TW201838352A - 無線通訊之技術、設備及方法 - Google Patents
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- H01L2224/16225—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
- H01L2224/16227—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation the bump connector connecting to a bond pad of the item
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- H01L2224/31—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
- H01L2224/32—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer connector
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- H01L2224/32151—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
- H01L2224/32221—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
- H01L2224/32225—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
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- H01L2224/481—Disposition
- H01L2224/48151—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
- H01L2224/48153—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being arranged next to each other, e.g. on a common substrate
- H01L2224/48195—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being arranged next to each other, e.g. on a common substrate the item being a discrete passive component
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- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/481—Disposition
- H01L2224/48151—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
- H01L2224/48221—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
- H01L2224/48225—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
- H01L2224/48227—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation connecting the wire to a bond pad of the item
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- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/49—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of a plurality of wire connectors
- H01L2224/491—Disposition
- H01L2224/4912—Layout
- H01L2224/49175—Parallel arrangements
- H01L2224/49176—Wire connectors having the same loop shape and height
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- H01L2224/73—Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L2224/10, H01L2224/18, H01L2224/26, H01L2224/34, H01L2224/42, H01L2224/50, H01L2224/63, H01L2224/71
- H01L2224/732—Location after the connecting process
- H01L2224/73201—Location after the connecting process on the same surface
- H01L2224/73203—Bump and layer connectors
- H01L2224/73204—Bump and layer connectors the bump connector being embedded into the layer connector
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- H01L2224/73—Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L2224/10, H01L2224/18, H01L2224/26, H01L2224/34, H01L2224/42, H01L2224/50, H01L2224/63, H01L2224/71
- H01L2224/732—Location after the connecting process
- H01L2224/73251—Location after the connecting process on different surfaces
- H01L2224/73267—Layer and HDI connectors
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- H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
- H01L2224/81—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a bump connector
- H01L2224/8119—Arrangement of the bump connectors prior to mounting
- H01L2224/81191—Arrangement of the bump connectors prior to mounting wherein the bump connectors are disposed only on the semiconductor or solid-state body
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- H01L2224/812—Applying energy for connecting
- H01L2224/81201—Compression bonding
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- H01L2224/81207—Thermosonic bonding
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- H01L2224/81—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a bump connector
- H01L2224/818—Bonding techniques
- H01L2224/81801—Soldering or alloying
- H01L2224/81815—Reflow soldering
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Abstract
文中描述與用於無線通訊的收發器、接收器和天線結構有關的毫米波(mmWave)技術、設備及方法。多種面向包含共置毫米波(mmWave)和近場通訊(NFC)天線、可縮放相位陣列無線電收發器構造(SPARTA)、具有經由單一同軸纜線的MIMO支援和相位雜訊同步化的分散式相位陣列通訊系統、於分散式相位陣列通訊系統中之經纜線RF信號(RFoC)通訊、用於後向和前向相容性與模組性的IF至RF(IF-to-RF)配套晶片、封裝體上匹配網路、5G可縮放接收器(Rx)構造及其他。
Description
優先權請求本案請求下列臨時專利申請案之優先權權益:
美國臨時專利申請案編號第62/437,385號,其標題為〈毫米波天線結構(MILLIMETER WAVE ANTENNA STRUCTURES)〉,且係於2016年十二月12日提申;
美國臨時專利申請案編號第62/511,398號,其標題為〈毫米波技術(MILLIMETER WAVE TECHNOLOGY)〉,且係於2017年五月26日提申;
美國臨時專利申請案編號第62/527,818號,其標題為〈用於毫米波(MMWAVE)通訊的天線電路與收發器(ANTENNA CIRCUITS AND TRANSCEIVERS FOR MILLIMETER WAVE (MMWAVE) COMMUNICATIONS)〉,且係於2017年六月30日提申;以及
美國臨時專利申請案編號第62/570,680號,其標題為〈用於無線通訊的射頻科技(RADIO FREQUENCY TECHNOLOGIES FOR WIRELESS COMMUNICATIONS)〉,且係於2017年十月11日提申。
上舉臨時專利申請案均以參照方式整體併入本文。
本揭示內容的一些面向係有關天線和天線結構。本揭示內容的一些面向係有關用於毫米波通訊的天線和天線結構。本揭示內容的一些面向係有關使用天線和天線結構來傳遞無線信號的無線通訊裝置(例如行動裝置和基地台)。本揭示內容的一些面向係有關根據第五代(5G)無線系統來操作的裝置。本揭示內容的一些面向係有關依據無線千兆聯盟(WiGig)(例如IEEE 802.11ad)協定來操作的裝置。本揭示內容的一些面向係有關對於多階銅柱蝕刻的使用。本揭示內容的一些面向係有關共置的毫米波(mmWave)和近場通訊(NFC)天線。本揭示內容的一些面向係有關可縮放相位陣列無線收發器構造(SPARTA)。本揭示內容的一些面向係有關具有經由單一同軸纜線之MIMO支援和相位雜訊同步化的分散式相位陣列通訊系統。本揭示內容的一些面向係有關於分散式相位陣列通訊系統中之經纜線射頻信號(radio frequency signals over cable, RFoC)通訊。本揭示內容的一些面向係有關時鐘雜訊洩漏縮減。本揭示內容的一些面向係有關用於後向和前向相容性與模組性的中頻(IF)至射頻(RF)配套晶片。本揭示內容的一些面向係有關封裝體上匹配網路。本揭示內容的一些面向係有關5G可縮放接收器(Rx)構造。
由於在用於無線通訊的行動裝置之形狀因數內所含有的功能數量的關係,此等裝置內的實體空間通常十分珍貴。由於對於所輻射出之無線電波之空間涵蓋率的需求、為了在行動裝置移動至其他地方時維持信號強度、或因為使用者可能不時地改變行動裝置之定向、以及其他原因,出現了一些具有挑戰性的問題。這在某些方面導致了對於大量的天線、變動極性、輻射方向、所輻射無線電波於變動時間中的變動空間分集的需求以及其他相關需求。在設計含有於毫米波(mmWave或mmW)頻率操作的天線的封裝體時,對空間的有效使用可有助於解決這些問題。
無線通訊的普遍性已進展到使得有許多挑戰性問題出現。尤其,由於具有不同需求的裝置及所用頻譜的多樣性,這些挑戰已隨著行動通訊系統,例如5G通訊系統的出現而成長。尤其是,通訊所用的頻帶範圍已有所擴增,最近是因為對有照與無照頻帶之載波聚集的含納以及對毫米波頻帶的即將使用而擴增。
毫米波無線電前端模組(RFEM)的一項挑戰是要提供完整或接近完整的指向涵蓋率。毫米波系統需要高天線增益來閉合鏈路預算,且相位陣列天線可被利用來提供波束操控。然而,對相位陣列天線(例如平面塊狀天線之陣列)的使用本身只能提供有限的角度涵蓋率。雖然相位操控可有助於將能量導向所欲接收器(並對等地於接收器增加在所欲發送器之方向上的增益),但簡單的陣列卻會限制操控角度的涵蓋率。此外,射頻(RF)信號的極化對毫米波而言也是一大問題。在垂直和水平極化之間存有顯著的傳播差異,並且,對兩種極化方向的一併使用係可用來提供空間分集。考慮到此種技術在行動裝置上的預期應用,將亟需在天線中提供可選擇的極化。
另一個逐漸受到關注的問題是大氣衰減損耗。因為由於大氣吸收所造成的高程度路徑損耗以及穿透固體材料所造成的大幅衰減,係可能使用大量多輸入多輸出(MIMO)系統來進行毫米波頻帶中之通訊。為了尋找未受阻的定向空間通道所使用的波束成形、以及在視線(LOS)和非視線(NLOS)通訊之間的差異性可能會使得毫米波構造比用於透過無線個人區域網路(WPAN)或無線區域網路(WLAN)的構造更為複雜。
於本揭示的一個態樣中,係揭露一種用於行動裝置的設備,該設備包含:一個電路板,其含有多個平行層,該等平行層包含一個頂層和一個底層;附接至該電路板的一個無線電前端模組,其包含一個積體電路(IC);附接至該電路板的一個接地屏蔽盾,該接地屏蔽盾被組配成可為該IC屏蔽干擾;一個堆疊塊狀定向天線,其包含一個輻射元件和一個寄生元件,該寄生元件被設置在與該接地屏蔽盾鄰近處,該輻射元件被設置在該電路板上且受一個饋給機構饋給,該饋給機構包含耦接至該IC的一個饋給帶;其中,該接地屏蔽盾被組配成作為一個反射器、並作為該堆疊塊狀定向天線之接地面,並且其中,該堆疊塊狀定向天線被組配為可傳播具有第一極化方向的信號和具有第二極化方向的信號,並且其中,該等第一和第二極化方向是正交的極化方向。
隨著以毫米波為基礎的5G通訊的進展,已衍生出了一些挑戰,例如有限通訊範圍、天線系統之定向性、對大規模天線陣列之所欲定向性和波束成形的達成、由於大氣衰減損耗所致的信號衰減、以及穿透固體材料所造成的大幅衰減。本文中所描述之技術係可關聯於數位基帶電路、發送電路、接收電路、射頻電路、協定處理電路和天線陣列而使用,以處理與以毫米波為基礎的5G通訊有關的挑戰。
於本文中之使用像是例如「處理」、「運算」、「計算」、「判定」、「建立」、「分析」、「檢查」或其他諸如此類詞語的論述可係指電腦、電腦平臺、電腦系統或其他電子運算裝置將在此電腦之暫存器和(或)記憶體內之以物理(例如電子)量表示的資料操縱和(或)變換成在此電腦之暫存器和(或)記憶體或可儲存指令以進行操作和(或)處理作業的其他資訊儲存媒體內之同樣以物理量表示的其他資料的操作和(或)處理作業。
於本文中所使用的「複數個」和「多個」等詞語包含例如「數個」或「二或更多個」。例如,「多個物品」包含二或更多個物品。
對「一種面向」、「一面向」、「一種示範面向」、「一些面向」、「示範面向」、「各種面向」等等的指稱係指所描述的這(些)面向可能含有某個特定特徵、結構或特性,但並非每一種面向都必定包含該特定特徵、結構或特性。此外,對於「在一種面向中」一語的重複使用雖然有可能但並不一定係指同一種面向。
在本文中之語境中,除非有指明其他狀況,否則對於「第一」、「第二」、「第三」等等序數形容詞的使用係用於描述一種共通物件,只是要指出所指稱的是相似物件的不同存在體(instance),而並未意圖暗示如此描述的物件必須要以時間或空間上的特定順序排列或係有任何其他種順序關係。
一些面向係可配合各種裝置和系統一起使用,例如使用者設備(UE)、行動裝置(MD)、無線站台(STA)、個人電腦(PC)、桌上型電腦、行動電腦、膝上型電腦、筆記型電腦、平板電腦、伺服器電腦、手持式電腦、感測器裝置、物聯網(IoT)裝置、可穿戴裝置、手持式裝置、個人數位助理(PDA)裝置、手持式PDA裝置、主機板上(on-board)裝置、主機板外(off-board)裝置、混成式裝置、車輛裝置、非車輛裝置、行動或可攜帶裝置、消費者裝置、非行動或不可攜帶裝置、無線通訊站台、無線通訊裝置、無線進接點(AP)、有線或無線路由器、有線或無線數據機、視訊裝置、音訊裝置、視聽(A/V)裝置、有線或無線網路、無線區域網路、無線視訊區域網路(WVAN)、本地區域網路(LAN)、無線LAN、個人區域網路(PAN)、無線PAN及其他諸如此類者。
一些面向係可例如配合依據現有IEEE 802.11標準(包括IEEE 802.11-2016(IEEE 802.11-2016,用於資訊科技的IEEE標準──在系統本地和都會區域網路之間的電信和資訊交換──具體要求第11部:無線LAN媒體取用控制(MAC)和實體層(PHY)規格說明,2016年十二月7日)、IEEE802.11ay(用於資訊科技的P802.11ay標準──在系統本地和都會區域網路之間的電信和資訊交換──具體要求第11部:無線LAN媒體取用控制(MAC)和實體層(PHY)規格說明──修訂:針對於高於45 GHz之免執照頻帶中之作業的流通量改良))和(或)未來版本和(或)其衍生物而作業的裝置和(或)網路、依據現有WiFi聯盟(WFA)同級間(P2P)規格說明(包括2015年八月4日之第1.5版WiFi P2P技術規格說明)和(或)未來版本和(或)其衍生物而作業的裝置和(或)網路、依據現有無線千兆聯盟(WGA)規格說明(包括無線千兆聯盟股份有限公司2011年四月之第1.1版WiGig MAC與PHY規格說明,最終規格說明)和(或)未來版本和(或)其衍生物而作業的裝置和(或)網路、依據現有蜂巢式規格說明和(或)協定(例如第三代合夥專案(3GPP)、3GPP長程演進(LTE))和(或)未來版本和(或)其衍生物而作業的裝置和(或)網路、屬於上述網路的單位和(或)裝置、及其他諸如此類者一起使用。
一些面向係可配合單向和(或)雙向無線電通訊系統、蜂巢式無線電電話通訊系統、行動電話、蜂巢式電話、無線電話、個人通訊系統(PCS)裝置、整合無線通訊裝置的PDA裝置、行動或可攜式全球定位系統(GPS)裝置、整合GPS接收器或收發器或晶片的裝置、整合RFID元件或晶片的裝置、多輸入多輸出(MIMO)收發器或裝置、單輸入多輸出(SIMO)收發器或裝置、多輸入單輸出(MISO)收發器或裝置、具有一或多個內部天線和(或)外部天線的裝置、數位視訊廣播(DVB)裝置或系統、多標準無線電裝置或系統、有線或無線手持式裝置(例如智慧型電話)、無線應用協定(WAP)裝置或其他諸如此類者一起使用。
一些面向係可配合一或多種類型的無線通訊信號和(或)系統一起使用,例如射頻(RF)、紅外線(IR)、分頻多工(FDM)、正交FDM(OFDM)、正交分頻多工進接(OFDMA)、空間分割多重進接(SDMA)、FDM分時多工(TDM)、分時多重進接(TDMA)、多使用者MIMO(MU-MIMO)、延伸TDMA(E-TDMA)、通用封包無線電服務(GPRS)、延伸GPRS、分碼多重進接(CDMA)、寬頻CDMA(WCDMA)、CDMA 2000、單載波CDMA、多載波CDMA、多載波調變(MDM)、離散多音調(DMT)、藍牙、全球定位系統(GPS)、Wi-Fi、Wi-Max、ZigBeeTM、超寬頻(UWB)、全球行動通訊系統(GSM)、2G、2.5G、3G、3.5G、4G、第五代(5G)行動網路、3GPP、長程演進(LTE)、先進LTE、GSM演進增強資料率(EDGE)或其他諸如此類者。可能於各種其他裝置、系統和(或)網路中使用其他面向。
於本文之用語中,「無線裝置」一詞包含例如能夠進行無線通訊的裝置、能夠進行無線通訊的通訊裝置、能夠進行無線通訊的通訊站台、能夠進行無線通訊的可攜式或不可攜式裝置或其他諸如此類者。在一些示範面向中,無線裝置可係或可包括與電腦整合的週邊裝置、或附接至電腦的週邊裝置。在一些示範面向中,「無線裝置」一語可選項性包含無線服務。
針對通訊信號而於本文中使用的「傳遞」一詞包含發送通訊信號和(或)接收通訊信號。例如,能夠傳遞通訊信號的一個通訊單元係可包含用於將通訊信號發送給至少一個其他通訊單元的發送器以及(或是)用於接收來自至少一個其他通訊單元的通訊信號的通訊接收器。傳遞這個動詞可係用來指涉發送動作和(或)接收動作。在一種範例中,「傳遞信號」一語可係指由第一裝置發送信號的動作,而並不一定包含由第二裝置接收此信號的動作。在另一種範例中,「傳遞信號」一語可係指由第一裝置接收信號的動作,而並不一定包含由第二裝置發送此信號的動作。
一些示範面向係可配合WLAN(例如WiFi網路)一起使用。其他面向係可配合任何其他合適的無線通訊網路一起使用,例如無線區域網路、「微微網(piconet)」、WPAN、WVAN及其他諸如此類者。
一些示範面向可能係配合經由高於45吉赫(GHz)之頻帶(例如60 GHz)而通訊的無線通訊網路一起使用。然而,其他面向可能係使用任何其他合適的無線通訊頻帶來實施,例如極高頻(EHF)頻帶(毫米波(mmWave)頻帶)、比如在介於20 GHz與300 GHz間之頻帶內的一個頻帶、高於45 GHz的頻帶、低於20 GHz的頻帶(比如次於1 GHz(Sub 1 GHz, S1G)頻帶)、2.4 GHz頻帶、5 GHz頻帶、WLAN頻帶、WPAN頻帶、符合WGA規格的頻帶、及其他諸如此類者。
於本文之用語中,「電路」一詞可例如係指涉、屬於或包含執行一或多個軟體或軔體程式的特定應用積體電路(ASIC)、積體電路、電子電路、處理器(共享、專用或群用)和(或)記憶體(共享、專用或群用)、組合邏輯電路、以及(或是)提供所述功能的其他適當硬體部件。在一些面向中,電路可包括可至少部份於硬體中運作的邏輯。在一些面向中,係可將電路實施為無線電虛擬機器(RVM)的一部份並(或)以此格式實施該電路,例如將其實施為被組配來執行用於組配一或多個無線電部件之一或多種作業和(或)功能的程式碼的一個無線電處理器(RP)的一部分。
「邏輯」一詞可例如係指涉嵌在運算設備之電路內的運算邏輯和(或)儲存在運算設備之記憶體中的運算邏輯。例如,邏輯可係可由運算設備之處理器取用以執行運算邏輯來進行運算功能和(或)操作者。在一種範例中,邏輯可係嵌在各種類型的記憶體和(或)韌體中,例如各種晶片和(或)處理器之矽塊。邏輯可被包括在各種電路,例如無線電電路、接收器電路、控制電路、發送器電路、收發器電路、處理器電路和(或)其他諸如此類者中、並(或)可被施作為其之一部份。在一種範例中,邏輯可係嵌在依電性記憶體和(或)非依電性記憶體中,包括隨機存取記憶體、唯讀記憶體、可規劃記憶體、磁性記憶體、快閃記憶體、持久記憶體和(或)其他諸如此類者中。邏輯可受一或多個處理器執行,例如利用以執行該邏輯所需之方式耦接至該一或多個處理器的記憶體,比如暫存器、緩衝器、堆疊及其他諸如此類者。
於本文之用語中,「天線」一語可包括任何一或多個天線元件、部件、單元、總成和(或)和或陣列的合適組態、結構和(或)配置。在一些面向中,天線可係利用不同的發送和接收天線元件來實施發送和接收功能。在一些面向中,天線可係利用共用和(或)整合的發送和接收元件來實施發送和接收功能。天線可包括例如相位陣列天線、單元件天線、一組波束切換天線和(或)其他諸如此類者。
於本文之用語中,「同級間(PTP)通訊」一語可係有關裝置間之在無線鏈路(「同級間鏈路」)上的裝置對裝置通訊。PTP通訊可包括例如WiFi直接(WFD)通訊(例如WFD同級間(P2P)通訊)、經由服務品質(QoS)基礎服務集合(BSS)內之直接鏈路的無線通訊、穿隧型直接鏈路設置(TDLS)鏈路、於獨立基礎服務集合(IBSS)中的STA對STA(STA-to-STA)通訊或其他諸如此類者。
本文中有針對WiFi通訊而描述一些示範面向。然而,亦可針對其他通訊架構、網路、標準和(或)協定而實施其他面向。
在一些示範面向中,無線通訊裝置可例如以後文中所描述之方式來實施毫米波(mmWave)無線電前端模組(RFEM)。
毫米波可被定義為是從約30 GHz到約300 GHz的頻率範圍,其在目前的實務上覆蓋數個離散的有照和無照頻帶。
目前可用的無照毫米波頻帶是在60 GHz附近。有照頻帶很可能會包括28 GHz、39 GHz、73 GHz和120 GHz。這些頻帶的可取用性及其各自的明確頻率範圍視各管理單位而有所不同,並且在一些情況中(特別是針對有照頻帶作業),在某些國家的規定上還是有很大的不明確性。與以毫米波為基礎的蜂巢式通訊相關聯的挑戰包含範圍限制、範圍中之天線的定向性、由於使用正規纜線而非跡線所致的信號損耗、以及與為進行波束成形而整合複數個天線有關的挑戰。這些挑戰係於本發明中如於下文中依據一些面向所論述地得到應對,且可能包含對於創新極化方式的使用、對可避免信號損耗的跡線和其他線路的使用、以及用於波束成形的能力之改良。
圖1依據一些面向而例示出一種示範性使用者裝置。在一些面向中,此使用者裝置100可係一個行動裝置,且包括應用處理器105、基帶處理器110(亦稱其為基帶子系統)、無線電前端模組(RFEM)115、記憶體120、連接性子系統125、近場通訊(NFC)控制器130、音訊驅動器135、相機驅動器140、觸控螢幕145、顯示驅動器150、感測器155、可移除式記憶體160、電力管理積體電路(PMIC)165以及智慧型電池170。
在一些面向中,應用處理器105可包含例如一或多個中央處理單元(CPU)核心和下列中之一或多者:快取記憶體、低開斷電壓調節器(LDO)、岔斷控制器、串列介面(例如SPI、I2C或通用可規劃串列介面子系統)、真時時鐘(RTC)、計時計數器(包含間隔計時器和看門狗計時器)、一般用途IO、記憶卡控制器(例如SD/MMC或其他類似者)、USB介面、MIPI介面和(或)聯合測試取用群組(JTAG)測試取用埠。
在一些面向中,基帶處理器110可被施作為例如包含一或多個積體電路的一個下焊式基體、被焊接至主機板的單個經封裝積體電路和(或)含有二或更多個積體電路的一個多晶片模組。
對毫米波科技的應用可包含例如WiGig和未來的5G,但此毫米波科技係可被應用在各種電信系統上。此毫米波科技對於短範圍電信系統而言可係特別具有吸引力。WiGig裝置係作業於無照60 GHz頻帶,而5G毫米波被預期會在初期作業於有照28 GHz和39 GHz頻帶中。在圖1A中係示出在毫米波系統中的一種示範性基帶子系統110與RFEM 115之方塊圖。
圖1A依據本揭示內容的一些面向而例示出可關聯於圖1之裝置100使用的一個毫米波系統100A。系統100A包含兩個部件:一個基帶子系統110和一或多個無線電前端模組(RFEM)115。RFEM 115可係藉由單條同軸纜線190而連接至基帶子系統110,此纜線供應經調變中頻(IF)信號、DC電力、時鐘信號和控制信號。
基帶子系統110並未被完整示出,圖1A倒是示出了類比前端的一種實作。其包含一個發送器(TX)區塊191A(其具有至中頻(IF)(在目前的實作中是大約10 GHz)的一個向上轉換器173)、一個接收器(RX)區塊191B(其具有從IF到基帶的向下轉換175)、控制與多工電路177(其包含用來對至單條纜線190上的收發信號進行多工或解多工的一個組合器)。此外,在基帶電路板上還包含電力T形電路192(其包含離散部件),用以提供DC電力給RFEM 115。在一些面向中,TX區塊和RX區塊的這個組合可被稱為是一個收發器,為於本文中所描述之類型的一或多個天線或天線陣列可被耦接至此收發器。
RFEM 115可係一個小型電路板,包含多個印刷天線和含有複數個無線電鏈的一或多個RF裝置,包括至毫米波頻率的向上轉換或向下轉換174、功率合併器或切分器176、可規劃移相178和功率放大器(PA)180、低雜訊放大器(LNA)182、以及控制與電力管理電路184A和184B。此種配置可係與Wi-Fi或蜂巢式實作不同,Wi-Fi或蜂巢式實作通常係使所有的RF和基帶功能全都整合在同一個單元上,而只有天線係經由同軸纜線(coax/coaxial cable)而遠端連接。
這樣的構造差異可係由於在毫米波頻率下於同軸纜線中的極大功率損耗所驅使的。這些功率損耗可能會減弱在天線處的發送功率並降低接收靈敏度。為了避免這個問題,在一些面向中,係可將PA 180和LNA 182移至整合有天線的RFEM 115。此外,RFEM 115亦可包含向上轉換或向下轉換174,以使得同軸纜線190上的IF信號可處於低頻。針對毫米波5G設備、技術和特徵的額外系統脈絡將於後文中論述。
圖2依據一些面向而例示出一種示範性基地台或基礎設施設備無線電頭端。基地台無線電頭端200可包含下列中之一或多者:應用處理器205、基帶處理器210、一或多個無線電前端模組215、記憶體220、電力管理積體電路(PMIC)225、網路控制器235、電力T型電路230、網路介面控制器240、衛星導航接收器(例如GPS接收器)245、以及使用者介面250。
在一些面向中,應用處理器205可包含一或多個CPU核心以及下列中之一或多者:快取記憶體、低開斷電壓調節器(LDO)、岔斷控制器、串列介面(例如SPI、I2
C或通用可規劃串列介面)、真時時鐘(RTC)、計時計數器(包含間隔和看門狗計時器)、一般用途IO、記憶卡控制器(例如SD/MMC或其他類似者)、USB介面、MIPI介面、以及聯合測試取用群組(JTAG)測試取用埠。
在一些面向中,係可將基帶處理器210實施為例如包含一或多個積體電路的一個下焊式基體、被焊接至主機板的單個經封裝積體電路、或含有二或更多個積體電路的一個多晶片子系統。
在一些面向中,記憶體220可包含下列中之一或多者:依電性記憶體(包含動態隨機存取記憶體(DRAM)和(或)同步DRAM(SDRAM))、以及非依電性記憶體(NVM)(包含高速可電氣式抹除記憶體(一般稱之為快閃記憶體)、相變隨機存取記憶體(PRAM)、磁阻式隨機存取記憶體(MRAM)和(或)三維交點記憶體)。係可將記憶體220實施為下列中之一或多者:下焊式封裝積體電路、插座式記憶體模組、以及插入式記憶卡。
在一些面向中,電力管理積體電路225可包含下列中之一或多者:電壓調節器、突波保護器、電力警報檢測電路、以及一或多個備用電源(例如電池或電容器)。電力警報檢測電路可檢測暫時低壓(過低電壓)及突波(過高電壓)情況中之一或多者。
在一些面向中,電力T型電路230可提供汲自網路纜線的電力。電力T形電路230可利用單一條纜線而為基地台無線電頭端200提供電力供應及資料連接性。
在一些面向中,網路控制器235可利用標準網路介面協定而提供對網路的連接性,例如乙太網(Ethernet)。可係利用電氣式(一般稱為銅互連)、光學式或無線式實體連接的其中一種來提供網路連接性。
在一些面向中,衛星導航接收器245可包含用於接收和解碼由一或多個導航衛星星系(例如全球定位系統(GPS)、全球導航衛星系統(GLONASS)、伽利略(Galileo)和(或)北斗(BeiDou))所發送之信號的電路。接收器245可向應用處理器205提供可能包含位置資料或時間資料其中一或多者的資料。應用處理器205可使用時間資料來配合其他無線電基地台或基礎設施設備而使操作同步化。
在一些面向中,使用者介面250可包含一或多個的按鈕。這些按鈕可包含一個重置按鈕。使用者介面250可亦包含一或多個指示器(例如LED)和一個顯示螢幕。
圖3A依據一些面向而例示出示範性毫米波通訊電路;圖3B和3C依據一些面向而例示出示於圖3A中的示範性發送電路的幾個面向;圖3D依據一些面向而例示出示於圖3A中的射頻電路之面向;圖3E依據一些面向而例示出圖3A中之接收電路之面向。示於圖3A中的毫米波通訊電路300也可根據功能而被分組。例示於圖3A中之部件係作為例示用途而在此提供,且亦可包含未於圖3A中示出的其他部件。
毫米波通訊電路300可包含協定處理電路305(或處理器)或是其他用於處理的構件。協定處理電路305可實施下列中之一或多者:媒體取用控制(MAC)、無線電鏈路控制(RLC)、封包資料收斂協定(PDCP)、無線電資源控制(RRC)、以及無取用階層(NAS)功能,此僅聊舉數例。協定處理電路305可包含用於執行指令的一或多個處理核心以及用於儲存程式和資料資訊的一或多個記憶體結構。
毫米波通訊電路300可進一步包含數位基帶電路310。數位基帶電路310可實施實體層(PHY)功能,包含下列中之一或多者:混成式自動重複請求(HARQ)功能、攪拌和(或)解攪拌、編碼和(或)解碼、層級對映和(或)解對映、調變信號對映、所接收信號和(或)位元度量(bit metric)判定、多天線埠預編碼和(或)解碼(可包括下列中之一或多者:空間時間、空間頻率或空間編碼)、參考信號生成和(或)檢測、前綴序列生成和(或)解碼、同步化序列生成和(或)檢測、控制通道信號盲解碼、以及其他有關功能。
毫米波通訊電路300可進一步包含發送電路315、接收電路320和(或)天線陣列電路330。毫米波通訊電路300可進一步包含RF電路325。在一些面向中,RF電路325可包含用於發送和(或)接收的一個RF鍊或數個並行的RF鍊。這(些)RF鍊各可連接至天線陣列電路330的一或多個天線。
在一些面向中,協定處理電路305可包含控制電路的一或多個存在體。控制電路可提供針對數位基帶電路310、發送電路315、接收電路320和(或)RF電路325其中一或多者的控制功能。
圖3B和3C依據一些面向而例示出示於圖3A中的發送電路的幾個面向。示於圖3B中的發送電路315可包含下列中之一或多者:數位至類比轉換器(DAC)340、類比基帶電路345、向上轉換電路350和(或)過濾與放大電路355。DAC 340可將數位信號轉換成類比信號。類比基帶電路345可進行如於後文中所指出的多種功能。向上轉換電路350可將來自類比基帶電路345的基帶信號向上轉換成RF頻率(例如毫米波頻率)。過濾與放大電路355可過濾和放大類比信號。係可在協定處理電路305與DAC 340、類比基帶電路345、向上轉換電路350和(或)過濾與放大電路355其中一或多者之間供給控制信號。
示於圖3C中的發送電路315可包含數位發送電路365和RF電路370。在一些面向中,係可將來自過濾與放大電路355的信號提供給數位發送電路365。同上,係可在協定處理電路305與數位發送電路365和RF電路370其中一或多者之間供給控制信號。
圖3D依據一些面向而例示出示於圖3A中的射頻電路之面向。射頻電路325可包含無線電鍊電路372的一或多個存在體,其於一些面向中可包含一或多個濾波器、功率放大器、低雜訊放大器、可規劃移相器和電源。
在一些面向中,射頻電路325可亦包含電力合併與切分電路374。在一些面向中,電力合併與切分電路374可雙向運作,以使得這同一個實體電路可被組配來在裝置進行發送時作為電力切分器而作業、並在該裝置進行接收時作為電力合併器而作業。在一些面向中,電力合併與切分電路374可包含用於在裝置進行發送時作電力切分、並在裝置進行接收時作電力合併的完全或部份分離的一或多個電路。在一些面向中,電力合併與切分電路374可包含被動電路,包括被配置在樹狀結構中的一或多個雙向電力切分或合併器。在一些面向中,電力合併與切分電路374可包含主動電路,包括放大器電路。
在一些面向中,射頻電路325可連接至圖3A中的發送電路315和接收電路320。射頻電路325可係經由一或多個無線電鍊介面376和(或)一個組合式無線電鍊介面378而連接至發送電路315和接收電路320。在一些面向中,一或多個無線電鍊介面376可提供對一或多個接收或發送信號的一或多個介面,其各與單個天線結構相關聯。在一些面向中,組合式無線電鍊介面378可提供對一或多個接收或發送信號的單個介面,該一或多個接收或發送信號各與一群天線結構相關聯。
圖3E依據一些面向而例示圖3A中之接收電路之面向。接收電路320可包含一或多個的並行接收器電路382和(或)一或多個的組合接收器電路384。在一些面向中,一或多個並行接收器電路382和一或多個組合接收器電路384可包含一或多個中頻(IF)向下轉換電路386、IF處理電路388、基帶向下轉換電路390、基帶處理電路392和類比至數位轉換器(ADC)電路394。於本文之用語中,「中頻」係指載波頻率(或頻率信號)之於發送、接收和(或)信號處理的中間階段中所被轉移至的頻率。IF向下轉換電路386可將所接收到的RF信號轉換成IF。IF處理電路388可例如經由過濾和放大作業而處理IF信號。基帶向下轉換電路390可將來自IF處理電路388的信號轉換成基帶。基帶處理電路392可例如經由過濾和放大作業而處理基帶信號。ADC電路394可將處理過的類比基帶信號轉換成數位信號。
圖4依據一些面向而例示出圖3A中之示範性RF電路。在一種面向中,圖3A中之RF電路325(在圖4中是用標號425來描繪)可包含下列中之一或多者:IF介面電路405、過濾電路410、向上轉換與向下轉換電路415、合成器電路420、過濾與放大電路424、電力合併與切分電路430、以及無線電鍊電路435。
圖5A和圖5B依據一些面向而例示一個無線電前端模組的幾個面向,此無線電前端模組可在圖1和圖2中所示的電路中使用。圖5A依據一些面向而例示出一個無線電前端模組(RFEM)的一種面向。RFEM 500整合有一個毫米波RFEM 505和一或多個高於六吉赫RFIC 515和(或)一或多個低於六吉赫RFIC 522。於此面向中,一或多個低於六吉赫RFIC 515和(或)一或多個低於六吉赫RFIC 522可係實際上與毫米波RFEM 505分開。RFIC 515和522可包含至一或多個天線520的連接。RFEM 505可包含複數個天線510。
圖5B依據一些面向而例示出一個無線電前端模組的另一種面向。於此面向中,毫米波和低於六吉赫無線電功能可係實施在同一個實體無線電前端模組(RFEM)530中。RFEM 530可係整合有毫米波天線535也整合有低於六吉赫天線540。
圖6依據一些面向而例示出一個多協定基帶處理器600,其可在示於圖1或圖2中的系統與電路中使用。在一種面向中,基帶處理器可含有一或多個數位基帶子系統640A、640B、640C、640D,本文中亦集體稱其為數位基帶子系統640。
在一種面向中,一或多個數位基帶子系統640A、640B、640C、640D可經由互連子系統665而耦接至下列中之一或多者:CPU子系統670、音訊子系統675和介面子系統680。在一種面向中,一或多個數位基帶子系統640可經由互連子系統645而耦接至一或多個下列各者:數位基帶介面660A、660B和混合信號基帶子系統635A、635B。
在一種面向中,互連子系統665和645可各包含一或多個下列各者:匯流排點對點連接和晶載網路(NOC)結構。在一種面向中,音訊子系統675可包含下列中之一或多者:數位信號處理電路、緩衝記憶體、程式記憶體、語音處理加速器電路、資料轉換器電路(例如類比至數位及數位至類比轉換器電路)、以及類比電路(包含放大器和濾波器其中一或多者)。
圖7依據一些面向而例示出一個混合信號基帶子系統700的一個範利。在一種面向中,混合信號基帶子系統700可包含下列中之一或多者:IF介面705、類比IF子系統710、向下轉換器與向上轉換器子系統720、類比基帶子系統730、資料轉換器子系統735、合成器725、以及控制子系統740。
圖8A依據一些面向而例示出一個數位基帶處理子系統801。圖8B依據一些面向而例示出另一種面向的一個數位基帶處理子系統802。
在圖8A的一種面向中,數位基帶處理子系統801可包含一或多個下列各者:數位信號處理器(DSP)子系統805A、805B、……、805N、互連子系統835、啟動載入器子系統810、共享記憶體子系統815、數位I/O子系統820、以及數位基帶介面子系統825。
在圖8B的一種面向中,數位基帶處理子系統802可包含一或多個下列各者:加速器子系統845A、845B、……、845N、緩衝記憶體850A、850B、……、850N、互連子系統835、共享記憶體子系統815、數位I/O子系統820、控制器子系統840、以及數位基帶介面子系統825。
在一種面向中,啟動載入器子系統810可包含被組配來進行對於與該一或多個DSP子系統805中之各者相關聯的程式記憶體以及運行狀態的組配的數位邏輯電路。對該一或多個DSP子系統805中之各者之程式記憶體的組配可包含從在數位基帶處理子系統801和802外部的儲存體載入可執行程式碼的作業。對與該一或多個DSP子系統805中之各者之運行狀態的組配可包含下列步驟中之一或多者:將可被整合至該一或多個DSP子系統805中之各者內的至少一個DSP核心之狀態設定為在當中該至少一個DSP核心不運行的一種狀態、以及將可被整合至該一或多個DSP子系統805中之各者內的至少一個DSP核心之狀態設定為在當中該至少一個DSP核心會從預定記憶體位置開始執行程式碼的一種狀態。
在一種面向中,共享記憶體子系統815可包含下列中之一或多者:唯讀記憶體(ROM)、靜態隨機存取記憶體(SRAM)、嵌入式動態隨機存取記憶體(eDRAM)和(或)非依電式隨機存取記憶體(NVRAM)。
在一種面向中,數位I/O子系統820可包含下列中之一或多者:串列介面(例如積體電路間匯流排(I2
C)、串列週邊介面(SPI)或其他一線、二線或三線串列介面)、平行介面(例如一般用途輸入輸出(GPIO))、暫存器存取介面和直接記憶體存取(DMA)。在一種面向中,實施於數位I/O子系統820中的一個暫存器存取介面可允許數位基帶處理子系統801外部的微處理器核心讀取和(或)寫入控制與資料暫存器及記憶體中之一或多者。在一種面向中,實施於數位I/O子系統820中的DMA邏輯電路可允許資料塊在記憶體位置(包括數位基帶處理子系統801內外的記憶體位置)之間的轉移。
在一種面向中,數位基帶介面子系統825可供用於數位基帶樣本在基帶處理子系統與在數位基帶處理子系統801外部的混合信號基帶或射頻電路之間的轉移。在一種面向中,由數位基帶介面子系統825所轉移的數位基帶樣本可包含同相與九十度相差(in-phase and quadrature, I/Q)樣本。
在一種面向中,控制器子系統840可包含一或多個下列各者:控制與狀態暫存器以及控制狀態機。在一種面向中,控制與狀態暫存器可係經由暫存器介面來存取,且其可係供用於下列中之一或多者:對控制狀態機之操作的開始與停止、將控制狀態機重置成預設狀態的操作、對選擇性處理特徵的組配、以及(或是)組配岔斷之生成並回報作業狀態的操作。在一種面向中,這一或多個控制狀態機各可控制該一或多個加速器子系統845中之各者的作業序列。係可使圖8A和圖8B的實作之範例並存在同一個基帶子系統中。
圖9依據一些面向而例示出一種數位信號處理器(DSP)子系統900。
在一種面向中,DSP子系統900可包含一或多個下列各者:DSP核心子系統905、本地記憶體910、直接記憶體存取(DMA)子系統915、加速器子系統920A、920B、……、920N、外部介面子系統925、電力管理電路930、以及互連子系統935。
在一種面向中,本地記憶體910可包含一或多個下列各者:唯讀記憶體、靜態隨機存取記憶體或嵌入式動態隨機存取記憶體。
在一種面向中,DMA子系統915可提供適於在記憶體位置(包含DSP子系統900內外的記憶體位置)之間轉移資料塊的暫存器和控制狀態機電路。
在一種面向中,外部介面子系統925可供用於由DSP子系統900外部的微處理器系統對可能被實施在DSP子系統900中的記憶體、控制器暫存器和狀態暫存器其中一或多者的取用。在一種面向中,外部介面子系統925可供用於資料在本地記憶體910與DSP子系統900外部之儲存體間之在DMA子系統915與DSP核心子系統905其中一或多者之控制下的轉移。
圖10A依據一些面向而例示加速器子系統1000的一種範例。圖10B依據一些面向而例示加速器子系統1000的一種範例。
在一種面向中,加速器子系統1000可包含一或多個下列各者:控制狀態機1005、控制暫存器1010、記憶體介面1020、高速暫存記憶體1025、運算引擎1030A……1030N、以及資料流介面1035A、1035B。
在一種面向中,控制暫存器1010可組配和控制加速器子系統1000之作業,其可包含下列中之一或多者:藉由一個致能暫存器位元而使操作能夠或不能夠進行、藉由寫入一個暫停暫存器位元而暫停處理中作業、提供參數以組配運算作業、提供記憶體位址資訊以識別一或多個控制與資料結構的位置、組配岔斷之生成、或其他控制功能。
在一種面向中,控制狀態機1005可控制加速器子系統1000的作業序列。
圖11A至11D依據一些面向而例示數種訊框格式。
圖11A依據一些面向而例示一種週期性無線電訊框結構1100。無線電訊框結構1100有一個預定歷時,並以等於該預定歷時的重複間隔週期性地重複。無線電訊框結構1100被劃分成二或更多個子訊框1105。在一種面向中,這些子訊框1105可係具有不相等的預定歷時。在另一種面向中,子訊框1105可係具有被動態決定且在無線電訊框結構1100之連續重複次之間變動的歷時。
圖11B依據一些面向而例示使用分頻多工(FDD)的一種週期性無線電訊框結構。在FDD的一種面向中,下行鏈路無線電訊框結構1110係由一個基地台或基礎設施設備發送至一或多個行動裝置,且上行鏈路無線電訊框結構1115係由一或多個行動裝置所構成之組合發送至一個基地台。
於圖11D中示出可在一些面向中使用的無線電訊框結構的一個進一步範例。在這個範例中,無線電訊框1100具有為10ms的歷時。無線電訊框1100被劃分成數個訊框槽1125、1135,其歷時各為0.1ms,且被從0編號到99。此外,被編號為2i和2i+1(i是一個整數)的各對相鄰的訊框槽1125、1135被稱為是一個子訊框。
在一些面向中,時間間隔可係以Ts
單位來表示,其中Ts
被定義為1/(75000×2048)
秒。於圖11D中,一個無線電訊框被定義為具有為1536600×Ts
的歷時,且一個槽被定義為具有為15366×Ts
的歷時。
在使用圖11D之無線電訊框格式的一些面向中,各子訊框可包含由下列中之一或多者所構成的組合:下行鏈路控制資訊、下行鏈路資料資訊、上行鏈路控制資訊和(或)上行鏈路資料資訊。資訊類型與方向之組合可係針對各個子訊框而獨立選擇的。
於圖11E中示出可在一些面向中使用的無線電訊框結構的一種範例,其例示出下行鏈路訊框1150和上行鏈路訊框1155。依據一些面向,下行鏈路訊框1150和上行鏈路訊框1155可係具有為10ms的歷時,且上行鏈路訊框1155可係比下行鏈路訊框1150提早一段先行時間1160被發送。
依據一些面向,下行鏈路訊框1150和上行鏈路訊框1155可各被劃分為二或更多個子訊框1165,其歷時可為1ms。依據一些面向,各子訊框1165可係由一或多個槽1170組成。
在一些面向中,依據圖11D和圖11E,時間間隔可係以Ts
單位來表示。
依據圖11D中所例示之範例的一些面向,Ts
可被定義為1/(30720×1000)
秒。依據圖11D的一些面向,一個無線電訊框可被定義為具有為30720·Ts
的歷時,且一個槽可被定義為具有為15360·Ts
的歷時。
依據圖11E中所例示之範例的一些面向,Ts
可被定義為Ts
=1/(∆fmax·Nf)
,其中,fmax=480×103
,且Nf=4096
。
依據圖11E中所例示之範例的一些面向,可係基於一個數秘數(numerology)參數來決定槽的數量,此參數可係與被用來發送的一個多載波信號的子載波間之頻率間隔有關。
圖12A至12C依據一些面向而例示可被發送或接收的單一載波調變架構之星象設計的數個範例。係以正交的同相與九十度相差軸示出星點1200,該等同相與九十度相差軸分別代表於載波頻率之在相位上彼此相差90度的正弦波之振幅。
圖12A表示出包含兩個點1200的一種星象,人稱二元相移鍵控(BPSK)。圖12B表示出包含四個點1200的一種星象,人稱四相移鍵控(QPSK)。圖12C表示出包含十六個點1200的一種星象,人稱十六點正交調幅(QAM)(16QAM或QAM16)。也可藉由類似方式建構包含例如64、256或1024個點的更高階調變星象。
在圖12A至12C中所繪示之星象中,係使用一種方案來對星象之點1200分配二元碼1220,此種方案使得最靠近的相鄰點1200(也就是相隔最小歐氏距離(Euclidian distance)的一對點1200)所被分配的二元碼1220只有一個二進位元不同。例如,於圖12C中,與被分配為1000之碼的那個點最鄰近的點所被分配的碼是1001、0000、1100和1010,這些碼各只在一個位元上與1000有異。
圖13A和13B依據一些面向而例示出可收發的單一載波調變架構的另外數種可用星象設計範例。係以正交的同相與九十度相差軸示出圖13A之星點1300和1315,該等同相與九十度相差軸分別代表於載波頻率之在相位上彼此相差90度的正弦波之振幅。
在一種面向中,可係以方形網格來配置圖13A中所例示之範例之星點1300,且可係以使得各對最鄰近星點在這個同相與九十度相差平面上的間距皆相等的方式來作配置。在一種面向中,星點1300可被選擇為使得從這個同相與九十度相差平面之原點到任何可容許星點的最大距離為一個預定值,此最大距離係由圓圈1310表示。在一種面向中,可容許星點之集合可係將會落在方形網格角落之方塊區域1305裡的那些星點排除。
係以正交的同相與九十度相差軸示出圖13B之星點1300和1315,該等同相與九十度相差軸分別代表於載波頻率之在相位上彼此相差90度的正弦波之振幅。在一種面向中,星點1315被分組成二或更多個星點集合,各集合中之點分別被安排成皆與此同相與九十度相差平面之原點間隔相同距離、且皆坐落在一組以該原點為圓心的圓圈1320中之某一者上。
圖14依據一些面向而例示用於產生多載波基帶信號以供發送的一個系統的一種範例。在這個面向中,可將資料1430輸入到編碼器1400中以產生經編碼資料1435。編碼器1400可進行下列操作中之一或多者之組合:錯誤檢測、錯誤校正、速率匹配、以及交織。編碼器1400可進一步進行一個攪拌步驟。
在一種面向中,可將經編碼資料1435輸入到調變對映器1405中以產生複合值調變信號1440。調變對映器1405可依據一或多個對映表而將包含一或多個二進位位元(選自經編碼資料1435)的群組對映至複合值調變信號。
在一種面向中,可將複合值調變信號1440輸入至層級對映器1410以將其對映至一或多個經層級對映調變符號串流1445。若以d(i)來表示複合值調變信號1440的一個串流(其中,i代表序號索引值)、並以x(k)
(i)來表示經層級對映符號的該一或多個串流1445(其中,k代表串流號碼索引值,i代表一個序號索引值),則可藉由下式來表示針對單一個層的層級對映函數:且可如下表示針對兩個層的層級對映:
可藉由類似方式來表示針對多於兩個層的層級對映。
在一種面向中,可將經層級對映調變符號的一或多個串流1445輸入至預編碼器1415,其產生經預編碼符號的一或多個串流1450。若以如下向量方塊來表示經層級對映符號的該一或多個串流1445(其中,i代表範圍在0到內的一個序號索引值):則輸出係以如下向量方塊表示:其中,i代表範圍在0到內的一個序號索引值。
可將該預編碼作業設計為包含下列作業中之一者:使用單一天線埠的直接對映、使用空間時間區塊編碼的發送分集、或空間多工。
在一種面向中,可將經預編碼符號的各個串流1450輸入至資源對映器1420中,其產生經資源對映符號1455的一個串流。資源對映器1420可依據一種對映方式而將經預編碼符號對映至頻域子載波和時域符號,此對映方式可包含依據一種對映碼的稀疏對映、隨機化對映或連續區塊對映。
在一種面向中,可將經資源對映符號1455輸入至多載波產生器1425,其產生時域基帶符號1460。多載波產生器1425可利用例如逆離散傅立葉變換(DFT)來產生時域符號,其通常被施作為逆快速傅立葉變換(FFT)或包含一或多個濾波器的一個濾波器排組。在一種面向中,當經資源對映符號1455被以sk
(i)表示時(其中,k是子載波索引值,且i是符號號碼索引值),係可藉由下式來表示時域複合基帶符號x(t):其中,pT
(t)是一個原型濾波器函數,Tsym
是符號時段(symbol period)的開始時間,闪 k
是與子載波有關的時間偏移,而fk
是子載波k的頻率。
原型函數pT
(t)可例如係方形時域脈波、高斯(Gaussian)時域脈波或任何其他適當函數。
在一些面向中,可將經發送信號的包含頻域中之載波和時域中之符號間距的一個子成份稱為一個資源元素。
圖15依據一些面向而例示出以網格形式繪示的數個資源元素1505。在一些面向中,資源元素可被分組成數個方形區塊,各方形區塊包含頻域中的多個子載波(例如12個子載波)和時域中之一個槽內所含有的數量(P)個符號。數量P可為6、7或任何其他適當符號量。在圖15的繪示當中,係可藉由(k,l)來索引資源區塊1500內的各個資源元素1505,其中,k是子載波的索引號碼,其範圍是0到N×M-1,N是在一個資源區塊中的子載波數量,M是資源區塊數量。
圖16A、圖16B、圖16C和圖16D依據一些面向而例示編碼範例。圖16A例示出可在一些面向中使用的編碼處理作業1600的一種範例。編碼處理作業1600可包含一或多個實體編碼處理作業1605,可使用這一或多個實體編碼處理作業來提供針對可對資料或控制資訊作編碼的一個實體通道的編碼。編碼處理作業1600可亦包含多工和交織處理作業1635,其藉由組合來自一或多個資源的資訊(其可包含資料資訊和控制資訊其中一或多者,且可係已被一或多個實體編碼處理作業1605編碼)而產生經組合經編碼資訊。可將經組合經編碼資訊輸入至攪拌器1640中,其可產生經攪拌經編碼資訊。
實體編碼處理作業1605可包含下列中之一或多者:CRC附加區塊1610、碼塊分段作業1615、通道編碼作業1620、速率匹配作業1625、以及碼塊鍊連作業1630。CRC附加區塊1610可從記為的輸入位元計算出記為的同位位元以產生輸出位元序列,以使得在有限域GF(2)上之使用此等輸出序列位元作為係數的變數D之多項式(即,多項式)在除以一個L階預定生成多項式g(D)時會有一個預定餘式。在一種面向中,該預定餘式可為零,L可為24,且該預定多項式g(D)可為
在一些面向中,碼塊分段作業1615之處理可產生一或多個經分段碼塊,其各包含被輸入至編碼分段處理1615的資料的一部分。碼塊分段作業1615可具有指出依據所選擇通道編碼方案而決定的最小和最大區塊尺寸限制的參數。碼塊分段作業1615可將填補位元加至要輸出的一或多個經分段碼塊以確保有符合最小區塊尺寸限制。碼塊分段作業1615可將被輸入至此處理作業的資料劃分成數個區塊以確保有符合最大區塊尺寸限制。在一些面向中,碼塊分段作業1615可將同位位元附加至每個經分段碼塊。對同位位元的附加可係基於下列考量中之一或多者來決定:所選擇編碼方案、以及所要產生的經分段碼塊之數量是否大於一。
在一些面向中,通道編碼作業1620之處理可依據多種編碼方案中之一或多者而從經分段碼塊產生碼字。舉例來說,通道編碼作業1620可係使用下列中之一或多者:迴旋編碼(convolutional coding)、平行鍊連迴旋編碼(parallel concatenated convolutional coding)、以及極性編碼(polar coding)。
係於圖16B中依據一些面向而例示出一個編碼器1620,可使用此編碼器來根據迴旋碼和去尾迴旋碼(tail-biting convolutional code)其中一者而編碼資料。
依據一些面向,輸入資料1645可依次受到二或更多個延遲元件1650中之各者的延遲,而產生由包含當前輸入資料以及該當前輸入資料之二或更多個複本的元素所組成的資料字組,其中,各個複本分別係受到不同數量的時間單位延遲。依據一些面向,編碼器1620可產生一或多個輸出1660、1665和1670,其各分別係藉由計算一個資料字組之元素之線性組合所產生,該資料字組係藉由組合輸入資料1645與二或更多個延遲元件1650之輸出所產生。
依據一些面向,該輸入資料可係二元資料,該線性組合可係利用一或多個互斥或功能1655所計算。依據一些面向,係可利用運行於處理器上的軟體來實施編碼器1620,且可藉由將輸入資料1645儲存在記憶體當中來實施延遲元件1650。
依據一些面向,係可藉由使用迴旋編碼器1620和藉由將延遲元件1650初始化成預定值來產生迴旋碼,該預定值可係全為零或其他適當值。依據一些面向,係可藉由使用迴旋編碼器1620和藉由將延遲元件1650初始化成一個資料塊的最後N個位元來產生去尾迴旋碼,其中,N是延遲元件1650的數量。
係於圖16C中依據一些面向而例示出一個編碼器16C100,可使用此編碼器來根據可被稱為加速碼的平行鍊連迴旋碼(PCCC)而編碼資料。
依據一些面向,編碼器16C100可包含交織器16C110、上部結構編碼器16C115及下部結構編碼器16C117。依據一些面向,上部結構編碼器16C115可從輸入資料16C105產生一或多個經編碼資料串流16C140和16C145。依據一些面向,交織器16C110可從輸入資料16C105產生經交織輸入資料16C119。依據一些面向,下部結構編碼器16C117可從經交織輸入資料16C105產生一或多個經編碼資料串流16C150和16C155。
依據一些面向,交織器16C110可輸出經交織輸出資料16C119,其與輸入資料16C105中所含有的資料有一對一關係,但係以不同時間順序來配置其資料。依據一些面向,交織器16C110可係一個區塊交織器,其以輸入資料16C105的一或多個區塊作為輸入(其可係以表示,其中,ci
是輸入資料位元,且K
是各區塊中之位元數),並產生分別對應於該一或多個此種輸入區塊中之個別者的輸出(其可係以表示)。是一個排列函數,其可係二次形式且可藉由來表示,其中,f1
和f2
是常數,f1
和f2
常數可係與區塊尺寸K
之值有關。
依據一些面向,上部結構編碼器16C115和下部結構編碼器16C117各可含有輸入位元選擇器16C118,其可產生所選輸入位元串流16C119,此串流可係從下列中之一者選出:在資料編碼階段期間內的一個編碼器輸入位元串流、以及在交織終止階段內的一個已儲存位元線性組合。依據一些面向,上部結構編碼器16C115和下部結構編碼器16C117各可將位元儲存在被配置來作用為一個移位暫存器的二或更多個延遲元件16C120中,此移位暫存器的輸入係由來自所選輸入位元串流16C119的一個位元與數個先前已儲存位元的線性組合構成,該等已儲存位元在一個編碼階段之前會被初始化為一個預定值、且在交織終止階段結束時會具有一個預定值。依據一些面向,上部結構編碼器16C115和下部結構編碼器16C117各可產生一或多個輸出16C140和16C145,其各可為一個所選輸入位元串流16C119及一個已儲存位元線性組合其中一者。
依據一些面向,上部結構編碼器16C115和下部結構編碼器16C117在一個編碼階段中各可係具有可藉由表示的一個轉移函數。
依據一些面向,係可藉由運行於處理器上的軟體指令來實施編碼器16C100,該處理器與用於儲存要被輸入給交織器16C110的資料以及上部結構編碼器16C115和下部結構編碼器16C117各者的已儲存位元的記憶體聯結。
係於圖16D中可依據一些面向而例示出一個編碼器16D200,可使用此編碼器來根據低密度同位檢查(LDPC)碼而編碼資料位元。
依據一些面向,被輸入給編碼器16D200的資料位元16D230可被儲存在資料儲存體16D210中,已儲存資料位元可被輸入至同位位元產生器16D220中,且同位位元產生器16D220可輸出經編碼位元16D240。
依據一些面向,被輸入給LDPC編碼器16D200的資料位元可係以表示,經編碼資料位元16D240可係以表示,且同位位元pi
可被選擇為使得,其中,H
是同位檢查矩陣,K
是要被編碼之區塊中的位元數,D
是經解碼位元數,且D-K
是同位檢查位元數。
依據一種面向,係可將同位檢查矩陣H
表示為:其中,是零矩陣或從單位矩陣藉由循環地將直行向右移位ai,j
所獲得的循環置換矩陣其中一者,Z
是組構置換矩陣(constituent permutation matrix)的尺寸,經解碼位元數D
等於ZM
,且要被編碼之區塊中的位元數K
等於ZN
。
數位極點發送器(DTx)(其輸入可係振幅和相位)對於要用在透過下一代系統所進行之裝置通訊中的整合型互補金屬氧化物半導體(CMOS)無線電而言可係一種大有可為的構造,因為此種裝置具有可提供例如高效率和單晶片系統(SoC)整合的潛力。DTx可利用輸出信號的振幅變異和相位變異來提供資料。然而,DTx就像其他發送器一樣,也由於在於要用於下一代系統的毫米波頻率上實施寬頻相位調變器所面臨的挑戰以及在以毫米波速度實施DTx所面臨的挑戰,而一直被限制在較低頻率(典型上是<6 GHz)。用於下一代系統的通道帶寬可能係100 MHz~GHz的等級,且可能運用單載波(SC)與正交分頻多工(OFDM)式調變其中的一或雙者。也就是說,雖然有可能在多種通道頻率上產生基礎振盪,但在較高頻率上對振幅和相位所作的調整也是一種考量。
此外,隨著對毫米波頻率的使用,由於在毫米波頻率信號與較低頻率信號間之於相位變異和所對應尖峰功率效率上的不一致,所以DTx在此種頻率上的功率效率也可能會有實質性下降。OFDM可能會將額外的頻譜限制加諸在由DTx所產生的相位調變信號上。為了在於較高毫米波頻率有較高傳播損耗的情況下符合鏈路預算,此種鏈路可係仰賴相位陣列和多使用者多輸入多輸出(MIMO)來使橫跨複數個使用者的數個空間通道之使用最佳化。實際上,對相位陣列的使用可能意味著要在各個裝置上使用複數個發送和接收鍊,除了遭遇上述在功率上的低效率以外,這也進一步使所用發送功率增加。因此,改良DTx在毫米波頻率中之效率可能會很有用處。
在一種面向中,為了幫助改善這些問題,係提供可兼適用於單載波與OFDM式毫米波DTx二者的一種寬頻相位調變器構造。此寬頻相位調變器構造可包含用於相位陣列與MIMO或MU-MIMO的複數個平行發送鍊。相位調變器可採納相位偏移來實施相位陣列。
在一種面向中,DTx可使用支援對廣頻寬RF信號之低運算元和表示法(operator-sum representation, OSR)極性解構的相位與振幅攫取。出於一些實際考量(可行性、時序餘裕、耗電量等等),係可使用於低GHz頻帶中計時的以數位至時間轉換器(DTC)為基礎的相位調變器。係可使用複數個DTC之間的時間交織來將時鐘頻率增加至上至約10 GHz。此外,係可使用對毫米波LC振盪器的次諧波連續注入來將調變向上轉換至RF頻率。
RF通訊系統常會使用形成於一個半導體晶粒上的數個子系統(例如壓控振盪器(voltage controlled oscillator, VCO)、功率放大器)。詳言之,此等子系統的多種電子元件(例如電容器和電感器)係被印刷在該半導體晶粒上。然而,半導體晶粒之矽件(silicon)所固有的電阻會大幅減少印刷在晶粒上的電感的品質(Q)因數(電感除以電阻的比例)。
圖17是依據一些面向的一種具有金屬柱的半導體晶粒之剖面圖1702和俯視圖1704。請參看圖17,1706包含多個柱體1708。半導體晶粒1706可被整合在圖3A中所示之毫米波通訊電路300的RF電路325中,但半導體晶粒1706並不如此受限。
在一種面向中,柱體1708可係銅柱,其可用於此晶粒之RF連接。詳言之,係可使用銅柱來作為用於將半導體晶粒1706連接至半導體晶粒包裝(未於圖中示出)的金屬結構。在一些面向中,係可使用其他金屬結構來作為柱體1708,例如以焊料為基礎的凸塊和球體。銅柱1708可係經由金屬化接觸墊(或接頭)1710而附接至半導體晶粒106。在一些面向中,銅柱1708可係在一個連續蝕刻製程中所創造,在該連續蝕刻製程中,不想要的銅材會被蝕刻掉而只留下附接至晶粒金屬化接頭1710的銅柱1708。
圖18A依據一些面向,提供一種半導體晶粒1806之剖面圖1802A和俯視圖1804A,其金屬柱1808形成第一種互連結構。請參看剖面圖1802A,金屬柱1808可係依據一種多階段增建與蝕刻製程所形成的。詳言之,金屬柱1808可係在晶粒金屬化接頭1810上於數個階段中被增建與蝕刻而成,其中,係在各個增建與蝕刻階段中創造出不同的金屬化層。如可於圖18A中所看到的,在第一蝕刻階段當中,金屬化層1812被創造出來。在另外的一個增建與蝕刻階段中,係可創造出在這些柱體其中至少2者之間的互連結構。例如,在創造出金屬化層1814的蝕刻階段中,係可藉由層1814所使用的金屬化材料來形成互連結構1822A。在這樣的蝕刻階段中,在這些柱體其中至少二者之間的用於層1814的金屬化材料並未被蝕刻掉,而使得有一個互連結構藉由連接該等至少兩個柱體的層1814而被形成。
在接下來的一個增建與蝕刻階段中,金屬化層1816被配置在層1814之上(層1816並不與任何金屬化互連結構相關聯)。在接下來的創造出金屬化層1818的增建與蝕刻階段中,係可藉由層1818所使用的金屬化材料來形成互連結構1824A。在一個最終蝕刻階段中,金屬化層1820被配置在層1818之上,層1820並不與任何金屬化互連結構相關聯。
在一些面向中,互連結構1822A和1824A可作為直接連接至半導體晶粒1806接頭的高品質(Q)因數電感元件,且可供用於可從這樣的高Q電感器中獲益的RF電路。示範性RF電路可包含振盪器、功率放大器、低雜訊放大器以及其他電路,其可係部份或完全整合在半導體晶粒1806中。
在一些面向中,互連結構1822A可係位在位置1832處,與互連結構1824A分離。在另一種範例中,可係以並排且(或)部份重疊的來方式設置互連結構1822A,如位置1830所示。在一些面向中,對於係要將互連結構設在位置1830還是1832處的選擇可係值基於與互連結構122A和1824A與相關聯的所致耦合電感和互感之結果。於此事例中,當兩個互連被設置為並排且(或)部份重疊時,在這些互連結構之間會處造出一個耦合區域1826。可在設計至少部份藉由與金屬柱1808相關聯之互連結構所實施的高Q電感元件時利用這樣的耦合區域。
在一些面向中,係可在利用相同柱層(或蝕刻階段)而創造出互連結構(例如1824A和1822A)時、或在利用不同柱層而創造出互連結構時得到橫向水平耦合(例如1826)。
在一些面向中,係可利用與柱體1808相關聯的層1812至1820中之一或多者而形成多於兩個的互連結構。又,互連結構係可如於圖18A中所例示地被空氣間隙分隔。詳言之,互連結構1822A藉由空氣間隙1807而與半導體晶粒1806分隔。互連結構1822A也藉由形成於層1816內的另一個空氣間隙1809而與互連結構1824A分隔。
在一些面向中,係可利用柱體1808中的最末層1820來形成一個互連結構。在這樣的考量上,當在最末層1820上設置有一個互連結構時,互連結構將會與附接此晶粒的封裝體層板(於圖19中係以1902例示)直接接觸,或者,這些互連結構可係與該層板隔離並可直接在該晶粒上使電路閉合。
圖18B依據一些面向,提供一種半導體晶粒1806之剖面圖1802B和俯視圖1804B,其金屬柱1808形成第二種互連結構。除了互連結構1822B和1824B在半導體晶粒1806上可係具有與互連結構1822A和1824A不同的形狀和位置以外,創造圖18B所例示之金屬化柱體的製程可係與針對圖18A所描述的一樣。
請參看圖18B,互連結構1822B和1824B可形成像繞組的電感元件,其可用於多種電感實作中,包括變壓器實作。在一些面向中,互連結構1824B和1822B可係在變壓器之第一和(或)第二繞組內的元件。此外,互連結構1822B和1824B可係部份或完全重疊以創造出耦合區域1834。
圖18C依據一些面向,提供一種半導體晶粒1806之剖面圖1802C和俯視圖1804C,其金屬柱形成第三種互連結構1822C和1824C。詳言之,互連結構1822C和1824C可與圖18A中所例示的一樣係分別被設置在層1814和1818上。然而,互連結構1822C和1824C可彼此交叉。
圖19是依據一些面向的一種半導體晶粒之剖面圖1900,其金屬柱形成了互連結構,且該等柱體附接至一個封裝體層板。詳言之,半導體晶粒1906可包含由層1912、1914、1916、1918和1920所形成的金屬柱1908。半導體晶粒1906可包含以如於圖18A中所例示之方式形成的互連結構1822A和1824A。金屬柱1908可利用連接路徑1910而附接至半導體晶粒1906。此外,金屬柱1808可利用連接墊1904而附接至封裝體層板1902。
由於在用於無線通訊的行動裝置之形狀因數內所含有的功能數量的關係,此等裝置內的實體空間十分珍貴。由於對於提供所輻射出之無線電波之空間涵蓋率、及對於在行動裝置移動至其他地方時維持信號強度的需求,也因為使用者可能不時地改變行動裝置之定向,所以使得一些具有挑戰性的問題出現,這在一些面向中導致了對於變動極性及所輻射無線電波於變動時間中的變動空間分集的需求。
在設計含有於毫米波(mmWave)頻率作業之天線的封裝體時,對空間的有效使用可有助於解決像是例如所需天線數量、其輻射方向、其極化方向等等問題及其他類似需求。對無線通訊行動裝置之框架(chassis)內的多層層板式結構(例如PCB)的有效使用係可藉由使層板式結構含有供用於供置放RFIC收發器晶粒(並或許供用於置放該裝置之離散部件)的一個腔室而被有效使用。在一些面向中,該晶粒可係一個覆晶(FC)晶粒。該層板式結構可包含一個子系統,在該子系統中,天線可被嵌在層結構中且可係被施作在該子系統的上面、下面和側邊以利取得較大的空間涵蓋率。
圖20A是依據一些面向的一個切面側視圖,其如於本揭示內容中所述地示出一個使用者裝置子系統。此使用者裝置子系統被標為2000。使用者裝置子系統2000可被整合在圖3A中所示之毫米波通訊電路300的RF電路325和天線陣列電路330中,但使用者裝置子系統2000並不如此受限。
在一些面向中,層板式結構2001含有一個腔室2003。可係藉由將層板之具有窗口的層堆疊在具有FC晶粒和離散部件的其他層板層級之上直到達到高出該等FC晶粒和離散部件的所需淨空高度為止,來形成可使RFIC及其伴隨部件駐在當中的腔室。接著,可藉由以一或多個完整層來覆蓋它來封閉該腔室,給這個腔室一個「屋頂」。在此,係對應於圖式之方向而使用像是例如「頂上」、「底部」、「側邊」和「頂部」等等的方向性詞語。該腔室可係大到足以使FC晶粒和任何離散部件被容納在該腔室裡面,並同時對製造設計規則(例如裝配精準度)負責。各個裝配外殼可係具有不同的設計規則,其也可能是與所使用的實際材料有關。例如,針對雙馬來醯亞胺三氮雜苯(BT)層板材料與針對FR4層板材料的規則可能會有很大的不同。
在一些面向中,RFIC晶粒2006係被施作在一個腔室2003內,並且在一些面向中,其係藉由數個焊料凸塊2005(其在一些面向中可為回流焊料凸塊)而被緊固在該腔室的地面上。也可使用其他類型的凸塊,例如熱音波、熱壓和膠合凸塊。在一些面向中,它們也用作RFIC晶粒2006對層板式印刷電路的電氣介面。在一些面向中,亦可使用面朝上的打線接合來使RFIC電氣式連接至層板中之印刷電路。若適於該實作,可亦將離散部件2007含容在該腔室內。
在一些面向中,係有接地籠2008(將於下文中更詳細描述)圍繞在該等晶粒與離散部件周圍,其可被用作保護電路免於射頻干擾(RFI)和電磁干擾(EMI)的一個屏蔽盾。被置放在腔室中的RFIC會在金屬化接地層、接地面和於層級之間通行的通路的幫助之下被容裝在所述接地籠內以防禦RFI或EMI。一般而言,RF晶片和電路有需要受到從RFI或EMI觀點來看的屏蔽以符合規定。在此,這個實作有這樣的優點,即,RF電路是被嵌在可適當利用層板裝置和通道而受敷金屬包圍的腔室內,因而建構了一個法拉第籠(Faraday Cage),這便是一個屏蔽盾。
由於將部件嵌在受屏蔽的腔室內,所以可以如於下文中所論述地在這個受屏蔽內區的外面周圍施作天線,並因而獲得這樣的優勢,即,這些天線可從多側被嵌入或印刷或裝配在PCB上或PCB內,而能夠得到更廣大的天線空間涵蓋率。從天線觀點來看,在層板式結構中的這個屏蔽籠係可用作天線接地或反射器,以增加天線增益並創造更具定向性的輻射場型。此外,此腔室亦可作為對RFIC本身以及腔室內之任何其他電路的實體保護。
依據一些面向,係在此子系統內施作天線元件2011A到2011G。這些天線可係各種類型的。例如,係可在此結構的頂部上施作面朝上的塊狀天線、在底部上施作面朝下的塊狀天線,並可在側邊上施作雙極天線(例如2011G)。其他天線類型也是有可能的。在一些面向中,側邊天線會是被實施在三個側邊上,因為如將於下文中更進一步說明的,外露的電氣接頭可以是在同一側上。
在一些面向中,天線元件2011A~2011C被施作為是面朝「下」。天線元件2011D~2011F被設置在結構頂部且面朝「上」。天線2011A~2011G各可以是多個天線元件。例如,在一些面向中,係可使用2011A1至2011AN來指明天線元件2011A為N個天線元件,其可為一個陣列。換言之,在一些面向中,被例示為例如2011A的一個天線也可能是一個N元件天線陣列(例如2011A-1、……、2011AN)。此外,也可能有陣列2011D1~2011DN。又,於此種陣列中的天線元件也可係以不同形態分佈在層板式結構2001之上表面及下表面上,例如,可使天線元件2011C1~2011CN和2011E1~2011EN當中的一些天線元件屬於同一個陣列。
在一些面向中,天線元件2011G可係被設置在旁邊,且可係組配來作源射或端設輻射。可使用2011G1~2011GN之名稱來指出可能係有可能屬於一個陣列的N個天線元件2011G(往頁面「裡面」看或往頁面外看,被剖面隱藏了)。傳輸線2009A~2009G可係跡線,其提供從RFIC晶粒往來天線的RF連接。在一些面向中,若所饋給的天線實際上是一個天線陣列,例如2011A1~2011AN,則饋給此陣列的RF跡線可係由數個RF跡線(可稱其為2009A1、……、2009AN)組成的一個陣列。來自RFIC的RF跡線可通過層結構(水平地沿著給定層行進並或經由可抵達其他層的通道)而向諸多天線元件饋給。這些RF跡線可係微帶、帶狀線或其他適當導體。在一些面向中,至天線的RF跡線可從受屏蔽腔室2003的開口出來。在一些面向中,這些RF跡線可以有一些區段是在腔室內且有些區段是在外面。雖然於此係例示為在腔室外通行,但其他面向可係使RF跡線先是在腔室2003內通行(甚至是垂直地),然後再從上面(或側邊)穿過屏蔽籠中的一個開口(通路孔或橫向跡線)以抵達天線元件。這在後文中將針對圖20B和21而有更詳細論述。
多層層板式結構的層2013所指的是可依據一些面向而就之施作電氣接頭的一個層,這些電氣接頭將RFIC電氣式連接至此系統的適當部份至腔室外面。這些接頭將在後文中配合圖20B加以論述。於此事例中,這些電氣接頭(未於圖20A之2013示出)會是進入頁面或走出頁面(例如,隱藏在這個切面圖之後)。
圖20B依據一些面向而例示出圖20A之層板式結構的一個底座部份。圖20B例示出已於前文中簡單論述過的底座2021。圖20A的切面示圖係參照圖20B中所例示的切面20A至20A所繪。可在圖20B中看到的電氣接頭2023便係先前所論述之施作於圖20A中之層2013的相同的電氣接頭。亦可使用其他層來施作。
因為係設置在分層結構內部,所以腔室2003係以隱藏線示出,在此係將其例示為被組配在底座2021內。此底座可作為電氣接頭的表面,並可被用作對此分層結構可連接至的主機板(MB)的附接方式。電氣接頭2023可亦作為從這個子系統到MB的熱導管。依據一些面向,MB會具有適當的相配接頭(其係如於上文中所論述過地被相對於圖20A之層2013(這只是一個例子)所設置),以使此子系統可以輕易附接至MB並與MB作電氣上及熱能上的適當介接。在一些面向中,會被插入到一個適當插座中的電氣接頭是從該RFIC晶粒到MB的唯一機械式連接。抑或,這些接頭也可被直接焊至具有適當相配接頭的MB上。一般而言,熱能會需要良金屬來傳導,在一些面向中,在利用此多層結構之接地層的多種情況中,這些外露的電氣接頭2023可亦作為將熱能從腔室內之晶粒沿著路線之敷金屬拉出的熱吸收路徑。雖然某種程度的熱量也會透過PCB材料而被傳遞,但這種類型的熱交換在熱轉移上並不如金屬化接頭一樣地有效率。
如曾於前文中簡單論述過的,向天線饋給的RF跡線可從從受屏蔽腔室2003中之開口出來。這些RF饋給可有一些區段是在腔室內且有些區段是在外面。雖然於此係例示為在腔室外通行,但其他面向可係使RF跡線先是在腔室2003內通行(甚至是垂直地),然後再從上面(或側邊)穿過屏蔽籠中的一個開口(通路孔或橫向跡線)以抵達天線元件。這可在圖21和22中看到。圖21依據一些面向而例示出在圖20A之層板式結構之腔室內的RF饋給。腔室2103與圖20A之層板式結構中的腔室2003類似。可使屏蔽盾2108接地的接地面層2113是在於圖式中所例示之結構頂上的一個接地層,其與垂直通路(為求簡明故未示出)接觸。接地層2108係以虛線示出以指出其存在於所例示之層板式結構中。
在一些面向中,垂直接地通路2110係設置在腔室2103周圍附近,且其可為前文所述之法拉第籠的一部分。RF跡線2109A、2109B、2109C、2109D和2109E被組配維電氣式連接至RFIC晶粒2106,其可係在位在腔室2103內之另一層上的接地面下方。這些RF跡線包含用於被組配在圖20A之層板式結構2001上或內的天線的RF饋給部。依據一些面向,RF跡線2009A、2009B和2009C可在腔室2003內部通行並從通路之間橫向逃出接地籠(繪於圖20A中)以向天線元件2011A、2011B和2011C饋給。
依據一些面向,天線元件2011A、2011B和2011C可係邊射(edge-fire)天線元件,在一種範例中係將其例示為雙極天線。RF跡線2109D和2109E利用通路2112D和2112E而穿出接地盾。這在圖22中更清楚示出。圖22依據一些面向而例示出垂直穿渡接地面層的RF饋給跡線。RF跡線2209D和2209E分別經由敷金屬中之使得信號通路能夠通過的洞或開口2212D2、2212E2而穿出接地面層,以從晶粒2206抵達天線或天線元件2211D和2211E(在一些面向中係經由通路2212D1和2212E1)。圖中係依據一些面向而以虛線示出天線或天線元件2211D和2211E,以指出其可係位在層板式結構2001的一個適當層級上。天線或天線元件2211D和2211E被例示為是塊狀天線,但其亦可係任何其他適當的天線或天線元件。通路2212D1和2212E1係以放大尺寸示出,以指出其各可連接至層板式結構2001之適當層級以向天線2211D和2211E饋給,不管是直接饋給、或(在一些面向中)經由連接通路與天線的額外RF跡線而饋給。
RF通訊系統時常會使用被形成在一個半導體晶粒上的數個子系統(例如壓控振盪器(VCO)、功率放大器、收發器、數據機等等)。封裝晶片可用來安置天線元件的空間往往是很有限的,特別是在有複數種類型的信號通訊系統被實施在同一個晶片上的情況中。
圖23依據一些面向而例示出一個半導體封裝體2300的複數個視圖,此封裝體具有共置的數個毫米波天線和一個近場通訊(NFC)天線。半導體封裝體2300可被整合在圖3A中所示之毫米波通訊電路300的天線陣列電路330內,但半導體封裝體2300並不如此受限。
請參看圖23,半導體封裝體2300可係實施在一個PCB基體2302上。此PCB基體可具有一個部件側2302A和一個印刷側2302B。在一些面向中,部件側2302A可含有進行信號處理功能的一或多個電路(或子系統)。例如,部件側2302A可含有一個RF前端模組(RFEM)2310和一個基帶子系統(BBS)2312。RFEM 2310和BBS 2312分別在圖26和27中有較詳細例示。在一些面向中,此PCB基體可亦含有近場通訊(NFC)子系統2318,其可係組配來收發送NFC信號。
在一些面向中,RFEM 2310可包含適當電路、邏輯、介面和(或)程式碼,且可係組配來處理由BBS 2312所產生的一或多個中頻(IF)信號以供利用相位天線陣列作發送。RFEM 2310可亦被組配為可經由該相位天線陣列而接收一或多個RF信號,並將RF信號轉換成IF信號以供BBS 2312作進一步處理。
在一些面向中,RFEM 2310被組配為可處理在一或多個毫米波頻帶中的毫米波信號。此外,係可將該相位天線陣列(或該相位天線陣列的一個子集)施作為在PCB基體2302之印刷側2302B上的天線陣列2316。雖然圖中係例示出四個塊狀天線來作為相位天線陣列2316,但本揭示內容並不如此受限,亦可使用其他類型(和其他數量)的天線來作為相位天線陣列2316。又,相位天線陣列2316可係用於收發毫米波信號或其他類型的無線信號。
在一些面向中,相位天線陣列2316可係與一個近場通訊(NFC)天線2314共置。如於圖23中所見,可將NFC天線2314施作為在PCB基體2302之印刷側2302B上被設置在相位天線陣列2316周圍的一個電感器元件。在一些面向中,NFC天線2314可包含可能與相位天線陣列2316共置的複數個電感器元件(例如一個多層電感器)。
在一些面向中,係可使用RFEM 2310和BBS 2312來配合一或多個通訊網路中之一或多個無線標準或協定而處理無線信號。示範性通訊網路可包含本地區域網路(LAN)、廣域網路(WAN)、封包資料網路(例如網際網路(Internet))、行動電話網路(例如蜂巢式網路)、普通老式電話(POTS)網路、以及無線資料網路(例如使用美國電子電機工程師協會(IEEE)802.11標準系列(人稱Wi-Fi®)、IEEE 802.16標準系列(人稱WiMax®)、IEEE 802.15.4標準系列、長程演進(LTE)標準系列、5G無線通訊標準或協定(包括28 GHz、37 GHz和39 GHz中之通訊)、通用移動電信系統(UMTS)標準系列的網路、同級間(P2P)網路及其他。
圖24依據一些面向而例示出具有一個相位天線陣列的一個射頻前端模組(RFEM)。請參看圖24,其例示出RFEM 2310,此RFEM使用被實施在PCB基體2302雙側上的一種示範性相位天線陣列。詳言之,相位天線陣列2400可包含第一組多個天線2402~2408、第二組多個天線2410~2414、第三組多個天線2416~2422、第四組多個天線2424~2428、第五組多個天線2432、以及第六組多個天線2434。
在一些面向中,天線2402到2428和2432可係設置在PCB基體2302的其中一側上。第六組多個天線2434可係設置在PCB基體2302的另外一個相對側上(例如類似圖23中所例示之天線陣列2316)。在一些面向中,第一、第二、第三和第四組多個天線2402~2428可係沿著PCB基體2302的四個相應邊緣設置(如於圖24中所見)。第五組多個天線2432可係設置在遠離PCB基體2302之邊緣的一個區域中。PCB基體2302可亦包含一個連接端子2430,其可用作相位天線陣列2400之饋給線。在這樣的考量上,包含天線2402~2428、2432和2434的這個相位天線陣列係可提供在相對於PCB基體2302的北、南、西、東、向上和向下方向中的信號涵蓋率。
在一些面向中,包含天線2402~2428、2432和2434的這個相位天線陣列可包含不同類型的天線,例如雙極天線和塊狀天線。在一些面向中,此相位天線陣列亦可利用其他類型的天線來實施。在一些面向中,可將相位天線陣列2400的其中一或多個天線施作RFEM 2310的一部分。此外,PCB基體2302亦可包含一個NFC天線(未於圖24中繪出),其可係與相位天線陣列2400的其中一或多個天線共置。例如,該NFC天線可係與天線2434一起被共置在PCB基體2302的同一側上。
圖25依據一些面向而例示一個RFEM在一個行動裝置中的示範位置。請參看圖25,其例示一個行動裝置2500,其包含複數個RFEM 2502。RFEM 2502各可包含共置的NFC天線和毫米波相位陣列天線(例如於圖23中所例示者)。如於圖25中所見,各個RFEM 2502可係位在離開螢幕區域之處(例如位在邊框區域中),因此,當其中一個RFEM被人手遮蔽時,係可藉由另一個RFEM來提供天線涵蓋率。
圖26是依據一些面向的一種示範性RFEM之方塊圖。請參看圖26,RFEM 2310經由同軸纜線2612而耦接至BBS 2612。RFEM 2610可包含一個相位天線陣列2602、一個RF接收器2604、一個RF發送器2606、一個LO產生器2608、一個三工器2610以及一個切換器2603。RF接收器2604可包含多個功率放大器2616、多個移相器2618、衣個加法器2620、衣個放大器2622、衣個放大器2626、以及一個乘法器2624。RF發送器2606可包含一個乘法器2638、放大器2636和2640、一個加法器2634、多個移相器2632、以及多個放大器2630。RFEM 2310可進一步包含中頻(IF)放大器2627和2641。
在一種示範性接收作業中,切換器2603可啟動接收器鍊處理作業。可使用相位天線陣列2602來接收多個信號2614。接收信號2614可被放大器2616放大,且其相位可受相應移相器2618調整。移相器2618各可自一個控制電路接收其各自的相位調整信號(未於圖26中示出),這些個別的相位調整信號可能植基於處理經由相位天線陣列2602所接收之信號時的所欲信號定向性。移相器2618之輸出端處的相位經調整信號可被加法器2620加總並接著被放大器2622放大。LO產生器2608可產生LO信號,其可被放大器2626放大、並接著藉由乘法器2624而與放大器2622之輸出相乘以產生一個IF輸出信號。該IF輸出信號可被放大器2627放大並揭著經由三工器2610和同軸纜線2612而被傳遞至BBS 2312。
在一種示範性發送操作中,切換器2603可啟動發送器鍊處理作業。RFEM 2310可經由同軸纜線2612和三工器2610而接收來自BBS 2312的IAF信號。此IAF信號可被放大器2641放大,並接著被傳遞至乘法器2638。乘法器2638可接收來自LO產生器2608和放大器2640的向上轉換LO信號。被放大後的LO信號藉由乘法器2638而與所接收到的IF信號相乘。相乘後的信號接著被放大器2636放大並被傳遞至加法器2634。加法器2634產生這個經放大信號的複數個複本並將信號複本傳遞至多個移相器2632。這多個移相器2632可施用不同的相位調整信號來產生多個相位經調整信號,這些相位經調整信號可被多個放大器2630放大。這多個放大器2630產生多個信號2628以供相位天線陣列2602發送。
在一些面向中,LO產生器2608可係由藉由RFEM 2310所做的毫米波無線信號(或其他類型信號)處理作業及藉由NFC子系統2318所做的NFC信號處理作業共享。例如,NFC子系統2318可依需使用在LO產生器2608之輸出端處的這個LO產生信號(在將其切分之後)來作向上轉換或向下轉換。在另一種範例中,NFC子系統2318可使用此LO產生信號來利用此LO信號而直接產生NFC資料(例如藉由將LO信號與NFC資料相乘)。
在一些面向中,係可使RFEM 2310或BBS 2312與NFC子系統2318共享該RFEM或該BBS中的其他的電路或子系統。例如,RFEM 2310或BBS 2312可包含可與NFC子系統2318共享的一個功率管理單元(PMU)(未於圖中繪示)。在一些面向中,此PMU可包含可與NFC子系統2318共享的DC對DC(DC-to-DC)子系統(例如DC調節器)、電壓調節器、帶隙基準電壓與電流源、及其他諸如此類者。
雖然在此係將RF接收器2604和RF發送器2606例示為分別進行對中頻(IF)信號的輸出和接收,但本揭示內容並不如此受限。詳言之,RF接收器2604可被組配為可輸出RF信號、且RF發送器2606可被組配為可接收RF信號(例如超外差或直接轉換構造)。
圖27是依據一些面向的一個媒體取用控制(MAC)或基帶(BB)子系統之方塊圖。請參看圖27,BBS 2312可包含一個三工器2702、一個IF接收器2704、一個、一個數據機2724、一個晶體振盪器2730、一個合成器2728以及一個切分器2726。合成器2728可使用來自晶體振盪器2730的信號產生時鐘信號,此時鐘信號可被切分器2726切分以產生輸出時鐘信號以供傳遞至RFEM 2310。在一些面向中,所產生的時鐘信號可係具有1.32 GHz頻率。
IF接收器2704可包含一個放大器2708、數個混合器2710、數個濾波器2712以及數個ADC區塊2714。IF發送器2706可包含數個DAC區塊2722、數個低通濾波器2720、數個混合器2718、以及IF放大器2716。
在一種示範性接收作業中,IF信號經由三工器2702而從RFEM 2310被接收、並被放大器2708放大。放大後的IF信號可被混合器2710向下轉換成基帶信號,接著被低通濾波器2712過濾,並在受數據機2724處理之前先被ADC區塊2714轉換成數位信號。
在一種示範性發送作業中,由數據機2724輸出的數位信號可被DAC區塊2722轉換成類比信號。這些類比信號接著被低通濾波器2720過濾,並接著被混合器2718向尚轉換成IF信號。此IF信號接著被IF放大器2716放大,並接著經由三工器2702和同軸纜線2612而被發送至RFEM 2310。
在一些面向中,係可使用同軸纜線來傳遞IF信號或RF信號(例如經同軸纜線RF(RF-over-Coax, RFoC)通訊)。在這樣的考量上,係可在RFEM 2310與BBS 2312之間設置用於處理IF或RF信號的一或多個其他子系統以供用於其他信號處理作業。
在一些面向中,RFEM 2310、BBS 2312、NFC子系統2318、相位天線陣列2316和NFC天線2314可係位在同一個封裝體內,或者,亦可係使用可能將一或多個子系統實施在不同封裝體上的分散方式。
圖28是依據一些面向的一種示範性NFC天線實作之圖。請參看圖23和圖28,被與共置的天線陣列2316和NFC天線2314一起施作的RFEM 2310可亦包含一個信號屏蔽蓋2802。在一些面向中,NFC天線2314可係被設置在信號屏蔽蓋2802上。如於圖28中所見,NFC天線2314可被施作為一個電感線圈2808。詳言之,係可對信號屏蔽蓋2802施加下列堆疊:聚酯膠帶(polyester tape)2814、磁性薄片2812、黏膠帶2810、電感線圈2808、基底薄膜2806以及黏膠帶2804。雖然圖28示出了一種包含線圈2808的具體帶式堆疊,但本揭示內容並不如此受限,具有共置NFC天線與毫米波相位天線陣列的其他面向也是有可能的,而且也可使用其他類型的分層(或薄片)及天線配置來取代圖28中所示的分層及配置。
圖29依據一些面向而例示出一個半導體封裝體的多個視圖,其具有共置在複數個PCB基體上的毫米波天線和近場通訊(NFC)天線。請參看圖29,半導體封裝體2902可包含複數個PCB基體。例如,半導體封裝體2902可包含第一基體2904和第二基體2906。第一基體2904可具有第一側2904A(例如一個印刷側)和第二側2904B(例如一個部件側)。部件側2904B可含有一或多個部件2908,例如一個RFEM(例如2310)、一個BBS(例如2312)以及一個NFC子系統(例如2318)。印刷側2904A可含有一個相位天線陣列2910。例如,此相位天線陣列2910可被施作在部件側2904B上的RFEM使用。在一些面向中,印刷側2904A可含有一個共置的NFC天線2914。此NFC天線2914可被施作為NFC天線2914A(在相位天線陣列2910旁邊)或被設置在相位天線陣列2910周圍的NFC天線2914B。
在一些面向中,係可將由實施於基體2904上的RFEM所使用的相位天線陣列的一個子集設置在第二基體2906上。例如,如於圖29中所見,基體2906可包含一個相位天線陣列2912。相位天線陣列2910和相位天線陣列2912皆可包含具有水平和(或)垂直極化方向的天線。在一些面向中,第二基體2906可包含一個共置的NFC天線2914C,其可係設置在相位天線陣列2912旁邊。抑或,該NFC天線也可被施作為天線2914D,其係被設置在相位天線陣列2912周圍的一個電感器。
在一些面向中,第一基體2904可包含可被使用來使第一基體2904與第二基體2906耦合的焊球2916。
係可在毫米波無線電通訊電路中使用相位陣列無線電收發器來增進天線增益,以對付與在這些頻率中之較小天線孔徑有關的顯著路徑損耗。然而,相位陣列無線電收發器會使用將所有相位陣列接收器(或發送器)信號之和組合在一起的重組點。此種組合節點在效能和複雜度上常是相位陣列接收器中的瓶頸。此外,在意欲使用不同尺寸相位陣列的實作中,這個組合節點可能會需要被重新設計,而這又大幅地增加了設計複雜度,並且這對相位陣列的可縮放性而言也是個阻礙。
圖30是依據一些面向的一個RF相位陣列系統之方塊圖,該系統藉由移相和在RF組合信號來實施波束成形。所例示出的這個RF相位陣列系統可被整合在圖3A中所示的毫米波通訊電路300之RF電路325內,但此RF相位陣列系統並不如此受限。
請參看圖30,在此係例示出一個相位陣列無線電收發器3000。此收發器係藉由以數個(在振幅上)較微弱信號的同調向量和來形成被發送(或被接收)信號的方式來修改增益和各個所接收元素之相位而運作。收發器3000係作為一個RF相位陣列系統而運作。詳言之,收發器3000包含N個接收器或發送器鍊,包含天線3002_1~3002_N、放大器3004_1~3004_N、移相器3006_1~3006_N、可變增益放大器3008_1~3008_N、一個加法器(或組合器)3010、一個混合器3012、一個濾波器3016以及一個類比至數位轉換器(ADC)3018。在信號係要受到處理以供發送的情況中,區塊3018可係一個數位至類比轉換器。
在作業上,移相器3006_1~3006_N及可變增益放大器3008_1~3008_N係用於調整被發送或被接收各個信號。圖30中的這個RF相位陣列系統的好處就是簡單,因為只需要一個混合器和一個基帶鍊。圖30中的這個RF相位陣列系統的缺點可能包含缺少可縮放性(在RF頻率上增加幾個路徑會形成帶寬瓶頸)、增加接收器中之雜訊指數(因為有吵雜相位陣列和可變增益放大器被加在靠近天線處)、以及增加耗電量(其相位和增益調整方塊係在毫米波頻率上作業,而可能增添額外的信號損耗)。
圖31是依據一些面向的一個相位陣列系統之方塊圖,該系統係藉由對本地振盪器(LO)進行移相並組合IF或基帶之類比信號來實施波束成形。請參看圖31,其例示出一個相位陣列無線電收發器3100,其被組配為一個本地振盪器(LO)相移相位陣列系統。收發器3100可包含天線3102_1~3102_N、放大器3104_1~3104_N、可變增益放大器3106_1~3106_N、混合器3108_1~3108_N、移相器3110_1~3110_N、一個加法器(或組合器)3114、一個濾波器3116以及一個ADC 3118。如於圖31中所見,LO相位陣列系統 3100在信號路徑中係使用可變增益放大器,但在本地振盪器路徑中使用移相器3110來對LO信號3112作移相。與圖30之RF相位陣列系統相較,此拓樸的優點是可減少雜訊輪廓。然而,LO相位陣列系統3100卻使用了更多混合器。此外,要規劃於毫米波頻率上作業的LO信號之路徑也可能會面臨相當的挑戰性。
在一些面向中,LO相位陣列系統3100可係被組配成使用數個全數位PLL(ADPLL)進行移相作業,並且可係在這個PLL迴圈內數位式地完成移相作業。這可消除對RF移相器的需求,RF移相器在電力消耗上是相當大量的,並且會在信號路徑中導入失真和插入損失。在ADPLL內的移相作業也可移除對於在LO信號路徑上加入明顯移相器的需求。
圖32是依據一些面向的一個相位陣列系統之方塊圖,其具有數位移相和組合功能。請參看圖32,其例示出一個數位相位陣列系統3200。收發器3200可包含天線3202A~3202N、放大器3204A~3204N、可變增益放大器3206A~3206N、混合器3208A~3208N、濾波器3212A~3212N、ADC 3214A~3214N以及一個加法器3216。
如於圖32中所見,係針對各個天線而複製整個收發器鍊都,包含資料轉換器3214A~3214N。信號相位調整和信號組合可係在加法器3216之後在數位信號輸出3218上實施。然而,在數位域中進行相位陣列組合可能會導致複雜度和耗電量的增加。這個數位相位陣列系統3200的一個好處就是其可同時支援複數個使用者的能力,藉由創造以不同波束成形係數(增益及相位)集合所產生的個別數位串流,每個使用者都可使用完整的天線陣列增益。
在例示於圖30~32中的這些示範性收發器中,係使用以不同振幅權重和(或)相移量而將所有相位陣列接收器(或發送器)信號之和組合在一起的重組點。此種組合節點在效能和複雜度上常是在相位陣列接收器中的瓶頸。此外,在意欲使用不同尺寸相位陣列的實作中,這個組合節點可能會需要被重新設計,而這又可能大幅增加收發器的設計複雜度並實質限制陣列之可縮放性。
在一些面向中,係可如於本文中所述地使用一種可縮放相位陣列無線電收發器構造,其緩和了與圖30~32中所例示之收發器相關聯的可縮放性與複雜度問題。此可縮放相位陣列無線電收發器構造可係使用複數個收發器鋪磚(或胞元),這有助於此構造針對複數種應用和產品的再利用性,並可縮短上市時間。此外,本揭示內容所提出的這種可縮放相位陣列無線電收發器構造是可自我組配的,而有助於此收發器裝置的可規劃能力。如將於後文中論述的,此種可縮放相位陣列無線電收發器構造可支援可使得能夠獲得針對特定用例而最佳化的低耗電量或較佳相位陣列增益的複數種作業模式。
圖33是依據一些面向的一個收發器胞元元件之方塊圖,其可在一個可縮放相位陣列無線電收發器構造中使用。請參看圖33,收發器胞元(TRX)3300可包含發送器(TX)電路3302、接收器(RX)電路3304、本地振盪器(LO)電路3306、數位電路(DIG)3308、輸入輸出(I/O)電路3310以及相位調整電路3312。在一些面向中,係可在收發器胞元3300的四個邊緣3320~3326鋪設一組多工器和解多工器以便與相鄰胞元通訊。收發器胞元3300的這四個邊緣可被稱為北(N)邊緣3320、東(E)邊緣3322、南(S)邊緣3324及西(W)邊緣3326。I/O電路3310可包含將收發器胞元3300連接至鄰接胞元的類比以及數位平行匯流排,其使得這些胞元能夠被鋪設成一個收發器陣列。在一些面向中,TX電路3302可係具有單一個或者複數個發送器,且RX電路3304可係具有單一個或者複數個接收器,使得複數個接收器與發送器鍊能夠共享單一個本地振盪器信號以節省耗電量。在一些面向中,在各個收發器胞元中之可被使用來產生本地振盪器信號的晶體振盪器信號可被緩衝並由複數個收發器胞元共享。在一些面向中,係可使用一個回路來量測並校準掉由各個收發器胞元中之晶體振盪器緩衝器所導致的延遲。收發器胞元3300可亦包含控制電路(未例示於圖33中),其可係用於處理將收發器胞元3300連接至其他鄰接胞元的控制信號以及靜態的全域控制信號。在一些面向中,該控制電路可係作為數位電路3308的一部分而被包含在內。
在一些面向中,TX電路3302和RX電路3304可包含放大器、可變增益放大器、混合器、基帶濾波器、類比至數位轉換器、數位至類比轉換器以及其他信號處理電路。在一些面向中,數位電路3308可包含用於進行數位信號處理、濾波、以及數位信號組合和相位調整的電路。在一些面向中,相位調整和信號組合可係由相位調整電路3312進行(二者皆在類比域或數位域中)。
圖34是依據一些面向的使用複數個收發器胞元的一種相位陣列無線電收發器構造之方塊圖。請參看圖34,收發器陣列3400可包含一起被鋪設在一個陣列中的複數個收發器胞元。詳言之,收發器胞元3402~3412各可係彼此的完全複製品,且收發器胞元3402~3412各可包含於前文中參照圖33所述的功能方塊。在各個收發器胞元3402~3412之間的通訊可包含類比和數位匯流排。如將於下文中更進一步說明的,在一些面向中,匯流排之寬度可係等於此相位陣列系統可支援的同時間使用者之數量。如於圖34中所見,各收發器胞元可僅連接至相鄰收發器胞元,這可確保使用複數個收發器鋪磚的此種收發器構造的可縮放性。
在一些面向中,使用複數個收發器鋪磚的此種收發器構造可係實施在單一個半導體晶粒中,這使得半導體晶圓能夠如圖35中所例示地針對不同的應用而被分粒成不同形狀和陣列尺寸。
圖35依據一些面向而例示出將半導體晶粒分粒成形成相位陣列無線電收發器的個別收發器胞元的分粒方式。請參看圖35,其例示了半導體晶圓3500和3502。晶圓3500和3502可被製造成含有在製造過程中彼此連接的複數個收發器鋪磚(或胞元)。在晶圓3500方面,係可針對不同的應用而從晶圓3500分粒出不同的相位陣列無線電收發器。例如,係可從從半導體晶圓3500分粒出一個10×3陣列3510、複數個1×2陣列3512、單個3×18陣列3514、複數個3×3陣列3516、複數個3×9陣列3518、複數個1×4陣列3520以及單個2×10陣列3522,這些陣列可係配合不同的系統層次需求而在不同的低功率應用上使用。
在一些面向中,在高效率系統(例如基地台應用)中,係可進行單一半導體晶粒3502的分粒而獲得單一個收發器陣列3530。在這樣的考量上,係可以相同收發器胞元(例如3300)的眾多複本來填滿同一個半導體晶圓,並可接著將此半導體晶圓分粒以獲得具有不同形狀因數的收發器陣列。
圖36是依據一些面向的一個相位陣列無線電收發器構造之方塊圖,其係與一個相位陣列天線一起被封裝。請參看圖36,相位陣列無線電收發器構造封裝體3600可包含具有被鋪設在半導體晶粒3602上之收發器胞元的收發器陣列3610。收發器陣列3610可與具有屬於天線陣列3612之天線的天線層3604組合,其可與收發器陣列3610整合以形成相位陣列無線電收發器構造封裝體3600。在一些面向中,收發器陣列3610內的個別收發器胞元之間距可係等於天線陣列3612中之個別天線的間距。
在一些面向中,包含多個相同收發器胞元的一個可組配相位陣列收發器系統(比如具有複數個收發器胞元(例如胞元3300)的收發器陣列3400)可包含用於進行自我組配的自我意識可組配構造。詳言之,與收發器陣列3400相關聯的一個處理器電路(或位在個別收發器胞元3300中之一或多者內的處理電路)係可在被啟動時進行自我組配。例如,可在被啟動時例如藉由一個識別號碼(ID)分配演算法而判定收發器陣列3400內之各個收發器胞元的ID。藉由使各個收發器胞元具有相關聯的ID號碼,收發器陣列3400可提供指出在收發器陣列3400內之被啟用的個別收發器胞元的號碼和(或)位置的組配資訊,以使得可個別地針對各個相同胞元來作控制或組配。
此收發器陣列晶片的四邊可被稱為北(N)、南(S)、西(W)和東(E)。在被啟動的時候,可將1號ID分配給西北角的胞元(例如收發器胞元3402)。可係藉由位置連接埠(其可檢測一個埠口是與另一個埠口成開路還是短路)來判斷出收發器陣列3400之西北角。
例如,該處理器電路可判定出收發器胞元3402的N和W埠為開路,並因此將初始的1號ID分配給該胞元。收發器胞元3402可接著啟始將ID號碼加一並傳遞至東邊的鄰接收發器胞元的編號程序。若當前胞元無E埠連接(例如胞元3406)且其係從西邊胞元接收到它的ID號碼,則它會將ID號碼傳遞至南邊的胞元。若當前胞元無E埠連接且其係從北邊胞元接收到它的ID號碼,則它會將ID號碼傳遞至西邊的胞元(若有連接的話,否則它也會將ID號碼傳遞至南邊的胞元)。亦可在陣列之西邊邊界上使用類似的處理方式。這會持續到抵達東南或西南角的胞元為止。此時便完成了ID編號。此外,當一個胞元被分配到ID號碼時,此胞元可經受對於發送及接收振幅和相位值的本地振幅與相位校準。一旦自我校準程序完成、且收發器陣列中的各個收發器胞元都已分配有ID號碼時,這些ID號碼可被使用來進一步組配該陣列以供處理關聯於不同數量使用者的信號。在圖34中之示範性陣列3400中,ID分配或編號程序可係從胞元3402開始,接著繼續依序往右走直到來到胞元3406,接著往下走,又繼續往左直到來到胞元3408,以此類推。
在一些面向中,一個可縮放相位陣列無線電收發器構造(例如收發器陣列3400)係可支援複數種作業模式。示範性作業模式包含LO相位陣列(或波束成形)作業模式、數位相位陣列(或波束成形)作業模式、類比相位陣列(或波束成形)作業模式、以及混成相位陣列(或波束成形)作業模式。這些作業模式各可係利用前文所述之收發器胞元(例如3402或3300)來實施,其容許尺寸可縮放之作業及對陣列3400的組配。
圖37是依據一些面向的一個收發器胞元之方塊圖,其具有數個通訊匯流排。請參看圖37,收發器胞元3700可係與於前文中參照圖33所論述的收發器胞元3300相同。
在一種示範性數位波束成形作業模式當中,係可使用收發器胞元3700內之與收發器有關的元件。例如,在一個接收模式中,接收信號可被轉換成數位信號,然後,係在收發器胞元3700內將一個向量與從具有前一個ID號碼的鄰接收發器胞元接收而來的數位信號加總。為了維持可縮放性,在各個階段之間的加總可被管線化以限制資料匯流排線上的負載。此外,為了支援總共K個使用者(或者就相位陣列而言的同等的K個獨立波束),係可使用數量為K個的匯流排線,每使用者一個。
在一些面向中,匯流排線的數量可以是在硬體中被固定的,並可因而以該硬體來設計各個收發器胞元以在數位相位陣列作業中支援最大的使用者(或波束)量。由於資料線路被管線化,故可維持深度為ND
的內部管線暫存器。管線化深度ND
可能會限制就中連接了數個個別收發器胞元以供用於數位相位陣列作業模式的收發器陣列的最大尺寸。較大的陣列尺寸(或相同收發器胞元之數量)需要較大的管線暫存器深度。
如於圖37中所見,收發器胞元3700係針對使用K個數位匯流排以與鄰接胞元通訊的數位波束成形作業模式而受到組配。例如,係可分別使用數量為K個的數位匯流排3702、3704、3706和3708來與位在西邊、北邊、東邊和南邊的收發器胞元通訊。收發器胞元3700可包含一個發送器區塊3722和一個接收器區塊3724。發送器區塊3722和接收器區塊3724可經由數位多工器3710~3712、3714~3716以及3718~3720(其可係用於對來自特定鄰接收發器胞元的數位輸入作選擇)而耦接至這些數量為K個的數位匯流排。可藉由管線化方式來使來自鄰接胞元的接收數位信號被加入並接著被傳遞給下一個鄰接胞元。
圖38是依據一些面向的一個相位陣列收發器構造之方塊圖,其具有在LO移相作業模式中之使用單一個類比至數位轉換器(ADC)的收發器鋪磚。請參看圖38,相位陣列收發器3800可含有多個收發器胞元3802~3818。收發器胞元3802~3818可係與圖33中所例示的收發器胞元3300相同。
在一種示範性LO相位陣列作業模式中,收發器胞元3802~3818各可接收來自一個中央控制單元(未例示於圖38中)的一個移相信號。此中央控制單元可係由收發器陣列3800使用的一個處理器,或者,其亦可係位在一個收發器胞元個體內的一或多個處理器。在接收路徑中,該等移相信號可被施加至一個本地振盪器信號以產生經移相LO信號。係可旁繞過任何類比至數位轉換而在類比域中加總所有混合器階段之輸出。詳言之,在利用經移相LO信號而使所接收到無線信號被向下轉換以後,所得到的這個信號係可與從一個鄰接胞元(例如在西邊緣上的一個收發器胞元)接收而來的一個信號加總、並接著被傳遞給另一個鄰接收發器胞元(例如在東邊緣上的一個收發器胞元)。
請參照圖38中之收發器陣列3800,經向下轉換的類比信號係在被於鄰接胞元之間傳遞的時候被加總,且會有一個最終加總類比信號被傳遞給收發器胞元3806。係可使用在收發器胞元3806內的一個類比至數位轉換器3820來將這個類比信號轉換成數位信號,此數位信號可接著被傳遞給基帶電路3822以作處理。在這樣的考量上,只有單一個ADC會得到所有收發器胞元3802~3818的組合類比信號輸出,並將這個組合類比信號輸出轉譯成數位信號。對於來自各個收發器胞元3802~3818的複數個類比信號的組合可係透過在相鄰收發器胞元之間介接的類比匯流排線而進行。藉由在收發器陣列3800中使用單一個ADC,係可達到顯著的電力節省效果,因為ADC是經移相陣列系統中耗費最多電力的區塊之一。
圖39是依據一些面向的一個相位陣列收發器構造之方塊圖,其具有在LO移相作業模式中之使用複數個ADC的收發器鋪磚。請參看圖39,收發器陣列3900可含有多個收發器胞元3902~3918。收發器胞元3902~3918可係與圖33中所例示的收發器胞元3300相同。在具有複數個子陣列的一種示範性LO相位陣列作業模式中,收發器胞元3902~3918各可接收來自一個中央控制單元(未例示於圖39中)的一個移相信號。此中央控制單元可係由收發器陣列3900使用的一個處理器,或者,其亦可係位在一個收發器胞元個體內的一或多個處理器。
如於圖39中所見,在收發器陣列3900的一個列中的複數個鄰接收發器胞元可形成一個子陣列。例如,收發器胞元3902~3906可形成一個收發器子陣列。收發器胞元3908~3912和3914~3918也可形成類似子陣列。在各個子陣列之接收路徑中,移相信號可被施加至本地振盪器信號以產生經移相LO信號。在一個子陣列內的所有混合器階段之輸出係可旁繞過任何類比至數位轉換而在類比域中被加總、並接著被傳遞至與該子陣列相關聯的單一個ADC。詳言之,在利用經移相LO信號而使所接收到的無線信號被向下轉換以後,所得到的這個信號可與從胞元3902~3906之子陣列內的一個鄰接胞元(例如在西邊緣上的一個收發器胞元)接收而來的一個信號加總、並接著被傳遞給在該子陣列內的另一個鄰接收發器胞元(例如在東邊緣上的一個收發器胞元)。
在胞元3902~3906之收發器子陣列方面,經向下轉換的類比信號係在被於鄰接胞元之間傳遞的時候被加總,且會有一個最終加總類比信號被傳遞給收發器胞元3906。係可使用在收發器胞元3906內的一個類比至數位轉換器3920來將這個類比信號轉換成數位信號,此數位信號可接著被傳遞給基帶電路3926以作處理。
在胞元3908~3912之收發器子陣列方面,經向下轉換的類比信號係在被於鄰接胞元之間傳遞的時候被加總,且會有一個最終加總類比信號被傳遞給收發器胞元3912。係可使用在收發器胞元3912內的一個類比至數位轉換器3922來將這個類比信號轉換成數位信號,此數位信號可接著被傳遞給基帶電路3928以作處理。
在胞元3914~3918之收發器子陣列方面,經向下轉換的類比信號係在被於鄰接胞元之間傳遞的時候被加總,且會有一個最終加總類比信號被傳遞給收發器胞元3918。係可使用在收發器胞元3918內的一個類比至數位轉換器3924來將這個類比信號轉換成數位信號,此數位信號可接著被傳遞給基帶電路3930以作處理。
與圖38之收發器陣列3800(其係使用陣列中的所有收發器胞元元件來產生類比信號,且使用陣列中的單一個ADC來產生輸出數位信號)相比,圖39中之收發器陣列3900係讓每個子陣列使用一個ADC,而使得能夠產生複數個數位信號來服務複數個使用者(例如,若收發器陣列3900被劃分成具各自的數位信號輸出的M個子陣列,則可服務M個使用者)。然而,各個使用者將僅使用總陣列孔徑的一個分數(1/M)。
圖40是依據一些面向的一個相位陣列收發器構造之方塊圖,其具有在混成作業模式(LO和數位移相與組合)中之使用複數個ADC來產生複數個數位信號的收發器鋪磚。請參看圖40,相位陣列收發器4000可包含多個收發器胞元4002~4018。收發器胞元4002~4018可係與圖33中所例示的收發器胞元3300相同。在一種示範性混成作業模式中,收發器胞元4002~4018各可接收來自一個中央控制單元(未例示於圖40中)的一個移相信號。此中央控制單元可係由收發器陣列4000使用的一個處理器,或者,其亦可係位在一個收發器胞元個體內的一或多個處理器。
如於圖40中所見,在陣列4000的一個列中的複數個鄰接收發器胞元可形成一個子陣列。例如,收發器胞元4002~4006可形成一個收發器子陣列。收發器胞元4008~4012和4014~4018也可形成類似子陣列。在各個子陣列之接收路徑中,移相信號可被施加至本地振盪器信號以產生經移相LO信號。在一個子陣列內的所有混合器階段之輸出係可旁繞過任何類比至數位轉換而在類比域中被加總、並接著被傳遞至與該子陣列相關聯的單一個ADC。詳言之,在利用經移相LO信號而使所接收到的無線信號被向下轉換以後,所得到的這個信號可與從胞元4002~1106之子陣列內的一個鄰接胞元(例如在西邊緣上的一個收發器胞元)接收而來的一個信號加總、並接著被傳遞給該子陣列內的另一個鄰接收發器胞元(例如在東邊緣上的一個收發器胞元)。在胞元4002~4006之收發器子陣列方面,經向下轉換的類比信號係在被於鄰接胞元之間傳遞的時候被加總,且會有一個最終加總類比信號被傳遞給收發器胞元4006。係可使用在收發器胞元4006內的一個類比至數位轉換器(ADC)電路4020來將這個類比信號轉換成數位信號,此數位信號可接著被傳遞給基帶電路4026以作處理。
在胞元4008~4012之收發器子陣列方面,經向下轉換的類比信號係在被於鄰接胞元之間傳遞的時候被加總,且會有一個最終加總類比信號被傳遞給收發器胞元4012。係可使用在收發器胞元4012內的一個類比至數位轉換器4022來將這個類比信號轉換成數位信號,此數位信號可接著被傳遞給基帶電路4028以作處理。
在胞元4014~4018之收發器子陣列方面,經向下轉換的類比信號係在被於鄰接胞元之間傳遞的時候被加總,且會有一個最終加總類比信號被傳遞給收發器胞元4018。係可使用在收發器胞元4018內的一個類比至數位轉換器(ADC)電路4024來將這個類比信號轉換成數位信號,此數位信號可接著被傳遞給基帶電路4030以作處理。
在一種示範性混成作業模式中,基帶電路4026、4028和4030各可施用一或多個加權值(或係數)以用於產生波束成形信號。詳言之,係數H1
、H2
、……、HN
可係與所欲波束4037相關聯。類似地,係數W1
、W2
、……、WN
可係與所欲波束4033相關聯。基帶電路4026、4028和4030可對從ADC電路4020、4022和4024接收而來的數位信號施用係數H1
、H2
、……、HN
。加權後的這些信號可被加法器4036加總以產生所欲波束4037。
類似地,基帶電路4026、4028和4030可對從ADC電路4020、4022和4024接收而來的數位信號施用係數W1
、W2
、……、WN
。加權後的這些信號可被加法器4032加總以產生所欲波束4033。波束4037和4032分別可由基帶電路4038和4034作進一步處理。
雖然圖40例示了使用數位域中的兩個加法器來產生兩個波束,但本揭示內容並不如此受限。在一些面向中,係只有單一組權重可被施用在ADC電路之數位輸出上,且只有單一個加法器可被使用來產生針對單一個使用者的單一個波束。
圖41是依據一些面向的一個相位陣列收發器構造之方塊圖,其具有於類比IF或基帶移相與組合作業模式中之使用單一個ADC的收發器鋪磚。請參看圖41,收發器陣列4100可被組配為可在一個類比移相(波束成形)作業模式中運作。如於圖41中所見,收發器胞元4102A、4102B、4102C和4102D各包含本地振盪器4106、混合器4104以及移相器4108。在所接收到的無線信號被混合器4104向下轉換以後,移相器4108可施加相移量(其可係由收發器陣列4100內的控制電路指定)。經移相後的類比信號可被傳遞至鄰接收發器胞元,這些經移相類比信號可在鄰接收發器胞元中被加總而產生一個最終組合信號4110。這個組合經移相基帶類比信號可被收發器陣列4100內的單一個ADC轉換成一個數位信號。例如,組合信號4110可被傳遞至收發器胞元4102B內的ADC 4112B,其可產生一個數位信號4114以供基帶電路4116作進一步處理。
圖42是依據一些面向的一個相位陣列收發器構造之方塊圖,其具有於類比IF或基帶移相作業模式中之使用複數個ADC來產生複數個數位信號的收發器鋪磚。請參看圖42,收發器陣列4200可含有收發器胞元4202A、4202B、4202C和4202D。收發器胞元4202各可包含對應的混合器4204(4204A~4204D)和本地振盪器產生器4206(4206A~4206D)。
在一些面向中,係可使用混合器4204之輸出端的類比基帶信號來產生複數個輸出信號。詳言之,係可使用類比乘法器及各個混合器之輸出來施用一個類比係數集合,以自各個收發器胞元產生一個經加權信號,這些經加權信號可被加總並被一個ADC子系統轉換成一個數位信號。如於圖42中所見,係可分別在混合器4204A~4204D之輸出上施用第一類比係數集合A1(S)(4208A~4208D)。經加權後的那些信號可被加總以產生一個組合信號4214,其可被傳遞至收發器胞元4202B內的ADC 4212B。ADC 4212B可產生一個輸出數位信號4216以供數位基帶電路4218作後續處理。
類似地,係可分別在混合器4204A~4204D之輸出上施用第二類比係數集合A2(S)(4210A~4210D)。經加權後的那些信號可被加總以產生一個組合信號4220,其可被傳遞至收發器胞元4202D內的ADC 4212D。ADC 4212D可產生一個輸出數位信號4222以供數位基帶電路4224作後續處理。在這樣的考量上,藉由對收發器胞元混合器的各個輸出施加兩個平行的不同類比係數集合,係可針對兩個不同使用者而使用對應於兩個不同波束的兩個不同數位輸出信號。雖然圖42中僅例示出兩個輸出數位信號,但本揭示內容並不如此受限,也可使用其他數量的平行類比係數集合。
圖43依據一些面向而例示出具有收發器鋪磚的一個相位陣列收發器構造的數個示範性作業模式。請參看圖43,表格4300提供對於可用於如於本文中所述之使用複數個收發器胞元的一個可縮放相位陣列無線電收發器構造之各種作業模式的平行類比係數集合數量、資料收歛性、以及平行數位係數集合的一個總覽。
請參看表格4300的第一行,在一個收發器陣列中,在LO波束成形作業模式下係可使用全孔徑(例如完全陣列尺寸)。此模式可見於圖38,於此模式中,整個陣列都被使用(全孔徑),未使用任何類比係數集合(因為係藉由LO移相來實施移相操作,而非是在混合器之後的類比基帶信號中進行),且係使用單一個ADC來產生單一個數位輸出信號,而不使用任何平行數位係數集合來作後續處理。
請參看表格4300的第二行,在數位波束成形作業模式下係可使用整個收發器陣列。各個收發器胞元的類比輸出可被加總,且係可在未使用任何平行類比係數集合的情況下使用陣列內之數量為N個的數位轉換器來產生N個數位信號。係可配合數量為M個的平行數位係數集合來使用該等資料轉換器的N個數位輸出,以最終產生用於服務M個使用者的數量為M個的輸出波束。對數位係數集合的施用係例示在圖40中,於圖40當中係對N個數位轉換器的輸出使用兩個數位係數集合,以產生用於服務兩個使用者的兩個最終輸出波束。
請參看表格4300的第三行,於此,係使用1/M的收發器陣列孔徑來服務M個使用者。此範例係例示在圖39中,於此範例中,係配合數量為M個的類比至數位轉換器來使用子陣列處理作業(假設陣列3900有M個列)。可利用上至M個之數量的平行數位係數集合來對來自這些類比至數位轉換器的M個數位輸出被作後續處理(例如,如於圖40中所示)。
請參看表格4300的第四行,係可配合類比相位陣列作業模式而使用收發器陣列的全孔徑。例如,如於圖42中所示,係可與數量為M個的數位轉換器一起使用和數量為M個的平行類比係數集合來產生數量為M個的輸出信號。在圖42方面,因為M等於二,所以每個收發器胞元係使用倆個平行類比係數集合,配合兩個數位轉換器而產生倆個輸出波束信號。後續可就該等資料轉換器的這些波束信號輸出使用上至M個平行數位係數集合。
先前的無線使用者裝置天線陣列設計已經帶出了至少三個問題。一個問題是,先前的設計運用了對天線陣列作餽給的受屏蔽矽晶粒,其中,該屏蔽盾是一個周密的金屬屏蔽盾,並且這些天線陣列可係在含有這個受屏蔽矽晶粒的一個基體的一或多個層級(或一或多個側邊)上。這會需要相當大面積的基體來供位在該基體之一或多個層級(或一或多個側邊)上的受屏蔽晶粒、離散電路和天線陣列使用。需要大面積基體的設計暗示著較昂貴的基體。在上面這種類型的設計中,要價接近向天線陣列饋給之矽晶粒的兩倍的基體並不罕見。在一些面向中,該基體可係一個層板式結構。雖然本文所論述的將是層板式結構,但也可在其他面向中使用其他種基體。
前述類型在設計上所遭遇的第二個問題是對於從晶粒到其中一些天線元件的長饋給線的路線規劃,因為涉及到大面積。這會在對其中一些天線元件的饋給當中導致功率損耗,在一些情況中可能會多達3dB損耗、或接近一半功率的損耗。
第三,雖然此等設計可在基體的一些區域中提供良好的相位陣列輻射,但在其他區域中,來自天線元件或來自整個天線陣列的輻射可能會因為遮蔽晶粒與離散部件以保護它們免於射頻干擾(RFI)和電磁干擾(MI)的屏蔽行為而受到阻擋。
因此,若能找出上述三個問題的解決方法,會是很令人嚮往的。一種解決方案涉及使用多個封裝體(例如基體或層板式結構)的設計。在此依據一些面向而描述一種在層疊封裝體(POP)實作中使用兩個封裝體(如於圖44A至44D中所描繪者)的解決方案。
圖44A依據一些面向而例示出一種雙封裝體系統的一個封裝體之俯視圖。於4400大致指出(具體係於4401)的一個封裝體可係一個基體,在一些面向中,此基體具有平行的數個金屬化層,當中有一個金屬化頂層和一個金屬化底層。封裝體4400被整合在圖3A中所示之毫米波通訊電路300的RF電路325和天線陣列電路330中,但封裝體4400並不如此受限。這些金屬化層當中之一或多者可依需而部份或完全受到處理以除去敷金屬。
在一些面向中,基體4401包含由六個塊狀天線4403、4404所組成的一個陣列。標號4403代表可能為單一塊狀天線的具有單一個匹配點(以單一個點指出)的塊狀天線。標號4404代表可能為堆疊雙重塊狀天線(dual patch antenna)元件的具有兩個匹配點(以兩個點指出)的塊狀元件。這樣的設計只不過是可用天線元件的多種組態和類型其中的一種,且只能代表某一些面向。依據一些面向,在基體4501的周圍有六個天線元件4505。依據一些面向,這些天線元件可係被設置來作端射作業的印刷天線元件。雖然於4505所例示的是雙極天線元件,但也可使用其他類型的天線元件。在本文之敘述中,一些或所有的天線陣列係可被稱為智能天線陣列。
「智能天線」或「智能天線陣列」等詞語之含意源由係來自於這些天線或天線陣列受到控制的方式。在一些面向中,係可就多種類型的極性來實施天線陣列,例如垂直、水平與環狀極化。舉例而言,當以垂直極性和水平極性來實施天線陣列時,係可基於對於在該無線使用者裝置處所接收到的具有最大強度的信號之極性的指示,而有規則地控制在給定時間的發送極性(當然還有哪個天線或陣列會在給定時間作發射),因此其係智能型的。在一些面向中,該資訊可繼續從該使用者裝置被反饋給無線發送器(例如胞元塔收發器)。可接著實施此作業以使發送極化方向與該使用者裝置(可能是一個行動電話)之接收器處的極化方向匹配。在一些面向中,使用者裝置天線可亦係類似地受到有規則的控制。在一些面向中,係針對空間分集而使用類似的規則式控制(algorithmic control)。
圖44B依據一些面向而例示出圖44A之基體4401的一個仰視圖。在圖44B中,係大致上以4402來例示這個結構,其包含矽晶粒4409和數個離散部件,其中一個離散部件被標記為4411。在一些面向中,這些離散部件可係電容器、電阻器和(或)電感器。在晶粒周圍有接頭4407圍繞,這些接頭在一些面向中可係焊球。
圖44B依據一些面向而例示出圖44A之基體的一個仰視圖。圖44C依據一些面向而例示出圖44A和44B之雙封裝體系統的第二個封裝體之基體的一個仰視圖。依據一些面向,圖44C之結構4419可如同圖44A的基體4401一樣係一個基體(例如一個PCB板)。在一些面向中,結構4419之長度為L,基本上是與圖44B之接頭4407的行長一樣,那些接點將於後文中有更多論述。在結構4419上係例示出四個天線元件4421,其被示為是各具有兩個匹配點(以各個天線元件上的兩個點指出)的堆疊雙重塊狀天線。就像基體4401一樣,在基體4401上或內的天線之設計只不過是可用天線元件的多種組態和類型其中的一種,且只能代表某一些面向。
圖44D依據一些面向而例示出圖44A和44C之封裝體,其中的一個封裝體係被安裝在另一者上。第一個封裝體4401和第二個封裝體4419其中一者係被安裝或堆疊在另一者上以作為一個層疊封裝體(package-on-package)實作。係可利用各種安裝作業來完成此種安裝。如可在POP面向4406中見到的,天線元件4421係在此POP面向的「頂部」基體(或「頂部」封裝體)上在基體4419上或內且向「上」指。依據一些面向,天線4403、4404係在此POP面向的基體4401之「底部」(或「底部封裝體」)上或內且向「下」指。係可藉由將於後文中論述的覆模材料(或包封)4414來鎖固連接器4417和部件4413並使其穩固。層級4423包含金屬化層,其在一些面向中可係用於天線和用於饋給線的複數個金屬化層。
大致而言,此POP概念係有關在從前的面向中不能被堆疊的垂直堆疊封裝體,並且將天線、晶粒和部件的3維(3D)堆疊含納在封裝體中。在3-D堆疊中所要考量的一些因數包含天線體積和天線尺寸。從前的設計是平面的,而導致前文所述之具有會導向大晶粒面積的X尺寸和Y尺寸(例如寬和長)的受屏蔽晶粒設計,其帶有基體成本、饋給線功率損耗和可用空間損失、以及輻射受到屏蔽盾和其他離散部件的阻擋等等問題。從前的設計主要是植基於這樣的假定上,即,封裝體的體積比封裝體的X尺寸和Y尺寸更重要,因為體積上之Z高度尺寸的重要性,所以使用者裝置封裝體有某種Z高度或「淨空高度」限制。但是,這種假定為了減少Z尺寸會導向越來越大的X-Y面積,而導向上面所說的那些問題。然而,已有發現,堆疊的層疊封裝體係可通向對這些問題的解決方案,而使得基體變便宜、通過饋給線之路線的功率損耗減少(這在例如5G毫米波作業當中是非常重要的)、且輻射阻擋變少。相對於著眼在面積上,本文中所描述的這些面向係著眼在體積上。換言之,藉由堆疊,已發現減少X尺寸和Y尺寸也有其重要性,並且Z高度在某些方面並不如從前大家所相信的那麼緊要。
一些面向可能一開始看起來有點像是要增加Z高度,因為這些面向有可能會事實上使更多部件彼此堆疊。但是,所得到的結果會是在X尺寸和Y尺寸上有所縮減,而導向對上述基體成本、通過長饋給線的功率損耗、以及輻射受到屏蔽盾和其他裝置障礙的阻擋等等問題的負面效應的緩解或減少。
此外,一般相信,POP堆疊的Z高度實際上將會符合目前和未來無線使用者裝置的需求。更進一步而言,依據一些面向,在矽件之下或之上之用於智能天線陣列(例如於圖44A和44C之俯視圖及圖44D之側視圖中所見的天線元件4403、4404和4405)的淨面積所佔用的空間明顯較小,所需要的整體饋給線路由也比從前的設計更少。換言之,在圖44D之面向中,天線4403、4404係在晶粒4409「下方」且很靠近該晶粒,並且天線4421是在該晶粒「上方」且很靠近該晶粒。這樣的近距離會使得傳送信號的饋給線只需穿越很小的距離,這就意味著減少(在一些面向中是明顯減少)從前的設計中之長饋給線之路由所會導致的功率損耗。
此外,在天線饋給程序中不會用到且可被設置在天線之橫方向上的一些離散部件(圖中以4413例示出其中一者)以及連接器4417在圖44B和44D的面向中是位在天線與晶粒的左邊外面,以使得在這整個POP實作中,將晶粒連接至封裝體之頂部和底部上之天線的饋給線途經較短距離。基體4401被例示為與圖44B之接頭4407的長度相同以便例示出天線元件,然而,如於圖44D中所見,基體4401的延伸範圍係擴及全體部件與連接器。
如前文所提,在從前的設計中,晶粒和離散部件係被設置在金屬盾之下,而使得離散部件會是與晶粒一起被共置在金屬盾之下。這樣的組合實際上係比本文所揭露之POP面向更高,因為在層疊封裝體中,較大的離散部件(例如4413)在一些面向中可離開晶粒,而且在從前設計中無用的一些Z維度容積也會變成可使用空間。這在圖44D中係以可用空間4425示出,此空間現在可被使用來放置智能天線或智能天線陣列,例如天線4421和這些天線所形成的天線陣列。
如前文所提,在圖44B和圖44D中,晶粒受到接頭4407環繞,在一些面向中,這些接頭可係焊球。這些接頭(例如曾經提過的焊球)接觸基體4401的至少一個金屬化層。這可在圖44B和圖44D中看到。在圖44D的切面中,焊球4407看起來也同時與基體4401的一個金屬化層及基體4419的一個金屬化層接觸。因此,在一些面向中,若環繞著晶粒的焊球係以高密度的方式間隔,則焊球與這兩個層(頂部和底部)的組合就可作用為一個法拉第籠而成為晶粒4409的屏蔽盾,而毋需在從前之設計中所使用的周密金屬盾的體積和高度。在一些面向中,這些接頭可係金屬化通路,並且其在以高密度方式間隔的情況中也可接觸上下金屬化層而作用為一個法拉第籠。
在一些面向中,該等通路可係與基體垂直。在一些面向中,該等通路之方向可係與基體呈傾斜角度。在這兩種中之任何一種情況中,接頭(例如通路)的間隔密度、或接頭間之間距的密度大約是λ/20或更低,其中,λ是作業頻率的波長。由於有所述的這個法拉第籠,所以在所述的這些面向中不須有從前之設計的機械式屏蔽盾存在,而可使得Z高度又更小。
又,封裝體4401之天線元件4403、4404和封裝體4419之天線元件4421並不需要是在同一個收發器內。堆疊式封裝體的一個重要優點是可容許複數個無線電和複數個系統被層層堆疊或捱側堆疊。在一些面向中,天線4403、4404可係耦接至作業於Wi-Fi頻帶內的一個Wi-Fi系統中的一個無線電,且在一些面向中,天線4421可係耦接至毫米波無線千兆聯盟(WiGig)系統中的一個無線電,此時,晶粒4409具有Wi-Fi系統組態及毫米波WiGig系統組態。
在一些面向中,晶粒4409可實際上包含多個晶粒,例如針對Wi-Fi作業所組配的連接至一群天線(例如4403、4404)的一個晶粒以及針對毫米波WiGig作業所組配的連接至另一群天線(例如4421)的第二個晶粒。此外,若數個天線陣列(例如塊狀元件4403、4404和4421)因為天線元件之疊置(例如在圖44D之POP組態中)而彼此在電氣上相對,且這些天線被控制為要一起發射,那麼在一些面向中,輻射可以是在邊射作業中往側邊輻射,如大致在圖44D中以4420指出的。
更進一步而言,在一些面向中,在封裝體之相對側上的天線陣列之發射係可被有規則地控制以在相背方向上發射,甚至可相差一百八十度(180゚)角;而在一些面向中,在封裝體之相對側上的天線陣列之發射可係在相同方向中發射。
如於圖45A至45D和圖46A至46D中所見,在一些面向中,天線的數目係可由於堆疊而在不同面向中有所變動。在從前之設計中,因為周密金屬盾所佔用的空間,所以天線被限制為只能設置在封裝體的幾個特定地方。然而,因為由於本文所述之堆疊技術所獲得的改良,所以這樣的限制通常是不存在的。此外,如前文所提,從前之設計的金屬盾會導致輻射受阻,而使得天線的設置更加受限。此種限制在POP設計中被大幅地消除了。因此,在一些面向中,天線的數量以及天線陣列的尺寸和形狀係可依據要將特定封裝體整合入內的裝置之需求而特製化。
例示於圖45A至45D中的面向例示出圖44A至44D之面向的一種變化,這兩組圖中的相似標號係指涉相似的圖畫項目。圖45A依據一些面向而例示出另一種雙封裝體系統的一個封裝體之基體的俯視圖。圖44B依據一些面向而例示出圖44A之基體的仰視圖。圖44C依據一些面向而例示出圖44A和44B之雙封裝體系統的第二個封裝體之基體的仰視圖。
圖45A例示出封裝體4500,其包含基體4501和數個天線,這些天線其中一者被標註為4504。這些天線被例示為是具有兩個匹配點(以在各個天線元件上的兩個點指出)的雙重塊狀天線。基體4501係以俯視圖來例示。圖45B是圖45A中所例示之基體4501的底側。圖45B中例示出RFIC晶粒4509和數個離散部件,這些離散部件其中一者係以4511指出。接頭4507(其在一些面向中係焊球)環繞著該晶粒和該等離散部件之週邊,並與基體4501之至少一層接觸。在一些面向中,封裝體4504的水平尺寸L2實質上與形成法拉第籠的接頭4507之水平長度等長。
在圖45A至45D中,在一些面向中,天線(例如可構成基體4501上之天線陣列的塊狀天線4504以及可構成基體4519上之陣列天線的塊狀天線4521)係可依據可能需求而以對稱方式設置並被設置為彼此垂直相對。這會使得天線元件能夠受控一起發射,並提供在一或多個所欲方向上的輻射,例如在相對方向上提供輻射、藉由包含天線元件4521的陣列而提供在基體4519之法線方向上的輻射、及藉由包含天線元件4504的陣列而提供在基體4501之法線方向上的輻射。在一些事例中,依發射序列而定,在邊射作業中,前述兩個陣列的輻射可係往側邊的,如4520所例示。
圖45D依據一些面向而例示出圖45A至45C的第一個和第二個封裝體,其係堆疊在一個層疊封裝體實作中。圖45D之面向4506與圖44D的非常相似。如同於圖44D中,堆疊並不只在Z高度改良上有益,另外還有能夠使用X-Y面積來提供較佳天線輻射的優點。如前文所述,這些優點是從前的一些設計所不能及的。
例示於圖46A至46D中的面向例示出圖44A至44D之面向的另一種變化,這兩組圖中的相似標號係指涉相似的圖畫項目。如同圖45C,圖46C之封裝體3604的水平尺寸L3實質上與被密集裝填的接頭4607之水平長度等長,該等接頭形成用於屏蔽晶粒4609的一個法拉第籠。在一些面向中,離散部件4611是被設置為與晶粒4609橫向分隔,且受到圖46D的層疊封裝體組態中之包封4614的保護。將於後文中針對圖47D更詳細說明在封裝體內或在層疊封裝體面向中對包封的使用。
圖47A至47D依據一些面向而例示出一種包封POP實作的一個範例。圖47A依據一些面向而例示出又另一個雙封裝體系統的一個封裝體之基體的俯視圖。圖47B依據一些面向而例示出圖46A之基體的仰視圖。在一些面向中為塊狀天線的天線元件4704、4721基本上為與圖44A至44D中之天線元件相同的類型,差別只在其有八個天線元件4704和四個天線元件4721。因為係有數種類型和天線元件數量可供依據手上的封裝體之需求和規格來使用,所以天線元件的數量和類型並不具關鍵性。
在一些面向中,如於圖47A和47C中所指出的,天線元件4704和4721可依據一些面向而分別在各自的封裝體上以不同設置方式形成兩個陣列。圖47C依據一些面向而例示出圖47A和47B之雙封裝體系統中之第二個封裝體的基體之仰視圖。值得注意的是,天線元件4721的位置被從他們在前幾個圖中的位置橫向移動了,這再次例示了由此種堆疊封裝體技術所得到的天線設置靈活性,這種靈活性是具有會干擾天線元件之設置與輻射的周密金屬盾的從前設計所不可及的。圖47D依據一些面向而例示出圖44A至44C的第一個封裝體和第二個封裝體,其係堆疊在一個層疊封裝體實作中。
在圖47D中值得注意的是覆蓋晶粒4709和離散部件4711的包封材料(或覆模材料)4724。此包封材料可係覆模材料、樹脂、黏著劑及其他諸如此類者。穿模通路4715將基體4701之天線元件及基體4719之天線元件連接至晶粒4709,並在一些面向中具有天線饋給功能(例如經由帶狀線4712、4714)。穿模通路可係各種類型的,例如銅螺栓、焊球、鍍有導電環氧樹脂的通路孔、或任何其他適當導體。該包封材料可係可為可機械式雷射鑽孔材料的可完全定界材料(fully definable material),例如環氧樹脂。或者是,依據一些面向,該覆模材料可係模包該等螺栓的一種液體材料。舉例而言,穿模通路可係垂直的柱狀樁桿或螺栓,並且包封材料的流動性使其能夠包覆所有那些樁桿(或螺栓)。因此,係可先放置螺栓型穿模通路,然後在這之後再加入包封材料。或者是,可先加入包封材料,然後再藉由鑿穿包封材料並在鑿穿包封材料之後加入導電通路來加入穿模通路。包封材料的一個優點是,雖然天線元件仍如上文中所論述地靠近晶粒,但覆模材料會對晶粒提供相當的額外保護,而無須在除了為了放置可能屬於目前封裝體方案要求之一部份的天線而增加的距離以外明顯增加從天線元件到晶粒的距離便可增加可靠度和強健度。
在行動裝置中,明顯用到X及Y空間還有Z高度的另外一種使用是連接器的使用,通常是搭鎖(snap-on)連接器。因此,若能維持從電子設備至外部世界的所需電氣連結、但又同時移除連接器的需求,就會在行動裝置之封裝體中節省實際而且寶貴的X-Y房地產及Z高度。有些作法係考慮對彈性同軸纜線或可提供電氣連結的其他技術纜線作焊接,並因而避免使用連接器。在一些面向中,彈性纜線係先被焊到定位接著再被模包成封裝體,跟上文中藉由使用包封材料來模包部件的作法差不多。在一些面向中,圖47D的同軸纜線4722可例如係在4720處被焊接至適當連接點,且其在一些面向中也被包封材料4724緊固。包封材料(例如覆模材料、環氧樹脂或其他包封材料)使得同軸纜線能夠作為一種密封方案而被連接至基體,其可接著被以某種導電材料噴濺以使得這整體組合受到屏蔽。以此種方式被焊接且被模包的同軸纜線應已具有足夠的強度來維持電氣連結,而不需要使用一般的連接器,包封材料使得封裝體內的同軸纜線連結足夠強健而能夠提供對於從封裝體內部到外部世界之電氣連結之需求的一種解決方案,而毋需真正的連接器。在一些面向中,可能並不需要在4720處作焊接,並且包封材料便可能足以提供所需強健度。這就導致於了曾於前文中簡單論述過的實質XYZ空間節省效果。在一些面向中,彈性纜線可藉由使用板對板連接器來提供所需連結。
在一些面向中,係有需要在含有晶粒的基體的頂部及底部上都有天線,並且有需要同時減少封裝體的Z高度並減少Y尺寸。針對上述需求的一種解決方案係使用並排的兩個封裝體。圖48A依據一些面向而例示出一種並排雙封裝體封裝系統的兩個封裝體之俯視圖。圖48A依據一些面向而例示出在並排組態中的兩個不同封裝體4800、4802。可在圖48A中大致看到的封裝體4800包含基體4801。在封裝體4801的俯視圖(「俯視」)中可以看到品項4808,其覆蓋RFIC晶粒4809及相關部件以作RFI或EMI屏蔽的金屬盾的部份俯視圖。在屏蔽盾4808兩側再過去的地方有屬於不需屏蔽類型的離散部件(圖中係以4811標示出這些部件其中一者)以及接頭4810(例如焊球)。圖48B依據一些面向而例示出圖48A的兩個封裝體之仰視圖。在封裝體4800之基體4801的底側上有被例示為雙重塊狀天線的天線元件,圖中係以4804標示出這些天線元件其中一者。圖上也例示出端射天線,例如雙極天線4805。雖然於當前面向中所例示的是塊狀天線和雙極天線,但其他面向亦可視所需方案而使用不同天線類型。
圖48A之4802大致例示出第二個封裝體。圖中依據一些面向而例示出封裝體4819的一個俯視圖(「俯視」)。封裝體4819包含接頭4810’(這些接頭在一些面向中是焊球)、離散部件(圖中係以4813標示出這些部件其中一者)、以及被焊接且(或)被包封的纜線4817,下文中將有更詳細論述,詳見後文。例示在圖48B中的封裝體4819之仰視圖(「仰視」)依據一些面向而包含被配置在一個陣列當中的數個雙重塊狀天線元件(圖中係以4821標示出這些元件其中一者)。依據一些面向,印刷雙極天線(圖中係以4820標示出這些天線其中一者)係組配來作端射作業。
圖48C例示出被並排組配的封裝體4800、4802。封裝體4802的纜線4817和離散部件4813被包封材料4824包封。離散部件(其中一者係在4811)及屏蔽盾4808(未於圖中示出以節省空間)還有晶粒4809也被包封材料4814包封。值得注意的是,封裝體4800被「翻轉」了。換言之,若封裝體4802在圖48C中是頂部(「頂部」)在上且底部(「底部」)在下,那麼封裝體4800會是以在圖48C中之頂部(「頂部」)在下而底部(「底部」)在上
的方式與封裝體4802並列。這兩個封裝體藉由接頭(例如4810~4810’處之被黏結在一起的焊球)而固接。這使得天線4821(其係位在封裝體4819的底部側上)面朝下,且天線4804(其係位在封裝體4819的底部側上)實際上面朝上,藉此來提供所需方案,也就是減少封裝體的Z高度並減少Y尺寸,如前文所提。
對Z高度的減少可從這個事實看出,即,此種並排設計並不使用前文所述之POP的垂直堆疊方式。對Y尺寸的減少可從圖48C和48D中看出。在這兩個圖中,天線4804和4821的尺寸都非常小。此外,在圖48A中,晶粒的尺寸也非常小。這些因數都導向較小的Y尺寸,而使得在一些面向中,此設計能夠被設置得很靠進使用者裝置之邊緣(Y維度),而將多出來的X-Y空間保留給行動使用者裝置之顯示器以使其能夠在Y維度上幾乎延伸至行動裝置之邊緣。天線4821、4804的兩個集合都受到晶粒4809饋給。天線4804之從晶粒4809來的饋給線會如所欲地非常短,因為這些天線離晶粒很近。天線4821的饋給線因為偏移距離的關係所以會稍微比較長,這在本事例中是可接受的,因為要適合行動裝置的特定機械設計,該特定機械設計在這個範例中就是要在行動裝置之顯示螢幕與上蓋末端之間的極狹窄空間內減少Y和Z尺寸。
前文所述之對於使得所輻射無線電波之極性和空間分集能夠在不同時間中變動的至少一些需求在一些面向中係可藉由針對無線通訊使用者裝置(例如行動裝置)重訂標準Micro SD(微SD)形狀因數卡之用途而使其包含毫米波天線和收發器裝置或其他晶粒來達成。此種重定用途作法的優點是,這種形狀因數可在行動裝置中使用。因為對於含納數量為一到幾個的毫米波天線、及使RFIC可被置入現有形狀因數等需求而言,Micro SD格式是很適切的尺寸,所以並不需要重新設計新的形狀因數。並且,對於此種現有形狀因數可快速地實施在手持式裝置或電話方案中可被接受的一種方案的認知,係可提供巨大的成本節省且很有可能提供作業優勢。此外,Micro SD形狀因數卡可被插入使用者裝置這樣的事實也提供了一種形狀因數行銷優勢,因為係可按照意願而以對一面向而言適合的方式來安裝或不安裝它。
Micro SD形狀因數卡可使得能夠配合用於支援不同地理的數個可互換頻率範圍而依需將天線和無線電技術遷入或遷出。例如,從管理觀點來看,針對不同的地理,可用的頻帶可能會不同。若Micro SD卡在頻帶上有限定,則可依需將其置換入或置換出使用者裝置以在適合那一個地理的所欲頻帶中作業。
這樣的形狀因數卡可輕易地被放置在靠近行動平臺盡頭的地方,因此使得天線面朝外。這種形狀因數卡本來就有未被常出現在基體上的插座敷金屬覆蓋的一個對RF暴露(RF exposed)區域。係可使用此暴露區域來將天線或小型陣列嵌在這個卡件內。有鑑於操作在毫米波頻率的天線尺寸非常小,可適入此種區域的小型天線和(或)小型天線陣列會是很有效用的。
在一些面向中,係可配置此種卡件的複數個存在體來形成一個大型天線陣列(AAA)。此外,複數個插座(位在該卡件之對RF暴露區外面)的存在可亦使得能夠支援不同的頻率範圍子系統。在一些面向中,天線可以是端射型天線,但在插座金屬結構外面的未遮蔽區域也可使得以其他方向輻射的其他類型天線成為可能。換個方式來說,如將於後文中針對圖50所論述的,Micro SD卡具有未被與該Micro SD卡所要插入之插座相關聯的敷金屬覆蓋的一個暴露區域。係可將不同類型的天線設置在這個區域中以使得能夠在不同方向上輻射。在一些面向中可係使用端射天線,因為端射輻射場型方向會是在以該Micro SD卡定向而言的橫向方向上。但,也可使用具有其他輻射場型涵蓋範圍的其他天線類型。
於本揭示內容之語境中,像是例如「前面」、「後面」、「上面」、「下面」、「側邊」等等或其他諸如此類的詞語係相對於圖示之定向而使用的。圖49例示出對SD快閃記憶卡的多種尺寸。這些SD快閃記憶卡可被整合在示於圖3A中之毫米波通訊電路300的發送電路315、接收電路320、RF電路325以及天線陣列電路330中,但這些SD快閃記憶卡並不如此受限。可於4900大致看到SD形狀因數的各種尺寸。可在前視圖4901A和後視圖4901B中看到標準SD(Standard SD)形狀因數卡。可在4903看到電氣接頭。係以公釐為單位來例示出標準SD形狀因數的尺寸。可在4905看到前後視圖中的迷你SD(Mini SD)形狀因數,亦係以公釐為單位來指出其尺寸。可在4907看到Micro SD形狀因數及其尺寸,其亦在前後視圖中示出。
在一些面向中,Micro SD形狀因數卡係可有效地用於毫米波通訊,其內容和功能性受到改變以使此卡適於無線通訊裝置中之毫米波作業。這麼做的其中一個原因是,如已於前文中簡單論述過的,Micro SD卡格式的大小使其能夠被用在毫米波作業上,特別是因為無線通訊裝置中的空間非常珍貴,且Micro SD格式的大小在空間十分珍稀的行動裝置中可提供使用上的空間優勢。此外,由於Micro SD卡的接頭是在「後面」區域4909中,所以「前面」區域4911A、4911B是Micro SD卡之被暴露出來而未受此Micro SD卡所要被插入的插座之敷金屬覆蓋的區塊。這使得它對具有天線的毫米波頻率子系統而言具有吸引力,因為天線可位在該暴露區域中,而其他例如收發器等等部份則可受作用為屏蔽盾的敷金屬覆蓋。在一些面向中,天線係於4911A和4911B被設置在卡件的內部區域中,詳見後文。天線會需要可從中輻射出無線子系統外的未金屬化區域。因為未被金屬化,所以4911A和4911B的內部區域在設置天線上是很理想的。
圖50依據一些面向而例示出一個Micro SD卡的三維視圖,此卡之內容和功能性已有所改變以將此卡用途重訂為針對毫米波無線通訊作業。此Micro SD卡形狀因數卡包含以三維視圖示出的卡件5001,卡件之正面5001係以全視圖示出。卡件背面的電氣接頭5003係以隱藏圖例示出。作為前文所提在內容和功能性中之改變的一部分,RFIC 5005也被例示在Micro SD卡內(因此也是以隱藏圖示出)。依據一些面向,若沿著切面XX-XX看,此卡件的內部部份會示出在圖中被例示為雙極天線5107A、5107B的天線,因為這些天線是在5009處位在卡件正面更裡面的內部,故其亦係隱藏圖形式。換言之,天線必須被暴露才能從其所處之平臺向外輻射出去。
用於這幾種SD卡的金屬化連接器係在背面5003,這讓Micro SD卡5001的厚區塊5009不被金屬覆蓋,而使得這個厚區塊很適合用來設置天線。這麼小的卡件也很適合毫米波頻率,因為天線會比可用區域還小,所以可含納多於一個的天線來形成陣列,並且(或者)可包含天線分集。這樣的事實提供了額外的優勢,也就是可使用天線來作多輸入多輸出(MIMO)作業。換句話說,係可在無線電系統中以數種不同方式來使用複數個天線。可簡單地組合它們,可用它們來電氣式操控波束,也可用它們來支援MIMO(藉由MIMO,不同的天線可支援可被使用來獨立於此方案中之其他天線而以不同的資訊串流作收發的不同的無線電鏈),亦可實施其他功能。
舉一個MIMO作業的例子,依據一些面向,天線5107A可係用於支援一個MIMO串流,且天線5107B可係用於支援第二個MIMO串流。這也可係利用具有不同極化方向的天線來實施。RFIC 5005會是被設計來支援這些組態和這多個串流。雖然於此面向中係例示出兩個天線5107A和5107B,但此架構並不受限於只有兩個天線。
依據一些面向,RFIC 5005及天線5107A和5107B可係以蝕刻、印刷或其他方式於5009被組配在這個子系統內的PCB上或內,其可被重複覆模(overmold)成所欲Micro SD卡形狀。在一些面向中,係可利用區塊5009的厚度來亦將較高天線結構含納在內,例如垂直極化天線所需的天線結構。PCB之底部會在底部上有與Micro SD插座中之彈簧接頭作接觸的邊緣卡件接頭。如前文所提,於5107A、5107B所例示的天線是雙極天線,其可輻射出一種半球狀場型,其他類型的天線在場型上可能會更具扇形。這些雙極天線可被看作是邊射型,因為雖然它們也會向上和向下輻射,但它們也會在PCB和Micro SD卡的同一個平面上輻射出去。因為卡件5001的暴露部份5009是在邊緣處,所以邊射天線更有可能被用在這種形狀因數上,如於將於後文中論述的圖52中所見。此形狀因數亦與可被整合到例如電話中得平臺類型重合。換言之,Micro SD卡已經是電話目前所用的標準記憶體模組形狀因數了,因為它們雖然很小,卻也具有亦能支援高容量記憶體儲存的能力。
此外,當使用以此種Micro SD卡的複數個存在體來形成陣列的配置方式時,係可以有更多選擇,且可使用在不同方向上輻射的不同天線類型。身為一個很小的卡件,就意味著此卡件可支援所具有之之振幅等級尺寸等同毫米波範圍中之頻率的天線。聊舉一例,在Mini SD卡形狀因數中係有數種WiFi無線方案,因為這種尺寸比較大、且可支援與如同WiFi頻率範圍(公分波)之頻率範圍的頻率範圍重合的較大天線。較小的Micro SD可支援可於毫米波頻率使用的一個較小天線,或幾個這種天線,這意味著當以彼此間相隔適當距離(此距離係頻率之函數)的方式來作設置時,係可使用這些天線來形成陣列。
圖51A依據一些面向而例示出圖50之Micro SD卡,其展示出圖50之雙極天線的輻射場型。出自雙極天線5107A、5107B的輻射有點像半個甜甜圈,其橫向地輻射但也向上和向下輻射。此輻射場型的另外一半可能係受到電話或手持式裝置、或者Micro SD插座之敷金屬的阻擋。圖51B依據一些面向而例示出圖50之Micro SD卡,其具有數個垂直極化單極天線元件,該等單極天線元件垂直地站立在Z高度受到限制的未遮蔽區域5109B中。亦可使用其他半環繞垂直極化元件。也可使用折疊雙極天線。圖51C依據一些面向而例示出圖50之Micro SD卡,其具有返折雙極天線5107AC、5107BC。圖51A、51B和51C只例示出可在各種面向中單獨或陣列式使用的多種天線元件當中的一些。
圖52依據一些面向而例示出三種Micro SD卡,其受到如前文所述之修改以提供此種卡件的複數個存在體,該等卡件各可具有多個天線。在圖52中大致可看到一個主機板5201的組合,其附接有三個Micro SD卡5203、5205、5207,這些卡件已如前文所述地從一般快閃記憶體功能被修改。如前文所述,在一些面向中,各卡件中之天線可係雙極天線5107A、5107B,且其可如由從各卡件射出的箭頭所例示地係在端射方向上輻射。如於本文中之其他圖中所例示的、或針對其他圖所論述的,在一些面向中,係可依據手邊的方案而使用不同類型的天線來實施滿足各種需求的天線。雖然在此例示出的是三個陣列,但亦可藉由沿著X軸而增加額外卡件來擴大陣列之尺寸,而在任何一個方向上使其延伸。事實上,視可用容積而定,其也可在Z方向上堆疊以在如由圖50之座標系統所例示之X以及Z維度上擴增此陣列。藉由加入彼此相鄰或彼此堆疊的許多Micro SD,係可配合適當的天線至天線距離及可用容積而組配出一個大型天線陣列(MAA)。,視作業頻率而定(並因而亦係視波長λ而定),各卡件上之天線的數量從每卡件一個天線到每卡件多個天線都有可能。
由於在用於無線通訊的行動裝置之形狀因數內所含有的功能數量的關係,此等裝置內的空間通常十分珍貴。由於對於所輻射出之無線電波之空間涵蓋率的需求、為了在行動裝置移動至其他地方時維持信號強度、或因為使用者可能不時地改變行動裝置之定向、以及其他原因,出現了一些具有挑戰性的問題。這在某些方面導致了對於所輻射無線電波於變動時間中的變動極性以及變動空間分集的需求。在設計含有在毫米波(mmWave)頻率上作業的天線的封裝體時,對空間的有效使用可有助於解決例如所需天線數量、輻射方向、其極化方向等等問題以及其他類似需求。這些需求中有至少一些係可藉由球柵陣列(BGA)或平面格柵陣列(LGA)PCB來達成,其在一些面向中係視情況而具有無球體或平面格柵陣列(LGA)墊的一個特別區域,以使天線元件能夠從附接有毫米波(mmWave)收發器的該PCB之各側輻射出去。
圖53A是依據一些面向的一個側視圖,其示出與一個收發器子系統附接的一個分離BGA或LGA型態封裝體PCD。此分離BGA或LGA型態封裝體PCD可被整合在圖3A中所示的毫米波通訊電路300之RF電路325內,但此分離BGA或LGA型態封裝體PCD並不如此受限。該BGA或LGA PCD具有實質上平行的幾個一般層。BGA和LGA封裝體典型上係在整個子系統內以相當均勻的方式佈滿球體和墊片以將該子系統黏附至主機板(MB)上。圖中例示出BGA球5305、5306。係故意創造出沒有球體和(或)LGA墊的一個區域5303,以使得這個清空區域可被用作天線區塊,若在PCB 5301所附接之MB上做出適當開口,則天線元件可在此區塊當中向外輻射。換言之,區域5303(有時稱之為「空隙」)應該是「沒有接頭的」,而使得可在此設置天線元件來讓這些天線能夠自由地輻射出去。換句話說,在BGA或LGA附接點中的空隙5303使得天線元件能夠被設置在這個空隙中並透過此空隙輻射出去、或者橫向地輻射(若這些天線元件為邊射類型的話)
於本專利文件中所使用的「頂部」、「底部」、「向上」、「向下」、「側邊」等詞語係參照圖式之定向所用,而無意在所述封裝體被實施於可能朝向任何方向的行動裝置或其他裝置中時限制輻射之方向。因此,本文所述之輻射實際上均係朝向向外方向,無論使用者裝置中之封裝體之定向為何。
在一種面向中,於此被例示為塊狀天線的面朝下(朝外)的天線元件5315、5316、5319和5321(其在一些面向中可係由塊狀天線或其他天線組成的一個陣列)係向下輻射。這在圖中係以波圖5316、5318、5320和5322例示。可將RFIC收發器5307固定在此子系統之頂部上,其藉由屏蔽盾5309而不受射頻輻射(RFI)和電磁干擾(EMI)侵擾子正弦面向。圖中之面朝上的天線元件5311、5313可分別係以向上(向外)方向5312、5314輻射。可從一個平臺以複數個向外方向輻射出去的能力可提供優勢。
例如,雖然圖中係以相反方向來例示出輻射,但亦可藉由往側邊輻射的其他天線類型(例如端射或邊射天線)來取代在此所例示出的塊狀天線,且其亦可被設置在該子系統之邊緣處。因此,所述子系統可利用具有不同種優勢(包含輻射方向和極化方向)的不同類型天線。
例如,所例示之塊狀天線係具有這樣的優點,即,其各可係具有兩個正交饋給點而能創造兩種極化方向,但其輻射於本質上是垂射式(broadside)的,因此,它們在所例示的這種組態中可以運作得很好。在一些面向中,係可使用被配置在此模組上的許多天線元件來作陣列中之波束操控。此外,這種類型的子系統配置也可見用於多輸入多輸出(MIMO)天線陣列以及針對空間分集而組配的陣列。係可藉由擁有具有在不同方向中之輻射場型的天線來達成空間分集。例如,可使位在頂部的塊狀天線向上輻射,並使位在底部的塊狀天線向下輻射。在一些面向中,也可導入其他天線類型來向側邊輻射(例如邊射天線類型),以藉此達到空間分集。
雖然在圖53A中之側視圖中係以天線元件5311、5313來作例示,但如將於後文中論述的,圖53C將示出這樣的天線係可以有多個,例如5330、5331和5332、5333。雖然本文中描述了具有特定數量的天線,但就如同熟習本技藝者所能理解的,天線元件之數量係可依據各個面向而有所變化。作業頻率和天線大小可決定實際上有多少個天線可適入給定區域或空間以在陣列中發揮效用。此外,類型(單極或堆疊塊狀天線、雙極天線以及其他類型)及其配置方法(例如陣列式配置)也是可以有所變化的。再者,在許多小形狀因數裝置中,因為區域或空間很寶貴,所以如於前文中所論述之可在複數個方向上輻射的一個子系統會是以大範圍(或者在一些面向中有可能是最大範圍)涵蓋率來高效使用區域或空間。
圖53B是圖53A之子系統之依據一些面向的一個側視剖面圖。圖53B例示出MB 5323,其具有被實施來使得天線元件5315、5317、5319、5321能夠被向外暴露出以作輻射的一個切除部5304。換言之,在這個封裝體中的分離型態5303使得天線輻射能夠從一個毫米波天線和一個收發器子系統的附接側散發出去。因為在此區域當中有這個切除部,所以天線元件5315、5317、5319、5321可基本上不受阻擋地自由輻射,這也使得在此方案之有限區域或容積中能夠有另一個方向的輻射。在一些面向中,天線元件5315、5317、5319、5321是在與BGA或LGA 5301附接側(也就是該BGA或LGA用來與MB附接的那一側)相同的那一側上。在一些面向中,此切除部被實施為是由沿著PCB輪廓運行的路徑器(router)所造之被定出輪廓並以機器製成的切除部。
圖中亦例示出在這個子系統之頂側上的天線5311和5313。在一些面向中,需要Z高度的離散電子部件係可適入PCB中的切除部5304內。在一些面向中,受屏蔽RFIC本身可係於該無接頭區域被設置在該切除部中來作業,而節省了本方案的整體Z高度。換個方式說,積體電路晶片(例如RFIC)典型上伴隨有補充該等晶片的一些離散部件(例如解耦電容器及其他功能件)。在一些面向中,係可取代於該空隙中之天線元件而將這些部件設置在空隙5304中。然而,若這些部件是被設置在空隙中的無線收發器電路的一部分,那麼就應該要進行適當的RFI或EMI屏蔽,如前文所提。
圖53C是子系統5301的一個俯視圖,其例示屏蔽盾5309的一個俯視圖並進一步例示出切除部或空隙5304。如可於圖中見到、且如前文中曾簡單論述過的,面朝上的天線5330、5331和5332、5333在一些面向中是各包含兩個天線元件的兩個陣列。熟習本技藝中之通常技術者也有可能依據某個給定設計而使用其他天線元件組態來實施適合給定狀況之需求的方案。
雖然前文論述了此子系統在行動裝置中的使用,但該子系統也可用在基地台中,雖然基地台實作可能無法從具有在二或更多個方向上的輻射中獲益。雖然基地台陣列大小可能會受限於某一個軸向,但模組性可有助於將這些子系統配置成所欲方向,包含將其配置成環繞一個桿體。圖53E依據一些面向而示出將數個子系統配置成環繞著一個桿體的一種配置方式,藉以擁有實質上在所有方向中的輻射涵蓋率。子系統5341、5342、5343、5344、5345、5346、5347、5348附接至桿體5341。各子系統可係如同於圖53A中所示,具有附接至主機板5323的BGA或LGA層板5301。那麼,輻射方向會是如箭頭所指出地是在所有(或實質上所有)的方向上。
雖然在圖中所示出的是長方形的子系統,但其他形狀也是有可能的,像是,例如正方形或角落形。圖53D依據一些面向而示出在PCB中的一種U形切除部,用以讓天線能夠通過這個切除部而輻射出去。在一些面向中,墊片5324、5326是金墊片,這些墊片是用來傳訊給子系統的電氣接頭,其亦在該子系統被焊到這些墊片上時具有機械式附接的功能。
圖53F依據一些面向而例示出角落形的一個子系統。在俯視圖中例示了一個子系統5350,其具有四個天線元件5351。係以虛線來示出這四個天線元件其中一者,以表示在此子統之雙側上都可以有天線元件。在所例示的這個面向中,子系統5350被例示為是λ×λ的尺寸,因為如果天線元件本身是λ/2的話(如將於後文中更進一步論述的),那麼再加上在這些元件周圍的經常性配備和接地,所例示的這種具有一個2×2天線陣列的子系統的真正尺寸大約會是λ×λ。仰視圖例示出受屏蔽RFIC,其位在空隙5304E中的屏蔽盾5356和RFIC 5355係以實線圖繪出以求例示明晰。圖中係以5354例示出BGA球或LGA球。天線元件5351被示為是垂射元件(例如塊狀元件),但在一些面向中,其亦可被端射元件(例如單極天線)取代以獲得端射涵蓋範圍。
圖53G例示圖53A之子系統,其被設置在主機板5323的一個角落上,以隱藏圖示出的5361是RFIC屏蔽盾,5362是天線元件,圖中只有對一個天線元件作標號以節省圖中空間。圖53H例示出藉由BGA球5306而附接至主機板5323的子系統5364的一個側視圖,其以側邊視角例示向頁面內部看去的天線元件5362、5263,並例示出受屏蔽的RFIC 5367,在屏蔽盾5368內也有離散部件。
圖53I是依據一些面向的一種雙盾子系統5370之組態的俯視圖,其具有要用在角落中的形狀。子系統5370被例示為具有一個截角邊緣5376。有四個垂射天線元件5371被設置在屏蔽RFIC或其他積體電路5375的屏蔽盾5374之相鄰側上,圖中係以實線來繪示RFIC或其他積體電路5375,但它實際上是在屏蔽盾5374裡面。有數個端射天線元件5372被設置在這個子系統的週邊上。天線元件5377之尺寸如圖以與天線元件5371類似且與天線元件5371相關方式所示。圖53J依據一些面向而例示出圖531A之子系統的一個測視圖。圖中示出帶有積體電路5382的一個頂部屏蔽盾5383以及帶有積體電路5385的一個底部屏蔽盾5384。在子系統5300的兩個相對側上有天線元件5386、5387和535388、5389。該子系統藉由焊料或其他適當附接方式而附接至MB 5323。
因為在該子系統被焊接至MB時不需要任何其他額外支撐,所以在此種配置方式兩端的BGA球(或LGA墊)在組合當中具有額外的優勢。觀察以焊接或其他方式將子系統附接在PCB之角落上的事例(例如圖3C和4B),當球體或LGA墊沿著「L」角而被焊接時,並沒有任何物品實際將著該子系統支撐在定位上。該子系統可能會在處理作業當中因為其自身的重量而掉落。然而,若使用在較遠端上有球體或LGA墊的矩形子系統(例如圖53B),就不需要擔心該子系統會因為重力而掉落到除了它所應待之地以外的其他地方。
在PCB組合程序當中,PCB可能會被放置在輸送帶上。其接著可能會被塗上焊料,接下來,部件會藉由取放作業(pick-and-place)(或者藉由人工方式)而被放置在其於已上焊料之墊片上的位置上。接著,PCB會通過一個火爐,部件下方的焊料會融化而將這些部件焊在PCB上。PCB接著會被作冷卻和清理,而獲得組合後PCB。在一些事例中,可亦使在焊接程序之前便將一些部件黏在定位上以避免移動。然而,在角落的事例中這可能不會有太大的幫助,因為重力會在子系統被焊接之前就將該子系統從PCB上拉掉。在這樣的情況中應該要加上一種特別的機構來支持有可能「掉落」的部份並將其支撐在定位上。
60 GHz系統級封裝SIP產品測試很可能會是非常昂貴的,或者也有可能會是60 GHz或5G技術之廣泛佈置所無法負擔的。信號會是在毫米波(mmWave)頻率範圍中被輻射和接收,例如,在一些面向中可能是60 GHz,但在其他面向中,28 GHz、73 GHz或其他毫米波頻帶也是可用的。一般而言,由於SIP及其他相關總成的複雜度,所以所做的測試應該會包含天線測試。因此,該測試會是輻射性測試。係可使用晶載「內建自我測試(BIST)」來協助這樣的測試,但BIST很可能並不包含天線元件測試。
典型上,該受測裝置(在此,其係一個SIP)包含一個相位天線陣列,因此係有複數個天線和收發器元件需要被測試。這些需求會使得傳統的測試器無法適用,因為它們的作業頻率比毫米波頻率還要低得多,而且那些測試器典型上並不包含輻射性測試。取而代之地,典型上會係使用導電性或接觸測試(例如試探)。然而,60 GHz系統對甚至極微小的非理想狀態都極其敏感。例如,當使用60 GHz探針來測試放大器增益時,著陸的可重複性及探針的老化有可能會導入許多dB的增益差異,而使得難以進行以探針為基礎的60 GHz產品測試。
此外,60 GHz系統典型上係將60 GHz天線整合在射頻積體電路(RFIC)之封裝體(包含SIP)上。這消除了在60 GHz當中會變得非常高的纜線損耗,並使得達成所欲涵蓋率所需的相位陣列能夠易於實施。此等封裝體組態也會必須要受到測試,但這是一個很昂貴的主張。又,大量製造(HVM)測試必須包容天線和組合錯誤模式,例如天線基體的錯誤處理、或RFIC在基體上的不完美組合。實驗證明,60 GHz系統比2.5 GHz~6 GHz系統對組合瑕疵更為敏感。因為這些原因,所以若能將天線含納在60 GHz HVM測試當中會是很合意的。因此,一般係認為會需要在測試器上加入昂貴到幾乎令人卻步的60 GHz設備才能進行60 GHz測試。
在此所揭露的是藉著藉由使用回路測試來對付上述問題而進行60 GHz系統之HVM產品自我測試的一種可行方法。回路測試指的是使電子信號、數位資料串流或物項流從其來源出發後通過系統又回到其來源而不受蓄意處理或改變的路由。這主要是一種測試SIP之傳輸或運輸基礎設施的方法。
已有許多範例。例如,可對只有一個通訊端點的一個通訊通道作測試。由這樣一個通道所發送的任何訊息會立刻被同一個通道接收且理想上只被此通道接收。在電信上,回路裝置會進行對來自服務切換中心的進接線路的傳輸測試,這通常並不需要在受服務終端有人為協助。在電信上,回路(或迴路)是一種硬體或軟體方法,其將來自傳送者的接收信號或資料反饋給該傳送者。這在對實體連接問題的除錯上被用作一種輔助。作為一種測試,係可將許多資料通訊裝置組配成在一個介面上傳送特定型樣(例如全為一),並可使這些資料通訊裝置在同樣的埠口上檢測對該信號的接收。這被稱為是一個回路測試,其可藉由將數據機或收發器之輸出連接至它自己的輸入而在數據機或收發器內進行。對於位在兩個不同位置之點之間的一個電路的測試可係藉由在其中一個位置上對該電路施加一個測試信號、並使在另外一個位置上的網路裝置通過該電路而傳送一個信號回去來進行。若該裝置能將它自己的信號接收回來,那麼就表示這個電路是正常運作的。
使用60 GHz設備來作為上述60 GHz系統測試的一個選項這樣的作法可藉由昂貴的設備(例如向量網路分析器(VNA))或者具有第三方部件的訂製子系統而具有良好特徵性或穩定性。這兩種途徑在成本、量測穩定性和(或)訂製子系統之老化上係受到限制。本文所揭露之自含自我測試方案係使用60 GHz系統來做自我測試。這排除了對昂貴又敏感的60 GHz設備的需求。它自然也會將天線包含在測試當中(這對60 GHz系統級封裝而言是個關鍵),並亦對付不可避免的晶片上及封裝體上串音問題。在測試器上的反射器可使包含天線的基帶至基帶回路能夠起作用。回路自我測試架構有時候會被用來在較低頻率中測試RFIC,但並沒有測試天線。本文所揭露之系統依據一些面向而將回路擴展成包含身為60 GHz系統之部件的天線。
圖54A依據一些面向而例示出一個60 GHz相位陣列系統級封裝(SIP)的一個俯視圖。SIP 5400可被整合在圖3A中所示之毫米波通訊電路300的RF電路325內,但SIP 5400並不如此受限。依據一些面向,SIP 5400包含在基體5405(其可係一個低溫共燒陶瓷(LTCC))上或內的天線陣列5401和60 GHz的RFIC 5403。RFIC 5403經由連接器5406而接收輸入信號。天線陣列5401包含一個542元件陣列(於5402可看得更清楚)。依據一些面向,此陣列係經由一連串的微帶饋給線而受RFIC 5403饋給。依據一些面向,此陣列之可在5407看到的一個天線元件係由饋給線5409饋給。此陣列之可在5407’看到的第二個陣列元件係由饋給線5409’饋給。係以使來自RFIC的RF信號之速度減緩的方式來建構饋給線5409’。換言之,係有對饋給線長度作匹配,以使得至天線的群體RF信號延遲是匹配的。這有助於波束成形校準(例如減少靜態失配、降低校準程序對通道頻率的靈敏度)。依據一些面向,圓球5413群是用於在晶片被翻覆到封裝體上時對封裝體進行信號連接的凸塊。雖然圖中所例示的是一個542天線陣列,但在一些面向中也可使用多於542個的天線或少於542個的天線。
圖54B依據一些面向而例示出圖54B之SIP的一個側面透視圖。圖54B依據一些面向而例示出階梯式平臺5404,其包含三個階梯平層5408、5410、5412。天線5412係在最高的平層上,因為天線通常會需要額外的基體層級來進行適當作業。包含RFIC 5403的平層5410並不含有通路,這對毫米波信號而言可能並沒有幫助。因此,在一些面向中,饋給線係直接被規劃在最頂端的平層5412上。在其他面向中,饋給線係走到介電質「裡面」以抵達位在平層5410的天線。平層5408比較薄,以給予連接器5406空間。
圖55依據一些面向而例示出被放置在自我測試器上的一個60 GHz之SIP。可在5500大致看到被放置在自我測試器上的該SIP。可用來進行測試(例如於本文中所描述的那些測試)的一個測試器大致包含至少一個電腦、電源、軟體、電腦可讀取硬體儲存體(含有電腦指令,這些指令在受電腦執行時會依據預定測試程序而測試受測系統)、以及對接能力(包含用於容納並緊固受測系統的測試臺)。SIP 5400可為以圖54A之5400所例示之SIP的那種類型,其包含在基體5405上的542個天線(其中之一被標號為5401)和RFIC 5403。RFIC 5403可包含被組配來驅動SIP 5400之天線的功率放大器5416、以及被組配來對SIP 5400之天線作接收的低雜訊放大器5420。係可依需包含移相器5414、5418以有助波束成形。相位陣列中的其中一個天線元件T被設定為發送模式。發送(TX)天線5422發送一個60 GHz信號。反射器5502被安裝在測試器上,其將該60 GHz信號反射回去給SIP,該信號接著在SIP上被接收(RX)天線5424取得。在一些面向中,該反射器會是在受測IC的上面,且因此是在上文中所述的測試器上面,這將在後文中有進一步詳細描述。當前的一些測試器具有一個臂件,該臂件具有一個毫米波號角天線以及向下轉換器或向上轉換器,用以收發參考信號以作校準。在所揭露的這個系統中,在當前測試器之臂件末端的基準無線電(reference radio)會被一個簡單的反射器5502取代。這應該會使得現今的測試器(典型上係用於測試針對低於60 GHz的頻率所設計的電路)能夠被簡便地調整成適用於毫米波測試。
在一些面向中,接收天線5424的信號在RFIC中被放大並被向下轉換。圖55之配置建立了環繞整個60 GHz系統的一個回路,其可被使用來量測某種關鍵效能度量(例如增益)、判定部件是良好的還是應該被屏棄、以及(或是)針對製造變異(例如將於後文中更詳細描述的失配)來校準部件。此種配置解決了60 GHz之HVM測試的兩個重要問題:
1.其在測試器上建立了基帶至基帶回路。因此,測試器並不需要作昂貴的60 GHz升級。在一些面向中只需要將一個便宜的反射器(例如金屬夾具)安裝到測試器上。
2.該回路包含60 GHz天線。該回路測試可因而特別著重於天線相關問題(例如基體的錯誤處理)或組合瑕疵。因為天線係在回路測試之中,所以所做的是完整的系統測試,而不僅係RFIC測試。
圖56A依據一些面向,針對用於對付SIP中之非所欲晶片上或封裝體上串音的測試的第一部份而例示出一種測試組構。在圖56A中,5600指出用於對付串音的第一種組構。在一些面向中,這些元件係與在圖54A和54B中所例示的元件相同,係使用相同標號以求簡明。
RFIC 5403包含功率放大器5601和低雜訊放大器5603,其分別耦接至天線5407、5407’。係以5605、5607來指出串音。受測系統5600如於圖55中所例示的一樣係在測試器上,但反射器被移除了,這在一些面向中可係藉由機電式移除或加入機構來自動完成。在圖56B中,5602依據一些面向而例示出用於對付SIP中之非所欲晶片上或封裝體上串音的第二種測試組構。在一些面向中,除了被加回的反射器5502(這在一些面向中也可係藉由機電式移除或加入機構來自動完成)以外,圖56B之元件與在圖56A中所例示者相同。
圖57依據一些面向而例示適用於測試60 GHz相位陣列SIP的自動測試設備。例示於5700的是一種自動測試設備,可將圖55至56C之測試組構係附接至此設備。在此所例示出的是一個卡西尼16(Cassini™ 16™)自動測試器5701,其是可編程來在受如於本文中所述之修改後實施前文所論述測試的一種系統的一個範例。熟習本技藝中之通常技術者當知曉,所述測試器模型是可在小於60 GHz之頻率上測試且可受如於本文中所述之修改以用於60 GHz測試的許多測試器當中的一種。依據一些面向,測試器5701包含毫米波埠構造5703、生產波導互連5705以及毫米波測試器具模組5707。可藉由加入前文所述之測試面向來修改此測試器。
圖58依據一些面向而例示出要被加入到圖57之自動測試設備上的一個反射器。於5800概念式例示出,反射器5502被附接在測試臺5801上方。測試臺5801(其可係適於將受測系統5803安裝至圖57之測試器上的適當系統測試臺)可包含一個自動機電裝置、或可與該自動機電裝置介接,以藉其將系統放置到測試臺上作測試、並在測試之後將系統移除,就像在HVM中通常會做的那樣。在現在所論述的這個面向中,反射器5502在概念上係藉由機器手臂5805而連接至測試器。熟習本技藝中之通常技術者會可明白,雖然所例示之附接在概念上係藉由機器手臂5805所為,但在實務上,在一些面向中,亦可係藉由供用於本文中所述之串音測試的機電式移除或加入機構來作附接。例如,在一些面向中,在測試器的側邊上可有一個臂件,反射器會是被附接到這個臂件上。倘若合適,也可有相關聯的馬達來提共反射器之偏斜。
許多60 GHz系統相當地不對稱,也就是說,他們原本就是要主要取源於(source)高速率信號(例如藍光播放器),或匯出(sink)高速率信號(例如HD TV)。儘管如此,許多60 GHz系統仍同時含有TX和RX路徑。例如,一種示範性產品方案係具有以下參數:
在如上事例中,回路接收器可係受測系統的其中一個本來就可使用的接收器,以使圖55之架構的經常性負擔最小化。在一些面向中,因為受測系統RFIC是一個相位陣列收發器,所以係有複數個RX和TX。如此,係可使用將該等RX中之一者作為參考接收器,而使TX(一個TX,或配合波束成形的所有TX)受到測試。換言之,在一些面向中,因為可使用RFIC本身的接收器,所以並不需要額外的毫米波接收器。然而,若有需要,也可使用專用的測試接收器。因為高作業頻率的關係,所以60 GHz電路通常很小,因此,就算使用專用接收器也只會造成很小的成本負擔。
依據一些面向,係可使用圖55的回路測試來作為重要60 GHz測試的主持者。測試作業可包含:
1.接通該等TX元件並經由一個TX天線而發送無線電信號,並且接通該等RX元件並經由一個RX天線而一個接著一個地接收被反射器反射至RX天線的該無線電信號,然後量測所接收到的經由反射器而被送返回來給該RX天線的無線電信號。係可使用基帶信號來作為該無線電信號。若有其中一個回路量測數據低於其餘者,那麼,這就指示出了一個不良的TX路徑(例如不良組合)。依據一些面向,係可使這個瑕疵路徑被停用,並且此部件仍有可能係作為良件來出售(相位陣列有很多冗餘,所以為了鏈路預算,就算少一個元件也還是很有可能會被接受的)。做這樣的測試是為了要確認所有TX都具有相同功率位準且有良好匹配。依據一些面向,回路信號可係用於協助量測TX減損的已知信號,例如,它甚至可以是一個簡單的連續波毫米波信號,比如不承載任何資料的單一音調。
2.將回路基帶信號強度與其期望值比較。依據一些面向,若回路信號正確,那麼這就表示整個系統(TX RFIC)-(TX天線)-(RX天線)-(RX RFIC)都是可用的。
3.利用該回路信號來檢查功能性並衡量移相器之特徵性。依據一些面向,若移相器特徵性已知,則任何移相器瑕疵都可藉由適當的查找表(LUT)來校正。此測試容許對各個天線元件的相位作調整,以使得可將波束(RX或TX)操縱為朝向所欲方向。於本文之用語中,移相器之特徵性意指移相器控制碼與實際所造成相移量的對比。依據一些面向,此測試亦可橫跨不同的頻率或RF通道而為。例如,依據一些面向,係可選擇一個RX來作為基準RX,接著,可僅接通一個TX,並藉由TX移相器(例如圖55之移相器5414)來改變TX信號之相位。可藉由查看該基帶信號之相位而於該RX量測所產生的TX相位(解調變後的該基帶信號同時具有I和Q成份,所以可以量測到相位)。相位量測必定是相對性的,因此,例如,可將該TX移相器設為零並測出在RX處的基準相位,接著並可掃掠TX相位並相對於該基準值而量測新的相位。如此一來,便可測得以控制與相移量之對比所表示的TX移相器之特徵性。一旦量測到該TX之真實控制碼與相移量對比,便可使用前文中所提過的查找表來將基本上每個個特定相移量對映至控制碼。
4.逐一接通該等TX元件,並量測路徑間之振幅和相位失配(例如因為製造變異(RFIC、封裝體、總成)所致者)。在相同的振幅與相位移動器設定之下,所有的TX信號應該都會有相同的振幅和相位。然而,由於處理失配、天線之變異、或封裝體上之路由,事實可能並非如此。因此,係可藉由比較所有的TX量測數據而找出在所有TX元件之間的失配。藉由量測所接收到的基帶信號(在振幅和相位方面),係可使用該等TX信號中之一者來作為其他TX信號所要與之相較的基準。
在精準的波束成形方面可能會需要準確的失配量測數據。圖55中的反射器位置之容限看似有可能藉由改變波的旅行距離而使失配量測數據失真。然而,依據一些面向,已有謹慎分析證明,就波束成形的考量而言,反射器位置容限誤差實質上是無關緊要的。
依據一些面向,係可同時將所有的TX元件接通,並可使用回路量測數據來估算陣列增益(這在60 GHz陣列中是一個關鍵因數)。若所有的TX元件皆以相同功率被接通,且所有相位都有對齊,那麼測試器應該會在RX接收到多出20*log(N)的功率,N是TX元件的數量。10*log10(N)的陣列增益是來自波束成形,而另外的10*log(N)陣列增益是因為同時間有N個TX元件被接通(所以是N倍高的TX功率)。
前文中之許多測試是著重於TX測試所描述的。類似測試也可用於RX測試。例如,依據一些面向,係可使用該系統之數個TX中之一TX、或是一個專用TX來發送回路信號。這些測試實質上係與針對TX的測試相同,只是將各天線元件之TX換成RX,並將基準TX換成基準RX。圖55中的RX測試元件有可能係有瑕疵的。依據一些面向,因為許多實際的60 GHz系統原就含有多於一個的RX,所以係可使用針對不同RX的量測來消除此種風險。
上述測試作業代表可用來對藉由收發無線電信號而運作的SIP或其他系統作測試的一連串測試作業。熟習本技藝中之通常技術者會可明白,進行這一連串測試作業的數字順序並不是必要的,係可取決於所要測試之系統的需求而以多種順序中之任何一種來進行這些測試作業。此外,同樣也可取決於所要測試之系統的需求,而進行前述者以外的額外測試作業。在實務上,係可將這一系列測試作業編程為在電腦可讀取硬體儲存體中的指令,這些指令在受電腦執行時會致使該電腦控制對這一連串測試作業的實施。
依據一些面向,在(晶片上和封裝體上)TX與RX之間的非所欲串音會建立不通過天線的寄生回路路徑,如圖56A中之箭頭5605、5607所指出的。這樣的寄生回路路徑可以使回路量測數據失真。依據一些面向,在圖55所提出之架構中係可如下對付此種情形:
步驟1──圖56A:移除反射器5502。取得回路量測數據。所得項就代表晶片上和封裝體上串音。
步驟2──圖56B:加入反射器5502。再次取得回路量測數據。依據一些面向,將步驟2之所得項減去步驟1之複數以消除串音。
係可將上述串音移除程序整合到前文所述的各種測試作業當中,因為各測試通常會操作不同數量的元件。
分散式相位陣列系統(例如WiGig和5G蜂巢式系統)目前係用在膝上型電腦、平板電腦、智慧型電話、攜行電腦塢和其他應用中。用於WiGig和5G通訊的現今分散式相位陣列系統不是超外差式(雙轉換)就是滑動IF(sliding-IF)系統。在這些系統中,MAC-PHY基帶子系統會接收或發送中頻(IF)信號,必須要用到IF放大階段、RF-IF混合器、高選擇性帶通濾波器及其他在電路間傳遞IF信號所必需的電路、以及對IF信號的向上轉換和向下轉換。用於IF信號處理的這些額外電路會導致前端模組較大、分散式相位陣列系統成本較高、且系統效能較低。此外,在通訊系統有提供MIMO支援的情況中,也可能會需要額外的同軸纜線(每個MIMO秩(MIMO rank)一條)和信號乘法運算。然而,當對信號作乘法運算時,在兩個MIMO串流之間的相位同步化會變得更難達成且更難保證,這可能會使MIMO效能降級。
圖59依據一些面向而例示出一個分散式相位陣列系統5900的一種示範性RF前端模組(RFEM)。分散式相位陣列系統5900可被整合在圖3A中所示的毫米波通訊電路300之數位基帶電路310、發送電路315和接收電路320中,但分散式相位陣列系統5900並不如此受限。
