BR112020017499A2

BR112020017499A2 - Sistema de antena de matriz faseada.

Info

Publication number: BR112020017499A2
Application number: BR112020017499-8A
Authority: BR
Inventors: Kenneth V Buer; Ronald S Lipton; Ashitkumar J Tripathi
Original assignee: Viasat, Inc.
Priority date: 2018-03-27
Filing date: 2018-12-20
Publication date: 2020-12-22
Also published as: US20210005976A1; JP2021517404A; US20230231318A1; IL311721A; IL276993B2; CN111869005B; IL276993B1; US10804616B2; JP7286224B2; JP7481539B2; EP3724949A1; RU2020129131A; US20240186719A1; CA3094457A1; US11831077B2; JP2024102156A; US11605902B2; IL276993A; WO2019190606A1; SG11202008148TA

Abstract

o presente documento descreve um sistema de antena de matriz faseada. o sistema de antena de matriz faseada é formado sobre uma ou mais camadas de uma placa de circuito impresso (pcb). o sistema de antena de matriz faseada pode incluir uma rede de formação de feixes para converter entre um ou mais sinais de elemento e um sinal de feixe. o sistema de antena de matriz faseada pode incluir um ou mais circuitos de controle, sendo que cada circuito de controle pode receber os sinais de elemento para o elemento de antena correspondente. cada um dos circuitos de controle pode, ainda, estabelecer uma trajetória de sinal de controle e uma trajetória de sinal de elemento entre os elementos de antena e a rede de formação de feixes, sendo que a trajetória de sinal pode transportar sinais de controle e de elemento multiplexados. os circuitos de controle podem incluir um circuito de ajuste de sinal que pode ajustar o sinal de elemento correspondente (por exemplo, em fase ou em amplitude) com base no sinal de controle.

Description

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SISTEMA DE ANTENA DE MATRIZ FASEADA ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[001] As antenas de matriz faseada podem ser utilizadas em alguns sistemas de comunicações sem fios. Uma antena de matriz faseada pode ser configurada para dirigir um ou mais feixes em diferentes direções mediante manipulação das relações de fase e/ou de amplitude de cada elemento individual da antena de matriz faseada. Por exemplo, a antena de matriz faseada pode ser configurada para apontar um ou mais feixes para um alvo durante a operação. Em alguns casos, a antena de matriz faseada pode ser montada em um sistema em movimento, por exemplo, um veículo. Em alguns casos, entretanto, pode ser desejável manter relativamente baixo o custo total do sistema de antena. Nesses casos, pode ser desejável uma arquitetura econômica e relativamente compacta para antenas de matriz faseada, que mantenha um desempenho robusto.

SUMÁRIO

[002] É descrito um sistema de antena de matriz faseada. O sistema de antena de matriz faseada pode incluir uma rede de formação de feixes para converter entre um ou mais sinais de elementos em uma ou mais portas de sinal de elementos e um sinal de feixe em uma porta de sinal comum da rede de formação de feixes. A rede de formação de feixes pode estar localizada em uma ou mais camadas de uma placa de circuitos impressos (PCB).

[003] O sistema de antena de matriz faseada pode incluir um primeiro circuito de roteamento de sinal (por exemplo, um diplexador) para fornecer um sinal de controle de um controlador para a porta de sinal do elemento, onde a rede de formação de feixes pode distribuir o sinal de controle para cada uma das portas de sinal de um ou mais elementos. O sistema de antena de matriz faseada pode incluir um ou mais circuitos de controle localizados em uma primeira camada da PCB, onde cada circuito de controle pode incluir uma primeira porta acoplada a uma porta de sinal do

2 / 62 elemento correspondente de uma ou mais portas de sinal do elemento e uma segunda porta acoplada a um elemento de antena correspondente. Os respectivos elementos da antena podem corresponder aos respectivos circuitos de controle localizados em uma segunda camada da PCB.

[004] Cada um dos circuitos de controle pode incluir um segundo circuito de roteamento de sinal (por exemplo, um segundo diplexador) acoplado à primeira porta. O segundo circuito de roteamento de sinal pode estabelecer uma trajetória de sinal de elemento para um sinal de elemento correspondente dentre o um ou mais sinais de elemento comunicados entre a primeira porta e a segunda porta. O segundo circuito de roteamento de sinal pode estabelecer adicionalmente uma trajetória de sinal de controle para o sinal de controle recebido através da primeira porta. Cada um do um ou mais circuitos de controle pode incluir adicionalmente um circuito de ajuste do sinal ao longo da trajetória do sinal do elemento e da trajetória do sinal de controle. O circuito de ajuste do sinal pode ajustar o sinal do elemento correspondente (por exemplo, em fase ou amplitude) com base no sinal de controle.

[005] O âmbito adicional da aplicabilidade dos métodos e aparelhos descritos ficará evidente a partir da descrição detalhada, reivindicações e desenhos a seguir. A descrição detalhada e os exemplos específicos são dados apenas a título ilustrativo, uma vez que várias alterações e modificações no âmbito da descrição se tornarão evidentes aos versados na técnica.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[006] Uma compreensão mais profunda da natureza e das vantagens das modalidades da presente revelação pode ser alcançada por referência aos desenhos a seguir. Nas figuras em anexo, componentes ou recursos similares podem ser identificados com a mesma referência numérica. Além disso, vários componentes do mesmo tipo podem ser distinguidos ao seguir a identificação de referência por um traço e uma segunda identificação que faz

3 / 62 a distinção entre os componentes similares. Se apenas a primeira identificação de referência for usada no relatório descritivo, a descrição será aplicável a qualquer um dos componentes similares que tiverem a primeira identificação de referência, independentemente da segunda identificação de referência.

[007] A Figura 1 mostra um diagrama de um sistema de comunicação via satélite de acordo com os aspectos da presente revelação.

[008] A Figura 2 ilustra um diagrama exemplificador de uma arquitetura de circuito para sinais de elementos e controle multiplexado distribuído e para uma antena de matriz faseada de acordo com aspectos da presente revelação.

[009] A Figura 3 mostra um diagrama exemplificador de uma rede de formação de feixes para uma arquitetura de circuitos para sinais de elementos e controle multiplexado distribuído para uma antena de matriz faseada, de acordo com os aspectos da presente revelação.

[0010] As Figuras 4 a 6 ilustram diagramas exemplificadores de arquiteturas de circuitos para sinais de elementos e controle multiplexado distribuído para antenas de matriz faseada, de acordo com aspectos da presente revelação.

[0011] A Figura 7 ilustra um diagrama exemplificador de uma placa de circuito impresso (PCB, printed circuit board) para uma arquitetura de circuito para sinais de elementos e controle multiplexado distribuído para uma antena de matriz faseada de acordo com aspectos da presente revelação.

[0012] A Figura 8 ilustra um diagrama exemplificador de um decodificador de endereço para uma arquitetura de circuito para sinais de elementos e controle multiplexado distribuído para uma antena de matriz faseada de acordo com aspectos da presente revelação.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[0013] Os recursos descritos se referem genericamente a uma arquitetura de circuito para sinais de elementos e controle multiplexado

4 / 62 distribuído para uma antena de matriz faseada. Uma antena de matriz faseada pode ser configurada para dirigir um ou mais feixes em diferentes direções mediante manipulação das relações de fase e/ou de amplitude de cada elemento individual da antena de matriz faseada. Por exemplo, a antena de matriz faseada pode ser configurada para apontar um ou mais feixes em um satélite (por exemplo, para rastrear ativamente o satélite) durante a operação. Para algumas dessas aplicações, pode ser desejável uma arquitetura de custo relativamente baixo para antenas de matriz faseada que mantenha um desempenho robusto. Por exemplo, antenas de matriz faseada econômicas podem facilitar a incorporação econômica em aplicações de terminal de utilizadores residenciais via satélite, aplicações comerciais e automotivas individuais etc. Além disso, em algumas aplicações, como em UAVs (unmanned aerial vehicle, veículos aéreos não tripulados) e aeronaves tripuladas menores (por exemplo, jatos regionais e corporativos), uma arquitetura de antena de matriz faseada relativamente menor e mais compacta pode facilitar um produto relativamente menor, mais leve e/ou mais econômico.

[0014] Uma maneira de reduzir o tamanho e o custo de fabricação dessas antenas de matriz faseada é reduzir o tamanho e o custo de fabricação do projeto de uma arquitetura de circuito de controle para as antenas de matriz faseada. Um circuito de controle de antena de matriz faseada pode ser fabricado ao longo de uma ou mais camadas de uma placa de circuito impresso (PCB). À medida que a complexidade da arquitetura do circuito de controle e o número de camadas impressas do PCB aumentam, o custo geral de fabricação da antena de matriz faseada também aumenta em geral. Uma arquitetura de circuito de controle distribuído pode fornecer trajetórias de sinal para vários circuitos de controle distribuídos e elementos de antena correspondentes, onde uma trajetória de sinal pode ser utilizada para transportar um sinal de controle para circuitos de controle multiplexados com

5 / 62 um sinal de elemento para ou a partir do elemento de antena. Essa arquitetura pode, por exemplo, usar camadas de PCB relativamente menores e pode reduzir a complexidade geral e o custo de fabricação desses sistemas de antena de matriz faseada baseados em PCB.

[0015] As técnicas aqui descritas podem fornecer uma arquitetura de circuito de controle distribuído com o uso de uma trajetória de sinal compartilhado que transporta sinais de controle e de elemento para cada um dentre um ou mais circuitos de controle distribuídos ao longo das trajetórias de sinal entre uma rede de formação de feixes e os respectivos elementos individuais de antena da matriz faseada antena. Em alguns casos, a antena de matriz faseada pode ser uma antena de matriz faseada transmissora, uma antena de matriz faseada receptora ou executar as operações de ambas. A rede de formação de feixes pode converter entre um sinal de feixe em uma porta de sinal comum e um ou mais sinais de elemento nas respectivas portas de sinal de elemento correspondentes a elementos de antena específicos da antena de matriz faseada. Por exemplo, no caso de uma antena de matriz faseada transmissora, a rede de formação de feixes pode converter um sinal de feixe de transmissão em sinais de elementos de transmissão múltiplos a serem transmitidos pelos respectivos elementos de antena da matriz de antenas. Adicional ou alternativamente, no caso de uma antena de matriz faseada receptora, a rede de formação de feixes pode converter sinais de múltiplos elementos de recepção recebidos pelos respectivos elementos de antena da matriz de antenas em um sinal de feixe de recepção.

[0016] A rede de formação de feixes pode distribuir ainda um sinal de controle multiplexado com o sinal de feixe na porta de sinal comum para as respectivas portas de sinal de elemento correspondente a elementos de antena específicos da antena de matriz faseada. O sinal de controle pode ser encaminhado pela rede de formação de feixes para controlar os circuitos nas respectivas portas de sinal do elemento através das respectivas trajetórias de

6 / 62 sinal. Os circuitos de controle podem ter uma primeira porta conectada através de uma trajetória de sinal a uma porta de sinal do elemento correspondente da rede de formação de feixes e uma segunda porta conectada através de uma trajetória de sinal a um elemento de antena respectivo da matriz de antenas. Em alguns casos, o sinal de controle pode ser multiplexado com um sinal de elemento, por exemplo, no sinal recebido na primeira porta do circuito de controle a partir da porta de elemento da rede de formação de feixes. Cada um dos circuitos de controle pode ser configurado para extrair o sinal de controle multiplexado com o sinal do elemento e aplicar uma correção ao sinal do elemento. Em particular, os circuitos de controle podem incluir o conjunto de circuito de roteamento para estabelecer uma trajetória de sinal para um sinal do elemento correspondente e uma trajetória de sinal para um sinal de controle correspondente, sendo que cada um é recebido através da primeira porta do circuito de controle. O circuito de controle pode incluir ainda um circuito de ajuste do sinal ao longo de uma ou de ambas as trajetórias para ajustar os sinais do elemento com base nos respectivos sinais de controle. Consequentemente, pode ser utilizada uma única trajetória de sinal que passa através de um circuito de controle correspondente a partir da rede de formação de feixes para os sinais de controle e os sinais de elemento para cada elemento da antena. Assim, a complexidade da placa de circuito interno, incluindo várias camadas de placa de circuito impresso, pode ser reduzida, reduzindo o custo de fabricação da antena de matriz faseada.

[0017] Esta descrição fornece exemplos e não se destina a limitar o escopo, a aplicabilidade ou a configuração de modalidades dos princípios descritos neste documento. Ao invés disso, a descrição a seguir fornecerá aos versados na técnica uma descrição que habilita a implementação de modalidades dos princípios descritos neste documento. Várias alterações podem ser realizadas na função e na disposição dos elementos.

[0018] Assim, várias modalidades podem omitir, substituir ou

7 / 62 adicionar vários procedimentos ou componentes conforme for adequado. Por exemplo, deve-se considerar que os métodos podem ser executados em uma ordem diferente daquela descrita, e que várias etapas podem ser adicionadas, omitidas ou combinadas. Além disso, aspectos e elementos descritos em relação a certas modalidades podem ser combinados em várias outras modalidades. Deve-se considerar, também, que os seguintes sistemas, métodos, dispositivos e software podem, individualmente ou coletivamente, ser componentes de um sistema maior, sendo que outros procedimentos podem ter precedência ou, de outro modo, modificar sua aplicação.

[0019] A Figura 1 mostra um diagrama de um sistema de comunicação via satélite 100 de acordo com os aspectos da presente revelação. O sistema de comunicação por satélite 100 inclui um satélite 105, um gateway (porta de ligação) 115, um sistema de antena de gateway 110 e uma aeronave 130. O gateway 115 se comunica com uma ou mais redes 120. Em funcionamento, o sistema de comunicação por satélite 100 fornece comunicações bidirecionais entre a aeronave 130 e a rede 120 através do satélite 105 e do gateway 115.

[0020] O satélite 105 pode ser qualquer tipo adequado de satélite de comunicações. Em alguns exemplos, o satélite 105 pode estar em uma órbita terrestre geosíncrona ou geoestacionária (GEO). Em outros exemplos, qualquer órbita adequada (por exemplo, órbita terrestre baixa (LEO, low earth orbit), órbita terrestre média (OME, medium earth orbit) etc.) para o satélite 105, pode ser usada. O satélite 105 pode ser um satélite de vários feixes configurado para prestar assistência a várias áreas de cobertura de feixes de serviço em uma área de serviço geográfica predefinida. Em alguns exemplos, o sistema de comunicação por satélite 100 inclui vários satélites 105.

[0021] O sistema de antena de gateway 110 pode ser compatível com duas vias e projetado com potência de transmissão e sensibilidade de recepção adequadas para se comunicar de forma confiável com o sistema de

8 / 62 comunicação por satélite 100. O sistema de comunicação por satélite 100 pode se comunicar com o sistema de antena de gateway 110, enviando e recebendo sinais através de um ou mais feixes 150. O gateway 115 envia e recebe sinais de e para o sistema de comunicação por satélite 100 com uso do sistema de antena de gateway 110. O gateway 115 é conectado a uma ou mais redes 120. As redes 120 podem incluir uma rede de área local (LAN, local area network), rede de área metropolitana (MAN, metropolitan area network), rede de área ampliada (WAN, wide area network), ou qualquer outra rede pública ou privada adequada e pode ser conectada a outras redes de comunicações, como a Internet, as redes de telefonia (por exemplo, rede comutada de telefonia pública (PSTN, public switched telephone network) etc.), e similares.

[0022] A aeronave 130 inclui um sistema de comunicação integrado, incluindo uma matriz de antenas 140, por exemplo, matrizes de antenas patch. O sistema de comunicação a bordo da aeronave 130 pode fornecer serviços de comunicação para dispositivos de comunicação da aeronave 130 através de um modem (não mostrado). Os dispositivos de comunicação podem se conectar e ter acesso às redes 120 através do modem. Por exemplo, os dispositivos móveis podem se comunicar com uma ou mais redes 120 através de conexões de rede ao modem, que podem ser com fios ou sem fios. Uma conexão sem fio pode ser, por exemplo, de uma tecnologia de rede local sem fio (WLAN, wireless local area network), como o Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) 802.11 (Wi-Fi) ou outra tecnologia de comunicação sem fio.

