KR970007877B1 - 변조신호를 가지고 있는 중간 주파수 변조된 신호를 여과하기 위한 필터 및 복조회로 - Google Patents

Abstract

요약 없음

Description

변조신호를 가지고 있는 중간 주파수 변조된 신호를 여과하기 위한 필터 및 복조회로

제 1 도는 몇개의 온란인 필터가 추종(follow up)되며 위상 변조기가 믹서단위 앞뒤 양쪽에 제공되는 본 발명의 제1실시예의 회로도.

제 2 도는 믹서단 발진기의 추종이 있는 제2실시예의 회로도.

제 3 도는 위상 보상이 각 단에서 일어나는 믹서단 다음의 회로 배열도.

제 4 도는 정합회로를 갖춘 위상 변조기용 회로도.

본원은 주파수 변조된 신호를 적어도 1중간 주파수를 경우하여 저주파수 신호로 변환하기 위한 회로 장치 및 방법에 관한 것이다.

서독출원(DE-OS 30 48 263)은 온라인 필터 배열을 갖춘 라디오 수신기에 대하여 기술되어 있다. 수신된 신호는 1 또는 2 이상의 믹서단에 의하여 중간 주파수신호로 변환되며, 중간 주파수 신호는 중간 주파수 필터를 경유하여 상기 신호가 저주파수 신호로 변환되는 복조기로 전송된다.

가능한한 낮은 간섭을 유지하도록 하기 위하여 필터는 좁은 대역구조를 가지며, 여기서 복조기 출력전압으로부터 유도된 추종전압은 중간 주파수의 순시치가 필터의 대역 통과 범위내에 항상 존재하는 방식으로 복조기의 앞쪽으로 접속된 협대역 중간 주파수 필터의 공진 주파수를 변위한다.

또한 주파수 변조된 신호를 저주파수 신호로 변환하는 회로장치는, 믹서단용 발진기가 복조기의 저주파수 출력전압에서 유도되는 전압에 의하여 중간 주파수와 동상(in-phase) 방식으로 추종되는 것으로 공지되어 있다.

따라서 믹서단 출력에서 신호의 주파수 편차가 크게 감소되어 그 결과 협대역 선택필터가 중간 주파수 필터로서 사용될 수 있게 되었다. 혼합되고 선택된 후에 제어 전압이 발생할때 역 제어는 필연적으로 필트의 군 지연(group delay)으로부터 초래되는 제어지연을 낳는다.

들어오는 신호의 잡음 및 간섭의 억제는 협 대역이 더욱 좁아질 수록 증가하지만, 필터 또는 필터들의 군지연, 따라서 제어지연 또는 지체의 증가가 생긴다는 것은 널리 인정되어 있다. 이것은 제어전압과 중간 주파수 전압에 시간 천이(time shift)가 있으며 필터 또는 발진기와 중간 주파수간에 상대적으로 이동이 존재한다는 것을 의미한다. 시간이 중간 주파수로 더 크게 변화하면 할수록 상대적 이동은 더욱 높다. 또한 제어전압과 중간 주파수 이동사이의 위상각으로 인하여 중간 주파수가 위상 변조되며 상기 가변조가 유용한 주파수 변조와 중첩된다.

가변조의 정도는 중간 주파수의 시간 변화에 비례하며 따라서 주파수 상승에 따라 증가한다. 따라서 보다 높은 저주파수 범위에서는 진폭증가가 있으며 이것은 상대적으로 이동의 상승을 일으켜서 간섭 위상변조를 초래한다, 발진하려고 하는 상기와 같은 정귀환의 결과로서 필터 또는 발진기의 추종 가능성은 크게 감소된다.

그러므로 본 발명의 목적은 주파수 변조된 신호를 적어도 하나의 중간 주파수를 통해 저주파신호로 변환시키는 방법 및 회로장치가 제공하는 것으로서, 여기서 높은 저주파수 범위에서 상대적 이동과 간섭위상변조는 협대역 필터가 사용될 때 낮게 유지되며, 그 결과 필터 또는 발진기는 믹서단을 만족할 수 있게 추종할 수 있게 된다. 상기 목적은 그 자체가 신규한 것으로서 깊은 연구에 의하여 인식된 것으로 본 발명에 따라 달성된다.

