[发明专利]具有多个相控天线阵列的电子设备

说明书

本公开涉及具有多个相控天线阵列的电子设备。电子设备可包括第一相控天线阵列和第二相控天线阵列，该第一相控天线阵列和该第二相控天线阵列传送在大于10GHz的频率下的射频信号。该第二阵列可具有比该第一阵列少的天线。控制电路可以分集模式和以同时阵列模式控制该第一阵列和该第二阵列。在该分集模式中，该第一阵列可形成第一信号波束，而该第二阵列不活动。当该第一阵列被物体阻挡或以其他方式表现出不令人满意的性能时，该第二阵列可形成第二信号波束，而该第一阵列不活动。在该同时模式中，该第一阵列和该第二阵列可形成组合阵列，该组合阵列产生第三信号波束。该组合阵列可最大化增益。可执行分级波束搜索操作。该阵列可分布在一个或多个模块上。

本申请要求2020年9月24日提交的美国专利申请号17/031,780的优先权，该申请据此全文以引用的方式并入本文。

技术领域

本公开整体涉及电子设备，并且更具体地涉及具有无线通信电路的电子设备。

背景技术

电子设备通常包括无线通信电路。例如，蜂窝电话、计算机和其他设备通常包含天线和用于支持无线通信的无线收发器。

可能需要支持毫米波和厘米波通信频带中的无线通信。毫米波通信(有时称为极高频(EHF)通信)和厘米波通信涉及频率约为10GHz-300GHz的通信。在这些频率下的操作可支持高吞吐量，但是可能带来重大挑战。例如，在毫米波和厘米波频率下的射频信号的特征可在于在信号通过各种介质传播期间的实质性衰减和/或失真。

因此，希望能够为电子设备提供改进的无线通信电路，诸如支持毫米和厘米波通信的通信电路。

发明内容

电子设备可设置有无线电路和外壳。外壳可具有外壳壁。无线电路可包括第一相控天线阵列和第二相控天线阵列，该第一相控天线阵列和该第二相控天线阵列传送在大于10GHz的频率下的射频信号穿过外壳壁。第二相控天线阵列可具有比第一相控天线阵列少的天线。

控制电路可以分集操作模式和以同时阵列操作模式控制第一相控天线阵列和第二相控天线阵列。在分集操作模式中，控制电路可控制第一相控天线阵列以形成第一信号波束，而第二相控天线阵列不活动。当第一相控天线阵列被外部物体阻挡或以其他方式表现出不令人满意的无线性能时，控制电路可控制第二相控天线阵列以形成第二信号波束，而第一相控天线阵列不活动。在同时操作模式下，控制电路可控制第一相控天线阵列和第二相控天线阵列以形成组合相控天线阵列，该组合相控天线阵列产生第三信号波束。控制电路可使用组合相控天线阵列来最大化增益和波束分辨率。控制电路可使用单阵列信号波束并然后使用组合相控天线阵列的信号波束来执行分级波束搜索操作。第一相控天线阵列和第二相控天线阵列可分布在一个或多个天线模块上。天线模块可安装到主逻辑板和/或安装在主逻辑板的外部。如果需要，天线模块中的一个天线模块可产生提供到另一个(另一些)天线模块的本地振荡器信号。

附图说明

图1是根据一些实施方案的例示性电子设备的透视图。

图2是根据一些实施方案的电子设备中例示性电路的示意图。

图3是根据一些实施方案的例示性无线电路的示意图。

图4是根据一些实施方案的可使用码本控制来以不同波束指向角度形成射频信号波束的例示性相控天线阵列的图示。

图5是根据一些实施方案的具有初级相控天线阵列和次级相控天线阵列的例示性电子设备的后视图。

图6是根据一些实施方案的具有初级相控天线阵列和次级相控天线阵列的电子设备的例示性操作模式的状态图。

图7是根据一些实施方案的初级相控天线阵列和次级相控天线阵列的例示性波束表的图示。

图8是根据一些实施方案的可由初级相控天线阵列和次级相控天线阵列形成的例示性信号波束的横截面曲线图。