DE112012003358T5

DE112012003358T5 - Phasengesteuertes Transceiver-Array

Info

Publication number: DE112012003358T5
Application number: DE112012003358.2T
Authority: DE
Inventors: Scott Kevin Reynolds; Duixian Liu; Arun Sridhar Natarajan; Daniel Joseph Friedman; Alberto Valdez Garcia
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 2011-09-16
Filing date: 2012-06-21
Publication date: 2014-04-30
Also published as: GB2509414A; JP2016048915A; WO2013038276A1; CN103797640B; CN103797640A; US20150288077A1; JP6176635B2; US9537224B2; GB201403466D0; JP2014531801A; US20130069831A1; US9203159B2; JP5858550B2

Abstract

Systeme, Verfahren, Einheiten und Vorrichtungen, die auf Transceiver-Einheiten gerichtet sind, werden offenbart. Gemäß einem Verfahren wird eine erste Gruppe von Antennenpositionen in einem ersten Abschnitt aus einer Gruppe von Abschnitten eines Schaltungslayouts für die Schaltkreisbaugruppe ausgewählt. Das Verfahren enthält ferner Auswählen einer weiteren Gruppe von Antennenpositionen in einem weiteren Abschnitt des Schaltungslayouts, so dass eine Anordnung von ausgewählten Antennenpositionen der weiteren Gruppe von einer Anordnung von ausgewählten Antennenpositionen einer zuvor ausgewählten Gruppe von Antennenpositionen verschieden ist. Das Auswählen einer weiteren Gruppe von Positionen in einem weiteren Abschnitt wird wiederholt, bis für eine Gesamtzahl von Antennen Auswahlen getroffen wurden. Das Auswählen der weiteren Gruppe wird so ausgeführt, dass aufeinanderfolgende nicht ausgewählte Positionen in dem weiteren Abschnitt eine im Voraus festgelegte Anzahl von Positionen nicht übersteigen. Außerdem werden Antennenelemente an den ausgewählten Positionen gebildet, um die Schaltkreisbaugruppe herzustellen.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Transceiver und insbesondere auf Systeme, Einheiten, Vorrichtungen aus phasengesteuerten Transceiver-Arrays und Verfahren ihrer Anordnung zu Kompakt-Bauelementen (packaging) und Herstellung.
Hintergrund
Antennenelemente aus Baugruppen eines Systems aus phasengesteuerten Transceiver-Arrays werden üblicherweise in einem gleichförmigen Muster angeordnet. Das gleichförmige Muster ist insbesondere geeignet sicherzustellen, dass störende Nebenkeulen des Strahlungsmusters auf ein Mindestmaß herabgesetzt werden. Bei Millimeterwellen-Frequenzen können phasengesteuerte Antennen-Arrays in Schaltkreisbaugruppen gebildet werden, und größere skalierte Arrays können gebildet werden, indem mehrere Baugruppen nebeneinander auf einer Leiterplatte angeordnet werden. Eine vorhandene Baugruppe für eine Transceiver-Einheit, die bei 60 GHz betrieben wird, verwendet 16 Antennen, die über ein Kugelraster-Array (Ball-Grid-Array, BGA) von 28 × 28 mm² verteilt sind.
Kurzdarstellung
Eine Ausführungsform ist auf ein Verfahren zum Herstellen einer Baugruppe integrierter Schaltkreise gerichtet, die Antennenelemente enthält. Gemäß dem Verfahren wird eine erste Gruppe von Antennenpositionen in einem ersten Abschnitt aus einer Gruppe von Abschnitten eines Schaltungslayouts für die Schaltkreisbaugruppe ausgewählt. Das Verfahren beinhaltet ferner Auswählen einer weiteren Gruppe von Antennenpositionen in einem weiteren Abschnitt des Schaltungslayouts, so dass eine Anordnung von ausgewählten Antennenpositionen der weiteren Gruppe von einer Anordnung von ausgewählten Antennenpositionen einer zuvor ausgewählten Gruppe von Antennenpositionen verschieden ist. Das Auswählen einer weiteren Gruppe von Positionen in einem weiteren Abschnitt wird wiederholt, bis für eine Gesamtanzahl von Antennen Auswahlen getroffen wurden. Des Weiteren wird das Auswählen der weiteren Gruppe ausgeführt, so dass aufeinanderfolgende nicht ausgewählte Positionen in dem weiteren Abschnitt eine vorgegebene Anzahl von Positionen nicht übersteigen. Außerdem werden Antennenelemente an den ausgewählten Positionen gebildet, um die Schaltkreisbaugruppe herzustellen.
Eine weitere Ausführungsform ist auf ein System zum Bilden einer Schaltkreisbaugruppe gerichtet. Das System enthält ein Speichermedium und ein Berechnungsmodul. Das Speichermedium ist so eingerichtet, dass es ein Schaltungslayout für die Schaltkreisbaugruppe speichert. Außerdem ist das Berechnungsmodul so eingerichtet, dass es eine erste Gruppe von Antennenpositionen in einem ersten Abschnitt einer Gruppe von Abschnitten des Schaltungslayouts auswählt, eine weitere Gruppe von Antennenpositionen in einem weiteren Abschnitt des Schaltungslayouts auswählt, so dass eine Anordnung von ausgewählten Antennenpositionen der weiteren Gruppe von einer Anordnung von ausgewählten Antennenpositionen einer zuvor ausgewählten Gruppe von Antennenpositionen verschieden ist, und die Auswahl einer weiteren Gruppe von Positionen wiederholt, bis für eine Gesamtanzahl von Antennen Auswahlen getroffen wurden. Die Auswahl der weiteren Gruppe wird so ausgeführt, dass aufeinanderfolgende nicht ausgewählte Positionen in einem beliebigen Abschnitt des Schaltungslayouts eine vorgegebene Anzahl von Positionen nicht übersteigen.
Eine alternative Ausführungsform ist auf ein computerlesbares Speichermedium gerichtet, das ein computerlesbares Programm zum Bilden einer Schaltkreisbaugruppe enthält. Wenn es auf einem Computer ausgeführt wird, bewirkt das computerlesbare Programm, dass der Computer eine Vielzahl von Schritten ausführt. Zu den Schritten gehört Auswählen einer ersten Gruppe von einer Anzahl (N) von Antennenpositionen in einem ersten Abschnitt von einer Anzahl (M) von Abschnitten eines Schaltungslayouts für die Schaltkreisbaugruppe. Dabei ist jeder der Abschnitte des Schaltungslayouts aus M wählbaren Antennenpositionen aufgebaut. Zu den Schritten gehört des Weiteren Auswählen einer weiteren Gruppe von N Antennenpositionen in einem weiteren Abschnitt der M Abschnitte des Schaltungslayouts derart, dass eine Anordnung von ausgewählten Antennenpositionen der weiteren Gruppe von einer Anordnung von ausgewählten Antennenpositionen einer zuvor ausgewählten Gruppe von Antennenpositionen verschieden ist. Zu den Schritten gehört außerdem Wiederholen der Auswahl einer weiteren Gruppe von Positionen, bis für eine Gesamtzahl von Antennen Auswahlen getroffen wurden. Die Auswahl der weiteren Gruppe wird so ausgeführt, dass aufeinanderfolgende nicht ausgewählte Positionen in einem beliebigen Abschnitt des Schaltungslayouts eine Anzahl von
Positionen nicht übersteigen.
Eine weitere Ausführungsform ist auf eine Schaltkreiseinheit gerichtet. Die Schaltkreiseinheit enthält integrierte Schaltkreise und eine Gruppe von Antennenelementen. Die integrierten Schaltkreise sind so gestaltet, dass sie Datenübertragungssignale verarbeiten können. Außerdem ist die Gruppe von Antennenelementen mit den Schaltkreisen verbunden und auf einem Schaltungslayout angeordnet, das aus einer Vielzahl von Abschnitten von Positionen besteht. Wenigstens ein Abschnitt des Schaltungslayouts besteht aus einer Anordnung von Antennen, die von einer Anordnung von Antennen wenigstens eines weiteren Abschnitts des Schaltungslayouts verschieden ist. Des Weiteren übersteigen aufeinanderfolgende ungenutzte Positionen in einem beliebigen der Abschnitte eine vorgegebene Anzahl von Positionen nicht.
Eine alternative Ausführungsform ist auf eine Transceiver-Vorrichtung gerichtet, die eine Vielzahl von Schaltkreisbaugruppen enthält. Die Schaltkreisbaugruppen sind so angeordnet, dass jede einzelne Baugruppe von den Baugruppen anders ausgerichtet ist als alle Baugruppen, die zu der einzelnen Baugruppe benachbart sind. Außerdem enthält jede der Baugruppen eine Gruppe von Antennenelementen und ein integriertes Schaltschema. Die Gruppe von Antennenelementen ist auf einem Leiterplattenlayout angeordnet, das aus einer Vielzahl von Abschnitten mit Positionen aufgebaut ist. Wenigstens ein Abschnitt des Schaltungslayouts ist aus einer Anordnung von Antennen aufgebaut, die von einer Anordnung von Antennen wenigstens eines weiteren Abschnitts des Schaltungslayouts verschieden ist. Dabei übersteigen aufeinanderfolgende ungenutzte Positionen in jedem der Abschnitte eine vorgegebene Anzahl von Positionen nicht. Des Weiteren ist die integrierte Schaltung mit der Gruppe von Antennenelementen verbunden und so gestaltet, dass sie verarbeitet: a) Signale zur Übertragung über Antennenelemente in der Gruppe von Antennenelementen und/oder b) Signale, die über Antennenelemente in der Gruppe von Antennenelementen empfangen werden.
