KR20080034238A

KR20080034238A - 다중 대역 수신기 및 다중 대역 튜너

Info

Publication number: KR20080034238A
Application number: KR1020060100193A
Authority: KR
Inventors: 남일구; 배종대; 허정욱; 주호정; 박병하; 최정현
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2006-10-16
Filing date: 2006-10-16
Publication date: 2008-04-21

Abstract

다중 대역 수신기는 각 대역 신호들과 일대일 관계를 형성하고, 가변 이득 저잡음 증폭기 및 프로그래머블 이득 증폭기를 각각 포함하는 복수의 수신부들, 대역 선택 신호를 기초로 상기 다중 대역 신호 중 하나의 대역 신호를 기저 대역 신호 및 중간 주파수 신호 중 하나의 신호로 변환하는 믹서부, 상기 대역 선택 신호를 기초로 상기 믹서부에 상기 하나의 대역 신호에 상응하는 국부 발진 신호를 제공하는 국부 발진부, 모드 신호를 기초로, 상기 믹서부로부터 변환된 신호가 기저 대역 신호에 상응하는 경우에는 저역 통과 필터의 기능을 수행하고 상기 선택된 수신부로부터 출력된 신호가 중간 주파수 신호에 상응하는 경우에는 복합 대역통과 필터의 기능을 수행하는 재구성 대역통과 필터부 및 상기 재구성 대역통과 필터부로부터 출력된 신호를 증폭하는 저주파수 프래그래머블 이득 증폭부를 포함한다.

다중 대역 수신기, 다중 대역 튜너

Description

다중 대역 수신기 및 다중 대역 튜너{MULTIBAND RECEIVER AND MULTIBAND TUNER}

도 1은 종래의 튜너를 나타내는 블록도이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 대역 수신기를 나타내는 블록도이다.

도 3은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 다중 대역 수신기를 나타내는 블록도이다.

도 4는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 다중 대역 수신기를 나타내는 블록도이다.

도 5는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 다중 대역 수신기를 나타내는 블록도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

210~230 : 제1 내지 제3 수신부들

240 : 믹서부 250 : 국부 발진부

260 : 재구성 대역통과 필터

270 : 저주파수 프로그래머블 이득 증폭기

본 발명은 다중 대역 수신기에 관한 것으로 특히, 다중 대역 신호들을 수신할 수 있는 단일 칩을 제공하여 전력 소모를 줄일 수 있는 다중 대역 수신기 및 다중 대역 튜너에 관한 것이다.

오늘날의 무선 통신 시스템의 수신기는 전형적으로 두 개의 메인 파트들(즉, 아날로그 프론트 엔드 및 디지털 백-엔드)을 포함한다.

디지털 백-엔드(digital back-end)는 기저대역 신호(baseband signal)를 기초로 동작하며, 일반적으로 디모듈레이션(demodulation), 디코딩, 에러 정정과 같은 기능을 수행한다.

한편, 아날로그 프론트-엔드(analogue front-end)는 특정 전파 또는 전기 신호만을 선택하기 위한 튜너를 포함하고, 일반적으로 다중대역 신호들로부터 원하는 특정 주파수의 대역 신호만을 선택하여 선택된 대역 신호에 대하여 하향 변환(down conversion)을 수행한다. 예를 들어, 아날로그 프론트-엔드로서 잘 알려진 장치에는 수퍼헤테로다인 수신기(superheterodyne receiver), 낮은 중간 주파수 수신기(Low IF Receiver, Low Intermediate Frequency Receiver) 및 제로 중간 주파수 수신기(Zero IF Receiver, Zero Intermediate Frequency Receiver)가 있을 수 있다.

도 1은 종래의 튜너를 나타내는 블록도이다.

도 1에 있어, 튜너(100)는 안테나로부터 수신된 각각의 UHF (Untra High Frequency) 및 VHF (Very High Frequency) 신호들을 필터링하는 필터부(1), 필터부(1)로부터 출력된 무선 주파수를 동조시키는 동조부(2), 동조된 신호를 증폭시키는 증폭부(3), 증폭된 신호를 특정 채널로 동조시키는 RF 동조부(4), 국부 발진기(7)에서 출력된 국부 발진 신호와 동조된 신호를 혼합하는 혼합부(5) 및 혼합된 신호를 중간 주파수로 동조시키는 중간 주파 동조부(6)를 포함한다.

도 1에서 나타난 바와 같이, 종래의 튜너는 UHF 및 VHF 신호들을 수신하기 위한 장치를 별개로 포함해야 하므로 튜너의 구성이 복잡해지고 또한 많은 전력을 소모하는 문제점이 발생한다.

