CN102474007B - 可配置的天线接口 - Google Patents

可配置的天线接口 Download PDF

Info

Publication number
CN102474007B
CN102474007B CN201080033269.XA CN201080033269A CN102474007B CN 102474007 B CN102474007 B CN 102474007B CN 201080033269 A CN201080033269 A CN 201080033269A CN 102474007 B CN102474007 B CN 102474007B
Authority
CN
China
Prior art keywords
signal
signal path
local oscillator
coupled
phase place
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201080033269.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN102474007A (zh
Inventor
索伦·约塞·斯皮格尔
韦雷德·贝尔·布拉查
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Qualcomm Inc
Original Assignee
Qualcomm Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Qualcomm Inc filed Critical Qualcomm Inc
Publication of CN102474007A publication Critical patent/CN102474007A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102474007B publication Critical patent/CN102474007B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q3/00—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system
    • H01Q3/26—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the relative phase or relative amplitude of energisation between two or more active radiating elements; varying the distribution of energy across a radiating aperture
    • H01Q3/30—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the relative phase or relative amplitude of energisation between two or more active radiating elements; varying the distribution of energy across a radiating aperture varying the relative phase between the radiating elements of an array

Landscapes

  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
  • Radio Transmission System (AREA)

Abstract

本发明揭示用于使有源元件集合与天线阵列介接的技术。在一个示范性实施例中，所述有源元件包括多个信号路径，每一信号路径包括耦合到具有可调整相位的本机振荡器LO信号的混频器。当所述有源元件待与不平衡天线介接时，可独立于其它信号路径对耦合到所述不平衡天线的每一信号路径的所述LO信号的所述相位进行调整。当所述有源元件待与平衡天线介接时，将耦合到所述平衡天线的两个信号路径的所述LO信号的所述相位调整成彼此相差π弧度。所述技术可应用于接收器或发射器应用中，以在不使用平衡-不平衡转换器的情况下在天线阵列与集成电路IC之间提供灵活的接口。

