KR100425940B1 - Radar detector using saturation drive amplifier - Google Patents
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Abstract
본 발명은 특정신호의 검출을 위한 레이더디텍터로서, 초고주파를 수신하기 위한 안테나와; 주파수를 발생시키며, 트랜지스터 소자를 이용하는 전압제어발진기 방식의 제1국부발진부와; 상기 제1국부발진부에서 출력된 신호를 증폭하기 위한 제1증폭기와: 상기 제1증폭기를 통해 증폭된 신호에서 노이즈를 제거하기 위한 제1필터부와; 상기 제1필터부에 의해 노이즈 필터링된 신호를 다시 증폭하기 위한 제2증폭기와; 상기 안테나로부터 수신된 초고주파를 주파수변환하기 위해 상기 제1국부발진부에서 발진된 주파수와 혼합하기 위한 제1혼합부와; 상기 제1혼합부에 의해 혼합된 주파수를 증폭하기 위한 증폭부와; 상기 증폭부를 통과한 주파수 신호에 혼합할 주파수를 발생시키는 제2국부발진부와; 상기 제2국부발진부에서 발생한 주파수와 상기 증폭부를 통과한 주파수 신호를 혼합하기 위한 제2혼합부와; 상기 제2혼합부를 통과한 주파수 신호의 특정 대역신호만을 얻기 위한 제2필터부와; 상기 제2필터부를 통해 특정 대역으로 필터링된 주파수 신호를 A/D변환하기 위한 복조부와; 상기 복조된 신호를 입력받아 처리하고 각 구성요소의 적절한 제어를 수행하기 위한 주제어부와; 레이더 디텍터의 기능조작을 위한 기능조작부와; 특정신호의 검출시 사용자에게 인식시키기 위한 표시부로 구성되어 있다. 여기서 상기 제1증폭기와 제2증폭기는 국부발진 주파수를 포화영역까지 증폭하여 상기 제1국부발진부에서 출력된 주파수 신호가 레이더디텍터의 수신성능과 직결되는 광대역 주파수 대역에서 안정적인 발진신호를 상기 제1혼합부로 입력될 수 있도록 하여 레이더디텍터의 광대역 수신성능을 크게 향상시키는 효과가 있다.The present invention provides a radar detector for detecting a specific signal, comprising: an antenna for receiving ultra-high frequency; A first local oscillator for generating a frequency and using a voltage controlled oscillator method using a transistor element; A first amplifier configured to amplify the signal output from the first local oscillator, the first amplifier configured to remove noise from the signal amplified by the first amplifier; A second amplifier for amplifying the noise filtered signal by the first filter unit again; A first mixing unit for mixing with the frequency oscillated by the first local oscillator to frequency convert the ultra-high frequency received from the antenna; An amplifier for amplifying the frequencies mixed by the first mixing unit; A second local oscillator for generating a frequency to be mixed with the frequency signal passed through the amplifier; A second mixing unit for mixing the frequency generated by the second local oscillating unit and the frequency signal passing through the amplifying unit; A second filter unit for obtaining only a specific band signal of the frequency signal passing through the second mixing unit; A demodulator for A / D converting a frequency signal filtered to a specific band through the second filter; A main controller for receiving and processing the demodulated signal and for performing appropriate control of each component; A function control unit for functioning the radar detector; And a display unit for recognizing a user when detecting a specific signal. The first amplifier and the second amplifier amplify a local oscillation frequency to a saturation region, the first mixed oscillation signal stable in a wideband frequency band in which the frequency signal output from the first local oscillator is directly connected to the reception performance of the radar detector It can be input negatively, which greatly improves the broadband reception performance of the radar detector.
Description
본 발명은 레이더 디텍터에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 안정된 발진기 출력을 가지는 회로를 제시하여 보다 향상된 성능을 제공하는 레이더 디텍터에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a radar detector, and more particularly, to a radar detector that provides improved performance by presenting a circuit having a stable oscillator output.
레이더 디텍터(Radar detector)란 속도를 측정하기 위해 스피드건(Speed gun)에서 쏜 레이저 또는 초고주파를 감지해 음성, 문자, 신호음 등으로 운전자에게 알려주는 시스템으로서, 일부 선진국에서는 극초단파(Microwave)나 레이저(Laser)를 이용한 여러 종류의 레이더 디텍터가 개발되어 차량의 안전운행을 위해 사용되고 있다.Radar detector is a system that detects a laser or ultra-high frequency shot from a speed gun to measure the speed and informs the driver by voice, text, and beeping.In some developed countries, a microwave or laser (Raser detector) Various radar detectors have been developed and used for safe driving of vehicles.
