KR100587450B1 - 고주파 장치 - Google Patents

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Abstract

제1 필터, 주파수 변환기, 제2 필터를 구비하는 고주파 장치에서, 필터 특성의 조정 정밀도를 향상한다. 입력 신호로부터 소정의 주파수 대역의 성분을 추출하는 고주파 필터(20(16))와, 고주파 필터(20)로부터 출력된 신호의 주파수를 변환하는 주파수 변환기(24)와, 그 주파수 변화기(24)에 의해 주파수 변환된 신호로부터 소정의 주파수 대역의 성분을 추출하는 중간 주파 필터(34)를 구비하는 고주파 장치(10)에서, 고주파 필터(20)의 후단에서 중간 주파 필터(34)와 병렬로 설치되는 바이패스 회로(46)와, 고주파 필터(20)의 후단에서의 신호 경로를 중간 주파 필터(34)측 또는 바이패스 회로(46)측으로 전환하는 스위칭 회로(12a)를 포함하는 전환 기구(12)를 구비한다. 조정 시에 중간 주파 필터(34)를 분리할 수 있기 때문에, 그것에 의한 악영향을 억제할 수 있다.
주파수 변환기, 바이패스 회로, 스위칭 회로, 중간 주파 필터, 전환 기구

Description

고주파 장치{HIGH FREQUENCY DEVICE}
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 고주파 장치의 블록도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 고주파 장치에 설치되는 스위칭 회로의 일례를 도시하는 회로도.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 고주파 장치의 블록도.
도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 고주파 장치의 블록도.
도 5는 종래의 고주파 장치의 블록도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10, 60, 70 : 고주파 장치
12 : 전환 기구
12a, 12b, 12c : 스위칭 회로
14 : RF단
16, 20 : 고주파 필터
22 : 안테나
24 : 주파수 변환기
26, 28 : 믹서
30 : 국부 발진기
32 : 제어 회로
34 : 중간 주파 필터
36a, 36b : 신호선
38 : 인덕턴스
40 : 캐패시턴스
42 : 증폭기
44 : 출력 단자
46 : 바이패스 회로
46a, 46b : 바이패스선
48 : 외부 접속 단자
50, 62, 72 : 집적 회로
54a, 54b : 출력 단자
본 발명은, 제1 필터, 주파수 변환기 및 제2 필터를 구비하는 고주파 장치에 관한 것으로, 특히, 필터 특성의 조정을 필요로 하는 고주파 장치에 관한 것이다.
수신기(수퍼 헤테로다인 방식) 등에 이용되는 고주파 장치에서는, RF(무선 주파수대)단 및 IF(중간 주파수대)단의 양방에, 필터가 설치되는 것이 일반적이다. 그리고, 이러한 종류의 장치에서는, 회로를 조립한 후에, RF단의 필터에 대하여 여 파(濾波) 특성 등의 조정을 행하는 경우가 있다. 여기서, 도 5를 참조하여, 일본 특개평11-88122호 공보에 개시되는 종래 장치의 구성 및 이 장치에서의 RF단의 필터의 특성 조정 방법에 대하여 설명한다.
도 5에 도시한 고주파 장치(80)는, RF단(14)에서, 고주파 필터(16), 증폭기(18) 및 고주파 필터(20)를 구비한다. 믹서(26)에 입력된 신호는, RF대로부터 IF대로 주파수 변환된다. 그리고, IF단에는, 중간 주파 필터(34) 및 증폭기(42)가 설치되어 있다.