간섭 위상 변조와 반대 위상에 있는 중간 주파수로의 부가변조의 결과, 제어지연으로 인하여 발생되는 간섭 위상 변조는 보상되고, 중간 주파수와 필터간의 상대적 이동이 감소되어 그 결과 협대역 필터가 잡음 및 간섭억제를 증가시키는데 채택될 수 있다.

본 발명에 따르면 적어도 하나의 고역 필터는 추종 브랜치(branch)에 접속되고 역변조없이 진폭증가가 있는 경우인 보다 높은 저주파수 범위에서 제어전압을 위상변조기에 공급하기만 한다.

저주파수 범위가 봉쇄되기 때문에 변조특성은 상당히 작은 주파수 범위에 걸쳐서 선형으로 되어야만 한다. 고역 필터의 사용은 각각의 고역 필터에 고유한 리드가 제어지연을 부분으로 보상한다는 또다른 이점을 제공한다.

각 개별단의 앞 또는 뒤에서 위상 보상과 다수의 필터를 사용할 때 개별 온라인 필터와 그것과 연관된 위상 변조기 사이의 중간 주파수에 대한 지연이 작기 때문에 정확한 전위상 보상은 얻어질 수 있다.

위상 변조기 또는 변조기 온라인 필터와 비교되는 광대역 구조를 가질 때 이들은 가까운 선택에 영향을 받지는 않지만 먼 선택은 증가한다.

본 발명에 대한 추가적인 개선이나 개발은 또한 가능하다.

본 원의 실시예를 첨부도면을 참고로하여 기술하겠다.

상세한 설명

제1도에서 (1)은 회로배열중 입력단으로서 여기에 주파수 변조된 입력신호 또는 중간 주파수단의 중간 주파수 출력신호가 인가된다.

참조번호(2)는 발진기(4)의 출력신호가 인가되는 믹서단(3)에 접속된 제1 및 제2위상 변조기이다.

믹서단(3)의 출력은 위상 변조기(2)를 통해 필터 배열(5)에 접속되며, 필터 배열은 여러개의 온라인 필터(6)로 구성된다. 필터 배열(5)은 복조기(7)의 입력에 접속도며 복조기의 출력단(10)에서 저주파수 신호가 출력된다. 저주파수 신호는 제1정합회로(8)를 통하여 필터배열(5)로 귀환되며 제2 및 제3정합회로(9)를 통하여 제1 및 제2위상 변조기(2)로 각각 귀환된다.

변조된 고주파수 입력신호 또는 중간 주파수 신호는 제어되는 위상 변조기(2)를 통하여 믹서단(3)으로 흐르고, 여기서 상기 신호가 발진기(4)의 출력신호와 혼합되어 믹서단 출력에서 중간 주파수 신호를 형성한다.

정합회로(9)를 갖는 제2위상 변조기(2)는 그 대역통과 범위와 대응하는 믹서단(3)의 뒤에 위치한다. 그러므로, 다른 하나의 위상 변조기(2)는 믹서단(3)의 앞에 접속되고, 반면에 제2위상 변조기(2)는 복조기(7)와 필터배열(5) 사이의 귀환 제어루프에 접속된다. 필터배열(5)은 복조기(7)에서 저주파수 신호로 차례로 복조되는 중간 주파수 신호를 여과하여 출력한다.

복조기(7)의 저주파 출력전압은 정합회로(8)를 경유하여 필터 배열(5)로 공급되며, 이런 정합회로는 각 필터(6)의 중심 주파수가 믹서단(3)에서 얻을 수 있는 중간 주파수 신호의 순시 주파수의 다음에 오도록 하는 방식의 전압 분배기로서 구성될 수 있다. 위상 변조기(2)용 제어신호는 다른 정합회로(9)를 경유하여 저주파수 출력신호로부터 또한 얻을 수 있다.

