KR20070030150A - 차량의 무선 수신용 안테나 다이버시티 시스템 - Google Patents

Abstract

수신기; 안테나 피드라인들(2a)을 구비한 다수의 안테나(A₁,A₂,...A_N); 다이버시티에 따라 또 다른 수신 신호를 선택하기 위한 스위칭 장치; 및 평가 회로(19)를 포함하되, 이 평가 회로는, 전환을 통해 간섭이 발생할 시에 다이버시티에 따른 또 다른 수신 신호를 수신기(1)로 안내할 수 있도록, 수신기(1)에 곧바로 도달하는 수신 신호(8)의 품질을 평가하는, 차량에서 무선 수신을 위한 안테나 다이버시티 시스템에 있어서, 상기 스위칭 장치는 수신기(1)로부터 분리되고 입력측에서 상기 안테나들(A₁,A₂,...A_N)과 연결되는 안테나 다이버시티 모듈(6) 내에 배치되되, 이 안테나 다이버시티 모듈은 출력측에서 고주파 라인(4)을 통해 상기 수신기(1)와 연결되며; 안테나 다이버시티 모듈(6) 내에서는, 입력측 신호 경로(14a)를 분기함으로서 적어도 하나의 제1 및 제2 독립 신호 경로(15, 16)가 제공되고, 이들 독립 신호 경로들의 출력 신호는 합산 소자(9)의 입력부들로 공급되어 상기 합산 소자 내에서 합산되되, 합산된 신호(8)는 상기 고주파 라인(4)을 통해 상기 수신기(1)로 공급되며; 상기 두 독립 신호 경로(15, 16) 각각은 입력측에 주소 지정 가능한 논리 신호 선택 스위치(12)를 포함하며, 이 신호 선택 스위치(12)는 상기 안테나들(A₁,A₂,...A_N)과 연결되고, 상기 신호 선택 스위치의 상이한 스위칭 위치들(a = 0,1,2..N, b = 0,1,2,..N)을 이용하여서는 다이버시티에 따라 상이한 안테나 수신 신호(7a, 7b) 각각이 상기 신호 경로들(15, 16)의 두 입력부 중 적어도 하나의 입 력부로 공급되며; 상기 신호 경로들(14a, 15, 16) 중 적어도 하나의 신호 경로는 위상 각도 회전 시에 확실하게 조정된 위상 천이 장치(10)를 포함하되, 만일 상기 신호 선택 스위치(12)의 스위칭 위치들 중 적어도 하나의 스위칭 위치에서 상기 안테나들(A₁,A₂,...A_N) 중 일측의 안테나의 수신 신호가 상기 합산 소자(9)의 두 입력부들 중 일측의 입력부로 전달된다면, 상기 안테나들(A₁,A₂,...A_N) 중 타측의 안테나의 수신 신호는 확실하게 조정된 위상 천이 장치들(10) 중 하나의 위상 천이 장치를 비로소 통과하고, 그런 다음 상기 합산 소자(9)의 두 입력부들 중 타측 입력부로 전달되며; 합산된 신호(8) 내에 간섭이 발생할 시에, 주소 지정 가능한 신호 선택 스위치(12)의 스위칭 위치(a = 0,1,2,..N, b = 0,1,2,..N)에 있어 다이버시티에 따라 조정되는 또 다른 그의 설정이 선택된다.

다중 안테나 시스템, 안테나 다이버시티 모듈, 위상 편이 소자, 안테나 증폭기

Description

차량의 무선 수신용 안테나 다이버시티 시스템{ANTENNA DIVERSITY SYSTEM FOR THE RADIO RECEPTION OF VEHICLES}

도1은 본 발명에 따른 안테나 다이버시티 시스템을 나타내는 블록선도.

도2는 도1과 같지만, 안테나 다이버시티 모듈 내에 다이버시티 프로세서를 구비한 안테나 다이버시티 시스템을 나타내는 블록선도.

도3은 도1과 같지만, 수신기 내에 다이버시티 프로세서를 구비하되, 이 다이버시티 프로세서 내에서 주소 선택 신호가 생성되는 안테나 다이버시티 시스템을 나타내는 블록선도.

도4는 도2와 같지만, 다중 안테나 시스템 내에 능동 증폭 소자들을 겸비한 안테나들이 배치되고, 다이오드로서 설계된 선택 스위치를 구비한 안테나 다이버시티 시스템과 안테나 다이버시티 모듈을 나타내는 블록선도.

도5는 도2와 같지만 제1 신호 경로 내에 수동 안테나와 안테나 증폭기를, 그리고 제2 신호 경로 내에 각각 고저항 증폭기 전위를 겸비한 다중 안테나 시스템 및 안테나 다이버시티 모듈을 나타내는 블록선도.

도6은 도5와 같지만, 가변식 변환 소자를 겸비한 안테나 증폭기를 나타내는 블록선도.

도7는 차량의 2개의 열전계 안테나(heating field antenna)의 다이버시티 효 율을 나타내는 그래프.

도8은 자동차 뒷유리판에 배치되고 안테나 다이버시티 모듈을 구비하는 초단파 수신용 안테나 다이버시티 시스템에 대한 특히 바람직한 출력 성능을 가지면서 경제적으로 저렴한 실시예를 나타내는 개략도.

도9는 본 발명에 따른 안테나 다이버시티 모듈을 구비하여 차량의 뒷유리판 상에 배치되는 안테나의 바람직한 표준 구조를 나타내는 개략도.

도10은 본 발명에 따른 안테나 다이버시티 시스템의 기본적인 구성을 나타내는 블록선도.

도11은 도10 d)에 상응하지만, 통합되는 다단식 위상 천이 소자 및 다단식 위상 선택 스위치; 그리고 전자 제어 장치 및 다이버시티 프로세서를 겸비한 본 발명에 따른 장치를 나타내는 블록선도.

도12는 위상 천이 소자의 조정된 위상 천이 각도에 따르는 다이버시티 효율을 나타내는 그래프.

도13은 각각 2개의 위상 천이 소자를 구비한 본 발명에 따른 바람직하면서도 특히 경제적인 장치를 나타내는 블록선도.

도14는 4개의 안테나를 구비한 다중 안테나 시스템의 실시예에 대한 다이버시티 효율을 나타내는 그래프.

도15는 4개의 안테나를 구비한 다중 안테나 시스템의 또 다른 실시예에 대한 다이버시티 효율을 나타내는 그래프.

도16은 4개의 안테나를 구비한 다중 안테나 시스템의 또 다른 실시예에 대한 다이버시티 효율을 나타내는 그래프.

도17은 안테나의 방사 패턴을 나타내는 개략도.

도18은 각각의 방위각에 가용한 최대값의 방위 방사 패턴을 나타내는 개략도.

도19는 도13에 따른 장치의 방위 방사 패턴을 나타내는 개략도.

도20은 본 발명에 따른 다이버시티 장치의 바람직한 구현예를 나타내는 블록선도.

도21은 본 발명에 따른 다이버시티 장치의 바람직한 구현예의 다이버시티 효율을 나타내는 그래프.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1: 수신기

2: 다중 안테나 시스템

2a: 안테나 피드라인

3: 다이버시티 수신 장치

4: 고주파 라인

5a, 5b: 선택 스위치

6: 안테나 다이버시티 모듈

7a, 7b: 수신 신호

8: 합산 출력 신호

9: 합산 소자

10: 가변식 위상 천이 장치

11: 메모리를 겸비한 전자 제어 장치

12: 주소 지정 가능한 신호 선택 스위치

13: 논리 스위칭 조정 신호

14: 위상 조정 신호

15: 제1 독립 신호 경로

16: 제2 독립 신호 경로

17: 다이버시티 프로세서

18: 간섭 표시 신호

19: 평가 회로

20: 중간 주파수 신호

21a, 21b: 안테나 증폭기

22a, 22b: 고저항 증폭기 전위(high-resistance amplifier front-end)

23a, 23b: 주소 제어 신호

24a, 24b: 제로 스위칭 위치

25: 능동 증폭 소자

26: 아날로그 가변식 위상 천이 소자

27: 주소 선택 신호

28: 주소 지정 가능한 디지털 가변식 위상 천이 소자

29a, 29b: 변환 소자

32: 다단식 위상 천이 소자

33: 위상 선택 스위치

35, 35a, 35b: 위상 천이 소자

36: 진폭 보정 소자

37: 기본 위상 천이 소자

38: 인버터 소자

(P_a,b,i,j, j = 1, 2,...): 이산 레벨 전송 값들의 레벨 전송 값 매트릭스

P_a,b,i,j: 레벨 전송 값

Φ_a,b,i: 이산 위상 천이 각도의 위상 값 매트릭스

(Φ_i, i = 1, 2,..): 위상 천이 각도 - 벡터

Φ_ab,i: 위상 천이 각도

Φ_a,b,i: 위상 천이 각도 - 벡터

(a = 0,1,2..N; b=0,1,2,..N): 스위칭 위치

본 발명은, 차량의 무선 수신용 안테나 다이버시티 시스템에 있어서, 특히 수신기; 안테나 피드라인들(2a)을 겸비한 다수의 안테나(A₁, A₂,..A_N)를 포함하는 다중 안테나 시스템(2); 다이버시티에 따라 또 다른 수신 신호를 선택하기 위한 스위칭 장치; 및 평가 회로(19);를 포함하는 상기 안테나 다이버시티 시스템에 관한 것이다. 이와 관련하여, 전환을 통해 간섭이 발생할 시에, 수신기(1)에, 다이버시티에 따라 또 다른 수신 신호를 가져오기 위해, 상기 평가 회로(19)는 곧바로 수신기(1)에 도달하는 수신 신호(8)의 수신 품질을 평가한다.