[0023] A aeronave 130 pode utilizar a matriz de antena 140 para se comunicar com o satélite 105 através de um ou mais feixes 160. A matriz de antenas 140 pode ser montada no exterior da fuselagem da aeronave 130. Em alguns casos, a matriz de antena 140 é uma antena de matriz faseada. As antenas de matriz faseada podem ser configuradas para dirigir um ou mais

9 / 62 feixes 160 em direções específicas, ao manipularem as relações de fase e/ou amplitude de antenas individuais da antena de matriz faseada. Por exemplo, a antena de matriz faseada 140 pode ser configurada para apontar um ou mais feixes 160 no satélite (por exemplo, para rastrear ativamente o satélite) durante a operação. A matriz de antena 140 pode ser utilizada para receber sinais de comunicação do satélite 105, transmitir sinais de comunicação para o satélite 105 ou comunicação bidirecional com o satélite 105 (ou seja, transmitir e receber sinais de comunicação). A matriz de antena 140 pode operar nas bandas da União Internacional das Telecomunicações (UIT) Ku, K ou Ka, por exemplo, de aproximadamente 17 a 31 Giga-Hertz (GHz). Alternativamente, a matriz de antena 140 pode funcionar em outras bandas de frequência, como banda C, banda X, banda S, banda L e similares. Embora uma única matriz de antena 140 seja ilustrada, mais de uma matriz de antena 140 pode ser utilizada para comunicação, em alguns casos.

[0024] A matriz de antena 140 pode estar dentro de um gabinete ou invólucro, que pode proteger a matriz de antena 140 contra elementos ambientais e pode ser construída de um material ou materiais que não atenuem substancialmente os sinais de comunicação. Adicionalmente, a matriz de antena 140 pode ser utilizada em outras aplicações além da aeronave 130, como botes de bordo, veículos ou em sistemas estacionários baseados em terra. Para algumas dessas aplicações, pode ser desejável uma arquitetura de custo relativamente baixo para antenas de matriz faseada que mantenham um desempenho robusto. Por exemplo, antenas de matriz faseada econômicas podem facilitar a incorporação econômica em aplicações de terminal de utilizadores residenciais via satélite, aplicações comerciais e automotivas individuais etc. Além disso, em algumas aplicações, como em UAVs (unmanned aerial vehicle, veículos aéreos não tripulados) e aeronaves tripuladas menores (por exemplo, jatos regionais e corporativos), uma arquitetura de antena de matriz faseada relativamente menor e mais compacta

10 / 62 pode facilitar um produto relativamente menor, mais leve e/ou mais econômico. Por exemplo, um gabinete para uma antena de matriz faseada pode ser substancialmente menor do que um radomo utilizado para uma matriz de antena passiva mecanicamente reforçada.

[0025] Uma maneira de reduzir o tamanho e o custo de fabricação dessas antenas de matriz faseada é reduzir o tamanho e o custo de fabricação do projeto de uma arquitetura de circuito de controle para as antenas de matriz faseada. Um circuito de controle de antena de matriz faseada pode ser fabricado ao longo de uma ou mais camadas de uma placa de circuito impresso. À medida que a complexidade da arquitetura do circuito de controle e o número de camadas impressas do PCB aumentam, o custo geral de fabricação da antena de matriz faseada também aumenta em geral. Uma arquitetura de sinal de elemento e controle com multiplexação distribuída pode multiplexar sinais de controle para vários circuitos de controle distribuídos e elementos de antena correspondentes com um sinal de elemento para transmissão ou recepção através dos elementos de antena nas mesmas trajetórias de sinal. Essa arquitetura pode, por exemplo, usar camadas de PCB relativamente menores e pode reduzir a complexidade geral e o custo de fabricação desses sistemas de antena de matriz faseada baseados em PCB.

[0026] As técnicas aqui descritas fornecem uma arquitetura de sinal de elemento e de controle distribuído multiplexado com o uso de uma trajetória de sinal compartilhado que transporta tanto os sinais de controle como os de elemento para cada um dentre um ou mais circuitos de controle distribuídos ao longo das trajetórias de sinal entre uma rede de formação de feixes e os respectivos elementos individuais de antena da antena de matriz faseada. Na arquitetura de sinal de elemento e controle multiplexado distribuído descrita, as trajetórias de sinal podem transportar um sinal de controle que inclui dados de controle para os circuitos de controle multiplexados (por exemplo, através da multiplexação de domínio de

11 / 62 frequência (FDM), e similares) com os sinais de elementos (ou seja, sinais de radiofrequência (RF)) para a transmissão ou recepção através dos respectivos elementos da antena. Ao se fazer isso, pode ser utilizada uma única trajetória de sinal para os sinais de controle e de elemento para cada elemento da antena, ao invés de, por exemplo, ter trajetórias de sinal de elemento e de controle dedicadas separadas. Por exemplo, conforme descrito mais adiante abaixo, uma única trajetória de sinal pode transportar informações de controle multiplexadas com sinais de elemento enviados para ou a partir dos elementos de antena correspondentes. Por exemplo, o sinal de controle pode ser multiplexado com um sinal de elemento de transmissão na mesma direção a partir da rede de formação de feixes. Alternativamente, o sinal de controle pode ser multiplexado com sinais de elemento de recepção combinados na rede de formação de feixes. De acordo com as técnicas descritas, a complexidade da placa de circuito impresso, incluindo várias camadas da placa de circuito impresso, pode ser reduzida, reduzindo o custo de fabricação da antena de matriz faseada.

[0027] A Figura 2 ilustra um diagrama exemplificador 200 de uma arquitetura de circuito para sinais de elemento e controle multiplexado distribuído para uma antena de matriz faseada de acordo com aspectos da presente revelação. A antena de matriz faseada pode ser um exemplo de uma ou mais matrizes de antena 140, conforme descrito com referência à Figura 1. A antena de matriz faseada da Figura 2 pode ser um exemplo de uma antena de matriz faseada de transmissão para transmitir sinais de comunicação para o satélite 105, conforme descrito com referência à Figura 1.

[0028] Conforme mostrado na Figura 2, a arquitetura do circuito inclui um primeiro circuito de roteamento 205-a, uma rede de formação de feixes 210-a, vários circuitos de controle 215 e vários elementos de antena

220. No exemplo da Figura 2, são mostrados um primeiro circuito de controle 215-a e um primeiro elemento de antena 220-a correspondente e um segundo

12 / 62 circuito de controle 215-b e um segundo elemento de antena 220-b correspondente. Entretanto, deve-se considerar que qualquer número N de circuitos de controle 215 para os elementos de antena 220 pode ser implementado de forma similar. Assim, o primeiro circuito de controle 215-a pode, por vezes, ser chamado de "circuito de controle 1" e o segundo circuito de controle 215-b pode, por vezes, ser chamado de "circuito de controle N". Os sinais dos elementos comunicados através dos elementos da antena 220 podem ser dispostos de forma a formar um feixe de antena com as características pretendidas (por exemplo, os sinais individuais dos elementos comunicados através de cada elemento da antena 220 podem ser configurados com uma fase e/ou amplitude específica em relação aos sinais individuais dos elementos comunicados através de outros elementos da antena 220 para orientar o feixe da antena em uma direção pretendida). Conforme ilustrado na Figura 2, existe uma correspondência individual entre os circuitos de controle 215 e os elementos da antena 220 (ou seja, existe um circuito de controle diferente 215 conectado a cada elemento da antena 220). Entretanto, deve-se considerar que, em alguns casos, um circuito de controle 215 pode ser compartilhado entre vários elementos de antena 220 (ou seja, um circuito de controle 215 pode ser conectado e fornecer a respectiva sinalização para múltiplos elementos de antena 220).

[0029] Como descrito acima, a antena de matriz faseada pode ser um sistema de antena com base em placa de circuito impresso no qual a antena de matriz faseada e a arquitetura de controle correspondente são impressas ou formadas de outra forma em uma ou mais camadas de uma placa de circuito impresso. Uma placa de circuito impresso pode incluir trajetórias de sinal ao longo de uma ou mais camadas de placa de circuito impresso (por exemplo, linhas condutoras, traçados, traços de vias de conexão em diferentes camadas de placa de circuito impresso ou planos). Por exemplo, uma trajetória de sinal pode incluir uma linha de transmissão de placa de circuito impresso composta

13 / 62 por uma ou mais linhas condutivas e um plano terra ou linhas ligadas à terra. Conforme descrito na presente invenção, uma camada pode se referir a uma única camada de material condutor (que pode incluir linhas condutivas e/ou um ou mais planos terra e/ou uma ou mais linhas ligadas à terra). Por exemplo, uma "placa de circuito impresso de duas camadas" pode incluir duas camadas de material condutor separadas por um substrato dielétrico, uma "placa de circuito impresso de quatro camadas" pode incluir quatro camadas de material condutor separadas por três substratos dielétricos etc.). O número de camadas de linhas de sinal condutivas e planos ou linhas terra que formam uma linha de transmissão dentro de uma placa de circuito impresso, podem variar com base em um tipo de linha de transmissão (por exemplo, microtira, linha de fita, guia de onda coplanar etc.). Por exemplo, uma linha de transmissão em uma placa de circuito impresso pode incluir uma camada de linha condutiva e uma ou mais linhas terra ou planos dentro da mesma camada como a camada de linha condutiva ou em diferentes camadas. As trajetórias de sinal podem transportar sinais, como sinais de controle, sinais de feixe, sinais de elemento, e similares, entre os componentes ou portas conectados, e as trajetórias de sinal podem incluir uma ou mais linhas de transmissão de placa de circuito impresso que estão dentro da mesma camada ou em camadas diferentes.

[0030] Quando configurada como uma antena de matriz faseada de transmissão, a antena de matriz faseada pode ser configurada para transmitir um feixe em uma direção de ângulo de digitalização pretendida em relação à visão (por exemplo, em uma direção para localizar um satélite alvo). O primeiro circuito de roteamento 205-a (por exemplo, um diplexador ou outro multiplexador, ou outro tipo de circuito de roteamento de sinal) pode receber um sinal de feixe de transmissão 236-a de, por exemplo, um processador de transmissão, a ser transmitido como um feixe de transmissão pela antena de matriz faseada. O primeiro circuito de roteamento 205-a pode receber mais

14 / 62 dados de controle 226-a de um controlador 225-a. Os dados de controle 226-a podem indicar valores de ajuste (por exemplo, amplitude e/ou fase) para um ou mais dos circuitos de controle N 215 a serem aplicados pelos respectivos circuitos de controle (conforme discutido abaixo) para transmitir o feixe de transmissão em uma direção do ângulo de leitura pretendido.

[0031] A antena de matriz faseada pode incluir um modulador de 230- a (por exemplo, um chaveamento de deslocamento de amplitude (ASK, amplitude-shift keying) ou um modulador de deslocamento de fase (PSK, phase shift keying)) que modula os dados de controle 226-a para produzir um sinal de controle 231-a. O modulador 230-a pode modular os dados de controle 226-a recebidos do controlador 225-a e passar o sinal de controle modulado 231-a para o primeiro circuito de roteamento 205-a. Em alguns casos, o modulador 230-a pode ser implementado dentro ou como um componente do controlador 225-a. Em alguns casos, o sinal de controle 231-a e o sinal do feixe de transmissão 236-a podem ocupar intervalos de frequência diferentes e não sobrepostos. O multiplexador do primeiro circuito de roteamento 205-a pode multiplexar a informação de feixe de transmissão 236- a (com uma frequência central ftx) e a informação de comando 231-a (com uma frequência central fc) com o uso, por exemplo, de FDM, para gerar um sinal multiplexado composto 241-a, incluindo o sinal do feixe de transmissão 236-a e o sinal de controle 231-a. Diferentes implementações possíveis para o primeiro circuito de roteamento 205-a podem ser usadas. Por exemplo, na Figura 2, o primeiro circuito de roteamento 205-a é um diplexador (ou seja, um multiplexador com duas entradas), incluindo dois filtros passa-banda 235 – um para cada entrada. O primeiro filtro passa-banda 235-a pode possibilitar a passagem de sinais de um primeiro faixa de frequência, sendo que a primeira faixa de frequência corresponde a, pelo menos, uma faixa de frequência do sinal do feixe de transmissão 236-a. O sinal do feixe de transmissão 236-a pode ser, por exemplo, um sinal modulado do feixe de

15 / 62 transmissão, com um sinal modulado de transmissão do sinal modulado com uma frequência de portadora ftx para o sinal do feixe de transmissão. Embora seja mostrada uma frequência central igual a ftx, a frequência central do primeiro filtro passa-banda pode não ser a mesma que a frequência de portadora ftx para o sinal do feixe de transmissão, desde que a primeira faixa de frequência possibilite a passagem do sinal do feixe de transmissão 236-A. (por exemplo, enquanto exclui o sinal de controle 231-a). O segundo filtro passa-banda 235-b pode possibilitar a passagem de sinais dentro de uma segunda faixa de frequência, sendo que a segunda faixa de frequência corresponde a, pelo menos, uma faixa de frequência do sinal de controle 231- a. O sinal de controle 231-a pode ser, por exemplo, um sinal de controle modulado, com dados de controle 226-a modulados com uma frequência de portadora fc para o sinal de controle, sendo que a frequência de portadora para o sinal de controle é diferente da frequência de portadora para o sinal do feixe de transmissão. Embora seja mostrada uma frequência central igual a fc, a frequência central do segundo filtro passa-banda pode não ser a mesma que a frequência portadora fc do sinal de controle, desde que a segunda faixa de frequências possibilite a passagem do sinal de controle 231-a (por exemplo, enquanto excluir o sinal do feixe de transmissão 236-a).

[0032] Alternativamente, em outras modalidades em que o portador do sinal de controle 231-a é de uma frequência mais baixa que a da portadora do sinal do feixe de transmissão 236-a, pode formar-se uma trajetória de sinal de passagem alta no lugar do primeiro filtro de passagem de banda 235-a, e uma trajetória de sinal de passagem baixa pode ser usada no lugar do segundo filtro de passagem de banda 235-b. A trajetória de sinal de passagem alta pode ser formada (por exemplo, com o uso de vestígios de placa de circuito impresso) que possibilita a passagem de sinais dentro de um faixa de frequência mais alta, sendo que o faixa de frequência mais alta é suficiente para o sinal do feixe de transmissão 236-a (por exemplo, o sinal do feixe de

16 / 62 transmissão modulado). A trajetória de sinal passa-baixo pode ser formada (por exemplo, com o uso de componentes como condensadores e indutores) para possibilitar a passagem de sinais dentro de uma faixa de frequência inferior, sendo que a faixa de frequência inferior é suficiente para o sinal de controle 231-a (por exemplo, o sinal de controle modulado).

[0033] O primeiro circuito de roteamento 205-a pode fornecer o sinal multiplexado composto 241-a, incluindo o sinal do feixe de transmissão 236-a multiplexado com o sinal de controle 231-a, a uma porta de sinal comum 240- a da rede de formação de feixes 210-a. A rede de formação de feixes 210-a pode incluir um ou mais estágios de divisores de placa de circuito impresso (por exemplo, de modo igual e/ou desigual, em fase e/ou fora de fase, ou uma combinação) que dividem o sinal multiplexado composto 241-a para produzir sinais de saída individuais 246 (por exemplo, sinal de saída 246-a e sinal de saída 246-b) nas portas de sinal de elemento de saída correspondentes 245 (por exemplo, porta de sinal de elemento 245-a e porta de sinal de elemento 245-b) da rede de formação de feixes 210-a. Ou seja, a rede de formação de feixes 210-a pode dividir o sinal multiplexado composto 241-a em sinais de saída individuais 246, sendo que cada sinal de saída individual 246 inclui um sinal de elemento individual e um sinal de controle individual que são cópias do sinal de feixe de transmissão 236-a e do sinal de controle 231-a, respectivamente. O um ou mais estágios dos divisores de placa de circuito impresso podem fornecer deslocamentos relativos de amplitude e/ou de fase entre os sinais individuais dos elementos dos sinais de saída individuais 246 como parte da formação geral de feixes da antena de matriz faseada. Nesse caso, os sinais de controle individuais dos sinais de saída individuais 246 também podem sofrer alterações relativas de amplitude e/ou de fase devido a um ou mais estágios dos divisores de placa de circuito impresso. Entretanto, esses deslocamentos relativos na amplitude e/ou fase são aplicados às portadoras dos sinais de controle individuais e, portanto, não impactam os

17 / 62 dados de controle 226-a. Além disso, esses deslocamentos podem não afetar a recuperação da portadora dos sinais de controle individuais para sincronização (como discutido abaixo), pois a precisão necessária pode ser significativamente menor do que a necessária para os sinais de elemento individual. Os dados de controle 226-a podem incluir informações para cada um dos circuitos de controle 215 (por exemplo, dados em série), e a rede de formação de feixes 210-a pode copiar os dados de controle 226-a (por exemplo, ao dividir o sinal multiplexado composto 241-a incluindo o sinal de controle 231-a que transporta os dados de controle 226-a) para cada uma das portas de sinal do elemento 245 que correspondem a cada um dos elementos da antena 220. Os sinais de elemento individual incluídos em cada sinal de saída individual 246 nas respectivas portas de sinal de elemento 245 podem ser posteriormente ajustados por um circuito de controle correspondente 215 ligado à porta de sinal de elemento correspondente 245 e transmitido por um elemento de antena correspondente 220.

