KR20010082173A - 대역폭 제어 수단을 구비한 ｆｍ 수신기 및 그 제어 방법 - Google Patents

Abstract

FM 수신기는 IF 필터를 이용하여 최적의 IF 대역폭을 구현한다. 지난 10여년동안 FM 송신기의 수가 증가되었으므로, 필요한 채널 선택도(channel selectivity) 또한 증가되어야 한다. 본 발명은 IF 필터를 제어하는 제어 수단을 구비한 FM 수신기를 제공한다. 제어 수단은 수신된 RF 레벨 신호에 의존하는 제 1 입력 신호를 수신하며, 변조된 신호에 의존하는 제 2 입력신호를 수신하며, 제어가능한 IF 필터에 결합된 출력을 가진다.

Description

대역폭 제어 수단을 구비한 ＦＭ 수신기 및 그 제어 방법{FM RECEIVER WITH BANDWIDTH CONTROL MEANS}

FM 수신기는 본 발명의 기술 분야에서 공지되어 있다. 지난 10여 년동안, 전세계적으로 FM 송신기의 수는 꾸준히 증가되었다. 이러한 보다 많은 채널의 FM 밴드로의 "압착(squeezing)"의 결과중 하나는 (무선) FM 수신기에 대한 증가된 채널 선택도 요구이다. 이러한 요구를 충족하기 위하여, FM 수신기내의 필터는 보다 선택도가 좋도록 제조되어야 한다.

적절한 해결책은 소정의 검출 기준에 따라 상이한 대역폭을 가지는 2개의 고정된 필터간에 스위칭(switching)하는 것이다. 많은 고정된 필터들 사이를 스위칭하는 것은 상당한 비용이 들며, 이산적인 대역폭 해결책만을 제시하며, 여전히 각각의 중심 주파수에 따른 선택된 필터를 요구한다.

보다 복잡한 해결책은 채널 필터들을 실제 가변 대역폭에 통합하는 것이다. 이러한 시스템은 대역폭이 초음파 주파수 범위내(이것은 100kHz)의 인접 채널 레시듀(residue)의 함수인 집적 필터를 이용하는 필립스사의 집적 회로 TEA 6850으로부터 공지되어 있다.

이러한 시스템이 상업적으로 이용되고 있기는 하지만, 이는 많은 제한을 가진다. 이러한 시스템의 가장 중요한 단점은, RF 레벨이 낮으며 원하는 주파수 편이가 클때에 채널 필터가 바람직하지 않은 결과를 가지는 소위 래치 업 모드(latch up mode)로 된다는 것이다. 이것은 상기 신호 상태에서는 인접 채널 신호로 해석되는 고주파수 왜곡 결과가 생성되기 때문이다. 이런 경우, 제어 루프(control loop)는 이러한 명백한 원하지 않은 신호를 상쇄시키기 위하여 IF 필터 대역폭을 감소시키지만, 실제로는 원하지 않은 왜곡을 증가시킨다. 이것은 IF 필터 대역폭이 최소 상태가 될 때까지 지속된다.

발명의 개요

본 발명의 목적은 특히 양호한 동적 선택도를 가지며, 동시에 큰 주파수 편이 허용 한계를 가지는 FM 수신기를 제공하는 것이다. 이러한 목적은 청구항 1에서 정의된 바와 같은 FM 수신기에 의해서 달성된다.

본 발명의 제 2 목적은 청구항 7에서 정의된 바와 같은 FM 수신기에서 이용할 수 있는 제어 수단을 제공하는 것이다.

본 발명의 제 3 목적은 청구항 8에서 정의된 바와 같은 IF 필터를 제어하는 방법을 제공하는 것이다.

최적의 순간 대역폭은 인접 채널 뿐만 아니라 RF 레벨 및 원하는 변조 또한 고려함으로써 정의될 수 있다.

이에 덧붙여, 대역폭이 동적으로 제어될 수 있을 뿐만 아니라, 감쇠 반응(decay response) 및 브레이크스루의 허용성(allowability of break throughs)과 같은 다른 특성 또한 동적으로 제어 될 수 있다.

이러한 새로운 대역폭 제어의 부수적인 장점은 향상된 FM 수신기 감도이다.

본 발명에 따른 FM 수신기는 아날로그 뿐만 아니라 디지털 실시에서도 이용될 수 있다.

