DE102020206800B4

DE102020206800B4 - Phasenschieberkonzept und Radartransmitterkonzept

Info

Publication number: DE102020206800B4
Application number: DE102020206800.3A
Authority: DE
Inventors: Gunther Kraut; Jonas Eric Sebastian Fritzin
Original assignee: Infineon Technologies AG
Current assignee: Infineon Technologies AG
Priority date: 2020-05-29
Filing date: 2020-05-29
Publication date: 2022-12-15
Anticipated expiration: 2040-05-30
Also published as: US20210376466A1; DE102020206800A1

Abstract

Phasenschieber (100, 400, 500, 800, 900) zum Einstellen einer Phasenverschiebung (636) zwischen einem an einem Eingang (110) des Phasenschiebers anliegenden Eingangswechselsignal (112) und einem an einem Ausgang (190) des Phasenschiebers bereitgestellten Ausgangssignal (192) des Phasenschiebers basierend auf einer Mehrzahl von Steuersignalen (150), aufweisend:einen ersten Signalpfad (120A) zwischen dem Eingang (110) und dem Ausgang (190) und einen zweiten Signalpfad (120B) zwischen dem Eingang (110) und dem Ausgang (190),eine Phasenschieberschaltung (140), ausgelegt um eine Phase eines ersten Signals des ersten Signalpfads (120A) und eine Phase eines zweiten Signals des zweiten Signalpfads (120B um einen konstanten Phasenwinkel zueinander zu verschieben,wobei der erste und der zweite Signalpfad (120A, 120B) jeweils eine Spannungsteilerschaltung (160A, 160B) aufweisen, die in den jeweiligen Signalpfad (120A, 120B) geschaltet ist, um eine Amplitude des Signals des jeweiligen Signalpfads (120A, 120B) abhängig von einem jeweiligen Amplitudensteuersignal (152A, 152B) der Mehrzahl von Steuersignalen (150) einzustellen,wobei das Ausgangssignal (192) auf einer Kombination des ersten und des zweiten Signals (120A, 120B) basiert.

Description

Technisches Gebiet
Beispiele der vorliegenden Offenbarung betreffen einen Phasenschieber. Weitere Beispiele betreffen ein Verfahren zum Einstellen einer Phasenverschiebung zwischen einem Eingangswechselsignal und einem Ausgangssignal. Weitere Beispiele der vorliegenden Offenbarung betreffen einen Radartransmitter und, im Speziellen, integrierte Schaltkreise für Fahrzeug-Radaranwendungen, sowie ein Verfahren zum Bereitstellen eines Radarsignals.
Hintergrund
Phasenschieber werden üblicherweise verwendet, um die Phase eines Wechselsignals zu verschieben. Beispiele von Phasenschiebern beinhalten Phasenschieber mit einer konstanten Phasenverschiebung, wie in DE 25 02 950 A1 gezeigt, und Phasenschieber mit einstellbarer Phasenverschiebung. Letztere finden zum Beispiel in Radarsystemen Anwendung, die beispielsweise für Fahrzeuge eingesetzt werden können. Radarsysteme weisen oft eine bestimmte Anzahl an Sendekanälen (TX) und Empfängerkanälen (RX) auf um einen gerichteten Empfang und eine Formung der Radarwelle zu ermöglichen. Zu diesem Zweck ist eine Phasenverschiebung der TX Signale mit einer zuverlässigen, stabilen Phasenbeziehung zwischen den TX Kanälen erforderlich. Eine solche Verwendung von Phasenschiebern ist zum Beispiel in DE 10 2018 112 092 A1 gezeigt.
Phasenschieber-Schaltkreise herkömmlicher Radarchips bestehen oft aus einer sogenannten I/Q Modulator Struktur. Sowohl der I-Pfad (Komponente in Phase) und der Q- Pfad (Quadraturkomponente) beinhalten einen Multiplikator um den I- und Q-Hochfrequenz (HF) Pegel zu verändern, gesteuert von einer analogen Gleichspannung. Diese analoge Gleichspannung wird mittels eines Digital-Analog-Wandlers erzeugt, um eine digitale Kontrolle mittels I und Q Programmierwörtern d_I bzw. d_Q zu ermöglichen. Auf diese Weise kann jeder Punkt in dem I/Q Konstellationsdiagramm erreicht werden, d.h., die Phase eines Eingangs-HF-Signals kann zwischen 0° und 360° angepasst werden.
Ein weiteres Anwendungsgebiet von Phasenschiebern mit einstellbarer Phasenverschiebung sind Bandpassfilterschaltungen, wie zum Beispiel in DE 21 39 039 B2 gezeigt.
Überblick
Wünschenswert wäre es, eine Phasenverschiebung eines Wechselsignals so zu realisieren, dass ein guter Kompromiss zwischen einer hohen Auflösung und einer hohen Genauigkeit der einstellbaren Phasenverschiebung, einem geringen Stromverbrauch und einer guten Integrierbarkeit in elektrische Schaltungen erreicht wird.
Beispiele eines ersten Aspekts der vorliegenden Offenbarung schaffen einen Phasenschieber zum Einstellen einer Phasenverschiebung zwischen einem an einem Eingang des Phasenschiebers anliegenden Eingangswechselsignal und einem an einem Ausgang des Phasenschiebers bereitgestellten Ausgangssignal des Phasenschiebers basierend auf einer Mehrzahl von Steuersignalen, aufweisend einen ersten Signalpfad zwischen dem Eingang und dem Ausgang, einen zweiten Signalpfad zwischen dem Eingang und dem Ausgang und eine Phasenschieberschaltung, ausgelegt um eine Phase eines ersten Signals des ersten Signalpfads und eine Phase eines zweiten Signals des zweiten Signalpfads um einen konstanten Phasenwinkel zueinander zu verschieben. Der erste und der zweite Signalpfad weisen jeweils eine Spannungsteilerschaltung auf, die in den jeweiligen Signalpfad geschaltet ist, um eine Amplitude des Signals des jeweiligen Signalpfads abhängig von einem jeweiligen Amplitudensteuersignal der Mehrzahl von Steuersignalen einzustellen. Das Ausgangssignal basiert auf einer Kombination des ersten und des zweiten Signals.
Beispiel des ersten Aspekts der vorliegenden Offenbarung basieren auf der Erkenntnis, dass die Spannungsteilerschaltung eine sehr genaue und stabile Einstellung einer Amplitude eines Wechselsignals ermöglicht, wodurch sich die Phasenverschiebung zwischen dem Eingangswechselsignal dem Ausgangssignal sehr genau einstellen lässt. Die Spannungsteilerschaltung kann je nach Anwendung so ausgelegt werden, dass eine für die Anwendung gewünschte Genauigkeit für die Einstellung der Phasenverschiebung erreicht werden kann. Insbesondere kann die Spannungsteilerschaltung so ausgelegt sein, dass eine sehr genaue Einstellung der Phasenverschiebung möglich ist. Gleichzeitig bietet die Spannungsteilerschaltung eine sehr einfache Implementierungsmöglichkeit um die Amplituden des ersten und zweiten Signals einstellen zu können. Dadurch werden die Anforderungen an das Hardware Design des Phasenschiebers geringgehalten, sowie eine platzsparende Implementierung, beispielsweise auf einem Halbleiterchip, ermöglicht. Die Verwendung der Spannungsteilerschaltungen ermöglicht eine Vermeidung aktiver analoger Komponenten, so wie Digital-Analog-Wandler, die Strom verbrauchen und/oder analoge Ungenauigkeiten hinsichtlich der Genauigkeit der Phase aufweisen können. Dahingegen lassen sich die Spannungsteilerschaltungen so implementieren, dass ihr Stromverbrauch sehr gering oder sogar Null ist. Ferner kann die Spannungsteilerschaltung eine besonders gute Stabilität gegenüber wechselnden Bedingungen bieten, beispielsweise gegenüber einer wechselnden Temperatur, wodurch zum Beispiel eine Variation der Phase des Ausgangssignals gegenüber der Temperatur gering ausfallen kann. Dadurch kann eine zeit-, strom-, und platzaufwändige Kalibrierung weitgehend vermieden werden.
Beispiele eines zweiten Aspekts der vorliegenden Offenbarung schaffen einen Phasenschieber zum Einstellen einer Phasenverschiebung zwischen einem an einem Eingang des Phasenschiebers anliegenden Eingangswechselsignal und einem an einem Ausgang des Phasenschiebers bereitgestellten Ausgangssignal des Phasenschiebers basierend auf einer Mehrzahl von Steuersignalen, aufweisend einen ersten Signalpfad zwischen dem Eingang und dem Ausgang und einen zweiten Signalpfad zwischen dem Eingang und dem Ausgang, und eine Phasenschieberschaltung, ausgelegt um eine Phase eines ersten Signals des ersten Signalpfads und eine Phase eines zweiten Signals des zweiten Signalpfads um einen konstanten Phasenwinkel zueinander zu verschieben. Der erste Signalpfad weist eine Anzahl parallel geschalteter erster Teilsignalpfade für ein jeweiliges erstes Teilsignal auf, wobei die ersten Teilsignale auf dem ersten Signal basieren, und der zweite Signalpfad weist eine Anzahl parallel geschalteter zweiter Teilsignalpfade für ein jeweiliges zweites Teilsignal auf, wobei die zweiten Teilsignale auf dem zweiten Signal basieren. Die ersten und die zweiten Teilsignalpfade weisen jeweils eine Amplitudeneinstelleinheit auf, wobei die jeweilige Amplitudeneinstelleinheit in den jeweiligen Teilsignalpfad geschaltet ist, um eine Amplitude des jeweiligen Teilsignals abhängig von einem jeweiligen Amplitudensteuersignal der Mehrzahl von Steuersignalen einzustellen. Das Ausgangssignal basiert auf einer Kombination mehrerer oder aller der ersten und der zweiten Teilsignale, wobei der Phasenschieber eine Kombiniererschaltung aufweist, die ausgelegt ist, um die ersten und die zweiten Teilsignale abhängig von einem jeweiligen Schaltsteuersignal der Mehrzahl von Steuersignalen auf unterschiedliche Weisen zu schalten, um die Kombination der ersten und der zweiten Teilsignale einzustellen. Die Amplitudeneinstelleinheiten der ersten und der zweiten Teilsignalpfade sind ausgelegt, um die Amplituden der ersten und zweiten Teilsignale abhängig von den Amplitudensteuersignalen so einzustellen, dass eine Phasenverschiebung eines Signals, welches durch eine erste Kombination der ersten und zweiten Teilsignale erhältlich ist, relativ zu dem Eingangswechselsignal einem durch die Amplitudensteuersignale bestimmten Wert innerhalb eines vorbestimmten Phasensektors entspricht. Die Kombiniererschaltung ist ausgelegt ist, um die ersten und zweiten Teilsignale zu schalten, um den bestimmten Wert in einen durch die Schaltsteuersignale bestimmten Phasensektor zu verschieben. Beispielsweise ist die Kombiniererschaltung ausgelegt, um die ersten und die zweiten Teilsignale so zu schalten, dass ein jeweiliges der Teilsignale abhängig von der Schaltung durch die Kombiniererschaltung zu dem Ausgangssignal beiträgt, wobei das jeweilige Teilsignal so geschaltet sein kann, dass eine Phase des jeweiligen Teilsignals um eine halbe Periode verschoben sein kann oder nicht, oder nicht zu dem Ausgangssignal beiträgt.
Beispiele des zweiten Aspekts der vorliegenden Offenbarung basieren auf der Erkenntnis, dass durch die Kombination der ersten und zweiten Teilsignale eine durch die Amplitudeneinstelleinheiten erreichbare Phasenverschiebung innerhalb eines vorbestimmten Phasensektors von dem vorbestimmten Phasensektor in einen gewünschten Phasensektor verschiebbar ist. Dadurch können die Amplitudeneinstelleinheiten so ausgelegt sein, dass durch ein Einstellen der Amplituden der ersten und zweiten Teilsignale mittels der Amplitudeneinstelleinheiten eine Phasenverschiebung eines Signals, welches durch eine erste Kombination der ersten und zweiten Teilsignale erhältlich ist, relativ zu dem Eingangswechselsignal lediglich auf Werte innerhalb des vorbestimmten Phasensektors einstellbar ist. Dadurch wird ermöglicht, den vorbestimmten Phasensektor, innerhalb dessen die Phasenverschiebung mittels der Amplitudeneinstelleinheiten eingestellt werden kann, kleiner zu wählen als einen Phasenbereich, innerhalb dessen Werte für die Phasenverschiebung liegen, die im Rahmen einer Anwendung erreicht werden sollen. Dadurch können die Amplitudeneinstelleinheiten so ausgelegt werden, dass sie die Amplituden der ersten und zweiten Teilsignale lediglich in einem kleineren Bereich einstellen können, wodurch die Amplitudeneinstelleinheiten platz - und stromsparender ausgelegt werden können. Bei Beispielen von Amplitudeneinstelleinheiten kann dadurch ein Rauschen des Phasenschiebers verringert werden, wodurch die Genauigkeit des Ausgangssignals erhöht wird.
