KR100265863B1 - Advanced apparatus and method for receiving the multi-frequency band - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 다중 주파수 대역 수신장치 및 그 방법에 관한 것으로, 특히 다중 주파수 대역 중 주파수 대역이 낮은 순서로 순차적으로 하향 변환함으로써, 소자의 수를 감소시키고, 수신장치의 성능을 향상시킨 다중 주파수 대역 수신장치 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a multi-frequency band receiver and a method thereof, and in particular, by sequentially down-converting the frequency bands among the multiple frequency bands in descending order, thereby reducing the number of elements and improving the performance of the receiver. An apparatus and a method thereof are provided.
도 1 은 종래의 다중 주파수 대역 수신장치의 개략적인 구조도로서, 도면에서 11은 필터, 12는 분배기, 13-1 내지 13-n은 저잡음 증폭기, 14-1 내지 14-n, 17-1 내지 17-n은 국부발진기, 15-1 내지 15-n, 18-1 내지 18-n은 혼합기, 16-1 내지 16-n, 19-1 내지 19-n은 RF회로를 각각 나타낸다.1 is a schematic structural diagram of a conventional multi-frequency band receiver, in which 11 is a filter, 12 is a divider, 13-1 to 13-n is a low noise amplifier, 14-1 to 14-n, 17-1 to 17 -n represents a local oscillator, 15-1 to 15-n, 18-1 to 18-n is a mixer, 16-1 to 16-n, and 19-1 to 19-n represent RF circuits, respectively.
일반적으로 수신 주파수 이격이 큰 대역은 소자들의 특성에 따라 각각 다른 수신 대역 회로를 구성하여야 한다. 즉, 종래에는 동시에 여러 대역의 신호를 수신하기 위한 수신장치를 구성하는데 있어, 주파수 대역만 다른 동일한 고주파 회로 부분을 필요한 대역 수만큼 구비하여야 하였다.In general, bands having a large reception frequency separation should configure different reception band circuits according to the characteristics of devices. That is, conventionally, in constructing a receiving apparatus for receiving signals of several bands at the same time, the same high frequency circuit portion having only a frequency band has to be provided with the required number of bands.
도 1 을 참조하여 이러한 종래의 수신장치의 동작을 살펴보면, 도 1 에 도시된 바와 같이 종래의 수신장치는 대역 수만큼의 고주파단을 구비한다.Referring to FIG. 1, the operation of such a conventional receiver is illustrated. As shown in FIG. 1, the conventional receiver includes a high frequency stage corresponding to the number of bands.
안테나를 통해 수신된 신호는 필터(11)에 의해 원하는 대역의 주파수만 필터링되고, 이렇게 필터링된 신호는 분배기(12)에 의해 각각의 고주파단으로 분배된다.The signal received through the antenna is filtered by the
각각의 고주파단은 저잡음 증폭기(13-1, 13-n)와 1차 하향 변환부인 국부발진기(14-1, 14-n)와 혼합기(15-1, 15-n), 1차 RF회로(16-1, 16-n)와 2차 하향 변환부(17-1, 17-n, 18-1, 18-n), 그리고 2차 RF회로(19-1, 19-n)를 구비한다.Each of the high frequency stages includes a low noise amplifier 13-1, 13-n, a local oscillator 14-1, 14-n, which is a first-order downconverter, a mixer 15-1, 15-n, and a primary RF circuit ( 16-1, 16-n, secondary downconverters 17-1, 17-n, 18-1, 18-n, and secondary RF circuits 19-1, 19-n.