상기와 같은 방식의 스위칭 다이버시티를 갖는 안테나 다이버시티 시스템은 바람직하게는 초단파 무선 수신을 위해 이용되며, DE 19607045로부터 개시되었다. 또한, EP 1126631로부터는 다이버시티 시스템이 공지되어 있되, 이에 따른 다이버시티 시스템은, 2개 혹은 그 이상의 안테나 신호를 등위상으로 중첩시킴으로써 단일 안테나를 이용하는 경우보다 더욱 많은 유효 신호를 달성하며, 그로 인해 다중 경로 전파를 갖는 영역에서 레벨 붕괴의 가능성을 감소시키는 것을 그 목적으로 한다. 그에 따라, 합산 신호에서 수신기 잡음과 관련하여 평균적으로 더욱 바람직한 신호 대 잡음 비율이 생성된다. 그러나 안테나 신호들의 등위상 합의 완벽한 메커니즘은, 수신 위치에서 중첩되는 부분파들(레일레이 수신 전계)이 자체의 순간 주파수에서 오로지 무시할 정도로만 구분되고, 그럼으로써 그로부터 가청 수신 간섭은 생성되지 않게 되는 점에만 국한된다. 예컨대 EP 1126631의 도1에 도시된 바와 같은 수신 상황에서, 다시 말해 상이한 전파 시간(τ₀ 내지 τ₃)을 갖는 웨이브 빔들이 수신 위치에서 중첩되는 상황에서, 수신된 부분파들은 더 이상 동일 주파수를 갖지 않으며, 중첩을 통해 주파수 간섭 편이를 야기하며, 이러한 주파수 간섭 편이는 주파수 복조 후에 주행 중에 자발적으로 발생하는 간섭을 빈번하게 야기한다. 상이한 전파 시간을 갖는 웨이브 빔들은 수신 위치에서 각각, 차량의 상이한 안테나에서 상이하게 작용하는 레일레이 분포에 따라 중첩되며, 그럼으로써 차량에서 2개의 다이버시티 안테나의 안테나 신호들 역시 특히 레벨 페이딩(level fading)의 영역에서 상이한 순간 주파수를 가질 수 있게 된다. 이와 같은 주파수들의 차이는 고주파 반송파의 주파수 변조에 의해 야기되며, 그리고 대개 매우 크다. 또한, 그 결과 발생하는 위상 차이는, 타측의 신호 경로 내 신호가 주파수 간섭 편이를 갖지 않는다면, 일측의 신호 경로 내에서 위상 천이 소자를 통해 조정되어야 한다. 다른 측면에서, 위상이 빠르게 제어될 시에, 제1 신호 경로에서 간섭된 신호는 제어 과정을 통해 자신의 간섭을 제2 신호 경로 상에 인가하고, 그에 따라 합산 신호 내에 간섭을 강제적으로 야기할 수도 있다. 순수 위상 제어식 시스템의 또 다른 단점은 2개의 안테나 신호에 제한된다는 점에 있으며, 그럼으로써 이러한 시스템을 이용하여 충분한 다이버시티에 따른 효과는 달성되지 않는다. 유사한 방법으로, 인접 채널 간섭은 제한된 선택을 바탕으로 중간 주파수 레벨에서 작용한다. 또한, 수신 채널 내에서 또 다른 초단파 송신기의 혼변조에 의해 발생하는 신호들 역시 레벨 붕괴와 결부되어 유효 신호 상에서 주파수 편이 간섭을 야기하되, 이러한 주파수 편이 간섭은 등위상을 갖는 위상 제어 시스템을 이용하여 제거될 수 없다. 그러므로 이와 같은 상황을 개선하기 위해 EP 1 126 631에 따라, 다중 안테나 시스템 내에 제어 가능한 논리 스위칭 장치가 포함된다. 이에 따른 논리 스위칭 장치 의 경우 다양한 스위칭 위치를 이용하여 각각 다이버시티에 따른 상이한 수신 신호가 수신 장치의 두 입력부 중 적어도 하나의 입력부에 공급되며, 합산 신호는 주파수 간섭 편이에 의해 간섭받는 합산 신호의 극히 신속한 식별을 위해 간섭 검출기에 공급된다. 이 간섭 검출기의 간섭 식별 신호는 수신 간섭이 존재할 시에 논리 스위칭 장치를 또 다른 스위칭 위치로 설정한다.

그러나 EP 1 126 631에 지시된 장치는 그 외에도, (송신기들을 이용한 조밀한 주파수 할당을 바탕으로 빈번한 간섭 원인을 형성하는) 불요(undesired) 무선 송신기들에 의한 동일 채널 간섭 혹은 인접 채널 간섭이 발생하는 경우에, 소요 신호(desired signal)의 등위상 조정에 의한 레벨 최대화도 대개 간섭 현상을 제거하지 못하는 단점을 갖는다. 오히려 상기와 같은 상황에서, 유효 신호 대 간섭 신호의 비율을 개선하는 것이 중요하다. 만일 다이버시티에 따라 상이한 수신 신호의 선택으로 간섭 없는 수신이 이루어지지 않는다면, 소요 신호의 등위상 조정은 목표가 되지 않는다. 왜냐하면, 그에 따라 간섭하는 동일 채널 신호 혹은 인접 채널 신호가 항시 제거되지 않기 때문이다. 이와 동일한 사항은, 더욱 큰 상이한 전파 시간들을 갖는 웨이브 빔들이 수신 위치에서 중첩되는 수신 상황에서도 적용된다. EP 1 126 631에 지시된 장치의 또 다른 단점은, 경제적으로 저렴한 실현에서, 위상 제어 장치가 수신기 내에 배치되고 그에 따라 적어도 2개의 분리된 안테나 라인이 수신기에 이어지도록 하는 실제적인 전환이 이루어지도록 요구하는 것에 있다. 이는 자동차 산업에서 비용 및 공간 소요의 상승을 의미하고, 또한 차량 핸들링과 관련하여 단점으로서 간주된다. 위상 제어 장치의 또 다른 단점은, 특히 빠른 주행 시에 제어로 통제될 수 없으면서 이 제어가 새로이 이루어져야만 하고, 그로 인해 간섭 주파수 편이를 가지면서 제어되지 않는 위상 제어가 발생하게 되는 심각한 신호 붕괴를 갖는 레일레이 전계에서 제공된다. 이러한 점은 재차 주파수 복조를 바탕으로 수신에 간섭을 야기할 수 있다. 그러나 EP 1 126 631에 지시된 해결 방법의 가능성에 대해 특히 해결하기 어려운 문제는, 다이버시티 기능을 위해 수신기 내에 제2 튜너 회로가 소요되는 필요성과 결부되어 수신기로 이어지는 제2 고주파 라인의 결과로 발생하는 높은 재료 비용에 있다.

그러므로 본 발명의 목적은, 청구항 제1항의 전제부에 따른 안테나 다이버시티 시스템에 있어서, 상기한 종래 기술의 단점들이 회피되고, 다수의 안테나가 제공될 시에도 수신기로 향하는 고주파 라인은 오로지 하나만을 소요하며, 그에 따라 본원의 목적을 위해 수신기 내에 추가의 튜너 회로가 요구되지 않는, 저렴하면서도 높은 효율을 갖는 상기한 안테나 다이버시티 시스템을 고안하는 것에 있다.

상기 목적은 본 발명에 따라 청구항 제1항의 특징부에 의해 달성된다.

본 발명에 따라 달성되는 장점은, 주로, 동일 채널 간섭 혹은 인접 채널 간섭과 관련하여서도 우수한 신호 대 간섭 비율을 고려하여 안테나 신호들의 위상 조정된 중첩의 모든 장점;과, 차량 내에 케이블 소요를 최소로 하면서 다수의 안테나에 대한 설계성의 장점;을 갖는 특히 경제적인 안테나 다이버시티 시스템(2, 3)을 제공할 수 있다는 점에 있다. 만일, 안테나 다이버시티 모듈(6)이, 예컨대 차량의 뒷유리판 상에서와 같이, 콤팩트한 다중 안테나 시스템(2)의 근처에 위치한다면, 안테나가 다수일 시에 수신기로 향하는 고주파 라인(4)은 오로지 하나만이 필요하게 된다. 동일 채널 간섭 혹은 인접 채널 간섭과 관련하는 신호 대 간섭 비율의 개선은, 본 발명에 따라 오로지 안테나 신호들의 등위상 합의 전환을 이용하여서만 달성된다. 특히 바람직하게는 상기한 안테나 다이버시티 시스템들은 자동차 내에 무선 수신을 위해, 특히 초단파 수신을 위해 이용될 수 있다. 안테나 다이버시티 모듈(6)로서 지칭되고 수신기로부터 분리되어 바람직하게는 다중 안테나 시스템(2) 근처에 위치되되 수신기로 향하는 연결 라인은 오로지 하나만을 구비한 모듈러 유닛 내에서, 단계별로 상이한 위상들 및/또는 단계별로 상이한 레벨 전송 값들을 갖는 신호의 중첩;과 안테나 선택의 기능;의 통합은, 자동차 산업에 대해 경제적일 뿐 아니라 조작과 관련하여 특히 매력적인 컨셉을 가능케 한다.

본 발명의 실시예들은 다음에서 도면에 따라 설명된다.

도1은, 본 발명에 따른 안테나 다이버시티 시스템(2, 3)에 있어서, 입력측 신호 경로(14a)를, 수신 신호(7a)를 갖는 제1 독립 신호 경로(15)와 수신 신호(7b)를 갖는 제2 독립 신호 경로(16)로 분기하는 다중 안테나 시스템(2); 가변식 위상 편이 장치(10) 및 합산 소자(9); 그리고 주소 지정 가능한 신호 선택 스위치(12);를 포함하는 상기 안테나 다이버시티 시스템(2, 3)의 블록선도를 도시하고 있다. 이와 관련하여 상기한 주소 지정 가능한 신호 선택 스위치(12)에 의해서는, 수신기(1) 내에 위치하는 평가 회로(19);와 메모리(11)를 구비한 전자 제어 장치를 통해 각각의 안테나가 선택된다. 확실하게 조정 가능한 위상 편이 장치(10)는 바람 직하게는 주소 지정 가능한 디지털 가변식 위상 편이 소자(28)로서 구현되고, 위상 조정 신호(14)는 그에 상응하게 논리 주소 신호로서 구현될 수 있다.

도2는, 도1과 같은 안테나 다이버시티 시스템(2, 3)이지만, 그러나 안테나 다이버시티 모듈(6) 내에 다이버시티 프로세서(17)를 구비하고 있되, 중간 주파수 신호(20)를 갖는 합산된 출력 신호(8) 내의 간섭은 고주파 라인(4)을 통해 다이버시티 프로세서(17)로 공급되는 상기 안테나 다이버시티 시스템(2, 3)의 블록선도를 도시하고 있다.

도3은, 도1과 같은 안테나 다이버시티 시스템(2, 3)이지만, 그러나 수신기(1) 내에 다이버시티 프로세서(17)를 구비하고, 이 다이버시티 프로세서(17) 내에서는 주소 선택 신호(27)가 생성되되, 이 주소 선택 신호는 고주파 라인(4)을 통해 안테나 다이버시티 모듈(6) 내에서 메모리(11)를 구비하여 배치되는 전자 제어 장치로 공급되는 상기 안테나 다이버시티 시스템(2, 3)의 블록선도를 도시하고 있다.

도4는, 도2와 같은 안테나 다이버시티 시스템(2, 3) 및 안테나 다이버시티 모듈(6)이지만, 그러나 다중 안테나 시스템(2) 내에 능동 증폭 소자들(25)을 구비한 안테나들이 배치되고, 다이오드로서 설계되어 제로 스위칭 위치(24a, 24b)를 가능케 하는 선택 스위치(5a, 5b)를 구비하고 있는 상기 안테나 다이버시티 시스템(2, 3) 및 안테나 다이버시티 모듈(6)의 블록선도를 도시하고 있다.

도5는, 도2와 같은 다중 안테나 시스템(2) 및 안테나 다이버시티 모듈(6)이지만, 그러나 제1 신호 경로(15) 내에 수동 안테나들과 안테나 증폭기들(21a, 21b) 를, 그리고 제2 신호 경로(16) 내에 각각 고저항 증폭기 전위(22a, 22b)를 구비한 상기 다중 안테나 시스템(2) 및 안테나 다이버시티 모듈(6)의 블록선도를 도시하고 있다.

