KR860000441B1

KR860000441B1 - 튜너

Info

Publication number: KR860000441B1
Application number: KR1019810005034A
Authority: KR
Inventors: 죠오지 나가야
Original assignee: 가부시기가이샤 도시바; 사바 쇼오이찌
Priority date: 1980-12-25
Filing date: 1981-12-21
Publication date: 1986-04-19
Also published as: DE3150625A1; KR830008557A; JPS57107645A; GB2091508A; GB2091508B

Abstract

내용 없음.

Description

튜너

제1도는 종래의 더블.슈우퍼.헤테로다인 방식의 튜너를 도시하는 블록도.

제2도는 종래의 싱글.슈우퍼.헤테로다인 방식의 튜너를 도시하는 블록도.

제3도는 국부 발진회로의 발진용 공진회로를 도시하는 회로도.

제4도는 제1도에 도시하는 튜너에 있어서 제1중간 주파수를 높이 취한 경우를 도시하는 블록도.

제5도는 제1도에 도시하는 튜너에 있어서 제1중간 주파수를 낮게 취한 경우를 도시하는 블록도.

제6도는 본 발명에 관한 튜너의 1실시예를 도시하는 블록도.

제7도는 본 발명의 튜너를 구성하는 구성하는 국부 발진기 및 주파수 변환기의 1의 구체적 회로예를 도시하는 회로도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

2 : 고주파(RF)증폭기 4 : 제1국부 발진기(OSC)

5 : 제1혼합기 6 : 제1중간주파(IF)필터

7 : 제1중간주파(IF)증폭기 8 : 제2주파수 변환기

9 : 제2국부 발진기(OSC) 10 : 제2혼합기

11 : 제2중간주파(IF)증폭기 30 : 주파수 혼합기

40 : 제1주파수변환기 Q₁, Q₂: 트랜지스터

C₁내지 C₁₃: 콘덴서 R₁내지 R₇: 저항

L₁내지 L₇, L₁및 L₂: 인덕턴스

본 발명은 튜너의 개량에 관한 것으로서, 다시 상세히 설명하면 고주파신호를 주파수 가변의 국부발진신호와 주파수 고정의 국부발진신호의 합 또는 차의 주파수 신호로 주파수 변환하는 동시에 상기 국부발진신호의 한쪽에서 다시 주파수 변환하도록 한 튜너에 관한 것이다.

일반적으로 튜너의 기본적 구성은 안테나에 유기(誘起)된 음성이나 텔레비젼 신호 등을 포함하는 고주파 신호(이하 고주파 신호로 호칭) 또는 다른 신호원(예를 들면 CATV(케이블 텔레비젼 방송)로부터의 고주파 신호를 증폭하는 고주파 증폭기와 상기 고주파 신호의 주파수에 대하여 소정의 관계를 가지고 발진을 하는 국부발진기와 상기 고주파 증폭기 및 국부발진기의 각 출력신호를 취입하여 소정의 중간 주파신호를 형성하는 혼합기로 구성된다.

또, 상기 고주파 신호의 주파수가 높은 경우나 고감도로 고선택도가 요구될 때 등에는 이른바 더블.슈우퍼.헤테로다인 방식의 튜너가 사용되고 있다. 이 방식에 의한 튜너는 기본적으로는 고주파 신호를 고주파 증폭기로 증폭해서 제1혼합기에 가하는 동시에 이것에 제1국부발진기에서 국부발진신호를 가해서 주파수변환하고, 이 변환출력신호를 제1중간주파증폭기에 공급하고, 다시 상기 제1중간주파증폭기의 출력신호를 제2혼합기에 가하고, 또 이것에 제2국부발진기에서 발진신호를 가해서 주파수 변환하고, 그후에 제2중간주파수로서 출력하도록 구성된 것이다. 여기에서 제1국부발진기의 발진주파수를 가변으로 하느냐 또는 고정으로 하느냐에 따라 제1중간주파증폭기 및 제2국부발진기 등의 구성을 여러가지로 변형할 필요가 있다. 예를들면 제1국부발진기의 발진주파수를 고정하면 제1중간주파증폭기의 주파수대역을 가변으로 하고, 또 제2국부발진기의 발진주파수도 가변으로 하도록 구성하거나, 제1국부발진기의 발진주파수를 가변으로 하고, 또 제2중간주파증폭기와 제2국부발진기의 주파수를고정해서 구성하는 등 몇몇 종합이 가능하다.

