KR102589209B1

KR102589209B1 - 페이즈드 어레이 안테나에 대한 전자기장 패턴

Info

Publication number: KR102589209B1
Application number: KR1020180073336A
Authority: KR
Inventors: 헨리 첸후아 창; 라이언 진 프롬; 루벤 아우구스토 라마스
Original assignee: 더 보잉 컴파니
Priority date: 2017-06-29
Filing date: 2018-06-26
Publication date: 2023-10-12
Also published as: CN109212330A; US10656234B2; CN109212330B; TWI782022B; US20190004139A1; JP2019012997A; TW201906232A; KR20190002336A; EP3422476A1

Abstract

방법(500)은, 개별적인 엘리먼트별로, 복수의 안테나 엘리먼트들(131, 132, 133, 134)의 각각의 방사 엘리먼트에 대한 정규화된 원거리장 패턴(151, 152, 153, 154)을 결정하는 단계(502)를 포함한다. 복수의 안테나 엘리먼트들(131, 132, 133, 134)은 페이즈드 어레이 안테나(188)와 연관된다. 방법은 또한, 개별적인 정규화된 엘리먼트 원거리장 패턴들(151, 152, 153, 154)에 기반하여 그리고 관심대상 위치(302)와 연관된 빔형성 파라미터들(191, 192, 193, 194)에 기반하여, 페이즈드 어레이 안테나(188)에 대한 전체 전자기 원거리장 패턴(180)을 결정하는 단계(504)를 포함한다. 전체 전자기 원거리장 패턴(180)은, 페이즈드 어레이 안테나(188)로부터 송신된 신호의, 관심대상 위치(302)에서의 신호 강도를 결정하기 위해 사용가능하다. 방법(500)은 또한, 전체 전자기 원거리장 패턴(180)에 기반하여, 페이즈드 어레이 안테나(188)와 이차 통신 디바이스(304) 사이의 아이솔레이션(182)을 결정하는 단계(506)를 포함한다. 방법은, 아이솔레이션(182)을 표시하는 출력을 생성하는 단계(508)를 더 포함한다.

Description

페이즈드 어레이 안테나에 대한 전자기장 패턴{ELECTROMAGNETIC FIELD PATTERN FOR PHASED ARRAY ANTENNA}

본 개시내용은, 임의적인 빔 형성 및 스티어링 특성들과 페이즈드 어레이 안테나(phased array antenna)(들)에 대한 전자기장 패턴들의 합성에 관한 것이다.

항공기들, 선박들 또는 심지어 자동차들 상에 설치된 통신 시스템들은 전자기 호환성, 및 간섭 없는 동작을 요구한다. 부가적으로, 항공우주 산업 내에서, 미국 연방 항공국(FAA; Federal Aviation Administration)은, 시스템 상호운용성을 지시하는 소정의 규제 기준들을 준수할 것을 통신 시스템들에 요구한다. 비-제한적인 예로서, 항공기 시스템들은, 항공 교통 관제(ATC; Air Traffic Control) 통신 또는 내비게이션 서비스들을 제공하는 일차 송신/수신 장비, 및 브로드밴드 엔터테인먼트 서비스들을 제공하는 이차 시스템들을 포함할 수 있다. 그 결과, FAA 규제들은, ATC 통신/내비게이션 서비스들을 제공하는 일차 시스템들/디바이스들(예컨대, 내비게이션 페이즈드 어레이 안테나)과, 이차 통신 디바이스(들)(예컨대, 제2 페이즈드 어레이 안테나 또는 단일 안테나) 사이의 적합한 안테나-대-안테나 아이솔레이션(isolation)(예컨대, 감쇠)을 요구한다.

일차 통신 디바이스(예컨대, 일차 페이즈드 어레이 안테나)와 이차 통신 디바이스 사이의 아이솔레이션은, 일차 페이즈드 어레이 안테나의 빔 형성 및 스티어링 특성들에 따라 변화한다. 아이솔레이션 어세스먼트(assessment)는, 일차 페이즈드 어레이 안테나가 이차 통신 디바이스에서 직접적으로 빔을 송신하는 것을 가정하는 "최악의 경우" 시나리오에 기반할 뿐만 아니라, 제2 통신 디바이스에서의 각각의 가능한 빔 형상 및 방향에도 기반한다. 이는 FAA 또는 페이즈드 어레이 안테나 오퍼레이터가, 규칙을 셋업하거나, 기계적/소프트웨어 정지를 배치하거나, 또는 일차 페이즈드 어레이 안테나가 어디로 향하게 될 수 있는지 그리고 어떤 타입의 빔 형상이 허용되는지를 제약하기 위해 설계를 변화시킬 수 있게 한다. "원거리장 패턴"은, 안테나의 빔 형상 및 방향에 대한 전자기학 용어이다. "전체 원거리장 패턴"은 본 개시내용에서 페이즈드 어레이 안테나의 빔 형상 및 방향에 대해 지정된다. 전체 원거리장 패턴은, 일차 페이즈드 어레이 안테나와 제2 통신 디바이스 사이의 아이솔레이션을 결정하기 위한 하나의 파라미터이다. 그러나, 전체 원거리장 패턴을 결정하는 것은, 아이솔레이션 계산 시, 시간 소모적이며 노동 집약적인 프로세스이다. 페이즈드 어레이 안테나에 대한 많은 가능한 빔 형상들 및 방향들이 있다. 각각의 가능한 전체 원거리장 패턴(예컨대, 빔 형상 및 방향)을 측정하거나 또는 계산하는 것은, 어려우며 시간 소모적이다.

본 개시내용의 일 구현에 따라, 방법은, 개별적인 엘리먼트별로, 복수의 안테나 엘리먼트들의 각각의 방사 엘리먼트에 대한 정규화된 원거리장 패턴을 결정하는 단계를 포함한다. 복수의 안테나 엘리먼트들은 페이즈드 어레이 안테나와 연관된다. 방법은 또한, 개별적인 정규화된 엘리먼트 원거리장 패턴들에 기반하여 그리고 관심대상 위치와 연관된 빔형성 파라미터들에 기반하여, 페이즈드 어레이 안테나에 대한 전체 전자기 원거리장 패턴을 결정하는 단계를 포함한다. 전체 전자기 원거리장 패턴은, 페이즈드 어레이 안테나로부터 송신된 신호의, 관심대상 위치에서의 신호 강도를 결정하기 위해 사용가능하다. 방법은 또한, 전체 전자기 원거리장 패턴에 기반하여, 페이즈드 어레이 안테나와 이차 통신 디바이스 사이의 아이솔레이션을 결정하는 단계를 포함한다. 방법은, 아이솔레이션을 표시하는 출력을 생성하는 단계를 더 포함한다.

본 개시내용의 다른 구현에 따라, 시스템은, 페이즈드 어레이 안테나 및 페이즈드 어레이 안테나에 커플링된 프로세서를 포함한다. 페이즈드 어레이 안테나는 복수의 안테나 엘리먼트들을 포함한다. 프로세서는, 개별적인 엘리먼트별로, 복수의 안테나 엘리먼트들의 각각의 방사 엘리먼트에 대한 정규화된 원거리장 패턴을 결정하도록 구성된다. 프로세서는 추가로, 개별적인 정규화된 전자기 원거리장 패턴들에 기반하여 그리고 관심대상 위치와 연관된 빔형성 파라미터들에 기반하여, 페이즈드 어레이 안테나에 대한 전체 전자기 원거리장 패턴을 결정하도록 구성된다. 전체 전자기 원거리장 패턴은, 페이즈드 어레이 안테나로부터 송신된 신호의, 관심대상 위치에서의 신호 강도를 결정하기 위해 사용가능하다. 프로세서는 또한, 전체 전자기 원거리장 패턴에 기반하여, 페이즈드 어레이 안테나와 이차 통신 디바이스 사이의 아이솔레이션을 결정하도록 구성된다. 프로세서는 추가로, 아이솔레이션을 표시하는 출력을 생성하도록 구성된다.

본 개시내용의 다른 구현에 따라, 비-일시적인 컴퓨터-판독가능 매체는 명령들을 포함하며, 명령들은, 프로세서에 의해 실행될 때, 프로세서로 하여금, 개별적인 엘리먼트별로, 복수의 안테나 엘리먼트들의 각각의 방사 엘리먼트에 대한 정규화된 원거리장 패턴을 결정하는 동작을 포함하는 동작들을 수행하게 한다. 복수의 안테나 엘리먼트들은 페이즈드 어레이 안테나와 연관된다. 동작들은 또한, 개별적인 정규화된 엘리먼트 원거리장 패턴들에 기반하여 그리고 관심대상 위치와 연관된 빔형성 파라미터들에 기반하여, 페이즈드 어레이 안테나에 대한 전체 전자기 원거리장 패턴을 결정하는 동작을 포함한다. 전체 전자기 원거리장 패턴은, 페이즈드 어레이 안테나로부터 송신된 신호의, 관심대상 위치에서의 신호 강도를 결정하기 위해 사용가능하다. 동작들은 또한, 전체 전자기 원거리장 패턴에 기반하여, 페이즈드 어레이 안테나와 이차 통신 디바이스 사이의 아이솔레이션을 결정하는 동작을 포함한다. 동작들은, 아이솔레이션을 표시하는 출력을 생성하는 동작을 더 포함한다.

위에서-설명된 구현의 하나의 장점은, 페이즈드 어레이 안테나의 개별적인 엘리먼트들의 전자기 원거리장 패턴들이 하나하나씩 결정되며, 페이즈드 어레이 안테나가 생성할 수 있는 상이한 빔들에 대한 집합적 전자기 원거리장 패턴의 결정을 가능하게 하기 위해 합산될 수 있다는 점이다. 그에 따라서, 관심대상 위치에서의 페이즈드 어레이 안테나와, 이차 통신 시스템 사이의 아이솔레이션을 결정하기 위해 엘리먼트별 원거리장 패턴들이 사용될 수 있다. 부가적으로, 설명된 특징들, 기능들, 및 장점들은 다양한 구현들에서 독립적으로 달성될 수 있거나, 또는 또 다른 구현들에서 결합될 수 있으며, 이들에 대한 추가적인 세부사항들은, 다음의 설명 및 도면들을 참조하여 개시된다.

도 1은 엘리먼트별 원거리장 패턴 시뮬레이션을 사용하여 전체 전자기 원거리장 패턴을 추정하도록 동작가능한 페이즈드 어레이 안테나 디바이스의 다이어그램이고;
도 2는 단일 안테나 엘리먼트들에 대한 원거리장 패턴들의 비-제한적인 예들을 묘사하고;
도 3은 도 1의 페이즈드 어레이 안테나, 및 제2 페이즈드 어레이 안테나를 포함하는 항공기의 비-제한적인 예를 묘사하고;
도 4는 페이즈드 어레이 안테나들 사이의 안테나 커플링을 결정하기 위한 프로세스 다이어그램이고;
도 5는 엘리먼트별 원거리장 패턴 시뮬레이션을 사용하여 전체 전자기 원거리장 패턴을 결정하기 위한 방법이고;
도 6은 도 1의 필드 패턴 결정 디바이스의 비-제한적인 예를 묘사하며; 그리고
도 7은 엘리먼트별 원거리장 패턴 시뮬레이션을 사용하여 전체 전자기 원거리장 패턴을 결정도록 동작가능한 회로소자를 포함하는 항공기의 비-제한적인 예를 묘사한다.

