KR20220066401A - 수동 상호변조 완화를 위한 자기 흡수체들 - Google Patents

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KR20220066401A
KR20220066401A KR1020227014167A KR20227014167A KR20220066401A KR 20220066401 A KR20220066401 A KR 20220066401A KR 1020227014167 A KR1020227014167 A KR 1020227014167A KR 20227014167 A KR20227014167 A KR 20227014167A KR 20220066401 A KR20220066401 A KR 20220066401A
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찰스 엘 브루존
제프리 에이 토스텐루드
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쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니
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Abstract

무선 통신 시스템은, 상이한 각자의 주파수 F1 및 주파수 F2에서 제1 전자기 전류 및 제2 전자기 전류를 동시에 전파할 수 있는 전기 전도성 수동 매체 - 전기 전도성 수동 매체는 전기 전도성 제1 수동 비선형 매체 부분에 인접한 전기 전도성 제1 수동 선형 매체 부분을 포함하고, 제1 수동 비선형 매체 부분은 제1 전류와 제2 전류 사이의 비선형 상호작용에 기초하여 상호변조 전류를 생성할 수 있고, 상호변조 전류는 nF1+mF2와 동일한 주파수 Fi를 갖고 제1 수동 비선형 매체 부분을 따라 전파되고, m 및 n은 양의 정수 또는 음의 정수임 -; 및 제1 선형 매체 부분의 전기 전도성 외부 표면에 근접하게 배치된 제1 자기 필름 - 그에 따라 제1 전류 및 제2 전류가 제1 수동 선형 매체 부분을 따라 제1 수동 비선형 매체 부분을 향해 전파될 때, 자기 필름은 제1 전류 및 제2 전류의 적어도 일부분들을 감쇠시킴으로써 제1 수동 비선형 매체 부분에서의 상호변조 전류의 생성을 감소시키거나 방지함 - 을 포함한다.

Description

수동 상호변조 완화를 위한 자기 흡수체들
본 발명의 일부 태양들에서, 무선 통신 시스템이 제공되는데, 무선 통신 시스템은, 상이한 각자의 주파수 F1 및 주파수 F2에서 제1 전자기 전류 및 제2 전자기 전류를 동시에 전파할 수 있는 전기 전도성 수동 매체(passive medium) - 전기 전도성 수동 매체는 전기 전도성 제1 수동 비선형 매체 부분에 인접한 전기 전도성 제1 수동 선형 매체 부분을 포함하고, 제1 수동 비선형 매체 부분은 제1 전류와 제2 전류 사이의 비선형 상호작용에 기초하여 상호변조 전류를 생성할 수 있고, 상호변조 전류는 nF1+mF2와 동일한 주파수 Fi를 갖고 제1 수동 비선형 매체 부분을 따라 전파되고, m 및 n은 양의 정수 또는 음의 정수임 -; 및 제1 선형 매체 부분의 전기 전도성 외부 표면에 근접하게 배치된 제1 자기 필름 - 그에 따라 제1 전류 및 제2 전류가 제1 수동 선형 매체 부분을 따라 제1 수동 비선형 매체 부분을 향해 전파될 때, 자기 필름은 제1 전류 및 제2 전류의 적어도 일부분들을 감쇠시킴으로써 제1 수동 비선형 매체 부분에서의 상호변조 전류의 생성을 감소시킴 - 을 포함한다.
본 발명의 일부 태양들에서, 무선 통신 시스템이 제공되는데, 무선 통신 시스템은, 안테나; 전기 전도성 수동 비선형 매체 부분들과 전기적으로 상호연결된 전기 전도성 수동 선형 매체 부분 - 그에 따라 안테나가 상이한 각자의 주파수 F1 및 주파수 F2에서 제1 전자기파 및 제2 전자기파를 방사할 때, 제1 파 및 제2 파는 제1 수동 비선형 매체 부분을 통해 전파되는 각자의 제1 전류 및 제2 전류를 유도하고, 제1 수동 비선형 매체 부분은 제1 전류 및 제2 전류를 혼합하여 주파수 nF1+mF2를 갖고 수동 비선형 매체 부분 및 수동 선형 매체 부분을 따라 전파되는 제3 전류를 생성하고, m 및 n은 양의 정수 또는 음의 정수임 -; 및 수동 선형 - 비선형이 아님 - 매체 부분 상에 배치되고, 제3 전류의 적어도 일부분을 흡수하는 자기 필름을 포함한다.
본 발명의 일부 태양들에서, 무선 통신 시스템이 제공되는데, 무선 통신 시스템은, 하나 이상의 안테나들; 복수의 이격된 전기 전도성 제1 섹션들; 제1 섹션들을 상호연결하는 복수의 전기 전도성 제2 섹션들 - 그에 따라 하나 이상의 안테나들이 상이한 각자의 주파수 F1 및 주파수 F2에서 제1 전자기파 및 제2 전자기파를 방사할 때, 제1 파 및 제2 파는 제1 섹션 및 제2 섹션을 통해 전파되는 각자의 F1 주파수 및 F2 주파수에서 각자의 제1 전류 및 제2 전류를 유도하고, 제1 섹션들은 제1 전류 및 제2 전류를 혼합하여, F1 및 F2와는 상이한 주파수 Fi에서 제3 전류를 생성함으로써, 제3 전류가 제1 섹션들 및 제2 섹션들을 따라 전파되고 제1 섹션들 - 제2 섹션들이 아님 - 이 Fi 주파수에서 전자기파들을 방사하게 함 -; 및 제2 섹션을 따라 전파되는 제3 전류의 적어도 일부분을 흡수하기 위해 각각의 제2 섹션의 전기 전도성 표면 상에 배치된 자기 필름을 포함한다.
본 발명의 일부 태양들에서, 무선 통신 시스템이 제공되는데, 무선 통신 시스템은, 하나 이상의 안테나들; 하나 이상의 안테나들에 결합된 하나 이상의 송수신기들; 복수의 전기 전도성 수동 비선형 매체 부분들과 상호연결된 복수의 전기 전도성 수동 선형 매체 부분들 - 각각의 선형 매체 부분 및 비선형 매체 부분은 상이한 각자의 주파수 F1 및 주파수 F2에서 제1 전자기 전류 및 제2 전자기 전류를 동시에 전파할 수 있고, 각각의 수동 비선형 부분 - 선형 부분이 아님 - 은 제1 전류와 제2 전류를 혼합하여, 주파수 nF1+mF2를 갖고 수동 비선형 매체 부분을 따라 전파되는 제3 전류를 생성할 수 있고, m 및 n은 양의 정수 또는 음의 정수임 -; 및 선형 - 비선형이 아님 - 매체 부분들 중 적어도 일부 상에 배치되는 자기 필름을 포함한다.
기술분야
본 발명은 무선 통신 시스템들에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 무선 통신 시스템들에서의 수동 상호변조(Passive Intermodulation, PIM) 왜곡의 영향들을 완화시키기 위한 시스템들 및 방법들에 관한 것이다.
무선 통신 네트워크들이 진화함에 따라, 신호 품질(및, 더 구체적으로는, 신호-대-잡음비(signal-to-noise ratio) 또는 SNR)이 점점 더 중요해고 있다. 더 높은 차수들의 변조가 매우 높은 데이터 속도들을 달성하는 데 사용되고, 그에 대응하여 더 높은 수준들의 SNR을 요구한다. SNR 열화의 일반적인 원인은 수동 상호변조(PIM) 왜곡이며, 이는 네트워크의 성능 및 용량을 상당히 감소시킬 수 있다. PIM 왜곡은 다수의 주파수들이 비선형 재료 또는 특징부와 만날 때 생성되며, 이는 이후에 기본 주파수들과 그들의 고조파들의 합과 차 조합들(결과물들)을 생성한다. 생성된 결과물들은 종종 관심 신호가 매우 약한 업링크/수신 주파수 대역들에서 발생하여, 일관성 있는 수신을 매우 어렵거나 불가능하게 만든다.