그러나, 제1도에는 상기한 더블.슈우퍼.헤테로다인 방식의 튜너의 한 종래예에 관한 블록도가 도시된다. 이 도면에서 신호입력단자(1)는 고주파(이하 단순이 RF로 칭함)증폭기(2)에 접속되고, 도시를 생략한 안테나나 그밖의 신호원에서 신호가 공급되도록 되어 있다. 이 RF증폭기(2)는 상기 RF신호를 소정의 레벨에까지 증폭 출력하도록 되어 있고, 그 출력단자를 제1주파수 변환기(3)에 접속하고, 증폭된 RF신호가 상기 변환기(3)에 공급되도록 되어 있다. 상기 제1주파수 변환기(3)는 발진주파수를 가변할 수 있는 제1국부발진기(이하 단순히 제1OSC로 호칭한다)(4)와 이 제1OSC의 발진출력신호를 취입하는 동시에 상기 RF증폭기(2)로부터의 출력신호를 취입하고, 또 이들 신호에 따라 주파수 변환하여 중간주파(이하 단순히 IF로 칭함) 신호로서 출력하는 제1혼합기(5)로 구성된다. 이 제1주파수 변환기(3)는 그 혼합기(5)의 출력단을 출력단자로 하여 이것이 제1IF필터(6)를 개재한여 제1IF증폭기(7)의 입력단자에 접속되고, IF신호를 제1IF증폭기(7)에 공급하도록 되어 있다. 이 제1IF증폭기(7)는 그 출력단자를 제2의 주파수 변환기(8)의 입력단자에 접속하고 그 출력 IF신호를 공급하도록 되어 있다. 제1IF필터(6) 및 제1IF증폭기(7)에서 제1중간주파부가 구성된다. 또, 상기 제2주파수 변환회로(8)는 발진 주파수가 고정의 제2국부발진기(이하 단순히 제2OSC로 호칭함)(9)와 이 OSC(9)의 발진신호 및 상기 IF출력신호를 취입하여 주파수 변환하여 제2IF신호를 형성하여 출력하는 제2혼합기(10)로 구성된다. 이 제2주파수 변환기(8)의 출력단자(상기 혼합기(10)의 출력단자)은 제2IF부를 구성하는 제2IF필터(11)를 개재하여 IF출력단자(12)에 접속된다.

상기와 같이 구성된 튜너의 동작을 이하에 간단히 설명한다.

도시를 생략한 안테나에 유기되고, 또는 다른 신호원에서 송출된 텔레비젼(이하 TV로 호칭한다) 신호는 입력단자(1)에서 RF증폭기(2)에 공급되고, 이 RF증폭기(2)에 의하여 증폭된다. 이 증폭된 RF신호를 제1주파수 변환기(3)의 제1혼합기(5)에 취입하는 동시에 제1OSC의 발진출력신호도 취입하여 상기 혼합기(5)에서 주파수변환하여 제1IF신호를 형성하고, 이것을 출력한다. 이 제1IF신호의 주파수는 종래의 IF신호의 주파수[예를 들면 미합중국 또는 캐나다국의 TV수상기의 경우는 45[MHz], 유럽의 TV수상기의 경우는 38[MHz], 일본의 TV수상기의 경우는 58[MHz]보다 높이 설정되는 것이 보통이다. 이 제1IF신호는 제1의 IF필터(6)에 의하여 불필요 주파수 성분을 제거한 후 제1IF증폭기(7)에서 증폭하여 제2주파수 변환기(8)에 공급한다. 제2주파수 변환기(8)에서는 상기 제1IF신호와 제2OSC의 발진신호를 제2혼합기(10)에 취입하여 주파수 변환해서 제2IF필터(11)에 공급한다. 이 제2IF필터(11)에 의해 상기 주파수 변환된 신호중 불필요한 주파수가 제거되어서 제2IF신호를 얻게 된다 .여기에서 제2IF신호의 주파수는 종래의 TV수상기에 요구되는 주파수(상기의 45[MHz], 38[MHz], 58[MHz] 등)로 설정되는 것이다.

이리하여 제1OSC(4)는 그 발진주파수를 가변할 수 있고, 이 발진신호와 상기 RF(TV)신호와의 합 또는 차의 신호의 주파수가 언제나 일정한 주파수가 되도록 하는 관계를 유지하면서 발진하는 것이다. 따라서 이 경우의 제1IF신호의 주파수는 고정되어 있다. 또 제2OSC(9)는 그 발진주파수를 고정으로 하고, 상기한 제1IF신호의 합 또는 차신호의 주파수가 종래의 IF(예를들면 상기 45[MHz] 등)가 되도록 발진하는 것이다.

여기에서 상기 튜너에 의하여 입력 RF신호에서 제2IF신호가 얻어질때까지의 과정을 정량적으로 설명한다.

지금, 입력단자(1)에 공급되는 RF(TV)신호의 주파수를 f_RF로 하고, 그 주파수범위를 f_RFs∼f_RFe로 한다. 또 제1IF신호를 f_IF1으로 라고, 제2IF신호를 f_1F2로 하는 동시에 제1OSC(4)의 발진주파수 f₁으로 하고, 그 변화범위를 f₁∼f_01e로 한다. 또, 제2OSC(9)는 그 발진주파수를 f₂로 하면, 다음식과 같은 관계로 제2IF신호를 얻게 된다. 우선 제1IF신호는

f_IF1=f₁+f_RF(=f_01s-f_RFs=f_01e-f_RFe)……(1-1)

또는,

f_IF1=f₁+f_RF(=f_01s+f_RFs=f_01e+f_RFe)……(1-2)

로 얻어지게 된다. 이어서 상기 제1IF신호에서 제2IF신호를 하식과 같이 얻게 된다. 즉

f_1F2=f_IF1-f₂……(2-1)

또는,

f_1F2=f_IF1+f₂……(2-2)

또는

f_1F2=f₂-f_IF1……(2-3)

이 된다.

