KR20130063953A

KR20130063953A - 튜너 모듈

Info

Publication number: KR20130063953A
Application number: KR1020110130598A
Authority: KR
Inventors: 김광복
Original assignee: 엘지이노텍 주식회사
Priority date: 2011-12-07
Filing date: 2011-12-07
Publication date: 2013-06-17

Abstract

실시예에 따른 튜너 모듈은 안테나로부터 신호를 수신하여 1차 동조시켜 출력하는 1차 동조회로; 상기 1차 동조회로에서 출력된 신호를 수신하여 낮은 주파수를 필터링하는 LNA; 상기 LNA에서 필터링된 상기 신호를 2차 동조시켜 출력하는 2차 동조회로; 상기 2차 동조회로에서 출력된 신호를 증폭하여 출력하는 RF 증폭회로; 및, 상기 RF 증폭회로에서 증폭된 상기 신호를 중간주파 신호로 동조하여 출력하는 중간주파 회로부;를 포함한다.

Description

튜너 모듈{tuner module}

본 발명은 튜너모듈에 관한 것이다.

일반적으로 튜너는 디지털 방송을 수신하는 디지털 튜너와, 아날로그 방송을 수신하는 아날로그 튜너와, 아날로그 방송과 디지털 방송을 모두 수신하는 아날로그/디지털 튜너가 있다. 아날로그 방송과 디지털 방송을 모두 수신하는 아날로그/디지털 튜너에는 입력되는 디지털 방송 주파수 대역의 신호만을 통과하는 디지털 소우(SAW)필터와, 아날로그 방송주파수 대역만을 통과하는 아날로그 소우(SAW)필터가 구비되게 된다.

도 1은 종래의 기술에 따른 저잡음 증폭기가 포함된 RF 수신기의 구성을 나타내는 블록도이다. 종래의 저잡음 증폭기가 사용된 RF 수신기는 도 1에 도시된 바와 같이, 트랜지스터 및 바이어스 회로를 포함하여 이루어진다.

상세히는, 안테나(ANT)를 통해 유기되는 신호 중에서 RF 신호만을 증폭하는 저잡음 증폭기(1)와, 저잡음 증폭기(1)를 통해 출력되는 RF 신호 중 희망하는 대역의 신호를 동조시켜 출력하는 입력 동조기(2)와, 외부로부터 입력되는 DC 전압의 크기에 따라 입력 동조기를 통해 출력되는 RF 신호를 증폭시키는 RF 증폭기(3)와, RF 증폭기(3)를 통해 출력되는 RF 신호를 2차 동조시켜 출력하는 RF 동조기(4)와, 외부로부터 입력되는 발진 주파수와 RF 동조기(4)로부터 출력되는 RF 신호를 혼합하여 IF 신호를 출력하는 믹서(5)와, 발진 주파수를 생성하여 믹서(5)로 출력하는 국부 발진기(6)와, 믹서(5)로부터 출력되는 IF 신호를 증폭하여 출력하는 IF 증폭기(7)와, IF 증폭기(7)로부터 출력되는 IF의 세기를 DC 전압으로 변환시켜 출력하여 RF 증폭기(3)의 이득(Gain)을 조절하는 AGC 디텍터(8)를 포함한다.

그런데, 종래의 RF 수신기는 입력 신호의 전계 강도에 따라서 RF 증폭기의 이득의 크기를 조정하여 원활한 수신이 이루어지도록 하고 있으나, 동작 대역이 좁은 문제점이 있다. 즉, 약전계 신호 또는 강전계 신호 중 어느 하나에 대하여서만 원하는 성능이 구현되고, 약전계 신호 및 강전계 신호 모두에 대하여 RF 수신기에서 요구되는 성능을 만족시키지 못하였다.

다시 말해서, 종래의 저잡음 증폭기는 수신할 수 있는 RF 신호의 전계강도가 제한된 범위의 값을 가지기 때문에 강전계 및 약전계 신호 모두에 대하여 원하는 성능을 구현하기 어려운 문제점이 있다.

실시예는 인접 및 혼신 간섭 문제를 개선할 수 있는 튜너모듈을 제공할 수 있다.

실시예에 따른 튜너 모듈은 튜너의 선택도 특성을 강화할 수 있으며, 이는 비희망 신호에 대한 간섭을 감소(interference rejection)시킬 수 있어, 수신 특성이 우수한 튜너를 제공할 수 있다.

도 1은 종래의 기술에 따른 저잡음 증폭기가 포함된 RF 수신기의 구성을 나타내는 블록도.
도 2는 발명의 실시예에 따른 저잡음 증폭기가 포함된 RF 수신기의 구성을 나타내는 블록도.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 기타 실시 예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

도 2는 발명의 실시예에 따른 저잡음 증폭기가 포함된 RF 수신기의 구성을 나타내는 블록도이다. 도 2를 참고하면, 실시예에 따른 튜너는 하이패스필터(180), LNA 동조회로(190), LNA(200), 입력 동조회로(202), RF 증폭회로(210), RF 동조회로(204), 중간주파 회로부(220), IF 동조회로(225), SAW 필터(230) 및 복조부(240)를 포함한다.

