KR100316119B1 - 안테나어레이시스템 - Google Patents

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에릭 벌트 버스킹
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루센트 테크놀러지스 인크
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Abstract

안테나 어레이 시스템은 안테나의 RF 경로의 적어도 하나의 지연을 사용하여 분리된 안테나로부터의 안테나 신호를 결합시킨다. 특정 실시예에서, 안테나 어레이 시스템은 아나로그-디지털(A/D) 변환전에 무선 주파수(RF) 영역에서 안테나 신호를 결합시킴으로써 안테나 신호가 디지털식으로 결합되는 안테나 어레이 시스템에 비해 필요한 하드웨어의 양을 감소시킨다. 본 발명의 한 측면에 따라, 안테나 어레이 시스템은 향상된 성능을 제공하기 위해 안테나 어레이에 대한 파라미터 설정을 선택한다.

Description

안테나 어레이 시스템
본 발명은 일반적으로 안테나 어레이에 관한 것으로서, 특히, 지연선 안테나어레이 시스템에 관한 것이다.
안테나 어레이의 3개의 일반적 특성으로 인해 안테나 어레이는 단일 전방향 안테나에 비해 이점을 갖는다. 먼저, 안테나 어레이는 안테나 수와 동일한 신호-잡음비(SNR) 이득을 제공한다. 둘째, 큰 과도 지연을 갖는 신호가 감쇠될 수 있으면서 안테나 어레이는 비교적 낮은 지연을 갖는 하나 이상의 강한 경로 신호의 수신에 집중될 수 있으므로, 안테나 어레이는 수신된 신호의 다중 경로 지연 확장과 페이딩 변동을 감소시킬 수 있다. 셋째, 안테나 어레이는 동일 주파수에서 전송되는 다른 사용자로부터의 신호를 분리할 수 있다. 안테나 어레이의 이들 세가지 특성은 무선 옥내 및 옥외 네트워크의 용량을 개선시킨다.
안테나 어레이와 관련된 단점은 복잡하다는 것이다. 안테나마다 하나씩, 다중 수신기가 필요하며, 다른 안테나 신호를 결합시키는 기존의 방법은 다소 복잡하면서 고가이다. 예컨대, 다른 안테나 신호가 디지털식으로 결합될 경우, 다른 안테나마다 아날로그-디지털 변환기가 요구된다. 따라서, 현재의 안테나 어레이 시스템의 복잡성과 가격을 감소시키면서 안테나 어레이와 관련된 이점을 제공하는 안테나 어레이 시스템이 요구된다.
도 1은 본 발명의 원리에 따른 안테나 어레이 시스템의 실시예를 사용하는 수신기의 일반적 블록도.
도 2는 본 발명의 원리에 따른 안테나 어레이 시스템의 다른 실시예의 블록도.
도 3은 본 발명의 특정 원리에 따른 안테나 어레이 시스템의 동작 실시예를 도시하는 흐름도.
도 4는 본 발명의 다른 원리에 따른 직렬의 스위칭 가능 지연선에 따른 가변 지연의 특정 실시예의 도면.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10, 40 : 수신기 12, 42 : 안테나 어레이 시스템
22 : 지연 24, 44 : 처리 회로
80a, 80b : 스트립라인 소자
본 발명은 안테나의 RF 경로의 적어도 하나의 지연을 사용하여 분리된 안테나로부터의 안테나 신호를 결합시키는 안테나 어레이 시스템에 관한 것이다. 특정 실시예에서, 안테나 어레이 시스템은 아날로그-디지털(A/D) 변환전에 무선주파수(RF) 영역에서 안테나 신호를 결합시킴으로써, 안테나 신호가 디지털식으로 결합되는 안테나 어레이 시스템에 비해 필요한 하드웨어의 양을 감소시킨다. 본 발명의 한 측면에 따라, 안테나 어레이 시스템은 향상된 성능을 제공하기 위해 안테나 어레이에 대한 지연 설정을 선택한다.
본 발명의 다른 측면 및 이점은 다음의 상세한 설명 및 도면을 참조하면 명백해 질 것이다.