상기 (1-1)식에서 (2-3)식과 같이 주파수 변환을 2번 하는 튜너는 제1IF신호의 주파수를 종래의 IF신호의 주파수와 비교해서 높일 수 있고, 이것에 따라서 제1OSC(4)의 발진주파수를 높일 수 있다. 이 결과로 종전과 동일 가변용량의 소자를 제1OSC(4)에 사용한다 해도, 그 발진주파수 범위는 광범한 것으로 할 수 있다. 이와같이 발진주파수 범위가 광범해짐에 따라 종래와 같이 수신 대역을 절환하는 수단이 필요없어지고, 튜너의 간략화를 추진시킬 수 있다. 또, 튜너에서 발생하는 방해신호, 또는 튜너가 외부로부터 방해신호의 주파수를 각각 수신 RF(TV)신호의 주파수 대역에서 제외할 수가 있고 수신신호간의 방해를 강력히 감소시키고 있는 것이다.

여기에서 우선 제2도에 도시하는 종래의 싱글.슈우퍼.헤테로다인 방식의 튜너를 이하에 설명하고, 이 튜너의 문제점을 검토하고, 아울러 상기 더블.슈우퍼.헤테로다인 방식의 튜너에 대하여 보충설명을 한다.

제2도에는 종래의 싱글.슈우퍼.헤테로다인 방식의 튜너에 관한 블록도가 도시된다. 이 도면의 구성은, 기본적으로는 제1도의 구성중 RF증폭기(2)에서 제1IF증폭기(7)까지의 구성과 대략 동일하고, 그곳에서 취급되는 주파수가 상이하기 때문에 단순히 부호의 설명으로 그치고, 구성의 설명을 생략한다. 즉, 도면중 부호(13)는 입력단자, (14)는 RF증폭기, (15)는 단간결합회로, (16)은 주파수변환기, (17)은 국부발진기(OSC), (18)은 혼합기, (19)는 IF증폭기, (20)은 IF필터, (21)은 IF출력단자이다. 상기 구성에 의한 튜너로 VHF 대역이 수신가능하다. 또 이 튜너에서는 UHF대역은 수신이 불가능하므로 UHF대역을 수신할때에는 대략 동일한 구성의 튜너를 별도로 준비하여 상기 싱글.슈우퍼.헤테로다인 방식의 튜너혼합기(18)의 입력단자 등에 공급하는 것이다. 이 경우에, 상기 혼합기(18)는 단순히 IF증폭기로서의 작용을 하고, OSC(17)의 발진을 중지시켜 놓는다.

상기 구성의 싱글.슈우퍼.헤테로다인 방식의 튜너의 작용을 이하에 미합중국의 TV신호를 예로 들어 설명한다.

상기 입력단자(13)에는 다음과 같은 주파수의 TV신호가 입력된다.

(I). VHF 대역의 경우

(i) VHF Low Band ; 55.25∼83.25[MHz]

(ii) VHF High Band 175.25∼211.25[MHz]

(II). CATV(케이블 텔레비젼 방송)의 경우,

(i) Mid Band ; 121.25∼169.25[MHz]

(ii) Super Band ; 217.25∼295.25[MHz]

(iii) Hyper Band ; 301.25∼403.25[MHz]

(III). UHF 대역의 경우

(i) UHF Band ; 471.25∼885.25[MHz]

상기 어느 주파수의 신호(UHF의 경우도 포함)가 증폭기(14)에서 증폭되어 혼합기(18)에서 주파수 변환되는 것이다. 이때 OSC(17)의 발진주파수는 IF증폭기(19)및 IF필터(20)의 주파수가 45.75[MHz]이기 때문에 상기 (I)∼(III)의 각 주파수에 45.75MHz를 가한 주파수가 된다. 이들의 관계를 정리하면 제1표와 같다.

[제1표]

또, 제1표에 있어서 f_max는 발진주파수의 최대치를, 또 f_min는 발진주파수의 최소치를 각각 표시한 것이다.

그런데, 발진주파수 범위는 주지와 같이 국부발진회로를 구성하는 가변용량소자의 용량변화비에 의하여 결정되는 것이다. 이 발진주파수 범위에 대해서 제3도를 참조하면서 설명한다. 제3도는 국부발진회로의 발진용공진회로를 나타내는 회로도이고, 부호 L는 공진회로용 인덕턴스이고, 이 인덕턴스 L에 가변용량 C_v및 등가병렬용량 C_c가 각각 병렬연결된다. 이 가변용량 C_v는 C_max에서 C_vmin까지 용량변화하는 것으로서, 또 용량 C_c는 고정용량으로서 회로의 부유(浮遊)용량, 즉 인쇄배선판의 패턴간 용량, 부품간 용량 등을 포함하는 것으로서, 또 주파수 변화비의 기울기를 조정하기 위해 부가하는 일도 있다.

