KR20050022637A - 하향변환기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 하향변환기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 위성방송 및 통신을 위한 시스템 중 ODU(Out Door Unit)세트에 장착되는 하향변환기에 관한 것이다. 본 발명은 위성방송 및 통신을 위한 ODU세트에 수신부의 주요 부분으로 작용하는 하향변환기의 기능을 추가하고 있다. 본 발명은 위성방송의 고유 신호인 Beacon신호를 사용하여, 위성신호를 감지하기 위한 별도의 작업을 필요로 하지 않는다. 또한 위성신호를 검출하면, 표시소자를 통해서 디스플레이함으로서, 사용자가 이를 쉽게 확인할 수 있다. 이와 같이 본 발명은 일반 사용자가 전문가의 도움 및 설치장비를 구비하지 않고도 설치가 용이한 장점을 가진다.

Description

하향변환기{Lower converter}

본 발명은 하향변환기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 위성방송 및 통신을 감지하기 위해서 설치되는 ODU(Out Door Unit)세트에 장착되는 하향변환기에 관한 것이다.

이하 종래 기술에 따른 하향변환기에 대해서 살펴보면 다음과 같다.

일반적인 위성방송의 수신부의 구성은 ODU 세트(안테나, 하향변화기(LNB)), 리시버(Receiver)이다. 그리고 일반적인 위성방송 수신방법은, 안테나를 고정하여 수신하는 방법과 자동차나 항공기 및 선박 등과 같이 이동 중에 수신할 수 있는 위성 추적 수신방법이 있다. 이하 종래 기술과 본 발명에서 제안하는 방법은 안테나를 고정하여 수신하는 방법으로 안테나의 설치를 쉽게 한다.

위성은 지상에서 보내오는 신호를 주파수로 변환하여 특정 및 일반 사용자에게 재 전송하는 역할을 수행하고, 이때 사용되는 주파수는 국가별로 정해져 있다. 예로서 우리나라 같은 경우는, 방송주파수(BS)는 11.7GHz ~ 12GH의 범위이고, 통신주파수(CS)는 12.2GHz ~ 12.75GHz이다.

각 위성은 위성의 고유 신호가 있어, 항상 자기 주파수를 계속 송출한다. 현재 우리나라에서 사용되고 있는 위성은 무궁화 3호이며, 사용되는 편파는 수평 편파(Horizontal Polarization)이고, 주파수 대역은 11.7GHz ~ 12.75GHz이다.

도 1은 종래 기술에 따른 하향변환기의 블럭도이고, 도 2는 일반적인 위성방송을 위한 하향변환기의 중간주파수 증폭기(IF-AMP)의 회로 기판이다.

도 1에 도시되고 있는 바와 같이 위성에서 보내오는 주파수는, 지상에 설치된 안테나를 통해서 신호를 전달받고, 하향변환기의 입력단(105)으로 보내게 된다. 상기 신호는 입력단(105)을 통해서 로우노이즈증폭기(100)를 통과하면서 저잡음으로 신호를 증폭하고, 대역통과필터(110)를 통과하면서 사용하고자 하는 주파수에 대해 필터링하여 혼합기(mixer)(120)로 전달된다.

상기 혼합기(120)는 주파수변환(상향/하향변환)을 하는 장치로서, 기준이 되는 주파수는 국부발진기(또는 오실레이터)(130)에서 발진한다. 국부발진기(130)는 10.75GHz를 사용하고 있으며, 이 신호를 기준으로 하향 변환을 하면 950MHz ~ 2000MHz가 된다.

즉, 하향변환된 신호의 주파수는 다음과 같이 측정된다.

입력신호- 국부발진주파수 = 하향변환된 신호주파수

(일반적으로 하향변환된 신호주파수는 중간주파수(IF : Intermediate Frequency)라고도 함)

따라서 앞서 설명된 방송주파수(BS) 및 통신주파수(CS)의 주파수를 적용하여 살펴보면 다음과 같이 나타난다.

