KR20110064255A

KR20110064255A - Ｒｆ 신호처리 회로

Info

Publication number: KR20110064255A
Application number: KR1020090120760A
Authority: KR
Inventors: 강명구
Original assignee: 엘지이노텍 주식회사
Priority date: 2009-12-07
Filing date: 2009-12-07
Publication date: 2011-06-15

Abstract

본 발명은 아날로그 모드와 디지털 모드로 동작이 가능한 RF 신호처리회로를 제공한다. 본 발명은 입력된 RF 신호를 처리하여 중간주파수 신호로 출력하는 신호선택부; 상기 신호선택부에서 제공하는 신호를 모듈레이팅하기 위한 디모듈레이터; 및 전원입력단을 통해 입력되는 전원신호의 노이즈 성분를 제거하여 상기 신호선택부와 디모듈레이터로 전원출력단을 통해 제공하기 위한 노이즈차단부를 포함하는 RF 신호처리회로를 제공한다.

RF 신호, 노이즈, 디모듈레이터, 전원, 리플.

Description

ＲＦ 신호처리 회로{RF SIGNAL PROCESSING CIRCUIT}

본 발명은 RF 신호처리회로에 관한 것으로, 보다 자세하게는 전원전압의 공급단으로 유입되는 노이즈를 줄일 수 있는 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.

일반적으로 RF 신호처리장치는 입력된 RF 신호를 증폭하고, 원하는 주파수대역의 신호로 필터링을 한 다음, 복조를 한다. RF 신호처리회로는 입력된 RF 신호에서 데이터가 있는 신호를 분리하는 것이 아니라, RF 신호처리회로의 내부에서는 입력된 RF 신호를 중간주파수 신호로 전환한 다음, 전환된 중간주파수 신호를 디모듈 레이팅한다.

최근에는 RF 신호처리회로에 유입되는 노이즈로 인해 안정적으로 RF 신호를 처리하기가 어려운 문제가 발생하고 있다. 특히 노이즈는 전원전압이 공급되는 통로로 유입되고 있다.

본 발명은 전원전압의 공급단으로 유입되는 노이즈를 줄일 수 있는 RF 신호처리회로를 제공한다.

본 발명은 입력된 RF 신호를 처리하여 중간주파수 신호로 출력하는 신호선택부; 상기 신호선택부에서 제공하는 신호를 모듈레이팅 하기 위한 디모듈레이터; 및 전원입력단을 통해 입력되는 전원신호의 노이즈 성분를 제거하여 상기 신호선택부와 디모듈레이터로 전원출력단을 통해 제공하기 위한 노이즈차단부를 포함하는 RF 신호처리회로를 제공한다.

또한, 상기 노이즈차단부는 상기 전원입력단과 전원출력단 사이에 일측과 타측이 배치된 바이폴라 트랜지스터; 상기 전원출력단의 전압을 분배한 분배전압을 제공하기 위한 전압분배부; 및 상기 전원입력단과 상기 분배전압을 각각 정입력단과 부입력단으로 입력받고, 출력단이 상기 바이폴라 트랜지스터의 베이스단에 접속된 연산증폭기를 포함한다.

또한, 노이즈차단부는 상기 전원입력단과 상기 연산증폭기의 정입력단 사이에 구비된 저항을 포함한다.

또한, 노이즈차단부는 상기 연산증폭기의 정입력단과 접지전압 공급단 사이에 구비된 제너다이오드를 포함한다.

또한, 상기 전압분배부는 직렬연결된 적어도 2개의 저항을 포함한다.

또한, 상기 노이즈차단부는 상기 전원입력단과 상기 접지전압 공급단 사이에 구비된 제1 캐패시터와, 상기 전원출력단과 상기 접지전압 공급단 사이에 구비된 제2 캐패시터를 포함한다.

본 발명에 의해서 RF 신호처리회로는 전원공급단을 통해 유입되는 노이즈 성분을 차단하여 안정적인 동작이 가능한다.

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 입력부(5), 입력필터부(11,12,13), RF 증폭기(14,15,16), 필터부(17,18,19), 신호선택부(20), 모듈레이팅부(30)를 포함한다.

