KR20110046793A - Ｒｆ 신호처리회로 - Google Patents

Abstract

본 발명은 디지털 디모듈레이터에서 생성되는 클럭신호로 인해 동작특성이 저하되는 것을 방지할 수 있는 RF 신호처리장치를 제공한다. 본 발명은 안테나를 통해 입력되는 RF 신호중 원하는 대역의 신호를 전달하기 위한 신호선택부; 내부에서 생성되는 클럭신호를 이용하여, 상기 신호선택부에서 제공되는 신호를 디모듈레이팅하기 위한 디모듈레이터; 및 상기 디모듈레이터의 내부에서 생성되는 클럭신호가 상기 신호선택부로 전파되는 것을 방지하기 위한 트랩필터부를 포함하는 RF 신호처리회로를 제공한다.

RF 신호, SAW 필터, 주파수, 오실레이터, 트랩 필터

Description

ＲＦ 신호처리회로{RF SIGNAL PROCESSING CIRCUIT}

본 발명은 RF 신호처리회로에 관한 것으로, 보다 자세하게는 트랩필터를 구비한 RF 신호처리회로에 관한 것이다.

무선통신 기술이 발달하면서, 음성신호와 영상신호를 멀리 떨어진 곳으로 전송하고, 이를 수신할 수 있게 되었다. 음성신호와 영상신호를 전송하는 경우에는 RF 신호라고 하는 통신 주파수가 수백Mhz에서 수Ghz의 신호를 이용한다. 송신장비에서 음성신호와 영상신호를 RF 신호와 결합시키고, 수신장비에서는 RF 신호와 음성신호 및 영상신호를 분리시킨다. 이때 결합시키는 것을 모듈레이션이라고 하고 분리시키는 것을 디모듈레이션이라고 한다.

최근에는 아날로그 디모듈레이터가 아닌 디지털 디모듈레이터를 이용하여 디모듈레이팅 하는 RF 신호처리회로가 개발되고 있다. 또한, 이 두개의 디모듈레이터를 함께 구비한 하이브리드 RF 신호처리회로가 개발되고 있다. 하나의 RF 신호처리회로에 아날로그 디모듈레이터와 디지털 디모듈레이터를 함께 구비하는 경우에 다 양한 경우에 RF 신호를 처리할 수 있다. 그러나, 이 경우에 디지털 디모듈레이터에 사용되는 클럭신호가 다른 블럭에 악영향을 미치는 경우가 생기고 있다.

본 발명은 디지털 디모듈레이터에서 생성되는 클럭신호로 인해 동작특성이 저하되는 것을 방지할 수 있는 RF 신호처리장치를 제공한다.

본 발명은 안테나를 통해 입력되는 RF 신호중 원하는 대역의 신호를 전달하기 위한 신호선택부; 내부에서 생성되는 클럭신호를 이용하여, 상기 신호선택부에서 제공되는 신호를 디모듈레이팅하기 위한 디모듈레이터; 및 상기 디모듈레이터의 내부에서 생성되는 클럭신호가 상기 신호선택부로 전파되는 것을 방지하기 위한 트랩필터부를 포함하는 RF 신호처리회로를 제공한다.

또한, 상기 디모듈레이터는 디지털 디모듈레이터인 것을 특징을 한다.

또한, 상기 트랩필터부는 직렬연결된 인덕터와 캐패시터를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 RF 신호처리회로는 상기 신호선택부에서 제공되는 신호를 증폭하기 위한 증폭부; 상기 증폭부에서 출력되는 영상정보를 포함한 신호를 필터링하여 상기 디모듈레이터로 제공하기 위한 영상신호 필터부; 및 상기 증폭부에서 출력되는 소리정보를 포함한 신호를 필터링하여 상기 디모듈레이터로 제공하기 위한 소리신호 필터부를 포함한다.

또한, 상기 트랩필터부는 40.4Mhz 공진주파수를 가진 트랩필터를 포함한다.