종래에 레이더 디텍터를 사용하여 속도측정용 레이더를 검출하는 방법은 크게 세 가지로 나눌 수가 있다. 첫 번째로 건다이오드(Gunn Diode)를 주파수 발생기와 믹서로 적용한 건다이오드 방식이 있고, 두 번째로 트랜지스터 소자를 이용하는 전압제어발진기(Voltage Controlled Oscillator)를 주파수 발생기로 적용한 전압제어발진기 방식이 있고, 세 번째로 유전체발진기(Dielectric Resonate Oscillator)를 주파수 발생기로 적용한 유전체발진기 방식이 있다.Conventionally, there are three methods for detecting a speed radar using a radar detector. First, there is a gun diode method using a gun diode as a frequency generator and a mixer. Second, there is a voltage controlled oscillator method using a voltage controlled oscillator using a transistor element as a frequency generator. Secondly, there is a dielectric oscillator method using a dielectric resonate oscillator as a frequency generator.
그러나, 현재 사용중인 대부분의 속도측정용 레이더 디텍터는 건 다이오드 방식과 전압제어발진기 방식인데, 첫 번째 방식인 건 다이오드 방식은 건 다이오드의 동작에 많은 전류가 소모되기 때문에 제품에서 열이 많이 발생하는 단점과, 속도측정용 레이더를 검출하는데 있어 감도(Sensitivity)가 떨어진다는 점, 출력이 광대역에 걸쳐 일정하지 못하다는 점 등이 문제되나, 제어방법이 비교적 용이하다는 장점 때문에 대부분의 레이더 디텍터에서 많이 사용되고 있다.However, most of the speed measuring radar detectors currently in use are a gun diode method and a voltage controlled oscillator method. The first method, the gun diode method, generates a lot of heat in the product because a lot of current is consumed in the operation of the gun diode. In addition, the sensitivity of the radar for detecting the speed measurement is low, and the output is inconsistent over a wide bandwidth. However, the control method is relatively easy, so it is widely used in most radar detectors. .
그리고, 두 번째 방법인 전압제어발진방식을 사용하였을 경우에는 제작에는 어려움이 많지만 전류의 소모가 적고, 감도가 건 다이오드 방식에 비해서 우수하며, 건 다이오드보다 저렴한 트랜지스터를 사용하므로 제품의 단가를 낮출 수 있는 장점이 있으나, 출력 특성이 나쁘다는 단점이 있다.In case of using voltage controlled oscillation method which is the second method, it is difficult to manufacture, but it consumes less current, has better sensitivity than gun diode method, and uses transistor which is cheaper than gun diode. There is an advantage, but there is a disadvantage that the output characteristics are bad.
마지막으로, 세 번째 방법인 유전체발진기를 사용하였을 경우에는 세 가지 방법 중에서 가장 우수한 방법이기는 하나 작업의 효율이 떨어지며 현재의 기술로는 제품 판매가격이 상승하여 시장에서 좋은 호응을 받지 못한다는 특징을 가지고 있다.본 발명은 이 중에서도 트랜지스터 소자를 이용한 전압제어발진기 방식의 레이더 디텍터에 관한 것으로서, 그 동안 문제되어 왔던 발진기의 출력특성을 개선하고, 건 다이오드에 비해 저렴한 트랜지스터를 이용함으로써, 저비용 고효율의 레이더 디텍터를 제공하고자 하는 것이다.Lastly, when the third method, the dielectric oscillator, is the best method among the three methods, the efficiency of the work is inferior, and the current technology does not receive a good response in the market due to the increase in the selling price of the product. In particular, the present invention relates to a radar detector of a voltage controlled oscillator type using a transistor element, and improves the output characteristics of the oscillator, which has been a problem in the past, and uses a transistor which is cheaper than a gun diode, thereby providing a low cost and high efficiency radar detector. Is to provide.
