CN101479884A - 接收机装置和发射机装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种接收机装置和发射机装置(收发机)，其具有：数字合成信号发生器(101)，其用于从基准时钟信号(111)产生多个基准信号；多个发射机/接收机(103)，其每个都从所述发射机/接收机基准信号产生相应的基准信号；上下变频器，其使用相应的基准信号将所述发射/接收信号加以转换；其中多个天线(105)耦接至所述多个发射机/接收机(103)中的至少一个发射机/接收机上。

Description

接收机装置和发射机装置

[1]本申请要求美国专利临时申请60/761,457(2006年1月24日提交)的优先权，为了所有的目的，其全部内容通过引用并入本文中。

技术领域

[2]本发明涉及接收机装置和发射机装置。

背景技术

[3]在无线通信技术中天线的应用是很普遍的。通常，多天线的应用可获得多样性并因此得到更好的性能。然而，实现所述性能的提升通常要以实施的复杂度为代价。

[4]在应用了多天线的典型系统的设计中，每次当多天线受调整用于波束控制时，就要耗费大量的精力来重新设计所述天线的基带接口。因此，人们开发出许多方法以调整多天线用于波束控制，而不必花费大量精力重新设计天线的基带接口。以下介绍一些这样的方法。

[5]用于射频识别(RFID)应用的近场聚焦相控阵和扫描天线已经得到验证。另外，惯用的是使用电子调谐射频部件以开发RFID中的波束控制所需的智能天线。。

[6]此外，使用锁相环(PLL)的有源阵列的电子波束控制已得到惯常应用。每个天线都可由PLL控制，并且每个PLL都可接收一个偏移电压。对该偏移电压加以调整以用于控制由每个PLL产生的信号中的相位差，从而控制波束方向。本发明的实施例能够在相邻的振荡器之间提供超过100°的可调相位差。

[7]然而，可以看出，波束受控制的角度范围是有限的。

[8]此外，传统的电子扫描相控阵天线系统及方法使用混频器和相位延迟网络(基于时间延迟线)产生相控阵信号，该系统及方法有独立于辐射频率的扫描控制，相位延迟网络由频率合成器驱动。

[9]关于这一点，相控阵列信号间的相对相位差的大小受到所使用的相位延迟网络的物理限制。从而，不可能获得相控阵列信号间的相对相位差的较小值，该相位差的较小值是获得相控阵列天线系统的辐射波束的良好控制所需要的。

[10]在另一个惯用的波束形成系统中，包括天线电路的系统的所有部件都集成在硅片上。这种系统设有向振荡器提供定相信息的控制器。

[11]在此系统的替代实施例中，定相信息通过固定的分支馈电网络(corporate feed network)控制。通过该固定的分支馈电网络接收或发射的天线信号的相对增益也因此要加以调整以提供波束控制。

[12]然而，在此情况下，实现相位延迟天线信号间的相对相位差的较小值也是不可能的，所述相位差的较小值是得到波束的良好控制所需要的。另外，可看出，将新的特性加入系统需要重新设计集成电路芯片。

[13]因此，可以看出，上述的用于解决为波束控制而调整多天线但无需重新设计天线的基带接口的问题的每个方法都有一些固有的缺点。

[14]因此，就需要有本发明，以下将对其做详细阐述。

发明内容

[15]在本发明的实施例中，提供了一个接收机装置，其包括数字合成信号发生器。该数字合成信号发生器设有输入端和多个输出端，所述输入端用于接收基准时钟信号，每个所述输出端都提供一个从所述基准时钟信号得出的基准信号，其中所述多个基准信号基本上具有相同的频率和不同的相位。此外，所述接收机装置还设有多个接收机，每个接收机包括基准信号输入端、接收机基准信号发生器、天线输入端以及下变频电路，所述输入端接收所述多个基准信号中的一个基准信号，所述接收机基准信号发生器利用接收到的基准信号产生所述接收机基准信号，所述天线输入端接收发射信号，所述下变频电路利用所述接收机基准信号对接收到的发射信号进行下变频处理。另外，所述接收机装置还设有多个天线，所述多个天线被耦接至所述多个接收机中的至少一个接收机的天线输入端。