도6은, 도5와 동일한 안테나 증폭기들(21a, 21b)이지만, 그러나 안테나의 주파수 응답을 보상하기 위한 주소 제어 신호(23a, 23b)에 의해 조정되는 가변식 변환 소자(29a, 29b)를 각각 구비한 상기 안테나 증폭기들(21a, 21b)의 블록선도를 도시하고 있다.

도7은, 차량(도8 참조)의 2개의 열전계 안테나의 다이버시티 효율을 나타내는 실시예로서, 각도 영역(2π)의 선형 분할의 수로서 c를 갖는 상기 실시예를 나타내는 그래프이다.

c = 0: 분리되어 가용한 신호들의 중첩을 이용하지 않는 안테나.

c = 1: 분리되어 가용한 신호들의 중첩(제로 스위칭 위치 24a 혹은 24b)을 이용하지 않지만, 각도 값(2π/1)(각도값 0에 상응)을 갖는 신호들의 중첩을 이용하는 안테나.

c = 2: 분리되어 가용한 중첩을 이용하지 않지만, 각도 차이 값들(2π/2)을 갖는 모든 중첩을 이용하는 안테나.

c = n: 분리되어 가용한 중첩을 이용하지 않지만, 각도 차이 값들(2π/n)을 갖는 모든 중첩을 이용하는 안테나.

도8은, 초단파 수신용 안테나 다이버시티 시스템(2, 3)으로서, 도체로서 도시된 수동 안테나들에 대향하는 짧은 연결선들을 구비하여 자동차 뒷유리판에 배치 되는 안테나 다이버시티 모듈(6)을 포함하는 상기 안테나 다이버시티 시스템(2, 3)의 특히 바람직한 출력 성능을 가지면서도 경제적으로 바람직한 실시예를 도시하고 있다. 안테나 다이버시티 모듈(6)은 합산된 출력 신호(8)와 예컨대 중간 주파수 신호(20)를 전송하기 위해 수신기(1)에 대향하는 고주파 라인(4)으로서 제공되는 오로지 하나의 연결 케이블과 연결된다. 또한, 안테나 다이버시티 모듈(6)용 직류 전류 공급은 바람직하게는 고주파 라인(4)의 내부 도체를 통해 이루어질 수 있다.

도9는, 본 발명에 따른 안테나 다이버시티 모듈(6)을 구비하여 차량의 뒷유리판 상에 배치되는 안테나의 바람직한 표준 구조를 도시하고 있다.

a) 안테나(A1 및 A4)는, 피드라인들(2a)을 구비하여 열전계의 집속봉들(ollecting bars)에 연결되는 단자들에 의해 형성된다. 2개의 추가 안테나(A2 및 A3)는 수평 열전도체에 대해 가로방향으로 배치되는 교차 도체로서 형성된다.

b) A1과 A4는 a)항에 기술한 바와 같으며, A3은 교차 도체로서, 그리고 A2는 열저계와 윈도우 프레임 사이에 배치되는 평면 구조로서 형성된다.

도10은, 작동 방식을 설명하기 위해 본 발명에 따르는 안테나 다이버시티 시스템들의 기본적인 구조를 블록선도로 도시하고 있다.

a) 본 발명에 따른 장치의 간단한 실시예로, 2개의 안테나(A1, A2); 분기 및2개의 스위치(5a, 5b) 전방에 배치되는 공동 신호 경로(14a); 독립된 신호 경로(16) 내에 배치되는 위상 천이 소자(35); 및 합산 소자(9);를 구비하고 있다.

b) 도a)에서와 동일한 장치이지만, 그러나 4개의 안테나;와 적합한 위상 천이 값을 선택함으로써 합산 신호(8) 내의 다이버시티 효율을 최적화하기 위해 공동 신호 경로(14a) 내에 3개의 위상 천이 소자(35a, 35b, 35c);를 구비하고 있다.

c) 도a)에서와 동일한 장치이지만, 그러나 4개의 안테나를 구비하고, 전환 가능한 0° 내지 180°의 위상 천이 값을 가지며, 그리고 다이버시티 효율을 개선하기 위한 기본 위상 천이 소자(37)를 포함하고 있다.

d) 도b)에서와 동일한 장치이지만, 그러나 다이버시티 효율을 최적화하기 위한 적합한 위상 천이 각도를 갖는 위상 천이 소자들(35a, 35b)을 구비하고 있다.

도11은, 도10d)에 상응하는 본 발명의 장치이지만, 그러나 통합된 다단식 위상 천이 소자(32) 및 다단식 위상 선택 스위치(33);뿐 아니라 메모리(11)를 겸비한 전자 제어 장치; 그리고 주소 지정 가능한 신호 선택 스위치(12) 및 다단식 위상 선택 스위치(33)를 제어하기 위한 다이버시티 프로세서(17);를 포함하는 상기 장치를 블록선도로 도시하고 있다.

도12는, 위상 천이 소자들의 조정된 위상 천이 각도에 따르는 다이버시티 효율을 나타내는 그래프이되, 실시예 a)는 초단파 주파수 대역의 최저점(lower end)에서의 다이버시티 효율을, 그리고 실시예 b)는 초단파 주파수 대역의 최상점(upper end)에서의 다이버시티 효율을 도시하고 있다.

곡선 1): 2개의 안테나를 구비한 장치의 다이버시티 효율은 도10의 위상 천이 소자의 위상 천이 각도에 따라 분명한 최대값(화살표)을 갖는다.

곡선 2): 곡선 1에 대한 경우와 동일한 장치의 다이버시티 효율이지만, 도10d)(도10d와 다르게 오로지 2개의 안테나를 포함한다)에서와 같은 추가의 위상 천이 소자의 가용성이 추가로 제공될 시에 나타나는 다이버시티 효율을 도시하고 있 다. 요컨대 최대값은 화살표로 표시되어 있다.

곡선 3): 곡선 2에 대한 경우와 동일한 장치의 다이버시티 효율이지만, 총 3개의 위상 천이 소자를 구비할 수 있도록 시스템이 확장될 시에 나타나는 다이버시티 효율을 도시하고 있으며, 최대값은 화살표로 지시한 바와 같이 추가적으로 극미하게만 상승한다.

곡선 4) 및 곡선 5): 추가의 위상 천이 소자들의 가용성이 제공되더라도, 최대로 도달 가능한 다이버시티 효율은 기술적으로 평가될 만큼 상승하지는 않음을 나타내고 있다.

도13은, 본 발명에 따르는 특히 경제적이며 바람직한 장치로서, 다중 안테나 시스템(2)에 있어 주소 지정 가능한 신호 선택 스위치(12)를 이용하여 선택된 그의 안테나 쌍의 모든 조합을 위해 위상 천이 소자들(35a, 35b)의 위상 각도가 확실하게 조정된 위상 천이 소자(35a, 35b)를 각각 2개 구비한 상기 장치를 블록선도로 도시하고 있다. 위상 천이 소자들의 위상은 바람직하게는 다중 안테나 시스템(2)의 주파수 종속성에 적응되면서 주파수에 따라, 도16b에 도시된 바와 같이, 최적화되어 구현된다.

도14는, 도8과 도9a에서와 같이 4개의 안테나를 구비한 다중 안테나 시스템(2)의 실시예에 따른 다이버시티 효율에 있어서, 위상 천이 소자들에 대한 소요가 기술적으로 상이한 FM-무선의 주파수 영역에서 나타나는 상기 다이버시티 효율을 그래프로 도시하고 있다.

a)

곡선 1): 본 발명에 따른 제2 신호 경로를 포함하지 않으면서 오로지 4개의 안테나만이 가용할 시에 나타나는 비교 곡선(평균값: 2.3)이다.

곡선 2): 도13에 따른 장치의 위상 천이 소자(35a 또는 35b)의 조정된 위상 각도는 0° 또는 90°이다(평균값: 3.1)

곡선 3): 주소 지정 가능한 신호 선택 스위치(12)를 이용하여 조정 조정한 6가지 가능한 상이한 안테나 조합 각각에 대해 가용한, 위상 천이 소자들(35a, 35b)의 2가지 대응하는 최적화된 각도 조합을 도시하고 있다(예: 도11에서와 같다). (평균값: 2.3)

b)

곡선 1) 및 3): 도 a)의 곡선 1) 및 3)에서와 동일한 다이버시티 효율이다;

곡선 2): 위상 천이 소자들(35a 또는 35b)의 조정된 위상 각도가 0° 또는 180°인 경우의 다이버시티 효율이다.

도15:

a)

곡선 2): 도10c에 따른 기본 위상 천이 소자(37)를 구비하여 도15b에서와 같이 최적화된 주파수 응답을 가지며, 도14b에서의 곡선 2)와 동일하게, 위상 천이 소자들(35a 또는 35b)의 위상 각도가 0° 또는 180°로 조정된 경우의 다이버시티 효율이다.

곡선 1) 및 3): 비교를 위한 도14a)에서와 동일한 다이버시티-효율이다.

b) 도10c에 따른 기본 위상 천이 소자(37)의 최적화된 위상 각도의 주파수 종속성을 나타내고 있다.

도16:

곡선 2): 위상 천이 소자들의 주파수 각도가 각각의 주파수에 대해 최적화되고 확실하게 조정된 위상 천이 소자(35a, 35b)를 각각 2개 구비한 도13에 따른 특히 경제적인 장치의 다이버시티 효율이다.

곡선 3): 비교를 위해, 주소 지정 가능한 신호 선택 스위치(12)를 이용하여 조정 가능한 6가지 가능한 안테나 조합 각각에 대해 가용한, 위상 천이 소자들의 2가지 해당하는 최적화된 각도 조합을 도시하고 있다.

곡선 1): 본 발명에 따른 제2 독립 신호 경로를 포함하지 않는 오로지 4개의 안테나만이 가용할 시에 제공되는 비교 곡선이다.

도17:

a)는, 안테나(A1, A2)의 방사 패턴이다. 그리고

b)는, 도9a에 따른 다중 안테나 시스템(2)에 있어, 상기 안테나(A1, A2)에 대향하여 반사된 그의 안테나(A3, A4)의 방사 패턴이다. 상사 패턴의 방위 평균값은 진폭 보정 소자들(36)에 의해 상호 간에 균형 조정된다.

도18은, 도13에 따른 다이버시티 장치를 이용하여 가용한 도19에 도시된 방사 패턴으로부터 각각의 방위 각도에서 가용한 최대값을 나타내는 방위 방사 패턴이다.