여기에 제3도의 구성의 회로를 포함하는 국부 발진회로의 발진주파수(공진 주파수)를 f로 하면

f는

으로 주어진다. 그리고 상기(3)식에 의하여 최대 및 최소의 주파수 f_max및 f_min는

로 주어진다. 따라서 발진주파수비 f_max/f_min은 상기(4) 및 (5)식에서

로 주어진다. 즉, 제(6)식의 우변인(C_vmax+C_c)/(C_vmin+C_c)가 클수록 발진주파수비를 크게할 수 있음을 뜻하고 있다.

그러나, 현시점에서 생산가능한 가변용량 다이오드에 있어서는 그 용량변화범위는 그다지 넓지 않고, 한정되어 있다. 이 용량변화에 대하여, 특히 용량최대치 C_vmax및 최소치 C_vmin에 관하여 이 다이오드에 인가하는 역전압을 3[V] 및 25[V]로 했을 때의 용량을 제2표에 표시한다. 또 상기 용량에 있어서 등가용량 C_c를 3[PF]로 했을 때의 발진주파수 변화비를 제(6)식에 따라서 계산한 것을 등 제2중에 표시한다. 이 식에서도 알 수 있듯이 고정용량 C_c는 주파수변화 범위를 크게 하기 위하여 가급적으로 작게하는 것이 좋다.

[제2표]

TYP=typical의 약어

상기 설명과 제1표 및 제2표에서 결론지울 수 있는 것은 상기 싱글.슈우퍼.헤테로 다인식의 튜너에 있어서는 국부발진기의 주파수변화를 크게 하고 싶은데 가변용량소자의 변화범위가 작기 때문에, 상기 가변용량소자를 가지고 [UHF 및 VHF]의 전대역을 커버시키는 것은 물론 VHF의 전대역을 커버할 수도 없다. 따라서 통상은 각 대역을 적당하게 분할하여 가변용량소자의 가변 범위에서도 충분히 커버할 수 있도록 되어 있고, 각 대역을 절환스위치 등으로 선택하도록 하고 있다. 여기에서 대역의 분할예를 이하에 표시한다.

(i) TV방송용 튜너의 경우

VHF 제1(Low Band)

VHF 제2(High Band)

UHF Band

(ii) CATV도 수신 가능으로 했을 때,

VHF 제1(Low Band)

VHF 제2(Mid Band 및 High Band)

VHF 제3(Super Band)

상기와 같이 3 내지 4밴드로 분할하고 있다. 이들 밴드를 수신할 때는 상기와 같이 각 밴드를 절환하는 것으로서 절환은 RF증폭기(14)의 입력회로, 단간결합회로(15) 및 OSC(17)등을 전부 절환해야 하고, 회로 구성이 복잡해지는 외에 절환수단이 필요하다는 결점이 있다.

그래서 상기 결점을 해소하기 위하여 발진주파수 범위가 용량변화비에 의하는 점과, 발진주파수를 높이 설정하므로써 동일한 용량변화에 있어서도 주파수 가변 범위가 확대되는 점에 착안하여 발진주파수가 높아질 수 있는 구성의 튜너를 개발할 수 있으면 된다. 이와같은 것을 고려하여 더블.슈우퍼.헤테로다인 방식의 튜너는 제공되는 것이다. 즉, 국부발진 주파수를 높게 책정하여(당연히 IF주파수를 높은 주파수로 한다), 발진범위를 확대한 것이다. 이 경우에 제1IF주파수는 임의로 선택할 수 있는 것이나, 주지와 같이 실제로는 IF주파수방해, 국발방해, 제1 및 제2OSC, TV신호의 상호변조, 영상방해 등에서 소정의 범위로 한정된다.

다음에, 제4도 및 제5도에 도시하는 블록도를 참조하여 상기 더블.슈우퍼.헤테로다인 방식의 튜너에 대해서 다시 설명한다. 제4도는 제1IF주파수를 2 내지 3[GHz] 부근에 선택했을 경우의 튜너, 제5도는 제1IF주파수를 400 내지 600[MHz] 부근에 선택했을 경우의 튜너의 블록도이고, 각 요소는 제1도의 것과 동일하므로 동일부호를 달아서 그 설명을 생략한다. 또, 블록도의 소정부분에 당해 튜너로 취급되는 주파수를 도시한다.

