KR200365752Y1 - 단일 포토다이오드를 구비한 광수신기 - Google Patents

Abstract

본 고안의 단일 포토다이오드(photo diode)를 구비한 광수신기는 광수신기에 부속되는 부품수를 줄이고 회로를 간단하게 하여 소비자에게 저렴한 가격의 광수신기를 제공하기 위한 것으로, 보다 상세하게는 방송 및 통신서비스를 제공하는 송신측에서 생성된 복수개의 방송신호들이 광신호로 변환되어 광섬유를 통해 수신측에 전송될 때 수신기의 단일 포토다이오드(10)가 광신호를 수광하여 복수의 방송신호에 해당하는 전기신호들로 변환시키고 상기 전기신호를 폐쇄회로상의 상기 포토다이오드(10) 양단에 연결된 각각의 신호처리모듈(100, 200)로 전달하여 해당 단말기에 적합한 방송신호를 출력시키는 단일 포토다이오드를 구비한 광수신기에 관한 것이다.

Description

단일 포토다이오드를 구비한 광수신기 {Optic Receiver Having A Single Photodiode}

본 고안은 각 가정의 댁내에 설치된 광 송수신모듈에 내장되어 있는 광수신기에 관한 것으로서, 복수개의 방송신호를 싣고 광케이블을 통해 전달된 광신호를 광결합기의 사용없이 광수신기의 포토다이오드(photo diode)에서 수광하여 전기신호로 변환하고 복수의 방송신호를 각각 분리한 후 적합한 출력신호로 변환하여 단말기에 출력시키는 단일 포토다이오드를 구비한 광수신기에 관한 것이다.

FTTH(FIBER TO THE HOME)는 가입자 댁내까지 광 케이블을 연결하여 방송, 통신을 포함한 모든 서비스를 하나의 네트워크로 가능케 하는 것으로, 대역폭 관점에서 가장 이상적인 광 가입자 망이라고 할 수 있다.

그러나 FTTH망에서는 광케이블이 댁내까지 연결되어야 하고 광신호와 전기신호를 서로 변환해주는 광송수신모듈을 각 가정에 개별적으로 설치하여야 하기 때문에, 현재로서는 복수의 가정이 광 선로를 공동으로 이용하는 하이브리드 방식이 널리 사용되고 있다.

이에 하나의 광케이블에 이종신호의 다중전송 및 쌍방향전송 즉, 파장이 다른 광신호를 통해 디지털 데이터신호와 방송신호등의 동시 송수신을 가능하게 하는 WDM(Wavelength Division Multiplexing)전송방식과 PON(Passive Optical Network)시스템 등을 광통신에 적용하게 되면서 주파수 대역이 넓어짐과 아울러 동기화 절차가 필요 없어짐에 따라 광송수신모듈 장비 또한 간단해지게 되어 광가입자 액세스 기술의 최종목표인 FTTH망의 구현을 앞당기게 되었다.

이에 광송수신모듈 시장이 활성화 되어 10Gbps급 초고속 정보통신망에 대응하는 광송수신모듈, 이더넷과 비동기 전송방식(ATM)등에 대응하고 광송수신모듈을 일체화한 중소형 모듈등 광송수신모듈에 대한 개발이 다각도로 이루어지고 있다.

일반적으로 광송수신모듈은 인터넷 데이터나 VoIP와 같은 디지털 데이터 통신에 이용되고 있다. 그러나 최근에는 데이터 통신이외에 VOD(Video On Demand), CATV, 위성방송등 영상 및 방송신호를 함께 송수신 할 수 있는 통신·방송 융합형 서비스에 대한 관심이 증대되고 있고 수요의 증가가 예상되고 있다.

기존의 광수신기에서는 CATV와 위성방송과 같이 송신측에서 보내는 다수개의 아날로그 방송신호들을 동시에 수신받기 위해서 송신기에서 변환되어 전달된 광신호들을 그에 상응하는 수신측의 복수개의 포토다이오드가 각각 수광한 후 전기신호로 변환하여 신호처리모듈을 거쳐 출력하는 것이 일반적이었으나 이는 수신기의 회로를 복잡하게 할 뿐만 아니라 수신기의 가격측면에서 가장 비중이 높은 포토다이오드를 다수개 사용해야 하므로 수신기의 양산성을 저하시키고 광 접속부의 말단에광 결합기라는 광소자를 별도로 장착해야 하기 때문에 광통신을 위한 시스템구축이 복잡해지고 고비용을 유발시키게 된다.

