KR20080111470A

KR20080111470A - 디플렉스 프론트 엔드를 이용한 능동 분배기 장치 및 방법

Info

Publication number: KR20080111470A
Application number: KR1020087024907A
Authority: KR
Inventors: 클린트 앨런 에코프; 마이클 안쏘니 푸겔
Original assignee: 톰슨 라이센싱
Priority date: 2008-10-10
Filing date: 2006-04-12
Publication date: 2008-12-23

Abstract

RF 신호를 능동적으로 신호 분배하는 방법 및 장치가 제공된다. 특히, RF 신호는 제1 주파수 세트를 포함하는 제1 신호 및 제2 주파수 세트를 포함하는 제2 신호를 발생시키도록 주파수 분리(402)된다. 제1 및 제2 신호는 각각 제1 증폭 신호 및 제2 증폭 신호를 발생시키도록 각기 증폭(403, 404)된다. 제1 및 제2 증폭 신호는 실질적으로 제1 주파수 세트 및 제2 주파수 세트를 포함하는 제3 주파수 세트를 포함한 재결합 신호를 발생시키도록 재결합(405)된다. 재결합 신호는 실질적으로 제3 주파수 세트를 각각 포함하는 제1 분배기 출력 신호 및 제2 분배기 출력 신호를 발생시키도록 분리(406)된다. 도 4에 도시된 본 방법(400)은 지상 신호 환경 내에서의 혼변조 왜곡을 실질적으로 막으면서 삽입 손실을 감소시키고 극복하며, 저비용의 구성 요소를 사용하고, 받아들일 수 있는 감도, 다이나믹 레인지 및 잡음 지수를 나타내는 분배기 출력 신호를 발생시킨다.

신호 분배기, 신호 분리기, 신호 결합기, 신호 분할기, 분배기 출력 신호

Description

디플렉스 프론트 엔드를 이용한 능동 분배기 장치 및 방법{ACTIVE SPLITTER DEVICE AND METHOD USING DIPLEXED FRONT END}

본 발명은 RF(Radio Frequency) 통신에 관한 것이며, 구체적으로, RF 정보 신호를 분할하는 장치 및 방법에 관한 것이다.

RF 통신은 최근 몇 년 내에 유비쿼터스화 되어 왔고, RF 신호의 많은 소스들로 인해 미국 및 해외 여러 지역에서 신호 환경이 혼잡해졌다. 동시에, 디지털 통신 기술의 출현은 잡음, 감도 및 다이나믹 레인지(dynamic range) 같은 수신 신호의 특성에 대한 엄격한 자격을 부과했다. 예를 들어, 디지털 텔레비젼은 수신기에 특정의 신호 특성을 필요로하는 하나의 디지털 통신 기술이다.

디지털 텔레비젼이 대중화 되어감에 따라, 사용자들이 성능 및 편의성의 향상을 요구하여, 아날로그에서 디지털 텔레비젼 장비로 바꾸는 데 매우 많은 투자가 필요하다. 예를 들어, 사용자들은 간섭이 없는 텔레비젼 신호의 수신을 실제로 기대하고 또한, STB(set top box; 셋톱 박스), PVR(personal video recorders), HD(high-definition) 수신기 같은 부가적인 요소들의 간편한 통합을 기대하고 있다.

성능 요구 사항과 혼잡 상태를 경험하게 되면, 사용자의 편의를 향상시키도 록 설계된 전기 장비의 제작자들에게는 중대한 문제를 야기한다. 예를 들어, 사용자들은 종종 하나 이상의 텔레비젼 세트들, PVR, 비디오를 구비한 수신기 등과 같은, 텔레비젼 신호를 수신하는 것이 가능한 복수의 장비들을 사용하기를 원한다. 다수의 사용자들은 단일의 안테나 또는 다른 수신 장치만을 가지고 있기 때문에, 신호 특성을 임계치 조건 아래의 레벨까지 감소시키지 않는 신호 분할 장치가 필요하다.

종래의 신호 분할의 해결책은 입력 신호의 전력 증폭에 초점을 맞추었다. 주어진 전력의 입력 신호가 2개의 결과 신호들로 분할되면, 2개의 각 결과 신호들은 원래의 입력의 전력의 1.5배 이상을 가질 수 없다. 이러한 분배기 출력의 전력 감소는 삽입 손실로 공지되어 있다. 만약 전력 증폭기가 분할에 앞서 입력 신호의 전력을 증가하는데 사용된다면, 2개의 각 결과 신호들의 전력이 적절히 증가되어, 분할에 의한 삽입 손실을 감소시키거나 극복할 수 있을 것이다.

