KR970004856B1

KR970004856B1 - 편파특성을 개선시킨 저잡음 주파수 변환기(lnb)

Info

Publication number: KR970004856B1
Application number: KR1019940014635A
Authority: KR
Inventors: 강현구
Original assignee: 삼성전기 주식회사; 이형도
Priority date: 1994-06-24
Filing date: 1994-06-24
Publication date: 1997-04-04
Anticipated expiration: 2014-06-24
Also published as: KR960002942A

Abstract

내용 없음.

Description

편파특성을 개선시킨 저잡음 주파수 변환기(LNB)

제1도는 본 발명에 의한 저잡음 주파수 변환기의 측단면도이다.

제2도는 본 발명에 의한 고주파(RF) 프린트기판의 평면도이다.

제3도는 제2도에 보인 RF 프린트기판의 측단면도이다.

제4도는 본 발명의 다른 실시예에 의한 RF 프린트기판의 측단면도이다.

제5도는 종래의 저잡음 주파수 변환기의 측단면도이다.

제6도는 종래의 RF 프린트기판의 평면도이다.

제7도는 저잡음 주파수 변환기의 일반적인 구성을 보이는 블록도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 피이드혼 2 : 원형도파관

3 : 고주파(RF) 프린트기판 4 : 외장케이스

11 : 반사판 22 : 수평편파프로브

23 : 수직편파프로브 24 : 드루홀(through hole)

25 : 유전체

[발명의 목적]

[발명이 속한 기술 분야 및 그 분야의 종래 기술]

본 발명은 위성방송수신용 저잡음 주파수 변환기(LNB : Low Noise Blockdown Converter)에 관한 것으로, 특히 서로 수직한 수평편파프로브와 수직편파프로브를 다른 평면상에 배치하여 수신프로브의 편파특성을 개선시킨 저잡음 변환기(이하 LNB라 한다)에 관한 것이다.

SHF(Super High Frequency) 콘버터 장치의 일예로써 일반적인 위성방송 수신용 옥외장치인 LNB의 구성을 보이는 블록도를 제7도에 도시한다. 제7도에서, 방송위성으로부터 송신된 전파는 1차 방사기 A에서 픽업되어, 원직선 편파 변환기를 경유하여 도파관 B에 입력된다. 그리하여 상기 도파관 B의 내부를 통해 전파되는 전파는 도파관-동축변환기 C에 의해 전기신호로 변환되고, 마이크로파 집적회로 D에 구비된 고주파 증폭회로부(이하, RF 회로부라 한다) E에서 증폭되며, 증폭된 RF 신호와 국부발진회로 F로부터 출력된 국부발진신호는 혼합회로 G에 의해 혼합되어 중간주파수신호(이하, IF 신호라 한다)로 변환된다. 그리고, 상기 IF 신호는 중간주파신호 H에 의해 증폭된 후, LNB의 출력신호로써 옥내에 설치된 위성방송튜너로 전송된다. 이와 같이, LNB는 SHF 대역의 수진전파를 중간주파대역의 전기신호로 변화하여 위성방송튜너로 전송하는 장치로써, 상기 도파관-동축변환기 C의 끝지점으로부터 λ/4(여기에서, λ는 수신전파의 파장이다) 거리상에서 약 λ/4 길이의 두 수신프로브가 서로 90°의 각을 이루며 형성되는데, 이 두 프로브는 λ/4길이의 마이크로 스트립라인을 인쇄회로기판(PCB)상에 프린트함에 의하여 형성된다.

제5도에 종래의 LNB 구조를 개략적으로 보인 측단면도를 도시하고 있으며, 제6도에는 제5도에 보인 수직편파프로브(61)와 수평편파프로브(62)가 동일 평면상에 형성된 RF 프린터기판(63)의 정면도를 도시하였다.

그런데, 이와 같은 종래의 LNB는 수직편파이프로브(61)와 수평편파프로브(62)가 동일평면상에 위치하고 있기 때문에, 수직편파와 수평편파가 서로간에 간섭을 주어 화질이 저하되는 문제점이 있었다.

[발명이 이루고자 하는 기술적 과제]

본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위해 안출된 것으로써, 본 발명의 목적은 서로 90^o의 각을 이루는 수직편파프로브와 수평편파프로보를 서로 λ/4 떨어진 다른 평면상에 각각 형성하여 수직편파와 수평편파 상호간의 간섭을 최소화하는 효과가 있는 편파특성을 개선시킨 LNB를 제공하는 것이다.