본 개시내용의 특정 실시예들은 도면들을 참조하여 아래에서 설명된다. 설명에서, 공통 특징들은 도면들 전체에 걸쳐 공통 참조 번호들에 의해 표기된다.

도면들 및 다음의 설명은 특정 예시적인 실시예들을 예시한다. 본원에서 명시적으로 설명되거나 또는 도시되지 않지만, 본원에서 설명된 원리들을 구현하며, 본 설명 다음의 청구항들의 범위 내에 포함되는 다양한 어레인지먼트들을 당업자들이 창안할 수 있을 것임이 인식될 것이다. 더욱이, 본원에서 설명된 임의의 예들은 본 개시내용의 원리들을 이해하는 것을 보조하는 것으로 의도되며, 제한 없이, 있는 그대로 이해되어야 한다. 그 결과, 본 개시내용은 아래에서 설명된 특정 실시예들 또는 예들로 제한되는 것이 아니라, 청구항들 및 그들의 등가물들에 의해 제한된다.

본원에서 설명된 기법들은 프로세서(예컨대, 시뮬레이터)가, 페이즈드 어레이 안테나의 각각의 방사 엘리먼트에 대한 개별적인 정규화된 엘리먼트 원거리장 패턴들에 기반하여 전체 전자기 원거리장 패턴(예컨대, 페이즈드 어레이 안테나에 대한 원거리장 패턴)을 생성할 수 있게 한다. 예컨대, 페이즈드 어레이 안테나 시뮬레이터는, 순차적으로 각각의 안테나 엘리먼트에 정규화된 전력 및 정규화된 위상을 적용함으로써 개별적으로 페이즈드 어레이 안테나의 각각의 안테나 엘리먼트를 활성화한다(예컨대, 여기시킨다). 특정 안테나 엘리먼트가 활성화되는 동안, 하나 또는 그 초과의 센서들은 이 특정 안테나 엘리먼트와 연관된 원거리장 패턴을 측정하거나 또는 계산한다. 페이즈드 어레이 안테나의 각각의 안테나 엘리먼트에 대한 원거리장 패턴들이 측정되거나 또는 계산된 후에, 안테나 엘리먼트들의 개별적인 원거리장 패턴들을 빔형성 및 합산함으로써, 페이즈드 어레이 안테나 디바이스의 전체 전자기 원거리장 패턴이 추정될 수 있다. 예컨대, 전체 전자기 원거리장 패턴은 상이한 안테나 엘리먼트들과 연관된 각각의 원거리장 패턴 및 관심대상 위치와 연관된 빔형성 파라미터들에 기반한다. 빔형성 파라미터들은 페이즈드 어레이 안테나를 관심대상 위치로 향하게 하기 위한, 각각의 안테나 엘리먼트에 대한 전력 레벨 및 위상을 포함한다. 전체 전자기 원거리장 패턴이 어떻게 결정되는지를 명확하게 하는 부가적인 세부사항들은 아래에서 설명된다.

주어진 빔형성 파라미터들을 갖는 전체 전자기 원거리장 패턴은 관심대상 위치에서의 감쇠를 결정(예컨대, 계산)하기 위해 사용될 수 있으며, 전자기 방법들, 이를테면, 균일 회절 이론(UTD; Uniform Theory of Diffraction), 페이즈드 어레이 안테나 디바이스와 다른 안테나 디바이스 사이의 안테나 커플링 등을 통해 등가 소스 전류가 획득될 수 있다. 예컨대, 안테나 커플링은, 주어진 빔형성 파라미터들을 갖는 페이즈드 어레이 안테나 디바이스가 미국 연방 항공국(FAA)에 의해 제시된 표준들 및 기준들을 준수하는지 여부를 결정하기 위해 사용될 수 있다. 예시하자면, FAA는 항공기 상에서 브로드밴드 통신 서비스들을 제공하는 통신 디바이스들(예컨대, 페이즈드 어레이 안테나 디바이스)과 이 항공기 상의 다른 안테나들 사이의 적합한 아이솔레이션 및 감쇠를 요구한다.

도 1은 엘리먼트별 원거리장 패턴을 결정하도록 동작가능한 시스템(100)의 다이어그램이다. 시스템(100)은 필드 패턴 결정 디바이스(102), 페이즈드 어레이 안테나 제어기(112), 페이즈드 어레이 안테나(188), 및 감지/계산 디바이스(190)를 포함한다. 일 구현에 따라, 페이즈드 어레이 안테나 제어기(112) 및 페이즈드 어레이 안테나(188)는 캐리어(예컨대, 비행기, 선박, 또는 자동차)의 제1 컴포넌트에 통합될 수 있다. 필드 패턴 결정 디바이스(102) 및 감지/계산 디바이스(190)는, 항공기/선박/자동차 통합 전에 페이즈드 어레이 안테나 제어기(112) 및 페이즈드 어레이 안테나(188)를 테스팅하기 위해 사용될 수 있다. 예컨대, 페이즈드 어레이 안테나(188)는, 테스팅 후에 항공기/선박/자동차 상의 통신 디바이스에 통합(예컨대, 포함)될 수 있다. 도 3을 참조하여 설명된 바와 같이, 페이즈드 어레이 안테나(188)는, 항공기/선박/자동차에 통합된 다른 안테나 디바이스들과 통신하기 위해 사용될 수 있다.

도 1에서, 필드 패턴 결정 디바이스(102)는 엘리먼트 선택기(104), 단일 엘리먼트 원거리장 패턴 결정 유닛(106), 메모리(108), 전체 전자기 원거리장 패턴 결정 회로소자(110), 및 프로세서(111)를 포함한다. 다른 예들에서, 전체 전자기 원거리장 패턴 결정 회로소자(110) 및 프로세서(111)는 필드 패턴 결정 디바이스(102)와 별개일 수 있다. 아래에서 설명된 바와 같이, 엘리먼트 선택기(104)는, 페이즈드 어레이 안테나(188)의 단일 안테나 엘리먼트의 활성화를 개시하는 엘리먼트 선택 신호(140)를 생성하도록 구성되는 선택 회로소자(120)를 포함한다. 일 구현에 따라, 메모리(108)는, 하나 또는 그 초과의 프로세싱 엘리먼트들로 하여금 본원에서 설명된 기법들을 수행하게 하도록 실행가능한 명령들(미도시)을 포함하는 비-일시적인 컴퓨터-판독가능 매체이다. 예컨대, 명령들은, 하나 또는 그 초과의 프로세싱 엘리먼트들로 하여금 도 4의 프로세스 다이어그램(400), 도 5의 방법(500), 또는 둘 모두와 연관된 기능들을 수행하게 하도록 실행가능하다. 일 예에 따라, 명령들은 도 6을 참조하여 설명된 프로세서에 의해 실행가능할 수 있다. 필드 패턴 결정 디바이스(102)는 페이즈드 어레이 안테나 제어기(112)에 통신가능하게 커플링된다. 페이즈드 어레이 안테나 제어기(112)는 빔형성기(114) 및 송신기(119)를 포함한다. 빔형성기(114)는 위상 제어기(116) 및 전력 제어기(118)를 포함한다.

페이즈드 어레이 안테나 제어기(112)는 페이즈드 어레이 안테나(188)에 커플링된다. 페이즈드 어레이 안테나(188)는 복수의 엘리먼트 제어기들 및 복수의 안테나 엘리먼트들을 포함한다. 예컨대, 페이즈드 어레이 안테나(188)는 엘리먼트 제어기(195), 엘리먼트 제어기(196), 엘리먼트 제어기(197), 및 엘리먼트 제어기(198)를 포함한다. 엘리먼트 제어기(195)는 전력 증폭기(PA; power amplifier)(125)에 커플링된 위상 시프터(PS; phase shifter)(121)를 포함하고, 엘리먼트 제어기(196)는 전력 증폭기(126)에 커플링된 위상 시프터(122)를 포함하고, 엘리먼트 제어기(197)는 전력 증폭기(127)에 커플링된 위상 시프터(123)를 포함하며, 엘리먼트 제어기(198)는 전력 증폭기(128)에 커플링된 위상 시프터(124)를 포함한다. 각각의 위상 시프터(121-124)는 위상 제어기(116)로부터 하나 또는 그 초과의 신호들(예컨대, 위상 입력 신호들)을 수신하도록 커플링되며, 각각의 전력 증폭기(125-128)는 전력 제어기(118)로부터 하나 또는 그 초과의 신호들(예컨대, 전력 레벨 입력 신호들)을 수신하도록 커플링된다. 4 개의 엘리먼트 제어기들(195-198)이 도 1에서 예시되지만, 다른 구현들에서, 부가적인(또는 더 적은 개수의) 엘리먼트 제어기들이 페이즈드 어레이 안테나(188)에 포함된다. 비-제한적인 예로서, 수백 또는 수천 개의 엘리먼트 제어기들이 페이즈드 어레이 안테나(188)에 포함될 수 있다. 페이즈드 어레이 안테나(188)는 또한, 엘리먼트 제어기(195)에 커플링된 안테나 엘리먼트(131), 엘리먼트 제어기(196)에 커플링된 안테나 엘리먼트(132), 엘리먼트 제어기(197)에 커플링된 안테나 엘리먼트(133), 및 엘리먼트 제어기(198)에 커플링된 안테나 엘리먼트(134)를 포함한다. 4 개의 안테나 엘리먼트들(131-134)이 도 1에서 예시되지만, 다른 구현들에서, 부가적인(또는 더 적은 개수의) 안테나 엘리먼트들이 페이즈드 어레이 안테나(188)에 포함된다. 비-제한적인 예로서, 수백 또는 수천 개의 안테나 엘리먼트들이 페이즈드 어레이 안테나(188)에 포함될 수 있다.

시스템(100)은, 각각의 안테나 엘리먼트(131-134)에 대한 원거리장 패턴(151-154)을 엘리먼트별로 각각 결정하도록 구성된다. 예컨대, 시스템(100)은, 각각의 안테나 엘리먼트(131-134)에 대한 원거리장 패턴(151-154)을 각각 결정하기 위해 각각의 안테나 엘리먼트(131-134)를 하나하나씩 활성화한다(예컨대, 여기시킨다). 아래에서 설명된 바와 같이, 각각의 원거리장 패턴(151-154)을 결정한 후에, 원거리장 패턴들(151-154), 및 관심대상 위치와 연관된 빔형성 파라미터들에 기반하여, 페이즈드 어레이 안테나(188)의 전체 전자기 원거리장 패턴(180)이 결정될 수 있다.

예시하자면, 동작 동안, 엘리먼트 선택기(104)는 안테나 엘리먼트(131)에 대한 원거리장 패턴(151)의 결정을 개시한다. 선택 회로소자(120)는, 안테나 엘리먼트(131)가 활성화를 위해 선택되며 다른 안테나 엘리먼트들(132-134)이 비활성화를 위해 선택된다는 것을 표시하는 엘리먼트 선택 신호(140)를 생성한다. 엘리먼트 선택 신호(140)는 페이즈드 어레이 안테나 제어기(112)에 제공된다. 엘리먼트 선택 신호(140)에 기반하여, 위상 제어기(116)는, 위상 시프터(121)(안테나 엘리먼트(131)에 커플링됨)의 위상을 정규화된 위상으로 조정하는 정규화된 위상 입력(142)을 생성한다. 본원에서 사용된 바와 같이, "정규화된 위상"은 원거리장 패턴들(151-154)을 결정하기 위해 각각의 위상 시프터(121-124)에 의해 사용되는 위상에 대응한다. 위상 제어기(116)는 정규화된 위상 입력(142)을 위상 시프터(121)에 제공한다. 부가적으로, 엘리먼트 선택 신호(140)를 수신하자마자, 전력 제어기(118)는, 전력 증폭기(125)의 전력 레벨을 정규화된 전력 레벨로 조정하는 정규화된 전력 레벨 입력(141)을 생성한다. 본원에서 사용된 바와 같이, "정규화된 전력 레벨"은 원거리장 패턴들(151-154)을 결정하기 위해 전력 증폭기들(125-128)에 제공되는 전력 레벨에 대응한다.