Beispiele des ersten und des zweiten Aspekts schaffen einen Radartransmitter, aufweisend einen Oszillator, ausgelegt, um ein Lokaloszillatorsignal bereitzustellen, ferner aufweisend eine Mehrzahl an Transmitterkanälen, wobei jeder der Transmitterkanäle ausgelegt ist, um basierend auf dem Lokaloszillatorsignal ein Antennensignal bereitzustellen. Die Transmitterkanäle beinhalten jeweils einen Phasenschieber gemäß dem ersten oder dem zweiten Aspekt auf, wobei der jeweilige Transmitterkanal ausgelegt ist, um das Lokaloszillatorsignal an dem Eingang des Phasenschiebers bereitzustellen und basierend auf dem Ausgangssignal des Phasenschiebers das Antennensignal des Transmitterkanals bereitzustellen. Der Radartransmitter ist ferner ausgelegt, um für jeden der Phasenschieber die jeweilige Mehrzahl von Steuersignalen bereitzustellen, um eine Phasenbeziehung zwischen den Antennensignalen einzustellen.
Weitere Beispiele des ersten Aspekts der Offenbarung schaffen ein Verfahren zum Einstellen einer Phasenverschiebung zwischen einem Eingangswechselsignal und einem Ausgangssignal basierend auf einer Mehrzahl von Steuersignalen, aufweisend: Bereitstellen eines auf dem Eingangswechselsignal basierenden ersten Signals und eines auf dem Eingangswechselsignal basierenden zweiten Signals; Verschieben einer Phase des ersten Signals und einer Phase des zweiten Signals um einen konstanten Phasenwinkel relativ zueinander; Einstellen von Teilungsverhältnissen jeweiliger Spannungsteilerschaltungen für das erste und das zweite Signal abhängig von einem jeweiligen Amplitudensteuersignal der Mehrzahl von Steuersignalen, um eine jeweilige Amplitude des ersten und des zweiten Signals einzustellen; Kombinieren des ersten und des zweiten Signals, um das Ausganssignal bereitzustellen.
Weitere Beispiele des zweiten Aspekts der Offenbarung schaffen ein Verfahren zum Einstellen einer Phasenverschiebung zwischen einem Eingangswechselsignal und einem Ausgangssignal basierend auf einer Mehrzahl von Steuersignalen, aufweisend: Bereitstellen eines auf dem Eingangswechselsignal basierenden ersten Signals und eines auf dem Eingangswechselsignal basierenden zweiten Signals; Verschieben einer Phase des ersten Signals und einer Phase des zweiten Signals um einen konstanten Phasenwinkel relativ zueinander; Bereitstellen einer Anzahl von ersten Teilsignalen basierend auf dem ersten Signal und einer Anzahl von zweiten Teilsignalen basierend auf dem zweiten Signal; Einstellen einer jeweiligen Amplitude der ersten und der zweiten Teilsignale abhängig von einem jeweiligen Amplitudensteuersignal der Mehrzahl von Steuersignalen; Kombinieren mehrerer oder aller der ersten und zweiten Teilsignale, um das Ausgangssignal zu erhalten. Das Einstellen der Amplituden der ersten und der zweiten Teilsignale abhängig von den jeweiligen Amplitudensteuersignalen erfolgt so, dass eine Phasenverschiebung eines Signals, welches durch eine erste Kombination der ersten und zweiten Teilsignale erhältlich ist, relativ zu dem Eingangswechselsignal einem durch die Amplitudensteuersignale bestimmten Wert innerhalb eines vorbestimmten Phasensektors einer Mehrzahl von Phasensektoren entspricht. Das Kombinieren der ersten und zweiten Teilsignale beinhaltet, die ersten und die zweiten Teilsignale abhängig von einem jeweiligen Schaltsteuersignal der Mehrzahl von Steuersignalen auf unterschiedliche Weisen zu schalten, um den bestimmten Wert in einen von den Schaltsteuersignalen bestimmten Phasensektor zu verschieben.
Figurenliste
Beispiele der Offenbarung werden nachfolgend bezugnehmend auf die beigefügten Figuren beschrieben. Es zeigen:

1 eine schematische Darstellung eines Beispiels eines Phasenschiebers,
2 eine schematische Darstellung eines Beispiels einer Spannungsteilerschaltung,
3 eine schematische Darstellung eines Beispiels eines Spannungsteilers,
4 einen Äquivalenzschaltkreis eines weiteren Beispiels eines Phasenschiebers,
5 eine schematische Darstellung eines weiteren Beispiels eines Phasenschiebers,
6 ein Beispiel einer Sektoreneinteilung eines I/Q Diagramms,
7 ein Diagramm eines Beispiels für Größen der zweiten Kapazitäten,
8 eine schematische Darstellung eines weiteren Beispiels eines Phasenschiebers,
9 eine schematische Darstellung eines weiteren Beispiels eines Phasenschiebers,
10 eine schematische Darstellung eines Beispiels eines Schalters,
11 ein Schaltbild eines Beispiels eines Tristate-Puffers,
12 eine Illustration einer Eigenimpedanz eines Schalters,
13 eine schematische Darstellung eines weiteren Beispiels eines Phasenschiebers,
14A eine schematische Darstellung eines Beispiels eines I/Q Modulators,
14B ein Schaltbild eines Beispiels eines Mischers,
15 eine schematische Darstellung eines Beispiels eines Radartransmitters,
16 ein Flussdiagramm eines Beispiels eines Verfahrens zum Einstellen einer Phasenverschiebung,
17 ein Flussdiagramm eines weiteren Beispiels eines Verfahrens zum Einstellen einer Phasenverschiebung.

Detaillierte Beschreibung
Im Folgenden werden Beispiele der vorliegenden Offenbarung detailliert und unter Verwendung der beigefügten Beschreibungen beschrieben. In der folgenden Beschreibung werden viele Details beschrieben, um eine gründlichere Erklärung von Beispielen der Offenbarung zu liefern. Es ist jedoch für Fachleute offensichtlich, dass andere Beispiele ohne diese spezifischen Details implementiert werden können. Merkmale der unterschiedlichen beschriebenen Beispiele können miteinander kombiniert werden, es sei denn, Merkmale einer entsprechenden Kombination schließen sich gegenseitig aus oder eine solche Kombination ist ausdrücklich ausgeschlossen.
Es sei darauf hingewiesen, dass gleiche oder ähnliche Elemente oder Elemente, die die gleiche Funktionalität aufweisen, mit gleichen oder ähnlichen Bezugszeichen versehen sein können oder gleich bezeichnet werden, wobei eine wiederholte Beschreibung von Elementen, die mit dem gleichen oder ähnlichen Bezugszeichen versehen sind oder gleich bezeichnet werden, typischerweise weggelassen wird. Beschreibungen von Elementen, die gleiche oder ähnliche Bezugszeichen aufweisen oder gleich bezeichnet werden, sind gegeneinander austauschbar. Ferner sei darauf hingewiesen, dass ein Element mit einem Bezugszeichen, das eine Zahl und einen Buchstaben aufweist, in der Regel ein Beispiel eines Elements darstellt, auf welches mittels der Zahl Bezug genommen wird. Daher ist beabsichtigt, dass eine Beschreibung des Elements, auf welches mittels der Zahl Bezug genommen wird, auch das Element, auf das sich mittels der Zahl und einem Buchstaben bezogen wird, einschließt.
Unabhängig von der in den Figuren gezeigten Darstellung können die gezeigten Signalpfade und Schaltungen mittels differenzieller Signalpfade oder asymmetrischer Signalpfade implementiert sein, wobei auch verschiedene Teile der gezeigten Schaltungen auf verschiedene dieser Weisen implementiert sein können.
1 zeigt eine schematische Darstellung eines Beispiels eines Phasenschiebers 100 zum Einstellen einer Phasenverschiebung zwischen einem an einem Eingang 110 des Phasenschiebers anliegenden Eingangswechselsignal 112 und einem an einem Ausgang 190 des Phasenschiebers bereitgestellten Ausgangssignal 192 des Phasenschiebers basierend auf einer Mehrzahl von Steuersignalen 150. Der Phasenschieber 100 weist einen ersten Signalpfad 120A zwischen dem Eingang 110 und dem Ausgang 190 und einen zweiten Signalpfad 120B zwischen dem Eingang 110 und dem Ausgang 190 auf. Ferner weist der Phasenschieber 100 eine Phasenschieberschaltung 140 auf, die ausgelegt ist um eine Phase eines ersten Signals des ersten Signalpfads 120A und eine Phase eines zweiten Signals des zweiten Signalpfads 120B um einen konstanten Phasenwinkel zueinander zu verschieben. Der erste und der zweite Signalpfad 120A, 120B weisen jeweils eine Spannungsteilerschaltung 160A, 160B auf, die in den jeweiligen Signalpfad 120A, 120B geschaltet ist, um eine Amplitude des Signals des jeweiligen Signalpfads 120A, 120B abhängig von einem jeweiligen Amplitudensteuersignal 152A, 152B der Mehrzahl von Steuersignalen 150 einzustellen. Der Phasenschieber 100 ist ausgelegt, um das Ausgangssignal 192 basierend auf einer Kombination des ersten und des zweiten Signals 120A, 120B bereitzustellen.
Das Eingangswechselsignal 112 ist ein periodisches Signal, beispielsweise ein sinusförmiges Signal RF_in: $R F_{i n} (t) = a_{i n} cos (ω t)$
Aufgrund der relativen Phasenverschiebung zwischen dem ersten Signal und dem zweiten Signal um den konstanten Phasenwinkel kann durch ein Einstellen der Amplituden des ersten Signals und des zweiten Signals die Phasenverschiebung des Ausgangssignals 192 relativ zu dem Eingangswechselsignal 112 eingestellt werden. Beispielsweise kann so aus dem Signal RF_in das Ausgangssignal 192 in der Form RF_out mit der Phasenverschiebung Φ erhalten werden: $R F_{o u t} (t) = a_{o u t} cos (ω t + ϕ)$
Die Darstellung der Phasenschieberschaltung 140 in 1 ist beispielhaft zu verstehen. Bei Beispielen ist die Phasenschieberschaltung 140 in dem ersten Signalpfad 120A oder dem zweiten Signalpfad 120B geschaltet, um entweder das erste Signal oder das zweite Signal um den konstanten Phasenwinkel zu verschieben. Bei weiteren Beispielen ist die Phasenschieberschaltung 140 in den ersten Signalpfad 120A und dem zweiten Signalpfad 120B geschaltet, um sowohl das erste als auch das zweite Signal zu verschieben, um eine relative Verschiebung der Phasen des ersten und des zweiten Signals um den konstanten Phasenwinkel zu erreichen.
Ferner kann die Phasenschieberschaltung 140 in dem ersten und/oder dem zweiten Signalpfad 120A, 120B entweder, so wie in 1 dargestellt, vor der Spannungsteilerschaltung 160A, 160B oder alternativ auch nach der Spannungsteilerschaltung 160A, B geschaltet sein.
Die Phasenschieberschaltung 140 wird bei Beispielen auch als Quadraturnetzwerk bezeichnet. Die Phasenschieberschaltung 140 kann kompatibel zu einem Niederspannung Nanometer CMOS Technologie implementiert sein.
Bei Beispielen beträgt der konstante Phasenwinkel ± 90°. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass entweder das erste Signal oder des zweiten Signals um ± 90° verschoben werden oder eines von dem ersten und dem zweiten Signaleum 45° und das andere um -45°. Im Fall eines Sinus-förmigen oder Kosinus-förmigen Verlaufs des Eingangswechselsignal 112 und einen konstanten Phasenwinkel von ± 90° kann ein zeitlicher Verlauf des ersten Signals durch eine Kosinus Funktion beschrieben werden und ein zeitlicher Verlauf des zweiten Signals durch einen Sinus Funktion beschrieben werden. Beträgt der konstante Phasenwinkel ± 90°, kann mit einer kleinen Veränderung eines Verhältnisses der Amplituden des ersten und des zweiten Signals eine besonders große Wirkung auf die Phasenverschiebung des Ausgangssignals erzielt werden. Dadurch ist es möglich, die Spannungsteiler 160A, 160B kleiner auszulegen und/oder eine Energieeffizienz des Phasenschiebers zu erhöhen.
Das Kombinieren des ersten und des zweiten Signals 120A, 120B, kann beispielsweise mittels einem Addierer erfolgen. Bei Beispielen wird das erste Signal 120A und das zweite Signal 120B in Form von Strömen addiert. Eine Amplitude des Ausgangssignals 192 kann somit unabhängig von einer Amplitude des Eingangswechselsignal 112 eingestellt werden.
