BRPI0618118A2 - aparelho e método para controlar um sinal - Google Patents

Abstract

<b>APARELHO E MéTODO PARA CONTROLAR UM SINAL<d> As modalidades divulgadas dizem respeito a um aparelho (300) e método (500) para controlar a transmissão de um sinal em um dispositivo de comunicação a fim de impedir interferência. é descrito um aparelho (300) que inclui um transmissor (340) para transmitir um sinal, uma antena (310)acoplada no transmissor para irradiar o sinal em um padrão de polarização irradiada, e um controlador (350) para ajustar o transmissor (340) quando o sinal irradiado exibir um padrão de polarização indesejada. Também é descrito um método (600) que inclui as etapas de produzir (620) um sinal para transmissão, irradiar (640) o sinal em um padrão de polarização, e ajustar (650) a produção do sinal para transmissão quando o sinal irradiado exibir uma polarização indesejada.

Description

"APARELHO E MÉTODO PARA CONTROLAR UM SINAL"Este pedido reivindica o beneficio sob 35 U.S.C. §119 do pedido provisório 60/734.208, depositado nos EstadosUnidos em 7 de novembro de 2005.

CAMPO TÉCNICO

A presente divulgação diz respeito, no geral, asistemas de comunicação e, mais particularmente, a sistemassem fio que incluem comunicações por difusão terrestre, ce-lular, fidelidade sem fio (Wi-Fi) e via satélite.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

Esta seção é para introduzir o leitor em váriosaspectos da tecnologia que podem estar relacionados com vá-rios aspectos da presente divulgação que são divulgados e/oureivindicados a seguir. Acredita-se que esta discussão sejaútil para fornecer ao leitor informação de fundo para faci-litar um melhor entendimento dos vários aspectos da presentedivulgação. Dessa maneira, entende-se que estas declaraçõesdevem ser lidas a esta luz, e não como admissões da tecnolo-gia anterior.

Nos Estados Unidos, o espectro de TV compreendeatualmente sinais de difusão do Comitê Avançado de Sistemasde Televisão (ATSC) que coexistem com os sinais de difusãodo Comitê Nacional de Sistemas de Televisão (NTSC). Os si-nais de difusão ATSC também são chamados de sinais de TV di-gital (DTV). Planeja-se que a transmissão NTSC cesse em 2009e, nesta época, o espectro de TV compreenderá somente sinaisde difusão ATSC. Entretanto, e como era o caso quando exis-tiam somente sinais de difusão NTSC, em qualquer dada regiãodo pais, um espectro significativo de TV não é usado a fimde impedir a interferência entre os canais de difusão.

Recentemente, agências e empresas governamentaissugeriram que diferentes serviços podem, no futuro, compar-tilhar bandas de freqüência, tal como o espectro de TV di-fundido. Vários corpos de padrão propuseram um inédito ser-viço por rádio sem fio conhecido como uma rede de área regi-onal sem fio (WRAN) , que pode compartilhar o espectro de TVatualmente usado pela difusão terrestre de televisão. Pre-tende-se que um sistema WRAN proposto como este faça uso decanais de difusão não usados no espectro de TV, em uma basesem interferência. O objetivo básico do sistema WRAN propos-to é abordar o acesso por banda larga em áreas rurais e re-motas e mercados mal atendidos de baixa densidade populacio-nal, e fornecer níveis de desempenho similares àqueles detecnologias de acesso por banda larga, servindo áreas urba-nas e suburbanas. Além do mais, o sistema WRAN proposto tam-bém pode ser capaz de se dimensionar para servir áreas popu-lacionais mais densas onde o espectro estiver disponível.

A fim de que o sistema WRAN e os sinais de difusãoatualmente presentes compartilhem o espectro, a interferên-cia entre os dois sistemas deve ser atenuada. Propôs-se queuma maneira de controlar a interferência seria pela garantiade que em alguns exemplos os dois serviços tenham polariza-ção ortogonal dos seus respectivos padrões de radiação desinal. Nos Estados Unidos, no geral, os sinais de TV difun-didos são transmitidos usando polarização horizontal. Podeser exigido que um sistema WRAN que busca operar em um canalde difusão usado por uma estação de difusão local ou ao seuredor transmita usando polarização vertical para minimizar ainterferência.

A fim de que dispositivos WRAN, tais como estaçõesde base e equipamentos domésticos, realizem transmissão u-sando um padrão de polarização de radiação em particular(por exemplo, vertical), a antena usada pelo dispositivoWRAN pode exigir alinhamento preciso. Uma medida de alinha-mento como esta pode ser para determinar a quantidade isola-mento de polarizações cruzadas, por exemplo, entre os pa-drões de radiação vertical ou horizontal. Por exemplo, umcálculo de isolamento de polarização cruzada dado como 14 dBpode ser usado como uma medida de correto alinhamento para apolarização de radiação apropriada e pode ser aceitável paragarantir minima interferência entre os serviços.

