KR20090087025A - 능동 분산 신호 분리 장치 - Google Patents

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KR20090087025A
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톰슨 라이센싱
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Abstract

능동 분산 신호 분리 장치(100, 200, 300)는 비용 효과적인 확장성에 도움이되는 아키텍처를 구비하고, 예를 들면 출력 신호에 대하여 독립적인 주파수 선택을 포함하는 개선된 특징을 제공한다. 예시적인 실시예에 따르면, 장치(100, 200, 300)는 입력 신호 소스 및 복수의 출력점을 포함한다. 전계 효과 트랜지스터(Q1)를 포함하는 신호 분리기가 입력 신호 스스와 복수의 출력점 사이에 연결된다. 전계 효과 트랜지스터(Q1)와 연결된 출력점 중 하나는 필터(10)를 포함한다.
Figure P1020097011393
분리기, 신호, 능동, 트랜지스터, 주파수

Description

능동 분산 신호 분리 장치{ACTIVE DISTRIBUTED SIGNAL SPLITTING APPARATUS}
본 발명은 일반적으로는 신호 분리 장치에 관한 것으로서, 더 상세하게는, 예들 들면 출력 신호에 대한 독립적인 주파수 선택을 포함하는 비용 효과적인 확장성 및 개선된 특징에 도움이 되는 아키텍처를 갖는 능동 배포 신호 분리 장치에 대한 것이다.
신호 분리 장치는 당업계에서 잘 알려져 있다. 일반적으로, 신호 분리 장치는 소정의 입력 신호에 대응하는 복수의 출력 신호를 제공한다. 종래 신호 분리 장치의 예가 미국특허번호 제4,668,920호 및 제5,168,242호에 도시된다. 이러한 종래 자치는 다양한 이유로 부족한 것으로 평가된다. 예를 들면, 미국특허번호 제4,668,920호에 개시된 이 신호 분리 장치는 그 아키텍처가 확장성에 도움이 되지 않는 점에서 부족하다. 특히, 이 신호 분리 장치는 트리 유사 아키텍처가 아닌데, 이 트리 유사 아키텍처에서 각 새로운 2-방향 분리기 섹션이 반드시 주 2-방향 분리기 섹션의 출력에 연결된다. 이러한 타입의 아키텍처는 유리하지 않은데, 왜냐하면 각 출력에서의 총 잡음 지수는 아키텍처가 확장됨에 따라 실질적으로 악화된다는 점이기 때문이다. 또한 이러한 타입의 아키텍처는 홀수 개수의 출력을 갖는 신호 분리 장치를 만들기 위한 추가 회로를 요구한다.
미국특허번호 제5,168,242호에서 개시된 신호 분리 장치와 같은 종래 신호 분리 장치는 또한 이들이 바람직한 특징을 제공하지 못한다는 점에서 부족하다. 예를 들면, 이러한 종래 신호 분리 장치는 출력 신호에 대한 독립적인 주파수 선택을 제공하지 못한다. 위와 같이, 종래 신호 분리 장치는 제한된 기능을 제공한다. 따라서, 개선된 타입의 신호 분리 장치에 대한 필요성이 있다. 본 발명은 이들 및/또는 다른 문제를 해소한다.
본 발명의 측면에 따르면, 능동 분산 신호 분리 장치가 개시된다. 예시적인 실시예에 따르면, 이 장치는 입력 신호 소스 및 복수의 입력점을 포함한다. 전계 효과 트랜지스터를 포함하는 신호 분리기는 입력 신호 소스와 복수의 출력점 사이에 연결된다. 전계 효과 트랜지스터와 연결된 출력점 중 하나는 필터를 포함한다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 능동 분산 신호 분리 장치를 이용하여 입력 신호를 처리하는 방법이 개시된다. 예시적인 실시예에 따르면, 이 방법은, 입력 신호를 수신하는 단계, 입력 신호에 대응하는 복수의 출력 신호를 제공하기 위해 전계 효과 트랜지스터를 포함하는 신호 분리기를 이용하는 단계, 및 필터링된 출력 신호를 제공하기 위해 출력 신호 중 하나를 필터링하는 단계를 포함한다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 또 다른 능동 분산 신호 분리 장치가 개시된다. 예시적인 실시예에 따르면, 이 장치는 입력 신호로부터 복수의 출력 신호를 제공하는 전계 효과 트랜지스터를 포함하는 수단, 및 출력 신호 중 하나를 필터링하는 수단을 포함한다.