PIM이 생성되거나 전파될 수 있는 많은 메커니즘들이 있다. 전형적으로, 시스템 내에서의 전기 전도성 기계적 구성요소들의 상호작용들 및 상호연결들이 시스템 내에 비선형 요소를 생성할 수 있다. 비선형부는, 일부 경우에, 안테나 장착 브래킷(antenna mounting bracket)의 위치에서의 불량한 금속-대-금속 접촉부에 의해, 또는 브래킷이 이종 재료들 사이의 접합부를 포함하는 경우에 야기될 수 있다. 비선형부들의 다른 원인들은 오염, 느슨한 연결들, 근처의 금속 물체, 또는 다양한 다른 원인들일 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 형태에 따른 무선 통신 시스템의 측면도이다.
도 2는 본 발명의 실시 형태에 따른, 무선 통신 시스템 내에서 전류들을 전파할 수 있는 전기 전도성 수동 매체의 측면도이다.
도 3은 본 발명의 실시 형태에 따른, 자기 흡수 필름들을 갖는 전기 전도성 수동 매체의 측면도이다.
도 4는 본 발명의 실시 형태에 따른, 제1 전기 전도성 부분과 제2 전기 전도성 부분 사이의 접합부를 예시하는 전기 전도성 수동 매체의 측면도이다.
도 5는 본 발명의 대안적인 실시 형태에 따른, 금속과 금속 산화물 사이의 접합부를 예시하는 전기 전도성 수동 매체의 측면도이다.
도 6은 본 발명의 대안적인 실시 형태에 따른, 금속 부식을 예시하는 전기 전도성 수동 매체의 측면도이다.
도 7은 본 발명의 실시 형태에 따른, 무선 통신 시스템의 송신 및 상호변조 주파수들을 예시하는 그래프이다.
하기 설명에서, 본 설명의 일부를 형성하고 다양한 실시 형태가 예시로서 도시된 첨부 도면을 참조한다. 도면은 반드시 일정한 축척으로 도시된 것은 아니다. 다른 실시 형태가 고려되고 본 설명의 범주 또는 사상으로부터 벗어나지 않고서 이루어질 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 하기 상세한 설명은 제한의 의미로 취해지지 않아야 한다.
무선 통신 네트워크들이 진화함에 따라, 신호 품질(및, 더 구체적으로는, 신호-대-잡음비 또는 SNR)이 점점 더 중요해고 있다. 더 높은 차수들의 변조(64QAM, 256QAM 등)가 매우 높은 데이터 속도들을 달성하는 데 사용되고, 그에 대응하여 더 높은 수준들의 SNR을 요구한다. SNR 열화의 일반적인 원인은 수동 상호변조(PIM) 왜곡이며, 이는 네트워크의 성능 및 용량을 상당히 감소시킬 수 있다. PIM 왜곡(약칭 "PIM")은 다수의 주파수들이 비선형 재료 또는 특징부와 만날 때 생성되며, 이는 이후에 기본 주파수들과 그들의 고조파들의 합과 차 조합들(결과물들)을 생성한다. 생성된 결과물들, 특히 3차 결과물들은 종종 관심 신호가 매우 약한 업링크/수신 주파수 대역들에서 발생하여, 일관성 있는 수신을 매우 어렵거나 불가능하게 만든다.
PIM은, 무선 통신 시스템이 시스템의 송신 경로 내의 또는 그 근처의 케이블들, 커넥터(connector)들, 안테나들, 장착 브래킷들, 및 다른 물체들과 같은 수동 디바이스들을 통해 다수의 주파수들에서 신호들을 동시에 송신할 때, 시스템에서 발생하는 전자기 간섭의 형태이다. PIM 간섭은 셀룰러 기지국 안테나와 같은, 고전력으로 송신하는 노드들에서 특히 두드러진다. PIM은, 상이한 주파수들에서의 2개 이상의 신호들이 서로 혼합될 때, 시스템의 기계적 구성요소들에서의 비선형부들로 인해 생성된다. 2개의 신호들은 (진폭 변조를 통해) 조합되어, 합 및 차 신호들을 생성할 수 있고(신호들의 고조파 내에, 무선 시스템의 동작 대역들 내에 포함됨), 이는 간섭을 야기한다.
PIM이 생성되거나 전파될 수 있는 많은 메커니즘들이 있다. 전형적으로, 시스템 내에서의 전기 전도성 기계적 구성요소들의 상호작용들 및 상호연결들이 시스템 내에 비선형 요소를 생성할 수 있다. 비선형부는, 일부 경우에, 안테나 장착 브래킷의 위치에서의 불량한 금속-대-금속 접촉부에 의해, 또는 브래킷이 이종 재료들 사이의 접합부를 포함하는 경우에 야기될 수 있다. 예를 들어, 셀룰러 기지국의 기본 주파수들(예컨대, F1 및 F2)은 아연 도금 강 마스트(galvanized steel mast) 상에 장착된 안테나에 의해 방사될 수 있다. 전류들이 이들 주파수들에서 강 마스트 내에서 유도될 때, 그들 전류들은 장착 브래킷(즉, 비선형부)과 만날 수 있고, 비선형부 내에서 혼합되어 새로운 주파수 Fi의 제3 전류(즉, 상호변조 전류)를 형성할 수 있다. 상호변조 전류는 브래킷으로부터 PIM으로서 방사될 수 있고/있거나, PIM을 위한 안테나로서 작용하고 비선형 브래킷보다 훨씬 더 양호한 효율로 PIM을 방사할 수 있는 전도성 선형 부분에 의해 브래킷으로부터 떨어져 전도될 수 있다. 자기 흡수체들이 브래킷을 캡슐화하도록 적용되어, PIM이 브래킷에 의해 방사되는 것을 방지할 수 있지만, 상호변조 전류가 여전히 브래킷으로부터 구조물 전체에 걸쳐서 뿐만 아니라 다른 안테나들로 이동하여, 결국 재방사되어 네트워크를 열화시킬 수 있다.
비선형부들(그리고, 따라서, PIM)의 다른 원인들은 오염,(예컨대, 녹, 부식, 먼지, 산화 등), 느슨한 연결들, 근처의 금속 물체들(예컨대, 지선(guy wire)들, 앵커(anchor)들, 지붕 플래싱(roof flashing), 파이프들 등), 또는 다양한 다른 원인들일 수 있다.
본 발명의 일부 태양들에 따르면, 무선 통신 시스템(예컨대, 구성요소로서 셀룰러 기지국을 포함하는 시스템)은 상이한 각자의 주파수 F1 및 주파수 F2에서 제1 전자기 전류 및 제2 전자기 전류를 동시에 전파할 수 있는 전기 전도성 수동 매체(예컨대, 안테나 마스트의 금속성 구조물)를 포함한다. 일부 실시 형태들에서, 제1 전류 및 제2 전류는 유사하지만 상이한 주파수들(즉, F1 및 F2)에서 송신되고 있는 2개의 무선 주파수(radio frequency, RF) 신호들에 의해 생성될 수 있다.