Um método possível para alcançar o alto nível deisolamento de polarização cruzada necessário para assegurara polarização de radiação desejada da antena usada com odispositivo WRAN é instalar a antena usada pelo dispositivoWRAN usando um instalador profissional ou qualificado. A an-tena pode incluir um elemento de referência que pode ser a-justado com um nível ou com um prumo ou com algum dispositi-vo de medição elétrico a fim de alcançar uma orientação depadrão de radiação em particular. O ajuste e o alinhamentoda antena serão realizados antes de permitir a transmissãopelo dispositivo WRAN. Então, o ajuste qualificado ou pro-fissional assegura o alinhamento apropriado dos elementos deradiação para produzir a polarização cruzada desejada e,portanto, assegura a polarização de radiação desejada.

Entretanto, a instalação profissional da antenausada com um dispositivo WRAN pode se mostrar desnecessaria-mente cara. Adicionalmente, todo ajuste da antena depois doajuste inicial, em função de condição ambiental ou de aindaoutras condições, provavelmente exigirá que o instalador re-torne. Além do mais, se a antena ficar desajustada e não es-tiver radiando na orientação de polarização apropriada, podeocorrer interferência desnecessária e indesejada com os si-nais de difusão. Portanto, é desejável ter um sistema de an-tena que possa alcançar padrão de radiação apropriado e quepermita a transmissão de um serviço por rádio sem fio, talcomo o serviço WRAN, somente quando ele estiver apropriada-mente alinhado para minimizar a interferência com o serviçode difusão compartilhado.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

As modalidades divulgadas dizem respeito a um apa-relho e método para controlar a transmissão de um sinal emum dispositivo de comunicação. Em uma modalidade, é descritoum aparelho que inclui um transmissor para transmitir um si-nal, uma antena acoplada no transmissor para irradiar o si-nal em um padrão de polarização irradiada, e um controladorpara ajustar o transmissor quando o sinal de radiação exibirum padrão de polarização indesejado.

Em uma segunda modalidade, é descrito um métodoque inclui as etapas de produzir um sinal para transmissão,irradiar o sinal em um padrão de polarização e ajustar aprodução do sinal para transmissão quando o sinal irradiadoexibir uma polarização indesejada.

DESCRIÇÃO RESUMIDA DOS DESENHOS

Nos desenhos:

A figura 1 é um diagrama de blocos de uma WRAN e-xemplar.

A figura 2 é um diagrama de blocos de um sistemaexemplar usado em uma WRAN.

A figura 3 é um diagrama de blocos de uma modali-dade de um transceptor que usa uma modalidade da presenteinvenção.

Na figura 4 é mostrado um diagrama de blocos 400de uma outra modalidade de um transceptor que usa uma moda-lidade da presente invenção.

A figura 5a é um diagrama de uma modalidade de umachave de controle do transmissor que usa uma modalidade dapresente invenção em uma primeira orientação.

A figura 5b é um diagrama de uma modalidade de umachave de controle do transmissor que usa uma modalidade dapresente invenção em uma segunda orientação.

A figura 6 é um fluxograma que ilustra um processoexemplar para controlar a transmissão usando uma modalidadeda presente invenção.

As características e vantagens da presente divul-gação podem ficar mais aparentes a partir da seguinte des-crição, dada a título de exemplo.

DESCRIÇÃO DETALHADA

Uma ou mais modalidades específicas da presenteinvenção serão descritas a seguir. Em um esforço de forneceruma descrição concisa destas modalidades, nem todos os re-cursos de uma implementação real são descritos na especifi-cação. Percebe-se que, no desenvolvimento de qualquer talimplementação real, como em qualquer projeto de engenhariaou de desenho, inúmeras decisões especificas da implementa-ção devem ser tomadas para alcançar os objetivos específicosdos desenvolvedores, tal como conformidade com as restriçõesrelacionadas ao sistema e relacionadas ao negócio, que podemvariar de uma implementação para outra. Além do mais, perce-be-se que um esforço de desenvolvimento como este pode sercomplexo e demorado, mas, contudo, será uma rotina que em-prega desenho, fabricação e produção para versados na técni-ca .

0 seguinte descreve um sistema e circuitos usadospara transmitir e receber sinais em uma WRAN. Outros siste-mas e circuitos utilizados para transmitir e receber outrostipos de sinais em outras redes podem incluir estruturasmuito similares. Versados na técnica percebem que a modali-dade dos circuitos aqui divulgada é meramente uma modalidadeem potencial. Como tal, em modalidades alternativas, os com-ponentes do sistema podem ser rearranjados ou omitidos, oucomponentes adicionais podem ser adicionados com base em a-tributos em particular do sistema. Por exemplo, com modifi-cações mínimas, os circuitos descritos podem ser configura-dos para uso em outras redes sem fio, tal como IEEE 802.11.

