KR920001545B1 - 위성방송 수신용 2중 대역주파수 변환장치 - Google Patents
위성방송 수신용 2중 대역주파수 변환장치 Download PDFInfo
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Abstract
내용 없음.
Description
제1도는 종래의 위성방송 수신용 2중 대역주파수 변환장치의 블럭도.
제2도는 본 발명에 따른 위성방송 수신용 2중 대역주파수 변환장치의 블럭도.
제3도는 제2도의 국부발진부 상세회로도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 직류전원 2 : 직류전압 검출부
3 : 내지 5 : 대역통과 여파기
6 : 도파관 Mx : 혼합부
Lo : 국부발진부
본 발명은 위성방송 수신용 2중 대역주파수 변환장치에 관한 것으로, 특히 한개의 국부발진 회로를 이용하여 2개의 서로다른 국부 발진주파수를 생성하여 이를 RF대역(예를들어 10.95 내지 11.7GHZ 및 11.7 내지 12.5GHZ)에서 같은 중간주파수를 생성토록한 위성방송 수신용 2중 대역주파수 변환장치에 관한 것이다.
일반적으로 위성방송 수신용 2중 대역주파수 변환장치는 두개의 국부발진주파수(10GHZ와 10.75GHZ)를 직류전압 검출부에 인가시키는 직류전압에 따라 선택발진하도록하여, 이 발진된 주파수와 도파관으로부터 입력되어 증폭된다음, 대역통과 여파기를 경유한 대역(Band)신호가 혼합부에서 한합되어 중간주파수가 생성되도록 구성되었으므로, 회로가 복잡하고 소요되는 부품의 수가 많아 제조단가가 높은 단점이 수반되었다.
따라서, 본 발명은 종래의 2개의 국부발진부, 혼합부 및 대역통과 여파기를 각기 한개로 구성시키고, 종래장치의 전력결합기(Power Combinder)를 제거하여 회로를 간단하게 하여 소요되는 부품의 수를 감소시켜 제조비용을 극소화시키는 위성방송 수신용 2중 대역주파수 변환장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명에 의하면 한개의 국부발진부에 전자적인 회로를 구성시켜 국부발진부의 발진조건을 변경시키므로서 발진조건에 따라, 예를들어 10GHZ 또는 10.75GHZ 주파수로 발진하게 하여, 이 발진주파수가 한개의 혼합부에 인가되어, 2개의 대역주파수중 한개의 대역 주파수만 선택하여 출력할 수 있는 특징이 있다.
본 발명의 다른 특징에 의하면 저잡음 증폭기로부터 접속되어 소정의 대역주파수를 여파하는 한개의 대역 통과 여파기와 직류전압 검출부의 출력전압에 따라 서로 다른 2개의 주파수를 발진하는 한개의 국부발진부 및 대역통과 여파기로 부터 접속되어 주파수를 혼합하는 한개의 혼합부로 구성하여 국부발진부가 직류전압부의 출력전압에 따라 2개의 주파수를 선택 발진함으로서 2개의 위성대역 전파를 수신할 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.
제1도는 종래의 위성방송 수신용 2중 대역주파수 변환장치의 블럭도로서, 도파관(6)으로부터 수신된 예를들어, 10.95 내지 12.5GHZ의 주파수가 저잡음 증폭기 A1,A2 및 A3에서 증폭되어, 그 증폭된 신호가 2개의 대역통과 여파기(3 및 4)를 경유하여 주파수를 혼합하는 2개의 혼합부(Mx1 내지 Mx2)에 입력된다. 상기 혼합부(Mx1 내지 Mx2)에서는 국부발진부(Lo1 내지 Lo2)에서 발진된 주파수와 상기 대역통과 여파기(3 및 4)에서 여파된 주파수를 혼합하여, 저잡음 증폭기(A4 내지 A7)에서 증폭된 다음 IF 출력 단자로 출력되는데, 예를들어 상기 대역통과 여파기(3)를 경유한 주파수 대역이 10.95 내지 11.7GHZ이고, 대역통과 여파기(4)를 경유한 주파수 대역이 11.7 내지 12.5GHZ이며, 상기 국부발진부(Lo1)의 발진주파수가 10GHZ이고, 상기 국부 발진주파수(Lo2)의 발진주파수가 10.75GHZ일때(상기 국부발진부 Lo1 및 Lo2)가 동작하는 동작전압은 서로 다른데, 예를들어 Lo1은 14V보다 클때 동작하고 Lo2는 14V보다 작을때 동작), 공급하는 직류전원(1)의 전압을 직류전압 검출기(2)에서 검출하여 검출된 전압이 예를들어, 14V보다 작을 때는 상기 국부발진부 Lo1이 동작하여 발진하고, 상기 국부발진부 Lo2는 상기 검출된 전압이 14V보다 클 때 발진하도록하면 즉, 상기 직류전압 검출부(2)에 의해 국부발진부 Lo1이 동작하여 예를들어 10GHZ로 발진하면, 상기 혼합부 Mx1에서 이 10GHZ 발진주파수와 상기 대역통과 여파기(3)에서 출력되는 10.95 내지 11.7GHZ 주파수가 혼합되어 전력결합기(6)를 경유, 950 내지 1700MHZ 주파수를 출력하여 중간주파증폭기 A4 내지 A7을 경유하여 캐패시터 C1을 통해 IF 단자로 출력되는데, 여기서 캐패시터 C1은 교류신호는 통과시키고 직류는 차단하는 비결합 캐패시터(Decoupling Capacitor)이다.