하이패스필터(180)는 안테나를 통해 입력되는 신호 중, 고주파수대의 신호만을 선택적으로 통과시켜 상기 LNA 동조회로(190)로 전달하게 된다.

상기 하이패스필터(180)는 주파수 선택성이 좋은 회로로 필요한 주파수 대역의 신호를 통과시킨다. 상기 하이패스필터(180)는 직렬공진회로 또는 병렬공진회로가 포함될 수 있다.

상기 LNA 동조회로(190)는 상기 하이패스 필터(180)에서 출력되는 신호를 1차 동조시켜 출력한다. 실제 필드 신호 조건에서는 디지털 신호 및 아날로그 신호들이 동시에 안테나에 입력될 수 있으며, 필드 신호 개수는 보통 70개 채널 이상의 많은 신호들이 입력되게 된다. LNA(200) 뒷 단에 입력 동조 회로(202)와 RF 동조 회로(204)가 존재하여 희망하지 않는 채널들의 신호를 제거해 주지만, LNA(200)에 입력되는 멀티신호들은 LNA(200)를 통과하면서 7dB 이상의 게인 증폭을 가지게 되면서 LNA(200)의 비선형 특성으로 인해 여러 종류의 하모닉(Harmonic) 신호들이 생성되며, 이는 희망하는 채널의 인-밴드(In-band) 및 인접하는 노이즈(Noise)로 작용하여 수신 성능의 열화를 발생하게 한다.

특히 입력 신호 중에 강전계 신호들이 존재할 시에는 그 정도가 심해져 특정 채널에 대한 디지털 티브이 동작 불가 및 화면에 심한 노이즈의 영향을 받게 된다.

이 문제를 개선하기 위해 일부 제품에서는 LNA 입력단에 스위치 회로를 추가하여 약전계 신호 입력에서는 LNA를 동작시키고, 어느 정도의 강전계 신호에서는 LNA를 Off시켜 보완을 하고 있지만, 이는 LNA ON/OFF의 스위칭(Switching) 기준이 모호하고, 수신 채널의 신호 변동 조건에서 동작하지 않을 가능성이 존재하며, 또한 스위칭의 기준이 수신 채널의 입력 레벨을 통해 판단하므로, 전 채널들의 RF 입력 레벨이 동일하지 않는 실제 필드 신호 조건에서는 한계가 존재한다.

즉, 원하는 채널의 전, 후 채널이 강전계 신호인 경우, 원래 희망하는 신호도 강전계 신호로 인식해 버리는 문제점이 존재한다. 이러한 문제점을 해소하기 위해 수신 채널에서는 약전계 수신 성능을, 희망하지 않는 채널들에 대해서는 최대한의 신호 배제(rejection)가 필요하다.

발명의 실시예에서는 도시된 바와 같이, LNA(200)의 입력단에 LNA 동조회로(190)를 추가하여 희망하지 않는 신호들의 영향없이 희망하는 채널의 신호만 증폭시키게 하여 약전계 수신 성능 강화 및 멀티 신호에 대한 간섭을 제거할 수 있다. 상기 LNA 동조회로(190)는 입력 동조회로(202)와 유사한 회로로 구성될 수 있다.상기 LNA 동조회로(190)는 중간주파 회로부(220)와 연결되어, 채널 선택시, 해당되는 채널의 신호만을 필터링하여 LNA(200)에 입력시키게 된다.

상기 LNA(저잡음 증폭기: Low Noise Amplifier)(200)는 저 잡음비 및 고 증폭도의 특성을 갖고 선택적으로 동작하며, 안테나로부터 수신되는 고주파 신호를 저 잡음 증폭하게 된다.

이러한 LNA(200)는 공급되는 DC 전압에 의해 선택적으로 동작하게 되는데, 수신되는 고주파 신호가 약 전계일 경우 상기 저 잡음 증폭을 수행하며, 수신되는 고주파 신호가 강 전계일 경우 오프되어 바이패스시켜 준다. 상기 LNA(200)에는 바이패스 경로가 형성될 수 있다.

상기 입력 동조회로(202)는 상기 IF 필터(201)와 상기 RF 증폭회로(210)의 임피던스 매칭(Impedance matching)을 위한 회로를 포함하고, 삽입 손실이 최소화되도록 설계된다. 상기 입력 동조회로(202)는 상기 LNA(200)의 신호를 수신하여 2차 동조하고 상기 RF 증폭회로(210)로 출력한다.

상기 RF 증폭회로(210)는 RF 신호를 증폭시키는 회로를 포함하고, 입력된 자동이득제어(AGC)신호에 따라 RF 신호의 증폭도를 변화시킨다.

상기 RF 동조회로(204)는 복동조 회로를 포함하고, 희망하는 RF 신호를 선택하고 주파수 특성을 플랫(Flat)하게 만들어 준다.

한편, 상기 동조회로 및 증폭회로를 포함하는 수신 장치는 복수 대역의 주파수로 전송되는 방송신호를 수신할 수 있으며, 예를 들어, UHF 신호, VHF-High 신호 및 VHF-Low 신호를 수신할 수 있다.

