KR101764088B1

KR101764088B1 - 처리량 증가를 위한 빔 차단기를 구비하는 안테나

Info

Publication number: KR101764088B1
Application number: KR1020170001477A
Authority: KR
Inventors: 숀 엠. 초고; 데이빗 엠. 솝착
Original assignee: 존 메짤링구아 어쏘시에이츠, 엘엘씨
Priority date: 2016-01-05
Filing date: 2017-01-04
Publication date: 2017-08-01
Also published as: US20170194704A1; KR20170082128A; CN106941214A; EP3190663A1

Abstract

원격통신 안테나는, 전도성 접지면, 적어도 하나의 방사체, 및 전자기 에너지(EME) 차단기를 포함한다. 방사체는, 전도성 접지면과 조합하여 배치되고, 방사체의 성능/처리량을 나타내는 빔 패턴을 생성한다. EME 차단기는, 전도성 접지면에 전기적으로 접속되고, 빔 패턴의 섹터 내에서의 전자기 에너지의 송신/수신을 전기적으로 억제하도록 동작 가능하다. 일 실시예에서, EME 차단기는 약 1° 내지 약 20°의 섹터 내에서의 에너지의 송신을 억제한다.

Description

처리량 증가를 위한 빔 차단기를 구비하는 안테나{ANTENNA HAVING A BEAM INTERRUPTER FOR INCREASED THROUGHPUT}

관련 출원에 대한 상호 참조

본 출원은, 정규 특허 출원이며, 2016년 1월 5일자로 가출원된 미국 가특허출원 제62/274,851호 및 "INTERFERENCE REDUCTION SYSTEM FOR ONE OR MORE ANTENNAS"라는 명칭으로 2014년 9월 26일자로 출원된 미국 특허출원 제14/497,575호인 우선권들의 이점을 주장한다. 이러한 우선권들의 전체 내용은 본 명세서에 참고로 원용된다.

원격통신 안테나들은, 이동 디바이스들의 가입자들이 대부분의 원격 위치들 중 일부에서도 무선 통신할 수 있도록 데이터 교환을 용이하게 한다. 이러한 안테나들은, 전용 휴대 전화 타워에 장착되는 것에 더하여, 옥상, 큰 건물, 스포츠 경기장에도 장착된다. 안테나들은, 가입자 수가 많거나 적은 영역들에 적절한 커버리지를 제공하도록 전략적으로 위치한다.

이동 디바이스 가입자들이 흔히 직면하는 한 가지 어려움은, 간섭, 및 이러한 간섭 결과로 인한 휴대 전화 신호의 품질에 관련된다. 예를 들어, 안테나들은, 각 안테나에 의해 생성되는 각 빔 패턴들의 상쇄, 증폭, 또는 왜곡에 의해 서로 간섭할 수 있다. 안테나들 내의 및 안테나들 주위의 대상들은, 하나 이상의 안테나로부터 방사를 수신하고 안테나들의 다른 그룹을 향하여 방사를 반사하는 반사기로서 기능할 수 있다. 안테나 패턴들은, 방사된 에너지가 추가/증폭 또는 감산/열화될 수 있도록 중첩될 수 있다. 예를 들어, 저 강도 신호, 즉, 중첩이 그 신호의 상쇄 또는 열화에 영향을 끼침으로써, 불량한 접속, 간헐적 수신, 및 호출 끊김이 발생할 수 있다.

기업이 운영하는 스포츠 경기장들은, 이동 전화 사용자들이 안테나 간섭으로 인해 문제를 언제 겪고 있는지 및/또는 어떠한 이동 전화 사용자들이 그러한 문제를 겪고 있는지를 종종 알지 못한다. 결국, 경기장 참석자들은 자신들의 휴대 전화 서비스의 효과에 매우 실망할 수 있다. 경영주는, 이러한 간섭원을 식별하면, 문제점을 다루거나/해결하도록 광범위한 노력을 기울어야 한다. 예를 들어, 기술자는, 간섭을 감소시키도록 신호 품질을 개선하도록 별도의 정밀한 배치/배향을 각각 필요로 하는 다수의 개별 안테나들에 접근할 필요가 있을 수도 있다. 기술자는, 적합한 배향을 찾게 되면, 각 안테나의 배향/위치를 고정한다. 그러나, 주변 환경에 다른 변화가 발생하면, 예를 들어, 카메라를 지지하기 위한 붐/브리지의 구축에 변화가 발생하면, 이러한 환경적 변화에 의해 야기되는 피동형 상호변조와 간섭을 완화시키도록 다른 안테나 조작 단계들을 필요할 수도 있다.

따라서, 전술한 단점들과 결점들의 영향을 극복하거나 감소시킬 필요가 있다.

일 실시예에 따르면, 전도성 접지면, 적어도 하나의 방사체, 및 전자기 에너지(EME) 차단기를 포함하는 원격통신 안테나를 제공한다. 방사체는, 전도성 접지면과 조합하여 배치되고, 방사체의 성능/처리량을 나타내는 빔 패턴을 생성한다. EME 차단기는, 전도성 접지면에 전기적으로 접속되며, 빔 패턴의 섹터 내에서의 전자기 에너지의 송신/수신을 전기적으로 억제하도록 동작 가능하다. 일 실시예에서, EME 차단기는 약 1도(1°) 내지 약 20도(20°)의 섹터 내에서의 에너지의 송신을 억제한다.

다른 일 실시예에서는, 전자기 안테나를 제어하는 방법을 제공하며, 이 방법은, 전도성 접지면에 대하여 전자기 에너지(EME) 에너지를 송수신함으로써 무선 주파수(RF) 방사체를 동작시키는 단계; 전도성 접지면에 수직인 대칭 축선에 대하여 방사체에 의해 생성되며 방사체의 신호 강도의 성능을 나타내는 빔 패턴을 감지하는 단계; 및 빔 패턴의 섹터 내에서 송신/수신되는 전자기 에너지(EME)를 차단하는 단계를 포함한다.

본 개시 내용의 추가 특징들과 장점들은, 다음에 따르는 도면의 간단한 설명에 설명되어 있으며 이러한 도면의 간단한 설명으로부터 명백할 것이다.

본 개시 내용의 추가 특징들과 장점들은, 다음에 따르는 도면의 간단한 설명과 상세한 설명에 설명되어 있으며 이러한 도면의 간단한 설명과 상세한 설명으로부터 명백할 것이다.
도 1은 실외 무선 통신 네트워크의 일 실시예의 일례를 도시하는 개략도.
도 2는 실내 무선 통신 네트워크의 일 실시예의 일례를 도시하는 개략도.
도 3은 타워와 지상 대피처(shelter)를 도시하는 기지국의 일 실시예의 등측도.
도 4는 타워의 일 실시예의 등측도.
도 5는 인터페이스 포트의 일 실시예의 등측도.
도 6은 인터페이스 포트의 다른 일 실시예의 등측도.
도 7은 인터페이스 포트의 또 다른 일 실시예의 등측도.
도 8은 케이블 커넥터와 케이블의 일 실시예의 등측 단면도.
도 9는 커버를 구비하는 케이블 조립체의 일 실시예의 등측 분해도.
도 10은 커버에 의해 커버된 케이블 커넥터의 일 실시예의 등측도.
도 11은 간섭 감소 시스템의 일 실시예를 갖는 환경의 일 실시예의 개략도.
도 12는 간섭 감소 시스템의 다른 일 실시예를 갖는 환경의 다른 일 실시예의 개략도.
도 13은 간섭 감소 시스템의 일 실시예 및 안테나 제어 모듈의 복수의 실시예들의 개략도.
도 14는 DAS 안테나 유닛의 일 실시예, 원격 라디오 헤드 또는 유닛의 일 실시예, 및 DAS 매니저의 일 실시예의 개략도.
도 15는 안테나의 방사 패턴의 일례의 극좌표 플롯(plot)의 일례.
도 16은, 다중 간섭원들로부터의 간섭의 라인들 또는 방향들과 널(null)을 정렬하는 간섭 감소 시스템의 영향을 도시하는, DAS 안테나 유닛의 방사 패턴의 일례의 극좌표 플롯의 일례.
도 17은 간섭 감소 시스템의 일 실시예에 의해 달성되는 간섭 감소의 일례를 도시하는 그래프.
도 18은 종래의 사무실 또는 상업용 빌딩의 천장 구조 내에 집적되는 캐니스터 하우징의 내부에 장착된 원격통신 안테나의 사시도.
도 19는, 전도성 접지면, 전도성 접지면에 장착되며 빔 패턴을 생성하도록 동작 가능한 한 쌍의 광대역 방사체, 및 전도성 접지면에 전기적으로 접속되고 빔 패턴의 섹터 내에서의 전자기 에너지의 송신/수신을 전기적으로 억제하도록 동작 가능한 전자기 에너지(EME) 차단기를 포함하는 원격통신 안테나의 내부 구성요소들의 사시도.
도 20은 도 19에 도시한 원격통신 안테나 시스템의 상면도.
도 21은 EME 차단기의 사용/도입을 이용하는 경우와 이용하지 않는 경우의 한 쌍의 광대역 방사체에 의해 생성되는 빔 패턴을 도시하는 도.

1. 개요

1.1 무선 통신 네트워크

일 실시예에서, 무선 통신은 네트워크 스위칭 서브시스템("NSS")에 기초하여 동작 가능하다. NSS는 회선 교환(circuit-switched) 전화 접속을 위한 회선 교환 코어 네트워크를 포함한다. NSS는, 또한, 2G, 3G, 4G 이동형 네트워크 등의 이동형 네트워크가 인터넷 프로토콜("IP") 패킷을 인터넷 등의 외부 네트워크에 송신할 수 있게 하는 일반 패킷 무선 서비스 아키텍처를 포함한다. 일반 패킷 무선 서비스 아키텍처는, 휴대 전화가 무선 애플리케이션 프로토콜("WAP"), 멀티미디어 메시징 서비스("MSS"), 인터넷 등의 서비스에 접근할 수 있게 한다.

서비스 제공자 또는 캐리어는 복수의 집중형 이동 전화 교환국("MTSO")을 동작시킨다. 각 MTSO는 해당 MTSO를 둘러싸는 선택 영역 또는 셀 내의 기지국들을 제어한다. MTSO들은, 또한, 인터넷에 대한 접속 및 전화 접속을 다룬다.

도 1을 참조해 보면, 실외 무선 통신 네트워크(2)는 셀 사이트 또는 셀룰러 기지국(4)을 포함한다. 기지국(4)은, 셀 타워(5)와 함께, 기지국(4)을 둘러싸는 정의된 영역에서 휴대 전화 등의 통신 디바이스들에 서비스를 제공한다. 셀 타워(5)는, 또한, 예를 들어, 가로등(10)에 장착된 마이크로 안테나(8)뿐만 아니라 빌딩 꼭대기의 매크로 안테나(6)와도 통신한다.

셀 크기는 무선 네트워크의 유형에 의존한다. 예를 들어, 매크로 셀은, 매크로 안테나(5, 6) 등의, 평균적인 옥상 높이를 초과하여 타워 또는 빌딩에 설치된 기지국 안테나를 가질 수 있다. 마이크로 셀은, 가로등에 장착된 마이크로 안테나(8) 등의, 흔히 도시 환경에 적합한, 평균적인 옥상 높이 아래의 높이에 설치된 안테나를 가질 수 있다. 피코 셀은 흔히 실내용에 적합한 비교적 작은 셀이다.

도 2에 도시한 바와 같이, 실내 무선 통신 네트워크(12)는 능동형 분산 안테나 시스템("DAS")(14)을 포함한다. DAS(14)는, 예를 들어, 고층 상업용 오피스 빌딩(16), 스포츠 경기장(18), 또는 쇼핑몰에 설치될 수 있다. 일 실시예에서, DAS(14)는 무선 주파수("RF") 중계기(20)에 연결된 매크로 안테나(6)를 포함한다. 매크로 안테나(6)는 근처의 기지국으로부터 신호를 수신한다. RF 중계기(20)는 수신된 신호를 증폭 및 중계한다. RF 중계기(20)는, DAS 마스터 유닛 또는 DAS 매니저(22)에 연결되며, 이러한 매니저는 다시 빌딩(16) 전체에 걸쳐 분산된 복수의 원격 안테나 유닛(24)에 연결된다. 실시예에 따라, DAS 매니저(22)는 빌딩(16)에 있는 백 개가 넘는 원격 안테나 유닛(24)을 제어 및 관리할 수 있다. 일 실시예에서, DAS 매니저(22)는 하나 이상의 데이터베이스와 데이터 프로세서를 갖는 서버를 포함한다. 동작 시, DAS 매니저(22)는, 중계기(20)에 의해 공급되는 중계 신호의 개수에 기초하여 원격 안테나 유닛들(24)의 커버리지와 성능을 제어 및 관리하도록 프로그래밍되어 있다. 기술자가 LAN 접속 또는 무선 모뎀을 통해 DAS 매니저(22)를 원격 조정 및 제어할 수 있음을 인식해야 한다.

