KR930004132B1 - 무선주파수 커플링 장치 - Google Patents

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KR930004132B1 KR1019860001342A KR860001342A KR930004132B1 KR 930004132 B1 KR930004132 B1 KR 930004132B1 KR 1019860001342 A KR1019860001342 A KR 1019860001342A KR 860001342 A KR860001342 A KR 860001342A KR 930004132 B1 KR930004132 B1 KR 930004132B1
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Abstract

내용 없음.

Description

무선주파수 커플링 장치
제1도는 본 발명의 적합한 실시예를 포함하는 개략적인 RF커플링 장치에 대한 부분 블럭선도 및 부분 회로선도.
제2도는 제1도에서 도시된 커플링 장치의 개략적인 수행에 대한 부분 블럭선도 및 회로선도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
100 : RF원 102, 110, 116 : 공진회로
122 : 커플링회로 200 : UHF신호원
202, 210, 216 : 공진회로 222 : 커플링회로
본 발명은 주파수 선택성 회로망 분야에 관한 것으로, 특히 통상의 텔레비젼 수상기와 같은 수퍼 헤테로다인 수신 장치내의 영상 응답을 변별처리하는 회로망에 관한 것이다.
수퍼 헤테로다인 수신장치에 있어서는, 여러가지의 스피리어스(spurious) 응답이 얻어질 가능성이 있다. 스피리어스 응답의 주된원은 영상 주파수 신호이다. 국부발진기가 희망 신호보다 높은 주파수에서 동작하는 것으로 가정을 하면, 영상신호는 수신장치가 중간주파수(IF)의 2배로 동조되는 주파수보다 큰 주파수를 갖는 국부발진기의 주파수와 조합되어 IF와 정확히 동일한 차주파수를 발생시키므로, 수신장치에서 희망 신호와 함께 출력이 나타난다. 영상 주파수 신호에 의한 간섭은 특히 텔레비젼 수상기에서 바람직하지 않은데, 이것은 표시된 영상으로 인한 간섭은 쉽사리 감지되어 일반적으로 시청자에게 시청을 하는데 있어서 방해를 일으킨다.
영상 응답은 수신장치의 입력과 혼합기원 사이에 충분한 선택도를 제공하여 영상주파수 신호가 감지할만한 진폭크기로 혼합기에 인가되는 것을 방지함으로써 감소될 수 있다. 희망 신호를 상당히 감쇄시킴이 없이 영상 신호의 변별처리를 개선시키기 위해서 무선 수신 장치에서는 특정한 커플링 회로를 사용하여 왔다. 이러한 커플링 회로는 또한 동조 주파수와 트랩주파수 간의 주파수 분리가 일정하게 되는 정도로 영상 억제 또는 트랩주파수의 트래킹 동조변화를 제공해야 한다. 이런 필요조건은 희망신호 주파수에서 영상 주파수를 분리하는 것은 IF의 두배와 동일한 동조와는 독립적이다. 이러한 커플링 회로의 예가 런던에 소재하는 채프만 앤드 홀 리미티드(chapmam ＆ Hall, Ltd.)에 의해 1953년도에 출판된 케이. 알. 스터리(K. R. Sturley)씨에 의해 저술된 "무선 수신 장치 설계"란 책자중 349에서 353페이지에 기술되어 있으며, 또한 뉴욕에 소재하는 맥그로우-힐 북 캄파니 인코포레이티드(McGraw-Hill Book Company, Inc)에 의해 1943년도에 출판된 에프. 이. 테르만(F. E. Termam)씨에 의해 저술된 "무선 엔지니어의 편람"이란 책자중 645페이지에 기술되어 있다. 이들 회로에 있어서, 입력에 결합된 보조코일에서는 중화용 전압이 발생된다. 중화용 전압이 영상 주파수 신호의 상쇄를 제공은 하지만 희망신호에 감지할만한 영향을 주지않도록 회로특성이 선택된다. 그러나, 이들예에서 보조 코일은 커플링 회로에서 다른 코일에 유도성으로 결합된다. 비록 유도성 결합을 사용한 이러한 장치가 비교적 낮은 무선주파수에서는 만족되더라도, 보다 높은 텔레비젼 주파수, 특히 초고주파(UHF)에서는 장치수행에 있어서 문제점이 있다. 이러한 주파수에서 인덕턴스는 단지 짧은 구리포일(copperfoil) 스트립으로만 구성될 수 있으며, 이런 상황하에서는 유도성 결합을 얻고 조정하는 문제는 매우 어렵고 특히 대량생산에 있어서는 바람직하지 않다.
