KR20140021285A - Wideband frequency converting apparatus - Google Patents

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KR20140021285A
KR20140021285A KR1020120087467A KR20120087467A KR20140021285A KR 20140021285 A KR20140021285 A KR 20140021285A KR 1020120087467 A KR1020120087467 A KR 1020120087467A KR 20120087467 A KR20120087467 A KR 20120087467A KR 20140021285 A KR20140021285 A KR 20140021285A
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박광문
이성윤
노행숙
석미경
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한국전자통신연구원
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Abstract

The present invention relates to a broadband frequency conversion device which includes: a first frequency mixer for down-converting a received frequency according to a first local oscillation frequency generated in a first local oscillator to a first intermediate frequency; a second frequency mixer for down-converting the first intermediate frequency according to a second local oscillation frequency generated in a second local oscillator to a second intermediate frequency; and a control unit for controlling the first local oscillator to make the first intermediate frequency correspond to an image frequency which is generated by the second local oscillation frequency and second intermediate frequency according to the received frequency. According to the present invention, a receivable frequency range can be extended while maintaining a sweep range of the first local oscillation frequency, and the spurious performance can be improved. [Reference numerals] (170) Control unit

Description

광대역 주파수 변환장치{WIDEBAND FREQUENCY CONVERTING APPARATUS}[0001] WIDEBAND FREQUENCY CONVERTING APPARATUS [0002]

본 발명은 광대역 주파수 변환장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 제1 국부발진주파수의 스윕 범위(sweep range)를 유지하면서 수신주파수 범위를 확장하고, 스퓨리어스(spurious) 성능을 개선할 수 있도록 하는 광대역 주파수 변환장치에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates generally to a wideband frequency converter and, more particularly, to a wideband frequency converter for extending a reception frequency range and improving spurious performance while maintaining a sweep range of a first local oscillation frequency. Conversion device.

최근 무선통신 기술은 정보의 원거리 전송을 위해 송신부가 RF 신호를 높은 주파수로 상향 변환하여 전송하고, 수신부는 해당 RF 신호를 낮은 주파수로 하향 변환하여 아날로그 신호처리 또는 디지털 신호처리를 수행한 후 처리 가능한 기저대역 주파수로 변환한다. In recent wireless communication technology, a transmitter transmits an RF signal up-converted to a high frequency for transmission over a long distance, and a receiver down-converts the RF signal to a low frequency to perform analog signal processing or digital signal processing, To a baseband frequency.

일반적으로, 주파수 변환방식은 호모다인(Homodyne) 방식과 헤테로다인(Heterodyne) 방식으로 구분된다. In general, the frequency conversion method is divided into a homodyne method and a heterodyne method.

호모다인 방식은 직접 주파수 변환 방식(Direct Conversion)으로 불리고 있으며, RF 신호를 직접 기저대역의 주파수로 변환하는 방식이다. 반면, 헤테로다인 방식은 RF 신호를 낮은 주파수 대역으로 단계적으로 변환하여 처리하는 방식이다. The homodyne method is referred to as a direct conversion method and converts an RF signal directly to a baseband frequency. On the other hand, the heterodyne method converts the RF signal into a low frequency band stepwise.

가장 이상적인 주파수 변환장치로 호모다인(Homodyne) 구조의 수신기를 생각해볼 수 있다. 하지만, 호모다인 구조에서는 수신하고자 하는 RF 신호의 중심주파수와 국부발진기(Local Oscillator)의 국부발진주파수가 동일하므로 필터링이 불가능하여 주파수 혼합기의 동작으로 인해 셀프-믹싱(Self-Mixing)이 발생하게 되는 문제점이 있다. A receiver with a homodyne structure can be considered as the most ideal frequency converter. However, in the homodyne structure, because the center frequency of the RF signal to be received is the same as the local oscillation frequency of the local oscillator, it is impossible to perform filtering and self-mixing is caused due to the operation of the frequency mixer There is a problem.

또한, 수백 옥타브 이상의 광대역 신호를 한 번에 낮은 주파수로 변환하는 것은 기술적으로 매우 어려운 한계점을 가진다.In addition, it is technically very difficult to convert a wideband signal of several hundred octaves or more to a low frequency at a time.

따라서 현재 대부분의 수신기에는 2회 이상의 주파수 혼합 과정을 거쳐 주파수 변환을 행하는 슈퍼헤테로다인(Super-Heterodyne) 변환 구조가 적용되고 있다.Therefore, a super-heterodyne conversion structure in which frequency conversion is performed through two or more frequency mixing processes is applied to most receivers.

이러한 슈퍼헤테로다인 변환 구조는 필터 구현 측면에서 장점을 가진다. Such a superheterodyne conversion structure has advantages in terms of filter implementation.

일반적으로, 수신 성능을 결정하는 필터의 선택도(Q-Factor)는 아래의 수학식 1과 같이 공진주파수(ω0)와 대역폭(BW)에 의해 결정된다. Generally, the Q-factor of the filter for determining the reception performance is determined by the resonance frequency (? 0 ) and the bandwidth (BW) as shown in the following equation (1).

Figure pat00001
Figure pat00001

즉, 선택도가 높은 필터일수록 신호의 손실은 커지게 되며, 낮은 주파수에서는 비교적 높은 선택도의 필터를 적은 손실로 구현할 수 있다. That is, the higher the selectivity, the greater the signal loss, and at lower frequencies, the higher selectivity filter can be implemented with less loss.

이러한 슈퍼헤테로다인 변환 구조의 수신기에서 발생하는 심각한 문제는 주파수 혼합기의 비선형 변환 특성으로 인하여 발생하는 영상주파수(image frequency) 및 고조파(Harmonic Frequency)와 국부발진주파수의 주파수 혼합으로 인하여 발생하는 스퓨리어스(spurious) 신호이다. A serious problem occurring in a receiver of such a superheterodyne conversion structure is that the image frequency and harmonic frequency generated due to the nonlinear conversion characteristic of the frequency mixer and the spurious generated due to the frequency mixing of the local oscillation frequency ) Signal.

영상주파수는 주파수 혼합기에 의해 발생하는 중간주파수에 스퓨리어스를 발생시킬 수 있는 주파수 스펙트럼을 의미하며, 혼합주파수의 대수적인 배치에 따라 아래의 수학식 2와 같이 정의된다.The image frequency means a frequency spectrum capable of generating a spurious signal at an intermediate frequency generated by a frequency mixer. The image frequency is defined by the following equation (2) according to the logarithmic arrangement of the mixing frequency.

Figure pat00002
Figure pat00002

여기서, fRF는 수신주파수를 나타내고, fIF는 중간주파수를 나타낸다. Here, f RF represents the reception frequency and f IF represents the intermediate frequency.

따라서, 슈퍼헤테로다인 수신기를 설계하는 경우, 수신주파수를 주파수 혼합기를 통해 중간주파수로 변환하기 전에 중간주파수와 영상주파수를 충분히 감쇄시킬 수 있을 만큼 충분한 주파수 이격을 가지도록 설계하여야 한다. Therefore, when designing a superheterodyne receiver, the receiver should be designed to have enough frequency spacing to sufficiently attenuate the intermediate frequency and the image frequency before converting the reception frequency to the intermediate frequency through the frequency mixer.

협대역 수신기의 경우, 충분한 설계자유도를 가지기 때문에 전술한 문제점을 고려한 다양한 방식의 스펙트럼 계획을 적용할 수 있다.In the case of the narrowband receiver, since it has a sufficient degree of design freedom, it is possible to apply various schemes in consideration of the above-mentioned problems.

