KR102339808B1 - 구성가능한 하이브리드 자기-간섭 소거를 위한 시스템 및 방법 - Google Patents

구성가능한 하이브리드 자기-간섭 소거를 위한 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

자기-간섭 소거를 위한 시스템은 샘플링된 RF 송신 신호를 동상 송신 신호 및 직각 송신 신호로 분해하는 주파수 다운 컨버터; 송신 신호들을 스케일링하여 제1 스케일링된 송신 신호들을 생성하는 제1 아날로그 벡터 변조기; 지연된 송신 신호들을 스케일링하여 제2 스케일링된 송신 신호들을 생성하는 제2 아날로그 벡터 변조기; 스케일링된 송신 신호들을 RF 자기-간섭 소거 신호로 재구성하는 주파수 업컨버터; 및 RF 자기-간섭 소거 신호를 RF 수신 신호와 결합시켜 자기-간섭을 제거하는 수신 커플러를 포함한다.

Description

구성가능한 하이브리드 자기-간섭 소거를 위한 시스템 및 방법
관련 출원에 대한 교차 참조
본 출원은 2018년 2월 27일자로 출원된 미국 가출원 일련 번호 제62/635,671호, 및 2018년 10월 3일자로 출원된 미국 가출원 일련 번호 제62/740,833호의 이익을 주장하며, 이 모두는 전체적으로 참조로 통합된다.
본 발명은 일반적으로 무선 통신 분야에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 구성가능한 하이브리드 자기-간섭 소거를 위한 새롭고 유용한 시스템들 및 방법들에 관한 것이다.
전통적인 무선 통신 시스템들은 반이중(half-duplex)이며; 즉, 그들은 단일 무선 통신 채널 상에서 동시에 신호들을 송신 및 수신할 수 없다. 무선 통신 분야의 최근 작업은 전이중(full-duplex) 무선 통신 시스템들을 개발하는 데 있어서 발전을 초래하였으며; 이러한 시스템들은, 성공적으로 구현되는 경우, 엄청난 이익을 무선 통신 분야에 제공할 수 있을 것이다. 예를 들어, 셀룰러 네트워크들에 의한 전이중 통신들의 사용은 스펙트럼 필요성을 절반으로 줄일 수 있을 것이다. 전이중 통신들의 성공적인 구현에 대한 하나의 주요한 장애물은 자기-간섭의 문제이다. 진전이 이러한 분야에서 이루어졌지만, 자기-간섭을 처리하기 위해 의도되는 많은 솔루션들은, 특별히 높은 복잡성 또는 높은 손실 없이 성능을 만족시키기 위한 자기-간섭 소거 솔루션들의 능력에 관한 한, 성능에 미치지 못하고 있다. 또한, 이러한 솔루션들 중 일부는 단일 시나리오에 대해 설계 및 사용되는 경우 적절하게 수행될 수 있지만, 그들은 동작 또는 환경들의 변경 모드(예를 들어, 4X4 MIMO로부터 1X4 SIMO로의 이동)에 유연하지 않을 수 있다. 따라서, 구성가능한 하이브리드 자기-간섭 소거를 위한 새롭고 유용한 시스템들 및 방법들을 생성하기 위한 필요성이 무선 통신 분야에 존재한다.
본 발명은 그러한 새롭고 유용한 시스템들 및 방법들을 제공한다.
도 1은 전이중 송수신기의 개략도이다.
도 2는 발명 실시예의 시스템의 개략도이다.
도 3a는 발명 실시예의 시스템의 1차 아날로그 자기-간섭 소거기(canceller)의 개략도이다.
도 3b는 발명 실시예의 시스템의 1차 아날로그 자기-간섭 소거기의 개략도이다.
도 4a는 발명 실시예의 시스템의 1차 아날로그 자기-간섭 소거기의 개략도이다.
도 4b는 발명 실시예의 시스템의 1차 아날로그 자기-간섭 소거기의 개략도이다.
도 4c는 발명 실시예의 시스템의 1차 아날로그 자기-간섭 소거기의 개략도이다.
도 5a는 발명 실시예의 시스템의 1차 아날로그 자기-간섭 소거기의 아날로그 벡터 변조기(analog vector modulator)의 개략도이다.
도 5b는 발명 실시예의 시스템의 1차 아날로그 자기-간섭 소거기의 아날로그 벡터 변조기의 개략도이다.
도 6a는 발명 실시예의 시스템의 1차 아날로그 자기-간섭 소거기의 아날로그 벡터 변조기의 감쇠 회로(attenuation circuit)의 개략도이다.
도 6b는 발명 실시예의 시스템의 1차 아날로그 자기-간섭 소거기의 아날로그 벡터 변조기의 감쇠 회로의 개략도이다.
도 6c는 발명 실시예의 시스템의 1차 아날로그 자기-간섭 소거기의 아날로그 벡터 변조기의 감쇠 회로의 개략도이다.
도 7a는 발명 실시예의 시스템의 1차 아날로그 자기-간섭 소거기의 지연기(delayer)의 개략도이다.
도 7b는 발명 실시예의 시스템의 1차 아날로그 자기-간섭 소거기의 지연기의 개략도이다.
도 7c는 발명 실시예의 시스템의 1차 아날로그 자기-간섭 소거기의 지연기의 개략도이다.
도 8은 발명 실시예의 시스템의 1차 아날로그 자기-간섭 소거기의 결합 커플러(combining coupler)의 개략도이다.
도 9는 발명 실시예의 시스템의 1차 아날로그 자기-간섭 소거기의 결합 커플러의 개략도이다.
본 발명의 발명 실시예들의 다음 설명은 본 발명을 이러한 발명 실시예들에 제한하도록 의도되지 않으며, 오히려 임의의 당업자가 본 발명을 구성 또는 이용할 수 있게 하도록 의도된다.
1. 전이중 무선 통신 시스템들
무선 통신 시스템들은 세계가 통신하는 방식에 혁신을 일으키고 있고, 그러한 시스템을 사용하는 통신의 급속한 성장은 모든 지역들 및 산업들에 걸쳐 증가된 경제적 및 교육적 기회를 제공하고 있다. 불행하게도, 통신을 위해 요구되는 무선 스펙트럼은 유한 자원이고, 무선 통신의 급속한 성장은 또한 이러한 자원의 가용성(availability)을 더욱 희소하게 만들고 있다. 그 결과, 스펙트럼 효율은 무선 통신 시스템들에 점점 더 중요하게 되었다.
증가하는 스펙트럼 효율에 대한 하나의 유망한 솔루션은 전이중 무선 통신 시스템들; 즉, 동일한 무선 채널 상의 동일한 시간에서 무선 신호들을 송신 및 수신할 수 있는 무선 통신 시스템들에서 발견된다. 이러한 기술은 표준 반이중 무선 통신 시스템들과 비교하여 2배의 스펙트럼 효율을 허용한다.
전이중 무선 통신 시스템들은 무선 통신 분야에 대해 상당한 가치를 갖지만, 그러한 시스템들은 자기-간섭으로 인한 도전들을 직면하고 있다고 알려져 있으며; 수신 및 송신이 동일한 채널 상의 동일한 시간에서 발생하기 때문에, 전이중 송수신기에서 수신된 신호는 송수신기로부터 송신되는 신호로부터 원하지 않은 신호 성분들을 포함할 수 있다. 그 결과, 전이중 무선 통신 시스템들은 종종 자기-간섭을 감소시키기 위해 아날로그 및/또는 디지털 자기-간섭 소거 회로들을 포함한다.
전이중 송수신기들은 바람직하게는 송신 출력을 기저대역 아날로그 신호들, 중간 주파수(intermediate frequency; IF) 아날로그 신호들로서, 또는 라디오-주파수(radio-frequency; RF) 아날로그 신호들로서 샘플링하지만, 전이중 송수신기들은 추가적으로 또는 대안적으로 송신 출력을 임의의 적합한 방식으로 샘플링할 수 있다. 이러한 샘플링된 송신 출력은 (예를 들어, RF/IF/기저대역 아날로그 신호들 또는 RF/IF/기저대역 디지털 신호들로서) 수신된 무선 통신 데이터로부터 간섭을 제거하기 위해 전이중 송수신기들에 의해 사용될 수 있다. 많은 전이중 송수신기들에서, 아날로그 자기-간섭 소거 시스템은 디지털 자기-간섭 소거 시스템과 쌍을 이룬다. 아날로그 소거 시스템은 RF 자기-간섭 신호를 생성하기 위해 RF 송신 신호의 지연되고 스케일링된 버전들을 가산함으로써 자기-간섭의 제1 부분을 제거하며, 이는 그 다음 RF 수신 신호로부터 감산된다. 대안적으로, 아날로그 소거 시스템은 중간 주파수에서 유사한 태스크들(tasks)을 수행할 수 있다. RF(또는 IF) 수신 신호는 RF/IF 자기-간섭 신호가 감산되게 한 후, 그것은 수신기의 아날로그-디지털 컨버터를 통과한다(그리고 디지털 수신 신호가 됨). 이러한 단계(stage) 후, (디지털 송신 신호를 변환함으로써 생성되는) 디지털 자기-간섭 소거 신호는 그 다음 디지털 수신 신호로부터 감산된다.
본원에 설명되는 시스템들 및 방법들은 수신기 동적 범위 이슈들을 완화시킴으로써 도 1(및 다른 적용가능한 시스템들)에 도시된 바와 같은 전이중 송수신기들의 성능을 증가시키며, 따라서 자기-간섭 소거에서 증가된 효율성을 허용한다. 다른 적용가능한 시스템들은 송신 및 수신 밴드들이 주파수에서 근접하여 있지만, 중복되지 않는 통신 시스템들, 또는 심지어 TDD(time division duplex) 시스템들을 포함하는, 능동 감지 시스템들(예를 들어, RADAR), 유선 통신 시스템들, RFID들, 무선 통신 시스템들, 채널 에뮬레이터들(channel emulators), 반사계들, PIM 분석기들, 및/또는 임의의 다른 적합한 측정 장비 시스템을 포함한다.
2. 구성가능한 하이브리드 자기-간섭 소거를 위한 시스템
도 2에 도시된 바와 같이, 구성가능한 하이브리드 자기-간섭 소거를 위한 시스템(100)은 송신 커플러(110), 1차 아날로그 자기-간섭 소거기(120), 및 수신 커플러(111)를 포함한다. 시스템(100)은 추가적으로 또는 대안적으로 2차 아날로그 자기-간섭 소거기(130), 디지털 자기-간섭 소거기(140) 및/또는 컨트롤러(150)를 포함할 수 있다.
시스템(100)은 자기-간섭 소거를 수행함으로써 전이중 송수신기들(또는 다른 적용가능한 시스템들)의 성능을 증가시키도록 기능한다.
시스템(100)은 샘플링된 아날로그 및/또는 디지털 송신 신호들의 임의의 수에 기초하여 아날로그 및/또는 디지털 자기-간섭 소거를 수행함으로써 자기-간섭 소거를 수행할 수 있다. 예를 들어, 디지털 자기-간섭 소거기(130)는 도 2에 도시된 바와 같이, 디지털 송신 신호를 샘플링할 수 있지만, 디지털 자기-간섭 소거기(130)는 추가적으로 또는 대안적으로 (예를 들어, 아날로그 송신 신호에 결합되는 ADC를 통해) 아날로그 송신 신호를 샘플링할 수 있다.
시스템(100)은 바람직하게는 동시에 그리고 병렬로 아날로그 및 디지털 자기-간섭 소거를 수행하지만 추가적으로 또는 대안적으로 임의의 적합한 시간들에서 그리고 임의의 순서로 아날로그 및/또는 디지털 자기-간섭 소거를 수행할 수 있다.
시스템(100)은 바람직하게는 디지털 및 아날로그 회로 둘 다를 사용하여 구현된다. 디지털 회로는 바람직하게는 범용 프로세서, 디지털 신호 프로세서, 주문형 반도체(application specific integrated 회로; ASIC), 필드 프로그램가능 게이트 어레이(field programmable gate array; FPGA) 및/또는 임의의 적합한 프로세서(들) 또는 회로(들)을 사용하여 구현된다. 아날로그 회로는 바람직하게는 아날로그 집적 회로들(integrated circuits; ICs)을 사용하여 구현되지만 추가적으로 또는 대안적으로 별개의(discrete) 구성요소들(예를 들어, 커패시터들, 레지스터들, 트랜지스터들), 와이어들, 송신 라인들, 변압기들, 커플러들, 하이브리드들, 도파관들, 디지털 구성요소들, 혼합-신호 구성요소들, 또는 임의의 다른 적합한 구성요소들을 사용하여 구현될 수 있다. 디지털 및 아날로그 회로 둘 다는 추가적으로 또는 대안적으로 광 회로(예를 들어, 광 집적 회로들)를 사용하여 구현될 수 있다. 시스템(100)은 바람직하게는 구성 데이터를 저장하기 위해 메모리를 포함하지만, 추가적으로 또는 대안적으로 외부적으로 저장된 구성 데이터를 사용하거나 임의의 적합한 방식으로 구성될 수 있다.
