KR960011413B1 - 저 잡음 블록 다운 컨버터 - Google Patents

저 잡음 블록 다운 컨버터 Download PDF

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KR960011413B1
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이성훈
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대우전자 주식회사
배순훈
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P1/00—Auxiliary devices
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    • H01P1/17—Auxiliary devices for rotating the plane of polarisation for producing a continuously rotating polarisation, e.g. circular polarisation
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  • Input Circuits Of Receivers And Coupling Of Receivers And Audio Equipment (AREA)

Abstract

내용 없음.

Description

저 잡음 블록 다운 컨버터
제1도는 종래 기술에 따른 저 잡음 블록 다운 컨버터의 일 실시예를 나타낸 회로도.
제2도는 본 발명에 따른 저 잡음 블록 다운 컨버터의 일 실시예를 설명하기 위한 평면도.
제3도는 제2도의 A-A선을 절단하여 나타낸 단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 구형 도파고나 및 공진 탐침 2 : 전압분배
3,5,8 : 제1,제2,제3증폭부 4 : 밴드 패스 필터
6 : 국부 발진기 7 : 혼합기
9 : 중간 주파수 발생부 11 : 패치
12 : 기판 13 : 접지판
본 발명은 저 잡음 블록 다운 컨버터(Low Noise Block down converter : LNB)에 관한 것으로, 특히, 저 잡음 블록 다운 컨버터의 전체 크기를 작게 형성하기에 적합한 저 잡음 블록 다운 컨버터에 관한 것이다.
제1도는 종래 기술에 따른 저 잡음 블록 다운 컨버터의 일 실시예를 나타낸 회로도로, 각 직류(Direct Current;DC)를 발생하는 전압 분배부(2)와, 전압 분배부(2)의 전압을 인가 받아 구동하여 고주파(Radio Frequency;RF)를 구형도파관 및 공진탐침(WR-75)(Probe)(1)을 통해 인가 받아 저 잡음 증폭하는 제1증폭부(3)와, 제1증폭부(3)의 출력 중에서 원하는 주파수 대역의 신호만을 통과시키는 밴드 패스 필터(Band Pass Filter;BPF)(4)와, 전압 분배부(2)의 전압을 인가 받아 구동하여 밴드 패스 필터(4)의 출력에 따른 중간 주파수(Intermediate Frequency;IF)를 출력하는 제2,제3증폭부(5,8), 국부 발진기(Local Oscillator;LO)(6) 그리고 혼합기(Mixer)(7)로 된 중간 주파수 발생부(Monolithic Microwave Integrated Circuit : MMIC)(9)로 이루어진다.
여기서, 상기 제1도중 설명되지 않은 C1은 커패시터(Capacitor)이고 L1은 인덕터(Inductor)이다.
이와 같이 이루어진 종래 기술을 보면, 먼저, 전압 분배부(2)는 수신기측으로 부터 직류를 인가 받아 다수의 전압으로 분압하여 각 직류를 발생하며, 제1증폭부(3)는 전압 분배부(2)의 소정의 전압을 인가 받아 구동하며, 도파관 예를 들어, 구형 도파관(rectangular waveguide)에 의해 위성 방송에 의한 고주파를 구형 도파관 및 공진 탐침(1)을 통해 인가 받아 저 잡음 증폭한다.
이때, 제1증폭부(3)의 잡음 지수는 작을 수록 좋다.
다음, 밴드 패스 필터(4)는 제1증폭부(3)의 출력 중에서 원하는 주파수 대역의 신호만을 통과시키며, 주파수 발생부(9)의 제2증폭부(5)는 밴드 패스 필터(4)의 신호를 저 잡음 증폭하고, 국부 발진기(6)는 수신된 위성 방송에 의한 고주파에 따른 국부 발진 주파수를 발생한다.
이어, 혼합기(7)는 제2증폭부(5) 및 국부 발진기(6)의 신호를 혼합하여 제2증폭부(5)와 국부 발진기(6)의 차이 신호인 중간 주파수를 출력하며, 제3증폭부(8)는 국부 발진기(7)의 중간 주파수를 증폭하여 캐패시터(C1)을 통해 수신기에 인가한다.