정규화된 위상 입력(142) 및 정규화된 전력 레벨 입력(141)을 수신하는 것에 대한 응답으로, 엘리먼트 제어기(195)는, 원거리장 패턴(151)을 생성하도록 안테나 엘리먼트(131)를 여기시킨다. 원거리장 패턴(151)은 안테나 엘리먼트(131)를 둘러싸는 전자기장의, 안테나 엘리먼트(131)로부터 특정 거리에서의 방사 패턴을 표시한다.

이제 도 1 및 도 2 둘 모두를 참조하면, 원거리장 패턴(151)의 비-제한적인 예시가 도시된다(도 2 참조). 감지/계산 디바이스(190)는 원거리장 패턴(151)을 검출(예컨대, 감지/계산)하고, 원거리장 패턴(151)의 표시를 단일 엘리먼트 원거리장 패턴 결정 유닛(106)에 제공한다. 위에서 설명된 구현에 따라, 감지/계산 디바이스(190)는 안테나 엘리먼트(131)로부터 특정 거리에 위치된다. 감지/계산 디바이스(190)가 계산하고 있으면, 감지/계산 디바이스(190)는 밀폐-상자 전자기장 시뮬레이터 또는 전자기 원거리장 계산기일 수 있다. 단일 엘리먼트 원거리장 패턴 결정 유닛(106)은 원거리장 패턴(151)의 표시에 기반하여 안테나 엘리먼트(131)에 대한 원거리장 패턴 데이터(171)를 생성하며, 이 원거리장 패턴 데이터(171)를 메모리(108)에 저장한다. 원거리장 패턴(151)의 결정 동안, 안테나 엘리먼트들(132-134)은 활성 상태가 아니다.

부가적으로, 동작 동안, 엘리먼트 선택기(104)는 안테나 엘리먼트(132)에 대한 원거리장 패턴(152)의 결정을 개시한다. 선택 회로소자(120)는, 안테나 엘리먼트(132)가 활성화를 위해 선택되며 다른 안테나 엘리먼트들(131, 133, 134)이 비활성화를 위해 선택된다는 것을 표시하는 엘리먼트 선택 신호(140)를 생성한다. 엘리먼트 선택 신호(140)는 페이즈드 어레이 안테나 제어기(112)에 제공된다. 엘리먼트 선택 신호(140)에 기반하여, 위상 제어기(116)는, 위상 시프터(122)(안테나 엘리먼트(132)에 커플링됨)의 위상을 정규화된 위상으로 조정하는 정규화된 위상 입력(142)을 생성한다. 위상 제어기(116)는 정규화된 위상 입력(142)을 위상 시프터(122)에 제공한다. 부가적으로, 엘리먼트 선택 신호(140)를 수신하자마자, 전력 제어기(118)는, 전력 증폭기(126)의 전력 레벨을 정규화된 전력 레벨로 조정하는 정규화된 전력 레벨 입력(141)을 생성한다.

정규화된 위상 입력(142) 및 정규화된 전력 레벨 입력(141)을 수신하는 것에 대한 응답으로, 엘리먼트 제어기(196)는, 원거리장 패턴(152)을 생성하도록 안테나 엘리먼트(132)를 여기시킨다. 도 2를 참조하면, 원거리장 패턴(152)의 비-제한적인 예시가 도시된다. 감지/계산 디바이스(190)는 원거리장 패턴(152)을 검출(예컨대, 감지 또는 계산)하고, 원거리장 패턴(152)의 표시를 단일 엘리먼트 원거리장 패턴 결정 유닛(106)에 제공한다. 단일 엘리먼트 원거리장 패턴 결정 유닛(106)은 원거리장 패턴(152)의 표시에 기반하여 안테나 엘리먼트(132)에 대한 원거리장 패턴 데이터(172)를 생성하며, 이 원거리장 패턴 데이터(172)를 메모리(108)에 저장한다. 원거리장 패턴(152)의 결정 동안, 안테나 엘리먼트들(131, 133, 134)은 활성 상태가 아니다.

엘리먼트 선택기(104)는 또한, 안테나 엘리먼트(133)에 대한 원거리장 패턴(153)의 결정을 개시한다. 선택 회로소자(120)는, 안테나 엘리먼트(133)가 활성화를 위해 선택되며 다른 안테나 엘리먼트들(131, 132, 134)이 비활성화를 위해 선택된다는 것을 표시하는 엘리먼트 선택 신호(140)를 생성한다. 엘리먼트 선택 신호(140)는 페이즈드 어레이 안테나 제어기(112)에 제공된다. 엘리먼트 선택 신호(140)에 기반하여, 위상 제어기(116)는, 위상 시프터(123)(안테나 엘리먼트(133)에 커플링됨)의 위상을 정규화된 위상으로 조정하는 정규화된 위상 입력(142)을 생성한다. 위상 제어기(116)는 정규화된 위상 입력(142)을 위상 시프터(123)에 제공한다. 부가적으로, 엘리먼트 선택 신호(140)를 수신하자마자, 전력 제어기(118)는, 전력 증폭기(127)의 전력 레벨을 정규화된 전력 레벨로 조정하는 정규화된 전력 레벨 입력(141)을 생성한다.

정규화된 위상 입력(142) 및 정규화된 전력 레벨 입력(141)을 수신하는 것에 대한 응답으로, 엘리먼트 제어기(197)는, 원거리장 패턴(153)을 생성하도록 안테나 엘리먼트(133)를 여기시킨다. 도 2를 참조하면, 원거리장 패턴(153)의 비-제한적인 예시가 도시된다. 감지/계산 디바이스(190)는 원거리장 패턴(153)을 검출(예컨대, 감지 또는 계산)하고, 원거리장 패턴(153)의 표시를 단일 엘리먼트 원거리장 패턴 결정 유닛(106)에 제공한다. 단일 엘리먼트 원거리장 패턴 결정 유닛(106)은 원거리장 패턴(153)의 표시에 기반하여 안테나 엘리먼트(133)에 대한 원거리장 패턴 데이터(173)를 생성하며, 이 원거리장 패턴 데이터(173)를 메모리(108)에 저장한다. 원거리장 패턴(153)의 결정 동안, 안테나 엘리먼트들(131, 132, 134)은 활성 상태가 아니다.

엘리먼트 선택기(104)는 또한, 안테나 엘리먼트(134)에 대한 원거리장 패턴(154)의 결정을 개시한다. 선택 회로소자(120)는, 안테나 엘리먼트(134)가 활성화를 위해 선택되며 다른 안테나 엘리먼트들(131, 132, 133)이 비활성화를 위해 선택된다는 것을 표시하는 엘리먼트 선택 신호(140)를 생성한다. 엘리먼트 선택 신호(140)는 페이즈드 어레이 안테나 제어기(112)에 제공된다. 엘리먼트 선택 신호(140)를 수신하자마자, 위상 제어기(116)는, 위상 시프터(124)(안테나 엘리먼트(134)에 커플링됨)의 위상을 정규화된 위상으로 조정하는 정규화된 위상 입력(142)을 생성한다. 위상 제어기(116)는 정규화된 위상 입력(142)을 위상 시프터(124)에 제공한다. 부가적으로, 엘리먼트 선택 신호(140)를 수신하자마자, 전력 제어기(118)는, 전력 증폭기(128)의 전력 레벨을 정규화된 전력 레벨로 조정하는 정규화된 전력 레벨 입력(141)을 생성한다.

정규화된 위상 입력(142) 및 정규화된 전력 레벨 입력(141)을 수신하는 것에 대한 응답으로, 엘리먼트 제어기(198)는, 원거리장 패턴(154)을 생성하도록 안테나 엘리먼트(134)를 여기시킨다. 도 2를 참조하면, 원거리장 패턴(154)의 비-제한적인 예시가 도시된다. 원거리장 패턴들(251, 252, 253, 254, 255)의 다른 예들이 또한, 도 2에서 묘사된다. 다른 원거리장 패턴들(251-255)은 페이즈드 어레이 안테나(188)의 다른 안테나 엘리먼트들(미도시)의 원거리장 패턴들을 표현한다. 감지/계산 디바이스(190)는 원거리장 패턴(154)을 검출(예컨대, 감지 또는 계산)하고, 원거리장 패턴(154)의 표시를 단일 엘리먼트 원거리장 패턴 결정 유닛(106)에 제공한다. 단일 엘리먼트 원거리장 패턴 결정 유닛(106)은 원거리장 패턴(154)의 표시에 기반하여 안테나 엘리먼트(134)에 대한 원거리장 패턴 데이터(174)를 생성하며, 이 원거리장 패턴 데이터(174)를 메모리(108)에 저장한다. 원거리장 패턴(154)의 결정 동안, 안테나 엘리먼트들(131-133)은 활성 상태가 아니다.

각각의 안테나 엘리먼트(131-134)에 대한 원거리장 패턴 데이터(171-174)가 각각 결정된 후에, 전체 전자기 원거리장 패턴 결정 회로소자(110)는 페이즈드 어레이 안테나(188)에 대한 전체 전자기 원거리장 패턴(180)을 결정할 수 있다. 페이즈드 어레이 안테나(188)에 대한 전체 전자기 원거리장 패턴은 각각의 원거리장 패턴(151-154)에 기반하여, 그리고 도 3에서 묘사된 관심대상 위치와 연관된 빔형성 파라미터들(191, 192, 193, 194)에 기반하여 결정된다. 예컨대, 도 3을 참조하면, 항공기(300)의 특정 예가 도시된다. 항공기(300)는 페이즈드 어레이 안테나(188)와, 관심대상 위치(302)에 위치된 다른 페이즈드 어레이 안테나(304)를 포함한다. 빔형성 파라미터들(191-194)은, 신호를 관심대상 위치(302)에 송신하기 위해 각각의 안테나 엘리먼트(131-134)에 적용될 전력 레벨들 및 위상 입력들을 포함한다. 예컨대, 빔형성 파라미터들(191-194)은, 송신기(119)가 송신 신호(143)를 관심대상 위치(302)에 송신할 수 있도록, 엘리먼트 제어기들(195-198)에 적용될 전력 레벨들 및 위상 입력들을 포함한다.