도19는, 도13에 따르는 장치에 있어서, 도16의 각도 값들에 따라 위상 천이 소자들의 위상 각도가 각각의 주파수에 대해 최적화되고, 확실하게 조정된 위상 천 이 소자(35a, 35b)를 각각 2개 포함하고; 도16a의 곡선 2)에 따르는 다이버시티 효율을 갖는; 상기 장치의 방위 방사 패턴이다. 방사 패턴 a), c), e), g), i), k)는 주소 지정 가능한 신호 선택 스위치(12)에 의해 선택된 안테나 조합의 각각 2가지 개별 패턴을 도시하고 있다; 상기한 패턴 옆에 각각 도시된 6개의 패턴 b), d), f), h), j), l)은 지시된 위상 천이 소자들을 이용하여 조합할 시에 형성되는 2가지 방사 패턴이다. 전체적으로, 4개의 개별 안테나의 방사 패턴과 추가로 총 12개의 방사 패턴은 위상 선택 스위치(33)를 이용한 선택에 의해 생성된다.

도20은, 도6에 따르는 고저항 증폭기 전위(22a, 22b); 위상 천이 소자들(35a, 35b)로서 추가로 구현되는 변환 소자들(29a, 29b); 그리고 위상 선택 스위치(33);를 구비한 본 발명에 따른 다이버시티 장치의 바람직한 실시예를 블록선도로 도시하고 있다.

도21은, 상이한 시나리오와 비교하여 도10b에서와 같이, 공동 신호 경로(14a) 내에 위상 천이 소자들(35a, 35b, 35c)을 구비한 본 발명에 따른 다이버시티 장치의 바람직한 실시예에 대한 다이버시티 효율을 그래프로 도시하고 있다.

곡선 1): 합산 신호의 형성 없이 오로지 4개의 안테나 신호만을 생성할 때의 다이버시티 효율이다.

곡선 2): 위상 천이 소자들(35a, 35b, 35c)의 바람직한 위상 천이 값을 전제 조건으로 하면서 각각 2개의 안테나로부터 모든 가능한 조합에 따라 4개의 안테나 신호 및 합산 신호들의 형성 하에 제공되는 다이버시티 효율이다.

곡선 3): 곡선 2에서와 같은 장치이지만, 그러나 위상 천이 값이 영(0)으로 조정된 유효한 위상 천이 소자들(35a, 35b, 35c)을 포함하지 않은 상기 장치의 다이버시티 효율이다.

안테나 다이버시티 시스템의 출력 성능에 대한 기준으로서는, 가상으로 가용한 비상관 수신 신호들의 수에 상응하는 다이버시티 효율이 이용된다. 다중 경로 전파로부터 신호 붕괴(페이딩)에 의해 간섭을 받는 레일레이 수신 전계에서 수신의 개선은, 초단파 영역에서 인접 채널들 및 동일 채널들에 의해 여러 차례 야기될 뿐 아니라 미소 신호 영역(weak signal range)에서는 잡음에 의해 야기되는 간섭을 감소시킴으로써 제공된다. 만일 p_s가 수신 영역에서 오로지 하나의 안테나를 이용하여 수신할 시에 간섭이 발생할 수 있는 가능성이라고 하면, 동일한 수신 영역에서 다이버시티 운영 시에 간섭이 발생할 수 있는 가능성은 아래의 방정식과 같이 감소한다:

p_d = p_s ⁿ,

상기 식에서, n는 시스템의 다이버시티 효율의 특성값을 의미한다. 이와 같은 기준값은 이하에서 다이버시티 안테나 시스템의 출력 성능을 기술하기 위해 이용된다. 그러므로 본 발명에 따르는 목적은 가능한 한 적은 기술 비용으로 가능한 한 높은 다이버시티 효율을 달성하는 것으로 설정된다.

레일레이 수신 전계에서 수신 시에 신호 대 간섭 비율을 최대화하는 점과 관련하여 2가지 상이한 안테나 신호의 중첩 시에 연속적인 위상 제어를 포기하기 위한 가능성은, 가용하게 하기 위해 상이하게 위상 조정되는 중첩된 신호들에 대해 소정의 수(c)를 넘어서 2π의 각도 영역을 이산 분할하더라도 추가의 개선은 이루어지지 않는다는 놀라운 효과를 기반으로 한다. 특히 빈번하게 동일 채널 혹은 인접 채널의 간섭이 발생할 시에, 시스템은, 합산 신호(8) 내 등위상 합산을 야기하는 위상 조정을 요구하는 것이 아니라, 최대 신호 대 간섭 비율을 공급하는 위상 조정을 요구한다.

이는 분명하게 도7로부터 알 수 있듯이, 2개의 뒷유리판 안테나의 다이버시티 효율은 선형 각도 증분의 분할 수(c)에 대한 결정적인 기준으로서 도시되어 있으며, 그리고 상기와 같은 안테나에 대한 표준을 나타낸다. 모든 조사를 통해 알 수 있듯이, 최대 달성 가능한 다이버시티 효율을 실제로 달성하려면, 약 70도의 각도 증분에 따른 선형 분할을 갖는 수(c = 5)만으로도 충분하다.

또 다른 바람직한 해결 방법은, 2π의 위상 영역의 선형 분할과 상이하게, 차량에서 안테나들(A₁, A₂, ...A_N)의 복잡한 방사 패턴을 검출하며, 그리고 각각 다중 안테나 시스템(2)으로 이루어진 2개의 안테나에 대해, 레일레이 수신 시나리오에서 다이버시티 효율의 통계학에 기초하는 시뮬레이션 계산에 따라, 각각 가산되는 각도 분할을 갖는 다이버시티 효율의 가능한 한 높은 상승과 관련하여 최적의 이산 각도 값을 산출하는 것에 있다. 이는 각도 영역(0 ... 2π)에 대해 분할의 수를 가능한 한 작게 하기 위해 제공된다. 그러므로, 주소 지정 가능한 신호 선택 스위치(12)의 각각의 소정의 스위칭 위치(a = 0,1,2...N, b = 0,1,2,...N)에는, 가변식 천이 장치(10)의 이산 위상 천이 각도(Φ_i)의 위상 벡터(i = 1,2,...)가 확실 하게 할당될 수 있다. 그에 따라, 상이한 위상 천이값(Φ_i)의 최대값(I < 5)이 구현될 수 있다. 본 발명의 본질적인 장점은, 전술한 단점들을 가지면서 연속적으로 위상 조정에 간섭하는 제어 과정의 에러를 바탕으로, 본 발명에 따른 안테나 다이버시티 시스템(2, 3)을 이용하여 몇 차례의 스위칭 단계를 거치는 것만으로도 합산된 출력 신호(8)로서 간섭 없는 신호를 구할 수 있다는 것에 있다. 또한, 주소 지정 가능한 신호 선택 스위치(12)를 통해 다중 안테나 시스템(2)으로부터 쌍을 이루는 다수의 안테나 조합을 선택하는 추가의 가능성은, 다이버시티 효율을 상당한 정도로 상승시킨다.

주소 지정 가능한 신호 선택 스위치(12)와 가변식 위상 천이 장치(10)의 수회 반복되는 조정으로부터 간섭을 받지 않는 신호에 대한 검색 과정을 가능한 한 효율적으로 구현하기 위해, 본 발명의 특히 바람직한 구현예에 따라, 다이버시티 프로세서(17) 내에는 메모리를 겸비한 논리 프로세서가 제공되되, 이 논리 프로세서 내에서는 신호 선택 스위치(12)의 스위칭 위치(a = 0,1,2,...N, b = 0,1,2,..N)와 위상 천이 장치(10)의 이산 위상 천이 각도(Φ_a,b,i)로 이루어진 가용한 조합의 간섭에 대한 세기 및 빈도가 지속적으로 검출되고 갱신된다. 그로부터 보다 진보하여, (최소 간섭을 갖는 조합으로부터 개시되는) 우선 순위의 랭킹 목록이 구성된다. 이를 위해, 간섭 표시 신호(18)는, 메모리(11)를 구비한 전자 제어 장치 내에 저장되는 스위칭 위치(a = 0,1,2...N, b = 0,1,2,..N) 및 위상 천이 각도(Φ_a,b,i)의 조합을 목표하는 바대로 선택하기 위해 논리 주소 선택 신호(27)로서 저장된다. 간섭이 발생할 시에, 형성된 우선 순위에 따라, 목표한 바대로 더욱 높은 가능성을 가지면서 간섭 없는 수신을 가능케 하는 조합으로 전환된다.

이산 위상 천이 각도(Φ_a,b,i)의 선택은 경제적으로 아날로그 방식으로 조정 가능한 위상 천이 소자(26)를 이용하여 구현될 수 있다. 이를 위해, 메모리(11)를 구비한 제어 장치 내부에서는, 각각 해당하는 이산 위상 천이 각도(Φ_a,b,i)를 조정하기 위해 아날로그 방식으로 조정 가능한 위상 천이 소자에 공급되는 위상 조정 신호(14)로서 전압이 생성될 뿐 아니라, 주소 지정 가능한 신호 선택 스위치의 할당된 스위칭 위치(a = 0,1,2,..N, b = 0,1,2,..N)를 조정하기 위한 논리 스위칭 조정 신호(13)도 생성된다. 아날로그 방식으로 조정 가능한 적합한 위상 천이 소자(26)는 예컨대 공지된 방식으로 3-dB 90도 하이브리드 소자들로 제조될 수 있다. 이러한 하이브리드 소자들은 2개의 버랙터 다이오드(varactor diode)를 이용하여 90도 및 400도의 각도 영역에서 대응하는 버랙터 다이오드 전압을 인가함으로써 단계 없이 조정된다. 안테나 다이버시티 시스템을 제어하기 위한 안테나 다이버시티 모듈(6) 내에서 소요되는 모든 나머지 블록들은 바람직하게는 경제적으로 공간을 절감하는 방식으로 집적 스위칭 회로로서 실현될 수 있다.

안테나 다이버시티 모듈(6) 내에 다이버시티 프로세서(17)를 배치할 시에, 바람직하게는 합산된 출력 신호(8) 내에 간섭의 반송파로서 중간 주파수 신호(20)를 공지된 방식으로 고주파 라인(4)을 통해 다이버시티 프로세서(17)에 공급한다. 이에 추가로 상기 다이버시티 프로세서는 최대한 짧은 시간 내에 바람직하게는 전 환 활동성을 표시하기 위해 뮤트 펄스를 고주파 라인(4)을 통해 수신기(1)로 안내하고, 수신기 내에 위치하는 뮤트 회로를 이용하여 전환을 완전하게 비가청의 방식으로 실현할 수 있다.

수신기(1) 내에 다이버시티 프로세서(17)를 배치할 시에, 할당된 이산 위상 천이 각도(Φ_a,b,i)와 결부하여 스위칭 위치(a = 0,1,2,..N, b = 0,1,2,..N)의 조정을 선택하기 위해 필요한 주소 선택 신호(27)는 바람직하게는 고주파 라인(4)을 통해 안테나 다이버시티 모듈(6)로 안내될 수 있다.