Agora, voltando aos desenhos e, inicialmente, emrelação à figura 1, é mostrado um diagrama de blocos 100 deuma WRAN exemplar. Uma rede 110, tal como uma rede Internetfornecida por um provedor de serviços da Internet, tem in-terface física com estações base 120a e 120b mostradas nosprédios. Tipicamente, cada uma das estações base 120a e 120bcontém sistema de circuitos para fazer a interface entre arede 110 e outros dispositivos usados na WRAN. Cada uma dasestações base 120a e 120b também pode incluir equipamentoinstalado no prédio e também pode incluir uma antena insta-lada no topo do prédio para fornecer uma interface sem fioou por rádio com outros dispositivos usados na WRAN.

Cada uma das estações base 120a e 120b comunicapor meio da interface sem fio ou por rádio com um ou maisdispositivos de equipamento do cliente (CPE) 130a-h locali-zados em várias estruturas de uma região das vizinhanças ge-ográficas das estações base 120a e 120b. As estruturas quecontêm os dispositivos CPE 130a-h podem estar em locais fi-xos, tais como casas e prédios de apartamentos, ou podem sermóveis, tais como carros, não mostrados. Em uma modalidadepreferida, as regiões das vizinhanças geográficas entre asestações base 120a e 12b e o dispositivo CPE 130a-h são se-gregadas em células com base em limites gerenciados pelascaracterísticas do sinal de rádio e na área. Adicionalmente,um ou mais dos dispositivos CPE 130a-h podem ser capaz decomunicar com estações base 120a e 120b e também com outrosdispositivos CPE 130a-h. Por exemplo, o dispositivo CPE 130hpode ser capaz de comunicar tanto com a estação base 120bquanto com o dispositivo CPE 130e, f e g, como mostrado.Desta maneira, o dispositivo CPE 130h pode ser conhecido co-mo um dispositivo repetidor na WRAN.Voltando à figura 2, é mostrado um diagrama deblocos de um sistema exemplar 200 usado em uma WRAN. 0 dia-grama de blocos mostrado é mostrado em uma forma simplifica-da sem interconexões. Diversos blocos no sistema exemplar200 terão sistema de circuitos localizado nos blocos nãomostrados, mas descritos adicionalmente a seguir. Da formamostrada na figura 1, um sistema WRAN contém pelo menos umaestação base 210 capaz de servir uma área geográfica (a áreaWRAN) . A estação base 210 pode conter sistema de circuitospara processar e converter informação e conteúdo recebido deuma rede por meio de uma interface de rede. A estação base210 também pode conter um circuito transceptor para transmi-tir e receber informação usando a WRAN. A estação base 210comunica na WRAN com um CPE 24 0 por meio de antenas 220 e230 anexadas na estação base 210 e CPE 240, respectivamente.Em uma modalidade, o protocolo de camada física da comunica-ção entre a estação base 210 e o CPE 240 é baseado em multi-plexação de divisão de freqüência ortogonal (OFDM) usandouma estrutura de dados com base em pacotes.

0 CPE 240 inclui um ou mais processadores e memó-ria associada representados pelo processador 260 e memória270. Neste contexto, programas de computador, ou softwares,são armazenados na memória 270 para execução pelo processa-dor 260. O processador 260 também pode controlar outras fun-ções do CPE 240. A memória 270 é representativa de todo odispositivo de armazenamento, por exemplo, memória de acessoaleatório (RAM), memória exclusiva de leitura (ROM), etc., epode ser interna ou externa ao CPE 240. A memória 270 podeser volátil ou não volátil, se necessário. 0 CPE 240 tambémcontém um transceptor 250 para receber e transmitir informa-ção na WRAN usando a antena 230. 0 transceptor 250 pode co-municar informação recebida ou transmitida na WRAN direta-mente com o processador 2 60 ou pode comunicar com o proces-sador de sinal. O transceptor 250 será descrito com mais de-talhes a seguir. O CPE 240 pode conter adicionalmente compo-nentes de interface de usuário, tais como um teclado e umatela de exibição, para interação direta com os usuários. Al-ternativamente, o CPE 240 pode fornecer uma interface indi-reta, tal como barramento serial universal (USB), para fazerinterface com dispositivos externos, tais como computadorespessoais ou televisões.

