안테나 간섭 소거 시스템 및 방법 document_id A220623030787

통신 서비스의 소비 상승에 따라서 증가하는 데이터의 요구에 상응하여 용량 또는 대역폭이 넓은 무선 통신 시스템이 요구된다. 혼선 및 간섭이라고 알려진 현상들은 이러한 통신 시스템에서 자주 발생하고, 고속 신호 송신에 손상을 일으키며 그리하여 무선 통신 대역폭을 제한하여 바람직 하지 않은 단계으로 품질을 저하시킨다. 혼선 및 이와 관련된 간섭은 하나의 통신 채널 또는 안테나에서의 신호가 다른 채널 또는 안테나 또는 겹합된 구조물, 하우징, 재료, 활동 장치 또는 도체에 섞여지며 일어나는 현상이다. 그러한 간섭은 전류 누설, 표면파 전파, 선간섭, 및 전자기 결합을 포함하는 다양한 효과로 인하여 일어날 수 있다. 혼선은 무선 통신 시스템의 작업 처리율의 증가를 현저하게 막는 장애물로 등장한다. 혼선은 잡음으로 종종 나타난다. 보다 상세하게는, 혼선은 수신된 신호의 불확정성을 증가시킴으로서 신호 품질을 강등하여 통신의 신뢰성을 떨어뜨리고 데이타 에러가 발생할 확률을 높인다. 다른 말로하면, 혼선은 전형적으로 데이터 속도가 증가할수록 더욱 문제가 된다. 혼선은 신호 보전을 감소시킬 뿐만 아니라 대역폭에서 종종 혼선량을 증가시킴으로써 데이터 통신 속도를 더욱 느리게 만든다. 전형적인 무선 통신 시스템, 회로 기판, 커넥터, 및 송신선은 통신 안테나를 통해 들어오거나 나가는 입출력 통신 신호를 다룬다. 고속 통신에서, 시스템의 회로 기판의 도체 경로, 커넥터 및 송신선 픽업 및 전자기 에너지 방사는 수신과 송출 안테나 시스템의 작동을 방해할 수 있다. 하나의 안테나 또는 결합된 도체 채널로부터 방사된 상기 에너지는 다른 안테나 또는 그와 결합된 채널과 바람직하지 않게 결합되거나 수용될 수 있다. "혼선" 이나 "간섭"으로 알려진 이러한 바람직하지 않은 신호 에너지의 전송은 신호나 데이터 보전을 손상시킬 수 있다. 단일의 안테나 또는 채널에서 양방향성으로 발생하는 전형적인 혼선은 하나 이상의 다른 안테나 또는 채널에 에너지를 방사하고, 하나 이상의 다른 안테나 또는 채널로부터 에너지를 수용한다. 압축 무선 통신 장치는 특별히 안테나 대 안테나 혼선에 영향을 받기가 쉽다. 그러한 시스템에 근접한 안테나는 혼선 효과를 강화할 수 있으며 신호 저하를 심하게한다. 그러한 간섭은 복합 안테나 무선 적용예에 영향을 미칠 수 있으며, 각 안테나는 동일한 혼선은로 전해지거나 별개의 혼선으로 전해진다. 부가적으로, 안테나간의 간섭은 각 안테나가 동일한 주파수에서 작동하던지 특이한 주파수에서 작동하던지간에 작동에 손상을 줄 수 있다. "GPS"(global positioning sensors), 무선 충실("WiFi"), "블루투스" 또는 다른 무선 표준을 포함하는 적용예에서, 무선 장치의 두개의 간섭 안테나의 각각은 서로 다른 주파수에서 작동할 수 있으며 이러한 서비스 중의 하나를 공급한다. 동일한 혼선은, 누설 결합을 송신하는 두 개 이상의 안테나를 구비한 전방향 안테나 시스템 및 다른 적용예들은 각 안테나의 방사패턴을 왜곡할 수 있다. 상기 방사 패턴은 상기 안테나가 대역안에서 작동하던지 밖에서 작동하던지간에 다른 전방향 안테나보다 영향을 받을 수 있다. 전방향 안테나는 전형적으로 동일한 신호의 복합 실례(instance)를 수용하기 위하여 두개 이상의 안테나를 이용하는 것을 포함한다. 신호 과잉의 결과는 신호 신뢰성을 강등시킬 수 있는 안테나 타입, 안테나 방위 및 빔 장애물과 같은 많은 요소들에 대항하여 상기 시스템을 튼튼하게 한다. 