수많은 수신 신호를 갖는 영역에서, 베랙터 다이오드들을 구비한 위상 천이 소자들은 비선형 효과에 의해 위험해진다. 그러므로 본 발명의 바람직한 실시예에 따라, 바람직하게는 확실하게 조정된 위상 천이 소자들이 위상 선택 스위치와 연결되어 이용될 수 있으며, 그럼으로써 다수의 안테나 조합 및 위상 조합을 통해, 합산 소자(9)의 출력부와 관련하여, 다수의 방사 패턴이 구현된다. 이와 같은 방사 패턴들은 상이한 수신 상황에서 다이버시티 프로세서(17)를 통한 선택을 위해 이용될 수 있다. 도8에는, 초단판 수신용 안테나 다이버시티 시스템(2, 3)에 있어서, 도체로서 도시된 수동 안테나 구조들에 대향하는 짧은 연결선을 가지면서 자동차 뒷유리판에 배치되는 안테나 다이버시티 모듈(6)을 구비한 상기 안테나 다이버시티 시스템(2, 3)에 대한 특히 바람직한 출력 성능을 가지면서도 경제적으로 저렴한 실시예가 도시되어 있다. 도시된 안테나 구조들은 실시예에 따라 도9a 및 도9b에서 각각 4개의 안테나 신호를 구비하여 도시되어 있다. 안테나 다이버시티 모듈(6)은 바람직하게는 합산된 출력 신호(8) 및 예컨대 중간 주파수 신호(20)를 전송하기 위해 수신기(1)에 대향하는 고주파 라인(4)으로서 제공되는 오로지 하나의 연결 케이블과만 연결된다. 또한, 안테나 다이버시티 모듈(6)을 위한 직류 전류 공급은 바람직하게는 고주파 라인(4)의 내부 도체를 통해 이루어질 수 있다. 이하에 기술되는 실시예 설명에 따라, 안테나 다이버시티 모듈(6)의 두 신호 경로(15, 16) 내 신호들의 중첩이 경제적으로 이루어질 수 있는 방법;과 이때 높은 다이버시티 효율은 위상 천이 소자들(35)과 위상 선택 스위치들(33)에 대한 최소의 비용으로써 실현되는 방법;이 설명된다.

최초에 기술한 위상 제어되는 시스템, 예컨대 위상이 제어 시스템에 의해 조정되는 시스템과 반대로, 본 발명의 시스템의 경우, 최대 다이버시티 효율은 오로지, 다중 안테나 시스템(2)이 유의적으로 적응되고, 확실하게 조정된 위상 천이 소자들은 최적의 값을 가지게 됨으로써 달성될 수 있다. 이와 같은 적응을 실행하기 위해, 모든 안테나 피드라인(2a)과 기타 위상을 변경하는 소자들을 포함시킨 상태에서 공동의 지점과 관련하여 바람직하게는 회전대를 갖는 안테나 측정 전계에서 측정 기술의 방식으로, 혹은 경우에 따라 모델을 고려함으로써 상호 간의 값과 위상에 따라 안테나들(A₁, A₂, ...A_N)의 방사 패턴들을 산출해야 한다. 이러한 절차는 도10에 도시된 간단한 실시예에 따라 설명되되, 위상 천이 소자(35)는 독립 신호 경로(15, 16) 중 제2 신호 경로(15) 내에 장치된다. 두 독립 신호 경로(15, 16) 내에서의 신호의 중첩에 대한 운영 방식을 고려하기 위해, 신호들의 상호 간 위상 위치는 각각 합산 소자(9)의 입력부에서 결정적으로 작용한다. 그에 따라, 합산 소자(9)의 입력부들은 기준점이되, 두 신호들은 추가의 위상 변경 없이 합산된다. 다시 말해, 도10a에 따른 위상 천이 소자(35)에 대한 바람직한 위상 값들을 산출할 수 있도록 하기 위해서는, 기준점과 관련하여 위상 천이 소자(35)를 이용하지 않고 안테나들의 방사 패턴들을 식별하여야 한다. 이때, 중첩될 신호들의 경우 오로지 신호들의 위상 차이만이 문제가 된다. 그러므로 예컨대 신호 경로들 중 일측의 신호 경로 내에 차후에 배치되는 위상 변경 소자들은 타측의 신호 경로 내 동일한 위상 변경 소자를 추가로 배치함으로써 보상될 수 있다.

만일, 합산 소자(9)의 신호 입력부들과 관련하여 두 안테나의 방사 패턴들이, 위상 천이 소자(35) 내 출력 위상이 사라지는 조건 하에서 식별된다면, 전술한 계산 방법들을 적용하면서 위상 천이 소자(35) 내의 위상 천이 각도를 변경함으로써, 다이버시티 효율에 대한 최대값을 구할 수 있다. 결과는 도12a에서 곡선 1)에 화살표로 표시된 최대값으로 도시되어 있다. 만일, 안테나들(A1, A1)과 안테나 피드라인들(2a) 내에 존재하면서 위상을 변경하는 소자들이 곧바로 이를 위해 필요한 위상 값을 가지게 된다면, 다이버시티 효율의 최대값에 대한 위상 천이 소자(35)의 각도 값은 영으로 제공된다. 그러므로 그와 반대로 요구에 따라, 도10a에 따른 위상 천이 소자(35)에 의한 위상 변경이 생략될 수 있는 방식으로, 도10a에 따른 안테나 시스템의 경우 상기와 같이 위상을 변경하는 소자들이 배치되게 된다.

이미 앞서 실시한 바와 같이, 다이버시티 효율(n)은 안테나를 이용한 작동과 다이버시티 모드의 작동 시에 앞서 지시한 방정식을 통해 간섭 가능성의 정보로부 터 산출된다. 기본적으로, 간섭 가능성은 주행 작동 시 측정으로부터 산출될 수 있다. 그러나 이와 같은 방법은, 레일레이 다중 경로 전파를 이용하고 통계학적으로 상이한 극히 수많은 수신 조건들을 바탕으로 하는 관련 결과들이 획득되어야 한다면, 극히 많은 비용을 필요로 한다. 특히 다이버시티 효율의 최대값에 필요한 위상 천이 소자들의 각도 회전 값을 산출하기 위해, 실제적인 관점 하에서 오로지 현대 컴퓨터를 이용한 모델 계산만이 고려된다. 이러한 경우, 예컨대, 간섭의 발생에 대한 공간상 분포된 간섭장 세기를 사전 지정함으로써 레일레이 진폭 분포를 갖는 전자기 파장에서 계산에 따라 시뮬레이션된 시험 주행을 이용하여, 총 관찰 시간과 비교하여 시간에 따른 간섭 성분은 기준 안테나를 이용한 작동 시에는 간섭 가능성(p_s)으로서, 그리고 다이버시티 모드에서 작동 시에는 p_d로서 결정되며, 그로부터 다이버시티 효율은 n개의 비상관 안테나 신호들의 등가물로서 산출된다. 이러한 경우, 각각의 편광을 위해 측정되거나, 혹은 그로부터 유도되어 값과 위상에 따라 식별된 방사 패턴이 이용된다. 레일레이 다중 경로 시나리오를 시뮬레이션하기 위해, 예컨대 다수의 가상 주행 구간에 걸쳐서, 안테나 시스템에는, 통계학적으로 선택된 진폭 및 위상을 갖는 통계학적으로 선택된 입사 방향으로부터 충분한 수의 파형이 할당되며, 그럼으로써 다이버시티 효율에 대해 통계학적으로 신뢰되는 값이 산출된다. 이와 같은 방법은, 미소 수신 신호들을 갖는 수신 영역에서 잡음 간섭의 관점에서뿐만 아니라, 바람직하게는 인접 채널 및 동일 채널에 따른 간섭을 갖는 수신 영역의 관점에서도 다이버시티 효율을 산출하기 위해 적용된다. 계산 방법은 예컨대 린덴마이어 등의 SAE 기술 논문 시리즈 981147 (ISSNO148-7191) 다이버시티 유효성에 기술되어 있다.

다시 말해, 만일 본 발명의 바람직한 구현예에 따라, 도10a에 따른 위상 천이 소자(35)가 독립 신호 경로(16)에 배치되는 것이 아니라, 다이버시티 수신 장치(3)의 공동 신호 경로(14a) 내에 배치된다면, 예컨대 안테나(A1)의 피드라인 내에 배치된다면, 앞서 언급한 다이버시티 효율의 최대값(도12a 및 도12b의 곡선1)은, 작용 동일성을 바탕으로 위상 천이 소자(35)의 위상 천이 값을 그에 상응하게 조정할 시에 마찬가지로 달성될 수 있다. 이와 같은 최대값은 합산 소자(9)의 출력부에서 다이버시티에 따라 상이한 3개의 신호(8)를 이용하여 달성된다. 대체되는 방법에서, 만일, 선택 스위치(5a)가 안테나 신호들 중 하나의 신호를 교호적으로 통과시키고, 스위치(5b)는 제로 스위칭 위치(24a, 24b)로 조정되어 신호를 전송하지 않는다면, 안테나들(A1 및 A2)의 두 수신 신호가 합산 소자(9)의 출력부에서 이용된다. 스위치(5b)를 전환하고, 스위치(5a)를 이용하여 안테나(A2)의 신호를 통과시킨 후에, 소요되는 합산된 출력 신호(8)가 생성된다. 도12로부터 제시된 바와 같이, 상기와 같이 최적화된 합산된 출력 신호(8)를 가산함으로써, 다이버시티 효율은 약 1.65에서 2.3으로 상승한다.

다중 안테나 시스템(2)을 예컨대 4개의 안테나로 확장하고, 도6에서와 같이 제로 스위칭 위치(24a, 24b)를 갖는 주소 지정 가능한 신호 선택 스위치(12)를 그에 상응하게 확장할 시에, 상기한 위상 변경 소자들의 경우 다이버시티 효율의 관점에서 바람직한 위상 값들이 제시될 수 있다. 도10b에 따라, 상기와 같은 작용 원리는 본 발명에 따라 4개의 안테나를 겸비한 다중 안테나 시스템(2)으로 확장된다. 이를 위해서, 공동의 신호 경로(14a)에서 상기 안테나들 중 3개의 안테나의 신호 라인들 내에 위상 천이 소자들(35a, 35b, 35c)이 배치된다. 위상 천이 각도는 가능한 한 큰 다이버시티 효율을 위해 적합하게 조정된다. 바람직하게는 스위칭 다이오드를 이용하여 실현되는 주소 지정 가능한 신호 선택 스위치(12)를 이용하여, 모든 안테나 신호들은 분리되어 합산 소자(9)의 출력부로 전달될 수 있다. 이에 추가로 4개의 안테나를 겸비한 본 실시예에 따라, 서로에 대해 각각의 위상 상태를 갖는 각각 2개의 안테나 신호로 이루어진 합산 신호들의 총 6가지 가능한 조합이 형성될 수 있다. 이는, 상기 조합이 위상 천이 소자들을 바탕으로 주소 지정 가능한 신호 선택 스위치(12)의 입력부에 존재하는 바와 같다. 위상 천이 소자들(35a, 35b, 35c) 내에서 위상 천이 각도의 올바른 선택에 대한 유효성은 분명하게 도21의 그래프로부터 알 수 있다. 도21에 따라, 초단파 주파수 영역에서의 실시예의 경우, 상기한 시스템의 다이버시티 효율은, 도10b에 따라 최적의 위상 천이 각도를 갖는 곡선 1과, 위상 천이 소자들이 공동 신호 경로(14a) 내에 포함되지 않거나, 또는 영과 동일한 위상 천이 각도를 갖는 경우에 대한 곡선 2로 도시된다. 가능한 한 높은 다이버시티 효율을 달성하기 위해, 위상 천이 각도에 대한 바람직한 값들은 다이버시티 효율의 통계학적 평가에 따라 산출된다.