고주파 필터(16, 20)의 주파수 특성(여파 특성)의 조정은, IF단의 후단의 출력 단자(44)로부터의 출력 신호를 보면서 행한다. 그러나, 그 때, 중간 주파 필터(34)가 통상과 같이 기능하는 상태이면, 그 영향이 출력 신호에 나타나기 때문에, 양호한 정밀도로 조정하는 것이 매우 어렵게 된다. 따라서, 고주파 장치(80)에서는, 중간 주파 필터(34)에 의한 영향을 억제하기 위한 회로(82)를 구비한다. 이 회로(82)는, 중간 주파 필터(34)의 양단을 접속하고 있으며, 전자 스위치(84)와, 저항 R3을 직렬로 구비한다. 이 회로(82)에서 전자 스위치(84)를 온하면, 중간 주파 필터(34)의 양단이 단락되어, 중간 주파 필터(34) 및 회로(82)를 포함한 부분의 주파수 특성을 평탄화할 수 있다. 즉, 이러한 구성에 의해, 고주파 필터(16, 20)의 여파 특성을, 회로(82)를 설치하지 않은 경우와 비교하여, 보다 양호한 정밀도로 조정할 수 있게 된다. 또한, 실제 동작 시에는, 전자 스위치(84)는 오프된다. 즉, 회로(82)는 조정 시에만 기능하는 것을 목적으로 하여 추가된 것이다.
그러나, 상기 종래 기술에서는, 전자 스위치(84)를 포함하는 회로(82)에 의해 신호의 진폭이 감쇠되고, 또한, 중간 주파 필터(34) 및 회로(82) 부분의 주파수 특성이 완전하게는 평탄화되지 않으며, 이에 의해, 주파수의 조정 정밀도를 그다지 높게 할 수 없다고 하는 문제가 있었다. 또한, 전자 스위치의 온/오프에 의해 회로(82) 부분의 기생 용량이 변화되기 때문에, 조정 시와 실제 동작 시에 그 주파수 특성이 달라지게 되는 문제도 있었다. 또한, 신호의 진폭의 감쇠는, 조정 작업을 행하기 어렵게 하여, 그 지연화의 요인이 되었다.
본 발명에 따른 고주파 장치는, 입력 신호로부터 소정의 주파수 대역의 성분을 추출하는 제1 필터와, 상기 제1 필터에 의해 추출된 신호의 주파수를 변환하는 주파수 변환기와, 상기 주파수 변환기에 의해 주파수 변환된 신호로부터 소정의 주파수 대역의 성분을 추출하는 제2 필터와, 상기 제1 필터의 후단에서 상기 제2 필터를 우회하는 바이패스 회로와, 상기 제1 필터의 후단에서의 신호 경로를 상기 제2 필터측 또는 상기 바이패스 회로측으로 전환하는 스위칭 회로를 포함하는 전환 기구를 구비한다.
또한 본 발명에 따른 고주파 장치는, 입력 신호로부터 소정의 주파수 대역의 성분을 추출하는 제1 필터와, 상기 제1 필터에 의해 추출된 신호의 주파수를 변환하는 주파수 변환기와, 상기 주파수 변환기에 의해 주파수 변환된 신호로부터 소정의 주파수 대역의 성분을 추출하는 제2 필터와, 상기 제1 필터의 후단에서 상기 제2 필터와 병렬로 설치되는 바이패스 회로와, 상기 제1 필터의 후단에서의 신호 경로를 상기 제2 필터측 또는 상기 바이패스 회로측으로 전환하는 스위칭 회로를 포함하는 전환 기구를 구비한다.
또한, 상기 본 발명에 따른 고주파 장치에서는, 상기 전환 기구는, 스위칭 회로로서, 상기 제2 필터의 전단 및 후단의 각각에서 신호 경로를 전환하는 스위칭 회로를 포함하는 것이 적합하다.
또한, 본 발명에 따른 집적 회로는, 상기 본 발명에 따른 고주파 장치에 이용되는 것으로서, 상기 주파수 변환기, 상기 제2 필터 및 상기 스위칭 회로를 포함한다.
[제1 실시예 (도 1, 도 2)]
도 1은 제1 실시예에 따른 고주파 장치(10)의 블록도이고, 또한, 도 2는 고주파 장치(10)에 설치되는 스위칭 회로(12)의 일례를 도시하는 회로도이다.