[0034] Cada um dos sinais individuais de saída 246 nas portas de sinal do elemento 245 pode incluir um sinal de elemento individual (por exemplo, uma cópia do sinal do feixe de transmissão 236-a) multiplexado com um sinal de controle individual (por exemplo, uma cópia do sinal de controle 231-a). O sinal de controle individual pode ser utilizado pelo circuito de controle 215 correspondente para aplicar um ajuste adequado (por exemplo, amplitude e/ou fase) ao sinal de elemento individual correspondente. Ou seja, a rede de formação de feixes 210-a pode dividir o sinal multiplexado composto 241-a para gerar sinais de saída individuais 246 em cada porta de sinal de elemento 245, sendo que cada um inclui um sinal de controle individual e um sinal de elemento individual. Ao se multiplexar o sinal do feixe e o sinal de controle, a rede de formação de feixes 210-a pode ser utilizada para gerar e distribuir os sinais de elemento e os sinais de controle que indicam os dados de controle para o sinal de elemento correspondente para cada circuito de controle 215.

18 / 62 Ao se fazer isso, pode ser utilizada uma única trajetória de sinal tanto para os sinais de controle como para o sinal de elemento para cada elemento de antena na rede de formação de feixe 210-a, ao invés de, por exemplo, ter trajetórias de sinal de elemento e de controle dedicadas separadas. Assim, a complexidade da placa de circuito interno, incluindo várias camadas de placa de circuito impresso, pode ser reduzida, reduzindo o custo de fabricação da antena de matriz faseada.

[0035] Cada circuito de controle 215 pode incluir uma primeira porta 248 (por exemplo, a primeira porta 248-a e a primeira porta 248-b) conectada a uma porta de sinal de elemento correspondente 245 da rede de formação de feixes 210-a, e uma segunda porta 249 (por exemplo, a segunda porta 249-a e a segunda porta 249-b) conectada a um elemento de antena correspondente 220 (ou, em alguns casos, vários elementos de antena 220). Cada circuito de controle 215 pode incluir um segundo circuito de roteamento 250 (por exemplo, um diplexador ou outro multiplexador, ou outro tipo de circuito de roteamento de sinal) que estabelece uma trajetória de sinal de elemento 251 (por exemplo, trajetória de sinal de elemento 251-a e a trajetória de sinal de elemento 251-b) entre a primeira porta 248 e a segunda porta 249 do circuito de controle 215 e uma trajetória de sinal de controle 252 (por exemplo, a trajetória de sinal de controle 252-a e a trajetória do sinal de controle 252-b) entre a primeira porta 248 do circuito de controle 215 e um circuito de ajuste 265.

[0036] Como mostrado na Figura 2, cada um dos circuitos de roteamento 250 é um diplexador que demultiplexa (por exemplo, via demultiplexação de frequência) o sinal de saída individual recebido no elemento individual correspondente e nos sinais de controle. Conforme descrito de forma correspondente com referência ao primeiro circuito de roteamento 205-a que multiplexa sinais, o segundo circuito de roteamento 250 pode executar operações inversas análogas com o uso de componentes

19 / 62 análogos para demultiplexar os sinais. Por exemplo, o segundo circuito de roteamento 250-a pode incluir um primeiro filtro passa-banda 235-c e um segundo filtro passa-banda 235-d para o sinal de elemento e sinal de controle, respectivamente. Ou seja, o primeiro filtro passa-banda 235-c pode possibilitar a passagem de sinais dentro de uma primeira faixa de frequência, sendo que a primeira faixa de frequência corresponde a, pelo menos, uma faixa de frequência do sinal de elemento (por exemplo, o sinal do feixe de transmissão modulado). Embora seja mostrada uma frequência central igual a ftx, a frequência central do primeiro filtro passa-banda 235-c pode não ser a mesma que a frequência de portadora ftx para o sinal de elemento, desde que a primeira faixa de frequência possibilite a passagem do sinal de elemento (por exemplo, enquanto exclui o sinal de controle 231-a). O segundo filtro passa- banda 235-d pode possibilitar a passagem de sinais dentro de uma segunda faixa de frequência, sendo que a segunda faixa de frequência corresponde a, pelo menos, uma faixa de frequência do sinal de controle 231-a (por exemplo, o sinal de controle modulado). Embora seja mostrada uma frequência central igual a fc, a frequência central do segundo filtro passa-banda 235-d pode não ser a mesma que a frequência portadora fc para o sinal de controle, desde que a segunda faixa de frequências possibilite a passagem do sinal de controle 231-a (por exemplo, enquanto excluir o sinal de elemento). Similarmente, o segundo circuito de roteamento 250-b pode incluir um primeiro filtro passa- banda 235-e e um segundo filtro passa-banda 235-f para o sinal de elemento e o sinal de controle, respectivamente. Conforme descrito acima com referência ao primeiro circuito de roteamento 205, outras possíveis implementações podem ser usadas, incluindo o uso de outros traços de placa de circuito impresso, componentes incluindo filtros passa-alta e baixa, capacitores, indutores e similares.

[0037] No primeiro circuito de controle 215-a, a trajetória do sinal de controle 252-a pode fornecer o sinal de controle para um demodulador 255-a

20 / 62 e um decodificador de endereço 260-a. O demodulador 255-a pode demodular o sinal de controle transportado na trajetória de sinal de controle 252-a para obter informações de controle. As informações de controle podem incluir comandos para cada um dos circuitos de controle 215 que são distribuídos para cada um dos circuitos de controle 215 pela rede de formação de feixes 210-a. Os comandos para diferentes circuitos de controle 215 podem ser transmitidos em série nas informações de controle. Ou seja, além de receber seus próprios dados de controle, o circuito de controle 215-a pode receber e demodular as informações de controle para cada um dos outros circuitos de controle 215 (por exemplo, para o circuito de controle 215-b). As informações de controle podem incluir informações de endereço (por exemplo, em um cabeçalho) para identificar o endereço do circuito de controle 215 específico para o qual as informações de controle correspondentes se destinam. O decodificador de endereços 260-a pode comparar um endereço conhecido (conforme discutido mais adiante) do circuito de controle 215-a com as informações de endereço nos dados de controle 226-a para identificar as informações de controle que se destinam ao circuito de controle específico 215-a, e fornecer as informações de controle identificadas através de uma trajetória de sinal 253-a para um circuito de ajuste correspondente 265-a. O segundo circuito de controle 215-b pode funcionar da mesma forma que o primeiro circuito de controle 215-a, o segundo circuito de controle 215-b da mesma forma, incluindo um demodulador 255-b, um decodificador de endereços 260-b, e um circuito de ajuste 265-b (por exemplo, para fornecer de modo similar as informações de controle identificadas através de uma trajetória de sinal 253-b para o circuito de ajuste 265-b).

[0038] Cada um dos circuitos de ajuste 265 (por exemplo, circuito de ajuste 265-a e circuito de ajuste 265-b) pode incluir um ou mais elementos do circuito (por exemplo, um ou mais deslocadores de fase 270, um ou mais amplificadores 275 etc.) para fornecer, com base nas informações de controle

21 / 62 identificadas (por exemplo, coeficientes de feixe etc.), ajustes apropriados da amplitude e/ou fase aos sinais de elemento correspondentes. A Figura 2 mostra uma vista em sessões do circuito de ajuste 265-a. No exemplo ilustrado, o circuito de ajuste 265-a inclui um deslocador de fase 270-a que aplica um deslocamento de fase ao sinal de elemento correspondente, conforme indicado pelas informações de controle. No exemplo ilustrado, o circuito de ajuste 265-a inclui ainda um amplificador 275-a que amplifica o sinal de deslocamento de fase do deslocador de fase, conforme indicado pelas informações de controle para produzir um sinal de elemento ajustado. O sinal de elemento ajustado pode ser fornecido através da segunda porta 249 do circuito de controle 215 ao elemento da antena correspondente 220 para transmissão. O circuito de ajuste 265-a pode funcionar da mesma forma para ajustar e fornecer o sinal de elemento ao segundo elemento da antena 220-b. As transmissões dos sinais de elemento ajustado por cada um dos elementos da antena 220 da antena de matriz de fase produzem em conjunto um feixe de transmissão transmitido em uma direção de ângulo de digitalização pretendida (por exemplo, na direção de um satélite alvo ou outro dispositivo receptor).

[0039] Técnicas diferentes para atribuir endereços e técnicas pelas quais os decodificadores de endereços 260 de cada um dos circuitos de controle 215 podem determinar seus endereços correspondentes são descritas. Em uma implementação exemplificadora, cada um dos circuitos de controle 215 pode ser idêntico ao longo da matriz de antenas. Dessa forma, os circuitos de controle específicos 215 podem não ter informações pré-configuradas ou outras informações ou recursos diferenciáveis que possam ser usados para determinar endereços atribuídos de forma correspondente antes da instalação em seus respectivos locais na placa de circuito impresso da matriz de antenas. Nesse caso, os vários locais na placa de circuito impresso da antena de matriz podem incluir diferentes recursos que indicam um esquema de endereçamento em toda a matriz. Esses recursos podem ser usados pelos decodificadores de

22 / 62 endereços 260 para determinar os endereços atribuídos ao seu circuito de controle correspondente 215.

[0040] Em um exemplo de implementação, os endereços dos circuitos de controle 215 podem ser definidos com o uso de ligação de endereço pull- up/down ou aberto/curto. Por exemplo, um circuito de controle específico 215 pode incluir vários pinos de endereço e ser colocado em um local específico na placa de circuito impresso da matriz de antenas. Em alguns casos, uma configuração padrão para os pinos de endereço pode ser puxada para cima - "pulled up" - (por exemplo, através de um resistor interno do circuito de controle 215) e, de acordo com um local na placa de circuito impresso, uma combinação única de vias ligadas à terra pode puxar para baixo - "pull down" - determinados pinos de endereço. Por exemplo, um primeiro conjunto de pinos de endereço pode corresponder a um endereço de linha do circuito de controle 215 e um segundo conjunto de pinos pode corresponder a um endereço de coluna do circuito de controle 215. A sequência resultante de pinos de endereço puxados para cima e para baixo pode então indicar o endereço exclusivo para esse circuito de controle 215.

[0041] Adicional ou alternativamente, cada circuito de controle 215 pode reconhecer seu próprio endereço, mediante a leitura dos níveis de tensão do endereço, por exemplo, com o uso de um conversor analógico/digital (ADC). Por exemplo, conforme descrito mais adiante com referência à Figura 8, os elementos divisores de tensão (por exemplo, divisores de tensão de resíduos) para cada uma das linhas e colunas podem dividir a tensão de alimentação e as tensões correspondentes de linha e coluna podem ser lidas por ADCs nos circuitos de controle 215. A placa de circuito impresso da matriz de antenas pode incluir um elemento divisor de tensão por linha que divide a tensão de alimentação para uma tensão de linha correspondente indicando uma linha em particular, e um elemento divisor de tensão por coluna que divide a tensão de alimentação para uma tensão de coluna

23 / 62 correspondente indicando a coluna. Cada circuito de controle 215 pode então incluir um pino de endereço de linha que recebe a tensão de linha correspondente, e um pino de endereço de coluna que recebe a tensão de coluna correspondente. Os ADCs podem então ser usados para ler essas tensões nos pinos de endereço da linha e da coluna. Fazendo assim, pode-se reduzir um número de resistências a serem utilizadas em comparação com outras técnicas. Além disso, esta implementação descrita pode utilizar uma contagem de pinos relativamente mais baixa em comparação com a utilização de ligação de endereço pull-up/down ou aberto/curto, o que pode reduzir a área da placa de circuito impresso ou os custos para cada circuito de controle 215.

[0042] Em alguns casos, os endereços dos circuitos de controle 215 podem ser selecionados (por exemplo, com o uso de endereços sequenciais de linhas e colunas) de modo a que, se um circuito de controle aplicar informações de controle (por exemplo, coeficientes de ajustamento do feixe específicos para amplitude e/ou fase) para um endereço descodificado incorretamente, a informação de controle aplicada pelo circuito de controle destina-se provavelmente a um dos circuitos de controle adjacentes 215. Em alguns casos, o endereçamento de linha e coluna pode garantir que os endereços de linhas ou colunas sucessivas não difiram em mais de um bit (por exemplo, uma distância de Hamming igual a um (1)), e que quaisquer duas linhas ou colunas que não sejam consecutivas tenham mais de um bit diferente (por exemplo, uma distância de Hamming superior a um (1)). Neste caso, se um circuito de controle 215 descodifica incorretamente o endereço como resultado de um erro de bit único, o circuito de controle 215 aplicaria um ajuste (por exemplo, de fase e/ou de amplitude) destinado ao circuito de controle vizinho mais próximo 215 por linha e/ou coluna, o que pode não degradar substancialmente o desempenho de formação de feixes de RF de algumas matrizes de antena. Por exemplo, esse pode ser um desempenho

24 / 62 semelhante ao de um grupo de elementos de antena da matriz de antenas duas vezes maior do que se o endereço errado não fosse usado na matriz de antenas. Em alguns casos, o endereço dos dados de controle pode ser codificado com um ou mais bits de correção de erros para reduzir a probabilidade de decodificação incorreta de endereços. Por exemplo, o endereço dos dados de controle pode estar transmitindo de acordo com um código de bloco linear, como um código Hamming, código Reed-Solomon, e similares.

[0043] Em alguns casos, os circuitos de controle 215 e o controlador 225-a podem suportar comunicação bidirecional. Por exemplo, cada um dos circuitos de controle 215 pode também ter um modulador (não mostrado), que pode fazer parte do desmodulador 255, ou um componente separado. O controlador 225-a pode enviar um comando para ler um valor configurado (por exemplo, informações de controle) a partir de um dos circuitos de controle 215, e o circuito de controle endereçado 215 pode então responder mediante a modulação de um sinal com a resposta (por exemplo, o valor configurado) e a multiplexação do sinal modulado para o sinal de saída individual 246 na respectiva porta de sinal do elemento 245. O sinal modulado pode então ser transportado através da rede de formação de feixes 210-a e do primeiro circuito de roteamento 205-a para o controlador 225-a, que pode então demodular o sinal e decodificar a resposta. Assim, a comunicação bidirecional pode possibilitar a verificação de uma configuração dos circuitos de controle 215 ou a leitura de outras informações de status dos circuitos de controle 215 para propósitos de teste ou depuração.

[0044] Em alguns casos, os demoduladores 255 podem recuperar o transportador (por exemplo, um transportador para o sinal de controle) para gerar um sinal de relógio para sincronizar os diferentes circuitos de controle

215. Por exemplo, o demodulador 255-a pode usar um laço de recuperação de portadora ou outras técnicas de recuperação de portadora (por exemplo,

25 / 62 compensar as diferenças de frequência e/ou de fase entre o portador do sinal de controle e um oscilador local). O demodulador 255-a pode então definir um sinal de relógio com base na forma de onda recuperada. Desta forma, o sinal do relógio pode ser sincronizado entre cada um dos circuitos de controle 215 da antena de matriz faseada. Assim, o sinal de controle pode usar modulação coerente, e os sinais sincronizados do relógio nos demoduladores 255 podem usar demodulação coerente para demodular o sinal de controle 231-a.

[0045] A Figura 3 mostra um diagrama exemplificador 300 de uma rede de formação de feixes 305 para uma arquitetura de circuitos para sinais de elementos e controle multiplexado distribuído para uma antena de matriz faseada, de acordo com os aspectos da presente revelação. A rede de formação de feixes mostrada na Figura 3 pode ser um exemplo das redes de formação de feixes descritas, pelo menos, com referência às Figuras 2 e 4 a 7.