예를 들어, 일 실시 형태에서, F1은 869 ㎒일 수 있고, F2는 894 ㎒일 수 있으며, 이때 인접한 수신 대역은 외부 디바이스들(예컨대, 모바일 디바이스)로부터 반환된 신호들을 위한 것이다. 예를 들어, 인접한 수신 대역은 824 ㎒ 내지 849 ㎒일 수 있다. 다른 수신 대역은 송신 대역 위의 주파수 범위(즉, 송신 대역 주파수들의 범위 위의 주파수들)에 인접할 수 있다. 이들 기본 주파수들은 혼합되어 공식 nF1+mF2에 기초한 새로운 주파수들에서의 결과물들을 생성할 수 있는데, 여기서 m 및 n은 양의 정수 또는 음의 정수일 수 있다. 이러한 예에서 변조된 신호들의 단순한 가산은 (예컨대, m 및 n 둘 모두가 +1일 때) 869 + 894 = 1763 ㎒의 신호를 생성할 것이고, 신호들 사이의 차는 (예컨대, n이 +1이고 m이 -1일 때) 894 - 869 = 25 ㎒일 것이다. 25 ㎒ 및 1763 ㎒ 둘 모두는 셀룰러 시스템에 대한 관심 수신 대역들을 벗어나며, 따라서 (이들 주파수들이 다른 근처 시스템의 관심 수신 대역 또는 스펙트럼 내에 속할 수 있어, 여전히 그들 시스템들에서 PIM 간섭을 유발할 수 있을지라도) 이들 신호들은 그 특정 셀룰러 시스템에 대해 문제가 되지 않을 것이다. 그러나, 이들 신호들이 조합되어 3차 결과물들(m 및 n의 절대값들의 합이 3일 때) 및 때때로 더 높은 차수의 결과물들을 형성할 때, 이들은 관심 수신 대역들 내에서 PIM 신호들을 생성할 수 있다. 예를 들어, 2F1 - F2(844 ㎒) 및 2F2 - F1(919 ㎒)은 PIM 왜곡을 초래할 수 있는, 셀룰러 대역의 수신 부분 내에 3차 결과물들을 생성한다.
일부 실시 형태들에서, 전기 전도성 수동 매체는 전기 전도성 제1 수동 비선형 매체 부분에 인접한 전기 전도성 제1 수동 선형 매체 부분을 포함하고, 제1 수동 비선형 매체 부분은 제1 전류와 제2 전류 사이의 비선형 상호작용에 기초하여 상호변조 전류를 생성할 수 있다. 예를 들어, 일부 실시 형태들에서, 전기 전도성 제1 수동 선형 매체 부분은 셀룰러 안테나가 장착되는 금속성 마스트(예컨대, 아연 도금 강 마스트)일 수 있고, 전기 전도성 제1 수동 비선형 매체 부분은 이종 금속의 장착 브래킷일 수 있다. 이종 재료들의 이러한 접합부 또는 만나는 지점은, (주파수 F1 및 주파수 F2에서) 제1 전류 및 제2 전류를 혼합하여 새로운 주파수에서 상호변조 전류(PIM)를 생성하게 하는, 다이오드와 유사하게 작용하는 비선형부를 생성할 수 있다. 일부 실시 형태들에서, 비선형부는 2개의 이종 금속들 사이의 접합부에 의해 생성될 수 있다. 일부 실시 형태들에서, 비선형부는 금속과 금속 산화물(예컨대, 산화 작용에 의해 야기된 금속 산화물) 사이의 접합부에 의해 생성될 수 있다. 일부 실시 형태들에서, 비선형부는 부식 또는 오염 영역(예컨대, 녹, 먼지와 같은 오염물질, 불량한 금속-대-금속 접촉부 등의 영역)에 반응할 수 있다
일부 실시 형태들에서, 무선 통신 시스템은 제1 수동 선형 매체 부분 반대편의, 전기 전도성 제1 수동 비선형 매체 부분에 인접한 전기 전도성 제2 수동 선형 매체 부분을 추가로 포함할 수 있다(예컨대, 비선형 부분이 제1 선형 부분과 제2 선형 부분 사이에 "개재(sandwich)"될 수 있음). 일부 실시 형태들에서, 제2 자기 필름이 제2 선형 부분의 전기 전도성 외부 표면에 근접하게 배치될 수 있으며, 그에 따라 제1 전류 및 제2 전류가 제1 선형 부분을 따라 비선형 부분을 향해 전파될 때, 제1 자기 필름은 제1 전류 및 제2 전류의 일부분을 흡수함으로써 제1 비선형 부분에서의 상호변조 전류의 생성을 감소시킨다. 일부 실시 형태들에서, 제1 전류 및 제2 전류의 나머지 부분들 중 적어도 일부는 제1 비선형 부분에서 혼합되어, 제1 비선형 부분 및 제2 선형 부분을 통해 전파되는 상호변조 전류를 생성할 수 있는데, 여기서 상호변조 전류는 제2 자기 필름에 의해 적어도 부분적으로 흡수된다.
일부 실시 형태들에서, 제1 전류 및 제2 전류는 전기 전도성 수동 선형 매체에 결합된 안테나로부터 송신되는 전자기 방사선에 의해 유도될 수 있다. 일부 실시 형태들에서, 제1 전류 및 제2 전류는 제1 수동 선형 매체 부분에 결합된 제2 수동 비선형 매체로부터 방사되는 전자기 방사선에 의해 유도될 수 있다. 즉, PIM 왜곡은 선형 부분에 결합된 제2 비선형 부분에서 생성되고 제2 비선형 부분으로부터 방사되어, 전류들이 선형 부분에서 유도되게 할 수 있다.
일부 실시 형태들에서, 상호변조 전류는 제1 수동 비선형 매체 부분을 따라 전파되는 nF1+mF2와 동일한 주파수 Fi를 가질 수 있으며, 여기서 m 및 n은 양의 정수 또는 음의 정수일 수 있다. 예를 들어, 본 명세서의 다른 곳에서 논의된 바와 같이, n은 2일 수 있고 m은 -1일 수 있거나, 또는 n은 -1일 수 있고 m은 2일 수 있다. 이들 값들은 단지 예들일 뿐이고, 다른 값들의 n 및 m이 가능하다. 일부 실시 형태들에서, m 및 n 중 하나는 음의 정수이고, m 및 n 중 다른 하나는 양의 정수이다. 일부 실시 형태들에서, n은 -1과 동일할 수 있고 m은 +2와 동일할 수 있고, 따라서 Fi는 2F2-F1과 동일하다. 일부 실시 형태들에서, n은 +2와 동일할 수 있고 m은 -1과 동일할 수 있고, 따라서 Fi는 2F1-F2와 동일하다. 일부 실시 형태들에서, n은 +1과 동일할 수 있고 m은 +1과 동일할 수 있고, 따라서 Fi는 F1+ F2와 동일하다. 일부 실시 형태들에서, n은 +2와 동일할 수 있고 m은 +2와 동일할 수 있고, 따라서 Fi는 2F1+ 2F2와 동일하다. 일부 실시 형태들에서, F1 및 F2는 둘 모두 약 6 ㎓ 미만이다. 일부 실시 형태들에서, F1 및 F2는 둘 모두 약 600 ㎒ 내지 4 ㎓이다. 일부 실시 형태들에서, F1 및 F2는 둘 모두 약 600 ㎒ 내지 800 ㎒이다. 일부 실시 형태들에서, F1 및 F2는 약 100 ㎒ 미만으로 떨어져 있거나, 또는 약 50 ㎒ 미만으로 떨어져 있는 주파수들이다.
일부 실시 형태들에서, 제1 자기 필름은 제1 선형 매체 부분의 전기 전도성 외부 표면에 근접하게 배치되며, 그에 따라 제1 전류 및 제2 전류가 제1 수동 선형 매체 부분을 따라 제1 수동 비선형 매체 부분을 향해 전파될 때, 자기 필름은 제1 전류 및 제2 전류의 적어도 일부분들을 감쇠시킴으로써 제1 수동 비선형 매체 부분에서의 상호변조 전류의 생성을 감소시킨다(예컨대, 대응하는 구조물을 통한 전류의 전파를 방해함). 일부 실시 형태들에서, 자기 필름은 제1 수동 비선형 매체 부분에 의해 생성되고 이로부터 방사되는 상호변조 방사선의 세기를 적어도 3 dB만큼 감소시킬 수 있다.