하지만, 전파 측정장치 또는 전파감시 수신장치 등에 사용되는 광대역 수신기의 경우, V/UHF 대역에서 위상잡음 특성 및 스퓨리어스 성능의 열화 없이 광대역 수신 성능을 만족하도록 설계하는 것은 매우 어려운 문제이다. However, in the case of a wideband receiver used in a radio wave measuring apparatus or a radio wave monitoring receiving apparatus, it is very difficult to design a system that satisfies the wideband reception performance without deteriorating the phase noise characteristic and the spurious performance in the V / UHF band.

V/UHF 대역의 광대역 수신기를 용이하게 구현하기 위하여 중간주파수를 수신주파수 보다 높게 설계하여 수신하고자 하는 RF 신호와 영상주파수를 필터링 가능하도록 충분히 이격시키는 방법을 생각해볼 수 있다. In order to easily implement the V / UHF band broadband receiver, it is possible to consider a method in which the intermediate frequency is designed to be higher than the reception frequency so that the RF signal to be received and the image frequency are sufficiently separated to be filtered.

마찬가지로, 국부발진주파수를 수신주파수보다 매우 낮은 주파수로 설계하거나 매우 높은 주파수로 설계하여, 국부발진주파수를 수신주파수로부터 이격시키는 방법도 생각해볼 수 있다. Likewise, a method of designing the local oscillation frequency at a frequency significantly lower than the reception frequency or designing the frequency at a very high frequency may be considered to separate the local oscillation frequency from the reception frequency.

그러나, V/UHF 대역의 광대역 수신기에서 VHF 대역 이하의 국부발진주파수를 이용하여 UHF, SHF 대역의 신호를 수신할 수 있는 주파수 변환장치를 구현하는 것은 거의 불가능하다. However, it is almost impossible to implement a frequency conversion device capable of receiving signals in the UHF and SHF bands using a local oscillation frequency lower than the VHF band in a V / UHF band wideband receiver.

따라서, 높은 국부발진주파수를 이용하는 주파수 합성기를 구성하고, 국부발진주파수를 수신주파수의 오프셋만큼 이격하여 가변시킴으로써 광대역 주파수 변환장치를 구현할 수 있다. Therefore, a frequency synthesizer using a high local oscillation frequency can be constructed, and the local oscillation frequency can be varied by being offset by the offset of the reception frequency, thereby realizing a wideband frequency conversion device.

하지만, 광대역 수신기의 수신주파수를 확장하기 위해 국부발진주파수를 무한정 높게 스윕(sweep) 시키는 것은 현실적으로 불가능하며 효율적이지 못하다. However, it is practically impossible and inefficient to sweep the local oscillation frequency infinitely high in order to expand the reception frequency of the broadband receiver.

또한, V/UHF 대역의 광대역 수신기 구현을 위해서 이그 발진기(YIG Oscillator) 등의 주파수 합성기를 이용할 수 있으나, 회로 구성이 복잡하고, 높은 주파수 합성분해능을 구현함에 있어 한계점을 가진다.A frequency synthesizer such as an oscillator (YIG oscillator) can be used for implementing a wideband receiver in the V / UHF band. However, the circuit configuration is complicated and has limitations in realizing high frequency synthesis resolution.

관련 선행기술로는 대한민국 공개특허공보 제2010-0129542호(2010.12.09 공개, 발명의 명칭 : 다중 주파수 대역 수신기)가 있다.
Related Prior Art Korean Patent Publication No. 2010-0129542 (published on Dec. 12, 2010, entitled: Multiple Frequency Band Receiver) is available.

본 발명은 전술한 문제점을 개선하기 위하여 창안된 것으로서, 제1 국부발진주파수의 스윕 범위(sweep range)를 유지하면서 수신주파수 범위를 확장하고, 스퓨리어스(spurious) 성능을 개선할 수 있도록 하는 광대역 주파수 변환장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to overcome the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a wideband frequency conversion apparatus and method which can improve a spurious performance by extending a reception frequency range while maintaining a sweep range of a first local oscillation frequency, The purpose of the device is to provide.

본 발명의 일 측면에 따른 광대역 주파수 변환장치는 수신주파수를 제1 국부발진기에서 발생된 제1 국부발진주파수에 따라 제1 중간주파수로 하향 변환하는 제1 주파수 혼합기; 상기 제1 중간주파수를 제2 국부발진기에서 발생된 제2 국부발진주파수에 따라 제2 중간주파수로 하향 변환하는 제2 주파수 혼합기; 및 상기 수신주파수에 따라 상기 제1 중간주파수가 상기 제2 국부발진주파수와 상기 제2 중간주파수에 의해 발생하는 영상주파수에 해당하도록 상기 제1 국부발진기를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a wideband frequency converter comprising: a first frequency mixer for downconverting a reception frequency to a first intermediate frequency according to a first local oscillation frequency generated in a first local oscillator; A second frequency mixer for down-converting the first intermediate frequency to a second intermediate frequency according to a second local oscillation frequency generated by the second local oscillator; And a controller for controlling the first local oscillator so that the first intermediate frequency corresponds to an image frequency generated by the second local oscillation frequency and the second intermediate frequency according to the reception frequency.

본 발명에서 상기 수신주파수가 설정주파수 이상이면, 상기 제1 중간주파수가 상기 영상주파수 중 낮은 주파수로 선택되는 것을 특징으로 한다.In the present invention, if the reception frequency is higher than a preset frequency, the first intermediate frequency is selected as a lower frequency of the image frequency.

본 발명은 상기 제1 주파수 혼합기와 상기 제2 주파수 혼합기 사이에 위치하여 상기 제1 중간주파수에 따라 대역통과필터를 선택하기 위한 스위치를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention further includes a switch for selecting a band-pass filter between the first frequency mixer and the second frequency mixer according to the first intermediate frequency.

본 발명은 상기 제1 주파수 혼합기의 전단에 위치하여 상기 제1 국부발진주파수에 따라 상기 수신주파수를 선택적으로 통과시키는 필터 뱅크를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention further includes a filter bank located at a front end of the first frequency mixer and selectively passing the reception frequency according to the first local oscillation frequency.

본 발명의 다른 측면에 따른 광대역 주파수 변환장치는 수신주파수를 제1 국부발진기에서 발생된 제1 국부발진주파수에 따라 제1 중간주파수로 하향 변환하는 제1 주파수 혼합기; 상기 제1 중간주파수를 제2 국부발진기에서 발생된 제2 국부발진주파수에 따라 제2 중간주파수로 변환하는 제2 주파수 혼합기; 상기 제1 주파수 혼합기의 전단에 위치하여 상기 수신주파수를 상기 제2 국부발진주파수로부터 분주된 보조주파수에 따라 하향 변환하여 상기 제1 주파수 혼합기에 제공하는 보조 주파수 혼합기; 상기 수신주파수를 상기 보조 주파수 혼합기에 입력하기 위한 스위치; 및 상기 수신주파수가 상기 보조 주파수 혼합기에 선택적으로 입력되도록 상기 스위치를 제어하고, 상기 분주기를 제어하여 상기 보조주파수를 조절하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다. According to another aspect of the present invention, there is provided a wideband frequency converter comprising: a first frequency mixer for down-converting a reception frequency to a first intermediate frequency according to a first local oscillation frequency generated in a first local oscillator; A second frequency mixer for converting the first intermediate frequency to a second intermediate frequency according to a second local oscillation frequency generated by the second local oscillator; An auxiliary frequency mixer positioned upstream of the first frequency mixer to down-convert the reception frequency according to an auxiliary frequency divided from the second local oscillation frequency and provide the down-converted to the first frequency mixer; A switch for inputting the reception frequency to the auxiliary frequency mixer; And a controller for controlling the switch such that the reception frequency is selectively inputted to the auxiliary frequency mixer, and for controlling the auxiliary frequency by controlling the frequency divider.

