KR20120046877A - 실시간 도래각 추정 장치 및 방법 - Google Patents

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KR20120046877A
KR20120046877A KR1020100107024A KR20100107024A KR20120046877A KR 20120046877 A KR20120046877 A KR 20120046877A KR 1020100107024 A KR1020100107024 A KR 1020100107024A KR 20100107024 A KR20100107024 A KR 20100107024A KR 20120046877 A KR20120046877 A KR 20120046877A
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강성원
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황정환
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한국전자통신연구원
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Abstract

본 발명은 실시간 도래각 추정 장치 및 방법에 관한 것으로서, 구체적으로는 배열 안테나로부터 수신된 신호의 도래각(angle of arrival)이 정해진 각도만큼 변경되도록 상기 수신된 신호의 위상을 변이시키고 상기 위상 변이된 신호를 합산하는 다수의 방향 합성부 및 상기 방향 합성부의 출력 신호들 중 2개 신호의 방사 이득의 차감값의 일정 범위 내에서 방사 이득을 갖는 도래각을 이용하여 수신신호의 도래각으로 결정하는 추정부를 포함하는 도래각 추정 장치 및 장치를 이용한 도래각 추정 방법에 관한 것이다.

Description

실시간 도래각 추정 장치 및 방법 {Apparatus and method of measuring angle of arrival in real time}
본 발명의 도래각 추정 장치 및 방법에 관한 것으로서, 특히 무선 통신 시스템 또는 레이다 시스템에서 배열 안테나로부터 수신되는 신호의 방향을 실시간으로 탐지하는 도래각 추정 장치 및 방법에 관한 것이다.
본 발명은 지식경제부의 IT원천기술개발사업의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다[과제관리번호: 2009-S-025-01, 과제명: 60GHz CMOS Beam Forming 공통 플랫폼 기술개발].
종래의 무선 통신 시스템은 한정된 전파 자원 내에서 최대한 많은 통신 채널을 확보하기 위한 목적 또는 송수신 전력효율을 높이기 위한 목적에서 특정 방향에 대해서 안테나의 이득이 높도록 하는 지향성 안테나 기술 또는 빔포밍 기술이 많이 개발되었다.
그러나 지향성 빔포밍의 경우 송수신의 효율을 높이기 위해서는 수신 전파의 방향과 빔의 방사이득이 최대가 되는 방향이 일치되도록 해야 한다. 이러한 빔포밍은 주로 배열 안테나를 이용하여 구현되므로 배열 안테나를 이용한 방향 탐지 방법이 다양하게 제안되고 있다.
주로 사용되는 방법은 배열 안테나의 각 안테나 요소의 위상을 변위시켜 모든 방향을 탐색하여 가장 큰 신호가 잡히는 방향을 신호의 도래 방향으로 추정하는 방법이다. 이 경우에는 위상 변위를 발생시키기 위해서 아날로그 위상 변위기 또는 디지털 위상 변위기가 사용된다.
디지털 위상 변위기를 사용하면 여러 개의 독립적인 빔포밍이 가능하지만 사용 주파수가 높아지면 고속의 디지털 처리가 필요하게 되므로 밀리미터파 대역에서는 주로 아날로그 위상 변위기를 사용한다. 또한 상기의 기술들은 방향을 탐지하는데 상당 시간이 필요하다는 문제가 있다.
따라서 밀리미터파 대역에서 효율적인 빔포밍 기술을 구현하기 위해서는 아날로그 변위기를 이용하면서 탐색과정을 줄일 수 있는 실시간 도래각 추정 장치가 필요하다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 본 발명에서는 탐색과정을 줄이고 도래방향을 실시간으로 추정할 수 있는 방법 및 장치를 제공하는데 목적이 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 본 발명의 일 실시 형태에 의한 도래각 추정 장치는 배열 안테나에서 수신된 신호의 도래각(angle of arrival)가 정해진 변경각도만큼 변경되도록 상기 수신된 신호의 위상을 변이시키는 다수의 방향 합성부 및 상기 다수의 방향 합성부에서 위상 변이된 신호들 중 2개의 위상 변이된 신호의 방사 이득을 이용하여 상기 수신신호의 도래각을 추정하는 추정부를 포함한다.