다시 도 1을 참조하면, 전체 전자기 원거리장 패턴 결정 회로소자(110)는 안테나 엘리먼트(131)에 대한 빔형성 파라미터들(191)의 세트, 안테나 엘리먼트(132)에 대한 빔형성 파라미터들(192)의 세트, 안테나 엘리먼트(133)에 대한 빔형성 파라미터들(193)의 세트, 및 안테나 엘리먼트(134)에 대한 빔형성 파라미터들(194)의 세트를 결정한다. 빔형성 파라미터들(191)의 세트는, 신호들을 관심대상 위치(302)를 향해 송신하기 위해 전력 증폭기(125)에 적용될 전력 레벨, 및 신호들을 관심대상 위치(302)를 향해 송신하기 위해 위상 시프터(121)에 적용될 위상 입력을 포함한다. 빔형성 파라미터들(192)의 세트는, 신호들을 관심대상 위치(302)를 향해 송신하기 위해 전력 증폭기(126)에 적용될 전력 레벨, 및 신호들을 관심대상 위치(302)를 향해 송신하기 위해 위상 시프터(122)에 적용될 위상 입력을 포함한다. 빔형성 파라미터들(193)의 세트는, 신호들을 관심대상 위치(302)를 향해 송신하기 위해 전력 증폭기(127)에 적용될 전력 레벨, 및 신호들을 관심대상 위치(302)를 향해 송신하기 위해 위상 시프터(123)에 적용될 위상 입력을 포함하며, 빔형성 파라미터들(194)의 세트는, 신호들을 관심대상 위치(302)를 향해 송신하기 위해 전력 증폭기(128)에 적용될 전력 레벨, 및 신호들을 관심대상 위치(302)를 향해 송신하기 위해 위상 시프터(124)에 적용될 위상 입력을 포함한다.

전체 전자기 원거리장 패턴(180)은 다음과 같이 표현된다:

, (방정식 1)

여기서, 는 전체 전자기 원거리장 패턴(180)에 대응하고, 는 특정 안테나 엘리먼트(131-134)에 대한 전력 레벨에 대응하고, 는 특정 안테나 엘리먼트(131-134)에 대한 원거리장 패턴(151-154)에 대응하고, 는 특정 안테나 엘리먼트(131-134)에 대한 위상 입력에 대응하고, N은 안테나 엘리먼트들의 수이고, 는 주파수이며, 및 는 필드 방향에 대한 구 좌표들이다. 설명된 구현에 따라, N은 4와 동일하다. 그러나, N이 1보다 큰 임의의 정수 값일 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 따라서, 전체 전자기 원거리장 패턴(180)을 결정하는 것은 제1 전자기 원거리장 패턴(예컨대, ), 제2 전자기 원거리장 패턴(예컨대, ), 제3 전자기 원거리장 패턴(예컨대, ), 및 제4 전자기 원거리장 패턴(예컨대, )을 합산하는 것을 포함한다.

제1 전자기 원거리장 패턴은 빔형성 파라미터들(191)과 연관된 위상 입력()에 의해 지수적으로 조정되는 원거리장 패턴()(151)과, 빔형성 파라미터들(191)과 연관된 전력 레벨()의 곱에 기반한다. 제2 전자기 원거리장 패턴은 빔형성 파라미터들(192)과 연관된 위상 입력()에 의해 지수적으로 조정되는 원거리장 패턴()(152)과, 빔형성 파라미터들(192)과 연관된 전력 레벨()의 곱에 기반한다. 제3 전자기 원거리장 패턴은 빔형성 파라미터들(193)과 연관된 위상 입력()에 의해 지수적으로 조정되는 원거리장 패턴()(153)과, 빔형성 파라미터들(193)과 연관된 전력 레벨()의 곱에 기반하며, 제4 전자기 원거리장 패턴은 빔형성 파라미터들(194)과 연관된 위상 입력()에 의해 지수적으로 조정되는 원거리장 패턴()(154)과, 빔형성 파라미터들(194)과 연관된 전력 레벨()의 곱에 기반한다.

전체 전자기 원거리장 패턴(180)을 결정한 후에, 프로세서(111)는, 전체 전자기 원거리장 패턴(180)에 기반하여, 페이즈드 어레이 안테나(188)와 관심대상 위치(302)의 페이즈드 어레이 안테나(304) 사이의 아이솔레이션(예컨대, 안테나 아이솔레이션(182))을 결정한다. 예컨대, 프로세서(111)는 전자기 방법, 이를테면, 균일 회절 이론(UTD)을 사용하여 전체 전자기 원거리장 패턴을 등가 소스 전류(181)로 변환한다. 프로세서(111)는 또한, 등가 소스 전류(181)에 기반하여 안테나 아이솔레이션(182)을 결정한다. 프로세서는 또한, 아이솔레이션을 표시하는 출력을 생성한다.

도 1-도 3에 관련하여 설명된 기법들은, 필드 패턴 결정 디바이스(102)가 안테나 엘리먼트들(131-134) 각각의 원거리장 패턴들(151-154)을 하나하나씩 각각 결정하는 것을 가능하게 한다. 원거리장 패턴들(151-154)은 페이즈드 어레이 안테나(188)가 생성하는 상이한 빔들에 대한, 페이즈드 어레이 안테나(188)의 전체 전자기 원거리장 패턴(180)을 결정하기 위해 사용된다. 그에 따라서, 페이즈드 어레이 안테나(188)와 임의의 관심대상 위치(예컨대, 관심대상 위치(302)) 사이의 아이솔레이션을 결정하기 위해 엘리먼트별 필드 패턴들이 사용될 수 있다. 아이솔레이션은, 페이즈드 어레이 안테나(188)가 적용가능한 표준들, 이를테면, FAA 표준들을 준수한다는 것을 검증하기 위해 사용될 수 있다.

도 4를 참조하면, 페이즈드 어레이 안테나들 사이의 안테나 커플링을 결정하기 위한 프로세스 다이어그램(400)이 도시된다. 프로세스 다이어그램(400)과 연관된 동작들은 도 1의 시스템(100)의 하나 또는 그 초과의 컴포넌트들에 의해 수행된다.

402에서, 정규화된 위상 및 정규화된 전력 레벨을 이용하여 페이즈드 어레이 안테나의 단일 안테나 엘리먼트가 활성화(예컨대, 여기)된다. 예컨대, 도 1을 참조하면, 위상 제어기(116)는 안테나 엘리먼트(131)에 커플링된 위상 시프터(121)에 정규화된 위상 입력(142)을 제공하며, 전력 제어기(118)는 안테나 엘리먼트(131)에 커플링된 전력 증폭기(125)에 정규화된 전력 레벨 입력(141)을 제공한다. 정규화된 위상 입력(142) 및 정규화된 전력 레벨 입력(141)을 수신하는 것에 대한 응답으로, 엘리먼트 제어기(195)는, 원거리장 패턴(151)을 생성하도록 안테나 엘리먼트(131)를 여기시킨다.

404에서, 단일 안테나 엘리먼트의 원거리장 패턴이 결정(예컨대, 측정)된다. 예컨대, 도 1을 참조하면, 감지/계산 디바이스(190)는 원거리장 패턴(151)을 검출(예컨대, 감지 또는 계산)하고, 원거리장 패턴(151)의 표시를 단일 엘리먼트 원거리장 패턴 결정 유닛(106)에 제공한다.

406에서, 원거리장 패턴은 메모리에 저장된다. 예컨대, 도 1을 참조하면, 단일 엘리먼트 원거리장 패턴 결정 유닛(106)은 원거리장 패턴(151)의 표시에 기반하여 안테나 엘리먼트(131)에 대한 원거리장 패턴 데이터(171)를 생성하고, 이 원거리장 패턴 데이터(171)를 메모리(108)에 저장한다.

408에서, 단일 안테나 엘리먼트가 페이즈드 어레이 안테나의 마지막 안테나 엘리먼트인지 여부의 결정이 이루어진다. 단일 안테나 엘리먼트가 마지막 안테나 엘리먼트가 아니면, 402에서 다른 안테나 엘리먼트가 활성화된다. 예컨대, 정규화된 위상 및 정규화된 전력 레벨이, 안테나 엘리먼트(132)를 활성화하기 위해 엘리먼트 제어기(196)에 제공된다. 안테나 엘리먼트(132)에 대한 원거리장 패턴(152)이 결정되어 메모리(108)에 저장되는 식이다.

단일 안테나 엘리먼트가 마지막 안테나 엘리먼트이면, 410에서, 전체 전자기 원거리장 패턴을 결정하기 위해 페이즈드 어레이 안테나는 관심대상 위치로 향하게 된다. 예컨대, 도 1 및 도 3을 참조하면, 전체 전자기 원거리장 패턴(180)(예컨대, 전체 원거리장 패턴)을 결정하기 위해 페이즈드 어레이 안테나(188)는 관심대상 위치(302)로 향할 수 있다. 빔형성 파라미터들(예컨대, 방정식 1에서 각각의 안테나 엘리먼트에 대한 위상 및 전력)을 결정하기 위해, 고도 및 방위각들에 대한 사용자 입력들이 할당된다.

412에서, 전자기 알고리즘, 이를테면, 균일 회절 이론(UTD)을 통해 전체 전자기 원거리장 패턴이 등가 소스 전류로 변환된다. 예컨대, 도 1을 참조하면, 프로세서(111)는 전체 전자기 원거리장 패턴(180)을 등가 소스 전류(181)로 변환한다.

414에서, 기하학적 회절 이론(GTD; Geometrical Theory of Diffraction)/균일 회절 이론(UTD) 기법들(그러나, 이들에 제한되지 않음)을 사용하여, 페이즈드 어레이 안테나와 제2 통신 디바이스 사이의 안테나 커플링이 결정된다. 예컨대, 도 1 및 도 3을 참조하면, 시스템(100)은 등가 소스 전류(181)에 기반하여 커플링 경로(306)를 따른 안테나 커플링을 결정한다. 안테나 커플링 결정은, 사용자-특정된 컴퓨테이셔널 전자기 도메인과 연관된 분해된 기하 특성들에 기반한다. 안테나 커플링은 엔지니어링 유닛들로 변환된다.

416에서, 다른 관심대상 위치들(또는 다른 통신 디바이스들)이 있으면, 프로세스 다이어그램(400)은 대응하는 안테나 커플링들을 결정하기 위해 페이즈드 어레이 안테나(188)를 다른 관심대상 위치들로 향하게 한다. 그렇지 않으면, 프로세스 다이어그램(400)은 종료한다.

도 5를 참조하면, 엘리먼트별 원거리장 패턴 시뮬레이션을 사용하여 전체 전자기 원거리장 패턴을 추정하기 위한 방법(500)이 도시된다. 방법(500)은 도 1의 시스템(100)의 하나 또는 그 초과의 컴포넌트들에 의해 수행된다.

방법(500)은, 502에서, 개별적인 엘리먼트별로, 복수의 안테나 엘리먼트들의 각각의 방사 엘리먼트에 대한 정규화된 원거리장 패턴을 결정하는 단계를 포함한다. 복수의 안테나 엘리먼트들은 페이즈드 어레이 안테나와 연관된다. 예컨대, 도 1을 참조하면, 단일 엘리먼트 원거리장 패턴 결정 유닛(106)은 각각의 안테나 엘리먼트(131-134)에 대한 원거리장 패턴들(151-154)을 엘리먼트별로 각각 결정한다. 각각의 안테나 엘리먼트에 대한 원거리장 패턴을 결정하는 것은, 각각의 안테나 엘리먼트에 대한 원거리장 패턴의 시뮬레이션 또는 각각의 안테나 엘리먼트에 대한 원거리장 패턴을 측정하는 것을 포함한다.

일 구현에 따라, 각각의 안테나 엘리먼트에 대한 원거리장 패턴을 결정하는 것은, 복수의 안테나 엘리먼트들 중 제1 안테나 엘리먼트에 대한 제1 원거리장 패턴을 결정하기 위해 제1 시간에 제1 안테나 엘리먼트를 활성화하는 것을 포함한다. 제1 원거리장 패턴을 결정하기 위해 제1 안테나 엘리먼트를 활성화하는 것은, 제1 안테나 엘리먼트에 커플링되는 제1 전력 증폭기에 정규화된 전력 레벨을 적용하는 것, 및 제1 안테나 엘리먼트에 커플링되는 제1 위상 시프터에 정규화된 위상 입력을 적용하는 것을 포함한다. 예컨대, 도 1을 참조하면, 전력 제어기(118)는 안테나 엘리먼트(131)에 커플링된 전력 증폭기(125)에 정규화된 전력 레벨 입력(141)을 적용하며, 위상 제어기(116)는 안테나 엘리먼트(131)에 커플링된 위상 시프터(121)에 정규화된 위상 입력(142)을 적용한다.

