CN113746516B - 无线设备 - Google Patents

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Abstract

无线设备。一种无线设备包括相位控制电路和天线元件。相位控制电路被配置为根据多个发送信号中的每个发送信号的发送方向来控制多个发送信号的每个相位,对其相位被控制的多个发送信号的每个频率进行上变频。天线元件被配置为发射组合经上变频的多个发送信号的信号。

Description

无线设备
技术领域
本文讨论的所公开的技术涉及无线设备。
背景技术
近年来,关于使用高频带(例如,微波频带和毫米波段)的无线设备,作为用于复用要发送/接收的信号或增强感测(雷达)的精度的技术之一,波束成形被投入实际使用。作为与应用波束成形的无线设备有关的技术,已知以下技术。
例如,已知一种无线设备,其包括:第一天线元件组、不包括模拟可变移相器的全数字阵列、包括多个天线元件的第二天线元件组、以及包括模拟可变移相器的混合波束形成器。
此外,已知一种无线中继设备,其包括:接收天线、包括多个天线元件的发送阵列天线、低噪声放大器(LNA)、噪声去除带通滤波器(BPF)、混频器、本地振荡器、窄带BPF、放大器、控制器、无线移相器、图像去除BPF和功率放大器(PA)。
此外,已知一种图像排斥混频器,其包括:在相同相位中将RF信号划分成两个信号的分配器;以90°相位差将本地信号划分成两个信号的分配器;以及第一混频器和第二混频器,所述第一混频器和所述第二混频器将各个分配器的所分配输出进行混合。该图像排斥混频器包括串联连接到第一混频器和第二混频器的输出的两对电阻器和电容电路;负载电阻器,其连接到电阻器的连接点和电容的连接点中的每个;以及IF输出终端,其减少负载电阻器一侧的图像信号。
引用列表
专利文献
[PTL1]国际公开WO 2017/135389
[PTL2]日本公开专利公报No.2003-332953
[PTL3]日本公开专利公报No.5-191153
发明内容
技术问题
执行波束成形的无线设备使用多个天线元件形成针对每个终端的波束。通过根据终端的位置控制经由每个天线元件发送或接收的信号的相位和幅度中的至少一个,从而控制发送波束或接收波束的方向和形状来实现波束成形。
此外,已经开发了无线设备,该无线设备叠加了多个不同信号并且对其应用了用于在不同方向上形成波束的波束复用。作为实现波束复用的方法之一,已经提出了全数字系统波束成形。
在全数字系统波束成形中,通过数字处理来控制经由每个天线元件发送或接收的信号的相位或幅度中的至少一个。因此,执行全数字波束成形的无线设备在每个天线元件上包括数字/模拟转换器(DAC)以形成发送波束。换句话说,例如,执行全数字系统波束成形的无线设备包括与天线元件一样多的DAC。此外,执行全数字系统波束成形的无线设备包括与天线元件一样多的模拟/数字转换器(ADC),以形成接收波束。这里,DAC和ADC的功耗取决于数据信号的速率。因此,在将执行全数字系统波束成形的无线设备应用于例如使用毫米波段等的宽带通信系统的情况下,数据信号的速率增加,并且功耗增加。
作为用于实现波束成形的另一系统,已经提出了模拟全连接系统。图1是示出执行模拟全连接系统波束成形的无线设备的配置的示例(第一参考示例)的图。
图1所示的无线设备10X可以包括四个DAC 12以容纳四个终端(未示出)。每个DAC12将要发送到终端的发送信号转换为模拟信号。然而,优选的是,无线设备10X包括比终端的数量(换言之,例如,发送信号的数量)更多的天线元件。在图1所示的示例中,无线设备10X包括八个天线元件AN。在这种情况下,将要发送到各个终端的基带区域或中频带中的发送信号ST1至ST4在使用本地信号LO被上变频到射频(RF)频带之后分配给与各个天线元件AN对应地设置的八个相位控制电路20X。每个相位控制电路20X控制发送信号ST1至ST4的相位。然后,分别经由对应的天线元件AN输出相位控制电路20X的输出信号。每个相位控制电路20X根据终端的位置控制发送信号ST1至ST4的每个相位,以形成与每个终端相对应的波束。
根据模拟全连接系统,包括与终端(信号的数量)一样多的DAC 12就足够了。因此,与全数字系统相比,可以减少DAC的数量,从而可以降低功耗。然而,根据模拟全连接系统,大量信号线在多个DAC 12和多个相位控制电路20X之间彼此相交。在图1所示的示例中,在四个DAC 12与八个相位控制电路20X之间设置有32条信号线,并且通过这些信号线发送频率相对较高的RF频带中的信号。因此,信号的损失很大,并且难以实际使用该无线设备。
为了解决上述问题,例如,考虑添加损失补偿电路。但是,在要求无线设备的小型化的情况下,由于电路尺寸(电路占用的面积)增加,因此添加损失补偿电路不是优选的。此外,通过添加损失补偿电路有可能增加功耗。
所公开的技术的一方面的目的是减少信号损失,同时抑制执行波束成形的无线设备中的电路尺寸(电路占用的面积)的增加。
问题的解决方案
根据实施方式的一方面,一种无线设备包括多个相位控制电路和多个天线元件。包括在多个相位控制电路中的相位控制电路被配置为根据多个发送信号中的每个发送信号的发送方向来控制多个发送信号的每个相位,对相位受控制的多个发送信号的每个频率进行上变频。包括在多个天线元件中的天线元件被配置为发射组合经上变频的多个发送信号的信号。
有益效果
根据公开的技术,可以在抑制执行波束成形的无线设备中的电路尺寸(电路占用的面积)增加的同时,减少信号的损失。
附图说明
图1是示出根据第一参考示例的无线设备的配置的示例的图;
图2是示出根据所公开的技术的实施方式的无线系统的配置的示例的图;
图3是示出根据所公开的技术的实施方式的无线设备的配置的示例的图;
图4是示出根据所公开的技术的实施方式的相位控制电路的配置的示例的图;
图5是示出根据第二参考示例的相位控制电路的配置的示例的图;
图6是示出根据第二参考示例的相位控制电路的配置的示例的图;
图7是示出根据所公开的技术的实施方式的相位控制电路的配置的示例的图;
图8是示出根据所公开的技术的实施方式的相位控制电路的配置的示例的图;
图9是示出根据所公开的技术的第二实施方式的相位控制电路的配置的示例的图;
图10是示出根据所公开的技术的第三实施方式的相位控制电路的配置的示例的图;
图11是示出根据所公开的技术的第四实施方式的相位控制电路的配置的示例的图;
图12是示出根据所公开的技术的第五实施方式的相位控制电路的配置的示例的图;
图13是示出根据所公开的技术的第六实施方式的相位控制电路的配置的示例的图;
图14是示出根据所公开的技术的第七实施方式的相位控制电路的配置的示例的图;
图15A是示出根据所公开的技术的第八实施方式的相位控制电路的配置的示例的图;
图15B是示出根据所公开的技术的第八实施方式的相位控制电路的配置的示例的图;
图16是示出根据所公开的技术的第九实施方式的相位控制电路的配置的示例的图;
图17是示出根据所公开的技术的第九实施方式的仅与相位控制电路的基带区域或中频带中的信号之一有关的配置部分的图;
图18A是示出根据所公开的技术的第九实施方式的相位控制电路的操作的示例的表;
图18B是示出根据所公开的技术的第九实施方式的相位控制电路的操作的示例的表;
图18C是示出根据所公开的技术的第九实施方式的相位控制电路的操作的示例的表;
图18D是示出根据所公开的技术的第九实施方式的相位控制电路的操作的示例的表;
图19是示出根据所公开的技术的第十实施方式的相位控制电路的配置的示例的图;
图20是示出根据所公开的技术的第十实施方式的仅与相位控制电路的基带区域或中频带中的信号之一有关的配置部分的图;
图21A是示出根据所公开的技术的第十实施方式的相位控制电路的操作的示例的表;
图21B是示出根据所公开的技术的第十实施方式的相位控制电路的操作的示例的表;
图21C是示出根据所公开的技术的第十实施方式的相位控制电路的操作的示例的表;
图21D是示出根据所公开的技术的第十实施方式的相位控制电路的操作的示例的表;
图22是示出根据所公开的技术的第十一实施方式的相位控制电路的配置的示例的图;
图23是示出根据所公开的技术的第十一实施方式的仅与相位控制电路的基带区域或中频带中的信号之一有关的配置部分的图;
图24A是示出根据所公开的技术的第十一实施方式的相位控制电路的操作的示例的表;
图24B是示出根据所公开的技术的第十一实施方式的相位控制电路的操作的示例的表;
图24C是示出根据所公开的技术的第十一实施方式的相位控制电路的操作的示例的表;
图24D是示出根据所公开的技术的第十一实施方式的相位控制电路的操作的示例的表;
图24E是示出根据所公开的技术的第十一实施方式的相位控制电路的操作的示例的表;
图24F是示出根据所公开的技术的第十一实施方式的相位控制电路的操作的示例的表;
图24G是示出根据所公开的技术的第十一实施方式的相位控制电路的操作的示例的表;以及
图25是示出根据所公开的技术的第十一实施方式的相位控制电路的修改的图。
具体实施方式
以下将参考附图描述本公开的实施方式的示例。注意,在每个附图中,相同或等同的组件和部分由相同的附图标记表示,并且将省略重复说明。
[第一实施方式]
图2是示出根据所公开的技术的实施方式的无线系统200的配置的示例的图。无线系统200包括无线设备10和多个终端101、102、103和104。无线设备10不特别受限制。然而,例如,无线设备10被安装在无线系统的基站上。在这种情况下,终端101至104是诸如智能电话的用户终端。注意,在本实施方式中,无线系统200中包含的终端的数量是四个。然而,可以适当地增加或减少无线系统200中包含的终端的数量。无线设备10可以形成用于向终端101至104发送信号的发送波束和用于从终端101至104接收信号的接收波束。换句话说,例如,无线设备10具有用于形成发送波束以发送信号的功能和用于形成接收波束以接收信号的功能。在下文中,将主要描述信号发送功能。