즉, 상기 캐패시터(C1)는 출력측으로 인가되는 수신기측의 직류가 중간 주파수 발생부(9)로 인입되는 것을 방지하며, 인덕터(L1)는 상기와 같은 출력측으로 인가되는 수신기측의 직류가 전압 분배부(2)로 인가되도록 하면서 중간 주파수 발생부(9)의 출력은 인가되지 않도록 한다.
그러나, 이와 같은 종래의 기술에 있어서는 원하는 대역에 해당하는 주파수를 필터링하기 위해서 배드 패스 필터(4)가 필수적이기 때문에 전체 저 잡음 블록 다운 컨버터의 크기가 커지며, 이에 따라 원가가 상승되는 결점이 있다.
본 발명은 이와같은 종래의 결점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 도전 조각 등의 패치(Patch)를 이용하여 저 잡음 블록 다운 컨버터를 간단하게 형성할 수 있는 저 잡음 블록 다운 컨버터를 제공하는데 그 목적이 있다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 저 잡음 블록 다운 컨버터는 접지판(Ground plane) 위에 형성된 기판(Substrate) 위에 도전체 등으로 소정의 크기로 패터닝(Patterning)되어 원하는 주파수 대역을 공진하는 패치를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하에서 이와 같은 본 발명의 실시예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
제2도를 참조하면, 본 발명에 따른 저 잡음 블록 다운 컨버터의 일 실시예를 설명하기 위한 평면도로, 패치(11)가 기판(12)위에 패터닝되어 형성된다.
이와 같이 이루어지는 본 발명을 제3도를 참조하여 보면, 제3도와 같이 패치(11)는 접지판(13)위에 형성된 기판(12) 위에 도전체 등으로 소정의 크기로 패터닝되어 워하는 주파수 대역을 공진한다.
즉, 상기 제1도와 같은 종래 저 잡음 블록 다운 컨버터에 있어서, 밴드 패스 필터(4)를 제거하고, 제1증폭부(3)의 출력이 중간주파수 발생부(9)에 인가되도록 하며, 상기와 같이 이루어지는 패치(11)가 위성방송신호를 수신함과 동시에 패치(11)가 원하는 주파수를 필터링하도록 한다.
이때, t는 기판(12)의 두께이다. 또한, 상기 패치(11)의 세로 길이(a) 및 가로 길이(b)를 고려하여 패치(11)에 대해 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다. 먼저, 공진 주파수
fr=q(c/2×b×squrt εr)) …①
식이다.
여기서, q는 패치(11)의 방사 에지(Radiating edge)에서 프리징 필드(Fringing field)에 의한 공진 길이 감소 요소이고, c는 자유공간에서 빛의 속도이며, εr는 기판(12)의 비유전률이다.
즉, 패치(11)의 가로 길이(b)는 프리징 필드에 의하여 실제보다 증가하게 되므로 이를 고려하여 패치(11)의 가로 길이(b)를 설계해야 한다.
다음, 패치(11)의 대역폭
Bw=(VSWR-1)/Q(sqrt VSWR)) …②식
여기서, VSWR은 전압 정재파비(Voltage Standing Wave Ratio)로서 VSWR=(1+|반사비|)/(1-|반사비|)이며, Q는 퀄리티 요소(Quality factor)로서 사이클 당 소비된 에너지와 저장된 에너지의 비이다.
즉, 상기 ①식과 ②식을 이용하여 원하는 주파수 대역을 갖는 패치(11)를 설계할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 패치(11)를 고주파 입력단에 원하는 주파수 대역에 공진하도록 설계함으로써 종래의 밴드 패스 필터(4)를 별도로 형성할 필요 없이 저 잡음 블록 다운 컨버터를 간단하게 형성함으로 전체 저 잡음 블록 다운 컨버터의 구성이 간단해지며, 원가가 하락하는 효과가 있다.

Claims (3)

  1. 각 직류를 발생하는 전압 분배부(2)와, 상기 전압 분배부(2)의 전압을 인가 받아 구동하여 저 잡음 증폭하는 제1증폭부(3)와, 상기 전압 분배부(2)의 전압을 인가 받아 구동하여 제1증폭부(3)의 출력에 따른 중간 주파수를 출력하는 중간 주파수 발생부(9)로 된 저 잡음 블록 다운 컨버터에 있어서, 상기 제1증폭부(3)에 접속되어 원하는 주파수 대역을 공진하는 패치(11)를 포함하여 이루어지는 저잡음 블록을 다운 컨버터.
  2. 제1항에 있어서. 상기 패치(11)는 기판(12)위에 소정의 크기로 패터닝됨을 특징으로 하는 저 잡음 블록 다운 컨버터.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 패치(11)는 도전체로 이루어짐을 특징으로 하는 저 잡음 블록 다운 컨버터.
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