입력부(5)는 안테나(ANT)를 통해 입력된 신호를 입력필터부(11,12,13)로 증폭한다. 입력필터부(11,12,13)는 안테나를 통해 입력되는 RF 신호중 원하는 대역의 신호를 전달한다. RF 증폭기(14,15,16)는 입력필터부(11,12,13)에서 각각 전달되는 신호를 증폭한다. 필터부(17,18,19)는 각각 RF 증폭기(14,15,16)에서 증폭된 신호를 필터링한다. 이렇게 입력필터부와 RF 증폭기와 필터부가 3개씩 있는 이유는 각각 VHF, UHFH, UHFL 대역의 RF 신호를 처리하기 위한 것이다.

일반적으로 텔레비전 방송국에서는 초단파(VHF)·극초단파(UHF)의 전파를 시청자에게 송출함으로써 수신이 가능해진다. 실제로 한국의 경우, UHF텔레비전의 채널은 채널 13(주파수 470∼476MHz)부터 채널 62(주파수 764∼770MHz)까지를 말한다. 초단파(very high freqeuency:VHF)대, 즉 30∼300MHz대의 전파(실제로는 채널 1, 즉 90∼96MHz부터 채널 12, 즉 216∼222MHz의 전파)를 써서 시작된 텔레비전방송은 텔레비전국 수의 증대, 항공국과 선박국 등의 무선통신국의 증가로 인하여 VHF대의 전파만으로는 처리할 수 없게 되었다.

텔레비전방송에서는 6MHz의 주파수 대역, 즉 점유대역폭이 필요하나 음성신호만을 취급하는 무선통신에서는 20kHz의 주파수 대역폭만 있으면 된다. 따라서 VHF대의 전파는 텔레비전 이외의 무선통신에 이용하고, 텔레비전은 UHF대의 전파를 이용하는 것이 채널수를 많이 취할 수 있는 등 전파할당에 있어 효율이 좋다. 그러므로 텔레비전방송은 VHF 방송에서 UHF 방송으로 옮겨져 갈 전망이며, 과도상태로서 VHF 방송과 UHF 방송의 혼용이 이루어지고 있다. VHF용 수신기로 UHF 전파를 수신하려면 UHF 컨버터를 써서 주파수변환을 하여야 하나, 올채널 텔레비전이라는 제품은 UHF·VHF 방송을 다 같이 수신할 수 있다.

신호선택부(20)는 입력되는 신호중 예정된 주파수 대역의 RF 신호를 선택하여 중간주파수 신호(IF)로 생성하여 전달한다. 신호선택부(20)는 위상고정루프 회 로(29), 믹싱회로(22,23), OSC부(25,26), 증폭기(24), 신호전달부(28), RF 증폭제어부(27)등을 포함하여, 예정된 주파수 대역의 RF 신호를 선택하여 전달하는데, 최근에는 이들 회로를 하나의 칩에 포함시켜서 구현하는 경우가 일반적이다.

디모듈레이팅부(30)는 디지털 SAW 필터(31), 아날로그 SAW 필터(32,33), 증폭기(34)와, 영상신호 디모듈레이터(35)와, 음성신호 디모듈레이터(36)를 포함한다. 아날로그 SAW 필터(32,33)는 신호선택부(20)에서 출력되는 신호를 필터링하여 출력하고, 디모듈레이터(35,36)는 아날로그 SAW 필터(32,33)에서 출력되는 신호를 각각 디모듈레이팅하여 영상신호(V)와 음성신호(A,SIF)를 출력한다. 디지털 SAW 필터(31)는 신호선택부(20)에서 출력되는 신호를 필터링하여 출력한다. 증폭기(34)는 디지털 SAW 필터(31)에서 전달되는 신호를 증폭하여 출력하고, 디지털 디모듈레이터(미도시)는 이를 디모듈레이팅 한다.

도2는 도1에 도시된 RF 신호처리회로의 문제점을 보여주는 블럭도이다.

도2의 IF AGC 증폭기(34)는 도1의 신호선택부에서 출력된 중간주파수 신호를 증폭하기 위한 증폭기이며, 3,4,11,12,14핀은 디모듈레이팅부(30)를 구현한 집적회로의 핀번호를 예시한 것이다. IF AGC 증폭기(36)의 내부 구조중 일부가 도2의 우측 하단에 도시되어 있다. 연산증폭기(37)는 IF AGC 증폭기(36)의 증폭도를 제어하기 위한 것이다. IF AGC 증폭기(36)에서 출력된 신호는 출력부(38)를 통해 디모듈레이팅된 신호(CVBS out)로 출력된다.