고주파 장치(10)는, RF단(14)에서, 입력 신호로부터 비교적 넓은 주파수 대역의 성분을 추출하는 고주파 필터(16), 증폭기(18), 및, 보다 좁은 주파수 대역의 성분을 추출하는 고주파 필터(20)를 포함한다. 이 고주파 장치(10)가 예를 들면 TV 튜너에 설치되는 경우, RF단(14)에서는, 안테나(22)에 의해 수신된 신호(입력 신호)로부터, 약 18MHz의 주파수 대역의 성분이 추출된다. 이것은 거의 3채널분의 대역에 상당한다. 그리고, 고주파 필터(16, 20)는, 여파 대역을 가변으로 하는 가변 대역 필터로서 구성된다. 또한, 고주파 필터(16, 20)가 본 발명의 제1 필터에 상당한다.
RF의 신호는, 주파수 변환기(24)에 의해 IF의 신호로 주파수 변환된다. 주파수 변환기(24)는, 믹서(26, 28) 및 국부 발진기(30)를 포함한다. RF단(14)으로부터의 신호는, 믹서(26, 28)에서 국부 발진기(30)로부터의 신호와 혼합되어, IF의 신호로 된다. 이 때, 어떤 채널을 선국하는 경우에도 믹서(26, 28)로부터 출력되는 신호의 주파수 대역(TV 튜너용의 고주파 장치(10)의 경우에는 40MHz대)이 동일하게 되도록, 국부 발진기(30)의 발신 주파수는, 예를 들면 PLL 회로(도시 생략) 등을 포함하는 제어 회로(32)에 의해, 채널마다 다른 값으로 가변 제어된다.
주파수 변환기(24)로부터 출력된 신호는, 중간 주파 필터(34)에 의해 더욱 좁은 주파수 대역으로 여파된다. 중간 주파 필터(34)는, 예를 들면, 병행하는 2개의 신호선(36a, 36b) 사이를 접속하는 상호 병렬의 인덕턴스(38) 및 캐패시턴스(40)를 포함하여 구성할 수 있다. 그리고, TV 튜너용의 고주파 장치(10)의 경우, 이 중간 주파 필터(34)에 의해, 신호의 대역은, 예를 들면 41.25MHz∼45.75MHz(NTSC-US의 경우)로 된다. 그리고, 중간 주파 필터(34)를 거친 신호가 증폭기(42)에 의해 증폭되어, 고주파 장치(10)의 출력 신호로서, 출력 단자(44)로부터 출력된다. 또한, 이 중간 주파 필터(34)가 본 발명의 제2 필터에 상당한다.
그리고, 본 실시예에 따른 고주파 회로(10)는, 중간 주파 필터(34)와 병렬로 설치되는 바이패스 회로(46)와, 신호 경로를 중간 주파 필터(34)측 또는 바이패스 회로(46)측으로 전환하는 전환 기구(12)를 구비한다. 도 1의 예에서는, 바이패스 회로(46)는, 병행하는 2개의 바이패스선(46a, 46b)을 포함하고, 이들은 각각 RF단 의 뒤에서 신호선(36a, 36b)으로부터 분기되어 있다. 또한, 바이패스선(46a, 46b)은, 각각 저항 R1, R2를 개재하여 전원 전위 Vcc로 바이어스된다.