첨부된 도면과 관련하여 취해진 본 발명의 실시예에 대한 이하 설명을 참조함으로써 본 발명의 위에 언급된 것 및 다른 특징과 이점, 그리고 이들을 성취하는 방식이 더 명료해지고 본 발명이 더 잘 이해될 것이다.
도 1은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 능동 분산 신호 분리 장치의 회로도.
도 2는 본 발명의 또 다른 예시적인 실시예에 따른 능동 분산 신호 분리 장치의 회로도.
도 3은 본 발명의 또 다른 예시적인 실시예에 따른 능동 분산 신호 분리 장치의 회로도.
여기에 설명된 예시는 본 발명의 선호되는 실시예를 예증한 것으로, 이러한 예시는 어떤 방식으로든 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 이해되지 않아야 한다.
이제 도면을 참조하면, 특히 상세하게는 도 1을 참조하면, 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 능동 분산 신호 분리 장치(100)의 회로도가 도시된다. 도 1에 표시된 바와 같이, 능동 분산 신호 분리 장치(100)는 하나의 입력점(INPUT), 연관된 출력점(A 내지 C)을 각각 구비하는 복수의 n-채널 금속 산화막 반도체 전계 효과 트랜지스터(MOSFET: Metal Oxide Semiconductor Filed Effect Transistor), 복수의 필터(10 내지 30), 복수의 인덕터(L1 내지 L5), 및 하나의 저항(R1)을 포함한다. 능동 분산 신호 분리 장치(100)는 각 출력에서 중요한 잡음 지수 감 소(degradation)없이도 비용 효과적인 확장성을 돕는 아키텍처를 사용한다.
일반적으로는, 인덕터(L1 내지 L5) 및 저항(R1)의 값은 설계 선택 문제로 선택될 수 있으며 공칭 분산 라인 임피던스, 원하는 입력 신호 대역폭 및 분산 라인 커패시턴스와 같은 다양한 팩터에 의존할 수 있으며, 이 분산 라인 커패시턴스는 MOSFET(Q1 내지 Q3)의 게이트-소스 커패시턴를 표유(stray) 커패시턴스에 더한 것에 의존한다. 예시적인 실시예에 따르면, 인덕터(L1 및 L4)의 값은 인덕터(L2 및 L3)의 1/2값이 될 수 있다(즉, 인덕터(L1 및 L4)는 각각 X 헨리(henry)와 같고 인덕터(L2 및 L3)는 각각 X/2 헨리와 같다). 저항(R1)은 예를 들면 50 또는 75옴의 값을 갖는다. 다른 값은 또한 설계 선택에 따라 사용될 수 있다.
동작시, 능동 분산 신호 분리 장치(100)의 입력점(INPUT)은 MOSFET(Q1 내지 Q3)의 각 게이트 전극쪽으로 전달된 입력 신호를 수신한다. 예시적인 실시예에 따르면, 수신된 입력 신호는 복수의 텔레비전 신호를 나타내는 광대역 신호일 수 있다. 일단 입력 신호가 MOSFET(Q1 내지 Q3)의 각 게이트 전극에 의해 수신된다면, 이 입력 신호는 출력점(A 내지 C)으로 표시된 각 드레인 전극에 연결되고 전송된다. 도 1에 도시된 바와 같이, MOSFET(Q1 내지 Q3)의 드레인 전극은 각각 필터(10 내지 30)에 연결되고, MOSFET(Q1 내지 Q3)의 소스 전극 각각은 각 트랜지스터의 접지 및 몸체에 연결된다.