고주파단의 동작을 개략적으로 살펴보면, 분배기(12)에 의해 분배된 각 신호는 각각의 저잡음 증폭기(13-1, 13-n)에 의해 해당되는 대역의 신호만 증폭된다. 이 증폭된 각 신호는 1차 국부발진기(14-1, 14-n)에 의해 발생된 신호와 1차 혼합기(15-1, 15-n)에서 각각 혼합되어 1차 하향 변환된다. 그리고, 후속단의 RF회로(16-1, 16-n)를 각각 거친 다음, 2차 국부발진기(17-1, 17-n)에 의해 발생된 신호와 RF회로(16-1, 16-n)를 거친 신호가 2차 혼합기(18-1, 18-n)에 의해 각각 혼합되어 2차 하향 변환된다. 이렇게 하향 변환된 신호는 다음의 2차 RF회로(19-1, 19-n)를 통과한 다음, 저주파단으로 입력된다.Referring to the operation of the high frequency stage, each signal distributed by the
이와 같이 종래의 다중 대역 수신장치는 동시에 수신된 신호를 수신하기 위하여 각 대역마다 각각의 고주파단을 구비하여야 하므로, 전력 소비가 많고, 동일한 소자를 많이 사용하여야 하므로 비경제적인 문제점이 있었다.As described above, the conventional multi-band receiver has a high frequency end for each band in order to receive signals simultaneously, and thus, there is an uneconomical problem because the power consumption is high and the same devices must be used.
따라서, 본 발명은, 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 동일한 구조를 갖는 고주파단을 간소화시키기 위해 다수개의 주파수 대역 중 주파수 대역이 낮은 순서로 순차적으로 하향 변환하면서, 앞단의 중간주파수를 다음 단에서 다시 이용함으로써, 소자의 수를 감소시키고, 수신장치의 성능을 향상시킨 다중 주파수 대역 수신장치 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the problems of the prior art as described above, in order to simplify the high-frequency stage having the same structure, the frequency band of the plurality of frequency bands sequentially down-converted in descending order, It is an object of the present invention to provide a multi-frequency band receiver and a method for reducing the number of elements and improving the performance of the receiver by using the intermediate frequency of the next stage again.
도 1 은 종래의 다중 주파수 대역 수신장치의 개략적인 구조도.1 is a schematic structural diagram of a conventional multi-frequency band receiver.
도 2 는 본 발명에 따른 다중 주파수 대역 수신장치의 일실시예 구조도.2 is a structural diagram of an embodiment of a multi-frequency band receiving apparatus according to the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
21, 25, 27, 30, 33 : 필터 22, 28, 29 : 증폭기21, 25, 27, 30, 33:
23, 31 : 국부발진기 24, 32 : 혼합기23, 31:
26 : 분배기26: divider
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 수신장치는, 다수의 주파수 대역을 동시에 수신하기 위한 수신장치에 있어서, 다중 대역이 혼재된 주파수 신호를 수신하여 수신하고자 하는 대역 중 가장 낮은 주파수 대역신호를 기준 주파수로 하여 하향 변환시키는 제1 하향변환수단; 상기 제1 하향변환수단으로부터 출력된 신호를 분배하는 제1 분배수단; 상기 제1 분배수단으로부터 분배된 신호 중 기저대역 신호를 필터링하여 저주파단으로 출력하는 제1 필터링수단; 상기 제1 분배수단으로부터 분배된 신호 중 고주파 성분을 필터링하는 제2 필터링수단; 상기 제2 필터링수단의 출력신호를 다음 낮은 주파수 대역신호를 기준 주파수로 하여 하향 변환시키는 제2 하향변환수단; 및 상기 제2 하향변환수단에 의해 변환된 기저대역신호를 필터링하여 상기 저주파단으로 출력하는 제3 필터링수단을 구비하는 것을 특징으로 한다. 그리고, 또 다른 신호를 수신하는 수신단의 경우에는 상기 제2 하향변환수단의 출력 신호를 분배하는 제2 분배수단을 더 구비하여 가장 낮은 주파수 대역에서부터 순차적으로 하향 변환시키는 것을 특징으로 한다.In the receiving apparatus of the present invention for achieving the above object, in the receiving apparatus for receiving a plurality of frequency bands at the same time, the reference frequency is the lowest frequency band signal among the band to receive and receive a frequency signal mixed with multiple bands First downconverting means for downconverting the circuit to a second level; First distribution means for distributing the signal output from the first downconverting means; First filtering means for filtering a baseband signal among the signals distributed from the first distribution means and outputting the low-band edge; Second filtering means for filtering high frequency components among the signals distributed from the first distribution means; Second downconverting means for downconverting the output signal of the second filtering means with a next lower frequency band signal as a reference frequency; And third filtering means for filtering the baseband signal converted by the second downconverting means and outputting the filtered baseband signal to the low frequency edge. In addition, the receiving end receiving another signal further comprises a second distribution means for distributing the output signal of the second downconverting means to sequentially downconvert from the lowest frequency band.