본 발명의 양상에 따라 수신장치에 제1병렬 공진회로가 결합되어 입력신호를 수신하며 또한 제1커플링에 의해 제1병렬 회로는 제2병렬 공진회로와 상호 결합된다. 회로 임피던스는 제1공진회로의 용량성지로에 결합되어 중화용 신호를 공급한다. 적어도 중화용 신호의 부는 제2커플링에 의해 제2공진회로의 유도성 지로내에 결합된다.
본 발명의 다른 양상에 따라, 제1 및 제2공진 회로는 희망신호주파수로 동조된다.
본 발명의 또다른 양상에 따라, 회로 임피던스는 제1커플링을 통해 결합된 영상 주파수 신호 성분과 제2커플링을 통해 결합된 영상 주파수 신호 성분간의 상쇄가 제2공진신호의 유도성 지로에서 실제로 일어나는 정도로 주파수 특성을 나타내도록 선택된다. 본 발명의 다른 양상에 따라, 희망 신호 주파수 성분에 상당하는 상쇄는 영상 주파수 성분간의 상쇄보다 실제로 적다. 본 발명의 다른 양상에 따라, 희망신호와 영상 주파수간의 분리는 실제로 일정하다.
본 발명의 이들 및 다른 양상은 첨부된 도면을 참조하여 기술될 것이다.
제1도는 결합 장치에서, 무선주파수 (RF)원(100)은 동조회로(102)에 결합되며, 상기 회로(102)는 동조 캐패시턴스(104) 및 인덕턴스(106)를 구비하여 병렬 공진회로를 구성한다. 공진회로는 공통접지(108)에 연결되어지는 인덕턴스(106)와 공진회로(110)을 통해 접지에 연결되어지는 캐패시턴스(104)에 의해 완전구성된다. 상기 회로(110)는 병렬 조합의 캐패시턴스(112) 및 인덕턴스(114)를 구비한다. 캐패시턴스(104)의 전류로 인하여 공진회로(110)의 회로임피던스 양단간에서 전압이 발생한다. 공진회로(102)는 RF원(100)에 의해 공급된 희망신호 주파수로 동조된다. RF원(100)은 예를들어 수신용 안테나 또는 유선 텔레비젼 아우트릿(outlet)과 같은 신호원에 결합된 RF증폭기를 포함할 수 있다. 비록 공진회로(102)가 희망 신호 주파수로 최대 응답을 나타내더라도, 영상주파수와 같은 다른 주파수의 응답도 얼마간은 나타낸다. 이와같이, 희망 신호주파수의 신호와 RF원(100)의 출력에 존재할수 있는 영상 주파수의 신호로 인해 공진회로(100) 양단간에는 상당하는 전압이 발생한다.
다른 공진회로(116)은 인덕턴스(118) 및 캐패시턴스(120)를 구비하여 병렬 공진회로를 형성하며, 또한 희망 신호주파수로 동조된다. 캐패시턴스(120)가 접지 결합되는 반면에, 인덕턴스(118)는 커플링(115) 및 공진회로(110)를 통해 접지에 결합되며, 공진회로(110)는 캐패시턴스(104) 및 인덕턴스(118)의 접지 결합에서 공통 임피던스를 형성한다. 그러므로 캐패시턴스(104)의 전류에 의해 동조회로(110) 양단간에서 발생된 전압은 공진 회로(116)에 주입된다. 제1도의 블럭선도에서 도시된 공진회로(102 및 116)는 또한 커플링(122)에 의해 상호 결합된다. 커플링(122)은 이후에 기술될 실시예인 어떤 편리하고 적합한 형태로 수행될 수 있다. 회로 이론으로 공지된 바와같이, 이러한 커플링은 일반적으로 상호 인덕턴스 커플링을 갖는 간단한 등가 결합회로로 축소될 수 있다. 커플링(122)을 통해 인덕턴스(118)에 인가된 신호에는 공진회로(110)를 통해 인덕턴스(118)에 인가된 신호로 가산된다. 그러므로 인덕턴스(118)에는 RF원(100)의 출력에 존재하는 각각의 신호주파수에 대해 두 신호 성분이 존재한다. 이들 성분은 희망 신호주파수의 신호에는 감지할만한 영향을 끼침이 없이 영상주파수의 신호에 대해서만 서로 실제로 상쇄 가능하다고 알려져 있다. 이러한 것은 회로소자 값 및 커플링(122)의 부호를 적정하게 선택함으로써 달성되어 인덕턴스(118)에 결합된 영상주파수 성분은 동일한 진폭 및 반대 신호를 갖는다. 커플링의 주파수 종속 특성으로 인하여, 이들 조건은 희망 부호주파수에는 만족되지 않아 충분한 상쇄는 발생하지 않는다. 그러므로 커플링 장치는 영상 주파수 신호용 트랩으로서의 기능 역할을 하며 공진회로(116)로 부터 나온 출력은 RF원(100)의 출력과 비교해서 비교적 보다 적은 영상 신호를 나타낸다. 공진회로(116)로 부터 얻어진 출력은 수신장치의 신호처리용 회로(122)에 인가되어 또 다른 회로를 행한다.