시스템(100)은 바람직하게는 수신기에 결합된다. 수신기는 통신 링크(예를 들어, 동축 케이블, 무선 채널)를 통해 송신되는 아날로그 수신 신호들을 수신하도록 기능한다. 수신기는 바람직하게는 통신 시스템에 의한 처리를 위해 아날로그 수신 신호들을 디지털 수신 신호들로 변환하지만, 추가적으로 또는 대안적으로 아날로그 수신 신호들을 변환하지 않을 수 있다(변환 없이 직접적으로 그들을 통과시킴).
수신기는 바람직하게는 라디오-주파수(RF) 수신기이지만, 추가적으로 또는 대안적으로 임의의 적합한 수신기일 수 있다. 수신기는 바람직하게는 듀플렉서-결합 RF 안테나에 의해 통신 링크에 결합되지만, 추가적으로 또는 대안적으로 임의의 적합한 방식으로 통신 링크에 결합될 수 있다. 대안 결합들 중 일부 예들은 하나 이상의 전용 수신 안테나들을 통한 결합(coupling)을 포함한다. 다른 대안적인 결합에서, 수신기는 서큘레이터-결합 RF 안테나에 의해 통신 링크에 결합될 수 있다.
수신기는 바람직하게는 아날로그-디지털 컨버터(analog-to-digital converter; ADC) 및 주파수 다운컨버터를 포함한다. 수신기는 추가적으로 저잡음(low-noise) 증폭기를 포함할 수 있다. 수신기는 추가적으로 또는 대안적으로 증폭기들, 필터들, 신호 프로세서들 및/또는 임의의 다른 적합한 구성요소들을 포함할 수 있다. 바람직한 실시예의 하나의 변형예에서, 수신기는 아날로그 처리 회로(예를 들어, 증폭기들, 필터들, 감쇠기들, 지연기들)만을 포함한다. 수신기는 수신 신호를 스케일링하고/하거나, 시프트하고/하거나, 그렇지 않으면 수정하도록 기능한다. 다운컨버터는 RF(또는 임의의 다른 적합한 주파수)로부터의 아날로그 수신 신호를 기저대역 또는 IF 아날로그 수신 신호로 다운컨버팅하도록 기능하고, 아날로그-디지털 컨버터(ADC)는 기저대역 또는 IF 아날로그 수신 신호를 디지털 수신 신호로 변환하도록 기능한다.
마찬가지로, 시스템(100)은 바람직하게는 또한 송신기에 결합된다. 송신기는 통신 시스템의 신호를 통신 링크를 통해 제2 통신 시스템으로 송신하도록 기능한다. 송신기는 바람직하게는 디지털 송신 신호들을 아날로그 송신 신호들로 변환한다.
송신기는 바람직하게는 라디오-주파수(RF) 송신기이지만, 추가적으로 또는 대안적으로 임의의 적합한 송신기일 수 있다.
송신기는 바람직하게는 듀플렉서-결합 RF 안테나에 의해 통신 링크에 결합되지만, 추가적으로 또는 대안적으로 임의의 적합한 방식으로 통신 링크에 결합될 수 있다. 대안 결합들 중 일부 예들은 하나 이상의 전용 송신기 안테나들을 통한 결합을 포함한다. 다른 대안 결합에서, 송신기는 서큘레이터-결합 RF 안테나에 의해 통신 링크에 결합될 수 있다.
송신기는 바람직하게는 디지털-아날로그 컨버터(digital-to-analog converter; DAC) 및 주파수 업컨버터를 포함한다. 송신기는 추가적으로 전력 증폭기(power amplifier)를 포함할 수 있다. 송신기는 추가적으로 또는 대안적으로 증폭기들, 필터들, 신호 프로세서들 및/또는 임의의 다른 적합한 구성요소들을 포함할 수 있다. 송신기는 송신 신호를 스케일링하고/하거나, 위상 시프트하고/하거나, 지연시키고/시키거나, 그렇지 않으면 수정하도록 기능할 수 있다. 디지털-아날로그 컨버터(DAC)는 디지털 송신 신호를 기저대역 또는 IF 아날로그 송신 신호로 변환시키도록 기능하고, 업컨버터는 기저대역 또는 IF로부터의 기저대역 또는 IF 아날로그 송신 신호를 RF(또는 임의의 다른 의도된 송신 주파수)로 업컨버팅하도록 기능한다.
송신 커플러(110)는 1차 아날로그 소거기(120), 제2 아날로그 소거기(130) 및/또는 디지털 소거기(140)에 대해 아날로그 송신 신호의 샘플을 제공하도록 기능한다. 송신 커플러들은 추가적으로 신호 경로들 사이에서 전력을 분할하기 위해 사용될 수 있다(예를 들어, 상이한 아날로그 소거기(120) 블록들 사이에서 전력을 분할함).
송신 커플러(110)는 바람직하게는 쇼트 섹션 방향성 송신 라인 커플러이지만, 추가적으로 또는 대안적으로 임의의 전력 분배기, 전력 결합기, 방향성 커플러, 또는 다른 유형의 신호 스플리터(splitter)일 수 있다. 송신 커플러(110)는 바람직하게는 수동 커플러이지만, 추가적으로 또는 대안적으로 능동 커플러(예를 들어, 전력 증폭기들을 포함함)일 수 있다. 예를 들어, 송신 커플러(110)는 결합 송신 라인 커플러, 분기-라인 커플러, 랭지(Lange) 커플러, 윌키슨(Wilkinson) 전력 분배기, 하이브리드 커플러, 하이브리드 링 커플러, 다중 출력 분배기, 도파관 방향성 커플러, 도파관 전력 커플러, 하이브리드 변압기 커플러, 교차-연결 변압기 커플러, 저항성 또는 용량성 티(tee), 및/또는 저항성 브리지 하이브리드 커플러를 포함할 수 있다. 송신 커플러(110)의 출력 포트들은 바람직하게는 90도만큼 위상-시프트되지만, 추가적으로 또는 대안적으로 동위상(in phase)이거나 임의의 양(예를 들어, 0도, 180도)만큼 위상 시프트될 수 있다.
TX 커플러는 또한 송신기의 능동 요소(active element); 예를 들어 PA 또는 PMA(post mixer amplifier)에 포함될 수 있다. 이것은 WLAN 또는 셀룰러 칩 세트들과 같은 고도로 통합된 시스템들에 대한 비용 및 크기에 대해 매력적일 수 있다. 마찬가지로, RX 커플러는 예를 들어 수신 체의 LNA와 통합될 수 있다.
송신 커플러들(110)은 직렬 및/또는 병렬로 배열될 수 있다. 시스템(100) 내의 다수의 송신 커플러들(110)의 구성은 이후 섹션들에서 더 상세히 논의된다.
수신 커플러(111)는 (아날로그/디지털 소거기들로부터의) 하나 이상의 아날로그 자기-간섭 소거 신호들을 아날로그 수신 신호와 결합시키도록 기능한다.
수신 커플러(111)는 바람직하게는 쇼트 섹션 방향성 송신 라인 커플러이지만, 추가적으로 또는 대안적으로 임의의 전력 분배기, 전력 결합기, 방향성 커플러, 또는 다른 유형의 신호 스플리터일 수 있다. 수신 커플러(111)는 바람직하게는 수동 커플러이지만, 추가적으로 또는 대안적으로 능동 커플러(예를 들어, 전력 증폭기들을 포함함)일 수 있다. 예를 들어, 수신 커플러(111)는 결합 송신 라인 커플러, 분기-라인 커플러, 랭지(Lange) 커플러, 윌키슨(Wilkinson) 전력 분배기, 하이브리드 커플러, 하이브리드 링 커플러, 다중 출력 분배기, 도파관 방향성 커플러, 도파관 전력 커플러, 하이브리드 변압기 커플러, 교차-연결 변압기 커플러, 저항성 티(tee), 및/또는 저항성 브리지 하이브리드 커플러를 포함할 수 있다. 수신 커플러(111)의 출력 포트들은 바람직하게는 90도만큼 위상-시프트되지만, 추가적으로 또는 대안적으로 동위상 이거나 임의의 양(예를 들어, 0도, 180도)만큼 위상 시프트될 수 있다.
수신 커플러들(111)은 직렬 및/또는 병렬로 배열될 수 있다. 시스템(100)의 다수의 수신 커플러들(111)의 구성은 이후 섹션들에서 더 상세히 논의된다.
1차 아날로그 자기-간섭 소거기(120)는 아날로그 수신 신호에 존재하는 자기-간섭을 감소시키기 위해 아날로그 수신 신호와 결합될 수 있는 아날로그 송신 신호로부터의 아날로그 자기-간섭 소거 신호를 생성하도록 기능한다. 자기-간섭 소거 전에, 수신 신호는 의도된 수신 신호 및 자기-간섭 모두 또는 둘 중 하나를 포함할 수 있다. 자기-간섭 소거 후, 수신 신호(이제, 그것이 수신 신호 및 자기-간섭 소거 신호의 조합의 결과임에 따라, "복합(composite)" 수신 신호로 지칭될 수 있음)는 바람직하게는 (하나가 존재하는 경우) 여전히 의도된 수신 신호를 포함하고 임의의 나머지 자기-간섭은 잔류(residual) 자기-간섭으로 지칭될 수 있다. 1차 아날로그 자기-간섭 소거기(120)는 바람직하게는 기저대역에서 동작하도록 설계되지만, 추가적으로 또는 대안적으로 적합한 주파수 컨버터들을 사용하여, 하나 또는 다수의 IF 밴드들, 하나 또는 다수의 라디오 주파수(RF) 밴드들, 또는 임의의 적합한 주파수 밴드(들)에서 동작하도록 설계될 수 있다.
1차 아날로그 자기-간섭 소거기(120)는 바람직하게는 한 세트의 필터링되고/되거나, 스케일링되고/되거나, 위상-시프트되고/되거나, 지연된 버전들의 RF 송신 신호를 결합시킴으로써 RF 송신 신호를 아날로그 자기-간섭 소거 신호로 변환하는 하나 이상의 아날로그 회로들로서 구현되지만, 추가적으로 또는 대안적으로 임의의 적합한 회로로서 구현될 수 있다. 예를 들어, 1차 아날로그 자기-간섭 소거기(120)는 RF 송신 신호의 단일 버전 또는 복제(copy)만을 수반하는 변환을 수행할 수 있다. 변환된 신호(아날로그 자기-간섭 소거 신호)는 바람직하게는 수신기에서 수신되는 자기-간섭 성분의 적어도 일 부분을 모델링한다.
1차 아날로그 자기-간섭 소거기(120)는 바람직하게는 아날로그 회로 특성들; 예를 들어, RF 송수신기 온도, 아날로그 소거기 온도, 주변 온도, 배선 구성, 습도, 및 RF 송신기 전력, 신호 대역폭 및 송신 주파수의 변화들에 더하여 변화하는 자기-간섭 파라미터들(예를 들어, 송신 및 수신 안테나 사이의 안테나 결합 특성들)에 적응가능하다. 1차 아날로그 자기-간섭 소거기(120)의 적응은 바람직하게는 튜닝 회로(tuning circuit)에 의해 수행되지만, 추가적으로 또는 대안적으로 소거기들(120/130), 컨트롤러(150), 또는 임의의 다른 적합한 컨트롤러에 포함되는 제어 회로 또는 다른 제어 메커니즘에 의해 수행될 수 있다.
발명 실시예의 일 구현예에서, 1차 아날로그 자기-간섭 소거기(120)는 도 3a 및 도 3b에 의해 예시된 바와 같이, 샘플링 커플러들(121), 아날로그 벡터 변조기들(analog vector modulators; AVMs)(122), 지연기들(123), 및 결합 커플러들(124)을 포함한다. 1차 아날로그 자기-간섭 소거기(120)는 추가적으로 또는 대안적으로 주파수 다운컨버터들(125), 주파수 업컨버터들(126), 및/또는 증폭기들(127)을 포함할 수 있다. 이러한 구현예에서, 아날로그 자기-간섭 소거기(120)는 (필요한 경우 샘플링 커플러들(121)을 사용하여) 송신 신호를 신호 경로들로 분할하고 그들을 결합 커플러들(124)에서 재조합하기 전에 개별적으로 (또한 '탭들(taps)'로서 지칭되는) 이러한 신호 경로들 각각을 변환시킨다.
도 3a에 도시된 바와 같이, 송신 신호들(또는 소거기(120)에 대한 다른 입력들)은 바람직하게는 (이미 직각 신호들(quadrature signals)로서 제공되지 않은 경우) 직각 신호들로 분할되며; 즉, 입력 신호는 서로 90도 위상이 다른 2개의 진폭 변조 신호들에 의해 표현된다. 동상(in-phase) 성분은 또한 I 성분으로 칭하여지고, 오프셋-위상(offset-phase) 성분은 직각 (Q) 성분으로 칭하여진다. I 및 Q 신호들은 결과 신호의 위상 시프트들 및/또는 진폭 스케일링을 생성하기 위해 상이한 진폭들에서 (AVM들(122)에 대한 섹션에서 나중에 설명되는 바와 같이) 결합될 수 있다.