附图说明

[16]在附图中，相同的附图标记指代不同视图中的相同的部件。所述图不必按比例绘制，重点主要放在对本发明的原理的阐述上。在接下来的描述中，参考以下图示，描述了本发明的各种实施例，其中：

[17]图1示出了根据本发明的实施例的使用多个天线的通信系统的框图。

[18]图2示出了根据本发明的实施例的数字合成信号发生器的框图。

[19]图3示出了本发明的一个实施例，其中收发机的数目与天线的数目相等。

[20]图4示出了根据本发明的实施例的使用多个天线的通信系统的框图。

[21]图5示出了根据本发明的实施例的用于测定向所述系统发射信号的通信设备的距离的所述多个天线的排列。

[22]图6示出了根据本发明的实施例的通过使用一组射频(RF)开关以在俯仰扫描天线和方位扫描天线之间进行切换的所述多个天线的排列。

[23]图7示出了根据本发明的实施例的使用多个天线的通信系统的反馈网络的框图。

[24]图8示出了根据本发明的实施例的使用多个天线的通信系统的发射信号通道的框图。

[25]图9示出了根据本发明的实施例的使用多个天线的通信系统的接收信号通道的框图。

[26]图10示出了根据本发明的实施例的使用多个天线的通信系统的合并器处的矢量合成结果。

[27]图11示出了根据本发明的实施例的使用多个天线的带频率补偿电路的通信系统的框图。

[28]图12示出了根据本发明的实施例如何使用信号重组减少收发机数目的图示。

[29]图13示出了根据本发明的实施例的通信系统的天线辐射图，所用时间延迟分别为0ps和100ps。

具体实施方式

[30]图1示出了根据本发明实施例的使用多个天线的通信系统100的框图。

[31]通信系统100包括数字合成信号发生器101(表示为定相网络)、多个收发机103、多个天线105(表示为天线阵列)、相位检测电路107以及基带处理和通信单元109。

[32]数字合成信号发生器101提供多个基准信号，这些信号基本上具有相同的频率和不同的相位。每个基准信号来自于基准时钟信号111(表示为时钟)。根据本发明的一个实施例，所述基准时钟信号是晶体时钟信号。

[33]另外，在本发明的一个实施例中，每个基准信号是经过相位延迟的基准时钟信号111。这意味着所述多个基准信号基本上具有相同的频率和不同的相位。

[34]例如，数字合成信号发生器101可以是但不限于是至少一个直接数字合成器(DDS)。

[35]所述多个收发机103中的每个收发机都有一个基准信号发生器。基准信号发生器将低频时钟信号转换成高频无线电信号，于是高频无线电信号便同步于低频时钟信号。

[36]基准信号发生器具有频率合成器。频率合成器可以是但不限于是例如基于锁相环(PLL)的频率合成器或基于延迟锁定环(DLL)的频率合成器。

[37]关于这一点，在发射机装置中的基准信号发生器称为发射机基准信号发生器，而在接收机装置中的基准信号发生器称为接收机基准信号发生器。

[38]多个收发机103中的每个收发机还包括设计通用收发机所需的其它部件，例如放大器、衰减器、混频器、调制器、解调器、滤波器、耦合器、微控制器及比较器。

[39]多个收发机103中的每个收发机例如是但不限于是射频识别询问器。

[40]根据本发明的实施例，相位检测电路107提供相位补偿信息以用于对发射机装置的发射基准信号进行相位补偿。发射基准信号是用于对基带发射数据信号进行调制或上变频的高频载波信号。

[41]基带处理和通信单元109执行多种功能，例如，向至少一个收发机103提供即将发射的已处理数据，为接收自所述至少一个收发机103的数据提供进一步的处理，提供服务和接口以与其他设备通信，以及向通信系统100中的其它部件提供控制信号。