이하 첨부된 도면을 참조하여 일반적인 레이더 디텍터의 구성과 동작에 대해 알아본다.Hereinafter, a configuration and operation of a general radar detector will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1은 레이더 디텍터의 사용원리를 설명하기 위한 설명도면으로서, 스피드건에서 발사되는 다양한 초고주파를 검출하는 장치로서, 스피드건에서 방출되는 X-대역주파수(10.525 GHz), K-대역주파수(24.150 GHz), Ka-대역주파수(34.7 GHz±1.3 GHz), 적외선(Laser), 레이더 디텍터를 검출하기 위한 VG-2 등과 같은 특정 대역의 주파수에 반응하여 운전자에게 스피드건의 존재를 알려주는 역할을 한다.1 is an explanatory diagram for explaining the use principle of the radar detector, a device for detecting a variety of ultra-high frequency emitted from the speed gun, X-band frequency (10.525 GHz), K-band frequency (24.150 GHz), It responds to frequencies in certain bands, such as the Ka-band frequency (34.7 GHz ± 1.3 GHz), infrared rays, and the VG-2 to detect radar detectors, informing the driver of the presence of a speed gun.
상기와 같은 레이더 디텍터는 최근 스피드건의 존재유무 뿐만 아니라 철도건널목, 안개지역, 속도감속 등 다양한 정보신호를 코드화하여 운전자에게 다양한 운행정보를 사전에 알려주고 있다.The radar detector as described above has recently informed the driver of various driving information in advance by encoding various information signals such as railroad crossings, fog areas, and speed reduction as well as the presence or absence of a speed gun.
상기와 같이 다양한 주파수에 반응하여 운전자에게 경보를 알려주는 레이더 디텍터는 일반적으로 도 2a의 회로 블록도에서 보듯이, 초고주파를 수신하기 위한 안테나(10)와; 주파수를 발생시키며, 트랜지스터 소자를 이용하는 전압제어발진기 방식의 제1국부발진부(20)와; 상기 제1국부발진기에서 나온 신호의 노이즈제거를 위한 제1필터부(30)와; 상기 안테나로부터 수신된 초고주파를 주파수변환하기 위해 상기 제1국부발진부에서 발생되는 주파수와 혼합하기 위한 제1혼합부(40)와; 상기 제1혼합부에 의해 혼합된 주파수를 증폭하기 위한 증폭부(50)와; 상기 증폭부를 통과한 주파수 신호에 혼합할 주파수를 발생시키는 제2국부발진부(60)와; 상기 제2국부발진부에서 발생한 주파수와 상기 증폭부를 통과한 주파수 신호를 혼합하기 위한 제2혼합부(70)와; 상기 제2혼합부를 통과한 주파수 신호의 특정 대역신호만을 얻기 위한 제2필터부(80)와; 상기 제2필터부를 통해 특정 대역으로 필터링된 주파수 신호를 A/D변환하기 위한 복조부(90)와; 상기 복조된 신호를 입력받아 처리하고 각 구성요소의 적절한 제어를 수행하기 위한 주제어부(100)와; 레이더 디텍터의 기능조작을 위한 기능조작부(110)와; 특정신호의 검출시 사용자에게 인식시키기 위한 표시부(120)로 구성되는 것을 기본으로 하고 있다.As described above, the radar detector for alerting the driver in response to various frequencies includes an antenna 10 for receiving ultra-high frequency, as shown in the circuit block diagram of FIG. 2A; A first local oscillator 20 for generating a frequency and using a voltage controlled oscillator method using a transistor element; A first filter part (30) for removing noise of the signal from the first local oscillator; A first mixing part (40) for mixing with the frequency generated in said first local oscillating part for frequency converting the ultra-high frequency received from said antenna; An amplifying unit (50) for amplifying the frequencies mixed by the first mixing unit; A second local oscillator (60) for generating a frequency to be mixed with the frequency signal passed through the amplifier; A second mixing unit 70 for mixing the frequency generated by the second local oscillating unit and the frequency signal passing through the amplifying unit; A second filter unit (80) for obtaining only a specific band signal of the frequency signal passing through the second mixing unit; A demodulator (90) for A / D converting a frequency signal filtered to a specific band through the second filter unit; A main control unit (100) for receiving and processing the demodulated signal and for performing appropriate control of each component; A function manipulation unit 110 for a function manipulation of the radar detector; It is basically composed of a display unit 120 for recognizing a user when detecting a specific signal.
