KR960010491B1 - 복수채널 정합장치용 rf 모뎀 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

복수 채널 정합 장치용 RF 모뎀

제1도는 본 발명에 의한 복수채널 정합 장치용 RF 모뎀의 블록다이아그램.

제2도는 본 발명에 의한 복수채널 정합장치용 RF 모뎀의 상세회로도.

제3도는 본 발명의 RF 모뎀중 PLL IC부의 내부 구조를 도시한 블록다이아그램.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

2 : 제1 대역 필터 4 : 저잡음증폭기

5 : 튜너블 필터 8 : 혼합/검파부

10 : PLL IC부 12 : 제1루프 필터

14 : RX VCO 16 : 제2루프 필터

18 : TX VCO 20 : 바리캡 다이오드

22 : 제1 증폭기 24 : 3체배회로로

26 : 제2 대역필터 28 : 가변 증폭기

30 : 제3대역 필터 102 : 기준 카운터

104 : N 카운터 106 : A 카운터

108 : 위상 검색기

[기술 분야]

본 발명은 복수채널 정합장치용 RF 모뎀에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 RF 송수신회로 또는 케이블 TV의 망감시 데이터 및 각종 메시지 데이터 신호를 정합 장치에서 송수신하고, 이 정합장치에 수신된 신호가 정상적인 신호인가를 검색한 후, 이상이 발생하였을 때 정상 채널을 선택하여, 정상 채널 신호를 송수신하도록 구성된 복수채널 정합장치용 RF 모뎀에 관한 것이다.

[발명의 배경]

종래 케이블 TV에서는 케이블을 통하여 전송되는 각종 상태 정보신호가 정상적으로 전송되는가를 검색하기 위하여 헤드엔드에 정합장치를 사용하였다. 상기 정합장치는 메인 스테이션(main station)에서 전송된 TV 신호를 사용자에게 정확한 TV 신호가 전송되도록 케이블에 연결되어 각종 장비의 상태를 파악하여 그 정보를 관련자에세 제공하는 역할을 한다.

본 발명은 상기와 같은 정합장치로 전송된 신호를 검색하여 정상적인 신호를 감시하고, 비정상적인 상태 감시 신호인 경우에는 원인을 검색, 관리자에게 문제점을 보고하는 정합장치용 RF 모뎀에 관한 것이다.

본 발명의 목적은 케이블 TV 신호 전송 또는 RF 송수신에 있어서, 전송되는 신호가 정확히 전송되는가를 검색하고 여기에 사용되는 각종 모듈의 동작 상태의 이상유무를 파악하여 그 정보를 알려주는 송수신 기능을 가진 정합장치용의 RF 모뎀을 제공하는 것이다.

[발명의 요약]

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 정합장치용의 RF 모뎀은, 수신되는 신호 중 원하는 주파수 대역만을 선택하기 위한 제1대역 필터, 상기 제1대역 필터를 통과한 신호를 필요한 크기의 신호로 확대하기 위한 저잡음증폭기, 상기 저잡음증폭기에서 증폭된 신호 중 원하는 주파수 대역의 신호를 선택하기 위한 튜너블 필터, 상기 튜너블 필터의 출력 신호가 입력되어 최종 수신 데이터로 변환되는 혼합/검파부, 상기 튜너블 회로에서 수신시에 수신 주파수를 선택하기 위한 전압 데이터를 발생시키며 송신시에는 MPU의 제어 신호에 따라서 TX 데이터를 주파수 변환시키기 위하여 출력 신호를 한쌍의 루프 필터에 각각 출력하는 PLL IC부, 상기 PLL IC부의 제어신호가 입력되면 출력 신호가 상기 튜너블 회로에 입력되는 제1루프 필터, 상기 제1루프 필터의 신호가 입력되며 출력단이 상기 혼합/검파부와 상기 PLL IC부에 각각 연결된 RX-VCO, 송신 주파수를 결정하기 위한 신호가 상기 PLL IC부로 입력되는 제2루프 필터, 상기 제2루프 필터의 신호와 MPU로부터의 TX 데이터 신호가 바리캡 다이오드를 통하여 입력되며 주파수 변환되는 TX-CO, 상기 TX-VCO의 신호를 입력받아 3배 고조파를 생성하는 3체배 회로, 상기 3체배 회로로부터 출력되는 신호를 여파하기 위한 제2대역 필터, 상기 제2대역 필터로부터 출력되는 신호를 소정의 크기로 증폭하기 위한 제1증폭기, 상기 제1증폭기로부터 출력된 신호를 증폭하는 것으로, MPU로부터의 레벨 제어 신호에 따라서 증폭도가 조정되는 가변증폭부, 및 상기 가변증폭부로부터 신호중 소정 주파수대역 신호만을 통과시키는 제3대역 필터로 구성되는 것을 특징으로 한다.