Die Amplitudensteuersignale 152A, 152B beinhalten jeweils eine Information, auf welcher basierend die jeweiligen Spannungsteilerschaltung 160A, 160B die jeweiligen Amplituden des ersten Signals 120A und des zweiten Signals 120B individuell einstellen können. Der Phasenschieber 100 kann die Mehrzahl von Steuersignalen 150 als Teil eines Signalstroms empfangen oder die jeweiligen Steuersignale einzeln empfangen oder jeweils mehrere der Steuersignale als Teil eines gemeinsamen Signalstroms empfangen.
Bei Beispielen kann ein jeweiliges Teilungsverhältnis der Spannungsteilerschaltungen 160A, 160B digital programmiert werden, beispielsweise mittels des jeweiligen Amplitudensteuersignal 152A, 152B. Zum Beispiel kann die Programmierung in linearer Weise (in einem Thermometer Code), in linearer Weise oder jeder andere nichtlinearen Funktion folgend vorgenommen werden.
Bei Beispielen ist der Phasenschieber 100 Teil eines integrierten Schaltkreises. Der integrierte Schaltkreis kann auf einem Halbleiterchip implementiert sein.
2 zeigt eine schematische Darstellung eines Beispiels einer Spannungsteilerschaltung 160, die ein Beispiel der Spannungsteilerschaltung 160A, 160B darstellt. Die Spannungsteilerschaltung 160 weist einen Spannungsteiler 270 auf, der eine erste Kapazität 272 aufweist, die in den Signalpfad 120A, 120B geschaltet ist. Ferner weist der Spannungsteiler 270 eine einstellbare zweite Kapazität 274 auf, die zwischen den Signalpfad 120A, 120B und ein Referenzpotenzial 202 geschaltet ist, um eine Amplitude des jeweiligen Signals basierend auf einem Verhältnis zwischen der ersten Kapazität 272 und der zweiten Kapazität 274 einzustellen, dass auch als Teilungsverhältnis des Spannungsteiler 270 bezeichnet wird.
Durch die Implementierung des Spannungsteilers 270 mittels Kapazitäten kann ein Stromfluss zwischen dem ersten bzw. zweiten Signalpfad 120A, 120B und dem Referenzpotenzial 202 vermieden werden, wodurch der Phasenschieber 100 besonders rauscharm und besonders energieeffizient ist. Ferner treten somit nur geringe Alterungseffekte auf. Ferner kann durch eine Implementierung mittels Kapazitäten die Einstellung der Amplituden besonders unempfindlich gegenüber äußeren Bedingungen sein, da die Kapazitäten im Wesentlichen durch ihre Geometrie bestimmt sind. Beispielsweise sind Kapazitäten im Gegensatz zu stromführenden Elementen unempfindlich gegenüber Spannungsschwankungen, beispielsweise der Versorgungsspannung.
Bei Beispielen entspricht das Referenzpotenzial 202 einer Erdung, wodurch sich der Spannungsteiler 270 besonders einfache Implementierung lässt.
Der Spannungsteiler 270 ist mit besonders geringem Implementierungsaufwand in einem Halbleiterchip implementierbar.
3 zeigt eine schematische Darstellung eines Beispiels des Spannungsteilers 270, bei dem die zweite Kapazität 274 eine Mehrzahl von Teilkapazitäten 376 aufweist, die selektiv, parallel zueinander zwischen den Signalpfad 120A, 120B und das Referenzpotenzial 202 schaltbar sind. Durch die Mehrzahl von Teilkapazitäten lässt sich die Amplituden des ersten bzw. zweiten Signals 120A, 120B besonders genau einstellen. Beispielsweise ist es möglich durch eine geeignete Wahl einer Anzahl und einer Größe der Teilkapazitäten eine erforderliche Genauigkeit für die einzustellende Amplitude und somit für die Phasenverschiebung zu erreichen. Insbesondere kann durch die Mehrzahl von Teilkapazitäten eine sehr hohe Genauigkeit erreicht werden.
Beispielsweise ist jede der Teilkapazitäten 376 über einen jeweiligen Schalttransistor 378 mit dem Referenzpotenzial 202 verbunden, so dass die jeweiligen Teilkapazitäten 376 durch ein schalten des jeweiligen Schalttransistor 378 zu- oder weggeschaltet werden können, so dass die jeweilige Teilkapazitäten 376 zu der zweiten Kapazität 274 beiträgt oder nicht beiträgt. Dadurch, dass die Schalttransistoren 378 als Schalter betrieben werden, ist ihr Beitrag zu einem Rauschen des Phasenschiebers 100 sehr gering, da in der Regel kein Gleichstrom fließt, etwa an einer Senke des Transistors.
Bei Beispielen wird jeder der Schalttransistor 378 basierend auf einem Bit des Amplitudensteuersignals 152 geschaltet. Somit kann das Amplitudensteuersignal für den Schalttransistor 270 ein N-Bit Digitalwort (d_I, d_Q) oder Digitalsignal umfassen, wobei n der Anzahl der Schalttransistoren 378 entsprechen kann.
Wie in 3 dargestellt, kann die erste Kapazität 272 in mehrere Kapazitäten 272-1, 272-2 aufgeteilt sein, die jeweils in dem jeweiligen Signalpfad 120A, 120B angeordnet sind, diese Aufteilung ist allerdings optional und unabhängig von der gezeigten Implementierung der zweiten Kapazität 274, die auch mit der in 2 gezeigten ersten Kapazität 272 kombinierbar ist.
Alternativ oder zusätzlich zu der einstellbaren zweiten Kapazität 274 kann der Spannungsteiler 270 auch mittels einer einstellbaren ersten Kapazität 272 implementiert werden, in dem eine Mehrzahl von Teilkapazitäten der ersten Kapazität parallel zueinander in den Signalpfad 120A, 120B schaltbar ist. Dabei kann das Schalten der Teilkapazitäten der ersten Kapazität wie für die zweite Kapazität 274 gezeigt mittels einer Mehrzahl von Schalttransistoren implementiert werden.
4 zeigt einen Äquivalenzschaltkreis eines Beispiels eines Phasenschiebers 400, der dem Phasenschieber 100 entsprechen kann. Die Spannungsteiler 270A, 270B des Phasenschiebers 400 sind in den ersten Signalpfad 120A bzw. dem zweiten Signalpfad 120B geschaltet. Beispielsweise betragen die einstellbaren Größen der zweiten Kapazitäten 274A und 274B der Spannungsteiler 270A bzw. 270B C₂ bzw. C₃. Die ersten Kapazitäten 272A, 272B der Spannungsteiler 270A, 270B haben beispielsweise die Größe C₁. Bei dem in 4 gezeigten Beispiel ist die Phasenschieberschaltung 140 in den zweiten Signalpfad 120B geschaltet um das zweite Signal um 90° zu verzögern. Im Falle der gezeigten Implementierung kann die Phasenverschiebung Φ des Ausgangssignals 192 folgendermaßen berechnet werden: $ϕ = arctan (\frac{C_{2} + C_{1}}{C_{3} + C_{1}})$
5 zeigt eine schematische Darstellung eines Beispiels eines Phasenschiebers 500. Für einige Elemente des Phasenschiebers 500, wird auf die Beschreibung des Phasenschiebers 100, 400 in Bezug auf 1 bis 4 verwiesen. Der Phasenschieber 500 zum Einstellen einer Phasenverschiebung zwischen dem an dem Eingang 110 des Phasenschiebers anliegenden Eingangswechselsignal 112 und dem an dem Ausgang 190 des Phasenschiebers bereitgestellten Ausgangssignal 192 des Phasenschiebers basierend auf der Mehrzahl von Steuersignalen 150 weist den ersten Signalpfad 120A, den zweiten Signalpfad 120B und die Phasenschieberschaltung 140 auf.
Der der erste Signalpfad 120A weist eine Anzahl parallel geschalteter erster Teilsignalpfade 122, z.B. wie in 5 gezeigt zwei erste Teilsignalpfade 122A, 122B, für ein jeweiliges erstes Teilsignal auf, wobei die ersten Teilsignale auf dem ersten Signal basieren. Der zweite Signalpfad 120B weist eine Anzahl parallel geschalteter zweiter Teilsignalpfade 124, z.B. wie in 5 gezeigt zwei zweite Teilsignalpfade 124A, 124B, für ein jeweiliges zweites Teilsignal auf, wobei die zweiten Teilsignale auf dem zweiten Signal basieren. Beispielsweise entspricht oder ähnelt eine jeweilige Phase der ersten Teilsignale der ersten Teilsignalpfade 122 der Phase des ersten Signals des ersten Signalpfads 120A und eine jeweilige Phase der zweiten Teilsignale der zweiten Teilsignalpfade 124 der Phase des zweiten Signals des zweiten Signalpfads 120B.
Die ersten und die zweiten Teilsignalpfade 122, 124 weisen jeweils eine Amplitudeneinstelleinheit 570 auf, wobei die jeweilige Amplitudeneinstelleinheit 570A-D in den jeweiligen Teilsignalpfad 122A, 122B, 124A, 124B geschaltet ist, um eine Amplitude des jeweiligen Teilsignals abhängig von einem jeweiligen Amplitudensteuersignal 152A-D der Mehrzahl von Steuersignalen 150 einzustellen.
Die Amplitudeneinstelleinheiten 570A, 570B der ersten Teilsignalpfade 122 können optional als Amplitudeneinstellschaltung 560A des ersten Signalpfads 120A bezeichnet werden und die Amplitudeneinstelleinheiten 570 C, 570 D der zweiten Teilsignalpfade 124 können optional als Amplitudeneinstellschaltung 560B des zweiten Signalpfads 120B bezeichnet werden.
Bei Beispielen sind die Amplitudeneinstelleinheiten 570A-D jeweils mittels des Spannungsteiler 270 so implementiert, das die erste Kapazität 272 des Spannungsteiler 270 in den jeweiligen Teilsignalpfad 122A, 122B, 124A, 124B geschaltet ist, und die zweite Kapazität 274 zwischen den jeweiligen Teilsignalpfad 122A, 122B, 124A, 124B und das Referenzpotenzial 202 geschaltet ist, um die Amplituden des jeweiligen Teilsignals basierend auf dem Verhältnis zwischen der ersten Kapazität 272 und der zweiten Kapazität 274 einzustellen. Bei diesem Beispiel können die Amplitudeneinstellschaltungen 560A, 560B den Spannungsteilerschaltungen 160A ,160B entsprechen, und der Phasenschieber 500 dem Phasenschieber 100 entsprechen.
Das Ausgangssignal 192 des Phasenschiebers 500 basiert auf einer Kombination mehrerer oder aller der ersten und der zweiten Teilsignale. Beispielsweise kann das Zusammenführen der ersten und zweiten Teilsignale zu dem Ausgangssignal 192 wie mit Bezug auf das Kombinieren des ersten Signals 120A und des zweiten Signals 120B beschrieben erfolgen.
Der Phasenschieber weist eine Kombiniererschaltung 580 aufweist, die ausgelegt ist, um die ersten und die zweiten Teilsignale 122, 124 abhängig von einem jeweiligen Schaltsteuersignal 154A-D der Mehrzahl von Steuersignalen 150 auf unterschiedliche Weisen zu schalten, um die Kombination der ersten und der zweiten Teilsignale einzustellen. Beispielsweise kann die Kombiniererschaltung 580 die ersten und zweiten Teilsignalpfade 122,124 öffnen oder schließen, so dass das jeweilige Teilsignal abhängig von der Schaltung durch die Kombiniererschaltung selektiv zu dem Ausgangssignal 192 beiträgt.
Die ersten und zweiten Teilsignale auf unterschiedliche Weisen zu schalten kann ferner beinhalten, eines der Teilsignale so zu schalten, dass eine Phase des Teilsignals um eine halbe Periode verschoben wird und das Teilsignal zu dem Ausgangssignal 192 beiträgt.
Die in 5 gezeigte Anordnung der Kombiniererschaltung 580 in den ersten den zweiten Signalpfad 120A, 120B ist beispielhaft zu verstehen. Beispielsweise kann die Kombinierer Schaltung 580 auch vor den Amplitudeneinstelleinheiten 570 angeordnet sein.
6 zeigt ein Beispiel einer Sektoreneinteilung eines I/Q Diagramms. Das I/Q Diagramm weist eine Mehrzahl von Phasensektoren 630 auf, in diesem Beispiel 16 Phasensektoren 1-16. Jeder der Phasensektoren 1-16 beinhaltet ein Intervall eines Wertebereichs für die Phasenverschiebung Φ des Ausgangssignals 192. Die Phasensektoren können aneinander angrenzende, jeweils gleich große Intervalle des Wertebereichs beinhalten. Der von der Mehrzahl von Phasensektoren 630 beinhaltete Wertebereich für die Phasenverschiebung Φ kann beispielsweise einer ganzen Periode des Eingangswechselsignals 112 entsprechen. Bei manchen Beispielen kann der Wertebereich aber auch kleiner gewählt sein, zum Beispiel falls nur Phasenverschiebungen in einem kleinen Wertebereich erforderlich sind. Ein Wert der Phasenverschiebung kann als Phasenwinkel bezeichnet werden und eine ganze Periode des Eingangswechselsignals 112 kann durch einen Wertebereich von 0° bis 360° darstellt sein.