상술된 바와같이, 동조주파수와 영상 트랩주파수간의 분리가 동조와 일정한 상태인 것이 바람직하다. 이러한 요구조건을 실제로 달성함에 있어서 공진회로(110)의 동작은 다음과 같이 연결되지 않는다고 가정을 하면, 동조 주파수와 트랩 주파수간의 주파수 분리는 인덕턴스(114)에 의해 정해지는 비례로 동조 주파수에 비례하는 것으로 나타날 수 있다. 동조가 변화할때 변화하지 않는 주파수 분리 조건은 인덕턴스(114)의 실효 인덕턴스가 중요한 주파수 범위에 걸쳐서 주파수 제곱에 반비례하여 변화해야만 한다는 것이다. 비록 이러한 주파수 종속 인덕턴스가 가상일지라도, 캐패시턴스(112)의 추가에 의해 공진회로(110)를 형성하는 본 발명에서는 동일한 효과가 얻어진다. 캐패시턴스(112) 및 인덕턴스(114)의 적절한 값으로, 공진회로(110)는 가상 인덕턴스의 임피던스에 상당하는 실효 임피던스를 나타낼 수 있으며 이 가공 인덕턴스의 실효치는 중요한 주파수 범위에 걸쳐서 주파수 제곱에 반비례로 변화하는 것으로 알려졌다. 상술된 바와같이, 이러한 특성을 영상 트랩 주파수와 동조 주파수간에서 일정하고 동조가 변화할때는 실제 영상 주파수를 트래킹 할 수 있는 분리를 가져온다.
제2도는 예를들어 텔레비젼 수상기에서 사용하기에 적합한 커플링 장치의 수행을 도시한 것이다. 예를들어, 안테나, 유선 텔레비젼 아우트릿 또는 비데오 테이프 레코더를 구비할 수 있는 UHF신호원(200)은 RF증폭기 및 동조회로(201)에 결합된다. 통상, RF증폭기(201)의 출력은 희망신호 이외에도 영상주파수의 신호를 포함한다. 이 출력은 희망신호 주파수로 동조된 공진회로(202)에 인가되며, 이 회로(202)는 인덕턴스(206)와 캐패시턴스(204)를 구비하고 있으며, 캐패시턴스(204)는 개략적으로 도시된 바와같이 전압제어 가변 캐패시턴스 다이오드를 통상 구비한다. 접지루프(207)가 인덕턴스(206)에 인접하게 제공되어 루프를 굽힘으로써 트리밍 조정은 인덕턴스(206)로의 커플링을 변경시킨다. 캐패시턴스(204)는 DC블로킹 캐패시턴스(205) 및 인덕턴스(214)를 통해 접지에 결합되며 인덕턴스(214)는 통상 인쇄 회로 기판상에 작은 도전막에 의해 수행될 수 있는 정도의 작은 값이다. 인덕턴스(214) 및 캐패시턴스(212)는 중화용 전압을 공급하는 제1도에서 공진회로(110)에 상응하는 공진회로(210)를 형성한다. 캐패시턴스(212)는 통상 매우 작은 값이며 인쇄회로기판 상에서 형성된 도체에 연관된 표유용량으로 제공될 수 있으므로, 다른 캐패시턴스 성분이 필요치 않게된다.
공진회로(210) 양단간에서 발생된 전압은 전압 분할기를 통해 인덕턴스(218)에 결합되며 상기 전압 분할기는 직렬 인덕턴스(215) 및 분로 인덕턴스(219)를 구비하며, 상기 두 인덕턴스(215 및 219)는 통상 인쇄회로 기판 상에서 도전성 스트립에 의해 형성될 수 있다. 따라서, 공진회로(210) 양단간의 중화용 전압부만이 실제로 인덕턴스(218)에 결합된다. 인덕턴스(218)에 인접한 접지루프(217)는 트리밍 조정을 제공한다. 인덕턴스(218)는 가변 캐패시턴스 다이오드로서 도시된 DC블로킹 캐패시터(221)를 통해 접지된 캐패시턴스(220)와 함께 희망 신호 주파수로 공진회로(216)를 형성한다. 캐패시턴스(204 및 220)에는 동조전압원(226)에서 나온 동조전압이 저항(203 및 225)을 통해 공급되며 이 전압원(226)은 RF증폭기(201)의 동조 소자에도 동조전압을 공급한다.