중간주파 회로부(220)는 RF 증폭회로(210)를 통해 증폭된 신호를 공급받아 중간주파 신호로 동조하여 출력할 수 있다. 이러한 중간주파 회로부(220)는 상기 RF 증폭회로(210)로부터 수신된 신호를 원하는 방송채널에 해당하는 중간주파 신호로 변환하여 출력할 수 있다. 이러한 중간주파 회로부(220)는 엠오피엘엘 집적회로(MOPLL integrated circuit)로 구성될 수 있다.

이러한 중간주파 회로부(220)는 AGC 검출부(221), ADC부(222) 및 포트부(223)를 포함하여 구성될 수 있다.

AGC 검출부(Auto Gain Control, 221)는 상기 RF 증폭회로(210)에서 제공하는 신호를 검출(Detect)하고, 검출된 신호의 레벨에 따라 AGC 신호로 변환하여 AGC 신호를 RF 증폭회로(210)에 제공할 수 있다.

상기 AGC 검출부(221)는 신호의 레벨에 따라 AGC 신호로 변환하고 RF 증폭회로(210)에 제공함으로써, 증폭도를 조절할 수 있다. 즉, 강전계 신호 조건일 때는 AGC 신호가 0V 근처로 출력되어, RF 증폭회로(210)의 증폭을 최대한 억제하고, 반대로 약전계 신호 조건일 때는 AGC 신호가 AGC Full 전압인 4V 근처로 출력되도록 하여 RF 증폭회로(210)의 증폭을 최대로 할 수 있다.

ADC부(Analog to Digital Convertor, 222)는 AGC 검출부(221)에서 제공하는 AGC 신호를 ADC 신호로 변환하여 출력할 수 있다. 즉, ADC부(222)는 AGC 검출부(221)에서 제공하는 AGC 신호에 연결하여 0~4까지 5단계의 ADC 신호로 출력할 수 있다. 이에 따라, 신호의 레벨(Level)을 디텍트(Detect)하여 AGC 신호로 전환하고, AGC 신호는 다시 ADC 신호로 출력되어, ADC 신호를 통해 신호의 조건을 파악할 수 있다.

상기 LNA 동조회로(190)는 상기 중간주파 회로부(220)와 연결되어 채널 선택, 변경시 선택되는 채널에 해당하는 주파수를 필터링할 수 있도록 상기 중간주파 회로부(220)에서 출력되는 전압을 변경시키고, 이에 따라 상기 LNA 동조회로(190)의 희망 신호를 선택적으로 상기 LNA(200)에 입혁시킬 수 있다.

상기 중간주파 회로부(220)에서 출력되는 IF 신호는 상기 IF 동조회로(225)에서 동조 및 증폭되어 출력될 수 있다.

SAW 필터(230)는 중간주파 회로부(220)로부터 출력되는 중간주파 신호에서 디지털 방송주파 신호의 대역만을 통과하여 출력하거나 중간주파 신호에서 아날로그 방송주파 신호의 대역만 통과시켜 출력할 수 있다.

아날로그/디지털 복조부(Demodulator, 240)는 필터부(Filter)에서 필터링된 아날로그 방송주파 신호 또는 디지털 방송주파 신호를 복조하여 출력할 수 있다.

이때, 복조부(240)는 아날로그/디지털 방송주파 신호를 프로그램이 원하는 아날로그/디지털 오디오, 아날로그/디지털 비디오신호로 복조하여 출력할 수 있다.

이상에서 실시예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims

안테나로부터 신호를 수신하여 1차 동조시켜 출력하는 1차 동조회로;
상기 1차 동조회로에서 출력된 신호를 수신하여 낮은 주파수를 필터링하는 LNA;
상기 LNA에서 필터링된 상기 신호를 2차 동조시켜 출력하는 2차 동조회로;
상기 2차 동조회로에서 출력된 신호를 증폭하여 출력하는 RF 증폭회로; 및,
상기 RF 증폭회로에서 증폭된 상기 신호를 중간주파 신호로 동조하여 출력하는 중간주파 회로부;를 포함하는 튜너모듈.
제1항에 있어서,
상기 1차 동조회로 및 안테나의 사이에 배치되는 HPF를 포함하는 튜너모듈.
제1항에 있어서,
상기 1차 동조회로 및 2차 동조회로는 동일한 회로로 구성되는 튜너모듈.
제3항에 있어서,
상기 1차 동조회로 및 2차 동조회로는 상기 중간주파 회로부의 제어신호를 동시에 입력받는 튜너모듈.
안테나로부터 신호를 수신하여 1차 동조시켜 출력하는 LNA 동조회로;
상기 LNA 동조회로에서 출력된 신호를 수신하여 낮은 주파수를 필터링하는 LNA;
상기 LNA에서 필터링된 상기 신호를 증폭하여 출력하는 RF 증폭회로; 및,
상기 RF 증폭회로에서 증폭된 상기 신호를 중간주파 신호로 동조하여 출력하는 중간주파 회로부;를 포함하는 튜너모듈.
제5항에 있어서,
상기 LNA 동조회로 및 안테나의 사이에 배치되는 HPF를 포함하는 튜너모듈