본 발명의 원리에 따른 안테나 어레이 시스템의 예시적 실시예가 이하에 설명될 것이다. 이 안테나 어레이 시스템은 무선 수신기의 가격을 감소시키고 성능을 향상시키도록 구현될 수 있다.
도 1은 본 발명의 원리에 따른 안테나 어레이 시스템(12)의 간단한 실시예를 사용하는 수신기(10)의 간단한 블록도이다. 안테나 어레이 시스템(12)은 공간적 분리 및/또는 다른 분극(polarisation)을 갖는 분리된 안테나(14a 및 14b)를 포함한다. 결합기(16)는 분리된 안테나(14a 및 14b)로부터의 신호를 결합시킨다. 특정 실시예에서, 안테나 신호는 수신기(10)의 잔여 부분(20)에 있는 A/D 변환기(18)에 의한 아나로그-디지털(A/D) 변환전에 RF 영역에서 물리적으로 결합된다. 안테나(14b)는 지연(22)에 접속된다. 지연(22)은 수신될 채널의 중심 주파수의 지연 위상 회전(lagging phase rotation)을 유발하는 지연으로 설정될 수 있다. 예컨대, 특정 실시예에서, 지연(22)은 0, 90, 180, 270 도의 지연 위상 회전으로 설정될 수 있다. 또는, 지연(22)은 다른 위상 회전으로 설정될 수 있으며, 위상 회전간의 차이는 반드시 동일할 필요는 없다. 또한, 이 특정 실시예에서는 단일지연(22)이 안테나(14b)의 경로에 도시되어 있지만, 안테나(14a) 경로에 추가 지연도 가능하다.
안테나 어레이 시스템(12)은 본 발명의 한 측면에 따라 마이크로 프로세서(도시안됨) 구동 소프트웨어, 메모리(도시안됨) 및/또는 검출 회로(도시안됨)를 포함할 수 있는 처리 회로(24)를 포함한다. 처리 회로(24)는 수신기 제어 회로 및/또는 디지털 신호 처리기(DSP)의 일부가 될 수도 있다. 또한, 처리 회로는 응용 전용 집적 회로(들) 및/또는 다양한 이산 콤포넨트들을 포함할 수 있다.
이 특정 실시예에서, 처리 회로(24)는 수신될 채널의 중심 주파수를 0도로 회전시키도록 지연선(22)을 설정한다. 수신 채널에서 전송된 신호를 수신할 때, 이 특정 실시예의 처리 회로(24)는 0도에서 수신채널의 전송된 신호에 대한 신호 품질 정보를 획득하여 그 결과를 보유한다. 이 특정 실시예에서, 처리 회로(24)는 그 결과를 메모리 위치 1 에 저장한다. 이 특정 실시예에서, 신호 처리 정보는 DSP를 사용하는 복조기(33)로부터 선(31)을 통해 제공된다. 응용에 따라, 처리 회로(24)는 전송된 신호로부터 신호 품질 정보를 측정하여 결정할 수 있다. 처리 회로(24)는 또한 추가 계산을 필요로 하지 않고 복조기(33)로부터 신호 품질 정보를 수신할 수 있거나, 다른 콤포넨트에 의해 측정된 신호 품질 정보를 수신하여 신호 특성 정보의 추가 계산 및 조작을 수행하여 원하는 신호 품질 정보를 획득할 수 있다. 신호 품질 정보는 자동 이득 제어(도시안됨)로부터의 전력 추정치 및/또는 등화기로부터의 제곱 평균 에러(도시안됨)를 포함할 수 있다. 대안적으로, 선(32)은 몇몇 응용에서 충분한 정보를 제공할 수 있는 수신된 전압을 제공할 수 있다.
