[發明專利]可配置的天線接口

有效

• 申請號: 201080033269.X
• 申請日: 2010-07-30
• 公開（公告）號: CN102474007A
• 公開（公告）日: 2012-05-23
• 發明（設計）人: 索倫·約塞·斯皮格爾;韋雷德·貝爾·布拉查
• 申請（專利權）人: 高通股份有限公司
• 主分類號: H01Q3/30
• 分類號: H01Q3/30
• 代理公司: 北京律盟知識產權代理有限責任公司 11287
• 代理人: 宋獻濤

技術領域

本發明涉及利用天線陣列的系統的設計，且更特定來說涉及一種在天線陣列與收發器之間的接口。

背景技術

天線陣列可應用于(例如)處于射頻(RF)和毫米波頻率的通信系統中以及雷達系統中。使用經提供成一陣列的多個天線元件來補償通信鏈路損耗且減輕多路徑傳播的效應。通常，天線陣列耦合到含有用于處理經由天線陣列所發射和接收的信號的有源元件的裝置，例如，無線電收發器集成電路(IC)。

可基于天線陣列中的天線元件的類型來配置在天線陣列與有源元件之間的物理接口。舉例來說，偶極天線元件通常為包括兩個差動端子的平衡結構。另一方面，貼片天線(patch?antenna)可為僅包括一個以接地平面為基準的端子的不平衡結構。

為了將天線元件適當地連接到有源元件，可能需要平衡-不平衡轉換器(balun)以執行平衡到不平衡變換或不平衡到平衡變換。平衡-不平衡轉換器通常放置于天線饋電線(antenna?feed)處(在與有源元件介接之前)，或直接實施為有源元件。平衡-不平衡轉換器通常將不良插入損耗引入到系統中。此外，實施為有源元件的平衡-不平衡轉換器可消耗顯著功率，且其帶寬受到有源裝置的截止頻率限制。

將需要提供用于使天線陣列與有源元件介接的技術，其可在無額外插入損耗和顯著面積要求的情況下容易地適應平衡天線結構或不平衡天線結構。

發明內容

附圖說明

圖1說明用于處理經由天線陣列所接收的信號的接收器的現有技術實施方案。

圖2說明在通信系統中在具有不平衡天線元件的天線陣列與無線電收發器之間的現有技術接口。

圖3說明在通信系統中在具有平衡天線元件的天線陣列與無線電收發器之間的現有技術接口。

圖4說明在用于通信系統的接收器中在多個不平衡天線元件與有源元件之間的接口的示范性實施例。

圖4A說明在接收器中在多個平衡天線元件與有源元件之間的接口的示范性實施例。

圖4B說明在接收器中在天線陣列與有源元件之間的接口的示范性實施例，其中天線陣列包括至少一個不平衡天線和至少一個平衡天線。

圖5和5A說明在用于通信系統的發射器中在多個不平衡天線元件與有源元件之間的接口的示范性實施例。

圖6說明根據本發明的方法的示范性實施例。

具體實施方式

下文結合附圖所闡述的具體實施方式希望作為對本發明的示范性實施例的描述，且不希望表示其中可實踐本發明的僅有示范性實施例。貫穿此描述所使用的術語“示范性”意味著“充當實例、例子或說明”，且未必應被解釋為比其它示范性實施例優選或有利。具體實施方式包括特定細節以便實現提供對本發明的示范性實施例的透徹理解的目的。所屬領域的技術人員將顯而易見，可在無這些特定細節的情況下實踐本發明的示范性實施例。在一些例子中，以框圖形式展示眾所周知的結構和裝置，以便避免混淆本文中所呈現的示范性實施例的新穎性。

圖1說明用于處理經由天線陣列110所接收的信號的接收器100的現有技術實施方案。在圖1中，天線陣列110的輸出信號耦合到信號調節塊120。信號調節塊120可對來自天線陣列110的信號執行例如濾波和放大等功能。信號調節塊120的輸出信號耦合到頻率轉換塊130，頻率轉換塊130可執行頻率轉換，例如，經調節信號的降頻轉換。頻率轉換的輸出信號可隨后通過模/數轉換器(ADC)140加以數字化，且通過處理器150加以進一步處理。

所屬領域的一般技術人員將了解，可在針對各種應用(例如，射頻(RF)通信、毫米波通信和/或雷達)所設計的接收器中采用接收器100的架構。

應注意，圖1說明其中可應用本發明的技術的現有技術系統的實例，且不希望以任何方式限制本發明的范圍。本文中所揭示的技術可應用于省略和/或添加圖1所描繪的功能塊的系統。舉例來說，可在一些實施方案中省略ADC?140，且可直接在模擬域中執行由處理器150進行的處理。

圖2說明在通信系統200中在具有不平衡天線元件的天線與無線電收發器291之間的現有技術接口。

在圖2中，天線陣列包括多個(N個)不平衡天線元件201.1到201.N。每一不平衡天線元件具有充當天線元件的輸入和輸出兩者的單端端子。一種類型的不平衡天線元件的實例為貼片天線。所屬領域的一般技術人員將了解，在系統200中，存在為所展示的所有元件所共有的接地平面(未圖示)。不平衡天線元件的單一端子可以此接地平面為基準。