상기 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 본 발명의 다른 실시 형태에 의한 도래각 추정 장치를 가진 RF 신호 수신 시스템은 배열 안테나, 상기 배열 안테나에서 수신된 신호의 도래각(angle of arrival)가 정해진 변경각도만큼 변경되도록 상기 수신된 신호의 위상을 변이시키는 다수의 방향 합성부 및 상기 다수의 방향 합성부에서 위상 변이된 신호들 중 2개의 위상 변이된 신호의 방사 이득을 이용하여 상기 수신신호의 도래각을 추정하는 추정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 도래각 추정 장치 및 상기 배열 안테나에서 수신한 신호를 상기 도래각 추정 장치로 분기하는 분기 장치를 포함한다.
상기 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 본 발명의 다른 실시 형태에 의한 도래각 추정 방법은 배열 안테나에서 수신된 신호의 도래각(angle of arrival)이 정해진 변경각도만큼 변경되도록 상기 수신된 신호의 위상을 변이시키는 방향 합성 단계 및 상기 방향 합성 단계를 다수 회 또는 병렬적으로 수행하여 얻은 다수의 위상 변이된 신호들 중 2개의 위상 변이된 신호의 방사 이득을 이용하여 상기 수신신호의 도래각을 추정하는 추정 단계를 포함한다.
상기 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 본 발명의 다른 실시 형태에 의한 도래각 추정 방법은 배열 안테나로부터 수신된 신호의 도래각(angle of arrival)이 정해진 변경각도만큼 변경되도록 상기 수신된 신호의 위상을 변이시키는 방향 합성 단계, 상기 방향 합성 단계를 다수 회 또는 병렬적으로 수행하여 얻은 다수의 위상 변이된 신호들 중 3개 이상 신호를 선택한 후 그 중 2개 신호의 방사 이득을 이용하여 상기 수신신호의 도래각을 추정하는 추정단계 및 상기 추정 단계를 상기 2개 신호 중 하나 이상을 달리하며 수회 수행하여 얻은 다수의 도래각들을 평균하여 상기 수신 신호의 도래각으로 결정하는 보정단계를 포함한다.
본 발명의 실시간 도래각 추정 장치 및 방법에 따르면, 전체 각도에 대한 검색 없이 실시간으로 도래각을 추정할 수 있으며, 행렬 계산 등의 복잡한 디지털 신호 처리 과정이 없이 신호 차감 및 비교를 통해서 간단히 도래각을 추정할 수 있어 도래각의 추정 시간도 크게 단축할 수 있다. 또한 신호의 가공이 아날로그 회로에서 이루어지기 때문에 밀리미터파 대역에 사용할 수 있고, 계산 방법이 용이하므로 데이터 처리에 필요한 하드웨어의 성능이 상대적으로 낮아도 되므로 하드웨어 구현상 단가를 낮출 수 있는 장점도 있다.
도1은 본 발명이 제안하는 도래각 추정 장치의 전체 구성에 대한 기능 블럭도이다.
도2는 본 발명이 제안하는 도래각 추정 장치의 추정부에 대한 기능 블럭도이다.
도 3a 및 3b는 방향 합성부에서 위상 변이의 효과를 도식적으로 나타낸 도면이다.
도4는 저장기에 저장된 방사이득 패턴 값을 이용하여 추정 도래각을 찾는 과정을 도식적으로 나타낸 도면이다.
도5는 본 발명의 도래각 추정 장치를 포함하는 무선 통신 시스템의 개략도이다.
도6은 본 발명의 실시간 도래각 추정 방법에 대한 흐름도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
도1은 본 발명이 제안하는 실시간 도래각 추정 장치의 전체 구성에 대한 기능 블럭도이다.