실시예에 따라, RF 중계기(20)는 수신된 모든 신호를 증폭하는 아날로그 중계기일 수 있고, 또는 RF 중계기(20)는 디지털 중계기일 수 있다. 일 실시예에서, 디지털 중계기는 프로세서 및 메모리 디바이스 또는 데이터 저장 디바이스를 포함한다. 데이터 저장 디바이스는 컴퓨터 판독가능 명령어의 형태로 로직을 저장한다. 프로세서는 수신 신호를 중계하기 전에 수신 신호를 필터링하거나 깨끗이 하도록 로직을 실행한다. 일 실시예에서, 디지털 중계기는, 외부 안테나로부터 신호를 수신할 필요가 없고, 오히려, 디지털 중계기의 하우징 내에 안테나가 내장되어 있다.

1.2 기지국

도 3에 도시한 일 실시예에서, 기지국(4)은 타워(26) 및 타워(26) 옆의 지상 대피처(28)를 포함한다. 이 예에서는, 복수의 외부 안테나(6)와 원격 무선 헤드(30)가 타워(26)에 장착되어 있다. 대피처(28)는 기지국 장비(32)를 밀폐한다. 실시예에 따라, 기지국 장비(32)는, 무선 신호를 송수신하고 MTSO와의 통신을 암호화 및 해독하도록 동작 가능한 전기적 하드웨어를 포함한다. 기지국 장비(32)는, 또한, 타워(26)에 장착된 안테나와 기타 디바이스에 전력을 공급하고 이러한 안테나와 기타 디바이스를 제어하기 위한 전력 공급 유닛과 장비를 포함한다.

일 실시예에서, 동축 케이블 또는 광섬유 케이블 등의 분산 라인(34)은 기지국 장비(32)와 원격 무선 헤드들(30) 간에 교환되는 신호들을 분산한다. 각 원격 무선 헤드(30)는, 연관된 매크로 안테나들(6)의 그룹에 동작 가능하게 연결되고, 그 그룹에 인접하여 장착된다. 각 원격 무선 헤드(30)는, 연관된 매크로 안테나들(6)과 기지국 장비(30) 간의 신호들의 분산을 관리한다. 일 실시예에서, 원격 무선 헤드들(30)은 매크로 안테나(6)의 효율과 커버리지를 연장한다. 각 원격 무선 헤드(30)는, 일 실시예에서, 송수신기를 비롯하여, RF 회로, 아날로그 대 디지털/디지털 대 아날로그 변환기, 및 업/다운 변환기를 포함한다.

1.3 안테나

매크로 안테나(6), 마이크로 안테나(8), 및 원격 안테나 유닛(24) 등의 안테나들은, 통신 디바이스로부터 신호를 수신하고 통신 디바이스에 신호를 송신하도록 동작 가능하다. 실시예에 따라, 안테나들은, 방향성 안테나, 무지향성 안테나, 등방성 안테나, 접시형 안테나, 마이크로파 안테나를 포함하는 서로 다른 유형일 수 있지만, 이에 한정되지 않는다. 방향성 안테나들은, 경기장과 무대 등의 빌딩 내부 및 고속도로를 따른 고 트래픽의 영역에서의 수신을 개선할 수 있다. 적용가능 법과 법적 규제에 기초하여, 서비스 제공자는 무지향성 셀 타워 신호를 100와트 등의 최대 전력까지 동작시킬 수 있는 한편, 서비스 제공자는 방향성 셀 타워 신호를 500와트 등의 유효 방사 전력("ERP")의 더욱 높은 최대값까지 동작시킬 수 있다.

무지향성 안테나는, 하나의 면에서 모든 방향으로 무선파를 균일하게 또는 실질적으로 균일하게 방사시키도록 동작 가능하므로, 방사 패턴은 안테나가 도넛의 중심에 있는 도넛 형상과 유사할 수 있다. 중심으로부터의 방사상 거리는 그 방향으로 방사되는 전력을 나타낸다. 방사 전력은, 수평 방향으로 최대이며, 안테나의 바로 위와 아래로는 제로로 강하된다.

등방성 안테나는, 모든 방향으로 같은 또는 실질적으로 같은 전력을 방사하도록 동작 가능하며, 구형(spherical) 방사 패턴을 갖는다. 무지향성 안테나는, 적절히 장착되는 경우, 등방성 안테나에 비해 에너지를 세이브할 수 있다. 예를 들어, 무지향성 안테나의 방사는 상승 각도에 따라 강하되므로, 무선 에너지는, 무선 에너지가 낭비될 수 있는 하늘을 향하여 또는 아래의 지상을 향하여 거의 조준되지 않는다. 무지향성 안테나와는 대조적으로, 등방성 안테나는 이렇게 상측으로 및 하측으로 조준되는 에너지를 낭비할 수 있다.

일 실시예에서, 안테나는, (a) 안테나 지지부 또는 프레임; (b) 안테나 프레임에 의해 지지되는, 컨덕터, 쌍극자, 방사체, 또는 방사체 어레이; (c) 송신 데이터 포트, 수신 데이터 포트, 또는 송수신기 데이터 포트; (d) 모터; (e) 모터와 방사체 어레이를 커버하는 하우징 또는 인클로저; 및 (f) 모터를 안테나 프레임에 연결하는 구동 조립체 또는 구동 기구를 포함한다. 실시예에 따라, 방사체 어레이는 안테나 프레임에 대하여 기울어질 수 있게, 회동가능하게, 또는 회전가능하게 장착될 수 있다.

하나 이상의 케이블은, 안테나를, 전력과 모터 제어 신호를 안테나에 제공하는 원격 무선 헤드들(30) 중 하나에 접속한다. 서비스 제공자의 기술자는, 기지국 장비(32)를 사용하여 원하는 입력을 제공함으로써 안테나를 재위치설정할 수 있다. 예를 들어, 안테나의 수신이 불량하면, 기술자는 경사 입력을 입력하여, 안테나에 도달하도록 올라갈 필요 없이 지상으로부터의 안테나의 방위각 또는 상승 각도를 변경할 수 있다. 일 실시예에서, 안테나의 모터는 안테나 프레임을 특정 위치로 구동한다. 다른 일 실시예에서, 안테나의 모터는 안테나의 위상 시프터를 제어하고, 위상 시프터는 다른 방향으로 경사지도록 안테나의 빔 또는 방사 패턴을 변경한다. 이러한 실시예에서, 안테나는 물리적으로 경사 또는 이동하지 않고, 오히려, 방사 패턴이 경사진 방향으로 생성된다. 실시예에 따라, 기술자는, 입력을 인터넷을 통해 제공함으로써, 기지국으로부터의, 떨어져 있는 사무실로부터의, 또는 지상 차량으로부터의 안테나의 위치 또는 배향을 제어할 수 있다.

1.4 데이터 인터페이스 포트

일반적으로, 네트워크(2, 12)는, 기지국 장비(32), 하나 이상의 무선 헤드(30), 매크로 안테나(6), 마이크로 안테나(8), RF 중계기(20), 및 원격 안테나 유닛(24)을 포함하는 복수의 무선 네트워크 디바이스를 포함하지만, 이에 한정되지 않는다. 전술한 바와 같이, 이러한 네트워크 디바이스들은, 동축 케이블 및 광섬유 케이블 등의 신호 반송 케이블의 커넥터들에 연결되는 데이터 인터페이스 포트들을 포함한다. 도 4에 도시한 예에서, 타워(36)는 무선 헤드(38)와 매크로 안테나(40)를 지지한다. 무선 헤드(38)는 인터페이스 포트들(42, 43, 44)을 갖고, 매크로 안테나(40)는 안테나 포트들(45, 47)을 갖는다. 도시한 예에서, 동축 케이블(48)은 무선 헤드 인터페이스 포트(42)에 접속되는 한편, 동축 케이블 점퍼들(50, 51)은 무선 헤드 인터페이스 포트들(43, 44)에 각각 접속된다. 동축 케이블 점퍼들(50, 51)은 또한 안테나 인터페이스 포트들(45, 47)에 각각 접속된다.

네트워크(2, 12)의 인터페이스 포트들은 실시예에 따라 서로 다른 형상, 크기, 및 표면 유형을 가질 수 있다. 도 5에 도시한 일 실시예에서, 인터페이스 포트(52)는 관 형상 또는 원통 형상을 갖는다. 인터페이스 포트(52)는, (a) 네트워크 디바이스 인클로저, 네트워크 디바이스의 하우징 또는 벽(56)과 맞닿도록 구성된 전방 단부 또는 베이스(54), (b) 너트 등의 케이블 커넥터의 커플러와 결합되도록 구성된 커플러 결합기(58); (c) 커플러 결합기(58)에 의해 수용되는 전기적 접지부(60); 및 (d) 전기적 접지부(60)에 의해 수용되는 신호 반송기(62)를 포함한다.

도시한 실시예에서, 베이스(54)는, 커플러 결합기(58)의 직경보다 큰 직경의 칼라(collar) 형상을 갖는다. 커플러 결합기(58)는, 관 형상을 갖고, 나사산 형성된 외면(64)과 후방 단부(66)를 갖는다. 나사산 형성된 외면(64)은, 후술하는 커넥터(68) 등의 케이블 커넥터의 커플러의 나사산들과 나사결합 가능하게 정합하도록 구성된다. 도 6에 도시한 일 실시예에서, 인터페이스 포트(53)는 커플러 결합기(62)의 전방 섹션(70)과 후방 섹션(72)을 갖는다. 전방 섹션(70)은 나사산 형성되고, 후방 섹션(72)은 나사산 형성되지 않는다. 도 7에 도시한 다른 일 실시예에서, 인터페이스 포트(55)는 커플러 결합기(74)를 갖는다. 본 실시예에서, 커플러 결합기(74)는, 나사산 형성되지 않은 외면(76)과 나사산 형성된 내면(78)을 갖는다는 점을 제외하고는 커플러 결합기(58)와 동일하다. 나사산 형성된 내면(78)은, 케이블 커넥터에 삽입되고 케이블 커넥터와 나사결합 가능하게 결합되도록 구성된다.

도 5 내지 도 8을 참조해 볼 때, 일 실시예에서, 신호 반송기(62)는, 관형이며, 케이블 커넥터(68)의 핀 또는 내부 컨덕터 결합기(80)를 수용하도록 구성된다. 실시예에 따라, 신호 반송기(62)는, 신호 반송기(62)의 둘레에 대하여 서로 이격된 복수의 핑거(82)를 가질 수 있다. 케이블 내부 컨덕터(84)가 신호 반송기(80) 내에 삽입되는 경우, 핑거들(82)은, 내부 컨덕터(84)와의 물리적 및 전기적 접속을 확립하도록 방사상 내향력을 내부 컨덕터(84)에 인가한다. 전기적 접속은, 인터페이스 포트와 통신하는 디바이스들 간에 데이터 신호들이 교환될 수 있게 한다. 일 실시예에서, 전기적 접지부(60)는, 관형이며, 케이블 커넥터(68)의 커넥터 접지부(86)와 정합하도록 구성된다. 커넥터 접지부(86)는 후술하는 바와 같이 전기적 접지 경로를 접지부(64)까지 연장한다.

1.5 케이블

도 4 및 도 8 내지 도 10에 도시한 일 실시예에서, 네트워크(2, 12)는 하나 이상의 유형의 동축 케이블(88)을 포함한다. 도 8에 도시한 실시예에서, 동축 케이블(88)은, (a) 인터페이스 포트(56)를 향하여 전(forward)방향(94)으로 길이방향 축선(92)을 따라 연장되는, 전도성 중심 와이어 튜브, 스트랜드, 또는 내부 컨덕터(84); (b) 내부 컨덕터(84)를 수용하고 둘러싸는 원통형 또는 관형 유전체 또는 절연체(96); (c) 절연체(96)를 수용하고 둘러싸는 전도성 튜브 또는 외부 컨덕터(98); 및 (d) 외부 컨덕터(98)를 수용하고 둘러싸는 덮개, 슬리브, 또는 자켓(100)을 포함한다. 도시한 실시예에서, 외부 컨덕터(98)는, 주름지고, 나선형 외면(102)을 갖는다. 외면(102)은, 길이방향 축선(92)에 대한 케이블(88)의 굴곡 또는 굽힘이 용이해지도록 복수의 피크와 밸리를 정의한다.

도 8에 도시한 케이블 구성을 달성하도록, 일 실시예에서, 조립체/준비기는, 케이블 커넥터(68)에 부착하기 위한 케이블(90)을 준비하도록 하나 이상의 단계를 취한다. 일례로, 단계들은, (a) 자켓(104)의 길이방향 섹션을 제거하여 외부 컨덕터(108)의 나면(bare surface)(106)을 노출시키는 단계; (b) 내부 컨덕터(84)의 돌출 단부(110)가 오목한 외부 컨덕터(108)와 절연체(96)를 넘어 전방으로 연장되도록 외부 컨덕터(108)와 절연체(96)의 길이방향 섹션을 제거하여 케이블(68)의 단부에 단차 형상을 형성하는 단계; 및 (c) 오목한 절연체(96)의 섹션을 제거하거나 내부 제거(core out)를 행하여 외부 컨덕터(108)의 최전방 단부가 절연체(96)의 전방으로 돌출되게 하는 단계를 포함한다.