도 1은 광통신의 전송 시스템을 간략하게 도시한 것으로 광통신은 크게 광송신기, 광섬유, 광수신기 세 부분으로 구성되어 있다.

CATV나 위성방송과 같은 아날로그 방송 신호 혹은 데이터 통신신호를 생성시키는 송신단에서 상기 신호들을 광송신기로 전송시키게 되면 광송신기에서는 전기신호들을 광신호로 변환하여 광섬유를 통해 수신측의 광수신기로 이동시킨다.

이에 복수개의 방송신호를 포함하고 있는 광신호를 조사받은 광수신기의 포토다이오드는 상기 광신호를 다시 전기신호로 변환시키고 변환시킨 전기신호는 증폭기와 필터가 내재된 신호처리모듈을 통해 신호처리 되고 해당 출력 단말기를 통해 출력된다.

도 2는 종례의 수신기에서 사용되는 회로 블록도를 도시한 것이다.

도 2의 종례의 수신기는 다수개의 포토다이오드를 사용하는 것이 특징이며 동시 송신된 방송신호를 수신, 복원하는 가장 쉽고 일반적인 방법이다.

CATV와 위성방송에서 보내는 신호는 혼재된 상태로 광신호로 변환되어 수신기로 전송이 되는데 광결합기(coupler)에 의해서 한 채널의 신호가 2개로 분할되어 각각의 포토다이오드에 조사된다.

PD1에 조사된 전기신호는 정합회로를 거쳐 LPF(Low Pass Filter)에 의해 CATV신호만이 통과되어 CATV출력부로 출력이 된다.

또한 PD2에 조사된 전기신호는 정합회로를 거쳐 HPF(High Pass Filter)에 의해 SKY LIFE와 같은 위성방송신호만이 통과되어 위성방송 출력부로 출력이 된다.

이러한 구성은 양신호(CATV, 위성방송)사이의 전기적인 간섭이 없기 때문에 특별히 기술적인 문제없이 손쉽게 제품으로 구현될 수 있으나 상대적으로 고가인 포토다이오드를 2개 이상 사용함으로써 비용이 상승하는 문제가 있다.

따라서, 본 고안은 앞서 설명한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 단일의 포토다이오드(photo diode)가 복수개의 방송신호를 포함하고 있는 광신호를 수광하여 전기신호로 변환시킴으로서 광수신기의 회로를 단순화시킴과 아울러 한 개의 포토다이오드만을 사용하고 별도의 광 결합기를 사용하지 않아도 되기 때문에 저렴한 가격으로 간단하게 소비자의 댁내에 설치할 수 있고 각 가정에 이와 같은 광수신기가 내장된 광송수신모듈을 확산시켜 통신·방송 서비스가 융합된 FTTH망의 구현을 더욱더 앞당길 수 있는 고성능·고효율의 광수신기를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

도 1은 일반적인 광통신의 전송 시스템을 간략하게 도시한 도면,

도 2는 종례의 광수신기의 회로블록도,

도 3은 본 고안의 한 실시예에 따른 단일 포토다이오드를 구비한 광수신기의 회로 블록도,

도 4는 본 고안의 실시예를 기초로 한 단일 포토다이오드를 구비한 광수신기의 응용예를 보인 전체 회로도.