[42]关于给通信系统100中的其它部件提供控制信号，基带处理和通信单元109包括至少一个对数字合成信号发生器101进行数字控制的数字控制器。

[43]基带处理和通信单元109更进一步包括分解器113和合并器115。分解器113和合并器115的功能将分别联系图8和图9详细讨论。

[44]图2示出了根据本发明实施例的数字合成信号发生器200的框图。

[45]在数字合成信号发生器200的这个例子中，数字合成信号发生器200包括多个输出端口。每个输出端口都提供一个为低频时钟信号的基准信号。

[46]在本实施例中，两个相邻输出端口处的基准信号间的相对相位差基本上是相等的。换言之，如图2所示，数字合成信号发生器的任何两个相邻输出端口间的相对相位差Δψ由下式给出：

Δψ＝ψ₂—ψ₁＝ψ₃—ψ₂＝......＝ψ_N—ψ_N-1    (1)

另外，应当指出，存在一个Δψ可在其中变化的数值范围。

[47]图3示出了本发明的一个实施例，其中收发机数目与天线数目相同。

[48]在此实施例中，N个收发机耦接到N个天线，并且每个收发机301都耦接到一个天线303。

[49]天线经排列以使得每个相邻天线间的距离都是相同的(d/2)。

[50]如图3所示，对于发射机装置，天线—收发机阵列经过组装以使得每个天线所发射的射频信号的相位延迟都不相同。另外，由两个相邻天线所发射的射频信号间的相对相位差Δφ是相同的，因此

Δφ＝φ₂—φ₁＝φ₃—φ₂＝......＝φ_N—φ_N-1    (2)

当Δφ为零时，由每个天线所发射的射频信号的相位延迟对所有天线都是相同的。

[51]图4示出了根据本发明实施例的使用多个天线的通信系统400的框图。

[52]数字合成信号发生器连接到多个收发机403并给所述多个收发机403提供多个(低频)基准信号。

[53]对发射机装置，数字合成信号发生器401的相邻输出端口处的基准信号间的相对相位差Δψ以及对应于与数字合成信号发生器401的相邻输出端口相连接的发射机的(收发机403的)(高频)发射机基准信号间的相对相位差Δφ之间的关系为：

$\mathrm{\Δ\φ}=\frac{\mathrm{\Δ\ψ}\×f_{\mathrm{RF}}}{f_{\mathrm{CLK}}}---\left(3\right)$

其中，f_RF和f_CLK分别是所述高频发射机基准信号和低频基准信号的频率。

[54]图5示出了根据本发明的实施例的用于测定将信号发射至系统的通信设备的距离的多个天线的排列。

[55]在此实施例中，如图5所示，所述多个天线中天线的数目N＝2。此处，所述天线假定为无穷小偶极子。

[56]从图5看出，如果R和θ已知，则通信设备的位置X便可以确定。

[57]作为旁注，任何点处的总电场是两个天线产生的单独的电场的总和。总电场在两个单独电场相长干涉的地方较强，另一方面，总电场在两个单独电场相消干涉的地方较弱。在电子波束控制中，天线上的已发射信号间的相对相位差导致某个方向上总电场最强。通过改变天线上的已发射信号间的相对相位差，可改变最强电场的方向。从而可以控制天线的辐射波束。

[58]在图5中，角度θ可以通过改变由两个天线所发射的信号的相对相位差Δφ而予以确定，从而搜索由连接于所述两个天线的两个收发机所接收到的信号的功率总和为最大的方向。基于由每个收发机所收到的信号功率，可估计出距离R1和R2，且距离R可由下式计算：

R＝0.5(R1²+R2²+d’²)        (4)

[59]图6示出了依据本发明的实施例的通过使用一组射频(RF)开关以在俯仰和方位扫描的天线间进行切换的多个天线的布置。

[60]例如图1所示的根据本发明的一个实施例的通信系统既可以在俯仰平面中也可以在方位平面中进行波束控制。通过设置一个额外的天线阵列以在所述两个平面中进行波束控制。