請參看圖59,RFEM 5902經由單一條同軸纜線5906而耦接至基帶子系統(BBS)5904。RFEM 5902可包含一個相位天線陣列5908、一個RF接收器5910、一個RF發送器5912、一個本地振盪器(LO)產生器5944、一個三工器5948以及一個收發(TX/RX)切換器5940。RF接收器5910可包含多個功率放大器5916、多個移相器5918、一個組合器5920、一個RF放大器5922、一個LO放大器5926以及一個混合器5924。RF接收器5910可亦包含一個IF放大器5942。
RF發送器5912可包含一個混合器5938、一個LO放大器5940、一個RF放大器5936、一個分離器5934、多個移相器5932以及多個放大器5930。RF發送器5912可亦包含一個IF放大器5946。
在一種示範性接收作業中,切換器5940可啟動接收器鍊處理作業。可使用天線陣列5908來接收多個信號5914。所接收到的信號5914可被放大器5916放大,且其相位可受相應的移相器5918調整。移相器5918各可分別接收來自一個控制電路(例如來自在BBS 5904內的一個數據機)的一個相位調整信號(未例示於圖59中),該等個別相位調整信號可係以處理經由相位天線陣列5908所接收之信號時的所欲信號定向性為根據。在移相器5918之輸出處的相位經調整信號可被組合器5920加總,並接著被RF放大器5922放大。LO產生器5944可使用經由同軸纜線5906自BBS 5904接收而來的時鐘頻率信號5943而產生LO信號。此LO信號可被放大器5926放大,並接著藉由混合器5924而與放大器5922之輸出相乘以產生IF輸入信號5945。IF輸入信號5945可被放大器5942放大並接著經由三工器5948和同軸纜線5906被傳遞給BBS 5904。在一些面向中,IF輸入信號5945可係集中在10.56 GHz信號附近。
在一種示範性發送作業中,切換器5940可啟動發送器鍊處理作業。RFEM 5902可經由同軸纜線5906和三工器5948而接收來自BBS 5904的IF信號5947。IF信號5947可被IF放大器5946放大,並接著被傳遞至混合器5938。混合器5938可接收來自LO產生器5944和LO放大器5940的向上轉換LO信號。經放大後的該LO信號藉由混合器5938而與經放大後的所接收IF信號相乘,而產生了RF信號。此RF信號接著被放大器5936放大,並被傳遞至分離器5934。分離器5934產生此經放大信號的複數個複本,並將信號複本傳遞至多個移相器5932。這多個移相器5932可施用不同的相位調整信號來產生多個相位經調整信號,且這些相位經調整信號可被多個放大器5930放大。這多個放大器5930產生多個信號5928以供相位天線陣列5908傳輸。
圖60依據一些面向而例示出一個分散式相位陣列系統的一個基帶子系統(BBS)。請參看圖60,BBS 5904可包含一個三工器6002、一個IF接收器6004、一個IF發送器6006、一個數據機6024、一個晶體振盪器6030、一個合成器6028以及一個切分器6026。合成器6028可包含適當電路、邏輯、介面和(或)程式碼,且可使用來自晶體振盪器6030的信號來產生時鐘信號。所產生的時鐘信號可被切分器6026切分而產生輸出時鐘信號以供傳遞給RFEM 5902。在一些面向中,所產生的時鐘信號之頻率可為1.32 GHz。
IF接收器6304可包含一個IF放大器6008、數個混合器6010、數個濾波器6012以及數個類比至數位轉換(ADC)區塊6014。IF發送器6006可包含數個數位至類比轉換(DAC)區塊6022、數個濾波器6020、數個混合器6018以及一個IF放大器6016。
在一種示範性接收作業中,係經由三工器6002而接收到來自RFEM 5902的IF信號(例如5945),此IF信號被IF放大器6008放大。經放大後的IF信號可被混合器6010向下轉換成基帶信號,接著被低通濾波器6012過濾,並在被數據機6024處理之前先被ADC區塊6014轉換成數位信號。
在一種示範性發送作業中,由數據機6024輸出的數位信號可被DAC區塊6022轉換成類比信號。這些類比信號接著被低通濾波器6020過濾,並接著被混合器6018向上轉換成IF信號。此IF信號可被IF放大器6016放大,並接著經由三工器6302和單一條同軸纜線5906而被傳遞至RFEM 5902。
在一些面向中,在分散式相位陣列系統5900內的相位天線陣列5908可包含多個天線,這些天線可係針對MIMO操作所組配。詳言之,在相位天線陣列5908內的這些天線可係針對水平與垂直極化收發所組配。在這樣的考量上,係可關聯於一種MIMO作業架構,而藉由使用相位天線陣列5908內的水平與垂直極化來處理至少兩個不同資料串流。在此參照圖61和62而例示出被組配來在MIMO模式內通訊的一種示範性分散式相位陣列系統。
圖61依據一些面向而例示出一種示範性分散式相位陣列系統,其具有MIMO支援以及耦接至單一個RFEM的複數條同軸纜線。請參看圖61,分散式相位陣列系統6100可包含一個RFEM 6102和一個BBS 6104。RFEM 6102可係與圖59中之RFEM 5902相似。在一些面向中,分散式相位陣列系統6100可包含用於針對MIMO作業而處理兩個不同串流的兩個不同收發器。詳言之,第一個收發器可係用於處理經由第一相位天線陣列6108(使用第一種天線極化方向)所收發的第一資料串流,且第二個收發器可係用於處理經由第二相位天線陣列6112(或使用同一個天線陣列之不同極化輸入)所收發的第二資料串流。
第一個收發器可包含在BBS 6104內的第一部分6122以及在RFEM 6102內的第二部份6106。類似地,第二個收發器可包含在BBS 6104內的第一部分6124以及在RFEM 6102內的第二部份6110。BBS 6104內的第一收發器部份6122和6124可包含用於下列操作的電路:將資料信號數位化、過濾數位信號、以及對經過濾信號作向上轉換以供傳遞至RFEM 6102作進一步處理並後續由相位天線陣列6108和6112作發送。
BBS 6104內的第一收發器部份6122和6124可亦包含用於下列操作的電路:處理經由相位天線陣列6108和6112所接收之受RFEM處理過的中頻或射頻信號、以及將此等信號轉換成基帶和數位信號以作處理。在一些面向中,第一收發器部份6122和6124可包含在圖60之接收器區塊6004和發送器區塊6006內的一或多個電路。BBS 6104可進一步包含一個LO產生器6126,其可係組配來產生LO信號6128。第一收發器部份6122和6124可利用LO信號6128來對基帶信號作向上轉換以供傳遞至RFEM 6102、或將從RFEM 6102接收而來的IF或RF信號向下轉換成基帶信號。
RFEM 6102內的第二收發器部份6106和6110可包含用於下列操作的電路:放大從BBS 6104接收而來的IF或RF信號、對經放大後的信號作向上轉換、複製信號、在經由相位天線陣列6108或6112而進行發送之前先對信號進行相位和(或)振幅調整。RFEM 6102內的第二收發器部份6106和6110可亦包含用於下列操作的電路:處理經由相位天線陣列6108和6112所接收到的射頻信號、調整信號之相位和(或)振幅、將信號向下轉換成IF信號、以及將IF信號(或者,在分散式相位陣列系統6100並不進行IF處理的事例中,此係RF信號)傳遞至BBS 6104以作處理。在一些面向中,第二收發器部份6106和6110可包含在圖59之接收器區塊5910和發送器區塊5912內的一或多個電路。RFEM 6102可進一步包含一個LO產生器6114,其可係組配來產生LO信號6116。第二收發器部份6106和6110可利用LO信號6116來對RF信號作向下轉換以供傳遞至BBS 6104、或將從BBS 6104接收而來的信號向上轉換成RF信號以供傳輸。
在一些面向中,分散式相位陣列系統6100可係針對MIMO作業而受到組配,以使得第一資料串流係透過同軸纜線6130及三工器6120和6118而傳遞,以經由使用第一種極化方向的相位天線陣列6108來收發。第二資料串流可係透過同軸纜線6132及三工器6120和6118而傳遞,以經由使用第二種極化方向的第二相位天線陣列6112來收發。在這樣的考量上,分散式相位陣列系統6100係使用倆條同軸纜線6130和6132萊在BBS 6104與RFEM 6102之間傳遞兩個獨立的資料串流(例如,以供使用垂直和水平天線極化來收發)。
圖62依據一些面向而例示出具有MIMO支援的一種示範性分散式相位陣列系統,其中,各個RFEM收發器係耦接至不同的同軸纜線。請參看圖62,分散式相位陣列系統6200與分散式相位陣列系統6100相似,但其第二收發器部份係分別位在不同的RFEM中。圖62中的分離收發器部份組態係可在有作為分離模組的數個RFEM(例如,RFEM各位在單一個晶片上)可用的情況中使用。
分散式相位陣列系統6200可包含RFEM 6202、RFEM 6204以及BBS 6226。RFEM 6202和6204可係與圖59中之RFEM 5902相似。在一些面向中,分散式相位陣列系統6200可包含用於針對MIMO作業而處理兩個不同串流的兩個不同收發器。詳言之,第一個收發器可係用於處理經由第一相位天線6208(使用第一種天線極化方向)所收發的第一資料串流,且第二個收發器可係用於處理經由第二相位天線6222(使用第二種天線極化方向)所收發的第二資料串流。
第一個收發器可包含在BBS 6226內的第一部分6230以及在RFEM 6202內的第二部份6206。類似地,第二個收發器可包含在BBS 6226內的第一部分6232以及在RFEM 6204內的第二部份6220。第一收發器部份6230和6232所具有之功能性可係與第一收發器部份6122和6124之功能性相似。並且,第二收發器部份6206和6220所具有之功能性可係與第二收發器部份6106和6110之功能性相似。
BBS 6226可包含一個LO產生器6234,其可係組配來產生LO信號6236。第一收發器部份6230和6232可利用LO信號6236來對基帶信號作向上轉換以供傳遞至RFEM 6202和6204、或將從RFEM 6202和6204接收而來的IF或RF信號向下轉換成基帶信號。
RFEM 6202可包含一個LO產生器6210,其可係組配來產生LO信號6212。第二收發器部份6206可利用LO信號6212來對RF信號作向下轉換以供傳遞至BBS 6226、或將從BBS 6226接收而來的信號向上轉換成RF信號以供經由陣列6208傳輸。
RFEM 6204可包含一個LO產生器6216,其可係組配來產生LO信號6218。第二收發器部份6220可利用LO信號6218來對RF信號作向下轉換以供傳遞至BBS 6226、或將從BBS 6226接收而來的信號向上轉換成RF信號以供經由陣列6222傳輸。
在一種示範性MIMO作業當中,係可經由三工器6228和6214以及同軸纜線6238而在BBS 6226與RFEM 6202之間傳遞第一資料串流。第一資料串流可經由相位天線陣列6208(其可包含垂直極化天線)而被發送。係可經由三工器6228和6224以及同軸纜線6240而在BBS 6226與RFEM 6204之間傳遞第二資料串流。第二資料串流可經由相位天線陣列6222(其可包含水平極化天線)而被發送。在一些面向中,相位天線陣列6208可含有水平極化天線,且相位天線陣列6222可含有垂直極化天線。
如於圖61和62中所見,在針對MIMO所組配的一些分散式相位陣列通訊系統中,針對在BBS與RFEM之間傳遞的各個MIMO串流係分別使用不同的同軸纜線。此外,如於圖62中所見,為了改善MIMO系統之作業,有可能會需要作相位雜訊同步化(LO產生器6210和6216可藉由如於圖62中所見的LO同步化信號而被同步化)。然而,由於空間有限且會增加實作成本,所以要在行動裝置中使用複數條同軸纜線可能會稍具挑戰性。
在一些面向中,係可針對MIMO作業而組配一種分散式相位陣列通訊系統,當中,係可經由耦接一個BBS與一個RFEM的單一條同軸纜線而傳遞兩個獨立的MIMO資料串流。更詳細來說,係可將這兩個分離的MIMO資料串流組配為使得其頻率互不重疊。例如,可使在一個BBS內的一個LO產生器產生可被使用來將兩個不同資料串流向上轉換成不同RF頻率的一或多個LO信號。該LO產生器可亦產生可被使用來在RFEM將那兩個不同資料串流轉換成所欲頻率的一個額外LO信號。該等兩個不同資料串流(例如作為具有不重疊頻率的RF信號)可與該額外LO信號一起經由單一條同軸纜線而被傳遞,該額外LO信號可被使用來將該等MIMO串流向上轉換或向下轉換成所欲發送或接收頻率。藉由使用單一個LO產生器來產生用於處理該等兩個MIMO串流的LO信號以及與該等MIMO串流一起被傳遞的LO信號,係可達成在MIMO串流之間的相位雜訊之同步化以及相位雜訊互相關。該相位雜訊互相關可係在信號處於原始LO頻率時、或處於經倍乘或經切分LO頻率值時進行。
圖63依據一些面向而例示出一種示範性分散式相位陣列系統,其具有MIMO支援以及耦接至單一個RFEM的單一條同軸纜線。請參看圖63,分散式相位陣列系統6300可包含RFEM 6302以及BBS 6304。RFEM 6302和BBS 6322可係與圖59~60中之RFEM 5902和BBS 5904相似。
在一些面向中,分散式相位陣列系統6300可包含用於針對MIMO作業而處理兩個不同串流的兩個不同收發器。詳言之,第一個收發器可係用於處理經由第一相位天線陣列6306(使用第一種天線極化方向)所收發的第一資料串流,且第二個收發器可係用於處理經由第二相位陣列6310(使用第二種天線極化方向)所收發的第二資料串流。
第一個收發器可包含在BBS 6322內的第一部分6326以及在RFEM 6302內的第二部份6304。類似地,第二個收發器可包含在BBS 6322內的第一部分6328以及在RFEM 6302內的第二部份6308。BBS 6322內的第一收發器部份6326和6328可包含用於下列操作的電路:將資料信號數位化、過濾數位信號、以及對經過濾信號作向上轉換以供傳遞至RFEM 6302作進一步處理並後續由相位天線陣列6306和6310作發送。BBS 6322內的第一收發器部份6326和6328可亦包含用於下列操作的電路:處理經由相位天線陣列6306和6310所接收之受RFEM 6302處理過的中頻或射頻信號、以及將此等信號轉換成基帶和數位信號以作處理。在一些面向中,第一收發器部份6326和6328可包含在圖60之接收器區塊6004和發送器區塊6006內的一或多個電路。
BBS 6322可進一步包含一個LO產生器6330,其可係組配來產生LO信號6332、6334和6320。第一收發器部份6326和6328可分別利用LO信號6332和6334來對基帶信號作向上轉換(轉換成IF或RF信號)以供傳遞至RFEM 6302、或將從RFEM 6302接收而來的IF或RF信號向下轉換成基帶信號。
RFEM 6302內的第二收發器部份6304和6308可包含用於下列操作的電路:放大從BBS 6322接收而來的IF或RF信號、對經放大後的信號作向上轉換、複製信號、在經由相位天線陣列6306或6310而進行發送之前先對信號進行相位和(或)振幅調整。
RFEM 6302內的第二收發器部份6304和6308可亦包含用於下列操作的電路:(1)處理經由相位天線陣列6306和6310所接收到的射頻信號、(2)調整信號之相位和(或)振幅、以及(或是)(3)將信號向下轉換成IF信號並將IF信號(或者,在通訊系統6300並不進行IF處理的事例中,此係RF信號)傳遞至BBS 6322以作處理。在一些面向中,第二收發器部份6304和6308可包含在圖59之接收器區塊5910和發送器區塊5912內的一或多個電路。
RFEM 6302可進一步包含一個LO產生器6312,其可係組配來產生由第二收發器部份6304和6308使用來對信號作向上轉換或向下轉換的LO信號。在一些面向中,LO產生器6312可包含頻率操縱電路(例如分頻器或倍頻器),且可係組配來利用經由三工器6324、6314和單條同軸纜線6336而自BBS 6322接收而來的由LO產生器6330所產生的另一個LO信號來產生LO信號。
在一些面向中,分散式相位陣列通訊系統6300可係針對MIMO作業而受到組配,其可經由三工器6324、6314和同軸纜線6336而同時傳遞兩個資料串流。詳言之,係可於BBS 6322在基帶頻率上產生兩個獨立的資料串流。LO產生器6330可包含在通訊系統6300內的單一個頻率源,且係組配來產生用於分別由第一收發器部份6326和6328所進行之兩種相異向上轉換方案的LO頻率。該等兩種方案各使用一個LO頻率來在BBS 6322內將基帶串流向上轉換成所欲IF頻率。
例如,LO產生器6330可產生第一LO信號6332,其可由第一收發器部份6326使用來將第一MIMO串流6316向上轉換成所欲頻率f1(例如發送頻率)。LO產生器6330可產生第二LO信號6334,其可由第一收發器布份6328使用來將第二MIMO串流6318向上轉換成第二頻率f2。LO產生器6330另外還產生第三LO信號6320,其可被使用(直接地或者經由簡單操縱)來將該等MIMO資料串流中之一或二者向上轉換成所欲RF頻率。在圖63所例示的這個範例中,第一MIMO串流6316在BBS 6322內受到向尚轉換且係處於所欲頻率f1。在這樣的考量上,第三LO信號6320可經由單條同軸纜線6336而被傳遞至RFEM 6302、並由第二收發器部份6308使用來在第二MIMO串流6318被相位天線陣列6310發送之前先將其向上轉換至所欲頻率f1。
在一些面向中,這兩個MIMO串流6316和6318可係以IF或RF頻率產生,且可經由單條同軸纜線6336而與第三LO信號6320一起被傳遞至RFEM 6302。在這樣的考量上,係可利用經纜線RF(RFoC)通訊技術而使該等兩個MIMO串流與該LO信號一起經由在通訊系統6300內之BBS與RFEM之間的單條同軸纜線而被傳遞。係可將用於產生MIMO串流6316和6318的那兩個向上轉換方案設計為使得與該等兩個MIMO串流6316和6318相關聯的四個信號頻率以及LO信號6332和6334的信號頻率不會重疊。在一些面向中,該等兩個向上轉換方案其中一者(例如產生MIMO串流6316者)可係不需要使用任何LO信號來產生相應MIMO串流(例如6316)的一種直接轉換方案。
如於圖63中所示,第一MIMO資料串流6316係經由同軸纜線6336及三工器6324和6314而(以所欲頻率f1)傳遞以供用於經由使用第一種極化方向的相位天線陣列6306所作的收發。第二MIMO資料串流6318係經由同軸纜線6336及三工器6324和6314而(以頻率f2)傳遞以供用於經由使用第二種極化方向的第二相位天線陣列6310所作的收發。
此外,LO產生器6312亦經由同軸纜線6336而接收與該等兩個MIMO串流一起的第三LO信號6320,並將該LO信號6320傳遞(或藉由對LO信號6320的頻率操縱而產生另一個LO信號)至第二收發器部份6308。因為第二MIMO串流6318係處於頻率f2上(其並非所欲頻率f1),所以第二收發器部份6308可在第二MIMO串流6318被相位天線陣列6310發送之前先使用從LO產生器6312接收而來的LO信號來將其向上轉換或向下轉換成亦處於所欲頻率f1上。
在這樣的考量上,分散式相位陣列系統6300係使用同軸纜線6130和6132來在BBS 6322與RFEM 6302之間傳遞兩個獨立的資料串流和至少一個LO信號(例如,以利用垂直與水平天線極化作收發)。
在一些面向中,第一MIMO串流6316和第二MIMO串流6318可係以並不重疊且不為所欲頻率的頻率所產生的。在這個事例中,LO產生器6330可產生兩個不同的LO信號,這兩個LO信號可與MIMO串流6316和6318一起經由單條同軸纜線6336而被傳遞至RFEM 6302。該等兩個不同LO信號可在RFEM 6302中被使用來將兩個MIMO串流6316和6318轉換成所欲發送頻率。
在一些面向中,第一MIMO串流6316和第二MIMO串流6318可係以並不重疊且不為所欲頻率的頻率所產生的。在這個事例中,LO產生器6330可產生另一個LO信號,此LO信號可與MIMO串流6316和6318一起經由單條同軸纜線6336而被傳遞至RFEM 6302。這另一個LO信號可在RFEM 6302中被使用來將該等兩個MIMO串流其中一者轉換成所欲發送頻率。LO產生器6312可使用該另一個LO信號來產生又一個LO信號(例如藉由頻率操縱),這又一個LO信號可被使用來將剩下的那個MIMO串流轉換成所欲發送頻率。在這個事例中,該等兩個MIMO串流係與單一個LO信號一起經由單條同軸纜線6336而在BBS 6322與RFEM 6302之間傳遞。
在一種範例中,如於圖63中所見,該等MIMO串流其中的一者(例如6316)係以所欲頻率f1產生。第二MIMO串流6318係以不同的(不重疊的)頻率f2產生,頻率f2可係高於或低於f1。這兩個MIMO串流6316和6318可與第三LO信號6320一起經由單條同軸纜線6336被傳遞。第三LO信號6320之所處頻率可係在分別與MIMO串流6316和6318相關聯的頻率f1和f2之間的差距。
因為係從系統6300的單一個頻率合成器來源(例如LO產生器6330)產生多種頻率信號,並且因為在RFEM 6302內只有使用簡單的頻率操縱(例如切分或倍乘)來操縱LO信號,所以能夠維持在所產生的RF串流(例如6316與6318)之間的相位關係,無論所使用的RFEM之數量和RFEM位置為何。換句話說,藉由使用同樣的兩個向上轉換方案來產生IF或RF之MIMO串流、並經由單一條同軸纜線來與一或多個LO信號一起傳輸這些串流,係可維持在這些串流之間的相位關係,就算這些串流是為了受數個遠端RFEM處理而接收的也是一樣(一種多RFEM處理情境係例示在圖65中)。
雖然圖63所例示的是先在BBS 6322產生MIMO串流、然後再作傳遞以供RFEM 6302處理和傳輸,但本文所揭露之技術也可用於先由相位天線陣列6306和6310接收然後再傳遞至BBS 6322以作處理的MIMO串流。
圖64依據一些面向而例示在圖63之單條同軸纜線上所傳遞的各種信號之示範性頻譜內容。請參看圖64,信號圖6402例示出在單條同軸纜線6336上所傳遞的頻譜內容之頻率。詳言之,信號圖6402例示出第一MIMO串流6402、第二MIMO串流6406及LO信號6408之頻率。在一些面向中,第一MIMO串流6404可係在所欲頻率f1上,且第二MIMO串流6406可係在為頻率f1之分數的頻率f2上(例如,f2為M/K乘頻率f1,其中,M和K是大於一的整數)。LO信號6408之頻率可係低於第二MIMO串流6406的頻率,且可係基於與第二MIMO串流6406相關聯的同一個分數所決定。例如,LO信號6408之頻率可係以fLO
來表示,且可係基於方程式所決定。在這樣的考量上,在頻率f2上的第二MIMO串流6406可藉由與在fLO
上的LO信號混合而轉換成所欲頻率f1。
請參看圖64,信號圖6410例示出第一MIMO串流6412、第二MIMO串流6416及LO信號6414之頻率。在一些面向中,第一MIMO串流6412可係在所欲頻率f1上,且LO信號6414可係在為頻率f1之分數的頻率f2上(例如,f2為M/K乘頻率f1,其中,M和K是大於一的整數)。第二MIMO串流6416之頻率可係低於LO信號6414的頻率,且可係基於與LO信號6414相關聯的同一個分數所決定。例如,LO信號6414之頻率可係。第二MIMO串流6416之頻率可係以f2來表示,且可係基於方程式所決定。
請參看圖64,信號圖6418例示出在單條同軸纜線6336上所傳遞的頻譜內容之頻率。詳言之,信號圖6418例示出第一MIMO串流6420、第二MIMO串流6422及LO信號6424之頻率。在一些面向中,第一MIMO串流6420可係在所欲28 GHz頻率上,第二MIMO串流6422可係在為28 GHz之分數的18.66 GHz頻率(例如28 GHz的2/3)。LO信號6424之頻率可係低於第二MIMO串流6422的頻率,且可係基於與第二MIMO串流6406相關聯的同一個分數所決定(例如,fLO
可係9.33 GHz,這是28 GHz的1/3)。
圖65依據一些面向而例示出具有MIMO支援的一種示範性分散式相位陣列系統,其具有單一個BBS和複數個RFEM,且在該BBS與各個RFEM之間分別有單一條同軸纜線。請參看圖65,分散式相位陣列系統6500可包含RFEM 6502、6504和BBS 6506。RFEM 6502和6504及BBS 6506可係與圖63中之RFEM 6302和BBS 6322相似。在一些面向中,分散式相位陣列系統6500可包含用於針對MIMO作業而處理四個不同串流的四個不同收發器。詳言之,第一個收發器可係用於處理經由第一相位陣列6548(使用第一種天線極化方向)所收發的第一資料串流,且第二個收發器可係用於處理經由第二相位陣列6550(使用第二種天線極化方向)所收發的第二資料串流。第三個收發器可係用於處理經由第三相位陣列6560(使用第一種天線極化方向)所收發的第三資料串流,且第四個收發器可係用於處理經由第四相位陣列6562(使用第二種天線極化方向)所收發的第四資料串流。
第一個收發器可包含在BBS 6506內的第一部分6508以及在RFEM 6502內的第二部份6540。第二個收發器可包含在BBS 6506內的第一部分6510以及在RFEM 6502內的第二部份6542。第三個收發器可包含在BBS 6506內的第一部分6516以及在RFEM 6504內的第二部份6552。第四個收發器可包含在BBS 6506內的第一部分6518以及在RFEM 6504內的第二部份6554。
BBS 6506內的第一收發器部份6508、6510、6516和6518可包含用於下列操作的電路:將資料信號數位化、過濾數位信號、以及對經過濾後的信號作向上轉換以供傳遞至RFEM 6502和6504作進一步處理並後續由相位天線陣列6548、6550、6560和6562作發送。BBS 6506內的第一收發器部份6508、6510、6516和6518可亦包含用於下列操作的電路:處理經由相位天線陣列6548、6550、6560和6562所接收之受RFEM 6502、6504處理過的中頻(IF)或RF信號、以及將此等信號轉換成基帶和數位信號以作處理。
BBS 6506可進一步包含一個LO產生器6514,其可係組配來產生LO信號6522、6524和6526。第一收發器部份6508、6510、6516和6518可利用LO信號6522和6524而對基帶信號作向上轉換(轉換成IF或RF信號)以產生MIMO串流6528、6530、6532和6534以供傳遞至RFEM 6502和6504、或將從RFEM 6502和6504接收而來的IF或RF信號向下轉換成基帶信號。
第二收發器部份6540和6542(在RFEM 6502內)以及6552和6554(在RFEM 6504內)可包含用於下列操作的電路:放大從BBS 6506接收而來的IF或RF信號、對經放大後的信號作向上轉換、複製信號、在經由相位天線陣列6548、6550、6560和6562而進行發送之前先對信號進行相位和(或)振幅調整。第二收發器部份6540和6542(在RFEM 6502內)以及6552和6554(在RFEM 6504內)可亦包含用於下列操作的電路:處理經由相位天線陣列6548、6550、6560和6562所接收到的射頻信號、調整信號之相位和(或)振幅、將信號向下轉換成IF信號並將IF信號(或者,在分散式相位陣列系統6500並不進行IF處理的事例中,此係RF信號)傳遞至BBS 6506以作處理。在一些面向中,第二收發器部份6540和6542(在RFEM 6502內)以及6552和6554(在RFEM 6504內)可包含在圖59之接收器區塊5910和發送器區塊5912內的一或多個電路。
RFEM 6502可進一步包含一個LO產生器6544,其可係組配來產生由第二收發器部份6540和6542使用來對信號作向上轉換或向下轉換的LO信號。在一些面向中,LO產生器6544可包含頻率操縱電路(例如分頻器、加頻器和倍頻器),且可係組配來利用經由三工器6512、6546和單條同軸纜線6536自BBS 6506接收到的由LO產生器6514所產生的另一個LO信號來產生LO信號。
RFEM 6504可包含一個LO產生器6556,其可係組配來產生由第二收發器部份6552和6554使用來對信號作向上轉換或向下轉換的LO信號。在一些面向中,LO產生器6556可包含頻率操縱電路(例如分頻器、加頻器和倍頻器),且可係組配來利用經由三工器6520、6558和單條同軸纜線6538自BBS 6506接收到的由LO產生器6514所產生的另一個LO信號來產生LO信號。
在一些面向中,分散式相位陣列系統6500可係針對MIMO作業而組配,其經由三工器6512、6520、6546、6558以及同軸纜線6536和6538而同時傳遞四個資料串流。詳言之,係可於BBS 6506在基帶頻率上產生四個獨立的資料串流。LO產生器6514可包含在分散式相位陣列系統6500內的單一個頻率源,且係組配來產生用於由第一收發器部份6508、6510、6516和6518所進行之兩種相異向上轉換方案的LO頻率(例如6522和6524)。該等兩種方案各使用一個LO頻率來在BBS 6506內將基帶串流向上轉換成所欲IF(或RF)頻率。
如於圖65中所見,係可使用LO信號6522和6524來產生MIMO串流6528和6530(用以由RFEM 6502作處理)以及MIMO串流6532和6534(用以由RFEM 6504作處理)。MIMO串流6528和6532可係以所欲頻率f1(例如想要發送的頻率)產生的。MIMO串流6530和6534可係以不同的頻率f2產生的,頻率f2可係高於或低於f1。
LO信號6522、6524和6526之頻率、以及所產生的四個MIMO串流之頻率f1和f2可全都是互不重疊的頻率。在這樣的考量上,該等LO信號及MIM O串流的任意組合都可在無信號相互干擾的情況下經由單一個傳遞媒體(例如單一條同軸纜線)而傳遞。第三LO信號6526可與MIMO串流6528和6530一起在同軸纜線6536上傳遞以供RFEM 6502處理。詳言之,因為第一MIMO串流6528已經是所欲頻率f1了,所以它在被相位天線陣列6548發送之前不需要作進一步的向上轉換。LO產生器6544可接收第三LO信號6526,並可將此信號轉送給第二收發器部份6542以供用於將第二MIMO串流6530向上轉換或向下轉換至所欲頻率f1。在一些面向中,LO信號6526在自BBS 6506接收到後即可使用,或者,LO產生器6544也可進行頻率操縱來產生一個新的LO信號,此LO信號可可被使用來在第二MIMO串流6530被相位天線陣列6550發送之前先將其轉換至所欲頻率f1。
類似地,第三LO信號6526也可與MIMO串流6532和6534一起沿著同軸纜線6538被傳遞以供RFEM 6504處理。詳言之,因為第三MIMO串流6532已經是所欲頻率f1了,所以在由相位天線陣列6560傳輸之前不需要作進一步向上轉換。LO產生器6556可接收第三LO信號6526且可將此信號轉送給第二收發器部份6554以供用於將第四MIMO串流6534向上轉換或向下轉換成所欲頻率f1。在一些面向中,LO信號6526在被從BBS 6506接收到後即可使用,或者是,LO產生器6556也可進行頻率操縱來產生一個新的LO信號,此LO信號可被使用來在由相位天線陣列6562進行傳輸之前先將第四MIMO串流6534轉換成所欲頻率f1。
雖然圖63至65之揭露內容係使用單一條同軸纜線來連接BBS與RFEM以收發複數個資料串流,但本揭示內容並不如此受限,而也可使用其他類型的連接媒介。例如,係可使用另一種類形的毫米波連接媒介或纜線來取代所述單條同軸纜線。可使用的其他類型連接媒介包含半剛性纜線、彈性基材之彈性纜線、PCB上之印刷RF傳輸線、軟硬複合板等等。
分散式相位陣列系統(例如WiGig和5G蜂巢式系統)目前係用在膝上型電腦、平板電腦、智慧型電話、攜行電腦塢和其他應用中。現今用於WiGig和5G通訊的分散式相位陣列系統不是超外差式(雙轉換)就是滑動IF系統。在這些系統中,MAC-PHY基帶子系統會收發中頻(IF)信號,這必須要用到IF放大階段、RF-IF混合器、高選擇性帶通濾波器及其他在電路間傳遞IF信號所必需的電路、以及對IF信號的向上轉換和向下轉換。佣於IF信號處理的這些額外電路會導致前端模組較大、分散式相位陣列系統成本較高、且系統效能較低。
圖66依據一些面向而例示出一個分散式相位陣列系統6600的一種示範性RF前端模組(RFEM)。此分散式相位陣列系統6600可被整合在圖3A中所示的毫米波通訊電路300之數位基帶電路310、發送電路315和接收電路320中,但分散式相位陣列系統6600並不如此受限。
請參看圖66,RFEM 6602經由單一條同軸纜線6606而耦接至基帶子系統(BBS)6604。RFEM 6602可包含一個相位天線陣列6608、一個RF接收器6610、一個RF發送器6612、一個本地振盪器(LO)產生器6644、一個三工器6648以及一個收發(TX/RX)切換器6640。RF接收器6610可包含多個功率放大器6616、多個移相器6618、一個加法器6620、一個RF放大器6622、一個LO放大器6626以及一個乘法器6624。RF接收器6610可亦包含一個IF放大器6642。在一些面向中,IF放大器6642可係接收器6610的一部分,或者,其亦可係被實施在接收器6610之外。
RF發送器6612可包含一個乘法器6638、一個LO放大器6640、一個RF放大器6636、一個加法器6634、多個移相器6632以及多個放大器6630。RF發送器6612可亦包含一個IF放大器6646。在一些面向中,IF放大器6646可係發送器6612的一部分,或者,其亦可係被實施在發送器6612之外。
在一種示範性接收作業中,切換器6640可啟動接收器鍊處理作業。可使用天線陣列6608來接收多個信號6614。所接收到的信號6614可被放大器6616放大,且其相位可受相應的移相器6618調整。移相器6618各可分別接收來自一個控制電路(例如來自在BBS 6604內的一個數據機)的一個相位調整信號(未例示於圖66中),該等個別相位調整信號可係以處理經由相位天線陣列6608所接收之信號時的所欲信號定向性為根據。在移相器6618之輸出處的相位經調整信號可被加法器6620加總,並接著被RF放大器6622放大。LO產生器6644可使用經由同軸纜線6606自BBS 6604接收到的時鐘頻率信號6643而產生LO信號。此LO信號可被放大器6626放大,並接著藉由乘法器6624而與放大器6622之輸出相乘以產生IF輸入信號6645。IF輸入信號6645可被放大器6642放大並接著經由三工器6648和同軸纜線6606被傳遞至BBS 6604。在一些面向中,IF輸入信號6645可係10.56 GHz信號。
在一種示範性發送作業中,切換器6640可啟動發送器鍊處理作業。RFEM 6602可經由同軸纜線6606和三工器6648而接收來自BBS 6604的IF信號6647。IF信號6647可被IF放大器6646放大,並接著被傳遞至乘法器6638。乘法器6638可接收來自LO產生器6644和LO放大器6640的向上轉換LO信號。經放大後的該LO信號藉由乘法器6638而與經放大後的所接收IF信號相乘,而產生了RF信號。此RF信號接著被放大器6636放大,並被傳遞至加法器6634。加法器6634產生此經放大信號的複數個複本,並將信號複本傳遞至多個移相器6632。這多個移相器6632可施用不同的相位調整信號來產生多個相位經調整信號,且這些相位經調整信號可被多個放大器6630放大。這多個放大器6630產生多個信號6628以供相位天線陣列6608傳輸。
圖67依據一些面向而例示出一個分散式相位陣列系統的一種基帶子系統(BBS)。請參看圖67,BBS 6604可包含一個三工器6702、一個IF接收器6704、一個IF發送器6706、一個數據機6724、一個晶體振盪器6730、一個合成器6728以及一個切分器6726。合成器6728可包含適當電路、邏輯、介面和(或)程式碼,且可使用來自晶體振盪器6730的信號來產生時鐘信號。所產生的時鐘信號可被切分器6726切分而產生輸出時鐘信號以供傳遞給RFEM 6602。在一些面向中,所產生的時鐘信號所具有的頻率可為1.32 GHz。
IF接收器7004可包含一個IF放大器6708、數個混合器6710、數個濾波器6712以及數個類比至數位轉換(ADC)區塊6714。IF發送器6706可包含數個數位至類比轉換(DAC)區塊6722、數個濾波器6720、數個混合器6718以及一個IF放大器6716。
在一種示範性接收作業中,係經由三工器6702而接收到來自RFEM 6602的IF信號(例如6645),此IF信號會被IF放大器6708放大。經放大後的該IF信號可被混合器6710向下轉換成基帶信號,然後被低通濾波器6712過濾,並在受數據機6724處理之前先被ADC區塊6714轉換成數位信號。
在一種示範性發送作業中,由數據機6724輸出的數位信號可被DAC區塊6722轉換成類比信號。這些類比信號接著被低通濾波器6720過濾,並接著被混合器6718向上轉換成IF信號。此IF信號可被IF放大器6716放大,並接著經由三工器6702和單一條同軸纜線6606而被傳遞至RFEM 6602。
圖68依據一些面向而例示在一個RFEM與一個BBS之間所傳遞之信號的頻率圖。請參看圖68,頻率圖6800例示出可經由單條同軸纜線6606而在RFEM 6602與BBS 6604之間傳遞的多種信號。例如,BBS 6604可傳遞DC電力信號6802、控制信號6804及時鐘信號6806。此外,資料信號6810也可在BBS 6604與RFEM 6602之間傳遞。例如,IF資料信號6645可從RFEM 6602被傳遞至BBS 6604,且IF資料信號6647可從BBS 6604被傳遞至RFEM 6602。時鐘信號6806可係與RFEM 6602自BBS 6604所接收到的LO產生時鐘信號6643相同。在一些面向中,時鐘信號6806可係1.32 GHz信號。在一些面向中,控制信號6804可從BBS 6604被傳遞至RFEM 6602,且可指示相位調整值以供移相器6618和移相器6632使用。控制信號6804可為RFEM 6602指示其他控制功能,例如電力開啟、電力關閉、增加或減少發送功率等等。
如於圖68中所見,在RFEM 6602與BBS 6604之間所傳遞之信號的信號頻譜可能會包含一些不想要的信號,例如時鐘諧波6808以及控制信號6804的諧波。此外,由於在RFEM 6602和BBS 6604之內含有IF處理電路,所以在分散式相位陣列系統6600內有一些其他缺點,如下文所述。 由於RFEM供應電壓之電壓跳躍所致的信號頻率穩定性
RFEM 6602含有可能包含頻率合成器、倍頻器和分頻器的LO產生器(例如6644)。由這些電路所產生的頻率信號被用來驅動向上轉換混合器6638或向下轉換混合器6624。然而,LO產生器6644可能會對供應電壓穩定性很敏感。RFEM 6602供應電壓(例如6802)係經由同軸纜線6606及相關連接器和RF扼流圈(未例示於圖66中)所饋給。是故,此供應電壓會受到這些部件的電阻以及流經同軸纜線6606的電流影響。在這樣的考量上,在通過纜線6606之電流中的任何瞬間改變(例如RX至TX變換、相位陣列活躍線道之數目的改變、RFEM中之數位活動或處理作業等等)都會造成LO產生電路的瞬間改變,這會導致瞬間的頻率改變。 RFEM高耗電量
分散式相位陣列系統6600使用了LO產生器6644(合成器、倍頻器和分頻器)、向上與向下轉換混合器(例如6624、6638)、IF放大器階段(例如6642、6646)以及複合三工器(例如6648)。在本揭示內容的一種面向中,只有RF信號可在RFEM 6602與BBS 6604之間傳遞。在這樣的考量上,係可將RFEM 6602內的IF相關電路,而減少RFEM 6602的電力消耗和熱量產生。 RFEM成本
在分散式相位陣列系統(例如6600)中,RFEM成本可能不低(例如,在一些情況中有可能高達整個系統成本的50%)。雖然可藉由處理遷移來使BBS成本降低(因為有許多BBS晶片處理作業是數位的),但此種成本縮減方式對RFEM而言可能會具有挑戰性,因為在RFEM裡面含有主要是類比式的處理作業。藉由只進行RF處理並經由單條同軸纜線6606而在RFEM 6602與BBS 6604之間傳遞RF信號,係可使RFEM的施作成本降低。 RFEM形狀因數(FF)
因為RFEM 6602包含天線陣列(108),所以它是位在通訊裝置的邊界處以容許相位陣列天線能夠有效輻射。藉由僅使用RF處理、並將IF轉換階段和處理作業從RFEM 6602中移除,係可使RFEM形狀因數得到縮減,這對RFEM裝置設置和施作而言是很有益的。 與其他標準的共同運行(WiFi、藍牙、LTE等等)
在同軸纜線6606上所傳遞的IF頻率信號(例如6645和6647)載運著寬頻(例如WiGig或5G)信號,且很容易受同一個平臺或裝置中的其他通訊系統的諧波影響。例如,從RFEM傳遞至BBS的IF頻率信號(6645)、或RFEM自BBS接收到的IF信號(6647)可係10.56 GHz信號。然而,這個10.6 GHz的IF信號可能會落在與Wi-Fi頻帶之一或多個諧波相同的範圍內。 經由纜線之CLK信號的FCC或ETSI規定違反
在一個分散式系統中,COAX纜線上的信號(CLK、IF資料)係從該COAX(纜線和連接器)洩漏出並從PCB互連洩漏出。這樣的洩漏會導致違反FCC或ETSI規定。為了降低洩漏功率,我們需要使用高品質RF屏蔽、高度隔離COAX,並且在一些事例中,甚至會需要降低COAX上的信號之位準(這可能會影響系統效能)。
在一些面向中,RFEM 6602可係組配來處理RF信號,並經由同軸纜線6606將RF信號傳遞至BBS 6604以作處理和向下轉換。類似地,BBS 6604可將資料信號向上轉換成RF信號,並經由同軸纜線6606將RF信號傳遞至RFEM 6602。在這樣的考量上,藉由移除RFEM 6602內之IF處理,上面所列出的這些與分散式相位陣列通訊系統內之IF處理有關的缺點便可被去除。108
圖69依據一些面向而例示出經由單條同軸纜線而耦接至一個BBS以傳遞RF信號的一個RFEM。請參看圖69,分散式相位陣列通訊系統6900可包含一個RFEM 6902,其經由單一條同軸纜線6906而耦接至基帶子系統(BBS)6904。RFEM 6902可包含一個相位天線陣列6908、一個RF接收器6910、一個RF發送器6912、一個雙工器6936以及一個收發(TX/RX)切換器6934。RF接收器6910可包含多個功率放大器6916、多個移相器6918、一個加法器6920以及一個RF放大器6922。RF發送器6912可包含一個RF放大器6932、一個加法器6930、多個移相器6928以及多個放大器6926。
在一種示範性接收作業中,切換器6934可啟動接收器鍊處理作業。可使用相位天線陣列6908來接收多個信號6914。所接收到的信號6914可被放大器6916放大,且其相位可受相應的移相器6918調整。移相器6918各可分別接收來自一個控制電路(例如來自在BBS 6904內的一個數據機)的一個相位調整信號(未例示於圖69中),該等個別相位調整信號可係以處理經由相位天線陣列6908所接收之信號時的所欲信號定向性為根據。在移相器6918之輸出處的相位經調整信號可被加法器6920加總,並接著被RF放大器6922放大而產生RF輸入信號6923。RF輸入信號6923可經由雙工器6936和同軸纜線6906而被傳遞至BBS 6904。在一些面向中,RF輸入信號6923可係60 GHz信號或是毫米波帶(包含5G通訊帶)中的另一種信號。
在一種示範性發送作業中,切換器6934可啟動發送器鍊處理作業。RFEM 6902可經由同軸纜線6906和雙工器6936而接收來自BBS 6904的RF輸出信號6931。RF信號6931可被RF放大器6932放大,並接著被傳遞至加法器6930。加法器6930產生此經放大RF信號的複數個複本,並將信號複本傳遞至多個移相器6928。這多個移相器6928可施用不同的相位調整信號來產生多個相位經調整信號,且這些相位經調整信號可被多個放大器6926放大。這多個放大器6926產生多個信號6924以供相位天線陣列6908傳輸。
圖70依據一些面向而例示出圖69之BBS 6904的一個細部圖。請參看圖69,BBS 6904可包含一個雙工器7002、一個RF接收器7004、一個RF發送器7006、一個數據機7024、一個晶體振盪器7030、一個合成器7028以及一個切分器7026。合成器7028可包含適當電路、邏輯、介面和(或)程式碼,且可使用來自晶體振盪器7030的信號來產生時鐘信號,例如信號7032。所產生的時鐘信號7032可被RF接收器7004使用來藉由混合器7010對所接收到的信號作向下轉換。所產生的時鐘信號7032可亦被RF發送器7006使用來藉由混合器7018對信號作向上轉換。時鐘信號7032可亦被切分器7026切分而產生第二時鐘信號7034。所產生的第二時鐘信號7034可被RF接收器7004使用來藉由混合器7010對所接收到的信號作向下轉換。所產生的第二時鐘信號7034可亦被RF發送器7006使用來藉由混合器7018對信號作向上轉換。如於圖70中所見,可藉由合成器7028和切分器7026而產生兩個分開的時鐘信號7034和7032。可使用這兩個時鐘信號7034和7032中之一或二者來利用一或多個中間IF階段而將RF信號向下轉換至基帶、或在一些事例中以不經過中間IF階段轉換的方式進行從RF到基帶的轉換。類似地,係可使用時鐘信號7034和7032中之一或二者來利用一或多個中間IF階段而將基帶信號向上轉換成RF信號、或在一些事例中以不經過中間IF階段轉換的方式進行從基帶到RF的轉換。
RF接收器7004可包含一個RF放大器7008、數個混合器7010、數個濾波器7012以及數個類比至數位轉換(ADC)區塊7014。RF發送器7006可包含數個數位至類比轉換(DAC)區塊7022、數個濾波器7020、數個混合器7018以及一個RF放大器7016。
在一種示範性接收作業中,係經由單條同軸纜線6906和雙工器7002而接收到來自RFEM 6902的RF信號(例如6923),此RF信號被RF放大器7008放大。經放大後的RF信號可被混合器7010向下轉換成基帶信號,接著被低通濾波器7012過濾,並在受數據機7024處理之前先被ADC區塊7014轉換成數位信號。
在一種示範性發送作業中,由數據機7024輸出的數位信號可被DAC區塊7022轉換成類比信號。這些類比信號接著被低通濾波器7020過濾,並接著被混合器7018向上轉換成RF信號。此RF信號可被RF放大器7016放大,並接著經由雙工器7002和單一條同軸纜線6906而被傳遞至RFEM 6902。
在一些面向中,同軸纜線6906可係用於傳遞DC電力信號(例如從BBS 6904到RFEM 6902)、控制信號以及由相位天線陣列6908收發的RF資料信號。控制信號可包含相位調整信號、電力開啟信號、電力關閉信號、以及從BBS 6904傳遞至RFEM 6902的其他控制信號。在一些面向中,控制信號可包含相位調整該請求信號或從RFEM 6902傳遞至BBS 6904的其他資料請求信號。在這樣的考量上,係可關聯於透過單一條同軸纜線來耦接RFEM與BBS的分散式相位陣列系統而使用直接轉換架構。
在一些面向中,係可使用控制信號來控制RFEM作業(例如控制輸出功率位準、AGC、開啟或關閉(ON/OFF)等等)。此外,在RFEM與BBS之間的控制鏈路可係雙向的,且可用於BBS至RFEM命令和RFEM至BBS遙測轉移(例如PA功率檢測器讀數、接收控制命令之後的ACK、溫度檢測器讀數等等)。
在一些面向中,係可關聯於經由同軸纜線傳遞RF的分散式相位陣列通訊系統而使用不同類型的同軸纜線(6906)。例如,係可使用可容許RF信號在合理損耗之內作高頻傳遞的高品質同軸纜線、半剛性纜線或彈性半剛性纜線來作為纜線6906。
在另一種範例中,係可使用較低成本同軸纜線來作為同軸纜線6906,這可能會在高RF頻率通訊中導致匹配(S11)和高程度損耗(S21)問題。這些缺點可透過系統設計變化而得到改善,例如適應性纜線匹配改良、強健的RX與TX陣容(line-up)、以及RX與TX非線性失真消除。 適應性纜線匹配改良
經由纜線的RF通訊可能會關聯到高程度損耗以及匹配問題。由於與RF纜線通訊相關聯的之高頻率,纜線匹配的變化程度有可能很大而且無法預期,這會影響在纜線與負載之間的功率損耗。在一種範例中,為了克服這些缺點,係可在RFEM 6902和BBS 6904中使用適應性阻抗匹配電路(例如6938和7036),如圖69~5所示。 強健的RX與TX陣容
在一些面向中,係可藉由增加額外的增益放大或調整階段(例如在RFEM 6902內,於纜線6906和適應性匹配6938之前)(未於圖中例示)來對付與同軸纜線相關聯的較高信號損耗,這可確保潛在於同軸纜線內的高信號損耗不會使所傳遞RF信號的SNR降級。 RX與TX非線性失真消除
在一些面向中,在RX與TX陣容內的額外增益階段可能會導致非線性失真。然而,係可藉由數位機構來補償這些信號失真,例如在TX路徑內的預先失真調整電路、或RX路徑內的事後失真調整電路(未於圖中例示)。
圖71依據一些面向而例示出一種示範性大型天線陣列(MAA),其使用了耦接至單一個BBS的複數個RFEM。請參看圖71,係可使用分散式相位陣列通訊系統7100來實施一個大型天線陣列。詳言之,係可配合單一個BBS(7104)而使用複數個RFEM(7102、7138、……、7140),該等RFEM各包含一個相位天線陣列。RFEM 7102、7138、……、7140可係經由相應的一條同軸纜線7106、7144、……、7146而耦接至BBS 7104。
在一些面向中,係可將單一個LO源(例如一個毫米波合成器)設置在BBS 7104中,並且可使用此單一個LO源來作TX信號的向上轉換及RX信號的向下轉換。如此一來,即可確保在MAA 7100中所使用的所有RFEM中,LO信號相位是共同的(例如TX或RX信號的同步相位)。相較之下,再經由同軸纜線傳遞IF的分散式相位陣列系統中,位在不同RFEM中的合成器和分頻器可能會在每次RFEM電力開啟時或作業頻率改變時有不同步的相位。因此有可能會因為這些不同步的相位而需要進行新的波束成形程序,而這可能是一種會使整體鏈路通量和品質降級的耗時操作。
請參看圖71,分散式相位陣列通訊系統7100可包含經由單條同軸纜線7106而耦接至BBS 7104的RFEM 7102。RFEM 7102可包含一個相位天線陣列7108、一個RF接收器7110、一個RF發送器7112、一個雙工器7136以及一個收發(TX/RX)切換器7134。RF接收器7110可包含多個功率放大器7116、多個移相器7118、一個加法器7120以及一個RF放大器7122。RF發送器7112可包含一個RF放大器7132、一個加法器7130、多個移相器7128以及多個放大器7126。
在一種示範性接收作業中,切換器7134可啟動接收器鍊處理作業。可使用天線陣列7108來接收多個信號7114。所接收到的信號7114可被放大器7116放大,且其相位可受相應的移相器7118調整。移相器7118各可分別接收來自一個控制電路(例如來自在BBS 7104內的一個數據機)的一個相位調整信號(未例示於圖71中),該等個別相位調整信號可係以處理經由相位天線陣列7108所接收之信號時的所欲信號定向性為根據。在移相器7118之輸出處的相位經調整信號可被加法器7120加總,並接著被RF放大器7122放大而產生RF輸入信號7123。RF輸入信號7123可經由雙工器7136和同軸纜線7106而被傳遞至BBS 7104。在一些面向中,RF輸入信號7123可係60 GHz信號或是毫米波帶(包含5G通訊帶)中的另一種信號。
在一種示範性發送作業中,切換器7134可啟動發送器鍊處理作業。RFEM 7102可經由同軸纜線7106和雙工器7136而接收來自BBS 7104的RF輸出信號7131。RF信號7131可被RF放大器7132放大,並接著被傳遞至加法器7130。加法器7130產生此經放大RF信號的複數個複本,並將信號複本傳遞至多個移相器7128。這多個移相器7128可施用不同的相位調整信號來產生多個相位經調整信號,且這些相位經調整信號可被多個放大器7126放大。這多個放大器7126會產生多個信號7124以供相位天線陣列7108傳輸。在一些面向中,RFEM 7138~7140可係與RFEM 7102相同。
雖然圖71沒有提供BBS 7104的細節,但BBS 7104可係與BBS 6904相同,且可包含於圖70中所例示出的那些區塊。如於圖70中所見,在BBS 6904中係使用單一個合成器7028。藉由使用含有由該等RFEM共用的一個LO產生器(例如合成器7028,其可包含一個RF合成器、一個IF合成器等等)的單一個BBS(例如7104),在由該單一個BBS內之該LO產生器所產生的LO頻率與由該等複數個RFEM之相位天線陣列所傳遞的向外RF信號之間就會有相位互相關性。在這樣的考量上,由RFEM 7102、7138、……、7140所發送的所有信號就都會具有相同的相位。
雖然圖69、圖70和圖71之揭露內容係使用單條同軸纜線來連接BBS與RFEM,但本揭示內容並不如此受限,而也可使用其他類型的連接媒介。例如,係可使用另一種類形的毫米波連接媒介或纜線來取代所述單條同軸纜線。可使用的其他類型連接媒介包含半剛性纜線、彈性基材之彈性纜線、PCB上之印刷RF傳輸線、軟硬複合板等等。例如,在圖71方面,係可使用一個軟硬複合板來取代同軸纜線7106、7144和7146,當中,該等複數個RFEM可係經由數條RF線而受到饋給,這些RF線利用該連接板之彈性部份而從主BBS 7104傳播至位在處於位置的RFEM(例如,經由軟硬複合板之彈性部份的RF)。藉此,RFEM可基於PC或行動裝置形狀因數而在系統內之不同區域中被折疊或彎折、或是在基地台框架中被折疊或彎折。
已有將同軸纜線用作傳輸線的作法,用以將RF信號從膝上型電腦之主機板傳輸至該膝上型電腦之鉸接上蓋,信號可由此經由抵達這個膝上型電腦上蓋內之天線或相位天線陣列的同軸纜線而被發送。此纜線會從通常位在鍵盤下方的一個收發器(包含在主機板上的一個射頻積體電路(RFIC))經由鉸鍊中的孔洞或管道而前進到上蓋,並接著繼續來到上蓋中之天線或天線陣列。然而,此種組態受到信號損耗所苦,尤其是因為隨著時間進展的纜線降級。這樣的信號損耗會在作業頻率提高時變得更為加劇。在一些應用當中,膝上型電腦可能會同時有多於一個的頻率範圍(例如Wi-Fi、WiGig和5G),因而需要使多於一條纜線通過環境本就擁擠的鉸鍊。因此,已衍生出需要舒緩上述問題(一或多條纜線通過一個鉸鍊,這(些)纜線特別會在作業頻率明顯增加時導致功率損耗)的需求。
在一些面向中,使用一或多個波導(視RF信號頻率之數量而定)來作為傳輸線是一種可將RF信號從主機板經過鉸鍊而有效地傳遞至上蓋的方式。在一些面向中係可使用光纖,其基本上可處理任何RF頻率範圍。此外,光纖還可在同一時間傳輸多個頻率範圍。其又一個優點是,光纖所承受的時間性降級會比同軸纜線少。無論使用波導還是光纖來作為傳輸線都會使前述問題減輕或最小化。在一些面向中,可亦使用上述解決方案來將RF信號從平板電腦或電話之主機板傳遞至該平板電腦或電話之框架。
在上述事例(膝上型電腦、平板電腦、電話)中之任意者中,只要RF信號係要從擁擠裝置之RFIC傳遞出去,所需要解決的第二個重要問題就是如何在這個膝上型電腦的擁擠上蓋或者平板電腦或電話的框架中傳遞RF信號。在一些面向中,係可藉由使用施作在金屬框架內的波導來對付這個如何在擁擠上蓋或者框架上或內傳遞RF信號的問題。在一些面向中,係可將該波導實施為標準中空管波導或PCB上之基體整合式波導(SIW)。同時,取道上述傳輸線也可能會有信號功率損耗,不管他們是同軸纜線、波導還是光纖。
係可在該一或多個天線之前將包含放大作業的無線電前端模組(RFEM)耦接至波導或光纖之末端,藉以對付那些損耗。RF信號可接著被傳輸至可能位在上蓋內的天線元件或相位天線陣列。在經由纖維光學線路而分發信號的一些面向中,RF信號可被轉換成光學信號以使得能夠從RFIC通過光纖線路進行傳輸。從光學信號回到RF信號的轉換使得能夠進行通過RFEM而到天線或天線陣列上的傳輸。
圖72是一個膝上型電腦的爆炸圖,其依據一些面向而例示出使RF信號抵達該膝上型電腦之上蓋的數個示範性波導。此等RF信號波導可被整合在圖3A中所示之毫米波通訊電路300的天線陣列電路330內,但這些RF信號波導並不如此受限。爆炸圖7200例示出膝上型電腦7201,其鍵盤被象徵性例示在7203(但並未繪出),且上蓋被象徵性例示在7205。上蓋的爆炸圖7205A是對該膝上型電腦上蓋中之波導傳輸線的示意圖。RF信號從該膝上型電腦之主機板上的一個RFIC中之媒體取用控制(MAC)層與基帶(MAC BB)子系統出發。波導通過在鉸鍊7207中的孔洞或管道而前進(或者波導也可係鉸鍊7207的一部分),波導7207A接著進到上蓋內部,並來到一個分離與組合器7209以將RF信號提供給多個波導7211、7213、7215、7217,該等波導分別通向位在上蓋中之在波導出口7219、7221、7223、7225外端的天線或天線陣列。實務上,由RFIC所產生(例如藉由利用一或多個LO信號)的可能只有單一個頻帶,或者也可能有複數個頻帶。例如,依據一些面向,所產生的可係用於Wi-Fi、WiGig或5M毫米波技術的頻帶。
圖73依據一些面向而例示出一或多條示範性同軸纜線,其從一個膝上型電腦的RFIC出發,在前往該膝上型電腦之上蓋途中穿入該膝上型電腦之鉸鍊中的一個孔洞。在這個例示圖當中,膝上型電腦的上蓋是有外殼的,而鍵盤的外殼被移除了。在一些面向中,RFIC可係位在同軸纜線7301外端的一個主機板上。同軸纜線7301從該RFIC前進到位置7301A並在此於前往膝上型電腦上蓋途中通過鉸鍊孔洞(或管道)7303。在這個例示圖當中,係依據一些面向而針對產生兩個頻帶的事例示出兩條同軸纜線7301。在一些範例中,從Wi-Fi頻帶RFIC出來的可係一條同軸纜線,該Wi-Fi頻帶RFIC在一些實作中可擁有上至三條同軸纜線以供用於多輸入多輸出(MIMO)天線模式。在所論述的這個面向中,第二個頻帶可係WiGig頻率。
圖74依據一些面向而例示出一條同軸纜線,其從一個膝上型電腦的無線電子系統出發,在前往膝上型電腦上蓋中之天線或天線陣列途中從該上蓋之鉸鍊中的一個孔洞穿出。例示圖7400示出與膝上型電腦鉸接的膝上型電腦上蓋。依據一些面向,同軸纜線7401在前往膝上型電腦之上蓋中之天線或天線陣列途中已通過鉸鍊7403A中之孔洞7403(該天線陣列是在位置7401A外端)。螢幕之背側係例示在7405,螺絲7405A位在可將背側7405鎖固在該膝上型電腦之框架上的一個位置。所用天線係與作業頻帶有關。在一些面向中,在Wi-Fi或長程演進(LTE)的事例中,該等天線可係被動個體天線。在WiGig或5G頻帶的事例中,該等同軸纜線可耦接至數個個別RFEM存在體(它們在其他面向中被耦接至一或多個天線),詳見後文。
圖75是依據一些面向的傳輸線之示意圖,用於傳遞從膝上型電腦之主機板至該膝上型電腦之上蓋及至一個無線電前端模組(RFEM)的信號。例示於7500的是對鍵盤底下之膝上型電腦框架7502及大致以7504指出的上蓋的示意圖。上蓋7504藉由鉸鍊7505、7507而鉸接至框架7502。RFIC 7501連接至傳輸線7503。傳輸線7503可係波導或光纖。
傳輸線7503可通過鉸鍊7505而穿出該鉸鍊。在以波導作為傳輸線的面向中,此波導可係鉸鍊的一部分。因為該波導可能是有損性的(lossy),所以在信號沿著波導或光纖7509行進時會有某種程度的信號衰減。在傳輸線7509是光纖的事例中,會在7511A設置一個光學信號至RF信號轉換器以使得RFEM 7511可獲得RF信號。依據一些面向,RFEM 7511可包含功率放大器,且可被使用來放大信號以彌補信號衰減。
依據一些面向,在RFIC側上,若傳輸線7503是一條光纖線路,那麼係可在RFIC 7501的出口將一個信號至光學信號轉換器整合在7501A。在一些面向中,係可使用雷射來作RF信號至光學信號轉換。當光學信號靠近RFEM 7511A時,光學信號應該要在7310被轉換回RF信號。在一些面向中,係可在7511A設置一個PIN二極體或雪崩PIN二極體,並利用此二極體來作光學信號至RF信號轉換。
RF信號至光學信號轉換的另一種實作是經纖維RF(RF Over Fiber),有時亦稱之為經纖維無線電(Radio over Fiber)。經纖維無線電(RoF)或經纖維RF(RFoF)指的是一種技術,光線藉由該種技術而受到射頻信號的調變並透過光纖鏈路被傳輸。相對於全電氣信號傳輸而言,使用纖維光學鏈路的主要技術優勢係減少傳輸損耗、並降低對雜訊和電磁干擾的敏感性。在一些面向中,光學信號可在實質上所有頻率上傳送資料,包含Wi-Fi、LTE、5G以及WiGig,此僅聊舉數例。
在一些面向中,從光學信號到RF信號的轉換可係藉由一個PIN二極體或雪崩PIN二極體來實施,其可被設置在圖75之7511A處,或如將於後文中論述地被設置在圖76之7610’和7612處。倘若係使用雷射來在圖75A之7501A處作信號至光學信號轉換,那麼在7511A處從該PIN二極體或該雪崩PIN二極體轉換出來的輸出RF信號可能會是數位位元。因而,可用一種非常快速的光學介面來將數位位元傳送給RFEM。如此一來,該RFEM之收發器可受到數位電氣位元的饋給,且該RFEM將運作來放大該等數位位元以供天線最終以RF信號形式作輻射。
或者,若在7501A係使用RFoF來作RF信號至光學轉換,則此RF信號至光學信號轉換會獲得以RF信號調變過的光學信號。那麼,於此事例中,於圖75A之7511A處(或者,視情況而定,也可能係於圖76之7610’和7612處)所作的PIN二極體或雪崩PIN二極體轉換可亦從經RF調變過的該光學信號產生出原始RF信號,並可將此RF信號傳送給RFEM 7511以作處理。
圖76是依據一些面向的傳輸線之示意圖,用於傳遞從膝上型電腦之主機板至該膝上型電腦之上蓋及至多個RFEM 7611和7613的信號。除了使用兩個RFEM以外,圖76的這個示意圖與圖75相仿。依據一些面向,當傳輸線是光纖時,係可在兩個地方——7610’和7612——使用光學信號至RF信號轉換器(例如於前文中所論述者)。
依據一些面向,若兩個RFEM 7611和7613係在相同的頻帶上工作,但同一時間它們當中只有是活躍的(其與5G和WiGig實作都有相關),那麼就只需要一個光學信號至RF信號轉換器,其可係設置在7610’。於此事例中並不需要兩個光學信號至RF信號轉換器(位在7610、7612),因為兩個RFEM 7611和7613是在相同頻率上工作。這是可提供較佳空間涵蓋率的一種選項,因為在兩個RFEM當中會是提供較佳涵蓋率的RFEM是活躍的。依據一些面向,這可係藉由根據來自接收裝置或系統的反饋資訊而演算法式控制該等兩個RFEM來判定出哪個RFEM在給定時間提供較佳涵蓋率來達成。
另一方面,若兩個RFEM 7611和7613是在不同的頻帶上工作,例如一個在5G而另一個在WiGig,那麼這兩個RFEM就會在同一時間中工作。於此事例中,在一些面向中,就會有前文所述之分別設置在7610’和7612的兩個光學信號至RF信號轉換器。
圖77A和77B依據一些面向而例示基體整合式波導(SIW)。依據一些面向,在圖77A中,7700是一個SIW之透視圖,其中,係有一個共平面傳輸線連接至該SIW而作為RF信號源。此SIW本身可係由PCB製成,例如FR4或其他適當PCB。SIW 7700有頂部7701和底部7703以及兩行通路,其中一行是從通路7705開始,另一行是從通路7707開始。依據一些面向,這兩行通路的密度夠高而能有效作用為該PCB之能夠在所欲方向中導引RF信號的側邊。在一種面向中,共平面波導7701A包含RF信號來源,並且在所論述的這個面向中,信號傳輸方向如箭頭所指。
圖77B依據一些面向而例示一個SIW,其中係有一個微帶對該SIW作饋給。SIW 7702有頂部7704和底部(未示於圖中)以及兩行通路。依據一些面向,這兩行通路其中之一是從通路7706開始,另一行是從通路7708開始,這兩行通路的密度夠高而能有效作用為該PCB之能夠在所欲方向中導引RF信號的側邊。在一些面向中,在7708實施有指部,且微帶線路7704與這些指部匹配並包含一個RF信號來源。在所論述的這個面向中,信號傳輸方向如箭頭所指。熟習本技藝中之通常技術者會可明白,上面兩個圖只是範例,亦可使用其他形式的SIW。
分散式相位陣列系統(例如WiGig和5G蜂巢式系統)目前係用在膝上型電腦、平板電腦、智慧型電話、攜行電腦塢和其他應用中。現今用於WiGig和5G通訊的分散式相位陣列系統不是超外差式(雙轉換)就是滑動IF系統。在這些系統中,MAC-PHY基帶子系統會接收或發送中頻(IF)信號,這必須要用到IF放大階段、RF-IF混合器、高選擇性帶通濾波器及其他在電路間傳遞IF信號所必需的電路、以及對IF信號的向上轉換和向下轉換。
資料信號常常會與直流(DC)電力信號一起被傳遞給前端模組。這些資料信號中有一些可被調變為靠近基帶,並且由於信號中之低頻成份的存在,所以會在前端電路使用RF扼流圈電路來產生乾淨的DC電力信號。然而,RF扼流圈電路可能既昂貴又佔體積。此外,當時鐘信號被傳遞至前端模組時,時鐘信號成份有可能會從通訊媒體洩漏出去,這可能會成為通訊系統中的重大雜訊來源
圖78依據一些面向而例示出縮減了時鐘雜訊洩漏的一個分散式相位陣列系統7800的一種示範性RF前端模組(RFEM)。此分散式相位陣列系統7800可被整合在圖3A中所示的毫米波通訊電路300之數位基帶電路310、發送電路315和接收電路320中,但分散式相位陣列系統7800並不如此受限。
請參看圖78,RFEM 7802經由單條同軸纜線7806而耦接至基帶子系統(BBS)7804。RFEM 7802可包含一個相位天線陣列7808、一個RF接收器7810、一個RF發送器7812、一個本地振盪器(LO)產生器7844、一個時鐘解開散器7852、一個三工器7848以及一個收發(TX/RX)切換器7840。RF接收器7810可包含多個功率放大器7816、多個移相器7818、一個組合器7820、一個RF放大器7822、一個LO放大器7826以及一個乘法器(或混合器)7824。RF接收器7810可亦包含一個IF放大器7842。在一些面向中,IF放大器7842可係接收器7810的一部分,或者,其亦可係被實施在接收器7810之外。
RF發送器7812可包含一個乘法器(或混合器)7838、一個LO放大器7840、一個RF放大器7836、一個分離器7834、多個移相器7832以及多個放大器7830。RF發送器7812可亦包含一個IF放大器7846。在一些面向中,IF放大器7846可係發送器7812的一部分,或者,其亦可係被實施在發送器7812之外。
BBS 7804可被組配為可產生一或多個控制信號以供傳遞至RFEM 7802。示範性控制信號包含電力開啟或關閉信號、發送(TX)模式啟動、接收(RX)模式啟動、信號電力開啟(UP)或關閉(DOWN)、系統喚醒信號、低電力啟動信號、相位或增益調整信號等等。因為控制信號在被傳遞至RFEM之前就被調變為靠近基帶,所以這樣可能會導致在信號中有較大的低頻成份。此較大低頻成份轉而導致在RFEM處須有較大RF扼流圈部件來產生乾淨的DC電力信號(其係與控制信號一起被傳遞)。雖然在這些圖中所例示的控制信號係從BBS傳遞至RFEM,但本揭示內容並不如此受限,控制信號亦可係從RFEM傳遞至BBS。例如,RFEM可將控制信號傳送給BBS,比如電力讀數信號、溫度讀數信號、命令應答信號等等。
在一些面向中,係可藉由對使用時鐘信號的控制信號作調變(例如利用時鐘開散器7850)、並接著取代於該時鐘信號而傳遞經調變的該信號(從BBS至RFEM),來減少出自連接BBS 7804與RFEM 7802的同軸纜線7806的參考時鐘信號洩漏。該RFEM可包含一個時鐘解開散器7852,其可係用於使控制信號和時鐘信號復原。藉由傳遞經調變信號(替代於分開的控制信號和時鐘信號),RF扼流圈部件需求係可得到改善(例如,在RF扼流圈中可使用較小的電感器或鐵氧體珠),因為所產生的經調變信號離DC更遠而且不包含像基帶調變控制信號那麼多的低頻成份。
在一種示範性接收作業中,切換器7840可啟動接收器鍊處理作業。可使用天線陣列7808來接收多個信號7814。所接收到的信號7814可被放大器7816放大,且其相位可受相應的移相器7818調整。移相器7818各可分別接收來自一個控制電路(例如來自在BBS 7804內的一個數據機)且為控制信號形式(例如由時鐘解開散器7852在解散所接收到的經調變信號7854時所產生的控制信號7860)的一個相位調整信號(未例示於圖78中)。
該等個別相位調整信號可係以處理經由相位天線陣列7808所接收之信號時的所欲信號定向性為根據。在移相器7818之輸出處的相位經調整信號可被組合器7820組合,並接著被RF放大器7822放大。LO產生器7844可利用由時鐘解開散器7852使用經由同軸纜線7806自BBS 7804接收而來的經調變信號7854所產生的時鐘參考信號7858而產生LO信號。此LO信號可被放大器7826放大,並接著藉由乘法器7824被與放大器7822之輸出相乘而產生IF輸入信號7845。IF輸入信號7845可被放大器7842放大並接著作為資料信號7856而經由三工器7848和同軸纜線7806被傳遞給BBS 7804。在一些面向中,IF輸入信號7845可係集中在10.56 GHz信號附近。
在一種示範性發送作業中,切換器7840可啟動發送器鍊處理作業。BBS 7804可利用時鐘開散器7850而在時鐘參考信號7858上調變控制信號7860以產生經調變信號7854。經調變信號7854和IF資料信號7856可經由同軸纜線7806被傳遞至RFEM 7802。資料信號7856可包含供發送用的IF信號7847。RFEM 7802可經由同軸纜線7806和三工器7848而接收IF信號7847。IF信號7847可被IF放大器7846放大並接著被傳遞至乘法器7838。乘法器7838可接收來自LO產生器7844和LO放大器7840的向上轉換LO信號。經放大後的該LO信號藉由乘法器7838而與經放大後的所接收IF信號相乘,而產生RF了信號。此RF信號接著被放大器7836放大並被傳遞至分離器7834。分離器7834產生此經放大信號的複數個複本,並將信號複本傳遞至多個移相器7832。這多個移相器7832可施用不同的相位調整信號來產生多個相位經調整信號,且這些相位經調整信號可被多個放大器7830放大。這多個放大器7830產生多個信號7828以供相位天線陣列7808傳輸。
在一些面向中,在附圖中所例示的三工器可亦包含收發切換器,可使用該收發切換器來判定要由該等三工器進行多工作業的信號。
圖79依據一些面向而例示出縮減了時鐘雜訊洩漏的一個分散式相位陣列系統的一種基帶子系統(BBS)。請參看圖79,BBS 7804可包含一個三工器7902、一個IF接收器7904、一個IF發送器7906、一個數據機7924、一個晶體振盪器7930、一個合成器7928、一個切分器7926以及一個時鐘開散器7850。合成器7928可包含適當電路、邏輯、介面和(或)程式碼,且可使用來自晶體振盪器7930的信號而產生時鐘信號。所產生的時鐘信號可被切分器7926切分而產生輸出時鐘參考信號7858。輸出時鐘參考信號7858可與控制信號7860一起被傳遞至時鐘開散器7850。控制信號7860可係由數據機7924產生,且可被使用來控制通訊系統7800之一或多個功能,例如RFEM 7802之功能。
可利用控制信號7860來控制的示範性功能包含對發送模式的啟動、對接收模式的啟動、電力開啟、電力關閉、啟動低電力模式、電路喚醒、波束改變信號、相位和(或)增益調整等等。時鐘開散器7850可包含適當電路、邏輯、介面和(或)程式碼,且可係組配來在時鐘參考信號7858上對控制信號7860作調變而產生經調變信號7854以經由同軸纜線7806傳輸至RFEM 7802。在一些面向中,所產生的這個時鐘信號可係集中在1.32 GHz頻率附近。
IF接收器8204可包含一個IF放大器7908、數個混合器7910、數個濾波器7912以及數個類比至數位轉換(ADC)區塊7914。IF發送器7906可包含數個數位至類比轉換(DAC)區塊7922、數個濾波器7920、數個混合器7918以及一個IF放大器7916。
在一種示範性接收作業中,係經由三工器7902而接收來自RFEM 7802的IF信號(例如以資料信號7856形式接收到的7845),此IF信號會被IF放大器7908放大。放大後的IF信號可被混合器7910向下轉換成基帶信號,接著被低通濾波器7912過濾,並在受數據機7924處理之前先被ADC區塊7914轉換成數位信號。
在一種示範性發送作業中,由數據機7924輸出的數位信號可被DAC區塊7922轉換成類比信號。這些類比信號接著被低通濾波器7920過濾,並接著被混合器7918向上轉換成IF信號。此IF信號可被IF放大器7916放大,並接著經由三工器7848和單條同軸纜線7806而作為資料信號7856與經調變信號7854一起被傳遞至RFEM 7802。在一些面向中,BBS 7804可亦將DC電力信號與資料信號7856和經調變信號7854一起傳遞至RFEM 7802。
圖80依據一些面向而例示出在RFEM與BBS之間所傳遞之信號的頻率圖。請參看圖80,頻率圖8000例示出可經由單條同軸纜線7806而在RFEM 7802與BBS 7804之間傳遞的多種信號。例如,BBS 7804可傳遞DC電力信號8002、控制信號8004以及時鐘信號8006。此外,資料信號8010也可在BBS 7804與RFEM 7802之間傳遞。
例如,IF資料信號7845可從RFEM 7802被傳遞至BBS 7804,且IF資料信號7847可從BBS 7804被傳遞至RFEM 7802。時鐘信號8006可與RFEM 7802自BBS 7804接收到的LO產生時鐘參考信號7858相同。在一些面向中,時鐘信號8006可係集中在1.32 GHz信號附近。在一些面向中,控制信號8004可從BBS 7804被傳遞至RFEM 7802,且可指示相位調整值以供移相器7818和移相器7832使用。控制信號8004可向RFEM 7802指示出其他控制功能,例如電力開啟、電力關閉、增加或減少發送功率、增益調整、以及其他前文所述功能。
如於圖80中所見,在RFEM 7802與BBS 7804之間所傳遞之信號的信號頻譜可能會包含一些不想要的信號,例如時鐘諧波8008以及控制信號8004的諧波。由於控制信號8004在被傳遞至RFEM之前就被調變為靠近基帶,所以這可能會導致在信號中有較大的低頻成份。此較大低頻成份轉而導致在RFEM須有較大的RF扼流圈部件來產生乾淨的DC電力信號8002(其係與控制信號一起被傳遞)。此外,參考時鐘信號8006(以及相關諧波8008)也可能會從同軸纜線連結7806洩漏出,而可能成為平臺中之雜訊來源。在一些面向中,係可藉由使用在BBS 7804處的時鐘開散器電路7850及在RFEM 7802處的時鐘解開散器電路7852來對付前述與在同軸纜線7806上傳遞分開的控制和時鐘信號有關的缺點。
圖81依據一些面向而例示出可關聯於時鐘雜訊洩漏縮減而使用的時脈開散器與解開散器電路。請參看圖81,其例示出包含BBS 7804與RFEM 7802的通訊系統7800的另一種視圖。詳言之,圖81例示了更詳細示出時鐘開散器7850和時鐘解開散器7852的一個視圖。
如於圖81中所見,BBS 7804可包含一個收發器8120以及一個時鐘開散器7850。收發器8120可包含例示於圖79中之除了時鐘開散器7850以外的所有區塊。類似地,RFEM 7802可包含該時鐘解開散器7852、該LO產生器7844、一個切換器8132以及一個收發器8130。收發器8130可包含,例如,例示於圖78中的接收器7810、發送器7812、放大器7842和7846以及三工器7848。
時鐘開散器7850可包含一個脈波整形器電路8106和一個調變器電路8102。脈波整形器電路8106可係組配來接收控制信號7860並產生頻帶受限控制信號7861。在一些面向中,脈波整形器電路8106可削弱與控制信號7860相關聯的一或多個諧波以產生頻帶受限控制信號7861。調變器8102可包含一個乘法器8104,用以接收頻帶受限控制信號7861及時鐘參考信號7858並將其相乘以產生經調變信號7854。
在一些面向中,調變器8102可係下列其中一者:二元相移鍵控(BPSK)調變器、微分相移鍵控(DPSK)調變器、四相移鍵控(QPSK)調變器、高斯頻移鍵控(GFSK)調變器、或其他類型調變器。在一些面向中,調變器8102可係組配來利用偽隨機序列而使時鐘參考信號7858開散以產生經調變信號7854。
經調變信號7854可經由同軸纜線連結7806而被傳遞(例如與DC電力信號和IF資料信號一起)至RFEM 7802。RFEM 7802內的時鐘解開散器7852可包含一個時鐘復原電路8134和一個解調變器8136。經調變信號7854可被傳遞至時鐘復原電路8134及解調變器8136。時鐘復原電路8134可包含一個乘法器8138和一個切分器8140。時鐘復原電路8134可使用經調變信號7854來使時鐘參考信號7858復原。復原後的時鐘參考信號可被傳遞至切換器8132並被傳遞至解調變器8136。解調變器8136可接收經調變信號7854,並可利用時鐘參考信號7858來解調變並復原出控制信號7860。控制信號7860可被傳遞至切換器8132。切換器8132可係組配來將控制信號7860和參考時鐘信號7858傳遞至收發器8130、並將時鐘信號7858傳遞至LO產生器7844以供用於產生向上轉換或向下轉換LO參考信號。
圖82依據一些面向而例示出在一個RFEM與一個BBS間之使用時鐘雜訊洩漏縮減技術所傳遞的信號之頻率圖。請參看圖82,其例示出頻率圖8202和8210,這兩個頻率圖例示出在未啟用或有啟用時鐘雜訊洩漏縮減技術時所傳遞的信號。詳言之,圖示8202(其與圖80之信號圖8000相似)例示在未啟用時鐘雜訊洩漏縮減技術時可在通訊系統7800內傳遞的信號。如於圖示8202中所見,在未啟用時鐘雜訊洩漏縮減技術時(例如在不使用時鐘開散器7850和時鐘解開散器7852時),DC電力信號8203、控制信號8204、時鐘信號8206、以及控制信號8204之諧波8208可從BBS被傳遞至RFEM。
在有啟用時鐘雜訊洩漏縮減技術且有使用時鐘開散器7850和時鐘解開散器7852的一種範例中所傳遞的信號係例示在圖示8210中。詳言之,控制信號8204受到在時鐘信號8206上的調變而產生經調變信號8212,此信號取代於分開的信號8204和8206而被(與諧波8214一起)從BBS傳遞至RFEM。如於圖示8210中所見,經調變信號8212離DC信號8203更遠,可藉此來緩解在RFEM處的RF扼流圈需求(例如,該RF扼流圈可含有較小的電感或鐵氧體珠)。這麼做還有其他好處,因為係取代了單一正弦波時鐘信號8206而傳遞經調變信號8212,這可減少在同軸纜線7806上的雜訊洩漏。
分散式相位陣列系統(例如WiGig和5G蜂巢式系統)目前係用在膝上型電腦、平板電腦、智慧型電話、攜行電腦塢和其他應用中。用於WiGig和5G通訊的現今分散式相位陣列系統不是超外差式(雙轉換)就是滑動IF系統。在這些系統中,MAC-PHY基帶子系統會接收或發送中頻(IF)信號,這必須要用到IF放大階段、RF-IF混合器、高選擇性帶通濾波器及其他在電路間傳遞IF信號所必需的電路、以及對IF信號的向上轉換和向下轉換。
用於IF信號處理的這些額外電路會導致前端模組較大、分散式相位陣列系統成本較高、且系統效能較低。此外,在基帶子系統中的某些毫米波和IF頻率處理作業也可能不合一些系統供應商的意。又,在IF電路(特別是頻率源)與高功率放大器之間的互動也可能會導致使系統效能降級的多種干擾。
圖83依據一些面向而例示出具有IF處理作業的一個分散式相位陣列系統的一種示範性RF前端模組(RFEM)。此分散式相位陣列系統可被整合在圖3A中所示之毫米波通訊電路300之數位基帶電路310、發送電路315和接收電路320中,但此分散式相位陣列系統並不如此受限。
請參看圖83,RFEM 8302經由單條同軸纜線8306而耦接至基帶子系統(BBS)8304。RFEM 8302可包含一個相位天線陣列8308、一個RF接收器8310、一個RF發送器8312、一個本地振盪器(LO)產生器8344、一個三工器8348以及一個收發(TX/RX)切換器8340。RF接收器8310可包含多個功率放大器8316、多個移相器8318、一個組合器8320、一個RF放大器8322、一個LO放大器8326以及一個混合器8324。RF接收器8310可亦包含一個IF放大器8342。
RF發送器8312可包含一個混合器8338、一個LO放大器8340、一個RF放大器8336、一個分離器8334、多個移相器8332以及多個放大器8330。RF發送器8312可亦包含一個IF放大器8346。
在一種示範性接收作業中,LO放大器8340可啟動接收器鍊處理作業。可使用天線陣列8308來接收多個信號8314。所接收到的信號8314可被放大器8316放大,且其相位可受相應的移相器8318調整。移相器8318各可分別接收來自一個控制電路(例如來自在BBS 8304內的一個數據機)的一個相位調整信號(未例示於圖83中),該等個別相位調整信號可係以處理經由相位天線陣列8308所接收之信號時的所欲信號定向性為根據。在移相器8318之輸出處的相位經調整信號可被組合器8320組合,並接著被RF放大器8322放大。LO產生器8344可使用經由同軸纜線8306自BBS 8304接收到的時鐘頻率信號8343而產生LO信號。此LO信號可被放大器8326放大,並接著藉由混合器8324被與放大器8322之輸出相乘而產生IF輸入信號8345。IF輸入信號8345可被放大器8342放大並接著經由三工器8348和同軸纜線8306而被傳遞給BBS 8304。在一些面向中,IF輸入信號8345可係集中在10.56 GHz信號附近。
在一種示範性發送作業中,切換器8340可啟動發送器鍊處理作業。RFEM 8302可經由同軸纜線8306和三工器8348而接收來自BBS 8304的IF信號8347。IF信號8347可被IF放大器8346放大,並接著被傳遞至混合器8338。混合器8338可接收來自LO產生器8344和LO放大器8340的向上轉換LO信號。經放大後的該LO信號會藉由混合器8338而與經放大後的所接收IF信號相乘,而產生了RF信號。此RF信號接著被放大器8336放大並被傳遞至分離器8334。分離器8334產生此經放大信號的複數個複本,並將信號複本傳遞至多個移相器8332。這多個移相器8332可施用不同的相位調整信號來產生多個相位經調整信號,且這些相位經調整信號可被多個放大器8330放大。這多個放大器8330產生多個信號8328以供相位天線陣列8308傳輸。
圖84依據一些面向而例示圖83之分散式相位陣列系統的一種基帶子系統(BBS)。請參看圖84,BBS 8304可包含一個三工器8402、一個IF接收器8404、一個IF發送器8406、一個數據機8424、一個晶體振盪器8430、一個合成器8428以及一個切分器8426。合成器8428可包含適當電路、邏輯、介面和(或)程式碼,並可使用來自晶體振盪器8430的信號而產生時鐘信號。所產生的時鐘信號可被切分器8426切分而產生輸出時鐘參考信號8432以供傳遞至RFEM 8302。在一些面向中,所產生的時鐘參考信號8432可係集中在1.32 GHz頻率附近。
IF接收器8404可包含一個IF放大器8408、數個混合器8410、數個濾波器(例如低通濾波器)8412以及數個類比至數位轉換(ADC)區塊8414。IF發送器8406可包含數個數位至類比轉換(DAC)區塊8422、數個低通濾波器8420、數個混合器8418以及一個IF放大器8416。
在一種示範性接收作業中,係經由三工器8402而接收來自RFEM 8302的IF信號(例如8345)、且該IF信號會被IF放大器8408放大。經放大後的IF信號可被混合器8410向下轉換成基帶信號,接著被低通濾波器8412過濾,並在受到數據機8424處理之前先被ADC區塊8414轉換成數位信號。
在一種示範性發送作業中,由數據機8424輸出的數位信號可被DAC區塊8422轉換成類比信號。這些類比信號接著被濾波器8420過濾,並接著被混合器8418向上轉換成IF信號。此IF信號可被IF放大器8416放大,並接著經由三工器8402和單條同軸纜線8306而被傳遞至RFEM 8302。
圖85依據一些面向而例示出在RFEM內有IF處理作業的一種多頻帶分散式相位陣列系統。請參看圖85,RFEM 8502、……、8504經由對應的連接媒體(例如分別經由同軸纜線8552、……、8554)而耦接至一個基帶子系統(BBS)8506。在一些面向中,RFEM 8502、……、8504各可係組配來在一個特定頻帶中(例如28 GHz頻帶、39 GHz頻帶、60 GHz之ISM頻帶(例如WiGig)或5G通訊頻帶)收發無線信號。雖然下文係針對RFEM 8502而提供功能性描述,但也可使用類似方式來組配其他RFEM(例如RFEM 8504)。
RFEM 8502可包含一個相位天線陣列8508、一個RF接收器8510、一個RF發送器8512、一個本地振盪器(LO)產生器8542、一個三工器8550以及一個收發(TX/RX)切換器8548。RF接收器8510可包含多個功率放大器8516、多個移相器8518、一個組合器8520、一個RF放大器8522、一個LO放大器8526以及一個混合器8524。RF接收器8510可亦包含一個IF放大器8544。
RF發送器8512可包含一個混合器8538、一個LO放大器8540、一個RF放大器8536、一個分離器8534、多個移相器8532以及多個放大器8530。RF發送器8312可亦包含一個IF放大器8546。
在一種示範性接收作業中,切換器8548可啟動接收器鍊處理作業。可使用天線陣列8508來接收多個信號8514。所接收到的信號8514可被放大器8516放大,且其相位可受相應的移相器8518調整。移相器8518各可分別接收來自一個控制電路(例如來自在BBS 8506內的一個數據機)的一個相位調整信號(未例示於圖85中),該等個別相位調整信號可係以處理經由相位天線陣列8508所接收之信號時的所欲信號定向性為根據。在移相器8518之輸出處的相位經調整信號可被組合器8520組合,並接著被RF放大器8522放大。LO產生器8542可使用經由同軸纜線8552自BBS 8506接收到的時鐘頻率信號而產生LO信號。此LO信號可被放大器8526放大,並接著藉由混合器8524而與放大器8522之輸出相乘,而產生IF輸入信號。此IF輸入信號可被放大器8544放大並接著經由三工器8550和同軸纜線8552被傳遞給BBS 8506。在一些面向中,該IF輸入信號8345可係一個10.56 GHz信號。
在一種示範性發送作業中,切換器8548可啟動發送器鍊處理作業。RFEM 8502可經由同軸纜線8552和三工器8550而接收來自BBS 8506的IF信號。此IF信號可被IF放大器8546放大並接著被傳遞至混合器8538。混合器8538可接收來自LO產生器8542和LO放大器8540的向上轉換LO信號。經放大後的該LO信號藉由混合器8538而與經放大後的所接收IF信號相乘,而產生了RF信號。此RF信號接著被放大器8536放大並被傳遞至分離器8534。分離器8534產生此經放大信號的複數個複本,並將信號複本傳遞至多個移相器8532。這多個移相器8532可施用不同的相位調整信號來產生多個相位經調整信號,且這些相位經調整信號可被多個放大器8530放大。這多個放大器8530產生多個信號8528以供相位天線陣列8508傳輸。
圖86依據一些面向而例示出一種示範性分散式相位陣列系統,其中,一個RFEM係經由單一條同軸纜線而耦接至一個BBS以傳遞RF信號。請參看圖86,分散式相位陣列通訊系統8600可包含一個RFEM 8602,其經由單一條同軸纜線8606而耦接至一個基帶子系統(BBS)8604。RFEM 8602可包含一個相位天線陣列8608、一個RF接收器8610、一個RF發送器8612、一個雙工器8636以及一個收發(TX/RX)切換器8634。RF接收器8610可包含多個功率放大器8616、多個移相器8618、一個組合器8620以及一個RF放大器8622。RF發送器8612可包含一個RF放大器8632、一個分離器8630、多個移相器8628以及多個放大器8626。
在一種示範性接收作業中,切換器8634可啟動接收器鍊處理作業。可使用天線陣列8608來接收多個信號8614。所接收到的信號8614可被放大器8616放大,且其相位可受相應的移相器8618調整。移相器8618各可分別接收來自一個控制電路(例如來自在BBS 8604內的一個數據機)的一個相位調整信號(未例示於圖86中),該等個別相位調整信號可係以處理經由相位天線陣列8608所接收之信號時的所欲信號定向性為根據。在移相器8618之輸出處的相位經調整信號可被組合器8620組合,並接著被RF放大器8622放大而產生RF輸入信號8623。RF輸入信號8623可經由雙工器8636和同軸纜線8606而被傳遞至BBS 8604。在一些面向中,RF輸入信號8623可係60 GHz信號或是毫米波帶(包含5G通訊帶)中的另一種信號。在一些面向中,RFEM 8602可包含一個適應性匹配區塊8638,用以在經由同軸纜線8606而傳遞信號之前先作阻抗匹配,詳見後文。
在一種示範性發送作業中,切換器8634可啟動發送器鍊處理作業。RFEM 8602可經由同軸纜線8606和雙工器8636而接收來自BBS 8604的RF輸出信號8631。RF信號8631可被RF放大器8632放大並接著被傳遞至分離器8630。分離器8630可產生此經放大RF信號的複數個複本,並將信號複本傳遞至多個移相器8628。這多個移相器8628可施用不同的相位調整信號來產生多個相位經調整信號,且這些相位經調整信號可被多個放大器8626放大。這多個放大器8626會產生多個信號8624以供相位天線陣列8608傳輸。
圖87依據一些面向而例示出圖86之BBS的一個細部圖。請參看圖87,BBS 8604可包含一個雙工器8702、一個RF接收器8704、一個RF發送器8706、一個數據機8724、一個晶體振盪器8730、一個合成器8728以及一個切分器8726。合成器8728可包含適當電路、邏輯、介面和(或)程式碼,且可使用來自晶體振盪器8730的信號而產生時鐘信號,例如信號8732。所產生的時鐘信號8732可被RF接收器8704使用來利用混合器8710而對所接收到的信號作向下轉換。所產生的時鐘信號8732可亦被RF發送器8706使用來利用混合器8718對信號作向上轉換。
時鐘信號8732可亦被切分器8726切分而產生第二時鐘信號8734。所產生的第二時鐘信號8734可被RF接收器8704使用來利用混合器8710而對所接收到的信號作向下轉換。所產生的第二時鐘信號8734可亦被RF發送器8706使用來利用混合器8718而對信號作向上轉換。如於圖87中所見,假如在一些面向中有需要的話,係可由合成器8728和切分器8726產生兩個分開的時鐘信號8734和8732以供用於進行多個向下轉換或向上轉換方案。
係可使用這兩個時鐘信號8734和8732中之一或二者來利用一或多個中間IF階段而將RF信號向下轉換至基帶、或在一些事例中以不經過中間IF階段轉換的方式進行從RF到基帶的轉換。類似地,係可使用時鐘信號8734和8732中之一或二者來利用一或多個中間IF階段而將基帶信號向上轉換成RF信號、或在一些事例中以不經過中間IF階段轉換的方式進行從基帶到RF的轉換。
RF接收器8704可包含一個RF放大器8708、數個混合器8710、數個濾波器8712以及數個類比至數位轉換(ADC)區塊8714。RF發送器8706可包含數個數位至類比轉換(DAC)區塊8722、數個濾波器8720、數個混合器8718以及一個RF放大器8716。
在一種示範性接收作業中,係經由單條同軸纜線8606和雙工器8702而接收來自RFEM 8602的RF信號(例如8623),此RF信號會被RF放大器8708放大。經放大後的RF信號可被混合器8710向下轉換成基帶信號,接著被低通濾波器8712過濾,並在受數據機8724處理之前先被ADC區塊8714轉換成數位信號。
在一種示範性發送作業中,由數據機8724輸出的數位信號可被DAC區塊8722轉換成類比信號。這些類比信號接著被低通濾波器8720過濾,並接著被混合器8718向上轉換成RF信號。此RF信號可被RF放大器8716放大,並接著經由雙工器8702和單條同軸纜線8606而被傳遞(例如作為8631)至RFEM 8602。
在一些面向中,係可使用同軸纜線8606來傳遞DC電力信號(例如從BBS 8604到RFEM 8602)、控制信號、以及由相位陣列天線元件8608收發的RF資料信號。控制信號可包含相位調整信號、電力開啟信號、電力關閉信號、以及從BBS 8604傳遞至RFEM 8602的其他控制信號。在一些面向中,控制信號可包含相位調整請求信號或從RFEM 8602傳遞至BBS 8604的其他資料請求信號。在這樣的考量上,係可關聯於透過單一條同軸纜線來耦接RFEM與BBS的分散式相位陣列系統而使用直接轉換架構。
在一些面向中,係可使用控制信號來控制RFEM作業(例如控制輸出功率位準、AGC、ON/OFF等等)。此外,在RFEM與BBS之間的控制鏈路可係雙向的,且可用於BBS至RFEM命令和RFEM至BBS遙測轉移(例如PA功率檢測器讀數、接收控制命令之後的ACK、溫度檢測器讀數等等)。
在一些面向中,係可關聯於經由同軸纜線傳遞RF的分散式相位陣列通訊系統而使用不同類型的同軸纜線(例如8606)。例如,係可使用可容許RF信號在合理損耗之內作高頻傳遞的高品質同軸纜線、半剛性纜線或彈性半剛性纜線來作為纜線8606。
在另一種範例中,係可使用較低成本同軸纜線來作為同軸纜線8606,這可能會在高RF頻率通訊中導致匹配(S11)和高程度損耗(S21)問題。這些缺點可透過系統設計變化而得到改善,例如適應性纜線匹配改良、強健的RX與TX陣容、以及RX與TX非線性失真消除。
經由纜線的RF通訊可能會關聯到高程度損耗以及匹配問題。由於與RF纜線通訊相關聯的高頻率,纜線匹配的變化程度有可能很大而且無法預期,這會影響在纜線與負載之間的功率損耗。在一種範例中,為了克服這些缺點,係可在RFEM 8602和BBS 8604中使用適應性阻抗匹配電路(例如8638和8736),如圖86~87所示。
在一些面向中,係可藉由增加額外的增益放大或調整階段(例如在RFEM 8602內,於纜線8606和適應性匹配8638之前)(未於圖中例示)來對付與同軸纜線相關聯的較高信號損耗,這可確保潛在於同軸纜線內的高信號損耗不會使所傳遞RF信號的SNR降級。
在一些面向中,在RX與TX陣容內的額外增益階段可能會導致非線性失真。然而,係可藉由數位機構來補償這些信號失真,例如在TX路徑內的預先失真調整電路、或RX路徑內的事後失真調整電路(未於圖中例示)。
圖88依據一些面向而例示出一種示範性分散式相位陣列系統,其利用耦接至單一個BBS的複數個RFEM而支援複數個通訊頻帶。請參看圖88,係可使用分散式相位陣列通訊系統8800來實施多帶系統。詳言之,係可配合單一個BBS(8604)而使用複數個RFEM(8802、……、8840),其中,該等RFEM各包含用於在一個特定通訊頻帶中處理無線信號的一個相位天線陣列。RFEM 8802、……、8840可係經由相應的一條同軸纜線8806、……、8807而耦接至BBS 8804。
請參看圖88,分散式相位陣列通訊系統8800可包含經由單條同軸纜線8806而耦接至BBS 8804的RFEM 8802。RFEM 8802可包含一個相位天線陣列8808、一個RF接收器8810、一個RF發送器8812、一個雙工器8836以及一個收發(TX/RX)切換器8834。RF接收器8810可包含多個功率放大器8816、多個移相器8818、一個組合器8820以及一個RF放大器8822。RF發送器8812可包含一個RF放大器8832、一個分離器8830、多個移相器8828以及多個放大器8826。
在一種示範性接收作業中,切換器8834可啟動接收器鍊處理作業。可使用天線陣列8808來接收多個信號8814。所接收到的信號8814可被放大器8816放大,且其相位可受相應的移相器8818調整。移相器8818各可分別接收來自一個控制電路(例如來自在BBS 8804內的一個數據機)的一個相位調整信號(未例示於圖88中),該等個別相位調整信號可係以處理經由相位天線陣列8808所接收之信號時的所欲信號定向性為根據。在移相器8818之輸出處的相位經調整信號可被組合器8820組合並接著被RF放大器8822放大而產生RF輸入信號8823。RF輸入信號8823可經由雙工器8836和同軸纜線8806而被傳遞至BBS 8804。在一些面向中,RF輸入信號8823可係60 GHz信號或是毫米波帶(包含5G通訊帶)中的另一種信號。
在一種示範性發送作業中,切換器8834可啟動發送器鍊處理作業。RFEM 8802可經由同軸纜線8806和雙工器8836而接收來自BBS 8804的RF輸出信號8831。RF信號8831可被RF放大器8832放大,並接著被傳遞至分離器8830。分離器8830可產生此經放大RF信號的複數個複本,並將信號複本傳遞至多個移相器8828。這多個移相器8828可施用不同的相位調整信號來產生多個相位經調整信號,且這些相位經調整信號可被多個放大器8826放大。這多個放大器8826可產生多個信號8824以供相位天線陣列8808傳輸。在一些面向中,系統8800內的其餘RFEM可係與RFEM 8802相同。
雖然圖86、圖87和圖88之揭露內容係使用單條同軸纜線來連接BBS與RFEM,但本揭示內容並不如此受限,而也可使用其他類型的連接媒介。例如,係可使用另一種類形的毫米波連接媒介或纜線來取代所述單條同軸纜線。可使用的其他類型連接媒介包含半剛性纜線、彈性基材之彈性纜線、PCB上之印刷RF傳輸線、軟硬複合板等等。例如,在圖88方面,係可使用一個軟硬複合板來取代同軸纜線8806、……、8807,當中,該等複數個RFEM可係經由數條RF線而受到饋給,這些RF線利用該連接板之彈性部份而從主BBS 8804傳播至處於不同位置的RFEM(例如,經由軟硬複合板之彈性部份的RF)。藉此,RFEM可基於PC或行動裝置形狀因數而在系統內之不同區域中被折疊或彎折、或是在基地台框架中被折疊或彎折。
圖89依據一些面向而例示出圖88之BBS的一個細部圖。請參看圖89,BBS 8804可包含一個接收器8904、一個發送器8908、三工器8902和8906、一個數據機8934、合成器8948、8950和8952、一個向下轉換區塊8936以及一個向上轉換區塊8942。在一些面向中,混合器8910和放大器8912可形成一個向下轉換區塊(就像8936),此向下轉換區塊可係與接收器8904分開的。在一些面向中,混合器8924和放大器8922可形成一個向上轉換區塊(就像8942),此向上轉換區塊可係與發送器8908分開的。可使用向下轉換區塊8936和向上轉換區塊8942來處理與RFEM 8840相關聯的接收或發送信號。可在BBS 8804內使用更多的向上轉換或向下轉換區塊來處理與更多RFEM相關聯的信號。
合成器8950、8952和8948可包含適當電路、邏輯、介面和(或)程式碼,且可使用來自晶體振盪器8948的信號而產生時鐘信號。在一些面向中,第一個合成器8952可產生用於將第一頻帶中之RF信號(例如接收自RFEM 8802的處於毫米波頻帶內的RF信號)向下轉換成IF信號的LO信號。在一些面向中,第二個合成器8948可產生用於將第二頻帶中之RF信號(例如接收自RFEM 8840的處於毫米波頻帶內的RF信號)向下轉換成IF信號(其頻率與和合成器8952相關聯的IF頻率相同)的LO信號。在一些面向中,合成器8950可係組配來產生LO信號,此LO信號可由混合器8916使用來將IF信號向下轉換至基帶、或由混合器8928使用來將基帶信號向上轉換成IF信號。
接收器8904可包含一個混合器8910、一個LO放大器8912、一個IF放大器8914、數個混合器8916、數個濾波器(例如低通濾波器)8918以及數個類比至數位轉換(ADC)區塊8920。發送器8908可包含數個數位至類比轉換(DAC)區塊8932、數個濾波器8930、數個混合器8928、一個IF放大器8926、一個混合器8924以及一個LO放大器8922。用於第二個RFEM的向下轉換區塊8936可包含一個混合器8938以及一個LO放大器8940。用於第二個RFEM的向上轉換區塊8942可包含一個混合器8946以及一個LO放大器8944。
在與RFEM 8802相關聯的一種示範性接收作業中,係經由三工器8902而接收來自RFEM 8802的RF信號。混合器8910會利用由合成器8952所產生的LO信號而將所接收到的這個RF信號向下轉換成IF信號。此IF信號會被IF放大器8914放大。混合器8916可利用由合成器8950所產生的LO信號而將經放大後的該IF信號向下轉換成基帶信號。此基帶信號接著被低通濾波器8918過濾,並在受數據機8934處理之前先被ADC區塊8920轉換成數位信號。
在與RFEM 8802相關聯的一種示範性發送作業中,由數據機8934輸出的數位信號可被DAC區塊8932轉換成類比信號。此等類比信號接著被低通濾波器8930過濾,接著,混合器8928會利用由合成器8950所產生的LO信號而將其向上轉換成IF信號。此IF信號可被IF放大器8926放大,接著,可利用混合器8924和由合成器8952所產生的LO信號而將其向上轉換成RF信號。此RF信號接著經由三工器8902和單條同軸纜線8806而被傳遞至RFEM 8802。
在與RFEM 8840相關聯的一種示範性接收作業中,係經由三工器8906而接收來自RFEM 8840的RF信號。混合器8938會利用由合成器8948所產生的LO信號而將所接收到的這個RF信號向下轉換成IF信號。此IF信號會被IF放大器8914放大。混合器8916可利用由合成器8950所產生的LO信號而將經放大後的該IF信號向下轉換成基帶信號。此基帶信號接著被低通濾波器8918過濾,並在受數據機8934處理之前先被ADC區塊8920轉換成數位信號。
在與RFEM 8840相關聯的一種示範性發送作業中,由數據機8934輸出的數位信號可被DAC區塊8932轉換成類比信號。此等類比信號接著被低通濾波器8930過濾,接著,混合器8928會利用由合成器8950所產生的LO信號而將其向上轉換成IF信號。此IF信號可被IF放大器8926放大,接著,可利用混合器8946和由合成器8948所產生的LO信號而將其向上轉換成RF信號。此RF信號接著經由三工器8906和單條同軸纜線8807而被傳遞至RFEM 8840。
雖然在圖89中係將BBS 8804例示為只具有與RFEM 8802和8840相關聯的兩個三工器和兩個分開的向上轉換和向下轉換鍊,但本揭示內容並不如此受限。詳言之,BBS 8804可包含更多的向上轉換和向下轉換鍊以供用於處理在由更多RFEM所服務的其他無線頻帶中的信號。
如於本文中所說明的,配合圖83~85所講述的通訊構造方案係使用經由同軸纜線所傳送的IF信號,這賦予了該構造模組性,但這也可能會需要額外的電路(合成器電路、參考生成及回復、IF放大器、混合器、以及因為更為緊湊的頻率規劃所致的更複雜三工器)以及在RFEM上之更大量的信號(例如用於合成器的參考頻率以及控制信號)。因為在小型平臺(尤其是行動電話平臺)中,接近平臺邊緣的面積和體積可能會很昂貴(有許多天線和協定針對有限體積而競爭,特別是在平臺變得越來越薄的時候),所以這些多增加的內容可能會在施作和處理效率上增添困難度。
配合圖86~89所講述的通訊構造方案是可減少電路複雜度的另一種方案。詳言之,如於圖86~89中所見,IF和合成器內容被從RFEM當中移除了,因此可大幅減少在天線周圍的矽件面積和方案體積。然而,圖86~89之方案可能會有一些和模組性有關的缺點。例如,針對需要該支援的任何頻帶,都可能會需要一個新的BBS晶片(針對特定RF和IF頻率)。這可以是一項缺點,因為某些BBS可能會包含一些系統供應商並不需要的無線頻帶處理作業,或因為其並不包含一些其他供應商所需要的特定頻帶處理功能。
在一些面向中,係可在分散式相位陣列通訊系統中導入並實施一種配套晶片方案。於本文中係參照圖90~92來例示此種配套晶片方案。詳言之,該RFEM係以RFoC處理作業為基礎(與圖86~89之RFEM類似),並且該BBS係組配來處理IF信號,這可使得在不同分散式相位陣列通訊系統中的BBS保持相同。該配套晶片係作為在RFEM與BBS之間的鍊結而被導入,且可係組配來作與特定無線頻帶相關聯的RF至IF信號處理作業。在這樣的考量上,平臺邊緣的面積和體積可被減少,且可使BBS針對複數個通訊系統均保持一致(在不同通訊系統中係根據處理頻帶要求而導入不同的配套晶片)。係可利用配套晶片來同時獲得模組性和最小平臺邊緣體積等性質。
於本文之語境中,「配套晶片」一詞係以可與補充中頻子系統(SIFS)一詞交換的方式來使用的。
圖90依據一些面向而例示出一種示範性分散式相位陣列系統,其含有RFEM、配套晶片和BBS,IF處理作業係被卸載至該配套晶片。請參看圖90,分散式相位陣列通訊系統9000可包含RFEM 9002、配套晶片9040以及基帶子系統(BBS)9004。RFEM 9002經由單條同軸纜線9042而耦接至配套晶片9040。配套晶片9040經由連接媒體9006而與BBS 9004耦接。在一些面向中,連接媒體9006可係PCB連接跡線(例如,就像在圖91中以9122和9124所指出的)。
RFEM 9002可包含一個相位天線陣列9008、一個RF接收器9010、一個RF發送器9012、一個雙工器9036以及一個收發(TX/RX)切換器9034。RF接收器9010可包含多個功率放大器9016、多個移相器9018、一個組合器9020以及一個RF放大器9022。RF發送器9012可包含一個RF放大器9032、一個分離器9030、多個移相器9028以及多個放大器9026。
在一種示範性接收作業中,切換器9034可啟動接收器鍊處理作業。可使用天線陣列9008來接收多個信號9014。所接收到的信號9014可被放大器9016放大,且其相位可受相應的移相器9018調整。移相器9018各可分別接收來自一個控制電路(例如來自在BBS 9004內的一個數據機)的一個相位調整信號(未例示於圖90中),該等個別相位調整信號可係以處理經由相位天線陣列9008所接收之信號時的所欲信號定向性為根據。
在移相器9018之輸出處的相位經調整信號可被組合器9020組合,並接著被RF放大器9022放大而產生RF輸入信號9023。RF輸入信號9023可經由雙工器9036和同軸纜線9042而被傳遞至配套晶片9040。在一些面向中,RF輸入信號9023可係60 GHz信號或是毫米波帶(包含5G通訊帶)中的另一種信號。在一些面向中,RFEM 9002可包含一個適應性匹配區塊9038,用以在經由同軸纜線9042傳遞信號之前先作阻抗匹配,詳見後文。
在一種示範性發送作業中,切換器9034可啟動發送器鍊處理作業。BBS 9004可產生基帶信號,此基帶信號可在BBS 9004內被轉換成IF信號。此IF信號可經由連接媒體9006而被傳遞至配套晶片9040,該IF信號可在此被轉換成RF輸出信號9031。RFEM 9002可經由同軸纜線9042和雙工器9036而接收來自配套晶片9040的RF輸出信號9031。
RF信號9031可被RF放大器9032放大並接著被傳遞至分離器9030。分離器9030可產生此經放大RF信號的複數個複本,並將信號複本傳遞至多個移相器9028。這多個移相器9028可施用不同的相位調整信號來產生多個相位經調整信號,且這些相位經調整信號可被多個放大器9026放大。這多個放大器9026會產生多個信號9024以供相位天線陣列9008傳輸。
圖91依據一些面向而例示圖90之配套晶片和BBS的細部圖。請參看圖91,配套晶片9040可包含一個雙工器9102、一個接收器9104、一個發送器9106以及一個LO合成器9108。接收器9104可包含一個混合器9110、一個LO放大器9112以及一個IF放大器9104。發送器9106可包含一個混合器9118、一個LO放大器9116以及一個IF放大器9120。
BBS 9004可包含一個RF接收器9126、一個RF發送器9128、一個數據機9130、一個晶體振盪器9136、一個合成器9134以及一個切分器9132。合成器9134可包含適當電路、邏輯、介面和(或)程式碼,且可使用來自晶體振盪器9136的信號而產生時鐘信號,例如信號9135。RF接收器9126可藉由混合器9140而使用所產生的該時鐘信號9135來對所接收到的IF信號(來自配套晶片9040)作向下轉換。RF發送器9128可亦藉由混合器9148而使用所產生的該時鐘信號9135來將基帶信號向上轉換成IF信號。
在一些面向中,LO信號9135可被切分器9132切分而產生時鐘參考信號9133。時鐘參考信號9133可被傳遞至配套晶片9040,且合成器9108可使用該時鐘參考信號來產生LO信號9154,可使用該LO信號來將RF信號(例如9023)向下轉換成IF信號或將IF信號向上轉換成RF信號(例如9031)。
RF接收器9126可包含一個IF放大器9138、數個混合器9140、數個濾波器9142以及數個類比至數位轉換(ADC)區塊9144。RF發送器9128可包含數個數位至類比轉換(DAC)區塊9152、數個濾波器9150、數個混合器9148以及一個IF放大器9146。
在一種示範性接收作業中,配套晶片9040經由單條同軸纜線9042和雙工器9102而接收來自RFEM 9002的RF信號(例如9023)。RF信號9023被接收器9104向下轉換而產生IF信號9156。詳言之,混合器9110係利用受到放大器9112放大的LO參考信號9154來對RF信號9023作向下轉換。經向下轉換後的這個信號會被放大器9114放大而產生IF信號9156。IF信號9156會經由連接媒體9006(例如板上跡線9122)而被傳遞至BBS 9004以由接收器9126作進一步處理。IF信號9156先是被IF放大器9138放大。放大後的IF信號可被混合器9140向下轉換成基帶信號,接著被低通濾波器9142過濾,並在受數據機9130處理之前先被ADC區塊9144轉換成數位信號。在一些面向中,在配套晶片9040以及BBS 9004的輸入或輸出側上可均具有TX/RX切換器,以使得在子系統9040與9004之間可僅傳遞單一個信號(例如一個組合式信號)。於此事例中,可取代於複數組跡線而僅使用單一組板上跡線(例如只用9122)。
在一種示範性發送作業中,由數據機9130輸出的數位信號可被DAC區塊9152轉換成類比信號。這些類比信號接著被低通濾波器9150過濾,並被混合器9148向上轉換成IF信號。此IF信號可被IF放大器9146放大而產生IF信號9158。IF信號9158會經由連接媒體9006(例如板上跡線9124)而被傳遞至配套晶片9040。於配套晶片9040,IF信號9158先是被發送器9106內的放大器9120放大,接著,混合器9118會使用經放大器9116放大後的LO信號9154而對其作向上轉換。混合器9118會產生RF輸出信號9031,此信號會經由雙工器9102和同軸纜線9042而被傳遞至RFEM 9002。
在一些面向中,係可使用同軸纜線9042來傳遞DC電力信號(例如從BBS 9004到RFEM 9002)、控制信號、以及由相位陣列天線元件9008收發的RF資料信號。控制信號可包含相位調整信號、電力開啟信號、電力關閉信號、以及從BBS 9004傳遞至RFEM 9002和(或)配套晶片9040的其他控制信號。在一些面向中,控制信號可包含相位調整請求信號、或經由配套晶片9040而從RFEM 9002傳遞至BBS 9004的其他資料請求信號。在這樣的考量上,係可關聯於透過單一條同軸纜線來耦接RFEM與BBS的分散式相位陣列系統而使用直接轉換架構。
在一些面向中,係可使用控制信號來控制RFEM作業(例如控制輸出功率位準、AGC、ON/OFF等等)。此外,在RFEM與BBS之間的控制鏈路可係雙向的,且可用於BBS至RFEM命令和RFEM至BBS遙測轉移(例如PA功率檢測器讀數、接收控制命令之後的ACK、溫度檢測器讀數等等)。
圖92依據一些面向而例示出一種多頻帶分散式相位陣列系統,其IF處理作業係在配套晶片內。請參看圖92,係可使用分散式相位陣列通訊系統9200來實施多頻帶系統。詳言之,係可就單一個配套晶片9206和單一個BBS 9208而使用複數個RFEM(9202、……、9204),該等RFEM各包含用於在一個特定通訊頻帶中處理無線信號的一個相位天線陣列。RFEM 9202、……、9204可係經由相應的一條同軸纜線9210、……、9212而耦接至配套晶片9206。
請參看圖92,配套晶片9206可包含各與不同RFEM相關聯的複數條處理鍊。詳言之,配套晶片9206內的第一條處理鍊可係與RFEM 9202相關聯,且可包含雙工器9216、IF接收器9218、LO產生器9222以及IF發送器9220。配套晶片9206內的第二條處理鍊可係與RFEM 9204相關聯,且可包含雙工器9236、IF接收器9238、LO產生器9242以及IF發送器9240。
BBS 9208可包含一個接收器9260、一個發送器9262、一個數據機9264、一個振盪器9270、一個合成器9268以及一個切分器9266。合成器9268可包含適當電路、邏輯、介面和(或)程式碼,且可使用來自晶體振盪器9270的信號而產生時鐘信號。在一些面向中,合成器9268可產生LO信號,此信號可被混合器9274使用來對IF信號9258作向下轉換,或被混合器9282使用來將基帶信號向上轉換成IF信號以供放大器9280放大。在一些面向中,合成器9268可產生LO信號,此信號可被切分器9266切分而產生時鐘參考信號9267。此時鐘參考信號可經由板上跡線9214而被傳遞至配套晶片9206以供合成器9222和9242使用來產生對應的LO信號9223和9243。
接收器9260可包含一個IF放大器9272、數個混合器9274、數個濾波器(例如低通濾波器)9276以及數個類比至數位轉換(ADC)區塊9278。發送器9262可包含數個數位至類比轉換(DAC)區塊9286、數個濾波器9284、數個混合器9282以及一個IF放大器9280。
在與RFEM 9202相關聯的一種示範性接收作業中,配套晶片9206經由同軸纜線9210和雙工器9216而將來自RFEM 9202的RF信號接收入內。混合器9224會使用由合成器9222產生的LO信號9223而將所接收到的該RF信號向下轉換成IF信號。此IF信號會被IF放大器9228放大。經放大後的IF信號9258會經由板上跡線9214而被發送至BBS 9208以供接收器9260作進一步處理。於接收器9260,IF信號9258先是被放大器9272放大,接著,混合器9274會使用由合成器9268產生的LO信號而將其向下轉換成基帶信號。此基帶信號接著被低通濾波器9276過濾,並在受數據機9264處理之前先被ADC區塊9278轉換成數位信號。
在與RFEM 9202相關聯的一種示範性發送作業中,由數據機9264輸出的數位信號可被DAC區塊9286轉換成類比信號。此等類比信號接著被低通濾波器9284過濾,並且接下來,混合器9282會利用由合成器9268產生的LO信號而將其向上轉換成IF信號。此IF信號可被IF放大器8926放大以產生經放大IF信號9256。IF信號9256會經由板上跡線9214而被傳遞至配套晶片9206以供IF發送器9220作進一步處理。在發送器9220內,IF信號9256會被放大器9234放大,且混合器9232會使用經放大器9230放大過的LO信號9223而將其向上轉換成RF信號。此RF信號會經由雙工器9216和同軸纜線9210而被傳遞至RFEM 9202以供RFEM天線陣列作進一步的處理和發送。在一些面向中,係可在配套晶片9206及BBS 9208當中皆使用TX/RX切換器,以使得可利用單一組板上跡線來在任意時間傳遞單一個信號(其可係一個組合式信號)。
在與RFEM 9204相關聯的一種示範性接收作業中,配套晶片9206經由同軸纜線9212和雙工器9236而將來自RFEM 9204的RF信號接收入內。混合器9244會使用由合成器9242生的LO信號9243而將所接收到的該RF信號向下轉換成IF信號。此IF信號會被IF放大器9248放大。經放大後的IF信號9258會經由板上跡線9214而被發送至BBS 9208以供接收器9260作進一步處理。於接收器9260,IF信號9258先是被放大器9272放大,接著,混合器9274會使用由合成器9268產生的LO信號而將其向下轉換成基帶信號。此基帶信號著會被低通濾波器9276過濾,並在受數據機9264處理之前先被ADC區塊9278轉換成數位信號。
在與RFEM 9202相關聯的一種示範性發送作業中,由數據機9264輸出的數位信號可被DAC區塊9286轉換成類比信號。此等類比信號接著會被低通濾波器9284過濾,接著,混合器9282會使用由合成器9268產生的LO信號而將其向上轉換成IF信號。此IF信號可被IF放大器8926放大而產生經放大IF信號9256。IF信號9256會經由板上跡線9214而被傳遞至配套晶片9206以供IF發送器9240作進一步處理。在發送器9240內,IF信號9256會被放大器9254放大,並且混合器9252會使用經放大器9250放大過的LO信號9243而將其向上轉換成RF信號。此RF信號會經由雙工器9236和同軸纜線9212而被傳遞至RFEM 9204以供RFEM天線陣列作進一步的處理和發送。
雖然在圖92中係將配套晶片9206例示為只具有與RFEM 9202和9204相關聯的兩個雙工器和兩個分開的處理鍊(在該等處理鍊中各有一個接收器和一個發送器),但本揭示內容並不如此受限。詳言之,配套晶片9206可包含用於處理在由更多RFEM所服務的其他無線頻帶中的信號的更多處理鍊。
雖然圖91~92係以LO產生器來討論子系統9108、9134、9222、9242和9268,但這些子系統也可包含其他類型的頻率源(例如倍頻器等等)。
雖然圖83~92之例示係在三工器(或雙工器)與接收器和(或)發送器和(或)頻率源之間作直接連接,但本揭示內容並不如此受限,係可使用對應的TX/RX切換器來使得只有一個組合式信號可被傳遞至三工器(或雙工器)。例如,請參看圖83,在三工器8348與LO產生器(或頻率源)8344之間係有一個TX/RX切換器,因而在任一時刻當中僅容許TX或者是RX信號被經由三工器8348而傳遞。亦可關聯於三工器或雙工器8402、8550、8636、8702、8836、8902、8906、9036、9102、9216和9236而使用類似TX/RX切換器。
RF通訊系統常會使用形成於一個半導體晶粒上的數個子系統(例如壓控振盪器(VCO)、功率放大器、收發器、數據機等等)。然而,晶片上的整合式裝置可能會包含金屬堆疊,與任何處理節點(特別是進階處理節點)相關聯的金屬堆疊都會具有與其被動元件相關聯的不佳品質因數。在這樣的考量上,整體組合效率可能會很低,特別是對於實施於晶片上的大規模電力合併器而言。
圖93依據一些面向而例示出一種雙流電力合併器之示範性晶片上實作。請參看圖93,其例示出一個雙流電力合併器9300,其可包含耦接至電阻器9306的功率放大器9302和9304。此雙流電力合併器可被整合在圖3A中所示的毫米波通訊電路300之RF電路325內,但雙流電力合併器9300並不如此受限。此外,功率放大器9302還耦接至傳輸線9308,且功率放大器9304還耦接至傳輸線9310。傳輸線9308和9310可係四分之一波長傳輸線。這兩個傳輸線9308和9310的輸出可被合併在一起並終止於天線9312。如於圖93中所見,雙流電力合併器9300是整個被實施在一個半導體晶粒或晶片9320中。晶片9320可與PCB基體9330一起被封裝。天線9312可係實施在PCB基體9330上,且可包含例如一個相位天線陣列。
圖94依據一些面向而例示出一種大規模電力合併器之示範性晶片上實作。請參看圖94,其示出耦接至多個功率放大器9406、9408、……、9410的一個電力合併器9412。該等功率放大器輸出端可耦接至電力合併器9412之輸入端。電力合併器9412可係耦接至多於兩個的功率放大器,因而可被稱為是一個大規模電力合併器。
電力合併器9412可包以多個合併階段級聯式連接的傳輸線與電阻,各階段的輸出數量會越來越少(最後一個合併階段只有一個輸出)。例如,功率放大器9406可係耦接至傳輸線9414,且功率放大器9408可係耦接至傳輸線9416。功率放大器9406和9408之輸出端可經由電阻9436而耦接。傳輸線9414和9416的輸出可被合併成單一個輸出9422,此輸出會被傳遞至下一個合併階段。類似地,功率放大器9410及其相鄰功率放大器(未於圖94中示出)係耦接至傳輸線9418和9420以及電阻9438。傳輸線9418和9420的輸出會被合併成單一個輸出9424,此輸出會被傳遞至下一個合併階段。
合併先前階段之輸出並產生數量越來越少的輸入給後續合併階段的這個處理作業會持續進行到最後兩條傳輸線9426和9428。傳輸線9426和9428之輸入端經由電阻9440而耦接,且傳輸線9426和9428的輸出會被合併成電力合併器9412的單一個輸出9430。電力合併器9412之輸出信號9430係經由連接端子9432而被傳遞給天線9434。如於圖94中所見,功率放大器9406~9410和電力合併器9412係施作在一個半導體晶粒或晶片9402中。晶片9402可與PCB基體9404一起被封裝。在一些面向中,連接端子9432可係用來連接晶片9402與PCB基體9404的多個焊球其中之一。
圖95依據一些面向而例示一個阻抗變換網路的一種示範性晶片上實作。請參看圖95,其例示了一個功率放大器9506經由一個阻抗變換網路9508而耦接至一個天線9512。阻抗變換網路9508可包含適當電路、邏輯、介面和(或)程式碼,且可係組配來使功率放大器9506之輸出處的阻抗與天線9512之輸入處的阻抗匹配。阻抗變換網路9508可係經由連接端子9510而耦接至天線9512。
在一些面向中,係可使用連接端子9510來使測試或量測設備耦接至功率放大器9506。測試或量測設備可能係與50歐姆電阻相關聯,這對功率放大器9506而言有可能太高。係可使用阻抗變換網路9508來耦接功率放大器9506與連接端子9510處的測試或量測設備,並相應地調整阻抗。如與圖95中所見,功率放大器9506和阻抗變換網路9508係被實施在一個半導體晶粒或晶片9502上。晶片9502可與PCB基體9504一起被封裝。在一些面向中,連接端子9510可係用來連接晶片9502與PCB基體9504的多個焊球其中之一。
如於圖93、圖94和圖95中所見,其係將功率放大器、電力合併器以及阻抗變換網路實施在晶片上。然而,在晶片上的電力合併與阻抗變換作業可能會因為被動有損耗矽基體的不良品質而造成損耗,而使得整體傳輸效率降級。這樣的損耗可能會隨著合併和(或)急遽阻抗變換的程度提升而快速增加。在不良矽件金屬化的情況下,針對進階技術節點,有損性電力合併與阻抗變換作業的情況有可能更為惡化。在一些面向中,係可藉由在與半導體晶粒相關聯的PCB基體上實施電力合併嶼阻抗變換網路來改善有損性電力合併與阻抗變換作業。在這樣的考量上,係可大幅降低電力合併作業的封裝體上損耗。這可提供顯著的效率提昇,且可良好適用於大規模電力合併作業,特別是使用四分之一波傳輸線或複數條傳輸線的構造。後文將參照圖96、圖97、圖98和圖99而例示將阻抗變換網路與電力合併作業實施在PCB基體上的一些示範面向。
圖96依據一些面向而例示一個雙流電力合併器的一種示範性封裝體上實作。請參看圖96,其示出一個雙流電力合併器9600,其可包含耦接至電阻器9606的功率放大器9602和9604。此外,功率放大器9602還耦接至傳輸線9608,且功率放大器9604還耦接至傳輸線9610。傳輸線9608和9610可係四分之一波長傳輸線。這兩個傳輸線9608和9610的輸出可被合併在一起並終止於天線9612。
如於圖96中所見,功率放大器9602和9604可係施作在一個半導體晶粒或晶片9620中。晶片9620可與PCB基體9630一起被封裝。電阻器9606、傳輸線9608和9610以及天線9312可係施作在PCB基體9630上。傳輸線9608和9610以及電阻器9606可係經由連接端子9614和9616而耦接至功率放大器9602和9604。在一些面向中,連接端子9614和9616可係用來連接晶片9620與PCB基體9630的多個焊球其中之一。
圖97依據一些面向而例示出一個大規模電力合併器的一種示範性封裝體上實作。請參看圖97,其例示出耦接至多個功率放大器9706、9708、……、9710的一個電力合併器9712。該等功率放大器輸出端可耦接至電力合併器9712之輸入端。電力合併器9712可係耦接至多於兩個的功率放大器,因而可被稱為是一個大規模電力合併器。在一些面向中,電力合併器9712可係一個N:1之RF電力合併器。
電力合併器9712可包以多個合併階段級聯式連接的傳輸線與電阻,各階段的輸出數量會越來越少(最後一個合併階段只有一個輸出)。例如,功率放大器9706可係耦接至傳輸線9714,且功率放大器9708可係耦接至傳輸線9716。功率放大器9706和9708之輸出端可經由電阻9740而耦接。傳輸線9714和9716的輸出可被合併成單一個輸出9722,此輸出會被傳遞至下一個合併階段。類似地,功率放大器9710及其相鄰功率放大器(未於圖97中示出)係耦接至傳輸線9718和9720以及電阻9742。傳輸線9718和9720的輸出會被合併成單一個輸出9724,此輸出會被傳遞至下一個合併階段。
合併先前階段之輸出並產生數量越來越少的輸入袷後續合併階段的這個處理作業會持續進行到最後兩條傳輸線9726和9728。傳輸線9726和9728之輸入端經由電阻9744而耦接,且傳輸線9726和9728的輸出會被合併成電力合併器9712的單一個輸出9730。電力合併器9712之輸出信號9730會被傳遞給天線9732。
如於圖94中所見,功率放大器9706~9710係實施在一個半導體晶粒或晶片9702中。晶片9702可與PCB基體9704一起被封裝。功率放大器9706~9710之輸出端可經由連接端子9734、9736、……、9738而耦接至電力合併器9712之對應傳輸線。在一些面向中,連接端子9734~9738可係用來連接晶片9702與PCB基體9704的多個焊球。
在一些向中,電力合併器9712、功率放大器9706~9710及(或)天線9732可係一個無線收發器的一部分。可使用該無線收發器來收發順應一或多個無線協定的信號,例如無線千兆聯盟(WiGig)協定或5G協定。
圖98依據一些面向而例示一個阻抗變換網路的一種示範性封裝體上實作。請參看圖98,其係示出了一個功率放大器9806經由一個阻抗變換網路9808而耦接至一個天線9812。阻抗變換網路9808可包含適當電路、邏輯、介面和(或)程式碼,且可係組配來使功率放大器9806之輸出處的阻抗與天線9812之輸入處的阻抗匹配。阻抗變換網路9808可係經由連接端子9810而耦接至功率放大器9806。在一些面向中,係可使用連接端子9810來使測試或量測設備耦接至功率放大器9806。測試或量測設備可能係與50歐姆電阻相關聯,這對功率放大器9806而言有可能太高。係可使用阻抗變換網路9808來耦接功率放大器9806與連接端子9810處的測試或量測設備,並相應地調整阻抗。
如與圖98中所見,功率放大器9806係施作在一個半導體晶粒或晶片9802上。晶片9802可與PCB基體9804一起被封裝。阻抗變換網路9808和天線9812可係施作在PCB基體9804內。在一些面向中,連接端子9810可係用來連接晶片9802與PCB基體9804的多個焊球其中之一。
圖99依據一些面向而例示一個多厄悌(Doherty)功率放大器的一種示範性封裝體上實作。請參看圖99,多厄悌功率放大器9900可包含一個載波功率放大器9906和一個尖峰功率放大器9908。信號輸入端9922可直接耦接至載波功率放大器9906之輸入。信號輸入端9922可亦經由一個四分之一波長傳輸線9910而耦接至尖峰功率放大器9908之輸入。載波功率放大器9906之輸出可經由偏移傳輸線9912以及四分之一波長傳輸線9916和9918而耦接至天線9920。尖峰放大器9908可經由偏移傳輸線9914以及四分之一波長傳輸線9918而耦接至天線9920。在傳輸線9918之輸出端的經合併輸出信號9924可被傳遞至天線9920以供發送。
如於圖99中所見,載波功率放大器9906、尖峰功率放大器9908及四分之一波長傳輸線9910可係施作在一個半導體晶粒或晶片9902內。晶片9902可與PCB基體9904一起被封裝。傳輸線9912、9914、9916和9918以及天線9920可被施作在PCB基體9904內。在這樣的考量上,係可藉由將複數條長傳輸線施作在PCB基體9904上而使多厄悌功率放大器9900之效率提昇。
作業於毫米波頻率範圍內的微波天線子系統非常小,是在微米範圍內。因此,找出能減少天線和無線電子系統之尺寸(特別是厚度)的方法以供在由於框架尺寸需求及部件與天線之緊湊封裝而使得空間十分珍貴的行動裝置中使用,是很重要的。同時,也應該要對付並減少熱能、電氣及機械重疊問題。成本改善也是一個主要的考量。使部件、天線以及天線子系統相互重疊將會縮減子系統的尺寸以及厚度。另一種概念是使用內有互連的重複覆模材料,此概念將會使得天線能夠被設置在子系統之側邊上,並會提供優於其他競爭技術的熱能與機械改良。
圖100A是依據一些面向的一種晶粒無線電系統之側視圖,其內嵌有未覆模堆疊層疊封裝體且使用了連接器。此嵌入式晶粒無線電系統可被整合在圖3A中所示之毫米波通訊電路300的天線陣列電路330內,但此嵌入式晶粒無線電系統並不如此受限。此面向包含內嵌有未覆模堆疊層疊封裝體之晶粒10000,其含有未覆模的封裝體10005以及封裝體10007。封裝體10005可包含內嵌有RFIC 10006的一個層板式結構,例如一個PCB。於本文之語境中,「未覆模(unmolded)」意指晶粒10006並沒有被包覆在覆模材料或包封材料中。所例示出的封裝體各部份之z高度尺寸只是作為示範而已,其用意是在於例示當此等封裝體所見用的行動裝置容積非常有限時所能使用的極小尺寸。
又,PCB 10005最上面和最下面幾微米可係預浸體(PrePreg)層,其可係在內嵌有該RFIC的PCB之核心之前。幸虧預浸體的厚度非常薄,所以能被使用。預浸體可以是非常薄的,例如25um或30um。預浸體可以是一種環氧樹脂材料,但它也可以是一種層板材料,例如包銅層板(CCL)。此技術並不受限於以有機聚合物為基礎的層板,也可使用以陶瓷為基礎的非有機層。
在天線基體工業的用法中,「核心」可係指一個基體的內部部份,此內部部份比該基體的其他區域(例如預浸體)更厚、且可係更為剛硬。封裝體10005未被覆模,因為其係在封裝體內無包封材料存在的一個層狀基體,例如一個PCB。屏蔽盾10001位在封裝體10005頂上以將部件10003屏蔽在RFI或EMI之外。連接器10023可使此等封裝體其中一或多者連接至外部世界。在一些面向中,連接器10023可提供要讓此系統傳輸的中頻(IF)信號。依據一些面向,封裝體10005含有RFIC晶粒10006,此晶粒可藉由適當的跡線和通路而對各種天線和天線陣列(詳見後文)提供饋給。
雖然圖中所例示的是一個RFIC晶粒10006,但熟習本技藝中之通常技術者會可明白,係可提供多於一個的RFIC晶粒以在一或多個頻帶中運作。換言之,在一些面向中係可有至少一個晶粒。
依據一些面向,所例示出的這些封裝體可包含具有多種不同組態、作業頻率和帶寬的天線和天線陣列。在圖100A中係例示出天線結構10009、10011、10013、10015和10019。他們可係以側視圖示出的單個天線或往此圖之頁面內看進去的天線陣列(例如1×N、2×N、……、N×N元件陣列)。在一種範例中,天線10009可係距離為d2的一個雙重塊狀天線(於此面向中,在塊狀天線元件10010與10012之間是10065微米),在塊狀天線元件10010與接地之間有另一個尺寸d1。該天線之帶寬會因應距離d1和d2而改變,因為塊狀天線的容積不一樣。標號d1和d2可在圖100B中更清楚看到。
圖100B是依據一些面向的一種示範性雙重塊狀天線之側視圖。於此圖中,P1是雙重塊狀天線的第一個元件,且P2是雙重塊狀天線的第二個元件(或從動(driven)元件)。可以看到,d2是在P1與P2之間的距離,而d1是在P1與接地面GND之間的距離。若給定P1與GND間之距離d1,則改變P1與P2間之距離d2會增加天線之容積。
在一些面向中,帶寬會基於天線之容積而改變,於此面向中,此容積是變動距離d2的函數。這可在圖100C中看到。圖100C是依據一些面向的一個模擬圖,其示出圖100B之雙重塊狀天線在天線容積增加時的回波損耗,並例示出帶寬在天線容積改變時的變化。係藉由改變此面向中之d2而測得帶寬。針對一個給定P1與GND間尺寸d1,當d2增加時,帶寬(以圖100C之模擬中的-10dB回波損耗圖之寬來例示)也增加。
如將於後文中論述的,PCB 10005具有一個層狀結構,於此面向中係將其例示為階層L1到L6。因為有這許多階層,所以係可以多種雙重塊狀天線元件間距d2來設置例如10010、10012等天線元件,並且因為階層的多重性,所以也能夠以多種距離來設定在塊狀天線元件10010與GND之間的距離d1,而使得能夠根據特定設計之所需來選擇帶寬。換句話說,雙重塊狀天線元件10010與10012之間的距離並沒有被限制在10065微米,而是因為有被緊湊封裝的層板階層可用而可被設定為數種距離中之任何一者。在雙重塊狀天線元件10010與接地面10014之間的距離也是一樣,而建構了能夠權衡帶寬的能力,如於圖100C中示。然而,階層L1~L6只是許多面向其中的一種。其他面向可係有更多非常緊湊封裝層級,遠超出所例示的六個層級L1~L6,可依需將這些非常緊湊封裝層級用於各種功能。
繼續說明圖100A,在一些面向中,10024可係前文中簡單提過的一個天線或一個天線陣列(例如1×N、2×N、……、N×N元件陣列)。在一些面向中,10024可係藉由一個表面安裝元件(SMD)所組配的一個自立(self-standing)天線,表面安裝元件有時也被稱為表面安裝技術(SMT)。在一些面向中,若在PCB 10005內沒有可用於所需天線或天線陣列的足夠高度,那麼依據一些面向,係可將天線或天線陣列10010、10012組配成例如將天線元件10012設置在PCB 10005頂上以提供所需容積。
在另一種範例中,雙重塊狀天線元件10012可係設置在表面安裝元件10024頂上而非在PCB 10005頂上,以提供天線或天線陣列額外的高度,這在一些面向中會如前文所述地使容積增加並使增進帶寬。
可在天線10015看到另一種範例。在這個範例中,天線(或天線陣列,如前文所述)10015包含在基體10005內的天線塊10018(該基體可如前文所述地係一個複雜且被非常緊湊封裝的基體),而雙塊狀元件10017可係在第二個天線板10007上。在一些面向中,天線板10007可係一個介電體、一個陶瓷、一個PCB、或其他諸如此類者,其亦可係很像PCB 10005的一個緊湊封裝層狀基體。因此,天線功能可被分攤在造呈一種層疊封裝體組態的多於一個天線板上。是以,若在一個媒體當中沒有足夠的z高度,那麼該天線之一部份係可被施作在第二個媒體(例如10007)上來提供所需z高度以獲得可提供所欲參數(例如,在一些面向中,可能是帶寬、較低損耗、及其他諸如此類者)的容積。換言之,有鑑於基體厚度之在一些情況中由於在毫米波頻率上之作業的形狀因數需求所致的極小尺寸,係可將天線元件(以及離散部件)設置在一或多個額外媒體上,這一或多個額外媒體在一些面向中可係被設置在PCB 10005頂上或底下、被設置在PCB 10005側邊、或被設置為各種其他組態,以使得基體厚度增加並依需增加帶寬。
類似地,天線功能也一樣可被分攤在不同天線板上,例如PCB 10005(可將其視為一個主要媒體)與天線板10007(可將其視為一個次要媒體)。此外,在基體上面、下面或側邊的這些媒體係可用於多種功能,例如接地、屏蔽、饋給、及其他諸如此類者。
此外,在PCB 10005頂上可有多於一個的媒體10024。在PCB 10005頂上可有許多天線媒體,其各提供如前文所述之天線或天線陣列的一部分或整體。此點在設置PCB 10005底下或側邊上的天線媒體方面亦然。此外,次要媒體也可用於寄生元件以依需改善增益或整頓天線之場型。
天線10011、10013、10015和10019可係組配在天線板10007上且受RFIC晶粒10006饋給的其他天線或天線陣列。圖中亦例示出通路10020、10022。在一些面向中,係可有許多通路。一般而言,基體10005越厚,通路10020、10022的直徑就越大。在需要超薄基體的一些面向中,通路直徑可如將於後文中針對其他面向所論述地要小得多。通路(例如10028)可經由焊料連結(例如10027)而連接至RFIC晶粒10006。這些通路可藉由一或多個水平層10030而連接以連接至在此無線電子系統內之他處的部件,所看到的水平層10030係往頁面內看去。
圖101A是依據一些面向的晶粒無線電系統之側視圖,其內嵌有未覆模堆疊層疊封裝體且使用了屈伸(flex)互連件。圖101B是依據一些面向的晶粒無線電系統之側視圖,其內嵌有未覆模堆疊層疊封裝體且使用了屈伸互連件,其中,係以圖像表示法來展示該彎曲互連件。圖101A基本上與圖100A相同,不同的是,在圖101A中沒有連接器10023。取而代之地,係使用屈伸互連件10026來將一個PCB連接至另一個PCB,第二個PCB可具有至該等PCB之外的一個連接器。屈伸連接器10026可係藉由PCB 10005之適當內部跡線、或藉由適當內部跡線及一或多個通路而連接至RFIC晶粒10006。在一些面向中,此屈伸互連件可係藉由焊接、藉由壓接(crimping)、或藉由其他處理而連接至該PCT,也可藉由類似方式連接至第二個PCB。
圖102是依據一些面向的一種晶粒無線電系統之側視圖,其內嵌有經覆模堆疊層疊封裝體。在圖102中,封裝體10200包含一個基體,依據一些面向,此基體含有階層10201(例如一個天線板,比如一個PCB)、階層10203(其係覆模材料或包封材料)以及階層10205(包含一個天線板,比如一個PCB)。階層10201可包含數個導電階層10207(例如跡線);階層10203可包含例如10209的數個導電階層以及例如10219、10219A的數個通路(通常稱之為「穿模通路」);且階層10205可包含藉由焊料連結而連接至導電階層10209的數個導電階層10211。
在一些面向中,封裝體10200的這些導電階層和通路可係組配來作從晶粒10206、10208向各種天線和其他部件的饋給。雖然在圖102中係將導電階層10207和10211例示為短的水平層,但在實務上,依據多種面向,它們也可像圖103中之10309、10311一樣是較長的導電層、或係以多種層級組態方式組配(就像圖103中之10307、10311)、或實質上完全橫跨一個基體(就像以圖105之基體10501中之10502或基體10505中之10511所例示的)。
在一些面向中,導電階層10207和10211可係利用將於後文中參照圖104所論述的再分配層(RDL)製成。通路(或經覆模封裝體中之穿模通路)可係藉由銅螺栓製成、藉由雷射穿鑿覆模材料或其他層、導電墨水、或其他方式製成。
透過對通路、導電層和(或)RDL的使用,晶粒能夠非常快速地連接至在該封裝體之任意側上的天線和天線陣列,此等天線和天線陣列在一些面向中可係體現在SMD 10216、10218、10220上或內的天線。由於緊湊封裝通路以及緊湊封裝水平層,晶粒可藉由只有些微或基本上完全不扇出的饋給結構而連接至基體10201、10205上之天線或天線元件。
此外,在一些面向中,係可將穿模通路(例如10219、10219A)組配在連接至該(等)晶粒周圍之金屬化層的緊湊封裝通路之溝渠裡(於此圖中僅例示出層級10209,但像是例如10219或10219A等等的通路之頂端亦可連接至位在該等通路頂上的金屬化層(未於圖中示出))以形成法拉第籠來為晶粒或其他部件屏蔽RFI和EMI。這些通路可以是非常小的通路,例如數個單桿(single post)。當使用在封裝體之間有高密度互連(例如穿模通路10219、10219A)的層疊封裝體時,係可分開建造這些封裝體,且使用專為底部晶粒設計之與針對該晶粒頂上或底下之另一個晶粒者不同的材料。這亦增進了產能,因為可在堆疊之前先分別在個別晶粒之封裝體內測試這些晶粒。
也必須知道,若有需要的話,係可完全消除覆模材料,並且係可使用連接至頂部封裝體且作用為垂直互連的焊球來取代穿模通路。在圖102的這個面向中,在基體中係可含有二或更多個晶粒10206、10208,且這些晶粒可係藉由像是例如焊料凸塊(其可係銅填料、焊接點(例如10210),或者其可係LGA或VGA墊)等等的接頭而固定、或甚至在一些面向中藉由封裝體而固定。
圖中亦例示出在一些面向中的離散元件10212、10214。晶粒10206、10208可係任何類型的晶粒,例如覆晶晶粒、晶圓階層晶片尺度封裝體(wafer level Chip Scale Package, CSP)、可綁線(wire-bondable)晶粒、及其他諸如此類者。
或者,係可使用單一個晶粒。在一些面向中,係可在基體之第一側上組配例如10216、10218、10220等SMD天線,並在該基體之相對側上組配SMD天線10216A、10218A、10220A。在其他面向中,天線可係被組配在基體上而不是在SMD上或內。前述天線可係與針對圖100A所描述的那些天線相同的類型,並且在一些面向中可係位在SMD上或內。又,天線10216、10218、10220可被組配為一個天線陣列。另外,也可如同針對圖100A之天線(或天線陣列)10024所論述的那樣將天線(例如前述天線中之任一者或全體)體現在一個SMD上或內,
在封裝體10200之一或雙側(例如10201、10205上可亦組配有離散部件10222、10224以及10222A、10224A。此外,在一些面向中,系統10221、10221A(有時被稱作是系統級封裝(SIP)或封裝體)也可被組配在封裝體10200之側邊和(或)頂上(例如在10201頂上)和(或)底下(例如在10205底部),而造成層疊封裝體組態。SIP 10221、10221A可係與將SIP 10221、10221A組配在上的包含階層10201、10203、10205的封裝體十分相似的系統。SIP 10221、10221A可藉由幾種方式而被堆疊在該封裝體上並與其實體連接。
此外,在一些面向中,晶粒10206、10208可係藉由以10226例示的適當接頭連接至基體10203。這樣的適當接頭可包含銅填料、焊料凸塊或甚至封裝體。接頭10226可係在此層疊封裝體面向之本體內的非常小的連接體。這樣的系統組態例示出了層疊封裝體組態。
此外,因為在所述封裝體內的密度如此之高,所以係將各個封裝體的一或多個晶粒組配為以相同頻率或不同頻率作業,例如一個晶粒在5G頻率作業而第二個晶粒在WiGig頻率作業。
又,此層疊封裝體面向中之天線或天線陣列係可例如由於行動裝置之定向,而依照可能的需求在多個方向中之任一方向或實質上每個方向上輻射。換言之,依據一些面向,係可藉由以所想要的方式在封裝體10200之頂部、底部和側邊(或其中之組合)上堆疊並實體連接封裝體10221、10221A而在封裝體10200上到處設置天線和天線陣列(也就是在此封裝體的實質上每個所欲方向中),並可依據所想要的方式以封裝體10221、10221A上或內的天線和天線陣列組態來設置天線和天線陣列。
除此之外,依據一些面向,封裝體10200也可藉由焊球10213、10215而被焊接到又另一個板件(未於圖中示出)上,這些焊球被例示為比焊球或接頭10226大,因為焊球10226是在層疊封裝體面向內而可能非常小且間隔得非常緊湊,但焊球10213、10215卻是對「外部世界」的連結。
例如,依據一些面向,封裝體10200所進一步藉由焊球10213、10215而被焊上的板件可係用於電話、平板電腦、行動裝置或其他末端使用者設備的主機板。在圖100A與102之間的主要差異是,圖102之晶粒有受到可在基體內保護並強化晶粒組態的覆模材料的包覆。
此經覆模面向的一個優點是,圖100A之未覆模基體中的嵌入式晶粒很難被大量製造。經覆模基體組態對大量製造而言更為合適,因為如前文所述,其由於可在堆疊之前先分別在個別晶粒之封裝體內測試晶粒而增進了產能。
另外,在經覆模組態中,係可輕易地將例如10212、10214等等部件組配在經覆模基體內。依據一些面向,於圖100A中所體現的晶粒常特用於只嵌入一個晶粒。
此外,這個經覆模組態也能容許比未覆模組態多出更多的緊密層。在圖100A的嵌入式晶粒中,每個部件都係作為一個系統而連接。若有一個部份(例如一個通道)故障了,那麼這個基體內的整個系統也就故障了。
另一方面,在圖102的經覆模組態中,基體本身可被分開製造,連接晶粒的層級可係分開連接,且系統係到最終步驟才會被連接在一起(該最終步驟可係將所有部份焊在一起)。在圖100A之面向中在內部並沒有焊料,該系統係由銅通道構成,且這些銅通道大部分或全部可被同時組合。換句話說,建造經覆模堆疊封裝體的製程與建造未覆模封裝體者大不相同。
係將螺栓設置或鍍接在頂部封裝體之底層上,其可係以高縱橫比與極小直徑所鍍。接著,係利用焊接或熱機械壓縮而連接頂部和底部封裝體。重複覆模材料可係液體,其被注入然後流淌而掩蓋住縫隙。這是一種比未覆模封裝體密度更高且產能也更高的製程。
圖103是依據一些面向的一種晶粒無線電系統之側視圖,該晶粒無線電系統內嵌有經覆模層疊封裝體。在一些面向中,層級A到G包含於表一中所指出的個別部件技術。
表一
在圖103中,元件10326可係在封裝體之外的一個連接器或一個信號源。圖中亦例示出天線元件或天線陣列10324(視情況而定),其可係一個表面安裝元件天線或陣列。天線元件包含通路10322,其經由所例示之水平基體導電層(例如10329)中之適當者而受晶粒10306饋給。後文所述之晶粒和通道可受覆模材料10332包封。跡線或水平層10329可連接至晶粒10306(未於圖中示出連接)以向天線或天線陣列10324饋給,亦詳見後文。
如前文所提,依據一些面向,該SMD可係天線元件(例如向此圖之頁面內看去的10322)的一個陣列的一部分。在一些面向中,該等水平導電層與垂直通路的密度(詳見後文)使得晶粒至通路10322的連接可有效致使表面安裝元件10324實質上為一個垂直塊狀天線。通路10322包含在SMD 10324內的部份而協力提供所欲長度以供用於共振。在一些面向中,通路10322可係作業頻率所需之天線長度的一個部份,其餘所需長度可係被組配在SMD 10324頂上的一個跡線(未於圖中示出)。在一些面向中,係可利用焊料來形成所需接頭。如此一來,天線10322還有將於後文中論述的10318、10320便例示了使封裝體之z高度作為天線或天線陣列之一部分的有利使用。
在製造上的一種簡單實作是在SMD上或內的垂直單極天線或雙極天線。另一種實作可係被鍍接在已於前文中論述過的SMD與覆模材料之邊緣上的一個塊狀天線。如於階層B和E中所例示出的此種緊密水平導電層與通路之可取用性(這些導電層可係在相對於此圖的水平面上並亦延伸進繪出此圖的頁面內部)給予對於大量水平及垂直互連的彈性(在一些面向中,可例如係憑藉通路來作垂直互連),並提供組配垂直塊狀天線、垂直蜿蜒天線(meandering antenna)、垂直螺旋天線以及其他類似天線的能力。
在一些面向中,天線元件(或看進此圖之頁面內的天線陣列)10318、10320可係組配在SMD 10324上或內,且可包含穿模通路10322。圖中例示出幾個這樣的穿模通路,當中只有一者有標號,在此係將其標示為10325。在圖103中,元件10325可係一個焊球或其他導電元件,例如在該組態周圍之受覆模材料填充的鍍接螺栓。通路10325可係一個天線元件的一部分,該天線元件可例如係連接起來的通路10321、10323、10325、10327,其中,通路10321是在SMD 10320內,且其在一些面向中可依需具有實質上垂直於通路10321、10323、10325、10327的跡線來提供額外天線長度以供用於共振。
該(等)天線可係藉由水平導電層10331而連接至晶粒10306(圖中未示出連接關係,但實務上10331可係至晶粒10306的連接體)。在一些面向中,離散元件10328可被屏蔽盾10330包容在內且可受其屏蔽以阻擋RFI或EMI。天線或天線陣列10318與以10320所示者類似或相同,其可係以與針對10320所論述者相似的方式連接至晶粒。類似地,品項10318A、10320A是與10318、10320類似的SMD天線,且可藉由與SMD天線10318、10320類似的方式受晶粒10306饋給。在一些面向中,品項10318、10320、10324可係作為看進此圖之頁面內的天線陣列而被組配在數個天線板(未於圖中示出)上。同樣的情況也適用於SMD 10318A、10320A。如此一來,依據目前所述面向,圖103之組合階層B、C和E以及將10318、10320、10324組配在上的天線板就包含了一種層疊封裝體組態。在一些面向中,上述天線元件可視情況經過該等天線板中之相關者而進入或經過SMD 10318、10320、10324或10318’、10320’、10324’。
圖104是依據一些面向的一種晶粒無線電系統之側視圖,該晶粒無線電系統內嵌有層疊封裝體且使用了數個再分配層。基體10400包含用字母標記的階層A到F,其各可包含下面的表二所指出的材料和(或)部件,其當中的一些或是全部可係存在於多種面向中,視手上的設計而定。
表二
在一些面向中,基體10400包含嵌在階層D中的至少一個晶粒10406,此階層可係晶圓層級封裝,藉由非常薄的導電層來重新分配從晶粒到複數個封裝體的信號。可將用於再分配的這些非常薄導電層稱為再分配層(redistribution layer, RDL)。此外,在例如基體10419之頂上,在一或多個表面安裝元件(例如10416)上或內可有一或多個天線,該一或多個天線可如前文所述地透過在該基體中的可用互連件10421、10423、10425和通道(未於圖中示出)並藉由在一些面向中可能與這些通道連接的RDL而受到晶粒10406饋給。
晶粒10406可例如藉由流動程序而受覆模材料10418包封,如前文所述。在階層A上或內可有各種天線,如於前文中針對其他圖所論述的。依據一些面向,階層A可亦用於SIP以形成層疊封裝體系統。此外,在一些面向中,在階層A上或內可有數個離散部件10428,該等離散部件可如可能想要的那樣受屏蔽盾10430屏蔽以阻擋RFI或EMI。其他部件(例如10432)可能並不需要受到屏蔽,而可能係位在可能於一種面向中提供的任何屏蔽盾之外。
另外,可在圖中看到使得能夠在不同層作連接的數個再分配層(RDL)。係以10407、10409來例示出這些RDL當中的兩個,但就如同表二所指出的,在一些面向中,它們可以是在層級D的頂上和底下,數量如所需。在覆模材料階層D中可以看到數個水平層(例如10415),在一些面向中,其具有非常高的密度,並且如前文所述,其可提供額外的層間連接性以及與晶粒10406的連接性。
此外,該等RLD也可提供在水平層之間的垂直連接性,例如10413~10413’,其中,10413是該RDL的一個垂直連接體。在這樣的考量上,此面向使得能夠在覆模材料中以非常高的密度設置導電水平層(例如10413’)。
在一些面向中,RDL可係直接印刷在矽晶粒上,請見例如10410,這使得這些RDL具有極高密度以供用於將來自晶粒10306的信號重新分配至天線陣列上之天線。在所描述的這種RDL組態中並不需要有像是例如圖103之10325那樣的焊料球凸塊通路。晶粒10406照原樣存在,在使係使用RDL來作信號分配,這提供了一個很大的優勢。
再分配層可係使用聚合物和被旋轉塗布在彼此之上的材料所製成,並且非常薄。這使得能夠有間距非常小的通道以及非常小的通道直徑。在一些面向中,像是例如10407、10409等等的RDL可係經由焊料LGA或VGA墊或其他焊接點10440、10442、……、10440而焊接至天線板10412。天線板10412可係另一個基體的一部分,且係在一個層疊封裝體組態中被堆疊在基體10400上並與其實體連接。雖然圖中並未將任何天線例示在天線板10412上,但這樣的天線係可與圖100A之封裝體10007上的天線以及圖102之10216’、10218’、10220’還有其他圖的天線類似。
圖105是依據一些面向的一種晶粒無線電系統之側視圖,該晶粒無線電系統內嵌有經覆模堆疊層疊封裝體,且在經覆模層當中有凹陷以獲得在z方向上的高度。圖105之基體10500與圖102之封裝體10200相似。
在一些面向中,材料10501、10503、10505可係與圖102中之材料10201、10203、10205相同或相似。天線10516、10516’、10516”及離散部件10528、10528’可係組配在層級10501(其可係一個基體層)之第一平行層上或內。類似的天線和離散部件也可被組配在第三平行層10505(其可係一個基體層)上或內。在一些面向中,SIP 10521可連接至階層10505並與該階層實體接觸,階層10501、10503、10505和SIP 10521的組合包含一種層疊封裝體組態。
可有數個緊湊封裝導電水平層(其中二者被編號為10510、10512)被組配在層級10501、10505中。然而,不若圖102,依據一些面向,在覆模材料層級10503中可係完全沒有或只有些許導電水平層。圖105例示出連接器10526,其在一些面向中可係設置在材料10501之凹陷處10527當中來以可能需要的方式調整z高度。圖105依據目前論述的這個面向而例示出取代圖102之複數個晶粒10206、10208的單一個晶粒10506。熟習本技藝中之通常技術者會可明白,圖102和圖105中的一些或所有部件係可根據所欲方案之需求而出現在任何給定面向中,且一些面向可能會含有多個鑲嵌晶粒。覆模材料10524可包覆晶粒10506和通路10514。在該覆模材料中沒有任何(或只有些許)水平互連層。可係藉由RDL來作互連(未於圖105中示出,但在一些面向中就如圖103中所例示的那樣)。
圖106是內嵌有經覆模堆疊層疊封裝體的該晶粒無線電系統的一個側視圖。如前文所述,通路(例如10606)可以溝渠形式環繞晶粒並提供法拉第籠屏蔽。若想要額外的屏蔽,或若無法以足夠緊密的形式來使用通路,那麼,依據一些面向,係可將一個機械盾10602含納在內以用於屏蔽RFI或EMI及散熱。圖106的經覆模基體10600包含覆模材料10624以及與圖105之材料10501、10503、10505相似的材料10601、10603、10605。依據一些面向,機械盾10602可係被焊至該封裝體。被焊接的這個屏蔽盾例示出在最終會被覆模材料包封的基體之核心內焊接的能力,這個焊接功能是對於未覆模屏蔽盾的大量製造而言很困難的一個功能。依據一些面向,晶粒10606係藉由焊球10608而焊至最終會被覆模材料包封的容積10603之「天花板」表面上。
圖107是依據一些面向的一種堆疊超薄系統級封裝無線電系統的透視圖,其具有橫向放置的天線或天線陣列。就一些方面而言,圖107之系統的一種面向之估算參數可見於下面的表三中。
表三
在圖107中,封裝體10700包含包括受屏蔽晶粒10706的一個超薄應用,該晶粒受機械盾10709屏蔽,該機械盾是在有時被稱為無核基體的基體10701、10703、10705下方。在一些面向中,無核基體只使用在製造過程當中係在犧牲材料上之薄層的預浸體。因而由於剛硬的犧牲材料而表現出剛度。在前文所述之以核心為基礎的基體中,核心(其係非犧牲性的)提供了剛度所以比較厚。
在本文的語境中,「無核」指的是一種非常薄的基體,跟核心不一樣(其包含更厚得多的基體)。材料10701、10703、10705可形成一個無核或以核心為基礎之基體的數個層。材料10704比較厚,因為天線需要更多容積以來得到好效能。依據一些面向,在一些面向中,材料10701、10703、10705可係超薄預浸體。
在一些面向中,封裝體10700進一步可包含連接器10707以及受機械盾10708屏蔽的部件10710。在基體之頂部和底部上的元件佔用了大部分的Z尺寸和X尺寸,而使得在現在所論述的這個面向中只有些許空間可用來放置天線。因此,依據一些面向,係可利用天線板10704、10704’而如於10702所示地將天線橫向定位在基體雙側上,依據一些面向,這些天線板可係表面安裝元件。
這些天線可係包含被組配在基體上方之SMD 10704上的天線元件10714~10714’、10716~10716’及10718~10718’的一個天線陣列、以及包含被組配在基體下方之SMD 10704’上的天線元件10722~10722’、10724~10724’及10726~10726’的一個天線陣列。將這些天線設置在與超薄基體相鄰之處可在X-Y和Z維度上提供額外的空間,這使得容積增加,而導向較佳的帶寬和增益及較少的損耗,如前文所述。
雖然所例示出的是2×4陣列,但熟習本技藝中之通常技術者會可瞭解,係可根據所需方案而在該基體之頂部、底部或側邊上組配一個N×M陣列。在一些面向中,當有數個天線陣列被設置在SMD之頂部和底部上及側邊沿線上時,係可取決於對天線發射與天線極性的規則式控制而將輻射方向控制在多個方向中之任意者中。
超薄應用的範例可係非常薄區域所需要的天線,例如GOOGLE™、GLASS™、薄型頭戴收話器、超薄型平板電腦及其他諸如此類者,在這種非常薄區域當中,可用房地產可能係薄到使該房地產極不可能會被用在天線上。在這樣的環境中,天線可如前文所述地被設置在與封裝體相鄰處且可構成全向天線,不只是因為天線類型或設置方式,也因為這些天線的發射序列。
這些天線和陣列會受到晶粒10706饋給,此超薄無核基體的另一個優點是,較薄材料可使用較高密度的線路和通路(由於空間限制而未示於圖中),如於前文中所例示與論述的。例如,厚材料通常會因為所必須穿越的厚度而需要較大的通路,如同可從圖100A之通路10020和10022以及圖102之通路10219、10219’看出的。另一方面,在超薄無核基體中卻可體現接近髮絲尺寸直徑的通路,因為通路所需要穿越的距離較短得多。
圖108A至108C依據一些面向而例示出一種內嵌式晶粒封裝體。當在Wi-Fi(例如2.4 GHz、3.6 GHz、4.9 GHz、5 GHz和5.9 GHz頻帶)上工作時,晶粒、饋給線和天線的尺寸會比前文所述之在WiGig或5G毫米波頻帶上在六十吉赫或其他WiGig範圍內作業時更大得多。當在WiGig或5G毫米波頻率上作業時,由Wi-Fi頻率之饋給線或尺寸所維持的功率損耗會變得實質上大非常多,且在一些面向中基本上無法被容忍。
因此,藉由主要只將一小群「專用」天線陣列所需的電子功能整合到晶粒中(那些天線陣列所在的位置很靠近功能受到縮減的這個晶粒)來實質上縮小晶粒尺寸,可造成非常短的饋給線互連,並因而減少功率損耗。換言之,晶粒的尺寸和形狀設定主要會是由該晶粒所服務的專用天線之數量和電子信號要求來決定。在一些面向中,電子信號要求可包含具有一或多個極性的信號、處於一或多個頻率範圍中的信號、具有一或多個振幅的信號、或具有給定功率的信號,此僅聊舉信號參數的幾個例子。
如前文所述,縮減功能可使得晶粒之尺寸縮減,這進而使得該晶粒能夠被設置在極其靠近使用那些電子信號的專用天線或天線群組的地方。這使得饋給線路由受到縮短並也相稱地降低功率損耗。在一些面向中,係將一個大的晶粒縮減成一系列非常小的晶粒,然後這些小晶粒再各向位在基體之頂部和(或)底部上的一個專用天線或專用天線陣列饋給,而造成非常接近、因而非常短而且損耗低的互連。在一些面向中,這可係藉由將該晶粒嵌在基體中來達成,該晶粒被嵌在該基體中的位置實體上與使用該晶粒之有限電子功能的天線陣列非常靠近。
這樣的一種面向可見於圖108A,在此,係有多個晶粒被嵌在一個基體內,依據一些面向,在該基體的上方與下方有使用該等個別晶粒之各別功能的天線。依據一些面向,在圖108A中,晶粒10809及例如以10810例示的相關離散部件被嵌在封裝體10801中。天線10803和10811被組配在基體10801之頂部和底部,因為這些天線需要視此封裝體所駐之行動裝置的定向而在適當方向上發送。
因為晶粒與天線鄰近,所以使該晶粒與天線10803和10811互連的是非常短的饋給機制(未於圖中示出)。此外,若空間條件有需要,係可組配一個晶粒來對基體之一側上的天線(或天線陣列)饋給,並組配第二個晶粒來對基體之另一側上的第二組天線(或天線陣列)饋給,可藉由適當控制程式而有規則地驅動這兩組天線或天線陣列。
例如,在圖108A中,係可在一個規則式控制程式中使晶粒10809驅動天線10803,並使晶粒10809’驅動天線10811’,天線10803和10811’可藉由此程式而以所欲序列、極化方式或方向發射。換句話說,係可將一個大的晶粒組配成幾個較小的晶粒來控制與這幾個較小晶粒連接的天線,這些天線受程控來以任何所欲序列發射以符合手邊設計之需求。
品項10813、10813’可係接頭,例如焊球、通路、金屬小塊或其他接頭,其間隔緊湊且受組配為形成用於為晶粒屏蔽RFI或EMI的一個法拉第籠,如前文所述。也可使用其他屏蔽形式,例如通路、或甚至被鍍上導電材料以提供在晶粒與相關部件四周的屏蔽作用的溝渠。
被嵌在基體10801中的受屏蔽晶粒與相關部件、以及專用天線10803、10819的組合包含了一種內嵌晶粒與專用天線組合10801-1。可有數個這樣的內嵌晶粒與專用天線組合10801-1、10801-2、10801-3、……、10801-N。
雖然在圖108A中N等於四,然而,係可在此封裝體中實施任何適當數量個此種組合來形成多內嵌晶粒子系統10800,此子系統在一些面向中僅包含單一個封裝體。在其他面向中,係可針對層疊封裝體面向而如前文所述地堆疊複數個封裝體。該等晶粒各會經由規則式控制而彼此通訊,以視情況而定地取決於行動裝置之定向以及所欲極化方式或分集而決定要在某個給定時間發射哪個天線或天線陣列。在其他面向中,此種尺寸縮減、功能縮減且限定天線的晶粒(說限定天線是因為所服務的是位置非常靠近該晶粒的專用的一或多個天線)概念並不受限於如在此所述之面向的嵌入式晶粒,此概念亦可在使用前文所述類型之堆疊封裝體的面向中實施。
圖108B依據一些面向而大致以10802例示出被組配在圖108A之封裝體10801之頂部上的N個專用天線陣列10801’-1、10801’-2、10801’-3、10801’-N的一個俯視圖,其中N=4。天線陣列10803A~19803B包含了一個專用天線陣列10802-1,此專用天線陣列例示出可係圖108A之內嵌晶粒與專用天線組合10801-1之一部分的一個天線陣列。圖108C依據一些面向而大致以10804例示出被組配在圖108A之下表面10819上的N個專用2×4天線陣列的一個仰視圖。
雖然在此所例示和描述的是有兩個天線或天線陣列的內嵌晶粒與專用天線組合(例如10801-1),但在其他面向中係可實施其他組合。例如,係可使單一個晶粒饋給多於兩個的專用天線或天線陣列,且可因而相應地電子式組配該晶粒。在這樣的事例中,該專用晶粒仍會在合理範圍內盡可能維持與專用天線之間的近距離以使得天線能夠藉由非常短的饋給線來受到饋給。
此外,必須得明白,在晶粒之接收器之低雜訊放大器(LNA)之前或在該晶粒之發送器之功率放大器(PA)之後的功率損耗是一種很嚴重的損耗。為了防範此種損耗,通常會將對天線的連接保持在很短的距離。換言之,在晶粒內的損耗在系統上的負面效應並沒有像在RF鍊離開晶粒之收發器之PA之後或在RF鍊受到晶粒之收發器之LNA放大之前的損耗那麼多,因為後者情況(PA之後和LNA之前)中的損耗可能會在整個系統的信號雜訊比上有很嚴重的負面效應。是故,在晶粒與天線之間的非常短互連具有關鍵性,這導向了於此所述的這種內嵌晶粒與專用天線面向。因此,所述面向提供使晶粒位在天線近處的空間位置。
堆疊封裝體以及將部件彼此堆疊的一個重要好處是可容許複數個無線電和複數個系統彼此堆疊。在一些面向中,可使數個天線耦接至在於Wi-Fi頻帶內作業的一個Wi-Fi系統中的一個無線電,並可使在此堆疊封裝體組態中之同一個或不同封裝體中的其他天線耦接至一個毫米波或無線千兆(WiGig)系統中的一個無線電,在一些面向中,這同一個晶粒兼具Wi-Fi系統組態以及毫米波WiGig系統組態。
在一些面向中,該晶粒可實際上包含多個晶粒,例如針對連繫至第一群天線的Wi-Fi作業的所組配的第一晶粒、以及針對連繫至第二群天線的毫米波WiGig作業的所組配的第二晶粒。如前文所提,這些晶粒可係在一個層疊封裝體組態的同一個封裝體中,或是在一個層疊封裝體組態的不同封裝體中。此外,若天線陣列(例如塊狀元件)因為層疊封裝體組態中之天線元件的重疊而彼此相對,且若該等天線被控制為要一起發射,那麼係可在邊射作業中作側邊輻射。更進一步而言,在一些面向中,在封裝體之相對側邊上的天線陣列之發射可受到規則式控制以在相反方向上發射,甚至可相差一百八十度(180o)角;又,在一些面向中,在封裝體之相對側邊上的天線陣列之發射也可受到規則式控制以在相同的方向上發射。
在毫米波頻帶中的可用大帶寬在應用上特別受到關注,例如需要每秒十億位元資料率的無線回載。聯邦通訊委員會(FCC)近期已開放64 GHz至71 GHz頻譜以供5G用途使用,而使得有上至六個的各具有2.16 GHz帶寬的頻率通道可供使用。因此,介接無線電前端與空氣介面的天線必須要在大頻寬上作業。
為了對付存在於具有廣帶寬的印刷天線陣列當中的挑戰,係可組合堆疊共振器而使用較厚的基體以拓寬某些印刷天線的帶寬。在一些面向中,係可使用堆疊塊狀天線來增進天線帶寬。詳言之,兩個垂直堆疊塊狀天線(或天線塊)可作用為耦合共振器,兩個共振器之間的耦合可受控制以調整天線之阻抗帶寬。
可藉由使用各種基體厚度來控制耦合,以控制此種具有磁性本質的耦合。尤其是,在堆疊天線塊間之高度上的增加(等同於在基體厚度上的增加)可造成較寬的帶寬。雖然堆疊共振器之間的較厚基體通常可造成天線元件之較廣有效帶寬,但基體厚度的增加也可能會招致在印刷相位陣列之視野中的掃描無訊區(scanning null)。於此所述之面向可對付此種挑戰,這些面向包含一種堆疊環狀共振器(SRR)天線,其利用電容性耦合的三或更多個共振器來增加天線帶寬。
圖109依據一些面向而例示出一種示範性堆疊環形共振器(SRR)天線封裝體胞元的側視圖之方塊圖。此天線封裝體胞元可被整合在圖3A中所示之毫米波通訊電路300的天線陣列電路330內,但此天線封裝體胞元並不如此受限。
請參看圖109,其例示出一個SRR天線封裝體10900,其可係實施在一個多層PCB上。SRR天線封裝體10900可包含第一個金屬化層,其可形成一個接地面10902。SRR天線封裝體10900可進一步包含第二個金屬化層,其可形成一個單獨環形共振器10906。第三個金屬化層可形成更多環形共振器,例如環形共振器10910和10912。雖然圖109之例示係在第三個金屬化層上有兩個環形共振器,但本揭示內容並不如此受限,而亦可使用其他環形共振器組態。例如,可在第三層中使用四個環形共振器,如圖111所示。
在一些面向中,接地面層10902藉由一或多個PCB層10904而與單獨共振器10906隔開,且該單獨共振器10906藉由一或多個額外PCB層10908而與環形共振器10910和10912隔開。在一些面向中,單獨環形共振器10906與環形共振器10910和10912電容性耦合,且環形共振器10910和10912也可彼此電容性耦合。在這樣的考量上,可藉由調整PCB層10904和10908之厚度、及藉由調整在共平面的環形共振器10910和10912之間的距離,來改變在這些共振器環之間的電容性耦合,藉以控制SRR天線封裝體10900的帶寬。
在一些面向中,係可使用複數個天線封裝體(例如SRR天線封裝體10900)來作為天線陣列(例如於圖114中所例示的大規模毫米波相位天線陣列)中之天線胞元。
圖110依據一些面向而例示出可被用在圖109之天線封裝體胞元之一或多層中的數個示範性環形共振器。在此所揭露的這些環形共振器可係一個天線封裝體胞元的一部分,這些共振器可佔用該天線封裝體的一或多層,並可使經由該天線封裝體胞元所收發的信號被放大並(或)共振。請參看圖110,其例示出SRR天線封裝體10900之第二金屬化層的單獨環形共振器10906以及來自SRR天線封裝體10900之第三金屬化層的共平面且電容性耦合的環形共振器10910和10912。在一些面向中,SRR天線封裝體10900所使用的可係在天線埠11000的單一條饋給線,該天線埠可耦接至單獨環形共振器10906以產生單一線性極化。
圖111依據一些面向而例示出可被用在圖109之天線封裝體胞元之一或多層中的數個示範性環形共振器,其具有使用不同極化方式的複數條饋給線。請參看圖111,其例示出可在SRR天線封裝體10900之第二金屬化層中使用的單獨環形共振器11102。在一些面向中,SRR天線封裝體10900之第三金屬化層可包含共平面的多個耦合環形共振器11104。詳言之,該等多個共振器11104可包含環形共振器11106、11108、11110和11112,其可彼此電容性耦合並與單獨環形共振器11102電容性耦合。
在一些面向中,SRR天線封裝體10900可使用在單獨環形共振器11102處的雙重饋給線饋給天線埠11114和11116來產生兩種線性正交極化。如於圖111中所見,天線埠11114可係用於水平信號極化,且天線埠11116可係用於垂直信號極化。
圖112依據一些面向而例示出在圖109之SRR天線的E平面上的電場線11200。請參看圖112,其例示出在SRR天線封裝體10900之第一、第二和第三金屬化層之間所形成的電力線11200。詳言之,電場線11200係由於在接地面11202、單獨環形共振器11204(在第二金屬化層上)與兩個共平面環形共振器11206和11208之間的電容性耦合所形成的。圖112亦例示出在單獨環形共振器11204上的一個天線饋給埠11210。
圖113是圖109之SRR天線封裝體胞元之反射係數和校靶實現增益(boresight realized gain)之依據一些面向的示範圖示。詳言之,圖113根據圖111之SRR天線拓樸的模擬效能而例示出一個反射係數曲線11302(指出回波損耗)和一個校靶實現增益曲線11304。如於圖113中所見,10dB回波損耗帶寬係從55 GHz延伸至74 GHz,也就是19 GHz帶寬。
另外,3dB校靶實現增益帶寬係從54 GHz延伸至69 GHz,也就是15 GHz帶寬。如於圖113中所見,當高於70 GHz時,校靶增益開始急速下降,此時元件不再具有垂射型輻射行為。因此,當以垂射方式輻射時,該SRR天線封裝體(例如10900)係可在55 GHz至69 GHz的有效帶寬內使用。垂射模式在相位天線應用中有可能受到關注,用以產生在上半球中的定向波束。此外,視應用而定,該SRR天線封裝體(例如10900)也可在頻率上放大或縮小以涵蓋更特定的頻帶。
圖114依據一些面向而例示出使用圖109之SRR天線封裝體胞元的一種示範性天線陣列的方塊圖。請參看圖114,天線陣列11400是一個大規模毫米波相位陣列天線,其包含與圖109之SRR天線封裝體10900相似的多個天線封裝體胞元。在一些面向中,天線陣列11400包含對數個SRR天線封裝體胞元的配置,這些SRR天線封裝體胞元係配置成含有SRR天線封裝體胞元之任何倍數組(例如4×4、8×8及16×16)的一種鋪磚組態。天線陣列11400(以及各個SRR天線封裝體胞元(例如SRR天線封裝體10900))與一個特定電場(E場)向量(例示於圖114中)和一個特定磁場(M場)向量(未例示於圖114中)相關聯。
天線陣列11400可係利用複數個SRR天線封裝體(例如SRR天線封裝體10900)所形成。圖114例示出在天線陣列11400中的第二金屬化層11402和第三金屬化層11408。第二金屬化層11402包含多個單獨環形共振器11404。該等單獨環形共振器11404各與第三金屬化層11408內的一組環形共振器11410(例如共平面且電容性耦合的四個環形共振器)相應。
在一些面向中可係將層級11402和11408內的環形共振器之元件內間隔設定為0.5λ,但,此間隔也可根據天線陣列11400的掃描範圍需求而改變。
在一些面向中,為了使增建封裝體上的金屬密度相等,係可在相鄰共振器元件之間加入無共振雙極天線(或模型金屬條)11406和11412。在天線陣列11400中,SRR天線共振器(例如11404)可各係由單一個天線埠饋給,而形成單一種線性極化(在一些範例中,也可係使用雙重極化)。如於圖114中所見,無共振雙極天線11406和11412係與電場向量正交,以減少在輻射元件與該等無共振雙極天線之間的耦合。
圖116依據一些面向而例示出圖109之SRR天線封裝體胞元的一種示範堆疊方式的方塊圖。SRR天線封裝體胞元11600可係利用分別以11604~11622來指涉的十個基體層(M1~M10)所形成。SRR天線封裝體胞元11600包含被設置在最高基體層11622上的數個共平面環形共振器11636、被設置在基體層11618上的一個單獨環形共振器11634、被設置在基體層11614上的一個天線接地面11632、被設置在基體層11612上的一個天線饋給部11630、被設置在基體層11616、11618、11620和11622上的數個無共振雙極天線11638、以及被設置在基體層11604和11614之間的一個阻抗變換器(例如同軸阻抗變換器11640)。
SRR天線封裝體胞元11600包含用於提供信號路由的十個基體層,但本發明之面向並不如此受限,天線封裝體胞元11600亦可具有其他基體層數量。在一些面向中,天線封裝體胞元11600之基體層(例如11604~11612)可提供堆疊對稱性以減輕天線封裝體胞元11600的翹曲。SRR天線封裝體胞元11600可係施作在一個表面上,例如一個PCB。
在一些面向中,SRR天線封裝體胞元11600是作為一個天線陣列(例如於圖114中所示之相位天線陣列)之子陣列之一部分的一個子陣列元件。在某些面向中,SRR天線封裝體胞元11600透過同軸阻抗變換器11640而耦接至一個積體電路(例如射頻積體電路(RFIC)11602)的多個埠口其中一個埠口。然而,本發明之面向並不如此受限,SRR天線封裝體胞元11600可亦係更大或更小的一個子陣列的一個子陣列元件,並且也可係透過其他方式而耦接至RFIC。另外,在一些面向中,各子陣列也可係配置來建構一個相位陣列天線(例如用於大規模毫米波通訊的相位陣列天線)。
在某些面向中,天線饋給部11630係設置在基體層11612上,與基體層11614上的接地面相鄰。此外,在一些面向中,天線饋給部11630係耦接至阻抗變換器11640。藉由耦接至阻抗變換器11640,天線饋給部11630可接收RF信號以供SRR天線封裝體胞元11600傳輸,或將RF信號(例如由SRR天線封裝體胞元11600所接收到的RF信號)發送至天線饋給部11630。在一些面向中,該阻抗變換器包含被設置在多個基體層內(例如基體層11604~11612)的多個通路。該等通路可通過多個基體層(例如基體層11604~11612)而將RFIC 11602耦接至天線饋給部11630(例如經由RFIC凸塊11603)。尤其,阻抗變換器11640之通路可包含將RFIC 11602耦接至天線饋給部11630的一個通路。
在一些面向中,SRR天線封裝體胞元11600之天線饋給部11603可受到來自以25Ω帶狀線設計的一個等相饋給分配網路的饋給。可將該阻抗系統選擇為25Ω以減少進入帶狀線的歐姆損耗(與傳統50Ω帶狀線相比)。
在一些面向中,SRR天線封裝體胞元11600進一步包含被設置在數個基體層(例如層級11616~11622中之一或多者)上的多個無共振雙極天線11638。在一些面向中,這些無共振雙極天線11638可增加SRR天線封裝體胞元11600的金屬密度,這可減輕翹曲。另外,這些無共振雙極天線11638可係以與SRR天線封裝體胞元11600之電場正交的方式被設置在基體層11616~11622中之一或多者上以確保無共振。
在一些面向中,RFIC 11602被組配為可針對SRR天線封裝體胞元11600而接收來自環形共振器11636和11634、天線饋給部11630以及阻抗變換器11640的RF信號。此外,在一些面向中,RFIC 11602被組配為可經由阻抗變換器11640、天線饋給部11630以及環形共振器11634和11636而使RF信號從SRR天線封裝體胞元11600被發送出去。在一些面向中,RFIC 11602係透過覆晶附接技術而附接至SRR天線封裝體胞元11600,但本發明之面向並不如此受限。RFIC 11602可係SRR天線封裝體胞元11600(其係例如位在一個無線通訊裝置內)的一部分,或可係與SRR天線封裝體胞元11600分離且以可操作方式耦接至SRR天線封裝體胞元11600。此外,在某些面向中,RFIC 11602可係以可操作方式耦接至控制與基帶電路以接收控制信號和基帶信號,用以處理由SRR天線封裝體胞元11600收發的通訊信號。
圖115依據一些面向而例示出構成一種示範性SRR天線封裝體胞元(例如11600)的一組示範層面11500。詳言之,所例示之基體層11502~11520對應於圖116之基體層11604~11622。如於圖115中所見,共平面環形共振器11528係位在最高基體層11520中,且單獨環形共振器11526係位在基體層11516中,而形成一組堆疊環形共振器。單獨環形共振器11526包含一個天線埠11524,此天線埠耦接至位於基體層11510的天線饋給部11522。
在一些面向中,SRR天線封裝體胞元11600進一步包含被設置在基體層11514~11520上的多個無共振雙極天線11530。與圖116相仿,這些無共振雙極天線11530可係用來藉由增加基體層11514~11520之間的金屬密度而減輕SRR天線封裝體胞元11600的翹曲。這些無共振雙極天線11530可係以與SRR天線封裝體胞元11600之電場正交的方式設置以確保無共振。
圖117依據一些面向而例示多個帶狀線之方塊圖,該等帶狀線可被用作對圖109之SRR天線封裝體胞元的饋給線。請參看圖117,其例示出基體層M5(或圖115中之11510)之饋給線的另一個視圖11700。詳言之,層級M5可包含被設置在接地面層級M4(11508)與M6(11512)之間的多條帶狀線(例如11702)。例如,圖117例示出其中一個接地面層級(例如M4或11508)的金屬化表面11708。帶狀線11702係位在非金屬化區域11710內,且可係受多個接地通路11704屏蔽。在一些面向中,該等帶狀線11702各可係25Ω帶狀線。雖然在圖117中的標號11702只連結至兩個帶狀線,但標號11702也指涉在圖117中所例示出的其餘帶狀線(同樣地,11704係指涉在圖117中所例示出的所有接地通路,11706係指涉所有帶狀線彎折、且11710係指涉所有非金屬化區域)。