한편, IF AGC 증폭기(36)는 11번핀과 12번핀을 통해 입력되는 신호가 전원이 공급되는 3,4번핀에서 유입되는 노이즈로 인해 리플이 생긴 상태로 출력될 수 있 다(도2의 출력신호(Output Video Signal) 참조). 이렇게 출력신호(Output Video Signal)에 리플 현상이 생기면, 결국 화면에 노이즈로 출력된다. 이를 해결하기 위해 전원공급단에 용량이 큰 캐패시터를 부착하기도 하나, 전원노이즈를 완벽히 차단하려면 2000uF 이상의 고용량의 캐패시터를 사용하여야 하는데, 이는 추가 비용의 증가가 생긴다.

이를 해결하기 위해 본 발명은 RF 신호처리회로의 전원단에 유입되는 노이즈를 차단하는 회로를 구비한 RF 신호처리회로를 제안한다.

도3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 RF 신호처리회로를 나타내는 블럭도이다. 도3에서 도시된 블럭중 도1과 같은 기능을 하는 블럭을 같은 도면부호를 사용하였다.

도3에 도시된 본 실시예에 따른 RF 신호처리회로는 입력부(5), 입력필터부(11,12,13), RF 증폭기(14,15,16), 필터부(17,18,19), 신호선택부(20), 모듈레이팅부(30), 노이즈 차단부(200)를 포함한다.

도시된 입력부(5), 입력필터부(11,12,13), RF 증폭기(14,15,16), 필터부(17,18,19), 신호선택부(20), 모듈레이팅부(30)는 도1에 도시된 블럭들과 같은 기능을 하기 때문에 자세한 동작설명은 생략한다.

본 실시예에 따른 RF 신호처리회로는 노이즈 차단부(200)를 구비하여 RF 신호처리회로의 전원단에 유입되는 노이즈를 차단하는 것이 특징이다.

노이즈 차단부(200)는 입력되는 전원입력단(+5V Input)에 입력되는 전원신호를 노이즈를 제거한다음 전원출력단(+5V Output)을 통해 RF 신호처리회로의 각 내 부 블럭으로 공급한다. 특히, 신호선택부(20)와, 모듈레이팅부(30)의 각 블럭으로 공급한다.

도4는 도3에 도시된 노이즈 차단회로를 나타내는 회로도이다.

도4를 참조하여 살펴보면, 노이즈 차단회로(200)는 입력단(INPIUT)에서 제공되는 전원신호를 출력단(OUTPUT)으로 전달하기 위해 연산증폭기(220)와, 제너 다이오드(Z1)와, 바이폴라 트랜지스터(210)와, 저항(R1,R2,R3)을 구비한다. 여기서 입력단(INPIUT)이 도3의 전원입력단(+5V Input)에 연결되고, 출력단(OUTPUT)은 전원출력단(+5V Output)에 각각 연결된다. 여기서 저항(R2,R3)은 출력단(OUTPUT)의 전압레벨을 분배한 전압을 생성하기 위한 것이다.

바이폴라 트랜지스터(210)는 콜렉터단이 입력단(INPIUT)에 접속되고, 에미터단이 출력단(OUTPUT)에 접속되고, 베이스단은 연산증폭기(220)의 출력단에 접속된다. 저항(R2,R3)은 출력단(OUTPUT)과 접지전압 공급단 사이에 직렬연결된다. 연산증폭기(220)는 부입력단(-)이 저항(R2,R3)의 공통노드에 접속되며, 정입력단(+)는 제너다이오드(Z1)의 캐소드단에 접속된다. 저항(R1)은 바이폴라 트랜지스터(210)의 콜렉터단에 일측이 접속되고, 타측은 연산증폭기(220)의 정입력단(+)에 접속된다. 제너다이오드(Z1)는 애노드단이 접지전압 공급단에 접속되며, 캐소드단인 연산증폭기(220)의 정입력단(+)에 접속된다.

또한, 노이즈 차단회로(200)는 입력단(IPUT)과 접지전압 공급단 사이에 캐패시터(C1)를 구비하고, 출력단(OUTPUT)과 접지전압 공급단 사이에 캐패시터(C2)를 구비한다. 캐패시터(C1,C2)는 각각 입력단(IPUT)과 출력단(OUTPUT)의 전압레벨 변 동을 줄여준다.

