디지탈 비디오 방송 수신 모듈 및 이를 갖는 이동통신 단말기{DIGITAL VIDEO BROADCASTING RECEIVING MODULE, AND MOBILE COMMUNICATION TERMINAL WITH THE SAME}

도 1은 종래 디지탈 비디오 방송 수신 기능을 갖는 GSM 전화기의 구성도.

도 2는 도 1의 GSM 필터의 주파수 특성도.

도 3은 본 발명에 따른 디지탈 비디오 방송 수신 기능을 갖는 이동통신 단말기의 구성도.

도 4의 (a),(b)는 도 3의 디지탈 비디오 방송 수신 모듈의 각 부의 주파수 특성 및 전체 주파수 특성도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

ANT1 : 통신 안테나 ANT2 : 방송수신 안테나

100 : 통신 송수신 모듈 200 : 디지탈 비디오 방송 수신모듈

210 : 제1 대역제거필터 220 : 저잡음 증폭부

230 : 제2 대역 제거 필터 240 : RF부

본 발명은 휴대폰, PDA, 무선전화기 등의 이동통신 단말기에 관한 것으로, 특히 GSM(Global System for Mobile Communication) 주파수대역 등의 이동통신 주파수대역의 제거 특성을 개선하여 GSM 통신신호에 내한 내성(immunity)을 확보할 수 있어, DVB-H 등의 이동통신 신호의 수신감도를 개선할 수 있는 디지탈 비디오 방송 수신 모듈 및 이를 갖는 이동통신 단말기에 관한 것이다.

최근, 국내에서 디지탈 TV 방송 서비스의 등장과, 디지탈 방송 기술의 발전에 따라, 디지탈 TV 방송 서비스가 가능한 DMB(Digital Mutimedia Broadcasting) 기술이 등장하여 관심을 받고 있다.

이러한 DMB는 휴대용 수신기(이동 전화, PDA)나 차량용 수신기를 통해 이동형 방송 서비스를 주목적으로 하는 위성 DMB(대략 2.6GHz)와 및 지상파 DMB(대략 200 MHz)로 구분되는데, 상기 지상파 DMB는, 오디오, 비디오 및 데이터 서비스를 모두 포괄하는 디지털 멀티미디어 방송이며, 현재 유럽에서 시행하고 있는 디지털 라디오 방송(DAB: Digital Audio Broadcasting)의 기술표준인 Eureka-147(EUropean REserch Coordination Agency project-147)을 그 모체로 한다.

이러한 DMB에서, 비디오 송수신을 가능하게 한 부분이 MPEG-4와 MOT프로토콜(Motion Object Transfer : 동화상 전달 프로토콜)이고, 이러한 지상파 DMB에서 MPEG-4를 사용한 동영상 수신기술은 세계가 주목하고 있다.

한편, 상기한 바와 같은 한국의 DMB 서비스에 대응되는 유럽의 서비스로는, 디지탈 비디오 방송(DVB-H: Digital Video Broadcasting - Handheld devices)이 있는데, 이러한 DVB-H를 수신할 수 있는 모듈이 휴대폰 등의 이동통신 단말기에 장착된다.

도 1은 종래 디지탈 비디오 방송 수신 기능을 갖는 GSM 전화기의 구성도이다.

도 1에 도시된 디지탈 비디오 방송 수신기능을 갖는 GSM 전화기는, 통신 안테나(ANT1)를 통해 대략 900MHz의 주파수대역을 이용하여 GSM 통신을 수행하고, 상기 통신 안테나(ANT1)에 연결되어 송신신호(STX)의 전력을 증폭하는 전력증폭기(PA)를 포함하는 GSM 통신 모듈(10)과, 방송 안테나(ANT2)를 통해 대략 470MHz ~ 860MHz 주파수 대역을 이용하여 디지탈 비디오 방송(DVB)을 수신하는 DVB-H 수신 모듈(20)을 포함한다.

이러한 GSM 전화기는 방송 주파수와 통신 주파수가 서로 인접되어 있고, 통신 신호중 송신(TX) 신호의 전력이 아주 높기 때문에, 이러한 고전력의 송신신호가 상기 DVB-H 수신 모듈(20)로 입력되면, 상기 고전력의 송신신호와 방송신호간의 간섭이 발생되어 방송 수신 감도가 현저히 떨어지므로, 상기 DVB-H 수신 모듈(20)은 GSM 통신신호의 주파수대역을 제거하여야 한다.

