현하는 데 있어 고전력이 필요하지 않으며 신호대잡음비의 향상으로 노이즈 특성이 개선되고 저코스트화를 실현할 수 있도록 싱글 밸런스드 믹서를 이용한 광대역 혼합 회로를 제공하고자 하는 것이다.
도 1은 종래 더블 밸런스드 믹서를 이용한 광대역 혼합 회로의 구성을 보인 회로도이다.
도 2는 본 고안에 따른 싱글 밸런스드 믹서를 이용한 광대역 혼합 회로의 구성을 보인 회로도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
30...검파 다이오드, 41,42...임피던스 회로부,
51,52...매칭회로부, 60...RF증폭기,
70...국부발진기, T1~T4...트랜스.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 고안에 따른 싱글 밸런스드 믹서를 이용한 광대역 혼합 회로는 무선 수신 주파수와 국부 발진 주파수를 믹싱하여 중간주파 신호를 발생시키는 광대역 혼합 회로에 있어서,
상기 무선신호단으로부터 입력되는 무선 수신 주파수를 커플링 캐패시터를 통해 입력받아 검파한 후 출력하는 검파 다이오드와,
상기 각 검파 다이오드의 후단에 접속되어 검파된 무선신호에 대한 임피던스 변환을 수행하는 RC병렬회로로 구성된 임피던스 회로부와,
상기 임피던스 회로부로부터 출력되는 무선신호와 국부발진기로부터 출력되는 상기 국부발진 주파수 신호를 밸런싱하여 중간주파 신호를 발생시키는 트랜스와,
상기 트랜스에 입력되는 국부발진신호와 상기 임피던스 회로부로부터 출력되는 무선신호에 대한 각각의 임피던스 매칭을 수행하는 매칭회로부가 상기 트랜스와 임퍼던스회로부의 중간단에 형성된 것을 특징으로 한다.
이하에는 본 고안의 양호한 실시예에 따른 싱글 밸런스드 믹서의 구성 및 작용효과를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.
도 2는 본 고안에 따른 싱글 밸런스드 믹서를 이용한 광대역 혼합회로의 구성을 보인 회로도이다. 도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 싱글 밸런스드 믹서는 RF단으로부터 수신된 무선주파수 신호를 RF 증폭기(60)를 통해 증폭하고, 증폭된 무선주파 신호는 커플링 캐패시터(C1)을 통해 한 쌍의 검파 다이오드(D10)(D11)로 인가된다. 상기 검파 다이오드(30)는 쇼트키 다이오드(schottky diode)가 양호하게 사사용될 수 있다.
이때, 상기 각 검파다이오드(D10)(D11)의 후단에는 저항(R10)(R11) 및 캐패시터(C12)(C13)의 병렬회로로 된 임피던스 회로부(41)(42)가 구성되고, 이때, 상기 저항(R10)(R11)는 검파다이오드의 바이어스 저항이고, 캐패시터(C12)(C13)는 광대역 통과 커플링 캐패시터이다.
또한, 상기 임피던스 조절된 신호는 제 1 트랜스(T4)의 각 입력단에 입력되어 국부발진기(70)로부터 출력되는 국부발진신호와 혼합되어 밸런싱된 후에 중간주파신호로 출력되게 된다.
한편, 상기 제 1 트랜스(T4)와 임피던스 회로부(41)(42)간에는 광대역 플래트니스를 조절하기 위한 매칭 회로부(51)(52)가 구성되는데, 이때 매칭회로부(51)(52)는 인덕터(L1)(L2) 및 캐패시터(C14)(C15)의 직렬회로로 구성되어 LC회로의 공진주파수의 설정에 따라 무선주파수 신호와 국부발진신호에 대한 임피던스를 제어하게 된다. 또한, 상기 매칭 회로부(51)(52)의 LC직렬회로는 스트립라인으로 구성되어 PCB상에 용이하게 구현될 수 있다.
또한, 상기 국부발진기(70)로부터 출력되는 국부발진신호는 캐패시터(C16)를 통해 C점에 인가되어 다이오드(D10)(D11)로부터 검파되어 출력되는 무선 주파수 신호와 혼합되어 제 1 트랜스(T4)에 의해 밸런싱된 후 최종적인 중간주파신호로 출력되게 된다.