전환 기구(12)는, 통상 시(실제 동작 시)에는, 중간 주파 필터(34)측을 증폭기(42)에 접속하고, 외부 접속 단자(48)로부터 제어 신호가 입력되었을 때에만, 바이패스 회로(46)측을 증폭기(42)에 접속한다. 도 1의 예에서는, 전환 기구(12)로서, 증폭기(42)의 전단에, 스위칭 회로(12a)가 설치된다. 그리고, 이 스위칭 회로(12a)는, 증폭기(42)의 입력 단자를, 신호선(36a, 36b)(즉 중간 주파 필터(34)) 또는 바이패스선(46a, 46b)(즉 바이패스 회로(46)) 중 어느 한쪽에, 선택적으로 접속할 수 있도록 되어 있다. 그리고, 외부 접속 단자(48)로부터 입력된 전환 제어 신호에 의해, 증폭기(42)의 입력 단자는, 실제 동작 시에는 신호선(36a, 36b)에, 조정 시에는 바이패스선(46a, 46b)에, 각각 접속된다.
스위칭 회로(12a)는, 바이폴라 트랜지스터 등을 포함하는 회로로서 구성할 수 있으며, 예를 들면, 도 2에 도시한 바와 같은 회로로 할 수 있다. 도 2의 회로의 경우, Tr11, Tr21의 베이스에 소정의 제어 전류를 공급하였을 때(온 시)는 대응하는 신호선(36a, 36b) 또는 바이패스선(46a, 46b)이 신호 경로로서 기능하고, 베이스에 소정의 제어 전류를 공급하지 않을 때(오프 시)는, Tr12, Tr13, Tr22, Tr23에서 신호가 차단되게 된다. 또한, Tr11이 온일 때는 Tr21은 오프, Tr11이 오프일 때 Tr21은 온된다.
상기 구성을 구비하는 고주파 장치(10)는, 고주파 필터(16, 20)의 특성 조정을, 중간 주파 필터(34)를 분리한 상태에서 바이패스 회로(46)를 통해 행할 수 있 기 때문에, 상기 종래 기술에 비해, 보다 양호한 정밀도로 조정할 수 있다. 또한, 본 실시예에서는, 믹서(26, 28), 국부 발진기(30), 저항 R1, R2, 스위칭 회로(12a), 증폭기(42) 및 제어 회로(32)를, 집적 회로(50) 내에 설치할 수 있다. 또한, 중간 주파 필터(34)는, 다른 유닛으로서 구성되며, 출력 단자(54a, 54b)를 개재하여 접속된다.
[제2 실시예(도 3)]
도 3은 제2 실시예에 따른 고주파 장치(60)의 블록도이다. 또한, 본 실시예에 따른 고주파 장치(60)는, 상술한 제1 실시예에 따른 고주파 장치(10)와 마찬가지의 구성 요소를 포함하지만, 도 3에서는 이들에 대하여 도 1과 동일한 부호를 붙이고 있다. 그리고, 이하에서는 이들에 대한 중복되는 설명을 생략한다.
본 실시예에 따른 고주파 장치(60)의 특징 중 하나는, 상술한 제1 실시예에 따른 믹서(26, 28)의 전단에도, 스위칭 회로(12b)를 설치한 것이다. 그 스위칭 회로(12b)는, 고주파 필터(20)의 출력 단자를, 신호선(36a, 36b)(즉 중간 주파 필터(34)) 또는 바이패스선(46a, 46b)(즉 바이패스 회로(46)) 중 어느 한쪽에, 선택적으로 접속할 수 있도록 되어 있다. 그리고, 이 스위칭 회로(12a)도, 외부 접속 단자(48)로부터 입력된 전환 제어 신호에 의해 구동되며, 고주파 필터(20)의 출력 단자는, 실제 동작 시에는 신호선(36a, 36b)에, 조정 시에는 바이패스선(46a, 46b)에, 각각 접속된다. 또한, 스위칭 회로(12b)도, 예를 들면 도 2에 도시한 것과 마찬가지의 구성으로 할 수 있다.