본 발명에서 상기 수신주파수가 설정주파수 이상이면, 상기 수신주파수가 상기 보조 주파수 혼합기에 입력되는 것을 특징으로 한다. In the present invention, if the reception frequency is equal to or higher than a preset frequency, the reception frequency is input to the auxiliary frequency mixer.

본 발명에서 상기 수신주파수가 상기 보조주파수와 상기 설정주파수를 합한 값보다 큰 경우, 상기 보조주파수가 상기 제2 국부발진주파수로 설정되는 것을 특징으로 한다. The auxiliary frequency is set to the second local oscillation frequency when the reception frequency is greater than the sum of the auxiliary frequency and the set frequency.

본 발명에서 상기 보조주파수는 상기 제2 국부발진주파수의 부고조파로 분주되는 것을 특징으로 한다. In the present invention, the auxiliary frequency is divided into sub-harmonics of the second local oscillation frequency.

본 발명에서 상기 제어부는 상기 제1 중간주파수가 상기 제2 국부발진주파수와 상기 제2 중간주파수에 의해 발생하는 영상주파수에 해당하도록 상기 제1 국부발진기를 제어하는 것을 특징으로 한다. The controller may control the first local oscillator so that the first intermediate frequency corresponds to an image frequency generated by the second local oscillation frequency and the second intermediate frequency.

본 발명에 따르면, 제1 국부발진주파수의 스윕 범위를 그대로 유지시키면서 수신주파수의 범위를 2배 가까이 확장할 수 있기 때문에 낮은 위상잡음 특성 및 우수한 레벨 평탄도 특성을 구현할 수 있다. According to the present invention, since the range of the reception frequency can be extended nearly twice while maintaining the sweep range of the first local oscillation frequency as it is, low phase noise characteristics and excellent level flatness characteristics can be realized.

또한, 본 발명에 따르면, 제1 중간주파수가 제2 중간주파수와 제2 국부발진주파수에 의한 영상주파수에 해당하기 때문에, 이종 주파수 사용에 의한 스퓨리어스 신호의 발생을 억제할 수 있으므로, 스퓨리어스 성능을 개선할 수 있다. Further, according to the present invention, since the first intermediate frequency corresponds to the image frequency by the second intermediate oscillation frequency and the second local oscillation frequency, generation of spurious signals due to use of different frequencies can be suppressed, thereby improving spurious performance can do.

또한, 본 발명에 따르면, 제2 국부발진주파수를 1/N(N=1,2,3)로 분주한 부고조파(subharmonics)를 이용하여 추가적인 주파수 하향 변환 경로를 제공함으로써, 이종 주파수 사용에 의한 스퓨리어스 신호의 발생을 억제할 수 있으므로, 스퓨리어스 성능을 개선할 수 있다.
Further, according to the present invention, by providing an additional frequency down conversion path using subharmonics in which the second local oscillation frequency is divided by 1 / N (N = 1, 2, 3) The generation of spurious signals can be suppressed, and the spurious performance can be improved.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 광대역 주파수 변환장치의 구조를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 광대역 주파수 변환장치에 적용된 주파수 관계를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 광대역 주파수 변환장치의 주파수 변환 과정을 테이블 형태로 도시한 예시도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광대역 주파수 변환장치의 구조를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광대역 주파수 변환장치의 주파수 변환 과정을 테이블 형태로 도시한 예시도이다.
1 is a diagram illustrating a structure of a wide-band frequency converter according to an embodiment of the present invention.
2 is a diagram illustrating a frequency relationship applied to a wideband frequency converter according to an embodiment of the present invention.
3 is a diagram illustrating a frequency conversion process of a wideband frequency converter according to an exemplary embodiment of the present invention in a table format.
4 is a diagram illustrating a structure of a wideband frequency converter according to another embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a diagram illustrating a frequency conversion process of a wideband frequency converter according to another embodiment of the present invention in a table format. Referring to FIG.

이하에서는 본 발명에 따른 광대역 주파수 변환장치를 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다. 이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
Hereinafter, a wideband frequency converter according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In this process, the thicknesses of the lines and the sizes of the components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of explanation. In addition, terms to be described below are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary according to the intention or convention of a user or an operator. Therefore, definitions of these terms should be made based on the contents throughout the specification.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 광대역 주파수 변환장치의 구조를 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 광대역 주파수 변환장치에 적용되는 주파수 관계를 나타낸 도면이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 광대역 주파수 변환장치의 주파수 변환 과정을 테이블 형태로 도시한 예시도이다. FIG. 1 is a diagram illustrating a structure of a wideband frequency converter according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a diagram illustrating a frequency relationship applied to a wideband frequency converter according to an embodiment of the present invention. Is a diagram illustrating a frequency conversion process of the wideband frequency converter according to an exemplary embodiment of the present invention in the form of a table.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 광대역 주파수 변환장치는 대역선택필터(100), 제1 주파수 혼합기(110), 제1 국부발진기(120), 제2 주파수 혼합기(130), 제2 국부발진기(140), 스위치(150), 대역통과필터(160) 및 제어부(170)를 포함한다. 1, a wideband frequency converter according to an exemplary embodiment of the present invention includes a band selection filter 100, a first frequency mixer 110, a first local oscillator 120, a second frequency mixer 130 A second local oscillator 140, a switch 150, a band-pass filter 160, and a controller 170.

본 발명에 따른 광대역 주파수 변환장치에는 설정주파수(fRF(k))를 기준으로 저주파대역(fRF(1)~fRF(k))과 고주파대역(fRF(k)~fRF(N))의 RF 신호가 입력될 수 있으며, 대역선택필터(100)에 의해 선택된 저주파대역(fRF(1)~fRF(k)) 또는 고주파대역(fRF(k)~fRF(N))의 RF 신호가 제1 주파수 혼합기(110)로 입력된다. To have a broadband frequency converter according to the present invention based on the set frequency (f RF (k)) low-frequency (f RF (1) ~ f RF (k)) and the high frequency band (f RF (k) ~ f RF (N ) Can be input and the low frequency bands fRF (1) to fRF (k ) or the high frequency bands fRF (k) to fRF (N) selected by the band selection filter 100 can be input . Are input to the first frequency mixer 110. [

또한, 대역선택필터(100)는 제1 주파수 혼합기(110)의 영상주파수를 제거하고 후술할 제1 국부발진주파수(fLO1)에 따라 저주파대역(fRF(1)~fRF(k)) 또는 고주파대역(fRF(k)~fRF(N))을 선택적으로 통과시키도록 제어되는 필터 뱅크(filter bank)로 구현될 수 있다. The band selection filter 100 removes the image frequency of the first frequency mixer 110 and outputs the low frequency bands f RF (1) to f RF (k) according to the first local oscillation frequency f LO1 , Or a filter bank that is controlled to selectively pass the high frequency bands f RF (k) to f RF (N) .

대역통과필터(160)는 주파수 변환 과정에서 영상주파수를 제거하고, 제1 국부발진주파수(fLO1), 제2 국부발진주파수(fLO2), 제1 하이 중간주파수(fIF1_H), 제1 로우 중간주파수(fIF1_L) 및 제2 중간주파수(fIF2)를 각각 필터링한다. The band pass filter 160 removes the image frequency in the frequency conversion process and generates a first local oscillation frequency f LO1 , a second local oscillation frequency f LO2 , a first high intermediate frequency f IF1_H , And filters the intermediate frequency f IF1_L and the second intermediate frequency f IF2 , respectively.