일부 실시 형태들에서, 제1 자기 필름은 자기 흡수체일 수 있다. 자기 흡수체의 일례는 3M Corporation에 의해 제조되는 3M™ EMI Shielding Absorber AB6000HF 시리즈들의 차폐 필름들이다. 일부 실시 형태들에서, 자기 필름은 제1 전류 및 제2 전류에 의해 생성된 자기장들의 적어도 일부분들을 흡수함으로써 제1 전류 및 제2 전류를 감쇠시킬 수 있다. 일부 실시 형태들에서, 제1 자기 필름은 비선형 부분의 어떤 부분도 커버하지 않는다.
본 발명의 일부 태양들에 따르면, 무선 통신 시스템은 안테나(예컨대, 셀룰러 안테나); 및 전기 전도성 수동 비선형 매체 부분들(예컨대, 장착 브래킷 및 안테나 마스트와 같은 2개의 이종 재료들의 접합부)과 전기적으로 상호연결된 전기 전도성 수동 선형 매체 부분 - 그에 따라, 안테나가 상이한 각자의 주파수 F1 및 주파수 F2에서 제1 전자기파 및 제2 전자기파를 방사할 때, 제1 파 및 제2 파가 제1 수동 비선형 매체 부분을 통해 전파되는 각자의 제1 전류 및 제2 전류를 유도하고, 제1 수동 비선형 매체 부분은 제1 전류 및 제2 전류를 혼합하여, 주파수 nF1+mF2를 갖고 수동 비선형 매체 부분 및 수동 선형 매체 부분을 따라 전파되는 제3 전류(즉, 상호변조 전류 또는 PIM)를 생성하고, 여기서 m 및 n은 양 또는 음 중 어느 하나일 수 있는 정수들임 - 을 포함한다. 일부 실시 형태들에서, 자기 필름은 수동 선형 - 비선형이 아님 - 매체 부분 상에 배치될 수 있고, 제3 전류의 적어도 일부분을 흡수할 수 있다. 예를 들어, 일부 실시 형태들에서, 자기 필름은 부착된 안테나 장착 브래킷(비선형 매체 부분)에 인접하고 전파 경로에서 그것 앞에 있는 안테나 마스트(선형 매체 부분) 둘레를 감싸는 자기 흡수 필름일 수 있다. 일부 실시 형태들에서, 선형 매체 부분 상에 자기 필름을 배치시키는 것은 PIM 간섭에 기여할 수 있는 전류들의 전파를 방해할 수 있다. 일부 실시 형태들에서, 자기 필름은 수동 선형 매체 부분 및 수동 비선형 매체 부분 둘 모두 상에 배치될 수 있다.
본 발명의 일부 태양들에 따르면, 무선 통신 시스템(예컨대, 셀룰러 기지국)은 하나 이상의 안테나들; 복수의 이격된 전기 전도성 제1 섹션들(예컨대, 하나 이상의 장착 브래킷들 또는 불규칙한 용접부); 및 제1 섹션들을 상호연결하는 복수의 전기 전도성 제2 섹션들(예컨대, 안테나 마스트의 섹션들) - 그에 따라, 하나 이상의 안테나들이 상이한 각자의 주파수 F1 및 주파수 F2에서 제1 전자기파 및 제2 전자기파를 방사할 때, 제1 파 및 제2 파가 제1 섹션 및 제2 섹션을 통해 전파될 수 있는 각자의 F1 주파수 및 F2 주파수에서 각자의 제1 전류 및 제2 전류를 유도함 - 을 포함할 수 있다. 일부 실시 형태들에서, 제1 섹션들은 제1 전류 및 제2 전류의 혼합(예컨대, 진폭 변조를 통한 조합)이, F1 및 F2와는 상이한 주파수 Fi에서 제3 전류(예컨대, 상호변조 전류)를 생성하게 할 수 있다. 일부 실시 형태들에서, 생성된 제3 전류는 제1 섹션들 및 제2 섹션들을 따라 전파되어, 제1 섹션들 - 제2 섹션들이 아님 - 이 새로운 Fi 주파수에서 전기 전류들을 생성하게 할 수 있으며, 이는, 이어서 주파수들 Fi에서 전자기 에너지를 방사할 수 있는 제2 섹션을 따라 전파될 수 있다. 일부 실시 형태들에서, 제2 섹션은 또한 Fi 주파수에서, 방사된 전자기 에너지에 기여할 수 있는 전기 전류를 생성할 수 있다. 일부 실시 형태들에서, 전류들의 이러한 "혼합"은 제1 섹션들에서의 비선형부에 의해 야기될 수 있다. 예를 들어, 장착 브래킷 상의 부식 또는 느슨한 연결 또는 임의의 수의 다른 원인들이 제1 섹션에서 비선형부를 야기하여, 제1 섹션이 전류 혼합기로서 작용하게 함으로써, 제1 전류 및 제2 전류 그리고 그들 각자의 주파수들에 기초하여 제3 (상호변조) 전류를 생성할 수 있다. 일부 실시 형태들에서, 자기 필름(예컨대, 자기 흡수체)은 각각의 제2 섹션의 전기 전도성 표면 상에 배치되어(예컨대, 그 섹션의 외부 표면 둘레를 감싸거나 그 상에 배치됨), 제2 섹션을 따라 전파되는 제3 전류의 적어도 일부분을 흡수할 수 있다.
본 발명의 일부 태양들에 따르면, 무선 통신 시스템이 제공되는데, 무선 통신 시스템은 하나 이상의 안테나들(예컨대, 셀룰러 기지국 상의 다수의 셀룰러 안테나들), 하나 이상의 안테나들에 결합된 하나 이상의 송수신기들(예컨대, BTS(base transceiver station)에 수용되고 모바일 디바이스들과 셀룰러 네트워크 간의 무선 통신을 용이하게 하는 데 사용되는 송수신기들), 복수의 전기 전도성 수동 비선형 매체 부분들과 상호연결된 복수의 전기 전도성 수동 선형 매체 부분들, 및 선형 - 비선형이 아님 - 매체 부분들 중 적어도 일부 상에 배치된 자기 필름(예컨대, 자기 흡수체)을 포함한다. 일부 실시 형태들에서, 각각의 선형 매체 부분 및 비선형 매체 부분은 상이한 각자의 주파수 F1 및 주파수 F2에서 제1 전자기 전류 및 제2 전자기 전류를 동시에 전파시킬 수 있다. 일부 실시 형태들에서, 각각의 수동 비선형 부분 - 선형 부분이 아님 - 은 제1 전류와 제2 전류를 혼합하거나 또는 달리 조합하여, 주파수 nF1+mF2를 갖고 수동 비선형 매체 부분을 따라 전파되는 제3 전류를 생성할 수 있는데, 여기서 m 및 n은 양의 정수 또는 음의 정수이다. 일부 실시 형태들에서, 선형 부분들 상에 배치된 자기 흡수체들은 전류들이 비선형 부분과 만날 때 제3 전류(예컨대, PIM 전류)의 생성에 달리 기여할 수 있는 선형 부분들에서의 전류들의 형성을 방해할 수 있다. 일부 실시 형태들에서, PIM 전류는 PIM 방사선을 야기할 수 있으며, 이는 송수신기들에 의해 사용되는 관심 주파수 대역(예컨대, 셀룰러 대역) 내의 전체 잡음 수준을 증가시키고 통신 신호들을 단절시키거나 왜곡시킬 것이다.