[61]在本发明的另一个实施例中，两排N个天线以及一排N个收发机601如图6所示布置。第一排的N个天线603被指定用于俯仰平面中的波束控制，而第二排N个天线被指定用于方位平面中的波束控制。如图6所示，系统中还包括了一组N个开关构成的开关组607，它用于将N个收发机构成的收发机阵列连接至天线阵列之一。

[62]通过切换从收发机阵列到两天线阵列之一的连接，可以实现节省成本及降低功耗。

[63]图7示出了根据本发明的实施例的使用多个天线的通信系统的反馈网络700的框图。

[64]通信系统中不同收发机之间固有的差异导致了已发射的射频信号的相对相位差中的误差。为了克服此问题，可通过设置反馈网络以测量并补偿这些误差。图7示出了包含反馈网络的通信系统的例子，该通信系统的所述多个天线的天线数目N＝2。

[65]每个收发机701包括发射机703、接收机705、锁相环频率合成器707及循环器(或定向耦合器)709。循环器或定向耦合器使得单个天线由发射机和接收机共用。

[66]相位检测电路711比较发射机基准信号的相位并向数字合成信号发生器713发送指示所述相对相位差的信号，数字合成信号发生器713随后调整相应的低频基准信号的相对相位差，以补偿因不同收发机所造成的误差。事实上，相位检测电路711提供了所述反馈网络中的反馈通道。

[67]作为旁注，在图7所示的每个收发机中的循环器或定向耦合器709中，从发射信号通道到接收信号通道都会发生信号漏泄。在不同收发机中的泄漏信号间的相对相位差同样可使用相位检测电路711测量。因此，通过从不同收发机中泄漏信号间的相对相位差中减去发射机基准信号间的相对相位差，就可以计算出接收机处的相位误差。

[68]图8示出了根据本发明的实施例的使用多个天线的通信系统800的发射信号通道的框图。

[69]在图8中，所述发射信号数据在分解器801处被分成两部分，一部分由发射机1 803发射，另一部分由发射机2 805发射。

[70]在发射机2 805处的所述发射信号数据在一对混频器807处被上变频。定向耦合器809(或功率分解器)将经上变频的发射信号一分为二，这样，一路信号耦合至天线811，而另一路信耦合到相位检测器813。

[71]如前所述，相邻的经上变频的已发射信号间的相位差被反馈至数字合成信号发生器815(表示为定相网络)，从而提供相位补偿。

[72]图9示出了根据本发明的实施例的使用多个天线的通信系统900的接收信号通道的框图。

[73]在图9中，所述接收信号在接收机2 903的一对混频器901处被下变频。经下变频的这对基带信号(同相分量(I)及正交分量(Q))经滤波后在合并器905处合并，从而提供最强的信号(如方程(5)中所示的Final(I+jQ))，以实现所接收信号的比单个接收机更高的信噪比(SNR)，如图10所示。

Final(I+jQ)＝(I1+I2)+j(Q1+Q2)       (5)

[74]在本发明的这个实施例中，多个本振信号将受数字合成信号发生器907，例如受延迟器t1和t2的相位控制。

[75]应当注意的是，所获得的更高SNR使得多个天线可以从位于离该多个天线更远的地方的通信设备接收信号。

[76]图11示出了根据本发明的实施例的使用了多个天线且具有频率补偿电路的通信系统1100的框图。

[77]在通信系统1100中引起频率偏移的原因很多。频率偏移在不同收发机1101中的不同频率合成器中是固有的。

[78]同样，多个天线1103(表示为天线阵列)的相邻天线间的互耦会导致从一个收发机到另一个收发机的发射基准信号的耦合。因此，在每个收发机的接收机的下变频器处会出现由频率偏移造成的低频噪声，它会影响接收机的性能。