도 3a의 1차 아날로그 자기-간섭 소거기(120) 구현예의 섹션은 바람직하게는 3개의 탭들을 갖는 단일 소거기 블록을 포함한다. 소거기들(120/130)은 대안적으로 임의의 수의 탭들을 갖는 임의의 수의 소거기 블록들을 포함할 수 있다. 소거기 블록들의 사용은 MIMO(multiple-in multiple-out) 통신에서 중요할 수 있으며; 예를 들어, 소거기(120)는 각각의 자기-간섭 채널에 대해 블록을 포함할 수 있다(예를 들어, 2x2 MIMO에 대해, 4개의 블록들: RX1 채널의 TX1 간섭에 대한 블록, RX1 채널의 TX2 간섭에 대한 블록, RX2 채널의 TX2 간섭에 대한 블록, 및 RX2 채널의 TX1 간섭에 대한 블록). 도 3b에 도시된 바와 같이, 4개의 소거기 블록들은 2x2 MIMO 시스템에 대해 사용된다(소거기 블록들 사이의 경계는 명시적으로 도시되지 않지만, 각각의 수직 쌍의 AVM들(122)은 소거기 블록을 구성할 수 있음). 도 3b에 도시된 바와 같이, 소거기 블록들은 요소들을 공유할 수 있으며; 예를 들어, TX1(AVM들(122)의 맨 좌측 열 및 그 열의 우측에 대한 열)으로부터의 입력을 취하는 도 3b의 소거기 블록들은 TX2로부터의 입력을 취하는 도 3b의 소거기 블록들과 행하는 것과 같이, 지연기들(123)을 공유한다는 점을 주목한다.
보다 일반적으로, 소거기 블록들은 임의의 목적을 위해 상이한 입력들 및 출력들로 스위칭될 수 있다. 예를 들어, 4개의 소거기 블록들을 갖는 소거기(120)를 고려하며, 각각의 블록은 8개의 탭들을 갖는다. 그러한 소거기는 2X2 MIMO 구성에서 사용될 수도 있을 것이며; 예를 들어, 소거기 블록(120a)은 송신 신호(TX1)에 의해 야기되는 간섭에서 기인하는 수신 신호(RX1)의 자기-간섭을 소거하기 위한 신호를 생성하고, 소거기 블록(120b)은 송신 신호(TX2)에 의해 야기되는 간섭에서 기인하는 수신 신호(RX1)의 자기-간섭을 소거하기 위한 신호를 생성하고, 소거기 블록(120c)은 송신 신호(TX1)에 의해 야기되는 간섭에서 기인하는 수신 신호(RX2)의 자기-간섭을 소거하기 위한 신호를 생성하고, 소거기 블록(120d)은 송신 신호(TX2)에 의해 야기되는 간섭에서 기인하는 수신 신호(RX2)의 자기-간섭을 소거하기 위한 신호를 생성한다. 그러한 구성에서, 각각의 MIMO 채널은 소거를 수행하기 위해 이용가능한 8개의 탭들을 갖는다. 동일한 소거기는 송신 신호에 의해 야기되는 간섭에서 기인하는 수신 신호의 자기-간섭을 소거하는 모두 4개의 블록들(모두 32개의 탭들)을 갖는 SISO 구성, 또는 대안적인 MIMO 구성(예를 들어, 2x1, 1x2 등)에서 사용될 수도 있다.
소거기(120)는 선택적으로 도 4a(일부 입력들이 블록들에 걸쳐 구성요소들을 공유하는 예) 및 도 4b(입력들이 블록들에 걸쳐 구성요소들을 공유하지 않는 예)에 도시된 바와 같은, 이러한 방식으로 구성을 허용하기 위해 스위치들(160)에 결합될 수 있다. I/Q 신호들이 도 4a 및 도 4b(및 도 4c)에 명시적으로 제공되지 않지만, 그들은 도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이 구성될 수 있다고 이해된다는 점을 주목한다. 시스템(100)에 존재하는 신호들은 차동 신호들(예를 들어, 신호는 접지에 대해 참조되는 단일 신호라기 보다는 V+ 및 V- 신호 쌍으로서 표현될 수 있음)일 수 있어서, 도 3a 및 도 3b의 인출 라인 당 2개 이상의 신호들(예를 들어, "I" 라인들 상의I+ 및 I-) 및 도 4a 및 도 4b의 인출 라인 당 4개 이상의 신호들(예를 들어, I+, I-, Q+, Q-)을 야기한다는 점을 더 주목한다.
소거기(120)는 (도 4a 및 도 4b에서와 같이) 병렬의 스위칭 체인들(switching chains)을 허용할 수 있지만, 또한 (도 4c에 도시된 바와 같이) 직렬의 스위칭 체인을 허용할 수 있다는 점을 주목한다. 병렬의 스위칭 체인들은 입력/출력 재할당에 대해(예를 들어, 소거기들보다 더 많은 채널들이 있는 경우, 소거기들은 사용 또는 필요에 기초하여 채널들 사이에서 스위칭될 수 있으며; 또는, TDD 시스템에서, 입력들 및 출력들은 신호 경로의 반전에 응답하여 스위칭될 수 있음) 또는 동일한 채널에서 시간 해상도를 증가시키는 것에 대해(이 경우, 스위칭 경로들은 선택적으로 서로에 대해 하나의 블록의 시간 지연들을 상쇄시키기 위해 추가적인 지원을 포함할 수 있음) 유용할 수 있다. 직렬의 스위칭 체인들은 지연들이 체인화되는 것을 허용하며(예를 들어, 도 4c에 도시된 바와 같이, 좌측 상의 지연들이 도시된 스위칭 구성에서 우측 상의 지연들과 직렬로 있음) 이는 소거기에 의해 달성가능한 가능한 시간 지연들의 윈도우를 확장시킬 수 있다.
위에 언급된 소거기 블록 스위칭은 또한 안테나 어레이들에 적용가능하며, 여기서 안테나들의 그룹들은 번들화되어 빔들을 형성하며, 이는 그 다음 상이한 방향들로 조향될 수 있다. 그 결과, 안테나들의 상이한 그룹들은 상이한 수의 탭들을 갖는 소거기들을 필요로 할 수도 있고, 일부 안테나들은 소거를 필요로 하지 않을 수 있다. 스위치 블록들은 필요한 소거기들 및 탭들의 총 수를 감소시키는 것을 허용할 수 있고 따라서 비용, 크기 및 중량을 절약할 수 있다.
소거기 블록들은 (예를 들어, 블록들에 대한 영구적인 연결들에 의해) 정적으로 구성될 수 있지만, 그들은 추가적으로 또는 대안적으로 (예를 들어, 도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같은 스위치들(160)에 의해 또는 라우팅 신호들을 위한 임의의 다른 수단들에 의해) 동적으로 구성될 수 있다. 예를 들어, 소거기 블록들은 소거기들을 순차적으로 모든 안테나 요소 또는 그룹에 스위칭하고(라운드 로빈) 그 다음 어레이의 최선의 전체 성능을 선택하는 것에 의해 안테나 어레이를 훈련시킴으로써 구성될 수 있다. 다른 동작 모드는 빔 조향 패턴을 따르는 것이다.
일부 경우들에서, 신호 경로들은 신호 경로들이 상이한 주파수 서브-밴드들 상에서 동작할 수 있도록 필터링될 수 있다는 점을 주목한다. 주파수 서브-밴드들은 주파수에서 중첩될 수 있으며; 추가적으로 또는 대안적으로 동일한 주파수 서브-밴드에 대응하는 다수의 필터들이 있을 수 있다. 그러한 구현예들에서, 1차 소거기(120)는 필터들을 포함할 수 있다.
1차 아날로그 자기-간섭 소거기(120)는 바람직하게는 지연기들(123)로 신호 성분들을 지연시키는 것에 더하여 아날로그 벡터 변조기(AVM)(122)로 각각의 탭의 신호 성분들을 위상-시프트하고/하거나 스케일링함으로써 각각의 탭을 변환시킨다. 일부 구현예들에서 지연기들(123)은 (예를 들어, 도 3a 및 도 3b에서와 같이) 탭 당(per-tap) 있을 수 있지만, 지연기들(123) 및 AVM들(122)은 소거기(120)에서 임의의 수, 구성, 및/또는 위치에 존재할 수 있다. 1차 아날로그 자기-간섭 소거기(120)의 구성요소들은 시스템(100)에 대한 아날로그 자기-간섭 소거를 가능하게 하는 임의의 방식으로 결합될 수 있다.
샘플링 커플러들(121)은 송신 신호(또는 다른 신호 성분들)을 다수의 송신 신호 경로들로 분할하도록 기능한다. 샘플링 커플러들(121)은 바람직하게는 입력 신호를 입력 신호와 실질적으로 동일한 파형을 갖는 다수의 신호들로 분할하며; 전력은 임의의 방식으로 출력 신호들 중에서 분할될 수 있다. 예를 들어, 샘플링 커플러(121a 및 121b)는 2개의 -3dB 포트들을 가질 수 있는 반면, 샘플링 커플러(121c)는 1개의 -1.25dB 포트 및 1개의 -6dB 포트를 가질 수 있다. 이러한 예에서, 벡터 변조기(122a)에서의 신호 성분은 송신 신호에 대해 -6dB의 신호 레벨을 갖고, 122b에서의 신호 성분은 -7.25dB를 갖고, 122c에서의 신호 성분은 -12dB를 갖는다. 마찬가지로, 신호 분할은 (예를 들어, 증폭기의 출력 상에서의 병렬 부하들의 사용을 통해) 전류 도메인에서 수행될 수 있다.
샘플링 커플러(121)는 바람직하게는 송신 라인 전력 분배기(divider)이지만, 추가적으로 또는 대안적으로 임의의 적합한 전력 분배기, 스플리터(splitter), 또는 커플러일 수 있다. 샘플링 커플러(121)는 추가적으로 송신 신호를 전처리하기 위한 임의의 적합한 전자장치를 포함할 수 있으며; 예를 들어, 샘플링 커플러(121)는 출력 신호들 중 하나 이상에 포함되는 전력을 증가시키기 위해 증폭기를 포함할 수 있다. 샘플링 커플러들(121)은 추가적으로 또는 대안적으로 신호들의 선택적 라우팅을 가능하게 하는 스위치들 또는 다른 구성요소들을 포함할 수 있다.
각각의 아날로그 소거기(120) 블록은 바람직하게는 샘플링 커플러(121)를 포함하며; 추가적으로 또는 대안적으로, 아날로그 소거기(120) 블록들은하나 이상의 샘플링 커플러들(121)을 공유할 수 있다. 샘플링 커플러들(121) 및 다른 커플러들(T-접합만큼 단순할 수 있음)은 반드시 도면들에 명시적으로 도시되는 것이 아닐 수 있다는 점을 주목한다. 예를 들어, 샘플링 커플러(121)는 도 3a에 도시된 바와 같이 시스템의 각각의 신호 경로 교차점(intersection)에 존재할 수 있다.
아날로그 벡터 변조기(122)는 아날로그 자기-간섭 소거기(120)의 신호 성분들을 위상 시프트하고/하거나 스케일링하도록 기능한다. 아날로그 벡터 변조기(122)는 위상 시프팅, 위상 반전, 증폭, 및 감쇠 중 하나 이상을 수행할 수 있다. 위상 시프팅은 소거기(120)가 오프셋 위상을 갖는 다수의 신호 성분들의 기여를 반영하는 것을 허용할 수 있는 반면, 신호 스케일링(예를 들어, 감쇠, 증폭, 반전)은 소거기가 자기-간섭 소거 신호 성분들을 수신 신호들에 존재하는 예상된 또는 관찰된 자기-간섭에 적절하게 매칭시킬 수 있게 한다.
스케일링 시, 아날로그 벡터 변조기(122)는 송신 신호 성분들을 스케일 팩터(scale factor)에 효과적으로 곱한다. 예를 들어, 34%의 감쇠는 0.66의 스케일 팩터로서 표현될 수도 있고; 20%의 이득은 1.20의 스케일 팩터로서 표현될 수도 있고; 10%의 감쇠 및 위상 반전은 -0.90의 스케일 팩터로서 표현될 수도 있다. 스케일 팩터들은 복소수(complex)일 수 있으며; 예를 들어,
Figure 112020094715541-pct00001
의 스케일 팩터는 90도의 위상 시프트로서 표현될 수도 있다.