본 발명의 목적은 상기 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 다중 대역 신호들을 수신할 수 있는 단일 칩을 제공하여 전력 소모를 줄일 수 있는 다중 대역 수신기를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 다중 대역 신호들을 수신할 수 있는 단일 칩을 제공하여 전력 소모를 줄일 수 있는 다중 대역 튜너를 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 다중 대역 수신기(multiband receiver)는 다중 대역 신호를 수신하기 위하여 각 대역 신호들과 일대일 관계(one-to-one correspondence)를 형성(form)하고, 가변 이득 저잡음 증폭기(VGLNA, Variable Gain Low Noise Amplifier) 및 프로그래머블 이득 증폭기(PGA, Programmable Gain Amplifier)를 각각 포함하는 복수의 수신부들, 대역 선택 신 호(band selection signal)를 기초로 상기 다중 대역 신호 중 하나의 대역 신호를 기저 대역 신호(baseband signal) 및 중간 주파수 신호(IF, Intermediate Frequency Signal) 중 하나의 신호로 변환하는 믹서부(Mixer Unit), 상기 믹서부가 상기 하나의 대역 신호를 상기 기저 대역 신호 및 상기 중간 주파수 신호 중 하나의 신호로 변환하도록 상기 대역 선택 신호를 기초로 상기 믹서부에 상기 하나의 대역 신호에 상응하는 국부 발진 신호(Local Oscillating Signal)를 제공하는 국부 발진부(LO, Local Oscillation Unit), 모드 신호(mode signal)를 기초로, 상기 믹서부로부터 변환된 신호가 기저 대역 신호에 상응하는 경우에는 저역 통과 필터(LPF, Low Pass Filter)의 기능을 수행하고 상기 선택된 수신부로부터 출력된 신호가 중간 주파수 신호에 상응하는 경우에는 복합 대역통과 필터(Complex Bandpass Filter)의 기능을 수행하는 재구성 대역통과 필터부(Reconfigurable Bandpass Filter Unit) 및 상기 재구성 대역통과 필터부로부터 출력된 신호를 증폭하는 저주파수 프래그래머블 이득 증폭부(LFPGA, Low Frequency Programmable Gain Amplification Unit)를 포함한다. 예를 들어, 상기 믹서부는 하향 변환 믹서(down conversion mixer)를 포함할 수 있고, 상기 믹서부에 포함된 믹서의 개수는 상기 수신부의 개수보다 적을 수 있다.

또한, 상기 다중 대역 신호들은 각각 I (In-phase) 및 Q (Quadrature-phase) 신호들을 포함할 수 있으며, 상기 다중 대역 수신기는 단일 칩(single chip)으로 구현될 수 있다.

상기 수신부들은 VHF(Very High Frequency) 신호 또는 VHF 밴드 III 신호를 입력받는 제1 수신부, UHF(Ultra High Frequency) 신호를 입력받는 제2 수신부 및 L-Band 신호를 입력받는 제3 수신부를 포함할 수 있다.

상기 가변 이득 저잡음 증폭기(VGLNA)는 공통 소스 저잡음 증폭기(common source LNA) 및 저항성 피드백 저잡음 증폭기(resistive feedback LNA)를 포함할 수 있고, 상기 가변 이득 저잡음 증폭기(VGLNA)가 협대역 신호(narrow band signal)를 수신하는 경우에는 상기 가변 이득 저잡음 증폭기(VGLNA)는 상기 공통 소스 저잡음 증폭기(common source LNA)를 선택하고, 상기 가변 이득 저잡음 증폭기(VGLNA)가 광대역 신호(wide band signal)를 수신하는 경우에는 상기 가변 이득 저잡음 증폭기(VGLNA)는 상기 저항성 피드백 저잡음 증폭기(resistive feedback LNA)를 선택할 수 있다.

예를 들어, 상기 협대역 신호는 상기 VHF 신호, 상기 VHF 밴드 III 신호 및 상기 L-Band 신호를 포함할 수 있고, 상기 광대역 신호는 상기 UHF 신호를 포함할 수 있다.

상기 재구성 대역통과 필터부는 제1 및 제2 저역 통과 필터들(first and second low pass filters) 및 상기 제1 저역 통과 필터의 출력단과 상기 제2 저역 통과 필터의 입력단의 연결 및 상기 제2 저역 통과 필터의 출력단과 상기 제1 저역 통과 필터의 입력단의 연결을 제어하는 피드백 저항 제어부를 포함할 수 있고, 상기 재구성 대역통과 필터부는 상기 출력된 수신 신호가 상기 기저 대역 신호에 상응하는 경우에는 상기 피드백 저항 제어부의 연결들을 차단하여(open) 상기 저역 통과 필터(LPF)의 기능을 수행하며, 상기 출력된 수신 신호가 상기 중간 주파수 신 호에 상응하는 경우에는 상기 피드백 저항 제어부의 연결들을 닫어(close) 상기 복합 대역통과 필터(Complex Bandpass Filter)의 기능을 수행할 수 있다.

다른 실시예로, 상기 재구성 대역통과 필터부는 제1 및 제2 기저대역 필터들(first and second baseband filters) 및 상기 제1 기저대역 필터의 출력단과 상기 제2 기저대역 필터의 입력단의 연결 및 상기 제2 기저대역 필터의 출력단과 상기 제1 기저대역 필터의 입력단의 연결을 제어하는 피드백 저항 제어부를 포함할 수 있고, 상기 재구성 통과대역 필터는 상기 출력된 수신 신호가 상기 기저 대역 신호에 상응하는 경우에는 상기 피드백 저항부의 연결들을 차단하여(open) 상기 저역 통과 필터(LPF)의 기능을 수행하며, 상기 출력된 수신 신호가 상기 중간 주파수 신호에 상응하는 경우에는 상기 피드백 저항부의 연결들을 닫어(close) 상기 복합 대역통과 필터(Complex Bandpass Filter)의 기능을 수행할 수 있다.

