KR20080027632A - 불요파 배제성능을 개선한 위성방송 수신기 및 멀티 방송수신 시스템 - Google Patents

불요파 배제성능을 개선한 위성방송 수신기 및 멀티 방송수신 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 상대적으로 강한 세기의 케이블 방송의 2차 상호변조 왜곡(2nd IMD)(IM2) 성분 또는 고조파 성분이 위성 방송 튜너로 입력되지 않도록 제거할 수 있는 불요파 배제성능을 개선한 위성방송 수신기 및 멀티 방송 수신 시스템에 관한 것으로,
본 발명의 불요파 배제성능을 개선한 위성방송 수신기는, 케이블을 통한 위성 방송 신호의 주파수 대역에 해당되는 제1 주파수 대역을 통과시키고, 상기 제1 주파수 대역보다 낮은 주파수 대역을 제거하는 필터(110); 상기 필터(110)로부터의 위성 방송 신호를 증폭하는 저잡음 증폭기(120); 및 상기 저잡음 증폭기(120)로부터의 RF 신호에 포함된 복수의 채널중 선택 채널에 해당되는 RF 신호를 IF 신호로 변환하는 위성 방송 튜너부(140)를 포함한다.
또한, 이러한 위성 방송 수신기를 포함하는 멀티 방송 수신 시스템을 제안한다.
불요파, 배제, 위성방송 수신기, 멀티 방송, 케이블 방송, 2차 상호변조 왜곡(2nd IMD), IM2

Description

불요파 배제성능을 개선한 위성방송 수신기 및 멀티 방송 수신 시스템{SATELLITE BROADCASTING RECEIVER WITH IMPROVED UNWANTED SIGNAL REJECTION, AND MULTI-BROADCASTING RECEIVING SYSTEM}
도 1은 종래기술에 따른 듀얼 방송 수신 시스템의 구성도.
도 2는 도 1의 듀얼 방송 수신 시스템의 위성방송 수신대역에 불요파의 영향 설명도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 멀티 방송 수신 시스템 및 위성 방송 수신기의 구성도.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 필터의 주파수 특성도.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 노치 필터의 주파수 특성도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
100 : 위성 방송 수신기 110 : 필터
120 : 저잡음 증폭기 130 : 노치 필터
140 : 위성 방송 튜너부 150 : 위성방송 복조부
200 : 케이블 방송 수신기 300 : 제어부
본 발명은 케이블 방송과 위성방송을 하나의 케이블을 통해 입력받는 듀얼 방송용 셋탑박스에 적용되는 위성방송 수신기에 관한 것으로, 특히 상대적으로 강한 세기의 케이블 방송의 2차 상호변조 왜곡(2nd IMD)(IM2) 성분 또는 고조파 성분이 위성 방송 튜너로 입력되지 않도록 제거하도록 함으로써, 위성 방송 신호와 케이블 방송 신호간의 마진(margine)을 보다 크게 할 수 있어, 위성 방송의 수신 품질을 개선할 수 있는 불요파 배제성능을 개선한 위성방송 수신기 및 멀티 방송 수신 시스템에 관한 것이다.
최근에는 하나의 방송수신용 셋탑박스를 이용하여 2가지 이상의 방송을 수신할 수 있도록, 2가지 이상의 수신기를 하나의 방송수신용 셋탑박스에 내장하고 있는 듀얼 방송 수신 시스템이 개발 및 판매되고 있다.
도 1은 종래기술에 따른 듀얼 방송 수신 시스템의 구성도이다.
도 1에 도시된 종래기술에 따른 듀얼 방송 수신 시스템은, 하나의 케이블(CA)에 연결된 입력 커넥터(INC)를 통해 위성 방송 신호를 수신하는 위성방송 수신기(10)와, 상기 케이블에 연결된 입력 커넥터(INC)를 통해 케이블 방송 신호를 수신하는 케이블 방송 수신기(20)를 포함한다.
상기 위성 방송 수신기(10)는, 상기 케이블을 통한 대략 950MHz~2150MHz 주파수 대역의 위성 방송 신호를 증폭하는 저잡음 증폭기(11)와, 상기 저잡음 증폭기(11)로부터의 RF 신호에 포함된 복수의 채널중 선택된 채널에 해당되는 RF 신호를 IF 신호로 변환하는 위성 방송 튜너부(12)와, 상기 위성 방송 튜너부(12)로부터의 IF 신호를 복조하는 위성방송 복조부(13)를 포함한다.