도 1은 이러한 형식의 전형적인 종래의 분배기를 도시한다. 분배기 입력부(101)로부터의 입력 신호는 변압기 또는 밸룬(103)에 입력되기 전에 증폭기(102)에 의해 증폭된다. 변압기 또는 밸룬(103)은, 일반적으로 인접한 코일들을 사용하여 각각의 분배기 출력부(104, 105)에 커플링되는, 2개의 결과 신호들을 만드는 공지된 회로 구조를 사용한다.

도 1에 도시된 형식의 종래의 분배기는 사실상 다수의 단점들을 나타낸다. 예를 들어, 증폭기(102)는 입력 신호의 주파수 전체 범위에 걸쳐 신호의 게인을 증가시킨다. 그러한 증폭은 혼변조 왜곡 영향으로 인해 입력 신호의 수신을 열화시 키거나 방해할 수도 있는 위험을 증가시킨다. 혼변조 왜곡은 신호 간 간섭에 연관된 것으로, 때때로 관심 주파수대 내에서 원하지 않는 신호로 귀결된다. 예를 들어, 주파수(f1)인 제1 신호가 주파수(f2)인 제2 신호와 간섭하면, f3 = f1 + f2 와 f4 = f1 - f2인 주파수에서 2차 혼변조 왜곡이 나타날 수 있고, f5 = 2*f1 + f2; f6 = 2*f1 - f2; f7 = 2*f2 +f1; f8 = 2*f2 - f1인 주파수에서 3차 혼변조 왜곡이 나타날 수 있으며, 더 고차의 혼변조 왜곡 영향에 대해서도 마찬가지이다.

원하지 않은 혼변조 왜곡 영향은 차분 회로 배열, 특수한 증폭기 및 신중하게 선택된 다른 구성 요소들을 이용하여 최소화될 수 있다. 그러나, 이 형식의 구성 요소들은 상대적으로 고가일 수 있고, 매우 복잡하게 하며, 실제적 한계를 넘어서까지 비용을 증가시킬 수 있다.

따라서, 혼변조 왜곡 영향을 피하면서 동시에 삽입 손실을 감소시키고 극복하는 RF 신호의 신호 분할 장치 및 방법을 제공하는 것이 바람직하다. 또한, 받아들일 수 있는 잡음, 감도 및 다이나믹 레인지 성능을 나타내는 신호를 합리적으로 낮은 비용으로 만들면서, 엄격한 지상 신호 환경에서의 디지털 텔레비젼 시스템과 동작하는 장치 및 방법을 제공하는 것이 바람직하다.

본 발명은 RF 신호를 능동적으로 분할하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다. 구체적으로, 상기 방법은 적어도 하나의 RF 신호를 분리하여 제1 주파수 세트를 포함하는 제1 신호와 제2 주파수 세트를 포함하는 제2 신호를 발생시키는 것을 포함한다. 제1 신호는 증폭되어 증폭된 제1 신호를 발생시킨다. 제2 신호는 증폭되어 증폭된 제2 신호를 발생시킨다. 증폭된 제1 신호 및 증폭된 제2 신호는, 제1 주파수 세트 및 제2 주파수 세트를 실질적으로 포함하는 제3 주파수 세트를 포함한 재결합된 신호를 발생시키도록 결합된다. 재결합된 신호는 분리되어 제3 주파수 세트를 실질적으로 포함하는 제1 출력 신호 및 제3 주파수 세트를 실질적으로 포함하는 제2 출력 신호를 포함한 제1 출력 신호를 발생시킨다.

본 발명의 장치는 능동적인 신호 분배기에 관한 것이며, 적어도 하나의 입력 신호를 수신하도록 구성되는 신호 분리기를 포함한다. 신호 분리기는 제1 분리 신호를 전달하는 제1 출력과 제2 분리 신호를 전달하는 제2 출력을 갖는다. 제1 증폭기는 제1 분리 신호를 수신하도록 결합되고 제1 증폭된 분리 신호를 전달하는 제1 증폭기 출력을 갖는다. 제2 증폭기는 제2 분리 신호를 수신하도록 결합되고 제2 증폭된 분리 신호를 전달하는 제2 증폭기 출력을 갖는다. 신호 결합기는 제1 증폭된 분리 신호와 제2 증폭된 분리 신호를 수신하도록 결합되고 재결합된 신호를 전달하는 신호 결합기 출력을 갖는다. 신호 분할기는 재결합된 신호를 수신하도록 결합되고, 제1 분배기 출력 신호를 전달하는 제1 신호 분할기 출력과 제2 분배기 출력 신호를 전달하는 제2 신호 분할기 출력을 갖는다.