제4도의 블록구성에 있어서는, UHF, VHF의 전대역을 절환수단없이 하나의 밴드만으로 수신가능한 것으로, 상기와 같이 제1IF주파수는 2∼3[GHz]로 선택되어 있다. 이 도면에서 제1OSC(4)의 발진주파수 f'₁을 2944.75[MHz]에서 2114.75[MHz]까지로 하고 RF증폭기(2)에서 출력되는 신호의 주파수 f_RF를 55.25[MHz]에서 885.25[MHz]로 하면 RF신호의 주파수 f_R와 발진주파수 f'₁과의 합이 3[GHz]가 되도록 한 것이다. 즉, 제1IF필터(6) 및 제1IF증폭기(7)의 주파수 f'_IF1을 3[GHz]로 한 것이다 그리고 제1IF증폭기(7)의 출력신호(f'_IF1)를 제2혼합기(10)에 공급하는 동시에 제2OSC(9)에서 발진신호(그 주파수f'₂를 3045.75[MHz]로 한다)를 가하여 주파수 변환하고, 제2IF신호(f'_IF2=45.75[MHz])를 제2IF필터(11)를 개재하여 단자(12)에서 얻어진다. 또 제1OSC(4)의 발진주파수 범위에 대하여 검토해 보면, 주파수비 f_max/f_min=2944.75/2114.75=1.39가 되기 때문에 제2표를 참조해 보아도 충분히 가변가능한 주파수라는 것이 이해된다. 이와같이 되어 있으므로 상기한 바와같이 밴드절환수단을 없애려고 하는 점을 만족된다.

그러나 상기와 같이 제1IF주파수를 높이 취한 것으로써 이하에 설명하는 2개의 결점이 발생하게 된다. 그 결점이란 하나는 제1필터(6)의 대역이 넓어진다는 것이고, 둘째로는 제1IF증폭기(7)의 이득을 크게 취할 수 없고 튜너 총합의 잡음지수(이하 단순히 NF로 칭함)가 악화되는 일이다. 이것을 이하에 설명한다.

우선 필터(6)의 대역이 넓어지는 점에 대하여 설명한다. 제1IF주파수가 높다는 것은 제1IF필터(6)의 특성이 광대역이 되고 만다. 그래서 이 IF필터(6)의 특성을 급준(急峻)한 것으로 하려면 대략 실현불가능한 Q를 가지게 해야 한다. 다시 또, CATV방송의 경우, 인접 채널에도 방송신호가 존재하고 있으므로 상기와 같은 IF필터(6)가 광대역화되면 인접채널의 방송이 수신된다. 또, RF증폭기(2)측의 동조회로는 원래가 광대역이기 때문에 불필요신호를 제거하려면 제1IF필터(6)에 의지해야 하고, 제1IF필터(6)이 광대역화되어 있는 것은 당해 튜너에 대해서도 치명적인 결점이 되었다.

다음에 제1IF증폭기(7)의 이득을 크게 취할 수 없어서 NF이 악화되는 점에 대하여 설명한다.

제1IF증폭기(7)의 증폭도가 낮다는 것은 튜너 전체의 NF을 악화시키는 것을 뜻하고, 이것에 의해 TV수상기의 신호대 잡음비(이하 S/N로 칭한다)를 열화시키게 된다. 주지와 같이 NF는 다음식으로 주어지는 것으로서, 증폭도를 크게 취하면 NF를 작게 할 수 있음은 쉽게 알 수 있다. 즉 튜너전체의 잡음지수(NF)를 NF₀로 하면,

단, NF₁및 G₁은 RF증폭기(2)의 NF 및 증폭도, NF_2I및 G₂는 혼합기(5)의 NF 및 증폭도, NF_3I및 G₃는 IF증폭기(7)등의 NF 및 증폭도이다. 또 S/N는 다음식으로 주어진다. 즉

S/N=E_in-NFt-C ……………………(8)

단, S/N는 신호대잡음비,

E_in는 입력단자(1)에 가해지는 신호전압

NFt는 튜너의 NF,

C는 정수,

이고, 상기한 바와같이 제1IF증폭기(7)의 증폭도가 작으면 S/N의 열화하게 된다.

그러나, 이 경우에 제1IF신호는 제4도의 경우만큼 높지는 않다. 그러므로 전수신대역은 커버할 수 없다. 즉, 제5도의 구성에서 제1IF신호를 낮게 취하면 UHF대의 수신이 불가능해진다. 따라서 UHF대를 수신할 때는 UHF튜너를 별도로 구성하거나, 또는 스위칭 다이오드 등으로 밴드절환을 실시하고 있다. 이 제5도에 도시하는 바와같이 RF신호의 주파수 f_RF를 55.25[MHz]에서 295.25[MHz]로 하고, 제1IF신호 f''_IF1을 450[MHz]로 설정하면 제1OSC(4)의 발진 주파수 f''₁은 505.25[MHz]에서 745.25[MHz]가 되고, 2OSC(9)를 404.25[MHz]에서 발진시키고, 제1IF신호와의 차를 제2혼합기(10) 및 제2IF필터(11)에서 취출하면 그 출력단자(12)에서 f''_IF2=45.75[MHz]의 IF신호를 취출할 수 있게 된다.

이 도면의 구성에 의한 튜너의 경우, 제1IF신호는 450[MHz]이고, 제4도의 구성의 튜너에 비교해서 낮은 주파수를 이루고 있다. 이로 인해 제1IF필터(6)에 비교적 특성이 좋은 필터를 사용할 수 있게 된다. 예를들면 탄성 표면과 필터(SAW)등을 사용할 수 있게 된다.

