KR20030094596A - 지상파 및 위성파 공용튜너 - Google Patents

지상파 및 위성파 공용튜너 Download PDF

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최석동
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Abstract

본 발명에 따른 지상파 및 위성파 공용튜너는 지상파 안테나 및 위성파 안테나와, 상기 지상파 안테나 및 위성파 안테나에 의하여 수신된 수신 주파수 중에서 특정 주파수가 선택되도록 하기 위하여 각각의 전송 선로에 형성되는 믹서 및 국부 발진기가 포함되는 지상파 수신부 및 위성파 수신부와, 상기 지상파 수신부의 후단에 형성되는 지상파 이미지 리젝션부 및 위성파 수신부의 후단에 형성되는 위성파 이미지 리젝션부와, 상기 지상파 이미지 리젝션부의 후단에 형성되는 지상파 선택 스위치 및 상기 위성파 이미지 리젝션부의 후단에 형성되는 위성파 선택 스위치가 포함되며, 상기 지상파 선택 스위치 및 상기 위성파 선택 스위치의 출력단이 서로 접합되어 단일 선로로 출력되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 지상파 및 위성파 공용튜너는 튜너의 구성이 단순화되도록 하여 튜너의 구성에 필요한 재료비를 절감할 수 있는 효과가 있다.
또한, 안테나 등을 제외한 다른 부품, 특히 이미지 리젝션 부의 구성이 원칩으로 구현가능함으로써, 튜너를 보다 편리하게 IC화 할 수 있는 장점이 있다.

Description

지상파 및 위성파 공용튜너{Combination tuner for earth and satellite broadcasting}
본 발명은 튜너에 관한 것으로서, 상세히는 지상파 방송과 위성파 방송을 단일의 장치에 의하여 선택 수신할 수 있는 장치로서, 특히 표면 탄성파 필터(Surface Acoustic Wave filter, SAW filter)가 채용되는 반도체 소자에 의하여 단순화된 구성의 튜너를 구현할 수 있는 다이랙트 컨버전(direct conversion) 방식의 지상파 및 위성파 공용 튜너에 관한 것이다.
일반적으로 튜너는 IF 주파수를 직접 출력하는 싱글 컨버젼 방식(single conversion type)과 1차 IF 주파수 신호를 증폭 및 혼합한 후 2차 IF 주파수로 변화시켜 검파 처리하는 더블 컨버젼 방식(Double conversion type)이 있다. 이러한 더블 컨버젼 방식의 튜너는 다시 지상파 튜너와 위성파 튜너로 나뉜다.
도 1은 종래 더블 컨버젼 방식의 지상파 튜너의 블록도이다.
도 1을 참조하면, 더블 컨버젼 방식의 지상파 튜너(1)는 AGC(Automatic Gain Controller)(2)와, 트랙킹 필터(3)와, RF 증폭기(4)와, RF 필터(5)와, 1차 믹서(6)와, 1차 국부 발진기(7)와, 1차 PLL(8)과, 1차 IF 필터(9)와, 1 차 IF 증폭기(10)와, 2차 믹서(11)와, 2차 국부 발진기(12)와, 2차 PLL(13)과, 2차 IF 필터(14)로 구성된다.
상세히, AGC(2)는 안테나(ANT)로부터 유기되어 들어오는 44~860MHz의 고주파 신호의 크기가 변화하더라도 영상신호의 출력이 항상 일정하게 자동 이득 조절한다.
또한, 트랙킹 필터(3)는 안테나(ANT)에 수신된 고주파 대역의 신호 속에 포함된 노이즈를 제거하고, 희망하는 주파수 대에 해당되는 고주파(RF) 신호만을 통과시킨다.
또한, RF증폭기(4)는 트랙킹 필터(3)를 통과한 고주파 신호를 증폭한다.
또한, RF 필터(5)는 RF 증폭기(4)에 의하여 증폭된 고주파 신호 중에서 희망하는 고주파 신호를 선택한다.