도10a에 따른 장치에 대향하여 제공되는, 다이버시티 효율의 또 다른 상승은, 곡선 2)에 따라, 마찬가지로 위상이 최적화되고 도10d에서와 같이 위상 선택 스위치(33)를 이용하여 접속될 수 있는 추가의 위상 천이 소자를 제공함으로써 달 성된다. 이와 같은 방법은, 추가의 위상 천이 소자들을 배치함으로써, 그리고 위상 선택 스위치(33)를 그에 상응하게 확장함으로써 계속해서 증가할 수 있되, 그러나 다이버시티 효율의 상승은 더욱 낮아진다. 초단파 주파수 대역의 최저점 또는 최상점에 적합한 도12a 및 도12b에 따른 그래프의 비교로, 주파수 변경과 관련하여 최대값에 적합한 각도의 상대적으로 작은 변화를 확인할 수 있다.

도12의 그래프는, 다이버시티 효율의 최대 상승이 두 제1 위상 천이 소자를 이용하여 달성되는 것을 보여주고 있다. 그러므로 본 발명의 또 다른 바람직한 실시예의 제안에 따라, 2개의 안테나로 이루어진 각각의 조합에 대해, 각각 오로지 위상 천이 각도에서 최적화된 조정된 2개의 위상 천이 소자만이 이용된다. 그럼으로써, 상기한 각각의 두 안테나는 분리되고, 이에 추가적으로 2개의 신호가 위상 천이 소자들의 출력부에서 합산을 위해 이용된다. 만일, 예를 들어 4개의 안테나(A1...A4)를 구비한 다중 안테나 시스템(2)이 전제된다면, 6가지 가능한 쌍을 이루는 조합을 통해, 위상 천이 소자들(35a, 35b)의 12가지 정의된 위상에 대한 소요가 발생한다. 그러므로 본 발명의 제안에 따라, 분리되어 설계된 위상 천이 소자들(35a, 35b) 대신에, 12개의 출력부를 갖는 다단식 위상 천이 소자(32)와 도11에 따라 그에 상응하게 분류된 위상 선택 스위치(33)가 제공된다. 안테나들의 쌍을 이루는 모든 조합을 위한 상기와 같이 최적화된 위상을 갖는 시스템을 이용하여, 다이버시티 효율의 상당한 상승이 달성된다. 이는, 도14a 및 도 14b에서 위상 조정된 안테나 신호들을 이용한 본 발명에 따른 합산을 이용하지 않고 다이버시티 효율을 기술한 각각의 곡선 1)과 곡선 3)의 비교로부터 알 수 있다. 다이버시티 효 율과 더불어 지수 파형으로 점차 간섭 가능성이 감소하는 점을 바탕으로, 본 발명을 이용하여 시스템의 상당히 두드러진 개선이 달성된다. 4.8 - 2.3 = 2.5의 평균값의 차이는, 예컨대 단일 안테나를 구비하여 주행할 때 간섭 가능성이 10%일 시에 이러한 간섭 가능성은 신호들의 위상 조정된 합산을 이용하지 않는 기본 시스템과 비교하여 평균적으로 0.1^2.5 = 약 1/300의 인수만큼 감소되어 나타난다.

만일, 모든 안테나 조합에 대해 기술한 바와 같이 최적화되어 조정된 위상 천이 소자들 대신에 오로지 도10d에 따른 위상 천이 소자들(35a 및 35b)이 0°및 90°로 확실하게 설정된 위상 값을 가지면서 이용된다고 하면, 시스템의 출력 성능은 더욱 낮아진다. 그에 따라 달성되는, 즉 도14a의 곡선 2)의 평균값 3.1를 갖는 다이버시티 효율은 비록 기본 시스템과 비교하여 개선을 가져오긴 하지만, 곡선 3)에 의해 재현되는 달성 가능한 최대값보다 현저히 낮다. 전술한 고려 사항 대신에 0° 및 180°로 확실하게 조정된 위상 값을 이용할 수 있는 시스템을 적용하는 경우에도 그와 유사하게 낮다. 그러나 상기 시스템을 이용하여 도14b의 곡선 2)에 제시된 바와 같이 달성 가능한 3.9의 다이버시티 효율 평균값은 본 발명의 또 다른 바람직한 구현예에 따라 도10c에 도시된 바와 같이 위상 천이 각도가 최적화된 기본 위상 천이 소자(37)를 도입함으로써 추가로 상승하게 된다. 이와 관련하여, 기본 위상 천이 소자(37)를 도입함으로써, 각각의 주파수에서 위상에 대해 최적의 값이 선택된다면, 주소 지정 가능한 신호 선택 스위치(12) 및 위상 선택 스위치(33)의 모든 위치에 대해 평균값으로 계산할 때 다이버시티 효율의 상승이 달성되는 상 당한 효과를 확인할 수 있다. 이를 위해 요구되는 위상의 파형은 도15b에 따른 실시예의 경우, 초단파 대역의 주파수 영역 위에 도시되어 있다. 이와 같은 위상의 주파수 파형은 고주파 리액턴스 회로 또는 고주파 필터를 이용하여 거의 근사하게 실현될 수 있다. 이때, 기본 위상 천이 소자(37)가 제2 신호 경로(16)에 지시된 위상을 가지면서 도입되는지, 혹은 제1 신호 경로(15)에 상기 위상의 부정 값(negative value)을 가지면서 도입되는지 여부와는 무관하게 분명히 동일한 의미를 제공한다. 이와 같이 신호 경로들(15 및 16) 내에 대한 배치의 상호 교환성은 위상 천이 소자들(35a, 35b)의 위상에 대해 하기에서 지시되는 모든 고려 사항들에 대해 유사하게 적용된다. 0° 및 180°를 갖는 위상 천이 소자들은 능동 혹은 수동 인버터 소자(38)로서 공지되어 있으며, 경제적인 방식으로 실현될 수 있다. 상기 인버터 소자들을 이용하여, 본 발명에 따른 본 실시예는 예컨대 4.2의 평균 다이버시티 효율의 높은 값을 가지면서 매우 경제적으로 실현된다.

본 발명의 특히 경제적인 실시예에 따라, 도10d 또는 도13에 도시된 위상 천이 소자들(35a 및 35b)은, 사전 지정된 주파수에서 이와 관련하여 산출된 최적의 위상을 가지며, 그럼으로써 주소 지정 가능한 신호 선택 스위치(12) 및 위상 선택 스위치(33)의 모든 위치에 대해 평균적으로 다이버시티 효율의 최대값이 제공되는 방식으로 손실이 거의 없는 고주파 리액턴스 회로로서 실현된다. 이와 관련하여, 상기와 같이 본 발명의 특히 경제적인 실시예의 경우, 전체 주파수 영역에 대해 평균 값을 계산할 때, 다이버시티 효율에 대해, 도11에 따른 장치(예: 4.8)를 이용하여 안테나들의 쌍을 이루는 모든 조합을 위해 분리되어 최적화된 위상을 갖는 전술 한 시스템을 이용하는 경우와 실제로 동일한 수준의 값(예: 4.7)이 설정되는 상당한 효과를 확인할 수 있다. 도16a에서, 특히 경제적인 해결 방법에 대한 다이버시티 효율의 파형은 곡선 2에, 그리고 별도로 최적화된 위상을 갖는 시스템에 대한 다이버시티 효율의 파형은 곡선 3에 대조되어 도시되어 있다. 두 위상 천이 소자들에 있어 곡선 2의 실현을 위해 필요한 그들의 위상 파형은 도16에 도시되어 있다. 상이한 비용이 소요되는 상기한 두 시스템의 동일성은 다수의 방사 패턴에 의해 설명된다. 이들 방사 패턴들은, 주소 지정 가능한 신호 선택 스위치(12) 및 위상 선택 스위치(33)의 위치들이 다양할 시에, 합산 소자(9)의 출력부에서 합산된 출력 신호들(8) 내에 선택을 위해 다량으로 존재한다. 이와 같은 방사 패턴들은 회전대를 갖는 안테나 측정 전계에 따라 합산 소자(9)의 출력부와 그에 따른 수신기(1)에서 검출된다. 상기한 방사 패턴들의 값은, 앞서 이미 설명한 바와 같이 도19에 도시되어 있다. 인접 채널 또는 불요 동일 채널에 있어 통계학적으로 상이한 방위 공간 방향으로부터 입사되는 그 유효 신호들과, 마찬가지로 통계학적으로 상이한 방위 공간 방향으로부터 입사되는 그 불요 신호들은, 신호 선택 스위치 및 위상 선택 스위치(33)의 각각의 위치에 상응하는 방사 패턴에 의해 값과 위상에 따라 평가되고, 합산 소자(9)의 출력부에서 유효 신호 대 간섭 신호의 비율(신호 대 잡음 비율)을 제공한다. 그에 따라, 통계학적으로 볼 때 다수의 가용한 방사 패턴을 바탕으로 항시 높은 신호 대 잡음 비율을 갖는 스위치의 바람직한 위치가 검색될 수 있되, 이러한 검색은 평균적으로 더욱 복잡한 시스템을 이용하는 경우와 유사한 품질의 다이버시티 효율이 설정되는 방식으로 이루어진다. 도19에 도시된 방사 패 턴 중 어느 방사 패턴도, 다중 경로 수신에 의해 간섭받지 않는 영역에서 이동 수신을 위해 항시 요구되는 무지향특성(omnidirectional characteristic)을 거의 갖지 못한다. 도시된 패턴의 각각의 대체되는 가용성으로부터 시스템은 각각의 공간 방향에 대한 소요에 따라 바람직한 신호를 선택할 수 있으며, 그럼으로써 회전대 상에서 측정할 시에 도18에 도시된 방위 방사 패턴이 검출되되, 이러한 방위 방사 패턴은 4dB의 단 하나의 톱니모양을 가지면서 실제로 원형 패턴을 나타낸다.

다중 안테나 시스템(2)의 구현에서, 바람직한 점으로서 입증된 점에 따라, 안테나들(A₁,A₂,...A_N)에 있어 합산 소자(9)의 입력부들에서 측정 가능한 그들의 방사 패턴들이 방위 평균값에서 상호 간에 그렇게 매우 큰 편차를 나타내지 않는다. 이와 같은 편차를 예컨대 6dB보다 더욱 크게 하지 않도록 하기 위해, 바람직하게는 안테나들(A₁,A₂,...A_N)(도4 참조) 내에, 혹은 안테나 피드라인들(2a) 내에 진폭 보정 소자들(36)이 배치될 수 있다. 도17a 및 도17b에는 값에 따라 방위각이 동일한 평균값을 가지는 방사 패턴들이 도시되어 있다.