상기 케이블 방송 수신기(20)는 대략 425MHz ~ 720MHz 주파수 대역의 케이블 방송 신호를 수신하여 선택된 채널을 튜닝한다.
한편, 케이블 방송과 위성 방송을 모두 수신할 수 있는 듀얼 방송 수신 시스템에서, 케이블 방송 신호와 위성 방송 신호간의 마진(margine)이 30dBc 이상 요구되고 있지만, 상기 저잡음 증폭기(LNA)(11)는 0~2150MHz의 전체 주파수 대역을 증폭하고, 상기 두 신호간의 마진을 고려한 회로가 구비되어 있지 않으므로, 케이블을 통해 입력되는 케이블 방송 신호와 위성 방송 신호간의 마진(margine)은 20dBc 이하로 상기한 요건을 만족하지 못하고 있다.
이에 대해 도 2를 참조하여 구체적으로 설명한다.
도 2는 도 1의 듀얼 방송 수신 시스템의 위성방송 수신대역에 불요파의 영향 설명도이다.
도 2를 참조하면, 대략 425MHz ~ 720MHz 주파수 대역의 케이블 방송 신호는 그 레벨이 950MHz~2150MHz 주파수 대역의 위성 방송 신호에 비해 상대적으로 크고, 이에 따라, 상기 케이블 방송 신호에 의한 2차 상호변조 왜곡(IM2) 신호(700MHz*720=1420MHz)와 상기 케이블 방송 신호의 고조파 신호(720MHz*2=1440MHz)가 상기 위상 방송 신호의 주파수 대역에 포함되어 노이즈로 작용하며, 이에 따라 상기 위성 방송 신호의 품질을 떨어뜨리는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 그 목적은, 상대적으로 강한 세기의 케이블 방송의 2차 상호변조 왜곡(2nd IMD)(IM2) 성분 또는 고조파 성분이 위성 방송 튜너로 입력되지 않도록 제거하도록 함으로써, 위성 방송 신호와 케이블 방송 신호간의 마진(margine)을 보다 크게 할 수 있어, 위성 방송의 수신 품질을 개선할 수 있는 불요파 배제성능을 개선한 위성방송 수신기 및 멀티 방송 수신 시스템을 제공하는데 있다.
상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 일실시예에 따른 불요파 배제성능을 개선한 위성방송 수신기는, 케이블을 통한 위성 방송 신호의 주파수 대역에 해당되는 제1 주파수 대역을 통과시키고, 상기 제1 주파수 대역보다 낮은 주파수 대역을 제거하는 필터; 상기 필터로부터의 위성 방송 신호를 증폭하는 저잡음 증폭기; 및 상기 저잡음 증폭기로부터의 RF 신호에 포함된 복수의 채널중 선택 채널에 해당되는 RF 신호를 IF 신호로 변환하는 위성 방송 튜너부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 수신기는, 상기 저잡음 증폭기로부터의 위성 방송 신호중 선택 채널에 인접한 주파수에 트랩점을 형성하는 노치 필터를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 노치 필터는, 가변 제어 신호에 따라 트랩점을 가변하는 가변 트랩 회로로 이루어진 것을 특징으로 한다.
상기 필터는, 대략 950MHz의 차단 주파수를 갖는 고역 통과필터로 이루어진 것을 특징으로 한다.
상기 수신기는, 상기 위성 방송 튜너부로부터의 IF 신호를 복조하는 위성방송 복조부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 멀티 방송 수신 시스템은, 케이블을 통한 위성 방송 신호의 주파수 대역에 해당되는 제1 주파수 대역을 통과시키고, 상기 제1 주파수 대역보다 낮은 주파수 대역을 제거하는 필터; 상기 필터로부터의 위성 방송 신호를 증폭하는 저잡음 증폭기; 상기 저잡음 증폭기로부터의 위성 방송 신호중 선택 채널에 인접한 주파수에 트랩점을 형성하는 노치 필터; 상기 노치필터로부터의 RF 신호에 포함된 복수의 채널중 선택 채널에 해당되는 RF 신호를 IF 신호로 변환하는 위성 방송 튜너부; 상기 위성 방송 튜너부로부터의 IF 신호를 복조하는 위성방송 복조부; 및 상기 위성 방송 튜너부의 채널 튜닝을 제어하고, 상기 노치 필터의 트랩점 가변을 선택채널에 따라 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 시스템은, 상기 케이블을 통한 케이블 방송 신호를 수신하는 케이블 방송 수신기를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 케이블 방송 수신기의 채널 튜닝을 제어하는 것을 특징으로 한다.