将要发送到终端101至104的发送信号ST1至ST4分别提供给无线设备10。无线设备10形成分别用于将发送信号ST1至ST4发送至终端101至104的发送波束B1至B4。形成发送波束B1以将发送信号ST1从无线设备10发送到终端101。因此,发送波束B1形成在从无线设备10朝向终端101的方向上。类似地,形成发送波束B2至B4以分别从无线设备10向终端102至104发送发送信号ST2至ST4。以这种方式,无线设备10可以同时形成与终端101至104相对应的多个发送波束B1至B4。无线设备10根据终端101至104的位置来单独地控制发送波束B1至B4的辐射方向和形状。换句话说,例如,无线设备10实现波束复用。
图3是示出根据所公开的技术的实施方式的无线设备10的配置的示例的图。无线设备10包括多个相位控制电路20、多个天线元件AN、以及控制器30。注意,在图3中,未示出形成接收波束的接收电路。优选地,无线设备10中包括的天线元件AN的数量大于无线系统200中包含的终端的数量。在本实施方式中,四个终端101至104被包含在无线系统200中,并且无线设备10中包括八个天线元件AN。天线元件AN以阵列布置。换句话说,例如,无线设备10包括阵列天线系统。多个天线元件AN可以排列成一直线,或者可以排列成矩阵以形成行和列。此外,天线元件AN可以被三维地布置。
与多个天线元件AN中的每个相对应地设置相位控制电路20。换句话说,例如,无线设备10中包括的相位控制电路20的数量与天线元件AN的数量相同,并且在本实施方式中为八个。发送信号ST1至ST4是在基带区域或中频带中的模拟信号。发送信号ST1至ST4的频率不特别受限制。然而,发送信号ST1至ST4的频率例如为大约3GHz。注意,在提供给无线设备10的发送信号是数字信号的情况下,无线设备10包括将数字信号转换为模拟信号的数字/模拟转换器。由数字/模拟转换器转换成模拟格式的发送信号ST1至ST4被分配给八个相位控制电路20中的每个。每个相位控制电路20使用从控制器30提供的权重W来控制发送信号ST1至ST4的相位,以形成用于将发送信号ST1至ST4发送到终端101至104的发送波束B1至B4。换句话说,例如,无线设备10执行模拟全连接系统波束成形以将要发送到终端101至104的发送信号ST1至ST4分配给包括在无线设备10中的所有相位控制电路20并且形成发送波束B1到B4。
控制器30基于终端101至104的位置来产生权重W,以通过每个相位控制电路20来控制相位。每个相位控制电路20使用控制器30产生的权重W对发送信号ST1至ST4执行相位控制(由以下公式(1)表示),以输出输出信号Sout1至Sout8
[公式1]
例如,从八个相位控制电路20之一输出的输出信号Sout1由以下公式(2)表示。
[公式2]
Sout1=W1,1·ST1+W1,2·ST2+W1,3·ST3+W1,4·ST4…(2)
控制器30基于终端101的位置来产生权重W1,1、W2,1、W3,1、W4,1、W5,1、W6,1、W7,1和W8,1。此外,控制器30基于终端102的位置生成权重W1,2、W2,2、W3,2、W4,2、W5,2、W6,2、W7,2和W8,2。此外,控制器30基于终端103的位置来产生权重W1,3、W2,3、W3,3、W4,3、W5,3、W6,3、W7,3和W8,3。此外,控制器30基于终端104的位置产生权重W1,4、W2,4、W3,4、W4,4、W5,4、W6,4、W7,4和W8,4。根据终端101至104的位置的变化、无线设备10与终端101至104之间的通信环境的变化等来更新权重W。
各个相位控制电路20中的每个使用本地信号LO将基带区域或中间频带中的发送信号ST1至ST4上变频至RF频带(或毫米波段),并且输出上变频后的信号作为输出信号Sout1至Sout8。分别从与其对应的天线元件AN辐射输出信号Sout1至Sout8。通过分别从八个天线元件AN辐射相位已被控制的输出信号Sout1Sout8,分别形成朝向终端101至104的发送波束B1至B4。换句话说,无线设备10配置阵列天线系统以形成发送波束B1至B4。
图4是示出相位控制电路20的配置的示例的图。多个相位控制电路20的配置是相同的。注意,在图4中,示出了八个相位控制电路20中的输出输出信号Sout1的相位控制电路20。相位控制电路20包括多个相位控制单元40、多个混频器单元50和组合单元60。多个相位控制单元40和多个混频器单元50分别与将被发送到终端101至104的发送信号ST1相对应地设置。
例如,在相位控制单元40中,每个无源电路部分被配置为包括集总参数电路(lumped parameter circuit)和类似于集总参数电路的电路(诸如,螺旋电感器(spiralinductor)或曲折电感器(meander inductor))中的至少一个,并且相位控制单元40基于从控制器30提供的权重W,根据发送信号的发送方向(相应发送波束的辐射方向)来控制发送信号的相位。每个相位控制单元40包括相位旋转单元400、第一相位切换单元410a、第二相位切换单元410b、第一可变放大器420a和第二可变放大器420b。在每个相位控制单元40中,对应的发送信号被分为两个信号。划分后的信号之一被提供给第一相位切换单元410a,并且另一信号被提供给相位旋转单元400。
发送信号ST1至ST4中的发送信号被提供给第一相位切换单元410a而不使其相位旋转。换句话说,例如,与发送信号ST1具有相同相位的同相信号ST1-I被提供给与发送信号ST1相对应的第一相位切换单元410a。类似地,将同相信号ST2-I至ST4-I分别提供给与发送信号ST2至ST4相对应的第一相位切换单元410a。第一相位切换单元410a根据发送信号的发送方向选择性地切换同相信号的相位旋转量。第一相位切换单元410a将相应的同相信号的相位旋转所选择的旋转量。例如,与发送信号ST1相对应的第一相位切换单元410a根据发送信号ST1的发送方向(发送波束B1的辐射方向)选择性地切换同相信号ST1-I的相位旋转量并且使同相信号ST1-I的相位旋转。类似地,对应于发送信号ST2至ST4的第一相位切换单元410a根据发送信号ST2至ST4的发送方向(发送波束B2至B4的辐射方向)选择性地切换同相信号ST2-I至ST4-I的相位旋转量,并且使同相信号ST2-I至ST4-I的相位旋转。
相位旋转单元400将发送信号ST1至ST4中的发送信号的相位旋转90°。以下,将通过相位旋转单元400把相位旋转了90°的发送信号称为正交信号。换句话说,例如,与发送信号ST1相对应的相位旋转单元400输出正交信号ST1-Q。类似地,与发送信号ST2至ST4相对应的相位旋转单元400分别输出正交信号ST2-Q至ST4-Q。正交信号ST1-Q至ST4-Q被提供给第二相位切换单元410b。
第二相位切换单元410b根据发送信号的发送方向选择性地切换正交信号的相位旋转量。第二相位切换单元410b将正交信号的相位旋转所选择的旋转量。例如,与发送信号ST1相对应的第二相位切换单元410b根据发送信号ST1的发送方向(发送波束B1的辐射方向)选择性地切换正交信号ST1-Q的相位旋转量并使正交信号ST1-Q的相位旋转。类似地,对应于发送信号ST2至ST4的第二相位切换单元410b均根据发送信号ST2至ST4的发送方向(发送波束B2至B4的辐射方向)选择性地切换正交信号ST2-Q至ST4-Q的相位旋转量,并且使正交信号ST2-Q至ST4-Q的相位旋转。基于从控制器30提供的权重W,将第一相位切换单元410a和第二相位切换单元410b的相位旋转量设置为0°或180°中的任一个。
第一可变放大器420a根据发送信号的发送方向来改变第一相位切换单元410a的输出信号的幅度。例如,与发送信号ST1相对应的第一可变放大器420a根据发送信号ST1的发送方向改变通过将同相信号ST1-I的相位旋转0°或180°而获得的信号的幅度。类似地,与发送信号ST2至ST4相对应的第一可变放大器420a均根据发送信号ST2至ST4的发送方向改变通过将同相信号ST2-I至ST4-I的相位旋转0°或180°而获得的信号的幅度。
第二可变放大器420b根据相应的发送信号的发送方向来改变第二相位切换单元410b的输出信号的幅度。例如,与发送信号ST1相对应的第二可变放大器420b根据发送信号ST1的发送方向改变通过使正交信号ST1-Q的相位旋转0°或180°而获得的信号的幅度。类似地,对应于发送信号ST2至ST4的第二可变放大器420b均根据发送信号ST2至ST4的发送方向改变通过将正交信号ST2-Q至ST4-Q的相位旋转0°或180°而获得的信号的幅度。基于从控制器30提供的权重W来设置第一可变放大器420a和第二可变放大器420b的幅度变化率(放大率)。
多个混频器单元50与多个相位控制单元40相对应地设置,并且每个混频器单元50对由相位控制单元40控制相位的发送信号的频率进行上变频。每个混频器单元50包括第一混频器500a和第二混频器500b。第一混频器500a使用具有比发送信号ST1至ST4的频率更高的频率的本地信号LO对第一可变放大器420a的输出信号的频率进行上变频。第二混频器500b使用本地信号LO对第二可变放大器420b的输出信号的频率进行上变频。多个混频器单元50中的每个使用公共本地信号LO。基带区域或中频带中的发送信号ST1至ST4由混频器单元50上变频至RF频带(或毫米波段)。本地信号LO的频率不特别受限制。但是,例如,本地信号LO的频率约为25GHz。第一混频器500a和第二混频器500b共享(互连)本地信号LO被输入到的本地终端,并且共享(互连)输出RF信号的RF终端。