도 5a 및 5b(도 5b는 도 5a의 AVM(122)의 차동 형태를 도시함)에 도시된 바와 같은, 발명 실시예의 하나의 구현예에서, AVM(122)은 직각 신호들 상에서 동작하는 한 세트의 다수의 스케일링 셀들을 포함한다. 이전에 진술된 바와 같이, 동상(in-phase) 및 직각 신호들(quadrature signals)의 조합은 상이한 진폭 및 위상의 신호들을 야기할 수 있다. 예를 들어, RF 신호는 다음과 같이 표현될 수 있다:
Figure 112020094715541-pct00002
IQ 형태로 기록되면, 동일한 신호는 다음과 같이 단순하고:
Figure 112020094715541-pct00003
Figure 112020094715541-pct00004
Figure 112020094715541-pct00005
등가 복소(complex) 기저대역 신호는 다음과 같다
Figure 112020094715541-pct00006
.
직각 신호들 상의 기저대역 주파수들에서 동작하는 AVM(122)은 위에 설명된 바와 같이 신호들 I 및 Q를 볼 것이다. (궁극적으로 결과) 신호를 스케일링하기 위해, AVM(122)은 I 및 Q 성분들을 함께 스케일링할 수 있다. 예를 들어, C에 의해 스케일링된 결과 신호를 얻기 위해, I 및 Q 성분들은 C에 단순히 각각 곱해진다.
I 및 Q 성분들을 상이한 (실제) 가중치들로 스케일링함으로써, 위상 시프팅은 재구성 후 결과 신호에서 달성될 수 있다. 예를 들어, RF 신호
Figure 112020094715541-pct00007
를 취하고, 신호를
Figure 112020094715541-pct00008
만큼 스케일링하고 신호를
Figure 112020094715541-pct00009
만큼 위상 시프트하는 것이 바람직하다고 가정한다(새로운 RF 신호
Figure 112020094715541-pct00010
를 야기함). 따라서, 본래 신호는 다음과 같이 분해될 수 있다:
Figure 112020094715541-pct00011
Figure 112020094715541-pct00012
Figure 112020094715541-pct00013
원하는 결과를 얻기 위해, I 및 Q는 다음과 같이 스케일링되고:
Figure 112020094715541-pct00014
Figure 112020094715541-pct00015
유사하게,
Figure 112020094715541-pct00016
Figure 112020094715541-pct00017
이다.
이 기술은 예를 들어, 디지털 신호로부터 위상-시프트되고/되거나 스케일링된 신호들를 생성하기 위해 통상적으로 사용된다. 불행하게도, RF 신호들에 대한 그것의 적용성(applicability)은 본질적으로 제한된다. 위의 방정식들의 더 근접한 검토는 I 및 Q 스케일 팩터들이 상수들로서 표현할 수 없다는 것을 나타낸다(둘 다는
Figure 112020094715541-pct00018
의 함수들을 가짐). 실제 상황에서, 그것은
Figure 112020094715541-pct00019
및/또는
Figure 112020094715541-pct00020
를 독립적으로 아는 것이 가능하지 않을 수 있다.
다행하게도, 복소(complex) 가중치들을 갖는 스케일링은 이러한 이슈를 극복할 수 있다. 동일한 신호
Figure 112020094715541-pct00021
를 고려할 때, 동일한 진폭 및 위상 변화는 곱셈에 의해 적용될 수 있다:
Figure 112020094715541-pct00022
. 이는 그 다음 다음과 같이 재기록될 수 있고:
Figure 112020094715541-pct00023
따라서:
Figure 112020094715541-pct00024
Figure 112020094715541-pct00025
이다.
이것은 더 이상 I 및 Q 성분들의 단순한 스칼라 곱(scalar multiplication )이 아니지만, 그것은 (
Figure 112020094715541-pct00026
또는
Figure 112020094715541-pct00027
의 지식을 독립적으로 요구하지 않는) 이러한 성분들의 선형 조합이다.
도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이, AVM(122)은 본래 I 및 Q 신호들의 가중된 버전들을 결합함으로써 제1 진폭 스케일링 값(예를 들어,
Figure 112020094715541-pct00028
) 및 제1 위상 시프트 값(예를 들어,
Figure 112020094715541-pct00029
)을 I 및 Q 신호들에 적용할 수 있다. 여기서, "적용(apply)"은, 재구성될 때, 결과 신호가 스케일링되고 위상 시프트되는 그러한 방식으로(또는, 다시 말하면, I 및 Q 신호 성분들에 의해 표현되는 복소 기저대역 신호가 스케일링되고 위상-시프트되는 그러한 방식으로) I 및 Q 신호들을 수정하는 것을 의미한다. 즉, 회로에 대한 가중치들을 다음과 같이 설정함으로써:
Figure 112020094715541-pct00030
Figure 112020094715541-pct00031
Figure 112020094715541-pct00032
Figure 112020094715541-pct00033
Figure 112020094715541-pct00034
의 복소 스칼라(complex scalar)는 신호에 적용될 수 있다.
일부 경우들에서, 직각 신호들의 곱(production)은 의도된 신호의 복소 공액(complex conjugate); 즉,
Figure 112020094715541-pct00035
에서 실질적인 이미지 신호를 야기할 수 있으며 여기서
Figure 112020094715541-pct00036
는 (이미지가 일반적으로 의도된 신호보다 전력에서 훨씬 더 낮다는 사실을 설명하기 위해) 1 미만인 스케일링 팩터(scaling factor)이다. 이는 종종 회로 성능 차이(variances)에서 발생하는 I/Q 불균형으로 인해 발생한다. 발명 실시예의 일 구현예에서, AVM(122)은
Figure 112020094715541-pct00037
의 검출들, 측정들, 및/또는 추정치들에 기초하여 이미지의 존재를 보정하기 위한 가중치들을 생성할 수 있다(또는 이미지의 존재를 감소시키기 위해 임의의 방식으로 진폭 스케일링 및/또는 위상 시프트 값들을 달리 수정할 수 있음). 예를 들어,
Figure 112020094715541-pct00038
의 스케일링 팩터가 요구되는 것으로 가정한다. 이러한 팩터에 의해 이미지를 포함하는 신호를 단순히 가중화하는 것은 다음의 응답을 생성하며:
Figure 112020094715541-pct00039
Figure 112020094715541-pct00040
그것은 이미지의 존재를 보정할 수 있는 스칼라를 생성하는 것이 가능하지 않지만(해결에서, "보정된 스케일(corrected scale)" K가 I 및 Q에 기초하여 가변된다는 것을 발견할 수 있음):
Figure 112020094715541-pct00041
I 및 Q 성분들을 개별적으로 조작함으로써, 우리는 그럼에도 불구하고 그러한 보정된 응답을 생성할 수 있다. 도 5a의 회로를 사용하여, 가중치들을 다음과 같이 설정하며:
Figure 112020094715541-pct00042
Figure 112020094715541-pct00043
Figure 112020094715541-pct00044
Figure 112020094715541-pct00045
원하는 결과들을 생성한다(즉, 가중치들을 적용하는 것은 다음과 같이 K에 의한 스케일링과 동일한 효과를 제공한다:
Figure 112020094715541-pct00046
).
이는 시스템(100)이 (컨트롤러(150) 또는 다른 것을 통해) 의도된 스케일 값을 측정된 또는 추정된 신호 비-이상성들(non-idealities)에 응답하여 실제 스케일 값으로 수정하는 일 예이다. 시스템(100)은 추가적으로 또는 대안적으로 스케일 팩터 생성 프로세스의 일부로서 임의의 다른 비-이상성들(또는 일반적으로 시스템 동작의 다른 파라미터들)을 보정할 수 있다.
각각의 아날로그 벡터 변조기(122)는 신호 성분 주파수의 변화들로 인한 아날로그 벡터 변조기(122) 입력 및 출력 임피던스(및/또는 위상 시프트 양)의 변형들(variations)을 보상하거나 단순히 임피던스를 위상 시프터(phase shifter)의 코어에 대한 적합한 임피던스 레벨로 변환하고 이로부터의 임피던스를 표준화된 임피던스 레벨(예를 들어, 50 옴)로 변환하는 그것의 입력 및 출력에서의 임피던스 매칭 네트워크를 포함한다. 대안적으로, 아날로그 벡터 변조기(122)는 임피던스 매칭 네트워크들을 포함하지 않을 수 있다. 임피던스 매칭 네트워크들은 바람직하게는 튜닝가능(예를 들어, 연속적으로 또는 이산적으로 가변가능)하지만 추가적으로 또는 대안적으로 정적일 수 있다(즉, 네트워크를 사용하여 달성되는 임피던스 변환은 가변적이지 않음).
아날로그 벡터 변조기(122)는 회로 구성요소들의 임의의 적합한 조합을 사용하여 출력 신호 성분들을 생성할 수 있다. 이러한 회로 구성요소들은 별개(예를 들어, 커패시터들, 인덕터들) 또는 집적(예를 들어, 고정된 커패시턴스, 인덕턴스, 레지스턴스 및 스위치들을 갖는 단일 요소), 또는 임의의 다른 적합한 회로 구성요소들일 수 있다.
아날로그 벡터 변조기(122)의 스케일링 단계들은 송신 신호 성분들을 스케일링하기 위한 감쇠기들, 증폭기들, 위상 인버터들, 및/또는 임의의 다른 적합한 구성요소들을 포함할 수 있다. 감쇠기들은 저항성 감쇠기들(T 패드, Pi 패드, 브리지형-T), 용량성 분배기들, 단일 이득 미만을 갖는 증폭기들, 또는 임의의 다른 적합한 유형의 감쇠기일 수 있다. 증폭기들은 트랜지스터 증폭기들, 진공관 증폭기들, op-앰프들, 또는 임의의 다른 적합한 유형의 증폭기일 수 있다. 위상 인버터들은 NPN/PNP 위상 반전 회로들, 변압기들 및/또는 반전 증폭기들을 포함하는, 임의의 위상 반전 디바이스들일 수 있다.
아날로그 벡터 변조기들(122)은 바람직하게는 위상 시프트, 감쇠, 이득, 컷오프(예를 들어, 무한 감쇠), 및 위상 반전을 할 수 있지만, 대안적으로 상기 능력들의 서브세트만을 할 수 있을 수 있다. 각각의 아날로그 벡터 변조기(122)는 바람직하게는 단일 디바이스에서 5개의 능력들 모두를 포함하지만 추가적으로 또는 대안적으로 능력들을 상이한 섹션들(예를 들어, 별개의 위상 시프팅 회로와 함께, 튜닝가능 이득을 갖지만 반전 능력은 없는 증폭기)로 분리할 수 있다. 아날로그 벡터 변조기(122)는 바람직하게는 튜닝 회로 또는 컨트롤러(150)에 의해 제어되지만, 추가적으로 또는 대안적으로 임의의 적합한 방식으로 제어될 수 있다.
발명 실시예의 일 구현예에서, 일부 또는 모든 AVM들(122)은 함께 바람직하게는 총 스케일 조정을 연관된 신호 경로에 적용하는 한 세트의 스케일링 단계들로 분리되는 스케일러들(scalers)(예를 들어, 감쇠기들)이다. 이러한 스케일링 단계들은 바람직하게는 (예를 들어, 컨트롤러(150)에 의해 결정되고 송신되는) 제어 신호들에 따라, 스위치 '온(on)'(예를 들어, 신호 경로에 적용됨) 또는 '오프(off)'(예를 들어, 신호 경로로부터 바이패스됨)될 수 있다. 이것은 하드웨어(예를 들어, 스위치, 하나 이상의 트랜지스터들 등), 펌웨어, 및/또는 소프트웨어에서 물리적인 연결/분리로서 구현될 수 있다. 스케일링 단계들의 상태를 변화시키는 것은 추가적으로 또는 대안적으로 임의의 적합한 방식으로 구현될 수 있다. AVM(122)에 의해 유도되는 결과 스케일 팩터는 어떤 단계들이 온(on)이고 어떤 단계들이 오프(off)인지에 의해 결정될 수 있으며; 예를 들어, 4 dB 감쇠 단계 및 8 dB 감쇠 단계 '온(on)'을 갖는 AVM(122)은 12 dB의 감쇠를 야기할 수도 있다. 대안적으로, AVM(122)은 한 세트의 단계들로 분리되지 않을 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 단계들은 '온(on)' 또는 '오프(off)' 상태의 2개 이상의 단계들의 다양한 조합들이 임의의 적합한 총 스케일 팩터 적용(application)을 제공하도록 구성될 수 있다.
각각의 스케일링 단계는 바람직하게는 감쇠 또는 이득의 설정량(즉, 비-가변량)을 야기한다. 대안적으로, 스케일링 단계들은 튜닝가능 요소들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 감쇠 단계는 예를 들어 FET로 실현되는) 전압 제어 레지스터를 포함할 수 있으며; 이러한 단계의 제어 전압을 변경시킴으로써, 레지스턴스(및 따라서 단계를 통과하는 신호에 의해 경험되는 감쇠량)이 가변될 수 있다. 마찬가지로, 증폭 단계는 전압- 또는 전류-제어 증폭기를 포함할 수 있다.