Diese und weitere Merkmale und Vorteile werden aus der folgenden genauen Beschreibung von deren veranschaulichenden Ausführungsformen deutlich, die in Verbindung mit den angefügten Zeichnungen zu lesen ist.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Die Offenbarung liefert Einzelheiten in der folgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die folgenden Figuren, worin:
1 ein Übersichts-Blockschaltplan/Ablaufplan ist, der eine Ansicht einer Transceiver-Einheit gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Grundgedanken veranschaulicht;
2 ein Übersichts-Blockschaltplan/Ablaufplan ist, der eine andere Ansicht der Transceiver-Einheit von 1 veranschaulicht;
3 ein Übersichts-Blockschaubild ist, das eine Draufsicht einer Schaltkreisbaugruppe gemäß einem beispielhaften Aspekt der vorliegenden Grundgedanken veranschaulicht;
4 ein Übersichts-Blockschaubild ist, das eine Unteransicht der Schaltkreisbaugruppe von 3 veranschaulicht;
5 ein Übersichts-Blockschaubild einer Antenne gemäß einer beispielhaften Ausführungsform ist;
6 ein Übersichts-Blockschaubild eines skalierten Antennen-Array ist, das aus Schaltkreisbaugruppen gemäß einer beispielhaften Ausführungsform besteht;
7 ein Diagramm eines simulierten Strahlungsmusters einer skalierten integrierten Schaltung ist, die eine willkürliche Anordnung von Antennen gemäß einer beispielhaften Ausführungsform aufweist;
8 ein Diagramm eines simulierten Strahlungsmusters einer skalierten integrierten Schaltung ist, die Schaltkreisbaugruppen aufweist, die eine Antennenanordnung mit gleichförmigem Muster bei einem Füllfaktor von 100% verwendet;
9 ein Übersichts-Blockschaltplan der skalierten integrierten Schaltung ist, für die das Strahlungsmuster von 7 simuliert wurde;
10 ein Übersichts-Blockschaubild eines skalierten Antennen-Array ist, das Baugruppen integrierter Schaltkreise aufweist, die eine Antennenanordnung mit gleichförmigem Muster verwenden;
11 ein Diagramm eines simulierten Strahlungsmusters des skalierten integrierten Schaltkreises von 10 ist;
12 ein Übersichts-Ablaufplan eines beispielhaften Verfahrens zum Herstellen einer Transceiver-Vorrichtung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform ist;
13 eine Übersichtsdarstellung eines skalierten Antennen-Array ist, das Baugruppen integrierter Schaltkreise aufweist, die eine alternative nicht gleichförmige Anordnung von Antennen gemäß einer beispielhaften Ausführungsform verwendet;
14 ein Diagramm eines simulierten Strahlungsmusters des skalierten integrierten Schaltkreises von 13 ist;
15 eine Querschnittansicht einer Schaltkreisbaugruppe gemäß einer beispielhaften Ausführungsform ist;
16 ein Übersichts-Schaubild eines skalierten Antennen-Array ist, das Baugruppen integrierter Schaltkreise aufweist, die eine alternative nicht gleichförmige Anordnung von Antennen gemäß einer beispielhaften Ausführungsform verwenden;
17 ein Übersichts-Blockschaltplan eines Computersystems ist, das Merkmale von beispielhaften Ausführungsformen umsetzen kann, und
die 18 und 19 Diagramme von simulierten Strahlungsmustern mit Copolarisation/Kreuzpolarisation auf den E- und H-Ebenen für horizontale bzw. vertikale Anschlüsse eines Antennenelements gemäß einer beispielhaften Ausführungsform sind.
Genaue Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen
Die Verwendung gleichförmigen, vollständig gefüllten Antennen-Array-Anordnungen in Baugruppen integrierter Schaltkreise vermindert das Auftreten von Nebenkeulen von Strahlungsmustern. Da jedoch die Baugruppen integrierter Schaltkreise zusätzlich zu den Antennen den integrierten Schaltkreis und Verbindungsleitungen enthalten, ist es technisch unmöglich, die gesamte Oberfläche der Baugruppe mit Antennen bei einem näherungsweise λ/2-Abstand zwischen den Antennenelementen zu füllen, wobei λ der Kehrwert der Betriebsfrequenz des zugehörigen Transceivers ist; es gibt im Allgemeinen nicht genug entsprechende Antennensignale, die von den integrierten Schaltungen bereitgestellt werden. Somit können nicht sämtliche verfügbaren Räume für Antennenelemente in der Schaltkreisbaugruppe gefüllt werden. Während ein Anordnen der Antennenelemente mit einem λ/2-Abstand unerwünschte Nebenkeulen in dem Strahlungsmuster vermeiden kann, wenn eine einzelne Baugruppe verwendet wird, würde ein Skalieren des Schaltkreises mit mehreren Baugruppen zum Bilden eines großflächigen Array große Räume zwischen Antennenelementen von benachbarten Baugruppen zur Folge haben. Dabei ließen sich große Nebenkeulen des Strahlungsmusters des großflächigen Array infolge der großen systematischen Räume zwischen den Antennenelementen von benachbarten Baugruppen beobachten. Dieses Problem wird weiter verstärkt, wenn die Betriebsfrequenz verhältnismäßig hoch ist, z. B. in der Größenordnung von 90 GHz liegt, da die Wellenlänge kleiner ist, und bei einer konstanten Baugruppengröße und einer konstanten Anzahl von Zuführungen hat das einen geringeren Füllfaktor zur Folge.
Gemäß beispielhafter hier beschriebener Ausführungsformen können Transceiver-Baugruppen so gestaltet werden, dass die Größe von störenden Nebenkeulen der Strahlungsmuster des Antennen-Array für den Transceiver so klein wie möglich wird, während gleichzeitig eine vereinfachte Leitungsführung von Verbindungen zwischen Antennenelementen und einer zugrundeliegenden integrierten Schaltung ermöglicht wird. Die Antennenelemente einer Schaltkreisbaugruppe können insbesondere in einer ausgeprägt ungleichmäßigen Weise angeordnet sein, um die kollektiven Nebenkeulen von Strahlungsmustern umfangreicher Arrays so klein wie möglich zu halten. Abschnitte des Schaltungslayouts können z. B. unterschiedliche Anordnungen von Antennenelementen enthalten. Außerdem können die Antennenelemente in der Baugruppe so enthalten sein, dass ein im Voraus festgelegter Abstandsschwellenwert zwischen Antennen nicht überschritten wird. Wird z. B. angenommen, dass ein Array aus M × M Antennenpositionen in der Baugruppe zur Verfügung steht und dass N × N Antennenelemente vorhanden sind, die in die Baugruppe aufgenommen werden sollen, können die Auswahlen von Antennenelement-Positionen so erfolgen, dass es nicht mehr als
aufeinanderfolgende Leer- oder Blindpositionen in dem Antennen-Array gibt. Auf diese Weise können z. B. große Leer- oder Blindbereiche des Antennen-Array vermieden werden, die zu Nebenkeulen des Array-Strahlungsmusters beitragen. Des Weiteren wird durch die Verwendung dieses Schwellenwerts auch ein Skalieren der Baugruppen unterstützt, da es das Auftreten von großen Leerbereichen zwischen Baugruppen verhindert, die nichtüberlappend angeordnet sind, um einen skalierten Schaltkreis zu bilden. Außerdem können die Auswahlen von Antennenpositionen so eingerichtet sein, dass Unterschiede zwischen ausgewählten Anordnungen von Antennen in unterschiedlichen Bereichen der Baugruppe gemindert werden können, um die Leitungsführung von Verbindungen zwischen Elementen des integrierten Schaltkreises und der Antenne zu vereinfachen.
Dem Fachmann ist klar, dass Aspekte der vorliegenden Erfindung als System, Verfahren, Vorrichtung, Einheit oder Computerprogrammprodukt ausgeführt werden können. Dementsprechend können Aspekte der vorliegenden Erfindung die Form einer reinen Hardware-Ausführungsform, einer reinen Software-Ausführungsform (darunter Firmware, residente Software, Mikrocode usw.) oder einer Ausführungsform, die Software- und Hardware-Aspekte kombiniert, annehmen, die hier alle als ”Schaltung”, ”Modul” oder ”System” bezeichnet werden können. Des Weiteren können Aspekte der vorliegenden Erfindung die Form eines Computerprogrammprodukts annehmen, das in einem oder mehreren computerlesbaren Medien ausgeführt wird, die computerlesbaren Programmcode aufweisen, der darin ausgeführt wird.
Jede Kombination aus einem oder mehreren computerlesbaren Medien kann verwendet werden. Bei dem computerlesbaren Medium kann es sich um ein computerlesbares Signalmedium oder ein computerlesbares Speichermedium handeln. Ein computerlesbares Speichermedium kann z. B. ein elektronisches, magnetisches, optisches, elektromagnetisches, Infrarot- oder Halbleitersystem, -vorrichtung oder -einheit oder jede geeignete Kombination des Vorhergehenden sein, ist jedoch nicht darauf beschränkt. Zu spezifischeren Beispielen (eine nicht erschöpfende Liste) des computerlesbaren Speichermediums würde Folgendes gehören: eine elektrische Verbindung mit einer oder mehreren Leitungen, eine tragbare Computerdiskette, eine Festplatte, ein Direktzugriffsspeicher (RAM), ein Festwertspeicher (ROM), ein löschbarer programmierbarer Festwertspeicher (EPROM oder Flash-Speicher), ein Lichtwellenleiter, ein tragbarer Compactdisk-Festwertspeicher (CD-ROM), eine optische Speichereinheit, eine magnetische Speichereinheit oder jede geeignete Kombination des Vorhergehenden. Im Kontext dieses Dokuments kann ein computerlesbares Speichermedium jedes materielle Medium sein, das ein Programm zur Verwendung durch oder in Verbindung mit einem System, einer Vorrichtung oder einer Einheit zur Befehlsausführung enthalten oder speichern kann.