제1 국부발진기(120)는 제1 국부발진주파수(fLO1)를 발생시켜 제1 주파수 혼합기(110)로 제공한다. The first local oscillator 120 generates a first local oscillation frequency f LO1 and provides it to the first frequency mixer 110.

제1 주파수 혼합기(110)는 대역선택필터(100)를 통과하여 입력되는 RF 신호의 수신주파수(fRF)를 제1 국부발진기(120)로부터 입력되는 제1 국부발진주파수(fLO1)에 따라 제1 중간주파수(fIF1)로 하향 변환한다. 이를 수식으로 나타내면 아래의 수학식 3과 같다. The first frequency mixer 110 mixes the reception frequency f RF of the RF signal inputted through the band selection filter 100 with the first local oscillation frequency f LO1 input from the first local oscillator 120 And downconverts to the first intermediate frequency f IF1 . This can be expressed by the following equation (3).

Figure pat00003
Figure pat00003

이때, 제1 국부발진주파수(fLO1)는 수신주파수(fRF)가 제1 주파수 혼합기(110)를 통해 제1 하이 중간주파수(fIF1_H) 또는 제1 로우 중간주파수(fIF1_L) 중 어느 하나로 하향 변환되도록 스윕(Sweep)될 수 있다. 또한, 제1 하이 중간주파수(fIF1_H)와 제1 로우 중간주파수(fIF1_L)는 제2 국부발진주파수(fLO2)와 제2 중간주파수(fIF2)에 의해 발생하는 영상주파수로 결정되는데 이에 대한 자세한 설명은 후술한다. At this time, the first local oscillation frequency f LO1 is a frequency at which the reception frequency f RF is one of the first high intermediate frequency f IF1_H or the first low intermediate frequency f IF1_L through the first frequency mixer 110 May be swept to be downconverted. The first high intermediate frequency f IF1_H and the first low intermediate frequency f IF1_L are determined by the second local oscillation frequency f LO2 and the image frequency generated by the second intermediate frequency f IF2 , A detailed description will be given later.

제1 주파수 혼합기(110)를 통해 제1 하이 중간주파수(fIF1_H) 또는 제1 로우 중간주파수(fIF1_L)로 변환된 신호는 대역통과필터(160)로 보내지며 스위치(150)의 동작에 의해 경로가 선택된다. The first high intermediate frequency with a first frequency mixer (110), (f IF1_H) or converted to a first low intermediate frequency (f IF1_L) signal is sent to the band-pass filter 160 by the operation of the switch 150 The path is selected.

제2 국부발진기(140)는 제2 국부발진주파수(fLO2)를 발생시켜 제2 주파수 혼합기(130)로 제공한다. The second local oscillator 140 generates the second local oscillation frequency f LO2 and provides it to the second frequency mixer 130.

제2 주파수 혼합기(130)는 제1 주파수 혼합기(110)에 의해 발생된 제1 하이 중간주파수(fIF1_H) 또는 제1 로우 중간주파수(fIF1_L)를 제2 국부발진기(140)로부터 입력되는 제2 국부발진 주파수(fLO2)에 따라 제2 중간주파수(fIF2)로 하향 변환한다.The second frequency mixer 130 receives the first high intermediate frequency f IF1_H generated by the first frequency mixer 110 or the first low intermediate frequency f IF1_L from the second local oscillator 140 And downconverts to the second intermediate frequency f IF2 according to the two local oscillation frequency f LO2 .

제어부(170)는 제1 하이 중간주파수(fIF1 _H)와 제1 로우 중간주파수(fIF1 _L)가 제2 국부발진주파수(fLO2)와 제2 중간주파수(fIF2)에 의해 발생하는 영상주파수에 해당하도록 제1 국부발진기(120)와 제2 국부발진기(140)를 제어한다. The controller 170 is a first high intermediate frequency (f IF1 _H) and the first low intermediate frequency (f IF1 _L), the second local oscillation frequency (f LO2) and the second intermediate-frequency images generated by the (f IF2), And controls the first local oscillator 120 and the second local oscillator 140 to correspond to the frequency.

구체적으로, 제어부(170)는 제2 중간주파수(fIF2)와 제2 국부발진주파수(fLO2)를 먼저 결정하고, 이에 따라 제1 하이 중간주파수(fIF1_H)와 제1 로우 중간주파수(fIF1_L)를 결정한다. Specifically, the controller 170 first determines the second intermediate frequency f IF2 and the second local oscillation frequency f LO2 , and thereby determines the first intermediate frequency f IF1_H and the first low intermediate frequency f IF1_L ).

이때, 제어부(170)는 제2 중간주파수(fIF2)와 제2 국부발진주파수(fLO2)에 의해 발생하는 영상주파수 중 높은 주파수를 제1 하이 중간주파수(fIF1_H)로, 낮은 주파수를 제1 로우 중간주파수(fIF1_L)로 결정할 수 있다.At this time, the controller 170 sets the high frequency of the image frequency generated by the second intermediate frequency f IF2 and the second local oscillation frequency f LO2 to the first high intermediate frequency f IF1_H , 1 low intermediate frequency ( fIF1_L ).

즉, 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 하이 중간주파수(fIF1_H)와 제1 로우 중간주파수(fIF1_L)는 제2 국부발진주파수(fLO2)를 기준으로 제2 중간주파수(fIF2)만큼 이격되는 영상주파수에 해당한다. 이를 수식으로 나타내면 아래의 수학식 4와 같다. 2, the first high intermediate frequency f IF1_H and the first low intermediate frequency f IF1_L are set to a second intermediate frequency f IF2 based on the second local oscillation frequency f LO2 , Of the image frequency. This can be expressed by the following equation (4).

Figure pat00004
Figure pat00004

이와 같이, 제1 중간주파수가 제2 중간주파수(fIF2)와 제2 국부발진주파수(fLO2)에 의한 영상주파수에 해당하는 경우, 이종 주파수 사용에 의한 스퓨리어스(spurious) 신호의 발생을 억제할 수 있으므로, 스퓨리어스(spurious) 성능을 개선할 수 있다. As described above, when the first intermediate frequency corresponds to the image frequency by the second intermediate frequency f IF2 and the second local oscillation frequency f LO2 , generation of a spurious signal by use of the heterogeneous frequency is suppressed So that the spurious performance can be improved.

이후, 제어부(170)는 수신주파수(fRF)를 설정주파수(fRF(k))와 비교하여 제1 하이 중간주파수(fIF1_H) 또는 제1 로우 중간주파수(fIF1_L)로 하향 변환되도록 제1 국부발진주파수(fLO1)를 조절하고, 스위치(150)를 제어하여 대역통과필터(160)를 선택한다. Thereafter, the controller 170 compares the reception frequency f RF with the set frequency f RF (k) so as to perform down conversion on the first high intermediate frequency f IF1_H or the first low intermediate frequency f IF1_L . 1 local oscillation frequency f LO1 , and controls the switch 150 to select the band-pass filter 160.

구체적으로, 제어부(170)는 수신주파수(fRF)가 설정주파수(fRF(k)) 이하인 경우 수신주파수(fRF)가 제1 주파수 혼합기(110)를 통해 제1 하이 중간주파수(fIF1_H)로 하향 변환되도록 제1 국부발진주파수(fLO1)를 조절하고, 스위치(150)를 제어하여 제1 하이 중간주파수(fIF1_H)에 대한 대역통과필터(160)를 선택한다. The control unit 170 determines whether the reception frequency f RF is higher than the first high intermediate frequency f IF1_H through the first frequency mixer 110 when the reception frequency f RF is equal to or lower than the set frequency f RF (k) ) adjusting the first local oscillator frequency (f LO1) to be down-converted to, and controls the switch 150 to select the band pass filter 160 to a first high intermediate frequency (f IF1_H).