组合单元60是将多个混频器单元50的输出彼此连接的发送路径。换句话说,例如,通过与发送信号ST1至ST4中的每个相对应的相位控制单元40来控制发送信号ST1至ST4中的每个的相位,并且通过混频器单元50来对频率进行转换。此后,组合单元60合成发送信号ST1至ST4。结果,相位控制电路20均生成输出信号Sout1至Sout8。组合单元60连接到与其对应的天线元件NA,并且输出信号Sout1至Sout8经由天线元件AN被发射。
通过设置第一相位切换单元410a和第二相位切换单元410b的相位旋转量,可以切换发送信号ST1至ST4的相位象限。根据第一可变放大器420a和第二可变放大器420b的幅度变化率(放大率)的设定,可以将发送信号ST1至ST4的相位旋转量控制在0°至360°的范围内。换句话说,例如,每个相位控制单元40通过合成同相信号和正交信号(其相位已被切换并且幅度已被控制)的矢量来将发送信号ST1至ST4的相位旋转量控制在0°至360°的范围内。
例如,在通过相位控制单元40将发送信号ST1至ST4的相位旋转量控制在0°至90°(第一象限)的范围内的情况下,选择0°作为第一相位切换单元410a的相位旋转量。此外,在这种情况下,选择0°作为第二相位切换单元410b的相位旋转量。根据第一可变放大器420a和第二可变放大器420b的放大率的比率,可以将发送信号ST1至ST4的相位旋转量控制在0°至90°的范围内。
此外,例如,在通过相位控制单元40将发送信号ST1至ST4的相位旋转量控制在90°至180°(第二象限)的范围内的情况下,选择180°作为第一相位切换单元410a的相位旋转量。此外,在这种情况下,选择0°作为第二相位切换单元410b的相位旋转量。根据第一可变放大器420a和第二可变放大器420b的放大率的比率,可以将发送信号ST1至ST4的相位旋转量控制在90°至180°的范围内。
此外,例如,在通过相位控制单元40将发送信号ST1至ST4的相位旋转量控制在180°至270°(第三象限)的范围内的情况下,选择180°作为第一相位切换单元410a的相位旋转量。此外,在这种情况下,选择180°作为第二相位切换单元410b的相位旋转量。根据第一可变放大器420a和第二可变放大器420b的放大率的比率,可以将发送信号ST1至ST4的相位旋转量控制在180°至270°的范围内。
此外,例如,在通过相位控制单元40将发送信号ST1至ST4的相位旋转量控制在270°至360°(第四象限)的范围内的情况下,选择0°作为第一相位切换单元410a的相位旋转量。此外,在这种情况下,选择180°作为第二相位切换单元410b的相位旋转量。根据第一可变放大器420a和第二可变放大器420b的放大率的比率,可以将发送信号ST1至ST4的相位旋转量控制在270°至360°的范围内。
此外,通过在固定第一可变放大器420a和第二可变放大器420b的放大率的比率的同时改变第一可变放大器420a和第二可变放大器420b的放大率,发送信号ST1至ST4的幅度可以被改变。换句话说,例如,权重W的所有元素不仅可以对相位而且可以对幅度进行加权。例如,通过对幅度进行加权,可以独立地改变发射波束B1至B4中的每个的波束形状(诸如,波束宽度)。
这里,根据图1所示的第一参考示例中的无线设备10X,发送到各个终端的发送信号ST1至ST4在使用本地信号LO被上变频到RF频带之后被分配给多个相位控制电路20X。根据第一参考示例中的无线设备10X,在四个DAC 12和八个相位控制电路20X之间设置32条信号线,并且通过这些信号线发送频率相对较高的RF频带中的信号。因此,信号的损失增加。
另一方面,根据所公开的技术的实施方式中的无线设备10,在具有相对低频率的基带区域或中频带中执行发送信号ST1至ST4到相位控制电路20的分配。因此,根据所公开的技术的实施方式中的包括相位控制电路20的无线设备10,与第一参考示例中的包括相位控制电路20X的无线设备10X相比,可以减少信号的损失。
图5是示出根据第二参考示例的相位控制电路20Y的配置的示例的图。与多个天线元件AN中的每个相对应地设置相位控制电路20Y。相位控制电路20Y具有与根据上述公开的技术的实施方式的相位控制电路20类似的功能。相位控制电路20Y包括多个幅度控制单元70、多个混频器单元50Y和组合单元60。与各自的发送信号ST1至ST4相对应地设置多个幅度控制单元70和多个混频器单元50Y。
每个幅度控制单元70根据发送信号的发送方向来改变发送信号的幅度。幅度控制单元70均包括第一可变放大器700a和第二可变放大器700b。在每个幅度控制单元70中,发送信号被分为两个信号。划分后的信号之一被提供给第一可变放大器700a,并且另一信号被提供给第二可变放大器700b。
第一可变放大器700a和第二可变放大器700b各自根据发送信号的发送方向来改变发送信号的幅度。例如,与发送信号ST1相对应的第一可变放大器700a和第二可变放大器700b根据发送信号ST1的发送方向来改变发送信号ST1的幅度。基于从控制器30提供的权重W来设置第一可变放大器700a和第二可变放大器700b的幅度变化率(放大率)。
多个混频器单元50Y中的每个包括第一相位切换单元510a、第二相位切换单元510b、第一混频器500a和第二混频器500b。第一相位切换单元510a和第二相位切换单元510b中的每个根据发送信号的发送方向选择性地切换本地信号LO的相位旋转量。第一相位切换单元510a和第二相位切换单元510b中的每个将本地信号LO的相位旋转所选择的旋转量。基于从控制器30提供的权重W,将第一相位切换单元510a的相位旋转量设置为90°或270°中的任一个。基于从控制器30提供的权重W,将第二相位切换单元510b的相位旋转量设置为0°或180°中的任一个。
第一混频器500a使用其相位由第一相位切换单元510a旋转的本地信号LO对第一可变放大器700a的输出信号的频率进行上变频。第二混频器500b使用其相位由第二相位切换单元510b旋转的本地信号LO对第二可变放大器700b的输出信号的频率进行上变频。混频器单元50Y将基带区域或中频带中的发送信号ST1至ST4上变频至RF频带(或毫米波段)。
发送信号ST1至ST4中的每个的幅度由幅度控制单元70控制,并且频率由混频器单元50Y转换。此后,发送信号ST1至ST4由组合单元60合成。结果,相位控制电路20Y各自生成输出信号Sout1至Sout8。注意,在图5中,示出了输出输出信号Sout1的相位控制电路20Y。组合单元60连接到天线元件NA,并且输出信号Sout1至Sout8从其对应的天线元件AN被发射。
通过设置第一相位切换单元510a和第二相位切换单元510b的相位旋转量,可以切换发送信号ST1至ST4的相位象限。根据第一可变放大器700a和第二可变放大器700b的幅度变化率(放大率)的设定,可以将发送信号ST1至ST4的相位旋转量控制在0°至360°的范围内。
根据第二参考示例中的相位控制电路20Y,类似于所公开的技术的实施方式中的相位控制电路20,可以形成朝向终端101至104的发送波束。此外,发送信号ST1至ST4在频率相对低的基带区域或中频带中被分配给相位控制电路20Y。因此,与根据图1所示的第一参考示例的无线设备10X相比,可以减少信号的损失。
然而,根据第二参考示例中的相位控制电路20Y,如图6所示,发送具有相对高频率的本地信号LO的高频块HF的数量增加。如图5所示,例如,在使用四个发送信号ST1至ST4的情况下,高频块HF的数量为五个。每个高频块HF需要包括具有根据高频信号的波长的大小的分布式常数电路。因此,在第二参考示例中,难以减小相位控制电路20Y的电路尺寸(电路占用的面积)。例如,在将上述电路配置在半导体电路芯片上的情况下,如果射频波长和半导体电路芯片的尺寸彼此接近,则多个高频块HF占据半导体芯片中的大部分区域,并且此外,芯片面积增加。
另一方面,根据所公开的技术的实施方式中的相位控制电路20,如图7所示,可以将高频块HF的数量设置为一个。此外,混频器单元中包括的每个混频器可以由晶体管500配置。每个晶体管500具有连接到组合单元60的公共漏极(或源极),并且具有被提供有本地信号LO的公共栅极。因此,配置混频器的晶体管500可以包括单个漏极(或源极)、单个栅极、以及包括多个单独的源极(或漏极)的单个多指型晶体管。这使得可以使多个混频器单元50非常紧凑。换句话说,例如,根据所公开的技术的实施方式中的相位控制电路20,与第二参考示例中的相位控制电路20Y相比,可以减小电路尺寸(电路占用的面积)。
此外,根据所公开的技术的实施方式中的相位控制电路20,发送到相位控制单元40的发送信号ST1至ST4是在具有相对低频率的基带区域或中频带中的信号。因此,可以将相位控制单元40的无源电路配置为包括集总参数电路或类似于集总参数电路的电路。在此,“类似于集总参数电路的电路”是包括像分布式常数电路的元件(诸如,螺旋电感器或曲折电感器)并且可以被配置为具有小面积的电路。通过使用集总参数电路或类似于集总参数电路的电路来配置相位控制单元40的无源元件,可以将相位控制电路20的电路尺寸(电路占用的面积)减小为相对小。
注意,在图4中,示出了第一可变放大器420a和第二可变放大器420b分别布置在第一相位切换单元410a和第二相位切换单元410b的输出侧上的配置。然而,该布置不限于此。换句话说,例如,如图8中所示,第一可变放大器420a和第二可变放大器420b可以分别布置在第一相位切换单元410a和第二相位切换单元410b的输入侧上。
[第二实施方式]
图9是示出根据所公开的技术的第二实施方式的相位控制电路20A的配置的示例的图。与多个天线元件AN中的每个相对应地设置相位控制电路20A。