공진회로(202 및 216)는 병렬로 결합된 인덕턴스(223) 및 캐패시턴스(225)를 구비하는 커플링(22)에 의해 상호 결합된다. 공진회로(216)로부터 택해진 출력은 수신기신호 처리용회로(224)에 인가되어 또 다른 처리를 행한다.
제1도 및 제2도의 실시예의 일치로 부터 알수 있듯이, 제2도의 실시예에 대한 동작은 제1도의 실시예의 이미 기술된 것과 실제로 일치한다. 인덕턴스(215 및 219)를 구비하는 전압 분할기가 사용된 것이 지적되는데 이것은 전압분할기가 편리하게 실용치수로 만들어질때 인덕턴스(218)에서 영상 상쇄에 필요한 신호 진폭이 인덕턴스(214) 양단간에서 발생될 수 있는 것보다 작기 때문이다.
제1도 및 제2도에 따라 발명의 수행이 예증된다. 상술된 기술에 따라 본 발명을 수행하는 회로에 대한 여러가지 변형이 명백해질 것이다. 예를들어, 커플링의 다른 동일형이 도시된 병렬 공진회로(222)대신에 사용될 수 있다. 다른 예로써, 비록 동조전압원(226)이 동조 다이오드(204 및 220)와 RF증폭기 및 동조회로(201)에 동일한 동조전압을 공급하는 것으로 도시되어졌더라도, 필요하다면 상기 소자에 서로 다른 전압이 공급될 수도 있다. 또한, 인덕턴스(214) 및 캐패시턴스(212)가 상응하게 변화되면 인덕턴스(215 및 219)를 구비하는 전압분할기를 사용할 필요가 없다. 또한, 비록 본 발명의 동작이 무선주파수 수신장치에 관련하여 기술되어졌더라도, 본 발명은 트랩 주파수의 희망신호 주파수로 동조함에 있어서, 트랙이 필요한 경우에 다른 응용에도 사용될 수 있다.

Claims (21)

  1. RF신호 입력 포트를 갖고 희망 신호 주파수로 동조될때 바람직하지 못한 영상주파수 응답을 나타내는 수퍼 헤테로다인 무선주파수(RF)수신기로서, 각각 병렬 연결된 용량성 및 유도성 지로를 구비하는 제1 및(102) 및 제2(116)공진회로 수단과, 상기 제1 및 제2공진회로 수단을 상호 결합시키는 제1커플링수단(122)을 구비하며, 상기 제1공진회로수단은 상기 입력 포트에서 신호를 수신하는 상기 입력 포트에 결합되어지는 RF커플링 장치에 있어서, 상기 제1공진 회로수단의 상기 용량성 지로와 직렬로 결합되어 중화용 신호를 공급하는 임피던스 수단(110)과, 상기 중화용 신호중 적어도 일부를 상기 제2공진 회로 수단의 상기 유도성 지로에 결합시키는 제2커플링수단(115)을 구비하는 것을 특징으로 하는 무선 주파수 커플링 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1(102) 및 제2(116) 공진 회로수단은 상기 희망신호 주파수에서 실제로 공진인 것을 특징으로 하는 커플링 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 제1커플링 수단(122)을 통해 결합된 신호의 영상 주파수 성분과 상기 중화용 신호부의 영상 주파수 성분간의 상쇄가 상기 제2공진 회로수단의 상기 유도성 지로(118)에서 상기 영장주파수의 소정범위에 걸쳐서 실제로 일어나는 정도로 주파수 특성을 나타내도록 상기 임피던스 수단(110)이 선택되는 것을 특징으로 하는 커플링 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 제1커플링 수단(122)을 통해 결합된 신호의 희망신호 주파수 성분 및 상기 중화용 신호부의 희망신호 주파수 성분에 대한 상기 제2공진회로 수단(116)중 상기 유도성 지로(118)에서의 상쇄는 상기 영상 주파수 성분간에서 상기 상쇄보다 실제로 적은 것을 특징으로 하는 커플링 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 희망 신호 주파수와 상기 영상 주파수간의 주파수 분리는 실제로 일정한 것을 특징으로 하는 커플링 장치.
