[发明专利]用于几千兆位无线系统的接收机组件及方法

说明书

技术领域

本发明涉及通信网络，尤其是涉及高速、高频无线系统的体系结构。

背景技术

鉴于世界越来越依赖于电子设备和便携式设备，对于更快捷更便利的设备的期望也不断提高。因此，这种设备的生产者力图生产出更快、更易使用并且更加经济的设备以满足消费者的需要。

事实上，尤其是由于众多新的多媒体应用的出现，对超高数据速率无线通信的要求也提高了。由于这些高数据速率方面的一些局限，因此对于超高速个人区域网(PAN)以及点对点或点对多点的数据链路的需要变得至关重要。

通常的无线局域网(WLAN)，例如802.11a、802.11b以及802.11g标准，都有其局限性，在最佳的情况下仅能达到54Mb/s的数据率。其他的高速无线通信，例如超宽带(UWB)以及多输入/多输出(MIMO)系统，能够将数据速率扩展至近100Mb/s。

为达到千兆位每秒(Gb/s)的波谱(spectrum)，无论是波谱效率或者可用带宽都必须提高。因此，伴随着这种对更加快速的要求，也增进了以毫米波(MMW)频率工作的技术和系统的近期发展。

幸运地是，很多政府已经使用了60GHz波谱中若干GHz(千兆赫)带宽的无需许可的仪器、科学及医学(ISM)波段。例如，美国通过联邦电讯委员会(FCC)分配了59-64GHz为在美国无需许可申请。同样地，日本分配了59-66GHz用于高速数据通信。同样地，欧洲分配了59-62、62-63以及65-66GHz用于移动宽带和WLAN通信。此波谱内的频率的可用性为超高速短程无线通信提供了机会。

目前，以这样的高频高速将信号从模拟向数字进行转换却并不经济合算。此外，以这种频率和速率进行传输必需有视距，因此无线通信中的障碍会减缓甚至阻止通信传输。

因此，需要的是一种以超高频(约60GHz)、超高速(近10Gb/s)组件以便低成本地将模拟信号转换为数字信号。此外，需要一种用于在出现障碍或严重屏蔽时运行的设备。这种设备，就是本发明的主要目的。

发明内容

本发明提供了一种接收机组件。该接收机组件包括：具有多个天线的N-阵列天线组件，其中该多个天线适于以约60GHz带宽运行；多个放大器，用于与所述N-阵列天线组件的多个天线中的每个天线进行通信以便放大由每个天线所接收的信号；降频转换器，用于对由多个放大器中的每个放大器所发射的放大器信号进行频率转换；解调器，用于恢复数据和恢复时钟信号；锁存器，用于重新校准时钟信号，其中锁存器基于时钟信号的位速率；先进-先出电路，用于组织和恢复该时钟信号；以及逻辑电路，用于关联已知序列以校正信号中的误差。

逻辑电路可发射数字信号，其中，所述接收机组件接收模拟信号并将该模拟信号转换为数字信号。多个滤波器可以是低噪声放大器。先进-先出电路包括串行器/解串器(SERDES)体系结构。接收机组件还包括时钟设备。

多个天线中的每个天线提供约10dBi的增益、约60度的3dB波束宽的方位角以及在约30至35度范围内的3dB波束宽的仰角，其在优选的工作频率条件下能够产生意想不到的结果。

多个天线中的每个天线包括不同方向。

所述N-阵列天线组件可以在方位角平面上提供约60度的扇区覆盖面(sectored coverage)。所述N-阵列天线组件可以在仰角平面上提供约180度的扇区覆盖面。

本发明还公开了一种方法。一种将模拟信号转换为数字信号的方法，其中，所述模拟信号具有约60GHz的带宽，该方法包括：利用多个天线接收在约60GHz下工作的模拟信号；将从多个天线所接收到的模拟信号馈送至滤波器；过滤该模拟信号以产生纯净信号(cleaned signal)；通过降频转换纯净信号来转换纯净信号的频率；解调信号；对信号进行同步；以及使信号关联到已知序列。

对信号进行同步包括通过利用另一个信号延迟该信号的方式延迟该信号。

结合附图、根据以下详细说明，本发明的这些及其他目的、特征和优点将变得更为清楚。

附图说明

根据本发明的优选实施例，图1举例说明接收机组件的框图。

具体实施方式

为了便于理解本发明的原理和特征，参考示范性实施例中的实施进行以下说明。特别是，在以超高频率和超高数据通信速率运行的无线接收机组件中对本发明进行描述。