상기 다른 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 다중 대역 튜너는 소정의 다중 대역 신호들을 모두 수신하기 위하여 상기 다중 대역 신호들과 일대일 관계(one-to-one correspondence)를 형성(form)하고, 가변 이득 저잡음 증폭기(VGLNA, Variable Gain Low Noise Amplifier), 프로그래머블 이득 증폭기(Programmable Gain Amplifier) 및 믹서(Mixer)를 각각 포함하는 복수의 수신부들, 상기 믹서가 다중 대역 신호 중 하나의 다중 대역 신호를 기저 대역 신호(baseband signal) 및 중간 주파수 신호(Intermediate Frequency Signal) 중 하나의 신호로 변환하도록 대역 선택 신호(band selection signal)를 기초로 상기 믹서에 상기 하나의 다중 대역 신호에 상응하는 국부 발진 신호(Local Oscillating Signal)를 제공하는 국부 발진부(LO, Local Oscillation Unit), 모드 신호(mode signal)를 기초로, 상기 복수의 수신부들 중 하나의 수신부로부터 출력된 수신 신호가 기저 대역 신호(baseband signal)에 상응하는 경우에는 저역 통과 필터(LPF, Low Pass Filter)의 기능을 수행하며 상기 선택된 수신부로부터 출력된 신호가 중간 주파수 신호(IF, Intermediate Frequency)에 상응하는 경우에는 복합 대역통과 필터(Complex Bandpass Filter)의 기능을 수행하는 재구성 대역통과 필터부(Reconfigurable Bandpass Filter Unit) 및 상기 재구성 대역통과 필터로부터 출력된 신호를 증폭하는 저주파수 프래그래머블 이득 증폭부(LFPGA, Low Frequency Programmable Gain Amplification Unit)를 포함한다. 예를 들어, 상기 믹서는 하향 변환 믹서(down conversion mixer)에 상응할 수 있다.

상기 재구성 대역통과 필터부는 제1 및 제2 저역 통과 필터들(first and second low pass filters) 및 상기 제1 저역 통과 필터의 출력단과 상기 제2 저역 통과 필터의 입력단의 연결 및 상기 제2 저역 통과 필터의 출력단과 상기 제1 저역 통과 필터의 입력단의 연결을 제어하는 피드백 저항 제어부를 포함할 수 있고, 상기 재구성 대역통과 필터부는 상기 출력된 수신 신호가 상기 기저 대역 신호에 상응하는 경우에는 상기 피드백 저항 제어부의 연결들을 차단하여(open) 상기 저역 통과 필터(LPF)의 기능을 수행하며, 상기 출력된 수신 신호가 상기 중간 주파수 신호에 상응하는 경우에는 상기 피드백 저항 제어부의 연결들을 닫어(close) 상기 복합 대역통과 필터(Complex Bandpass Filter)의 기능을 수행할 수 있다.

예를 들어, 상기 다중 대역 신호들은 각각 I (In-phase) 및 Q (Quadrature-phase) 신호들을 포함할 수 있으며, 상기 다중 대역 튜너는 단일 칩(single chip)으로 구현될 수 있다.

따라서, 본 발명에서는 다중 대역 신호들을 수신할 수 있는 단일 칩을 제공하여 전력 소모를 줄일 수 있다.

본문에 개시되어 있는 본 발명의 실시예들에 대해서, 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본문에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일 치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

한편, 어떤 실시예가 달리 구현 가능한 경우에 특정 블록 내에 명기된 기능 또는 동작이 순서도에 명기된 순서와 다르게 일어날 수도 있다. 예를 들어, 연속하는 두 블록이 실제로는 실질적으로 동시에 수행될 수도 있고, 관련된 기능 또는 동작에 따라서는 상기 블록들이 거꾸로 수행될 수도 있다.

이하 본 발명의 실시예들을 도면과 함께 설명하고자 한다.

도 2를 참조하면, 다중 대역 수신기(multiband receiver)(200)는 제1 내지 제3 수신부들(Receiving Unit)(210~230), 믹서부(240), 국부 발진부(LO, Local Oscillation Unit)(250), 재구성 대역통과 필터부(Reconfigurable Bandpass Filter Unit)(260) 및 저주파수 프래그래머블 이득 증폭부(LFPGA, Low Frequency Programmable Gain Amplification Unit)(270)를 포함한다.

제1 내지 제3 수신부들(210~230)은 복수의 소정 다중 대역 신호들을 수신하기 위하여 소정 다중 대역 신호들과 일대일 관계(one-to-one correspondence)를 형성(form)하고, 가변 이득 저잡음 증폭기(VGLNA, Variable Gain Low Noise Amplifier) 및 프로그래머블 이득 증폭기(PGA, Programmable Gain Amplifier)를 각각 포함한다. 예를 들어, 다중 대역 신호들은 각각 I (In-phase) 및 Q (Quadrature-phase) 신호들을 포함할 수 있다.

가변 이득 저잡음 증폭기(VGLNA)(212)는 프로그래머블 이득 증폭기(PGA)(214)에 직접적으로 연결될 수 있고, 다른 구성요소를 통하여 간접적으로 연결될 수도 있다.

또한, 제1 수신부(210)는 90 MHz ~ 220 MHz 대역을 가지는 VHF(Very High Frequency) 신호 또는 174MHz ~ 245MHz 대역을 가지는 VHF 밴드 III 신호를 입력받을 수 있다. 즉, 제1 수신부(210)는 FM(Frequency Modulation), T-DMB(Terrestrial Digital Multimedia Broadcasting) 및 DAB(Digial Audio Broadcasting) 서비스에 상응하는 신호를 입력받을 수 있다.

제2 수신부(220)는 474 MHz ~ 850 MHz 대역을 가지는 UHF(Ultra High Frequency) 신호를 입력받을 수 있다. 즉, 제2 수신부(220)는 DVB-H(Digital Video Broadcasting Handheld) 및 DVB-T(Digital Video Broadcasting Terrestrial) 서비스에 상응하는 신호를 입력받을 수 있다.