[79]通过设置数字合成信号发生器1105(标示为定相网络)产生带有频率偏移的低频时钟信号，可以补偿不同合成器中的频率偏移。

[80]作为一种替代方式，如图11所示，不同频率合成器中的频率偏移可通过在系统中布设频率补偿电路1107予以补偿。频率补偿电路例如可包括耦合器(或分解器)以将来自于每个收发机的小的本振(LO)信号耦合，并使用接收机处的混频器以补偿本振中的频率偏移。

[81]图12示出了根据本发明的实施例如何使用信号再合并以减少收发机数目的图示。

[82]通过将一些收发机的信号合并并将合并后的信号馈送给阵列中的另一个天线，可以减少系统中收发机的数目。在图12的图示中，两个收发机连接至三个天线。由天线2 1201所发射的信号由下式给出：

S2＝A₁e^jφI±A₂e^jφ2       (6)

[83]图13示出了根据本发明的实施例的使用多个天线的通信系统的天线辐射图形，分别使用了0ps和100ps的时间延迟。

[84]如图13所示，分别具有0皮秒(ps)(1301)和100皮秒(ps)(1302)的时间延迟的天线辐射图形使用以下参数得到。

[85]发射频率＝～924MHz

天线数目＝两个带金属反射面的定向偶极天线

两个天线间的间隔＝10cm

[86]可以看出，具有100ps时间延迟的天线辐射图形(1303)相对于具有0ps时间延迟的天线辐射图形(1301)的基准轴(bore-sight)(0°)倾斜了30°。

[87]另外，收发机的有效全向辐射功率(EIRP)需要符合由相关权威机构制定的信号传输规范。每个天线—收发机阵列的EIRP都少于或等于在标准信号传输规范中所定义的EIRP的N分之一。结果，每个收发机的功率需求降低了，于是可以使用更低功率的功率放大器。

[88]同样，低功率要求会延长通信系统的运行寿命。使用低功率的功率放大器的其它优点包括低电流消耗、低散热及低成本。另外，每个天线的增益都可减小，从而天线阵列的尺寸与原始EIRP的单个天线的尺寸一样。

[89]在一个实施例中，基准时钟信号是晶体时钟信号。

[90]在本发明的实施例中，数字合成信号发生器可提供多个基准信号，其中每个基准信号都是经过相位延迟的晶体时钟信号。为了在相位延迟信号中获得很小的相位延迟值，尤其对高频应用，时钟信号必须具有很低的相位噪声。因此，可使用晶振直接提供时钟信号，这是因为来自于晶振的时钟信号具有很低的相位噪声。

[91]另外，晶体时钟信号可直接得自于晶振。这意味着时钟信号不经任何附加电路例如锁相环(PLL)的处理。这样做是为了确保晶体时钟信号有尽可能小的相位噪声，因为附加电路可将相位噪声引入晶体时钟信号。

[92]鉴于以上分析，当获得相位延迟信号中的很小的相位延迟值时，就可以对根据本发明的实施例所提供的收发机装置的波束实现良好的控制。

[93]在一个实施例中，数字合成信号发生器包括至少一个直接数字合成器(DDS)。

[94]在此，直接数字合成器(DDS)可理解为电子设备，该电子设备接收带有基准频率的信号(通常是时钟信号)并产生和输出至少一个由输入控制字或方法所确定的频率的信号。具体地，在本发明的实施例中，直接数字合成器(DDS)应用了直接数字合成技术。

[95]由直接数字合成技术产生的输出信号可基于所需结果的数字定义加以合成。关于这一点，逻辑和存储设备可用于数字地构建所需的输出信号，并随后由数据转换设备将此信号从数字域转换到模拟域。因此，在本发明的实施例中，用于构建信号的直接数字合成技术几乎全部是数字的，其中信号的精确振幅、频率及相位都一直是已知的且受控的。

[96]关于这一点，直接数字合成技术可通过使用逻辑和存储设备的不同布置予以实现。从而，在一个实施例中，数字合成信号发生器包括可编程处理器。在另一个实施例中，数字合成信号发生器包括(可编程)微处理器。