또한, 1차 믹서(6)는 RF 필터(5)에서 선택된 고주파 신호 및 1차 국부 발진기(7)에서 생성된 발진 주파수를 혼합하여 1차 IF 주파수를 출력한다. 그리고, 1차 국부 발진기(7)는 채널 선국시 1차 PLL(8)의 제어 전압에 따라 소정의 발진 주파수를 생성하여 1차 믹서(6)로 출력한다. 그리고, 1차 PLL(Phase Locked Loop : 위상 동기 루프)(8)은 내부에 채널 데이터가 저장되어 있으며, 외부의 제어에 따라 1차 국부 발진기(7)에 제어 전압을 출력한다.
또한, 1차 IF 필터(9)는 1차 믹서(6)로부터 출력되는 1차 IF 주파수 신호 중에서 희망하는 IF주파수 신호만을 통과시킨다.
또한, 1차 IF 증폭기(10)는 1차 IF 필터(9)로부터 출력되는 1차 IF 주파수 신호를 증폭한다.
또한, 2차 믹서(11)는 1차 IF 증폭기(10)에서 증폭된 1차 IF 주파수 신호 및 2차 국부 발진기(12)에서 생성된 발진 주파수를 혼합하여 2차 IF 주파수를 출력한다. 그리고, 2차 국부 발진기(12)는 채널 선국시 2차 PLL(13)의 제어 전압에 따라 소정의 발진 주파수를 생성하여 2차 믹서(11)로 출력한다. 그리고, 2차 PLL(Phase Locked Loop : 위성 동기 루프)(13)은 내부에 채널 데이터가 저장되어 있으며, 외부의 제어에 따라 2차 국부 발진기(12)에 제어 전압을 출력한다.
또한, 2차 IF 필터(14)는 2차 믹서(11)에서 출력되는 2차 IF 주파수 신호 중에서 원하는 대역(Band Width)의 신호만을 통과시킨다.
설명된 바와 같은 더블 컨버젼 방식의 튜너(1)는 안테나(ANT)로부터 유기된 지상파 신호 중에서 원하는 채널을 선국시 제 1 PLL(8)의 제어에 의하여 채널이 선택되고, 이는 1차 믹서(6) 및 1차 IF 필터(9)를 통과하며 발진 주파수에 의하여 IF 주파수(1038MHz)로 업 컨버팅되고, 이는 다시 2차 믹서(11) 및 2차 IF 필터(14)를 통과하며 발진 주파수에 의하여 최종 중간 주파수(44MHz)로 다운 컨버팅된다.
한편 더블 컨버젼 방식의 위성파 튜너는 종래의 지상파 튜너와 그 구성은 동일하고 다만, 주파수의 변환 및 다운 컨버팅의 주파수가 다르다.
그러나, 이러한 종래 더블 컨버젼 방식의 지상파 튜너 및 위성파 튜너를 하나의 장치에 적용하는 경우에는, 지상파 및 위성파에 해당되는 주파수에 맞는 각각의 튜너가 별개로 적용됨으로써, 제조 가격이 상승되는 문제점이 있다.
또한, 소형화가 거듭되고 있는 전파 수신기의 시장에서 지상파 및 위성파 튜너를 각각 사용함으로써, 전자 제품의 부피가 증가되는 것은 큰 문제점이 된다.
한편, 종래 다수의 전자 부품(예를 들면, 인덕터와 캐패시터)이 채용되는 튜너에서는, 부품들 간의 접점에서 신호 전달의 문제로 인하여 제품의 오작동이 야기되는 문제점이 있으며, 이러한 문제점은 제품의 노후화에 의하여 더욱 큰 문제점을 야기하게 된다.
본 발명은 상기된 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 인덕터와, 캐패시터등 다수의 전자 부품을 대신하여, SAW filter가 채용되는 필터가사용되도록 함으로써, 구성이 단순한 소형의 튜너를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 단순화된 구성으로서, 재료비를 절감할 수 있는 튜너를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 다수의 전자 부품이 집적 회로로 집약되도록 함으로써, 전체 튜너 구성을 보다 용이하게 IC로 원칩화할 수 있는 지상파 및 위성파 공용 튜너를 제공하는 것을 목적으로 한다.
