KR200220461Y1 - 900ＭＨｚ 대역 무선 전화기의 전압 제어 발진 회로 - Google Patents

Abstract

본 고안은 위상 궤환 루프로부터 제어 전압을 제공받는 무선 전화기의 전압 제어 발진 회로에 관한 것으로서, 종래의 전압 제어 발진 회로는 음성 신호를 900MHz 대역으로 변조하기 위하여 음성 신호를 450MHz 대역으로 천이시킨 후 이를 다시 주파수 체배하는 방법을 사용함으로써 기생 발진된 신호를 효과적으로 제거할 수 없다는 문제가 있으나, 본 고안에서는 위상 궤환 루프로부터 제공되는 제어 전압에 따라 주파수 변조된 음성 신호를 바로 900MHz 대역으로 천이시킴으로써 기생 발진된 신호를 용이하게 제거할 수 있다는 효과가 있다.

Description

900ＭＨｚ 대역 무선 전화기의 전압 제어 발진 회로{CIRCUIT FOR VOLTAGE CONTROLLED OSCILLATOR IN CORDLESS TELEPHONE}

본 고안은 900MHz 무선 전화기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 주파수 변조된 사용자의 음성 신호를 900MHz로 직접 변환시키는 900MHz 대역 무선 전화기의 전압 제어 발진기에 관한 것이다.

900MHz 무선 전화기 내에 구성되는 송신 모듈은 사용자의 음성 신호를 주파수 변조하고, 주파수 변조된 사용자 음성 신호를 다시 900MHz 대역으로 변환시킴으로써 사용자의 음성 신호를 원거리에 있는 수신기에 송신할 수 있도록 구성된다.

도 1에는 종래의 900MHz 무선 전화기 내에 구성되는 송신 모듈의 개략 블록도가 도시되어 있다. 도시된 바와 같이 종래의 주파수 변조 회로(20)에서는 음성 신호 입력 회로(10)(예컨데, 마이크)를 통하여 제공되는 사용자의 음성을 주파수 변조하며, 전압 제어 발진 회로(30)는 주파수 변조된 사용자 음성 신호를 900MHz 대역으로 변화시켜 출력하도록 구성되어 있다. 즉, 종래의 전압 제어 발진 회로(30)는 도 2에 도시된 바와 같이 발진부(31)를 통하여 음성 신호를 일차적으로 450MHz의 대역으로 천이시키고, 체배부(33)에서는 450MHz의 음성 신호를 900MHz의 신호로 체배하여 출력하도록 구성되어 있다. 이러한 발진부(31) 및 체배부(33)의 구성을 설명하면 다음과 같다.

발진부(31)는 바랙터 다이오드(D1) 및 발진용 인덕터(L1)를 구비하여 위상 궤환 루프(40)로부터의 제어 전압에 대응하는 주파수 대역을 발진하도록 구성되어 있다. 위상 궤환 루프(40)는 후술하는 바와 같이 직류 차단용 캐패시터(C1)를 통하여 발진부(31)의 출력 신호를 입력하며, 입력된 신호의 주파수 대역에 대응하는 레벨의 제어 전압을 바랙터 다이오드(D1)에 제공한다. 즉, 위상 궤환 루프(40)는 발진부(31)의 발진 주파수가 450MHz 대역이 될 수 있는 제어 전압 레벨을 설정하여 바랙터 다이오드(D1)에 제공한다. 한편, 바랙터 다이오드(D1)는 캐패시터(C1) 및 인덕터(L1)와 함께 공진 회로를 구성하며, 위상 궤환 루프(D1)의 제어 전압에 따라 그 캐패시턴스가 가변되므로 결국 바랙터 다이오드(D1)는 캐패시터(C2) 및 인덕터(L1)와 함께 발진하는 주파수 대역을 변화시킨다.

한편, 상술한 바와 같이 바랙터 다이오드(D1)의 캐소우드에는 주파수 변조 회로(20)가 연결되어 있어 바랙터 다이오드(D1)에 제공되는 위상 궤환 루프(40)의 제어 전압의 레벨은 주파수 변조 회로(20)의 음성 신호에 의하여 가변되므로 바랙터 다이오드(D1), 캐패시터(C2) 및 인덕터(L1)에 의한 공진 회로에서 발진 출력되는 신호는 450MHZ를 중심 주파수로 주파수 변조된 음성 신호가 될 것이다.