Ein computerlesbares Signalmedium kann ein verbreitetes Datensignal mit einem computerlesbaren Programmcode, der darin z. B. im Basisband oder als Teil einer Trägerwelle verkörpert wird, enthalten. Ein derartiges verbreitetes Signal kann jede von einer Vielzahl von Formen annehmen, zu denen elektromagnetische, optische Formen oder jede geeignete Kombination hiervon gehören, jedoch nicht darauf beschränkt sind. Ein computerlesbares Signalmedium kann jedes computerlesbare Medium sein, das kein computerlesbares Speichermedium ist und ein Programm zur Verwendung durch oder in Verbindung mit einem System, einer Vorrichtung oder einer Einheit zur Befehlsausführung kommunizieren, verbreiten oder transportieren kann.
Computerprogrammcode zum Ausführen von Operationen für Aspekte der vorliegenden Erfindung kann in jeder Kombination aus einer oder mehreren Programmiersprachen geschrieben sein, darunter eine objektorientierte Programmiersprache wie Java, Smalltalk, C++ oder dergleichen und herkömmliche prozedurale Programmiersprachen wie etwa die Programmiersprache ”C” oder ähnliche Programmiersprachen. Der Programmcode kann nur auf dem Computer eines Benutzers, teilweise auf dem Computer eines Benutzers, als ein selbstständiges Software-Paket, teilweise auf dem Computer eines Benutzers und teilweise auf einem fernen Computer oder nur auf dem fernen Computer oder Server ausgeführt werden. In dem zuletzt genannten Szenario kann der ferne Computer mit dem Computer des Benutzers durch jeden Netzwerktyp verbunden sein, einschließlich eines lokalen Netzwerks (LAN) oder eines Weitverkehrsnetzes (WAN), oder die Verbindung kann zu einem externen Computer (z. B. über das Internet unter Verwendung eines Internet-Dienstanbieters) hergestellt werden.
Aspekte der vorliegenden Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf Ablaufplan-Darstellungen und/oder Blockschaubilder von Verfahren, Vorrichtungen Systemen, Einheiten und Computerprogrammprodukten gemäß Ausführungsformen der Erfindung beschrieben. Es ist klar, dass jeder Block der Ablaufplan-Darstellungen und/oder Blockschaubilder und Kombinationen von Blöcken in den Ablaufplan-Darstellungen und/oder Blockschaubildern durch Computerprogrammbefehle umgesetzt werden können. Diese Computerprogrammbefehle können an einen Prozessor eines Universalcomputers, eines Spezialcomputers oder eine andere programmierbare Datenverarbeitungsvorrichtung bereitgestellt werden, um eine Maschine zu bilden, so dass Befehle, die über den Prozessor des Computers oder der anderen programmierbaren Datenverarbeitungsvorrichtung ausgeführt werden, Mittel zum Umsetzen der Funktionen/Wirkungen, die in dem Block oder den Blöcken des Ablaufplans und/oder Blockschaltbilds spezifiziert sind, erzeugen.
Diese Computerprogrammbefehle können außerdem in einem computerlesbaren Medium gespeichert sein, das einen Computer, eine andere programmierbare Datenverarbeitungsvorrichtung oder andere Einheiten anweisen kann, in einer bestimmten Weise zu funktionieren, so dass die in dem computerlesbaren Medium gespeicherten Befehle einen Herstellungsgegenstand produzieren, zu dem Befehle gehören, die die Funktion/Wirkung umsetzen, die in dem Block/den Blöcken des Ablaufplans und/oder Blockschaltbilds spezifiziert sind. Computerprogrammbefehle können außerdem in einen Computer, andere programmierbare Datenverarbeitungsvorrichtungen oder andere Einheiten geladen werden, um eine Reihe von Operationsschritten zu bewirken, die auf dem Computer, der anderen programmierbaren Datenverarbeitungsvorrichtung oder anderen Einheiten ausgeführt werden sollen, um einen durch einen Computer implementierten Prozess zu erzeugen, so dass die Befehle, die auf dem Computer oder der anderen programmierbaren Vorrichtung ausgeführt werden, Prozesse zum Umsetzen der Funktionen/Wirkungen bereitstellen, die in dem Block oder Blöcken des Ablaufplans und/oder Blockschaltbilds spezifiziert sind.
In 17 ist ein beispielhaftes Computersystem 1770 veranschaulichend dargestellt, das Aspekte der vorliegenden Grundgedanken umsetzen kann. Das Computersystem 1700 kann einen Prozessor 1710 und einen Speicher 1702 enthalten. Der Speicher 1702 kann einen Direktzugriffsspeicher (RAM) 1706 und einen Festwertspeicher (ROM) 1708 enthalten. Außerdem kann der Speicher 1702 ferner ein computerlesbares Speichermedium 1704 enthalten. Das computerlesbare Speichermedium 1704 kann ein Programm aus Befehlen speichern, das durch den Prozessor 1710 umgesetzt werden kann. Der Prozessor 1710 realisiert insbesondere ein Berechnungsmodul 1712, das die in dem Speicher 1702 gespeicherten Befehle ausführt, die Merkmale von hier beschriebenen Verfahren enthalten können. Wie nachstehend genauer beschrieben wird, kann das Berechnungsmodul 1712 verschiedene Aspekte der vorliegenden Grundgedanken in Bezug auf Layout und/oder Herstellung einer Schaltkreisbaugruppe und/oder einer skalierten integrierten Schaltung ausführen und umsetzen. Das Computersystem 1700 kann des Weiteren eine oder mehrere Eingabe/Ausgabe-(E/A-)Schnittstellen 1714 enthalten, die z. B. physische Anschlüsse oder WiFi-Einheiten aufweisen können, die mit externen Einheiten für einen Datenaustausch zwischen dem Computersystem 1700 und den Einheiten verbinden können. Zu derartigen Einheiten können eine Anzeigeeinheit 1716, Netzwerkeinheiten 1720 wie z. B. Router für Verbindungen mit externen Netzwerken gehören, darunter lokale Netze (LANs) und das Internet, sowie andere externe Einheiten 1718 wie z. B. eine Maus oder eine Tastatur.
Der Ablaufplan und die Blockschaubilder in den Figuren veranschaulichen die Architektur, Funktionalität und Operation von möglichen Umsetzungen von Systemen, Verfahren und Computerprogrammprodukten gemäß verschiedener Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. In dieser Hinsicht kann jeder Block in dem Ablaufplan oder in den Blockschaubildern ein Modul, Segment oder Abschnitt von Code repräsentieren, der einen oder mehrere ausführbare Befehle zum Umsetzen der spezifizierten logischen Funktion(en) aufweist. Es sollte außerdem angemerkt werden, dass in einigen alternativen Umsetzungen die in dem Block angegebenen Funktionen nicht in der in den Figuren angegebenen Reihenfolge auftreten. Zum Beispiel können zwei Blöcke, die nacheinander gezeigt sind, tatsächlich im Wesentlichen gleichzeitig ausgeführt werden oder die Blöcke können gelegentlich in Abhängigkeit von der beteiligten Funktionalität in der umgekehrten Reihenfolge ausgeführt werden. Es wird außerdem angemerkt, dass jeder Block in den Blockschaubildern und/oder Ablaufplan-Darstellungen und Kombinationen von Blöcken in den Blockschaubildern und/oder Ablaufplan-Darstellung durch Systeme, die auf spezieller Hardware beruhen, die die spezifizierten Funktionen oder Wirkungen ausführen, oder Kombinationen aus spezieller Hardware und Computerbefehlen umgesetzt werden können.
Es sollte klar sein, dass die vorliegende Erfindung in Bezug auf eine vorgegebene erläuternde Architektur beschrieben wird, die ein Substrat aufweist; weitere Architekturen, Strukturen, Substrat-Materialien und Prozessmerkmale und -schritte können jedoch innerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung verändert werden.
Es ist außerdem klar, wenn ein Element wie etwa eine Schicht, ein Bereich oder ein Substrat so beschrieben wird, dass es sich „auf” oder „über” einem weiteren Element befindet, es sich direkt auf dem weiteren Element befinden kann, oder es können außerdem dazwischenliegende Elemente vorhanden sein. Wenn dagegen ein Element so beschrieben wird, dass es sich „direkt auf” oder „direkt über” einem weiteren Element befindet, sind keine dazwischenliegende Elemente vorhanden. Es sollte gleichfalls klar sein, wenn ein Element, das als eine Schicht, ein Bereich oder Substrat beschrieben wird, so bezeichnet wird, dass es sich „unterhalb” oder „unter” einem anderen Element befindet, es sich direkt unter dem anderen Element befinden kann oder es können ebenfalls dazwischenliegende Elemente vorhanden sein. Wenn dagegen ein Element so bezeichnet wird, dass es sich „direkt unterhalb” oder „direkt unter” einem anderen Element befindet, gibt es keine dazwischenliegende Elemente. Es sollte außerdem klar sein, wenn ein Element so bezeichnet wird, dass es mit einem anderen Element „verbunden” oder „gekoppelt” ist, es mit dem anderen Element direkt verbunden oder gekoppelt sein kann oder es können dazwischenliegende Elemente vorhanden sein. Wenn dagegen ein Element so bezeichnet wird, dass es mit dem anderen Element „direkt verbunden” oder „direkt gekoppelt” ist, sind keine dazwischenliegenden Elemente vorhanden.