*도면의 주요부분에 대한 설명*

10 : 포토다이오드 20 : 제 1정합회로

21 : 제 2정합회로 30 : 제 1필터

31 : 제 2필터 32 : 제 3필터

33 : 제 4필터 40 : 제 1증폭기

41 : 제 2증폭기 42 : 제 3증폭기

43 : 제 4증폭기 50 : 제 1출력부

51 : 제 2출력부 52 : 제 3출력부

53 : 제 4출력부 60 : 이퀄라이저

61 : 제 1이득 제어기 62 : 제 1 신호 감쇠기

63 : 제 2이득 제어기 64 : 제 2 신호 감쇠기

100: 제 1신호처리모듈 200: 제 2신호처리모듈

앞서 설명한 바와 같은 목적은 전원부로부터 작동전원(Vcc)을 공급받아 복수개의 방송신호를 포함하고 있는 광신호를 수광하고 이에 상응한 전기신호를 변환 출력시키도록 결합된 포토다이오드(Photo Diode)와 상기 포토다이오드에서 변환된 상기 전기신호를 저주파 대역 출력신호로 처리하여 단말기로 출력시키도록 상기 포토다이오드와 연결되어 있는 제 1신호처리모듈과 상기 포토다이오드에서 변환된 상기 전기신호를 고주파 대역 출력신호로 처리하여 단말기로 출력시키도록 상기 포토다이오드와 연결되어 있는 제 2신호처리모듈을 포함하고 전원이 인가된 폐쇄회로상의 상기 포토다이오드에 조사된 광신호가 전기 신호로 변환되어 상기 포토다이오드 양단에 연결된 상기 제 1신호처리모듈과 상기 제 2신호처리모듈에 각각 전가되는 것을 특징으로 하는 단일 포토다이오드를 구비한 광수신기에 의해 달성된다.

또한 본 고안에 따르면, 상기 제 1신호처리모듈은 상기 포토다이오드의 일측에서 상기 전기신호에 일정한 저항값을 주어 임피던스를 일치시키도록 연결된 입력단을 갖는 제 1정합회로와 상기 제 1정합회로의 출력단에서 임피던스가 일치된 전기신호 중 해당 주파수 대역만을 통과시키도록 연결된 입력단을 갖는 제 1필터와 상기 제 1필터의 출력단에서 상기 제 1필터를 통과한 전기신호의 신호 크기를 증폭하도록 연결된 입력단을 갖는 제 1증폭기와 상기 제 1증폭기의 출력단에서 증폭된 전기신호를 단말기로 출력시키도록 연결된 입력단과 해당 통신규격의 출력포트를 갖는 제 1출력부를 포함하는 것이 바람직하다

또한 본 고안에 따르면, 상기 제 2신호처리모듈은 상기 포토다이오드의 타측에서 상기 전기신호에 일정한 저항값을 주어 임피던스를 일치시키도록 연결된 입력단을 갖는 제 2정합회로와 상기 제 2정합회로의 출력단에서 상기 제 2정합회로를 통과한 전기신호의 크기를 증폭하도록 연결된 입력단을 갖는 제 2증폭기와 상기 제 2증폭기의 출력단에서 증폭된 상기 전기신호 중 해당 주파수 대역만을 통과시키도록 연결된 입력단을 갖는 제 2필터와 상기 제 2필터의 출력단에서 상기 제 2필터를통과한 전기신호를 단말기를 통해 출력시키도록 연결된 입력단과 해당 통신규격의 출력포트를 갖는 제 2출력부를 포함하는 것이 바람직하다

또한 본 고안에 따르면, 상기 제 1필터는 50MHz∼870MHz 주파수 대역의 신호만을 통과시키도록 회로적으로 구성되는 것이 바람직하다.

또한 본 고안에 따르면, 상기 제 2필터는 950MHz∼2.1GHz 주파수 대역의 신호만을 통과시키도록 회로적으로 구성되는 것이 바람직하다

또한 본 고안에 따르면, 상기 제 2정합회로의 출력단으로부터 전기신호를 병렬로 입력받고 상기 제 2정합회로의 출력단에서 상기 제 2정합회로를 통과한 전기신호의 신호 크기를 증폭하도록 연결된 입력단을 갖는 제 3증폭기와 상기 제 3증폭기의 출력단에서 증폭된 상기 전기신호 중 해당 주파수 대역만을 통과 시키도록 연결된 입력단을 갖는 제 3필터와 상기 제3 필터의 출력단에서 상기 제 3필터를 통과한 전기신호를 단말기를 통해 출력시키도록 연결된 입력단과 해당 통신규격의 출력코드를 갖는 제 3출력부를 더 포함하는 것이 바람직하다.