Para entrar em uma rede WRAN, o CPE 240 pode pri-meiro se "associar" com a estação base 210. Durante esta as-sociação, o CPE 240 transmite informação por meio do trans-ceptor 250 e da antena 230 que tem a capacidade do CPE 240até a estação base 210 usando um canal de controle ajustadono protocolo de comunicação. A capacidade relatada inclui,por exemplo, potência de transmissão mínima e máxima, e umalista de canais suportados para transmissão e recepção. Aestação base 210, por meio da antena 220, também pode reco-municar ao CPE 24 0 por meio do mesmo canal de controle oupor meio de um canal alternativo considerando exigências o-peracionais para um canal de comunicação de dados e capaci-dades da WRAN. As capacidades e exigências da estação base210 também podem incluir informação adicional, tais como o-rientação de polarização exigida para a operação apropriadada antena 230 no canal de comunicação de dados ou a orienta-ção de polarização de todos os canais de TV locais. O CPE240 pode realizar adicionalmente operações para determinar oambiente de sinal, tal como determinar quais canais de TV locais estão presentes. Então, a informação resultante sobreo ambiente de sinal pode ser fornecida à estação base 210 afim de modificar ou aumentar a lista de canais suportadospara uso nas comunicações WRAN.

Como exposto, um sistema WRAN faz uso dos canais de difusão de televisão (TV) não usados no espectro de TV ecompartilha o espectro em uma base de uso secundário. Nesseaspecto, o sistema WRAN difere da operação das estações dedifusão locais a fim de evitar interferência com sua opera-ção. Em decorrência disto, o CPE 240 pode incluir a capaci- dade de determinar a presença de estações de difusão locais,por exemplo, pela detecção de energia de sinal. Além domais, o CPE 240 inclui a capacidade de evitar interferênciacom a estação de difusão local usando componentes e tecnolo-gia, como será aqui descrito adicionalmente.

Voltando à figura 3, é mostrado um diagrama deblocos 300 de uma modalidade de um transceptor que usa umamodalidade da presente invenção. Embora um circuito trans-ceptor encontrado em um CPE 240 seja descrito a seguir, ocircuito transceptor encontrado em uma estação base 210 podeser similar ou idêntico em descrição e sistema de circuitos.Adicionalmente, os blocos descritos representam uma separa-ção de função lógica. Os blocos podem ser mantidos como ele-mentos fisicos separados ou podem ser combinados em submódu-los maiores. Os blocos também podem ser incorporados em umou mais circuitos integrados.

A antena 310 fornece a interface do meio de camadafísica para comunicar com a estação base ou outro CPE usandoum sinal de propagação por ondas de rádio. A antena 310 temuma conexão para fazer interface bidirecional do sinal porondas de rádio como um sinal elétrico com a chave transmitir/ receber (T/R) 320. Preferivelmente, a chave T/R 320 temdois estados de chave que controlam se um sinal é direciona-do para a antena 310 ou direcionado da antena 310. Tipica-mente, a chave T/R 320 é uma chave tipo um pólo e duas posi-ções (SPDT) e pode ser construída usando inúmeros arranjos ecomponentes de circuito elétrico, tais como diodos, transis-tores ou portas, como é bem conhecido pelos versados na téc-nica.

Quando a chave T/R 320 é comutada para um estadode recepção, o sinal propagado por onda de rádio recebidopela antena 310 é direcionado por meio da chave T/R 320 efornecido para o receptor / demodulador 330 conectado nachave T/R 320. O receptor / demodulador 330 contém circuitospara amplificar, converter freqüência, filtrar e demodular osinal recebido. Em uma modalidade preferida, o receptor /demodulador 330 processa o sinal recebido, primeiro, pelaamplificação e filtragem do sinal recebido. O receptor / de-modulador 330 também pode converter o sinal recebido da suafreqüência recebida em uma segunda freqüência permitindo me-lhor demodulação de sinal. O receptor / demodulador 330 tam-bém pode demodular o sinal recebido depois que o sinal foramplificado, filtrado e convertido, de acordo com um padrãode sinal. Em uma modalidade preferida, o demodulador podefazer demodulação OFDM, de acordo com o padrão de sinal usa-do na WRAN. 0 sinal de saida, que representa um fluxo conti-nuo de dados digital, é fornecido para processamento adicio-nal no sistema de circuitos, tal como o processador de sinalde dados, não mostrado.