도시하지 않은 다른 일 실시예에서, 네트워크(2, 12)의 케이블들은 하나 이상의 유형의 광섬유 케이블을 포함한다. 각 광섬유 케이블은 세장형 광 신호 유도부들 또는 유연한 튜브들의 그룹을 포함한다. 각 튜브는 광 기반 또는 광 데이터 신호를 네트워크(2, 12)에 분산하도록 구성된다.

1.6 커넥터

도 8에 도시한 실시예에서, 케이블 커넥터(68)는, (a) 커넥터 하우징 또는 커넥터 본체(112); 커넥터 본체(112)에 의해 수용되고 커넥터 본체 내에 수용되는 커넥터 절연체(114); (c) 커넥터 절연체(114)에 의해 수용되고 커넥터 절연체 내에 슬라이딩 가능하게 위치되는 내부 컨덕터 결합기(80); (d) 후술하는 바와 같이 내부 컨덕터 결합기(80)를 커넥터 절연체(114) 내로 축방향으로 구동하도록 구성된 구동기(116); (e) 외부 컨덕터(106)의 단부 섹션(120)을 클램핑하고, 단부 섹션을 사이에 끼우고, 단부 섹션에 고정되도록 구성된 외부 컨덕터 클램프 디바이스 또는 외부 컨덕터 클램프 조립체(118); (f) 클램프 구동기(121); (g) 자켓(104)을 수용하는 관 형상의 변형가능한 환경적 밀봉부(122); (h) 밀봉부(122), 클램프 구동기(121), 클램프 조립체(118), 및 커넥터 본체(112)의 후방 단부(126)를 수용하는 압축기(124); (i) 커넥터 본체(112)를 수용하고 커넥터 본체에 대하여 회전하는 너트, 파스너, 또는 커플러(128); (j) 복수의 O 링 또는 링 형상의 환경적 밀봉부(130)를 포함한다. 환경적 밀봉부들(122, 130)은, 압력 하에 변형되어 캐비티를 채워 비, 눈, 얼음, 염분, 먼지, 잔해, 기압 등의 환경적 요소들이 커넥터(68) 내에 진입하는 것을 차단하도록 구성된다.

일 실시예에서, 클램프 조립체(118)는, (a) 외부 컨덕터(106)의 일부 내에 삽입되도록 구성된 지지형 외부 컨덕터 결합기(132), 및 (b) 지지형 외부 컨덕터 결합기(132)와 정합하도록 구성된 압축형 외부 컨덕터 결합기(134)를 포함한다. 커넥터(68)를 케이블(88)에 부착하는 동안, 케이블(88)은 커넥터(68)의 중심 캐비티에 삽입된다. 다음으로, 기술자는, 수동 도구 또는 전력 도구를 사용하여 커넥터 본체(112)를 제 위치에서 유지하는 동안 전방향(94)에 있어서 압축기(124)를 축방향으로 가압한다. 기준 프레임을 확립하도록, 전방향(94)은 인터페이스 포트(55)를 향하는 방향이고, 역방향(95)은 인터페이스 포트(55)로부터 멀어지는 방향이다.

압축기(124)는, 램프(ramp)를 정의하는 테이퍼링된 내면(136)을 갖고, 클램프 구동기(121)와 상호 고정된다. 압축기(124)가 전방으로 이동함에 따라, 클램프 구동기(121)가 전방으로 가압되고, 이에 따라 압축형 외부 컨덕터 결합기(134)를 지지형 외부 컨덕터 결합기(132)를 향하여 가압한다. 결합기들(132, 134)에는, 결합기들(132, 134) 사이에 위치하는 외부 컨덕터 단부(120)가 개재된다. 또한, 압축기(124)가 전방으로 이동함에 따라, 테이퍼링된 면 또는 램프(136)가 결합기들(132, 134)을 압축하는 방사상 내향력을 인가하여, 외부 컨덕터 단부(120)에 고정된다. 게다가, 압축기(124)는 구동기(121)를 전방으로 가압하고, 이에 따라 내부 컨덕터 결합기(80)를 커넥터 절연체(114) 내로 가압한다.

커넥터 절연체(114)는, 직경이 내부 컨덕터 결합기(80)의 마우스 또는 파지부(grasp)(138)의 외경보다 작은 테이퍼링된 내면을 갖는다. 구동기(116)가 파지부(138)를 절연체(114) 내로 가압하는 경우, 파지부(138)의 직경이 감소되어 방사상 내향력을 케이블(88)의 내부 컨덕터(84)에 인가하게 된다. 그 결과, 내부 컨덕터(84) 상에 바이트(bite) 또는 고정부가 생성된다.

케이블 커넥터(68)가 케이블(88)에 부착된 후, 기술자 또는 사용자는 커넥터(68)를 도 5에 도시한 인터페이스 포트(52) 등의 인터페이스 포트 상에 설치할 수 있다. 일례로, 사용자는, 신호 반송기(62)의 핑거들(140)이 내부 컨덕터 결합기(80)를 수용하여 물리적으로 접촉할 때까지 및 접지부(60)가 외부 컨덕터 결합기(86)와 결합하여 물리적으로 접촉할 때까지 커플러(128)를 포트(52)에 스크류 결합한다. 동작 동안, 비전도성 커넥터 절연체(114)와 비전도성 구동기(116)는, 내부 컨덕터 결합기(80)와 내부 컨덕터 결합기(80)를 둘러싸는 하나 이상의 전기적 접지 경로 간의 전기적 장벽들로서 기능한다. 그 결과, 단락 가능성이 완화, 감소, 또는 제거된다. 하나의 전기적 접지 경로는, (a) 외부 컨덕터(106)로부터 클램프 조립체(118)로, (b) 전도성 클램프 조립체(118)로부터 전도성 커넥터 본체(112)로, (c) 전도성 커넥터 본체(112)로부터 전도성 접지부(60)로 연장된다. 추가 또는 대체 전기적 접지 경로는, 외부 컨덕터(106)로부터 클램프 조립체(118)로, (b) 전도성 클램프 조립체(118)로부터 전도성 커넥터 본체(112)로, (c) 전도성 커넥터 본체(112)로부터 전도성 커플러(128)로, (d) 전도성 커플러(128)로부터 전도성 접지부(60)로 연장된다.

이러한 하나 이상의 접지 경로들은 케이블 커넥터(88)의 근처에서의 자기 방사로부터 발생하는 전류를 위한 유출구를 제공한다. 예를 들어, 커넥터(68) 근처에서 동작하는 전기 장비는 자계를 발생시키는 전류를 가질 수 있고, 자계는 내부 컨덕터(84)를 통해 흐르는 데이터 신호에 간섭할 수 있다. 접지된 외부 컨덕터(106)는 내부 컨덕터(84)를 이러한 잠재적으로 간섭하는 자계로부터 차폐한다. 또한, 내부 컨덕터(84)를 통해 흐르는 전류는, 케이블(88) 근처에 있는 전기 장비의 적절한 기능에 간섭할 수 있는 자계를 생성할 수 있다. 접지된 외부 컨덕터(106)는 또한 이러한 장비를 이러한 잠재적으로 간섭하는 자계로부터 차폐한다.

커넥터(68)의 내부 구성요소들은 비교적 강한 힘에 의해 고정 위치에서 압축되고 상호 잠금된다. 이렇게 상호 잠금되고 고정된 위치는, 바람직하지 못한 수준의 피동형 상호변조("PIM")를 야기할 수 있고 이에 따라 네트워크(2, 12)에서 동작하는 전자 디바이스들의 성능을 손상시키는 내부 부품들이 느슨해지는 가능성을 감소시킨다. PIM은, 두 개 이상의 주파수에서의 신호들이 비선형 방식으로 서로 혼합되어 불요 신호를 생성할 때 발생할 수 있다. 불요 신호는, 네트워크(2, 12)에서 동작하는 전자 디바이스들의 적절한 동작에 간섭할 수 있고, 또는 그 외에는 그러한 동작을 방해할 수 있다. 또한, PIM은, 네트워크(2, 12)에서 동작하는 전자 디바이스들 간의 통신을 방해할 수 있는 RF 신호들의 간섭을 야기할 수 있다.

네트워크(2, 12)의 케이블들이 광섬유 케이블들을 포함하는 일 실시예에서, 이러한 케이블들은 광섬유 케이블 커넥터들을 포함한다. 광섬유 케이블 커넥터들은 광학 튜브들을 서로 동작 가능하게 연결한다. 이는 서로 다른 케이블들 간의 및 서로 다른 네트워크 디바이스들 간의 광 신호 또는 광 기반 신호들의 분산을 가능하게 한다.

1.7 보조 접지

일 실시예에서, 접지 디바이스들은 도 4에 도시한 타워(36) 등의 타워들에 장착된다. 예를 들어, 접지 키트 또는 접지 디바이스는, 접지 와이어, 및 접지 와이어를 케이블(88)의 외부 컨덕터(106)에 고정하는 케이블 파스너를 포함할 수 있다. 접지 디바이스는, 또한, (a) 접지 와이어를 타워(36)의 접지 부분에 고정하는 지상 파스너, 및 (b) 예를 들어 접지 디바이스를 타워(23)에 장착하는 장착부를 포함할 수 있다. 동작 시, 접지 디바이스는 케이블(88)의 보조 접지를 위한 추가 접지 경로를 제공한다.

1.8 환경 보호

일 실시예에서, 도 9와 도 10에 도시한 커버(142) 등의 보호 부트 또는 커버는 케이블 커넥터(88)의 일부 또는 전부를 밀폐하도록 구성된다. 다른 일 실시예에서, 커버(142)는, 커넥터(68), 커넥터(68)와 인터페이스 포트(52) 간의 물리적 계면, 및 인터페이스 포트(52)의 일부 또는 전부를 커버하도록 축방향으로 연장된다. 커버(142)는, 비, 눈, 얼음, 염분, 먼지, 잔해, 및 기압 등의 환경 요소들이 커넥터(68)와 인터페이스 포트(52) 내로 침입하는 것을 방지하는 환경적 밀봉부를 제공한다. 실시예에 따라, 커버(142)는 적절한 접힘가능, 신축가능, 또는 유연성 구조 또는 특징을 가질 수도 있다. 일 실시예에서, 커버(142)는 복수의 서로 다른 내경을 가질 수도 있다. 각 직경은 케이블(88) 또는 커넥터(68)의 서로 다른 직경에 대응한다. 이처럼, 커버(142)의 내면은, 기밀한 환경적 밀봉부를 확립하도록 케이블(88)과 커넥터(68)의 외면들에 맞춰지며 이러한 외면들과 물리적으로 결합한다. 기밀한 밀봉부는, 공기, 기체, 및 환경 요소들의 진입 또는 축적을 위한 캐비티들을 감소시킨다.

1.9 재료

일 실시예에서, 케이블(88), 커넥터(68), 및 인터페이스 포트들(52, 53, 55)은, 내부 컨덕터(84), 내부 컨덕터 결합기(80), 외부 컨덕터(106), 클램프 조립체(118), 커넥터 본체(112), 커플러(128), 접지부(60), 및 신호 반송기(62) 등의 전도성 구성요소들을 갖는다. 이러한 구성요소들은, 도전성에 적합한 전도성 재료로 구성되고, 내부 컨덕터(84)와 내부 컨덕터 결합기(80)의 경우에는 데이터 신호 송신에 적합한 전도성 재료로 구성된다. 실시예에 따라, 이러한 구성요소들은, 적합한 금속, 또는 구리, 구리-클래드 알루미늄("CCA"), 구리 클래드 스틸("CCS"), 또는 은-코팅 구리-클래드 스틸("SCCCS")을 포함하는 금속 합금으로 구성될 수 있지만, 이러한 예로 한정되지 않는다.

자켓(104), 환경적 밀봉부들(122, 130), 및 커버(142) 등의 유연하고 순응적이며 변형가능한 구성요소들은, 일 실시예에서, 염화폴리비닐(PVC), 합성 고무, 천연고무, 또는 실리콘계 재료 등의 적합하고 유연한 재료로 구성된다. 일 실시예에서, 자켓(104)과 커버(142)는, 흑색 PVC와 태양광 저항성 첨가제 또는 태양광 저항성 화학적 구조를 포함하는 무연 제제를 갖는다. 일 실시예에서, 자켓(104)과 커버(142)는, 추가 날씨 보호성 및 내구성 향상 특징들을 제공함으로써 케이블(88)과 접속 인터페이스들을 보호한다. 이러한 특징들은 보호받는 케이블(88)이 실외 날씨 노출로 인해 야기되는 열화 인자들을 견딜 수 있게 한다.