상기 필터는, 대략 950MHz의 차단 주파수를 갖는 고역 통과필터로 이루어진 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 본 발명은 설명되는 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명의 실시예는 본 발명의 기술적 사상에 대한 이해를 돕기 위해서 사용된다. 본 발명에 참조된 도면에서 실질적으로 동일한 구성과 기능을 가진 구성요소들은 동일한 부호를 사용할 것이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 멀티 방송 수신 시스템 및 위성 방송 수신기의 구성도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 멀티 방송 수신 시스템은, 위성 방송 수신기(100)와 케이블 방송 수신기(200) 및 제어부(300)를 포함한다.
상기 위성 방송 수신기(100)는, 케이블(CA)에 연결된 입력 커넥터(INC)를 통한 위성 방송 신호의 주파수 대역에 해당되는 제1 주파수 대역을 통과시키고, 상기 제1 주파수 대역보다 낮은 주파수 대역을 제거하는 필터(110)와, 상기 필터(110)로부터의 위성 방송 신호를 증폭하는 저잡음 증폭기(120)와, 상기 저잡음 증폭 기(120)로부터의 위성 방송 신호중 선택 채널에 인접한 주파수에 트랩점을 형성하는 노치 필터(130)와, 상기 노치필터(130)로부터의 RF 신호에 포함된 복수의 채널중 선택 채널에 해당되는 RF 신호를 IF 신호로 변환하는 위성 방송 튜너부(140)와, 상기 위성 방송 튜너부(140)로부터의 IF 신호를 복조하는 위성방송 복조부(150)를 포함한다.
상기 수신기는, 상기 저잡음 증폭기(120)로부터의 위성 방송 신호중 선택 채널에 인접한 주파수에 트랩점을 형성하는 노치 필터(130)를 포함할 수 있다.
이때, 상기 노치 필터(130)는, 가변 제어 신호에 따라 트랩점을 가변하는 가변 트랩 회로로 이루어질 수 있다.
상기 필터(110)는, 대략 950MHz의 차단 주파수를 갖는 고역 통과필터로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 케이블 방송 수신기(200)는, 상기 케이블을 통한 케이블 방송 신호를 수신한다.
또한, 제어부(300)는, 상기 위성 방송 튜너부(140)의 체널 튜닝을 제어하고, 상기 노치 필터(130)의 트랩점 가변을 선택채널에 따라 제어하며, 또한 상기 케이블 방송 수신기의 채널 튜닝을 제어한다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 필터의 주파수 특성도이다.
도 4에서, 상기 필터(110)에 의해서, 위성 방송 신호의 주파수 대역인 950MHz ~ 2150MHz의 주파수 대역은 통과되고, 상기 위성 방송 신호의 주파수 대역보다 낮은 주파수 대역이 제거되는 것을 보이고 있다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 노치 필터의 주파수 특성도이다.
도 5에서, 상기 노치 필터(130)에 의해서, 상기 위상 방송 신호의 주파수 대역중 선택 채널의 주파수보다 낮은 주파수가 제거되는 곳을 보이고 있다.
이하, 본 발명의 작용 및 효과를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명한다.
도 3 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 멀티 방송 수신 시스템 및 위성 방송 수신기의 동작을 설명한다.
먼저, 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 멀티 방송 수신 시스템의 위성 방송 수신기(100)는 케이블에 연결된 입력 커넥터(INC)를 통해 입력되는 위성 방송 신호를 수신한다. 또는 본 발명의 실시예에 따른 케이블 방송 수신기(200)가 상기 케이블에 연결된 입력 커넥터(INC)를 통해 입력되는 케이블 방송 신호를 수신한다.
이때, 본 발명의 실시예에 따른 제어부(300)는 상기 위성방송 수신기(100) 또는 케이블방송 수신기(200)의 채널 튜닝을 제어한다.
이하, 상기 위성 방송 수신기(100)의 동작에 대해 구체적으로 설명한다.
도 3을 참조하면, 상기 위성 방송 수신기(100)의 필터(110)는 상기 케이블(CA)에 연결된 입력 커넥터(INC)를 통한 위성 방송 신호의 주파수 대역에 해당되는 제1 주파수 대역을 통과시키고, 상기 제1 주파수 대역보다 낮은 주파수 대역을 제거한다.