반면, 제어부(170)는 수신주파수(fRF)가 설정주파수(fRF(k)) 이상인 경우, 수신주파수(fRF)가 제1 주파수 혼합기(110)를 통해 제1 로우 중간주파수(fIF1_L)로 하향 변환되도록 제1 국부발진주파수(fLO1)를 조절하고, 스위치(150)를 제어하여 제1 로우 중간주파수(fIF1_L)에 대한 대역통과필터(160)를 선택한다. On the other hand, the control section 170 is the reception frequency (f RF) is set the frequency (f RF (k)) or more, the reception frequency (f RF) is the first low intermediate frequency through a first frequency mixer (110), (f IF1_L ) adjusting the first local oscillator frequency (f LO1) to be down-converted to, and controls the switch 150 to select the band pass filter 160 to the first low intermediate frequency (f IF1_L).

수신주파수(fRF)를 제1 하이 중간주파수(fIF1_H) 또는 제1 로우 중간주파수(fIF1_L)로 하향 변환하기 위한 제1 국부발진주파수(fLO1)를 수식으로 나타내면 아래의 수학식 5와 같다. The first local oscillation frequency f LO1 for down-converting the reception frequency f RF to the first high intermediate frequency f IF1_H or the first low intermediate frequency f IF1_L can be expressed by the following equation same.

Figure pat00005
Figure pat00005

이와 같은 일련의 주파수 변환 과정의 예를 도 3를 참조하여 설명한다. An example of such a series of frequency conversion processes will be described with reference to FIG.

도 3에 도시된 바와 같이, 설정주파수(fRF(k))가 3000[MHz]이고, RF 신호의 저주파대역(fRF (1)~fRF (k))은 30[MHz]에서 3000[MHz] 범위의 V/UHF 대역에 해당한다고 가정한다. 3, the set frequency (f RF (k)) is 3000 [MHz], and the low frequency band of the RF signal (f RF (1) ~ f RF (k)) is from 30 [MHz] 3000 [ MHz] range of the V / UHF band.

이때, 제2 중간주파수(fIF2)가 1050[MHz], 제2 국부발진주파수(fLO2)가 3150[MHz]로 결정되었다면, 전술한 수학식 1에 따라 제1 하이 중간주파수(fIF1_H)와 제1 로우 중간주파수(fIF1_L)는 각각 4200[MHz](3150+1050) 및 2100[MHz](3150-1050)로 결정된다.If the second intermediate frequency f IF2 is determined to be 1050 [MHz] and the second local oscillation frequency f LO2 is determined to be 3150 [MHz], the first high intermediate frequency f IF1_H may be calculated according to the above- And the first low intermediate frequency f IF1_L are determined to be 4200 [MHz] (3150 + 1050) and 2100 [MHz] (3150-1050), respectively.

만약, 수신주파수(fRF)가 30[MHz]에서 3000[MHz] 범위에 해당하는 경우, 제어부(170)는 전술한 수학식 4에 따라 수신주파수(fRF)가 제1 하이 중간주파수(fIF1_H)로 하향 변환되도록 제1 국부발진주파수(fLO1)를 4230[MHz](4200+30)에서 7200[MHz] (4200+3000)의 범위로 스윕(sweep) 시킨다.If the reception frequency f RF falls within the range of 30 [MHz] to 3000 [MHz], the controller 170 sets the reception frequency f RF to the first high intermediate frequency f IF1_H) to thereby sweep (sweep) within a range of the first local oscillator frequency (f LO1) to 4230 [MHz] (4200 + 30 ) from 7200 [MHz] (4200 + 3000 ) to be down-converted.

반면, 수신주파수(fRF)가 3000[MHz] 이상인 경우, 제어부(170)는 전술한 수학식 2에 따라 수신주파수(fRF)가 제1 로우 중간주파수(fIF1_L)로 하향 변환되도록 제1 국부발진주파수(fLO1)를 5100[MHz](3000+2100) 이상으로 스윕(sweep) 시킨다. On the other hand, when the reception frequency f RF is equal to or greater than 3000 [MHz], the controller 170 sets the reception frequency f RF to the first low intermediate frequency f IF1_L according to the above- Sweeps the local oscillation frequency (f LO1 ) to 5100 [MHz] (3000 + 2100) or more.

이때, 제1 국부발진주파수(fLO1)의 스윕 범위(sweep range)를 전술한 경우와 동일한 수준으로 유지시킨다고 하면, 제1 국부발진주파수(fLO1)를 5100[MHz]에서 7200[MHz]의 범위로 스윕(sweep) 시킬 수 있으므로, 수신주파수(fRF)의 범위는 3000[MHz]에서 5100[MHz](7200-2100)가 된다. If the sweep range of the first local oscillation frequency f LO1 is maintained at the same level as that described above, the first local oscillation frequency f LO1 is changed from 5100 [MHz] to 7200 [MHz] Range, the range of the receiving frequency f RF is 3000 [MHz] to 5100 [MHz] (7200-2100).

즉, 제1 국부발진주파수(fLO1)의 스윕 범위(sweep range)를 그대로 유지시키면서 수신주파수(fRF)의 범위를 30[MHz] ~ 3000[MHz]에서 30[MHz] ~ 5100[MHz]로 거의 2배 가까이 확장시킬 수 있다. That is, the range of the reception frequency f RF is changed from 30 [MHz] to 3000 [MHz] to 30 [MHz] to 5100 [MHz] while maintaining the sweep range of the first local oscillation frequency f LO1 . To about two times.

이와 같이, 본 발명에 따른 광대역 주파수 변환장치에 의하면, 추가적인 광대역 주파수 합성장치나 주파수 체배기 없이 수신주파수의 범위를 거의 2배 가까이 확장할 수 있기 때문에 낮은 위상잡음 특성 및 우수한 레벨 평탄도 특성을 구현할 수 있다.
As described above, according to the wide-band frequency converter of the present invention, since the range of the reception frequency can be extended almost twice without an additional wide-band frequency synthesizer or a frequency multiplier, low phase noise characteristics and excellent level flatness characteristics can be realized have.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광대역 주파수 변환장치의 구조를 도시한 도면이고, 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광대역 주파수 변환장치의 주파수 변환 과정을 테이블 형태로 도시한 예시도이다. FIG. 4 is a diagram illustrating a structure of a wide-band frequency converter according to another embodiment of the present invention. FIG. 5 is an exemplary diagram illustrating a frequency conversion process of a wide-band frequency converter according to another embodiment of the present invention in the form of a table to be.

전술한 실시예에서는 수신주파수(fRF)에 따라 제2 국부발진주파수(fLO2)와 제2 중간주파수(fIF2)에 의해 발생하는 영상주파수가 제1 하이 중간주파수(fIF1_H) 또는 제1 로우 중간주파수(fIF1_L)가 되도록 제1 국부발진주파수(fLO1)를 조절하여 수신주파수(fRF) 범위를 확장하는 경우에 대해 설명하였다. In the above-described embodiment, the image frequency generated by the second local oscillation frequency f LO2 and the second intermediate frequency f IF2 is the first high intermediate frequency f IF1_H or the first intermediate frequency f IF2 depending on the reception frequency f RF . And the first local oscillation frequency f LO1 is adjusted to be the low intermediate frequency f IF1_L to extend the reception frequency f RF range.