Die in 5 gezeigten Amplitudeneinstelleinheiten 570 der ersten und der zweiten Teilsignalpfade 122, 124 sind ausgelegt, um die Amplituden der ersten und zweiten Teilsignale abhängig von den Amplitudensteuersignalen 152 so einzustellen, dass eine Phasenverschiebung eines Signals, welches durch eine erste Kombination der ersten und zweiten Teilsignale erhältlich ist, relativ zu dem Eingangswechselsignal 112 einem durch die Amplitudensteuersignale 152 bestimmten Wert 634 innerhalb eines vorbestimmten Phasensektors 632 der Mehrzahl von Phasensektoren 630 entspricht (vgl. 6). Ferner ist die Kombiniererschaltung 580 ausgelegt ist, um die ersten und zweiten Teilsignale zu schalten, um den bestimmten Wert 634 in einen durch die Schaltsteuersignale 154 bestimmten Phasensektor 630A zu verschieben, um die Phasenverschiebung des Ausgangssignals 192 auf einen von der Mehrzahl von Steuersignalen 150 signalisierten Wert 636 einzustellen.
Bei Beispielen sind die Phasensektoren 630 jeweils kleiner als ein Viertel einer ganzen Periode. Beispielsweise sind die Phasensektoren 630 jeweils ein Achtel, oder ein Zwölftel, oder, wie in 6 gezeigt 1/16, oder 1/24 einer ganzen Periode.
Beispielsweise kann die Anzahl der Teilsignalpfade 122, 124 des ersten und zweiten Signalpfads 120A, 120B von der Größe und/oder der Anzahl der Phasensektoren 630 abhängig sein. Beispielsweise kann für eine große Anzahl der Phasensektoren 630 eine große Anzahl an Teilsignalpfade 152,124 erforderlich sein, um durch das Schalten der ersten und zweiten Teilsignale eine Verschiebung des bestimmten Werts 632 in den bestimmten Phasensektor 630A der Phasensektoren 630 zu ermöglichen.
Bei Beispielen sind die Amplitudeneinstelleinheiten 570, z.B. die Spannungsteiler 270, der ersten und der zweiten Teilsignalpfade 122, 124 ausgelegt, um die Amplituden der ersten und zweiten Teilsignale so einstellen zu können, dass eine Phasenverschiebung eines Signals, welches durch eine erste Kombination der ersten und zweiten Teilsignale erhältlich ist, relativ zu dem Eingangswechselsignal 112 lediglich auf Werte innerhalb eines vorbestimmten Phasensektors 632 einer Mehrzahl von Phasensektoren 630 einstellbar ist. Dadurch kann es ausreichend sein, die Amplituden der ersten und zweiten Teilsignale lediglich auf Werte innerhalb eines kleinen Amplituden Bereichs einstellen zu können. Somit ermöglicht eine solche Auslegung der Amplitudeneinstelleinheiten 570, die Amplitudeneinstelleinheiten 570 platzsparender und/oder energiesparender zu implementieren. Beispielsweise können die Spannungsteiler 270, insbesondere die zweiten Kapazitäten 274, kleiner ausgelegt werden, wodurch beispielsweise Platz auf einem Halbleiterchip eingespart werden kann.
Bei Beispielen, bei denen der Wertebereich der Phasenverschiebung 0° bis 360° entspricht, wird bei Beispielen eine Verschiebung des bestimmten Werts in jeden der Phasensektoren 630 dadurch ermöglicht, dass die Phasensektoren 630 jeweils einem n-ten Teil einer viertel Periode entsprechen und die Anzahl der ersten Teilsignalpfade 122 und die Anzahl der zweiten Teil Signalpfade 124 jeweils gleich n/2 ist. Beispielsweise haben die Phasensektoren 630 jeweils einen Intervallbreite von 22,5° und die Anzahl der ersten und zweiten Signalpfade 122,124 ist jeweils gleich zwei. Dieses Beispiel kann einen guten Kompromiss zwischen der Anzahl benötigter Teilsignalpfade und einer Größe oder einem Aufwand für die Implementierung der Amplitudeneinstelleinheiten 570, 270 darstellen.
7 zeigt ein Diagramm eines Beispiels für möglicherweise benötigte Größen 722A, 724A der zweiten Kapazitäten 274 des ersten Teilsignalpfads 122A und des zweiten Teilsignalpfade 124A, um durch eine Addition des ersten Teilsignals des ersten Teilsignalpfads 122A und des zweiten Teilsignals des zweiten Teilsignalpfade 124A eine auf der Abszisse des Diagramms aufgetragen Phasenverschiebung zu erreichen. In 7 ist ferner eine mögliche Wahl des vorbestimmten Phasensektors 632 in dem Intervall von 22,5° bis 45° gezeigt. Diese waren ermöglicht es, die zweiten Kapazitäten 274 besonders klein auszulegen.
Ferner sind aus 7 mögliche Schwierigkeiten ersichtlich, Phasenverschiebung bzw. Phasenwinkel nahe 0° und 90° mittels begrenzt großer oder realistisch großer Kapazitäten zu erreichen. Durch eine Wahl der jeweiligen Anzahl der ersten und zweiten Teilsignalpfade 122, 124 größer als 1 kann es vermieden werden, diese Grenzwinkel erreichen zu müssen, beispielsweise selbst wenn eine Phasenverschiebung von 0° oder 90° eingestellt werden soll.
In anderen Worten, bei dem in 4 gezeigten Phasenschieber 400, bei dem der erste Signalpfad 120A und der zweite Signalpfad 120B jeweils nur einen Teilsignalpfad aufweisen, kann es nötig sein, die zweiten Kapazitäten 274 sehr groß auszulegen, um die jeweiligen Signale für Phasenwinkel nahe ganzzahliger Vielfacher n = 0, 1, 2, ... von 90° zu unterdrücken. Beispielsweise muss das zweite Signal, oder der Q Pfad, Null oder nahe Null sein, um eine Phasenverschiebung von 0° einzustellen. D.h., dass die zweite Kapazität 274B sehr groß sein muss, was einer großen Fläche auf einem Halbleiterchip, beispielsweise einen Siliziumschip entsprechen kann.
Falls die Amplitudeneinstelleinheiten 570 als Spannungsteiler 270 implementiert sind, z.B. bei Beispielen des Phasenschiebers 100, 400, kann eine Auflösung für das Einstellen des bestimmten Werts 634 oder der Phasenverschiebung 636 durch eine Größe der größten Teilkapazität 376 der zweiten Kapazität 274 limitiert sein. Da der kann es vorteilhaft sein, die Größe der Phasensektoren kleiner als 90° oder möglichst klein zu wählen. Dadurch kann mit einer gegebenen Anzahl von Teilkapazitäten 376 und/oder mit einer gegebenen maximalen Größe der Teilkapazitäten 376 eine bessere Auflösung erzielt werden.
Bei Beispielen kann beim Einstellen der Amplituden des ersten und zweiten Signals 120A, 120B bzw. der ersten und zweiten Teilsignale 122,124 ferner berücksichtigt werden, dass eine Amplitude des Ausgangssignals, (z.B. a_out in Gleichung (2)) hinsichtlich einer Veränderung der Phasenverschiebung zumindest annähernd konstant bleibt. In anderen Worten, eine digitale Einstellung der Amplituden kann so gewählt werden, dass die resultierenden Konstellationspunkte, beispielsweise Punkte eines Kreisdiagramm, indem die Amplitude des Ausgangssignals gegen den Phasenwinkel der Phasenverschiebung aufgetragen ist, auf einem Kreis liegen. Bei Beispielen kann dies dargestellt werden als a_out(t) = i(t)² + q(t)², wenn i und q die zeitabhängigen Amplituden des ersten bzw. des zweiten Signalpfads darstellen. Bei Beispielen wird die Bedingung, dass die Amplitude des Ausgangssignals 192 annähernd konstant sein soll, bei der Einstellung der Amplituden mittels der Amplitudeneinstelleinheiten 570 bzw. der Spannungsteiler 270 berücksichtigt. Bei Beispielen wird diese Bedingung alternativ oder zusätzlich dadurch gewährleistet, dass die Amplitude der Teilsignale mittels der Kombiniererschaltung 580 zusätzlich angepasst wird (beispielsweise mittels der Schalter 882 der Kombiniererschaltung 580 oder der Wandler 986, vgl. 8, 9).
Tabelle 1 zeigt bezugnehmend auf 6 ein Beispiel für mögliche Kombinationen der ersten und zweiten Teilsignale, die das Verschieben des bestimmten Werts 634 von dem vorbestimmten Phasensektor 632 in die jeweiligen Phasensektoren der Mehrzahl von Phasensektoren 630 ermöglichen, um eine gewünschte Phasenverschiebung 636 (Φ') zu erhalten. Das Beispiel geht von einem Kosinus-förmigen Eingangswechselsignal 112, wie in Gleichung 1 gezeigt, aus, um das um die Phasenverschiebung Φ' verschoben Ausgangssignal 192, wie beispielsweise wie in Gleichung 2 gezeigt (dort als Phasenverschiebung Φ bezeichnet), zu erhalten. Dies ist eine besonders anschauliche Darstellung, das gezeigte Prinzip ist aber auch für andere Signaldarstellungen anwendbar. Die in Tabelle 1 gezeigten Kombinationen können ein Einstellen von Phasenwinkeln der Phasenverschiebung innerhalb einer gesamten Periode von 0° bis 360° ermöglichen. Dabei kann die Auflösung, mit welcher die Phasenverschiebung eingestellt werden kann, von der Auflösung abhängen, mit welcher die Amplitudeneinstelleinheiten 570 das Einstellen des bestimmten Werts 634 ermöglichen. In Tab. 1 repräsentieren die Terme q · cos ωt + i · cos ωt Signale zweier erster Teilsignalpfade 122A, 122B und die Terme q· sin ωt,i · sin ωt Signale zweier zweiter Teilsignalpfade 124A , 124B, wobei die Amplituden i und q beispielsweise folgendermaßen bestimmt sind, wobei Φ in diesem Fall den bestimmten Wert 634 in dem vorbestimmten Phasensektor bezeichnet: $i : = cos Φ$
$q = sin Φ$

Die Amplituden i und q können jeweils mittels der Amplitudeneinstelleinheiten 570 eingestellt werden. Negative Terme können beispielsweise durch eine Addition eines entsprechenden, um eine halbe Periode verschoben Signals realisiert werden. Tabelle 1

Phasensektorindex (Sektor)	Intervall des Phasenwinkels der Phasenverschiebung [°]	Kombination der ersten und zweiten Teilsignale für das Ausgangssignal z.B. RF_out
1	0 ≤ Φ' < 22.5	$\sqrt{2} / 2 \cdot (q \cdot sin ω t - i \cdot sin ω t + q \cdot cos ω t + i \cdot cos ω t)$
2	22.5 ≤ Φ' < 45.0	i · cos ωt - q · sin ωt
3	45.0 ≤ Φ' < 67.5	q · cos ωt - i · sin ωt
4	67.5 ≤ Φ' < 90.0	$\sqrt{2} / 2 \cdot (- q \cdot sin ω t - i \cdot sin ω t - q \cdot cos ω t + i \cdot cos ω t)$
5	90.0 ≤ Φ' < 112.5	$\sqrt{2} / 2 \cdot (- q \cdot sin ω t - i \cdot sin ω t + q \cdot cos ω t - i \cdot cos ω t)$
6	112.5 ≤ Φ' < 135	-i · sin ωt - q · cos ωt
7	135 ≤ Φ' < 157.5	-q · sin ωt - i · cos ωt
8	157.5 ≤ Φ' < 180	$\sqrt{2} / 2 \cdot (q \cdot sin ω t - i \cdot sin ω t - q \cdot cos ω t - i \cdot cos ω t)$
9	180 ≤ Φ' < 202.5	$\sqrt{2} / 2 \cdot (- q \cdot sin ω t + i \cdot sin ω t - q \cdot cos ω t - i \cdot cos ω t)$
10	202.5 ≤ Φ' < 225	-i · cos ωt + q · sin ωt
11	225 ≤ Φ' < 247.5	-q · cos ωt + i · sin ωt
12	247.5 ≤ Φ' < 270	$\sqrt{2} / 2 \cdot (q \cdot sin ω t + i \cdot sin ω t + q \cdot cos ω t - i \cdot cos ω t)$
13	270 ≤ Φ' < 292.5	$\sqrt{2} / 2 \cdot (q \cdot sin ω t + i \cdot sin ω t - q \cdot cos ω t + i \cdot cos ω t)$
14	292.5 ≤ Φ' < 315	i · sin ωt + q · cos ωt
15	315 ≤ Φ' < 337.5	q · sin ωt + i · cos ωt
16	337.5 ≤ Φ' < 360	$\sqrt{2} / 2 \cdot (- q \cdot sin ω t + i \cdot sin ω t + q \cdot cos ω t + i \cdot cos ω t)$

Die Skalierung der Ausgangssignale bzw. Teilsignale mit dem Skalierungsfaktor $\sqrt{2} / 2,$
wie in diesem Beispiel für die Phasensektoren 1, 4, 5, 8, 9, 12, 13, 16, kann beispielsweise vor dem Summieren der Teilsignale mittels der Amplitudeneinstelleinheiten bzw. Spannungsteiler erfolgen, oder durch Regeln einer Verstärkung in Schaltern 882, 1088 der Kombiniererschaltung (vgl. 8, 9, 10).