相位控制电路20A包括多个相位旋转单元80。分别与发送信号ST1至ST4相对应地提供多个相位旋转单元80。相位旋转单元80将相应的发送信号的相位旋转90°。换句话说,例如,与发送信号ST1相对应的相位旋转单元80输出正交信号ST1-Q。类似地,对应于发送信号ST2至ST4的相位旋转单元80均输出正交信号ST2-Q至ST4-Q。
在相位控制电路20A中,与发送信号ST1至ST4相对应地设置的多个相位控制单元中的每个均包括第一相位切换单元410a至第四相位切换单元410d和第一可变放大器420a至第四可变放大器420d。
第一相位切换单元410a和第三相位切换单元410c中的每个根据发送信号的发送方向选择性地切换同相信号的相位旋转量。第一相位切换单元410a和第三相位切换单元410c将同相信号的相位旋转所选择的旋转量。例如,与发送信号ST1相对应的第一相位切换单元410a和第三相位切换单元410c根据发送信号ST1的发送方向选择性地切换同相信号ST1-I的相位旋转量并且使同相信号ST1-I的相位旋转。
第二相位切换单元410b和第四相位切换单元410d中的每个根据发送信号的发送方向选择性地切换正交信号的相位旋转量。第二相位切换单元410b和第四相位切换单元410d将正交信号的相位旋转所选择的旋转量。例如,与发送信号ST1相对应的第二相位切换单元410b和第四相位切换单元410d根据发送信号ST1的发送方向选择性地切换正交信号ST1-Q的相位旋转量,并且使同相信号ST1-Q的相位旋转。基于从控制器30提供的权重W,将第一相位切换单元410a至第四相位切换单元410d的相位旋转量设置为0°或180°中的任一个。
第一可变放大器420a根据发送信号的发送方向来改变第一相位切换单元410a的输出信号的幅度。类似地,第二可变放大器420b至第四可变放大器420d各自根据发送信号的发送方向来改变第二相位切换单元410b至第四相位切换单元410d的输出信号的幅度。基于从控制器30提供的权重W来设置第一可变放大器420a至第四可变放大器420d的振幅变化率(放大率)。
在相位控制电路20A中,与发送信号ST1至ST4相对应地设置的多个混频器单元均包括第一混频器500a至第四混频器500d。第一混频器500a使用具有比发送信号ST1至ST4的频率更高的频率的第一本地信号LO-I对第一可变放大器420a的输出信号的频率进行上变频。第二混频器500b使用第一本地信号LO-I对第二可变放大器420b的输出信号的频率进行上变频。换句话说,例如,第一混频器500a和第二混频器500b使用公共第一本地信号LO-I对频率进行上变频。
第三混频器500c使用通过将第一本地信号LO-I的相位旋转90°而获得的第二本地信号LO-Q来对第三可变放大器420c的输出信号的频率进行上变频。第四混频器500d使用第二本地信号LO-Q对第四可变放大器420d的输出信号的频率进行上变频。换句话说,例如,第三混频器500c和第四混频器500d使用公共第二本地信号LO-Q对频率进行上变频。
发送信号ST1至ST4的相位分别由相位控制单元(第一相位切换单元410a至第四相位切换单元410d和第一可变放大器420a至第四可变放大器420d)控制,并且频率由混频器单元(第一混频器500a至第四混频器500d)转换。此后,发送信号ST1至ST4由组合单元60合成。通过该操作,在每个相位控制电路20A中,生成输出信号Sout1至Sout8。组合单元60连接到其对应的天线元件NA,并且从天线元件AN发射输出信号Sout1至Sout8。注意,图9示出了输出输出信号Sout1的相位控制电路20A。
这里,当使用混频器将基带区域或中频带中的发送信号ST1至ST4与本地信号混合以便对发送信号ST1至ST4的频率进行上变频时,图像信号被混合到混频器的输出信号中。图像信号是在相对于本地信号的频带对称地提供期望信号的频带中产生的干扰信号。通过利用混频器将同相信号ST1-I至ST4-I、正交信号ST1-Q至ST4-Q、以及彼此正交的两个本地信号LO-I和LO-Q混合并且然后组合这些信号,可以减少图像信号。
相位控制电路20A具有将第三相位切换单元410c和第四相位切换单元410d、第三可变放大器420c和第四可变放大器420d、以及第三混频器500c和第四混频器500d添加到第一实施方式中的相位控制电路20中的配置。利用这种配置,因为执行处理以混合同相信号ST1-I至ST4-I、正交信号ST1-Q至ST4-Q、以及彼此正交的两个本地信号LO-I和LO-Q并且组合这些信号,可以减少图像信号。
在相位控制电路20A中,同相信号ST1-I至ST4-I和正交信号ST1-Q至ST4-Q用于切换发送信号ST1至ST4的相位的四个象限且也用于减少图像信号。以这种方式,通过使用同相信号和正交信号来控制相位并减少图像信号,可以抑制电路尺寸(电路占用的面积)的增加。
此外,根据相位控制电路20A,与第一实施方式中的相位控制电路20类似地,在频率相对低的基带区域或中间频带中,将发送信号ST1至ST4分配给相位控制电路20A。因此,根据包括相位控制电路20A的无线设备10,与第一参考示例中的无线设备10X相比,可以减少信号的损失。此外,根据相位控制电路20A,因为可以与第一实施方式中的相位控制电路20类似地减少高频块HF的数量,所以可以抑制电路尺寸(电路占用的面积)的增加。此外,第一混频器500a和第二混频器500b共享(互连)第一本地信号LO-I被输入到的本地终端,并且第三混频器500c和第四混频器500d共享(互连)第二本地信号LO-Q被输入到的本地终端。此外,第一混频器500a至第四混频器500d共享(互连)输出RF信号的RF终端。结果,可以通过例如多指型晶体管来配置混频器单元,并且可以将混频器单元配置为非常紧凑。
注意,如在图8中所示的示例中,第一可变放大器420a至第四可变放大器420d可以分别布置在第一相位切换单元410a至第四相位切换单元410d的输入侧。
[第三实施方式]
图10是示出根据所公开的技术的第三实施方式的相位控制电路20B的配置的示例的图。与多个天线元件AN中的每个相对应地设置相位控制电路20B。相位控制电路20B具有将用于减少图像信号的功能添加到图5中所示的第二参考示例中的相位控制电路20Y的配置。
相位控制电路20B包括多个相位旋转单元80、多个第一幅度控制单元70A、多个第二幅度控制单元70B、多个第一混频器单元50A、多个第二混频器单元50B以及组合单元60。
分别与发送信号ST1至ST4相对应地设置多个相位旋转单元80。相位旋转单元80将发送信号的相位旋转90°。换句话说,例如,与发送信号ST1相对应的相位旋转单元80输出正交信号ST1-Q。类似地,与发送信号ST2至ST4相对应的相位旋转单元80均输出正交信号ST2-Q至ST4-Q。
多个第一幅度控制单元70A和多个第一混频器单元50A分别与发送信号ST1至ST4相对应地设置。类似地,多个第二幅度控制单元70B和多个第二混频器单元50B各自与发送信号ST1至ST4相对应地设置。
每个第一幅度控制单元70A改变发送信号的幅度。每个第一幅度控制单元70A包括第一可变放大器700a和第二可变放大器700b。在每个第一幅度控制单元70A中,发送信号被分为两个信号。划分后的信号之一被提供给第一可变放大器700a,并且另一信号被提供给第二可变放大器700b。
第一可变放大器700a和第二可变放大器700b各自根据发送信号的发送方向来改变发送信号的幅度。例如,与发送信号ST1相对应的第一可变放大器700a和第二可变放大器700b中的每个根据发送信号ST1的发送方向改变与发送信号ST1具有相同相位的同相信号ST1-I的幅度。基于从控制器30提供的权重W来设置第一可变放大器700a和第二可变放大器700b的幅度变化率(放大率)。
多个第二幅度控制单元70B中的每个改变通过将发送信号的相位旋转90°而获得的正交信号的幅度。每个第二幅度控制单元70B包括第三可变放大器700c和第四可变放大器700d。在第二幅度控制单元70B中,正交信号被分为两个信号。划分后的信号中的一个信号被提供给第三可变放大器700c,另一个信号被提供给第四可变放大器700d。
第三可变放大器700c和第四可变放大器700d中的每个根据发送信号的发送方向改变正交信号的幅度。例如,与发送信号ST1相对应的第三可变放大器700c和第四可变放大器700d中的每个根据发送信号ST1的发送方向改变通过将发送信号ST1的相位旋转90°而获得的正交信号ST1-Q的幅度。基于从控制器30提供的权重W来设置第三可变放大器700c和第四可变放大器700d的幅度变化率(放大率)。
多个第一混频器单元50A中的每个包括第一相位切换单元510a、第一混频器500a、第二相位切换单元510b和第二混频器500b。第一相位切换单元510a和第二相位切换单元510b中的每个根据发送信号的发送方向选择性地切换第一本地信号LO-I的相位旋转量。第一相位切换单元510a和第二相位切换单元510b将第一本地信号LO-I的相位旋转分别选择的旋转量。基于从控制器30提供的权重W,将第一相位切换单元510a的相位旋转量设置为90°或270°中的任一个。基于控制器30提供的权重W,将第二相位切换单元510b的相位旋转量设置为0°或180°中的任一个。
第一混频器500a使用其相位由第一相位切换单元510a旋转的第一本地信号LO-I对第一可变放大器700a的输出信号的频率进行上变频。第二混频器500b使用其相位由第二相位切换单元510b旋转的第一本地信号LO-I对第二可变放大器700b的输出信号的频率进行上变频。通过多个第一混频器单元50A将基带区域或中频带中的发送信号ST1至ST4上变频至RF频带(或毫米波段)。
