[发明专利]发射/接收波束成形信号生成

说明书

本申请公开一种发射/接收波束成形信号生成。发射和/或接收波束成形信号生成包括压控振荡器(VCO 501)，用于根据较低或较高频率载波频率的选择而生成较低或较高主频率输出信号。本地振荡器(502、503)响应于主频率输出信号而生成正交形式本地振荡器信号。一个或更多个混频器级410和420响应于接收信息信号和正交形式本地振荡器信号而生成边带。一个或更多个混频器级410和420响应于当选择较低频率载波频率时开发的边带中的较低边带的高侧注入404而生成输出信息信号，并且响应于当选择较高频率载波频率时开发的边带中的较高边带的低侧注入而生成输出信息信号。可执行发射和接收阵列408的多频带操作。

技术领域

本申请涉及发射/接收波束成形信号生成。

背景技术

下一代通信系统包括多输入、多输出(MIMO)收发器以在无线发射系统中容纳高的数据吞吐量。例如，在MIMO系统中的发射器通常被排列为发射器元件的阵列，其中每个发射器元件被耦合到各自的天线，并且其中各天线通常以选择的射频(RF)与相邻的天线物理地隔离波长的一部分(例如，半波长)。阵列中的发射器元件中的每个可以关于相邻发射器元件(例如，排列成行或列的连续发射器元件)被相移。相邻发射器元件的相移基于空间中电磁波的建设性相加而生成较高有效输出功率(例如，当与各发射器元件中的每个的平均功率输出的和相比时)。发射器元件中的每个由相对复杂的RF电路驱动，使得RF电路的相对成本是系统成本的相当大的部分。

发明内容

在描述的示例中，低功率发射和/或接收天线阵列系统被布置用于增强发射的波形的有效功率。在至少一个实施例中，描述了用于波束聚焦发射器和基于相位的波形重建的三角(trigonometric)加权矢量调制技术。用于三角加权矢量调制的技术包括(例如)以LO(本地振荡器)和RF频率的基带标量加权和正交定相信号。发射和接收阵列的多频带操作以响应于由适度调谐范围的压控振荡器(VCO)产生的正交信号而组合的两个或更多个LO频率根据不同的边带被执行，使得例如适度调谐范围的VCO能够用于针对相对宽的操作频率范围生成信号。使用可重配置的分频器和倍频器相参地生成本地振荡器(LO)频率。描述的实施例提供以基带频率加载的最小信号，提供由于电流模式操作和使用升频和/或降频转换器混频器的边带组合引起的低失真，并且允许用于发射/接收阵列的较低功率和面积消耗。

附图说明

图1A是波束成形MIMO发射器100的架构的示意图。

图1B是用于生成LO信号和正交的移相器108的各种示例实施例的示意图。

图2是波束成形MIMO接收器的架构的示意图。

图3是VCO多相正交信号生成电路的示意图。

图4是根据示例实施例的波束聚焦MIMO发射器的发射器元件的架构的示意图，该波束聚焦MIMO发射器包括交叉耦合的正交混频器元件。

图5是根据示例实施例的用于调制波束聚焦MIMO发射器的发射器元件的本地振荡器(LO)的示意图。

图6是根据示例实施例的基带移相器电路的示意图。

图7是根据示例实施例的用于针对矢量调制器生成三角权重(weightage)的标量元件的示意图。

图8是根据示例实施例的一个本地振荡器升频转换混频器的示意图。

图9是根据示例实施例的一个本地振荡器升频转换混频器的示意图，该一个本地振荡器升频转换混频器包括可编程的分段晶体管。

图10是根据示例实施例的两个本地振荡器升频转换混频器的示意图。

图11是根据示例实施例的用于中频水平三角加权的发射器元件的示意图。

图12是根据示例实施例的用于基带三角加权的接收器元件的示意图。