  6. 제2항에 있어서, 상기 임퍼던스 수단은 이 수단 양단간에 상기 중화용 신호를 공급하는 제3공진 회로를 구비하는 것을 특징으로 하는 커플링 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 제3공진 회로는 병렬 연결된 인덕턴스(114) 및 캐패시턴스(112)를 구비하는 것을 특징으로 하는 커플링 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 제2커플링 수단(115)을 상기 제3공진회로(110)와 상기 제2공진회로(116)중 상기 유도성 지로(118)사이를 연결하는 것을 특징으로 하는 커플링 장치.
  9. 제7항에 있어서, 상기 제2커플링 수단은 전압 분할기를 구비하는 것을 특징으로 하는 커플링 장치.
  10. 제8항에 있어서, 상기 제3공진 회로의 공진주파수는 소정의 주파수 범위에 걸쳐서 상기 제2공진 회로수단(116)중 상기 유도성 지로(118)에서, 상기 제1커플링 수단(122)을 통해 결합된 신호의 영상 주파수 성분과 상기 중화용 신호부의 영상주파수 성분간의 상쇄가 실제로 일어나도록 선택되는 것을 특징으로 하는 커플링 장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 제1커플링 수단(122)을 통해 결합된 신호의 희망신호 주파수 성분 및 상기 중화용 신호부의 희망 신호 주파수 성분에 대한 상기 제2공진 회로 수단(116)중 상기 유도성 지로(118)에서의 상쇄는 상기 영상 주파수에서의 상기 상쇄보다 실제로 적은 것을 특징으로 하는 커플링 장치.
  12. 제11항에 있어서, 상기 영상주파수와 상기 희망신호 주파수간의 주파수차는 소정의 주파수 범위에 대하여 상기 희망 신호 주파수와는 실제로 관계없는 것을 특징으로 하는 커플링 장치.
  13. 제12항에 있어서, 상기 영상 주파수는 상기 희망신호 주파수 보다 높은 것을 특징으로 하는 커플링 장치.
  14. 제9항에 있어서, 상기 제3공진회로의 공진주파수는 소정의 주파수 범위에 걸쳐서 상기 제2공진 회로수단(116)중 상기 유도성 지로(118)에서, 상기 제1커플링 수단(122)을 통해 결합된 신호의 영상 주파수 성분과 상기 중화용 신호부의 영상 주파수 성분간의 상쇄를 실제로 일으키도록 선택되는 것을 특징으로 하는 커플링 장치.
  15. 제14항에 있어서, 상기 제1커플링 수단을 통해 결합된 신호의 희망신호 주파수 성분 및 상기 중화용 신호부의 희망 신호 주파수 성분에 대한 상기 제2공진회로수단(116)중 상기 유도성 지로(118)에서의 상쇄는 상기 영상 주파수에서의 상기 상쇄보다 적은 것을 특징으로 하는 커플링 장치.
  16. 제15항에 있어서, 상기 영상 주파수와 상기 희망 신호 주파수간의 주파수차는 소정의 주파수 범위에 대해서 상기 희망 신호 주파수와는 실제로 관계없는 것을 특징으로 하는 커플링 장치.
  17. 제16항에 있어서, 상기 영상 주파수는 상기 희망 신호 주파수 보다 높은 것을 특징으로 하는 커플링 장치.
  18. 제2항에 있어서, 소정의 트랩 주파수와 실제로 동일한 주파수를 갖는 상기 중화용 신호부의 성분과 상기 제1커플링수단(122)을 통해 결합된 신호의 트랩 주파수 성분간의 상쇄가 상기 제2공진회로 수단(116) 중 상기 유도성 지로(118)에서 실제로 일어나는 정도로 주파수 특성을 나타내도록 상기 임피던스 수단(110)이 선택되는 것을 특징으로 하는 커플링 장치.
  19. 제18항에 있어서, 상기 중화용 신호부의 희망 신호 주파수 성분 및 상기 제1커플링 수단(122)을 통해 결합된 신호의 희망 주파수 성분에 대한 상기 제2공진 회로수단(116)중 상기 유도성 지로(118)에서의 상쇄는 상기 트랩 주파수 성분간에서의 상기 상쇄보다 실제로 적은 것을 특징으로 하는 커플링 장치.
  20. 제19항에 있어서, 상기 트랩 주파수와 상기 희망 신호 주파수간에서의 주파수 분리는 실제로 일정한 것을 특징으로 하는 커플링 장치.
  21. 제20항에 있어서, 상기 트랩 주파수는 상기 영상 주파수와 실제로 동일한 것을 특징으로 하는 커플링 장치.
KR1019860001342A 1985-02-28 1986-02-26 무선주파수 커플링 장치 KR930004132B1 (ko)

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