11.7GHz - 10.75GHz = 950MHz, 12.75GHz - 10.75GHz = 2000MHz

이렇게 하향 변환된 신호는 저역통과필터(140)를 통해서 다시 필터링되고, 중간주파수 증폭단(150)을 통해서 다시 증폭되어 출력단(170)으로 출력된다. 상기 출력단(170)은 실내에 설치되는 수신기등이며, 상기 수신기로 보내진 신호는 복조 및 기타 신호 복원 작업을 수행한다. 이에 따라 수신기와 연결된 TV등의 화면을 통해서 음성 및 영상신호를 확인할 수 있다.

이와 같이 위성 수신을 위한 ODU세트의 설치함에 있어서, 위성안테나는 방향성에 아주 민감하여 정확하게 설치하지 않으면 방송 및 통신 서비스를 이용하지 못하게 된다. 이에 따라 종래에는 서비스되는 방송의 신호를 계측하기 위해서 별도의 계측기를 이용하여 확인하고 설치하고 있다.

따라서 종래에는 별도의 계측기를 이용하여 ODU세트를 설치하고 있고, 이를 설치하기 위해서도 전문가의 설치작업이 요구되었다. 따라서 사용자는 전문가의 용역 및 유지관리를 필요로 하였고, 이를 위한 유지관리비용의 부담을 초래하는 문제점이 발생되었다.

따라서 본 발명의 목적은 위성의 비콘(beacon)신호를 감지할 수 있는 별도의 위성감지수단을 포함하는 하향변환기를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 하향변환기는, 입력신호를 최소화된 잡음으로 증폭하는 저역잡음증폭기와; 일정대역의 신호를 필터링하는 적어도 하나의 필터링수단과; 주파수 변환을 위한 기준신호를 발진하는 국부발진기와; 주파수를 변환하는 혼합기와; 혼합기를 통해서 출력된 신호의 중간주파수를 증폭하는 중간주파수증폭기와; 중간주파수증폭기를 통해서 출력된 신호에서, 위성의 비콘신호만 필터링하는 소우필터와; 위성의 비콘신호를 증폭하는 증폭수단과; 입력된 위성의 비콘신호의 강도에 따른 전압을 발생하는 전력검출기를 포함하여 구성된다.

본 발명에 따른 하향변환기는, 상기 전력검출기에서 DC 전압이 입력되면, 해당 DC전압에 따라 위성의 비콘신호 검출여부를 표시하는 표시수단을 포함하여 구성된다.

그리고 본 발명에 따른 하향변환기에서, 상기 표시수단은 엘이디로 구성되는 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명에 따른 하향변환기에 대해 살펴보면 다음과 같다.

일반적으로 위성방송 및 통신에 따른 수신을 위해서는, 크게 안테나와 하향변환기를 구비하여야 한다. 상기 안테나는 파라볼라, 오프셋(Offset) 안테나, 평면안테나, 헤리컬안테나, 카세그레인 안테나 등이 있다. 그리고 상기와 같은 안테나를 이용하여 위성에서 보내오는 약한 신호를 하향변환기의 신호입력단으로 모아줌으로서, 하향변환기에서 주파수를 변환할 수 있는 신호를 공급하게 된다. 상기 하향변환기에서는 입력된 신호를 최소한의 잡음으로 증폭하여, 하향변환기의 국부발진기를 기준으로 하향변환하게 되며, 이 하향변환된 신호를 다시 증폭하여 케이블을 통해서 리시버(Receiver)로 보내 TV에서 사용가능한 신호로 변환시킨다.

이에 따라 수신기와 연결된 TV 등의 화면을 통해서 음성 및 영상신호를 확인할 수 있다.