도 1은 종래 더블 컨버젼 방식의 지상파 튜너의 블록도이다.
도 2는 본 발명에 따른 지상파 및 위성파 공용 튜너의 블록도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
21 : 지상파 안테나22 : 트랙킹 필터
23a, 23b, 23c : 지상파 믹서24a, 24b, 24c : 로우패스필터
25a, 25b, 26c : 지상파 스위치
26a, 26b, 26c : 지상파 국부 발진기
30 : 지상파 이미지리젝션31 : 지상파선택스위치
41 : 위성파 안테나42 : 위성파 믹서
43 : 위성파 국부 발진기50 : 위성파 이미지리젝션
51 : 위성파 선택 스위치
기술된 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 지상파 및 위성파 공용 튜너는 지상파 안테나 및 위성파 안테나와, 상기 지상파 안테나 및 위성파 안테나에 의하여 수신된 수신 주파수 중에서 특정 주파수가 선택되도록 하기 위하여 각각의 전송 선로에 형성되는 믹서 및 국부 발진기가 포함되는 지상파 수신부 및 위성파 수신부와, 상기 지상파 수신부의 후단에 형성되는 지상파 이미지 리젝션부 및 위성파 수신부의 후단에 형성되는 위성파 이미지 리젝션부와, 상기 지상파 이미지 리젝션부의 후단에 형성되는 지상파 선택 스위치 및 상기 위성파 이미지 리젝션부의 후단에 형성되는 위성파 선택 스위치가 포함되며, 상기 지상파 선택 스위치 및 상기 위성파 선택 스위치의 출력단이 서로 접합되어 단일 선로로 출력되는 것을 특징으로 한다.
이러한 구성에 의하여 보다 단순화된 구성의 튜너를 제고할 수 있으며, 튜너의 재료비를 절감할 수 있다.
이하에서는 본 발명의 사상에 따른 구체적인 실시예를 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 지상파 및 위성파 공용 튜너의 블록도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 지상파 및 위성파 공용 튜너는 지상파 안테나(21) 및 위성파 안테나(41)가 포함되는 전파 수신부와, 수신된 지상파의 주파수 선택도를 높히기 위한 트랙킹 필터(22)와, 수신을 원하는 특정 주파수를 선택하기 위한 지상파 믹서(23a)(23b)(23c)와 위성파 믹서(42) 및 지상파 국부 발진기(26a)(26b)(26c)와 위성파 국부 발진기(43)와, 믹서(23a)(23b)(23c)(42)로부터 출력된 주파수에서 가청 주파수만을 획득하기 위한 로우패스필터(24a)(24b)(24c)와, 상기 트랙킹 필터(22)에 의하여 주파수 별로 분리된 수신 신호 중에서 특정의 주파수대의 수신신호가 선택되어 입력되도록 하기 위한 지상파 스위치(25a)(25b)(25c)와, 이미지 주파수(image frequency)를 제거하기 위한 지상파 이미지리젝션(image rejection)부(30) 및 위성파 이미지리젝션(image rejection)부(50)와, 지상파 또는 위성파가 선택 수신되도록 하기 위한 지상파선택스위치(31) 및 위성파 선택 스위치(51)가 포함된다.
그리고, 수신된 신호가 전송 전 원래의 신호로 복조하기 위한 복조 아이씨(Demodulator IC)가 더 형성될 수 있다.
한편, 상기된 구성 중에서 믹서와 믹서로 발진 주파수를 출력하는 국부 발진기 및 로우패스필터를 통칭하여, 주파수 선택 수신부로 칭할 수도 있다.
바람직하게, 상기 지상파 이미지 리젝션부(30)는 첫번째 단계로 이미지 주파수를 제거하기 위한 제 1 필터(30a)와, 보다 정밀하게 이미지 주파수를 다시 한번 제거하기 위한 제 2 필터(30c)가 포함된다. 그리고, 상기 제 1 필터(30a)에 의하여감소된 게인 값을 보상하기 위하여 제 1 필터(30a)와 제 2 필터(30c)의 사이에는 증폭기(30b)가 더 형성되어 게인(Gain)이 보상되도록 하는 것이 바람직하다.