상기 DVB-H 수신 모듈(20)은, 대략 900MHz의 주파수대역에 포함된 GSM 통신신호가 입력되는 것을 차단하기 위한 GSM 필터(21)와, 상기 GSM 필터(21)를 통한 디지탈 비디오 방송 신호를 처리하는 RF부(22)를 포함한다. 이러한 GSM 필터(21)의 주파수 특성을 도 2를 참조하여 설명한다.

도 2는 도 1의 GSM 필터의 주파수 특성도이다.

도 2를 참조하여 상기 GSM 필터(21)의 주파수 대역별 감쇄율을 살펴보면, 대략 174MHz~230MHz 주파수 대역에서는 감쇄율이 -20dB 정도이고, 대략 470MHz~702MHz 주파수대역에서 감쇄율이 -2dB 정도이고, 대략 470MHz 보다 높은 주파수에서는 감쇄율이 대략 -20dB보다는 낮다. 그리고, 상기 470MHz 보다 높은 주파수에서, 대략 880MHz~915MHz 주파수 대역 및 1920MHz~1980MHz 주파수대역에서는 감쇄율이 대략 -45dB 정도이다.

이와 같은 주파수 특성을 갖는 GSM 필터(21)를 포함하는 DVB-H 수신 모듈(20)에서, 대략 33dBm의 고전력을 갖는 GSM 송신신호(예,900MHz)가 DVB-H 수신 모듈(20)에 입력되는 과정에서 감쇄되는 비율을 살펴보면, 상기 고전력의 송신신호(33dBm)는 방송 안테나(ANT2)와 통신 안테나(ANT1) 사이의 커플링 감쇄율(-13dB), 방송 안테나(ANT2) 자체의 감쇄율(-10dB) 및 GSM 통신신호의 감쇄율(-45dB)로 감쇄되므로, 상기 고전력(33dBm)을 갖는 GSM 송신신호(예,900MHz)가 상기 DVB-H 수신 모듈(20)의 GSM 필터(21)를 통하면서 대략 -35dBm 정도로 감쇄되어 RF부(22)로 입 력된다. 또한, 상기 DVB-H 수신 모듈(20)은 잡음지수(NF)가 6.1dB 정도이다.

그러나, 이와 같은 종래의 GSM 전화기의 DVB-H 수신 모듈은, GSM 송신신호에 대한 감쇄율이 -38dB 이상 되어야 하는데, 이를 만족하지 못하므로 GSM 통신신호에 의한 신호 간섭이 발생되고, 이러한 신호간섭에 의해 DVB-H에 대한 수신 감도를 떨어뜨리는 문제점이 있다.

또한, 잡음지수가 4dB 정도 되어야 하는데, 이를 만족하지 못하므로 수신 감도가 현저히 떨어지는 문제점을 가지고 있다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 그 목적은 휴대폰, PDA, 무선전화기 등의 이동통신 단말기에 적용되어, GSM 주파수 대역 등의 이동통신 주파수 대역의 제거 특성을 개선하여 GSM 통신신호에 내한 내성을 확보할 수 있어, DVB-H 등의 이동통신 신호의 수신감도를 개선할 수 있는 디지탈 비디오 방송 수신 모듈을 제공하는데 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은, 휴대폰, PDA, 무선전화기 등의 이동통신 단말기에서, GSM 주파수 대역 등의 이동통신 주파수 대역의 제거 특성을 개선하여 GSM 통신신호에 내한 내성을 확보할 수 있어, DVB-H 등의 이동통신 신호의 수신감도를 개선할 수 있는 디지탈 비디오 방송 수신 모듈을 포함하는 이동통신 단말기를 제공하는데 있다.

상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 디지탈 비디오 방송 수신모듈은, 디지탈 비디오 방송 신호를 수신하기 위한 방송수신 안테나에 연결되어, 상기 방송수신 안테나를 통한 신호에서 이동통신 주파수 대역을 제거하는 제1 대역제거필터; 상기 제1 대역제거필터를 통한 디지탈 비디오 방송 신호를 사전에 설정된 이득으로 저잡음 증폭하는 저잡음 증폭부; 및 상기 저잡음 증폭부를 통한 디지탈 비디오 방송 신호를 처리하는 RF부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 디지탈 비디오 방송 수신모듈은, 상기 저잡음 증폭부와 상기 RF부 사이에, 상기 저잡음 증폭부로부터의 신호에 포함된 이동통신 주파수대역을 제거하는 제2 대역 제거 필터를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 디지탈 비디오 방송 수신 모듈은, 대략 460MHz ~ 702MHz의 주파수 대역을 이용하는 DVB-H 신호를 수신하는 DVB-H 수신 모듈인 것을 특징으로 한다.