Wie oben beschrieben, sind auch andere Größen der Phasensektoren 630 als die in 6 gezeigten möglich (zum Beispiel 30°), wobei größere Phasensektoren größere Kapazitäten mit sich bringen können und kleinere Phasensektoren die Anzahl der Fälle zwischen denen differenziert werden muss erhöhen kann, was beispielsweise die Länge von Tab. 1 erhöhen kann, und zu einer größeren Zahl verschiedener Skalierungsfaktoren führen kann. Deshalb stellt eine Größe der Phasensektoren von 22,5° einen guten Kompromiss dar.
Die in Tab. 1 gezeigten Kombinationen zum Erreichen der Phasensektoren 630 lässt sich wie folgt beschrieben ermitteln. Nach dem gleichen Prinzip können auch Kombinationen für eine andere Einteilung der Phasensektoren ermittelt werden. Ausgehend von einer gewünschten Phasenverschiebung um den Phasenwinkel Φ' in dem Wertebereich [0°, 360°[, kann der einzustellende Kernsektorwinkel Φ in dem Bereich [22,5°, 45°[, d.h. der bestimmte Wert 634 innerhalb des vorbestimmten Phasensektors 632, und die benötigte Kombination der Ausgangssignale der vier differenziellen Dämpfer, d.h. die Teilsignale der differenziell ausgelegten Spannungsteiler, wie folgt ermittelt werden. Dabei werden nur die positiven Anteile der differenziellen Beiträge zu dem Ausgangssignal 192, RF_out, betrachtet, das Inverse RF_out ergibt sich durch Multiplikation des Ausdrucks fürRF_out mit - 1. Damit kann RF Ausgangssignals des Phasenschiebers wie folgt dargestellt werden, wobei die Amplitude a_out, aus Gleichung (2) zur Anschaulichkeit weggelassen wird. $R F_{o u t} (t) = cos (ω t + Φ')$
Dies kann auf dem ersten Quadranten reduziert werden $R F_{o u t} (t) = cos (ω t + Φ'' + k \cdot \frac{n}{2})$
wobei k∈{1, 2, 3, 4} der Quadrantenindex gemäß $k = [Φ' / 90 °] + 1$
ist. In dieser Gleichung bedeutet [...] eine Umwandlung in eine ganze Zahl durch Abschneiden der Dezimalstellen. Der Winkel Φ'' liegt in dem Bereich [0°, 90°[, mit $Φ'' = Φ' - (k - 1) \cdot 90 °$
Der Sektor m∈{1, 2, 3, 4} innerhalb des ersten Quadranten ist: $m = [Φ'' / 22,5 °] + 1$
der gesamte Sektorindex m_tot innerhalb des Kreises (vgl. 6 und erste Spalte von Tab. 1) ist: $m_{t o t} = 4 \cdot (k - 1) + m$
Die Transformation zwischen dem Winkel Φ'' in dem Quadranten und dem Kernsektorwinkel Φ lautet: $Φ= {\begin{matrix} 45 ° - Φ'' for sector index m = 1 \\ Φ'' for sector index m = 2 \\ 90 ° - Φ'' for sector index m = 3 \\ Φ'' - 45 ° for sector index m = 4 \end{matrix}$
Durch Auflösen der Gleichung (11) nach Φ'' und Einsetze, zusammen mit den Gleichungen (7,8) in Gleichung (6) ergibt nach einigen trigonometrischen Transformationen die Ausdrücke von Tab. 1.
Bei Beispielen weisen die ersten und zweiten Teilsignalpfade jeweils einen Teilsignalphasenschalter auf, wobei der jeweilige Teilsignalphasenschalter ausgelegt ist, um eine Phase des jeweiligen Teilsignals abhängig von einem jeweiligen Phasensteuersignal der Mehrzahl von Steuersignalen selektiv um eine halbe Periode zu verschieben.
Bei vorteilhaften Beispielen können die jeweiligen Teilsignalphasenschalter mit der Kombiniererschaltung 580 kombiniert sein, beispielsweise kann die Kombiniererschaltung 580 ausgelegt sein, um durch das Schalten der ersten und zweiten Teilsignale sowohl die Kombination der ersten und zweiten Teilsignale einzustellen als auch optional eine Phase eines oder mehrere der ersten und zweiten Teilsignale um eine halbe Periode zu verschieben.
Bei Beispielen sind die ersten und zweiten Teilsignalpfade 122, 124 differenzielle Signalpfade, wobei der Teilsignalphasenschalter des jeweiligen Teilsignalpfads ausgelegt ist, um das jeweilige Teilsignal abhängig von dem jeweiligen Schaltsteuersignal oder Phasensteuersignal zu invertieren, um die Phase des jeweiligen Teilsignals selektiv um eine halbe Periode zu verschieben. Durch die Nutzung differenzieller Signale lässt sich das Invertieren eines oder mehrerer der ersten und zweiten Teilsignale bzw. ein Subtrahieren eines oder mehrerer der ersten und zweiten Teilsignale besonders einfach implementieren.
8 und 9 zeigen Beispiele, wie das im Zusammenhang mit Tab. 1 gezeigte Beispiel für eine Einteilung der Phasensektoren 630 und das Verschieben des bestimmten Werts 634 implementiert werden kann. Generell kann dies durch eine Schaltung erreicht werden, welche in der Lage ist, die vier in Tab. 1 beschriebenen ersten und zweiten Teilsignale und deren inverse Signale, also beispielsweise die differenziellen Komponenten der ersten und zweiten Teilsignale, an zwei differenzielle Knoten des Ausgangs 190 zu verteilen, zum Beispiel in jeder möglichen Kombination, und die jeweiligen Signale an dem Knoten zu summieren. Als eines der Signale der Amplitudeneinstelleinheiten 570 für eine gegebene Kombination nicht benötigt wird, zum Beispiel der Term i · sin ωt für den Phasensektor mit Index zwei in Tab. 1, so kann dieses Signal von der Summation getrennt werden.
8 zeigt eine schematische Darstellung eines Beispiels eines Phasenschiebers 800. Der Phasenschieber 800 kann dem Phasenschieber 100 oder dem Phasenschieber 500 entsprechen. Das Eingangssignal 112, bezeichnet mit RF_in,RF_in, das Ausgangssignal 192, bezeichnet mit RF_out,RFo_ut, sowie die ersten und zweiten Teilsignale, insbesondere Ausgangssignale der Amplitudeneinstelleinheiten 570, des Phasenschiebers 800 sind differenzielle Signal, wobei der Oberstrich x eine Inversion des Basissignals x indiziert, also x = -x.
Die Kombiniererschaltung 580 ist in dem Phasenschieber 800 in den ersten und zweiten Teilsignalpfaden 122, 124 nach die Spannungsteiler 270 geschaltet. Die Kombiniererschaltung 580 weist eine Mehrzahl von Teilsignalphasenschaltern 881 auf, umfassend Teilsignalphasenschalter 881A-D, von denen jeder in einen der ersten oder zweiten Teilsignalpfade 122A, 122B, 124A, 124B geschaltet ist, um, abhängig von einem jeweiligen Schaltsteuersignal, das optional Teil eines Steuersignals 154, eine Phase des jeweiligen Teilsignals selektiv um eine halbe Periode zu verschieben und um einen Beitrag des jeweiligen Teilsignals zu dem Ausgangssignal 190 zu schalten, beispielsweise so, dass das jeweilige Teilsignal abhängig von der Schaltung durch die Kombiniererschaltung 580 zu dem Ausgangssignal beiträgt oder nicht zu dem Ausgangssignal beiträgt, und wobei eine Phase des jeweiligen Teilsignals entweder um eine halbe Periode verschoben ist oder nicht.
Die Teilsignalphasenschalter 881 weisen jeweils ein Paar von Schaltern 882A-D auf, die auch als Teiler oder Splitter bezeichnet werden können. Jeweils zwei der Schalter 882A-D sind in einen der ersten und zweiten Teilsignalpfade 122A, 122B, 124A, 124B geschaltet, um das jeweilige Teilsignal zum Einstellen der Kombination der ersten und zweiten Teilsignale basierend auf einem jeweiligen Schaltsteuersignal 154 mit dem Ausgang 190 zu verbinden oder es davon zu trennen. Dabei ist jeweils einer der zwei Schalter 882A-D in den jeweiligen Teilsignalpfad geschaltet um das Basissignal des jeweiligen Teilsignals zu schalten und einer der zwei Schalter 882A-D in den jeweiligen Teilsignalpfad geschaltet um das Inverse des jeweiligen Teilsignals zu schalten.
Die Schalter 882A-D des Phasenschiebers 800 stellen die jeweiligen Teilsignale an einem jeweiligen Ausgang der Schalter 882A-D so bereit, dass das Ausgangssignal 192 durch ein Kurzschließen der Ausgänge der Schalter 882A-D erhältlich ist.
Beispielsweise können die Paare von Schaltern 882A-D jeweils eines der Teilsignalphasenschalter 881A-D so geschaltet werden, dass entweder das Basissignal des jeweiligen Teilsignals mit einem der differenziellen Pfade des Ausgangs 190 verbunden ist und das Inverse des jeweiligen Teilsignals mit dem anderen der differenziellen Pfade des Ausgangs 190 verbunden ist, oder umgekehrt, oder so, dass beide Schalter 882A-D des jeweiligen Teilsignalphasenschalters 881A-D offen sind. Somit wird entweder das jeweilige Teilsignal, oder das Inverse bzw. das um eine halbe Periode verschobene davon auf den Ausgang geschaltet, oder das Teilsignal wird nicht auf den Ausgang geschaltet.
Die jeweiligen Schaltsteuersignale für die Teilsignalphasenschalter 881 können für jeden der Teilsignalpfade einzeln bereitgestellt werden oder wie in 8 gezeigt Teil eines Schaltsteuersignals 154 sein. Zum Beispiel kann das Schaltsteuersignal 154 ein Digitalwort oder Digitalsignal ds beinhalten, mit jeweils zwei Bit zum Schalten eines jeden der Schalter 882A-D. Somit kann das Schaltsteuersignal beispielsweise 16 Bit aufweisen. Bei alternativen Beispielen wird jeweils ein Paar der Schalter 882A-D mit einem 2 Bit Signal geschaltet.
In anderen Worten, die Spannungsteiler 270 des Phasenschiebers 800 sind mit den Schaltern 882A-D verbunden. Die Schalter 882A-D können als Inverter implementiert sein, beispielsweise selbst-vorgespannt. Dadurch kann eine Eingangsevidenz der Schalter 882A-D, die beispielsweise von den jeweiligen Spannungsteilern 270 gesehen wird, Kapazität sein und somit einen kapazitiven Beitrag zu der jeweiligen zweiten Kapazität 274 des jeweiligen Spannungsteiler 270 darstellen. Dies kann bei der Auslegung der Spannungsteiler 270 berücksichtigt werden.
In 8 ist ferner ein optionales Beispiel einer Folgeschaltung 895 des Phasenschiebers 800 gezeigt. Die Folgeschaltung 895 kann weggelassen werden oder durch eine andere Folgeschaltung ersetzt werden.
9 zeigt eine schematische Darstellung eines Beispiels eines Phasenschiebers 900. Der Phasenschieber 900 kann dem Phasenschieber 100 oder dem Phasenschieber 500 entsprechen. Wie in Bezug den Phasenschieber 800 beschrieben, sind das Eingangswechselsignal 112, das Ausgangssignal 192 und die ersten und zweiten Teilsignale differenziell implementiert. Wie in 8, ist die Folgeschaltung 895 als optional zu betrachten.
In dem Phasenschieber 900 ist die Kombiniererschaltung 580 vor die Spannungsteiler 270 geschaltet. Die Kombiniererschaltung 580 des Phasenschiebers 900 beinhaltet eine Mehrzahl von Teilsignalphasenschaltern 984A-D, wobei jeweils einer der Teilsignalphasenschalter 881A-D in einen der ersten oder zweiten Teilsignalpfade 122A, 122B, 124A, 124B geschaltet ist, um, abhängig von dem jeweiligen Schaltsteuersignal, das beispielsweise Teil des Schaltsteuersignals 154 sein kann, eine Phase des jeweiligen Teilsignals selektiv um eine halbe Periode zu verschieben und um einen Beitrag des jeweiligen Teilsignals zu dem Ausgangssignal 190 zu schalten. Die Teilsignalphasenschaltern 984A-D können jeweils in einen der ersten oder zweiten Teilsignalpfade 122,124 geschaltet sein, um das jeweilige Teilesignal basierend auf jeweiligen Schaltsteuersignalen entweder mit dem Ausgang 190 zu verbinden oder ist davon zu trennen, oder das jeweilige Teilsignal zu invertieren, um die Phase des jeweiligen Teilsignals um eine halbe Periode zu verschieben und das jeweilige Teilsignal mit einer um eine halbe Periode verschoben Phase an dem Ausgang 190 bereitzustellen.