또한, 다수의 주파수 대역을 동시에 수신하기 위한 본 발명의 수신방법은, 다중 대역이 혼재된 주파수 신호를 수신하고자 하는 대역 중 가장 낮은 주파수 대역신호를 기준 주파수로 하여 1차 하향 변환시키는 제1 단계; 상기 1차 하향 변환된 신호를 동일한 신호로 분배하는 제2 단계; 상기 제2 단계에서 분배된 신호중 기저대역 신호를 필터링하는 제3 단계; 상기 제2 단계에서 분배된 신호 중 고주파 성분을 필터링하는 제4 단계; 상기 제4 단계에서 필터링된 신호를 다음 낮은 주파수 대역신호를 기준 주파수로 하여 2차 하향 변환시키는 제5 단계; 및 상기 제5 단계에서 2차 하향 변환된 기저대역신호를 필터링하는 제6 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. 그리고, 수신할 또 다른 신호가 더 있는 경우에는 상기 제5 단계에서 2차 하향 변환된 신호를 분배하여 기준 주파수를 달리하면서 상기 제3 단계 이하를 반복하는 것을 특징으로 한다.In addition, the receiving method of the present invention for simultaneously receiving a plurality of frequency bands, the first step of performing the first down-conversion of the lowest frequency band signal among the bands to receive the mixed frequency signal of multiple bands as a reference frequency; Dividing the first down-converted signal into the same signal; A third step of filtering baseband signals among the signals distributed in the second step; A fourth step of filtering high frequency components among the signals distributed in the second step; A fifth step of down-converting the signal filtered in the fourth step using a next lower frequency band signal as a reference frequency; And a sixth step of filtering the baseband signal secondary down-converted in the fifth step. When there is another signal to be received, the third step or less is repeated while distributing the second down-converted signal in the fifth step to change the reference frequency.
이하, 첨부된 도 2 를 참조하여 본 발명의 일실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying FIG. 2.
도 2 는 본 발명에 따른 다중 주파수 대역 수신장치의 일실시예 구조도이다.2 is a structural diagram of an embodiment of a multi-frequency band receiving apparatus according to the present invention.
도 2 에서는 서로 다른 두 개의 주파수 대역만을 수신하기 위한 구조를 도시하였으며, 여기에 수신 주파수 대역을 추가하기 위해서는 동일한 구성요소들을 동일한 방법으로 추가하여 구성할 수 있다.2 illustrates a structure for receiving only two different frequency bands, and in order to add a reception frequency band, the same components may be added and configured in the same manner.
보다 이해하기 쉽게 본 발명을 설명하기 위해 여기에서는 800MHz 대역의 신호와 2000MHz 대역의 신호를 수신하는 수신장치에 대해 설명하기로 한다.In order to explain the present invention more easily, a description will be given of a receiver for receiving a signal in the 800 MHz band and a signal in the 2000 MHz band.
본 발명에서의 가장 큰 특징은 수신하고자 하는 주파수 대역 중 먼저 가장 낮은 주파수 대역의 신호로 하향 변환시키고, 이렇게 하향 변환된 신호를 다음 단의 고주파단으로 입력시켜 다시 하향 변환시키는 구조를 갖도록 한 것이다.The biggest feature of the present invention is to down-convert the signal to the lowest frequency band among the frequency bands to be received, and then input the down-converted signal to the high frequency terminal of the next stage to have a structure for down-converting again.