다음에 처리 회로(24)는 수신될 채널의 중심 주파수를 -90도로 회전시키도록 지연선(22)을 설정한다. 수신 채널에서 전송된 신호를 수신할 경우, 처리 회로(24)는 신호 품질을 획득하여 그 결과를 메모리 위치 2 에 저장한다. 다음에, 처리 회로(24)는 수신될 채널의 중심 주파수를 -180도로 회전시키도록 지연선(22)을 설정한다. 수신 채널에서 전송된 신호를 수신할 경우, 신호 처리 회로(24)는 수신된 신호의 신호 품질을 획득하여 그 결과를 메모리 위치 3 에 저장한다. 마지막으로, 이 특정 실시예에서, 신호 처리 회로(24)는 수신될 채널의 중심 주파수를 -270도로 회전시키도록 지연선(22)을 설정한다. 수신 채널에서 전송된 신호를 수신할 경우, 신호 처리 회로(24)는 수신된 신호의 신호 품질을 획득하여 그 결과를 메모리 위치 4 에 저장한다. 이 특정 실시예에서, 처리 회로(24)는 상기 메모리 위치(1-4)의 내용을 검사하여 적용된 품질 측정에 대해 원하는 신호 품질을 초래하는 지연선 설정을 선택한다. 처리 회로(24)는 지연선(22)을 대응하는 설정으로 설정하고 수신될 채널에서 수신된 신호의 나머지를 처리한다. 대안적으로, 안테나 경로에 대한 소정 신호 품질은, 가장 바람직한 신호 품질값을 저장하는 변수와, 그 경로에 대한 대응하는 지연값을 저장하는 변수를 사용하여, 안테나 경로에 대한 보다 바람직한 신호 품질 측정이 이루어질 때 이들 값을 교체함으로써 결정될 수 있다.
도 1은 지연선(22) 및 스위치(30)를 포함하는 안테나(14b)의 신호 경로를 도시한다. 도 1에서 안테나(14b)의 신호 경로는 결합기(16)에 직접 접속되는 것으로 도시되어 있다. 특정 실시예에서, 처리 회로(24)는 스위치(30)를 사용하여안테나(14b)의 신호 경로를 단절시킬 수 있다. 다음에, 처리 회로는 안테나(14a)만의 신호 경로를 통해 전송된 신호의 신호 품질을 결정하여 그 결과를 여분의 메모리 위치 5 에 저장한다. 이와 같이, 처리 회로(24)는 안테나(14b)의 신호 경로에서의 다양한 지연 설정에 대한 신호 품질 측정과 아울러, 안테나(14a)만에 의해 전송된 신호의 신호 품질을 검사할 수 있다. 안테나(14a)만에 의해 전송된 신호의 신호 품질이 요구될 경우, 처리 회로(24)는 안테나(14a)만으로 수신된 신호의 나머지를 처리할 수 있다.
도 2는 본 발명의 원리에 따라 두 개 이상의 안테나를 사용하는 수신기(40)의 실시예의 블록도이다. 이 특정 실시예는 n 개의 경로를 가지며, 경로 i(i = 1...n)는 i번째 경로이다. 각 경로(i)는 안테나(14i), 지연선(22i)(Di), 스위치(30i)(Si)를 가지며, 선택적으로 저잡음 증폭기(32i)(Gi)를 갖는다. 저잡음 증폭기(32i)는 경로(i)를 온 및 오프시키기 위해 스위치(Si)를 대치하도록 구성될 수 있다. 지연선(22i), 스위치(30i), 증폭기(32i)는 다른 시퀀스로 직렬이 될 수 있다. 모든 경로(i)의 출력은 결합기(16)에 의해 합산되어 수신기(40)의 잔여 부분(20)에 공급된다. 이 실시예에서, 수신기(40)의 잔여 부분(20)은 결합기(16)의 출력의 아날로그-디지털 변환을 포함한다.
이 특정 실시예에서, 제 1 경로의 스위치(30a)는 항상 온이므로, 스위치(30a)는 제거될 수 있다. 이 특정 실시예에서는 지연선(22a)(D1)만이 기준회전 D1=0을 제공한다. 대안적으로, 지연선(22a)에 대한 다른 지연값 또는 설정이 검사될 수 있으며, 안테나(14a)의 경로(1)는 전술된 기구에서 약간의 변화를 갖는 다른 경로(i)와 동일한 방식으로 동작할 수 있다. 이 특정 실시예에서, 다른 지연선(22b-n)(D2-Dn) 각각은 처리 회로(44)에 의해 제어되는 이산 스텝으로 대역의 중심 주파수의 위상을 감량시킬 수 있다. 지연선(22b-n)(D2-Dn) 각각에 대해, 처리 회로(44)는 중심 주파수의 위상을 0도에서 거의 360도 까지 감량시킬 수 있다. 즉, dj=[0, (1*360)/m, (2*360)/m,...((m-1)*360)/m]이다. 이 특정 실시예에서는 감량치가 동일하지만, 위상 감량 또는 시프트는 반드시 동일할 필요는 없다.
