KR20030009943A - 에이엠 라디오 수신기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 RF선택도 및 IF선택도가 우수한 디지털 방송 및 아날로그 방송 겸용 AM 라디오 수신기를 제공하기 위한 것으로서, 라디오 방송국에서 송출하는 RF신호를 수신하는 RF안테나와, 상기 RF안테나를 통해 수신된 RF신호를 사용자가 선택한 채널의 주파수 대역으로 동조시키는 안테나 동조부와, 상기 안테나 동조부의 출력신호를 소정 레벨로 증폭하는 RF증폭부와, 시리얼하게 연결되어 상기 RF증폭부의 출력신호를 사용자가 선택한 채널의 주파수 대역으로 순차 동조시키는 제 1 RF동조부 및 제 2 RF동조부와, 상기 제 2 RF동조부의 출력 주파수와 제 1 국부발진 주파수(f01)를 혼합하여 제 1 중간주파수(fi1)로 변환하는 제 1 주파수 혼합부와, 상기 제 1 주파수 혼합부의 출력신호와 제 2 국부발진 주파수(f02)를 혼합하여 제 2 중간주파수(fi2)로 변환하는 제 2 주파수 혼합부와, 상기 제 2 주파수의 출력신호를 소정 레벨로 증폭하는 IF증폭부와, 상기 IF증폭부의 출력신호를 변조하기 전(前) 상태로 복조하는 복조부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

에이엠 라디오 수신기{AM RADIO RECEIVER}
본 발명은 AM 라디오 방송용 수신기에 관한 것으로, 특히 슈퍼헤테로다인 방식과 더블 컨버젼 방식을 혼합한 혼합형 AM 라디오 방송 수신기에 관한 것이다.
일반적으로, AM 라디오 방송용 수신기는 감도 및 선택도가 우수하여야 하며,일정한 출력을 유지할 수 있는 안정도가 우수하여야 하는 등의 조건을 충족할 수 있어야 한다.
통상 AM 라디오 방송용 수신기에는 크게 슈퍼헤테로다인(Superheterodyne) 방식 수신기와 더블 컨버젼(Double conversion) 방식 수신기로 구분되는데, 먼저, 슈퍼헤테로다인 방식 수신기는 안테나를 통해 입력된 고주파(RF)신호를 저주파 신호로 주파수 변환한 후에 복조하는 방식으로서, 이 방식을 이용하면 혼신과 잡음을 경감할 수 있기 때문에 AM 라디오 수신기로 많이 이용되고 있다.
이와 같은 슈퍼헤테로다인 방식 수신기에 있어서, 그 내부에 PLL(Phase Locked Loop)회로를 설치하고 수신된 주파수의 변동을 억제하도록 한 새로운 방식의 슈퍼헤테로다인 수신기가 제안되었는 바, 도 1은 종래 PLL회로를 구비한 슈퍼헤테로다인 방식 AM 수신기의 구성을 보여준다.
도 1의 도면부호 "1"은 안테나(1)를 통해 수신된 RF신호를 증폭하는 고주파 증폭회로(3)로서, 고주파 증폭부(3a)와 복동조부(3b)로 구성되며, 상기 고주파 증폭부(3a)는 전계효과 트랜지스터(도시하지 않음)를 구비하고, 안테나(1)로부터 입력된 RF신호를 소정 레벨까지 증폭한다.
상기 복동조부(3b)는 자세히 도시하지는 않았지만, 코일(L), 콘덴서(C), 가변용량 다이오드로 구성되며, 상기 코일, 콘덴서, 가변용량 다이오드에 의해 하나의 동조회로가 구성되고, 이러한 동조회로 2개가 설치되어 소정의 주파수 성분만을 선택적으로 출력한다.
여기서, 상기 동조회로의 가변용량 다이오드에는 제어회로(5)로부터 소정의전압이 입력되고, 그 전압에 따라 가변용량 다이오드의 용량이 변화되고 동조 주파수도 변화된다.