在毫米波頻率體系內,SRR天線封裝體胞元11600的饋給網路可能會是在RFIC 11602與輻射元件(例如11634和11636)之間的一個損耗源。在一些面向中,係可使得用於在一個天線陣列(例如於圖114中所例示之使用複數個SRR天線封裝體胞元一個陣列)內之各個SRR天線封裝體胞元的各個25Ω帶狀線11702皆為相同長度,以確保該陣列中之所有天線元件的介入相位都相同。此外,亦可使得用於在一個天線陣列內之各個SRR天線封裝體胞元的各個25Ω帶狀線11702皆受接地通路11704屏蔽(以例如避免重複覆模)。另外,亦可使得用於在一個天線陣列內之各個SRR天線封裝體胞元的各個25Ω帶狀線11702均在該PCB封裝體上被規劃為具有平順彎折(例如,彎折11706並不具有任何銳角彎折),以確保該天線陣列之所有饋給線在頻率方面的介入相位響應都是平坦的。
RF通訊系統常會使用被形成在一個半導體晶粒上的數個子系統(例如壓控振盪器(VCO)、功率放大器、收發器、數據機、天線子系統等等)。隨著被施加至行動裝置的無線通訊標準之數量的增加,有可能會在天線設計上造成一些重大挑戰。天線代表了與可攜式裝置中之其他部件截然不同的一種部件種類。例如,天線可係組配來在自由空間裡作有效輻射,而其他部件與其周遭環境可能是隔絕的。
以毫米波(mmWave)頻率作業的天線(用於高資料率短範圍鏈路)被預期會變得很普遍。作業於可包含適當電路、邏輯、介面和(或)程式碼波頻率的通訊系統的一個範例被稱為無線千兆聯盟(WiGig),其係作業於60 GHz頻帶。此外,對毫米波無線電系統的使用也被預計要在例如5G蜂巢式無線電等標準上扮演重要角色。典型上,這些短範圍毫米波無線電系統會需要在發送器與接收天線之間的無阻礙視線(LOS)。由於這個LOS需求,可能會需要使收發天線的定向可使其各自的主波瓣彼此面對面以獲得最大無線電鏈接。目前用於行動裝置(例如膝上型電腦、平板電腦、智慧型電話等等)的天線設計在涵蓋範圍上受到限制,且在毫米波作業頻率上會招致高程度損耗。此外,可包含適當電路、邏輯、介面和(或)程式碼波通訊系統可能常常會在天線系統內使用波導。然而,使用波導來傳遞可包含適當電路、邏輯、介面和(或)程式碼波信號會關聯到精準微電機部件,此種部件可能會造成高成本。
於此所述之波導結構可被整合在圖3A中所示之毫米波通訊電路300的天線陣列電路330中,但所述波導結構並不如此受限。圖118A依據一些面向而例示出使用多個波導天線的一種示範性行動裝置。請參看圖118A,行動裝置11800可包含一個射頻前端模組(RFEM)11802,可使用該RFEM來經由數個波導11808而無線地收發信號。在一些面向中,係可使用波導11808來在裝置11800內部、或者有方向地在裝置11800外部傳遞無線信號,例如毫米波無線電信號(比如WiGig或5G蜂巢式信號)。如於圖118A中所見,係可將四個不同波導11808用作天線,用以在裝置11800外部導引在不同天線波瓣中的信號。
圖118B依據一些面向而例示具有波導過渡元件的一種示範性射頻前端模組(RFEM)。請參看圖118B,RFEM 11802包含一個收發器子系統11804、一個過渡結構11806以及數個波導11808。在一些面向中,無線信號可經由過渡結構11806而在收發器11804與波導11808之間傳遞。係可使用過渡結構11806來在傳遞往來收發器11804與波導11808之無線信號的數條帶狀線之間作過渡。
波導11808可係以披覆有導電材料的低損耗塑膠材料(例如被覆金屬的鐵氟龍材料或其他材料)製成。過渡結構11806可使用具有在接地連接器框架內部之饋給探針的微機製連接器或配接器。可使用的信號饋給技術包含被設置在該等波導內的微帶塊狀天線之近場耦合。然而,過渡結構11806在製造上的成本可能會因為該等微機製連接器或配接器而較高。
在一些面向中,係可使用另一種不同類型的波導過渡結構(如於本文中參照圖119A~123所揭露者)來將無線信號(例如毫米波無線信號)從PCB(或另一個基體)上之傳輸線饋給至波導。該過渡結構可包含一個饋給探針(例如電或磁場饋給探針),其具有至多層PCB上之平面傳輸線的連接。該波導過渡結構的較大部件可包含在PCB與波導之間的接地連結以及對該波導的機械式安裝與機械式支撐(可藉由被安裝在PCB上的金屬配接器來實施)。該配接器可係被焊至PCB、或利用螺絲(如圖所示)而被安裝在PCB上。因為過渡結構的最小部件(例如饋給探針)係被施作在PCB內,所以在此所提出的這種波導過渡結構設計可不需使用體積小且對容限敏感的部件,這種部件在機器製作上較為困難且昂貴。
圖119A和圖119B依據一些面向而例示出用於在一個PCB和一個波導天線之間過渡的一種波導結構之透視圖。請參看圖119A,其例示出用於在PCB 11902與波導11906之間過渡的配接器11904之爆炸圖11900。PCB 11902可包含在接地層11910A與11910B之間的複數個層級11908。傳輸線11918可係設置在PCB 11902之一側上(或在層級11910A上),且可被利用來在波導11906與收發器子系統(例如11804)之間載運毫米波無線信號。傳輸線11918可係一種平面傳輸線,其可包含微帶線路、帶狀線或共平面波導傳輸線。在一些面向中,傳輸線11918可係背地式(ground-backed)共平面波導(CPW)傳輸線。在一些面向中,傳輸線11918可係菲平面類型,例如同軸的或其他波導。此外,傳輸線11918也可包含藉由基體層11908之DL介電層而與接地面(例如層級11910A)分開的一個傳導部件。傳輸線11918可包含一個饋給探針(例如於圖120A~120B中所例示的)以供用於傳遞往來波導11906的信號。
PCB 11902進一步包含可用於在藉由配接器11904而組裝PCB 11902與波導11906時收容波導11906的一個切除部11912。配接器11904可經由螺絲11914或其他方式而被安裝至PCB 11902上(例如,配接器11904可被膠黏或藉由其他方式而被附接至PCB 11902上)。
波導11906可係以低損耗材料(例如鐵氟龍)製成,且可受金屬化層(或金屬層)11916覆蓋。配接器11904可係由金屬製造而成,使得當PCB 11902與波導11906經由配接器11904而耦接時,金屬化層11916可耦接至PCB 11902之接地層(例如11910A和11910B)。圖119B例示出PCB 11902、配接器11904和波導11906在組合之後的一個視圖11920。
圖120A、圖120B和圖120C依據一些面向而例示出圖119A~119B之波導過渡結構的多個剖面圖。請參看圖120A,其例示出配接器11904在被附接至PCB 11902與波導11906時的一個剖面圖12000。在一些面向中,PCB 11902可包含形成數個接地通路柵12010的多個通路。至少一部分的該等接地通路柵12010可耦接接地面層11910A與11910B。
圖120B和圖120C例示出該波導結構之更多視圖12002和12004,包含利用螺絲11914而安裝在PCB 11902和波導11906上的配接器11904。如於視圖12002中所見,配接器11904可包含用於在配接器11904被安裝在PCB 11902上時收容傳輸線11918的一個開口12016。在一些面向中,PCB 11902可進一步包含穿透PCB 11902和傳輸線11918的一或多個鍍覆通路以形成一個饋給探針12012。饋給探針12012可被使用來在饋給線11918與波導11906之間傳遞無線信號。在這樣的考量上,傳輸線11918的接地部份可經由金屬配接器11904和接地通路柵12010而耦接至該波導的接地部份(例如金屬化層11916)(例如,在接地面層11910A、11910B、接地通路柵12010、金屬配接器11904、及波導11906之金屬化層11916之間形成了電氣連結)。
在一些面向中,PCB傳輸線至波導過渡配接器11904可進一步包含在PCB 11902與波導11906被安裝至配接器11904上時在PCB 11902之邊緣(例如,該PCB之靠近饋給探針12012所在處的一個邊緣)與波導11906之邊緣之間所形成的一個空氣隙12014。空氣隙12014可具有可針對阻抗匹配而配置的尺寸(例如寬度、高度和(或)深度)。
圖121A、圖121B和圖121C依據一些面向而例示圖119A~119B之波導過渡結構的多個透視圖,該波導過渡結構具有一個阻抗匹配氣室。請參看圖121A、圖121B和圖121C,其示出包含PCB 11902、配接器11904和波導11906的該波導過渡結構之更多視圖12100、12102和12104。詳言之,視圖12102和12104例示出空氣隙12014相對於接地通路柵12010與饋給探針12012的位置。
圖122依據一些面向而例示出當PCB和波導經由圖119A~119B之波導過渡結構而被組裝時之氣室的另一個視圖。請參看圖122,圖示12200例示出PCB 11902、空氣隙(或腔室)12014以及鐵氟龍波導11906的相對介電常數(Er)。詳言之,與空氣隙12014內之空氣相關聯的相對介電常數是Er=1,且與PCB 11902和波導11906相關聯的相對介電常數是Er=3。如於圖122中所見,可將在接合邊界(例如PCB 11902與空氣隙12014間之邊界、及空氣隙12014與波導11906間之邊界)處的反射信號12202和12204看作阻抗兩個信號波在PCB 11902與波導11906之間傳播。因此,可藉由調整空氣隙12014之尺寸來改變阻抗以作阻抗匹配。
圖123依據一些面向而例示反射係數值與空氣隙寬度之關係的模擬結果之圖示。詳言之,圖表12300示出展示反射係數S11之值與空氣隙12014之寬度間之關係的示範模擬結果。如於圖123中所見,可利用空氣隙12014來讓使用配接器11904的該過渡結構之阻抗匹配受到最佳化。在一些面向中,係可改變寬度以外的空氣隙尺寸或空氣隙形狀以作阻抗匹配。
極化多輸入多輸出(MIMO)天線結構以及極化分集被計畫為會是使得能夠為將來的5G毫米波無線電系統實現極高資料率的關鍵之一。這創造出了對於適於在毫米波無線通訊系統當中使用的雙重極化天線和天線陣列的需求。
從前的方案包含具有複雜或相對複雜的饋給網路或天線場型形狀的各類平面微帶和印刷雙極天線,藉以創造雙重極化輻射響應。為了給5G和WIGIG極化MIMO系統提供最佳或經改善過的特性,天線應該展現在信號饋給之間具有高隔離度的接近純粹的雙重極化響應。此外,天線的尺寸也應該很小、應該易於整合到PCB或矽件內、且應該可被用作在一個天線陣列中的單一個天線元件。第二個問題是要避免發生在整合PCB或基體式天線中的對有害和有損基體波的激發。先前方案包含具有複雜或相對複雜的饋給網路或天線場型形狀的各類平面微帶和印刷雙極天線,藉以創造雙重極化輻射響應。
依據一些面向,針對上述需求的一種解決方案是使用具有一個共享雙極天線臂的兩個90度彎折雙極天線。包含如此被適當設置之天線的天線結構可造成一組正交極化天線對。當對這些雙極天線的信號饋給有受到良好平衡的時候,在這些天線之間的耦合是非常微弱的。上述天線可被實施在將天線結構整合至多層PCB或基體內的面向中。此外,也可藉由對所述天線結構之平面雙極天線臂條帶或天線區域中之PCB介電體設計受到適當設置的PCB孔洞,而避免或實質上減少基體波激發。在一些面向中,係可達成表四中之模擬設計參數。
表四
下文所述之天線結構針對前文中所提需求而提供優於目前已知方案的改良,因為共享天線臂可使得能夠藉由非常小型的天線結構而獲得雙重極化響應,雙極天線的平衡本質使得不需額外的努力和複雜度便可使在天線之間的相互耦合程度很低,並且不需複雜的饋給和阻抗匹配網路便可獲得雙重極化響應。所揭露天線結構的其他改良處是,其非常易於被整合到PCB或其他類型的多層基體中。又,係可使用在天線之平面部份上設置孔洞這樣的一種簡單技術來抑制有害基體波。此等孔洞亦減少在天線結構內的介電損耗。另外,所揭露之天線結構也易於被用作小型天線元件的結構單元。熟習本技藝中之通常技術者會可知曉,前述改良係可在一或多個面向中達成,並且於此所述之天線結構的各種面向係可視手邊之設計議題而定地提供前文所述的全部或一些改良。
圖124依據一些面向而例示出一種雙重極化天線結構。天線結構12400包含兩個90度彎折雙極天線12401、12403。天線結構12400可被整合在圖3A中所示之毫米波通訊電路300的天線陣列電路330中,但此波導結構並不如此受限。彎折雙極天線12401包含平面臂12402和垂直臂12410。彎折雙極天線12403包含平面臂12406和垂直臂12410。彎折雙極天線12401、12403被並排設置。此種並排設置造成了一組正交極化天線對。
雙極天線12401、12403各有自己的「天線臂」12410以及以12404、12408象徵性例示的個別饋給部。天線臂12410是由兩個雙極天線共用的。換言之,依據一些面向,臂件12410是這兩個彎折雙極天線的共享天線臂。如於圖124中所例示的,各個彎折雙極天線將會產生傾斜45度的線性極化。這樣的兩個並排雙極天線會造成正交極化天線對,詳見後文。此外,若這兩個天線有受到良好平衡,那麼在天線之間的耦合會是很輕微的。
圖125A至125C依據一些面向而例示圖124之雙重極化天線結構在多層PCB上的實作。在一種面向中,所例示之雙極天線係設計來在約29 GHz的頻率上作業。在圖125A至125C中,PCB 12503包含約為20×10 mm的一個接地面,且係將天線結構12511整合入內的那個部份。依據目前所論述的這個面向,標示在圖125C中但於圖125A至125C中都有示出的雙極天線臂12502、12506係特定於各個天線怚係以長度約為2mm的平面PCB銅帶實施。與兩個天線共享的垂直天線臂12510係以安裝在該PCB上之長度約為2.5的垂直金屬棒實施。在PCB中在雙極天線臂12502、12506上的數個孔洞12507係用於避免或減少有害基體波的激發。PCB 12503和延伸部12509實際上是同一個PCB。換言之,延伸部12509只是PCB輪廓的一個形狀。
圖126依據一些面向而例示於圖125A至125C中所例示之天線結構的模擬S參數。係使用CST微波工作室(CST™ MWS™)電磁模擬軟體(SW)來模擬以12511被標示在圖125A中且於圖125A至125C中都有示出的天線結構。在這個範例中,就針對這個特定面向的這個模擬而言,PCB 12503材料是FR4(εr=4.4),所有導體的材料都是銅。圖126示出所模擬出的之S參數。這些結果顯示出兩個天線(例如在圖124中象徵性示出的12401、12403以及在圖125A~125C中以圖形示出的12501、12503)在29 GHz頻帶都有良好的阻抗匹配,並且在這些天線之間的耦合程度很低。
圖127A和127B依據一些面向而例示於圖125A至125C中所例示之天線結構的模擬遠場輻射場型。該等雙極天線之輻射是被正交極化的,依據一些面向,其交叉極化(cross polarization)成份比主極化成份低10到30dB。在這個PCB實作中,兩個雙極天線12501、12503具有約4dBi的最大定向性和約3dBi的最大增益。這些模擬結果指出,天線結構12511係以所希望的方式運作。
至非所欲及有害表面或基體波模式的電力洩漏在毫米波電路中可能會是個問題。在實務上,這意味著RF電力洩漏到了基體內,而導致額外的介電損耗並破壞輻射場型和天線之極化。在這個天線結構12511中,係藉由在天線區域上鑿出進入PCB的孔洞來避免或減少表面和基體波的激發。圖128A依據一些面向而例示圖125A至125C之天線結構的一個俯視圖,在其雙極天線臂之平面臂中鑿有數個表面波洞。圖128B依據一些面向而例示出圖125A至125C之天線結構的一個俯視圖,其表面波洞係以另一種組態鑿出。圖128A例示出一種技術,於此技術中,這些孔洞(其中一個被標號為12807,在一些面向中,這些孔洞的直徑是0.2mm)係以使得其大概位在電場最大值區域的方式被設置在平面雙極天線臂12802、12806中。
另一種實作係例示在圖128B中,於此,在區域12812、12814、12816係有在PCB中之於天線之外的額外孔洞,用以進一步壓抑表面和基體波激發。在一個雙極天線結構中,電場最大值位置典型上係在靠近雙極天線臂之開放端的地方。然而,於此面向中,這些孔洞也被設置在天線之其他較不關鍵的區域,因為盡可能地移除靠近天線的有損性材料通常是有益的。有損性材料包含基體,並且在一些面向中,該基體是阻燃材料4型(FR4)。
圖129依據一些面向而例示雙重極化天線結構的另一種實作。圖130A依據一些面向而例示圖129之天線的一個俯視圖,圖130B和130C是圖129之天線之依據一些面向的透視圖。在圖129中,於圖125A至125C中所示出的共用雙極天線臂12510被替換成以近距離隔開的分用於各個天線的個別雙極天線臂12906、12908。如同圖125A至125C,各天線包含個別饋給部12903、12905,且會產生傾斜45度的線性極化。介電基體13003可係εr=4.3、怚在29 GHz之損耗正切=0.02的一個介電質。依據一些面向,圖130A之天線包含雙垂直元件13010、13011以及平面雙極天線臂13002、13006。在一種面向中,在兩個平面臂上的孔洞13015有助於避免或減少在PCB 13003上的表面或基體波。可如圖所指地設置額外的孔洞13012、13014、13016,這些孔洞亦有助於避免或減少率表面或基體波。饋給部13005、13007可連接至一個信號源,例如,基體13003內的一個射頻積體電路(RFIC)。典型上,可係藉由微帶或帶狀線傳輸線來作此連接。在毫米波電路中通常會避免使用通路,因為通路可能會導致阻抗匹配問題。有時可能會需要使用通路(例如當RFIC位在PCB之與饋給部相反的那一側上時)。所例示的尺寸只是為了模擬用,熟習本技藝中之通常技術者會可明白,也可依據手邊的設計議題而使用其他尺寸。
圖130B和130C是圖129之天線之依據一些面向的透視圖。圖130B的截出部份例示出兩個垂直臂中之在13011的那一個,而圖130C則是把兩個垂直臂13010、13011都例示出來。
圖131A依據一些面向而例示出圖130A至130C之天線結構的總輻射效率對比於頻率的模擬。本文中所使用的「總輻射效率」一詞指的是天線所輻射之功率對比於來自源頭(例如50歐姆信號產生器,比如一個RF收發器)之最大可用功率的比率(單位為dB)。總輻射效率說明了阻抗失配損耗和天線結構中之損耗(使RF能量變成熱量的介電和歐姆損耗)。圖131A繪出圖130C(它有兩個正交天線,因為是對稱的,所以這兩個天線的效率會是一樣的)之其中一個天線的效率。
圖131B依據一些面向而例示於圖130A至130C中所例示類型之天線的一個4×1陣列之俯視圖。圖131C是於圖131B中所例示之類型的4×1天線陣列之依據一些面向的透視圖。依據一些面向,此4×1雙重極化天線陣列包含四個雙重極化天線元件13121、13123、13125、13127,其均係圖130A至130C中所例示之類型。該等天線元件各包含兩個垂直雙極天線臂13110、13111和兩個平面雙極天線臂13102、13106。該陣列具有為作模擬用途而於圖中指出的尺寸,並係經由結構13109而附接至主要PCB 13103。此天線元件使得在PCB 13103之邊緣處能夠形成小型天線陣列,這使其對在空間寶貴的行動無線裝置中之實作具有吸引力。
圖131D和131E係依據一些面向所例示出之圖131B和131C之4×1天線陣列於定相0o時的模擬輻射場型13100D和13100E。圖131F和131G係依據一些面向所例示出之圖131B和131C之4×1天線陣列於定相120o時的模擬輻射場型13100F和13100G。各模擬場型分別指出一個+45o陣列或一個-45o陣列,如於這些模擬場型圖中所指出的。在這些圖當中的結果係來自圖131C的結構,當中,「+45」指的是由傾斜+45度的雙極天線所形成的天線陣列,而其他雙極天線分別是-45度。圖131D和131E所針對的是以輸入信號之相同相位激發所有個別天線饋給部時的情況。圖131F和131G所針對的是各饋給部之相位都相對於下一個元件而偏移120度時的情況。這使得該陣列之場型的主波瓣偏離中心。係利用調相(phasing)來將天線主波瓣操控至所欲方向。
圖132之圖表依據一些面向而例示出在圖132之天線陣列的相鄰元件間之最糟耦合情況下的模擬。圖132之天線陣列包含在基體13203上的數個天線。這些天線係從13209開始,且包含相鄰天線13202。舉例而言,此模擬圖指出了在像是例如由圖132之13202所指出的兩個天線這樣的相鄰天線之間的耦合。S44和S55是兩個相鄰天線13202的輸入匹配(「回波損耗」),而S45是在這兩個天線之間的耦合。如這些圖形所示,可以看到天線間之耦合在依據一些面向的所有關注頻率上均小於-10dB,此隔離度對MIMO效能而言已經足夠。
圖133依據一些面向而例示圖131B和131C之4×1天線陣列於定相0o度時的波封互相關性。圖133是在圖131B和131C的兩個天線陣列(「+45陣列」和「-45陣列」)之間的模擬波封互相關性。波封互相關性是用於量化在兩個天線之間的互相關性。若波封互相關性為1,那麼兩個天線所接收的就是一模一樣的信號,因此對MIMO或分集接收而言沒有用處。理想狀況中的波封互相關性會是零。一般而言,小於0.4的波封互相關性對MIMO效能而言就已經是極佳的了。
圖134依據一些面向而例示後文所述之極性模擬輻射場型的座標系統。
目前已提議了WiGig子系統的兩種實作,也就是嵌入式晶粒無線電子系統以及層疊封裝體無線電子系統。在一些面向中,該晶粒可係一個矽收發器並且可連接至天線。在嵌入式晶粒的實作中,在無線電系統的主要基體裡面嵌有一個晶粒,並且在一些面向中,在該主要基體上方係有表面安裝元件,該晶粒與該等表面安裝元件均受保角屏蔽。在一些事例中,在屏蔽部位下方有可選用的覆模材料。又,天線可係被提供在該主要基體的底側上,並且在靠近屏蔽盾的地方有提供一個天線連接器。這有具有小XY形狀因數的優點,但也有只能從位在底側之天線輻射的缺點。
第二種實作包含層疊封裝體無線電子系統,其有一個晶粒和數個表面安裝元件被設置在主要基體之頂側上,該主要基體可係受另一個基體覆蓋,該另一個基體具有供用於該等表面安裝元件和該晶粒的腔室。在一些實作中係可將天線設置在頂側和底側上,在主要基體之下、該層疊封裝體子系統之上。在靠近該主要基體上之該層疊封裝體模組的地方同樣可有一個信號連接器。此實作係具有可從封裝體之雙側輻射的優點,但也有具有大XY形狀因數的缺點,大XY形狀因數可能會因為長饋給線而導致功率損耗。
於本文所揭露之面向中可能有講述元件(例如天線或其他部件)的某個數量。熟習本技藝中之通常技術者會可明白,所述天線或其他部件之數量只是例示用,係可在其他面向中針對手邊的方案而依需組配具有不同數量的天線或其他部件。
圖135依據一些面向而例示出一種無線電系統封裝體,其具有嵌在主要基體內的一個晶粒和在該主要基體上的數個受屏蔽表面安裝元件。於此所述的這個無線電系統封裝體可被整合在圖3A中所示之毫米波通訊電路300的RF電路325和天線陣列電路330中,但此無線電系統封裝體並不如此受限。
在圖135中例示出了無線電子系統13500。可在13502看到該子系統的主要基體。有一個機械盾13516連接至該主要基體,用以將射頻干擾(RFI)和電磁干擾(EMI)屏蔽在外。在該屏蔽盾的內部13518有數個表面安裝元件,這些表面安裝元件可係電感器、電阻器、電容器及其他諸如此類者。晶粒13504係嵌在主要基體13502中,天線13506、13508、13510、13512和天線連接器13520被附接至該主要基體並連接至晶粒13504。在一些面向中,該等天線被組配為與在該主要基體之底部上的其他天線一起形成一個天線陣列。一般而言,沒有任何天線輻射可穿透屏蔽盾,因此沒有任何天線會被設置在那個區域內。如此一來,雖然在一些實作中的XY形狀因數可能很小,但這實作也只能從底部輻射。
圖136依據一些面向而例示出一種無線電子系統,其具有在主要基體上方被設置在次要基體中之腔室內的一個晶粒和數個表面安裝元件。在圖136中例示出了無線電子系統13600。該子系統包含主要基體13602,在主要基體之底部上有天線13606、13608、13610、13612,這些天線在一些面向中係與主要基體之底部上的其他天線一起被組配為一或多個天線陣列。可將一個晶粒和數個表面安裝元件(未於圖中示出)組配在次要基體13604內。天線13614、13616可與在次要基體13604之上表面上的其他陣列一起被組配為數個天線陣列。在一些面向中係係提供有連接器13618,其連接至該晶粒以供應要被輻射的無線電信號。前面這些內容導出一種層疊封裝體無線電子系統。如前文所述,雖然可從雙側作輻射,但此層疊封裝體在一些事例中係有具有大XY形狀因數的缺點,這樣的大XY形狀因數可能要佔用比此實作所能見用之行動裝置的可用空間更多的空間。
圖137依據一些面向而例示出一種無線電系統封裝體,其具有嵌在主要基體內的一個晶粒和在主要基體上方被設置在次要基體中之腔室內的數個表面安裝元件。依據一些面向,無線電封裝體13700是組合了嵌入式晶粒與層疊封裝體的一個子系統。依據一些面向,該封裝體包含第一基體或主要基體13702,此主要基體附接至第二基體或次要基體13713。在現在所論述的這個面向中,晶粒13704係嵌在主要基體13702內。腔室13717係以隱藏圖示出。依據一些面向,例如天線13718和離散裝置13720(這些元件可各係有多個,那些天線係被單獨組配或被組配在一或多個陣列中)等的表面安裝元件係藉由焊接或其他方式連接至主要基體,並被腔室13717遮覆(或以其他方式坐落在該腔室中)。依據一些面向,有一些表面安裝元件(可包含被單獨組配或被組配在一或多個陣列中的天線)係位在次要基體中之腔室13717內。依據一些面向,天線13706、13708、13710、13712係安裝在主要基體13702之底部上。如之後將在其他圖中看到的,在一些面向中,這些天線可係與其他天線一起被組配成一或多個天線陣列。在一些面向中,係可提供連接器13720以供應無線電信號給晶粒13704。在其他面向中,係可利用彈性互連件來將第一基體或第二基體連接至整體系統中之一或多個第三基體、封裝體或板件。依據一些面向,具有內嵌晶粒13704的主要基體13702及其所附接之具有表面安裝元件(包含被安裝在次要基體13713之腔室內的天線)的次要基體包含了一種嵌入式晶粒加上層疊封裝體的組合。此外,在一些面向中,除了頂部和底部以外,亦可在主要基體或次要基體其中一者或二者的側邊上設置天線和(或)天線陣列以在側邊方向中提供輻射。在一些面向中,此種裝置可係以端射模式來作業。
圖138A是依據一些面向的一種無線電系統封裝體的透視剖切圖,其具有嵌在主要基體內的一個晶粒和在主要基體上方被設置在次要基體中之腔室內的數個表面安裝元件。此組合式鑲嵌晶粒與層疊封裝體組合13800包含嵌在主要基體13802中的晶粒13804以及具有數個表面安裝元件13818的次要晶粒13813,該等表面安裝元件在一些面向中可係在次要基體13813中之腔室13817內的天線和天線陣列。依據一些面向,被例示在腔室13817內的一些表面安裝元件(例如13820)可依照可能的需求而係離散電路部件。在主要基體13802之底部上有具有前文所述之組態的天線13806、13808、13810、13812。依據一些面向,在次要基體13813之頂部上有天線13814A、13814B、13816A、13816B,這些天線如前文所述地係被單獨安裝或被安裝在天線陣列內。
圖138B是圖138A之無線電系統之依據一些面向的一個透視圖,其例示出主要基體之底側。此組合式鑲嵌晶粒與層疊封裝體組合13801包含嵌在主要基體13802內的一個晶粒(未於圖中示出)以及具有表面安裝元件13818、13820的次要基體13813,這些表面安裝元件在一些面向中可包含被安裝在次要基體13813中之腔室13817內的天線13818或天線陣列。依據一些面向,被例示在腔室13817內的一些表面安裝元件可依照可能的需求而係離散電路部件13820。在主要基體13802之底部上有具有前文所述之組態的天線13806、13808、13810、13812。依據一些面向,在次要基體13813之頂部上有天線13814A、13814B、13816A、13816B,這些天線係被單獨安裝或被安裝在天線陣列內。
圖139是圖138A之無線電系統之依據一些面向的一個透視圖,其例示出次要基體之內側。在一些面向中,嵌入式晶粒與層疊封裝體組合13900包含嵌在主要基體13902內的晶粒13904以及具有表面安裝元件(例如13918)的次要基體13913。晶粒13904可係藉由焊接點13925而連接至基體13902。依據一些面向,例如13918等的表面安裝元件可包含被安裝在次要基體13913中之腔室13917內的天線或天線陣列。依據一些面向,被例示在腔室13917內的一些表面安裝元件可依照可能的需求而係離散電路部件13920。在主要基體13902之底部上有具有前文所述之組態的天線13906、13908、13910、13912。依據一些面向,在次要基體13913之頂部上可以看到天線13914A、13916A,這些天線係被單獨安裝或被安裝在天線陣列內。在一些面向中,係可提供連接器13922以作為晶粒13910的無線電信號來源。
圖140A是圖138A之無線電系統之依據一些面向的一個部份透視俯視圖,其例示出用於機械連接和(或)電氣連接的焊接點。在一些面向中,在主要基體14002內可嵌有一個晶粒(未於圖中示出)。依據一些面向,為前文所述之類型的表面安裝元件14018、14020被例示為連接至主要基體14002。在一些面向中,這些表面安裝元件會被具有一個腔室的一個次要基體遮蓋(如於之前一些圖示中所例示的)。在一些面向中,焊接點(其中一些被標號為14022、14024及14026、14028)係用於連接至次要基體,詳見後文。在一些面向中,係可提供連接器14020。
圖140B是圖138A之無線電系統之依據一些面向的一個部份透視圖,其例示出組配在次要基體上之用於與圖140A之焊接點匹配的焊接點。在一些面向中,大致於14000示出的上部次要基體14013包含為前文所述之類型的腔室14017。焊料元件(其中一些被標號為14022A、14024A及14026A、14028A)係被組配在次要基體14013上以與例示於圖140A中之焊料部件匹配,且可在這兩組焊料連接部再次流佈時提供可供用於這兩個基體間之機械式連結以及在一些面向中之電氣連結的焊料連結。雖然在此所例示出的是2×2元件陣列和2×4元件陣列,但熟習本技藝中之通常技術者會可明瞭,係可依據所欲方案而在主要基體和(或)次要基體之頂部、底部或側邊上組配N×M元件陣列。在一些面向中,當天線陣列被設置在主要基體和(或)次要基體之頂部、底部及側邊沿線上時,係可取決於對天線發射與天線極性的規則式控制而將輻射方向控制在多個方向中之任意者中。
由於對天線之邊射作業的需求、且由於在此等天線所可能見用的行動裝置內的極受限空間,所以若能找出非常小、可於5G毫米波頻率上作業、且所佔用的空間和製造成本都比較高端多層堆疊天線更少的作業邊射天線選項,會是很令人嚮往的。一種解決方案是,可將小表面部件以焊接或其他方式附接至主要PCB之邊緣以供在使用者行動裝置內使用。係可藉由將常見於行動裝置之中的低成本PCB切下一塊(如將於後文中論述的表六所載)來實施此方案,所切割下來的部份具有中心通路以及連接至主要PCB接地點以具有波導功能的部份鍍覆側壁。該表面部件的未鍍覆部份是提供從波導至空氣之阻抗變換的一個延伸介電材料。該延伸介電材料之長度可形同對於阻抗匹配及波束整形的調節旋鈕,可藉以在給定設計中達到所欲目標。已發現這樣的一個表面部件可達到相當廣的帶寬寬度(在28 GHz大約是30%,而且具有比正規單極天線更具定向性的波束),且其亦可用於雙重極化作業。在一些面向中,係可達成表五中的模擬設計參數。 表五
圖141A依據一種面向而例示出一種單元件邊射天線,其包含附接至PCB的一個表面部件。此單元件邊射天線可被整合在圖3A中所示之毫米波通訊電路300的天線陣列電路330中,但此單元件邊射天線並不如此受限。
表面部件14101係以焊接或其他方式附接至主要PCB 14103,此主要PCB可係一個行動裝置之主要PCB。該表面部件之元件係如後文所述地受到鍍覆且具有圖中所指出的尺寸,在該表面部件內有於14105的單極天線。該單極天線14105可係由來自PCB底部的6mm微帶饋給部14107饋給,其可在該PCB底部附接至單一個來源(例如一個射頻積體電路(RFIC))。單極天線14105可係在小PCB 14101內的一個通路且附接至饋給線14107。該表面部件作用為一個像波導的封蓋,其使得從該單極天線輻射出的波束具有比正規單極天線多相當多的定向性。可看到,延伸介電體14109從包含天線14105的表面安裝受鍍元件14101延伸至空氣。延伸介電體14109提供從波導中之單極天線到自由空氣的漸進式阻抗變換。介電長度可係形同一個調節旋鈕(該長度係針對所欲設計的阻抗需求而決定),且有助於提供比末端向空氣開放的正規波導天線更廣的帶寬。此外,由於該延伸介電體的長度只有幾毫米,所以此邊射天線可被設置在空間寶貴的行動裝置之PCB之邊緣上。
圖141B依據一種面向而例示出圖141A之單元件天線結構的鍍覆與材料細節。例如,在該表面部件(其可係Isola FR408HR材料)之五側(包含底側)上的銅鍍覆可係30微米的銅,且該延伸介電體部份可不受鍍覆。換言之,該天線元件可藉由單一小塊的PCB來實現而毋需作組合,這可降低大量製造所需的成本。可在表六中看到示範性金屬和介電質,其中,金屬導電性係以每米多少西門子(Siemens)來衡量,且於此面向中其係銅的導電性。亦可在表六中看到於此面向中之所用材料的介電常數εr和損耗正切。如可從表六中看出的,所指出的金屬是尋常使用的便宜PCB。又,該延伸介電材料就是同一個表面部件的未鍍覆部份。此天線的一種施作方式是藉由切割一小塊正規PCB(具有內建的通路或單極天線)並鍍覆一部分表面,而非製作兩個部件(波導加延伸介電體)再將其附接在一起。這是使得這些面向成本低並且易於製造的其中一個原因。 表六
圖141C依據一種面向而例示出於圖141A和141B中所例示之單元件天線的一個端視圖。於此面向中,所看到的單極天線14105具有給定尺寸,且PCB頂層被例示為具有特定厚度,在此係32微米。熟習本技藝中之通常技術者會可瞭解,所記載的各種尺寸和金屬及各種介電質只是針對一些面向所用,係可依據手邊的特定設計而使用其他此類材料。在一些面向中,單極天線14105可係由附接至饋給線14107的一個通路形成。
圖141D依據一種面向而例示出一個四天線元件陣列,其含有為圖141A和141B中所例示之類型的四個天線元件,該等天線各以半波長(λ/2)間隔開。於此面向中,各個天線元件在尺寸、材料及其他參數上皆與圖141A至141C之天線元件相同,此陣列係組配來以相同極性發射。
圖142依據一種面向,針對兩種不同延伸介電體長度而例示出於圖141A和141B中所例示之天線的帶寬。曲線14201針對3.5mm延伸介電體而例示出橫跨所指出之頻率範圍的模擬帶寬。曲線14203針對5mm延伸介電體而指出橫跨所指出之頻率範圍的帶寬。在此,S11係用於量測在負10dB點的帶寬,如同針對輸入阻抗匹配所通常會做的。圖142之曲線是以含有6mm饋給線的面向來模擬。此模擬結果指出,3.5mm長之較短延伸介電體具有比5mm長之較長延伸介電體面向更佳的帶寬。如可從圖中看出的,曲線14201之帶寬是從大概23 GHz到大概34 GHz。然而,在後面的模擬曲線中所示出之增益將指出,這兩種延伸介電體尺寸在帶寬與增益上係有某種交換關係。
圖143依據一種面向而例示出於圖141A和141B中所例示之天線在一個頻率範圍上的總效率。此圖表以輻射功率來衡量該天線結構之效率。最佳效率通常是0dB,而負dB量測結果係指出在天線結構中的損耗並因而指出在一個頻率範圍上的較低效率。可在圖143中於14301看到針對3.5mm長之延伸介電體的模擬結果,並於14303看到針對5mm長之延伸介電體的模擬結果。如可從圖表中看出的,這兩種長度的延伸介電體之交叉點係在大約28.2 GHz處,因此,在所例示的這個天線結構中,3.5mm之較短長度延伸介電體在27 GHz與28.2 GHz具有雖然漸減但較佳的效率。超出圖點14305之後,由曲線14303所例示的5mm的延伸介電體就會具有在28.2 GHz與29.5 GHz之間的較佳效率。此一例示的重點是,因為不同長度的延伸介電體可在不同頻率提供不同的效率,所以係可利用對其長度的調節來作為某特定所欲方案的其中一個參數。
圖144依據一種面向而例示出於圖141A和141B中所例示之天線在大於圖143之頻率範圍的一個頻率範圍上的總效率。圖144的這個較廣頻率範圍可更佳地指示出整體效能。曲線14401係針對3.5mm長之延伸介電體的曲線,而曲線14403係針對5mm長之延伸介電體。在28.2 GHz的總效率交叉點14405與圖143的交叉點14305相同。圖144例示出在大約30.3 GHz的更高頻率處有第二個交叉點14407,於此,曲線14403開始高速喪失效率,而曲線14401仍維持著相對恆定的效率並且事實上在此頻率範圍的一部分中還提高了效率。因此,可以看出,目前所談的這個天線結構之總效率係與所探究的特定頻率範圍有關。圖144更清楚地例示出,象徵3.5mm延伸介電體長度的曲線14401具有比針對5mm延伸介電體的曲線14403更佳的帶寬。這佐證了圖142所得出的結論。
圖145依據一種面向而例示出於圖141A和141B中所例示之天線在一個頻率範圍上的最大實現增益。在本文之語境中,最大實現增益指的是不只由於天線結構本身、也由於將在天線之輸入處的阻抗失配納入考量的模擬增益而在主要(最大)輻射方向上之達到的模擬增益。例如,在此所模擬的最大實現增益將6mm饋給線納入了考量,所得到的結果不只理論增益,還有由於理論增益與在真實天線中競爭的其他因數所致的實際增益。例示出模擬量值的其他圖也同樣有將該6mm饋給線納入考量。曲線14501針對3.5mm長之延伸介電體而例示出在該頻率範圍上的最大實現增益,曲線14503針對5mm延伸介電體而例示出在所指頻率上的最大實現增益。如可從這兩個曲線中看出的,雖然3.5mm長之延伸介電體可能如圖142所示地具有較廣帶寬,但較長的延伸介電體(也就是14503)在圖145中所指出的頻率範圍上卻具有較佳的最大實現增益。
圖146依據一種面向而例示出於圖141A和141B中所例示之天線在另一個頻率範圍上的最大實現增益。圖145之頻率範圍是圖146之頻率範圍的一個子集。觀察圖146的這個較廣頻率範圍(從24 GHz至34 GHz)可以看到,該天線結構在具有5mm長之延伸介電體時之由曲線14601所例示的最大實現增益係以持續且漸增的方式高出該天線結構在具有3.5mm長之延伸介電體時之由曲線14603所例示的最大實現增益。因此,雖然圖142例示出具有較短長度的延伸介電體擁有較廣-10dB帶寬。但圖146例示出具有較大長度的延伸介電體擁有較大最大實現增益。
圖147依據一種面向而例示出在圖141D中所例示之天線陣列的兩個相鄰天線元件之間的隔離度。在所例示的這個頻率範圍上,可以看到,例示出在各具有一個5mm長之延伸介電體的相鄰元件之間的隔離度的曲線14703優於由曲線14701所示出的在具有3.5mm長之延伸介電體的陣列之相鄰元件之間的隔離度。負越大的dB值意味著越低的耦合等級,因此也意味著較佳的隔離度。將圖142至147一起觀察可以明顯看出,設計師可取決於任何特定設計之所欲方案而針對延伸介電體之長度做出多種交換。這一系列圖表例示出可如何實施延伸介電體長度調節,換個方式說,就在此所例示的這些面向而言即係要使用3.5mm長的延伸介電體還是5mm長的延伸介電體。熟習本技藝中之通常技術者會可瞭解,雖然在這些圖表中只有模擬兩種延伸介電體長度(也就是3.5mm和5mm),但也可針對某特定設計而模擬及使用其他規格的延伸介電體長度。
圖148A依據一種面向而例示出於圖141A和141B中所例示之天線元件在28.25 GHz的三維輻射場型。圖148A依據一種面向而例示出於圖141A和141B中所例示之天線元件在28.25 GHz的三維輻射場型。此面向係針對單一個天線元件,但係具有不同延伸介電體長度。在這兩個圖中,主要輻射方向係朝向PCB之邊緣,因為現在所論述的這個天線面向是針對邊射作業所施作。如於此二圖中所見,圖148A和148B之以dB為單位的最大實現增益各分別為3.93dB和5.17dB。可從此處看出方向,即,圖148A和148B中之陰影各有在與各個輻射場形相鄰的垂直實現增益表中列出。針對現在所論述的這個面向中之該天線元件,若沿著Z-X平面取圖148A或148B之輻射場型的一個切片(cut),將會看到E平面之輻射場型,而若沿著圖148A或148B的X-Y平面取一個切片,則會看到H平面之輻射場型。
圖148C依據一種面向而例示出於圖141D中所例示之四天線元件陣列於28.25 GHz的三維輻射場型,其中,各天線元件均具有第一種延伸介電體長度。圖148D依據一種面向而例示出於圖141D中所例示之四天線元件陣列於28.25 GHz的三維輻射場型,其中,各天線元件均具有第二種延伸介電體長度。可對圖148C和148D做出在E平面和H平面切片方面之與先前針對圖148A和148B所作者類似的註解,雖然可從被列在與各個輻射場形相鄰之實現增益表中的該等天線場型中看出其各種延伸介電體長度之增益並不相同。1.05E+01的實現增益註記意指1.05×10^1=10.5dB。7.65E+00意指7.65×10^0=7.65dB這再次顯示出具有5mm介電體的陣列所達到的增益較高(波束或能量更為集中)
圖149依據一種面向而例示出於圖141A和141B中所例示之天線元件於一個給定頻率的E平面輻射場型。在圖149中,輻射場型14901係針對3.5mm長之延伸介電體例示出輻射場型,且輻射場型14903係針對5mm長之延伸介電體例示出輻射場型。如可從圖149中看出的,針對3.5mm長之延伸介電體的輻射場型14901所具有的增益低於以14903所表示之具有5mm長之延伸介電體的元件。
圖150依據一種面向而例示出於圖141A和141B中所例示之天線於一個給定頻率的示範性E平面交叉極化輻射場型。請回頭參看圖148A和148B,若在Z-X平面取切片,那麼這個切片就等於將Ø固定在零度而產生E平面視圖,如於圖149中所見。就具有相對於現在所論述類型之發送天線而言的共同極化方向(例如具有與該發送天線實質上完全相同的極化方向)的一個接收天線來講,在主要方向中會量測到該發送天線之優於3dB的增益,該主要方向係行動裝置的一個邊緣方向,因為該天線係針對邊射作業所組配。另一方面,若該接收天線的狀態是相對於現在所論述類型之發送天線而言的交叉極化方向(例如,實質上與該發送天線之極化方向正交),也就是圖150之輻射場型的這個狀況,那麼所量測到的發送天線增益會非常少,例如,在主要方向上的最大值就大約是-37dB。
圖151依據一種面向而例示出於圖141A和141B中所例示之天線元件的一個H平面共同極化輻射場型。請回頭參看圖148A和148B,若在圖148A或148B的X-Y平面取切片,那麼這個切片就等於將Ɵ固定在九十度,而產生H平面視圖。就如於圖151中之具有相對於現在所論述類型之發送天線而言的共同極化方向的一個接收天線來講,在圖151之主要方向中會量測到該發送天線之優於3dB或的增益。
圖152依據一種面向而例示出於圖141A和141B中所例示之天線於一個給定頻率的H平面交叉極化輻射場型。此輻射場型所針對的是具有相對於現在所論述類型之發送天線而言的交叉極化方向的一個接收天線。同樣地,因為交叉極化,所以所量測到的發送增溢非常少,例如在主要方向上大概是-35dB。
圖153A依據一種面向而例示出另一種用於實施與圖141A和141B中所例示之單極化天線類似之天線元件的構想。該表面部件包含受鍍覆部份15301和未鍍覆部份15309,這可係該天線的上部,而該天線之下部係與主要PCB 15303合併在一起。在此面向中,標號15304例示出主要PCB 15303的一個延伸介電體部份,其被切割成符合波導形狀,標號15305為由在該小表面部件PCB內部的一個通路所形成的單極天線。該天線結構與該主要PCB的合併部份降低了在主要PCB 15303之表面之上的總高度,這在某些小型應用中可能很重要。主要PCB 15303之介電材料被期望是要具有與該小表面部件PCB相似的介電損耗,因為現在有一部分的電磁波會通過主要PCB 15303。換言之,該天線有一部份是在該主要PCB 15303之表面之下,以減少高度。主要PCB 15303具有與該表面部件類似的介電材料。此二者組合在一起(在一些面向中係藉由焊接)而形成一個波導結構。
例如,在一些面向中,表面部件PCB與主要PCB的介電材料在10 GHz頻率所具有的εr可係4.6,且在10 GHz頻率所具有的損耗正切可係TanD=0.004。具有這些參數的一種PCB是被普遍使用的一種PCB。讓主要PCB成為波導部件的一部分也可致能水平饋給,其可如將於後文中所述地被用來提供雙重極化。雖然係使用具有前述參數的PCB來為此特定面向作模擬,但亦可視某特定設計之需求而使用具有與所述者不同之參數的PCB。
圖153B依據一種面向而例示於圖153A中所例示之該天線元件,其具有較厚的主要PCB 15303,並加上例示出一個垂直饋給埠和一個水平饋給埠、以及水平單極化天線15307的細節。依據一些面向,其各具有連接至一個RFIC的一個饋給跡線。若主要PCB 15303之厚度是波導高度的一半以上,那麼由於該水平單極天線是在該波導之高度的那一半,所以水平微帶15312能夠在中途向水平單極天線15307饋給。垂直單極天線15305可由來自該主要PCB底側的一個微帶(未於圖中示出)饋給。該等垂直與水平單極天線彼此正交以提供雙重極化,詳見後文。由於在此面向中,該波導有一部分係在主要PCB內,所以在主要PCB內部應該要有垂直金屬壁。這可係藉由密集垂直通路來實施,亦詳見後文。在圖141A和141B中,係將PCB切割成小塊以成為表面部件天線。依據一些面向,在這種情況下並不需要切割主要PCB。
圖154A依據一種面向而以三明治構造例示出圖141A和141B之表面部件。可在15401和15401’看到此具有三明治構造之表面部件。表面部件15401是在主要PCB 15403之頂部上,表面部件15401’是在主要PCB 15403之底部上。
圖154B依據一種面向而更詳細例示於圖154A中所例示之該天線元件。在該主要PCB內部的饋給帶狀線15407連接至表面部件15401中之單極天線15405。於此事例中,15407不再能夠從該天線結構之底部進行饋給,因為該主要PCB是在此夾心型波導結構的中間。其需要如圖所示地從該波導之末端進行饋給。這可能會在增益和匹配上產生衝擊,如於前文中針對實現增益所論述過的。延伸介電體15409係表面部件15401的未鍍覆部份。
圖155A是圖153B之雙重極化天線在依據一種面向而將該小表面部件和主要PCB焊在一起之後的透視圖。波導15501有一部份係與主要PCB 15503合併,與延伸介電體15509一起。圖中指出此雙重極化天線的一個特定面向之尺寸。主要PCB上的水平微帶15512延伸至波導內並作用為水平單極天線。通路15514係用於連接該主要PCB之頂部與第二接地金屬層。圖155B依據一種面向而例示出圖155A的一個透明圖,包含波導的內部尺寸、以及在主要PCB底側上之用於垂直單極天線15505的微帶饋給線15511。於此模擬中,係以理想(實心)金屬來模擬該波導之垂直接地壁在主要PCB之表面底下的部分。在實務上,其可係藉由密集接地通路來實施。
圖155C依據一種面向而例示於圖155A和155B之雙重極化天線的一個正視圖。此正視圖是往圖155A和155B的延伸介電體15509看進去。可以看到依據一些面向之有關天線15505的尺寸。於此面向中,15515是水平微帶之作用為水平單極天線的一個延伸部份,15505是垂直單極天線。
圖155D依據一種面向而例示圖155A和155B之雙重極化天線的一個側視圖。因為受到波導之垂直接地壁的遮擋,所以在這個視圖中無法看到垂直單極天線,水平單極天線也受到主要PCB之頂部金屬層遮擋。15516示出在波導垂直接地壁上的一個開口,水平微帶饋給15514在此入內。15511是用於該垂直單極天線的微帶饋給部。在一些面向中,開口15516可係矩形的。
圖156A依據一種面向而繪出圖155A中之天線的水平饋給(15603)以及垂直饋給(15601)二者之回波損耗(S11)曲線。水平與垂直饋給(極化)在從27 GHz至34 GHz的範圍(包含在28 GHz附近的可能5G頻帶)內皆有達到帶寬輸入阻抗匹配(S11<-10dB)。由曲線15701所示出的垂直饋給之最佳阻抗匹配是出現在29.8 GHz,而水平饋給之最佳點是出現在30.2 GHz至30.4 GHz。
圖156B和156C依據一種面向而例示出圖155A之天線的垂直饋給與水平饋給在28 GHz的模擬3D實現增益場型。這兩個圖例示出了各種饋給(極化)的最大實現增益是很像的,垂直饋給有5.2dB的最大實現增益,而水平饋給有4.7dB的最大實現增益。
圖157A依據一種面向而例示出針對所指頻率範圍的一個模擬垂直饋給E平面場型掃掠(sweep)。其示出在這個頻率範圍上的1.1dB增益變化(在27 GHz是4.7dB,在29.6 GHz是5.8)。圖157B依據一種面向而例示出針對所指頻率範圍的一個模擬水平饋給H平面場型掃掠。其亦指出在這個頻率範圍上之約為1dB的增益變化(在27 GHz是3dB,在29.6 GHz是4dB)。
圖158依據一些面向而例示出圖155A之天線在三種方位角設定上的水平饋給E平面場型之實現增益。場型15801例示在60度方位角設定上的增益,場型15803例示在90度方位角設定上的增益,且場型15805例示在120度方位角設定上的增益。這些結果顯示出,水平極化場型係在寬邊(90度)的左右約30度處達到較高增益。
極化分集是天線分集技術的其中一種,其可幫助改善信號品質與可靠度,並可協助緩解多重路徑干擾與衰退。極化分集一般並不要求在天線之間的任何額外帶寬和(或)實體分隔,並且僅可使用一個雙重極化天線來作實施。不幸的是,雙重極化天線受在它的兩個埠之間的交叉耦合所苦。通常會使用天線埠對埠隔離度、交叉極化和極化隔離度等項目來指出這樣一種天線將其兩種極化方向分隔地多好。分集增益會受到天線內的交叉耦合影響,這指出了交叉極化對良好運作的極化分集架構而言確實有其重要性。例如,在一個雙重極化天線上的兩個激發埠應該要彼此隔離,以使得成對的互補極化天線可強化對於由任何失配極化所致之干擾的免疫性。
圖159A依據一些面向而例示具有正交垂直與水平激發的一個天線元件。於此所述的這個天線元件可被整合在圖3A中所示之毫米波通訊電路300的天線陣列電路330中,但此天線元件並不如此受限。圖159B依據一些面向而例示具有+45度和-45度激發的一個天線元件。圖159A和159B示出使用塊狀元件15901、15903的兩種主要雙重極化天線結構15900、15902。
極化分集技術可使用如於圖159A中所示之天線元件15901的兩個正交激發架構15907、15909、以及如於圖159B中所示之天線元件15903的15908、15910。
於圖159A中,兩個埠口15907、15909係以正交方式設置以使得各埠口分別代表垂直極化(V極化)與水平極化(H極化)。於圖159B中,兩個激發埠口15908、15910係以±45度傾斜激發設置。極化方向可係由在圖159B中的兩個埠中之激發信號的相位關係決定。
示於圖159A中的第一種方法係以此一事由為基礎,即,這兩個正交的極化方向並無互相關。因此,這兩個以正交方式對齊的天線元件可達成彼此之間的極化隔離。示於圖159B中的另一種方法係藉由在傾斜±45角天線激發元件上的相位關係而運用信號消除機制。圖160A依據一些面向而例示使用零度相位差作業來判定V極化的作法,圖160B依據一些面向而例示使用一百八十度作業來判定H極化的作法。此二圖所表示的皆係傾斜±45度激發。
圖160A示出,係可藉由兩個埠口的同相激發而實現垂直極化16013。於此事例中,在16009、16011的水平極化變成對立相位(antiphase)信號。因此,依據一些面向,水平極化被消除了,而導致垂直極化輻射16013。
圖160B示出,係可藉由兩個埠口之間的180度相位差而實現水平極化16013。於此事例中,垂直極化16019、16021是對立相位信號而被消除。因此,依據一些面向,這便導致了水平極化輻射16027。
上面兩種方法係有不同的問題。針對示於圖159A中的第一種方法而言,這種類型的天線係由於對激發埠口或元件15907、15909的設置而達到極化隔離。
圖161A依據一些面向而例示出圖159A之帶有垂直與水平激發埠口的天線元件。在圖161A中,激發埠口16107、16109係以正交方式設置,分別代表垂直極化與水平極化。在圖161A中,16100例示了在層狀結構16101上的天線16103。圖161B依據一些面向而例示出共同極化與交叉極化的模擬輻射場型。
在圖161B中,上面的軌跡16121所例示的是共同極化,且下面的軌跡16123所例示的是交叉極化。在共同極化與交叉極化之間的差異就是極化隔離度,在所模擬的這個事例中,所獲得的是大約23.86dB的隔離度(例如在零度的圖點m1與圖點m2之間的dB差)。為了要作極化分集,會希望能夠擁有較高的極化隔離度,以使得能夠獲得在各個極化方向中的較佳輻射信號品質。由於埠口16107、16109分別代表各種極化方向,所以埠對埠隔離度與極化隔離度成比例。因此,由於埠對埠隔離度有限,所以就此種天線而言,極化隔離度很容易被降級。
如於圖161B中所見,由於埠對埠隔離度有限,所以去向另一個極化埠的非所欲耦合信號會在這個天線結構中導致高程度的交叉極化。
另一方面,示於圖159B中的天線結構需要在兩個埠口上作實質相同的激發,並且極化方向就如前文所述,係與激發信號之相位有關。這種類型的天線結構15905具有對埠對埠信號耦合的免疫力,且因此造成了較高的極化隔離度。然而,這種組態因為需要同時激發條件,所以也有它自己的問題。
因此,在一些面向中,該天線需要一種180度混成耦合器,例如鼠競環(rat-race ring),藉以為作極化分集而使兩種極化方向隔離。由於鼠競環及其他混成件相對較為龐大,所以會增加天線元件的尺寸以及信號饋給線的複雜度,還有可能會增加信號損耗。這在要以所欲元件至元件間隔創造大型天線陣列時會帶來挑戰。
圖162A依據一些面向而例示出使用正交激發天線元件的一種4×4陣列示意圖。圖中係將天線陣列16200例示為位在基體16201上。此雙重極化天線陣列面向亦有短處。係給予元件16203、16205、16207、16209標號以作為此4×4陣列的四個天線元件範例。埠口P11和P12分別代表水平極性激發埠口和垂直激發埠口。
埠口P13、P14和埠口P15、P16以及埠口P17、P18分別代表成對的水平極化和垂直極化激發埠。此4×4陣列中之其餘者係以如同建構該陣列之上面四個天線元件的方式所建構。
圖162B依據一些面向而例示出圖162A之具有雙重極化天線元件的4×4陣列架構的模擬輻射場型結果。依據一些面向,曲線16221所例示的是共同極化,曲線16223所例示的是交叉極化。
圖162C依據一些面向而例示出雙重極化天線陣列在+45度掃描角當中的一個模擬輻射場型。根據此等模擬結果,該陣列天線只達到如於圖162B中所示之如由圖點m1和m2間之差異所顯示的大約23dB的極化隔離度,其於更高描角度當中還可能會更進一步受到降級,如於圖162C中所例示的。
162C示出了降級,並且相較之下可以很清楚地看到,較高的掃描角度會遭受較多的降級。又,此圖中之模擬結果圖也指出了在+45度掃描角只能達到19.6dB的極化隔離度,如由圖162C中之圖點m1和圖點m2間之差異所顯示的。由於交叉極化在相位陣列系統中會變得具有挑戰性,在理想波束成形MIMO應用中,會希望能有改善過的或最高的可能極化隔離度。
與傳統的正交雙重極化天線相比,依據一些面向,後文所述之用於信號消除的天線組態可使得能夠對交叉極化作較高程度的抑制。針對這樣一種陣列當中的單個天線元件,本揭示內容所提出的這種天線拓樸已受模擬並展示了比其傳統對應形式多11dB以上的交叉極化抑制。就4×4陣列而言,此種新的拓樸已受模擬並被指出具有相較於使用天線元件的4×4陣列的38dB改善交叉極化抑制。
模擬結果已顯示出,交叉極化效能在傳統相位陣列系統(例如,未使用本文所揭露之抑制技術者)中之較高掃描角度上有可能被進一步降級。然而,所揭露的這種天線陣列架構即使是在較高掃描角度上也仍然維持著高程度的交叉極化抑制,而使得無線通訊系統中之信號能有較佳品質,這在上行鏈路傳輸當中尤其重要。再與傾斜±45度天線相比,本揭示內容所提出的這些方法係可避免對大體積180度混成或鼠競耦合器的使用,因而減少了信號饋送網路的複雜度。既然藉由本揭示內容所提出之將於後文中配合圖163A、163B和163C之天線元件而例示和論述的那種四埠途徑而達成了交叉極化抑制,那麼便可使用小巧簡單的信號分離器來取代饋送網路,如將於圖165A~165C中描繪的。本揭示內容中的一些天線陣列面向也可取得類似的優點,如圖166A~166C中所例示也如將於後文中針對圖166A~166C所論述的。
作為對於前文所述兩種雙重極化天線組態之問題的一種解決方案,依據一些面向,係可在正交激發天線結構上應用一種對立相位消除技術以抑制由去向另一個極化埠之非所欲耦合信號所致的交叉極化。係可針對各個極化埠而提供一個額外的對立相位埠。因此,這種雙重極化天線組態包含四個埠口(垂直、水平、對立垂直、對立水平)。所述去向另一個極化埠的非所欲耦合信號可被來自對立相位埠的耦合信號消除,而共同極化信號則受到組合和增強。這樣的一種面向可在圖163A~163C的天線元件中見到。圖163A依據一些面向而例示出具有對立相位組態的一個雙重極化差分四埠塊狀天線。圖163A的這種四埠天線元件係以示於圖159A中之具有以正交方式設置之垂直與水平激發埠的正交激發結構為基礎。其進一步導入了兩個額外的(對立水平(對立H)和對立垂直(對立H))埠口,以創造用於加強交叉極化抑制的拓樸。在這個四埠組態中,對面的埠口係可就180度相位差而一起被激發(例如,如於圖163A中所示之用於水平極化的H和對立H、以及用於垂直極化的V和對立V)。在圖163A所提出的這個天線元件結構16300中,輻射器係示於16301,且耦合器係示於16303。此四埠結構包含天線埠16307(垂直極化)、16309(水平極化)、16311(對立垂直)和16313(對立水平)。因為在單一元件中的交叉極化有受到抑制,所以包含四埠天線元件16307、16309、16311、16313的陣列天線也可獲得高極化隔離度。
圖163B依據一些面向而以側視圖例示圖163A之天線組態。圖163C依據一些面向而例示一種層板式結構堆疊,其包含用於圖163A和163B之天線組態的階層L1~L6,但階層數也可多於六個。在圖163B的16302可以看到,輻射器16301係實施於圖163C中所例示之六階堆疊16304中的階層L1。於此面向中,耦合器16303係實施於該堆疊中之階層L4。天線埠係透過數個三通接頭分離器而受饋給,詳見後文。在現在所論述的這個面向中,這許多埠口係位在階層L5中,且係藉由從該等三通接頭分離器連接過來的通路而受到饋給,這些三通接頭分離器會是在GND層L6底下的一個層上,例如在層級L7中(未於圖中示出)。在圖163B的這個側視圖中可以看到通路16309A’(向該水平埠饋給)、16307A’ (向該垂直埠饋給)及16313A’(向該對立垂直埠饋給),通路16311A’(向該對立垂直埠饋給)因為被遮沒在通路16307A’(向該對立垂直埠饋給)後方所以看不到。由於在一個塊狀天線之各個對面邊緣上的電場係如於圖163D中所示地具有相反的極性(即具有180度相位差),所以額外的對立相位信號使得能夠在組合並維持在輻射邊緣上之共同極化的同時藉由消除去向交叉極化方向(非輻射邊緣)的非所欲耦合信號而抑制交叉極化,如圖163E所示。
圖164依據一些面向而例示出圖163A至163C之四埠天線組態面向的一個模擬輻射場型。在圖164中,上面的軌跡16421所例示的是共同極化,下面的軌跡16423所例示的是交叉極化。根據這個模擬結果,係達到了39.4dB的極化隔離度。與在針對圖161A之正交埠口事例的圖161B中所示出的結果相比,這在交叉極化抑制上係有大概16dB的進步。
圖165A依據一些面向而例示出一種四埠激發天線拓樸,其具有從饋給源至該等四個埠口各者的饋給線。依據一些面向,向該等四個埠口中之各者饋給的該饋給源可係一個射頻積體電路(RFIC)。圖165B依據一些面向而例示出圖165A之該四埠組態中之饋給線,在該等饋給線上疊置有該堆疊塊狀天線之從動塊。在圖165A中,係將饋給線例示為是在基體16501上。在16508的垂直饋給源P1V(依據一些面向,其係一個RFIC埠口)連接至三通接頭分離器16505,此三通接頭分離器連接至線路16507A,此線路連接至該天線之用於垂直極化的饋給點16507。依據一些面向,線路16509A從三通接頭分離器16505連接至用於對立極化V的饋給點16509。係於16512將一個水平饋給源P1H(依據一些面向,其係一個RFIC埠口)例示為連接至三通接頭分離器16514。線路16511A從分離器16514連接並來到水平極化饋給點16511,而連接至分離器16514的線路16513A係來到對立H饋給點16513。在圖165B中,係將圖165A中之饋給線組態與被疊置在16515的堆疊塊狀天線之該從動元件一起例示。該等饋給源和饋給線的其餘部份係與圖165A中所示者相似或相同。此種組態有助於減少尺寸、饋送網路損耗及成本,並同時維持改善過的隔離度和交叉極化參數。
圖165C針對圖165B之面向而例示出一種十二層堆疊。依據一些面向,從RFIC 16510到帶狀線三通接頭分離器的路徑和組態係實施於圖165C之封裝體堆疊的層級L7中。依據一些面向,層級L7是在另一個接地層L8之上,如於圖165C中所示。本揭示內容所提出的這個四埠天線結構可係使用如於圖165A中之在16505、16514所見的小巧簡單的三通接頭分離器來作為信號饋送網路,因其不需使用鼠競環來作極化隔離,故可導致在饋送網路上的簡化。
在一些面向中,於圖165C之堆疊當中係將有接地的天線設計在前六層(L1~L6)中,並將信號饋給線設計在層級L7中。在現在所論述的這個面向中,三通電力分離器16505、16514係實施於L7中的信號饋送層當中。RFIC 16510之垂直極化源16508連接至三通接頭分離器16505。分離器16505連接至線路16507A,此線路連接至垂直埠口16507。線路16509A從分離器16505連接到對立V埠口16509。RFIC 16510之水平極化源16512連接至三通接頭分離器16514。分離器16514連接至線路16511A以向H埠口16511饋給。線路16513A連接至分離器16514以提供對立H信號給對立H埠口16513。在一些面向中,係可藉著藉由實體傳輸線長度差異或藉由移相器所設計的相位延遲來創造用於各個極化埠口的180度相位差。熟習本技藝中之通常技術者會可明白,也有可能使用其他堆疊設計。
如前文所述,為了要抑制交叉極化程度,係將消除埠口導入到正交激發天線結構中。由於兩個對面埠口有180度相位差,所以非所欲耦合信號可以被消除掉。其因而造成了極化隔離度的改善。然而,也可在陣列組態中實施其他更多交叉極化抑制方法。這樣的一種方法是後文所述之四埠天線陣列激發。
因為如前文所述地在單一元件當中抑制了交叉極化,所以包含四埠激發天線的陣列天線可亦達到較高極化隔離度和交叉極化抑制。圖166A依據一些面向而例示出使用整合有饋送網路之四埠元件的一種4×4天線陣列架構。係於16600例示出在PCB 16601上的4×4天線陣列,這十六個天線元件當中有四個被標號為16603、16605、16607和16609。天線元件16603的饋送網路16603H(水平)和16603V(垂直極化)與圖165B的雙三通分離器饋送電路類似。各天線陣列均包含如於圖165B中所示的四埠激發天線元件,在各個天線元件之間的距離是0.5l。
圖166B和166C依據一些面向而例示出圖166A之四埠天線陣列的模擬輻射場型結果。根據這些模擬結果,所達到的係大約61dB的極化隔離度,如可從圖166B之模擬圖形16621和16623上之圖點m1和圖點m2間之差異看出的,其中,上面的軌跡16621所例示的是共同極化,下面的軌跡16623所例示的是交叉極化。與圖4B之雙重極化陣列相比,這是有大概37dB的進步。
又,在圖166C之模擬圖形16622和16624上之圖點m1和圖點m2之間的差異示出了在+45度掃描角的模擬輻射場型結果,其中,上面的軌跡16622所例示的是共同極化,下面的軌跡16624所例示的是交叉極化。所達到的係大約59dB的極化隔離度。與圖162C中所示出的結果相比,這在交叉極化抑制上係有大概40dB的進步。如於圖166C中所見,即使是在60度掃描角也可達到57dB的極化隔離度。這證明了,包含本揭示內容所提出之四埠天線元件的陣列即使在較高掃描角度上也可達到較高極化隔離度。
除了該四埠激發陣列天線以外,該對立相位消除技術也可藉由創造在N乘M陣列組態(N和M是偶數,例如2×2、2×4、4×4,以此類推)中適當使用二埠正交激發天線元件的陣列來實現。藉由使陣列子區塊與在垂直和(或)水平方向上反轉的其他相鄰陣列子區塊對齊,也可在天線陣列組態中實現所揭露的這種對立相位消除技術,詳見後文。
圖167A示出第一種組態。圖167A依據一些面向而例示出使用二埠雙重極化天線元件的一種陣列組態。由二埠雙重極化天線元件所組成的一個陣列,例如於前文中所描述的那種,是使用示於圖161A之16700的二埠雙重極化天線元件者,包含陣列16706、16708、16710和16712。該等天線元件各具有兩個埠,例如可在陣列子區塊16706之[P11, P12]、[P13, P14]、[P21, P22]、[P23, P24]看到的,依據一些面向,這些埠口被組配為成對地受V極化和H極化信號饋給。各個2×2元件子區塊都是該陣列中之其餘各個子區塊的反轉,由此組配出該4×4陣列。
例如,在陣列16706和16708之間的水平反轉係由在水平方向上相對於埠口P11、P13、P21、P23而反轉的埠口P15、P17、P25、P27來例示。在陣列16706和16710之間的垂直反轉係由在垂直方向上相對於埠口P12、P14、P22和P24而反轉的埠口P32、P34、P42和P44來例示。其餘2×2子區塊之元件埠口之間的水平與垂直反轉也係以類似方式例示。這個4×4陣列天線可藉由以180度相位差信號來激發各個2×2陣列子區塊而進一步抑制交叉極化。圖167B和167C依據一些面向而例示出圖167A之天線陣列的模擬輻射場型結果。
在圖167B中,上面的軌跡16721所例示的是共同極化,下面的軌跡16723所例示的是交叉極化。根據這些模擬結果,所達到的係大約54.8dB的極化隔離度,與圖162B相比,這是有大概32dB的進步。又,圖167C示出了在+45度掃描角的模擬輻射場型結果,其中,上面的軌跡16722所例示的是共同極化,下面的軌跡16724所例示的是交叉極化。所達到的係大約56dB的極化隔離度。與圖162C中所示出的結果相比,這在交叉極化抑制上係有大概36dB的進步。同樣地,於此事例中,即使是在高於60度掃描角的地方也還是保有較高的交叉極化抑制,如可分別從圖167B和167C之共同極化與交叉極化曲線間之dB差的比較所看出的。
圖168A依據一些面向而例示出使用二埠雙重極化天線元件的另一種陣列組態。圖中例示出了2×2陣列子區塊16806、16808、16810和16812。在2×2陣列的天線元件當中,在該2×2陣列子區塊內的各個相鄰天線元件皆相對於該2×2陣列子區塊內之其他各個天線元件而反轉。例如,元件16806A之埠口P11與元件16806B之埠口P13在水平方向上反轉。元件16806A之埠口P12與元件16806C之埠口P22在垂直方向上反轉。元件16806A之埠口P11與P12各分別為元件16806D之埠口P24與P23的反轉,元件16806D與元件16806A完全相反。於此事例中,埠口P11與埠口P23在水平方向上反轉,且埠口P12與埠口P24在垂直方向上反轉。一般而言,在現在所論述的這個面向中,各個元件都有一個埠口是該子區塊內之位在該元件之直角方向上的另一個元件的埠口之反轉,且有兩個埠口與該子區塊內之位在對角處的元件有反轉關係。一般而言,可預料到可能會有相較於理想對稱陣列組態的一些降級。可以料想,避免不對稱應可獲得更佳的天線效能。
此陣列天線組態可係藉由以180度相位差信號激發各個相鄰天線元件來抑制交叉極化程度。圖168B和168C依據一些面向而例示出圖168A之天線陣列組態的輻射場型之模擬結果。在圖168B中,上面的軌跡16821所例示的是共同極化,下面的軌跡16823所例示的是交叉極化。根據這些模擬結果,所達到的係大約63.5dB的極化隔離度,與圖162B相比,這是有大概40dB的進步。又,圖168C示出了在+45度掃描角的模擬輻射場型,其中,上面的軌跡16822所例示的是共同極化,下面的軌跡16824所例示的是交叉極化。所達到的係大約74dB的極化隔離度,與圖162C中所示出的結果相比,這在交叉極化抑制上係有大概55dB的進步。同樣地,於此事例中,即使是在高於60度掃描角的地方也還是保持著高數值的交叉極化抑制。
無線通訊的普遍性已進展到使得有許多挑戰性問題出現。尤其,隨著5G的降臨,由於具有不同需求的裝置以及所用頻譜之多樣性,更進一步的挑戰也已形成。由於對於所輻射出之無線電波之空間涵蓋率的需求、為了在行動裝置移動至其他地方時維持信號強度、或因為使用者可能不時地改變行動裝置之定向、以及其他原因,出現了一些具有挑戰性的問題。這可能會導致對於大量天線的使用、變動極性、輻射方向、所輻射無線電波於變動時間中的變動空間分集等等以及其他相關議題。尤其是,通訊所用的頻帶範圍已有所擴增,最近是因為對有照與無照頻帶之載波聚集的含納以及對毫米波頻帶的即將使用而擴增。
逐漸受到關注個一個議題是與毫米波波束成形天線相關聯的低效率。詳言之,毫米波波束成形天線通常係提供在一個方向上的涵蓋率且具有窄波束。在行動式毫米波天線(例如V2X毫米波通訊)的情況中,常常會需要在一個方向上與基地台對齊,且過了一段時間之後,又可能會需要在另一個方向上作對齊。此外,當於高頻中通訊時,單一個毫米波天線可能會沒有什麼效率,因為穿過空氣的信號穿透損耗可能會很高(例如在首一公尺上有60dB損耗,相對的,2G或3G或4G通訊的首一公尺係36~38dB損耗)。
本發明的一些面向係與用於操控毫米波波束及切換天線以提供360°涵蓋範圍的系統、裝置、設備、總成、方法和電腦可讀取媒體有關。這些毫米波波束操控與天線切換面向可被整合在圖3A中之毫米波通訊電路300中,但這些毫米波波束操控與天線切換面向並不如此受限。一個天線組塊可包含複數個(例如至少四個)相位天線陣列,該等天線陣列各可受雙重極化(例如水平或垂直極化)以使得能夠水平或垂直地操控波束。此外,在該天線組塊內之該等相位天線陣列各可係與不同的收發器相關聯,以使得該等收發器中之一或多者可係專用於掃測(scan)可用eNB、且其餘一或多個收發器可係用於毫米波信號傳遞。例如,可使用可用收發器中之二者來與一個eNB作2×2 MIMO通訊,並可使用其餘兩個收發器來針對後續交接而掃測可用eNB。
圖169依據一些面向而例示出一種桅杆安裝式毫米波天線組塊,其具有用於車聯網(V2X)通訊的複數個天線陣列。請參看圖169,天線組塊16900可包含天線陣列16906、16908、16910和16912,這些天線陣列可係安裝在一個天線桅杆16916上。帶有天線陣列16906~16912的天線桅杆16916可係安裝在平臺16914上。平臺16914可係一個印刷電路板,且可包含一或多個其他部件,例如收發器和(或)例示於圖174中的其他部件。在一些面向中,天線組塊16900可用於行動單元(例如車輛)中之毫米波通訊。在此種考量上,天線組塊16900可包含一個氣動上蓋16902,例如用於被安裝在車頂上的「鯊魚鰭」上蓋。
如於圖169中所例示的,四個天線陣列16906~16912各可係以組態16904而被安裝在天線桅杆16916上,於此組態中,各陣列皆與其相鄰陣列相差90°。在這樣的考量上,若第一個天線陣列(16906)係面向西邊方向,那麼其餘的陣列(16908、16910和16912)便分別係面對北邊、東邊和南邊方向。雖然在此係將天線組塊16900例示為具有四個天線陣列,但本揭示內容並不如此受限,也可使用具有不同數量之以不同組態組配的天線陣列。
圖170依據一些面向而例示出在與單一個演進B節點(eNB)通訊的毫米波天線陣列中的示範性波束操控與天線切換作業。請參看圖170,通訊系統17000可包含圖169之具有與eNB 17002通訊之四個天線陣列16906~16912的天線組塊16900。天線組塊16900可係位在一個移動車輛上,圖170例示出天線組塊16900在該車輛從位置P1移動至位置P3時的三個不同位置。如於圖170中所見,在時間點T1時,具有天線組塊16900的該車輛是在位置P1處且正使用天線陣列16910來與eNB 17002通訊。當具有天線組塊16900的該車輛在時間點T2移動至位置P2時,天線組塊16900可繼續使用天線陣列16910(藉由與在位置P1處所用之波束不同的波束)來與eNB 17002通訊。當具有天線組塊16900的該車輛在時間點T3移動至位置P3時,天線組塊16900可切換天線陣列而使用天線陣列16908來與eNB 17002通訊(因為天線陣列16908此時面朝eNB 17002之方向)。係可利用從eNB 17002出發的信號之接收信號強度來判定(或估算)所接收信號的方向(例如eNB 17002之方向),並使用與所判定出之eNB方向對齊的相應天線陣列。
圖171依據一些面向而例示出在與複數個eNB通訊的毫米波天線陣列中的示範性波束操控與天線切換作業。請參看圖171,通訊系統17100可包含圖169之具有與eNB 17102和17104通訊之四個天線陣列16906~16912的天線組塊16900。天線組塊16900可係位在以方向17106從位置P0移動至位置P4的車輛上。在一些面向中,這四個天線陣列16906~16912各可係與可在一或多個毫米波頻帶上作業的一個對應收發器相關聯。如於圖171中所見到的,在時間點T0時,具有天線組塊16900的該車輛是在位置P0處且正使用天線陣列16912來經由天線波束17112與eNB 17104通訊。
在一些面向中,天線陣列16906~16912各可係雙重極化相位天線陣列,而使得可從一個天線陣列(例如2×2 MIMO組態)利用兩個收發器同時傳遞出一個水平極化波束和一個垂直極化波束。例如,天線陣列16912可正在一個2×2 MIMO組態中使用以波束17112表示的一個垂直極化波束和一個水平極化波束而與eNB 17104通訊(例如,一個收發器可與垂直極化波束和天線陣列16912聯絡,且第二個收發器可利用同一個天線陣列16912而與水平極化波束聯絡)。
由於使用了兩個收發器來與eNB 17104通訊,所以可使用其餘收發器(例如,如於圖174中所例示的,在該車輛所使用的是四收發器通訊裝置的情況中,剩餘收發器有兩個)來掃描可用通訊通道以找出另一個eNB。例如,如於圖171中所見,剩餘天線陣列16906~16910中之一或多者可使用一或多個波束17108來掃測可用eNB。在一些面向中,掃描波束17108中之一或多者可判定出可使用另一個eNB 17102來作通訊。可使用與掃描波束17108相關聯的收發器來接收來自eNB 17102的信號,所接收之信號可進一步受到處理以判定與這些信號相關聯的接收信號強度指示符(RSSI)或其他信號品質度量。可基於RSSI或其他品質度量而決定是否要切換至新的eNB。
在時間點T1,具有天線組塊16900的該車輛是在位置P1處且正使用天線陣列16912和16910來分別利用天線波束17114和17116而同時與eNB 17104和17102通訊。在具有天線組塊16900之該車輛與eNB 17104和17102之間所作的通訊可係藉由雙重極化天線陣列16912和16910而使用2×2 MIMO通訊,運用了全部四個可用收發器。在時間點T1,與天線組塊16900相關聯的一個處理器(例如圖174中之應用處理器17403)可在該天線組塊同時連接至eNB 17104和17102時基於信號品質測定而決定要從eNB 17104切換至eNB 17102。例如,可係由於接收信號品質(例如接收信號強度)降到臨界位準以下而進行eNB間之切換。
在時間點T2,具有天線組塊16900的該車輛是在位置P2處且正使用與天線陣列16910相關聯的天線波束17118而僅與eNB 17102通訊。類似地,在時間點T3,具有天線組塊16900的該車輛是在位置P3處且正使用與天線陣列16910相關聯的天線波束17120而與eNB 17102通訊。在位置P3時,可使用非用於發送波束17120者的其餘收發器來利用該等其餘收發器中之一或多者掃描至eNB 17102的可用通訊通道。在來自該等其餘收發器中之一或多者的信號品質較高的時候
在時間點T4,該車輛是在位置P4處,且已從天線陣列16910切換至天線陣列16908,以使用天線波束17122而與eNB 17102通訊。與eNB 17102間之通訊可係利用毫米波2×2 MIMO組態來進行,使用了兩個收發器和對天線陣列16908的雙重極化(例如,可使用來自一個收發器的一個垂直極化和來自第二個收發器的一個水平極化波束來與eNB 17102通訊)。當使用天線組塊16900的該毫米波通訊裝置(例如17400)正經由天線波束17122和兩個可用收發器而與eNB 17102通訊時,其餘收發器可利用其餘天線陣列中之一或多者來使用掃描波束17110而掃描可用通訊通道。
在一些面向中,在該毫米波通訊裝置(例如圖174中之17400)內的其中一或多個收發器可係專用於掃描的收發器,並可使用天線陣列16906~16912中之一或多者萊持續掃描可用通訊通道以找出新eNB或基地台。在此種考量上,該毫米波通訊裝置可係連接至第一個eNB(例如17104),並可在專用掃描收發器定位出第二個eNB(例如eNB 17102)之後建立對eNB 17104與17102二者的連接(如於圖171中在位置P1處所見)。在時間點T2已完成了軟性交接,該毫米波通訊裝置已中斷對eNB 17104的連接,而只經由天線波束17118與eNB 17102通訊。
在一些面向中,在該毫米波通訊裝置內的其中一或多個接收器可專用於掃描可用通訊通道來找出新的eNB。當偵測到新的eNB並且所接收信號的信號品質指示符高於臨界位準時,係可藉由停止與當前eNB間之通訊並接著起始與新eNB的連接來實施映性交接。
圖172依據一些面向而例示出以使用包含複數個天線陣列的天線組塊的複數個裝置進行的示範性同時毫米波通訊。請參看圖172,通訊系統17200包含複數部車輛(17204、17206和17208)及一個eNB 17202。車輛17204~17208各可組配有一個天線組塊(例如16900)和一個毫米波通訊裝置(例如17400),其係組配來在一或多個毫米波頻帶和或一或多個其他通訊頻帶上通訊。
在一些面向中,車輛17208可能係因為事故或以17210指出的其他道路危險因素而無法移動。車輛17206可具有機載行車攝影機和或近物感測器,其可利用掃描信號17212而偵測到道路危險因素17210。車輛17206可使用第一個天線陣列來經由波束17216與eNB 17202通訊,並使用第二個天線陣列來經由波束17220與鄰近車輛17204通訊。在一些面向中,當車輛17206正經由波束17216而與eNB 17202通訊時,車輛17206可利用針對17002之經由波束所作的通訊來向車輛17204通報所偵測到的道路危險因素17210。
在一些面向中,eNB 17202可收到有關該道路危險因素17210的通知(由例如車輛17208或另一部車輛所通報),並且eNB 17202可向正與它聯絡的其他車輛通報該道路危險因素17210。在車輛17204比車輛17206先接收到有關該道路危險因素17210的通知的情況中,車輛17204可使用經由波束17218所作的通訊來向車輛17206通報即將出現的道路危險因素17210。
在這樣的考量上,車輛17204~17208各可同時使用複數個收發通訊路徑。例如,在有倆個收發路徑正與該eNB通訊時,其餘路徑可被使用來使用V2V通訊技術而與鄰近車輛通訊(或利用V2X通訊技術而與基礎設施或個人通訊)。
在一些面向中,應用處理器(例如17403)可使用對於eNB 17202的4G或LTE通訊技術、對於另一部車輛的5G通訊技術(V2V通訊技術)、以及用於車對人介面的Wi-Fi或802.11通訊技術。
圖173依據一些面向而例示可由包含複數個天線陣列的一個天線組塊使用來作毫米波通訊的複數個波束。請參看圖173,通訊系統17300可包含與eNB 17302通訊的一個天線組塊17304(其可係一個毫米波通訊裝置(例如裝置17400)的一部分)。天線組塊17304可包含雙重極化天線陣列17306~17312。
由於使用天線組塊17304的該毫米波通訊裝置可能正在移動,所以可在建立與eNB 17302間之毫米波通訊鏈路時進行波束獲取。例如,該毫米波通訊裝置可遍歷波束17314~17318並量測各個可用波束的RSSI(或其他信號品質指示符),然後選擇具有最高測得信號品質指示符的波束(例如波束17316)。可儲存列出測得信號品質指示符的表格以供將來參考,並可使用此表格來切換波束或進行交接。
在一些面向中,係可預選通訊波束來涵蓋給定區域,而可使得各波束之方向為已知(或者,可基於移相器係面對波束所用之設定而計算出方向)。在這樣的考量上,一旦已選定用於與eNB通訊的波束,便可判定出此eNB之方向。當車輛移動時,可基於行進方向和當前eNB之方向而選擇另一個波束。
圖174是依據一些面向的一種示範性毫米波通訊裝置之方塊圖,其使用了圖169之具有複數個天線陣列的天線組塊。請參看圖174,通訊裝置17400可包含一個應用處理器17403、一個數據機17402、一個中頻(IF)轉換區塊17404、一個收發器陣列17440、一個切換器陣列17450以及一個天線陣列組集17460。
天線陣列組集17460可係與圖169之天線組塊16900相似。詳言之,天線陣列組集17460可包含雙重極化天線陣列17424、17426、17428和17430。天線陣列17424~17430各與在收發器陣列17440內的一個相應收發器17442、17444、17446和17448相關聯。如於圖174中所見,天線陣列17424~17430各係一個雙重極化天線陣列(例如4×4天線陣列),且各可接收兩個分開的IF資料輸入,這兩個IF資料輸入可係具有不同的極化方向(例如水平或垂直)且可由收發器陣列17440內的其中兩個收發器同時發送。
切換器陣列17450包含信號切換器17408、17410、17412和17414,這些信號切換器可係耦接至相應的IF資料輸入17406。切換器17408~17414各產生被傳遞至天線陣列組集17460的相應切換輸出信號17416、17418、17420和17422。
在作業上,來自數據機17402的資料可經由IF轉換區塊17404而被轉換成IF資料17406。IF資料17406可被傳遞至切換器陣列17450。應用處理器17403可判定可使用哪些收發器和哪些天線陣列來與一個eNB和(或)另一部車輛作信號傳遞,並可判定可使用哪些收發器和天線陣列來掃描一或多個通訊通道以找出可用eNB或基地台。在這樣的考量上,應用處理器17403可起動切換器陣列17450內之切換器17408~17414中之一或多者,使得切換輸出信號17416~17422中之一或多者被傳遞至天線陣列組集17460內之相應天線陣列。
在WiGig和5G方面,因為高資料率需求,所以RF子系統(RFS)需要被整合到較新的行動無線裝置中。因為WiGig和5G頻率的作業想要小尺寸,所以這種類型的RF子系統常常會使用被組配為微帶陣列的微帶天線。微帶天線(亦稱之為印刷天線)通常是指利用微帶技術而在印刷電路板上(PCB)製造出來的天線。單個微帶天線通常包含在PCB表面上之可為各種形狀的一塊金屬箔(一個塊狀天線),且在該板件的另一邊有一個金屬箔接地面,或者在該PCB的一個內部層上有一個接地面。微帶天線主要是以垂射方式輻射,這可能不完全適合WiGig和5G作業的所有用例。由於所用微帶天線的輻射方向限制,所以在膝上型電腦中,WiGig之RF子系統常係設置在上蓋。此外,若天線在5G毫米波手持系統中朝向人體輻射(或朝向螢幕),那麼,端射型輻射有可能會導致一些特定吸收率(SAR)問題。針對這些問題的解決方案可包含使用背對背堆疊的複數個RFS來獲得5G的全方位涵蓋率。然而,這會增加裝置的厚度和成本,並且會需要在PCB表面上的一塊寬廣區域,而使得該子系統比最佳或經改良設計所可能需要的體積還要大。此外,微帶天線通常無法獲得廣帶寬,並且實際上有時也可能只能獲得狹窄的帶寬。由此種微帶天線所組成的一個陣列在一些環境中可被設計成在所有方向上輻射,但整體效能還是有很大的改善空間,例如可改善帶寬和RFS尺寸。塊狀天線通常並不提供廣帶寬,而且也沒有辦法在塊狀天線上作此種類型的改良。因此,係有對用於WiGig和用於5G技術以及用於其他毫米波天線設計的天線和天線陣列的需求。
針對上述問題的一種解決方案是通路天線,包含藉由PCB製程所製作出來的基體通路。在許多面向當中,由於用於通路天線的通路之3D結構,通路天線所佔用的表面區域比其他天線更少,並且擁有可用於5G技術的帶寬。在一些面向中,因為可被設計在含有介電層的PCB或主機板之RFS的內部層中,所以通路天線可提供一種製造優勢。此外,通路天線可被做成基本上不可見,因為其可被設置在PCB的內部(非可見)層上。可將通路天線設計成單極天線或設計成雙極天線。例如,一種單一饋給通路面向會是作用為一個單極通路天線,而一種背對背通路面向會形成作用為一個雙極天線的一個通路天線。另外,也可將通路天線為可提供在5G技術用例中十分冀求的端射型輻射的陣列。通路天線的這種端射型輻射場型可被利用來將WiGig之RFS設置在膝上型電腦之基座,因而減少纜線長度和損耗。又,更進一步而言,在一些面向中,係可針對5G和WiGig技術來設計板上型通路天線,以提供可將WiGig之RFS或者5G之RFS設置在膝上型電腦之基座的一種選項。通路天線可亦與主機板整合,而不減損所欲輻射方向。其他優點還包含減少5G作業所需的RFS數,因為係可組配一個通路天線陣列來作具有在至少兩個方向上之涵蓋率的端射型輻射,這樣的結果在先前設計中是要使用複數個RFS才能作到。
因為通路天線可係PCB的一個整合部份,所以這亦提供了在設計成本上的節約。通路天線可亦與對該通路天線的饋送網路一起被設計在PCB的實質上任何中間層上。如前文所述,在一些情況中可能很難藉由單一個RF來獲得完整的360度涵蓋率。針對這個問題的解決方案可包含使用背對背堆疊的複數個RFS來獲得5G的360度涵蓋率。但這會增加裝置的厚度和成本並且需要在PCB表面上有一塊寬廣區域,而使得該子系統比最佳或經改良設計所可能需要的體積還要大。而另一方面,背對背設置的通路天線係可提供良好的全方位涵蓋率,而可在解決該問題的同時只使用單一個RFS。
5G之RFS的一個可用解決方案係使塊狀天線被印刷在PCB上。由於塊狀天線的非定向性輻射,5G系統可能會需要使用至少兩個RFS來獲得最大定向性涵蓋範圍。在系統中加入更多RFS會佔用更多空間、並耗費額外成本。類似地,現有的WiGig之RFS具有由微帶和平面雙極天線所構成的有效天線陣列。此陣列係設計來在所有方向上輻射,然而,整體效能還是有很大的改善空間,例如可改善帶寬和RFS尺寸。塊狀天線通常並不提供寬廣的帶寬,而且也沒有辦法在塊狀天線上作此種類型的改良。
目前的標準WiGig之RFS尺寸約為20×7×1.7mm(長×寬×高)。可進一步藉由使用本揭示內容所提出之通路天線陣列而在不犧牲效能的情況下縮小RFS長度。現今的WiGig之RFS可主要係被設置在膝上型電腦之上蓋。但在一些面向中,在RFS內運用本揭示內容所提出之通路天線將會提供可將RFS設置在膝上型電腦之基座或其他位置的選項。可利用PCB的複數個內部介電層而將通路天線設計在PCB中。依據一些面向,這賦予了可將通路天線陣列和饋送網路設計在PCB之基本上任何層上的彈性,有助於調節天線參數。
圖175A依據一些面向而例示出被組配在行動電話中的一種通路天線陣列。在此所描述的這個通路天線陣列可被整合在圖3A中所示之毫米波通訊電路300的天線陣列電路330中,但此通路天線陣列並不如此受限。圖175A例示出在一個行動電話上的通路天線17505、17507之陣列。由於通路天線可在兩個方向上輻射的能力,故係可將一個通路天線(或在此係例如在17505處的一個四元件通路天線陣列)設置為實質上與X軸平行,以在所例示的這個行動電話之如以17505A、17505B示出的Y方向上輻射。出於相同原因,四元件通路天線17507可被設置為實質上與Y軸平行,以在所例示之行動電話之如以17507A、17507B示出的X方向上輻射。
圖175B依據一些面向而例示出被組配在主機板PCB上的一種通路天線陣列。含有以17509示出之電路部件和導線的主機板17502包含以17511示出的一個通路天線陣列。由於該通路天線可在兩個方向上輻射的能力,所以在這個行動電話事例中的輻射可亦係在兩個方向17511A和17511B上。
圖175C依據一些面向而例示出被組配在膝上型電腦中的一種通路天線陣列。由於前文所述之通路天線之雙向輻射,所以依據一些面向,通路天線陣列之配置並不受限於在17517(具有輻射方向17517A、17517B)被設置在膝上型電腦之上蓋,而亦可在17519(具有輻射方向17519A、17519B)和17521(具有輻射方向17521A、17521B)被設置在膝上型電腦之基座上。
大致而言,通路天線陣列可被設置在符合手邊用例之方向、頻率和輻射場型需求的任何位置上。一個很重要的優點是,係可使用有助於減少特定吸收率(SAR)的方式來設置通路天線。換言之,如於圖175A中針對行動電話所例示的,通路天線陣列可被設置為使得其最強輻射之方向在使用者對著行動電話說話時背離人耳。如於圖175A中所見,在一些面向中,輻射可係主要在Y方向(17505A、17505B)或X方向(17507A、17507B)上,而此行動電話之使用者通常是在Z方向上(此Z方向可係射入頁面或從頁面射出)。
另一個優點係與在有需要時提供於單一方向上的輻射有關。雖然通路天線的輻射通常是在兩個相反方向上,但依據一些面向,若想要只在一個方向上輻射,也可在非所欲輻射方向上在該通路天線或通路天線陣列對面設置一個金屬反射器來將輻射反射到所欲方向上。
現已常使用PCB內之通路來使金屬跡線互連至複數個層級內。PCB通路可具有不同的形狀和尺寸,例如圓柱形、矩形、圓錐形和其他幾何形狀。係可在一些面向中將通路天線設計為空心或實心的。有時通路會受到鍍覆,此種通路之孔洞並沒有被金屬填滿,故此通路係空心的。在一些其他範例中,通路之孔洞可被金屬完全或部份填滿而使其為實心的。此種差異可係取決於通路之PCB製程和(或)用例之需求。依據一些面向,係可對效能進行模擬以試圖滿足所欲需求。依據一些面向,通路天線可係在通路之底部的邊緣或中心受到饋給。可將通路之接地和底部設計在同一個平面上,並利用共平面波導(CPW)來作饋給。可將通路製造為穿通PCB中之任意數量個層。依據一些面向,亦可使用同樣途徑來設計所述通路天線。
圖176A是依據一些面向的一個剖面圖,其示出在多層PCB中的一種通路天線。圖中係依據一些面向而將PCB 17600例示為具有N個層級(第一層至第N層)的一個堆疊17601,N是非負整數。這些層當中的一或多者可係介電層。其他層可係導電層。通路17603被例示為具有一個內部區域,若此通路係一個錐狀通路,則該內部區域可係彎曲的。不過,通路天線之通路並不受限於圓錐形狀。通路可係圓錐形、圓柱形或符合所需方案之需求的任何其他形狀。此通路之外表面在剖面中係以17603A和17603B例示,於此圖中,內部區域是在17603A和17603B之間。依據一些面向,線路17605可係一條饋給線。
圖176B是依據一些面向的一種通路天線之透視圖。通路17603係以等角視圖被例示為在一些面向中之PCB 17601內的多個層當中。如前文所述,作業一個通路天線係作用為單極天線。因此,通路天線具有比微帶天線更廣的帶寬,這賦予通路天線在尤其是毫米波波長上的優勢。一般而言,通路天線效能並不受PCB影響。另外,圖176A中在通路天線與接地GND之間的間距G、以及此面向中之通路天線之大致為圓錐形的形狀係具有增加帶寬的作用(相較於尋常微帶天線)。
效能也會受到通路所用之層級和層級數量影響。通路所用之層級可係一種參數,其可在多個面向中受到調整來針對手邊的應用而提供效能特性,有時也稱此為對天線進行「調節」。在一些面向中,係可評估在PCB之較上層中的通路天線之效能來決定是否有達到一個設計在給定頻率上的效能要求。若未達要求,則可在調節作業中使用該PCB之較深層以試圖獲得所欲效能。
在此舉出優點的一個範例,若所欲效能要求了通路在一種面向中的額外高度,那麼,可將此通路組配為存在於一或更多個額外層中以增加高度。再舉優點的另一個範例,在圖176B中,通路天線17603出現在所例示結構(其在一些面向中可係一個膝上型電腦的上蓋)之頂面上。若不欲使天線在上蓋上被看到,則可將該通路建造成在內部層上而不在頂層或底層上,如此該通路就不會被看到(若此係所欲解決方案的話)。
圖177A依據一些面向,以從PCB之通路之頂側看去的內視圖例示出一個PCB通路天線。可在被組配於多個層板層級中的PCB 17701當中看到通路天線17703。圖177B依據一些面向而例示出從PCB之底部看去的一個PCB通路天線。可在該PCB的任何合意層中進行饋給。圖中例示出了饋給線17705,其於此範例中係一個CPW。然而,也可使用任何其他平面饋給機制,例如帶狀線、微帶線路或任何其他適當傳輸線。所作輻射會是在該通路天線之通路周圍的一個方向中,而非垂直於該通路,因此,依據一些面向,輻射方向是取決於該通路天線被設置在何處。此通路天線可被設計為空心或實心,並且依據一些面向,該通路天線可係在該通路之底部之邊緣或中心受到饋給。可將該通路天線之接地和底部設計在同一個平面上。
圖178A是依據一些面向的一種通路天線陣列之俯視圖。圖178A依據一些面向而示出在PCB 17801中的一種通路天線陣列設計,在一個陣列中的天線元件17803之數量可係根據天線增益和波束寬度需求所決定。如前文所述,該通道天線會是以邊射型輻射來作業,這是單極天線和雙極天線的特性。此通路天線陣列可係被設置在RFS中或作為RFS的一部分,或者被設置在靠近RFS處。在一些面向中,一個通路天線陣列可亦係被設置在另外一個小型PCB中,而不是被固定在(或以其他方式連接至)主機板或RFS中,藉以避免在天線輻射上的表面波衝擊或提供對其他雜訊的抑制、或者在可能受到此陣列所見用之裝置內之障礙物阻擋而難以觸及的方向上提供輻射。圖178B依據一些面向而例示出對通路天線的垂直饋給。
圖178C依據一些面向而例示出對通路天線的水平饋給。該通路天線可係藉由垂直饋給部或水平饋給部而受到饋給,依據一些面向,可係為了減少在由設計所決定的天線效能上的饋給線干擾而選擇使用垂直饋給部或水平饋給部。大致而言,係依據一些面向而以17805A例示出垂直饋給部,於此,通路是在17803A受到饋給,如於圖178B中所見。圖中依據一些面向而以17805A’例示出水平饋給部,於此,通路是在17803A’受到饋給。這兩種組態都是以垂直方式對圓錐作激發,因此各種饋給的極化方向都會是一樣的。
可藉由兩種途徑發生輻射。其中一種是在某個涵蓋方向上從該天線穿過空氣所作的輻射。另一種是行經PCB本身之介電材料並最終射入空氣的輻射。因此,所選擇的介電材料選項在減少經由介電體的非所欲輻射上是很重要的。具有較低介電常數的極低損耗介電質是較為合意的,可藉以減少這樣的輻射。另一種對抗此種非所欲輻射的方法是在靠近通路的介電材料中鑿洞,這些洞若未消除此種非所欲輻射也會傾向於減少該輻射。依據一些面向,這種作法的一種範例可見於圖188。在所例示的這個面向中,在PCB 18801中與通路天線18803相近處鑿有孔洞18807。這些孔洞會起作用來減少非所欲輻射並減少這種輻射在陣列天線輻射上的影響,因為此等孔洞使該輻射(有時被稱為表面波)沒有連續的平面可以走。換言之,這些孔洞有效地造成了一種不連續PCB,而使得所產生的表面波傾向於逐漸消失而不影響天線效能。
圖179A是依據一些面向的一個透視圖,其示出被組配為一個雙極通路天線的背對背通路。依據一些面向,此雙極通路天線17900包含背對背的通路17903A、17903B,並係組配在1.6mm厚阻燃材料4型(FR4)基體中。依據一些面向,單個錐狀通路的高度是0.7mm,頂端和底端直徑分別是4mm和0.25mm,且此雙極天線的底端間之間距是0.2mm。圖179B是依據一些面向的一個透視圖,其示出圖179A之被組配為一個雙極通路天線的該等背對背通路,並例示出數個PCB層板層級。在此係依據一些面向而以側視圖例示出PCB 17901的數個層板層級,並以17903A、17903A’例示出該等背對背通路。依據一些面向,係藉由設置在兩個通路17903A、17903B之間的饋給線(例如於前文中所述者)來例示饋給。在一些面向中,饋給線可係設置在以17904示出的圓柱形周圍,且此處的饋給可分別為+和-。這些設計規格是藉由模擬所得到的,藉以獲得此用例所想要的效能。
圖180是圖179A和179B之雙極通路天線組態之依據一些面向的回波損耗圖。該雙極通路天線作業被例示為是在從27.5 GHz到30.5 GHz2的廣帶寬中。該等四個三角形資料點提供了對於針對目前所論述之面向的模擬結果的指示,茲將該等模擬結果列於表七中。
表七
圖181A是依據一些面向之圖179A和179B之雙極通路天線組態於27.5 GHz頻率之使用路德維希定義(Ludwig definition)的一個模擬遠場共平面輻射場型。針對現在所論述的這個面向,在零度的主波瓣量值是2.08dB,其角波束寬度(3dB)為55.1度,且所模擬出的旁波瓣位準為-12.7dB。此設計例示出優良的端射增益,並例示出提供在兩個相反方向中之涵蓋範圍的場型。
圖181B是依據一些面向之圖179A和179B之雙極通路天線組態於28 GHz之頻率之使用路德維希定義的一個模擬遠場共平面輻射場型。在零度的主波瓣量值是2.38dB,其角波束寬度(3dB)為54.9度,且所模擬出的旁波瓣位準為-12.2dB。此設計再次例示出優良的端射增益,並例示出提供在兩個相反方向中之涵蓋範圍的場型。
圖181C是依據一些面向之圖179A和179B之雙極通路天線組態於29.5 GHz之頻率之使用路德維希定義的一個模擬遠場共平面輻射場型。在零度的主波瓣量值是2.03dB,其角波束寬度(3dB)為54.9度,且所模擬出的旁波瓣位準為-10.0dB。此設計再次例示出優良的端射增益,並例示出提供在兩個相反方向中之涵蓋範圍的場型。
圖182是依據一些面向的針對用於5G技術之28 GHZ作業的一種雙元件通路天線陣列設計。此雙元件通路天線陣列設計係針對用於5G技術的28 GHz所作。該通路元件係設計來涵蓋從27.5 GHz到29.5 GHz的5G毫米波頻帶。圓錐的頂端直徑是3.6mm,圓錐的底端直徑是0.4mm。圓錐的高度是0.6mm。此圓錐係被設計在0.8mm厚的FR4 PCB上,該PCB所具有的介電常數為4.4。這些天線係對應於饋給部而被水平地設置以獲得端射型輻射,通路中心之間的距離是8.80mm。
圖183是圖182之雙元件通路天線陣列設計之依據一些面向的天線回波損耗之模擬圖。這些模擬結果包含以18310和18315所示之兩個天線的回波耗損、以及以18320所示之在這些天線之間的隔離度。最小回波損耗是在29.5度。在5號圖點的隔離度是於27.7 GHz的-20.2dB,在7號圖點的隔離度是於31.8 GHz的-26.3dB。
圖184A是圖182之雙元件通路陣列在作業於27.5 GHz頻率時之依據一些面向所模擬出的輻射場型。此圖以18401A示出於27.5的天線陣列輻射場型。
圖184B是圖182之雙元件通路陣列在作業於29.5 GHz頻率時之依據一些面向所模擬出的輻射場型。此圖以18401B示出於29.5 GHz的天線陣列輻射場型。
圖185是依據一些面向之被設計在PCB當中的一種通路天線之透視圖。此圖示出該PCB具有六個介電層且厚度為0.8mm。該介電材料之電容率為3.3,第四和第五層之厚度為0.2mm,而其他層為0.1mm。此通路天線被設計為穿過該PCB之第三層到第四層。此天線之規格和形狀係藉由模擬所獲得,用以涵蓋包含57 GHz至66 GHz範圍的WiGig頻帶。
圖186A是依據一些面向所繪之對於圖185之通路天線之接地面的仰視圖。此天線係在圓錐的較小直徑之邊緣處受到饋給。
圖186B是依據一些面向所繪之對於圖185之通路天線圖的側視圖。其規格與圖185中之規格一致。
圖186C是依據一些面向所繪之對於圖185之通路天線的透視圖。其規格與圖185和圖186B中之規格一致。
圖187是依據一些面向所繪之對於圖185之通路天線之通路天線回波損耗的模擬圖。在1號點,回波損耗是於57.0 GHz的-6.4dB。在2號點,回波損耗是於66.2 GHz的-8.7dB。
一個天線或天線陣列之非所欲極化輻射對比於所欲極化輻射的比率被稱為交叉極化。交叉極化會影響天線輻射效率和在一個天線陣列的不同極化天線元件之間的隔離度。典型上,處在一個連續接地面上的數個3D天線元件會呈現出某種程度的非所欲交叉極化以及至相鄰元件的非所欲耦合,這會使天線的獨立效率及天線的陣列效率降級。已有至少一篇公開文件描述了使用缺陷地面結構(DGS)來針對平面天線幾何而縮減天線交叉極化的技術。標題為「使用缺陷接地結構之印刷天線設計(Printed Antenna Designs Using Defected Ground Structures)」的一篇文獻報告(FERMAT,www.e-fermat.org/files/articles/1534d5380e9790.pdf)示出了在一個微帶塊狀天線元件底下的用於減少交叉極化的多種DGS幾何。已就3D錐狀天線而對後面幾個圖中所示出的一些DGS結構做了模擬。這些結構並位在交叉極化上表現出明顯的縮減作用。該等結構可能適合平面天線,但並不適合3D單極天線或錐狀類型的天線結構。
依據一些面向,已發現修改3D天線(其可能與接地垂直)底下的接地面會減少交叉極化和陣列的元件至元件耦合,因而改善天線的獨立效率和天線的陣列效率。圖189A至190C依據一些面向而例示出一個3D錐狀天線之經修改接地結構的數個部件。
圖189A例示出在PCB 18903上的一個3D錐狀天線元件18901之俯視圖18900,該天線元件可係被焊在該PCB之頂部上。該天線元件受饋給線18905饋給,在一些面向中,此饋給線會是在PCB 18903之頂部上。圖18902依據一些面向而以18902例示出圖189A之3D天線的接地面18907,此接地面是在該PCB中。
圖189B依據一些面向而例示出在3D天線底下的一個接地面。接地面18907可係銅。
在圖189C中,係依據一些面向而在PCB層18909上示出一種接地面變化,例如經修改接地面18908,在一些面向中,其包含選擇性刻槽並因而如18911所示地改變了在3D天線18901底下的連續接地面,這導生出了可減少交叉極化並提昇所欲輻射增益的電磁效應。區域18910、18912是沒有金屬的區域。
當以陣列來組配的時候,這樣的面向會破壞連續接地面,並也會減少陣列中的元件至元件耦合,且減少一或多個伴隨表面波。這樣的面向會改善5G和WiGig天線陣列輻射效率,且會在5G、WiGig和或其他毫米波單極天線(例如將天線設計成在某種PCB上工作的天線類型)上有用。已發現,運用此種修改的一些面向在交叉極化上呈現出了顯著改善。
在一些面向中,交叉極化輻射減少了-7dB,並且在那些面向中,共同極化輻射增進了1dB,因而使得於此所述之改良對多輸入多輸出(MIMO)系統中之極化分集而言相當理想。
圖189D例示出3D錐狀天線(例如18901)與各種缺陷接地面(例如18911’)。此圖中之至少一些實作已經過模擬。模擬結果顯示,這些缺陷接地結構並沒有在交叉極化中呈現任何像圖189A至189C之組態那樣的明顯排斥效果。看起來,缺陷地面結構並不適合用來減少3D單極天線或錐狀類型天線的交叉極化。
在一些面向中,於此所述之改良會增進駐在PCB中之接地面之上的3D單極天線元件的效能和行為。這特別可應用在典型上係使用天線陣列的毫米波(mmWave)應用上。在這樣的天線陣列中,各個天線都被設計成要理想地以所欲極化方式輻射。然而,在現實中,除了所欲輻射極化方向以外,也會有進入基本上與所欲極化方向垂直的極化方向內的洩漏。在一些面向中,本文所揭露之對於在天線輻射器元件底下的接地面所作的修改會減少進入非所欲極化方向中的洩漏、並增強在所欲方向中之輻射,因而改善天線效率,並使其更適合被用作天線陣列的一部分。
在一些面向中,針對5G和WiGig應用而於小形狀因數裝置中使用單極類型天線有一些勝過微帶塊狀天線的實質性優點。然而,單極天線會展現較高的交叉極化,這會影響天線輻射效率以及在垂直與水平極化之間的隔離度。為了解決這個交叉極化問題(或者在一些面向中係為了改善交叉極化問題),在一些面向上,係可如前文所述地選擇性地修改在單極天線底下的天線接地來減少進入非所欲極化方向的洩漏。
於此所述之天線結構可被整合在圖3A中所示之毫米波通訊電路300的天線陣列電路330中,但此天線結構並不如此受限。圖190A至190C依據一些面向而例示出錐狀單極天線結構與不同類型接地面的範例。在圖190A中,19000示出位在寬廣接地面19007上的單極3D天線19001。在圖190B中,19002例示出一個3D錐狀單極天線19001,其具有受限的方形接地面19009。雖然在此係以方形接地面來作例示,但也可使用其他形狀,例如矩形或圓形。圖190C依據一些面向而以19004示出在錐狀天線19001底下被以對角線方式刻槽的受限接地面19009,可以在19011看到對角線溝槽。
在圖190A至190B中,天線19001基本上是垂直的,且接地面為水平的,例如,該天線與接地面可彼此垂直。已利用EM模擬軟體(電腦模擬技術(CST™))而對於圖190A至190C中所例示之帶有不同接地面的天線19001做了模擬,來示出所揭露的這些面向的結果。這些結果係例示在圖191A和191B中。圖191A和191B依據一些面向而例示在圖190A至190C的天線結構之間的輻射場型比較。
圖191A例示出針對圖190A之寬廣接地面事例、圖190B之方形接地面事例、以及圖191C之帶溝槽接地面事例的交叉極化比較。圖191A依據一些面向而例示出,寬廣接地19003和受限方形接地面19009的交叉極化程度非常相似,具有約為-3dB的尖峰值。依據一些面向,就相同的錐狀天線19001,經修改接地所具有的交叉極化程度明顯較低,具有約為-10dB的相當低的尖峰值。
圖191B例示出該等三種不同接地結構的天線共同極化輻射增益。可以看出,依據一些面向,圖190C之經修改接地面19011在所欲方向中所具有的增益實際上比圖190A之寬廣接地面19003和圖190B之方形接地面更高。因此,例如對角線溝槽接地面19011這樣的經修改接地面在需要縮減交叉極化時可以是很有用的。圖192A和192B依據一些面向而更詳細例示出圖190A至190C的其中幾個天線結構。可在圖192A之透視圖中於19201看到錐狀3D天線。圖中例示出頂端(或最大)直徑19201和底端(或最小)直徑19203。此天線結構係設計來針對5G應用而於28 GHz輻射。圖192A中示出圓錐之規格,此錐狀天線已就三種不同接地面而受過模擬。該等接地面示於圖190A至190C中。圖192B依據一些面向而示出帶有對角線溝槽的受限接地面19011規格,圖中係以虛線在19203示出該錐狀天線的底端直徑,以指出該圓錐係被設置在該PCB之另一側上。依據一些面向,接地面19211帶有對角線溝槽以破壞在天線底下的當前路徑。
圖193A和193B依據一些面向而例示出一個3D天線結構的俯視和仰視圖。在圖193A之19301可以看到一個3D天線元件,且可在圖193B中看到帶有對角線溝槽的接地面19311,區域19310、19312未敷金屬。
圖194是依據一些面向所作的在圖192A和192B之天線之回波損耗之間的比較圖。於此圖中,係以19403示出廣大接地面事例,以19407示出受限方形接地面事例,並以19411示出經修改的帶有對角線溝槽的接地面事例,其中之標號在一些面向中係與圖190A~190C之標號相對應。依據一些面向,曲線19403在28 GHz是-6.5dB,曲線19407是-10.0dB,而19411是-18.0dB,這些回波損耗圖形例示出了經修改的(或者在此組態中是帶有對角線溝槽的)接地面19411比起無論是廣大接地面事例19403還是方形接地面事例19407都具有明顯較佳的回波損耗。
圖195A至195C依據一些面向而例示出圖190A至190C之接地結構的電場分佈。可在圖195A中於19501看到錐狀天線。係以19502、19504和19508例示此事例之電場分佈。可在圖195B中於19501’看到錐狀天線,係以19502’、19504’和19508’例示此事例之電場分佈。也可在圖195C中於19501”看到錐狀天線,係以19502”、19504”和19508”例示其電場分佈。從圖195C中可以清楚看出,帶有對角線溝槽的受限接地面天線所具有的電場分佈與另外兩個接地面不同,依據一些面向,與圖195A和195B之電場相比,經修改的帶有對角線溝槽的接地面所造成的電場變化明顯削減了交叉極化。
圖196A至196C依據一些面向而例示出帶有或不帶有經修改接地面的五元件錐狀天線陣列。圖196A示出帶有一個反射器19602的一個錐狀天線陣列19600,其中一個天線被標號為19601。圖196B和圖196C依序分別示出帶有或不帶有接地面修改的接地面。圖197A和197B依據一些面向而例示出對具有及不具有經修改接地面的交叉極化輻射場型所作的比較。以在28.25 GHz所進行的比較而言,圖197A顯示交叉極化增益被減少了大約7dB,且圖197B顯示藉由經修改接地面使共同極化增益增加了2.5dB。這些模擬結果顯示出在3D天線底下有經修改接地面的好處。
圖198A和198B依據一些面向而例示出接地面在天線輻射上的效應,這兩個圖各只示出陣列中的五個天線元件其中之二。圖198A針對未經修改的接地面而示出朝向圖197B之天線陣列之邊緣的方向。其中,依據一些面向,最大輻射係在圓錐之直角方向上。圖198B依據一些面向而顯示出具有經修改接地面的陣列平衡了邊緣兩側的輻射,而指出了非常對稱的邊射型輻射。換言之,與圖198A中所示之不具有帶溝槽接地面的接地面相比,圖198B的這個輻射場型所顯示之輻射近乎完美地位在圓錐之直角方向上。
圖199依據一些面向,針對帶有經修改接地面的天線陣列而例示出回波損耗比較以及隔離度比較。圖200依據一些面向,針對帶有未經修改接地面的天線陣列而例示出回波損耗比較及天線元件間之隔離度比較。這兩個圖顯示出了經修改接地面在回波損耗以及隔離度上的改良。較高隔離度在天線陣列設計上是很重要的,因此這係在3D天線底下有經修改接地面的另一個優點。
圖201A至201C依據一些面向而例示出具有帶溝槽接地面的一種PCB,已將此PCB與3D天線一起使用以作測試。圖201A在20100示出一個PCB 20101,其具有帶有交叉溝槽的接地面20111。該PCB之頂部具有天線饋給陣列和安裝墊(未於圖中示出),且該PCB之底部具有帶對角線溝槽的受限接地面。圖中例示出錐狀天線元件之底部,其中之一被標號為20103。這些錐狀天線元件受到饋給線饋給,其中一個饋給線被標號為20107。
圖201B以示出饋給線的方式例示出這種設置,其中一個饋給線被標號為20107,溝槽並未被明確繪出。圖201C例示出該PCB之頂部,係以20100例示出該陣列中的一個3D錐狀天線元件,亦例示出其饋給線20107。圖中的橢圓形元件(其中之一被標號為20109)係連接器,用於將各種元件連接至此面向之測試設備。在天線安裝墊、天線饋給線和接地之間使用了具有介電常數3.5且厚度為0.15mm的FR-4材料。依據一些面向,係可使天線安裝墊和天線饋給線位在該PCB的同一個平面上,並可使帶溝槽接地面位在該FR4基體的另一側上。若有意願,亦可再加入稍微多幾層介電層以強化該PCB。
測試結果指出,具有未經修改接地的回波損耗是高得令人無法接受的15dB,而經修改的(在此即帶溝槽的)接地面之回波損耗是具有可接受寬廣程度之帶寬的較令人滿意的(大約)-5dB。
行動資料的使用以幾乎逐年增長一倍的速率呈指數成長,並且這種傾向被預期還會繼續下去。雖然目前的蜂巢式技術發展已在效能和行動網路容量上有所進展,但普遍認為,這些進展對於要支應行動資料網路服務的預期需求而言還是過於短絀。
增加行動網路容量的一種途徑是使用較高頻無線電頻帶。例如,毫米波通訊係使用範圍為30~300 GHZ的射頻來例如以20 Gb/s的等級提供以現今標準來看的鉅大帶寬。毫米波無線電信號的傳播與較為人所熟悉的在2~5 GHz範圍中的無線電信號有很大的差異。第一個原因是,由於在大氣中的衰減,所以比較起來它們的範圍明顯受限。此外,毫米波信號由於牆壁、建築和其他物體所所經受的阻擋、反射、折射和散射的程度也比較低頻信號大很多。這些物理性挑戰也為通訊系統設計師帶出了一些可用良機。例如,毫米波傳輸的有限範圍使其適合在都市區塊、辦公建築、學校、體育場及其他諸如此類可能有大量使用者設備裝置的區域中之高密度佈署上所作的資源元素(時槽和頻率)再利用。此外,其在精確定向性控制上的潛力也提供了可廣泛利用多使用者多輸入多輸出(MU-MIMO)技術的良機。需要有解決方案來在高度定向性無線網路中對這些良機作出實際利用。
毫米波或類似的高頻通訊系統典型上會在基地台和使用者設備上運用定向性波束成形,以達到建立鏈路的適當信號雜訊比(SNR)、並克服在5G或新型無線電(NR)通訊中常見的通訊通道阻擋問題。5G通訊系統被預期將會支援在具有多達八個聚集成份載波(8-CA)的至少一個毫米波頻帶中的作業。由於與在混合器埠的本地振盪器(LO)多工問題相關聯的限制,要實施可駕馭此類通訊的5G接收器電路可能會頗具挑戰性。
於本文之用語中,「切換模式」一詞係指一種接收器作業模式,於此模式中,入內的一個RF信號可被處理及使用而產生單個基帶輸出。在這樣的考量上,係可在RF輸入信號含有連續載波聚集信號的情況中使用切換模式來產生一個基帶信號,此基帶信號的帶寬小於在ADC作業之前的一個通道濾波器之帶寬。
於本文之用語中,「分離模式」一詞係指一種接收器作業模式,於此模式中,入內的一個RF信號可被分離及處理而產生兩個基帶輸出信號。在這樣的考量上,係可在RF輸入信號包含不連續載波聚集信號或連續載波聚集信號的情況中使用分離模式來產生一個基帶信號,此基帶信號的帶寬大於在ADC作業之前的一個通道濾波器之帶寬。
於此所述的可縮放接收器架構可被整合在圖3A中所示之毫米波通訊電路300的RF電路325中,但該可縮放接收器架構並不如此受限。圖202例示出一個接收器當作業於切換模式和分離模式中時的方塊圖。請參看圖202,其示出作業於切換模式中的接收器20202以及作業於分離模式中的接收器20230。接收器20202可包含低雜訊放大器(LNA)20218、混合器20214、緩衝器20206和20212、切分器20208以及多工器20210和20222。
在接收器20202的作業當中,差分LO信號20204首先受到緩衝器20206緩衝,接著被傳遞至切分器20208和多工器20210。在多工器20210之輸出處的LO信號受到緩衝器20212緩衝,接著被傳遞至向下轉換混合器20214。入內的RF信號20220被分離並被LNA 20218放大,接著,混合器20214利用來自緩衝器20212之輸出端的差分LO信號而對其作向下轉換。混合器20214之經向下轉換後的輸出藉由多工器20222而被組合在一起,並作為單個基帶輸出信號20224(BB1)而被傳遞。
接收器20230可包含LNA 20244、混合器20240、緩衝器20232和20238、切分器20234以及多工器20236和20248。在接收器20230的作業當中,差分LO信號20205首先被緩衝器20232緩衝,接著被傳遞至切分器20234和多工器20236。在多工器20236之輸出端的LO信號受到緩衝器20238緩衝,接著被傳遞至向下轉換混合器20240。入內的RF信號20246被分離並被LNA 20244放大,接著,混合器20240利用來自緩衝器20238之輸出端的差分LO信號而對其作向下轉換。混合器20214之經向下轉換後的輸出經由多工器20248而分別被輸出,並作為分開的基帶輸出信號20250(BB1和BB2)而被傳遞。
接收器20202和20230當在高於6 GHz的頻率上操作時可能會與一些缺點相關聯。詳言之,在LO分配電路中的切換器20210和20236可能會在驅動混合器20214和20240所需的LO驅動器上遭遇挑戰,尤其是在於毫米波頻率上作業時。詳言之,當需要以25%工作週期LO波形來在毫米波頻率上驅動一個混合器時,此LO分配的電流汲引(current drain)可能會變得具有挑戰性。當必須在分離模式中作業以駕馭載波聚集(CA)事例時,電流汲引有可能會變得更高。
在一些面向中,係可藉由移除LO分配網路中之多工器20210和20236來簡化圖202之接收器架構中的LO分配。此外,藉由移除LO分配網路中之多工器20210和20236,接收器20202和20230還可進一步藉由移除在向下轉換混合器之輸出處的多工器20222和20248而受到簡化,這使得在該等混合器各者上的負擔得以減輕。圖203示出依據一些面向的一種經升級接收器架構之高階圖及相關真值表。
圖203依據一些面向而例示出使用分段低雜訊放大器(LNA)與分段混合器的一種接收器20300的方塊圖。接收器20300包含兩個分開的RF處理路徑20306和20308。該等處理路徑各可包含一個分段LNA和一個分段混合器。例如,RF處理路徑20306包含由LNA 1-A 20312和LNA 1-B 20314所組成的一個分段LNA、以及由混合器20316和20318所組成的一個分段混合器。類似地,RF處理路徑20308包含由LNA 2-A 20322和LNA 2-B 20324所組成的一個分段LNA、以及由混合器20326和20328所組成的一個分段混合器。向下轉換混合器20316和20318可使用LO信號20310,向下轉換混合器20326和20328可使用LO信號20311。LO信號20310和20311可係差分LO信號(例如,LO信號20310和20311可包含一或多個同相(I)和正交(Q)LO信號成份)。
如於圖203中所見,接收器20300使用了LNA和向下轉換混合器的分段實作,這些LNA和混合器係以使得能夠就同一個設計而接收連續和不連續載波聚集(carrier aggregation, CA)傳輸的方式而被聯結成串。在各個RF處理路徑中,LNA和混合器被分段成兩個相等的半部,其可取決於下行鏈路信號的組成而被啟用或停用(例如藉由控制電路所產生的控制信號,如於圖204中所見)。藉由選擇要啟用LNA的哪些分段(20312、20314、20322、20324)和混合器的哪些分段(20316、20318、20326、20328),係可將所揭露的這個接收器20300之方案組配來接收不連續和連續載波聚集下行鏈路信號,同時使看進接收輸入RF信號20304的接收器輸入端的輸入阻抗基本上維持恆定。與圖20302之接收器20202和20230相較,係可在不對進入混合器(20316或20318、及20326或20328)的LO輸入20310和20311作多工處理的情況下進行對接收器20300的組配。由於在5G應用上不需要對進入混合器的LO輸入作多工處理,所以示範接收器20300比圖20302中之接收器更簡單也更有效率。
真值表20302例示出可根據接收器20300之作業模式(例如切換作業模式或分離作業模式)而起動哪些LNA。例如,接收器20300可使用切換作業模式來處理連續載波聚集信號(這些連續載波聚集信號會產生一個基帶信號,此基帶信號之帶寬小於在ADC作業之前的一個通道濾波器之帶寬)。在切換作業模式中,輸入RF信號20304可只被傳遞給RF處理路徑20306,而使用LNA 1-A和1-B以及混合器20316和20318來產生第一基帶輸出信號20320。LNA 2-A和2-B(以及混合器20326和20328)可被維持在非活躍狀態、或者可被斷電。類似地,在切換模式中,輸入RF信號20304可只被傳遞給RF處理路徑20308,而使用LNA 2-A和2-B以及混合器20326和20328來產生第二基帶輸出信號20330。LNA 1-A和1-B(以及混合器20316和20318)可被維持在非活躍狀態、或者可被斷電。
接收器20300可使用分離作業模式來處理不連續載波聚集信號(或連續載波聚集信號,這些連續載波聚集信號會產生所具有之帶寬大於在ADC作業之前的一個通道濾波器之帶寬的一個基帶信號)。在分離作業模式中,輸入RF信號20304可被分離,使得第一信號部份係在RF處理路徑20306中被處理,而第二信號部份係在RF處理路徑20308中被處理。在一些面向中,係可在LNA 1-B被關閉時作動LNA 1-A,且可在LNA 2-B被關閉時作動LNA 2-A。在另一個分離作業模式範例中,係可在LNA 1-B被關閉時作動LNA 1-A,且可在LNA 2-A被關閉時作動LNA 2-B。
圖204依據一些面向而例示出一種接收器之方塊圖,其使用作業於分離模式中的分段低雜訊放大器(LNA)與分段混合器來處理連續載波聚集信號。請參看圖204,接收器20400包含兩個分開的RF處理路徑20402和20404。該等處理路徑各可包含一個分段LNA和一個分段混合器。例如,RF處理路徑20402包含由LNA 1-A 20406和LNA 1-B 20408所組成的一個分段LNA、以及由混合器20410和20412所組成的一個分段混合器。類似地,RF處理路徑20404包含由LNA 2-A 20418和LNA 2-B 20416所組成的一個分段LNA、以及由混合器20418和20420所組成的一個分段混合器。向下轉換混合器20410和20412可使用LO信號20403,向下轉換混合器20418和20420可使用LO信號20405。LO信號20403和20405可係差分LO信號(例如,LO信號20403和20405可包含一或多個同相(I)和正交(Q)LO信號成份)。
在一種示範性分離模式作業中,接收器20400可接收RF輸入信號20401。RF輸入信號20401可係一個連續載波聚集信號20403。如於圖204中所見,連續載波聚集信號20403可包含八個成份載波(CC1~CC8,各有100 MHz),總信號帶寬是800 MHz。在分離作業模式中,連續載波聚集信號20403可被分離,使得載波CC1~CC4可係由第一處理路徑20402處理,怚載波CC5~CC8可係由第二RF處理路徑20404處理。於此事例中係使用分離模式,因為聚集信號帶寬(800 MHz)超出通道濾波器(20424或20434)之帶寬。
第一RF處理路徑20402可產生一個基帶信號20422,其可受通道濾波器20424過濾而產生經過濾基帶信號20426。經過濾基帶信號20426可被ADC 20428數位化而產生數位信號20430,此數位信號對應於包含成份載波CC1至CC4的連續成份載波信號。
類似地,第二RF處理路徑20404可產生一個基帶信號20432,其可受通道濾波器20434過濾而產生經過濾基帶信號20436。經過濾基帶信號20436可被ADC 20438數位化而產生數位信號20430,此數位信號對應於包含成份載波CC5至CC8的連續成份載波信號。
在一些面向中,接收器20400可進一步包含控制電路20450,其可包含適當電路、邏輯、介面和(或)程式碼,且可係組配來產生用於在分離作業模式與切換作業模式以及其他控制功能之間切換的一或多個控制信號。例如,控制電路20450可產生RX1控制信號20452和RX2控制信號20454,RX1控制信號可係用於啟動(例如開啟電源)或停用(例如切斷電源)在第一RF處理路徑20402內的一或多個電路,且RX2控制信號可係用於啟動(例如開啟電源)或停用(例如切斷電源)在第二RF處理路徑20404內的一或多個電路。
例如,控制電路20450可接收與輸入RF信號20401相關聯之信號特性的資訊(來自例如基地台),示範性輸入特性可包含指出輸入RF信號20401是連續還是不連續載波聚集信號的資訊、信號20401之帶寬、及其他諸如此類者。控制電路20450可亦係在不受外部裝置協助的情況下作出此等有關輸入RF信號20401的判斷。例如,控制電路20450可判定入內RF信號20401是含有八個成份載波且總帶寬為800 MHz的一個連續載波聚集信號20403。控制電路20450可接著發出控制信號20452和20454以啟動分離作業模式。詳言之,控制信號20452和20454可啟用20406和20414或20406和20416(及相應混合器)來啟動兩個處理路徑以產生輸出信號20430和20440。在一些面向中,控制電路20450可在入內RF信號20401之帶寬被判定為比與通道濾波器20424、20434相關聯之帶寬或與ADC 20428和20438相關聯之帶寬更高時啟動分離作業模式。在一些面向中,可亦使用控制信號20452和20454來使該等LNA、混合器或其他電路中之不在該分離作業模式當中使用的一或多者被停用(或斷電)。
在一些面向中,控制電路20450可在輸入RF信號20401被判定為是不連續載波聚集信號時起動切換作業模式。在切換作業模式當中,控制電路可產生控制信號20452,此控制信號會啟動第一RF處理路徑20402以處理整個輸入RF信號20401。控制電路20450可亦產生控制信號20454,此控制信號會使整個第二RF處理路徑20404被停用或斷電。
在一些面向中,係可使用控制信號20452和20454來藉著藉由使用啟停用插銷或以其他方式來觸變閘極偏壓的作業而啟動或停用接收器20400內之多種電路。示範性LNA啟用插銷係例示於圖205、圖206、圖208和圖209中。
於此所述的這些方案進一步使得能夠實施可縮放接收器架構來對付在通道濾波器(例如20424和20434)以及類比至數位轉換器(ADC,20428和20438)當中的帶寬限制。5G通訊系統將會支援在具有多達八個聚集成份載波的至少一個毫米波頻帶中的作業。該等成份載波可能各具有為100 MHz的帶寬,而使RF信號帶寬總共為800 MHz(例如信號20403)。濾波器(20424、20434)和ADC(20428、20438)在達到效能和線性目標以駕馭800 MHz的RF帶寬這方面本來會面臨到重大挑戰。可能會需要高階通道濾波器來保護ADC免受強障礙危害。被動RC濾波器可能無法在ADC前頭提供足夠的保護(過濾),因此可能會需要主動濾波器。然而,由於在主動濾波器中之運算放大器內所需的極高增益帶寬產出,要配合現有CMOS技術而實現可駕馭800 MHz之RF帶寬的主動濾波器可能會具有挑戰性。
於此所揭露之接收器架構實作技術可包含(1)移除用於對所接收信號作向下轉換的本地振盪器波形的多工作業,以及(2)使一半的RF處理路徑在不於分離作業模式中使用時被斷電(或使其停止運轉),而不影響看進接收器的輸入阻抗。
本揭示內容所提出的這種架構有勝過於圖20302中所例示之接收器方案的幾個優點。首先,本揭示內容所提出之架構(例如於圖203~209中所示者)藉由將所接收到的成份載波分散到兩個(或複數個)專用路徑中克服了在實施非常廣帶寬主動通道濾波器及非常高效能ADC時所面臨的挑戰。本文所揭露之從移除LO信號之多工作業發展出的架構或技術的第二個優點是減少或去除了由於在多工器電路中混合LO信號所致的交互調變產物。本文所揭露之架構或技術的第三個優點是得自(例如在切換作業模式中)使一半的接收器停止運轉(或斷電),這會產生功率效益並延長電池壽命。本文所揭露之架構或技術的第四個優點是在LO分配上的簡化,這可導致在高於6 GHz之頻率上的電力節省(特別是當作業於分離作業模式中時)。最後,由於整體接收器架構的簡化,所以控制邏輯(例如控制電路20450)亦可受到簡化。
圖205依據一些面向而例示出使用分段LNA與分段混合器的一種接收器之方塊圖,其係作業於切換模式當中,其中,信號於LNA輸入處分離。請參看圖205,接收器20500所表示的可係圖203中之接收器20300與圖204中之接收器20400的一個更詳細示圖。接收器20500可含有數個分段LNA,包含LNA片段20504、20506、20508和20510。例如,可由LNA 20504和20506形成一個分段LNA,並可由LNA 20508和20510形成另一個分段LNA。若一個分段LNA所具有的有效尺寸為W,那麼各個LNA片段(例如LNA 20504和20506)所具有的有效尺寸便係W/2,如於圖205中所見。類似地,包含LNA片段20508和20510的分段LNA所具有的有效尺寸也可為W,那麼LNA片段20508和20510所具有的有效尺寸便為W/2。
LNA 20504、20506、20508和20510各分別耦接至相應的向下轉換混合器20512、20514、20516和20518以及通道濾波器20536、20538、20540和20542。混合器20512、20514、20516和20518各係組配來接收差分LO信號,這些信號係用於對從相應LNA接收而來的經放大RF信號作向下轉換。
在一個示範性切換作業模式中,輸入RF信號20502可僅被傳遞至LNA 20504和20506。可使用包含LNA 20504、混合器20512和濾波器20536的RF處理路徑來產生基帶輸出信號的同相(I)成份20544。詳言之,係可將來自混合器20514的信號輸出20515A和20515B與來自混合器20512的信號輸出20513A和20513B一起使用以產生差分基帶信號20520和20522,這些差分基帶信號可受濾波器20536過濾而產生基帶輸出信號的I信號成份20544。
類似地,可使用包含LNA 20506、混合器20514和濾波器20538的RF處理路徑來產生基帶輸出信號的正交(Q)成份20546。詳言之,係可將來自混合器20514的信號輸出20515C和20515D與來自混合器20512的信號輸出20513C和20513D一起使用以產生差分基帶信號20524和20526,這些差分基帶信號可受濾波器20538過濾而產生基帶輸出信號的Q信號成份20546。在圖205中所例示的這個示範切換作業模式中,係可停用並關閉LNA 20508和20510以及與這些LNA相關聯的整個處理路徑(包含差分LO信號分配)以助效能。如於圖205中所見,混合器20512~20516各產生I和Q兩種信號輸出。
在一些面向中,切換作業模式可係僅由與LNA 20508和20510相關聯的RF處理鍊進行,且與LNA 20504和20506相關聯的RF處理鍊可被停用並關閉。若RF輸入信號20502係受到LNA 20508和20510處理,那麼相應的經放大信號會被傳遞至混合器20516和20518以作基於差分LO信號的向下轉換處理。混合器20516會產生差分基帶信號20528和20530,這些差分基帶信號會受濾波器20540過濾而產生基帶輸出信號的I信號成份20548。混合器20518會產生差分基帶信號20532和20534,這些差分基帶信號會受濾波器20542過濾而產生基帶輸出信號的Q信號成份20650。
圖206依據一些面向而例示出使用分段LNA與分段混合器的一種接收器之方塊圖,其係作業於分離模式當中,其中,信號於LNA輸入處分離。請參看圖206,接收器20600所表示的可係圖203中之接收器20300與圖204中之接收器20400的一個更詳細示圖。接收器20600可含有數個分段LNA,包含LNA片段20604、20606、20608和20610。例如,可由LNA 20604和20606形成一個分段LNA,並可由LNA 20608和20610形成另一個分段LNA。若一個分段LNA所具有的有效尺寸為W,那麼各個LNA片段(例如LNA 20604和20606)所具有的有效尺寸便係W/2,如於圖206中所見。類似地,包含LNA片段20608和20610的分段LNA所具有的有效尺寸也可為W,那麼LNA片段20608和20610所具有的有效尺寸便為W/2。
LNA 20604、20606、20608和20610各分別耦接至相應的向下轉換混合器20612、20614、20616和20618以及通道濾波器20636、20638、20640和20642。混合器20612、20614、20616和20618各係組配來接收差分LO信號,這些信號係用於對從相應LNA片段接收而來的經放大RF信號作向下轉換。
在一個示範性分離作業模式中,輸入RF信號20602可被分離(例如,如於圖204中所見),而使得第一RF信號部份被傳遞至LNA 20606,且第二(其餘)RF信號部份被傳遞至LNA 20608。可使用包含LNA 20606、混合器20614以及濾波器20636和20638的RF處理路徑來產生第一基帶輸出信號的I成份20644和Q成份20646。可使用包含LNA 20608、混合器20616以及濾波器20640和20642的RF處理路徑來產生第二基帶輸出信號的I成份20648和Q成份20650。
詳言之,係可使用來自混合器20614的信號輸出20615A和20615B來產生差分基帶信號20620和20622,這些差分基帶信號可受濾波器20636過濾而產生第一基帶輸出信號的I信號成份20644。係可使用來自混合器20614的信號輸出20615C和20615D來產生差分基帶信號20624和20626,這些差分基帶信號可受濾波器20638過濾而產生第一基帶輸出信號的Q信號成份20646。
類似地,係可使用來自混合器20616的信號輸出來產生差分基帶信號20628和20630,這些差分基帶信號可受濾波器20640過濾而產生第二基帶輸出信號的I信號成份20648。亦可使用來自混合器20616的信號輸出來產生差分基帶信號20632和20634,這些差分基帶信號可受濾波器20642過濾而產生第二基帶輸出信號的Q信號成份20650。
如於圖206中所指出的,分離作業模式可係僅由與LNA 20606和20608相關聯的RF處理鍊進行,且與LNA 20604和20610及相應混合器20612和20618(以及將LO信號提供給這些混合器的LO分配電路部份)相關聯的RF處理鍊可被停用並關閉。
圖207依據一些面向而例示出一種示範性本地振盪器(LO)信號產生電路之方塊圖。請參看圖207,其示出LO分配架構20700,可關聯於本文中所揭露之接收器(例如例示於圖203、圖204、圖205、圖206、圖208及圖209中的接收器)而使用此LO分配架構。LO分配架構20700包含LO產生器20702和20714,可使用這些LO產生器來產生用於複數個分段混合器的差分LO信號。由LO產生器20702所產生的LO信號可被切分器區塊20704切分並接著在強度為一的緩衝器20706內被緩衝。經緩衝的各個LO信號可被分離並再次被強度為二的緩衝器20708緩衝。可依需從這些緩衝器輸出最終差分LO信號20710。例如,控制電路20450可產生一個致能信號,此致能信號可係用於指出哪個LO差分信號20710可被傳遞至相應混合器片段。由LO產生器20712所產生的LO信號可被切分器區塊20714切分並接著在強度為一的緩衝器20716內被緩衝。經緩衝的各個LO信號可被分離並再次被強度為二的緩衝器20718緩衝。最終差分LO信號20720可依需從這些緩衝器輸出。雖然在圖207中所例示的是強度為二的緩衝器,但本揭示內容並不如此受限,也可使用其他類型的緩衝器。
真值表20722提供可針對於此所揭露之接收器架構的各種作業模式而作動並使用哪些差分LO信號的範例。例如,在使用LO1的切換模式(例如圖205中所示)當中,LO1產生器20702為開,且LO2產生器20712為關。表格20722示出確切的作業模式與被作動的具體LO差分信號。如於表格20722中所見,係可視接收器係作業於切換還是分離作業模式而定而關閉LO分配架構20700的某些部份,而提高效能並節省電力。
如於表格20722最下面一列中所見,在配合LO1和LO2的分離模式當中,四個「a」輸出為開,且四個「b」輸出為關。而在另一種面向中,在配合LO1和LO2的分離模式當中,四個「b」輸出可為開,且四個「a」輸出可為關。
圖208依據一些面向而例示出使用分段輸出LNA與分段混合器的一個接收器之方塊圖,其係作業於切換模式當中,其中,信號於LNA輸出處分離。請參看圖208,接收器20800可含有一個分段輸出LNA 20802,其包含LNA片段20812、20814、20816和20818。LNA 20812、20814、20816和20818各分別耦接至相應的向下轉換混合器20804、20806、20808和20810以及通道濾波器20828、20830、20844和20848。混合器20804、20806、20808和20810各係組配來接收差分LO信號,這些信號係用於對從LNA 20802之相應LNA片段接收而來的經放大RF信號作向下轉換。
在一個示範性切換作業模式當中,輸入RF信號20852可被傳遞至LNA 20802並接著受導引而僅被LNA片段20812和20814放大。在這樣的考量上,該輸入RF信號係在LNA 20802之輸出處被導引或分離。在圖208所例示的這個切換作業模式情境中,RF輸入信號20852之複本被傳遞至LNA片段20812和20814並接著被輸出至相應混合器20804和20806。可使用包含LNA 20812、混合器20804和濾波器20828的RF處理路徑來產生基帶輸出信號的同相(I)成份20832。詳言之,係可使用來自混合器20804和20806的信號輸出來產生差分基帶信號20820和20822,這些差分基帶信號可受濾波器20828過濾而產生基帶輸出信號的I信號成份20832。
類似地,可使用包含LNA 20814、混合器20806和濾波器20830的RF處理路徑來產生基帶輸出信號的正交(Q)成份20834。詳言之,係可將來自混合器20804的信號輸出與來自混合器20806的信號輸出一起使用以產生差分基帶信號20824和20826,這些差分基帶信號可受濾波器20830過濾而產生基帶輸出信號的Q信號成份20834。在圖208所例示的這個示範性切換作業模式中,係可停用並關閉LNA 20816和20818以及與這些LNA相關聯的整個處理路徑(包含差分LO信號分配及向下轉換混合器)以助效能。如於圖208中所見,混合器20804~20810各產生I和Q兩種信號輸出。
在一些面向中,切換作業模式可係僅由與LNA 20816和20818相關聯的RF處理鍊進行,且與LNA 20812和20814相關聯的RF處理鍊可被停用並關閉。若RF輸入信號20852係受到LNA 20816和20818處理,那麼相應的經放大信號會被傳遞至混合器20808和20810以作基於差分LO信號LO2的向下轉換處理。混合器20808會產生差分基帶信號20836和20838,這些差分基帶信號會受濾波器20844過濾而產生基帶輸出信號的I信號成份20846。混合器20810會產生差分基帶信號20840和20842,這些差分基帶信號會受濾波器20848過濾而產生基帶輸出信號的Q信號成份20850。
圖209依據一些面向而例示出使用分段輸出LNA與分段混合器的一個接收器之方塊圖,其係作業於分離模式當中,其中,信號於LNA輸出處分離。請參看圖209,接收器20900可含有一個分段輸出LNA 20902,其包含LNA片段20912、20914、20916和20918。LNA 20912、20914、20916和20918各分別耦接至相應的向下轉換混合器20904、20906、20908和20910以及通道濾波器20928、20930、20944和20948。混合器20904、20906、20908和20910各係組配來接收差分LO信號,這些信號係用於對從LNA 20902之相應LNA片段接收而來的經放大RF信號作向下轉換。
在一個示範性分離作業模式當中,輸入RF信號20952可被傳遞至LNA 20902並接著被分離以供LNA片段20914和20916放大。在這樣的考量上,輸入RF信號20952係在LNA 20902之輸出處被分離,如於圖209中所見。在圖209所例示的這個分離作業模式情境中,RF輸入信號20952的兩個部份分別被傳遞至LNA片段20914和20916,並接著被傳遞至相應混合器20906和20908。可使用包含LNA 20914、混合器20906以及濾波器20928和20930的RF處理路徑來對應於RF輸入信號20952之被傳遞給LNA片段20914的第一部分而產生第一基帶輸出信號之同相(I)成份20932和正交(Q)成份20934。詳言之,係可使用來自混合器20906的信號輸出來產生差分基帶信號20920和20922,這些差分基帶信號可受濾波器20928過濾而產生第一基帶輸出信號的I信號成份20932。亦可使用來自混合器20906的信號輸出來產生差分基帶信號20924和20926,這些差分基帶信號可受濾波器20930過濾而產生第一基帶輸出信號的Q信號成份20934。
類似地,可使用包含LNA 20916、混合器20908以及濾波器20944和20948的RF處理路徑來對應於RF輸入信號20952之被傳遞給LNA片段20916的第二部分而產生第二基帶輸出信號的I成份20946和Q成份20950。詳言之,係可使用來自混合器20908的信號輸出來產生差分基帶信號20936和20938,這些差分基帶信號可受濾波器20944過濾而產生第二基帶輸出信號的I信號成份20946。亦可使用來自混合器20908的信號輸出來產生差分基帶信號20940和20942,這些差分基帶信號可受濾波器20948過濾而產生第二基帶輸出信號的Q信號成份20950。
圖210依據一些面向而例示出用於作業於切換模式中之接收器的示範性LO分配架構。請參看圖210,係可關聯於作業於切換模式中的接收器(例如圖202中之接收器20202)而使用第一LO分配架構21000。係可關聯於作業於切換模式中的另一個接收器(例如圖205中之接收器20500)而使用第二LO分配架構21040。第一LO分配架構21000包含分頻器21004和21022以及緩衝器21002、21006、21008、21010、21012、21014、21020、21024、21026、21028、21030和21032。第一LO分配架構21100亦包含使用所產生之對應於輸入LO信號LO1和LO2的差分LO信號的向下轉換混合器21016、21018、21034和21036。
第二LO分配架構21040包含分頻器21044和21062以及緩衝器21042、21046、21048、21050、21052、21060、21064、21066、21068和21070。第二LO分配架構21040亦包含使用所產生之對應於輸入LO信號LO1和LO2的差分LO信號的向下轉換混合器21054、21056、21072和21074。
如於圖210中所見,第一LO分配架構21000使用一個分頻器、七個緩衝器和兩組混合器。相較之下,第二LO分配架構21040係使用一個分頻器、五個緩衝器和單一組混合器。在這樣的考量上,根據以模擬為基礎的估算,由於對LO分配網路的簡化,故可藉由第二LO分配架構21040而實現大約20%的電流節省。
圖211依據一些面向而例示出用於作業於分離模式中之接收器的示範性LO分配架構。請參看圖211,係可關聯於作業於分離模式中的接收器(例如圖202中之接收器20230)而使用第一LO分配架構21100。係可關聯於作業於分離模式中的另一個接收器(例如圖206中之接收器20600)而使用第二LO分配架構21140。第一LO分配架構21100包含分頻器21104和21122以及緩衝器21102、21106、21108、21110、21112、21114、21120、21124、21126、21128、21130和21132。第一LO分配架構21000亦包含使用所產生之對應於輸入LO信號LO1和LO2的差分LO信號的向下轉換混合器21116、21118、21134和21136。
第二LO分配架構21140包含分頻器21144和21162以及緩衝器21142、21146、21148、21150、21152、21160、21164、21166、21168和21170。第二LO分配架構21140亦包含使用所產生之對應於輸入LO信號LO1和LO2的差分LO信號的向下轉換混合器21154、21156、21172和21174。
如於圖211中所見,第一LO分配架構21100使用十個緩衝器和四個混合器。相較之下,第二LO分配架構21140係使用六個緩衝器且只使用兩個混合器。在這樣的考量上,根據以模擬為基礎的估算,由於對LO分配網路的簡化,故可藉由第二LO分配架構21140而實現大約40%的電流節省。
運作在毫米波頻率範圍內的微波天線子系統非常小,是在微米範圍內。因此,找出能減少天線和無線電子系統之尺寸(特別是厚度)的方法以供在由於框架尺寸要求和部件與天線之緊湊封裝而使得空間十分珍貴的毫米波行動裝置中使用,是很重要的。特別需要縮減尺寸的一個區域是離散部件,離散部件比非離散部件佔用更多容積。因此,有需要藉由以超薄技術製造離散部件來減少它們的體積。同時,也應該要處理並減少熱能、電氣及機械重疊問題。成本改善也是一個主要的考量。部件、天線及天線子系統的相互上下或左右重疊將能減少子系統的尺寸以及厚度。另一種概念是使用重複覆模材料並使互連存在於重複覆模材料內,此概念會使得天線能夠被設置在子系統之側邊上、並會提供優於競爭技術的熱能與機械改良。
圖212是依據一些面向的一種晶粒無線電系統之側視圖,其內嵌有未覆模堆疊層疊封裝體且使用了連接器。於此所述的這個嵌入式晶粒無線電系統可被整合在圖3A中所示之毫米波通訊電路300的天線陣列電路330中,但此嵌入式晶粒無線電系統並不如此受限。
此面向包含內嵌有未覆模堆疊層疊封裝體的晶粒21200,其包含未覆模的封裝體21205和封裝體21207。封裝體21205可包含內嵌有RFIC 21206的一個層板式基體,例如一個PCB。於本文之語境中,「未覆模」意指晶粒21206並沒有被包覆在覆模材料或包封材料中。所例示出的封裝體各部份之z高度尺寸只是作為示範而已,其用意是在於例示當此等封裝體所見用的行動裝置容積非常有限時所能使用的極小尺寸。此外,PCB 21205最上面和最下面幾微米可係預浸體層,其可係在內嵌有該RFIC的PCB之核心之前。使用預浸體是因為它的厚度。預浸體的厚度可以是非常薄的,例如25um或30um。預浸體可以是一種環氧樹脂材料,但它也可以是一種層板材料,例如包銅層板(CCL)。此技術並不受限於以有機聚合物為基礎的層板,也可使用以陶瓷為基礎的非有機層。在天線基體工業的用法中,「核心」可係指一個基體的內部部份,此內部部份比該基體的其他區域(例如預浸體)更厚、且可係更為剛硬。封裝體21205未覆模,因為其係在封裝體內無包封材料存在的一個層狀基體,例如一個PCB。在封裝體21205頂上有屏蔽盾21201以將部件21203屏蔽在RFI或EMI之外。連接器21223可使此等封裝體其中一或多者連接至外部世界。在一些面向中,連接器21223可提供要讓此系統傳輸的中頻(IF)信號。依據一些面向,封裝體21205包含RFIC晶粒21206,此晶粒藉由跡線和通路而適當地對將於後文中論述的各種天線和天線陣列提供饋給。
雖然圖中係例示出一個RFIC晶粒21206,但熟習本技藝中之通常技術者會可明白,係可設置多於一個的RFIC晶粒以在一個或多於一個頻帶中作業。換言之,在不同面向中係可有至少一個晶粒。依據一些面向,所例示的這些封裝體可包含具有多種不同組態、作業頻率和帶寬的天線和天線陣列。在圖212中係例示出天線結構21209、21211、21213、21215和21219。他們可係以側視圖示出的單個天線或往此圖之頁面內看進去的天線陣列(例如1×N、2×N、……、N×N元件陣列)。在一種範例中,天線21209可係距離為d2的一個雙重塊狀天線(於此面向中,在塊狀天線元件21210與21212之間是165微米),在塊狀天線元件21210與接地之間有另一個尺寸d1。該天線的帶寬會取決於距離d1和d2而改變,因為塊狀天線的容積不一樣。
如將於下文中論述的,PCB 21205具有一個層狀結構,於此面向中係將其例示為階層L1到L6。因為這許多階層,所以係可以多種雙重塊狀天線元件間距d2來設置例如21210、21212等天線元件,並且因為階層的多重性,所以也能以多種距離來設定在塊狀天線元件21210與GND之間的距離d1,而使得能夠根據給定設計之所需來選擇帶寬。換句話說,雙重塊狀天線元件21210與21212之間的距離並沒有被限制在165微米,而是因為有被緊湊封裝的層板階層可用而可被設定為數種距離中之任意者。在雙重塊狀天線元件21210與接地面21214之間的距離也是一樣,建構了能夠權衡帶寬的能力。然而,階層L1~L6只是許多面向其中的一種。其他設計可係有更多非常緊湊封裝層級,遠超出所例示的六個層級L1~L6,可依需將這些非常緊湊封裝層級用於各種功能。
繼續說明圖212,在一些面向中,21224可係前文中簡單提過的一個天線或一個天線陣列(例如1×N、2×N、……、N×N元件陣列)。在一些面向中,21224可係藉由一個表面安裝元件(SMD)所組配的一個自立天線,表面安裝元件有時也被稱為表面安裝技術(SMT)。在一些面向中,若在PCB 21205內沒有可用於所需天線或天線陣列的足夠高度,那麼依據一些面向,係可將天線或天線陣列21210、21212組配成例如使天線元件21212被設置在PCB 21205頂上以提供所需容積。在另一種範例中,雙塊狀元件21212可係設置在表面安裝元件21224頂上而非在PCB 21205頂上,以提供天線或天線陣列額外的高度,這在一些面向中會如前文所述地使容積增加並使增進帶寬。
可在天線21215看到另一種範例。在這個範例中,天線(或天線陣列,如前文所述)21215包含在基體21205內的塊狀天線元件21218,此基體可如前文所述地係一個複雜且被非常緊湊封裝的基體。雙塊狀元件21217可係在第二個天線板21207上。在一些面向中,天線板21207可係一個介電體、一個陶瓷、一個PCB、或其他諸如此類者,其亦可係頗似PCB 21205的一個緊湊封裝層狀基體。因此,天線功能可被分攤在造成一種層疊封裝體組態的多於一個天線板上。是以,若在一個媒體當中沒有足夠的z高度,那麼該天線之一部份係可被施作在第二個媒體(例如21207)上來提供所需z高度以獲得可提供所欲參數(例如,在一些面向中,可能是帶寬、較低損耗、及其他諸如此類者)的容積。換言之,有鑑於基體厚度之在一些情況中由於在毫米波或其他頻率上之作業的形狀因數需求所致的極小尺寸,係可將天線元件(以及離散部件)設置在一或多個額外媒體上。
在一些面向中,天線元件可被設置在PCB 21205的頂上和(或)底下、被設置在PCB 21205的側邊上、或以各種其他組態設置,而依需使基體厚度增加並增加帶寬。類似地,天線功能也可同樣被分攤在不同天線板上,例如PCB 21205(可將其視為主要媒體)與天線板21207(可將其視為次要媒體)。
此外,在基體上面或下面或側邊上的此種媒體可用於多種功能,例如接地、屏蔽、饋給、及其他諸如此類者。又,在PCB 21205頂上可有多於一個的媒體21224。在PCB 21205頂上還可有許多天線媒體,其各提供如前文所述的天線或天線陣列的一部分或整體。此點在設置PCB 21205底下或側邊上的天線媒體方面亦然。此外,次要媒體也可用於寄生元件以依需改善增益或整頓天線之場形。
天線21211、21213、21215和21219可係組配在天線板21207上且受RFIC晶粒21206饋給的其他天線或天線陣列。圖中亦例示出通路21220、21222。在一些面向中,係可有許多通路。一般而言,基體21205越厚,通路21220、21222的直徑就越大。在需要超薄基體的一些面向中,通路直徑可如將於後文中針對其他面向所論述地要小得多。通路(例如21228)可經由焊料連結(例如21227)而連接至RFIC晶粒21206。這些通路可藉由一或多個水平層21230而連接以連接至在此無線電子系統內之他處的部件,所看到的水平層21230係往頁面內看去。
圖213是依據一些面向的一種晶粒無線電系統之側視圖,其內嵌有經覆模堆疊層疊封裝體。在圖213中,封裝體21300包含一個基體,依據一些面向,此基體含有階層21301(例如一個天線板,比如一個PCB)、階層21303(其係覆模材料或包封材料,其可係例如在PCB製程當中被注入)以及階層21305(其可包含一個天線板,例如一個PCB)。階層21301可包含數個導電階層21307(例如跡線),階層21303可包含例如21309的數個導電階層以及例如21319、21319’的數個通路(通常稱之為「穿模通路」),且階層21305可包含藉由焊料連結21426而連接至導電階層21309的數個導電階層21311,在一些面向中,封裝體21300的這些導電階層和通路可係組配來從晶粒21306、21308向各種天線和其他部件作饋給。雖然圖中係將導電階層21307和21311例示為短的水平層,但在實務上,依據多種面向,它們也可以是較長的導電層。
在一些面向中,導電階層21307、21311可係利用再分配層(RDL)製成。通路(或經覆模封裝體中之穿模通路)可係藉由銅螺栓製成、藉由雷射穿鑿覆模材料或其他層、導電墨水、或其他方式製成。透過對通路、導電層和(或)RDL的使用,晶粒能夠非常快速地連接至在該封裝體之任一側上的天線和天線陣列,此等天線和天線陣列在一些面向中可係被體現在SMD 21316、21318、21320上或內的天線。由於緊湊封裝通路以及緊湊封裝水平層,晶粒可藉由只有些微或基本上完全不扇出的饋給結構而連接至基體21301、21305上的天線或天線元件。此外,在一些面向中,係可將穿模通路(例如21319、21319’)組配在連接至金屬化層(於此圖中僅例示出層級21309,但像是例如21319或21319’等等的通路之頂端係可連接至位在該等通路頂上之環繞晶粒以形成法拉第籠來為晶粒和其他部件屏蔽RFI和EMI的金屬化層(未於圖中示出))的緊湊封裝通路之溝渠裡。這些通路可以是非常小的通路,例如單桿。
當使用在封裝體之間有高密度互連(例如穿模通路21319、21319’(穿模通路))的層疊封裝體時,係可分開建造這些封裝體,且使用專為底部晶粒設計之與針對該晶粒頂上或底下之另一個晶粒者不同的材料。這亦增進了產能,因為可在堆疊之前分別在個別晶粒之封裝體內測試這些晶粒。也必需要知道,若有需要的話,係可完全消除覆模材料,並且可使用連接至頂部封裝體且作用為垂直互連的焊球來取代穿模通路。
在圖213的這個面向中,在基體中可係含有二或更多個晶粒21306、21308,且這些晶粒可係藉由例如焊料凸塊(其可係銅填料、焊接點(例如21310),或者其可係LGA或VGA墊)的接頭而被固定、或者在一些面向中可係藉由封裝體而被固定。晶粒21306、21308可係任何面向的晶粒,例如覆晶晶粒、晶圓階層晶片尺度封裝體(CSP)、可綁線晶粒、及其他諸如此類者。或者,亦可係使用單一個晶粒。在一些面向中,在基體之第一側上組配有例如21316、21318、21320及等等天線,且在該基體之相對側上可組配有天線21316’、21318’、21320’。
前述天線可與針對圖213所描述的那些天線為相同類型,且其在一些面向中可係在SMD上或內。又,係可將天線21316、21318、21320組配為一個天線陣列。另外,係可如同針對圖213之天線(或天線陣列)2131224所論述的那樣將天線(例如前述天線中之任一者或整體)體現在一個SMD上或內。
在封裝體21300之一或雙側(例如21301、21305)上可亦組配有離散部件21322、21324以及21322’、21324’。此外,在一些面向中,系統21321、21321’(有時被稱作是系統級封裝(SIP)或封裝體)也可被組配在封裝體21300之側邊和(或)頂上(例如在階層或PCB 21301之上表面上)和(或)底下(例如在21305底部),而造成層疊封裝體組態。
SIP 21321、21321’可係與將SIP 21321、21321’組配在上的包含有階層21301、21303、21305的封裝體十分相像的系統。可藉由幾種方式而將SIP 21321、21321’堆疊在該封裝體上並使其與該封裝體實體連接。此外,在一些面向中,晶粒21306、21308可係藉由以21326例示的適當接頭而連接至基體21303。這樣的適當接頭可包含銅填料、焊料凸塊或封裝體。接頭21326可係在此層疊封裝體面向之本體內的非常小的連接體。這樣的系統組態例示出了層疊封裝體組態。
此外,因為在所述封裝體內的密度如此之高,所以可將各封裝體的一或多個晶粒組配為以相同頻率或不同頻率作業,例如一個晶粒在5G頻率作業而第二個晶粒在WiGig頻率作業。此外,此層疊封裝體面向中之天線或天線陣列係可例如由於行動裝置之定向而依照可能的需求在多個方向中之任一方向上或實質上每個方向上輻射。換言之,依據一些面向,係可藉由以所想要的方式在封裝體21300之頂部、底部和側邊(或其中之組合)上堆疊並實體連接封裝體21321、21321’而在封裝體21300上到處設置天線和天線陣列(意味著將其設置在此封裝體的實質上每個所欲方向中),並可依據所想要的方式而以封裝體21321、21321’上或內的天線和天線陣列組態來設置該等天線和天線陣列。除此之外,依據一些面向,封裝體21300也可藉由焊球21313、21315而被焊接到又另一個板(未於圖中示出)上,這些焊球被例示為比焊球或接頭21326大,因為焊球21326是在層疊封裝體面向內而可以是非常小而且間隔得非常緊湊的,但焊球21313、21315卻是對「外部世界」的連結。
例如,依據一些面向,封裝體21300所進一步藉由焊球21313、21315而被焊上的板件可係用於電話、平板電腦、行動裝置或其他末端使用者設備的主機板。
在圖212與213之間的主要差別是,圖213的晶粒有受到可在基體內保護並強化晶粒組態的覆模材料的包覆。此經覆模面向的一個優勢是,在圖212之未覆模基體中的嵌入式晶粒很難被大量製造。
經覆模基體組態對大量製造而言更為適合,因為,如前文所述,其由於可在堆疊之前先分別在個別晶粒之封裝體內測試這些晶粒而增進了產能。又,在經覆模組態中,例如21312、21314等等部件可輕易被組配在經覆模基體內。依據一些面向,體現於圖212中的晶粒常常會特用於只嵌入一個晶粒。此外,圖213的這個經覆模組態也比未覆模組態容許更多的緊密層。在圖212的嵌入式晶粒中,每個部件都係作為一個系統而連接。
若有一個部份(例如一個通道)故障了,那麼這個基體內的整個系統也都故障。在圖213的經覆模組態中,基體本身可被分開製造,連接晶粒的層級可係分開連接,且系統係到最終步驟才會被連接在一起(該最終步驟係將所有部份焊在一起)。在圖212之面向中,在內部並沒有焊料,該系統係由銅通道構成,且這些銅通道大部分或全部可幾乎被同時組合。換句話說,建造經覆模堆疊封裝體的製程與建造未覆模封裝體者大不相同。
例如,在圖213中,可將螺栓設置或鍍接在頂部封裝體之底層上,並且這些螺栓可係以高縱橫比與極小直徑所鍍。接著,係利用焊接或熱機械壓縮而連接頂部和底部封裝體。重複覆模材料可係液體,其被注入然後流淌而掩蓋住縫隙。這是一種比未覆模封裝體密度更高且產能也更高的製程。
此經覆模面向的一個優勢是,在圖212之未覆模基體中的嵌入式晶粒很難被大量製造。經覆模基體組態對大量製造而言更為適合,因為,如前文所述,其由於可在堆疊之前先分別在個別晶粒之封裝體內測試這些晶粒而增進了產能。另外,在經覆模組態中,係可輕易地將例如21312、21314等等部組配在經覆模基體內。依據一些面向,體現於圖212中的晶粒常常會特用於只嵌入一個晶粒。
此外,該經覆模組態也比未覆模組態容許更多的緊密層。在圖212的嵌入式晶粒中,每個部件都係作為一個系統而連接。若有一個部份(例如一個通道)故障了,那麼這個基體內的整個系統也都故障。在圖213的經覆模組態中,基體本身可被分開製造,連接晶粒的層級可係分開連接,且系統係到最終步驟才會被連接在一起(該最終步驟係將所有部份焊在一起)。在圖212之面向中,在內部並沒有焊料,該系統係由銅通道構成,且這些銅通道大部分或全部可幾乎被同時組合。
圖214是依據一些面向的一種晶粒子系統無線電系統之側視圖,其或內嵌有經覆模堆疊封裝體。在一些面向中,階層個別部件技術係於表八中指出。
表八
封裝體21401例示了一第一封裝體,封裝體21403例示了一第二封裝體。圖214例示出藉由使用超薄技術(例如藉由將SMD其他部件印刷在封裝基體(例如層板)或無線電子系統之主PCB中所形成的整合式基體前端(iSFE)或外部基體前端(eSFE)功能件)所獲得的極端高度與體積縮減。例如,在圖214中,品項21415是可用於於減少雜訊的一個解耦電容器(DECAP),21414是作為iSFE而實施的一個功能件(例如濾波器、貝楞(例如變壓器)、多工器、耦合器、諧波濾波器、或天線、或其他諸如此類者),詳見後文。箭頭21413指出作為基體內之iSFE而被印刷在基體中的RF功能件。依據一些面向,品項21429、21431、21433依序分別是體現毫米波、Wi-Fi和LTE無線電系統的晶粒。值得注意的是,eSFE 21414和DECAP 21415的高度約與晶粒相同,這使得這些功能件能夠有極端的高度與體積縮減,詳見後文。
箭頭21409指出一個PCB階層,此階層具有依需從頂部到底部並至外部的短同軸類型接地信號接地(GSG)過渡。GSG是可容許高程度受控之阻抗並減少通過覆模材料或從上到下通過空氣之放射信號的發射(launch)。箭頭21411指出至外部的低損耗短過渡,目標阻抗是依需的30至60歐姆,其可途經焊球21412。
圖中亦例示出水平連接件21417,其可將晶粒21406連接至藉由例如以21435示出之DECAP所實施的數個功能件以及eSFE 21437。在覆模材料21424中的晶粒21406可亦經由例如21419等水平連接件及例如21421等穿模通路(其可經由焊料連結21423而連接至階層21401中之水平連接件)而連接至晶粒21429、21431、21433。
圖214例示出一種層疊封裝體實作,當中,一個封裝體可在階層21401上於晶粒21429、21431、21433實施作業於一或多個頻率範圍(例如毫米波、Wi-Fi或LTE)中的無線電,且第二個封裝體可於晶粒21406實施作業於另一個頻率範圍(例如毫米波、Wi-Fi或LTE)中的無線電。封裝體21401中的功能件21414、21415以及封裝體21403中的21435、21437不再需要以離散功能件來實施,而可被直接壓印在PCB自身上。示於表八中的例如DECAP與電感器(用於實施像是例如濾波器、貝楞、多工器、耦合器、諧波濾波器或天線等等的功能件)等部件之極端輕薄的尺寸是這樣地超薄,使得這些部件能夠被壓印到PCB自身上。iSFE和eSFE技術提供了能夠將這些部件直接壓印在PCB上的能力,若有需要也可壓印在與晶粒相同的平面上,詳見後文。
圖215依據一些面向而例示出一種運算平臺之剖面圖,其具有一個RF前端的數個分立部件。圖215例示出一個運算平臺(例如一個手持電話之電路板之剖面圖21500。剖面圖21500包含PCB 21501、焊球21502、具有微型凸塊和再分配層的層板或基體21503、RF主動和被動裝置21504(例如無線晶片)、表面安裝元件(SMD)21505和21506、以及覆模化合物21507。
SMD 21505和21506可包含例如先前曾經提過的貝楞、天線、雙工器、多工器、濾波器(例如帶通和低通濾波器)等等前端部件。這些SMD執行重要的功能。例如,貝楞係用於消除共模雜訊,雙工器和多工器使得能夠共享天線、而帶通或低通濾波器可排除非所欲信號和障礙。由於在運算平臺上增加了更多頻帶以提供額外服務,部件的數量也隨之成長。然而,這些部件可能會佔用約50%至70%的平臺區域,而且可能需花費整個物料單(BOM)的約30%至50%。
一些面述及藉由將SMD和其他部件印刷在封裝基體(例如層板)或主PCB中所形成的整合式基體前端(iSFE)或外部基體前端(eSFE)。藉此可實現在平臺之橫向區域與高度上的節約。也可實現高程度整合運算平臺。
一些面向述及一種設備(例如一個運算平臺),其含有一個晶粒(例如處理器晶粒),該晶粒具有一第一側,一第一組焊球沿著該第一側而耦接至該晶粒。此設備進一步包含與該等第一組焊球相鄰的一個層板式基體,此層板式基體含有內嵌在其中的一個平衡濾波器,此平衡濾波器經由該等第一組焊球其中至少一者而通訊式耦接至該第一晶粒。在此,係由層板來形成iSFE。在一些面向中,視可用層級數量而定,iSFE部份也可係直接在該晶粒底下。
在一些面向中所提供的是一種設備,此設備包含用於第一頻帶的第一傳輸路徑以及用於與該第一頻帶相異之第二頻帶的第二傳輸路徑。在一些面向中,該設備進一步包含由該等第一和第二傳輸路徑共用的一個節點,該節點係用於耦接至一個天線。在一些面向中,該設備包含耦接至該共用節點的一個傳輸零點電路。
在一些面向中,該傳輸零點電路會提供傳輸零點,傳輸零點係使得在輸入與輸出間之信號傳輸停止的頻率。例如,濾波器可將傳輸零點頻率與帶通邊緣頻率和帶通漣波一起使用來形成在該濾波器之輸入與輸出之間的轉移函數,並藉以整頓濾波器之響應。在一些面向中,具有傳輸零點電路的該裝置是iSFE的一部分。
多種面向之iSFE在成本上可比其他整合架構(例如低溫共燒陶瓷(LTCC)製程或SOI(絕緣體上矽)或高電阻矽上之IPD(整合式被動裝置)或更高成本分層封裝體)更低。多種面向之iSFE可被特製化成矽(Si),以分立部件之形式、或是被整合在矽封裝體中、或者被整合在該Si所駐之PCB中。剖面圖21500例示出具有SMD 21505和21506的層板21503。
圖216依據一些面向而例示出一種運算平臺之剖面圖,其具有被整合在層板或基體內的RF前端部件。圖216例示出該運算平臺之剖面圖21600。圖216中之具有與任何其他圖中之元件相同的編號(或名稱)的那些元件係可以與所述者類似的任何方式來運作或起作用,但並未如此受限。在此係使用圖216來例示iSFE和eSFE。雖然圖216並未例示出天線,但後面的圖將會例示出可如何配合毫米波和其他頻率範圍天線而實施於圖216中所描繪的這些部件和(或)技術來獲得超薄處理器晶粒天線部件晶片。
剖面圖21600例示出具有整合式SMD 21605和21606的層板21603。與剖面圖21200相較,此處的BOM減少了,因為離散部件21505和21506不再需要以分立元件的狀態存在,而可被完全整合至層板21603中成為完全iSFE部件。在一些面向中,層板21603使用了具有最少層數(例如五層)的標準矽封裝基體技術,並將整個前端之功能都整合或印刷在基體21603中。這多種面向之層板式基體21603係利用例如核心基礎或無核基體等傳統架構而以低成本製成。這多種面向之層板式基體21603對具有薄核心和薄預浸體層的分立部件或矽封裝體而言係導電的。這多種面向的層板式基體21603對於扇出(fan-out)和對於iSFE而言亦可係導電的。在一些面向中,層板21603可視基體厚度之可用性,而具有作為最小層級數量的一個金屬層、或複數個層。
在一些面向中,當使用單層或1.5層層板或是低層數時,係可使用焊料連結來取代通路,並且也可使用在主要PCB上之裝置底下的區域來作為電感器和電容器部份。雖然圖216示出了位在基體之頂側和底側上的焊球,但可以理解,這些焊球也可被平面格柵陣列(LGA)連結取代(在LGA中,焊球是被正規表面安裝技術(SMT)連結取代)。在一些面向中可係使用在該等平面之頂部和底部上的銅(Cu)柱。在一些面向中,該基體可針對在整合式被動部件旁邊的晶粒而具有一個腔室。
在一些面向中,層板21603可係使用尋常封裝體和PCB所用之材料所製成。在一些面向中,層板21603之材料導磁係數(εr)係在2~30之間。在一些面向中,層板21603之厚度可係在2μm至200μm之間,視密度和隔離度需求而定。在一些面向中,層板21603可係利用微型通道及通孔、或該等互連中之僅一者所製成。在一些面向中,層板21603最少可係兩個金屬層並具有一個銅或預浸體層。在一些面向中,該層板式基體與微型通道無關。
當使用最少量金屬層或薄封裝基體時,可以理解,接地的存在可局部性增添寄生現象;這樣的寄生現象在某些情況當中是非常有用的,其亦可使在相互耦合電感器之間的耦合降級。在這樣一種面向中,封裝體的主要層級在某些區域當中可能在周圍並不具有就地出現的接地。此外,也可理解,概略示出的這些部件其中幾者可係使用離散部件來實施,例如SMT帶通濾波器、SMT電容器和電感器、或是矽上電容器和電感器。並不一定要使所有部份全都作為印刷式部件而被整合在基體上。一些面向可亦在此種基體的無核實作中具有奇數個層級。當使用最少量層級時,本發明之多種面向之技術可非常良好地應用在彈性或可彎曲電子學上。
藉由使用正確的材料、厚度、設計規則和構造組合,可將完整的Wi-Fi、BT(藍牙)和全球導航衛星系統(GNSS)前端實施並整合在基體21603中。然而,本發明之面向並不受限於上述通訊標準。在一些情況中,係可將與例如大於10 GHz之WiGig或5G信號等其他標準相關聯的硬體實施並整合在基體21603中。如此一來,在矽晶片21604周圍的就算不是全部也有許多分立部件可被完全或幾乎完全消除,而使封裝體可變得更薄、更便宜、更小、且效能更佳。例如,覆模化合物21607之厚度小於覆模化合物21607,因而減少了封裝體厚度(例如高度)。
在一些面向中,層板21603包含針對各個頻帶的個別整合式平衡濾波器,這些整合式平衡濾波器各可藉由最小電路而連接至其他頻帶中的其他平衡濾波器。因此,依據一些面向,係可達成在複數個頻帶之間的單端天線共享或雙極天線共享。在一些面向中,係運用主流電感性和主流寄生電容性設計來將前端部件整合在超薄基體21603和PCB 21601中,而不需明顯增添額外處理成本,且不需使用非標準PCB或基體材料。藉由利用寄生電容,係可使用最少量的實體實現部件來獲得所需帶內(in-band)和帶外(out-of-band)響應。在一些面向中,在封裝體本身內並沒有使用任何實體接地。反之,在一些面向中,係使用基準板(reference board)之接地來釋出層板21603和(或)PCB 21601之金屬層。
圖217依據一些面向而例示出部份實施於層板或基體中的智慧型裝置或電腦系統或SoC(系統單晶片)。連接性21770可包含複數種不同類型的連接性。概括而言,係將運算裝置21700例示為具有蜂巢連接性21772和無線連接性21774。蜂巢連接性21772大致係指由無線載波經由例如GSM(全球行動通訊系統)或其變化體或其衍生體、CDMA(分碼多重進接)或其變化體或其衍生體、TDM(分時多工)或其變化體或其衍生體、或者其他蜂巢服務標準所提供的蜂巢式網路連接性。無線連接性(或無線介面)21774係指非蜂巢式無線連接性,可包含個人區域網路(例如藍牙、近場等等)、本地區域網路(例如Wi-Fi)和(或)廣域網路(例如WiMax)、或其他無線通訊技術。在一些面向中,可將蜂巢連接性21774之例如天線、貝楞、雙工器、三工器、多工器、帶通濾波器、低通濾波器等等的多種前端部件實施為iSFE。
上述技術將可見用於行動裝置實作,此僅聊舉一例。在過去的行動裝置IC天線應用之實作中,處理器IC係直接與天線介接。然而,未來的毫米波及其他頻率範圍應用將會需要在電路中於處理器晶粒與天線之間設置媒介功能件(例如貝楞、濾波器及其他諸如此類者)。因為在例如行動電話等使用者裝置中的空間非常小,所以現今通常藉由離散部件及表面安裝元件(SMD)來實施的這些功能件將必須要比該等離散部件和SMD更薄許多而佔用更小得多的空間。例如,未來的堆疊厚度針對晶粒係預期要落在小於100微米範圍,針對部件則是小於200微米。因此,這些部件將必須要變得超薄。
此外,未來的實作也可能會將毫米波應用與Wi-Fi、WiGig和LTE應用組合。因此,將會需要在作業於各種頻率範圍的網路之間作連接。因而,將會需要在例如層疊封裝體或並排實作中之毫米波天線方案與Wi-Fi天線方案之間的中間電路。在LTE與WiGig天線方案的連接方面也是同理。換言之,可能會想要配合中間部件而堆疊不同頻率之無線電。重要的是,在晶片與天線之間的SMD和部件必須是超薄、具有超低輪廓且係PCB型的方案,因為在層疊封裝體的情況中係有更多無線電、更多過濾作業和更多其他無線電部件,且其密度很可能會持續增加。iSFE和eSFE技術提供了對這些功能件和互連件之超薄部件需求的解決方案。使用iSFE和eSFE技術使得例如貝楞、濾波器及其他諸如此類者等等的所需功能件能夠直接被印刷到基體本身上而造成屬於PCB型部件的超薄部件,並消除或實質上減少高部件(例如前述離散部件)及相對大型的SMD。換言之,藉由利用iSFE和eSFE技術,所需功能件可作為印刷電感器和電容器和離散部件中常見的其他功能件(而非作為部件)而被印刷到基體自身上。可將許多不同電感器和電容器印刷到基體上,這些電感器和電容器可用於,此僅聊舉一例,被實施在層疊封裝體組態中的不同網路的互連,其可能係從Wi-Fi頻率到LTE頻率到毫米波頻率。例如,已有將雙層結構實施為電容器的作法,其電容器極板是在20至30微米之間。這些結果使得那些部件盡可能接近隱形(以薄度來說)、且係薄到可與晶粒處在同一個平面中。
圖218是依據一些面向的一種晶粒無線電系統之側視圖,其內嵌有經覆模層疊封裝體且使用了前文所述之超薄部件,該等超薄部件可係組配在晶粒與天線之間。圖218之層疊封裝體實作與圖215的實作非常相像,但在圖218中,依據一些面向,藉由eSFE技術所實施的例如貝楞、濾波器、及其他諸如此類者的功能件可係被壓印在PCB 21808自身上。係以封裝體21801例示第一封裝體,並以封裝體21803例示第二封裝體。圖218藉由使用超薄技術(例如藉由將SMD其他部件印刷在封裝基體(例如層板)或無線電子系統之主PCB中所形成的整合式基體前端(iSFE)或外部基體前端(eSFE)功能件)而例示出極端的高度與體積縮減。例如,在圖218中,品項21805是一個解耦電容器(DECAP),21811是一個iSFE部件,此二者皆可在電路中被用來施作RF功能件,例如濾波器、貝楞、多工器、耦合器、諧波濾波器、或天線、或如前文所述之藉由iSFE而施作的其他諸如此類者。這些功能件可係作為iSFE而被印刷在基體中。品項21806、21807和21809依序分別是體現毫米波、Wi-Fi和LTE無線電系統的晶粒。值得注意的是,eSFE 21811和DECAP 21805是在晶粒的高度範圍內,這使得這些功能件能夠有極端的高度與體積縮減,因為它們是以iSFE和(或)eSFE技術來實施的。箭頭21821指出一個PCB階層,此階層具有依需從頂部到底部並至外部的短同軸類型接地信號接地(GSG)過渡。箭頭21823指出至外部的低損耗短過渡,目標阻抗是依需的30至60歐姆,其可途經焊球21819。晶粒21806和eSFE部件21807可均係壓印在PCB 21808上,當中,eSFE部件21807形成了耦接在晶粒21806與天線(因為圖示之空間考量故未示出)之間的電路(例如前文所述者)或為該電路之一部份。圖中亦例示出水平連接件21810、21812,其可將晶粒21806連接至藉由例如以21815示出之DECAP所實施的數個功能件以及eSFE 21817。在覆模材料21824中的晶粒21806可亦經由例如21812等水平連接件及穿模通路(未於圖中示出)而連接至可實施晶粒21806與天線(亦未於圖中示出)間之功能的DECAP 21815和iSFE 21817。
圖218例示出一種層疊封裝體實作,當中,一個封裝體可在階層21801上於21807、21809實施作業於一或多個頻率範圍(例如Wi-Fi或LTE)中的無線電,且第二個封裝體可在晶粒21806中實施作業於另一個頻率範圍(例如毫米波)中的無線電。封裝體21801中的功能件21805、21811以及封裝體21803中的功能件21813、21815、21817並非被施作為離散部件,而係被直接壓印在PCB自身上。這是iSFE和(或)eSFE所提供的一項優點,並具有將例如eSFE 21813等功能件壓印在與晶粒(在此係21806)相同之層級上的額外優點,而提供了將這些部件直接壓印在以前文所述之方式實施PCB上(如有需要可係在與晶粒相同的平面上)的能力。此外,在所述的這些層疊封裝體面向中,eSFE和iSFE功能件係可互換的。例如,支援Wi-Fi晶粒21807的iSFE和eSFE可係被設置在毫米波晶粒21806底下或與其同階層,反之亦然。換言之,支援屬於一個特定頻率範圍的一個特定晶粒的iSFE或eSFE並不必然要處在與其所支援之晶粒相同的平面內。依據一些面向,這提供了可將支援一個晶粒的iSFE或eSFE電路設置在與所支援之晶粒不同的平面內以善用在不同平面上所可能會有的更多可用空間這樣的優點。
圖219是依據一些面向的晶粒無線電系統之側視圖,其內嵌有經覆模堆疊層疊封裝體,且有三個逐一堆疊的封裝體。圖中大致以21900例示出以21901、21902和21903示出的三個封裝體。這些封裝體被例示為在一些面向中分別藉由晶粒21906之作業而在LTE頻率中作業、藉由晶粒21908之作業而在Wi-Fi頻率中作業、及藉由晶粒21910之作業而在毫米波頻率中作業。這些封裝體可係經覆模封裝體,其含有以21924、21926示出的覆模材料。依據一些面向,所例示出的這些部件基本上便係圖218中所描繪的個別部件,且可係以類似方式運作,在一些面向中,其有提供在晶粒與天線間之電路功能的eSFE部件和iSFE部件。eSFE和iSFE功能件係可互換的。例如,在一些面向中,當在空間利用上可能有好處時,支援Wi-Fi晶粒21908的iSFE或eSFE可係被設置在毫米波晶粒21910底下或與其同階層。
在此所考量的各個子系統分別可係利用整合晶片、系統級封裝、運行於處理器上的軟體等等所實施。
在此所揭露的是用於5G之30GHz和40GHz頻帶以及WiGig之60 GHz頻帶的一種毫米波RF架構,其可係以兩個晶片為基礎,一個BBIC和一個射頻前端(RFFE,文中亦稱之為RFIC)。依據一些面向,該等BBIC和RFIC係經由單一條RF纜線而彼此連接。本文所揭露之構造可容許5G之2×2多輸入多輸出(MIMO)天線陣列的同時且自主的發送和接收(不管是在24~29.5 GHz頻譜還是在37~45 GHz頻譜當中),與WiGig之2×2 MIMO在57~70 GHz頻譜中的同時且自主的發送和接收並行。前述兩種5G頻帶是一般用來支援全球庫存計量單位(SKU)產物的頻帶,依據一些面向,該產物包含新興的5G協議頻譜,與最新的WiGig通道結合。換言之,係可將一支行動電話組配成可在全世界運作,無論此電話所可能位處之特定地理所支援的5G頻帶(例如用於在該特定地理中進行發送和接收者)為何。本文所揭露之系統提供這樣的能力,並具有在IC子系統之間使用單一條纜線的額外優點,且只使用非常少量的頻率合成器(在一些面向中是最少量的頻率合成器)。一個頻率合成器通常包含一個數位鎖相迴路(DPLL)和一個壓控振盪器(或數位控制振盪器)。DPLL和合成器等詞語在本文之語境中係可互換使用的。雖然在此所揭露的構造是針對24~29.5 GHz頻譜和37~45 GHz頻譜用例,但熟習本技藝中之通常技術者會可識出,所揭露之構造並不受限於此用例。倘若基於種種地理所最終決定出的是其他頻帶,那麼本文所揭露之架構便會是在所決定出之該用例的頻譜中作業。
在本文的一些情況中,可能會將24~29.5 GHz頻譜稱為28 GHz、29.5 GHz或30 GHz,可能會將37~45 GHz頻譜稱為39 GHz或40 GHz,可能會將57~70 GHz頻譜稱為60 GHz或70 GHz頻譜,只是作為簡稱而已。