도1을 참조하면, 본 발명의 실시간 도래각 추정 장치는 다수의 방향 합성부(110) 및 추정부(120)를 포함하여 구성될 수 있다.
방향 합성부(110)는 배열 안테나의 각 안테나 요소에서 수신된 신호들을 위상 변이시키고 합성한다. 각 안테나 요소에서 수신된 신호들에 가해지는 위상 변이는 수신된 신호들의 도래각이 일정한 각도만큼 변경되도록 차등적으로 이루어진다. 또한 합성은 상기의 위상 변이된 신호들을 합산하여 이루어진다.
예를 들면, 전파 신호를
Figure pat00001
(공간 변수만으로 표현한다, A: 신호의 진폭, k: 파수(wave number), r: 소스로부터 거리), 배열 안테나에 수신되는 신호의 도래각(배열면 수직 기준의 입사각도)을 θ및 안테나 요소간의 거리를 D라 두면, 각 안테나 요소 별로 수신되는 신호(R1~ RN)는
안테나 요소 1 :
Figure pat00002
안테나 요소 2 :
Figure pat00003
Figure pat00004
안테나 요소 N :
Figure pat00005
Figure pat00006
로 표현할 수 있다.
이를 방향 합성부에서 도래각을
Figure pat00007
만큼 변화시키면 위상 변이된 신호(S1: S11~S1N)는
안테나 요소 1 :
Figure pat00008
안테나 요소 2 :
Figure pat00009
Figure pat00010
안테나 요소 N :
Figure pat00011
Figure pat00012
가 된다.
도 3a는 상기의 위상 변이의 효과를 도식적으로 보여주고 있다.
상기 위상 변이된 신호들을 합산하면
Figure pat00013
가 된다.
다른 방향 합성부에서는
Figure pat00014
만큼 변화시키면 위상 변이된 신호(S2: S21~S2N)는
안테나 요소 1 :
Figure pat00015
안테나 요소 2 :
Figure pat00016
Figure pat00017
안테나 요소 N :
Figure pat00018
Figure pat00019
가 된다.
도 3b는 상기의 위상 변이의 효과를 도식적으로 보여주고 있다.
상기 위상 변이된 신호들을 합산하면
Figure pat00020
가 된다.
방향 합성부는 상기의 위상 변이를 위해서 경로 지연 회로를 포함하여 구현될 수 있다. 경로 지연 회로는 디지털 회로뿐만 아니라 아날로그 회로로 구현될 수 있다. 아날로그 회로로 구현될 경우 본 발명의 도래각 추정 장치는 밀리미터파 대역에서도 처리 속도의 문제가 없다.
추정부(120)는 다수의 방향 합성부(110)의 출력 신호의 방사이득을 이용하여 도래각을 추정한다.
상기 방향 합성부(110)의 출력 신호들 중 2개 신호의 방사 이득의 차감값을 기준으로 일정 범위 내에 속하는 방사 이득을 갖는 도래각을 이용하여 수신신호의 도래각을 결정한다.
상기 추정부(120)를 이용함으로써 전체각도에 대한 검색없이 수신신호만을 이용하여 간단히 도래각을 추정할 수 있게 된다.
도2는 본 발명이 제안하는 도래각 추정 장치의 추정부에 대한 기능 블럭도이다.
도2를 참조하면, 본 발명의 추정부(120)는 차감기(121) 및 연산기(123)를 포함하여 구성될 수 있다. 또한 추정부(12)는 저장기(125)를 더 포함하여 구성될 수 있다.
차감기(121)는 다수의 방향 합성부(110)로부터 전송받은 다수의 합성 신호들 중 2개의 신호를 선택하여 각 신호의 전력의 차감값을 생성한다. 상기 전력의 차감값은 상기 선택된 두 신호의 방사 이득의 차가 된다.
예를 들면, 상기의
Figure pat00021
및
Figure pat00022
의 전력값을
Figure pat00023
및
Figure pat00024
라 두면,
Figure pat00025
및
Figure pat00026
가 된다.