위상 변조기(2)는 필터 배열(5)의 출력에 나타나는 가 변조가 보상되는 방식으로 믹서단(3)의 출력에서 중간 주파수가 변조한다.

이것을 위상에 위상 변조기(2)에 의하여 중간 주파수에 중첩되는 변조는 간섭 위상 변조와 반대 위상으로 있어야만 한다. 위상 반전은 회로 배열의 출력에 의하여 공급되는 제어신호를 반전하는 정합회로(9)에 있는 반전기에 의하여 일어날 수 있다. 다른 실시예에서 공진 회로의 비도조용 또는 추종을 위하여 사용되며, 예컨대 동조 다이오드로서 구성되는 온라인 필터(6)의 제어소자는 동조 다이오드의 형태에서 또한 있을 수 있는 위상 변조기(2)의 제어소자와 반대 극성을 갖는다.

제4도는 위상 변조기(2)와 정합회로(9)의 구성을 보인 것이다. 위상 변조기(2)는 1단인 주파수 선택성 증폭기로서 구성될 수 있으며 그 동조회로(L1,C1)는 제어가능하다. 정합회로(9)와 접속된 동조 다이오드(C1)에 의하여 제어가 행하여진다. 저항기(R1,R2)는 동조회로(L1,C1)를 감쇠(damping)하기 위하여 그리고 V1과 트랜지스터(T2)를 갖는 버퍼단(V2)을 직접 결합하기 위하여 사용된다. 정합회로(9)는 연산증폭기(OP)를 가지며 그의 반전입력이 고역 필터(R3,C1)를 통하여 복조기(7)의 출력신호(10)로 흐른다. R3 및 C1의 차단 주파수는 라디오에 응용될 경우에 대략 10KHz이다.

연산증폭기(OP)의 증폭에 영향을 주는 귀환 저항기(R4)는 최적 위상 보상을 하도록 크기가 정해진다. 중간 주파수 신호에 대해 필요한 낮은 저항 값은 에미터 결합회로(R5,C4)와 접속된 트랜지시터(T3)를 통하여 얻을 수 있다. 에미터는 또한 중간 주파수에 대하여 단락회로를 구성한다. 정합회로는 도시되지 않은 반전기로 구성가능하다.

제2도는 온라인 필터(6)가 사용되지 않는 다른 실시예로서 추종되지 않는 협대역주파수 선택성 필터(11)가 대치사용된다.

제1도에서 처럼, 한 위상 변조기(2)는 믹서단(3)의 앞에 접속되며 제2위상 변조기(2)는 복조기(7)와 필터(11)사이의 귀환 제어루프에 접속된다. 필터의 공전 주파수를 제어하기 위한 귀환 제어루프에서 발생되는 제어지연으로부터 일어나는 간섭 위상 변조를 보상하게되면 협대역 필터가 전보다 더 넓은 범위의 주파수에 대해 잡음 및 간섭의 억제를 증가하는데 사용될 수 있게 한다.

이 경우 발진기(12)에 의하여 추종이 행하여지며, 발진기는 정합회로(13)를 경유하여 복조기(7)의 출력(10)에 접속되며 믹서단(3)의 출력에서 신호의 주파수 편이가 작은 저주파수 출력신호에서 유도된 제어신호에 의해서 제어된다. 반대 위상 변조에 관한 동작은 제1도에 따른 구성과 일치한다.

그러나, 제2도에서는 제1도에 도시된 바와 같이 필터의 주파수가 아닌 변조된 주파수가 바로 발진기의 주파수가 된다. 제2도에서는 하나의 고정 필터(11)만이 도시되었으나 사실 여러개의 필터가 있을 수 있다.

제1도에 대응하여 하나 이상의 온라인 필터가 사용될 수도 있다. 상기 두 실시예에서 위상 변조기(2)는 믹서단(3)의 앞에 위치하고 있으나 그의 뒤에 위치할 수도 있다.