종래에서도 언급한 바와 같이 위성은 자기의 고유 신호를 항상 송출하고 있다. 이것을 Beacon신호라고 한다. 본 발명에서는 위성의 고유 신호인 비콘신호를 분리해서, 상기 신호를 DC로 변환하여 표시수단을 통해서 검출된 비콘신호를 표시한다.

도 3은 본 발명에 따른 하향변환기의 블럭도이고, 도 4는 위성의 비콘(beacon)신호를 증폭하여 필터링한 신호를 감지하여 LED를 구동할 수 있는 전압으로 변환하는 회로가 포함된 중간주파수 증폭기(IF-AMP)의 회로기판이다.

본 발명에 따른 하향변환기의 제어구성은, 도면에 도시된 바와 같이 종래의 하향변환기의 구성에, 비콘(beacon)신호를 필터링하기 위한 소우 필터(SAW Filter), 비콘(beacon)신호증폭기, 전력검출기(Power Detector), 엘이디 구동회로를 추가하여 위성신호확인회로(A)를 추가적으로 구성한다.

우선 기본적인 하향변환기는 종래와 같이 위성에서 보내오는 주파수가 지상에 설치된 안테나를 통해서 전달받고, 하향변환기의 입력단(205)으로 보내게 된다. 그러면 상기 신호는 입력단(205)을 통해서 로우노이즈증폭기(200)를 통과하면서 저잡음으로 신호를 증폭한다. 그리고 상기 신호는 대역통과필터(210)를 통과하면서 사용하고자 하는 주파수에 대해 필터링하여 혼합기(mixer)(220)로 전달된다.

상기 혼합기(220)는 주파수변환(상향/하향변환)을 하는 장치로서, 기준이 되는 주파수는 국부발진기(또는 오실레이터)(230)에서 발진한다.

이렇게 하향 변환된 신호는 저역통과필터(240)를 통해서 다시 필터링되고, 중간주파수 증폭단(250)을 통해서 다시 증폭되어 출력단(270)으로 출력된다. 상기 출력단(270)은 실내에 설치되는 수신기등이며, 상기 수신기로 보내진 신호는 복조 및 기타 신호 복원 작업을 수행한다. 이에 따라 수신기와 연결된 TV등의 화면을 통해서 음성 및 영상신호를 확인할 수 있다.

한편 위성신호가 정상적으로 감지되는지 여부를 확인하기 위해서 하향변환기에 추가적으로 구성되는 위성신호확인회로(A)의 동작과정에 대해 살펴보면 다음과 같다.

하향변환된 신호에서 위성의 고유 신호만 선택하여 소우필터(290)를 통해서 필터링한다. 상기 소우필터(290)는 비콘신호만 통과시키는 역할을 수행한다. 이에 따라 정확하게 비콘신호만을 감지하여 다음단으로 출력할 수 있다.

상기 소우필터(290)를 통과한 비콘신호는 2단증폭기(280)를 통해서 필터링된 비콘신호를 다시 증폭하여 전력검출기(300)로 입력하게 된다. 상기 전력검출기(300)에서는 입력된 신호의 강도에 따른 전압을 발생시킨다. 즉, 증폭된 신호를 검출하여, 해당 DC전압으로 변환한다. 그리고 이렇게 발생된 전압은 엘이디(310)를 구동하기 위하여 사용되어진다. 그 결과 정확하게 원하는 위성을 찾았을 경우 엘이디(310)에 불이 켜지게 된다.

이와 같이 본 발명의 특징은 일반적인 하향변환기에서 위성신호확인회로(A)를 부가하여, 위성 방송 및 통신을 위한 하향변환기의 설치를 용이하도록 한다. 즉, 도면에 도시된 바와 같이 하향변환기와 동일하게 하향변환된 신호에서 위성의 고유 신호만 선택하여 필터링하고, 다시 증폭하여 전력검출기(300)로 입력하게 된다. 상기 전력검출기(300)에서는 입력된 신호의 강도에 따른 전압을 발생시킨다. 이렇게 발생된 전압은 엘이디(310)를 구동하기 위하여 사용되어지며 정확하게 원하는 위성을 찾았을 경우 엘이디(310)에 불이 켜지게 된다.