방향 합성부(110)에서 형성된 방사이득
Figure pat00027
및
Figure pat00028
를
Figure pat00029
및
Figure pat00030
라 두면, 상기
Figure pat00031
및
Figure pat00032
전력치의 차감값과 방사이득의 차감값은
Figure pat00033
Figure pat00034
의 관계를 가진다. 즉, 각 안테나 요소의 수신 신호의 전력치 차감을 통해서 순수한 방사이득의 차감값만을 추출할 수 있다.
연산기(123)는 상기 차감기의 전력 차감값을 추정 도래각의 방사 이득 및 상기 추정 도래각에서 변경 각도를 차감한 각도의 방사 이득의 차감값과 비교하여 일정한 범위 내일 경우 상기 추정 도래각을 이용하여 상기 배열 안테나에서 수신된 신호의 도래각을 결정한다.
추정 도래각에 대한 방사이득과 상기 차감기를 이용하여 구한 방사이득을 비교하는 과정에 대한 일 예를 들면, 특정 도래각을
Figure pat00035
라 두고, 상기 추정 도래각을
Figure pat00036
라 둔다.
그리고
Figure pat00037
,
Figure pat00038
을 만족하는
Figure pat00039
를 찾으면
Figure pat00040
는 수신 신호의 도래각이 된다.
다만, 연산의 용이성을 위해서 해당 배열 안테나에 대해서 미리 전체 도래각 범위에 대한 방사이득(방사 패턴)을 구하여 저장기(125)에 저장하여 둘 수 있다. 즉 저장기(125)는 배열 안테나 고유의 방사 이득 패턴을 저장한다.
도 4를 참조하면, 저장기(125)에 저장된 방사이득 패턴 값을 이용하여
Figure pat00041
를 찾는 과정을 도식적으로 볼 수 있다.
Figure pat00042
및
Figure pat00043
값을 미리 정해둔 경우라면 추정 도래각
Figure pat00044
에 대한
Figure pat00045
값을 미리 계산하여 저장기(125)에 저장하여 둘 수도 있다.
또한 연산기(123)는 저장기(125)에 도래각을 추정한 이력을 저장하고 차후에 유사한
Figure pat00046
또는 합성 신호의 값이 입력되면 이력을 조사하여 상기의 연산 및 비교 과정 없이 즉각 도래각 정보를 출력할 수 있다.
저장기(125)에 저장된 데이터 값과 비교하여 도래각을 추정하는 경우에는, 저장 데이터 값과
Figure pat00047
이 정확히 일치하기 위해서는 충분히 작은 간격으로 도래각에 대한 저장 데이터 값이 있어야 한다. 하지만 대부분의 경우는 도래각을 추정이 일정한 오차범위 내이면 충분한 경우이다. 따라서 해당 오차범위를 벗어나지 않는 범위에서 저장 데이터를 형성하고 비교시에는 오차범위 내에서 일치하면 도래각으로 결정한다.
상기와 같이 본 발명의 도래각 추정 장치(100)는 종래의 도래각 추정 장치들과는 달리 전체 각도에 대한 검색없이 실시간으로 도래각을 추정할 수 있다. 또한 행렬 계산등의 복잡한 디지털 신호 처리 과정이 없이 신호 차감 및 비교를 통해서 간단히 도래각을 추정할 수 있어 도래각의 추정 시간도 크게 단축되는 효과가 있다. 또한 계산 방법이 용이하므로 데이터 처리에 필요한 하드웨어의 성능이 상대적으로 낮아도 되므로 하드웨어 구현상 단가를 낮출 수 있는 장점도 있다.
또한 본 발명의 도래각 추정 장치(100)는 신호의 가공이 아날로그 회로에서 이루어지기 때문에 밀리미터파 대역에 사용할 수 있다.
