[发明专利]使用频分复用的灵活波束成形

说明书

公开了一种用于使用频分复用的灵活波束成形的装置。在示例方面中，一种装置包括天线阵列和无线收发机，所述无线收发机具有分别被耦合至所述天线阵列的两个或多个天线元件的两个或多个专用接收路径、两个或多个混频器、第一组合器、第二组合器和切换电路。所述第一组合器具有被耦合至第一专用接收路径的第一输入以及被耦合至第一混频器的输入的输出。所述第二组合器具有被耦合至所述第一混频器的输出的第一输入以及被耦合至第二混频器的输出的第二输入。所述切换电路被配置为选择性地将第二专用接收路径连接至所述第一组合器的第二输入，或者将所述第二专用接收路径连接至所述第二混频器的输入。

技术领域

本公开大体上涉及无线收发机，并且更具体地涉及一种用于无线通信或雷达感测的无线收发机。

背景技术

为了提高传输速率和吞吐量，蜂窝和其他无线网络使用具有更高频率和更小波长的信号。作为示例，具有第5代(5G)能力的设备或具有下一代无线局域网(WLAN)能力的设备使用包括处于或接近极高频(EHF)频谱的频率(例如大于24千兆赫(GHz)的频率)与网络通信，其中波长等于或接近毫米波长(mmW)。然而，这些信号带来了各种技术挑战，诸如与前几代无线通信的信号相比，路径损耗更高。在某些场景中，毫米波无线信号可能难以传播足够远以使蜂窝或WLAN通信在这些更高频率下可行。

发明内容

公开了一种使用频分复用实施灵活波束成形的装置。具体地，无线收发机包括波束成形电路，它使得无线收发机能够选择性地执行两种或多种波束成形技术，诸如模拟波束成形、混合波束成形或数字波束成形。通常，针对接收操作，波束成形电路在两个或多个专用接收路径和至少一个中间接收路径之间提供接口。在一些实施方式中，无线收发机包括资源受限接口，它具有比专用接收路径更少的中间接收路径。为了克服该约束，波束成形电路使用频分复用在资源受限接口上传播与两个或多个专用接收路径相关联的至少一个复用信号。通过这种方式，波束成形电路使得混合波束成形或数字波束成形能够使用资源受限接口来执行。

波束成形电路包括切换电路、混频器前耦合电路(pre-mixer couplingcircuit)、混频电路和混频器后耦合电路(post-mixer coupling circuit)。混频电路包括两个或多个混频器，这些混频器可以使用具有不同频率的相应的本地振荡器信号来执行下变频操作。取决于切换电路的配置，多个接收信号使用混频器前耦合电路或者混频器后耦合电路被耦合在一起。通过使用混频器前耦合电路以在执行下变频操作之前组合多个接收信号，无线收发机可以执行模拟波束成形或者混合波束成形。备选地，通过使用混频器后耦合电路以组合接收信号的多个下变频版本，无线收发机可以执行混合波束成形或数字波束成形。通常，所描述的用于灵活波束成形的技术可以被应用于传输和/或接收操作。这些技术也可以被应用于不同类型的信号，包括无线通信信号(例如上行信号或下行信号)或者雷达信号(例如雷达发射信号或雷达接收信号)。

在示例方面中，公开了一种用于使用频分复用进行灵活波束成形的装置。该装置包括天线阵列和无线收发机。天线阵列包括两个或多个天线元件，这些天线元件包括第一天线元件和第二天线元件。无线收发机包括两个或多个专用接收路径、两个或多个混频器、第一组合器、第二组合器和切换电路。两个或多个专用接收路径包括被耦合至第一天线元件的第一专用接收路径和被耦合至第二天线元件的第二专用接收路径。两个或多个混频器包括第一混频器和第二混频器。第一组合器具有第一输入、第二输入和输出，该第一输入被耦合至第一专用接收路径，该输出被耦合至第一混频器的输入。第二组合器具有第一输入和第二输入，该第一输入被耦合至第一混频器的输出，该第二输入被耦合至第二混频器的输出。切换电路被耦合至第二专用接收路径、第一组合器的第二输入和第二混频器的输入。切换电路被配置为选择性地处于将第二专用接收路径连接至第一组合器的第二输入的第一配置，或者处于将第二专用接收路径连接至第二混频器的输入的第二配置。