[发明专利]具有宽带测距能力的电子设备

权利要求书

1.一种装置，包括：

射频集成电路，所述射频集成电路具有发射端口和接收端口；

相控天线阵列，所述相控天线阵列包括：

第一组堆叠贴片天线，所述第一组堆叠贴片天线耦接到所述发射端口，其中所述射频集成电路被配置为使用所述发射端口和所述第一组堆叠贴片天线来发射毫米波信号，和

第二组堆叠贴片天线，所述第二组堆叠贴片天线耦接到所述接收端口，其中所述射频集成电路被配置为使用所述接收端口和所述第二组堆叠贴片天线来接收毫米波信号；和

控制电路，所述控制电路被配置为基于所发射和所接收的毫米波信号来执行空间测距操作。

2.根据权利要求1所述的装置，其中所述第一组堆叠贴片天线和所述第二组堆叠贴片天线中的每个堆叠贴片天线包括：

接地层；

贴片元件，所述贴片元件与所述接地层重叠；

第一天线馈电端子，所述第一天线馈电端子耦接到所述贴片元件；

第二天线馈电端子，所述第二天线馈电端子耦接到所述接地层；和

寄生元件，所述寄生元件与所述贴片元件重叠。

3.根据权利要求2所述的装置，其中所述贴片元件包括阻抗匹配凹口。

4.根据权利要求2所述的装置，其中所述寄生元件包括矩形金属贴片。

5.根据权利要求4所述的装置，所述第一组堆叠贴片天线和所述第二组堆叠贴片天线嵌入电介质基板中。

6.根据权利要求1所述的装置，其中所述第一组堆叠贴片天线和所述第二组堆叠贴片天线中的每个堆叠贴片天线被配置为覆盖大于1GHz的带宽。

7.根据权利要求1所述的装置，其中所述第一组堆叠贴片天线和所述第二组堆叠贴片天线中的每个堆叠贴片天线被配置为以57GHz至61GHz的频带辐射。

8.根据权利要求1所述的装置，其中所述第一组堆叠贴片天线和所述第二组堆叠贴片天线中的每个堆叠贴片天线位于所述相控天线阵列的单行中。

9.根据权利要求1所述的装置，其中所述第一组堆叠贴片天线包括多个同相堆叠贴片天线的第一组列，并且其中所述第二组堆叠贴片天线包括多个同相堆叠贴片天线的第二组列。

10.根据权利要求9所述的装置，其中射频集成电路包括耦接到所述第一组列和所述第二组列中的每一列的相应的相位和幅值控制器。

11.根据权利要求1所述的装置，其中所接收的毫米波信号包括已从外部对象反射的所发射的毫米波信号的反射版本，所述控制电路被配置为基于所发射和所接收的毫米波信号来跟踪所述外部对象的位置。

12.根据权利要求1所述的装置，其中所述第一组中的每个堆叠贴片天线与所述第一组中的至少一个其它堆叠贴片天线分隔开达所述相控天线阵列的有效操作波长的两倍，并且所述第二组中的每个堆叠贴片天线与所述第二组中的至少一个其它堆叠贴片天线分隔开达所述相控天线阵列的所述有效操作波长的一半。

13.根据权利要求12所述的装置，其中所述第一组堆叠贴片天线包括三个堆叠贴片天线，并且所述第二组堆叠贴片天线包括四个堆叠贴片天线。