또한 도시하지는 않았으나, 방향합성부(110)의 출력신호들 중 3개 신호의 방사이득의 상호 차감값 3개 (1-2, 2-3, 1-3)를 추정부에 저장된 각 방사패턴과 비교하면 도래각에 대한 3개의 데이터를 얻을 수 있어서 좀더 정확히 도래각을 추정할 수 있다. 특히 페이딩이 심한 경우 또는 채널 환경이 좋지 않은 경우 등에 상기와 같이 많은 신호를 이용하여 정확한 도래각을 추정할 수 있게 된다.
도 5는 본 발명의 도래각 추정 장치를 포함하는 무선 통신 시스템의 개략도이다.
도 5를 참조하면 무선 통신 시스템은 도래각 추정 장치(100), 배열 안테나(200) 및 분기 장치(300)을 포함하여 구성될 수 있다.
배열 안테나(200)는 전파를 송수신하는 장치이며, 분기 장치(300)은 배열 안테나로부터 수신된 신호를 도래각 추정 장치(100)로 분기하는 장치이다.
도 5에는 도시하지 않았으나, 도래각 추정 장치(100)의 출력인 도래각 정보는 배열 안테나의 빔포밍을 조정하는 장치로 전송되어 도래각과 빔 방향이 일치되도록 하는데 사용될 수 있다.
배열 안테나(200)은 안테나 요소가 최소한 2개일 것을 요한다.
분기 장치(300)은 신호를 분기하는 과정에서 신호의 왜곡 및 손실을 최소화하기 위해서 방향성 결합기(directional coupler)를 포함하여 구현될 수 있다.
도1을 참조할 때, 도래각 추정 장치(100)은 방향 합성부(110) 및 추정부(120)를 포함하여 구성될 수 있다.
방향 합성부(110) 및 추정부(120)의 구체적인 설명은 상기한 바와 같아 생략한다.
도6은 본 발명의 실시간 도래각 추정 방법에 대한 흐름도이다.
도6을 참조하면, 본 발명의 도래각 추정 방법은 방향 합성 단계(S10) 및 추정 단계(S20)을 포함하여 구성될 수 있다. 또한 추정 단계(S20)은 차감 과정(S21) 및 연산 과정(S23)을 포함하여 구성될 수 있다.
방향 합성 단계(S10)에서는 2개 이상의 정해진 각도에 대해서 각각 배열 안테나로부터 수신된 신호의 도래각(angle of arrival)이 상기 정해진 각도만큼 변경되도록 상기 수신된 신호의 위상을 변이시키고 상기 위상 변이된 신호를 합산한다. 각 안테나 요소에서 수신된 신호들에 가해지는 위상 변이는 수신된 신호들의 도래각이 일정한 각도만큼 변경되도록 차등적으로 이루어진다. 또한 합성은 상기의 위상 변이된 신호들을 합산하여 이루어진다.
도 3a 및 3b는 상기의 위상 변이의 효과를 도식적으로 보여주고 있다.
추정 단계(S20)는 방향 합성 단계(S10)에서 생성한 합성 신호의 방사이득을 이용하여 도래각을 추정한다.
추정 단계(S20)에서는 방향 합성 단계(S10)의 출력 신호들 중 2개 신호의 방사 이득의 차감값을 기준으로 일정 범위 내에 속하는 방사 이득을 갖는 도래각을 이용하여 수신신호의 도래각을 결정한다.
차감 과정(S21)에서는 방향 합성 단계(S10)에서 생성한 합성 신호 중 2개의 신호를 선택하여 각 신호의 전력의 차감값을 생성한다. 상기 전력의 차감값은 상기 선택된 두 신호의 방사 이득의 차가 된다.
연산 과정(S23)에서는 상기 차감 과정(S21)의 전력 차감값을 추정 도래각의 방사 이득 및 상기 추정 도래각에서 변경 각도를 차감한 각도의 방사 이득의 차감값과 비교하여 일정한 범위 내일 경우 상기 추정 도래각을 이용하여 상기 배열 안테나에서 수신된 신호의 도래각을 결정한다.