반면에 국부발진부 Lo2가 동작하여 10.75GHZ를 출력하면 혼합부 Mx2에서는 50 내지 1750MHZ의 주파수를 출력하여 950 내지 1750MHZ 주파수 대역을 증폭하는 중간주파증폭기 A1 내지 A3를 경유하면 결국 950 내지 1750MHZ 주파대만 출력하게 된다.
제2도는 본 발명에 따른 위성방송 수신용 2중 대역 주파수 변환장치의 블럭도로서, 도파관(6)으로부터 입력된 신호가 저잡음 증폭기 A8 내지 A10을 경유하여 대역통과 여파기(5)를 통해 직접 혼합부 Mx로 인가되는데, 이 혼합부 Mx에서는 공급되는 직류전원(1)의 전압을 검출하는 직류전압 검출부(2)의 출력에 따라, 2개의 주파수를 생성하는 국부발진부 Lo의 출력과 상기 대역통과 여파기(5)의 여파된 주파수를 혼합하여 중간주파증폭기 111 내지 113을 경유하여 캐패시터 C2를 통해 IF 단자로 출력한다. 예를들어 상기 직류 전압 검출부(2)의 출력전압이 0V이면 상기 국부발진부 Lo는 10.5GHZ로 발진하고 -5V이면 상기 국부발진부는 10GHZ로 발진하게 된다.
예를들어 상기 대역통과 여파기(5)에서 여파되는 주파수 대가 10.95 내지 12.5GHZ이고, 상기 국부발진부 Lo가 10GHZ로 발진하면, 상기 혼합부 Mx에서는 950 내지 2500MHZ의 주파수가 출력되는데 상기 중간주파증폭기 A11 내지 A13에서는 950 내지 1750MHZ만을 증폭하도록 하면 상기 IF 단자에서는 950 내지 1750MHZ가 출력된다. 반면에 상기 국부발진부가 10.5GHZ로 발진하면 상기 혼합부 Mx에서는 450 내지 2000MHZ의 주파수가 출력되어 상기 중간주파증폭기 A11 내지 A13을 경유하면 950 내지 1750MHZ 주파수대만 출력하게 된다.
제3도는 제2도의 국부발진부 Lo의 상세회로도로서, 공급전압에 따라 국부발진부가 변화되는 것을 상세히 설명하기로 한다.
한단자가 접지된 저항 R1이 마이크로 스트립 라인(MICRO STRIP LINE) S1을 경유해 전계효과 트랜지스터 Q1의 게이트 단자에 접속되고, 상기 마이크로 스트립 라인 S1의 좌, 우 하부 및 상부 소정공간에 각기 유전체 공진기(Dielectric Resonator) DR2 및 DR1이 설치되며, 마이크로 스트립 라인 S4 및 상기 전계효과 트랜지스터 Q1의 소오스 단자는 저항 R2를 경유하여 접지되고, 그의 드레인단자는 마이크로 스트립 라인 S2 및 캐패시터 C3을 경유해 상기 혼합부 Mx로 접속되나, 상기 마이크로 스트립 라인 S2 좌측 일정부분에서 마이크로 스트립 라인 S3가 접속되어 저항 R3를 경유해 VCC 단자에 접속되고, 상기 마이크로 스트립 라인 S3는 캐패시터 C5를 경유해 교류적으로 접지되며, 상기 마이크로 스트립 라인 S3의 P1점에서는 캐패시터 C4를 경유하여 전계효과 트랜지스터 Q2의 드레인 단자에 접속된다. 이 전계효과 트랜지스터 Q2의 소오스단자는 접지되는 한편, 게이트 단자는 저항 R4를 경유해 직류전압 검출부(2)에 접속되도록 구성되어 있다.
한편, 상기 유전체 공진기(DR1 및 DR2) 및 마이크로 스트립 라인(S1 내지 S4)는 전기적으로 RLC의 분포정수소자가 되고, 상기 마이크로 스트립 라인(S1)과 유전체 공진기(DR1 또는 DR2)는 서로 자기적으로 결합하고 있으므로, 상기 전계효과 트랜지스터 Q1에 의해서 발생하는 백색잡음(White Noise)이 상기 트랜지스터 Q1의 게이트 단자를 통해서 상기 마이크로 스트립 라인 S1을 지나가게 되면, 상기 유전체 공진기 DR1 및 DR2에 의해 공진된 신호가 반사되어 다시 상기 전계효과 트랜지스터 Q1의 게이트 단자에 입력되는데, 이 공진신호가 상기 전계효과 트랜지스터 Q1에서 생성된 백색잡음(White Noise)과 동위상이 되도록 하면, 상기 전계효과 트랜지스터 Q1의 게이트 단자에서 반사되는 주파수는 상기 유전체 공진기(DR1 또는 DR2)에서 결정된 공진주파수가 증폭된 상태이므로, 이 상태를 계속하면 상기 전계효과 트랜지스터 Q1에 의해 발진이 되게 된다. 즉 상기 게이트 단자의 입력반사 계수가 1보다 크면 발진하게 되는데, 발진주파수는 예를들어, 상기 유전체 공진기 DR1에 의해 발진되는 주파수를 f1이라하면, 이것의 파장은 λ1이라하고, 상기 유전체 공진기 DR2에 의해 발진되는 주파수를 f2라하면, 이것의 파장은 λ2가 되어 상기 발진주파수 f1 및 f2는 제3도에 도시된 간격 d1 및 d2에 의해 선택되는데,
의 조건성립되면 f1의 주파수로 발진하고
이면 f2의 주파수로 발진하게 된다.