본 발명의 실시예는 종속 청구항에서 기술된다.

제어 가능한 IF 필터에 제공되는 제어 신호를 획득하기 위한 동적 선택도 수단 및 임계값 확장 수단을 이용하면 FM 수신기는 더욱 향상된다.

본 발명은 실시예에 의해서 기술될 것이며, 도면을 참조하여 설명될 것이다.

본 발명은 청구항 1의 서두에 기술된 바와 같은 FM 수신기에 관한 것이다. 본 발명은 또한 이러한 FM 수신기에서 이용하는 제어 수단에 관한 것이다. 본 발명은 또한 청구항 8의 서두에서 기술된 바와 같은 IF 필터를 제어하는 방법에 관한 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 FM 수신기의 구성도,

도 2는 본 발명에 따른 제어 수단의 상세도,

도 3은 종래 기술의 해결책과 본 발명에 따른 수신기의 비교를 나타내는 표.

도 1은 안테나(ANT)를 접속하는 무선 주파수(RF) 안테나 입력(RF1)을 포함며, 이곳에 RF 신호 처리를 위한 RF 입력단(RF)이 결합되는 FM 수신기(FMR)의 실시예를 도시한다. RF 입력단은 믹서단(a mix stage)에 결합되는데, 여기에 원하는 RF FM 수신 신호의 중간 주파수(IF) 신호(Sif)로의 주파수 변환 및 동조를 위한 동조 발진기(tuning oscillator)(TO)로부터 동조가능한 발진 신호(tunable oscillation signal)가 제공된다. 믹서(MIX)는 제어가능한 IF 필터링 수단(IFF)에 결합되는데, 이 필터링 수단은 필터의 대역폭을 제어하는 제어 수단(CM)에 의해서 제어된다. 제어 수단은 2개의 입력 신호를 수신하는데, 이들은 수신된 RF 신호 레벨에 의존하는 제 1 입력 신호(Srf) 및 복조된 (음향) 신호(복조기(DEM)에서 복조됨)에 의존하는 제 2 입력 신호(Smpx)이다. IF 필터링 수단(IFF)는 IF 신호를 복조하는 복조기(DEM)에 결합된다. 복조기는, 예를 들면 증폭기(AMP)를 통하여 스피커(LS)에 결합된다.

도 2는 제어 수단(CM2)을 보다 상세히 도시한다. 제어 수단은 제 1 입력 신호(Srf2) 및 제 2 입력 신호(Smpx)를 수신한다. 제어 수단의 제 1 입력은 출력 신호로서 원하는 신호의 FM 수신기의 안테나 입력에서의 전계 강도의 측정치를 제공하는 RF 레벨 검출기(RFL2)에 결합된다. RF 레벨 검출기의 출력은 동적 선택도 제어 수단(DSC2)에 결합된다. RF 레벨 검출기의 출력 신호는 또한 임계값 확장 수단(TE2)에 제공된다.

제 2 입력은 인접 채널 필터(ACF2)에 결합되고, 인접 채널 필터는 출력단에서 인접 채널 신호의 측정치를 제공하는 인접 채널 검출기(ACD2)에 결합된다. 인접 채널 검출기는 동적 선택도 제어 수단(DSC2)으로의 출력단에 결합된다.

또한 제어 수단의 제 2 입력은 변조 검출기(MD2)에 결합된다. 변조 검출기는 동적 선택도 제어 수단(DSC2) 및 임계값 확장 수단(TE2)으로의 출력단에 결합된다.

또한 본 실시예에서 나타난 바와 같이 제어 수단의 제 2 입력은 주파수 오프셋(a frequency offset)을 검출하는 오프셋 검출기(an offset detector)(OD2)에 결합된다. 이러한 주파수 오프셋은 DC 전압으로 측정된다. 오프셋 검출기는 인접 채널 신호를 검출하는 가능성을 향상시킨다. 매우 강한 인접 채널이 존재하는 경우, 또는 원하는 신호가 없는 경우에, 변조 검출기(MD2)는 인접 채널을 원하는 변조 신호로 검출할 수 있다. 복조기 DC 출력에서의 변화에 의해서 이러한 조건을 검출하는 오프셋 검출기는 올바르지 않은 대역폭 제어를 피하는 데에 이용될 수 있다.