2.0 간섭 감소 시스템

도 1, 도 2, 도 11 내지 도 12를 참조해 볼 때, 일 실시예에서, 간섭 감소 시스템(200)은, 빌딩(16), 시설, 공원, 경기장(8), 장소, 또는 기타 개방된 또는 폐쇄된 환경(202)에서 구현된다. 셀룰러 타워(5)는, 후술하는 바와 같이 환경(202)을 위한 마이크로셀 또는 피코셀 커버리지를 생성하도록 동작 가능하다. 환경(202)의 내부에 또는 환경 위에 장착되거나 설치되는 하나 이상의 DAS 원격 안테나 유닛들(24)이 존재한다. DAS 매니저(22)는 전술한 바와 같이 DAS 안테나 유닛들(24)을 관리 및 제어한다.

실시예에 따라, DAS 매니저(22)는 중계기(20)로부터 신호를 수신하고, 또는, DAS 매니저(22)는 근처에 있는 기지국(204)으로부터 신호를 직접 수신한다. 일 실시예에서, DAS 매니저(22)는 동축 케이블을 통해 기지국(204)에 동작 가능하게 연결된다. 다른 일 실시예에서, DAS 매니저(22)는 복수의 동축 케이블을 통해 복수의 기지국(204)에 동작 가능하게 연결된다.

환경(202)은 복수의 간섭원(206)을 갖는다. 간섭원들(206)은, 임의의 DAS 원격 안테나 유닛(24)으로부터 전자기 방사를 수신하고 방사 중 일부 또는 전부를 다시 DAS 원격 안테나 유닛(24)을 향하여 반사하도록 위치하는, 환경(202) 내에 위치하거나 환경 근처에 위치하는 임의의 오브젝트를 포함할 수 있다. 환경(202)의 설계 또는 설정에 따라, 간섭원들(206)은, 환경(202)에 있는 또는 환경 근처에 있는, 빌딩 고정물, 빌딩 하드웨어, 빌딩 구조와 (시트 금속 가열 덕트, 금속 환기구, 금속 플래싱 및 금속 천장 타일 프레임 등의) 일부, 가로등, 전력 라인, 항공기, 및 기타 이동 및 고정 아이템들을 포함할 수 있다.

또한, 간섭원들(206)은, 환경(202) 근처의 마이크로 안테나, 환경(202) 근처의 매크로 안테나, 환경(202)에 있는 전기 와이어와 장비, 환경(202)에 있는 전기 디바이스, 및 환경(202) 근처의 빌딩의 옥상 또는 매크로 안테나를 포함하는, 환경(202)에 있거나 환경 근처에 있는 임의의 전자기 방사 발생기를 포함할 수 있지만, 이러한 예들에 한정되지 않는다.

예를 들어, 빌딩의 간섭원들(206)은 시간 경과에 따라 변할 수 있다는 점을 인식해야 한다. 예를 들어, 빌딩이 먼저 건설되고, DAS 안테나 유닛들(24)과의 반사성 간섭을 야기하지 않는 한 위치에 금속 가열 덕트가 설치될 수도 있다. 그러나, 2년 후, 빌딩을 업그레이드할 수도 있고, 하나 이상의 DAS 안테나 유닛들(24)과의 반사성 간섭을 야기하는 다른 위치에 새로운 가열 덕트가 설치될 수 있다.

간섭원들(206)은 DAS 안테나 유닛들(24)의 안테나 신호들과의 간섭을 많은 방식으로 야기할 수 있다. 간섭원들(204)은 DAS 안테나 유닛들(24)의 안테나 신호들의 전력을 상당히 감소시킬 수 있고, 또는 간섭원들(206)은 DAS 안테나 유닛(24)의 안테나 신호의 전부 또는 실질적으로 전부를 취소할 수 있다. 또한, 간섭원들(206)은, PIM이 DAS 안테나 유닛들(24), 신호 반송 케이블들, 및 실내 무선 통신 네트워크(12)에 존재하게 할 수 있다. 결국, PIM과 간섭원들(206)은, 열화, 간섭, 또는 환경(202)에 있는 또는 환경 근처에 있는 가입자들을 위한 셀룰러 서비스의 손실을 야기할 수 있다.

간섭 감소 시스템(200)은 이러한 간섭에 의해 야기되는 문제점들을 감소시키도록 동작 가능하다. 도 11에 도시한 실시예에서, 시스템(200)은 DAS 매니저(22) 내에 완전히 또는 부분적으로 통합된다. 도 12에 도시한 실시예에서, 시스템(200)은 복제되어 있으며, 시스템(200)의 각 복제물은, 후술하는 연관된 원격 무선 유닛 또는 헤드(270) 또는 DAS 원격 안테나 유닛들(24) 중 하나에 완전히 또는 부분적으로 통합된다.

도 13을 참조해 볼 때, 간섭 감소 시스템(200)은, 일 실시예에서, 안테나 제어 모듈(208)을 포함한다. 안테나 제어 모듈(208)은 DAS 원격 안테나 유닛들(24) 중 하나 이상의 일부 기능을 제어하도록 동작 가능하다.

일 실시예에서, 안테나 제어 모듈(209)은 메모리 디바이스 또는 데이터 저장 디바이스(212)를 포함한다. 데이터 저장 디바이스(212)는, 컴퓨터 코드, 소프트웨어, 알고리즘, 데이터 라이브러리, 또는 복수의 기계 판독가능 명령어의 형태로 간섭 감소 로직(214)을 저장한다. 로직(214)은 DAS 매니저(22)의 집적 회로 또는 데이터 프로세서에 의해 실행가능하다. 일 실시예에서, 데이터 저장 디바이스(212)는 업링크 스펙트럼 감시 모듈들을 저장한다. 스펙트럼 감시 모듈들은, 간섭 신호에 대하여 환경(202) 또는 부착가능 안테나 유닛(24)의 스펙트럼을 감시할 수 있도록 구성된다. 실시예에 따라, DAS 안테나 유닛들(24)은 후술하는 바와 같이 이러한 스펙트럼 감시를 수행하도록 구성될 수 있고, 또는 센서들(258)이 이러한 스펙트럼 감시를 수행할 수 있다.

일 실시예에서, DAS 매니저(22)와 안테나 제어 모듈들(208, 209)의 메모리 디바이스들과 데이터 저장 디바이스들은 유형의(tangible) 비일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체들이다. 이러한 저장 매체는, 비휘발성 매체와 휘발성 매체를 포함하는 많은 형태들을 취할 수도 있지만, 이러한 예들로 한정되지는 않는다. 비휘발성 매체는, 예를 들어, 광 또는 자기 디스크, 플래시 드라이브, 또는 컴퓨터나 서버 내에서 동작하는 저장 디바이스들 중 임의의 것을 포함한다. 따라서, 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체의 공통 형태들은, 예를 들어, 플로피 디스크, 플렉서블 디스크, 하드 디스크, 자기 테이프, 다른 임의의 자기 매체, CD-ROM, DVD, 다른 임의의 광학 매체, 펀치 카드, 페이퍼 테이프, 홀들의 패턴들이 있는 다른 임의의 물리적 매체, RAM, PROM, EPROM, FLASH-EPROM, 다른 임의의 메모리 칩이나 카트리지, 또는 컴퓨터가 프로그래밍 코드 및/또는 데이터를 판독할 수 있는 다른 임의의 매체를 포함한다. 이러한 컴퓨터 판독가능 매체들의 형태들 중 상당수는, 하나 이상의 명령어들의 하나 이상의 시퀀스를 실행을 위해 프로세서로 반송하는 데 관련될 수도 있다. 휘발성 매체는 이러한 컴퓨터나 서버의 메인 메모리 등의 동적 메모리를 포함한다.

비일시적 매체와는 대조적으로, 일시적 물리적 송신 매체는, 컴퓨터 시스템 내 버스, 데이터 또는 명령어를 이송하는 반송파, 및 이러한 반송파를 이송하는 케이블과 링크를 포함하는 와이어들을 포함하는, 동축 케이블, 구리 와이어, 및 광섬유를 포함한다. 반송파 송신 매체는, 전기 신호 또는 전자기 신호, 또는 무선 주파수(RF) 및 적외선(IR) 데이터 통신 동안 발생한 음향이나 광 파 등의 음향이나 광 파의 형태를 취할 수 있다.

도 13과 도 14에 도시한 일 실시예에서, DAS 원격 안테나 유닛들(24)의 각각은, DAS 원격 안테나 유닛(218)이 그러하듯이 안테나 모터(216)를 포함한다. 본 실시예에서, 안테나 제어 모듈(222)은 하나 이상의 상호 접속된 회로들 또는 회로(224)를 포함한다. 회로(224)는 안테나 모터 제어 회로(226)를 포함한다. 안테나 모터 제어 회로(226)는 안테나 모터(216)의 동작을 제어하도록 구성된다. 후술하는 바와 같이, 안테나 모터(216)는, DAS 안테나 유닛(218)의 방사체(263)를 물리적으로 회전시키거나 재위치설정함으로써 DAS 안테나 유닛(218)의 방사 패턴을 변경하도록 동작 가능하다. 방사 패턴의 변화에 따라, 후술하는 바와 같이 간섭이 감소되거나 제거된다.

도 13에 도시한 다른 일 실시예에서, 안테나 제어 모듈(228)은 하나 이상의 상호 접속된 회로들 또는 회로(230)를 포함한다. 회로(230)는 안테나 위상 시프터(232)를 포함한다. 전술한 바와 같이, 안테나 위상 시프터(232)는 DAS 안테나 유닛들(24)의 방사 패턴들을 변경하여 패턴들을 다른 방향으로 경사지게 하도록 동작 가능하다. 위상 시프터(232)는, 방사체의 전도성 경로의 유효 길이를 변경하고 이에 따라 신호의 파장을 변경함으로써 안테나 신호의 위상을 변경할 수 있다. 실시예에 따라, 안테나 위상 시프터(232)는 위상 제어 모터의 역할을 이용하여 또는 이용하지 않고 방사 신호의 위상을 변경할 수 있다. 어느 경우든, 안테나 위상 시프터(232)는, DAS 안테나 유닛(218) 또는 DAS 안테나 유닛들(24)의 방사체들(263)을 물리적으로 회전시키지 않고 또는 재위치설정하지 않고 DAS 안테나 유닛들(24)의 방사 패턴들을 변경하도록 동작 가능하다. 이러한 방사 패턴의 변경에 따라, 후술하는 바와 같이 신호 간섭이 감소되거나 제거된다.

도 13에 도시한 다른 일 실시예에서, 안테나 제어 모듈(284)은, DAS 안테나 유닛(218) 또는 DAS 안테나 유닛들(24)의 방사체들(263)을 물리적으로 회전시키지 않고 또는 재위치설정하지 않고 원격 무선 유닛(270)이 DAS 안테나 유닛들(24, 218)의 방사 패턴들을 변경하게 할 수 있다. 본 실시예에서, 안테나 제어 모듈(284)은 회로(286)를 포함하고, 이러한 회로는 방사 패턴 널 발생기(288)를 포함하거나 통합한다. 일 실시예에서, 널 발생기(288)는 원격 무선 유닛 또는 헤드(270) 내에 수용된다. 널 발생기(288)는, DAS 안테나 유닛(24 또는 218)의 방사 패턴에 하나 이상의 널을 발생시키도록 동작 가능하다. 널 발생에 따라, 후술하는 바와 같이 신호 간섭이 감소되거나 제거된다.

일 실시예에서, 간섭 감소 시스템(200)은 안테나 방사 패턴의 널들을 PIM 또는 간섭원들(206)의 방향과 동적으로 자동 정렬한다. 이는, 환경(202)에서의 신호 송신 품질을 손상시키지 않고 간섭의 영향 또는 레벨을 감소시킨다.

도 15에 도시한 예에서, 각 DAS 원격 안테나 유닛(24)은 전자기 방사를 야기하는 전자기파를 발생시키도록 동작 가능하다. 이 예에서, 방향성 안테나는 극좌표 플롯(235) 상에 플롯팅된 바와 같은 수평 방사 패턴(234)을 갖는 방사를 생성한다. 도시한 예에서, 방향성 DAS 안테나 유닛(24) 내의 쌍극자 또는 방사체(263)는, 자신의 최하부 단부가 지구를 향하여 하측으로 지향하고 자신의 자유 단부가 하늘을 향하여 상측으로 지향하면서 수직으로 배향된다. 수평 방사 패턴(234)은 방사체(263)의 자유 단부에서 최상부로부터 하측을 내려다보는 것으로 표현된다. 이 예에서, 방사 패턴(234)은, 우측 빔(239)과 좌측 빔(241)을 포함하는 두 개의 메인 빔 또는 메인 로브(238)를 갖는다. 방사 패턴(234)은 또한 4개의 측면 로브(240)를 갖는다. 게다가, 방사 패턴(234)은 로브들(238, 240) 사이의 공간에 6개의 넌로브(non-lobe) 영역들 또는 널들(242)을 갖는다. 넌로브 영역들 또는 널들(242)은, DAS 안테나 유닛(236)의 신호들이 이러한 공간들에서 서로 완전히, 실질적으로, 또는 상당히 상쇄되기 때문에 신호 전력이 비교적 낮은 공간들이다.