Description

可配置的天线接口
技术领域
本发明涉及利用天线阵列的系统的设计，且更特定来说涉及一种在天线阵列与收发器之间的接口。
背景技术
天线阵列可应用于(例如)处于射频(RF)和毫米波频率的通信系统中以及雷达系统中。使用经提供成一阵列的多个天线元件来补偿通信链路损耗且减轻多路径传播的效应。通常，天线阵列耦合到含有用于处理经由天线阵列所发射和接收的信号的有源元件的装置，例如，无线电收发器集成电路(IC)。
可基于天线阵列中的天线元件的类型来配置在天线阵列与有源元件之间的物理接口。举例来说，偶极天线元件通常为包括两个差动端子的平衡结构。另一方面，贴片天线(patch antenna)可为仅包括一个以接地平面为基准的端子的不平衡结构。
为了将天线元件适当地连接到有源元件，可能需要平衡-不平衡转换器(balun)以执行平衡到不平衡变换或不平衡到平衡变换。平衡-不平衡转换器通常放置于天线馈电线(antenna feed)处(在与有源元件介接之前)，或直接实施为有源元件。平衡-不平衡转换器通常将不良插入损耗引入到系统中。此外，实施为有源元件的平衡-不平衡转换器可消耗显著功率，且其带宽受到有源装置的截止频率限制。
将需要提供用于使天线阵列与有源元件介接的技术，其可在无额外插入损耗和显著面积要求的情况下容易地适应平衡天线结构或不平衡天线结构。
发明内容
本发明的一个方面涉及一种用于使多个信号路径与天线阵列介接的方法，所述方法包含：当第一和第二信号路径分别耦合到所述天线阵列的第一和第二不平衡天线元件时，将所述第一信号路径的第一LO信号的相位独立于所述第二信号路径的第二LO信号的相位进行调整，所述第一本机振荡器(LO)信号与所述第一信号路径中的信号混频，所述第二本机振荡器(LO)信号与所述第二信号路径中的信号混频；以及当所述第一和第二信号路径分别耦合到所述天线阵列的平衡天线元件的第一和第二平衡节点时，将所述第一LO信号的所述相位调整成与所述第二LO信号的所述相位相差π弧度。
本发明的另一方面涉及一种包含用于与天线阵列介接的有源元件的设备，所述有源元件包含：用于第一信号路径的LO产生器，其经配置以产生具有可调整相位的第一LO信号，所述第一LO信号经配置以与所述第一信号路径的信号混频；用于第二信号路径的LO产生器，其经配置以产生具有可调整相位的第二LO信号，所述第二LO信号经配置以与所述第二信号路径的信号混频，所述第一LO信号的所述相位经配置以在所述第一和第二信号路径分别耦合到所述天线阵列的第一和第二不平衡天线元件时独立于所述第二LO信号的所述相位进行调整，所述第一LO信号的所述相位进一步经配置以在所述第一和第二信号路径分别耦合到所述天线阵列的平衡天线元件的第一和第二平衡节点时与所述第二LO信号的所述相位相差π弧度。
本发明的又一方面涉及一种包含用于与天线阵列介接的有源元件的设备，所述有源元件包含：用于调整多个第一和第二信号路径中的每一者的LO信号的相位以适应耦合到所述多个信号路径的平衡或不平衡天线元件的装置。
本发明的再一方面涉及一种计算机程序产品，其存储用于使计算机编程待与天线阵列介接的多个信号路径的相位的代码，所述代码包含：用于使计算机在第一和第二信号路径分别耦合到所述天线阵列的第一和第二不平衡天线元件时将所述第一信号路径的第一LO信号的相位独立于所述第二信号路径的第二LO信号的相位进行编程的代码，所述第一本机振荡器(LO)信号与所述第一信号路径中的信号混频，所述第二本机振荡器(LO)信号与所述第二信号路径中的信号混频；以及用于使计算机在所述第一和第二信号路径分别耦合到所述天线阵列的平衡天线元件的第一和第二平衡节点时将所述第一LO信号的所述相位编程成与所述第二LO信号的所述相位相差π弧度的代码。
附图说明
图1说明用于处理经由天线阵列所接收的信号的接收器的现有技术实施方案。
图2说明在通信系统中在具有不平衡天线元件的天线阵列与无线电收发器之间的现有技术接口。
图3说明在通信系统中在具有平衡天线元件的天线阵列与无线电收发器之间的现有技术接口。
图4说明在用于通信系统的接收器中在多个不平衡天线元件与有源元件之间的接口的示范性实施例。
图4A说明在接收器中在多个平衡天线元件与有源元件之间的接口的示范性实施例。
图4B说明在接收器中在天线阵列与有源元件之间的接口的示范性实施例，其中天线阵列包括至少一个不平衡天线和至少一个平衡天线。
图5和5A说明在用于通信系统的发射器中在多个不平衡天线元件与有源元件之间的接口的示范性实施例。
图6说明根据本发明的方法的示范性实施例。
具体实施方式
下文结合附图所阐述的具体实施方式希望作为对本发明的示范性实施例的描述，且不希望表示其中可实践本发明的仅有示范性实施例。贯穿此描述所使用的术语“示范性”意味着“充当实例、例子或说明”，且未必应被解释为比其它示范性实施例优选或有利。具体实施方式包括特定细节以便实现提供对本发明的示范性实施例的透彻理解的目的。所属领域的技术人员将显而易见，可在无这些特定细节的情况下实践本发明的示范性实施例。在一些例子中，以框图形式展示众所周知的结构和装置，以便避免混淆本文中所呈现的示范性实施例的新颖性。
图1说明用于处理经由天线阵列110所接收的信号的接收器100的现有技术实施方案。在图1中，天线阵列110的输出信号耦合到信号调节块120。信号调节块120可对来自天线阵列110的信号执行例如滤波和放大等功能。信号调节块120的输出信号耦合到频率转换块130，频率转换块130可执行频率转换，例如，经调节信号的降频转换。频率转换的输出信号可随后通过模/数转换器(ADC)140加以数字化，且通过处理器150加以进一步处理。