바람직하게, 상기 제 1 필터(30a) 및 제 2 필터(30c)에 사용되는 필터로는 표면 탄성파 필터(Surface Acoustic Wave filter, SAW filter)가 적용되어 좁은 면적 및 공간에 구현될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
바람직하게, 상기 위성파 이미지 리젝션부(50)의 구성으로는, 위성파 주파수는 믹싱에 의하여 이미지 주파수가 그다지 많이 발생하지 않음을 감안하여, 제 3 필터(50a)로 필터를 하나만 사용할 수도 있다. 그리고, 상기 제 3 필터(50a)는 제 1 필터(30a) 및 제 2 필터(30c)와 동일하게 표면 탄성파 필터(Surface Acoustic Wave filter, SAW filter)가 사용되는 것이 바람직하며, 제 3 필터(50a)와 위성파 로우패스필터(44)의 사이에는 게인 값이 보상되도록 하기 위한 증폭기가 더 포함될 수도 있다.
상기된 본 발명의 구성을 요소별를 나누어 보다 상세히 설명한다.
상기 지상파 안테나(21)는 지상으로 전파되는, 예를 들면 44MHz~860MHz의 고주파 신호를 모두 수신한다.
상기 트랙킹 필터(22)는 지상파 안테나(21)에 의하여 수신된 지상파의 선택도가 향상되도록 하기 위하여 소정의 주파수 별로 분리되도록 한다. 보다 상세히는, 44~120MHz, 120~360MHz 및 360~860MHz 세개의 단위로 분리되도록 하며, 각각의 구역으로 분리된 고주파는 지상파 믹서(23a)(23b)(23c)에 의하여 믹싱되어 특정의 고주파에 실려있는 신호가 선택되도록 한다. 예를 들면, 상기 트랙킹 필터(22)에의하여 분리된 고주파 중에서 44~120MHz에 이르는 고주파는 제 1 지상파 믹서(23a)에 의하여 믹싱되어 특정의 고주파가 선택되며, 120~360MHz에 이르는 고주파는 제 2 지상파 믹서(23a)에 의하여 믹싱된 특정의 고주파가 선택된다.
상기 지상파 국부 발진기(26a)(26b)(26c)는 각각의 국부 발진기에 연결되는 PLL(Phase Locked Loop : 위성 동기 루프, 미도시)의 제어 전압에 의하여 발진 주파수를 지상파 믹서(23)로 출력하여 특정의 주파수가 선택되도록 한다. 한편, 상기 PLL에는 채널 데이터가 저장되어 있어, 선택된 채널에 적합한 제어 전압을 출력한다.
상기 지상파 로우 패스 필터(24a)(24b)(24c)는 믹싱된 신호 중에서 저역의 가청 주파수 만을 통과시킨다.
상기 지상파 스위치(25a)(25b)(25c)는 주파수 별로 트랙킹 필터에 의하여 분리되어 수신되는 신호 중에서 특정 주파수 대의 신호만이 수신되도록 한다. 예를 들어, 44~120MHz대의 주파수가 수신되도록 하는 경우에는 제 1 지상파 스위치(25a)가 온되도록 하고, 제 2 지상파 스위치(25b)및 제 3 지상파 스위치(25c)는 오프되도록 함으로써, 44~120MHz대의 주파수 만이 수신되도록 한다.
상기 지상파 이미지 리젝션부(30)는 믹싱된 수신 주파수 중에 포함되는 이미지 주파수를 제거하기 위한 부분으로서, 제 1 필터(30a) 및 제 2 필터(30c)에 의하여 직접 이미지 주파수가 제거되고, 제 1 필터(30a) 및 제 2 필터(30c) 사이의 증폭기(30b)는 제 1 필터(30a)에 의한 필터링 중에 발생되는 게인 값의 감소가 보상되어 증폭되도록 하기 위한 부분이다.