이제 도면으로 넘어가면, 도 1은 본 발명에 따른 무선 통신 시스템의 측면도이다. 일부 실시 형태들에서, 무선 통신 시스템(200)은 전기 전도성 수동 매체(10)(예컨대, 금속성 안테나 마스트 또는 장착 구조물) 상에 배치된(예컨대, 그것 상에 장착되고 그것에 의해 지지되는) 하나 이상의 안테나들(50)을 포함한다. 일부 실시 형태들에서, 전기 전도성 수동 매체(10)는 2개의 상이한 부분들, 즉 전기 전도성 수동 선형 부분(11)(예컨대, 장착 구조물의 주축과 같은 실질적으로 다른 여러 종류로 이루어진 일차 요소) 및 전기 전도성 수동 비선형 부분(12)(예컨대, 장착 브래킷, 용접 비드(weld bead), 또는 다른 연결 구조물)을 포함할 수 있다. 비선형 부분(12)은 선형 부분(11)에 대해 상이한 재료 및/또는 이질적인 조건의 존재에 의해 생성될 수 있다는 점에 유의해야 한다. 즉, 비선형 요소는 2개의 상이한 금속들(예컨대, 안테나 마스트의 아연 도금 강 및 마스트에 부착된 장착 브래킷에 사용되는 금속) 사이의 계면에서, 느슨하거나 변질된 커넥터 지점 또는 케이블로부터, 녹, 부식, 먼지, 산화 등으로부터, 지붕 플래싱 또는 파이프들과 같은 근처의 금속성 물체들로부터, 또는 다수의 다른 원인들 중 임의의 것으로부터 생성될 수 있다. 예시의 목적을 위해, 비선형 요소(12)는 도 1에서, 안테나를 위한 장착 브래킷과 일치하게 도시되어 있지만, 실제로는 임의의 적절한 원인 또는 조건의 임의의 적절한 비선형부일 수 있다.
일부 실시 형태들에서, 무선 통신 시스템(200)은 또한 안테나들(50)에 결합된 하나 이상의 송수신기들(60)(예컨대, 셀룰러 기지국을 위한 BTS에 수용된 송수신기들)을 포함할 수 있다. 일부 실시 형태들에서, 송수신기들(60)은 외부 디바이스들과 무선 네트워크 사이의 무선 통신을 용이하게 하는 데 사용될 수 있다. 일부 실시 형태들에서, 송수신기들(60)은 고전력(예컨대, 20W 이상) 송수신기들일 수 있다.
동작 시, 일부 실시 형태들에서, 무선 통신 시스템(200)의 송수신기들(60)은 각각 고유한 주파수에서 2개 이상의 RF 신호들을 생성할 수 있다. 신호들은 송신 라인(예컨대, 동축 케이블, 또는 광섬유)을 통해 전파되어, 안테나들(50)(예컨대, 제1 안테나(50a))로부터 전자기 방사선(40)으로서 브로드캐스트(broadcast)/방사된다. 일부 실시 형태들에서, 전자기 방사선(40)은 주파수 F1에서 방사되는 제1 전자기파들(40a) 및 주파수 F2에서 방사되는 제2 전자기파들(40b)을 포함할 수 있다. 일부 실시 형태들에서, 제1 전자기파들(40a) 및 제2 전자기파들(40b)이 각각 선형 부분(11) 및 비선형 부분(12)을 포함하는 구조물에 충돌할 때, 제1 파들(40a) 및 제2 파들(40b)은 비선형 부분(12) 내에서, 대응하는 주파수 F1 및 주파수 F2에서 제1 전류(20) 및 제2 전류(21)를 각각 유도할 수 있다(제1 전류(20) 및 제2 전류(21)는 도 2에 도시됨). 일부 실시 형태들에서, 비선형 부분(12)은 혼합기로서 작용하여, 제1 전류(20) 및 제2 전류(21)를 조합해, 제3 주파수 Fi에서 제3 전류(즉, 상호변조 전류)(22)를 생성할 수 있다. 이어서, 제3 전류(22)(뿐만 아니라 제1 전류(20) 및 제2 전류(21))는 전기 전도성 수동 매체(10) 전체를 통해 전파되어(예컨대, 금속성 안테나 마스트의 경로를 따름), 가능하게는 송수신기(60)로 다시 흐르거나, 하나 이상의 안테나들(50)로 다시 흐르거나, 또는 제2 전자기 방사선(41)으로서 새로운 주파수 Fi에서 공간으로 재방사되어 이에 의해 하나 이상의 안테나들(50)로 다시 흐를 수 있다. 일부 실시 형태들에서, 제2 안테나(50b)는, 하나 이상의 비선형부들(12/12a) 내에서 생성된 주파수 Fi에서의 PIM 신호들을 포함하는, 원래 제1 안테나(50a)에서 생성된 RF 신호들(기본 주파수 F1 및 기본 주파수 F2를 가짐)을 재송신하거나 수신할 수 있다. 이들 RF 신호들(및 특히 Fi 신호)은 송수신기(60)에서 증가된 잡음으로서 보여져서, 의도된 신호들의 SNR을 크게 감소시킬 수 있다.
PIM의 영향을 완화시키기 위해, 하나 이상의 자기 필름들(30)(일부 실시 형태들에서, 30a 및 30b를 포함함)이 선형 매체 부분(11)의 전기 전도성 외부 표면(13) 상에 또는 그 근처에 배치될 수 있다. 일부 실시 형태들에서, 자기 필름(30)은 비선형 부분(12)에서의 상호변조 전류(22)의 생성을 감소시키거나 방지할 수 있다. 일부 실시 형태들에서, 상호변조 전류(22)는 다수의 방식들로 자기 필름(30)에 의해 감소될 수 있다. 일부 실시 형태들에서, 자기 필름(30)은, 제1 전류 및 제2 전류가 비선형 부분(12)에 들어가기 전에, 그들 중 하나 또는 둘 모두를 감쇠시켜, 상호변조 전류(22)가 생성되지 않거나 또는 상당히 감소되게 할 수 있다. 일부 실시 형태들에서, 자기 필름(30)은 비선형 부분(12)으로부터의 전류들 또는 방사된 에너지를, 그것이 선형 부분(11/11a/11b)으로 들어가기 전에 비선형 부분(12)을 빠져나갈 때, 인터셉트(intercept)할 수 있다. 일부 실시 형태들에서, 추가적인 자기 필름들(30)(예컨대, 필름(30a) 및/또는 필름(30b))이 추가적인 선형 부분들(11)(예컨대, 선형 부분(11a) 및/또는 선형 부분(11b)) 상에 또는 그에 근접하게 배치되어, 구조물들에서 유도되거나 그들을 통과하는 전류들을 감쇠시키는 것을 도울 수 있다. 일부 실시 형태들에서, 예를 들어, 자기 필름(30)(예컨대, 자기 흡수체)은 비선형 부분(12)의 양측에서 선형 부분들(11) 상에 배치되어, 비선형 부분(12)에서 생성되거나 또는 달리 비선형 부분(12)을 빠져나가는 전류들이 감쇠되고/되거나 제거되게 할 수 있다.
