KR20050019221A - Gps rf receiver - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 GPS RF 수신 장치에 관한 것으로, 특히, GPS RF 프런트-앤드(front-end)에서 인터스테이지 SAW 필터(interstage SAW filter) 대신 LC 노치 필터(notch filter)를 설계하여 넣음으로써 경제성 및 적재공간에 있어서 이득을 볼 수 있는 GPS RF 수신 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a WPS RF receiving device, and in particular, an economical and loading space by designing and inserting an LC notch filter instead of an interstage SAW filter in a WPS front end. The present invention relates to a WPS RF receiver capable of gaining.
도 1a는 종래의 GPS RF 수신 장치를 나타낸 블록도로서, 이러한 종래의 GPS RF 수신 장치는, GPS 안테나를 통하여 수신된 RF 주파수 신호의 잡음을 제거하는 RF 프런트-앤드 SAW 필터(110); RF 프런트-앤드 SAW 필터(110)에서 출력된 각 RF 주파수의 신호를 저잡음 증폭하는 LNA(Low Noise Amplifier)(120); LNA(Low Noise Amplifier)(120)에서 증폭된 각 RF 주파수 신호의 잡음을 제거하는 인터스테이지 SAW 필터(130); PLL(도시되지 않음)에서 출력된 전압 제어신호에 따른 대역의 로컬 주파수 신호를 발생하는 VCO(140); 인터스테이지 SAW 필터(130)에서 출력된 RF 주파수 신호와 VCO(140)에서 출력된 로컬 주파수 신호를 혼합하여 소정 대역의 수신측 IF 주파수를 출력하는 혼합기(150); 및 혼합기(150)에서 출력된 IF 주파수 신호의 잡음을 제거하는 IF SAW 필터(160)를 포함한다.1A is a block diagram showing a conventional WPS RF receiving apparatus, which includes a RF front-end SAW filter 110 for removing noise of an RF frequency signal received through a GPS antenna; A low noise amplifier (LNA) 120 for low noise amplifying a signal of each RF frequency output from the RF front-end SAW filter 110; An interstage SAW filter 130 for removing noise of each RF frequency signal amplified by a low noise amplifier (LNA) 120; A VCO 140 generating a local frequency signal of a band according to the voltage control signal output from the PLL (not shown); A mixer 150 for mixing the RF frequency signal output from the interstage SAW filter 130 and the local frequency signal output from the VCO 140 to output a receiving side IF frequency of a predetermined band; And an IF SAW filter 160 for removing noise of the IF frequency signal output from the mixer 150.
상술한 바와 같이, 종래의 GPS RF 수신 장치는, LNA(Low Noise Amplifier)(120)의 출력단과 혼합기(150)의 입력단 사이에 인터스테이지 SAW 필터(130)가 장착되는데, 이는 혼합기(150)의 이미지를 제거하기 위한 이미지 필터이다.As described above, the conventional WPS RF receiving device is equipped with an interstage SAW filter 130 between the output of the low noise amplifier (LNA) 120 and the input of the mixer 150, which is the Image filter for removing images.
도 1b는 일반적인 혼합기에 의하여 나타나는 이미지 주파수 성분을 나타낸 예시도로서, 100MHz의 IF 주파수와 700MHz의 로컬 주파스가 업(Up) 혼합기에 의해 800MHz로 변환되는 예를 통하여 이미지 주파수 성분의 출현을 설명하기 위한 것이다. 도 1b에 도시된 바와 같이, 800MHz 대역 뿐만 아니라 600MHz 대역에서도 800MHz 대역과 동일한 파형이 발생되는데 이것을 이미지 주파수라고 하고, 이러한 이미지 주파수는 원하지 않는 성분이므로 필터를 통하여 제거하게 된다. 즉, LO+IF=RF는 수신을 위하여 필요한 성분이고, LO-IF=RF는 수신에 필요치 않은 성분이어서 필터로 여파하게 되는 것이다. 이러한 이미지 주파수로 나타나는 시스템의 열화가 송신단보다 수신단에 있어서 두드러진 이유는 다운(down) 혼합기의 경우 2LO-RF가 입력되는 경우에 LO-(2LO-RF)=RF-LO=IF가 되어 RF-LO에 의해 실제로 만들어지는 IF에 잡음으로 작용하게 된다. 이러한 이유로, 2LO-RF(=2LO-(LO+IF)=LO-IF) 대역은 항상 깨끗해야 하고, 이러한 역할을 하는 것이 인터스테이지 SAW 필터(130)이다.FIG. 1B is an exemplary diagram illustrating image frequency components represented by a general mixer, and illustrates the appearance of image frequency components by an example in which an IF frequency of 100 MHz and a local frequency of 700 MHz are converted to 800 MHz by an up mixer. It is for. As shown in FIG. 1B, the same waveform as the 800 MHz band is generated not only in the 800 MHz band but also in the 600 MHz band, which is called an image frequency. Since the image frequency is an unwanted component, it is removed through a filter. That is, LO + IF = RF is a component necessary for reception, and LO-IF = RF is a component not necessary for reception, so that the filter is filtered. The reason why the degradation of the system at this image frequency is more prominent at the receiving end than at the transmitting end is that when 2LO-RF is input in the down mixer, LO- (2LO-RF) = RF-LO = IF, It will act as a noise to the IF actually produced by the. For this reason, the 2LO-RF (= 2LO- (LO + IF) = LO-IF) band should always be clean and it is the interstage SAW filter 130 that plays this role.