이러한 구성을 구비하는 고주파 장치(60)는, 중간 주파 필터(34)의 전단 및 후단에 스위칭 회로(12a, 12b)를 설치하고, 조정 시에 중간 주파 필터(34)를 그 양단에서 분리할 수 있기 때문에, 더욱 양호한 정밀도로 고주파 필터(16, 20)의 조정을 행할 수 있게 된다. 또한, 본 실시예에서는, 믹서(26, 28), 국부 발진기(30), 저항 R1, R2, 스위칭 회로(12a, 12b), 증폭기(42) 및 제어 회로(32)를, 집적 회로(62) 내에 설치할 수 있다. 또한, 중간 주파 필터(34)는, 다른 유닛으로서 구성되며, 출력 단자(54a, 54b)를 개재하여 접속된다.
[제3 실시예(도 4)]
도 4는 제3 실시예에 따른 고주파 장치(70)의 블록도이다. 또한, 본 실시예에 따른 고주파 장치(70)는, 상술한 제1, 제2 실시예에 따른 고주파 장치(10, 60)와 마찬가지의 구성 요소를 포함하지만, 도 4에서는, 이들에 대하여 도 1, 도 2와 동일한 부호를 붙이고 있다. 그리고, 이하에서는 이들에 대한 중복되는 설명을 생략한다.
본 실시예에 따른 고주파 장치(80)의 특징 중 하나는, 믹서(26)의 후단에, 스위칭 회로(12c)를 설치한 것이다. 그 스위칭 회로(12c)는, 믹서(26)의 출력 단자를, 신호선(36a, 36b)(즉 중간 주파 필터(34)) 또는 바이패스선(46a, 46b)(즉 바이패스 회로(46)) 중 어느 한쪽에, 선택적으로 접속할 수 있도록 되어 있다. 그리고, 이 스위칭 회로(12c)도, 외부 접속 단자(48)로부터 입력된 전환 제어 신호에 의해 구동되며, 믹서(26)의 출력 단자는, 실제 동작 시에는 신호선(36a, 36b)에, 조정 시에는 바이패스선(46a, 46b)에, 각각 접속된다. 또한, 이 스위칭 회로(12c)도, 예를 들면 도 2에 도시한 것과 마찬가지의 구성으로 할 수 있다.
이러한 구성을 구비하는 고주파 장치(70)는, 믹서(26)의 수가 적은 만큼, 상술한 제1, 제2 실시예보다 간소한 구성으로 할 수 있다. 또한, 본 실시예에서는, 믹서(26), 국부 발진기(30), 저항 R1, R2, 스위칭 회로(12a, 12c), 증폭기(42), 및 제어 회로(32)를, 집적 회로(72) 내에 설치할 수 있다. 또한, 중간 주파 필터(34)는, 다른 유닛으로서 구성되며, 출력 단자(54a, 54b)를 개재하여 접속된다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 조정 시에 출력 단자에 가까운 측의 필터의 영향을 억제하여, 출력 단자에서 먼 측의 필터의 조정 정밀도를 향상시킬 수 있다.

Claims (4)

  1. 삭제
  2. 입력 신호로부터 소정의 주파수 대역의 성분을 추출하는 제1 필터와,
    상기 제1 필터에 의해 추출된 신호의 주파수를 변환하는 주파수 변환기와,
    상기 주파수 변환기에 의해 주파수 변환된 신호로부터 소정의 주파수 대역의 성분을 추출하는 제2 필터와,
    상기 제1 필터의 후단에서 상기 제2 필터와 병렬로 설치되는 바이패스 회로와,
    상기 제1 필터의 후단에서의 신호 경로를 상기 제2 필터측 또는 상기 바이패스 회로측으로 전환하는 스위칭 회로를 구비하는 전환 기구
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 고주파 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 전환 기구는, 스위칭 회로로서, 상기 제2 필터의 전단 및 후단의 각각에서 신호 경로를 전환하는 스위칭 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 고주파 장치.
  4. 제2항 또는 제3항에 기재된 고주파 장치용의 집적 회로에서, 상기 주파수 변환기, 상기 제2 필터, 및 상기 스위칭 회로를 포함하는 집적 회로.
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