多个第二混频器单元50B中的每个包括第三相位切换单元510c、第三混频器500c、第四相位切换单元510d和第四混频器500d。第三相位切换单元510c和第四相位切换单元510d中的每个根据发送信号的发送方向选择性地切换通过使相位相对于第一本地信号LO-I旋转90°而获得的第二本地信号LO-Q的相位旋转量。第三相位切换单元510c和第四相位切换单元510d将第二本地信号LO-Q的相位旋转分别选择的旋转量。基于从控制器30提供的权重W,将第三相位切换单元510c的相位旋转量设置为90°或270°中的任一个。基于控制器30提供的权重W,将第四相位切换单元510d的相位旋转量设置为0°或180°中的任一个。
第三混频器500c使用其相位通过第三相位切换单元510c旋转的第二本地信号LO-Q对第三可变放大器700c的输出信号的频率进行上变频。第四混频器500d使用其相位通过第四相位切换单元510d旋转的第二本地信号LO-Q对第四可变放大器700d的输出信号的频率进行上变频。通过多个第二混频器单元50B将基带区域或中频带中的发送信号ST1至ST4上变频至RF频带(或毫米波段)。
发送信号ST1至ST4中的每一个的幅度由第一幅度控制单元70A和第二幅度控制单元70B控制,并且频率由第一混频器单元50A和第二混频器单元50B转换。此后,信号通过组合单元60被组合。通过该操作,相位控制电路20B各自生成输出信号Sout1至Sout8。注意,图10示出了输出输出信号Sout1的相位控制电路20B。组合单元60连接到其对应的天线元件NA,并且从天线元件AN发射输出信号Sout1至Sout8
通过设置第一相位切换单元510a至第四相位切换单元510d的相位旋转量,可以切换发送信号ST1至ST4的相位象限。可以根据第一可变放大器700a至第四可变放大器700d的幅度变化率(放大率)的设置,将各个发送信号的相位旋转量控制在0°至360°的范围内。
根据相位控制电路20B,类似于所公开的技术的第一实施方式中的相位控制电路20,可以形成朝向每个终端的发送波束。此外,发送信号ST1至ST4在频率相对低的基带区域或中频带中分配给相位控制电路20B。因此,与第一参考示例(参考图1)中的无线设备10X相比,可以减少信号的损失。
此外,在第二参考示例中,相位控制电路20B具有如下配置:相位旋转单元80、第三相位切换单元510c、第四相位切换单元510d、第三可变放大器700c、第四可变放大器700d、第三混频器500c、和第四混频器500d被添加到相位控制电路20Y(参考图5)。利用这种配置,因为执行处理以用于混合同相信号ST1-I至ST4-I、正交信号ST1-Q至ST4-Q、以及彼此正交的两个本地信号LO-I和LO-Q并且组合这些信号,可以减少图像信号。
[第四实施方式]
图11是示出了所公开的技术的第四实施方式中的相位控制电路20C的配置的示例的图。与多个天线元件AN中的每个相对应地设置相位控制电路20C。根据上述第一实施方式至第三实施方式的相位控制电路20、20A和20B具有形成朝向终端101至104的发送波束B1至B4以发送发送信号ST1至ST4的功能。另一方面,根据本实施方式的相位控制电路20C具有用于形成接收波束以接收从终端101至104发送的信号(以下称为接收信号SR1至SR4)的功能。
相位控制电路20C具有对应于根据第一实施方式的相位控制电路20(参考图4)的配置。换句话说,例如,相位控制电路20C包括多个相位控制单元40和多个混频器单元50。分别与接收信号SR1至SR4中的每个相对应地设置多个相位控制单元40和多个混频器单元50。相位控制电路20C分别经由对应的天线元件AN接收通过组合从终端101至104发送的接收信号SR1至SR4而得到的输入信号Sin。输入信号Sin被分配给多个混频器单元50。
多个混频器单元50与每个接收信号SR1至SR4相对应地设置,并且每个混频器单元50对通过组合接收信号SR1至SR4获得的输入信号Sin的频率进行下变频。每个混频器单元50包括第一混频器500a和第二混频器500b。第一混频器500a和第二混频器500b中的每个使用本地信号LO将RF频带(或毫米波段)中的输入信号Sin的频率下变频至基带区域或中频带。
多个相位控制单元40分别与多个混频器单元50相对应地设置,并且根据接收信号的到达方向改变其频率通过相应的混频器单元50被下变频的信号的相位。
每个相位控制单元40包括相位旋转单元400、第一相位切换单元410a、第二相位切换单元410b、第一可变放大器420a和第二可变放大器420b。
第一可变放大器420a根据相应的接收信号的到达方向来改变第一混频器500a的输出信号的幅度。类似地,第二可变放大器420b根据相应的接收信号的到达方向来改变第二混频器500b的输出信号的幅度。基于从控制器30提供的权重W来设置第一可变放大器420a和第二可变放大器420b的幅度变化率(放大率)。
第一相位切换单元410a根据接收信号的到达方向选择性地切换第一可变放大器420a的输出信号的旋转量。第一相位切换单元410a将第一可变放大器420a的输出信号的相位旋转所选择的旋转量,并且将该信号输出为接收信号的同相信号(SR1-I至SR4-I)。
第二相位切换单元410b根据接收信号的到达方向选择性地切换第二可变放大器420b的输出信号的旋转量。第二相位切换单元410b将第二可变放大器420b的输出信号的相位旋转所选择的旋转量,并且将该信号输出为接收信号的正交信号(SR1-Q至SR4-Q)。基于从控制器30提供的权重W,将第一相位切换单元410a和第二相位切换单元410b的相位旋转量设置为0°或180°中的任一个。
相位旋转单元400通过将作为第二相位切换单元410b的输出信号的正交信号(S1-Q至S4-Q)的相位旋转90°来生成接收信号的同相信号。将第一相位切换单元410a的输出信号和相位旋转单元400的输出信号进行组合,并且因此,单独地提取接收信号SR1至SR4。
以这种方式,相位控制电路20C中的信号流与第一实施方式中的相位控制电路20中的信号流相反,并且处理顺序被反转。根据本实施方式中的相位控制电路20C,类似于第一实施方式中的相位控制电路20,可以在抑制电路尺寸(电路占用的面积)增加的同时减少信号的损失。此外,第一混频器500a和第二混频器500b共享(互连)本地信号LO被输入到的本地终端,并且共享(互连)输入信号Sin(为RF信号)被输入到的RF终端。结果,可以通过例如多指型晶体管来配置混频器单元50,并且可以将混频器单元50配置为非常紧凑。
注意,如在图8所示的示例中,第一可变放大器420a和第二可变放大器420b可以分别布置在第一相位切换单元410a和第二相位切换单元410b的输出侧。
[第五实施方式]
图12是示出根据所公开的技术的第五实施方式的相位控制电路20D的配置的示例的图。与多个天线元件AN中的每个相对应地设置相位控制电路20D。相位控制电路20D具有用于形成接收波束以接收从终端101至104发送的信号的功能。
相位控制电路20D具有与根据第二实施方式的相位控制电路20A(参考图9)对应的配置。相位控制电路20D中的信号流与第二实施方式中的相位控制电路20A中的信号流相反,并且处理顺序被反转。相位控制电路20D接收通过将分别从终端101至104发送的接收信号SR1至SR4进行组合而获得的输入信号Sin,并且单独地提取包括在输入信号Sin中的接收信号SR1至SR4。
根据本实施方式中的相位控制电路20D,类似于第二实施方式中的相位控制电路20A,可以在抑制电路尺寸(电路占用的面积)增加的同时减少信号的损失,并且此外,可以减少图像信号。此外,第一混频器500a和第二混频器500b共享(互连)第一本地信号LO-I被输入到的本地终端,并且第三混频器500c和第四混频器500d共享(互连)第二本地信号LO-Q被输入到的本地终端。此外,第一混频器500a至第四混频器500d共享(互连)输入信号Sin(为RF信号)被输入到的RF终端。结果,可以通过例如多指型晶体管来配置混频器单元,并且可以将混频器单元配置为非常紧凑。
注意,如在图8中所示的示例中,第一可变放大器420a至第四可变放大器420d可以分别布置在第一相位切换单元410a至第四相位切换单元410d的输出侧。
[第六实施方式]
图13是示出根据所公开的技术的第六实施方式的相位控制电路20E的配置的示例的图。与多个天线元件AN中的每个相对应地设置相位控制电路20E。相位控制电路20E具有用于形成接收波束以接收从终端101至104发送的信号的功能。
相位控制电路20E具有与第三实施方式中的相位控制电路20B(参考图10)对应的配置。相位控制电路20E中的信号流与第三实施方式中的相位控制电路20B中的信号流相反,并且处理顺序被反转。相位控制电路20E接收通过将分别从终端101至104发送的接收信号SR1至SR4进行组合而获得的输入信号Sin,并且分别提取包括在输入信号Sin中的接收信号SR1至SR4。
根据本实施方式中的相位控制电路20E,类似于第三实施方式中的相位控制电路20B,可以减少信号的损失,并且此外,可以减少图像信号。
[第七实施方式]
图14是示出根据所公开的技术的第七实施方式的相位控制电路20F的配置的示例的图。与多个天线元件AN中的每个相对应地设置相位控制电路20F。相位控制电路20F具有用于形成朝向终端101至104的发送波束B1至B4以发送发送信号的功能和用于形成接收波束以接收从终端101至104发送的信号的功能。
相位控制电路20F具有与第一实施方式中的相位控制电路20(参考图4)和第四实施方式中的相位控制电路20C(图11)相对应的配置。相位控制电路20F包括多个相位控制单元40和多个混频器单元50。与发送信号ST1至ST4中的每个和接收信号SR1至SR4中的每个相对应地提供多个相位控制单元40中的每个以及多个混频器单元50中的每个。
在相位控制电路20F发送信号的情况下,每个相位控制单元40根据发送信号的发送方向来控制发送信号的相位。每个混频器单元50对其相位由相位控制单元控制的发送信号的频率进行上变频。多个混频器单元的每个输出信号由组合单元60组合,并且生成输出信号Sout。输出信号Sout经由与其对应的天线元件AN被发射。