도 2는 도 1의 전기 전도성 수동 매체(10)의 측면도로서, 상호변조 전류의 생성에 관한 추가적인 세부사항을 도시한다. (도 1에 도시된 바와 같이) 근처의 안테나에 의해 브로드캐스트되거나 다른 전도성 구조물에 의해 방사되는 전자기 방사선(RF 신호들)은 전기 전도성 수동 매체(10)(예컨대, 안테나 마스트의 금속성 부분) 내에서 제1 전류(20)(기본 주파수 F1을 갖는 RF 신호에 대응함) 및 제2 전류(21)(기본 주파수 F2를 갖는 RF 신호에 대응함)를 유도한다. 일부 실시 형태들에서, 제1 전류(20) 및 제2 전류(21)는 전기 전도성 수동 매체(10)의 전기 전도성 수동 선형 부분(11) 내에서 유도되고, 이어서 구조물의 다른 부분들 전체에 걸쳐 이동할 수 있다. 이들 실시 형태들에서, 제1 전류(20) 및 제2 전류(21)는, 그들이 전기 전도성 수동 비선형 부분(12)을 만날 때까지, 전기 전도성 수동 선형 부분(11)을 통해 전파될 수 있다. 본 명세서의 다른 곳에서 설명된 바와 같이, 비선형 부분(12)은 이질적인 재료들 사이의 접합부, 기계 부품들 사이의 느슨한 연결, 부식 또는 손상 영역, 다른 전기 전도성 구성요소들(예컨대, 파이프들 또는 지붕 플래싱)의 근접성 등을 포함하지만, 이에 제한되지 않는, 다수의 것들에 의해 생성될 수 있다. 제1 전류(20) 및 제2 전류(21)가 비선형 부분(12)에 들어갈 때, 비선형부는 제1 전류(20) 및 제2 전류(21)가 혼합되게 하여, 새로운 주파수들을 갖는 새로운 전류들을 생성할 수 있다. 일부 실시 형태들에서, 적어도 제3 전류(22)가 생성되는데, 이는, 예를 들어, 공식 Fi = nF1+mF2를 사용하여 계산될 수 있는, F1 및 F2의 3차 고조파를 나타낼 수 있는 주파수 Fi를 가지며, 여기서 n 및 m은 양의 정수 또는 음의 정수일 수 있다. 달리 말하면, 제3 전류는, 상호변조 신호가, 안테나 또는 다른 구조물로부터 방사될 때, 외부 디바이스(예컨대, 셀룰러 폰과 같은 모바일 디바이스)로부터의 신호의 수신을 위해 의도된 주파수 영역에서 안테나(50)에 의해 수신되게 할 수 있는 주파수 Fi를 갖는 상호변조 전류일 수 있으며, 이에 의해, 잡음 수준이 상승하고 수신된 신호의 충실도(fidelity)가 감소된다. 이는 결국 정보가 모바일 디바이스로부터 안테나(50)로 전송될 수 있는 속도를 감소시킬 수 있거나, 모바일 디바이스로부터 안테나로의 연결이 손실되게 할 수 있다(즉, "단절된 호(dropped call)"). 다른 실시 형태들에서, 제1 전류(20) 및 제2 전류(21)는 (선형 부분(11)에서 기원되어 비선형 부분(12)으로 전파되기보다는) 비선형 부분(12)에서 직접 유도될 수 있다. 이들 실시 형태들에서, 전류(20) 및 전류(21) 각각뿐만 아니라 상호변조 전류(22)는 비선형 부분(12)에서 벗어나 그로부터 멀리, 그리고 인접한 선형 부분(11) 내로 전파될 수 있다.
일부 실시 형태들에서, 자기 필름(30)이 비선형 부분(12)에 인접한, 전기 전도성 수동 매체(10)의 선형 부분(11) 상에 배치될(예컨대, 그 둘레를 감싸거나 외부 표면 상에 배치될) 수 있다. 일부 실시 형태들에서, 자기 필름(30)은, 제1 전류(20) 및 제2 전류(21)(그들이 선형 섹션에 인접하게 생성한 자기장들의 흡수를 통해)뿐만 아니라 전류(20, 21)에 의해 생성된 임의의 전자기장들의 적어도 일부분을, 그들이 비선형 부분(12)에 들어가기 전에 적어도 부분적으로 감쇠시키는 자기 흡수체일 수 있다. 제1 전류(20) 및 제2 전류(21)가 비선형 부분(12)에 들어가기 전에 그들을 감소시키거나 제거함으로써, 제3 (상호변조) 전류(22)의 생성이 방지되거나 상당히 감소될 수 있다. 일부 실시 형태들에서, 제1 전류(20) 및 제2 전류(21)가 비선형 부분(12) 내에서 처음 생성될 때, 자기 필름(30)은 제1 전류(20), 제2 전류(21) 및 제3 전류(22)를 포함하는, 비선형 부분(12)을 빠져나가려고 시도하는 모든 전류들을 제한하거나 제거할 수 있다.
일부 실시 형태들에서, 2개 이상의 자기 필름들(30)이 다수의 선형 부분들(11)(예컨대, 장착 브래킷과 같은 비선형 부분의 위 및 아래 둘 모두로 연장되는 안테나 마스트의 축) 상에 배치되어, 비선형 부분(12) 내에서 생성될 수 있는 PIM 전류들이 전기 전도성 수동 매체(10)의 다른 부분들 전체를 통해 전파되는 것을 방지하거나 감소시킬 수 있다. 도 3은 본 발명의 실시 형태에 따른, 자기 흡수 필름들을 갖는 전기 전도성 수동 매체(10)의 측단면도를 제공한다. 도시된 실시 형태들에서, 전기 전도성 수동 매체(10)는 전기 전도성 제1 수동 선형 매체 부분(11)(또는 "제1 선형 부분") 및 전기 전도성 제2 수동 선형 부분(11a)(또는 "제2 선형 부분")을 포함하며, 이들 둘 모두는 전기 전도성 제1 수동 비선형 매체 부분(12)(또는 "비선형 부분")에 인접한다. 즉, 제1 선형 부분(11) 및 제2 선형 부분(11a)은 비선형 부분(12)의 양측에 배치된다. 제1 자기 필름(30)은 제1 선형 부분(11)의 전기 전도성 외부 표면(13)에 근접하게 배치되고(예컨대, 제1 선형 부분(11) 둘레를 감쌈), 제2 자기 필름(30a)은 제2 선형 부분(11a)의 전기 전도성 외부 표면(13a)에 근접하게 배치된다. 일부 실시 형태들에서, 제1 유도 전류(20) 및 제2 유도 전류(21)는 제1 선형 부분(11)을 따라 전파되어 비선형 부분(12)에 들어간다. 일단 비선형 부분(12)에 들어가면, 제1 전류(20) 및 제2 전류(21)는 혼합되어 제3 또는 상호변조 전류(22)를 생성할 수 있는데, 이는 이어서 표면파로서 비선형 부분(12) 밖으로 전파될 수 있다. 비선형 부분의 양측에 제1 자기 필름(30) 및 제2 자기 필름(30a)을 배치시킴으로써(즉, 제1 선형 부분(11) 및 제2 선형 부분(11a) 상에 배치됨), 자기 필름들(30, 30a)은 비선형 부분(12)으로 들어가려고 시도하거나(여기서 그들은 혼합되어 새로운 주파수들에서 새로운 전류들을 생성할 수 있음) 비선형 부분(12)을 빠져나가려고 시도하는 모든 전기 전류들을 흡수할 수 있다. 이들 전류들(생성된 임의의 PIM 전류들을 포함함)을 흡수함으로써 그리고 추가적으로 전류들로 인한 전자기장들을 흡수하거나 그들의 형성을 방지함으로써, 자기 필름들(30, 30a)은 PIM 간섭을 제거하거나 상당히 감소시킬 수 있다.