신호 분리기는 디플렉서, 디플렉스 필터(diplex filter), 또는 입력 신호를 다른 주파수의 제1 분리 신호와 제2 분리 신호로 분리하는 다른 장치를 포함할 수도 있으며, 그런 경우에 신호 결합기는 디플렉서, 디플렉스 필터, 또는 신호 분리기의 반대 기능을 수행하는 다른 장치를 포함할 수도 있다. 제1 증폭기 및 제2 증폭기는 잡음 지수 또는 감도를 특히 감소시키지 않고 신호 게인을 증가시키는 LNAs(low-noise amplifiers)를 포함할 수도 있다. 신호 분할기는 수동 변압기 또는 밸룬을 포함할 수도 있다. 본 발명의 구성에 이 구성 요소들의 결합이 사용될 때, 이 구성 요소들의 결합은 지상 수신 환경에서의 혼변조 왜곡 영향을 실질적으로 회피하며, 합리적인 비용으로 생산될 수도 있다.

도 1(종래의)은 본 기술 분야에 공지된 예시적인 분배 장치를 도시하는 단순화된 블록 다이어그램.

도 2는 본 발명에 따른 예시적인 능동 분배기 장치를 도시하는 단순화된 블록 다이어그램.

도 3은 본 발명의 대안적인 실시예에 따른 예시적인 능동 분배기 장치를 도시하는 단순화된 블록 다이어그램.

도 4는 본 발명에 따른 예시적인 신호 분배 방법을 도시하는 플로우 다이어그램.

도 5는 본 발명에 따라 구성된 능동 분배기를 사용하는 예시적인 시스템을 도시하는 그림 블록 다이어그램.

다음의 RF 신호를 분리하는 장치 및 방법의 논의는 본 발명의 특징 및 이점을 조명하도록 도울 것이며, 본 기술 분야에 공지된 전자 장치 및 회로를 구성하는 종래 기법을 이용하여 용이하게 형성하는 것을 포함한다.

다음 논의에서, "신호"라는 단수 용어와 "신호들"이라는 복수 용어는 단일 주파수 또는 복수의 주파수들에서, 상호교환할 수 있게 사용되고 아날로그 또는 디지털 정보를 포함하는 것으로 이해해야하며, 코딩, 변조, 측대역 정보, 또는 본 기술 분야에 공지된 신호나 파형의 다른 특징을 포함하거나 포함하지 않을 수도 있다. 또한, "수신기", "송신기", "출력" 또는 "입력"이 참조될 때에는, 이 특징들과 양립 가능한 신호 또는 파형을 형성하기 위해 이전의 공정 단계들이 사용되었을 수도 있다.

또한, 후술된 방법의 단계들에는 이전 단계의 결과들을 논리적으로 필요로 하는 단계들 예를 들어, 제1 증폭 신호와 제2 증폭 신호의 재결합은 우선 제1 신호와 제2 신호로의 분리를 논리적으로 필요로 하는 것을 제외하면, 특정 순서가 필요한 것은 아니다. 그렇지 않으면, 열거된 단계들은 변경될 수도 있는 예시적인 순서로 이후 제공되며, 예를 들어, 본 기술 분야에 잘 공지된 바와 같이 몇몇의 증폭 단계들은 동시에 재배열되거나 수행될 수도 있다.

본 발명의 예시적인 실시예는 이제 도 2를 참조하여 기술될 것이다. 본 발명은 지상 발신의 텔레비젼 신호 수신 환경을 이용하여 기술될 것이지만, 본 발명이 라디오 주파수 통신 시스템의 다른 형식들 내에서도 사용될 수도 있다는 것은 분명하다. 상술된 종래 기법과는 대조적으로, 본 발명의 예시적인 실시예들은 혼변조 왜곡 영향을 실질적으로 감소시키고, 수용가능한 신호 특성들을 보존하며, 비용을 감소시킨다.

도 2는 본 발명의 양상에 따른 일반적으로 200으로 지정된 능동 신호 분배기의 단순화된 블록 다이어그램을 도시한다. 능동 신호 분배기(200)는 신호 분리 기(210), 제1 증폭기(211), 제2 증폭기(212), 신호 결합기(213), 및 신호 분할기(216)를 포함한다.

신호 분리기(210)는 디플렉서, 디플렉스 필터, 멀티플렉서, 또는 RF 입력 신호를 상기 입력 신호 주파수의 부분 집합을 각각 구비한 두 개 이상의 부신호들로 분리하는 다른 장치일 수도 있다. 예를 들어, 신호 분리기(210)는 입력 지상 텔레비젼 신호를 대략 328.6㎒ 보다 높은 주파수(즉, UHF)를 포함하는 제1 부신호와 대략 328.6㎒ 보다 낮은 주파수(즉, VHF)를 포함하는 제2 부신호로 분리할 수 있다.