另一方面,在相位控制电路20F接收信号的情况下,分别将通过组合从终端101至104发送的接收信号SR1至SR4而获得的输入信号Sin分配给每个混频器单元50。每个混频器单元50对通过组合多个接收信号SR1至SR4而获得的输入信号Sin的频率进行下变频。每个相位控制单元40根据接收信号的到达方向来改变其频率被相应的混频器单元50下变频的信号的相位。
相位控制电路20F包括发送放大器91A、接收放大器91B、以及在输入/输出终端90和组合单元60之间的开关92A和92B。发送放大器91A在发送信号的情况下被启用,并且放大从输入到输入/输出终端90输出的输出信号Sout的幅度。接收放大器91B在接收到信号的情况下被启用,并且放大被输入到输入/输出终端90的输入信号Sin的幅度。
开关92A和92B中的每个具有单刀双掷(SPDT)开关的形式,并且在经过发送放大器91A的路径和经过接收放大器91B的路径之间进行切换。控制开关92A和92B的切换,使得在发送信号的情况下,选择经过发送放大器91A的路径,并且在接收信号的情况下,选择经过接收放大器91B的路径。
在每个相位控制单元40中,第一可变放大器420a和第二可变放大器420b中的每个包括并联连接的发送可变放大器和接收可变放大器。在发送信号的情况下,启用发送可变放大器,并且在接收信号的情况下,启用接收可变放大器。
根据本实施方式中的相位控制电路20F,混频器单元50和相位控制单元40被共享用于信号发送和信号接收。因此,与将混频器单元50和相位控制单元40单独配置用于发送和接收的情况相比,可以减小电路尺寸(电路占用的面积)。此外,包括在多个混频器单元50中的混频器共享(互连)本地信号LO被输入到的本地终端,并且共享(互连)RF信号被输入到的RF终端/输出RF信号的RF终端。结果,可以通过例如多指型晶体管来配置混频器单元50,并且可以将混频器单元50配置为非常紧凑。注意,第一可变放大器420a和第二可变放大器420b可以布置在第一相位切换单元410a和第二相位切换单元410b的输入侧和输出侧中的任一个上。
[第八实施方式]
图15A是示出根据所公开的技术的第八实施方式的相位控制电路20G的配置的示例的图。与多个天线元件AN中的每个相对应地设置相位控制电路20G。相位控制电路20G具有用于形成朝向终端101至104的发送波束B1至B4以发送发送信号的功能和用于形成接收波束以接收从终端101至104发送的信号的功能。相位控制电路20G具有与第二实施方式中的相位控制电路20A(参考图9)和第五实施方式中的相位控制电路20D(图12)相对应的配置。
根据本实施方式中的相位控制电路20G,共享混频器单元和相位控制单元以进行信号发送和信号接收。因此,与混频器单元和相位控制单元被单独配置用于发送和用于接收的情况相比,可以减小电路尺寸。此外,根据相位控制电路20G,可以减少图像信号。此外,第一混频器500a和第二混频器500b共享(互连)第一本地信号LO-I被输入到的本地终端,并且第三混频器500c和第四混频器500d共享(互连)第二本地信号LO-Q被输入到的本地终端。此外,第一混频器500a至第四混频器500d共享(互连)RF信号被输入到的RF终端/输出RF信号的RF终端。
图15B是示出图15A中所示的相位控制电路20G中的每个混频器都由晶体管配置的情况的图。由晶体管500配置的每个混频器是被共享用于发送和接收的晶体管。注意,在图15B中,未示出偏置电路、匹配电路等。这种类型的混频器被称为电阻混频器(或开关混频器)。本地信号被输入到晶体管500的栅极。晶体管500的漏极(或源极)是输出RF信号的RF终端。晶体管500的源极(或漏极)是第一可变放大器420a至第四可变放大器420d的输出信号被输入到的IF终端。在每个晶体管500中,漏极和源极的电位就DC而言被设置为相同的。这就是将该混频器称为电阻混频器的原因。第一本地信号LO-I被输入到的栅极被共享(互连),并且第二本地信号LO-Q被输入到的栅极被共享(互连)。输出RF信号的漏极被共享(互连)。作为IF终端的源极彼此分开。考虑到布局,这是仅在包括八个(或八的倍数个)栅极指的单晶体管布局中将源极分开的配置。八个栅极指可以用作单个电路块,并且可以使布局非常紧凑。
[第九实施方式]
图16是示出根据所公开的技术的第九实施方式的相位控制电路20H的配置的示例的图。在图17中,为了易于理解该配置,仅示出了与在相位控制电路20H中使用的基带区域或中频带中的信号(IF1至IF4)中的一个(IF1)有关的配置部分。图18A至图18D是示出了相位控制电路20H的操作的示例的表。注意,在图16至图18D中,RF-P、RF-I和RF信号对应于上述输出信号Sout或输入信号Sin。此外,IF1-I至IF4-I、IF1-Q至IF4-Q和IF信号对应于上述发送信号ST1至ST4或接收信号SR1至SR4。
与多个天线元件AN中的每个相对应地设置相位控制电路20H。本实施方式中的相位控制电路20H具有用于形成朝向终端101至104的发送波束B1至B4以发送发送信号的功能和用于形成接收波束以接收从终端101至104发送的信号的功能。
此外,相位控制电路20H具有单平衡配置,该单平衡配置差分地输入相位彼此正交的两个本地信号,差分地输入/输出RF频带中的信号,并且以单端方式输入/输出基带区域或中频带中的信号。第一本地信号LO-I的正相信号LO-I-P相对于参考相位具有0°的相位差,并且第一本地信号LO-I的反相信号LO-I-M相对于参考相位具有180°的相位差。第二本地信号LO-Q的正相信号LO-Q-P相对于参考相位具有90°的相位差,并且第二本地信号LO-Q的反相信号LO-Q-M相对于参考相位具有-90°的相位差。此外,RF频带中的正相信号RF-I和反相信号RF-M在发送时被输出并且在接收时被输入。此外,基带区域或中频带中的正相信号IF1-I至IF4-I和正交信号IF1-Q至IF4-Q中的每一个在发送时以单端方式被输入并且在接收时以单端方式被输出。
根据相位控制电路20H,可以在抑制电路尺寸(电路占用的面积)增加的同时减小信号的损失,并且此外,可以减少图像信号。此外,通过将要输入的本地信号差分地输入到混频器单元50,提高了对外源共模(同相模式)噪声的抵抗力,并且可以抑制本地信号泄漏到RF终端。注意,第一可变放大器420a至第四可变放大器420d可以布置在第一相位切换单元410a至第四相位切换单元410d的输入侧和输出侧中的任一个上。
在相位控制电路20H中,每个混频器的、本地信号LO-I-P被输入到的本地终端被共享(互连),并且每个混频器的、本地信号LO-I-M被输入到的本地终端被共享(互连)。此外,每个混频器的、本地信号LO-Q-P被输入到的本地终端被共享(互连),并且每个混频器的、本地信号LO-Q-M被输入到的本地终端被共享(互连)。此外,混频器的、RF信号RF-P被输入到的RF终端/输出RF信号RF-P的RF终端被共享(互连),并且混频器的、RF信号RF-M被输入到的RF终端/输出RF信号RF-M的RF终端被共享(互连)。结果,可以通过例如多指型晶体管来配置混频器单元,并且可以将混频器单元配置为非常紧凑。
图18A至18D所示的操作表可以被编写为集中于单个IF信号。编写了四个相位状态的示例(U1、U2、U3或U4)(四个象限中的每个象限中的一个)和相位切换单元的切换设置示例。此外,示出了使放大彼此正交的信号的两个可变放大器的放大率相同的情况。在图18A至图18D的操作表中的由列号[1]至[17]表示的每列中描述以下内容。
[1]RF信号的输出相位状态(在发送时)、四种类型(每个象限一种)、等效于(+45°、+135°、-45°和-135°)、(等效于在接收时的IF信号的输出相位状态)
[2]单元混频器(或混频器晶体管)的标识符号
[3]本地信号(LO信号)到单元混频器的输入相位
[5]LO信号的反相状态(1:非反相,-1:反相)。注意,由于这是在不利用LO信号切换象限的实施方式中的示例,因此仅使用非转换。
[6]IF信号到单元混频器的输入相位(在发送时)或从单元混频器的输出相位(在接收时)
[8]IF信号的反相状态(由相位切换单元进行0/π切换,1:非反相,-1:反相)
[9]IF信号的反相开关分组(在切换象限时分组(分为两组),对每个组立刻执行相位切换)
[10]RF信号的上边带的相位(单位混频器的RF终端位置)
[11]IRF信号的下边带的相位(单位混频器的RF终端位置)
[12]合成(发送)或分配(接收)时RF信号的相位(1:同相合成(分配),-1:反相合成(分配))
[13]泄漏的LO信号的相位(单位混频器的RF终端位置)
[14]RF输出相位(在发送时)、IF信号输出相位(在接收时)
[15]RF上边带幅度(在发送时...1:输出信号,0:不输出信号(图像排斥),在接收时...1:接收信号,0:不接收信号(图像排斥))
[16]RF下边带幅度(在发送时...:1:输出信号,0:不输出信号(图像排斥),在接收时...:1:接收信号,0:不接收信号(图像排斥))。注意,在本实施方式的操作描述表的示例中,下边带被设置为图像被抑制。
[17]到RF终端的LO信号泄漏(0:通过RF合成(分配)单元消除了LO信号,0:未消除LO信号)。注意,在本实施方式中,消除了LO信号。
通过参考列[4]或列[7]中的分组来执行选择图像排斥的上边带和下边带的方法。
[4]LO信号反相RF边带分组(分为组g和组h)
[7]IF信号反相RF边带分组(分为组e和组f)组h(或组g)的LO信号反相或组f(或组e)的IF信号相位(再)反转。例如,对于IF信号反相组e的单位混频器,如果组f中的所有IF信号都相对于IF信号的反相(非反相)被反转,则另一边带被抑制。
[第十实施方式]