바랙터 다이오드(D1), 캐패시터(C2) 및 인덕터(L1)에 의한 공진 회로에서 발진 주파수는 상술한 바와 같이 450MHz로 설계되나, 발진 회로의 특성에 의하여 450MHz 외에 450MHz의 정수배되는 대역 즉, 900MHz 및 1350MHz,...대역의 기생 발진이 더불어 발생하며, 종래의 900MHz 무선 전화에서는 기생 발진되는 900MHz 대역의 신호를 사용하는 방법을 채용하고 있다. 즉, 발진부(31)에서 발진된 450MHz 및 그 기생 발진된 대역의 신호는 체배부(33)에 제공되며, 체배부(33)는 발진부(31)의 신호들 중에서 900MHz 대역의 신호만을 필터링하여 증폭 출력하는 구성을 갖는다. 이를 위하여 체배부(33)는 도시된 바와 같이 증폭용 트랜지스터(Q3)외에 필터용 인덕터(L2) 및 캐패시터(C6)를 구비하며, 필터용 인덕터(L2) 및 캐패시터(C6)는 발진부(31)로부터의 신호들(450MHz의 정수배되는 대역 즉, 900MHz 및 1350MHz,...대역)중에서 900MHz대역의 신호만을 필터링하여 출력한다.

상술한 설명에서 미설명 부호(R1- R4)는 바이어스용 저항이며, 부호(C5)는 직류 차단용 캐패시터, 부호(C4)는 잡음 제거용 캐패시터를 의미한다.

제어 전압 발진 회로(30)를 통하여 출력되는 900MHz의 음성 신호는 증폭 회로(50)를 통하여 증폭된 후에 필터 회로(60)에 제공되며, 필터 회로(60)는 증폭된 900MHz 대역의 음성 신호로부터 잡음을 제거하여 안테나(70)에 제공한다.

한편, 상술한 바와 같이 종래 900MHz 무선 전화기의 송신 모듈 내의 제어 전압 발진 회로(30)는 음성 신호를 900MHz 대역으로 천이시키기 위하여 450MHz대역을 발진하는 발진부(31)를 사용하고, 체배부(33)를 사용하여 발진부(31)의 신호들 중에서 기생 발진된 900MHz 대역의 신호만을 필터링하는 방법을 채용하고 있다. 그러나, 이와 같이 체배부(33)를 이용하여 900MHz 대역의 신호만을 필터링하는 방식에서는 450MHz의 정수배되는 대역 즉, 900MHz 및 1350MHz,...대역의 신호들중에서 900MHz 대역의 신호만을 정확히 필터링할 수 없다는 문제가 발생한다. 따라서, 기생 발진된 900MHz외의 신호가 음성 신호와 함께 증폭 및 필터링되어 안테나를 통하여 공중에 방사되므로, 음성 신호의 출력 파형은 기생 성분에 의하여 왜곡되어 깨끗한 통화를 방해하며, 공중에 방사된 기생 발진 주파수의 신호는 다른 무선 통신 기기의 송수신을 방해하거나 또는 다른 전자 기기의 오동작을 유발시킬 수 있다는 문제가 있다.

무선 통신 기기는 기생 발진 신호에 의한 불요파 생성을 억제할 수 있도록 설계 및 제작되어야 하며, 불가피하게 기생 발진 신호가 생성되는 경우에도 그 송신 출력은 일정 기준 이하가 되도록 규제되고 있다. 그러나, 종래의 회로에서는 상술한 바와 같이 450MHz 대역의 기생 발진 주파수인 900MHz 대역을 사용하고 있음으로 기생 발진 주파수 대역간의 폭이 좁아 필요한 즉 900MHz 주파수 대역의 신호만을 정확히 검출할 수 없다는 문제가 있다. 또한, 종래의 회로에서는 상술한 바와 같이 발진부 및 체배부가 별도의 회로로 각각 구성되어 있어 회로의 구성이 복잡하고, 사용 소자의 수가 많아 회로를 소형, 경량화 할 수 없으며, 그 제작 경비가 높다는 문제가 있었다.