Quando a chave T/R 320 é comutada para o estado detransmissão, a antena 310 é conectada por meio da chave T/R320 no modulador / transmissor 340. 0 modulador / transmis-sor 340 contém sistema de circuitos para fazer interferênciacomo sinal de dados de entrada com um modulador, e tambémpode conter circuitos, tais como amplificadores, filtros,misturadores e osciladores. O modulador / transmissor 340modula o sinal de dados digital de entrada para gerar um si-nal modulado. Em uma modalidade preferida, o modulador /transmissor 340 modula o sinal de dados digital de entradapara formar um sinal OFDM de acordo com o padrão de sinalusado para a WRAN. O modulador / transmissor 340 também podeconverter freqüência do sinal modulado em uma freqüência a-dequada para eventual transmissão como um sinal por ondas derádio propagado na antena 310. O modulador / transmissor 340também pode filtrar e amplificar o sinal convertido a fim decondicionar e preparar adicionalmente o sinal para transmis-são. O sinal de transmissão de saida do modulador / trans-missor 340 é fornecido à chave T/R 320. A chave T/R 320, co-mutada para o estado de transmissão, fornece o sinal detransmissão para a antena 310 para propagação.A antena 310 também pode fornecer um sinal de con-trole de transmissão da antena. Em uma modalidade preferida,o sinal de controle de transmissão da antena pode ser geradocom base na orientação em particular da antena 310. Uma ori-entação em particular da antena 310 pode produzir fisicamen-te um padrão de radiação da propagação em particular, talcomo uma polarização em particular do padrão de radiação.Gerar e manter polarização apropriada do padrão de radiaçãopode resultar na eliminação ou na redução de interferênciaindesejada de sinal entre dois serviços que compartilham umespectro de freqüências comum. Quando a antena 310 não esti-ver produzindo a polarização de radiação apropriada em fun-ção de orientação da antena não apropriada, pode existir umacondição de erro com a antena 310. A condição de erro é usa-da pela antena 310 para gerar o sinal de controle de trans-missão da antena, como será descrito com mais detalhes a se-guir .

O sinal de controle de transmissão da antena 310se conecta na chave T/R 320 e pode agir para alterar a ope-ração da chave T/R 320. Em uma modalidade preferida, o sinalde controle de transmissão da antena pode impedir que a cha-ve T/R comute para o estado de transmissão quando for detec-tada uma condição de erro com a antena 310.

Um controlador 350 se conecta na chave T/R 320, noreceptor / demodulador 330 e no modulador / transmissor 340.O controlador 350 fornece sinais de controle para operar ouajustar o conjunto de circuitos de conversão de freqüênciano receptor / demodulador 330 ou no modulador / transmissor340. O controlador 350 também pode controlar a operação dodemodulador no receptor / demodulador 330, e do modulador nomodulador / transmissor 340, permitindo mudanças para dife-rentes padrões de sinal, incluindo largura de banda de si-nal, correção de erro ou formatos de sinal.

O controlador 350 também pode receber sinais doreceptor / demodulador 330 e do modulador / transmissor 340indicando condições de estado ou de erro, ou pode recebercomandos para passar para outros circuitos. O controlador350 também controla o estado da chave durante a operaçãonormal da chave T/R 320. O controle da chave T/R 320 podeser feito pelos comandos passados para o controlador 350, oupode ser iniciado pelo controlador 350 com base no controlede outros blocos. Como exposto, uma condição de erro podepermitir que a antena transmita sinal de controle da antena310 para anular o controle da chave T/R 320 pelo controlador350. O controlador 350 pode ser um componente separado oupode ser incorporado no sistema de circuitos de processamen-to de sinal, não mostrado, ou pode adicionalmente ser incor-porado em um processador maior usado para todo o CPE, daforma mostrada na figura 2.

Voltando à figura 4, é mostrado um diagrama deblocos 400 de uma outra modalidade de um transceptor que usauma modalidade da presente invenção. A antena 410, o recep-tor / demodulador 430, o modulador / transmissor 440, e ocontrolador 450 têm funções similares àquelas previamentedescritas na figura 3 e não serão adicionalmente descritosaqui. Na figura 4, a antena 410 se conecta diretamente noreceptor / demodulador 430 e no modulador / transmissor 440.A conexão direta é mais comum em sistemas transceptores queempregam comunicações semi-duplex ou duplex completa em opo-sição a comunicações simplex com base no transceptor supra-descrito. O sinal de controle de transmissão da antena 410 éfornecido para o controlador 450. 0 controlador 450 podefornecer controle de habilitação e inabilitação de transmis-são diretamente ao modulador / transmissor 440.

O controlador 450 também pode ajustar a potênciado sinal de transmissão ou o nivel de sinal do modulador /transmissor 440. O ajuste da potência do sinal de transmis-são pode ser realizado no modulador / transmissor 440 usandoinúmeras técnicas conhecidas, incluindo incorporar um cir-cuito atenuador ou ajustar o ganho de sinal de um ou maisamplificadores de transmissor. Desta maneira, o transceptorpode continuar a transmitir, mas em uma condição de potênciareduzida. A condição de potência reduzida pode ser determi-nada com base nas condições de sinal de uma estação de difu-são local de uma maneira que a interferência permaneça nãoexistente ou seja minimizada a um nivel aceitável.

Percebe-se que, embora os sistemas descritos uti-lizem uma antena comum para transmitir e receber sinais du-rante a comunicação com uma estação base ou outro dispositi-vo CPE, antenas separadas para transmitir e receber podemser usadas. Em um arranjo que emprega antenas separadas, aantena transmissora gera o sinal de controle de transmissãoda antena. Então, o sinal de controle de transmissão da an-tena pode ser fornecido a um controlador ou também pode serfornecido ao bloco modulador / transmissor, e implementará amesma função de operação supradescrita.