스케일링 단계들은 다양한 인코딩 방식들(schemes)과 함께 사용되도록 구성될 수 있다. 인코딩 방식은 바람직하게는 스케일링 단계들이 AVM(122)에 대한 특정의 총 스케일 팩터를 달성하기 위해 구성되는 방법을 지정한다. 바람직하게는, 이것은 한 세트의 스위치들 각각의 상태(예를 들어, 온 또는 오프)를 지정함으로써 달성되며, 각각의 스위치는 신호 경로로부터 스케일링 단계들 중 하나를 분리하고/하거나 연결하도록 구성된다. 대안적으로, 이것은 각각의 스케일링 단계의 가변 스케일 팩터를 조정함으로써, 또는 임의의 다른 적합한 방식으로 달성될 수 있다. 인코딩 방식들의 수개의 변형들, 예컨대 이진 인코딩, 온도계 인코딩, 및 하이브리드 온도계 인코딩이 사용될 수 있다. 이진 인코딩 방식은, 완전-온도계 인코딩 방식(fully-thermometer encoding scheme)과 비교하여 특정의 전체 스케일 팩터를 획득하기 위해 더 적은 개별 스위치들(예를 들어, 비트들)를 요구하는 것과 같은, AVM(122) 아키텍처의 특정 양태들을 가능하게 할 수 있다. 온도계 인코딩 방식은, 스케일러 동작 동안 크기 및 위상의 단조성(monotonicity)과 같은 다른 양태들을 가능하게 하지만, 완전 이진 인코딩 방식과 비교하여 더 많은 스위치들을 요구할 수 있다. 하이브리드 온도계 인코딩 방식은 바람직하게는 온도계 인코딩의 다른 특정 양태들과 조합하여 이진 인코딩의 특정 양태들을 이용하기 위해, AVM(122)의 스케일링 단계들의 서브세트에 대한 온도계 인코딩, 및 AVM(122)의 스케일링 단계들의 다른 서브세트에 대한 이진 인코딩을 포함한다. 따라서, 하이브리드 온도계 인코딩 방식은 원하는 두 양태들을 포함하기 위해 이진 방식 및 온도계 방식의 속성들(attributes)을 결합시킨다.
발명 실시예의 일 구현예에서, AVM(122)은 도 6a 및 도 6b에 도시된 바와 같이, 하이브리드 온도계 방식에 따라 입력 신호들을 감쇠시키는 신규한 회로를 포함한다. 이러한 회로는 복수의 감쇠 단계들을 병렬로 포함하며, 이 중 일부는 션트(shunt) 저항 단계들(예를 들어, S1에 의해 제어되는, Ra; S2에 의해 제어되는, Rb)이고, 이중 일부는 직렬-션트 저항 단계들(예를 들어, S3에 의해 제어되는, Rc & Rd; S4에 의해 제어되는, Re & Rf)이다. (예를 들어, 도 5b에 도시된 바와 같은) 회로의 차동 버전들에서, AVM(122)은 추가적으로 AVM(122) 출력의 극성을 뒤집는 "사인 단계(sign stage)"를 포함할 수 있다. 션트 저항 단계들은 바람직하게는 직렬-션트 저항 단계들보다 입력에 더 근접하며; 그러한 구성에서, 각각의 션트 저항 단계가 동일하게 감쇠에 영향을 미치는 반면(예를 들어, S1 온 S2 오프는 S1 오프 S2 온과 등가임), 감쇠 상의 각각의 직렬-션트 저항 단계의 영향은 단계가 입력으로부터 있는 것보다 덜 멀리 있다(예를 들어, S3 온/오프는 S4 온/오프보다 더 큰 효과를 가짐). 대안적으로, AVM(122)은 임의의 방식으로 결합되는 임의의 수의 단계들을 포함할 수 있다.
이러한 구현예에서 레지스턴스 값들은 임의의 값에 설정될 수 있는 반면, 특정 저항 비율(션트 레지스턴스 = 2배의 직렬 레지스턴스)의 경우, 연속적인 직렬-션트 단계들에 대한 감쇠 사이의 관계는 2의 거듭제곱(power-of-two) 관계를 가지며; 예를 들어, 감쇠에 대한 S3의 기여는 션트 레지스턴스들(예를 들어, Rd, Rf, Rh...)이 직렬 레지스턴스들(예를 들어, Rc, Re, Rg...)의 2배의 기여일 때 S4의 기여의 2배이다. 직렬-션트 저항 단계들만으로 구성되는 네트워크는 이러한 이유로 R-2R 네트워크로서 공지된다. 대조적으로, 이러한 구현예의 네트워크는 직렬-션트 저항 단계들 이전에 (바람직하게는) 순수 션트 저항 단계를 포함한다. 직렬-션트 저항 단계들 이전에 션트 저항 단계들을 포함하는 것은 2개의 이점들을 제공하며: 첫째, 입력 및 출력 임피던스는 전통적인 R-2R 네트워크에서 보다 스위치 구성으로 덜 가변되며; 둘째, 이러한 구성은 (아래에 설명되는 바와 같이) 하이브리드 온도계 인코딩에 대해 아주 적합하다.
그러한 네트워크에서 하이브리드 온도계 인코딩의 구현을 논의하기 전에, 인코딩의 타입들에 대해 빠르게 개괄한다. 이진 인코딩 방식을 구현하는 감쇠기의 일 예는 다음을 포함할 수 있다: 16 위상 시프트 값들을 갖도록 구성되는 4-단계 이진 인코딩된 감쇠기. 즉, 감쇠기는 이진수들에 대응하는 감쇠 값들을 가질 수 있으며, 이는 차례로 특정 감쇠기 상태들, 예컨대: 0000(스케일 팩터: 1), 0001(스케일 팩터 .99), 0010(스케일 팩터 .96) ... 1111(스케일 팩터 .68)에 대응한다. 스케일 팩터들은 스케일링 전압 또는 스케일링 전력을 설명하기 위해 사용될 수 있다는 점을 주목한다. 대조적으로, 온도계 인코딩 방식을 구현하는 감쇠기의 예는 다음을 포함할 수 있다: 5개의 감쇠 값들을 갖도록 구성되는 4-단계 온도계 인코딩된 감쇠기. 즉, 감쇠기는 온도계 인코딩된 수들에 대응하는 감쇠 값들을 가질 수 있으며, 이는 차례로 특정 감쇠기 상태들, 예컨대: 0000(스케일 팩터 .90), 0001(스케일 팩터 .80), 0011(스케일 팩터 .70), 0111(스케일 팩터 .60), 1111 (스케일 팩터 .50)에 대응한다. 하이브리드 온도계 인코딩 방식을 구현하는 감쇠기의 일 예는 8개의 단계들을 포함할 수 있으며, 여기서, 첫 번째 4개의 단계들은 위에 설명된 이진 인코딩된 감쇠기에서와 같이 인코딩되고 후자의 4개의 단계들은 위의 온도계 인코딩된 감쇠기에서와 같이 인코딩된다. 또한 하이브리드 온도계 인코딩 방식을 구현하는 대안적인 AVM들(122)은 이진-인코딩된 단계들의 수와 온도계-인코딩된 단계들의 수 사이에 임의의 적합한 분할(예를 들어, 7 단계들은 이진 인코딩이고 52 단계들은 온도계 인코딩된, 59 단계들)을 갖는, 임의의 적합한 수의 단계들을 포함할 수 있다.
도 6a 및 도 6b에 도시된 회로의 하이브리드 온도계 구현예들에서, 도 6c에 도시된 바와 같은 일 예에서, 순수 션트 저항 단계들은 온도계 인코딩되는 반면, 직후의 한 세트의 직렬-션트 단계들은 이진 인코딩이며, 그 다음에 (선택적으로) 제2 세트의 직렬-션트 단계들(또한, 이진 인코딩됨) 및/또는 사인 단계가 이어진다. 제1 세트의 단계들은 감쇠의 최상위 비트들(most significant bits; MSBs)에 대응한다(예를 들어, 이러한 단계들은 다음 단계들보다 감쇠에 더욱 기여함). 제2 세트의 단계들은 마찬가지로 감쇠의 최하위 비트들(least significant bits; LSBs)에 대응한다. 선택적인 제3 세트의 단계들(LSB들보다 감쇠에 대해 훨신 더 적은 기여를 가짐)은 "트리밍(trimming)"(예를 들어, 감쇠 회로들 사이의 회로 또는 요소 변동(variance)를 보정하는 것으로 의미되는 감쇠 변화들)을 위해 사용될 수 있다. 트리밍 단계들은 바람직하게는 감쇠 회로들을 교정할 때에만 설정되지만, 추가적으로 또는 대안적으로 (예를 들어, 국소 온도 차이들에 응답하여, AVM들(122)에 걸친 설정들 사이의 매칭을 유지하기 위해) 동적으로 변경될 수 있다. 다시 말하자면, AVM(122)의 차동 버전들은 사인 단계를 또한 포함할 수 있다.
일부 경우들에서, 단계들은 튜닝 관점으로부터 중첩될 수 있다는 점을 주목한다(예를 들어, 단계의 일부 부분들은 단계의 다른 부분들보다 보다 종종 튜닝될 수 있음). 예를 들어, 제1 단계의 제1 부분(또는 서브단계)은 긴 시간 간격들에서만 튜닝될 수 있는 반면, 제1 단계의 제2 부분(또는 서브 단계)은 제1 부분과 동일한 긴 시간 간격들에서지만 추가적으로 다른 시간들에서도 또한 튜닝될 수 있다.
발명 실시예의 일 구현예에서, 컨트롤러(150)는 AVM(122)의 원하는 스케일 팩터 출력을 생성하고, 위에 설명된 하이브리드 온도계 인코딩 방식에 따라 원하는 스케일 팩터 출력을 이산 값들(discrete values)로 인코딩한다. 이산 값들은, 일부 구현예들에서, AVM(122)의 구성에 기초한 원하는 출력들의 근사치일 수 있다. 예를 들어, 감쇠 단계들 각각의 미리결정된 감쇠 값들은 이산 총 감쇠 값들의 범위를 허용할 수 있고, 인코딩된 이산 감쇠 값은 따라서 유한한 양만큼 원하는 감쇠 출력보다 더 크거나 미만일 수 있다. 다른 예에서, 하이브리드 온도계 인코딩 방식은 감쇠 곡선에 따라 원하는 감쇠 출력을 이산 감쇠 출력으로 변환할 수 있고, 감쇠 단계들의 한 세트의 이용가능한 구성들은 구간적(piecewise) 선형 방식(예를 들어, 전력의 선형, 전압의 선형)으로 감쇠 곡선에 근사할 수 있다. 컨트롤러(150)는 바람직하게는 감쇠 단계들의 서브세트를 활성화시키는 것에 의해, 이와 같이 인코딩된 이산 감쇠 값에 따라 AVM(122)의 총 감쇠를 조정하는 것이 바람직하다. 그러나, AVM(122)의 총 감쇠는 대안적으로 또는 추가적으로 임의의 적합한 방식으로 조정될 수 있다.
상이한 파라미터드를 갖는 하이브리드 온도계 방식들은 컨트롤러(150)에 의해 선택될 수 있다는 점을 주목한다. 예를 들어, 컨트롤러(150)는 반사 계수들(reflection coefficients)을 최소화하도록 의도되는 제1 하이브리드 온도계 인코딩 방식 또는 소거 성능을 최대화하도록 의도되는 제2 하이브리드 온도계 인코딩 방식을 선택할 수 있다. 컨트롤러(150)는 임의의 적합한 정보에 기초하여 방식(scheme)을 자동으로 선택할 수 있으며; 예를 들어, 반사 계수 최소화 방식은 반사 계수들이 설정된 임계값 위로 상승하는 경우 자동으로 선택될 수 있다. 컨트롤러(50)는 임의의 적합한 정보에 기초하여 임의의 방식(자동, 수동 등)으로 인코딩 방식들을 선택하거나 달리 수정할 수 있다.
발명 실시예의 다른 구현예에서, 컨트롤러(150)는 동작 동안 AVM(122)의 총 스케일 팩터 값을 증분시킨다. 이러한 변형예에서, 감쇠 값은 하이브리드 온도계 코드에 따라 계산되는 일련의 단계들(예를 들어, 증분들)에 따라 증분된다. 단계들은 추가적으로 또는 대안적으로 감쇠 곡선에 따라 계산될 수 있음으로써, 총 감쇠를 증분시키는 것은 커브를 따라 이산 감쇠 값의 총 감쇠 값을 야기한다. 일부 구현예들에서, 총 감쇠 값의(또는 감쇠 곡선을 따른) 거친 증분들은 하이브리드 온도계 코드의 온도계 성분(component)에 따라 계산되고, 미세 증분들은 하이브리드 온도계 코드의 이진 성분에 따라 계산된다. 일반적으로, 거친 증분들은 바람직하게는 임의의 미세 증분보다 더 큰 임의의 증분이지만, 거친 및/또는 미세 증분들은 추가적으로 또는 대안적으로 임의의 적합한 증분일 수 있다.