하지만, 이와 달리 수신주파수(fRF)에 따라 주파수 하향 변환 경로를 다르게 하여 제1 국부발진주파수(fLO1)의 스윕 범위(sweep range)를 그대로 유지하면서 수신주파수(fRF) 범위를 확장할 수도 있다. However, alternatively the reception frequency (f RF) to a different frequency down-conversion path in accordance with a first local oscillation frequency sweep range (f LO1) receive frequency, while maintaining the (sweep range) (f RF) may be scaled to range have.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 광대역 주파수 변환장치는 보조 주파수 혼합기(210), 스위치(220), 제1 주파수 혼합기(230), 제1 국부발진기(240), 제2 주파수 혼합기(250), 제2 국부발진기(260), 분주기(270), 대역통과필터(280) 및 제어부(290)를 포함한다. 4, a wideband frequency converter according to another embodiment of the present invention includes an auxiliary frequency mixer 210, a switch 220, a first frequency mixer 230, a first local oscillator 240, 2 frequency mixer 250, a second local oscillator 260, a frequency divider 270, a bandpass filter 280, and a controller 290.

보조 주파수 혼합기(210)와 스위치(220)는 제1 주파수 혼합기(230)의 전단에 위치하여 설정주파수(fRF(k)) 이상의 수신주파수(fRF)에 대해 제2 국부발진주파수(fLO2)의 부고조파 특성을 이용하는 추가적인 하향 변환을 제공한다.Secondary frequency mixer 210 and the switch 220 is a second local oscillator frequency for the first located at the front end sets the frequency of the frequency mixer (230), (f RF (k)) over a reception frequency (f RF) (f LO2 ) ≪ / RTI > of the sub-harmonic characteristic of the input signal.

즉, 수신주파수(fRF)가 설정주파수(fRF(k)) 이상인 경우, 제1 주파수 혼합기(230)를 통한 하향 변환이 이루어지기 전에 보조 주파수 혼합기(210)를 통한 하향 변환이 이루어진다. That is, if the reception frequency f RF is greater than or equal to the set frequency f RF (k) , down conversion through the auxiliary frequency mixer 210 is performed before the down-conversion through the first frequency mixer 230 is performed.

이때, 보조 주파수 혼합기(210)는 제2 국부발진기(260)에서 발생된 제2 국부발진주파수(fLO2)의 1/N(N=1,2,3) 부고조파(subharmonics) 성분으로 분주되어 제공되는 보조주파수(fLO2/N)에 따라 수신주파수(fRF)를 하향 변환할 수 있다. At this time, the auxiliary frequency mixer 210 is divided into 1 / N (N = 1, 2, 3) subharmonic components of the second local oscillation frequency f LO2 generated by the second local oscillator 260 The receiving frequency f RF can be down-converted according to the provided auxiliary frequency f LO2 / N.

이와 같이, 부고조파 특성을 가지는 보조주파수(fLO2/N)에 따라 하향 변환을 하는 경우, 이종 주파수 사용에 의한 스퓨리어스(spurious) 신호의 발생을 억제할 수 있으므로, 스퓨리어스(spurious) 성능을 개선할 수 있다. In this manner, when the down-conversion is performed in accordance with the auxiliary frequency f LO2 / N having the sub-harmonic characteristic, the generation of spurious signals due to the use of the heterogeneous frequency can be suppressed, thereby improving the spurious performance .

또한, 설정주파수(fRF(k)) 이상인 수신주파수(fRF)를 일정수준만큼 미리 하향 변환하기 때문에, 제1 국부발진주파수(fLO1)의 스윕 범위(sweep range)를 그대로 유지시키면서 수신주파수(fRF)의 범위를 확장할 수 있다. Furthermore, since the receiving frequency f RF which is equal to or higher than the set frequency f RF (k) is down-converted in advance by a predetermined level, the sweep range of the first local oscillation frequency f LO1 is maintained, it is possible to extend the range of the (f RF).

제1 주파수 혼합기(230)는 설정주파수(fRF(k)) 이하의 수신주파수(fRF(1)~fRF(k)) 또는 보조 주파수 혼합기(210)에 의해 하향 변환된 주파수를 제1 국부발진기(240)로부터 입력되는 제1 국부발진주파수(fLO1)에 따라 제1 중간주파수(fIF1)로 하향 변환한다.The first frequency mixer 230 is configured to mix the received frequencies f RF (1) to f RF (k) below the set frequency f RF (k) Converted to the first intermediate frequency f IF1 according to the first local oscillation frequency f LO1 input from the local oscillator 240. [

이때, 제1 중간주파수(fIF1)는 제2 국부발진주파수(fLO2)와 제2 중간주파수(fIF2)에 의해 발생하는 영상주파수 중 어느 하나로 결정될 수 있다. At this time, the first intermediate frequency f IF1 may be determined to be one of the second local oscillation frequency f LO2 and the image frequency generated by the second intermediate frequency f IF2 .

제2 국부발진기(260)는 제2 국부발진주파수(fLO2)를 발생시켜 제2 주파수 혼합기(250)로 제공한다.The second local oscillator 260 generates the second local oscillation frequency f LO2 and provides the second local oscillation frequency f LO2 to the second frequency mixer 250.

제2 주파수 혼합기(250)는 제1 중간주파수(fIF1)를 제2 국부발진기(260)로부터 입력되는 제2 국부발진 주파수(fLO2)에 따라 제2 중간주파수(fIF2)로 하향 변환한다.The second frequency mixer 250 downconverts the first intermediate frequency f IF1 to the second intermediate frequency f IF2 in accordance with the second local oscillation frequency f LO2 input from the second local oscillator 260 .

한편, 제2 국부발진기(260)에서 발생된 제2 국부발진주파수(fLO2)는 분주기(270)를 통과하여 보조 주파수 혼합기(210)에 제공된다. 이때, 분주기(270)는 제2 국부발진주파수(fLO2)를 1/N(N=1,2,3)로 분주하여 보조 주파수 혼합기(210)에 제공할 수 있다. The second local oscillation frequency f LO2 generated by the second local oscillator 260 is supplied to the auxiliary frequency mixer 210 through the frequency divider 270. At this time, the frequency divider 270 may divide the second local oscillation frequency f LO2 by 1 / N (N = 1, 2, 3) and provide the divided frequency to the auxiliary frequency mixer 210.

제어부(290)는 수신주파수(fRF)에 따라 스위치(220)를 제어하여 수신주파수(fRF)를 보조 주파수 혼합기(210)에 선택적으로 입력시키고, 분주기(270)를 제어하여 보조 주파수 혼합기(210)에 제공되는 보조주파수(fLO2/N)를 조절한다. Control unit 290 is the reception frequency (f RF) in accordance with the reception frequency by controlling the switch (220), (f RF), a second frequency-selective and input to a mixer 210, a frequency divider secondary frequency mixer by controlling (270) (F LO2 / N) provided to the frequency converter 210.

구체적으로, 수신주파수(fRF)가 설정주파수(fRF(k)) 이하인 경우, 제어부(290)는 스위치(220)를 제어하여 수신주파수(fRF)를 제1 주파수 혼합기(230)로 바로 입력시킴으로써 2회의 하향 변환이 이루어지도록 한다. Specifically, the receiving frequency (f RF) is set the frequency (f RF (k)) or less, the control section 290 directly to the reception frequency (f RF) of a first frequency mixer 230 by controlling the switch 220 So that two down conversion is performed.