상기 연산 과정(S23)에서는 전체 도래각에 대한 방사이득 값을 미리 계산하여 데이터베이스화하여 두고 사용할 수 있다.
상기와 같이 본 발명의 도래각 추정 방법은 종래의 도래각 추정 방법들과는 달리 전체 각도에 대한 검색없이 실시간으로 도래각을 추정할 수 있다. 또한 행렬 계산등의 복잡한 디지털 신호 처리 과정이 없이 신호 차감 및 비교를 통해서 간단히 도래각을 추정할 수 있어 도래각의 추정 시간도 크게 단축되는 효과가 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시 예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경할 수 있다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 당업자에게 있어 명백할 것이다.

Claims (20)

  1. 배열 안테나에서 수신된 신호의 도래각(angle of arrival)이 정해진 변경각도만큼 변경되도록 상기 수신된 신호의 위상을 변이시키는 다수의 방향 합성부; 및
    상기 다수의 방향 합성부에서 위상 변이된 신호들 중 2개의 위상 변이된 신호의 방사 이득을 이용하여 상기 수신신호의 도래각을 추정하는 추정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 도래각 추정 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 다수의 방향 합성부는 서로 상기 변경각도가 상이한 것을 특징으로 하는 도래각 추정 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 추정부는
    상기 다수의 방향 합성부에서 위상 변이된 신호들 중 2개의 신호를 선택하여 상기 선택된 신호의 전력의 차감값을 구하는 차감기; 및
    상기 차감기에서 구한 전력의 차감값을 추정 도래각의 방사 이득 및 상기 추정 도래각에서 차감각도를 차감한 각도의 방사 이득의 차감값과 비교하여 일정한 범위 내일 경우, 상기 추정 도래각을 이용하여 상기 배열 안테나에서 수신된 신호의 도래각을 결정하는 연산기를 포함하는 것을 특징으로 하는 도래각 추정 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 연산기는 상기 2개의 선택된 신호의 상기 변경각도의 차감값이 상기 차감각도인 것을 특징으로 하는 도래각 추정 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 추정부는 상기 배열안테나의 도래각 전체 범위에 대한 방사이득을 계산한 값을 저장해둔 저장기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 도래각 추정 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 방향 합성부는 배열 안테나에서 수신된 신호를 위상 변이시키는 경로 지연회로를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 도래각 추정 장치.
  7. 배열 안테나;
    상기 배열 안테나에서 수신된 신호의 도래각(angle of arrival)가 정해진 변경각도만큼 변경되도록 상기 수신된 신호의 위상을 변이시키는 다수의 방향 합성부 및 상기 다수의 방향 합성부에서 위상 변이된 신호들 중 2개의 위상 변이된 신호의 방사 이득을 이용하여 상기 수신신호의 도래각을 추정하는 추정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 도래각 추정 장치 및
    상기 배열 안테나에서 수신한 신호를 상기 도래각 추정 장치로 분기하는 분기 장치를 포함하는 RF 신호 수신 시스템.
  8. 제7항에 있어서, 상기 다수의 방향 합성부는 서로 상기 변경각도가 상이한 것을 특징으로 하는 RF 신호 수신 시스템.
  9. 제7항에 있어서, 상기 추정부는
    상기 다수의 방향 합성부에서 위상 변이된 신호들 중 2개의 신호를 선택하여 상기 선택된 신호의 전력의 차감값을 구하는 차감기; 및
    상기 차감기에서 구한 전력의 차감값을 추정 도래각의 방사 이득 및 상기 추정 도래각에서 차감각도를 차감한 각도의 방사 이득의 차감값과 비교하여 일정한 범위 내일 경우, 상기 추정 도래각을 이용하여 상기 배열 안테나에서 수신된 신호의 도래각을 결정하는 연산기를 포함하는 것을 특징으로 하는 RF 신호 수신 시스템.
  10. 제9항에 있어서, 상기 연산기는 상기 2개의 선택된 신호의 상기 변경각도의 차감값이 상기 차감각도인 것을 특징으로 하는 RF 신호 수신 시스템.