제1 증폭기(211)와 제2 증폭기(212)는 저비용의, 저잡음 증폭기, 예를 들어 본 기술 분야에 공지된 수퍼헤테로다인 수신기를 사용하여 RF 신호를 수신하는데 일반적으로 사용되는 LNAs일 수도 있다. 증폭기(211 및/또는 212)는 바람직하게는 물리적으로 분리되어야 하고 제3차 혼변조 왜곡 영향이 실질적으로 발생하지 않으면서 각 주파수의 특정 범위(예를 들어, UHF 또는 VHF 주파수)를 증폭하도록 각각 구성될 수도 있다. 다른 대안으로, 증폭기(211 및 212)는 제1 부신호가 제2 부신호와 분리적, 독립적으로 증폭이 이루어지도록 구성된(예를 들어, UHF 와 VHF 주파수의 동시 증폭에 기인하는 혼변조 왜곡이 실질적으로 없는) 단일 패키지 내에 함께 위치할 수도 있다. 증폭기(211 및 212)는 잡음 지수, 감도 및 다이나믹 레인지와 같은 하나 이상의 특정 신호 특성들의 열화를 최소화하도록 구성되는 것이 바람직하다. 증폭기(211 및 212)에 의해 제공된 게인은 능동 신호 분배기(200)에 의해 입력 RF 신호에 전달되는 삽입 손실을 매우 감소시키거나 극복하기에 충분할 수도 있다.

신호 결합기(213)는 디플렉서, 디플렉스 필터, 멀티플렉서, 또는 증폭기(211) 및 증폭기(212)에서의 증폭된 부신호들을 결합시키도록 구성된 다른 장치일 수도 있다. 신호 결합기(213)는 신호 분리기(210)와 구조적으로 유사하고 신호 분리기(210)의 반대 기능을 수행하도록 구성될 수도 있다. 예를 들어, 예시적인 신호 결합기(213)는 UHF 주파수를 포함하는 제1 증폭된 부신호와 VHF 주파수를 포함하는 제2 증폭된 부신호를 결합하여, UHF와 VHF 주파수 양쪽 모두를 포함하는, 원래의 RF 입력 신호와 유사한 재결합된 신호를 생산하도록 구성될 수도 있다. 다른 대안으로, 신호 결합기(213)는 원래의 RF 입력 신호의 주파수와는 다른 범위의 주파수를 포함하지만, 본 발명의 양상에 따라 제1 증폭된 부신호 및 제2 증폭된 부신호의 주파수를 실질적으로 포함하는 재결합된 신호를 발생하도록 구성될 수 있다는 것은 당업자에게는 자명하다.

신호 분할기(216)는 변압기, 밸룬 또는 재결합된 신호를 2개의 분배기 출력 신호들로 분리하는 것을 수행하도록 구성되는, 당해 분야에, 다른 수동 전력 분배기일 수 있다. 바람직하게는, 각 분배기 출력 신호들은 재결합된 신호의 주파수 모두를 실질적으로 포함하고, 따라서 원래의 RF 입력 신호의 모든 주파수를 실질적으로 포함한다. 다른 대안으로, 각 분배기 출력 신호는 원래의 RF 입력 신호의 주파수와는 다른 범위의 주파수를 포함하지만, 본 발명에 따른 재결합된 신호의 모든 주파수를 실질적으로 포함할 수도 있다는 것은 당업자에게는 자명하다.

동작 중에, 능동 신호 분배기(200)는 입력 결합기(201)에서 RF 입력 신호를 수신하고 출력 결합기(204 및 205)에 실질적으로 동등한 전력의 2개의 분배기 출력 신호들을 전달한다. 신호 분리기(210)는 증폭기(211 및 212)에서 독립적으로 증폭된 주파수 분리 부신호들을 발생시키기 때문에, 본 발명에 따라 종래의 분배기들 내에서 증폭을 하는 동안의 2차 혼변조 왜곡으로 인한 원하지 않은 신호 조건이 제공되지 않고, 따라서 회피된다. 미국에서, VHF 텔레비젼이 54~217㎒에서 작동하고 UHF 텔레비젼은 470~801㎒에서 작동한다는 것을 당업자는 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 범위 내에서 다른 "분배점들"이 가능하다.