도면부호 "4"는 주파수 변환을 실시하는 주파수 혼합기(7)로서, 고주파 증폭회로(3)의 출력을 저주파 신호로 변환한다. 즉, 복동조부(3b)에서는 동조 주파수(fc)와 국부발진회로(9)로부터의 발진 주파수(fo)와의 차주파수(fc-fo)신호로 변환한다.
상기 국부발진회로(9)는 코일, 가변용량 다이오드 및 콘덴서로 구성되며, 국부발진회로(9)에서 발진된 국부발진 주파수는 주파수 혼합기(7)에 입력됨과 동시에 제어회로(5) 내부의 PLL회로(5a)로 입력된다.
상기 PLL회로(5a)는 국부발진 주파수에 따른 전압을 가변용량 다이오드의 일측으로 공급한다. 즉, 국부발진 주파수에 따라 PLL회로(5a)에 의해 패드백(feedback)을 걸어줌으로써 국부발진 주파수의 변동을 억제할 수 있다.
미설명 부호 "11"은 중간주파수 성분만을 선택적으로 증폭하는 중간주파 증폭회로이고, "13"은 중간주파 증폭회로에서 증폭된 신호를 변조 이전의 음성신호로 변환하는 복조회로이다.
한편, 더블 컨버젼 방식 AM 라디오 수신기는 통상, 2개의 주파수 혼합기를 구비하여 안테나로 수신된 RF신호를 제 1 주파수 혼합기에서 제 1 국부발진기로부터 출력된 발진주파수와 혼합하여 RF신호보다 높은 주파수대의 신호로 변환시키고, 변환된 신호를 다시 제 2 주파수 혼합기에서 고정발진을 하는 제 2 국부발진기에서출력된 발진주파수와 혼합시켜 최종적인 중간주파수(IF)를 발생한다.
이와 같은 더블 컨버젼 방식 AM 라디오 수신기는 도 2에 도시된 바와 같이, 안테나(21)로부터 유기된 반송파 신호 중 불필요한 주파수대역을 감쇠시키는 입력밴드패드필터(23)와, 상기 입력밴드패스필터(23)를 통과한 반송파 신호를 일정 레벨로 증폭하는 RF증폭기(25)와, 상기 RF증폭기(25)에서 출력된 반송파 신호와 제 1 국부발진기(27)에서 출력된 발진주파수를 주파수적으로 혼합하는 제 1 주파수 혼합기(29)와, 상기 제 1 주파수 혼합기(29)에서 출력된 혼합신호를 여과하여 소정 주파수대역의 IF신호를 출력하는 제 1 IF밴드패스필터(31)와, 상기 제 1 IF밴드패스필터(31)에서 출력되는 IF신호를 소정 레벨로 증폭하는 제 1 IF증폭기(33)와, 상기 제 1 IF증폭기(33)에서 출력되는 IF신호와 제 2 국부발진기(35)에서 출력되는 발진주파수를 주파수적으로 혼합하는 제 2 주파수 혼합기(37)와, 상기 제 2 주파수 혼합기(37)에서 출력되는 IF신호를 증폭하는 제 2 IF증폭기(39)로 구성된다.
이와 같은 종래 더블 컨버젼 방식의 AM 라디오 수신기는 안테나(21)로 수신된 반송파 신호가 입력밴드패스필터(23)를 거치면서 불필요한 주파수 대역이 제거된 후 RF증폭기(25)로 입력되며, 상기 RF증폭기(25)에 입력된 반송파 신호를 일정한 레벨로 증폭된 후 제 1 주파수 혼합기(29)로 입력된다.
제 1 주파수 혼합기(29)에 의해 제 1 국부발진기(27)에서 출력되는 발진주파수와 상기 RF증폭기(25)에서 출력되는 반송파 신호가 주파수적으로 혼합되고 상기 혼합된 신호는 제 1 IF밴드패스필터(31)를 통과하면서 여파되어 IF신호로 출력된다.