所属领域的一般技术人员将了解，可在针对各种应用(例如，射频(RF)通信、毫米波通信和/或雷达)所设计的接收器中采用接收器100的架构。
应注意，图1说明其中可应用本发明的技术的现有技术系统的实例，且不希望以任何方式限制本发明的范围。本文中所揭示的技术可应用于省略和/或添加图1所描绘的功能块的系统。举例来说，可在一些实施方案中省略ADC 140，且可直接在模拟域中执行由处理器150进行的处理。
图2说明在通信系统200中在具有不平衡天线元件的天线与无线电收发器291之间的现有技术接口。
在图2中，天线阵列包括多个(N个)不平衡天线元件201.1到201.N。每一不平衡天线元件具有充当天线元件的输入和输出两者的单端端子。一种类型的不平衡天线元件的实例为贴片天线。所属领域的一般技术人员将了解，在系统200中，存在为所展示的所有元件所共有的接地平面(未图示)。不平衡天线元件的单一端子可以此接地平面为基准。
天线元件201.1到201.N耦合到对应平衡-不平衡转换器元件210.1到210.N的“A”端子。平衡-不平衡转换器元件执行从其“A”端子处的不平衡信号到其“+”和“-”端子处的一对平衡信号的不平衡到平衡变换，即，单端到差动变换。执行所述变换，使得在平衡-不平衡转换器的“A”端子处的不平衡信号与共模平面之间的差保持为在平衡-不平衡转换器的“+”端子与“-”端子之间的差。平衡-不平衡转换器中的“B”端子可耦合到(例如)共模电压，或直接耦合到接地平面(例如，零共模电压)。
从平衡-不平衡转换器出现的每一信号进一步耦合到增益元件221.n或222.n，其中n为从1到N的任意索引。来自平衡-不平衡转换器的“+”端子的信号耦合到对应增益元件221.1到221.N，而来自平衡-不平衡转换器的“-”端子的信号耦合到对应增益元件222.1到222.N。增益元件可为(例如)经设计以放大信号同时引入最小额外噪声的低噪声放大器。增益元件还可实施未经明确地展示或描述的额外功能，例如，在放大之前或之后对输入信号的进一步滤波，所述功能对于所属领域的一般技术人员将是显而易见的。
从增益元件出现的每一信号进一步耦合到混频器元件231.n或232.n，其中来自增益元件221.1到221.N的输出信号耦合到对应混频器元件231.1到231.N，且来自增益元件222.1到222.N的信号耦合到对应混频器元件232.1到232.N。混频器元件对增益元件的输出执行频率转换(例如，降频转换)，以将毫米波长或射频(RF)信号转译成用于进一步处理的中频(IF)或基带频率。通过与对应本机振荡器(LO)信号混频来实现在每一混频器处的频率转换，其中到混频器231.1到231.N和232.1到232.N的输入信号与LO产生器241.1到241.N所产生的对应LO信号混频。通过组合器250组合混频器231.1到231.N的输出与混频器232.1到232.N的输出。
所属领域的一般技术人员将了解，在被称为“波束成形(beamforming)”的现有技术中，可个别地调整由LO产生器241.1到241.N产生的LO信号的相位Φ1到ΦN以在组合器250处最佳地组合混频器输出。举例来说，对应于天线元件201.1的信号可乘以具有第一相位Φ1的LO信号，且从天线元件201.2导出的信号可与具有第二相位Φ2的LO信号混频，其中Φ1与Φ2具有导致(例如)由两个天线元件接收的信号之间的相位差的差。波束成形到任意多个(N个)天线元件的一般化是所属领域的一般技术人员众所周知的，且在本文中将不加以进一步描述。
在一个实施方案中，提供于RF收发器291中的元件可表示为“有源”元件，且RF收发器291可为(例如)集成电路(IC)。在图2中，平衡-不平衡转换器元件210.1到210.N经展示为与天线元件和有源元件分离地提供的无源元件。或者，平衡-不平衡转换器元件210.1到210.N还可为提供于IC上的有源元件。
图3说明在通信系统300中在具有平衡天线元件的天线阵列与无线电收发器391之间的现有技术接口。
在图3中，天线阵列包括多个(N个)平衡天线元件301.1到301.N。每一平衡天线元件具有标记为“a”和“b”的两个差动端子，其中天线元件的信号输入和信号输出经提供为在差动端子处的信号之间的差。一种类型的平衡天线元件的一实例为偶极天线。
在图3中，平衡天线元件301.1到301.N的“a”端子耦合到对应平衡-不平衡转换器元件310.1到310.N的“+”端子，而“b”端子耦合到那些平衡-不平衡转换器元件的“-”端子。每一平衡-不平衡转换器元件将其“+”端子与“-”端子之间的差转换成使可用于其“A”端子处的不平衡信号，其中不平衡共模信号可以(例如)在B端子处的接地平面为基准。以此方式，平衡-不平衡转换器元件执行平衡到不平衡变换，即，差动到单端变换。
从平衡-不平衡转换器元件310.1到310.N的“A”端子出现的不平衡信号进一步耦合到对应增益元件320.1到320.N，且接着耦合到对应混频器元件330.1到330.N。混频器元件330.1到330.N执行与由LO产生器340.1到340.N产生的对应LO信号的混频。通过组合器350组合混频器330.1到330.N的输出。
将了解，在使用系统300的波束成形的实施方案中，可独立地调整LO信号的相位Φ1到ΦN以在组合器350处最佳地组合混频器输出。