또한 상기 구성에 레이저의 검출을 위한 레이저검출수단이 더욱 부가되기도 한다.In addition, a laser detecting means for detecting a laser may be further added to the above configuration.
상기 안테나(10)는 혼(Horn)안테나로서 스피드건에서 방출되는X-대역주파수(10.525 GHz), K-대역주파수(24.150 GHz), Ka-대역주파수(34.7 GHz±1.3 GHz), 적외선(Laser), 레이더 디텍터를 검출하기 위한 VG-2 등과 같은 특정 신호를 수신할 수 있는 부분이다.The antenna 10 is a horn antenna X-band frequency (10.525 GHz), K-band frequency (24.150 GHz), Ka-band frequency (34.7 GHz ± 1.3 GHz), infrared radiation emitted from the speed gun The VG-2 may receive a specific signal such as a VG-2 for detecting a radar detector.
상기 안테나(10)에 수신된 주파수 신호는 상기 제1혼합부(40)로 입력되는데, 상기 제1혼합부(40)에서는 상기 제1국부발진부(20)에서 발생시킨 주파수가변신호와 혼합하게 된다. 이때 상기 제1 국부발진부(20)는 트랜지스터 소자를 이용한 전압제어발진기이다.The frequency signal received by the antenna 10 is input to the first mixer 40, and the first mixer 40 is mixed with the frequency variable signal generated by the first local oscillator 20. . In this case, the first local oscillator 20 is a voltage controlled oscillator using a transistor element.
상기 제1혼합부(40)에서 혼합된 신호는 증폭부(50)를 거쳐 증폭되어 제2혼합부(70)로 입력된다.The signal mixed in the first mixing unit 40 is amplified through the amplifier 50 and input to the second mixing unit 70.
상기 제2혼합부(70)에서는 제2국부발진부(60)에서 발생시킨 다양한 대역의 주파수로 변조시키고, 제2필터부(80)를 거쳐 잡음성분을 제거하게 된다.The second mixing unit 70 modulates the frequency of various bands generated by the second local oscillator 60 and removes noise components through the second filter unit 80.
상기 제2필터부(80)를 거쳐 잡음성분이 제거된 신호는 복조부(90)로 신호를 전송하고 복조부(90)에서는 주제어부(100)로의 신호입력을 위해 A/D변환을 수행한다.The signal from which the noise component is removed through the second filter unit 80 is transmitted to the demodulator 90, and the demodulator 90 performs A / D conversion for signal input to the main controller 100. .
상기 주제어부(100)에서는 기능조작부(110)에 의한 기능전환 및 조작을 가능하게 하고 또한 표시부(120)의 음향/램프 등을 통한 사용자알림기능을 수행하며 또한 상기 제1, 제2국부발진부(20)(60)를 제어하는 기능을 포함하고 있다.The main control unit 100 enables the function switching and operation by the function control unit 110, and performs a user notification function through the sound / lamp of the display unit 120, and also the first, second local oscillation unit ( 20) and 60 are included.
그러나 상기와 같은 기본 구성을 가지는 종래의 레이더 디텍터는, 상기 제1혼합부(40)에서, 제1 국부발진부(20)의 출력 신호와 상기 안테나(10)의 수신 신호를 결합하게 되는데, 이때 상기 제1국부발진부(20)에서 출력되는 신호의 일반적인 특성이 좋지 못한 단점이 있다.However, the conventional radar detector having the basic configuration as described above, in the first mixing unit 40, the output signal of the first local oscillator 20 and the received signal of the antenna 10 is combined, wherein the The general characteristics of the signal output from the first local oscillator 20 has a disadvantage that is not good.