이어서, 제 1 밴드패스필터(31)에서 출력되는 IF신호는 제 1 IF증폭기(33)로 입력되어 일정 레벨로 증폭된 후, 제 2 주파수 혼합기(37)로 입력된다. 여기서, 상기 제 2 주파수 혼합기(37)는 제 1 IF증폭기(33)에서 출력되는 IF신호와 제 2 국부발진기(35)에서 출력되는 발진주파수를 혼합하여 제 2 IF증폭기(39)로 출력하면 상기 제 2 IF증폭기(39)는 입력되는 IF신호를 소정 레벨로 증폭한다.
그러나 상기와 같은 종래 슈퍼헤테로다인 방식 AM 수신기는 RF선택도는 우수하나 IF선택도가 불량하다는 문제점이 있고, 더블 컨버젼 방식 AM 수신기는 슈퍼헤테로다인 방식 AM 수신기에 비해 IF선택도는 우수하나 RF선택도가 불량하다는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, RF선택도 및 IF선택도가 우수한 디지털 방송 및 아날로그 방송 겸용 AM 라디오 수신기를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 AM 라디오 수신기는 라디오 방송국에서 송출하는 RF신호를 수신하는 RF안테나와, 상기 RF안테나를 통해 수신된 RF신호를 사용자가 선택한 채널의 주파수 대역으로 동조시키는 안테나 동조부와, 상기 안테나 동조부의 출력신호를 소정 레벨로 증폭하는 RF증폭부와, 시리얼하게 연결되어 상기 RF증폭부의 출력신호를 사용자가 선택한 채널의 주파수 대역으로 순차 동조시키는 제 1 RF동조부 및 제 2 RF동조부와, 상기 제 2 RF동조부의 출력 주파수와제 1 국부발진 주파수(f01)를 혼합하여 제 1 중간주파수(fi1)로 변환하는 제 1 주파수 혼합부와, 상기 제 1 주파수 혼합부의 출력신호와 제 2 국부발진 주파수(f02)를 혼합하여 제 2 중간주파수(fi2)로 변환하는 제 2 주파수 혼합부와, 상기 제 2 주파수의 출력신호를 소정 레벨로 증폭하는 IF증폭부와, 상기 IF증폭부의 출력신호를 변조하기 전(前) 상태로 복조하는 복조부를 포함하여 구성된다.
이와 같은 본 발명의 AM 라디오 수신기는 RF필터를 제거하되, 안테나를 통해 수신된 RF신호를 미리 동조시킨 다음에 RF증폭시켜 RF선택도를 향상시킴과 동시에 시리얼하게 연결된 2단의 RF동조회로를 구성하여 선택도가 좋은 중간주파수를 추출하는 것에 의해 IF선택도를 향상시킬 수 있는 AM 라디오 수신기를 제공하는데 그 특징이 있다.
도 1은 종래 슈퍼헤테로다인 방식 AM 라디오 수신기의 구성블록도
도 2는 종래 더블 컨버젼 방식 AM 라디오 수신기의 구성블록도
도 3은 본 발명의 AM 라디오 수신기의 구성블록도
도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
101 : RF안테나 103 : 안테나 동조부
105 : RF증폭부 107 : 제 1 RF동조부
109 : 제 2 RF동조부 111 : 제 1 국부발진부
113 : 제 1 주파수 혼합부 115 : 제 2 국부발진부
117 : 제 2 주파수 혼합부 119 : IF증폭부
121 : 복조부
이하, 본 발명의 AM 라디오 수신기를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 AM 라디오 수신기의 구성블록도이다.
