KR20040037465A - 디플렉서를 이용하여 믹서의 출력 특성을 개선한 업/다운컨버터 - Google Patents

디플렉서를 이용하여 믹서의 출력 특성을 개선한 업/다운컨버터 Download PDF

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Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야
본 발명은 디플렉서를 이용하여 믹서의 출력 특성을 개선한 업/다운 컨버터에 관한 것임.
2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제
본 발명은, 디플렉서를 이용하여 믹서의 출력 신호를 원하는 신호와 그 이외의 스퓨리어스 신호로 분리하여, 원하는 신호는 매칭 회로로 전송하고 그 이외의 스퓨리어스 신호들은 터미네이션시킴으로써, 업/다운 컨버터의 출력 특성을 개선하기 위한 디플렉서를 이용하여 믹서의 출력 특성을 개선한 업/다운 컨버터 회로를 제공하고자 함.
3. 발명의 해결방법의 요지
본 발명은, 다운 컨버터에 있어서, 안테나로부터 수신된 무선주파수(RF:Radio Frequency) 신호를 국부주파수 신호와 혼합하여 중간주파수 신호를 출력하기 위한 믹서; 상기 믹서의 출력 신호를 입력받아 중간주파수 신호와 스퓨리어스(Spurious) 신호로 분리하는 디플렉서; 상기 디플렉서에서 출력된 스퓨리어스 신호를 로드 임피던스로 터미네이션 시키기 위한 터미네이션(Termination) 수단; 상기 디플렉서에서 출력된 중간주파수 신호를 상기 다운컨버터의 로드 임피던스로 임피던스 매칭(Matching)시켜 주기 위한 매칭수단; 및 상기 매칭 수단에서 임피던스 매칭된 중간주파수를 소정 주파수 대역만 통과시키기 위한 중간주파수SAW(Surface Acoustic Wave) 필터링 수단을 포함함.
4. 발명의 중요한 용도
본 발명은 업/다운 컨버터 등에 이용됨.

Description

디플렉서를 이용하여 믹서의 출력 특성을 개선한 업/다운 컨버터{Up/Down Converter Improving Output of Mixer Using Diplexer}
본 발명은 디플렉서를 이용하여 믹서의 출력 특성을 개선한 업/다운 컨버터에 관한 것이다.
무선주파수(RF:Radio FFrequency) 회로에서 업/다운 컨버터는 휴대폰은 물론 대부분의 무선주파수(RF) 회로에 없어서는 안되는 부품으로서, 무선주파수(RF)를 중간주파수(IF:Intermediate FFrequency)로 천이하는 기능(다운컨버터), 및 중간주파수(IF)를 무선주파수(RF)로 천이하는 기능(업컨버터)을 수행하는 장치이다.
도 1 은 종래의 다운컨버터 회로의 구성예시도이다.
기본적으로, 다운컨버터의 출력은 국부(Local)주파수와 무선주파수(RF)와의 차이값의 주파수 성분들이다. 이렇게 출력된 주파수를 중간주파수(IF)라 한다. 이때 원하는 중간주파수(IF) 이외에 바람직하지 않은 주파수(Harmonic 성분)도 함께 출력되는데 이 주파수를 스퓨리어스 반응(Spurious Response)이라고 하며, 스퓨리어스 반응을 줄이기 위해 일반적으로 중간주파수 SAW(Surface Acoustic Wave) 필터(12)를 사용한다.
현재 대부분의 휴대폰에서 사용되는 다운컨버터의 출력단은 로드 임피던스가 500 ohm일 때 최적의 성능을 나타낸다. 즉, 다운컨버터의 출력단은 SAW 필터(중간주파수 탄성음향파필터)(12) 입력단과 결합함으로 두 단 사이에 매칭 회로(11)를 만들어 다운컨버터에서 바라본 출력 임피던스가 500 ohm이 되도록 하고 있다.