Ein Layout für einen Chip mit integrierter Schaltung kann in einer Grafikcomputer-Programmiersprache erzeugt und auf einem Computer-Speichermedium (wie z. B. eine Patte, ein Band, ein physisches Festplattenlaufwerk oder ein virtuelles Festplattenlaufwerk wie etwa in einem Speicherzugriff-Netzwerk) gespeichert werden. Wenn der Entwickler keine Chips oder die fotolithografischen Masken, die zum Herstellen von Chips verwendet werden, herstellt, kann er das resultierende Layout durch physische Mittel (z. B. durch Bereitstellen einer Kopie des Speichermediums, das das Layout speichert) oder elektronisch (z. B. über das Internet) an derartige Entitäten direkt oder indirekt übermitteln. Das gespeicherte Layout wird dann in das geeignete Format (z. B. GDSII) für die Herstellung fotolithografischer Masken umgesetzt, die üblicherweise mehrere Kopien des betreffenden Chiplayouts enthalten, das auf einem Wafer zu bilden ist. Die fotolithografischen Masken werden verwendet, um Bereiche des Wafers (und/oder die darauf befindlichen Schichten) zu definieren, die geätzt oder auf andere Weise verarbeitet werden sollen.
Hier beschriebene Verfahren können bei der Herstellung von integrierten Schaltkreisen verwendet werden. Die resultierenden integrierten Schaltkreise können durch den Hersteller in Form von Roh-Wafern (d. h. als einzelner Wafer, der mehrere Schaltkreise ohne Gehäuse aufweist), als freiliegender Chip oder in einer Form mit Gehäuse ausgeliefert werden. In dem zuletzt genannten Fall ist der Chip in einem Gehäuse für einen Einzelchip untergebracht (z. B. in einem Kunststoffträger mit Zuleitungen, die an einem Motherboard oder einem anderen höheren Träger verbunden sind) oder in einem Gehäuse für mehrere Chips (z. B. auf einem Keramikträger, der Verbindungen an einer oder an beiden Oberflächen oder eingebettete Verbindungen aufweist). In jedem Fall ist der Chip dann mit anderen Chips, diskreten Schaltungselementen und/oder anderen Signalverarbeitungseinheiten entweder a) als Teil eines Zwischenprodukts wie z. B. ein Motherboard oder b) als ein Endprodukt integriert. Bei dem Endprodukt kann es sich um alle Produkte handeln, die integrierte Schaltkreise enthalten, die von Spielzeugen und anderen Anwendungen im Low-End-Bereich bis zu anspruchsvollen Computerprodukten reichen, die eine Anzeige, eine Tastatur oder eine andere Eingabeeinheit und eine Zentraleinheit aufweisen.
In den Zeichnungen, in denen gleiche Bezugszeichen dieselben oder ähnliche Elemente bezeichnen, und zunächst in den 1 und 2 ist ein Transceiver-System, -Vorrichtung und -Einheit 100 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform veranschaulichend dargestellt. Das System 100 kann als ein SiGe-BiCMOS-(Silizium-Germanium-Komplementärmetall-Oxid-Halbleiter mit bipolarem Übergang)W-Band-Phased-Array-Chipsatz umgesetzt werden, der ein in dem Gehäuse befindliches Antennen-Array aufweist, das zum Bilden größerer skalierbarer Arrays auf einer Leiterplatte geeignet ist, indem Baugruppen mit integrierten Schaltungen (ICs) nichtüberlappend angeordnet werden. Das Layout kann eine Antenna-in-Package-Technologie nutzen, und die bevorzugte Ausführungsform enthält wenigstens ein 4 × 4-Array, wobei wenigstens ein Abschnitt des Array mit einem Elementabstand von λ/2 bei einer 90-GHz-Mittenfrequenz und einer Bandbreite von näherungsweise ±6 GHz gebildet ist. Die Antennenelemente 102 weisen bei dieser Ausführungsform eine duale Polarisation auf und können unter Verwendung eines 288-Pin-BGA-Gehäuses realisiert werden. Des Weiteren weist der Empfänger-(Rx-)Abschnitt 104 _V und 104 _H des Transceiver-Schaltkreises (IC) 100 32 Eingänge 103, 16 für jede der beiden Polarisationsarten, und zwei Ausgänge 108 _V, wenn die Zwischenfrequenz (ZF) vertikal (V) polarisiert ist, und 108 _H, wenn die ZF horizontal (H) polarisiert ist, auf, so dass er in der Lage ist, beide orthogonale Polarisationsarten gleichzeitig zu empfangen. Somit enthält der Rx-Abschnitt 104 _V und 104 _H des IC 100 32 Hochfrequenz-(HF-)Eingangsstufen 109, die in zwei Gruppen von 16 Elementen angeordnet sind, eine für jede Antennenpolarisation. Diese Architektur ermöglicht einen gleichzeitigen Empfang von beiden Polarisationsarten. Der Sender-(Tx-)Abschnitt 106 des IC 100 weist 16 Ausgänge 107 auf, so dass er in der Lage ist, in jeder Polarisationsart zu senden.
Der Rx-Abschnitt 104 _V und 104 _H des IC 100 ist so eingerichtet, dass er Phasenverschiebung und Verstärkungsentzerrung des HF-Pfads ausführt, gefolgt von HF-Leistungskopplung und Abwärtsumsetzung zur ZF. Der Rx-Abschnitt 104 _V und 104 _H enthält ein digitales E/A-Modul 121 für die Steuerung von Register-Arrays und zur Strahlsteuerung. Für jeden Eingang 103 kann eine digitale Steuereinheit 110 einen rauscharmen Verstärker (LNA) 112 und einen Phasenschieber 114 steuern, um Verstärkungsentzerrung und Phasenverschiebung zu realisieren. Des Weiteren enthält jedes 16-Element-Teilarray 104 _V und 104 _H einen unabhängigen Leistungskoppler 116 und Abwärtsumsetzungs-Mischer 122. Ein 16:1-Leistungskoppler in jedem von den Rx-Arrays 104 _V und 104 _H kann z. B. die Funktion der Leistungskopplung umsetzen. Außerdem kann ein gemeinsamer Frequenz-Multiplizierer 118 ein chipexternes Lokaloszillator-(LO-)Referenzsignal 120 an beide Arrays 104 _V und 104 _H bereitstellen und kann in jedem der Rx-Arrays 104 _V und 104 _H einen Mischer 122 verwenden, um eine Abwärtsumsetzung eines Eingangssignals zu einer ZF zu realisieren. Um Phasenkohärenz zwischen weit auseinanderliegenden Elementen aufrechtzuerhalten, wird das LO-Referenzsignal 120 auf der Leiterplattenebene verteilt, das multipliziert werden würde, um ein internes LO-Signal für den Mischer 122 zu erzeugen. Ein separater Koppler-IC 150, der in 6 dargestellt ist, koppelt ZF-Signale von den Ausgängen 108 _V und 108 _H der Rx-ICs und stellt die LO-Referenz 120 der Leiterplattenebene bereit.
Auf die gleiche Weise empfängt der Tx-Abschnitt 106 der ICs 100 ZF-Signale 124 von einem Verteiler-IC (nicht gezeigt), setzt die Signale aufwärts zur HF um, führt eine HF-Leistungsverteilung aus, realisiert Phasenverschiebung und Amplitudensteuerung des HF-Pfads und führt eine Leistungsverstärkung aus. Der Tx-Abschnitt 106 des IC 100 ist in 2 gezeigt. Dabei kann der Tx-Abschnitt 106 bei jeder Polarisationsart senden. Ähnlich wie beim Rx-Abschnitt enthält der TX-Abschnitt 106 ein digitales E/A-Modul 125 für die Steuerung von Register-Arrays und zur Strahlsteuerung. Der IC 106 enthält einen Frequenz-Multiplizierer 122, der das chipexterne LO-Referenzsignal 120 empfängt und das Signal multipliziert. Der Aufwärtsumsetzungsmischer 126 koppelt seinerseits das multiplizierte Signal mit dem ZF-Signal 124, das in der horizontalen oder vertikalen Richtung polarisiert sein kann, um das Signal aufwärts zur HF umzusetzen. Ein 1:16-Leistungsverteilungsnetzwerk 128 empfängt das aufwärts umgesetzte Signal und verteilt das Signal an 16 HF-Eingangsstufen 130, die alle durch entsprechende digitale Steuerungsmodule 132 gesteuert werden. Die Eingangsstufen 130 enthalten jeweils einen Phasenschieber 131, der eine Phasenverschiebung des HF-Pfads ausführt, und einen Verstärker 133, der eine Amplitudensteuerung umsetzt. In jeder der 16 HF-Phasenverschiebungs-Eingangsstufen 130 sind zwei Kopien der Leistungsverstärker-(PA-)Endstufen 134 _V und 134 _H zur Leistungsverstärkung enthalten, um Speiseleitungen beider Polarisationsarten zu den Antennen 102 anzusteuern. Durch das digitale Steuerungsmodul 132 ist zu jedem Zeitpunkt in Abhängigkeit von der gewünschten Polarisation lediglich eine der PA-Endstufen 134 _V und 134 _H aktiv. Dieses Schema vermeidet die Verwendung eines HF-Schalters, der den IC-Bereich vergrößern und die effektive Ausgangsleistung vermindern würde. Die Phasenverschiebungs-HF-Eingangsstufen sowohl in den Sender- als auch Empfängerabschnitten setzen eine digitale 5- bis 7-Bit-Steuerung von Phase und Amplitude um und enthalten lokale Speicherarrays, um eine Operation und Kalibrierung der Strahlsteuerung im Gesamtarray zu ermöglichen.