이와같이 특성이 우수한 필터를 사용할 수 있으므로 CATV과 같이 인접채널전송이 실시되는 방송에 있어서도 인접방해를 충분히 제거가능하고, 상기와 같이 IF대역이 광대역으로 되는 결점과 IF증폭도가 높이 취할 수 없음에 따라 S/N이 열화되는 결점을 해소된다.

그러나 상기 2개의 결점은 해소될 수 있으나, 제5도 구성의 튜너에서는 UHF대를 하나의 밴드로 수신하는 것이 어려워져서, 상기와 같이 UHF대역용의 튜너를 별도로 준비하든가 또는 UHF대와 VHF대를 절환하는 밴드 절환수단이 필요해진다. 이와같이 하는 이유는 VHF에서 UHF대까지 수신가능하게 하면 RF신호의 주파수 f_RF이 55.25[MHz]에서 885.25[MHz]까지가 되고, 이것에 따라 제1OSC(4)의 발진주파수 f''₁을 505.25[MHz]에서 1335.25[MHz]까지 발진시킬 필요가 있고, 이 경우에 있어서 주파수비(f_max/f_min=)가 2.64가 되어 제2표와 대조해도 현재의 가변용량 다이오드의 변화범위를 초과하게 되고, 이것에 의하여 밴드 절환수단이 없는 한 수신이 불가능해지기 때문이다.

이상과 같이 종래예의 결점을 설명했으나, 다시 설명을 하면 다음과 같다.

(i) 제4도와 같이 제1IF신호가 높게(상기와 같이 2∼3[GHz])선정된 튜너에 있어서는 UHF 및 VHF 대역을 하나의 밴드로 수신할 수 있으나, 제1IF필터로서 고성능의 것을 기대할 수 없고, 인접채널 방해의 배제가 없는 결점이 있었다. 또 S/N도 열화하는 결점이 있었다.

(ii) 또 제5도와 같이 제1IF신호가 낮게(상기와 같이 400∼600[MHz])선정되는 튜너에 있어서는 제1IF필터로서는 우수한 특성의 것이 실현가능하므로 인접채널의 방해의 배제는 할 수 있으나, VHF 및 UHF 대역을 하나의 밴드로서 수신하도록 할 수 없다는 결점이 있었다.

본 발명은 상기한 점에 대하여 연구된 것으로서, 제1국부발진신호와 제2국부발진신호를 각각 취입하여 이들 신호의 합 또는 차의 신호와 입력 RF신호로써 제1IF신호를 형성할 수 있도록 구성되고, 인접채널 방해를 배제하는 동시에, 밴드 절환수단을 설치하는 일 없이 하나의 밴드로 수신 채널 전대역을 수신할 수 있도록 한 튜너를 제공하는 것을 목적으로 한다.

이하 본 발명의 한 실시예를 제6도 및 제7도에 따라 설명한다.

제6도는 본 발명에 관한, 실시예를 도시하는 블록도이다. 제6도의 구성에서 제1도와 동일 구성부분에는 그 구성요소에 동일부호를 달아서 그 구성의 설명을 생략한다. 즉, 이 도면에서 부호(1)는 입력단자, (2)는 RF증폭기, (40)은 제1주파수 변환기, (4)는 제1OSC, (5)는 제1혼합기, (6)은 제1IF필터, (7)은 제1IF증폭기, (8)은 제2주파수 변환기, (9)는 제2OSC (10)은 제2혼합기, (11)은 제2IF필터, (12)는 출력단자이다. 또 제6도의 구성으로 된 튜너는 제1OSC(4)의 발진출력신호와 제2OSC(9)의 발진출력신호와의 합 또는 차의 신호성분을 주파수 혼합기(30)에서 형성하고, 그 형성된 신호를 제1혼합기(5)에 공급하여 제1IF신호를 얻도록 한 것이다. 또, 상세히 설명하면 발진 주파수가 가변의 제1OSC(4)의 출력단자는 주파수 혼합기(30)의 한쪽의 입력단자에 접속되고, 또 발진주파수가 고정된 제2OSC(9)의 출력단자는 제2혼합기(10)에 접속되는 동시에 주파수 혼합기(30)의 다른쪽의 입력단자에 접속된다. 이 주파수 혼합기(30)는 상기 양 OSC(4) 및 OSC(9)의 각 신호의 합 또는 차의 신호를 형성하는 것으로서, 또 이 신호를 그 출력단자로부터 취출할 수 있도록 구성된다. 또 이 주파수 혼합기(30)의 출력단자는 제1혼합기(5)의 국부발진신호 입력단자에 접속된다. 또, 제1주파수 변환기(40)은 상기 제1OSC(4), 제1혼합기(5) 및 주파수 혼합기(30)으로 구성되어 있다. 이리하여 상기 구성의 튜너는 제1IF필터(6)의 특성이 양호해지도록 IF신호를 낮게(400∼600[MHz])선정하는 동시에 광범한 RF신호입력에 있어서도 밴드 절환 수단을 설치하지 않고 수신할 수 있도록 제1OSC(4)의 발진 주파수를 높게(1[GHz]대) 선정한다. 또, 각 요소에서 취급되는 주파수의 관계를 설명하기 위하여 도면중의 각부에 주파수가 도시된다.