또한 본 고안에 따르면, 상기 제 2정합회로의 출력단으로부터 전기신호를 병렬로 입력받고 상기 제 2정합회로의 출력단에서 상기 제 2정합회로를 통과한 전기신호의 신호 크기를 증폭하도록 연결된 입력단을 갖는 제 4증폭기와 상기 제 4증폭기의 출력단에서 증폭된 상기 전기신호 중 해당 주파수 대역만을 통과 시키도록 연결된 입력단을 갖는 제 4필터와 상기 제4 필터의 출력단에서 상기 제 4필터를 통과한 전기신호를 단말기를 통해 출력시키도록 연결된 입력단과 해당 통신규격의 출력코드를 갖는 제 4출력부를 더 포함하는 것이 바람직하다

또한 본 고안에 따르면, 상기 제 3필터는 2.3GHz 주파수 대역의 신호만을 통과시키도록 회로적으로 구성되는 것이 바람직하다.

또한 본 고안에 따르면, 상기 제 4필터는 2.6GHz 주파수 대역의 신호만을 통과시키도록 회로적으로 구성되는 것이 바람직하다.

이하, 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부도면을 통해 설명하도록 하겠다.

도3은 본 고안의 한 실시예에 따른 단일 포토다이오드를 구비한 광수신기의 회로 블록도이다.

본 광수신기의 수광소자로는 PIN포토다이오드가 사용되었는데, 상기 PIN 포토다이오드는 불순물이 첨가되지 않은 반도체의 양면에 각각 P형과 N형으로 도핑된 반도체가 접합되어 만들어진 PIN구조의 포토다이오드로서 불순물이 첨가되지 않은 반도체 영역에 빛이 들어가면 흡수되어 전자-홀의 쌍이 만들어져 전장에 의해 갈라지므로 전류를 발생하여 레이저광의 검출 및 혼합 변조광의 복조 또는 고속의 광검출이나 각종의 광데이터 처리등에 이용되는 다이오드이다.

상기의 포토다이오드(10)는 전원이 공급되는 폐쇄회로상에 있으며 상기 포토다이어드(10) 양단에는 제 1신호처리모듈(100)과 제 2신호처리모듈(200)이 연결되어 있다.

신호처리모듈(100)은 정합회로(20), 필터(30), 증폭기(40) 그리고 출력부(50)가 차례로 직렬로 연결되어 있는 회로단이며 상기 포토다이오드(10)에서 변환된 상기 전기신호를 해당 단말기에 출력되도록 신호처리를 수행한다.

신호처리모듈(200)은 정합회로(21), 증폭기(41), 필터(31) 그리고 출력부(51)가 차례로 직렬로 연결되어 있는 회로단이며 상기 신호처리모듈(100)과 같은 신호처리를 수행한다.

제 1정합회로(20)는 두 회로를 전기적으로 결합할 때 한 회로의 출력단에서 입력측을 보았을 때의 임피던스와 포토다이오드의 출력단 임피던스의 공액값을 같게 하여 전력손실을 가장 적게 전송하기 위해 삽입하는 회로로, 상기 포토다이오드(10)와 제 1필터(30) 사이에서 회로적으로 연결된다.

제 2정합회로(21)는 상기 제 1정합회로와 동일 내지 유사한 회로구성을 가지며, 상기 포토다이오드(10)와 제 2증폭기(41) 사이에서 회로적으로 연결되어 있으며 75Ω의 임피던스 값을 가지게 된다.

제 1필터(30)는 원하는 형태의 신호파형만 통과시키고 원하지 않는 파형들을 걸러내는 전자회로의 한가지로 일반적으로 인덕턴스 L 및 캐패시턴스 C의 조합으로 이루어지는데 상기 제 1필터(30)는 제 1정합회로(20)와 제 1증폭기(40) 사이에 연결된다.

필터를 기능상으로 분류했을 때 어느 주파수 이하의 신호를 통과시키는 LPF(Low Pass Filter),어느 주파수 이상의 신호만을 통과시키는 HPF(High Pass Filter),어느 주파수대역의 신호를 통과시키는 BPF(Band Pass Filter)등이 있으며 상기 제 1필터(30)는 CATV주파수 대역인 50MHz∼870MH대역만을 통과시키는 LPF(Low Pass Filter)에 해당한다.