Bei den Antennen 102 handelt es sich jeweils um eine dual polarisierte aperturgekoppelte übereinander angeordnete Patch-Antenne. Eine mögliche Struktur einer dual polarisierten Antenne 102 ist in 5 dargestellt, die einen Anschluss 502 für horizontale Polarisation und einen Anschluss 504 für vertikale Polarisation enthält. Vorläufige Simulationen ergeben, dass die Antenne 102 eine Bandbreite der Rückflussdämpfung von wenigstens 15% aufweist und die Anschlusstrennung besser als 25 dB ist. Die 18 und 19 zeigen die simulierten Copolarisations/Kreuzpolarisations-Strahlungsmuster auf den E- und H-Ebenen für den horizontalen bzw. den vertikalen Anschluss. Das Vor/Rück-Verhältnis (Rückdämpfung) der Antenne ist größer als 17 dB.
Gemäß einem beispielhaften Aspekt können wie oben angemerkt die vorgeschlagenen Transceiver so in einem Gehäuse untergebracht werden, dass Nebenkeulen der Strahlungsmuster des Array so gering wie möglich gehalten werden, wodurch eine Qualitätsminderung der Datenübertragungssignale vermieden wird. Ein Bauelement mit Antennen kann so ausgestaltet werden, dass es eine Größe aufweist, die im Einklang mit einem Raster oder einer Matrix von M × M Punkten steht. Der Abstand zwischen den Punkten in dem Raster beträgt etwa λ/2, wobei λ die Wellenlänge ist, die wie oben angegeben für das Antennen-Array von Interesse ist. Eine Baugruppe beherbergt eine Gruppe von ICs, die gemeinsam eine Gruppe von N × N Antennen speisen oder mit diesen verbunden sind, wobei N < M. Von diesen M × M möglichen Antennenpositionen in der Baugruppe sind lediglich N × N Positionen belegt. Darüber hinaus sind die Baugruppen sowohl in x- als auch in y-Richtung nichtüberlappend anzuordnen, wodurch ein großflächiges Array gebildet wird. Bei beispielhaften Ausführungsformen können die Antennenpositionen in den einzelnen Baugruppen so ausgewählt werden, dass die Nebenkeulen des Strahlungsmusters von dem so gering wie möglich gehalten werden, während praktische Einschränkungen der Leitungsführung zwischen den ICs und der Baugruppe bei Millimeterwellen-Frequenzen berücksichtigt werden.
Wenn der Abstand zwischen Antennen in den x- und y-Richtungen als kontinuierliche Variable betrachtet wird, wird bei einer zufälligen Verteilung der Antennen in dem zur Verfügung stehenden Raum versucht, den vollständigen Bereich der Variablen gleichförmig abzutasten. Diese Anordnung ist in den 3 und 6 dargestellt und führt zu verminderten Nebenkeulen. 3 veranschaulicht z. B. eine Draufsicht einer möglichen Transceiver-Baugruppe mit integrierten Schaltungen 300. Die Anordnung von Antennenelementen 102 in 3 ist lediglich ein Beispiel; wobei andere Anordnungen von Antennenelementen 102 in der Baugruppe 300 umgesetzt werden können. Die Transceiver-Baugruppe 300 verbindet die ICs 100 des phasengesteuerten Array, die sich unter den Bereichen des Bauelements befinden, die in 3 durch Linien 302 angegeben sind, mit Antennen 102 unter Verwendung einer Flip-Chip-Technologie. Die W-Band-Eingänge und -Ausgänge werden über Durchkontaktierungen 304 und 50-Ω-Verbindungen 306 an der Baugruppe 300 zu den Antennen geleitet, wobei die Gleichstrom-(DC-) und analogen Verbindungen 308 zu einem Kugel-Raster-Array geführt werden. Mehrere Baugruppen 300 können auf einer gedruckten Leiterplatte angebracht werden, wodurch ein großes Array 600 aus nichtüberlappenden Elementen ermöglicht wird, wie in 6 dargestellt, wobei jedes der Elemente 602 als Baugruppe 300 umgesetzt werden kann.
Wie in 3 dargestellt ist eine Ausführungsform der vorliegenden Grundgedanken auf eine Baugruppe mit vier Chips 100 gerichtet, die 64 Antennen 102, 16 für jeden IC 100, in einem fraktalen Muster enthält. 4 stellt eine Unteransicht der Baugruppe 300 bereit, wobei Elemente 402 die Abschnitte des BGA bezeichnen, die von Gleichstrom- und Basisband-Verbindungen belegt sind. Die gemeinsame Nutzung der Gleichstrom- und Digitalverbindungen 308 und 306 der vier ICs 100 ermöglicht, dass alle vier ICs 100 in ein 16 × 16 mm²-Gehäuse passen, wodurch sich ein Füllfaktor des Array von 64% ergibt. Dieser Füllfaktor wird für beliebig große Arrays aufrechterhalten, wenn die Baugruppen wie in 6 dargestellt verknüpft werden. 6 stellt ein Verfahren nichtüberlappenden Anordnen von mehreren Baugruppen 602 (Teil-Arrays) dar, das bei Baugruppen 300 so umgesetzt werden kann, dass eine durchgehende Masseebene über unterschiedliche Baugruppen gewährleistet ist. Jede dieser Baugruppen 602 mit beispielsweise 64 Antennen kann auf einem zweidimensionalen Raster nichtüberlappend angeordnet werden.
Wie oben angegeben stellt das unregelmäßige nichtgleichförmige willkürliche Muster der Antennenelemente 102 in 2 bedeutende Vorteile bereit, indem gewährleistet wird, dass die Nebenkeulen des Strahlungsmusters des Array so gering wie möglich gehalten werden. Um den Einfluss des ungleichförmigen Array zu messen, wurden Simulationen ausgeführt, um das Strahlungsmuster des Array mit jenen eines vollständig ausgefüllten gleichförmigen Array zu vergleichen. 7 zeigt ein simuliertes Array-Muster 700 für 4 × 4 Platten eines 10 × 10-Array von 16 × 16 mm²-Baugruppen (insgesamt 1600 Antennen), bei dem das fraktale Muster von Antennen von 3 verwendet wird. 8 zeigt dagegen ein simuliertes Array-Muster 800 für 4 × 4 Platten eines Array aus 64 Elementen von 16 × 16 mm²-Baugruppen (insgesamt 1024 Antennen). 9 zeigt die 16 × 16 mm²-Baugruppen, bei denen das fraktale Muster von Antennen von 3 verwendet wird. Beide Muster 700 und 800 weisen einen Strahlöffnungswinkel der Antenne von 1,2° auf. Wie in den 7 und 8 dargestellt hat das ungleichförmige Array zusätzliche Nebenkeulen zur Folge, die bei dem gleichförmigen Array nicht vorhanden sind. Die Spitzen-Nebenkeulenpegel in dem 64-Element-Array betragen jedoch –20 dB im Vergleich zu den –21 dB für das 100-Element-Array, wobei die zusätzlichen Nebenkeulen im Bereich von –25 dB oder weniger liegen. Es sollte angemerkt werden, dass auf die Arrays keine Amplitudenverjüngung oder digitale Korrekturen angewendet werden, die jeweils verwendet werden können, um die Nebenkeulen-Leistung nennenswert zu verbessern. Wirklich ebene Arrays neigen dazu, Nebenkeulen-Pegel im Bereich –10 bis –15 dB ohne Unterdrückung des Nebenkeulen-Pegels aufzuweisen. Eine Kopplung zwischen Antennen ist bei diesem Verhalten ein wesentlicher Faktor. Dadurch ist der Unterschied des simulierten Nebenkeulen-Pegels zwischen den ungleichförmigen und gleichförmigen Arrays in der Praxis von geringerer Bedeutung.
Obwohl die Anordnungen der 3, 6 und 9 Vorteile in Bezug auf das Vermindern von Nebenkeulen von Array-Strahlungsmustern bereitstellen, kann es verhältnismäßig schwierig sein, derartige Anordnungen im Kontext des Layouts von Millimeterwellen-Baugruppen umzusetzen, die mehrere ICs beherbergen. In diesem Fall müsste z. B. die Leitungsführung von den ICs zu jeder Antenne kundenspezifisch angepasst werden. Außerdem kann eine Leitungsführung zu bestimmten Positionen nicht möglich sein oder übermäßige Verluste, Kopplung oder Phasenverschiebung können die Folge sein.
Eine direkte Art, sich den Problemen der IC-Leitungsführung zu widmen, besteht darin, die N × N Antennen gemeinsam oder in identischen Teilgruppen zu platzieren. Dieser Ansatz ist der einfachste vom Standpunkt des Baugruppenlayouts. Eine Anordnung 100 von Antennen 102, die sich aus der Platzierung der N × N Antennen gemeinsam oder in identischen Teilgruppen ergibt, ist in 10 gezeigt. Diese einfache Strategie der Antennenplatzierung führt jedoch zu systematischen Abständen 1002, 1004 zwischen Antennenelementen 102. Diese deterministische Platzierung könnte jedoch dazu führen, dass bestimmte Werte für die Variablen der x- und y-Arrayabmessungen häufig abgetastet werden, während bestimmte Werte überhaupt nicht abgetastet werden. Mit anderen Worten, eine derartige Platzierungsstrategie erzeugt systematische oder periodische Bereiche, die keine Antennen aufweisen. Derartige Bereiche in der Anordnung ergeben große und systematische Nebenkeulen wie in 11 gezeigt, die das Array-Strahlungsmuster 1100 für die Anordnung 1000 veranschaulicht.