여기에서 상기 구성으로 된 튜너의 작용에 대하여 미합중국 TV방송 등을 예로 들어 설명한다. 입력단자(1)에 가해지는 RF신호는 그 주파수 f_RF이 55.25[MHz]에서 885.25[MHz]까지의 것으로 한다. 이 신호가 RF증폭기(2)에서 증폭되어 제1주파수 변환기(40)의 제1혼합기(5)에 공급된다. 이 제1혼합기(5)의 출력신호는 제1IF필터(6)에 공급된다. 그러면, 제1IF필터(6)에서는 불필요한 주파수를 배제하여 소정의 IF신호(f_IF1)만을 제1IF증폭기(7)에 공급한다. 이때 제1IF신호(f_IF1)은 제1IF필터(5)의 특성이 양호해지는 주파수(400∼600[MHz]부근으로서, 이 실시예에서는 450MHz)로 선정한다. 이러한 IF신호(f_IF1)으로 하려면 제1혼합기(5)에 가하는 국부발진신호의 주파수 f₃를 505.25[MHz]에서 1335.25[MHz]로 해야 한다. 이러한 (9)의 발진주파수 f₂각 404.25[MHz]이기 때문에 이 주파수 f₂와 제1OSC(4)의 발진주파수 f₁과의 합 또는 차의 신호의 주파수 성분이 주파수 f₃가 되면 된다. 예를 들면 차의 신호를 취했을 때는 제1OSC(4)는 그 발진주파수 f₁을 909.5[MHz]에서 1739.5[MHz]로 선정하면 된다. 이때의 주파수비(f_max/f_min)는 약 1.9이고, 제2표와 대조해도 하나의 가변용량다이오드로 가변가능한 범위이다. 그리고, 제1IF신호(f_IF1=450[MHz])는 제1IF필터(6) 및 제1IF증폭기(7)를 통해서 제2주파수 변환기(8)의 제2혼합기(10)에 가해진다. 제2혼합기(10)에는 제2OSC(9)의 발진출력신호(f₂=404.25[MHz])가 공급되고 있으므로 이 발진신호의 주파수 f₂와 제1IF신호(f_IF1)로 주파수변환되고, 제2IF신호(f_IF2=45.75)[MHz])가 제2IF필터(11)를 통해서 출력단자(12)에서 얻어진다.

이상의 것을 정량적으로 설명하면 제1혼합기(5)에 공급되는 발진신호의 주파수를 f₃로 하고, 그 변화범위를 f_03s∼f_03e로 하면 각 주파수는

f₃=f₁-f₂(f_03s=f_01s-f₂, f_03e=f_01e-f₂) ……(9)

f_IF1=f₃-f_RF(=f_03s-f_RFs=f₃₂-f_RFe) ……(10)

f_1F2=f_IF1-f₀₂……(11)

로 주어지게 된다.

제7도에서는 본 발명에 관한 제1주파수 변환기(40)을 포함하는 요부의 그 체적회로도가 도시된다.

이 도면에서 제1OSC(4)는 이하와 같이 구성된다. 트랜지스터 Q₁은 베이스나 저항 R₁및 콘덴서 C₁으로 구성되는 병렬회로를 개재하여 접속되고 그 에미터가 저항 R₃을 개재하여 접지되는 동시에 콘덴서 C₂를 개재하여 콜렉터에 접속되고, 또 그 콜렉터가 인덕턴스 L₁을 개재하여 전원 V_B에 접속되고, 능동소자로서의 작용을 하도록 구성된다. 이 트랜지스터 Q₁의 콜렉터는 콘덴서 C₃을 개재하여 발진용 공진소자로서의 인덕턴스 L₁의 일단에 접속된다. 이 인덕턴스 L₁의 일단은 콘덴서 C₄를 개재하여 접지되는 동시에 저항 R₄를 개재하여 튜닝 전압 V_T공급용 단자에 접속된다. 상기 인덕턴스 L₁의 타단은 주파수가 변용 전압가변용량 다이오드 V_D의 캐도우드와 접속되고 다이오드 V_D의 애노우드가 접지되고, 이 결과로 다이오드 V_D에는 역전압이 인가되도록 구성되는 동시에 고정콘덴서 C₅를 개재하여 접지된다. 따라서 가변용량 다이오드 V_D에 가해지는 튜닝전압 V_T에 따라 다이오드 V_D용량이 변하고 발진주파수를 성국채널에 따른 값으로 변경시킬 수 있다. 또, 공진용 인덕턴스 L₁에는 미(微)고정용의 인덕턴스 L₂가 근접설치되고, 이 인덕턴스 L₂의 양단은 접지되어 있고, 인덕턴스 L₁와의 상대적인 거리를 가변하므로서 퍼미조정을 실시한다. 또, 전원 V_B는 콘덴서 C₆를 개재하여 접지된다. 이상이 제1OSC(4)의 구성이다.