각각의 안테나 엘리먼트에 대한 원거리장 패턴을 결정하는 것은 또한, 복수의 안테나 엘리먼트들 중 제2 안테나 엘리먼트에 대한 제2 원거리장 패턴을 결정하기 위해 제2 시간에 제2 안테나 엘리먼트를 활성화하는 것을 포함한다. 제2 원거리장 패턴을 결정하기 위해 제2 안테나 엘리먼트를 활성화하는 것은, 제2 안테나 엘리먼트에 커플링되는 제2 전력 증폭기에 정규화된 전력 레벨을 적용하는 것, 및 제2 안테나 엘리먼트에 커플링되는 제2 위상 시프터에 정규화된 위상 입력을 적용하는 것을 포함한다. 예컨대, 도 1을 참조하면, 전력 제어기(118)는 안테나 엘리먼트(132)에 커플링된 전력 증폭기(126)에 정규화된 전력 레벨 입력(141)을 적용하며, 위상 제어기(116)는 안테나 엘리먼트(132)에 커플링된 위상 시프터(122)에 정규화된 위상 입력(142)을 적용한다.

방법(500)은 또한, 504에서, 개별적인 정규화된 원거리장 패턴들에 기반하여 그리고 관심대상 위치와 연관된 빔형성 파라미터들에 기반하여, 페이즈드 어레이 안테나에 대한 전체 전자기 원거리장 패턴을 결정하는 단계를 포함한다. 예컨대, 전체 전자기 원거리장 패턴 결정 회로소자(110)는 원거리장 패턴들(151-154) 및 빔형성 파라미터들(191-194)에 기반하여 전체 전자기 원거리장 패턴(180)을 결정한다. 전체 전자기 원거리장 패턴(180)은 다음과 같이 표현된다:

, (방정식 1)

여기서, 는 전체 전자기 원거리장 패턴(180)에 대응하고, 는 특정 안테나 엘리먼트(131-134)에 대한 전력 레벨에 대응하고, 는 특정 안테나 엘리먼트(131-134)에 대한 원거리장 패턴(151-154)에 대응하고, 는 특정 안테나 엘리먼트(131-134)에 대한 위상 입력에 대응하고, N은 안테나 엘리먼트들의 수이고, 는 주파수이며, 및 는 필드 방향에 대한 구 좌표들이다. 따라서, 전체 전자기 원거리장 패턴(180)을 결정하는 것은 제1 전자기 원거리장 패턴(예컨대, ), 제2 전자기 원거리장 패턴(예컨대, ), 제3 전자기 원거리장 패턴(예컨대, ), 및 제4 전자기 원거리장 패턴(예컨대, )을 합산하는 것을 포함한다.

제1 전자기 필드 패턴은 빔형성 파라미터들(191)과 연관된 위상 입력()에 의해 지수적으로 조정되는 원거리장 패턴()(151)과, 빔형성 파라미터들(191)과 연관된 전력 레벨()의 곱에 기반한다. 제2 전자기 원거리장 패턴은 빔형성 파라미터들(192)과 연관된 위상 입력()에 의해 지수적으로 조정되는 원거리장 패턴()(152)과, 빔형성 파라미터들(192)과 연관된 전력 레벨()의 곱에 기반한다. 제3 전자기 원거리장 패턴은 빔형성 파라미터들(193)과 연관된 위상 입력()에 의해 지수적으로 조정되는 원거리장 패턴()(153)과, 빔형성 파라미터들(193)과 연관된 전력 레벨()의 곱에 기반하며, 제4 전자기 원거리장 패턴은 빔형성 파라미터들(194)과 연관된 위상 입력()에 의해 지수적으로 조정되는 원거리장 패턴()(154)과, 빔형성 파라미터들(194)과 연관된 전력 레벨()의 곱에 기반한다.

방법(500)은 또한, 506에서, 전체 전자기 원거리장 패턴에 기반하여, 페이즈드 어레이 안테나와 이차 통신 디바이스 사이의 아이솔레이션을 결정하는 단계를 포함한다. 예컨대, 도 1을 참조하면, 프로세서(111)는 전체 전자기 원거리장 패턴(180)에 기반하여 안테나 아이솔레이션(182)을 결정한다. 방법(500)은 또한, 508에서, 아이솔레이션을 표시하는 출력을 생성하는 단계를 포함한다. 예컨대, 도 1을 참조하면, 프로세서(111)는 안테나 아이솔레이션(182)을 표시하는 출력을 생성한다.

도 5의 방법(500)은 필드 패턴 결정 디바이스(102)가 안테나 엘리먼트들(131-134)의 원거리장 패턴들(151-154)을 하나하나씩 각각 결정하는 것을 가능하게 한다. 원거리장 패턴들(151-154)은 페이즈드 어레이 안테나(188)가 생성하는 상이한 빔들에 대한, 페이즈드 어레이 안테나(188)의 전체 전자기 원거리장 패턴(180)을 결정하기 위해 사용된다. 그에 따라서, 페이즈드 어레이 안테나(188)와 임의의 관심대상 위치(예컨대, 관심대상 위치(302)) 사이의 아이솔레이션을 결정하기 위해 엘리먼트별 필드 패턴들이 사용될 수 있다. 아이솔레이션은, 페이즈드 어레이 안테나(188)가 적용가능한 표준들, 이를테면, FAA 표준들을 준수한다는 것을 검증하기 위해 사용될 수 있다.

도 6을 참조하면, 필드 패턴 결정 디바이스(102)의 예가 도시된다. 필드 패턴 결정 디바이스(102)는 메모리(108)에 커플링된 프로세서(602)를 포함한다. 프로세서(602)는 엘리먼트 선택기(104), 단일 엘리먼트 원거리장 패턴 결정 유닛(106), 전체 전자기 원거리장 패턴 결정 회로소자(110), 및 프로세서(111)를 포함한다.

메모리(108)는, 프로세서(602)에 의해 실행가능한 명령들(604)을 포함하는 비-일시적인 컴퓨터-판독가능 매체이다. 예컨대, 메모리(108)는, 도 4의 프로세스 다이어그램(400) 및 도 5의 방법(500)에 관련하여 설명된 동작들을 수행하기 위해 프로세서(602)에 의해 실행가능한 명령들(604)을 저장한다.

예시하자면, 명령들(604)은 프로세서(602)로 하여금, 복수의 안테나 엘리먼트들의 각각의 안테나 엘리먼트(131-134)에 대한 원거리장 패턴을 엘리먼트별로 결정하게 하도록 실행가능하다. 명령들(604)은 또한, 프로세서(602)로 하여금, 관심대상 위치(302)와 연관된 빔형성 파라미터들(191-194)에 기반하여 전체 전자기 원거리장 패턴(180)을 결정하게 하도록 실행가능하다. 명령들(604)은 추가로, 프로세서(602)로 하여금, 전체 전자기 원거리장 패턴(180)에 기반하여 페이즈드 어레이 안테나(188)와 다른 통신 디바이스 사이의 안테나 아이솔레이션(182)을 결정하게 하도록 실행가능하다. 명령들(604)은 추가로, 프로세서(602)로 하여금, 안테나 아이솔레이션(182)을 표시하는 출력을 생성하게 하도록 실행가능하다.

도 7을 참조하면, 필드 패턴 결정 디바이스(102)를 포함하는 항공기(700)의 예시적인 실시예의 블록 다이어그램이 도시된다. 도 7에서 도시된 바와 같이, 항공기(700)는 기체(718), 인테리어(722), 하나 또는 그 초과의 엔진들(744), 서브시스템 제어기(746), 명령들(782)을 저장하는 비-일시적인 프로세서-판독가능 매체(781), 및 복수의 시스템들(720)을 포함할 수 있다. 시스템들(720)은 양력 및 추진 시스템(780), 전자기 시스템(726), 유압 시스템(728), 환경 시스템(730), 프로세서(602) 및 메모리(108)를 포함하는 필드 패턴 결정 디바이스(102), 통신 시스템(760), 그리고 연료 시스템(770) 중 하나 또는 그 초과를 포함할 수 있다. 임의의 수의 다른 시스템들이 포함될 수 있다. 하나 또는 그 초과의 엔진들(744)은 양력 및 추진 시스템(780)의 일부일 수 있다.

명령들(782)은, 프로세서(602)에 의해 실행될 때, 프로세서(602)로 하여금, 위에서 설명된 기능들 중 임의의 기능을 수행하게 할 수 있다. 예컨대, 명령들(782)은, 프로세서(602)에 의해 실행될 때, 프로세서(602)로 하여금, 복수의 안테나 엘리먼트들의 각각의 안테나 엘리먼트(131-134)에 대한 원거리장 패턴을 엘리먼트별로 결정하게 할 수 있다. 명령들(782)은 또한, 프로세서(602)로 하여금, 관심대상 위치, 이를테면, 도 3의 관심대상 위치(302)와 연관된 빔형성 파라미터들(191-194)에 기반하여 전체 전자기 원거리장 패턴(180)을 결정하게 하도록 실행가능하다. 명령들(782)은 추가로, 프로세서(602)로 하여금, 전체 전자기 원거리장 패턴(180)에 기반하여 페이즈드 어레이 안테나(188)와 다른 통신 디바이스 사이의 안테나 아이솔레이션(182)을 결정하게 하도록 실행가능하다. 명령들(782)은 추가로, 프로세서(602)로 하여금, 안테나 아이솔레이션(182)을 표시하는 출력을 생성하게 하도록 실행가능하다.

추가로, 본 개시내용은 다음의 조항들에 따른 실시예들을 포함한다:

조항 1. 방법으로서,

개별적인 엘리먼트별로, 복수의 안테나 엘리먼트들의 각각의 방사 엘리먼트에 대한 정규화된 원거리장 패턴을 결정하는 단계 ―복수의 안테나 엘리먼트들은 페이즈드 어레이 안테나와 연관됨―;

개별적인 정규화된 엘리먼트 원거리장 패턴들에 기반하여 그리고 관심대상 위치와 연관된 빔형성 파라미터들에 기반하여, 페이즈드 어레이 안테나에 대한 전체 전자기 원거리장 패턴을 결정하는 단계 ―전체 전자기 원거리장 패턴은, 페이즈드 어레이 안테나로부터 송신된 신호의, 관심대상 위치에서의 신호 강도를 결정하기 위해 사용가능함―;

전체 전자기 원거리장 패턴에 기반하여, 페이즈드 어레이 안테나와 이차 통신 디바이스 사이의 아이솔레이션을 결정하는 단계; 및

아이솔레이션을 표시하는 출력을 생성하는 단계를 포함한다.

조항 2. 조항 1의 방법에 있어서, 각각의 안테나 엘리먼트에 대한 원거리장 패턴을 결정하는 단계는,

복수의 안테나 엘리먼트들 중 제1 안테나 엘리먼트에 대한 제1 원거리장 패턴을 결정하기 위해 제1 시간에 제1 안테나 엘리먼트를 활성화하는 단계; 및

복수의 안테나 엘리먼트들 중 제2 안테나 엘리먼트에 대한 제2 원거리장 패턴을 결정하기 위해 제2 시간에 제2 안테나 엘리먼트를 활성화하는 단계를 포함한다.