Aspekte der vorliegenden Grundgedanken, die hier beschrieben werden, können Baugruppe bereitstellen, die Nebenkeulen des Array-Strahlungsmusters erheblich vermindern und eine Leitungsführung zwischen den ICs und den Antennen während der Produktion ermöglichen. 12 stellt veranschaulichend ein Verfahren 1210 zum Entwerfen und Herstellen einer Schaltkreisbaugruppe gemäß einer beispielhaften Ausführungsform dar. Das Verfahren 1210 kann in einem Verfahren 1200 zum Herstellen einer Transceiver-Vorrichtung enthalten sein, indem es mit einem Montageverfahren 1230 kombiniert wird. Es sollte jedoch klar sein, dass die Verfahren 1210 und 1230 unabhängig ausgeführt werden können. Außerdem kann wenigstens ein Abschnitt des Verfahrens 1200 durch einen Prozessor eines Computersystems ausgeführt werden, wie z. B. der Prozessor 1710 des Systems 1700 von 17. Dabei kann das Berechnungsmodul 1712, das durch den Prozessor 1710 realisiert wird, einen oder mehrere Abschnitte des Verfahrens 1210 und/oder das Verfahren 1230 auf ein Schaltungslayout anwenden, das in dem Speichermedium 1704 gespeichert ist. Das Schaltungslayout kann z. B. die M × M möglichen Antennenpositionen der Baugruppe 300 modellieren. Das Berechnungsmodul 1712 kann außerdem ein Programm aus Befehlen umsetzen, das Schritte des Verfahrens 1210 und/oder des Verfahrens 1230 aufweist.
Die Verfahren 1210 und auch 1200 können im Schritt 1212 beginnen, in dem das Berechnungsmodul 1712 eine erste Gruppe von Antennenpositionen in einem ersten Abschnitt aus einer Gruppe von Abschnitten oder aus einer Vielzahl von Abschnitten des Schaltungslayouts für die Schaltkreisbaugruppe auswählen kann. Die Auswahl kann so erfolgen, dass aufeinanderfolgende nicht ausgewählte Positionen in dem Abschnitt eine im Voraus festgelegte Zahl K nicht übersteigen. Die Gruppe oder Vielzahl von Abschnitten kann z. B. die gestapelten Zeilen der M × M-Matrix möglicher Antennenpositionen der Baugruppe 300 repräsentieren. Das Berechnungsmodul 1712 kann außerdem so eingerichtet sein, dass es N Antennenpositionen aus den möglichen oder wählbaren Antennenpositionen in einer Zeile der M × M-Matrix auswählt, wobei N × N die Gesamtzahl von Antennen darstellt, die in der Baugruppe gebildet werden sollen. Dabei kann die Zeile bis zu
Leerpositionen aufweisen. Es ist anzumerken, dass es sich bei der hier beschriebenen „ersten Zeile” nicht um die erste Zeile der M × M-Matrix handeln muss.
Im Schritt 1214 wählt das Berechnungsmodul 1712 eine weitere Gruppe von Antennenpositionen in einem weiteren Abschnitt des Schaltungslayouts, so dass eine Anordnung von ausgewählten Antennenpositionen der weiteren Gruppe von einer Anordnung von ausgewählten Antennenpositionen einer zuvor ausgewählten Gruppe von Antennenpositionen verschieden ist. Die Auswahl der Anordnung von Antennenpositionen für den weiteren Abschnitt kann beispielsweise so erfolgen, dass wenigstens eine Position in der Anordnung zu der Anordnung einer zuvor ausgewählten Gruppe von Antennenpositionen verschieden ist. Dabei kann z. B. der weitere Abschnitt eine beliebige weitere Zeile der M × M-Matrix sein, darunter eine Zeile, die sich oberhalb des ersten Abschnitts befindet, oder eine Zeile, die sich unterhalb des ersten Abschnitts befindet. Bei der weiteren Zeile kann es sich außerdem um eine benachbarte Zeile handeln. Des Weiteren kann das Berechnungsmodul 1712 so eingerichtet sein, dass es N Antennenpositionen aus dem weiteren Abschnitt auswählt.
Das Verfahren 1210 kann dann mit Schritt 1216 fortfahren, an dem das Berechnungsmodul 1712 ermitteln kann, ob für eine Gesamtzahl von Antennenpositionen Auswahlen getroffen wurden. Bei dem oben beschriebenen Beispiel kann das Berechnungsmodul 1712 ermitteln, ob die Auswahlen von Antennenpositionen für alle N × N Antennen, die in der Baugruppe enthalten sein sollen, erfolgt sind. Wenn Auswahlen für die Gesamtzahl von Antennenpositionen getroffen wurden, kann das Verfahren mit Schritt 1218 fortfahren, in dem das Berechnungsmodul 1712 das Schaltungslayout ausgeben kann, das die ausgewählten Antennenpositionen enthält.
Wie oben angegeben kann das Berechnungsmodul 1712 so eingerichtet sein, dass es die Auswahlen in den Schritten 1212 und 1214 derart trifft, dass aufeinanderfolgende nicht ausgewählte Positionen in einem Abschnitt eine im Voraus festgelegte Anzahl (K) von Positionen nicht übersteigen. Das Berechnungsmodul 1712 kann z. B. die Wiederholungen des Schritts 1214 ausführen, indem Änderungen an den Antennenpositionen von einer Zeile zur nächsten so erfolgen, dass mehr als
aufeinanderfolgende Leerstellen (leere oder ungenutzte Positionen) in der x- oder y-Richtung vermieden werden. Somit kann das Berechnungsmodul 1712 die Schritte 1214 und 1214 so ausführen, dass aufeinanderfolge nicht ausgewählte Positionen
Positionen in einer beliebigen Zeile oder Spalte der Matrix nicht übersteigen. Das Berechnungsmodul kann tatsächlich die Schritte 1214 und 1214 so ausführen, dass aufeinanderfolgende nicht ausgewählte Positionen in jedem Abschnitt des Schaltungslayouts die im Voraus festgelegte Anzahl von K Positionen nicht übersteigt. Gemäß einem beispielhaften Aspekt kann das Berechnungsmodul 1712 die Auswahlen der Schritte 1212 und 1214 für Zeilen der M × M-Matrix der Reihe nach in einer vertikalen Richtung ausführen, wobei bei der Ausführung einer der Schritte 1212 und 1214 eine oder mehrere Zeilen übersprungen werden können. Das Berechnungsmodul 1712 kann außerdem die Auswahlen vorzugsweise so ausführen, dass die „zuvor ausgewählte Gruppe von Antennenpositionen”, die oben unter Bezugnahme auf Schritt 1214 beschrieben wurde, die Gruppe von Antennenpositionen ist, die in einem unmittelbar vorhergehenden Auswahlschritt ausgewählt wurde. Somit wird der Unterschied in der Anordnung von ausgewählten Antennenpositionen festgeschrieben unter Bezugnahme auf die Anordnung der Gruppe von Antennenpositionen, die in dem unmittelbar vorhergehenden Auswahlschritt ausgewählt wurde. Das Berechnungsmodul 1712 wählt des Weiteren vorzugsweise die Anordnung von ausgewählten Antennenpositionen derart, dass die ausgewählte Anordnung unter Bezugnahme auf möglichst viele zuvor ausgewählte Anordnungen eindeutig ist. Darüber hinaus wählt das Berechnungsmodul 1712 die Anordnungen von Antennenpositionen vorzugsweise derart, dass sich die ausgewählte Anordnung von ausgewählten Antennenpositionen bei einer Wiederholung des Schritts 1214 möglichst wenig von der Anordnung von Antennenpositionen unterscheidet, die in einem unmittelbar vorhergehenden Auswahlschritt ausgewählt wurde. Somit ist das Berechnungsmodul 1712 bei einer bevorzugten Ausführungsform so eingerichtet, dass es lediglich eine Antennenposition in Bezug auf eine Gruppe von Antennenpositionen ändert, die in einem unmittelbar vorhergehenden Auswahlschritt ausgewählt wurde, so dass die Anordnung in Bezug auf die Gruppe von Antennenpositionen eindeutig ist, die in einem unmittelbar vorhergehenden Auswahlschritt ausgewählt wurde, um möglicherweise die Einschränkung zu erfüllen, dass aufeinanderfolgende nicht ausgewählte Positionen in einem Abschnitt des Schaltungslayouts, in den x- und y-Richtungen des Schaltungslayouts (d. h., wenn die Matrix-Umsetzung verwendet wird, in jeder Zeile oder Spalte) und/oder in jedem Abschnitt des Schaltungslayouts, in Abhängigkeit von der Einschränkung in Bezug auf aufeinanderfolgende nicht ausgewählte Positionen nicht überstiegen werden.
Aus der Perspektive eines Baugruppenlayouts führt eine kleinere Anzahl von Änderungen zwischen Antennenpositionen in jeder Zeile zu einer in stärkerem Maße systematischen und vorhersagbaren Leitungsführung zwischen ICs und Antennen, wodurch sich die Zuverlässigkeit einer Baugruppe und der Antennenleistung verbessert. Andererseits führt das Vorhandensein großer systematischer Abstände zwischen Antennen zu großen Nebenkeulen. Somit gibt es für vorgegebene Zahlen N, M und eine vorgegebene Anzahl von ICs in einer Baugruppe eine optimale Lösung und kann in dem Verfahren 1210 ermittelt und angewendet werden. Daher muss die Anzahl von im Voraus festgelegten Positionen nicht für jede Ausführung der Schritte 1212 und/oder dieselbe sein. Um die optimale Lösung anzuwenden, die von den Werten N, M und der Anzahl von ICs in dem oben bereitgestellten Matrixbeispiel abhängt, können unterschiedliche Abschnitte des Schaltungslayouts so vorgesehen sein, dass sie verschiedene entsprechende im Voraus festgelegte Anzahlen von aufeinanderfolgenden nicht ausgewählten Positionen in Variationen der oben beschriebenen Ausführungsformen aufweisen.