이하 첨부한 도면을 참고하여 본 발명을 설명하면 다음과 같다.

[발명의 구체적 실시예에 대한 설명]

본 발명은 정합장치용 RF 모뎀에 관한 것으로, 상태감시모듈에서 제공된 신호를 수신하고, 이 수신된 신호가 정상적인 신호인가를 검색하여 관리자에게 보고하는 케이블 TV 정합장치용 RF 모뎀이다.

제1도에 도시된 것은 본 발명에 의한 정합장치용 RF 모뎀의 회로를 개략적으로 표시한 블록 다이아그램이다. 도시된 바와 같이, 케이블을 연결하는 연결잭(1)을 통하여 수신되는 신호 중 원하는 주파수 대역만을 선택하기 위한 제1 대역 필터(2), 상기 제1대역 필터(2)를 통과한 신호를 필요한 크기으 신호로 확대하기 위한 저잡음증폭기(4), 저잡음증폭기(4)에서 증폭된 신호중 원하는 주파수 채널 대역의 신호를 선택하기 위한 튜너블 필터(tunable filter)(6), 상기 튜너블 필터(6)의 출력 신호가 입력되어 최종수신 데이터로 변환된는 혼합/검파부(8), 상기 튜너블 필터(6)에서 신호수신시에는 수신 주파수를 선택하기 위한 전압 데이터를 발생시키며, 신호 송신시에는 MPU의 제어신호에 따라서 TX 데이터를 주파수 변환시키기 위하여 제어 신호를 출력하는 PLL IC부(10), 신호수신을 위한 상기 PLL IC 부(10)의 제어신호가 입력되면 출력 신호가 상기 튜너블 필터(6)에 입력되는 제1루프 필터(12), 상기 제1루프 필터(12)의 신호가 입력되면 출력단이 상기 혼합/검파부(8)와 상기 PLL IC 부(10)에 각각 연결된 RX-VCO(Voltage- Cont rolled Oscillator)(14), 송신 주파수를 결정하기 위한 신호가 상기 PLL IC 부(10)로부터 입력되는 제2루프 필터(16), 상기 제2루프 필터(16)의 신호와 MPU(미도시 됨)로부터의 TX 데이터 신호가 바리캡 다이오드(20)를 통하여 입력되며 주파수 변환을 위한 TX-VCO(Voltage-Controlled Oscillator)(18), 상기 TX-VC0(18)의 신호를 입력받아 3배 고조파를 생성하는 3체배 회로 (24) ; 상기 3체배 회로(24)로부터 출력되는 신호를 여파하기 위한 제2대역 필터(26) ; 상기 제2대역 필터(26)로부터 출력되는 신호를 소정의 크기로 증폭하기 위한 제1증폭기(22) ; 상기 제1증폭기(22)로부터 출력된 신호를 증폭하는 것으로, MPU로부터의 레벨제어신호에 따라서 증폭도가 조정되는 가변증폭부(28), 및 상기 가변증폭부(28)로부터의 신호중 소정 주파수 대역 신호만을 통과시키는 제3대역 필터(30)로 구성되어 있다.

케이블 또는 무선송수신장치를 통하여 상태감시모듈에 명령을 지시하기 위한 신호는 전선을 연결하는 연결잭(1) 또는 안테나(미도시 됨)를 통과하여 제1 대역 필터(2)에 입력되며, 이 입력 신호는 제1대역 필터(2)의 통과 대역에 정해진 주파수에 의하여 특정주파수 대역만 출력된다. 수신 신호에 의하여 명령을 지시 받은 상태감시모듈은 그 모듈에서 수집한 정보를 정합장치에 보내면 이 신호는 저잡음증폭기(4)에 입력(入力)된다. 이 신호는 저잡음증폭기(4)에서 적당한 크기로 증폭된 후에 튜너블 필터(6)로 입력된다.