图19是示出根据所公开的技术的第十实施方式的相位控制电路20I的配置的示例的图。在图20中,为了易于理解该配置,仅示出了与在相位控制电路20I中使用的基带区域或中频带中的信号(IF1至IF4)中的一个(IF1)有关的配置部分。图21A至图21D是示出了相位控制电路20I的操作的示例的表。注意,在图19至图21D中,RF和RF信号对应于上述输出信号Sout或输入信号Sin。此外,IF1-I至IF4-I、IF1-Q至IF4-Q和IF信号对应于上述发送信号ST1至ST4或接收信号SR1至SR4。
与多个天线元件AN中的每个相对应地设置相位控制电路20I。根据本实施方式的相位控制电路20I具有用于形成朝向终端101至104的发送波束B1至B4以发送发送信号的功能和用于形成接收波束以接收从终端101至104发送的信号的功能。
此外,相位控制电路20I具有单平衡配置,该单平衡配置差分地输入其相位彼此正交的两个本地信号,以单端方式输入/输出RF频带中的信号,并且差分地输入/输出基带区域或中频带中的信号。第一本地信号LO-I的正相信号LO-I-P相对于参考相位具有0°的相位差,并且第一本地信号LO-I的反相信号LO-I-M相对于参考相位具有180°的相位差。第二本地信号LO-Q的正相信号LO-Q-P相对于参考相位具有90°的相位差,并且第二本地信号LO-Q的反相信号LO-Q-M相对于参考相位具有-90°的相位差。RF频带中的信号RF在发送时以单端方式被输出,并且在接收时以单端方式被输入。此外,基带区域或中频带中的同相信号IF1-I至IF4-I和正交信号IF1-Q至IF4-Q在发送时各自被差分输入,并且在接收时被差分输出。
根据相位控制电路20I,可以在抑制电路尺寸(电路占用的面积)增加的同时减小信号的损失,并且此外,可以减少图像信号。此外,通过将要输入的本地信号差分地输入到混频器单元50,提高了对外源共模(同相模式)噪声的抵抗力,并且可以抑制本地信号泄漏到RF终端。
在相位控制电路20I中,每个混频器的、本地信号LO-I-P被输入到的本地终端被共享(互连),每个混频器的、本地信号LO-I-M被输入到的本地终端被共享(互连)。此外,每个混频器的、本地信号LO-Q-P被输入到的本地终端被共享(互连),并且每个混频器的、本地信号LO-Q-M被输入到的本地终端被共享(互连)。此外,混频器的、RF信号被输入到的RF终端/输出RF信号的RF终端共享(互连)。结果,可以通过例如多指型晶体管来配置混频器单元,并且可以将混频器单元配置为非常紧凑。
[第十一实施方式]
图22是示出根据所公开的技术的第十一实施方式的相位控制电路20J的配置的示例的图。在图23中,为了易于理解该配置,仅示出了与在相位控制电路20J中使用的基带区域或中频带中的信号(IF1至IF4)中的一个(IF1)有关的配置部分。图24A至图24G是示出了相位控制电路20J的操作的示例的表。注意,在图22至图24G中,RF和RF信号对应于上述输出信号Sout或输入信号Sin。此外,IF1-I至IF4-I、IF1-Q至IF4-Q和IF信号对应于上述发送信号ST1至ST4或接收信号SR1至SR4。
与多个天线元件AN中的每个相对应地提供相位控制电路20J。相位控制电路20J具有用于形成朝向终端101至104的发送波束B1至B4以发送发送信号的功能和用于形成接收波束以接收从终端101至104发送的信号的功能。
此外,相位控制电路20J具有双平衡配置,该双平衡配置差分地输入相位彼此正交的两个本地信号,差分地输入/输出RF频带中的信号,并且差分地输入/输出在基带区域或者中频带中的信号。第一本地信号LO-I的正相信号LO-I-P相对于参考相位具有0°的相位差,并且第一本地信号LO-I的反相信号LO-I-M相对于参考相位具有180°的相位差。第二本地信号LO-Q的正相信号LO-Q-P相对于参考相位具有90°的相位差,并且第二本地信号LO-Q的反相信号LO-Q-M相对于参考相位具有-90°的相位差。此外,RF频带中的正相信号RF-I和反相信号RF-M在发送时被输出,并且在接收时被输入。此外,基带区域或中频带中的正相信号IF1-I至IF4-I和正交信号IF1-Q至IF4-Q分别在发送时被差分地输入并且在接收时被差分地输出。
根据相位控制电路20J,可以在抑制电路尺寸(电路占用的面积)增加的同时减小信号的损失,并且此外可以减少图像信号。而且,通过将要输入的本地信号差分地输入到混频器单元50,提高了对外源共模(同相模式)噪声的抵抗力,并且可以抑制本地信号泄漏到RF终端。
在相位控制电路20J中,每个混频器的、本地信号LO-I-P被输入到的本地终端被共享(互连),每个混频器的、本地信号LO-I-M被输入到的本地终端被共享(互连)。此外,每个混频器的、本地信号LO-Q-P被输入到的本地终端被共享(互连),并且每个混频器的、本地信号LO-Q-M被输入到的本地终端被共享(互连)。此外,混频器的、RF信号RF-P被输入到的RF终端/输出RF信号RF-P的RF终端被共享(互连),并且混频器的、RF信号RF-M被输入到的RF终端/输出RF信号RF-M的RF终端被共享(互连)。结果,可以通过例如多指型晶体管来配置混频器单元,并且可以将混频器单元配置为非常紧凑。
注意,如图25中所示,相位控制电路20J可以具有两个混频器共享相位切换单元的配置。利用该配置,提高了抑制电路尺寸(电路占用的面积)增加的效果。
关于上述第一实施方式至第十一实施方式,进一步公开了以下补充说明。
本文提供的所有示例和条件语言旨在用于帮助读者理解本发明和发明人进一步针对现有技术贡献的概念的教学目的,并且不应解释为对这种具体列举的示例和条件的限制。在本说明书中的这样的示例的组织也不涉及本发明的优势和劣势的表现。尽管已经详细描述了本发明的一个或更多个实施方式,但是应当理解,在不脱离本发明的精神和范围的情况下,可以对其进行各种改变、替换和变更。

Claims (13)

1.一种无线设备,所述无线设备包括:
多个天线元件,所述多个天线元件被配置为形成多个发送波束,所述多个发送波束中的每一个被配置为发送多个发送信号中的对应发送信号;以及
多个相位控制器,所述多个相位控制器中的每一个联接到所述多个天线元件中的对应天线元件,所述多个相位控制器中的每一个包括:
多个相位控制电路,所述多个相位控制电路对应于所述多个发送波束,并且被配置为接收要从所述对应天线元件发送的所述多个发送信号的输入,所述多个相位控制电路中的每一个是被分配给所述多个发送波束中的用于发送所述多个发送信号中的对应发送信号的对应发送波束的电路,所述多个相位控制电路中的每一个被配置为通过基于所述对应发送波束的发送方向控制所述对应发送信号的相位来输出相位受控的发送信号,以及
多个混频器,所述多个混频器中的每一个被分配给所述多个相位控制电路中的对应相位控制电路,所述多个混频器中的每一个被配置为通过响应于来自所述对应相位控制电路的所述相位受控的发送信号的输入而对所述相位受控的发送信号的频率进行上变频来输出经上变频的信号,其中,从所述多个混频器输出的所述经上变频的信号被合并并且从所述对应天线元件发射。
2.根据权利要求1所述的无线设备,其中,
所述多个相位控制电路中的每一个还包括:
第一相位开关,所述第一相位开关被配置为根据所述多个发送信号中所包括的第一发送信号被输出的第一发送方向来选择性地切换具有与所述第一发送信号相同相位的同相信号的相位旋转量,并且使所述同相信号的相位旋转,
第二相位开关,所述第二相位开关被配置为根据所述第一发送方向选择性地切换通过将所述第一发送信号的相位旋转90°而获得的正交信号的相位旋转量,并且使所述正交信号的相位旋转,
第一可变放大器,所述第一可变放大器被配置成根据所述第一发送方向改变所述第一相位开关的输入信号或输出信号的幅度;以及
第二可变放大器,所述第二可变放大器被配置为根据所述第一发送方向改变所述第二相位开关的输出信号的幅度,
第一混频器,所述第一混频器被配置为使用本地信号对由所述第一相位开关和所述第一可变放大器处理的信号的频率进行上变频,以及
第二混频器,所述第二混频器被配置为使用所述本地信号对由所述第二相位开关和所述第二可变放大器处理的信号的频率进行上变频。
3.根据权利要求1所述的无线设备,其中,
所述多个相位控制电路中的每一个还包括:
第一相位开关和第三相位开关,所述第一相位开关和所述第三相位开关被配置为根据所述多个发送信号中所包括的第一发送信号被输出的第一发送方向来选择性地切换具有与所述第一发送信号相同相位的同相信号的相位旋转量,并且使所述同相信号的相位旋转,
第二相位开关和第四相位开关,所述第二相位开关和所述第四相位开关被配置成根据所述第一发送方向选择性地切换通过将所述第一发送信号的相位旋转90°而获得的正交信号的相位旋转量,并且使所述正交信号的相位旋转;
第一可变放大器,所述第一可变放大器被配置成根据所述第一发送方向改变所述第一相位开关的输入信号或输出信号的幅度,
第二可变放大器,所述第二可变放大器被配置成根据所述第一发送方向改变所述第二相位开关的输入信号或输出信号的幅度,
第三可变放大器,所述第三可变放大器被配置成根据所述第一发送方向改变所述第三相位开关的输入信号或输出信号的幅度,以及
第四可变放大器,所述第四可变放大器被配置成根据所述第一发送方向改变所述第四相位开关的输入信号或输出信号的幅度;
第一混频器,所述第一混频器被配置为使用第一本地信号对由所述第一相位开关和所述第一可变放大器处理的信号的频率进行上变频,
第二混频器,所述第二混频器被配置为使用所述第一本地信号对由所述第二相位开关和所述第二可变放大器处理的信号的频率进行上变频,
第三混频器,所述第三混频器被配置为使用通过将所述第一本地信号的相位旋转90°而获得的第二本地信号,对由所述第三相位开关和所述第三可变放大器处理的信号的频率进行上变频,以及