본 발명에 의해서 RF 신호처리회로가 클럭신호로 인해 동작특성이 저하되는 것을 방지할 수 있다. 특히, RF 신호처리회로에 구비된 오실레이터에서 생성되는 클럭으로 인해 주변 블럭들이 악영향을 받는 것을 줄일 수 있다. 따라서 본 발명에 의한 RF 신호처리회로에 의해 보다 신뢰성이 있는 RF 신호의 처리가 가능하다.

이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.

도1은 본 발명을 설명하기 위한 RF 신호처리회로를 나타내는 블럭도이다.

도1을 참조하여 살펴보면, RF 신호처리회로는 필터부(10), RF 증폭기(20), 동조회로(30), 신호선택부(40), 디지털 SAW 필터(51), 비디오 신호 SAW 필터(52), 오디오 신호 SAW 필터(53), IF 증폭기(60), 아날로그 디모듈레이터(80), 디지털 디모듈레이터(70)를 포함한다.

필터부(10)는 안테나(ANT)를 통해 입력된 신호를 필터링하기 위한 블럭이다. RF 증폭기(20)는 필터부(10)를 통과한 신호를 증폭하기 위한 신호이다. 동조회로(30)는 RF 증폭기에서 전달된 신호중 원하는 대역의 신호를 전달한다.

신호선택부(40)는 전달되는 RF 신호중 예정된 주파수 대역의 RF 신호를 선택 하여 전달한다. 신호선택부(40)는 위상고정루프 회로, 믹싱회로, 오실레이터 등을 포함하여, 예정된 주파수 대역의 RF 신호를 선택하여 전달하는데, 최근에는 이들 회로를 하나의 칩에 포함시켜서 구현하는 경우가 일반적이다.

디지털 SAW 필터(51)은 디지털 처리를 위한 것이고, 비디오 신호 SAW 필터(52)와 오디오 신호 SAW 필터(53)은 아날로그 비디오 신호와 오디오 신호의 SAW 처리를 위한 것이다.

SAW 필터는 압전기판 위에 빗살무늬형의 금속판을 양쪽에 두개씩 어긋나게 배치하고, 한쪽 방향에서 전기적 신호를 입력하면 압전기판위에 SAW(표면탄성파)가 발생하는 것을 이용하는필터이다. 그 표면탄성파라고 불리우는 기계적인 진동은 반대편에서 다시 전기적인 신호로 변환되게 되는데, 여기서 압전판 자체의 표면탄성파 주파수와 입력된 전기적 신호의 주파수가 다르면 신호가 전달되지 않고 죽어버린다. 즉 필터자체가 가진 기계-물질적 주파수와 같은 주파수만 통과시키는 BPF(대역통과필터)가 된다. SAW 필터는 인위적인 LC 공진의 원리를 이용한 필터에 비해 통과시키는 대역폭이 굉장히 좁아서, 필요없는 주파수의 신호를 거의 완벽하게 걸러낸다. 그래서 좁은 대역폭으로 원하는 신호의 주파수만 정확하게 골라내려는 경우라면 SAW 필터가 가장 특성이 좋다. 중간주파수를 쓰는 RF 신호처리 회로에서는 널리 사용된다.

IF 증폭기(60)는 디지털 SAW 필터(51)에서 출력하는 신호를 증폭하여 디지털 디모듈레이터(70)로 출력한다. 디지털 디모듈레이터(70)는 IF 증폭기(60)에서 제공하는 IF 신호를 입력받아 디모듈레이팅하여 출력한다. 아날로그 디모듈레이터(80) 는 비디오 신호 SAW 필터(52)와 오디오 신호 SAW 필터(53)에서 출력하는 신호를 디모듈레이팅하여 출력한다.

RF 신호처리회로는 다양한 지역에서 사용되는 장치에 적용될 수 있다. 따라서, RF 신호처리회로에서는 다양한 주파수 대역에서 안정적으로 RF 신호를 처리해야 한다. 도1에 도시된 바와 같은 RF 신호처리회로는 유럽형 튜너에 적용되도록 디지털 SAW 필터(7/8MHz)와, 비디오 신호 SAW(38.9MHz) 필터와, 오디오 신호 SAW 필터를 구비하고, 디지털 방식과 아날로그 방식으로 모두 처리할 수 있도록 되어 있다. SECAM L/LP 방식을 수신할 수 있도록 스위칭 동작을 이용하여 오디오 신호 SAW 필터를 사용한다.