Das für den Phasenschieber 900 verwendeten Schaltsteuersignal 154 können wie in Bezug auf den Phasenschieber 800 beschrieben implementiert sein.
Die Mehrzahl von Steuersignalen 150 kann also eine Mehrzahl von Amplitudensteuersignalen 152 und eine Mehrzahl von Schaltsteuersignalen 154 beinhalten, entweder in einem einzelnen Signalstrom oder in mehreren Signalströmen. Beispielsweise können die Amplitudensteuersignale 152 und die Schaltsteuersignale 154 jeweils ein Signalstrom zusammengefasst sein.
Die Teilsignalphasenschaltern 984 können jeweils ein paar der Schalter 882A-D aufweisen. Dabei ist jeweils einer der Schalter 882A-D in den jeweiligen Teilsignalpfad geschaltet um das Basissignal des jeweiligen Teilsignals zu schalten und einer der Schalter 882A-D in den jeweiligen Teilsignalpfad geschaltet um das Inverse des jeweiligen Teilsignals zu schalten. Die Art der Schaltung kann dabei analog wie in Bezug auf 8 erläutert erfolgen.
Der Phasenschieber 900 beinhaltet ferner eine Mehrzahl von Spannungs-Strom-Wandlern 986, wobei jeweils ein Paar der Spannungs-Strom-Wandler 986A-D in einen der ersten oder zweiten Teilsignalpfade 122A,B, 124A,B geschaltet ist um die jeweiligen Teilsignale von den Spannungsteilern 270A-D zu empfangen und an einem jeweiligen Ausgang der Spannungs-Strom-Wandler 986 das jeweilige Teilsignal als Strom bereitzustellen. Dadurch kann das Ausgangssignal 192 durch ein Kurzschließen der ersten und zweiten Teilsignalpfade an dem Ausgang 190 erhalten werden. Die Spannungs-Strom-Wandler 986 können beispielsweise als selbst-vorgespannte Inverter implementiert sein. Diese können eine Versorgungsgleichspannung benötigen.
10 zeigt eine schematische Darstellung eines Beispiels eines Schalters 882, der ein Beispiel des Schalters 882A-D sein kann. Der Schalter 882 erhält als ein Schaltereingangssignal 1089 eines der ersten oder zweiten Teilsignale, bzw. ein Basissignal oder ein inverses Signal eines der ersten oder zweiten Teilsignale. Ferner erhält der Schalter 882 das jeweilige Schaltsteuersignal 154, das beispielsweise auch als Phasensektoren-Kontrollsignal bezeichnet werden kann. Wie in 10 dargestellt, kann der Schalter 882 mittels zweier Tristate-Puffer 1088A,B implementiert sein, die jeweils das Schaltereingangssignal 1089 sowie ein jeweiliges Schaltsteuersignal 154 erhalten. Jeder der Tristate-Puffer 1088A,B kann abhängig von dem Schaltsteuersignal 154 ein auf dem Schaltereingangssignal 1089 basierendes Pufferausgangssignal 1087A,B bereitstellen, z.B. an einem jeweiligen Pufferausgang. Das Pufferausgangssignal 1087 kann beispielsweise dem Ausgang 190 (Phasenschieber 800) oder mit einem Eingang eines der Spannungsteiler 270 (Phasenschieber 900) zugeführt werden. 11 zeigt ein Schaltbild eines Beispiels eines Tristate-Puffers 1088, beispielsweise des Tristate-Puffer 1 088A, B
Beispielsweise kann das Schaltsteuersignal 154 für den Schalter 882 jeweils 1 Bit für jeden der Tristate-Puffer 1088A,B beinhalten. Somit kann die Mehrzahl von Steuersignalen des Phasenschiebers 800, 900 insgesamt 16 Bit für die Schaltsteuersignale 154 beinhalten.
Der Schalter 882 ist mit besonders geringem Implementierungsaufwand in einem Halbleiterchip implementierbar.
In anderen Worten, bezogen auf den Phasenschieber 800, können die Spannungsteiler 270 von den Schaltern 882 geladen werden. Die Schalter 882 können beispielsweise jeweils mittels zwei Tristate-Puffern 1088 implementiert werden, wie in 10 gezeigt.
Jeder der Schalter 882 kann eine kapazitive Eingangsimpedanz aufweisen, wie in 12 illustriert ist.
Da beispielsweise jeder der Pufferausgänge 1087, ein Inverter sein kann, der einen Strom treibt, können alle der Pufferausgänge 1087 kurzgeschlossen werden, und alle der Pufferausgänge 1087 mit dem Ausgang 100 oder der Folgeschaltung 895, beispielsweise einem Transformator oder einer Last verbunden werden. Jeder der Inverter kann bei Beispielen als ein Kleinsignalverstärker implementiert sein. bei dem ein Ausgangsstrom proportional zu der Spannung eines Signals, beispielsweise des Schalter Eingangssignals 1087, welches an die Gatter angelegt wird, ist, d.h. i_out = g_m * v_gs, wobei i_out der ausgegebene Strom, v_gs das Schaltereingangssignal 1089 und g_m ein Verstärkungsfaktor ist. Durch Einstellen des Verstärkungsfaktors g_m kann eine Amplitude des jeweiligen Teilsignals geregelt werden, beispielsweise um die Skalierungsfaktoren, wie im Zusammenhang mit Tab. 1 beschrieben, einzustellen.
In anderen Worten, der Phasenschieber 100, 800,900 kann mittels programmierbarer kapazitiver Spannungsteiler in einem in Phase geschalteten Signalpfad und einem Quadratur-Signalpfad mit einem begrenzten Kapazitätsbereich, der schmale Phasensektoren einer gesamten Periode in dem Konstellation Diagramm (I/Q Diagramm) abdeckt, realisiert werden. Die Ausgangssignale der Spannungsteiler werden beispielsweise mittels Invertern summiert und erfordern kein Stapeln von Transistoren, wie das üblicherweise in Gilbert Zellen erforderlich ist. Daher lässt sich der Phasenschieber 100, 800, 900 in nm CMOS Technologie implementieren.
Die Implementierung des Phasenschiebers 100, 400, 500, 800, 900 mittels der kapazitiven Spannungsteiler 270 und der Inverterstufen 1088 zur Implementierung der Schalter 882 ist besonders stromsparend. Bei Beispielen kann der Stromverbrauch Null, oder sehr gering sein. Dies kann insbesondere der Fall sein, wenn die Folgeschaltung 895 sehr hochohmig ist.
13 zeigt eine schematische Darstellung eines Beispiels des Phasenschiebers 400 mit differenzieller Signalführung. Der erste und der zweite Signalpfad 120A (I Pfad), 120B (Q Pfad) weisen jeweils einen Teilsignalpfad auf, in den jeweils einen Teilsignalphasenschalter 1395 geschaltet ist. Die Teilsignalphasenschalter sind jeweils ausgelegt, um das jeweilige Teilsignal zu invertieren, um die Phase des jeweiligen Teilsignals um eine halbe Periode zu verschieben, d.h. um eine feste Phasenverschiebung um 0° oder 180° in dem jeweiligen Signalpfad I bzw. Q einzustellen. Amplitudeneinstellsignale 152A, 152B stellen jeweils eine Dämpfung eines jeweiligen passiven Dämpfers 270A, 270B, z.B, eines Spannungsteilers, für die ersten und zweiten Teilsignale der jeweiligen Signalpfads 120A, 120B ein, z.B. eine I Dämpfung und eine Q Dämpfung. Ferner weist dieses Beispiel des Phasenschiebers 400 und einen Kombinierer 1397 auf, der ausgelegt ist, um die Teilsignale zu summieren, um das Ausgangssignal 192 in asymmetrischer Signalführung zu erhalten. Bei diesem Beispiel sind die passiven Dämpfer 270A, 270B ausgelegt, die Amplituden der ersten und zweiten Teilsignale so einstellen zu können, dass das an dem Kombinierer 1397 erhältliche Signal für eine feste Einstellung der Teilsignalphasenschalter 1395 innerhalb eines 90° umfassenden oder annähernd 90° umfassenden Bereichs, z.B. in einem Intervall von ]0°; 90°[ einstellbar ist. Durch die einstellbaren Kombinationen der Teilsignalphasenschalter 1385 ist ein Quadrant auswählbar, in dem die Phasenverschiebung des an dem Kombinierer 1397 erhältlichen Signals 192 liegt.
14A zeigt eine schematische Darstellung eines Beispiels eines I/Q Modulators 1460. Der I/Q Modulator 1460 kann eine Implementierungsvarianten für die Amplitudeneinstellschaltung 560 oder die Amplitudeneinstelleinheiten 570 sein. Der I/Q Modulator 1460 weist einen Digital-Analog-Wandler 1466 und einen Mischer 1468 auf.
14B zeigt ein Beispiel des Mischers 1468 in Form eines Beispiels einer Gilbert-Zelle 1400, die als Stapel von Differenzialverstärken implementiert ist. Die Gilbert Zelle 1400 weist eine Last-Stufe 1401, eine Schalt-Stufe 1402, und eine Transkonduktanz-Stufe 1403 auf. Mittels einer Vorspannung 1404 kann ein Abklingstrom (tail current) eingestellt werden.
Im Vergleich mit dem I/Q Modulator 1460 bietet die Spannungsteilerschaltung 160, insbesondere, wenn sie mit Kapazitäten implementiert ist, den Vorteil, dass sie keine aktiven Transistoren im linearen Bereich benötigt, wodurch das Rauschen geringer ist. Aus dem gleichen Grund weist die Spannungsteilerschaltung 160 eine größere Robustheit gegenüber Temperaturänderungen auf. Die Spannungsteilerschaltung 160 kann eine sehr viel geringere Temperaturkalibrierung, beispielsweise für 10 K Abschnitte benötigen. Außerdem ist die Spannungsteilerschaltung 160 nicht auf hohe Spannungen angewiesen, wodurch sie in nm-CMOS Technologie realisierbar ist. Dadurch bietet die Spannungsteilerschaltung 160 eine besonders hohe Operationsgeschwindigkeit.
15 zeigt eine schematische Darstellung eines Beispiels eines Radartransmitters 1500. Der Radartransmitter 1500 weist einen Oszillator 1501 auf, ausgelegt, um ein Lokaloszillatorsignal 1502 bereitzustellen. Der Oszillator 1501 kann beispielsweise als eine Phasenregelschleife (phase-locked-loop PLL) implementiert sein.
Der Radartransmitter 1500 beinhaltet eine Mehrzahl an Transmitterkanälen 1503A-D, wobei jeder der Transmitterkanäle 1503A-D ausgelegt ist, um basierend auf dem Lokaloszillatorsignal 1502 ein Antennensignal 1506A-D bereitzustellen. Die Transmitterkanäle 1503A-D beinhalten jeweils einen Phasenschieber 100, 400, 500, 800, 900, wobei der jeweilige Transmitterkanal 1503A-D ausgelegt ist, um das Lokaloszillatorsignal 1502 an dem Eingang 110 des Phasenschiebers bereitzustellen und basierend auf dem Ausgangssignal 192 des Phasenschiebers das Antennensignal 1506A-D des Transmitterkanals 1503A-D bereitzustellen.
Bei Beispielen beinhaltet jeder der Transmitterkanäle 1503A-D einen Leistungsverstärker (PA) 1504, um das Ausgangssignal 192 des Phasenschiebers des jeweiligen Transmitterkanals zu verstärken.
Bei Beispielen wird der Leistungsverstärker 1504 in Sättigung getrieben. Somit kann eine Amplitude des Antennensignals 1506 konstant gehalten werden. Dadurch ist der Radartransmitter 1500 unempfindlich gegenüber einer Variation der Amplitude des Ausgangssignals 192. Somit können die Amplitudeneinstelleinheiten 570 bzw. die Spannungsteiler 270 des Phasenschiebers für eine gegebene Auflösung kleiner ausgelegt werden. Beispielsweise kann dies dann möglich sein, wenn lediglich die Phase aber nicht die Amplituden des Antennensignals 1506A-D moduliert werden soll.
Optional beinhaltet jeder der Transmitterkanäle 1503A-D eine Antenne 1508, zum Erzeugen eines Radarsignals basierend auf dem jeweiligen Antennensignal. Alternativ kann der Radartransmitter 1500 die Antennensignalen 1506A-D an einem Signalausgang bereitstellen.
