[发明专利]可用光学方法重新配置的多元件装置

说明书

技术领域

本发明涉及包括几个可用光学方法重新配置的元件的射频频率或微波装置。这种形式的装置在最新的无线通信媒介中需要。该媒介主要位于UHF的频带(470～860MHz)到数字电视的几GHz和通常指配用于访问宽带高数据率服务的频率之间的频带内。后者的服务在WLAN(无线局域网络)形式(2.4GHz-IEEE802.11b，5.8GHz-IEEE802.11a，3.5GHz，WiMAX)的应用的几GHz上扩展直至LMDS(局部多点分配系统)形式(28GHz)的连接或微波装置的卫星连接的几十GHz。

背景技术

多年来，允许用户访问宽带服务或BWA(宽带无线访问)的通信系统要求在带宽、频率分集，尺寸减小，覆盖区域和抗干扰或电磁干扰性方面更严格的性能。

这些考虑导致传输设备的工业设计者要生产在一些RF(射频频率)功能或一些微波功能，例如移相或滤波功能；或与系统匹配，或更具体地是天线的其他功能方面可以重新配置的创新的装置。优良的天线技术具有大大改善在覆盖，传输能力，连接质量或决定可能的干扰台的方向位置的可能性方面的系统性能的潜力。利用控制信号，将多个天线元件综合，以达到使发射模式相对于环境为最优，可使这个概念成为可能。这种技术具体地用于波束转换阵天线或自适应阵。

与只能以单一一种模式发射的固定天线不同，可重新配置的天线由于其物理结构改变，可以几种模式发射。

在平面结构的可重新配置的概念的领域中，目前正进行大量研究。

图1表示基于MEMS(微电子机械系统)或PBG(光子带隙)技术的可重新配置的天线的概念。

基于天线元件101与多层基板101...10N形式的结构，层103中的一个由MEMS阵列形成，另一个107为PBG结构联合地切换的这种主要技术依靠各种电磁结构。

MEMS领域的最近的技术进步允许构成天线的各种导电区域的部分物理上连接或脱开，但目前它需要连接构成天线的各种部分的非常基本的控制元件。

日本文献JP 2000022428说明用于便携式终端的包括天线元件和移相元件的相控阵形式的多元件天线。各种移相元件的切换由非晶体的硅TFT晶体管提供。主要的问题是这些晶体管的电阻率高，而这些晶体管在RF频率下不是十分有效。为了消除这个缺点，提出了并联集成100个TFT晶体管。

诸如图2所示的一类的其他概念使用基于PIN二极管210和光电控制的RF开关201，208...208的切换技术。

然而，基于有源RF开关或PIN二极管或TFT晶体管的这些系统需要极化，这使得象素形式的发射导电部分的连接较复杂。

另外，通过使用有源RF开关阵列，当重新配置有源元件时，不可能达到大的控制灵活性。控制电路和RF或微波电子设备之间的隔离也不够。

发明内容

为了补救这些缺点。本发明提出了可利用光学方法重新配置的多元件装置。连接该装置的元件的控制结构为光学结构。

本发明由可重新配置的装置组成，该装置包括N个RF或微波电路元件，并且具有可以使元件互相连接的连接装置。其特征为，所述连接装置可用光学方法使能。

这种光学方案的一个优点是设备的控制电路和RF/微波电子零件之间的电磁隔离很完美。

另一个优点为没有需加偏压的有源切换零件。

其他可看出的优点为进行切换工作的装置的插入损失非常低和响应时间基本上比利用诸如MEMS装置一类的装置得到的响应时间短。

本发明的主题还是一种可重新配置的装置，其中当按矩阵形式组织元件时，所述连接装置按可以用光学方法使能的连接矩阵形式组织。

根据本发明的另一个实施例，一个OLED式(光学的发光二极管)多层光学元件与每一个连接元件相连；该光学元件可以使能该连接。

这些OLED式的光学元件可以按带有连接装置矩阵的有源矩阵形式组织。

最好，该重新配置的装置的连接元件由放置在OLED元件和多元件装置的导电区域之间的低电阻率的光电导材料层形成，或由不加偏压的光子有源元件形成。

这个方案的优点主要在于OLED工艺，该工艺目前是众所周知的，并且因其主要应用在平面屏幕，因此成本低。这个方案的优点还在于在给定可制造的OLED基的屏幕的当前尺寸(从几英寸至40英寸的范围)的条件下，可在宽的频率范围内应用。