예를 들어, 211.25㎒에서의 채널 13 VHF 및 471.25㎒에서의 채널 14 UHF를 포함하는 미국 지상 텔레비젼 입력 신호에서는, 도 1에 도시된 형식의 종래 분배기들에서 실행된 전체 범위의 입력 주파수에 걸쳐 동시에 증폭하게 되면 주파수의 범위가 채널 49 UHF(예를 들면, 채널 49 UHF는 680㎒~686㎒의 주파수 범위가 할당됨)내에 있는 682.50㎒(즉, 682.50㎒ = 211.25㎒ + 471.25㎒)에서, 2차 혼변조 왜곡 영향이 발생될 수 있고, 따라서, 채널 49 UHF의 수신을 막거나 방해할 수도 있다. 본 발명에 따른 능동 수신 분배기(200)를 이용하게 되면, 제1 증폭기(211)에서의 UHF 주파수의 증폭이 제2 증폭기(212)에서의 VHF 주파수의 증폭과는 분리적이고 독립적으로 실행되어, 기술된 상기 형식의 2차 혼변조 왜곡을 막는다. 본 발명에 따른 양상은 UHF를 VHF 주파수로부터 분리하는 것에 한정되는 것은 아니고, 따라서 많은 다른 주파수 분리 방안들이 비슷한 유익한 효과를 내어 선택될 수도 있다는 것이 당업자에게는 자명하다.

도 3은 본 발명의 양상에 따른 일반적으로 300으로 지정된 능동 신호 분배기의 대체 실시예의 단순화된 블록 다이어그램 표현을 도시한다. 능동 신호 분배 기(300)는 신호 분리기(310), 제1 증폭기(311), 제2 증폭기(312) 및 집적된 신호 결합기와 분할기(317)을 포함한다. 신호 분리기(310), 제1 증폭기(311) 및 제2 증폭기(312)는 도 2에 도시된 능동 신호 분배기(200)를 참조하여, 상술된 바와 같이 신호 분리기(210), 제1 증폭기(211) 및 제2 증폭기(212)와 각각 동일하거나 유사할 수도 있다.

집적된 신호 결합기 및 분할기(317)는 집적된 패키지 내에 신호 결합기(213) 및 신호 분할기(216)와 유사한 개별 구성 요소들을 포함할 수도 있다. 예를 들어, 집적된 신호 결합기 및 분할기(317)는 디플렉서, 디플렉스 필터, 멀티플렉서 또는 증폭기(311) 및 증폭기(312)에서의 증폭된 분리 신호를 결합하도록 구성되는 다른 장치를 포함할 수도 있다. 집적된 신호 결합기 및 분할기(317)는, 신호 분리기(310)와 구조적으로 유사하고, 신호 분리기(310)의 반대 기능을 수행하도록 구조적으로 유사하고 구성되는 신호 결합기를 포함할 수도 있다. 예를 들어, 예시적인 신호 결합기 및 분할기(317)는 UHF 주파수를 포함한 제1 증폭된 부신호를 VHF 주파수를 포함한 제2 증폭된 부신호와 결합하여, UHF와 VHF 주파수 양쪽 모두를 포함하는 재결합된 신호를 생산하도록 구성될 수도 있다. 집적된 신호 결합기 및 분할기(317)는 변압기, 밸룬 또는 재결합된 신호를 2개의 분배기 출력 신호들로 분리하는 것을 수행하도록 구성되는, 본 기술 분야에 공지된 다른 수동 전력 분배기를 포함할 수도 있다. 바람직하게는, 각 분배기 출력 신호는 재결합된 신호의 모든 주파수를 실질적으로 포함한다.

다른 대안으로, 집적된 신호 결합기 및 분할기(317)는 하나 이상의 디플렉서 /변압기 회로들을 포함할 수도 있다. 예를 들어, 집적된 신호 결합기 및 분할기(317)는 2개의 분배기 출력 신호들을 발생시키도록 후에 이용되는 재결합된 신호를 발생시키지 않을 수도 있다. 다른 예에서는, 집적된 신호 결합기 및 분할기(317)는 단일 분배기 출력 신호를 발생시키도록 각각 이용될 수도 있는 복수의 재결합된 신호들을 발생시킬 수도 있다.

동작 중에, 능동 신호 분배기(300)는 입력 결합기(301)에서 RF 입력 신호를 수신하고, 출력 결합기(304 및 305)에 실질적으로 동등한 전력의 2개의 분배기 출력 신호들을 전달한다. 신호 분리기(310)는 각 증폭기(311 및 312)에서 독립적으로 증폭된 주파수 분리 부신호들을 발생시키기 때문에, 본 발명에 따라 종래의 분배기들 내에서 증폭을 하는 동안의 2차 혼변조 왜곡으로 인한 원하지 않은 신호 조건이 제공되지 않고, 따라서 회피된다.