다음에 주파수 혼합기(30)는 상기 공진용인덕턴스 L₁에 근접설치한 결합용 인덕턴스 L₃의 일단이 접지되는 동시에 그 타단이 혼밥다이오드 D의 애노우드에 접속되고, 또 다이오드 D가 제2OSC(9)의 결합 인덕턴스 L₄의 일단에 접속되는 동시에 그 타단이 콘덴서 C₇을 개재하여 제1혼합기(5)에 접속되어 구성되어 있다.

제2OSC(9)는 다음과 같이 구성된다.

트랜지스터 Q₃는 그 베이스가 저항 R₅와 콘덴서 C₈로 구성되는 병렬회로를 개재하여 접속되는 동시에 저항 R₆을 개재하여 전원 V_B에 접속되고, 또 그 에미터가 저항 R₇을 개재하여 접지되는 동시에 콘덴서 C₉를 개재하여 콜렉터에 접속되고, 또한 그 콜렉터가 인덕턴스 L₂를 개재하여 전원 V_B에 접속되어 발진용회로의 일부가 구성된다. 또 트랜지스터 Q₂의 콜렉터는 콘덴서 C₁₀을 개재하여 공진용 인덕턴스 L₅의 일단에 접속된다. 이 공진용 인덕턴스 L₅는 동일하게 그 일단이 콘덴서 C₁₁을 개재하여 접지되는 동시에 그 타단을 공진용 콘덴서 C₁₂를 개재하여 접지된다. 또 미조정용 인덕턴스 L₆는 양단을 접지해서 공진용 인덕턴스 L₅에 근접배치되고 인덕턴스 L₅와의 상대적 거리를 가변하므로써 미조정을 한다. 그리고 제2OSC(9)는 그 발진출력신호로서 인덕턴스 L₅에 근접설치한 인덕턴스 L₇에서 취출하여 결합콘덴서 C₁₃을 개재하여 제2혼합기(10)에 공급하도록 구성된다.

이상과 같이 본 발명에 관한 요부의 한 구체회로예는 구성되어 있다. 이 실시예에 의하면 상기의 작용효과를 충분히 수행할 수 있는 것이다. 또, 본 발명의 구체적 회로에는 이것 이외에도 여러가지의 구성이 고려되나, 요는 발진주파수가 가변의 제1OSC(4)와 발진주파수가 가변의 제1OSC(4)와 발진주파수가 고정된 제2OSC(9)의 각 발진신호의 합 또는 차의 신호를 제1혼합기에 공급하고, 이것에 의하여 제1IF신호를 얻도록 구성된 것은 모두 본 발명의 범위에 포함되는 것이다.

이상 설명한 바와같이 본 발명에 의하면 제1국부 발진신호와 제2국부발진신호의 합 또는 차의 신호를 입력고주파신호와 혼합시켜서 제1의 중간주파수 신호를 형성하는 동시에 이 제1중간주파신호와 제2국부발진신호를 혼합해서 제2중간주파신호를 형성하도록 구성되므로 밴드절환 수단을 없애고 전대역을 수신가능으로 하는 동시에 인접 채널 방해가 배제 가능한 우수한 효과가 있다.

또, 상기 설명에서는 제1국부발진기를 가변으로 하여 제2국부발진기를 고정하고 주파수 변환기를 제1주파수 변환기에 설치한 경우에 대하여 설명했으나, 제1국부발진기를 고정하여 제2국부발진기를 가변으로 하고, 양 발진기의 합 또는 차를 취하는 주파수 변환기를 제2주파수 변환기에 설치하도록 구성하는것도 가능하다. 이 경우에는 제1IF신호가 각 채널마다 변화하므로 제1IF필터에 전압가변용량 다이오드 등을 내장하여 채널 선국에 따라 이 다이오드 용량을 변화시켜서 IF필터의 특성을 채널에 따라 변화시키는 수단이 필요하나, 이 경우에서도 종래의 결점은 해소되므로 이 경우에도 본 발명의 범주에 속하게 된다.

Claims

고주파신호 및 제1국부발진기로 부터의 발진신호를 제1혼합기에 각각 취입하여 주파수 변환을 하는 제1주파수 변환기와, 이 제1주파수 변환기의 출력신호로부터의 중간주파성분을 취출하여 증폭하는 제1중간주파부와 이 제1중간주파부로부터의 중간주파신호 및 제2국부발진기로부터의 발진신호를 제2혼합기에 각각 취입하여 주파수 변환을 하는 제2주파수변환기와, 이 제2주파수 변환기의 출력신호에서 제2중간주파성분을 취출하는 제2중간주파부를 구비한 튜너에 있어서, 상기 허느 한쪽의 주파수 변환기가 상기 제1 및 제2국부 발진기의 각 발진신호를 주파수 혼합기에 취입하여, 이 주파수 혼합기에 의해 상기 각 발진신호의 합 또는 차의 신호를 형성하고 또, 이 형성된 신호를 상기 한쪽의 주파수 변환기를 구성하는 혼합기에 공급하도록 구성된 것을 특징으로 하는 튜너.