그러나, 상술한 종래의 GPS RF 수신 장치는, 현재의 휴대용 단말기가 여러가지 기능이 복합적으로 들어가는 멀티미디어 단말기를 목표로 하는 개발 경향으로 향하고 있어, 비용 및 실장 면적에 있어서 감소 추세에 있음에도 불구하고, 인터스테이지 SAW 필터(130)를 장착하여야 하므로 비용이 많이 들 뿐만 아니라 PCB 내에서 실장 면적을 많이 차지하는 문제점이 있다.However, the above-described conventional GPS RF receiving apparatus is directed toward the development trend in which the current portable terminal is aimed at a multimedia terminal in which various functions are combined, and despite the decrease in cost and mounting area, the interstage Since the SAW filter 130 needs to be mounted, there is a problem in that the cost is high and the mounting area is occupied in the PCB.
상기 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명은, LNA(Low Noise Amplifier)(120)의 출력단과 혼합기(150)의 입력단 사이에 장착되는 인터스테이지 SAW 필터(130)를 LC 노치 필터(notch filter)로 대체함으로써 비용 및 실장 면적에 있어서 이득을 얻을 수 있는 GPS RF 수신 장치를 제공하는데 그 목적이 있다. In order to solve the above problems, the present invention provides an interstage SAW filter 130 mounted between an output terminal of a low noise amplifier (LNA) 120 and an input terminal of a mixer 150 as an LC notch filter. It is an object of the present invention to provide a WPS RF receiving apparatus which can obtain a cost and a mounting area.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 GPS RF 수신 장치는, GPS 안테나를 통하여 수신된 RF 주파수 신호의 잡음을 제거하는 RF 프런트-앤드 SAW 필터; 상기 RF 프런트-앤드 SAW 필터에서 출력된 각 RF 주파수의 신호를 저잡음 증폭하는 LNA; LC 공진 구조에 의하여 상기 LNA에서 증폭된 각 RF 주파수 신호의 잡음을 제거하는 노치 필터; 로컬 주파수 신호를 발생하는 VCO; 상기 노치 필터에서 출력된 RF 주파수 신호와 상기 로컬 주파수 신호를 혼합하는 혼합기; 및 상기 혼합기에서 출력된 신호의 잡음을 제거하는 IF SAW 필터를 포함한다.In order to achieve the above object, the GPS RF receiver of the present invention comprises: an RF front-end SAW filter for removing noise of an RF frequency signal received through a GPS antenna; An LNA for low noise amplifying a signal of each RF frequency output from the RF front-end SAW filter; A notch filter for removing noise of each RF frequency signal amplified by the LNA by an LC resonance structure; A VCO generating a local frequency signal; A mixer for mixing the RF frequency signal output from the notch filter and the local frequency signal; And an IF SAW filter for removing noise of the signal output from the mixer.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여 본 발명의 가장 바람직한 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.Hereinafter, the most preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily implement the technical idea of the present invention. .
먼저, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 GPS RF 수신 장치를 나타낸 블록도로서, 이러한 본 발명의 GPS RF 수신 장치는, RF 프런트-앤드 SAW 필터(210), LNA(Low Noise Amplifier)(220), 노치 필터(230), VCO(240), 혼합기(250) 및 IF SAW 필터(260)를 포함한다.First, FIG. 2 is a block diagram illustrating a WPS RF receiving device according to an embodiment of the present invention. The WPS RF receiving device of the present invention includes an RF front-end SAW filter 210 and a low noise amplifier (LNA). 220, notch filter 230, VCO 240, mixer 250, and IF SAW filter 260.