[0046] A rede de formação de feixes 305 mostra uma porta comum 310, que pode ser um exemplo da porta de sinal comum de entrada, conforme descrito com referência à Figura 2. A rede de formação de feixes 305 mostra também várias portas de elementos 315, identificadas como "porta do elemento 1" a "porta do elemento N", que pode corresponder a um número de circuitos de controle 1 a N, conforme descrito com referência à Figura 2. As portas do elemento 315 podem ser exemplos das portas de sinal de elemento conforme descrito com referência à Figura 2.

[0047] O diagrama de exemplo 300 da rede de formação de feixes 305 mostra três estágios de combinador/divisores (por exemplo, combinador/divisores de PCB formados em uma placa de circuito impresso). Ou seja, um sinal de entrada recebido na porta comum 310 pode ser dividido pela primeira vez em dois sinais, então cada sinal pode ser dividido mais duas vezes em sequência para gerar sinais de saída nas oito portas de elemento mostradas 315. Por outro lado, os sinais recebidos nas portas de oito

26 / 62 elementos 315 podem ser combinados pela rede de formação de feixes 305 para formar um sinal combinado na porta comum 310. Em alguns casos, esses combinadores/divisores podem ser de maneira igual e/ou desigual, em fase e/ou fora de fase, ou qualquer combinação. Entretanto, deve-se considerar que este é apenas um exemplo de rede de combinadores/divisores de PCB e que a rede de formação de feixes 305 pode incluir um número menor ou maior de combinações/divisores em várias configurações.

[0048] A Figura 4 ilustra um diagrama exemplificador 400 de uma arquitetura de circuito para sinais de elemento e controle multiplexado distribuído para uma antena de matriz faseada de acordo com aspectos da presente revelação. A antena de matriz faseada pode ser um exemplo de um ou mais matrizes de antenas 140, conforme descrito com referência à Figura 1, e a arquitetura do circuito para sinais de elementos e controle multiplexado distribuído para uma antena de matriz faseada, conforme descrito com referência à Figura 2. A antena de matriz faseada da Figura 4 pode ser um exemplo de uma antena de matriz faseada de transmissão para a transmissão de sinais de comunicação para o satélite 105, conforme descrito com referência à Figura 1, e a arquitetura do circuito para sinais de elementos e controle multiplexado distribuído para uma antena de matriz faseada, conforme descrito com referência à Figura 2.

[0049] A arquitetura do circuito para a antena de matriz faseada na Figura 4 pode funcionar substancialmente da mesma forma com componentes semelhantes ou correspondentes, conforme descrito com referência à Figura 2, exceto quando descrito de outra maneira neste documento. Na Figura 4, a antena de matriz faseada, além de transportar sinais de feixe, de elemento e de controle, inclui uma fonte de energia 405 que gera um sinal de potência 408 que pode ser transportado nas trajetórias de sinal e multiplexado com os sinais de feixe, de elemento e de controle.

[0050] Conforme mostrado na Figura 4, a arquitetura do circuito

27 / 62 inclui um primeiro circuito de roteamento 205-b, uma rede de formação de feixes 210-b, vários circuitos de controle 215 e vários elementos de antena

220. No exemplo da Figura 4, são mostrados um primeiro circuito de controle 215-c e um primeiro elemento de antena 220-c correspondente e um segundo circuito de controle 215-d e um segundo elemento de antena 220-d correspondente. Entretanto, deve-se considerar que qualquer número N de circuitos de controle 215 para os elementos de antena 220 pode ser implementado de forma similar. Conforme ilustrado na Figura 4, existe uma correspondência de um para um entre os circuitos de controle 215 e os elementos da antena 220 (ou seja, existe um circuito de controle diferente 215 conectado a cada elemento da antena 220). Entretanto, deve-se considerar que, em alguns casos, um circuito de controle 215 pode ser compartilhado entre vários elementos de antena 220 (ou seja, um circuito de controle 215 pode ser conectado e fornecer a respectiva sinalização para múltiplos elementos de antena 220). Cada um dos componentes pode ser conectado através de trajetórias de sinal.

[0051] O primeiro circuito de roteamento 205-b (por exemplo, um diplexador ou outro multiplexador, ou outro tipo de circuito de roteamento de sinal) pode receber um sinal de feixe de transmissão 236-b de, por exemplo, um processador de transmissão, a ser transmitido como um feixe de transmissão pela antena de matriz faseada. O primeiro circuito de roteamento 205-b pode, ainda, receber dados de controle 226-b de um controlador 225-a. Os dados de controle 226-b podem indicar valores de ajuste (por exemplo, amplitude e/ou fase) para um ou mais dos N circuitos de controle 215 a serem aplicados pelos respectivos circuitos de controle para transmitir o feixe de transmissão em uma direção do ângulo de leitura pretendido.

[0052] A antena de matriz faseada pode incluir um modulador 230-b que modula os dados de controle 226-b para produzir um sinal de controle 231-b. O modulador 230-b pode modular os dados de controle 226-b

28 / 62 recebidos do controlador 225-b e passar o sinal de controle modulado 231-b para o primeiro circuito de roteamento 205-b.

Em alguns casos, o modulador 230-b pode ser implementado dentro ou como um componente do controlador 225-b.

O multiplexador do primeiro circuito de roteamento 205-b pode multiplexar a informação de feixe de transmissão 236-b (com uma frequência central ftx) e a informação de comando 231-b (com uma frequência central fc) gerar um sinal multiplexado composto 241-b, incluindo o sinal do feixe de transmissão 236-b e o sinal de controlo 231-b.

NA FIG. 4, o primeiro circuito de roteamento 205-b é um diplexador que inclui dois filtros de passagem de banda 235 – um para cada entrada.

O primeiro filtro passa-banda 235-g pode possibilitar a passagem de sinais dentro de uma primeira faixa de frequência, sendo que a primeira faixa de frequência corresponde a, pelo menos, uma faixa de frequência do sinal de elemento 236-b (por exemplo, o sinal do feixe de transmissão modulado). Embora seja mostrada uma frequência central igual a ftx, a frequência central do primeiro filtro passa-banda 235-g pode não ser a mesma que a frequência de portadora ftx para o sinal de feixe de transmissão, desde que a primeira faixa de frequência possibilite a passagem do sinal de feixe de transmissão 236-b (por exemplo, enquanto exclui o sinal de controle 231-b). O segundo filtro passa-banda 235-h pode possibilitar a passagem de sinais dentro de uma segunda faixa de frequência, sendo que a segunda faixa de frequência corresponde a, pelo menos, uma faixa de frequência do sinal de controle 231-b (por exemplo, o sinal de controle modulado). Embora seja mostrada uma frequência central igual a fc, a frequência central do segundo filtro passa-banda 235-h pode não ser a mesma que a frequência de portadora fc para o sinal de controle, desde que a segunda faixa de frequência possibilite a passagem do sinal de controle 231-b (por exemplo, enquanto exclui o sinal de feixe de transmissão 236-b). Diferentes implementações possíveis para o primeiro circuito de roteamento 205-b podem ser usadas, como descrito acima.

29 / 62

[0053] O primeiro circuito de roteamento 205-b pode receber adicionalmente o sinal de potência 408 da fonte de energia 405. Na Figura 4, a fonte de energia 405 (por exemplo, uma fonte de corrente contínua CC ou uma outra fonte de tensão ou uma fonte de corrente) produz o sinal de potência 408 (por exemplo, um sinal de CC). O sinal de potência 408 pode passar através de um indutor 410-a (ou outro tipo de elemento bloqueador) no primeiro circuito de roteamento 205-b. O indutor pode impedir que o sinal de controle 231-b e o sinal do feixe de transmissão 236-b flua através da trajetória de sinal para a fonte de energia 405. O primeiro circuito de roteamento 205-b pode incluir, também, um capacitor de bloqueio 415-a que bloqueia o sinal de potência 408 das trajetórias de sinal do sinal de feixe 236- b e do sinal de controle 231-b. O primeiro circuito de roteamento 205-b pode emitir um sinal multiplexado composto 241-b incluindo cada um dentre o sinal de feixe de transmissão 236-b, o sinal de controle 231-b e o sinal de potência 408.

[0054] O primeiro circuito de roteamento 205-b pode fornecer o sinal multiplexado composto 241-b, incluindo o sinal do feixe de transmissão 236- b multiplexado com o sinal de controle 231-b, à porta de sinal comum 240-b da rede de formação de feixes 210-b. A rede de formação de feixes 210-b pode incluir um ou mais estágios de divisores de placa de circuito impresso que dividem o sinal multiplexado composto 241-b para produzir sinais de saída individuais 246 (por exemplo, sinal de saída 246-c e sinal de saída 246- d) nas portas de sinal de elemento de saída correspondentes 245 (por exemplo, porta de sinal de elemento 245-c e porta de sinal de elemento 245-d) da rede de formação de feixes 210-b. Ou seja, a rede de formação de feixes 210-b pode dividir o sinal multiplexado composto 241-b em sinais de saída individuais 246, sendo que cada sinal de saída individual 246 inclui um sinal de elemento individual e um sinal de controle individual que são cópias do sinal de feixe de transmissão 236-b e do sinal de controle 231-b,

30 / 62 respectivamente. O um ou mais estágios dos divisores de placa de circuito impresso podem fornecer deslocamentos relativos de amplitude e/ou de fase entre os sinais individuais dos elementos dos sinais de saída individuais 246 como parte da formação geral de feixes da antena de matriz faseada. Nesse caso, os sinais de controle individuais dos sinais de saída individuais 246 também podem sofrer alterações relativas de amplitude e/ou de fase devido a um ou mais estágios dos divisores de placa de circuito impresso. Entretanto, esses deslocamentos relativos de amplitude e/ou de fase são aplicados às portadoras dos sinais de controle individuais e, portanto, não impactam os dados de controle 226-b. Além disso, esses deslocamentos podem não afetar a recuperação da portadora dos sinais de controle individuais para sincronização (como discutido abaixo), pois a precisão necessária pode ser significativamente menor do que a necessária para os sinais de elemento individuais. Os dados de controle 226-b podem incluir informações para cada um dos circuitos de controle 215 (por exemplo, dados em série), e a rede de formação de feixes 210-b pode copiar os dados de controle 226-b recebidos na porta de sinal comum 240-b (por exemplo, ao dividir o sinal multiplexado composto 241-b incluindo o sinal de controle 231-a que transporta os dados de controle 226-b) para cada uma das portas de sinal de elemento 245 que correspondem a cada um dos elementos de antena 220. Os sinais de elemento individual incluídos em cada sinal de saída individual 246 nas respectivas portas de sinal de elemento 245 podem ser posteriormente ajustados por um circuito de controle correspondente 215 ligado à porta de sinal de elemento correspondente 245 e transmitido por um elemento de antena correspondente 220.

[0055] Cada um dos sinais individuais de saída 246 nas portas de sinal de elemento 245 pode incluir um sinal de elemento individual (por exemplo, uma cópia do sinal do feixe de transmissão 236-b) multiplexado com um sinal de controle individual (por exemplo, uma cópia do sinal de controle 231-b), e

31 / 62 o sinal de energia 408. O sinal de controle pode ser utilizado pelo circuito de controle 215 correspondente para aplicar um ajuste adequado (por exemplo, amplitude e/ou fase) ao sinal de elemento correspondente. Ou seja, a rede de formação de feixes 210-b pode dividir o sinal multiplexado composto 241-b para gerar sinais de controle individuais e sinais de elementos individuais em cada porta de sinal de elemento 245. Os sinais de controle individuais podem ser multiplexados com os sinais de elemento correspondentes para formar os sinais de saída individuais multiplexados 246. Ao se multiplexar o sinal do feixe e o sinal de controle, a rede de formação de feixes 210-b pode ser utilizada para gerar e distribuir os sinais de elemento e os sinais de controle que indicam os dados de controle para o sinal de elemento correspondente para cada circuito de controle 215.

[0056] Cada circuito de controle 215 pode incluir uma primeira porta 248 (por exemplo, a primeira porta 248-c e a primeira porta 248-d) conectadas a uma porta de sinal de elemento correspondente 245 da rede de formação de feixe 210-b e uma segunda porta 249 (por exemplo, a segunda porta 249-c e a segunda porta 249-d) conectadas a um elemento de antena correspondente 220. Cada circuito de controle 215 pode incluir um segundo circuito de roteamento 250 (por exemplo, um diplexador ou outro multiplexador, ou outro tipo de circuito de roteamento de sinal) que estabelece uma trajetória de sinal de elemento 251 (por exemplo, trajetória de sinal de elemento 251-c e a trajetória de sinal de elemento 251-d) entre a primeira porta 248 e a segunda porta 249 do circuito de controle 215 e uma trajetória de sinal de controle 252 (por exemplo, a trajetória de sinal de controle 252-c e a trajetória do sinal de controle 252-d) entre a primeira porta 248 do circuito de controle 215 e um circuito de ajuste 265.

[0057] Como mostrado na Figura 4, cada um dos segundos circuitos de roteamento 250 é um diplexador que demultiplexa o sinal de saída individual recebido nos sinais de controle e de elemento individuais

32 / 62 correspondentes. Conforme descrito de forma correspondente com referência ao primeiro circuito de roteamento 205-b que multiplexa sinais, os segundos circuitos de roteamento 250 podem executar operações inversas análogas com o uso de componentes análogos para demultiplexar os sinais. Por exemplo, o segundo circuito de roteamento 250-c pode incluir um primeiro filtro passa- banda 235-i e um segundo filtro passa-banda 235-j para o sinal de elemento e sinal de controle, respectivamente. De modo similar, o segundo circuito de roteamento 250-d pode incluir um primeiro filtro passa-banda 235-k e um segundo filtro passa-banda 235-l para o sinal de elemento e sinal de controle, respectivamente. Embora seja mostrada uma frequência central igual a ftx, a frequência central dos primeiros filtros de passa-banda 235-i e 235-k pode não ser a mesma que a frequência de portadora ftx para o sinal de feixe de transmissão, desde que elas possibilitem a passagem do sinal de elemento (por exemplo, enquanto exclui o sinal de controle). Do mesmo modo, a frequência central dos segundos filtros de passa-banda 235-j e 235-l é igual a fc, mas pode não ser a mesma que a frequência de portadora fc para o sinal de controle, desde que possibilite a passagem do sinal de controle (por exemplo, enquanto exclui o sinal de elemento). Diferentes implementações possíveis para os segundos circuitos de roteamento 250 podem ser usadas, conforme descrito acima, incluindo, por exemplo, o uso de outros traços de placa de circuito impresso, componentes incluindo filtros de passagem alta e baixa, capacitores, indutores e similares.

[0058] Em alguns casos, cada um dos circuitos de controle 215 pode incluir um desacoplador que separa o sinal de potência multiplexado para obter o sinal de potência para fornecer energia aos circuitos de controle 215 e outros componentes. Os segundos circuitos de roteamento 250 dentro de cada um dos circuitos de controle 215 podem incluir indutores 410 (por exemplo, indutor 410-b e indutor 410-c), ou outro tipo de elemento de bloqueio, que possibilite a passagem do sinal de potência, que pode então ser fornecido a

33 / 62 vários outros componentes do circuito de controle 215 para fornecer energia aos outros componentes. Os segundos circuitos de roteamento 250 podem incluir ainda capacitores de bloqueio 415 (por exemplo, capacitor 415-b e capacitor 415-c) que bloqueiam o sinal de potência 408 das trajetórias de sinal para os respectivos elementos de antena 220.