동적 선택도 제어 수단(DSC2)은 출력 신호를 루프 필터(LF2)에 제공하는데, 이러한 루프 필터는 또한 동적 선택도 제어 수단(DSC2)으로부터 제어 신호를 수신한다. 루프 필터는 다른 입력단에서 임계값 확장 수단(TE2)의 출력 신호를 수신하는 가산기(ADD2)에 결합된다. 가산기의 출력 신호는 IF 필터(IFF2)에 제어 수단(CM2)의 출력 제어 신호(SC2)로서 제공된다.

도 3은 100 kHz 및 200 kHz에서의 선택도(S) 및 100 ㎶ 및 1 ㎷의 RF 입력 레벨의 75 kHz 및 120 kHz의 주파수 편이에서의 왜곡도(THD)에 대한 필립스(Philips)사의 IC TEA 6850을 구비한 종래 기술의 해결책과 본 발명과 표준 세라믹 필터 라디오(a standard ceramic filter radio)(CER. FIL.) 의 차이점을 나타낸다.

본 표에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 해결책의 선택도(S)는 모두 TEA 6850 및 세라믹 필터 해결책보다 나은 결과를 가진다. 더욱이, 측정된 왜곡도(THD)는 또한 공지된 해결책보다 훨씬 나은 결과를 가진다.

본 발명은 실시예를 근거하여 기술되었다. 본 기술 분야의 당업자는 본 발명의 범주내에서 많은 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다.

요구되는 선택도를 획득하기 위하여, 임계값 확장 수단(TE2) 및 오프셋 검출기(OD2)가 필수적인 것은 아니다. 임계값 확장 수단은 FM 수신기의 감도를 향상시킨다. 오프셋 검출기(OD2)는 강한 인접 채널이 존재하거나 원하는 신호가 존재하지 않는 경우에 올바르지 않은 대역폭 제어를 피함으로써 FM 수신기를 더 향상시킨다.

덧붙여, 필요하다면 가중치 인자를 이용하여 동적 선택도 제어 수단(DSC2) 및 임계값 확장 수단의 출력 신호는 먼저 부가되며, 그 후에 루프 필터(LF2)내에서 필터링될 수 있음은 자명할 것이다.

Claims (8)

1. RF 단과, 원하는 RF FM 수신 신호의 중간 주파수 신호(an intermediate frequency signal)로의 주파수 변환을 위한 동조가능한 믹서단(a tunable mixer stage)과, 대역폭을 제어하는 제어 수단을 구비한 제어가능한 IF 필터를 포함하는 상기 IF 신호를 조작하는 IF 장치와, 상기 IF 신호를 복조하는 FM 복조기를 포함하는 FM 수신기에 있어서,

   상기 제어 수단은

   수신된 RF 레벨 신호에 의존하는 제 1 입력 신호 및 상기 복조된 신호에 의존하는 제 2 입력 신호를 수신하는 입력단과,

   상기 제어가능한 IF 필터에 결합된 출력단

   을 포함하는 FM 수신기.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 제어 수단은 상기 제 1 및 제 2 입력에 결합된 동적 선택도 수단을 포함하는 FM 수신기.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 제어 수단은 임계값 확장 수단을 포함하는 FM 수신기.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 제어 수단은 제 2 입력으로의 입력단 및 상기 동적 선택도 수단으로의 출력단에 결합된 인접 채널 필터 검출기를 더 포함하는 FM 수신기.
5. 제 3 항에 있어서,

   상기 제어 수단은 상기 제 1 입력단과 상기 동적 선택도 수단 및 상기 임계값 확장 수단 사이에 RF 레벨 검출기를 포함하는 FM 수신기.
6. 제 2 항에 있어서,

   상기 제어 수단은 상기 복조된 신호내의 오프셋을 검출하는 오프셋 검출기를 포함하는 FM 수신기.
7. 제 1 항의 FM 수신기에서 이용되는 제어 수단.
8. FM 수신기의 IF 필터를 제어하는 방법에 있어서,

   제 1 입력 신호는 FM 수신기에 의해서 수신된 RF 레벨에 의존하여 수신되며,

   제 2 입력 신호는 복조된 신호에 의존하여 수신되며,

   제어 신호는 상기 2개의 입력 신호에 의존하여 제공되는

   FM 수신기의 IF 필터 제어 방법.