从以上对图2和3的描述将了解，天线元件与有源元件之间的连接性(即，经由所展示的平衡-不平衡转换器元件210.1到210.N或310.1到310.N)取决于天线阵列的特定天线元件是不平衡的还是平衡的。因此，经设计以支持一种类型的天线元件的无线电收发器架构可能不具有足够的灵活性来支持不同类型的天线元件。此外，所属领域的一般技术人员将了解，实施所展示的平衡-不平衡转换器元件可能会不合需要地将损耗引入到系统中，且在无线电收发器291或391中将平衡-不平衡转换器元件实施为有源元件可能会另外消耗IC中的显著裸片面积。将需要提供以可容易配置的方式使天线元件与有源元件介接的可适应平衡天线元件或不平衡天线元件的技术。将进一步需要使用此类技术来最小化插入损耗和所消耗的裸片面积。
图4说明在用于通信系统的接收器400中多个不平衡天线元件与有源元件491之间的接口的示范性实施例。
在图4中，不平衡天线元件201.1到201.N耦合到有源元件491的集合。接收器400的有源元件491包括增益元件420.1到420.N，接着为对应混频器元件430.1到430.N，混频器元件430.1到430.N将所述增益元件的输出与由LO产生器440.1到440.N产生的对应LO信号混频。通过组合器450组合混频器430.1到430.N的输出。增益元件420.n、混频器元件430.n与LO产生器440.n的每一组合构成信号路径405.n，其中接收器400包括N个相异信号路径405.1到405.N。
在图4中，可将由LO产生器440.1到440.N产生的每一LO信号的相位Φn独立于其它LO信号的相位进行调整。在一示范性实施例中，可将每一LO信号的相位Φn以数字方式编程到对应LO产生器中。举例来说，LO产生器440.1到440.N中的每一者可具备指定待产生的LO信号的相位的寄存器(未图示)。在一示范性实施例中，可使用完整地横跨2π弧度的全循环的五个位以数字方式指定所述相位。
图4A说明接收器400A中多个平衡天线元件与有源元件491之间的接口的示范性实施例。有源元件491可对应于在图4所示的接收器400中所使用的相同有源元件491，其中不同值被提供给LO相位Φ1到ΦN，如在下文中进一步描述。
在图4A中，平衡天线元件301.1到301.(N/2)耦合到有源元件。每一平衡天线元件的“a”端子和“b”端子中的每一者耦合到信号路径405.1到405.N中的对应一者，其中单一平衡天线的两个端子耦合到两个信号路径，如图所示。此外，对于对应于单一平衡天线的两个信号路径，将LO相位调整成正好相差π弧度。所属领域的一般技术人员将了解，这有效地在对应于单一平衡天线的两个信号路径的输出之间引入相位反转(phase inversion)。因此，通过适当地调整LO产生器440.1到440.N的相位Φ1到ΦN/2，同一有源元件491集合可经配置以在无任何硬件修改且无需任何平衡-不平衡转换器的情况下适应不平衡天线元件或平衡天线元件。这有利地避免与使用平衡-不平衡转换器相关联的可能损耗和面积折衷。
将了解，本发明的技术可尤其适用于基于毫米波的通信系统中。在此类系统中，典型通信信道的带宽可为大约GHz，且因此，信号路径中的有源元件可能已经设计成适应大约GHz的信号带宽。由于无源平衡-不平衡转换器通常具有有限带宽，且可能需要以面积和成本为代价供应多个区段，因此使用例如无源平衡-不平衡转换器的现有技术来适应此类带宽可能会不合需要地消耗过多面积和/或成本。
本发明的技术的另一优点在于：信号路径中的有源元件(例如，增益元件或混频器元件)可经配置成彼此充分地匹配，使得整个系统展现良好的宽带共模抑制特性。
在本发明的另一示范性实施例中，上文中所描述的架构的灵活性允许可同时适应不平衡天线元件和平衡天线元件两者的系统的设计。图4B说明在接收器400B中在天线阵列与有源元件之间的接口的示范性实施例，其中天线阵列包括至少一个不平衡天线和至少一个平衡天线。
在图4B中，不平衡天线元件201.1和201.2分别耦合到信号路径405.1和405.2。可根据本发明的原理独立地调整LO产生器440.1和440.2的相位Φ1和Φ2以适应不平衡天线元件。此外，平衡天线元件301.M的端子“a”和“b”分别耦合到信号路径405.(N-1)和405.N。如图4B所示，LO产生器440.(N-1)和440.N的相位经调整以在一个自由度ΦM中变化，且经调整成彼此相差π弧度。
将了解，尽管已参考在接收器处处理来自天线阵列的信号而描述本发明的示范性实施例，但本文中的技术也可容易地应用于发射器与天线阵列之间的接口。举例来说，还可使用于在TX信号路径中升频转换基带信号的LO信号的相位为可调整的，且可通过适当地选择用于升频转换的LO信号的相位来适应不平衡和/或平衡天线元件。
图5和5A说明在用于通信系统的发射器中在多个天线元件与有源元件591之间的接口的示范性实施例。
在图5中，不平衡天线元件201.1到201.N耦合到有源元件591的集合。有源元件591包括用于产生多个基带信号550.1到550.N的处理器550，多个基带信号550.1到550.N耦合到多个对应混频器530.1到530.N。混频器530.1到530.N通过与由LO产生器540.1到540.N产生的对应LO信号混频来执行基带信号的升频转换。如早先在本文中所描述，可以对应相位偏移Φ1到ΦN来调整LO信号。混频器的输出耦合到对应增益元件520.1到520.N，增益元件520.1到520.N可在与多个天线元件201.1到201.N耦合之前执行混频器输出的放大。
在图5A中，平衡天线元件301.1到301.N耦合到有源元件591的集合。有源元件591可与图5所示的有源元件相同。输出增益元件520.1到520.N耦合到平衡天线元件301.1到301.(N/2)的差动端子a和b。如早先参考图4A中的接收器架构所描述，提供到同一平衡天线元件301.n的信号路径中的两个LO信号的相位可经调整以在一个自由度ΦM中变化，且经调整成彼此相差π弧度。