Im Schritt 1220 können Antennenelemente an den Positionen des Schaltungslayouts gebildet werden, die wie oben beschrieben in den Schritten 1212 und 1214 ausgewählt wurden. Die Antennenelemente können z. B. an den Positionen des Schaltungslayouts gebildet werden, um eine Baugruppe 300 zu bilden, wohingegen eine Anordnung von Antennen, die gemäß dem Verfahren 1200 ausgewählt wurde, gebildet werden kann, um die Baugruppe 300 zu bilden. Ein besonderes Beispiel der Anordnung ist in 13 dargestellt, die im Folgenden genauer beschrieben wird. Es sollte angemerkt werden, dass es sich bei nicht ausgewählten Positionen um Positionen handeln kann, die leer sind, oder Positionen, die mit einer Blindantenne belegt werden, wobei der Bildungsschritt 1220 ein Aktivieren des IC 100 oder ein Verbinden des IC 100 mit lediglich ausgewählten Antennenelementen aufweisen kann. Des Weiteren sollte auch angemerkt werden, dass das Berechnungsmodul 1712 ein physisches, automatisiertes Herstellen von Antennenelementen 102 in einem Schaltungslayout anweisen kann.
Im Schritt 1222 kann die Herstellung der Schaltkreisbaugruppe ausgeführt werden. Antennenelemente 102 können z. B. mit integrierten Schaltungen 100 verbunden werden, um die Baugruppe 300 wie oben beschrieben zu bilden. Außerdem kann das Berechnungsmodul 1712 eine physische automatisierte Herstellung der Baugruppe 300 im Schritt 1222 anweisen.
Daraufhin kann das Verfahren 1200 mit dem Baugruppenmontageverfahren 1230 fortfahren. Das Verfahren 1230 kann mehrere Baugruppen 300 montieren, die gemäß dem Verfahren 1210 erzeugt wurden, und das Verfahren 1230 kann durch eine Produktionsentität ausgeführt werden, die von einer Produktions-Entität verschieden ist, die das Verfahren 1210 umsetzt. Wie oben angemerkt wurde, können die Verfahren 1210 und 1230 unabhängig ausgeführt werden. Es sollte ferner angemerkt werden, dass die Schritte 1212 bis 1218 ein unabhängiges Verfahren für Ausführungsformen bilden können, die darauf gerichtet sind, ein Schaltungslayout zu entwerfen.
Das Verfahren 1230 kann im Schritt 1232 beginnen, in dem Schaltkreisbaugruppen empfangen werden können, die gemäß dem Verfahren 1210 hergestellt wurden.
Im Schritt 1234 können die empfangenen Schaltkreisbaugruppen angeordnet und montiert werden. Dabei kann das Berechnungsmodul 1712 gemäß einem beispielhaften Aspekt die Umsetzung des Schritts 1234 anweisen. Eine beispielhafte Anordnung 1300 von Baugruppen 300, die gemäß dem Schritt 1234 hergestellt werden kann, ist in 13 dargestellt. Dabei kann jede der Baugruppen 300 eine Anordnung 1302 von Antennenelementen 102 enthalten, die gemäß dem Schritt 1220 gebildet werden können. Bei dem besonderen Beispiel, das in 13 bereitgestellt wurde, werden sechzehn Baugruppen 300 (4 × 4 Baugruppen) montiert, um den skalierten IC 1300 zu bilden. Das entsprechende simulierte Array-Strahlungsmuster 1400 für den IC 1300 ist in 14 gezeigt. Dieses Array-Muster weist sehr ähnliche Seitenkeulenpegel auf wie jene, die durch die ideale Lösung von 3 erreicht wurden.
Es sollte angemerkt werden, dass, wenn die Baugruppen 300 gemeinsam ausgelegt werden, Räume zwischen einer Baugruppe und der nächsten an mehr als
Antennenpositionen entstehen. Wie oben angemerkt führen große systematische Räume zwischen Antennen zu großen Nebenkeulen. Um zu vermeiden, dass diese systematischen Leerräume systematisch auftreten, können die Baugruppen 300 im Schritt 1234 angeordnet und so montiert werden, dass jede vorhandene Baugruppe der empfangenen Schaltkreisbaugruppen in Bezug auf alle Baugruppen, die an die vorhandene Baugruppe angrenzen, anders ausgerichtet ist. Mit anderen Worten, die Baugruppen 300 werden mit einer nicht gleichförmigen Ausrichtung ausgelegt. Nichtüberlappende Baugruppen können z. B. um 90° zueinander gedreht werden. Ein Beispiel diese Anordnung 1600 ist in 16 dargestellt, bei der jede vorhandene Baugruppe 300 um 90° in Bezug auf alle Baugruppen gedreht ist, die an die vorhandene Baugruppe angrenzen.
Im Schritt 1236 kann die Herstellung der Transceiver-Vorrichtung ausgeführt werden.
Im Hinblick auf Herstellungsdetails der Verfahren 1210 und 1230 sollte angemerkt werden, dass die Baugruppen 300 durch mehrere Teilschichten wie in 15 dargestellt, hergestellt werden können. Die Baugruppe 300 kann z. B. eine Teilschicht 1502 enthalten, auf dem Antennenelemente 102 in dem fraktalen Muster, das in 3 veranschaulicht ist, oder in dem nicht gleichförmigen Muster 1302 von 13 gebildet werden können. Die Baugruppe kann außerdem eine Teilschicht 1504 enthalten. Für einige der Teilschichten kann Kantenmetallisierung ausgeführt werden. Außerdem kann Kantenmetallisierung verwendet werden, um Kanten 1506 zu bilden, die mit der Antennenmasse 1504 verbunden werden. Des Weiteren können metallisierte Kanten untereinander direkt verlötet werden, um während oder nach einer Montage des BGA 1508 auf einer Leiterplatte 1510 ein eutektisches Lot 1507 zu bilden.
Die oben beschriebenen Ausführungsformen ermöglichen die Herstellung von Schaltkreisbaugruppen, die Nebenkeulen von Antennenarray-Strahlungsmustern aufweisen, die vernachlässigbare Störungen induzieren. Des Weiteren ermöglichen die hier beschriebenen Anordnungen von Antennenelementen eine vereinfachte Leitungsführung zwischen Antennenelementen und der zugrundliegenden integrierten Schaltung.
Nachdem bevorzugte Ausführungsformen von Systemen, Verfahren, Vorrichtungen und Einheiten beschrieben wurden, die auf ein phasengesteuertes Array von Transceivern gerichtet sind (die veranschaulichen und nicht einschränken sollen), wird angemerkt, dass von Fachleuten aufgrund der obigen Erkenntnisse Modifikationen und Variationen ausgeführt werden können. Es sollte deshalb klar sein, dass an den speziellen Ausführungsformen, die offenbart wurden, Änderungen vorgenommen werden können, die im Umfang der Erfindung liegen, der durch die angefügten Ansprüche dargelegt wird. Nachdem somit Aspekte der Erfindung mit den Einzelheiten und Besonderheiten beschrieben wurden, die durch die Patentgesetze gefordert werden, wird in den angefügten Ansprüchen dargestellt, was durch die Patentschrift beansprucht und geschützt werden soll.

Claims

Verfahren zum Herstellen einer Schaltkreisbaugruppe, wobei das Verfahren aufweist: Auswählen einer ersten Gruppe von Antennenpositionen in einem ersten Abschnitt aus einer Gruppe von Abschnitten eines Schaltungslayouts für die Schaltkreisbaugruppe; Auswählen einer weiteren Gruppe von Antennenpositionen in einem weiteren Abschnitt des Schaltungslayouts derart, dass eine Anordnung von ausgewählten Antennenpositionen der weiteren Gruppe von einer Anordnung von ausgewählten Antennenpositionen einer zuvor ausgewählten Gruppe von Antennenpositionen verschieden ist; Wiederholen des Auswählens einer weiteren Gruppe von Positionen in einem weiteren Abschnitt, bis für eine Gesamtzahl von Antennen Auswahlen erfolgt sind, wobei das Auswählen der weiteren Gruppe so ausgeführt wird, dass aufeinanderfolgende nicht ausgewählte Positionen in dem weiteren Abschnitt eine im Voraus festgelegte Anzahl von Positionen nicht übersteigen; und Erstellen von Antennenelementen an den ausgewählten Positionen, um die Schaltkreisbaugruppe herzustellen.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei jede aus der ausgewählten Gruppe von Antennenpositionen dieselbe Anzahl (N) von ausgewählten Positionen aufweist, wobei jeder Abschnitt aus der Gruppe von Abschnitten dieselbe Anzahl (M) von auswählbaren Positionen aufweist, und wobei die im Voraus festgelegte Anzahl von Positionen
beträgt.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei es sich bei der Gruppe von Abschnitten um übereinander angeordneter Zeilen von Abschnitten handelt, die eine Matrix aus auswählbaren Antennenpositionen bilden, und wobei das Auswählen der weiteren Gruppe so ausgeführt wird, dass aufeinanderfolgende nicht ausgewählte Positionen die im Voraus festgelegte Anzahl von Positionen in einer Zeile oder Spalte der Matrix nicht übersteigen.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei es sich bei der zuvor ausgewählten Gruppe von Antennenpositionen um eine Gruppe von Antennenpositionen handelt, die in einem unmittelbar vorhergehenden Auswahlschritt ausgewählt wurde.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die im Voraus festgelegte Anzahl von Positionen für wenigstens zwei Schritte zum Auswählen der weiteren Gruppe von Antennenpositionen verschieden ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei für wenigstens einen Schritt zum Auswählen einer weiteren Gruppe von Antennenpositionen die Anordnung von ausgewählten Antennenpositionen der weiteren Gruppe von der Anordnung von ausgewählten Antennenpositionen der zuvor ausgewählten Gruppe von Antennenpositionen um eine Antennenposition verschieden ist.