여기서 중요한 것은, 다운컨버터의 로드 임피던스는 중간주파수에서만이 아니라 다른 모든 주파수(특히, 스퓨리어스(Spurious) 신호들)들에 대해서도 500 ohm이 되어야 한다는 것이다. 그러나, 현재 사용되는 매칭 회로로 중간주파수와 스퓨리어스 신호들 전체에 대하여 500 ohm 임피던스 매칭을 하기에는 사용하는 주파수대역이 너무 넓기 때문에 기술적인 한계가 있다.
따라서, 중간주파수 이외의 다른 주파수 대역에서도 500 ohm 임피던스 매칭(즉, 임피던스 매칭)을 위한 기술이 요구되고 있다.
본 발명은, 상기한 바와 같은 요구에 부응하기 위하여 제안된 것으로, 디플렉서를 이용하여 믹서의 출력 신호를 원하는 신호와 그 이외의 스퓨리어스 신호로 분리하여, 원하는 신호는 매칭 회로로 전송하고 그 이외의 스퓨리어스 신호들은 터미네이션시킴으로써, 업 컨버터의 출력 특성을 개선하기 위한 디플렉서를 이용하여 믹서의 출력 특성을 개선한 업/다운 컨버터 회로를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은, 디플렉서를 이용하여 믹서의 출력 신호를 원하는 신호와 그 이외의 스퓨리어스 신호로 분리하여, 원하는 신호는 매칭 회로로 전송하고 그 이외의 스퓨리어스 신호들은 터미네이션시킴으로써, 다운 컨버터의 출력 특성을 개선하기 위한 디플렉서를 이용하여 믹서의 출력 특성을 개선한 다운 컨버터 회로를 제공하는데 그 목적이 있다.
도 1 은 종래의 다운컨버터 회로의 구성예시도.
도 2a 는 본 발명에 따른 다운컨버터 회로의 일실시예 구성도.
도 2b 는 본 발명에 따른 업컨버터 회로의 일실시예 구성도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
10 : 믹서 11 : 매칭회로
12 : IF(Intermediate FFrequency) SAW(Surface Acoustic Wave) 필터
21 : 디플렉서 23 : 터미테이터
24 : RF(Radio FFrequency) SAW 필터
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 다운 컨버터에 있어서, 안테나로부터 수신된 무선주파수(RF:Radio Frequency) 신호를 국부주파수 신호와 혼합하여 중간주파수 신호를 출력하기 위한 믹서; 상기 믹서의 출력 신호를 입력받아 중간주파수신호와 스퓨리어스(Spurious) 신호로 분리하는 디플렉서; 상기 디플렉서에서 출력된 스퓨리어스 신호를 로드 임피던스로 터미네이션 시키기 위한 터미네이션(Termination) 수단; 상기 디플렉서에서 출력된 중간주파수 신호를 상기 다운컨버터의 로드 임피던스로 임피던스 매칭(Matching)시켜 주기 위한 매칭수단; 및 상기 매칭 수단에서 임피던스 매칭된 중간주파수를 소정 주파수 대역만 통과시키기 위한 중간주파수 SAW(Surface Acoustic Wave) 필터링 수단을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은, 다운 컨버터에 있어서, 안테나로부터 수신된 무선주파수(RF:Radio Frequency) 신호를 국부주파수 신호와 혼합하여 중간주파수 신호를 출력하기 위한 믹서; 상기 믹서의 출력 신호를 입력받아 중간주파수 신호와 스퓨리어스(Spurious) 신호로 분리하는 디플렉서; 상기 디플렉서에서 출력된 스퓨리어스 신호를 로드 임피던스로 터미네이션 시키기 위한 터미네이션 수단; 상기 디플렉서에서 출력된 무선주파수 신호를 상기 업컨버터의 로드 임피던스로 임피던스 매칭시켜 주기 위한 매칭수단; 및 상기 매칭 수단에서 임피던스 매칭된 무선주파수 신호를 소정 주파수 대역만 통과시키기 위한 무선주파수(RF:Radio FFrequency) SAW 필터링 수단을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상술한 목적, 특징들 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명한다.
도 2a 는 본 발명에 따른 다운컨버터 회로의 일실시예 구성도이다.
