[发明专利]带有波束成形天线的RF收发器及其使用方法

说明书

相关专利的交叉引用

本申请要求于2011年10月28日提交的美国临时申请第61/552,835号和于2011年12月18日提交的美国实用申请第13/329302号的优先权。其内容通过对其引用结合于此。

关于共同发起的研究或开发的声明——不适用

光盘中的提交的通过引用并入的材料——不适用

技术领域

本发明大体上涉及无线通信，更具体地，涉及用于支持无线通信的天线。

背景技术

已知通信系统支持无线和/或有线通信装置之间的无线和有线通信。该通信系统涵盖从国家和/或国际蜂窝电话系统到互联网以及到点对点家庭无线网络再到射频识别（RFID）系统的范围。每种类型的通信系统根据一种或多种通信标准来构建并由此来工作。例如，无线通信系统可根据包括但不限于RFID、IEEE 802.11、蓝牙、高级移动电话服务（AMPS）、数字AMPS、全球移动通信系统（GSM）、码分多址（CDMA）、本地多点分布式系统（LMDS）、多信道多点分布式系统（MMDS）和/或它们的变形的一种或多种标准来工作。

根据无线通信系统的类型，诸如蜂窝电话、双向无线电、个人数字助理（PDA）、个人计算机（PC）、笔记本电脑、家庭娱乐设备、RFID读取器、RFID标签等的无线通信装置直接或间接与其他无线通信装置通信。对于直接通信（也被称为点对点通信），所参与的无线通信装置将其接收器和发送器调谐至相同的一个或多个信道（例如，无线通信系统的多个射频（RF）载波之一），并经由该信道来通信。对于间接无线通信，各无线通信装置经由所分配的信道直接与（例如用于蜂窝服务的）关联基站和/或（例如用于家庭或建筑内无线网络的）关联接入点通信。为实现无线通信装置之间的通信连接，关联基站和/或关联接入点经由系统控制器、经由公共交换电话网络、经由互联网和/或经由某些其他的广域网而彼此直接通信。

对于参与无线通信的各无线通信装置，它包括内置无线电收发器（即，一个或多个接收器和发送器）或者被耦接至相关联的无线电收发器（例如，用于家庭和/或建筑内无线通信网络的站、RF调制解调器等）。众所周知，接收器耦接至天线，且包括低噪声放大器、一个或多个中频级、滤波级以及数据恢复级。低噪声放大器经由天线接收入站RF信号并随后将其放大。一个或多个中频级将放大后的RF信号与一个或多个本机振荡混频，以将放大后的RF信号转换为基带信号或中频（IF）信号。滤波级对基带信号或IF信号滤波来衰减不期望的带外信号以产生滤波后的信号。数据恢复级根据具体无线通信标准从滤波后的信号中恢复出原始数据。

同样众所周知，发送器包括数据调制级、一个或多个中频级以及功率放大器。数据调制级根据具体无线通信标准将原始数据转换为基带信号。一个或多个中频级将基带信号与一个或多个本机振荡混频以产生RF信号。功率放大器在经由天线发射之前放大RF信号。

目前，无线通信发生在授权或未授权频谱内。例如，无线局域网（WLAN）通信发生在900MHz、2.4GHz和5GHz的未授权的工业、科技和医学（ISM）频谱内。尽管ISM频谱未被授权，但却具有对功率、调制技术和天线增益的限制。另一未授权频谱是55-64GHz的V频带。

当后续由本公开给出时，传统方法的其他缺陷对本领域技术人员而言将是显而易见的。

发明内容

本发明针对在后续附图说明、具体实施方式和所附权利要求中被进一步描述的操作的设备和方法。根据后续参照附图进行的本发明的详细描述，本发明的其他特征和优势将变得显而易见。

根据本发明的一个方面，提供了一种射频（RF）收发器，具有多个天线，所述RF收发器包括：配置控制器，用于生成控制信号以基于第一多个导向权值为所述多个天线选择第一候选辐射图案；以及RF收发器部，耦接至所述配置控制器，用于用所述第一候选辐射图案广播第一信标发射，用于生成反馈信号来指示第一远程站是否已响应所述第一信标发射；其中，当所述第一远程站已响应所述第一信标发射时，所述配置控制器还用于存储与所述信标发射关联使用的所述第一多个导向权值，以及生成到所述RF收发器部的所述控制信号以在与所述第一远程站通信时使用所述第一候选辐射图案。

优选地，当所述第一站尚未响应所述第一信标发射时，所述配置控制器还用于生成所述控制信号以基于第二多个导向权值为所述波束成形天线选择第二候选辐射图案；以及其中，所述RF收发器部还用于用所述第一候选辐射图案广播第二信标发射，以及从所述RF收发器生成所述反馈信号来指示所述第一远程站是否已响应所述第二信标发射。