처리 회로(44)는 본 발명의 원리에 따라 유효한 효율적이고 간단한 방식으로 수신을 향상시키기 위해 지연(22a-n)의 지연값을 조절한다. 초기에, 전송된 신호의 수신은 안테나(14a)(경로 1)만을 사용하여 이루어지고, 처리 회로(44)는 전송된 신호의 신호 품질값을 수신 및/또는 결정하여 신호 품질값을 예컨대 메모리에 변수로서 저장하여 보유한다. 다음에, 처리 회로(44)는 스위치(30b)(S2)에 신호를 이송함으로써 제 2 안테나(14b)(경로 2)로 스위칭된다. 경로(2)는 위상 0 지연(d1)으로 시작되고, 이 특정 실시예에서 처리 회로(44)는 경로(2)의 최량의 신호 품질값을 결정할 때 다른 지연값들(d2...dm)과의 비교를 위해 수신된 신호의 신호 품질을 다른 메모리 위치에 저장한다. 다음에 처리 회로(44)는 감량 단계에서 지연(22b)의 지연값(dj)을 변경시키고, 이 특정 실시예에서는 각 단계에서, 처리 회로(44)는 수신된 신호의 신호 품질을 결정하고, 경로(2)의 현재의 신호 품질값과 경로(2)의 이전의 최량의 신호 품질값을 비교한다. 처리 회로(44)는 경로 2에 대한 최량의 신호 품질 측정 및 대응하는 지연을 결정하고, 지연(22b)을 지연값(dj)으로 설정한다. 또한, 전과정을 통해 전체적인 최량의 신호 품질 측정 변수가 유지될 수 있으며, 임의의 지연(dj)을 갖는 경로(i)가 그 전체적인 최량의 신호 품질 측정을 개선시키지 않을 경우, 처리 회로(44)는 그 경로(i)를 차단시킬 수 있다.
경로(2)에 대한 지연(22b)이 설정된 후, 처리 회로(44)는 경로(3)(경로(3)가 존재할 경우)를 추가하고, 경로(2)에 대해 전술된 것과 동일한 과정에 따라 지연(22c)이 설정된다. 이와 같이, 경로(i)가 추가됨에 따라, 처리 회로(44)는 순차적이면서 점증적인 방식으로 각 경로(i)에 대한 최량의 지연 설정 또는 값(dj)으로 지연(i)을 설정한다. 대안적으로, 처리 회로(44)는 최고 신호 품질을 제공한 경로를 결정하여 보유하고, 모든 경로가 검사된 후에 발견된 최량의 지연 설정(dj)으로 대응하는 지연선(22i)을 설정한다.
도 3은 본 발명의 특정 원리에 따른 안테나 어레이 시스템(42)(도 2)의 동작의 특정 실시예에 대한 흐름도이다. 이 특정 실시예에서, 처리 회로(44)는 최량의 신호 품질값 및 경로(i)에 대한 대응하는 최량의 지연을 보유한다. 각 지연값(dj)에 대해 수신된 신호에 대한 신호 품질이 결정됨에 따라, 처리 회로(44)는 경로(i)에 대한 최량의 신호 품질값을 초래하는 지연값으로 지연(22i)을 설정한다. 초기에, 처리 회로는 단계(50)에서 스위치(20b-n)(S2-Sn)를 오프시키고, 지연(22a)을 0도와 같은 임의의 지연값으로 설정한다. 수신기(40)는 안테나(14a)(경로 1)만을 사용하여 전송된 신호를 수신하고, 처리 회로(44)는 수신된 신호의 신호 품질을 결정하여 그 신호 품질 측정을 단계(52)에서 초기의 전체적인 최량의 신호 품질 측정으로 저장한다. 대안적으로, 처리 회로(44)는 경로 1의 지연(22a)에 대한 감량 지연을 통해 순환되어, 경로 1의 다양한 지연값에 대한 신호 품질을 결정하고, 경로 1에 대한 최량의 신호 품질 측정에 대응하는 지연값을 유지할 수 있다.