하이브리드 온도계 인코딩의 선행 예들은 감쇠에 대해 주어지는 반면, AVM(122)의 다른 양태들(예를 들어, 위상 시프팅, 증폭)은 실질적으로 유사한 방식들로 인코딩될 수 있다고 이해된다는 점을 주목한다.
지연기들(123)은 지연 송신 신호 성분들을 지연시키도록 기능하며, 바람직하게는 대응하는 지연들을 수신된 자기-간섭에 매칭시키도록 기능하다. 각각의 지연기(123)에 의해 도입되는 지연(또한 지연기 지연으로서 지칭됨)은 바람직하게는 가변적이지만(즉, 지연기(123) 가변 지연기임), 지연기들(123)은 추가적으로 또는 대안적으로 고정 지연기들을 도입할 수 있다. 지연기(123)는 바람직하게는 아날로그 지연 회로(예를 들어, 버킷-브리게이드(bucket-brigade) 디바이스, 긴 송신 라인, RC/LC/RLC 능동 또는 수동 필터 네트워크들, 표면 음향파(surface acoustic wave; SAW) 지연 라인들, 열, 전기 또는 기계적 지연 또는 광 지연 라인)로서 구현되지만 추가적으로 또는 대안적으로 임의의 다른 적합한 방식으로 구현될 수 있다(예를 들어, 지연기들은 ADC들 및 DAC들을 갖는 디지털 지연기들(123)을 사용하여 구현될 수 있음). 지연기(123)가 가변 지연기인 경우, 도입되는 지연은 바람직하게는 튜닝 회로에 의해 설정되지만, 추가적으로 또는 대안적으로 임의의 적합한 방식으로 설정될 수 있다.
지연기들(123)은 총 밴드 또는 부분(서브-) 밴드들만을 커버할 수 있으며; 예를 들어 그것이 비용을 감소시키고 성능을 개선하는 경우 지연의 총 대역폭은 분할될 수 있고 적합한 서브-밴드 필터 디바이스들이 사용될 수 있다. 추가적으로, 재료표(bill of material; BOM)에서 상이한 지연 디바이스의 수를 감소시키거나 비용을 감소시키거나 성능을 증가시키기 위해, 이러한 상이한 서브-밴드들은 주파수 변환(업- 및 다운믹싱)을 통해 하나의 바람직한 서브-밴드로 변환될 수 있다.
각각의 지연기(123)는 신호 성분 주파수의 변화로 인한 지연기(123) 입력 및 출력 임피던스(및/또는 지연량)의 변형들을 보상하거나 임피던스를 지연기의 코어에 대한 적합한 임피던스 레벨로 변환하고 이로부터의 임피던스를 표준화된 임피던스 레벨(50 ohms)로 변환하는 그것의 입력 및 출력에서의 임피던스 매칭 네트워크를 포함할 수 있다. 대안적으로, 지연기(123)는 임피던스 매칭 네트워크들을 포함하지 않을 수 있다. 임피던스 매칭 네트워크들은 바람직하게는 튜닝가능(예를 들어, 연속적으로 또는 이산적으로 가변가능)하지만 추가적으로 또는 대안적으로 정적일 수 있다(즉, 네트워크를 사용함으로써 달성되는 임피던스 변환은 가변적이지 않음).
발명 실시예의 일 구현예에서, 지연기들(123)은 도 7a, 도 7b, 및 도 7c에 도시된 것들과 같은 능동 지연들을 구현한다. 그러한 구현예에서, 지연기들(123)은 지연 길이(예를 들어, 2.5, 5.0, 10 ns) 및 지연 손실/이득(예를 들어, -4 dB, 0 dB, 4 dB) 둘 다에서 구성가능할 수 있다. 또한, 지연기들(123)은 (예를 들어, op-앰프들에 결합되는 구성요소들에 기초하여) 대역폭에 대해 그리고 프로세스 변형들을 보상하기 위해 튜닝될 수 있다. 일반적으로 대역폭과 지연 시간들 사이에 트레이드오프(tradeoff)가 있지만(그리고 대역폭은 그러한 이유를 위해 선택될 수 있음), 일부 시나리오들에서 그것은, 동일한 신호 경로에서, 대역폭에서 더 제한적인 지연들(이하 "로우 패스 지연기들"로서 지칭됨) 및 대역폭에서 덜 제한적인 지연들(이하 "올 패스 지연기들"로서 지칭됨)을 교번시키는 것이 유리할 수 있다. 그러한 시나리오에서, 이러한 교번(alternation)은 달리 가능한 것 보다 지연기(123) 체인의 보다 평탄한 이득 대 주파수 및 지연 대 주파수 응답들을 야기할 수 있다. 다른 경우에서, 지연 시간들은 바이패스 스위치들을 사용하여 대역폭을 변화시키는 것 없이 신호 경로의 내외에서 (추가적인) 지연 단계들을 스위칭함으로써 변경될 수 있다.
가변 지연 및 대역폭은 도 7a, 도 7b, 도 7c에 도시되는 지연 구현예에서 스위칭가능 커패시터들의 뱅크를 사용함으로써 구현될 수 있다. 예를 들어, 더 낮은 커패시터 값으로의 스위칭은 더 낮은 지연 및 더 넓은 대역폭 커버리지를 제공할 수 있고, 역도 또한 같을 수 있다. 유사하게, 레지스터들의 스위칭가능 뱅크는 지연들의 이득을 변화시키기 위해 사용될 수 있다. 더욱이, 대역폭 스위치와 병렬로 작은 커패시터들을 사용하는 것은 프로세스 변형들을 트리밍하는 것을 허용한다.
위상 시프트의 변화들은 지연들에 영향을 미칠수 있음으로써(그리고, 그 역도 또한 같음), 벡터 변조기(122) 및 지연기(123)는 협력적으로 튜닝될 수 있다는 점을 주목한다(예를 들어, 위상 시프팅 값이 변화되는 경우, 지연기 값은 또한 위상 시프트에 의해 도입되는 의도하지 않은 지연들을 보상하기 위해 변화될 수 있음).
벡터 변조기(122) 및/또는 지연기(123)에 의한 변환 후, 송신 신호 성분들은 자기-간섭 소거 신호 성분들로 변환되며, 이는 자기-간섭 소거 신호를 형성하기 위해 결합될 수 있다.
결합 커플러들(124)은 자기-간섭 소거 신호 성분들을 결합하여 아날로그 자기-간섭 소거 신호를 생성하도록 기능하며; 아날로그 자기-간섭 소거 신호는 그 다음 아날로그 수신 신호와 결합되어 자기-간섭을 제거할 수 있다. 결합 커플러(124)는 바람직하게는 (다중 신호 경로들에서 기인하는) 자기-간섭 소거 신호 성분들을 결합시키고 결과 아날로그 자기-간섭 소거 신호를 출력시킨다. 결합 커플러(124)는 바람직하게는 송신 라인 커플러이지만, 추가적으로 또는 대안적으로 (샘플링 커플러(121) 섹션에서 설명되는) 임의의 적합한 유형의 커플러일 수 있다. 결합 커플러들(124)은 (시스템(100)의 모든 커플러들과 유사하게) 선택적으로 증폭을 포함할 수 있다. 결합 커플러(124)는 추가적으로 자기-간섭 소거 신호를 출력하기 전에 이를 후처리(post-processing)하기 위한 임의의 적합한 전자장치를 포함할 수 있으며; 예를 들어, 결합 커플러(124)는 자기-간섭 소거 신호의 전력을 증가시키기 위해 증폭기를 포함할 수 있다. 결합 커플러(124)는 신호 성분들을 결합하여 신호들을 형성할 수 있지만(예를 들어, 자기-간섭 소거 신호 성분들은 결합되어 자기-간섭 소거 신호를 형성할 수 있음) 추가적으로 또는 대안적으로 신호 성분들을 결합하여 신호 수퍼-성분들(super-components)을 형성할 수 있으며, 이는 나중에 결합되어 신호들을 형성할 수 있다. 신호 성분들, 신호 수퍼-성분들, 및 신호들 사이에 임의의 고유한 물리적 차이가 없으며; 상이한 용어들은 신호 또는 신호 성분이 어떻게 궁극적으로 사용되는지를 식별하기 위해 사용된다는 점을 주목한다. 예를 들어, 한 세트의 제1 및 제2 신호 성분들은 결합되어 제1 수퍼-성분을 형성할 수 있고, 한 세트의 제3 및 제4 성분들은 결합되어 제2 수퍼-성분을 형성할 수 있고, 제1 및 제2 수퍼-성분들은 결합되어 신호(또는 나중 조합이 발생되는 경우 수퍼-수퍼-성분 등)을 형성할 수 있다.
결합 커플러(124)는 고정 또는 가변 결합 비율을 가질 수 있으며; 가변 커플러들(124)은 예를 들어, 교정(저속이지만 저빈도) 또는 튜닝(고속 및 다빈도) 동안, 또는 임의의 방식의 임의의 시간에서 조정될 수 있다.
발명 실시예의 일 구현예에서, 결합 커플러(124)는 다단(multi-stag) 증폭을 포함할 수 있다. 그러한 구성에서, 커플러(124)는 도 8에 도시된 바와 같이, 추가적으로 또는 대안적으로 (예를 들어, 탭들에서) 다양한 증폭의 단계들까지의 입력들에 결합하는 스위치들을 특징으로 할 수 있다. 특히, 더 높은 전력 신호 성분들(전형적으로 더 이른 / 더 낮은 지연 탭들에 대응하는 것들)이 결합 커플러(124)에서 더 작은 증폭을 수신하는 것이 바람직할 수 있어서, 그러한 더 높은 전력 신호 성분들을 운반할 수 있는 탭들은 하나 이상의 결합 커플러(124) 증폭 단계들로부터 스위칭될 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 입력들은 임의의 방식으로 증폭 단계들에 스위칭되거나 할당될 수 있다. 스위치 구성들은 동작 모드들에 대응하며; 즉, 한 세트의 스위치 구성들은 결합 커플러의 하나의 동작 모드에 대응하는 반면, 상이한 세트의 스위치 구성들은 다른 동작 모드에 대응한다는 점을 주목한다.
소거기(120)는 또한 자기-간섭 소거기(120)에서; 예를 들면 증폭기들, 스위치들, 믹서들, 스케일러들, 위상 시프터들 및 지연기들에서 생성되는 비-선형성을 보상하기 위해 하나 이상의 선형화 회로들을 포함할 수 있다. 이러한 선형화 회로들은 단일 블록(국소 선형화)에 연결되거나 전체 신호 경로(전역 선형화)를 포함할 수 있다.
이전에 언급된 바와 같이, 1차 아날로그 자기-간섭 소거기(120)는 IF (기저대역 포함) 또는 RF 밴드들 중 어느 하나 또는 둘 다에서 자기-간섭 소거를 수행할 수 있다. 1차 아날로그 자기-간섭 소거기(120)가 IF 밴드들 또는 기저대역에서 소거를 수행하는 경우, 아날로그 자기-간섭 소거기(120)는 바람직하게는 (도 3에 도시된 바와 같이) 다운컨버터(125) 및 업컨버터(126)를 포함한다. 아날로그 자기-간섭 소거기(120)는 다른 주파수들에서 동작하는 별도의 주파수 컨버터들을 포함할 수 있다는 점을 더 주목한다. 소거기(120)는 임의의 주파수 밴드들에서 동작하는 임의의 구성요소들을 특징으로 할 수 있다. RF 주파수에서의 지연들은 지연된 신호의 높은 정확도 레벨을 유지시키는 것이 바람직할 수 있지만, IF 또는 광 지연들은 더 유연한 주파수 사용 및 더 작은 영역을 갖는 더 넓은 대역폭들을 수용할 시에 이점들을 제공할 수 있다는 점을 주목한다. 그러나, 지연은 임의의 시나리오의 임의의 주파수에서 수행될 수 있다.
다운컨버터(125)는 RF 송신 신호 성분의 캐리어 주파수를 중간 주파수(또는, 일부 경우들에서, 기저대역(IF = 0 Hz))로 다운컨버팅하여, 그것을 1차 아날로그 소거기(120)에 의한 변환을 위해 준비한다. 다운컨버터(125)는 바람직하게는 수신기의 다운컨버터와 실질적으로 유사할 수 있지만(LO 주파수, 선형석 및 필터 구성과 같은 상세들은 둘 사이에서 다를 수 있지만), 추가적으로 또는 대안적으로 임의의 적합한 주파수 다운컨버터일 수 있다. 대안적으로 다운컨버터들(125)은 임의의 신호 다운컨버젼을 위해 사용될 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 다운컨버터들(125)은 추가적으로 입력 신호들을 동상(I) 및 직각(Q) 성분들로 분해할 수 있으며; 그러한 경우들에서, Q 믹서의 LO 위상은 I 믹서에 대한 LO 위상과 직각으로 있다는 점을 주목한다.