도면에 나타난 바와 같이, 본 발명의 AM 라디오 수신기는 라디오 방송국에서 송출하는 RF신호를 수신하는 RF안테나(101)와, 상기 안테나 신호를 사용자가 선택한 채널의 주파수 대역으로 동조시키는 안테나 동조부(103)와, 상기 안테나 동조부(103)의 출력신호를 소정 레벨로 증폭하는 RF증폭부(105)와, 상기 RF증폭부(105)의 출력신호를 사용자가 선택한 채널의 주파수 대역으로 순차 동조시키는 제 1 RF동조부(107) 및 제 2 RF동조부(109)와, 상기 제 2 RF동조부(109)의 출력 주파수와 제 1 국부발진부(111)에서 출력되는 제 1 국부발진 주파수(f01)를 혼합하여 제 1 중간주파수(fi1)로 변환하는 제 1 주파수 혼합부(113)와, 상기 제 1 주파수 혼합부(113)에서 출력되는 제 1 중간주파수(fi1)와 제 2 국부발진부(115)에서 출력되는 제 2 국부발진 주파수(f02)를 혼합하여 제 2 중간주파수(fi2)로 변환하는 제 2 주파수 혼합부(117)와, 상기 제 2 주파수 혼합부(117)에서 출력되는 제 2 중간주파수(fi2)를 소정 레벨로 증폭하는 중간주파 증폭부(이하, "IF증폭부"라 함)(119)와, 상기 IF증폭부(119)에서 출력되는 IF신호를 변조하기 전(前) 상태로 복조하는 주파수 복조부(121)를 포함하여 구성된다.
여기서, 상기 안테나 동조부(103)는 코일과 흔히 바리캡 다이오드라고 하는 가변용량 다이오드로 구성되는데, 가변용량 다이오드의 일측으로 인가되는 DC전압에 의해 축적용량이 변화되어 RF안테나(101)를 통해 수신된 RF신호에서 사용자가 선국한 방송 채널에 상응하는 주파수 대역만을 통과시켜 RF증폭부(105)로 출력한다. 따라서, RF안테나(101)를 통해 수신된 RF신호에 포함되어 있는 잡음 등의 왜곡신호를 미리 제거한 후에 RF증폭부(105)에서 증폭되기 때문에 그 만큼 RF선택도를 향상시킬 수가 있다.
이와 같이 구성된 본 발명의 AM 라디오 수신기의 동작을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 라디오 방송국에서 송출되는 531∼1602KHz 대역의 RF신호(fr)는 RF안테나(101)에 의해 수신된 후, 안테나 동조부(103)로 입력된다.
상기 안테나 동조부(103)는 RF안테나(101)를 통해 수신된 RF신호 중에서 사용자가 선택한 방송 채널의 주파수 대역으로 동조시키기 위한 것으로서, 소위 바리캡 다이오드라고 하는 가변용량 다이오드와 코일(Coil)로 구성된다.
이와 같은 안테나 동조부(103)는 가변용량 다이오드의 일측에 인가되는 DC전압에 의해 동조되며, 상기 DC전압은 PLL회로(도시되지 않음)로부터 제공된다. 여기서, 상기 PLL회로는 제 1 국부발진부(111)에서 출력되는 발진주파수(fo1=fr±10.7MHz)와 기준 발진주파수와의 위상 비교를 통해 구해진 DC전압을 상기 가변용량 다이오드의 일측으로 출력한다.
이어, 상기 안테나 동조부(103)에서 1차적으로 동조된 RF신호는 RF증폭부(105)로 입력되어 소정 레벨로 증폭된 후, 제 1 RF동조부(107)로 입력되어 상기 PLL회로에서 출력되는 DC전압에 의해 2차 RF동조된 후, 곧바로 상기 제 1 RF동조부(107)의 출력단에 시리얼(Serial)하게 연결되어 있는 제 2 RF동조부(109)로 입력되어 상기 PLL회로에서 출력되는 DC전압에 의해 3차 RF동조된다.
참고로, 종래 더블 컨버젼 방식의 AM 라디오 수신기는 RF증폭기의 출력단에 RF선택도를 향상시키기 위해 RF필터를 구성하였다. 하지만 그 선택도가 떨어지는 단점이 있어 수신기의 성능을 저하시키는 문제를 초래하기 때문에 본 발명에서는 RF필터를 사용하지 않고 그 대신 RF선택도를 높이기 위해 서로 시리얼(Serial)하게연결된 2단의 RF동조부를 구성하였다.
