[發(fā)明專利]可用光學(xué)方法重新配置的多元件裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200680022226.5
• 申請(qǐng)日: 2006-06-14
• 公開（公告）號(hào): CN101218709A
• 公開（公告）日: 2008-07-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 讓－盧克·羅伯特;菲利普·米納德;尼古拉斯·博伊斯布維爾;克里斯托弗·普拉特
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 湯姆森特許公司
• 主分類號(hào): H01Q3/26
• 分類號(hào): H01Q3/26
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所
• 代理人: 魏曉剛

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及包括幾個(gè)可用光學(xué)方法重新配置的元件的射頻頻率或微波裝置。這種形式的裝置在最新的無(wú)線通信媒介中需要。該媒介主要位于UHF的頻帶(470～860MHz)到數(shù)字電視的幾GHz和通常指配用于訪問(wèn)寬帶高數(shù)據(jù)率服務(wù)的頻率之間的頻帶內(nèi)。后者的服務(wù)在WLAN(無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò))形式(2.4GHz-IEEE802.11b，5.8GHz-IEEE802.11a，3.5GHz，WiMAX)的應(yīng)用的幾GHz上擴(kuò)展直至LMDS(局部多點(diǎn)分配系統(tǒng))形式(28GHz)的連接或微波裝置的衛(wèi)星連接的幾十GHz。

背景技術(shù)

多年來(lái)，允許用戶訪問(wèn)寬帶服務(wù)或BWA(寬帶無(wú)線訪問(wèn))的通信系統(tǒng)要求在帶寬、頻率分集，尺寸減小，覆蓋區(qū)域和抗干擾或電磁干擾性方面更嚴(yán)格的性能。

這些考慮導(dǎo)致傳輸設(shè)備的工業(yè)設(shè)計(jì)者要生產(chǎn)在一些RF(射頻頻率)功能或一些微波功能，例如移相或?yàn)V波功能；或與系統(tǒng)匹配，或更具體地是天線的其他功能方面可以重新配置的創(chuàng)新的裝置。優(yōu)良的天線技術(shù)具有大大改善在覆蓋，傳輸能力，連接質(zhì)量或決定可能的干擾臺(tái)的方向位置的可能性方面的系統(tǒng)性能的潛力。利用控制信號(hào)，將多個(gè)天線元件綜合，以達(dá)到使發(fā)射模式相對(duì)于環(huán)境為最優(yōu)，可使這個(gè)概念成為可能。這種技術(shù)具體地用于波束轉(zhuǎn)換陣天線或自適應(yīng)陣。

與只能以單一一種模式發(fā)射的固定天線不同，可重新配置的天線由于其物理結(jié)構(gòu)改變，可以幾種模式發(fā)射。

在平面結(jié)構(gòu)的可重新配置的概念的領(lǐng)域中，目前正進(jìn)行大量研究。

圖1表示基于MEMS(微電子機(jī)械系統(tǒng))或PBG(光子帶隙)技術(shù)的可重新配置的天線的概念。

基于天線元件101與多層基板101...10N形式的結(jié)構(gòu)，層103中的一個(gè)由MEMS陣列形成，另一個(gè)107為PBG結(jié)構(gòu)聯(lián)合地切換的這種主要技術(shù)依靠各種電磁結(jié)構(gòu)。

MEMS領(lǐng)域的最近的技術(shù)進(jìn)步允許構(gòu)成天線的各種導(dǎo)電區(qū)域的部分物理上連接或脫開，但目前它需要連接構(gòu)成天線的各種部分的非常基本的控制元件。

日本文獻(xiàn)JP?2000022428說(shuō)明用于便攜式終端的包括天線元件和移相元件的相控陣形式的多元件天線。各種移相元件的切換由非晶體的硅TFT晶體管提供。主要的問(wèn)題是這些晶體管的電阻率高，而這些晶體管在RF頻率下不是十分有效。為了消除這個(gè)缺點(diǎn)，提出了并聯(lián)集成100個(gè)TFT晶體管。

諸如圖2所示的一類的其他概念使用基于PIN二極管210和光電控制的RF開關(guān)201，208...208的切換技術(shù)。

然而，基于有源RF開關(guān)或PIN二極管或TFT晶體管的這些系統(tǒng)需要極化，這使得象素形式的發(fā)射導(dǎo)電部分的連接較復(fù)雜。

另外，通過(guò)使用有源RF開關(guān)陣列，當(dāng)重新配置有源元件時(shí)，不可能達(dá)到大的控制靈活性。控制電路和RF或微波電子設(shè)備之間的隔離也不夠。

發(fā)明內(nèi)容

為了補(bǔ)救這些缺點(diǎn)。本發(fā)明提出了可利用光學(xué)方法重新配置的多元件裝置。連接該裝置的元件的控制結(jié)構(gòu)為光學(xué)結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明由可重新配置的裝置組成，該裝置包括N個(gè)RF或微波電路元件，并且具有可以使元件互相連接的連接裝置。其特征為，所述連接裝置可用光學(xué)方法使能。

這種光學(xué)方案的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備的控制電路和RF/微波電子零件之間的電磁隔離很完美。

另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)為沒(méi)有需加偏壓的有源切換零件。

其他可看出的優(yōu)點(diǎn)為進(jìn)行切換工作的裝置的插入損失非常低和響應(yīng)時(shí)間基本上比利用諸如MEMS裝置一類的裝置得到的響應(yīng)時(shí)間短。

本發(fā)明的主題還是一種可重新配置的裝置，其中當(dāng)按矩陣形式組織元件時(shí)，所述連接裝置按可以用光學(xué)方法使能的連接矩陣形式組織。

根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，一個(gè)OLED式(光學(xué)的發(fā)光二極管)多層光學(xué)元件與每一個(gè)連接元件相連；該光學(xué)元件可以使能該連接。

這些OLED式的光學(xué)元件可以按帶有連接裝置矩陣的有源矩陣形式組織。

最好，該重新配置的裝置的連接元件由放置在OLED元件和多元件裝置的導(dǎo)電區(qū)域之間的低電阻率的光電導(dǎo)材料層形成，或由不加偏壓的光子有源元件形成。

這個(gè)方案的優(yōu)點(diǎn)主要在于OLED工藝，該工藝目前是眾所周知的，并且因其主要應(yīng)用在平面屏幕，因此成本低。這個(gè)方案的優(yōu)點(diǎn)還在于在給定可制造的OLED基的屏幕的當(dāng)前尺寸(從幾英寸至40英寸的范圍)的條件下，可在寬的頻率范圍內(nèi)應(yīng)用。