所属领域的一般技术人员将了解，如图4B在接收的情境中所描述，有源元件591还可经配置以适应用于经由天线阵列进行发射的混合平衡天线元件和不平衡天线元件集合。将进一步了解，在替代示范性实施例(未图示)中，单一有源元件集合可通过使用(例如)为所属领域的一般技术人员所知的双工器或其它装置来同时适应到多个天线元件的发射信号路径和接收信号路径两者。此类替代示范性实施例预期处于本发明的范围内。
图6说明根据本发明的方法600的示范性实施例。应注意，仅出于说明性目的而展示所述方法，且所述方法不意图将本发明的范围限于所描述的任何特定方法。所展示的方法用于使多个信号路径与天线阵列介接。
在框610处，当第一和第二信号路径分别耦合到天线阵列的第一和第二不平衡天线元件时，将第一信号路径的第一LO信号的相位独立于第二信号路径的第二LO信号的相位进行调整，第一本机振荡器(LO)信号与第一信号路径中的信号混频，第二本机振荡器(LO)信号与第二信号路径中的信号混频。
在框620处，当第一和第二信号路径分别耦合到天线阵列的平衡天线元件的第一和第二平衡节点时，将第一LO信号的相位调整成与第二LO信号的相位相差π弧度。
在本说明书和权利要求书中，将理解，当一元件被称为“连接到”或“耦合到”另一元件时，所述元件可直接连接到或耦合到所述另一元件，或可存在介入元件。相比之下，当一元件被称为“直接连接到”或“直接耦合到”另一元件时，不存在介入元件。
所属领域的技术人员将理解，可使用多种不同技术和技艺中的任一者来表示信息和信号。举例来说，可通过电压、电流、电磁波、磁场或磁性粒子、光场或光学粒子或其任何组合来表示可贯穿以上描述所参考的数据、指令、命令、信息、信号、位、符号和码片。
所属领域的技术人员将进一步了解，结合本文中所揭示的示范性实施例而描述的各种说明性逻辑块、模块、电路和算法步骤可实施为电子硬件、计算机软件或两者的组合。为了清楚地说明硬件与软件的此可互换性，上文已大体上在功能性方面描述各种说明性组件、块、模块、电路和步骤。将此功能性实施为硬件还是软件取决于特定应用和强加于整个系统的设计约束。熟练的技术人员可针对每一特定应用以不同方式来实施所描述的功能性，但此类实施决策不应被解释为导致脱离本发明的示范性实施例的范围。
可通过通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑装置、离散门或晶体管逻辑、离散硬件组件或其经设计以执行本文中所描述的功能的任何组合来实施或执行结合本文中所揭示的示范性实施例而描述的各种说明性逻辑块、模块和电路。通用处理器可为微处理器，但在替代方案中，处理器可为任何常规处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器还可实施为计算装置的组合，例如，DSP与微处理器的组合、多个微处理器的组合、结合DSP核心的一个或一个以上微处理器，或任何其它此类配置。
结合本文中所揭示的示范性实施例而描述的方法或算法的步骤可直接体现于硬件中、由处理器执行的软件模块中，或所述两者的组合中。软件模块可驻留于随机存取存储器(RAM)、快闪存储器、只读存储器(ROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)、寄存器、硬盘、可拆卸盘、CD-ROM或此项技术中已知的任何其它形式的存储媒体中。示范性存储媒体耦合到处理器，使得处理器可从存储媒体读取信息和将信息写入到存储媒体。在替代方案中，存储媒体可与处理器成一体式。处理器和存储媒体可驻留于ASIC中。ASIC可驻留于用户终端中。在替代方案中，处理器和存储媒体可作为离散组件而驻留于用户终端中。
在一个或一个以上示范性实施例中，可在硬件、软件、固件或其任何组合中实施所描述的功能。如果在软件中加以实施，那么可将所述功能作为一个或一个以上指令或代码而存储于计算机可读媒体上或经由计算机可读媒体进行发射。计算机可读媒体包括计算机存储媒体和通信媒体两者，通信媒体包括促进计算机程序从一处传送到另一处的任何媒体。存储媒体可为可由计算机存取的任何可用媒体。通过实例而非限制，此类计算机可读媒体可包含RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盘存储装置、磁盘存储装置或其它磁性存储装置，或可用以载运或存储呈指令或数据结构形式的所要程序代码且可由计算机存取的任何其它媒体。并且，将任何连接适当地称为计算机可读媒体。举例来说，如果使用同轴电缆、光纤缆线、双绞线、数字订户线(DSL)或无线技术(例如红外线、无线电和微波)而从网站、服务器或其它远程源发射软件，那么同轴电缆、光纤缆线、双绞线、DSL或无线技术(例如红外线、无线电和微波)包括于媒体的定义中。如本文中所使用，磁盘(Disk)和光盘(disc)包括紧密光盘(CD)、激光光盘、光学光盘、数字多功能光盘(DVD)、软性磁盘和蓝光光盘，其中磁盘通常以磁性方式再现数据，而光盘通过激光以光学方式再现数据。以上各者的组合也应包括于计算机可读媒体的范围内。
提供所揭示的示范性实施例的先前描述以使所属领域的任何技术人员均能够制造或使用本发明。所属领域的技术人员将容易了解对这些示范性实施例的各种修改，且在不脱离本发明的精神或范围的情况下，本文中所界定的一般原理可应用于其它示范性实施例。因此，本发明不希望限于本文中所展示的示范性实施例，而是应被赋予与本文中所揭示的原理和新颖特征一致的最广范围。