이러한 출력 특성은 도 3에서 도시하고 있는, HP(Hewlett Packard)사의 ADS(Advanced Design System)이라는 프로그램을 이용한 시뮬레이션 결과를 통해 확인할 수 있는데, 제1 국부발진부(20)의 신호를 살펴보면, 일정 주파수 대역에서 출력 특성이 균일하지 못하고 불안정하게 나타날 뿐만 아니라, 12.195 GHz의 주파수를 예로 들면, -46.97dBm의 낮은 전력효율을 보이고 있어, 레이더 디텍터의 동작에 있어서 광대역성을 구현하는데 있어서 성능저하의 원인이 되고 있다.Such output characteristics can be confirmed through a simulation result using a program called HP (Advanced Design System) of Hewlett Packard (HP) shown in FIG. 3. Looking at the signal of the first local oscillator 20, a predetermined frequency band In addition, the output characteristics are not uniform and unstable, and a low power efficiency of -46.97 dBm, for example, at a frequency of 12.195 GHz, is a cause of performance deterioration in realizing broadband performance in the operation of the radar detector. have.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해, 상기 제1혼합부(40)로의 신호입력을 위해 상기 제1국부발진부(20)에서 출력되는 신호를 조정하여 안정되고 균일하게 유지하도록 하는데 그 목적이 있다.The present invention, in order to solve the above problems, by adjusting the signal output from the first local oscillator 20 for the signal input to the first mixing unit 40 to maintain a stable and uniform have.
또한 상기 제1국부발진기에서 출력되어 상기 제1혼합부(40)로 입력되는 신호의 안정화를 통해 레이더디텍터의 성능을 향상시키는데 그 목적이 있다.In addition, the purpose is to improve the performance of the radar detector through the stabilization of the signal output from the first local oscillator to the first mixing unit 40.
아울러 비싼 부품보다 범용의 저렴한 부품을 이용하여 동일한 또는 향상된 성능을 도출할 수 있는 방법을 제시하는데 있다.In addition, the present invention proposes a method of achieving the same or improved performance by using a general-purpose, low-cost part rather than an expensive part.
도 1은 레이더디텍터의 사용을 설명하기 위한 예시도면1 is an exemplary view for explaining the use of the radar detector
도 2a, 2b는 각각 종래의 레이더디텍터의 구성을 예시한 블록도면2A and 2B are block diagrams illustrating the configuration of a conventional radar detector, respectively.
도 3은 종래의 포화증폭단이 없는 레이더디텍터에서 제1혼합부로 입력되는 제1국부발진 신호특성을 보여주는 테스트 결과도면3 is a test result diagram showing first local oscillation signal characteristics input to a first mixing unit in a radar detector without a conventional saturation amplifier stage;
도 4는 본 발명에 따른 포화영역동작 증폭기를 사용한 레이더디텍터 회로를 도시한 도면4 is a diagram illustrating a radar detector circuit using a saturation region operational amplifier according to the present invention.
도 5는 본 발명에 따른 포화영역동작 증폭기를 사용한 레이더디텍터회로를 도시한 블록도면5 is a block diagram showing a radar detector circuit using a saturation region operational amplifier according to the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
10 : 안테나 20 : 제1국부발진부10 antenna 20 first local oscillator
30 : 제1필터부 40 : 제1혼합부30: first filter unit 40: first mixing unit
50 : 증폭부 60 : 제2국부발진부50: amplification unit 60: second local oscillation unit
70 : 제2혼합부 80 : 제2필터부70: second mixing unit 80: second filter unit
90 : 복조부 100 : 주제어부90: demodulation unit 100: main control unit
110 : 기능조작부 120 : 표시부110: function control unit 120: display unit
200 : 제1증폭기 300 : 제2증폭기200: first amplifier 300: second amplifier
상기와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 제1혼합부로 유입되는 발진신호의 불균형을 개선하여 일정한 입력레벨을 유지하기 위해, 제1국부발진부로부터 발진되어 제1혼합부로 유입되는 신호에 대해 포화영역에서 동작되는 증폭기를 더욱 부가하여 사용하는데 특징이 있다.In order to achieve the above object, the present invention saturates the signal oscillated from the first local oscillator and introduced into the first mixer to maintain a constant input level by improving the imbalance of the oscillation signal flowing into the first mixer. It is characterized by the additional use of an amplifier operating in the domain.