구체적으로, 상기 필터(110)는, 대략 950MHz의 차단 주파수를 갖는 고역 통과필터로 이루어질 수 있으며, 이 경우, 상기 케이블(CA)에 연결된 입력 커넥터(INC)를 통한 위성 방송 신호중 상기 제1 주파수 대역인 950MHz의 주파수 대역을 통과시키고, 상기 제1 주파수 대역보다 낮은 주파수 대역, 즉 95MHz 보다 낮은 주파수대역을 제거한다.
한편, 하나의 위성 방송 신호를 수신하는 싱글 튜너의 경우에는, 0~2150MHz 전체 위성 방송 대역을 증폭하므로, 위성 방송 신호를 단독으로 입력받는 경우에는 전체 대역을 증폭하여도 위성 방송 신호의 수신 대역인 950~2150MHz에 아무런 악 영향을 주지 않는다.
그런데, 만약, 위성 방송 신호와 케이블 방송 신호를 하나의 케이블을 통해 동시에 입력받는 멀티 방송 수신 시스템인 경우에는, 위성 방송 수신기가 저잡음 증폭기만을 포함하는 경우, 상기 저잡음 증폭기는 위성 방송 신호를 입력받아 증폭시키는 역할을 하므로, 케이블 방송 신호와 위성 방송 신호를 동시에 입력받는 멀티 방송 수신 환경에서는, 케이블 방송 신호의 2차 상호변조 왜곡(IM2) 성분이나 고조파 성분이 위성 방송 신호에 악영향을 미쳐서 위성 방송 수신의 품질을 떨어뜨리는 문제가 된다.
이러한 문제점을 개선하기 위한 본 발명은 저잡음 증폭기(LNA)의 전단에 고역통과필터(HIGH PASS FILTER)를 설치하여, 위성 방송 신호의 주파수 대역보다 낮은 주파수 대역, 즉 950MHz 이하 대역을 제거하여, 위성 방송 신호가 케이블 방송 신호의 2차 상호변조 왜곡 성분이나 고조파 성분에 의한 악영향을 받지 않게 된다.
다음, 상기 위성 방송 수신기(100)의 저잡음 증폭기(120)는, 상기 필터(110)로부터의 위성 방송 신호를 증폭하여 위성 방송 튜너부(140)로 출력한다.
그 다음, 상기 위성 방송 튜너부(140)는, 상기 제어부(300)의 제어에 따라 상기 저잡음 증폭기(120)를 통해 입력되는 RF 신호에 포함된 복수의 채널중 선택 채널에 해당되는 RF 신호를 IF 신호로 변환하여 위성방송 복조부(150)에 공급한다. 그리고, 상기 위성방송 복조부(150)는 상기 위성 방송 튜너부(140)로부터의 IF 신호를 복조한다.
또한, 상기 저잡음 증폭기(120)와 상기 위성 방송 튜너부(140) 사이에 노치 필터(130)가 설치되는 경우, 상기 노치 필터(130)는 상기 저잡음 증폭기(120)로부터의 위성 방송 신호중 선택 채널에 인접한 주파수에 트랩점을 형성한다.
한편, 상기 제어부(300)는, 상기 위성 방송 튜너부(140)의 체널 튜닝을 제어 하고, 상기 노치 필터(130)의 트랩점 가변을 선택채널에 따라 제어한다.
즉, 상기 노치 필터(130)는 상기 저잡음 증폭기(120)로부터의 위성 방송 신호중에서 선택 채널이 가변되는 것에 연동하여 트랩점을 가변하고, 이에 따라 채널이 가변되더라도, 항상 상기 선택 채널에 인접한 주파수에 트랩점을 형성할 수 있다.
이와 같은 노치 필터(130)를 포함하는 경우, 위성방송 신호의 주파수 대역에 포함되는 불요파를 효율적으로 제거할 수 있다, 즉, 위성 방송 신호에 포함되지만, 선택 채널에 인접하는 불요파를 보다 확실하게 제거할 수 있다.
전술한 바와 같은 본 발명에서, 필터를 통과한 신호는 저잡음 증폭기를 거처도 케이블 신호의 2차 상호변조 왜곡(IM2) 성분이 배제되므로, 입력 레벨이 큰 케이블 신호와 위성 신호가 동시에 들어와도 문제가 없어진다는 것이다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고 특허청구범위에 의해 한정되며, 본 발명의 장치는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백하다.