도 16에 도시한 다른 일례에서, 무지향성 DAS 안테나 유닛(24) 등의 무지향성 안테나를 위한 극좌표 그래프(243)는 방사 패턴(244)을 도시한다. 방사 패턴(244)은, 비대칭성 또는 약 330°를 중심으로 하는 비교적 작은 또는 약간의 안테나 널(245)을 포함한다. 도 15에 도시한 널들(242)과는 대조적으로, 이 예에서, 약간의 널(245)은, 부분적 신호 상쇄로 인해 신호 전력의 비교적 작은 감소에 연관된다. 약간의 안테나 널(245)은 방사 패턴(244)의 비대칭적 영역 또는 비대칭성이다. 도시한 바와 같이, 비대칭적 영역 또는 약간의 널(245)은 다른 원형 패턴(244)의 반경보다 상당히 큰 아크 반경을 갖는다. 이 예의 동작 시, 더욱 상세히 후술하는 바와 같이, 시스템(200)은, PIM 또는 간섭원들(252, 254, 256)의 방향(246, 248, 250)과 각각 정렬하도록 약간의 널(245)의 위치를 자동 변경하였다. 이는, 간섭원들(252, 254, 256)에 의해 야기되는 간섭을 제거하고, 상당히 제거하고 또는 감소시킨다.

도 11 내지 도 13에 도시한 일 실시예에서, 복수의 간섭 프로브, 검출기, 또는 센서(258)는 환경(202)에 장착되어 있다. 간섭 센서들(258)은 DAS 매니저(22)에 동작 가능하게 연결된다. 실시예에 따라, 센서들(258)은 DAS 매니저(22)에 무선으로 또는 와이어나 케이블을 통해 연결된다.

동작 시, 간섭 센서들(258)은, 검출 시작 조건의 충족시 등의 지정된 이벤트 발생시 검출 모드로 진입한다. 검출 시작 조건은, 센서들(258)의 파워 온, 지정된 기간의 만료, 또는 지정된 시간 스케줄에 기초한 구체적인 시간의 발생일 수 있다. 일 실시예에서, 간섭 센서들(258)은, 사용자, 기술자, 또는 인간으로부터의 임의의 입력과는 독립적으로 및 그러한 입력에 의존하지 않고 검출 모드로 자동 진입한다.

검출 모드 동안, 간섭 센서(258)는, 간섭원들(206)에 의해 반사되거나 발생하는 간섭 신호들의 존재에 대하여 환경(202)을 감시한다. 일 실시예에서, 각 간섭 센서(258)는, 안테나, 수신기, 안테나 홀더, 모터, 및 하우징을 포함한다. 안테나 홀더에 연결된 모터는, 안테나를 자동 회전시켜 간섭 신호들에 대하여 환경(202)을 스캔하게 한다. 수신기는 간섭 신호들을 수신하고 센서 신호 또는 검출 신호를 생성한다. 센서의 수신기는, 검출 신호를 간섭 신호의 위치, 방향, 특징에 관한 데이터와 함께 DAS 매니저(22)에 송신한다. DAS 매니저(22)는, 널들이 이러한 간섭 신호들의 방향 라인들과 정렬되게끔 DAS 안테나 유닛들(24)이 자신들의 방사 패턴들을 변경하도록 DAS 안테나 유닛들(24)을 제어한다. 일 실시예에서, 간섭 센서들(258)은 검출 모드 동안 자율적으로 또는 반자율적으로 동작한다. 검출 모드 동안, 간섭 센서들(258)은, 환경(202)에서의 변화에 의해 야기되는 간섭 신호에 대하여 환경(202)을 연속적으로, 증분적으로, 또는 스펙트럼에 있어서 감시한다.

일 실시예에서, 동작 방법은 다음과 같다:

(a) 간섭 센서들(258)을 파워 온하고 활성화한다.

(b) 각 간섭 센서(258)는 연속적으로 또는 증분적으로 회전하거나 발진하여 간섭 신호에 대하여 환경(202)을 스펙트럼에 있어서 감시한다.

(c) 간섭 센서(258)가 바람직하지 못한 신호 또는 간섭 신호를 검출하는 경우, 간섭 센서(258)는 하나 이상의 검출 신호를 생성한다.

(d) DAS 매니저(22)는, 이러한 검출 신호를 수신하고, 자신의 로직을 적용하여 DAS 안테나 유닛들(24) 중 어느 것이 이러한 간섭 신호에 의해 영향을 받았는지를 결정한다.

(e) DAS 매니저(22)는 패턴 조정 신호를 이러한 DAS 안테나 유닛들(24)에 연관되어 있는 원격 무선 유닛들(270)에 송신한다.

(f) 패턴 조정 신호에 기초하여, 이러한 원격 무선 유닛들(270)은, 자신들의 연관된 안테나 모터들(216)을 제어하여 연관된 안테나들(263)을 널들이 검출된 간섭 신호의 방향에 정렬되는 방사상 위치로 회전하게 한다.

(g) 간섭 센서들(258)이 유지보수 또는 서비스를 위해 비활성화될 때까지 단계 (b) 내지 단계 (f)를 루프식으로 연속적으로 자동 반복한다.

일 실시예에서, 환경(202)은 간섭 센서들(258)을 포함하지 않는다. 본 실시예에서, 각 DAS 안테나 유닛(24)은 도 14에 도시한 바와 같이 무지향성 안테나 유닛(260)이다. 무지향성 안테나 유닛(260)은, (a) 적합한 컨덕터, 컨덕터 어레이, 방사체, 방사체 세트, 쌍극자, 또는 쌍극자 어레이 등의 안테나(263), (b) 안테나 재위치설정기(264), (c) 재위치설정기(264)를 안테나(263)에 연결하는 재위치설정 또는 구동 기구(266), 및 (d) 이러한 구성요소들 중 일부 또는 전부를 커버하거나 밀폐하고 천장, 벽, 또는 지지 구조에 부착하기 위한 장착부를 포함하는 하우징(267)을 포함한다.

일 실시예에서, DAS 안테나 유닛(260)의 무지향성은 적어도 하나의 평면에서 대부분의 방향 또는 모든 방향으로 비교적 균일한 방사/수신 패턴을 갖는다. 일 실시예에서, 무지향성 안테나 유닛(260)은 도 16에 도시한 방사 패턴(243) 등의 360도 빔 폭을 갖는다. 무지향성 안테나 유닛(260)의 안테나 방사/수신 패턴(243)은, 안테나 패턴(243)이 감소되고, 평평해지거나 상당한 비대칭성이 야기되는 하나 이상의 널을 포함할 수도 있다.

다시 도 14를 참조해 보면, 일 실시예에서, 재위치설정기(264)는, 재위치설정 모터 또는 안테나 모터(216)를 포함하는 회전자이다. 이러한 실시예에서, 구동 기구(266)는, 구동 샤프트, 및 기어 또는 기어들의 세트 등의 하나 이상의 구동 부품이나 링키지를 포함한다. 무지향성 안테나 유닛(260)은, DAS 안테나 유닛(260)을 Z 축선을 중심으로 회전 또는 스피닝시킬 수 있도록 구성된 하나 이상의 유도부나 베어링을 갖는 안테나 홀더(267)를 갖는다. 이러한 실시예에서, DAS 안테나 유닛(260)의 방사체 또는 컨덕터는, 자신의 길이방향 축선, 이 예에서는, Z 축선을 따라 연장되도록 구성된다. 재위치설정기(264)는, 안테나(263)의 방위각을 변경하게끔 안테나(263)를 Z 축선을 중심으로 회전시키도록 동작 가능하다.

일 실시예에서, 재위치설정기(264)는, 솔레노이드, 전자기석, 전기 액추에이터, 원격 전기 틸트(RET) 모터, 스텝퍼 모터, 또는 안테나(263)가, (a) 자신의 방위각을 변경하도록 Z 축선을 중심으로 완전히 또는 부분적으로 회전, (b) 상승 각도를 변경하도록 X-Y 면을 향하여 수직으로 경사짐, 또는 (c) 회전과 수직으로 경사짐 모두를 행하게 하는 다른 적합한 모터를 포함한다.

도 14에 도시한 일 실시예에서, DAS 안테나 유닛(260)은, DAS 안테나 유닛(260)의 기능을 제어하는 원격 무선 헤드 또는 원격 무선 유닛(270)을 포함하거나 이러한 원격 무선 헤드 또는 원격 무선 유닛에 동작 가능하게 접속된다. 원격 무선 유닛(270)은, (a) 벽이나 지지 구조에 부착하기 위한 장착부를 포함하는 하우징(272), 및 (b) DAS 안테나 유닛(260)에 동작 가능하게 연결되는 제어기(274)를 포함한다. 제어기(274)는 송수신기(275)를 갖는다. 송수신기(275)는 DAS 안테나 유닛(260)에 의해 방사되는 신호를 송신하도록 동작 가능하고, 송수신기(275)는 또한 DAS 안테나 유닛(260)을 향하는 신호들과 DAS 안테나 유닛에 의해 수신되는 신호들을 수신하도록 동작 가능하다.

일 실시예에서, 원격 무선 유닛(270)의 안테나 제어기(274)는, 시스템(200)의 안테나 제어 모듈(209, 222, 228, 또는 284) 중 일부 또는 전부를 통합하도록 구성된 메모리 디바이스, 데이터 저장 디바이스, 또는 회로를 갖는다. 다른 일 실시예에서, DAS 안테나 유닛(260)은 원격 무선 유닛(270)의 구성요소들과 요소들 중 일부 또는 전부를 통합한다.

도 14에 도시한 실시예에서, DAS 매니저(22)는 광섬유 케이블(276)을 사용하여 원격 무선 헤드 또는 유닛(270)에 접속된다. 환경(202)의 유형에 따라, 원격 무선 유닛(270)은 DAS 매니저(22)로부터 상당히 멀리 장착될 수 있다. 원격 무선 유닛(270)은 데이터를 동축 RF 케이블(278)을 통해 DAS 안테나 유닛(260)에 송신한다. 또한, 원격 무선 유닛(270)은, 재위치설정 신호 또는 모터 제어 신호를 모터 제어 케이블(280)을 통해 안테나 모터(216)에 송신한다. 이러한 제어 신호에 기초하여, 안테나 모터(216)는 하우징(267) 내의 안테나(263)를 재위치설정하고, 발진시키고, 또는 회전시킨다. 일 실시예에서, 모터(216)는, 원격 무선 유닛(270)에 통합되어 있는 안테나 인터페이스 표준 그룹(AISG) 포트를 사용하여 제어된다.

동작 시, DAS 안테나 유닛(260)은, 원격 무선 유닛(270)의 제어에 의해, 검출 시작 조건의 충족시 등의 지정된 이벤트 발생시 검출 모드로 진입한다. 검출 시작 조건은, DAS 안테나 유닛(260)의 파워 온, 일정 기간의 만료, 또는 지정된 시간 스케줄에 기초한 구체적인 시간의 발생일 수 있다. 예를 들어, 지정된 스케줄은, 환경(202)에 있는 사용자들에 대한 셀룰러 서비스의 방해를 피하도록 영업 시간 후 매일 단위로 검출 모드의 시작을 필요로 할 수 있다.

일 실시예에서, DAS 안테나 유닛(260)은, 원격 무선 유닛(270)의 제어에 의해, 사용자, 기술자, 또는 인간으로부터의 임의의 입력과는 무관하게 검출 모드로 자동 진입한다. 검출 모드 동안, 재위치설정기(264)는, 안테나(260)를 자동 재위치설정하거나 회전시켜 환경(202)에서의 간섭 신호를 스캔하게 한다. DAS 안테나 유닛(260)은, 원격 무선 유닛(270)의 제어에 의해, 간섭원들(206)에 의해 발생하거나 반사되는 간섭 신호에 대하여 환경(202)을 감시한다. DAS 안테나 유닛(260)은, 환경(202)의 변화에 의해 야기되는 간섭 신호에 대하여 환경(202)을 연속적으로, 증분적으로, 또는 스펙트럼에 있어서 감시한다. 일 실시예에서, DAS 안테나 유닛(260)은 검출 모드 동안 자율적으로 또는 반자율적으로 동작한다.

DAS 안테나 유닛(260)은, 원격 무선 유닛(270)의 제어에 의해, 간섭 신호를 수신하고 하나 이상의 검출 신호를 생성한다. DAS 안테나 유닛(260)은, 검출 신호를 간섭 신호의 위치, 방향, 특징에 관한 데이터와 함께 원격 무선 유닛(270) 또는 DAS 매니저(22)에 송신한다. 원격 무선 유닛(270) 또는 DAS 매니저(22)는, 널들이 이러한 간섭 신호들의 방향과 정렬될 때까지 안테나(260)를 회전시킨다.