상기 디지탈 비디오 방송 수신 모듈은, 대략 900MHz의 주파수 대역을 이용하는 GSM 전화기에 적용된 것을 특징으로 한다.

상기 제1 대역제거필터 및 제2 대역제거필터는, 대략 880MHz ~ 915MHz 주파수 대역을 제거대역으로 설정되어 이루어진 것을 특징으로 한다.

상기 제2 대역제거필터는, 대략 880MHz ~ 915MHz 주파수 대역을 제거대역으로 설정된 노치필터로 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 이동통신 단말기는, 통신 안테나에 연결되어, 상기 통신 안테나를 통해 이동통신 신호를 송수신하는 통신 송수신 모듈; 및 방송수신 안테나에 연결되어, 상기 방송수신 안테나를 통한 신호에서 이동통신 주파수 대역을 제거하는 제1 대역제거필터와, 상기 제1 대역제거필터를 통한 디지탈 비디오 방송 신호를 사전에 설정된 이득으로 저잡음 증폭하는 저잡음 증폭부와, 상기 저잡음 증폭부를 통한 디지탈 비디오 방송 신호를 처리하는 RF부를 포함하는 디지탈 비디오 방송 수신모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 디지탈 비디오 방송 수신모듈은, 상기 저잡음 증폭부와 상기 RF부 사이에, 상기 저잡음 증폭부로부터의 신호에 포함된 이동통신 주파수대역을 제거하는 제2 대역 제거 필터를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 디지탈 비디오 방송 수신 모듈은, 대략 460MHz ~ 702MHz의 주파수 대역을 이용하는 DVB-H 신호를 수신하는 DVB-H 수신모듈인 것을 특징으로 한다.

상기 이동통신 단말기는, 대략 900MHz의 주파수 대역을 이용하는 GSM 전화기인 것을 특징으로 한다.

상기 제1 대역제거필터 및 제2 대역제거필터는, 대략 880MHz ~ 915MHz 주파수 대역을 제거대역으로 설정되어 이루어진 것을 특징으로 한다.

상기 제2 대역제거필터는,

대략 880MHz ~ 915MHz 주파수 대역을 제거대역으로 설정된 노치필터로 이루어진 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 본 발명에 참조된 도면에서 실질적으로 동일한 구성과 기능을 가진 구성요소들은 동일한 부호를 사용할 것이다.

도 3은 본 발명에 따른 디지탈 비디오 방송 수신 기능을 갖는 이동통신 단말기의 구성도이다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 이동통신 단말기는, 대략 900MHz의 주파수대역을 이용하여 GSM 통신을 수행하기 위한 통신 송수신 모듈(100)과, 대략 470MHz~702MHz의 주파수대역을 이용하여 디지탈 비디오 방송(DVB-H)을 수신하기 위한 디지탈 비디오 방송 수신모듈(200)을 포함한다.

상기 통신 송수신 모듈(100)은, 통신 안테나(ANT1)에 연결되어, 상기 통신 안테나(ANT1)를 통해 이동통신 신호(예, 900MHz)를 송수신한다.

상기 디지탈 비디오 방송 수신모듈(200)은, 방송수신 안테나(ANT2)에 연결되어, 상기 방송수신 안테나(ANT2)를 통한 신호에서 이동통신 주파수 대역(예, 900MHz)을 제거하는 제1 대역제거필터(210)와, 상기 제1 대역제거필터(210)를 통한 디지탈 비디오 방송 신호(SB)를 사전에 설정된 이득으로 저잡음 증폭하는 저잡음 증폭부(220)와, 상기 저잡음 증폭부(220)를 통한 디지탈 비디오 방송 신호를 처리하는 RF부(240)를 포함한다.

또한, 상기 디지탈 비디오 방송 수신모듈(200)은, 상기 저잡음 증폭부(220)와 상기 RF부(240) 사이에, 상기 저잡음 증폭부(220)로부터의 신호에 포함된 이동 통신 주파수대역(예,900MHz)을 제거하는 제2 대역 제거 필터(230)를 더 포함한다.