도 4는 본 발명의 양상에 따른 일반적으로 400으로 지정된 RF 신호를 능동적으로 분배하는 방법의 플로우 다이어그램 표현을 도시한다. 상기 방법(400)은 분리 단계(402), 제1 증폭 단계(403), 제2 증폭 단계(404), 결합 단계(405) 및 분할 단계(406)를 포함한다.

상기 방법(400)은 단계(401)에서 시작하고, RF 입력 신호가 제1 부신호 및 제2 부신호로 분리되는 단계(402)로 진행된다. 제1 부신호는 "상위" 세트의 주파수(즉, 지정된 분리 주파수 보다 큰 주파수)를 포함한다. 제2 부신호는 "하위" 세트의 주파수(즉, 지정된 분리 주파수 보다 작은 주파수)를 포함한다. 지정된 분리 주파수는 반드시 단일 주파수로 한정되는 것은 아니고, 상위 세트의 주파수가 범위 의 상한 보다 더 높은 주파수를 포함하고, 하위 세트의 주파수가 범위의 하한 보다 더 낮은 주파수를 포함하도록 주파수의 범위를 포함할 수도 있다는 것을 인식해야 한다.

단계(403)에서, 제1 부신호는 제1 저잡음 증폭기를 이용하여 증폭된다. 단계(404)에서, 제2 부신호는 제1 저잡음 증폭기에서 실행되는 증폭과는 독립적으로 제2 저잡음 증폭기를 이용하여 증폭된다. 제1 및 제2 저잡음 증폭기는 도 2를 참조하여 상술된 증폭기(211 및/또는 212)와 유사한 저비용의, 저잡음 증폭기(예를 들어 본 기술 분야에 공지된 수퍼헤테로다인 수신기를 이용하여 RF 신호의 수신에 일반적으로 이용되는 LNA)일 수도 있다. 제1 및 제2 저잡음 증폭기는 실질적인 3차 혼변조 왜곡 영향이 발생하지 않고 각 주파수의 특정 범위(예를 들어, UHF 또는 VHF 주파수)를 증폭하도록 각각 구성될 수도 있다. 제1 및 제2 저잡음 증폭기 각각은 잡음 지수, 감도 및 다이나믹 레인지와 같은 하나 이상의 특정 신호 특성들의 열화를 최소화하도록 구성되는 것이 바람직하다. 제1 및 제2 저잡음 증폭기에 의해 제공된 게인은 상기 방법(400)이 실행되는 동안의 RF 입력 신호에 전달되는 삽입 손실을 상당히 감소시키거나 극복하기에 충분하여야 한다.

단계(405)에서, 제1 저잡음 증폭기에서의 제1 증폭된 부신호는 제2 저잡음 증폭기에서의 제2 증폭된 부신호와 결합되어 재결합된 신호를 생성한다. 재결합된 신호는 RF 입력 신호와 유사한, 제1 부신호의 "상위" 주파수 및 제2 부신호의 "하위" 주파수 양 쪽 모두를 실질적으로 포함하는 주파수의 범위를 바람직하게 포함한다. 다른 대안으로, 재결합된 신호가 원래의 RF 입력 신호의 주파수의 범위와 다 른 주파수의 범위를 포함할 수도 있지만, 실질적으로는 본 발명에 따른 제1 및 제2 증폭된 부신호의 주파수 모두의 주파수를 포함할 수도 있다는 것은 당업자에게는 자명하다.

단계(406)에서, 재결합된 신호는 실질적으로 동등한 전력의 제1 및 제2 분배기 출력 신호로 분할된다. 단계(406)는 변압기, 밸룬 또는 재결합된 신호를 2개의 분배기 출력 신호들로 분할하는 것을 수행하도록 구성된, 본 기술 분야에 잘 공지된 다른 수동 전력 분배기를 이용하여 수행될 수도 있다. 각 분배기 출력 신호는 바람직하게는 재결합된 신호의 모든 주파수, 따라서 원래의 RF 입력 신호의 모든 주파수를 실질적으로 포함한다. 다른 대안으로, 각 분배기 출력 신호는 원래의 RF 입력 신호의 주파수의 범위와 다른 주파수의 범위를 포함할 수도 있지만, 본 발명의 양상에 따른 재결합된 신호의 모든 주파수를 포함할 수도 있다는 것은 당업자에게는 자명하다. 상기 방법은 그 후 단계(407)로 진행되며, 다른 RF 입력 신호가 분리되고자 할 때까지 정지한다.