필터(10 내지 30)는 각기 MOSFET(Q1 내지 Q3)의 드레인 전극을 통하여 수신된 신호를 필터링하여, 이에 의해 필터링된 출력 신호(OUTPUT_1 내지 OUTPUT_3)를 제공하도록 동작할 수 있다. 예시적인 실시예에 따르면, 필터(10 내지 30)는 서로 독립적으로 동작하고 따라서 상이한 통과 대역을 가질 수 있다. 예를 들면, 만일 능동 분산 신호 분리 장치(100)에 의해 수신된 입력 신호가 복수의 텔레비전 신호를 나타낸다면, 필터(10 내지 30)로부터 제공된 필터링된 출력 신호 각각은 텔레비전 신호 중 상이한 하나를 나타낼 수 있거나, 또는 VHF, UHF1, UHF2, 등과 같은 상이한 텔레비전 주파수 범위를 나타낼 수 있다.
VHF, UHF1 및 UHF2 주파수 범위를 수신할 수 있는 종래의 텔레비전 튜너는 일반적으로는 이들 주파수 대역의 각각이 튜너 입력과 병렬로 연결되도록 구성된다. 이러한 타입의 종래 설계는 튜너 입력에서 양호한 임피던스 매치를 제공하도록 도전을 생성하는데(특히 광(wide) 주파수 범위에 걸쳐), 왜냐하면 복수의 주파수 선택성 회로가 동일한 점에 연결되기 때문이다. 대조적으로는, 능동 분산 신호 분리 장치(100)의 아키텍처는 이러한 문제를 피하게 하고 전 주파수 범위 전체에 걸쳐 양호한 입력 임피던스 매치를 갖는 단순화된 회로를 제공한다.
필터(10 내지 30)의 통과 대역은 제어 신호(미도시됨)를 통하여 동적으로 고정, 조절될 수 있거나 또는 이 둘의 조합일 수 있다. 예를 들면, 필터(10 내지 30)는 모두 고정 통과 대역을 가질 수 있거나, 또는 모두 동적으로 조절될 수 있다. 또 다른 예로서, 필터(10 및 20)는 고정된 통과 대역을 가질 수 있는 반면에 필터(30)는 동적으로 조절될 수 있거나, 또는 반대로 필터(10 및 20)는 동적으로 조절될 수 있는 반면에 필터(30)는 고정된 통과 대역을 가질 수 있다. 고정 통과 대역 대 조절 가능한 통과 대역의 임의 조합은 설계 선택에 따라 사용될 수 있다. 이러한 방식으로, 팩터(10 내지 30)는 상이한 선택 주파수(광대역 및 협대역 둘 다) 의 필터링된 출력 신호(OUTPUT_1 내지 OUTPU_3)를 독립적으로 제공할 수 있으며, 이는 능동 분산 신호 분리 장치(100) 아키텍처의 중요한 이점이다.