게다가, 상기 디지탈 비디오 방송 수신 모듈(200)은, 대략 460MHz ~ 702MHz의 주파수 대역을 이용하는 DVB-H 신호를 수신하는 DVB-H 수신모듈로 구현될 수 있다. 또한, 상기 이동통신 단말기는, 대략 900MHz의 주파수 대역을 이용하는 GSM 전화기로 구현될 수 있다.

그리고, 상기 제1 대역제거필터(210) 및 제2 대역제거필터(230)는, 대략 880MHz ~ 915MHz 주파수 대역을 제거대역으로 설정되어 이루어질 수 있다.

상기 제2 대역제거필터(230)는, 대략 880MHz ~ 915MHz 주파수 대역을 제거대역으로 설정된 노치필터(Notch filter)로 이루어질 수 있다.

한편, 상기 디지탈 비디오 방송 수신모듈(200)에서, 상기 제1 대역제거필터(210)의 바로 다음 단에 저잡음 증폭부(220)를 추가하는 것은, 시스템의 이득 및 잡음지수(NF)를 개선하기 위한 것이고, 상기 저잡음 증폭부(220) 바로 다음단에 제2 대역제거필터(230)를 추가한 것은, 잡음지수(NF)에 영향을 적게 주면서 GSM 통신신호를 효율적으로 제거하기 위함이다.

도 4의 (a),(b)는 도 3의 디지탈 비디오 방송 수신 모듈의 각 부의 주파수 특성 및 전체 주파수 특성도이다.

도 4의 (a)는 도 3의 이동통신 단말기의 각 부의 주파수 특성도로서, (1)은 도 3의 제1 대역제거필터(210)의 주파수 특성이고, (2)는 도 3의 저잡음 증폭부 (220)의 주파수 특성이고, (3)는 제2 대역제거필터(230)의 주파수 특성이며, (4)는 도 3의 RF부(240)의 이득 가변범위를 보이는 주파수 특성이다.

도 4의 (b)는 본 발명의 디지탈 비디오 방송 수신 모듈의 전체 주파수 특성도이다.

이하, 본 발명의 작용 및 효과를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명한다.

도 3 및 도 4를 참조하여 본 발명의 이동통신 단말기의 동작을 설명하면, 먼저, 본 발명의 이동통신 단말기는 GSM 전화기로서, 이러한 GSM 통신을 수행하기 위해 통신 송수신 모듈(100)을 포함하고 있고, 또한, DVB-H를 수신하기 위한 디지탈 비디오 방송 수신 모듈(200)을 포함하고 있다.

상기 통신 송수신 모듈(100)은, 대략 900MHz의 주파수 대역을 이용하여 전화통화를 위한 송신 및 수신을 수행하는데, 이때, 상기 통신 송수신 모듈(100)은 내부의 전력증폭기(PA)를 통해서 송신신호(STX)를 대략 33dBm 정도를 상당히 높은 전력으로 증폭하여 통신 안테나(ANT1)를 통해 송신하게 된다.

이때, 상기 고 전력의 송신신호(STX)가 상기 디지탈 비디오 방송 수신 모듈(200)에 입력되더라도, 본 발명의 디지탈 비디오 방송 수신 모듈(200)은 상기 고 전력의 송신신호(STX)를 GSM 전화기의 스펙에서 허용하는 범위내로 충분히 감쇄시켜 상기 고 전력의 송신신호가 디지탈 비디오 방송신호의 간섭을 일으키지 않도록 하여, 디지탈 비디오 방송신호의 수신감도를 향상시킬 수 있다.

이에 대해서 구체적으로 설명하면, 본 발명의 디지탈 비디오 방송 수신 모듈(200)에서, 제1 대역제거필터(210)는 방송수신 안테나(ANT2)를 통해 수신되는 신호에 포함된 대략 900MHz의 주파수 대역에 포함된 GSM 통신 신호를 사전에 설정된 감쇄율로 제거하여 저잡음 증폭부(220)로 출력한다.

여기서, 상기 제1 대역제거필터(210)는 도 4(a)의 (1)에 도시한 바와 같은 주파수 필터링 특성을 갖는데, 예를 들어, 대략 175MHz~230MHz 주파수 대역에서는 감쇄율이 -20dB 정도이고, 대략 470MHz~702MHz 주파수대역에서 감쇄율이 대역 -2dB 정도이고, 대략 880MHz~915MHz 주파수 대역 및 1920MHz~1980MHz 주파수대역에서는 감쇄율이 대략 -45dB 정도이다.