그러나, 상기 복합 안테나 중 하나에 대한 간섭은 안테나가 서로 서로 가까이 있을때 전형적으로 전방향 안테나와 결합하여 기술의 유용성을 무효화할 수 있다. 부가적으로, 전력 회계면에서 이득 증가를 위해 활동 유지 안테나에 대한 불필요한 의존을 피하는 것이 유리하다. 복합 안테나 시스템에서, 안테나가 또렷하거나 또렷하지 않은 신호를 송신하던지간에 차폐(isolation) 안테나의 적당한 단계을 유지하는 것이 일반적으로 바람직하다. 15dB의 최소 차폐는 일반적으로 대부분의 적용예에 있어서 적당하다. 차폐와 같은 종래의 기술을 사용하는 것은 안테나가 물리적으로 가까이 함께 있는 포켓용과 같은 소형화 장치를 생산하기가 어렵다. 적당한 차폐없이, 안테나 간의 공간을 감소시키는 것은 이득, 직행성(directivity), 작업 처리량, 빔 형태, 도달성, 효율 및 수신기 민감도에 부정적인 영향을 줄 수 있다. 안테나 이격 거리의 근접, 17-33% 파장(λ)의 거리와 함께 증가하는 안테나 대 안테나 결합의 양은 안테나 차폐와 소형화 사이에서 종종 절충된다. 최소화를 증가시키기 위한 노력의 일환으로서, 종래의 소거 장치 시스템은 간섭 안테나 사이에서 차폐의 제한 단계를 제공하여왔다. 종래의 소거 장치 시스템의 일 유형은 송신 안테나로부터 간섭 신호를 표본수집하고, 인접한 안테나에 영향을 받는 누설 신호를 소거하기 위한 크기와 위상으로 지정된 소거 신호를 발생시킨다. 이러한 종래의 기술은 일반적으로 고주파수 전류를 가지며, 표면파 혼선 및 자유 공간 결합과 같은 간섭의 다른 형태라고 명명되지 않는 누설 신호에 제한을 가한다. 표면파 혼선은 전자기파가 회로기판, 마운팅 또는 두개 이상의 안테나가 인접한 근처에 있는 다른 구조물의 표면을 따라 전파될 때 발생할 수 있다. 인접한 안테나들의 전자기장 패턴들은 자유 공간 결합을 통해서, 바람직하지 않게 왜곡되거나 공개된 공기 전파 매개체 내에서 서로 서로 영향을 받을 수 있다. 종래의 소거 장치 시스템은 신호의 차폐 유지를 위해 노력하여, 송신 안테나는 수신 안테나에 가까이 있는 입력 신호와 함께 출력신호의 혼합을 감소하기 위하여 작동한다. 그러나, 그러한 종래의 소거 장치 시스템은 일반적으로 안테나 대 안테나 간섭이나 혼선을 야기할 수 있는 현상의 전부라고 일컬어지지는 않는다. 예를 들면, 물리적인 존재로서 상기 수신 안테나는 수신 안테나가 수동이나 휴지 모드일때 조차도 상기 시스템의 방사 패턴을 왜곡할 수 있다. 이러한 왜곡은 수신 안테나가 바람직하지 않도록 에너지를 방사하도록 야기할 수 있으며 송신 안테나 근처의 패턴장을 휘감을 수 있다. 물리적인 존재로서 수신 안테나는 또 다른 수신 안테나의 적응성을 왜곡할 수 있다. 일반적으로 종래의 소거 장치 기술은 자유 공간에서 일어날 수 있는 그러한 이차적인 방사 효과를 간과하였다. 다른말로 하면, 이러한 종래 소거 장치 시스템은 전형적으로 장치안에서 발생하는 누설형 혼선을 소거하나, 자유 공간내의 두 개의 안테나 장 패턴간에 혼선에는 흔히 적용되지는 않는다. 당해 기술의 대표적인 결함들을 시정하기 위해서 필요한 것은 서로 서로 물리적으로 근접하게 배치된 두 개이상의 안테나간의 혼선을 소거하는 능력에 달여있다. 자유 공간 결합을 통하거나 표면파 전파를 통한 두 개의 안테나 간에 발생하는 혼선을 소거하기 위한 능력도 필요하다. 그러한 능력들은 광대엽을 촉진하며 소형 장치를 포함하는 무선 통신 적용예에 있어서 신호 성능을 증가시킨다.