[97]另外，在本发明的实施例中，直接数字合成技术的另一个特征在于可实现输出信号中的低相位噪声，该噪声粗略等于其输入基准时钟信号中的相位噪声。从而，直接数字合成技术(或直接数字合成器(DDS))与具有低相位噪声的时钟信号的结合使用可以获得相位延迟信号中的很小相位延迟值，从而可以对根据本发明的实施例所提供的接收机装置的波束实现良好的控制。

[98]在一个实施例中，所述多个天线以一定方式排列，从而使得每个相邻天线间的距离基本上相等。

[99]在一个实施例中，所提供的接收机装置包括向天线发射信号的通信设备。

[100]在一个实施例中，所提供的接收机装置包括测定单元，其用于测定从向天线发射信号的通信设备到天线的距离，该测定单元包括第一测定单元和第二测定单元，第一测定单元用于测定连接到相邻天线的两个相应的接收机处所收到的来自于所述通信设备的信号的功率，第二测定单元用于测定其上布置有相邻天线的平面与通信设备相对于在所述平面上的相邻天线的中点的方向之间的夹角，此时，从在所述相应两个接收机处所接收到的来自于所述通信设备的信号的功率之和为最大。

[101]在此实施例中，如果以下两个参数已知，则可以确定从用于发射信号至天线的通信设备到所述天线的距离。

[102]首先，通过控制波束直到检测到在所述对应的两个接收机处所接收到的来自于通信设备的信号的功率总和为最大的点，就可以确定其上布置有相邻天线的平面与所述通信设备相对于在所述平面上的相邻天线的中点的方向之间的夹角。这个夹角是用于测定从用于发射信号至天线的通信设备到天线的距离的第一个参数。

[103]当检测到在所述对应的两个接收机处所接收到的来自于通信设备的信号的功率总和为最大的点时，也可以找到用于确定从将信号发射至天线的通信设备到所述天线之间的距离的第二参数，所述第二参数也即是在所述对应的两个接收机处所接收的功率。

[104]在一个实施例中，所述通信设备是射频识别(RFID)标签。

[105]在一个实施例中，所述接收机基准信号发生器包括频率合成器。

[106]在实施例中，接收机基准信号发生器用于利用接收到的低频基准信号产生高频接收机基准信号。可用于执行此功能的部件例如是频率合成器。从而，接收机基准信号发生器包括频率合成器。

[107]此外，在一个实施例中，频率合成器是基于锁相环(PLL)的频率合成器。在另一个实施例中，频率合成器是基于延迟锁定环(DLL)的频率合成器。

[108]在一个实施例中，每个接收机都是一个射频识别(RFID)询问设备。

[109]在一个实施例中，本发明所提供的接收机装置进一步包括了基带处理和通信单元。在另一个实施例中，基带处理和通信单元包括至少一个用于对数字合成信号发生器进行数字控制的数字控制器。

[110]在本发明的另一个实施例中，提供了设有数字合成信号发生器的发射机装置。所述数字合成信号发生器有一个输入端和多个输出端，所述输入端用于接收基准时钟信号，每个输出端都提供一个由基准时钟信号得出的基准信号，其中所述多个基准信号具有基本上相同的频率和不同的相位。而且，还提供了多个发射机，每个发射机都有基准信号输入端、发射机基准信号发生器、发射机数据输入端、上变频电路及下变频发射数据信号输出端，所述基准信号输入端用于接收多个基准信号中的一个基准信号，所述发射机基准信号发生器利用接收到的基准信号产生发射机基准信号，发射机数据输入端接收发射数据信号，上变频电路利用发射机基准信号对发射数据进行上变频。而且，设有多个天线并将之耦接到所述多个发射机中的至少一个发射机的经下变频的发射数据信号输出端。