다음, 상기 저잡음 증폭부(220)는, 상기 제1 대역제거필터(210)를 통한 디지탈 비디오 방송 신호(SB)인 대략 470MHz ~ 702MHz의 주파수 대역에 포함된 DVB-H 신호를 사전에 설정된 이득으로 저잡음 증폭하여 제2 대역 제거 필터(230)로 출력한다. 여기서, 상기 저잡음 증폭부(220)는, 도 4(a)의 (2)에 도시한 바와 같이, 대략 10dB 정도의 증폭 이득이 설정되어, 상기 DVB-H 신호를 대략 10dB 정도 증폭한다.

그 다음, 상기 제2 대역 제거 필터(230)는 상기 저잡음 증폭부(220)로부터의 신호에 포함된 이동통신 주파수대역을 사전에 설정된 감쇄율로 다시 한번 더 제거하여 RF부(240)로 전달하는데, 상기 제2 대역 제거 필터(230)는 도 4(a)의 (3)에 도시한 바와 같이, 대략 880MHz ~ 915MHz의 주파수 대역에 대해 대략 -5dB 정도의 감쇄율이 설정되어, 상기 880MHz ~ 915MHz의 주파수 대역에 포함된 이동통신 주파수대역을 대략 -5dB 정도 감쇄시킨다.

그리고, 상기 RF부(240)는 상기 제2 대역 제거 필터(230)를 통해 입력되는 디지탈 비디오 방송 신호를 사전에 설정된 이득으로 증폭하는데, 이때, 상기 RF부(240)의 이득은 도 4(a)의 (4)에 도시한 바와 같이 대략 4dB ~ 80dB 이득범위에서 설정될 수 있다.

이와 같이, 상기 디지탈 비디오 방송 수신 모듈(200)에서 상기 디지탈 비디오 방송신호가 처리되는 과정에서, 상기 방송신호 안테나(ANT2)에서 상기 RF부(240)까지, 상기 디지탈 비디오 방송신호(470MHz~702MHz)의 이득은 도 4의 (b)에 도시한 바와 같으며, 정리하면 하기 표 1과 같다.

상기 표 1에서 보인 바와 같이, 본 발명의 디지탈 비디오 방송 수신 모듈(200)에서의 전체 이득은 대략 12~88dB 범위인데, 이에 반해, 종래의 디지탈 비디오 방송 수신 모듈에서의 전체이득은 대략 2~78dB 범위로서, 본 발명에 의한 디지탈 비디오 방송 수신 모듈(200)에서, 수신신호에 대한 이득이 증가하였음을 알 수 있다.

또한, 상기 디지탈 비디오 방송 수신 모듈(200)에서 상기 디지탈 비디오 방송신호가 처리되는 과정에서, 상기 GSM 통신신호(880MHz~915MHz)에 대한 감쇄율은 하기 표 2와 같다.

상기 표 2에 보인 바와 같이, 본 발명의 디지탈 비디오 방송 수신 모듈(200)에서, GSM 통신신호에 대한 감쇄율이 종래에 비해 향상되었음을 알 수 있으며, 이에 따르면, 본 발명의 이동통신 단말기의 GSM 주파수대역 제거특성이 향상되었음을 알 수 있다.

전술한 바와 같이, 본 발명의 디지탈 비디오 방송 수신 모듈(200)에서는, 저잡음 증폭부를 적용하여 디지탈 비디오 방송 수신 모듈(200)에서의 잡음지수(NF)를 대략 3.4dB 정도로, 종래의 6.1dB에 비해 향상시켰으며, 또한, 상기 저잡음 증폭부를 이용함에 따라 디지탈 비디오 방송 신호의 증가와 함께 GSM 통신신호가 증가하므로, 이 GSM 통신신호를 시스템 사용에서 요구되는 크기로 감쇄시키기 위해 제2 대역제거필터를 이용하였으며, 이에 따라, GSM 통신신호에 대한 감쇄율도 개선하였다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고 특허청구범위에 의해 한정되며, 본 발명의 장치는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백하다.

상술한 바와 같은 본 발명에 따르면, 휴대폰, PDA, 무선전화기 등의 이동통신 단말기에서, GSM 주파수 대역 등의 이동통신 주파수 대역의 제거 특성을 개선하여 GSM 통신신호에 내한 내성(immunity)을 확보할 수 있어, DVB-H 등의 이동통신 신호의 수신감도를 개선할 수 있는 효과 있다.