Também percebe-se que o controle do transmissorcom base na orientação da antena pode ser realizado usandoum sistema alternativo que pode empregar um sinal de contro-le suprido por um elemento diferente de uma antena. Por e-xemplo, um dispositivo móvel ou portátil pode incluir umtransceptor e uma antena que mantêm um relacionamento mecâ-nico estático entre o compartimento para o dispositivo por-tátil e a antena. Uma chave de controle do transmissor podeser incluída como parte do compartimento diferente da parteda antena, ainda permitindo uma função similar que resultano controle do transmissor da antena com base na orientaçãoda antena.

Voltando às figuras 5a e 5b, é mostrado um diagra-ma 500 de uma modalidade de uma chave de controle do trans-missor que usa uma modalidade da presente invenção em duasdiferentes orientações. O diagrama mostra uma chave sensívelà posição que pode ser incluída como parte de uma antena euma estrutura de montagem da antena, tal como a antena 310supradescrita. Um tubo condutor 510 tem um fio de conexãoanexado em uma superfície externa para conexão para o moni-toramento do sistema de circuitos, não mostrado. O tubo con-dutor 510 pode ser uma parte da antena real, tal como umsegmento de um elemento de radiação dipolar, ou pode ser se-paradamente anexado na antena ou na estrutura de montagemcomo uma estrutura não radiante. Em uma modalidade preferi-da, o tubo condutor 510 é parte da base de montagem da es-trutura da antena.

Um suporte de isolamento 520 é anexado no interiordo tubo condutor 510. Um peso condutor 530 é suspenso a par-tir do suporte de isolamento 520 usando um fio condutor ane-xado no suporte de isolamento 520. O fio condutor, depois deanexar no suporte de isolamento 520, sai do interior do tubocondutor 510 por meio de orifício isolado 512. O fio condu-tor, como o fio de conexão anexado no tubo condutor 510, po-de ser conectado para monitorar o sistema de circuitos. Ofio de conexão conectado no tubo condutor 510 e o fio condu-tor formam o circuito para gerar o sinal de controle detransmissão da antena supradescrito. O sistema de circuitosde monitoramento, não mostrado, pode incluir um circuito in-cluído em uma chave T/R supradescrito ou pode ser parte deum controlador maior incorporado em um transceptor usado pa-ra a WRAN, também supradescrito.

O peso condutor 530 pode mover ou rotacionar li-vremente enquanto está suspenso pelo fio condutor a partirdo suporte de isolamento 520 em resposta a uma mudança naorientação do tubo condutor 510. Por exemplo, o peso condu-tor 530 e o fio condutor podem manter uma orientação em umeixo geométrico vertical enquanto estão somente sob a influ-ência da gravidade. O tubo condutor 510 na figura 5A é mos-trado em uma orientação vertical. O peso condutor 530 nãoestá em contato com os lados do tubo condutor 510, portanto,não está completando o circuito entre o fio de conexão e ofio condutor. A figura 5b mostra o tubo condutor 510 em umaorientação rotacionada, de maneira tal que o tubo condutor510 não seja mais verticalmente orientado. O peso condutor530 faz contato com a superfície interna do lado do tubocondutor 510. O peso condutor 530 que faz contato com o ladodo tubo condutor 510 completa ou fecha o circuito entre ofio condutor e o fio de conexão. A presença deste circuitofechado pode ser detectada pelo conjunto de circuitos de mo-nitoramento .

A mudança de estados entre um circuito aberto efechado no controle do transmissor da antena fornece um in-dicador de orientação indevida da antena. A mudança de esta-do pode ser usada para impedir a operação do transmissor notransceptor. Alternativamente, a mudança de estado tambémpode ser usada para controlar ou reduzir a potência dotransmissor. Também, a mudança de estado pode ser usada paraindicar qual serviço é necessário. Por exemplo, um provedorde serviços pode ser notificado de que um serviço é necessá-rio e que a antena está ou ficou desalinhada e precisa demanutenção.

O comprimento do pêndulo formado pelo peso condu-tor 530 e pelo fio condutor em conjunto com o diâmetro in-terno do tubo condutor 510 pode determinar a quantidade dedesalinhamento ou desorientação da estrutura da antena antesque o peso condutor 530 e o tubo condutor 510 entrem em con-tato. Por exemplo, o pêndulo pode ser projetado para permi-tir não mais do que 10 graus de desalinhamento a partir daorientação apropriada da antena antes que o peso condutor530 entre em contato com o tubo condutor 510, fechando ocircuito entre o fio condutor e o fio de conexão.Embora possa ser desejável alcançar perfeita ori-entação, a orientação que é somente quase perfeita ainda po-de resultar em um alto nivel de isolamento de polarizaçãocruzada. Para antenas que podem produzir um padrão de radia-ção polarizado em orientação vertical ou horizontal, o iso-lamento de polarização cruzada é proporcional ao cosseno doângulo entre o padrão de polarização de radiação não deseja-do e a antena de sinal desejada. Se o ângulo for 90 graus, oisolamento será infinito. Entretanto, se o ângulo for 78,5graus, o isolamento cai para 14 dB. Na modalidade descrita,alcançar 14 dB de isolamento de polarização cruzada entre osinal transmitido pela estação de difusão local e o sinaltransmitido pela WRAN exigirá uma estrutura de pêndulo parapermitir mais do que aproximadamente 5-10 graus de erro deorientação da antena.