최근에는 하나의 디모듈레이터를 이용하여 디지털 디모듈레이팅 기능과 아날로그 디모듈레이팅 기능을 함께 구현하고 있다. 또한, 비디오 신호 SAW 필터(52)와 오디오 신호 SAW 필터(53)의 기능도 디모듈레이터에 구현하고 있다.

도2는 본 발명의 설명하기 위한 것으로 개선된 RF 신호처리회로를 나타내는 블럭도이다.

도2에 도시된 바와 같이, RF 신호처리회로는 필터부(110), RF 증폭기(120), 동조회로(130), 신호선택부(140), 디지털 SAW 필터(150), IF 증폭기(160), 디지털/아날로그 디모듈레이터(170) 및 오실레이터(141)를 포함한다. 오실레이터(141)는 클럭신호를 생성하여 신호선택부(140)로 제공하며, 신호선택부(140)에 있는 위상고정루프 회로는 그 클럭신호를 입력받아 동작한다. 도2에 도시된 블럭중 도1에 있는 블럭과 같은 명칭의 블럭은 실질적으로 같은 기능을 하기 때문에 이와 관련된 자세 한 설명은 생략한다.

RF 신호처리회로에 구비되는 아날로그 모듈레이터는 내부적으로 RF 신호를 처리하는게 아날로그 방식이라 전압제어 오실레이터와 크리스탈 오실레이터를 이용하고 있다. RF 신호처리회로에 구비되는 디지털 모듈레이터는 전압제어 오실레이터를 구비하지 않고, 내부에 생성된 클럭과 DSP(Digital Signal process)를 이용하고 있다. 이 경우 디지털 모듈레이터의 내부에서 생성되는 클럭신호가 IF 신호 전달라인을 타고 다른 RF 신호처리회로의 블럭에 악영향을 주는 문제가 있다.

본 발명은 이 문제를 해결하기 위하여 IF 신호가 전달되는 라인에 클럭신호가 잘못 전달되는 것을 방지하기 위한 트랩 필터를 구비한 RF 신호처리회로를 제공한다.

도3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 RF 신호처리회로를 나타내는 블럭도이다.

도3에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 RF 신호처리회로는 신호선택부(200)와 증폭기(210), 비디오 신호 SAW 필터(220), 오디오 신호 SAW 필터(230), 디모듈레이터(240)와, 트랩필터부(300)를 포함한다. 본 실시예에 따른 RF 신호처리회로의 특징은 신호선택부(200)와 디모듈레이터(240) 사이에 트랩필터부(300)를 구비하고 있다. 여기서 트랩필터부(300)는 40.4Mhz 공진주파수를 가진 트랩필터로 구성한다.

트랩필터부(300)는 디모듈레이터(240)의 내부동작에 생성되는 클럭신호가 신호선택부(200) 쪽으로 전달되는 것을 방지하기 위한 것이다. 디모듈레이터(240)는 디모듈레이팅 동작을 통해 영상신호(VIDEO Output)와 사운드 신호(AUDIO Output)를 출력한다. 트랩필터부(300)는 캐패시터(C1)와 인덕터(L1)를 포함한다. 여기서는 캐패시터와 인덕터를 이용하여 트랩필터부(300)를 구성하였으나, 다양한 형태로 트랩필터부(300)를 구성하는 것이 가능하다.

도3에 도시된 RF 신호처리회로는 트랩필터부(300)와, 신호선택부(200)와, 증폭기(210), 비디오 신호 SAW 필터(220), 오디오 신호 SAW 필터(230), 디모듈레이터(240)만 도시하였으나, 본 실시예에 따른 RF 신호처리회로는 도1과 도2에 도시된 다른 블럭을 구비할 수 있다.