Der Radartransmitter 1500 ist ausgelegt, um für jeden der Phasenschieber die jeweilige Mehrzahl von Steuersignalen 150A bereitzustellen, um eine Phasenbeziehung zwischen den Antennensignalen 1506A-D einzustellen.
In anderen Worten, kann der Radartransmitter 1500 ein Lokaloszillatorsignal s_LO(t) mittels einer Phasenregelschleife erzeugen und an eine bestimmte Anzahl von Transmitterkanälen TX1, TX2, ... verteilen. Jeder der TX Kanälen kann einen Phasenschieber beinhalten, dessen Phase Φ1, Φ2, ... digital programmierbar sein kann, gefolgt von einem Leistungsverstärker. Die verstärkten Ausgangssignale s_RF,1(t), s_RF,1(t), ... können dann zu dem TX Antennensystem gesendet werden.
Da der Phasenschieber 100, 400, 500, 800, 900 sehr strom-, und platzsparend implementiert werden kann, und sich auf einem Halbleiter Chip integrieren lässt, und gleichzeitig eine sehr präzise Einstellung der Phasenverschiebung sowie eine hohe Auflösung der einstellbaren Phasenverschiebung bieten kann, lässt sich mit dem Radartransmitter 1501 sehr genaues Radarsignals auf eine sehr energieeffiziente Weise erzeugen. Auflösung und Genauigkeit (im Sinne von gewollter zu gemessener Phase) sind Schlüsselanforderungen, bei dem Beispiel von 77 GHz Radartransmittern für Automobilanwendungen im Bereich von Bruchteilen eines Grades bis zu einigen Grad liegen. Diese Anforderungen lassen sich mit dem Phasenschieber 100, 400, 500, 800, 900 bzw. dem Radartransmitter 1500 erfüllen.
16 zeigt ein Flussdiagramm eines Beispiels eines Verfahrens 1600 zum Einstellen einer Phasenverschiebung zwischen einem Eingangswechselsignal 112 und einem Ausgangssignal 192 basierend auf einer Mehrzahl von Steuersignalen 150. Das Verfahren 1600 beinhaltet ein Bereitstellen 1601 eines auf dem Eingangswechselsignal basierenden ersten Signals und eines auf dem Eingangswechselsignal basierenden zweiten Signals; Verschieben 1602 einer Phase des ersten Signals und einer Phase des zweiten Signals um einen konstanten Phasenwinkel relativ zueinander; Einstellen 1603 von Teilungsverhältnissen jeweiliger Spannungsteilerschaltungen 160 für das erste und das zweite Signal abhängig von einem jeweiligen Amplitudensteuersignal 152 der Mehrzahl von Steuersignalen 150, um eine jeweilige Amplitude des ersten und des zweiten Signals einzustellen; Kombinieren 1609 des ersten und des zweiten Signals, um das Ausganssignal 192 bereitzustellen.
17 zeigt ein Flussdiagramm eines Beispiels eines Verfahrens 1700 zum Einstellen einer Phasenverschiebung zwischen einem Eingangswechselsignal 112 und einem Ausgangssignal 192 basierend auf einer Mehrzahl von Steuersignalen 150. Das Verfahren 1700 beinhaltet: Bereitstellen 1701 eines auf dem Eingangswechselsignal 112 basierenden ersten Signals und eines auf dem Eingangswechselsignal 112 basierenden zweiten Signals; Verschieben 1702 einer Phase des ersten Signals und einer Phase des zweiten Signals um einen konstanten Phasenwinkel relativ zueinander; Bereitstellen 1703 einer Anzahl von ersten Teilsignalen basierend auf dem ersten Signal und einer Anzahl von zweiten Teilsignalen basierend auf dem zweiten Signal; Einstellen 1704 einer jeweiligen Amplitude der ersten und der zweiten Teilsignale abhängig von einem jeweiligen Amplitudensteuersignal 152 der Mehrzahl von Steuersignalen 150; Kombinieren 1709 mehrerer oder aller der ersten und zweiten Teilsignale, um das Ausgangssignal 192 zu erhalten; wobei das Einstellen 1704 der Amplituden der ersten und der zweiten Teilsignale abhängig von den jeweiligen Amplitudensteuersignalen 152 so erfolgt, dass eine Phasenverschiebung eines Signals, welches durch eine erste Kombination der ersten und zweiten Teilsignale erhältlich ist, relativ zu dem Eingangswechselsignal 112 einem durch die Amplitudensteuersignale bestimmten Wert 634 innerhalb eines vorbestimmten Phasensektors 632 einer Mehrzahl von Phasensektoren 630 entspricht; wobei das Kombinieren 1709 der ersten und zweiten Teilsignale beinhaltet, die ersten und die zweiten Teilsignale abhängig von einem jeweiligen Schaltsteuersignal 154 der Mehrzahl von Steuersignalen 150 auf unterschiedliche Weisen zu schalten, um den bestimmten Wert 634 in einen von den Schaltsteuersignalen bestimmten Phasensektor 630A zu verschieben.
Ein Verfahren zum Bereitstellen eines Radarsignals beinhaltet: Bereitstellen eines Lokaloszillatorsignals; Bereitstellen einer Mehrzahl von Antennensignalen unter Verwendung des Verfahrens gemäß einem der Verfahren 1600, 1700, wobei das Lokaloszillatorsignal als jeweiliges Eingangswechselsignal bereitgestellt wird; Bereitstellen der jeweiligen Mehrzahl von Steuersignalen für das Bereitstellen des jeweiligen Antennensignals, um eine Phasenbeziehung zwischen den Antennensignalen einzustellen.
Obwohl einige Aspekte der vorliegenden Offenbarung als Merkmale im Zusammenhang mit einer Vorrichtung beschrieben wurden, ist es klar, dass eine solche Beschreibung ebenfalls als eine Beschreibung entsprechender Verfahrensmerkmale betrachtet werden kann. Obwohl einige Aspekte als Merkmale im Zusammenhang mit einem Verfahren beschrieben wurden, ist klar, dass eine solche Beschreibung auch als eine Beschreibung entsprechender Merkmale einer Vorrichtung bzw. der Funktionalität einer Vorrichtung betrachtet werden können.
Obwohl Verfahren zu Zwecken der Anschaulichkeit als Folge von Schritten dargestellt sein können, sei darauf hingewiesen, dass die Schritte der dargestellten Verfahren auch in anderer als der dargestellten Reihenfolge, gleichzeitig und/oder überlappend ausgeführt werden können, soweit dies der beschriebenen kausalen Abfolge nicht widerspricht.
In der vorhergehenden detaillierten Beschreibung wurden teilweise verschiedene Merkmale in Beispielen zusammen gruppiert, um die Offenbarung zu rationalisieren. Diese Art der Offenbarung soll nicht als die Absicht interpretiert werden, dass die beanspruchten Beispiele mehr Merkmale aufweisen als ausdrücklich in jedem Anspruch angegeben sind. Vielmehr kann, wie die folgenden Ansprüche wiedergeben, der Gegenstand in weniger als allen Merkmalen eines einzelnen offenbarten Beispiels liegen. Folglich werden die folgenden Ansprüche hiermit in die detaillierte Beschreibung aufgenommen, wobei jeder Anspruch als ein eigenes separates Beispiel stehen kann. Während jeder Anspruch als ein eigenes separates Beispiel stehen kann, sei angemerkt, dass, obwohl sich abhängige Ansprüche in den Ansprüchen auf eine spezifische Kombination mit einem oder mehreren anderen Ansprüchen zurückbeziehen, andere Beispiele auch eine Kombination von abhängigen Ansprüchen mit dem Gegenstand jedes anderen abhängigen Anspruchs oder einer Kombination jedes Merkmals mit anderen abhängigen oder unabhängigen Ansprüchen umfassen. Solche Kombinationen seien umfasst, es sei denn, es ist ausgeführt, dass eine spezifische Kombination nicht beabsichtigt ist. Ferner ist beabsichtigt, dass auch eine Kombination von Merkmalen eines Anspruchs mit jedem anderen unabhängigen Anspruch umfasst ist, selbst wenn dieser Anspruch nicht direkt abhängig von dem unabhängigen Anspruch ist.
Die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele stellen lediglich eine Veranschaulichung der Prinzipien der vorliegenden Offenbarung dar. Es versteht sich, dass Modifikationen und Variationen der hierin beschriebenen Anordnungen und Einzelheiten anderen Fachleuten einleuchten werden. Deshalb ist beabsichtigt, dass die Offenbarung lediglich durch den Schutzumfang der nachstehenden Patentansprüche und nicht durch die spezifischen Einzelheiten, die anhand der Beschreibung und der Erläuterung der Ausführungsbeispiele hierin präsentiert wurden, beschränkt sei.

Claims

Phasenschieber (100, 400, 500, 800, 900) zum Einstellen einer Phasenverschiebung (636) zwischen einem an einem Eingang (110) des Phasenschiebers anliegenden Eingangswechselsignal (112) und einem an einem Ausgang (190) des Phasenschiebers bereitgestellten Ausgangssignal (192) des Phasenschiebers basierend auf einer Mehrzahl von Steuersignalen (150), aufweisend: einen ersten Signalpfad (120A) zwischen dem Eingang (110) und dem Ausgang (190) und einen zweiten Signalpfad (120B) zwischen dem Eingang (110) und dem Ausgang (190), eine Phasenschieberschaltung (140), ausgelegt um eine Phase eines ersten Signals des ersten Signalpfads (120A) und eine Phase eines zweiten Signals des zweiten Signalpfads (120B um einen konstanten Phasenwinkel zueinander zu verschieben, wobei der erste und der zweite Signalpfad (120A, 120B) jeweils eine Spannungsteilerschaltung (160A, 160B) aufweisen, die in den jeweiligen Signalpfad (120A, 120B) geschaltet ist, um eine Amplitude des Signals des jeweiligen Signalpfads (120A, 120B) abhängig von einem jeweiligen Amplitudensteuersignal (152A, 152B) der Mehrzahl von Steuersignalen (150) einzustellen, wobei das Ausgangssignal (192) auf einer Kombination des ersten und des zweiten Signals (120A, 120B) basiert.
Phasenschieber (100, 400, 500, 800, 900) gemäß Anspruch 1, wobei die Spannungsteilerschaltungen (160) einen oder mehrere Spannungsteiler (270) aufweisen, die jeweils eine erste Kapazität (272) aufweisen, die in den jeweiligen Signalpfad (120) geschaltet ist, und jeweils eine einstellbare zweite Kapazität (274) aufweisen, die zwischen den jeweiligen Signalpfad (120) und ein Referenzpotenzial (202) geschaltet ist, um eine Amplitude des jeweiligen Signals basierend auf einem Verhältnis zwischen der ersten Kapazität (272) und der zweiten Kapazität (274) einzustellen.
Phasenschieber (100, 400, 500, 800, 900) gemäß Anspruch 2, wobei die zweiten Kapazitäten (274) der Spannungsteiler jeweils eine Mehrzahl von Teilkapazitäten (376) aufweisen, die selektiv, parallel zueinander zwischen den jeweiligen Signalpfad (120) und das Referenzpotenzial (202) schaltbar sind.
Phasenschieber (100, 400, 500, 800, 900) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der erste Signalpfad (120A) eine Anzahl parallel geschalteter erster Teilsignalpfade (122A, 122B) für ein jeweiliges erstes Teilsignal aufweist, wobei die ersten Teilsignale auf dem ersten Signal basieren, wobei der zweite Signalpfad (120B) eine Anzahl parallel geschalteter zweiter Teilsignalpfade (124A, 124B) für ein jeweiliges zweites Teilsignal aufweist, wobei die zweiten Teilsignale auf dem zweiten Signal basieren, wobei die ersten und die zweiten Teilsignalpfade (122, 124) jeweils einen Spannungsteiler (270) der Spannungsteilerschaltungen (160) aufweisen, wobei der jeweilige Spannungsteiler (270A-D) in den jeweiligen Teilsignalpfad (122A, 122B, 124A, 124B) geschaltet ist, um eine Amplitude des jeweiligen Teilsignals abhängig von einem jeweiligen Amplitudensteuersignal (152A-D) der Mehrzahl von Steuersignalen (150) einzustellen.
Phasenschieber (100, 400, 500, 800, 900) gemäß Anspruch 4, wobei die Spannungsteiler (270) der ersten und der zweiten Teilsignalpfade (122, 124) ausgelegt sind, um die Amplituden der ersten und zweiten Teilsignale so einstellen zu können, dass eine Phasenverschiebung (636) eines Signals, welches durch eine erste Kombination der ersten und zweiten Teilsignale erhältlich ist, relativ zu dem Eingangswechselsignal (112) lediglich auf Werte innerhalb eines vorbestimmten Phasensektors (632) einer Mehrzahl von Phasensektoren (630) einstellbar ist.
Phasenschieber (100, 400, 500, 800, 900) gemäß Anspruch 5, wobei die Phasensektoren (630) kleiner als ein Viertel einer ganzen Periode sind, oder wobei die Phasensektoren (630) ein Achtel oder ein Sechzehntel oder ein Vierundzwanzigstel einer ganzen Periode sind.