Voltando à figura 6, é mostrado um fluxograma queilustra um processo exemplar 600 para controlar a transmis-são usando uma modalidade da presente invenção. 0 processopode ser usado para controlar a operação de um circuito decontrole do transmissor usado com um transceptor operando emuma WRAN. 0 fluxograma contém etapas que indicam um processocompleto com base em uma modalidade em particular do método.Versados na técnica percebem que diversas etapas podem seromitidas ou trocadas a fim de acomodar uma modalidade dife-rente.

Na etapa 610, a inicialização é realizada. A etapade inicialização 610 é realizada em um dispositivo tal comoum CPE 240 e pode incluir energização inicial e/ou iniciali-zação de software, e também pode incluir diversas operaçõesde auto-verificação. A etapa de inicialização 610 pode in-cluir adicionalmente receber um sinal de inicialização. 0sinal de inicialização recebido pode ser transmitido de umaestação base ou de um outro dispositivo CPE que age como re-petidor, como supradescrito. O sinal de inicialização rece-bido pode fornecer informação inicial considerando a opera-ção preliminar na WRAN. Desta maneira, a etapa de iniciali-zação 610 pode ser parte da fase de "associação" inicial en-tre um CPE e uma estação base supradescrita, ou toda ela.Entretanto, a etapa 610 pode não ser necessária se o dispo-sitivo CPE já estiver ativo e comunicando, por exemplo, coma WRAN.

A seguir, na etapa 620, um sinal é preparado paratransmissão. A etapa 620 pode incluir processar um sinal dedados, modular o sinal de dados para produzir um sinal detransmissão por RF no modulador / transmissor 340 e suprir osinal de transmissão em RF na chave T/R 320. Alternativamen-te, a etapa 620 pode incluir modular um sinal de padrão pré-formatado ou de teste armazenado na memória e que supre osinal de padrão de teste modulado para a chave T/R 320. Aseguir, na etapa 630, a orientação da antena é determinada,por exemplo, em relação à polarização de radiação apropria-da. A etapa 640 pode ocorrer durante a etapa 620 ou pode o-correr exatamente antes ou durante a transmissão de sinalatual. A etapa 630 pode incluir monitorar o sinal de contro-le de transmissão da antena gerado pela antena 310 e trans-mitido para a chave T/R 310 ou para o controlador 350.Se, na etapa 630, a determinação for positiva, en-tão, na etapa 640, o sinal preparado na etapa 620 é transmi-tido. O sinal é transmitido e propagado ou irradiado a par-tir da antena 310 para uma estação base ou para um outro CPEque age como um repetidor. Se, na etapa 630, a determinaçãofor negativa, então, na etapa 650, transmissão normal é de-sabilitada. A transmissão normal pode ser desabilitada pelacomutação do estado da chave T/R 310 para um estado de re-cepção e a impedindo de mudar estados para um estado detransmissão e irradiar o sinal. A inabilitação ou impedimen-to de transmissão normal pode envolver alternativamente odesligamento ou inabilitação do sistema de circuitos detransmissão no modulador / transmissor 340. Adicionalmente,a etapa 650 pode envolver reduzir a potência do sinal trans-mitido pela mudança da amplificação no modulador / transmis-sor 340.

Finalmente, na etapa 660, uma indicação de umacondição de erro pode ser fornecida. A indicação pode inclu-ir um aviso em uma tela de exibição ou uma luz indicadorapara indicar que existe um erro com a capacidade de trans-missão do CPE 240.

As etapas no processo que começam com a etapa 620ou com a etapa 630 podem ser resumidas uma vez que a condi-ção de erro foi abordada. Adicionalmente, as etapas que co-meçam com a etapa 620 podem ser repetidas cada vez que o CPE240 transmitir sinais na WRAN. Embora o método descrito es-teja condicionado para transmissão inicial ou a qualquer mo-mento que uma transmissão seja feita, ele também pode serpossível para monitorar continuamente a operação do disposi-tivo. Em decorrência disto, o dispositivo pode desabilitarou alterar transmissão a qualquer momento em que o controledo transmissor da antena indique que existe um erro, tal co-mo um desalinhamento.