조항 3. 조항 2의 방법에 있어서, 제1 원거리장 패턴을 결정하기 위해 제1 안테나 엘리먼트를 활성화하는 단계는,

제1 안테나 엘리먼트에 커플링되는 제1 전력 증폭기에 정규화된 전력 레벨을 적용하는 단계;

제1 안테나 엘리먼트에 커플링되는 제1 위상 시프터에 정규화된 위상 입력을 적용하는 단계; 및

제1 전력 증폭기에 정규화된 전력 레벨을 적용하는 단계 및 제1 위상 시프터에 정규화된 위상 입력을 적용하는 단계에 대한 응답으로, 제1 원거리장 패턴을 결정하는 단계를 포함하며, 제1 원거리장 패턴은, 제1 안테나 엘리먼트를 둘러싸는 제1 전자기장의, 제1 안테나 엘리먼트로부터 특정 거리에서의 제1 방사 패턴을 표시한다.

조항 4. 조항 3의 방법에 있어서, 제2 원거리장 패턴을 결정하기 위해 제2 안테나 엘리먼트를 활성화하는 단계는,

제2 안테나 엘리먼트에 커플링되는 제2 전력 증폭기에 정규화된 전력 레벨을 적용하는 단계;

제2 안테나 엘리먼트에 커플링되는 제2 위상 시프터에 정규화된 위상 입력을 적용하는 단계; 및

제2 전력 증폭기에 정규화된 전력 레벨을 적용하는 단계 및 제2 위상 시프터에 정규화된 위상 입력을 적용하는 단계에 대한 응답으로, 제2 원거리장 패턴을 결정하는 단계를 포함하며, 제2 원거리장 패턴은, 제2 안테나 엘리먼트를 둘러싸는 제2 전자기장의, 제2 안테나 엘리먼트로부터 특정 거리에서의 제2 방사 패턴을 표시한다.

조항 5. 조항 2 내지 조항 4 중 어느 한 조항의 방법에 있어서, 빔형성 파라미터들은 적어도, 제1 안테나 엘리먼트와 연관된 빔형성 파라미터들의 제1 세트 및 제2 안테나 엘리먼트와 연관된 빔형성 파라미터들의 제2 세트를 포함한다.

조항 6. 조항 5의 방법에 있어서, 빔형성 파라미터들의 제1 세트는 관심대상 위치로의 빔형성 동안 제1 안테나 엘리먼트에 적용되는 제1 전력 레벨 및 관심대상 위치로의 빔형성 동안 제1 안테나 엘리먼트에 적용되는 제1 위상 입력을 포함하며, 빔형성 파라미터들의 제2 세트는 관심대상 위치로의 빔형성 동안 제2 안테나 엘리먼트에 적용되는 제2 전력 레벨 및 관심대상 위치로의 빔형성 동안 제2 안테나 엘리먼트에 적용되는 제2 위상 입력을 포함한다.

조항 7. 조항 6의 방법에 있어서, 전체 전자기 원거리장 패턴을 결정하는 단계는 적어도, 제1 전자기 원거리장 패턴과 제2 전자기 원거리장 패턴을 합산하는 단계를 포함하며, 제1 전자기 원거리장 패턴은 제1 위상 입력에 의해 지수적으로 조정되는 제1 원거리장 패턴과 제1 전력 레벨의 곱에 기반하고, 제2 전자기 원거리장 패턴은 제2 위상 입력에 의해 지수적으로 조정되는 제2 원거리장 패턴과 제2 전력 레벨의 곱에 기반한다.

조항 8. 조항 1 내지 조항 7 중 어느 한 조항의 방법에 있어서, 각각의 안테나 엘리먼트에 대한 원거리장 패턴을 결정하는 단계는, 각각의 안테나 엘리먼트에 대한 원거리장 패턴을 측정하거나 또는 계산하는 단계를 포함한다.

조항 9. 조항 1 내지 조항 8 중 어느 한 조항의 방법에 있어서, 아이솔레이션을 결정하는 단계는,

전체 전자기 원거리장 패턴을 등가 소스 전류로 변환하는 단계; 및

등가 소스 전류에 기반하여 아이솔레이션을 결정하는 단계를 포함한다.

조항 10. 시스템으로서,

복수의 안테나 엘리먼트들을 포함하는 페이즈드 어레이 안테나; 및

페이즈드 어레이 안테나에 커플링된 프로세서를 포함하며, 프로세서는,

개별적인 엘리먼트별로, 복수의 안테나 엘리먼트들의 각각의 방사 엘리먼트에 대한 정규화된 원거리장 패턴을 결정하고;

개별적인 정규화된 엘리먼트 원거리장 패턴들에 기반하여 그리고 관심대상 위치와 연관된 빔형성 파라미터들에 기반하여, 페이즈드 어레이 안테나에 대한 전체 전자기 원거리장 패턴을 결정하고 ―전체 전자기 원거리장 패턴은, 페이즈드 어레이 안테나로부터 송신된 신호의, 관심대상 위치에서의 신호 강도를 결정하기 위해 사용가능함―;

전체 전자기 원거리장 패턴에 기반하여, 페이즈드 어레이 안테나와 이차 통신 디바이스 사이의 아이솔레이션을 결정하며; 그리고

아이솔레이션을 표시하는 출력을 생성하도록 구성된다.

조항 11. 조항 10의 시스템에 있어서, 복수의 안테나 엘리먼트들은 적어도 제1 안테나 엘리먼트 및 제2 안테나 엘리먼트를 포함하며, 프로세서는 추가로,

제1 안테나 엘리먼트에 대한 제1 원거리장 패턴을 결정하기 위해 제1 시간에 제1 안테나 엘리먼트를 활성화하며; 그리고

제2 안테나 엘리먼트에 대한 제2 원거리장 패턴을 결정하기 위해 제2 시간에 제2 안테나 엘리먼트를 활성화하도록 구성된다.

조항 12. 조항 11의 시스템에 있어서, 프로세서는 추가로,

제1 안테나 엘리먼트에 커플링되는 제1 전력 증폭기에 정규화된 전력 레벨을 적용하고;

제1 안테나 엘리먼트에 커플링되는 제1 위상 시프터에 정규화된 위상 입력을 적용하며; 그리고

제1 전력 증폭기에 정규화된 전력 레벨을 적용하는 것 및 제1 위상 시프터에 정규화된 위상 입력을 적용하는 것에 대한 응답으로, 제1 원거리장 패턴을 결정하도록 구성되며, 제1 원거리장 패턴은, 제1 안테나 엘리먼트를 둘러싸는 제1 전자기장의, 제1 안테나 엘리먼트로부터 특정 거리에서의 제1 방사 패턴을 표시한다.

조항 13. 조항 12의 시스템에 있어서, 프로세서는 추가로,

제2 안테나 엘리먼트에 커플링되는 제2 전력 증폭기에 정규화된 전력 레벨을 적용하고;

제2 안테나 엘리먼트에 커플링되는 제2 위상 시프터에 정규화된 위상 입력을 적용하며; 그리고

제2 전력 증폭기에 정규화된 전력 레벨을 적용하는 것 및 제2 위상 시프터에 정규화된 위상 입력을 적용하는 것에 대한 응답으로, 제2 원거리장 패턴을 결정하도록 구성되며, 제2 원거리장 패턴은, 제2 안테나 엘리먼트를 둘러싸는 제2 전자기 원거리장의, 제2 안테나 엘리먼트로부터 특정 거리에서의 제2 방사 패턴을 표시한다.

조항 14. 조항 11 내지 조항 13 중 어느 한 조항의 시스템에 있어서, 빔형성 파라미터들은 적어도, 제1 안테나 엘리먼트와 연관된 빔형성 파라미터들의 제1 세트 및 제2 안테나 엘리먼트와 연관된 빔형성 파라미터들의 제2 세트를 포함한다.

조항 15. 조항 14의 시스템에 있어서, 빔형성 파라미터들의 제1 세트는 관심대상 위치로의 빔형성 동안 제1 안테나 엘리먼트에 적용되는 제1 전력 레벨 및 관심대상 위치로의 빔형성 동안 제1 안테나 엘리먼트에 적용되는 제1 위상 입력을 포함하며, 빔형성 파라미터들의 제2 세트는 관심대상 위치로의 빔형성 동안 제2 안테나 엘리먼트에 적용되는 제2 전력 레벨 및 관심대상 위치로의 빔형성 동안 제2 안테나 엘리먼트에 적용되는 제2 위상 입력을 포함한다.

조항 16. 조항 15의 시스템에 있어서, 프로세서는, 전체 전자기 원거리장 패턴을 결정하기 위해 제1 전자기 원거리장 패턴과 제2 전자기 원거리장 패턴을 합산하도록 구성되며, 제1 전자기장 패턴은 제1 위상 입력에 의해 지수적으로 조정되는 제1 원거리장 패턴과 제1 전력 레벨의 곱에 기반하고, 제2 전자기 원거리장 패턴은 제2 위상 입력에 의해 지수적으로 조정되는 제2 원거리장 패턴과 제2 전력 레벨의 곱에 기반한다.

조항 17. 명령들을 포함하는 비-일시적인 컴퓨터-판독가능 매체로서,

명령들은, 프로세서에 의해 실행될 때, 프로세서로 하여금,

개별적인 엘리먼트별로, 복수의 안테나 엘리먼트들의 각각의 방사 엘리먼트에 대한 정규화된 원거리장 패턴을 결정하는 동작 ―복수의 안테나 엘리먼트들은 페이즈드 어레이 안테나와 연관됨―;

개별적인 정규화된 엘리먼트 원거리장 패턴들에 기반하여 그리고 관심대상 위치와 연관된 빔형성 파라미터들에 기반하여, 페이즈드 어레이 안테나에 대한 전체 전자기 원거리장 패턴을 결정하는 동작 ―전체 전자기 원거리장 패턴은, 페이즈드 어레이 안테나로부터 송신된 신호의, 관심대상 위치에서의 신호 강도를 결정하기 위해 사용가능함―;

전체 전자기 원거리장 패턴에 기반하여, 페이즈드 어레이 안테나와 이차 통신 디바이스 사이의 아이솔레이션을 결정하는 동작; 및

아이솔레이션을 표시하는 출력을 생성하는 동작을 포함하는 동작들을 수행하게 한다.

조항 18. 조항 17의 비-일시적인 컴퓨터-판독가능 매체에 있어서, 각각의 안테나 엘리먼트에 대한 원거리장 패턴을 결정하는 동작은,

복수의 안테나 엘리먼트들 중 제1 안테나 엘리먼트에 대한 제1 원거리장 패턴을 결정하기 위해 제1 시간에 제1 안테나 엘리먼트를 활성화하는 동작; 및

복수의 안테나 엘리먼트들 중 제2 안테나 엘리먼트에 대한 제2 원거리장 패턴을 결정하기 위해 제2 시간에 제2 안테나 엘리먼트를 활성화하는 동작을 포함한다.

조항 19. 조항 18의 비-일시적인 컴퓨터-판독가능 매체에 있어서, 빔형성 파라미터들은 적어도, 제1 안테나 엘리먼트와 연관된 빔형성 파라미터들의 제1 세트 및 제2 안테나 엘리먼트와 연관된 빔형성 파라미터들의 제2 세트를 포함한다.