그리고, 본 발명의 또 다른 목적은 수직편파프로브와 수평편파프로브사이에 유전물질을 개재시킴으로써 절연성을 높이는 효과가 있는 편파특성을 개선시킨 LNB를 제공하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 수단으로써, 본 발명은 전파를 접속하는 피이드혼과, 상기 피이드혼에 연장되며 반사판에 의해 막힌단부를 포함하는 원형도파관과, 고주파증폭기 및 주파수변환기를 이루도록 고주파소자가 장착되고 도전성패턴이 인쇄되는 고주파프린트기판으로 이루어지는 위성방송수신용 저잡음 주파수 변환기에 있어서, 상기 반사판으로부터 λ/4 거리에 위치하며 원형도파관 내부의 고주파프린트기판에 인쇄되는 수평편파프로브와, 상기 수평편파프로브가 인쇄된 고주파프린트기판상에 그 일면이 부착되며 λ/4 두께를 갖는 유전체와, 상기 유전체의 다른면에 상기 수평편파프로브와 90^o의 각을 이루도록 형성되며 상기 고주파프린트기판에 형성된 소자와 유전체에 형성된 드루홀을 통해 접속되는 수직편파프로브를 구비함에 의한다.

[발명의 구성 및 작용]

이하, 본 발명을 첨부한 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.

제1도는 본 발명에 의한 LNB의 측담녀도로써, 1은 피이드혼이며, 파라볼라안테나(도시생략)의 초점상에 놓여 접속되는 전자파신호를 수신한다. 2는 상기 피이드혼(1)의 연장부로써 단면이 원형으로 된 원형도파관이고, 상기 피이드혼(1)으로 접속된 전파, 즉 수직편파 및 수평편파를 전달한다. 3은 증폭기, 혼합기, 국부발진기등을 이루어는 RF 회로소자들이 장착되고, 도전성패턴이 인쇄된 RF 프린트기판으로, 상기 원형도파관(2)을 통해 전달된 전파를 IF 신호로 변환한다. 4는 외장케이스이며, 내부 부품들을 보호하고, 내부 소자들로부터 발생되는 전자파가 외부로 방사되지 않도록 차단한다. 5는 외장케이스(4)와 같은 알루미늄합금으로된 다이캐스트기판으로, 도시된 바와 같이 원형도파관(2)에 연장되어 반사판(11)에 의해 한 단부가 막힌 도파관(8)을 형성한다. 6은 IF 프린트기판으로 IF 증폭기를 이루는 회로소자가 장착되어 있다. 7은 LNB의 외부카바이며 상기 외장케이스(4)의 연장으로 내부소자들을 보호하고 내부소자들로부터 발생되는 전자파의 외부방출을 차단한다. 22는 수평편자를 수신하는 도전성패턴인 수평편파프로브로 유전체(25)의 저면에 형성되어 있고, 23은 상기 유전체(25)의 상면에 상기 수평편파프로브(22)와 90^o의 각을 이루도록 형성된 수직편파프로브이다. 24는 수직편파프로브(23)를 RF 프린트기판(3)에 인쇄된 수직편과 저잡음 증폭기(도시생락)의 입력단에 연결된 도전성패턴(도시생략)과 접속시키기 위한 드루홀(Through Hole)이다.

제2도는 본 발명에 의한 RF 프린트기판의 평면도이고, 제3도는 RF 프린트기판의 측단면도로써, 원형도파관(2)의 내부지름보다 약간 작은 지름과 λ/4 두께로 된 원판인 유전체(25)를 원형도파관(2)이 위치하는 RF 프린트기판(3)위에 부착하는데, 상기 유전체(25)의 저면과 상면에는 각각 서로 90^o를 이루는 수평편파프로브(22)와 수직편파프로브(23)가 형성된다. 그리고, 유전체(25)의 상면에 형성된 수직편파프로브(23)는 드루홀(24)를 통해 RF 프린트기판(3)상에 인쇄된 도전성패턴(27)에 연결되며, 수평편파프로브(22)는 납땜에 의하여 직접 도전성패턴(26)과 연결된다.