다음에, 처리 회로(44)는 나머지 경로(2 내지 n)를 통해 순환하는 루프(54)를 제공하고, 각 경로(i)에 대해, 이 특정 실시예의 처리 회로(44)는 수신된 신호에 대한 최량의 신호 품질 및 대응하는 지연을 결정한다. 현재 경로(i)에서 수신된 신호의 신호 품질 및 현재 지연값(dj)이 경로(i)에 대한 최량의 신호 품질 측정보다 양호하면, 처리 회로(44)는 경로(i)에 대한 최량의 신호 품질 측정을 향상된 신호 품질값으로 대체하고, 이전의 최량의 지연값을 새로운 지연값(dj)으로 대체한다. 도시된 것처럼, 블록(54)은 i=2로 시작하고, 처리 회로(44)는 단계(56)에서 제 2 안테나(14b)(경로 2)를 추가한다. 단계(56)는 새로운 경로(i)를 순차적으로 추가할 것이고, 단계(57)에서, 새로운 경로(i)에 대한 최량의 신호 품질은 초기에 이 특정 실시예에서는 0으로 설정된다. 처리 회로(44)는 각 경로(i)에 대한 감량 지연(dj)을 통해 순환되는 또다른 루프(58)(j에 대해 1 내지 m)를 제공한다.단계(60)에서, 경로(i)에 대한 지연은 초기 지연값(dj)으로 설정된다. 단계(61)에서, 처리 회로(44)는 지연(22b)에 대해 지연값(dj)을 갖는 추가된 경로(i)에 의해 수신된 신호의 신호 품질을 측정한다.
단계(62)에서, 처리 회로(44)는 경로(i)의 현재의 신호 품질 측정이 경로(i)에 대한 이전의 신호 품질 측정보다 큰지가 결정된다. 크지 않다면, 처리 회로(44)는 블록(58)으로 진행하여 경로(i)에 대한 또다른 지연값을 제공한다. 크다면, 처리 회로(44)는 단계(64)로 진행하여, 수신된 신호에 대한 현재의 최량의 신호 품질을 향상시키는 현재의 신호 품질 측정으로서 경로(i)에 대한 최량의 신호 품질값(Di)을 설정한다. 처리 회로(44)는 단계(66)에서 경로(i)에 대한 최량의 신호 품질값에 대응하는 지연값으로 지연(i)에 대한 최량의 지연값(Di)을 설정한다. 처리 회로(44)가 경로(i)에 대한 모든 지연값(dj)에 대해 수신된 신호의 신호 품질을 측정한 후, 처리 회로(44)는 단계(68)에서 경로(i)의 최량의 신호 품질이 전체적인 최량의 신호 품질을 향상시키는지를 결정한다. 경로(i)에 대한 최량의 신호 품질이 현재의 전체적인 최량의 신호 품질보다 크면, 지연(Di)으로 설정된 지연(22i)을 갖는 경로(i)가 전체적인 신호 품질을 향상시키는 것이므로 처리기 회로(44)는 단계(70)에서 전체적인 신호 품질을 최량의 신호 품질로 설정한다. 경로(i)에 대한 최량의 신호 품질이 전체적인 신호 품질을 향상시키지 않으면, 처리 회로는 단계(72)에서 경로(i)를 오프시킨다.