일 실시예에서, 동작 방법의 일례는 아래와 같다.

(a) 검출 시작 조건을 충족시킨다.

(b) DAS 안테나 유닛(260)이 검출 모드로 진입한다.

(c) DAS 안테나 유닛(260)은 환경(202)에서의 간섭 신호를 스펙트럼에 있어서 감시하도록 연속적으로 또는 증분적으로 회전하거나 발진한다.

(d) DAS 안테나 유닛(260)이 바람직하지 못한 신호 또는 간섭 신호를 검출하는 경우, 원격 무선 유닛(270) 또는 DAS 매니저(22)는, 안테나의 모터(216)를 제어하여 널이 검출된 간섭 신호의 방향과 정렬되는 방사상 위치에서의 DAS 안테나 유닛(260)의 회전을 정지시킨다.

(e) DAS 안테나 유닛(260)이 검출 모드로부터 나온다.

(f) 지정된 시간 스케줄 또는 지정된 이벤트의 발생에 기초하여 단계(a) 내지 단계 (e)를 자동 반복한다.

일 실시예에서, 검출 모드 활동은, 안테나들의 동작 동안, 즉, DAS 안테나들이 환경(202)에 있는 셀룰러 휴대 전화들에 서비스를 제공하는 동안 부분적으로 또는 완전히 수행된다.

도 14와 도 17을 참조해 볼 때, 곡선(272)은, 간섭 신호의 강도의 추정값을 방위 배향 또는 방위각의 함수로서 나타내는 일례이다. 이 예에서, 간섭 신호는, 예를 들어, DAS 안테나 유닛(260)을 주기적으로 또는 증분적으로 체크하는 스펙트럼 감시를 이용함으로써 초기 검출 지점(274)에서 검출된다. 간섭 신호를 검출한 후, 안테나 모터(216)가 안테나(263)를 회전시킨다. 원격 무선 유닛(270) 또는 DAS 매니저(22)의 스펙트럼 감시 모듈은 추가 스펙트럼 분석을 수행한다.

이어서, 모터(216)는 안테나 배향 각도들의 범위에 걸쳐 안테나(263)를 회전시키고, 원격 무선 유닛(270) 또는 DAS 매니저(22)의 스펙트럼 감시 모듈은 각 단계에서 스펙트럼 분석을 수행한다. 이어서, 스펙트럼 분석을 이용하여, 간섭 신호의 강도가 예를 들어 최소 레벨로 충분히 감소되는 지점(276)에 연관된 배향을 선택한다. 이어서, DAS 매니저(22)는 선택된 배향(278)에서 DAS 안테나 유닛(260)을 동작시키도록 진행한다.

다른 일 실시예에서, 스펙트럼 분석이 간섭 신호의 강도가 지정된 값 또는 임계값 미만임을 나타내면 안테나(263)의 회전이 정지될 수도 있다. 이 프로세스는 다수의 간섭원들(206)이 존재하는 곳에 적용될 수도 있다. 예를 들어, 배향(278) 선택은, 간섭 신호들의 평균 강도 또는 간섭 신호들의 강도들의 가중 분석에 기초할 수도 있다.

전술한 실시예들 중 임의의 다른 일 실시예에서, 안테나(263)의 회전은 알고리즘 또는 알고리즘들의 세트에 기초할 수도 있다. 회전은, 단계들에서 수행될 수도 있는데, 예를 들어, 한 단계에서 각도들의 넓은 범위에 대하여 큰 증분을 사용하고 이어서 다른 한 단계에서 각도들의 작은 서브 범위에 대하여 작은 증분을 사용하여 수행될 수도 있다. 또한, 증분은 널의 크기에 기초할 수도 있다.

다시 도 13을 참조해 볼 때, 안테나 제어 모듈들(228, 284)은 DAS 안테나 유닛(24)이 모터 또는 안테나 재위치설정기를 갖지 않더라도 이러한 DAS 안테나 유닛(24)에 대한 간섭을 감소시키도록 동작 가능하다는 점을 이해해야 한다. 예를 들어, 안테나 제어 모듈(228)은, DAS 안테나 유닛(24)의 안테나를 물리적으로 회전 또는 재위치설정하지 않고 원격 무선 유닛 또는 헤드(270)가 간섭 신호들과의 널 정렬을 달성할 수 있게 한다. 일 실시예에서, 안테나 위상 시프터(232)는 원격 무선 유닛(270) 내에 수용된다. 안테나 위상 시프터(232)는, 안테나 유닛(24)의 복수의 방사체 요소에 의해 생성되는 신호파들의 위상들을 시프트하도록 동작 가능하다. 이러한 안테나 유닛(24)을 위한 위상 시프트는, 방사 패턴의 널들을 간섭 신호들의 방향과 정렬시키도록 안테나 유닛의 방사 패턴을 변경시킨다. 안테나 제어 모듈(284)에 관하여, 널 발생기(288)는 안테나 유닛(24)의 방사 패턴에 널들을 생성하도록 동작 가능하다. 널들은, 간섭 신호들의 방향과 정렬되는 선택된 방사상 위치에서 생성된다.

일 실시예에서, DAS 매니저(22)는, 기지국(204)과 통신하고, 기지국으로부터 RF 피드(feed)를 수신한다. 다른 일 실시예에서, 기지국(204)은 핵심 성과 지표("KPI"; key performance index) 데이터를 DAS 매니저(22)에 송신한다. KPI 데이터는, 끊어진 호출의 볼륨에 관련된 정보 등의, 셀룰러 트래픽, 네트워크 성능 및 안테나 신호의 특징들에 관련된 것이다. DAS 매니저(22)는, KPI 데이터 피드를 기지국(204)으로부터 공용 무선 인터페이스("CPRI")를 통해 수신한다. 본 실시예에서, DAS 매니저(22)는, 이 KPI 데이터에 적어도 부분적으로 기초하여 전술한 널 정렬 단계들을 수행한다. 실시예에 따라, (a) DAS 매니저(22)는 DAS 안테나 유닛들(24)이 KIP 데이터에 기초하여 회전하게 할 수 있고, (b) DAS 매니저(22)는 DAS 안테나 유닛들(24)이 KIP 데이터에 기초하여 널들을 생성하게 할 수 있고, 또는 (c) DAS 매니저(22)는 DAS 안테나 유닛들(24)이 KIP 데이터에 기초하여 널들을 재위치설정하게 할 수 있다.

DAS 안테나를 재위치설정하거나 그 외에는 방사 패턴을 변경함으로써, 시스템(200)은 DAS 안테나에 의해 발생하는 간섭을 감소 또는 최소화한다. 이는, 시스템이 검출된 간섭 전력 레벨에 기초하여 안테나 패턴의 널들을 동적으로 배향하게 할 수 있다. 시스템(200)의 널 정렬, 널 스티어링, 널 조작, 또는 널 생성 프로세스는 간섭 감소로부터 발생하는 안테나 네트워크의 상당한 성능 이득을 제공한다. 이러한 식으로, 시스템(200)은 안테나 간섭의 영향에 대한 자동화된 동적 감소 또는 최소화를 수행한다.

3.0 DAS 안테나의 원격 제어

일 실시예에서, 원격 제어 디바이스는, 기술자가 빌딩 등의 환경(202)에 장착된 DAS 안테나 유닛(218)의 안테나의 이동을 제어할 수 있게 한다. 이러한 실시예에서, DAS 매니저(22) 또는 원격 무선 유닛 또는 헤드(270)는 원격 제어 모듈을 포함한다. 이러한 모듈의 원격 제어 로직은, 원격 제어 디바이스가 DAS 매니저(22) 또는 무선 유닛(270)과 통신하게 할 수 있다. 일 실시예에서, 원격 제어 디바이스는, RF, 적외선, 또는 기타 신호를 무선으로 송수신하도록 동작 가능한 핸드헬드 원격 제어 디바이스이다. 다른 일 실시예에서, 원격 제어 디바이스는, 휴대폰, 컴퓨터 노트북, 컴퓨터 랩탑, 또는 인터넷 액세스 디바이스이다. 원격 제어 디바이스를 사용함으로써, 기술자는 간섭원들(206)로부터의 간섭을 제거 또는 감소시키도록 DAS 안테나 유닛(218) 내의 방사체 또는 안테나의 이동을 제어할 수 있다. 예를 들어, 사다리를 타고 DAS 안테나 유닛(218)에 도달해야 하는 것 대신에, 기술자는 바닥에 머물러 컴퓨터 또는 기타 원격 제어 디바이스의 버튼을 누르거나 키보드로 타이핑함으로써 위치 조정 입력을 입력할 수 있다. 기술자의 입력은, 바닥에서 50피트 이상의 높이일지라도 DAS 안테나 유닛(218) 내의 방사체 또는 안테나의 배향을 조정한다. 조정 후, 기술자는 안테나 유닛의 간섭과 성능을 체크한다. 그 체크에 기초하여, 기술자는 원하는 성능을 달성할 때까지 추가 조정 입력을 행할 수 있다. 본 실시예에서, 기술자는 전술한 널 정렬 절차 또는 다른 임의의 적합한 조정 기술을 수행할 수도 있다.

4.0 안테나 빔 조작기

일 실시예에서, 안테나 빔 조작기는, DAS 안테나 유닛(24)의 방향성 안테나의 하나 이상의 빔을 스티어링, 생성, 또는 형성하도록 동작 가능하다. 안테나 빔 조작기는, 일 실시예에서, 컴퓨터 코드, 소프트웨어, 빔 스티어링 알고리즘, 빔 형성 알고리즘, 데이터 라이브러리, 복수의 기계 판독가능 명령어 또는 이들의 조합의 형태로 DAS 매니저(22)의 데이터 저장 디바이스(212)에 의해 저장가능한 로직을 포함한다. 이러한 로직은 DAS 매니저(22)의 집적 회로 또는 데이터 프로세서에 의해 실행가능하다. 다른 일 실시예에서, 안테나 빔 조작기는 빔 스티어링 회로 또는 빔 형성 회로를 포함한 하드웨어 형태를 갖는다. 이러한 실시예에서, 하드웨어는 하나 이상의 전기 스위치, 유전 부품, 저항기, 커패시터, 인덕터, 및 변압기를 포함할 수 있다.

도 14와 도 15를 참조해 볼 때, 안테나 빔 조작기는, DAS 매니저(22)가 원하는 타겟을 향하여 방향성 안테나 유닛(218)의 빔(238)을 자동 스티어링하거나 그 외에는 원하는 타겟을 향하도록 빔(238)을 형성하게 할 수 있다. 타겟은, 예를 들어, 경기장, 실외 콘서트 또는 실외 놀이공원 등의 환경(202)에 또는 환경 근처에 위치할 수 있다.

일 실시예에서, 복수의 움직임 검출기, 적외선 열 센서, 센서, 비디오 리코더, 위성, 또는 기타 크라우드 모니터(crowd monitor)를 장착 또는 동작시켜, 셀룰러 폰을 사용하는 사람들을 포함한 상당히 많은 참석자들을 검출할 수 있다. 크라우드 모니터는 DAS 매니저(22)에 동작 가능하게 연결된다. 크라우드 모니터는 크라우드 검출 신호를 DAS 매니저(22)에 연속적으로 또는 주기적으로 송신한다. 각 크라우드 검출 신호는, (a) 크라우드 집중 또는 밀도의 지정된 레벨, 및 (b) 공간 좌표 등의 크라우드의 위치에 관련된 지리적 데이터 또는 방향성 데이터에 연관된다. 크라우드 검출 신호에 기초하여, DAS 매니저(22)는, 방향성 안테나 유닛(218)의 하나 이상의 빔(238)을 크라우드의 위치를 향하여 자동 스티어링하거나 그 외에는 크라우드를 향하도록 하나 이상의 빔(238)을 형성한다. 그 결과, 빔(238)은 큰 강도와 향상된 성능으로 타겟 크라우드에 도달할 수 있다.

이에 따라, 안테나 빔 조작기는, 타겟 모니터와 협동하여, DAS 매니저(22)가 환경(202)에서의 또는 환경 근처에서의 지정된 타겟의 변화에 기초하여 안테나 유닛(218)의 배향과 성능을 피드백 루프 방식으로 자동으로 동적 조정하게 할 수 있다.

계속 도 14와 도 15를 참조해 볼 때, 일 실시예에서, 환경(202)은, 기지국(A)과 기지국(B) 등의 복수의 기지국(204)으로부터 동축 케이블을 통해 RF 피드를 수신한다. DAS 매니저(22)는, 안테나 빔 조작기의 제어에 의해, 빔(239)이 크라우드 인구(A)에 조준되고 빔(141)이 크라우드 인구(B)에 조준되도록 안테나 빔(238)을 생성하거나 스티어링하도록 동작 가능하다. DAS 매니저(22)는 빔(239)을 동작시키도록 기지국(A)의 RF 피드를 이용하고, DAS 매니저(22)는 빔(241)을 동작시키도록 기지국(B)의 RF 피드를 이용한다. 이러한 식으로, 각 크라우드 인구는 비공유 기지국으로부터 상당히 높은 레벨의 신호 전력을 수신할 수 있다.