[0059] No primeiro circuito de controle 215-c, por exemplo, a trajetória do sinal de controle 252-c pode fornecer o sinal de controle para um demodulador 255-c e um decodificador de endereço 260-c. O demodulador 255-c pode demodular o sinal de controle transportado na trajetória de sinal de controle 252-c para obter informações de controle. As informações de controle podem incluir comandos para cada um dos circuitos de controle 215 que são distribuídos para cada um dos circuitos de controle 215 pela rede de formação de feixes 210-b. Os comandos para diferentes circuitos de controle 215 podem ser transmitidos em série nas informações de controle. Ou seja, além de receber seus próprios dados de controle, o circuito de controle 215-c pode receber e demodular as informações de controle para cada um dos outros circuitos de controle 215 (por exemplo, para o circuito de controle 215-d). As informações de controle podem incluir informações de endereço (por exemplo, em um cabeçalho) para identificar o endereço do circuito de controle 215 específico para o qual as informações de controle correspondentes se destinam. O decodificador de endereços 260-c pode comparar um endereço conhecido (conforme discutido mais adiante) do circuito de controle 215-c com as informações de endereço nos dados de controle 226-b para identificar as informações de controle que se destinam ao circuito de controle específico 215-c, e fornecer as informações de controle identificadas através de uma trajetória de sinal 253-c para um circuito de ajuste correspondente 265-c. O segundo circuito de controle 215-d pode funcionar da mesma forma que o primeiro circuito de controle 215-c, o segundo circuito de controle 215-b da mesma forma, incluindo um

34 / 62 demodulador 255-d, um decodificador de endereços 260-d, e um circuito de ajuste 265-d (por exemplo, para fornecer de modo similar as informações de controle identificadas através de uma trajetória de sinal 253-d para o circuito de ajuste 265-d).

[0060] Cada um dos circuitos de ajuste 265 (por exemplo, circuito de ajuste 265-c e circuito de ajuste 265-d) pode incluir um ou mais elementos do circuito (por exemplo, um ou mais deslocadores de fase 270, um ou mais amplificadores 275 etc.) para fornecer, com base nas informações de controle identificadas, ajustes adequados da amplitude e/ou fase aos sinais de elemento correspondentes. A Figura 4 mostra uma vista em sessões do circuito de ajuste 265-c. No exemplo ilustrado, o circuito de ajuste 265-c inclui um deslocador de fase 270-b que aplica um deslocamento de fase ao sinal de elemento correspondente, conforme indicado pelas informações de controle. No exemplo ilustrado, o circuito de ajuste 265-c inclui ainda um amplificador 275-b que amplifica o sinal de deslocamento de fase do deslocador de fase, conforme indicado pelas informações de controle para produzir um sinal de elemento ajustado. O sinal de elemento ajustado pode ser fornecido através da segunda porta 249 do circuito de controle 215 ao elemento da antena correspondente 220 para transmissão. As transmissões dos sinais de elemento ajustados por cada um dos elementos da antena 220 da antena de matriz de fase produzem, em conjunto, um feixe de transmissão transmitido em uma direção de ângulo de digitalização pretendida.

[0061] Em alguns casos, cada um dos circuitos de controle 215 pode incluir vários conjuntos de registros de formação de feixes. Em alguns exemplos, cada um dos circuitos de controle 215 inclui registros de formação de feixe com memória dupla, para que os próximos valores de ajuste para o próximo estado de direcionamento do feixe (ou seja, uma próxima direção de feixe para o feixe de transmissão) possam ser carregados durante o funcionamento no estado atual. Isto pode possibilitar que a antena de matriz

35 / 62 faseada altere as direções apontadoras de forma relativamente rápida, por exemplo, em situações em que a antena de matriz faseada deve alternar a sua direção de apontamento entre dois dispositivos receptores diferentes (por exemplo, para a entrega de satélites). Além disso, isto pode facilitar que a antena de matriz faseada mantenha a sua direção de rastreamento de um dispositivo receptor, caso os coeficientes de formação do feixe sejam dependentes da frequência e se sejam efetuados saltos de frequência, por exemplo, manter a direção do feixe enquanto alterna entre duas bandas de frequência diferentes.

Em alguns exemplos, cada um dos circuitos de controle pode incluir vários conjuntos de registros para armazenar coeficientes para feixes utilizados para correção de direcionamentos incorretos (por exemplo, através de trilha de passos, varredura cônica, rastreamento de monopulso). Por exemplo, cada um dos circuitos de controle pode armazenar conjuntos de coeficientes associados a uma operação de varredura cônica em relação ao feixe atual.

A varredura cônica pode apontar intencionalmente o feixe da antena para longe da direção-alvo, de acordo com diferentes deslocamentos angulares, e medir um atributo de sinal (por exemplo, através de um sinal recebido ou de uma retroinformação que indique uma força de sinal de um sinal transmitido), ajustar o feixe da antena para uma nova direção-alvo se for encontrado um atributo de sinal melhorado em um deslocamento da varredura.

À medida que cada operação de correção de direcionamento incorreto é executada e um novo feixe direcionado para o alvo é selecionado como resultado da varredura cônica, os conjuntos de coeficientes podem ser atualizados com novos conjuntos de coeficientes para a próxima operação de varredura cônica.

Em alguns casos, uma parte (por exemplo, 10 bits) dos cabeçalhos de endereços pode ser reservada e utilizada como comandos globais, como comandos "Transmit Enable/Disable" (transmitir ativar/desativar) e/ou "Receive Enable/Disable" (receber ativar/desativar), para ativar os pesos do feixe armazenado em memória a partir de registros

36 / 62 específicos (por exemplo, registros A e B para registros de formação de feixe com memória dupla), e outros comandos para a antena de matriz faseada.

[0062] Em alguns casos, os circuitos de controle 215 e o controlador 225-b podem suportar comunicação bidirecional. Por exemplo, cada um dos circuitos de controle 215 também pode ter um modulador (não mostrado), que pode fazer parte dos demoduladores, ou componentes separados. O controlador 225-b pode enviar um comando para ler um valor configurado (por exemplo, informações de controle) a partir de um dos circuitos de controle 215, e o circuito de controle endereçado 215 pode então responder mediante a modulação de um sinal com a resposta (por exemplo, o valor configurado) e a multiplexação do sinal modulado para os sinais de saída individuais 246 na respectiva porta de sinal do elemento 245. O sinal modulado pode então ser transportado através da rede de formação de feixes 210-b e do primeiro circuito de roteamento 205-b para o controlador 225-b, que pode então demodular o sinal e decodificar a resposta. Assim, a comunicação bidirecional pode possibilitar a verificação de uma configuração dos circuitos de controle 215 ou a leitura de outras informações de status dos circuitos de controle 215 para propósitos de teste ou depuração.

[0063] Em alguns casos, os demoduladores 255 podem recuperar o transportador (por exemplo, um transportador para o sinal de controle) para gerar um sinal de relógio para sincronizar os diferentes circuitos de controle

215. Por exemplo, o demodulador 255-e pode usar um laço de recuperação de portadora ou outras técnicas de recuperação de portadora (por exemplo, compensar as diferenças de frequência e/ou de fase entre o portador do sinal de controle e um oscilador local). O demodulador 255-e pode então definir um sinal de relógio com base na forma de onda recuperada. Desta forma, o sinal do relógio pode ser sincronizado entre cada um dos circuitos de controle 215 da antena de matriz faseada. Assim, o sinal de controle pode usar modulação coerente, e os sinais sincronizados do relógio nos demoduladores

37 / 62 255 podem usar demodulação coerente para demodular o sinal de controle 231-b.

[0064] A Figura 5 ilustra um diagrama exemplificador 500 de uma arquitetura de circuito para sinais de elemento e controle multiplexado distribuído para uma antena de matriz faseada de acordo com aspectos da presente revelação. A antena de matriz faseada pode ser um exemplo de uma ou mais matrizes de antena 140, conforme descrito com referência à Figura 1. A antena de matriz faseada da Figura 5 pode ser um exemplo de uma antena de matriz faseada de recepção para receber sinais de comunicação a partir do satélite 105, conforme descrito com referência à Figura 1.

[0065] A arquitetura do circuito para a antena de matriz faseada na Figura 5 pode funcionar substancialmente da mesma forma com componentes semelhantes ou correspondentes, conforme descrito com referência às Figuras 2 a 4, exceto quando descrito de outra maneira neste documento. Embora não ilustrado, em alguns casos, a antena de matriz faseada da Figura 5 pode produzir e passar um sinal de potência conforme descrito de forma semelhante com referência à Figura 4, por exemplo. A antena de matriz faseada na Figura 5 é um exemplo de uma antena de matriz faseada de recepção ao invés das antenas de matriz faseada de transmissão descritas nas Figuras 2 e 4. Na antena de matriz faseada de recepção, os sinais de elemento são recebidos nos elementos de antena 220 e passam pelas trajetórias de sinal na direção oposta dos sinais de transmissão. Ou seja, os elementos de antena 220 podem receber os sinais correspondentes do elemento de recepção 266 (por exemplo, sinal de elemento de recepção 266-a e sinal de elemento de recepção 266-b) de um dispositivo de transmissão (por exemplo, um satélite), que pode ser fornecido através dos circuitos de controle correspondentes 215 à rede de formação de feixes 210-c. A rede de formação de feixes 210-c pode combinar estes sinais de elementos para criar um sinal de feixe de recepção, que pode ser transmitido através do primeiro circuito de roteamento 205-c

38 / 62 para o processador e outros dispositivos no avião (ou outro veículo) no qual a antena de matriz de fase está montada.

[0066] Conforme mostrado na Figura 5, a arquitetura do circuito inclui um primeiro circuito de roteamento 205-c, uma rede de formação de feixes 210-c, vários circuitos de controle 215 e vários elementos de antena

220. No exemplo da Figura 5, são mostrados um primeiro circuito de controle 215-e e um primeiro elemento de antena 220-e correspondente e um segundo circuito de controle 215-f e um segundo elemento de antena 220-f correspondente. Entretanto, deve-se considerar que qualquer número N de circuitos de controle 215 para os elementos de antena 220 pode ser implementado de forma similar. Conforme ilustrado na Figura 5, existe uma correspondência de um para um entre os circuitos de controle 215 e os elementos da antena 220 (ou seja, existe um circuito de controle diferente 215 conectado a cada elemento da antena 220). Entretanto, deve-se considerar que, em alguns casos, um circuito de controle 215 pode ser compartilhado entre vários elementos de antena 220 (ou seja, um circuito de controle 215 pode ser conectado a, e receber a respectiva sinalização de, múltiplos elementos de antena 220). Cada um dos componentes pode ser conectado através de trajetórias de sinal.

[0067] Conforme descrito aqui, os circuitos de controle 215, a rede de formação de feixes 210-c, o primeiro circuito de roteamento 205-c, o controlador 225-a e cada um dos outros componentes e trajetórias de sinal podem suportar comunicação bidirecional. Por exemplo, conforme descrito acima, cada um dos circuitos de controle 215 pode incluir também moduladores (não mostrados), que podem fazer parte dos desmoduladores 255, ou componentes separados. O controlador 225-c pode enviar um comando para ler um valor configurado (por exemplo, informações de controle) a partir de um dos circuitos de controle 215, e o circuito de controle endereçado 215 pode então responder mediante a modulação de um sinal com

39 / 62 a resposta (por exemplo, o valor configurado) e a multiplexação do sinal modulado para os sinais de saída individuais nas portas de sinal do respectivo elemento 245 da rede de formação de feixes 510-c. O sinal modulado pode então ser transportado através da rede de formação de feixes 210-c e do primeiro circuito de roteamento 205-c para o controlador 225-a, que pode então demodular o sinal e decodificar a resposta. Assim, a comunicação bidirecional pode possibilitar a verificação de uma configuração dos circuitos de controle 215 ou a leitura de outras informações de status dos circuitos de controle 215 para propósitos de teste ou depuração. Além disso, no caso da antena de matriz faseada de recepção, a comunicação bidirecional pode suportar trajetórias de sinal que transportam sinais de controle em uma direção e fornecem um sinal de elemento de recepção na direção oposta.

[0068] Na antena de matriz faseada de recepção, os elementos de antena 220 podem receber os respectivos sinais de elemento de recepção 266 de um dispositivo de transmissão (por exemplo, um satélite) e fornecer os sinais do elemento de recepção aos circuitos de controle 215. Conforme descrito acima, cada circuito de controle 215 pode incluir uma primeira porta 248 (por exemplo, a primeira porta 248-e e a primeira porta 248-f) conectadas a uma porta de sinal de elemento correspondente 245 da rede de formação de feixe 210-c e uma segunda porta 249 (por exemplo, a segunda porta 249-e e a segunda porta 249-f) conectadas ao elemento de antena correspondente 220. Cada circuito de controle 215 pode incluir um segundo circuito de roteamento 250 (por exemplo, um diplexador ou outro multiplexador, ou outro tipo de circuito de roteamento de sinal) que estabelece uma trajetória de sinal de elemento 251 (por exemplo, trajetória de sinal de elemento 251-e e a trajetória de sinal de elemento 251-f) entre a primeira porta 248 e a segunda porta 249 do circuito de controle 215 e uma trajetória de sinal de controle 252 (por exemplo, a trajetória de sinal de controle 252-e e a trajetória do sinal de controle 252-f) entre a primeira porta 248 do circuito de controle 215 e um

40 / 62 circuito de ajuste 265.

[0069] Pode ser aplicado um ajuste aos sinais de elemento de recepção nos circuitos de ajuste 265 para gerar sinais de elemento ajustado, conforme descrito abaixo. Cada segundo circuito de roteamento 250 pode fornecer o sinal de elemento ajustado correspondente (com uma frequência central frx) do circuito de ajuste correspondente 265 para a primeira porta correspondente 248, ao mesmo tempo em que fornece o sinal de controle (com uma frequência central fc) da primeira porta 248 correspondente à trajetória de sinal de controle 252 correspondente. Dessa forma, a trajetória de sinal entre a primeira porta 248 correspondente e uma porta 245 do sinal de elemento correspondente da rede 210-c de formação de feixes contém um sinal multiplexado que inclui o sinal de elemento ajustado e o sinal de controle. Na Figura 5, cada um dos dois circuitos de roteamento 250 é um diplexador que inclui dois filtros passa-banda 235 – um para cada um dos sinais. Por exemplo, no segundo circuito de roteamento 250-e, um primeiro filtro passa-banda 235-o pode possibilitar a passagem de sinais de uma primeira faixa de frequências, sendo que a primeira faixa de frequências corresponde, pelo menos, à faixa de frequências do sinal de elemento de recepção. Por exemplo, o sinal de elemento de recepção pode ser modulado, incluindo um sinal de modulação modulado com o transportador frx para o sinal de elemento de recepção. Embora seja mostrada uma frequência central igual a frx, a frequência central do primeiro filtro passa-banda 235-o pode não ser igual à frequência de portadora frx para o sinal de elemento de recepção, desde que a primeira faixa de frequência possibilite a passagem do sinal de elemento de recepção (por exemplo, enquanto exclui o sinal de controle). Um segundo filtro passa-banda 235-p pode possibilitar a passagem de uma segunda faixa de frequências, sendo que a segunda faixa de frequências corresponde ao menos à faixa de frequências do sinal de controle (por exemplo, o sinal de controle modulado). Embora seja mostrada uma

41 / 62 frequência central igual a fc, a frequência central do segundo filtro passa- banda 235-p pode não ser a mesma da frequência de portadora fc para o sinal de controle, desde que a segunda faixa de frequências possibilite a passagem do sinal de controle (por exemplo, enquanto exclui o sinal de elemento de recepção). De modo similar, o segundo circuito de roteamento 250-f pode incluir um primeiro filtro passa-banda 235-q e um segundo filtro passa-banda 235-r para o sinal de elemento e sinal de controle, respectivamente.

[0070] Em, por exemplo, o primeiro circuito de controle 215-e, a trajetória de sinal de controle 252-e pode fornecer o sinal de controle para um demodulador 255-e e um decodificador de endereço 260-e. O demodulador 255-e pode demodular o sinal de controle transportado na trajetória de sinal de controle 252-e para obter informações de controle. As informações de controle podem incluir comandos para cada um dos circuitos de controle 215 (por exemplo, dados em série) copiados para cada um dos circuitos de controle 215 pela rede de formação de feixes 210-c. Ou seja, além de receber os seus próprios dados de controle, o circuito de controle 215-e pode receber e demodular as informações de controle para cada um dos outros circuitos de controle 215 (por exemplo, para o circuito de controle 215-f). As informações de controle podem incluir informações de endereço (por exemplo, em um cabeçalho) para identificar o endereço do circuito de controle 215 específico para o qual as informações de controle correspondentes se destinam. O decodificador de endereços 260-e pode comparar um endereço conhecido (conforme discutido mais adiante) do circuito de controle 215-e com as informações de endereço nos dados de controle 226-c para identificar as informações de controle que se destinam ao circuito de controle específico 215-e, e fornecer as informações de controle identificadas através de uma trajetória de sinal 253-e para um circuito de ajuste correspondente 265-e. O segundo circuito de controle 215-f pode funcionar da mesma forma que o primeiro circuito de controle 215-e, o segundo circuito de controle 215-f da

42 / 62 mesma forma, incluindo um demodulador 255-f, um decodificador de endereços 260-f, e um circuito de ajuste 265-f (por exemplo, para fornecer de modo similar as informações de controle identificadas através de uma trajetória de sinal 253-f para o circuito de ajuste 265-f).