업컨버터(126)는 (1차 아날로그 소거기(120)로부터 수신되는) IF 자기-간섭 소거 신호의 캐리어 주파수를 라디오 주파수로 업컨버팅하도록 기능하여, 그것을 수신기에서의 RF 수신 신호와의 조합을 위해 준비한다. 업컨버터(126)는 바람직하게는 수신기 및 1차 아날로그 소거기(120)에 통신 결합되고, 바람직하게는 IF 자기-간섭 소거 신호들을 1차 아날로그 소거기(120)로부터 수신하고, 신호를 라디오 주파수로 업컨버팅하고, 결과 RF 자기-간섭 소거 신호를 수신기로 전달한다. 대안적으로 업컨버터들(126)은 임의의 신호 업컨버젼을 위해 사용될 수 있다.
증폭기들(127)은 트랜지스터 증폭기들, 진공관 증폭기들, op-앰프들, 또는 임의의 다른 적합한 유형의 증폭기일 수 있다.
1차 아날로그 자기-간섭 소거기(120)가 IF에서 동작하는 구현예들에서, 시스템(100)은 바람직하게는 2차 아날로그 자기-간섭 소거기(130)를 포함한다(대안적으로, 시스템(100)은 임의의 구성을 위한 2차 아날로그 자기-간섭 소거기(130)를 포함하거나 그렇지 않을 수 있다).
2차 아날로그 자기-간섭 소거기(130)는 바람직하게는 1차 아날로그 자기-간섭 소거기(120)와 실질적으로 유사하며; 그러나, 2차 소거기(130)는 바람직하게는 상이한 구성들에서 상이한 구성요소들을 사용하여 동작한다. 2차 소거기(130)는 달리 언급되는 바와 같은 것을 제외하고 1차 소거기(120) 내의 그들의 아날로그들과 실질적으로 유사한 샘플링 커플러들(131), 아날로그 벡터 변조기들(AVMs)(132), 지연기들(133), 및 결합 커플러들(134), 주파수 다운컨버터들(135), 주파수 업컨버터들(136), 및/또는 증폭기들(137)을 포함할 수 있다.
예를 들어, 발명 실시예의 일 구현예에서, 2차 아날로그 자기-간섭 소거기(130)는 도 9에 도시된 바와 같이, 샘플링 커플러(131), 단일 RF 탭(한 세트의 바이패스가능 위상-시프팅 AVM들(132) 및, 선택적으로, 가변-감쇠 AVM(132)을 포함함), 및 결합 커플러(134)를 포함한다. 이러한 구현예에서, 2차 소거기(130)는 바람직하게는 1차 RF 주파수(예를 들어, 5.5GHz에서 최대 360도 위상 시프트를 제공하도록 설계되는 6 비트 위상 시프터)에서 동작하도록 설계되는 1차 위상 시프터(예를 들어, AVM(132b)) 및 더 낮은 주파수들(예를 들어, 2.2 GHz에서 180도 위상 시프트를 제공하도록 설계되는 단일 비트 위상 시프트)에서 1차 위상 시프터를 보충하도록 설계되는 보조 위상 시프터들을 포함한다. 보조 위상 시프터들은 더 낮은 주파수들에 대해 필요에 따라 스위칭되고 더 높은 주파수들에서 신호 경로로부터 스위칭될 수 있다. 제1 또는 보조 위상 시프터들 중 어느 하나는 가변 위상을 가질 수 있지만, 이러한 방식으로 위상 시프터들을 분할하는 것은 동일한 대역폭에 대해 단일 가변 위상 시프터에 대한 실질적인 전력 및 공간 절약을 제공할 수 있다. 1차 소거기(120)와 유사하게, 2차 소거기(130)는 임의의 방식으로 구성될 수 있다.
디지털 자기-간섭 소거기(140)는 디지털 송신 신호로부터 디지털 자기-간섭 소거 신호를 생성하도록 기능한다. 디지털 자기-간섭 소거 신호는 바람직하게는 (DAC에 의해) 아날로그 자기-간섭 소거 신호로 변환되고 아날로그 자기-간섭 소거 신호들과 결합되어 수신기(110)에서의 RF 수신 신호에 존재하는 자기-간섭을 더 제거한다. 추가적으로 또는 대안적으로, 디지털 자기-간섭 소거 신호는 디지털 수신 신호와 결합될 수 있다.
디지털 자기-간섭 소거기(140)는 바람직하게는 ADC를 사용하여 송신기의 RF 송신 신호를 샘플링하고(추가적으로 또는 대안적으로, 소거기(140)는 디지털 송신 신호 또는 임의의 다른 적합한 송신 신호를 샘플링할 수 있음) 디지털 변환 구성에 기초하여 샘플링되고 변환된 RF 송신 신호를 디지털 자기-간섭 신호로 변환한다. 디지털 변환 구성은 바람직하게는 디지털 자기-간섭 소거기(140)가 디지털 송신 신호를 디지털 자기-간섭 신호로 변환하는 방법을 지시하는 설정들(예를 들어, 송신 신호를 자기-간섭 신호로 변환하기 위해 사용되는 일반화된 메모리 다항식의 계수들)을 포함한다.
디지털 자기-간섭 소거기(140)는 범용 프로세서, 디지털 신호 프로세서, 주문형 반도체(ASIC), 필드 프로그램가능 게이트 어레이(FPGA) 및/또는 임의의 적합한 프로세서(들) 또는 회로(들)을 사용하여 구현될 수 있다. 디지털 자기-간섭 소거기(140)는 바람직하게는 구성 데이터를 저장하기 위해 메모리를 포함하지만, 추가적으로 또는 대안적으로 외부에 저장된 구성 데이터를 사용하거나 임의의 적합한 방식으로 구성될 수 있다. 일 구현예에서, 디지털 자기-간섭 소거기(140)는 2014년 8월 11일자로 출원된 미국 특허 출원 번호 제14/456,320호의 디지털 자기-간섭 소거기와 실질적으로 유사하며, 이는 참조로 그 전체가 통합된다.
디지털 자기-간섭 소거기(140)는 다수의 방식들로 신호들을 송신 및 수신하기 위해 결합할 수 있다. 예를 들어, 디지털 자기-간섭 소거기(140)는 변환된 디지털 자기-간섭 소거 신호를 출력으로서 제공할 뿐만 아니라 변환된 RF 송신 신호를 입력으로서 사용할 수 있다. 다른 예에서, 디지털 자기-간섭 소거기(140)는 디지털 자기-간섭 소거 신호를 출력으로서 (디지털 수신 신호에 직접) 제공할 뿐만 아니라 디지털 송신 신호를 입력으로서 사용할 수 있다. 디지털 자기-간섭 소거기는 추가적으로 또는 대안적으로 디지털 및 아날로그 수신 신호들의 임의의 조합으로 신호들을 송신하기 위해 결합할 수 있다.
이러한 예들이 RF 송신 신호 및 RF 수신 신호를 참조하는 반면, 디지털 자기-간섭 소거기(140)는 추가적으로 또는 대안적으로 IF 송신 신호들 및/또는 IF 자기-간섭 소거 신호들에 결합할 수 있다는 점을 주목한다.
컨트롤러(150)는 아날로그 자기-간섭 소거기들(120/130), 및 특히 그 구성요소들(예를 들어, 지연기들(123/133), 벡터 변조기들(122/132))을 제어하도록 기능한다. 컨트롤러(150)는 추가적으로 또는 대안적으로 시스템(100)의 임의의 부분(예를 들어, 디지털 자기-간섭 소거기(140))을 제어하도록 기능할 수 있다. 예를 들어, 컨트롤러(150)는 지연기들(123)의 스위치들 또는 다른 구성 파라미터들을 제어할 수 있다.
바람직한 실시예 및 그 변형들의 방법들은 컴퓨터-판독가능 명령어들을 저장하는 컴퓨터-판독가능 매체를 수용하도록 구성되는 머신의 적어도 일부로서 구체화되고/되거나 구현될 수 있다. 명령어들은 바람직하게는 자기-간섭 소거 시스템과 바람직하게 통합되는 컴퓨터 실행가능 구성요소들에 의해 실행된다. 컴퓨터-판독가능 매체는 RAM들, ROM들, 플래시 메모리, EEPROM들, 광 디바이스들(CD 또는 DVD), 하드 드라이버들, 플로피 드라이버들, 또는 임의의 적합한 디바이스와 같은 임의의 적합한 컴퓨터-판독가능 매체 상에 저장될 수 있다. 컴퓨터 실행가능 구성요소는 바람직하게는 범용 또는 주문형 프로세서이지만, 임의의 적합한 전용 하드웨어 또는 하드웨어/펌웨어 조합 디바이스가 대안적으로 또는 추가적으로 명령어들 실행시킬 수 있다.
당업자는 이전에 상세화된 설명으로부터 그리고 도면들 및 청구항들로부터, 수정 및 변경들이 이하 청구항들에 정의되는 본 발명의 범위로부터 벗어나는 것 없이 본 발명의 바람직한 실시예에 이루어질 수 있다는 점을 인식할 것이다.

Claims (24)

  1. 자기-간섭 소거를 위한 시스템에 있어서,
    통신 시스템의 라디오 주파수(radio frequency; RF) 송신 신호에 통신 결합되어, RF 캐리어 주파수를 갖는 샘플링된 RF 송신 신호를 생성하기 위해 상기 RF 송신 신호를 샘플링하는 송신 커플러;
    제1 아날로그-자기-간섭 소거기로서,
    상기 샘플링된 RF 송신 신호를 동상(in-phase) 송신 신호 성분 및 직각(quadrature) 송신 신호 성분으로 분해하는 주파수 다운컨버터;
    상기 동상 송신 신호 성분을 제1-경로 동상 송신 신호 성분 및 제2-경로 동상 송신 신호 성분으로 분할하는 제1 샘플링 커플러;
    상기 직각 송신 신호 성분을 제1-경로 직각 송신 신호 성분 및 제2-경로 직각 송신 신호 성분으로 분할하는 제2 샘플링 커플러;
    상기 제1-경로 동상 송신 신호 성분을 스케일링하여 제1 스케일링된 동상 송신 신호 성분을 생성하고 상기 제1-경로 직각 송신 신호 성분을 스케일링하여 제1 스케일링된 직각 송신 신호 성분을 생성하는 제1 아날로그 벡터 변조기;
    상기 제2-경로 동상 송신 신호 성분을 지연시켜 제1 지연된 동상 송신 신호 성분을 생성하는 제1 지연기;
    상기 제2-경로 직각 송신 신호 성분을 지연시켜 제1 지연된 직각 송신 신호 성분을 생성하는 제2 지연기;
    상기 제1 지연된 동상 송신 신호 성분을 스케일링하여 제2 스케일링된 동상 송신 신호 성분을 생성하고 상기 제1 지연된 직각 송신 신호 성분을 스케일링하여 제2 스케일링된 직각 송신 신호 성분을 생성하는 제2 아날로그 벡터 변조기;
    상기 제1 및 제2 스케일링된 동상 송신 신호 성분들을 결합하여 동상 자기-간섭 소거 신호 성분을 생성하는 제1 결합 커플러;
    상기 제1 및 제2 스케일링된 직각 송신 신호 성분들을 결합하여 직각 자기-간섭 소거 신호 성분을 생성하는 제2 결합 커플러; 및
    상기 동상 자기-간섭 소거 신호 성분 및 상기 직각 자기-간섭 소거 신호 성분으로부터 RF 자기-간섭 소거 신호를 생성하는 주파수 업컨버터를 포함하는, 상기 제1 아날로그-자기-간섭 소거기; 및
    상기 통신 시스템의 RF 수신 신호에 통신 결합되어, 상기 RF 자기-간섭 소거 신호를 RF 수신 신호와 결합하여, RF 복합(composite) 수신 신호를 야기하는 수신 커플러를 포함하며; 상기 RF 복합 수신 신호는 상기 RF 수신 신호보다 더 적은 자기-간섭을 포함하는, 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 아날로그-자기-간섭 소거기는:
    상기 제1 지연된 동상 송신 신호 성분을 제1-경로의 제1 지연된 동상 송신 신호 성분 및 제2-경로의 제1 지연된 동상 송신 신호 성분으로 분할하는 제3 샘플링 커플러 - 상기 제2 아날로그 벡터 변조기는 상기 제1-경로의 제1 지연된 동상 송신 신호 성분에 결합됨 -;
    상기 제1 지연된 직각 송신 신호 성분을 제1-경로의 제1 지연된 직각 송신 신호 성분 및 제2-경로의 제1 지연된 직각 송신 신호 성분으로 분할하는 제4 샘플링 커플러 - 상기 제2 아날로그 벡터 변조기는 상기 제1-경로의 제1 지연된 직각 송신 신호 성분에 결합됨 -;
    상기 제2-경로의 제1 지연된 동상 송신 신호 성분을 지연시켜 제2 지연된 동상 송신 신호 성분을 생성하는 제3 지연기;
    상기 제2-경로의 제1 지연된 직각 송신 신호 성분을 지연시켜 제2 지연된 직각 송신 신호 성분을 생성하는 제4 지연기; 및
    상기 제2 지연된 동상 송신 신호 성분을 스케일링하여 제3 스케일링된 동상 송신 신호 성분을 생성하고 상기 제2 지연된 직각 송신 신호 성분을 스케일링하여 제3 스케일링된 직각 송신 신호 성분을 생성하는 제3 아날로그 벡터 변조기를 더 포함하며;
    상기 제1 결합 커플러는 상기 제1, 제2, 및 제3 스케일링된 동상 송신 신호 성분들을 결합하여 상기 동상 자기-간섭 소거 신호 성분을 생성하며; 상기 제2 결합 커플러는 상기 제1, 제2, 및 제3 스케일링된 직각 송신 신호 성분들을 결합하여 상기 직각 자기-간섭 소거 신호 성분을 생성하는, 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1-경로의 동상 송신 신호 성분을 상기 제1 아날로그 벡터 변조기에 의한 스케일링 전에 증폭시키는 제1 증폭기 및 상기 제1-경로의 직각 송신 신호 성분을 상기 제1 아날로그 벡터 변조기에 의한 스케일링 전에 증폭시키는 제2 증폭기를 더 포함하는, 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 RF 수신 신호와의 통신 전에 상기 RF 자기-간섭 소거 신호를 증폭시키는 제3 증폭기를 더 포함하는, 시스템.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 동상 송신 신호 성분 및 상기 직각 송신 신호 성분은 둘 다 중간 주파수(intermediate frequency; IF) 캐리어 주파수를 가지며; 상기 IF 캐리어 주파수는 RF 캐리어 주파수 미만인, 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 IF 캐리어 주파수는 0 헤르츠(Hertz)인, 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1 아날로그 벡터 변조기는 상기 제1-경로의 동상 송신 신호 성분 및 상기 제1-경로의 직각 송신 신호 성분의 제1 선형 조합으로부터 상기 제1 스케일링된 동상 송신 신호 성분을 생성하며; 상기 제1 아날로그 벡터 변조기는 상기 제1-경로의 동상 송신 신호 성분 및 상기 제1-경로의 직각 송신 신호 성분으로부터 상기 제1 스케일링된 직각 송신 신호 성분을 생성하는, 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    제7항에 있어서,
    제1 진폭 스케일링 값 및 제1 위상 시프트 값을 적용하기 위해, 상기 제1 아날로그 벡터 변조기는 상기 제1-경로의 동상 송신 신호 성분, 상기 제1 진폭 스케일링 값, 및 상기 제1 위상 시프트 값의 코사인의 곱을 상기 제1-경로의 직각 송신 신호 성분, 상기 제1 진폭 스케일링 값, 및 상기 제1 위상 시프트 값의 네거티브 사인의 곱에 가산함으로써 상기 제1 선형 조합을 생성하고; 상기 제1 아날로그 벡터 변조기는 상기 제1-경로의 동상 송신 신호 성분, 상기 제1 진폭 스케일링 값, 및 상기 제1 위상 시프트 값의 사인의 곱을 상기 제1-경로의 직각 송신 신호 성분, 상기 제1 진폭 스케일링 값, 및 상기 제1 위상 시프트 값의 코사인의 곱에 가산함으로써 상기 제2 선형 조합을 생성하는, 시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1 아날로그 벡터 변조기는 차동 감쇠기 회로들을 사용하여 상기 제1 및 제2 선형 조합들을 생성하는, 시스템.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 제1-경로의 동상 송신 신호 성분 및 상기 제1-경로의 직각 송신 신호 성분에 의해 표현되는 복소(complex) 신호는 의도된 신호 및 이미지 신호 둘 다를 포함하며; 상기 이미지 신호는 상기 의도된 신호의 복소 공액(complex conjugate)인, 시스템.