5G的標準群組目前已同意,為了5G生態系統,一個裝置在任何時點將僅採用上述兩個5G頻帶其中一者。例如,其中一個5G頻帶可能係在美國境內受到支援及採用,而另一個5G頻帶可能係在歐洲境內受到支援及採用。也可以其他國家來舉例。或者,也有可能是由一個網路服務提供者(ISP)在其中一個5G頻帶中提供服務,並由同一國家內的另一個ISP在第二個5G頻帶中提供服務。因為已一致同意,一個裝置在任何時點將僅採用上述5G兩個頻帶其中一者,所以在某個給定地理中,這兩個5G頻帶中將有一者會是「未採用的」或「不受支援的」(也就是不在該給定地理中被用來進行發送或接收),該未採用頻帶為何者係取決於使用該裝置時的所處國家或所使用ISP。
就一個2×2 MIMO天線子系統而言,係有兩種資訊串流(例如垂直極化資訊串流和水平極化資訊串流)在同一個頻帶中收發。一項考量是要如何在不發生不可接受的失真或其他RF問題的情況下穿越從一個BBIC或類似子系統到一個RFIC或類似子系統的單一條RF纜線而發送最終將會在同一個頻帶中從一個MIMO天線子系統輻射出去的兩種資訊串流。本文所揭露之系統的一種面向是利用上述兩個5G頻帶中之「未採用」頻帶來穿越連接BBIC與RFIC的該纜線而收發兩種MIMO串流其中的一者,藉以由於在兩個5G頻帶之間的分隔而在兩種資訊串流之間提供足夠的隔離度,以將由該等信號所造成的失真減少到無線使用者裝置能夠以商業可接受方式進行收發的程度。依據一些面向,在作業上,BBIC係進行從基帶到RF或反之的直接轉換,而RFIC主要係進行信號的分離或組合以供用於往來毫米波天線元件(被設置在用於5G和WiGig的一個統一天線子系統中)的收發。該系統係依據一些面向而示於後面的圖220中。
對第二種MIMO串流使用另一個(「未採用」)5G頻帶,這在BBIC中針對各個頻帶分別只需要一條單鍊,因此可節約矽件尺寸。對兩種MIMO串流使用單一個DPLL可使得能夠節約更多的矽件空間並可節省更多耗電量。對兩種MIMO串流使用單一個DPLL可提供兩種串流間的相位雜訊同調性,相對於具有一個共用參考時鐘的雙合成器方案而言,此係有助於MIMO效能,例如鏈路預算和接收靈敏度。避免在RFIC中使用合成器可使得能夠節約矽件尺寸、消除或大幅減少合成器VCO之牽引效應及頻率跳躍,因而使得能夠更快從TX過渡至RX(反之亦然),並最終導向更佳的系統效能。此外,在一些面向中,在RFIC當中沒有任何合成器就意味著,該RFIC並不需要在具有獨立合成器的複數個RFIC之間的複雜的同步架構和校準以供進行大陣列波束成形。至RF毫米波頻率的直接轉換改善了對通常會避開大濾波器的非所欲突刺和放射的彈性,因而可在矽件尺寸上節約。此外,於此所述的至毫米波頻率之直接轉換也有助於與例如長程演進(LTE)、無線本地區域網路(WLAN)、藍牙(BT)及全球導航與衛星系統(GNSS)等其他通訊協定的共存,因得益於在毫米波頻率與這些協定的6 GHz以下頻率之間的良好分隔性(詳見後文)。
圖220是依據一些面向的用於5G和WiGig的毫米波RF構造之高階方塊圖。系統22000包含BBIC 22001,其經由RF纜線22002至22002而耦接至一或多個RFIC 22003至22003。在一些面向中,係可有分別連結至各自的RFIC的一或多條纜線,如由圖中之垂直小點所指出的。換言之,係可有N條纜線和N個RFIC。在一些面向中,N之值可例如係針對基地台的8,或例如係針對行動電話的2。熟習本技藝中之通常技術者可取決於設計需求而實施具有不同N最大值的系統。各RFIC分別耦接至用於5G和WiGig的一個毫米波天線子系統22005至22005。在一些面向中,係可有一或多個天線子系統,如由圖中之垂直小點所指出的。換言之,係可有N個天線子系統,N之範例值如上文所述。在BBIC 22001中所進行的基帶至RF轉換(及RF至基帶轉換)在一些面向中只配合兩個合成器便可完成:一個合成器是在57~70 GHz頻譜中針對WiGig而用於直接向上或向下轉換,與之並行的是另一個用於5G雙重MIMO串流的合成器,這對串流其中之一是在24~29.5 GHz頻譜當中,而另一者是在37~45 GHz頻譜當中,如將於後文中論述的。在RFIC 22003至22003中不需要再增添任何合成器。
圖221依據一些面向而例示出針對用於5G和WiGig的一種毫米波RF構造的頻率轉換計畫。圖221中之向上轉換架構是用於發送器(TX)。用於接收器(RX)的向下轉換基本上是一樣的概念。一般而言,一個5G MIMO雙重串流係在具有足夠隔離度的情況下橫跨單一條RF纜線而被分離。(兩種當中的)第一MIMO串流係在5G之24~29.5 GHz頻帶或5G之37~45 GHz頻帶其中一者中在發送過程中直接從基帶被向上轉換成RF,並在接收過程中從RF被向下轉換成基帶。第二MIMO串流使用的是當前不受採用的另一個RF頻帶,也就是該37~45 GHz頻帶或該24~29.5 GHz頻帶。係由單一個合成器產生RF頻率以及中頻(IF),在24~29.5 GHz頻帶的事例中,係藉由將RF乘上3/2來產生IF,或者在37~45 GHz頻帶的事例中,係藉由將RF乘上2/3來產生IF。依據一些面向,接著便可藉由將IF減去RF而產生LO頻率。IF和LO二者皆在具有相對於RF中之第一MIMO串流之足夠隔離度的情況下被驅使穿越單一條纜線。在一些面向中,在RFIC中,係在發送過程中使用一個混合器來藉由IF和LO信號的乘法運算而重製第二MIMO串流的RF頻率(或在接收過程中藉由將RF信號與來自BBIC的LO信號相乘而將RF信號轉換成IF信號)。在一些面向中,MIMO串流各通過一條RF鍊(包含PA、LNA、移相器、以及組合器或分離器)而連接至一個專用天線陣列,各串流所具有的極化方向不同(一種串流至水平極化,另一種串流至垂直極化)。依據一些面向,前述乘法運算和前述減法運算可被看作是由含有乘法器電路的頻率轉換器以及含有減法器電路或二種電路之組合的頻率轉換器所作的頻率轉換。
系統22100含有組合類比RF矽件,其包含一個BBIC 22101。於此面向中,DAC 22110耦接至混合器22112,該混合器耦接至放大器22114,此放大器耦接至帶通濾波器(BPF)排組22160中的BPF 22116。數位至類比轉換器(DAC)22110可發送一個5G水平極化寬頻信號至混合器22112。DAC 22111耦接至混合器22113,此混合器之輸出耦接至放大器22115,此放大器耦接至BPF 22117。包含數位鎖相迴路(DPLL)22118且可包含一個數位控制振盪器(DCO)(未於圖中示出)的一個合成器可產生一個5G 37 GHz~45 GHz頻譜信號,此信號係用於將經由混合器22113而來自DAC 22111的該寬頻垂直極化信號向上轉換至5G之37 GHz~45 GHz頻帶,其接著被放大並透過BPF 22117而經由纜線22102被傳送給RFIC 22103。本地振盪器(LO)信號5G LO 12~15 GHz係藉由在22122將37~45 GHz頻帶中之5G信號乘上1/3所產生,此LO信號接著透過放大器22124和BPF 22126而在纜線22102上傳輸。為24~29.5 GHz頻帶信號的第二5G RF信號係於22120藉由使合成器輸出信號乘上2/3所產生。在24~29.5 GHz頻帶中的該5G RF信號接著在混合器22112中與來自DAC 22110的基帶水平極化信號混合,以將該基帶水平極化信號向上轉換至24~29.5 GHz頻帶。
此外,由於在一些面向中,垂直極化串流和水平極化串流會是藉由一個2×2 MIMO天線子系統而在同一個5G頻帶中作TX或RX,因此會需要讓這兩種串流從BBIC穿越同一條纜線而至RFIC,且不使其中一種串流在纜線上扭曲另一種串流。這在一些面向中可係藉由這樣的手段來達成,即,在BBIC將其中一種串流挪移至不同(即「未採用」)頻帶以在被足量頻率隔開的兩種頻帶中傳輸這兩種串流,藉以在這兩種串流被傳輸穿越纜線時提供兩種串流間之隔離度。當這兩種串流被RFIC接收時,被挪移至不同頻帶的串流可被挪回其頻帶以經由一條RF鍊供該天線子系統傳輸。換句話說,在受BBIC發送而穿越纜線時,兩種串流會係藉由頻帶而分開,而在受RFIC接收之後,兩種串流會係藉由矽件中之不同RF鍊而分開。舉例而言,若這兩種串流是在30 GHz頻帶的垂直極化信號和在30 GHz的水平極化信號,那麼這兩種串流其中之一可被向上轉換成40 GHz頻帶以供穿越纜線發送,並接著在於RFIC被接收之後被向下挪回30 GHz頻帶。可意使兩種串流具有頗為相同的功率位準(反正這是MIMO的要求)以使出現在一個頻帶中且導致另一個頻帶中之雜訊的自生雜訊最小化或被消除,不管是向上轉換還是向下轉換。在一些面向中,兩種串流具有頗為相同的功率位準可係意味著彼此相差不超過約10dB的功率位準。此外,如將於後文中論述的,各頻帶中之信號應分別在BBIC上於纜線之輸入處及在RFIC上於纜線之輸出處有自己的BPF以分隔各信號,這亦會減少前述雜訊。這兩種串流可接著被發送,其中一種串流係經由在使用者裝置所位處之特定地理中受支援且受採用的5G頻帶,而另一種串流係經由在該特定地理中未採用或「不受支援」的5G頻帶。
在底下的敘述中,依據一些面向,若與使用者裝置相關聯的地理或ISP係操作在28 GHz頻帶,那麼切換器22130A之接頭22131會是被設定在位置22134,切換器22150A之接頭會是被設定在位置22154,且「未採用」頻帶是39 GHz頻帶。類似地,依據一些面向,若使用者裝置移動至支援39 GHz頻帶的地理或ISP區域,那麼切換器22130A之接頭22131會是被設定在位置22132,切換器22150A之接頭22151會是被設定在位置22152,且「未採用」頻帶是28 GHz頻帶。雖然「接頭」一詞可能帶有機械連接的意涵,但於本文之用語中,「接頭」亦可係指使電子裝置受到偏壓或以其他方式被「設定」成特定位置的電氣連接。此中之切換器可係以適當電子裝置電路所實施,例如場效電晶體(FET)電路和其他裝置電路。這些電子裝置可作用為於此所述之切換器,且可被組配為可在使用者裝置從一個地理或ISP區域移動至另一個地理或ISP區域而使得「未採用」頻帶變成「受採用」頻帶時自動設定成如本段落前文中曾論述過的適當位置。
RFIC 22103包含在BPF排組22162中所例示出的BPF 22130、22140和22150。BPF 22130連接至切換器22130A,其接頭22131可依據地理或ISF而如前文所述地被設定至位置22132和22134。位置22132連接至混合器22138,此混合器接著連接至分離器或放大器22139,其輸出端耦接至天線子系統22190。依據一些面向,BPF 22130、22140和22150連接至纜線22102。BPF 22130於輸入端22129接收透過BPF 22116而進入纜線22102的處於24~29.5 GHz頻帶中的水平極化RF信號。BPF 22140於輸入端22141接收透過BPF 22126而進入纜線的處於12~15 GHz之間的LO信號。BPF 22150於22149接收透過BPF 22117而進入纜線的處於37~45 GHz中的水平極化信號。BPF 22150連接至切換器22150A,其具有可被設定至位置22152和22154的接頭22151。依據一些面向,位置22154連接至分離器或功率放大器22158,藉以將39 GHz頻帶中之該垂直極化信號提供給天線子系統22190。在輸入端22141所接收到的處於12~15 GHz頻帶中之LO信號會從BPF 22140經由線路22142前進到混合器22138和22156。混合器22156連接至分離器或功率放大器22158。當BPF 22130A之接頭22131被設定成位置22132時,處於24~29.5. GHz頻帶中的水平極化信號會前進到混合器22138並在此與處於12~15 GHz中的LO信號混合,以將處於39 GHz頻帶中的水平極化信號提供給分離器或功率放大器22139並接著提供給天線子系統22190。在此,39 GHz頻帶中之垂直極化信號係直接從位置22152前進通過分離器或功率放大器22153。依據一些面向,39 GHz頻帶中之水平極化信號係在切換器22130A之接頭經由位置22132連接至混合器22138時產生,在混合器22138中之對LO信號與24~29.5 GHz信號的混合產生了該水平極化39 GHz信號是。
當切換器22130之接頭22131被設定為位置22134時,於BPF 22130之輸入端22139透過BPF 22116所接收到的處於24~29.5 GHz頻帶中的水平極化信號接著直接前進到分離器或功率放大器22136並被傳輸至天線子系統22190。當切換器22150A之接頭22151被設定為22154位置時,於BPF 22130之輸入端22139透過BPF 22117所接收到的處於37~45 GHz頻帶中的垂直極化信號可在混合器22156中與來自BPF 22140之處於12~15 GHz中的LO信號混合,而產生處於28 GHz頻帶中的垂直極化信號。因此,處於28 GHz頻帶中的該垂直極化信號係藉由混合所產生,而處於28 GHz頻帶中的水平極化信號係經由被設定至接頭22134以將該水平極化信號直接傳輸至分離器或功率放大器22136的切換器22130A所直接產生。圖221A是依據一些面向的一個示意圖,其示出對於如針對圖221所說明的5G之40 GHz頻帶的頻率分佈。圖221的這個頻率向上轉換架構係供發送用。供接收用的向下轉換架構基本上與此供發送用之架構是一樣的概念。在圖221A中,係依據一些面向而將DPLL1例示成提供處於5G之37~43.5 GHz,頻帶中之可被使用來將5G垂直極化信號向上轉換至37~43.5 GHz頻帶的信號。依據一些面向,將處於該37~43.5 GHz,頻帶中之信號乘上2/3會產生可被使用來將水平極化5G信號向上轉換至24~29.5 GHz頻帶的處於5G之24~29.5 GHz頻帶中的信號。依據一些面向,從DPLL1輸出的信號可亦被乘上1/3以如圖所示地形成處於於12~15 GHz頻帶中的LO信號。在圖221A中,係將DPLL2例示成提供處於WiGig之57~70 GHz頻帶中的。依據一些面向,係可使用此WiGig信號來以與針對5G之40 GHz頻帶之頻率分佈示意圖所述者十分相似的方式調變WiGig水平極化信號和WiGig垂直極化信號,其亦可用於向上轉換以供用於發送。
在不同MIMO流之間的相位雜訊協調性係藉由仰賴這樣的概念而受到保留,即,用來橫跨出自兩種頻帶(40 GHz或30 GHz)中之一者的未採用5G頻帶而挪移串流的合成器源也被用來將該串流挪回適當發送頻率,如於圖221B中所見。圖221B依據一些面向而例示出被用來橫跨未採用5G頻帶而挪移兩種頻帶串流中之第二頻帶串流的一種合成器源。在圖221B中,依據一些面向,纜線22102係經由纜線中之個別線路而載運信號IF1、IF2和本地振盪器信號LO。係在22112B使信號IF2與本地振盪器LO混合,以將該IF2信號向上轉換至適當5G頻帶。經向上轉換後的信號接著被輸入至混合器22138B,在此也係使用同一個LO信號來將該信號向下轉換至適當5G頻帶。向上轉換加入了相位雜訊,但向下轉換會依據下面的等式(1)和(2)而把相同的相位雜訊翦除。其結果已經實驗室試驗證明。(1)(2)
在一些面向中,信號IF2相對於信號IF1係具有約為ΔT<1奈秒(等效於1 GHz)的延遲差異。圖221C依據一些面向而以在100 MHz頻帶上的相位雜訊功率例示出相位雜訊頻譜。在該頻帶上的曲線22170顯示出,高於100 MHz的雜訊貢獻相當微小。
圖222依據一些面向而例示針對40 GHz頻帶之用於5G的一種發送頻率向上轉換架構。在此示出了利用「未採用」的5G之30 GHz頻帶而向上轉換至5G之40 GHz頻帶的一種範例:垂直極化串流被直接轉換成30 GHz頻帶,而水平極化串流使用了30 GHz頻帶並接著藉由與LO混合而被轉換回40 GHz頻帶。
在圖222中,系統22200包含經由纜線22202而連接至RFIC 22203的BBIC 22201。圖222與圖221非常相似,但加入了與兩種5G信號並行的WiGig信號。在BBIC 22201中,DAC 22231係以基帶WiGig作為輸出。DAC 22231連接至混合器22233。用於適當WiGig頻帶(在此係57~71 GHz)的DPLL 22234連接至混合器22233而作為第二個輸入。依據一些面向,該混合功能件可接著提供處於WiGig頻帶57~71 GHz中的WiGig RF,此WiGig RF前進至放大器22235並接著前進至BPF排組22260中之BPF 22237。依據一些面向,RFIC 22203包含BPF排組22262中的BPF 22241,其經由纜線22202而接收該WiGig RF 57~71 GHz頻帶信號作為在22238的輸入,該信號在此被直接傳輸至分離器或功率放大器22243,並接著在適當吉兆頻帶(在此係將其標註為60 GHz)中被傳輸至天線子系統22290。
DAC 22210和混合器22212、DPLL 22218、乘法器22220和22222、放大器22214、22224以及BPF 22216、22226的組合基本上與圖221之DAC 22110、混合器22112、DPLL 22118及乘法器22120和22122、放大器22114、22124以及BPF 22116、22126組合是一樣的組合,且分別提供基本上一樣的功能。換言之,DPLL 22218就像圖221之DPLL 22118一樣產生處於37~45 GHz頻帶中的垂直極化5G信號。類似地,就像在圖221中一樣,依據一些面向,處於37~45 GHz頻帶中的該信號被乘以1/3以提供處於12.3~15 GHz頻帶中的本地振盪器信號LO,其接著在放大器22224中被放大,並透過BPF 22226而經由纜線22202被發送。依據一些面向,來自DPLL 22218的信號亦於22220被乘以2/3以提供處於24~29.5 GHz頻帶中的信號,此信號藉由混合器22212而將來自DAC 22210的5G水平極化基帶信號向上轉換成處於24~29.5 GHz頻帶中的水平極化信號。同樣地,DAC 22211、混合器313、放大器315和BPF 317之組合基本上與圖22121之DAC 22111、混合器22113、放大器22115及BPF 22117之組合是一樣的組合且提供基本上相同的功能。換言之,依據一些面向,來自DAC 22211的垂直極化基帶信號藉由混合器22213而被向上轉換成處於37~45 GHz頻帶中的垂直極化信號,此垂直極化信號接著又經由放大器22215和BPF 22217而被提供給纜線22202。
RFIC 22203包含帶通濾波器22230、切換器22230A、接頭22221、混合器22238和分離器或功率放大器22239的組合,其基本上與圖221之BPF 22130、切換器22130A、接頭22131和混合器22138之組合是一樣的組合且提供基本上相同的功能。類似地,BPF 22240經由線路22242而連接至混合器22238並連接至混合器22256,此組合基本上與圖221之BPF 22140、線路22142、混合器22138和混合器22156之組合是一樣的組合且提供基本上相同的功能。最後,BPF 22250切換器22250A、接頭22251和分離器或功率放大器22253的組合基本上與圖221之BPF 22150、切換器22150A、接頭22151、混合器22156和分離器或功率放大器22158之組合是一樣的組合且提供基本上相同的功能。因此,就像在圖221中的一樣,39 GHz頻帶中之水平極化信號係藉由將接頭22231設定成位置22232而使得能夠藉由透過BPF 22216通過纜線22202來到BPF 22230的水平極化24~29.5 GHz信號產生處於39 GHz頻帶中之水平極化信號所提供。該信號接著藉著混合器22238之作業而藉由處於12.3~15 GHz頻帶中之LO信號(其係透過BPF 22226經由纜線22202而來到RFIC 22203之BPF 22240之輸入端22241)被向下轉換。與圖221類似,當RFIC 22203的切換器22250A之接頭22251被設定在位置22252時,處於39 GHz頻帶中的垂直極化信號直接從37~45 GHz信號透過BBIC 22201中之BPH 2217經由纜線22202來到BPF 22250之輸入端22249而至分離器或功率放大器22253。因而,垂直極化39 GHz頻信號帶係直接產生。
圖223依據一些面向而例示出用於28 GHz發送情境的一種發送向上轉換架構。於此事例中,係假設由於地理或ISP要求而所要運作的是28 GHz,因此,切換器22330A之接頭會被設定為位置22333,且切換器22350A之接頭會被設定為位置22352。依據一些面向,在圖223中,BPF 22330、切換器22330A、被設定為位置22333之接頭22331以及分離器或功率放大器436的組合基本上係提供與圖221中之BPF 22130、切換器22130A、被設定為位置22134之接頭22231以及分離器或功率放大器22136之組合相同的功能且基本上與其相同。依據一些面向,BPF 22340、混合器22356、BPF 22350、切換器22350A、被設定為位置22352的接頭22351和分離器或功率放大器22358組合基本上與圖221之BPF 22150、切換器22150A、被設定為位置22154的接頭22151、混合器22156以及分離器或功率放大器22158之組合是一樣的組合且提供基本上相同的功能。
現在將注意力轉向包含28 GHz頻帶中之垂直極化和水平極化信號的串流,依據一些面向,水平極化信號在BBIC 22301之混合器22312中被從基帶向上轉換至24~29.5 GHz頻帶,經由放大器22314和BPF 22316被傳輸至纜線22302之輸入端。因而,依據一些面向,在BPF 22330之輸入端22329處會接受到處於24~29.5 GHz頻帶中之水平極化信號,此信號會直接被傳輸至分離器或功率放大器22336以供傳輸至天線子系統22390。
依據一些面向,垂直極化信號在BBIC 22301之混合器22313中被向上轉換成37~45 GHz頻帶,且經由放大器22315和BPF 22317被傳輸至纜線22302之輸入端。此垂直極化信號經由纜線22302而在BPF 22350之輸入端22349被接收。此信號被傳輸經過切換器22350A如於前文中所論述之被設定為位置22352的接頭22351。37~45 GHz頻帶中之該垂直極化信號因而被傳輸至混合器22356。依據一些面向,處於12.3~15 GHz頻帶中之本地振盪器信號LO經由BBIC 22301之放大器22324和BPF 22326而被傳輸至纜線22302。該信號於BPF 22340之輸入端22341被RFIC接收並經由線路22342而被傳輸至混合器22338以及22356。依據一些面向,處於37~45 GHz頻帶中的該垂直極化信號會在混合器22356中藉由該LO信號被向下轉換,而產生現在變成處於28 GHz頻帶中的垂直極化信號,此信號會被傳輸至分離器或功率放大器22358並接著被傳輸至天線子系統22390。
上文中所論述的這個系統係在這樣的假設下運作,即,兩個5G頻帶並不會在給定地理中同時作業(不被同時支援)。假如這個條件改變,而使得在一些地理中需要使兩個5G頻帶同時作業,那麼依據一些面向,這係可藉由這樣的手段來滿足,即,在BBIC中提供額外的頻率合成器以使得兩個5G頻帶能夠同時被傳輸穿越該纜線。這與前文所述之被傳輸穿越纜線的WiGig頻帶與5G頻帶頗為相似。於此事例中,在RFIC中還是要針對各個5G頻帶而有各自的RF鏈,但不再需要使用混合器來將信號挪回原本的5G頻帶。
圖224A是依據一些面向的一種BBIC方塊圖之第一部份。圖224B是依據一些面向的一種BBIC方塊圖之第二部份。在圖224A和224B中看不到前文所提的LO信號。然而,圖224A和224B係收錄來例示下文中述之功能。
圖224A針對圖222和223中所例示之系統而例示出額外細節。於此面向中,係就同相與九十度相差(IQ)成份來描述此電路。例如,22401例示了一種發送架構,當中,元件22403A例示了一個同相信號源,且22405A例示了用於WiGig的一個九十度相差信號源。元件22407例示了適當時鐘產生。於22403之接收架構係以同類元件來繪示。圖中係針對該等兩種5G頻帶中之各者的發送架構以及接收架構而例示出同樣的元件。在圖224B中,切換器22451、22452、22455可運作來將系統置於TX模式、RX模式或者回路模式(如果想作測試和校準的話)中。回路係指將電子信號、數位資料串流或物件流之路徑規劃為在不經蓄意處理或調變的情況下從其來源通過系統又回到來源。這主要是一種測試系統之傳輸或運輸基礎設施的方法。其有各種實作或面向存在。例如,係可測試只有一個通訊端點的一個通訊通道。由這樣一個通道所發送的任何訊息係立即被同一個通道接收且只被此通道接收。在電信上,回路裝置會進行對來自服務切換中心的進接線路的傳輸測試,這通常並不需要在所服務終端有人為協助。依據一些面向,本文所揭露之此系統也可藉由使切換器斷開與RFIC的連接並閉合TX與RX之間的迴路以作對此系統的測試與校準(通常是對BBIC的校準)而具有這樣的能力。在一些面向中,測試與校準可對付IQ失衡。TX、RX和回路模式係受到無線電收發器控制(RTC)22457控制,該RTC可接收來自處理器單元(其可包含多於一個的數位處理器,未示於圖中)的控制信號。依據一些面向,切換器22451、22452、22455各有三個位置,其中一個切換器的三個位置被標號為22453、22453A(上面)、22453B(下面)和22453C(中間)。當切換器22453之接頭被切換至22453A(且切換器22451和22455之接頭也被切換至上面的位置)時,此系統係處於TX模式。當切換器22453之接頭被切換至22453B(且切換器22451和22455之接頭也被切換至下面的位置)時,此系統係處於RX模式。當切換器22453之接頭被切換至22453C(且切換器22451和22455之接頭也被切換至中間的位置)時,此系統係處於回路模式。在一些面向中,係可使用回路模式來依需進行前文所述之測試與校準。
中頻(IF)切換器22458其係作為一個切換器或分離器或組合器而運作,以供用於往來上至四個RFIC的串流收發,該等RFIC各有自己的纜線,如前文所述。在此,係將纜線例示為22402-1、22402-2、22402-3和22402-4。係可以這種方式來切換這四個串流其中的一或多者以作收發。
在圖224B中亦例示出合成器A與合成器B的示範性方塊圖。在設計頻率合成器的時候,給受合成者的確切頻率通常都不是該合成器的初始頻率。一般而言,初始頻率可能係最終頻率的兩倍或二分之一。在此,一個合成器包含一個壓控振盪器(VCO)或一個數位控制振盪器(DCO)(未於圖中示出)及一個DPLL(例如22460)。該DCO會產生受DPLL嚴格控制的一個特定頻率。依據一些面向,該合成器最後會提供一個特定頻率,例如要在發送上使用的頻率。兩個切分器22462、22464將其輸入頻率(在此係46~60 GHz頻帶中之信號)除以二,並提供所指出的信號(在23~30 GHz頻帶中者以及在11.5~15GHz頻帶中者)。這些信號接著如於圖中所示地被作加法運算以產生所欲頻率,例如,在此係用於5G之在37~45 GHz頻帶(圖中係以簡稱40 GHz示出)中的LO頻率。合成器B也係以類似方式作業,但其初始頻帶(46~60 GHz)中之信號會與11.5~15 GHz頻帶中之信號相加以得到用於WiGig之處於57~70 GHz頻帶中的信號,(圖中係以簡稱LO-60 GHz示出)。
圖225是依據一些面向的一個射頻積體電路(RFIC)細部方塊圖。圖225與圖222和223的RFIC部件類似,但具有更多細節。在RFIC 22500中,經由雙工器22505所作的往來該RFIC之雙工控制係由無線電收發器控制(RTC)22503控制。較低功率數位鎖相迴路(LPDPLL)22501提供時控。LPDPLL 22501的頻率效能受到降級,但所耗費的功率非常低。LPDPLL 22501在一些面向中被用作RTC 22503的時鐘。雖然受到蓄意降級以節省電力,但LPDPLL 22501非常適合被用作時鐘。依據一些面向,RTC 22503係用於將系統置於發送模式、將系統置於接收模式、將系統置於回路模式、針對各種功能而設置某些暫存器、調諧各種放大器之放大作業以成為經改善或最佳組態、及其他諸如此類之功能。雖然無線電就是一個類比系統,但還是有一些功能(例如前文中所述者)需要受到數位式控制,這可係藉由RTC來達成,此RTC係會取樣專用控制資訊(圖中係以被輸入給RTC 22503的RTC資料示出)的一個數位系統。該RTC資料係從BBIC穿越纜線而來,而BBIC係從系統處理器獲得此種資訊。
在一些面向中,所有的資訊都係經由該纜線而收發,因此,除了穿越該纜線的四種信號(5G之28 GHz頻帶信號、5G之39 GHz頻帶信號、LO以及WiGig頻帶信號)以外,控制信號也會穿越該纜線。由是,在所揭露的這種5G毫米波系統中駐有無線電收發器控制系統。依據一些面向,該RTC在纜線兩側各有一個部件,有自己的頻率(此頻率並不干擾該RTC所駐之毫米波系統的頻率),並提供在所揭露之毫米波系統與RTC系統之間的通訊。換句話說,依據一些面向,於圖225中所例示的RFIC受到RTC 22503控制,該RTC經由該纜線而接收其控制指令(來自一個控制處理器)。在一些面向中,BBIC可係位在行動裝置之主機板上,而RFIC通常係位在會容許信號經由天線子系統而被輻射至空氣的地方。在一些面向中,該RFIC可係被膠黏在玻璃上,就在螢幕下方,在行動裝置內部。
圖225亦例示出四件天線(quad antenna)控制對(例如22502),包含移相器(例如22504)和雙向放大器22506(被繪示為兩個對向三角形以表示用於發送的功率放大及用於接收的低雜訊放大)。放大器22506也可係兩個單獨放大器,一個用於發送,一個用於接收。若這些放大器是用於在各個方向上作放大的雙向放大器,那麼在一些面向中,它們可藉由來自RTC的命令(詳見後文)而切換成用於發送的功率放大器(PA)或用於接收的低雜訊放大器(LNA)。在圖225中,四件對22515、22517係用於WiGig之57~70 GHz頻帶,四件對22544、22546係用於5G之24~29 HGz頻帶,而四件對22565、22568係用於5G之37~44 GHz頻帶。四件對22515、22517經由雙向放大器22511、22513而連接至分離器或組合器22509。切換器22531、22551及混合器子系統22538、22556是對圖222和223之RFIC切換器與混合器電路的一般性例示。
圖226是整個系統之依據一些面向的方塊圖,其例示出在纜線上的控制信號。BBIC 22601經由纜線22602而連接至RFIC 22603。水平極化5G串流H被示為係要在DAC 22610和ADC 22611被產生以分別用於往RFIC 22605的發送還有自該RFIC的接收。DAC 22610、ADC 22611和DPLL 22613之作業就如同針對圖222和223中之相應部件所說明的那樣。垂直極化5G串流V被示為係要在DAC 22621和ADC 22623被產生和挪移以分別用於往RFIC 22603的發送及自該RFIC的接收。DAC 22621、ADC 22623和DPLL 22613之作業亦如同針對圖222和223中之相應部件所說明的那樣。處於12.3~15 GHz頻帶中的LO信號之產生就如同針對圖222、223中所說明的那樣,其經由線路22643而在纜線22602上被發送。放大器22615、22617依序分別是用於H發送串流和H接收串流的放大器,由切換器22620選擇被啟用的放大器。類似地,放大器22626、22628依序分別是用於V發送串流和V接收串流的放大器,由切換器22622選擇被啟用的放大器。一般而言,切換器可係由可能正控制此系統之發送與接收的控制處理器控制。大致上,該等切換器係皆處於發送模式或皆處於接收模式。
在RFIC側會接收V串流和H串流及LO以作發送或接收。大致以22664和22666分別例示出用於發送垂直極化串流和用於發送水平極化串流的天線控制四件組(antenna control quad)。控制四件組包含移相器、PA和LNA,PA和LNA在一些面向中可係被整合在雙向放大器(其可被切換成PA以用於發送或切換成LNA以用於接收)中。係經由線路22652而接收處於24~29.5 GHz頻帶中的水平極化信號。當切換器22630A係在22634位置時,處於24~29.5 GHz頻帶中的該水平極化信號會被發送至四件天線控制22674。當切換器22630A係在22632位置時,處於24~29.5 GHz頻帶中的該水平極化信號會在混合器22638與處於12~15 GHz頻帶中的5G LO信號混合,所產生的處於37~45 GHz頻帶中的水平極化信號會從混合器22638被傳輸至天線控制四件組22670。係在線路22654接收到處於37~45 GHz頻帶中的垂直極化信號。當切換器22650A係在22661位置時,處於37~45 GHz頻帶中的該垂直極化信號會被發送至天線控制四件組22672。當切換器22650A之接頭係在22663位置時,處於37~45 GHz頻帶中的該垂直極化信號會被傳輸至混合器22656並在此與經由線路22653之處於12~15 GHz頻帶中的LO信號混合,所產生的處於24~29.5 GHz頻帶中的垂直極化信號會從混合器22656被傳輸至天線控制四件組22676。前述內容係用於發送模式。在接收模式中,這些操作正好相反,並會將所接收信號提供給BBIC 01。
如於前文中針對圖225所述,依據一些面向,該RFIC受到RTC 22503控制,且該RTC係經由纜線而接收來自控制處理器的控制指令。這在圖226中有被例示出來,其中,控制數據機22664、LPDPLL 22662和參考時鐘22666分別經由線路22645和22646而將控制信號(這些控制信號係經由線路22668而自一個處理器接收而來)提供給RFIC 22603。參考時鐘22676向RFIC之RTC 22603提供時控(如針對圖225所論述的),並亦向LPDPLL 22662和數據機22664提供時控。同時,如可從線路22641、22642、22643、22644、22645和22646、以及線路22651、22652、22653、22654、22655和22656看出的,往來BBIC 22601以及往來RFIC 22603的所有資訊皆係經由單一條纜線22602而傳輸。可以注意到,用於控制的參考時鐘766在纜線22602中只在一個方向上傳輸,也就是往RFIC的方向。控制數據機22664連接至位在BBIC側的BPF 22671,LPDPLL 22662和參考時鐘22666連接至低通濾波器22673。控制數據機22663經由線路755而連接至BPF 765以接收來自BBIC中之控制數據機22664的控制信號。類似地,依據一些面向,在RFIC側,LPDPLL 22661係連接至LPF 22667以接收來自線路22656的信號。
也可注意到,因為所有信號都是在前述線路上行進,所以在纜線22602兩側上都會需要BPF(以及用於某些控制信號的LPF)排組來在纜線22602之兩側上將信號分離,以使這些信號在雙向上都能被傳輸至適當部件。依據一些面向,在發送模式和接收模式中,信號的傳輸係從BBIC至RFIC或從RFIC至BBIC,
圖227依據一些面向而例示出掃掠過多種通道選項的射頻(RF)、中頻(IF)和本地振盪器(LO)頻率之示意性分配。圖227例示出了有數個通道選項,在此係十二個可能通道,其係WiGig和5G通道的組合。圖227以22701例示WiGig之DPLL信號。係以22703和22705例示5G垂直極化之30 GHz信號以及水平垂直極化之30 GHz的IF信號。係以22707例示本地振盪器信號。係以22709例示5G控制信號,並以22711例示WiGig控制信號。
圖227例示出了可從垂直軸看出,無論所選擇的通道為何,在所有信號之間都有良好的頻率分隔度。這樣的頻率分隔度使得在作穿越纜線的傳輸時,在頻帶之間會有足夠的隔離度,如前文所述。一般而言,係由頻帶分隔度來提供所需隔離度,而不會在纜線上提供任何額外的隔離度,這些頻帶如於前文中針對圖222、223和226所述地係經由BPF(或者,在一種控制事例中可係經由LPF)而接收。圖227之資訊係由簡單模擬導出的。線條之厚度相當於帶寬。例如,WiGig信號係處於57~71 GHz頻帶中,故其可係4 GHz寬,而5G信號可係1 GHz寬。圖中所示之LO信號具有非常窄的帶寬。5G控制信號之帶寬可係300 MHz。各線條之厚度反映了該頻帶內的通道寬度。
圖228依據一些面向而例示出一種固頻LO發送器向上轉換架構。先敘明,圖228省略了對在圖226中例示於BBIC及RFIC兩側上且於前文中被論述為對所揭露系統頗具重要性的BPL和LPL之繪示。同樣地,在將於後文中談論的圖229中也省略了在BBIC側上的BPL和LPL。在這兩個圖中省略BPL和LPL只是因為圖中沒有足夠空間。然而,應瞭解,在實務上,圖228和圖229皆有BPL和LPL,且其係以如針對圖226所例示和說明的方式被設置和運作。
在圖228中,BBIC 901藉由單一條纜線22802而連接至RFIC 22803。在發送組態中,BBIC 22801包含附接至混合器22812的DAC 22810,該混合器附接至放大器22816。放大器22816之輸出是處於5G之23.8~30.3 GHz頻帶中的垂直極化信號(詳見後文),其係以與圖222、223和226相同的方式在纜線22802上被發送。如前文所提,由於繪圖空間考量,所以並未於此圖中示出在纜線雙側上的BPF。DPLL 22818亦連接至混合器22812,該DPLL具有為23.8至30.3 GHz的5G頻率範圍。依據一些面向,DPLL 22818亦連接至混合器22812A。第二個合成器22818A(亦稱之為低功率數位鎖相迴路(LPDPLL))產生13.2 GHz的固頻信號。LPDPLL 22818A連接至混合器22812A及放大器22824。依據一些面向,放大器22824之輸出信號係具有13.2 GHz頻率的信號,此信號係作為LO信號而經由纜線22802被發送至RFIC 22803。DAC 22811連接至混合器22813,此混合器亦連接至混合器22812A。混合器22813之輸出連接至放大器22815。依據一些面向,放大器22815之輸出是處於37~43.5 GHz頻帶中的垂直極化信號(詳見後文),其經由纜線22802而被發送至RFIC 22803。依據一些面向,RFIC 22803基本上具有與圖222、223和226中之RFIC 22203、22303和22603相同的組態,且提供基本上相同的功能。BBIC 22801亦包含WiGig電路22831、22833、22834和22835,其相關電路在RFIC 22803中。放大器22835之處於WiGig 5G 57~72 GHz頻帶中的輸出信號係以與圖222、223和226相同的方式在纜線22802上被發送。此電路之作業方式正如前文所述,故在此就毋需贅述。
依據一些面向,在作業時,來自DAC 22810的水平極化基帶信號係在混合器22812與來自DPLL 22818之處於5G之23.8至30.3 GHz頻帶中的信號混合。依據一些面向,混合器22812之輸出是處於23.8至30.3 GHz頻帶中的水平極化5G信號,其接著透過放大器22816而經由纜線22802被發送至RFIC 22803。依據一些面向,LPDPLL 22818A之輸出係作為13.2 GHz之LO信號而經由纜線22802被發送至RFIC 22803。DPLL 22818與LPDPLL 22818A之輸出會在連接至混合器22813的混合器22812A中被混合,以提供處於5G之37~43.5 GHz頻帶中的5G信號。依據一些面向,DAC 22811之基帶輸出及混合器22812A之輸出會在混合器22813中被混合,以提供來自DAC 22811之處於5G之37~43.5 GHz頻帶中的垂直極化5G信號,此信號會經由纜線22802而被發送至RFIC。RFIC 903之針對經由纜線22802而傳輸之信號的作業基本上與前文中針對圖222、223和226所說明的相同,故毋需在此贅述。
於圖228中所例示的這個固定LO架構(其使用例如13.2 GHz來作為LO頻率)亦能容許MIMO相位雜訊頻率雜訊同調,且具有使得在RFIC中有固定LO參考這樣的優點,該固定LO參考也可用於精準控制時控。此架構需要在圖228中所增添的合成器22818A以產生固定LO。換言之,在圖228的這個面向中,係有三個合成器而非圖222、223和226中的兩個合成器。然而,由於這個額外的合成器22818A兼用於向上和向下轉換之中,所以由其導生的相位雜訊會被消除,因此,其所消耗的功率相較於在此所使用的其他合成器可係低至少以10計的程度。
圖229依據一些面向而例示出在一個無線電系統中的雙重轉換,包含以固定LO進行的第一轉換和接續的以變動LO進行的第二轉換。本文所述之從基帶直接通向RF的直接轉換係具有一些優點,但也可能會造成同相與九十度相差(IQ)校準問題。在一些面向中,係可使用雙重轉換來對付此種問題並簡化IQ校準。可係利用第一和後續的第二轉換來實施雙重轉換,第一轉換係要轉換成比最終所欲頻率低的一個頻率,第二轉換係要轉換成最終所欲頻率。圖229係以與針對圖222和223所說明者相似的方式作業,差別只在對雙重轉換的使用。在圖229中,DAC 22910輸出水平極化基帶信號且連接至第一混合器22912,第一混合器又連接至第二混合器22944。依據一些面向,第一DPLL 22918係以48 GHz產生固定5G信號,此信號被乘上1/6以獲得連接至混合器22912的8 GHz信號。第二DPLL 22942產生處於13~21 GHz頻帶中的5G信號,此信號會被傳輸至第二混合器22944。在混合器22912內的第一轉換中,來自DAC 22910的水平極化信號被向上轉換成具有固定8 GHz頻率的水平極化信號。此時,可如於前文中針對圖224B之切換器22451、22453和22455所論述過地將此系統置於回路模式中,並且可在目標為比最終所欲頻率低的一個固定頻率(在此係8 GHz)的此第一轉換之後解決校準問題。此種雙重轉換提供了這樣的優點,即,IQ失衡在第一轉換的目標是在相當低的頻率範圍中的一個固定頻率的情況下比較容易被解決。
在第二混合器22944內的第二轉換將水平極化8 GHz信號向上轉換成處於所欲22~29.5 GHz頻率範圍中的水平極化5G信號。依據一些面向,處於所欲22~29.5 GHz頻率範圍中的這個水平極化信號是放大器22914的輸出併在纜線22902上被傳輸。依據一些面向,來自DAC 22911的垂直極化信號也同樣係以一種雙重轉換方式被轉換,此雙重轉換的作業方式與針對來自DAC 22910之水平極化信號的雙重轉換類似,差別只在這邊的較低頻率是24 GHz,在混合器22946中的第二轉換因而將該垂直極化信號向上轉換成所欲37~48 GHz頻率範圍,其透過放大器22915而在纜線22902上被傳輸。依據一些面向,DPLL 22918的48 GHz輸出信號會被乘以1/3而成為一個16 GHz的5G LO信號,此信號係經由纜線22902而作為放大器22924之輸出被傳輸。RFIC 22903係以與圖222、223和226之第二RFIC相同的方式作用,故毋需在此贅述。
圖230依據一些面向而例示出一種DTC結構23000。可將DTC結構23000設置在通訊裝置的DTx發送器中。DTC結構23000可被整合在示於圖3C中的發送電路315之數位發送電路365中,但結構23000並不如此受限。圖230示出一種簡化構造;在其他面向中,DTC結構23000可包含比圖中所示者更多的元件。示於圖230中的這個DTC結構23000可提供一個時間交織DTC 23010,其與一個毫米波注入鎖定振盪器23024中的次諧波注入鎖定耦接,詳見後文。在以DTC為基礎的相位調變器與移相器當中使用時間交織DTC 23010與毫米波注入鎖定振盪器23024之組合可使得能夠在下一代系統中所使用的帶寬上創造振幅與相位經調變信號。
DTC結構23000可係在比目標毫米波頻率低的RF頻率上作業。用於DTC 23010的時鐘23002可係得自參考信號(REF)。尤其,該參考信號可係透過鎖相迴路(PLL)抑或倍數延遲鎖定迴路(MDLL)23004而被供應給時鐘23002。可將PLL或MDLL 23004之輸出供應給一個數位控制振盪器(DCO)23006。DCO 23006之輸出的範圍可涵蓋通道帶寬,例如從1700 MHz至所欲毫米波頻率。可將DCO 23006之輸出供應給時間交織DTC 23010之各個個體DTC 23012作為輸入,並可將其供應給PLL或MDLL 23004作為反饋。在一些面向中,用於接收參考振盪信號的構件和(或)用於將參考振盪信號之頻率減少成較低頻率信號的構件可係藉由DCO 23006實施。
時間交織DTC 23010可含有數個個體DTC 23012和一個邏輯組合器23014。在一些面向中,邏輯組合器23014可係一個或(OR)閘或者一個互斥或(XOR)閘。在一些面向中可僅使用單一個邏輯組合器23014。連同邏輯組合器23014而使用複數個個體DTC 23012可使得能夠有比只使用該等個體DTC 23012更高的作業速率。可將時間交織DTC 23010限制為只在上至約6 GHz的頻率上作業,但在一些面向中也可使用更高的頻率。在一些面向中,用於在該DTC處以與輸入信號有關的方式調變較低頻率信號之相位以產生具有比該較低頻率信號更高之頻率的經調相信號的構件和(或)用於將該經調相信號從該DTC傳輸至一個振盪器電路的構件可係藉由時間交織DTC 23010實施。
針對QPSK或更高級調變,係可將I/Q資料供應給一個直角對極點(rectangular to polar)轉換器23028。在一些面向中,用於將直角輸入信號轉換成極點輸出信號的構件可係藉由該直角至極點轉換器23028實施。直角至極點轉換器23028可將複數轉換成極點形式。所得出的結果可係類比經調相信號。該經調相信號可在組合器23030中與預定相移量(Ψ1)結合以使該經調相信號提前或延遲某預定量。可將組合器23030之輸出供應給串聯至並聯轉換器23026。串聯至並聯轉換器23026可將組合器輸出轉換成數位字組,並將該數位字組的複數個複本同時提供給時間交織DTC 23010之所有個體DTC 23012。該數位字組可指示在某特定時間係要由該等個體DTC 23012中之何者提供脈波的時序。該等個體DTC 23012各可提供所具有之頻率比RF-DCO 23006低且所具有之相位有所差異的一個脈波,以使得該等個體DTC 23012在不同時間被啟用和停用。
在上面這個示範面向中,該等個體DTC 23012可在邏輯組合器23014被組合以提供中頻信號,此中頻信號之頻率可係單獨個體DTC 23012的n倍高,n係時間交織DTC 23010中之個體DTC 23012的數量。個體DTC 23012可基於該數位字組而施行所欲相位調變。在一些面向中,時間交織DTC 23010可因此亦實施用於提供與極點輸出信號有關的數位字組給時間交織DTC 23010之多個個體DTC 23012的構件、用於基於數位字組而觸發個體DTC 23012的構件、用於基於極點輸出信號而產生數位字組之平行複本以傳送給個體DTC 23012的構件、用於邏輯式組合個體DTC 23012之輸出以產生經調相信號的構件、用於在每個時期動態地延遲參考振盪器信號之邊緣來導入相位調變以產生經調相信號的構件、或用於使用邊緣內插法以基於較低頻率信號而產生自我對齊相位信號的構件等等其中之一或多者。
可將時間交織DTC 23010之輸出提供給輸出時鐘電路23020。輸出時鐘電路23020可含有一個脈波整形器23022和一個毫米波注入鎖定振盪器23024。可在脈波整形器23022中調節DTC 23010之輸出以將DTC 23010之輸出的相對諧波內容放大(即,m×fDTC)。該諧波內容可係處在該目標毫米波頻率上。可將來自脈波整形器23022的經調節DTC輸出注入到注入鎖定振盪器23024中,該注入鎖定振盪器可鎖定在該諧波內容上並產生具有目標毫米波頻率的輸出。在一些面向中,如於後面的圖233中所示,脈波整形器23022可係被整合在注入鎖定振盪器23024中。在一些面向中,用於基於經調相信號而於振盪器電路產生具有毫米波頻率之經調相信號的構件可係藉由輸出時鐘電路23020實施。在一些面向中,輸出時鐘電路23020可亦實施用於放大經調相信號之諧波的構件以及用於將振盪器電路之振盪器信號鎖定在該諧波上以產生輸出振盪器信號的構件或用於經由串聯電晶體而將電流注入儲能電路(tank circuit)以使該儲能電路受感應而以該毫米波頻率共振的構件等等其中之一或多者。
圖231依據一些面向而例示出一種開迴路經校準DTC構造23100。DTC構造23100可係與圖230中所示者相同的DTC構造。DTC構造23100可含有PLL或MPLL 23104及相位注入(PI)電路23130。壓控振盪器(VCO)23102可提供要供應給PLL或MPLL 2314的輸出。VCO 23102和PLL或MPLL 23104可係與圖230中所示者相同,差別只在示出了PLL或MPLL 23104的更詳細電路。
PLL或MPLL 23104可含有一個多模切分器(MMD)23106和一對正反器23108。MMD 23106可將來自VCO 23102的信號之頻率減少成DTC可操縱(且比較不耗電)的頻率。可將MMD 23106之輸出供應給各個正反器之輸入端。可使用來自VCO 23102的時鐘信號之正緣和負緣來觸發不同的正反器23108(亦稱之為正緣正反器和負緣正反器)。可將來自正負緣正反器23108的輸出供應給PI電路23130。
可將正負緣正反器23108之輸出供應給PI電路23130中的數組反相器(緩衝器)23110。反相器23110之集合可包含例如兩對反相器。反相器23108之集合可包含例如兩對反相器。可將正反器23108之輸出提供給各對反相器23110作為輸入。可將第一對反相器23110之輸出提供給多工器(MUX)23112,並可將第二對反相器23110之輸出提供給過程邊緣內插器(CEI)23114。
可將MUX 23112和CEI 23114之輸出供應給一個可程控數位控制過程邊緣內插器(PG-DCEI)23120。可使用MUX 23112和CEI 23114來選擇來自反相器23110的其中一個信號。PG-DCEI 23120可含有一對反相器23122,這些反相器會接收來自MUX 23112和CEI 23114的信號。可將入口反相器輸出饋送給多個胞元23124,這些胞元各含有一個MOSFET鍊,其輸出各在接地與供應電壓之間擺蕩。在一些面向中,胞元23124之數量可係2N,N係一個正整數。在將各個胞元23124之輸出作為該DTC之輸出而供應給邏輯組合器之前可先將該等輸出提供給出口反相器23126。
圖232A依據一些面向而例示DTC之時間交織,用以增加時鐘頻率;圖232B依據一些面向而例示圖232A之時鐘信號。圖232A中所示之構造23200可係示於圖230中的DTC的一種版本。構造23200可例如含有一對DTC,其各可含有一個類比部份23210和一個數位部份23220。方便起見,係可將其視為是於圖230和231中所示之構造的一種簡化。實務上,類比部份23210和數位部份23220的數量可大於二。可將參考振盪器信號供應給類比部份23210,且可和前文一樣包含MMD 23212以及PI 23214。可將MMD 23212輸出作為時鐘信號而供應給數位部份23220,其輸出可進而被反饋給MMD 23212並提供給PI 23214。可將來自DTC類比部份23210的輸出信號(f0)供應給互斥或(XOR)23222,可利用該XOR來將DTC頻率倍增成2f0。
如於圖232B中所示,係使用多個階段來創造出DCO時鐘信號。在該時間交織DTC中的DTC各可基於一個參考時鐘信號而提供前向和反向時鐘信號,該等前向和反向時鐘信號所具有的頻率小於來自VCO的DCO時鐘信號。圖232B中所示出的DTC數量是二(N=2),但如前文所述,這個數量是可改變的。如圖所示,第一個DTC的反向和前向時鐘信號依序分別受到0和1/4週期的偏移,而第二個DTC的反向和前向時鐘信號分別係受到1/2和3/4週期的偏移。可個別地對各DTC之反向和前向時鐘信號作互斥或運算,以產生使該參考時鐘信號翻倍的經互斥或時鐘信號。之後,也會對來自不同DTC的經互斥或時鐘信號作互斥或運算,以產生具有所欲毫米波頻率的DCO時鐘信號。視面向而定,由DTC 23010所產生並被注入振盪器23024的信號之頻率可係與RF-DCO 23006相同或與相異。
圖233依據一些面向而例示出有作脈波整形的一種串連注入鎖定振盪器23300。如於圖233之面向中所示,係可將脈波整形器23022和注入鎖定振盪器23024整合在一起形成注入鎖定振盪器23300,而非在不同的電路或晶片當中提供。然而,在其他面向中,這兩種電路(其一係用於放大所欲諧波,其二係用於鎖定在諧波上並產生輸出信號)可係在不同電路當中提供。
注入鎖定振盪器23300可含有一個儲能電路23302以及一個注入鎖定電路23320。注入鎖定電路23300可係藉由在交叉耦合對23310上加上平行裝置(MOSFET)23306來將擾動注入儲槽電路23302。係透過RC分流器23304而將擾動導入該平行電路之輸入端。
為了改善相位雜訊,振盪器23300可透過處理(例如自動排組選擇(automatic bank selection, ABS)處理)而被調諧成約為被注入信號之確切諧波。在平行注入的情況下,儲能電流23302可提供一個信號,其係自然振盪器電流與被注入信號的疊加。這使得儲能電壓和電流能夠經歷與被注入信號相應的相移。為了增加進入儲槽電路23302的被注入信號之強度,係可擴大RC分流器23304之尺寸。這可創造在注入強度、相位雜訊與振盪器自然頻率之調諧之間的交易。
係可如圖所示地使用串聯的注入鎖定電路23320來取代對於單一個注入裝置的使用。請注意,在一些面向中,係可在正負緣輸入端均提供串聯注入鎖定電路23320。串聯注入鎖定電路23320可包含被注入不同信號的複數個裝置23306。詳言之,所注入的該等信號可包含具有不同相位的個別信號,以使得兩個個別信號只在比該等個別信號之脈波長度更短的一個時段內會具有相同數值(以正數表示時)。可迫使或將儲槽電路23302調整為與被注入信號(電流)同相,這可改善前文所指出的交易。此外,這也可在不增加電流消耗量或使振盪器之所負載Q惡化的情況下提供對注入強度的改善。
經調相本地振盪器(LO)可驅動飽和功率放大器以提供極點發射器。在一些面向中,所使用的可係C或D或D-1或E或F或F-1類功率放大器,而非A類或A/B類放大器,藉以減少耗電量。可透過各種手段而在功率放大器中導入振幅調變,例如加權電流、電容、或電源調變(supply modulation)。
圖234依據一些面向而例示出一種提供毫米波頻率信號的方法。此方法可係藉由圖230~233所示結構進行。於操作23402,參考振盪器可產生一個RF振盪信號。此RF振盪信號可係在導致DTC作業較無效率的一個頻率範圍中產生,例如高於約6 GHz。可使用該RF振盪信號來產生具有毫米波頻率的經調相輸出信號。
可於操作23404將所接收到的該RF振盪信號縮減成較低頻信號。此較低頻信號可係藉由一個多模(multi modulus)子系統而受到縮減,因此其可係該RF振盪信號除以一個整數。經縮頻之後的該信號可實質上小於約6Hz,例如從數百MHz至幾GHz。
可於操作23406接收到一個直角(I與Q)輸入信號。此直角輸入信號可被轉換成極點信號(振幅與相位)。該極點信號可進一步被轉換成數位字組並被供應給一個DTC。此DTC可含有複數個個體DTC,這些個體DTC之輸出係藉由一個邏輯OR或XOR閘而受到組合。可將該數位字組同時提供給該等個體DTC。
於操作23408,該較低頻信號之相位可在該DTC受到調變。可藉由經轉換後的該輸入信號來控制此相位調變作業。可組合該等個體DTC之輸出來產生一個經調相信號,該經調相信號所具有的頻率比該較低頻信號高。在一些面向中,這個較高的頻率就是該RF振盪信號的頻率。
可將該經調相信號從該DTC發送至一個振盪器電路。該振盪器電路可在操作23410產生具有毫米波頻率的一個經調相信號。該振盪器電路可放大具有毫米波頻率的該輸入經調相信號之諧波,並將電流注入處於該諧波的一個儲能電路來感應該儲能電路以使其在該毫米波頻率上共振。該電流注入作業可將該振盪器電路之輸出信號鎖定在該諧波上以產生具有該毫米波頻率的輸出振盪器信號。該電流注入可係透過數個串聯電晶體所為。
在進行通訊時,通訊裝置可亦在發送器與接收器鍊中對信號作在類比與數位信號之間的轉換。在一些通訊裝置中,發送器與接收器鍊可包含濾波器和放大器,此僅聊舉數例。這樣的電路還有背板(backplane)問題可能會造成在創造輸出信號時的不均勻性,且可能會導致產生非理想輸出信號。通訊裝置設計師總是判斷與信號理想性間之偏差的成因、並透過運用硬體或軟體方案其中一或二者的通道等化來校正這些偏差。
可透過使用一個決策反饋等化器(DFE)所作的反饋等化並(或)透過經由接收器中之前饋等化器(FFE)所作的前饋等化來進行通道等化。接收器FFE設計通常(不像發送器FFE,只可在類比域中實施)可能無法滿足某些需求。由於對增加資料率、分接點(tap)和能量效益的渴求、以及可用電路區域的受限,這樣的類比實施方式可能會在設計和實作上遭遇挑戰。隨著數十億位元(毫米波)通訊及與之相伴的各種部件之高速效能的發展,被發送器發送並由接收器接收的一個符號可能會遭遇一些符號間干擾(ISI)。出現在某個給定符號之前的能量是信號前ISI或前指標,出現在該符號之後的能量是信號後ISI或後指標,這兩種能量都可能會隨著毫米波頻帶的使用而增加。對於高速毫米波通訊的一個考量是,不若較低頻率與速度通訊,可能會有大範圍差異存在於LOS通道(其可能具有低等到中等的後指標ISI散佈(1~4ns))及NLOS通道(其可能具有上至約12ns的較廣ISI散佈)的後指標與前指標散佈中。
可使用多分接點有限脈波響應(FIR)濾波器來對前指標效應進行校正。因為所牽涉到的功能性(可能包含在單一個UI中之類比信號的延遲、乘法和加法),所以使用每秒數十億位元的高速資料通訊可能會增加實作的困難度。一些毫米波無線通道會具有長前指標拖尾。例如,針對5 GS/s毫米波通道,前指標拖尾之長度可係約10ns(50 UI)。為了校正這種延伸拖尾(或者在高資料率上),係可在FFE中使用大量分接點(例如50個)。使用大量分接點的FFE實作可能要運用相應的龐大電路區域且可能會使用較多電力。在FFE中的耗電量可能會隨著分接點的數量而呈指數性增加,並且在切換矩陣設計中,所佔用的面積係與分接點數量的平方成比例。這在使用四相移鍵控(QPSK)調變或更高階調變時還可能牽連得更廣。
在雙重極化無線接收器中,FFE設計可能會在串音消除方面增加複雜性。尤其是,在使用I/Q信號的通訊裝置中,以I/Q為基礎的同調調變(例如QPSK、16QAM等等)可能會顯現出在I串流與Q串聯之間的串音ISI。在雙重極化收發器中,垂直極化(V)串流和水平極化(H)串流可能會遭遇直接ISI和串音ISI。於此所述之面向係可獨立地消除複數種不同類型ISI,包含下列中之一或多者:VI至VI的ISI、VI至VQ、VI至HI、VI至HQ、VQ至VI、VQ至VQ、VQ至HI、VQ至HQ、HI至VI、HI至VQ、HI至HI、HI至HQ、HQ至VI、HQ至VQ、HQ至HI以及HQ至HQ。
圖235依據一些面向而例示出一種接收器。圖235例示出接收器23500的基本部件。此中係可有其他電路(例如濾波器和混合器(用於將所接收到的信號向下混合至基帶)及其他諸如此類者)存在,但為求簡明而未在此示出。接收器23500可被整合在一個通訊裝置(例如eNB、AP或UE)中,且可包含一個天線23502、一個FFE 23504、一個DFE 23506、一個控制器23510和一個基帶處理器23512。FFE 23504可係一個級聯FFE,詳見後文。天線23502可係組配來藉由相同或不同的無線電接取技術而使用一個或多個不同標準(例如24GPP或IEEE 802.11)接收來自一或多個發送器的信號。這些信號可係由一或多個通訊裝置提供,例如eNB、AP或另一個UE。天線23502可接收來自發送器的波束成形信號。在一些面向中,該等波束成形信號可係雙重極化信號,包含V和H極化信號。在其他面向中,該級聯FFE之配置可係並不受限於雙重極化收發器。
可將所接收到的信號提供給FFE 23504,可藉其對信號中的前指標拖尾作補償。可接著將已針對前後指標作過補償的信號供應給DFE 23506,其可進一步對後指標拖尾作補償。可將前後指標皆受補償的信號供應給基帶處理器23512。FFE係數、DFE係數、比較器閾值、時鐘計時、以及例如對FFE 23504、DFE 23506其中一或多者之輸出的時控等等的其他電路設定可係受到控制器23510的控制。在一些面向中,基帶處理器23512也可作用為控制器23510。
圖236依據一些面向而例示出FFE的一種基礎實作。圖236中所示的FFE 23600可被設置在接收器中,此FFE可包含多個類比域延遲電路(延遲器)23602(例如追蹤保持電路)、多個乘法器23604以及一個組合器23606。FFE 23600的輸入和輸出可係類比的。各個延遲電路23602可係由類比電路部件組成,例如串聯的開關23612、被設置在該等開關23612之間的一個接地電容器23614、以及用於緩衝最末開關23612之輸出的一個緩衝器23616。
延遲器23602可被串聯設置。可對各個延遲器23602供應一個類比電壓。由這些延遲器23602所提供的延遲量可係預定的,且可係一個單位間隔(UI)。可藉由改變時鐘頻率來調整延遲,但在其他面向中,若UI或符號率是固定的,那麼有可能會無法改變延遲。該追蹤保持電路之延遲23602可係由時鐘頻率或週期決定而非由電容決定。
亦可使被提供給各個延遲器23602的電壓在乘法器23604受到加權。乘法器23604各可分別具有相關聯的個別係數(或權重)c0、c1、……、cn。乘法器23604之係數c0、c1、……、cn可全都相同,或者其中也可有至少一者係與至少一個其他權重相異。這些係數可係任何正數或負數值,包含1或0。這些係數可係由通道決定,並且也可例如針對NLOS和LOS通道而有所不同。
可將來自乘法器23604的經加權信號供應給組合器23606。組合器23606可將在一個延遲器23602之前的經加權輸出與在該延遲器23602之後的經加權輸出組合。可將組合器23606設置成使得可將所有延遲器23602之輸出組合成FFE 23600的一個輸出。可同時將該等乘法器23604之輸出組合在一起。於此事例中,輸入信號可係連續類比信號,且輸出信號可係離散類比信號。
耗電量可能會基於分接點之數量及寄生電容而增加。為了協助緩解此種情形,圖237A和237B依據一些面向而例示出一種FFE 23700。此FFE 23710可被用在於圖235中所示之接收器中。FFE 23700可包含複數個FFE階段23710,這些FFE階段可係在基帶上作業。FFE階段23710各可含有一或多個延遲器23704、數個乘法器23702以及數個組合器23706。在一些面向中,FFE階段23710之數量可由於設計最佳化而受到限制至,且可係與處理技術有關。FFE 23700可被整合在示於圖3E中之基帶處理電路392中,但FFE 23700並不受限於此種整合行為。在一些面向中,用於將多種類型信號提供給多個串聯FFE階段的構件可係由FFE 23700實施。
來自天線(未於圖237A~237B中示出)而進入各個FFE階段23710的信號可被分離成極化與正交信號。在以I/Q為基礎的同調調變中,信號可兼具I和Q成份。在雙重極化收發器中可能出現垂直極化信號和水平極化信號。V信號和H信號各可具有兩種(I和Q)資料串流。因此,如於圖237A~237B中所示,在雙重極化收發器中可能總共有四種資料串流(VI、VQ、HI、HQ)。可消除兩種ISI:直接ISI(例如VI至VI之ISI)和串音ISI(例如VQ至VI、VQ至HI、VQ至HQ等等)。
因此,進入各個FFE階段23710的個別信號可包含垂直與水平極化信號或者I/Q信號其中一或雙者。垂直與水平極化信號可分別係沿垂直與水平極化信號線路而被提供給在垂直與水平極化信號線路上的延遲器23704作輸入;類似地,I和Q信號也可係分別沿I和Q信號線路而被提供給在I和Q信號線路上的延遲器23704作輸入。如圖所示,該等個別信號可在各個延遲器23704之前和之後的分接點被交叉耦合以提供在這些資料串流當中的消除。該等個別串流可各自有其出自FFE階段23710的輸出。因此,例如,在各個延遲器23704之前和之後,係可利用加權係數而使I/Q輸入信號各自的垂直與水平受到加權並接著受到組合。在垂直與水平極化輸入信號以及I/Q輸入信號都有提供的一些面向(例如於圖237A~237B中所示出者)中,各個信號係可在各個延遲器23704之前和之後與各個其他信號組合。
雖然圖中只示出兩個FFE階段23710,但也可使用多於兩個的FFE階段。使用複數個FFE階段23710可減少各個FFE階段23710的分接點數量,並因而減少耗電量、面積以及複雜性。在一些面向中,FFE 23700可因而亦如所示地實施下列中之至少一者:用於透過一連串延遲器而延遲輸入VI、VQ、HI和HQ信號以形成多組經延遲VI、VQ、HI和HQ信號的構件,用於藉由多種類型的加權係數中之各者而在各個分接點加權該等VI、VQ、HI和HQ信號以在分接點形成VI、VQ、HI和HQ經加權信號的構件,用於組合各個分接點之VI經加權信號以形成VI輸出信號、組合各個分接點之VQ經加權信號以形成VQ輸出信號、組合各個分接點之HI經加權信號以形成HI輸出信號、組合各個分接點之HQ經加權信號以形成HQ輸出信號的構件,用於提供各個VI、VQ、HI和HQ輸出信號作為對另一個FFE階段的VI、VQ、HI和HQ輸入信號抑或是作為該FFE之VI、VQ、HI和HQ輸出的構件,用於使用各個分接點之該等VI、VQ、HI和HQ經加權信號來消除不同前指標ISI類型的構件,用於針對連續FFE階段而重複對輸入信號之延遲、加權和組合的構件,用於將除了一個初始分接點以外的針對各個VI、VQ、HI和HQ信號的VI、VQ、HI和HQ加權係數初始設定為預定值的構件,以及(或是)用於在適應程序當中更新該等VI、VQ、HI和HQ加權係數以在作加權時收斂並穩定該等VI、VQ、HI和HQ加權係數的構件。
各FFE階段之耗電量係與分接點數量之指數函數成比例,且面積係與分接點數量之平方成比例。舉例說明所減少的耗電量,假設FFE分接點的總數量=Ntap,那麼:
可以看出,就給定FFE分接點總數,功率和面積皆可隨著階段數量的增加(或每階段分接點數的減少)而減少。在一些面向中,在各個FFE階段中可係有最少量的分接點,例如兩個。該等FFE階段23710可係被設置在同一個晶片或電路上,或在數個不同晶片或電路上。在一些面向中,每個FFE階段23710中之分接點數量可皆相同(平均分配)。在一些面向中,在該等FFE階段23710中可有至少一者的分接點數量是不同的。例如,分接點數量可從FFE階段23710的大數量下滑至小量分接點,或可從小量攀升至大量,以改善整體效能。
此外,在其中一或多個FFE階段23710中的分接點可係能夠被個別地啟用或停用、或以包含至少兩個分接點的群組被成群地啟用或停用。若係能夠受到成群控制(例如藉由示於圖235中之控制器),那麼可將這些分接點控制為受到一致性分配。例如,可每隔一個地啟用分接點、或每隔兩個地啟用分接點。在這樣的面向中,被停用的分接點可被旁繞過。
類似地,亦可藉由該控制器而能夠個別地啟用或停用FFE階段23710。啟用或停用可係與一或多個因數有關。這些因數可包含時鐘率、調變架構、信號類型(例如所用標準、信號頻率)、以及通道條件、以及分接點數量,此僅聊舉因數之數例。在此種面向中,被停用的FFE階段23710可被旁繞過(例如藉由切換器)而使得被啟用的FFE階段23710彼此連接。這可例如使得能夠依需調整耗電量。延遲器23704各可係固定在一個UI。
另外,在一個特定FFE階段23710內的乘法器23702可各有一個相關聯的個別權重。該特定FFE階段23710內的乘法器23702之權重可皆相同,或者其中也可有至少一者係與至少一個其他權重不同。同前,在該FFE階段23710內的乘法器23702之規格可係與其他FFE階段23710不同。也就是說,例如,雖然某一個FFE階段23710之乘法器23702所具有的權重在延遲器23704之間和(或)在不同個別信號之間都沒有差異,但在另一個FFE階段23710中的乘法器所具有之權重可係針對這兩個條件其中一或雙者而有所差異。
在一些面向中,各FFE階段23710中之加權係數可由於對通道條件和(或)信號類型的適應而被同時更新,此僅聊舉因數之一例。在一些面向中,各FFE階段23710中之加權係數可係在不同時間被更新,以使得在一或多個FFE階段23710中之由於係數乘法所致的適應作業可在一個特定時間發生(此時在一或多個其他FFE階段23710中的加權係數維持固定),並可在其他時間進行在一或多個其他FFE階段23710中的係數適應作業(此時在該一或多個FFE階段23710中的加權係數維持固定)。
圖238依據一些面向而例示出一種提供類比信號等化的方法。方法23800可係由圖237所示之FFE進行。於操作23802,可將輸入垂直與水平極化信號提供給一個FFE的一個初始FFE階段,其中,該FFE含有複數個FFE階段。該等FFE階段可係以串聯方式連接,且輸入可係並行的。在一些面向中係可將I/Q信號提供給該等FFE階段。在一些面向中,可係將VI、VQ、HI和HQ信號提供給各個FFE階段。
於操作23804,可對在分接點的各種信號作加權。該等垂直極化信號與水平極化信號分別會形成經加權垂直極化信號與水平極化信號。類似地,也可對I/Q信號作加權以分別形成經加權I/Q極化信號。同前,V信號和H信號各可具有兩種(I和Q)資料串流。可利用複數個獨立係數來加權各類信號以形成複數個獨立經加權信號。因此,例如,可係藉由VI係數、VQ係數、HI係數和HQ係數來加權各個信號。此外,用於各種信號的係數可係與同種類係數無關。因此,用於VI信號的VI係數可係與用於HQ信號的VI係數無關。
於操作23806,可將在當前分接點之受到同類係數加權的各個經加權信號組合以形成一個組合信號。也就是說,例如,可將在當前分接點之被以VI係數加權的所有信號組合以形成一個組合經加權VI信號。各類信號(VI、VQ、HI、HQ)可分別形成一個組合經加權信號。這提供了在這些信號之間的交互關聯性。
係於操作23808判斷在這個FFE中是否還有更多分接點。如前文所述,該FFE階段可含有複數個延遲器,因此也有複數個分接點。各個FFE階段的分接點數量可係彼此獨立的,因此各個FFE階段的分接點數量有可能一樣也有可能不一樣。
若存在有更多分接點,則可於操作23810將各個信號供應給一個延遲器。在回到操作23804之前,各個信號可皆受等量延遲。因此,各組合信號可與來自先前分接點的類似信號組合。也就是說,可將在當前分接點處的被以VI係數加權的所有信號與在所有先前分接點處的被以VI係數加權的所有信號組合,以形成組合經加權VI信號。亦可將來自所有分接點的組合經加權信號指稱為VI’、VQ’、HI’、HQ’。
若不存在更多分接點,那麼可於操作23808判定出已來到當前FFE階段的最後一個延遲器。可於操作23812判斷是否已來到最後一個FFE階段。該FFE可包含至少兩個FFE階段。
若在操作23812判定出還沒到最後一個FFE階段,那麼,此時便可針對下一個FFE階段而重複操作23804~23808之程序(加權、組合和延遲)。可於操作23814使用來自上一個FFE階段的輸出信號(VI’、VQ’、HI’、HQ’)作為下一個FFE階段的輸入信號。
若在操作23812判定出已來到最後一個FFE階段,那麼此處理作業便可提供輸出信號。也就是說,可在操作23816取得各類組合信號來作為該FFE的輸出信號。該FFE可依據輸入信號和係數來產生輸出信號。適應程序可在FFE正在運行時計算並更新各階段中之針對各信號的係數。一開始,除了主要分接點以外,係數可係全為零(或某些預定值)。之後,這些係數可基於所接收到的資料和適應程序而被更新。最後可藉由適應作業而使該等係數收斂並穩定。該適應作業可屢屢跟隨在該處理作業(23804~23814)之後。
同前,係可利用等化作業來彌補有限通道帶寬、反射和干擾。可亦利用等化作業來在LOS以及NLOS情況下消除長通道響應的符號之響應,這可係對毫米波信號而言需要考慮的一種面向。由於衰減的增加以及多重路徑問題(此僅聊舉數例),在毫米波頻帶(例如60 GHz頻帶)中可能會存在更大量的符號間干擾(ISI)(在數十個符號中)。係可利用等化作業來補償或消除前後指標ISI。即使通道是理想的,通訊裝置中的發送器和接收器電路也可能會限制整體帶寬。在一些事例中,係可利用等化作業來廢除由該等發送器和接收器電路所建立的帶寬限制。
DFE是可用來抗衡後指標ISI之效應的其中一種等化器。可在接收器中使用DFE。由於NLOS通道可能會遭遇比LOS通道更大量的後指標ISI,後指標ISI可能會相當大。LOS通道可係具有相對較少的ISI分接點,並可係能夠進行比NLOS通道更有效率的例如16QAM和64QAM等調變。因此,可能會想要針對NLOS通道增加DFE分接點。在DFE中所使用的分接點數量可能是不可更改的。由於分接點的數量不會隨調變方式改變,所以這可能會導致可用於其他用途的硬體資源與晶片或板件面積的浪費。
在此依據一些示範面向而提供一種可組配DFE。可依據所使用的調變方式而調整DFE分接點數量。在一些面向中,DFE分接點設計可藉由控制單一個信號而選擇對無線通訊使用四相移鍵控(QPSK)或十六正交調幅(16QAM)(請注意,雖然這也可應用在用於無線通訊的脈波振幅調變(PAM2)或PAM4上,但為便利起見,在此所談論的將係QPSK和16QAM)。在一些面向中,針對具有較高信號雜訊比(SNR)及較少後指標ISI的LOS通道,在16QAM模式中可消除上至150個後指標,且可消除大約一半的後指標。
對第一DFE分接點的時控可係比之後的DFE分接點更為嚴格。圖239A和239B依據一些面向而例示出一種可重組配DFE之組態。DFE 23900可被整合在示於圖3E中之基帶處理電路392中,但DFE 23900並不受如此整合行為限制。圖240A和240B依據一些面向而例示出一種可重組配DFE的選擇器與DFF組合組態。如圖239A和239B所示,DFE 23900可包含一個比較器23910、一個SR閂鎖器23920、數個閂鎖器23930以及數個選擇器與D型正反器(DFF)組合23940。可在DFE 23900接收來自天線的經向下轉換信號,並使用這些信號來產生該DFE 23900的輸出。可對DFE 23900之部件提供相同的時鐘信號(CLK)。可對比較器23910供應差分輸入。可將比較器23910之二元輸出供應給SR閂鎖器23920。SR閂鎖器23920之差分輸入可在輸出端被轉換成一個單端信號。可將SR閂鎖器23920之輸出供應給一對閂鎖器23930。第一DFE分接點可係取在SR閂鎖器23920與第一閂鎖器23930之間。
可經由第二閂鎖器23932提供DFE 23900之輸出。可將第二閂鎖器23932的輸出取為第二DFE分接點。可將第二閂鎖器23932之輸出提供給第一選擇器與DFF組合23940。在一些面向中,第一選擇器與DFF組合23940可僅包含一個DFF。在其他面向中,選擇器與DFF組合(後文亦稱其為閂鎖器)23942、23944、23946、23948可各包含一個多工器和一個DFF。雖然圖中所示出的是最少量分接點(在每個第一選擇器與DFF組合23940之後),但在一些面向中,係可在DFE 23900中的各個鍊中使用上至74個正反器(延遲器)。延遲器的總數量(即分接點之總數量)可因而係150(2×74+2)。然而,在其他面向中,正反器之數量可並不受最大值74的限制。
在一些面向中,各選擇器與DFF組合23940之選擇器可係一個多工器。該選擇器之輸入可係來自兩個不同選擇器與DFF組合23940的輸出。可將該等選擇器與DFF組合23940配置為所形成之路徑會使得選擇器與DFF組合23940(除了最開始的兩個以外)之輸入係來自串連及並行選擇器與DFF組合23940(亦稱之為鍊)。也就是說,輸入可係來自下一個較低號碼選擇器與DFF組合23940(也就是前一號)、及來自隔一號的較低號碼選擇器與DFF組合23940(也就是視此選擇器與DFF組合23940是偶數號還是奇數號定的上一個偶數號或奇數號選擇器與DFF組合23940)。可將該等選擇器與DFF組合23940配置為使得由接鄰號碼形成通過各個選擇器與DFF組合23940的串連鍊、且由間隔號碼形成通過選擇器與DFF組合23940的並行鍊。
可將該等選擇器與DFF組合23940連接成使得可使用選擇器來調整路徑以選擇兩個鍊之其中一者。尤其,可將該等選擇器與DFF組合23940之選擇器連接至用於選擇選擇器與DFF組合23940之輸入(資料輸入)的同一個選擇信號(控制輸入)。這可使得如圖239A所示之串連鍊能夠針對第一種選擇器輸入而被選擇,且如圖239B所示之並行鍊能夠針對第二種選擇器輸入而被選擇。各選擇器之輸入可係在該串連或並行鍊中的前一個延遲器或分接點的輸出。
分接點之數量(及在選擇器與DFF組合23940中之位置)可係與選擇器輸入有關,因此也跟鍊有關。例如,如可在圖239A(其示出一個一位元輸出DFE)所示之串連鍊中看到的,可將第一選擇器與DFF組合23942之輸出取為第三DFE分接點,並將該輸出提供給第三選擇器與DFF組合23946作為輸入。第三選擇器與DFF組合23946之輸出被取為第四DFE分接點,且該輸出被提供給第二選擇器與DFF組合23944作為輸入。第二選擇器與DFF組合23944之輸出被提供給第四選擇器與DFF組合23948作為輸入。可將第二和第四選擇器與DFF組合23944、23948之輸出分別取為DFE分接點五和六。
在一些面向中,用於判定於該DFE所接收之信號的調變架構的構件可係由DFE 23900實施。在一些面向中,DFE 23900可亦如所示地實施下列中之至少一者:用於基於調變架構而決定要在該DFE中使用的分接點之數量的構件、用於基於分接點數量而選擇在該DFE中要使用的是串連鏈還是並行鍊的構件、以及(或是)用於利用分接點之輸出而補償信號之後指標ISI的構件。在更進一步的面向中,DFE 23900可亦如所示地實施下列中之至少一者:用於同時觸發多個延遲器的構件;以及(或是)在並行鍊被選擇時之用於使用在最高有效位元(MSB)之第一和第二分接點之間的受閂鎖輸出而選擇最低有效位元(LSB)的構件,及(或)用於藉由提供下列構件而避免影響第一分接點之延遲的構件:用於從第一閂鎖器之輸入取得第一分接點並從第二閂鎖器之輸出取得第二分接點的構件、及用於使第一閂鎖器之輸出與第二閂鎖器之輸入在第一並行路徑中連接並使第一閂鎖器之輸出與第二並行路徑中的一個多工器之選擇器輸入連接的構件。在一些面向中,用於選擇要使用的是串連鏈還是並行鍊的構件可包含用於將同一個選擇器信號施加至各與不同延遲器相關聯且其輸出各與相關聯延遲器之輸入連接的多個多工器的構件、以及(或是)用於選擇串連鍊以用於QPSK和選擇並行鍊以用於16QAM或更高階的構件。
圖240A示出選擇器與DFF組合23940的更多細節。如圖所示,可將各選擇器(MUX)24010、24012、24014、24016之輸出供應給不同延遲器24020、24022、24024、24026以形成單一條延遲鍊。延遲器24020、24022、24024、24026各可係由單一個D型正反器形成。延遲器24020、24022、24024、24026之輸出各可被供應給下一個選擇器24010、24012、24014、24016的其中一個輸入端(圖中係示為0,但在其他面向中可係1)。各選擇器24010、24012、24014、24016之選擇可皆相同,也就是說,可將相同的選擇信號供應給各個選擇器24010、24012、24014、24016。
雖然圖中只有示出四個DFE分接點,但在一些面向中還可以再延伸,而使得例如可利用上至150個DFE一位元分接點來消除上至150個後指標。在一些面向中可係使用比150個更多的分接點,因此可消除比150個更多的後指標。然而,在其他面向中,DFE一位元分接點的數量可並不受最大值150的限制。圖239A所示之配置可用於QPSK模式,並可如圖所示地提供在單一菊鍊中的延遲。
圖239B所示出之配置進一步包含用於在27位元輸出DFE中之最低有效位元(LSB)及MSB的電路。DFE 23900的LSB部份可包含LSB比較器23912、23914。LSB比較器23912之輸出可與LSB SR閂鎖器23922耦接LSB,且比較器23914之輸出可與LSB SR閂鎖器23924耦接。可並行地將SR閂鎖器23920、23922、23924之輸出取為第一DFE分接點。可將SR閂鎖器23922之輸出提供給LSB閂鎖器23936作為輸入,並可將SR閂鎖器23924之輸出提供給LSB閂鎖器23938作為輸入。可將LSB閂鎖器23936、23938之輸出提供給LSB多工器23950作為輸入。可使用MSB位元來作為LSB多工器23950的選擇器信號,此多工器可進而提供LSB。可接著將該LSB提供給第三閂鎖器23934,其輸出可作為第三選擇器與DFF組合23946的另一個輸入。雖然硬體可能一樣,但選擇器與DFF組合23960控制位元可能與圖239A中所示之選擇器與DFF組合23940不同。在選擇器與DFF組合23940之間的交叉耦合可如圖239B所示地受到消除,因而可提供兩個並行鍊。第二DFE分接點可係取自第二和第三閂鎖器23932、23934之並行輸出。第三DFE分接點可係取自第一和第三閂鎖器23942、23946之並行輸出。第四DFE分接點可係取自第二和第四閂鎖器23942、23948之並行輸出。圖239B所示出的這個配置可係用於16QAM(PAM4)模式,並可提供在兩個並行鍊中的延遲。雖然圖中只有示出四個DFE分接點,但在一些面向中還可以再延伸,而使得可使用上至76個DFE二位元分接點(除了三位元DFE分接點一以外)來消除上至76個後指標。這可延伸至64QAM(PAM6)調變或更高階。如前文所述,在其他面向中所使用的位元可係多於76個。
在一些面向中,選擇器與DFF組合之輸出可係一個最高有效位元(MSB)和一個最低有效位元(LSB)。尤其,16QAM可能會有I和Q之PAM4串流(兩種正交的PAM4串流)。這就表示,可使用兩個位元來表示四個等級:一個MSB和一個LSB。在一些面向中,於分接點一,1(SR閂鎖器23920之輸出)、1(SR閂鎖器23922之輸出)、1(SR閂鎖器23924之輸出)可表示最高等級,而其他等級可係由1-0-1、0-0-1、0-0-0(最低等級)表示。如圖所示,由於切割器(slicer)23910之閾值是0,所以切割器23912之閾值是+2,且切割器23914之閾值是-2。在此,0、+2、-2是根據四個信號等級-3、-1、+1和+3的相對數值而非絕對數值。可利用分接點一設計(圖239A和239B)來基於嚴格DFE分接點一延遲限制條件而提供輸出。因此,藉由將一個正反器分成兩個串聯的閂鎖器(圖239A中之23930和23932),係可使得MUX 23950能夠被設置在初始閂鎖器(23930、23936、23938)之後。因此,由MUX 23950所致的延遲可避免影響DFE分接點一延遲。假如MUX 23950係被設置在閂鎖器23930、23936、23938之前,那麼DFE分接點一延遲可能會由於MUX 23950的高度延遲而無法符合DFE分接點一延遲限制條件。
圖240B示出了選擇器與DFF組合23960的更多細節。可將選擇器24030、24032、24034、24036之輸出供應至不同延遲器24040、24042、24044、24046之輸入端以形成所具有之長度為圖240A的鍊之一半的並行MSB和LSB延遲鍊。可將延遲器24040、24042、24044、24046之輸出供應給下一個選擇器24030、24032、24034、24036的其中一個輸入端(圖中係示為1,但在其他面向中可係0)。選擇器24030、24032、24034、24036之選擇可皆相同,也就是說,可將相同的選擇信號供應給選擇器24030、24032、24034、24036。
圖241是依據一些面向的一種組配DFE之方法。可利用圖239A~239B和240A~240B之結構來進行方法24100。可於操作24102決定調變架構。DFE可確認調變架構。調變架構可係與例如通道ISI有關。可將發送器與接收器二者組配為使用相同的調變架構。在一些面向中,調變架構可係QPSK(PAM2)和16QAM(PAM4)。調變架構可進一步係與通道類型(LOS或NLOS)以及使用毫米波頻率時之用於LOS通道的並行鍊有關。
一旦已決定調變架構,DFE可於操作24104決定通道類型與要在該DFE中使用的分接點數量。在一些面向中,在用於NLOS通道的PAM2中,分接點數量可係上至約150個分接點,而在用於LOS通道的PAM4模式中,分接點數量上限約為一半(76個分接點)。可利用來自分接點的信號來消除毫米波頻率中之後指標。
於操作24106,DFE可基於分接點數量而選擇要使用串連鏈還是並行鏈。串連鏈和並行鏈所具有的分接點數量可相異,其中,串連鍊所提供的是用於NLOS通道的單一位元,而並行鏈所提供的是用於LOS通道的MSB和LSB。在一些面向中,操作24102、24104和24106其中二或更多者可被結合。
在作業上,DFE可觸發形成串連鏈和並行鏈的多個DFF。DFE可同時觸發該等多個DFF。可在不同DFF之輸出處取得分接點。多工器可提供輸入給各個DFF。多工器各可係與不同的DFF相關聯。可將相同的選擇器信號提供給各個多工器以選擇要使用串連鏈還是並行鏈。當所選擇的是並行鍊時,係可使用一個LSB多工器來選擇LSB。可利用在MSB之第一和第二分接點之間的經閂鎖輸出來選擇LSB多工器輸出。也就是說,第一分接點可係取在第一閂鎖器之前,且第二分接點可係取在第二閂鎖器之後。無論所使用的是串連鏈還是並行鏈,於操作24108,皆可利用分接點之輸出來消除符號之ISI。
由於對有照和無照頻帶的載波聚集的含納、以及對毫米波頻帶的即將使用,通訊所用的頻帶數量已有所增加。毫米波UE可使用高頻率(高於6 GHz)也可使用低頻率(LTE頻帶)。較高頻率可提供大帶寬量以供資料傳遞用,而能致使非常高的資料率,另一方面,較低頻率可提供較高的可靠度。當使用較高帶寬來增加通訊資料率時,較高帶寬可能會影響包含系統電力損耗等等的操作面向。
為作通訊,所接收到的RF信號可能會被轉換成數位信號以供在行動裝置或UE上作處理,且數位資料可能會被轉換成RF信號以供行動裝置或UE作發送。接收器鍊中之元件可包含類比至數位轉換器(ADC),其可接收來自天線的RF信號並將此RF信號轉換成數位信號。可將來自ADC的數位信號提供給前端,此前端可包含類比前端與數位前端。數位前端可提供通道化、對RF信號之從RF至基帶的過濾、數位化、取樣率轉換、可能還有同步化。
因為由於大氣吸收所造成的高程度路徑損耗以及穿透固體材料所造成的大幅衰減,所以可能會使用大量的多輸入多輸出(MIMO)系統來進行毫米波頻帶中之傳輸。與透過WPAN或WLAN之通訊所用的構造相較,為了尋找未受阻的定向空間通道而使用波束成形可能會牽涉到一些額外考量。在此種MIMO系統中,天線輸出端各可能會使用一對ADC來作數位處理,例如低潛時初始接接、空間多工與多使用者通訊。ADC之耗電量可能會隨著取樣率而線性增加、並隨著每樣本解析度位元數而指數性增加。因此,在使用高解析度ADC時,由於大量天線與寬頻通訊,所以在ADC處所耗用的總功率可能會相當大。這可能會在各式各樣的行動裝置上產生在電池壽命方面的問題,並且在機器類型通訊(MTC)裝置(電池比較小,而且被期望要能夠維持一段較長時間)上,情況可能會更糟。
圖242依據一些面向而例示出一種毫米波構造24200。毫米波構造24200可提供混成波束成形作業。毫米波構造24200可被整合在圖3E所示之接收電路320中,但毫米波構造24200並不受如此整合行為限制。混成波束成形構造可包含數位以及類比波束成形。數位波束成形可能係以在發送器RF鍊與天線間之一對一關係的成本來在波束整形上提供彈性,而因為在寬廣頻帶上操作大量天線而增加了成本、複雜度和耗電量。在發送器與接收器天線對之間的通道估算可能會進一步增加數位波束成形的複雜度。另一方面,類比波束成形可係以使用移相器的僅一個RF鍊來形塑輸出波束。類比波束成形可利用波束搜尋來找出發送器與接收器的最佳波束。波束搜尋可係利用碼簿所為,其尺寸以及對齊問題可能會隨著波束尺寸的窄化而增加。不若數位波束成形,類比波束成形可能會由於所使用的單一RF鍊而受限於指向性增益。類比波束成形本身可能會進一步因為缺乏例如多使用者通訊、干擾消除以及多波束生成等等能力所以在資料面上具有最高潛在效能損耗、以及由例如在UE與eNB間之慢速初始鏈路層連接及正在進行的同步化等等因數所致之在控制面上的最高潛時。在一些面向中,混成波束成形可係使用數位及類比波束成形來增加天線元件之數量並同時限制RF鍊之數量。
於圖242中所示之毫米波構造24200可含有一個類比波束成形構造24210(亦稱之為類比相位陣列構造)以及一個數位波束成形構造24220。類比波束成形構造24210和數位波束成形構造24220可包含共用電路24206,其包含數個低雜訊放大器(LNA)24212、數個混合器24214、數個可變增益放大器(VGA)24216、數個低通濾波器24218以及一個振盪器24222。數位波束成形構造24220可包含複數個可變(或低)解析度ADC 24232,而類比波束成形構造24210則可包含單一個高解析度ADC 24234。低解析度ADC 24232之解析度可例如係29~3位元。毫米波構造24200可具有在控制面上的低潛時以及在資料面上的高通量。雖然並未於圖中示出,但此中還可有其他元件,例如前饋或後饋補償電路。
如圖所示,毫米波構造24200可接收來自多個天線24202的RF信號。可將來自天線24202的該等信號供應給類比波束成形構造24210和數位波束成形構造24220的LNA 24212。可將各個LNA 24220之輸出分別供應給不同對混合器24214。混合器24214可利用來自振盪器24222的本地振盪器信號而將該等複雜(I/Q)RF信號向下轉換成基帶或中頻(IF)信號。可將來自混合器24214之經向下轉換後的各個信號分別提供給不同的VGA 24216。來自VGA 24216的經放大信號會被提供給低通濾波器24218,其將該經放大信號過濾成基帶。
如前文所述,係可使用類比波束成形構造24210中之移相器24226來調整各源於一個相應天線24202的各對信號之相位。來自移相器24226的該等經移相信號可接著在一個組合器24228中被組合,並被供應給單一個ADC 24234或單一對ADC 24234。在一些面向中,ADC 24234可係一個高解析度ADC(例如8位元或更多)。在數位波束成形構造24220中,各個經過濾信號可係以未經移相狀態被供應給不同的可變或低解析度ADC 24232。
毫米波構造24200可進一步包含在濾波器24218之後的數個電流鏡或切換器24224(為求簡便,後文僅稱其為切換器)。切換器24224可使得將所接收信號能夠被導向移相器24226抑或可變(低)解析度ADC 24232。切換器24224可係受到控制器24240控制。控制器24240可係基帶或其他處理器。控制器24240可判定通道類型(例如LOS或NLOS)、信號類型(例如控制或資料面)、以一或多個量測性質(例如SNR、受阻狀態)為基礎的通道條件、UE移動性(例如低程度)和(或)調變架構,此僅聊舉數例。控制器24240可基於這其中一或多個特性而決定要切換成使用類比還是數位路徑。
圖243依據一些面向而例示出一種發送器混成波束成形構造24300。發送器混成波束成形構造24300可係與圖242中所示之毫米波構造24200相似。發送器混成波束成形構造24300可含有一個類比波束成形構造24310(亦稱之為類比相位陣列構造)以及一個數位波束成形構造24320。類比波束成形構造24310和數位波束成形構造3020可包含共用電路24306,其包含數個功率放大器(PA)24312、數個混合器24314、數個可變增益放大器(VGA)24316、數個低通濾波器24318以及一個振盪器24322。在一種示範面向中,數位波束成形構造24320可包含複數個可變(或低)解析度DAC 24332,而類比波束成形構造24310則可含有單一個高解析度DAC 24334。低解析度DAC 24332之解析度可例如係一或二位元。
如圖所示,發送器混成波束成形構造24300可接收來自DFE(未於圖中示出)的數位信號。可將來自DFE的該等信號供應給DAC 24334,並從DAC 24334供應至分開器(separator)24328。可將來自類比波束成形構造24310的類比信號對提供給移相器24326。可與來自數位波束成形構造24320之DAC 24332的信號一起將來自移相器24326的經移相信號提供給切換器24324。切換器24324可使得能夠在經移相信號對與來自數位(低解析度)DAC 24332的輸出之間作切換。可將來自切換器24324的信號各提供給一個低通濾波器24318,此濾波器會在由VGA 24316進行放大之前先將信號過濾成基帶。經放大後的信號可接著藉由受到來自振盪器24322之本地振盪器信號供給的混合器24314而被向上轉換至RF頻率。這些RF信號可接著在被提供給多個天線24302之前先被PA 24312放大。
在一種面向中,圖242和243中之發送器與接收器構造可係針對模組式構造所設計。例如,可建構含有M個天線接收器與發送器的一個構造,之後便可使用此構造的複數個複本來建造一個N=k×M天線系統。
在一些面向中,用於判定所要傳遞的毫米波信號之通道和信號特性的構件可係由接收器毫米波構造24200和(或)發送器混成波束成形構造24300實施。在一些面向中,如所示地,接收器毫米波構造24200和(或)發送器混成波束成形構造24300可進一步由於基於毫米波信號之通道和信號特性所作出之要在接收器毫米波構造24200中使用高解析度量化作業或要在發送器混成波束成形構造24300中使用從數位到類比的轉換作業的判定,而實施用於在包含類比波束成形構造及數位波束成形構造的混成波束成形構造中選擇類比波束成形構造以用於對該等毫米波信號之傳遞的構件。在一些面向中,如所示地,接收器毫米波構造24200和(或)發送器混成波束成形構造24300可進一步由於基於毫米波信號之通道和信號特性所作出之要使用低解析度量化作業或使用從數位到類比的轉換作業的判定,而實施用於選擇數位波束成形構造以用於對該等毫米波信號之傳遞的構件,例如經由控制器24240。在一些面向中,如所示地,接收器毫米波構造24200和(或)發送器混成波束成形構造24300可進一步實施用於利用所選擇的類比或數位波束成形構造而經由波束成形作業傳遞毫米波信號的構件,例如經由天線24202、24302。在一些面向中,如所示地,接收器毫米波構造24200和(或)發送器混成波束成形構造24300可進一步實施用於根據毫米波信號之通道和信號特性而改變各個ADC和DAC之解析度的構件,例如經由控制器24240和ADC 24232和(或)DAC 24334。在一些面向中,如所示地,當所選擇的是類比波束成形構造時,接收器毫米波構造24200和(或)發送器混成波束成形構造24300可進一步實施用於對各個毫米波信號作移相以產生經移相信號的構件(例如經由移相器24226、24326)、以及用於組合該等經移相信號以形成要被量化的組合信號的構件(例如經由組合器24228)。在一些面向中,如所示地,接收器毫米波構造24200和(或)發送器混成波束成形構造24300可進一步實施用於至少根據要使用LOS還是NLOS通道來傳遞毫米波信號、該等毫米波信號是控制還是資料信號、信號雜訊比(SNR)、及要用來傳遞該等毫米波信號的調變架構等條件而控制對類比或數位波束成形構造之選擇的構件,例如經由控制器24240。在一些面向中,如所示地,接收器毫米波構造24200和(或)發送器混成波束成形構造24300可進一步實施用於在類比與數位波束成形構造之間共享類比部件的構件。
在一些面向中,類比波束成形部份可係在有LOS通道、非常高SNR、低UE移動性及受阻狀態時使用,因為高SNR和高解析度ADC可導向對高階調變架構的使用。此外,當有高度空間帶內或鄰近通道干擾時,該構造可藉由設定移相器來以數位方式計算出最佳相位值而從數位波束成形切換成類比波束成形以供快速作業。另一方面,數位波束成形部份可係在下述情況使用,即,含有如於圖242和243中所示之接收器與發送器的收發器係在控制面上作業,並且該收發器(一)同時接收來自複數個方向的信號(因為類比波束成形會作具有高度延遲的扇形掃掠)且要具有快速同步化、初始接取、UE發掘、及對受阻狀態的快速復原能力抑或(二)要傳遞控制面信號,因為這樣的傳訊方式可使用可避開對高解析度ADC之使用的低階調變(例如BPSK、QPSK)。數位波束成形部份可係在下述情況使用,即,該收發器係在資料面上作業並且:在組合複數個路徑以增加有效SNR時經由具有複數個路徑的NLOS通道通訊;此時SNR可能很低,這可能係由低解析度ADC以無任何損耗或只有微不足道損耗的情況達到;空間多工;干擾零化;及多使用者通訊。
控制面通訊的其中一種考量可係初始接取與UE發現的潛時。類比波束成形構造可能倚賴高指向性傳輸。為了滿足這個,UE及eNB皆可進行波束搜尋以判定出最佳波束。因為大波束空間的關係,波束搜尋可能會減緩初始接取的速度。當UE及eNB皆使用指向性波束成形作業時,接取延遲可能會增加。一種可就中同時判定出複數個方向的完全數位構造可使得在初始接取當中能有縮減。
如前文所提,在決定總接收器消耗功率時,在天線數量與ADC解析度之間有交換關係。圖244依據一些面向而例示出對通訊速率的示範性模擬。圖244尤其示出當天線數量與ADC之解析度受到最佳化時,在總消耗功率耗用之下的可達通訊速率。如圖所示,數位波束成形可係具有比類比組合更高的可達速率,因為數位波束成形有空間取樣和組合的優勢。
NLOS通道可係具有低SNR。這可轉化為對例如BPSK與QPSK等低階調變的使用,這些低階調變使得高解析度ADS能夠被低解析度ADS取代。在LOS通道方面,SNR可能會相當大。這可支持使用高解析度ADC或大量天線的高階調變。圖245依據一些面向而示出SNR的模擬結果。圖245尤其示出在毫米波通道上使用類比和數位架構的有效SNR的模擬結果。在確定性毫米波通道方面,係可判定出由類比波束成形所致的SNR損耗。在一些模擬當中,類比波束成形可能具有3dB組合損耗,視路徑間之交互相關而定。另外,在於發送器處有64個天線且於接收器處有16個天線的統計性毫米波通道模擬方面,在LOS通道中並未觀察到由類比波束成形所致的任何SNR損耗。在一個示範模擬中,用於NLOS通道的數位波束成形作業產生了5~7dB的SNR利益。
在圖242和243所示之混成結構中的耗電量可係合理的,因為類比基帶波束成形和數位波束成形共享了大部分的部件。差別可係在於使用類比基帶移相器和單對高解析度ADC來作類比波束成形、以及使用可變(或低)解析度ADC來作數位波束成形。在一些面向中,單一個轉相器(移相器)在2 Gbps所消耗的功率可係與一對低解析度至中解析度ADC差不多。因此,在一種面向中,將移相器取代為ADC、類比基帶和數位波束成形所消耗的可係例如相同的功率。因此,依據本文所揭露之一些面向的混合構造可係具有與類比波束成形相仿的耗電量,並可在使用高解析度ADC而具有效能增益時具有比類比波束成形更低的耗電量。
圖246依據一些面向而例示出一種傳遞波束成形毫米波信號的方法24600。此方法24600可由圖242和243中所示之混成結構進行。在操作24602,方法24600可判定所要傳遞之毫米波信號的各種特性。這些特性可包含通道特性以及信號特性。前者可包含例如通道是LOS還是NLOS,而後者可包含例如SNR、RSSI或其他信號品質衡量。此判定可係就已由該混成構造發送或接收的先前波束成形毫米波信號所進行。
在操作24604,可根據基於毫米波信號之通道與信號特性所做出之要使用高解析度量化作業或使用從數位到類比的轉換作業的判定,而在包含類比波束成形構造及數位波束成形構造的混成波束成形構造中選擇類比波束成形構造以用於對該等毫米波信號的傳遞。視所使用的是接收器還是發送器構造而定,該類比波束成形構造包含單一個ADC或者單一個DAC。類似地,該數位波束成形構造包含多個ADC或者多個DAC。在類比波束成形構造中,毫米波信號各可受到移相以產生經移相信號。這些經移相信號可接著被組合以形成要受到量化的一個組合信號。
在操作24606,可根據基於毫米波信號之通道與信號特性所做出之要使用低解析度量化作業或使用從數位到類比的轉換作業的判定,而選擇數位波束成形構造以用於對該等毫米波信號的傳遞。在類比與數位波束成形構造中的轉換器之數量可相異(前者為一個轉換器,後者為複數個轉換器)。數位波束成形構造轉換器之解析度可係固定(低)或可變的。
可在操作24608利用所選擇的類比或數位波束成形構造而傳遞(接收或發送)該等毫米波信號。可使用波束成形技術。
收發器可提供類比、數位或混成波束成形作業。數位波束成形作業可能係以在發送器RF鍊與天線間之一對一關係的成本來在波束整形上提供彈性,因而由於在寬廣頻帶上操作大量天線而使得成本、複雜度和耗電量增加。在發送器與接收器天線對之間的通道估算也可能會進一步增加數位波束成形的複雜度。數位構造可亦苦於在有帶內與鄰近通道干擾時或在SNR非常高時的效能降級。類比波束成形作業可藉由使用了移相器的僅一個RF鍊來形塑輸出波束。類比波束成形作業可利用波束搜尋來找出在發送器與接收器處的最佳波束。波束搜尋可係利用碼簿所為,其尺寸以及對齊問題可能會隨著波束尺寸的窄化而增加。不同於數位波束成形作業,類比波束成形作業可能會由於所使用的單一RF鍊而受限於指向性增益。類比波束成形作業也可能會由於使用高解析度ADC和DAC而渴求電力。類比波束成形作業本身可能會進一步因為缺乏例如多使用者通訊、干擾消除以及多波束生成等等能力所以在資料面上具有最高潛在效能損耗、以及由例如在UE與eNB間之慢速初始鏈路層連接及正在進行的同步化等等因素所致之在控制面上的最高潛時。
可使用混成波束成形來提供類比及數位波束成形作業二者的優點並同時限縮缺點。此外,還可使用含納有適應性ADC和(或)DAC在內的混成構造。此種混成構造可依據例如通道、干擾、SNR和(或)UE數而調整ADC(DAC)之解析度。由於ADC和DAC的耗電量可隨著解析度位元的減少而指數性減少,所以這樣一種構造可使得低功率的毫米波系統能夠被實現。
圖247A和247B依據一些面向而例示出一種收發器結構。詳言之,圖247A依據一些面向而例示出一種毫米波接收器構造(或接收器波束成形構造)24700。毫米波接收器構造24700可提供數位波束成形作業。毫米波接收器構造24700可被整合在圖3E中所示之並行接收器電路382中,但毫米波接收器構造24700並不受如此整合行為限制。圖247A中所示的這個毫米波接收器構造或接收器波束成形構造24700可包含數個低雜訊放大器(LNA)24712、數個混合器24714、數個可變增益放大器(VGA)24716、數個低通濾波器24718、數個ADC 24732以及一個振盪器24722。ADC 24732可係解析度可變ADC 24732。解析度可變ADC 24732之解析度可依需在從例如34或35位元到比這更多得多的位元數之間的範圍內改變。如圖所示,接收器波束成形構造24700可接收來自多個天線24702的RF信號。可將來自天線24702的信號供應給LNA 24712。可將來自各個LNA 24712的經放大信號分離成雙重經放大信號然後供應給一對混合器24714。可將來自各個LNA 24712的經放大信號分別供應給混合器24714之不重複的不同混合器對。混合器24714可利用來自振盪器24722的本地振盪器信號而將RF信號向下轉換成基帶或中頻(IF)信號。可將來自混合器24714的各個經向下轉換信號分別提供給不同VGA 24716。來自VGA 24716的經放大信號會被提供給低通濾波器24718,其將這些經放大信號過濾至基帶。天線24702可各連接至單一對適應性解析度ADC 24732。ADC 24732之總數可因而是接收天線的兩倍。
一種毫米波發送器構造(或發送器波束成形構造)24710係示於圖247B中。毫米波發送器構造24710可提供數位波束成形。毫米波發送器構造24710可含有例如數個功率放大器(PA)24728、數個混合器24714、數個可變增益放大器(VGA)24716、數個低通濾波器24718、數個解析度可變DAC 24734以及一個振盪器24722(標號示於圖247A中)。解析度可變DAC 24734之解析度可以類似於ADC 24732的方式改變。如所示地,毫米波發送器構造24710可接收來自DFE(未於圖中示出)的數位信號。可將來自DFE的數位信號供應給DAC 24734,該等信號可在此被轉換成類比信號。可將來自各個DAC 24734的類比信號提供給低通濾波器24718,其在由VGA 24716進行放大之前先將這些類比信號過濾至基帶。來自VGA 24716的經放大信號可接著藉由受到來自振盪器24722之本地振盪器信號供給的混合器24714而被向上轉換至RF頻率(毫米波)。來自相應混合器24714對的RF信號可接著在被提供給多個天線24702之前先被LNA 24712(或PA)放大。天線24702各可分別連接至單一對適應性解析度DAC 24734。DAC 24734之總數可因而是發送天線的兩倍。
圖248A和248B依據一些面向而例示出一種收發器結構。詳言之,於圖248A中所示出的是一種示範毫米波發送器構造(或發送器波束成形構造)3510。毫米波發送器構造24810可提供類比波束成形作業。毫米波發送器構造24810可含有例如數個功率放大器(PA)24828、數個混合器24814、數個可變增益放大器(VGA)24816、數個低通濾波器24818(標號示於圖248B中)、數個解析度可變DAC 24834、數個移相器24824、一個分開器24828以及一個振盪器24822。如所示地,毫米波發送器構造24810可接收來自DFE(未於圖中示出)的數位信號。可將來自DFE的數位信號供應給DAC 24834,該等信號可在此被轉換成類比信號。可將來自DAC 24834的類比信號供應給分開器24828,其可將信號分離成類比信號對。可接著將各對類比信號分別提供給一個移相器24724。可將來自各個移相器24724的經移相信號提供給一對低通濾波器24818,其可在由成對VGA 24816進行放大之前先將這些類比信號過濾至基帶。來自VGA 24816對的經放大信號可接著藉由受到來自振盪器24822之本地振盪器信號供給的混合器24814對而被向上轉換至RF頻率(毫米波)。來自混合器24814對的這些RF信號可接著在被提供給多個天線24802之前先被PA 24828放大。
圖248B依據一些面向而例示出一種毫米波接收器構造(或接收器波束成形構造)。毫米波接收器構造24800可提供類比波束成形作業。圖248A所示的這個毫米波接收器構造或接收器波束成形構造24800可包含數個低雜訊放大器(LNA)24812、數個混合器24814、數個可變增益放大器(VGA)24816、數個低通濾波器24818、數個移相器24824、一個組合器24826、數個ADC 24832以及一個振盪器24822。就像在毫米波接收器構造24700中的一樣,ADC 24832可係解析度可變ADC。接收器波束成形構造24800可接收來自多個天線24802的RF信號。可將來自天線24802的信號供應給LNA 24812。可將來自各個LNA 24812的經放大信號分別分離成雙重經放大信號然後供應給一對混合器24814。可分別將來自各個LNA 24812的經放大信號供應給不重複的不同混合器24814。混合器24814可利用來自振盪器24822的本地振盪器信號而將RF信號向下轉換成基帶或中頻(IF)信號。可將來自混合器24814的各個經向下轉換信號分別提供給一個不同VGA 24816。來自VGA 24816的經放大信號各被提供給一個低通濾波器24818,其將經放大信號過濾至基帶。可將來自相應濾波器24818對的信號供應給移相器24824,而不像在毫米波接收器構造24700中一般地將其提供給複數個ADC。可利用移相器24824來調整各源於一個相應天線的各對經過濾信號之相位。來自移相器24824的該等經移相信號可接著在一個組合器24826中被組合並被供應給單一個ADC 24832或單一對ADC 24832。
於圖247A和247B中所示出的數位構造24700和24710以及於圖248A和248B中所示出的類比構造24800和24810可被並聯組合以提供可二擇一的發送器與接收器構造。雖然未於圖中示出,但係可在低通濾波器之後設置切換器以在濾波器與數位構造之移相器之間抑或是直接在濾波器與解析度可變ADC或DAC之間導引信號。該混成構造可在發送器處有個RF鍊和個天線,且在接收器處有個RF鍊和個天線。同上,在發送器處的RF鍊各可連接至一對適應性解析度DAC,並且在接收器處的RF鍊各可連接至一對適應性解析度ADC。
在一些面向中,該等構造可適應性地設定ADC或DAC之動態範圍以獲得針對某個用例的最佳耗電量及所欲信號保真度(SNR)。在一些面向中,可例如針對像是例如同步化、初始接取和UE發現等等控制面通訊而減少解析度。在一些面向中,可根據通道條件而減少解析度,例如在SNR或調變階級減少時。反之,也可在SNR或調變階級增加時增加解析度。可亦在由於存在著相當干擾量(在帶內的以及(或是)來自鄰近通道的)而要使用高動態範圍時增加解析度。也可在eNB所服務的UE數在MU-MIMO中減少時(這可係與低尖峰對均值功率比(PAPR)相對應)減少解析度。另一方面,係可增加解析度來在由eNB所服務的諸多UE具有歧異SNR時、或受多工處理的UE之數量減少(且具有較高PAPR)時,減少在具有低SNR之MU-MIMO UE上的量化雜訊之效應。可在所測得DC偏移(即平均估算)比預設點少時進一步減少解析度、或在所測得DC偏移比預設點大時進一步增加解析度。在一些面向中,係可基於時控條件而減少解析度,例如在eNB(或進接點)搜尋期間內、或在前文(preamble)或中文(midamble)之傳遞期間內。在一些面向中,可針對所具有之多重路徑數增加(因而具有較高PAPR)的NLOS通道而減少解析度。
在一些面向中,用於以多個天線接收第一組毫米波波束成形信號的構件可係由毫米波接收器構造24700和(或)毫米波接收器構造24800實施,並且用於自該等天線發送出第二組毫米波波束成形信號的構件可係由發送器構造24710和(或)發送器構造24810實施。在一些面向中,如所示地,接收器構造24700或24800可進一步實施用於基於收發器功率耗用限制而設定在接收作業當中所用的ADC之解析度而毋須減少ADC數量的構件,且發送器構造24710或24810可進一步實施用於基於收發器功率耗用限制而設定在發送作業當中所用的DAC之解析度而無需減少DAC數量的構件。該設備可進一步包含用於基於ADC或DAC之解析度而使第一或第二組毫米波波束成形信號在類比與數位信號之間作轉換的構件。
在一些面向中,如所示地,接收器構造24700或24800與發送器構造24710或24810可進一步實施用於經由例如控制器而在混成波束成形構造中選擇是要使用類比波束成形構造還是數位波束成形構造來接收或發送毫米波波束成形信號的構件。在一些面向中,如所示地,接收器構造24700或24800與發送器構造24710或24810可進一步實施用於根據所選擇的是類比與數位波束成形構造中之何者而調整(例如類似地利用一個控制器和該等ADC或DAC)ADC和DAC之解析度的構件。在一些面向中,如所示地,接收器構造24700或24800可進一步如所示地實施用於例如經由組合器24826(圖248A)而將自天線接收而來的複雜毫米波信號組合成一個組合信號的構件、以及用於將該組合信號供應給單一個DAC作為輸入的構件。
圖249依據一些面向而例示出適應性解析度ADC之耗電量。詳言之,圖249示出配合用於MIMO下行鏈路系統之適應性解析度ADC的特徵波束成形作業之可達速率。在這個模擬中,在發送器處的天線數是,且在接收器處的天線數是,且使用了瑞雷(Rayleigh)衰退通道。考慮瓦登優值(Walden’s figure of merit, FOM)(依經驗):(3)其中,是取樣頻率,而是有效位元數,其由於偏移、增益誤差、微分和積分非線性、諧波失真、跳動(jitter)雜訊等等而小於總位元數。MIMO下行鏈路之效能可係:其中,是通道,是輸入,而是具單位變異的附加高斯雜訊(additive Gaussian noise)。可藉由計算數值交互資訊來決定在接收器處的可達速率。可利用一個低(一~三)位元ADC來幾乎達到一個未量化ADC之效能。例如,使用一個二位元ADC便非常接近16QAM調變的能力。如於表九中所載,用於接收器處之十六天線的一個二位元ADC之總耗電量可係25.6mW。若使用八位元固定ADC解析度來作16QAM調變,那麼耗電量可能會例如多翻50倍而變成1638.4mW。因此,依據一些面向,使用適應性ADC所達到的電力節省可係約98.4%。是故,可取決於調變階級而調整ADC之解析度以減少耗電量。 表九
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圖250依據一些面向而例示位元錯誤率(BER)效能,其依據一些面向而示出在一個毫米波通道中的適應性解析度ADC未編碼位元錯誤率(BER)效能。如圖250所示,係可藉由使用一個低位元ADC來幾乎達到含有一個未量化ADC的接收器之效能。
圖251依據一些面向而例示出一種傳遞波束成形毫米波信號的方法25100。方法25100可係藉由圖247和248所示之混成構造進行。於操作25102,方法25100可決定是否要傳遞毫米波信號。該等毫米波信號可係可能經由一個LOS或NLOS通道而傳遞的波束成形MIMO信號。
可在操作25104接收該等毫米波信號或在操作25118發送該等毫米波信號。該等毫米波信號可係經由與一個混成類比與數位波束成形構造連接的多個天線所傳遞。可利用該混成類比與數位波束成形構造來收發該等毫米波波束成形信號。
在已於操作25104接收到該等毫米波信號之後,可在操作25106設定在接收作業中所使用的一或多個ADC之解析度。在類比域中,來自該等天線的複雜(I/Q)輸出可在被提供給單一個ADC之前先被組合。在數位域中,係可有針對各個天線的各兩個ADC(一個用於I,另一個用於Q)。
類似地,在於操作25118發送出該等毫米波信號之前,可在操作25114設定在發送作業中所使用的一或多個DAC之解析度。在類比域中,要被提供給該等天線的複雜(I/Q)信號可在被提供給單一個DAC之前先被分離。在數位域中,係可有針對各個天線的各35個DAC(一個用於I,其他用於Q)。不管該等毫米波信號是被接收還是被發送,解析度皆可能植基於收發器功率耗用限制。功率縮減可係並不受限於對在該混成結構中所提供或在轉換作業中所使用的ADC或DAC之數量的縮減。
在已於操作25106設定ADC之解析度之後,可在操作25108將該等毫米波波束成形信號轉換成數位信號。經轉換後的信號可在一個基帶處理器中受到處理,以例如補償帶內或鄰近通道干擾。在一些面向中,解析度可係視該等毫米波波束成形信號是要被發送還是接收、或視所選擇的是類比還是數位波束成形構造而有異。
類似地,在已於操作25114設定DAC之解析度之後,可在操作25116將該等毫米波波束成形信號轉換成類比信號以供經由該等天線作發送。該等數位信號可係由一個基帶處理器供給。
在一些面向中,ADC或DAC之解析度可係與一或多個因數有關,且可能可以實施單一二元改變(增加或減少)或許多改變,視ADC或DAC之動態範圍與其因數而定。因數可包含例如信號類型(控制或資料)、信號品質(例如SNR)、調變方式(例如16QAM)、所服務UE之數量(針對eNB)、或與該等毫米波波束成形信號相關聯的作業。在一些面向中,當所測得DC偏移小於預設點時、或在信號之前文或中文(相對於信號負載)期間內,係可配合SNR或調變階級或UE數之減少(低PAPR)而減少解析度以供用於同步化、初始接取、UE發現或eNB搜尋等作業。另一方面,係可由於下列原因而擴增解析度:SNR或調變階級增加、由於干擾而使用高動態範圍、與設置有該混成結構在內的eNB通訊的數個UE具有歧異SNR(可用於減少在具有低SNR之UE上的量化雜訊之效應)、所測得DC偏移大於預設點;並可配合受多工處理的UE之增加(較高PAPR)、或NLOS通道中之多重路徑之數量之增加(較高PAPR)而擴增解析度。
由於在類比與混成波束成形結構中的移相器之耗電量會隨著移相器之解析度而增加,所以低位元移相器對低功率毫米波系統而言具有吸引力。然而,在一些事例中,低位元移相器可能導致由於量化雜訊所致的波束操控角度錯誤、高光榨波瓣、以及主波束上之功率損耗。可在含有波束操控所用之角度的碼簿方面縮小記憶體尺寸。可配合對於子陣列天線(類比或混成波束成形)之最佳相位值的判定而使用經縮小碼簿。
圖252A和252B依據一些面向而例示出一種收發器結構詳言之,圖252A依據一些面向而例示出一種毫米波接收器構造(或接收器波束成形構造)25200。該毫米波接收器構造或接收器波束成形構造25200可提供類比波束成形作業。圖252A中所示的這個毫米波接收器構造25200可包含數個低雜訊放大器(LNA)25212、數個混合器25214、數個可變增益放大器(VGA)25216、數個低通濾波器25218、數個移相器25224、一個組合器25226、一個ADC 25232以及一個振盪器25222。毫米波接收器構造25200可接收來自多個天線元件25202的RF信號。可將來自天線元件25202的信號供應給LNA 25212。可將來自各個LNA 25212的經放大信號分別分離成雙重經放大信號然後供應給一對混合器25214。可分別將來自各個LNA 25212的經放大信號供應給不重複的不同混合器25214。混合器25214可利用來自振盪器25222的本地振盪器信號而將RF信號向下轉換成基帶或中頻(IF)信號。可將來自混合器25214的經向下轉換信號各提供給一個不同VGA 25216。來自VGA 25216的各個經放大信號會被提供給低通濾波器25218,其將這些經放大信號過濾成基帶。
可將來自相應濾波器25218對的信號供應給移相器25224,而不像在數位接收器構造中一樣地提供給複數個ADC。可利用移相器25224來調整源於一個相應天線的各對經過濾信號之相位。來自移相器25224的該等經移相信號可接著在一個組合器25226中組合,並被供應給單一個ADC 25232或單一對ADC 25232。雖然圖中只示出一組移相器25224,但也可使用複數組移相器。這些移相器組可包含用於基帶的初級移相器和用於IF的次級移相器以及數位移相器。
圖252B示出一種示範性毫米波發送器構造(或發送器波束成形構造)25210。該發送器波束成形構造25210可提供類比波束成形作業。發送器波束成形構造25210可包含例如數個功率放大器(PA)25230、數個混合器25214、數個可變增益放大器(VGA)25216、數個低通濾波器25218、數個解析度可變DAC 25234、數個移相器25224、一個分開器25228以及一個振盪器25222。如所示地,發送器波束成形構造25210可接收來自DFE(未於圖中示出)的數位信號。可將來自DFE的數位信號供應給DAC 25234,該等信號可在此被轉換成類比信號。可將來自DAC 25234的類比信號供應給分開器25228,其可將信號分離成類比信號對。可接著分別將各對類比信號提供給一個移相器25224。可分別將來自各個移相器25224的經移相信號提供給一對低通濾波器25218,其可在由成對VGA 25216進行放大之前先將這些類比信號過濾至基帶。可接著利用受到來自振盪器25222之本地振盪器信號供給的混合器25214對而將來自VGA 3916對的經放大信號向上轉換至RF頻率(毫米波)。來自混合器25214對的這些RF信號可接著在被提供給多個天線元件25202之前先被PA 25230放大。
類比波束成形作業可藉由使用了移相器的僅一個RF鍊來形塑輸出波束。圖252A和252B的收發器結構(及構造25200、25210)中之天線元件可係以一種固定預定型樣配置,而使得整個天線陣列能夠被劃分成數個子陣列天線。由於各個天線元件可各係連接至單一個類比移相器,因此針對個別天線的一組獨特移相值(稱之為碼簿條目)可界定一個獨特信號波束方向。可將由該收發器所支援的所有碼簿條目之集合配置在一個碼簿中,此碼簿可被預先載入至該收發器內。類比波束成形作業可使用波束搜尋來找出在發送器與接收器處的最佳波束。波束搜尋所用的碼簿之尺寸(以及相應的所使用記憶體)可能會隨著波束尺寸的窄化而增加。
由於移相器之耗電量會隨著移相器之解析度而增加,所以為了減少圖252A和252B中所示之收發器的耗電量,係可使用低(1~3)位元移相器。然而,在一些事例中,使用低位元移相器可能會產生一些不利效果,包含導致由於量化雜訊所致的波束操控角度錯誤、高光柵波瓣、以及主波束上之功率損耗。為此,係可針對具有低位元移相器的低功率相位陣列通訊系統而使用兼用於初級及次級移相器的一種新型碼簿。可利用最佳波束操控作業之特性而縮小用於碼簿的記憶體尺寸,且可利用經縮小碼簿來針對子陣列天線找出最佳相位值。除了縮小碼簿尺寸以外,此種碼簿也可使主波束功率損耗最小、使光柵波瓣功率較小(因而干擾較少)並使波束操控精準度較佳。此種碼簿可被整合在圖3A中所示之協定處理電路305和(或)圖3D中所示之無線電鍊電路372中,但此種碼簿並不受如此整合行為限制。
圖253依據一些面向而例示出一種陣列結構25300。可在類比或混成波束成形構造中使用陣列結構25300。陣列結構25300可含有具有子陣列結構的一種統一線性陣列。在其他面向中,係可將圖253之配置方式延伸至第三級、第四級等等子陣列結構。在圖253中,若在各個毗鄰子陣列中係有個次級移相器(IF移相器、數位移相器等等)25314和個初級(低位元,例如39~3位元)移相器25312,那麼可將波束操控角度的陣列因數寫為:(4)其中,(i
=1、……、ML
)是針對第i
個天線元件的初級移相器值,而(i
=1、……、M
)是針對第j
個子陣列的次級移相器值。另外,是波數,是波長,d
是各天線元件之間的距離。在沒有一般性損耗的情況下,。請注意,於此所載的這些計算可係藉由處理器進行(例如類比或混成波束成形構造之基帶處理器),並可被儲存為碼簿以供用於產生天線之操控角度。
於此途徑中,移相器25312、25314(RF及IF兩者)之相位值可基於其相對位置而漸增。也就是說,,並且,其中,和是逐步相位值。然而,有可能會出現光柵波瓣。圖254依據一些面向而示出光柵波瓣的模擬結果。這可係由於在次級移相器25314之間的距離為所致。請注意,光柵波瓣之數量等於。
在一些面向中,用來使用於天線之波束操控作業的碼簿尺寸受所要藉以操控該等天線的操控角度的一個子集限制的構件可係由接收器構造25200和(或)發送器構造25210實施。在一些面向中,如所示地,接收器構造25200和(或)發送器構造25210可進一步實施用於判定所要藉以操控該等天線之落於該操控角度子集之外的一個特定操控角度的構件、用於判定落在該操控角度子集內之對應於該特定操控角度的一個受限操控角度的構件、用於判定用於將該受限操控角度轉移成該特定操控角度的轉移值的構件、以及用於藉由施用該受限操控角度及該轉移值而操控該等天線的構件(例如經由一個控制器)。
在一些面向中,如所示地,接收器構造25200和(或)發送器構造25210可進一步實施下列中之一或多者:用於對多個初級移相器施用一個受限操控角度值以將該等天線操控為該受限操控角度的構件、以及用於對多個次級移相器施用該轉移值以將該受限操控角度轉移成該特定操控角度的構件、以及(或是)用於施用一個單元乘子(其指出該特定操控角度是否係藉由該等受限操控角度及轉移值而被直接設定、或該特定操控角度是否係藉由該等受限操控角度及轉移值繞約180º之轉移值的反射所設定)的構件。
如圖254所示,光柵波瓣的數量等於。可以看出,第一個光柵波瓣的功率比第一個旁波瓣高。這可能會對其他UE造成高度干擾並減少主波束之功率。可使用最佳化來增加主波瓣之功率並減少光柵波瓣。藉由使用陣列因數,可將針對操控角度的最佳化問題寫成下式:受制於:, ,
其中,bp
和bs
是次級和初級移相器的解析度位元。請注意,上面這個最佳化問題可係一個非確定性多項式時間困難問題(NP-hard)混合整數規劃。此外,目標函數有可能不是凸函數,且可能單就初階移相器就有個可能解。
當目標函數中之項無論m
、l
為何皆恆定時,可得到此目標函數的最大值。有一個特例是不損失最佳性的。如此,該最佳化問題可被重寫為下式:(5)受制於:, ,
接下來,可利用量化移相器之特性來縮減搜尋空間的大小。回到(4)式中所載的陣列因數,假設已針對波束角度得到最佳初級及次級移相器向量,亦即:
那麼,上面的等式可如下受到簡化:其中,係源於bp
位元初階移相器。比較上面這些式子中的指數項: 其中,,且。因此,若在間之操控角度的最佳碼簿已知,則可判定出所有操控角度的最佳初級和次級相位值。,,且(6)
圖255依據一些面向而例示出最佳相位值的一個模擬結果,這提供了針對3位元初級移相器而判定最佳初級和次級相位值的一種範例。如圖所示,若相位陣列系統具有針對例如75.5゚和90゚間之操控角度(陰影區域)的最佳碼簿,那麼可計算出在箭頭之間的八個區域的最佳碼字。此外,藉由使用該陣列因數之反向波瓣,碼簿尺寸可進一步被縮減為。然後可使用單元乘子。藉由簡單地使最佳初級和次級相位值乘上-1,便可獲得操控角度。亦即:, ,
初級和次級移相器在不同面向中可係具有相同位元數或相異位元。因而,初級移相器會判定所要進行波束操控的區域,而次移相器會判定波束操控角度係位在所選區域內之何處。
圖256依據一些面向而例示出最佳相位值的另一個模擬結果,這提供了針對4位元初級移相器而判定最佳初級和次級相位值的一種範例。如圖所示,若相位陣列系統具有針對82.81゚和90゚間之操控角度(陰影區域)的最佳碼簿,那麼可藉由使最佳相位值乘上-1來針對該陰影區域之RHS計算出最佳碼字。接著便可利用等式(6)而判定出全部十六個區域的最佳相位值。可在一個初始訓練程序中建立初級和次級移相器之設定值,且可例如基於距離上次訓練期的一個預定時移量而進行週期性更新。
因此,碼簿尺寸可被縮減至對操控角度的判定。可接著利用簡單的漸進相位變化而將主波束操控成任何所欲角度。此特性使得能夠只儲存對應於操控角度的碼簿,並且能夠快速切換操控角度。
現在將注意力轉向記憶體尺寸縮減,係針對41位元初級移相器和12位元次級移相器來提供範例。假設。針對在中之0.5゚波束解析度,記憶體大小可係2.69kb而非傳統的43kb,這縮減了93.7%的碼簿尺寸。此外,可僅針對操控角度而使碼簿最佳化。由於可係受限於,所以用於第一個子陣列的初級移相器值可係受限在與之間。例如,針對L=4且bp
=3,初級相位值可係受限於下面這個矩陣的其中一個列:
針對第m個子陣列之初級移相器的值可係矩陣(T+45ml)(也就是將矩陣T上移45ml)的其中一個列,其中,m=0、1、……、M-1,l=1、……、L。請注意,相位偏移(即45ml)可係由次級移相器進行。因此,(5)式中之最佳化問題可被縮減為:受制於:, ,
圖257依據一些面向而例示出用於移相器的一種作業。在圖257中,係針對一個雙子陣列三位元初級移相器(M=2,L=4),而提供針對85゚操控角度的一種作業的例示。此作業可針對各個子陣列而分別選擇矩陣T中的一列,然後找出使得在理想與量化相位間之距離最小的最佳次級移相器值。如圖所示,最佳相位值通常在理想相位值附近作調整。
圖258依據一些面向而例示出一種相位值判定法,其示出針對85゚操控角度的理想與量化相位值。與前面的圖類似,圖258係針對一個雙子陣列三位元初級移相器(M=2,L=4)以及一個無限解析度次級移相器所提供。可以看出,針對這些天線索引,最佳化相位值比較接近理想值。
在一些面向中,處理方式可係:
首先,係利用下式而找出針對操控角度的碼簿:受制於:, ,
接著,藉由下式而利用上面所獲得的之碼簿來計算針對的移相器值: ,,且或者, ,
下面針對一個二位元初級移相器(M=8,L=4)解析度與數個無限解析度次級移相器而提供一個效能範例。將上面的處理方式與這個簡單量化作比較:其中,操控角度,m是天線索引,是一個b位元量化器。圖259依據一些面向而例示出一種效能比較。詳言之,圖259例示出在該最佳化碼簿與簡單量化間之在效能上的比較。如圖所示,該最佳化碼簿比使用簡單量化多了0.5dB增益且所具有的光柵波瓣功率較低。
圖260依據一些面向而例示出另一種效能比較。詳言之,圖260例示出主波束的功率損耗。如圖所示,在使用最佳化碼簿的情況下,當操控角度從90゚移動時,主波束功率損耗的增加速度比起簡單量化途徑可說是相當慢。使用簡單量化途徑會導致在靠近90゚的地方有快速下降,然後是相當恆定的功率損耗。最佳化碼簿可亦具有較佳的波束操控精準度。
圖261依據一些面向而例示出一種在通訊裝置中提供波束操控的方法26100。方法26100可由圖252A~252B和253所示之類比或混成構造進行。於操作26102,方法26100可使得用於天線之波束操控的一個碼簿的尺寸受限於所要藉以操控數個天線的操控角度的一個子集上。可使用該等天線來以對毫米波信號作波束操控。在一些面向中,該碼簿可係受限於間之操控角度,其中,bp是各個初級移相器的位元數。在一些面向中,該碼簿可係受限於間之操控角度。
於操作26104,處理電路可判定所要藉以操縱該等天線的所欲操控角度。處理電路可判定該所欲角度是落在該操控角度子集內還是在該操控角度子集外。
在於操作26104判定出該所欲操控角度以後,於操作26106,處理電路可判定落在該操控角度子集內的一個受限操控角度。可利用該受限操控角度來對用於個別天線的各個移相器施加一個控制信號。被用來控制個天線的值可係與用於其他天線的值無關。該受限操控角度可係對應於該所欲操控角度。初級移相器值可係受限在與之間,其中,L是初級移相器數量。在一些面向中,該受限操控角度之值的範圍可透過對一個單元乘子(+1或-1)的使用而進一步受限,該單元乘子指出該特定操控角度是否係藉由該受限操控角度及轉移值(+1)而被直接設定、或者該特定操控角度是否係藉由該受限操控角度及轉移值繞180º之反射(-1)所設定。
在於操作26106判定出該受限操控角度之後,處理電路可在操作26108判定一個轉移值。該轉移值可係用來將該受限操控角度轉移成該所欲操控角度的值。各個次級移相器皆可應用該轉移值。這可將該受限操控角度的區域轉移至適當區域。在一些面向中,該轉移值可係正負數值、或者也可係與由次級移相器之位元總數所提供之值相應的正數值。請注意,操作26104和26106可係以任何所欲順序進行。
在判定出該受限操控角度與該等轉移值(可能還有單元乘子)之後,於操作26110,處理電路可經由該等初級和次級移相器而將該等天線調整為所欲操控角度。可將所判定出的該等值施加至該等初級和次級移相器。
充電泵是DC至DC轉換器,其可用於產生具有特定位準的電力。係使用一或多個電容器來儲存能量以提供所欲電力位準,當要儲存能量時,該等電容器係在儲存模式中與一個電壓源連接,而當要消耗能量時,該等電容器係在使用模式中與一個負載電路連接。
圖262A和262B依據一些面向而例示出一種充電泵之面向。充電泵26200可被整合在圖3D中所示之無線電鍊電路中,但充電泵26200並不受如此整合行為限制。如圖所示,充電泵26200可係使用來自控制邏輯26202之一或多個數位輸入來調變或控制在輸出負載電容器26206處之類比輸出電壓的一個電路。可對如於圖262A中所示地被設置在電容器26206之兩側上且分別與一個電壓幹線(voltage rail)或接地連接的電流源26204施用控制邏輯26202。控制邏輯26202可負責作動電流源26204,該等電流源可將電荷注入輸出電容器26206以產生所欲電壓步階。或者,也可對開關26208施用控制邏輯26202,在該等開關26208之間連接著電容器26206,該等開關26208分別與其中一個不同電流源26204連接。控制邏輯26202可提供時鐘觸發控制信號或以其他方式觸發的信號來對電容器26206提供電荷的脈衝注入。
充電泵26200可用於至少兩種一般交替用途或應用類別。第一種應用類別可見於電力積體電路(IC),用以提供比供電電源之電壓更高的電壓、並接著在內部產生供給單晶片系統(SoC)的更高供應電壓。第二種應用類別可係較為寬廣,其旨在產生在供應幹線內的電壓。後面的這個應用類別可在時鐘或其他數位控制速率上受到精密控制。
圖263依據一些面向而例示出一個充電泵26300的一種面向。充電泵26300可用於前文所述之第二種應用類別。充電泵26300可被設置在例如比較器或相位頻率檢測器等等的基礎電路中、或代表通訊裝置之前端中之結構單元的例如頻率合成器或ADC等等的較大系統中。充電泵26300可例如被整合在高速收發器中,例如毫米波收發器及其他諸如此類者,以供用於無線標準。
雖然可在高頻配合可調整時鐘來運用電力IC中之充電泵以在用於電荷轉移的合理總電容尺寸內增加其輸出功率並增加作業頻率,但在例如鎖相迴路(PLL)、鎖頻迴路(FLL)或ADC等等的混合信號應用中,作業頻率可能無法被輕易調整,因為作業頻率可能係由電路作業速率所設定(PLL中的參考時鐘和ADC中的取樣時鐘)。因此,充電泵可能係在針對該應用所預期的頻率範圍內作業。此外,為了針對無線標準及可攜應用(例如用於物聯網(IoT)者)而在SoC中受到採納,某些特徵會是令人渴望的。在此所揭露的一些面向包含在電路面積上堪稱小巧的充電泵,其有助於避免在SoC面積和功率效率上造成衝擊。這些面向可能會在比較器和ADC充電泵上受到關注,因其可作用為在面積方面和耗電量方面可能不具支配性的輔助校準電路。
除了切換器、電流產生器和電容器以外,充電泵拓樸亦可使用源於一個有限狀態機的兩種輸入信號(UP-DOWN)。針對高速應用,設計具有電壓微調、低耗電量、小巧面積與高速度的充電泵可能會涉及一些考量。例如,在控制信號與輸出節點之間的電容耦合效應可能會影響快速與精準響應。電流產生器和基準可能會消耗靜態功率,並且可能會使用複雜電路來協助確保電流精準度。用於電流基準的精準電流鏡可能會使用大型裝置以求良好匹配,並且在高微縮(highly scaled)COMS作業中可能會由於洩漏現象而難以產生微弱(nA範圍)且精準的電流。精細解析度可能會使用非常微弱電流和大輸出電容(例如更大面積)其中至少一者,並且所使用的高速低電阻性切換器更可能會導入切換雜訊。因此,在一些事例中,避免在充電泵中使用電流產生器(此僅聊舉一例)可能較為適宜。
圖263中之充電泵26300可被設置在一個通訊裝置中,例如UE、eNB或AP。充電泵26300可善用電容耦合效應及之後的閾下(sub-threshold)注入,而不須使用電流產生器來將所欲電荷注入到輸出電容器26320上。這使得無需使用精準微弱電流產生器或DC偏壓電路便能使每步階注入電荷量很小,並可限制輸出雜訊。
充電泵26300可含有控制邏輯26302,其可提供兩種控制信號(上下)。控制邏輯26302可係位在該通訊裝置中的一個基帶處理器中,或者,其也可係與該基帶處理器分開的邏輯。控制邏輯26302可係透過數位邏輯而與一對動態驅動開關26310連接。該等動態驅動開關26310可連接至一組一或多個pMOS(MP)和nMOS(MN)閾下開關26312。這組開關26312可係藉由預設位元而被組配成接通或斷開。該等預設位元可係針對MP2和MN2裝置(DP和DN)之等效長度、控制信號之脈波寬度(ddel,N、ddel,P)以及輸出電容器(Dc)26320。可使用任何數量的開關26312,在輸出電壓中的最終所致改變會隨著開關26312之數量的增加而越趨精細。在一些面向中可係由於電力考量而使用一到五個開關26312,此僅聊舉一例。
在一些面向中,該等預設位元可係在裝置測試期間內被預先規劃,並被儲存在該通訊裝置之非依電性記憶體中。在一些面向中,可係在該通訊裝置的電力開啟程序中並(或)在該通訊裝置正運作時的背景中判定充電泵26300之刻度訂定(因此也判定出該等預設位元之值)。該通訊裝置可在某個循環數量之後重新校準充電泵26300、或者以溫度之函數重新校準該充電泵、或者在某個循環數量之後以溫度之函數重新校準該充電泵。由於電容耦合和閾下電流可能與溫度有關,故可針對不同溫度而進行校準。在一些面向中,係可將不同的預設位元值儲存在記憶體中,各組預設位元分別係要在不同的充電泵26300溫度狀況使用。可在達到一個特定溫度時、或者在充電泵26300的溫度變化達到預設閾值時使用這些不同組預設位元。
時控電路26316可針對上(UP)控制信號以及下(DOWN)控制信號而連接控制邏輯26302與各個動態驅動開關26310。時控電路26316可包含一個延遲線路26304,其可將來自控制邏輯26302(或其他處理器)的控制信號接收為輸入,並可受規劃來利用該等預設位元而設定該等控制信號之脈波寬度。可將延遲線路26304之輸出饋送給反相器26306之輸入端。可將反相器26306之輸出供應給一個AND閘26308的一個輸入端,此AND閘的另一個輸入可係由來自控制邏輯26302的控制信號所供應。這可控制脈波寬度,因為來自反相器26306的經反相輸出可被延遲由延遲線路26304所組配的一段時間。
輸出電容器26320可包含並行的多個電容器開關組合。如前文所述,這些開關可藉由該等預設位元而被啟用或停用,因而可調整輸出電容器26320之電容值。輸出電容器26320的各個電容值可例如係介於約0.5至約10fF之間。在輸出電容器26320中的示範性充電和放電方式(藉以提供可控輸出電壓)將於後文中參照圖264A~266B作說明。在圖263中所描繪的這個面向可係並不含有也未使用任何類比電流源,且可在匹配與精準度有限的情況下於任何微縮CMOS技術中實施。
在一些面向中,用於橫越動態開關之閘汲極電容而注入電荷的構件可係由充電泵26300實施。在一些面向中,如所示地,充電泵26300可進一步實施用於在注入電荷之後利用閾下汲極電流而將電荷橫跨閾下開關轉移至該充電泵之輸出電容的構件、以及用於終止電荷轉移及輸出電容中之電流流動以在電荷轉移之後停止在輸出電壓中的電壓變化的構件(例如藉由開關26312和控制邏輯26302)。在一些面向中,如所示地,充電泵26300可進一步實施用於在電荷注入階段期間內控制該控制信號之脈波寬度的構件(例如經由時控電路26316,其可包含用於將該控制信號及該控制信號之經延遲經反相複本供應給一個AND閘、並供應一組預設位元以控制該控制信號之經延遲經反相複本之延遲量的構件)。在一些面向中,如所示地,充電泵26300可進一步實施用於橫跨多個閾下開關(等同該組預設位元的多個預設位元)而將電荷轉移至輸出電容的構件、以及(或是)用於控制對多個並聯內部電容器的採用以形成輸出電容器的構件(例如經由輸出電容器26320)。
圖264A依據一些面向而例示充電泵26400之輸出部份的一種架構。圖264B依據一些面向而例示出充電泵26400之信號的時序圖。充電泵26400可含有一對動態開關26410,可對其供應UP和DOWN控制信號。被供應UP控制信號的動態UP開關26410可係連接至供應電壓(或者其中一個幹線電壓或幹線),而被供應DOWN控制信號的動態DOWN開關26410可係連接至供應接地(或者其他幹線)。MP和MN開關26412可分別係連接在動態UP開關26410與輸出電容器26420之間或連接在動態DOWN開關26410與輸出電容器26420之間。
在一些面向中,當沒有任何控制信號被供應給圖264A所示之輸出部份時,MN1和MP1開關26412可皆被接通(on)。充電泵26400可通過低通道電阻RON,n和RON,p而將圖264A中所示之網絡an接繫至接地,並將網絡ap接繫至Vcc(網絡an和ap可例如係互連)。在這種情況中,Vout可藉由狀態被預設為斷開的MP2和MN2開關26412而仍與電壓幹線隔離,並可在網絡an、ap與Vout之間提供一個極高電阻路徑。
如於圖264B中所示,電容器5120之輸出電壓可能會由於所欲控制信號的出現而改變。充電泵26400之p分支可係用於增加輸出電壓,該p分支可係由控制信號UP、裝置MP1、MP2開關26410、26412以及輸出電容器26420之輸出電容Cout控制。輸出電容器26420可初始地被充電成動態Vcm之一半。UP控制信號在一個「睡眠」模式當中可係低狀態。每次有UP控制信號被供應給MP1開關26412時,網絡ap的電壓可主要由於電荷注入和(或)時鐘通饋(feed-through)而致使在相同時段上的一個脈波ΔVap。脈波ΔVap可能會導致通過MP2開關26412的閾下或洩漏電流,並最終透過對輸出電容器26420的充電而導致在輸出電容器26420之輸出電容Cout上之量值為ΔVout的正向步階增量。類似地,網絡an的電壓可在每次有DOWN控制信號被供應給MP2開關26412時致使在相同的時段上的一個負向脈波ΔVan。脈波ΔVanp可致使輸出電容器26420之輸出電容Cout減少ΔVout。電容器26420之輸出電容Cout的增加和減少可係對稱的。
圖265A至265C依據一些面向而例示出一個充電泵的示範性作業。圖265A示出當輸出電容器正在充電時,該電路之p分支的寄生電容。圖265B示出當該輸出電容器正在充電時,該p分支之電路模型。圖265C示出該p分支的一個時序圖。如於圖265A中所示,在UP信號的正緣,pMOS開關26510被斷開,且網絡ap的電壓進入高阻抗狀態。同時,電荷可通過MP1開關26510(Cgd,mp1)閘汲極電容而被注入,這致使在網絡ap及MP2開關26512之源極上的正向電壓步階突刺。
與MP1開關26510相關聯的其他洩漏電容器可係與開關26510、26512之閘極、汲極和源極有關,也就是Cgd,mp1、Csg,mp2、Csb,mp2、Csd,mp2(基於一般性)。圖265B中所示的Cap 26514可將影響網絡ap的該等寄生電容器群聚在一起作為單一個模型電容器。一般而言,由於透過Csd,mp2的間接電容耦合,於MP1閘極之UP信號的任何陡峭邊緣都有可能會直接與輸出耦合。然而,由於Csd,mp2與其他裝置寄生電容(本質上的或與佈線圖有關的)相較之下可能非常小,且由於MP2開關26512之基極和閘極可能係低阻抗網絡(Vcc),故可將這種現象認為是可忽略的。例如,可避免與該控制信號之邊緣相關聯的可能具有意義的直接電荷注入量。
此外,當UP拉升時,MP1開關26510可被斷開。於此事例中,網絡ap可能會由於該控制信號邊緣而變成受電荷注入影響的高阻抗網絡。可大致以下式(當pMOS MP1開關26510被斷開時)表示網絡ap之電壓之對應於該UP正緣的變異:而輸出電壓仍然穩定。於此作業之後,網絡ap電壓可係安坐在一個值上(其可係比電源供應位準高幾十毫伏特至100毫伏特)。由於Vsg,MP2
的後續增加,閾下電流可流經MP2開關26512(以及MP1開關26510)。閾下電流可襄助Cp,ap
之放電及ap網絡電壓下降ΔVdrop,p
。流經MP2開關26512的電流部份可饋送至輸出電容器26520而決定在輸出電壓上的增加。此電荷可致使在輸出電壓上的正向步階且基本上可從Cp,ap
被轉移至Cout
。
當發生UP負緣時,pMOS MP1可再次被接通。首先,電荷可透過Cgd,mp1耦合路徑而被網絡ap汲引。這可決定在網絡ap電壓中的一個步階下降以及往接近初始值Vcc之電壓的Cp,ap放電,負∆Vap。同時,在有由於與通道電阻相關聯的時間常數所致的小量延遲的情況下,MP1開關26510可回到接通狀態並將網絡ap拉回Vcc。將網絡ap拉回Vcc的電荷可完全係由電源提供而非從輸出電容汲回。於此步階中也不會發生對輸出節點的任何直接電荷注入,並且MP2閾下電流可不再流入Cout,因而將輸出電壓凍結在最後的較高值。
當發生新的UP脈波時,上述瞬變現象可再度重複。這可導致輸出電壓的另一個正向步階發生。總而言之,該充電泵之p分支的操作原則係可就數個步階來綜合與描述。圖266A~5C依據一些面向而例示出一個充電泵的示範性作業。
圖266A例示的是電荷注入階段。此電荷注入階段可係發生在UP控制信號之正緣。於此邊緣上,MP1可斷開,且網絡ap電壓可增加並導生出正Vsg,MP2。
圖266B例示的是電荷轉移階段。此電荷轉移階段可係發生在電荷注入階段之後。詳言之,在此電荷轉移階段中,MP2之閾下汲極電流可將電荷從Cp,ap轉移至Cout,而決定了在輸出電壓Vout中的增加。
圖266C例示的是停歇階段。此停歇階段可係發生在電荷轉移階段之後。詳言之,此停歇階段可係發生在UP控制信號之負緣,此負緣之相對於正緣的延遲可係由延遲線路26304控制。在這個時點,MP1可被接通,並且網絡ap電壓可回到Vcc。此時,流入Cout的任何電流都會止息。
可將三作業模型與分析延伸至包含MN1、MN2、DOWN控制信號與網絡an的nMOS分支。在nMOS分支中,取代於將網絡ap充電至Vcc+Cout,此nMOS分支可決定將網絡an電壓降至負壓的一個下降。
在一些面向中,可在各個作業期間內轉移的最大電荷量可係在電荷注入階段當中被注入Cp,ap的電荷:
考慮1V電源、50pF輸出電容以及MP1之50fF閘汲極電容,電荷會是對應於一個1mV輸出電壓步階。雖然一開始被儲存在Cp,ap上的電荷可能並不與Cp,ap尺寸相關,然而,在網絡ap之電壓中的相應增量係可與Cp,ap尺寸有關。一般來說,這可能會影響MP2在電荷轉移階段當中能夠對輸出電容注入的電流量。
於此電路的設計與訂定尺寸階段中,係可採納一些解決方案來決定步階尺寸,並因而決定此電路之靈敏度。因為裝置之閾下電流可係與電晶體之長度線性相關,所以可依需訂定MP2之長度。或者,可在製程並不容許自由訂定裝置長度的情況中串聯地設置更多裝置。由於在輸出電容器處所注入的電荷可亦與電荷轉移階段之時間長度有關,所以係可導入如於圖263中所示之具有可規劃延遲線路的脈波寬度控制器來控制UP和DOWN信號之波形。這可使得大量或完整的可用電荷能夠被轉移至輸出端。在一些情況當中,不足的脈波寬度可能會導致太小的電荷轉移。由於在電荷注入階段當中的電荷注入量可係與MP1(或者在nMOS分支中是MN1)之閘汲極電容有關,所以可依需訂定該MOS之尺寸。既然以固定注入電荷量所為的輸出電壓步階可係與輸出電容之尺寸有關,那麼,係可利用可組配電容性陣列來規劃輸出電容。
已針對比較器背景校準而對實施於一個14奈米FinFET十位元ADC測試晶片中的充電泵作過模擬。所採用的輸出電容係50fF。為了驗證,係將重點放在快速角落模擬上。連串的交替UP和DOWN控制信號之脈波寬度被設定為50ps,輸出電容是50fF,而更新率是1 GHz。係於27°C在名義快速以及慢速角落下進行模擬。所看到的電壓步階大約是600贡V(可堪與多於11位元的完全差分幹線至幹線轉換器之LSB比擬),並且在角落上也很穩定。一般而言,該電路可與更高解析度應用相容。
為了證明可規劃能力(即便是在存在有洩漏電流(快速角落)這種不利條件的情況下),係變化MP1裝置之尺寸、控制信號之脈波寬度以及MP2之等效長度而著重在p分支上進行了模擬。已於27°C針對快速角落進行了模擬,係針對所實施之原型並針對不同MP1裝置寬度,以1 GHz速率、恆定的50微微秒(ps)UP脈波寬度來判定在一連串UP命令期間中的輸出電壓變異。針對42nm、84nm、168nm、336nm的MP1裝置寬度,所對應的電壓步階依序分別被判定為是600µV、1mV、1.3mv、1.5mV。也利用不同的脈波寬度來以1 GHz速率針對UP命令進行模擬以判定輸出電壓變異。之後針對20ps至800ps的UP信號脈波寬度之在具有42nm/28nm之MP1/MP2縱橫比的裝置上所進行的模擬展現出了在脈波寬度與輸出電壓之間的線性關係。也針對MP2裝置之不同寬度(56nm、84nm和112nm),以1 GHz速率、恆定的50微微秒UP脈波寬度而進行了進一步的模擬來判定在一連串UP命令期間中的充電泵輸出電壓。該充電泵輸出電壓係隨著時間而作線性變化,並約略隨著MP2寬度而縮放。以名義角落、27°C所作之模擬顯示,該充電泵在1 GS/s更新率的耗電量小於10µW,相較於GHz速率當代效能ADC和PLL,這是很微不足道的。
依據一些面向,所提供的因而是有助於避免使用電流基準或者除了輸出電容以外的集電或儲電裝置的充電泵。該充電泵可適用於PLL和ADC比較器偏移校準應用,並且通常適用於渴求快速速率(大於1 GS/s)、精細解析度(小於1mV)和超低耗電量的所有應用。一些面向可被用在超低功率PLL中而縮小電路面積,其亦可被使用來針對高速ADC而進行高效率比較器校準。
圖267依據一些面向而例示出一種在充電泵中注入電荷的方法26700。方法5400可由圖262A~267所示之其中任何一或多個結構進行。可於操作26702將電荷注入至該(等)結構中。該電荷可係在電荷注入階段中通過動態開關(MOSFET)之閘汲極電容所注入。該電荷注入作業可係在被供應給該動態開關的一個控制信號之正緣處通過該動態開關之閘汲極電容所發生。可藉由對控制信號之脈波寬度進行控制來控制該電荷注入作業。在一些面向中,可係藉由將該控制信號和該控制信號的一個經延遲經反相複本供應給一個AND閘、以及藉由用於控制該控制信號之該經延遲經反相複本之延遲量的一組預設位元,來控制該控制信號之脈波寬度。
在注入電荷後,該電荷可於操作26704通過閾下開關而被轉移至該充電泵之輸出電容。該電荷可係在電荷轉移階段當中利用閾下汲極電流被轉移。在該電荷轉移階段當中,該電荷可係通過等同於該組預設位元中之多個預設位元的多個閾下開關而被轉移至輸出電容。各預設位元可分別控制一個不同閾下開關。此外,也可利用不同預設位元來控制並聯內部電容器之數量以形成輸出電容器。
在電荷已轉移之後,可於操作26706終止在輸出電容中的電荷轉移以及電流流動。這可在停歇階段中停止在輸出電壓中的電壓變化。此終止行為可係發生在被供應給該動態開關的該控制信號之負緣上。在該動態開關與該閾下開關之間的一個網絡的電壓可回復到該動態開關所連接至的幹線電壓。
由於毫米波通訊系統倚賴經由複數個路徑的複數個指向性傳輸,所以當網路密度變高時,毫米波接收器可能會遭受來自不同方向的干擾。為了有助於對付這個問題,如前文所述地,接收器可能使用類比、數位或混成波束成形作業。在一些事例中,類比波束成形作業可足夠緩解由高度旁波瓣和寬廣波束寬度所致的全方向干擾,而數位域波束成形作業則不足以緩解干擾,因為干擾可能會在低解析度ADC(低動態範圍)情況中阻擋所欲信號。為了緩解這種情況,於此所揭露的一些面向提供了有助於在量化之前先將干擾零化(null out)以有助於減少接收器處之ADC之動態範圍及耗電量的構造。例如,係提供了用於緩解空間干擾的一種前饋迴路,以使得能夠處理受到粗略量化的所接收信號以估算高度干擾,然後在類比域中翦除該干擾。可針對複數個干擾角度而使此零化處理能夠進行,而無需使用長訓練程序來作ADC反饋迴路的遞迴性濾波器設計。這可使得低功率完全數位毫米波接收器具有可能性。圖268依據一些面向而例示出一種接收器構造26800。接收器構造26800可被整合在圖3E中所示之並行接收器電路382中,但接收器構造26800並不受如此整合行為限制。
圖268中所示之接收器構造26800可含有例如一個RF前端26820、數個延遲線路26802、數組組合器26810、26812、26814、26818、數組量化器26804、26816、一個前饋濾波器26806、數個數位至類比轉換器(DAC)26808以及一個基帶處理器26830。可藉由天線(未於圖中示出)接收RF信號,並將該等RF信號提供給RF前端26820。RF前端26820可提供多個天線輸出(i
=1、……、Nr
),這些天線輸出可被分離到兩種路徑中,一種是用於判定干擾,一種是用於零化。詳言之,可分別將各個天線輸出供應給其中一個延遲線路26802和其中一個第一組合器26810。類比延遲線路26802可包含多個被分接閂鎖器(例如D形閂鎖器),藉以使得能夠藉由取用來自不同分接點的輸出而使延遲有所變化。抑或,延遲長度也可係固定的,而係從最後一個閂鎖器取得類比延遲線路26802的唯一輸出。
於第一組合器26810,可將針對干擾的動搖(dithering)雜訊n 1
加至天線輸出。動搖雜訊n 1
可係取決於對干擾的估算結果,此估算結果可係在提供干擾零化處理之前就先被判定出。可將來自第一組合器26810的輸出供應至b 1
位元量化器26804,其可粗略量化該類比信號並將該類比信號轉換成數位信號。經量化後的信號可接著在受到DAC 26808數位化之前先被提供給前饋濾波器26806。前饋濾波器26806可係用於處理所接收量化信號並估算干擾信號的一個多分接點濾波器。
該干擾信號可接著藉由d位元DAC 26808而被轉換回類比信號。DAC 26808之解析度就像量化器26804、26816一樣可係固定的、也可係可變的。在後者之事例中,DAC 26808以及量化器26804、26816其中一或多者的解析度可係取決於信號類型(例如控制或資料)或通道條件,此僅聊舉數例。接著,可於第二組合器26812將經轉換後的干擾信號從來自類比延遲線路26802的經延遲天線輸出中翦除,以產生經校正信號。可先在第三組合器26814將動搖雜訊n2加入經校正信號,之後再量化這個經動搖經校正信號。動搖雜訊n 2
可係取決於接收器效能,此效能可係利用一或多個信號品質特性所測得。例如,動搖雜訊n 2
可係取決於BER效能。可使用b 2
位元量化器26816來量化該經動搖經校正信號。在一些面向中,b 1
位元量化器26804之解析度可係低於b 2
位元量化器26816之解析度。使用粗糙解析度來作干擾的一般性判定可使得該接收器之耗用功率能夠減少,並可在對波束成形信號作補償之後減少線內量化器的動態範圍。
接著,可將來自量化器26816的量化信號供應給基帶處理器26830以供進一步處理。可在第四組合器26818將來自量化器26816的輸出與來自前饋濾波器26806的干擾信號組合,以產生接收信號強度指示符(RSSI)。RSSI可係根據所有量化輸出(來自各個b 2
位元量化器26816者及來自濾波器26806之各個輸出端者)所決定,或者也可係根據部份量化輸出所決定。可利用該RSSI來例如調整其中一或二種量化器解析度、DAC解析度、以及(或是)其中一或二種動搖雜訊。
圖268中所示之接收器因而能夠同時緩解(或零化)在複數個波束成形信號中之來自複數個干擾源的影響,而無需增加例如用於形成複數個類比波束的移相器等等的其他部件。此接收器可亦係無需使用具有取決於所欲信號和干擾信號的係數的濾波器便能夠緩解干擾,因此也無需使用長訓練程序。
在一些面向中,用於接收來自多個天線的波束成形信號的構件可係由接收器構造26800實施。在一些面向中,如所示地,接收器構造26800可進一步實施用於藉由先對波束成形信號進行針對干擾信號的前饋補償而形成經補償信號然後才使經補償信號受到量化以供輸出的構件(例如經由接收器構造26800中之前饋路線)、以及用於量化經補償信號以形成經量化輸出信號的構件(例如經由量化器26816)。
在一些面向中,如所示地,接收器構造26800可進一步實施下列中之一或多者:用於量化在前饋路徑上的波束成形信號以形成經量化前饋信號的構件、用於針對干擾信號而在經量化前饋信號中作補償以提供數位補償信號的構件(例如經由濾波器26806)、用於將數位補償信號轉換成類比補償信號的構件(例如經由DAC 26808)、以及(或是)用於將類比補償信號與波束成形信號組合以形成經補償信號的構件(例如經由組合器26812)。在一些更進一步的面向中,如所示地,接收器構造26800可進一步實施下列中之一或多者:用於在波束成形信號被量化之前先將第一動搖雜訊加入波束成形信號的構件、以及用於將第二動搖雜訊加入經補償信號的構件(例如經由組合器26810和26814);用於組合數位補償信號與數位版經補償信號以提供信號品質的構件、以及用於根據該信號品質而控制對波束成形信號之量化、對經補償信號之量化、第一動搖雜訊及第二動搖雜訊其中至少一者的構件(例如經由基帶處理器26830和組合器26818);用於藉由而估算來自各方向之干擾的構件(例如經由基帶處理器26830)、以及(或是)用於將波束成形信號延遲成足以使得該等波束成形信號能夠與類比補償信號組合的構件(例如經由延遲線路26802)。
在數學上,考慮在接收器處之具有Nr
個天線的統一線性陣列。可將接收信號寫成下式:其中,x
(t
)是所欲信號向量,n
是雜訊向量,而ii
(t
)(i
=1、……、I
)是干擾信號(I是干擾方向的數量),陣列向量(i
=1、……、I
)係由下式給定:
在此,是抵達角度,d
是天線間距,而λ是波長。在前饋迴路中,係可加入雜訊以使天線輸出端之接收信號解相關,接著,可例如如下藉由低位元(1~3位元)ADC而將該信號量化:其中,n 1
是動搖向量,是b 1
位元量化器。可利用一個估算向量而在前濾波器中估算干擾k
。在一些面向中,該估算向量可使用最大比例組合(maximum ratio combining, MRC):其中,是來自方向之干擾的估算向量。干擾方向可係利用數位程序所判定,例如多重信號分類(MUltiple SIgnal Classification, MUSIC)程序。I
可係干擾方向(干擾源)之總數。請注意,係將此接收器考慮為具有大型天線陣列,因此,當時,。那麼,可如下根據抵達角度而形成一個向量:
在利用d
位元DAC而將數位樣本轉換成類比域之後,可如下在於b 2
位元ADC處進行量化之前先將干擾從接收信號中翦除並加入動搖雜訊n2
:
圖269依據一些面向而例示出接收器之濾波器特性。在所模擬的這個濾波器中,天線數Nr
=64,DAC位元數d
=5,ADC位元數b 2
=5,且兩個干擾方向係出現在θ
=70゚和θ
=110゚。圖中示出兩種事例:第一個事例是一個1位元ADC(b 1
=1,),;而第二個事例是一個2位元ADC,,。如圖所示,當使用1位元ADC時,此接收器構造可消除上至約13.6dB的干擾,並且當使用2位元ADC時可消除上至約23.32dB的干擾。
圖270依據一些面向而例示出接收器之BER效能。此圖示出類比波束成形作業、數位波束成形作業以及圖268之構造的BER效能。同上,接收器處之天線數Nr
=64,在視線(LOS)通道中,所欲信號方向是90゚,干擾方向是70゚和110゚,且SIR=-20dB。所用的是16QAM調變,所用的ADC係:b 1
=2位元ADC、d
=5位元DAC、b 2
=5位元ADC。高斯動搖雜訊之變異數可係由處理電路選定以使量化錯誤隨機化。帶寬是1MHz,干擾與所欲信號可係在相同頻帶上傳遞。脈波整形濾波器是一個平方根上升餘弦濾波器(square root raised cosine filter),濾波器長度是八個符號,滾降因數(rolloff factor)是0.2。如於圖270中所示,未作ADC前空間干擾消除的數位接收器具有較低的BER效能,因為所擁有的動態範圍不足。類比波束成形作業亦由於高程度旁波瓣而表現得比圖268之構造差。
圖271依據一些面向而例示另外的接收器構造。同上,接收器處之天線數Nr
=64,在視線(LOS)通道中,所欲信號方向是90゚。所用的是16QAM調變,所用的ADC係:b1
=2位元ADC、d=5位元DAC、b2
=5位元ADC。於此事例中,所使用的是75゚干擾方向,SIR=-13dB。當在前饋迴路中使用1位元ADC時,圖268之構造表現得比類比和完全數位波束成形作業好。
圖272依據一些面向而例示出一種於接收器中針對干擾源作補償的方法27200。方法27200可由圖268之接收器進行。於操作27202,該接收器可接收來自多個天線的波束成形信號。該等波束成形信號可係在某個角度範圍中被掃測到。處於某個特定角度上的其中至少一些波束成形信號可各包含來自發送器的一個信號、及一個干擾信號。
該等波束成形信號可係先被分離至不同路線中然後再受到重組。在前饋路線中,該等波束成形信號可受到量化,且可於操作27204利用濾波器來估算干擾信號以形成數位補償信號。在量化該等波束成形信號之前,係可加入動搖雜訊以使信號解相關。可接著轉換該等數位補償信號以形成類比補償信號。
原始的波束成形信號可在直接路徑中受到延遲以針對信號組合提供適當時控。可於操作27206將波束成形信號與類比補償信號組合。在一些面向中,可將可能含有干擾估算的類比補償信號從波束成形信號中翦除。
可將動搖雜訊加入所產生的結果信號中,並可接著量化這些信號。對波束成形信號作量化所用的解析度可低於對經補償信號作量化所用的解析度。可於操作27208將經量化結果信號供應給基帶處理器以作處理。可將經量化結果信號與數位補償信號組合以判定信號品質,例如RSSI、SINR或SNR。可利用此品質來控制對波束成形信號所作的量化、對經補償信號所作的量化以及(或是)動搖雜訊。
除了波束成形作業以外,在發送器與接收器天線對之間的通道估算也可能會進一步增加數位波束成形複雜度。數位構造亦可能在有帶內和鄰近通道干擾時遭受效能降級。圖273A和273B依據一些面向而對干擾作例示。如於這兩個圖中之系統6000中所示,基地台(BS)27302可服務UE 27304,提供資料與控制信號。雖然圖中只示出LOS通訊,但BS 27302也可係透過NLOS通訊而與UE 27304通訊。相鄰BS 27306(其亦係一個進接點)可能會產生對UE 27304的干擾信號。這些干擾信號就像提供服務的BS 27302通訊一樣可係LOS或NLOS,且可能會干擾來自提供服務的BS 27302的信號。取代於來自致擾BS 27306的干擾信號,或除了來自該致擾BS的干擾信號以外,也可能會有一或多個致擾UE 27308產生對UE 27304的干擾信號。來自致擾UE 27308的干擾信號可係針對提供服務的BS 27302、致擾BS 27306或UE 27304。
不若數位波束成形作業,類比波束成形作業可能會由於所使用的單一RF鍊而受限於指向性增益。然而,在一些事例中,類比波束成形作業可能足夠緩解由高度旁波瓣和寬廣波束寬度所致的全方向干擾,而數位域波束成形則不足以緩解干擾,因為在使用低解析度ADC(低動態範圍)時,干擾可能會阻擋所欲信號。也就是說,當天線元件被設置在干擾之方向或接近干擾之方向時,來自一或多個方向的干擾可能會比所欲信號大太多而使得干擾可能凌駕於ADC之動態範圍之上(此動態範圍在其他方向中可係足以辨別所欲信號)。這種情形在使用毫米波頻率的情況中特別容易由於由UE移動所致的LOS與NLOS通道之信號品質改變以及快速干擾而發生。然而,增加ADC之動態範圍可能會增加耗電量,並且也難以設計。為了緩解此種情形,於此所揭露的一些面向提供一種構造,此構造可有助於在進行量化之前先將干擾零化,並可隨後對此調整作數位式反轉以使得原始信號能夠被數位式處理。這可使得在存在有那樣的干擾時,於接收器處之ADC的ADC動態範圍及耗電量能夠得到縮減。可於量化器取樣信號,以使接收信號可在數位域中受處理,且干擾可在類比域中被消除。係可使用具有反饋迴路的數個並行增量取和(delta-sigma)ADC來使低功率完全數位毫米波接收器具有可能性。
圖274依據一些面向而例示出一種接收器構造27400。接收器構造27400可被整合在圖3E中所示之並行接收器電路382中,但接收器構造27400並不受如此整合行為限制。圖274中所示之接收器構造27400可含有例如一個RF前端27410、數個組合器27402、數組低通濾波器(LPF)27404、27412、數組增益27406、27422數個量化器27408、數個取樣疏化器(decimator)27414、一個濾波器27416、數個DAC 27418以及一個基帶處理器27420。可藉由包含複數個天線元件的天線27430接收RF信號,並可將這些RF信號提供給RF前端27410。
RF信號(i
=1、……、Nr
)可係來自天線27430的輸出。可藉由來自接收器構造6100之個天線的一個統一線性陣列來指出這些RF信號。可係根據波束成形增益和接收器構造27400之耗電量來選擇Nr
。可將接收信號寫成下式:其中, x (t)
是所欲信號向量, n
是雜訊向量,而ii
(t)
(i
=1、……、I
)是干擾信號,I
是要被零化的干擾方向之總數。可如下給定角向量 a r
(θi
)(i
=1、……、I
):其中,θi
是抵達角度,d
是在天線27430之間的天線間距。由RF前端27410所提供的多個天線輸出(i
=1、……、Nr
)各可被供應給其中一個組合器27402。可將來自取樣疏化器27414的經修改信號(詳見後文)與來自RF前端27410的天線輸出組合。在接收信號被量化之前,該經修改信號已先至少部份緩解了干擾,因而使得量化器27408之動態範圍能夠縮減。
組合器27402可係藉由類比域中的一個積分器所形成,且可形成補償電路的一部分。可將組合後的信號從組合器27402供應給第一LPF 27404。第一LPF 27404可將該組合信號中之量化雜訊整形為帶外。來自天線27430的信號可在抵達第一LPF 27404之前先(例如在RF前端27410中)被混合成基帶。
可將來自第一LPF 27404之經低通過濾後的信號供應給可變增益27406。可藉由(i
=1、……、Nr
)來指出針對不同天線信號的增益輸出。增益27406可提供對經低通過濾信號的放大或衰減,以調整對量化器動態範圍的輸入。增益27406可視通道或通道品質(例如SNR或SINR)而被最佳化,或者在一些面向中,其亦可被設定為固定增益以用於低複雜度接收器。增益27406和所欲信號及干擾一樣可能隨著時間變化。
可隨後將來自增益27406的信號提供給包含b 1
位元量化器27408的量化電路。量化器27408可提供該信號的b位元數位版本。可根據所欲BER和濾波器特性來選擇b。在一些面向中,量化器解析度可係可變的,與例如所想要的是高速度還是高穩定度有關,例如信號類型(例如控制或資料)或量化器27408之作業模式(例如平均或時間交織模式)。量化器27408之帶有(i
=1、……、Nr
)位元的輸出可因而係。各個量化器27408的輸出可形成B,這是用於過濾干擾的一個資料矩陣。
在一些面向中,資料矩陣B可藉由濾波器27416而先受到過濾(或加權),之後才被反饋以緩解干擾。所用的濾波器27416可例如係與干擾之抵達方向有關,並且也可係時間性的。可將經過濾信號供應給DAC 27418,其可將d
位元數位信號轉換成類比輸出。與前文相仿,係可根據所欲BER和濾波器特性來選擇d。在一些面向中,DAC 27418所用來將數位輸入轉換成類比信號的位元數可係與量化器27408所用來將類比輸入轉換成數位信號的位元數相同。在其他面向中,量化器27408和DAC 27418所使用的位元數可相異。在一些面向中,轉換作業之解析度可係可依憑與量化所用者類似之因數而變的。在量化解析度與轉換解析度之間的相對差異可能會隨著前述因數而改變。可將來自DAC 27418的類比輸出供應至第二增益27422,(i
=1、……、Nr
)。第二增益27422可視通道或SNR而受到最佳化,或者在一些面向中,其也可被設定為固定增益以用於低複雜度接收器。同前,第二增益27422亦可提供放大或衰減,且可能隨著時間變化。接著,可將來自DAC 27418的經修改信號從來自RF前端27410的信號中翦除,如前文所指出的。
可亦將來自量化器27408的信號(i
=1、……、Nr
)供應給第二低通濾波器27412。可利用第二低通濾波器27412來移除由量化器27408所導入的諧波。在一些面向中,量化器27408可能會對輸入信號過度取樣(oversample)。在這些面向中,來自第二低通濾波器27412的信號可隨後在被供應給基帶處理器27420作進一步處理之前先在取樣疏化器27414被疏化取樣。取樣疏化器27414可將該數位資料之取樣率降至尼奎斯特(Nyquist)率。取樣疏化作業可處理該數位以將該信號之取樣率縮減為具有低通特性。在一些面向中,係可使量化器27408避免過度取樣,因而可去除取樣疏化器27414。
在一些面向中,基帶處理器27420可逆轉濾波器以在由量化所致的誤差內實質上將信號復原成來自天線27430的原始信號。這可使基帶處理器27420能夠以數位方式處理原始信號(例如透過數位交互相關),而無需將原始信號供應給量化器27408。可取而代之地將已在類比域中針對干擾作過補償的經補償信號提供給量化器27408,因而減少與干擾相關聯的振幅突刺,並使得量化器之動態範圍能夠受到縮減。
在一些面向中,用於接收來自多個波束成形天線的多個波束成形信號的構件可係由接收器構造27400實施。在一些面向中,如所示地,接收器構造27400可進一步針對各個波束成形信號而實施:用於藉由在將該波束成形信號提供給一個量化器之前先針對來自一個干擾源的干擾對該波束成形信號進行補償並將經補償信號提供給該量化器而減少該波束成形信號所被供應至之該量化器之動態範圍的構件(例如藉由所示出之反饋迴路);用於量化該經補償信號的構件(例如藉由量化器27408);用於使被施加至該波束成形信號的補償被數位式反轉以產生該波束成形信號之數位版本的構件、以及用於對該數位版波束成形信號進行信號處理的構件(例如藉由BB處理器27420)。
在一些面向中,如所示地,接收器構造27400可進一步實施下列中之一或多者:用於利用濾波器27416(其係數與干擾源之方向有關)而過濾經量化輸出以產生經過濾信號的構件、用於將經過濾信號轉換成類比信號的構件(例如藉由DAC 27418)、以及(或是)用於組合類比信號與波束成形信號以形成經補償信號的構件(例如藉由組合器27402)。在一些面向中,如所示地,接收器構造27400可進一步實施用於利用LPF 27404而將經補償信號中之量化雜訊整形成帶外以形成一個LPF信號的構件、用於在該LPF信號被量化之前先調整該LPF信號之增益以縮減量化器27408之動態範圍的構件(例如利用增益27406)、以及(或是)用於利用LPF 27416而消除由量化器27408所導入之諧波以產生一個LPF信號的構件及用於將該LPF信號之取樣率降至尼奎斯特率的構件(例如利用取樣疏化器27414)。
現在將注意力轉向一種示範構造之數學,下文將說明濾波器W的設計、資料矩陣B以及取樣疏化作業。在一些面向中,用於設計濾波器W的一種處理作業可使用干擾之方向,即θi
(i
=1、……、I
)。干擾之方向可係透過先前計算而已知,且可係藉由多種處理作業中之任何一種所判定,例如藉由利用像是例如MUSIC等等的數位處理作業。可如下定義一個下三角矩陣L和一個縮放向量α:
接著可如下判定出一個濾波器係數矩陣:其中,是偽逆矩陣運算元,⊗代表克若聶克積(kronecker product)。若以K
表示過度取樣率(),則可如下形成:
較高的K對BER而言較佳,但對耗電量而言較糟。因此,接收器天線之數量可係Nr
,干擾之方向可係θi
(i
=1、……、I
),而過度取樣率可係。
接下來展示資料矩陣之結構。可將記憶體之初始狀態設為零,即。針對過度取樣率K
,係可使用來自各個天線輸出的K
-1個樣本。可將資料向量b[i]表示為:其中,i
是n
除K
之模數(),而是在第m
個量化器之輸出處的第n
個數位樣本(m
=1、……、Nr
)。那麼,該資料矩陣可係如下:
因此,若,那麼假設干擾大過信號而使得信號可被忽略,DAC輸入可係。否則,該DAC輸入可係,其中,,且。
可進行取樣疏化作業來降低可能已被過度取樣的信號之取樣率。可使用每K
個樣本中的K
-1個樣本,因為每K個樣本中的第一個樣本可能會具有較大干擾。圖275依據一些面向而例示出一個被過度取樣的信號。如於圖275中所示,在取樣疏化器,可將滿足條件的樣本n
取代為零。接著,可利用一個低通濾波器(例如梳型濾波器)來降低剩餘信號之取樣率。在一些面向中,若使用的是位元量化器,那麼乘法運算可能會針對每樣本使用個實數乘法和加法位元。另一方面,若使用的是1位元量化器,那麼實數加法可被限縮成只有。
第一和第二增益的增益控制參數可被決定為:
在一些面向中,增益控制參數可係藉由模擬而選擇,或者也可係利用自動增益控制程序而在取樣作業中得知。在其他面向中,增益控制參數可係如上被設定。
圖276A和276B依據一些面向而例示接收器之濾波器特性。如於圖276A中所示,具有個天線的接收器在僅使用的一個4位元量化器時可係能夠對θ
=40゚和θ
=120゚之干擾作上至-30dB到-40dB的緩解。其在使用無限解析度量化器時可將對干擾的緩解增加到-250dB,代價是極高的功率耗損,此僅聊舉一例。請注意,類比波束成形作業可能沒有能夠消除在所有給定方向上之干擾的彈性(亦即,任何類比波束成形場型都是被設計為具有一個固定場型,此固定場型與干擾方向無關)。反之,類比波束成形作業可能只能在所欲方向上形成波束。
圖277依據一些面向而例示出一種波束成形場型。詳言之,圖277例示出θ=95゚的類比波束成形作業。可以看到,類比波束成形作業可能只能夠將在θ=40゚的干擾消除-18dB,並將在θ=120゚的干擾消除-15dB。如上,類比波束成形作業所具有的可係一個無彈性波束場型。
圖278依據一些面向而例示BER效能。詳言之,圖278例示出類比波束成形作業、數位波束成形作業及示於圖274中之構造的BER效能。於圖278中所示出的這些不同接收器構造可係在接收器處有個天線,在LOS通道中,所欲信號方向是110゚,且干擾方向是90゚。在模擬上,帶寬可係1MHz,且干擾和所欲信號可係在相同頻帶上傳遞。可使用一個脈波整形濾波器。該脈波整形濾波器可係一個平方根上升餘弦濾波器,濾波器長度為八個符號,且滾降因數是0.2。在這個模擬中,SIR=-30dB,且使用QPSK調變。如於圖278中所示,類比波束成形構造可能完全被干擾阻擋,因為類比波束成形只能夠將干擾減少-13dB。具有一個4位元DAC的完全數位接收器的表現也可係比圖274之構造差,因為一個4位元DAC會在高度干擾下達到飽和。然而,圖274之構造可有最佳表現,因其在量化之前有先將干擾零化。
圖279依據一些面向而例示一種減少接收器中之量化器動態範圍的方法27900。方法27900可由圖274中之結構進行。可於操作27902接收來自多個波束成形天線的多個波束成形信號。該等波束成形天線可在所有角度上掃描並可在各個角度上產生波束成形信號。
針對在各個角度上的各個波束成形信號,可於操作27904藉由該波束成形信號的數位化經修改版本而補償該波束成形信號。所作修改可能植基於干擾源和相關角度。可事先判定任何干擾源之角度然後再在修改作業中使用。這可減少被供應該波束成形信號的量化器之動態範圍。
可於操作27906進一步處理經補償信號。此處理可包含利用低通濾波器(LPF)而將經補償信號中之量化雜訊整形成帶外。可在將該LPF信號量化之前先調整該LPF信號之增益以減少量化器之動態範圍。該增益可係預定增益、或可係可視通道特性而設定的可變增益。
可接著在操作27908將經調整後的信號量化。量化解析度可係預定的,或者也可係可視信號類型、通道或其他變數而改變的。
經量化後的信號可受到修改並在操作27910被反饋給該波束成形信號。在反饋迴路中,係可利用一個濾波器(其係數與干擾源之方向有關)來過濾經量化信號,且該經過濾信會轉換成類比信號。可將該類比信號供應給與前饋部份中之增益相仿的一個增益,但這些增益也可互不相干。在一些面向中,這些增益可係各式各樣的(例如固定或可變)。在量化經補償信號及轉換經過濾信號作業中所用的解析度可係互不相干,這些解析度其中至少一者可例如係與所欲位元錯誤率(BER)或濾波器特性有關。
可進一步於操作27912處理經量化信號。對經量化信號所作的處理可包含取樣疏化;例如,若波束成形信號在量化期間被過度取樣,則可在利用另一個LPF消除由該量化器所導入之諧波之後將該經量化信號之取樣率降低至尼奎斯特率。可將所產生之結果信號(無論有否經過取樣疏化)供應給基帶處理器,所作的補償可在此受到數位式反轉以重新產生該波束成形信號之數位版本。該基帶處理器可對所產生的結果數位信號作信號處理。
在通訊系統中,所接收到的RF信號可被轉換成數位信號以供用於在UE處所作的處理,且數位信號可被轉換成RF信號以供該UE發送。在接收器鏈中的ADC可接收來自天線的RF信號,並將該RF信號轉換成數位信號。在發送器鏈中的DAC可接收數位信號,並將該數位信號轉換成RF信號以供天線發送。可藉由含納了在功率、ADC解析度及信號帶寬之間的比率的一種優值(FoM)來表示ADC的一種設計交易:(7)
即將來臨之可利用毫米波通訊的標準可能會有一些與先前標準不同的要求。例如,5G基帶或802.11ay(WiGig)可能使用具有低解析度(4位~7位)與高轉換率的ADC,而802.11ax之WiFi可能使用具有中高(10位~12位)解析度但帶寬較低的基帶轉換器。交織更多通道(ADC)有可能會改善該FoM,因為隨著單一個通道的轉換速度接近該技術之極限,功率與速度的交易會變成非線性。在這些極限處,要想如所欲地增加單一個ADC之速度所需提升的功率可能會不成比例。時間交織ADC可維持該交易的線性關係,並導致具有可藉由較低速率單一高速ADC達到的FoM的高速ADC。
然而,雖然時間交織ADC可能係在低解析度高速ADC構造上的一個合意選擇,但使用此種時間交織ADC可能會不適合要使用較高解析度和較低帶寬的構造。此種構造可能會使用過度取樣、雜訊整形以及過濾作業來達到設計目標。雖然所具有之取樣率比尼奎斯特信號帶寬高得多的時間交織ADC具有過度取樣特徵,但對過度取樣與過濾作業(無雜訊整形作業)的整合可能會受到限制以針對過度取樣率(以及隨之的通道數量Nch)的每次翻倍達到適中的3dB解析度改良(理論上)。這可能會限制在多標準接收器中之對時間交織ADC的採用,多標準接收器可能會針對各個標準而在相應設計時間常態耗用量、複雜度以及整合資源使用度下使用數種不同類型的專用ADC。
在此所揭露的一些面向可提供一種可重組配ADC構造(或ADC系統,ADCS),其有足夠的彈性而可例如符合受組配來接收多種標準中之通訊信號的接收器的需求。該ADCS可依需而從Nch通道時間交織ADC被重新組配成具有某相對偏移量的Nch並行ADC。這可使得該ADCS能夠藉由對通道之輸出作平均而非在時間上交織該等通道,而在較低帶寬上實現較高解析度。在一些面向中,由此構造所提供的解析度改良可係針對通道數量Nch之每次翻倍的6dB。
圖280依據一些面向而例示出一種ADCS 28000。可在例如基帶或RF子系統中之通訊系統的接收器中使用此ADCS 28000。ADCS 28000可被整合在圖3E中所示之ADC 394中,但ADCS 28000並不受如此整合行為限制。ADCS 28000可因而被整合在一個通訊裝置中,例如UE、eNB、AP或其他裝置。可在運用任何數量個以標準為基礎之通訊技術(包含舊有標準(例如3G、4G通訊技術)和下一代標準(例如5G通訊技術)及其他諸如此類者)的環境當中使用ADCS 28000。ADCS 28000可被組配為多種操作模式,包含時間交織模式與平均模式。這可使得ADCS 28000能夠以不同的速度對比於解析度交易設定點來適應不同標準或規格。例如,平均作業可增加準確度,而代價是減少ADCS速度,因此其可適合較低速傳訊作業,例如控制傳訊。
ADCS 28000可含有複數個Nch ADC 28002(亦稱之為核心ADC),其各含有用於過度取樣與取樣疏化的取樣電路28004。該等ADC 28002之拓樸可係一般性的,且可根據應用(例如SAR、管線、增量取和)而改變。可使每個ADC 28002之輸入端連接至信號與時鐘分配電路28008和TU 28006。可將各個核心ADC 28002之輸出供應給一個處理電路28010。核心ADC 28002各可具有Nq位元解析度,最大速度fsc以及相應耗電量Pcore-ADC@fsc。可將核心ADC 28002編號成從0號ADC至Nch-1號ADC。核心ADC 28002之取樣電路28004可使得核心ADC 28002能夠對來自信號與時鐘分配電路28008的類比輸入信號Vin,n和Vin,p作過度取樣和取樣疏化。