[0071] Cada um dos circuitos de ajuste 265 (por exemplo, o circuito de ajuste 265-e e o circuito de ajuste 265-f) pode incluir um ou mais elementos de circuito (por exemplo, um ou mais deslocadores de fase 270, um ou mais amplificadores 275 etc.) para fornecer, com base nas informações de controle identificadas, ajustes adequados de amplitude e/ou fase aos sinais individuais do elemento ajustado. A Figura 5 mostra uma vista em sessões do circuito de ajuste 265-e. No exemplo ilustrado, o circuito de ajuste 265-e inclui um deslocador de fase 270-c que aplica um deslocamento de fase ao sinal de elemento de recepção correspondente, conforme indicado pelas informações de controle. No exemplo ilustrado, o circuito de ajuste 265-e inclui adicionalmente um amplificador 275-e que amplifica primeiro o sinal de elemento de recepção individual conforme indicado pelas informações de controle antes do deslocador de fase aplicar o deslocamento de fase. Os ajustes podem ser aplicados ao sinal de elemento de recepção 266-a para produzir um sinal de elemento ajustado. O sinal de elemento ajustado pode ser fornecido ao segundo circuito de roteamento 250-e, como descrito acima.

[0072] Os segundos circuitos de roteamento 250 podem fornecer o sinal do elemento ajustado bidirecionalmente multiplexado com o sinal de controle para uma porta de sinal de elemento 245 (neste caso, uma porta de entrada que diz respeito ao sinal do elemento e uma porta de saída que diz respeito ao sinal de controle) da rede de formação de feixes 210-c. A rede de formação de feixes 210-a pode incluir um ou mais estágios de combinador/divisores da placa de circuito impresso que combinam os sinais de elementos individuais para fornecer um sinal de feixe de recepção em uma porta de sinal comum 240-c. Na outra direção, o primeiro circuito de

43 / 62 roteamento 205-a pode fornecer um sinal de controle 231-c para a porta de sinal comum 240-c da rede de formação de feixes 210-c. A rede de formação de feixes 210-c pode copiar o sinal de controle 231-c que contém os dados de controle 226-c recebidos na porta de sinal comum 240-c para cada uma das portas de sinal de elemento 245 correspondentes a cada um dos elementos de antena 220. A rede de formação de feixes 210-c pode, consequentemente, gerar os sinais de controle individuais nos sinais combinados (ou multiplexados) individuais 247 (por exemplo, o sinal combinado 247-a e o sinal combinado 247-b) nas portas de sinal do elemento 245 (por exemplo, a porta de sinal do elemento 245-e e a porta de sinal do elemento 245-f) da rede de formação de feixes 210-c.

[0073] Em suma, cada sinal combinado bidirecional 247 nas respectivas portas de sinal de elemento 245 pode incluir um sinal de elemento de recepção individual como uma entrada para a rede de formação de feixes 210-c a partir dos circuitos de controle 215 e um sinal de controle individual (por exemplo, uma cópia do sinal de controle 231-c) como uma saída da rede de formação de feixe 210-c para os circuitos de controle 215. O sinal bidirecional combinado na porta de sinal comum 240-c pode incluir um sinal de feixe de recepção composto como uma saída da rede de formação de feixe 210-c para o primeiro circuito de roteamento 205-c e uma cópia do sinal de controle 231-c como uma saída do primeiro circuito de roteamento 205-c para a rede de formação de feixe 210-c.

[0074] O primeiro circuito de roteamento 205-c pode receber o sinal de feixe de recepção da rede de formação de feixe 210-c. O primeiro circuito de roteamento 205-a pode, ainda, receber dados de controle 226-c a partir do controlador 225-c. Os dados de controle 226-a podem indicar os valores de ajuste (por exemplo, de amplitude e/ou de fase) a serem aplicados pelos circuitos de ajuste 265, conforme descrito aqui, para receber o feixe de recepção em uma direção de ângulo de varredura desejada.

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[0075] A antena de matriz faseada pode incluir um modulador de 230- c que modula os dados de controle de 226-c para produzir o sinal de controle de 231-c. O modulador 230-c pode modular os dados de controle 226-c recebidos do controlador 225-c e passar o sinal de controle modulado 231-c para o primeiro circuito de roteamento 205-c. Em alguns casos, o modulador 230-c pode ser implementado dentro ou como um componente do controlador 225-c. O multiplexador do primeiro circuito de roteamento 205-c pode receber o sinal do feixe de recepção da rede de formação de feixes 210-c e receber o sinal de controle 231-c (com uma frequência central fc) do modulador 230-c. Assim, a trajetória de sinal entre o primeiro circuito de roteamento 205-c e a rede de formação de feixes 210-c contém um sinal multiplexado composto 241-c que inclui o sinal do feixe de recepção e o sinal de controle 231-c. O primeiro circuito de roteamento 205-c pode então enviar um sinal de feixe de recepção 237-a para, por exemplo, um processador de recepção para processar as informações recebidas pela antena de matriz faseada.

[0076] Conforme mostrado na Figura 5, o primeiro circuito de roteamento 205-c é implementado como um diplexador que inclui dois filtros passa-banda 235. O primeiro filtro passa-banda 235-m pode possibilitar a passagem de sinais de uma primeira faixa de frequência, sendo que a primeira faixa de frequências corresponde a pelo menos uma faixa de frequências do sinal de feixe de recepção. Por exemplo, o sinal de feixe de recepção pode ser um feixe de recepção de sinal modulado que inclui uma modulação de sinal modulado com a portadora f rx para receber o sinal de feixe. Embora seja mostrada uma frequência central igual a frx, a frequência central do primeiro filtro passa-banda 235-m pode não ser a mesma da frequência de portadora frx para o sinal de feixe de recepção, desde que a primeira faixa de frequências possibilite a passagem do sinal de feixe de recepção (por exemplo, enquanto exclui o sinal de controle). O segundo filtro passa-banda 235-n pode

45 / 62 possibilitar a passagem de sinais de uma segunda faixa de frequências, sendo que a segunda faixa de frequências corresponde a pelo menos a faixa de frequências do sinal de controle 231-c (por exemplo, o sinal de controle modulado). Embora seja mostrada uma frequência central igual a fc, a frequência central do segundo filtro passa-banda 235-n pode não ser igual à frequência de portadora fc para o sinal de controle, desde que a segunda faixa de frequências possibilite a passagem do sinal de controle (por exemplo, enquanto exclui o sinal de elemento de recepção). Diferentes implementações possíveis para o primeiro circuito de roteamento 205-c podem também ser usadas, como descrito acima.

[0077] A Figura 6 ilustra um diagrama exemplificador 600 de uma arquitetura de circuito para sinais de elemento e controle multiplexado distribuído para uma antena de matriz faseada de acordo com aspectos da presente revelação. A antena de matriz faseada pode ser um exemplo de uma ou mais matrizes de antena 140, conforme descrito com referência à Figura 1. A antena de matriz faseada da Figura 6 pode ser um exemplo de uma antena de matriz faseada de transmissão/recepção que pode tanto transmitir sinais de comunicação para e receber sinais de comunicação do satélite 105, conforme descrito com referência à Figura 1.

[0078] A arquitetura do circuito para a antena de matriz faseada na Figura 6 pode funcionar substancialmente da mesma forma com componentes semelhantes ou correspondentes, conforme descrito com referência às Figuras 2 a 5, exceto quando descrito de outra maneira neste documento. Embora a Figura 6 mostre apenas um circuito de controle de 215-g, deve-se considerar que, como as Figuras 2 a 5, pode haver qualquer número N de circuitos de controle 215.

[0079] Conforme mostrado na Figura 6, um elemento de antena de 220-g é um elemento de antena de recepção 220 com uma trajetória de sinal conectado a um circuito de ajuste de recepção 265-g. Um elemento de antena

46 / 62 220-h é um elemento de antena de transmissão 220 com uma trajetória de sinal conectado a um circuito de ajuste de transmissão 265-h. Deve-se considerar que, embora a Figura 6 mostre um elemento de antena de transmissão 220 e um elemento de antena de recepção 220 separados, pode ser utilizado um único elemento de antena 220 para transmissão e recepção.

[0080] Conforme mostrado na Figura 6, a arquitetura do circuito inclui um primeiro circuito de roteamento 205-d, uma rede de formação de feixes 210-d, um circuito de controle 215-g e vários elementos de antena 220. No exemplo da Figura 6, são apresentados o circuito de controle 215-a e o elemento da antena de recepção 220-g correspondente e o elemento de antena de transmissão 220-h. Entretanto, deve-se considerar que qualquer número N de circuitos de controle 215 para os elementos de antena 220 pode ser implementado de forma similar. Conforme ilustrado na Figura 6, existe uma correspondência de um para dois entre os circuitos de controle 215 e os elementos de antena 220. Entretanto, deve-se considerar que, em alguns casos, um circuito de controle 215 pode ser compartilhado entre vários elementos de antena 220 de recepção e transmissão (ou seja, um circuito de controle 215 pode ser conectado a, e receber a respectiva sinalização de, múltiplos elementos de antena 220 ou fornecer sinalização para múltiplos elementos de antena 220). Cada um dos componentes pode ser conectado através de trajetórias de sinal.

[0081] O primeiro circuito de roteamento 205-d (por exemplo, um diplexador ou outro multiplexador, ou outro tipo de circuito de roteamento de sinal) pode receber um sinal de feixe de transmissão 236-c de, por exemplo, um processador de transmissão, a ser transmitido como um feixe de transmissão pela antena de matriz faseada. O primeiro circuito de roteamento 205-d pode receber um sinal de feixe de recepção da rede de formação de feixes 210-c, como pode ter sido recebido pela antena de matriz faseada, conforme descrito aqui. O primeiro circuito de roteamento 205-d pode, ainda,

47 / 62 receber um sinal de controle 231-d a partir de um modulador 230-d que contém dados de controle 226-d de um controlador 225-d. Os dados de controle 226-d podem indicar valores de ajuste (por exemplo, de amplitude e/ou de fase) para um ou mais dos circuitos de controle N 215 a serem aplicados pelos respectivos circuitos de controle para transmitir o sinal de feixe de transmissão e para receber o sinal de feixe de recepção nas direções de ângulo de varredura desejadas.

[0082] A antena de matriz faseada pode incluir o modulador 230-d que modula os dados de controle 226-d para produzir o sinal de controle 231- d. O modulador 230-d pode modular os dados de controle 226-a recebidos do controlador 225-d e passar o sinal de controle modulado 231-d para o primeiro circuito de roteamento 205-d. Em alguns casos, o modulador 230-d pode ser implementado dentro ou como um componente do controlador 225- d. Como mencionado acima, as entradas para o primeiro circuito de roteamento 205-d podem incluir o sinal do feixe de transmissão 236-c (com uma frequência central ftx), o sinal do feixe de recepção composto (com uma frequência central frx) e o sinal de controle 231-d (com uma frequência central fc). Assim, como mostrado na Figura 6, o sinal multiplexado composto 241-d é um sinal bidirecional, com o sinal de controle e o sinal do feixe de transmissão em uma direção (do primeiro circuito de roteamento 205-d até a rede de formação de feixes 210-d) e o sinal do feixe de recepção na direção oposta (da rede de formação de feixes 210-d para o primeiro circuito de roteamento 205-d).

[0083] O primeiro circuito de roteamento 205-d pode gerar componentes do sinal multiplexado composto 241-d, incluindo o sinal do feixe de transmissão 236-c e o sinal de controle 231-d. O sinal multiplexado composto 241-d pode ser multiplexado através do sinal do feixe de recepção composto que se desloca na trajetória de sinal na outra direção para o primeiro circuito de roteamento 205-d a partir da rede de formação de feixes

48 / 62 210-c. O primeiro circuito de roteamento 205-d pode ainda enviar um sinal de feixe de recepção 237-b para, por exemplo, um processador de recepção para processar as informações recebidas pela antena de matriz faseada.

[0084] Conforme mostrado na Figura 6, o primeiro circuito de roteamento 205-a é um triplexador (ou uma combinação de diplexadores) incluindo três filtros passa-banda 235 – um para cada respectivo sinal. Um primeiro filtro passa-banda 235-s pode possibilitar a passagem de sinais dentro de uma primeira faixa de frequências, sendo que a primeira faixa de frequências corresponde pelo menos à faixa de frequências do sinal de feixe de transmissão 236-c (por exemplo, o sinal de feixe de transmissão modulado). Embora mostrada uma frequência central igual a ftx, a frequência central do primeiro filtro passa-banda 235-s pode não ser a mesma da frequência de portadora ftx para o sinal de feixe de transmissão, desde que a primeira faixa de frequências possibilite a passagem do sinal de feixe de transmissão 236-c (por exemplo, enquanto exclui o sinal de controle 231-d e o sinal de feixe de recepção modulado). O segundo filtro passa-banda 235-t pode possibilitar a passagem de uma banda de frequência de uma segunda faixa de frequências, sendo que a segunda faixa de frequências corresponde ao menos à faixa de frequências do sinal de feixe de recepção 237-b (por exemplo, o sinal de feixe de recepção modulado). Embora mostrada uma frequência central igual a frx, a frequência central do segundo filtro passa- banda 235-t pode não ser a mesma da frequência de portadora frx para o sinal de feixe de recepção, desde que a segunda faixa de frequências possibilite a passagem do sinal de feixe de recepção 236-a (por exemplo, enquanto exclui o sinal de controle e o sinal de feixe de transmissão). O terceiro filtro passa- banda 235-u pode possibilitar a passagem de sinais dentro de uma terceira faixa de frequências, sendo que a terceira faixa de frequências corresponde ao menos à faixa de frequências do sinal de controle 231-d (por exemplo, o sinal de controle modulado). Embora mostrada uma frequência central igual a fc, a

49 / 62 frequência central do terceiro filtro passa-banda 235-u pode não ser a mesma da frequência de portadora fc para o sinal de controle, desde que a terceira faixa de frequências possibilite a passagem do sinal de controle (por exemplo, enquanto exclui o sinal de feixe de transmissão e o sinal de feixe de recepção). Diferentes implementações possíveis para o primeiro circuito de roteamento 205-d podem ser usadas, como descrito acima.

[0085] O primeiro circuito de roteamento 205-d pode fornecer o sinal do feixe de transmissão 236-c multiplexado com o sinal de controle 231-d para uma porta de sinal comum 240-d da rede de formação de feixes 210-d. No sentido inverso, o sinal de feixe de recepção 237-b também pode ser multiplexado com a informação multiplexada composta 241-d e recebida pelo primeiro circuito de roteamento 205-d. A rede de formação de feixes 210-d pode incluir um ou mais estágios de combinador/divisores de placa de circuito impresso que dividem os componentes de transmissão do sinal multiplexado composto 241-c para produzir sinais de saída individuais 246 nas portas de sinal de elemento de saída 245 da rede de formação de feixes 210-d. Ou seja, a rede de formação de feixes 210-c pode dividir o sinal multiplexado composto 241-c em sinais de saída individuais 246 (por exemplo, sinal de saída individual 246-g), cada sinal de saída 246 incluindo um sinal de elemento de transmissão individual (por exemplo, uma cópia do sinal de feixe de transmissão 236-c) e um sinal de controle individual (por exemplo, uma cópia do sinal de controle 231-d). O um ou mais estágios dos divisores de placa de circuito impresso podem fornecer deslocamentos relativos de amplitude e/ou de fase entre os sinais individuais dos elementos dos sinais de saída individuais 246 como parte da formação geral de feixes da antena de matriz faseada. Nesse caso, os sinais de controle individuais dos sinais de saída individuais 246 também podem sofrer alterações relativas de amplitude e/ou de fase devido a um ou mais estágios dos divisores de placa de circuito impresso. Entretanto, esses deslocamentos relativos de amplitude e/ou de fase

50 / 62 são aplicados às portadoras dos sinais de controle individuais e, portanto, não impactam os dados de controle 226-d. Além disso, esses deslocamentos podem não afetar a recuperação da portadora dos sinais de controle individuais para sincronização (como discutido abaixo), pois a precisão necessária pode ser significativamente menor do que a necessária para os sinais de elemento individuais. Os dados de controle 226-d podem incluir informações para cada um dos circuitos de controle 215 (por exemplo, dados em série) e a rede de formação de feixes 210-d pode copiar o sinal de controle 231-d recebido na porta de sinal comum 240-d para as portas de sinal do elemento 245. O sinal de elemento individual incluído em cada sinal de saída individual 246 nas respectivas portas de sinal de elemento 245 podem ser posteriormente ajustados por um circuito de controle correspondente 215 conectado à porta de sinal de elemento correspondente 245 e transmitido por um elemento de antena correspondente 220. De modo similar, na direção inversa, a rede de formação de feixes 210-d pode combinar sinais de elementos ajustados individuais recebidos nas portas de sinal de elemento 245 para fornecer o sinal de feixe de recepção 237-b na porta de sinal comum 240-d.