본 발명의 양상에 따른 능동 분배기 방안을 이용한 텔레비젼 수신 시스템은 도 5에 도시되어 있다. 텔레비젼 수신 시스템(500)은 안테나(510), 적어도 하나의 능동 신호 분배기(520), 텔레비젼 튜너 장치(530 및 540)를 포함한다. 안테나(510)는, 예를 들어 지상 또는 공기 중(OTA; over-the-air)의 텔레비젼 신호를 수신하도록 구성된 종래의 루프탑(rooftop) 안테나, 커넥터(511)를 이용하여 능동 신호 분배기(520)에 결합된다. 물론, 안테나(510)은 그다지 한정적인 것은 아니고, 바닥 높이 또는 다른 높이의 장소에 구성되고, 아날로그 또는 디지털 지상 텔 레비젼 신호, 위성 텔레비젼 신호, 케이블 텔레비젼 신호 또는 수신되기를 원하는 다른 텔레비젼 신호를 수신하도록 구성된 하나 또는 복수의 안테나들을 포함할 수도 있다. 안테나(510)는 증폭기, 전치 증폭기 또는 본 기술 분야에 공지된 바와 같이 텔레비젼 수신용의 다른 구성 요소를 포함할 수도 있다. 커넥터(511)는 동축 케이블, 광섬유 케이블, 리본 케이블, 고속 데이터 전송선 또는 본 기술 분야에 공지된 다른 신호 전달 콘딧일 수도 있다. 능동 신호 분배기(520)는 도 2를 참조하여 전술한 바와 같이 구성되고 본 발명에 따라 작동하는 신호 분리기(521), 제1 및 제2 증폭기(522, 523), 신호 결합기(524) 및 신호 분할기(525)를 포함한다. 능동 신호 분배기(520)에서의 분배기 출력 신호는 튜너 커넥터(531) 및 튜너 커넥터(541)을 통하여 각각 텔레비젼 튜너 장치(530 및 540)에 결합된다. 텔레비젼 튜너 장치(530 및 540)는 와이드 스크린 텔레비젼 튜너, 집적된 튜너를 구비한 개인용 비디오 레코더, 셋톱 박스(STB) 튜너, 인터넷 브라우징이 가능하도록 구성된 대화형 텔레비젼 장치 또는 신호 분배를 원하는 다른 장치를 포함할 수도 있다.

--표시된 바와 같이 실시예를 추가함--

선행한 논의와 첨부한 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 방법 및 장치는 신호 분배 장치 및 방법에 대한 최신의 개선을 제공한다. 본 발명은 엄격한 지상 신호 환경에서 사용하기 적당하며, 저비용 구성 요소를 이용하고, 만족할만한 감도, 다이나믹 레인지 및 잡음 감도 수행을 나타내는 분배기 출력 신호를 발생시키는 능동 분배기를 제공한다. 이러한 개선은 능동 분배기가 혼변조 왜곡 영향을 피하면서 동시에 삽입 손실을 감소시키거나 극복하는 것으로 귀결된다.

본 발명이 상기 시기에 공지된 바람직한 실시예들에 관련하여 상세히 기술되었으나, 본 발명이 그 공개된 실시예들에 한정되지 않는다는 것은 용이하게 할 수 있어야 한다. 오히려, 본 발명은 지금까지는 기술되지 않았지만 본 발명의 사상 및 범위 내에 있는 임의의 변형, 대체, 치환 또는 동등한 등가물을 통합하도록 수정될 수 있다. 따라서, 본 발명은 전술한 설명에 의해 국한되는 것으로 보아서는 안되고 첨부의 청구 범위에 의해서만 국한된다.

Claims

주파수 대에서 복수의 신호를 처리하는 방법(400)으로서,

상기 주파수대를 제1 주파수 세트 및 제2 주파수 세트로 분리하는 단계(402),

상기 제1 주파수 세트를 증폭하는 단계(403),

상기 제2 주파수 세트를 증폭하는 단계(404), 및

상기 제1 주파수 세트 및 상기 제2 주파수 세트를 결합하여 재결합된 신호를 발생시키는 단계(405)

를 포함하는 처리 방법(400).
제1항에 있어서,

제3 주파수 세트를 포함하는 제1 출력 신호 및 제4 주파수 세트를 포함하는 제2 출력 신호를 발생시키도록 상기 재결합된 신호를 분리하는 단계(406)를 더 포함하는 처리 방법(400).
제1항에 있어서,

상기 제1 주파수 세트는 약 328.6㎒ 이상의 주파수를 포함하고, 상기 제2 주파수 세트는 약 328.6㎒ 이하의 주파수를 포함하는 처리 방법(400).
제1항에 있어서,