[111]本发明的实施例由从属权利要求给出。

[112]在一个实施例中，基准时钟信号是晶体时钟信号。

[113]在一个实施例中，数字合成信号发生器设有至少一个直接数字合成器(DDS)。在另一个实施例中，数字合成信号发生器包括可编程处理器。在再一个实施例中，数字合成信号发生器包括(可编程)微处理器。

[114]在一个实施例中，发射机装置进一步包括相位检测电路以提供相位补偿信息，该信息用于对发射机基准信号进行相位补偿。

[115]在这个实施例中，使用相位检测电路以对发射机基准信号的相位进行补偿，从而可以对发射机基准信号中的相位延迟进行精确控制。这进而实现了由本发明所提供对发射机装置的波束进行良好的控制。

[116]在一个实施例中，所述多个天线以一定方式排列，从而使得任何两个相邻的天线间的距离基本上相等。

[117]在一个实施例中，天线的数目与发射机数目相等。

[118]在一个实施例中，发射机装置进一步包括用于对发射机基准信号提供频率补偿的频率补偿电路。

[119]在一个实施例中，发射机基准信号发生器设有频率补偿器。在另一个实施例中，频率合成器是基于锁相环(PLL)的频率合成器。在再一个实施例中，频率合成器是基于延迟锁定环(DLL)的频率合成器。

[120]在一个实施例中，每个发射机都是射频识别(RFID)询问设备。

[121]在一个实施例中，发射机装置进一步包括基带处理和通信单元。在另一个实施例中，基带处理和通信单元包括至少一个用于对数字合成信号发生器进行数字控制的数字控制器。

[122]直观地讲，数字合成信号发生器和多个天线与多个接收机合并形成具有自适应波束控制系统以执行接收波束控制的接收机装置。同样，数字合成信号发生器和多个天线可与多个发射机合并形成具有自适应波束控制系统以执行发射波束控制的发射机装置。

[123]在本发明的一个实施例中，具有低相位噪声的晶体时钟信号被提供给数字合成信号发生器。这样做是为了确保用于波束控制的相位延迟时钟信号能得到很小的相位延迟值。这进而可以对波束执行良好的控制。

[124]本发明的实施例具有以下效果。

[125]除了调整多天线用于波束控制而不需在天线的基带接口上花费大量精力重新设计之外，本发明的实施例还可以对波束进行良好的控制。这意味着，天线的辐射波束可精确控制到所需的角度。

[126]虽然本发明已经参照特定的实施例详细地加以展示和阐述，但本领域的技术人员应该明白，在不离开所附的权利要求中定义的本发明的精神和范围的情况下，可作出多种形式上和细节上的变化。本发明的范围因此由所附权利要求表明，并且处于权利要求的等同意思和范围内的所有变化都应包含在内。

Claims (30)

1.一种接收机装置，其包括：

数字合成信号发生器，该发生器包含：输入端，其用于接收基准时钟信号；多个输出端，每个所述输出端都提供一个由所述基准时钟信号得出的基准信号，其中所述多个基准信号具有基本上相同的频率和不同的相位，以及

多个接收机，每个接收机包含：基准信号输入端，其用于接收所述多个基准信号中的一个基准信号；接收机基准信号发生器，其用于利用所述接收到的基准信号产生接收机基准信号；天线输入端，其用于接收发射信号；下变频电路，其用于利用所述接收机基准信号对接收到的所述发射信号进行下变频，以及