이하 본 발명에 따른 레이더디텍터의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.Hereinafter, a preferred embodiment of the radar detector according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 4는 본 발명에 따른 레이더디텍터의 구성을 도시한 블록도로서,4 is a block diagram showing the configuration of a radar detector according to the present invention;
초고주파를 수신하기 위한 안테나(10)와; 주파수를 발생시키며, 트랜지스터 소자를 이용하는 전압제어발진기 방식의 제1국부발진부(20)와; 상기 제1국부발진부에서 출력된 신호를 증폭하기 위한 제1증폭기(200)와: 상기 제1증폭기를 통해 증폭된 신호에서 노이즈를 제거하기 위한 제1필터부(30)와; 상기 제1필터부에 의해 노이즈 필터링된 신호를 다시 증폭하기 위한 제2증폭기(300)와; 상기 안테나로부터 수신된 초고주파를 주파수변환하기 위해 상기 제1국부발진부(20)에서 발진된 주파수와 혼합하기 위한 제1혼합부(40)와; 상기 제1혼합부에 의해 혼합된 주파수를 증폭하기 위한 증폭부(50)와; 상기 증폭부를 통과한 주파수 신호에 혼합할 주파수를 발생시키는 제2국부발진부(60)와; 상기 제2국부발진부에서 발생한 주파수와 상기 증폭부를 통과한 주파수 신호를 혼합하기 위한 제2혼합부(70)와; 상기 제2혼합부를 통과한 주파수 신호의 특정 대역신호만을 얻기 위한 제2필터부(80)와; 상기 제2필터부를 통해 특정 대역으로 필터링된 주파수 신호를 A/D변환하기 위한 복조부(90)와; 상기 복조된 신호를 입력받아 처리하고 각 구성요소의 적절한 제어를 수행하기 위한 주제어부(100)와; 레이더 디텍터의 기능조작을 위한 기능조작부(110)와; 특정신호의 검출시 사용자에게 인식시키기 위한 표시부(120)로 구성되는 레이더디텍터를 제시하고 있다.An antenna 10 for receiving ultra-high frequency; A first local oscillator 20 for generating a frequency and using a voltage controlled oscillator method using a transistor element; A first amplifier (200) for amplifying the signal output from the first local oscillator; and a first filter (30) for removing noise from the signal amplified by the first amplifier; A second amplifier (300) for amplifying the noise filtered signal by the first filter unit again; A first mixing part (40) for mixing with the frequency oscillated by the first local oscillating part (20) for frequency converting the ultra-high frequency received from the antenna; An amplifying unit (50) for amplifying the frequencies mixed by the first mixing unit; A second local oscillator (60) for generating a frequency to be mixed with the frequency signal passed through the amplifier; A second mixing unit 70 for mixing the frequency generated by the second local oscillating unit and the frequency signal passing through the amplifying unit; A second filter unit (80) for obtaining only a specific band signal of the frequency signal passing through the second mixing unit; A demodulator (90) for A / D converting a frequency signal filtered to a specific band through the second filter unit; A main control unit (100) for receiving and processing the demodulated signal and for performing appropriate control of each component; A function manipulation unit 110 for a function manipulation of the radar detector; A radar detector including a display unit 120 for recognizing a user when a specific signal is detected is presented.
본 발명은 상기 제1혼합부(40)와 제1국부발진부(20)사이에 포화영역에서 동작하는 제1증폭기(200)와 제2증폭기(300)를 더욱 부가하여 구성하고 있는데 특징이있다.The present invention further comprises a first amplifier 200 and a second amplifier 300 operating in a saturation region between the first mixing unit 40 and the first local oscillating unit 20.
상기 안테나(10)는 혼(Horn)안테나로서 스피드건에서 방출되는 X-대역주파수(10.525 GHz), K-대역주파수(24.150 GHz), Ka-대역주파수(34.7 GHz±1.3 GHz), 적외선(Laser), 레이더 디텍터를 검출하기 위한 VG-2 등과 같은 특정 신호를 수신할 수 있는 부분이다.The antenna 10 is a horn antenna, which is an X-band frequency (10.525 GHz), a K-band frequency (24.150 GHz), a Ka-band frequency (34.7 GHz ± 1.3 GHz), and an infrared ray emitted from a speed gun. The VG-2 may receive a specific signal such as a VG-2 for detecting a radar detector.
상기 안테나(10)에 수신된 주파수 신호는 상기 제1혼합부(40)로 입력되는데, 상기 제1혼합부(40)에서는 상기 제1국부발진부(20)에서 발생시킨 주파수가변신호와 혼합하게 된다.The frequency signal received by the antenna 10 is input to the first mixer 40, and the first mixer 40 is mixed with the frequency variable signal generated by the first local oscillator 20. .
상기 제1혼합부(40)에서 혼합된 신호는 증폭부(50)를 거쳐 증폭되어 제2혼합부(70)로 입력된다.The signal mixed in the first mixing unit 40 is amplified through the amplifier 50 and input to the second mixing unit 70.