可將來自天線28030的類比輸入信號Vin,n和Vin,p提供給信號與時鐘分配電路28008(透過一個前端)以在這些核心ADC 28002當中分配。類比輸入信號Vin,n和Vin,p可係從驅動器電路28020(其可係與ADCS 28000分離)接收而來。可亦將來自本地振盪器或其他時控電路(未於圖中示出)的主時鐘信號(MCK)提供給信號與時鐘分配電路28008。可將MCK供應給與核心ADC 28002相關聯的時控電路(TU)28006,該時控電路可產生僅被分配給與該時控電路相關聯之核心ADC 28002的當地主時鐘信號(LMCK)及系統時鐘(SCK)。MCK可在TU 28006中被被分頻,使得該MCK所具有之頻率為LMCK之整數倍。由各個TU 28006所提供的LMCK信號可彼此相同。TU 28006可產生不受ADCS 28000之作業模式的影響的SCK。該等TU 28006可被鏈結在一起,從與0號核心ADC相關聯的時控單元到與核心Nch-1號ADC相關聯的時控單元。
可將來自不同核心ADC 28002的輸出供應給一個數位處理電路28010。處理電路28010可進行多種作業,其中至少一些作業可係取決於ADCS 28000之作業模式。處理電路28010可在時間交織模式中對來自至少其中一些核心ADC 28002的數位輸出作個別加權然後作加法運算。在一些面向中,來自核心ADC 28002的輸入可被加權成具有被數位式預設的權重,這些權重可係彼此相等或相異,處理電路28010之行為如同一個等化器。反之,在一些面向中,處理電路28010可在平均模式中為至少其中一些核心ADC 28002提供多工緩衝器28010。在一些其他面向中,處理電路28010可將一些或所有核心ADC 28002之輸出寫入記憶體。
ADCS 28000可亦使用來自控制器28040的一個模式信號來判定ADCS 28000之作業模式。可將該模式信號供應給時控單元28006以及核心ADC 28002。該模式可指出要被供應給核心ADC 28002的LMCK之時序。時控單元28006可被串連在一起,並可被用來例如在各時控單元28006之適當時間觸發LMCK。時控單元28006可含有例如受毗鄰時控單元28006觸發的一或多個閂鎖器。ADC 28002各可特有與取樣電路28004相關聯的一個特有偏移量和一個取樣時控歪斜量。該模式信號可係用於設定作業組態的一個預設位元。控制器28040在一些面向中可係處理電路28010,或者在其他面中可係另一個處理器。
在一些面向中,該模式信號可係一個位元,其指出要在ADCS 28000的兩種模式中之何者內作業,並因而指出要使用何種ADC組態。在一些面向中,該模式信號可含有指出要使用多少個核心ADC 28002的一或多個額外位元。在一些面向中,若使用的是受限數量個核心ADC 28002,那麼模式信號中的該等額外位元可指出要使用該等核心ADC 28002中之何者。例如,該等核心ADC 28002在一些面向中可係毗鄰的,因此有毗鄰ADC號碼。於此事例中,在一些面向中,該模式信號可亦具有一個偏移位元,此位元指出所要使用的連續核心ADC 28002中之第一者。在一些面向中,該等核心ADC 28002亦可各與該模式信號的一個各別位元相對應,該等各別位元分別指出是否要使用相應的核心ADC 28002。在一些面向中,在時間交織模式中所使用的核心ADC 28002可例如係平均分散的(例如每隔一個核心ADC 28002),而使核心ADC 28002之時序保持相同,以使得複合時間交織信號之時序一致。可藉此例如在一些面向中減少所用核心ADC 28002之數量並因而減少耗電量。
在一些面向中,核心ADC 28002可係具有不受模式影響的固定位元解析度。例如,核心ADC 28002可係具有8~12位元解析度。在一些面向中,核心ADC 28002可係具有視模式而定的可變解析度。於此事例中,核心ADC 28002之解析度可係針對並行操作(平均模式)有較大量位元(例如8~11位元),且針對串連操作(時間交織模式)有較少量位元(例如1~3位元)。
在一些面向中,用於在平均模式ADC組態(用於較高解析度、較低帶寬操作)與將來自核心ADC之輸出平均的時間交織模式ADC組態(用於較低解析度、較高速操作)之間調整ADC組態的構件可係由ADCS 28000實施。在一些面向中,如所示地,ADCS 28000可進一步實施用於在平均模式ADC組態中平均來自核心ADC 28002之輸出以產生平均ADC的構件、以及用於在時間交織模式ADC組態中組合來自核心ADC 28002之輸出以產生時間交織ADC輸出的構件(例如經由處理電路28010)。
在一些面向中,如所示地,接收器構造27400可進一步實施用於基於被供應給時控單元28006的主時鐘信號而對各個核心ADC 28002提供系統時鐘信號及當地主時鐘信號的構件、以及用於調整與ADC組態有關之系統時鐘信號的構件(例如經由信號與時鐘分配電路28008、TU 28006與控制器28040)。在一些面向中,如所示地,接收器構造27400可進一步實施下列中之一或多者:用於調整與ADC組態有關的核心ADC 28002之解析度的構件(例如經由控制器28040和ADC 28002)、以及(或是)用於先對給予各個核心ADC 28002的輸入信號作過度取樣和取樣疏化之後再使輸入信號受到量化以產生經量化信號的構件(例如經由TU 28006、控制器28040和取樣電路28004)。
圖281A和281B依據一些面向而例示出一種ADCS 28100的不同作業模式。如於圖281A中所示,ADCS 28100可在時間交織模式中運作。此時間交織模式可係藉由對時控單元28106和核心ADC 28102的模式輸入來打信號,例如藉由單一個位元。時間交織模式可使得ADCS 28100能夠實現高帶寬Nch·fsc/2或轉換速度Nch·Fsc、以及Nq(或較低)解析度類比至數位轉換作業。
於時間交織模式中,SCK可係依序被供應給ADC 28102。例如,用於N+1號ADC的SCK信號可係接在用於N號ADC的信號後面發生,最後重複到使得用於0號核心ADC的SCK信號接在用於Nch-1號核心ADC的信號後面發生。因此,在時間交織模式中,各個通道各可就全域時鐘MCK率提供一個經轉換樣本。在時間交織模式中,可將來自ADC 28102的輸出提供給記憶體或旁路(處理電路)28110,其可作為一個緩衝器(例如並進串出移位暫存器(PISO))、一個記憶體或一個旁路而運作,並可提供該等核心ADC輸出來作為ADCS 28100之輸出。
如於圖281B中所示,ADCS 28100可亦在平均模式中運作。此平均模式可係藉由對TU 28106和ADC 28102(標記在圖281A中)的模式輸入來打信號。在平均模式中,ADC 28102可各具有一個特有偏移量。在平均模式中,ADCS 28100可並行地操作該等ADC 28102,信號與時鐘分配電路28108係以如於圖280中所指出的方式供應信號,並善用在在通道之間的偏移量與時控歪斜量來在等於fsc/2的尼奎斯特帶寬或轉換速率fsc上實現比Nq高的解析度(上至Nq+3.32log10(Nch))。如圖所示,用於各個核心ADC的SCK可係同時以相同頻率發生。因此,在平均模式中,各通道可同時配合當地時鐘(SCK、LMCK)而以fsc=fMCK/Nch運作。可將核心ADC輸出提供給處理電路28110,其可運作來將來自ADC 28102的信號加權以等化該等輸出,並提供該等核心ADC輸出作為ADCS 28100之輸出。在一些面向中,係可將該等核心ADC輸出平均以產生ADCS輸出。該處理數位電路可例如在時間交織(TI)模式中作為一個移位暫存器(例如並進串出移位暫存器(PISO))、一個記憶體或一個旁路而運作、或在平均(AVG)模式中作為加法器或等化器而運作。
Nch並行通道之配合藉由該ADCS之可重組配性所賦予之相對偏移的平均作業模式可能能夠實現比以時間交織構造所作之等效Nch過度取樣更佳的解析度。針對Nch時間交織過度取樣系統,在帶寬等於ADC尼奎斯特頻率fsc/2的信號上的解析度改良可係:
在一些面向中,針對Nch並行通道平均系統,解析度改良可係上至:
在一些面向中,這兩種組態的系統功率可係並無差異。以全速率操作時,可藉下式以一階給出系統功率: Psys
= Nch
x Pcore-ADC@fsc
即使出現未校準錯誤來源(例如歪斜、微分非線性(DNL)或積分非線性(INL)),該平均技術亦可提供與作業於時間交織模式中之具有相同通道數量的經校準取樣核心ADC相仿的解析度改良。然而,不若過度取樣核心ADC,此ADCS可例如避免迫使輸入信號必須至少具有某最小振幅。
請注意,非互相關雜訊來源係在和方根(root-sum-square, RSS)基礎上進行加法,且信號電壓係在線性基礎上進行加法。因此,對複數個核心ADC作平均可能會增加SNR。圖282依據一些面向而例示核心ADC平均。具有相對偏移量的M個相同核心ADC的經平均轉換特性之LSB可能會比單一核心ADC之LSB的小M倍。圖282例示出以兩個量化器所作的模擬,其中具有預定偏移量的一個量化器清楚顯示出,相較於單一通道,解析度已有所增加。
此外,在一些面向中,藉由對具有相對偏移的複數個並行核心ADC之輸出作平均,係有可能在通道數量Nch每次翻倍時增加上至1位元的解析度。在一些面向中,可從對Nch時間交織ADC組態的採用(藉以對帶寬等於核心ADC之尼奎斯特頻率的信號進行過度採樣)當中獲得的最大解析度改良為:
這就等於過度取樣率(OSR)(及隨之的通道數量)每次翻倍時的3dB(半位元)。反之,在一些面向中,可藉由對具有相對偏移的Nch個核心ADC作平均而獲得的最大解析度改良係:
與等式(α)相較,等式(β)凸顯了較佳的解析度改良,因而顯示出,配合通道間偏移的平均技術可係超越單一量化器限制的更有效改善解析度方法,並顯示出,該可重組配構造可係比固定(僅時間交織)構造更為有利。事實上,由於在一些面向中,系統功率在這兩種組配之間並無差異,且系統功率可係一階: Psys
= Nch
x Pcore-ADC@fsc
此外,相對於時間交織構造,平均構造對時控歪斜和DNL或INL失配可係較不敏感。事實上,即使出現未校準錯誤來源(例如通道間的DNL或INL以及時控歪斜),平均作業仍可實現與過度取樣作業相似的解析度改良。可施用對量化器與系統輸出的校準。在一些面向中,係可於在工作環境中實施之前先施行校準。在一些其他面向中,校準作業可係在背景中運行,而與電路作業同時施行。可係透過涉及控制器28040的反饋迴路來進行校準,該控制器可基於來自處理電路28010的ADC輸出而計算適當組態位元,以調諧ADCS 28000來接近所欲操作點和效能。
圖283依據一些面向而例示出平均系統的解析度改良。此ADCS之模擬在各個通道中係使用具有中等解析度(例如9位元)的理想量化器。該等核心ADC可係具有在1 GS/s上之針對180 MHz輸入信號的不同偏移量(例如使用IEEE 802.11ax估計規格)。這些結果示出LSB之SNDR之針對不同通道數量Nch =2、5、10的變化。
圖283之結果顯示出有與通道之數量無關的解析度改良存在。此外,如於圖283中所示,針對為LSBcore/Nch之倍數的偏移值,改良程度可係比藉由等於被平均通道數的簡單過度取樣因數所能達到的更高。如圖所示,此改良程度可例如係等於Nch每次翻倍的6 dB。以為LSB/Nch之倍數的相對偏移量為特徵的Nch=10個通道的平均ADC作業的步調模型(cadence model)(使用Verilog-A和示意結構單元)模擬結果(Verilog-A模型)顯現出了20 dB解析度改良:比藉由Nch所作的等效過度取樣所會達到的好10 dB。在存在未校準錯誤來源(DNL或INL、2ps通道間歪斜、增益失配)情況下的具有等於α·LSB9b/Nch(α為整數)之計劃偏移量的10通道9位元核心ADC平均組態的其他蒙特卡羅(Monte Carlo)統計模擬顯現出了0.1 LSB的DNL或INL標準偏差、1%通道間增益失配、以及上至9或9.5 dB的解析度改良,因而等效於經校準過度取樣技術者。
圖284依據一些面向而例示出一種提供彈性ADC構造的方法28400。方法28400可由控制器28040配合圖280中所示之其他電路進行。可於操作28402在平均模式ADC組態和時間交織ADC組態之間調整(或選擇)ADC組態。平均模式可例如係用於較高解析度、較低帶寬作業。時間交織模式ADC組態可例如係用於較低解析度較高速作業(其中,來自核心ADC的輸出被平均)。無關乎所選模式,可基於被提供給時控單元的主時鐘信號而將系統時鐘信號和當地主時鐘信號提供給各個核心ADC。可視ADC組態而調整系統時鐘信號。在一些面向中,系統時鐘信號可係根據指出ADC組態的模式信號而受到調整。該模式信號可例如包含指出ADC組態的單一個位元、或包含該單一位元以及指出要使用其中多少個核心ADC的至少一個額外位元。該等核心ADC之解析度可視ADC組態而受到調整。在量化作業期間,類比輸入可被過度取樣並被作取樣疏化。
可於操作28404在平均模式ADC組態中將來自核心ADC的輸出平均以產生平均ADC輸出。該平均ADC輸出可接著受到進一步處理。此處理可包含:緩衝來自各個核心ADC的經量化信號。
可於操作28406在時間交織模式ADC組態中將來自核心ADC的輸出組合以產生時間交織ADC輸出。如上,該時間交織ADC輸出可接著受到進一步處理。可視ADC組態使該等經量化信號受到分別的處理。此處理包含:等化來自各個核心ADC的該等經量化信號。
用於波束成形及波束成形位置的方法可能在接收器以及系統效能二者上皆有廣大的牽連。類比波束成形作業(不管是在RF或IF)對上數位波束成形作業的選擇可能最終會是代表在接收器線性、障礙拒絕、ADC動態範圍以及耗電量上的交易。
數位波束成形作業可能在NLOS環境中之有效SNR與控制面潛時方面有益。雖然數位波束成形作業可在波束整形上提供彈性,但其可能是以在發送器RF鏈與天線間之一對一對應關係的代價來提供彈性。詳言之,數位波束成形作業的耗電量可能部份是源於大量ADC與DAC(可能針對各個RF鏈分別使用其中一者)。詳言之,ADC和DAC之耗電量可能會隨著取樣率而線性增加並隨著每樣本之解析度位元而指數性增加。ADC的數量和解析度可能會在資料轉換器及至基帶處理器的相關資料鏈路上加諸顯著耗電量。此外,ADC動態範圍也可能會是一個問題,特別是在存在有一或多個強干擾源的時候。雖然可能會想要使ADC具有足夠的動態範圍以處理干擾源,但ADC輸入可能缺乏空間干擾拒絕(spatial interference rejection)。
混成波束成形作業(其可合併有類比波束成形作業)可將耗電量問題減少或減輕某種程度,但代價是會對數位處理作業遮蔽個別天線信號、以及增加控制潛時與NLOS赤字。抑或,使用藉由低解析度ADC(例如1~3位元ADC)所為的數位波束成形作業(而非典型上所用之高解析度ADC)可減少ADC和數位處理耗電量,但代價是高SNR情境中之通量。
在一些面向中,係可透過類比加總來減少所使用的ADC規格(特別是動態範圍)並同時維持個別天線信號以供用於數位處理。詳言之,對作業ADC之數量的動態調整可係取決於信號條件和系統活動性。在一些面向中,係可使用橫跨數個元件的類比加總來作空間干擾拒絕,不過是以可在數位域中反轉以供快速控制面作業的方式。因此,在一些面向中,其控制面效能係可與數位波束成形作業匹配,且因此,其控制面潛時可係比類比波束成形作業更小。此外,對出現在類比波束成形中的類比移相器與同相或九十度差相位(I/Q)失衡補償電路也可被避免,也就是說,在一些面向中,該構造可避免I/Q組合且僅倚賴切換信號極性。此外,也可實現空間干擾拒絕並在類比波束成形中使用較少ADC,如同數位波束成形之MU-MIMO能力、低控制潛時、高度有效SNR、以及高非視線通量所能實現的。
圖285依據一些面向而例示出一種接收器構造28500。接收器構造28500可被整合在圖3E中所示之並行接收器電路382中,但接收器構造28500並不受如此整合行為限制。接收器構造28500可係設置在UE、NB、AP或其他通訊裝置中。該通訊裝置可亦具有其他電路,例如發送器電路(為方便起見而未於圖中示出)。構造28500可包含接收器電路,此接收器電路包含RF前端28502、乘法器28504、組合器28506、可變增益控制28508、ADC 28510和基帶處理器28520。也可設置其他元件(例如低通濾波器),但在此為方便起見而未於圖中示出。RF前端28502輸出可提供來自與RF前端28502連接之天線28530的天線元件(未於圖中示出)的輸出(i
=1、……、N)。
ADC 28510各可係與一個不同組合器28506和可變增益控制28508還有多個乘法器28504相關聯。乘法器28504各可係與來自RF前端28502的一個不同輸出(i
=1、……、N)相關聯、且可具有用於使信號加權的個別信號權重(i
、j
=1、……、N)。在一些面向中,該等信號權重所用的值可係-1或1。雖然將權重限制在這些值上可致使較為簡單的運算,但在一些面向中,權重所用的也可是其他整數或非整數實數或複數值。可由於不同ADC 28510可能看到不同干擾量而使用不同加權方式。加權方式可係適應性的,與所欲信號和干擾信號之條件(或其他變數)有關,以使所欲信號的信號對干擾加雜訊比(SINR)最大化或增加,或者,加權方式也可係固定的,因而與信號和通道條件無關。
因此,針對各個天線元件,係可在組合器28506將來自一個特定天線元件的類比輸出與來自其他各個天線元件的經加權類比輸出組合。可將來自組合器28506的組合輸出供應給可變增益控制28508。可變增益控制28508可提供增益(i
=1、……、N)來調整(i
=1、……、N),即對ADC 28510之輸入。
可變增益控制28508可藉由提供在遞交給ADC 28510前之針對潛在干擾源的可反轉類比補償來使得ADC 28510之動態範圍能夠得到縮減。ADC 28510之動態範圍可係由基帶處理器28520(或其他處理器)依據所欲陣列干擾拒絕和角度解析度所擇定。係可使用較大陣列或較大ADC動態範圍來解析較小角度。可將ADC 28510之輸出供應給基帶處理器28520,由組合器28506所提供的類比補償在此被數位式反轉。在一些面向中,此反轉可係受限於ADC 28510之解析度。
在一些面向中,該類比加總可係以電流模(current mode)加總來實施。在其他面向中亦可使用其他信號加總方法。所用加總方法可符合所欲功率和效能。如所示地,在一些面向中,圖285之配置可減少或消除對用於類比波束成形之I/Q失衡補償電路及類比移相器的使用。
在一些面向中,用於接收來自一個天線之多個天線元件的波束成形信號的構件可由接收器構造28500實施。在一些面向中,如所示地,接收器構造7200可進一步實施用於在將波束成形信號提供給ADC之前先針對干擾信號進行補償的構件(例如經由乘法器28504和組合器28506)、用於量化經補償信號的構件(例如經由ADC 28510)、以及用於在處理經量化信號之前反轉補償的構件(例如經由基帶處理器28520)。
在一些面向中,如所示地,接收器構造28500可進一步實施下列中之至少一者:用於判定所欲或致擾信號其中至少一者之方向或處理經量化信號過程中之通道響聲(channel sounding)的構件(例如經由基帶處理器28520)。在一些面向中,如所示地,用於針對干擾信號進行補償的構件可進一步包含用於組合各個波束成形信號之經加權複本的構件(例如經由組合器28506)。在一些面向中,如所示地,接收器構造28500可進一步實施下列中之至少一者:用於調整各個經補償信號之可變增益以使被供應給ADC 28510中之相應ADC的信號之功率位準受到標準化的構件(例如經由可變增益控制28508);用於調整在特定操作期間內所要使用的ADC 28510之數量的構件;以及(或是)用於視所欲陣列干擾拒絕與角度解析度而選擇各個ADC 28510之動態範圍的構件(例如經由基帶處理器28520)。
在一些面向中,可將ADC 28510之數量限制在可用ADC 28510的一個預定數量或比例,例如並非所有ADC 28510。基帶處理器28520可選擇所要使用的ADC 28510之數量。基帶處理器28520可例如啟用所有ADC 28510以供用於控制面作業、所欲和干擾源方向判定或通道響聲,此僅聊舉數例。在一些面向中,基帶處理器28520可將所用ADC 28510之數量限制在可用ADC 28510的一個子集,例如在活躍鏈路中者。
數學上,前文所述之作業可如下利用向量來描述。詳言之,向量s(天線輸出)和v(ADC輸入)分別係由元素si、vi構成,W
(加權)係由wij元素構成的一個加權矩陣,而G是由gi元素(可變增益控制)構成的一個托波力茲(Toeplitz)矩陣。陣列尺寸N的選擇可係取決於所欲陣列增益、干擾拒絕以及功率預算。
ADC輸入v可藉由s之矩陣變換來表示:
可從v計算出原始天線信號:其中,pinv是偽逆矩陣。v之經量化版本可係在數位域中可得的,以供基帶處理器使用來實質逆轉該類比矩陣變換,並使得能夠處理原始信號。詳言之,可利用s
′來找出所欲信號與干擾源之方向。可使用各種處理來找出這些不同信號的方向。這種處理的一個範例可係MUSIC處理。在ADC之前使用類比加總可使得個別天線元件信號能夠被維持,同時仍對該等ADC提供空間干擾拒絕。
在一些面向中,矩陣變換可依然是靜態的。也就是說,加權(其可係儲存在該通訊裝置之記憶體中)可依然相同,而與干擾無關。在其他面向中,加權可係動態的,且係與干擾有關。於此事例中,可週期性進行對來自RF前端之信號的取樣,並用其來調整矩陣係數。在一些面向中,基帶處理器可判定出哪個ADC具有最低SNR、盡可能將干擾源推向單一個ADC、並相應地對來自天線元件的信號作加權。
知道了所欲信號及致擾信號之方向,基帶處理器可選擇要啟用的一或多個路徑來增加SINR或使SINR最大化。圖286依據一些面向而例示出空間響應之模擬結果。此空間響應可係針對一個四元件線性陣列,使用了阿達瑪(Hadamard)加權。在一些面向中,在判定出最大化SINR路徑之後,基帶處理器可停用未使用路徑之ADC以節省電力。如於此模擬結果中所示,所欲方向是0゚。
圖287依據一些面向而例示BER之模擬結果。圖287例示出圖285所示之設計對比於類比與數位波束成形結構的示範性BER效能,針對八元件天線、四位元ADC、20 dB的信號除以干擾源比、以及16-QAM調變。所欲方向與圖286中所示者一樣是0゚,干擾方向是20゚。可以看到,類比BER基本上不受每天線SNR影響而維持常數,而數位BER持續下降,最後持平。然而,在這個範例中,圖285所示之設計的示範性BER效能在低SNR時與數位效能相當,並且在SNR增加時,BER急遽下降。
在一些面向中可係使用阿達瑪矩陣以外的其他矩陣。圖288依據一些面向而展示干擾拒絕之模擬結果。此模擬可係針對八元件天線與四位元ADC,使用了適應性權重矩陣W。圖288針對阿達瑪加權與最佳化碼簿(亦受限於集合{-1, +1}中之權重)而示出干擾拒絕對比於水平角的模擬結果。兩種碼簿皆於所有角度上提供大於12 dB的干擾拒絕。這可使ADC量化能夠減少兩位元,並藉此減少耗電量。
圖289依據一些面向而例示出一種在接收器中減少量化器動態範圍的方法28900。方法28900可藉由圖285中所示之RF前端28502、乘法器28504、組合器28506、可變增益控制28508、ADC 28510和基帶處理器28520進行。於操作28902,可於RF前端28502接收來自天線28530之多個天線的多個波束成形信號。該等波束成形信號各可包含一個所欲信號和一個干擾信號。可取決於通道條件或信號類型而調整所要使用的ADC 28510之數量,此僅聊舉數例。
於操作28904,可在對波束成形信號作量化之前先針對該干擾信號作補償。此補償作業可包含在組合器28506組合各個波束成形信號之經加權複本。加權作業可係藉由一個可逆類比加總權重矩陣所界定,該可逆類比加總權重矩陣之加權係固定的,或也可係視所欲信號及干擾信號之條件而定的,藉以將信號品質(例如所欲信號之SINR)最大化。在一些面向中,該類比加總權重矩陣可包含一個阿達瑪矩陣。在一些面向中,係可分別將各個經補償信號提供給一個不同ADC。在一些面向中,可將其中一些或所有的經補償信號提供給同樣一個或幾個ADC 28510。
於操作28906,可接著在ADC 28510將該等經補償信號量化以形成量化信號。可在進行量化之前先調整各個經補償信號之可變增益,以使被供應給ADC 28510中之相應ADC的信號之功率位準受到標準化。對該等經補償信號的量化作業可包含:判定所欲信號和(或)致擾信號其中至少一者之方向或通道響聲。
可將該等量化信號供應給基帶處理器28520。基帶處理器28520可在操作28908將補償數位式反轉。基帶處理器28520可接著進一步處理數位版的該等波束成形信號。
本揭示內容的一些面向大致係有關用於時間交織類比至數位轉換器(ADC,合稱TI-ADC)的一種以回路為基礎的時間歪斜校準,其並不使用外部測試設備。該TI-ADC可用於射頻收發器中。
現代電信裝置所運作的頻率可能會在有關硬體部件上產生一些困難。此種裝置中之用來處理信號的ADC可能會超出單一個ADC的能力。為了對付這個問題,係有可能利用在不同通道中的多個ADC電路,這些通道可在共用時鐘的控制之下被交織並被依序觸發。
假設通道元件全都是相同的,那麼那些部件就全都會以相同方式行為。然而,真實世界的部件會由於製造過程而有一些差異,這轉而產生在於TI-ADC中所用之通道之間的失配,並降低系統效能,例如減少信號雜訊比(SNR)及假性自由動態範圍(SFDR)。在通道之間可能會出現不同類型的失配,例如:(1)DC偏移失配、(2)增益失配、(3)時間歪斜失配、以及(4)帶寬失配。本揭示內容的一些面向思忖如何在不使用外部測試設備的情況下校準時間歪斜以處理時間歪斜失配,例如藉由利用回路架構。
圖290是一種時間交織類比至數位轉換器(TI-ADC)構造29000之一範例的方塊圖,其利用M個並行的低速ADC通道而做到高速轉換(圖中示出三個通道以供例示用:A通道CH-A、B通道CH-B、C通道CH-C)。此TI-ADC可係前文所述之ADC電路394,或者其亦可包含其他組態。可將類比輸入29010提供給M個不同取樣保持電路29020A、29020B、29020C,其可係使用共用時鐘29025而依序分別在三個不同的相位時間φ0、φ1和φM-1被取樣。可將取樣信號提供給類比至數位轉換器(ADC)29030A、29030B、29030C。可接著藉由一個多工器29040而組合該等數位信號以產生數位輸出信號29050。
圖291是一個時序圖29100,其例示出在一些面向中可如何藉由M個被平均分開的相位而讓所有通道以相同取樣頻率FS(或其反逆TS,例示於圖中)作業。各相位φ之取樣保持會持續一段時間TS(或針對第m個相位的mTS),且所有相位的總樣本時間是nMTS。因此,φ0的樣本是從T0開始,φ0的樣本是從T0開始,以此類推,此循環在時間Tn重複。整體取樣頻率等於MFS(也就是1/MTS)。
圖292是例示出收發器29200之一範例的一個方塊圖,其具有一個回路設計。參考信號產生器29205可產生參考信號29207,其可例如係正弦或複指數信號,且其可被提供給一個單邊帶(SSB)產生器29210。SSB產生器29210可產生具有I(同相)與Q(九十度相差)成份或子通道的九十度相差輸出。可分別將這些成份提供給數位至類比轉換器(DAC)29220I、29220Q之輸入端。可將DAC 29220I、29220Q輸出分別提供給IQ調變器29230之輸入端,此調變器會將該信號提供給一個發送路徑放大器29240然後進入發送(TX)路徑。在一種面向中,放大器29240可係一個中頻(IF)放大器。
可經由回路連結29250而將在發送路徑放大器29240之輸入端所提供的該信號連接至一個相應接收路徑放大器29260之輸出端,該回路連結將所發送的該信號(包含參考信號29207)導引至接收器內。在另一種組態中,回路連結29250可係連接至發送路徑放大器29240的一個輸出和接收路徑放大器29260的一個輸入。在這些組態中,回路連結29250係直接與放大器29240、29260鄰接。然而,回路連結29250的其他設置方式也是有可能的。例如,可係在IQ調變器29230之前和IQ解調變器29270之後施用回路連結29250,且可在此組態中使用不同的回路線路。
可將接收路徑與回路信號的組合提供給IQ解調變器29270,其將這些信號分解成個別的I和Q成份。可將這些信號分別提供給由時鐘29025控制的取樣保持電路(圖中示出的是針對A通道的範例)29020AI、29020AQ(如針對圖1所論述的),然後分別提供給ADC 29030AI、29030AQ,可將所產生的類比信號提供給針對各種信號的相位估算器29290I、29290Q以估算參考信號29207之相位。可從所估算出之相位計算出I和Q子通道的時間歪斜、。可利用所估算出的時間歪斜而分別藉由用於調整由時鐘29025所產生之信號的校正電路29280I、29280Q來校正信號。這麼做可使得能夠在不使用額外ADC的情況下藉由用於產生校準信號的回路作校準。若該裝置已具有用於IQ失衡校準的移相器回路,那麼在一些面向中,其可在不使用任何額外硬體的情況下進行校準。
下面的論述以範例方式提供可用於作出時間歪斜判定和校正的分析。
在使用一個ADC的事例中,可將該數位發送器之參考信號產生器29205組配為使其輸出可係正弦信號(單一個DAC 29220(例如,僅29220I或29220Q其中一者可便足矣))。第m個ADC通道之輸出可係:xm
[n
]= s
(nMTS
+mTs
+τm
)其中: m:通道數 nMTs:整個ADC的取樣間隔(集體ADC通道) mTx:一個通道的取樣間隔 τm
:第m個ADC通道的時間歪斜 s(t):對ADC的類比數位輸入
於此事例中,參考信號(在被分離到該等通道內之前)之s(t)可係由下式給定: s(t) = Asin(2πft + θ) 其中: f:正弦波頻率 θ:該正弦波之相位 A:該正弦波之未知振幅
在將參考信號29207分離至該等通道內之後,s(t)被s(nMTS + mtS + τm)取代,因此,第m個ADC通道之輸出可係:xm
[n
]= Asin
(2πf
(nMTS
+mTs
+τm
)+ θ).Asin
(wn
+θ[m
])其中:
可藉由下式來估算相位θ[m](可藉其對時間歪斜作導算):其中,係假設每ADC通道取N個樣本。
為求簡明,係藉由減去2πfTSm而施行線性解趨勢(detrending),並使用以之平均來計算:現在,計算時間歪斜估算:
可例如藉由將各ADC通道之輸入端的信號延遲的數位控制延遲線路、或藉由對各ADC通道之輸出的數位校正作業來進行時間歪斜校正。
在使用兩個ADC(針對I和Q通道)的事例中,係可使用為如下形式的複指數參考信號: sI
(t) = AI
cos(2πft + θ)、sQ
(t) = AQ
sin(2πft + θ)
所用程序可係如下: 1. 針對各個ADC通道,可利用與單一ADC事例中所使用者相同的途徑來估算所接收到的正弦波或餘弦波之相位。 2. 所有的估算可係位在一條線路上,且估算可係位在與線路間有π/2弧度偏移的另一條線路上。為了校正這一點,係從減去π/2弧度。其結果係以、來表示。3. 藉由將、減去2πfTS
m來施行線性解趨勢。 4. 計算所有相位之平均。 5. 使所有相位減去該平均相位。 6. 藉由除以2πf來將相位差轉換成歪斜。7. 進行時間歪斜校正。
圖293是一個流程圖,其例示出前文所述之方法8000的組成。收發器29200是可構成用於進行一種方法的構件的一種範例(該方法係用於操作用於時間交織類比至數位轉換器(ADC)的以回路為基礎的時間歪斜校準電路),但該構件並不受限於此收發器。可在操作S29310中於發送側上產生參考信號,並可在操作S29320中將該參考信號傳遞至接收器側。可在操作S29330中基於該參考信號而藉由相位估算器計算出所估算歪斜時間。最後,可在操作S29340中校正取樣保持(S/H)電路之時鐘時序以針對所估算時間歪斜作補償。
時間歪斜估算與校正可係一次完成,或可係以迭代方式完成(視校正準確度而定)。在頻率選擇上,一般而言,頻率越高則估算品質越佳(因為在轉換成歪斜時可能會有除法)。換言之,針對某個給定相位量測準確度而言,以較大的頻率來除通常可使得時間歪斜估算能夠較為精準。可在複數個頻率上進行量測,以改善量測準確度。此方法可例如係在裝置的生產過程中、在開機時、週期性地、或根據某種預定排程或事件而使用。
現代電信裝置所運作的高頻率可能會在有關硬體部件上產生一些困難。此種裝置中之用來處理信號的ADC可能會超出單一個ADC的能力。為了對付這個問題,有可能利用在不同通道中的多個較慢(也就是週期較長的)ADC電路,這些通道可在共用時鐘的控制之下被交織並被依序觸發。
假設通道元件全都相同,那麼交織設計就會很簡單,因為那些部件全都會是以相同方式行為。然而,真實世界的部件會由於製造過程而有一些差異,這轉而會造成在時間交織ADC(TI-ADC)中所用之通道之間的失配,並降低系統效能,例如減少信號雜訊比(SNR)及假性自由動態範圍(SFDR)。在通道之間可能會出現四種不同類型的失配:(1)DC偏移失配、(2)增益失配、(3)時間歪斜失配、以及(4)帶寬失配。本揭示內容思忖如何在不使用外部測試設備(TE)的情況下校準增益以處理增益失配。
當使用TI-ADC時,可能會想要進行橫跨複數個個別ADC的校準。較高調變階級(例如64-QAM、256-QAM及1024-QAM)可在2640 MHz取樣率下使用為9個位元的有效位元數(ENoB)。在這些情況中,合意效能可使得在該等TI-ADC通道(亦稱之為「片段」)中之個別ADC的校準合意,包含增益校準。
在一般意義上,根據各種組態,該TI-ADC可作業於數個模式中,例如正常模式以及校準模式,於正常模式中,ADC通道或片段之增益變異可受到校正,於校準模式中,可在ADC通道或片段中提供一個已知信號,且可計算出一個增益校正值以供後用。可使用多種基準電壓來決定增益校正值,並可藉由多種方式來儲存這些值。該系統也可考慮到有可能在不同溫度上變化的增益校正值而運用溫度依據。
圖294是一種示範性TI-ADC 29400之方塊圖。TI-ADC 29400可係前文所述之ADC電路394,但其也可係包含不同電路。可設置一個切換器29410,其可在正常作業期間的裝置輸入信號29405與校準作業期間的基準電壓29415源之間切換。基準電壓29415可係任何形式的穩定基準電壓,例如帶隙基準、獲自晶載電阻器的基準、以及外部基準(包含由電池或其他諸如此類者所作的供應)。基準電壓29415可具有精確或不精確絕對值,且其可維持其電壓以使得能夠精準地將可在校準期間被提供給一個ADC 29435的任何電壓值提供給其他ADC。
在兩種中之任一事例中,皆可將來自切換器29410的經切換信號(類比輸入)29420提供給多個追蹤保持(T/H)電路29425,這些T/H電路經由鏈合而被並聯配置、且係以級聯方式作業。可使用這些電路29425來在某個特定時間獲取輸入信號29405並在一部分週期當中牢牢保持住該值以對ADC 29435提供穩定輸入。T/H電路29425可亦被組配為取樣保持(S/H)電路。在一些面向中,係可在某個控制時點上取得並維持一個值。於本文中,「追蹤保持」或「T/H電路29425」也包含取樣保持或S/H電路。
在一種變化中,可係將切換器29410設置在T/H電路29425之後。雖然這麼做可能會因為切換器29410對複數個通道的切換而導入一些複雜度,但這樣的組態會使得各個通道能夠被獨立切換,並進一步使得能夠橫跨該等T/H電路29425而校準掉任何類型的增益變異。
係將時控例示在圖295中,此圖係可利用M個並行低速ADC通道(圖中可係示出三個通道以供例示用:A通道CH-A、B通道CH-B以及C通道CH-C)而做到高速轉換的TI-ADC 29400構造之一範例的方塊圖。可將類比輸入29420提供給M個不同的追蹤或取樣保持電路29425A、29425B、29425C,其可係使用共用時鐘信號29480而分別在三個不同的相位時間φ0、φ1和φM-1被取樣。可將取樣信號提供給類比至數位轉換器(ADC)29435A、29435B、29435C,其可例如係快閃ADC、增量取和ADC、雙斜率轉換器ADC、及逐次近似轉換器ADC,此僅聊舉數例。於此所述的這個構造與所使用的ADC裝置類型可係並無特別關聯。可接著藉由一個多工器29450而組合來自該等級聯ADC 29435的數位輸出信號29440(圖294)以產生一個單流數位輸出信號29455(圖294)。
圖296是一個時序圖29600,其例示出在一些示範面向中係如何藉由M個被平均分開的相位而讓所有通道以相同取樣頻率FS(或其反逆TS,例示於圖中)作業。各相位φ之取樣保持會持續一段時間TS(或針對第m個相位的mTS),所有相位的總樣本時間是nMTS。因此,φ0的樣本是從T0開始,φ0的樣本是從T0開始,以此類推,此循環在時間Tn重複。整體取樣頻率等於MFS(也就是1/MTS)。
在正常作業中,控制器29475(圖294)將切換器29410設定成選擇正常輸入信號29405。控制器29475亦經由鏈合 29480而產生要給各個T/H電路29425(其可係經由鏈合29430而連接至相應ADC 29435)的時間交織控制信號。控制器29475開始ADC循環,之後一個適當ADC數位輸出信號29440會受到選擇。
回到圖294,在多工器29450之後係可有一個數位量測與校正(MC)單元29460,其可在正常作業模式以及校準模式二者當中作業。當作業於正常作業模式時,MC單元29460可係用於對輸出信號(其可係與當前時間所選擇的可係哪個ADC 29435有關)施用校正性增益調整值(或支援對校正性增益調整值的施用(例如藉由在有在ADC之前或之內作類比調整時不進行調整))。 其可接著將增益經調整輸出信號29495轉送給該裝置的後續部份。
當作業於校準模式時,MC單元29460可將與量測信號有關的資料29470提供給控制器29475。從量測資料到增益值的轉換可係由MC單元29460或者控制器29475所為。可將MC單元29460看作是控制器29475的延伸。所取得的資料29470可例如係一個增益偏移量,其可致使個別ADC 29435之輸出被施予一個乘數。也可係藉由查找表(LUT)來提供增益調整值,並(或)使用某種其他分段線性校正模型(可能包含內插)。可將基準電壓29415設定為數個不同值以容許可沖刷掉非線性的多點校準。基準電壓29415可提供可接著受到量測的一連串輸出或波形,其使得更為複雜的LUT能夠被建構。可將增益偏移量和(或)LUT值儲存在記憶體29490中以供之後在正常作業模式中使用。可利用線性內插法來針對由基準電壓29415所實際供應者之間的電壓而估算增益值。在一種組態中,係可使用輸出信號29472的直接回路或反饋來作為基準電壓。這可使得能夠利用DAC(未於圖中示出)來傳輸複指數函數。因此,該系統能夠發送出校準波形然後捕獲此波形。這麼做可使得能夠作精密校準,例如前文所述之多點校準。
控制器29475因而可(例如在MC單元29460進行調整時)施用儲存在記憶體29490中之增益校正(其值係與控制器29475可能選擇哪個ADC 29435有關)或支援對該增益校正值的施用。此種校正可係一種簡單形式或一種複雜形式。複雜形式可包含使用了例如所儲存多項式係數的線性校正。在另一種實作中,可係藉由直接設定被輸入給個別ADC 29435的類比或數位控制信號29482來實現對增益和偏移量的校正。
因此,在一些面向中,在校準(內建自我測試(BIST))模式中,控制器29475設定切換器29410以將基準電壓29415輸入至ADC 29435並監控結果輸出。控制器29475可產生含有校正值的一個表,此表係儲存在記憶體29490中以供之後在正常作業期間內所作的調整用。記憶體29490可係一組暫存器或更為精密的靜態RAM裝置,其儲存該等增益值、LUT、或其他相關資料。控制器29475可亦監控溫度依據29485(例如溫度計),並於發現在溫度上有超出臨界量的改變時重新進行該校準循環。在另一種組態中,記憶體29490可儲存不同溫度的複數組增益值,以使得在某特定溫度上的後續作業不需進行重新校準。在一種組態中,該系統可進行溫度間之數值線性內插以獲得某溫度之未經測量增益值。在又一種組態中,若可在數學上判定出在溫度與增益值之間的準確關係,那麼可在該裝置於不同溫度上作業時將一個方程式施用至在校準期間內所判定出之針對某個溫度的增益值。在又一種組態中,係可忽略溫度,並且可在非處於接收模式中(大部分時間可能都是這樣)時連續地進行背景校準。
在一些面向中,係可避免對外部測試設備的使用,並可不浪費製程中之超出時間。增益校準作業可係在裝置啟動之時、週期性地、或基於某些其他條件而進行。若增益瑕疵會隨時間改變時(例如由於溫度變化),持續進行增益校準可能特別有利。
在一種實作中,係可實施觀察ADC輸出在一段時間上之波形之平均值的一種演算法。此演算法可假定I/Q失衡已如同發送器之本地振盪器(LO)洩漏以及接收路徑之DC偏移一般已受到校準。該發送路徑可用於發送複指數波形——這可提供在I/Q調變器之後的連續波(CW)信號(例如單一RF頻率)。可提供從發送側至接收側的回路,並可分開計算各個ADC片段的信號功率輸出。接著,可針對I及Q計算所有片段的平均功率信號。可將各個片段的信號功率除以該平均並計算此比率之平方根,即可算出應該受到校正的增益誤差。
舉例來說,若有十個ADC 29435,那麼可將輸出值置於例如十個不同表格內,各表格每隔九個片段輪一次(在時間上偏移)。那麼,係橫跨各個表格而作平均功率計算。這提供了針對一個特定ADC 29435之多個片段的平均功率,並且也提供了增益校正的基礎。
為了計算各片段之信號功率,首先,此處理作業收集來自各個片段的N個樣本。可係以使得這N個樣本形成所量測之正弦波信號的整數個循環的方式來選擇N。可分別針對各個片段而將該等值平方、加總、並接著除以N。或者是,可分別針對各個片段而藉由將所接收信號乘以e2πjft來使該信號解調變,其中,f是信號頻率,而t是ADC 29435的取樣時間。可將解調變之後的信號加總並除以N,這計算的是振幅平方。
可係在類比中或在數位中(在ADC 29435之後)進行校正。若校正是在類比域中進行,那麼可進行第二輪校準來驗證良好結果、或決定即將進行額外修改。可係藉由被提供給ADC 29435的類比控制信號來利用閉迴路系統提供類比校正作業。此安排可運行一段時間,調整對ADC 29435的控制輸入直到測得功率(ADC 29435之平均功率)處於合意位準為止。可依序進行此作業以調整各個ADC 29435的位準。
圖297是一個流程圖,其例示出用於對TI-ADC施行增益校正的一種處理作業29700之示範性實作。TI-ADC 29400是可構成用於操作具有增益校正裝置之時間交織類比至數位轉換器(TI-ADC)的構件的一種範例,但此種構件並不受限於此TI-ADC。在操作S29710中,可藉由控制器29475而將該TI-ADC設定成在校準模式中作業,並可依序將一個已知信號施加至各個ADC片段。在操作S29720中,可藉由量測並校正單元29460而量測ADC片段之輸出,並且在操作29730中,可將針對該ADC片段的增益校正與和在取得該增益校正時之所處情況有關的任何其他資訊一起儲存在記憶體29490中。一旦已取得各ADC之增益,則在操作S29740中,係可在正常作業模式中藉由例如控制器29475而對ADC(其可係在一個特定作業片段中被作動)施行所儲存的增益調整。
藉由使用本文所述之各種裝置實作,可有助於避免必須在製造時進行校準或使用要實地提供的測試設備等情況,而使得能夠進行更為頻繁的校準,並最終使裝置之作業更為精準可靠。
用於無線傳輸的功率放大器(PA)典型上係在其傳輸功率能力的一個受限範圍上具有線性特性。真正的線性PA會產生只與輸入信號及該PA之增益成比例的(例如,無與輸入信號之位準有關的振幅或相位失真)輸出信號(振幅及相位)。實際的PA會產生所欲輸出信號(與輸入信號及PA之增益成比例)及其他非所欲信號(可能係由於PA非線性所生)。這些非所欲信號被稱為交互調變產物(IM)。這些IM信號會導致使PA輸出端之信號品質降級的交互調變失真(IMD)。PA之非線性行為可藉由幾種方式來模型化及表示:多項式PA模型、描述PA輸入端對輸出端行為的一個查找表(LUT)、用於記憶型PA模型(當中,當前PA輸出係取決於當前PA輸入並取決於先前輸入信號)的弗爾特拉級數(Volterra series)。
配合下列可行方程式,圖298例示AM/AM(輸入振幅對上輸出振幅)之PA特性曲線的一種範例,且圖299是AM/PM(輸入振幅對上輸出相位變化)之PA特性曲線的一種範例。 A
(t
):信號波封φ
(t
) :信號相位f 1
{}:AM/AM函數f 2
{}:AM/PM函數
然而,係有可能藉由在發送之前施用人稱數位預先失真(DPD)者來延長PA之線性範圍,而產生線性的振幅與相位。DPD對PA施加一個信號而使得該PA輸出在其具有IMD的輸出端上會(理想上)只有所欲信號。例如,若PA係利用AM/AM和AM/PM多項式而模型化,那麼後接一個PA的DPD會產生可能很接近理想PA的等效AM/AM和AM/PM。如可從圖298之虛線看出的,施行DPD可產生直到飽和輸出功率PSAT的線性增益。為了進行由DPD所作的校正和計算,係可提供該PA的一個模型。模型越佳則可施行更佳的DPD校正。可即時地或基於即時資訊而更新PA模型以及取決於PVT-f(處理作業、電壓、溫度以及作業頻率)的PA特性。為了這麼做,係可如同將資料送至數位域的饋送而使用反饋以及對PA輸出的感測。在以反饋為基礎的一種設計中,係可將與放大器特性有關的資訊反饋給DPD以使該DPD可對信號作適當校正。
相位陣列系統(其可連同許多天線而使用許多PA)使得無線電波之波束能夠受電子式操控而無需實際移動該等天線。在這些系統中,對各放大器提供反饋信號可能會不切實際或成本過高。
圖300是用於相位陣列發送器之一部份的一個增益模型30000之一範例的方塊圖。可在相位陣列發送電力分離器30010接收射頻(RF)信號,此分離器將信號分離到多個通道CHANx內,該等通道可各包含數個獨立部件(例如放大器、切換器、天線)。這些部件可能會因為製程變異而不完全相同,因此其效能可能會不同(在PVT-f上)。圖300將許多變異源分散開來,這些變異源可包含用於在分離器30010與PA間之電路的增益GTXn 30020(其可係真的增益、或若增益因數小於一則係衰減)、對所施加信號功率PTXn的PA自身增益GPAn 30022、對所施加信號功率PPAn的切換器增益GSWn 30024、對所施加信號功率PSWn的天線跡線增益Gtracen 30026、以及對所施加信號功率Ptracen的天線增益GANTn 30028。有兩個問題可能會例如影響在各PA之輸出端的IM。第一個問題是具體特徵分析(例如:AM/AM和AM/PM曲線),第二個問題是對各個PA的具體輸入功率(例如:假設PA完全相同,但其中一者在其輸入端所處理的可能是非常高的輸入位準(相較於其他PA而言)——該PA會產生主控IM)。還有第三個問題,在PA之後的(線路與天線損耗)損耗也可能會影響總功率和IM。
總括而言,各通道中之功率可由下式表示:其中: Pdesired
是所欲輸出信號, IM是針對某個給定來源的交互調變失真功率,並且 n是來源號碼
該相位陣列發送器產生抵達通訊鍊路之另一側的單一個主波束。以PTX代表這個信號。所有通道一起,所發送功率是:或
來自發送功率方程式30050的PTX值代表來自該發送器裝置之該相位陣列天線的總功率輸出,包含來自PA之線性部份的所欲成份Pdesired以及非所欲交互調變成份:其中,PIM
是總非所欲交互調變成份功率。
這些值可係由接收由當前收發器之發送器部份所發送之信號的一個外部收發器(ET)判定。反之,這些值也可係由當前相位陣列收發器針對自外部相位陣列收發器(EPAT)接收而來之信號所判定。該外部收發器不必非得是一個相位陣列收發器。其可係能夠接收來自當前相位陣列收發器的信號,並且能夠將該非線性資料傳送回去。可藉由相位陣列收發器、多扇區接收器或全向收發器來實施該外部收發器。
圖301是一種可切換收發器部份30100的一個範例之方塊圖,前文所述之該發送器模型可係代表此收發器部份。在此可以看到,來自收發器部份30100之其他部份的RF發送信號30115可被饋送至發送電力分離器30110(其可係在圖300中所模擬的電力分離器B4-110的一種範例)內,將該信號之分離部份提供給用於使相位陣列波束能夠受到控制的移相器30130。其可被提供為對PA 30140的輸入。該信號可被PA 30140放大,且輸出信號TXOUT通過切換器SW 30150,此切換器於圖301中係處於發送位置,而將該輸出信號連接至相位天線陣列30165中之其中一個天線30160。圖中將出自前文中之方程式8750的總發送功率PTX示為是來自天線陣列30165的輸出。
收發器部份30100中之接收部件可包含在各通道中的低雜訊放大器30170,其提供信號給用於使相位陣列波束能夠受到控制的移相器30180。可藉由一個接收電力合併器30120而將整體輸出組合,組合後的RF接收信號30125可被提供給收發器部份30100的其他接收器部件。圖301亦示出針對收發器部份30100的含有非線性資料30190的回路信號,其被提供在天線陣列30165之輸入端處。
圖302基本上是圖301所示之收發器部份30100的翻版收發器部份30100’,惟,其切換器30150被切換至接收組態。當切換器30150是在RXIN位置時,該收發器係作業於接收模式中,自天線30160接收而來的信號會被導引通過低雜訊放大器30170而至接收電力合併器30120。當切換器30150是在TXOUT位置時,該收發器係作業於發送模式中,來自TX電力分離器30110的信號會被導引通過功率放大器30140而至天線30160。於此不再複述該等部件之說明與作業內容。
圖303A和303B是根據本揭示內容之一種示範面向的可含有一個收發器部份(例如前文所述之收發器部份30100)的一種整體收發器30300範例的方塊圖部份。另外,圖中也示出RF接收器30310部份的其他部件,包含一個RF放大器30312以及一個解調變器30314,該RF放大器可接收來自例如前文所述之接收電力合併器30120的組合信號,該解調變器可使用由本地振盪器產生器(例如RF合成器)30340所產生的信號(此信號可能受到部件30316放大或以其他方式作調控)。可將解調變後的信號先提供給中頻(IF)放大器30332之後再提供給三工器兼切換器30345,該信號可在此透過連結(例如同軸纜線30350)而被傳輸給收發器30300的其他部件。
也可提供收發器30300之對應發送部份。可透過連結30350而提供要被發送的信號,並可將該信號提供給IF放大器30334,並可將其輸出提供給RF發送器30320部份。此RF發送器30320部份可包含一個RF調變混合器,期使用由本地振盪器產生器30340所產生並可能受到放大器30326放大的信號,可街著先將經調變後的RF信號提供給RF放大器30322,之後再傳送給發送電力分離器30110,該信號可例如在此如前文所述地最終受到發送。
圖303B是例示出收發器30300之另一個部份的方塊圖。在接收側上,可經由連結30350及三工器兼切換器30355而接收已被向下調變至IF的接收信號。在IF接收器30360部份中,可將IF信號提供給IF放大器30362。雖未於圖中明確繪示,但此系統可係設計來處理九十度相差編碼信號,且示於IF接收器30360部份及IF發送器30370部份中的兩條路徑可係代表信號的同相成份I與九十度相差成份Q,係針對這兩種成份而分別提供不同的路徑。可設置IF解調變器30364來產生基帶信號之類比I/Q成份。IF解調變器30364可接收由例如晶體振盪器30384及IF合成器30382所產生的信號。切分器30380可受到來自頻率合成器30382之信號的饋給,並產生要透過該同軸纜線而傳遞給RFEM的參考信號。例如,若所需絕對頻率準確度是±20ppm(百萬分之一),則可使用具有±20ppm之頻率準確度的外部石英晶體(與內部晶體振盪器)。所有頻率生成區塊可均受到此頻率或者此頻率之倍數或分數的饋給。可針對I成份及Q成份而分別設置低通濾波器30366及類比至數位轉換器(ADC)30368以用於將基帶(BB)信號供應給BB處理器30390。該BB處理器30390將於後文中有更詳細論述。
在發送側上,可將由BB處理器30390所產生的基帶數位信號提供給IF發送器30370部份,此IF發送器部份可包括含有數位至類比轉換器30378、低通濾波器30376和IF解調變器30374的I部份和Q部份。可將I/Q信號提供給IF放大器30372,且可經由三工器兼切換器30355而將IF信號傳送過連結30350。雖然圖303A和303B係示出以連結30350在IF階段部份之間將單元分開,但也有可能係在RF階段部份之間將單元分開(或者也有可能完全不將那些單元分開)。
為了更好地說明BB處理器30390之部件,先來快速論述圖304。圖304是一個方塊圖,其示出與一個外部相位陣列收發器(EPAT)30300’通訊的相位陣列收發器30300(例如,其中一種組合會是手持式裝置與5G基地台或其他類型基地台)。收發器30300、30300’可各係以類似方式作業,並可分別從表示來自另一個收發器之傳輸的特性的方程式30050、30050’判定出功率傳輸(這在這樣的情況中可能會是事實,例如,可能會想要在基地台正使用DPD或該基地台可能仰賴其DPD之不同校準方式時使具有DPD的行動裝置最佳化的情況),並分別基於所接收傳輸而傳遞非線性資料30190、30190’。雖然圖304係將外部相位陣列收發器30300’示為一個相位陣列收發器,但它並不非得是相位陣列收發器,例如,它可就僅是一個一般外部收發器(ET)。該收發器(例如收發器30300’)可具有能夠解譯來自相位陣列收發器30300之信號並可藉由相關非線性資料30190回應的能力。
回到圖303B,BB處理器30390可包含一個數據機30392,數位預先失真(DPD)處理器30394可係駐在此數據機中。該DPD可係用於施加失真(其可係整體發送器放大器特性曲線的反逆),以使得整體發送器放大器可在飽和功率PSAT點以下以較為線性之方式作業。
對DPD 30394的控制可係由內部非線性處理器30396提供,此內部非線性處理器可接收由ET 30300’所傳送的非線性資料30190。在一種範例組態中,非線性資料30190可係由描述功率傳輸特性曲線PTX 30050之反逆曲線的多項式係數表示。考慮來源之非線性本質,在一些面向中,已證實五階多項式足以精準地反映出功率傳輸特性曲線PTX 30050或其反逆。在另一種範例中,非線性資料30190可係由映射反逆特性的查找表(LUT)表示。內部非線性處理器30396可處理所接收到的非線性資料30190並將其轉換成可用來控制DPD 30394的控制參數。
外部非線性處理器30398取得EPAT 30300’之功率傳輸特性曲線PTX 30050’,並判定出可能要被傳送給EPAT 30300’的非線性資料30190’。雖然圖303B係將非線性資料30190’示為與其他資料組合並透過DPD 30394而被傳送,但該資訊並不一定是利用DPD 30394而被傳輸給EPAT 30300’, 此傳輸可在不利用DPD 30394的情況下進行。
下文說明兩種示範面向。第一種面向係呈現在圖305中,其係一個流程圖,例示出可由收發器30300使用的一種處理作業30500之一範例,並示出相位陣列發送器所藉以發送含有某種程度的IM(容許在另一側上的接收(可能是低叢集,因為低EVM)且未違反可施用規則)的信號(可能使用初始DPD設定(可係由工廠預設))的一種程序。在另一側已評估並送回非線性資訊之後,DDP可係以接近最佳者的條件操作,並可發送較高輸出功率和(或)高資料通量(較高叢集)。
可在操作S30510中將一個傳輸信號分離到傳輸通道(例如前文所述者)中。接著,可在操作S30520中接著將該等信號從各個相位陣列天線中之天線發送出去。可在操作S30530中接收非線性資料(例如前文所述者),其含有該相位陣列天線之經加總輸出的特性曲線之反逆。可在操作S30540中將該非線性資料轉譯成用於數位預先失真處理器(例如前文所述者)的控制信號,該數位預先失真處理器可修改輸出信號。最後,經該DPD處理器修改過的資料可在操作S30550中被該收發器發送出去。
第二種示範方式係呈現在圖306中,其示出與圖305中者有所相似的一種程序,藉以產生可使得能夠在傳輸的最一開始設定正確(且接近最佳)DPD設定的一種資料基礎(例如查找表)。與圖305類似之處在此不再複述。資料基礎可係在操作S30638中隨著時間從各個作業收集而來(例如,可使用不同的接收器,這並不影響要被線性化的TX側),並使用在操作S30635中接收自另一側的反饋。這麼做可改善發送器DPD之用例的準確度和跨距。
作業條件可包含操作S30633:發送頻率、活躍TX鍊、輸出功率位準(來自RFEM上的功率檢測器、或在各鍊之輸出端上)、溫度感測器(在RFEM中)、電壓感測器(在RFEM中)及其他諸如此類者。可選擇將LUT之作業與來自另一側的即時反饋結合。此外,也可運用使得DPD資料能夠被快速精準地提取的預定「交握」(例如一個前文或資料序列)。在操作S9340中,系統可將該等非線性資料和(或)作業條件轉譯成DPD控制資料。
現代通訊裝置中的射頻接收器典型上可能係被組配來處理大範圍的輸入功率位準。為此,一個接收放大器可能會包含可放大具有不同強度之入內信號的多個AGC增益設定。要選擇一個特定放大AGC增益設定來改善最大效能可能並不容易。接收器可係藉由藉著輸入信號位準之函數而改變放大位準來處理大範圍輸入功率位準。低輸入位準信號可能會使用高度放大以提供可用雜訊指數(NF),而高輸入位準信號可能會使用低程度放大以避免接收器壓縮。
圖307A和307B是一個整體分散式相位陣列收發器系統30700的方塊圖部份,但於此所述之概念並不特別受限於此種收發器。這樣的一個收發器系統可係與前文所述之無線電鍊電路372有關,但也可係與其他電路有關。放大器30703可接收經由相位陣列天線30702而來的接收信號RXIN,可將經放大後的信號傳送給接收電力合併器30705。可設置一個RF放大器30712以及一個解調變器30714,該RF放大器可例如以前文所述之方式接收來自接收電力合併器30120的組合信號,該解調變器可使用由本地振盪器產生器(例如RF合成器)30740所產生的信號,該信號可受到部件30716放大或以其他方式作調控。可將解調變後的信號先提供給中頻(IF)放大器30732之後再提供給三工器兼切換器30745,該信號可在此透過連結(例如同軸纜線)30750而被傳輸至收發器系統30700之其他部件。
也可提供收發器系統30700之對應發送部份。可透過連結30750而提供要被發送的信號,並可將該信號提供給IF放大器30734,可將其輸出提供給RF發送器30720部份。此RF發送器30720部份可包含一個RF調變混合器,期使用由本地振盪器產生器30740所產生並可能受到放大器30726放大的信號,可將經調變後的RF信號先提供給RF放大器30722,之後再傳送給發送電力分離器30706。可將該RF發送信號饋送到發送電力分離器30706內,此分離器提供該信號的一個分離部份給30704。可將該信號之該等分離部份提供給PA 30707之輸入端,可在這些PA中放大該信號,並可在此將輸出信號TXOUT提供給相位陣列天線30702。
圖307B是例示出收發器系統30700之另一個部份的方塊圖。在接收側上,可經由連結30750及三工器兼切換器30755而接收已被向下調變至IF的接收信號。在IF接收器30760部份中,可將IF信號提供給IF放大器30762。雖未於圖中明確繪示,但系統30700可係設計來處理九十度相差編碼信號,且示於IF接收器30760部份及IF發送器30770部份中的兩條路徑可係代表信號之同相成份I與九十度相差成份Q,係針對這兩種成份而分別提供不同的路徑。可設置IF解調變器30764來產生基帶信號之類比I/Q成份。IF解調變器30764可接收由例如晶體振盪器30784及IF合成器30782所產生的信號。可針對各I成份及Q成份而分別設置低通濾波器30766及類比至數位轉換器(ADC)30768以用於將基帶(BB)信號供應給BB處理器30790,BB處理器30790可包含一個數據機30792,可使用此數據機來控制RF AGC增益設定。
在發送側上,可將由BB處理器30790所產生的基帶數位信號提供給IF發送器30770部份,此IF發送器部份可包括含有數位至類比轉換器30778、低通濾波器30776和IF解調變器30774的I部份和Q部份。可將I/Q信號提供給IF放大器30772,且可經由三工器兼切換器30755而將IF信號傳送過連結30750。雖然圖307A和307B係示出以連結30750在IF AGC增益設定部份之間將單元分開,但也有可能係在RFAGC增益設定部份之間將單元分開(或者也有可能完全不將那些單元分開)。可在合成器30782之後設置一個分頻器DIV 30780。
圖308是接收器30800之方塊圖,其可係前文所述之放大器30703的一種範例或包含該放大器的一種範例、或者可係該系統中之該等放大器的組合,其各有自己的一或多個增益AGC增益設定。該放大器可包含一個切換器30810或與該切換器相關聯,該切換器可判定所接收信號(例如RXIN RF信號強度),並可利用來自於自動增益控制(AGC)增益設定30820的控制而根據判定結果選擇適當的增益設定,以對該接收器電路之其餘部份提供相當恆定的輸入信號以作處理。
切換器30810可包含例如處理器30812、記憶體30814、以及用於判定在某個給定功率輸入位準上應該運作哪個AGC增益設定30820並用於判定功率和EVM量測並實施動搖(dithering)作業模式的邏輯(有可能是以駐在記憶體30814中的程式指令及(或)該電路之硬體邏輯組件形式存在),詳見後文。切換器30810可包含實施AGC演算法的任何硬體或軟體機構。此外,雖然圖中係為了簡明而將切換器30810示為是單一個元件,但切換器30810並不非得是單一個裝置或作業於信號(數據機內的基帶信號、接收RF信號、IF信號等等)之單一部份上,其亦可係分別處理該信號之個別部份的複數個裝置。
經改良AGC增益設定30820是會在給定功率位準上產生較佳信號品質度量(SQM)者。誤差向量幅度(EVM)是一種SQM,於九十度相差編碼信號中,其係對於在一個星座圖中之星點距其理想位置多遠的一種度量。
例示於圖308中的該等AGC增益設定30820是代表不同位準增益的邏輯式組構,而並不一定是不同增益放大器的實際組構。例如,數個實體增益元件可係被鍊結在一起或被串連式作動以達到下一個位準的增益,而使得AGC增益設定二可使用出自AGC增益設定一的元件。然而,也可有(或額外有)用於執行其中一或多個AGC增益設定的分開的實體AGC增益設定部件。
圖309是一個圖表30900,其針對30820的一個給定AGC增益設定而繪出EVM與所接收功率RX PIN的對比。如於圖309中所例示的,高EVM可係源於兩種關注成因(其餘暫略)。第一種成因可係信號雜訊比(SNR),在此,雜訊是由接收器區塊所產生的熱雜訊。在低RX Pin處,熱雜訊可係具有支配性,該AGC增益設定將RX增益設定為高層級增益以使RX NF最小化(例如使RX熱雜訊最小化)。在這些較低位準RX Pin中,熱雜訊相對於信號可係較為顯著,而造成較低SNR,因而造成較高EVM。
第二種成因可係源於在處理高位準輸入信號時出現在接收器中的非線性交互調變失真。在接收器之輸入端的信號越高,其行為方式也越趨非線性而創造出較高EVM,以降低接收器中之交互調變失真(IMD)位準並增加線性來降低接收器之增益,因而使NF降級(熱雜訊較高)。圖309例示出SNR以及IMD在整體EVM上的效果,並示出使整體EVM最小化的一個「甜蜜點」或作業範圍。此曲線可能會基於各種移線因數而變化,包括通道或作業頻率,包含該裝置之作業頻率、供應電壓、及由於製程變異所生的處理變異等等。
接收功率可係由數據機30792(圖307B)中之功率位準檢測器判定,或者其也可係由被設置在接收鍊沿線上(包含從天線本身開始的任意處、RF處理、IF處理和基帶處理)的其他功率位準檢測器判定。
圖310是一個圖表31000,其與圖309中所示者類似,但包含有針對數個AGC增益設定的EVM對比接收功率曲線,這些AGC增益設定彼此有某種程度的重疊。雖然這些EVM曲線在各個接收輸入功率位準上重疊,但針對各個特定接收功率位準而言係可各有使EVM最小化的一個最佳AGC增益設定。係可藉由在如於圖311中所繪之最佳閾值(POPT_TH)處選擇適當切換來使系統在增益設定之間切換,以使該系統能夠維持最佳可能EVM。
圖311是一個圖表31100,其例示出用於啟動特定AGC增益設定的最佳閾值POPT_TH。為了針對某一功率輸入而判定出最佳閾值POPT_TH,該系統可取得針對該接收器之不同AGC增益設定的量測數據(其可係連繫於不同量測溫度),以提供針對該等接收器AGC增益設定之在所有接收功率點上使EVM最小化的最佳增益設定點。當曲線形狀在作業過程中移動時,基於前文所述之移線因數,最佳閾值POPT_TH也可能會移動,例如在圖表31100中,其係從POPT_TH1_OLD移動至POPT_TH1。若最佳閾值POPT_TH已經移動了,但切換閾值仍維持不變(例如還是在POPT_TH1_OLD),那麼將會發生次最佳切換而將較高EVM導入該信號,最終結果將是信號被降級而可能無法支援所欲通量。
圖312是一個流程圖,其例示出可用來判定最佳閾值POPT_TH的一種示範性方法31200。收發器系統30700是可構成用於操作用於接收器之增益控制裝置的構件的一種範例,操作該增益控制裝置的作業可包含在動搖作業模式當中接收處於第一信號功率位準的第一輸入信號、利用切換器而分開地對該輸入信號施用第一和第二AGC增益設定並分別量測針對該等第一和第二AGC增益設定的第一和第二信號品質度量(SQM)、以及基於該等第一和第二SQM而判定並儲存表示所使用來在第一AGC增益設定與第二AGC增益設定之間切換的功率位準的最佳閾值、在正常作業模式中針對處於第一信號功率位準的第二輸入信號而根據該最佳閾值判定是要使用第一還是第二AGC增益設定,然而,該構件並不如此受限。可在操作S31210中接收一個輸入信號並判定其功率。可在操作S31220中基於預定條件(例如可能被週期性引動的時間之截止)或根據被提供的某種信號形式而起始一個動搖作業。此種觸發條件可係作業條件的改變,例如:由移動至新通道所致的頻率變化、溫度或電壓變化。動搖作業使得能夠針對給定接收功率位準而使用不同的AGC增益設定;可量測EVM,可能是與當前作業溫度一起。該動搖作業可選擇在針對一個給定功率位準的指定AGC增益設定之任一側上的AGC增益設定,此選擇可例如係隨機發生或根據某種預定模式發生。由是,對EVM和(或)動搖作業的量測並不需要發生在每個接收訊框上,而可係以較低或甚至極低頻率進行,以使得與正常作業之間的干擾最小化。可在操作S31230中量測EVM(可能還有溫度或其他可能會影響曲線之形狀和位置的因數),並可儲存數值。EVM可例如係在數據機30792中量測,但其也可係在數位域中的其他地方受到量測。
可在操作S31240中做出判斷以判定最佳閾值POPT_TH。這可係藉由對在已作為一個動搖作業(例如,與在該功率位準上通常使用的AGC增益設定相鄰的一個AGC增益設定)之目標的某個特定功率位準上的當前EVM值與通常使用的功率位準之已儲存EVM值作比較來完成。若來自該經動搖作業的EVM值較低,則可調整閾值,以使得可於操作S31250中在後續正常(非動搖)作業當中使用經更新過的閾值。閾值之設定或調整量可係在EVM值中之差異的一個因數。
舉例來說,請參看圖311,可接收處於功率PD上的一個輸入功率。在這個範例中,原始閾值POPT_TH1_OLD是在PD右邊,意味著應使用1號AGC增益設定。然而,在經動搖作業中可能會被實際量測到的(其動搖成使用2號AGC增益設定,雖然在正常作業中會是1號AGC增益設定被指定)是像圖311中所示出的那樣。如圖所示,2號AGC增益設定作業的EVM值可能係比1號AGC增益設定作業低。因此,該系統判定出其應將閾值點POPT_TH1移動到左邊以使其佔據於圖311中所示之點。是故,在後續正常模式作業中,2號AGC增益設定會取代1號AGC增益設定而在功率位準PD上被使用。在這兩個不同AGC增益設定的EVM值之間的差異可決定要將閾值點POPT_TH1移動多遠。此外,也可利用有關功率對比於EVM或SQM之曲線的形狀的一些知識來更精準地決定閾值點POPT_TH1。
可將AGC增益設定之測得數值、增益、EVM、溫度以及其他與該等測得數值和閾值相關聯的參數值儲存在記憶體中(例如儲存在LUT中)以供後用。若先前已判定過在當前作業溫度或其他參數上的EVM ,那麼便可在正常(非動搖)作業模式中使用該值。若未曾判定,則可在先前已紀錄過的兩個溫度或其他參數之間進行內插。
圖313是一種射頻(RF)相位陣列系統31300之方塊示意圖,其例示出用於第一種作業方法的組態。此系統可整合前文所述之並行接收器電路382和(或)一或多個組合接收器電路384,或者也可整合其他形式的接收電路。多個天線31310之信號各係由用於調整個別發送(或接收)信號的一個RF移相器31320和一個可變增益放大器(VGA)31330處理。分離器31340可分離發送信號(或者,組合器31340可組合接收信號)。這可係相位陣列系統的一種形式。系統31300的其中一個優點可係簡單,因為可僅使用一個混合器31350及包含一個取樣保持或追蹤保持裝置31360和一個類比至數位轉換器(ADC)31370的基帶鍊。系統31300可能具有下列其中一或多個特性:(一)缺乏可縮放性(增加在RF頻率上的路徑會形成帶寬瓶頸)、(二)接收器中的雜訊指數增加(因為噪雜相位陣列與VGA可能會被加在更靠近天線處)、以及(三)耗電量增加(使相位陣列系統能夠在毫米波頻率上作業的兩個區塊)。
圖314是一個方塊示意圖,其例示出可被指稱為是一個本地振盪器(LO)相位陣列系統31400的另一種相位陣列無線電收發器之拓樸(個別部件之說明請參考圖313)。於此拓樸中,LO相位陣列系統31400在信號路徑中仍仰賴一個VGA 31330,但移相器31320可係轉移至LO路徑。此拓樸勝過圖313所示之RF相位陣列系統31300的優點可係較少雜訊。另一個特點可係可使用數個混合器31350與LO移相器31320(每天線31310一個)。導引作業於毫米波頻率的LO信號可能並不容易,這就是為什麼此途徑在一些事例中可能會被認為是不具縮放性的。然而,LO相位陣列系統31400若具有全數位PLL(ADPLL)可係更大有可為,因為可在ADPLL迴路內完成移相。這消除了對RF移相器的使用(其於耗電量方面可能成本較高,且可能在信號路徑中導入失真和插入損耗)。在ADPLL內的相移也可緩解針對大型相位陣列系統的LO分配。
圖315是一個方塊示意圖,其例示出相位陣列無線電收發器設計的第三種態樣,且可被指稱為是一個數位相位陣列系統31500。於此拓樸中,可針對各個天線31310而複製整個收發器鍊,包含取樣保持或追蹤保持裝置31360與ADC 31370。此相位陣列組合可係在數位域中進行。其特點可包含複雜度(晶片面積)與耗電量的增加。其耗電量之增加不只來自收發器區塊,也來自發生相位陣列組合的數位後端。然而,其主要優點可係能夠同時支援複數個使用者的能力,其中,每個使用者都能利用完整的天線陣列增益。然而,這樣的支援可能背負著使用針對各個使用者的專用數位組合路徑的代價。
在上述所有相位陣列策略中(相位陣列系統31300、LO相位陣列系統31400以及數位相位陣列系統31500)都可能會有可將所有相位陣列接收器(或發送器)之總和與不同振幅權重和(或)相移量組合的一個重組點(組合節點或組合器31340)。此組合節點31340在相位陣列接收器中可能常常會是在效能和複雜度方面的一個瓶頸。若想要不同尺寸的相位陣列,那麼組合節點31340就可能會被重新設計,因而大幅增加設計複雜度。相位陣列設計的這個面向可能是相位陣列之可縮放性的一個主要障礙。
在本揭示內容的一些面向中,係提供易於在尺寸上進行縮放的一種可縮放相位陣列無線電收發器構造(SPARTA)。這可大幅襄助此構造在複數種應用和產品上的可再用性,而減少上市時間。本揭示內容所提出之構造可亦係可自我組配的,使裝置之可程設性更為容易。除了支援一般作業模式以外,該SPARTA可亦能夠支援可使得能夠獲得較佳相位陣列增益或較低耗電量的新作業模式,詳見後文。
圖316是該SPARTA陣列的一種示範性胞元元件31600之方塊圖。如圖所示,該SPARTA陣列胞元元件31600可包含發送器(TX)31610、接收器(RX)31620、本地振盪器(LO)31630以及數位區塊(DIG)31640。可在該SPARTA陣列胞元元件31600的四個邊緣上鋪設一組多工器和解多工器31650以使得能夠與相鄰胞元通訊。胞元元件31600是可構成用於操作相位陣列無線電收發器的構件的一種範例,操作該相位陣列無線電收發器的作業可包含藉由所鋪設的多個互連收發器胞元而收發信號,但該構件並不受限於此處理作業。
係可有連接SPARTA陣列胞元31600與鄰接胞元以使得這些胞元能夠被鋪設的類比及數位並行匯流排31660。請注意,TX 31610和RX 31620可係擁有單一個或者多個接收或發送器,使得複數個RX和TX胞元能夠共享單一個LO 31630(以節省耗電量)。可在所有胞元之間緩衝一個晶體振盪器(XO)信號。可使用回路來量測並校準掉在各個胞元元件31600中之由XO緩衝器所導入的延遲。各胞元元件31600可亦具有將其連接至鄰接胞元的控制信號、以及全域控制信號(可能係靜態的)。SPARTA陣列胞元元件31600可進一步包含一個I/O與相位組合單元31670,此I/O與相位組合單元亦含有類比與數位係數集合及管線元件。可亦設置定點連接埠口31680(詳見後文)。
圖317是一個方塊圖,其例示出一個鋪磚式SPARTA胞元陣列31700。如圖所示,在此所示出的是具有完全相同之胞元10300的陣列31700。這意味著,胞元31600(晶粒)可被完全複製。在胞元元件31600之間的聯絡包含類比與數位匯流排31660。匯流排31660之寬度可係等同於該相位陣列系統可同時支援的使用者之數量(詳見後文)。各SPARTA陣列胞元元件31600可僅連接至相鄰胞元元件。這可為在此所提出的這種途徑提供可縮放性。
在一些面向中,在此所提出的這種構造可有益地使得晶圓能夠被分粒成不同形狀以供用於不同應用。圖318和319是對於晶圓分粒的圖示。圖318針對低功率應用而例示出具有該等SPARTA陣列胞元元件31600之分粒部份31810的一個晶圓31800;圖319針對高效能應用而例示出具有用於該等SPARTA元件之分粒部份30910的一個晶圓31900。
如圖318所示,係可針對不同系統層級需求而分粒出不同數量的元件。例如,在一些低功率應用中可能只使用四個SPARTA元件。再例如,在高效能系統(例如基地台)中可能係使用整個晶圓,如於圖319中所示。換言之,係可在所處理的是完全複製的晶圓的情況下以不同的形狀因數和產品歪斜來充填同一個晶圓。整合晶圓以減少封裝成本的程度可與源於較大晶粒面積的產出相稱,而獲得在最大產出下的最大陣列尺寸。
圖320是對於一種組合32000 SPARTA陣列32010的圖示,其可係受晶圓式處理且可與天線陣列32020組合32000。在這個處理步驟上,可簡單地將天線陣列32020層網格化以提供全系統解析。
在此所提出的這種相位陣列系統可亦具有如下文所述的一種自我意識可組配構造。可在電源啟動時藉由一個識別號碼(ID)分配常規程序(routine)而決定ID。這麼做可使得該系統能夠知道在陣列31700中使用了多少個SPARTA陣列胞元元件31600。可將晶片四側指稱為是北(N)、南(S)、西(W)和東(E)。在藉由圖317所例示的一種示範性識別方案中,可係將1號ID分配給西北角的胞元元件31600。該西北角可係藉由定點連接埠口31680所判定,該等定點連接埠口可檢測出該埠口是開放的還是與另一個埠口連接。例如,若北邊和西邊埠口都是開放的,那麼便可將1號ID分配給該胞元元件31600。該胞元元件31600接著便起始一個依序編號程序,在此程序中,係可將ID號碼加一並傳遞給東邊的胞元元件31600。
若當前胞元元件31600沒有任何東邊埠口連結,且其ID號碼係自西邊的胞元元件31600(例如4號胞元)接收而來,那麼其便將ID號碼傳遞給南邊的胞元元件31600(繪示為5號)。若當前胞元元件31600沒有任何東邊埠口連結,且其ID號碼係自北邊的胞元元件31600接收而來,那麼其便將ID號碼傳遞給西邊的胞元元件31600(若有連接的話,否則其亦將ID號碼傳遞給南邊的胞元元件31600)。在陣列31700之西邊界上可係依循類似演算法。可繼續此常規程序直到抵達東南或西南角的胞元元件31600。此時便完成了ID編號,各個胞元元件31600在這個陣列中都有一個獨特的識別符。此外,當分配了一個胞元之ID號碼時,該胞元元件31600可經歷針對其發送與接收振幅和相位值的本地振幅與相位校準。也可使用可在胞元元件31600內產生獨特識別符的其他編號方案。
SPARTA陣列胞元元件31600可支援例如下列幾種作業模式:(一)LO相位陣列作業模式、(二)數位相位陣列作業模式、(三)類比相位陣列作業模式、及(四)混成作業模式。這些全都可利用容許尺寸可縮放作業的SPARTA陣列胞元元件31600來實施。
圖321是一個方塊圖,其示出可用於數位相位陣列鋪磚的一種SPARTA陣列胞元元件32100(其可係SPARTA胞元31600的一種實作)。於數位相位陣列作業中可係使用SPARTA胞元32100中的整個收發器元件。在接收模式中,所接收信號可被轉換成數位信號,然後與具有先前ID號碼的SPARTA胞元元件32100作向量加總。為了維持可縮放性,係可將在各個階段之間的加總管線化。可能係為了限制在資料匯流排線路上的負載而這麼做。此外,為了要支援總共k個使用者,係可使用k個匯流排,每使用者一個。由於匯流排線路之數量可能在硬體中受到固定,所以可配合硬體而對SPARTA胞元元件32100作設計,以支援大多數系統所會在數位相位陣列作業中支援的最大使用者數量。此外,由於資料線路可能受到管線化,所以可維持深度為ND的一個內部管線暫存器。管線深度ND限制了所能夠就中於數位相位陣列模式中連接個別元件的最大SPARTA陣列尺寸。
如圖所示,在所有方向上(N、S、E、W)可皆有k個數位匯流排32110。在發送器(TX)32120與接收器(RX)32130區塊上的數位多工器可選擇要從哪些胞元32100接收輸入及要向哪些胞元32100作輸出。
圖322是一個方塊圖,其例示出在LO相位組合模式中之於相鄰胞元元件31600之間的LO相位陣列管線作業。在LO相位組合作業模式中,胞元元件31600各接收其各自之來自一個中央控制單元的相移量。在接收路徑中,係可旁繞過類比至數位轉換器(ADC)而在類比域中加總所有混合器階段之輸出。之後只有一個ADC 31370(圖323)取得組合後之輸出並將這些輸出轉譯成數位形式。此組合作業可係透過介接在相鄰SPARTA胞元元件31600之間的類比匯流排31660來進行。這麼做係有大幅節電的優點,因為ADC 31370可能係在一個相位陣列系統中的其中一個最大耗電區塊。
如前文所述,LO移相作業模式可係一種LO相位陣列組合方式。該SPARTA構造為此途徑提供了一種新穎的可縮放性。為了維持可縮放性,類比匯流排31660線路可透過具有NA管線深度的一個取樣保持向量匯流排而被「類比管線化」。管線深度NA可限制所能夠就中於類比相位陣列模式中連接個別元件的最大SPARTA陣列尺寸。可係藉由切換電容器類比積分器32210而加總各胞元間之類比值。
此圖繪示出在經由連接胞元之匯流排31660而被傳遞之前的與先前胞元元件31600的積分器加總與延遲10920。配合該LO移相作業的整個SPARTA陣列31700係例示在圖323中,其係一個方塊圖,示出了使用一個LO相位陣列的SPARTA胞元鋪設,並例示出活躍資料轉換器ADC。
圖324是一個方塊圖,其例示出在混成模式中的一種SPARTA陣列31700,當中,各列可分別係被鋪設在一種LO移相作業中且共享單一個ADC 31370。可藉由使用混成作業模式而在LO相位陣列作業模式中支援多使用者作業。在這個混成作業模式中,陣列31700可被階層式劃分,當中,較低層的胞元可在LO相位陣列模式中被組合,且較高層胞元可在數位相位陣列模式中被組合。在一些面向中,每LO相位陣列群集可能只使用一對資料轉換器。在一些面向中,其中一些或全部的陣列群集可能並不使用任何資料轉換器對,並且在一些面向中,每LO相位陣列群集所使用的資料轉換器可能多於一對。例示於圖324中的組態提供了至少兩項優點。第一項優點是,其提供在耗電量與陣列增益效益之間的交易,這可係透過軟體來控制。第二項優點是,其提供一種可讓每使用者陣列增益最大化的方法,因為現在可使用的SPARTA胞元元件10300之總數是N=ND×NA。
圖325是一個方塊圖,其針對類比相位陣列組合作業模式而例示出在相鄰胞元元件31600之間的類比相位陣列組合作業的管線作業。此作業模式與LO相位陣列組合作業(及混成相位陣列組合作業)相似,因為,例如,針對每一使用者只有一個資料轉換器是活躍的。可藉由經加權總和組合作業來擴增此類比管線,如於圖325中所示,在此,係配合類比相位陣列組合作業而例示出SPARTA胞元31600,其具有能夠將類比域中之相位陣列組合管線化的新穎能力。函數A1(s) 32510和A2(s) 32520可係可在類比域中實現的一般複數函數。可藉由以數位方式組合不同類比部件(例如電阻器、電容器或電流源)來實現不同的類比係數權重。與前文所述的類比加總器32210和延遲器32220一起,係可實現管線化向量加總作業。在這一種作業類型中,在一些面向中,針對每一使用者只有可係只有一個資料轉換器是活躍的,因而大幅削減了每相位陣列胞元元件31600的耗電量。
下面的表十中歸納了這些示範性作業模式。在一些面向中,該陣列可支援的最大同時使用者數量可係M個使用者(由並行類比與數位匯流排寬度限定)。最大使用者總量可係N個陣列元件(由陣列尺寸以及數位與類比管線深度限定)。「孔徑」指的是可在計算天線陣列增益時被納入考量的元件之數量。配合針對大型陣列的數位管線化(針對尺寸可縮放性),使用所有ADC來作數位組合可容許多使用者或多波束作業,但會消耗較多電力。藉由具有並行類比管線化階段(每使用者一個)的類比基帶組合作業而使用每使用者僅用一個ADC的每使用者完全陣列孔徑可節省電力。使用LO移相作業及針對單一個使用者的單一個ADC可節省ADC電力,並可利用類比管線來縮放至大型陣列。其為ADC提供了較高或最大程度的干擾緩解。混成組態可係配合LO組合作業及每使用者一個ADC而針對每使用者使用整個陣列中的一些子區域。 表十 SPARTA 作業模式總覽
係依據一些面向所在此揭露一種系統,其利用次諧波頻率的IL而使得能夠在比等效基頻(fundamental frequency)調變更低的功率上作高速相位調變。這樣的技術在毫米波頻率上可係特別有用的,可藉以有效實現較大的可用帶寬分數(fractional bandwidth)(因而能夠實現較高通量)。可係透過在載波信號之次諧波上對注入鎖定振盪器之自然頻率作電容性數位至類比轉換器(DAC)調變來達成直接數位調變。經調變後的信號可接著被使用來進一步對作業於載波頻率的毫米波振盪器作注入鎖定。
對比於直接基頻調變,在一些面向中,這樣的次諧波注入係使用較低相位調變範圍,因而使得注入強度能夠較弱,並因而使得功率能夠較低。對比於使用快速起止振盪器的以直接VCO調變為基礎的技術,在一些面向中,本文所提出之技術可:(一)排除在相位陣列元件之間的VCO頻率失配;並(二)移除在載波頻率上之需為基帶取樣率之整數倍的限制。
典型的窄帶相位陣列收發器係使用RF或LO或基帶移相作業來作波束成形。當這樣一種技術被縮放至較高帶寬分數和(或)大量相位陣列元件(例如在大型MIMO中者)時,此技術會導致明顯的符號間干擾(ISI),並因而導致信號雜訊比(SNR)降級。藉由使用以IL為基礎的延遲調變,該構造使得能夠使用以延遲為基礎的真時波束成形。藉由直接延遲各相位陣列元件上的經調變載波,此技術可消除任何該種降級。
典型的基頻LO分配在毫米波頻率上可能會面臨挑戰,並會使整體耗電量增加不少,尤其是在被分配到具有大型矽晶粒尺寸的多元件陣列上時。取而代之地,藉由運用兩個連續的次諧波注入(具有內建的調變與波束成形),在一些面向中,此技術可使得能夠作低頻(因此也係低功率)LO分配。因此,該構造可很有效地縮放至大量陣列元件。
下面的多種面向可被整合到本文所述之系統中。考量鎖定頻率方面,不若可能使用在基頻上之IL的系統,第一種面向可係利用在次諧波頻率上的IL。考量移相或調變範圍方面,在一種實作中,相位調變可係輸出頻率的三分之一,因此針對完整的±180°涵蓋範圍而言只有±60°的範圍可能會被使用。這消除了額外的極性反轉並節省了電力。這對產生上至±90°之相位符號的設計來說可係一項進步。產生完整的±180°涵蓋範圍以供用於相位調變因而會使用額外的信號極性反轉。既然這樣的區塊係作業於載波頻率上,其可能會有龐大的常態耗電。
考量注入強度方面,依據一些面向,在本設計中,因為相位範圍受到縮減,所以注入強度及隨之的LO分配功率也可係較低,而與可能使用強力IL來達到±90°相移的設計形成對比。
考量LO分配方面,依據一些面向,在本設計中,若輸出毫米波頻率為f0,那麼藉由運用雙階段次諧波IL,LO分配可被縮減成f0/9,因而大幅減少耗電量與設計複雜度。這與LO分配是在基頻的設計形成對比,該設計在毫米波頻率和(或)大量相位陣列元件上有龐大的常態耗電。
考量波束成形方面,依據一些面向,在本設計中,可係使用以電容性DAC為基礎的IL來作波束成形,其可構成真時延遲波束成形。這樣的波束成形作業基本上是免於ISI的。這對於在基帶或LO域或在RF域中部署相移且使用在寬頻和(或)多元件相位陣列上會產生ISI的以窄帶相移為基礎之構造的設計來說可係一項進步。
除了是以真時延遲為基礎的構造以外,依據一些面向,在本設計中,因為相移量可能只是電容性DAC(cap-DAC)設定的一個函數,所以基帶調變信號有明顯較寬鬆的跳動規格。這緩和了對多元件相位陣列之分配的常態耗電。這對於使用用於快速起動和停止振盪器以使得能夠作真時延遲波束成形的技術的設計來說可係一項進步,該設計可能會在基帶調變信號分配上有非常嚴格的跳動規格,因為此種跳動會使用毫米波載體而直接轉譯成相移量,而使其在縮放至大量相位陣列元件時面臨挑戰。
依據一些面向,本設計可係一種鎖頻系統,其可縮放至大量元件,且在符號速率上可不具有任何限制。這對於未鎖頻的構造來說可係一項進步,該構造除了縮放性問題以外(由於相位陣列元件間之頻率失配)也會將基帶符號速率限制在相當特定的數值上。
圖326是一個示意圖,其依據一些面向而例示出用於以IL為基礎的相位調變電路32600的部件,其善用了鎖定振盪器的移相特性。調變電路32600可整合前文所述之向上轉換電路350,或者也可整合其他形式的向上轉換電路。可將資料信號32610(以示範方式例示於圖328中)提供給包含電容性DAC 32625的振盪器儲能電路32620。電路32600是可構成用於操作用於一個相位陣列收發器的一個注入鎖定調變電路的構件的一種範例,但該構件並不受限於此處理作業。
圖327是一個圖表32700,其例示出在頻率32635仍鎖定在鎖定注入頻率fINJ 32630時,輸出相位和振幅振盪器32620之中央頻率可能關聯於鎖定頻率fINJ 32630而受到改變時會如何變化。藉由在振盪器32620中使用電容性DAC 32625,係可藉由主要數位方式或純粹數位方式而在移相範圍內產生複數個相位信號。
圖328是一個時序圖32800,其例示出具有相位φ1和φ2的兩個符號,這些相位係藉由以基帶調變位元作為資料輸入32610而控制電容性DAC 32625所產生的。在這個電路32600中,注入頻率32630可係所欲中央頻率f的第三次諧波。這可導致在LO分配網路中的耗電量被大幅降低。在舊設計中,IL移相範圍典型上可能係被限制在±90°,這會是在高功率代價之下藉由強力注入來實施。此外,在舊設計中,為了確保相位符號之完整的±180°涵蓋範圍,典型上可能會使用額外的相位反轉區塊(例如吉爾伯特(Gilbert)胞元電流換向器),而導致耗電量又更高。
圖329是一種以IL為基礎的相位調變電路32900的方塊圖,其具有使用關聯於載波頻率fCARRIER 32940的級聯次諧波注入鎖定構造的全360゚相位調變。圖32940示出在載波頻率fCARRIER 32940之第三次諧波(fCARRIER/3)頻率32635上的移相作業如何可僅使用±60°的相移量,此相移量在乘以三倍之後便轉譯成在基頻fCARRIER 32940上的全±180°涵蓋範圍。於此級聯設計中,該次諧波調變器之注入可係轉而被鎖定在其第三次諧波fCARRIER/9 B9.430上。此設計排除了傳統的(且典型上在帶寬上受限的)向上轉換混合器及以同相與九十度相差(I/Q)為基礎的發送器元件,因而減少了耗電量。
於本文中所揭露之諸多設計的另一種面向是利用同一個構造而整合以真時延遲為基礎之波束成形作業的能力。針對當中各天線可分別受到這些經注入鎖定經調相振盪器其中一者饋給的相位陣列系統而言,也可利用同樣的以電容性DAC為基礎的移相作業來調諧元件間之相對延遲。
圖330是一個組合圖33000,其例示出一種以真時延遲為基礎的波束成形操作,其中,一號元件33010和二號元件33020可係正被以不同偏移量(0、ΔT)饋給相同的基帶資料信號(「11」、「00」)33030,而導致彷彿以真時延遲為基礎之發信號作業的落後或領先波形。傳統的RF或LO或基帶移相構造無法產生可在具有寬廣帶寬分數(fractional bandwidth)和多元件相位陣列的波束成形作業上使用的真時延遲。
圖331是一個示意圖,其例示出一種四元件相位陣列發送器33100的示範性構造,其實施了以諧波IL為基礎的相位調變與真時延遲波束成形作業的組合。可在中央鎖定網路中使用在九分之一載波頻率fCARRIER上的一個鎖相迴路(PLL)33110(即第三次諧波 fCARRIER/9 32930),藉以使用功率低很多的LO分配網路。
調變與波束成形作業皆係透過於被調諧在fCARRIER/3上的振盪器32635中的IL機制而發生。這使得移相範圍能夠被增加或最大化,因而能夠確保全±180°相位符號涵蓋範圍、以及波束成形範圍的擴大。
可接著利用極性構造(例如數位PA 33120)而將振幅調變導入此系統以改良功率後退(backoff)效率。之後,可經由相位陣列天線33130而輸出信號。此構造所使用的電力可係比舊構造更低,且對基帶信號分配跳動(其在較大量元件上會轉譯成較高功率)也較不敏感。因此,在此所提出的這種配置法可藉由具功率效益的方式縮放至例如數十個元件。
圖332是與圖329中所示者相似的一種以IL為基礎的相位調變電路11900之方塊圖,其示出一個注入鎖定振盪器在以1/3載波頻率fCARRIER操作時的一種範例,其中,可係將相位調變和波束成形作業組合成單一個區塊而不使用I/Q混合器或移相器。可設置在圖中以三倍器33240例示的一個乘法器以供用於頻率和相位調變。雖然在此係使用三這個數值,但也可在33230和32635上使用其他整數N而成為fCARRIER/N,並可在乘法器33240上使用×N倍數。在優點上,較高的N值會導致較低的頻率和較低配電、以及較和緩的注入鎖定。然而,較高N值的缺點可能是帶寬分數較低。N值較低時,調變速度可較快且帶寬分數可較高,並且乘法作業也較有效率。然而,這會導致較高的頻率分配。
圖333是與圖329和332中所示者相似的一種以IL為基礎的相位調變電路33300之方塊圖,其示出一個注入鎖定振盪器在以1/2載波頻率fCARRIER操作時的一種範例,其中,可係將相位調變和波束成形作業組合成單一個區塊而不使用I/Q混合器或移相器。可設置一個雙倍器33340以供用於頻率和相位乘法作業。此外,也可設置用於和極性翻轉與頻率和相位乘法作業的吉爾伯特四線組(quad)或極性切換器33345。藉由取代於fCARRIER/3而使用fCARRIER/2 33335、並使用吉爾伯特四線組(Gilbert quad)或極性切換器33345,係可達成較寬的帶寬分數,且只使用±60°的相移量。此外,係可無任何在fCARRIER的分配,這節省了電力。
本文為了處理使用獨立I/Q串流的無線鮑率時鐘資料回復(CDR)(例如16-QAM)而揭露多種系統與方法。
圖334是一個圖示,其針對QPSK脈波振幅2(PAM2)調變而例示出一個星座圖33400以及個別的可能I值和Q值33410。
圖335是一個圖示,其針對16-QAM(PAM4)調變而例示出一個星座圖33500以及個別的可能I值和Q值33510。
圖336是對於用於PAM2調變時序估算器33600的一種設計的圖示,同時也示出可被使用來判定時序調整(基於ZK之計算)的一個表格33650以及用於判定數值的一個電路方塊圖33670。這些電路可整合前文所述之基帶處理電路392,或者也可整合其他形式的基帶處理電路。在圖33670中,針對PAM2係有兩種資料位準,正一和負一。可從輸入串流判定出資料值DK和誤差EK。若資料為正一,則記號(sign)為正一且誤差為正一。若資料低於正一且高於零,則資料為正一且誤差為負一。可利用當前資料、先前資料、當前誤差以及先前誤差來計算ZK之值。若Z是正的,那麼取樣相位偽早。若Z是負的,那麼取樣相位為晚。可基於所計算出的Z值來調整取樣相位。這是針對PAM2的鮑率CDR。
然而,將此概念延伸至PAM4(16-QAM)所代表的是一種新的途徑,下面的論述例示出在此調變脈絡中之對施用鮑率CDR的判斷。請參看圖337,其係依據第一種技術而列出資料與誤差值的第一估算器表33700,第一估算器表33700示出對與16-QAM相關聯的該等多位元值的可能施用法。當使用此表格中所示出的誤差值時,CDR會生效,但並非以最佳方式生效。
圖338是依據一些面向的一個圖表33800,其例示出對Z之方程式和第一估算器表33800的使用。PAM2(QPSK)曲線33810例示出在從0.5轉變成-0.5而於時間1越過0值時,CDR的正確鎖定點33830。然而,在PAM4(16-QAM)曲線33820方面,雖然其亦顯示出在時間1與正確鎖定點33830的交逢,然而,它還有會發生從正數到負數之變換但不應作為CDR之鎖定點的兩個錯誤鎖定點33840。由於表格33700會產生這些錯誤鎖定點,所以它或許不是令人滿意的方案。
圖339是第二估算器表33900,其例示出第二種示範性技術,當中,除了在正三值以上和負三值以下者之外,誤差值全為負一。圖340是使用第二個表格33900的Z函數之圖表34000。首先,第一種技術(PAM4或16-QAM)33820的函數連同正確鎖定點33830和錯誤鎖定點33840被重繪在此圖表34000中以作參考。接下來,係繪出第二種技術34010之函數,此函數係植基於藉由第二個表格33900所計算出的數值。如可在圖表34000中看到的,第二種技術34010之函數在根據第一個表格33700的曲線33820所具有錯誤鎖定點的地方沒有任何錯誤鎖定點34020。因此,第二個表格33900之數值代表的是一種有效的CDR。
圖340中所示出的圖表34000並不含有多路徑符號間干擾(ISI)或雜訊,它們與錯誤鎖定之頻率會有某種關聯,即使是使用第二個表格33900。在某些情境中,係可使用其他值來取代第二表格值33900(例如EK +1、+1、-1、-1、+1、+1、-1、+1),並且亦可根據經驗來度量和(或)作出對於哪一組值在某種特定情境組合中可產生最佳結果的一些判斷。
圖341是用於線路34100的一種典型鮑率CDR迴路的方塊示意圖,此線路具有一些邏輯計算作業34110、一個相位檢測器(MMPD)34120、多數決34130過濾作業、以及數位迴路濾波器34140(第二階濾波器),其具有在頂上的含有累積器的積累路徑以及在底下的比例路徑。在數位迴路濾波器34140之後亦有一個累積器、還有查找表(LUT)及其他進一步處理。
圖342是一種無線CDR迴路34200的方塊示意圖,其兼有同相(I)輸入及九十度相差(Q)輸入。另外,此迴路34200也有一個模式單元34210,其可構成該CDR電路的一些部份並接收來自多數決區塊的兩種資料(I、Q)輸出。
圖343是含有各種模式值及調整指示的一個表格34300,其可由模式單元34210使用以決定對取樣相位的調整。在模式零中,若早和晚都是零,那麼便不作決定,可保持當前取樣相位。在模式一中,若早係一,那麼信號為早,取樣相位可被移動到較晚的點。在模式二中,若晚係一,那麼信號為晚,取樣相位可被移動到較早的點。在模式三中,與模式零類似,若早和晚都是一,那麼可不作任何決定。
在模式四中,可不使用Q輸出而可僅使用I輸入。模式五也是一樣,但它只使用Q輸入。在模式六的事例中,若I或Q其中任一者為早,那麼信號為早,取樣相位可被移動到較晚的點。若I或Q其中任一者為晚,那麼信號為晚,取樣相位可被移動到較早的點。模式七與其相像,但它是相對於「或」函數的「及」函數。因此,I和Q都是早才能將取樣相位移動到較晚的點,反之亦然。連同模式表格34300使用模式單元34210可降低錯誤鎖定的機率。
回想起ISI與雜訊可能會創造出錯誤鎖定這件事,可將目標定在減少錯誤鎖定可能性。由於無線通訊具有兩種獨立資料串流,所以系統可利用這兩種串流。在鮑率CDR上使用I也使用Q可大幅降低錯誤鎖定的可能性。可在該表格內加入更多設定以處理不同情況,並且也有許多邏輯組合可被加入至該表格內。例如非I及Q等等。
可係根據各種條件來選擇模式,但兼用I及Q通道的模式有比較強健的傾向,因此模式六和七可能較受歡迎。舉第一個例子,當在可能非常強健且通常不會遭遇錯誤鎖定的QPSK調變架構中作業時,可首先使用任何模式來利用QPSK訓練信號找出正確鎖定點。接下來,可將模式設定為模式六(I或Q)或模式七(I及Q)。這兩個模式都會觀察I串流以及Q串流兩者(這可係比只觀察單一個串流更為強健),並可降低錯誤鎖定的可能性。舉第二個例子,若I和Q信號的錯誤鎖定點並不相同,則可使用模式六或模式七來在許多事例中移除組合圖表中之錯誤鎖定點。舉第三個例子,若I和Q其中任一者有兩個位準,例如在使用PAM2調變時,那麼模式有可能被設定為模式四或五(但是,例如,模式六和七在此也可以生效)。
如前文所提,一般而言,對兩個通道都作考慮會產生較佳的結果,但情況可能並非總是如此。在某些情況當中,忽略其中一個通道會產生更佳的結果。舉第四個例子,I通道並沒有明顯的ISI,但Q通道有,如此,可選擇提供最佳結果的模式四。
模式設定可被動態地改變。於此事例中,模式可係由三個位元來表示,並且這些位元可在檢測到各種條件時被即時地改變。例如,若發送器傳送了訓練信號,但接收器沒有接收到這些信號,那麼便可改變模式來看看能否在不同模式中接收到那些訓練信號。也有可能作出某種形式的動搖。例如,可針對某個時段選擇模式四,然後可切換至模式五供下次使用。如此,模式四和模式五可被動搖,且可檢測和監控一些條件,以決定在某個特定時點上、響應於條件的改變,哪個模式可能是更佳或最佳。此概念可被一般化至用於較大資料位元值的64-QAM或更高階調變模式。係可針對更高階調變模式而創造出與圖339之表格33900類似的表格,其中係給予極限處的誤差值正一並給予其他值負一。
本揭示內容的一些面向係有關對低解析度ADC的使用以供用於低功率MIMO系統,並針對具有低解析度類比至數位轉換器(ADC)的接收器中之AGC設計提供一種新穎的幾近最佳信號功率估算器,係將目標對準在低功率低潛時應用上。
本揭示內容提供一種幾近最大可能性的功率估算演算法,其可在所接收信號功率高於ADC之動態範圍時大幅增加功率估算之準確度、並減少量化雜訊之效應。精準的功率估算可減少MIMO通訊系統之潛時,並使得低解析度ADC能夠在低功率MIMO系統中受到使用。此方案並不需要改變AGC反饋迴路,亦不在單輸入單輸出(SISO)和MIMO系統中使用高解析度ADC,並且也不在MIMO系統之每個天線輸出端使用AGC電路。因此,本文所提出之方案可具有功率效益。使用以低解析度,ADC進行的平均功率計算會有高度估算誤差,這也會增加潛時(安頓時間)。為此,在此所提出的這個方案係具有高準確度與低潛時。
為了減少在ADC處的總耗電量,於此所述的系統與方法可依據一些面向而:(1)使用在各個天線輸出端的低解析度ADC和單一個數位AGC反饋迴路;(2)針對各個定量槽(同相與九十度相差信號(I/Q)量化槽一起),計算或模擬出一個接收信號之針對某種量化槽集合的可能性並創造查找表;並(3)計算落入某個特定量化槽集合的樣本之總量,並針對所計算的樣本數而從查找表判定出功率位準。本揭示內容的一些面向藉由利用此最佳檢測方案之特性而提供配合任何類型星座與通道及任何ADC位元解析度數量的功率檢測演算法。於接收器處的AGC之功能可能係要在ADC之輸入端維持常態振幅。於本揭示內容中,係依據一些面向而提出具有低解析度ADC和新型功率檢測器演算法的一種接收器系統。
圖344A是可在接收器處實施的一種示範性AGC電路34400之方塊示意圖,在該接收器中,所接收信號的振幅可在該接收器之作業期間當中有所變動。AGC電路34400可整合前文所述之數位基帶電路310,或者也可包含其他類型的數位基帶電路。可於天線34410接收到信號,並可將其饋送給RF放大器34415。可將該信號提供給混合器34420,此混合器使用本地振盪器而將其從RF轉換成中頻(IF)信號。可將該IF信號提供給可變增益放大器(VGA)34425,並可將其輸出提供給取樣保持(S/H)電路34430,其可在此被低解析度ADC 34435數位化。可將其中一部分數位信號提供給功率判定器34440作為輸入。輸出電壓可與基準電壓VREF組合34445並被提供給迴路濾波器34450。迴路濾波器34450使用其輸出來作為對VGA 34425的控制,因而完成此控制迴路。
圖344B是一種示範性AGC處理作業34460的流程圖,其包含:接收來自一個經正交調變信號的多個經量化信號S34465、將該等經量化信號根據其經量化功率位準而分配到由同相與九十度相差(I/Q)量化槽所構成的星座圖的數個區域中S34470、根據所分配的該等量化信號而決定一個最大可能性估算器(MLE)S34475、基於該MLE而估算功率S34480、以及基於所估算出之該功率而調整一個可變增益放大器以供用於進一步接收到的信號S34485。AGC電路34400是可構成用於進行用於射頻(RF)接收器之自動增益控制(AGC)的方法的構件的一種範例,但該構件並不如此受限。
圖345是依據一些面向的用於九十度相差編碼的一個星座圖34500,其例示出用於低解析度ADC的量化槽,在單一個天線接收器系統的一個接收器信號之各個I/Q成份中係有個位元。可將量化之後的接收信號如下寫成:(i
=1、……、N
),其中,N
是樣本總數。在此,是通道輸入信號,其可係從大小為M
的一個星群中選出,例如16-QAM、8PSK、64-QAM、BPSK等等,是通道增益,n
是平均值為零且具有單位變異的添加性白高斯雜訊(additive white Gaussian noise, AWGN)。
在上面的方程式中,Q
()是量化器,該量化器之臨界位準係以tj
表示(j
=-n
、……、-1、0、1、……、n
),並且係使得且,因而,當(j
=-n
+1、……、-1、0、1、……、n
-1)時,。
上述量化作業在該接收信號之虛數成份方面也可以是一樣的。
可根據其經量化功率位準而在I/Q量化槽上界定出區域ri
(i
=1、……、),以使得在個別區域中的樣本具有相同的功率位準,如圖345所示。例如,區域r 1
對應於在t -1
與t 1
之間的地域。落在區域r 1
內的樣本所具有的功率位準等於。
接著,可如下將一個最大可能性(ML)估算器列式為:,其中,是N
個樣本中之被量化在區域ri
中的樣本數,P
是可被計算為的平均接收信號功率。針對一個給定星群選擇,P
只取決於通道之變異h
。
接下來,可決定上面的ML估算器的最佳解,並且係如下鑑定條件分佈之特性:
在上面的這個方程式中,第一個不等式是導因於的事實,且當時可滿足該等式。之後的是因下式而來:。請注意,上面這個不等式的左手邊(LHS)是有界的,當時可達到上邊界(例如,當x
=1時的)。
因此,使用條件分佈及經量化樣本數可估算出功率。然而,可能會出現下面這幾個問題:(1)該條件分佈可能有複數個解;(2)區域ri
(i
=1、……、)的數量可能很大;及(3)樣本數N
可能會因為潛時要求而很小。
下面論述條件分佈之特性,解決上述問題,並藉由限制搜尋數量而使得可達成可接受準確度來簡化該估算演算法。這可係藉由下列幾個步驟來達成: 1. 選擇具有單調遞增或遞減條件分佈的區域ri
。 2. 從步驟1所選擇的區域ri
當中選擇一組區域,以使得在所關切P
上,。這會降低樣本計數值的靈敏度。 3. 解答最佳化問題:
圖346是用於九十度相差編碼的一個星座圖34600,其依據一些面向而針對下面這個例子中所用的3位元ADC例示出量化區域。針對單一個天線接收器及SNR=10dB,考慮64-QAM輸入信號及在各個I/Q成份中的3位元ADC,那麼,區域的界定係如圖346中所標誌的。利用這些區域,係可計算條件分佈,如於中所示如由圖347(其係示出條件機率分佈的一個圖表)中之圖表34700所提供的,當中,只有r 1
和r 5
單調地遞增或遞減。如圖所示,只有r 1
和r 5
的條件分佈是關聯於P
而單調地遞增或遞減(上文中之步驟1)。接著,檢視如於圖348(其係示出條件機率分佈之導數的圖表34800)中所示之r 1
和r 5
的條件機率分佈之導數(步驟2)。如圖所示,當0<時,r 1
具有最大斜率,這表示在r 1
區域中估算誤差可能比較不容易受計數樣本之變化影響。當5.3<時,r 5
具有較佳的估算準確度。接下來,便可利用和而解答在步驟3中的最佳化問題。在一些面向中,係可建立並使用查找表來找出解答。
圖349是一個圖表34900,其示出本文所提出之功率估算演算法的估算效能與典型平均功率判定法相較的一種範例。在此,典型功率估算法可係如下的平均功率估算:
如於圖349中所示,與習知平均功率估算法相比,新式演算法的效能明顯較佳。平均功率計算法會由於ADC的受限動態範圍而收斂至一個有限點。此圖中亦示出使用所有區域所作的功率估算。可亦從此圖中看出,只使用r 1
和r 5
所致的效能降級是最小的。
舉例而言,考慮在10dB之SNR上使用16-QAM和2位元ADC,並首先以具有0.3步階尺寸的對數反饋迴路來考量該新式演算法之潛時。在圖350(其係例示出該新型演算法之潛時的一個圖表35000)中,在該新式演算法與平均功率估算法的比較上,係設定初始,且最佳收斂值為。如圖350所示,與平均功率計算法相比,本文所提出之演算法收斂得非常快,這是因為該新式演算法有較佳的準確度。
圖351是比較標準化均方誤差(MSE)的一個圖表35100。如圖所示,該新式演算法明顯優於平均功率計算法。
圖352是一個圖表35200,其示出在具有均勻45゚相位雜訊時的均方誤差(MSE),其可評估在這個45゚相位雜訊下的效能。如圖所示,相位雜訊在功率檢測方面可係有幫助的,因為它會將接收信號隨機化。由於條件機率分佈係取決於雜訊(信號雜訊比(SNR)),所以效能可能會視SNR值而改變。然而,可使用動搖演算法來找出在任何SNR下的最佳可能解。
圖353是例示出一種MIMO接收器35300之範例的一個方塊示意圖,其具有數位處理器35310(其可含納有功率判定器34440)、數位AGC 35320以及具有複數個相位陣列天線與I/Q輸入通道的數個低解析度ADC 34435(於圖343說明的其他部件就不在此複述)。於此設計中,係可將來自各ADC 34435的所有樣本一起使用。這使得潛時能夠被減少,因為各ADC 34435所使用的樣本較少。
依據此種設計的新式功率估算器使得AGC增益能夠非常快速地調適,而可在多種低功率接收器中使用。
係依據一些面向而在此揭露使用天線陣列來作為對接收模式中之接收器作業以及發送模式中之發送器作業二者的增益控制元件的系統與方法。在分時雙工(TDD)系統(和(或)分頻雙工(FDD)系統)中,因為接收器和發送器並不在同一時間作業,所以可將天線陣列組配成使得能夠針對接收器和發送器作獨立的增益控制。可藉由選擇性地開啟(或關閉)陣列之元件以使得可針對作業條件而修飾該天線陣列之增益和指向性,來實施在該天線陣列中的增益控制。
在發送時槽中選擇性地開啟(或關閉)天線陣列之元件使得輻射功率能夠受到控制,同時也可在元件被關閉時導致電池電力得到節省。在接收時槽中選擇性地開啟(或關閉)天線陣列之元件使得能夠在第一放大階段之前便先施行增益控制。當陣列之元件被關閉時,至該階段內的驅動位準可被降低,因而減少其線性需求。
在這方面的施作所面臨的一項挑戰可係如何在接收或發送模式中決定應在何時使用該天線陣列來進行增益控制。這牽涉到對干擾源功率的感測(在接收事例中)以及對波束搜尋的進行,以藉由將信號對雜訊失真比(SNDR)維持成適於較高或甚至最高(在那些信號條件下)通量,而使得在使用者設備(UE)與基地台(BS)之間的鏈路不被降級。
於此所述的一種系統和方法可亦被使用來基於電流汲引縮減與網路條件的對比而使對天線陣列的控制增加或最佳化。在現有的毫米波系統(例如雷達或固定點對點系統)中,收發器並不使用精巧的增益控制來維持鏈路品質。相反地,行動蜂巢式系統在接收器及發送器二者中慣常使用較複雜的增益控制。
圖354是一個方塊圖,其例示出一個波束成形電路35400的一種實作,並示出N個相同收發器片段35410和N個天線元件35420。此系統可使用於前文中所論述過的並行接收器電路382和(或)組合接收器電路384,或者,其亦可含有不同的其他接收器電路。圖中係在第一個片段35410中示出一個TDD收發器的實作。為了達到某個特定波束場型,係可對天線元件35420饋給具有特定振幅和相位的信號。可使用切換器35430來將該收發器設定為在發送模式或者接收模式中作業。該收發器含有用於針對給定波束場型而設定振幅和相位的增益控制(在接收路徑中的可變增益低雜訊放大器(LNA)35440及在發送路徑中的可變增益功率放大器(PA)35460)、以及移相器35450、35470。圖354進一步包含一個處理器35480,其可利用增益表35490而控制該相位陣列,詳見後文。
天線陣列可具有被以各種組態配置的數個天線,例如矩形型樣(例如用於八元件天線的二乘四型樣)。其亦可含有全向天線元件。在一種示範性組態中,接收信號(所欲信號和干擾信號)會經受在天線陣列中之以20log(n)施予的增益,且熱雜訊係以10log(n)之增益放大。在這種情況中,該天線陣列的有效接收增益是20log(n)-10log(n)。
所形成之波束可能係取決於有多少個元件被作動而有所不同。當二乘四型樣中的全部八個元件都被開啟時,增益是最高的(例如13.2dB),且波束是最窄的。相反地,當在該等八個元件中只有四個元件被開啟時,增益是最低的(例如10.1dB),且波束是最寬的。當其中有六個元件被開啟時,增益是介於極限值之間(例如11.7dB),波束寬度也一樣。
下面的表十一統整在開啟了給定數量個陣列元件時的理論接收增益、模擬接收增益以及增益差量(理論上的跟模擬上的)。可從表十一中看出,該天線陣列可提供最少5.5dB的額外增益控制範圍(於該接收時槽當中只開啟八個元件中之二者時)。若該陣列只有一個元件被開啟,也有可能造成額外的3dB(理論上)增益縮減。
表十一 就理論與模擬資料之天線增益對比於開啟元件數量的總覽
波束成形作業可亦植基於活躍元件之位置組態。例如,波束可會因為在該等八個天線元件中是外面四個還是裡面四個元件被作動而較寬或較窄。
圖355和356是圖表35500、35600,其例示了可在使用天線陣列作為增益控制機構時實現的接收器動態範圍改良。這些圖表是繪出在兩種情況中之SNDR對比於天線之輸入功率的作圖。圖355所示出的是當天線陣列增益維持恆定時的情況。係繪出重疊的SNDR信號35510有類比至數位轉換(ADC)的SNDR 35520以及ADC驅動位準35530對比於功率的曲線。當天線之功率夠高時,可以看到,SNDR 35510、35520有明顯下降,且ADC驅動位準35530在縮減動態範圍區域35540中明顯上揚。
圖356示出當天線陣列增益變動以使得能夠進行增益控制時的情況。係繪出重疊的SNDR信號35610及有類比至數位轉換(ADC)的SNDR 35620以及ADC驅動位準35630對比於功率的曲線。當天線之功率較高時,可以看到,SNDR 35610、35620仍維持其位準,且ADC驅動位準35630在於上一個圖中被縮減動態範圍區域35540佔據的功率範圍中差不多維持不變。
比較圖355和356可以看出,就八元件天線陣列而言,使用天線陣列來作為增益控制機構係可使接收器之動態範圍增加至少10dB。越大量的天線元件可使得在接收器之有效動態範圍中能夠有更大幅的增加。此外,也可藉由關閉收發器中之片段而實現電流汲引節約。例如,只使用八個陣列元件中的四個元件會致使在接收器之前端中之約50%的電流汲引節約。
同樣地,發送信號也會經歷由天線陣列所致的增益。針對八元件陣列,可係以20log(Non/8)來表示發送器所獲得的增益控制範圍,其中,Non是陣列中之活躍元件的數量。此關係可受到維持,因為各元件之輸入可係交互相關。當陣列中之元件作為增益控制機制之一部分而被關閉時,也可在發送器中獲得電流汲引節約。
圖357是一個圖表35700,其示出輻射功率35710和相關電流汲引35720與天線陣列中之活躍元件之數量的對比。
如可從前文中看出的,使得在天線陣列中能夠作增益控制的優點可係很明顯的。下文所論述的一種面向是有關如何和何時在天線陣列中施用增益控制的演算法和原理。
可藉由使用接收信號強度指示符(RSSI)量測來擴展接收器動態範圍。此外,針對高等信號位準的增益後退(以低於功率放大器之飽和位準的位準來作業)可能植基於所欲信號和(或)干擾源檢測。係可利用針對低等至中等信號位準的增益後退來減少電流汲引。此外,係可使用偶數鍊來維持對稱性,而使用奇數鍊來增加控制步階或範圍。有關發送方面,所要求或所規劃的發送功率可決定活躍鍊之數量。可在減少電流汲引上考慮針對高等功率位準的增益後退,並可在延伸發送器增益控制範圍上考慮針對低等至中等信號位準的增益後退。此外,與接收方面一樣,係可使用偶數鍊來維持對稱性,而使用奇數鍊來增加控制步階或範圍。
圖358和359是一些圖表,其框出用於控制天線陣列中之活躍元件數量與信號功率位準(在接收方面是RSSI,在發送方面是所要求位準)之對比的作業窗的邊界。該作業窗亦描繪出相對於電流汲引的交易。
圖358是圖表35800,其例示出在接收方面的作業條件交易。在此,係可在最低信號位準上減少活躍元件之數量,如由左邊路徑35810所例示的,這維持了可接受信號雜訊比(SNR)而改善電流汲引。這可導致接收器就中係以無波束成形增益之方式作業的廣範圍信號位準。這是在低程度干擾條件下的一種作業模式的一個例子。相反地,右邊路徑35820可係非常適合高程度干擾條件,因為其天線場型具有聚焦在所欲信號上的窄波束寬度。窄波束寬度情況可係非常適合視線(LOS)作業,而較寬波束寬度情況可係非常適合非LOS作業。
圖359是圖表35900,其例示出在發送方面的作業條件交易。在此,係可在最高信號位準上減少活躍元件之數量,如由右邊路徑35910所例示的,這維持了可接受SNR而改善電流汲引。這可導致發送器可就中以無波束成形增益之方式作業的廣範圍信號位準。這可係針對最低耗電量的一種作業模式。相反地,左邊路徑35920可係非常適合對較少或最少量干擾的輻射,因為其天線場型具有聚焦在所欲基地台上的窄波束寬度。
圖360和361是用於示範接收36000和發送36100處理作業的流程圖,用以分別組配天線陣列。這些處理作業36000是可構成用於進行用於控制相位陣列收發器中之天線陣列的方法的手段的範例,該方法可包含切換可在作業的發送模式(TM)與接收模式(RM)之間作切換的一個發送與接收切換器,但該構件並不受限於此處理作業。界定於這些流程圖中的操作可係由執行儲存於該裝置之記憶體中之指令的處理器35480(圖354)執行。圖360示出接收處理作業36000,其係於操作S36010以針對天線陣列之最小電流汲引設定而組織增益表35490(圖354)開始。在操作S36020中,係可利用增益表35490而進行AGC作業。這些作業可包含:藉由調整可變低雜訊放大器35440和(或)調整活躍天線元件35420之數量或組態來對增益作正規調整。在操作S36030中,係可進行寬頻和窄頻信號檢測。在操作S36040中,係可對干擾源是否可能出現作出判定。若是如此(S36040:是),那麼在操作S36050中,可針對該天線陣列之較窄波束寬度設定來組織增益表35490,且此處理作業可在操作S36020繼續。否則(S36040:否),此處理作業可在操作S36010繼續。
圖361示出發送處理作業36100,其係於操作S36110以針對天線陣列之最小電流汲引設定而組織增益表35490開始。在操作S36120中,係可利用增益表35490而進行功率控制作業。這些作業可包含:藉由調整功率放大器35460和(或)調整活躍天線元件35420之數量或組態來對增益作正規調整。在操作S36130中,可對是否有已知共存或干擾疑慮做出判定。若是如此(S36130:是),那麼在操作S36140中,可針對該天線陣列之較窄波束寬度設定來組織增益表35490,且此處理作業在操作S36120繼續。否則(S36130:否),在操作S36150中,可對網路是否要求較窄波束寬度作出判定。若是如此(S36150:是),此處理作業可同前在操作S36140繼續。否則(S36150:否),此處理作業可在操作S36110繼續。
可能考慮的其他因數包含行動裝置之行進速度,例如,帶著手機步行對比於在車內作使用。移動中的裝置可係更有可能獲益於較廣波束,因為這樣就不需要那麼頻繁地作波束成形導引。也可針對安全考量而考慮特定吸收率(SAR)(其係對於被人體吸收的能量的一種量測)。例如,使用者的鄰近性和方向可能會在波束成形決策上有所影響。給定發送方向,若創造窄波束會將波束導離使用者,那麼作動較多元件來這樣作波束成形可能較為合意,因為這對使用者而言會是比更大帶寬更安全的組態。反之,若發送方向是朝向使用者,那麼,作動較少元件來創造較寬(且在任意方向上的威力較低)的波束可能較為合意,因為這對使用者而言比較安全。
使用前文所述之系統和方法可使得收發器效能可獲增進,並使電池壽命能夠延長。
在無線通道中並非係同時以相等強度使用所有分接點。大部分(例如超過80%)的分接點在正常使用期間內可能是被設定在低強度(例如,低於其最大值的25%)。在通訊信號中,較遲的後指標分接點所具有的強度比較早的分接點低,可對此一事實加以善用。藉由縮減DAC之全規模、及藉由以範圍來交換解析度,係可實現對低強度分接點之量化雜訊的縮減。
圖362是一種典型DAC構造36200的示意圖。DAC 36200可包含前文所述之DAC 340或其他不同構造。這樣的DAC使用了包含一個電流源36210的電流鏡14905,該電流源提供通過電晶體36220的電流,而建立在電晶體36220之閘極的一個電壓位準。該閘極可進一步具有一個開關36230以使其可斷開與右手邊電路部份的連結,右手邊電路部份包含多個DAC支路36250,該等DAC支路構成建構該DAC之解析度的位元。係提供一個輸出端36255,與被作動的DAC支路之數量有關的電壓位準係在此輸出端呈現。作動操作可係透過電晶體36260進行,此電晶體係作用為開關且使電流能夠流過電晶體36270,此電流與流經電流鏡36205者相同。舉例來說,這樣的一個DAC可係一個高解析度7位元DAC,具有128種不同位準。這些位準可係分散在例如五伏特上,使得該DAC之各個步階所代表的電壓位準約為5v除以128個步階,等於每步階0.0391V。
圖363是依據本文中所述之裝置的一種實作的一個階層式建構DAC 36300的示意圖。與前一個圖共通的元件係以類似方式運作,在此不重複說明。DAC 36300是用於進行操作數位至類比電路裝置之方法的構件的一種範例,該方法可包含在第一部件中提供至少兩個可切換路徑、使電流從電流源通過該等至少兩個可切換路徑以建立在基準電壓點的基準電壓(其與被接通的路徑數量有關)、以及在第二部件中提供至少兩個可切換路徑(與該第二部件相關聯的輸出係與被接通的路徑之第二數量以及電壓參考點有關,該電壓參考點將該第一步件連接至該第二部件)等作業,但該構件並不如此受限。此設計的一個附加特徵是在左手邊電路部份上的第二個DAC支路36330,左手邊部份因為以下原因而被標誌為「粗糙DAC」。當DAC支路36330經由作用為開關的電晶體36345而被接通時,來自電流源36210的電流通過電晶體36340而流過它。當支路36330和起首的包含電晶體36220(並亦可經由它自己的開關36320而被操作)的支路36250都被接通並作用為源頭36210之電流汲引時,電流在這兩個支路之間被切分,並且在閘極(以及開關36230)的電壓被減少為其在只有一個支路活躍時的值的一半。這縮減了右邊的可被看作是精緻DAC部份者的有效範圍。
使用上文所述的這個範例,右邊仍然存在著具有128個步階的7位元DAC,但由於電流被左手邊電路的兩個支路切分,所以其範圍也被對切,例如變成2.5V。因為解析度還是一樣,所以這就表示該DAC的各個步階現在所代表的電壓位準約為2.5V除以128個步階,等於每步階0.1953 V。因此,藉由聯結或不聯結其中一個DAC支路36330,係可將該DAC之作業從0~5V之間切換成0~2.5V之間,基本上就是作為可運作來在兩種位準之間切換的一個粗糙DAC。
粗糙DAC側並不僅受限於擁有兩個支路。係可加入更多支路並將其組配為可經由與電晶體36345類似的上方開關而被聯結或解除聯結。若在粗糙DAC側係有四個DAC支路36330,那麼該DAC可就全範圍(作動一個支路)半範圍(作動兩個支路)、三分之一範圍(作動三個支路)以及四分之一範圍(作動四個支路)來作業。
在設計時,納入一個N位元粗糙DAC可能會使精緻DAC之解析度減少上至N個位元(為了使該DAC擁有同樣的整體解析度)。但是使精緻DAC減少N個位元可能係以2N倍的因數來縮小其面積。因此,藉由以此種階層式結構來配置DACS,係可在對機能造成些微衝擊的同時節省可觀的晶片空間。
係依據一些面向而在此揭露在毫米波無線通訊中使用偏振來作多工以藉由將經多工通道用作額外資料串流來改善頻譜使用效率的一種系統與方法。無線通道在來自每秒十億字元(GB/s)速率之多路徑反射的ISI和交叉極化上會遭遇困難,特別是針對具有上百個分接點的大型MIMO組態而言。傳統上,對這些問題的處理會是在數位域中進行,先使用類比至數位轉換器(ADC),然後使用數位信號處理器(DSB)來分析和校正這些問題。然而,此一方案在毫米波無線通訊所用的資料速度(可能是每秒數十億位元的等級)上並不實際。此外,此種方案也傾向於較為複雜且昂貴。本發明依據一些面向所在此揭露的系統是一種混合信號前饋+反饋偏振器+等化器(MSFFPE)設計,此種設計使用比ADC+DSP方案更低的功率,且具備足夠的速度而可適切處理毫米波帶寬中之信號。
圖364是一個組合圖表圖36400,其包含例示出當發送天線36430與接收天線36440對齊或平行時的共同極化36410和交叉極化36420的一對圖表。此圖顯示出,交叉極化信號之接收振幅相當低。
然而,不能夠總是仰賴有對齊的天線,特別是在行動裝置方面。圖365是一個組合圖表圖36500,其包含例示出當發送天線36530與接收天線36540未對齊或不平行時的共同極化36510和交叉極化36520的一對圖表。此圖顯示出,在這種情況中的交叉極化信號之接收振幅明顯高於圖364中所例示之對齊天線情況。
圖366是依據一些面向的使用MSFFPE設計的一種接收器36600之範例。接收器36600是可構成用於操作MSFFPE之方法的構件的一種範例,但該構件並不如此受限。接收器36600可包含具有垂直36610V和水平36610H部件的多個波束成形天線。其各可具有在波束成形元件36620內的其他處理部件(未於圖中分開標示)。接收器15300可使用前文所述之基帶處理電路392,或者也可包含其他電路。其可包含低雜訊放大器(LNA)、分開的I和Q混合器、以及用於組合信號的加法器。可將用於垂直36610V和水平36610H部件各者的I和Q信號提供給可變增益放大器(VGA)36630和載波回復電路36640。可對各個VI、VQ、HI和HQ信號線路提供ADC 36650。如於圖366中所見,在此所提供的是一種新式的MSFFPE 36660,其係在信號已被轉換成數位之後才獲取這些信號,且這些信號可係受制於時鐘延遲36664。係可使經延遲後的信號受偏振器與等化器部件36662處理以經由等化和偏振處理提供過濾作業,並可在ADC 36650之類比側上提供輸出信號。等化作業可係利用整合式決策回饋等化器(DFE)加法器所進行,詳見後文。
圖367是例示出一般加法器36700的電路圖,而圖368是例示出整合式DFE加法器36800的電路圖,圖中標明了相關差異處。在一般加法器36700中,帶寬會受到由電阻器36710和電容36720所生的RC時間常數限制。除了在帶寬上受限以外,此種設計也由於靜態電流和增益帶寬交易而具有高耗電量。
相反地,整合式DFE加法器36800所擁有的是一種低功率設計,因為沒有靜態電流也沒有安頓時間要求。係以可重置電容器36810來取代一般加法器36700的電阻器36710,輸出電容器電壓會在重置期間(CLK = 0)被重置。電容36820與上文所述之電容36720雷同。接著,電荷會在整合期間(CLK = 1)被整合,之後其最終會受到取樣。
圖369是提供有關DFE加法器36900設計之更多細節的一個示意圖。係設置運算放大器36910以供用於與用於改善帶寬及消除偏移的加強裝置36950有關的共模反饋。可將信號提供給預先放大器36920並接著提供給切割器(slicer)36930以供輸出。此電路亦包含DFE反饋分接點36940和DFE輸入36960。
圖370是有關DFE加法器36900設計的一個圖表37000,其關聯於加總放大器輸出信號37010和強臂一(strong-arm-1, SA1)信號37020而示出時鐘信號37005。該加法器使用前文所述之重置切換,有兩個階段:重置和整合。其可對每秒5G符號支援全5 GHz時鐘率,並提供共模反饋。該等以疊接(cascode)方式組配的裝置提供了帶寬改善,且該等加強裝置的設置可係供用於帶寬以及偏移消除。可設置AC耦合電容器以移除偏移,並可使用七個預先放大器和片段來提供七個不同閾值(偏移量)。可在CLK_SUM與CLK_SLICER之間提供蓄意時鐘歪斜以使得能夠在最佳點上對加法器輸出作取樣。
請參看圖371,其依據一些示範面向而示意性例示出一種RF裝置371100之方塊圖。如於圖371中所示,在一些示範面向中,RF裝置371100可包含一個收發器。例如,該收發器可包含半雙工收發器、全雙工收發器或其他諸如此類者。於此所述的這個RF裝置可被整合在圖3A中所示之毫米波通訊電路300之RF電路325(圖3D)內的一或多個電路中,但此RF裝置並不如此受限。
在至一些示範面向中,RF裝置371100可配合一或多種類型的無線通訊信號和(或)系統使用,例如於前文中所述者。
在一些示範面向中,RF裝置371100可包含且(或)以可操作方式耦接至至少一個天線371101。例如,天線371101可包含一個相位陣列天線、一個多元件天線、一組波束切換天線以及(或是)其他諸如此類者。
在一些示範面向中,該至少一個天線371101可係利用不同的發送與接收天線元件來實施發送與接收功能。在一些示範面向中,該至少一個天線371101可係利用共用及(或)整合式收發元件來實施發送與接收功能。
在一些示範面向中,RF裝置371100可包含例如收發切換器371105,其可係組配來例如切換該至少一個天線以將Rx信號施加至例如RF裝置371100之Rx路徑、或切換該至少一個天線371101以接收例如來自RF裝置371100之Tx 路徑的Tx信號,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,RF裝置371100可包含例如功率放大器(PA)371110,其可係組配來將Tx RF信號放大成Tx信號,例如,如後文所述。例如,PA 371110可包含寬頻PA、低帶PA、類比PA、數位PA、組合式類比與數位PA、異相PA、多厄悌PA或其他諸如此類者。
在一些示範面向中,RF裝置371100可包含例如低雜訊放大器(LNA)371115,其可係組配來將Rx信號放大成Rx RF信號,例如,如後文所述。例如,LNA 371115可包含寬頻PA、低帶PA、類比PA、數位PA、組合式數位與類比PA或其他諸如此類者。
在一些示範面向中,RF裝置371100可包含例如移相器371120,其可係組配來移動Tx RF信號之相位,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,RF裝置371100可包含例如移相器371125,其可係組配來移動Rx信號之相位,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,移相器371120和(或)移相器371120可包含例如電晶體電路。
在一些示範面向中,RF裝置371100可包含例如收發切換器371130,其可係組配來例如切換混合器371125以接收來自Tx路徑的Tx信號、或例如切換混合器371120以將Rx信號提供給RF路徑,例如,如後文所述。例如,收發切換器371130可包含多個場效電晶體(FET)、切換電路、切換邏輯、切換子系統或其他諸如此類者。
在一些示範面向中,RF裝置371100可包含例如分離與組合器371135,其可係組配來組合例如一或多個RF信號、以及(或是)將例如一或多個RF信號分離。例如,分離與組合器371135可包含1:4分離與組合器、1:6分離與組合器、2:6分離與組合器、威金森(Wilkinson)分離與組合器、類比分離與組合器、數位分離與組合器、和(或)類比分離與組合器與數位分離與組合器的任意組合。
在一些示範面向中,RF裝置371100可包含例如收發切換器371140,其可係組配來例如將分離與組合器371135切換成可接收來自Tx路徑的Tx信號、或可將Rx信號提供給RF路徑,例如,如後文所述。例如,收發切換器371140可包含例如多個FET、切換電路、切換邏輯、切換子系統或其他諸如此類者。
在一些示範面向中,RF裝置371100可包含例如Rx放大器371145,其可係組配來放大例如Rx RF信號。
在一些示範面向中,RF裝置371100可包含例如Tx放大器371150,其可係組配來放大例如Tx RF信號。
在一些示範面向中,Rx放大器371145和(或)Tx放大器371150可包含例如寬頻放大器、低帶放大器、IF放大器、類比放大器、數位放大器和(或)任何其他放大器。
在一些示範面向中,RF裝置371100可包含例如混合器371155,其可係組配來將例如Tx IF信號向上轉換成Tx RF信號,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,RF裝置371100可包含例如混合器371160,其可係組配來將例如Rx RF信號向下轉換成Rx IF信號,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,混合器371135 和(或) 混合器371160可包含例如吉爾伯特胞元混合器、類比混合器、數位混合器和(或)任何其他混合器。
在一些示範面向中,RF裝置371100可包含例如IF單元371170,其可係組配來產生例如Tx IF信號、以及(或是)處理例如Rx IF信號,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,IF單元371170可包含例如數位電路、類比電路和(或)任何其他IF電路。
在一些面向中,例如,RF裝置371100可係組配來在Tx模式或Rx模式中作業。
在一些示範面向中,當RF裝置371100係在Tx模式中時,收發切換器371140、371130和371105可被切換成連接Tx路徑。在一種範例中,IF單元371170可產生Tx IF Tx,並可將該Tx IF信號提供給混合器371155。混合器371155可將該Tx IF向上轉換成處於所欲頻帶(例如60 GHz頻帶)中的Tx RF信號。
在一些示範面向中,於Tx模式中,Tx放大器371145可放大Tx RF信號,且分離與組合器371135(其係例如在分離器模式中)可經由收發切換器371130而將該Tx RF信號提供給移相器371125。移相器371125可例如根據星坐圖而將例如該Tx RF信號之相位移動成所欲相位。PA 371110可將該 Tx RF信號放大成Tx信號。可經由該至少一個天線371101而發送該Tx信號。
在一些示範面向中,當RF裝置係在Rx模式中時,收發切換器371140、371130和371105可被設定成將Rx路徑連接至該至少一個天線371101。
在一些示範面向中,於Rx模式中,LNA 371115可經由收發切換器371105而接收來自至少一個天線371101的Rx信號。LNA 371115可將該Rx信號放大成Rx RF信號。移相器371120可例如根據星座圖而將該Rx RF信號之相位移動成所欲相位。
在一些示範面向中,於Rx模式中,組合或分離器371130可係作業於組合器模式中。於此模式中,組合或分離器371130可將該Rx RF信號提供給Rx放大器371150。混合器371160可將該Rx RF信號向下轉換成Rx IF信號。可將該Rx IF信號提供給例如IF電路371170。IF電路371170可受組配來處理該Rx IF信號
回頭參看圖4,在一些示範面向中,RF電路425可係依據一種無線電構造所組配,其可包含至少一個雙向放大器,此雙向放大器可係組配來在RF電路425之Tx方向上和(或)在RF電路425之Rx方向上放大RF信號,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,在一些用例和(或)情境中,施作可在發送和接收路徑上共享一或多個電路的無線電構造可能會是有利的,例如,如後文所述。該等接收和(或)發送路徑可包含例如一或多個放大器、一或多個分離器、一或多個組合器、一或多個混合器和(或)一或多個其他額外或替代部件,若有需要的話。
在一些示範面向中,一種無線電構造可包含一個雙向放大器電路,例如,如後文所述。該雙向放大器電路可有利地提供與例如包含用於發送路徑的一個電路(例如PA)及與之分離的用於接收路徑的另一個電路(例如LNA)、並包含用於在該PA和該LNA之間切換的一或多個切換器的一種電路相仿的效能。
在一些示範面向中,在被施作於該無線電構造中時,該雙向放大器電路可提供一或多種優勢並(或)解決一或多種技術問題(例如藉由消除對切換器的需求),可藉由消除插入損耗而改善效能,且(或)可例如減少該無線電構造電路之面積尺寸(甚至可減少50%),例如,如後文所述。
在一些示範面向中,該無線電構造可包含例如至少一個雙向放大器、至少一個雙向混合器、及至少一個雙向分離與組合器,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,該雙向放大器電路可係作為其中一部份而被包含在向上轉換與向下轉換電路(例如作為子系統415(圖4)之一部分)、過濾與放大電路(例如作為子系統424(圖4)之一部分)、電力合併與切分電路(例如作為子系統430(圖4)之一部分)和(或)無線電鍊電路(例如作為子系統435(圖4)之一部分)和(或)任何其他子系統和(或)元件中、並(或)可進行該等電路、子系統和(或)元件之一或多種操作和(或)功能,若合意的話。
現在請參看圖372,其依據一些示範面向而示意性例示出一種RF裝置372100之方塊圖。例如,可將RF裝置372100之一或多個元件和(或)部件實施為一個收發器的一部分,例如於前文中參照圖1和(或)圖1A所說明者。於此所述的該RF裝置可亦被整合在圖3A中所示之毫米波通訊電路300之RF電路325(圖3D)內的一或多個電路中,但該RF裝置並不如此受限。
在一些示範面向中,RF裝置372100可包含一個收發器,其係組配來發送Tx信號及接收Rx信號,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,該收發器可包含第五代(5G)蜂巢式收發器。
在一些示範面向中,該收發器可包含被組配來在60 GHz頻帶上發送Tx信號並接收Rx信號的60 GHz收發器。然而,在其他面向中,該收發器可包含被組配來在其他頻帶(例如高於45 GHz之頻帶)上發送Tx信號並(或)接收Rx信號的收發器。
在其他面向中,該收發器可包含被組配來在任何其他額外或替代頻帶上進行收發的任何其他類型收發器。
在一些示範面向中,該收發器可包含半雙工收發器。
在一些示範面向中,RF裝置372100可包含並(或)可係以可操作方式耦接到至少一個天線372101(其包含例如一或多個相位陣列天線和(或)任何其他類型天線)。
在一些示範面向中,RF裝置372100可包含一或多個雙向放大器,例如包含雙向放大器372105,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,雙向放大器372105可係組配來進行PA和(或)LNA的一或多種操作和(或)功能,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,RF裝置372100可包含以可操作方式耦接至雙向放大器372105的移相器372110,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,RF裝置372100可係經由多個天線路徑而耦接至多個天線372101(未於圖中示出)。例如,一個天線路徑可係包含一個雙向放大器372105和一個移相器372110。
在一些示範面向中,RF裝置372100可包含以可操作方式耦接至移相器372110和雙向放大器372120的分離與組合器372115,例如,如後文所述。例如,分離與組合器372115可係組配來將Tx信號分離到多個天線路徑內、以及組合來自多個天線路徑的多個Rx信號,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,雙向放大器372120可係組配來進行Tx IF放大器和(或)Rx IF放大器的一或多種操作和(或)功能,例如,如後文所述。該Tx IF放大器和(或)該Rx IF放大器可係藉由例如寬頻放大器、低帶放大器、數位放大器、類比放大器和(或)組合式類比數位放大器所實施,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,RF裝置372100可包含以可操作方式耦接至雙向放大器372120的混合器372125,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,RF裝置372100可包含耦接至混合器372125的IF電路372170,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,RF裝置372100可包含控制電路372180,其可係組配來在Tx模式(用於例如處理Tx信號)與Rx模式(用於例如處理Rx信號)之間切換雙向放大器372105和(或)372120,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,於Tx模式中,例如, IF電路372170可將Tx IF信號提供給混合器372155,且混合器372155可將該Tx IF信號向上轉換成處於所欲頻帶中的Tx RF信號,例如60 GHz頻帶和(或)任何其他頻帶。
在一些示範面向中,雙向放大器372120可放大該Tx RF信號,並可將經放大Tx RF 信號提供給分離與組合器372115。例如,分離與組合器372215可例如藉由將Tx RF信號在該等多個天線路徑之間分離而將該經放大Tx RF 信號提供給移相器372110。例如,移相器372110可例如根據一種調變架構而將經放大Tx RF 信號之相位移動至所欲相位。
在一些示範面向中,雙向放大器372105可放大來自移相器372110的經放大Tx RF 信號,並可將Tx信號提供給天線372101。
在一些示範面向中,於RX模式中,可藉由一或多個天線372101而接收Rx信號。雙向放大器372120可放大例如來自一個天線372101的Rx信號,並可將經放大Rx RF信號提供給移相器372110。移相器372110可例如根據一種調變架構(例如正交調幅(QAM)架構或任何其他架構)而將經放大Rx RF信號之相位移動至所欲相位。組合或分離器372115可例如藉由組合來自多個天線路徑的經放大Rx RF信號而將經放大Rx RF信號提供給雙向放大器372120。
在一些示範面向中,雙向放大器372120可將該經放大Rx RF信號放大,並可將該經放大Rx RF信號提供給混合器372125。混合器372125可將該經放大Rx RF信號向下轉換成Rx IF信號。IF電路372170可處理該Rx IF信號。
在一些示範面向中,雙向放大器(例如雙向放大器372105和(或)雙向放大器372120)可包含用於在Tx模式中放大Tx信號以提供經放大Tx信號的第一放大器、及用於在Rx模式中放大Rx信號以提供經放大Rx信號的第二放大器,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,雙向放大器(例如雙向放大器372105和(或)雙向放大器372120)可包含用於在Tx模式中將Tx信號從第一輸出入端提供給第一放大器、並在Rx模式中於該第一輸出入端將經放大Rx信號從第二放大器輸出的第一變壓器,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,雙向放大器(例如雙向放大器372105和(或)雙向放大器372120)可包含用於在Rx模式中將Rx信號從第二輸出入端提供給第二放大器、並在Tx模式於該第二輸出入端將經放大Tx信號從第一放大器輸出的第二變壓器,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,雙向放大器(例如雙向放大器372105和(或)雙向放大器372120)可包含多個切換器,用以在Tx模式中將多個啟用電壓切換至第一放大器並將多個停用電壓切換至第二放大器,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,例如,根據第一種實作架構,該等多個切換器可係組配來在Rx模式中將該等多個啟用電壓切換至第二放大器並將該等多個停用電壓切換至第一放大器,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,該等多個啟用電壓可包含要在Tx模式被施加至第一放大器之至少一個汲極、並要在Rx模式被施加至第二放大器之至少一個汲極的一個汲極電壓,例如,如後文所述。在一種範例中,該等切換器可係組配來在Tx模式中將一個汲極電壓施加至第一放大器之至少一個汲極、並在Rx模式中將該汲極電壓施加至第二放大器之至少一個汲極,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,該等多個停用電壓可包含要在Tx模式被施加至第二放大器之至少一個汲極、並要在Rx模式被施加至第一放大器之至少一個汲極的一個源極電壓,例如,如後文所述。在一種範例中,該等切換器可係組配來在Tx模式中將一個源極電壓施加至第二放大器之至少一個汲極、並在Rx模式中將該源極電壓施加至第一放大器之至少一個汲極,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,該等多個切換器可包含用於使第二放大器之至少一個汲極在Tx模式的汲極電壓與Rx模式的源極電壓之間作切換的第一切換器、以及用於使第一放大器之至少一個汲極在Tx模式的源極電壓與Rx模式的汲極電壓之間作切換的第二切換器,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,雙向放大器372105和(或)雙向放大器372120可包含用於將Tx信號從第一變壓器提供至第一放大器之第一輸入端的第一電容器、用於將Tx信號從第一變壓器提供至第一放大器之第二輸入端的第二電容器、用於將Rx信號從第二變壓器提供至第二放大器之第一輸入端的第三電容器、以及用於將Rx信號從第二變壓器提供至第二放大器之第二輸入端的第四電容器,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,雙向放大器372105和(或)雙向放大器372120之該等第一和第二放大器其中至少一者可包含共源極負型金氧半導體(NMOS)FET,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,例如,根據第二種實作架構,該等多個啟用電壓可包含要在Tx模式被施加至第一放大器之至少一個汲極、並要在Rx模式被施加至第二放大器之至少一個汲極的一個汲極電壓,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,該等多個啟用電壓可包含要在Tx模式被施加至第一放大器之至少一個閘極、並要在Rx模式被施加至第二放大器之至少一個閘極的一個偏壓電壓,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,該等多個啟用電壓可包含要在Tx模式被施加至第一放大器之至少一個源極、並要在Rx模式被施加至第二放大器之至少一個源極的一個源極電壓,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,該等多個停用電壓可包含:要在Tx模式被施加至第二放大器之至少一個閘極、並要在Rx模式被施加至第一放大器之至少一個閘極的汲極電壓;以及要在Tx模式被施加至第二放大器之至少一個源極、並要在Rx模式被施加至第一放大器之至少一個源極的偏壓電壓,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,該等多個切換器可包含:用於使第二放大器之至少一個汲極與第一放大器之至少一個閘極在Tx模式的汲極電壓與Rx模式的偏壓電壓之間作切換的第一切換器;用於使第一放大器之至少一個源極在Tx模式的偏壓電壓與Rx模式的源極電壓之間作切換的第二切換器;用於使第二放大器之至少一個源極在Tx模式的源極電壓與Rx模式的偏壓電壓之間作切換的第三切換器;以及(或是)用於使第二放大器之至少一個汲極與第一放大器之至少一個閘極在Tx模式的偏壓電壓與Rx模式的汲極電壓之間作切換的第四切換器,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,例如,根據第三種實作架構,該等多個啟用電壓可包含要在Tx模式被施加至第一放大器之至少一個源極、並要在Rx模式被施加至第二放大器之至少一個汲極的一個汲極電壓,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,該等多個啟用電壓可包含要在Tx模式被施加至第一放大器之至少一個汲極、並要在Rx模式被施加至第二放大器之至少一個源極的一個源極電壓,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,該等多個啟用電壓可包含要在Tx模式被施加至第一放大器之至少一個閘極的第一偏壓電壓、以及要在Rx模式被施加至第二放大器之至少一個閘極的第二偏壓電壓,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,該等多個停用電壓可包含要在Tx模式被施加至第二放大器之至少一個汲極並被施加至第二放大器之至少一個源極的第一偏壓電壓、以及要在Rx模式被施加至第一放大器之至少一個汲極並被施加至第一放大器之至少一個源極的第二偏壓電壓,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,該等多個切換器可包含:用於使第二放大器之至少一個汲極與第一放大器之至少一個閘極在Tx模式的源極電壓與Rx模式的第二偏壓電壓之間作切換的第一切換器;用於使第一放大器之至少一個源極在Tx模式的第一偏壓電壓與Rx模式的源極電壓之間作切換的第二切換器;用於使第二放大器之至少一個源極在Tx模式的汲極電壓與Rx模式的第二偏壓電壓之間作切換的第三切換器;以及(或是)用於使第一放大器之至少一個汲極與第二放大器之至少一個閘極在Tx模式的第一偏壓電壓與Rx模式的汲極電壓之間作切換的第四切換器,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,第一放大器可包含一或多個正型金氧半導體(PMOS)FET,並且(或者)第二放大器可包含一或多個負型金氧半導體(NMOS)FET,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,控制電路372180可係組配來提供多個控制信號,藉以例如基於Tx模式或Rx模式而以可控制方式使該等多個切換器在雙向放大器372105和(或)雙向放大器372120的第一放大器和第二放大器之間作切換,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,雙向放大器372105和(或)雙向放大器372120的第一放大器可包含例如PA,並且(或者)雙向放大器372105和(或)雙向放大器372120的第二放大器可包含LNA,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,雙向放大器372105和(或)雙向放大器372120的第一放大器可包含例如第一共源極FET對,並且(或者)雙向放大器12105和(或)雙向放大器372120的第二放大器可包含第二共源極FET對,例如,如後文所述。
請參看圖373,其依據一些示範面向而示意性例示出一種雙向放大器電路373100。例如,雙向放大器372105(圖372)和(或)雙向放大器372120(圖372)可實施雙向放大器電路373100的一或多個元件和(或)功能。於此所述之雙向放大器可被整合在圖3A中所示之毫米波通訊電路300之RF電路325(圖3D)內之一或多個電路(例如無線電鍊電路325)中,但該放大器電路並不如此受限。
在一些示範面向中,雙向放大器373100可包含由電晶體(Q1)373110與(Q2)373120組成的共源極FET差動對、由電晶體(Q3)373130與(Q3)373140組成的共源極FET差動對、輸出入節點13150、輸出入節點373155、輸出入節點373160、輸出入節點373165、變壓器373170、變壓器373175以及多個切換器(例如包含切換器373180、373185、373190和(或)13195),例如,如後文所述。
在一些示範面向中,第一共源極電晶體對(例如電晶體(Q1)373110、(Q2)373120)以及第二共源極電晶體對(例如電晶體(Q3)373130與(Q4)373140)可係同類型,且可包含NMOSFET或PMOSFET或其他諸如此類者。
在一些示範面向中,FET可包含三端,源極(S)、汲極(D)和閘極(G)。源極(S)可係載體所藉以進入該電晶體之通道的一端。例如,在源極S進入通道的電流可被標記為源極電流IS。汲極(D)可係載體所藉以離開該電晶體之通道的一端。例如,在汲極(D)端進入通道的電流可被標記為ID,且汲極對源極電壓可被標記為VDS。閘極(G)端可調控通道導電性,例如,可藉由對閘極(G)端施加電壓來控制ID。
在一些示範面向中,係可將雙向放大器373100實施為在一個RF裝置(例如RF裝置372100(圖372))之Rx路徑中的LNA和(或)在Tx路徑中的PA。
在一些示範面向中,切換器373180、373185、373190和(或)373195可使雙向放大器373100在Tx模式與Rx模式之間作切換,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,切換器373180、373185、373190和(或)373195可例如藉由將多個啟用電壓和(或)停用電壓連接至共源極電晶體對(Q1)373110、(Q2)373120及(或)共源極電晶體對(Q3)373130與(Q4)373140,而啟用和(或)停用第一共源極電晶體對(Q1)373110、(Q2)373120及(或)第二共源極電晶體對(Q3)373130與(Q4)373140,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,該等多個啟用電壓可包含例如可在例如Tx模式中被施加至第一共源極電晶體對(Q1)373110、(Q2)373120之汲極(D)的汲極電壓VDD。該汲極電壓VDD可例如在例如Rx模式中被施加至第二共源極電晶體對(Q3)373130與(Q4)373140之汲極(D)。
在一些示範面向中,該等多個啟用電壓可包含可例如在Tx模式被施加至第一共源極電晶體對(Q1)373110、(Q2)373120之閘極(G)的偏壓電壓Vbias。該偏壓電壓Vbias可例如在例如Rx模式中被施加至第二共源極電晶體對(Q3)373130與(Q4)373140之閘極。
在一些示範面向中,該等多個啟用電壓可包含可例如在Tx模式被施加至第一共源極電晶體對(Q1)373110、(Q2)373120之源極(S)的源極電壓VSS。該源極電壓VSS可例如在例如Rx模式中被施加至第二共源極電晶體對(Q3)373130與(Q4)373140之源極(S)。
在一些示範面向中,該等多個停用電壓可包含可例如在Tx模式被施加至第二共源極電晶體對(Q3)373130與(Q4)373140之閘極(G)、且可例如在Rx模式被施加至共第一源極電晶體對(Q1)373110、(Q2)373120之閘極(G)的汲極電壓VDD。該偏壓電壓Vbias可例如在例如Tx模式中被施加至第二共源極電晶體對(Q3)373130與(Q4)373140之源極(S),並可例如在例如Rx模式中被施加至第一共源極電晶體對(Q1)373110、(Q2)373120之源極(S)。
在一些示範面向中,切換器373180可使第二共源極電晶體對(Q3)373130與(Q4)373140之汲極(D)及第一共源極電晶體對(Q1)373110、(Q2)373120之閘極(G)在汲極電壓VDD(用於例如Tx模式)與偏壓電壓Vbias(用於例如Rx模式)之間作切換。
在一些示範面向中,切換器373185可使第一共源極電晶體對(Q1)373110、(Q2)373120之源極(S)在偏壓電壓Vbias(用於例如Tx模式)與源極電壓VSS(用於例如Rx模式)之間作切換。
在一些示範面向中,切換器373190可使第二共源極電晶體對(Q3)373130與(Q4)373140之源極(S)在源極電壓VSS(用於例如Tx模式)與偏壓電壓Vbias(用於例如Rx模式)之間作切換。
在一些示範面向中,切換器373195可使第二共源極電晶體對(Q3)373130與(Q4)373140之汲極(D)及第一共源極電晶體對(Q1)373110、(Q2)373120之閘極(G)在偏壓電壓Vbias(用於例如Tx模式)與汲極電壓VDD(用於例如Rx模式)之間作切換。然而,應瞭解,Tx模式和Rx模式是可互換的,上面的Tx模式範例可係可在Rx模式上施用的,反之亦然。
請參看圖374,其依據一些示範面向而示意性例示出一種雙向放大器電路374100。例如,雙向放大器372105(圖372)和(或)雙向放大器372120(圖372)可實施雙向放大器電路374100的一或多個元件和(或)功能。於此所述的這些雙向放大器可被整合在圖3A中所示之毫米波通訊電路300之RF電路325(圖3D)內之一或多個電路(例如無線電鍊電路325)中,但該放大器電路並不如此受限。
在一些示範面向中,雙向放大器374100可包含由電晶體374110和374120組成的共源極FET差動對、由電晶體374130和374140組成的共源極FET差動對、輸出入節點374150、輸出入節點374155、變壓器374153、輸出入節點374160、輸出入節點374165、變壓器374163、電容器374170、電容器374172、電容器374174、電容器374176、電阻器374180、電阻器374182、電阻器374184、電阻器374180、切換器374190和374195,例如,如後文所述
在一些示範面向中,例如,根據電晶體374110、374120、374130和(或)374140的尺寸,電容器374170、374172、374174和(或)一374176之值可係在從約十毫微微法拉(fF)到約十微微法拉(pF)的範圍內,且電阻器374180、374182、374184和(或)374180之值可係在從約一百歐姆到約一萬歐姆的範圍內。在一些示範面向中,所使用的可係其他範圍。
在一些示範面向中,第一共源極電晶體對(例如電晶體(Q1)374110、(Q2)374120)及第二共源極電晶體對(例如電晶體(Q3)374130與(Q4)374140)可係同類型,且可包含NMOSFET或PMOSFET或其他諸如此類者。
在一些示範面向中,係可將雙向放大器374100實施為在RF裝置(例如RF裝置372100(圖372))之Rx路徑中的LNA和(或)在Tx路徑中的PA。
在一些示範面向中,切換器374190和(或)374195可使雙向放大器374100在Tx模式與Rx模式之間作切換,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,切換器374190和(或)374195可例如藉由將多個啟用電壓和(或)停用電壓連接至共源極電晶體對(Q1)374110與(Q2)374120及(或)共源極電晶體對(Q3)374130與(Q4)374140,而啟用和(或)停用第一共源極電晶體對(Q1)374110與(Q2)374120及(或)第二共源極電晶體對(Q3)374130與(Q4)374140,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,該等多個啟用電壓可包含例如可在例如Tx模式中被施加至第一共源極電晶體對(Q1)374110與(Q2)374120之汲極(D)、且(或)可在例如Rx模式中被施加至第二共源極FET差動對電晶體(Q3)374130與(Q4)374140之汲極(D)的汲極電壓VDD。
在一些示範面向中,該等多個停用電壓可包含可例如在Tx模式被施加至第二共源極電晶體對(Q3)374130與(Q4)374140之汲極(D)、且(或)可例如在Rx模式被施加至第一共源極電晶體對(Q1)374110與(Q2)374120之汲極(D)的源極電壓VSS。
在一些示範面向中,切換器374195可使共源極電晶體對(Q3)374130與(Q4)374140之汲極(D)在汲極電壓VDD(用於例如Tx模式)與源極電壓VSS(用於例如Rx模式)之間作切換。
在一些示範面向中,切換器374190可使第一共源極電晶體對(Q1)374110與(Q2)374120之汲極在源極電壓VSS(用於例如Tx模式)與汲極電壓VDD(用於例如Rx模式)之間作切換。然而,應瞭解,Tx模式和Rx模式是可互換的,上面的Tx模式範例可係可在Rx模式上施用的,反之亦然。
在一些示範面向中,例如,電容器374170可將來自變壓器374153的輸入信號提供給電晶體(Q3)374130之閘極(G),電容器374176可將來自變壓器374153的輸入信號提供給電晶體(Q4)374140之閘極(G),電容器374172可將來自變壓器374163的輸入信號提供給電晶體(Q1)374110之閘極(G),且(或)電容器374174可將來自變壓器374163的輸入信號提供給電晶體(Q2)374120之閘極(G)。
在一些示範面向中,例如,電晶體(Q1)374110、(Q2)374120、(Q3)374130和(或)(Q4)374140可係同類型,且可包含NMOSFET或PMOSFET或其他諸如此類者。
請參看圖375,其依據一些示範面向而示意性例示出一種雙向放大器電路375100。例如,雙向放大器372105(圖372)和(或)雙向放大器372120(圖372)可實施雙向放大器電路375100的一或多個元件和(或)功能。
在一些示範面向中,雙向放大器375100可包含由電晶體(Q1)375110與(Q2)375120組成的共源極FET差動對、由電晶體(Q3)375130與(Q4)375140組成的共源極FET差動對、輸出入節點375150、輸出入節點375155、輸出入節點375160、輸出入節點375165、變壓器375170、變壓器375175以及多個切換器(固定亦在上)(例如包含切換器375180、375185、375190和(或)375195),例如,如後文所述。
在一些示範面向中,第一共源極電晶體對(例如電晶體(Q1)375110、(Q2)375120)可係同類型且可包含NMOSFET,並且(或者)第二共源極電晶體對(例如電晶體(Q3)375130與(Q4)375140)可係同類型且可包含PMOSFET。
在一些示範面向中,第一共源極電晶體對(例如電晶體(Q1)375110、(Q2)375120)可係同類型且可包含PMOSFET,並且(或者)第二共源極電晶體對(例如電晶體(Q3)375130與(Q4)375140)可係同類型且可包含NMOSFET。
在一些示範面向中,電晶體375110、375120、375130和(或)375140可係同類型電晶體。
在一些示範面向中,係可將雙向放大器375100實施為在RF裝置(例如RF裝置372100(圖372))之Rx路徑中的LNA和(或)在Tx路徑中的PA。
在一些示範面向中,切換器375180、375185、375190和(或)375195可使雙向放大器375100在Tx模式與Rx模式之間作切換,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,切換器375180、375185、375190和(或)375195可例如藉由將多個啟用電壓和(或)停用電壓連接至第一共源極電晶體對(Q1)375110、(Q2)375120及(或)第二共源極電晶體對(Q3)375130與(Q4)375140,而啟用和(或)停用第一共源極電晶體對(Q1)375110與(Q2)375120及(或)第二共源極電晶體對(Q3)375130與(Q4)375140,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,該等多個啟用電壓可包含例如可在例如Tx模式中被施加至第二共源極電晶體對(Q3)375130與(Q4)375140之源極(S)、且(或)可在例如Rx模式中被施加至第一共源極電晶體對(Q1)375110與(Q2)375120之汲極(D)的汲極電壓VDD。
在一些示範面向中,該等多個啟用電壓可包含例如可在例如Tx模式中被施加至第二共源極電晶體對(Q3)375130與(Q4)375140之汲極(D)、且(或)可在例如Rx模式中被施加至第一共源極電晶體對(Q1)375110與(Q2)375120之源極(S)的源極電壓VSS。
在一些示範面向中,該等多個啟用電壓可包含例如可在例如Tx模式中被施加至第二共源極電晶體對(Q3)375130與(Q4)375140之閘極(G)的第一偏壓電壓Vbias1、以及(或是)可在例如Rx模式中被施加至第一共源極電晶體對(Q1)375110與(Q2)375120之閘極(G)的第二偏壓電壓Vbias2。
在一些示範面向中,該等多個停用電壓可包含例如可在例如Tx模式中被施加至第一共源極電晶體對(Q1)375110與(Q2)375120之汲極(D)與源極(S)的第一偏壓電壓Vbias1、以及(或是)可在例如Rx模式中被施加至第二共源極電晶體對(Q3)375130與(Q4)375140之汲極(D)與源極(S)的第二偏壓電壓Vbias2。
在一些示範面向中,切換器375195可使第二共源極電晶體對(Q3)375130與(Q4)375140之汲極(D)及第一共源極電晶體對(Q1)375110與(Q2)375120之閘極(G)在源極電壓VSS(用於例如Tx模式)與第二偏壓電壓Vbias2(用於例如Rx模式)之間作切換。
在一些示範面向中,切換器375190可使第一共源極電晶體對(Q1)375110與(Q2)375120之源極(S)在第一偏壓電壓Vbias1(用於例如Tx模式)與源極電壓VSS(用於例如Rx模式)之間作切換。
在一些示範面向中,切換器375185可使第二共源極電晶體對(Q3)375130之源極(S)在汲極電壓VDD(用於例如Tx模式)與第二偏壓電壓Vbias2(用於例如Rx模式)之間作切換。
在一些示範面向中,切換器375180可使第一共源極電晶體對(Q1)375110與(Q2)375120之汲極(D)及第二共源極電晶體對(Q3)375130之閘極(G)在第一偏壓電壓Vbias1(用於例如Tx模式)與汲極電壓VDD(用於例如Rx模式)之間作切換。
回頭參看圖4,在一些示範面向中,RF電路425可係依據一種無線電構造所組配,其可包含至少一個雙向分離與組合器電路,此雙向分離與組合器電路可係組配來在RF電路425之Tx方向上分離RF信號並(或)在RF電路425之Rx方向上組合來自多個天線的RF信號,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,像是,例如,蜂巢式系統的5G和(或)具有60 GHz左右之通訊頻率的WLAN(例如WiGig)等等的毫米波應用可能包含雙向分離與組合器電路,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,該雙向分離與組合器電路可包含多個低電流放大器。例如,該等低電流放大器可例如藉由使用RF負載或RF源(例如可藉由可操作方式例如藉由多個電阻器而與該等低電流放大器之共用埠口耦接的變壓器)而被組配成例如50歐姆阻抗或任何其他阻抗。
在一些示範面向中,該RF負載或RF源可作為例如一個RF源而被施作為一個分離網路的一部分、耦接至該分離網路、並(或)在該分離網路中被使用,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,該RF負載或RF源可作為例如一個RF負載而被施作為一個組合網路的一部分、耦接至該組合網路、並(或)在該組合網路中被使用,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,該RF負載或RF源可代表例如一個電路(例如可能與該雙向分離與組合器電路耦接的放大電路)的阻抗。
在一種範例中,該變壓器和(或)該RF負載可被施作為一個分離網路的一部分、耦接至該分離網路、並(或)在該分離網路中被使用,例如,如後文所述。該分離網路可將來自一個輸入埠的信號分離至例如六個或更多個輸出埠,例如,如後文所述。在其他面向中也可係使用任何其他數量個輸出埠。
在一種範例中,該變壓器和(或)該RF負載可被施作為一個組合網路的一部分、耦接至該組合網路、並(或)在該組合網路中被使用,例如,如後文所述。該組合網路可將來自例如六或更多個輸入埠的信號組合成在一個輸出埠上的一個信號。在其他面向中也可係使用任何其他數量個輸入埠。
在一些示範面向中,主動雙向分離與組合器(ABDSC)可使用多個電晶體,這些電晶體可係被實施在例如該等低電流放大器的一種拓樸中。例如,由於該等低電流放大器之寄生現象(例如內部電容和(或)電阻),故可使用該等低電流放大器來兼作為電流開關和(或)匹配元件而作業,例如,如後文所述。
有利地,在一些示範面向中,該ABDSC可被實施在例如甚至小尺寸封裝體中(其具有例如低電流消耗量、在埠口之間的高隔離度、低插入損耗、在所有埠口上的良好匹配效能)。在一些面向中,該ABDSC可被組配提供來這些屬性、技術優勢和(或)利益其中的一部分或全部,並(或)提供額外或替代的一或多種屬性和(或)技術優勢和(或)利益。
在一些示範面向中,該ABDSC可係組配來在兩種作業模式中運作,例如組合模式和(或)分離模式。
在一些示範面向中,例如,於組合模式中,該等低電流放大器可驅動其電流通過RF負載或RF源及(或)變壓器,而致使來自一或多個(例如所有)活躍放大器的電流被合併,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,例如,於分離模式中,共用輸入可藉由RF負載或RF源(例如RF源)和(或)變壓器而驅動複數個放大器,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,該ABDSC可係組配來例如提供一或多種技術利益和(或)優勢,以例如針對例如支援複數個輻射元件的至少一些應用(例如5G、WiGig及其他諸如此類者)而甚至使得電力組合和(或)電力分離作業能夠得到改善 。例如,5G和(或)WiGig裝置可能含有相位陣列天線和(或)多輸入多輸出(MIMO)構造。在其他面向中,該ABDSC可係配合任何其他技術並(或)針對任何其他無線通訊頻帶和(或)裝置所實施。
在一些示範面向中,該ABDSC可例如係依據一種疊接拓樸所實施,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,該ABDSC可例如係依據一種共源極(CS)拓樸所實施,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,該ABDSC可例如係依據一種共源極或共閘極(CG/CS)拓樸所實施,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,該ABDSC可例如係依據一種共閘極拓樸(CG)拓樸所實施,例如,如後文所述。
在其他面向中,該ABDSC可係根據該等拓樸並(或)依據任何其他額外或替代拓樸所實施。
在一些示範面向中,該ABDSC可係作為其中一部份而被包含在電力合併切分電路中(例如作為子系統430(圖4)之一部分)且(或)可進行該電力合併切分電路的一或多種操作和(或)功能,若合意的話。
現在請參看圖376,其依據一些示範面向而示意性例示出一種收發器376000之方塊圖,其包含一個ABDSC 376100的一種疊接拓樸。
在一些示範面向中,收發器376000可係組配來發送一或多個Tx信號及接收一或多個Rx信號,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,收發器376000可包含例如被組配來在60 GHz頻帶上發送Tx信號並接收Rx信號的一個60 GHz收發器。
在一些示範面向中,該收發器可包含半雙工收發器。
在一些示範面向中,收發器376000可包含5G蜂巢式收發器。
在其他面向中,收發器376000可包含任何其他類型的收發器且(或)可係組配來在任何其他頻帶上傳遞Tx和(或)Rx信號。
在一些示範面向中,收發器376000可包含一或多個天線376200、或可係以可操作方式與之耦接。
在一些示範面向中,天線376200可包含一或多個相位陣列天線和(或)任何其他類型天線。
在一些示範面向中,ABDSC 376100可係可在組合器模式與分離器模式之間切換的,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,ABDSC 376100可含有多個天線介面376115,這些天線介面可係組配來於組合器模式中接收分別來自多個天線埠16190中之個別對應者的Rx信號、並於分離器模式中將多個Tx信號分別輸出至該等多個天線埠376190中之個別對應者,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,ABDSC 376100可含有一個RF負載或RF源376101,例如以可操作方式將ABDSC 376100耦接至放大電路376105的一個變壓器376110,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,RF負載或RF源(例如RF負載或RF源376101,比如變壓器376110)之阻抗可被組配成可在分離器模式中將Tx信號從放大電路376105移轉至該等多個天線介面376115,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,RF負載或RF源376101(例如變壓器376110)可被組配成可在組合器模式中將多個Rx信號組合成要被提供給放大電路376105的一個組合Rx信號,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,天線介面376115中之一天線介面376115可含有例如以疊接方式連接的第一電晶體對,例如電晶體376120與376130,該第一電晶體對可藉由該第一電晶體對中之一電晶體(例如電晶體376130)而在分離器模式中被啟用並在組合器模式中被停用,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,該天線介面376115可含有例如以疊接方式連接的第二電晶體對,例如電晶體376140和376150,該第二電晶體對可藉由該第二電晶體對中之一電晶體(例如電晶體376150)而在組合器模式中被啟用並在分離器模式中被停用,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,該第一電晶體對(例如電晶體376120與376130)可包含第一對FET,並且(或者)該第二電晶體對(例如電晶體376140與376150)可包含第二對FET,例如,如後文所述。在其他面向中所使用的亦可係任何其他類型電晶體。
在一些示範面向中,該等多個天線介面376115可包含至少四個天線介面,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,天線介面376115之數量可係與天線埠和(或)天線之數量相稱。例如,若有四個天線和(或)天線埠,那麼ABDSC 376100可能含有四個天線介面376115。在這個範例中,可將ABDSC 376100稱為是一個1:4 ABDSC。
在一些示範面向中,ABDSC 376100可係含有六個天線介面376115,用以分離和(或)組合往來例如六個天線和(或)天線埠的信號。在這個範例中,可將ABDSC 376100稱為是一個1:6 ABDSC。
在其他面向中,ABDSC 376100可含有任何其他數量個天線介面376115,並且(或者)ABDSC 376100可包含任何其他1:X ABDSC(X>1)。
在一些示範面向中,例如,電晶體376120、376130、376140和(或)376150可包含FET、金氧半導體FET(MOSFET)電晶體、雙極型接面電晶體(BJT)和(或)任何其他類型電晶體。MOSFET電晶體可包含負型MOSFET(NMOS)和(或)正型MOSFET(PMOS)。例如,BJT可包含負正負(NPN)電晶體和(或)正負正(PNP)電晶體。
在一些示範面向中,例如,電晶體376120、376130、376140和(或)376150可包含NMOS電晶體、PMOS電晶體及(或)NMOS和(或)PMOS電晶體之組合。
NMOS與PMOS電晶體之組合可有利地減少ABDSC 376100中之例如DC阻斷電容器(DC block capacitor)等的部件數量、減少電晶體在不同偏壓條件下的寄生現象、並且(或者)可增進ABDSC 376100之整體效能。
在一些示範面向中,ABDSC 376100可含有一個電阻器376180,其係例如以可操作方式耦接至電晶體376120。例如,電阻器376180可係具有150Ω電阻、以及(或是)任何被組配來例如至少用於對電晶體(Q1)376120之汲極(D)作偏壓的其他適當值。
在一些示範面向中,ABDSC 376100可含有一個主動負載376180(例如電阻器)。例如,主動負載376180可包含例如一個電晶體(被組配成處於其三極區域中)。
在一些示範面向中,ABDSC 376100可含有一個直流(DC)電壓源376160,其係例如以可操作方式耦接以提供DC電壓給電晶體376120之閘極(G)。
在一些示範面向中,ABDSC 376100可含有一個DC電壓源376170,其係例如以可操作方式耦接以例如通過電阻器376180而提供DC電壓給電晶體376120之汲極(D)。
在一些示範面向中,ABDSC 376100可含有並(或)以可操作方式耦接至控制器電路376107,此控制器電路可係組配來以可控制方式使ABDSC 376100在分離器模式與組合器模式之間作切換,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,控制器電路376107可係組配來例如在分離器模式將電晶體(Q4)376150切換成斷開(OFF)狀態。例如,在分離器模式中,RF負載或RF源376101(例如變壓器376110)可將RF信號(例如由放大電路376105所提供者)提供給至少一些電晶體,例如電晶體376130。例如,要被提供給多個天線376200其中一或多個(例如各個)天線的信號可係由電晶體376120之汲極(D)提供。
在一些示範面向中,控制器電路376105可係組配來例如在組合器模式將電晶體376120切換成OFF狀態。例如,在組合器模式中,可將來自多個天線376200其中一或多個(例如各個)天線的RF信號提供給電晶體376140之閘極(G)。例如,在組合器模式中,電晶體376150(例如該等多個天線介面376115之各天線介面中的電晶體376150)可將天線信號提供給RF負載或RF源376101(例如變壓器376110)。例如,RF負載或RF源376101(例如變壓器376110)可組合來自該等多個天線介面376115之電晶體376150的信號以將經組合後的信號提供給放大電路376105。
下面是一個模擬參數範例,其可例如藉由一個1:4 ABDSC(例如1:4 ABDSC 376100)而在依照本發明之一些示範面向的組合器模式和分離器模式中達成:
表T1
下面是一個測得參數範例,其可例如藉由一個1:6 ABDSC(例如1:6 ABDSC 376100)而在依照本發明之一些示範面向的組合器模式和分離器模式中達成:
表T2
在一些示範面向中,放大電路376105可包含至少一個功率放大器(PA)(用以例如放大Tx信號)以及(或是)用於放大Rx信號的至少一個低雜訊放大器(LNA)。
在一些示範面向中,ABDSC 376100可係以可操作方式耦接,以接收來自放大電路376130中之雙向放大器的Tx信號,並(或)將經組合後的Rx信號提供給放大電路376150中之雙向放大器。例如,放大電路376105可被組配成含有一或多個元件並(或)可進行雙向放大器372205(圖372)的一或多項功能,例如,如前文所述。
在其他面向中,放大電路376150可含有一或多個分開的放大器,例如一個Tx放大器和一個Rx放大器(用以例如取代雙向放大器)。
在一些示範面向中,例如,放大電路376105可係組配來將組合Rx信號放大成經放大Rx信號,並(或)可係組配來藉由放大經向上轉換Tx信號來產生Tx信號。
在一些示範面向中, 收發器376000可包含一個混合器(例如混合器 372225(圖372)),其可係組配來將IF Tx信號向上轉換成經向上轉換Tx信號,並(或)將經放大Rx信號向下轉換成IF Rx信號。