[0086] Os sinais de saída individuais 246-g na porta de sinal de elemento 245-g podem incluir os sinais de elemento individuais (por exemplo, sinais de elemento de transmissão e de recepção) multiplexados com o sinal de controle individual (por exemplo, uma cópia do sinal de controle 231-d). O sinal de controle pode ser utilizado pelo circuito de controle 215 correspondente para aplicar um ajuste adequado (por exemplo, de amplitude e/ou de fase) aos sinais de elemento de recepção e transmissão correspondentes. Ou seja, a rede de formação de feixes 210-c pode dividir o sinal multiplexado composto 241-c para gerar sinais de controle individuais e sinais de elemento de transmissão individuais na porta de sinal de elemento 245-g. Na direção inversa e com o uso dos mesmos estágios de

51 / 62 combinador/divisores de placa de circuito impresso que dividem o sinal multiplexado composto 241-d, a rede de formação de feixes 210-d pode combinar sinais individuais de elemento de recepção nas portas de sinal de elemento 245 para fornecer o sinal de feixe de recepção composto 237-b na porta de sinal comum 240-d. Os sinais de controle individuais podem ser multiplexados com os sinais de elemento de recepção e transmissão correspondentes para formar o sinal de saída individual multiplexado 246-g. Mediante a multiplexação dos sinais de elemento e o sinal de controle, a rede de formação de feixes 210-d pode ser utilizada para gerar e distribuir os sinais de elemento de transmissão e os sinais de controle que indicam os dados de controle para cada um dos sinais de elemento correspondente para cada elemento de antena 220 do circuito de controle 215-g.

[0087] O circuito de controlo 215-g pode incluir uma primeira porta 248-g conectada à porta de sinal de elemento correspondente 245-g da rede de formação de feixes 210-d, uma segunda porta 249-g conectada ao elemento de antena de recepção 220-g e uma terceira porta 254 conectada ao elemento de antena de transmissão 220-h. O circuito de controle 215 g pode incluir um segundo circuito de encaminhamento de 250 g (por exemplo, um triplexador ou outro multiplexador, ou outro tipo de circuito de roteamento de sinais) que estabelece uma trajetória de sinal de elemento de recepção de 251-g entre a primeira porta de 248-g e a segunda porta de 249-g do circuito de controle de 215-g, uma trajetória de sinal de elemento de transmissão 251-h entre a primeira porta 248-g e a terceira porta 254 do circuito de controle 215-g, e uma trajetória de sinal de controle 252-g entre a primeira porta 248-g do circuito de controle 215-g e os circuitos de ajuste 265 (por exemplo, circuito de ajuste de recepção 265-g e circuito de ajuste de transmissão 265-h).

[0088] Conforme mostrado na Figura 6, o segundo circuito de roteamento 250-g é um triplexador que demultiplexa (por exemplo, através demultiplexação de frequência) o sinal de elemento de transmissão e o sinal

52 / 62 de controle no elemento individual correspondente e nos sinais de controle. Conforme descrito de forma correspondente com referência ao primeiro circuito de roteamento 205-d que multiplexa sinais, o segundo circuito de roteamento 250-g pode executar operações inversas análogas com o uso de componentes análogos para demultiplexar os sinais. O segundo circuito de roteamento 250-g pode receber mais um sinal de elemento de recepção ajustado do elemento de antena de recepção 220-g através do circuito de ajuste de recepção 265-g. O segundo circuito de roteamento 250-g pode incluir um primeiro filtro passa-banda 235-v

[0089] que pode possibilitar a passagem de sinais dentro de uma primeira faixa de frequências, sendo que a primeira faixa de frequências corresponde pelo menos à faixa de frequências do sinal de elemento de transmissão (por exemplo, o sinal de feixe de transmissão modulado). Embora mostrada uma frequência central igual a ftx, a frequência central do primeiro filtro passa-banda 235-v pode não ser a mesma da frequência de portadora ftx para o sinal do feixe de transmissão, desde que a primeira faixa de frequências possibilite a passagem do sinal do elemento de transmissão (por exemplo, enquanto exclui o sinal de controle e o sinal de feixe de recepção modulado). O segundo filtro passa-banda 235-w pode possibilitar a passagem de uma banda de frequência de uma segunda faixa de frequências, sendo que a segunda faixa de frequências corresponde ao menos à faixa de frequências do sinal do elemento de recepção (por exemplo, o sinal de feixe de recepção modulado). Embora mostrada uma frequência central igual a frx, a frequência central do segundo filtro passa-banda 235-w pode não ser a mesma da frequência de portadora frx para o sinal de elemento de recepção, desde que a segunda faixa de frequências possibilite a passagem do sinal de elemento de recepção (por exemplo, enquanto exclui o sinal de controle e o sinal do feixe de transmissão). O terceiro filtro passa-banda 235-x pode possibilitar a passagem de sinais dentro de uma terceira faixa de frequências, sendo que a

53 / 62 terceira faixa de frequências corresponde ao menos à faixa de frequências do sinal de controle (por exemplo, o sinal de controle modulado). Embora mostrada uma frequência central igual a fc, a frequência central do terceiro filtro passa-banda 235-x pode não ser a mesma da frequência de portadora fc para o sinal de controle, desde que a terceira faixa de frequências possibilite a passagem do sinal de controle (por exemplo, enquanto exclui o sinal de feixe de transmissão e o sinal de feixe de recepção). O segundo circuito de roteamento de 250-g pode fornecer o sinal de elemento de recepção ajustado, na direção oposta, com o sinal de saída individual de 246-g para fornecer o sinal de elemento de recepção ajustado à porta de sinal do elemento de saída de 245-g da rede de formação de feixes de 210-d. Conforme descrito acima, outras possíveis implementações podem ser utilizadas, incluindo o uso de outros traços de placa de circuito impresso, componentes incluindo filtros passa-alta e passa-baixa, capacitores, indutores e similares.

[0090] No circuito de controle 215-g, a trajetória de sinal de controle 252-g pode atravessar um demodulador 255-g, um decodificador de endereço 260-g, e respectivos circuitos de ajuste de recepção e de transmissão 265. O demodulador 255-g pode demodular o sinal de controle transportado na trajetória de sinal de controle 252-g para obter informações de controle. As informações de controle podem incluir comandos para os circuitos de controle 215 que são então distribuídos para cada um dos circuitos de controle 215 pela rede de formação de feixes 210-d. Ou seja, além de receber os seus próprios dados de controle, o circuito de controle 215-g pode receber e demodular as informações de controle para cada um dos outros circuitos de controle 215. As informações de controle podem incluir informações de endereço (por exemplo, em um cabeçalho) para identificar o endereço do circuito de controle 215 específico para o qual as informações de controle correspondentes se destinam. O decodificador de endereços 260-g pode comparar um endereço conhecido (conforme discutido mais adiante) do

54 / 62 circuito de controle 215-g para as informações de endereço nos dados de controle 226-d para identificar as informações de controle que se destinam ao circuito de controle específico 215-g e ao elemento de antena de recepção correspondente 220-g e ao elemento de antena de transmissão 220-h. O descodificador de endereços 260-g pode fornecer as informações de controle identificadas através das trajetórias de sinal 253 para os circuitos de ajuste correspondentes 265. Por exemplo, o decodificador de endereços 260-g pode fornecer informações de controle através de uma trajetória de sinal 253-g para um ajuste do feixe de recepção para o circuito de ajuste de recepção 265-g, e informações de controle através de uma trajetória de sinal 253-h para um ajuste do feixe de transmissão para o circuito de ajuste de transmissão 265-h. Conforme descrito aqui, os circuitos de ajuste 265 podem incluir um ou mais elementos de circuito (por exemplo, um ou mais alternadores de fase 270, um ou mais amplificadores 275 etc.) para fornecer, com base nas informações de controle identificadas, um ajuste adequado de amplitude e/ou de fase ao sinal de elemento correspondente. Os ajustes aplicados aos sinais de elemento para cada um dos elementos de antena 220 da antena de matriz de fase produzem, em conjunto, feixes de recepção e de transmissão em direções de ângulo de varredura desejadas.

[0091] Em alguns casos, o circuito de controle 215-g e o controlador 225-d podem suportar outras comunicações bidirecionais (por exemplo, comunicação bidirecional de informações de controle, em adição à comunicação bidirecional de sinais de elemento). Por exemplo, o circuito de controle 215-g pode também ter um modulador (não mostrado), que pode fazer parte do demodulador 255-g, ou um componente separado. O controlador 225-d pode enviar um comando para ler um valor configurado (por exemplo, informações de controle) a partir de um dos circuitos de controle 215 (por exemplo, o circuito de controle 215-g) e o circuito de controle endereçado 215 pode responder mediante a modulação de um sinal

55 / 62 com a resposta (por exemplo, o valor configurado) e a multiplexação do sinal modulado para os sinais de saída individuais 246-g nas portas de sinal do respectivo elemento 245-g. O sinal modulado pode então ser transportado através da rede de formação de feixes 210-d e do primeiro circuito de roteamento 205-d para o controlador 225-d, que pode então demodular o sinal e decodificar a resposta. Assim, uma comunicação bidirecional adicional pode possibilitar a verificação de uma configuração dos circuitos de controle 215-g ou a leitura de outras informações de status dos circuitos de controle 215 para propósitos de teste ou depuração.

[0092] A Figura 7 ilustra um diagrama exemplificador 700 de uma placa de circuito impresso multicamadas 705 para uma arquitetura de circuito para sinais de elemento e controle multiplexado distribuído para uma antena de matriz faseada de acordo com aspectos da presente revelação. A antena de matriz faseada pode ser um exemplo de uma ou mais matrizes de antenas 140, conforme descrito com referência à Figura 1, e a arquitetura do circuito para sinais de elementos e controle multiplexado distribuído para uma antena de matriz faseada, conforme descrito com referência à Figura 2 e às Figuras 4 a

6. A antena de matriz faseada da Figura 7 pode ser um exemplo de uma antena de matriz faseada de transmissão para a transmissão de sinais de comunicação para o satélite 105, conforme descrito com referência à Figura 1, e a arquitetura do circuito para sinais de elementos e controle multiplexado distribuído para uma antena de matriz faseada, conforme descrito com referência às Figuras 2, 4 e 6. A arquitetura do circuito para a antena de matriz faseada na Figura 7 pode funcionar substancialmente da mesma forma com componentes semelhantes ou correspondentes, conforme descrito com referência às Figuras 2, 4 e/ou 6. Além disso, embora a Figura 7 mostre uma operação de transmissão de uma antena de matriz faseada, a antena de matriz faseada pode ser configurada para recepção, conforme descrito com referência à Figura 5.

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[0093] Conforme mostrado na Figura 7, a placa de circuito impresso 705 multicamadas pode incluir uma ou mais seções 710, incluindo uma primeira seção 710-a, incluindo circuitos de controle, uma segunda seção 710- b, incluindo uma rede de formação de feixes, e uma terceira seção 710-c, incluindo elementos de antena 220. Cada seção 710 pode incluir uma ou mais camadas de placa de circuito impresso. Deve-se compreender que, embora essas três seções sejam apenas um exemplo de implementação de uma placa de circuito impresso 705 multicamadas para a arquitetura de circuito descrita, e que outras implementações podem ser utilizadas, como com diferentes componentes em diferentes camadas de placa de circuito impresso em diferentes seções 710 etc.

[0094] No exemplo mostrado na Figura 7, o primeiro circuito de roteamento 205-e e cada um dos circuitos de controle 215 estão localizados na parte inferior de uma camada inferior da placa de circuito impresso 705 multicamadas. Uma trajetória de sinal 708 (por exemplo, uma trajetória de sinal 1) é apresentada como a linha tracejada do primeiro circuito de roteamento 205-e para um elemento de antena 220-i. O primeiro circuito de roteamento 205-e emite um sinal multiplexado composto 715 (incluindo um sinal de feixe de transmissão e um sinal de controle) para a via 720-a, sendo que a via 720-a é conectada a um traço condutor em uma camada 725. A trajetória de sinal 708 que transporta o sinal multiplexado composto 715 pode então ser inserida em uma rede de formação de feixes, incluindo múltiplos estágios dos divisores de placa de circuito impresso 730 que dividem o sinal multiplexado composto 715 para produzir sinais multiplexados individuais nas respectivas portas de sinal de elemento 245. Por exemplo, um primeiro divisor de placa de circuito impresso 730-a da rede de formação de feixes pode fornecer um primeiro sinal de elemento e de controle multiplexado para uma primeira porta de sinal de elemento 245-h destinada ao primeiro elemento de antena 220-i através de um primeiro circuito de controle 215-h;

57 / 62 um segundo divisor de placa de circuito impresso 730-b da rede de formação de feixes pode fornecer um segundo sinal de elemento e de controle multiplexado para uma segunda porta de sinal de elemento 245-i destinada a um segundo elemento de antena 220-j através de um segundo circuito de controle 215-i, e assim por diante.

[0095] Conforme mostrado na implementação exemplificadora da Figura 7, na porta de sinal de elemento 245-h (ou seja, uma porta de saída 1), um sinal multiplexado individual 718 pode transportar sinais multiplexados individuais de controle e de elemento destinados ao elemento de antena 220-i. A via 720-b está conectada à porta de sinal de elemento 245-h da rede de formação de feixes e transporta o sinal multiplexado individual 718 (ou seja, um sinal multiplexado individual 1, incluindo um sinal de elemento 1 e um sinal de controle correspondente) para a entrada do circuito de controle 215-h (ou seja, um circuito de controle 1). Conforme discutido acima, o circuito de controle 215-h pode demodular o sinal de controle e identificar as informações de controle que lhe são dirigidas. O circuito de controle 215-h pode fornecer as informações de controle identificadas ao respectivo circuito de ajuste que ajusta o sinal de elemento 1 em fase e/ou em amplitude, com base nas informações de controle, para produzir um sinal de elemento individual ajustado 722. O sinal de elemento individual ajustado 722 pode ser fornecido na saída do circuito de controle 215-h para a via 720-c e transportado para o elemento de antena 220-i para transmissão.

[0096] A Figura 8 ilustra um diagrama exemplificador 800 de uma arquitetura de endereçamento para sinais de elemento e controle multiplexado distribuído para uma antena de matriz faseada de acordo com aspectos da presente revelação. A arquitetura de endereçamento pode ser um exemplo de arquitetura de endereçamento para um ou mais decodificadores de endereços 260, conforme descrito com referências às Figuras 2, e Figuras 4 a 6. O diagrama exemplificador 800 ilustra vários circuitos de controle 215-j

58 / 62 dispostos em linhas e colunas em uma placa de circuito impresso de uma matriz de antenas.