제 2필터(31)는 상기 제 1필터(30)와 동일 내지 유사한 회로 구성을 가지고제 2증폭기(41)와 제 2출력부(51) 사이에 연결되어 있으며 위성방송인 SKY LIFE의 주파수대역인 950MHz∼2.1GHz대역만을 통과시키는 BPF(Band Pass Filter)에 해당된다.

제 3필터(32)는 상기 제 1필터(30)와 동일 내지 유사한 회로 구성을 가지고 제 3증폭기(42)와 제 3출력부(52) 사이에 연결되어 있으며, 휴대 인터넷서비스의 주파수대역인 2.3GHz대역만을 통과시키는 BPF(Band Pass Filter)에 해당된다.

휴대 인터넷 서비스란 휴대형 무선 단말기를 이용해 정지 및 보행상태에서 고속 전송 속도로 인터넷에 접속, 다양한 정보와 콘텐츠를 이용하는 서비스를 말한다.

제 4필터(33)는 상기 제 1필터(30)와 동일 내지 유사한 회로구성을 가지고 제 4증폭기와(43) 제 4출력부(53) 사이에 연결되어 있으며, 위성DMB서비스의 주파수대역인 2.6GHz대역만을 통과시키는 BPF(Band Pass Filter)에 해당된다.

위성DMB 서비스란 대기권 밖에 인공위성을 띄워 지상파 DMB보다 훨씬 높은 주파수대역(2.6GHz)으로 방송신호를 뿌려주고, 지상의 중계기가 이 신호를 중계하는 방식으로 그동안 가정을 단위로 하던 방송서비스의 수요가 개인으로 확산되는 개인 멀티미디어 위성방송이다.

제 1증폭기(40)는 제 1필터(30)와 제 1출력부(50) 사이에 회로적으로 연결되어 있다.

증폭기는 입력신호의 에너지를 증가시켜 출력신호로 내보내는 장치로써 상기 제 1증폭기는 저잡음 증폭기를 사용하여 잡음 증폭은 거의 하지 않고 필요한 신호만 증폭하게 된다.

제 2증폭기는 제 2정합회로와 제 2필터 사이에 회로적으로 연결되어 있으며 상기 제 1증폭기와 동일 내지 유사한 회로구성을 가진다.

제 3증폭기는 제 2정합회로와 제 3필터 사이에 회로적으로 연결되어 있으며 상기 제 1증폭기와 동일 내지 유사한 회로구성을 가진다.

제 4증폭기는 제 2정합회로와 제 4필터 사이에 회로적으로 연결되어 있으며 상기 제 1증폭기와 동일 내지 유사한 회로구성을 가진다.

제 1출력부는 제 1증폭기와 연결되어 있으며 CATV 신호를 단말기로 출력시켜 재생되도록 한다.

제 2출력부는 제 2필터와 연결되어 있으며 SKY LIFE와 같은 위성방송 신호를 단말기로 출력시켜 재생되도록 한다.

제 3출력부는 제 3필터와 연결되어 있으며 무선 휴대 인터넷 서비스 신호를 단말기로 출력시켜 재생되도록 한다.

제 4출력부는 제 4필터와 연결되어 있으며 위성DMB서비스 신호를 단말기로 출력시켜 재생되도록 한다.

도 3에서 도시된 바와 같이 전원이 인가된 폐쇄회로상의 포토다이오드(10)에 CATV와 위성방송의 광신호가 조사되면 상기 포토다이오드(10)는 수광한 상기 광신호를 전기신호로 변환시키고 상기 전기신호는 포토다이오드(10) 양단에 연결된 신호처리모듈(100, 200)로 흐르게 된다.

일측의 제 1신호처리모듈(100)로 들어간 전기신호중 제 1필터(30)에 의해 저주파대역인 CATV신호만이 통과하게 되고 증폭기에 의해 증폭된 후 제 1출력부(50)에 의해 CATV 단말기에 출력이 된다.

타측의 제 2신호처리모듈(200)로 들어간 전기신호중 제 2증폭기(41)에 의해 증폭된 후 제 2필터(31)를 통해 위성방송 주파수대역의 신호만이 통과하게 되고 제 2출력부(51)에 의해 위성방송 단말기에 출력이 된다.