반면, 수신주파수(fRF)가 설정주파수(fRF(k)) 이상인 경우, 제어부(290)는 스위치(220)를 제어하여 수신주파수(fRF)를 보조 주파수 혼합기(210)로 입력시킴으로써 3회의 하향 변환이 이루어지도록 한다.On the other hand, when the reception frequency f RF is equal to or higher than the set frequency f RF (k) , the control unit 290 controls the switch 220 to input the reception frequency f RF to the auxiliary frequency mixer 210, So that the conference down conversion is performed.

이때, 제어부(290)는 수신주파수(fRF)가 보조주파수(fLO2/N)와 설정주파수(fRF (k))를 합한 값보다 큰 경우에 대해서는 N을 1로 설정하여 보조 주파수 혼합기(210)에서 제2 국부발진주파수(fLO2)에 따른 하향 변환이 이루어지도록 할 수 있다. At this time, when the reception frequency f RF is larger than the sum of the auxiliary frequency f LO2 / N and the set frequency f RF (k) , the controller 290 sets N to 1, 210 to perform down conversion according to the second local oscillation frequency f LO2 .

또한, 제어부(290)는 제1 중간주파수(fIF1)가 제2 국부발진주파수(fLO2)와 제2 중간주파수(fIF2)에 의해 발생하는 영상주파수 중 어느 하나에 해당하도록 제1 국부발진기(240)를 제어할 수 있다. The controller 290 controls the first local oscillator frequency f IF1 so that the first intermediate frequency f IF1 corresponds to either the second local oscillation frequency f LO2 or the image frequency generated by the second intermediate frequency f IF2 , (240).

이와 같은 일련의 주파수 변환 과정의 예를 도 5를 참조하여 설명한다. An example of such a series of frequency conversion processes will be described with reference to FIG.

도 5에 도시된 바와 같이, 설정주파수(fRF(k))가 3000[MHz]이고, RF 신호의 저주파대역(fRF(1)~fRF(k))은 30[MHz]에서 3000[MHz] 범위의 V/UHF 대역에 해당한다고 가정한다. 5, the set frequency f RF (k) is 3000 MHz and the low frequency bands f RF (1) to f RF (k) of the RF signal are changed from 30 [MHz] MHz] range of the V / UHF band.

이때, 제2 중간주파수(fIF2)가 1050[MHz], 제2 국부발진주파수(fLO2)가 3150[MHz]로 결정되었다면, 전술한 수학식 4에 따라 제1 중간주파수(fIF1)는 4200[MHz](3150+1050)로 결정될 수 있다. In this case, if the second intermediate frequency f IF2 is 1050 [MHz] and the second local oscillation frequency f LO2 is 3150 [MHz], then the first intermediate frequency f IF1 is 4200 [MHz] (3150 + 1050).

만약, 수신주파수(fRF)가 30[MHz]에서 3000[MHz] 범위에 해당하는 경우, 제어부(290)는 스위치(220)를 제어하여 수신주파수(fRF)를 제1 주파수 혼합기(230)로 입력시킨다. If the reception frequency f RF falls within the range of 30 [MHz] to 3000 [MHz], the controller 290 controls the switch 220 to transmit the reception frequency f RF to the first frequency mixer 230, .

제어부(290)는 전술한 수학식 5에 따라 수신주파수(fRF)가 제1 중간주파수(fIF1)로 하향 변환되도록 제1 국부발진주파수(fLO1)를 4230[MHz](4200+30)에서 7200[MHz](4200+3000)의 범위로 스윕(sweep) 시킬 수 있다.The controller 290 sets the first local oscillation frequency f LO1 to 4230 [MHz] (4200 + 30) so that the reception frequency f RF is down-converted to the first intermediate frequency f IF1 according to Equation (5) To 7200 [MHz] (4200 + 3000).

반면, 수신주파수(fRF)가 3000[MHz] 이상이고, 보조주파수(fLO2/3)와 설정주파수(fRF (k))를 합한 주파수 이하인 경우, 제어부(290)는 스위치(220)를 제어하여 수신주파수(fRF)를 보조 주파수 혼합기(210)로 입력시키고, 수신주파수(fRF)를 제2 국부발진주파수(fLO2)의 1/3로 분주된 보조주파수(fLO2/3) 1050[MHz]에 따라 하향 변환한다. On the other hand, when the reception frequency f RF is equal to or more than 3000 [MHz] and the auxiliary frequency f LO2 / 3 is equal to or less than the sum of the set frequency f RF (k) , the control unit 290 controls the switch 220 control input and the reception frequency (f RF) to the secondary frequency mixer 210, the reception frequency (f RF), the second local oscillation frequency (f LO2) 1/3 the auxiliary frequency (f LO2 / 3) divided by the 1050 [MHz].

즉, 수신주파수(fRF)가 3000[MHz]에서 4050[MHz]인 경우, 보조 주파수 혼합기(210)를 통과한 수신주파수(fRF`)는 1950[MHz] (3000-1050)에서 3000[MHz] (4050-1050)로 하향 변환되어 제1 주파수 혼합기(230)로 입력된다.That is, when the reception frequency f RF is 3000 [MHz] to 4050 [MHz], the reception frequency f RF `passing through the auxiliary frequency mixer 210 is 3000 [ MHz] (4050-1050) and input to the first frequency mixer 230.

반면, 수신주파수(fRF)가 보조주파수(fLO2/3)와 설정주파수(fRF (k))를 합한 주파수보다 큰 경우, 제어부(290)는 분주기(270)의 N을 1로 설정하여 수신주파수(fRF)를 제2 국부발진주파수(fLO2)에 따라 하향 변환한다. On the other hand, when the reception frequency f RF is larger than the sum of the auxiliary frequency f LO2 / 3 and the set frequency f RF (k) , the controller 290 sets N in the frequency divider 270 to 1 Thereby down-converting the reception frequency f RF in accordance with the second local oscillation frequency f LO2 .

즉, 수신주파수(fRF)가 4050[MHz](1050+3000) 보다 큰 경우, 제2 국부발진주파수(fLO2) 3150[MHz]에 따라 하향 변환을 수행하므로, 보조 주파수 혼합기(210)를 통과한 수신주파수(fRF')는 900[MHz](4050-3150) 이상으로 하향 변환되어 제1 주파수 혼합기(230)로 입력된다. That is, if the reception frequency f RF is larger than 4050 [MHz] (1050 + 3000), the down-conversion is performed according to the second local oscillation frequency f LO2 3150 [MHz] The received reception frequency f RF ' is down-converted to 900 [MHz] (4050 - 3150) or more and input to the first frequency mixer 230.

이때, 제1 국부발진주파수(fLO1)의 스윕 범위(sweep range)를 전술한 경우와 동일한 수준으로 유지시킨다고 하면, 제1 국부발진주파수(fLO1)를 5100[MHz] (900+4200)에서 7200[MHz]의 범위로 스윕(sweep) 시킬 수 있으므로, 보조 주파수 혼합기(210)를 통과한 수신주파수(fRF`)의 범위는 900[MHz]에서 3000[MHz] (6150-3150)가 되며, 수신주파수(fRF) 범위는 4050[MHz]에서 6150[MHz](3000+3150)가 된다. If the sweep range of the first local oscillation frequency f LO1 is kept at the same level as the above case, the first local oscillation frequency f LO1 is changed from 5100 [MHz] (900 + 4200) The range of the reception frequency f RF `passing through the auxiliary frequency mixer 210 ranges from 900 [MHz] to 3000 [MHz] (6150 - 3150) , And the reception frequency (f RF ) ranges from 4050 [MHz] to 6150 [MHz] (3000 + 3150).