在一些示範面向中, 收發器376000可包含IF電路(例如包含IF子系統372170(圖372)的一或多個元件),用以將一或多個IF信號提供給混合器。例如,該IF電路可係組配來基於IF Rx信號而產生第一數位信號,並(或)基於第二數位信號而產生IF Tx信號。
現在請參看圖377,其依據一些示範面向而示意性例示出一個ABDSC 377100的一種共源極拓樸之電路圖。
在一些示範面向中,例如,係可將ABDSC 377100實施為一個收發器的一部分,例如作為收發器376000(圖376)的一部分(例如取代ABDSC 376100(圖376))。在此所述的這些ABDSC可被整合在圖3A中所示之毫米波通訊電路300之RF電路325(圖3D)內的一或多個電路(例如電力合併與切分電路374)中,但該等ABDSC並不如此受限。
在一些示範面向中,ABDSC 377100可係可在組合器模式與分離器模式之間切換的,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,ABDSC 377100可含有例如一個RF負載或RF源377101、一個變壓器377110和多個天線介面377115,例如,如後文所述。
在一些示範面向中, 天線介面377115之數量可例如係與天線埠和(或)天線之數量相稱。例如,若有四個天線和(或)天線埠,那麼ABDSC 377100可能含有四個天線介面377115。例如,可將ABDSC 377100指涉為一個1:4 ABDSC。若有六個天線和(或)天線埠,那麼ABDSC 377100可能含有六個天線介面377115。例如,可將ABDSC 377100指涉為一個1:6 ABDSC。在其他面向中,ABDSC 377100可含有任何其他數量個天線介面377115,並且(或者)ABDSC 377100可包含任何其他1:X ABDSC(X>1)。
在一些示範面向中,該等多個天線介面377115中之一天線介面377115可含有例如具有共源極連結的第一電晶體377120。例如,電晶體377120可在分離器模式中被啟用並可在組合器模式中被停用,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,天線介面377115可含有具有共源極連結的第二電晶體377130。例如,電晶體377130可在組合器模式中被啟用並可在分離器模式中被停用,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,例如,電晶體377120和377130可包含FET、MOSFET電晶體、BJT或其他諸如此類者。例如,MOSFET可包含NMOS和(或)PMOS電晶體。例如,BJT可包含NPN和(或)PNP電晶體。
在一種範例中,電晶體377120和377130可包含NMOS電晶體、PMOS電晶體及(或)NMOS與PMOS電晶體之組合。
NMOS與PMOS電晶體之組合可有利地減少ABDSC 377100中之例如DC阻斷電容器等的部件數量、減少電晶體在不同偏壓條件下的寄生現象、並可增進ABDSC 377100之整體效能。
在其他面向中,電晶體377120和(或)377130可包含任何其他類型電晶體。
在一些示範面向中,天線介面377115可含有一個電阻器377180,其可係以可操作方式耦接至電晶體377120之汲極(D)。例如,電阻器377180可係具有150Ω電阻以及(或是)任何其他適當值,例如適於對電晶體377120之汲極(D)作偏壓者。在一些其他面向中,天線介面377115可含有一個負載377180,例如電阻器377180。例如,負載377180可包含一個主動負載,例如一個電晶體(被組配成處於該電晶體之三極區域中)。
在一些示範面向中,天線介面377115可含有一個高電阻部件,像是例如電阻器377185,其可係以可操作方式耦接至電晶體377120之閘極(G)。例如,電阻器377185可係具有2KΩ電阻以及(或是)任何其他適當值,例如適於對電晶體377120之閘極(G)作偏壓者。在一些其他面向中,電阻器377185可被主動負載取代,例如一個電晶體(被組配成處於其三極區域中)和(或)任何其他主動負載。
天線介面377115可含有一個電阻器377190,其可係以可操作方式耦接至電晶體377130之閘極(G)。例如,電阻器377190可係具有2KΩ電阻以及(或是)任何其他適當值,例如適於對電晶體(Q1)377130之閘極(G)作偏壓者。在一些其他面向中,電阻器377190可被主動負載取代,例如一個電晶體(被組配成處於其三極區域中)和(或)任何其他主動負載。
在一些示範面向中,天線介面377115可含有一個電容器377140,其可係以可操作方式耦接至電晶體377120之閘極(G)。例如,電容器377140可包含一個中低Q電容器(像是,例如,針對60 GHz頻帶的100毫微微法拉(fF)(Q因數為15)),其可係組配來例如使變壓器377110解除與電晶體377120之閘極偏壓電壓的耦接。在其他面向中也可係使用任何其他電容值和Q因數。在其他面向中,當例如PMOS和(或)NMOS電晶體可能被一起使用的時候,該電容器可係多餘的。
在一些示範面向中,天線介面377115可含有一個電容器377150,其可係以可操作方式耦接至電晶體377130之閘極(G)。例如,電容器377150可包含一個中低Q電容器(像是,例如,針對60 GHz頻帶的100 fF(Q因數為15)),其可係組配來例如使電晶體377120之汲極偏壓解除與電晶體377130之閘極偏壓電壓的耦接。在其他面向中也可係使用任何其他電容值和Q因數。在其他面向中,當例如PMOS和(或)NMOS電晶體可能被一起使用的時候,該電容器可係多餘的。
在一些示範面向中,電晶體377120和(或)377130可係組配來以雙重功能性作業。例如,於第一種功能性模式中,電晶體377120和(或)377130可係作用為放大器,並且(或者)第二種功能性模式,電晶體377120和(或)377130可係作用為切換器。例如,電晶體377120和(或)377130可係組配來切換ABDSC 377100之方向,例如在分離器方向和(或)組合器方向之間作切換,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,DC電壓源377160可供應DC電壓給電晶體377120之閘極(G)。例如,DC電壓源377170可例如通過電阻器377180而供應DC電壓給電晶體377120之汲極(D)。
在一些示範面向中,ABDSC 377100可包含控制器電路376107(圖376)並(或)可係以可操作方式與之耦接,該控制器電路可係組配來以可控制方式使ABDSC 377100在分離器模式與組合器模式之間作切換,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,控制器電路376107(圖376)可係組配來例如在分離器模式將電晶體377130切換成OFF狀態。例如,在分離器模式中,RF負載或RF源377101(例如變壓器377110)可將RF信號(例如由放大電路376105所提供者)提供給天線介面377115的至少一些電晶體,例如電晶體377120。例如,要被提供給多個天線(例如天線376200(圖376))其中一或多個(例如各個)天線的信號可係由該等多個天線介面377115之一或多個(例如各個)天線介面的電晶體377120之汲極(D)提供。
在一些示範面向中,控制器電路376107(圖376)可係組配來例如在組合器模式將電晶體377120切換成OFF狀態。例如,在組合器模式中,可將來自多個天線(例如天線376200(圖376))其中一或多個天線(例如各個天線)的RF信號提供給電晶體377130(例如該等多個天線介面377115中之一或多個(例如各個)天線介面的電晶體377130)之閘極(G)。例如,在組合器模式中,該等多個天線介面377115中之一或多個天線介面(例如各個天線介面)的電晶體377130可將天線信號提供給RF負載或RF源377101(例如變壓器377110)。例如,RF負載或RF源377101(例如變壓器377110)可組合來自一或多個天線介面377115之電晶體377130的信號,並可將經組合後的信號提供給放大電路376105(圖376)。
下面是一個模擬參數範例,其可例如藉由一個1:4 ABDSC(例如1:4 ABDSC 377100)而在依照本發明之一些示範面向的組合器模式和分離器模式中達成:
表T3
下面是一個模擬參數範例,其可例如藉由一個1:6 ABDSC(例如1:6 ABDSC 377100)而在依照本發明之一些示範面向的組合器模式和分離器模式中達成:
表T4
現在請參看圖378,其依據一些示範面向而示意性例示出一個ABDSC 378100的一種共閘極拓樸。
在一些示範面向中,例如,係可將ABDSC 378100實施為一個收發器的一部分,例如作為收發器376000(圖376)的一部分(例如取代ABDSC 376100(圖376))。
在一些示範面向中,ABDSC 378100可係可在組合器模式與分離器模式之間切換的,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,ABDSC 378100可含有一個RF負載或RF源378101(例如一個變壓器378110)和多個天線介面378115,例如,如後文所述。
在一些示範面向中, 天線介面378115之數量可例如係與天線埠和(或)天線之數量相稱。例如,若有四個天線和(或)天線埠,那麼ABDSC 378100可能含有四個天線介面378115。例如,可將ABDSC 378100指涉為一個1:4 ABDSC。若有六個天線和(或)天線埠,那麼ABDSC 378100可能含有六個天線介面378115。例如,可將ABDSC 378100指涉為一個1:6 ABDSC。在其他面向中,ABDSC 378100可含有任何其他數量個天線介面17115,並且(或者)ABDSC 377100可包含任何其他1:X ABDSC(X>1)。
在一些示範面向中,該等多個天線介面378115中之一天線介面378115可含有例如具有共閘極連結的一個電晶體378120。例如,電晶體378120可在組合器模式中於電晶體378120之汲極接收汲極電壓(Vd)、於電晶體378120之源極接收源極電壓(Vs)、並於電晶體378120之閘極接收閘極電壓(Vg),例如,如後文所述。
在一些示範面向中,電晶體378120可在分離器模式中於汲極接收源極電壓(Vs)、於源極接收汲極電壓(Vd)、並於閘極接收閘極電壓(Vg),例如,如後文所述。
在一些示範面向中,例如,電晶體378120可包含FET、MOSFET電晶體、BJT及其他諸如此類者。例如,MOSFET可包含NMOS和(或)PMOS電晶體。
NMOS和(或)PMOS電晶體之組合可有利地減少ABDSC 378100中之部件數量、減少電晶體在不同偏壓條件下的寄生現象、並可增進ABDSC 378100之整體效能。
在一些示範面向中,該等多個天線介面378115之天線介面378115(例如每個天線介面378115)可含有一個電阻器378180,其可係以可操作方式耦接至電晶體378120。例如,電阻器378180可係具有150Ω電阻以及(或是)任何其他適當值,例如適於對電晶體Q1 378120之汲極(D)作偏壓者。在一些其他面向中,天線介面378115可包含作為電阻器378120之替代品的一個主動負載,例如被組配成處於三極區域中的一個電晶體。
在一些示範面向中,在組合器模式中,可將來自多個天線(例如天線376200)其中一或多個天線(例如各個天線)的RF信號提供給電晶體378120之汲極(D)。
在一些示範面向中,係可將源極電壓(Vs)提供給電晶體378120之汲極(D)。例如,電晶體378120可被組配成可將RF信號提供給RF負載或RF源378101(例如變壓器378110)。RF負載或RF源378101(例如變壓器378110)可組合來自多個天線(例如天線376200(圖376))其中一或多個天線(例如各個天線)的信號,並可將經組合後的信號提供給放大電路(例如放大電路376105(圖376))。
現在請參看圖379,其依據一些示範面向而示意性例示出一個ABDSC 379100的一種共閘極共源極(CS/CG)拓樸。
在一些示範面向中,例如,係可將ABDSC 379100實施為一個收發器的一部分,例如作為收發器376000(圖376)的一部分(例如取代ABDSC 376100(圖376))。
在一些示範面向中, 天線介面379115之數量可例如係與天線埠和(或)天線之數量相稱。例如,若有四個天線和(或)天線埠,那麼ABDSC 379100可能含有四個天線介面379115。例如,可將ABDSC 379100指涉為一個1:4 ABDSC。若有六個天線和(或)天線埠,那麼ABDSC 379100可能含有六個天線介面379115。例如,可將ABDSC 379100指涉為一個1:6 ABDSC。
在一些示範面向中,例如,ABDSC 379100可含有兩個變壓器及(或)RF負載或RF源與六個天線介面19115。在這個範例中,ABDSC 379100可被稱為是一個2:6 ABDSC。
在其他面向中,ABDSC 379100可係含有任何其他數量個天線介面379115,並且(或者)ABDSC 379100可包含任何其他1:X ABDSC(X>1)。
在一些示範面向中,該等多個天線介面379115中的一或多個天線介面379115(例如每個天線介面379115)可含有具有共閘極連結的會在組合器模式中被啟用的第一電晶體379130以及具有共源極連結的第二電晶體379120,該第一電晶體被組配為會在分離器模式中被停用,該第二電晶體被組配為會在分離器模式中被啟用並會在組合器模式中被停用,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,例如,電晶體379120和(或)379130可包含FET、MOSFET電晶體、BJT及其他諸如此類者。MOSFET可包含NMOS和(或)PMOS電晶體。例如,BJT可包含NPN和(或)PNP電晶體。
在一種範例中,電晶體379120和(或)379130可包含NMOS電晶體、PMOS電晶體及(或)NMOS與PMOS電晶體之組合。
NMOS與PMOS電晶體之組合可有利地減少ABDSC 379100中之部件數量、減少電晶體在不同偏壓條件下的寄生現象、並可增進天線介面ABDSC 379100之整體效能。
在其他面向中,電晶體379120和(或)379130可包含任何其他類型電晶體。
在一些示範面向中,天線介面379115可含有一個電阻器379180,其可係以可操作方式耦接至電晶體379120之汲極(D)。例如,電阻器379180可係具有150Ω電阻以及(或是)任何其他適當值,例如被組配成可對電晶體(Q1)379120之汲極(D)作偏壓者。在一些其他面向中,天線介面379115可包含作為電阻器379180之替代品的一個主動負載,例如被組配為在三極區域中一個電晶體。
在一些示範面向中,天線介面379115可含有一個電阻器379185,其可係以可操作方式耦接至電晶體379120之閘極(G)。例如,電阻器379185可係具有2KΩ電阻以及(或是)任何其他適當值,例如被組配成可對電晶體379120之閘極(G)作偏壓者。在一些其他面向中,天線介面379115可包含作為電阻器379185之替代品的一個主動負載,例如被組配成處於三極區域中的一個電晶體。
在一些示範面向中,天線介面379115可含有一個電阻器19190,其可係以可操作方式耦接至電晶體 379190之閘極(G)。例如,電阻器19190可係含有2KΩ電阻以及(或是)任何其他適當值,其可被組配成可對電晶體379130之閘極(D)作偏壓。在一些其他面向中,天線介面379115可包含作為電阻器377180之替代品的一個主動負載,例如被組配成處於三極區域中的一個電晶體。
在一些示範面向中,天線介面379115可含有一個電容器379140,其可係以可操作方式耦接至電晶體379120之閘極(G)。例如,電容器379140可包含具有針對60 GHz頻帶之約100fF且Q因數為15的一個中低Q電容器,其可被組配成可例如使變壓器379110解除與電晶體379120之閘極偏壓電壓的耦接。在一些示範面向中,例如,電晶體379120可被施作為具有共源極拓樸,並且(或者)電晶體379130可被施作為具有共閘極拓樸。例如,DC電壓源379150可供應DC電壓給電晶體379130之汲極(D)。例如,若有需要,DC電壓源379155可供應DC電壓給電晶體379120之源極(S)。例如,DC電壓源379160可例如通過電阻器379190而供應DC電壓給電晶體379130之閘極(G)。例如,DC電壓源379165可例如通過電阻器379185而供應DC電壓給電晶體379120之閘極(G)。例如,DC電壓源379170可例如通過電阻器379180而供應DC電壓給電晶體(Q1)379120之汲極(D)。在一些其他面向中,電阻器379190和379185可被主動負載取代成為電阻器377180和(或)電流鏡。電阻器379180可被電晶體(被組配成處於此電晶體之三極區域中)取代。
在一些示範面向中,ABDSC 379100可包含控制器電路376107(圖376)並(或)可係以可操作方式與之耦接,該控制器電路可係組配來以可控制方式使ABDSC 379100在分離器模式與組合器模式之間作切換,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,係可組配控制器電路(例如控制器電路376107(圖376))來例如在分離器模式將電晶體379130切換成OFF狀態。例如,在分離器模式中,變壓器379110可將RF信號(例如由放大電路376105(圖16)所提供者)提供給該等多個天線介面379115的至少一些電晶體(例如電晶體379120)。例如,要被提供給多個天線(例如天線376200(圖376))其中一或多個(例如各個)天線的信號可係由該等多個天線介面379115之一或多個(例如各個)天線介面之電晶體379120之汲極(D)提供。
在一些示範面向中,控制器電路376107(圖376)可係組配來例如在組合器模式將電晶體379120切換成OFF狀態。例如,可將來自多個天線(例如天線376200(圖376))中之個別天線的RF信號例如提供給該等多個天線介面379115中之一或多個天線介面(例如各個天線介面)的電晶體379130之源極(S)。例如,該等多個天線介面379115中之一或多個(例如各個)天線介面的電晶體379130可將天線信號提供給變壓器379110。例如,變壓器379110可組合來自一或多個天線介面379115之電晶體379130的信號,並可將經組合後的信號提供給放大電路376105(圖376)。
下面是一個測得參數範例,其可例如藉由一個1:4 ABDSC(例如1:4 ABDSC 379100)而在依照本發明之一些示範面向的組合器模式和分離器模式中達成:
表T5
下面是一個測得參數範例,其可例如藉由一個1:6 ABDSC(例如1:6 ABDSC 379100)而在依照本發明之一些示範面向的組合器模式和分離器模式中達成:
表T6
回頭參看圖4,在一些示範面向中,RF電路425可係依據一種無線電構造所組配,其可包含至少一個數位E類堆疊PA,此數位E類堆疊PA可係組配來放大RF信號,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,在一些用例、情境和(或)實作中,例如在要針對毫米波(mm-Wave)5G應用而支援高資料率時或在任何其他實作中,可能會有要在高速度、高振幅和(或)相位解析度下實現具有頻譜效益之極性星群(例如多階幅移相移鍵控(Multi-level Amplitude-Phase Shift Keying, M-APSK))和(或)笛卡兒星群(例如多階正交調幅(Multi-Level Quadrature Amplitude Modulation, m-QAM))的技術需求。
在一些示範面向中,為了實現高相位解析度(例如在毫米波發送器前端中),在發送器中的一個毫米波PA可能會被分段成多個分段(例如二進位分段),例如,如後文所述。
在一些示範面向中,係可數位式控制該等放大器分段中之一或多者(例如甚至是每個放大器分段),以例如實現所欲振幅解析度,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,係可使用具有連續堆疊的兩個電晶體(例如使其中一個電晶體連接在另一個電晶體上)的一種切換功率放大器構造(例如E類或F類PA)或其他諸如此類者來緩解串連調變控制切換器之損耗。例如,可使被堆疊的一個頂部電晶體被組配成亦作為調變控制切換器而運作。例如,可藉由控制信號來數位式控制該頂部電晶體之閘極電壓,以例如使得該頂部電晶體之電流可遏抑底下的電晶體而使其停止運轉,例如根據該控制信號之數位控制位元而例如迫使經調變輸出振幅(例如毫米波經調變輸出振幅)為高或低。
在一些示範面向中,係可例如藉由複製並二進位化(binary scale)N個相同堆疊電晶體分段來實施一個N位元解析度數位功率放大器,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,該N位元解析度數位功率放大器可被組配成例如可消除在各放大器分段之輸入端之對易損耗串連切換器的需求。
在一些示範面向中,該頂部堆疊電晶體可身兼功率放大階段以及調變控制切換器等雙重角色,例如,如後文所述。例如,藉由將調變切換器寄生現象納入例如毫米波PA設計網路中,係可使用較大的切換器尺寸(例如25µm至250µm)來減少切換器接通(ON)電阻損耗,而例如甚至可無須蒙受大切換器寄生電容(例如20~200毫微微法拉(fF))之損害。
在一些示範面向中,係可將該N位元數位PA含納在無線電鍊電路435(圖4)中,若合意的話。
現在請參看圖380,其依據一些示範面向而示意性例示出一種發送器380100之構造之方塊圖。
在一些示範面向中,發送器380100可係作為例如一個積體電路(IC)之一部分而被嵌入。
在至一些示範面向中,發送器380100可包含用於經由毫米波頻帶而發送信號的毫米波發送器,例如,如後文所述。在其他面向中,發送器380100可包含用於經由任何其他頻帶而發送信號的任何其他類型發送器。
在一些示範面向中,發送器380100可包含類比發送器、寬頻發送器、數位發送器、數位式控制發送器或其他諸如此類者。例如,可將發送器20100之一或多個元件實施為發送器371110(圖371)之一部分。
在一些示範面向中,發送器380100可含有一個LO 380110,例如一個60 GHz LO或任何其他LO。
在一些示範面向中,發送器380100可含有一個基帶380120,用以產生相位資料380125。例如,基帶380120可係作為可產生相位資料380125的一個相位資料子系統(未於圖中示出)之一部分而被包含在內。相位資料380125可包含例如類比相位資料和(或)數位相位資料。
在一些示範面向中,發送器380100可含有一個相位調變器380130,其係組配來例如藉由根據來自LO產生器380110的LO信號而調變相位資料380125來產生輸入信號380135。在一種範例中,輸入信號380135可包含60 GHz之RF信號或任何其他頻帶之任何其他信號。
在一些示範面向中,發送器380100可含有一個振幅資料信號源380140,用以例如產生代表振幅資料的數位控制信號380145。
在一些示範面向中,發送器380100可含有一個N位元數位PA 380150,其可係組配來例如基於控制信號380145而放大輸入信號380135,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,發送器380100可包含至少一個天線380170、或可係以可操作方式與之耦接,該至少一個天線係例如耦接至數位PA 380150以根據輸入信號380135而發送至少一個信號,例如,如後文所述。
在至一些示範面向中,發送器382100可含有一或多個相位陣列天線380170,其係例如耦接至數位PA 382150,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,N位元數位PA 380150可含有以可操作方式耦接至一個組合器380159的多個堆疊閘控放大器380155,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,N位元數位PA 380150可含有一個組合器380159,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,數位PA 380150可係組配來例如基於數位控制信號380145而以可控制方式放大和調變輸入信號380135,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,該等多個堆疊閘控放大器380155可係可受數位控制信號380145控制以例如提供多個經放大經調變信號380157者,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,該等多個堆疊閘控放大器380155中之一堆疊閘控放大器380151可具有用於接收輸入信號380135的第一輸入端380152、用於接收數位控制信號380145的第二輸入端20153以及用於提供經放大經調變信號380157的一個輸出端380154,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,組合器380159可係組配來將該等多個經放大經調變信號380157組合成一個組合器輸出信號380180(具有例如植基於數位控制信號380145的輸出功率位準以及調變),例如,如後文所述。
在一些示範面向中,堆疊閘控放大器380152可含有第一電晶體和第二電晶體,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,堆疊閘控放大器380152之第一電晶體可係組配來例如藉由對堆疊閘控放大器380152之第二電晶體之閘極處的輸入信號380135作放大和調變(例如根據數位控制信號380145)而提供經放大經調變信號380157,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,堆疊閘控放大器380152之第一電晶體可係組配來例如根據數位控制信號380145而數位式控制堆疊閘控放大器380152之第二電晶體的放大作業,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,堆疊閘控放大器380152之第二電晶體可被組配成例如可使堆疊閘控放大器380152在接通(On)狀態與斷開(Off)狀態之間作切換(例如根據數位控制信號380145的一個位元值),例如,如後文所述。
在一些示範面向中,堆疊閘控放大器380152之第一電晶體可包含例如第一FET,並且(或者)堆疊閘控放大器380152之第二電晶體可包含例如第二FET。在其他面向中,該等第一和(或)第二電晶體可包含任何其他類型電晶體。
在一些示範面向中,堆疊閘控放大器380152之第一電晶體可係組配來例如基於數位控制信號380145的一個位元而例如以為二的因數來放大輸入信號380135,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,數位PA 380150可係組配來例如依據一種調變方案(例如於前文中參照圖12A、12B、12C、13A和(或)13B所說明的調變方案以及(或是) 任何其他調變方案)而根據數位控制信號20145調變輸入信號380135。
在一些示範面向中,該調變方案可包含QAM方案,例如於前文中參照圖12A、12B、12C、13A和(或)13B所說明者。
在一些示範面向中,該QAM方案可包含64 QAM方案,例如,如後文所述。在其他面向中,該QAM方案可包含任何其他QAM方案,例如256 QAM方案或任何其他更高或更低度QAM。
在一種範例中,N位元數位PA 20150可含有六個分段,支援64 QAM或128 QAM的高調變速度。在其他面向中所實施的分段也可係具有任何其他數量。
在一些示範面向中,數位控制信號380145可含有6個位元,例如,如後文所述。在其他面向中,數位控制信號380145也可係含有任何其他數量個位元,例如少於或多於6位元。
在一些示範面向中,該等多個堆疊閘控放大器380155可含有六個堆疊閘控放大器,例如,如後文所述。在其他面向中,該等多個堆疊閘控放大器380155也可係含有其他任何數目個堆疊閘控放大器。
在至一些示範面向中,相位調變器380130可例如基於相位資料380125而提供輸入信號380135給數位PA 380155。基帶380120可例如基於相位資料380125而提供數位控制信號380145給數位PA 380150,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,基帶380120可提供N位元數位信號380125給N位元數位PA 380150。基帶380120可提供與相位資料380125相關的數位信號給相位調變器380130。相位調變器380130可接收來自LO 380110的LO信號。LO 380110可提供例如60 GHz調變信號給相位調變器380130。相位調變器380130可配合該LO信號而調變相位資料380125,並可提供輸入信號380135給N位元數位PA 380150。
在一些示範面向中,該等多個堆疊閘控放大器380155之第一輸入端380152可係連接至相位調變器380130,該等多個堆疊閘控放大器380155之第二輸入端380153可係連接至振幅資料信號源380140,並且(或者)該等多個堆疊閘控放大器380155之輸出端380154可係連接至組合器380159。組合器380159可將輸出信號380180(含有例如經調變RF信號)提供給一或多個天線380170。
在一些範例面向中,數位控制信號380135(例如在該等多個堆疊閘控放大器380155之第二輸入端380153處的N位元數位信號)可控制組合器380159之輸出信號380180的輸出功率位準和(或)調變,例如,如後文所述。
請參看圖381A和381B,其依據一些示範面向而示意性例示出一種堆疊閘控放大器381100的電子電路。例如,堆疊閘控放大器380150(圖380)可包含堆疊閘控放大器381100的一或多個元件。
在一些示範面向中,堆疊閘控放大器381100可含有一個電晶體(M1)381110,用以接收輸入信號381170。在一種範例中,輸入信號所具有的可係約為1伏特的振幅(例如在60 GHz頻率上)。在其他面向中也可實施任何其他振幅和(或)頻率。
在一些示範面向中,堆疊閘控放大器381100可含有一個電晶體(M2)381120,用以接收數位控制信號381180。例如,數位控制信號可係在1伏特與0伏特之間或在任何其他電壓範圍之間擺動。
在一些示範面向中,堆疊閘控放大器381100可含有一個電容器381130。例如,在電晶體381120之閘極處的電容器381130可導入最佳擺蕩以使得於電晶體(M1)381110與(M2)381120的放大信號同相。
在一些示範面向中,堆疊閘控放大器381100可含有一個電容器381140和(或)一個電容器381150,其係例如被組配為一個電容器切分器網路。
在一些示範面向中,堆疊閘控放大器381100可含有一個電感器381160,其可藉由該控制信號而被組配來箝制汲引自供應電壓VDD的電流、關閉電晶體(M1)381110、及(或)使得在輸出381190的輸出振幅為低(例如為0伏特)。
在一些示範面向中,堆疊閘控放大器381100可含有電晶體381120以藉由例如基於數位控制信號381180而放大並調變在電晶體381170之閘極處的輸入信號381170來提供經放大經調變電信號、以及(或是)含有電晶體381120以例如基於數位控制信號381180而數位式控制電晶體381170之放大作業,如圖381B所示。
在一些示範面向中,例如,如圖381A所示,電晶體381180可被組配成例如可根據數位控制信號381170的一個位元值而使堆疊閘控放大器381100在On狀態與Off狀態之間作切換。例如,電晶體381180可係組配來例如在電晶體381120之閘極處之位元具有「高」值時將堆疊閘控放大器381100切換成On狀態,並例如在電晶體381120之閘極處之位元具有「低」值時將堆疊閘控放大器381100切換成Off狀態。
在一些示範面向中,電晶體(M1)381110和電晶體(M2)381120可包含例如FET,其可係按照疊接連接方式而彼此連接。
在一些示範面向中,當電晶體(M2)381120之閘極電壓可能係處於數位高值(例如1伏特)時,該等兩個串連堆疊電晶體(例如電晶體(M1)381110和電晶體(M2)381120)可係作為一個切換PA而運作。例如,係可組配一個電容器切分器網路(例如由電容器381140和381150所構成者)來導入最佳擺蕩以使得在電晶體(M1)381110與(M2)381120的放大信號同相。
在一種範例中,數位控制信號381180的邏輯「一」位元位準可使得輸入信號381170藉由例如電晶體(M2)38120而被以二之因數放大。數位控制信號381180的邏輯零信號位準可在輸出信號381190造成零位準信號。1伏特振幅的輸入信號381170可在輸出信號381190造成至2伏特振幅。
請參看圖381B,在一些示範面向中,在調變當中,電晶體(M2)381120之閘極(G)電壓可能是數位低值(例如0伏特),以例如進使堆疊閘控放大器381100被切換成OFF狀態。這可無視電晶體(M1)381110之閘極(G)處的信號擺蕩而使電晶體(M2)381120被關閉(OFF)。當電晶體(M2)381120可能關閉時,其可箝制通過電感器381160之汲引自供應電壓VDD的電流,這可導致電晶體(M1)381110關閉並使得在輸出381190處的輸出振幅為低(例如0伏特)。
在一些示範面向中,一個基帶處理器(例如基帶子系統380145(圖380))可產生數位控制信號381180(其係例如N位元數位信號形式)以例如控制堆疊閘控放大器381100之輸出信號的輸出功率位準和(或)調變。
請參看圖382,其依據一些示範面向而示意性例示出一種發送器382100之方塊圖,其包含一個堆疊閘極調變數位PA 382110。例如,堆疊閘極調變數位PA 382110可含有N位元數位PA 380150(圖380)的一或多個元件。在此所說明的這些功率放大器可被整合在圖3A中所示之毫米波通訊電路300之RF電路325(圖3D)內的一或多個電路(例如無線電鍊電路372)中,但這些功率放大器並不如此受限。
在一些示範面向中,發送器382100可含有一個處理器382120,其可包含用於提供數位控制信號382125的一個基帶處理器。例如,基帶處理器382120可進行振幅資料信號源380140(圖380)的一或多種操作和(或)功能。
在一些示範面向中,發送器382100可含有一個調變器382130。例如,調變器382130可進行相位調變器380130(圖380)的一或多種操作和(或)功能。
在一些示範面向中,堆疊閘極調變數位PA 382110可含有多個堆疊閘控放大器382150,用以產生輸出信號382145。
在一些示範面向中,發送器382100可含有一個天線埠382140,用以將輸出信號382145提供給至少一個天線,例如相位陣列天線或任何其他類型天線。
在一些示範面向中,處理器382120可提供例如一個N位元數位信號給該等多個堆疊閘控放大器382150的電晶體382152之閘極,例如,如前文所述。
在一些示範面向中,例如,係可分別將該N位元數位控制信號382125的一個位元提供給該等多個堆疊閘控放大器382150之個別堆疊閘控放大器之電晶體的閘極。
在一種範例中,該N位元數位控制信號382125可含有6個位元。在這個範例中,係可將該N位元數位信號的第一個位元(例如位元0)提供給該等多個堆疊閘控放大器382150中的第一個堆疊閘控放大器;可將該N位元數位信號的第二個位元(例如位元1)提供給該等多個堆疊閘控放大器382150中的第二個堆疊閘控放大器;可將該N位元數位信號的第三個位元(例如位元2)提供給該等多個堆疊閘控放大器382150中的第三個堆疊閘控放大器;可將該N位元數位信號的第四個位元(例如位元3)提供給該等多個堆疊閘控放大器382150中的第四個堆疊閘控放大器;可將該N位元數位信號的第五個位元(例如位元4)提供給該等多個堆疊閘控放大器382150中的第五個堆疊閘控放大器;並(或)可將該N位元數位信號的第六個位元(例如位元5)提供給該等多個堆疊閘控放大器382150中的第六個堆疊閘控放大器。
在一種範例中,調變器382130可將一個RF經調變信號提供給該等多個堆疊閘控放大器382150之電晶體382154。該等多個堆疊閘控放大器382150可依據該N位元數位信號的位元序列來放大該RF經調變信號。堆疊閘極調變數位PA 382110可將來自多個堆疊閘控放大器382150的一個Tx RF信號(例如輸出信號382145,如該Tx RF信號)輸出給天線埠382140。
請參看圖383A和383B,其依據一些示範面向而示意性例示出一種多階高速眼圖383100之動態實現。
在一些示範面向中,例如,調變器382130可依據一種QAM方案而調變IF信號,例如16 QAM、32 QAM、64 QAM及其他諸如此類者。例如,經組合輸出信號382145可被該N位元數位信號整形以符合該QAM調變方案之所欲星點,如圖383針對例如16 QAM所示及如圖383針對例如64 QAM所示。
請參看圖384A和384B,其依據一些示範面向而繪示出對應於一種輸入串連切換放大器的一個效能改良圖(圖384A)和一個功率縮減圖(圖384B)。
在一些示範面向中,如於圖384A和圖384B中所示,相較於例如調變控制切換放大器,堆疊閘控放大器(例如堆疊閘控放大器382150(圖382))可在電力縮減上達到25%的改良,並在功率附加效率(power-added efficiency, PAE)上獲得至少150%的增加。
請參看圖385A和385B,其依據一些示範面向而繪示出對應於一種N位元數位PA(例如數位PA 382150(圖382))的一個振幅解析度圖(圖385A)和一個功率效率圖(圖385B)。
在一種範例中,基於位元設定,6位元振幅解析度已很接近線性(圖385A)。
在一種範例中,係可藉由該堆疊閘控放大器而在6dB功率後退下達到50%的尖峰效率,例如,如圖385B所示。
請參看圖386,其依據一些示範面向而繪示出堆疊閘控放大器與在該堆疊閘控放大器前之驅動器放大器的汲引效率對比於功率飽和的圖。
在一些示範面向中,例如,在堆疊閘控放大器前有驅動器放大器的該N位元數位PA在6-dB後退上可能具有比圖385(其效率可係例如50%)少的效率(例如39%)。在一種範例中,驅動器放大器功率可基本上保持相同(例如甚至在該數位PA之分段被關閉時),因而使得整個系統能夠在6-dB後退上維持其尖峰效率的50%。
在一些示範面向中,係可在堆疊閘控放大器前加入多個驅動器放大器,以在該堆疊閘控放大器之輸出階段得到例如50%效率。
在一些示範面向中,堆疊閘控放大器構造(例如堆疊閘控放大器381100(圖381)或堆疊閘控放大器380151(圖380))可有利地提供PA鍊之例如從-2dBm至8dBm的功率增益、及(或)例如在毫米波帶寬(例如60 GHz頻帶寬度)上之上至39%的發送器效率。
回頭參看圖4,在一些示範面向中,RF電路425可係依據一種無線電構造所組配,其可包含具有次四分之一波長貝楞的至少一個串連多厄悌組合器,其可係組配來將多個RF信號組合成一個RF信號,並經由一或多個天線將該RF信號發送出去,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,堆疊閘控放大器(例如堆疊閘控放大器381100(圖381)和(或)堆疊閘控放大器380151(圖380))可在設計中重複利用堆疊頂部電晶體(比如電晶體381120(圖381),例如堆疊毫米波切換放大器)來作為調變控制開關,因而改善該N位元數位PA之汲引效率,例如可在飽和功率2.5dBm至8dBm有上至39%以上的改善。
在一些示範面向中,在一些用例和(或)情境中,實施可在發送和接收路徑上共享一或多個電路的無線電構造可能是較為有利的,例如,如後文所述。該等接收和(或)發送路徑可包含例如一或多個放大器、一或多個分離器、一或多個組合器、一或多個混合器和(或)一或多個其他額外或替代部件,若合意的話。
在一些示範面向中,一種無線電構造可包含至少一個多厄悌功率放大器,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,在該無線電構造中實施多厄悌功率放大器可例如至少藉由在佔用較少晶粒面積的同時增加功率放大器之效率,而提供一或多項優點並(或)解決一或多種技術問題。例如,輸出功率之效率可能有9dB或任何其他程度的增加。
在一些示範面向中,係可組配多厄悌功率放大器來提供RF信號的高效放大,例如,如後文所述。例如,提供RF信號之高效放大的這個能力可使得能夠得到例如減少耗電量這至少一項技術優勢。
在一些示範面向中,係可組配多厄悌功率放大器來運用次次四分之一波長貝楞概念,以例如提供有效電力組合(例如甚至在小巧的晶粒面積當中),例如,如後文所述。
在一些示範面向中,該無線電構造可含有例如以可操作方式與至少一個混合器耦接的至少一個多厄悌功率放大器電路,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,多厄悌功率放大器係可作為其中一部份而被包含在無線電鍊電路(例如作為子系統435(圖4)之一部分)和(或)任何其他子系統和(或)元件中,並(或)可進行該等無線電鍊電路、子系統和(或)元件之一或多種操作和(或)功能,若合意的話。
在一些面向中,於此所述的這些多厄悌放大器和(或)多厄悌組合器可被整合在圖3A中所示之毫米波通訊電路300之RF電路325(圖3D)內的一或多個電路(例如無線電鍊電路372)中,但這些放大器和組合器並不如此受限。
請參看圖387,其依據一些示範面向而示意性例示出一種發送器27000之方塊圖。例如,可將發送器387100之一或多個元件和(或)部件實施為一個收發器的一部分,例如,如於前文中參照圖1、1A和(或)371所說明的。
在一些示範面向中,發送器387000可係組配來發送Tx信號,例如,如後文所述。例如,發送器387000可含有一個I/Q發送器,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,發送器387000可含有至少一個天線387180並(或)可與之耦接。例如,該至少一個天線387180可包含相位陣列天線、雙極天線、天線陣列或其他諸如此類者,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,發送器387000可含有一個多厄悌功率放大器387110,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,多厄悌功率放大器387110可包含例如為並聯連接負載類型的二階段多厄悌功率放大器、為串聯連接負載類型的二階段多厄悌功率放大器、或任何其他類型的多厄悌功率放大器,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,多厄悌功率放大器387110可包含二階段多厄悌功率放大器,其可含有至少一個第一階段放大器387113和至少一個第二階段放大器387200,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,例如,第一階段放大器387113可含有一個驅動器放大器,其可係組配來提供驅動器RF信號給多厄悌功率放大器387110之第二階段,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,例如,第二階段放大器387200可含有至少一個主要放大器387210(亦稱之為「載波放大器(CA)」)及至少一個可控尖峰放大器(PA)387220,例如,如後文所述。例如,主要放大器387210和可控PA 387220可係組配來放大驅動器RF信號,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,多厄悌功率放大器387110可含有包含例如該等第一與第二階段的一個次四分之一波長(SQWL)貝楞387230,例如,如後文所述。例如,SQWL貝楞387230可係組配來組合從第一階段到第二階段的信號,以例如在第二階段被用作在主要放大器387210與可控PA之輸出端的串連負載,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,例如,多厄悌功率放大器387110可係組配來在並聯連接負載組態中運作。例如,在該並聯連接負載組態中,係可對放大器387210和(或)可控PA 387220施加一個放大器負載(以ZLP表示)。
在一些示範面向中,例如,多厄悌功率放大器387110可係組配來在串聯連接負載組態中運作。例如,在該串聯連接負載組態中,係可對放大器387210和(或)可控PA 387220施加一個放大器負載(以ZLS表示)。
在一些示範面向中,針對例如該並聯連接負載型組態,係可維持下面這個關係:(6)其中,ZCL
代表CA負載,ZLP
代表放大器負載,ZPL
代表PA負載,且ZT
代表總負載。
在一些示範面向中,係可將CA負載ZCL表示為例如一種串聯連接負載型組態,例如,如下所示:(7)
在一些示範面向中,針對例如該並聯連接負載型組態以及該串聯連接負載型組態二者,下面這個方程式係可被維持:(8)
例如,在下面這個情況中:(9) 其中,Z0
代表負載阻抗。
在一些示範面向中,例如,負載阻抗Zo可包含、可代表並(或)可能植基於天線阻抗(例如50歐姆阻抗)。在其他面向中,負載阻抗Zo可包含、可代表並(或)可能植基於任何其他額外或替代阻抗。
在一些示範面向中,ZPL可係無限大,例如當可控PA 387220處於關閉狀態中且具有例如對應於例如飽和功率(Psat)底下6dB(例如6dB後退)的輸出功率位準的低RF輸入位準時。例如,在這樣一種情況中,考慮到例如四分之一波阻抗變壓器,載波(主要)放大器負載(例如ZCL)可變成2Z0。
在一些示範面向中,在例如對應於最大輸出功率(Psat)的高RF輸入位準情況,可控PA 387220可能變得活躍,並且ZPL之值可能會下降。例如,在ZPL等於Z0的功率位準上,ZCL可能變成Z0。因此,載波(主要)放大器負載(例如ZCL)可在例如Z0與2Z0之間調變,視例如可控PA 387220之狀態而定(例如視可控PA 387220是否為關閉狀態及(或)可控PA 387220可能被開啟多久而定)。
在一些其他示範面向中,可控PA 387220之狀態可係藉由例如輸入功率位準量而受到控制。
在一些示範面向中,SQWL貝楞387230可係組配來作為對可控PA 387220和主要放大器387210的串聯連接負載而運作,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,二階段多厄悌放大器387110可包含一個串連負載,其可例如係藉由SQWL貝楞387230所實施,例如,如後文所述。在其他面向中,二階段多厄悌放大器387110可包含任何其他額外或替代負載,其可係藉由任何其他額外或替代其他貝楞所實施。
在一些示範面向中,第二階段放大器387200可係藉由數位信號387115而受到控制,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,發送器387000可含有用於產生LO信號387125的一個LO 387120,例如,如後文所述。例如,LO信號387125可係一個60 GHz信號。在其他面向中,LO信號387125所具有的可係任何其他頻率。例如,LO 387120可包含晶體振盪器、可變頻振盪器、頻率合成器或其他諸如此類者。
在一些示範面向中,發送器387000可含有一個同相(I)混合器387130及一個九十度相差(Q)混合器387140,該I混合器可係組配來基於LO信號387125而產生I信號387135,該Q混合器可係組配來基於LO信號387125而產生Q信號387125,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,發送器387000可含有組合器電路387150,其可係組配來將I信號387135與Q信號387125組合,以例如提供驅動器經放大輸入信號387155,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,I混合器電路387130可係組配來藉由例如將LO信號387125與RF信號(例如I RF信號387132)混合來產生I信號387135,該RF信號可例如係從相位調變器接收而來。在其他面向中,I信號387135可係藉由任何其他電路且(或)係基於任何其他信號而被產生並(或)提供給多厄悌放大器387110。
在一些示範面向中,Q混合器電路387140可係組配來藉由例如將LO信號387125與RF信號(例如Q RF信號387142)混合來產生Q信號387145,該RF信號可例如係從相位調變器接收而來。在其他面向中,該Q信號可係藉由任何其他電路且(或)係基於任何其他信號而被產生並(或)提供給多厄悌放大器387110。
在一些示範面向中,組合器電路387150可係組配來將I信號387135和Q信號387145組合成驅動器經放大輸入信號387155,例如,組合器387150可包含威金森組合器、二對一組合器、四對二組合器或其他諸如此類者。在其他面向中所使用的亦可係任何其他類型的組合器。
在一些示範面向中,該一或多個天線381780可係以可操作方式耦接至二階段多厄悌放大器 387110。
在一些示範面向中,該至少一個第一階段放大器387113可係組配來放大驅動器經放大輸入信號387155,並可在第一階段提供驅動器RF信號387157,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,第二階段的該至少一個主要放大器(例如CA 387210)可係組配來放大驅動器RF信號387157,並可在第二階段提供主要放大器信號387215,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,該至少一個可控PA 387220可係組配來基於例如驅動器RF信號387157之位準而被切換成開啟(On)狀態。例如,在On狀態中,二階段多厄悌放大器387110可放大驅動器RF信號387157,以例如提供尖峰放大器信號387225,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,SQWL貝楞387230可係組配來組合主要放大器信號387125與尖峰放大器信號387225,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,SQWL貝楞387230可含有例如第一傳輸線387232,用以匹配在至少一個驅動器放大器(例如第一階段放大器387113)之至少一個輸出端、至少一個主要放大器387210之至少一個輸入端與至少一個可控PA 387220之至少一個輸入端之間的阻抗,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,SQWL貝楞387230可含有例如第二傳輸線387235,用以匹配在至少一個主要放大器387210之至少一個輸出端與至少一個可控PA 387220之至少一個輸出端之間的阻抗,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,SQWL貝楞387230可含有例如第三傳輸線387237以及多個短線(stub)。例如,第三傳輸線387237可係具有第一阻抗,且該等多個短線中之一短線(例如每個短線)係具有第二阻抗,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,一個短線(亦稱之為「共振短線」)可含有例如一個元件(例如可能在一端受到連接的一條傳輸線或波導)的長度。
在一些示範面向中,該第一阻抗可係該第二阻抗的兩倍。例如,第三傳輸線387237可係具有為50歐姆的阻抗,並且(或者)該等多個短線中之一短線可係具有為25歐姆的阻抗,例如,如後文所述。在其他面向中也可係使用其他任何阻抗。
在一些示範面向中,該等多個短線可例如藉由可操作方式而將該至少一個驅動器放大器(例如第一階段放大器387113)之至少一個輸入端耦接至第三傳輸線387237、可藉由可操作方式而將該至少一個驅動器放大器(例如第一階段放大器387113)之至少一個輸出端耦接至第一傳輸線387232、可藉由可操作方式而將至少一個主要放大器387210之至少一個輸入端耦接至第一傳輸線387232、可藉由可操作方式而將至少一個可控PA 387220之至少一個輸入端耦接至第一傳輸線387232、可藉由可操作方式而將至少一個主要放大器387210之至少一個輸出端耦接至第二傳輸線387235、並(或)可藉由可操作方式而將至少一個可控PA 387220之至少一個輸出端耦接至第二傳輸線387235,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,短線之長度可能植基於例如驅動器RF信號387257之波長的八分之一,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,第二傳輸線387235和該等多個短線可係組配來例如在主要放大器387210之至少一個輸出端及可控PA 387220之至少一個輸出端提供串連負載,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,該至少一個驅動器放大器(例如第一階段放大器387113)可包含第一匹配網路和第二匹配網路,該第一匹配網路可含有以可操作方式耦接至該等多個短線中之第一短線的第一輸入端,且該第二匹配網路可含有以可操作方式耦接至該等多個短線中之第二短線的第二輸入端,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,該等第一和第二匹配網路可係組配來使該等第一和第二短線之阻抗與第三傳輸線(387237)之阻抗匹配,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,該至少一個驅動器放大器(例如第一階段放大器387113)可包含第一功率放大器,該第一功率放大器可含有第一輸入端和第一輸出端,該第一功率放大器之第一輸入端可係以可操作方式耦接至第一匹配網路之第一輸出端,該第一功率放大器之第一輸出端可係以可操作方式耦接至該等多個短線中之第三短線,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,該至少一個驅動器放大器(例如第一階段放大器387113)可包含第二功率放大器,該第二功率放大器可含有第二輸入端和第二輸出端,該第二功率放大器之第二輸入端可係以可操作方式耦接至第二匹配網路之第二輸出端,該第二功率放大器之第二輸出端可係以可操作方式耦接至該等多個短線中之第四短線,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,該等第三和第四短線可係組配來匹配在該等第一和第二功率放大器之第一和第二與該第一傳輸線之間的阻抗,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,該至少一個主要放大器387210可包含第一匹配網路和第二匹配網路,例如,如後文所述。例如,主要放大器387210之該第一匹配網路可含有藉由可操作方式耦接至該等多個短線中之第一短線的第一輸入端,且主要放大器387210之該第二匹配網路可含有可藉由可操作方式而耦接至該等多個短線中之第二短線的第二輸入端。例如,主要放大器387210之該第一匹配網路和(或)該第二匹配網路可係組配來使該等第一和第二短線之阻抗與第一傳輸線387232之阻抗匹配,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,該至少一個主要放大器387210可包含第一功率放大器和(或)第二功率放大器,例如,如後文所述。例如,主要放大器387210之該第一功率放大器可含有第一輸入端和第一輸出端,該第一功率放大器之第一輸入端可係以可操作方式耦接至主要放大器387210之第一匹配網路之第一輸出端,該第一功率放大器之第一輸出端可係以可操作方式耦接至該等多個短線中之第三短線。例如,主要放大器387210之該第二功率放大器可含有第二輸入端和第二輸出端,該第二功率放大器之第二輸入端可係以可操作方式耦接至第二匹配網路之第二輸出端,該第二功率放大器之第二輸出端可係以可操作方式耦接至該等多個短線中之第四短線。例如,該等第三和第四短線可係組配來匹配在主要放大器387210之該等第一和第二功率放大器之第一和第二輸出端與第二傳輸線387235之間的阻抗,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,該至少一個可控PA 387220可包含第一匹配網路和第二匹配網路。例如,可控PA 387220之該第一匹配網路可含有可藉由可操作方式而耦接至該等多個短線中之第一短線的第一輸入端,且可控PA 387220之該第二匹配網路可含有可藉由可操作方式而耦接至該等多個短線中之第二短線的第二輸入端。例如,可控PA 387220之該第一匹配網路可係組配來使該等第一和第二短線之阻抗與第一傳輸線387232之阻抗匹配,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,該至少一個可控PA 387220可包含第一功率放大器和第二功率放大器。例如,可控PA 387220之該第一功率放大器可含有第一輸入端和第一輸出端,該第一功率放大器之第一輸入端可係以可操作方式耦接至可控PA 387220之第一匹配網路第一輸出端,該第一功率放大器之第一輸出端可係以可操作方式耦接至該等多個短線中之第三短線。例如,可控PA 387220之該第一功率放大器可含有第二輸入端和第二輸出端,該第一功率放大器之第二輸入端可係以可操作方式耦接至可控PA 387220之第二匹配網路之第二輸出端,該第一功率放大器之第二輸出端可係以可操作方式耦接至該等多個短線中之第四短線。在一種範例中,該等第三和第四短線可係組配來例如匹配在可控PA 387220之該等第一和第二功率放大器之第一和第二輸出端與第二傳輸線387235之間的阻抗,例如,如後文所述。
請參看圖388,其依據一些示範面向而示意性例示出可運用次四分之一波長(SQWL)貝楞388000的一種二階段多厄悌放大器之方塊圖。例如,係可實施具有SQWL 貝楞388000的二階段多厄悌放大器來進行二階段多厄悌放大器387100(圖387)的一或多種操作和(或)功能。
在一些示範面向中,二階段多厄悌放大器388000可包含例如第一驅動器放大器388100和第二驅動器放大器388110。例如,第一驅動器放大器388100和(或)第二驅動器放大器388110可係組配來放大RF 輸入信號388350,並可在第一階段提供第一驅動器RF信號388360和第二驅動器RF信號388365。
在一些示範面向中,二階段多厄悌放大器388000可含有例如第一主要放大器388300和第二主要放大器3883100,其可係組配來放大驅動器RF信號388360並在第二階段提供主要放大器信號388340。
在一些示範面向中,二階段多厄悌放大器388000可含有例如第一可控PA 388200和第二可控PA 388210。例如, 第一可控PA 388200和(或)第二可控PA 388210可係組配來根據例如驅動器RF信號388360之位準而被切換成開啟(On)狀態。例如,在On狀態中,二階段多厄悌放大器388000可放大驅動器RF信號388360以提供PA信號388240。
在一些示範面向中,二階段多厄悌放大器388000可含有例如SQWL貝楞388400,其可係組配來組合主要放大器信號388340與PA信號388240。
在一些示範面向中,SQWL貝楞388400可含有例如第一傳輸線388500,用以匹配第一驅動器放大器388100之輸出端到第一主要放大器28300之輸入端、第二驅動器放大器388110之輸出端到第二主要放大器388310之輸入端、和(或)第一可控PA 388200之輸入端到第二可控PA 388210之輸入端之間的阻抗。
在一些示範面向中,SQWL貝楞388400可含有例如第二傳輸線388600,其係組配來匹配在第一主要放大器388300之輸出端與第二主要放大器388310之輸出端之間的阻抗。第二傳輸線388600可係組配來匹配在第一可控PA 388200之輸出端與第二可控PA 388210之輸出端之間的阻抗。
在一些示範面向中,SQWL貝楞388400可含有例如第三傳輸線388700(具有例如50歐姆阻抗)以及多個短線388800。例如,該等多個短線388800其中的至少一個短線(例如每個短線388800)可係具有例如25歐姆阻抗。
在一些示範面向中,該等多個短線388800可係以可操作方式將例如第一驅動器放大器388100之輸入端和第二驅動器放大器388110之輸入端耦接至第三傳輸線388700。
在一些示範面向中,該等多個短線388800可係以可操作方式將例如第一驅動器放大器388100之輸出端和第二驅動器放大器388100之輸出端耦接至傳輸線388500。
在一些示範面向中,該等多個短線388800可係以可操作方式將例如第一主要放大器388300之輸入端和(或)第二主要放大器388310之輸入端耦接至第一傳輸線388500。
在一些示範面向中,該等多個短線388800可係以可操作方式將例如第一可控PA 388200之輸入端和(或)第二可控PA 388210之輸入端耦接至第一傳輸線388500。
在一些示範面向中,該等多個短線388800可係以可操作方式將例如第一主要放大器388300之輸出端和(或)第二主要放大器388310之輸出端耦接至第二傳輸線388600。
在一些示範面向中,該等多個短線388800可係以可操作方式將例如第一可控PA 388200之輸出端和(或)第二PA 388210之輸出端耦接至第二傳輸線388600。
在一些示範面向中,短線388800之長度可能植基於例如驅動器RF信號388360和(或)RF驅動器信號388365之波長的八分之一。
在一些示範面向中,第二傳輸線388600和該等多個短線388800可係組配來例如提供在第一主要放大器388300之第一輸出端、在第二主要放大器388310之輸出端、在第一可控PA 388200之輸出端、和(或)第二可控PA 388210之輸出端的串連負載。
在一些示範面向中,第一驅動器放大器388100和(或)第二驅動器放大器388110可包含第一匹配網路388130和第二匹配網路388135。例如,第一匹配網路388130之輸入端可係耦接至該等多個短線388800中之第一短線,且第二匹配網路388135之輸入端可係耦接至該等多個短線388800中之第二短線。
在一些示範面向中,第一和(或)第二匹配網路(例如匹配網路388130和(或)388135)可係組配來使第一和第二短線之阻抗與第三傳輸線388700之阻抗匹配。
在一些示範面向中,例如,第一驅動器放大器388100可含有第一功率放大器388120,其具有可藉由可操作方式而耦接至第一匹配網路388130之第一輸出端的一個輸入端。第一驅動器放大器38100可具有第一輸出端,此第一輸出端可藉由可操作方式而耦接至該等多個短線388800的其中一個短線。
在一些示範面向中,例如,第一驅動器放大器388100可含有第二功率放大器388125,其具有可藉由可操作方式而耦接至第二匹配網路388135之第二輸出端的一個輸入端。例如, 第一驅動器放大器388100可具有第二輸出端,此第二輸出端可藉由可操作方式而耦接至該等多個短線388800的其中一個短線。
在一些示範面向中,例如,第二驅動器放大器388110可包含第一功率放大器,此第一功率放大器具有可藉由可操作方式而耦接至第二驅動器放大器388110之第一匹配網路之第一輸出端的一個輸入端。第二驅動器放大器388110可具有第一輸出端,此第一輸出端可藉由可操作方式而耦接至該等多個短線388800的其中一個短線。
在一些示範面向中,例如,第二驅動器放大器388110可包含第二功率放大器,此第二功率放大器可具有可藉由可操作方式而耦接至第二驅動器放大器388110之第二匹配網路之第二輸出端的一個輸入端。例如,第二驅動器放大器388110可具有第二輸出端,此第二輸出端可藉由可操作方式而耦接至該等多個短線388800的其中一個短線。
在一些示範面向中,其中一或多個短線388800可被用作二對一組合器,藉以將第一和第二功率放大器之輸出組合成驅動器RF信號388360和(或)驅動器RF信號388365。
在一些示範面向中,第一主要放大器388300可包含第一匹配網路388320和第二匹配網路388325。例如,第一匹配網路388320可具有第一輸入端,此第一輸入端可係以可操作方式耦接至該等多個短線388800其中的一個短線,並且第二匹配網路388325可具有第二輸入端,此第二輸入端可係以可操作方式耦接至該等多個短線388800其中的另一個短線。例如, 第一匹配網路388320和(或)第二匹配網路388325可係組配來使該等短線388800之阻抗與第一傳輸線388600之阻抗匹配。
在一些示範面向中,第一主要放大器388300可含有第一功率放大器388330和(或)第二功率放大器388335。例如,第一功率放大器388330可含有第一輸入端和第一輸出端,該第一功率放大器之第一輸入端可係以可操作方式耦接至第一匹配網路388320之第一輸出端,該第一功率放大器之第一輸出端可係以可操作方式耦接至該等多個短線388800其中的一個短線。第二功率放大器388335可含有第二輸入端和第二輸出端,該第二功率放大器之第二輸入端可係以可操作方式耦接至第二匹配網路388325之第二輸出端,該第二功率放大器之第二輸出端可係以可操作方式耦接至該等多個短線其中的另一個短線。例如,該等短線(其可係以可操作方式耦接至傳輸線388600和傳輸線388600)可被組配為一個四對一組合器。
在一些示範面向中,第二主要放大器388310可包含例如第一和第二匹配網路以及第一和第二功率大器,其可係組配來例如以如同第一主要放大器388300之第一和第二匹配網路及第一和第二功率大器的方式運作,例如,如前文所述。
在一些示範面向中,第一可控PA 388200可包含第一匹配網路388220和第二匹配網路388225。例如,第一匹配網路388220可具有第一輸入端,此第一輸入端可係以可操作方式耦接至該等多個短線388800其中的一個短線,並且第二匹配網路388225可具有第二輸入端,此第二輸入端可係以可操作方式耦接至該等多個短線388800其中的另一個短線。例如, 第一匹配網路388220可係組配來使該等短線之阻抗與第一傳輸線388500之阻抗匹配。
在一些示範面向中,第一可控PA 388200可含有第一功率放大器388230和第二功率放大器388235。例如,第一功率放大器388230可含有第一輸入端和第一輸出端,該第一功率放大器之第一輸入端可係以可操作方式耦接至第一匹配網路388220第一輸出端,該第一功率放大器之第一輸出端可係以可操作方式耦接至該等多個短線388800其中的一個短線。第二功率放大器388235可含有第二輸入端和第二輸出端,該第二功率放大器之第二輸入端可係以可操作方式耦接至第二匹配網路388225之第二輸出端,該第二功率放大器之第二輸出端可係以可操作方式耦接至該等多個短線388800其中的另一個短線。在一種範例中,該等短線388800可係組配來匹配在第一功率放大器388230之第一輸出端及第二功率放大器388235之第二輸出端與第二傳輸線388600之間的阻抗。
在一些示範面向中,RF輸入信號388350可被分離成四路,且可被饋送給第一驅動器放大器388130和第二驅動器放大器388110。例如,第一驅動器放大器388130和第二驅動器放大器 388310可放大RF輸入信號388350並提供四個輸出RF信號。
在一種範例中,該等四個RF輸出信號中之各對信號可例如藉由SQWL貝楞388400而在第一階段之上下半部被組合,SQWL貝楞可包含例如第一和(或)第二二對一電力合併器,其輸出阻抗可係例如50Ω。該等第一和第二二對一電力合併器可放大驅動器RF信號388360並(或)可放大驅動器RF信號388365。例如,放大驅動器RF信號388360和(或)放大驅動器RF信號388365可在第二階段之上下半部的第一主要放大器388300、第二主要放大器388310、第一可控放大器388200和(或)第二可控放大器388210之間被分離。例如,SQWL貝楞388400可包含至少兩個四對一分離器(其輸入阻抗可被組配為例如50 Ω),可使用這些四對一分離器來在第一主要放大器388300、第二主要放大器388310、第一可控放大器388200和(或)第二可控放大器388210之間分離驅動器RF信號388360和(或)放大驅動器RF信號388365。
在一種範例中,SQWL貝楞388400可包含一個八路電力合併器,其行為方式可如同在SQWL貝楞388400之上下半部之間的一個雙路並行組合器。
在一種範例中,SQWL貝楞388400可包含一個四路串連組合器,其可係組配來將第一PA 388200之輸出和(或)第二PA 388210之輸出與第一主要放大器388300之輸出和(或)第二主要放大器388310之輸出組合。例如,該四路串連組合器可包含第二傳輸線388600和多個短線388800。
回頭參看圖4,在一些示範面向中,RF電路425可係依據一種無線電構造所組配,其可被組配為可在TDD模式中運作。在一些示範面向中,RF電路425可包含一個Tx鍊,該Tx鍊之一些部件和(或)功能可被組配為可在Rx鍊中被再利用,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,一種無線電構造可含有至少一個I/Q產生器,其可係組配來例如在該無線電之Rx模式當中再利用Tx鍊之一或多個元件,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,該I/Q產生器可係組配來例如在例如Rx模式當中再利用一個極性發送器之相位調變鍊的一或多個元件,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,實施會在Rx模式中再利用Tx鍊之元件的該I/Q產生器可提供一或多項優點並(或)解決一或多種技術問題。例如,在Rx模式當中再利用極性發送器之相位調變鍊的一或多個元件可使得晶粒面積可獲節省。例如,可在Rx模式中再利用可在Tx模式中使用的以注入鎖定為基礎的振盪器調變器來作為I LO或Q LO,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,毫米波發送器和(或)接收器及(或)任何其他類型的發送器和(或)接收器可在分時雙工(TDD)模式中運作。例如,在TDD模式中,係可在Tx和Rx二者上使用相同的頻帶和(或)至少部份重疊的頻帶。例如,可藉由分配交替的時槽給發送和接收作業來在Tx模式和Rx模式之間共享頻帶,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,係可將一種收發器晶片(例如半雙工收發器)組配為可在TDD模式中作業。例如,該收發器晶片可能含有需要大片晶片面積的大型被動元件。例如,帶有在該等被動元件間之寄生耦合的大片晶片面積可能會導致非所欲效應。
在一些示範面向中,該等大型被動元件中之一或多者可例如在該收發器可能係作業於Tx模式和(或)Rx模式中時被再利用。例如,可在Rx作業模式當中再利用極性Tx之相位調變鍊的一或多個元件,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,極性Tx之相位調變鍊可含有例如一或多個元件,這一或多個元件可在例如Tx模式中被用作以注入鎖定為基礎的振盪器調變器,並可在例如Rx模式中作為I LO和(或)Q LO而受到再利用。例如,可在Rx與Tx模式二者當中使用單一個LO來進行可能係例如至少針對相位陣列應用所實施的LO移相作業。
在一些示範面向中,該I/Q產生器可係作為其中一部份而被包含在向上轉換器和(或)向下轉換器(例如作為子系統415(圖4)之一部分)和(或)無線電鍊(例如作為子系統435(圖4)之一部分)和(或)任何其他子系統和(或)元件中、並(或)可進行該等轉換器、無線電鍊、子系統和(或)元件之一或多種操作和(或)功能,若合意的話。
現在請參看圖389,其依據一些示範面向而示意性例示出一種收發器389100之方塊圖。在一種範例中,係可將收發器389100的一或多個元件實施為收發器371100(圖371)之一部分或進行收發器371100之一或多種功能。
如於圖389中所示,在一些示範面向中,收發器389100可含有一個半雙工收發器。例如,收發器389100可含有可在TDD模式中運作的一個半雙工收發器。
在一些示範面向中,收發器389100可係組配來經由2.4 GHz頻帶、5 GHz頻帶、毫米波頻帶、1 GHz以下(S1G)頻帶和(或)其他任何頻帶而進行通訊。
在其他面向中,收發器389100可包含用於經由任何其他額外或替代頻帶通訊的任何其他類型收發器。
在一些示範面向中,收發器389100可含有至少一個天線埠389180,用以耦接一或多個天線389185,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,收發器389100可含有其中一或多個天線389185、並(或)可透過至少一個天線埠389180而以可操作方式與之耦接。
在一些示範面向中,其中一或多個天線389185可包含內部天線、雙極天線、相位陣列天線、八木天線(Yagi antenna)、天線陣列或其他諸如此類者。
在一些示範面向中,收發器389100可含有一個LNA 389170,其可係組配來例如基於接收自一或多個天線埠389180的信號389182而產生Rx信號389175,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,收發器389100可含有一個PA 389160,其可係組配來例如放大Tx信號389126、並經由一或多個天線埠389180而將經放大信號提供給一或多個天線389185。
在一些示範面向中,收發器389100可含有一個I/Q信號產生器389110,用以產生一或多個I 和(或) Q 信號,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,I/Q產生器389110可含有一個LO 389115,用以產生LO 信號389117,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,I/Q產生器389110可含有一個可控相位調變鍊389120,其可係組配來在例如Tx模式和(或)Rx模式中調變LO信號389117之相位,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,I/Q產生器389110可含有一個可控相位調變鍊389130,其可係組配來在例如Rx模式中基於LO信號389117而產生經移相Q信號389136,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,I/Q產生器389110可含有混合器電路389140,其可係組配來在例如Rx模式中將Rx信號389175(其係例如來自一或多個天線埠389180)與一或多個LO信號混合,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,LO 389115可係組配來產生LO信號389117,其所具有之頻率可係載波頻率(以fcarrier表示)的三分之一(例如fcarrier/3)。在一種範例中,LO信號389117所具有的頻率可為20 GHz,例如在收發器389100係被組配來在60 GHz頻帶中作業時,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,LO 389115可包含例如晶體振盪器、可變頻振盪器、頻率合成器或其他諸如此類者。
在一些示範面向中,可控相位調變鍊389120可含有一個移相器389122,其可係組配來產生例如經移相信號389123,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,可控相位調變鍊389120可含有一個三倍器389124,其可係組配來在例如Tx模式中藉由使經移相信號389123乘以三倍來產生Tx信號389126,並在例如Rx模式中藉由使經移相信號389123乘以三倍來產生經移相I信號389128,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,可控相位調變鍊389120可係組配來在例如Tx模式中基於LO信號389117而產生例如Tx信號389126,並在例如Rx模式中基於LO信號389117而產生例如經移相I信號389128,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,移相器389122和(或)三倍器389124可係組配來在例如Tx模式中產生Tx信號389126,並可在例如Rx模式中被再利用來產生經移相I信號389128,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,移相器389122可係組配來藉由例如第一相移量而移動LO信號389117之相位,該第一相移量係例如Δφ/3,其中,Δφ表示從LO信號389117之相位移動的相移量,其中,Δφ表示可控相位調變鍊29120之輸出(例如Tx信號389126和(或)經移相I信號389128)相對於LO信號389117之相位的相移量。
在一些示範面向中,移相器389122可係組配來基於例如LO信號389117而產生經移相信號389123。
在一些示範面向中,三倍器389124可係組配來在例如Tx模式中藉由例如使經調相信號 389123之相位和頻率乘以三倍而產生Tx信號389126。
在一些示範面向中,三倍器389124可係組配來在例如Rx模式中藉由例如使經移相信號389123之相位和頻率乘以三倍而產生經移相I信號389128。
在一些示範面向中,I/Q產生器389110可含有一個開關389155,其可係組配來選擇性地將可控相位調變鍊389120連接至PA 389160或使可控相位調變鍊389120斷開與PA 389160的連接。例如,可控制開關389155來在例如Tx模式中將可控相位調變鍊389120連接至PA 389160、並(或)在例如Rx模式中斷開可控相位調變鍊389120與PA 389160的連接。
例如,在Tx模式中,開關389155可將Tx信號389126施加至PA 389160,PA 389160可放大Tx信號389126以將經放大Tx信號經由天線埠389180提供給一或多個 天線389185(例如,給相位陣列天線389185的一個元件)。
在一些示範面向中,I/Q產生器389110可含有一個開關389150,其可係組配來選擇性地將可控相位調變鍊389120連接至混合器電路389140、或使可控相位調變鍊389120斷開與混合器電路389140的連接。例如,可控制開關389150來在例如Rx模式中將可控相位調變鍊389120連接至混合器電路389140、並(或)在例如Tx模式中斷開可控相位調變鍊389120與混合器電路389140的連接。
例如,在Rx模式中,開關389150可將經移相I信號389128施加至混合器電路389140,混合器電路389140可基於例如經移相I信號389128而將Rx I信號389175向下轉換成IF信號。
在一些示範面向中,例如,開關389150 和(或)開關389155可包含FET、金氧半導體場效電晶體(MOSFET)和(或)任何其他開關。
在一些示範面向中,開關389155和(或)開關389150可係例如基於收發器389100之作業模式而受到例如控制器389200的控制。例如,控制器389200可包含基帶控制器或任何其他控制電路、子系統和(或)邏輯,或者也可被施作為基帶控制器或任何其他控制電路、子系統和(或)邏輯的一部分。
例如,在Tx模式中,控制器389200可控制開關389155來以可操作方式在三倍器389124之輸出端與PA 380160之輸入端之間作連接,並且(或者)控制器389200可控制開關389150來以可操作方式斷開在三倍器389124之輸出端與混合器電路389140之間的連接。
例如,在Rx模式中,控制器389200可控制開關389155來以可操作方式斷開在三倍器389124之輸出端與PA 380160之輸入端之間的連接,並且(或者)控制器389200可控制開關389150來以可操作方式將三倍器389124之輸出端連接至混合器電路389140。
在其他面向中也可係實施任何其他切換組態來以可切換方式在可控相位調變鍊389120與PA 389160和(或)混合器 389140之間作連接。在一種範例中,係可實施一個開關或三個以上的開關來以可切換方式提供信號389126給PA 380160或混合器 389140。
在一些示範面向中,可控相位調變鍊389130可含有一個移相器389132,其可係組配來產生例如經移相信號389138,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,可控相位調變鍊389130可含有一個三倍器389134,其可係組配來使經移相信號389138乘以三倍而成為經移相Q信號389136,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,可控相位調變鍊389130可係組配來在例如Rx模式中基於LO信號389117而產生例如經移相信號389138,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,例如,移相器389132和(或)三倍器389134可係組配來在例如Rx模式中產生經移相Q信號389136,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,移相器389132可係組配來藉由例如第二相移量而移動LO信號389117之相位,該第二相移量係例如Δφ/3±30o。在其他示範面向中,例如在可能不含有三倍器389134和(或)三倍器389134的面向中,移相器389132可係組配來藉由例如第二相移量而移動LO信號389117之相位,該第二相移量係例如Δφ/3±90o。
在一些示範面向中,移相器389132可係組配來基於例如LO信號389117而產生經移相信號389138。
在一些示範面向中,三倍器389124可係組配來在例如Rx模式中藉由例如使經移相信號389138之相位和頻率乘以三倍來產生經移相Q信號389136。
在一些示範面向中,移相器389132可係組配來在例如Rx模式中藉由例如第二相移量而移動LO信號389117之相位。例如,該第二相移量可包含第一相移量(例如Δφ/3)的90度轉位。
例如,經移相Q信號389136可包含例如具有90度轉位之相移量(例如Δφ±90o)的載波頻率fcarrier,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,例如,經移相I信號389128和(或)經移相Q信號389136可包含例如具有一個相移量(例如相移量Δφ)的載波頻率fcarrier。
在一些示範面向中,三倍器389134可提供經移相Q信號29136給混合器電路389140,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,在Rx模式中,混合器電路389140可接收來自例如LNA 389170的Rx信號389175,並可將Rx信號389175與經移相I信號389128混合成例如I相位信號389143,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,在Rx模式中,混合器電路389140可將Rx信號389175與經移相Q信號389136混合成Q相位信號389146,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,混合器電路389140可含有一個混合器389142和(或)一個混合器389145。例如,在Rx模式中,混合器389142可將Rx信號389175與經移相I信號389128混合成I相位信號389143,並且(或者)混合器29145可將Rx信號389175與經移相Q信號389136混合成Q相位信號389146
在一些示範面向中,I相位信號389143和(或)Q相位信號389146可包含例如基帶信號。
在一些示範面向中,I相位信號389143可被用作I-IF信號,且(或)Q相位信號389146可被用作Q-IF信號,以例如將其提供給基帶(例如在發送電路315和(或)接收電路320(圖3A)內的IF與基帶處理電路)。
回頭參看圖4,在一些示範面向中,RF電路425其可係依據一種無線電構造所組配,其可包含被組配來放大RF信號的至少一個異相功率放大器。在一些示範面向中,可係藉由西雷克司(Chireix)四分之一波長貝楞來實施該至少一個異相功率放大器,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,在無線電構造中實施異相功率放大器可例如藉由在佔用較少晶粒面積並(或)提供高功率位準的同時增加功率放大器之效率、以及(或是)提供任何其他額外或替代技術優勢和(或)優點,來提供一或多項優點並(或)解決一或多種技術問題。
在一些示範面向中,異相功率放大器可係組配來提供RF信號的高效放大,例如,如後文所述。例如,可有效組合多個功率放大器之輸出的能力可使得能夠至少獲得達到高功率位準信號此一技術優勢。
在一些示範面向中,異相功率放大器可係以可操作方式耦接至次四分之一波長(SQWL)貝楞。例如,該SQWL貝楞可係組配來運用一種西雷克司組合器方案,以例如使得至少能夠獲得有效電力合併和(或)高功率位準,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,該SQWL貝楞可係組配來運用一種選擇性電感排組(inductance bank),其可被作數位式控制,並可例如因而使得該西雷克司組合器之帶寬可獲增加。
在一些示範面向中,異相功率放大器可係作為其中一部份而被包含在無線電鍊電路(例如作為子系統435(圖4)之一部分)和(或)任何其他子系統和(或)元件中,並(或)可進行該等無線電鍊電路、子系統和(或)元件之一或多種操作和(或)功能,若合意的話。
現在請參看圖390,其依據一些示範面向而示意性例示出一種發送器390000之方塊圖。例如,可將發送器390000之一或多個元件和(或)部件實施為收發器371100之一部分,例如,如於前文中參照圖371所說明的。
在一些示範面向中,發送器390000可含有一個RF放大器390100。例如,RF放大器390100可含有多個異相放大器,例如包含第一異相放大器390200和(或)第二異相放大器390300,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,異相放大器390200和(或)異相放大器390300可被組配為例如常態波封放大器(constant envelope amplifier),例如,如後文所述。
在一些示範面向中,例如,第一常態波封放大器(例如異相放大器390110)可係組配來以與第二常態波封放大器(例如異相放大器390120)不同的相位作業,例如,如後文所述。
在其他面向中,異相放大器390200和(或)異相放大器390300可係具有任何其他組態,並(或)可係根據任何其他參數而運作。
在一些示範面向中,例如,經放大經調變信號Sin(t) = A(t)cos(ωt)可被重寫為兩個「常態振幅」信號S1(t)和S2(t),例如,其中:(10)
在一種範例中,角度θ=cos-1(A(t))可表示一個異相角度,其可被運用在例如示出於第一異相放大器390200與第二異相放大器390300間之相移量的一種度量中。例如,若第一異相放大器390200與第二異相放大器390300所具有的增益為G,那麼,例如,可如下決定組合輸出: (11)
在一些示範面向中,係可經由具有不同相位的兩個常態波封放大器(例如第一異相放大器390200和第二異相放大器390300)來放大經調變信號,例如,如後文所述。
在常態波封放大器中使得無論給定輸入振幅位準為何都具有常態振幅,係可有利地提供高效率,甚至對所有輸入功率位準而言皆然。
在一些示範面向中,RF放大器390100可含有一個SQWL泗路組合器貝楞390400,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,SQWL四路組合器貝楞390400可包含例如西雷克司組合器。
在一些示範面向中,SQWL四路組合器貝楞390400可包含例如不隔離組合器(non-isolating combiner)。
在其他面向中,SQWL四路組合器貝楞390400也可包含任何其他組合器。
在一些示範面向中SQWL泗路組合器貝楞390400可被組配為不隔離組合器(例如西雷克司組合器),以提供負載牽引(load pulling)並因而增加效率,例如,如後文所述。例如,在不隔離組合器的事例中,可藉由Z1 = RL/2 + j*tan(θ)/2和Z2 = RL/2 - j*tan(θ)/2來判定第一異相放大器390200和第二異相放大器390300之阻抗。
在一些示範面向中,西雷克司組合器可提供一種技術,此技術藉由在各個放大器(例如第一異相放大器390200和第二異相放大器390300)之輸出端加入電容和電感、並使由各個放大器所看見的再次活躍元件j*tan(θ)/2共振,來使不隔離組合器之效率最佳化。在這個範例中,各個放大器所看見的可係為RL/2的純實數阻抗,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,第一異相放大器390200可含有第一異相放大器電路390210,其可係組配來基於例如第一輸入信號而提供第一I信號並(或)基於例如第二輸入信號而提供第一Q信號,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,第二異相放大器電路390220可係組配來基於例如該第一輸入信號而提供第二I信號並(或)基於例如該第二輸入信號而提供第二Q信號,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,第二異相放大器390300可含有第三異相放大器電路390310,其可係組配來基於例如第三輸入信號而提供第三I信號並(或)基於例如第四輸入信號而提供第三Q信號,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,第二異相放大器390300可含有第四異相放大器電路390320,其可係組配來基於例如該第三輸入信號而提供第四I信號並(或)基於例如該第四輸入信號而提供第四Q信號,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,SQWL四路組合器貝楞390400可包含用於將第一I信號和第二I信號耦接至第一傳輸線的第一電感短線、用於將第三I信號和第四I信號耦接至該第一傳輸線的第二電感短線、用於將第一Q信號和第二Q信號耦接至該第一傳輸線的第一電容短線、及(或)用於將第三Q信號和第四Q信號耦接至第二傳輸線的第二電容短線,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,該第一傳輸線可係組配來例如基於第一I信號、第二I信號、第一Q信號和(或)第二Q信號的組合而提供RF信號,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,該第二傳輸線可係組配來例如基於第三I信號、第四I信號、第三Q信號和(或)第四Q信號的組合而提供第二RF信號,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,第一異相放大器電路390210可包含第一放大器和(或)第二放大器,該第一放大器可係以可操作方式耦接至該第一電感短線,該第二放大器可係以可操作方式耦接至該第一電容短線,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,第二異相放大器電路390220可包含第一放大器和(或)第二放大器,該第一放大器可係以可操作方式耦接至該第一電感短線,該第二放大器可係耦接至該第一電容短線,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,第三異相放大器電路390310可包含第一放大器和(或)第二放大器,該第一放大器可係以可操作方式耦接至該第二電感短線,該第二放大器可係以可操作方式耦接至該第二電容短線,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,第四異相放大器390320電路可包含第一放大器390325和(或)第二放大器,該第一放大器可係以可操作方式耦接至該第二電感短線,該第二放大器可係以可操作方式耦接至該第二電容短線,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,例如,第一異相放大器390215、第二異相放大器390225、第三異相放大器390315和(或)第四異相放大器390325中之一異相放大器(例如,各個異相放大器)可含有用於基於LO I信號而產生初始I信號、並基於LO Q信號而產生初始Q信號的I/Q產生器,例如,如後文所述。
例如,第一異相放大器390215可含有I/Q產生器390127,第二異相放大器390225可含有I/Q產生器390227,第三異相放大器390315可含有I/Q產生器390317,且(或)第四異相放大器390325可含有I/Q產生器390337,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,例如,第一異相放大器390215、第二異相放大器390225、第三異相放大器390315和(或)第四異相放大器390325中之一異相放大器(例如,各個異相放大器)可含有用於基於該異相放大器之第一輸入而藉由調變初始I信號來產生經調相I信號、並基於該異相放大器之第二輸入而藉由調變初始Q信號來產生經調相Q信號的相位調變器電路,例如,如下文所述
在一些示範面向中,例如,第一異相放大器390215、第二異相放大器390225、第三異相放大器390315和(或)第四異相放大器390325中之一異相放大器(例如,各個異相放大器)可含有用於藉由放大經調相I信號而輸出經放大I信號的第一放大器、及用於藉由放大經調相Q信號而輸出經放大Q信號的第二放大器,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,例如,SQWL四路組合器貝楞390400之第一電感短線)可係組配來對異相放大器390215、390225、290315和(或)390325之第一放大器之輸出端施加預定阻抗(例如25歐姆阻抗或任何其他阻抗),例如,如後文所述。
一些示範面向,例如,SQWL四路組合器貝楞390400之第一電感短線可係組配來對異相放大器390215、390225、390315和(或)390325之第二放大器之輸出端施加預定阻抗(例如25歐姆阻抗或任何其他阻抗),例如,如後文所述。
在一些示範面向中,例如,該第二電感短線可係組配來對異相放大器390215、390225、390315和(或)390325之第一放大器之輸出端施加例如25歐姆阻抗或任何其他阻抗,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,例如,該第二電容短線可對異相放大器390215、390225、390315和(或)390325之第二放大器之輸出端施加例如25歐姆阻抗或任何其他阻抗,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,RF放大器390100可含有一個LO 390500,用以產生LO I信號和LO Q信號。
在一些示範面向中,發送器390000可含有一或多個天線390700(其可例如係以可操作方式耦接至RF放大器390100)、或可係以可操作方式與之耦接。例如,該一或多個天線390700可包含相位陣列天線、雙極天線、內部天線、天線陣列或其他諸如此類者。
在一些示範面向中,發送器390000可含有一個信號處理器390600。例如,信號處理器390600可係組配來產生I和Q輸入信號。例如,可將該等I和Q輸入信號施加至異相放大器390215、390225、390315和(或)390325之輸入端。
請參看圖391,其依據一些示範面向而示意性例示出一種異相放大器391000之方塊圖,其使用SQWL貝楞391100作為負載。例如,具有SQWL貝楞391100的異相放大器391000可進行RF放大器390100(圖390)之一或多種操作和(或)功能。
在一些示範面向中,異相放大器391000可含有第一異相放大器391200、第二異相放大器391300、第三異相放大器391400及(或)第四異相放大器391500,例如,如後文所述。例如,異相放大器391200、391300、391400和(或)391500可係組配來進行RF功率放大器的一或多種操作。
在一些示範面向中,第一異相放大器電路391200可係組配來基於第一輸入信號391020(例如輸入I信號)而提供第一I信號391212,並基於第二輸入信號391010(例如輸入Q信號)而提供第一Q信號391214。
在一些示範面向中,第二異相放大器電路391300可係組配來基於例如第一輸入信號391020而提供第二I信號391312,並基於例如第二輸入信號391010而提供第二Q信號391314。
在一些示範面向中,第三異相放大器電路391400可基於例如第三輸入信號391030而提供第三I信號391412,並基於例如第四輸入信號391040而提供第三Q信號391414。
在一些示範面向中,第四異相放大器電路391500可基於例如第三輸入信號391030而提供第四I信號391512,並基於例如第四輸入信號391040而提供第四Q信號391514。
在一些示範面向中,SQWL四路組合器貝楞391100可含有第一電感短線391110,其可將第一I信號391212和第二I信號391312耦接至第一傳輸線391120。
在一些示範面向中,SQWL四路組合器貝楞391100可含有第二電感短線391130,其可將第三I信號391412和第四I信號391512耦接至第一傳輸線391120。
在一些示範面向中,SQWL四路組合器貝楞391100可含有第一電容短線391140,其可將第一Q信號391214和第二Q信號391314耦接至第一傳輸線391120。
在一些示範面向中,SQWL四路組合器貝楞391100可含有第二電容短線391150,其可將第三Q信號391414和第四Q信號391514耦接至第二傳輸線391160。
在一些示範面向中,第一傳輸線391120可基於例如第一I信號391212、第二I信號391312、第一Q信號391214和(或)第二Q信號391314之組合而提供第一RF信號 391050。
在一些示範面向中,第二傳輸線391160可基於例如第三I信號391412、第四I信號391512、第三Q信號391414和(或)第四Q信號391514之組合而提供第二RF信號 391060。
在一些示範面向中,第一異相放大器電路391200可含有可係以可操作方式耦接至第一電感短線391110的第一放大器391210、及可係以可操作方式耦接至第一電容短線391140的第二放大器391220。
在一些示範面向中,第二異相放大器電路391300可含有可係以可操作方式耦接至第一電感短線391110的第一放大器391310、及可係以可操作方式耦接至第一電容短線391140的第二放大器391320。
在一些示範面向中,第三異相放大器電路391400可含有可係以可操作方式耦接至第二電感短線391130的第一放大器391410、及可係以可操作方式耦接至第二電容短線391150的第二放大器391420。
在一些示範面向中,第四異相放大器電路391500可含有可係以可操作方式耦接至第二電感短線391130的第一放大器391510、及可係以可操作方式耦接至第二電容短線391150的第二放大器391520。
在一些示範面向中,第一異相放大器391200可包含:第一匹配網路391230,其可係組配來將第一放大器391210的阻抗匹配成例如50歐姆;以及第二匹配網路391240,其可係組配來將第二放大器391220的阻抗匹配成例如50歐姆。在其他面向中也可係使用任何其他匹配阻抗。
在一些示範面向中,第二異相放大器391300可包含:第一匹配網路391330,其可係組配來將與第一放大器391310的阻抗匹配成例如50歐姆;以及第二匹配網路391340,其可係組配來將與第二放大器391320的阻抗匹配成例如50歐姆。在其他面向中也可係使用任何其他匹配阻抗。
在一些示範面向中,第三異相放大器391400可包含:第一匹配網路391430,其可係組配來將與第一放大器391410的阻抗匹配成例如50歐姆;以及第二匹配網路391440,其可係組配來將與第二放大器391420的阻抗匹配成例如50歐姆。在其他面向中也可係使用任何其他匹配阻抗。
在一些示範面向中,第四異相放大器391500可包含:第一匹配網路391530,其可係組配來將與第一放大器391510的阻抗匹配成例如50歐姆;以及第二匹配網路391540,其可係組配來將與第二放大器391520的阻抗匹配成例如50歐姆。在其他面向中也可係使用任何其他匹配阻抗。
在一些示範面向中,例如,異相放大器391200、391300、391400和(或)391500其中的異相放大器(例如各個異相放大器)可含有I/Q產生器。例如,異相放大器391200可含有I/Q產生器391250,異相放大器391300可含有I/Q產生器391350,異相放大器391400可含有I/Q產生器391450。並且(或者)異相放大器391500坷含有IQ產生器391550。
在一些示範面向中,I/Q產生器391250可係組配來基於LO I信號(例如LO I信號31070)而產生初始I信號(例如初始I信號391260),並基於LO Q信號(例如LO Q信號391080)而產生初始Q信號(例如初始Q信號391270)。
在一些示範面向中,I/Q產生器391250可係組配來基於LO I信號(例如LO I信號391071)而產生初始I信號(例如初始I信號391360),並基於LO Q信號(例如LO Q信號391081)而產生初始Q信號(例如初始Q信號391370)。
在一些示範面向中,I/Q產生器391450可係組配來基於LO I信號(例如LO I信號391072)而產生初始I信號(例如初始I信號391460),並基於LO Q信號(例如LO Q信號31082)而產生初始Q信號(例如初始Q信號391470)。
在一些示範面向中,I/Q產生器391550可係組配來基於LO I信號(例如LO I信號391073)而產生初始I信號(例如初始I信號391560),並基於LO Q信號(例如LO Q信號391083)而產生初始Q信號(例如初始Q信號391570)。
在一些示範面向中,例如,異相放大器391200、391300、391400和(或)391500其中的異相放大器(例如各個異相放大器)可含有相位調變電路,用以藉由根據異相放大器之第一輸入而調變初始I信號來產生經調相I信號、並(或)藉由根據異相放大器之第二輸入而調變初始Q信號來產生經調相Q信號,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,例如,第一異相放大器391200可含有可係組配來藉由放大經調相I信號391282而輸出I信號391212的第一放大器391210、及(或)可係組配來藉由放大經調相Q信號391284而輸出Q信號391214的第二放大器391220。
在一些示範面向中,例如,第二異相放大器391300可含有可係組配來藉由放大經調相I信號391382而輸出I信號391312的第一放大器391310、及(或)可係組配來藉由放大經調相Q信號391384而輸出Q信號391314的第二放大器391320。
在一些示範面向中,例如,第三異相放大器391400可含有可係組配來藉由放大經調相I信號391482而輸出I信號391412的第一放大器391410、及(或)可係組配來藉由放大經調相Q信號391484而輸出Q信號391414的第二放大器391420。
在一些示範面向中,例如,第四異相放大器391400可含有可係組配來藉由放大經調相I信號391482而輸出I信號391412的第一放大器391410、及(或)可係組配來藉由放大經調相Q信號391484而輸出Q信號391414的第二放大器391420。
在一些示範面向中,例如,第一異相放大器391200可含有相位調變器391280,其可係組配來例如藉由配合例如輸入I信號391020和(或)輸入Q 信號391020而調變內部I信號391260和(或)內部Q信號391270來產生經調相I信號391282和(或)經調相Q信號391284。
在一些示範面向中,例如,第二異相放大器391300可含有相位調變器391380,其可係組配來例如藉由配合例如輸入I信號391020和(或)輸入Q 信號391020而調變內部I信號391360和(或)內部Q信號391370來產生經調相I信號391382和(或)經調相Q信號391384。
在一些示範面向中,例如,第三異相放大器391400可含有相位調變器391480,其可係組配來例如藉由配合例如輸入I信號391020和(或)輸入Q 信號391020而調變內部I信號391460和(或)內部Q信號391470來產生經調相I信號391482和(或)經調相Q信號391484。
在一些示範面向中,例如,第四異相放大器391500可含有相位調變器391580,其可係組配來例如藉由配合例如輸入I信號391020和(或)輸入Q 信號391020而調變內部I信號391560和(或)內部Q信號391570來產生經調相I信號391582和(或)經調相Q信號391584。
在一些示範面向中,例如,電感短線(例如第一電感短線391110和(或)第二電感短線391130)可係組配來對異相放大器391200、391300、391400和(或)391500的第一放大器之輸出端(例如各個輸出端)施加25歐姆阻抗。
在一些示範面向中,電容短線(例如第一電容短線391140和(或)第二電容短線391150)可係組配來對異相放大器391200、391300、391400和(或)391500的第二放大器之輸出端(例如各個輸出端)施加25歐姆阻抗。
在其他面向中,第一電感短線391110、第二電敢短線391130、第一電容短線391140和(或)第二電容短線391160亦可係組配來對異相放大器391200、391300、391400和(或)391500其中一或多者的第一放大器和(或)第二放大器的其中一或多個輸出端提供任何其他阻抗。
在一些示範面向中,異相放大器391000可含有LO分離器391600和(或)LO分離器391650。例如,LO分離器391600和(或)LO分離器31650可係組配來接收來自LO(例如LO 390500(圖390))的LO信號。例如,LO分離器391600可將LO信號分離成例如LO I信號391070和(或)391073、並(或)分離成LO Q信號391080和(或)391083。例如,LO分離器391650可將LO信號分離成例如LO I信號391071和(或)391072、並(或)分離成LO Q信號391081和(或)391082。
回頭參看圖4,在一些示範面向中,RF電路425可係依據一種無線電構造所組配,其可包含至少一個移相器(亦稱之為「轉相器」),這至少一個移相器可係組配來基於例如一或多個預定相位值而將信號之相位移動和(或)旋轉成所欲相位,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,可將移相器實施為可控移相器(例如壓控移相器(voltage controlled phase shifter)),其可係組配來提供例如低功率和(或)高解析度,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,該可控移相器可係作為其中一部份而被包含在無線電鍊電路(例如作為子系統435(圖4)之一部分)和(或)任何其他子系統和(或)元件中,並(或)可進行該等無線電鍊電路、子系統和(或)元件之一或多種操作和(或)功能,若合意的話。
在一些示範面向中,該可控移相器可係組配來移動例如同相(I)信號之相位和(或)九十度相差(Q)信號之相位,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,該可控移相器可根據例如星座圖而被校準,以例如提供高準確性和(或)高調整性(例如在該可控移相器之最大增益上),例如,如後文所述。
在一些示範面向中,該可控移相器可受到校準,以例如以高精密度來校正I/Q增益和(或)相位失衡。
在一些示範面向中,該可控移相器可含有例如I移相電路,其可係組配來根據例如I信號和Q信號而提供經移相I信號,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,該I移相電路可係組配來藉由根據例如第一控制信號而移動I信號之相位來提供第一經移相I信號,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,該I移相電路可係組配來藉由根據例如第二控制信號而移動Q信號之相位來提供第一經移相Q信號,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,該I移相電路可係組配來藉由例如組合第一經移相I信號與第一經移相Q信號來提供經移相I信號,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,該可控移相器可含有例如Q移相電路,其可係組配來根據例如Q信號和I信號而提供經移相Q信號,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,該Q移相電路可係組配來藉由根據例如第三控制信號而移動I信號之相位來提供第二經移相I信號,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,該Q移相電路可係組配來藉由根據例如第四控制信號而移動Q信號之相位來提供第二經移相Q信號,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,該Q移相電路可係組配來藉由例如組合第二經移相I信號與第二經移相Q信號來提供經移相Q信號,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,該I移相電路和(或)該Q移相電路可含有例如壓控移相電路,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,該I移相電路可含有例如第一電壓數位至類比轉換器(VDAC),其可係組配來將該第一控制信號轉換成I控制電壓,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,該I移相電路可係組配來根據例如該I控制電壓而移動I信號之相位,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,該I移相電路可含有例如第二VDAC,其可係組配來將該第二控制信號轉換成Q控制電壓,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,該I移相電路可係組配來根據例如該Q控制電壓而移動Q信號之相位,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,該Q移相電路可含有例如第一VDAC,其可係組配來將該第三控制信號轉換成I控制電壓,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,該Q移相電路可係組配來根據例如該I控制電壓而移動I信號之相位,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,該Q移相電路可含有例如第二VDAC,其可係組配來將該第四控制信號轉換成Q控制電壓,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,該Q移相電路可係組配來根據例如該Q控制電壓而移動Q信號之相位,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,該可控移相器可係組配來提供例如要給在發送(Tx)路徑上的一或多個功率放大器(PA)、和(或)出自在接收(Rx)路徑上的一或多個低雜訊放大器(LNA)的經移相I信號和(或)該移相Q信號,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,實施可控移相器(例如,如於本文中所述者)可藉由例如提供高線性移相器(其所具有之耗電量係不受例如解析度影響)、及(或)提供任何其他額外或替代技術優勢和(或)優點而提供一或多項優點並(或)解決一或多種技術問題。
在一些示範面向中,該可控移相器可係組配來提供高解析度(例如,甚至是在接近低和(或)高增益設定處),例如,如後文所述。
請參看圖392,其依據一些示範面向而示意性例示出一種收發器392000之方塊圖。例如,係可將收發器392000的一或多個元件和(或)部件實施為收發器371100之一部分,例如,如於前文中參照圖371所說明的。
在一些示範面向中,收發器392000可包含例如半雙工收發器和(或)全雙工收發器,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,收發器392000可包含毫米波收發器,其可係組配來在60 GHz頻帶上作業。在其他面向中,收發器392000亦可包含被組配來在任何其他額外或替代頻帶上作業的任何其他類型的收發器。
在一些示範面向中,收發器392000可係以可操作方式耦接至多個Rx天線392100,並(或)耦接至多個Tx天線392150,例如,如後文所述。例如,Rx天線392100和(或)Tx天線392150可包含例如一或多個天線元件、一或多個相位陣列天線、一或多個雙極天線、一或多個內部天線和(或)任何其他類型天線。
在一些示範面向中,收發器392000可含有例如一個本地振盪器(LO)392200,其可係組配來例如產生LO信號392205,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,LO 392200可包含例如晶體振盪器、鎖相迴路(PLL)、注入LO(ILO)和(或) 任何其他類型的LO。
在一些示範面向中,收發器392000可含有例如LO分配網路電路392300,其可係組配來將經移相LO信號分配給例如一或多個發送器和(或)接收器部件、電路和(或)子系統,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,該等經移相LO信號可包含例如正弦信號392264和(或)餘弦信號392274,例如,如後文所述。在其他面向中所使用的亦可係任何其他額外或替代LO信號。
在一些示範面向中,收發器392000可含有例如一個接收器392200,其可係組配來接收例如一或多個Rx射頻(RF)信號(來自例如Rx天線392100),例如,如後文所述。
在一些示範面向中,接收器392200可含有例如多個LNA 392210,其可係以可操作方式耦接至該等多個Rx天線392100(例如一對一地)。例如,一個LNA 392210(其可係以可操作方式耦接至一個Rx天線392100)可係組配來藉由例如放大來自Rx天線392100的RF信號392230而提供Rx信號392220,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,接收器392200可含有例如多個混合器392250,其可係以可操作方式耦接至該等多個LNA 392210(例如一對一地)。例如,耦接至一個LNA 392210的一個混合器392250可係組配來根據例如來自該LNA 392210的RF信號392220而產生I信號392262和(或)Q信號392272,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,接收器392200可含有例如多個可控移相器392240,其可係以可操作方式耦接至該等多個混合器392250(例如一對一地)。例如,一個可控移相器392240(其可係以可操作方式耦接至混合器32250)可係組配來移動來自混合器392250的I信號392262之相位和(或)Q信號392272之相位,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,混合器392250可含有例如第一混合器392260,其可係以可操作方式耦接至可控移相器392240之第一輸入端392265,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,第一混合器392260可係組配來藉由根據例如正弦信號392264而混合Rx信號392220來產生I信號392262,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,混合器392250可含有例如第二混合器392270,其可係以可操作方式耦接至可控移相器392240之第二輸入端392275,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,第二混合器392270可係組配來藉由根據例如餘弦信號392274而混合Rx信號39220來產生Q信號392272,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,該等多個可控移相器392240可係組配來以可控制方式將多個相移量各施加至該等多個Rx天線392100中之個別對應者,例如,如後文所述。例如,移相器392240可受控制來將多個相移量各施加至Rx天線392100中之個別對應者,該等相移量可例如係組配來根據例如一種Rx波束成形方案而產生並(或)操控波束,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,可控移相器392240可係組配來根據例如第一控制信號392410而移動I信號392262之相位並提供經移相I信號392280,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,可控移相器392240可係組配來根據例如第二控制信號392420而移動Q信號392272之相位並提供經移相Q信號392290,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,收發器392000可含有一個Q Rx組合器392510,其可係以可操作方式耦接至該等多個可控移相器392240。例如,Q Rx組合器392510可係組配來將來自該等多個可控移相器392240的多個經移相Q信號392290組合成例如一個Q中頻(IF)Rx信號392295。
在一些示範面向中,收發器392000可含有例如一個I Rx組合器392520,其可係以可操作方式耦接至該等多個可控移相器392240。例如,I Rx組合器392520可係組配來將來自該等多個可控移相器392240的多個經移相I信號392280組合成例如一個I IF Rx信號392285。
在一些示範面向中,收發器392000可含有例如一個基帶392500,其可係以可操作方式耦接至I Rx組合器392520和Q Rx組合器392510。例如,基帶392500可係組配來處理IF信號(例如I IF Rx信號392285和(或)Q IF Rx 信號392295),例如,如後文所述。
在一些示範面向中,收發器392000可含有例如一個發送器392300,其可係以可操作方式耦接至基帶392500,以例如經由Tx天線392150發送一或多個Tx信號,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,基帶392500可係組配來產生可藉由發送器392300發送的一或多個IF Tx信號(例如I IF Tx信號392580和(或)Q IF Tx信號392590),例如,如後文所述。
在一些示範面向中,發送器392300可係組配來經由該等多個Tx天線392150發送多個Tx RF信號392320,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,收發器392000可含有例如一個I Tx分離器 392530,其可係以可操作方式耦接至基帶392500。例如,I Tx分離器392530可係組配來將I IF Tx信號 392580分離成多個Tx I信號392285,這些Tx I信號係要例如經由該等多個 Tx天線392150(例如一對一地)而被發送。
在一些示範面向中,收發器392000可含有例如一個Q Tx 分離器392540,其可係以可操作方式耦接至基帶392500。例如,Q Tx分離器392540可係組配來將Q IF Tx信號 392590分離成多個Tx Q信號392295,這些Tx Q信號係要例如經由該等多個 Tx天線392150(例如一對一地)而被發送。
在一些示範面向中,發送器392300可含有例如多個可控移相器392340,其可係以可操作方式耦接至Q Tx分離器392540和I Tx分離器392530。例如,可控移相器392340可係組配來移動來自I Tx分離器392530的Tx I信號 392285之相位和(或)來自Q Tx分離器392540的Tx Q信號392295之相位,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,該等多個可控移相器392240可係組配來以可控制方式將多個相移量分別施加至該等多個Tx天線392150中之個別對應者,例如,如後文所述。例如,移相器392340可受控制來將多個相移量分別施加至Tx天線392150中之個別對應者,該等相移量可例如係組配來根據例如一種Tx波束成形方案而產生並(或)操控波束,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,發送器392300可含有例如多個混合器392350,其可係以可操作方式耦接至該等多個可控移相器392340(例如一對一地)。例如,耦接至一個可控移相器392340的一個混合器392350可係組配來根據例如來自該可控移相器392340的I經移相信號392360和(或)Q經移相信號32365而產生RF信號392330,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,該等多個混合器392350可含有例如第一混合器392370,其可係以可操作方式耦接至可控移相器392340之第一輸出端392341,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,第一混合器392370可係組配來藉由根據例如正弦信號392264而混合I經移相信號392360來產生第一RF信號392332,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,該等多個混合器392250可含有例如第二混合器392380,其可係以可操作方式耦接至可控移相器392340之第二輸出端392342,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,第二混合器392380可係組配來藉由根據例如餘弦信號392274而混合Q經移相信號392365來產生第二RF信號392334,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,可將來自可控移相器392340的第一RF信號392332和第二RF信號392334組合成例如RF信號392330以由各自對應的Tx天線392150發送,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,發送器392300可含有例如多個PA 392310,其可係以可操作方式耦接至該等多個混合器392380(例如一對一地)。例如,可係以可操作方式耦接至一個混合器392350的一個PA 392310可係組配來將例如來自混合器392350的RF信號392330放大成Tx RF信號392320,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,PA 392310可係組配來將Tx RF信號392320提供給Tx天線392150,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,可控移相器392240和(或)可控移相器392340可包含例如I移相電路392242,其可係組配來根據例如I信號392262和Q信號392272而提供經移相I信號392280,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,I移相電路392242可係組配來藉由根據例如第一控制信號(例如控制信號392410)而移動I信號392262之相位來提供第一經移相I信號,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,I移相電路392242可係組配來藉由根據例如第二控制信號(例如控制信號392420)而移動Q信號392272之相位來提供第一經移相Q信號,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,I移相電路392242可係組配來藉由例如組合該第一經移相I信號與該第一經移相Q信號來提供經移相信號392280,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,可控移相器392240和(或)可控移相器392340可包含例如Q移相電路392244,其可係組配來基於例如Q信號392272和I信號392362而提供經移相Q信號392290,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,Q移相電路392244可係組配來藉由根據例如第三控制信號(例如控制信號392430)而移動I信號392262之相位來提供第二經移相I信號,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,Q移相電路392244可係組配來藉由根據例如第四控制信號(例如控制信號392440)而移動Q信號392272之相位來提供第二經移相Q信號,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,Q移相電路392244可係組配來藉由組合第二經移相I信號與第二經移相Q信號來提供經移相Q信號392290,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,I移相電路392242可含有例如第一VDAC(未於圖392中示出),其可係組配來將第一控制信號轉換成I控制電壓,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,I移相電路392242可係組配來根據例如I控制電壓而移動I信號392262之相位,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,I移相電路392242可含有例如第二VDAC(未於圖392中示出),其可係組配來將控制信號392420轉換成Q控制電壓,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,I移相電路392242可係組配來根據例如Q控制電壓而移動Q信號392272之相位,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,I移相電路392242可含有例如以一種閘極疊接配置方式配置的第一組多個電晶體(未於圖392中示出),其可係組配來根據例如I控制電壓而產生該第一經移相I信號,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,I移相電路392242可含有例如以一種閘極疊接配置方式配置的第二組多個電晶體(未於圖392中示出),其可係組配來根據例如Q控制電壓而產生該第一經移相Q信號,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,Q移相電路392244可含有例如第一VDAC(未於圖392中示出),其可係組配來將控制信號392430轉換成I控制電壓,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,Q移相電路392244可係組配來根據例如I控制電壓而移動I信號392262之相位,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,Q移相電路392244可含有例如第二VDAC(未於圖392中示出),其可係組配來將控制信號392440轉換成Q控制電壓,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,Q移相電路392244可係組配來根據例如Q控制電壓而移動Q信號392272之相位,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,Q移相電路392244可含有例如以一種閘極疊接配置方式配置的第一組多個電晶體(未於圖392中示出),其可係組配來根據例如I控制電壓而產生該第二經移相I信號,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,Q移相電路392244可含有例如以一種閘極疊接配置方式配置的第二組多個電晶體(未於圖392中示出),其可係組配來根據例如Q控制電壓而產生該第二經移相Q信號,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,該第一控制信號(例如控制信號392410)可包含例如第一數位信號,用以根據例如預定星點圖而將第一資料施加至I移相電路392242,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,該第二控制信號(例如控制信號392420)可包含例如第二數位信號,用以根據例如該預定星點圖而將第二資料施加至I移相電路392242,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,該第三控制信號(例如控制信號392430)可包含例如第三數位信號,用以根據例如該預定星點圖而將第三資料施加至Q移相電路392244,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,該第四控制信號(例如控制信號392440)可包含例如第四數位信號,用以根據例如該預定星點圖而將第四資料施加至Q移相電路392244,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,收發器392000可含有例如一個校準與控制子系統392400,其可係以可操作方式耦接至收發器392000之一或多個元件,包含例如基帶392500、可控移相器392240和(或)可控移相器392340。例如,校準與控制子系統392400可係組配來例如藉由利用例如控制信號 392410、控制信號 392420、控制信號 392430和(或)控制信號 392440而控制並(或)校準可控移相器392240和(或)可控移相器392340,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,校準與控制子系統392400可係組配來例如校準可控移相器392240和(或)可控移相器392340之一或多個參數,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,校準與控制子系統392400可係組配來根據例如預定星點圖而校準該等多個可控移相器392240和(或)該等多個可控移相器392340之線性和(或)解析度,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,校準與控制子系統392400可係組配來根據例如一個查找表(LUT)392450而控制並(或)校準該等多個可控移相器392240和(或)該等多個可控移相器392340,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,LUT 392450可係由校準與控制子系統392400產生並(或)更新。在其他面向中,LUT 392450可能並非由校準與控制子系統392400所產生。例如,LUT 392450可包含例如預定LUT,其可例如係被預先組配在收發器392000中,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,LUT 392450可包含例如根據例如該預定星點圖而以一對一方式對應於多個星點的多對電壓值,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,例如,該等多對電壓值當中的一對電壓值可包含例如要被施用至第一控制信號(例如控制信號392410)的第一I電壓值、要被施用至第二控制信號(例如控制信號392420)的第一Q電壓值、要被施用至第三控制信號(例如控制信號392430)的第二I電壓值、及要被施用至第四控制信號(例如控制電壓392440)的第二Q電壓值,例如,如後文所述。
請參看圖393,其依據一些示範面向而示意性例示出移相電路393000之電子電路平面圖。例如,可將移相電路393000之一或多個元件和(或)部件實施為可控移相器392240之一部分和(或)可控移相器392340之一部分,例如,如於前文中參照圖392所說明的。於此所述的這個移相電路可被整合在圖3A中所示之毫米波通訊電路300之RF電路325(圖3D)內的一或多個電路(例如無線電鍊電路372)中,但此移相電路並不如此受限。
在一種範例中,可將移相電路33000的一或多個元件和(或)部件實施為Q移相電路392244之一部分和(或)I移相電路392242之一部分,例如,如於前文中參照圖392所說明的。
在一些示範面向中,移相電路393000可例如係組配來根據例如I信號 393070(其可例如係差分I信號)和Q信號 393080(其可例如係差分Q信號)而提供經移相信號,例如包含正經移相信號393015和負經移相信號393020的差分經移相信號393010,例如,如後文所述。例如,經移相信號393010可包含經移相I信號,例如經移相I信號392280(圖392)。
在一些示範面向中,移相電路393000可例如係組配來根據例如I信號393070(其可例如係差分I信號)和Q信號 393080(其可例如係差分Q信號)而提供經移相信號,例如包含正經移相信號(未於圖393中示出)和負經移相信號(未於圖393中示出)的差分經移相信號393090,例如,如後文所述。例如,經移相信號393090可包含經移相Q信號,例如經移相Q信號392290(圖392)。
在一些示範面向中,如於圖393中所示,移相電路393000可含有例如第一組多個電晶體393600(其可例如係以一種閘極疊接配置方式配置),該第一組多個電晶體可係組配來根據例如I控制電壓393510而產生經移相I信號393050,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,第一組多個電晶體393600可包含例如一或多個場效電晶體(FET)、一或多個雙極型接面電晶體(BJT)和(或)任何其他類型電晶體。
在一些示範面向中,移相電路393000可含有例如第一VDAC 393500,其可係耦接至第一組多個電晶體393600。例如,第一VDAC 393500可係組配來將第一控制信號393300(其可例如係I控制信號)轉換成I控制電壓393510,並將I控制電壓393510提供給第一組多個電晶體393600,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,第一控制信號393300可包含例如第一數位信號(例如控制信號392410(圖392)),此第一數位信號可係組配來根據例如預定星點圖而將第一資料施加至移相電路393000,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,第一VDAC 393500可包含例如5位元VDAC、6位元VDAC和(或)具有任何其他解析度的VDAC。
在一些示範面向中,移相電路393000可含有例如第一I正負號切換器393610和(或)第二I正負號切換器393620,這些切換器可係以可操作方式耦接至該等第一組多個電晶體33600。例如, 第一I正負號切換器393610 和(或)第二I正負號切換器33620可係組配來對第一組多個電晶體393600施加正I信號或負I信號。例如,第一I正負號切換器393610和(或)第二I正負號切換器393620可係組配來在對第一組多個電晶體393600施加正I信號(例如在第一I正負號控制信號393030被施加至第一I正負號切換器393610和(或)第二I正負號切換器393620時)與對第一組多個電晶體393600施加負I信號(例如在第二I正負號控制信號393040被施加至第一I正負號切換器393610和(或)第二I正負號切換器393620時)之間作切換。
在一些示範面向中,第一I正負號切換器393610 和(或)第二I正負號切換器393610可包含例如一或多個FET、一或多個BJT及(或)任何其他類型電晶體和(或)切換電路。
在一些示範面向中,如於圖393中所示,移相電路393000可含有例如第二組多個電晶體393650(其可例如係以一種閘極疊接配置方式配置),該第二組多個電晶體可係組配來根據例如Q控制電壓393520而產生經移相Q信號393060,例如,如後文所述。
在一些示範面向中, 第二組多個電晶體393650可包含例如 一或多個FET、一或多個BJT和(或)任何其他類型電晶體。
在一些示範面向中,移相電路393000可含有例如第二VDAC 393550,其可係耦接至第二組多個電晶體393650。例如,第二VDAC 393550可係組配來將第二控制信號393350(其可例如係Q控制信號)轉換成Q控制電壓393520,並將Q控制電壓393520提供給第二組多個電晶體393650,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,第二控制信號393350可包含例如第二數位信號(例如控制信號392420(圖392)),此第二數位信號可係組配來根據例如預定星點圖而將第二資料施加至移相電路393000,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,第二VDAC 393550可包含例如5位元VDAC、6位元VDAC和(或)具有任何其他解析度的VDAC。
在一些示範面向中,移相電路393000可含有例如第一Q正負號切換器393630和(或)第二Q正負號切換器393640,這些切換器可係以可操作方式耦接至該等第二組多個電晶體393650。例如, 第一Q正負號切換器393630 和(或)第二Q正負號切換器393640可係組配來在對例如第二組多個電晶體393650施加正Q信號或負Q信號之間作切換。例如,第一Q正負號切換器393630 和(或)第二Q正負號切換器393640可係組配來對第二組多個電晶體393650施加正Q信號或負Q信號。例如,第一Q正負號切換器393630和(或)第二Q正負號切換器393640可係組配來在對第二組多個電晶體393650施加正Q信號(例如在第一Q正負號控制信號393035被施加至第一Q正負號切換器393630和(或)第二Q正負號切換器393640時)與對第二組多個電晶體393650施加負Q信號(例如在第二Q正負號控制信號393045被施加至第一Q正負號切換器393630和(或)第二Q正負號切換器393640時)之間作切換。
在一些示範面向中,第一Q正負號切換器 393650和(或)第二Q正負號切換器393640可包含例如一或多個FET、一或多個BJT及(或)任何其他類型電晶體和(或)切換電路。
在一些示範面向中,移相電路393000可含有例如一個組合器393400,其可係以可操作方式耦接至第一組多個電晶體393600和第二組多個電晶體393650。例如,組合器393400可係組配來對例如經移相I信號393050和經移相Q信號393060作組合,例如,如後文所述。例如,組合器393400可將例如正經移相I信號393100與正經移相Q信號393200組合,並可將例如負經移相I信號393110與負經移相Q信號393210組合。
在一些示範面向中,移相電路393000可係組配來藉由根據例如第一控制信號393300而移動I信號393070之相位來提供經移相I信號(例如正經移相I信號393100和負經移相I信號393110),例如,如後文所述。
在一些示範面向中,移相電路393000可係組配來藉由根據例如第二控制信號393350而移動Q信號393040之相位來提供經移相Q信號(例如正經移相Q信號393200和負經移相Q信號393210),例如,如後文所述。
在一些示範面向中,移相電路393000可係組配來藉由例如組合經移相I信號393050與經移相Q信號393060而提供經移相信號393010。
請參看圖394,其依據一些示範面向而示意性例示出一個星點圖的第一象限394000。
在一些示範面向中,係可使可控移相器(例如可控移相器392240(圖392)和(或)可控移相器392340(圖392))被組配成根據圖394之星點圖中的星點而移動I信號之相位和(或)Q信號之相位。
在一些示範面向中,如於圖394中所示,此星點圖的第一象限394000可包含例如由多個I值(其係例如在第一軸(「I軸」)上的值)和多個Q值(其係例如在第二軸(「Q軸」)上的值)所定義的多個星點。例如,如於圖394中所示,I軸和Q軸可含有可表示出星點圖之第一象限的在0到1之範圍內的值。
在一些示範面向中,例如,在該星點圖的第二象限中,I軸可係含有在0到-1之範圍內的值,且Q軸可係含有在0到1之範圍內的值;在該星點圖的第三象限中,I軸可係含有在0到-1之範圍內的值,且Q軸可係含有在0到-1之範圍內的值;而在該星點圖的第四象限中,I軸可係含有在0到1之範圍內的值,且Q軸可係含有在0到-1之範圍內的值。
請參看圖395,其依據一些示範面向而示意性例示出一個圖表395000,此圖表繪示出星點對比於理想經移相星點的增益變異。
在一些示範面向中,可控移相器(例如可控移相器392240(圖392)和(或)可控移相器392340(圖392))可例如根據一個星點圖(例如圖394之星點圖)而受到校準,以例如以高精密度來校正I/Q增益和(或)相位失衡。
在一些示範面向中,圖表395000相對於例如理想星座圖之理想星點395100而繪出一個經校準可控移相器(例如可控移相器392240(圖392)和(或)可控移相器392340)之經校準經移相安慰點395200。
在一些示範面向中,如於圖395中所示,該經校準可控移相器之該等經校準經移相安慰點395200可係在理想星座圖之理想星點395100加減0.5dB的範圍和(或)類似失衡條件內。
回頭參看圖4,在一些示範面向中,RF電路425可係依據一種無線電構造所組配,其可含有至少一個PA-LNA介面,此介面可係組配來藉由例如消除來自PA的Tx信號支洩漏而在信號天線與PA或LNA之間介接,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,一種無線電構造可含有一個PA-LNA介面,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,該PA-LNA介面可在至少一個天線與PA和LNA之間介接信號,例如從天線至LNA的Rx信號及(或)從PA至天線的Tx信號,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,該PA-LNA介面可係作為其中一部份而被包含在無線電鍊電路(例如作為子系統435(圖4)之一部分)和(或)任何其他子系統和(或)元件中,並(或)可進行該等無線電鍊電路、子系統和(或)元件之一或多種操作和(或)功能,若合意的話。
在一些示範面向中,在無線電構造中實施該PA-LNA介面可藉由例如減少並(或)消除從PA至LNA的Tx信號、以及(或是)提供任何其他額外或替代技術優勢和(或)優點,來提供一或多項優點並(或)解決一或多種技術問題。
於本文之用語中,關聯於洩漏而使用的「消除」一詞可包含部份或完全消除、縮減、減輕、削弱和(或)緩解洩漏現象及(或)洩漏現象在一或多個信號、輸入、輸出、元件和(或)部件上的衝擊。
在一些示範面向中,該PA-LNA介面可係組配來提供在Tx路徑與Rx路徑之間的所欲隔離程度(例如高隔離度),以例如確保在Tx模式中的LNA可靠度,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,該PA-LNA介面可係組配來維持經縮減的插入損耗程度(例如低插入損耗),以例如使得能夠在例如Rx模式中縮減(例如最小化)在雜訊指數(NF)功率中的降級、並(或)使得能夠在例如Tx模式中縮減(例如最小化)在輸出功率中的降級,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,該PA-LNA介面可係組配來藉由在LNA之輸入端將Tx信號之洩漏與消除信號加總來消除Tx信號之洩漏,例如,如後文所述。
現在請參看圖396,其依據一些示範面向而示意性例示出一種收發器396000之方塊圖。例如,可將收發器396000的一或多個元件和(或)部件實施為收發器371100的一部分,例如,如於前文中參照圖371所說明的。
在一些示範面向中,收發器396000可包含一或多個天線396400、或可係以可操作方式與之耦接,該一或多個天線可例如係以可操作方式耦接天線端子396150,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,該一或多個天線396400可包含例如相位陣列天線、雙極天線、內部天線和(或)額外或替代性的任何其他類型天線。
在一些示範面向中,收發器396000可包含一個PA-LNA介面396100,其係組配來在天線端子396150與PA 396310和LNA 36310之間介接,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,收發器396000可包含例如包含LNA 396210的接收器396100(包含例如Rx電路),以及(或是)包含PA 396310的發送器396300(包含例如Tx電路),例如,如後文所述。
在一些示範面向中,PA-LNA介面396100可係組配來在例如Tx模式中將Tx信號36010自PA 396310提供至天線端子396150,並在例如Rx模式中將Rx信號396050自天線端子396150提供至LNA 396140,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,收發器396000可包含半雙工收發器,其可係組配來分開地、在不相互重疊的時段中、或者在不相互重疊的時段中分開地處理對Rx信號396050的接收和對Tx信號398010的發送,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,收發器396000可包含全雙工收發器,其可係組配來同時地、在相互重疊的時段中、或者在相互重疊的時段中同時處理對Rx信號396050的接收和對Tx信號396010的發送,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,發送器396300可含有例如異相發送器、多厄悌發送器、數位發送器、數位發送器或其他諸如此類者的一或多個元件和(或)部件,並(或)可進行該等發送器的一或多個功能。
在一些示範面向中,發送器396300可含有例如一個混合器396320,用以將LO信號396020與資料信號396030(其係例如具有所欲相位的資料)混合,以產生經調相信號396040。
在一些示範面向中,發送器396300可含有PA 396310,其可係組配來放大經調相信號396040以產生Tx信號396010,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,發送器396300可含有示於圖396中的一些或全部元件,並(或)可含有用於實施一或多種額外或替代功能的一或多個額外或替代元件。例如, 發送器396300可含有發送器380100(圖38)的一或多個元件並(或)可實施該發送器的一或多個功能。
在一些示範面向中,接收器396100可係組配來在例如Rx模式中對LNA輸入信號396055作向下轉換,此LNA輸入信號可係由PA-LNA介面396100所基於在天線埠396150接收到的Rx信號396050而提供的,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,接收器396200可含有LNA 396210,其可係組配來例如放大LNA輸入信號396055並將經放大Rx信號396057提供給分離器396220。例如,分離器396220可將經放大Rx信號396057分離成I Rx信號396058和Q Rx信號396059。
在一些示範面向中,分離器396220可包含威金森分離器、一對二分離器和(或)任何其他類型分離器。
在一些示範面向中,接收器396200可含有例如I信號平衡混合器396240和(或)Q信號平衡混合器396230,其可係例如以可操作方式耦接至九十度相差混成電路396250。例如,I信號平衡混合器396240可接收來自分離器396220的I Rx信號396058以及來自九十度相差混成電路396250的具有第一相位(例如0度相位或任何其他相位)的LO信號,並可產生正I信號和負I信號。
在一些示範面向中,例如,Q信號平衡混合器396230可接收來自分離器396220的Q Rx信號396059以及來自九十度相差混成電路396250的具有第二相位(例如90度相位或任何其他相位)的LO信號,並可產生正Q信號和負Q信號。
在一些示範面向中,接收器396200可含有例如驅動器放大器396260和(或)驅動器放大器36250。例如,驅動器放大器396250可係組配來將負Q信號和正Q信號輸出給例如基帶。例如,驅動器放大器396260可係組配來將負I信號和正I信號輸出給例如該基帶。
在一些示範面向中,接收器396200可含有示於圖396中的一些或全部元件,並且(或者)可含有用於實施一或多種額外或替代功能的一或多個額外或替代元件。
在一些示範面向中,PA-LNA介面396100可係組配來在例如Tx模式中將例如高阻抗施加至LNA 396310之輸入端,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,PA-LNA介面396100可係組配來在例如Rx模式中將例如高阻抗施加至PA 396310之輸出端,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,PA-LNA介面396100可係組配來藉由例如消除、緩解、削弱並(或)縮減Tx信號396010之至LNA 396210之洩漏,而消除、緩解、削弱並(或)縮減Tx信號396010在LNA 396210上的衝擊,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,PA-LNA介面396100可含有一個感測器396130,其可係組配來例如提供感測信號396060,此感測信號可能植基於來自PA 396319的Tx信號396010,例如,如後文所述。例如,感測器396130可包含電容性感測器。在其他面向中,感測器396130也可包含電感式感測器和(或)任何其他類型的感測器。
在一些示範面向中,PA-LNA介面396100可含有一個轉相器396110,用以藉由例如旋轉感測信號396060之相位而提供經轉相信號396070。
在一些示範面向中,轉相器396110可係組配來將感測信號396060之相位旋轉例如180度。在其他面向中所使用的也可係任何其他相位旋轉量。
在一些示範面向中,PA-LNA介面396100可含有一個可變增益放大器(VGA)396120,其係組配來藉由例如放大經轉相信號396070(例如依據Tx信號396010之振幅作放大)而提供Tx洩漏消除信號396080。
在一些示範面向中,PA-LNA介面396100可含有一個組合器396140,其可係組配來例如組合第一組合器輸入信號36085與第二組合器輸入信號396095,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,該第一組合器輸入信號396085可包含Tx洩漏消除信號396080,且該第二組合器輸入信號可包含例如從Tx信號396010到LNA 396210的Tx洩漏396090,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,組合器396140可包含威金森組合器。在其他面向中,組合器396140可包含任何其他類型的二對一組合器。
在一些示範面向中,轉相器396110和(或)VGA 396210可係組配來提供具有相位和振幅的Tx洩漏消除信號396080,此信號可係組配來消除、緩解、削弱並(或)縮減Tx洩漏396090之衝擊。
在一些示範面向中,轉相器396110可係組配來藉由例如旋轉感測信號396060之相位(例如旋轉180度)而提供經轉相信號396070,以使得Tx洩漏消除信號396080之結果相位可基本上與Tx洩漏396090之相位相反。
在一些示範面向中,VGA 396120可係組配來藉由放大經轉相信號396070而提供Tx洩漏消除信號396080,以例如使得Tx洩漏消除信號396080之結果振幅可基本上與Tx洩漏396090之振幅相等。
在一些示範面向中,在Tx洩漏396090之振幅與Tx信號396010之振幅和(或)頻率位準之間的關係可具有根據例如模擬而受過判定且(或)已知的先驗性質(apriority)。例如,可藉由針對Tx信號396010的各種振幅和(或)頻率位準來觀察第二組合器輸入信號396095而透過模擬將Tx洩漏396090特徵化。
在一些示範面向中,係可設定VGA 396120之增益來消除Tx洩漏396090。例如,可藉由例如基帶子系統110(圖1)等的一個基帶控制器(未於圖396中示出)來根據例如Tx信號396010之振幅和(或)頻率位準而設定VGA 396120之增益。在一種範例中,係可將對應於Tx信號396010之多個振幅和(或)頻率位準的多個增益值儲存在例如一個記憶體或一個查找表(LUT)中,並可例如藉由該基帶控制器而根據例如對應於Tx信號396010之振幅和(或)頻率的增益來設定VGA 396120之增益。
在其他面向中,對VGA 396120之增益的設定和(或)控制可能植基於任何額外或替代參數(例如對應於Tx信號396010者)。
在一些示範面向中,組合器396140可將Rx信號396050與Tx洩漏消除信號396080組合,例如在Rx信號396050是要在與用於發送Tx信號396010的時段至少部份重疊的一個時段中被接收的情況當中。
在一些示範面向中,在Rx模式中,例如,第二組合器輸入信號396095可包含來自天線端子396150的Rx信號396050與從Tx信號396010到LNA 396130的Tx洩漏396090的組合。
在一些示範面向中,在Rx模式中,例如,組合器396140可係組配來根據例如第一組合器輸入信號396085與第二組合器輸入信號396095之總和而對LNA 396210提供LNA輸入信號396055。
回頭參看圖4,在一些示範面向中,RF電路425可係依據一種無線電構造所組配,其可包含至少一個九十度相差LO分配網路電路,其可係組配來根據例如LO信號而將LO I和Q信號分配給RF電路1000之部件和(或)子系統,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,一種無線電構造可含有九十度相差LO產生器,其可係組配來根據LO信號而產生例如I 信號和(或)Q 信號,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,該九十度相差LO產生器可係組配來將I信號和(或)Q信號分配給發送器和(或)接收器之一或多個元件、子系統、電路和(或)部件,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,該九十度相差LO產生器可含有LO分配網路,其可係組配來根據例如LO信號而產生並分配該等I和(或)Q信號,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,該LO分配網路可係組配來根據以X表示的一個乘法因數而產生該等I和(或)Q信號,該乘法因數可能植基於例如在載波頻率與LO信號之頻率之間的比率,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,例如,該載波頻率可包含一個載波信號所用以乘載所要收發的一或多個信號的頻率。
在一些示範面向中,該LO分配網路可係組配來根據X=3的乘法因數而產生I和(或)Q信號(例如在該LO信號所具有的頻率是載波頻率的三分之一的情況中),例如,如後文所述。
在一些示範面向中,例如,該載波頻率可包含例如60 GHz頻率,且該LO信號可具有20 GHz頻率。依據這些面向,例如,該LO分配網路可係組配來根據X=3的乘法因數而產生I和(或)Q信號。在其他面向中,該LO分配網路可係組配來根據任何其他乘法因數、任何其他載波頻率、任何其他LO信號頻率和(或)前述項目其中之任何其他組合而產生I和(或)Q信號。
在一些示範面向中,該LO分配網路可係組配來藉由例如移動LO信號之相位而提供經移相信號、並根據乘法因數X而對經移相信號之相位和頻率進行乘法操作來產生I和(或)Q信號,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,該LO分配網路可係組配來對LO信號施加以j表示的一個相移量,該相移量可係根據該乘法因數X所組配。例如,如下文所述。
在一些示範面向中,例如,該乘法因數X和(或)該相移量j可被組配成使得例如X×j=90度,以例如產生具有90度(o)相移量的I和(或)Q信號,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,例如,該LO分配網路可係組配來對LO信號施加j=30o的相移量以產生具有30o相移量的第一和第二經移相信號、並使用例如頻率三倍器來使第一和第二經移相信號之頻率和相位乘以三倍,例如,如後文所述。在其他面向中所使用的也可係任何其他相移量和(或)乘數。
在一些示範面向中,在無線電構造中實施該九十度相差LO產生器可藉由例如達到相位變化縮減(例如在48~72 GHz頻帶上之甚至小於2度的相位變化)、對在頻率三倍器之輸出端上的I和Q信號給予幾乎相等的振幅、消耗較少電力、和(或)提供一或多種其他額外或替代技術優勢和(或)優點來提供一或多項優點並(或)解決一或多種技術問題。
在一些示範面向中,該九十度相差LO產生器係可作為其中一部份而被包含在向上轉換和(或)向下轉換電路、子系統和(或)元件(例如作為子系統415(圖4)之一部分)、合成器電路(例如作為子系統420(圖4)之一部分)和(或)任何其他子系統和(或)元件中,並(或)可進行該等電路、子系統和(或)元件之一或多種操作和(或)功能,若合意的話。
現在請參看圖397,其依據一些示範面向而示意性例示出一種收發器397000之方塊圖。例如,可將收發器397000的一或多個元件和(或)部件實施為收發器 371100(圖371)的一部分。
在一些示範面向中,收發器397000可包含例如半雙工收發器,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,收發器397000可包含毫米波收發器,其可係組配來在60 GHz頻帶上作業。在其他面向中,收發器397000可包含被組配來在任何其他額外或替代頻帶上作業的任何其他類型收發器。
在一些示範面向中,收發器397000含有例如LO 397600,用以產LO信號397080,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,LO 397600可包含例如晶體振盪器、鎖相迴路(PLL)、注入LO(ILO)和(或)任何其他類型的LO。
在一些示範面向中,LO 397600可係組配來例如產生LO信號397080,此LO信號所具有的頻率植基於收發器397000所要實施的載波頻率(例如載波頻率之分數),例如,如後文所述。
在一些示範面向中,LO 397600可係組配來產生所具有之頻率為載波頻率之三分之一的LO信號397080,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,LO 397600可包含例如20 GHz LO,以例如產生所具有之頻率係落在一個20 GHz頻帶中(例如一個60 GHz載波頻帶的三分之一)的LO信號397080,例如,如後文所述。在其他面向中,LO 397600可係組配來產生具有任何其他頻率(此頻率可能植基於任何其他載波頻率)的LO信號397080。
在一些示範面向中,收發器397000可含有例如LO分配網路電路397500,其可係組配來將例如經移相LO信號分配至例如一或多個發送器和(或)接收器部件、電路和(或)子系統,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,LO分配網路電路397500可係組配來例如將一或多個Tx信號(例如Tx I信號397055和(或)Tx Q信號397070)分配至例如IQ發送器397300,並(或)將一或多個Rx信號(例如Rx I信號397025和(或)Rx Q信號397040)分配至例如IQ接收器397100,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,LO分配網路電路397500可包含至少一個IQ產生器,該至少一個IQ產生器各可根據來自LO 397600的LO信號397080而產生一對I信號和Q信號,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,該至少一個IQ產生器可包含一個九十度相差LO產生器、可被施作為該九十度相差LO產生器之一部分、並(或)可實施該九十度相差LO產生器的一或多種功能,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,LO分配網路電路397500可含有例如多個驅動器放大器(例如驅動器放大器397530、驅動器放大器397540、驅動器放大器397550和(或)驅動器放大器397560),這多個驅動器放大器可係組配來例如將LO信號397080驅使至該至少一個IQ產生器。在其他面向中,係可實施具有任何其他數量和(或)組態的驅動器放大器和(或)任何其他額外或替代電路或部件來將LO信號397080分配至該至少一個IQ產生器。
在一些示範面向中,LO分配網路電路397500可含有:第一IQ產生器(例如Tx IQ產生器397510),其可係組配來根據例如LO信號397080而產生第一I信號(例如Tx I信號397055)和第一Q信號(例如Tx Q信號397070);以及(或是)第二IQ產生器(例如Rx IQ產生器397520),其可係組配來根據例如LO信號397080而產生第二I信號(例如Rx I信號397025)和第二Q信號(例如Rx Q信號397040),例如,如後文所述。
在一些示範面向中,Tx IQ產生器397510和(或)Rx IQ產生器397520可被施作為一個九十度相差LO產生器的一部分,並(或)實施該九十度相差LO產生器的一或多種功能,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,LO分配網路電路397500可含有兩個IQ產生器,例如Tx IQ產生器397510和Rx IQ產生器397520,例如,如於圖397中所示。在其他面向中,LO分配網路電路397500可係含有任何其他數量個IQ產生器,例如一個IQ產生器(例如一個Tx IQ產生器或一個Rx IQ產生器)或三個以上的IQ產生器。
在一些示範面向中,Tx IQ產生器397510可被組配為用於產生要被向上轉換成Tx信號的Tx I信號397055和Tx Q信號397070的一個Tx IQ產生器,該Tx信號可經由一或多個天線397325而受到發送,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,Rx IQ產生器397520可被組配為用於基於例如藉由一或多個天線所接收到的Rx信號而產生要被向下轉換成一或多個IF信號的Rx I信號397025和Rx Q信號397040的一個Rx IQ產生器,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,LO分配網路397500的IQ產生器(例如IQ產生器397510和(或)Rx IQ產生器397520)可含有例如移相電路,用以根據LO信號397080(其可具有例如第一頻率)而產生第一經移相信號和第二經移相信號,以使得第二經移相信號之相位可係自第一經移相信號之相位移動例如30o的相移量或任何其他相移量,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,Tx IQ產生器397510可含有移相電路397512,用以根據例如LO信號397080而產生第一經移相信號397052和第二經移相信號397072,該LO信號可係具有第一頻率,例如20 GHz頻率。例如,第二經移相信號397072之相位可係從第一經移相信號397052之相位移動30o,例如,如後文所述。例如,第一經移相信號397052和(或)第二經移相信號397072所具有的頻率可係20 GHz,例如在LO信號397080所具有的頻率為20 GHz時。
在一些示範面向中,第一經移相信號397052可包含例如含有多個信號(未於圖397中示出)的差分信號。例如,該差分信號可包含例如第一I經移相信號和第二I經移相信號,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,第二經移相信號397072可包含例如含有多個信號(未於圖397中示出)的差分信號。例如,該差分信號可包含例如第一Q經移相信號和第二Q經移相信號,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,Rx IQ產生器397520可含有例如移相電路397522,用以根據例如LO信號397080而產生第三經移相信號397022和第四經移相信號397042,該LO信號可係具有第一頻率。例如,第四經移相信號397042之相位可係從第三經移相信號397022之相位移動一個相移量(例如30o或任何其他相移量),例如,如後文所述。例如,第三經移相信號397022和(或)第四經移相信號397042所具有的頻率可係20 GHz,例如在LO信號397080所具有的頻率為20 GHz時。
在一些示範面向中,該第一頻率可係載波頻率的三分之一。例如,LO信號397080、第一經移相信號397052、第二經移相信號397072、第三經移相信號397022和(或)第四經移相信號397042所具有的頻率可係20 GHz(例如在該載波頻率包含一個60 GHz頻率時)。在其他面向中,LO信號397080、第一經移相信號397052、第二經移相信號397072、第三經移相信號397022和(或)第四經移相信號397042所具有的可係任何其他頻率及(或)載波頻率之任何其他分數。
在一些示範面向中,第三經移相信號397022可包含例如含有多個信號(未於圖397中示出)的差分信號。例如,該差分信號可包含例如第一I經移相信號和第二I經移相信號,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,第四經移相信號397042可包含例如含有多個信號(未於圖397中示出)的差分信號。例如,該差分信號可包含例如第一Q經移相信號和第二Q經移相信號,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,LO分配網路397500的IQ產生器(例如Tx IQ產生器397510和(或)Rx IQ產生器397520)可含有例如第一三倍器電路,用以藉由將該IQ產生器所產生的第一經移相信號之相位乘以三倍、並藉由將該IQ產生器所產生的第一經移相信號之頻率乘以三倍,來產生具有第二頻率的I信號,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,Tx IQ產生器397510可含有例如第一三倍器電路397514,用以藉由例如將第一經移相信號397052之相位乘以三倍並將第一經移相信號397052之頻率乘以三倍來產生具有第二頻率的Tx I信號397055,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,Tx IQ產生器397510可係組配來產生Tx I信號397055,此信號所具有之頻率可係等於載波頻率(例如60 GHz)。例如,當第一經移相信號397052所具有之頻率為20 GHz時,Tx I信號397055所具有之頻率可係60 GHz。在其他面向中,Tx I信號397055可具有任何其他載波頻率,例如植基於第一經移相信號397052之頻率之某個倍數的載波頻率,該第一經移相信號可進而係任何其他載波頻率的某個分數。
在一些示範面向中,Rx IQ產生器397520可含有例如第一三倍器電路397524,用以藉由例如將第三經移相信號397022之相位乘以三倍並將第三經移相信號397022之頻率乘以三倍來產生具有第二頻率的Rx I信號397025,例如,如後文所述。例如,當第一經移相信號397052所具有之頻率為20 GHz時,Rx I信號397025所具有之頻率可係60 GHz。在其他面向中,Rx I信號397025可具有任何其他載波頻率,例如植基於第三經移相信號397022之頻率之某個倍數的載波頻率,該第三經移相信號可進而係任何其他載波頻率的某個分數。
在一些示範面向中,LO分配網路電路397500的IQ產生器(例如Tx IQ產生器397510和(或)Rx IQ產生器397520)可含有例如第二三倍器電路,用以藉由例如將第二經移相信號之相位乘以三倍並將第二經移相信號之頻率乘以三倍來產生具有第二頻率的Q信號,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,Tx IQ產生器397510可含有例如第二三倍器電路397516,用以藉由例如將第二經移相信號397072之相位乘以三倍並將第二經移相信號397072之頻率乘以三倍來產生具有第二頻率的Tx Q信號397070,例如,如後文所述。例如,當第二經移相信號397072所具有之頻率為20 GHz時,Tx Q信號397070所具有之頻率可係60 GHz。在其他面向中,Tx Q信號397070可具有任何其他載波頻率,例如植基於第二經移相信號397072之頻率之某個倍數的載波頻率,該第二經移相信號可進而係任何其他載波頻率的某個分數。
在一些示範面向中,Rx IQ產生器397520可含有例如第二三倍器電路397526,用以藉由例如將第四經移相信號397042之相位乘以三倍並將第四經移相信號397042之頻率乘以三倍來產生具有第二頻率的Rx Q信號397040,例如,如後文所述。例如,當第四經移相信號397042所具有之頻率為20 GHz時,Rx Q信號397040所具有之頻率可係60 GHz。在其他面向中,Rx Q信號397040可具有任何其他載波頻率,例如植基於第四經移相信號397042之頻率之某個倍數的載波頻率,該第四經移相信號可進而係任何其他載波頻率的某個分數。
在一些示範面向中,IQ產生器的第一三倍器電路(例如Tx IQ產生器397510的第一三倍器電路397514和(或)Rx IQ產生器397520的第一三倍器電路397524)可含有第一失衡與振幅電路(未於圖397中示出),用以根據例如該IQ產生器之第二Q經移相信號(例如負Q經移相信號)而平衡由該IQ產生器之移相電路所產生的第一I經移相信號(例如正I經移相信號)之振幅、並且(或者)根據例如第一Q經移相信號(例如正Q經移相信號)而平衡第二I經移相信號(例如負I經移相信號)之振幅,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,IQ產生器的第二三倍器電路(例如Tx IQ產生器397510的第二三倍器電路397516和(或)Rx IQ產生器397520的第二三倍器電路397526)可含有第二失衡與振幅電路(未於圖397中示出),用以根據例如第二I經移相信號(例如負I經移相信號)而平衡由該IQ產生器之移相電路所產生的第一Q經移相信號(例如正Q經移相信號)之振幅、並且(或者)根據例如第一I經移相信號(例如負I經移相信號)而平衡第二Q經移相信號(例如負Q經移相信號)之振幅,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,移相電路397512和(或)移相電路397522可包含被動移相電路(未於圖397中示出),例如,如後文所述。
在一些示範面向中,IQ產生器之移相電路(例如Tx IQ產生器397510的移相電路397512和(或)Rx IQ產生器3957520的移相電路397522)可含有用於產生該IQ產生器之第一經移相信號的第一注入LO(ILO)電路(未於圖397中示出)、和(或)用於產生該IQ產生器之第二經移相信號的第二ILO電路(未於圖397中示出),例如,如後文所述。
在一些示範面向中,IQ接收器397100可係組配來使用Rx I信號397025和(或)Rx Q信號397040,以例如基於例如來自一或多個天線的一或多個 Rx信號而產生I IF信號和(或)Q IF信號,例如,如後文所述。例如,IQ產生器397100可包含或者以可操作方式耦接至例如一或多個天線(例如包含天線397130和(或)397140)。
在一些示範面向中,天線397130和(或)397140可包含例如至少一個相位陣列天線、雙極天線和(或)任何其他類型天線。
在一些示範面向中,IQ接收器397100可含有一或多個低雜訊放大器(LNA)(例如包含LNA 397110和(或)LNA 397120),其可係組配來基於例如Rx信號(例如Rx信號397010和(或)Rx信號397011)而產生至少一個經放大Rx信號(例如經放大Rx信號397015和(或)經放大Rx信號397030)。
在一些示範面向中,IQ接收器397100可含有一個RF混合器397200,其可係組配來:基於例如Rx I信號397025而將經放大Rx信號397015向下轉換成經向下轉換I信號397020;並且(或者)基於例如Rx Q信號397040而將經放大Rx信號397030向下轉換成經向下轉換Q信號397035,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,Rx混合器397200可含有例如第一混合器(例如I混合器397210),其可係組配來基於例如Rx I信號397025而將經放大Rx信號397015向下轉換成經向下轉換I信號397020。
在一些示範面向中,Rx混合器397200可含有例如第二混合器(例如Q混合器397220),其可係組配來基於例如Rx Q信號397040而將經放大Rx信號397030向下轉換成經向下轉換Q信號397035。
在一些示範面向中,IQ發送器397300可係組配來產生要經由例如一或多個天線397310而被發送的經放大Tx信號397325,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,IQ發送器397300可包含並(或)可耦接至一或多個天線397310。
在一些示範面向中,天線397310可包含例如至少一個相位陣列天線、雙極天線和(或)任何其他類型天線。