Phasenschieber (100, 400, 500, 800, 900) gemäß einem der Ansprüche 5 oder 6, wobei die Phasensektoren (630) jeweils einem n-ten Teil einer viertel Periode entsprechen, wobei n eine gerade Zahl ist, und wobei die Anzahl der ersten Teilsignalpfade und die Anzahl der zweiten Teilsignalpfade jeweils gleich n/2 ist.
Phasenschieber (100, 400, 500, 800, 900) gemäß einem der Ansprüche 4 bis 7, wobei das Ausgangssignal (192) auf einer Kombination mehrerer oder aller der ersten und der zweiten Teilsignale basiert, und wobei der Phasenschieber eine Kombiniererschaltung (580) aufweist, die ausgelegt ist, um die ersten und die zweiten Teilsignale abhängig von einem jeweiligen Schaltsteuersignal (154) der Mehrzahl von Steuersignalen (150) auf unterschiedliche Weisen zu schalten, um die Kombination der ersten und der zweiten Teilsignale (122, 124) einzustellen.
Phasenschieber (100, 400, 500, 800, 900) gemäß Anspruch 8, wobei die Spannungsteiler (270) der ersten und der zweiten Teilsignalpfade (122, 124) ausgelegt sind, um die Amplituden der ersten und zweiten Teilsignale abhängig von den Amplitudensteuersignalen (152) so einzustellen, dass eine Phasenverschiebung (636) eines Signals, welches durch eine erste Kombination der ersten und zweiten Teilsignale erhältlich ist, relativ zu dem Eingangswechselsignal (112) einem durch die Amplitudensteuersignale (152) bestimmten Wert innerhalb des vorbestimmten Phasensektors (632) entspricht, wobei die Kombiniererschaltung (580) ausgelegt ist, um die ersten und zweiten Teilsignale (122, 124) zu schalten, um den bestimmten Wert (634) in einen durch die Schaltsteuersignale (154) bestimmten Phasensektor (630A) zu verschieben.
Phasenschieber (500, 800, 900) zum Einstellen einer Phasenverschiebung (636) zwischen einem an einem Eingang (110) des Phasenschiebers anliegenden Eingangswechselsignal (112) und einem an einem Ausgang (190) des Phasenschiebers bereitgestellten Ausgangssignal (192) des Phasenschiebers basierend auf einer Mehrzahl von Steuersignalen (150), aufweisend: einen ersten Signalpfad (120A) zwischen dem Eingang (110) und dem Ausgang (190) und einen zweiten Signalpfad (120B) zwischen dem Eingang (110) und dem Ausgang (190), eine Phasenschieberschaltung (140), ausgelegt um eine Phase eines ersten Signals des ersten Signalpfads (120A) und eine Phase eines zweiten Signals des zweiten Signalpfads (120B) um einen konstanten Phasenwinkel zueinander zu verschieben, wobei der erste Signalpfad (120A) eine Anzahl parallel geschalteter erster Teilsignalpfade (122) für ein jeweiliges erstes Teilsignal aufweist, wobei die ersten Teilsignale auf dem ersten Signal basieren, wobei der zweite Signalpfad (120B) eine Anzahl parallel geschalteter zweiter Teilsignalpfade (124) für ein jeweiliges zweites Teilsignal aufweist, wobei die zweiten Teilsignale auf dem zweiten Signal basieren, wobei die ersten und die zweiten Teilsignalpfade (122, 124) jeweils eine Amplitudeneinstelleinheit (570) aufweisen, wobei die jeweilige Amplitudeneinstelleinheit (570A-D) in den jeweiligen Teilsignalpfad (122A,B, 124A,B) geschaltet ist, um eine Amplitude des jeweiligen Teilsignals abhängig von einem jeweiligen Amplitudensteuersignal (152A-D) der Mehrzahl von Steuersignalen (150) einzustellen, wobei das Ausgangssignal (192) auf einer Kombination mehrerer oder aller der ersten und der zweiten Teilsignale basiert, und wobei der Phasenschieber eine Kombiniererschaltung (580) aufweist, die ausgelegt ist, um die ersten und die zweiten Teilsignale (122, 124) abhängig von einem jeweiligen Schaltsteuersignal (154A-D) der Mehrzahl von Steuersignalen (150) auf unterschiedliche Weisen zu schalten, um die Kombination der ersten und der zweiten Teilsignale einzustellen, wobei die Amplitudeneinstelleinheiten (570) der ersten und der zweiten Teilsignalpfade (122, 124) ausgelegt sind, um die Amplituden der ersten und zweiten Teilsignale abhängig von den Amplitudensteuersignalen (152) so einzustellen, dass eine Phasenverschiebung (636) eines Signals, welches durch eine erste Kombination der ersten und zweiten Teilsignale erhältlich ist, relativ zu dem Eingangswechselsignal (112) einem durch die Amplitudensteuersignale (152) bestimmten Wert (634) innerhalb eines vorbestimmten Phasensektors (632) einer Mehrzahl von Phasensektoren (630) entspricht, und wobei die Kombiniererschaltung (580) ausgelegt ist, um die ersten und zweiten Teilsignale zu schalten, um den bestimmten Wert (634) in einen durch die Schaltsteuersignale (154) bestimmten Phasensektor (630A) zu verschieben.
Phasenschieber (100, 400, 500, 800, 900) gemäß einem der Ansprüche 4 bis 10, wobei die ersten und zweiten Teilsignalpfade (122, 124) jeweils einen Teilsignalphasenschalter (1395) aufweisen, wobei der jeweilige Teilsignalphasenschalter ausgelegt ist, um eine Phase des jeweiligen Teilsignals abhängig von einem jeweiligen Phasensteuersignal der Mehrzahl von Steuersignalen selektiv um eine halbe Periode zu verschieben.
Phasenschieber (100, 400, 500, 800, 900) gemäß einem der Ansprüche 8 bis 10, wobei die Kombiniererschaltung (580) eine Mehrzahl von Teilsignalphasenschaltern (881) aufweist, wobei jeweils einer der Teilsignalphasenschalter (881A-D, 984A-D) in einen der ersten oder zweiten Teilsignalpfade (122A, 122B, 124A, 124B) geschaltet ist, um, abhängig von dem jeweiligen Schaltsteuersignal (154A-D), eine Phase des jeweiligen Teilsignals selektiv um eine halbe Periode zu verschieben und um einen Beitrag des jeweiligen Teilsignals zu dem Ausgangssignal (190) zu schalten.
Phasenschieber (100, 400, 500, 800, 900) gemäß einem der Ansprüche 11 oder 12, wobei die ersten und zweiten Teilsignalpfade (122, 124) differenzielle Signalpfade sind, und wobei der Teilsignalphasenschalter (881, 984) des jeweiligen Teilsignalpfads ausgelegt ist, um das jeweilige Teilsignal abhängig von dem jeweiligen Schaltsteuersignal (154) oder Phasensteuersignal zu invertieren, um die Phase des jeweiligen Teilsignals selektiv um eine halbe Periode zu verschieben.
Phasenschieber (100, 400, 500, 800, 900) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, der in einem integrierten Schaltkreis integriert ist.
Radartransmitter (1500), aufweisend einen Oszillator (1501), ausgelegt, um ein Lokaloszillatorsignal (1502) bereitzustellen, eine Mehrzahl an Transmitterkanälen (1503), wobei jeder der Transmitterkanäle (1503A-D) ausgelegt ist, um basierend auf dem Lokaloszillatorsignal (1502) ein Antennensignal (1506A-D) bereitzustellen, wobei die Transmitterkanäle (1503A-D) jeweils einen Phasenschieber (100, 400, 500, 800, 900) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche aufweisen, wobei der jeweilige Transmitterkanal (1503A-D) ausgelegt ist, um das Lokaloszillatorsignal (1502) an dem Eingang (110) des Phasenschiebers bereitzustellen und basierend auf dem Ausgangssignal (192) des Phasenschiebers das Antennensignal (1506A-D) des Transmitterkanals (1503A-D) bereitzustellen, wobei der Radartransmitter (1500) ausgelegt ist, um für jeden der Phasenschieber die jeweilige Mehrzahl von Steuersignalen (150A-D) bereitzustellen, um eine Phasenbeziehung zwischen den Antennensignalen (1506A-D) einzustellen.
Verfahren (1600) zum Einstellen einer Phasenverschiebung (636) zwischen einem Eingangswechselsignal (112) und einem Ausgangssignal (192) basierend auf einer Mehrzahl von Steuersignalen (150), aufweisend: Bereitstellen (1601) eines auf dem Eingangswechselsignal basierenden ersten Signals und eines auf dem Eingangswechselsignal basierenden zweiten Signals, Verschieben (1602) einer Phase des ersten Signals und einer Phase des zweiten Signals um einen konstanten Phasenwinkel relativ zueinander, Einstellen (1603) von Teilungsverhältnissen jeweiliger Spannungsteilerschaltungen (160) für das erste und das zweite Signal abhängig von einem jeweiligen Amplitudensteuersignal (152) der Mehrzahl von Steuersignalen (150), um eine jeweilige Amplitude des ersten und des zweiten Signals einzustellen, Kombinieren (1609) des ersten und des zweiten Signals, um das Ausganssignal (192) bereitzustellen.
Verfahren (1600) gemäß Anspruch 16, aufweisend: Bereitstellen einer ersten Anzahl von Teilsignalen basierend auf dem ersten Signal und einer zweiten Anzahl von Teilsignalen basierend auf dem zweiten Signal, und Einstellen von Teilungsverhältnissen jeweiliger Spannungsteiler für die ersten und das zweiten Teilsignale abhängig von einem jeweiligen Amplitudensteuersignal der Mehrzahl von Steuersignalen, um eine jeweilige Amplitude der ersten und der zweiten Teilsignale einzustellen, und wobei das Kombinieren des ersten und des zweiten Signals beinhaltet, mehrere oder alle der ersten und zweiten Teilsignale zu kombinieren.
Verfahren (1600) gemäß Anspruch 17, wobei das Einstellen der Amplituden der ersten und der zweiten Teilsignale abhängig von den jeweiligen Amplitudensteuersignalen so erfolgt, dass eine Phasenverschiebung (636) eines Signals, welches durch eine erste Kombination der ersten und zweiten Teilsignale erhältlich ist, relativ zu dem Eingangswechselsignal einem durch die Amplitudensteuersignale bestimmten Wert innerhalb eines vorbestimmten Phasensektors einer Mehrzahl von Phasensektoren entspricht, und wobei das Kombinieren des ersten und zweiten Teilsignals beinhaltet, die ersten und die zweiten Teilsignale abhängig von einem jeweiligen Schaltsteuersignal der Mehrzahl von Steuersignalen auf unterschiedliche Weisen zu schalten, um den bestimmten Wert in einen von den Schaltsteuersignalen bestimmten Phasensektor zu verschieben.
Verfahren (1700) zum Einstellen einer Phasenverschiebung (636) zwischen einem Eingangswechselsignal (112) und einem Ausgangssignal (192) basierend auf einer Mehrzahl von Steuersignalen (150), aufweisend: Bereitstellen (1701) eines auf dem Eingangswechselsignal (112) basierenden ersten Signals und eines auf dem Eingangswechselsignal (112) basierenden zweiten Signals, Verschieben (1702) einer Phase des ersten Signals und einer Phase des zweiten Signals um einen konstanten Phasenwinkel relativ zueinander, Bereitstellen (1703) einer Anzahl von ersten Teilsignalen basierend auf dem ersten Signal und einer Anzahl von zweiten Teilsignalen basierend auf dem zweiten Signal, Einstellen (1704) einer jeweiligen Amplitude der ersten und der zweiten Teilsignale abhängig von einem jeweiligen Amplitudensteuersignal (152) der Mehrzahl von Steuersignalen (150), Kombinieren (1709) mehrerer oder aller der ersten und zweiten Teilsignale, um das Ausgangssignal (192) zu erhalten, wobei das Einstellen (1704) der Amplituden der ersten und der zweiten Teilsignale abhängig von den jeweiligen Amplitudensteuersignalen (152) so erfolgt, dass eine Phasenverschiebung (636) eines Signals, welches durch eine erste Kombination der ersten und zweiten Teilsignale erhältlich ist, relativ zu dem Eingangswechselsignal (112) einem durch die Amplitudensteuersignale bestimmten Wert (634) innerhalb eines vorbestimmten Phasensektors (632) einer Mehrzahl von Phasensektoren (630) entspricht, wobei das Kombinieren (1709) der ersten und zweiten Teilsignale beinhaltet, die ersten und die zweiten Teilsignale abhängig von einem jeweiligen Schaltsteuersignal (154) der Mehrzahl von Steuersignalen (150) auf unterschiedliche Weisen zu schalten, um den bestimmten Wert (634) in einen von den Schaltsteuersignalen bestimmten Phasensektor (630A) zu verschieben.