한편, 상기 위성파 안테나(41)에서는 위성으로 부터 전송되는 위성파가 수신되는 부분으로서 950~2150MH대의 위성파가 수신된다.
상기 위성파 국부 발진기(43)에는 PLL(미도시)로 부터의 제어 전압에 의하여 발진 주파수를 지상파 믹서(23)로 출력하여 위성파 안테나(41)에 의하여 수신된 신호 중에서 특정의 주파수가 선택되도록 한다. 또한, 상기 PLL에는 채널 데이터가 저장되어 있어, 선택된 채널에 적합한 제어 전압을 출력한다.
상기 위성파 로우 패스 필터(44)는 위성파 믹서(42)에 의하여 믹싱된 신호 중에서 저역의 가청 주파수 만을 통과시킨다.
상기 위성파 이미지 리젝션부(50)에서는 믹싱된 수신 주파수 중에 포함되는 이미지 주파수를 제거하기 위한 부분으로서, 제 3 필터(50a)에 의하여 이미지 주파수가 제거된다. 그리고, 제 3 필터(50a)의 전단에는 필터링 중에 발생되는 게인 값의 감소가 보상되도록 하기 위하여 증폭기(미도시)가 포함되어 게인이 보상되도록 할 수 있다.
상기 지상파 선택 스위치(31) 및 위성파 선택 스위치(51)는 양자의 스위치 중에서 하나의 스위치 만이 온 되도록 함으로써, 지상파 또는 위성파가 선택되어 수신되도록 한다.
나아가, 상기 복조 아이씨(60)에 의하여 전송 전 원래의 송신 신호가 수신되도록 함으로써, 시청자가 원하는 방송을 청취할 수 있도록 한다.
상기 지상파 스위치(25a)(25b)(25c)와 지상파 선택 스위치(31)및 위성파 선택 스위치(51)의 동작을 예를 들어 설명하면, 시청자가 44~120MHz대에 포함되는 주파수의 방송을 시청하고자 하는 경우에는, 제 1 지상파 스위치(25a)및 지상파 선택 스위치(31)만이 온되고, 다른 모든 스위치들은 오프되도록 함으로써, 결국 복조 아이씨(60)로는 44~120MHz대에 포함되는 특정의 선택 주파수 만이 전달되도록 한다. 또한 상기된 예에 있어서, 제 1 지상파 국부 발진기(26a)에서는 시청자가 직접 수신하고자 하는 채널에 해당되는 발진 주파수가 출력되도록 함으로써, 시청하고자 하는 방송의 주파수가 믹싱되도록 하여, 종국적으로 시청자가 원하는 방송을 시청할 수 있도록 한다.
또다른 예로서, 시청자가 950~2150MHz대에 포함되는 위성파 주파수의 방송을 시청하고자 하는 경우에는, 지상파 스위치(25a)(25b)(25c)의 온/오프 상태와는 무관하게 지상파 선택 스위치(31)는 오프되도록 하고, 위성파 선택 스위치(51)는 온 되도록 함으로써, 결국 복조 아이씨(60)로는 950~2150MHz대의 주파수 만이 전달되도록 한다. 또한 상기된 예에 있어서, 위성파 국부 발진기(43)에서는 특정의 발진 주파수를 출력하고, 위성파 믹서(42)는 시청자가 수신하고자 하는 방송의 주파수가 믹싱되도록 하여, 종국적으로 시청자가 원하는 특정 주파수의 방송을 시청할 수 있도록 한다.
상기된 바와 같은 구성에 의하여, 보다 단순화된 튜너를 얻을 수 있게 된다.