Embora as modalidades da invenção possam ser sus-cetíveis a várias modificações e formas alternativas, moda-lidades específicas foram mostradas a título de exemplo nosdesenhos e são aqui descritas com detalhes. Entretanto, en-tende-se que não pretende-se que a invenção seja limitada àsformas em particular divulgadas. Em vez disto, a divulgaçãodeve cobrir todas as modificações, equivalentes e alternati-vas que caem no espírito e no escopo da divulgação definidospelas seguintes reivindicações anexas.

Claims (17)

1. Aparelho (300) para controlar um sinal,CARACTERIZADO pelo fato de que compreende:um transmissor (340) para transmitir um sinal;uma antena (310) acoplada no dito transmissor(340) para irradiar o dito sinal em um padrão de polarizaçãoirradiada; eum controlador (350) para ajustar o transmissor(340) quando o dito sinal irradiado exibir um padrão de po-larização indesejado.

2. Aparelho (300), de acordo com a reivindicação-1, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende adicionalmenteum detector (500) acoplado no dito controlador (350) paradeterminar o padrão de polarização irradiada da dita antena (310).

3. Aparelho (300), de acordo com a reivindicação-2, CARACTERIZADO pelo fato de que o dito detector (500) éparte de um elemento de radiação da dita antena (310).

4. Aparelho (300), de acordo com a reivindicação-2, CARACTERIZADO pelo fato de que o dito detector (500) éparte de um suporte mecânico para a dita antena (310).

5. Aparelho (300), de acordo com a reivindicação-1, CARACTERIZADO pelo fato de que o dito controlador (350)desabilita a operação do dito transmissor (340).

6. Aparelho (300), de acordo com a reivindicação-1, CARACTERIZADO pelo fato de que o dito controlador (350)reduz a potência do transmissor do dito transmissor (340).

7. Aparelho (300), de acordo com a reivindicação-1, CARACTERIZADO pelo fato de que a dita antena (310) é aco-plada em um receptor (330) para receber um sinal.

8. Aparelho (300), de acordo com a reivindicação-7, CARACTERIZADO pelo fato de que o dito controlador (350)compreende uma chave (320) para acoplar alternativamente adita antena (310) no dito transmissor (340) e no dito recep-tor (330).

9. Aparelho (300), de acordo com a reivindicação-1, CARACTERIZADO pelo fato de que o dito aparelho é incluídoem um dispositivo para operação em uma rede de comunicaçãode dados sem fio.

10. Método (600) para processar um sinal paratransmissão, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende asetapas de:produzir (620) um sinal para transmissão;radiar (640) o dito sinal em um padrão de polari-zação; eajustar (650) a dita produção do dito sinal paratransmissão quando o dito sinal irradiado exibir uma polari-zação indesejada.

11. Método (600), de acordo com a reivindicação-10, CARACTERIZADO pelo fato de que a dita etapa de ajustar(650) compreende adicionalmente impedir que o dito sinal se-ja irradiado.

12. Método (600), de acordo com a reivindicação-10, CARACTERIZADO pelo fato de que a dita etapa de ajustar(650) compreende adicionalmente produzir o dito sinal em umnível de sinal reduzido.

13. Método (600), de acordo com a reivindicação-10, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende adicionalmentea etapa de indicar (660) que existe uma condição de erroquando o dito sinal irradiado exibe polarização indesejada.

14. Aparelho (400) para controlar a orientação depolarização, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende:um dispositivo para transmitir (440) um sinal decomunicação por rádio em uma orientação de polarização;um dispositivo para detectar (410) a dita orienta-ção de polarização; eum dispositivo para controlar (450) o dito dispo-sitivo de transmissão se a dita orientação de polarizaçãonão for uma orientação de polarização correta.

15. Aparelho (400), de acordo com a reivindicação-14, CARACTERIZADO pelo fato de que o dito dispositivo paracontrolar (450) o dito dispositivo de transmissão compreendeadicionalmente um dispositivo para ajustar o nivel de sinaldo dito sinal de comunicação por rádio no dito dispositivode transmissão (440) .

16. Aparelho (400), de acordo com a reivindicação-14, CARACTERIZADO pelo fato de que o dito dispositivo paracontrolar (450) o dito dispositivo de transmissão compreendeadicionalmente um dispositivo para desabilitar o dito dispo-sitivo de transmissão (440).

17. Aparelho (300) para controlar a orientação depolarização, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende:um transmissor (340) para transmitir um sinal;uma antena (310) acoplada no dito transmissor (340)para irradiar o dito sinal em uma orientação de polarizaçãodesejada; eum detector acoplado na dita antena (310) e no di-to transmissor (340) para detectar uma orientação de polari-zação atual da dita antena (310) e para ajustar o ditotransmissor (340) se a dita orientação de polarização atualda dita antena (310) não casar com a dita orientação de po-larização desejada.