[0097] Cada circuito de controle 215-j da matriz de antenas pode reconhecer seu próprio endereço lendo os níveis de tensão do endereço, por exemplo, com o uso de um conversor A-D. Conforme mostrado na Figura 8, a arquitetura de endereçamento inclui um divisor de tensão de coluna 805 e um divisor de tensão de linha 810. O divisor de tensão de coluna 805 pode incluir uma ou mais colunas 815 de uma tensão de alimentação 820-a para uma tensão ligada à terra 825. O divisor de tensão de coluna 805 pode incluir um número m de elementos divisores de tensão de coluna 830 (por exemplo, divisores de tensão de resistor), sendo que a combinação dos elementos divisores de tensão de coluna 830 pode dividir a tensão de alimentação para obter as tensões de coluna resultantes 850 para cada coluna 815. O divisor de tensão de linha 810 também pode incluir um número n de linhas 835 de uma tensão de alimentação de 820-b para a tensão ligada à terra 825. O divisor de tensão de linha 810 pode incluir um ou mais elementos divisores de tensão de linha 840 (por exemplo, divisores de tensão de resistor), sendo que a combinação dos elementos divisores de tensão de linha 840 pode dividir a tensão de alimentação para obter as tensões de linha resultantes 855 para cada linha 835.

[0098] Cada circuito de controle 215-j pode estar localizado em uma posição em uma das colunas 815 acoplado a uma dentre as tensões de coluna

850. De modo similar, cada elemento de endereço 845 está em uma posição em uma das linhas 835 acoplado a uma dentre as tensões de linha 855. Dessa forma, cada circuito de controle 215-j pode estar localizado em uma combinação exclusiva de endereços de linha e coluna. Cada circuito de controle 215-j pode incluir um pino de endereço de linha que recebe a tensão de linha correspondente e um pino de endereço de coluna que recebe a tensão de coluna correspondente. Os conversores A-D podem então ser usados para

59 / 62 ler essas tensões nos pinos de endereço de linha e coluna, identificando assim as informações de controle específicas (por exemplo, coeficientes de ajuste de feixe específicos para amplitude e/ou fase) destinadas ao elemento de antena correspondente. A arquitetura de endereçamento ilustrada pode utilizar uma contagem de pinos relativamente mais baixa em comparação com a utilização de ligação de endereço pull-up/down ou aberto/curto, o que pode reduzir a área da placa de circuito impresso ou os custos para cada circuito de controle.

[0099] Como descrito acima, em alguns casos, os endereços dos circuitos de controle podem ser selecionados (por exemplo, utilizando-se endereços sequenciais de linhas e colunas) de modo a que, se um circuito de controle aplicar informações de controle para um endereço descodificado incorretamente, as informações de controle aplicadas pelo circuito de controle destinam-se provavelmente a um dos circuitos de controle adjacentes (ou seja, um circuito de controle pode aplicar em informações de controle destinadas a um elemento de antena em ou . Quando os níveis de tensão de linha e coluna são utilizados para o endereçamento dos circuitos de controle, os erros na leitura da tensão de endereço de linha ou coluna também podem aplicar informações de controle destinadas a um circuito de controle adjacente ou aproximado. Nestes casos, os ajustes indicados pelas informações de controle de, por exemplo, um circuito de controle adjacente 215 podem não diferir substancialmente do ajuste indicado para a localização real do circuito de controle 215. Por exemplo, um circuito de controle 215 aplicaria um ajuste (por exemplo, de fase e/ou de amplitude) destinado ao circuito de controle vizinho mais próximo 215 por linha e/ou coluna, o que pode não degradar substancialmente o desempenho de formação de feixes de RF de algumas matrizes de antena.

[00100] Em alguns casos, e conforme descrito acima, o sinal de controle e o sinal de feixe podem ser fornecidos à rede de formação de feixes, simultaneamente. Entretanto, em alguns casos, um controlador pode não

60 / 62 fornecer o sinal de controle continuamente e/ou não simultaneamente com o sinal de feixe. Em vez disso, em alguns casos, o controlador pode fornecer as informações de controle periodicamente, conforme necessário, para reconfigurar a antena de matriz faseada para alterar a direção desejada do ângulo de varredura.

[00101] Os vários blocos e componentes ilustrativos (por exemplo, os controladores 225, os moduladores 230 e/ou cada um dos vários componentes dos primeiros circuitos de roteamento 205 e os circuitos de controle 215) descritos no presente documento podem ser implementados ou executados com um processador de uso geral, um processador de sinal digital (DSP, digital signal processor), um circuito integrado específico da aplicação (ASIC, application-specific integrated circuit), uma matriz de portas programável em campo (FPGA, field-programmable gate array) ou outro dispositivo lógico programável, porta discreta ou lógica de transistor, componentes de hardware isolados ou qualquer combinação dos mesmos, projetados para executar as funções descritas aqui. Um processador de uso geral pode ser um microprocessador, mas, alternativamente, o processador pode ser qualquer processador, controlador, microcontrolador ou máquina de estado convencional. Um processador também pode ser implementado como uma combinação de dispositivos de computação, por exemplo, uma combinação de um DSP e um microprocessador, vários microprocessadores, microprocessadores em conjunto com um núcleo DSP ou qualquer outra configuração.

[00102] A descrição detalhada acima descrita, relacionada com os desenhos anexos, descreve as modalidades exemplificadoras e não representa as únicas modalidades que podem ser implementadas ou que estão dentro do escopo das reivindicações. O termo "exemplo" utilizado ao longo desta descrição significa "servir como exemplo, instância ou ilustração" e não "preferido" ou "vantajoso em relação a outras modalidades". A descrição

61 / 62 detalhada inclui detalhes específicos com o objetivo de proporcionar uma compreensão das técnicas descritas. Estas técnicas, entretanto, podem ser praticadas sem estes detalhes específicos. Em alguns casos, estruturas e dispositivos bem conhecidos são mostrados em forma de diagrama de blocos para evitar obscurecer os conceitos das modalidades descritas.

[00103] As informações e os sinais podem ser representados através de uma variedade de tecnologias e técnicas diferentes. Por exemplo, dados, instruções, comandos, informações, sinais, bits, símbolos e circuitos integrados que possam ser mencionados ao longo da descrição acima podem ser representados por tensões, correntes, ondas eletromagnéticas, campos magnéticos ou partículas, campos ópticos ou partículas, ou qualquer combinação deles.

[00104] As funções aqui descritas podem ser implementadas de várias formas, com diferentes materiais, características, formas, tamanhos ou similares. Outros exemplos e implementações estão dentro do escopo e espírito da descrição e das reivindicações em anexo. Os recursos que implementam as funções podem também estar situados fisicamente em várias posições, inclusive serem distribuídos de modo que porções das funções sejam implementadas em diferentes locais físicos. Também, como usado aqui, inclusive nas reivindicações, o termo "ou" conforme usado em uma lista de itens (por exemplo, uma lista de itens antecedidos por "ao menos um dentre" ou "um ou mais dentre") indica uma lista disjuntiva como, por exemplo, uma lista de "ao menos um dentre A, B ou C" significa A ou B ou C ou AB ou AC ou BC ou ABC (isto é, A e B e C).

[00105] A descrição anterior da revelação é fornecida para possibilitar que o versado na técnica faça ou utilize a revelação. Várias modificações na revelação ficarão prontamente evidentes aos versados na técnica, e os princípios genéricos aqui definidos podem ser aplicados a outras variações

62 / 62 sem se afastar do escopo da revelação.

Assim, a revelação não se limita aos exemplos e designs aqui descritos, mas deve ser considerada o escopo mais amplo, consistente com os princípios e novos recursos aqui divulgados.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Sistema de antena de matriz faseada, caracterizado por compreender: uma rede de formação de feixes para converter entre uma pluralidade de sinais de elementos em uma pluralidade de portas de sinal de elementos e um sinal de feixe em uma porta de sinal comum, sendo que a rede de formação de feixes está localizada em uma ou mais camadas de uma placa de circuito impresso (PCB); um primeiro circuito de roteamento de sinal para fornecer um sinal de controle de um controlador à porta de sinal comum, sendo que a rede de formação de feixes distribui o sinal de controle para cada uma dentre a pluralidade de portas de sinal de elemento; e uma pluralidade de circuitos de controle localizados em uma primeira camada da placa de circuito impresso, sendo que cada circuito de controle tem uma primeira porta acoplada a uma porta de sinal de elemento correspondente dentre a pluralidade de portas de sinal de elemento e uma segunda porta acoplada a um elemento de antena correspondente, sendo que os elementos de antena correspondem a cada um dentre os circuitos de controle localizados em uma segunda camada da placa de circuito impresso, sendo que cada um dentre a pluralidade de circuitos de controle compreende: um segundo circuito de roteamento de sinal acoplado à primeira porta, sendo que o segundo circuito de roteamento de sinal tem por finalidade estabelecer uma trajetória de sinal de elemento para um sinal de elemento correspondente dentre a pluralidade de sinais de elemento comunicados entre a primeira porta e a segunda porta, e estabelecer uma trajetória de sinal de controle para o sinal de controle recebido através da primeira porta, e um primeiro circuito de ajuste de sinal ao longo da trajetória de sinal de elemento e trajetória de sinal de controle, sendo que o primeiro circuito de ajuste do sinal tem a finalidade de ajustar o sinal de elemento correspondente com base, pelo menos em parte, no sinal de controle.

2. Sistema de antena de matriz faseada de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o primeiro circuito de roteamento de sinal compreender: um multiplexador que multiplexa o sinal de controle e o sinal de feixe para gerar um sinal multiplexado composto compreendendo o sinal de controle e o sinal de feixe.

3. Sistema de antena de matriz faseada de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por o sinal de controle e o sinal de feixe ocuparem faixas de frequência não sobrepostas.

4. Sistema de antena de matriz faseada de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por o sinal multiplexado composto compreender adicionalmente um sinal de potência multiplexado com o sinal de controle e o sinal de feixe.

5. Sistema de antena de matriz faseada de acordo com a reivindicação 4, caracterizado por cada circuito de controle dentre a pluralidade de circuitos de controle compreender um desacoplador para obter o sinal de potência para fornecer energia a cada um dos circuitos de controle.

6. Sistema de antena de matriz faseada de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado por o primeiro circuito de roteamento de sinal fornecer ainda um sinal de potência à porta de sinal comum, sendo que a rede de formação de feixes distribui o sinal de potência para cada uma dentre a pluralidade de portas de sinal de elemento.

7. Sistema de antena de matriz faseada de acordo com a reivindicação 6, caracterizado por o sinal de feixe compreender um sinal de feixe de recepção e por o sinal de potência ser multiplexado com o sinal de feixe de recepção.

8. Sistema de antena de matriz faseada de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por a rede de formação de feixes converter entre o sinal multiplexado composto e uma pluralidade de sinais multiplexados individuais na pluralidade de portas de sinal de elemento.

9. Sistema de antena de matriz faseada de acordo com a reivindicação 8, caracterizado por o segundo circuito de roteamento de sinal de cada um dentre a pluralidade de circuitos de controle demultiplexar um dentre a pluralidade de sinais multiplexados individuais para obter o sinal de controle e o sinal de elemento correspondente dentre a pluralidade de sinais de elemento.

10. Sistema de antena de matriz faseada de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado por o segundo circuito de roteamento de sinal compreender: um multiplexador que multiplexa um respectivo sinal de controle da primeira porta do respectivo circuito de controle para o primeiro circuito de ajuste de sinal e um respectivo sinal de elemento da segunda porta do respectivo circuito de controle para a primeira porta do respectivo circuito de controle.

11. Sistema de antena de matriz faseada de acordo com a reivindicação 10, caracterizado por a rede de formação de feixes converter o sinal de controle na porta de sinal comum em uma pluralidade de sinais de controle individuais nas portas de sinal de elemento, e de uma pluralidade de sinais multiplexados individuais nas portas de sinal de elemento em um sinal multiplexado composto na porta de sinal comum.

12. Sistema de antena de matriz faseada de acordo com a reivindicação 11, caracterizado por o primeiro circuito de roteamento de sinal demultiplexar o sinal multiplexado composto para obter o sinal de feixe.

13. Sistema de antena de matriz faseada de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizado por a rede de formação de feixes incluir um ou mais combinador/divisores entre a porta de sinal comum e a pluralidade de portas de sinal de elemento, sendo que o um ou mais combinador/divisores estão localizados na uma ou mais camadas da placa de circuito impresso.

14. Sistema de antena de matriz faseada de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 13, caracterizado por o sinal de controle compreender uma pluralidade de valores de ajuste e indicadores de endereço correspondentes, sendo que cada um dos indicadores de endereço identifica um endereço de um dos circuitos de controle dentre a pluralidade de circuitos de controle para os quais o valor de ajuste correspondente do sinal de controle se destina.

15. Sistema de antena de matriz faseada de acordo com a reivindicação 14, caracterizado por cada um dentre a pluralidade de circuitos de controle identificar seu respectivo endereço com base, pelo menos em parte, no respectivo acoplamento de uma pluralidade de pinos de endereço.

16. Sistema de antena de matriz faseada de acordo com a reivindicação 14, caracterizado por cada um dentre a pluralidade de circuitos de controle identificar seu respectivo endereço com base, pelo menos em parte, em uma ou mais dentre uma tensão de linha obtida por um divisor de tensão de linha, uma tensão de coluna obtida por um divisor de tensão de coluna, ou uma combinação delas, sendo que cada divisor de tensão de linha compreende uma pluralidade de elementos de divisor de tensão de linha e cada divisor de tensão de coluna compreende uma pluralidade de elementos de divisor de tensão de coluna.

17. Sistema de antena de matriz faseada de acordo com a reivindicação 14, caracterizado por os circuitos de controle adjacentes dentre a pluralidade de circuitos de controle terem endereços, sendo que os endereços têm um único valor de bit de endereço diferente.

18. Sistema de antena de matriz faseada de acordo com a reivindicação 14, caracterizado por os indicadores de endereço compreenderem pelo menos um bit de correção de erros.

19. Sistema de antena de matriz faseada de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 18, caracterizado por os primeiros circuitos de ajuste de sinal dentre a pluralidade de circuitos de controle aplicarem os respectivos primeiros ajustes de sinal aos respectivos sinais de elemento para obter os respectivos dentre uma pluralidade de sinais de elemento ajustados.

20. Sistema de antena de matriz faseada de acordo com a reivindicação 19, caracterizado por o sinal de feixe compreender um sinal de feixe de recepção, e por a rede de formação de feixe combinar a pluralidade de sinais de elemento ajustados para obter o sinal de feixe de recepção.

21. Sistema de antena de matriz faseada de acordo com a reivindicação 19, caracterizado por o sinal de feixe compreender um sinal de feixe de transmissão e a rede de formação de feixes dividir o sinal de feixe de transmissão para obter a pluralidade de sinais de elementos, e sendo que os respectivos sinais de elementos ajustados serem transmitidos pelos elementos de antena correspondentes.

22. Sistema de antena de matriz faseada de acordo com a reivindicação 19, caracterizado por o primeiro circuito de ajuste do sinal ser composto por um amplificador para aplicar um ajuste de amplitude, um deslocador de fase para aplicar um ajuste de fase ou uma combinação deles.

23. Sistema de antena de matriz faseada de acordo com a reivindicação 19, caracterizado por o controlador determinar um segundo ajuste de sinal e fornecer o segundo ajuste de sinal ao respectivo circuito de controle enquanto o primeiro circuito de ajuste de sinal funciona de acordo com o primeiro ajuste de sinal, sendo que o segundo ajuste do sinal deve ser aplicado subsequentemente ao primeiro ajuste de sinal.

24. Sistema de antena de matriz faseada de acordo com a reivindicação 23, caracterizado por o primeiro ajuste de sinal e o segundo ajuste de sinal estarem associados a diferentes bandas de frequência.

25. Sistema de antena de matriz faseada de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 24, caracterizado por os primeiros circuitos de ajuste de sinal dentre a pluralidade de circuitos de controle compreenderem circuitos de ajuste de recepção para ajustar um sinal de elemento de recepção recebido através do elemento de antena correspondente, e por cada um dentre a pluralidade de circuitos de controle compreender um circuito de ajuste de sinal de transmissão para ajustar um sinal de elemento de transmissão a ser transmitido através do elemento de antena correspondente.

26. Sistema de antena de matriz faseada de acordo com a reivindicação 25, caracterizado por cada um dos elementos de antena correspondentes compreender um primeiro elemento de antena acoplado ao sinal de elemento de recepção e um segundo elemento de antena acoplado ao sinal de elemento de transmissão.

27. Sistema de antena de matriz faseada de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 26, caracterizado por os elementos de antena compreenderem antenas de ligação localizadas na segunda camada da placa de circuito impresso.

28. Sistema de antena de matriz faseada de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 27, caracterizado por a primeira camada da placa de circuito impresso e a segunda camada da placa de circuito impresso serem uma mesma camada.