제 2신호처리모듈(200)로 들어간 전기신호는 제 2정합회로(21)에 직렬로 연결된 제 3증폭기(42)에 의해 증폭된 후 제 3필터(32)를 통해 휴대인터넷 서비스 신호만을 통과시키고 제 3출력부(52)에 의해 휴대 인터넷 서비스 단말기에 출력이 된다

제 2신호처리모듈(200)로 들어간 전기신호는 제 2정합회로(21)에 직렬로 연결된 제 4증폭기(43)에 의해 증폭된 후 제 4필터(33)를 통해 위성DMB 신호만이 통과되고 제 4출력부(53)에 의해 위성DMB 단말기에 출력이 된다.

또한 증폭기, 필터, 출력부가 순서적으로 결합된 또다른 회로단은 상기 제 2정합회로(21)와 직렬로 연결될 수 있으며 광대역의 또다른 신호를 수광하여 이에 상응하는 단말기에 출력시킬 수 있다

도 4는 본 고안의 바람직한 실시 예에 따른 단일 포토다이오드를 구비한 광수신기의 전체 회로도를 도시한 것이다

포토다이오드(10)는 광케이블의 커넥터에서 광신호들을 수광하여 전기신호로 변환하게 되고 폐쇄회로상의 상기 포토다이오드(10)에서 변환된 전기신호는 회로 양단에 병렬로 연결되어 있고 정합회로, 필터, 이퀄라이저, 저잡음 신호증폭기, 이득제어기, 신호 감쇠기 그리고 출력부등으로 구성된 신호처리모듈에 동일하게 흘러들어가게 된다.

상기 포토다이오드(10)에서 변환된 전기신호는 회로와 병렬로 연결된 일측의 제 1정합회로(20)로 전송되며 일정한 저항값에 의해 상기 전기신호의 임피던스가 일치되게 된다.

상기 제 1정합회로(20)에서 임피던스가 일치된 전기신호는 상기 제 1정합회로(20)의 출력단과 연결된 제 1필터(30)의 입력단으로 전송되며 이때 CATV 주파수 대역의 신호만이 통과하게 된다.

제 1필터(30)를 통과한 전기신호는 상기 제 1필터(30)의 출력단과 연결된 이퀄라이저(60)의 입력단으로 전송되며 이때 CATV대역의 여러 채널의 주파수 특성이 균일하게 조절된다.

이퀄라이저(60)를 통과한 전기신호는 상기 이퀄라이저(60)의 출력단과 연결된 제 1증폭기(40)의 입력단으로 전송되며 상기 제 1증폭기(40)는 수신기 전체의 잡음지수를 낮추게 한다.

제 1증폭기(40)를 통과한 전기신호는 상기 제 1증폭기(40)의 출력단과 연결된 제 1이득제어기(61)의 입력단으로 전송되며 상기 제 1증폭기(40)의 증폭 및 감쇠 변화를 조절하게 된다.

제 1이득제어기(61)를 통과한 전기신호는 상기 제 1이득제어기(61)의 출력단과 연결된 제 1증폭기(40)의 입력단으로 전송되며 상기 제 1증폭기(40)는 수신기 전체의 잡음지수를 낮추게 된다.

제 1증폭기(40)를 통과한 전기신호는 상기 제 1증폭기(40)의 출력단과 연결된 제 1신호 감쇠기(62)의 입력단으로 전송되며 상기 제 1신호 감쇠기(62)는 입력신호 전력을 감쇄시키게 된다.

상기 제 1신호 감쇠기(62)를 통과한 전기신호는 상기 제 1신호 감쇠기(62)의 출력단과 연결된 제 1출력부(50)로 전송이 되는데 전송된 전기신호는 해당 단말기에 무선으로 송신되어 재생된다.

상기 PIN포토다이오드(10)에서 변환된 전기신호는 회로와 병렬로 연결된 타측의 제 2정합회로(21)로 전송되며 일정한 저항값에 의해 상기 전기신호의 임피던스가 일치되게 된다.

상기 제 2정합회로(21)에서 임피던스가 일치된 전기신호는 상기 제 2정합회로(21)의 출력단과 연결된 제 2증폭기(41)의 입력단으로 전송되며 상기 제 2증폭기(41)는 수신기 전체의 잡음지수를 낮추게 한다.