상기 제2혼합부(70)에서는 제2국부발진부(60)에서 발생시킨 다양한 대역의 주파수로 변조시키고, 제2필터부(80)를 거쳐 잡음성분을 제거하게 된다.The second mixing unit 70 modulates the frequency of various bands generated by the second local oscillator 60 and removes noise components through the second filter unit 80.
상기 제2필터부(80)를 거쳐 잡음성분이 제거된 신호는 복조부(90)로 신호를 전송하고 복조부(90)에서는 주제어부(100)로의 신호입력을 위해 A/D변환을 수행한다.The signal from which the noise component is removed through the second filter unit 80 is transmitted to the demodulator 90, and the demodulator 90 performs A / D conversion for signal input to the main controller 100. .
상기 주제어부(100)에서는 기능조작부(110)에 의한 기능전환 및 조작을 가능하게 하고 또한 표시부(120)의 음향/램프 등을 통한 사용자알림기능을 수행하며 또한 상기 제1, 제2국부발진부(20)(60)를 제어하는 기능을 포함하고 있다.The main control unit 100 enables the function switching and operation by the function control unit 110, and performs a user notification function through the sound / lamp of the display unit 120, and also the first, second local oscillation unit ( 20) and 60 are included.
또한 상기 구성에 레이저의 검출을 위한 레이저검출수단을 더욱 부가할 수도 있으나 본 발명에서는 그 구성 및 설명을 생략하기로 한다.In addition, although the laser detecting means for detecting the laser may be further added to the above configuration, the configuration and description thereof will be omitted.
상기 제1증폭기(200) 및 제2증폭기(300)는 바람직하게는 입력된 신호레벨에 대해 최하 15dBm 이상의 증폭 이득 출력을 가지는 소자이다.The first amplifier 200 and the second amplifier 300 is preferably a device having an amplified gain output of at least 15dBm or more with respect to the input signal level.
여기서 이득률(Gain)은 일반적으로 dB = 10log(출력/입력)으로 계산되는데, 예를 들어 입력이 1W이고 출력이 100W인 증폭기가 있다고 하면 100배의 증폭기인 셈이다. 이를 dB로 나타내면 10log 100/1 = 20dB (log100 = log102는 2이다.)가 된다. 이번에는 100W입력하여 15W가 나오는 감쇄기가 있다고 하면 log15/100 = -8.2dB (log0.15 = -0.823임)가 된다. 증폭이 되면 +dB가 되고, 감쇠가 되면 -dB가 된다.The gain is typically calculated as dB = 10log (output / input). For example, an amplifier with an input of 1W and an output of 100W is 100 times the amplifier. Expressed in dB, this would be 10log 100/1 = 20dB (log100 = log102 is 2). This time, if there is an attenuator that inputs 100W and outputs 15W, log15 / 100 = -8.2dB (log0.15 = -0.823). When amplified, it becomes + dB, and when attenuated, it becomes -dB.
먼저 상기 제1증폭기(200)는 상기 제1국부발진기(20)에서 5.8GHz 주파수의 2배로 출력된 약 10.963GHz ~ 11.863GHz대역의 주파수를 약 15dBm 또는 그 이상의 이득률만큼 증폭하여 출력하게 되는데, 이후 상기 제1필터부(30)에 의해 불필요한 주파수 대역인 5.8GHz 대역을 제거하게 된다.First, the first amplifier 200 amplifies and outputs a frequency of about 10.963 GHz to 11.863 GHz band, which is output twice the frequency of 5.8 GHz from the first local oscillator 20 by a gain ratio of about 15 dBm or more. After that, the 5.8 GHz band, which is an unnecessary frequency band, is removed by the first filter unit 30.
상기 제1필터부(30)에 의해 노이즈 필터링된 신호는 제2증폭기(300)로 입력되게 된다.The noise filtered signal by the first filter unit 30 is input to the second amplifier 300.
상기 제2증폭부(300)로 입력된 신호는 또다시 포화영역까지 증폭되는데 상기 제1증폭기(200)에 의해 증폭된 신호를 보다 안정적으로 동작할 수 있도록 바람직하게는 18dBm이상의 증폭 이득 출력으로 포화영역까지 발진신호를 증폭한다.The signal input to the second amplifier 300 is amplified again to the saturation region, and preferably saturated with an amplification gain output of 18 dBm or more so that the signal amplified by the first amplifier 200 can be more stably operated. Amplify the oscillation signal to the region.