본 고안은 이러한 문제를 해결하기 위한 것으로서, 본 고안의 목적은 발진부가 직접적으로 900MHz를 발진함으로써 기생 발진되는 주파수 대역간의 대역폭을 크게 하여 필요로하는 대역의 신호만을 용이하게 검출할 수 있으며, 그 회로의 구성을 간단히 구현할 수 있는 900MHz 대역 무선 전화기의 전압 제어 발진 회로를 제공하는데 있다.

이러한 목적을 달성하기 위하여 본 고안은 위상 궤환 루프로부터 제어 전압을 제공받는 무선 전화기의 전압 제어 발진기에 있어서, 위상 궤환 루프로부터 제공되는 제어 전압에 따라 주파수 변조된 음성 신호를 900MHz 대역으로 천이시키는 발진부와; 발진부의 음성 신호를 필터링하여 출력하는 필터부를 구비한다.

도 1은 종래 무선 전화기 송신 모듈의 개략 블록도,

도 2는 종래 무선 전화기의 전압 제어 발진 회로도,

도 3은 본 발명에 따른 900MHz 대역 무선 전화기의 전압 제어 발진 회로도,

도 4는 본 발명에 따른 900MHz 대역 무선 전화기의 전압 제어 발진 회로의 다른 실시예를 도시한 회로도.

＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 음성 신호 입력 회로 20 : 주파수 변조 회로

30 : 전압 제어 발진 회로 40 : 위상 궤환 루프

50 : 증폭 회로 60 : 필터 회로

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 일 실시예를 상세히 설명한다.

도3에는 본 고안에 따른 전압 제어 발진 회로(30)의 상세 회로도가 도시되어 있다. 도시된 바와 같이 본 고안의 전압 제어 발진 회로(30)는 발진부(35) 및 필터부(37)로 구성되어 있다.

발진부(35)는 도시된 바와 같이 바랙터 다이오드(D11), 캐패시터(C12) 및 인덕터(L11)에 의하여 구성된다. 여기서, 부호(C11)은 직류 차단용 캐패시터를 의미한다. 바랙터 다이오드(D11)는 종래와 동일하게 캐패시터(C12) 및 인덕터(L11)와 함께 발진하나, 공진 주파수 대역은 900MHz가 되도록 구성된다. 한편, 위상 궤환 루프(40)는 직류 차단용 캐패시터(C15)를 통하여 제공되는 발진부(35)의 발진 주파수에 대응하는 제어 전압을 출력하되, 그 제어 전압은 발진부(35)가 900MHz 대역이 되도록 설정한다. 또한, 주파수 변조 회로(20) 역시 종래와 마찬가지로 주파수 변조된 음성 신호를 바랙터 다이오드(D11)의 캐소우드에 제공함으로써 바랙터 다이오드(D11)에 제공되는 위상 궤환 루프(40)의 제어 전압은 주파수 변조 회로(20)의 음성 신호에 의하여 가변되어 바랙터 다이오드(D11), 캐패시터(C12) 및 인덕터(L11)에 의한 공진 회로에서 발진 출력되는 신호는 900MHZ를 중심 주파수로 주파수 변조된 음성 신호가 된다.

한편, 바랙터 다이오드(D11), 캐패시터(C12) 및 인덕터(L11)에 의한 공진 회로는 900MHz를 발진하도록 설계되어도 900MHz 대역 외의 기생 발진 신호 즉, 1800MHz, 2700MHz, ...,가 발생한다. 이러한 기생 발진 신호를 제거하기 위하여 본고안에서는 스트립 선로로 되는 인덕터(L12) 및 캐패시터(C13)로 구성되는 필터부(37)를 사용하였으며, 900MHz의 신호를 증폭하기 위하여 필터부(37)내에 증폭용 트랜지스터(Q11)를 구성하였다. 즉, 인덕터(L12) 및 캐패시터(C13)는 필터로서 작용하여 900MHz 대역 외의 기생 발진 신호를 제거하여 출력한다. 이때, 본 고안의 발진부(35)에서 발진되는 신호는 상술한 바와 같이 900MHz 대역의 신호이고, 이에 따른 기생 발진 대역은 1800MHz, 2700MHz, ...이므로, 기생 발진 대역간의 폭이 커 인덕터(L12) 및 캐패시터(C13)로 구성되는 필터 회로는 900MHz 대역의 신호만을 용이하게 필터링할 수 있다. 이와 같이 필터링된 900MHz 대역의 신호는 트랜지스터(Q11)에 의하여 증폭되어 위상 궤환 루프(40) 및 증폭 회로(60)에 각각 제공된다.