상기 제1 주파수 세트는 하나 이상의 UHF 채널들을 포함하는 처리 방법(400).
제1항에 있어서,

상기 제2 주파수 세트는 하나 이상의 VHF 채널들을 포함하는 방법(400).
제1항에 있어서,

상기 분리하는 단계(402)는 디플렉스 필터를 사용하는 방법(400).
제1항에 있어서,

상기 결합하는 단계(405)는 디플렉스 필터를 사용하는 처리 방법(400).
제1항에 있어서,

상기 분리하는 단계(402)는 디플렉서를 사용하는 처리 방법(400).
제1항에 있어서, 상기 결합하는 단계(405)는 디플렉서를 사용하는 처리 방법(400).
제1항에 있어서, 상기 분리하는 단계(406)는 수동 변압기 회로를 사용하는 처리 방법(400).
제1항에 있어서,

상기 적어도 하나의 RF 신호는 지상 발신의 복수의 RF 신호를 포함하는 처리 방법(400).
RF 입력 신호를 수신하고, 제1 분리 신호를 전달하는 제1 출력과 제2 분리 신호를 전달하는 제2 출력을 구비한 신호 분리기(210),

상기 제1 분리 신호를 수신하도록 결합되고 제1 증폭 분리 신호를 전달하는 제1 증폭기 출력을 구비한 제1 증폭기(211),

상기 제2 분리 신호를 수신하도록 결합되고 제2 증폭 분리 신호를 전달하는 제2 증폭기 출력을 구비한 제2 증폭기(212), 및

상기 제1 증폭 분리 신호 및 상기 제2 증폭 분리 신호를 수신하도록 결합되고, 재결합 신호를 전달하는 신호 결합기 출력을 구비하는 신호 결합기(213)

를 포함하는 장치(200).
제12항에 있어서,

상기 재결합 신호를 수신하도록 결합된 신호 분할기(216)를 더 포함하고, 상기 신호 분할기(216)는 제1 분배기 출력 신호를 전달하는 제1 신호 분할기 출력(204) 및 제2 분배기 출력 신호를 전달하는 제2 신호 분할기 출력(205)을 구비하 는 장치(200).
제12항에 있어서,

상기 신호 분리기(210)는 디플렉스 필터를 포함하는 장치(200).
제12항에 있어서,

상기 신호 결합기(213)는 디플렉서를 포함하는 장치(200).
제12항에 있어서,

상기 신호 분할기(216)는 변압기를 포함하는 장치(200).
제12항에 있어서,

상기 신호 분할기(216)는 밸룬을 포함하는 장치(200).
제12항에 있어서,

상기 제1 신호 분할기 출력(204)은 제1 튜너에 결합되도록 구성되며, 상기 제2 신호 분할기 출력(205)은 제2 튜너에 결합되도록 구성되는 장치(200).
제12항에 있어서,

상기 분배기(200)는 지상 수신 신호 환경 내에서 사용 시 수용가능한 혼변조 왜곡 성능을 나타내는 장치(200).
텔레비젼 신호 처리 시스템(500)으로서,

(a) 안테나(510),

(b) 상기 안테나(510)에 결합되고, 제1 분배기 출력 및 제2 분배기 출력을 구비하는 신호 분배기(520),

(c) 상기 제1 분배기 출력에 결합된 제1 튜너(530), 및

(d) 상기 제2 분배기 출력에 결합된 제2 튜너(540),

를 포함하고,

(e) 상기 신호 분배기(520)는, 상기 안테나(510)로부터 RF 입력 신호를 수신하도록 구성되고, 상위 주파수 신호를 전달하는 제1 디플렉스 출력 및 하위 주파수 신호를 전달하는 제2 디플렉스 출력을 구비하는 디플렉스 필터(521); 상기 상위 주파수 신호를 수신하도록 연결되고 증폭된 상위 주파수 신호를 전달하는 제1 증폭기 출력을 구비한 제1 저잡음 증폭기(522); 상기 하위 주파수 신호를 수신하도록 연결되고 증폭된 하위 주파수 신호를 전달하는 제2 증폭기 출력을 구비한 제2 저잡음 증폭기(523); 상기 증폭된 상위 주파수 신호 및 상기 증폭된 하위 주파수 신호를 수신하도록 연결되고, 재결합 신호를 전달하는 재결합 출력을 구비한 디플렉서(524); 및 상기 재결합 신호를 수신하도록 결합되고, 상기 제1 분배기 출력에 제1 분배기 출력 신호를 전달하고 상기 제2 분배기 출력에 제2 분배기 출력 신호를 전달하는 변압기(525)를 포함하는

텔레비젼 신호 처리 시스템(500).