노이즈 차단회로(200)의 연산증폭기(220)는 출력단(OUTPUT)을 통해 출력되는 전원신호의 전압이 예정된 레벨 이상이 되면, 바이폴라 트랜지스터(210)를 턴오프시키도록 동작한다. 구체적으로 연산증폭기(220)는 정입력단(+)으로 입력되는 입력단(INPUT)의 전압레벨과 부입력단(-)으로 입력되는 저항(R2,R3)에 의해 출력단(OUTPUT)의 전압레벨이 감압된 전압레벨을 비교하여 정입력단(+)으로 입력되는 신호의 전압레벨이 높으면 바이폴라 트랜지스터(210)를 턴온시키고, 정입력단(+)으로 입력되는 신호의 전압레벨이 낮으면 바이폴라 트랜지스터(210)를 턴오프시킨다. 제너 다이오드(Z1)는 연산증폭기(220)의 정입력단(+)에 예정된 전압레벨보다 높은 전압이 걸리는 것을 방지하여 준다. 따라서, 만약 입력단(INPUT)을 통해 노이즈 성분이 입력되면, 연산증폭기(220)의 동작에 의해 바이폴라 트랜지스터(210)가 턴오프되기 때문에, 출력단(OUTPUT)은 항상 예정된 레벨의 안정된 전원신호만 출력될 수 있다.

도4의 좌측에는 연산증폭기(220)의 내부회로중 일부가 도시되어 있으며, 안정적으로 출력값이 출력되는 것을 도시하고 있다.

이와 같이, 노이즈 차단부(200)에 의해 출력단(OUTPU)을 통해 안정적인 전원신호를 RF 신호처리회로에 공급하게 되면, RF 신호처리회로는 보다 신뢰성있게 입력된 RF 신호를 처리할 수 있다.

이상에서 대표적인 실시예를 통하여 본 발명에 대하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대 하여 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 도1에 도시된 RF 신호처리회로의 문제점을 보여주는 블럭도.

도3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 RF 신호처리회로를 나타내는 블럭도.

도4는 도3에 도시된 노이즈 차단회로를 나타내는 회로도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

41: SAW 필터 42: IF AGC 증폭기

43,44: 아날로그 디모듈레이터 50: 디지털 디모듈레이터

Claims

입력된 RF 신호를 처리하여 중간주파수 신호로 출력하는 신호선택부;

상기 신호선택부에서 제공하는 신호를 모듈레이팅 하기 위한 디모듈레이터; 및

전원입력단을 통해 입력되는 전원신호의 노이즈 성분를 제거하여 상기 신호선택부와 디모듈레이터로 전원출력단을 통해 제공하기 위한 노이즈차단부

를 포함하는 RF 신호처리회로.
제 1 항에 있어서,

상기 노이즈차단부는

상기 전원입력단과 전원출력단 사이에 일측과 타측이 배치된 바이폴라 트랜지스터;

상기 전원출력단의 전압을 분배한 분배전압을 제공하기 위한 전압분배부; 및

상기 전원입력단과 상기 분배전압을 각각 정입력단과 부입력단으로 입력받고, 출력단이 상기 바이폴라 트랜지스터의 베이스단에 접속된 연산증폭기를 포함하는 RF 신호처리회로.
제 2 항에 있어서,

상기 노이즈차단부는

상기 전원입력단과 상기 연산증폭기의 정입력단 사이에 구비된 저항을 포함하는 RF 신호처리회로.
제 3 항에 있어서,

상기 노이즈차단부는

상기 연산증폭기의 정입력단과 접지전압 공급단 사이에 구비된 제너다이오드를 포함하는 RF 신호처리회로.
제 4 항에 있어서,

상기 전압분배부는 직렬연결된 적어도 2개의 저항을 포함하는 RF 신호처리회로.
제 5 항에 있어서,

상기 노이즈차단부는

상기 전원입력단과 상기 접지전압 공급단 사이에 구비된 제1 캐패시터와, 상 기 전원출력단과 상기 접지전압 공급단 사이에 구비된 제2 캐패시터를 포함하는 RF 신호처리회로.