다음에, 처리 회로는 블록(54)으로 진행하여 다음 경로(i)를 추가한다. 다음 경로(i)는 이전 경로와 동일 방식으로 검사된다. 모든 경로(i)가 검사되었으면, 처리 회로(44)는 이 특정 실시예를 통해 획득된 경로 및 지연 설정을 사용하여 신호를 수신할 것이다. 처리 회로(44)는 수신기(40)(도 2)가 상기 과정이 다시 실시되어야 한다고 결정할 때까지 이들 지연 설정을 유지할 수 있다. 대안적인 제어 기구도 가능하다. 예컨대, 처리 회로(44)는 경로(i)를 오프시키지 않고 각 경로(i)에 대한 최량의 신호 품질을 초래하는 지연값과 모든 경로(i)를 사용할 수 있다. 대안적으로, 처리 회로(44)는 경로와 지연의 대응하는 저장된 값에 따라 모든 신호 품질 측정을 저장하고, 경로(i)와 대응 지연(22i)을 재설정하도록 신호 품질 측정의 추가 및/또는 연속적인 분석을 수행할 수 있다. 또한, 경로(i) 및 각 경로(i)에 대한 지연(dj)이 검사되는 순서는 변경될 수 있다.
본 발명의 원리에 따른 안테나 어레이 시스템의 동작의 특정 실시예를 구현하는 의사 코드 처리는 다음과 같이 기록될 수 있다.
도 4는 본 발명의 원리에 따른 특정 실시예에 사용될 수 있는 지연선(22)(도 1, 도 2)의 특정 실시예를 도시한다. 지연선(22i)은 (마이크로)스트립라인 소자(80a 및 80b) 및 대응하는 스위치(82a 및 82b)를 포함한다. 처리 회로(44)(도 2)는 다른 스위치(82a 및 82b)를 제어하는 제어 신호를 선(84)을 통해 이송한다. 스위치(82a 및 82b)를 제어함으로써, 처리 회로(44)는 본 발명의 원리에 따른 단계로 다양한 지연(22i)에 대한 지연값(dj)을 변경할 수 있다. 예컨대, 처리 회로(44)는 최소 지연을 위해 하부 위치의 스위치(82a 및 82b)에 의해 경로(i)에 대한 다양한 지연값(dj)의 검사를 시작할 수 있다. 처리 회로(44)는 스위치(82a)를 상부 위치로 스위칭함으로써 지연(22i)에 대한 지연값(dj)을 변경시켜, 스트립라인 소자(80a)와 관련된 지연값을 도입할 수 있다. 지연값(dj)을 더 증가시키기 위해, 처리 회로(44)는 스위치(82b)를 하부 위치로 스위칭함으로써, 스트립라인 소자(80b)의 지연을 도입할 수 있다. 이 특정 실시예에서, 두 개의 스트립라인 소자(80a 및 80b)가 도시되어 있지만, 지연량을 증가시키거나 지연(22i)에 대한 다른지연값간의 분해능을 증가시키기 위해 부가적인 스트립라인 소자가 추가될 수 있다. 또한, 스트립라인 소자는 다를 수 있으므로 다른 지연량을 도입한다. 마지막으로, 지연선(22i)에 대한 지연(dj)은 대응하는 위상 회전이 360도를 초과하는 값이 될 수 있다.
따라서, 본 발명은 비교적 간단한 해결책으로 향상된 성능을 제공하는 무선 수신기용 안테나 어레이 시스템을 제공한다. 본 발명의 원리에 따른 안테나 어레이 시스템은 지연을 갖는 적어도 하나의 안테나 경로를 갖는 안테나 어레이를 사용함으로써 신호 성능의 빠르고 효율적인 개선을 제공한다. 지연의 지연값은 변할 수 있고, 신호 품질 측정(들)에 의해 측정되는 소정 신호 품질을 초래하는 지연값이 유지될 수 있다. 본 발명의 특정 측면에 따라, 안테나 어레이 시스템은, 하나의 안테나(경로 1)로 시작하여, 제 2 안테나(경로 2)를 추가하고, 수신된 신호에 대한 상대적인 최량의 신호 품질을 제공하는 지연 구성을 발견하도록 제 2 안테나와 관련된 지연값을 변화시킴으로써, 비교적 짧은 트레이닝 시간에 향상된 성능을 제공한다. 특정 실시예에서는, 제 3 안테나(경로 3) 이상이 순서대로 부가되고, 수신된 신호에 대한 새로운 상대적으로 최량의 신호 품질을 초래하는 새로운 구성을 발견하도록 본 발명의 원리에 따라 지연값은 변한다.