제3 수신부(230)는 1450 MHz ~ 1680 MHz 대역을 가지는 L-band 신호를 입력받을 수 있다.

또한, 제1 내지 제3 수신부들(210~230)에 각각 포함된 가변 이득 저잡음 증폭기(VGLNA)(212)는 공통 소스 저잡음 증폭기(common source LNA) 및 저항성 피드백 저잡음 증폭기(resistive feedback LNA)를 포함한다. 가변 이득 저잡음 증폭기(VGLNA)(212)는 협대역 신호(narrow band signal)를 수신하는 경우에는 가변 이득 저잡음 증폭기(VGLNA)(212)는 공통 소스 저잡음 증폭기(common source LNA)를 선택하고, 광대역 신호(wide band signal)를 수신하는 경우에는 가변 이득 저잡음 증폭기(VGLNA)(212)는 저항성 피드백 저잡음 증폭기(resistive feedback LNA)를 선택한다.

예를 들어, 협대역 신호는 VHF 신호, VHF 밴드 III 신호 및 L-Band 신호를 포함할 수 있고, 광대역 신호는 UHF 신호를 포함할 수 있다.

즉, 제1 수신부(210) 및 제3 수신부(230)의 입력 신호는 비교적 협대역 신호에 상응하므로 가변 이득 저잡음 증폭기(VGLNA)는 노이즈 특성이 좋은 공통 소스 저잡음 증폭기(common source LNA)를 선택할 수 있고, 제2 수신부(220)의 입력 신호는 비교적 광대역 신호에 상응하므로 가변 이득 저잡음 증폭기(VGLNA)는 저항성 피드백 저잡음 증폭기(resistive feedback LNA)를 선택할 수 있다.

믹서부(240)는 대역 선택 신호(band selection signal)를 기초로 소정 다중 대역 신호들 중 하나의 다중 대역 신호를 기저 대역 신호(baseband signal) 및 중간 주파수 신호(IF, Intermediate Frequency Signal) 중 하나의 신호로 변환한다. 믹서부(240)는 하향 변환 믹서(down conversion mixer)를 포함할 수 있다.

예를 들어, 대역 선택 신호가 제1 선택 신호에 상응하는 경우에는 믹서부(240)는 제1 수신부(210)로부터 출력된 신호를 선택할 수 있고, 대역 선택 신호가 제2 선택 신호에 상응하는 경우에는 믹서부(240)는 제2 수신부(220)로부터 출력된 신호를 선택할 수 있으며, 대역 선택 신호가 제3 선택 신호에 상응하는 경우에는 믹서부(240)는 제3 수신부(230)로부터 출력된 신호를 선택할 수 있다.

국부 발진부(LO, Local Oscillation Unit)(250)는 믹서부(240)가 하나의 다중 대역 신호를 기저 대역 신호 및 중간 주파수 신호 중 하나의 신호로 변환하도록 대역 선택 신호를 기초로 믹서부(240)에 하나의 다중 대역 신호에 상응하는 국부 발진 신호(Local Oscillating Signal)를 제공한다.

즉, 제1 내지 제3 수신부들(210~230)은 하나의 다중 대역 신호를 기저 대역 신호(Baseband Signal)로 변환할 때는 직접 변환 수신기로서 동작되고, 하나의 다중 대역 신호를 낮은 중간 주파수 신호(Low IF Signal)로 변환할 때는 낮은 중간 주파수 수신기(Low IF Receiver)로서 동작된다.

재구성 대역통과 필터부(Reconfigurable Bandpass Filter Unit)(260)는 모드 신호(mode signal)를 기초로, 제1 내지 제3 수신부들(210~230) 중 하나의 수신부로부터 출력된 수신 신호가 기저 대역 신호에 상응하는 경우에는 저역 통과 필터(LPF, Low Pass Filter)의 기능을 수행하며 선택된 수신부로부터 출력된 신호가 중간 주파수 신호에 상응하는 경우에는 복합 대역통과 필터(Complex Bandpass Filter)의 기능을 수행한다. 재구성 대역 통과 필터부(260)의 출력 신호를 하나로 하지 않는 이유는 다중 대역 수신기(multiband receiver)(200)와 연결된 모뎀(modem)과의 호환성(compatibility) 때문이다.

예를 들어, 재구성 대역통과 필터부(260)는 제1 및 제2 저역 통과 필터들(first and second low pass filters)(262~264)과 피드백 저항부(266)를 포함할 수 있다.

피드백 저항 제어부(266)는 제1 저역 통과 필터(262)의 출력단과 제2 저역 통과 필터(264)의 입력단의 연결 및 제2 저역 통과 필터(264)의 출력단과 제1 저역 통과 필터(262)의 입력단의 연결을 제어한다.

재구성 통과대역 필터(260)는 믹서부(240)로부터 출력된 수신 신호가 기저 대역 신호에 상응하는 경우에는 피드백 저항부(266)의 연결들을 차단하여(open) 저역 통과 필터(LPF)의 기능을 수행하며, 믹서부(240)로부터 출력된 수신 신호가 중간 주파수 신호에 상응하는 경우에는 피드백 저항부(266)의 연결들을 닫어(close) 복합 대역통과 필터(Complex Bandpass Filter)의 기능을 수행한다.

다른 예를 들어, 재구성 대역통과 필터부(260)는 제1 및 제2 기저대역 필터들(first and second low pass filters)(262~264)과 피드백 저항 제어부(266)를 포함할 수 있다.