트랩필터부(300)는 신호선택부(200)과 디모듈레이터(240) 사이의 어떤 위치에도 구비될 수 있으며, 가장 효과적으로 디모듈레이터(240)의 내부동작에 생성되는 클럭신호가 다른 블럭으로 전달되어 악영항을 미치는 것을 방지하는 위치에 배치될 수 있다. 예를 들어 도2에서 신호선택부(140)와 디지털/아날로그 디모듈레이터(170)의 사이 블럭인 디지털 SAW 필터(150) 및 IF 증폭기(160)의 입력단 또는 출력단에 배치될 수 있다. 또한, 하나의 트랩필터부만이 아니라 2개 이상의 트랩필터부를 신호선택부(140)와 디지털/아날로그 디모듈레이터(170)의 사이에 배치할 수 있다.

이와 같이 트랩필터부(300)에 의해 디모듈레이터(240)에서 신호선택부(200)로 전달되는 클럭신호를 제거할 수 있기 때문에, 그 클럭신호로 인해 신호선택부(200)를 포함한 RF 신호처리회로의 각 블럭에 미치는 악영향을 제거할 수 있다.

도4는 도3에 도시된 RF 신호처리회로의 동작을 이해하기 위한 주파수 파형도 이다. 특히, 도4에서는 본 실시예에 따른 트랩필터부(300)의 역할을 나타내기 위한 주파수 파형도이다.

도4에 도시된 바와 같이, 노이즈 영향으로 원하는 주파수 영역대인 38.9MHz의 신호가 아니라 40.4MHz 신호가 생길 수 있다. 이 경우 트랩필터부(300)가 40.4Mhz 공진주파수를 가진 트랩필터로 구성되어 있기 때문에, 트랩필터부(300)에 의해 40.4MHz 신호를 제거된다. 따라서 원하는 38.9MHz 주파수를 가지는 신호와 원하지 않았던 40.4MHz 주파수를 가지는 신호의 차이로 인해 발생하였던 원하지 않는 1.5MHz의 비디오 신호가 생기지 않게 된다.

도5는 도1의 RF 신호처리회로와 도3의 RF 신호처리회로를 동작을 나타내는 시뮬레이션 파형도이다. 도5의 좌측에는 트랩필터가 없을 때의 파형도이고, 도5의 우측에는 트랩필터가 있을 때의 파형도이다. 도5의 우측에 노이즈 성분이 줄어들 것을 알 수 있다.

이상에서 대표적인 실시예를 통하여 본 발명에 대하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

도1은 본 발명을 설명하기 위한 RF 신호처리회로를 나타내는 블럭도.

도2는 본 발명을 설명하기 위한 RF 신호처리회로를 나타내는 블럭도.

도3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 RF 신호처리회로를 나타내는 블럭도.

도4는 도3에 도시된 RF 신호처리회로의 동작을 이해하기 위한 주파수 파형도.

도5는 도1의 RF 신호처리회로와 도3의 RF 신호처리회로를 동작을 나타내는 시뮬레이션 파형도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

ANT: 안테나 200: 신호선택부

300: 트랩필터 240: 디모듈레이터

Claims (5)

1. 안테나를 통해 입력되는 RF 신호중 원하는 대역의 신호를 전달하기 위한 신호선택부;

   내부에서 생성되는 클럭신호를 이용하여, 상기 신호선택부에서 제공되는 신호를 디모듈레이팅하기 위한 디모듈레이터; 및

   상기 디모듈레이터의 내부와 상기 신호선택부의 내부에서 생성되는 원하지 않는 주파수의 클럭신호의 전파를 방지하기 위한 트랩필터부

   를 포함하는 RF 신호처리회로.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 디모듈레이터는 디지털 디모듈레이터인 RF 신호처리회로.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 트랩필터부는 직렬연결된 인덕터와 캐패시터를 포함하는 RF 신호처리회로.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 신호선택부에서 제공되는 신호를 증폭하기 위한 증폭부;

   상기 증폭부에서 출력되는 영상정보를 포함한 신호를 필터링하여 상기 디모듈레이터로 제공하기 위한 영상신호 필터부; 및

   상기 증폭부에서 출력되는 소리정보를 포함한 신호를 필터링하여 상기 디모듈레이터로 제공하기 위한 소리신호 필터부를 포함하는 RF 신호처리회로.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 트랩필터부는

   40.4Mhz 공진주파수를 가진 트랩필터를 포함하는 RF 신호처리회로.

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