제 2증폭기(41)를 통과한 전기신호는 상기 제 2증폭기(41)의 출력단과 연결된 제 2필터(31)의 입력단으로 전송되며, 상기 제 2필터(31)는 위성방송대역의 주파수만을 통과하도록 한다.

제 2필터(31)를 통과한 전기신호는 상기 제 2필터(31)의 출력단과 연결된 제 2이득제어기(63)의 입력단으로 전송되며, 상기 제 2이득제어기(61)는 제 2증폭기의 증폭 및 감쇠 변화를 조절하게 된다.

제 2이득제어기(63)를 통과한 전기신호는 상기 제 2이득제어기(63)의 출력단과 연결된 제 2증폭기(41)의 입력단으로 전송되며, 상기 제 2증폭기(41)는 수신기전체의 잡음지수를 낮추게 한다.

상기 제 2증폭기(41)를 통과한 전기신호는 상기 제 2증폭기(41)의 출력단과 연결된 제 2신호 감쇠기(64)의 입력단으로 전송되며, 상기 제 2신호 감쇠기(64)는 입력신호 전력을 감쇄시키게 된다.

상기 제 2신호 감쇠기를 통과한 전기신호는 상기 제 2신호감쇠기의 출력단과 연결된 제 2출력부(51)로 전송이 되는데 전송된 전기신호는 해당 단말기에 무선으로 송신되어 재생이 된다.

앞서 상세히 설명한 바와 같이 본 고안의 단일 포토다이오드(photo diode)를 장착한 광수신기는 단일의 포토다이오드가 복수개의 방송신호를 포함하고 있는 광신호를 수광하여 전기신호로 변환시키기 때문에 회로가 간단해지고 제품의 양산성을 높일 수 있다.

또한 본 고안의 단일 포토다이오드를 장착한 광수신기는 광수신기에서 가장 가격이 높은 포토다이오드 개수를 하나로 줄일 수 있으므로, 소비자는 저렴한 가격으로 광수신기를 구입할 수 있다

그리고 본 고안의 단일 포토다이오드를 장착한 광수신기는 종국적으로 각 가정의 광송수신모듈 배급을 확산시켜 통신과 방송이 융합된 FTTH망의 구현을 더욱더 앞당길 수 있는 효과가 있다.

Claims (9)

1. 아날로그 방송 및 통신서비스를 제공하는 송신측에서 생성된 다수개의 전기신호들이 광신호로 변환되어 광섬유를 통해 수신측에 전송될 때 상기 광신호를 수광하여 전기신호로 복원하고 혼재되어 있는 상기 전기신호들을 주파수 대역으로 나누어 해당 단말기로 출력시키도록 전원부를 갖는 광수신기에 있어서,

   상기 전원부로부터 작동전원(Vcc)을 공급받아 복수개의 방송신호를 포함하고 있는 광신호를 수광하고 이에 상응한 전기신호를 변환 출력시키도록 결합된 포토다이오드(Photo Diode)(10)와;

   상기 포토다이오드(10)에서 변환된 상기 전기신호를 저주파 대역 출력신호로 처리하여 단말기로 출력시키도록 상기 포토다이오드(10)와 연결되어 있는 제 1신호처리모듈(100)과;

   상기 포토다이오드(10)에서 변환된 상기 전기신호를 고주파 대역 출력신호로 처리하여 단말기로 출력시키도록 상기 포토다이오드(10)와 연결되어 있는 제 2신호처리모듈(200)을 포함하고,

   전원이 인가된 폐쇄회로상의 상기 포토다이오드(10)에 조사된 광신호가 전기 신호로 변환되어 상기 포토다이오드 양단에 연결된 상기 제 1신호처리모듈(100)과 상기 제 2신호처리모듈(200)에 각각 전가되는 것을 특징으로 하는 단일 포토다이오드를 구비한 광수신기.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 제 1신호처리모듈(100)은 상기 포토다이오드(10)의 일측에서 상기 전기신호에 일정한 저항값을 주어 임피던스를 일치시키도록 연결된 입력단을 갖는 제 1정합회로(20)와;

   상기 제 1정합회로(20)의 출력단에서 임피던스가 일치된 전기신호 중 해당 주파수 대역만을 통과시키도록 연결된 입력단을 갖는 제 1필터(30)와;

