Super Heterodyne   슈퍼 헤테로다인

(2020-03-03)

Superheterodyne

1. 슈퍼 헤테로다인 방식 (Super-Heterodyne)

  ㅇ 용어 뜻
     - 슈퍼       : 오디오신호 주파수 이상
     - 헤테로다인 : 주파수를 섞는 것(주파수 변환/믹싱)

  ㅇ 무선 수신기 구조 중의 하나
     - 반송파(Carrier) 주파수기저대역(Baseband) 주파수로 직접 변환하지 않고, 
     - RF 신호에서 선택된 신호대역 만을 중간단계로 1차적인 IF(Intermediate Frequency)
       신호로 변환한 후 다시 기저대역으로 변환하는 수신 방식

     - 특히, AM 방송,FM 방송에서 방송사별 채널 선국을 위해 값비싼 BPF방송사별로 둘 수
       없으므로, 비교적 넓은 대역폭에 걸쳐 IF로 변환 후 원하는 정확한 채널 선택에 사용

  

  ※ 1918년 Edwin Armstrong에 의해 발명되어 근 80년간 사용되어 온, 
     - 이미 잘 검증되었고 우수한 성능을 보장


2. 슈퍼헤테로다인 방송 수신기

  ㅇ 슈퍼헤테로다인 AM 방송 수신기 기본구성
     

  ㅇ 슈퍼헤테로다인 FM 방송 수신기 기본구성
     
     
  ㅇ 주요 구성 요소
     - RF Stage (RF Amplifier)
        . 안테나가 수신한 미약한 RF 신호(수 ㎶)를 반송파 주파수대역으로 선택 증폭
        . 비교적 저가의 광대역 국부발진기 및 Tunable BPF(영상주파수 등 제거) 사용
     - LO (국부발진기) 
        . AM : 선택된 RF 주파수 보다 455 kHz 높은 주파수의 일정한 사인파 생성
        . FM : 선택된 RF 주파수 보다 10.7 MHz 높은 주파수의 일정한 사인파 생성
     - Mixer
        . 비선형 동작에 의한 합 주파수 및 차 주파수를 발생시킴
        . 차 주파수반송파 RF 주파수 보다 항상 작음(AM:455 kHz, FM:10.7 MHz)
     - IF 증폭기
        . 원하는 정확한 채널 선택 및 필터링, 신호 증폭
        . AM: 477 kHz대의 신호 증폭, FM: 10.7 MHz대의 신호 증폭
     - 검파기(복조기)
        . 중간주파수(IF) 변조 신호검파하여 오디오 신호를 만듬
     - 오디오 증폭기전력증폭기
        . 오디오 신호증폭스피커 구동


3. 슈퍼 헤테로다인 단점

  ㅇ 기본적으로 2개의 LO(Local Oscillator)가 필요하여,
     - 다른 방식들에 비해 전력소모가 다소 많고, 면적이 증가
  ㅇ 사용되는 BPF(Band Pass Filter)로써 SAW 필터를 대부분 사용하게 되어,
     - 비용이 비싸고, SoC(System on Chip)를 통해 단일 칩으로 구현하기가 어려움
  ㅇ 따라서, 
     - 이동 휴대단말기 등 소형장치에서는 잘 사용되지 않음


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