능동 분산 신호 분리 장치(100)는 또한 필터(10 내지 30)의 출력이 제어 신호를 통하여 독립적으로 온 및 오프되는 것을 허용하는 온/오프 특징을 포함한다. 이러한 특징이 사용되어 능동 분산 신호 분리 장치(100)의 에너지 효율성을 향상시킬 수 있다. 예시 및 설명을 목적으로, 신호 분리 장치(100)는 필터(10)의 출력(즉, OUTPUT_1)을 위해서만 포함된 이러한 온/오프 특징을 구비하는 것으로, 도 1에 도시된다. 그러나, 필터(20 및 30)의 출력(즉, OUTPUT_2 및 OUTPU_3)은 또한 이러한 특징을 포함할 수 있다. 또한 예시 및 설명을 목적으로, 신호 분리 장치(100)가 3개의 MOSFET(Q1 내지 Q3) 및 3개 필터(10 내지 30)를 포함하는 것으로서 도 1에 도시된다. 그러나, 상이한 개수의 이러한 구성요소가 또한 설계 선택에 따라 사용될 수 있음이 당업자에게는 직관직일 것이다. 특히, 능동 분산 신호 분리 장치(100)는 각 출력에서 중요한 잡음 지수 감소없이도 추가 MOSFET(및 요구된다면 필터)를 통하여 비용 효과적인 방식으로 확장될 수 있다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 또 다른 예시적인 실시예에 따른 능동 분산 신호 분리 장치(200)의 회로도가 도시된다. 도 2의 능동 분산 신호 분리 장치(200)는 도 1의 능동 분산 신호 분리 장치(100)와 유사하고 공통 참조 기호에 의해 식별되는 많은 동일 또는 유사한 구성요소를 포함한다. 그러나, 도 2의 능동 분산 신호 분리 장치(200)는 회로의 상이한 스테이지는 물리적으로 상이한 위치에 놓일 수 있고 분산 라인(line)의 특성 임피던스와 동일한 임피던스를 갖는 전송 매체(예를 들 면 도 2에 도시된 동축 케이블)를 통하여 연결될 수 있다는 것을 보여준다. 도 2에서, 예를 들면, MOSFET(Q1), 필터(10) 및 인덕터(L1, L5 및 L6)는 물리적으로 하나의 위치에 존재하고 동축 케이블과 같은 전송 매체를 통하여 또 다른 위치에 있는 나머지 구성요소와 연결된다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 또 다른 예시적인 실시예에 따른 능동 분산 신호 분리 장치(300)의 회로도가 도시된다. 도 3의 능동 분산 신호 분리 장치(300)는 도 1 및 도 2의 능동 분산 신호 분리 장치(100 및 200)와 유사하고 공통 참조 기호에 의해 식별되는 많은 동일 또는 유사한 구성요소를 포함한다. 그러나, 도 3의 능동 분산 신호 분리 장치(300)는 MOSFET(Q1 내지 Q3)에는 각각 이중 게이트 전극이 구비될 수 있의며, 이 경우 게이트 전극 중 하나는 입력 신호를 수신하고 다른 하나의 게이트 전극은 이득 제어 신호(AGC1 내지 AGC3)를 수신한다는 것을 보여준다.
도 3에 도시된 예시적인 실시예에 따라, 각 MOSFET(Q1 내지 Q3)는 인가 가능한 게이트 전극에 인가된 전압을 변경하는 별도의 이득 제어 신호(AGC1 내지 AGC3)를 통하여 독립적으로 제어될 수 있다. 이러한 방식으로, 출력점(A 내지 C)에서 제공된 신호의 개별 이득이 독립적으로 제어될 수 있다. 모든 3개의 MOSFET(Q1 내지 Q3)가 이득 제어 신호를 수신하는 것을 도 3이 보여주고 있을지라도, 이러한 예시적인 실시예의 변형예가 MOSFET(Q1 내지 Q3)중 적어도 하나가 이득 제어 신호를 수신하지 못하는 상황을 포함할 수 있다. 또한, 도 1 내지 도 3에 도시된 예시적인 실시예의 측면이 결합될 수 있음이 주목된다. 예를 들면, 이 회로의 상이한 스테이지가 물리적으로 상이한 위치에 놓일 수 있고, 전송 매체를 통하여 연결될 수 있음 을 보여주는 도 2의 실시예는 MOSFET(Q1 내지 Q3) 중 적어도 하나가 이득 제어 신호를 수신하는 도 3의 실시예와 결합될 수 있다.
