[发明专利]可配置的天线接口

说明书

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

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。