상기 튜너블 필터(6)는 두 개의 LC 공진 회로로 구성되어 있다. 이 회로의 공진 주파수는 바리캡 다이오드(Varicap Diode : VD)에 인가되는 전압에 의하여 커패시턴스의 값이 결정되어 주파수를 결정하도록 구성되어 있다. 즉, 종래 주로 사용된 LC 공진회로 중 리액턴스(L)의 값을 고정시키고 또다른 파라미터인 커패시던스의 값을 변화시켜 주파수를 설정하도록 되어 있는 것이다. 이 때 인가되는 전압은 상기 PLL IC 부(10)에 출력되며, 제1루프 필터(12)를 통하여 입력된다. 이 튜너블 필터(6)의 커패시던스 값은 채널 데이터 값에 의하여 변경된다. 상기 채널 데이터의 값은 전압으로서 각각의 채널간의 전압 간격은 0.05V의 간격으로 채널을 구분하여 준다. 여기에서의 공진 주파수 범위는 17.9MHz 내지 29.6MHz까지 변화한다. 또한 본 튜너블 필터96)에서의 채널당 주파수 대역은 50KHz로서 모두 40개의 채널을 사용하는 것이 가능하다.

제2도에 도시된 것은 본 발명의 케이블 TV용 복수채널 정합장치용 RF 모뎀의 상세 회로도이다. 제2도에서는 BP1으로 표시된 저잡음증폭기(4)로부터 입력되는 신호는 트랜스(T1)에 입력된다. 상기 트랜스(T1)에는 바리캡 다이오드(VD1)이 연결되어 있다. 또한 바리캡 다이오드에는 PLL IC부(10)로부터 인가되는 전압이 공급된다. 상기 입력신호는 또한 바리캡 다이오드(VD2)를 통과하여 트랜스(T2)를 거쳐서 혼합/검파부(8)로 출력된다.

다시 제1도를 참고하면, 상기 튜너블 필터(6)에서 출력되는 선택된 체널 신호는 혼합/검파부(8)에 입력된다. 상기 혼합/검파부(8)는 RX-VCO(14)로부터의 제어 신호에 의하여 최종 데이터 신호를 출력하도록 작동된다. 이 혼합/검파부(8)는 시판중인 IC 회로 MC3356P를 사용하여 구성할 수 있다.

상기 튜너블 필터(6)에 전압을 인가하여, 예를 들면 케이블 TV의 채널을 선택하는 것은 PLL IC 부(10)이다. 상기 PLL IC 부(10)는 제3도에 도시된 것과 같이, 기준(레퍼런스 : reference) 카운터(102), N 카운터(104), A 카운터(106) 및 송·수신용의 위상검색기(108)를 포함한다. 상기 PLL IC 부(10)는 MPU로부터 전송되는 제어 신호 데이터를 입력받아 채널을 선택하는 작용을 한다. 즉, 기준 카운터(102)와 N 카운터(104) 또는 A 카운터(106)의 주파수를 위상 검색기(108)에서 비교하여 그 결과에 따라서 각각 다른 신호를 출력한다.

상기 PLL IC 부(10)로부터 출력된 신호는 제1루프 필터(12)에 입력된다. 또한 상기 제1루프 필터(12)에 입력된 전압은 최종적으로 튜너블 필터(6)에 입력된다. 이 입력 전압은 튜너블 필터(6)의 바리캡 다이오드(VD)에 인가되어 주파수를 결정하는데 사용된다. 이 때의 전압 간격은 0.05V 간격으로서 조정된다.

상기 제1 루프 필터(12)의 출력은 또한 RX-VCO(전압 제어 발진기)(14)에 인가된다. 상기 RX-VCO(14)는 혼합/검파부(8)의 국부(local) 주파수를 발생시키는 것으로서, 수신부의 튜너블 필터(6)의 공진 주파수와 발진기의 주파수를 LC 공진부와 발진부로서 동일하게 만들어 주는 역할을 한다. 상기 RX-VCO(14)의 발진 주파수는 약 28.6 내지 40.3MHz이다.