System zum Bilden einer Schaltkreisbaugruppe, das aufweist: ein Speichermedium, das so eingerichtet ist, dass es ein Schaltungslayout für die Schaltkreisbaugruppe speichert; und ein Berechnungsmodul, das so eingerichtet ist, dass es eine erste Gruppe von Antennenpositionen in einem ersten Abschnitt von einer Gruppe von Abschnitten des Schaltungslayouts auswählt, eine weitere Gruppe von Antennenpositionen in einem weiteren Abschnitt des Schaltungslayouts auswählt, so dass eine Anordnung von ausgewählten Antennenpositionen der weiteren Gruppe von einer Anordnung von ausgewählten Antennenpositionen einer zuvor ausgewählten Gruppe von Antennenpositionen verschieden ist, und die Auswahl einer weiteren Gruppe von Positionen wiederholt, bis für eine Gesamtzahl von Antennen Auswahlen getroffen wurden, wobei die Auswahl der weiteren Gruppe so ausgeführt wird, dass aufeinanderfolgende nicht ausgewählte Positionen in jedem Teil des Schaltungslayouts eine im Voraus festgelegte Anzahl von Positionen nicht übersteigen.
System nach Anspruch 7, wobei jede der ausgewählten Gruppe von Antennenpositionen dieselbe Anzahl (N) von ausgewählten Positionen aufweist, wobei jeder Abschnitt aus der Gruppe von Abschnitten dieselbe Anzahl (M) von auswählbaren Positionen aufweist, und wobei die im Voraus festgelegte Anzahl von Positionen
beträgt.
System nach Anspruch 8, wobei das Berechnungsmodul ferner so eingerichtet ist, dass es ein Erstellen von Antennenelementen an den ausgewählten Positionen anweist, um die Schaltkreisbaugruppe zu bilden.
System nach Anspruch 7, wobei es sich bei der zuvor ausgewählten Gruppe von Antennenpositionen um eine Gruppe von Antennenpositionen handelt, die bei einer unmittelbar vorhergehenden Auswahl ausgewählt wurde.
System nach Anspruch 7, wobei die im Voraus festgelegte Anzahl von Positionen für wenigstens zwei der Auswahlen der weiteren Gruppe von Antennenpositionen verschieden ist.
System nach Anspruch 7, wobei für wenigstens eine der Auswahlen einer weiteren Gruppe von Antennenpositionen die Anordnung von ausgewählten Antennenpositionen der weiteren Gruppe von einer Anordnung von ausgewählten Antennenpositionen der zuvor ausgewählten Gruppe von Antennenpositionen um eine Antennenposition verschieden ist.
Computerlesbares Speichermedium, das ein computerlesbares Programm zum Bilden einer Schaltkreisbaugruppe aufweist, wobei das computerlesbare Programm, wenn es auf einem Computer ausgeführt wird, bewirkt, dass der Computer die Schritte ausführt: Auswählen einer ersten Gruppe von einer Anzahl (N) von Antennenpositionen in einem ersten Abschnitt von einer Anzahl (M) von Abschnitten eines Schaltungslayouts für die Schaltkreisbaugruppe, wobei jeder der Abschnitte des Schaltungslayouts M auswählbare Antennenpositionen aufweist; Auswählen einer weiteren Gruppe von N Antennenpositionen in einem weiteren Abschnitt der M Abschnitte des Schaltungslayouts derart, dass eine Anordnung von ausgewählten Antennenpositionen der weiteren Gruppe von einer Anordnung von ausgewählten Antennenpositionen einer zuvor ausgewählten Gruppe von Antennenpositionen verschieden ist; und Wiederholen des Auswählens einer weiteren Gruppe von Positionen, bis für eine Gesamtzahl von Antennen Auswahlen erfolgt sind, wobei das Auswählen der weiteren Gruppe so ausgeführt wird, dass aufeinanderfolgende nicht ausgewählte Positionen in jedem Teil des Schaltungslayouts
Positionen nicht übersteigen.
Schaltkreiseinheit, die aufweist: eine integrierte Schaltung, die so gestaltet ist, dass sie Datenübertragungssignale verarbeitet; und eine Gruppe von Antennenelementen, die mit der integrierten Schaltung verbunden ist, wobei die Gruppe von Antennenelementen auf einem Schaltungslayout angeordnet ist, das aus einer Vielzahl von Abschnitten von Positionen aufgebaut ist, wobei wenigstens ein Abschnitt des Schaltungslayouts aus einer Anordnung von Antennen aufgebaut ist, die von einer Anordnung von Antennen wenigstens eines weiteren Abschnitts des Schaltungslayouts verschieden ist, und wobei aufeinanderfolgende nicht verwendete Positionen in jedem der Abschnitte eine im Voraus festgelegte Anzahl von Positionen nicht übersteigen.
Schaltkreiseinheit nach Anspruch 14, wobei jeder der Abschnitte aus derselben Anzahl (N) von Antennen aufgebaut ist, wobei jeder Abschnitt von der Vielzahl von Abschnitten dieselbe Gesamtanzahl (M) von Positionen aufweist, und wobei die im Voraus festgelegte Anzahl von Positionen
beträgt.
Schaltkreiseinheit nach Anspruch 15, wobei es sich bei der Vielzahl von Abschnitten um übereinander angeordnete Zeilen von Abschnitten handelt, die eine Matrix von Positionen bilden, und wobei aufeinanderfolgende nicht verwendete Positionen in jeder Zeile oder Spalte der Matrix die im Voraus festgelegte Anzahl von Positionen nicht übersteigen.
Schaltkreiseinheit nach Anspruch 14, wobei der wenigstens eine weitere Abschnitt des Schaltungslayouts angrenzend zu dem wenigstens einen Abschnitt des Schaltungslayouts angeordnet ist.
Schaltkreiseinheit nach Anspruch 14, wobei die im Voraus festgelegte Anzahl von Positionen für wenigstens zwei der Abschnitte verschieden ist.
Schaltkreiseinheit nach Anspruch 14, wobei das integrierte Schaltschema und die Gruppe von Antennenelementen eine Schaltkreisbaugruppe bilden, wobei die Schaltkreiseinheit eine Vielzahl der Baugruppen enthält und wobei jede einzelne Baugruppe der Baugruppen in Bezug auf alle Baugruppen, die an die einzelne Baugruppe angrenzen, anders ausgerichtet ist.
Transceiver-Vorrichtung, die aufweist: eine Vielzahl von Schaltkreisbaugruppen, die so zusammengefügt sind, dass jede einzelne Baugruppe in Bezug auf wenigstens eine Baugruppe, die an die einzelne Baugruppe angrenzt, anders ausgerichtet ist, wobei jede der Baugruppen aufweist: eine Gruppe von Antennenelementen, die auf einem Schaltungslayout angeordnet sind, das aus einer Vielzahl von Abschnitten von Positionen aufgebaut ist, wobei wenigstens ein Abschnitt des Schaltungslayouts aus einer Anordnung von Antennen aufgebaut ist, die von einer Anordnung von Antennen wenigstens eines weiteren Abschnitts des Schaltungslayouts verschieden ist, und wobei aufeinanderfolgende nicht genutzte Positionen in einem der Abschnitte eine im Voraus festgelegte Anzahl von Positionen nicht übersteigen, und ein integriertes Schaltschema, das mit der Gruppe von Antennenelementen verbunden und so eingerichtet ist, dass es wenigstens eines der Signale für eine Übertragung über Antennenelemente in der Gruppe von Antennenelementen oder Signale verarbeitet, die über Antennenelemente in der Gruppe von Antennenelementen empfangen werden.
Transceiver-Vorrichtung nach Anspruch 20, wobei jeder der Abschnitte aus derselben Anzahl von (N) Antennen aufgebaut ist, wobei jeder Abschnitt von der Vielzahl von Abschnitten dieselbe Anzahl von (M) Positionen aufweist und wobei die im Voraus festgelegte Anzahl von Positionen
beträgt.
Transceiver-Vorrichtung nach Anspruch 21, wobei es sich bei der Vielzahl von Abschnitten um übereinander angeordnete Zeilen von Abschnitten handelt, die eine Matrix von Positionen bilden, und wobei aufeinanderfolgende nicht genutzte Positionen in jeder Zeile oder Spalte der Matrix die im Voraus festgelegte Anzahl von Positionen in jeder Zeile oder Spalte der Matrix nicht übersteigen.
Transceiver-Vorrichtung nach Anspruch 20, wobei der wenigstens eine weitere Abschnitt des Schaltungslayouts an den wenigstens einen Abschnitt des Schaltungslayouts angrenzt.
Transceiver-Vorrichtung nach Anspruch 20, wobei die im Voraus festgelegte Anzahl von Positionen für wenigstens zwei der Abschnitte verschieden ist.
Transceiver-Vorrichtung nach Anspruch 20, wobei jede der vorhandenen Baugruppen in Bezug auf alle Baugruppen, die an die vorhandene Baugruppe angrenzen, um 90 Grad gedreht ist.