다른 일 실시예에서, DAS 매니저(22)는 타겟 센서나 모니터에 의존하지 않고 안테나 빔 조작기에 따라 동작 가능하다. 이하는 이러한 실시예의 동작 방법의 일례이다:

(a) DAS 매니저(22)는 복수의 방향성 안테나 유닛(218)을 활성화하고 파워 온한다.

(b) DAS 매니저(22)의 제어에 의해, 각 방향성 안테나 유닛(218)은 지정된 검색 모드 시작 조건이 충족되면 검색 모드로 진입한다.

(c) 검색 모드 동안, 각 방향성 안테나 유닛(218)은, 360도 연속적으로 회전하거나, 360도 미만의 각도 사이에서 앞뒤로 발진한다.

(d) 회전 또는 발진 동안, 방향성 안테나 유닛(218)은 검색 결과 신호를 DAS 매니저(22)에 송신한다.

(e) DAS 매니저(22)는, 자신의 로직을 적용하여, 언제 검색 결과 신호가 밀집한 크라우드 인구 등의 타겟의 위치에 대응하고 이러한 위치를 가리키는지를 결정한다.

(f) DAS 매니저(22)는, 각 방향성 안테나 유닛(218)을 제어하여 빔(238)이 타겟들 중 하나를 향하여 조준되게 하는 위치에서 방향성 안테나 유닛의 회전 또는 발진을 정지시킨다.

(g) DAS 매니저(22)의 제어에 의해, 각 방향성 안테나 유닛(218)은 검색 모드를 종료한 후 셀룰러 서비스를 위한 신호를 송수신한다.

(h) 검색 모드 시작 조건이 다시 발생하면, 단계 (b) 내지 단계 (g)를 피드백 루프의 일부로서 자동 반복한다.

일 실시예에서, 빔 조작기는 빔 스티어링 모듈 또는 빔 스티어러를 통합한다. 빔 스티어러는, 안테나 방사체들을 전기적으로 스위칭함으로써 또는 안테나 방사체들을 구동하는 RF 신호들의 상대 위상들을 변경함으로써 빔의 조준을 변경하도록 동작 가능하다. 다른 일 실시예에서, 빔 조작기는 빔 형성기를 통합한다. 빔 형성기는, 각 방사체의 방사된 신호의 위상과 상대 진폭을 제어함으로써 방사체들의 어레이의 지향성을 변경하도록 동작 가능하다. 그 결과로 형성되는 방사 패턴은 파면의 보강 간섭과 상쇄 간섭에 기초한다. 서로 다른 방사체들로부터 수신되는 신호들은 서로 다른 "가중값들"에 의해 증폭될 수 있다. 서로 다른 가중 패턴들을 사용하여 원하는 감도 패턴들을 달성할 수 있다. 실시예에 따라, 빔 형성기는, 고정된 또는 스위칭형 빔 형성기, 위상형 어레이 빔 형성기, 또는 적응형 빔 형성기일 수 있다.

일 실시예에서, 안테나 빔 조작기는 간섭 감소 시스템(200)에 의존하지 않고 또한 널 검출 포함 없이 동작 가능하다. 다른 일 실시예에서, 안테나 빔 조작기는 간섭 감소 시스템(200) 내에 완전히 또는 부분적으로 통합된다.

5.0 전자기 에너지(EME) 차단기

도 18에서, 원격통신 안테나(300)는 종래의 오피스 또는 상업용 빌딩의 천장 구조 내에 장착된다. 원격통신 안테나(300)는, 셀룰러 고객/디바이스와 광대역 신호들을 교환하도록 전자기 에너지에 대하여 투명한 외부 하우징 또는 레이돔(radome) 구조(302)를 포함한다. 레이돔(302)의 크기는 직경에 있어서 약 8인치(8")로 높이에 있어서 약 6인치(6")로 제한된다. 본 발명의 배경이 되는 기술에서 언급한 바와 같이, 빌딩 상주인들과 서비스 제공자들은, 유해한 수준의 방사에 노출될 입주자들의 우려를 완화하면서 전체적인 빌딩 미학을 유지하도록 이러한 안테나들의 크기가 제한되어야 함을 종종 지시하거나 규정한다.

도 18과 도 19에서, 원격통신 안테나(300)는, 한 쌍의 쌍극자 조립체 또는 광대역 방사체(306, 308)(도 19)가 장착된 대략 평면형의 전도성 베이스 또는 접지면(304)을 포함하고, 각 조립체 또는 방사체는, 제1 쌍극자, 다리, 또는 방사 요소(306a, 308a), 및 제2 쌍극자, 다리, 또는 방사 요소(306b, 308b)(이하, "쌍극자 요소들"이라 함)를 포함한다. 제1 및 제2 쌍극자 요소들(306a, 306b, 308a, 308b)은, 전도성 접지면(304)으로부터 외측으로 돌출되며, 도시한 실시예에서, 접지면(304)에 대하여 직교 방향으로 또는 직각으로 돌출된다. 점퍼 케이블들(310a, 310b)은, 분산형 안테나 시스템(DAS)과 원격통신 안테나(300)의 아래쪽을 따라 포트들(도시하지 않음) 간에 광대역 신호들을 교환한다.

본 발명의 가장 넓은 범위의 의미에서 볼 때, 광대역 방사체들(306, 308)은 방사체의 신호 송신/수신 성능을 나타내는 빔 패턴을 생성한다. 전술한 바와 같이, 방사체의 성능은, 가입자/사용자의 밀도, 안테나 처리 용량/이득, 간섭원, 배경 잡음, 신호 강도 대 간섭비(SINR), 및 QUALCOM(즉, 신호 강도와 간섭/잡음 간의 차)을 포함하는 다양한 인자들에 의해 영향을 받을 수 있다. 게다가, 전술한 인자들 모두는, 동적일 수 있으며, 즉, 방사체의 빔 패턴/성능에 영향을 주는 신호를 반사, 공진, 및 증폭하는 용량을 갖는 주변 구조들에 대한 상당히 작은 변화로 인해 변경될 수 있다. 전술한 실시예에서, 원격통신 안테나(300)는, 전도성 접지면(304)에 전기적으로 접속되며 빔 패턴의 섹터 내에서의 전자기 에너지의 송신/수신을 억제하는 전자기 에너지(EME) 차단기(320)를 포함한다.

EME 차단기(320)는, 일 단부(320_E1)에서 전도성 접지면(304)에 장착되고 타단부(300_E2)에서 전도성 접지면(304)에 법선이면서 전도성 접지면으로부터 직교 방향으로 돌출되는 대칭 축선(300A)으로 연장되는, 알루미늄, 구리, 황동, 또는 강철 등의 도전성 스트립을 포함한다. 전술한 실시예에서, 차단기(320)는 전도성 접지면(304)에 형성된 하나 이상의 아치형 슬롯(324) 내에 슬라이딩 가능하게 장착될 수도 있다. 대안적으로, 차단기(320)는, 전도성 접지면(304)의 원형 에지에 장착된 슬라이딩 가능하게 링(도시하지 않음)에 장착될 수도 있다. 링은, EME 차단기(320)를 접지면(304) 주위의 임의의 각도 위치에 위치설정하도록 링의 표면과 마찰 결합하는 휠에 의해 축선(300A)을 중심으로 구동될 수도 있다.

전술한 실시예에서, EME 차단기(320)는 약 1도(1°) 내지 약 20도(20°)의 섹터 각도 α(도 18 참조)에 대응하는 폭 치수(W)를 정의한다. 대안적으로, EME 차단기(320)의 폭 치수(W)는 약 2도(2°) 내지 약 10도(10°)의 섹터 각도 α에 대응한다. EME 차단기(320)는 단일 아치형의 기울어진 또는 경사지는 도전성 스트립(320)을 포함할 수도 있지만, 차단기(320)는, 서로 병치되거나 인접할 수도 있는, 즉, 스트립들이 누적되고, 추가되고, 또는 중첩되어 차단기(320)의 효과를 증가 또는 감소시키도록 에지끼리 대면 배치될 수도 있는 복수의 스트립(도시하지 않음)을 포함할 수도 있다.

제1 쌍극자 요소들(본 명세서에서a, 308a)은 제1주파수로 조정되도록 구성되는 한편, 제2 쌍극자 요소들(306b, 308b)은 제2주파수로 조정되도록 구성된다. 전술한 실시예에서, 제2 쌍극자 요소들(306b, 308b)은 제1주파수보다 높은 제2주파수로 조정되도록 구성된다. 본 교시의 결과로, 제1 쌍극자 요소들(306a, 308a)은, 제2 쌍극자 요소(304b)의 길이 치수보다, 즉, 폭 길이 치수에 있어서 반드시 길게 된다. 즉, 조정은 타겟 주파수(ν)의 1/4 파장(λ)의 기능이므로, 제1 쌍극자 요소들(306a, 308a)의 저 주파수/긴 파장은 제2 쌍극자 요소들(306b, 308b)의 고 주파수/짧은 파장보다 반드시 길게 된다.

도 19와 도 20에서, 쌍극자 요소들(306a, 306b, 308a, 308b)은 일반적으로 금속이며 전도성 접지면(304)에 전기적으로 접지되어 단락이 발생한다. λ/4 쌍극자 요소들(306a, 306b, 308a, 308b)에 공급되는 DC 전류는, 단락 회로를 라인 상의 신호에 영향을 끼치지 않는 개방 회로로 변환한다. 전술한 실시예에서, 쌍극자 요소들(306a, 306b, 308a, 308b)은, 복합 적층체에 결합된 금속층 또는 복합 적층체의 층들 사이에 금속층을 갖는 강화 섬유 수지 매트릭스 재료로 된 하나 이상의 적층체를 포함한다. 제2 쌍극자 요소들(306b, 308b)보다 긴 제1 쌍극자 요소들(306a, 308a)은, 제1 쌍극 요소들(306a, 306b)의 외주부를 따라 연장되는 (가상 선으로 도시한) 금속 트레이스(312a, 314a)에 의해 형성될 수도 있다. 금속 트레이스(312a, 314a)는, 전도성 접지면(304)의 전도성 황동 끼움부(316)에 솔더링되도록 요소들(306a, 308a)의 각각의 외측 단부(315a)에서 하측으로 돌출된다.

전도성 접지면(304)으로부터 직교 방향으로 돌출되는 것에 더하여, 제1 및 제2 쌍극자 요소들(306a, 306b, 308a, 308b)은 접지면(304의 평면에 수직으로 배향된 수직 라인들(320, 322)을 따라 교차한다. 각 광대역 방사체(306, 308)의 쌍극자 요소들(306a, 306b, 308a, 308b), 즉, 제1광대역 방사체(306)의 제1 및 제2 쌍극자 요소들(306a, 306b) 및 제2광대역 방사체(308)의 제1 및 제2 쌍극자 요소들(308a, 308b)은 대략 원 형상을 형성하도록 중간 이음 영역에서 교차한다.

도 19와 도 20에서, 원격통신 안테나(300)는, 제1 쌍극자 요소들(306a, 308a)이 제2 쌍극자 요소들(306b, 308b)보다 각각 길도록 선택적으로 조정되는 제1 및 제2 쌍극자 요소들(306a, 306b, 308a, 308b)을 포함한다. 일 실시예에서, 제1 쌍극자 요소들(306a, 308a)은, 즉, 길이로 약 1/4(λ)의 크기에 대응하고, 파장(λ)은, 약 1700㎒ 미만인 주파수(ν)에 대응한다. 제2 쌍극자 요소들(306b, 308b)은, 즉, 길이로 약 3/4(λ)의 크기에 대응하고, 파장(λ)은, 약 1700㎒ 이상인 주파수(ν)에 대응한다.

다른 일 실시예에서, 제1 쌍극자 요소들(306a, 308a)은, 약 1000㎒ 미만인 주파수(ν)에 대응하는 크기의 길이를 갖는다. 동일 실시예에서, 제2 쌍극자 요소들(306b, 308b)은, 약 1700㎒ 이상인 주파수(ν)에 대응하는 크기의 길이를 갖는다.

또 다른 일 실시예에서, 제1 쌍극자 요소들(306a, 308a)은, 약 825㎒의 주파수(ν)에, 즉, 1/4(λ)의 크기에 대응하고, 이러한 주파수는 저 광대역 범위에 있어서 평균 주파수이다. 이 범위는 약 690㎒로부터 약 960㎒로 연장된다. 제2 쌍극자 요소들(306b, 308b)은, 약 2295㎒의 주파수(ν)에, 즉, 1/4(λ)의 크기에 대응하고, 이러한 주파수는 고 광대역 범위에 있어서 평균 주파수이다. 이 범위는 약 1695㎒로부터 약 2690㎒로 연장된다.