본 발명의 또 다른 특히 바람직한 실시예에서는, 도6의 장치와 관련하여 기술된 바와 같이 안테나 증폭기들(21a, 21b)이 사용된다. 이에 따른 시스템은 도20에 도시되어 있으며, 도10d와 관련하여 도시된 방법에 따라 기능한다. 이와 관련하는 특징으로서, 합산 소자(9)의 입력부들에서 필요한 위상 관계가 조정되는 방식으로, 변환 소자들(29)이 두 신호 경로(15 및 16) 내에 구성된다.

본 발명에 따르면, 상기한 종래 기술의 단점들이 회피되고, 다수의 안테나가 제공될 시에도 수신기로 향하는 고주파 라인은 오로지 하나만을 소요하며, 그에 따라 본원의 목적을 위해 수신기 내에 추가의 튜너 회로가 요구되지 않는, 저렴하면서도 높은 효율을 갖는 상기한 안테나 다이버시티 시스템을 제공할 수 있다.

Claims (26)

1. 차량에서 무선 수신을 위한 안테나 다이버시티 시스템으로서,

   수신기; 안테나 피드라인들(2a)을 구비한 다수의 안테나(A₁,A₂,...A_N); 다이버시티에 따라 또 다른 수신 신호를 선택하기 위한 스위칭 장치; 및 평가 회로(19)를 포함하되, 이 평가 회로는, 전환을 통해 간섭이 발생할 시에 다이버시티에 따른 또 다른 수신 신호를 수신기(1)로 안내할 수 있도록, 수신기(1)에 곧바로 도달하는 수신 신호(8)의 품질을 평가하는

   상기 안테나 다이버시티 시스템에 있어서,

   - 상기 스위칭 장치는 수신기(1)로부터 분리되고 입력측에서 상기 안테나들(A₁,A₂,...A_N)과 연결되는 안테나 다이버시티 모듈(6) 내에 배치되되, 이 안테나 다이버시티 모듈은 출력측에서 고주파 라인(4)을 통해 상기 수신기(1)와 연결되며;

   - 안테나 다이버시티 모듈(6) 내에서는, 입력측 신호 경로(14a)를 분기함으로서 적어도 하나의 제1 및 제2 독립 신호 경로(15, 16)가 제공되고, 이들 독립 신호 경로들의 출력 신호는 합산 소자(9)의 입력부들로 공급되어 상기 합산 소자 내에서 합산되되, 합산된 신호(8)는 상기 고주파 라인(4)을 통해 상기 수신기(1)로 공급되며;

   - 상기 두 독립 신호 경로(15, 16) 각각은 입력측에 주소 지정 가능한 논리 신호 선택 스위치(12)를 포함하며, 이 신호 선택 스위치(12)는 상기 안테나 들(A₁,A₂,...A_N)과 연결되고, 상기 신호 선택 스위치의 상이한 스위칭 위치들(a = 0,1,2..N, b = 0,1,2,..N)을 이용하여서는 다이버시티에 따라 상이한 안테나 수신 신호(7a, 7b) 각각이 상기 신호 경로들(15, 16)의 두 입력부 중 적어도 하나의 입력부로 공급되며;

   - 상기 신호 경로들(14a, 15, 16) 중 적어도 하나의 신호 경로는 위상 각도 회전 시에 확실하게 조정된 위상 천이 장치(10)를 포함하되, 만일 상기 신호 선택 스위치(12)의 스위칭 위치들 중 적어도 하나의 스위칭 위치에서 상기 안테나들(A₁,A₂,...A_N) 중 일측의 안테나의 수신 신호가 상기 합산 소자(9)의 두 입력부들 중 일측의 입력부로 전달된다면, 상기 안테나들(A₁,A₂,...A_N) 중 타측의 안테나의 수신 신호는 확실하게 조정된 위상 천이 장치들(10) 중 하나의 위상 천이 장치를 비로소 통과하고, 그런 다음 상기 합산 소자(9)의 두 입력부들 중 타측 입력부로 전달되며;

   - 합산된 신호(8) 내에 간섭이 발생할 시에, 주소 지정 가능한 신호 선택 스위치(12)의 스위칭 위치(a = 0,1,2,..N, b = 0,1,2,..N)에 있어 다이버시티에 따라 조정되는 또 다른 그의 설정이 선택되는;

   것을 특징으로 하는 안테나 다이버시티 시스템.
2. 제1항에 있어서,

   - 상기 두 독립 신호 경로(15, 16) 중 적어도 하나의 신호 경로는 확실하게 조정된 위상 천이 장치(10)를 포함하되, 이 위상 천이 장치의 확실하게 조정된 위상 천이 각도는 각각 다이버시티에 따른 전환에 의해 변경되며;

   - 상기 안테나 다이버시티 모듈(6)은 입력측에 주소 지정 가능한 논리 신호 선택 스위치(12)를 포함하며, 이 신호 선택 스위치의 상이한 스위칭 위치들(a = 0,1,2,..N, b = 0,1,2,..N)에 의해 각각 다이버시티에 따라 상이한 수신 신호(7a, 7b)가 상기 독립 신호 경로(15, 16) 중 적어도 하나의 신호 경로에 도달하되, 출력측에서는 합산된 신호(8)가 고주파 라인(4)을 통해 수신기(1)로 유도되며;

   - 상기 안테나 다이버시티 모듈(6)은 위상 천이 장치(10)의 이산 위상 천이 각도들(Φ_i)의 조정된 설정을 위해 메모리를 겸비한 전자 제어 장치(11)를 포함하며, 상기 위상 천이 각도들은 각각 주소 지정 가능한 신호 선택 스위치(12)의 소정의 스위칭 위치(a = 0,1,2,..N, b = 0,1,2,..N)에 확실하게 할당되고, 위상 벡터(i = 1, 2,...)로서 상기 전자 제어 장치(11)의 메모리 내에 저장되며, 그럼으로써 상기 제어 장치(11) 내에서는 스위칭 위치들(a = 0,1,2,..N, b = 0,1,2,..N)을 통해 이산 위상 천이 각도들(Φ_a,b,i)의 위상 값 매트릭스가 저장되며;

   - 합산된 신호(8) 내에서 간섭이 발생할 시에, 다시 말해 평가 회로(19)의 간섭 표시 신호(18)가 전자 제어 장치(11)로 안내될 시에, 주소 지정 가능한 신호 선택 스위치(12)의 스위칭 위치(a = 0,1,2..N, b = 0,1,2..N); 및 할당된 이산 위상 천이 각도(Φ_a,b,i);에 있어 다이버시티에 따라 또 다른 그의 조정된 설정이 선택되는;

   것을 특징으로 하는 안테나 다이버시티 시스템.
3. 제1항에 있어서, 가변식 위상 천이 장치(10)의 이산 위상 천이 각도들(Φ_i)에 있어, 주소 지정 가능한 신호 선택 스위치(12)의 소정의 스위칭 위치(a=0,1,2..N, b=0,1,2,..N)에 각각 확실하게 할당되는 그들의 위상 천이 각도 - 벡터(Φ_i, i = 1, 2,..)는, 2π/1의 동일한 위상 각도 차이를 갖는 (I ≤ 5)의 상이한 위상 천이 각도들(Φ_i)로 형성되는 것을 특징으로 하는 안테나 다이버시티 시스템.
4. 제1항에 있어서,

   - 안테나들(A₁,A₂,...A_N)의 복합 방사 패턴들은 차량에서 검출되며;

   - 가변식 위상 천이 장치(10)의 이산 위상 천이 각도들(Φ_i)에 있어, 주소 지정 가능한 신호 선택 스위치(12)의 소정의 스위칭 위치(a=0,1,2..N, b=0,1,2,..N)에 각각 확실하게 할당되는 그들의 위상 천이 각도 - 벡터(Φ_i, i = 1, 2,..)는, (I ≤ 5)의 상이한 위상 천이 각도들(Φ_i)로 구성되며; 그리고

   - 상기 위상 천이 각도는, 상이한 위상 천이 각도(Φ_i)의 수(I)가 가능한 한 작을 시에 다이버시티 효율의 가능한 한 높은 값의 관점에서 레일레이 수신 시나리오에서 다이버시티 효율의 시뮬레이션 계산에 따라 선택되는;

   것을 특징으로 하는 안테나 다이버시티 시스템.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,

   - 확실하게 조정 가능한 위상 천이 장치(10)는 전압 제어되고 아날로그 방식으로 조정 가능한 위상 천이 소자(26)로서 구현되며; 그리고

   - 메모리를 겸비한 제어 장치(11) 내에서 일측에서는 전압이, 각각 해당하는 학실하게 조정 가능한 이산 위상 천이 각도(Φ_a,b,i)를 조정하기 위해 아날로그 방식으로 조정 가능한 위상 천이 소자에 공급되는 위상 조정 신호(14)로서 생성되고, 타측에서는 주소 지정 가능한 신호 선택 스위치(12)의 할당된 스위칭 위치(a=0,1,2,..N, b=0,1,2,..N)를 조정하기 위해 대응하는 논리 스위칭 조정 신호(13)가 생성되는;

   것을 특징으로 하는 안테나 다이버시티 시스템.
6. 제5항에 있어서, 상기 가변식 위상 천이 장치(10)는, 주소 지정 가능하면서 디지털 방식으로 조정 가능한 위상 천이 소자(28)로서 구현되며, 그리고 상기 위상 조정 신호(14)는 그에 상응하게 논리 주소 신호를 나타내는 것을 특징으로 하는 안테나 다이버시티 시스템.
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 수신 품질을 검출하기 위한 상기 평가 회로(19)는, 수신기(1) 내의 합산 신호(8)로부터 유도된 중간 주파수 신호(20)가 간섭의 극히 신속한 식별을 위해 다이버시티 프로세서(17)를 겸비한 안테나 다이버시티 모듈(6)에 공급되는 방식으로 형성되고, 상기 안테나 다이버시티 모듈의 간섭 표시 신호(18)는 메모리를 겸비한 제어 장치(11) 내에서 주소 지정 가능한 신호 선택 스위치(12)에 있어 다이버시티에 따라 또 다른 그의 스위칭 위치(a=0,1,2..N, b=0,1,2,..N);와 상기 위상 천이 장치(10)에 있어 상기 스위칭 위치(a=0,1,2..N, b=0,1,2,..N)에 할당된 그의 이산 위상 천이 각도(Φ_a,b,i);의 조정을 동시에 야기하는 것을 특징으로 하는 안테나 다이버시티 시스템.
8. 제7항에 있어서, 수신 품질을 검출하기 위한 상기 평가 회로(19)는, 수신기(1) 내에 다이버시티 프로세서(17)가 배치되고, 상기 간섭 표시 신호(18)는 공지된 방식으로 상기 안테나 다이버시티 모듈(6);과 메모리를 겸비한 상기 전자 제어 장치(11);로 공급되는 방식으로 형성되는 것을 특징으로 하는 안테나 다이버시티 시스템.
9. 제7항 또는 제8항에 있어서,