여기에 설명된 바와 같이, 본 발명은 확장성에 이바지하는 아키텍처 및 예를 들면 출력 신호에 대하여 독립적인 주파수 선택을 포함하는 개선된 특징을 갖는 능동 분산 신호 분리 장치를 제공한다. 본 발명이 선호되는 설계를 갖는 것으로서 기술되었을 지라도, 본 발명은 본 발명의 기술 사상 및 범위 내에서 추가로 수정될 수 있다. 예를 들면, 비록 본 발명이 MOSFET을 특정 참조하여 여기에 기술되었을 지라도, 다른 타입의 FET 기술(예를 들면, CMOS, GaAs 등)이 또한 본 발명의 원리에 따라 사용될 수 있다. 더욱이, 본 발명은 하나 이상의 집적 회로(IC: Integrated Circuit) 또는 이산 콤포넌트 분리기와 같은 다양한 방식으로 구현될 수 있다. 본 발명은 그러므로 그 일반적인 원리를 이용하는 본 발명의 임의 변형, 사용, 또는 적응을 커버하도록 의도된다. 추가로, 본 발명은 본 발명으로부터 이탈을 커버하도록 의도되는데, 왜냐하면 이러한 본 발명이 속하고 첨부된 청구항의 범위 내에 있는 알려진 또는 통상적인 실시 내에 들어가기 때문이다.
본 발명은 일반적으로는 신호 분리 장치에 이용가능한데, 상세하게는, 예들 들면 출력 신호에 대한 독립적인 주파수 선택을 포함하는 비용 효과적인 확장성 및 개선된 특징에 도움이 되는 아키텍처를 갖는 능동 배포 신호 분리 장치에 이용 가능하다.
이 신호 분리 장치는, 입력 신호 소스 및 복수의 입력점을 포함하고, 전계 효과 트랜지스터를 포함하며, 입력 신호 소스와 복수의 출력점 사이에 연결된다. 전계 효과 트랜지스터와 연결된 출력점 중 하나는 필터를 포함한다.

Claims (27)

  1. 장치(100, 200, 300)로서,
    입력 신호 소스;
    복수의 출력점; 및
    상기 입력 신호 소스 및 상기 복수의 출력점 사이에 연결된 전계 효과 트랜지스터(Q1)를 포함하는 신호 분리기를 포함하되,
    상기 전계 효과 트랜지스터(Q1)와 연결된 상기 출력점 중 하나는 필터(10)를 포함하는, 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 전계 효과 트랜지스터(Q1)는 이득 제어 신호(AGC1)를 수신하는 점을 포함하는, 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 필터(10)의 출력은 제어 신호에 응답하여 온 및 오프되는, 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 필터(10)는 상기 전계 효과 트랜지스터(Q1)의 드레인 전극에 연결되는, 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 전계 효과 트랜지스터(Q1)의 게이트 전극은 상기 입력 신호 소스에 연결되는, 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 입력 신호는 복수의 텔레비전 신호를 나타내고 상기 필터(10)는 상기 텔레비전 신호 중 하나에 대응하는 주파수를 선택하는, 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 신호 분리기는 상기 입력 신호 소스와 상기 복수의 출력점 사이에 연결되는 복수의 전계 효과 트랜지스터(Q1 내지 Q3)를 포함하는, 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 전계 효과 트랜지스터(Q1 내지 Q3) 중 적어도 2개는 별도의 이득 제어 신호(AGC1 내지 AGC3)를 수신하는 점을 포함하는, 장치.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 전계 효과 트랜지스터(Q1 내지 Q3)와 연결된 상기 출력점 중 적어도 2개는 필터(10 내지 30)를 포함하는, 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 입력 신호는 복수의 텔레비전 신호를 나타내고, 각 상기 필터(10 내지 30)는 상기 텔레비전 신호 중 상이한 하나에 대응하는 주파수를 독립적으로 선택하는, 장치.
  11. 장치(100, 200, 300)로서,
    전계 효과 트랜지스터(Q1)를 포함하여 입력 신호로부터 복수의 출력 신호를 제공하는 수단; 및
    상기 출력 신호 중 하나를 필터링하는 수단(10)
    을 포함하는, 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 전계 효과 트랜지스터(Q1)는 이득 제어 신호(AGC1)를 수신하는 수단을 포함하는, 장치.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 필터링하는 수단(10)의 출력은 제어 신호에 응답하여 온 및 오프되는, 장치.