  11. 제7항에 있어서, 상기 추정부는 상기 배열안테나의 도래각 전체 범위에 대한 방사이득을 계산한 값을 저장해둔 저장기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 RF 신호 수신 시스템.
  12. 제7항에 있어서, 상기 다수의 방향 합성부는 배열 안테나에서 수신된 신호를 위상 변이시키는 경로 지연회로를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 RF 신호 수신 시스템.
  13. 제7항에 있어서, 상기 분기 장치는 방향성 결합기(directional coupler)인 것을 특징으로 하는 RF 신호 수신 시스템.
  14. 배열 안테나에서 수신된 신호의 도래각(angle of arrival)가 정해진 변경각도만큼 변경되도록 상기 수신된 신호의 위상을 변이시키는 방향 합성 단계; 및
    상기 방향 합성 단계를 다수 회 또는 병렬적으로 수행하여 얻은 다수의 위상 변이된 신호들 중 2개의 위상 변이된 신호의 방사 이득을 이용하여 상기 수신신호의 도래각을 추정하는 추정 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 도래각 추정 방법.
  15. 제14항에 있어서, 상기 추정 단계는
    상기 2개의 위상 변이된 신호의 전력을 차감한 전력 차감값을 구하는 차감 과정; 및
    상기 차감 과정에서 구한 전력의 차감값을 추정 도래각의 방사 이득 및 상기 추정 도래각에서 차감각도를 차감한 각도의 방사 이득의 차감값과 비교하여 일정한 범위 내일 경우, 상기 추정 도래각을 이용하여 상기 배열 안테나에서 수신된 신호의 도래각을 결정하는 연산과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 도래각 추정 방법.
  16. 제14항에 있어서, 상기 추정 단계는 상기 배열안테나의 도래각 전체 범위에 대한 방사 이득값을 미리 계산하여 데이터베이스화하여 두고 상기 방사 이득을 구할 때 사용하는 것을 특징으로 하는 도래각 추정 방법.
  17. 제14항에 있어서, 상기 방향 합성 단계를 다수회를 수행할 경우에는 각 회마다 상기 변경각도가 서로 상이하고, 병렬적으로 수행할 경우에는 병렬적으로 수행되는 방향 합성 단계들의 상기 변경각도가 서로 상이한 것을 특징으로 하는 도래각 추정 방법.
  18. 배열 안테나로부터 수신된 신호의 도래각(angle of arrival)이 정해진 변경각도만큼 변경되도록 상기 수신된 신호의 위상을 변이시키는 방향 합성 단계;
    상기 방향 합성 단계를 다수 회 또는 병렬적으로 수행하여 얻은 다수의 위상 변이된 신호들 중 3개 이상 신호를 선택한 후 그 중 2개 신호의 방사 이득을 이용하여 상기 수신신호의 도래각을 추정하는 추정단계 및
    상기 추정 단계를 상기 2개 신호 중 하나 이상을 달리하며 수회 수행하여 얻은 다수의 도래각들을 평균하여 상기 수신 신호의 도래각으로 결정하는 보정단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 도래각 추정 방법.
  19. 제18항에 있어서, 상기 추정 단계는
    상기 2개 신호의 전력을 차감한 전력 차감값을 구하는 차감 과정; 및
    상기 차감 과정에서 구한 전력의 차감값을 추정 도래각의 방사 이득 및 상기 추정 도래각에서 차감각도를 차감한 각도의 방사 이득의 차감값과 비교하여 일정한 범위 내일 경우, 상기 추정 도래각을 이용하여 상기 배열 안테나에서 수신된 신호의 도래각을 결정하는 연산과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 도래각 추정 방법.
  20. 제18항에 있어서, 상기 추정 단계는 상기 배열안테나의 도래각 전체 범위에 대한 방사 이득값을 미리 계산하여 데이터베이스화하여 두고 상기 방사 이득을 구할 때 사용하는 것을 특징으로 하는 도래각 추정 방법.
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