조항 20. 조항 17 내지 조항 19 중 어느 한 조항의 비-일시적인 컴퓨터-판독가능 매체에 있어서, 각각의 안테나 엘리먼트에 대한 원거리장 패턴을 결정하는 동작은, 각각의 안테나 엘리먼트에 대한 원거리장 패턴을 측정하거나 또는 계산하는 동작을 포함한다.

본원에서 설명된 예들의 예시들은 다양한 구현들의 구조의 일반적인 이해를 제공하는 것으로 의도된다. 예시들은, 본원에서 설명된 구조들 또는 방법들을 활용하는 장치 및 시스템들의 엘리먼트들 및 특징들 전부의 완전한 설명으로서의 역할을 하는 것으로 의도되지 않는다. 본 개시내용을 검토할 때, 많은 다른 구현들이 당업자들에게 자명할 수 있다. 본 개시내용으로부터 다른 구현들이 활용 및 도출될 수 있어서, 본 개시내용의 범위로부터 벗어나지 않으면서 구조적 및 논리적인 치환들 및 변화들이 이루어질 수 있다. 예컨대, 방법 동작들은 도면들에서 도시된 것과 상이한 순서로 수행될 수 있거나, 또는 하나 또는 그 초과의 방법 동작들이 생략될 수 있다. 그에 따라서, 본 개시내용 및 도면들은 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로서 간주되어야 한다.

게다가, 특정 예들이 본원에서 예시 및 설명되었지만, 동일한 또는 유사한 결과들을 달성하도록 설계된 임의의 후속하는 어레인지먼트가 도시된 특정 구현들을 대신할 수 있다는 것이 인식되어야 한다. 본 개시내용은 다양한 구현들의 임의의 그리고 모든 후속하는 적응들 또는 변형들을 커버하는 것으로 의도된다. 위의 구현들의 결합들, 및 본원에서 구체적으로 설명되지 않은 다른 구현들은, 본 설명을 검토할 때 당업자들에게 자명할 것이다.

본 개시내용의 요약은, 이 요약이 청구항들의 범위 또는 의미를 해석하거나 또는 제한하기 위해 사용되지 않을 것이라는 이해와 함께 제출된다. 부가하여, 앞선 상세한 설명에서, 본 개시내용을 간소화하는 목적을 위해 다양한 특징들이 단일 구현에서 함께 그룹핑되거나 또는 설명될 수 있다. 위에서 설명된 예들은 본 개시내용을 예시하지만, 본 개시내용을 제한하지 않는다. 또한, 많은 수정들 및 변형들이 본 개시내용의 원리들에 따라 가능하다는 것이 이해되어야 한다. 다음의 청구항들이 반영하는 바와 같이, 청구되는 발명의 요지는 개시된 예들 중 임의의 예의 특징들 전부보다는 더 적은 수의 특징들에 관한 것일 수 있다. 그에 따라서, 본 개시내용의 범위는 다음의 청구항들 및 그들의 등가물들에 의해 정의된다.