도 5는 본 발명의 신빙성을 증명하기 위해 상기 제1증폭기(200)와 제2증폭기(300)에 의해 포화영역까지 증폭된 시뮬레이션 테스트출력 결과를 도시한 것으로서,FIG. 5 illustrates simulation test output results amplified to the saturation region by the first amplifier 200 and the second amplifier 300 to prove the reliability of the present invention.
상기 제1국부발진기(20)에서 5.8GHz 주파수의 2배로 출력된 약10.963GHz ~ 11.83GHz의 주파수를 약 15dBm 또는 그 이상의 이득률만큼 증폭한 후, 상기 제1필터부(30)에 의해 불필요한 주파수 대역인 5.8GHz 대역을 제거하고, 상기 제2증폭기(300)에서 약 18dBm의 균일한 이득 특성을 가지도록 포화증폭을 시킨 후, 상기 제1혼합부(40)와 증폭부(50)사이에서 HP사의 스펙트럼 분석기(Spectrum Analyzer : 8593E)로 측정한 제1국부발진부(20)의 출력파형이다.After amplifying a frequency of about 10.963 GHz to 11.83 GHz output by twice the frequency of 5.8 GHz from the first local oscillator 20 by a gain ratio of about 15 dBm or more, unnecessary frequency is caused by the first filter unit 30. After removing the 5.8 GHz band, the saturation amplification to have a uniform gain characteristics of about 18dBm in the second amplifier 300, HP between the first mixing unit 40 and the amplifier 50 This is an output waveform of the first local oscillator 20 measured by a Spectrum Analyzer (8593E).
상기 출력측정 결과를 보면, 본 발명에 따른 제1증폭기(200)와 제2증폭기(300)에 의해 상기 제1국부발진부(20)에서 출력하여 상기 제1혼합부(40)로 입력되는 발진 주파수가 안정된 광대역 발진 특성 효과를 얻을 수 있음을 알 수 있다.즉 일정 대역에서 안정되고 균일한 출력특성을 보이고 있을 뿐만 아니라, 종래 방식에 비해 효율도 현저하게 개선되었음을 알 수 있는데, 10.825 GHz 의 주파수를 예를 들면, -21.80dBm의 효율을 보이고 있으며 이는 종래의 -46.97dBm에 비하면 효율이 100배 이상 개선된 것을 의미하는 것이다.As a result of the output measurement, the oscillation frequency output from the first local oscillator 20 by the first amplifier 200 and the second amplifier 300 according to the present invention is input to the first mixing unit 40. It can be seen that a stable broadband oscillation characteristic effect can be obtained, i.e. not only shows stable and uniform output characteristics in a certain band, but also shows a significant improvement in efficiency compared to the conventional method. For example, it shows an efficiency of -21.80 dBm, which means that the efficiency is more than 100 times improved compared to the conventional -46.97 dBm.
상기와 같이 국부발진 주파수를 포화영역까지 증폭하도록 동작하는 증폭기를 사용한 본 발명에 따른 레이더 디텍터 회로를 설계함으로서, 상기 제1국부발진부(20)에서 출력된 주파수 신호가 레이더디텍터의 수신성능과 직결되는 광대역 주파수 대역에서 안정적인 발진신호를 상기 제1혼합부(40)로 입력할 수 있게 되어 레이더 디텍터의 광대역 수신성능을 크게 향상시키게 된다.또한 그 동안 저렴한 가격에도 불구하고 출력 특성 때문에 건 다이오드에 비해 기피되어온 트랜지스터를 이용한 발진기를 활용할 수 있게 됨으로써, 저비용 고효율의 레이더 디텍터를 제공할 수 있게 된다.By designing a radar detector circuit according to the present invention using an amplifier operating to amplify the local oscillation frequency to the saturation region as described above, the frequency signal output from the first local oscillator 20 is directly connected to the reception performance of the radar detector The stable oscillation signal can be input to the first mixing unit 40 in the wideband frequency band, thereby greatly improving the wideband reception performance of the radar detector. By using an oscillator using a transistor that has been used, it is possible to provide a low cost and high efficiency radar detector.
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