본 발명의 원리에 따른 안테나 어레이 시스템의 특정 실시예는 모든 안테나 및 그와 관련된 지연이 접속 및/또는 검사될 때까지 더 양호한 신호 품질을 초래하는 지연 구성에 대한 검사를 계속한다. 다른 실시예는 일단 원하는 신호 품질이 달성되면 더 양호한 신호 품질을 초래하는 지연 구성에 대한 검사를 정지할 수 있다. 특히, 2 안테나 어레이의 경우, 향상된 신호 수신을 초래하는 지연 구성은 매우 빨리 실현될 수 있는데, 이것은 트레이닝 시간이 가능한 한 짧도록 설계되어야 하는 초기 무선 응용에서 매우 중요하다. 따라서, 본 발명의 원리에 따른 안테나 어레이 시스템은 향상된 수신기 성능 및, 기존의 안테나 어레이와 관련된 약점 및 비용문제 없이 안테나 어레이의 이점을 제공한다.
본 발명의 원리에 따른 안테나 어레이 시스템의 대안적인 구성은, 콤포넨트를 생략 또는 추가하고, 다른 기구를 사용하고, 다른 지연 및/또는 다른 지연 스텝의 사용 및/또는 전술된 안테나 어레이 시스템의 변형 및 그 제어를 수행하는 것이 가능하다. 예컨대, 지연선(22i)(도 2)은 1:2:4와 같은 특정 지연비를 갖도록 선택될 수 있다. 이 임의의 구성은 처리 회로(44)(도 2)로부터의 n개의 제어선이 2n지연으로 설정될 수 있도록 한다. 적어도 하나의 가변 지연을 갖는 적어도 두 개의 안테나의 안테나 어레이를 사용하여 두 개의 경로로부터 다른 지연 후 제공되는 신호를 합산하는 본 발명의 원리가 포함되는 다른 대안적인 실시예가 사용될 수 있다.
전술된 안테나 어레이 시스템은 수개의 간단한 콤포넨트를 포함하는 것으로 설명되었지만, 안테나 어레이 시스템 및 그 일부는 다른 지연 형태, 스위칭 장치 및, 처리 회로를 사용할 수도 있으며, 안테나 어레이 시스템 및 제어 구성의 변형도 가능하다. 예컨대, 처리 회로 또는 그 일부는 수신기 제어기 또는 디지털 신호 처리기와 같은 기존의 처리 회로에 사용될 수 있다. 또한, 본 발명의 원리에 따른 안테나 어레이 시스템은 응용 전용 집적 회로, 소프트웨어 구동된 처리 회로, 및/또는 이산 콤포넨트의 다른 장치의 다양한 결합을 이용하여 구현될 수 있다. 전술된 것은 본 발명의 원리의 단순한 응용예일 뿐이다. 당업자라면, 예시되고 본원에 설명된 예시적 응용을 엄격히 따르지 않으면서 본 발명의 정신 및 범위에서 벗어나지 않고 본 발명에 대한 다양한 변형, 장치 및 방법이 이루어질 수 있음을 쉽게 인식할 것이다.

Claims (9)

  1. 안테나 어레이 시스템에 있어서,
    제1 안테나는 통신 신호들을 수신하고, 상기 통신 신호들을 위한 제1 경로에 대응하며,
    제2 안테나는 통신 신호들을 수신하고, 상기 통신 신호들을 위한 제2 경로에 대응하며, 상기 제2 경로는 상기 통신 신호들을 위한 지연기를 가지며,
    스위치는 상기 제2 경로 내에 연결되며, 상기 제2 경로를 턴 오프 및 온 하고,
    상기 제1 경로 및 제2 경로에 커플링된 결합기는 상기 스위치가 온 되었을 때에 상기 제1 경로 및 제2 경로로부터 상기 통신 신호들을 수신하고, 상기 스위치가 온 되었을 때에 상기 제1 및 제2 경로들로부터 상기 통신 신호들을 결합하여 복합 통신 신호를 발생시키며,
    처리 회로는 상기 스위치가 오프 되었을 때에 상기 제1 경로로부터의 상기 통신 신호들을 측정하고, 상기 스위치가 온 되었을 때에 적어도 하나의 복합 통신 신호를 측정하여 상기 제2 경로상의 상기 스위치가 턴 오프 되어야 하는지를 결정 하며, 상기 복합 통신 신호는 상기 제1 경로로부터의 상기 통신 신호와 비교되며, 상기 처리 회로는 상기 비교에 기초하여 상기 스위치가 턴 오프 되어야 하는지 또는 온 상태로 유지되어야 하는지를 결정하는 것을 특징으로 하는 안테나 어레이 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 결합기는 상기 제1 및 제2 경로들로부터의 상기 통신 신호들를 아날로그-디지털 변환 전에 무선 주파수 영역에서 결합시키는 것을 특징으로 하는 안테나 어레이 시스템.