도 3에 도시된 예시적인 비선형부(즉, 비선형 부분(12))는, 전기 전도성 수동 매체(10)와는 충분히 상이한 재료의 것이거나 전기 전도성 수동 매체(10)에 느슨하게 연결된 장착 브래킷 또는 장착 하드웨어에 의해 생성될 수 있어서, 그에 따른 이질성이 비선형 구성요소로 이어지게 한다. 다른 예에서, 비선형부는 전기 전도성 수동 매체(10)의 2개의 부분들을 연결하는 녹슨 볼트 또는 다른 체결구(fastener)일 수 있거나, 또는 수동 매체(10)와는 충분히 상이한 재료의 것일 수 있다. 도 4, 도 5 및 도 6은 무선 통신 시스템의 유사한 실시 형태들의 측단면도들을 제공하며, 여기서 다양한 구성요소들 및/또는 조건들은 본 명세서의 설명에 따른, 잠재적으로 PIM 간섭의 생성으로 이어지는 비선형부를 생성한다. 도 4, 도 5 및 도 6은 각각 도 3의 것들과 공통인 유사한 번호가 매겨진 요소들을 포함하는데, 이들은 유사한 기능들을 제공한다. 이미 도 3에 관련하여 설명된 유사한 번호가 매겨진 요소들은, 필요한 것을 제외하고는, 도 4, 도 5 및 도 6에 대해서 다시 논의되지 않을 수 있다.
도 4는, 비선형부(12-1)가 제1 금속(11)과 제2의 상이한 금속(15) 사이의 접합부에 의해 생성된, 전기 전도성 수동 매체(10)의 측단면도이다. 예를 들어, 제1 금속(11)과 제2의 상이한 금속(15) 사이의 표면 접촉 영역은 상이한 전기화학 전위를 가져서, 비선형 I/V 곡선(비선형 접합부)을 생성할 수 있다. 비선형부(12-1)에 인접한 외부 표면들(13/13a) 상에 배치된 하나 이상의 자기 필름들(30/30a)을 사용하여, PIM 영향의 생성에 기여할 수 있는, 이러한 비선형 접합부로 전파되는 유도 전류들 및 이러한 비선형 접합부로부터 멀리 전파되는 상호변조 전류들을 흡수/완화할 수 있다.
도 5는, 비선형부(12-2)가 금속(11)과 금속 산화물(17) 사이의 접합부에 의해 생성된, 전기 전도성 수동 매체(10)의 측면도이다. 예를 들어, 일부 실시 형태들에서, 산소가 존재할 때 노출된 금속의 표면 상에서 이온 화학 반응이 발생하여, 금속으로부터의 전자들이 산소 분자들로 이동하게 하여, 금속 상에 산화물 표면을 생성할 수 있는 산소 음이온들을 생성할 수 있다. 원래의 금속과 생성된 금속 산화물 사이의 계면은 PIM의 공급원일 수 있다. 비선형부(12-2)에 인접하게 하나 이상의 자기 필름들(30)을 배치하는 것은, 본 명세서에 설명된 바와 같이, PIM 왜곡의 생성을 완화시키는 것을 도울 수 있다.
도 6은, 비선형부(12-3)가 전기 전도성 수동 매체(10) 상의 녹(18) 영역에 의해 생성된, 전기 전도성 수동 매체(10)의 측면도이다. 비선형부들을 생성할 수 있는 다른 조건들은 오염물질들(예컨대, 더러운 연결부), 느슨한 연결, 불규칙한 금속-대-금속 접촉부(예컨대, 불량 용접 비드), 및 불균일한 접촉 표면들을 포함하지만, 이들로 제한되지 않는다. 비선형부(12-3)에 인접하게 하나 이상의 자기 필름들(30)을 배치하는 것은, 본 명세서에 설명된 바와 같이, PIM 왜곡의 생성을 완화시키는 것을 도울 수 있다.
마지막으로, 도 7은, 본 발명에서 설명된 바와 같은, 무선 통신 시스템에서의 송신 신호들 및 상호변조 신호들의 주파수들을 예시하는 그래프이다. y-축은 신호들의 상대적인 진폭(강도)을 나타내고, x-축은 신호들의 상대적인 주파수 대역들을 도시한다. 그래프의 중앙에서, 송신 또는 Tx 대역은 (이러한 예에서) 송신을 위한 2개의 의도된 신호들을 포함하며, 이는 본 명세서의 다른 곳에서 설명된 바와 같이, 그들의 대응하는 주파수 F1 및 F2에 기초하여 라벨링되어 있다. Tx 대역 신호들로부터 어느 방향으로든 이동해 나오면, Tx 대역 신호들을 혼합함으로써 생성될 수 있는 홀수로 번호가 매겨진 수동 상호변조 신호들이 있다. F1 신호로부터 페이지의 좌측으로 이동하면 3차 상호변조, 5차 상호변조, 7차 상호변조 등이 있다. F2 신호로부터 페이지의 우측으로 이동하면 대안적인 3차 상호변조, 5차 상호변조, 7차 상호변조 등이 있다. 예를 들어, F1 신호의 바로 좌측의 신호는, n = +2 및 m = -1일 때, 공식 nF1+mF2(즉, 2F1-F2)에 의해 생성된 3차 수동 상호변조 방사선(PIM)이다. 도 7에 보여진 바와 같이, 이러한 3차 상호변조는, 무선 통신 시스템에 의해 사용될 때, 의도된 수신 또는 Rx 대역들 중 하나에 속하고, 신호의 진폭은 여전히 상대적으로 높다. 이들 유형들의 PIM 신호들은, 잡음 수준을 상승시키고 신호들의 신호-대-잡음비(SNR)를 감소시킴으로써 의도된 적법한 신호들의 수신을 방해할 수 있다. 본 명세서에 설명된 바와 같은 자기 흡수체들의 사용은 이들 PIM 왜곡 신호들의 생성을 완화하고 의도된 무선 시스템 신호들의 SNR을 개선하는 데 도움이 될 수 있다.
"약"과 같은 용어는 그것이 본 설명에서 사용되고 기술된 맥락에서 당업자에 의해 이해될 것이다. 특징부 크기, 양 및 물리적 특성을 표현하는 양에 적용되는 바와 같은 "약"의 사용이, 그것이 본 설명에서 사용되고 기술된 맥락에서 당업자에게 달리 명백하지 않다면, "약"은 명시된 값의 10% 이내를 의미하는 것으로 이해될 것이다. 명시된 값이 약으로서 주어진 양은 정확하게 그 명시된 값일 수 있다. 예를 들어, 본 설명에서 사용되고 기술된 맥락에서 당업자에게 달리 명백하지 않다면, 약 1의 값을 갖는 양은 그 양이 0.9 내지 1.1의 값을 갖는다는 것, 그리고 그 값이 1일 수 있다는 것을 의미한다.
"실질적으로"와 같은 용어들은 그들이 본 설명에서 사용되고 기술된 맥락에서 당업자에 의해 이해될 것이다. "실질적으로 동일한"의 사용이, 그것이 본 설명에서 사용되고 기술된 맥락에서 당업자에게 달리 명백하지 않다면, "실질적으로 동일한"은 대략 동일한을 의미할 것이며, 여기서 대략은 전술된 바와 같다. "실질적으로 평행한"의 사용이, 그것이 본 설명에서 사용되고 기술된 맥락에서 당업자에게 달리 명백하지 않다면, "실질적으로 평행한"은 평행으로부터 30도 이내를 의미할 것이다. 서로에 대해 실질적으로 평행한 것으로 설명되는 방향들 또는 표면들은, 일부 실시 형태들에서, 평행으로부터 20도 이내 또는 10도 이내일 수 있거나, 평행하거나 공칭적으로 평행할 수 있다. "실질적으로 정렬된"의 사용이, 그것이 본 설명에서 사용되고 기술된 맥락에서 당업자에게 달리 명백하지 않다면, "실질적으로 정렬된"은 정렬되는 물체들의 폭으로부터 20% 이내로 정렬되는 것을 의미할 것이다. 실질적으로 정렬된으로 설명되는 물체들은, 일부 실시 형태들에서, 정렬되는 물체들의 폭으로부터 10% 이내로 또는 5% 이내로 정렬될 수 있다.