피드백 저항부(266)는 제1 기저대역 필터(262)의 출력단과 제2 기저대역 필터(264)의 입력단의 연결 및 제2 기저대역 필터(264)의 출력단과 제1 기저대역 필터(262)의 입력단의 연결을 제어한다.

저주파수 프래그래머블 이득 증폭부(LFPGA, Low Frequency Programmable Gain Amplification Unit)(270)는 재구성 대역통과 필터(260)로부터 출력된 신호를 증폭한다.

상기에서 설명한 바와 같이, 다중 대역 수신기(200)는 단일 칩(single chip) 으로 구현될 수 있다. 따라서 다중 대역 수신기(200)는 전력 소모를 줄일 수 있다.

도 3을 참조하면, 다중 대역 수신기(multiband receiver)(300)는 제1 내지 제N 수신부들(Receiving Unit)(310~330), 믹서부(340), 국부 발진부(LO, Local Oscillation Unit)(350), 재구성 대역통과 필터부(Reconfigurable Bandpass Filter Unit)(360) 및 저주파수 프래그래머블 이득 증폭부(LFPGA, Low Frequency Programmable Gain Amplification Unit)(370)를 포함한다.

도 3에서 나타나는 구성요소들(components)은 도 2에 나타난 것과 실질적으로 동일하나, 믹서부(340)에 포함된 믹서의 개수는 수신부의 개수보다 적은, 즉 (N-K) 개(N은 수신부의 개수, K는 N보다 작은 자연수)에 상응할 수 있다.

도 4를 참조하면, 다중 대역 수신기(400)(multiband receiver)는 다중 대역 튜너로서, 제1 내지 제3 수신부들(Receiving Unit)(410~430), 국부 발진부(LO, Local Oscillation Unit)(440), 재구성 대역통과 필터부(Reconfigurable Bandpass Filter Unit)(450) 및 저주파수 프래그래머블 이득 증폭부(LFPGA, Low Frequency Programmable Gain Amplification Unit)(460)를 포함한다.

제1 내지 제3 수신부들(Receiving Unit)(410~430)은 소정의 다중 대역 신호들을 모두 수신하기 위하여 다중 대역 신호들과 일대일 관계(one-to-one correspondence)를 형성(form)하고, 가변 이득 저잡음 증폭기(VGLNA, Variable Gain Low Noise Amplifier), 프로그래머블 이득 증폭기(Programmable Gain Amplifier) 및 믹서(Mixer)를 각각 포함한다.

제1 내지 제3 수신부들(410~430)은 복수의 소정 다중 대역 신호들을 수신하기 위하여 소정 다중 대역 신호들과 일대일 관계(one-to-one correspondence)를 형성(form)하고, 가변 이득 저잡음 증폭기(VGLNA, Variable Gain Low Noise Amplifier) 및 프로그래머블 이득 증폭기(PGA, Programmable Gain Amplifier)를 각각 포함한다. 예를 들어, 다중 대역 신호들은 각각 I (In-phase) 및 Q (Quadrature-phase) 신호들을 포함할 수 있다.

가변 이득 저잡음 증폭기(VGLNA)(412)는 프로그래머블 이득 증폭기(PGA)(414)에 직접적으로 연결될 수 있고, 다른 구성요소를 통하여 간접적으로 연결될 수도 있다.

또한, 제1 수신부(410)는 90 MHz ~ 220 MHz 대역을 가지는 VHF(Very High Frequency) 신호 또는 174MHz ~ 245MHz 대역을 가지는 VHF 밴드 III 신호를 입력받을 수 있다. 즉, 제1 수신부(410)는 FM(Frequency Modulation), T-DMB(Terrestrial Digital Multimedia Broadcasting) 및 DAB(Digial Audio Broadcasting) 서비스에 상응하는 신호를 입력받을 수 있다.

제2 수신부(420)는 474 MHz ~ 850 MHz 대역을 가지는 UHF(Ultra High Frequency) 신호를 입력받을 수 있다. 즉, 제2 수신부(420)는 DVB-H(Digital Video Broadcasting Handheld) 및 DVB-T(Digital Video Broadcasting Terrestrial) 서비 스에 상응하는 신호를 입력받을 수 있다.

제3 수신부(430)는 1450 MHz ~ 1680 MHz 대역을 가지는 L-band 신호를 입력받을 수 있다.

또한, 제1 내지 제3 수신부들(410~430)에 각각 포함된 가변 이득 저잡음 증폭기(VGLNA)(412)는 공통 소스 저잡음 증폭기(common source LNA) 및 저항성 피드백 저잡음 증폭기(resistive feedback LNA)를 포함한다. 가변 이득 저잡음 증폭기(VGLNA)(412)는 협대역 신호(narrow band signal)를 수신하는 경우에는 가변 이득 저잡음 증폭기(VGLNA)(412)는 공통 소스 저잡음 증폭기(common source LNA)를 선택하고, 광대역 신호(wide band signal)를 수신하는 경우에는 가변 이득 저잡음 증폭기(VGLNA)(412)는 저항성 피드백 저잡음 증폭기(resistive feedback LNA)를 선택한다.

즉, 제1 수신부(410) 및 제3 수신부(430)의 입력 신호는 비교적 협대역 신호에 상응하므로 가변 이득 저잡음 증폭기(VGLNA)는 노이즈 특성이 좋은 공통 소스 저잡음 증폭기(common source LNA)를 선택할 수 있고, 제2 수신부(420)의 입력 신호는 비교적 광대역 신호에 상응하므로 가변 이득 저잡음 증폭기(VGLNA)는 저항성 피드백 저잡음 증폭기(resistive feedback LNA)를 선택할 수 있다.