도 2a에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 다운컨버터 회로는, 무선주파수 신호와 국부주파수 신호를 혼합하여 중간주파수신호를 출력하기 위한 믹서(10)와, 상기 믹서(10)의 신호를 입력받아 중간주파수 신호와 스퓨리어스 신호로 분리하는 디플렉서(21)와, 다운컨버터의 로드 임피던스를 500 ohm으로 매칭시켜 주기 위한 매칭회로(21)와, 스퓨리어스 신호를 로드 임피던스 500 ohm으로 터미네이션 시키기 위한 터미네이터(23), 및 특정 주파수 대역만 통과시키기 위한 중간주파수(IF:Intermediate FFrequency) SAW 필터(12)를 포함하여 이루어진다.
이하, 도 2a를 참조하여 본 발명에 따른 다운컨버터 회로를 좀더 상세하게 설명하면 다음과 같다.
입력된 무선주파수(이하 하기의 수식에 Frf라 표기함)와 국부주파수(이하 하기의 수식에 Flo라 표기함)를 합성하여 중간주파수(이하 하기의 수식에 Fif라 표기함)로 천이하는 기능을 수행하는 믹서(10)의 출력은 중간주파수만이 아니라 하기의 [수학식 1]과 같은 주파수 성분들이 나온다.
m ×Frf+ n ×Flo
(여기서, m, n 은 정수(둘다 0은 안됨)로서, (m = 1, n = -1)일 때 원하는 성분인 중간주파수이며, (m = 1, n = 1), (m = 1, n = 2), 및 (m = 1, n = 3)인 스퓨리어스(Spurious) 신호들은 최대한 억제가 되어야 한다.)
따라서, 본 발명에서는 높은 주파수와 낮은 주파수를 분리하는 기능을 수행하는 디플렉서(21)를 이용하였다. 본 발명에서 제시한 디플렉서(21)는 유사한 기능을 수행하는 듀플렉서(Duplexer)에 비해 가격이 저렴하므로 범용 가능하다.
믹서(10)의 출력파들이 디플렉서(21)로 입력되면 중간주파수(Fif)는 경로 1(매칭회로로 가는 경로)로, 스퓨리어스 신호는 경로 2(500 ohm 터미네이터로 가는 경로)로 분리된다.
디플렉서(21)에서 분리된 스퓨리어스 신호들은 터미네이터(23)(경로 2)를 통해 500 ohm 터미네이션 됨으로써, 스퓨리어스 신호 주파수에 대해서도 다운컨버터의 로드 임피던스를 500 ohm으로 만들 수 있게 되는 것이다.
만약 다운컨버터의 원하는 로드 임피던스값이 500 ohm이 아닌 다른 임피던스값일 경우에는 터미네이션 저항값을 원하는 로드 임피던스값으로 교체하기만 하면 된다.
매칭회로(11)는 다운컨버터의 로드 임피던스를 500 ohm으로 만들어 주기 위해 종래의 다운컨버터에서도 사용되고 있는 장치이다.
본 발명에서 제시한 기술을 적용하여 실시하면, 디플렉서(21)에서 스퓨리어스 신호와 중간주파수 신호를 분리할 수 있어, 매칭회로(11)에 입력되는 신호는 스퓨리어스 신호를 제외한 중간주파수(Fif)이므로, 중간주파수에 대해서만 500 ohm 임피던스 매칭을 하게 되므로 종래의 기술에 비해 훨씬 쉽고 신속하게 매칭을 할 수 있게 된다.
즉, 믹서(10)와 매칭회로(11) 사이에 디플렉서(32)를 추가함으로써 매칭회로(22)에는 중간주파수 신호만 입력시키면서도 중간주파수 신호와 스퓨리어스 신호 모두에 임피던스 매칭이 가능하도록 하였다.
마지막으로, 중간주파수 SAW 필터(12)는 원하는 대역의 중간주파수 성분만을 통과하게 하는 대역통과(Bandpass) 필터로서, 대역(Band) 엣지(Edge)에서 샤프한(sharp) 주파수 특성을 가지며, 원하지 않는 신호에 대해서는 감쇄(Attenuation)가 높은 특성으로 인해 매우 널리 사용되는 필터이다.