Claims

삭제
방법(500)으로서,
개별적인 엘리먼트별로, 페이즈드 어레이 안테나(188)의 복수의 안테나 엘리먼트들(131, 132, 133, 134)의 각각의 방사 엘리먼트에 대한 정규화된 원거리장 패턴(151, 152, 153, 154)을 생성하기 위하여 한 번에 상기 페이즈드 어레이 안테나(188)의 하나의 안테나 엘리먼트를 활성화시키는 단계;
원거리장 패턴 센서(190)로부터 상기 페이즈드 어레이 안테나(188)의 각각의 안테나 엘리먼트에 대한 엘리먼트-특정적 원거리장 패턴 데이터를 수신하는 단계 ― 특정 안테나 엘리먼트에 대한 상기 엘리먼트-특정적 원거리장 패턴 데이터는 상기 안테나 엘리먼트에 대한 개별적인 정규화된 엘리먼트 원거리장 패턴을 나타냄―;
개별적인 정규화된 엘리먼트 원거리장 패턴들(151, 152, 153, 154)에 기반하여 그리고 관심대상 위치(302)와 연관된 빔형성 파라미터들(191, 192, 193, 194)에 기반하여, 상기 관심대상 위치(302)에 대하여, 상기 페이즈드 어레이 안테나(188)에 대한 전체 전자기 원거리장 패턴(180)을 결정하는 단계(504);
상기 전체 전자기 원거리장 패턴(180)에 기반하여, 상기 페이즈드 어레이 안테나(188)와 이차 통신 디바이스(304) 사이의 아이솔레이션(182)을 결정하는 단계(506); 및
상기 아이솔레이션(182)을 표시하는 출력을 생성하는 단계(508)
를 포함하고,
상기 한 번에 상기 페이즈드 어레이 안테나(188)의 하나의 안테나 엘리먼트를 활성화시키는 단계는,
상기 복수의 안테나 엘리먼트들 중 제1 안테나 엘리먼트(131)를 활성화하기 위하여 제1 시간에 제1 엘리먼트 선택 신호를 상기 페이즈드 어레이 안테나(188)의 페이즈드 어레이 안테나 컨트롤러(112)에 전송하는 단계; 및
상기 복수의 안테나 엘리먼트들 중 제2 안테나 엘리먼트(132)를 활성화하기 위하여 제2 시간에 제2 엘리먼트 선택 신호를 상기 페이즈드 어레이 안테나(188)의 상기 페이즈드 어레이 안테나 컨트롤러(112)에 전송하는 단계를 포함하는,
방법(500).
제2항에 있어서,
상기 제1 엘리먼트 선택 신호에 응답하여, 상기 페이즈드 어레이 안테나 컨트롤러(112)는,,
상기 제1 안테나 엘리먼트(131)에 커플링되는 제1 전력 증폭기(125)에 정규화된 전력 레벨(141)을 적용하고,
상기 제1 안테나 엘리먼트(131)에 커플링되는 제1 위상 시프터(121)에 정규화된 위상 입력(142)을 적용하는,
방법(500).
제3항에 있어서,
상기 제2 엘리먼트 선택 신호에 응답하여, 상기 페이즈드 어레이 안테나 컨트롤러(112)는,
상기 제2 안테나 엘리먼트(132)에 커플링되는 제2 전력 증폭기(126)에 상기 정규화된 전력 레벨(141)을 적용하고,
상기 제2 안테나 엘리먼트(132)에 커플링되는 제2 위상 시프터(122)에 상기 정규화된 위상 입력(142)을 적용하는
방법(500).
제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 빔형성 파라미터들(191, 192, 193, 194)은 적어도, 상기 제1 안테나 엘리먼트(131)와 연관된 빔형성 파라미터들의 제1 세트 및 상기 제2 안테나 엘리먼트(132)와 연관된 빔형성 파라미터들의 제2 세트를 포함하는,
방법(500).
방법(500)으로서,
개별적인 엘리먼트별로, 페이즈드 어레이 안테나(188)의 복수의 안테나 엘리먼트들(131, 132, 133, 134)의 각각의 방사 엘리먼트에 대한 정규화된 원거리장 패턴(151, 152, 153, 154)을 생성하기 위하여 한 번에 상기 페이즈드 어레이 안테나(188)의 하나의 안테나 엘리먼트를 활성화시키는 단계;
원거리장 패턴 센서(190)로부터 상기 페이즈드 어레이 안테나(188)의 각각의 안테나 엘리먼트에 대한 엘리먼트-특정적 원거리장 패턴 데이터를 수신하는 단계 ― 특정 안테나 엘리먼트에 대한 상기 엘리먼트-특정적 원거리장 패턴 데이터는 상기 안테나 엘리먼트에 대한 개별적인 정규화된 엘리먼트 원거리장 패턴을 나타냄―;
개별적인 정규화된 엘리먼트 원거리장 패턴들(151, 152, 153, 154)에 기반하여 그리고 제1 관심대상 위치(302)와 연관된 제1 빔형성 파라미터들(191, 192, 193, 194)에 기반하여, 상기 제1 관심대상 위치(302)에 대하여 상기 페이즈드 어레이 안테나(188)에 대한 제1 전체 전자기 원거리장 패턴(180)을 결정하는 단계(504);
상기 제1 전체 전자기 원거리장 패턴(180)에 기반하여, 상기 페이즈드 어레이 안테나(188)와 이차 통신 디바이스(304) 사이의 제1 아이솔레이션(182)을 결정하는 단계(506); 및
상기 제1 아이솔레이션(182)을 표시하는 출력을 생성하는 단계(508)
를 포함하고,
상기 제1 관심대상 위치에 대하여 상기 제1 전체 전자기 원거리장 패턴을 결정한 후에,
복수의 안테나 엘리먼트들(131, 132, 133, 134) 각각에 대한 개별적인 정규화된 엘리먼트 원거리장 패턴들에 기반하여 그리고 제2 관심대상의 위치와 연관된 제2 빔형성 파라미터들에 기반하여, 상기 제2 관심대상의 위치에 대하여 상기 페이즈드 어레이 안테나(188)에 대한 제2 전체 전자기 원거리장 패턴을 결정하는 단계;
상기 제2 전체 전자기 원거리장 패턴에 기반하여, 상기 페이즈드 어레이 안테나(188)와 또다른(another) 2차 통신 디바이스 사이의 제2 아이솔레이션을 결정하는 단계; 및
상기 제2 아이솔레이션을 표시하는 출력을 생성하는 단계
를 더 포함하는,
방법(500).
방법(500)으로서,
개별적인 엘리먼트별로, 페이즈드 어레이 안테나(188)의 복수의 안테나 엘리먼트들(131, 132, 133, 134)의 각각의 방사 엘리먼트에 대한 정규화된 원거리장 패턴(151, 152, 153, 154)을 생성하기 위하여 한 번에 상기 페이즈드 어레이 안테나(188)의 하나의 안테나 엘리먼트를 활성화시키는 단계;
원거리장 패턴 센서(190)로부터 상기 페이즈드 어레이 안테나(188)의 각각의 안테나 엘리먼트에 대한 엘리먼트-특정적 원거리장 패턴 데이터(171, 172, 173, 174)를 수신하는 단계 ― 특정 안테나 엘리먼트에 대한 상기 엘리먼트-특정적 원거리장 패턴 데이터는 상기 안테나 엘리먼트에 대한 개별적인 정규화된 엘리먼트 원거리장 패턴을 나타냄―;
메모리(108)에 상기 페이즈드 어레이 안테나(188)의 각각의 안테나 엘리먼트(131, 132, 133, 134)에 대한 상기 엘리먼트-특정적 원거리장 패턴 데이터(171, 172, 173, 174)를 저장하는 단계;
개별적인 정규화된 엘리먼트 원거리장 패턴들(151, 152, 153, 154)에 기반하여 그리고 관심대상 위치(302)와 연관된 빔형성 파라미터들(191, 192, 193, 194)에 기반하여, 상기 관심대상 위치(302)에 대하여, 상기 페이즈드 어레이 안테나(188)에 대한 전체 전자기 원거리장 패턴(180)을 결정하는 단계(504);
상기 전체 전자기 원거리장 패턴(180)에 기반하여, 상기 페이즈드 어레이 안테나(188)와 이차 통신 디바이스(304) 사이의 아이솔레이션(182)을 결정하는 단계(506); 및
상기 아이솔레이션(182)을 표시하는 출력을 생성하는 단계(508)
를 포함하는,
방법(500).
방법(500)으로서,
개별적인 엘리먼트별로, 페이즈드 어레이 안테나(188)의 복수의 안테나 엘리먼트들(131, 132, 133, 134)의 각각의 방사 엘리먼트에 대한 정규화된 원거리장 패턴(151, 152, 153, 154)을 생성하기 위하여 한 번에 상기 페이즈드 어레이 안테나(188)의 하나의 안테나 엘리먼트를 활성화시키는 단계;
원거리장 패턴 센서(190)로부터 상기 페이즈드 어레이 안테나(188)의 각각의 안테나 엘리먼트에 대한 엘리먼트-특정적 원거리장 패턴 데이터를 수신하는 단계 ― 특정 안테나 엘리먼트에 대한 상기 엘리먼트-특정적 원거리장 패턴 데이터는 상기 안테나 엘리먼트에 대한 개별적인 정규화된 엘리먼트 원거리장 패턴을 나타냄―;
개별적인 정규화된 엘리먼트 원거리장 패턴들(151, 152, 153, 154)에 기반하여 그리고 관심대상 위치(302)와 연관된 빔형성 파라미터들(191, 192, 193, 194)에 기반하여, 상기 관심대상 위치(302)에 대하여, 상기 페이즈드 어레이 안테나(188)에 대한 전체 전자기 원거리장 패턴(180)을 결정하는 단계(504) ―상기 전체 전자기 원거리장 패턴을 결정하는 단계는, 상기 복수의 안테나 엘리먼트들의 개별적인 정규화된 엘리먼트 원거리장 패턴들을 합산하는 단계를 포함함―;
상기 전체 전자기 원거리장 패턴(180)에 기반하여, 상기 페이즈드 어레이 안테나(188)와 이차 통신 디바이스(304) 사이의 아이솔레이션(182)을 결정하는 단계(506); 및
상기 아이솔레이션(182)을 표시하는 출력을 생성하는 단계(508)
를 포함하는,
방법(500).
방법(500)으로서,
개별적인 엘리먼트별로, 페이즈드 어레이 안테나(188)의 복수의 안테나 엘리먼트들(131, 132, 133, 134)의 각각의 방사 엘리먼트에 대한 정규화된 원거리장 패턴(151, 152, 153, 154)을 생성하기 위하여 한 번에 상기 페이즈드 어레이 안테나(188)의 하나의 안테나 엘리먼트를 활성화시키는 단계;
원거리장 패턴 센서(190)로부터 상기 페이즈드 어레이 안테나(188)의 각각의 안테나 엘리먼트에 대한 엘리먼트-특정적 원거리장 패턴 데이터를 수신하는 단계 ― 특정 안테나 엘리먼트에 대한 상기 엘리먼트-특정적 원거리장 패턴 데이터는 상기 안테나 엘리먼트에 대한 개별적인 정규화된 엘리먼트 원거리장 패턴을 나타냄―;
개별적인 정규화된 엘리먼트 원거리장 패턴들(151, 152, 153, 154)에 기반하여 그리고 관심대상 위치(302)와 연관된 빔형성 파라미터들(191, 192, 193, 194)에 기반하여, 상기 관심대상 위치(302)에 대하여, 상기 페이즈드 어레이 안테나(188)에 대한 전체 전자기 원거리장 패턴(180)을 결정하는 단계(504);
상기 전체 전자기 원거리장 패턴(180)에 기반하여, 상기 페이즈드 어레이 안테나(188)와 이차 통신 디바이스(304) 사이의 아이솔레이션(182)을 결정하는 단계(506); 및
상기 아이솔레이션(182)을 표시하는 출력을 생성하는 단계(508)
를 포함하고,
상기 아이솔레이션(182)을 결정하는 단계는,
상기 전체 전자기 원거리장 패턴(180)을 등가 소스 전류(181)로 변환하는 단계; 및
상기 등가 소스 전류(181)에 기반하여 상기 아이솔레이션(182)을 결정하는 단계
를 포함하는,
방법(500).
삭제
시스템(100)으로서,
원거리장 패턴 데이터를 생성하도록 구성된 원거리장 패턴 센서(190);
상기 원거리장 패턴 센서에 커플링 되고, 복수의 안테나 엘리먼트들(131,132, 133, 134)을 포함하는 페이즈드 어레이 안테나(188)에 커플링되도록 구성된 프로세서(111)
를 포함하며,
상기 프로세서(111)는,
개별적인 엘리먼트별로, 상기 복수의 안테나 엘리먼트들(131, 132, 133, 134)의 각각의 방사 엘리먼트에 대한 정규화된 원거리장 패턴(151, 152, 153, 154)을 생성하기 위하여 한 번에 상기 페이즈드 어레이 안테나(188)의 하나의 안테나 엘리먼트를 활성화시키고;
원거리장 패턴 센서(190)로부터 상기 페이즈드 어레이 안테나(188)의 각각의 안테나 엘리먼트에 대한 엘리먼트-특정적 원거리장 패턴 데이터를 수신하고 ― 특정 안테나 엘리먼트에 대한 상기 엘리먼트-특정적 원거리장 패턴 데이터는 상기 안테나 엘리먼트에 대한 개별적인 정규화된 엘리먼트 원거리장 패턴을 나타냄―;
상기 안테나 엘리먼트들(131, 132, 133, 134) 각각에 대한 개별적인 정규화된 엘리먼트 원거리장 패턴들(151, 152, 153, 154)에 기반하여 그리고 관심대상 위치(302)와 연관된 빔형성 파라미터들(191, 192, 193, 194)에 기반하여, 상기 관심대상 위치에 대하여, 상기 페이즈드 어레이 안테나(188)에 대한 전체 전자기 원거리장 패턴(180)을 결정하고;
상기 전체 전자기 원거리장 패턴(180)에 기반하여, 상기 페이즈드 어레이 안테나(188)와 이차 통신 디바이스(304) 사이의 아이솔레이션(182)을 결정하며; 그리고
상기 아이솔레이션(182)을 표시하는 출력을 생성하도록
구성되며,
상기 복수의 안테나 엘리먼트들(131, 132, 133, 134)은 적어도 제1 안테나 엘리먼트(131) 및 제2 안테나 엘리먼트(132)를 포함하며,
상기 프로세서(111)는 추가로,
상기 원거리장 패턴 센서(190)에서 상기 제1 안테나 엘리먼트(131)에 대한 제1 원거리장 패턴(151)을 생성하기 위해 제1 시간에 상기 제1 안테나 엘리먼트(131)를 활성화하며;
상기 제1 원거리장 패턴에 응답하여, 상기 원거리장 패턴 센서로부터 상기 제1 안테나 엘리먼트에 대한 제1 개별적인 정규화된 엘리먼트 원거리장 패턴을 나타내는 제1 원거리장 패턴 데이터를 수신하며;
상기 원거리장 패턴 센서(190)에서 상기 제2 안테나 엘리먼트(132)에 대한 제2 원거리장 패턴(152)을 생성하기 위해 제2 시간에 상기 제2 안테나 엘리먼트(132)를 활성화하며; 그리고
상기 제2 원거리장 패턴에 응답하여, 상기 원거리장 패턴 센서로부터 상기 제2 안테나 엘리먼트에 대한 제2 개별적인 정규화된 엘리먼트 원거리장 패턴을 나타내는 제2 원거리장 패턴 데이터를 수신하도록
구성되는,
시스템(100).
제11항에 있어서,
상기 제1 시간에 상기 제1 안테나 엘리먼트를 활성화하기 위하여, 상기 프로세서(111)는 추가로,
상기 제1 안테나 엘리먼트(131)에 커플링되는 제1 전력 증폭기(125)에 정규화된 전력 레벨(141)을 적용하고; 그리고
상기 제1 안테나 엘리먼트(131)에 커플링되는 제1 위상 시프터(121)에 정규화된 위상 입력(142)을 적용하도록 구성되는
시스템(100).
제12항에 있어서,
상기 제2 시간에 상기 제2 안테나 엘리먼트를 활성화하기 위하여, 상기 프로세서(111)는 추가로,
상기 제2 안테나 엘리먼트(132)에 커플링되는 제2 전력 증폭기(126)에 상기 정규화된 전력 레벨(141)을 적용하고; 그리고
상기 제2 안테나 엘리먼트(132)에 커플링되는 제2 위상 시프터(122)에 상기 정규화된 위상 입력(142)을 적용하도록 구성되는
시스템(100).
제11항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 관심대상 위치(302)에 대하여 상기 전체 전자기 원거리장 패턴을 결정한 후에, 상기 프로세서는 추가로,
복수의 안테나 엘리먼트들(131, 132, 133, 134) 각각에 대한 개별적인 정규화된 엘리먼트 원거리장 패턴들에 기반하여 그리고 제2 관심대상의 위치와 연관된 제2 빔형성 파라미터들에 기반하여, 상기 제2 관심대상의 위치에 대하여 상기 페이즈드 어레이 안테나(188)에 대한 제2 전체 전자기 원거리장 패턴을 결정하며;
상기 제2 전체 전자기 원거리장 패턴에 기반하여, 상기 페이즈드 어레이 안테나(188)와 또다른(another) 2차 통신 디바이스 사이의 제2 아이솔레이션을 결정하며, 그리고
상기 제2 아이솔레이션을 표시하는 출력을 생성하도록 구성되는,
시스템(100).
시스템(100)으로서,
원거리장 패턴 데이터를 생성하도록 구성된 원거리장 패턴 센서(190);
상기 원거리장 패턴 센서에 커플링 되고, 복수의 안테나 엘리먼트들(131,132, 133, 134)을 포함하는 페이즈드 어레이 안테나(188)에 커플링되도록 구성된 프로세서(111); 및
상기 프로세서(111)에 커플링된 메모리(108)를 포함하고,
상기 프로세서(111)는,
개별적인 엘리먼트별로, 상기 복수의 안테나 엘리먼트들(131, 132, 133, 134)의 각각의 방사 엘리먼트에 대한 정규화된 원거리장 패턴(151, 152, 153, 154)을 생성하기 위하여 한 번에 상기 페이즈드 어레이 안테나(188)의 하나의 안테나 엘리먼트를 활성화시키고;
원거리장 패턴 센서(190)로부터 상기 페이즈드 어레이 안테나(188)의 각각의 안테나 엘리먼트에 대한 엘리먼트-특정적 원거리장 패턴 데이터를 수신하고 ― 특정 안테나 엘리먼트에 대한 상기 엘리먼트-특정적 원거리장 패턴 데이터는 상기 안테나 엘리먼트에 대한 개별적인 정규화된 엘리먼트 원거리장 패턴을 나타냄―;
상기 메모리(108)에 상기 페이즈드 어레이 안테나(188)의 각각의 안테나 엘리먼트에 대한 상기 엘리먼트-특정적 원거리장 패턴 데이터를 저장하며;
상기 안테나 엘리먼트들(131, 132, 133, 134) 각각에 대한 개별적인 정규화된 엘리먼트 원거리장 패턴들(151, 152, 153, 154)에 기반하여 그리고 관심대상 위치(302)와 연관된 빔형성 파라미터들(191, 192, 193, 194)에 기반하여, 상기 관심대상 위치에 대하여, 상기 페이즈드 어레이 안테나(188)에 대한 전체 전자기 원거리장 패턴(180)을 결정하고;
상기 전체 전자기 원거리장 패턴(180)에 기반하여, 상기 페이즈드 어레이 안테나(188)와 이차 통신 디바이스(304) 사이의 아이솔레이션(182)을 결정하며; 그리고
상기 아이솔레이션(182)을 표시하는 출력을 생성하도록 구성되는,
시스템(100).