在一些示範面向中,IQ發送器397300可含有Tx混合器397400,其可係組配來基於例如Tx I信號397055而將IF I信號397045向上轉換成經向上轉換I信號397050,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,Tx混合器397400可係組配來基於例如Tx Q信號397070而將IF Q信號397060向上轉換成經向上轉換Q信號397065,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,Tx混合器397400可含有例如第一混合器(例如I混合器397420),其可係組配來基於例如Tx I信號397055而將IF I信號397045向上轉換成經向上轉換I信號397050
在一些示範面向中,Tx混合器397400可含有例如第二混合器(例如Q混合器397410),其可係組配來基於例如Tx Q信號397070而將IF Q信號397060向上轉換成經向上轉換Q信號397065。
在一些示範面向中,IQ發送器397300可含有例如一個組合器397330,其可係組配來將經向上轉換I信號397050和經向上轉換Q信號397065組合成Tx信號397075。
在一些示範面向中,IQ發送器397300可含有一個PA 397320,其可係組配來將Tx信號397075放大成經放大Tx信號397325。例如,經放大Tx信號397325可經由一或多個天線397310而被發送。
請參看圖398,其依據一些示範面向而示意性例示出一種九十度相差LO產生器398000。
在一些示範面向中,可將九十度相差LO產生器398000的一或多個部件實施為例如一個LO分配網路(例如LO分配網路397500(圖397))的一部分,以例如提供I和Q信號給例如發送器(例如IQ發送器397300(圖397))和(或)接收器(例如IQ接收器397100(圖397))。
在一些面向中,於本文中所述的這些九十度相差LO產生器係可被整合在示於圖3A中之毫米波通訊電路300之發送電路315(圖3B)內的一或多個電路(例如向上轉換電路350)中,但這些LO產生器並不如此受限。
在一些示範面向中,係可將九十度相差LO產生器398000的一或多個部件、子系統和(或)電路實施為例如一個Tx IQ產生器(例如Tx IQ產生器397510(圖397))的一部分和(或)一個Rx IQ產生器(例如Rx IQ產生器397520(圖397))的一部分。
在一些示範面向中,九十度相差LO產生器398000可係組配來根據例如LO信號398010和(或)LO信號398020(可係由LO 398100提供)而產生I和Q信號,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,九十度相差LO產生器398000可含有ILO 398200,其可係組配來基於例如LO信號398010和(或)LO信號398020而產生例如第一I經移相信號398030和(或)第二I經移相信號398040,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,ILO 398200可含有例如一個可控共振子系統398205(其係例如一種電感器電容器(LC)區塊形式)以及多個電晶體(例如,包含電晶體398230、398240、398250和(或)398260)。例如, LO 398100可提供第一LO信號398010給電晶體398250並(或)提供第二LO信號398020給電晶體398260。
在一些示範面向中,電晶體398230、398240、398250和(或)398260可包含FET、BJT和(或)任何其他類型電晶體。
在一些示範面向中,LO信號398020可係與LO信號398010異相。例如,LO信號398010可具有20 GHz頻率與+30o相位,並且(或者)LO信號398020可具有20 GHz頻率與-30o相位。在其他面向中所使用的亦可係其他頻率和(或)其他相移量。
在一些示範面向中,電晶體398230和電晶體398240可被組配為可使可控共振子系統398205在設計頻率(例如20 GHz)上共振。例如, 可控共振子系統398205可基於LO信號398010而產生第一I經移相信號398030並(或)基於LO信號398020而產生第二I經移相信號398040。例如, 第二I經移相信號398040可係與第一I經移相信號398030異相。
在一些示範面向中,可控共振子系統398205可根據例如控制信號398050而以可控制方式產生第一I經移相信號398030和(或)第二I經移相信號398040,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,控制信號398050可係由例如一個控制器398800(例如基帶控制器和(或)任何其他控制器)所提供。
在一些示範面向中,控制信號398050可例如控制可控共振子系統398205來移動第一I經移相信號398030和(或)第二I經移相信號398040之相位。例如,控制信號398050可含有例如7位元電容器數位至類比轉換器(CAPDAC)控制和(或)任何其他控制資料。
在一些示範面向中,九十度相差LO產生器398000可含有一個ILO 398300,其可係組配來基於例如LO信號398010和(或)LO信號398020而產生例如第一Q經移相信號398060和(或)第二Q經移相信號398070,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,ILO 398300可含有例如一個可控共振子系統398305(其係例如一種LC區塊形式)以及多個電晶體(例如,包含電晶體398330、398340、398350和(或)398360)。例如, LO 398100可提供第一LO信號398010給電晶體398350並(或)提供第二LO信號398020給電晶體398360。
在一些示範面向中,電晶體398330、398340、398350和(或)398360可包含FET、BJT和(或)任何其他類型電晶體。
在一些示範面向中,電晶體398330和電晶體398340可被組配為可使可控共振子系統398305在設計頻率(例如20 GHz)上共振。例如,可控共振子系統398305可基於LO信號398010而產生第一Q經移相信號398060並(或)基於LO信號398020而產生第二Q經移相信號398070。例如, 第二Q經移相信號398070可係與第一Q經移相信號398060異相。
在一些示範面向中,可控共振子系統398305可根據例如控制信號398080而以可控制方式產生第一Q經移相信號398060和(或)第二Q經移相信號398070,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,控制信號38080可係由例如控制器398800(例如基帶控制器和(或)任何其他控制器)所提供。
在一些示範面向中,控制信號398080可例如控制可控共振子系統398305來移動第一Q經移相信號38060和(或)第二Q經移相信號398070之相位。例如,控制信號398080可含有例如7位元CAPDAC控制和(或)任何其他控制資料。
在一些示範面向中,配合可例如依據7位元CAPDAC控制和(或)任何其他控制架構而受控的可控共振子系統(例如共振子系統398205和(或)共振子系統398305)(例如該LC區塊)來實施20 GHz ILO係可在移相調諧上提供額外或加強控制(相較於例如被動移相器而言)。此外,或者抑或,ILO 398200和(或)398300的主動本質也可確保較大增益(相較於例如被動移相器而言)。
在一些示範面向中,九十度相差LO產生器398000可含有三倍器398400,其可係組配來使第一I經移相信號398030和(或)第二I經移相信號398040之相位和(或)頻率乘以三倍,例如,如後文所述。例如,三倍器398400可經由例如串聯的負載398270和電容器398280而接收第一I經移相信號398030,並可將第一I經移相信號398030之相位和(或)頻率乘以三倍。例如,三倍器398400可經由例如串聯的負載398275和電容器398285而接收第二I經移相信號398040,並可將第二I經移相信號398040之相位和(或)頻率乘以三倍。
在一些示範面向中,三倍器398400可含有例如電晶體398430和電晶體398450,這些電晶體可係以例如共源極配置方式耦接至一個電流源398470。例如,電流源398470可提供預定電流(例如1.2毫安培(mA)或任何其他電流)給電晶體398430和398450之源極,若合意的話。
在一些示範面向中,電晶體 398440可係組配來在電晶體398430之汲極上提供第一I經移相信號398030。
在一些示範面向中,電晶體 398460可係組配來在電晶體398450之汲極上提供第二I經移相信號398040。
在一些示範面向中,三倍器398400可含有例如一個電容器398420和(或)一個變壓器398410。例如, 電容器398420可係組配來與變壓器398410共振,例如可能是在三倍器398400例如結合電晶體398430和電晶體398450而將第一I經移相信號398030和(或)第二I經移相信號398040之相位和振幅乘以三倍時。
在一些示範面向中,電晶體398430、398440、398450和398460可包含FET、BJT和(或)任何其他類型電晶體。
在一些示範面向中,三倍器398400可提供三倍化正I信號和三倍化負I信號給混合器398700。
在一些示範面向中,九十度相差LO產生器398000可含有三倍器398500,其可係組配來使第一Q經移相信號398060和(或)第二I經移相信號398070之相位和(或)頻率乘以三倍,例如,如後文所述。例如,三倍器398500可經由例如串聯的負載398375和電容器398385而接收第一Q經移相信號398060,並可將第一Q信號經移相398060之相位和(或)頻率乘以三倍。例如,三倍器398500可經由例如串聯的負載398375和電容器398385而接收第二Q經移相信號398070,並可將第二Q經移相信號398070之相位和(或)頻率乘以三倍。
在一些示範面向中,三倍器398500可含有例如以共源極配置方式配置的電晶體398530和電晶體398550,這些電晶體可耦接至電流源398570。例如,電流源398470可提供預定電流(例如1.2mA或任何其他電流)給電晶體398430和398450之源極,若合意的話。
在一些示範面向中,電晶體 398540可係組配來在電晶體398530之汲極處提供第一Q經移相信號398060
在一些示範面向中,電晶體 398560可係組配來在電晶體398550之汲極處提供第二Q經移相信號398070。
在一些示範面向中,三倍器398500可含有例如電容器398520和(或)變壓器398510。例如,電容器398520可係組配來與變壓器398510共振。例如,三倍器398400可例如結合電晶體398430和電晶體398450而將第一Q經移相信號398060和(或)第二Q經移相信號398070之相位和振幅乘以三倍。
在一些示範面向中,電晶體398530、398540、398550和398560可包含FET、BJT和(或)任何其他類型電晶體。
在一些示範面向中,三倍器398500可提供三倍化正Q信號和三倍化負Q信號給混合器398600。
在一些示範面向中,使用並行連接的頻率三倍器(例如三倍器398400和三倍器398500)的九十度相差LO產生器(例如九十度相差LO產生器398000)可提供例如更寬廣的鎖定範圍(相較於例如一連串頻率三倍器而言)。
在一些示範面向中,使用ILO 398200和ILO 398300的九十度相差LO產生器(例如九十度相差LO產生器398000)可在相位調諧上提供更強控制、可具有較少振幅失衡、並(或)可在60 GHz附近具有較廣大的鎖定範圍(相較於例如被動LO產生器而言)。
請參看圖399,其依據一些示範面向而示意性例示出一種被動九十度相差LO產生器399000。
在一些示範面向中,被動九十度相差LO產生器399000可係組配來將第一LO信號399010和第二LO信號399020之相位移動預定相移量,例如90o相移量或任何其他相移量,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,可將被動九十度相差LO產生器399000的一或多個部件實施為例如一個LO分配網路(例如LO分配網路397500(圖397))的一部分,以例如提供I和Q信號給例如發送器(例如發送器397300(圖397))和(或)接收器(例如接收器397100(圖397))。
在一些示範面向中,係可將被動九十度相差LO產生器399000的一或多個部件、子系統和(或)電路實施為例如一個Tx IQ產生器(例如Tx IQ產生器397510(圖397))的一部分和(或)一個Rx IQ產生器(例如Rx IQ產生器397520(圖397))的一部分。
在一些示範面向中,被動九十度相差LO產生器399000可係組配來根據例如LO信號399010和(或)LO信號399020(可係由LO 399100提供)而產生I和Q信號,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,LO 399100可係組配來產生LO信號399010和(或)LO信號399020,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,LO信號399020可係與LO信號399010異相。例如,LO信號399010可具有20 GHz頻率與+0o相位,並且(或者)LO信號399020可具有20 GHz頻率與90o相位。在其他面向中所使用的亦可係其他頻率和(或)其他相移量。
在一些示範面向中,被動九十度相差LO產生器399000可含有移相器399200,其可係組配來將LO信號399010之相位和(或)LO信號399020之相位移動例如30o。在其他面向中,移相器39200可係組配來將LO信號399010和(或)LO信號399020之相位移動成任何其他相位,若合意的話。
在一些示範面向中,移相器399200可係組配來基於例如第一LO信號399010而產生例如第一I經移相信號399050(其係例如正I經移相信號)及(或)第二I經移相信號399060(其係例如負I經移相信號)。
在一些示範面向中,移相器399200可係組配來基於例如第二LO信號399020而產生例如第一Q經移相信號399040(其係例如正Q經移相信號)及(或)第二Q經移相信號399030(其係例如負Q經移相信號),例如,如後文所述。
在一些示範面向中,移相器399200可含有被動電感器電阻器電容器(LRC)電路399205,其可係組配來產生例如第一I經移相信號399050、第二I經移相信號398040、第一Q經移相信號399040和(或)第二Q經移相信號399030,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,LRC電路399205可包含對於電感器399210(具有例如為L的電感值)、電感器399220(具有例如為L的電感值)、電容器399230(具有例如為C的電容值)、電容器399240(具有例如為C的電容值)、電阻器399250(具有例如為2R的電阻值)和(或)電阻器399260(具有例如為2R的電阻值)的配置。例如,該LRC電路399205之配置可係組配來例如藉由例如一個預定相移量(例如30o相移量或任何其他相移量)而產生第一I經移相信號399050、第二I經移相信號398040、第一Q經移相信號399040和(或)第二Q經移相信號399030,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,電感器399210、電容器399240和(或)電阻器399250可係組配來基於例如LO信號399010而提供例如第一I經移相信號399050和(或)第二Q經移相信號399030。
在一些示範面向中,電感器399220、電容器399230和(或)電阻器399260可係組配來基於例如LO信號399020而提供例如第一Q經移相信號399040和(或)第二I經移相信號399060。
在一些示範面向中,由移相器399200所施加的相移量可能植基於例如品質(Q)因數(以Q表示),該Q因數可係與例如LRC電路399025的最大或尖峰能量有關。例如,針對Q因數Q=1,係可施加90o相移量,並且(或者)針對Q因數Q=0.25,係可施加30o相移量。例如,LO信號399010和(或)LO信號399020之相位可係根據例如該Q因數所組配,其可例如係如下所判定:(8)(9)(10) 其中,Q代表品質因數,L代表電感值,C代表電容值,R代表電阻值,且ω0
代表角頻率。
在一些示範面向中,係可藉由將電阻值R設定為例如50歐姆阻抗來將九十度相差LO產生器399000之輸入阻抗組配為例如50歐姆阻抗或任何其他阻抗。例如,可係針對50歐姆阻抗或更高阻抗而設計移相器399200之輸入阻抗。
在一些示範面向中,移相器399200可包含例如用於具有50歐姆輸入阻抗之60 GHz九十度相差產生器的一個30°移相器。在一種範例中,該30°移相器可達成在48~72 GHz頻帶上之小於2°的相位變化。例如,在移相器399200之I和Q信號之間的振幅失衡可例如係在該三倍器之輸入端的0.3dB,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,被動九十度相差LO產生器399000可含有三倍器399300,其可係組配來使第二Q經移相信號399030和第一Q經移相信號399040之相位和(或)頻率乘以三倍,例如,如後文所述。例如,三倍器399300可在電晶體399370之閘極處接收第一Q經移相信號399040,並將第二Q經移相信號399040接收至電晶體399360之閘極。
在一些示範面向中,電晶體399360可係組配來依據例如第二Q經移相信號399030而振盪。
在一些示範面向中,電晶體399370可係組配來依據例如第一Q經移相信號399040而振盪。
在一些示範面向中,三倍器399300可含有電晶體399330,其可係組配來接收來自電晶體399360的第二Q經移相信號399030、並將第二Q經移相信號399030之相位和頻率乘以三倍。
在一些示範面向中,三倍器399300可含有電晶體399350,其可係組配來接收第一Q經移相信號399040、並將第一Q經移相信號399040之相位和頻率乘以三倍。
在一些示範面向中,三倍器399300可含有變壓器399310,其可係組配來在例如60 GHz之頻率與例如90o相位上與電容器399320共振。在其他面向中亦可係將該共振頻率設為任何其他頻率。例如,電晶體399370和(或)電晶體399350可依據該共振頻率而將第一Q經移相信號399040之相位和頻率乘以三倍,並且(或者)電晶體399360和(或)電晶體399330可依據該共振頻率而將第二Q經移相信號399030之相位和頻率乘以三倍。
在一些示範面向中,三倍器399300可含有失衡與振幅電路399390,其可係組配來在第二Q經移相信號399030與第一I經移相信號399050的振幅之間作平衡,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,失衡與振幅電路399390可含有電晶體399340(例如耦合電晶體M5或任何其他電晶體),其可係組配來在第二Q經移相信號399030與第一I經移相信號399050之間對相位與振幅失衡作平衡。
在一些示範面向中,三倍器電路399300可含有失衡與振幅電路399395,其可係組配來在第一Q經移相信號399040與第二I經移相信號399060的振幅之間作平衡,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,失衡與振幅電路399395可含有電晶體399380(例如耦合電晶體M6或任何其他電晶體),其可係組配來在第一Q經移相信號399040與第二I經移相信號399060之間對相位與振幅失衡作平衡
在一些示範面向中,電晶體399330、399340、399350、399360、399380和(或)399390可包含FET、BJT和(或)任何其他類型電晶體。
在一些示範面向中,IQ產生器399000可含有混合器399500,其可係組配來混合第一三倍化Q信號399070(其係例如正三倍化Q信號)與第二三倍化Q信號399075(其係例如負三倍化Q信號)以提供例如Q經移相信號399510。
在一些示範面向中,被動九十度相差LO產生器399000可含有三倍器399400,其可係組配來使第一I經移相信號399050和第二I經移相信號399060之相位和(或)頻率乘以三倍,例如,如後文所述。例如,三倍器399400可在電晶體399460之閘極處接收第一I經移相信號399050,並將第二I經移相信號399060接收至電晶體399470之閘極。
在一些示範面向中,電晶體399460可係組配來依據例如第一I經移相信號399050而振盪。
在一些示範面向中,電晶體399470可係組配來依據例如第二I經移相信號399060而振盪。
在一些示範面向中,三倍器399400可含有電晶體399430,其可係組配來接收來自電晶體399460的第一I經移相信號399050、並將第一I經移相信號399050之相位和頻率乘以三倍。
在一些示範面向中,三倍器399400可含有電晶體399450,其可係組配來接收第二I經移相信號399060、並將第二I經移相信號399060之相位和頻率乘以三倍。
在一些示範面向中,三倍器399400可含有變壓器399410,其可係組配來在例如60 GHz頻率與例如90o相位上與電容器399420共振,例如,如後文所述。在一些其他面向中亦可係將該共振頻率設為任何其他頻率。例如,電晶體399460和(或)電晶體399470可依據該共振頻率而將第一I經移相信號399050和(或)第二I經移相信號399060之相位和頻率乘以三倍。
在一些示範面向中,三倍器399400可含有失衡與振幅電路399490,其可係組配來在第二Q經移相信號399030與第一I經移相信號399050的振幅之間作平衡,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,失衡與振幅電路399490可含有電晶體399440(例如耦合電晶體M5或任何其他電晶體),其可係組配來在第二Q經移相信號399030與第一I經移相信號399050之間對相位與振幅失衡作平衡。
在一些示範面向中,三倍器電路399400可含有失衡與振幅電路399495,其可係組配來在第一Q經移相信號399040與第二I經移相信號399060的振幅之間作平衡,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,失衡與振幅電路399495可含有電晶體399480(例如耦合電晶體M6或任何其他電晶體),其可係組配來在第一Q經移相信號399040與第二I經移相信號399060之間對相位與振幅失衡作平衡
在一些示範面向中,電晶體399430、399440、399450、399460、399480和399490可包含FET、BJT和(或)任何其他類型電晶體。
在一些示範面向中,IQ產生器399000可含有一個混合器399600,其可係組配來將第一三倍化I信號399085(其例如係正三倍化I信號)與第二三倍化I信號399080(其例如係負三倍化I信號)混合以提供例如I經移相信號399610。
三倍器399300和399400可有益地對在三倍器399300和399400之輸出端上的I和Q信號提供實質上相等的振幅。
回頭參看圖4,在一些示範面向中,RF電路425可係依據一種無線電構造所組配,其可包含至少一個雙通道寬頻放大器,其可係組配來將來自第一通道的RF信號與來自第二通道的RF信號成一個寬頻RF信號,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,一種無線電構造可包含例如一個寬頻收發器,其可係組配來支援複數個通道,以例如依據一或多種通道聯結和(或)通道聚集技術來例如支援在二或更多個通道上的同時通訊,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,一個寬頻收發器可係組配來在一或多個無線通道上發送RF信號。例如,係可就頻帶方面定義無線煤體,例如60 GHz頻帶、2.4 GHz頻帶、5 GHz頻帶或其他諸如此類者。
在一些示範面向中,頻帶可被切分成具有預定通道帶寬的一或多個通道,該預定通道帶寬可例如係20百萬赫茲(MHz)或40 MHz(例如在2.4 GHz或5 GHz頻帶中)、2.16 GHz、4.32 GHz、6.48 GHz或8.64 GHz(例如在60 GHz頻帶中)、及(或)其他任何帶寬,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,係可使用一或多種通道聯結和(或)通道聚集技術來例如提供較寬廣的通道帶寬。
在一些示範面向中,例如,在2.4 GHz或5 GHz頻帶中,通道聯結可藉由聯結及(或)組合來增進資料運輸,例如把兩個20 MHz 通道聯結並(或)組合成40 MHz 通道、把兩個40 MHz 通道聯結並(或)組合成80 MHz 通道、把兩個80 MHz 通道聯結並(或)組合成160 MHz 通道、以及(或者)聯結並(或)組合具有任何其他通道帶寬的任何其他數量個通道。
在一些示範面向中,例如,在高於45 GHz之通道頻率的有向數十億位元(Directional Multi Gigabit, DMG)頻帶(例如60 GHz頻帶)中,係可實施一或多種機制來例如支援在包含二或更多個通道(例如二或更多個2.16 GHz通道)的通道帶寬(band width, BW)(亦稱之為「廣通道」、「EDMG通道」或「聯結通道」)上的通訊。
在一些示範面向中,該等通道聯結機制可包含例如可藉以使得二或更多個通道(例如2.16 GHz通道)能夠被組合而例如供用於更高封包傳輸帶寬以例如使得能夠達到更高資料率(相較於例如經由單一個通道的傳輸而言)的一種機制和(或)一種作業。
本文針對經由含有二或更多個2.16 GHz通道的通道BW所作的通訊而說明一些示範面向,然而,也可針對經由包含兩個以上的任何其他數量個通道或由兩個以上的任何其他數量個通道所形成的通道帶寬(例如一個「廣」通道)(例如包含了對二或更多個通道之聚集的聚集通道)所作的通訊來實施其他面向。
在一些示範面向中,係可實施一或多種通道聯結機制來例如支援增大的通道帶寬,例如4.32 GHz通道BW、6.48 GHz通道BW、8.64 GHz通道BW以及(或者)任何其他額外或替代通道 BW。
在一些示範面向中,係可組配寬頻收發器來支援經由二或更多個不同通道(例如藉由二或更多個不同網路)所作的通訊。
在一種範例中,一些無線網路可能係組配來佔用第一通帶帶寬(例如20 MHz通道帶寬),並且(或者)一些其他無線網路可能係組配來佔用第二通帶帶寬(例如40 MHz通道帶寬)或其他較寬廣通道帶寬。
在另一種範例中,一些無線網路可係組配來佔用第一通帶帶寬,例如2.16 GHz通道帶寬,並且(或者)一些其他無線網路可係組配來佔用第二通帶帶寬,例如4.32 GHz通道帶寬,或其他較寬廣通道帶寬。
在一些示範面向中,以例如低Q匹配網路來實施含有一或多個放大器的寬頻發送器可能並不具有效益,其可能係組配來例如達到平坦頻率響應,並且因此可能汲引更多電力以補償功率損耗。例如,當於單一通道中運作時,該等放大器在電力上可能係不具效益的,例如因為有一部分帶寬可能不會被使用到。
在一些示範面向中,寬頻發送器(其可係組配來經由寬頻帶寬作傳輸)可含有一個寬頻PA,其可係組配來放大要經由在一個寬頻帶寬中的二或更多個不同帶寬而被發送的信號,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,該寬頻PA可包含二或更多個PA,其可分別係組配來放大要在該寬頻帶寬內的二或更多個不同帶寬中之個別對應者中被發送的信號,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,該寬頻PA可被組配成可(例如組合式地)使用該等二或更多個PA來放大要經由包含二或更多個不同帶寬的該寬頻帶寬所發送的寬頻信號,例如,如後文所述。例如,該等二或更多個PA可係組配來產生平坦高增益寬頻響應(例如在發送寬頻RF信號之時)。
在一些示範面向中,該寬頻PA可被組配成可選擇性地只使用該等二或更多個PA的其中一部分來放大要經由比該寬頻帶寬窄的一個帶寬所發送的信號,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,實施包含二或更多個PA的該寬頻PA(例如,如於本文中所述者)可使得例如該寬頻PA之整體耗電量可獲減少,例如當該等PA中之至少一個PA被關閉且使用另外的至少一個PA來經由該寬頻頻率通道之一部分而發送RF信號時。
在一些示範面向中,該寬頻PA可含有用於選擇性地將輸入RF 信號耦接至其中一或多個PA的一個選擇性網路電力合併器、以及(或是)用於選擇性地耦接來自其中一或多個PA的輸出RF 信號的一個選擇性網路電力分離器,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,該選擇性網路組合器可包含一個變壓器(「組合器變壓器」)或可係藉由該變壓器所實施,並且(或者)該選擇性網路分離器可包含一個變壓器(「分離器變壓器」)或可係藉由該變壓器所實施,例如,如後文所述。在其他面向中,該選擇性網路組合器亦可係藉由任何其他組合器所實施,並且(或者)該選擇性網路分離器亦可係藉由任何其他分離器所實施。
在一些示範面向中,該分離器變壓器可包含二或更多個區段,用以分別選擇性地將輸入RF信號耦接至該等二或更多個PA中之一對應者;並且(或者)該組合器變壓器可包含二或更多個區段,用以分別選擇性地耦接來自該等二或更多個PA中之一對應者的輸出RF 信號,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,係可將該組合器變壓器的一個區段組配為具有實體結構和(或)尺寸,該實體結構和(或)尺寸可能植基於要被耦接至該區段的個別PA的作業頻率和(或)帶寬,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,係可將該分離器變壓器的一個區段組配為具有實體結構和(或)尺寸,該實體結構和(或)尺寸可能植基於要被該區段耦接的個別PA的作業頻率和(或)帶寬,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,例如,係可將一個變壓器的一個區段(例如該組合器變壓器之區段和(或)該分離器變壓器之區段)之尺寸組配為與要被該區段耦接的PA之頻率成比例。例如,該變壓器之第一區段(例如該組合器變壓器之第一區段和(或)該分離器變壓器之第一區段)可係具有針對第一PA之第一頻率所組配的第一尺寸,並且(或者)該變壓器之第二區段(例如該組合器變壓器之第二區段和(或)該分離器變壓器之第二區段)可係具有針對第二PA之第二頻率所組配的第二尺寸。例如,該第二尺寸可能大於該第一尺寸(例如在該第二頻率高於該第一頻率時)。
在一些示範面向中,在分離器變壓器和(或)組合器變壓器之不同區段上使用不同的尺寸可例如使得該寬頻PA之晶片面積可獲縮小,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,實施具有多個PA的寬頻PA(例如,如於本文中所述者)可藉由例如藉著例如使得能夠根據例如所要使用的帶寬來選擇性地對該等多個PA中之一或多個PA作切換而成功地縮減耗電量、增加線性並(或)提高效率,來提供一或多項優點並(或)解決一或多種技術問題,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,該寬頻PA可係作為其中一部分而被包含在無線電鍊電路(例如作為子系統1035(圖10)之一部分)、和(或)其他任何子系統和(或)元件中,並(或)可進行該等無線電鍊電路、子系統和(或)元件的一或多種操作和(或)功能,若合意的話。
請參看圖400,其依據一些示範面向而示意性例示出一種發送器400000之方塊圖。
在一些示範面向中,發送器400000可係組配來在例如60 GHz頻帶和(或)任何其他頻帶中發送寬頻RF信號和(或)更高頻RF信號,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,發送器400000可包含例如一或多個天線400100並(或)可係以可操作方式與之耦接。例如, 一或多個天線400100可包含相位陣列天線、雙極天線、內部天線或其他諸如此類者。在其他面向中也可係使用其他不同類型的天線。
在一些示範面向中,發送器400000可含有寬頻放大器400200,其可係組配來放大可經由例如一或多個天線400100而被發送的寬頻RF信號,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,發送器400000可含有基帶電路400300,其可係組配來產生IF輸入信號400310。
在一些示範面向中,發送器400000可含有RF電路400400,其可係組配來藉由例如將IF輸入信號400310向上轉換成RF輸入信號 400410而產生例如RF輸入信號 400410。例如, RF輸入信號400410可係根據所要使用來進行發送的通道之頻帶寬度所組配。
在一些示範面向中,基帶電路400300可係以可操作方式耦接至RF電路400400,例如藉由RF纜線400500。例如,RF纜線400500可包含同軸纜線或其他諸如此類者。在其他面向中所使用的亦可係其他類型的RF纜線、連接器和(或)介面。在其他面向中也可係使用其他任何額外或替代元件和(或)子系統來在基帶電路400300與RF電路400400之間作耦接。
在一些示範面向中,例如,發送器400000可包含一或多個切換器,藉其以可操作方式在基帶400300與RF電路元件400400之間作耦接,例如於後文中參照圖404所說明的。
在一些示範面向中,寬頻放大器400200可係組配來放大RF輸入信號400410,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,寬頻放大器400200可包含例如一個60 GHz放大器,其係組配來在60 GHz頻帶中放大RF信號400410,例如,如後文所述。在其他面向中,寬頻放大器400200亦可係針對任何其他額外或替代頻帶所組配。
在一些示範面向中,寬頻放大器400200可係組配來例如藉由例如將RF輸入信號400410分離成一個高帶頻率和一個低帶頻率、藉著一個高帶放大器來放大該高帶頻率、藉著一個低帶放大器來放大該低帶頻率、並將高帶經放大信號與低帶經放大信號組合成寬頻經放大信號,來放大在寬頻頻率上的RF輸入信號400410,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,寬頻放大器電路400200可含有分離器400210,其可係組配來將RF輸入信號400410分離成分別處於多個頻帶中之一對應者上的多個信號。例如, 該等多個信號可至少包含在第一頻帶上的第一信號和在第二頻帶上的第二信號,例如,如後文所述。例如,分離器400210可係組配來將RF輸入信號400410分離成在高頻帶上的高頻帶信號400220和(或)在低頻帶上的低頻帶信號400230,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,該高頻帶可包含例如含有一個5G 頻帶之一或多個第一通道的一個頻帶,並且(或者)該低頻帶可包含例如含有該5G 頻帶之一或多個第二通道的一個頻帶。在一種範例中,該一或多個第一通道和(或)該一或多個第二通道可包含一或多個500MHz通道和(或)任何其他額外或替代通道。在一種範例中,該5G 頻帶可包含例如一個37~43.5GHz頻帶、一個24.5~39.5GHz頻帶或任何其他頻帶。在其他面向中亦可使用任何其他額外或替代頻帶。
在此係針對使用兩個頻帶(例如高頻帶和(或)低頻帶)的一個寬頻放大器來說明一些示範面向。在其他面向中,該寬頻放大器所使用的也可係任何其他數量個頻帶,例如至少三個頻帶。
在一些示範面向中,分離器400210可包含例如電阻性分離器、混成分離器、使用電晶體的分離器、威金森分離器和(或)任何其他類型分離器。
在一些示範面向中,分離器400210可含有例如變壓器400215,其可係組配來例如在變壓器400215之第一區段400218中接收RF輸入信號400410以藉由變壓器400215之第二區段400212將例如低頻帶信號400230提供給低帶放大器400250,並匹配在例如變壓器400215之第二區段400212與低帶放大器400250之間的阻抗,例如,如後文所述。例如, 變壓器400215可係組配來匹配在第二區段400212與低帶放大器400250之間的例如50歐姆阻抗。在其他面向中,在第二區段400212與低帶放大器400250之間的阻抗所具有的可係任何其他阻抗值。
在一些示範面向中,變壓器400215可係組配來藉由例如變壓器400215之第三區段400214而將高頻帶信號400220提供給高帶放大器40240,並匹配在例如變壓器400215之第三區段400214與高帶放大器400240之間的阻抗。例如, 變壓器400215可係組配來匹配在第三區段400214與高帶放大器400240之間的例如50歐姆阻抗。在其他面向中,在第三區段400214與高帶放大器400240之間的阻抗所具有的可係任何其他阻抗值。
在一些示範面向中,分離器400210可含有例如用於從RF輸入信號400410過濾出低頻帶信號400230的第一電路400211、以及例如用於從RF輸入信號400410過濾出高頻帶信號400220的第二電路400213,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,第一電路400211可係藉由例如變壓器400215之第二區段400212與變壓器400215之第一區段400218之至少一部分所實施,並且(或者)第二電路400213可係藉由例如變壓器400214之第三區段400214與變壓器400215之第一區段400218之至少一部分所實施。在其他面向中,第一電路400211和(或)第二電路400213可係藉由任何其他額外或替代元件所實施。例如,第一電路400211和(或)第二電路400213可係藉由例如多個電晶體、一個積體電路、混成電路和(或)任何其他部件所實施。
在一些示範面向中,高帶放大器400240可係組配來放大例如高頻帶信號400220,並可提供第一經放大信號(例如高帶經放大信號400245),例如,如後文所述。
在一些示範面向中,高帶放大器400240可包含異相放大器(例如,如於前文中參照圖390所說明者)、多厄悌功率放大器(例如,如於前文中參照圖387所說明者)、數位功率放大器(例如,如於前文中參照圖380所說明者)和(或)任何其他放大器。
在一些示範面向中,低帶放大器400250可係組配來放大例如低頻帶信號400230,並可提供第二經放大信號(例如低帶經放大信號400255),例如,如後文所述。
在一些示範面向中,低帶放大器400250可包含異相放大器(例如,如於前文中參照圖390所說明者)、多厄悌功率放大器(例如,如於前文中參照圖387所說明者)、數位功率放大器(例如,如於前文中參照圖380所說明者)和(或)任何其他放大器。
在一些示範面向中,寬頻放大器400200可含有組合器400260,其可係組配來將例如第一經放大信號(例如高帶經放大信號400245)和第二經放大信號(例如低帶經放大信號400255)組合成例如一個經放大RF信號400270,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,組合器400260可包含電阻性組合器、混成組合器、使用電晶體的組合器、威金森組合器和(或)任何其他類型組合器。
在一些示範面向中,組合器400260可含有例如變壓器400265,其可係組配來例如在變壓器400265之第一區段400262中接收來自高帶放大器400240的第一(「高帶」)經放大信號400245,並匹配在變壓器400265之第一區段400262與高帶放大器400240之間的例如50歐姆阻抗,例如,如後文所述。在其他面向中,在例如第一區段400245與高帶放大器400240之間的阻抗所具有的可係任何其他阻抗值。
在一些示範面向中,變壓器400265可係組配來在變壓器400265之第二區段400264中接收來自低帶放大器400250的第二(「低帶」)經放大信號400255,並匹配在變壓器400265之第二區段400264與低帶放大器400250之間的例如50歐姆阻抗,例如,如後文所述。在其他面向中,在第二區段400264與低帶放大器400250之間的阻抗所具有的可係任何其他阻抗值。
在一些示範面向中,變壓器400265可含有例如第三區段400267,用以將來自變壓器400265之第一區段400262的第一經放大信號400245與來自變壓器400265之第二區段400264的第二經放大信號400255組合成經放大RF信號400270。
在一些示範面向中,第三區段400267可係組配來匹配在低帶放大器400250與例如一或多個天線400100之間的以及在高帶放大器400240與一或多個天線400100之間的例如50歐姆阻抗。在其他面向中,在第三區段400267與一或多個天線400100之間的阻抗所具有的可係任何其他阻抗值。
在一些示範面向中,第一區段400262和第二區段400264可具有不同實體尺寸,例如,如後文所述。在一些示範面向中,係可將變壓器400265的一個區段組配為具有一個實體結構和(或)尺寸,該實體結構和(或)尺寸可能植基於要被該區段耦接的個別PA之作業頻率和(或)帶寬。例如,變壓器400265之第一區段400262的實體尺寸可能大於變壓器400265之第二區段400264的實體尺寸。
在一些示範面向中,寬頻放大器電路400200可含有第一開關400270,其可係組配來在例如RF輸入信號400410至少處在第一頻帶(其包含例如要被低帶放大器400250放大的該低頻帶)上時啟用低帶放大器400250,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,寬頻放大器電路400200可含有第二開關400280,其可係組配來在例如RF輸入信號400410至少處在第二頻帶(其包含例如要被高帶放大器400240放大的該高頻帶)上時啟用高帶放大器400240,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,開關400270可係組配來在例如RF輸入信號400410並非至少部份處在該第一頻帶上時停用低帶放大器400250,並且(或者)開關400270可係組配來在例如RF輸入信號400410至少有一部份落在該第二頻帶之外時停用低帶放大器400250,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,係可藉由例如基帶電路40310而以可控制方式啟用和(或)停用開關400270和(或)開關400280,例如根據RF信號400410之頻帶。
請參看圖401,其依據一些示範面向而示意性例示出對於對應於可實施之多個通道帶寬的多個通道的頻帶計畫401000。
在一些示範面向中,係可將寬頻放大器(例如寬頻放大器400200(圖400))組配為可根據圖401之頻帶計畫而經由該等多個通道帶寬中之一或多個通道帶寬發送RF信號。
在一些示範面向中,頻帶計畫401000可依據例如IEEE 802.11-2016規格而例如包含在例如從57.24 GHz至65.88 GHz之頻率範圍上的多個2.16 GHz通道401400。例如,如於圖401中所示,頻帶計畫401000可包含四個2.16 GHz通道,標示為1號、2號、3號和4號。
在一些示範面向中,係可將一個寬頻放大器(例如寬頻放大器400200(圖400))組配為可經由一或多個廣通道帶寬而發送RF信號,該一或多個廣通道帶寬可係由例如二或更多個通道401400形成,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,在例如從57.24 GHz至65.88 GHz之頻率範圍上的一個通道帶寬 401100可具有例如一個8.64 GHz帶寬。例如,可將通道帶寬 401100在例如低帶放大器400250(圖400)與高帶放大器400240(圖400)之間切分,例如,如前文所述。例如,低帶放大器400250(圖400)可係針對例如第一個4.32 GHz通道(例如圖401中的9號通道)所組配,且高帶放大器400250(圖400)可係針對例如第二個4.32 GHz通道(例如圖401中的11號通道)所組配。
在一些示範面向中,寬頻放大器400200(圖400)可含有四個放大器,並且,係可例如將形成通道帶寬 401100的四個通道401400各分別提供給該等四個放大器中之所對應的另一個放大器(例如,根據通道之頻帶與放大器之頻道)。
在一些示範面向中,例如,在從57.24 GHz至63.72 GHz之頻率範圍上,通道帶寬401200可具有例如6.48 GHz帶寬。例如,可將通道帶寬 401200在例如低帶放大器400250(圖400)與高帶放大器400240(圖400)之間切分,例如,如前文所述。在一種範例中,低帶放大器400250(圖400)可係針對例如第一個2.16 GHz通道(例如圖401中的1號通道)所組配,且高帶放大器400240(圖400)可係針對例如包含圖401中之2號通道和3號通道的一個4.32 GHz帶寬所組配。在另一種範例中,低帶放大器400250(圖400)可係針對例如一個4.32 GHz通道(例如圖401中的9號通道)所組配,且高帶放大器400240(圖400)可係針對例如一個2.16 GHz通道(例如圖401中的4號通道)所組配。
在一些示範面向中,例如,在從57.24 GHz至65.88 GHz之頻率範圍上,通道帶寬401300可具有例如4.32 GHz帶寬,且可包含例如兩個通道,例如從57.24 GHz至61.56 GHz的低通道頻帶以及從61.56 GHz至65.88 GHz的高通道頻帶。例如,可將該低通道頻帶提供給低帶放大器400250(圖400),並且可將該高通道頻帶提供給高帶放大器400240(圖400),例如,如前文所述。在一種範例中,低帶放大器400250(圖400)可係針對例如第一個2.16 GHz通道(例如圖401中的1號通道)所組配,且高帶放大器400250(圖400)可係針對例如第二個2.16 GHz通道(例如圖401中的2號通道)所組配。在另一種範例中,低帶放大器400250(圖400)可係針對例如第三個2.16 GHz通道(例如圖401中的3號通道)所組配,且高帶放大器400250(圖400)可係針對例如第四個2.16 GHz通道(例如圖401中的4號通道)所組配。
請參看圖402,其依據一些示範面向而示意性例示出一個圖表402000,其繪示出一個低帶放大器和一個高帶放大器的增益響應。在一些面向中,於此所述的這個放大器電路可被整合在圖3A中所示之毫米波通訊電路300之RF電路325(圖3D)內的一或多個電路(例如無線電鍊電路372)中,但此放大器電路並不如此受限。
在一些示範面向中,寬頻放大器400200(圖400)可含有具有增益響應402100的低帶放大器400250(圖400)及(或)具有增益響應402200的高帶放大器400240(圖400)。例如,具有增益響應402100的低帶放大器400250(圖400)與具有增益響應402200的高帶放大器400240(圖400)的組合可致使寬頻放大器(例如寬頻放大器400200(圖400))擁有平坦增益響應。
請參看圖403,其依據一些示範面向而示意性例示出一種變壓器403000。
在一些示範面向中,變壓器403000可作為其中一部分而被包含在一個組合器(例如作為變壓器400265(圖400)之一部分)和(或)一個分離器(例如作為變壓器400215(圖400)之一部分)和(或)任何其他子系統和(或)元件中,且(或)可進行該等組合器、分離器、子系統和(或)元件的一或多種操作和(或)功能,若合意的話。在一些面向中,於此所述的這些變壓器可被整合在圖3A中所示之毫米波通訊電路300之RF電路325(圖3D)內的一或多個電路(例如無線電鍊電路372)中,但這些變壓器並不如此受限。
在一些示範面向中,變壓器403000可含有例如一個低帶區段403100,其可係組配來藉由數個輸出入埠403400而接收並(或)輸出低帶頻率,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,變壓器403000可含有例如一個高帶區段403200,其可係組配來藉由數個輸出入埠403300而接收並(或)輸出高帶頻率,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,變壓器403000可含有例如一個共用區段403600,其可係組配來接收RF信號並在輸出入埠403500輸出組合RF信號,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,變壓器403000可係組配來作為例如一個組合器並(或)作為一個分離器而運作,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,例如,當作為組合器而運作時,變壓器403000可在低帶區段403100之輸入埠403400接收低帶頻率信號,可例如在高帶區段403200之輸入埠403300接收高帶頻率信號,並可例如在共用區段403600之輸出埠403500輸出組合信號。
在一些示範面向中,例如,當作為分離器而運作時,變壓器403000可例如在共用區段403600之輸入埠403500接收輸入RF 信號,可例如在低帶區段403100之輸出埠403400輸出低帶頻率信號,並可例如在高帶區段403200之輸出埠403300輸出高帶頻率信號。
在一些示範面向中,低帶區段403100之實體尺寸可例如小於高帶區段403200之實體尺寸。
回頭參看圖1A,在一些示範面向中,基帶子系統 110 和(或)RFEM 115可係根據一種無線電構造所組配,該無線電構造可含有多個阻抗匹配切換器,該等阻抗匹配切換器可係組配來根據例如多個無線電核心之計數而匹配在一個數據機核心(例如一個基帶子系統(例如基帶處理器110))到該等多個無線電核心(例如RFEM 115)之間的阻抗,例如,如後文所述。在一些示範面向中,一個數據機核心可包含用於針對無線通訊(例如經由一或多個無線電核心者)而產生和(或)處理信號的一個基帶處理器和(或)一或多個額外或替代處理部件。
在一些示範面向中,一個收發器可含有多個無線電核心和至少一個數據機核心,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,一個5G 收發器可含有藉由例如同軸纜線而連接的至少兩個主核心和(或)任何其他可與RF相容的連接元件和(或)子系統,例如,如後文所述。例如,該等至少兩個主核心可包含一個數據機基帶(M核心)和二或更多個無線電前端(R核心)。
在一些示範面向中,R核心係可作為其中一部份而被包含在一或多個無線電鍊電路和(或)子系統(例如作為子系統435(圖4)之一部分)和(或)任何其他子系統和(或)元件中,並(或)可進行該等無線電鍊電路、子系統和(或)元件之一或多種操作和(或)功能,若合意的話。
在一些示範面向中,係可組配多個切換器來將該M核心連接至該等多個R核心。例如,係可依據無線裝置需求來切換該等多個切換器,例如,如後文所述。例如,該M核心可在同一時間被連接至一個R核心、並(或)可被連接至同時工作的複數個R核心,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,係可將該等多個切換器中的至少一個切換器(例如只有其中一些切換器、或該等切換器中之每一者)組配為可根據例如可能被連接至該M核心的R核心之數量而匹配在多個R核心其中的一個R核心與該M核心之間的阻抗,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,根據例如可能被連接至該M核心的R核心之數量而匹配在該等多個R核心其中的該R核心與該M核心之間的阻抗係可提供一或多項優點並(或)解決一或多種技術問題。例如,根據要被連接至該M核心的R核心之數量而匹配在該R核心與該M核心之間的阻抗係可使得例如在M核心與R核心之間的阻抗(例如在該M核心與連接至該M核心的各個R核心之間者)能夠基本上維持恆定(例如為50歐姆阻抗或任何其他阻抗)。
現在請參看圖404,其依據一些示範面向而示意性例示出一種無線通訊設備404000之方塊圖。在一些面向中,於此所述的這些無線通訊設備(例如發送器、接收器、收發器等等)係可被整合在示於圖3A中之毫米波通訊電路300內的一或多個電路中(或被實施為該一或多個電路),但這些通訊設備並不如此受限。
在一些示範面向中,無線通訊設備404000可係組配來經由例如2.4 GHz頻帶、5 GHz頻帶、60 GHz頻帶、5G通訊網路之頻帶和(或)任何其他頻帶而接收和(或)發送無線 RF 信號,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,無線通訊設備404000可含有一個M核心404300,其可被實施為例如一個基帶的一部分(例如作為基帶電路和(或)邏輯的一部分)及(或)任何其他額外或替代元件、子系統和(或)電路的一部分。
在一些示範面向中,無線通訊設備404000可含有要被選擇性耦接至M核心404300的多個R核心404100。例如,如圖404所示,該等多個R核心404100可包含要被選擇性耦接至M核心404300的至少兩個R核心,例如R核心404130和R核心404160,例如,如後文所述。例如, R核心404130和(或)R核心404160可包含無線電前端。例如,該無線電前端可包含用於接收和(或)發送RF信號的一或多個電路、部件和(或)子系統,像是,例如,功率放大器(PA)、低雜訊放大器(LNA)、天線介面和(或)其他諸如此類者。在一種範例中,R核心404130和(或)R核心404160可包含無線電前端模組115(圖1)的一或多個元件並(或)實施該無線電前端模組的一或多種功能。
在一些示範面向中,R核心404130和(或)R核心404160可包含半雙工無線電前端、半雙工收發器或其他諸如此類者,例如,如後文所述。在一些其他示範面向中,R核心404130和(或)R核心404160可包含全雙工無線電。
在一些示範面向中,無線通訊設備404000可包含一或多個天線(例如,包含天線404400和(或)天線404450)並(或)可係以可操作方式與之耦接。例如,R核心404130可係以可操作方式耦接至至少一個天線404400,並且(或者)無線電核心404160可係以可操作方式耦接至至少一個天線404450。
在一些示範面向中,天線404400和(或)404450可包含例如一或多個相位陣列天線、一或多個雙極天線和(或)任何其他類型天線。
在一些示範面向中,該等多個R核心404100可係經由多條RF纜線404500而耦接至M核心404300,以例如使得M核心404300可經由至少一條RF纜線而連接至一個R核心。例如,R核心404130可係經由RF纜線404530而耦接至M核心404300,並且(或者)R核心404160可係經由RF纜線404560而耦接至M核心404300,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,RF纜線404530和(或)RF纜線404560可包含同軸纜線。在其他面向中,RF纜線404530和(或)RF纜線404560亦可包含任何其他可與RF相容的纜線。
在此係針對使用一或多條RF纜線來將一個M核心耦接至多個RF核心的一種構造而說明一些示範面向。然而,在其他面向中,亦可係使用任何其他額外或替代連接器、纜線和(或)元件來將該M核心耦接至該等多個RF核心。
在一些示範面向中,無線通訊設備404000可具有多個阻抗匹配切換器404600,藉其以可切換方式將M核心404300耦接至該等多個R核心404100其中的一或多個R核心,例如,如後文所述。例如,如圖404所示,該等多個阻抗匹配切換器404600可包含用於以可切換方式將M核心404300耦接至R核心404130的阻抗匹配切換器404630、及(或)用於以可切換方式將M核心404300耦接至R核心404160的阻抗匹配切換器404630,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,如於圖404中所示,該等多個阻抗匹配切換器404600可包含用於分別以可切換方式將M核心404300耦接至兩個R核心(例如R核心404130和R核心404160)中之一對應者的兩個切換器(例如切換器404630和404660)。在其他面向中,該等多個阻抗匹配切換器404600可包含用於以可切換方式將M核心404300耦接至任何其他數量個R核心(例如三個以上的R核心)的任何其他數量個切換器(例如與該等三個以上R核心個別對應的三個以上切換器)。
在一些示範面向中,該等多個阻抗匹配切換器404600(例如阻抗匹配切換器404630和(或)阻抗匹配切換器404660)中之一阻抗匹配切換器可具有用於以可操作方式耦接至M核心404300的第一端子、以及用於以可操作方式耦接至該等多個R核心404100中之所對應個別R核心的第二端子,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,阻抗匹配切換器404630可具有用於以可操作方式耦接至M核心404300的第一端子404610、以及用於以可操作方式耦接至R核心404130的第二端子404620,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,阻抗匹配切換器404660可具有用於以可操作方式耦接至M核心404300的第一端子404670、以及用於以可操作方式耦接至R核心404160的第二端子404680,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,如於圖404中所示,該等多個阻抗匹配切換器404600(例如阻抗匹配切換器404630和(或)阻抗匹配切換器404660)中之一阻抗匹配切換器可含有阻抗匹配電路,用以根據例如該等多個R核心中之可藉由該等多個阻抗匹配切換器404600而耦接至M核心404300的一或多個R核心的計數而以可控制方式匹配在該等多個R核心404100的其中一個R核心與M核心404300之間的阻抗,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,阻抗匹配切換器404630可含有阻抗匹配電路,該阻抗匹配電路可係組配來根據例如該等多個R核心404100中之可能藉由該等多個阻抗匹配切換器404600而被耦接至M核心404300的一或多個R核心的計數而以可控制方式匹配在R核心404130與M核心404300之間的阻抗,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,阻抗匹配切換器404660可含有阻抗匹配電路,該阻抗匹配電路可係組配來根據例如該等多個R核心404100中之可能藉由該等多個阻抗匹配切換器404600而被耦接至M核心404300的一或多個R核心的計數而以可控制方式匹配在R核心404160與M核心404300之間的阻抗,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,阻抗匹配切換器之阻抗匹配電路(例如阻抗匹配切換器404660之阻抗匹配電路和(或)阻抗匹配切換器404630之阻抗匹配電路)係可依據控制信號而在多個阻抗匹配模式之間切換,該控制信號可例如係由M核心404300提供,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,阻抗匹配切換器404630之阻抗匹配電路係可依據例如第一控制信號404010而在多個阻抗匹配模式之間切換,該第一控制信號可例如係由M核心404300提供,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,阻抗匹配切換器404660之阻抗匹配電路係可依據例如來自M核心404300的第二控制信號404020而在該等多個阻抗匹配模式之間切換,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,阻抗匹配切換器之阻抗匹配電路(例如阻抗匹配切換器404660之阻抗匹配電路和(或)阻抗匹配切換器404630之阻抗匹配電路)可係組配來例如在該等多個阻抗匹配模式其中的一個阻抗匹配模式當中根據例如對應於該阻抗匹配模式的一個R核心計數而匹配在M核心404300與該等多個R核心404100中之對應於該阻抗匹配切換器的一個R核心之間的阻抗,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,阻抗匹配切換器404630之阻抗匹配電路可係組配來例如在該等多個阻抗匹配模式其中的一個阻抗匹配模式當中根據例如對應於該阻抗匹配模式的一個R核心計數而匹配在M核心404300與R核心404130之間的阻抗,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,阻抗匹配切換器404660之阻抗匹配電路可係組配來例如在該等多個阻抗匹配模式其中的一個阻抗匹配模式當中根據例如對應於該阻抗匹配模式的一個R核心計數而匹配在M核心404300與R核心404160之間的阻抗,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,該等多個阻抗匹配模式可至少包含例如第一阻抗匹配模式、第二阻抗匹配模式及(或)第三阻抗匹配模式,在該第一阻抗匹配模式當中,該阻抗匹配電路可能被組配成可匹配在M核心404300與R核心404100當中的一個R核心(例如R核心404130或R核心44160)之間的阻抗,在該第二阻抗匹配模式當中,該阻抗匹配電路可能被組配成可匹配在M核心404300與R核心404100當中的兩個R核心(例如R核心404130及404160)之間的阻抗,且在該第三阻抗匹配模式當中,該阻抗匹配電路可能被組配成可匹配在M核心404300與三個R核心(例如R核心404130、R核心404160及該等多個R核心404100當中的另一個R核心(未於圖404中示出))之間的阻抗,例如,如後文所述。在其他面向中,該等多個阻抗匹配模式也可包含用於匹配在M核心404300與任何其他數量個R核心404100間之阻抗的一或多個額外或替代阻抗匹配模式
在一些示範面向中,阻抗匹配切換器之阻抗匹配電路(例如,如於前文中所述者)可包含多個電晶體,這些電晶體可係組配來例如將M核心404300耦接至與該阻抗匹配切換器對應的一個R核心,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,該等多個阻抗匹配切換器404600(例如阻抗匹配切換器404630和(或)阻抗匹配切換器404660)中之一阻抗匹配切換器可係組配來在M核心404300與和該阻抗匹配切換器對應的一個R核心之間實質上維持一個恆定的阻抗(例如50歐姆阻抗或任何其他阻抗),而例如無視且(或)無關乎要被連接至M核心404300的該一或多個R核心404100之計數為何。
在一些示範面向中,阻抗匹配切換器404630可係組配來在M核心404300與R核心404130之間實質上維持一個恆定的阻抗(例如50歐姆阻抗或任何其他阻抗),而例如無視且(或)無關乎要被連接至M核心404300的該一或多個R核心404100之計數為何。
在一些示範面向中,阻抗匹配切換器404660可係組配來在M核心404300與R核心404160之間實質上維持一個恆定的阻抗(例如50歐姆阻抗或任何其他阻抗),而例如無視且(或)無關乎要被連接至M核心404300的該一或多個R核心404100之計數為何。
請參看圖405,其依據一些示範面向而示意性例示出一種阻抗匹配切換器405000。在一些面向中,於此所述的這些切換器可被整合在圖3A中所示之毫米波通訊電路300之RF電路325(圖3D)內的一或多個電路(例如無線電鍊電路372)中,但這些切換器並不如此受限。
在一些示範面向中,阻抗匹配切換器405000可係組配來根據例如要被連接至一個M核心的R核心之計數而匹配在該M核心(例如M核心404300(圖404))與多個R核心(例如該等多個R核心404100(圖404))中之一R核心之間的阻抗,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,阻抗匹配切換器405000係可作為其中一部分而被包含在阻抗匹配切換器404630和(或)阻抗匹配切換器404660(圖404)和(或)其他任何子系統和(或)元件中,並(或)可進行該等切換器、子系統和(或)元件之一或多種操作和(或)功能,若合意的話。
在一些示範面向中,阻抗匹配切換器405000可含有阻抗匹配電路405100,其具有用於將一個M核心405700(例如M核心404300(圖404))耦接至阻抗匹配電路405100的第一端子405010、以及用於將一個R核心405800(例如R核心404130或R核心404160(圖404))耦接至阻抗匹配電路405100的第二端子405020。
在一些示範面向中,阻抗匹配電路405100可係組配來根據例如可能被耦接至M核心405700的一或多個R核心(例如R核心404100(圖404))之計數而以可控制方式匹配在M核心405700與R核心405800之間的阻抗(例如50歐姆阻抗或任何其他阻抗)。
在一些示範面向中,阻抗匹配電路405100係可依據控制信號405030而在多個阻抗匹配模式(例如,包含第一模式(A模式)、第二模式(B模式)和第三模式(C模式))之間切換。例如,控制信號405030可係由M核心405700提供。在其他面向中,阻抗匹配電路405100可係組配來根據例如R核心404100(圖404)之數量而在任何其他數量個阻抗匹配模式之間切換。
在一些示範面向中,在阻抗匹配A模式中,例如,M核心405700可能被耦接至該等多個R核心(例如多個R核心404110(圖400))當中的單一個R核心,例如R核心405800。例如,在阻抗匹配A模式中,阻抗匹配電路405100可係組配來例如匹配在R核心405800與M核心405700之間的阻抗(例如50歐姆阻抗和(或)任何其他合意阻抗),例如在M核心45700僅耦接至R核心405800時。
在一些示範面向中,在阻抗匹配B模式中,例如,M核心405700可能被耦接至兩個R核心,例如R核心405800以及該等多個R核心(例如該等多個R核心404110(圖404))當中的另一個R核心。例如,在阻抗匹配B模式中,阻抗匹配電路405100可係組配來例如匹配在R核心405800與M核心405700之間的阻抗(例如50歐姆阻抗和(或)任何其他合意阻抗),例如在M核心405700被耦接至R核心405800和該另一個R核心時。
在一些示範面向中,在阻抗匹配C模式中,例如,M核心405700可能被耦接至四個R核心,例如R核心405800以及該等多個R核心(例如該等多個R核心404110(圖404))當中的另三個R核心。例如,在阻抗匹配C模式中,阻抗匹配電路405100可係組配來例如匹配在R核心405800與M核心405700之間的阻抗(例如50歐姆阻抗和(或)任何其他合意阻抗),例如在M核心405700被耦接至R核心405800和該等另兩個R核心時。
在一些示範面向中,阻抗匹配電路405100可含有多個電晶體(例如,包含電晶體405200、405300和(或)405400),這些電晶體可依據例如該阻抗匹配模式而經由多個負載當中的一個負載(例如RF負載)而選擇性地將M核心405700耦接至R核心405800,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,係可在例如阻抗匹配A模式中在M核心405700與R核心405800之間施加第一負載位準(例如零負載),可在例如阻抗匹配B模式中在M核心45700與R核心405800之間施加第二負載位準(例如,此第二負載位準可高於第一負載位準),並(或)可在例如阻抗匹配C模式中在M核心45700與R核心405800之間施加第三負載位準(例如,此第三負載位準可高於第二負載位準),例如,如後文所述。
在一些示範面向中,在阻抗匹配A模式中,例如,電晶體45400可係受例如控制信號405060所控制,以選擇性地在無負載情況將M核心405700耦接至R核心405800。
在一些示範面向中,在阻抗匹配B模式中,例如,電晶體405300可係受例如控制信號405040所控制,以選擇性地經由例如負載405600而將M核心405700耦接至R核心405800。
在一些示範面向中,在阻抗匹配C模式中,例如,電晶體405200可係受例如控制信號405030所控制,以選擇性地經由例如負載405500而將M核心405700耦接至R核心405800。
在一些示範面向中,負載405500可例如高於負載405600。
在一些示範面向中,負載405600可包含例如一個50歐姆負載,且負載405500可包含例如一個100歐姆負載。在其他面向中所使用的也可係任何其他負載值。
在一些示範面向中,負載405500和(或)負載405600可包含例如電阻器電感器電容器(RLC)網路。在其他面向中,負載405500和(或)負載405600可包含主動負載、電阻負載、電容性負載、電感性負載或其他諸如此類者。
在一些示範面向中,該RLC網路可係組配來根據例如要被連接至M核心405700的R核心之計數而在M核心405700與R核心405800之間維持一個預定阻抗,例如50歐姆阻抗或任何其他阻抗。
回頭參看圖4,在一些示範面向中,RF電路425可係依據一種無線電構造所組配,其可包含至少一個雙向混合器,該雙向混合器可係組配來在該雙向混合器之向上轉換模式中將IF信號向上轉換成RF信號,並在該雙向混合器之向下轉換模式中將RF信號向下轉換呈IF信號,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,可在毫米波應用(像是,例如,蜂巢式系統之5G和(或)以約60 GHz之通訊頻率進行的WLAN(例如WiGig))中實施的一種收發器構造可含有第一混合器和(或)第二混合器,該第一混合器可係組配來將Tx IF信號向上轉換成RF信號(以例如在該收發器之Tx模式中被發送),該第二混合器可係組配來將Rx RF信號向下轉換成Rx IF信號(例如在該收發器之Rx模式之中)。
在一些示範面向中,在一些用例、實作和(或)情境中,運用含有用於Tx模式和Rx模式的不同混合器(例如兩個分開的混合器)的收發器構造可能並不有利。
在一些示範面向中,一種收發器構造可係運用了可被組配成可用於Rx模式也可用於Tx模式的至少一個雙向混合器,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,在收發器構造中運用雙向混合器可提供一或多項優點並(或) 解決一或多種技術問題。例如,可藉由例如在收發器晶片中運用一或多個雙向元件(例如一或多個雙向放大器(例如雙向RF放大器和(或)雙向IF放大器)和(或)任何其他額外或替代雙向元件)而使得該雙向混合器能夠讓收發器晶片面積得到縮減。
在一些示範面向中,該雙向混合器可包含半被動混合器構造,此種構造可係相當適合例如甚至低供應電壓和(或)低耗電量條件,並可例如同時提供足夠的轉換增益(conversion gain, C.G)。例如,一些雙向混合器可能含有用於處理RF信號的RF階段。消除雙向混合器中之RF階段可使得溫度相依性與電流耗用量能夠被縮減,這些條件有可能會因為例如要達到高線性程度而被需要。
在一些示範面向中,該雙向混合器係可作為其中一部分而被包含在向上轉換和向下轉換電路(例如作為子系統415(圖4)之一部分)和(或)任何其他子系統和(或)元件中,並(或)可進行該等電路、子系統和(或)元件之一或多種操作和(或)功能,若合意的話。
在一些示範面向中,該雙向混合器可係組配來在向上轉換模式和(或)向下轉換模式中運作,例如,如後文所述。例如,該雙向混合器可在向上轉換模式中將IF信號向上轉換成RF信號,並且(或者)該雙向混合器可在向下轉換模式中將RF信號向下轉換成IF信號,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,該雙向混合器可含有一或多個切換器,用以切換要由該雙向混合器處理的信號之方向,例如從在第一方向中處理信號切換成在第二方向中處理信號(例如在從向上轉換模式切換成向下轉換模式時)、及(或)從在第二方向中處理信號切換成在第一方向中處理信號(例如在從向下轉換模式切換成向上轉換模式時),例如,如後文所述。
在一些示範面向中,該雙向混合器的該一或多個切換器可包含例如具有參數化胞元(P胞元)的一或多個金氧半導體場效電晶體(MOSFET),該P胞元可具有一個汲極通道和一個源極通道,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,該MOSFET之汲極通道和源極通道可係對稱的。例如,該汲極通道和該源極通道所扮演的角色可互換,而例如使得該汲極通道可被用作源極通道,且(或)該源極通道可被用作汲極通道,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,該雙向混合器可包含吉爾伯特胞元混合器,例如半被動吉爾伯特胞元混合器,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,該吉爾伯特胞元混合器可係組配來例如在向上轉換模式中藉由例如將IF信號與LO信號混合而將該IF信號向上轉換成RF信號,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,該吉爾伯特胞元混合器可係組配來例如在向下轉換模式中藉由例如將RF信號與LO信號混合而將該RF信號向下轉換成IF信號,例如,如後文所述。
請參看圖406,其依據一些示範面向而示意性例示出一種收發器406100之方塊圖。
在一些示範面向中,收發器406100可被組配為一個半雙工收發器,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,該半雙工收發器(例如收發器406100)可在Tx模式(用於例如發送Tx信號)與Rx模式(用於例如接收Rx信號)之間作切換,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,收發器406100可包含例如60 GHz收發器,其可係組配來例如至少經由一個60 GHz頻帶而發送Tx信號和接收Rx信號。
在一些示範面向中,收發器406100可包含5G 蜂巢式收發器。
在其他面向中,收發器406100可包含任何其他類型的收發器,並(或)可係組配來經由任何其他額外或替代頻帶傳遞Tx信號和(或)Rx信號。
在一些示範面向中,收發器406100可包含一或多個天線406150並(或)可係以可操作方式與之耦接。例如,天線406150可係組配來發送和(或)接收一或多個 RF 信號。
在一些示範面向中,天線406150可包含一或多個相位陣列天線、晶載天線和(或)任何其他類型天線。
在一些示範面向中,收發器406100可含有一個基帶406110,其可係組配來產生和(或)處理基帶信號(例如Tx基帶信號406113和(或)Rx基帶信號406117),例如,如後文所述。例如, Tx基帶信號406113和(或)Rx基帶信號406117可包含差分基帶信號和(或)任何其他類型基帶信號。
在一些示範面向中,基帶406110可包含用於處理數位資料的數位基帶和(或)用於例如將數位資料轉換成類比信號的類比基帶。
在一些示範面向中,收發器406100可含有一個雙向混合器406130,其可係組配來在例如Tx模式中將IF信號(例如Tx IF信號406123)向上轉換成Tx RF信號(例如Tx RF信號406143)、並(或)在例如Rx模式中將Rx RF信號(例如Rx RF信號406147)向下轉換成Rx IF信號(例如Rx IF信號406127),例如,如後文所述。
在一些示範面向中,雙向混合器406130可包含一個差分雙向混合器,其可係組配來將差分IF信號向上轉換成差分RF信號、並(或)將差分RF信號向下轉換成差分IF信號,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,雙向混合器406130可具有一個IF端子406133,用以在例如向上轉換模式中輸入Tx IF信號406123、並在例如向下轉換模式中輸出Rx IF信號406127,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,雙向混合器406130可具有一個RF端子406139,用以在例如向上轉換模式中輸出Tx RF信號406143、並在例如向下轉換模式中輸入Rx RF信號406147,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,收發器406100可包含用於產生LO信號406137的一個LO 406135、或可係以可操作方式與之耦接,例如,如後文所述。例如, LO信號406137可具有60 GHz頻率和(或)任何其他可施用於雙向混合器406130的所需信號。例如, LO信號406137可在向上轉換模式中對一或多個IF信號進行向上轉換、並(或)在向下轉換模式中對一或多個RF信號進行向下轉換,例如,如後文所述。在一種範例中,LO信號406137可包含差分信號。
在一些示範面向中,收發器406100可含有一或多個放大器,用以放大Tx基帶信號406113、Tx RF信號406143、Rx信號406155和(或)Rx IF信號406127,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,收發器406100可含有一或多個雙向放大器,用以放大Tx基帶信號406113、Rx IF信號406127、Tx RF信號406143和(或)Rx信號406155,例如,如後文所述。在其他面向中,其中至少一個雙向放大器係可被複數個單向放大器取代。
在一些示範面向中,收發器406100可含有雙向IF放大器406120,其可係組配來在Rx模式中放大來自基帶406110的Rx信號,並(或)在Tx模式中放大來自雙向混合器406130的Tx信號。例如,雙向IF放大器406120可係組配來在例如Rx模式中放大Rx IF信號406127、並(或)在例如Tx模式中放大Tx基帶信號406113,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,雙向IF放大器406120可係組配來在例如Tx模式中將Tx基帶信號406113放大成Tx IF信號406123、並(或)在例如Rx模式中將來自例如雙向混合器406130之IF端子406133的Rx IF信號406127放大成Rx基帶信號406117。
在一些示範面向中,雙向IF放大器406120可包含用於在Tx模式中放大信號的第一IF放大器(未於圖406中示出)以及用於在Rx模式中放大信號的第二IF放大器(未於圖406中示出),例如,如後文所述。
在一種範例中,雙向IF放大器406120可包含:一個Tx IF放大器,其可係組配來在Tx模式中將來自基帶406110的Tx基帶信號406113放大成Tx IF信號406123;及一個Rx IF放大器,其可係組配來在Rx模式中將Rx IF信號406127放大成要被提供給基帶406110的Rx基帶信號46117。
在一些示範面向中,雙向IF放大器406120可包含例如一個差分雙向IF放大器。例如,該差分雙向IF放大器可放大差分IF信號。例如,Rx IF信號406127和(或)Tx基帶信號406113可包含差分IF信號。
在一些示範面向中,收發器46100可包含雙向RF放大器406140,其可係組配來在Rx模式中放大來自天線406150的Rx信號、並(或)在Tx模式中放大來自雙向混合器406130的Tx信號。例如,雙向RF放大器406140可係組配來在例如Rx模式中放大來自天線406150的Rx信號406155、並(或)在例如Tx模式中放大Tx RF信號406143,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,雙向RF放大器406140可係組配來在例如Tx模式中將Tx RF信號406143放大成Tx信號406153、並(或)在例如Rx模式中將來自例如一或多個天線406150的Rx RF信號406155放大成Rx RF信號406147。
在一些示範面向中,雙向RF放大器406140可包含用於在Tx模式中放大信號的第一RF放大器(未於圖406中示出)以及用於在Rx模式中放大信號的第二RF放大器(未於圖406中示出),例如,如後文所述。
在一些示範面向中,雙向RF放大器406140可含有:第一RF放大器(未於圖406中示出),其可例如係一個功率放大器(PA),此第一RF放大器可係組配來在Tx模式中將來自雙向混合器406130的Tx RF信號406143放大成Tx信號406153;以及第二RF放大器(未於圖406中示出),其可例如係一個低雜訊放大器(LNA),此第二RF放大器可係組配來在Rx模式中將Rx信號406155放大成第一RF信號(例如要被提供給雙向混合器406130的Rx RF信號406147)。
在一種範例中,雙向IF放大器406140可包含一個差分雙向RF放大器,用以放大差分RF信號(例如差分RF信號406155)和(或)差分Tx RF信號(例如差分Tx RF信號406143),例如,如後文所述。
在一些示範面向中,雙向混合器406130可具有第一電壓端子406131和第二電壓端子406132,該等電壓端子可係組配來對雙向混合器406130施加一或多個偏壓電壓,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,雙向混合器406130可包含混合電路(未於圖406中示出),此混合電路可係組配來在向上轉換模式中運作,例如在第一偏壓電壓被施加至第一電壓端子406131且第二偏壓電壓被施加至第二電壓端子406132時,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,雙向混合器406130之該混合電路可係組配來在向下轉換模式中運作,例如在第二偏壓電壓被施加至第一電壓端子406131且第一偏壓電壓被施加至第二電壓端子406132時,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,該第二偏壓電壓可低於該第一偏壓電壓。
在一些示範面向中,該第一偏壓電壓可係一個正電壓(例如在1~5伏特範圍內的一個電壓或任何其他電壓),並且(或者)該第二偏壓電壓可係零電壓和(或)接近零的電壓。
在一些示範面向中,雙向混合器406130之該混合電路可係組配來在例如向下轉換模式中將在RF端子406139的第一RF信號(例如Rx RF信號406147)向下轉換成在IF端子406133的第一IF信號(例如Rx IF信號406127),例如,如後文所述。
在一些示範面向中,雙向混合器406130之該混合電路可係組配來在例如向上轉換模式中將在IF端子406133的第二IF信號(例如Tx IF信號406123)向上轉換成在RF端子406139的第二RF信號(例如Tx RF信號406143),例如,如後文所述。
在一些示範面向中,雙向混合器406130之該混合電路可包含例如一個吉爾伯特胞元(未於圖406中示出),該吉爾伯特胞元可包含例如多個電晶體,該等電晶體可係組配來在例如向上轉換模式中將Tx IF信號406123向上轉換成Tx RF信號406143,並(或)在例如向下轉換模式中將Rx RF信號406147向下轉換成Rx IF信號406127,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,例如,該吉爾伯特胞元之該等多個電晶體可包含一或多個場效電晶體(FET)。
在一些示範面向中,雙向混合器406130之該混合電路可包含例如第一變壓器(未於圖406中示出),其可係組配來將該等多個電晶體之汲極耦接至RF端子406139並耦接至電壓端子406131,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,雙向混合器406130之該混合電路可包含例如第二變壓器(未於圖406中示出),其可係組配來將該等多個電晶體之源極耦接至IF端子406133並耦接至電壓端子406132,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,雙向混合器406130之該混合電路可包含例如一個LO端子(未於圖406中示出),其可係組配來將來自LO 406135的LO信號406137耦接至該吉爾伯特胞元之該等多個電晶體之閘極,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,例如,在向上轉換模式中,該第二變壓器可將Tx IF信號406123和第二偏壓電壓提供給該吉爾伯特胞元之該等多個電晶體之源極。例如,該吉爾伯特胞元可係組配來混合Tx IF信號406123與LO信號406137,以例如提供經混合RF信號給該吉爾伯特胞元之該等多個電晶體之汲極,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,例如,在向上轉換模式中,該第一變壓器可將在該等多個電晶體之汲極處的經混合RF信號組合成Tx RF信號406143,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,在向下轉換模式中,該第一變壓器可係組配來將Rx RF信號406147和第二偏壓電壓提供給該等多個電晶體之汲極。例如,該吉爾伯特胞元可係組配來混合Rx RF信號406147與LO信號406137,以提供例如經混合IF信號給該等多個電晶體之源極,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,例如,在向下轉換模式中,該第二變壓器可將在該等多個電晶體之源極處的經混合IF信號組合成Rx IF信號406127,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,雙向混合器406130之該混合電路可包含例如第一切換器(未於圖406中示出),此第一切換器可係組配來在例如向上轉換模式中將第一偏壓電壓耦接至電壓端子406131以例如將該第一偏壓電壓耦接至該吉爾伯特胞元之該等多個電晶體之汲極、並在例如向下轉換模式中將第二偏壓電壓耦接至電壓端子406131以例如將該第二偏壓電壓耦接至該吉爾伯特胞元之該等多個電晶體之汲極,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,雙向混合器406130之該混合電路可包含例如第二切換器(未於圖406中示出),此第二切換器可係組配來在例如向上轉換模式中將第二偏壓電壓耦接至電壓端子406132以例如將該第二偏壓電壓耦接至該吉爾伯特胞元之該等多個電晶體之源極、並在例如向下轉換模式中將第一偏壓電壓耦接至電壓端子406132以例如將該第一偏壓電壓耦接至該吉爾伯特胞元之該等多個電晶體之源極,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,收發器406100可含有一個控制器(例如控制器電路406160),其可係組配來依據例如收發器406100之Tx模式和(或)Rx模式而切換例如雙向IF放大器406120、雙向混合器406130和(或)雙向RF放大器406140之方向,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,控制器電路406160可係以可操作方式耦接至控制線路406161,此控制線路可係組配來在例如向上轉換模式中將第一偏壓電壓耦接至電壓端子406131、並在例如向下轉換模式中將第二偏壓電壓耦接至電壓端子406131,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,控制器電路406160可係以可操作方式耦接至控制線路406162,此控制線路可係組配來在例如向上轉換模式中將第二偏壓電壓耦接至電壓端子406132、並在例如向下轉換模式中將第一偏壓電壓耦接至電壓端子406132,如下文所述。
在一些示範面向中,控制器電路406160可係組配來藉由例如如下方式而切換雙向混合器406130之方向:透過例如控制線路406161而在將第一偏壓電壓施加至電壓端子406131與將第二偏壓電壓施加至電壓端子406131之間作切換;及透過例如控制線路406162而在將第二偏壓電壓施加至電壓端子406132與將第一偏壓電壓施加至電壓端子406132之間作切換,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,控制器電路406160可被組配成可將雙向混合器406130切換成向上轉換模式,例如藉由透過例如電壓端子406131而將第一偏壓電壓施加至雙向混合器406130之該等多個電晶體之汲極、並透過例如電壓端子406132而將第二偏壓電壓施加至雙向混合器406130之該等多個電晶體之源極,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,控制器電路406160可被組配成可將雙向混合器406130切換成向下轉換模式,例如藉由透過例如電壓端子406132而將第一偏壓電壓施加至雙向混合器406130之該等多個電晶體之源極、並透過例如電壓端子406131而將第二偏壓電壓施加至雙向混合器406130之該等多個電晶體之汲極,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,在Tx模式中,基帶406100可提供基帶信號(例如基帶信號406113)給雙向IF放大器(例如雙向IF放大器406120)。例如,雙向IF放大器406120可將基帶信號406113放大成Tx IF信號406123。
在一些示範面向中,在Tx模式中,雙向混合器406130可在IF端子406133處接收Tx IF信號406123,並可將Tx IF信號406123向上轉換成Tx RF信號406143。
在一些示範面向中,在Tx模式中,雙向RF放大器406140可接收來自雙向混合器406130之RF端子406139的Tx RF信號406143,並可將Tx RF信號406143放大成Tx信號406153,此Tx信號可藉由例如一或多個天線406150而被發送。
在一些示範面向中,在Rx模式中,雙向RF放大器406140可接收來自一或多個天線406150的Rx信號406155,並可將例如Rx信號406155放大成Rx RF信號406147。
在一些示範面向中,在Rx模式中,雙向混合器406130可將Rx RF信號406147向下轉換成IF信號406127。
在一些示範面向中,在Rx模式中,雙向IF放大器406120可將來自雙向混合器406130之IF端子406133的Rx IF信號406127放大成Rx基帶信號406117。
現在請參看圖407,其依據一些示範面向而示意性例示出一種半雙工收發器407100之方塊圖。
在一些示範面向中,半雙工收發器407100可係組配來在Tx模式和(或)在Rx模式中運作,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,半雙工收發器407100可包含例如被組配來經由例如60 GHz頻帶而發送Tx信號和接收Rx信號的一個60 GHz收發器。在其他面向中所使用的也可係其他頻帶。
在一些示範面向中,半雙工收發器407100可包含一個5G蜂巢式收發器。在其他面向中,收發器 407100亦可包含任何其他類型收發器,並(或)可係組配來經由任何其他頻帶而傳遞Tx和(或)Rx信號。
在一些示範面向中,半雙工收發器407100可包含一或多個天線407150、或可係以可操作方式與之耦接。例如,一或多個天線407150可係組配來發送和(或)接收一或多個 RF 信號。例如,天線407150可包含一或多個相位陣列天線、晶載天線和(或)任何其他類型天線。
在一些示範面向中,半雙工收發器407100可含有一個基帶407110,其可係組配來產生和(或)處理基帶信號407010和407015,例如,如後文所述。例如, 基帶407110可包含用於處理數位資料的數位基帶和(或)用於例如處理類比資料的類比基帶。例如,基帶407110可包含差分基帶,其可係組配來處理差分基帶信號。
在一些示範面向中,半雙工收發器407100可含有Tx IF放大器407120,其可係組配來將例如Tx基帶信號407010放大成第一Tx IF信號407020和(或)第二Tx IF信號407025。
在一些示範面向中,Tx IF放大器407120可包含例如具有差分輸出和差分輸入的一個差分IF放大器。在其他面向中所使用的亦可係任何其他差分和(或)非差分IF放大器。
在一些示範面向中,半雙工收發器407100可含有Rx IF放大器407125,其可係組配來將例如第一Rx IF信號407030和(或)第二Rx IF信號407035放大成Rx基帶信號407015。例如, Rx IF放大器407125可包含例如具有差分輸入和差分輸出的一個差分IF放大器。在其他面向中所使用的亦可係任何其他差分和(或)非差分IF放大器。
在一些示範面向中,半雙工收發器407100可含有分離器407127,其可係組配來將例如來自Tx IF放大器407120的第一Tx IF信號407020和(或)第二Tx IF信號407025分配給雙向混合器407130,並將例如來自雙向混合器407130的第一Rx IF信號407030和(或)第二Rx IF信號407035分配給Rx IF放大器407125。例如,對分離器407127的使用可係選項性的,在其他面向中可能並不具有分離器407127。
在一些示範面向中,雙向混合器407130可係組配來將第一Tx IF信號407020和(或)第二Tx IF信號407025向上轉換成第一Tx RF信號407040和(或)第二Tx RF信號407045、並(或)例如將第一Rx RF信號407050和(或)第二Rx RF信號407055向下轉換成第一Rx IF信號407030和(或)第二Rx IF信號407035,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,雙向混合器407130可包含一個差分雙向混合器。
在一些示範面向中,雙向混合器407130可具有例如用於輸入和(或)輸出IF信號的IF端子407133, 用以例如輸入第一Tx IF信號407020和(或)第二Tx IF信號407025、及(或)輸出第一Rx IF信號407030和(或)第二Rx IF信號407035。
在一些示範面向中,雙向混合器407130可具有例如用於輸入和(或)輸出RF信號的RF端子407134, 用以例如輸出第一Tx RF信號407040和(或)第二Tx RF信號407045、及(或)輸入第一Rx RF信號407050和(或)第二Rx RF信號407055。
在一些示範面向中,雙向混合器407130可具有例如用於經由第一控制線路407060而接收第一偏壓電壓和(或)第二偏壓電壓的第一電壓端子407131、以及用於經由第二控制線路407065而接收該第一偏壓電壓和(或)該第二偏壓電壓的第二電壓端子407132,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,半雙工收發器407100可包含一個LO 407135、或可係以可操作方式與之耦接,該LO係用於產生第一LO信號407070和(或)第二LO信號407075,例如,如後文所述。例如,第一LO信號407070和(或)第二LO信號407075可具有60 GHz頻率和(或)任何其他頻率。
在一些示範面向中,係可將第一LO信號407070和(或)第二LO信號407075施加至雙向混合器407130以對例如第一Tx IF信號407020和第二Tx IF信號407025作向上轉換、並(或)對例如第一Rx RF信號407050和第二Rx RF信號407055作向下轉換,例如,如後文所述。在一種範例中,第一LO信號407070和(或)第二LO信號407075可被實施為差分信號。
在一些示範面向中,收發器407100可含有一個控制器(例如控制電路407160),其可係組配來切換例如雙向混合器407130之作業方向,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,控制電路407160可被組配成可例如經由第一控制線路407060而將第一偏壓電壓施加至電壓端子407131(例如在向上轉換模式之中)、並可將第二偏壓電壓施加至電壓端子407131(例如在向下轉換模式之中),如下文所述。
在一些示範面向中,控制器電路407160可被組配成可例如經由第二控制線路407065而將第二偏壓電壓施加至電壓端子407132(例如在向上轉換模式之中)、並可將第一偏壓電壓施加至電壓端子407132(例如在向下轉換模式之中),如下文所述。
在一些示範面向中,控制器電路407160可被組配成可切換雙向混合器406130之方向,例如藉由在透過例如第一控制線路407060而對電壓端子407131施加第一偏壓電壓或第二偏壓電壓之間作切換、並(或)藉由在透過例如第二控制線路407065而對電壓端子406132施加第二偏壓電壓或第一偏壓電壓之間作切換,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,雙向混合器407130可含有多個電晶體(例如以吉爾伯特胞元配置方式所配置者),這些電晶體可係組配來在例如向上轉換模式中將第一Tx IF信號407020和第二Tx IF信號407025向上轉換成第一Tx RF信號407040和第二Tx RF信號407045、並(或)在例如向下轉換模式中將第一Rx RF信號407055和第二Rx RF信號407050向下轉換成第一Rx IF信號407030和第二Rx IF信號407035,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,控制器電路407160可被組配成可將雙向混合器407130切換成向上轉換模式,例如藉由透過例如電壓端子407131而將該第一偏壓電壓施加至雙向混合器407130之該等多個電晶體之汲極、並(或)藉由透過例如電壓端子407132而將該第二偏壓電壓施加至雙向混合器407130之該等多個電晶體之源極,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,控制器電路407160可被組配成可將雙向混合器407130切換成向下轉換模式,例如藉由透過例如電壓端子407132而將該第一偏壓電壓施加至雙向混合器407130之該等多個電晶體之源極、並(或)藉由透過例如電壓端子407131而將該第二偏壓電壓施加至雙向混合器407130之該等多個電晶體之汲極,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,半雙工收發器407100可包含分離器407137,其可係組配來將例如來自Rx Tx放大器407145的第一Rx RF信號407050和(或)第二Rx RF信號407055分配給雙向混合器407130、並將例如來自雙向混合器407130的第一Tx RF信號407040和(或)第二Tx RF信號407045分配給Tx RF放大器407140。例如,對分離器407130的使用可係選項性的,在其他面向中可能並不含有分離器407130。
在一些示範面向中,Tx RF放大器407140可係組配來將例如第一Tx RF信號407040和(或)第二Tx RF信號407045放大成RF信號407060,並將RF信號407060提供給一或多個天線407150。例如,Tx RF放大器407140可包含具有差分輸入與差分輸出的一個差分PA。
在一些示範面向中,Tx RF放大器407140可包含一個異相放大器(例如於前文中參照圖390所述者)、一個多厄悌功率放大器(例如於前文中參照圖387所述者)、一個數位功率放大器(例如於前文中參照圖380所述者)和(或)任何其他放大器。
在一些面向中, Rx RF放大器407145可係組配來將來自一或多個天線407150的RF信號407070放大成第一Rx RF信號407050和(或)第二Rx RF信號407055。在一些示範面向中,Rx RF放大器407145可包含具有輸入和差分輸出的一個差分LNA。在其他面向中,Rx RF放大器407145可亦包含非差分LNA、寬頻LNA和(或)任何其他類型LNA。
現在請參看圖408,其依據一些示範面向而示意性例示出一種雙向混合器408000。例如,係可將雙向混合器408000的一或多個元件和(或)部件實施為雙向混合器406130(例如,如於前文中參照圖406所說明者)和(或)雙向混合器407130(例如,如於前文中參照圖407所說明者)的一部分。
在一些示範面向中,雙向混合器408000可具有例如RF端子408105,此端子可被組配為可接收來自例如Rx RF放大器(例如Rx RF放大器407145(圖407))的第一RF信號408106、並(或)可提供第二RF信號408103給例如Tx RF放大器(例如Tx RF放大器407140(圖407)),例如,如後文所述。
在一些示範面向中,雙向混合器408000可具有例如IF端子408160,此端子可被組配為可接收來自例如Tx IF放大器(例如Tx IF放大器407120(圖407))的第一IF信號408166、並(或)可提供第二IF信號408163給例如Rx IF放大器(例如Rx IF放大器407125(圖407)),例如,如後文所述。
在一些示範面向中,雙向混合器408000可具有例如第一電壓端子408170,此端子可係組配來根據例如雙向混合器408000是要在向上轉換模式還是向下轉換模式中運作而施加例如第一偏壓電壓408175(例如VDD)和(或)第二偏壓電壓408185(例如VSS),例如,如後文所述。
在一些示範面向中,雙向混合器408000可具有例如第二電壓端子408180,此端子可係組配來根據例如雙向混合器408000是要在向上轉換模式還是向下轉換模式中運作而施加例如第一偏壓電壓408175(例如VDD)和(或)第二偏壓電壓408185(例如VSS),例如,如後文所述。
在一些示範面向中,第一偏壓電壓408175可係一個正電壓(例如在1~5伏特範圍內的一個電壓或任何其他電壓),並且(或者)第二偏壓電壓408185可係零電壓和(或)接近零的電壓
在一些示範面向中,雙向混合器408000可含有例如混合電路408100,此混合電路可係組配來例如在向上轉換模式中運作,例如在第一偏壓電壓408175(例如VDD)被施加至第一電壓端子408170且第二偏壓電壓408185(例如VSS)被施加至第二電壓端子408180時,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,混合電路408100可係組配來在例如向下轉換模式中運作,可能是在第二偏壓電壓408185(例如VSS)被施加至第一電壓端子408170且第一偏壓電壓408175(例如VDD)被施加至第二電壓端子408180時,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,混合電路408100可係組配來例如在向下轉換模式中將在RF端子408106的第一RF信號408106向下轉換成例如在IF端子408160的第一IF信號408163,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,混合電路408100可係組配來例如在向上轉換模式中將在IF端子408160的第二IF信號408166向上轉換成例如在RF端子408105的第二RF信號408103,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,混合電路408100可包含例如一個吉爾伯特胞元408120,其包含多個電晶體,例如包含電晶體408122、408124、408126和(或)408128,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,吉爾伯特胞元408120之該等多個電晶體(例如電晶體408122、408124、408126和(或)408128)可包含一或多個FET。
在一些示範面向中,吉爾伯特胞元408120之該等多個電晶體(例如電晶體408122、408124、408126和(或)408128)可係組配來在例如向上轉換模式中將例如第二IF信號408166向上轉換成第二RF信號408103、並(或)在例如向下轉換模式中將例如第一RF信號408106向下轉換成第一IF信號408163。
在一些示範面向中,混合電路408100可含有例如第一變壓器408110,其可係組配來例如將吉爾伯特胞元408120之該等多個電晶體之汲極(例如電晶體408122、408124、408126和(或)408128之汲極)耦接至RF端子408160並耦接至第一電壓端子408170,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,混合電路408100可含有例如第二變壓器408130,其可係組配來例如將吉爾伯特胞元408120之該等多個電晶體之源極(例如電晶體408122、408124、408126和(或)408128之源極)耦接至IF端子408160並耦接至第二電壓端子408180,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,混合電路408100可含有例如LO端子408132,其可係組配來將例如LO信號408136耦接至吉爾伯特胞元408120之該等多個電晶體之閘極(例如電晶體408122、408124、408126和(或)408128之閘極),例如,如後文所述。
在一些示範面向中,LO端子408132可係組配來對吉爾伯特胞元408120施加LO信號408136的正LO信號(LO+)成份和(或)負LO信號(LO-)成份。
在一些示範面向中,第一變壓器408110可係組配來在例如向下轉換模式中將例如第一RF信號408106和第二偏壓電壓408185(例如VSS)提供給吉爾伯特胞元408120之該等多個電晶體之汲極(例如電晶體408122、408124、408126和(或)408128之汲極)。
在一些示範面向中,吉爾伯特胞元408120可係組配來在例如向下轉換模式中將第一RF信號408106與LO信號408136混合,以例如提供經混合RF信號給吉爾伯特胞元408120之該等多個電晶體之源極(例如電晶體408122、408124、408126和(或)408128之源極),例如,如後文所述。
在一些示範面向中,第二變壓器408130可係組配來在例如向下轉換模式中將在吉爾伯特胞元408120之該等多個電晶體(例如電晶體408122、408124、408126和(或)408128)之源極處的經混合RF信號組合成第二IF信號408163。
在一些示範面向中,第二變壓器408130可係組配來在例如向上轉換模式中將例如第二IF信號408166和第二偏壓電壓408185(例如VDD)提供給吉爾伯特胞元408120之該等多個電晶體(例如電晶體408122、408124、408126和(或)408128)之源極,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,吉爾伯特胞元408120可係組配來在例如向上轉換模式中將第二IF信號408166與LO信號408136混合,以例如提供經混合RF信號給吉爾伯特胞元408120之該等多個電晶體(例如電晶體408122、408124、408126和(或)408128)之汲極,例如,如後文所述。
在一些示範面向中,第一變壓器408110可係組配來在例如向上轉換模式中將在吉爾伯特胞元408120之該等多個電晶體(例如電晶體408122、408124、408126和(或)408128)之汲極處的經混合IF信號組合成第一RF信號408103。
在一些示範面向中,混合電路408100可含有例如第一切換器408140,此切換器可係以可操作方式耦接至例如第一電壓端子408170。例如,在向上轉換模式中,第一切換器408140可將第一偏壓電壓408175(例如VDD)耦接至吉爾伯特胞元408120之該等多個電晶體之汲極(例如電晶體408122、408124、408126和(或)408128之汲極)。例如,在向下轉換模式中,第一切換器408140可將第二偏壓電壓408185(例如VSS)耦接至吉爾伯特胞元408120之該等多個電晶體之汲極(例如電晶體408122、408124、408126和(或)408128之汲極),例如,如後文所述。
在一些示範面向中,係可組配控制信號408190來控制第一切換器408140以經由第一變壓器408110而選擇性地將第一偏壓電壓408175(例如VDD)或第二偏壓電壓48185(例如VSS)施加至吉爾伯特胞元408120。
在一些示範面向中,第一切換器408140可含有多個電晶體,這些電晶體可係組配來例如在向上轉換模式中將來自例如第一電壓端子408170的第一偏壓電壓408175(例如VDD)耦接至吉爾伯特胞元408120之該等多個電晶體之汲極(例如電晶體408122、408124、408126和(或)408128之汲極)。
在一些示範面向中,第一切換器408140可含有多個電晶體,這些電晶體可係組配來例如在向下轉換模式中將來自例如第一電壓端子408170的第二偏壓電壓408175(例如VSS)耦接至吉爾伯特胞元408120之該等多個電晶體之汲極(例如電晶體408122、408124、408126和(或)408128之汲極)。
在一些示範面向中,混合電路408100可含有例如第二切換器408150,此切換器可係以可操作方式耦接至例如第二電壓端子408180。例如,在向上轉換模式中,第二切換器408150可將第二偏壓電壓408185(例如VSS)耦接至吉爾伯特胞元408120之該等多個電晶體(例如電晶體408122、408124、408126和(或)408128)之源極。
在一些示範面向中,在向下轉換模式中,第二切換器408150可將第一偏壓電壓408175(例如VDD)耦接至吉爾伯特胞元408120之該等多個電晶體(例如電晶體408122、408124、408126和(或)408128)之源極。
在一些示範面向中,係可組配控制信號408195來控制第二切換器408150以經由第二變壓器408130而將例如第一偏壓電壓408175(例如VDD)或第二偏壓電壓408185(例如VSS)施加至吉爾伯特胞元408120。
在一些示範面向中,第二切換器408150可含有多個電晶體,這些電晶體可係組配來例如在向下轉換模式中將來自例如第二電壓端子408180的第一偏壓電壓408175(例如VDD)耦接至吉爾伯特胞元408120之該等多個電晶體之源極(例如電晶體408122、408124、408126和(或)408128之源極)。
在一些示範面向中,第二切換器408150可含有多個電晶體,這些電晶體可係組配來例如在向上轉換模式中將來自例如第二電壓端子408180的第二偏壓電壓408175(例如VSS)耦接至吉爾伯特胞元408120之該等多個電晶體之源極(例如電晶體408122、408124、408126和(或)408128之源極)。
在一些示範面向中,第一切換器408140和(或)第二切換器480150可含有例如多個電晶體,這些電晶體可係組配來在要被施加至例如吉爾伯特胞元408120之該等多個電晶體的第一與第二偏壓電壓之間作切換,例如,如後文所述。
例如,如於圖408中所示,切換器408150之該等多個電晶體可包含電晶體408156和電晶體408153。例如,電晶體408156可係組配來將第一偏壓電壓408175(例如VDD)施加至例如吉爾伯特胞元408120之該等多個電晶體,例如,如後文所述。例如,電晶體408153可係組配來將第二偏壓電壓408175(例如VSS)施加至例如吉爾伯特胞元408120之該等多個電晶體,例如,如後文所述。
例如,電晶體408156可係組配來例如在電晶體408156之閘極處之控制信號408195之電壓位準係在例如可能1到5伏特之範圍內時對吉爾伯特胞元408120之該等多個電晶體(例如電晶體408122、408124、408126和(或)408128)施加第一偏壓電壓408175(例如VDD)。例如,電晶體408153可係組配來例如在電晶體408153之閘極處之控制信號408195之電壓位準係在例如可能1到5伏特之範圍內時對例如吉爾伯特胞元408120之該等多個電晶體(例如電晶體408122、408124、408126和(或)408128)施加第二偏壓電壓408185(例如VSS)。
在一些示範面向中,電晶體408153和(或)408156可包含FET。在其他面向中,電晶體408153和(或)408156也可包含任何其他類型電晶體。
毫米波RFEM所面臨的一項挑戰是要以高天線增益來提供完整或接近完整的方向涵蓋率。這通常是藉由提供波束操控的相位陣列天線來達到。然而,使用相位陣列天線(例如一個平面塊狀天線陣列)本身只能提供有限的角度涵蓋率。雖然波束操控可協助將能量導向所欲接收器,但簡單的陣列會限制波束操控之操控角度的涵蓋範圍。此外,RF信號的極化作業對毫米波RFEM而言也是一項挑戰,原因至少是因為在向行動裝置發送時,該行動裝置的位置或定向是無法確保的,因而會由於所發送信號之極化方式對該行動裝置之位置或定向而言有可能並非合適匹配而導致信號接收率不為最佳。
在此所說明的一些面向可應對這些挑戰。在本揭示內容的一些面向中使用了塊狀天線。塊狀天線包含藉由蝕刻聯結至絕緣介電基體(例如印刷電路板(PCB))的金屬跡線中之天線元件圖樣所造出的窄頻寬波束天線。在一些事例中,天線之接地面可係藉由聯結至該基體之對面側的可形成一個接地面的連續或接近連續的金屬層所形成。在其他事例中,天線之接地面可係藉由聯結至與該天線元件圖樣相同之側的連續或接近連續的金屬層所形成。
在本揭示內容的一些面向中,係可使用一或多個積體電路(IC)遮蔽盾(可被接地)來作為天線接地面。使用這樣的遮蔽盾來作為接地面的作法並不僅限於塊狀天線,而也可施用在單極天線、雙極天線及所有或一些前述項目之組合。
繼續論述塊狀天線,係可藉由使用微帶來施作塊狀天線,該微帶可係在用於RF傳輸的電路板上的印刷金屬帶。一般的微帶天線形狀是方形、矩形、圓形和橢圓形,但任何連續的形狀都是有可能的。在本揭示內容的一些面向中,塊狀天線並不使用介電基體,而取而代之地係藉由利用介電分隔件而被安裝在接地面之上的金屬塊所形成。可將該金屬塊安裝成盡可能靠近(符合其他系統需求)屏蔽盾,使該屏蔽盾進而可作用為接地面。可實施一些結構來提供比前文所提之窄頻更廣的帶寬。因為這樣的天線擁有非常低的輪廓、具機械耐用性、且可被塑形以符合系統需求,所以它們可被含納在行動無線電通訊裝置中。
在本揭示內容的一些面向中,天線可能會受制於窘迫的空間限制。例如,當使用天線來作為行動裝置(例如UE)之一部分時,天線可能會受制於空間限制,例如在電氣板之平面圖房地產(floorplan real estate)上的限制及(或)在行動裝置之厚度上的限制(可能導致高度限制)。
為了對付這些空間限制,在本揭示內容的一些面向中,天線可使用IC屏蔽盾來作為接地面以符合一些天線要求。例如,係可使用可能在任何情況中都是一項系統需求的IC屏蔽盾來提供可將輻射主要從該行動裝置向外導出、並使被反射回行動裝置內的輻射功率丟失得很少或最小化的輻射場型。這使得該等天線能夠在於有限空間之界限內作業(這在一些情況中係因為全球導航衛星系統(GLONASS)之要求)的同時提供所欲輻射。
在本揭示內容的一些面向中,天線可係被整合在一或多個SMD中。在一些事例中,SMD天線可具有很窄的厚度,這有助於符合行動裝置之厚度要求。在本發明之脈絡中,SMD本身可包含適於以印刷或其他方式將天線或饋給線固定到SMD上或內的材料。該SMD可係與持有射頻積體電路(RFIC)的主封裝體之材料類似的高頻材料。視具體方案而定,係可將該材料選擇為與該主封裝體相同或具有不同介電常數;例如,為了使圖46之堆疊塊狀方案最佳化或得到改善,係可將該介電常數選擇為比主封裝體之介電常數低。為了擁有良好的天線效能,低介電常數和低損耗正切典型上較為合意。在本揭示內容的一些面向中,係可使所具有之高度比行動裝置之厚度小的SMD天線善用未被使用的板上可用高度。例如,係可在否則不會有足夠地板空間給天線使用的情況中將天線施作在行動裝置內之SMD上和(或)內。在本揭示內容的一些面向中,SMD天線可係被焊在印刷電路板(PCB)上。
此外,在本揭示內容的一些面向中,係可針對前述和其他目的而有益地使用對於所欲發送或接收信號之饋送的設置。例如,係可利用饋給部來作阻抗匹配,如將於後文中針對圖52B和52C而說明的。
在本揭示內容之一些面向中的天線類型可能會提供單一極化方向。在本揭示內容之一些面向中的天線類型可能會提供雙重極化方向。一般而言,某些極化方向相當難以達成。此一問題可藉由後文所述之天線結構和組合來得到解決或改善。
在本揭示內容之一些面向中的天線可能提供單一、雙重或多重極化能力。在本揭示內容的一些面向中,係使用不同類型的複數個天線來提供角度涵蓋率和極化方向涵蓋率。在本揭示內容的一些面向中,係使複數種不同天線類型獨立作業或彼此協同作業,例如在由數個天線相位陣列所構成的組合當中。
在本揭示內容的一些面向中,當被施作在一個相位天線陣列中的複數種不同天線類型係彼此協同作業時,係可藉由控制器和(或)藉由碼簿來控制這些天線類型,以使得受控陣列能夠取決於行動裝置所接收到的極化信號之強度而依需提供垂直、水平和(或)歧異極化方向。
在本揭示內容的一些面向中,行動裝置所接收到的極化信號之強度會被反饋給天線或天線陣列控制器,藉以按照會在接收器(在本揭示內容的一些面向中,可能係 UE)處提供適當極化方向並因而改善整體角度涵蓋率的順序發射或饋給天線陣列。因此,在本揭示內容的一些面向中,係可使複數種不同天線類型一起作業來提供在一或多個方向中的極化涵蓋率。這些優點將在後文中於本書面說明中被更清楚敘明。
使用低成本平面天線可能會由於掃描限制而使涵蓋率降低、並使服務降級。可藉由加入增添額外成本的額外天線陣列來修復涵蓋率。在毫米波頻率上,這些額外天線陣列可就小量額外成本來延伸涵蓋範圍、並可使低成本系統能夠進行非常高資料率通訊。
在一些面向中,於此所述的天線(或天線相關)電路係可被整合在圖3A中所示之毫米波通訊電路300的天線陣列330中,但這些天線電路並不如此受限。
圖409A依據本揭示內容的一些面向而以40900例示出一種收發器,此收發器可係位在耦接至含有數個天線40905的一個相位陣列40903的RFIC 40901內。該收發器包含RFIC 40901,此RFIC在本揭示內容的一些面向中可係作業於60 GHz無線電中。此相位陣列配置方式係用來克服在60 GHz的傳播損耗,並使得能夠在較大距離上作每秒數十億位元通訊。RFIC 40901可被耦接至相位陣列40903,此相位陣列含有數個天線40905,這些天線可係位在基體40907上的塊狀或其他類型天線。然而,此種相位陣列收發器可能苦於有限涵蓋角度(此有限涵蓋角度包含可藉以在無超出所需系統規格之光柵波瓣效能降級的情況下掃描波束40909的角度)。
圖409B依據本揭示內容的一些面向而例示出具有原始涵蓋角度的一個天線陣列。此原始涵蓋角度可包含在波束A與B之間的角度40911。一個天線陣列的涵蓋角度通常小於理想的180度(半空間)。這個有限涵蓋角度有可能會使得使用該天線陣列的通訊系統之服務受到降級。
在本揭示內容的一些面向中,係可藉由在從該天線陣列出發的通訊路徑中設置一個微波元件來改善涵蓋角度。圖409C依據本揭示內容的一些面向而例示出與相位陣列天線一起配合使用的一種微波元件。該微波元件(例如透鏡40913)係組配來偏轉波束並將該天線陣列之涵蓋角度從角度40911(在波束A與B之間)擴大成角度40915(在經偏轉波束A1與B1之間)。這致使該通訊系統能夠藉由相同的天線陣列數量獲得較佳的空間涵蓋率。
在圖409C中,係在天線陣列上方設置一個簡單的透鏡40913(例如一個稜鏡)。因為透鏡40913的€r(介電常數)比空氣高,所以波束A被偏轉得較靠近透鏡而成為波束A1,非延續的直線(A2)。在該陣列之涵蓋角度之另一端的波束B也是一樣。可以看到,有透鏡情況的涵蓋角度(在A1與B1之間的角度40915)大於原始涵蓋角度(在A2與B2之間的40911角度,這也是在圖409B和409C的波束A與B之間的角度)。這個擴大的角度可進而使得該無線系統之涵蓋範圍擴大並使失效可能性降低。
在本揭示內容的一些面向中,該微波元件可包含使得電磁輻射能夠被集中在所欲方向上的任何透鏡總成或透鏡系統。這些透鏡可係價格低廉的。在本揭示內容的一些面向中,會是藉由出現在大部分指向性毫米波系統中的波束成形訓練來照看透鏡之異常。於此事例中,波束成形訓練可係指使得能夠創造出指向所欲方向的最佳波束的演算法和(或)程序。例如,當受測裝置(DUT)被組配為發送器(TX)時,係可使用一個參考接收器來校準該DUT之波束。可藉由調整各DUT天線元件的TX信號之權重(相位,可能還有振幅)來調整DUT TX波束,以使得在該參考接收器處的信號被最大化或得到高度改善。這會補償在RFIC中的以及在天線與透鏡中的TX非理想性。在此論述中所設想的是平面相位陣列,因為這會導致最低成本方案,然而,熟習本技藝中之通常技術者會可識出,也可使用其他類型的相位陣列。
在本揭示內容的一些面向中,該微波元件可包含一個反射器。圖409D依據本揭示內容的一些面向而例示出一種凸面反射器40923,其可與相位陣列一起配合使用以偏轉所輻射波束並擴大涵蓋角度。與圖409B和409C一樣,該天線相位陣列具有包含波束A與B間之角度40911的一個原始較小涵蓋角度。角度40911代表掃描所涵蓋的有限涵蓋角度。波束A與B從凸面反射器40923被反射,而使得涵蓋角度(例如在波束A1與B1之間的角度40915)比該原始涵蓋角度(在波束A與B之間的角度40911)更為寬廣。
在本揭示內容的一些面向中,該微波元件可包含透鏡40913與反射器40923的組合。可藉由非反射器陣列組合(例如不具有反射器的陣列產生的相對較小波束操控,在被反射器40923反射之後所對應的是較大的涵蓋角度。例如,在圖409D之面向中之被反射器40923反射之後所產生的角度40915比被反射器反射之前的角度40911大。因此,在本揭示內容的一些面向中,若相位陣列被限制在大約正負45度操控,那麼該反射器可將這個角度範圍擴大成正負90度這麼多。
在本揭示內容的一些面向中,凸面反射器40923包含一個球面反射器。可將凸面反射器40923設計成符合系統要求。在一些事例中,凸面反射器40923係可使用各式各樣的反射器曲率,並可係以相對於該相位陣列的各種距離來設置,以滿足系統要求。
在本揭示內容的一些面向中,係可組配凸面反射器40923來在無過度實驗的情況下提供非線性波束擴張,當中,反射後的涵蓋角度係隨著波束操控的增加而擴大。例如,若所達到的初始擴大反射涵蓋率是無反射事例的1.5倍,那麼接近相位陣列波束操控範圍之極限的波束操控可達到2或更多倍的擴大反射涵蓋率,由此展現出由於增加波束操控所致的涵蓋率擴張。這樣的涵蓋率改良是一種無須犧牲過多較小操控角度之操控角度解析度的優勢。可針對不同類型的反射器曲率、相對於從相位陣列到反射器之距離的距離變化,而將此種非線性波束涵蓋率擴張情況標繪為波束操控量之函數。
當使用例如60 GHz或28 GHz等毫米波頻率時,所使用的是相對較高的天線增益。雖然可藉由單一波束碟形天線天線增益來獲得高天線增益,但這樣的天線成本不但高昂,並且也需要相當的電力來運作。
為了對付這個問題,係可將RFEM組配為使用由數個天線(例如16個元件)所組成的一個相位陣列或者多個這樣的相位陣列,其基本上係位在卡塞格倫(Cassegrain)或其他類型反射器天線(例如,在一種面向中,其係一個印刷反射器天線)的焦點上。其中一個效果是,在焦點上,所發射信號係藉由反射器本身而被放大,因而產生具有較高增益的更聚焦波束。此外,在一種面向中,若將多於一個的塊狀天線相位陣列設置在該反射器天線之焦點處或靠近焦點處,那麼同一個天線或反射器將會導生被分區化的多個掃描區域,詳見後文。在設置方面,當針對毫米波頻率而施作時,在本揭示內容的一些面向中,該等RFEM可係透過與現今較大型天線為了輻照(irradiate)焦點所用者相似但小很多的臂狀固定器所安裝,以使得可將複數個RFEM定位在中央饋給部。在本揭示內容之一些面向中的另一種設置方式會是藉由圍繞在卡塞格倫碟或印刷反射器周圍的少量(可能是兩個)小型較短臂件所為。在設置PAF時也應該要考慮到容限範圍。
在一些面向中,係考慮離正中心之距離(或者,在本揭示內容的一些面向中係離底部之距離)的大約5%到10%的容限範圍以獲得所欲效能。即使位置不在前述容限範圍內,系統仍會如本文所述地那樣運作,但可能會有效能上的線性降級。可將使用卡塞格倫天線還是印刷反射器天線用作一種交換條件。雖然卡塞格倫天線可提供比印刷反射器天線更大的增益(和範圍),但卡塞格倫天線比印刷反射器更龐大、笨重且昂貴。所以,大多是取決於系統需求。在本揭示內容的一些面向中可能只需要中等程度範圍,並且在那些面向中,印刷反射器可能是較佳的選擇。
像是例如5G毫米波和WiGig進接點等等的相位陣列通訊系統以及實施於這些技術中的基地台具有要提供多扇區與多使用者涵蓋範圍的目標。於此所說明的一些面向可使得用於多扇區與多使用者涵蓋範圍的毫米波相位陣列天線實作能夠具有低成本的高等效等向輻射功率(Equivalent Isotropic Radiated Power, ERIP)。一個扇區包含一個毫米波陣列可就中有效掃描波束的在水平角上的角度範圍(典型上是正負六十(60)度)。此外,本文所揭露的一些實作係旨在於(位在各扇區的)一個陣列中提供多頻率能力。這可藉由在反射器式天線的饋給區域中實際安裝三個(或更多個)分開的毫米波相位天線陣列來達成,例如在圖410到415中所看到的。這些相位陣列在後文中可能會被稱為「相位陣列饋送器」(「PAF」)。因為各天線陣列可能係位在相對於該天線陣列之最佳饋送位置的不同位置處,所以各天線陣列之波束掃描型態會有不同的傾斜角度,如於將於後文中論述之圖416的分區化作業中所見。
然而,若天線陣列是被設置在卡塞格倫或反射器陣列之中央,那麼可能會因為毫米波天線陣列本身以及握持該毫米波天線陣列的機構在毫米波頻率上會減損反射器之放射而出現問題。這種情況的發生可能是因為在毫米波的高頻率上(相對於具有例如約5 GHz的較低頻率陣列而言),基本上任何障礙物(甚至是例如木頭或塑膠等等的非金屬物品)實際上都會阻擋或以其他方式干擾通訊。因此,對於剛好適合碟片中央的小型天線陣列,若安裝相對較大的機械支架可能會例如導致在放射上的減損。對此的一種解決方案是將天線陣列實質設置在焦點上。改善此問題的另一種方式是以一個角度將該相位陣列設置在反射器的側邊或底部上,以使得波束會命中輻照和反射器的焦點、或者仿擬被置於反射器之焦點上的波束。
圖410例示出當天線係被設置在卡塞格倫陣列或反射器陣列之底部時的一個相位陣列或反射器組合的一種作業,在此,圖410指出,係可藉由使用小型相位天線陣列而導引波束以使波束實質上命中該反射器或卡塞格倫天線之焦點。
在本揭示內容的一些面向中,係可利用大型天線陣列來實施具有高天線增益的多扇區天線陣列。大型天線陣列包含由一個陣列所構成的同調組合(該陣列的天線元件數量比有時所使用的8、16、32或64元件陣列更多得多),或者也可包含複數個陣列,在這兩種事例中都是要創造高增益波束。在本揭示內容的一些面向中,此種元件的數量可延伸至上百個。如此,係可進行對這樣的每方向多天線之面向(例如將三個多天線陣列設置為彼此實際相隔60度)的配置,就像於圖410~415中所例示的三個PAF之配置法一樣。
將多個相位陣列饋送器設置在反射器之焦點或靠近焦點處的其他優點包含例如: 甲、 以簡單的形狀因數來增加扇區,無須加大各個扇區的天線之尺寸,而只是加入更多PAF;乙、 增加使用者而不使通量或有效等向輻射功率(effective isotropically radiated power, EIRP)降級(例如:在不同扇區中所活躍的會是不同的兩個相位陣列饋送器(PAF)。在像是例如大型天線陣列等等的其他架構中,各使用者會得到一半的陣列元件); 丙、 藉由改變反射器來提高EIRP;以及 丁、 增加相位陣列饋送器(PAF)來創造更多扇區並不會導致加熱問題,因為各個PAF都是「孤立的」
如果一個天線陣列係位在反射器式天線的饋給部中,那麼它的其中一些波束掃描能力仍會受到保留。在本揭示內容的一些面向中,若在開放空間中(未被安裝在反射器陣列之饋給部處)使用一個天線陣列,那麼其正負3dB的典型掃描範圍是大約正負60度。當這樣一個陣列被安裝在反射器式天線之饋給部中時,其掃描範圍會被縮減成(大約)正負30度。相對於零度基準點的掃描角度係取決於該反射器天線中之陣列的實際位置而改變。
當陣列係被安裝在較靠近反射器之理想焦點處時,其掃描範圍也會變得較為對稱,且可能是從-30度延伸至+30度(在零度水平角周圍)。若將天線陣列設置在遠離理想焦點處,則其掃描範圍會是集中在不同角度周圍(與該天線陣列到焦點的距離成比例)。相位陣列饋送器各可係作業於一個頻率中或作業於複數個頻率中(例如,60 GHz和28 GHz,因為它們是2的倍數)。
依據本揭示內容之一些面向,係可如於圖410、412和414中所例示地將多饋送器安裝在一個印刷反射器天線陣列中,或如於圖411、413和415中所例示地將多饋送器安裝在具有拋物線造型的一個卡塞格倫天線中。
圖410依據本揭示內容的一些面向而例示出於第一組態中配合印刷反射器所使用的多個相位陣列。在圖410中,標號41000例示出一個印刷反射器41010,其中,三個相位陣列41020、41030、41040係位在天線41010的底部。因為於此所述的一些面向可用於點對點通訊(例如在兩個節點或末端之間的通訊),所以這些相位陣列可能是在發送模式或在接收模式中被使用,其時序是根據系統作業而受到控制。相位陣列41020、41030、41040可在發送模式中朝向反射器41000發射。在側視圖中例示出當作動的是接收模式時的進入波束41050、41060、41070。可在前視圖(看進反射器)、側視圖(從反射器之側邊看)及俯視圖(從反射器之頂部向下看)中看到反射器41010。在工程製圖上,為了方便解說,係習慣將這些視圖稱為前視圖、側視圖和俯視圖。然而,若這個組合是位在行動裝置內,那麼這些視圖的名稱可能會有所不同,例如,在圖410中被稱為前視圖者可能對應於向下看進行動裝置內,且在圖410中被稱為俯視圖者可係注視著可能被稱為該反射器之底部區域者。於圖410中所例示的這些視圖是圖411到415的典型。
圖411依據本揭示內容的一些面向而例示出於第一組態41100中(也就是在卡塞格倫天線底部)配合卡塞格倫天線所使用的多個相位陣列。
圖412依據本揭示內容的一些面向而例示出於第二組態41200中(也就是在中央區域中)配合印刷反射器所使用的多個相位陣列。該俯視圖例示出從反射器之頂部向下看的一個視圖。扇區一陣列和扇區三陣列被畫成基本上一樣大,且扇區二陣列被畫得比較小,藉以在此視圖中將扇區二陣列與另外兩個陣列區隔開來。圖413、414和415於俯視圖中在扇區一陣列、扇區二陣列和扇區三陣列方面係典型的(或,以類似方式繪出)
圖413依據本揭示內容的一些面向而例示出於第二組態41300中(也就是在中央區域中)配合卡塞格倫天線所使用的多個相位陣列。
圖414依據本揭示內容的一些面向而例示出於第三組態41400中(也就是在反射器週邊)配合印刷反射器所使用的多個相位陣列。
圖415依據本揭示內容的一些面向而例示出於第三組態41500中(也就是在反射器週邊)配合卡塞格倫天線所使用的多個相位陣列。
在本揭示內容的一些面向中,這三個陣列(扇區一陣列、扇區二陣列和扇區三陣列)會是含有RFEM、或身為RFEM之一部分。在實務上,該等RFEM並非如於圖410~415中所繪地位在反射器之底部。反之,其係藉由機械臂(未示於圖中)而被握持在反射器中間或靠近中間處。
各相位陣列饋送器的不同實體位置會創造出從各天線陣列偏移某個角度的被分區的掃描型樣,而創造出高增益分區化式佈署。理想上,在各個掃描型樣之中心之間的此種偏差應該是在60到90度的程度內,如於圖416中所例示的。圖416依據本揭示內容的一些面向而例示出由配合反射天線所使用的多個相位天線所致的分區化41600之俯視圖。在毫米波頻率上,來自一個天線陣列的一個波束是很窄的——類似雷射波束的概念,並且可掃描整個扇區。圖中係以41601指出窄波束,並藉由雙端箭頭來指出橫跨扇區的波束掃描。
圖417依據本揭示內容的一些面向而例示出在該等分區化掃描區域之各扇區中的掃描。X軸是來自聚焦在反射器天線的一個天線陣列的波束的掃描角度。Y軸是該波束之振幅。於此所作的論述是針對扇區一,而扇區二和扇區三(及其他更多扇區,視相位陣列饋送器數量而定)的作業也相仿。針對扇區一,所掃描的這個波束在振幅上有所變化。於此論述中所給出的數字只是示範,而並不代表實際的測試數值。
波束振幅41701係發生在該波束被調諧成例如相對於校靶(boresight)的負50度時。波束振幅41703係發生在該波束被調諧得更靠近校靶時,例如相對於校靶的負20度。波束振幅41705係發生在該波束被調諧成例如相對於校靶的負10度時。波束振幅41707係發生在該波束被調諧成扇區一之校靶時。各波束調諧角度振幅的變化是因為當波束被掃描時,有可能會因為構成該相位陣列饋送器的天線塊之物理特性而造成振幅降級。
於此所論述的PAF設計亦提供鏈路優勢。考慮只使用一個扇區的範例(例如在只有一個相位陣列饋送器、且在該陣列中有許多天線元件的一種面向當中)。若該PAF是在整個正負90度範圍中被掃描、或在受到縮減的正負80度之範圍中被掃描,那麼該陣列波束的某衰減量會發生在大角度上,有時亦稱之為「在側邊上」(或「相距於校靶的極大角度」)。即使是在校靶上有高增益的天線,在側邊上也可能只能提供很差勁的增益(或顯現出高度降級)。然而,藉由本文所述之PAF,在側邊上的降級有可能會是負3dB的程度,這在很多用途當中都是可接受的降級程度。因此,與不被用作對反射器天線之饋送器的相位陣列相較,所述PAF途徑也會有鏈路預算優勢。
換言之,將相位陣列設置在底部之中央處有時會是有利的。如此一來,藉由波束饋送可使波束命中焦點,因為在60 GHz上,傳播與雷射波束非常類似並且聚焦得很好,而使得對波束饋送的使用會移轉波數之角度,而發生前述現象。此外,也可如於圖410~415中所示地使用複數個陣列來創造不同的掃描扇區,詳見後文。
簡言之,係可將相位天線陣列設置在碟形或反射器天線之焦點處,這會創造出高增益。相位陣列不只可被設置在焦點處,其也可被設置在反射器之底部以對由該碟片或該反射器所創造出的信號造成較少干擾。此外,也可在碟片中央設置複數個相位陣列,並且在波束對準焦點時,在反射器前方的某個區域會針對各個相位陣列而創造出分區化放射,這進而會創造出射向目標的分區化放射。相同現象也會發生在相位陣列被設置於反射器之底部或週邊上時,如前文所述。
在本揭示內容的一些面向中,該PAF設計可支援多使用者。若要將系統設計為支援多個使用者,所要做的並非減少低對各使用者的傳輸(導致信號的整體品質降低),而係可在同樣的反射器上增加更多饋送器以增加系統容量及該系統可支援的使用者數量,且無需面臨像是例如在某處有過度熱散逸等等問題。雖然在圖410~416中係例示出三個PAF,但也可在加入要接收來自該發送器之經由該等PAF所發送之信號的更多使用者時加入更多PAF。例如,在將三個PAF如於圖415中所示地以等邊三角形的方式配置在一個點(例如焦點)周圍的情況中,係可使用被以正方形方式配置在該點周圍的四個PAF。也可藉由類似方式來配置五個PAF,(以五角星型的方式配置在該點周圍)。
此類反射器或相位陣列的一種應用會是將這樣的一個系統實施在進接點當中。一個進接點可藉由將涵蓋範圍劃分成數個不同扇區、或劃分各扇區內的涵蓋範圍來支援許多使用者,以利用不同的饋送器來增加各扇區之容量。
至於極化方面,在點對點系統中,反射器或相位陣列常常會具有垂直極化饋送器(V饋送器)以及水平極化饋送器(H饋送器)。在本揭示內容的一些面向中,上述具有V饋送器和H饋送器的反射器可兼涵蓋垂直極化及水平極化。該系統可使用垂直極化方向或水平極化方向來作發送、或兼用垂直極化方向和與該垂直極化方向正交的水平極化方向來作發送。如將於後文中更詳細論述的,相位陣列內之各天線塊通常有兩個饋給部,因此,它們可係一個用於垂直極化、一個用於水平極化。那麼,當經由基地台或進接點而與使用者連接時,係可藉由一個控制程式來呼叫這兩個饋給部中之任一者(垂直極化或水平極化),並用它來進行掃描或「扇區掃掠」。例如,若單就垂直極化有63個扇區,水平極化可能有128個扇區。一個扇區實際上是相位陣列、移相器和極化方向的一種組合,其可緩和極化問題。
針對本揭示內容之在WiGig實作中的一些面向而言,極化技術只包含掃描。在一種移相器設定和例如垂直極化方向的一種設定中的測試傳輸封包會被發送給接收器,並且該接收器會量測所接收到的信號強度。具有水平極化方向的另一種設定會被傳送給該接收器,並且該接收器會量測所接收到的信號強度。之後,該接收器會發送具有較佳信號強度的極化方向,然後該發送器便以該極化方向作發送。
在本揭示內容的一些面向中,此處理作業是連續的,以持續發送較佳極化方向。這可係利用具有極低發射率的控制訊息來達成,以使其具有極高處理速率且不需要天線之增益。係使用具有另一種極化方向的饋給部,而非使用另一種移相器組合。系統本身並沒有受到限制,因為在饋送器的垂直極化與水平極化之間有良好的隔離度。一個相位陣列的該等塊狀天線元件具有良好的隔離度,且反射器並不會使其明顯降級。基本上,各塊狀天線雙重地饋給垂直極化信號和水平極化信號,這些垂直與水平極化信號各具有相同的資訊,適當的極化方向會在適當的時間被使用。
在其他面向中,此處理作業可係在符合某些條件時進行。
於此所揭露的一些面向相對較為低廉,因為在本揭示內容的一些面向中雖然使用了數個較小陣列,但只使用單一個反射器。此外,所使用的也並非運用尋常三反射器方案時所需的相對較大面積。因為只使用單一個反射器,故本文所述之方案也具有電力效益。本文所述之方案提供了在低成本及小體積下的高精巧度方案。
接下來是對接收器的簡單論述。在點對點通訊中,在圖416中,傳輸可能會是在三個不同扇區之中。一般而言,各扇區會被接收器處的一個對應扇區看見,該接收器可能是另一個反射器或者另一個多扇區多相位陣列系統。發送扇區是分開的。在一種面向中,扇區一係向第一接收器處的所匹配扇區一發送,扇區二係向第二接收器處的所匹配扇區二發送,且扇區三係向第三接收器處的所匹配扇區三伐送。如前文所提,該等波束相當窄,且該等扇區受到非常良好的隔離。換具話說,波束真的非常地窄,可能是3度,但它會被掃描,圖416之三角形各代表一個掃描。各扇區掃描典型上是正負30度。
可能會有從卡塞格倫反射器到卡塞格倫反射器、從印刷反射器到卡塞格倫反射器、從印刷反射器到印刷反射器、或甚至是卡塞格倫反射器或印刷反射器到多天線陣列的傳輸。在接收器處,取代於使用卡塞格倫或印刷反射器,係可將4或8個較小天線組合在一起以創造在多天線陣列中的高增益。任何具有輻射放射的選項都有效。取代於點對點通訊(例如基地台對基地台),接收器也可以是一個智慧型電話。
前述部件或裝置係可被設置在基地台或行動裝置中,例如智慧型電話。當被設置在基地台中時,該部件或裝置可被組配為具有高增益。當該部件或裝置被設置在行動裝置中時,該部件或裝置可被組配為具有比基地台更低的增益。該系統易於被擴大規模。當要含納更多扇區或更多使用者時,該系統可使用同樣的反射器並加入更多饋送器,所導致的熱散逸係比無反射器的方案更低。另外,各個饋送器可係作業於與其他饋送器不同的頻率。
此外,傳輸類型係取決於在發送器與接收器之間是否有視線(line-of-sight)存在。若有視線存在,則係藉由向該接收器之所在處的掃描來進行傳輸。若到接收器之間無視線存在,則係基於反射來進行傳輸。
本文所揭露之技術在該部件或裝置被佈署在室外時也是有利的。例如,所揭露之該部件或裝置可被佈署在街道上,例如作為被安裝在可能會受到振動或其他環境因數影響的交通號誌上的基地台。在這樣的實作中,該系統可提供極佳追蹤來緩解基地台本身的振動效應,該基地台可因而更有效地追蹤持有智慧型電話的徒步使用者。該追蹤作業可包含在扇區之間作轉移,特別是在該反射器支援許多個扇區的時候。可簡便地緩解振動之效應是因為該反射部件或裝置使用了相位陣列,且該相位陣列可調諧波束。因此,若振動幅度非常大,或若偵測到該智慧型電話係在兩個扇區之間,那麼,例如,在扇區之間作切換可有助於緩解振動之效應。此外,即使沒有緩解振動,被掃描的波束也可跟隨持有智慧型電話的行人,並且系統可在信號強度顯示出需要切換至不同扇區時切換至不同扇區。
圖418依據本揭示內容的一些面向而例示出一種封裝體,可於使用者裝置中將天線體現在此封裝體內。圖中例示出個別封裝體41800和41802。品項41801、41801A包含將熱量從晶粒封裝體導向外表面的導熱機構。
在本揭示內容的一些面向中,品項41803、41803A包含覆晶晶片尺度封裝體(flip-chip chip-scale package, FC-CSP),其具有一個暴露晶粒且在該晶粒周圍有保角屏蔽。在其他面向中,品項41803、41803A包含具有覆模材料和銅散熱器的晶粒。
品項41805、41805A包含層板基體,其將來自該晶粒的信號帶到另一個電路板上。該層板基體可包含例如塑膠針柵陣列(PPGA)、塑膠球柵陣列(PBGA)和(或)能夠提供在電路板與晶粒間之通訊的任何其他基體。在本揭示內容的一些面向中,該暴露晶粒可能完全沒有重複覆模。品項41807可包含受到饋給或激發的塊狀天線。品項41809、41809A是SMD元件,包含被印刷在任意側上的天線,例如天線41811、41811A和41813、41813A。在本揭示內容的一些面向中,並沒有至框架的電氣連接。信號可從該晶粒被載運至基體41805、41805A並被載運至電路板。電路板41806、41806A具有被印刷或以SMD方式安裝的各種形式天線,詳見後文。或者,亦可係將各種形式的天線組配在SMD內。該等印刷天線和SMD天線耦接至框架中之導引器(例如41815、41815A)。在本揭示內容的一些面向中,品項41817可係接地面。在本揭示內容的一些面向中,該基體和該PCB其中任一或二者可包含散熱片(heat slug)或載熱元件。
圖419依據本揭示內容的一些面向而例示出一個圖表,其示出體現於圖418之封裝體41800或41802內的一個1×4雙極陣列之實現增益。實現增益曲線41901示出在三十(30)度角的天線之實現增益,其框架中的導引器係被固定在定位,但PCB中之雙極天線係在距導引器的不同高度處,這些高度係以微米被標示在此圖表的X軸上,其中,「hdpole(um)」以微米指出該雙極天線的設置高度。實現增益曲線1903示出在六十(60)度角的天線之實現增益,其框架中的導引器係被固定在定位,但PCB中之雙極天線係在距,導引器的不同高度處。實現增益曲線41905示出在九十(90)度角的天線之實現增益,其框架中的導引器係被固定在定位,但PCB中之雙極天線係在距離不同高度處。此圖表顯示,理想位置是將該雙極天線設置成以合理距離遠離框架中之導引器,一般而言,實現增益41901、41903、41905在圖表左側(也就是X軸上的較大高度處)較高,且大部分的實現增益曲線(即41901、41903)會在位置往圖表右邊(也就是X軸上的較小高度處)移動的時候降低。
圖420依據本揭示內容的一些面向而例示出與圖419之圖表相關的輻射場型。在圖420中,係有一個雙極天線被實施在PCB 42003中、或者被實施為一個SMD元件。導引器42001是在框架內或框架上,且可係被實施在框架內之不同高度和深度處。係以42005例示出PCB 42003中的接地和饋給結構。天線場型圖42007藉由42009而以輻射角度(在天線場型圖42007之圓周上)之函數及導引器位置之函數例示天線場型。若係如42001所示地施作該導引器,那麼該輻射場型會旋轉,且其可在針對該PCB 42003之定向而言的向上方向中有較多輻射。
具有垂直極化方向的一些WiGig產品之端射增益相較於垂射方向非常地低,因為它們的形狀因數非常小。對於膝上型電腦使用者、平板電腦使用者及智慧型電話使用者情境而言,垂直極化的端射增益在涵蓋範圍中十分重要。在一些事例中,過去所使用的是在端射方向上有小幅增益且具有較大形狀因數的溝槽元件。也已使用具有良好形狀因數但在端射方向上只有微弱增益(比垂射低9dB)的單極塊狀天線。
於此所揭露之面向可在維持良好形狀因數的同時改善端射輻射。此面向善用了在對積體與離散電路作屏蔽當中所使用的IC屏蔽盾結構。該屏蔽盾係被整合在含有單極堆疊塊狀輻射元件與寄生元件的一個組合(作為天線陣列的一部分)中。這麼做可使該天線之增益在端射方向上顯現2dB到3dB的改良。元件尺寸也縮小了上至40%,同時還保持著相同帶寬。雖然文中所述的是單一個寄生元件,但熟習本技藝中之通常技術者會可識出,在本揭示內容的一些面向中可能會適合使用多個寄生元件。
此種組合的優勢至少有一部份係來自於此一事實,即,現代通訊廣泛使用了垂直極化。這是因為當沿著地球的地平面傳播時,垂直極化的傳播所遭受的衰減損耗相較於水平極化而言是比較小的。當向端射方向發送時,係可讓使用本文所揭露之組合的產品之接收器與發送器與垂直極化方向對齊。這樣一個單極天線是一種很好的方案,因為它的結構簡單,且可提供所欲垂直極化。一些單極天線係使用四分之一波長的高輪廓,這在無線通訊產品中常見的形狀因數系統限制當中是不符需求的。與本文所述之單極塊狀天線與IC屏蔽盾結構之組合所授予的2dB到3dB端射增益相較,一般單極塊狀天線之端射增益相當小。
圖421依據本揭示內容的一些面向而例示出將IC屏蔽盾用作堆疊塊狀天線之天線接地面和反射器的使用方式。在所例示的這個面向中,係將PCB板42108繪成透明的以示出該電路板之內部結構,該電路板包含多個平行層,這些平行層其中的一些或全部可係金屬化層。
包含金屬化堆疊塊狀天線元件42104、42106的單極天線 42100係與IC屏蔽盾結構42102組合,藉以使用該IC屏蔽盾結構來作為反射器和接地面。此組合善用了在使用者裝置中無關乎天線需求而存在的該IC屏蔽盾。例如,RFEM(例如例示於圖5A和5B中的那些)含有覆蓋該RFEM之IC和離散部件以作屏蔽的接地屏蔽盾(例如圖421之42102)。這個屏蔽盾的存在會影響天線的輻射場型和阻抗。不若避開RFEM的這個區域並因而浪費可在其他情況中為天線所用的空間,係可如上文所提地將該屏蔽盾用作反射器和接地面以造成較小且受到正確匹配的天線、並將輻射場型導向所欲方向。
詳言之,係可將四分之一波單極天線印刷到很靠近該屏蔽盾的電路板上。雖然文中所述的是四分之一波單極天線,但熟習本技藝中之通常技術者會可識出,也可在可能適用於某個給定面向時使用其他波長單極天線。可藉由與後文中參照圖452B和452C所說明之方法類似的方式,利用對該單極天線的饋給點來調諧阻抗。在本揭示內容的一些面向中,係使用寄生式堆疊的雙重天線塊42104、42106來達到廣帶寬以符合帶寬要求,例如WiGig四通道帶寬要求。在一種面向中,底下的天線塊42106是從動元件且係經由饋給線(就像在將於後文中論述的圖424B和424C中所示出的)被激發。在本揭示內容的一些面向中,天線塊42104是一個寄生元件。係藉由模擬來決定尺寸。在現在所論述的這個面向中,在從動元件42106與寄生元件42104間之在圖422中之Z方向上的空間是186um。於此面向中,在塊狀天線與屏蔽盾42102之間的尺寸是如圖422A所示的165um。模擬顯示,在塊狀天線與屏蔽盾42102之間的尺寸會影響塊狀天線的匹配與增益特性。圖422B例示出在現在所論述的這個面向中,此塊狀天線所使用的PCB之長度是1.25mm。圖422C例示出在現在所論述的這個面向中,塊狀元件42104比塊狀元件42106略小60um。在另一種面向中,天線元件42104、42016大小相等,且在塊狀天線與屏蔽盾之間的尺寸是40um。在圖421和422中作用為接地層也作用為受激發天線塊42106之反射器的屏蔽盾42102在端射方向上授予該塊狀天線大約2dB的增益。因此,當作業餘端射方向中時,該塊狀天線就像是一個單極天線。
由於在行動裝置中的房地產空間很拮据,所以可能很難將塊狀天線設置在靠近屏蔽盾的地方,但目標是要將塊狀天線設置得盡可能靠近屏蔽盾以增加在端射方向上的增益,在屏蔽盾與塊狀天線之間的距離可藉由模擬決定。
在本揭示內容的一些面向中,在端射作業中,極化方向可係垂直的。在本揭示內容的一些面向中,在垂射作業中,極化方向可係水平的。由於天線的端射作業中之垂直極化比垂射作業中之水平極化低大約7dB到8dB,所以由本文所述之組合所授予的2dB到3dB增益在改善端射增益上可係一個重要面向。屏蔽盾與塊狀天線之間的近距離會影響天線之匹配並在帶寬上將該塊狀天線調諧成50歐姆,並且會窄化塊狀天線之寬度而有助於縮小天線尺寸。
圖422依據本揭示內容的一些面向而例示出於圖421中所例示之單極天線的一個側視圖,其示出一種不對稱通路饋給機構。對於在圖422中之與圖421中者相同的部件,係施予與圖421相同的標號以求簡明。
圖中將係將IC電路42202指示為被整合在屏蔽盾42102底下,這係與在圖424A~424E和例示出IC屏蔽盾的其他圖中所例示的屏蔽盾相似或相同,詳見後文。圖422並非按比例繪製,且只繪出一部分屏蔽盾42102。然而,在這些所述面向中,該屏蔽盾遮蔽了IC並將其屏蔽在RF干擾與電磁干擾之外。圖454A和461A對RF屏蔽盾有更完整例示。從動元件42106係藉由包含通路42201與饋給帶42203的通路饋給部而受到饋給。在PCB 42108中的通路42207非常靠近輻射元件42106。在該等通路與該天線塊之間的距離可受到最佳化或改良以使端射增益最大化,後文將論述更多細節。
圖423依據本揭示內容的一些面向而例示出在行動平臺的一種天線陣列組態中的屏蔽盾塊狀元件,其可係直線性的。圖423更清楚指出屏蔽盾與位在陣列中之單極塊狀天線的關係,該陣列係由沿著屏蔽盾側邊的這種單極塊狀天線構成,如大致上以42300所指出的。圖中只示出該陣列的寄生塊狀元件42104。 具有轉變成具單極天線之雙極天線的表面安裝元件的雙極天線
圖424A依據本揭示內容的一些面向而例示出一種雙極天線,其具有將該雙極天線轉變成具單極之雙極天線的一個SMD天線。一般而言,如曾於前文中關聯於圖421所提過的,創造同時具有垂直與水平極化方向的端射天線輻射場型已被證明是有困難的。雙極天線可產生所需端射輻射場型,但無法使兩種極化方向都被產生。垂直極化在壁面反射特性及與攜行電腦塢之安裝基座的匹配方面是較佳的,然而,手持式裝置的實體定向是無法被保證的。因此,若能提供兩種極化方向會是令人嚮往的。
在本揭示內容的一些面向中,為了提供兩種極化方向,係將天線印刷在SMD上。表面安裝元件有時也被稱為表面安裝技術(SMT)。該SMD可具有標準元件規格以便組裝。在此所組合的天線包含兼具水平與垂直極化輻射的改良雙極天線42400。
在本揭示內容的一些面向中,如將可在下一段內容中看見的,此天線始於具有印刷在電路板上的兩個水平臂的一個完全雙極天線。因此,該天線(這時是一個雙極天線)主要係具有水平極化。在本揭示內容的一些面向中,係藉由SMD而加入一個垂直臂,這可增添垂直極化而不使水平極化有明顯減損。
請參看圖424A,係以42400大致上示出一個雙極天線,其具有被組配來轉變成具單極之雙極天線的一個SMD天線。這可被體現在空間寶貴的行動裝置或其他裝置內,例如在必須符合GLONASS的空間要求時。這樣的有限空間使得可正常運作的天線難以被設計。在42403可以看到一個PCB板或其他電路板,其被繪成透明的以便例示該電路板內部之部件。
在本揭示內容的一些面向中,該天線包含雙極42405、42407。圖中亦示出SMD 42409,將於後文中參照圖424D和424E對其有更詳細描述。金屬跡線42411包含該單極的一部分,亦詳見後文。由於空間要求,所使用的可能是SMD尺寸「0402」。一般而言,所述SMD會提供某種程度的垂直極化。
圖424B是依據本揭示內容之一些面向的透視圖,示出圖424A的天線之雙極部份。圖424B以42402例示出來自圖424A的雙極臂42405和42407、以及圖424A的通路42413、42413A之開始部份42413,此時SMD元件還未被加入。通路42413、42413A可在將於後文中更詳細說明的圖424D和424E中更清楚看到。圖424C依據本揭示內容的一些面向而例示出一種雙極與單極組合天線。在於圖424C之42404所大致看到的天線中,SMD 42409已加入了單極,在本揭示內容的一些面向中,若通路42413、42413A之長度的高度不足(例如由於在將該天線使用在內的使用者裝置中的高度限制),則該單極包含上部跡線42411。換言之,若模擬顯示天線臂應該具有該使用者裝置之厚度所不能提供的某個高度,那麼在本揭示內容的一些面向中,係可將跡線42411加至通路42413、42413A並將其「彎折」到SMD 42409之頂部上。
圖424D依據本揭示內容的一些面向而例示一個透視圖,示出圖424A之天線的單極部份。係大致上以42406指示該天線。可於42401再次看到屏蔽盾。圖中例示出金屬化通孔42413、42413A以作為一個天線臂,在有需要的時候,金屬跡線42411可具有延伸臂件42413、42413A的作用。圖中例示出該雙極的一個水平臂42405。也可以在圖中看到饋給線42415,其可係在電路板42403內部的帶狀線。最初曾在圖424A中見過的屏蔽盾42401總是被用作智慧型電話或其他使用者裝置之一部分來屏蔽積體電路,於此係利用該屏蔽盾而將其用作天線之反射器、並用作改善阻抗匹配的途徑。在一種面向中,該過渡天線被設置從屏蔽盾之邊緣往形成該單極的通路之中心約1.2毫米、及從該屏蔽盾之邊緣往該SMD之邊緣約0.38毫米。在實務上,距離主要是視由在該使用者裝置之電路板中有多少可用空間來決定,目標是試圖使距離最大化。
圖424E是依據本揭示內容之一些面向的一個側視圖,示出圖424A和424D之天線。圖424E例示出整個封裝體,並例示出與圖424B相同的部件且加入更多細節。例如,可在圖中看到,饋給線42415是在電路板42403內部,它會在此附接至RFIC(由於空間限制而未於圖中示出),該RFIC會受到以局部圖(亦由於空間限制)示出的屏蔽盾42401遮蔽。饋給線42415向垂直臂42413、42413A饋給,該垂直臂前進到SMD 42409之頂部,該SMD之頂部被例示為含有金屬跡線42411。42417指示該天線之接地面。
模擬輻射場型顯示,當將該SMD元件設置在雙極元件上時,此組合可提昇垂直極化而不對該天線之水平極化成份的效能造成明顯負面衝擊。圖425依據本揭示內容的一些面向而例示出圖424A之天線的輻射場型。該等x、y和z座標與圖424A中者相應。圖426A例示圖424A的天線之輻射場型的一個抬昇切片(elevation cut)42600。輻射場型42601例示出在垂直極性中的增益,輻射場型42603例示出在水平極性中的增益。輻射場型42605例示出總增益。圖426B依據本揭示內容的一些面向而例示圖424B之天線的一個輻射場型42602。圖424B的天線不具有單極之SMD部份,此輻射場型基本上就是圖424B之雙極42405、42407的輻射場型,如於圖426B之42605所見。 具有屏蔽盾反射器的SMD式L形雙極天線
下文說明一種具有背後屏蔽盾的L形雙極天線。圖427A依據本揭示內容的一些面向而例示一種SMD式L形雙極天線之側視圖,其將IC屏蔽盾用作反射器。可大致在42700看到該雙極天線。來自受IC屏蔽盾42703屏蔽之IC電路(未於圖中示出)的單端饋給線42701向該雙極天線之垂直區塊42705饋給。垂直區塊42705以垂直區塊42705A(在SMD 42708內)延續,垂直區塊42705、42705A藉由焊料接點42711而連接,該等垂直區塊42707、42705A與該焊料接點形成該雙極天線的一個垂直臂。圖427A之接地42704延伸作為該雙極天線42707的第二臂,因而形成一個L形雙極天線(在圖427B中可以看得更清楚,詳見後文)。該IC屏蔽盾是在行動裝置之電路板上之IC上的一個保角上蓋。該屏蔽盾通常會接地至該電路板而作為用於避開電磁干擾的屏蔽盾。L形雙極天線(例如所述者)結合了背後的屏蔽盾所作的輻射可在端射方向(見圖427B之圖示)上有比標準塊狀元件更高的增益。
在本揭示內容的一些面向中,該L形元件42705、42705A、42707(其中,可在圖427A中之剖開側視圖中看到,42505A是在SMD 42708內部)利用了靠近屏蔽盾的區域以及電路板高度。一般雙極天線具有兩個水平臂。但於圖427B中所例示的雙極天線具有一個水平臂42707和一個垂直臂42705、42705A。該雙極天線之垂直臂有一部份42705是在電路板內(激發之所在處)且部份42705A是在SMD 42708內,藉以依可能的需求來降低電路板高度。SMD 42708內的金屬化通路42705A就如同被折疊到SMD 42708內以形成彎折雙極天線的第二雙極臂。換言之,此雙極天線的兩隻臂各係在不同平面上。
例如,該雙極天線的兩隻臂可係各在正交平面上。這造成了兩種不同的極化方向,即來自垂直臂的垂直方向和來自水平臂的水平方向。在本揭示內容的一些面向中,垂直臂42705、42705A可穿透SMD 42708並延伸至SMD 42708之頂部42709。如果(這是有可能發生的)SMD 42708之高度在電氣上不夠臂件42705A之所需長度,那麼在一個給定面向中,係可將水平金屬跡線(例如銅)加至42705A(現在已延伸至SMD 42708之頂層42709)來作為臂件42705A的水平彎折延伸部。此水平彎折延伸部或跡線在SMD 42708的頂部42709上從該通路延伸,就像例示於圖424A中的金屬跡線42411一樣。可使用該金屬跡線來使垂直臂42705、42705A延伸。
在本揭示內容的一些面向中,該SMD可係利用於圖427A中所見的平面格柵陣列墊(LGA墊)而安裝在PCB上,在此可以看到,SMD 42709係藉由焊料42711而被附接。換言之,該雙極天線包含兩隻臂,一者在PCB中(形成水平臂42707的水平跡線(例如銅)),另一者在SMD 42709中(垂直臂42705A)。如圖所示,該雙極天線的金屬化水平臂來自接地42704,且金屬化垂直臂(或者,於此事例中係金屬化通路)是在SMD中。
在本揭示內容的一些面向中,金屬化通路42705A(可能作用為金屬跡線)的寬度或尺寸係具有與形成該雙極天線之水平臂的水平跡線42707之寬度基本上相同的寬度。因此,該垂直金屬化通路在電氣上看起來就像是該雙極天線的另一隻臂。簡言之,屏蔽盾係如於圖427A和圖427B中之42703所見。該屏蔽盾作用為雙極天線之反射器,該雙極天線包含來自示於圖427B中之接地的金屬化水平臂42707以及如圖427A之通路42705、42705A所示的金屬化垂直(或彎折)臂。該垂直臂受圖427A之饋給線42701饋給。換言之,該水平臂接地、且該垂直臂藉由來自IC的饋給線而被饋給信號。
PCB通常含有多個層。在本揭示內容的一些面向中,係可藉由將在該雙極天線周圍之區域內的所有層之除了形成水平臂42707的金屬以外的金屬移除而留下水平臂42707作為該雙極天線的一個臂件來形成水平臂42707,垂直臂42705、42705A形成了該雙極天線的第二個臂件。SMD 42709可係藉由焊料42711而被固定在PCB上。雖然焊料42711代表了在該垂直臂中的不連續處,但已知該焊料並不會以任何實質方式妨礙所欲作業。圖427B例示出SMD式L形雙極天線42702的一個透視圖,並更清楚例示出臂件42705、42705A有一部份係在SMD 42709中,且臂件42705、42705A相對於水平臂42707被向上彎折。 SMD式L形雙極天線對稱陣列
在本揭示內容的一些面向中,係可組配L形雙極天線陣列來在有極化分集的情況中在端射方向上提供高增益。圖428依據一種面向而例示出具有四個這些SMD式L形雙極天線的陣列之透視圖。雖然文中係將該陣列描述為含有四個L形雙極天線,但此種陣列並不受限於四個L形雙極天線,而可為任何適當數量個L形雙極天線。可大致在42800看到此陣列。個別L形雙極天線元件42801、42803、42805和42807各可係於前文中參照圖427A和427B所述之類型。此等L形雙極天線各具有一個水平臂42707和在SMD內部的一個垂直臂42705、42705A,如於前文中參照圖427A和427B所述的。其各係相對於屏蔽盾牆42802而被設置,亦如於前文中參照圖427A和427B所述的。
該陣列的X、Y、Z座標系統如圖428所示。屏蔽盾42802具有一個屏蔽盾延伸部,稍後將於本說明書中對此屏蔽盾延伸部有更多論述。在本揭示內容的一些面向中,該陣列之雙極天線元件各具有一個RF鏈輸入,雙極天線42801有RF鏈一作為輸入,雙極天線42803有RF鏈二作為輸入,雙極天線42805有RF鏈三作為輸入,且雙極天線42807有RF鏈四作為輸入。屏蔽盾42802因為圖式空間考量而只被繪出一部份,就如同在本說明書的多個圖中的其他屏蔽盾一樣。實務上,該屏蔽盾會延伸而遮蔽一個IC,於此事例中,就是提供RF鏈一、RF鏈二、RF鏈三和RF鏈四的IC。在這個所述面向中,該等四個L形雙極天線元件形成了一個線性陣列。
在本揭示內容的一些面向中,係有意將該等L形雙極天線之水平臂方向安排成使各對相鄰的L形雙極天線之水平臂具有相反方向,以針對該等個別RF鏈之給定輸入相位而達到在該等元件之間的某種場域消除或加成。在說明此面向的後面幾個圖中,所論述的雙極天線陣列元件會是圖428中的雙極天線元件42801、42803、42805和42807,且其各自的水平臂分別會被稱為圖429A和429B中的水平臂一、二、三和四。
圖429A依據本揭示內容的一些面向,針對垂直極化而例示出圖428之陣列,其具有相消的水平極化場。在圖429A中,水平臂一、二、三和四之分別導自RF鏈一、二、三和四的場域被對消了。這是因為針對水平臂一、二、三和四而言,由於它們係如圖中箭頭所指地被配置成彼此反向(左右),所以電流係以相反方向流動,因而所產生的輻射場會彼此相消。
圖429B依據本揭示內容的一些面向,針對垂直極化而例示出圖428之陣列,其具有相加的場域。在圖429B中,針對雙極天線元件42801、42803、42805和42807之垂直臂(以垂直虛線示出)而言,由於它們是被配置成同方向(向上,如由垂直箭頭所指出的),所以電流係以同方向流動,因而所產生的輻射場會彼此相加。因此,造成了垂直極化。換句話說,要想獲得垂直極化所使用的是垂直模式(0⁰、0⁰、0⁰、0⁰),在此模式中,由水平臂所輻射的場域彼此相消,且由垂直臂所輻射的場域彼此相加。
圖430A依據本揭示內容的一些面向,針對水平極化而例示出圖428之陣列,其水平極化場係相加的。針對水平臂一、二、三和四而言,雖然它們被配置成反方向(左右),但分別來自個別RF鏈一、二、三和四的信號的相反相位會使電流以相同方向流動,所以輻射場會彼此相加。
圖430B依據本揭示內容的一些面向,針對水平極化而例示出圖428之陣列,其水平極化場係相消的。針對雙極天線元件42801、42803、42805和42807之垂直臂而言,雖然它們被配置成同方向(向上,如由垂直箭頭所指出的),但分別來自個別RF鏈一、二、三和四的信號的相反相位會使電流以相反方向流動,所以垂直極化輻射場會彼此相消。因此,造成了水平極化。換句話說,要想獲得水平極化所使用的是水平模式(0⁰、180⁰、0⁰、180⁰),在此模式中,來自垂直臂的輻射場彼此相消,且來自水平臂的輻射場彼此相加。
圖431依據本揭示內容的一些面向而例示垂直(俯仰角)極化的一個三維輻射場型。所例示出的三維輻射場型該L形雙極天線陣列在垂直極化模式(相位是0o、0o、0o和0o)時所輻射之能量。已模擬了該電場之垂直成份(E俯仰角)的實現增益,其最大值是7.43dB。
圖432依據本揭示內容的一些面向而例示水平(方位角)極化的一個輻射場型。所例示出的三維輻射場型該L形雙極天線陣列在水平極化模式(相位是0o、180o、0o和180o)時所輻射之能量。已模擬了該電場之水平成份(E方位角)的實現增益,其最大值是7.14dB。
圖428所揭示之面向不僅善用了行動裝置內之有限空間,也擴張了可用RF鏈的用途。例如,若只有四個可用RF鏈(如所例示的)、且該系統理想上是要使用八個可用RF鏈來使得該系統可發送四個垂直極化RF鏈和四個水平RF鏈,那麼會冀望能夠有解決方案。藉由使用所述L形雙極天線,係可有效地將一個RF鏈變換成兩個RF鏈。因此,若有限空間只能容許四天線陣列,並且來自電路的可用鏈也只有四個RF鏈,那麼,這種四L形雙極天線元件陣列係可提供四個垂直極化輻射元件和四個水平極化輻射元件,因而可得到所欲的八個元件。在此係使用四天線陣列來作示範,但熟習本技藝中之通常技術者會可識出,若可能適合給定面向,亦可在天線陣列中使用其他數量的天線元件。
此外,若可從受該IC屏蔽盾所遮蔽之電路獲得複數組四RF鏈,那麼便可使總有效RF鏈之數量加倍。例如,若在一個矩形或方形子系統中有複數組四RF鏈可用,那麼便可在該電路子系統周圍、該子系統之頂部和該子系統之底部(若合意的話)上設置複數個L形雙極天線陣列,以將該等個別RF鏈饋給至個別天線。因此,可使得該等複數組四輻射元件加倍。
在本揭示內容的一些面向中,SMD單極本身就可被用作一個天線,因而可藉由單一個元件來達成完全的(或實質上完全的)垂直(θ)極化。使SMD 單極天線能夠達成完全垂直極化的一些條件是,該單極在用於具有RFEM(或等效於RFEM的特徵件)的使用者裝置中時由於其相對於RFEM之表面的垂直型態而具有垂直極化。此外,單極天線之饋給部相對於IC屏蔽盾(作用為反射器)的設置也是很重要的。該屏蔽盾的功能是用於將輻射能量反射到所欲方向(於此事例中係端射)上。並不欲使該屏蔽盾對輻射場之極化造成衝擊。
圖433依據本揭示內容的一些面向而例示出單一個SMD單極天線43303及IC屏蔽盾43301。雖然因為空間考量而未於此圖中繪出IC本身,但它會是在以局部圖繪出的IC屏蔽盾43301左邊並受其遮蔽。SMD單極天線43300可包含兩個部份:(1)被建設在RFEM封裝體43305之邊緣上的通路元件43307,及(2)被建設在SMD元件43303內的通路元件43307A(可能係銅通路)。通路43307實現了該單極天線之底部部份,通路元件43307A實現了該單極天線之頂部部份。該SMD可係利用兩個襯墊而被焊在該RFEM封裝體上,一個襯墊是用於信號,在通路43307的位置,而另一個襯墊是用於機械穩定性的一個虛墊(未於圖中示出)。銅(或其他金屬)跡線43309可係被印刷在該SMD之頂層上以依需延長該單極之總長度。前面這些使用兩個襯墊的說明及其他所述細節只是示範用,熟習本技藝中之通常技術者會可識出,該等細節係可以可能適合給定面向的方式受到改變。
例如,當通路43307、43307A不夠長時(例如因為在該單極所處之使用者裝置中的高度限制,此僅聊舉一例),係可使用跡線43309來作調諧用途。換句話說,若通路43307、43307A之高度不足以符合將該天線調諧成所欲發送頻率的需求,那麼跡線43309會具有某個適當長度以為通路43307、43307A增添所需高度,雖然該跡線是被水平地彎折到SMD 43303之頂部上。在本揭示內容中,在通路43307、43307A具有所需高度的一些面向中可能並不需要跡線43309。在本揭示內容的一些面向中,係可藉由帶狀線或其他來自該RFEM封裝體的傳輸線43311來向SMD單極天線43300作饋給。
圖434依據本揭示內容的一些面向而例示出一個三維輻射場型。圖434例示出該單一個單極天線在60 GHz的輻射場型。圖435依據本揭示內容的一些面向而例示單一個單極天線之阻抗圖。係以史密斯圖來表示此阻抗圖,於60 GHz,曲線43501是在中心點附近,意味著該天線受到良好匹配。
在根據在介電材料中之於所關注頻率上之波長而計算出該單極之長度、並類似地計算出帶狀線或其他傳輸線饋給線之尺寸之後;係進行有將製程限制及有限可用空間與屏蔽盾距離納入考量的迭代3D模擬來達成天線阻抗匹配。
圖436依據本揭示內容的一些面向而例示出單一個單極天線在不同頻率上的回波損耗。此圖示出該天線在60 GHz受到良好匹配,且其具有從56.56 GHz到66 GHz的阻抗帶寬。圖437依據本揭示內容的一些面向而例示出來自單一個單極天線之於X-Z平面上的實現垂直極化增益(θ)。
圖437是在60 GHz的一個二維圖,其顯示出了電場的垂直成份(E俯仰角)佔主導地位。在端射方向上的實現增益是3.33dB。這些軌跡針對該電場之不同極化而表示出在X-Z平面上的增益。在此圖表上的端射方向是九十(90)度(代表圖433上之座標系統的正x軸)。
圖438依據本揭示內容的一些面向而在不同頻率上例示出來自單一個單極天線之在端射上方15o的實現垂直極化(θ)增益。可在43803看到該電場的E俯仰角成份之實現增益。
由於發送系統和接收裝置的天線極化方向可能會實質上匹配以作良好連接,所以擁有雙重極化方向的目的是要使從發送器至其他裝置(例如塢站、週邊裝置或智慧型電話及其他諸如此類者)的傳輸能夠被最大化。
具有類似前文所述者之RFEM的使用者裝置(例如智慧型電話)可能會移動並改變其相對於發送器的方向。因此,係可利用兩種極化方向之選項來試圖提供良好連接,無論發送器與接收器是在何種相對位置上。
在本揭示內容的一些面向中,係可根據對於所接收之具有最大強度的信號之極性的指示而以演算法方式控制發送極性、並隨之控制在某個給定時間係由哪類天線進行發射。係可連續地將該指示從使用者裝置饋回給發送器。此作業係實施來獲得與接收器處之極化方向匹配的發送極化方向。
在本揭示內容的一些面向中,係可取決於使用者裝置中的可用面積來施行不同陣列組合。在本揭示內容的一些面向中,係可利用包含用於垂直(θ)極化的兩個單極天線的陣列以及包含用於水平(Φ)極化的兩個雙極天線的陣列與總共四條饋給線(來自例如四個RF鏈(例如於前文所述之圖428中所示者))來在端射方向上達成極化分集。係可將各陣列組配成在給定時間上作業。在後面的圖439中所記載的參數(例如用於垂直極化方向的兩個單極天線及用於水平極化方向的兩個雙極天線)只是作為示範用,熟習本技藝中之通常技術者會可識出,若可能適於特定實作,係可使用不同數量或複數個此種天線。
圖439依據本揭示內容的一些面向而例示出一種雙元件單極天線陣列與一種雙元件雙極陣列。圖439例示出該等兩個陣列的一個俯視圖,43900。如前文所述,IC屏蔽盾43901(以俯視圖例示出其部份頂部)被用作反射器以在所欲方向上提供額外增益。該IC本身會受到該屏蔽盾遮蔽,且會是朝向圖439之圖示頂部再上去而被定位並受該屏蔽盾遮蔽,但因為圖中空間之考量而未被繪出。第一個陣列包含單極天線43903和單極天線43905。單極天線43903和43905可以是與參照圖433所論述者同一類型的單極天線。
由於是以俯視圖例示出該等陣列,所以可在圖439之43903A看到對於圖433之單極垂直臂43307、43307A的信號連接,並且可於圖439之43903B看到於前文中參照圖433所論述過的虛墊以供支撐用。熟習本技藝中之通常技術者會可識出,係可藉由如圖所設置之虛墊以外的其他方式來提供支撐功能。該等兩個單極天線分別受饋給線43907或饋給線43909饋給。
在本揭示內容的一些面向中,雙極天線43911和43913係被印刷在RFEM封裝體層級上。在本揭示內容的一些面向中,該等雙極臂的角落被往上折以增加其長度並避免在與其週邊之其他金屬(包含同軸連接器43915,其使得該等天線陣列的空間非常受限)之間的干擾。在這四個向上彎折的雙極臂中只有一者被標號為43911A,但這個向上彎折對現在所論述的這個面向中的全部四個雙極臂而言都是典型的。在一種面向中,該陣列具有於圖439中所例示的尺寸。接地面(GND)是在基體43902的其中一層上。在此係以局部圖來例示出基體43902,但實務上,該基體會是延伸到圖439中所例示之43902之邊線外。該等單極天線與屏蔽盾相距某個距離,而該等雙極天線必須與GND平面相距某個距離以有較佳作業。因此,在該陣列的元件之間的距離(雙極天線到雙極天線及單極天線到單極天線)係在可用空間有限的情況下被設計來獲得較佳效能。可利用模擬應用程式來決定上文所述的這些尺寸,可將使用者裝置中之可用尺寸輸入到該應用程式中、並從模擬結果判斷出適於獲得所欲結果(可能是所欲輻射指向性和其他參數)的適當尺寸。
圖440依據本揭示內容的一些面向而例示出一個二雙極天線陣列於60 GHz的三維輻射場型。於此面向中,總實現增益被量測為具有約4.16dB的最大增益。此場型的+Z方向係朝向電路板之底部,如圖439所示。
圖441依據本揭示內容的一些面向而在不同頻率上例示出來自圖439之二雙極天線陣列之於端射方向上的實現水平極化(Ø)增益。圖中係以44101示出該電場的E方位角成份之實現增益。
圖442依據本揭示內容的一些面向而例示出圖439之二單極天線陣列於60 GHz的三維輻射場型。和圖440一樣,+Z方向係朝向電路板之底部。圖443依據本揭示內容的一些面向而例示出實現垂直極化(θ)。圖中係以44301示出該電場的E俯仰角成份之實現增益。 多個SMD天線面向
有一些資訊是圖444~447通用的,下文將更詳細說明這些資訊。所論述之塊狀天線之長度典型上是λg/2,其中,λg是介電質中之波長。對於在所用介電質材料(例如具有約等於3(~3)之介電常數者)上的60 GHz天線而言,該長度大約是1.2mm。該塊狀天線之寬度稍微比長度大一點;然而,對於雙重饋給或雙重極化天線而言,寬度和長度應該是一樣的(~1.2mm)。
塊狀天線的另一個重要維度是在天線塊與基準接地之間的介電質厚度、以及在主要天線塊與寄生天線塊之間的介電質厚度(若有寄生天線塊的話)。下面是一些相關因數。介電質厚度(結合了材料特性)與天線之阻抗寬度有直接的關聯。例如,作為WiGig(60 GHz)的參考標準,大約8 GHz的帶寬是合意的。針對單一天線塊(例如一個主要天線塊)的方案,介電質之厚度應該是大約λg/10。若想要有廣帶寬(例如在WiGig中),那麼厚度應該是大約300um。針對具有寄生天線塊的方案(針對單一+寄生),總厚度應該是大約λg/10(換言之,即,增加在接地與主要天線塊之間的介電質厚度,加上在主要與寄生天線塊之間的介電質。何者較厚是取決於各介電材料的介電常數而定。概念是要讓主要天線塊更緊密地耦接至接地。在圖445(將大致於後文中更論述)之事例當中,由於屏蔽盾被用作接地基準,所以在接地與主要天線塊之間的介電質就只是空氣。
下面是和圖444~447(亦將大致於後文中更詳細論述)中之屏蔽盾與SMD間之距離有關的一些因數。就於圖444和447中所揭露的面向而言,從屏蔽盾到SMD的距離可係如製程所容許的盡可能小。就圖445之面向而言,從屏蔽盾到SMD的距離應該遵循前文所述之在接地基準與主要天線塊之間的介電質厚度規則。就圖446中之面向而言,該距離是取決於所欲輻射方向。該距離應離垂射輻射越遠越好、並與端射輻射越接近越好。一般而言,該距離會是在這兩個極端之間的某處。就圖448中之面向而言,因為可用空間的關係(基本上對於在此所述的所有面向而言,可用空間都是一種限制性因數),該距離應該是越遠越好。這對單一與雙重極化而言皆然。
圖444依據本揭示內容的一些面向而例示出一種單塊雙饋給雙重極化垂直SMD塊狀天線。在圖444中,可在44401看到一個PCB。可將遮蔽RFIC 44403的RFIC屏蔽盾44405組配成亦作用為塊狀天線44409之反射器。
在本揭示內容的一些面向中,塊狀天線44409是以蝕刻或其他方式被組配在SMD 44407之面上相鄰導引器44417,如圖所示。塊狀天線44409可係受彎折或未受彎折的。換言之,塊狀天線(例如在44409處者)可從該DMC之側邊包繞到底部,而在有需要的時候提供額外長度,如先前曾針對前文所述之面向所說明的。藉由蝕刻或其他方式而位在SMD上的接地係例示在44411。換言之,在本揭示內容的一些面向中,接地44411可如圖所示地係在側邊上,並可依需而如圖所示地包繞。
在本揭示內容的一些面向中,塊狀天線44409受到在電路板上的和在SMD多層元件內的雙饋給線44413和44415饋給,以將適當饋電從電路板連接至適當SMD層。微通路44416從SMD 44407底部或靠近該SMD底部的地方延伸到該SMD元件內之中等高度,在該微通路之後跟隨著在裝置內的線路(即上方線路44415),該線路連接至該塊狀天線中的一個位置並對該位置作饋送,且該線路(結合了下方線路44415)使得該天線具有雙重極化天線的功能。
在本揭示內容的一些面向中,導引器44417是被蝕刻或形成在使用者裝置(例如電話、膝上型電腦及其他諸如此類者)之框架上,用以在方向44419中將輻射導向接收器。曾於前文中論述過的圖418例示出設置有導引器的框架。因為該天線受到雙重且正交的饋給,所以它可提供在兩個正交方向中的兩種極化,方向視在兩種饋給中係何者受到選擇而定。
在本揭示內容的一些面向中,對於在某個給定時間要使用哪種饋給的選擇可係由控制器控制,以使得該天線能夠依需取決於接收器所接收到的極化信號之強度而提供此極化或彼極化。在本揭示內容的一些面向中,使用者裝置所接收到的極化信號之強度會被反饋,以供該控制器選擇饋給用。這使該控制器能夠選擇可提供較強接收信號的極化方式,藉以改善整體效能。
圖445依據本揭示內容的一些面向而例示出一種堆疊塊單饋給單極化垂直SMD塊狀天線。在圖445中,可在44501看到一個PCB。遮蔽RFIC 44503的RFIC屏蔽盾44505被用作塊狀天線44509之反射器及接地基準。塊狀天線44509是以蝕刻或其他方式被組配在SMD 44507之所例示面上。該塊狀天線可係受彎折或未受彎折的。以44511例示出的該塊狀天線是一個寄生元件。當可能適合其他面向時,圖445及將於後文中論述的其他SMD例示圖亦可使用另外的寄生元件。塊狀天線44509受到電路板上的一條饋給線44513饋給。導引器44515被蝕刻或形成在使用者裝置之框架上,用以將輻射導引到方向44517中。因為只有單一條饋給線,所以只有單一種極化方向。
圖446依據本揭示內容的一些面向而例示出一種水平SMD塊狀天線。在圖446中,可在44601看到一個PCB。遮蔽RFIC 44603的RFIC屏蔽盾44605被用作塊狀天線(包含從動電容性塊狀天線44609和寄生塊狀天線44615)的反射器。在該PCB中還有接地層44611,其被用作主要電容性塊狀天線44609的接地基準。並未依比例繪製接地44611。該接地比天線塊本身還要大許多。在本揭示內容的一些面向中,該接地可係PCB的整個面積。