국부 발진부(LO, Local Oscillation Unit)(450)는 믹서부(416)가 하나의 다중 대역 신호를 기저 대역 신호 및 중간 주파수 신호 중 하나의 신호로 변환하도록 대역 선택 신호를 기초로 믹서부(416)에 하나의 다중 대역 신호에 상응하는 국부 발진 신호(Local Oscillating Signal)를 제공한다.

즉, 제1 내지 제3 수신부들(410~430)은 하나의 다중 대역 신호를 기저 대역 신호(Baseband Signal)로 변환할 때는 직접 변환 수신기로서 동작되고, 하나의 다중 대역 신호를 낮은 중간 주파수 신호(Low IF Signal)로 변환할 때는 낮은 중간 주파수 수신기(Low IF Receiver)로서 동작된다.

재구성 대역통과 필터부(Reconfigurable Bandpass Filter Unit)(450)는 모드 신호(mode signal)를 기초로, 제1 내지 제3 수신부들(410~430) 중 하나의 수신부로부터 출력된 수신 신호가 기저 대역 신호에 상응하는 경우에는 저역 통과 필터(LPF, Low Pass Filter)의 기능을 수행하며 선택된 수신부로부터 출력된 신호가 중간 주파수 신호에 상응하는 경우에는 복합 대역통과 필터(Complex Bandpass Filter)의 기능을 수행한다.

예를 들어, 재구성 대역통과 필터부(450)는 제1 및 제2 저역 통과 필터들(first and second low pass filters)(452~454)과 피드백 저항 제어부(456)를 포함할 수 있다.

피드백 저항 제어부(456)는 제1 저역 통과 필터(452)의 출력단과 제2 저역 통과 필터(454)의 입력단의 연결 및 제2 저역 통과 필터(454)의 출력단과 제1 저역 통과 필터(452)의 입력단의 연결을 제어한다.

재구성 통과대역 필터(450)는 믹서부(416)로부터 출력된 수신 신호가 기저 대역 신호에 상응하는 경우에는 피드백 저항 제어부(266)의 연결들을 차단하 여(open) 저역 통과 필터(LPF)의 기능을 수행하며, 믹서부(416)로부터 출력된 수신 신호가 중간 주파수 신호에 상응하는 경우에는 피드백 저항 제어부(266)의 연결들을 닫어(close) 복합 대역통과 필터(Complex Bandpass Filter)의 기능을 수행한다.

다른 예를 들어, 재구성 대역통과 필터부(450)는 제1 및 제2 기저대역 필터들(first and second low pass filters)(452~454)과 피드백 저항 제어부(456)를 포함할 수 있다.

피드백 저항부(456)는 제1 기저대역 필터(262)의 출력단과 제2 기저대역 필터(454)의 입력단의 연결 및 제2 기저대역 필터(454)의 출력단과 제1 기저대역 필터(452)의 입력단의 연결을 제어한다.

재구성 통과대역 필터(450)는 믹서부(416)로부터 출력된 수신 신호가 기저 대역 신호에 상응하는 경우에는 피드백 저항부(456)의 연결들을 차단하여(open) 저역 통과 필터(LPF)의 기능을 수행하며, 믹서부(416)로부터 출력된 수신 신호가 중간 주파수 신호에 상응하는 경우에는 피드백 저항부(456)의 연결들을 닫어(close) 복합 대역통과 필터(Complex Bandpass Filter)의 기능을 수행한다.

저주파수 프래그래머블 이득 증폭부(LFPGA, Low Frequency Programmable Gain Amplification Unit)(460)는 재구성 대역통과 필터(450)로부터 출력된 신호를 증폭한다.

도 5를 참조하면, 다중 대역 수신기(500)(multiband receiver)는 다중 대역 튜너로서, 제1 내지 제N 수신부들(Receiving Unit)(510~530), 국부 발진부(LO, Local Oscillation Unit)(540), 재구성 대역통과 필터부(Reconfigurable Bandpass Filter Unit)(550) 및 저주파수 프래그래머블 이득 증폭부(LFPGA, Low Frequency Programmable Gain Amplification Unit)(560)를 포함한다.

도 5에 나타난 구성요소들은 실질적으로 도 4에 나타난 구성요소와 동일하나, 다만 다중 대역 수신기(500)는 N개의 다중 대역 신호들을 수신할 수 있다.

상기에서 설명한 바와 같이, 다중 대역 수신기(400)는 단일 칩(single chip)으로 구현될 수 있다. 따라서 다중 대역 수신기(400)는 전력 소모를 줄일 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명에서는 다중 대역 신호들을 수신할 수 있는 단일 칩을 제공한다.

