[发明专利]用于波束成形的设备、相位旋转器和用于波束成形的方法

说明书

示例性实施例涉及基带波束成形。设备(150)可以包括用于接收差分同相(vip，vin)和正交数据(vqp，vqn)的多个输入。该设备可以进一步包括耦合至该多个输入并且配置成在基带处实现差分同相和正交数据的旋转的多个开关元件(M1‑M12)。相位旋转器提供360°覆盖并且可被数字化控制。

背景技术

领域

本发明一般涉及波束成形。更具体地，本发明涉及用于毫米波应用中的基带波束成形的系统、设备和方法。

背景

如将由本领域普通技术人员领会的，毫米波应用中的波束成形提出许多挑战。作为一个示例，在约1米的距离处，60 GHz信号可能具有比2.4 GHz信号多约20 dB的损耗。针对损耗问题的一种解决方案可以包括增加功率放大器的输出功率。然而，这种解决方案可能因低电源电压、低击穿电压、有损耗的基板、低Q无源组件、以及CMOS晶体管的低固有增益而受限制。

需要增强毫米波应用中的波束成形的方法、系统和设备。

附图简述

图1描绘了各种波束成形阵列架构。

图2A解说了根据本发明的示例性实施例的包括一个或多个相位旋转器的设备。

图2B解说了根据本发明的示例性实施例的包括发射机单元和接收机单元的设备。

图3A和3B解说了根据本发明的示例性实施例的各种移相器实现。

图4是根据本发明的示例性实施例的移相器拓扑的电路图。

图5是根据本发明的示例性实施例的另一移相器拓扑的电路图。

图6解说了根据本发明的示例性实施例的移相器。

图7解说了根据本发明的示例性实施例的另一移相器。

图8解说了根据本发明的示例性实施例的又一移相器。

图9解说了根据本发明的示例性实施例的用于90度分辨率的移相器。

图10解说了根据本发明的示例性实施例的用于90度分辨率的另一移相器。

图11是描绘被旋转之前的同相和正交数据的标绘。

图12是描绘图11的同相和正交数据被旋转45度之后的标绘。

图13是描绘被旋转之前的同相和正交数据的标绘。

图14是描绘图13的同相和正交数据被旋转45度之后的标绘。

图15是解说根据本发明的示例性实施例的方法的流程图。

图16是解说根据本发明的示例性实施例的另一方法的流程图。

详细描述

以下结合附图阐述的详细描述旨在作为本发明的示例性实施例的描述，而无意表示能在其中实践本发明的仅有实施例。贯穿本描述使用的术语“示例性”意指“用作示例、实例或解说”，并且不应当一定要解释成优于或胜过其他示例性实施例。本详细描述包括具体细节以提供对本发明的示例性实施例的透彻理解。对于本领域技术人员将显而易见的是，没有这些具体细节也可实践本发明的示例性实施例。在一些实例中，公知的结构和设备以框图形式示出以免湮没本文中给出的示例性实施例的新颖性。

如将由本领域普通技术人员理解的，在常规的点对点通信中，在利用单根天线解决方案时可能浪费大量能量。相应地，可以在空间域中聚集能量的各种阵列架构(即，天线阵列)在本领域中是公知的。