즉 d1이 선택된 상태에서는 상기 유전체 공진기 DR2에 의한 입력 반사계수가 1보다 작게되는 반면 상기 유전체 공진기 DR1에 의한 입력반사계수는 1보다 크게되어 f1 주파수로 발진하게 되며, d2가 선택되면 이와 반대로 f2 주파수로 발진하게 되는데 여기서 입력반사계수라 함은 상기 전계효과 트랜지스터 Q1의 게이트 단자에 입력되는 신호와 게이트 단자에서 출력되는 신호의 세기의 비를 의미한다.
따라서, 상기 전계효과 트랜지스터 Q2의 게이트 단자에 직류전압 검출부(2)로부터 공급되는 전압이 “0”V이면, 상기 전계효과 트랜지스터 Q2가 ON됨에 따라, 캐패시터 C4가 접지되는 상태로되어 상기
의 조건이 성립되므로, 상기 유전체 공진기 DR1이 선택되는 반면에, 상기 직류전압 검출부(2)로부터 상기 전계효과 트랜지스터 Q2의 게이트 단자에 공급되는 전압이 예를들어 -4V 이하이면, 상기 전계효과 트랜지스터 Q2가 off되어 상기
의 조건이 성립됨에 따라 상기 유전체 공진 DR2가 선택되어 f2라는 주파수로 발진하게 된다.
상기와 같은 구조의 위성방송 수신용 2중 대역주파수 변환장치는 종래에 2개의 국부발진부, 혼합부 및 대역통과 여파기가 소요되는 것을 각기 한개로 사용할 뿐아니라 종래의 전력결합기가 필요치 않으므로 회로가 간단하여 제조비용이 대폭 감소될 수 있는 장점을 가진다.
Claims (1)
- 도판관(6)으로부터 접속되어 입력되는 신호를 증폭하는 저잡음 증폭기(A8,A9 및 A10)와, 상기 저잡음 증폭기(A10)로부터 접속되어 소정의 대역주파수를 여파하는 대역통과 여파기(5)와, 직류전압 검출부(2)의 출력신호에 따라 발진하는 국부발진부(Lo)와, 상기 대역통과 여파기(5)의 출력신호 및 상기 국부발진부(Lo)의 출력신호를 혼합하는 혼합부(Mx)와, 상기 혼합부(Mx)로부터 접속되어 입력되는 신호를 증폭하는 중간주파증폭기(A11 내지 A13)로 구성되는 대역주파수 변환장치에 있어서, 상기 국부발진부(Lo)는 유전체 공진기(DR1 및 DR2)와 자기적으로 연동되게 설치되는 마이크로 스트립 라인 S1과, 상기 마이크로 스트립 라인 S1의 한단부 및 접지간에 접속되는 저항 R1과, 상기 마이크로 스트립 라인 S1의 다른 단부로부터 접속되어 상기 마이크로 스트립 라인 S1과 연동되어 발진하는 전계효과 트랜지스터 Q1과, 상기 전계효과 트랜지스터 Q1의 소스단자로부터 접속되어 상기 전계효과 트랜지스터 Q1의 입력반사 계수를 결정하는 마이크로 스트립 라인 S4과, 상기 마이크로 스트립 라인 S4 및 접지간에 접속되는 저항 R2와, 상기 전계효과 트랜지스터 Q1의 드레인 단자로부터 접속되는 마이크로 스트립 라인 S2와, 상기 마이크로 스트립 라인 S2와 상기 혼합부(Mx)간에 접속되는 캐패시터 C3와, 상기 마이크로 스트립 라인 S2로부터 접속되는 마이크로 스트립 라인 S3와, 상기 마이크로 스트립 라인 S3 및 Vcc간에 접속되는 저항 R3와, 상기 마이크로 스트립 라인 S3와 접지간에 접속되는 캐패시터 C3와, 상기 마이크로 스트립 라인 S3으로부터 접속되는 캐패시터 C4와, 소스단자는 접지되고, 드레인 단자는 상기 캐패시터 C4에 접속되며, 게이트 단자는 저항 R4를 통해 상기 직류전압검출부(2)에 접속되는 트랜지스터 Q2로 구성되는 것을 특징으로 하는 위성방송 수신용 2중 대역 주파수 변환장치.
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