또한, 본 발명에서는 단일 칩을 이용하여 전력 소모를 줄일 수 있다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims

다중 대역 신호를 수신하기 위하여 각 대역 신호들과 일대일 관계(one-to-one correspondence)를 형성(form)하고, 가변 이득 저잡음 증폭기(VGLNA, Variable Gain Low Noise Amplifier) 및 프로그래머블 이득 증폭기(PGA, Programmable Gain Amplifier)를 각각 포함하는 복수의 수신부들;

대역 선택 신호(band selection signal)를 기초로 상기 다중 대역 신호 중 하나의 대역 신호를 기저 대역 신호(baseband signal) 및 중간 주파수 신호(IF, Intermediate Frequency Signal) 중 하나의 신호로 변환하는 믹서부(Mixer Unit);

상기 믹서부가 상기 하나의 대역 신호를 상기 기저 대역 신호 및 상기 중간 주파수 신호 중 하나의 신호로 변환하도록 상기 대역 선택 신호를 기초로 상기 믹서부에 상기 하나의 대역 신호에 상응하는 국부 발진 신호(Local Oscillating Signal)를 제공하는 국부 발진부(LO, Local Oscillation Unit);

모드 신호(mode signal)를 기초로, 상기 믹서부로부터 변환된 신호가 기저 대역 신호에 상응하는 경우에는 저역 통과 필터(LPF, Low Pass Filter)의 기능을 수행하고 상기 선택된 수신부로부터 출력된 신호가 중간 주파수 신호에 상응하는 경우에는 복합 대역통과 필터(Complex Bandpass Filter)의 기능을 수행하는 재구성 대역통과 필터부(Reconfigurable Bandpass Filter Unit); 및

상기 재구성 대역통과 필터부로부터 출력된 신호를 증폭하는 저주파수 프래그래머블 이득 증폭부(LFPGA, Low Frequency Programmable Gain Amplification Unit)를 포함하는 다중 대역 수신기(multiband receiver).
제1항에 있어서, 상기 수신부들은 VHF(Very High Frequency) 신호 또는 VHF 밴드 III 신호를 입력받는 제1 수신부, UHF(Ultra High Frequency) 신호를 입력받는 제2 수신부 및 L-Band 신호를 입력받는 제3 수신부를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 대역 수신기.
제1항에 있어서, 상기 가변 이득 저잡음 증폭기(VGLNA)는 공통 소스 저잡음 증폭기(common source LNA) 및 저항성 피드백 저잡음 증폭기(resistive feedback LNA)를 포함하고,

상기 가변 이득 저잡음 증폭기(VGLNA)가 협대역 신호(narrow band signal)를 수신하는 경우에는 상기 가변 이득 저잡음 증폭기(VGLNA)는 상기 공통 소스 저잡음 증폭기(common source LNA)를 선택하고, 상기 가변 이득 저잡음 증폭기(VGLNA)가 광대역 신호(wide band signal)를 수신하는 경우에는 상기 가변 이득 저잡음 증폭기(VGLNA)는 상기 저항성 피드백 저잡음 증폭기(resistive feedback LNA)를 선택하는 것을 특징으로 하는 다중 대역 수신기.
제3항에 있어서, 상기 협대역 신호는 상기 VHF 신호, 상기 VHF 밴드 III 신호 및 상기 L-Band 신호를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 대역 수신기.
제3항에 있어서, 상기 광대역 신호는 상기 UHF 신호를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 대역 수신기.
제1항에 있어서, 상기 믹서부는 하향 변환 믹서(down conversion mixer)를 포함하고, 상기 믹서부에 포함된 믹서의 개수는 상기 수신부의 개수보다 적은 것을 특징으로 하는 다중 대역 수신기.
제1항에 있어서, 상기 재구성 대역통과 필터부는

제1 및 제2 저역 통과 필터들(first and second low pass filters); 및

상기 제1 저역 통과 필터의 출력단과 상기 제2 저역 통과 필터의 입력단의 연결 및 상기 제2 저역 통과 필터의 출력단과 상기 제1 저역 통과 필터의 입력단의 연결을 제어하는 피드백 저항 제어부를 포함하고,

상기 재구성 대역통과 필터부는 상기 출력된 수신 신호가 상기 기저 대역 신호에 상응하는 경우에는 상기 피드백 저항 제어부의 연결들을 차단하여(open) 상기 저역 통과 필터(LPF)의 기능을 수행하며, 상기 출력된 수신 신호가 상기 중간 주파수 신호에 상응하는 경우에는 상기 피드백 저항 제어부의 연결들을 닫어(close) 상기 복합 대역통과 필터(Complex Bandpass Filter)의 기능을 수행하는 것을 특징으로 하는 다중 대역 수신기.
제1항에 있어서, 상기 재구성 대역통과 필터부는

제1 및 제2 기저대역 필터들(first and second baseband filters); 및

상기 제1 기저대역 필터의 출력단과 상기 제2 기저대역 필터의 입력단의 연결 및 상기 제2 기저대역 필터의 출력단과 상기 제1 기저대역 필터의 입력단의 연결을 제어하는 피드백 저항 제어부를 포함하고,

상기 재구성 통과대역 필터는 상기 출력된 수신 신호가 상기 기저 대역 신호에 상응하는 경우에는 상기 피드백 저항부의 연결들을 차단하여(open) 상기 저역 통과 필터(LPF)의 기능을 수행하며, 상기 출력된 수신 신호가 상기 중간 주파수 신호에 상응하는 경우에는 상기 피드백 저항부의 연결들을 닫어(close) 상기 복합 대역통과 필터(Complex Bandpass Filter)의 기능을 수행하는 것을 특징으로 하는 다중 대역 수신기.
제1항에 있어서, 상기 다중 대역 신호들은 각각 I (In-phase) 및 Q (Quadrature-phase) 신호들을 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 대역 수신기.
제1항에 있어서, 상기 다중 대역 수신기는 단일 칩(single chip)으로 구현되는 것을 특징으로 하는 다중 대역 수신기.
소정의 다중 대역 신호들을 모두 수신하기 위하여 상기 다중 대역 신호들과 일대일 관계(one-to-one correspondence)를 형성(form)하고, 가변 이득 저잡음 증폭기(VGLNA, Variable Gain Low Noise Amplifier), 프로그래머블 이득 증폭 기(Programmable Gain Amplifier) 및 믹서(Mixer)를 각각 포함하는 복수의 수신부들;