Claims (13)

1.一种用于使多个信号路径与天线阵列介接的方法，所述方法包含：
当第一信号路径和第二信号路径分别耦合到所述天线阵列的第一不平衡天线元件和第二不平衡天线元件时，将所述第一信号路径的第一本机振荡器LO信号的相位独立于所述第二信号路径的第二本机振荡器LO信号的相位进行调整，所述第一本机振荡器LO信号与所述第一信号路径中的信号混频，所述第二本机振荡器LO信号与所述第二信号路径中的信号混频；以及
当所述第一信号路径和第二信号路径分别耦合到所述天线阵列的平衡天线元件的第一平衡节点和第二平衡节点时，将所述第一本机振荡器LO信号的所述相位调整成与所述第二本机振荡器LO信号的所述相位相差π弧度，其中，所述第一信号路径与所述第一平衡节点耦合但不与所述第二平衡节点耦合，所述第二信号路径与所述第二平衡节点耦合但不与所述第一平衡节点耦合，从而所述第一信号路径和所述第二信号路径可适应所述不平衡天线元件和所述平衡天线元件两者。
2.根据权利要求1所述的方法，其进一步包含：
当多个第一信号路径和多个第二信号路径各自分别耦合到所述天线阵列的不平衡天线元件时，将所述第一信号路径的每一第一本机振荡器LO信号的相位独立于所述第二信号路径的每一第二本机振荡器LO信号的相位进行调整，每一第一本机振荡器LO信号与对应第一信号路径中的信号混频，每一第二本机振荡器LO信号与对应第二信号路径中的信号混频；以及
当所述多个第一和第二信号路径耦合到所述天线阵列的平衡天线元件的平衡节点时，将每一第一本机振荡器LO信号的所述相位调整成与对应第二本机振荡器LO信号的所述相位相差π弧度。
3.根据权利要求1所述的方法，其进一步包含：
经由所述天线阵列而发射由所述多个信号路径中的每一者产生的信号。
4.根据权利要求3所述的方法，其进一步包含在发射器波束成形应用中联合地编程所述信号路径中的每一者的所述LO信号的所述相位以最大化所述天线阵列的输出。
5.根据权利要求1所述的方法，其进一步包含：
使用所述信号路径从所述天线阵列的每一天线元件接收信号。
6.根据权利要求5所述的方法，其进一步包含：
使用组合器来组合所述信号路径的输出；以及
在接收器波束成形应用中联合地编程所述信号路径中的每一者的所述LO信号的所述相位以最大化组合器输出。
7.一种包含用于与天线阵列介接的有源元件的设备，所述有源元件包含：
用于第一信号路径的本机振荡器LO产生器，其经配置以产生具有可调整相位的第一本机振荡器LO信号，所述第一本机振荡器LO信号经配置以与所述第一信号路径的信号混频；
用于第二信号路径的本机振荡器LO产生器，其经配置以产生具有可调整相位的第二本机振荡器LO信号，所述第二本机振荡器LO信号经配置以与所述第二信号路径的信号混频，所述第一本机振荡器LO信号的所述相位经配置以在所述第一和第二信号路径分别耦合到所述天线阵列的第一和第二不平衡天线元件时独立于所述第二本机振荡器LO信号的所述相位进行调整，且经配置以在所述第一和第二信号路径分别耦合到所述天线阵列的平衡天线元件的第一平衡节点和第二平衡节点时与所述第二本机振荡器LO信号的所述相位相差π弧度，其中，所述第一信号路径与所述第一平衡节点耦合但不与所述第二平衡节点耦合，所述第二信号路径与所述第二平衡节点耦合但不与所述第一平衡节点耦合，从而所述第一信号路径和所述第二信号路径可适应所述不平衡天线元件和所述平衡天线元件两者，其中所述第一本机振荡器信号由所述本机振荡器LO产生器针对所述第一信号路径来调整，且所述第二本机振荡器信号由所述本机振荡器LO产生器针对所述第二信号路径来调整。
8.根据权利要求7所述的设备，所述有源元件进一步包含用于额外第一和第二信号路径对的额外本机振荡器LO产生器对，所述第一信号路径中的每一者的LO信号的相位经配置以在所述第一和第二信号路径各自耦合到所述天线阵列的不平衡天线元件时独立于对应第二信号路径中的每一者的所述LO信号的所述相位进行调整，所述第一信号路径中的每一者的所述LO信号的所述相位进一步经配置以在所述第一和第二信号路径耦合到所述天线阵列的平衡天线元件的平衡节点时与所述对应第二信号路径中的每一者的所述LO信号的所述相位相差π弧度。
9.根据权利要求8所述的设备，其进一步包含处理器，所述处理器经配置以在接收器波束成形应用中联合地编程所述信号路径中的每一者的所述LO信号的所述相位以最大化组合器输出。
10.根据权利要求7所述的设备，所述有源元件安置于集成电路IC上，所述设备进一步包含电耦合到所述集成电路的所述天线阵列。
11.根据权利要求7所述的设备，所述第一信号路径的所述信号经配置以与所述第一本机振荡器LO信号混频，所述第一本机振荡器LO信号包含所述第一信号路径中的增益元件的输出。
12.根据权利要求8所述的设备，其进一步包含处理器，所述处理器经配置以在发射器波束成形应用中联合地编程所述信号路径中的每一者的所述LO信号的所述相位以最大化所述天线阵列的输出。
13.一种用于使多个信号路径与天线阵列介接的设备，所述设备包含：
用于当第一信号路径和第二信号路径分别耦合到所述天线阵列的第一不平衡天线元件和第二不平衡天线元件时，将所述第一信号路径的第一本机振荡器LO信号的相位独立于所述第二信号路径的第二本机振荡器LO信号的相位进行调整的模块，所述第一本机振荡器LO信号与所述第一信号路径中的信号混频，所述第二本机振荡器LO信号与所述第二信号路径中的信号混频；以及
用于当所述第一信号路径和第二信号路径分别耦合到所述天线阵列的平衡天线元件的第一平衡节点和第二平衡节点时，将所述第一本机振荡器LO信号的所述相位调整成与所述第二本机振荡器LO信号的所述相位相差π弧度的模块，其中，所述第一信号路径与所述第一平衡节点耦合但不与所述第二平衡节点耦合，所述第二信号路径与所述第二平衡节点耦合但不与所述第一平衡节点耦合，从而所述第一信号路径和所述第二信号路径可适应所述不平衡天线元件和所述平衡天线元件两者。
CN201080033269.XA 2009-07-30 2010-07-30 可配置的天线接口 Expired - Fee Related CN102474007B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US12/512,956 2009-07-30
US12/512,956 US8149165B2 (en) 2009-07-30 2009-07-30 Configurable antenna interface
PCT/US2010/044031 WO2011014847A1 (en) 2009-07-30 2010-07-30 Configurable antenna interface