제3도는 간섭 위상 변조에 대한 반대 위상 변조가 중간 주파수에 중첩되는 믹서단(3)을 구동하는 발진기(12)의 전압에 의해 일어나는 다른 실시예를 도시한다. 이 실시예에서 위상 변조기(2)의 쌍과 온라인 필터(6)가 사용된다. 믹서단(3)의 뒤에 있는 위상 변조기(2)는 각 온라인 필터(6)의 앞측과 접속되어 여러단에서 항상 보상이 행하여지도록 한다.

위상 변조기는 협대적 필터(6)와 비교되는 광대역 구조를 가지므로 먼 주파수선택이 개선된다. 상기 실시예에서 간섭 위상 변조와 반대 위상으로의 변조가 위상 변조기에 의하여 일어난다. 다른 가능성은 믹서단의 발진기 전압의 변조를 구성하며 발진기 전압은 중간 주파수에 중첩된다.

Claims (4)

1. 발진기 ; 제1주파수 신호를 보다 낮은 중간주파수를 갖는 제2주파수신호로 변환하며 발진기에 의해 제어되는 믹서수단, 제2주파수 신호의 협동과 대역을 여과하며 믹서수단과 접속되고 공진주파수를 갖는 제어가능한 필터수단, 여과된 제2주파수신호로부터 변조신호를 회복하기 위해 여과된 제2주파수신호를 복조하며 필터수단과 접속되는 복조기 수단, 복조신호로부터 제어전압을 획득하며 필터수단의 공진주파수를 제어하기 위해 출력제어신호로서 제어전압을 필터수단의 다른 입력에 제공하며 복조기 수단의 출력과 접속되는 정합회로수단 및 필터수단의 공진주파수를 제어하기 위해 복조기 수단과 정합회로수단을 통한 필터 수단으로부터 신호의 통과시 제어루프지연에 의해 발생된 간섭위상변조와 반대위상으로 제1 및 제2주파수신호를 각각 변조하기 위해 믹서수단의 앞에 접속된 제2위상 변조기수단과 필터수단과 결합된 제1위상 변조기수단으로 구성된 것을 특징으로 하는 변조신호를 가진 주파수 변조된 신호를 여과하기 위한 필터 및 복조기 회로.
2. 제1항에 있어서, 제1위상 변조기 수단은 발진기의 발진기 제어전압을 위상변조하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 회로.
3. 발진기 ; 제1주파수 신호를 보다 낮은 중간 주파수를 갖는 제2주파수 신호로 변환하며 발진기에 의해서 제어되는 믹서수단, 제2중간 주파수 신호의 협동과 대역을 여과하며 믹서수단과 접속되고 공진주파수를 갖는 고정된 선택성 필터수단, 여과된 제2중간 주파수 신호로부터 변조신호를 회복하기 위해 여과된 제2중간주파수 신호를 복조하며 필터수단과 결합되는 복조기 수단, 중간주파수의 주파수와 대응하는 발진기의 전압을 제어하기 위해 출력 제어전압으로서 제어전압을 필터수단의 다른 입력에 제공하며 변조신호로부터 제어전압을 획득하며 복조기 수단의 출력과 결합된 정합회로 수단 및 필터수단의 공진주파수를 제어하기 위해 복조기 수단 및 정합회로 수단을 통한 필터 수단으로부터 신호의 통과시 제어루프지연에 의해서 발생된 간섭위상 변조와 반대 위상으로 제2 및 제1주파수 신호를 각각 변조하기 위해 믹서수단의 앞에 접속된 제2위상 변조기 수단 및 필터수단과 결합된 제1위상 변조기 수단으로 구성된 것을 특징으로 하는 변조신호를 가진 주파수 변조된 신호를 여과하기 위한 필터 및 복조기 회로.
4. 제3항에 있어서, 제1위상 변조기 수단은 발진기의 발진기 제어전압을 위상 변조하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 회로.

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