한편, 상기 제 2 RF동조부(109)에서 출력되는 RF신호는 제 1 주파수 혼합부(113)에서 상기 제 1 국부발진부(111)로부터 출력되는 국부발진 주파수(fo1=fr±10.7MHz)와 혼합되어 제 1 중간주파수(fi1=10.7MHz)로 변환되고, 상기 제 1 주파수 변환부(113)에서 출력되는 제 1 중간주파수는 다시 제 2 주파수 혼합부(117)로 입력되어 상기 제 2 국부발진부(115)에서 출력되는 국부발진 주파수(fo2=10.7MHz±fi2)와 혼합되어 최종적으로 제 2 중간주파수(fi2=450KHz 또는 455kHz)로 변환된다.
이어, 상기 제 2 주파수 혼합부(117)에서 출력되는 제 2 중간주파수(fi2=450KHz 또는 455kHz)는 중간주파 증폭기인 IF증폭부(119)로 입력되어 소정의 레벨로 증폭된 후, 마지막으로 복조부(121)에 입력되어 변조되기 이전의 신호로 변환된 다음 스피커를 통해 출력됨으로써, 사용자는 자신이 선택한 방송 채널을 통해 라디오 방송을 청취할 수가 있다.
이상 상술한 바와 같이, 본 발명의 AM 라디오 수신기는 다음과 같은 효과가 있다.
RF안테나를 통해 수신된 RF신호를 RF증폭기에서 증폭하기 이전에 잡음과 같은 왜곡된 신호를 제거하기 위한 안테나 동조를 실시하므로 RF선택도를 그 만큼 높일 수 있고, RF필터 대신에 2단의 RF동조회로를 구성함으로써 수신기의 성능을 높일 수 있다.
또한, 2단의 RF동조회로를 거친 RF신호를 다시 2단의 주파수 혼합기를 이용하여 중간주파수로 변환함으로써, IF선택도를 높일 수 있다.
따라서, 수신기에서 요구되는 RF선택도 및 IF선택도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

  1. 라디오 방송국에서 송출하는 RF신호를 수신하는 RF안테나;
    상기 RF안테나를 통해 수신된 RF신호를 사용자가 선택한 채널의 주파수 대역으로 동조시키는 안테나 동조부;
    상기 안테나 동조부의 출력신호를 소정 레벨로 증폭하는 RF증폭부;
    시리얼하게 연결되어 상기 RF증폭부의 출력신호를 사용자가 선택한 채널의 주파수 대역으로 순차 동조시키는 제 1 RF동조부 및 제 2 RF동조부;
    상기 제 2 RF동조부의 출력 주파수와 제 1 국부발진 주파수(f01)를 혼합하여 제 1 중간주파수(fi1)로 변환하는 제 1 주파수 혼합부;
    상기 제 1 주파수 혼합부의 출력신호와 제 2 국부발진 주파수(f02)를 혼합하여 제 2 중간주파수(fi2)로 변환하는 제 2 주파수 혼합부;
    상기 제 2 주파수의 출력신호를 소정 레벨로 증폭하는 IF증폭부;
    상기 IF증폭부의 출력신호를 변조하기 전(前) 상태로 복조하는 복조부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 AM 라디오 수신기.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 안테나 동조부와 상기 제 1 RF동조부 및 제 2 RF동조부를 동조시키기 위한 DC전압을 출력하는 PLL회로가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 AM 라디오 수신기.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 안테나 동조부와 상기 제 1 RF동조부 및 제 2 RF동조부는 상기 PLL회로에서 출력되는 DC전압에 의해 축적용량이 변화되는 가변용량 다이오드와 상기 RF신호가 유기되는 코일로 구성되는 것을 특징으로 하는 AM 라디오 수신기.
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