제4도는 본 발명의 다른 실시예에 의한 RF 프린트기판의 측단면도로써, RF 프린트기판(3)상에 λ/4 두께의 원판인 유전체(25)가 부착되고, 상기 RF 프린트기판(3)의 다른면에 수평편파프로브(22)가 형성되고, 상기 수평편파프로브(22)는 RF 프린트기판(3)을 관통하는 드루홀(30)에 의하여 RF 프린트기판(3)의 다른면에 장착된 소자들과 접속되고, 상기 유전체(23)의 상면에는 상기 수평편파프로브(22)와 90^o의 각을 이루는 수직편파프로브(23)가 형성되고, 이 수직편파프로브(23)는 드루홀(24)를 통해 RF 프린트기판(3)상에 인쇄된 도전성패턴(27)에 연결된다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 동작을 설명하면 다음과 같다.

제1도 및 제2도에 도시된 바와같이 수평편파프로브(22)는 원형도파관(2)의 막힌단부를 이루는 도파관(8)의 밑면인 반사판(11)과 λ/4거리에 위치해 있기 때문에 수평편파프로브(22)를 그냥 통과한 수평편파는 반사판(11)에서 반사되어 수평편파프로브(22)에 수신된다. 상기 반사판(11)에 의하여 반사되어 수평편파프로브(22)에 수신된 수평편파와 직접 수신된 수평편파는 180˚의 위상차를 갖게 된다.

그리고, 수직편파는 수평편파프로브(22)와 수직으로 만나거나 그냥 통과하므로 수평편파 프로브(22)에는 영향을 미치지 못한다.

수직편파프로브(23)은 유전체(25)(본 실시예에서는 FR4 프린트기판을 사용하지만 이것에 한하지 않고 다른 유전체의 사용도 가능하다)를 사이에 두고 수평편파프로브(22)와 λ/4 거리에 설치된다(제3도 참조).

수직편파프로브(23)는 원형도파관(2)의 막힌단부를 이루는 반사판(11)과 λ/2의 거리에 위치해 있으므로 수직편파프로브(23)와 평행으로 전계의 세기가 변화하면서 진행하는 수직편파는 일차로 수직편파프로브(23)에 수신되고, 나머지는 반사판(11)에 부딪쳐 위상이 180˚반전되어 전계의 세기가 가장 큰 편파부분이 수직편파프로브(23)로 수신된다. 이때 수평편파프로브(22)는 수직편파와 수직관계에 있고 수직편파의 전계의 세기가 제일 약한 부분에 있기 때문에 수직편파의 영향을 받지 않는다.

또 다른 실시예로써 제4도에 도시된 바와 같이 수평편파프로브(22)를 RF 프린트기판(3)의 이면에 설치할 수도 있으며, 이때에는 드루홀(30)에 의해 프린트기판(3)의 윗면에 장착된 소자와 전기적으로 접속될 수 있다. 이때에도 수직편파프로브(23)와 수평편파프로브(23)가 λ/4의 거리를 가진다.

[발명의 효과]

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 장치는 수평편파프로브와 수직편파프로브를 λ/4 떨어진 평면상에 각각 형성하였기 때문에 수직편파프로브와 수평편파프로브간의 간섭영향이 최소화되는 효과가 있으며, 또한 본 발명에 의한 장치는 수직편파프로브와 수평편파프로브사이에 유전체를 개재시킴으로써 절연성을 높이는 우수한 효과가 있는 것이다.

Claims

전파를 접속하는 피이드혼과, 상기 피이드혼에 연장되며 반사판에 의해 막힌 단부를 포함하는 원형도파관과, 고주파증폭기 및 주파수변환기를 이루도록 고주파소자가 장착되고 도전성패턴이 인쇄되는 고주파프린트기판으로 이루어지는 위성방송수신용 저잡음 주파수 변환기에 있어서, 상기 반사판으로부터 λ/4 거리에 위치하며 원형도파관 내부의 고주파프린트기판에 인쇄되는 수평편파프로브와, 상기 수평편파프로브가 인쇄된 고주파프린트기판상에 그 일면에 부착되며 λ/4 두께를 갖는 유전체와, 상기 유전체의 다른면에 상기 수평편파프로브와 90˚의 각을 이루도록 형성되며 상기 고주파프린트기판에 형성된 소자와 유전체에 형성된 드루홀을 통해 접속되는 수직편파프로브를 구비하는 것을 특징으로 하는 편파특성을 개선시킨 저잡음 주파수 변환기.
제1항에 있어서, 상기 수평편파프로브는 고주파프린트기판에 인쇄된 도전성패턴이며, 상기 수직편파프로브는 유전체의 상면에 형성된 도전성패텀임을 특징으로 하는 편파특성을 개선시킨 저잡음 주파수 변환기