多个天线，其被耦接到所述多个接收机中的至少一个接收机的天线输入端。

2.根据权利要求1所述的接收机装置，其特征在于，所述基准时钟信号是晶体时钟信号。

3.根据权利要求1所述的接收机装置，其特征在于，所述数字合成信号发生器包括至少一个直接数字合成器。

4.根据权利要求1所述的接收机装置，其特征在于，所述数字合成信号发生器包括可编程处理器。

5.根据权利要求3所述的接收机装置，其特征在于，所述数字合成信号发生器包括微处理器。

6.根据权利要求1所述的接收机装置，其特征在于，所述多个天线以一定方式排列以使得每个相邻天线之间的距离基本上相等。

7.根据权利要求1所述的接收机装置，还进一步包括向天线发射信号的通信设备。

8.根据权利要求7所述的接收机装置，还进一步包括测定单元，该测定单元用于测定从向天线发射信号的通信设备到所述天线的距离，该测定单元包含：

第一测定单元，其用于测定在耦接至相邻天线的相应的两个接收机处所接收到的来自于所述通信设备的信号的功率，以及

第二测定单元，其用于测定其上布置有所述相邻天线的平面与所述通信设备相对于所述平面上的所述相邻天线的中点的方向之间的夹角，

此时，在所述相应的两个接收机处所接收到的来自于所述通信设备的信号的功率之和为最大。

9.根据权利要求7所述的接收机装置，其特征在于，所述通信设备是射频识别标签。

10.根据权利要求1所述的接收机装置，其特征在于，所述接收机基准信号发生器包括：

频率合成器。

11.根据权利要求10所述的接收机装置，其特征在于，所述频率合成器是基于锁相环的频率合成器。

12.根据权利要求10所述的接收机装置，其特征在于，所述频率合成器是基于延迟锁定环的频率合成器。

13.根据权利要求1所述的接收机装置，其特征在于，所述的每个接收机是射频识别询问设备。

14.根据权利要求1所述的接收机装置，还进一步包括基带处理和通信单元。

15.根据权利要求14所述的接收机装置，其特征在于，所述基带处理和通信单元包括至少一个用于对数字合成信号发生器进行数字控制的数字控制器。

16.一种发射机装置，其包括：

数字合成信号发生器，所述发生器包含：输入端，其用于接收基准时钟信号；多个输出端，每个输出端都提供一个由所述基准时钟信号得出的基准信号，其中所述多个基准信号具有基本上相同的频率和不同的相位，以及

多个发射机，每个发射机包括：基准信号输入端，其接收所述多个基准信号中的一个基准信号；发射机基准信号发生器，其利用所述接收到的基准信号产生发射机基准信号；发射机数据输入端，其接收发射数据信号；上变频电路，其利用所述发射机基准信号对所述发射数据信号进行上变频；已上变频发射数据信号输出端，以及

多个天线，其被耦接至所述多个发射机中的至少一个发射机的所述已上变频发射数据信号输出端。

17.根据权利要求16所述的发射机装置，其特征在于，所述基准时钟信号是晶体时钟信号。

18.根据权利要求16所述的发射机装置，其特征在于，所述数字合成信号发生器包括至少一个直接数字合成器。

19.根据权利要求16所述的发射机装置，其特征在于，所述数字合成信号发生器包括可编程处理器。

20.根据权利要求19所述的发射机装置，其特征在于，所述数字合成信号发生器包括微处理器。

21.根据权利要求16所述的发射机装置，还进一步包括：

相位检测电路，其用于提供相位补偿信息以对发射机基准信号进行相位补偿。

22.根据权利要求16所述的发射机装置，其特征在于，所述多个天线以一定方式排列以使得任何两个相邻天线之间的距离基本上相等。

23.根据权利要求16所述的发射机装置，其特征在于，其中所述天线的数目与所述发射机数目相等。

24.根据权利要求16所述发射机装置，还进一步包括频率补偿电路以对所述发射机基准信号提供频率补偿。

25.根据权利要求16所述的发射机装置，其特征在于，所述发射机基准信号发生器包括：

频率合成器。

26.根据权利要求25所述的发射机装置，其特征在于，所述频率合成器是基于锁相环的频率合成器。

27.根据权利要求25所述的发射机装置，其特征在于，所述频率合成器是基于延迟锁定环的频率合成器。

28.根据权利要求16所述的发射机装置，其特征在于，所述每个发射机是射频识别询问设备。

29.根据权利要求16所述的发射机装置，还进一步包括基带处理和通信单元。

30.根据权利要求29所述的发射机装置，其特征在于，所述基带处理和通信单元包括至少一个对数字合成信号发生器进行数字控制的数字控制器。

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