상기 PLL IC 부(10)는 또다른 제2루프 필터(16)에 연결된다. 상기 제2루프 필터(16)의 출력은 TX-VCO(18)에 입력된다. 상기 TX-VCO(18)는 송신 주파수를 발생시키기 위한 것으로, TX 데이터(제어용 마이컴인 MPU로부터 출력됨)를 바리캡 다이오드(20)의 캐소드에 공급하여 입력 전압 값에 따른 주파수 변환을 수행한다. 이 때의 주파수는 예를 들어, 42.05MHz 내지 45.95MHz이다. 상기 TX-VCO(18)의 출력 신호는 송신되는 채널의 신호가 기준 주파수와 다른 경우에는 궤환되어 다시 PLL IC부(10)로 입력되며, 송신되는 채널의 신호가 기준 주파수와 동일한 경우에는 3체배 회로(24)로 입력된다.

상기 3체배 회로(24)는 주파수를 정수배(整數倍)하는 장치로서, 일반적으로 비선형 특성을 이용하여 출력 파형을 일그러지게 한 다음 이중에서 필요한 고조파를 분리해내는 것이다. 여기에서는 트랜지스터의 비직선 특성을 사용하여 126.15MHz 내지 137.85MHz의 주파수를 발생시킨다.

상기 3체배 회로(24)의 출력은 제2대역 필터(26)를 통과한 후에 일반적인 증폭기인 제1증폭기(22)를 통과하면서 충분한 크기로 증폭된 크기로 증폭된 후에 가변증폭부(28)에 입력된다. 상기 가변증폭부(28)는 듀얼 게이트(dual gate) FET를 이용하여 입력된 신호를 증폭시키는 작용을 한다. 상기 가변증폭부(28)는 제어용마이컴(MPU)의 신호에 의하여 작동한다. MPU의 전력 레벨 제어 신호는 D/A 변환기(32)에 입력된 후에 디지털 신호로 변환되어 FET에 인가되어 증폭도를 조정한다. 또다른 전력 구동 신호는 가변증폭부(28)에 입력된다.

상기 가변 증폭부(28)에서 증폭된 신호는 제3대역 필터(30)를 통과한 후에 전송된다. 상기 대역 필터(30)의 대역 폭은 132MHz±6MHz이다. 여기에서 전송에 사용되는 주파수는 126.15 내지 137.85MHz이다. 또한 이때의 출력 레벨은 입력 데이터에 따라서 -9.75 내지 -30.75dbm이다.

상기와 같은 구성을 가진 본 발명의 케이블 TV 신호 정합장치용 RF 모뎀의 작용과 효과는 다음과 같다. 케이블 TV의 신호가 제1대역 필터(2)로 입력되면, 이 신호는 특정 주파수대역 이외의 주파수는 제거되고, 대역 필터를 통과한다. 이 신호는 증폭기(4)에서 적당한 크기로 증폭된 후에 튜너블 필터(6)로 입력된다. 상기 튜너블 필터(6)는 PLL IC 부(10)에서 전송되는 전압값에 의하여 채널을 선택한다. 즉, MPU에서 제공되는 PLL 데이터의 값에 따라서 채널을 선택하도록 특정 전압을 전송한다.

이 때 상기 PLL IC 부(10)에서는, 내부에 장치된 기준 카운터(102)와 수신용 카운터인 N 카운터(104)를 비교하여 동일한 값이면 튜너블 필터(6)에 입력된 신호를 다음의 혼합/검파부(8)로 전송한다. 이 전송된 신호는 혼합/검파부(8)에서 처리된 후에 신호 레벨 신호와 RX 데이터 신호로 분리되어 전송된다. 만일 기준 카운터(102)와 수신용 카운터인 N 카운터 (104)의 값이 일치하지 않으면 PLL IC 부(10)에서 전송된 신호는 RX-VCO(14)로 전송되어 다시 PLL IC 부(10)로 궤환된다. 이 궤환 작용은 기준 카운터(102)와 N 카운터 (104)의 값이 일치할 때까지 수행된다.

TX 데이터를 송신시에는 PLL IC 부(10)는 MPU로부터 제어 신호를 받아서 작동한다. 상기 TX 데이터는 일반적으로 음성 신호나 데이터 신호가 입력될 수 있다. 송신되는 데이터는 TX-VCO(18)로 입력된다. 이 입력 신호는 상기 TX-VCO(18)에서 주파수 변조되어 출력된다. 이때에도 PLL IC 부(10)에서는 상기 수신때와 동일한 방식으로 전송되는 신호와 기준 카운터의 주파수를 비교하여 상기 두 신호가 동일한 경우에만 전송하며, 그렇지 않은 경우에는 다시 PLL IC 부(10)로 궤환한다. 이때에는 기준 카운터(102)와 A 카운터(106)가 송신 채널을 비교하는 역할을 한다.