상술한 바와 같은 본 발명에 따르면, 아날로그 또는 디지탈 케이블 방송과 아날로그 또는 디지탈 위성방송을 하나의 케이블을 통해 입력받는 듀얼 방송용 셋탑박스에 적용되는 위성방송 수신기에서, 상대적으로 강한 세기의 케이블 방송의 2차 상호변조 왜곡(2nd IMD)(IM2) 성분 또는 고조파 성분이 위성 방송 튜너로 입력되지 않도록 제거하도록 함으로써, 위성 방송 신호와 케이블 방송 신호간의 마진(margine)을 보다 크게 할 수 있어, 위성 방송의 수신 품질을 개선할 수 있는 효과가 있다.
또한, 디지탈 케이블(Digital cable) 방송과 디지탈 위성 방송을 동시에 수신할 수 있는 방송수신용 셋탑박스에 지원되는 위성 방송 수신기에서, 하나의 입력 케이블을 통하여 케이블 방송 신호와 위성 방송 신호가 들어오는 경우, 케이블 방송 신호의 세기가 강하여 케이블 방송 신호의 2차 상호변조왜곡(IM2) 성분이 상대적으로 신호의 세기가 약한 위성 방송 신호에 악 영향을 주어, 위성 방송 수신기의 입력단에 필터 특성을 개선하여 케이블 방송 신호와 위성 방송 신호와의 마진(margine)을 35dBc 이상 가져감으로써 위성 방송 및 케이블 방송을 동시에 시청하여도 수신 품질의 문제를 없애기 위함이다.

Claims (8)

  1. 위성 방송 신호의 주파수 대역에 해당되는 제1 주파수 대역을 통과시키고, 상기 제1 주파수 대역보다 낮은 주파수 대역을 제거하는 필터;
    상기 필터로부터의 위성 방송 신호를 증폭하는 저잡음 증폭기; 및
    상기 저잡음 증폭기로부터의 RF 신호에 포함된 복수의 채널중 선택 채널에 해당되는 RF 신호를 IF 신호로 변환하는 위성 방송 튜너부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 불요파 배제성능을 개선한 위성방송 수신기.
  2. 제1항에 있어서, 상기 수신기는
    상기 저잡음 증폭기로부터의 위성 방송 신호중 선택 채널에 인접한 주파수에 트랩점을 형성하는 노치 필터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 불요파 배제성능을 개선한 위성방송 수신기.
  3. 제1항에 있어서, 상기 노치 필터는
    가변 제어 신호에 따라 트랩점을 가변하는 가변 트랩 회로로 이루어진 것을 특징으로 하는 불요파 배제성능을 개선한 위성방송 수신기.
  4. 제1항에 있어서, 상기 필터는,
    대략 950MHz의 차단 주파수를 갖는 고역 통과필터로 이루어진 것을 특징으로 하는 불요파 배제성능을 개선한 위성방송 수신기.
  5. 제1항에 있어서, 상기 수신기는,
    상기 위성 방송 튜너부로부터의 IF 신호를 복조하는 위성방송 복조부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 불요파 배제성능을 개선한 위성방송 수신기.
  6. 케이블을 통한 위성 방송 신호의 주파수 대역에 해당되는 제1 주파수 대역을 통과시키고, 상기 제1 주파수 대역보다 낮은 주파수 대역을 제거하는 필터;
    상기 필터로부터의 위성 방송 신호를 증폭하는 저잡음 증폭기;
    상기 저잡음 증폭기로부터의 위성 방송 신호중 선택 채널에 인접한 주파수에 트랩점을 형성하는 노치 필터;
    상기 노치필터로부터의 RF 신호에 포함된 복수의 채널중 선택 채널에 해당되는 RF 신호를 IF 신호로 변환하는 위성 방송 튜너부;
    상기 위성 방송 튜너부로부터의 IF 신호를 복조하는 위성방송 복조부; 및
    상기 위성 방송 튜너부의 체널 튜닝을 제어하고, 상기 노치 필터의 트랩점 가변을 선택채널에 따라 제어하는 제어부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티 방송 수신 시스템.
  7. 제6항에 있어서, 상기 시스템은
    상기 케이블을 통한 케이블 방송 신호를 수신하는 케이블 방송 수신기를 더 포함하고,
    상기 제어부는 상기 케이블 방송 수신기의 채널 튜닝을 제어하는 것을 특징으로 하는 불요파 배제성능을 개선한 위성방송 수신기.
  8. 제6항에 있어서, 상기 필터는,
    대략 950MHz의 차단 주파수를 갖는 고역 통과필터로 이루어진 것을 특징으로 하는 불요파 배제성능을 개선한 위성방송 수신기.
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