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102474007A CN102474007A (zh) 2012-05-23
CN102474007B true CN102474007B (zh) 2015-09-16

Family

ID=43037895

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201080033269.XA Expired - Fee Related CN102474007B (zh) 2009-07-30 2010-07-30 可配置的天线接口

Country Status (6)

Country Link
US (1) US8149165B2 (zh)
EP (1) EP2460228B1 (zh)
JP (2) JP5684258B2 (zh)
KR (1) KR101346449B1 (zh)
CN (1) CN102474007B (zh)
WO (1) WO2011014847A1 (zh)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8670322B2 (en) 2011-06-06 2014-03-11 Wilocity, Ltd. Single transmission line for connecting radio frequency modules in an electronic device
US9525439B2 (en) * 2011-12-06 2016-12-20 Qualcomm Incorporated Fully integrated millimeter-wave radio frequency system
US9331632B2 (en) * 2012-04-18 2016-05-03 Qualcomm Incorporated Integrated circuit for mixing millimeter-wavelength signals
JP6318548B2 (ja) * 2013-10-29 2018-05-09 富士通株式会社 増幅回路
JP2021520130A (ja) * 2018-04-09 2021-08-12 クリアワン インコーポレイテッドＣｌｅａｒｏｎｅ，Ｉｎｃ． 差動信号ペア上での情報信号の送信

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6005515A (en) * 1999-04-09 1999-12-21 Trw Inc. Multiple scanning beam direct radiating array and method for its use
CN1242621A (zh) * 1998-06-23 2000-01-26 三星电子株式会社 移动通信基站智能天线系统的收发信机装置
JP2004320293A (ja) * 2003-04-15 2004-11-11 Renesas Technology Corp 通信用半導体集積回路
CN101573634A (zh) * 2007-01-02 2009-11-04 国际商业机器公司 用于相控阵的相移及组合体系结构