전술한 내용에서 참조된 모든 참고 문헌, 특허, 및 특허 출원은 이로써 전체적으로 일관된 방식으로 본 명세서에 참고로 포함된다. 본 출원과 포함되는 참고 문헌의 부분들 사이에 불일치 또는 모순이 있는 경우, 전술한 설명에서의 정보가 우선할 것이다.
도면 내의 요소에 대한 설명은 달리 지시되지 않는 한, 다른 도면 내의 대응하는 요소에 동등하게 적용되는 것으로 이해되어야 한다. 특정 실시 형태가 본 명세서에 예시 및 기술되었지만, 본 개시의 범주로부터 벗어남이 없이 다양한 대안 및/또는 등가의 실시 형태가 도시되고 기술된 특정 실시 형태를 대체할 수 있음이 당업자에 의해 인식될 것이다. 본 출원은 본 명세서에 논의된 특정 실시 형태의 임의의 적응 또는 변형을 포함하도록 의도된다. 따라서, 본 발명은 청구범위 및 그의 등가물에 의해서만 제한되는 것으로 의도된다.

Claims (10)

  1. 무선 통신 시스템으로서,
    상이한 각자의 주파수 F1 및 주파수 F2에서 제1 전자기 전류 및 제2 전자기 전류를 동시에 전파할 수 있는 전기 전도성 수동 매체(passive medium) - 전기 전도성 수동 매체는 전기 전도성 제1 수동 비선형 매체 부분에 인접한 전기 전도성 제1 수동 선형 매체 부분을 포함하고, 제1 수동 비선형 매체 부분은 제1 전류와 제2 전류 사이의 비선형 상호작용에 기초하여 상호변조 전류를 생성할 수 있고, 상호변조 전류는 nF1+mF2와 동일한 주파수 Fi를 갖고 제1 수동 비선형 매체 부분을 따라 전파되고, m 및 n은 양의 정수 또는 음의 정수임 -; 및
    제1 선형 매체 부분의 전기 전도성 외부 표면에 근접하게 배치된 제1 자기 필름 - 그에 따라 제1 전류 및 제2 전류가 제1 수동 선형 매체 부분을 따라 제1 수동 비선형 매체 부분을 향해 전파될 때, 자기 필름은 제1 전류 및 제2 전류의 적어도 일부분들을 감쇠시킴으로써 제1 수동 비선형 매체 부분에서의 상호변조 전류의 생성을 감소시키거나 방지함 - 을 포함하는, 무선 통신 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 제1 수동 비선형 매체 부분은 상이한 제1 금속과 제2 금속 사이의 접합부를 포함하는, 무선 통신 시스템.
  3. 제1항에 있어서, 제1 수동 비선형 매체 부분은 금속과 금속 산화물 사이의 접합부를 포함하는, 무선 통신 시스템.
  4. 제1항에 있어서, 제1 수동 비선형 매체 부분은 전기 전도성 수동 매체의 녹슨 영역을 포함하는, 무선 통신 시스템.
  5. 제1항에 있어서, 제1 수동 선형 매체 부분을 따라 제1 수동 비선형 매체 부분을 향해 전파되는 제1 전류 및 제2 전류는 제1 수동 선형 매체 부분에 결합된 안테나로부터 방사되는 전자기 방사선에 의해 유도되는, 무선 통신 시스템.
  6. 제1항에 있어서, 제1 수동 선형 매체 부분을 따라 제1 수동 비선형 매체 부분을 향해 전파되는 제1 전류 및 제2 전류는 제1 수동 선형 매체 부분에 결합된 제2 수동 비선형 매체로부터 방사되는 전자기 방사선에 의해 유도되는, 무선 통신 시스템.
  7. 제1항에 있어서, 제1 자기 필름은 제1 수동 비선형 매체 부분의 어떤 부분도 커버하지 않는, 무선 통신 시스템.
  8. 제1항에 있어서, 제1 수동 선형 매체 부분 반대편의, 전기 전도성 제1 수동 비선형 매체 부분에 인접한 전기 전도성 제2 수동 선형 매체 부분; 및
    제2 선형 매체 부분의 전기 전도성 외부 표면에 근접하게 배치된 제2 자기 필름 - 그에 따라 제1 전류 및 제2 전류가 제1 수동 선형 매체 부분을 따라 제1 수동 비선형 매체 부분을 향해 전파될 때, 제1 자기 필름은 제1 전류 및 제2 전류의 일부분을 흡수함으로써 제1 수동 비선형 매체 부분에서의 상호변조 전류의 생성을 감소시키고, 제1 전류 및 제2 전류의 나머지 부분들 중 적어도 일부는 제1 수동 비선형 매체 부분에서 혼합되어 상호변조 전류를 생성하며, 상호변조 전류는 제1 수동 비선형 매체 부분 및 제2 수동 선형 매체 부분을 통해 전파되고, 제2 자기 필름은 제2 수동 선형 매체 부분을 통해 전파되는 상호변조 전류의 적어도 일부를 흡수함 - 을 추가로 포함하는, 무선 통신 시스템.
  9. 무선 통신 시스템으로서,
    안테나;
    전기 전도성 수동 비선형 매체 부분들과 전기적으로 상호연결된 전기 전도성 수동 선형 매체 부분 - 그에 따라 안테나가 상이한 각자의 주파수 F1 및 주파수 F2에서 제1 전자기파 및 제2 전자기파를 방사할 때, 제1 파 및 제2 파는 제1 수동 비선형 매체 부분을 통해 전파되는 각자의 제1 전류 및 제2 전류를 유도하고, 제1 수동 비선형 매체 부분은 제1 전류 및 제2 전류를 혼합하여 주파수 nF1+mF2를 갖고 수동 비선형 매체 부분 및 수동 선형 매체 부분을 따라 전파되는 제3 전류를 생성하고, m 및 n은 양의 정수 또는 음의 정수임 -; 및
    수동 선형 - 비선형이 아님 - 매체 부분 상에 배치되고, 제3 전류의 적어도 일부분을 흡수하는 자기 필름을 포함하는, 무선 통신 시스템.
  10. 무선 통신 시스템으로서,
    하나 이상의 안테나들;
    복수의 이격된 전기 전도성 제1 섹션들;
    제1 섹션들을 상호연결하는 복수의 전기 전도성 제2 섹션들 - 그에 따라 하나 이상의 안테나들이 상이한 각자의 주파수 F1 및 주파수 F2에서 제1 전자기파 및 제2 전자기파를 방사할 때, 제1 파 및 제2 파는 제1 섹션 및 제2 섹션을 통해 전파되는 각자의 F1 주파수 및 F2 주파수에서 각자의 제1 전류 및 제2 전류를 유도하고, 제1 섹션들은 제1 전류 및 제2 전류를 혼합하여, F1 및 F2와는 상이한 주파수 Fi에서 제3 전류를 생성함으로써, 제3 전류가 제1 섹션들 및 제2 섹션들을 따라 전파되고 제1 섹션들 - 제2 섹션들이 아님 - 이 Fi 주파수에서 전자기파들을 방사하게 함 -; 및
    제2 섹션을 따라 전파되는 제3 전류의 적어도 일부분을 흡수하기 위해 각각의 제2 섹션의 전기 전도성 표면 상에 배치된 자기 필름을 포함하는, 무선 통신 시스템.
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Wolhuter et al. A Non-Interfering Radio Communication System for the SKA Astronomy Project: 1570902849 Contel 2023