이때, 상기 제 1 트랜스(T4)는 두 쌍의 권선을 포함한다. 상기 국부 발진신호는 캐패시터(C16)을 통해 제 1 권선의 출력단자측에 인가되고, 상기 매칭회로부(51)로부터 출력되는 신호의 제 1 입력단자는 제 1 권선과 제 3 권선의 접속점에 접속된다. 나아가, 상기 매칭 회로부(52)로부터 출력되는 신호의 제 2 입력단자는 제 2 권선과 제 4 권선의 접속점에 접속되고, 제 2 권선 및 제 3 권선의 중앙단자는 접지에 접속된다.
본 고안에 따른 싱글 밸런스드 믹서를 이용한 광대역 혼합 회로는 전술한 실시예에 국한되지 않고 본 발명의 기술 사상이 허용하는 범위내에서 다양하게 변형하여 실시될 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 고안에 따른 싱글 밸런스드 믹서를 이용한 광대역 혼합 회로에서는 싱글 밸런스드 믹서 회로를 사용하기 때문에 종래의 4개의 검파 다이오드를 사용하는 것에 비해 2개의 다이오드를 사용함으로써 저 레벨의 국부발진주파수의 사용이 가능하다. 나아가, 다이오드를 싱글 밸런스드 믹서로 구현함으로써 믹서자체의 삽입손실을 줄이고 나아가 노이즈 특성을 개선함으로써 높은 신호대 잡음비를 얻을 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 트랜스를 종래에 3개를 사용하던 것에 비교하여 본 고안에서는 1개의 트랜스만을 사용하기 때문에 제품의 소형화가 가능하게 되는 이점이 있다.
Claims (3)
- 무선 수신 주파수와 국부 발진 주파수를 믹싱하여 중간주파 신호를 발생시키는 광대역 혼합 회로에 있어서,상기 무선신호단으로부터 입력되는 무선 수신 주파수를 커플링 캐패시터를 통해 입력받아 검파한 후 출력하는 검파 다이오드와,상기 각 검파 다이오드의 후단에 접속되어 검파된 무선신호에 대한 임피던스 변환을 수행하는 RC병렬회로로 구성된 임피던스 회로부와,상기 임피던스 회로부로부터 출력되는 무선신호와 국부발진기로부터 출력되는 상기 국부발진 주파수 신호를 밸런싱하여 중간주파 신호를 발생시키는 트랜스와,상기 트랜스에 입력되는 국부발진신호와 상기 임피던스 회로부로부터 출력되는 무선신호에 대한 각각의 임피던스 매칭을 수행하는 매칭회로부가 상기 트랜스와 임퍼던스회로부의 중간단에 형성된 것을 특징으로 하는 싱글밸런스드 믹서를 이용한 광대역 혼합 회로.
- 제 1 항에 있어서,상기 매칭 회로부는 직렬연결된 인덕터 및 캐패시터로 구성되며, 상기 인덕터는 스트립 라인으로 형성되는 것을 특징으로 하는 싱글 밸런스드 믹서를 이용한 광대역 혼합 회로.
- 제 1 항에 있어서, 상기 트랜스는 제 1,제2 및 제 3,제 4 권선의 두 쌍의 권선으로 구성되며, 상기 국부 발진신호는 캐패시터을 통해 제 1 권선의 출력단자측에 인가되고, 상기 매칭회로부로부터 출력되는 신호의 제 1 입력은 제 1 권선과 제 3 권선의 접속점에 접속되며, 상기 매칭 회로부로부터 출력되는 신호의 제 2 입력은 제 2 권선과 제 4 권선의 접속점에 접속되고, 제 2 권선 및 제 3 권선의 중앙단자는 접지에 접속되는 것을 특징으로 하는 싱글 밸런스드 믹서를 이용한 광대역 혼합 회로.
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| KR20110038233A (ko) * | 2009-10-08 | 2011-04-14 | 엘지이노텍 주식회사 | Ｒｆ 신호의 전력 검출장치 |
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| KR20110038233A (ko) * | 2009-10-08 | 2011-04-14 | 엘지이노텍 주식회사 | Ｒｆ 신호의 전력 검출장치 |
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