도 2 의 구조를 참조하여 보다 상세히 살펴보면, 안테나를 통해 수신된 신호는 여러 가지 주파수 성분을 갖는 신호인데, 이 수신된 신호는 필터(21)에 의해 수신하고자 하는 대역의 주파수 성분만 필터링된다. 즉, 800MHz와 2000MHz 성분이 통과된다. 이렇게 필터링된 신호는 신호의 세기가 미약하므로 광대역 저잡음 증폭기(22)에 의해 증폭된다. 1차 국부발진기(23)는 수신되는 주파수 대역 중 가장 낮은 주파수 대역인 800MHz를 발생시키고, 광대역 저잡음 증폭기(22)에 의해 증폭된 신호와 1차 국부발진기(23)에 의해 발생된 신호는 1차 혼합기(24)에 의해 혼합된다. 이와 같은 과정을 통해 수신된 신호를 1차 하향 변환하게 되는데, 이를 통해 800MHz 대역에 대한 기저대역 신호 즉 중간주파수 신호와 수신된 신호에서 800MHz 대역의 신호를 뺀 나머지 신호 즉 1200MHz 대역의 신호가 얻어진다.Referring to the structure of FIG. 2, the signal received through the antenna is a signal having various frequency components, and the received signal is filtered by only the frequency component of the band to be received by the
혼합기(24)를 통과한 신호는 저역통과필터(25)에 의해 1200MHz 이하의 신호만 통과하게 되며, 분배기(26)에 의해 동일한 두개의 신호로 분배된다.The signal passing through the
분배기(26)에 의해 분배된 신호 중 하나의 신호는 저역통과필터(27)로 입력되어 저역통과필터(27)에 의해 800MHz의 기저대역 신호(중간주파수)만 통과된다. 그리고, 이 기저대역 신호는 필요한 경우에 증폭기(28)에 의해 증폭되어 저주파단으로 입력된다. 이와 같은 과정을 통해 800MHz 대역에 해당하는 신호가 수신된다.One of the signals distributed by the
한편, 분배기(26)에 의해 분배된 신호 중 다른 신호는 대역 증폭기(29)에 의해 1200MHz 근처의 신호만 증폭되고, 이 증폭된 신호는 필터(30)에 의해 1200MHz 대역 성분만 통과된다. 이렇게 필터(30)를 통과한 신호는 2차 국부발진기(31)에 의해 생성된 1200MHz 신호와 2차 혼합기(32)에 의해 혼합되어 2차 하향 변환된다. 즉, 이를 통해 1200MHz 대역의 기저대역 신호(중간 주파수)를 획득한다. 저주파필터(33)는 2차 혼합기(32)로부터 출력된 신호 중에서 1200MHz의 저주파 성분(기저대역)만 통과시키기 위한 필터이다. 이렇게 저주파필터(33)를 통과한 신호는 저주파단으로 입력된다.On the other hand, other signals among the signals distributed by the
한편, 또 다른 주파수 대역의 신호를 수신하기 위한 구조를 구성하기 위해서는 혼합기(32)의 후단에 저역통과필터를 구비하고, 이 필터를 통과한 신호를 분배기를 통해 분배함으로써, 이루어질 수 있다. 이 경우에는 하향변환기의 발진 주파수를 원하는 대역에 맞추어 조정하여야 한다.On the other hand, in order to construct a structure for receiving a signal of another frequency band can be made by providing a low pass filter at the rear end of the
이상에서 설명한 본 발명은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로, 전술한 실시예 및 도면에 한정되는 것이 아니다.The present invention described above is capable of various substitutions, modifications, and changes within the scope without departing from the technical spirit of the present invention for those skilled in the art to which the present invention pertains, and thus is limited to the above-described embodiments and drawings. It is not.
상기와 같이 구성되는 본 발명은 다수개의 주파수 대역 중 주파수 대역이 낮은 순서로 순차적으로 하향 변환하면서, 앞단의 중간주파수를 다음 단에서 다시 이용함으로써, 소자의 수를 감소시켜 수신장치의 구조를 단순화시키고, 소비전력을 감소시킬 수 있으며, 회로 내부의 혼신을 감소시켜 수신장치의 성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, the frequency band is sequentially down-converted from the plurality of frequency bands in the order of low order, and the intermediate frequency of the front end is used again in the next stage, thereby reducing the number of elements to simplify the structure of the receiving apparatus. In addition, the power consumption can be reduced and the interference inside the circuit can be reduced, thereby improving the performance of the receiver.
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