   - 다이버시티 프로세서(17) 내에는 메모리를 겸비한 논리 프로세서가 제공되며, 이 논리 프로세서 내에서는 상기 신호 선택 스위치(12)의 스위칭 위치들(a=0,1,2..N, b=0,1,2,..N)과 상기 위상 천이 장치(10)의 이산 위상 천이 각도 들(Φ_a,b,i)로 이루어진 조합이 가용할 시에 발생하는 수신 간섭의 세기 및 빈도가 연속해서 검출되고 갱신되며, 그리고 그로부터 진보하여 (가장 최소한으로 간섭받은 조합으로 개시되어) 우선 순위와 관련한 우선 순위 목록이 구성되며; 그리고

   - 구성된 우선 순위에 따라 간섭이 발생할 시에 목표한 바대로 보다 높은 가능성을 가지면서 간섭이 거의 없는 수신을 가능케 하는 또 다른 조합으로 전환되는 방식으로, 상기 간섭 표시 신호(18)는, 스위칭 위치들(a=0,1,2..N, b=0,1,2,..N)과 위상 천이 각도들(Φ_a,b,i)로 구성되어 메모리를 겸비한 전자 제어 장치(11) 내에 저장되는 조합을 목표한 바대로 선택할 수 있도록 논리 주소 선택 신호(27)로서 형성되는;

   것을 특징으로 하는 안테나 다이버시티 시스템.
10. 제9항에 있어서, 상기 다이버시티 프로세서(17)는 수신기(1) 내에 배치되며, 그리고 상기 주소 선택 신호(27)는 고주파 라인(4)을 통해 메모리를 겸비한 전자 제어 장치(11)를 포함하는 안테나 다이버시티 모듈(6)로 공급되는 것을 특징으로 하는 안테나 다이버시티 시스템.
11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 안테나들(A₁,A₂,...A_N) 내에는, 전환을 통해 야기된 부하 변화의 관점에서 상기 안테나들의 신호 증폭 및 상호 간 분리를 위해 능동 증폭 소자들(25)이 포함되며, 그리고 주소 지정 가능한 신 호 선택 스위치(21) 내에 위치하는 선택 스위치(5a, 5b)는 스위칭 다이오드에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 안테나 다이버시티 시스템.
12. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 안테나들(A₁,A₂,...A_N)은 수동 안테나로서 형성되며, 그리고 제1 신호 경로(15) 및 제2 신호 경로(16)의 입력부들에는, 입력측에서 고저항을 갖는 증폭기 전위(22a, 22b)를 겸비한 안테나 증폭기(21a, 21b)가 각각 배치되는 것을 특징으로 하는 안테나 다이버시티 시스템.
13. 제12항에 있어서,

    - 수동 안테나로서 고안된 안테나들(A₁,A₂,...A_N)의 주파수 응답을 보장하기 위해, 안테나 증폭기(21a, 21b) 내에는 변환 소자들(29a, 29b)이 배치되되, 이들 변환 소자들은 논리적으로 주소 지정 가능하게 조정되며; 그리고

    - 메모리를 겸비한 상기 전자 제어 회로(11) 내에는, 주소 제어 신호들(23a, 23b)이 형성되되, 이들 주소 제어 신호들에 의해서는, 상기 안테나들(A₁,A₂,...A_N) 중 일측의 안테나가 활성화될 시에, 해당하는 안테나 증폭기(21a, 21b) 내에서, 변환 소자(29a, 29b)에서의 주파수 응답을 보상하기 위한 대응하는 조정이 야기되는;

    것을 특징으로 하는 안테나 다이버시티 시스템.
14. 제13항에 있어서, 수동 안테나로서 고안된 안테나들(A₁,A₂,...A_N)은 차량의 유리판 상에 도체 구조로서 고안되며, 이 도체 구조의 단자들은 짧은 연결 라인을 통해 유리판 상에 혹은 그 근처에 위치하는 상기 안테나 다이버시티 모듈(6)과 연결되며, 그리고 상기 고주파 라인(4)은 멀리 이격되어 있는 수신기로 향하는 단 하나의 신호 연결선을 형성하는 것을 특징으로 하는 안테나 다이버시티 시스템.
15. 제1항에 있어서,

    - 상기 두 신호 경로(15, 16) 중 적어도 하나의 신호 경로 내에는, 수신 신호 레벨을 변경하기 위해 레벨 전송 조정 장치(30)가 제공되며, 그리고

    - 메모리를 겸비한 전자 제어 장치(11) 내에는, 주소 지정 가능한 신호 선택 스위치(12)의 소정의 스위칭 위치(a=0,1,2..N, b=0,1,2,..N)와 이산 위상 천이 각도(Φ_a,b,i)로 이루어진 조합을 위해 각각 상이한 이산 레벨 전송 값들을 조정 설정하기 위해서, 상이한 이산 레벨 전송 값들(P_a,b,i,j, j = 1,2,..)에 대한 레벨 전송 값 매트릭스가 저장되며; 그리고

    이를 위해 레벨 전송 조정 신호(31)가 형성되되, 이 조정 신호(31)에 의해 레벨 전송 조정 장치(30) 내에서는 대응하는 레벨 전송 값(P_a,b,i,j)이 설정되는;

    것을 특징으로 하는 안테나 다이버시티 시스템.
16. 제1항에 있어서,

    - 상기 가변식 위상 천이 장치(10)는, 확실하게 조정된 위상 각도를 갖는 적 어도 2개의 위상 천이 소자(35a, 35b)와 그 후방에 배치되어 상기 위상 천이 소자들(35a, 35b)의 출력 신호들 중 하나의 출력 신호를 교호적으로 선택하기 위한 제어 가능한 위상 선택 스위치(33)로 구성되며; 그리고

    - 메모리를 겸비한 제어 장치(11) 내에서 일측에서는, 신호가, 각각의 해당하는 이산 위상 천이 각도들(Φ_a,b,i)을 조정하기 위해 아날로그 방식으로 조정 가능한 위상 천이 소자로 공급되는 위상 조정 신호(14)로서 생성되며, 그리고 타측에서는 주소 지정 가능한 신호 선택 스위치(12)의 할당된 스위칭 위치(a=0,1,2..N, b=0,1,2,..N)를 조정하기 위한 대응하는 논리 스위칭 조정 신호(13)가 생성되는;

    것을 특징으로 하는 안테나 다이버시티 시스템.
17. 제16항에 있어서, 상기 위상 천이 소자들(35a, 35b) 대신에, 다수의 출력부를 겸비한 다단식 위상 천이 소자(32)가 그 후방에 배치되고 그에 상응하게 다단식인 위상 선택 스위치(33)와 통합되어 이용되는 것을 특징으로 하는 안테나 다이버시티 시스템.
18. 제17항에 있어서, 상기 다단식 위상 천이 소자(32)의 다양한 단계들과 결부되는 위상 천이들은, 다이버시티 효율과 관련하여 최적화된 2개의 위상이 안테나들(A₁,A₂,...A_N)의 쌍을 이루는 가능한 조합을 위해 각각 이용될 수 있는 방식으로 조정되는 것을 특징으로 하는 안테나 다이버시티 시스템.
19. 제16항에 있어서, 선택 스위치로서 형성된 위상 선택 스위치(33)를 이용하여 확실하게 조정된 위상 각도들을 갖는 2개의 위상 천이 소자(35a, 35b)가 제공되며, 그리고 주파수가 사전 지정된 경우, 주소 지정 가능한 신호 선택 스위치(12) 및 위상 선택 스위치(33)의 모든 위치들의 평균값에 대해, 다이버시티 효율이 가능한 한 높은 값으로 생성되는 방식으로, 상기 위상 각도가 형성되는 것을 특징으로 하는 안테나 다이버시티 시스템.
20. 제19항에 있어서, 상기 두 위상 천이 소자(35a, 35b)는 손실이 거의 없는 고주파 리액턴스 회로로서 실현되며, 그리고 각각의 주파수에서 다이버시티 효율이 가능한 한 높을 수 있도록 상기 위상 천이 소자들의 위상의 주파수 종속성이 구현되는 것을 특징으로 하는 안테나 다이버시티 시스템.
21. 제12항 및 제14항과 결부되는 제20항에 있어서, 입력측의 고저항 증폭기 전위(22a, 22b)를 겸비한 안테나 증폭기(21a, 21b) 내에 제공되는 변환 소자들(29a, 29b)은, 추가로, 상기 합산 소자(9)의 입력부들에 필요한 위상 관계가 조정되는 방식으로 상기 두 신호 경로(15, 16) 내에 형성되는 것을 특징으로 하는 안테나 다이버시티 시스템.
22. 제20항에 있어서,

    - 상기 두 위상 천이 소자들(35a, 35b)은 0° 및 180°의 위상 값을 가지며;

    - 능동 혹은 수동 인버터 소자(38)가 경제적으로 이용되며; 그리고

    - 추가적으로 기본 위상 천이 소자(37)가 제공되되, 이 기본 위상 천이 소자의 위상은 가능한 한 높은 다이버시티 효율과 관련하여 주파수에 종속되는 방식으로 형성되는;

    것을 특징으로 하는 안테나 다이버시티 시스템.
23. 제1항에 있어서, 안테나들(A₁,A₂,...A_N)의 방사 패턴들의 방위 평균값이 크게 편차를 나타내는 것을 회피하기 위해, 상기 안테나들(A₁,A₂,...A_N) 내에, 혹은 안테나 피드라인들(2a) 내에 보상부로서 진폭 보정 소자들(36)이 내장되는 것을 특징으로 하는 안테나 다이버시티 시스템.
24. 제1항에 있어서, 확실하게 조정된 적어도 하나의 위상 천이 장치(10)는, 주소 지정이 가능한 논리 신호 선택 스위치(12)로 향하는 피드라인 내에서 안테나 신호의 위상 각도를 회전시키기 위해 입력측 신호 경로(14a) 내에 내장되는 것을 특징으로 하는 안테나 다이버시티 시스템.
25. 제24항에 있어서, N개의 안테나가 존재할 시에, 주소 지정 가능한 논리 신호 선택 스위치(12)로 향하는 N-1개의 피드라인 내에 확실하게 조정된 위상 천이 장치 들(10)이 내장되되, 이들 위상 천이 장치들은 위상 천이 소자(35a, 35b, 35c)로서, 그리고 손실이 거의 없는 고주파 리액턴스 회로로서 설계되며, 그럼으로써 상기 위상 천이 장치들의 위상 값들의 주파수 종속성은 각각의 주파수에서 항시 최대 가능한 다이버시티 효율을 생성하는 것을 특징으로 하는 안테나 다이버시티 시스템.
26. 제1항 내지 제25항 중 어느 한 항에 있어서, 안테나들(A₁,A₂,...A_N) 및 안테나 피드라인들(2a) 내에서 바람직한 위상 변경 소자들을 선택함으로써 안테나 다이버시티 모듈(6) 내에는 간단하게 실현되는 위상 천이 장치들(10)이 제공되는 것을 특징으로 하는 안테나 다이버시티 시스템.

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