  3. 제2항에 있어서, 상기 제2 경로에 접속된 저잡음 증폭기를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 안테나 어레이 시스템.
  4. 제3항에 있어서, 상기 저잡음 증폭기는 상기 스위치로서 작용하여 상기 제2 경로를 턴 오프 및 온 시키도록 구성되는 것을 특징으로 하는 안테나 어레이 시스템.
  5. 제2항에 있어서, 상기 지연기는 가변 지연기이고, 상기 처리 회로는 상기 제2 경로내의 상기 가변 지연기의 지연을 변경시키도록 구성되며, 상기 처리 회로는 상기 가변 지연기와 연관된 다른 지연들을 위한 복합 통신 신호를 측정하도록 구성되고, 또한. 상기 다른 지연들을 위한 상기 복합 통신 신호와 상기 제1 경로로부터의 상기 통신 신호의 비교들에 기초하여 상기 스위치가 턴 오프 되어야 하는지를 결정하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 안테나 어레이 시스템.
  6. 제2항에 있어서, 상기 제1 경로는 지연기를 포함하는 것을 특징으로 하는 안테나 어레이 시스템.
  7. 제1항에 있어서, 상기 지연기는 가변 지연들을 제공하는 직렬의 스위칭 가능한 지연선들로 구성된 제어가능 지연선으로서 구성되는 것을 특징으로 하는 안테나 어레이 시스템.
  8. 안테나 어레이 시스템에 있어서,
    통신 신호들을 수신하고, 각각 통신 신호들을 위한 분리된 경로에 각각 대응되는 다수의 안테나들과,
    상기 분리된 경로들 중의 적어도 하나의 경로내의 지연기와,
    상기 분리된 경로들 중의 상기 적어도 하나의 경로에 연결되고, 상기 분리된 경로들 중의 적어도 하나의 경로를 턴 오프 및 온 하는 스위치와,
    상기 분리된 경로들 중의 상기 적어도 하나의 경로에 커플링되고, 상기 스위치가 온 된 상기 분리된 경로들 중의 상기 적어도 하나의 경로로부터 상기 통신 신호들을 수신하도록 구성되고, 상기 스위치가 온 된 상기 분리된 경로들 중의 상기 적어도 하나의 경로로부터의 상기 통신 신호들과 상기 분리된 경로들 중의 다른 경로로부터 통신 신호들을 결합하여 복합 통신 신호를 발생시키도록 구성된 결합기와,
    상기 스위치가 온 되었을 때에 상기 복합 통신 신호의 신호 품질을 상기 스위치가 오프 되었을 때에 통신 신호를 위한 신호 품질과 비교하고, 상기 비교에 기초하여 상기 스위치가 턴 오프 또는 온 되어야 하는지를 결정하도록 구성된 처리 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 안테나 어레이 시스템.
  9. 제8항에 있어서, 복수의 상기 분리된 경로들은 각각 지연기들과 스위치를 가지며, 각각의 상기 스위치는 상기 복수의 상기 분리된 경로들 중의 하나를 턴 오프 및 온 시키고, 상기 처리 회로는 현재의 경로를 위한 스위치를 턴 온 시키고, 상기 현재의 경로를 위한 상기 스위치가 온 되었을 때의 상기 복합 신호를 위한 신호 품질을 상기 스위치가 오프 되었을 때의 상기 복합 신호를 위한 신호 품질과 비교하여 상기 비교에 기초하여 상기 스위치가 턴 오프 되어야 하는지를 결정하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 안테나 어레이 시스템.
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