第四混频器,所述第四混频器被配置为使用所述第二本地信号对由所述第四相位开关和所述第四可变放大器处理的信号的频率进行上变频。
4.根据权利要求1所述的无线设备,其中,
所述多个相位控制电路中的每一个还包括集总参数电路、螺旋电感器或曲折电感器中的至少一个。
5.根据权利要求2所述的无线设备,其中
所述多个相位控制电路中的每一个还包括:
第三相位开关,所述第三相位开关被配置为根据所述多个发送信号中所包括的第二发送信号被输出的第二发送方向来选择性地切换具有与所述第二发送信号相同相位的同相信号的相位旋转量,并且使所述同相信号的相位旋转,
第四相位开关,所述第四相位开关被配置为根据所述第二发送方向选择性地切换通过将所述第二发送信号的相位旋转90°而获得的正交信号的相位旋转量,并且使所述正交信号的相位旋转,
第三可变放大器,所述第三可变放大器被配置为根据所述第二发送方向改变所述第三相位开关的输入信号或输出信号的幅度,
第四可变放大器,所述第四可变放大器被配置为根据所述第二发送方向改变所述第四相位开关的输出信号的幅度,
第三混频器,所述第三混频器被配置为使用本地信号对由所述第三相位开关和所述第三可变放大器处理的信号的频率进行上变频,以及
第四混频器,所述第四混频器被配置为使用所述本地信号对由所述第四相位开关和所述第四可变放大器处理的信号的频率进行上变频,
其中,所述第一混频器、所述第二混频器、所述第三混频器和所述第四混频器共享所述本地信号被输入到的本地终端。
6.根据权利要求3所述的无线设备,其中,
所述多个相位控制电路中的每一个还包括:
第五相位开关和第七相位开关,所述第五相位开关和所述第七相位开关被配置为根据所述多个发送信号中所包括的第二发送信号被输出的第二发送方向选择性地切换具有与所述第二发送信号相同相位的同相信号的相位旋转量,并且使所述同相信号的相位旋转,
第六相位开关和第八相位开关,所述第六相位开关和所述第八相位开关被配置成根据所述第二发送方向选择性地切换通过将所述第二发送信号的相位旋转90°而获得的正交信号的相位旋转量,并且使所述正交信号的相位旋转,
第五可变放大器,所述第五可变放大器被配置成根据所述第二发送方向改变所述第五相位开关的输入信号或输出信号的幅度,
第六可变放大器,所述第六可变放大器被配置为根据所述第二发送方向改变所述第六相位开关的输入信号或输出信号的幅度,
第七可变放大器,所述第七可变放大器被配置成根据所述第二发送方向改变所述第七相位开关的输入信号或输出信号的幅度,以及
第八可变放大器,所述第八可变放大器被配置成根据所述第二发送方向改变所述第八相位开关的输入信号或输出信号的幅度,
第五混频器,所述第五混频器被配置为使用所述第一本地信号对由所述第五相位开关和所述第五可变放大器处理的信号的频率进行上变频,
第六混频器,所述第六混频器被配置为使用所述第一本地信号对由所述第六相位开关和所述第六可变放大器处理的信号的频率进行上变频,
第七混频器,所述第七混频器被配置为使用通过将所述第一本地信号的相位旋转90°而获得的所述第二本地信号对由所述第七相位开关和所述第七可变放大器处理的信号的频率进行上变频,以及
第八混频器,所述第八混频器被配置为使用所述第二本地信号对由所述第八相位开关和所述第八可变放大器处理的信号的频率进行上变频,
其中,所述第一混频器、所述第二混频器、所述第五混频器和所述第六混频器共享所述第一本地信号被输入到的本地终端,并且所述第三混频器、所述第四混频器、所述第七混频器和所述第八混频器共享所述第二本地信号被输入到的本地终端。
7.根据权利要求5所述的无线设备,其中,
所述第一混频器、所述第二混频器、所述第三混频器和所述第四混频器共享射频RF终端,所述第一混频器、所述第二混频器、所述第三混频器和所述第四混频器从所述射频RF终端将输出信号输出。
8.根据权利要求6所述的无线设备,其中,
所述第一混频器、所述第二混频器、所述第三混频器、所述第四混频器、所述第五混频器、所述第七混频器和所述第八混频器共享射频RF终端,所述第一混频器、所述第二混频器、所述第三混频器、所述第四混频器、所述第五混频器、所述第七混频器和所述第八混频器从所述射频RF终端将输出信号输出。
9.一种无线设备,所述无线设备包括:
第一混频器,所述第一混频器被配置为根据多个发送信号中所包括的第一发送信号的第一发送方向使用通过使第一本地信号旋转旋转量而获得的信号,对具有与所述第一发送信号相同相位的同相信号的频率进行上变频;
第二混频器,所述第二混频器被配置为根据所述第一发送方向使用通过使相位相对于所述第一本地信号旋转90°的第二本地信号旋转旋转量而获得的信号,对通过使所述第一发送信号的相位旋转90°而获得的正交信号的频率进行上变频;
第三混频器,所述第三混频器被配置为根据所述多个发送信号中所包括的第二发送信号的第二发送方向,使用通过使所述第一本地信号旋转旋转量而获得的信号,对具有与所述第二发送信号相同相位的同相信号的频率进行上变频;
第四混频器,所述第四混频器被配置为根据所述第二发送方向使用通过使相位相对于所述第一本地信号旋转90°的第二本地信号旋转旋转量而获得的信号,对通过使所述第二发送信号的相位旋转90°而获得的正交信号的频率进行上变频;以及
天线元件,所述天线元件被配置为发射通过从所述第一混频器输出端输出的第一信号、从所述第二混频器输出端输出的第二信号、从所述第三混频器输出端输出的第三信号、以及从所述第四混频器输出端输出的第四信号进行组合所获得的信号。
10.一种无线设备,所述无线设备包括:
多个天线元件,所述多个天线元件被配置为形成多个接收波束,所述多个接收波束中的每一个被配置为接收多个接收信号中的对应接收信号;以及
多个相位控制器,所述多个相位控制器中的每一个联接到所述多个天线元件中的对应天线元件,所述多个相位控制器中的每一个包括:
多个混频器,所述多个混频器被配置为从所述对应天线元件接收与所述多个接收信号组合的输入信号,所述多个混频器中的每一个被配置为通过对所述输入信号的频率进行下变频来输出经下变频的信号,以及
多个相位控制电路,所述多个相位控制电路对应于所述多个接收波束,所述多个相位控制电路中的每一个联接到所述多个混频器中的对应混频器,所述多个相位控制电路中的每一个被分配给所述多个接收波束中的用于接收所述多个接收信号中的对应接收信号的对应接收波束,所述多个相位控制电路中的每一个被配置为通过响应于来自所述对应混频器的所述经下变频的信号的输入,根据所述对应接收波束的到达方向控制所述经下变频的信号的相位来输出相位受控的信号,其中,从所述多个相位控制电路中的每一个输出的所述相位受控的信号用于合成所述多个接收信号中的所述对应接收信号。
11.根据权利要求10所述的无线设备,其中,所述多个混频器使用本地信号对所述输入信号的频率进行下变频。
12.根据权利要求10所述的无线设备,其中,
所述多个混频器包括:
第一混频器,以及
第二混频器,
所述多个相位控制电路包括:
第一相位开关,所述第一相位开关被配置为根据在所述多个接收信号中包括的第一接收信号的第一到达方向来选择性地切换来自所述第一混频器的输出信号的相位旋转量,并且使来自所述第一混频器的输出信号的相位旋转,
第二相位开关,所述第二相位开关被配置为根据在所述多个接收信号中包括的第二接收信号的第二到达方向来选择性地切换来自所述第二混频器的输出信号的相位旋转量,并且使来自所述第二混频器的输出信号的相位旋转,
第一可变放大器,所述第一可变放大器被配置为根据第一到达方向改变所述第一相位开关的输入信号或输出信号的幅度,
第二可变放大器,所述第二可变放大器被配置为根据第二到达方向改变所述第二相位开关的输出信号的幅度,以及
相位旋转电路,所述相位旋转电路被配置为将由所述第二相位开关和所述第二可变放大器处理的信号的相位旋转90°。
13.根据权利要求10所述的无线设备,其中,
所述多个混频器包括:
第一混频器和第二混频器,所述第一混频器和所述第二混频器被配置为使用第一本地信号对所述输入信号的频率进行下变频,以及
第三混频器和第四混频器,所述第三混频器和所述第四混频器被配置为使用相位相对于所述第一本地信号被旋转90°的第二本地信号对所述输入信号的频率进行下变频,
所述多个相位控制电路包括:
第一相位开关,所述第一相位开关被配置为根据在所述多个接收信号中包括的第一接收信号的到达方向来选择性地切换来自所述第一混频器的输出信号的相位旋转量,并且使来自所述第一混频器的输出信号的相位旋转,
第二相位开关,所述第二相位开关被配置为根据包括在所述多个接收信号中的第二接收信号的第一到达方向来选择性地切换来自所述第二混频器的输出信号的相位旋转量,并且使来自所述第二混频器的输出信号的相位旋转,
第三相位开关,所述第三相位开关被配置为根据在所述多个接收信号中包括的第三接收信号的第二到达方向来选择性地切换来自所述第三混频器的输出信号的相位旋转量,并且使来自所述第三混频器的输出信号的相位旋转;
第四相位开关,所述第四相位开关被配置为根据在所述多个接收信号中包括的第四接收信号的第三到达方向来选择性地切换来自所述第四混频器的输出信号的相位旋转量,并且使来自所述第四混频器的输出信号的相位旋转;
第一可变放大器,所述第一可变放大器被配置为根据第一到达方向改变所述第一相位开关的输入信号或输出信号的幅度,
第二可变放大器,所述第二可变放大器被配置为根据第二到达方向改变所述第二相位开关的输出信号的幅度,
第三可变放大器,所述第三可变放大器被配置为根据第三到达方向改变所述第三相位开关的输入信号或输出信号的幅度,
第四可变放大器,所述第四可变放大器被配置为根据所述第二到达方向改变第四相位开关的输出信号的幅度,以及
相位旋转电路,所述相位旋转电路被配置为将由所述第二相位开关和所述第二可变放大器处理的信号的相位旋转90°,并且将由所述第四相位开关和所述第四可变放大器处理的信号的相位旋转90°。
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