전술한 실시예에서, 분리 스탠드오프(340, 350a, 350b)는 쌍극자 조립체들(306, 308)의 제1 및 제2 쌍극자 요소들(306a, 306b, 308a, 308b) 사이에 개재된다. 저 대역 스탠드오프(340)는 제1 쌍극자 요소들(306a, 308a) 사이에 배치된다. 또한, 한 쌍의 고 대역 스탠드오프들(350a, 350b)은 제1 쌍극자 요소들(306a, 308a)의 각각 외측으로 향하는 다리와 제2 쌍극자 요소들(306b, 308b)의 각각 내측으로 향하는 다리 사이에 배치된다. 분리 스탠드오프들(340, 350a, 350b)은 광대역 방사체들(306, 308) 간에 분리가 최대화되도록 전류를 재방향설정하는 효과를 갖는다.

동작 가능하게, 전술한 유형의 분산형 안테나 시스템은, RF 신호의 송수신을 위해, 즉, 원격 통신 가입자로부터 및 원격 통신 가입자로 타겟화된 영역 내에 위치한다. 예를 들어, 스포츠 경기장을 위한 분산형 안테나 시스템은, 가입자들/사용자들이 자신들의 이동 디바이스를 사용할 영역들에 전술한 유형의 수백 개의 안테나를 포함한다. 이러한 영역들은, 통상적으로 여러 층 또는 레벨 상에서 시설을 둘러싸는 내측 통로를 따라 경기장을 둘러싸는 좌석들을 포함한다. 그 목적은, 안테나 사이의 상당한 중첩 없이, 커버리지, 즉, 빔 패턴을 제공하는 것이다.

본 개시 내용의 원격통신 안테나는, 설치된 안테나들의 각 빔 패턴에 의해 커버되는 사용자들의 처리량 또는 수를 최대화하면서 간섭을 최소화하도록 위치한다. 그 목적은, 시설의 미학성을 향상시키면서 비용을 최소화하도록 가능한 적은 개수의 안테나를 채택하는 것이다. 본 명세서에서 설명하는 유형의 원격통신 안테나(300)를 채택하는 경우, 설치자는, 간섭 영역들을 식별하며, EME 차단기(320)를 간섭 방향으로 향하게 한다. 전술한 바와 같이, 이는, 간섭 지점들을 커버리지 영역/구역 내에 위치설정할 수 있는 센서들에 의해 수동으로 또는 자동으로 수행될 수 있다. 일반적으로, 이러한 동작은, 간섭원들의 위치를 파악하는 다양한 테스트 장비의 도움으로 초기에 수동으로 수행된다. 후속하여, 동작은, 감지된 신호대 잡음/간섭 비(SINR) 입력에 기초하는 위치로 회전되는 동적 제어되는 안테나들에 의해 자동으로 수행된다. 즉, 안테나들은 최대 간섭원을 찾도록 주기적으로 회전된다. 이는, SINR 입력을 반복적으로 측정하는 알고리즘에 의해 수행될 수 있다.

도 21은, EME 차단기(320)를 사용하는 경우와 사용하지 않는 경우의 빔 패턴 및 EME 차단기(320)가 안테나 빔 패턴에 끼치는 영향/효과의 가상 시나리오를 도시한다. 점선으로 도시된 빔 패턴 BP1은 안테나(300)의 방사체들(306, 308)에 의해 생성되는 통상적인 패턴을 도시한다. 이들의 검사에서는, 즉, 약 0°에서 제1 사분면과 제4 사분면에서 최대 커버리지를 나타내며, 이는 원격통신 가입자들의 신호들을 송신/수신하기 위해 8Dbi의 송신을 필요로 한다. 게다가, 즉, 약 180°에서의 간섭 영역은, 제1 사분면과 제4 사분면에서 생성되는 고 이득에 정반대로 대조되는 제2 사분면과 제3 사분면에 도시되어 있다. 이러한 정보에 의해, 설치자는, EME 차단기(320)를 간섭원과 정렬되게 장착하고, 이에 따라 빔 패턴 BP2를 시프트하여 제1 사분면과 제4 사분면에서의 이득/처리량을 최대화한다. 이렇게 증가된 커버리지는, 곡선 또는 빔 패턴 BP2에 의해 감싸진 영역에서 그 증가로 도시되어 있다. 그 결과, EME 차단기(320)는, 예를 들어, 원격통신 안테나에 의해 방출되는 에너지에 의해 여기되는 임의의 공진 구조에 의해 생성될 수도 있는 간섭의 영역에서의 에너지의 송신을 차단 또는 억제한다.

본 개시 내용의 안테나를 분산형 안테나 시스템(DAS)의 문맥으로 설명하였지만, 안테나는 매크로 원격통신 시스템의 섹터 안테나 또는 무지향성 안테나 등의 임의의 원격통신 시스템에 채택될 수도 있다는 점을 인식할 것이다. EME 차단기(320)는, 전도성 재료로 된 스트립으로서 도시되어 있지만, 빔 생성 방사체에 걸쳐 배치되는 복수의 전도성 와이어 또는 편조 와이어일 수도 있다. 본 발명의 안테나는 다중 입력 다중 출력(MIMO) 안테나 시스템의 문맥으로 설명되어 있지만, 교시를 단일 입력 단일 출력(SISO), 또는 단일 입력 다중 출력(SIMO) 안테나 등의 임의의 안테나 시스템에 동일하게 적용할 수 있다는 점을 인식해야 한다.

추가 실시예들은 전술한 실시예들 중 임의의 하나를 포함하며, 이때 그 구성요소들, 기능들, 또는 구조들 중 하나 이상은, 전술한 다른 실시예의 구성요소들, 기능들, 또는 구조들 중 하나 이상과 상호 교환 및 교체되며 또는 그러한 하나 이상에 의해 증가된다.

본 명세서에서 설명하는 실시예들에 대한 다양한 변경과 수정은 통상의 기술자에게 명백하다는 점을 이해해야 한다. 이러한 변경과 수정은, 본 개시 내용의 사상과 범위로부터 벗어나지 않고 그리고 의도하는 장점들을 줄이지 않고 행해질 수 있다. 따라서, 이러한 변경과 수정은 청구범위에 의해 커버되어야 한다.

전술한 명세에서 본 개시 내용의 여러 실시예들을 개시하였지만, 통상의 기술자라면, 전술한 설명 및 연관된 도면에서 제시된 교시의 이점을 갖는 본 개시 내용에 속하는, 본 개시 내용의 많은 수정과 기타 실시예들을 고려할 수 있음을 이해할 수 있다. 따라서, 본 개시 내용은 전술한 특정 실시예들로 한정되지 않음을 이해할 수 있으며, 많은 수정과 기타 실시예를 청구범위의 범위 내에 포함하려 한다는 점을 이해할 수 있다. 또한, 상세한 설명과 후속하는 청구범위에서는 특정 용어들을 채택하고 있지만, 이러한 용어들은, 포괄적이면서 설명의 의미로 사용된 것일 뿐이며, 본 개시 내용이나 후속하는 청구범위를 한정하려는 것이 아니다.

Claims

전자기 안테나로서,
전도성 접지면;
상기 전도성 접지면에 대하여 공간적으로 위치하는 방사체로서, 상기 방사체의 신호 송신/수신 성능을 나타내는 빔 패턴을 생성하는, 상기 방사체; 및
상기 전도성 접지면에 전기적으로 접속되고, 상기 빔 패턴의 섹터 내에서의 전자기 에너지의 송신/수신을 전기적으로 억제하도록 동작 가능한 전자기 에너지(EME) 차단기를 포함하되,
상기 차단기는 반경을 따라 정렬되고,
상기 차단기는, 상기 차단기가 상기 빔 패턴에서의 널(null)과 정렬될 수 있도록, 대칭 축선 주위로 아치형 경로에서 이동가능한, 전자기 안테나.
제1항에 있어서, 상기 차단기에 의해 억제되는 상기 빔 패턴의 섹터는 1° 내지 20°의 섹터 각도에 대응하는, 전자기 안테나.
제1항에 있어서, 상기 차단기에 의해 억제되는 상기 빔 패턴의 섹터는 2° 내지 10°의 섹터 각도에 대응하는, 전자기 안테나.
제1항에 있어서, 상기 방사체는 1/4(λ)에 대응하는 길이 치수를 갖고, 상기 λ는 안테나 시스템에 의해 송신/수신되는 평균 파장의 파장인, 전자기 안테나.
제1항에 있어서, 상기 접지면은, 원형 디스크의 평면에 수직인 대칭 축선을 갖는 상기 디스크를 정의하고, 상기 차단기는, 일단이 상기 원형 디스크의 에지에 전기적으로 장착되고 타단이 상기 축선에 근접해 있는 아치형 스트립을 정의하는, 전자기 안테나.
제1항에 있어서, 상기 차단기는 볼록 형상을 정의하는, 전자기 안테나.
제1항에 있어서, 상기 방사체 위에 배치되고 상기 접지면에 장착된, 레이더 투명 물질로 제조된 레이돔(radome)을 더 포함하고, 상기 차단기는 상기 레이더 투명 레이돔 물질 내에 집적된, 전자기 안테나.
제7항에 있어서, 상기 접지면은, 원형 디스크의 평면에 수직인 대칭 축선을 갖는 상기 디스크를 정의하고, 상기 레이돔은 상기 대칭 축선을 중심으로 회전가능한, 전자기 안테나.
제1항에 있어서, 상기 전도성 접지면에 각각 전기적으로 접속된 복수의 차단기를 포함하고, 상기 복수의 차단기의 각각은 상기 빔 패턴의 일부의 송신을 억제하는, 전자기 안테나.
제9항에 있어서, 상기 차단기들은, 상기 차단기들에 의해 억제되는 섹터들이 추가형(additive)과 중복형(overlapping) 중 하나이도록 대칭 축선을 중심으로 위치설정될 수 있는, 전자기 안테나.
전자기 안테나를 제어하는 방법으로서,
전도성 접지면에 대하여 전자기 에너지(EME) 에너지를 송수신함으로써 무선 주파수(RF) 방사체를 동작시키는 단계;
상기 전도성 접지면에 수직인 대칭 축선에 대하여 상기 방사체에 의해 생성되는 빔 패턴을 감지하는 단계로서, 상기 빔 패턴은 상기 방사체의 신호 강도의 성능을 나타내는, 상기 감지하는 단계; 및
상기 빔 패턴의 섹터 내에서 송신/수신되는 상기 전자기 에너지(EME)를 차단기가 차단하는 단계를 포함하되,
상기 차단기는 반경을 따라 정렬되고,
상기 차단기는, 상기 차단기가 상기 빔 패턴에서의 널(null)과 정렬될 수 있도록, 대칭 축선 주위로 아치형 경로에서 이동가능한, 전자기 안테나를 제어하는 방법.
제11항에 있어서, 차단되는 상기 빔 패턴의 섹터는 1° 내지 20°의 섹터 각도에 대응하는, 전자기 안테나를 제어하는 방법.
제11항에 있어서, 차단되는 상기 빔 패턴의 섹터는 2° 내지 10°의 섹터 각도에 대응하는, 전자기 안테나를 제어하는 방법.
제11항에 있어서, 상기 방사체는 1/4(λ)에 대응하는 길이 치수를 갖고, 상기 λ는 안테나 시스템에 의해 송신/수신되는 평균 파장의 파장인, 전자기 안테나를 제어하는 방법.
제11항에 있어서, 상기 접지면은 원형 디스크를 정의하고, 차단기는, 일단이 상기 원형 디스크의 에지에 전기적으로 장착되고 타단이 상기 축선에 근접해 있는 전도성 스트립을 정의하는, 전자기 안테나를 제어하는 방법.
제11항에 있어서, 차단기는 아치 형상을 정의하는, 전자기 안테나를 제어하는 방법.
제15항에 있어서, 상기 방사체 위에 배치된 전기적으로 투명한 레이돔 내에 상기 전도성 스트립을 집적하고 상기 전도성 스트립의 일단을 상기 전도성 접지면에 접속하는 단계를 더 포함하는, 전자기 안테나를 제어하는 방법.
제15항에 있어서, 상기 대칭 축선을 중심으로 레이돔을 회전시키는 단계를 더 포함하는, 전자기 안테나를 제어하는 방법.
제15항에 있어서, 상기 대칭 축선에 대하여 상기 방사체에 의해 생성되는 빔 패턴을 감지하는 단계는, 고 전자기 에너지 송신에 대응하는 섹터들 및 저 전자기 에너지 송신의 섹터들을 감지하는 단계를 더 포함하는, 전자기 안테나를 제어하는 방법.
제19항에 있어서, 상기 차단기를 정렬하는 단계는, 상기 대칭 축선의 반경을 따른 에너지 송신의 강도 변화를 감지하고 감소된 강도의 반경에 정렬되도록 상기 차단기의 각도 위치를 동적으로 변경하는 단계를 더 포함하는, 전자기 안테나를 제어하는 방법.