상술한 회로에서 미설명 부호(R11-15)는 바이어스용 저항이며, (C15,C16)은 직류 차단용 캐패시터이다.

한편, 상술한 바와 같이 제어부(35)내의 필터 회로에 의하여 900MHz대역의 신호만을 검출하여도 일부 기생 발진된 신호가 포함될 수 있으며, 이러한 기생 발진 신호를 완벽하게 제거하기 위해서는 도 4와 같이 필터부(39)를 더 구성할 수 있다.

도시된 바와 같이 필터부(39)는 직류 차단용 캐패시터(C14)를 통하여 필터부(37)와 연결되며, 필터용 인덕터(L13) 및 캐패시터(C16)를 구비하여 필터부(37)로부터의 기생 발진 신호를 제거함으로써, 필요로 하는 900MHz 대역의 신호만을 정확히 검출할 수 있다. 또한, 본 고안에서의 필터부(39)는 증폭용 트랜지스터(Q12)를 구비함으로써 필터링된 900MHz대역의 신호를 재 증폭하여 출력함으로써 900MHz 대역의 신호를 더욱 안정화시킬 수 있다.

상술한 설명으로부터 알 수 있는 바와 같이 본 고안의 전압 제어 발진 회로(30)내의 발진부(35)는 900MHz를 발진함으로써 그 기생 발진 신호간의 대역 폭이 커 필터부(37)로서 기생 발진 신호들을 용이하게 필터링할 수 있다. 또한, 필요에 따라서는 별도의 필터부(39)를 더 구성함으로써, 필터부(37)에서 필터링되지 못한 기생 발진 신호를 완벽하게 제거할 수 있다.

이와 같이 본 고안에서는 기생 발진이 발생되지 않는 900MHz의 음성 신호를 제공할 수 있다는 효과가 있다.

Claims (6)

1. 위상 궤환 루프로부터 제어 전압을 제공받는 무선 전화기의 전압 제어 발진 회로에 있어서,

   상기 위상 궤환 루프로부터 제공되는 제어 전압에 따라 주파수 변조된 음성 신호를 900MHz 대역으로 천이시키는 발진부와;

   상기 발진부의 음성 신호를 필터링하여 출력하는 제1 필터부를 구비하는 900MHz 대역 무선 전화기의 전압 제어 발진 회로.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 발진부는,

   상기 위상 궤환 루프의 제어 전압 및 주파수 변조된 음성 신호에 따라 캐패시턴스가 가변되며, 그 캐소우드측으로 상기 주파수 변조된 음성 신호가 제공되는 바랙터 다이오드와;

   상기 바랙터 다이오드와 직류 차단용 제 1 캐패시터를 통하여 접속된 발진용 제 2 캐패시터와;

   상기 바랙터 다이오드와 접속된 발진용 제 1 인덕터를 구비하는 900MHz 대역 무선 전화기의 전압 제어 발진 회로.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 제 1 필터부는,

   상기 발진부와 연결되는 증폭용 제 1 트랜지터와;

   상기 제 1 트랜지스터와 연결되는 필터용 제 2 인덕터와;

   상기 제 1 트랜지스터와 연결되는 필터용 제 3 캐패시터를 구비하는 900MHz 대역 무선 전화기의 전압 제어 발진 회로
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 제 2 인덕터는 스트립 선로로 구성됨을 특징으로 하는 900MHz 대역 무선 전화기의 전압 제어 발진 회로.
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 제 1 필터부의 출력을 필터링하는 제 2 필터부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 900MHz 대역 무선 전화기의 전압 제어 발진 회로.
6. 제 5 항에 있어서, 상기 제 2 필터부는,

   상기 제 1 필터부의 출력을 증폭하는 증폭용 제 2 트랜지스터와;

   상기 제 2 트랜지스터와 연결된 필터용 제 3 인덕터와;

   상기 제 2 트랜지스터와 연결되는 필터용 제 4 캐패시터를 구비하는 900MHz 대역 무선 전화기의 전압 제어 발진 회로.