RF 프런트-앤드 SAW 필터(210)는, GPS 안테나를 통하여 수신된 RF 주파수 신호의 잡음을 제거한 후, 후술하는 LNA(Low Noise Amplifier)(220)로 출력하는 역할을 한다.The RF front-end SAW filter 210 removes noise of the RF frequency signal received through the GPS antenna and then outputs the noise to a low noise amplifier (LNA) 220 to be described later.
또한, LNA(Low Noise Amplifier)(220)는, 상기 RF 프런트-앤드 SAW 필터(210)에서 출력된 각 RF 주파수의 신호를 저잡음 증폭한 후, 후술하는 노치 필터(230)로 출력하는 역할을 한다.In addition, the low noise amplifier (LNA) 220 low noise amplifies a signal of each RF frequency output from the RF front-end SAW filter 210 and then outputs the notch filter 230 to be described later. .
한편, 노치 필터(230)는, 공진 구조에 의하여 상기 LNA(Low Noise Amplifier)(220)에서 증폭된 각 RF 주파수 신호의 잡음을 제거함으로써, 후술하는 혼합기(250)에 나타나는 이미지 주파수 신호를 제거하는 역할을 한다.Meanwhile, the notch filter 230 removes noise of each RF frequency signal amplified by the low noise amplifier (LNA) 220 by a resonance structure, thereby removing an image frequency signal appearing in the mixer 250 to be described later. Play a role.
또한, VCO(240)는, PLL(도시되지 않음)에서 출력된 전압 제어신호에 따른 대역의 로컬 주파수 신호를 발생하고, 상기 로컬 주파수 신호를 후술하는 혼합기(250)에 출력하는 역할을 한다.In addition, the VCO 240 generates a local frequency signal of a band according to a voltage control signal output from a PLL (not shown), and outputs the local frequency signal to a mixer 250 to be described later.
한편, 혼합기(250)는, 상기 노치 필터(230)에서 출력된 RF 주파수 신호와 VCO(240)에서 출력된 로컬 주파수 신호를 혼합하여 소정 대역의 수신측 IF 주파수신호를 후술하는 IF SAW 필터(260)로 출력하는 역할을 한다.Meanwhile, the mixer 250 mixes the RF frequency signal output from the notch filter 230 and the local frequency signal output from the VCO 240 to describe an IF IF signal of a predetermined band, which will be described later. It prints in).
또한, IF SAW 필터(260)는, 상기 혼합기(250)에서 출력된 IF 주파수 신호의 잡음을 제거하는 역할을 한다.In addition, the IF SAW filter 260 serves to remove noise of the IF frequency signal output from the mixer 250.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 GPS RF 수신 장치 내에 장착된 노치 필터(230)를 나타낸 회로도로서, 이에 관하여 설명하면 다음과 같다.FIG. 3 is a circuit diagram illustrating a notch filter 230 installed in a GPS RF receiver according to an embodiment of the present invention.
인덕터(L)는, 제1 단자는 상기 노치 필터(230)의 입력단을 형성하고, 제2 단자는 상기 노치 필터(230)의 출력단을 형성하며, 인덕턴스를 제공하는 역할을 한다.Inductor (L), the first terminal forms the input terminal of the notch filter 230, the second terminal forms the output terminal of the notch filter 230, and serves to provide inductance.
또한, 커패시터(C)는, 상기 인덕터(L)에 병렬로 연결되어 커패시턴스를 제공하는 역할을 한다. 여기서, 상기 인덕터(L)의 인덕턴스 및 상기 커패시터(C)의 커패시턴스는, RF 시뮬레이션 툴인 ADS(Advanced Designed System)에 의하면 각각 3.9~4.1nH(가장 바람직하게는, 4.0nH) 및 5.0~5.4pF(가장 바람직하게는, 5.2pF)인 공진구조가 가장 바람직하다. 또한, 상기 노치 필터(230) 내에 도 3에 도시된 바와 같은 병렬 LC 회로가 직렬로 복수개 연결되어 임피던스를 제공할 수도 있다.In addition, the capacitor C is connected to the inductor L in parallel to serve to provide capacitance. Here, the inductance of the inductor L and the capacitance of the capacitor C are respectively 3.9 to 4.1 nH (most preferably 4.0 nH) and 5.0 to 5.4 pF (According to ADS (Advanced Designed System)). Most preferably, a resonant structure of 5.2 pF) is most preferred. In addition, a plurality of parallel LC circuits as shown in FIG. 3 may be connected in series in the notch filter 230 to provide impedance.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 의한 GPS RF 수신 장치에 따른 시뮬레이션 결과를 나타낸 그래프로서, 이를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 의한 GPS RF 수신 장치의 동작을 설명하면 다음과 같다.4A and 4B are graphs illustrating a simulation result according to a WPS RF receiving apparatus according to an embodiment of the present invention. Referring to this, the operation of the WPS RF receiving apparatus according to an embodiment of the present invention will be described as follows. .