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5678219A (en) 1991-03-29 1997-10-14 E-Systems, Inc. Integrated electronic warfare antenna receiver
DE4420447C2 (de) * 1993-09-22 1998-07-30 Hewlett Packard Co Phasenschieberschaltung und Quadraturnetzwerk
US5818385A (en) * 1994-06-10 1998-10-06 Bartholomew; Darin E. Antenna system and method
GB2296613A (en) * 1994-12-21 1996-07-03 Univ Bristol Image-reject mixers
US5745075A (en) * 1996-06-05 1998-04-28 Trimble Navigation Limited Multi-tone DGPS beacon transmitter and receiver
JP4011230B2 (ja) * 1998-04-13 2007-11-21 住友電気工業株式会社 送受共用フェーズドアレイアンテナ
US20030119473A1 (en) * 1998-11-09 2003-06-26 Smith Stephen H. Adjustable balanced modulator
US7088765B1 (en) * 2000-03-15 2006-08-08 Ndsu Research Foundation Vector calibration system
JP3664657B2 (ja) * 2001-02-21 2005-06-29 アールエフ・チップス・テクノロジー株式会社 ローノイズアンプ回路
US6411256B1 (en) * 2001-05-16 2002-06-25 Lockheed Martin Corporation Reduction of local oscillator spurious radiation from phased array transmit antennas
ES2289151T3 (es) * 2001-11-14 2008-02-01 Quintel Technology Limited Sistema de antena.
US6909886B2 (en) * 2002-08-30 2005-06-21 Microtune ( Texas), L.P. Current driven polyphase filters and method of operation
JP2004120478A (ja) * 2002-09-27 2004-04-15 Matsushita Electric Ind Co Ltd ミキサ回路及び差動増幅回路
US7113756B2 (en) * 2003-08-19 2006-09-26 Honeywell International, Inc. Passive mixer with improved linearity
US7502631B2 (en) * 2003-11-13 2009-03-10 California Institute Of Technology Monolithic silicon-based phased arrays for communications and radars
JP2005223742A (ja) * 2004-02-06 2005-08-18 Sony Corp 受信回路および受信装置
US7088232B2 (en) * 2004-03-03 2006-08-08 Evans Wetmore System and method for reducing radiation when distributing broadband communication signals over power lines
US7164324B2 (en) * 2004-10-27 2007-01-16 Phaselink Semiconductor Corporation CMOS single-ended frequency doubler
DE102004053319A1 (de) * 2004-11-04 2006-05-11 Epcos Ag Frequenzweiche
US7830954B2 (en) * 2006-06-14 2010-11-09 Broadcom Corporation Method and apparatus for I/Q imbalance compensation
US7769361B2 (en) * 2006-07-19 2010-08-03 Qualcomm Incorporated Systems, methods, and apparatus for frequency conversion
DE102006037193A1 (de) * 2006-08-09 2008-02-14 Atmel Duisburg Gmbh Integrierbare Schaltungsanordnung zum Einstellen einer vorgebbaren Phasendifferenz
US7538618B2 (en) * 2006-12-05 2009-05-26 Electronics And Telecommunications Research Institute Wideband active balun circuit based on differential amplifier
US7633353B2 (en) * 2007-10-22 2009-12-15 Advantest Corporation Balun circuit and frequency converting apparatus
US8497743B2 (en) * 2007-12-24 2013-07-30 Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) Passive fourier transform circuits and butler matrices
TW200937881A (en) * 2008-02-21 2009-09-01 Univ Nat Central Wideband active balance converter of Darlington pair

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1242621A (zh) * 1998-06-23 2000-01-26 三星电子株式会社 移动通信基站智能天线系统的收发信机装置
US6005515A (en) * 1999-04-09 1999-12-21 Trw Inc. Multiple scanning beam direct radiating array and method for its use
JP2004320293A (ja) * 2003-04-15 2004-11-11 Renesas Technology Corp 通信用半導体集積回路
CN101573634A (zh) * 2007-01-02 2009-11-04 国际商业机器公司 用于相控阵的相移及组合体系结构

Also Published As

Publication number Publication date
JP2015046895A (ja) 2015-03-12
US8149165B2 (en) 2012-04-03
JP5684258B2 (ja) 2015-03-11
EP2460228A1 (en) 2012-06-06
KR101346449B1 (ko) 2014-01-02
JP2013501428A (ja) 2013-01-10
KR20120037501A (ko) 2012-04-19
CN102474007A (zh) 2012-05-23
US20110025431A1 (en) 2011-02-03
EP2460228B1 (en) 2013-11-20
WO2011014847A1 (en) 2011-02-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8912957B2 (en) Reconfigurable millimeter wave multibeam antenna array
US11652524B2 (en) Antenna system for a multi-beam beamforming front-end wireless transceiver
US10720956B2 (en) Low loss transmitter receiver switch with transformer matching network
US8423028B2 (en) Active antenna array with multiple amplifiers for a mobile communications network and method of providing DC voltage to at least one processing element
US20170222613A1 (en) Compact bypass and decoupling structure for millimeter-wave circuits
US10256865B2 (en) Bidirectional transceiver circuits
CN102474007B (zh) 可配置的天线接口
US20130260844A1 (en) Series-connected couplers for active antenna systems
US9490886B2 (en) RF beamforming in phased array application
EP2932611B1 (en) Concurrent hybrid matching network
JP6316836B2 (ja) フレキシブルに出力間隔をあけるコンパクトなパワー分配器／結合器
CN114503443B (zh) 基于转换器的天线切换网络
CN114303316A (zh) 双向可变增益放大
US8731616B2 (en) Active antenna array and method for relaying first and second protocol radio signals in a mobile communications network
CN102474221A (zh) 具有可选混频器及跨导单位的混频器-跨导接口
US9026060B2 (en) Bidirectional matching network
US20230179237A1 (en) Transmitter arrangement, transceiver, radio communication system and method
KR102500542B1 (ko) 벡터 합 회로 및 그 벡터 합 회로를 이용한 위상 제어기
EP3847747B1 (en) Cascaded transmit and receive local oscillator distribution network
CN117713863A (zh) 使用基于90度混合耦合器的平衡条件的双工器架构
WO2014025714A1 (en) Method and apparatus for a class-e load tuned beamforming 60 ghz transmitter

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20150916

Termination date: 20190730