도 2b 는 본 발명에 따른 업컨버터 회로의 일실시예 구성도이다.
도 2b에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 업컨버터 회로는, 중간주파수 신호와 국부주파수 신호를 혼합하여 무선주파수신호를 출력하기 위한 믹서(10), 상기 믹서(10)의 신호를 입력받아 무선주파수 신호와 스퓨리어스 신호로 분리하는 디플렉서(21), 업컨버터의 로드 임피던스를 500 ohm으로 만들어 주기 위한 매칭회로(11), 스퓨리어스 신호를 로드 임피던스 500 ohm으로 터미네이션 시키기 위한 터미네이터(23), 및 특정 주파수 대역만 통과시키기 위한 무선주파수(RF:Radio FFrequency) SAW 필터(24)를 포함하여 이루어진다.
업컨버터의 동작은 위에서 설명한 다운컨버터의 동작과 유사하므로 업컨버터의 동작 설명은 생략하기로 한다. 단, 믹서(10)에 입력되는 신호는 중간주파수 신호이며, 출력되는 신호는 무선주파수 신호이고, 업컨버터의 최종 신호는 무선주파수 신호이다.
본 발명의 일실시예에서는 로드 임피던스값을 500 ohm으로 하였으나, 업/다운 컨버터 회로의 특성에 따라 로드 임피던스값은 변할 수도 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
상기한 바와 같은 본 발명은, 믹서의 출력단에 디플렉서를 두어 성능을 개선시킴으로 보다 좋은 통화 품질을 얻을 수 있으며, 보다 빨리 무선주파수 스펙(RF Spec)을 만족시킬 수 있으므로 개발 기간을 단축시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (4)

  1. 다운 컨버터에 있어서,
    안테나로부터 수신된 무선주파수(RF:Radio Frequency) 신호를 국부주파수 신호와 혼합하여 중간주파수 신호를 출력하기 위한 믹서;
    상기 믹서의 출력 신호를 입력받아 중간주파수 신호와 스퓨리어스(Spurious) 신호로 분리하는 디플렉서;
    상기 디플렉서에서 출력된 스퓨리어스 신호를 로드 임피던스로 터미네이션 시키기 위한 터미네이션(Termination) 수단;
    상기 디플렉서에서 출력된 중간주파수 신호를 상기 다운컨버터의 로드 임피던스로 임피던스 매칭(Matching)시켜 주기 위한 매칭수단; 및
    상기 매칭 수단에서 임피던스 매칭된 중간주파수를 소정 주파수 대역만 통과시키기 위한 중간주파수 SAW(Surface Acoustic Wave) 필터링 수단
    을 포함하는 디플렉서를 이용하여 믹서의 출력 특성을 개선한 다운 컨버터.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 로드 임피던스와 상기 터미네이션 수단의 임피던스값은 일치시키는 것을 특징으로 하는 디플렉서를 이용하여 믹서의 출력 특성을 개선한 다운컨버터.
  3. 업 컨버터에 있어서,
    중간주파수 신호와 국부주파수 신호를 혼합하여 무선주파수신호를 출력하기 위한 믹서;
    상기 믹서의 출력 신호를 입력받아 무선주파수 신호와 스퓨리어스 신호로 분리하는 디플렉서;
    상기 디플렉서에서 출력된 스퓨리어스 신호를 로드 임피던스로 터미네이션 시키기 위한 터미네이션 수단;
    상기 디플렉서에서 출력된 무선주파수 신호를 상기 업컨버터의 로드 임피던스로 임피던스 매칭시켜 주기 위한 매칭수단; 및
    상기 매칭 수단에서 임피던스 매칭된 무선주파수 신호를 소정 주파수 대역만 통과시키기 위한 무선주파수(RF:Radio FFrequency) SAW 필터링 수단
    을 포함하는 디플렉서를 이용하여 믹서의 출력 특성을 개선한 업 컨버터.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 로드 임피던스와 상기 터미네이션 수단의 임피던스값은 일치시키는 것을 특징으로 하는 디플렉서를 이용하여 믹서의 출력 특성을 개선한 업 컨버터.
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