상기 TX-VCO(18)로부터 출력되는 송신되기 위한 주파수 신호는 증폭기(22)에서 증폭된 후에 3체배 회로(24)에 입력된다. 이 신호는 다시 대역 필터(26)를 통과한 후에 제1증폭기(22), 및 가변 증폭기(28)에서 필요한 크기의 전력으로 제어된다. 상기 가변증폭부(28)는 듀얼 게이트 FET를 사용한다. 상기 가변증폭부(28)를 통과한 신호는 대역 필터(30)에서 일정한 대역으로 여파된 후에 출력 잭을 통하여 전송된다.

본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 설명되었지만, 본 발명의 사상과 범위내에서 변경이나 변형할 수 있음은 본 발명이 속하는 분야의 당업자에게는 명백한 것이며 그러한 변경이나 변형은 첨부한 특허청구범위에 의하여 제한되어져야 한다.

Claims (4)

1. 복수 채널 정합 장치용 RF 모뎀에 있어서, 수신되는 신호중 원하는 주파수 대역만을 선택하기 위한 제1대역 필터(2) ; 상기 제1대역 필터(2)를 통과한 신호를 필요한 크기의 신호로 확대하기 위한 저잡음증폭기(4) ; 상기 저잡음증폭기(4)에서 증폭된 신호중 원하는 주파수 대역의 신호를 선택하기 위한 튜너블 필터(6) ; 상기 튜너블 필터(6)의 출력 신호가 입력되어 최종 수신 데이터로 변환되는 혼합/검파부(8) ; 상기 튜너블 회로(6)에서 수신시에 수신 주파수를 선택하기 위한 전압 데이터를 발생시키며, 송신시에는 MPU의 제어 신호에 따라서 TX 데이터를 주파수 변환시키기 위하여 출력 신호를 제2루프 필터(6)에 출력하는 PLL IC 부(10) ; 상기 PLL IC 부(10)의 출력 신호가 입력되며 출력 신호가 상기 튜너블 회로(6)에 입력되는 제1루프 필터(12) ; 상기 제1루프 필터(12)의 신호가 입력되며 출력단이 상기 혼합/검파부(8)와 상기 PLL IC 부(10)에 각각 연결된 RX VCO(14) ; 송신 주파수를 결정하기 위한 신호가 상기 PLL IC 부(10)로 입력되는 제2루프 필터(16) ; 상기 제2루프 필터(16)의 신호와 MPU로부터의 TX 데이터 신호가 바리캡 다이오드(20)를 통하여 입력되며 주파수 변환되는 TX- VCO(18) ; 상기 TX-VCO(18)의 신호를 입력받아 3배 고조파를 생성하는 3체배 회로(24); 상기 3체배 회로(24)로부터 출력되는 신호를 여파하기 위한 제2대역 필터(26) ; 상기 제2대역 필터(26)로부터 출력된 신호를, 소정의 크기로 증폭하기 위한 제1증폭기(22); 상기 제1증폭기(22)로부터 출력된 신호를 증폭하는 것으로, MPU로부터의 레벨제어 신호에 따라서 증폭도가 조정되는 가변증폭부(28), 및 상기 가변증폭부(28)로부터의 신호중 소정 주파수 대역신호만을 통과시키는 제3대역 필터(30)로 구성되는 것을 특징으로 하는 복수 채널 정합 장치용 RF 모뎀.
2. 제1항에 있어서, 상기 튜너블 필터(6)의 공진 주파수를 결정하기 위하여 바리캡 다이오드에 전압이 인가되는 것을 특징으로 하는 복수채널 정합장치용 RF 모뎀.
3. 제1항에 있어서, 상기 제1대역 필터(2)에 전송되는 입력 신호의 주파수가 17.9 내지 29.6MHz인 것을 특징으로 하는 복수채널 정합장치용 RF 모뎀.
4. 제1항에 있어서, 상기 제3대역 필터(3)로부터 전송되는 출력 주파수가 126.15 내지 137.85MHz인 것을 특징으로 하는 복수채널 정합장치용 RF 모뎀.