상기 믹서가 다중 대역 신호 중 하나의 다중 대역 신호를 기저 대역 신호(baseband signal) 및 중간 주파수 신호(Intermediate Frequency Signal) 중 하나의 신호로 변환하도록 대역 선택 신호(band selection signal)를 기초로 상기 믹서에 상기 하나의 다중 대역 신호에 상응하는 국부 발진 신호(Local Oscillating Signal)를 제공하는 국부 발진부(LO, Local Oscillation Unit);

모드 신호(mode signal)를 기초로, 상기 복수의 수신부들 중 하나의 수신부로부터 출력된 수신 신호가 기저 대역 신호(baseband signal)에 상응하는 경우에는 저역 통과 필터(LPF, Low Pass Filter)의 기능을 수행하며 상기 선택된 수신부로부터 출력된 신호가 중간 주파수 신호(IF, Intermediate Frequency)에 상응하는 경우에는 복합 대역통과 필터(Complex Bandpass Filter)의 기능을 수행하는 재구성 대역통과 필터부(Reconfigurable Bandpass Filter Unit); 및

상기 재구성 대역통과 필터로부터 출력된 신호를 증폭하는 저주파수 프래그래머블 이득 증폭부(LFPGA, Low Frequency Programmable Gain Amplification Unit)를 포함하는 다중 대역 튜너(multiband tuner).
제11항에 있어서, 상기 수신부들은 VHF(Very High Frequency) 신호 또는 VHF 밴드 III 신호를 입력받는 제1 수신부, UHF(Ultra High Frequency) 신호를 입력받는 제2 수신부 및 L-Band 신호를 입력받는 제3 수신부를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 대역 튜너.
제11항에 있어서, 상기 가변 이득 저잡음 증폭기(VGLNA)는 공통 소스 저잡음 증폭기(common source LNA) 및 저항성 피드백 저잡음 증폭기(resistive feedback LNA)를 포함하고,

상기 가변 이득 저잡음 증폭기(VGLNA)가 협대역 신호(narrow band signal)를 수신하는 경우에는 상기 가변 이득 저잡음 증폭기(VGLNA)는 상기 공통 소스 저잡음 증폭기(common source LNA)를 선택하고, 상기 가변 이득 저잡음 증폭기(VGLNA)가 광대역 신호(wide band signal)를 수신하는 경우에는 상기 가변 이득 저잡음 증폭기(VGLNA)는 상기 저항성 피드백 저잡음 증폭기(resistive feedback LNA)를 선택하는 것을 특징으로 하는 다중 대역 튜너.
제13항에 있어서, 상기 협대역 신호는 상기 VHF 신호, 상기 VHF 밴드 III 신호 및 상기 L-Band 신호를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 대역 튜너.
제13항에 있어서, 상기 광대역 신호는 상기 UHF 신호를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 대역 튜너.
제11항에 있어서, 상기 믹서는 하향 변환 믹서(down conversion mixer)에 상응하는 것을 특징으로 하는 다중 대역 튜너.
제11항에 있어서, 상기 재구성 대역통과 필터부는

제1 및 제2 저역 통과 필터들(first and second low pass filters); 및

상기 제1 저역 통과 필터의 출력단과 상기 제2 저역 통과 필터의 입력단의 연결 및 상기 제2 저역 통과 필터의 출력단과 상기 제1 저역 통과 필터의 입력단의 연결을 제어하는 피드백 저항 제어부를 포함하고,

상기 재구성 대역통과 필터부는 상기 출력된 수신 신호가 상기 기저 대역 신호에 상응하는 경우에는 상기 피드백 저항 제어부의 연결들을 차단하여(open) 상기 저역 통과 필터(LPF)의 기능을 수행하며, 상기 출력된 수신 신호가 상기 중간 주파수 신호에 상응하는 경우에는 상기 피드백 저항 제어부의 연결들을 닫어(close) 상기 복합 대역통과 필터(Complex Bandpass Filter)의 기능을 수행하는 것을 특징으로 하는 다중 대역 튜너.
제11항에 있어서, 상기 재구성 대역통과 필터부는

제1 및 제2 기저대역 필터들(first and second baseband filters); 및

상기 제1 기저대역 필터의 출력단과 상기 제2 기저대역 필터의 입력단의 연결 및 상기 제2 기저대역 필터의 출력단과 상기 제1 기저대역 필터의 입력단의 연결을 제어하는 피드백 저항 제어부를 포함하고,

상기 재구성 통과대역 필터는 상기 출력된 수신 신호가 상기 기저 대역 신호에 상응하는 경우에는 상기 피드백 저항부의 연결들을 차단하여(open) 상기 저역 통과 필터(LPF)의 기능을 수행하며, 상기 출력된 수신 신호가 상기 중간 주파수 신호에 상응하는 경우에는 상기 피드백 저항부의 연결들을 닫어(close) 상기 복합 대역통과 필터(Complex Bandpass Filter)의 기능을 수행하는 것을 특징으로 하는 다중 대역 튜너.
제11항에 있어서, 상기 다중 대역 신호들은 각각 I (In-phase) 및 Q (Quadrature-phase) 신호들을 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 대역 튜너.
제11항에 있어서, 상기 다중 대역 튜너는 단일 칩(single chip)으로 구현되는 것을 특징으로 하는 다중 대역 튜너.