즉, 제1 국부발진주파수(fLO1)의 스윕 범위(sweep range)를 그대로 유지시키면서 수신주파수(fRF)의 범위를 30[MHz] ~ 3000[MHz]에서 30[MHz] ~ 6150[MHz]로 2배 이상 확장시킬 수 있다. That is, the range of the reception frequency f RF is changed from 30 [MHz] to 3000 [MHz] to 30 [MHz] to 6150 [MHz] while maintaining the sweep range of the first local oscillation frequency f LO1 . Can be expanded more than two times.

이와 같이, 본 발명에 따른 광대역 주파수 변환장치에 의하면, 제1 국부발진주파수의 스윕 범위(sweep range)를 유지시키면서 수신주파수의 범위를 확장할 수 있어 낮은 위상잡음 특성 및 우수한 레벨 평탄도 특성을 구현할 수 있다.
As described above, according to the wide-band frequency converter of the present invention, the range of the reception frequency can be extended while maintaining the sweep range of the first local oscillation frequency, thereby realizing the low phase noise characteristic and the excellent level flatness characteristic .

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it will be understood by those of ordinary skill in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. I will understand. Accordingly, the technical scope of the present invention should be defined by the following claims.

100 : 대역선택필터 110 : 제1 주파수 혼합기
120 : 제1 국부발진기 130 : 제2 주파수 혼합기
140 : 제2 국부발진기 150 : 스위치
160 : 대역통과필터 170 : 제어부
210 : 보조 주파수 혼합기 220 : 스위치
230 : 제1 주파수 혼합기 240 : 제1 국부발진기
250 : 제2 주파수 혼합기 260 : 제2 국부발진기
270 : 분주기 280 : 대역통과필터
290 : 제어부
100: band selection filter 110: first frequency mixer
120: first local oscillator 130: second frequency mixer
140: second local oscillator 150: switch
160: band-pass filter 170:
210: auxiliary frequency mixer 220: switch
230: first frequency mixer 240: first local oscillator
250: second frequency mixer 260: second local oscillator
270: Frequency divider 280: Bandpass filter
290: control unit

Claims (9)

수신주파수를 제1 국부발진기에서 발생된 제1 국부발진주파수에 따라 제1 중간주파수로 하향 변환하는 제1 주파수 혼합기;
상기 제1 중간주파수를 제2 국부발진기에서 발생된 제2 국부발진주파수에 따라 제2 중간주파수로 하향 변환하는 제2 주파수 혼합기; 및
상기 수신주파수에 따라 상기 제1 중간주파수가 상기 제2 국부발진주파수와 상기 제2 중간주파수에 의해 발생하는 영상주파수에 해당하도록 상기 제1 국부발진기를 제어하는 제어부를 포함하는 광대역 주파수 변환장치.
A first frequency mixer for down-converting the reception frequency to a first intermediate frequency according to a first local oscillation frequency generated in the first local oscillator;
A second frequency mixer for down-converting the first intermediate frequency to a second intermediate frequency according to a second local oscillation frequency generated by the second local oscillator; And
And a controller for controlling the first local oscillator so that the first intermediate frequency corresponds to an image frequency generated by the second local oscillation frequency and the second intermediate frequency according to the reception frequency.
제 1항에 있어서, 상기 수신주파수가 설정주파수 이상인 경우, 상기 제1 중간주파수가 상기 영상주파수 중 낮은 주파수로 선택되는 것을 특징으로 하는 광대역 주파수 변환장치.
The wideband frequency converter of claim 1, wherein the first intermediate frequency is selected as a lower frequency among the image frequencies when the reception frequency is greater than or equal to a set frequency.
제 1항에 있어서, 상기 제1 주파수 혼합기와 상기 제2 주파수 혼합기 사이에 위치하여 상기 제1 중간주파수에 따라 대역통과필터를 선택하기 위한 스위치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광대역 주파수 변환장치.
2. The wideband frequency converter of claim 1, further comprising a switch located between the first frequency mixer and the second frequency mixer to select a bandpass filter according to the first intermediate frequency.
제 1항에 있어서, 상기 제1 주파수 혼합기의 전단에 위치하여 상기 제1 국부발진주파수에 따라 상기 수신주파수를 선택적으로 통과시키는 필터 뱅크를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광대역 주파수 변환장치.
The wideband frequency converter of claim 1, further comprising a filter bank located at a front end of the first frequency mixer and selectively passing the reception frequency according to the first local oscillation frequency.
수신주파수를 제1 국부발진기에서 발생된 제1 국부발진주파수에 따라 제1 중간주파수로 하향 변환하는 제1 주파수 혼합기;
상기 제1 중간주파수를 제2 국부발진기에서 발생된 제2 국부발진주파수에 따라 제2 중간주파수로 변환하는 제2 주파수 혼합기;
상기 제1 주파수 혼합기의 전단에 위치하여 상기 수신주파수를 상기 제2 국부발진주파수로부터 분주된 보조주파수에 따라 하향 변환하여 상기 제1 주파수 혼합기에 제공하는 보조 주파수 혼합기;
상기 수신주파수를 상기 보조 주파수 혼합기에 입력하기 위한 스위치; 및
상기 수신주파수가 상기 보조 주파수 혼합기에 선택적으로 입력되도록 상기 스위치를 제어하고, 상기 분주기를 제어하여 상기 보조주파수를 조절하는 제어부를 포함하는 광대역 주파수 변환장치.
A first frequency mixer for down-converting the reception frequency to a first intermediate frequency according to a first local oscillation frequency generated in the first local oscillator;
A second frequency mixer for converting the first intermediate frequency to a second intermediate frequency according to a second local oscillation frequency generated by the second local oscillator;
An auxiliary frequency mixer positioned upstream of the first frequency mixer to down-convert the reception frequency according to an auxiliary frequency divided from the second local oscillation frequency and provide the down-converted to the first frequency mixer;
A switch for inputting the reception frequency to the auxiliary frequency mixer; And
And a control unit controlling the switch to selectively input the reception frequency to the auxiliary frequency mixer, and controlling the divider to adjust the auxiliary frequency.
제 5항에 있어서, 상기 수신주파수가 설정주파수 이상이면, 상기 수신주파수가 상기 보조 주파수 혼합기에 입력되는 것을 특징으로 하는 광대역 주파수 변환장치.
6. The wideband frequency converter of claim 5, wherein the reception frequency is input to the auxiliary frequency mixer when the reception frequency is equal to or higher than a preset frequency.
제 6항에 있어서,
상기 수신주파수가 상기 보조주파수와 상기 설정주파수를 합한 값보다 큰 경우, 상기 보조주파수가 상기 제2 국부발진주파수로 설정되는 것을 특징으로 하는 광대역 주파수 변환장치.
The method according to claim 6,
Wherein the auxiliary frequency is set to the second local oscillation frequency when the reception frequency is larger than the sum of the auxiliary frequency and the set frequency.
제 5항에 있어서, 상기 보조주파수는 상기 제2 국부발진주파수의 부고조파로 분주되는 것을 특징으로 하는 광대역 주파수 변환장치.
6. The wideband frequency converter of claim 5, wherein the auxiliary frequency is divided into sub-harmonics of the second local oscillation frequency.
제 5항에 있어서, 상기 제어부는 상기 제1 중간주파수가 상기 제2 국부발진주파수와 상기 제2 중간주파수에 의해 발생하는 영상주파수에 해당하도록 상기 제1 국부발진기를 제어하는 것을 특징으로 하는 광대역 주파수 변환장치. 6. The wideband frequency of claim 5, wherein the controller controls the first local oscillator such that the first intermediate frequency corresponds to an image frequency generated by the second local oscillation frequency and the second intermediate frequency. Inverter.
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