본 발명의 사상 및 그에 연관되는 권리범위는 실시예로서 제시된 도면 및 상기 도면에 연관되는 설명에 제한되지 않으며, 지상파 주파수 대의 구분 및 지상파의 구분에 따른 지상파 믹서, 지상파 로우 패스 필터, 지상파 스위치의 개수가 달라 질 수 있다. 또한, 지상파 스위치(25a)(25b)(25c)의 위치는 지상파 로우 패스필터(24a)(24b)(24c)의 후단에 제한되지 않으며, 주파수 별로 구분되는 선로 상의 어느 위치에 놓인다 하더라도 본 발명의 실시에는 영향이 없다. 또한, 이와 동일하게 지상파 선택 스위치(31) 및 위성파 선택 스위치(51)역시 지상파가 합하여지는 단일 선로 및 위성파가 전달되는 단일 선로 상에 놓이기만 하면 무관하다고 할 것이며, 본 발명의 실시에는 그 어떤 영향도 없다.
본 발명에 따른 지상파 및 위성파 공용튜너는 튜너의 구성이 단순화됨으로써, 오랜동안의 사용으로 발생될 수 있는 기기의 고장을 예방할 수 있는 효과가 있다.
또한, 튜너의 구성이 단순화되도록 하여 튜너의 구성에 필요한 재료비를 절감할 수 있는 효과가 있다.
또한, 안테나 등을 제외한 다른 부품, 특히 이미지 리젝션 부의 구성이 원칩으로 구현가능함으로써, 튜너를 보다 편리하게 IC화 할 수 있는 장점이 있다.

Claims (9)

  1. 지상파 안테나 및 위성파 안테나와,
    상기 지상파 안테나 및 위성파 안테나에 의하여 수신된 수신 주파수 중에서 특정 주파수가 선택되도록 하기 위하여 각각의 전송 선로에 형성되는 믹서 및 국부 발진기가 포함되는 지상파 수신부 및 위성파 수신부와,
    상기 지상파 수신부의 후단에 형성되는 지상파 이미지 리젝션부 및 위성파 수신부의 후단에 형성되는 위성파 이미지 리젝션부와,
    상기 지상파 이미지 리젝션부의 후단에 형성되는 지상파 선택 스위치 및 상기 위성파 이미지 리젝션부의 후단에 형성되는 위성파 선택 스위치가 포함되며, 상기 지상파 선택 스위치 및 상기 위성파 선택 스위치의 출력단이 서로 접합되어 단일 선로로 출력되는 것을 특징으로 하는 지상파 및 위성파 공용 튜너.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 지상파 수신부의 전단에는 지상파의 선택도가 높아지도록 하기 위한 트랙킹 필터가 포함되는 것을 특징으로 하는 지상파 및 위성파 공용튜너
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 지상파 수신부의 전단에 형성되는 트랙킹 필터와,
    상기 트랙킹 필터의 출력단에서 분지되는 각각의 전송 선로에 믹서와 지상파국부 발진기와 로우패스필터와 특정의 전송 선로가 선택되도록 하기 위한 최소한 두개 이상의 지상파 스위치가 최소한 포함되는 것을 특징으로 하는 지상파 및 위성파 공용 튜너.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 지상파 이미지 리젝션부는 두개의 필터와 하나의 증폭기가 포함되는 것을 특징으로 하는 지상파 및 위성파 공용 튜너.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 지상파 이미지 리젝션부에는 증폭기가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 지상파 및 위성파 공용 튜너.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 지상파 이미지 리젝션부 및/또는 위성파 리젝션부에는 이미지 주파수가 제거되도록 하기 위한 SAW filter가 포함되는 것을 특징으로 하는 지상파 및 위성파 공용튜너.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 위성파 이미지 리젝션부에는 단일의 필터가 포함되는 것을 특징으로 하는 지상파 및 위성파 공용튜너.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 위성파 이미지 리젝션부에는 하나의 필터 및 상기 하나의 필터의 전단에 형성되는 증폭기가 포함되는 것을 특징으로 하는 지상파 및 위성파 공용튜너.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 지상파 선택 스위치 및 상기 위성파 선택 스위치의 출력단이 서로 접합되는 단일 선로의 출력단에는 복조 아이씨가 형성되는 것을 특징으로 하는 지상파 및 위성파 공용튜너.
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