도 4a에 따르면, 도 3의 공진 구조를 갖는 노치 필터(230)는, 약 1.1GHz 대역에서 25dB 이상의 감쇄를 가지며, 약 1.6GHz 대역에서는 거의 감쇄가 없다(약, 0.5dB). 여기서, 본 발명에 적용된 GPS 로컬 주파수는 1355.04MHz이고, IF는 220.38MHz이므로, LO-IF는 1134.66MHz이다. 또한, GPS 대역은 2MHz 정도이므로, 1134.66MHz±10MHz 정도에 큰 감쇄를 주면 이미지 주파수를 제거할 수 있는 것이다.According to FIG. 4A, the notch filter 230 having the resonance structure of FIG. 3 has an attenuation of 25 dB or more in the about 1.1 GHz band and almost no attenuation in the about 1.6 GHz band (about 0.5 dB). Here, the GPS local frequency applied to the present invention is 1355.04MHz, IF is 220.38MHz, LO-IF is 1134.66MHz. In addition, the GPS band is about 2MHz, so if a large attenuation of about 1134.66MHz ± 10MHz can remove the image frequency.
도 4b에 따르면, 1.6GHz GPS 대역에서 -9dB로 대체로 매칭된다. 즉, 노치 필터는, SAW 필터의 -2dB에 비하여 훨씬 유리할 뿐만 아니라, L, C 소자를 쓰므로 실장 면적도 훨씬 감소된다.According to FIG. 4b, it is generally matched to -9 dB in the 1.6 GHz GPS band. In other words, the notch filter is much more advantageous than the -2dB of the SAW filter, and the mounting area is also greatly reduced because it uses L and C elements.
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지로 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니다.The present invention described above is capable of various substitutions, modifications, and changes without departing from the technical spirit of the present invention for those skilled in the art to which the present invention pertains. It is not limited to the drawings shown.
본 발명은 LNA(Low Noise Amplifier)의 출력단과 혼합기의 입력단 사이에 장착되어 이미지 주파수 성분을 제거하는 인터스테이지 SAW 필터를 LC 노치 필터로 대체함으로써 비용 및 실장 면적에 있어서 이득을 얻을 수 있는 장점이 있다.The present invention has an advantage of gaining cost and mounting area by replacing an interstage SAW filter, which is mounted between an output stage of a low noise amplifier (LNA) and an input stage of a mixer, with an LC notch filter. .
도 1a는 종래의 GPS RF 수신 장치를 나타낸 블록도,1A is a block diagram showing a conventional WPS RF receiving apparatus;
도 1b는 일반적인 혼합기에 의하여 나타나는 이미지 주파수 성분을 나타낸 예시도,1B is an exemplary diagram showing an image frequency component represented by a general mixer;
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 GPS RF 수신 장치를 나타낸 블록도,2 is a block diagram showing a GPS RF receiving apparatus according to an embodiment of the present invention;
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 GPS RF 수신 장치 내에 장착된 노치 필터를 나타낸 회로도,3 is a circuit diagram showing a notch filter mounted in a GPS RF receiver according to an embodiment of the present invention;
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 의한 GPS RF 수신 장치에 따른 시뮬레이션 결과를 나타낸 그래프.4A and 4B are graphs showing simulation results according to a GPS RF receiving apparatus according to an embodiment of the present invention.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
210 : RF 프런트-앤드 SAW 필터 220 : LNA210: RF front-end SAW filter 220: LNA
230 : 노치 필터 240 : VCO230: notch filter 240: VCO
250 : 혼합기 260 : IF SAW 필터250: Mixer 260: IF SAW Filter
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Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020030056860A KR20050019221A (en) | 2003-08-18 | 2003-08-18 | Gps rf receiver |
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KR1020030056860A KR20050019221A (en) | 2003-08-18 | 2003-08-18 | Gps rf receiver |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101354984B1 (en) * | 2012-05-17 | 2014-01-27 | (주)와이솔 | GPS Low Noise Amplifier Module |
KR20150048458A (en) | 2013-10-28 | 2015-05-07 | 삼성전기주식회사 | Apparatus for receiving rf signal |
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2003
- 2003-08-18 KR KR1020030056860A patent/KR20050019221A/en not_active Application Discontinuation
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