  11. 제10항에 있어서,
    제1 진폭 스케일링 값 및 제1 위상 시프트 값을 적용하기 위해, 상기 제1 아날로그 벡터 변조기는 상기 이미지 신호를 검출, 측정, 또는 추정한 후 상기 제1 및 제2 선형 조합들을 생성하며; 상기 제1 아날로그 벡터 변조기는 상기 제1 스케일링된 동상 송신 신호 성분 및 상기 제1 스케일링된 직각 송신 신호 성분에서 상기 이미지 신호의 존재를 감소시키기 위해 상기 제1 및 제2 선형 조합들을 생성하는, 시스템.
  12. 제11항에 있어서,
    제1 진폭 스케일링 값 및 제1 위상 시프트 값을 적용하기 위해, 상기 제1 아날로그 벡터 변조기는 상기 제1-경로의 동상 송신 신호 성분, 상기 제1 진폭 스케일링 값, 상기 제1 위상 시프트 값의 코사인, 및 1/(1 및 스케일링 팩터의 합)의 곱을 상기 제1-경로의 직각 송신 신호 성분, 상기 제1 진폭 스케일링 값, 상기 제1 위상 시프트 값의 네거티브 사인, 및 1/(1 및 스케일링 팩터의 차)의 곱에 가산함으로써 상기 제1 선형 조합을 생성하고; 상기 제1 아날로그 벡터 변조기는 상기 제1-경로의 동상 송신 신호 성분, 상기 제1 진폭 스케일링 값, 상기 제1 위상 시프트 값의 사인, 및 1/(1 및 스케일링 팩터의 합)의 곱을 상기 제1-경로의 직각 송신 신호 성분, 상기 제1 진폭 스케일링 값, 상기 제1 위상 시프트 값의 코사인, 및 1/(1 및 스케일링 팩터의 차)의 곱에 가산함으로써 상기 제2 선형 조합을 생성하는, 시스템.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 스케일링 팩터는 상기 이미지 신호 대 상기 의도된 신호의 신호 전력비로부터 유도되는, 시스템.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제1 아날로그 벡터 변조기는 차동 감쇠기 회로들을 사용하여 상기 제1 및 제2 선형 조합들을 생성하는, 시스템.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 제1 결합 커플러는 제1 증폭 단계(stage) 및 제2 증폭 단계를 포함하며; 제1 동작 모드에서, 상기 제1 결합 커플러는 상기 제1 증폭 단계 및 상기 제2 증폭 단계 둘 다를 사용하여 상기 제2 스케일링된 동상 송신 신호 성분을 증폭하며; 상기 제1 동작 모드에서, 상기 제1 결합 커플러는 상기 제1 증폭 단계 및 상기 제2 증폭 단계 중 하나만을 사용하여 상기 제1 스케일링된 동상 송신 신호 성분을 증폭하는, 시스템.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 제1 결합 커플러는 스위치를 더 포함하며; 제2 동작 모드에서, 상기 제1 결합 커플러는 상기 제1 증폭 단계 및 상기 제2 증폭 단계 둘 다를 사용하여 상기 제2 스케일링된 동상 송신 신호 성분을 증폭하며; 상기 제2 동작 모드에서, 상기 제1 결합 커플러는 상기 제1 증폭 단계 및 상기 제2 증폭 단계 둘 다를 사용하여 상기 제1 스케일링된 동상 송신 신호 성분을 증폭하며; 상기 스위치는 상기 제1 결합 커플러를 상기 제1 동작 모드로부터 상기 제2 동작 모드로 스위칭시키는, 시스템.
  17. 제2항에 있어서,
    상기 제1 결합 커플러는 제1 증폭 단계 및 제2 증폭 단계를 포함하며; 제1 동작 모드에서, 제1 결합 커플러는 상기 제1 증폭 단계 및 상기 제2 증폭 단계 둘 다를 사용하여 상기 제3 스케일링된 동상 송신 신호 성분을 증폭하며; 상기 제1 동작 모드에서, 상기 제1 결합 커플러는 상기 제1 증폭 단계 및 상기 제2 증폭 단계 둘 다를 사용하여 상기 제2 스케일링된 동상 송신 신호 성분을 증폭하며; 상기 제1 동작 모드에서, 상기 제1 결합 커플러는 상기 제1 증폭 단계 및 상기 제2 증폭 단계 중 하나만을 사용하여 상기 제1 스케일링된 동상 송신 신호 성분을 증폭하는, 시스템.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 제1 결합 커플러는 스위치를 더 포함하며; 제2 동작 모드에서, 상기 제1 결합 커플러는 상기 제1 증폭 단계 및 상기 제2 증폭 단계 둘 다를 사용하여 상기 제3 스케일링된 동상 송신 신호 성분을 증폭하며; 상기 제2 동작 모드에서, 상기 제1 결합 커플러는 상기 제1 증폭 단계 및 상기 제2 증폭 단계 중 하나만을 사용하여 상기 제2 스케일링된 동상 송신 신호 성분을 증폭하며; 상기 제2 동작 모드에서, 상기 제1 결합 커플러는 상기 제1 증폭 단계 및 상기 제2 증폭 단계 중 하나만을 사용하여 상기 제1 스케일링된 동상 송신 신호 성분을 증폭하며; 상기 스위치는 상기 제1 결합 커플러를 상기 제1 동작 모드로부터 상기 제2 동작 모드로 스위칭시키는, 시스템.
  19. 제1항에 있어서,
    상기 제1 아날로그 벡터 변조기는 총 스케일 팩터(scale factor)에 의해 신호들을 스케일링하는, 한 세트의 스케일링 단계들을 갖는, 차동 감쇠기 회로를 사용하여 상기 제1 스케일링된 동상 송신 신호 성분 및 상기 제1 스케일링된 직각 송신 신호 성분을 생성하며; 상기 한 세트의 스케일링 단계들은 한 세트의 스위치들에 의해 상기 차동 감쇠기 회로에 연결되며; 상기 총 스케일 팩터는 상기 한 세트의 스위치들의 상태 구성에 의해 설정되는, 시스템.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 시스템은 상기 차동 감쇠기 회로의 원하는 스케일러(scaler) 출력을 계산하고 상기 원하는 스케일러 출력에 대한 가장 가까운 총 스케일 팩터를 야기하는 상태 구성을 선택함으로써 상기 상태 구성을 생성하는, 시스템.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 상태 구성은 하이브리드 온도계 코드에 따라 결정되는 한 세트의 상태 구성들로부터 선택되는, 시스템.
  22. 제7항에 있어서,
    상기 제1 아날로그 벡터 변조기는 제1 차동 감쇠기 회로를 사용하여 상기 제1-경로의 동상 송신 신호 성분을 스케일링하고, 제2 차동 감쇠기 회로를 사용하여 상기 제1-경로의 직각 송신 신호 성분을 스케일링하고, 스케일링 후 상기 동상 송신 신호 성분 및 제1-경로의 직각 송신 신호 성분을 가산함으로써 상기 제1 선형 조합을 생성하며; 상기 제1 아날로그 벡터 변조기는 제3 차동 감쇠기 회로를 사용하여 상기 제1-경로의 동상 송신 신호 성분을 스케일링하고, 제4 차동 감쇠기 회로를 사용하여 상기 제1-경로의 직각 송신 신호 성분을 스케일링하고, 스케일링 후 상기 동상 송신 신호 성분 및 제1-경로의 직각 송신 신호 성분을 가산하여 상기 제2 선형 조합을 생성하는, 시스템.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 제1 차동 감쇠기 회로는, 제1 세트의 스케일링 단계들을 가지며, 제1 총 스케일 팩터에 의해 상기 제1-경로의 동상 송신 신호 성분을 스케일링하되; 상기 제1 총 스케일 팩터는 상기 제1 세트의 스케일링 단계들의 제1 상태 구성에 의해 설정되며; 상기 제2 차동 감쇠기 회로는, 제2 세트의 스케일링 단계들을 가지며, 제2 총 스케일 팩터에 의해 상기 제1-경로의 직각 송신 신호 성분을 스케일링하되; 상기 제2 총 스케일 팩터는 상기 제2 세트의 스케일링 단계들의 제2 상태 구성에 의해 설정되며; 상기 제3 차동 감쇠기 회로는, 제3 세트의 스케일링 단계들을 가지며, 제3 총 스케일 팩터에 의해 상기 제1-경로의 동상 송신 신호 성분을 스케일링하되; 상기 제3 총 스케일 팩터는 상기 제3 세트의 스케일링 단계들의 제3 상태 구성에 의해 설정되며; 상기 제4 차동 감쇠기 회로는, 제4 세트의 스케일링 단계들을 가지며, 제4 총 스케일 팩터에 의해 상기 제1-경로 직각 송신 신호 성분을 스케일링하되; 상기 제4 총 스케일 팩터는 상기 제4 세트의 스케일링 단계들의 제4 상태 구성에 의해 설정되는, 시스템.
  24. 제23항에 있어서,
    상기 제1, 제2, 제3, 및 제4 상태 구성들은 하이브리드 온도계 코드에 따라 결정되는 한 세트의 상태 구성들로부터 선택되는, 시스템.
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