본 발명은 일반적인 위성 수신기 세트의 설치 상에 부가적으로 필요한 설치 전문가 및 설치장비가 필요없도록 수신하고자 하는 위성의 고유 신호(Beacon)를 찾을 수 있는 위성신호확인회로를 포함한 하향변환기를 ODU세트에 장착하여 일반 사용자가 쉽게 설치할 수 있도록 하는 것이다.

이를 위하여 일반 방송 및 통신신호에 비해 약한 위성 고유의 신호를 증폭하고 필터링하여 엘이디(LED)에 전원이 인가될 수 있게 하는 것이다. 위성의 고유의 신호는 각 편파(Polarization)마다 하나만 있기 때문에 설치상의 착오를 없앨 수 있다.

이상 살펴본 바와 같이 위성방송 및 통신을 검출하기 위해, 기존의 하향변환기에 위성신호확인을 위한 구성을 별도로 설치하여 위성의 비콘신호를 감지하는 것을 기본적인 기술적 사상으로 한다.

본 발명의 권리는 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.

따라서 본 발명에 따른 하향변환기로 인해서 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다. 종래의 경우 위상방송 및 통신을 위한 ODU세트를 설치하기 위해서는 설치 전문가의 도움과 설치용 계측기가 필요하였지만, 본 발명은 일반인이라도 누구나 전문가의 도움이나 설치장비의 도움 없이도 쉽게 설치가 용이하다.

이에 따라 본 발명은 기존의 위성방송 수신기 세트의 판매 및 설치의 한계성을 벗어날 수 있게 되어, 신규 가입자의 확보 및 유지 관리비용의 저감효과를 얻을 수 있다. 또한 본 발명에 따른 하향변환기를 사용함으로서, 위성방송 및 통신이 활성화되어 있는 국외 지역에서도 적용 가능해져서 대외 수출에도 상당한 기여를 할 수 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 하향변환기의 블럭도.

도 2는 일반적인 위성방송을 위한 하향변환기의 중간주파수 증폭기(IF-AMP)의 회로기판.

도 3은 본 발명에 따른 하향변환기의 블럭도.

도 4는 위성의 비콘(beacon)신호를 증폭하여 필터링한 신호를 감지하여 LED를 구동할 수 있는 전압으로 변환하는 회로가 포함된 중간주파수 증폭기(IF-AMP)의 회로기판.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

200 : 저잡음증폭기 205 : 입력단자

210 : 대역통과필터 220 : 혼합기(mixer)

230 : 오실레이터 240 : 저역통과필터

250 : 중간주파수 증폭기 270 : 출력단자

280 : 증폭기 290 : 소우필터(SAW Filter)

300 : 전력검출기 310 : 엘이디(LED)

Claims (3)

1. 입력신호를 최소화된 잡음으로 증폭하는 저역잡음증폭기와;

   일정대역의 신호를 필터링하는 적어도 하나의 필터링수단과;

   주파수 변환을 위한 기준신호를 발진하는 국부발진기와;

   주파수를 변환하는 혼합기와;

   혼합기를 통해서 출력된 신호의 중간주파수를 증폭하는 중간주파수증폭기와;

   중간주파수증폭기를 통해서 출력된 신호에서, 위성의 비콘신호만 필터링하는 소우필터와;

   위성의 비콘신호를 증폭하는 증폭수단과;

   입력된 위성의 비콘신호의 강도에 따른 전압을 발생하는 전력검출기를 포함하여 구성되는 하향변환기.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 전력검출기에서 DC 전압이 입력되면, 해당 DC전압에 따라 위성의 비콘신호 검출여부를 표시하는 표시수단을 포함하여 구성되는 하향변환기.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 표시수단은 엘이디로 구성되는 것을 특징으로 하는 하향변환기.