  14. 제 11 항에 있어서,
    상기 입력 신호는 복수의 텔레비전 신호를 나타내고, 상기 필터링하는 수단(10)은 상기 텔레비전 신호 중 하나에 대응하는 주파수를 선택하는, 장치.
  15. 제 11 항에 있어서,
    상기 입력 신호로부터 복수의 출력 신호를 제공하는 수단은 복수의 전계 효과 트랜지스터(Q1 내지 Q3)를 포함하는, 장치.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 전계 효과 트랜지스터(Q1 내지 Q3) 중 적어도 2개는 별도의 이득 제어 신호(AGC1 내지 AGC3)를 수신하는 수단을 포함하는, 장치.
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 전계 효과 트랜지스터(Q1 내지 Q3) 중 적어도 2개는 상기 출력 신호 중 적어도 2개를 필터링하는 해당 수단(10 내지 30)을 구비하는, 장치.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 입력 신호는 복수의 텔레비전 신호를 나타내고, 각 상기 필터링하는 수단(10 내지 30)은 상기 텔레비전 신호 중 상이한 하나에 대응하는 주파수를 독립적으로 선택하는, 장치.
  19. 방법으로서,
    입력 신호를 수신하는 단계;
    상기 입력 신호에 대응하는 복수의 출력 신호를 제공하기 위한 전계 효과 트랜지스터(Q1)를 포함하는 신호 분리기를 이용하는 단계; 및
    필터링된 출력 신호를 제공하기 위해 상기 출력 신호 중 하나를 필터링하는 단계
    를 포함하는, 방법.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 전계 효과 트랜지스터(Q1)의 전극을 통하여 이득 제어 신호를 수신하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
  21. 제 19 항에 있어서,
    상기 필터링된 출력 신호는 제어 신호에 응답하여 온 및 오프되는, 방법.
  22. 제 19 항에 있어서,
    상기 입력 신호는 복수의 텔레비전 신호를 나타내고, 상기 필터링하는 단계는 상기 텔레비전 신호 중 하나에 대응하는 주파수를 선택하는, 방법.
  23. 제 19 항에 있어서,
    상기 신호 분리기는 복수의 전계 효과 트랜지스터(Q1 내지 Q3)를 포함하고, 상기 전계 효과 트랜지스터(Q1 내지 Q3) 중 적어도 2개는 상기 출력 신호 중 적어도 2개의 상이한 출력 신호를 제공하는, 방법.
  24. 제 23 항에 있어서,
    상기 전계 효과 트랜지스터(Q1 내지 Q3) 각각은 별도의 이득 제어 신호(AGC1 내지 AGC3)를 수신하는, 방법.
  25. 제 23 항에 있어서,
    상기 전계 효과 트랜지스터(Q1 내지 Q3) 각각은 상기 출력 신호 중 하나를 필터링하는 해당 필터(10 내지 30)를 구비하는, 방법.
  26. 제 25 항에 있어서,
    상기 입력 신호는 복수의 텔레비전 신호를 나타내고, 각 상기 필터(10 내지 30)는 상기 텔레비전 신호 중 상이한 하나에 대응하는 주파수를 독립적으로 선택하는, 방법.
  27. 장치(100, 200, 300)로서,
    입력 신호 소스;
    복수의 출력점;
    상기 입력 신호 소스와 상기 복수의 출력점 사이에 연결되는 신호 분리기로서, 상기 입력 신호 소스와 상기 복수의 출력점 각각 사이에 연결되는 복수의 전계 효과 트랜지스터(Q1, Q2, Q3)를 포함하는, 신호 분리기; 및
    상기 전계 효과 트랜지스터(Q1, Q2, Q3)의 드레인 전극(A, B, C)과 상기 복수의 출력점 각각 사이에 연결되고, 주파수 영역에서 상이한 필터링 특성을 보이는, 복수의 필터(10, 20, 30)
    를 포함하는, 장치.
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