   상기 제 1필터(30)의 출력단에서 상기 제 1필터(30)를 통과한 전기신호의 신호 크기를 증폭하도록 연결된 입력단을 갖는 제 1증폭기(40)와;

   상기 제 1증폭기(40)의 출력단에서 증폭된 전기신호를 단말기로 출력시키도록 연결된 입력단과 해당 통신규격의 출력포트를 갖는 제 1출력부(50),

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 단일 포토다이오드를 구비한 광수신기.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 제 2신호처리모듈(200)의 타측에서 상기 전기신호에 일정한 저항값을 주어 임피던스를 일치시키도록 연결된 입력단을 갖는 제 2정합회로(21)와;

   상기 제 2정합회로(21)의 출력단에서 상기 제 2정합회로(21)를 통과한 전기신호의 신호 크기를 증폭하도록 연결된 입력단을 갖는 제 2증폭기(41)와;

   상기 제 2증폭기(41)의 출력단에서 증폭된 상기 전기신호 중 해당 주파수대역만을 통과 시키도록 연결된 입력단을 갖는 제 2필터(31)와;

   상기 제 2필터(31)의 출력단에서 상기 제 2필터(31)를 통과한 전기신호를 단말기를 통해 출력시키도록 연결된 입력단과 해당 통신규격의 출력포트를 갖는 제 2출력부(51),

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 단일 포토다이오드를 구비한 광수신기.
4. 제 2항에 있어서,

   상기 제 1필터(30)는 50MHz∼870MHz 주파수 대역의 신호만을 통과시키도록 회로적으로 구성된 것을 특징으로 하는 단일 포토다이오드를 구비한 광수신기.
5. 제 3항에 있어서,

   상기 제 2필터(31)는 950MHz∼2.1GHz 주파수 대역의 신호만을 통과시키도록 회로적으로 구성된 것을 특징으로 하는 단일 포토다이오드를 구비한 광수신기.
6. 제 3항에 있어서,

   상기 제 2정합회로(21)의 출력단으로부터 전기신호를 병렬로 입력받고 상기 제 2정합회로(21)의 출력단에서 상기 제 2정합회로(21)를 통과한 전기신호의 신호크기를 증폭하도록 연결된 입력단을 갖는 제 3증폭기(42)와;

   상기 제 3증폭기(42)의 출력단에서 증폭된 상기 전기신호 중 해당 주파수 대역만을 통과 시키도록 연결된 입력단을 갖는 제 3필터(32)와;

   상기 제 3필터(32)의 출력단에서 상기 제 3필터(32)를 통과한 전기신호를 단말기를 통해 출력시키도록 연결된 입력단과 해당 통신규격의 출력코드를 갖는 제 3출력부(52),

   를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 단일 포토다이오드를 구비한 광수신기.
7. 제 3항에 있어서,

   상기 제 2정합회로(21)의 출력단으로부터 전기신호를 병렬로 입력받고 상기 제 2정합회로(21)의 출력단에서 상기 제 2정합회로(21)를 통과한 전기신호의 신호 크기를 증폭하도록 연결된 입력단을 갖는 제 4증폭기(43)와;

   상기 제 4증폭기(43)의 출력단에서 증폭된 상기 전기신호 중 해당 주파수 대역만을 통과 시키도록 연결된 입력단을 갖는 제 4필터(33)와;

   상기 제 4필터(33)의 출력단에서 상기 제 4필터(33)를 통과한 전기신호를 단말기를 통해 출력시키도록 연결된 입력단과 해당 통신규격의 출력코드를 갖는 제 4출력부(53),

   를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 단일 포토다이오드를 구비한 광수신기.
8. 제 6항에 있어서,

   상기 제 3필터(32)는 2.3GHz 주파수 대역의 신호만을 통과시키도록 회로적으로 구성된 것을 특징으로 하는 단일 포토다이오드를 구비한 광수신기.
9. 제 7항에 있어서,

   상기 제 4필터(33)는 2.6GHz 주파수 대역의 신호만을 통과시키도록 회로적으로 구성된 것을 특징으로 하는 단일 포토다이오드를 구비한 광수신기.