일반기술

디지털 방송 수신용 튜너 회로

일반적인 Software Defined Radio 구조는 Wideband LNA에 ADC (Analog to Digital Convert)를 붙인 구조이다. 이렇게 되면 ADC의 Dynamic Range 가 매우 높게 필요하게 된다. 또한 앞 단 LNA 에 Band Selection 기능을 갖는 Tunable Band pass filter를 달기도 하나 이것 역시 Band Selection 기능 밖에 없기 때문에 Band 내의 신호에 대하여서는 여전히 ADC의 Dynamic Range가 매우 높게 필요하다. ADC 는 speed(Sampling rate)와 Dynamic range (bit 수)가 성능의 주요한 지표인데 둘 중 어느 것 하나가 높으면 매우 설계가 어렵다. 따라서 일반적인 Software Defined Radio가 현실화 되지 않는 것은 속도가 빨라야 하며 동시에 Dynamic Range 또한 넓어야 하기 때문이었다. 여기서 그림 5 와 같은 원하는 채널의 신호를 적절히 잘라줄 수 있는 Tracking Filter를 ADC 앞 단에 연결한 구조를 생각해보자. N+1 or N-1 채널의 신호를 적절히 잘라주는 Narrow band Filter를 안테나 다음 단에 붙인다. 이렇게 하면 원하는 채널의 신호를 골라낼 수 있으며 N+1 과 N-1 채널의 신호를 어느 정도 잘라 줄 수 있다. 이렇게 하면 N+1 과 N-1 채널의 신호를 이미 잘라주기 때문에 ADC 의 Dynamic range를 줄일 수 있어서 필요한 Bit 수를 낮출 수 있기 때문에 구현의 용이성 및 전력 소모를 줄일 수 있다. 앞서 살펴본 이전 기술에서는 인접채널의 신호를 잘라주어야 하며 Mixer로 Down Conversion 시 생기는 3LO Harmonic 의 영향을 줄이기 위하여 다양한 구조를 시도 한다. 이런 경우 Mixer의 선형성이 매우 높아야 하기 때문에 전력소모가 매우 크다. 그런데 새로 제안한 구조는 LNA역할을 하는 Tracking Filter 뒷 단에 바로 ADC를 달기 때문에 일단 전력소모가 매우 적으며 또한 선형성이 매우 높다. 왜냐하면 수신기에서는 여러 블록이 추가될수록 선형성이 낮아지기 때문이다. 그러나 새로운 구조에서는 Tracking filter 하나만 존재하기 때문에 선형성을 높게 가져갈 수 있고 전력소모 또한 최소한으로 설계할 수 있다.