在本揭示內容的一些面向中,電容性塊狀天線44609是以蝕刻或其他方式被組配在SMD 44607之所例示面上。該塊狀天線可係受彎折或未受彎折的。塊狀天線44609受到電路板上的雙重饋給線44613饋給。由於有兩個饋給,所以可有兩種極化,即垂直極化及水平極化,其可係以演算法方式受到控制,如曾於前文中所論述過的。
圖447依據本揭示內容的一些面向而例示出使用交叉通口(cross-hatch)圖樣的一種垂直SMD塊狀天線44708。在圖447中,可在4701看到一個PCB。遮蔽RFIC 44703的RFIC屏蔽盾44705被用作塊狀天線44708的反射器。在本揭示內容的一些面向中,接地基準是在SMD 44707之相對側上的交叉通口圖樣44710,並向下延伸至該PCB之底層。塊狀天線44708可係利用高密度的交叉通口銅跡線和微通路所形成的一個電容性天線塊。實施這樣的一種圖樣可被實施在SMD 44707元件之本體內及主要主PCB 44701內。該交叉通口SMD元件可係藉由複數個焊接點44709A和44709B所連接。塊狀天線44708可係受彎折或未受彎折的。塊狀天線44708受到電路板上的雙重饋給線44713饋給,其應係用於兩種極化方向的兩種正交饋電。導引器44711被蝕刻或形成在框架上,用以將輻射導引到方向44719中。
圖448依據本揭示內容的一些面向而例示出具有環狀極化的一種SMD螺旋天線。在圖448中,RFIC 44803連接至PCB 44801。RFIC屏蔽盾 44805遮蔽RFIC 44803並被用作螺旋天線44809的反射器和接地基準。螺旋天線44809可係利用在SMD 44807之頂層和底層上的通路和跡線所形成。若SMD 44807有多個層,那麼係可利用在SMD 44807之內部層中的通路和跡線來實施該螺旋天線。螺旋天線44809受到在電路板上的一條饋給線44813饋給。導引器44813被蝕刻或形成在框架上,用以將輻射導引到方向44815中。
圖449依據本揭示內容的一些面向而例示出在SMD內的一種螺旋天線之實作。可在44903看到一個RFIC,或者,在本揭示內容的一些面向中,44903所代表的可係握持該RFIC的一個PCB。可將跡線44907印刷在SMD 44905之頂部和底部上。也可將通路44909設置在該SMD之頂部與底部之間以如圖所示地連接該跡線。雖然不是螺旋所通常被例示成的圓形,但在此所例示出的跡線通路組合係可作為一個螺旋的一個圓形或橢圓環圈。係可將多個此種環圈連接在一起來發揮圓形環圈的作用。請注意,底部跡線44907是開放的(未連接至通路44910),其可連接至第二個環圈,第二個環圈也一樣可連接至第三個環圈,以此類推,以形成一個螺旋。例如,若SMD元件有多個層,那麼跡線環圈和連接通路可係被建構在內部層上,而使該螺旋能夠轉更多圈。通路44911連接至RFIC 44903內的一個帶狀線饋件44915。通路44909是接地通路,用以聯結作為帶狀線饋件44915之基準的GND層。
圖450依據本揭示內容的一些面向而例示出從一個RFIC到框架上之多個導引器的輻射接耦。圖中例示出與RFIC 45003附接的PCB 45001。各包含一個天線元件(例如於圖444~447中所例示者)的四個SMD元件45005針對增益與尺寸的抗衡而彼此相隔適當距離,且受來自RFIC 45003的饋給機構45007饋給。饋給機構45007可係單饋給單極化饋給機構或雙饋給雙重極化饋給機構,各如前文所述。如亦曾於本說明書前文中所論述過的,距離和其他參數是在該天線所見用之裝置中的可用空間的函數。那麼,在許多事例中,係可藉由模擬(將可用距離或距離範圍、角度及其他參數輸入到模擬軟體中,並決定是由哪組距離、角度、增益、輻射場型和其他參數提供所欲結果)來決定距離和其他參數,圖中亦例示出在裝置框架45009上的四個目標特徵件45011(例如導引器)。該等SMD元件45005可代表一個28 GHz天線陣列,其天線元件各受具有相同極化方向的RF信號饋給。在45013藉由波浪線所例示出的是對於該等SMD元件與目標特徵件間之輻射的指示。在該等SMD元件與該等框架特徵件之間的間隔在28 GHz上會是0.5mm到1.0mm.的等級。於此面向中,該等天線元件是SMD元件,然而,它們也可係被實現在PCB上。
如前文所述,像是例如RFEM、RFIC及其他諸如此類者的RF子系統使用了屏蔽件來防禦射頻干擾(RFI)和電磁干擾(EMI)。該屏蔽件受到金屬化,並且通常會形成一個盒子來遮蔽被設置在該屏蔽件之內的活躍晶粒。下面將說明在該遮蔽件上之具有各種形式和圖案的切割,藉以創造出為槽線或活躍金屬線天線的天線結構,這些天線會透過金屬化跡線或透過另一種適合的耦接機構類型而連接至在該遮蔽件內部的RFIC。
圖451A是依據本揭示內容之一些面向的一個透視圖,其示出形成一個天線的一種IC屏蔽盾牆壁切割。圖中係以透視圖例示出IC屏蔽盾45100,屏蔽盾上蓋未被示出。45113指出固定有該IC屏蔽盾的PCB之頂部。在圖451A中,品項45113看起來好像不在PCB之頂部。但,這僅係由於缺乏繪畫空間所致。品項45113係PCB之頂部,該RFIC晶粒係被設置在此PCB之頂部上。該屏蔽盾可能係藉由焊料而被固定至該PCB。位置45115例示出一個縫隙或開口。在本揭示內容的一些面向中,有典型上環繞該PCB之頂部的四個角。RFIC晶粒45101也被固定在PCB 45113上,在本揭示內容的一些面向中,其可係藉由焊接所固定,如由RFIC晶粒45101底下的焊球所指出的。圖中可看到各標示著「屏蔽盾牆」的兩個屏蔽盾牆,第三個屏蔽盾牆係以虛線示出。因此可看到該IC屏蔽盾之內部。可在45105看到在屏蔽盾牆45103中的一個切割,該切割延續至在PCB處的屏蔽盾牆之底部,並作用為一個天線。此切割形成了作用為一個天線的牆壁元件45107,其於此面向中是一個平面式倒F形天線(PIFA)。如將於後文中指出的,一個PIFA只是可從該屏蔽盾切割出來的天線的一種範例,本發明之面向不限於使用PIFA。在現在所論述的這個面向中,該PIFA天線是圖451A中的交叉影線區域45107。它有受到金屬化。是在PIFA 45107周圍的切割是在兩個區域中的45105,它沒有交叉影線。因此,圖中係以斜線區域來示出形成PIFA 45107的敷金屬。
在圖451B中,為求圖示簡明,並未在GND面邊緣線之上的PIFA天線45107周圍繪出任何環繞金屬。但在圖451A中,PIFA 45107係如圖所示地在切割部45105內的該屏蔽盾側之內。在本揭示內容的一些面向中,牆壁元件45107可係在饋給傳輸線45111終止終止於該PCB,該饋給傳輸線連接至RFIC晶粒45101之適當收發器電路且向由切割部45105形成的該天線作饋給。可使用各式饋給機構,例如此圖所示之共平面波導、或者微帶、及其他諸如此類者。可係藉由移除金屬以暴露出將傳輸線45111與接地GND隔離的區段45112,來在該PCB之地板45113上形成傳輸線45111。如於圖451A中所示,饋給線45111有一部份是在PCB上,且有一部份是在通向PIFA 45107的屏蔽盾牆45103敷金屬上。
在圖451A中,在本揭示內容的一些面向中,絕大部分的傳輸線45111是在該RFIC晶粒所位處之PCB上。填有交叉影線的區域45111是在PCB上的金屬化傳輸線,只有其中一小部份傳輸線是位在屏蔽盾牆上。換言之,填有交叉影線的區域45107和其餘屏蔽盾牆45103(除了45105以外)是在該屏蔽盾牆上的敷金屬。在這個範例中,PIFA天線45107係在該屏蔽盾牆中的無敷金屬切割部45105內形成。在傳輸線45111兩側之任一側上,區域45112是已在饋給線45111之兩側45112上將PCB敷金屬移除(分層)以使得45111成為向該PIFA饋給之傳輸線的區域。通常是藉由在PCB上進行蝕刻來作這樣的分層。也有可能使用刮除來取代蝕刻,但刮除作業被認為是不精準的。也可藉由在屏蔽盾金屬上的切削或其他機械式切割機構來作這樣的分層。可使用複數種技術來施作該饋給線,而不僅限於一種技術(例如在PCB上者)。
該牆壁之與切割部45105相鄰的一個元件45109連接至PCB之接地GND、並作用為切割天線45107之通向接地的一條短路線。在本揭示內容的一些面向中,GND作用為藉由切割所形成的該天線之接地面。圖451B是依據本揭示內容之一些面向的一個側視圖,其示出包含例示於圖451A中的該天線的牆壁切割。圖451B示出具有元件45105以及牆壁元件45107、45109和饋給傳輸線45111(與在圖451A中有相似標號的元件相同)的一個平面式倒F形天線。於此面向中使用PIFA主要是因為它呈現了經由牆壁元件45109而將天線連接至接地GND的一種相對簡單的方式,也因為它在四分之一波長的已知共振(這可減少在使用者裝置中所需要的索取空間),還因為它具有良好的信號吸收率性質。在作業上,係將饋給傳輸線45111組配來對處於切割部45105中之作用為天線(從屏蔽盾牆45103將RF能量向外輻射)的天線元件作饋給。在本揭示內容的一些面向(例如於45107所例示出的該PIFA)中,輻射可實質上是全向性的。該等切割與天線元件可具有其他組態形式,例如凹口或溝槽、或者被適當接地的天線塊。
圖451C是依據本揭示內容之一些面向的一種IC屏蔽盾之透視圖,其具有構成一個天線陣列之天線元件的牆壁切割和頂部切割。在圖451C中,典型上可在45103看到數個牆壁,也可在45106看到頂部。如此,圖451C之透視圖例示出遮蔽RFIC 45101(由於位在該IC屏蔽盾之上蓋45106底下,故係以隱藏圖示出)的IC屏蔽盾。可在45105A看到在頂部45106上的切割,牆壁元件45109A提供經由該PCB而至接地的一個路徑。圖451C中之切割部45105A作用為一個天線,且基本上是與圖451A之切割部45105(在圖451C中係以隱藏圖示出)同類型的天線。以隱藏圖示出的饋給傳輸線45111A從RFIC 45101向天線45109A作饋給,與以隱藏圖示出的饋給傳輸線45111相同或湘似。
在本揭示內容的一些面向中,係可將二或更多個天線定向為彼此正交。例如,可將兩個天線45105和45105A在實體上定位為實質上彼此正交,以支援兩種不同極化方式和(或)空間涵蓋範圍。可對各個天線饋給相同信號以創造出新的向量加總、或者亦可對各個天線饋給兩種不同信號或空間串流以使得能夠進行多輸入多輸出(MIMO)作業模式。當在不同時間受到饋給時,係可視控制組態而定地在不同時間以兩種不同極化方式造成輻射,如曾於前文中所論述過的。
在本揭示內容的一些面向中,可係由控制器來控制對於在某個給定時間要使用哪種饋給的選擇,以使得天線能夠取決於極化信號所被發送至之接收器所接收到的信號強度而依需提供此極化方向或彼極化方向。在本揭示內容的一些面向中,該接收器所接收到的極化信號之強度會被反饋,以供該控制器選擇可提供某種極化方向(垂直或水平,該極化方向會在某個給定時間提供較強接收信號)的饋給方式。可持續提供反饋,藉以持續提供適當極化方向並增進整體效能。在本揭示內容的一些面向中,兩種饋給方式都被使用以解密具有空間正交性的MIMO信號。
圖451D是依據本揭示內容之一些面向的一種IC屏蔽盾之透視圖,其具有構成一個天線陣列之天線元件的第一牆壁切割和第二牆壁切割。圖451D中之IC屏蔽盾45106與圖451A中以45100例示者相同。但這個屏蔽盾具有第二切割部45105A,包含以與切割部45105相同之方式相對於該晶粒所設置的傳輸線45111A、以及饋給傳輸線45111。由於該屏蔽盾是矩形的,所以兩個切割部45105和45105A彼此正交,且係以與參照圖451C所述者相同的方式運作。例如在屏蔽盾之頂部上之具有與前文所述者類似之饋給機構的兩個正交切割天線這樣的其他實作以及其他實作也是有可能的。
在RF系統中,天線係連接至收發(T/R)切換器並接著連接至TX鏈中的功率放大器(PA)及RS鏈中的低雜訊放大器(LNA)。從RF效能的觀點來看,在毫米波頻率上,與此種T/R切換器相關聯的損耗很高且令人苦惱。在圖452A和452B中所示出的是針對方形塊狀天線的RF陣容與天線饋給網路(用於單極化及雙重極化)。然而,它們也適用於其他類型和形狀的天線實作。
圖452A依據本揭示內容的一些面向而例示出塊狀天線和RF饋給線連接,包含用於單極化設計的一種收發(TR)切換器。在圖452A中,塊狀天線45201具有於匹配點45205連接的饋給線45203,詳見後文。天線45207與塊狀天線45201相同,饋給線45203在收發器中連結至T/R切換器45209。PA 45211和LNA 45213各如圖所示地連接至T/R切換器45209,該T/R切換器係針對發送模式與接收模式而作切換。
圖452B依據本揭示內容的一些面向而例示出塊狀天線和RF饋給線連接,包含用於雙重極化設計的收發(TR)切換器。在圖452B中,塊狀天線45215具有於匹配點45219連接的水平極化饋給線饋給線45217。垂直極化饋給線45224在匹配點45223連接。天線45225與塊狀天線45215相同。在水平極化方面,水平饋給線45217在收發器中連結至T/R切換器45227。PA 45229和LNA 45231各如圖所示地連接至T/R切換器45227,該T/R切換器係針對水平極化信號而針對發送模式與接收模式作切換。在垂直極化方面,垂直饋給線45224在收發器中連結至T/R切換器45235。PA 45237和LNA 45239各如圖所示地連接至T/R切換器45235,該T/R切換器係針對垂直極化信號而針對發送模式與接收模式作切換。
然而,由於塊狀天線的饋給線特徵,故在本揭示內容的一些面向中係可將該T/R切換器移除。
在使用塊狀天線時,係可使一個天線饋給線匹配點比第二個天線饋給線匹配點更往一側稍微挪移。這可在圖452C中看到。圖452C依據本揭示內容的一些面向而例示出單極化設計中的一種塊狀天線45204,其用於RX饋給線匹配點的天線饋給線比TX饋給線匹配點更往一側稍微挪移。換言之,在圖452C中,RX匹配饋給點比TX饋給點更靠近天線邊緣。這麼做的理由是,饋給線之連接點的阻抗係由該塊狀天線之進行連接的點來決定,越靠近該塊狀天線之中心連接阻抗就越低,越靠近該塊狀天線之邊緣連接阻抗就越高。在發送與接收作業上,TX饋給線和RX饋給線二者都聯結至該塊狀天線。
在本揭示內容的一些面向中,在該TX饋給線的發送器側聯結著一個PA。PA係在極低阻抗上作業,因此如於圖452C中所見,該TX饋給線匹配點會相對靠近該塊狀天線之中心,以滿足PA的低阻抗匹配要求。在該RX饋給線的RX側聯結著一個LNA。LNA係在高阻抗上作業,因此亦如於圖452C中所見,該TX饋給線匹配點會相對靠近該塊狀天線之邊緣。這兩個匹配點(一個比較靠近塊狀天線中心,一個比較靠近塊狀天線邊緣)造成在兩個匹配點之間的偏差。
如圖452D所示,亦針對雙重極化設計而演示這種在匹配點當中的偏差。圖452D依據本揭示內容的一些面向而例示出雙重極化設計中的一種塊狀天線45206,其用於RX饋給線匹配點的天線饋給線在兩種極化方向上均比TX饋給線匹配點更往一側稍微挪移。換言之,在圖452D中係有兩組偏移匹配點,一組用於水平極化作業,另一組用於垂直極化作業。
塊狀天線的上述饋給線匹配點特徵使得TX鏈能夠直接連接至該塊狀天線的TX饋給線匹配點,並使RX鏈能夠直接連接至該塊狀天線的RX饋給線匹配點。因此,T/R切換器之利益及要被包含在該RF陣容中的相關插入損耗被減少了。從TX輸出功率或效益與RX雜訊指數(NF)觀點來看,這進而可大幅改善RF效能。前述內容可在圖453A和453B中看到。可在系統層級克服在與來自相反方向的饋給線相關聯的TX和RX之間的180度反相。
圖453A依據本揭示內容的一些面向而例示出一種單極化實作,其TX饋給線和RX饋給線直接連接至塊狀天線饋給線匹配點。在圖453A中,塊狀天線45301具有連接至RX饋給線匹配點45309的RX饋給線45307以及直接連接至TX饋給線匹配點45305的TX饋給線45303。與塊狀天線45301相同或相似的塊狀天線45311經由TX饋給線45303直接連接至PA 45313、並經由RX饋給線45307直接連接至LNA 45315,而無需T/R切換器。
圖453B依據本揭示內容的一些面向而例示出一種雙重極化實作,其係透過使水平極化TX饋給線和水平RX饋給線以及垂直極化TX饋給線和垂直RX饋給線直接連接至塊狀天線饋給線匹配點所實施,而不使用T/R切換器。圖453B與圖453A相似,差別只在有水平極化TX饋給線45327和水平極化RX饋給線45331也有垂直極化TX饋給線45319和垂直極化RX饋給線45323,這些饋給線分別連接至其各自的饋給線匹配點45329、45333及45321、45325。於此面向中,塊狀天線45335經由水平極化TX饋給線45327直接連接至PA 45337、並經由水平極化RX饋給線45331直接連接至LNA 45339,而不使用T/R切換器。類似地,塊狀天線45335也可經由垂直極化TX饋給線45319直接連接至PA 45343、並經由垂直極化RX饋給線45323直接連接至LNA 45345,而不使用T/R切換器。
於圖453A和453B中所例示的直接連接使得無需T/R切換器便能夠在半雙工模式中作業(當中,TX和RX是在不同時候作業)。
圖454A依據本揭示內容的一些面向而例示出一種IC屏蔽盾。IC屏蔽盾45400包含兩個金屬部件:所謂的「圍欄」45401,其係被焊接或以其他方式固定在PCB上,且在該圍欄內(例如在圍欄45401中之如圖所示之切除部內)可能設置有積體和離散電路;以及頂蓋45403,此頂蓋在本揭示內容的一些面向中係藉由將其按壓在圍欄45401頂上而附接至該圍欄。此種兩件式IC屏蔽盾技術容許能夠獲得藉由充當被設置於與該屏蔽盾鄰近處的天線或天線陣列的反射器而改善天線增益的選項,詳見後文。
在本揭示內容的一些面向中,係可藉由使圍欄45401的一部分凸出或延伸通過頂蓋45403中之空間而進一步改善增益。圖454B依據本揭示內容的一些面向而例示出一種IC屏蔽盾,其圍欄於45405具有通過頂蓋45403中之所例示空間的一個突出部或延伸部,用以提高天線增益和指向性。在本揭示內容的一些面向中,該頂蓋本身可能被製作成進入一個延伸部,雖然在所使用的是未焊接頂蓋的情況中它可能會變形,例如由於掉落並撞擊地面的面向、或以手握持時。
回來論述圖454B,該突出部可具有彎折或無彎折。在該突出部(或延伸部)中的彎折主要係用於提供機械穩定性。圖454B示出一個使用者裝置之平面圖的一部分,包含最初曾在圖439中見過的同軸連接器43915,此同軸連接器佔用了天線陣列的許多有限空間,如曾於前文中所論述過的。在圖454B中之屏蔽盾旁邊有很靠近該屏蔽盾的一個天線陣列,此陣列包含堆疊塊狀天線45407A和45409A以及雙極天線元件45407B和45409B,並且可能包含導引器45407C、45409C和45407D、45409D。
在本揭示內容的一些面向中,在雙極天線45407B和導引器45407C之間的距離是340微米。從雙極天線45409B到銅層45410之邊緣的距離可係780微米。從雙極天線到頂蓋45403的距離可係2毫米。在本揭示內容的一些面向中,在導引器45407C與45407D之間的距離同樣是340微米。該陣列可係如曾於前文中針對塊狀和雙極天線面向所論述過地受到饋給。在端射方向(與該等導引器垂直)上之歸功於該突出部的增益已測得是大約1dBi。
圖454C依據本揭示內容的一些面向而例示出在IC屏蔽盾上使用該圍欄之通過IC屏蔽盾上蓋45403的彎折延伸部45405以改善雙極天線元件45411、45413、45415、45417之陣列之增益的作法。圖中所例示之陣列是建構在該PCB內的一個1×4雙極天線陣列,如曾於前文中所論述過的。在本揭示內容的一些面向中,該PCB可係由雙馬來醯亞胺三氮雜苯(Bismaleimide-Triazine, BT)樹脂製成。在圖454C的這個面向中,在端射方向(與雙極天線臂垂直)上之由於該突出部所致的增益已測得是大約0.5dBi。
圖454D依據本揭示內容的一些面向而例示出因為該突出部而在該遮蔽盾結構中所形成的一個孔洞45419。也可以看到在頂蓋45403內部的一部分圍欄45421。在本揭示內容的一些面向中,該突出部並未被密封。由是,可能會在結構45406中形成像是例如在45419處者這樣的一個孔洞,因此可能會有RF洩漏。是故,在施作突出部45405時可能要注意以使孔洞45419盡可能小的方式來彎折該金屬或以其他方式設置該金屬,以使洩漏最小化。
圖454E是依據本揭示內容之一些面向的針對圖454D之突出部和孔洞的拉近透視圖。頂蓋45403與圍欄45421之組合45408更清楚地例示出了突出部5405和孔洞45419。
圖455是依據本揭示內容之一些面向的一個俯視圖,其示出具有屏蔽盾反射器的一種塊狀天線與雙極天線組合陣列。例示於45500的是一個陣列,此陣列包含塊狀天線45503、45505、45507以及雙極天線45509和45511,此陣列支援對端射方向(與雙極天線臂垂直)的雙重極化分集。
在本揭示內容的一些面向中,塊狀天線45503、45505、45507可係雙重天線塊,如將於後文中參照圖456所論述的。IC屏蔽盾頂蓋45501和IC屏蔽盾圍籬突出部45501A為該天線陣列提供反射器和接地。於圖455之45513處例示出的多個孔洞係被設置在該等天線塊之間,這些孔洞在該陣列的兩個雙極天線各側上係典型的。
在本揭示內容的一些面向中,該等孔洞清除了在由屏蔽盾45501所提供之接地與雙極天線45509、45511之間的耦合,這是有鑑於若接地非常靠近雙極天線,則阻抗匹配會被降級且會對該雙極天線之有效性造成負面衝擊。若金屬很接近雙極天線,則雙極天線輻射效率可能會被降級且無法適當反射輻射。為了達成實質上不使天線效能降級的反射,該金屬應該遠離輻射器,在本揭示內容的一些面向中係距離輻射器大約四分之一波長。塊狀模式是在天線塊與該天線塊底下的接地之間,且可能並不需要大片接地來生效。由於接地有限,所以會有繞射,但損耗很輕微。從該等雙極天線到接地45513的離地距離是這樣的,即,使該等孔洞讓雙極天線能夠更靠近塊狀天線,藉以使結構更緊密。以端射方向看,該雙極天線具有的是水平極化,且該等塊狀天線具有的是垂直極化,該等塊狀天線各作用為一個單極元件。
圖456是依據本揭示內容之一些面向的一個側視圖,其示出圖455之該天線陣列。可在屏蔽盾45501旁邊看到座標系統,其中,Y座標實際上係朝頁面外前進。該等天線塊和雙極天線是在PCB中,如圖所示。此側視圖例示出三個塊狀天線的其中一個45503、45503A,其餘者係典型的,其包含一個雙重塊狀天線,當中,天線塊45503A是寄生天線,且天線塊45503B是經由饋給線45601(在一種面向中係藉由使用通路孔)而獲得能量的從動天線塊。可在此側視圖中看到雙極天線45509,其受饋給線45603饋給,此饋給線係一個接地層且亦係該雙極天線的一部分。該雙極天線係由兩個層建構的,其一天線臂係接地45603的一部分,而第二個是來自層級45509(從該層激發)。熟習本技藝中之通常技術者會可識出,本文所述之各種天線類型之數量僅係作為範例,該等天線之其他數量或數目亦可能適用於其他面向。同樣地,視該等天線陣列所見用之裝置中之可用空間而定,與所述尺寸不同的尺寸也可能見用於其他面向,如可能藉由模擬或其他方法所顯示的。
圖457是依據本揭示內容之一些面向的一個透視圖,其示出配合塊狀天線陣列使用的一種中介件,用以旁繞過使用者裝置中之大型障礙物。構成該中介件的材料可係PCB層板或其他絕緣材料。由於該等天線塊已經有在該RF子系統中接地,所以該中介件材料不會對天線造成很大的影響。可藉由焊料與襯墊(例如LGA墊)來將該中介件緊固在PCB上。在本揭示內容的一些面向中,IF會從主機板被導引至RF子系統以供處理、並最終被饋送給塊狀天線陣列以作發送。
在圖457中,一個使用者裝置的部份平面圖54700可包含一個PCB主機板,此主機板在本揭示內容的一些面向中可係一個低溫共燒陶瓷(LTCC)。在本揭示內容的一些面向中,品項45703可係膝上型電腦或其他裝置框架的一部分,且可係由鎂製成。可在45705看到妨礙有效天線作業的USB連接器。
為了旁繞過障礙物,係可使用帶有塊狀天線陣列45709的中介件45707,在該中介件上設置有反射盾45710。該反射盾可係一個IC屏蔽盾(例如曾於本說明書前文中論述者)的一部分。由於空間考量,所以並未於圖中示出完整的IC屏蔽盾和該IC本身,該IC屏蔽盾和該IC可係以曾於前文中所論述過的方式設置,或以如將於後文中參照圖461A論述的方式設置。中介件45707係用於依需提供高度並擡高整個RFEM以使其含有用於連接至接地的GND通路亦含有用於對天線陣列作饋給的IF信號通路。
圖458A是依據本揭示內容之一些面向的一種中介件之透視圖,其例示出一個IC屏蔽盾頂蓋45801。在圖458A中,雙極天線陣列45809和反射器45810係位在一個中介件上,與圖457中之塊狀天線陣列45709和反射器45710相仿。在本揭示內容的一些面向中,品項45809A可係帶有反射器45812的一個塊狀天線陣列。圖中示出該等陣列與反射器之端射方向。
圖458B依據本揭示內容之一些面向而以垂直圖示出圖458A的雙極天線陣列之輻射場型,其端射方向被例示為負九十(-90)度。垂射方向被指為是在零(0)度。如可在此圖中看到的,在圖458B中,在垂射方向上的涵蓋率較強。然而,該中介件已使得某種程度的雙極天線陣列輻射能夠出現在圖458B所例示之端射方向上。圖458B例示出了數個圖形,該等圖形各代表不同高度的中介件。如可從圖458B中看出的,當將雙極天線陣列設置在中介件上時,在所例示的所有中介件高度上,往端射方向的輻射都被降級且具有低增益及狹窄波束寬度。因此,在中介件上設置塊狀天線會是較為合意的
圖459依據本揭示內容的一些面向,以中介件高度的函數例示出圖458A之塊狀天線陣列在各個方向上的實現增益。曲線45901以中介件高度之函數例示出在端射方向上的實現增益,曲線45903以中介件高度之函數例示出在比端射高5度方向上的實現增益,且曲線45905以中介件高度之函數例示出在比端射高10度方向上的實現增益。
圖460A依據本揭示內容之一些面向而例示出用於雙帶雙重極化作業的一種塊狀與槽行組合天線。在圖460A中,天線46000例示出形成第一天線的雙重塊狀天線46001、46002以及形成第二天線的矩形槽行天線46003。該等天線各受到彼此正交以供用於雙重極化方向的兩個饋給機構饋給。
例如,槽行天線46003係受彼此正交的饋給線46005和46007饋給。品項46005A和46005B是用於向饋給線46005提供基準的接地通路,也有其他類似接地通路係用於向饋給線46007提供基準。塊狀天線46001、46002包含寄生天線元件46001和從動天線元件46002。在所例示的這個面向中,從動天線46002係藉由通路(例如在圖460B之46013、46015處者)而受到饋給。通路46013可耦接至一條饋給線,例如於圖460B中所示之饋給線46011。線路46011可係由使用者裝置之積體電路(IC)饋給(未於圖中示出該IC)。通路46015同樣可耦接至一條饋給線,此饋給線可係與饋給線46011正交且一樣受該IC饋給者。在所例示的這個面向中,槽行天線46003可係受鄰近耦接(proximity coupling)或任何其他適當饋給機構饋給,例如受微帶線饋給。
於圖460B中例示出了鄰近耦接,下文將加以說明。圖460B是依據本揭示內容之一些面向的一個側視圖,其示出圖460A之塊狀天線與槽行天線組合。從側邊視角,圖460B例示出了槽行天線46003、以及槽行天線46003的兩個饋給機構之一,例如饋給線46007,此饋給線在本揭示內容的一些面向中可係微帶饋給線、金屬跡線或其他類型的傳輸線。圖中係將微帶饋給線46007例示為在PCB內且與槽行天線46003之底部相距一段距離,此饋給線藉由鄰近耦接而驅動槽行天線46003,使能量能夠從饋給線46005、46007耦接至槽行天線46003。可係為了將信號饋送給使用者裝置之積體電路(未於圖中示出)而將線路46005、46007耦接至槽行天線46003。微帶饋給線46005被設置為與饋給線46007垂直。雖然於本文中係將該饋給線描述為微帶,但該饋給線也可係任何其他合適傳輸線,例如帶狀線、跡線及其他諸如此類者。
在本揭示內容的一些面向中,該等饋給線包含雙帶饋給線,例如在包含30 GHz之頻帶中的饋給線46005以及在包含60 GHz之頻帶中的饋給線46007。該等饋給線可亦係在39 GHz頻帶或73 GHz頻帶或者其他適當頻帶上,其中,饋給線46005是在該頻帶內的一個頻率上,且饋給線46007是在該頻率的兩倍上。
在本揭示內容的一些面向中,塊狀天線46001、46002係在某一個頻率上作業,而槽行天線46003係在另一個頻率上作業,各天線之頻率係與天線之尺寸有關。換言之,係可藉由將該等天線尺寸設計為適於在所欲頻率上作業,來使該等塊狀天線與槽行天線在不同頻率上作業。在本揭示內容的一些面向中,各個天線是在不同時間作業,使得能夠取決於來自接收裝置之指出在某個特定時間係何極化方向為較佳極化方向的反饋,而在適當時間使具有適當極化方向的信號被發送。
如前文所提,在本揭示內容的一些面向中,塊狀天線46001是寄生天線元件,且46002是從動天線元件。如於圖460B中所見,從動天線46002之接地是「浮動的」,因為它是藉由通路孔46013和46015而受到饋給(在圖460A中只看得到通路46015),該等通路各係處於前文所述的一個給定頻帶中且分別與饋給線46007或46005相關聯,以供用於對從動元件46002作饋給的鄰近耦接。此種饋給線可包含連接至該從動元件的通路。該槽行元件的內部部份是可作用為該塊狀天線元件之接地GND的矩形金屬,因為它可為該目的而被造得夠大、且該等天線係在不同時間上作業。
對該等塊狀天線和對該等槽行天線的饋給是正交的,這可支援具有空間分集的極化作業。例如,在X方向上的輻射會是藉由第一饋給線來作激發,且在Y方向上的輻射會是藉由與第一饋給線正交的第二饋給線來作激發。就垂射輻射而言,各天線可係配合在垂射(圖460B中之Z)方向中的雙重極化而作業。可藉由演算法方式來控制各個天線以使其在特定時間以特定極化方向作業,該極化方向係與在那個給定時間被作動的是哪條饋給線有關,此作動操作係與正將指出哪種極化方向在該給定時間會提供較佳接收率的資訊反饋給發送器的接收裝置之定向有關。就端射輻射而言,各天線可係僅配合一個極化方向而作業,此極化方向與激發係來自X方向(圖460B中之46013)還是Y方向(圖460B中之46015)有關,所具有的增益通常比垂射輻射低。此外,就端射輻射而言,若天線元件各係藉由兩個正交饋給部作激發,那麼各個天線亦可係配合雙重極化而作業,但所具有的增益會比單極化作業低很多。雖然在本文中所講述的是單一個寄生元件,但熟習本技藝中之通常技術者會可識出,若適於某個給定面向,那麼亦可使用多個此種寄生元件,或者在本揭示內容的一些面向中,亦可使用一或多個導引器。同樣地,雖然於本文中所講述的是方形槽行天線,但在各種面向中所使用的也可係其他種槽行天線組態。
可在電路板之一層中的矽電路或晶片中摘選天線或天線陣列,在本揭示內容的一些面向中,該電路板係超厚金屬(UTM)。已知UTM是具有最低損耗的其中一種電路板材料。圖461A是依據本揭示內容之一些面向的一個爆炸圖,其示出一種晶片式天線(antenna-on-a-chip, AOC)。AOC 46100包含PCB 46111(亦可係BT層板)和矽電路46103(可含有用於提供射頻(RF)信號的收發器)。該AOC具有天線46105,在本揭示內容的一些面向中,這些天線可包含一個2×2塊狀天線陣列(只有其中一個塊狀天線被標號為46105,但其他三者如圖所示地為典型的),該AOC可亦具有IC金屬屏蔽盾46101。雖然所論述的這個面向係含有包含四個塊狀天線元件的陣列,但本發明之面向並不受限於塊狀天線。熟習本技藝中之通常技術者會可識出,其他天線元件(例如槽行天線或凹口式天線(notch antenna)),該天線陣列之作業頻率可係在毫米波頻帶及可支援一些或所有WiGig頻帶的頻率範圍中。PCB板46111具有在該天線陣列底下的金屬清空部46113。清空部46113可避免該天線陣列短路。因為天線輻射係通過或透過該電路板而輻射,所以清空部46113也具有使天線陣列輻射能夠發送到電路板外部的作用。
圖461B是依據本揭示內容之一些面向的一個仰視圖,其示出構成圖461A之該AOC的該等天線46105。變換器46107包含在該矽電路中所用的變換器(例如用於共軛匹配)及其他電子功能件。可在46109設置跡線,這些跡線可係用於在塊狀天線46105之間的路徑規劃,包含該等塊狀天線之饋給部,該等饋給部可耦接至該矽電路內之收發器,且可包含耦接至功率放大器(PA)和低雜訊放大器(LNA)切換器的小型微帶線路。
圖461C是圖461A之該AOC的一個側視圖,其例示出該IC屏蔽盾46101、矽電路46103和PCB板46111。該等塊狀天線可係被施作在矽件46103之底部,且IC屏蔽盾46101可作接地用。圖462例示出含有四個塊狀天線的該塊狀天線陣列之尺寸,其中一個塊狀天線一者在圖462中被記為46105。該等塊狀天線本身可係1平方毫米。圖463是圖461A~461C和462之該AOC之依據本揭示內容之一些面向的模擬輻射場型。圖形46301例示出了E平面,且圖形46303代表的是H平面。
圖464A依據本揭示內容的一些面向,針對將晶粒嵌在層疊封裝體中之實作而例示出AOC的另一個側視圖。PCB 46401包含矽件46405和接地46403。當有提供接地46403時,並不需要使用IC屏蔽盾(例如圖461C中之46103)來作為接地。在矽件46405之該等天線與接地46403之間的連接可係由50歐姆連接部46407所為,有時亦將此連接部稱為突出部。連接部46407可包含從矽件到GND的通路,且其在此係被用作饋給機構的一部分。在實務上可能有許多通路將該IC連接至GND。
圖464B依據本揭示內容之一些面向,以矽件之高度除以天線塊之高度的函數例示出輻射效率。換句話說,IC之高度就是矽件厚度,且天線塊高度就是從GND到所輻射天線塊的天線尺寸厚度。在接地比圖464A之晶粒高60微米的面向中,實現增益是0.46dBi。圖464C依據本揭示內容之一些面向,以矽件之高度除以天線塊之高度的函數例示出以dBi為單位的實現增益。
圖465是依據本揭示內容之一些面向的對AOC的另一種例示,其象徵性地示出一種晶片概覽,包含在天線與晶片上之電路之間的關係。晶片概觀46500例示出具有四個AOC元件的一個矽晶片,圖中係以46501來指出其中一個AOC元件。圖中係以一連串三角形來代表晶載電路,並以46503來指出其中一個三角形。此電路可包含RFEM(或RFIC),包含具有收發器(包含但不受限於功率放大器和低雜訊放大器)的尋常無線電電路。圖中係以直線(例如46505)來例示晶載連接器,該等晶載連接器可包含一般電路連接和對AOC的連接。
AOC可提供實際成本節省,因為可使用簡單的電路板來實施。在一種面向中,係可以含有AOC但不具有電路板的受屏蔽矽電路形式來販售含有AOC的產品,且購買該產品的OEM可將該產品直接焊至主機板上。或者,該AOC亦可係連同其自己的PCB還有IF或RF纜線一起被安裝,以使其可被設置在平台中之任意處。在這樣的事例中,該AOC之優勢係在於可簡化PCB(相較於正規板載天線而言)。或者,亦可銷售已被安裝在主機板上的AOC產品。這是具有成本效益的,因為該AOC的位置已被限定在該主機板區域上了,所以不需要包裝。換句話說,就是不會有包裝,而這會是一種實際的節省。
該AOC可使傳導功率和雜訊指數獲得改良,因為不需要電路板路由及焊球過渡降級。一般而言,相較於電路板天線塊,天線塊尺寸係可被縮小百分之五十(50%)。AOC支援廣帶寬匹配(可能高達304 GHz帶寬),這可使得能夠支援比四個更多的通道。可在嵌入式晶粒或層疊封裝體(POP)方案中實施本文所述之AOC。POP是組合了兩個PCB的一種技術。含有該晶粒的主要PCB(有時稱之為「簡單PCB」)和具有充填了金屬的腔室的另一個PCB,該腔室作用為屏蔽盾且亦使得信號和天線陣列能夠被設置在該屏蔽盾頂上。此外,由於該AOC並不需要通向外部天線的跡線,所以這些天線不具有(或只有極少)由該種跡線所致的損耗。
圖466依據本揭示內容之一些面向而例示一種示範機器46600之方塊圖,係可於此機器上實施於本文中所述的任何一或多種技術或方法論。在兩種可選擇面向中,機器46600可係作為獨立裝置作業、或可係連接(例如以網絡方式)至其他機器而作業。在一種網絡式佈署中,機器46600可係在伺服器機器或客戶端機器之能力範圍內、或者兼在伺服器與客戶端網絡環境中作業。在一種範例中,機器46600可作用為在同級間(P2P)(或其他分散式)網路環境中的一個同級機器。機器46600可係UE、eNodeB、AP、STA、個人電腦(PC)、平板電腦PC、機上盒(STB)、個人數位助理(PDA)、行動電話、智慧型電話、網路設備、網絡路由器、切換器或橋接器、或能夠執行敘明要由機器進行之動作的指令(以連續或其他方式)的任何機器。此外,雖然圖中只例示出單一個機器,但亦應將「機器」一語解釋為包含個別地或集體地執行一組(或複數組)指令以進行於本文中所述之任何一或多種方法論的任何機器集合,例如雲端計算、服務軟體(software as a service, SaaS)、其他電腦群集組態。
於本文之語境中,範例可能包含邏輯或多個部件、子系統或機構,或者可能係作業於邏輯或多個部件、子系統或機構上。子系統是能夠進行特定作業且可被以某種方式組配或安排的有形實體(例如硬體)。在一種範例中,可藉由特定方式來將電路配置(例如以內部方式或關聯於外部實體(例如其他電路)的方式)為一個子系統。在一種範例中,可藉由韌體或軟體(例如指令、應用程式部份或應用程式)來將一或多個電腦系統(例如獨立、客戶端或伺服器端電腦系統)或一或多個硬體處理器的整體或一部份組配為可運作來進行特定作業的一個子系統。在一種範例中,該軟體可係駐在機器可讀媒體當中。在一種範例中,該軟體在受到該子系統之下層硬體執行時會致使該硬體進行該等特定作業。
因此,「子系統」一詞被認知為是包含有形實體,不論是被實體性建構、被以特定方式組配(例如硬線式)、還是被暫時性(例如過渡性)組配(例如以程式方式規劃)來以特定方式作業或進行本文所載之所有或任何操作的實體都包含在內。考慮子系統係被暫時性組配的範例,那麼,並不需要在任一時刻實現所有的子系統。例如,當該等子系統包含利用軟體而組配的一般用途硬體處理器時,係可在不同時間將該一般用途硬體處理器組配為個別的不同子系統。軟體可因而將一個硬體處理器組配成例如在某一時間建構一個特定子系統、並在另一時間建構另一個特定子系統。
機器(例如電腦系統)可含有一個硬體處理器46602(例如中央處理單元(CPU)、圖形處理單元(GPU)、硬體處理核心或前述項目之任意組合)、主記憶體46604和靜態記憶體46606,它們中的一些或全部可經由互連鏈路(例如匯流排)46608而彼此通訊。機器46600可進一步含有顯示單元46610、文數輸入裝置46612(例如鍵盤)和使用者介面(UI)導航裝置46614(例如滑鼠)。在一種範例中,顯示單元46610、輸入裝置46612和UI導航裝置46614可係一個觸控螢幕顯示器。機器46600還可含有儲存裝置(例如驅動單元)46616、信號生成裝置46618(例如喇叭)、網路介面裝置46620以及一或多個感測器(例如全球定位系統(GPS)感測器、羅盤、加速度計或其他感測器)。機器46600可含有輸出控制器46628,例如串連的(例如通用串列匯流排(USB)、平行的、或其他有線或無線的(例如紅外線(IR)、近場通訊(NFG)及其他諸如此類者。)連接,用以聯絡或控制一或多個週邊裝置(例如印表機、讀卡機及其他諸如此類者)。
儲存裝置46616可包含機器可讀媒體46622,在該機器可讀媒體上儲存有體現於本文中所述之一或多種技術或功能或者由該一或多種技術或功能所使用的一或多組資料結構或指令46624(例如軟體)。指令46624在受該機器執行的期間內可亦全部或至少有一部分係存在於主記憶體46604、靜態記憶體46606或硬體處理器46602內。在一種範例中,硬體處理器46602、主記憶體46604、靜態記憶體46606或儲存裝置46616當中的一者或任意組合可構成機器可讀媒體。
雖然圖中係將機器可讀媒體46622例示為單一個媒體,但「機器可讀媒體」一語係可涵括被組配來儲存一或多個指令46624的單一個媒體或複數個媒體(例如集中或分散式資料庫及(或)相關快取記憶體和伺服器)。
「機器可讀媒體」一語可涵括能夠儲存、編碼或載運指令(該等指令可致使該機器進行本揭示內容之一或多種技術)以供該機器執行的任何媒體、或者能夠儲存、編碼或載運由該等指令所使用的資料結構或與該等指令相關聯的資料結構的任何媒體。非限制性機器可讀媒體範例可包含固態記憶體及磁性媒體。機器可讀媒體的具體範例可包含:非依電性記憶體,例如半導體記憶體裝置(例如可電氣式規劃唯讀記憶體(EPROM)、可抹除可電氣式規劃唯讀記憶體(EEPROM)和快閃記憶體裝置;磁碟,例如內部硬碟和可移式磁碟機;磁光碟;隨機存取記憶體(RAM);以及CD-ROM和DVD-ROM磁碟機。在一些範例中,機器可讀媒體可包含非暫時性機器可讀媒體。在一些範例中,機器可讀媒體可含有不為暫時性傳播信號的機器可讀媒體。
指令46624可進一步使用多種傳輸協定(例如訊框中繼、網際網路協定(IP)、傳輸控制協定(TCP)、使用者資料包協定(UDP)、超文件傳送協定(HTTP)及其他諸如此類者)其中任何一者,而經由網路介面裝置46620利用傳輸媒體透過通訊網路46626被發送或接收。範例通訊網路可包含本地區域網路(LAN)、廣域網路(WAN)、封包資料網路(例如網際網路)、行動電話網路(例如蜂巢式網路)、普通老式電話(POTS)網路、以及無線資料網路(例如美國電子電機工程師協會(IEEE)802.11標準系列(人稱Wi-Fi®、IEEE 802.16標準系列(人稱WiMax®))、IEEE 802.15.4標準系列、長程演進(LTE)標準系列、通用移動電信系統(UMTS)標準系列、同級間(P2P)網路等等,此僅聊舉數例。在一種範例中,網路介面裝置46620可包含一或多個實體插孔(例如乙太網、同軸或電話插孔)或用於連接至通訊網路46626的一或多個天線。在一種範例中,網路介面裝置46620可包含用於使用單輸入多輸出(SIMO)、多輸入多輸出(MIMO)或多輸入單輸出(MISO)技術其中一者來作無線通訊的多個天線。在一些範例中,網路介面裝置46620可利用多使用者MIMO技術來作無線通訊。應將「傳輸媒體」一語理解為包含能夠儲存、編碼或載運指令以供該機器執行的任何無形媒體、並包含用於助益此種軟體之通訊的數位或類比通訊信號或其他無形媒體。
圖467依據本揭示內容的一些面向而例示出可於無線通訊裝置中實施的協定功能。在一些面向中,協定層也可包含實體層(PHY)46710、媒體取用控制層 (MAC)46720、無線電鏈路控制層(RLC)46730、封包資料收斂協定層(PDCP)46740、服務資料調適協定(SDAP)46747、無線電資源控制層(RRC)46755及無取用層級(NAS)層46757當中的一或多者,還有未於圖中例示出的其他更高層功能。
依據一些面向,協定層可含有可提供在二或更多個協定層間之通訊的一或多個服務進接點。
依據一些面向,PHY 46710可收發實體層信號46705,這些信號可分別係藉由一或多個其他通訊裝置而被接收或發送。依據一些面向,實體層信號46705可包含一或多個實體通道。
依據一些面向,PHY 46710的一個存在體可經由一或多個實體層服務進接點(PHY-SAP)46715而處理來自MAC 46720的一個存在體的請求、並提供指示給該MAC存在體。依據一些面向,經由PHY-SAP 46715所傳遞的請求和指示可包含一或多個運輸通道。
依據一些面向,MAC 46710的一個存在體可經由一或多個媒體取用控制服務進接點(MAC-SAP)46725而處理來自RLC 46730的一個存在體的請求、並提供指示給該RLC存在體。依據一些面向,經由MAC-SAP 46725所傳遞的請求和指示可包含一或多個邏輯通道。
依據一些面向,RLC 46730的一個存在體可經由一或多個無線電鏈路控制服務進接點(RLC-SAP)46735而處理來自PDCP 46740的一個存在體的請求、並提供指示給該PDCP存在體。依據一些面向,經由RLC-SAP 46735所傳遞的請求和指示可包含一或多個RLC通道。
依據一些面向,PDCP 46740的一個存在體可經由一或多個封包資料收斂協定服務進接點(PDCP-SAP)46745而處理來自RRC 46755的一個存在體和SDAP 46747的一或多個存在體的請求、並提供指示給該等RRC和SDAP存在體。依據一些面向,經由PDCP-SAP 46745所傳遞的請求和指示可包含一或多個無線電載負體。
依據一些面向,SDAP 46747的一個存在體可經由一或多個服務資料調適協定服務進接點(SDAP-SAP)46749而處理來自一或多個更高層協定實體的請求、並提供指示給該一或多個更高層協定實體。依據一些面向,經由SDAP-SAP 46749所傳遞的請求和指示可包含一或多個服務品質(QoS)流。
依據一些面向,RRC實體46755可經由一或多個管理服務進接點(M-SAP)而組配一或多個協定層之面向,這些面向可包含PHY 46710、MAC 46720、RLC 46730、PDCP 46740和SDAP 46747的一或多個存在體。依據一些面向,RRC 46755的一個存在體可經由一或多個RRC服務進接點(RRC-SAP)46756而處理來自一或多個NAS實體的請求、並提供指示給該一或多個NAS實體。
圖468依據本揭示內容的一些面向而例示出可關聯於無線通訊裝置或無線通訊系統而實施的各種協定實體。詳言之,依據一些面向,圖468例示出可在無線通訊裝置中實施的協定實體,這些無線通訊裝置包含使用者設備(UE)46860、基地台(可稱之為演進B節點(eNB)或新無線電B節點(gNB)46880)、以及網路功能(可稱之為移動性管理實體(MME)或取用與移動性管理實體(AMF)46894)其中一或多者。
依據一些面向,係可將gNB 46880實施為專用實體裝置(例如巨集胞元)、毫微微胞元或其他適當裝置其中一或多者,或者,在另一種面向中,其也可被實施為作為一個虛擬網路(稱為雲端無線電接取網路(CRAN))之一部分而運行於伺服器電腦上的一或多個軟體實體。
依據一些面向,可在UE 46860、gNB 46880和AMF 46894中實施的一或多個協定實體可說是實施了一個協定堆疊的整體或一部分,在該協定堆疊中,該等層級被認為是從最低到最高以PHY、MAC、RLC、PDCP、RRC和NAS的順序排序。依據一些面向,可實施於UE 46860、gNB 46880和AMF 46894中之一或多者當中的一或多個協定實體係可與其各自的同級協定實體(可能被實施在另一個裝置上)通訊,其係藉由利用其各自的較低層協定實體之服務來進行此等通訊。
依據一些面向,UE PHY 46872和同級實體gNB PHY 46890可利用經由無線媒體收發的信號來通訊。依據一些面向,UE MAC 46870和同級實體gNB MAC 46888依序可分別利用由UE PHY 46872和gNB PHY 46890所提供的服務來通訊。依據一些面向,UE RLC 46868和同級實體gNB RLC 46886依序可分別利用由UE MAC 46870和gNB MAC 46888所提供的服務來通訊。依據一些面向,UE PDCP 46866和同級實體gNB PDCP 46884依序可分別利用由UE RLC 46868和5GNB RLC 46886所提供的服務來通訊。依據一些面向,UE RRC 46864和gNB RRC 46882依序可分別利用由UE PDCP 46866和gNB PDCP 46884所提供的服務來通訊。依據一些面向,UE NAS 46862和AMF NAS 46892依序可分別利用由UE RRC 46864和gNB RRC 46882所提供的服務來通訊。
依據一些面向之可用來實施媒體取用控制層功能的一種MAC實體46900係例示在圖469中。
依據一些面向,MAC實體46900可包含控制器46905、邏輯通道優先順序單元46910、通道多工與解多工器46915、PDU過濾單元46915、隨機取用協定實體46920、資料混成自動重複請求協定(HARQ)實體46925以及廣播HARQ實體46930其中一或多者。
依據一些面向,較高層可經由管理服務進接點46940而與控制器46905交換控制與狀態訊息46935。依據一些面向,可經由一或多個服務進接點(SAP)46950、46960、46970和46980而與MAC實體46900交換對應於一或多個邏輯通道46945、46955、46965和46975的MAC服務資料單元(SDU)。依據一些面向,係可經由一或多個服務進接點(SAP)46990、469100、469110和469120而與一個實體層實體交換對應於一或多個運輸通道46985、46995、469105和469115的PHY服務資料單元(SDU)。
依據一些面向,邏輯通道優先順序單元46910可進行在一或多個邏輯通道46945和46955之間的優先順序排序,此作業可包含儲存對應於該一或多個邏輯通道各者的參數和狀態資訊(可能在邏輯通道被建立時受到初始化)。依據一些面向,邏輯通道優先順序單元46910可係配合針對一或多個邏輯通道46945和46955各者的各個參數集合所組配,各集合所含有的參數可能包含優先順序位元率(prioritized bit rate, PBR)和盛桶尺寸歷時(bucket size duration, BSD)其中一或多者。
依據一些面向,多工與解多工器46915可產生MAC PDU,這些MAC PDU可包含對應於一或多個邏輯通道的MAC-SDU或部份MAC-SDU、MAC標頭(可能包含一或多個MAC子標頭)、一或多個MAC控制元素、以及填補資料其中一或多者。依據一些面向,多工與解多工器46915可將在所接收到的對應於一或多個邏輯通道46945和46955的MAC PDU中所含有的一或多個MAC-SDU或部份MAC-SDU分離,並可經由一或多個服務進接點46950和46960而向更高層指示出該一或多個MAC-SDU或部份MAC-SDU。
依據一些面向, HARQ實體46925和廣播HARQ實體46930可包含一或多個並行HARQ處理作業,該一或多個並行HARQ處理作業各可係與一個HARQ指示符相關聯、且可係接收HARQ處理作業或發送HARQ處理作業其中一者。
依據一些面向,發送HARQ處理作業可藉由選擇供用於發送的一個MAC-PDU而根據一個特定冗贅版本(redundancy version, RV)產生要受到PHY編碼的一個運輸區塊(transport block, TB)。依據一些面向,廣播HARQ實體46930所包含的一個發送HARQ處理作業可在連續的發送區間中將同一個TB重複發送預定數量次。依據一些面向,HARQ實體46925所包含的一個發送HARQ處理作業可根據針對先前發送所接收到的是正面應答還是負面應答而決定是要在發送時間再次發送先前已發送過的TB還是要發送新的TB。
依據一些面向,可對接收HARQ處理作業提供對應於一或多個所接收TB的經編碼資料,該經編碼資料可能與新資料指示(new data indication, NDI)和冗贅版本(RV)其中一或多者相關聯,並且該接收HARQ處理作業可判定所接收到的這種經編碼資料區塊各係對應於先前未接收過的TB還是對應於對先前已接收過TB的再次發送。依據一些面向,該接收HARQ處理作業可包含一個緩衝器,此緩衝器可係以記憶體或其他適當儲存裝置所實施,且可被使用來根據先前所接收到的針對一個TB的資料而儲存資料。依據一些面向,接收HARQ處理作業可試圖根據針對該TB的所接收資料而解碼TB,且其可進一步係植基於根據先前所接收之針對該TB之資料的所儲存資料。
依據一些面向,係將可由MAC實體46900編解碼的PDU之格式例示在圖470A中。
依據一些面向,MAC PDU 47000可係由MAC標頭47005和MAC酬載47010構成,該MAC酬載係由零或更多個MAC控制元素47030、零或更多個MAC SDU部份47035、以及零或一個填補部份47040構成。依據一些面向,MAC標頭47005可係由一或多個MAC子標頭構成,該一或多個MAC子標頭可各對應於一個MAC酬載部份且係以相應順序出現。依據一些面向,在MAC酬載47010中所含有的零或更多個MAC控制元素47030可各對應於在MAC標頭47005中所含有的一個固定長度子標頭47015。依據一些面向,在MAC酬載47010中所含有的零或更多個MAC SDU部份47035可各對應於在MAC標頭47005中所含有的一個可變長度子標頭47020。依據一些面向,在MAC酬載47010中所含有的填補部份47040可對應於在MAC標頭47005中所含有的一個填補子標頭47025。
依據一些面向,係將可由MAC實體469100編解碼的PDU之格式例示在圖470B中。
依據一些面向,MAC PDU 47000可係由一或多個串接MAC子PDU 47045構成,在該一或多個串接MAC子PDU後面可跟隨著填補部份47040。依據一些面向,MAC子PDU 47045各可含有一個子標頭以及固定長度控制元素、可變長度控制元素和MAC SDU這三者其中一者。依據一些面向,含有一個固定長度控制元素的一個MAC子PDU 47045可亦含有一個固定長度子標頭47015。依據一些面向,含有一個可變長度控制元素的一個MAC子PDU 47045可亦含有一個可變長度子標頭47020。依據一些面向,含有一個MAC SDU的一個MAC子PDU 47045可亦含有一個可變長度子標頭47020。
圖470C例示出了在MAC標頭47005中可含有的固定長度子標頭47015之面向。
圖470D例示出了在MAC標頭47005中可含有的可變長度子標頭47020之面向。
圖470E例示出了在MAC標頭47005中可含有的填補子標頭47025之面向。
依據一些面向,固定長度子標頭47015可含有數個保留位元47065、一個延伸位元47070和一個邏輯通道指示符(LCID)欄47075其中一或多者。
依據一些面向,可變長度子標頭47020可含有數個保留位元47065、一個延伸位元47070、一個LCID欄47075、一個格式欄47085和一個長度欄47090其中一或多者。
依據一些面向,填補子標頭47025可含有數個保留位元47065、一個延伸位元47070和一個邏輯通道指示符(LCID)欄47075其中一或多者。
依據一些面向,保留位元47065可被設為零。依據一些面向,延伸位元47070可被設為指出該MAC子標頭後方是否接有一或多個更多MAC子標頭的一個值。依據一些面向,LCID 47075可含有指出下列其中一者的一個值:相應MAC控制元素47030之類型、相應MAC SDU部份47035之邏輯通道指示符、或填補類型。依據一些面向,格式欄47085可指出長度欄47090之位元數量。依據一些面向,長度欄47090可含有指出相應MAC SDU部份47035之長度的一個值。
在一個無線電鏈路控制(RLC)層實體47100中所含有的功能之面向係例示在圖471中。
依據一些面向,RLC層實體47100可含有零或更多個下列各者:透明模式(transparent mode, TM)發送實體47110、TM接收實體47115、未確認模式(unacknowledged mode, UM)發送實體47120、UM接收實體47125和經確認模式(acknowledged mode, AM)實體47130。
依據一些面向,更高層實體可經由一或多個服務進接點47140、47142、47144、47146、47148和47150而與RLC層實體47100交換控制、狀態與資料訊息47162、47164、47168、47172和47174。依據一些面向,RLC層實體47100可經由服務進接點47152、47154、47156、47158和47160而與較低層協定實體交換控制、狀態與資料訊息47178、47180、47182、47184和47186。
透明模式
依據一些面向,零或更多個TM發送實體47110和零或更多個TM接收實體47115可分別對應於不同的一個邏輯通道指示符(LCID),且可根據來自較高層控制實體的請求而被動態地創造、組配和處置,該較高層控制實體可係一個無線電資源控制(RRC)實體。
依據一些面向,TM發送實體47110可從經由TM SAP 47140所接收到的RLC SDU產生出透明模式資料(TMD)PDU(在不將該等SDU分段或串連、且不含納任何標頭資料的情況下),並可將該等TMD PDU經由SAP 47152傳遞給較低層。
依據一些面向,TM接收實體47115可經由SAP 47154接收來自較低層的TMD PDU,並可不作任何修改便將該等TMD PDU作為RLC SDU而經由SAP 47142遞送給較高層。
未確認模式
依據一些面向,零或更多個UM發送實體47120和零或更多個UM接收實體47125可分別對應於不同的一個邏輯通道指示符(LCID),且可根據來自較高層控制實體的請求而被動態地創造、組配和處置,該較高層控制實體可係一個無線電資源控制(RRC)實體。
依據一些面向,UM發送實體47120可藉由將RLC標頭加到各個RLC SDU上來從RLC SDU產生未確認模式資料(UMD)PDU,並且可藉由將一個RLC SDU切分成數個片段並將一個RLC標頭加至各個片段上來產生出數個UMD PDU片段。依據一些面向,UM發送實體47120可將UMD PDU和UMD PDU片段經由SAP 47156傳遞給較低層。
依據一些面向,UM接收實體47125可處理經由SAP 47158所接收到的UMD PDU。依據一些面向,由UM接收實體47125對所接收UMD PDU所作的處理可包含下列步驟中之一或多者:找出並屏棄重複接收的UMD PDU、根據在UMD PDU和UMD PDU片段中所帶有的序號而將所接收到的UMD PDU和UMD PDU片段重新排序、根據所接收UMD PDU片段重組出RLC SDU、以及以數值往上的順序將RLC SDU經由SAP 47146遞送給較高層。
已確認模式
依據一些面向,零或更多個各個AM實體47130可分別對應於不同的一個邏輯通道指示符(LCID),且可根據來自較高層控制實體的請求而被動態地創造、組配和處置,該較高層控制實體可係一個無線電資源控制(RRC)實體。
依據一些面向,AM實體47130可藉由將RLC標頭加到各個RLC SDU上來從RLC SDU產生出已確認模式資料(AMD)PDU,並且可藉由將一個RLC SDU切分成數個片段並將一個RLC標頭加至各個片段上來產生數個AMD PDU片段。依據一些面向,AM實體47130可將AMD PDU和AMD PDU片段經由SAP 47160傳遞給較低層。
依據一些面向,AM實體47130可將一個輪詢位元含納在AMD PDU之標頭中,此輪詢位元指出接收到該PDU的同級AM實體被要求要以一個AM STATUS PDU作回應,該AM STATUS PDU可包含關於哪些AMD PDU和AMD PDU片段已被正確接收到的資訊。
依據一些面向,AM實體47130可將一或多個經發送AMD PDU和AMD PDU片段儲存在一個重新發送緩衝器中,並可在一或多個此等PDU被判斷為還沒有被該同級接收AM實體正確接收時將其重新發送。
依據一些面向,在重新發送一個AMD PDU或AMD PDU片段時,若判斷出可用於在一個時間區段中作發送的可用容量位元組數量不足以重新發送整個PDU,那麼該AM實體可將該PDU重新分段成二或更多個更小片段。
依據一些面向之可由TM發送實體47110發送並可由TM接收實體47115接收的一種TMD PDU 47200係例示在圖472A中。
依據一些面向,一個TMD PDU 47200可含有資料欄47205的一或多個八位元組。
依據一些面向之可由UM發送實體47120發送並可由UM接收實體47125接收的一種UMD PDU 47220係例示在圖472B中。
依據一些面向,一個UMD PDU 47220可係由一個UMD PDU標頭和一個資料欄47205構成。
依據一些面向,一個UMD PDU 47220可含有一或多個下列各者:保留一(R1)位元47225、分段旗標(SF)位元47230、最末片段旗標(LSF)位元47235、序號(SN)欄47240、以及資料47205的一或多個八位元組。
依據一些面向之可由UM發送實體47120發送並可由UM接收實體47125接收的一種UMD PDU片段47250係例示在圖472C中。
依據一些面向,一個UMD PDU片段47250可含有一或多個下列各者:保留一(R1)位元47225、分段旗標(SF)位元47230、最末片段旗標(LSF)位元47235、序號(SN)欄47240、片段偏移量(SO)欄47245、以及資料47205的一或多個八位元組。
依據一些面向之可由AM實體47130收發的一種AMD PDU 47260係例示在圖472D中。
依據一些面向,一個AMD PDU 47260可係由一個AMD PDU標頭和一個資料欄47205構成。
依據一些面向,一個AMD PDU 47260可含有一或多個下列各者:資料或控制(D/C)位元47265、分段旗標(SF)位元47230、同位(P)位元47270、保留一(R1)位元47225、最末片段旗標(LSF)位元47235、序號(SN)欄47240、以及資料47205的一或多個八位元組。
依據一些面向之可由AM實體47130收發的一種AMD PDU片段47280係例示在圖472E中。
依據一些面向,一個AMD PDU片段47280可含有一或多個下列各者:資料或控制(D/C)位元47265、分段旗標(SF)位元47230、同位(P)位元47270、保留一(R1)位元47225、最末片段旗標(LSF)位元47235、序號(SN)欄47240、片段偏移量(SO)欄47245、以及資料47205的一或多個八位元組。
依據一些面向,在UMD PDU 47220、UMD PDU片段47250、AMD PDU 47260或AMD PDU片段47280中所含有的SF位元47230之值可指出該PDU是UMD PDU或AMD PDU其中一者還是UMD PDU片段或AMD PDU片段其中一者,其中,為0之值可指出該PDU是UMD PDU或AMD PDU其中一者,且為1之值可指出該PDU是UMD PDU片段或AMD PDU片段其中一者。
依據一些面向,在AMD PDU 47260或AMD PDU片段47280中所含有的P位元可被設成指出進行發送的AMD PUD實體47230是否要求進行接收的同級AMD PDU實體47230藉由傳送STATUS PDU 47290來作回應的一個值。
依據一些面向,在UMD PDU片段47250或AMD PDU 片段47280中所含有的LSF位元47235之值可被設成指出該UMD PDU片段是否含有UMD PDU之最末片段或者該AMD PDU片段是否含有AMD PDU之最末片段的一個值。
依據一些面向,在UMD PDU 47220或AMD PDU 47260中所含有的SN欄47240之值可指出該PDU之序號。依據一些面向,在UMD PDU片段47250或AMD PDU 片段47280中所含有的SN欄之值可指出從中分段出該UMD PDU片段或AMD PDU片段的UMD PDU之序號。
依據一些面向之可由AM實體47130收發的一種STATUS PDU 47290係例示在圖472F中。
依據一些面向,一個STATUS PDU 47290可含有下列各一者: D/C位元47265、以及控制協定類型(CPT)欄。依據一些面向,在STATUS PDU 47290中所含有的CPT欄可被設為指出該PDU係STATUS PDU的一個值。
依據一些面向,一個STATUS PDU 47290可含有一個應答欄群組和零或更多個負面應答欄群組。
依據一些面向,一個應答欄群組可包含一個應答序號(ACK_SN)欄(其可係18位元長)和一個延伸一(E1)位元,該E1位元可被設為指出是否有一或多個負面應答欄群組跟隨在該應答欄群組之後的一個值。
依據一些面向,一個負面應答欄群組可包含後接有一個E1位元的一個負面應答序號(NACK_SN)欄(其可係18位元長)、一個延伸二(E2)位元、一個延伸三(E3)位元、以及零到兩個非必要欄位,該E1位元被設為指出在該負面應答欄群組後方是否跟隨有更多負面應答欄群組的一個值,該E2位元被設為指出是否在非必要欄位中含有一個片段偏移量起點(SOstart)欄的一個值,且該E3位元被設為指出是否在非必要欄位中含有一個片段偏移量終點(SOend)欄的一個值。
可被包含在一個封包資料收斂協定(PDCP)層實體47300中的功能之面向係例示在圖473中。
依據一些面向,PDCP層實體47300可含有下列中之一或多者:序號編列及重複檢測與重新排序電路47325、標頭壓縮與解壓縮電路47330、完整性保護與驗證電路47335、加密與解密電路47340、以及包封與解包封電路47345。
依據一些面向,更高層實體可經由SAP 47310而與PDCP層實體47300交換PDCP服務資料單元(SDU)47305。依據一些面向,PDCP層實體47300可經由SAP 47320而與更低層協定實體交換PDCP協定資料單元(PDU)47315。
依據一些面向,PDCP層實體47300可含有控制單元47350,其可提供組態和控制輸入給下列中之一或多者或接收來自下列中之一或多者的狀態資訊:序號編列及重複檢測與重新排序電路47325、標頭壓縮與解壓縮電路47330、完整性保護與驗證電路47335、加密與解密電路47340、以及包封與解包封電路47345。依據一些面向,PDCP層實體47300可含有記憶體47355,可使用該記憶體來儲存組態參數及狀態資訊其中一或多者。
依據一些面向,更高層實體可經由介面47365而與控制單元47350交換控制與狀態訊息47360。
依據一些面向之可由PDCP實體47300收發的一種PDCP PDU 47400係例示在圖474中。
依據一些面向,一個PDCP PDU 47400可含有一或多個下列各者:保留(R)位元47405、PDCP序號(SN)欄47410、資料47420的一或多個八位元組、以及用於資料完整性(MAC-I)欄47420的四個八位元組訊息認證碼。
圖475例示出在無線電資源控制(RRC)層47500之存在體之間的通訊之面向。依據一種面向,在使用者設備(UE)47505內所含有的一個RRC存在體47500可將被發送至在基地台47510(其可係演進B節點(eNodeB)、gNodeB或其他基地台存在體)內所含有的一個同級RRC存在體47500的訊息編碼、並可將接收自該同級RRC存在體的訊息解碼。
依據一種面向,RRC 47500存在體可對廣播訊息作編解碼,這些廣播訊息可包含下列中之一或多者:系統資訊、胞元選擇和重新選擇參數、相鄰胞元資訊、共用通道組配參數、以及其他廣播管理資訊。
依據一種面向,RRC 47500存在體可對RRC連接控制訊息作編解碼,這些RRC連接控制訊息可包含下列中之一或多者:分頁資訊,用於建立、修改、擱置、回復或釋放RRC連接的訊息,用於分配或修改UE身份(可包含胞元無線電網路臨時識別符(cell radio network temporary identifier, C-RNTI))的訊息,用於建立、修改或釋放傳訊無線電載體(signaling radio bearer, SRB)、資料無線電載體(data radio bearer, DRB)或QoS流的訊息,用於建立、修改或釋放安全聯繫(包含整體性保護及加密資訊)的訊息,用於控制同頻、不同頻和不同無線電接取技術(RAT)交接的訊息,用於從無線電鏈路故障復原的訊息,用於組配和報告量測資訊的訊息,及其他管理控制與資訊功能。
圖476例示出可在一些面向中於使用者設備(UE)中實施的RRC 47500之狀態。
依據一些面向,當被連接至或被安頓在屬於5G新無線電(NR)網路的一個胞元上時,RRC實體47500可能處於下列其中一個狀態:NR RRC已連接47605、NR RRC不活躍47628或NR RRC閒置47625。
依據一些面向,當被連接至或被安頓在屬於長程演進(LTE)網路的一個胞元上時,RRC實體47500可能處於下列其中一個狀態:E-UTRA RRC已連接47610或E-UTRA RRC閒置47630。
依據一些面向,當被連接至或被安頓在屬於通用移動電信系統(UMTS)網路的一個胞元上時,RRC實體47500可能處於下列其中一個狀態:CELL_DCH 47615、CELL_FACH 47645、CELL_PCH與URA_PCH 47645、或UTRA閒置47635。
依據一些面向,當被連接至或被安頓在屬於全球行動電信系統(GSM)網路的一個胞元上時,RRC實體47500可能處於下列其中一個狀態:GSM已連接與GPRS封包傳輸模式47620、或GSM閒置與GPRS封包閒置47640。
依據一些面向,RRC實體47500可透過交接過渡47660而從包含NR RRC已連接47605、E-UTRA RRC已連接47610、CELL_DCH 47615、CELL _FACH 47645、及GSM已連接與GPRS封包傳輸模式狀態47640(可稱這些狀態為連接狀態)的集合中之其中一種狀態轉變成在這同一個集合當中的另一種狀態。
依據一些面向,RRC實體47500可透過胞元重新選擇過渡47680而從包含NR RRC閒置47625、E-UTRA RRC閒置47630、UTRA閒置47635、及GSM閒置與GPRS封包閒置47640(可稱這些狀態為閒置狀態)的集合中之其中一種狀態轉變成在這同一個集合當中的另一種狀態。
依據一些面向,RRC實體47500可透過RRC連接與斷開過渡47670而在NR RRC已連接47605及NR RRC閒置47625之間變換。依據一些面向,RRC實體47500可透過RRC連接與斷開過渡47670而在E-UTRA RRC已連接47610及E-UTRA RRC閒置47630之間變換。依據一些面向,RRC實體47500可透過RRC連接與斷開過渡47670而在CELL_PCH與URA_PCH 47645及UTRA閒置47635之間變換。依據一些面向,RRC實體47500可透過RRC連接與斷開過渡47670而在GSM已連接與GPRS封包傳輸模式47620及GSM閒置與GPRS封包閒置47640之間變換。
前面的詳細說明包含了對隨附圖式的參照,這些圖式構成該等詳細說明的一部分。該等圖式藉由例示方式而示出可就中實施本揭示內容之面向的數個具體面向。在此亦將該等面向稱為「範例」。若在本文件與以參照方式如此併入的那些文件之間有不一致用法,那麼應將那(些)併入參考文件中之用法視為是本文件之用法的補充;若有不相容的不一致情形,則係由本文件之用法主控。
於本文件中係如同在專利文件中所常見的那樣使用「一」或「一個」等詞語來包含一個或多於一個之意涵,而不受任何其他「至少一個」或「一或多個」等詞語的出現或使用影響。於本文件中,對「或」字的使用所指涉的是不具排他性的或之意涵,例如,除非有指明其他情況,否則「甲或乙」包含「只有甲沒有乙」、「只有乙沒有甲」和「甲以及乙」等意涵。在後附申請專利範圍中,對「含有」和「當中」等詞語的使用分別係作為「包含」和「其中」的通俗英語等效詞。此外,在後面的申請專利範圍中,「包括」和「包含」等詞語是開放式的,也就是說,在請求項中,包含除了被列在這樣一個詞語之後的元件以外的元件的系統、裝置、物品或處理作業仍被認為是落在該請求項之範疇中。另外,在後面的申請專利範圍中,「第一」、「第二」和「第三」等等詞語只是作為標誌用,而並無要在其目標物上加諸數字條件的意圖。
前文說明旨在作為例示用途而不具限制性。例如,前文所述之諸多範例(或其一或多個面向)可能彼此結合使用。例如,熟習本技藝中之通常技術者也可在得見前文說明後使用其他面向。另外,在前面的詳細說明中,許多特徵可能是被群聚在一起以使本揭示內容流暢。不應將此種行為解釋成意圖要使已揭露但未請求之特徵具有對任何請求項的必要性。相反地,發明標的可能會存在於一個已揭露特定面向的不到全部特徵之中。因此,係就此使後面的申請專利範圍被含納在本詳細說明之中,並且各個請求項係分別獨立作為一個不同的面向。本揭示內容之諸多面向之範疇可參照後附申請專利範圍並連同該等申請專利範圍所賦予的完整等效範疇而受到判定。
係為了符合37 C.F.R.章節1.72(b)(其要求能使讀者明白本揭示技術之性質和主旨的摘要)而提供摘要。該摘要係在其將不被用來限制或解釋申請專利範圍之範疇或意涵的理解之下被呈遞。係就此使後面的申請專利範圍被含納在本詳細說明之中,並且各個請求項係分別獨立作為一個不同的面向。
範例
範例1是一種設備,其包含:一個印刷電路板(PCB)基體;一個半導體晶粒,該半導體晶粒包含附接至該晶粒之表面並將該晶粒耦接至該PCB基體的多個金屬柱,其中,該等多個金屬柱各包含多個疊覆金屬層;以及一個電感結構,該電感結構包含在該等多個金屬柱中之至少兩個金屬柱之間的一個金屬互連件,其中,該金屬互連件是該等多個金屬層其中的一層。
在範例2中,範例1之標的選項性包含:其中,該等金屬柱係銅柱,並且其中,該等多個疊覆金屬層包含多個疊覆銅層。
在範例3中,範例1~2其中任何一或多者之標的選項性包含:設置在該等多個金屬柱與該半導體晶粒之間的第一組多個金屬接觸墊;以及設置在該PCB基體與該等多個金屬柱之間的第二組多個金屬墊。
在範例4中,範例1~3其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該電感結構包含一個固有自電感和數個晶粒上電感部件,藉以獲得所欲電感。
於本文之用語中,電路的「固有自電感」一項可被表示為藉由自感而在該電路中產生的電動勢對比於產生該電動勢的電流之改變率的比率。該自電感可係以亨利(H)為單位。
在範例5中,範例1~4其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該電感結構含有一個高品質(Q)因數,該Q因數係該電感結構之電感對比於該電感結構之電阻的比率。
在範例6中,範例1~5其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該金屬互連件是該等多個金屬層中之一頂層的一部分,該頂層接觸該PCB基體。
在範例7中,範例1~6其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該電感結構獨立於該PCB基體。
在範例8中,範例1~7其中任何一或多者之標的選項性包含:第二電感結構,該第二電感結構係由在該等多個金屬柱中之至少另外兩個金屬柱之間的第二金屬互連件形成,其中,該第二金屬互連件是該等多個金屬層其中的另一個層之一部分且與該金屬互連件電流性(galvanically)分離。
在範例9中,範例8之標的選項性包含:其中,該第二金屬互連件至少部份與該金屬互連件重疊,以形成在該第二金屬互連件與該金屬互連件之間的耦合區域。
在範例10中,範例9之標的選項性包含:其中,該第二金屬互連件和該金屬互連件係以交叉組態配置。
在範例11中,範例9~10其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該第二金屬互連件和該金屬互連件係以平行組態配置。
在範例12中,範例8~11其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該電感結構與該第二電感結構形成一個變壓器。
在範例13中,範例12之標的選項性包含:其中,該電感結構形成該變壓器之一次繞組,且該第二電感結構形成該變壓器之二次繞組。
在範例14中,範例1~13其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該等多個金屬層與相應的多個蝕刻作業相關聯。
範例15是一種無線通訊裝置,其包含:一個無線收發器;一個PCB基體;一個半導體晶粒,該半導體晶粒經由多個金屬柱而耦接至該PCB基體,其中,該等多個金屬柱各包含多個疊覆金屬層;以及形成於該等多個金屬柱中之至少兩個金屬柱之間的一個金屬互連件,其中,該金屬互連件是該等多個金屬層其中一層的一部分且包含一個固有自電感。
在範例16中,範例15之標的選項性包含:形成於該PCB基體上的一個電壓控制振盪器(VCO),其係組配來利用該金屬互連件而產生本地振盪器信號,該VCO耦接至該無線收發器。
在範例17中,範例16之標的選項性包含:其中,該金屬互連件是該壓控振盪器的一個部件。
範例18是一種無線通訊裝置,其包含:一個無線收發器,其係組配來無線地收發經由一個匯流排所傳遞的資料;以及與該無線收發器相關聯的一個半導體封裝體,該半導體封裝體包含:一個PCB基體;形成於該PCB基體上的一個壓控振盪器(VCO);一個半導體晶粒,該半導體晶粒經由多個金屬柱而耦接至該PCB基體,其中,該等多個金屬柱各包含同樣的多個疊覆金屬層;及形成於該等多個金屬柱中之至少兩個金屬柱之間的一個金屬互連件,其中,該金屬互連件是與該等至少兩個金屬柱相關聯的該等多個金屬層其中一層的一部分且包含一個固有自電感。
在範例19中,範例18之標的選項性包含:其中,該金屬互連件是該VCO的一個部件。
在範例20中,範例18~19其中任何一或多者之標的選項性包含: 其中,該半導體封裝體進一步包含:在該等多個金屬柱中之至少另外兩個金屬柱之間的第二金屬互連件,其中,該第二金屬互連件是該等多個金屬層其中的另一個層之一部分且與該金屬互連件電流性分離。
範例21是一種天線結構,其包含:含有多個平行層的一個層板電路板;在該層板電路板內的一個腔室;設置在該腔室內的一個射頻積體電路(RFIC);用於該RFIC的一個屏蔽盾,該屏蔽盾包含該腔室的至少一個金屬化層;以及在該腔室外被配置在該電路板之至少一層中的多個天線元件,該等多個天線元件耦接至該RFIC以輻射之來自該RFIC的RF信號。
在範例22中,範例21之標的選項性包含:其中,該腔室包含一個地板,該RFIC係被設置在該地板上,並且其中,該屏蔽盾包含該層板電路板的數個金屬化層、及將該地板連接至該等金屬化層中之至少幾者的通路。
在範例23中,範例21~22其中任何一或多者之標的選項性包含: 其中,該屏蔽盾包含一個法拉第籠。
在範例24中,範例21~23其中任何一或多者之標的選項性包含: 其中,該等多個天線元件中之一第一群組在該屏蔽盾外被設置在該電路板之一第一層上,並且其中,該等多個天線元件中之一第二群組在該屏蔽盾外被設置在該電路板之一第二層上。
在範例25中,範例23~24其中任何一或多者之標的選項性包含: 其中,該第一群組中之至少一些天線元件和該第二群組中之至少一些天線元件係以彼此實質上相差180度角的相反方向輻射RF信號。
在範例26中,範例23~25其中任何一或多者之標的選項性包含: 其中,該等多個天線元件中之一第三群組在該屏蔽盾外被設置在該電路板之邊緣處以供用於邊射作業或端射作業。
在範例27中,範例24~26其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該第一天線元件群組中之至少一些天線元件、該第二天線元件群組中之至少一些天線元件、及該第三天線元件群組中之至少一些天線元件包含數個天線元件相位陣列。
在範例28中,範例21~27其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該等多個天線元件中之至少一些天線元件受從該屏蔽盾內之該RFIC橫向通過該電路板之一或多層的饋給線饋給。
在範例29中,範例21~28其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該等天線元件中之至少一些天線元件受從該屏蔽盾內之該RFIC橫向或垂直於橫向地行進然後穿越在接地層中或在該屏蔽盾中的一個開口而抵達該等天線元件中之該至少一者的饋給線饋給。
在範例30中,範例21~29其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該層板電路板之高於該腔室地板的層級在尺寸和面積上比低於該腔室地板的層級小,其中,係關聯於該腔室而創造出一個底座。
在範例31中,範例28~30其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該底座包含具有數個電氣接頭的一個表面,該等電氣接頭連接至一個電氣裝置的一個插座,並且其中,該等電氣接頭進一步包含一個導熱路徑,用以將熱量從該層板電路板轉移至該電氣裝置。
範例32是一種行動裝置,其包含:含有多個平行層的一個層板電路板;在該層板電路板內的一個腔室;設置在該腔室內的一個射頻積體電路(RFIC);用於該RFIC的一個屏蔽盾,該屏蔽盾包含該腔室的至少一個金屬化層;以及在該腔室外被配置在該電路板之至少一層中的多個天線元件,該等多個天線元件耦接至該RFIC以輻射來自該RFIC的RF信號。
在範例33中,範例32之標的選項性包含:其中,該腔室包含一個地板,該RFIC係被設置在該地板上,並且其中,該屏蔽盾包含該層板電路板的至少一個金屬化層、及將該地板連接至該至少一個金屬化層的通路。
在範例34中,範例32~33其中任何一或多者之標的選項性包含: 其中,該屏蔽盾包含一個法拉第籠。
在範例35中,範例32~34其中任何一或多者之標的選項性包含: 其中,該等多個天線元件中之一第一群組在該屏蔽盾外被設置在該電路板之一第一層上,並且其中,該等多個天線元件中之一第二群組在該屏蔽盾外被設置在該電路板之一第二層上。
在範例36中,範例33~35其中任何一或多者之標的選項性包含: 其中,該第一群組中之至少一些天線元件和該第二群組中之至少一些天線元件係以彼此實質上相差180度角的相反方向輻射RF信號。
在範例37中,範例33~36其中任何一或多者之標的選項性包含: 其中,該等多個天線元件中之一第三群組在該屏蔽盾外被設置在該電路板之邊緣處以供用於邊射作業或端射作業。
在範例38中,範例35~37其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該第一天線元件群組中之至少一些天線元件、該第二天線元件群組中之至少一些天線元件、及該第三天線元件群組中之至少一些天線元件包含數個天線元件相位陣列。
在範例39中,範例32~38其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該等多個天線元件中之至少一些天線元件受從該屏蔽盾內之該RFIC橫向通過該電路板之一或多層的饋給線饋給。
在範例40中,範例32~39其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該等天線元件中之至少一些天線元件受從該屏蔽盾內之該RFIC橫向或垂直於橫向地行進然後穿過在該屏蔽盾中的一個開口而抵達該等天線元件中之該等至少一些天線元件的饋給線饋給。
在範例41中,範例32~40其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該層板電路板之高於該腔室地板的層級在尺寸和面積上比低於該腔室地板的層級小,其中,係創造出一個底座。
在範例42中,範例41之標的選項性包含:其中,該底座包含具有數個電氣接頭的一個表面,該等電氣接頭連接至一個電氣裝置的一個插座,並且其中,該等電氣接頭進一步包含一個導熱路徑,用以將熱量從該層板電路板轉移至該電氣裝置。
在範例43中,該標的可包含或可選項性地組合有範例21至42其中任何一或多者之任何部份的任何一部份或組合,以包含可包含用於進行範例21至42之其中任何一或多個功能的構件或在受機器執行時可致使該機器進行範例21至42之其中任何一或多個功能的指令的機器可讀媒體的標的。
範例44是一種RF前端模組(RFEM),其包含:包含多個天線的一個相位天線陣列;一個RF接收器子系統,其係配置來處理經由該相位天線陣列所接收到的RF信號;以及一個RF發送器子系統,其係配置來使用中頻(IF)信號產生RF信號,所產生的該等RF信號係用於經由該相位天線陣列作發送,其中,該等多個天線中之一第一天線子集係被設置在一個PCB基體的一個印刷側上且該等多個天線中之一第二天線子集係被設置在該PCB基體的一個部件側上,並且其中,該第一天線子集係與一個近場通訊(NFC)天線一起被共置在該PCB基體之該印刷側上。
在範例45中,範例44之標的選項性包含:其中,該RF接收器子系統和該RF發送器子系統與該第二天線子集一起被共置在該PCB基體之該部件側上。在另一種範例中,該第二天線子集係與該NFC天線一起被共置在該PCB基體之該部件側上。
在範例46中,範例44~45其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該相位天線陣列係配置來收發在一或多個毫米波頻帶中的信號。
在範例47中,範例44~46其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該等多個天線包含塊狀天線。
在範例48中,範例44~47其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該等多個天線包含雙極天線。
在範例49中,範例44~48其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,在該第二天線子集中的該等多個天線被設置在該PCB基體之周邊周圍。
在範例50中,範例44~49其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,在該相位陣列中的該等多個天線係針對垂直極化和水平極化所配置。
在範例51中,範例44~50其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該NFC天線包含被設置在該第一天線子集周圍的一個電感器。
在範例52中,範例44~51其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該NFC天線包含一個多層電感器,其中,該多層電感器之各層均被設置在該第一天線子集周圍。
在範例53中,範例44~52其中任何一或多者之標的選項性包含:該相位陣列天線的一個接地層,其中,該NFC天線是該接地層的一部分。
在範例54中,範例44~53其中任何一或多者之標的選項性包含:一個屏蔽結構,其中,該NFC天線是該屏蔽結構的一部分。
在範例55中,範例44~54其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該NFC天線耦接至一個NFC處理子系統,該NFC處理子系統係配置來處理經由該NFC天線所接收到的NFC信號。
在範例56中,範例53~55其中任何一或多者之標的選項性包含:一個本地振盪器(LO)產生器,其係配置來產生:用於對所接收到的RF信號作向下轉換或對IF信號作向上轉換的RF LO信號;以及用於該NFC處理子系統的NFC LO信號,該NFC LO信號係用於對由該NFC處理子系統經由該NFC天線所接收到的信號作向下轉換、或對由該NFC處理子系統所產生的信號作向上轉換以經由該NFC天線作發送。
範例57是一種無線通訊裝置,其包含:一個記憶體;經由一個通訊匯流排而耦接至該記憶體的一個處理器;被配置來無線地收發經由該匯流排所傳遞之RF資料的一個RF前端模組(RFEM);被配置來無線地收發經由該匯流排且利用一個近場通訊(NFC)天線所傳遞的NFC資料的一個NFC子系統(NFCS);以及與該RFEM和該NFCS相關聯的一個半導體封裝體,該半導體封裝體包含:一個PCB基體;連接至該基體的一個半導體晶粒;耦接至該RFEM且係配置來無線地收發RF資料的在基體上且在晶粒外的一個相位天線陣列;及耦接至該NFC子系統的一個NFC天線,該NFC天線包含形成於該相位天線陣列周圍的一個電感器。
在範例58中,範例57之標的選項性包含:一個本地振盪器(LO)產生器,其係配置來產生用於對RF資料作向下轉換的RF LO信號,該LO產生器係由該NFCS和該RFEM共享。
在範例59中,範例58之標的選項性包含:其中,該LO產生器進一步係配置來:產生用於該NFCS的NFC LO信號,該NFC LO信號係用於對NFC資料作向下轉換或向上轉換。
在範例60中,範例57~59其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該處理器係配置來產生由該NFCS和該RFEM共享的一或多個控制信號,該一或多個控制信號係用於控制對RF資料或NFC資料的無線收發。
在範例61中,範例57~60其中任何一或多者之標的選項性包含:一個功率管理單元(PMU),該PMU係由該NFCS和該RFEM共享。
在範例62中,範例57~61其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該相位天線陣列包含與該NFC天線一起被共置在該PCB基體上的多個毫米波塊狀天線。
範例63是一種無線通訊裝置,其包含:一個相位天線陣列;一個RF前端模組(RFEM),該RFEM包含:一個RF接收器子系統,其係配置來處理經由該相位天線陣列所接收到的RF信號;及一個RF發送器子系統,其係配置來使用中頻(IF)信號產生RF信號,所產生的該等RF信號係用於經由該相位天線陣列作發送;一個基帶子系統(BBS),該BBS係配置來利用所接收到的RF信號產生IF信號或基帶信號;以及被配置來無線地收發經由該匯流排且利用一個近場通訊(NFC)天線所傳遞的NFC資料的一個NFC子系統(NFCS),其中,該NFC天線與包含該相位天線陣列的一個子集的多個天線被共置在一個PCB基體的同一個表面上。
範例64是一種無線通訊裝置,其包含:含有一個相位天線陣列的一個PCB基體;以及耦接至該PCB基體的一個半導體晶粒,該半導體晶粒包含被配置成一個收發器陣列的多個相同收發器胞元,其中,該等多個收發器胞元當中的一個收發器胞元包含:被配置來經由該相位天線陣列接收無線信號的接收器電路;被配置來產生本地振盪器(LO)信號的本地振盪器電路;被配置來利用該LO信號對基帶信號作向上轉換並將經向上轉換後的信號經由該相位天線陣列作無線發送的發送器電路;及被配置來利用相位調整信號而調整所接收到的無線信號或經向上轉換信號之相位的相位調整電路,該相位調整信號係與該相位天線陣列之所欲天線增益相關聯。
在範例65中,範例64之標的選項性包含:其中,該收發器陣列包含該半導體晶粒的單一個未切割部份。
在範例66中,範例64~65其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該收發器陣列進一步包含耦接該等多個收發器胞元的一個通訊匯流排,該通訊匯流排包含與一個數位匯流排並行的至少一個類比匯流排。
在範例67中,範例66之標的選項性包含:其中,該收發器胞元進一步包含:緩衝電路,其係配置來緩衝晶體振盪器信號以供用於產生LO信號,該晶體振盪器信號會被供應給該等多個收發器胞元且係經由該通訊匯流排所接收。
在範例68中,範例64~67其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該收發器胞元進一步包含數位電路,該數位電路係組配來利用輸入數位信號而產生基帶信號、並對所接收到的無線信號進行基帶處理以產生輸出數位信號。
在範例69中,範例64~68其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,在該相位天線陣列內的該等多個天線之間距等於在該收發器陣列內的該等多個收發器胞元之間距。
在範例70中,範例64~69其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該等多個收發器胞元當中的該收發器胞元進一步包含一個處理器,其中,該處理器係配置來:接收用於啟動該接收器電路或該發送器電路其中一或二者的電力開啟信號;及檢測該等多個收發器胞元當中的一或多個其他收發器胞元,其中,該一或多個其他收發器胞元係在該收發器陣列內之在該收發器胞元之北緣、南緣、西緣和東緣其中一或多者上的相鄰胞元。
在範例71中,範例70之標的選項性包含:其中,該處理器係配置來:根據與該收發器胞元之北緣、南緣、西緣和東緣有關的該一或多個其他收發器胞元之位置而分配一個胞元識別號碼給該收發器胞元。
在範例72中,範例71之標的選項性包含:其中,該處理器係配置來根據所分配的胞元識別號碼而接收控制信號,該控制信號係用於起動該接收器電路或該發送器電路。
在範例73中,範例71~72其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該處理器係配置來在該收發器胞元之北緣和西緣上未檢測到有任何相鄰收發器胞元時分配一個初始胞元識別號碼給該收發器胞元;以及將該初始胞元識別號碼傳遞給在該收發器之東緣上的一個相鄰收發器胞元以在於東緣上的該相鄰收發器胞元內分配一個胞元識別號碼。
在範例74中,範例70~73其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該處理器係配置來檢測在該收發器胞元之西緣和東緣上的該一或多個其他收發器胞元、並接收來自該一或多個收發器胞元中之為在該收發器之西緣上之相鄰收發器胞元的一個收發器胞元的胞元識別號碼。
在範例75中,範例74之標的選項性包含:其中,該處理器係配置來使在西緣上的該相鄰收發器胞元之胞元識別號碼增加,並將增加後的胞元識別號碼分配給該收發器胞元作為胞元識別號碼。
在範例76中,範例75之標的選項性包含:其中,該處理器係配置來將所分配的該胞元識別號碼傳遞給該一或多個收發器胞元中之為在該收發器之東緣上的相鄰收發器胞元的一個收發器胞元,以在於東緣上的該相鄰收發器胞元內分配胞元識別號碼。
範例77是一種相位陣列無線電收發器設備,該設備包含:以鋪磚組態被配置在單一個半導體晶粒上的多個收發器胞元,各收發器胞元包含:被配置來經由一個相位天線陣列接收無線信號的接收器電路;被配置來產生本地振盪器(LO)信號的本地振盪器電路;相位調整電路;及被配置來對所接收到的無線信號進行基帶處理以產生輸出數位信號的數位電路;耦接該等多個收發器胞元的一個通訊匯流排;以及被配置來針對該等多個收發器胞元中之各者分別產生一個相位調整信號的控制電路,其中,在該等多個收發器胞元中的相位調整電路在LO波束成形作業模式期間會利用相位調整信號來調整LO信號之相位,並且其中,在該等多個收發器胞元中的接收器電路會利用相位經調整LO信號而對所接收到的無線信號作向下轉換來產生對應於該等多個收發器胞元的多個經向下轉換信號。
在範例78中,範例77之標的選項性包含:其中,該通訊匯流排包含在該等多個收發器胞元之間介接的一個類比匯流排線路,用以在該等多個經向下轉換信號各在相鄰收發器胞元之間被傳遞的時候將該等多個經向下轉換信號組合成一個組合經向下轉換信號。
在範例79中,範例78之標的選項性包含:其中,該類比匯流排包含一個取樣保持向量管線化匯流排線路。
在範例80中,範例78~79其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該類比匯流排包含一個切換電容器類比積分器,該切換電容器類比積分器係配置來對在相鄰收發器胞元之間被傳遞的該等多個經向下轉換信號之經向下轉換信號作加總。
在範例81中,範例78~80其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該等多個收發器胞元中之一者係配置來接收該組合經向下轉換信號、並將該組合經向下轉換信號轉換成數位信號。
在範例82中,範例77~81其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該等多個收發器胞元包含被配置來產生相應的多個數位信號的多個不重疊收發器胞元子集。
在範例83中,範例82之標的選項性包含:其中,該等多個不重疊收發器胞元子集當中的一個子集係配置來根據該等多個經向下轉換信號之與該收發器胞元子集相應的一部分而產生一個組合經向下轉換信號。
在範例84中,範例83之標的選項性包含:其中,在該子集內的單一個收發器胞元係配置來將該組合經向下轉換信號轉換成該等多個數位信號當中的一第一數位信號。
在範例85中,範例82~86其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,在混成波束成形作業模式期間,該控制電路進一步係配置來:針對該等多個數位信號中之各者而產生多個波束成形權重值,該等多個權重值係與對應於所接收無線信號的所欲輸出信號波束相關聯;以及將該等多個波束成形值施用至該等多個數位信號中之各者以產生多個經加權信號。
在範例86中,範例85之標的選項性包含:一個加法器,其係配置來對該等多個經加權信號作加法運算以產生該所欲輸出信號波束。
在範例87中,範例82~86其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該等多個不重疊收發器胞元子集中之各子集分別係被配置在該鋪磚組態的一行當中。
範例88是一種相位陣列無線電收發器設備,該設備包含:以鋪磚組態被配置在單一個半導體晶粒上的多個收發器胞元,各收發器胞元包含:被配置來經由一個相位天線陣列接收無線信號的接收器電路;被配置來產生本地振盪器(LO)信號的本地振盪器電路;及相位調整電路;耦接該等多個收發器胞元的一個通訊匯流排;以及被配置來針對該等多個收發器胞元中之各者分別產生一個相位調整信號的控制電路,其中,在該等多個收發器胞元中的相位調整電路在類比波束成形作業模式期間會利用相位調整信號來調整所接收到的無線信號之相位,並且其中,該等多個收發器胞元之接收器電路會對經相位調整後的所接收無線信號作向下轉換來產生對應於該等多個收發器胞元的多個經向下轉換信號。
在範例89中,範例88之標的選項性包含:其中,該通訊匯流排包含在該等多個收發器胞元之間介接的一個類比匯流排線路,藉以在該等多個經向下轉換信號各在相鄰收發器胞元之間被傳遞的時候將該等多個經向下轉換信號組合成一個組合經向下轉換信號。
在範例90中,範例89之標的選項性包含:其中,該等多個收發器胞元中之一者係配置來接收該組合經向下轉換信號、並利用一個類比至數位轉換器而將該組合經向下轉換信號轉換成數位信號。
範例91是一種半導體晶圓,其包含:以鋪磚組態配置的多個相同收發器胞元,各胞元包含:被配置來經由一個相位天線陣列接收無線信號的接收器電路;被配置來經由該相位天線陣列發送第二無線信號的發送器電路;及耦接該接收器電路與該發送器電路的一個通訊匯流排,其中,各收發器胞元係經由該通訊匯流排而耦接至多個相鄰收發器胞元以形成該鋪磚組態。
在範例92中,範例91之標的選項性包含:其中,該收發器胞元鋪磚組態之尺寸可藉由根據預定圖案切割該晶圓而具有選擇性。
於本文件中所參照的公開文件、專利及專利文件係以參照方式整體併入本文,就像個別地以參照方式併入本文一樣。若在本文件與以參照方式如此併入的那些文件之間有不一致用法,那麼應將那(些)併入參考文件中之用法視為是本文件之用法的補充;若有不相容的不一致情形,則係由本文件之用法主控。
範例93是數個多封裝體天線陣列,其包含:第一電子封裝體,其含有第一基體,該第一基體具有多個平行層,其中之一第一層包含該第一基體之第一側且其中之一第二層包含該第一基體之第二側;被配置在該第一基體之該第一側上的第一組多個天線;被實體堆疊在該第一電子封裝體上且實體連接至該第一電子封裝體的第二電子封裝體,該第二電子封裝體含有第二基體,該第二基體具有多個層,其中之一第一層包含該第二基體之第一側且其中之一第二層包含該第二基體之第二側;被配置在該第二基體之該第一側上的第二組多個天線;被配置在該第一基體之該第二側或該第二基體之該第二側上且耦接至該第一組多個天線及該第二組多個天線的至少一個半導體晶粒;以及與該第一基體之該第二側及該第二基體之該第二側作電氣式接觸的多個密集裝填接頭,該等多個密集裝填接頭係配置來作用為用於該至少一個半導體晶粒的一個射頻干擾與電磁干擾(RFI/EMI)屏蔽盾。
在範例94中,範例93之標的選項性包含:其中,該至少一個半導體晶粒包含被配置來在第一頻帶中作業的一個收發器。
在範例95中,範例93~94其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該至少一個半導體晶粒包含被配置來在第一頻帶中作業的一第一收發器及被配置來在第二頻帶中作業的一第二收發器。
在範例96中,範例93~95其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該第一電子封裝體進一步包含自該等多個第一天線橫向偏移的多個離散部件。
在範例97中,範例96之標的選項性包含:其中,該等離散部件藉由覆模材料而被固定至該第一電子封裝體。
在範例98中,範例93~97其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該第一電子封裝體進一步包含自該至少一個矽晶粒橫向偏移的多個離散部件。
在範例99中,範例6之標的選項性包含:其中,該等離散部件藉由覆模材料而被固定至該第一電子封裝體。
在範例100中,範例93~99其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該等第一組多個天線係配置在一第一陣列中且該等第二組多個天線係配置在一第二陣列中,並且該等陣列被控制成以不同方向輻射。
在範例101中,範例93~100其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該等第一組多個天線進一步包含被配置在該第一基體之邊緣處以在與該第一電子封裝體和該第二電子封裝體相應的邊射輻射中作業的數個天線。
範例102是數個多封裝體天線陣列,其包含:含有第一天線陣列的第一電子封裝體;含有第二天線陣列的第二電子封裝體,其中,該第二電子封裝體與該第一電子封裝體有堆疊式實體接觸且連接至該第一電子封裝體;以及實體聯繫至並耦接至該第一電子封裝體和該第二電子封裝體的至少一個半導體晶粒,該至少一個半導體晶粒耦接至該第一天線陣列和該第二天線陣列,該至少一個半導體晶粒包含被配置來在第一和第二頻帶中作業的至少一個無線電收發器。
在範例103中,範例102之標的選項性包含:其中,該第一電子封裝體含有一第一基體及一第二基體,該第一天線陣列係被設置在該第一基體上且該第二天線陣列係被設置在該第二基體上,並且,該至少一個半導體晶粒實體聯繫至該第一基體和該第二基體。
在範例104中,範例102~103其中任何一或多者之標的選項性包含:在該第一基體與該第二基體之間且與該第一基體和該第二基體作電氣式接觸的多個密集裝填接頭,該等多個密集裝填接頭係配置來作用為用於該至少一個半導體晶粒的一個RFI/EMI屏蔽盾。
在範例105中,範例102~104其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,至少一個半導體晶粒包含被配置來在WiGig頻率上作業的一個收發器。
在範例106中,範例102~105其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該第一頻帶是一個WiGig頻帶,且該第二頻帶是一個毫米波頻帶。
在範例107中,範例102~106其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該第一陣列和該第二陣列被控制成以不同方向輻射。
在範例108中,範例107之標的選項性包含:其中,該等不同方向是與該第一電子封裝體垂直並與該第二電子封裝體垂直的相反方向。
在範例109中,範例102~108其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該第一天線陣列和該第二天線陣列被控制成以與該第一電子封裝體和該第二電子封裝體平行的相同方向輻射。
在範例110中,範例102~109其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該第一電子封裝體進一步包含多個離散部件,並且該至少一個晶粒和該等多個離散部件受包封材料固定。
在範例111中,範例102~110其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該第二天線陣列自該第二天線陣列橫向偏移。
在範例112中,範例102~111其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該第一電子封裝體進一步包含被配置在該第一基體之邊緣處以在與該第一電子封裝體和該第二電子封裝體相應的邊射輻射中作業的多個天線。
在範例113中,範例102~112其中任何一或多者之標的選項性包含:一個彈性纜線,其提供至該至少一個半導體晶粒的電氣連接,其中,該彈性纜線藉由包封材料而被固定至該第二電子封裝體。
在範例114中,範例113之標的選項性包含:其中,該彈性纜線被焊至該第二電子封裝體。
在範例115中,範例102~114其中任何一或多者之標的選項性包含:一個彈性纜線,其提供至該至少一個半導體晶粒的電氣連接,其中,該彈性纜線藉由包封材料而被固定至該第一電子封裝體。
在範例116中,範例115之標的選項性包含:其中,該彈性纜線被焊至該第一電子封裝體。
在範例117中,範例102~116其中任何一或多者之標的選項性包含:含有第三天線陣列和第四天線陣列的第三電子封裝體,其中,該第三電子封裝體與該第一電子封裝體或該第二電子封裝體或者該第一電子封裝體及該第二電子封裝體二者有堆疊式實體接觸且連接至該第一電子封裝體或該第二電子封裝體或者該第一電子封裝體及該第二電子封裝體二者;以及實體聯繫至並耦接至該第三電子封裝體的至少一個第二半導體晶粒,該至少一個第二半導體晶粒耦接至該第三天線陣列和該第四天線陣列,該至少一個第二半導體晶粒包含被配置來在第一和第二頻帶中作業的至少一個無線電收發器。
在範例118中,範例117之該等多封裝體天線陣列其中,該第一天線陣列、該第二天線陣列、該第三天線和該第四天線陣列被控制成以不同方向或以相同方向輻射。
在範例119中,範例117之標的選項性包含:含有第三天線陣列和第四天線陣列的第三電子封裝體,其中,該第三電子封裝體與該第一電子封裝體或該第二電子封裝體或者該第一電子封裝體及該第二電子封裝體二者有堆疊式實體接觸且連接至該第一電子封裝體或該第二電子封裝體或者該第一電子封裝體及該第二電子封裝體二者,該第三天線陣列和該第四天線陣列電氣式耦接至該至少一個半導體晶粒。
在範例120中,範例119之標的選項性包含:其中,該第一天線陣列、該第二天線陣列、該第三天線陣列和該第四天線陣列被控制成以不同方向或以相同方向輻射、或者以不同和相同方向輻射。
在範例121中,範例102之標的選項性包含:其中,一種覆模材料覆蓋該至少一個半導體晶粒,且有一個天線陣列受耦接至該至少一個半導體晶粒的一個穿模通路饋給。
在範例122中,該標的可包含或可選項性地組合有範例93至121其中任何一或多者之任何部份的任何一部份或組合,以包含可包含用於進行範例93至121之其中任何一或多個功能的構件或在受機器執行時可致使該機器進行範例93至121之其中任何一或多個功能的指令的機器可讀媒體的標的。
範例123是一種天線卡,其包含:一個插入式卡件,其具有一個內部部份,其中,該內部部份之一第一部份無敷金屬且該內部部份之一第二部份包含一個金屬化電氣連接部;在被固定於該內部部份中的一個基體上的一個積體電路;以及被配置在該第一部份中且耦接至該積體電路以供用於輻射RF波的至少一個天線。
在範例124中,範例123之標的選項性包含:其中,該至少一個天線包含一個天線陣列。
在範例125中,範例123~124其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該至少一個天線係針對端射作業所配置。
在範例126中,範例124~125其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該天線陣列包含多個垂直極化單極天線元件。
在範例127中,範例124~126其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該天線陣列包含多個返折式(folded-back)雙極天線。
在範例128中,範例123~127其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該至少一個天線包含至少兩個天線,其中,該等至少兩個天線其中的一個天線係配置來收發第一RF資訊串流、且該等至少兩個天線其中的另一個天線係配置來收發獨立於該第一RF資訊串流的第二RF資訊串流,藉以提供多輸入多輸出(MIMO)作業。
在範例129中,範例123~128其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該至少一個天線包含至少兩個天線,其中,該等至少兩個天線其中的一個天線係配置來以第一極化方式收發第一RF資訊串流、且該等至少兩個天線其中的另一個天線係配置來以第二極化方式收發第二RF資訊串流。
在範例130中,範例123~129其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該第一部分和該第二部份被定位成彼此相對。
範例131是一種天線陣列,其包含;被設置在一個主機板上的一第一插入式卡件、及被設置在該主機板上並與該第一插入式卡件隔開的至少一個第二插入式卡件,其中,該等插入式卡件中之至少一者包含具有一個內部部份的一個插入式卡件,其中,該內部部份之一第一部份無敷金屬且該內部部份之一第二部份包含一個金屬化電氣連接部;在被固定於該內部部份中的一個基體上的一個積體電路;以及被配置在該第一部份中且耦接至該積體電路以供用於輻射RF波的至少一個天線。
在範例132中,範例131之標的選項性包含:被配置為實質上與該第一插入式卡件和該至少一個第二插入式卡件垂直的至少一個第三插入式卡件。
範例133是一種行動裝置,其包含:具有一個內部部份的至少一個插入式卡件,其中,該內部部份之一第一部份無敷金屬且該內部部份之一第二部份包含一個金屬化電氣連接部;在被固定於該內部部份中的一個基體上的一個積體電路;以及被配置在該第一部份中且耦接至該積體電路以供用於輻射RF波的至少一個天線。
在範例134中,範例133之標的選項性包含:其中,該至少一個天線包含一個天線陣列。
在範例135中,範例133~134其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該至少一個天線係針對端射作業所配置。
在範例136中,範例134~135其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該天線陣列包含多個垂直極化單極天線元件。
在範例137中,範例134~136其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該天線陣列包含多個返折式雙極天線。
在範例138中,範例133~137其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該至少一個天線包含至少兩個天線,其中,該等至少兩個天線其中的一個天線係配置來收發第一RF資訊串流、且該等至少兩個天線其中的另一個天線係配置來收發獨立於該第一RF資訊串流的第二RF資訊串流,藉以提供多輸入多輸出(MIMO)作業。
在範例139中,範例133~138其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該至少一個天線包含至少兩個天線,其中,該等至少兩個天線其中的一個天線係配置來以第一極化方式收發第一RF資訊串流、且該等至少兩個天線其中的另一個天線係配置來以第二極化方式收發第二RF資訊串流。
在範例140中,範例133~139其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該第一部分和該第二部份被定位成彼此相對。
在範例141中,範例133~140其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該至少一個插入式卡件包含:被設置在一個主機板上的一第一插入式卡件、及被設置在該主機板上並與該第一插入式卡件隔開的至少一個第二插入式卡件。
在範例142中,範例131~141其中任何一或多者之標的選項性包含:被配置為實質上與該第一插入式卡件和該至少一個第二插入式卡件垂直的至少一個第三插入式卡件。
在範例143中,該標的可包含或可選項性地組合有範例123至142其中任何一或多者之任何部份的任何一部份或組合,以包含可包含用於進行範例123至142之其中任何一或多個功能的構件或在受機器執行時可致使該機器進行範例123至142之其中任何一或多個功能的指令的機器可讀媒體的標的。
範例144是一種天線結構,其包含:具有第一側和第二側的一個PCB,該第二側具有一個接頭佈網,在該佈網中有特別創造出無任何接頭的一個區域;附接至該PCB之該第一側的一個受屏蔽射頻積體電路(RFIC);在該第二側上被設置在該佈網之該無接頭區域中且耦接至該RFIC以供用於輻射RF波的至少一個第一天線元件;以及一個主機板,該主機板經由該接頭佈網的數個個別接頭而連接至該PCB、且具有實質上在該佈網之該無接頭區域之上的一個切除部;其中,係使該至少一個第一天線能夠通過該切除部而向外輻射。
在範例145中,範例144之標的選項性包含:被設置在該第一側上且耦接至該RFIC以供用於輻射RF波的至少一個第二天線元件。
在範例146中,範例145之標的選項性包含:其中,被設置在該第一側上的該至少一個第一天線元件及被設置在該第二側上的該至少一個第二天線元件彼此各以不同方向輻射RF信號。
在範例147中,範例146之標的選項性包含:其中,該等不同方向實質上彼此相差180度角。
在範例148中,範例144~147其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該切除部是一個U形切除部。
在範例149中,範例144~148其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該主機板和該印刷電路板係以角落組態連接。
在範例150中,範例145~149其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該至少一個第一天線元件或該至少一個之該第二天線元件其中一者係針對垂射作業所配置。
在範例151中,範例145~150其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該至少一個第一天線元件或該至少一個之第二天線元件其中一者係針對端射或邊射作業所配置。
在範例152中,範例145~151其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該PCB包含一個球柵陣列(BGA)或一個平面格柵陣列(LGA),且其接頭佈網相應地包含一個焊球佈網或一個LGA墊佈網。
範例153是一種基地台,其包含:具有第一側和第二側的一個PCB,該第二側具有一個接頭佈網,在該佈網中有特別創造出無任何接頭的一個區域;附接至該PCB之該第一側的一個受屏蔽射頻積體電路(RFIC);在該第二側上被設置在該佈網之該無接頭區域中且耦接至該RFIC以供用於輻射RF波的至少一個天線元件;以及一個主機板,該主機板經由該接頭佈網的數個個別接頭而連接至該PCB、且具有實質上在該佈網之該無接頭區域之上的一個切除部;其中,係使該至少一個第一天線能夠通過該切除部而向外輻射,其中,在該PCB中,該受屏蔽RFIC、該至少一個天線元件和該主機板包含一個天線子系統。
在範例154中,範例153之標的選項性包含:其中,該至少一個天線元件包含針對垂射作業所配置的多個天線元件。
在範例155中,範例154之標的選項性包含:其中,該基地台包含多個該種天線子系統,該等天線子系統被配置成環狀地圍繞一個桿體以供用於實質在全方向上作輻射。
範例156是一種行動裝置,其包含:具有第一側和第二側的一個PCB,該第二側具有一個接頭佈網,在該佈網中有特別創造出無任何接頭的一個區域;附接至該PCB之該第一側的一個受屏蔽射頻積體電路(RFIC);在該第二側上被設置在該佈網之該無接頭區域中且耦接至該RFIC以供用於輻射RF波的至少一個第一天線元件;以及一個主機板,該主機板經由該接頭佈網的數個個別接頭而連接至該PCB,且具有實質上在該佈網之該無接頭區域之上的一個切除部,其中,係使該至少一個第一天線能夠通過該切除部而向外輻射。
在範例157中,範例156之標的選項性包含:被設置在該第一側上且耦接至該RFIC以供用於輻射RF波的至少一個第二天線元件。
在範例158中,範例157之標的選項性包含:其中,被設置在該第一側上的該至少一個第一天線元件及被設置在該第二側上的該至少一個第二天線元件彼此各以不同方向輻射RF信號。
在範例159中,範例158之標的選項性包含:其中,該等不同方向實質上彼此相差180度角。
在範例160中,範例156~159其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該切除部是一個U形切除部。
在範例161中,範例156~160其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該主機板和該印刷電路板係以角落組態連接。
在範例162中,範例157~161其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該至少一個第一天線元件或該至少一個之該第二天線元件其中一者係針對垂射作業所配置。
在範例163中,範例156~162其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該至少一個第一天線元件或該至少一個之該第二天線元件其中一者係針對端射或邊射作業所配置。
在範例164中,範例157~162之標的選項性包含:其中,該PCB包含一個球柵陣列(BGA)或一個平面格柵陣列(LGA),且其接頭佈網相應地包含一個焊球佈網或一個LGA墊佈網。
範例165是一種天線結構,其包含:具有第一側和第二側的一個PCB,該第二側具有一個接頭佈網,在該佈網中有特別創造出無任何接頭的一個區域;一個主機板,該主機板經由該接頭佈網的數個個別接頭而連接至該PCB、且具有實質上在該佈網之該無接頭區域之上的一個切除部;以及在該切除部之內附接在該佈網之該無接頭區域上的一個射頻積體電路。
在範例166中,範例165之標的選項性包含:其中,有至少一個離散電子部件在該切除部之內附接在該佈網之該無接頭區域上。
在範例167中,該標的可包含或可選項性地組合有範例144至166其中任何一或多者之任何部份的任何一部份或組合,以包含可包含用於進行範例144至166之其中任何一或多個功能的構件或在受機器執行時可致使該機器進行範例144至166之其中任何一或多個功能的指令的機器可讀媒體的標的。
範例168是一種自我測試系統,其包含:一個測試臺,該測試臺被配置成可安裝一個受測系統,該受測系統含有多個電子部件,該等電子部件包含一個發送器、一個接收器、被配置來耦接至該發送器的多個發送(TX)天線、及被配置來耦接至該接收器的多個接收(RX)天線;被安裝在該測試器上的一個反射器,其係配置來經由一個TX天線接收來自該發送器的RF信號並經由一個RX天線將該等RF信號反射給該接收器;以及電腦可讀硬體儲存體,其儲存有當受該電腦執行時會依照數個預定測試而測試該受測系統並從對該受測系統的一個回路測試之結果判定出該受測系統之特徵性的電腦指令,該等測試包含該回路測試,該回路測試包含將一個RF信號從包含該發送器和一個TX天線的數個TX元件發送給包含該接收器和一個RX天線的數個RX元件的作業,該RF信號係透過由該反射器所作的反射而被接收。
在範例169中,範例1之標的選項性包含:其中,該等TX元件和該等RX元件係逐一被起動,並且該RF信號係透過相應的個別TX元件被發送且由相應的個別RX元件接收。
在範例170中,範例169之標的選項性包含:其中,該RF信號是一個毫米波(mmWave)信號。
在範例171中,範例169~170其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該特徵性是一個瑕疵TX路徑,其係藉由逐一量測所接收到的RF信號並由於檢測到有一個量測值比各個其他量測值低所判定。
在範例172中,範例169~171其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該特徵性是該受測系統之可接收性,其係藉由將所接收到的RF信號與對該所接收RF信號的預期值作比較所判定。
在範例173中,範例169~172其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該等TX元件進一步包含一個TX移相器,且該等RX元件進一步包含一個RX移相器,並且其中,該特徵性是該TX移相器之功能性,其係藉由藉著該TX移相器改變該TX信號之相位並量測所接收到的RF信號之相位所判定。
在範例174中,範例169~173其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,被逐一起動的該等TX元件各具有一個TX路徑,並且其中,該特徵性是在該等TX路徑各者之間的振幅和相位失配,其係由於檢測出一個TX路徑的振幅或相位與該TX路徑以外的各個其他TX路徑之振幅或相位有所不同所判定。
在範例175中,範例173~174其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,所發送的該RF信號是一個基帶信號,並且其中,該特徵性是該基帶信號的振幅與相位,其係藉由將所接收到的第一基帶信號用作其他所接收基帶信號的比較基準所判定。
在範例176中,範例168~175其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該特徵性係所估算天線陣列增益,其係藉由同時起動所有TX元件並量測所接收到的基帶信號所判定。
在範例177中,範例167~176其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該反射器已被從該測試器卸下,並且該等電腦指令包含在受該電腦執行時會致使該測試器在該等多個電子部件中之一者上進行回路測試的指令,此回路測試產生第一結果。
在範例178中,範例176~177其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該反射器已被重新安裝回該測試器上,並且該等電腦指令包含在受該電腦執行時會致使該測試器在該等多個電子部件中之該者上進行回路測試的指令,此回路測試產生第二結果,並且其中,該特徵性是串音,其係藉由將該等第二結果減去該等第一結果所判定。
範例179是一種用於測試受測系統的方法,其包含:將該受測系統安裝在電子測試器上,該受測系統含有多個電子部件,該等電子部件包含一個發送器、一個接收器、耦接至該發送器的多個發送(TX)天線、及耦接至該接收器的多個接收(RX)天線;將一個反射器安裝在該測試器上,該反射器係配置來經由一個TX天線接收來自該發送器的RF信號、並經由一個RX天線將該RF信號反映給該接收器;進行對該受測系統的回路測試,此回路測試包含:將一個RF信號從包含該發送器和一個TX天線的數個TX元件發送給該反射器,及經由該反射器之反射而由包含該接收器和一個RX天線的數個RX元件接收該RF信號;以及從該回路測試之結果判定出該受測系統的一個特徵性。
在範例180中,範例179之標的選項性包含:其中,該等TX元件和該等RX元件係被逐一起動,該RF信號係經由相應的個別TX元件而被發送且係由相應的個別RX元件接收。
在範例181中,範例180之標的選項性包含:其中,該RF信號是一個毫米波(mmWave)信號。
在範例182中,範例180~181其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該特徵性是一個瑕疵TX路徑,其係藉由逐一量測所接收到的RF信號並由於檢測到有一個量測值比各個其他量測值低所判定。
在範例183中,範例180~182其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該特徵性是該受測系統之可接收性,其係藉由將所接收到的RF信號與對該所接收RF信號的預期值作比較所判定。
在範例184中,範例180~183其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該等TX元件進一步包含一個TX移相器,且該等RX元件進一步包含一個RX移相器,並且其中,該特徵性是該TX移相器之功能性,其係藉由藉著該TX移相器改變該TX信號之相位並量測所接收到的RF信號之相位所判定。
在範例185中,範例180~184其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,被逐一起動的該等TX元件各具有一個TX路徑,並且其中,該特徵性是在該等TX路徑各者之間的振幅和相位失配,其係由於檢測出一個TX路徑的振幅或相位與該TX路徑以外的各個其他TX路徑之振幅或相位有所不同所判定。
在範例186中,範例185之標的選項性包含:其中,所發送的該RF信號是一個基帶信號,並且其中,該特徵性是所接收到的各個基帶信號的振幅與相位,其係藉由將所接收到的一第一基帶信號用作除了該第一基帶信號之外的其他所接收基帶信號的比較基準所判定。
在範例187中,範例178~186其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,所有TX元件均被同時起動,並且其中,該特徵性係陣列增益估算,其係藉由量測所接收到的基帶信號所判定。
在範例188中,範例178~186其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該反射器已被從該測試器卸下,並且該等電腦指令包含在受該電腦執行時會致使該測試器在該等多個電子部件中之一者上進行回路測試的指令,此回路測試產生第一結果。
在範例189中,範例188之標的選項性包含:其中,該反射器已被重新安裝回該測試器上,並且該等電腦指令包含在受該電腦執行時會致使該測試器在該等多個電子部件中之該者上進行回路測試的指令,此回路測試產生第二結果,並且其中,該特徵性是串音,其係藉由將該等第二結果減去該等第一結果所判定。
在範例190中,該標的可包含或可選項性地組合有範例168至189其中任何一或多者之任何部份的任何一部份或組合,以包含可包含用於進行範例168至189之其中任何一或多個功能的構件或在受機器執行時可致使該機器進行範例168至189之其中任何一或多個功能的指令的機器可讀媒體的標的。
範例191是一種無線通訊裝置,其包含:一個基帶子系統(BBS),該BBS包含:一第一收發器電路,其係配置來以第一頻率產生第一資料信號、並以不與該第一頻率重疊的第二頻率產生第二資料信號;及一個本地振盪器(LO)產生器,其係配置來以第三頻率產生LO信號,該等第一、第二和第三頻率是不重疊頻率;以及經由單條同軸纜線而與該BBS耦接的一個RF前端模組(RFEM),該RFEM包含:包含多個天線的一個相位天線陣列;及一第二收發器電路,其係配置來基於該LO信號而將該第一資料信號和該第二資料信號轉換成所欲頻率、並經由該相位天線陣列而對經轉換後的第一和第二資料信號作發送,其中,係經由該相位天線陣列之一第一子集而使用第一種天線極化方式對經轉換後的該第一資料信號作發送、且係經由該相位天線陣列之一第二子集而使用第二種天線極化方式對經轉換後的該第二資料信號作發送。
在範例192中,範例191之標的選項性包含:其中,該天線極化方式是垂直天線極化或水平天線極化其中一種。
在範例193中,範例191~192其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該第三頻率是該第一頻率與該第二頻率間之差異。
在範例194中,範例191~193其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該LO產生器係配置來:產生第二LO信號和第三LO信號,該等第二和第三LO信號是不與該LO信號重疊的信號。
在範例195中,範例194之標的選項性包含:其中,該第一收發器電路係配置來:基於該第二LO信號而產生該第一資料信號;以及基於該第三LO信號而產生該第二資料信號。
在範例196中,範例195之標的選項性包含:其中,該第一LO信號、該第二LO信號和該第三LO信號係由同一個頻率源所產生,且具有互相關相位雜訊。
在範例197中,範例191~966其中任何一或多者之標的選項性包含:在該BBS內的一第一三工器,該第一三工器係配置來將該第一資料信號、該第二資料信號和該LO信號多工處理到該單條同軸纜線上;以及在該RFEM內的一第二三工器,該第二三工器係配置來經由該單條同軸纜線接收該第一資料信號、該第二資料信號和該LO信號。
在範例198中,範例191~197其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該第二收發器電路包含:耦接至該相位天線陣列之使用垂直極化的該第一子陣列的一條垂直極化處理鍊;以及耦接至該相位天線陣列之使用水平極化的該第二子陣列的一條水平極化處理鍊。
在範例199中,範例198之標的選項性包含:在該RFEM內的一第二LO產生器,該第二LO產生器係配置來經由該單條同軸纜線接收該LO信號、並對該LO信號進行一或多種頻率操控以至少產生用於將該第一資料信號和該第二資料信號轉換至所欲頻率的第二LO信號。
在範例200中,範例199之標的選項性包含:其中,該第二LO產生器進一步包含:用於進行該一或多種頻率操控的一個分頻器和一個倍頻器。
範例201是一種無線通訊裝置,其包含:一個基帶子系統(BBS),該BBS包含:一第一收發器電路,其係配置來使用第一本地振盪器(LO)信號而以第一頻率產生第一資料信號,該第一頻率包含所欲發送頻率;一第二收發器電路,其係配置來使用第二LO信號而以第二頻率產生第二資料信號;及一個LO產生器,其係配置來產生該第一LO信號、該第二LO信號和該第三LO信號;以及經由單條同軸纜線而與該BBS耦接的一個RF前端模組(RFEM),該RFEM包含:包含多個天線的一個相位天線陣列;一第三收發器電路,其係配置來經由該等多個天線的一個垂直極化天線子集而對處於該所欲發送頻率的該第一資料信號作發送;及一第四收發器電路,其係配置來將該第二資料信號轉換至該所欲發送頻率,並經由該等多個天線的一個水平極化天線子集而對經轉換後的第二資料信號作發送。
在範例202中,範例201之標的選項性包含:其中,該第三LO信號具有為該所欲發送頻率與該第二頻率間之差異的頻率。
在範例203中,範例201~202其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該第三LO信號具有不與該等第一和第二頻率重疊的頻率。
在範例204中,範例201~203其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該第三收發器電路係配置來經由該等多個天線之該水平極化天線子集而對處於該所欲發送頻率的該第一資料信號作發送;並且該第四收發器電路係配置來經由該等多個天線之該垂直極化天線子集而對經轉換後的第二資料信號作發送。
在範例205中,範例201~204其中任何一或多者之標的選項性包含:在該BBS內的一第一三工器,該第一三工器係配置來將該第一資料信號、該第二資料信號和該第三LO信號多工處理到該單條同軸纜線上;以及在該RFEM內的一第二三工器,該第二三工器係配置來經由單條同軸纜線接收該第一資料信號、該第二資料信號和該第三LO信號。
在範例206中,範例201~205其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該第四收發器電路進一步包含:一個向上轉換混合器,用以使用該第三LO信號而將該第二資料信號向上轉換至該所欲發送頻率。
在範例207中,範例201~206其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該第三收發器電路係配置來經由該等多個天線之該垂直極化天線子集接收第三資料信號,該第四收發器電路係配置來經由該等多個天線之該水平極化天線子集接收第四資料信號,並且該等第三和第四資料信號係處於所欲接收頻率。
在範例208中,範例207之標的選項性包含:其中,該RFEM進一步包含:一第二LO產生器,其係配置來產生用於將該第四資料信號向下轉換成中頻(IF)信號的第四LO信號。
在範例209中,範例208之標的選項性包含:其中,該RFEM係配置來:經由該單條同軸纜線而將處於該所欲接收頻率的該第三資料信號、處於該中頻的該第四資料信號、及該第四LO信號傳遞給該BBS。
範例210是一種無線通訊裝置,其包含:一個基帶子系統(BBS),該BBS包含:一第一收發器電路,其係配置來以第一射頻產生第一資料信號;一第二收發器電路,其係配置來以第二射頻產生第二資料信號,其中,該第一射頻不同於該第二射頻;以及經由單條同軸纜線而與該BBS耦接的一個RF前端模組(RFEM),該RFEM包含:包含多個天線的一個相位天線陣列;及一個本地振盪器(LO)產生器,其係配置來基於所欲發送頻率而產生第一LO信號和該第二LO信號;一第三收發器電路,其係配置來使用該第一LO信號而將該第一資料信號轉換至該所欲發送頻率、並經由該等多個天線的一個垂直極化天線子集而對經轉換後的第一資料信號作發送;及一第四收發器電路,其係配置來使用該第二LO信號而將該第二資料信號轉換至該所欲發送頻率、並經由該等多個天線的一個垂直極化天線子集而對經轉換後的第二資料信號作發送。
在範例211中,範例210之標的選項性包含:在該BBS內的一第一三工器,該第一三工器係配置來將該第一資料信號和該第二資料信號多工處理到該單條同軸纜線上以供傳遞給該RFEM;以及在該RFEM內的一第二三工器,該第二三工器係配置來經由單條同軸纜線接收該第一資料信號和該第二資料信號。
在範例212中,範例210~211其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該LO產生器包含用於對該第一LO信號和該第二LO信號作合成的一個合成器。
範例213是一種無線通訊裝置,其包含:包含多個天線的一個相位天線陣列;一個RF接收器子系統,其係配置來處理經由該相位天線陣列所接收到的多個RF信號以產生單個RF信號;以及經由單條同軸纜線而耦接至該RF接收器子系統的一個基帶子系統(BBS),該BBS係配置來:基於該單個RF信號而產生一個經向下轉換信號;及將該經向下轉換信號轉換成一個數位資料信號以供一個無線數據機處理,其中,該BBS可經由該同軸纜線接收來自該RF接收器子系統的該RF信號,且該RF接收器子系統可經由該同軸纜線接收來自該BBS的DC電力信號。
在範例214中,範例213之標的選項性包含:其中,該RF接收器子系統包含:用於放大所接收到的該等多個RF信號以產生多個經放大信號的多個放大器。
在範例215中,範例214之標的選項性包含:其中,該RF接收器子系統包含:多個移相器,用以移動與該等多個經放大信號相關聯的相位以產生多個經移相信號;一個加法器,其係配置來對該等多個經移相信號作加法運算以產生一個組合RF信號;以及一個放大器,其係配置來放大該組合RF信號以產生該單個RF信號。
在範例216中,範例215之標的選項性包含:其中,該RF接收器子系統係配置來經由該單條同軸纜線而接收來自該BBS的控制信號,該控制信號指明信號相位以供該等多個移相器作相位調整用。
在範例217中,範例213~216其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該BBS包含:一個放大器,其係配置來放大經由該單條同軸纜線而從該RF接收器子系統接收而來的該RF信號以產生該該經放大RF信號;至少一個向下轉換混合器,藉以對該經放大RF信號作向下轉換以產生該經向下轉換信號;以及至少一個類比至數位轉換器(ADC),藉以將該經向下轉換信號轉換成該數位資料信號以供該無線數據機處理。
在範例218中,範例213~217其中任何一或多者之標的選項性包含:一個RF發送器子系統,其係配置來基於單個RF輸出信號而產生多個RF輸出信號,所產生的該等多個RF輸出信號係用於經由該相位天線陣列作發送。
在範例219中,範例218之標的選項性包含:其中,該RF發送器子系統進一步包含:一個放大器,其係配置來放大該單個RF輸出信號以產生經放大輸出信號;一個加法器,其係配置來產生該單個RF輸出信號的多個信號複本;多個移相器,其係配置來移動與該等信號複本相關聯的相位以產生多個經移相輸出信號;以及多個放大器,用以放大該等多個經移相輸出信號而產生該等多個 RF輸出信號以供經由該相位天線陣列作發送。
在範例220中,範例219之標的選項性包含:其中,該RF接收器子系統係配置來經由該單條同軸纜線而接收來自該BBS的控制信號,該控制信號指明信號相位以供該等多個移相器作相位調整用。
在範例221中,範例218~220其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該RF發送器子系統經由該單條同軸纜線而接收來自該BBS的該單個RF輸出信號。
在範例222中,範例221之標的選項性包含:其中,該BBS包含該無線數據機,並且其中,該無線數據機係配置來產生輸出資料信號。
在範例223中,範例222之標的選項性包含:其中,該BBS進一步包含:一個數位至類比轉換器(DAC),用以將該資料信號轉換成一個數位輸出信號;一個濾波器,用以過濾該數位輸出信號而產生一個經過濾輸出信號;以及一個向上轉換混合器,用以將該經過濾輸出信號向上轉換成該單個RF輸出信號。
在範例224中,範例213~223其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該RF接收器子系統包含一第一適應性阻抗匹配電路,並且該BBS包含一第二阻抗匹配電路,該第一阻抗匹配電路和該第二阻抗匹配電路係用於匹配與該單條同軸纜線相關聯的阻抗。
範例225是一種無線通訊裝置,其包含:一第一PCB基體,該第一PCB基體包含:由多個天線組成的一個相位天線陣列;一個RF接收器子系統,其係配置來處理經由該相位天線陣列所接收到的多個RF信號以產生一個RF輸入信號;及一個RF發送器子系統,其係配置來基於一個RF輸出信號而產生多個RF輸出信號,所產生的該等多個RF輸出信號係用於經由該相位天線陣列作發送;以及經由單條同軸纜線而耦接至該第一PCB基體的一第二PCB基體,該第二PCB基體包含:一個基帶子系統(BBS),該BBS係配置來:使用該RF輸入信號而產生用於供一個無線數據機處理的數位資料信號;及至少基於由該無線數據機所產生的另一個數位資料信號而產生該RF輸出信號,其中,該BBS係經由該單條同軸纜線而接收來自該RF接收器子系統的該RF輸入信號。
在範例226中,範例225之標的選項性包含:其中,該RF接收器子系統和該RF發送器子系統被配置成可經由該同軸纜線接收來自該BBS的DC電力信號。
在範例227中,範例225~226其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該RF接收器子系統和該RF發送器子系統被配置成可經由該同軸纜線接收來自該BBS的DC電力信號。
在範例228中,範例225~227其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該RF接收器子系統包含:多個放大器,用以放大所接收到的該等多個RF信號而產生多個經放大信號;多個移相器,用以進行相位調整並移動與該等多個經放大信號相關聯的相位而產生多個經移相信號;一個加法器,其係配置來對該等多個經移相信號作加法運算以產生一個組合RF信號;以及一個放大器,其係配置來放大該組合RF信號以產生該單個RF輸入信號以供傳輸至該BBS。
在範例229中,範例228之標的選項性包含:其中,該RF接收器子系統係配置來經由該單條同軸纜線而接收來自該BBS的控制信號,該控制信號指明信號相位以供該等多個移相器作相位調整用。
在範例230中,範例225~229其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該RF輸入信號和該RF輸出信號包含處於毫米波帶頻率內的信號。
在範例231中,範例225~230其中任何一或多者之標的選項性包含:G無線規格。
範例232是一種無線通訊裝置,其包含:一第一射頻前端模組(RFEM)和一第二RFEM,該等第一和第二RFEM各包含:由多個天線組成的一個相位天線陣列;一個RF接收器子系統,其係配置來處理經由該相位天線陣列所接收到的多個RF信號以產生一個RF輸入信號;及一個RF發送器子系統,其係配置來基於一個RF輸出信號而產生多個RF輸出信號,所產生的該等多個RF輸出信號係用於經由該相位天線陣列作發送;以及一個基帶子系統(BBS),該BBS係配置來:使用來自該等第一和第二RFEM各者的RF輸入信號而產生用於由無線數據機作處理的一個數位資料信號;及基於一個本地振盪器信號和由該無線數據機所產生的至少另一個數位資料信號而產生該RF輸出信號,其中,該BBS係經由一第一同軸纜線而接收來自該第一RFEM的RF輸入信號且係經由一第二同軸纜線而接收來自該第二RFEM的RF輸入信號。
在範例233中,範例232之標的選項性包含:其中,該BBS包含被配置來產生本地振盪器信號的一個本地振盪器產生器,並且其中,該本地振盪器產生器係由該第一RFEM和該第二RFEM共用。
範例234是一種傳輸線電路,其包含:被固定在一個使用者裝置中的一個主機板上的至少一個射頻積體電路(RFIC),其中,該使用者裝置具有一個鉸接上蓋;一條傳輸線,其包含至少一個波導或一個光纖,該傳輸線具有耦接至該至少一個RFIC的第一端、在該上蓋中的長度、及耦接至該上蓋中之一或多個天線的第二端。
在範例235中,範例234之標的選項性包含:其中,該一或多個天線包含被配置成受一組電腦指令控制的多個天線,該組電腦指令係根據來自一個接收裝置的反饋資訊而由一個中央處理單元執行。
在範例236中,範例234~235其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該傳輸線包含至少一個波導,該至少一個波導包含在該上蓋中的一個中空導管,該導管係配置來經由被設置在該上蓋中以放大RF信號的一個相應無線電前端模組(RFEM)而將RF信號發送給該一或多個天線。
在範例237中,範例236之標的選項性包含:其中,該至少一個RFIC係配置來在多個頻帶中產生RF信號,該至少一個波導包含針對各個頻帶的各別波導,各波導分別連接至相應的一個RFEM。
在範例238中,範例236~237其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,一個RFIC係配置來在單一個頻帶中產生RF信號,且該至少一個波導包含從該RFIC分別至多個天線中之各別一者的各別波導,該等多個天線被配置成受由一個中央處理單元根據來自一個接收裝置的反饋資訊而執行的電腦指令集合控制,各波導分別連接至相應的一個RFEM。
在範例239中,範例236~238其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該至少一個波導之第一端通過鉸鍊或為該鉸鍊之一部分,且該至少一個波導之第二端分別經由相應的一個RFEM而耦接至該一或多個天線。
在範例240中,範例234~239其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該傳輸線包含被配置來將RF信號發送至該一或多個天線的一個半導體整合式波導(SIW)。
在範例241中,範例240之標的選項性包含:其中,該SIW受一條帶狀線或受一條共平面傳輸線饋給,並且該SIW係施作在一個剛性PCB內或一個彈性PCB內。
在範例242中,範例240~241其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該使用者裝置是一個膝上型電腦,且該SIW包含一個PCB之包含與該膝上型電腦之鍵盤相關聯的電子電路的一部分。
在範例243中,範例240~241其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該使用者裝置是一個膝上型電腦,且該SIW包含一個PCB之專用於施作該SIW的一部分。
在範例244中,範例243之標的選項性包含:其中,該專用PCB被膠黏至該上蓋框架。
在範例245中,範例243~244其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該專用PCB被膠黏在施作在該上蓋框架中的一個溝槽中。
在範例246中,範例243~245其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該SIW被固定在該膝上型電腦之該框架中的螢幕之側邊。
在範例247中,範例234~246其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該傳輸線包含一個光纖。
在範例248中,範例247之標的選項性包含:其中,該光纖之第一端經由一個RF信號至光學信號轉換器而耦接至該RFIC。
在範例249中,範例248之標的選項性包含:其中,該RF信號至光學信號轉換器包含一個pin二極體、一個雪崩pin二極體或一個經纜線RF介面。
在範例250中,範例249之標的選項性包含:其中,該pin二極體或雪崩pin二極體係配置來將RF信號以數位位元形式發送至該RFEM以供該一或多個天線作輻射用。
在範例251中,範例249~250其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,係配置一個經纜線RF轉換器來以該RFIC之RF信號對光學信號作調變。
在範例252中,範例251之標的選項性包含:其中,係配置一個轉換裝置來將經調變光學信號轉換成RF信號,該等RF信號會被發送至該RFEM以供該一或多個天線作輻射用。
在範例253中,範例251~252其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該RFIC係配置來在多個頻帶中產生RF信號,並且該光纖係配置來傳輸藉由處於該等頻帶各者中的RF信號而受到調變的光學信號。
在範例254中,範例251~253其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該RFIC係配置來在單個頻帶中產生RF信號,並且該光纖分別經由一個相應RFEM而從該RFIC耦接至多個天線中之各者,該等天線被配置成受由一個中央處理單元根據來自一個接收裝置的反饋資訊而執行的一組電腦指令控制。
在範例255中,該標的可包含或可選項性地組合有範例234至254其中任何一或多者之任何部份的任何一部份或組合,以包含可包含用於進行範例234至254之其中任何一或多個功能的構件或在受機器執行時可致使該機器進行範例234至254之其中任何一或多個功能的指令的機器可讀媒體的標的。
範例256是一種無線通訊裝置,其包含: 一個基帶子系統(BBS),該BBS包含:一個本地振盪器(LO)產生器,其係配置來產生LO信號;及一個時鐘開散電路,其係配置來使用該LO信號而調變控制信號以產生經調變信號;以及一個RF前端模組(RFEM),其經由單一連結而與該BBS耦接以接收該經調變信號和資料信號,該RFEM包含:一個時鐘解開散電路,其係組配來對該經調變信號作解調變以復原該LO信號和該控制信號;包含多個天線的一個相位天線陣列;及一個收發器電路,其係配置來基於所復原出的該LO信號而將該資料信號向上轉換至所欲RF以產生RF信號,並根據該控制信號而起動發送模式以經由該相位天線陣列發送該RF信號。
在範例257中,範例256之標的選項性包含:其中,該時鐘開散電路包含:一個脈波整形器,其係配置來接收控制信號並產生頻帶受限控制信號。
在範例258中,範例257之標的選項性包含:其中,該時鐘開散電路包含:一個調變器電路,其係配置來接收該頻帶受限控制信號和該LO信號以產生該經調變信號。
在範例259中,範例258之標的選項性包含:其中,該調變器電路是下列其中一者:二元相移鍵控(BPSK)調變器;差分相移鍵控(DPSK)調變器;四相移鍵控(QPSK)調變器;及高斯頻移鍵控(GFSK)調變器。
在範例260中,範例256~259其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該時鐘解開散電路包含:一個時鐘復原電路,其包含一個乘法器電路和一個切分器電路,該時鐘復原電路係配置來接收該經調變信號並基於該經調變信號而復原該LO信號。
在範例261中,範例260之標的選項性包含:其中,該時鐘解開散電路包含:一個解調變器電路,其係配置來接收該經調變信號和該LO信號、並基於該經調變信號和該LO信號而復原該控制信號。
在範例262中,範例256~261其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該收發器電路包含:用於放大所接收到的該等多個RF信號以產生多個經放大信號的多個放大器。
在範例263中,範例262之標的選項性包含:其中,該收發器電路包含:多個移相器,用以移動與該等多個經放大信號相關聯的相位而產生多個經移相信號;以及一個組合器,其係配置來組合該等多個經移相信號以產生一個組合RF信號。
在範例264中,範例263之標的選項性包含:其中,該控制信號指明信號相位以供該等多個移相器作相位調整用、或針對該等多個放大器而設定不同的增益調整。
在範例265中,範例263~264其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該RFEM包含:一個頻率源,其係配置來接收該LO信號以作為參考時鐘信號、並產生第二LO信號以供用於對該組合RF信號作向下轉換。
在範例266中,範例265之標的選項性包含:其中,該RFEM包含:一個向下轉換混合器,用以基於該第二LO信號而對該組合RF信號作向下轉換以產生中頻(IF)信號;以及一個放大器,其係配置來放大該IF信號以產生經放大IF信號。
在範例267中,範例266之標的選項性包含:其中,該BBS包含:一個向下轉換混合器,用以基於該LO信號而對該經放大IF信號作向下轉換以產生經向下轉換信號;以及一個類比至數位轉換器(ADC),用以將該經向下轉換信號轉換成數位資料信號以供一個無線數據機處理。
範例268是一種無線通訊裝置,其包含:一第一PCB基體,該第一PCB基體包含一個基帶子系統(BBS),該BBS係配置來在本地振蕩器(LO)參考信號上調變前端控制信號以產生經調變信號;以及一第二PCB基體,該第二PCB基體包含一個RF前端模組(RFEM),該RFEM經由單一連結而與該第一PCB基體耦接以接收該經調變信號和中頻(IF)資料信號,該RFEM包含:一個時鐘解開散電路,其係組配來對該經調變信號作解調變以復原該LO參考信號和該前端控制信號;包含多個天線的一個相位天線陣列;及一個收發器電路,其係配置來基於所復原出的該LO參考信號而將該IF資料信號向上轉換成所欲RF以產生RF信號,並根據該前端控制信號而起動發送模式以經由該相位天線陣列發送該RF信號。
在範例269中,範例268之標的選項性包含:其中,該BBS包含:一個LO產生器,其係配置來產生該LO參考信號;以及一個時鐘開散電路,其係配置來使用該LO參考信號而調變該前端控制信號以產生該經調變信號。
在範例270中,範例269之標的選項性包含:其中,該時鐘開散電路包含:一個脈波整形器,其係配置來接收該前端控制信號並產生頻帶受限控制信號;以及一個調變器電路,其係配置來接收該頻帶受限控制信號和該LO參考信號以產生該經調變信號。
在範例271中,範例269~270其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該時鐘開散電路係配置來:利用一個偽隨機序列來開散該LO參考信號以獲得該經調變信號。
在範例272中,範例270~271其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該調變器電路是下列其中一者:二元相移鍵控(BPSK)調變器;差分相移鍵控(DPSK)調變器;四相移鍵控(QPSK)調變器;及高斯頻移鍵控(GFSK)調變器。
在範例273中,範例269~272其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該時鐘解開散電路包含:一個時鐘復原電路,其包含一個乘法器電路和一個切分器電路,該時鐘復原電路係配置來接收該經調變信號並基於該經調變信號而復原該LO參考信號。
在範例274中,範例273之標的選項性包含:其中,該時鐘解開散電路包含:一個解調變器電路,其係配置來接收該經調變信號和所復原出的該LO參考信號、並基於該經調變信號和該LO參考信號而復原該前端控制信號。
在範例275中,範例269~274其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,在該RFEM中的該收發器電路包含:多個放大器,用以放大經由該相位天線陣列所接收到的多個RF信號而產生多個經放大信號;多個移相器,用以移動與該等多個經放大信號相關聯的相位而產生多個經移相信號;以及一個組合器,其係配置來組合該等多個經移相信號以產生一個組合RF信號。
在範例276中,範例275之標的選項性包含:其中,該控制信號指明信號相位以供該等多個移相器作相位調整用、或針對該等多個放大器而設定不同的增益調整。
在範例277中,範例275~276其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該RFEM係配置來根據該前端控制信號而起動該收發器電路之接收模式,該接收模式係用於接收該等多個RF信號。
範例278是一種無線通訊裝置,其包含:包含多個天線的一個相位天線陣列;一個RF接收器子系統,其係配置來處理經由該相位天線陣列所接收到的多個RF信號以產生單個RF信號;以及一個補充中頻子系統(SIFS),其經由一第一連結而耦接至該RF接收器子系統,該SIFS係配置來基於該單個RF信號而產生一個IF信號;以及經由一第二連結而耦接至該SIFS的一個基帶子系統(BBS),該BBS係配置來:基於該IF信號而產生一個經向下轉換信號;及將該經向下轉換信號轉換成一個數位資料信號以供一個無線數據機處理,其中,該SIFS係經由該第一連結而接收來自該RF接收器子系統的該單個RF信號,且該SIFS係經由該第二連結而將該單個RF信號傳遞給該BBS。
在範例279中,範例278之標的選項性包含:其中,該第一連結是一個同軸纜線,且該第二連結是一個PCB跡線連結。
在範例280中,範例278~279其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該SIFS與該BBS一起被封裝在一個多晶片模組(MCM)或一個系統級封裝模組(SiPM)中,並且該第二連結係藉由在該MCM或該SiPM之封裝體基體中的信號所為。
在範例281中,範例278~280其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該RF接收器子系統包含:用於放大所接收到的該等多個RF信號以產生多個經放大信號的多個放大器。
在範例282中,範例281之標的選項性包含:其中,該RF接收器子系統包含:多個移相器,用以移動與該等多個經放大信號相關聯的相位以產生多個經移相信號;以及一個組合器,其係配置來組合該等多個經移相信號以產生一個組合RF信號。
在範例283中,範例282之標的選項性包含:其中,該RF接收器子系統係配置來經由該第一連結和該第二連結而接收來自該無線數據機的控制信號,並且其中,該控制信號指明信號相位以供該等多個移相器作相位調整用、或針對該等多個放大器而設定不同的增益調整。
在範例284中,範例278~283其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該SIFS包含:一個本地振盪器(LO)信號產生器,其係配置來接收來自該BBS的參考時鐘信號、並產生LO信號以供用於對該單個RF信號作向下轉換。
在範例285中,範例284之標的選項性包含:其中,該SIFS包含:一個向下轉換混合器,用以基於該LO信號而對該單個RF信號作向下轉換以產生該IF信號;以及一個放大器,其係配置來放大該RF信號以產生經放大RF信號。
在範例286中,範例285之標的選項性包含:其中,該BBS包含:一個LO產生器,用以產生BBS LO信號;一個向下轉換混合器,用於使用該BBS LO信號而對該經放大RF信號作向下轉換以產生該經向下轉換信號;以及一個類比至數位轉換器(ADC),用以將該經向下轉換信號轉換成數位資料信號以供該無線數據機處理。
在範例287中,範例278~286其中任何一或多者之標的選項性包含:一個RF發送器子系統,其係配置來基於單個RF輸出信號而產生多個RF輸出信號,所產生的該等多個RF輸出信號係用於經由該相位天線陣列作發送。
在範例288中,範例287之標的選項性包含:其中,該RF發送器子系統進一步包含:一個放大器,其係配置來放大該單個RF輸出信號以產生經放大輸出信號;一個分離器,其係配置來產生該單個RF輸出信號的多個信號複本;多個移相器,其係配置來移動與該等信號複本相關聯的相位以產生多個經移相輸出信號;以及多個放大器,用以放大該等多個經移相輸出信號而產生該等多個 RF輸出信號以供經由該相位天線陣列作發送。
在範例289中,範例288之標的選項性包含:其中,該RF發送器子系統係配置來經由該SIFS接收來自該BBS的控制信號,該控制信號指明信號相位以供該等多個移相器作相位調整用。
在範例290中,範例287~289其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該RF發送器子系統經由該第一連結而接收來自該SIFS的該單個RF輸出信號。
在範例291中,範例290之標的選項性包含:其中,該BBS包含該無線數據機,並且其中,該無線數據機係配置來產生輸出資料信號。
在範例292中,範例291之標的選項性包含:其中,該BBS進一步包含:一個數位至類比轉換器(DAC),用以將該資料信號轉換成輸出信號;一個濾波器,用以過濾該輸出信號而產生經過濾輸出信號;以及一個向上轉換混合器,用以將該經過濾輸出信號向上轉換成中頻(IF)輸出信號。
在範例293中,範例292之標的選項性包含:其中,該SIFS進一步包含:一個向上轉換混合器,用以對該IF輸出信號作向上轉換而產生該單個RF輸出信號。
在範例294中,範例287~293其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該RF接收器子系統和該RF發送器子系統包含一第一適應性阻抗匹配電路,並且該SIFS包含一第二阻抗匹配電路,該第一阻抗匹配電路和該第二阻抗匹配電路係用於匹配與該第一連結相關聯的阻抗。
範例295是一種無線通訊裝置,其包含:一第一PCB基體,該第一PCB基體包含:由多個天線組成的一個相位天線陣列;一個RF接收器子系統,其係配置來處理經由該相位天線陣列所接收到的多個RF信號以產生一個RF輸入信號;及一個RF發送器子系統,其係配置來基於一個RF輸出信號而產生多個RF輸出信號,所產生的該等多個RF輸出信號係用於經由該相位天線陣列作發送;經由一第一連結而耦接至該第一PCB基體的一第二PCB基體,該第二PCB基體包含一個補充中頻模組(SIFS),該SIFS係配置來:使用一個IF輸出信號而產生該RF輸出信號;及使用該RF輸入信號而產生一個IF輸入信號;以及經由一第二連結而耦接至該第二PCB基體的一第三PCB基體,該第三PCB基體包含一個基帶子系統(BBS),該BBS係配置來:使用該IF輸入信號而產生供一個無線數據機處理的一個數位資料信號;及至少基於由該無線數據機所產生的另一個數位資料信號而產生該IF輸出信號,其中,該SIFS係經由該第一連結而接收來自該RF接收器子系統的該RF輸入信號。
在範例296中,範例295之標的選項性包含:其中,該SIFS係配置來經由該第二連結而接收來自該BBS的該IF輸出信號。
在範例297中,範例295~296其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該第一連結是單一條同軸纜線,並且其中,該第二連結是PCB跡線連結。
在範例298中,範例295~297其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該SIFS包含:一個本地振盪器(LO)信號產生器,其係配置來接收來自該BBS的參考時鐘信號、並產生LO信號以供用於對該RF輸入信號作向下轉換和對該IF輸出信號作向上轉換。
在範例299中,範例298之標的選項性包含:其中,該SIFS包含:一個向下轉換混合器,用以基於該LO信號而對該RF輸入信號作向下轉換以產生該IF輸入信號;以及一個向上轉換混合器,用以對來自該BBS的該IF輸出信號作向上轉換以基於該LO信號產生該RF輸出信號。
在範例300中,範例295~299其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該RF接收器子系統包含:多個放大器,用以放大所接收到的該等多個RF信號而產生多個經放大信號;多個移相器,用以進行相位調整並移動與該等多個經放大信號相關聯的相位而產生多個經移相信號;一個組合器,其係配置來組合該等多個經移相信號以產生該RF輸入信號以供傳輸至該SIFS。
在範例301中,範例300之標的選項性包含:其中,該RF接收器子系統係配置來經由該SIFS和該第一連結而接收來自該BBS的控制信號,該控制信號指明信號相位以供該等多個移相器作相位調整用、或針對該等多個放大器而設定不同的增益調整。
在範例302中,範例18~24其中任何一或多者之標的選項性包含:G無線規格。
範例303是一種無線通訊裝置,其包含:至少一第一射頻前端模組(RFEM)和至少一第二RFEM,該等至少第一和第二RFEM各包含:由多個天線組成的一個相位天線陣列;一個RF接收器子系統,其係配置來處理經由該相位天線陣列所接收到的多個RF信號以產生一個RF輸入信號;及一個RF發送器子系統,其係配置來基於一個RF輸出信號而產生多個RF輸出信號,所產生的該等多個RF輸出信號係用於經由該相位天線陣列作發送;一個補充中頻子系統(SIFS),該SIFS係配置來:使用一個IF輸出信號而產生該RF輸出信號;及使用該RF輸入信號而產生一個IF輸入信號;以及一個基帶子系統(BBS),該BBS係配置來:使用該IF輸入信號而產生供一個無線數據機處理的一個數位資料信號;及至少基於由該無線數據機所產生的另一個數位資料信號而產生該IF輸出信號和一個本地振盪器(LO)信號。
在範例304中,範例303之標的選項性包含:其中,該BBS包含:一個頻率源,其係配置來產生該LO信號,並且其中,該本地振盪器產生器係由該BBS和該SIFS共用。
在範例305中,範例304之標的選項性包含:其中,該SIFS包含:一第二頻率源,其係配置來產生第二LO信號以供用於產生該RF輸出信號和該IF輸入信號。
在範例306中,範例305之標的選項性包含:其中,該第二頻率源係配置來接收來自該BBS內之該LO產生器的LO參考信號。
在範例307中,範例303~306其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該至少第一RFEM和該至少第二RFEM作業於不同頻帶。
在範例308中,範例307之標的選項性包含:其中,該SIFS係配置來使用對應於該等至少第一和第二RFEM的該等不同頻帶的不同向上轉換和向下轉換頻率而產生不同RF信號。
範例309是一種設備,其包含:一個半導體晶粒,該半導體晶粒包含多個功率放大器,該等多個功率放大器係配置來經由相應的多條信號線而接收多個信號、並基於所接收到的該等信號而產生多個經放大信號;以及耦接至該半導體晶粒的一個PCB基體,該PCB基體包含一個RF電力合併器,該RF電力合併器耦接至該等多個功率放大器,並係配置來組合該等多個經放大信號而產生單個組合信號以供傳輸。
在範例310中,範例309之標的選項性包含:收發器電路;以及在該PCB基體內的一個天線,其中,該收發器電路係配置來經由該天線而發送該單個組合信號。
在範例311中,範例309~310其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該半導體晶粒包含將該等多個功率放大器耦接至該電力合併器之多個相應信號輸入端的多個焊球。
在範例312中,範例309~311其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該電力合併器是一個威金森雙向電力合併器。
在範例313中,範例309~312其中任何一或多者之標的選項性包含:電力合併器。
在範例314中,範例309~313其中任何一或多者之標的選項性包含:該電力合併器包含被配置來接收該等多個經放大信號的多個傳輸線。
在範例315中,範例314之標的選項性包含:其中,該等多個傳輸線各包含一個四分之一波長傳輸線。
範例316是一種無線通訊裝置,其包含:一個無線收發器;一個半導體晶粒,其含有與該無線收發器相關聯的多個功率放大器,其中,該等多個功率放大器係配置來:經由多個相應信號線而接收多個輸出信號;及放大該等多個輸出信號以產生多個經放大信號;耦接至該半導體晶粒的一個PCB基體,該PCB基體包含一個RF電力合併器,該RF電力合併器耦接至該等多個功率放大器,並係配置來組合該等多個經放大信號以產生單個組合信號;以及一個天線,其中,該無線收發器係配置來經由該天線陣列而發送該單個組合信號。
在範例317中,範例316之標的選項性包含:其中,該等多個功率放大器中之一或多者是該無線收發器之部件。
在範例318中,範例316~317其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該天線是被配置在該PCB基體上的一個相位天線陣列。
在範例319中,範例316~318其中任何一或多者之標的選項性包含:一個阻抗變換裝置,其係配置來對該等多個功率放大器中之一或多者與該無線收發器的一個終端點的作阻抗匹配。
在範例320中,範例319之標的選項性包含:其中,該終端點係該天線。
在範例321中,範例319~320其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該終端點是在該PCB基體上的一個端子,用於耦接測試設備以量測該無線收發器的一或多個信號特性。
在範例322中,範例319~320其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該阻抗變換裝置係配置在該PCB基體上。
在範例323中,範例322之標的選項性包含:其中,該阻抗變換裝置經由多個焊球中之至少一者而耦接至該等多個功率放大器中之該一或多者,其中,該等多個焊球使該半導體晶粒與該PCB基體耦接以形成一個半導體封裝體。
在範例324中,範例319~323其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該阻抗變換裝置是該RF電力合併器的一個部件。
在範例325中,範例316~324其中任何一或多者之標的選項性包含:5G通訊協定。
範例326是一種設備,其包含:一個半導體晶粒,該半導體晶粒包含一第一功率放大器和一第二功率放大器,該等第一和第二放大器係配置來接收輸入信號並產生第一經放大信號和第二經放大信號;以及耦接至該半導體晶粒的一個PCB基體,該PCB基體包含一個RF組合器網路,該RF組合器網路耦接至該等多個功率放大器且係配置來組合該第一經放大信號和該第二經放大信號而產生單個組合信號以供傳輸,其中,該半導體晶粒具有多個焊球,該等焊球將該第一功率放大器耦接至一第一傳輸線並將該第二功率放大器耦接至一第二傳輸線以產生該單個組合信號。
在範例327中,範例326之標的選項性包含:其中,該第一功率放大器、該第二功率放大器和該RF組合器網路包含一個多厄悌放大器。
在範例328中,範例326~327其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該第一功率放大器是一個載波功率放大器,且該第二功率放大器是一個尖峰功率放大器。
在範例329中,範例328之標的選項性包含:其中,該RF組合器網路包含:耦接至該載波功率放大器的一第一偏移傳輸線;耦接至該尖峰功率放大器的一第二偏移傳輸線;以及耦接至在該PCB上的一個天線的至少一個四分之一波長傳輸線,該至少一個四分之一波傳輸線係配置來接收該單個組合信號以供該天線發送。
範例330是一種低損耗無線電子系統,其包含:至少一個矽晶粒,其被配置成含有可運作來主要只產生僅供用於預定數量個天線之作業的電子信號的電子電路;一個層狀基體,其具有多個平行層,該至少一個矽晶粒被嵌在該層狀基體內;該等預定數量個天線,其係配置來僅配合該等電子信號而作業,且係配置在該層狀基體之一第一層上或內、或在該層狀基體之該第一層與一第二層二者上或內;以及一個導電信號饋給結構,其係連接在該至少一個矽晶粒與該等預定數量個天線之間,且係配置來將該等電子信號饋送給該等預定數量個天線。
在範例331中,範例330之標的選項性包含:其中,該至少一個嵌入式矽晶粒包含多個嵌入式矽晶粒,且該等預定數量個天線包含相應的多組預定數量個天線,並且其中,該導電信號饋給結構包含分別連接至該等多個嵌入式矽晶粒中之相應者且連接至該等多組預定數量個天線中之相應者的多個信號饋給跡線。
在範例332中,範例330~331其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該層狀結構包含多個密集裝填接頭,該等多個密集裝填接頭分別環繞該至少一個嵌入式矽晶粒且係配置來為該至少一個嵌入式矽晶粒提供射頻干擾(RFI)和電磁干擾(EMI)屏蔽盾。
在範例333中,範例332之標的選項性包含:其中,該至少一個嵌入式矽晶粒包含多個嵌入式矽晶粒,且該層狀結構包含多組密集裝填接頭,各組密集裝填接頭分別環繞該等多個嵌入式矽晶粒中之一相應者且分別係配置來為該等多個嵌入式矽晶粒中之該相應者提供一個RFI與EMI屏蔽盾。
在範例334中,範例331~333其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該等多個嵌入式矽晶粒彼此耦接且被配置為受由一個中央處理單元執行的多個軟體指令控制。
在範例335中,範例331~334其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該層狀基體係堆疊在一第二層狀基體上且與該第二層狀基體實體連接,該第二層狀基體包含第二群相應的多組第二預定數量個第二天線,其中,該第二層狀基體包含第二組多個嵌入式矽晶粒以及多個饋給跡線,該第二組多個嵌入式矽晶粒各被配置為含有可運作來主要只產生供用於該第二群相應的多組第二預定數量個天線之天線之作業的電子信號的電子電路,該等多個饋給跡線分別連接至該第二群相應的多組第二預定數量個第二天線中之一相應者。
在範例336中,範例335之標的選項性包含:其中,該層狀基體與該第二層狀基體平行或與該第二層狀基體垂直。
在範例337中,範例335~336其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該等多個嵌入式矽晶粒中之一第一晶粒產生落在一第一頻率範圍中的信號,且該等多個嵌入式矽晶粒中之一第二晶粒產生落在一第二頻率範圍中的信號。
範例338是一個未覆模無線電子系統,其包含:包含多個平行層的一個層狀基體;嵌在該層狀基體內的一個矽晶粒;一個雙重塊狀天線,其包含一第一天線塊和一第二天線塊,其中,該第一天線塊係配置在該層狀基體之該等多個層當中的一第一層上或內或在連接至該第一層的一個表面安裝元件(SMD)上或內,且該第二天線塊係配置在該層狀基體之該等多個層當中的一第二層上或內且耦接至該矽晶粒;以及一個接地面,其係配置在該等多個平行層當中的一第三層上,其中,在該第一天線塊與該第二天線塊之間的距離、及在該第二天線塊與該接地面之間的距離被選擇為可提供所欲帶寬。
在範例339中,範例338之標的選項性包含:其中,該層狀基體係堆疊在包含第二組多個平行層的一第二層狀基體上且與該第二層狀基體實體連接,其中,該第二層狀基體包含多個天線,該等天線藉由一或多個通路而耦接至該嵌入式矽晶粒,且該第二組多個天線被配置成一個天線陣列。
在範例340中,範例339之標的選項性包含:其中,該層狀基體與該第二層狀基體平行或與該第二層狀基體垂直。
在範例341中,範例339~340其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,一個天線包含一第一天線元件和一第二天線元件,該第一天線元件係配置在該層狀基體上或內,且該第二天線元件係配置在該第二層狀基體上或內。
在範例342中,範例338~341其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,一個彎曲互連件將該層狀基體連接至包含多個天線的一第三層狀基體。
在範例343中,範例342之標的選項性包含:其中,該彎曲互連件係藉由焊料或藉由壓接方式而連接至該層狀基體。
範例344是一種無線電子系統,其包含:一第一基體,其包含一第一PCB;一第二基體,其含有覆模材料;以及一第三基體,其包含一第二PCB,其中,該第二基體包含藉由數個穿模通孔並藉由數個導電再分配層(RDL)而耦接至多個天線陣列的一或多個嵌入式矽晶粒,該第二基體之零件係被分開建構並被焊在一起,並且該覆模材料係在該第二基體之該等零件被焊在一起之後藉由流動程序所施加。
在範例345中,範例344之標的選項性包含:其中,該等RDL亦在該第一基體或該第三基體內、或者在該第一基體與該第三基體內。
在範例346中,範例344~345其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該等RDL只在該第二基體內。
在範例347中,範例344~346其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該等RDL包含焊球、平面格柵陣列(LGA)墊或球柵陣列(BGA)墊。
在範例348中,範例344~347其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該第二基體的該等零件包含數個穿模通路和數個RDL。
在範例349中,範例344~348其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該等穿模通路包含數個單桿。
在範例350中,範例344~349其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該一或多個嵌入式矽晶粒係在該第一基體、該第二基體和該第三基體被堆疊且彼此實體連接之前在該第二基體中受到測試。
在範例351中,範例344~350其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該第一基體或該第三基體係藉由焊球而被焊至一個使用者裝置的一個主機板上,該使用者裝置包含電話、平板電腦或其他行動裝置。
範例352是一種無線電子系統,其包含:一第一基體;一第二基體,其包含至少一個嵌入式矽晶粒;一第三基體;電氣式連接至該第一基體的一個SMD;以及一個天線元件,該天線元件具有被配置為一部分在該第一基體內且一部份在該SMD內的一個區段,該天線元件受耦接至該至少一個嵌入式晶粒的一個導電層饋給。
在範例353中,範例352之標的選項性包含:其中,該天線元件進一步被配置成有一部份在該第二基體和該第三基體內,並且該天線元件受耦接至該至少一個嵌入式晶粒的一第二導電層饋給。
在範例354中,範例352~353其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該天線元件包含一個穿模通路。
在範例355中,範例352~354其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該SMD具有兩個平行側,且該天線元件的一個區段被設置在其中一個平行側上。
在範例356中,範例352~355其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該天線元件之被配置在該SMD內的區段比該天線元件之被配置在該第一基體、該第二基體和該第三基體內的區段短。
在範例357中,範例352~356其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該天線元件之被設置在該SMD的其中一個平行側上的區段比該天線元件之被配置在該SMD內的區段和該天線元件之被配置在該第一基體內的區段短。
在範例358中,範例352~357其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該至少一個SMD被設置在一個天線板上或內,該天線板被堆疊在該第一基體上且與該第一基體實體連接,並且該天線板包含該天線元件的一個區段。
範例359是一種層疊封裝體無線電子系統,其包含:一第一基體,其包含至少一個嵌入式晶粒;一第一組多個天線,其係設置在該第一基體上;多個導電再分配層(RDL),其使該至少一個嵌入式晶粒與該第一組多個天線耦接,以及一個天線板,其包含第二組多個天線,該天線板被堆疊在該第一基體上且與該第一基體實體連接,該等RDL藉由焊接點而使該至少一個嵌入式晶粒與該第二組多個天線耦接。
在範例360中,範例359之標的選項性包含:其中,該等RDL包含數個導電水平層。
在範例361中,範例359~360其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該等RDL中有至少一些係被印刷在該至少一個嵌入式晶粒上。
在範例362中,範例359~361其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該至少一個嵌入式晶粒受覆模材料包封。
範例363是一種經覆模層疊封裝體無線電子系統,其包含:具有數個平行導體的一第一層;被設置在該第一層上的一第一組多個天線元件;以及一第二層,其含有覆模包封材料、多個穿模通路、至少一個嵌入式晶粒及多個導電再分配層,該至少一個嵌入式晶粒藉由該等多個導電再分配層當中的一或多個導電再分配層及該等平行導體當中的一或多個平行導體而連接至該第一組多個天線元件當中的至少一個天線元件。
在範例364中,範例363之標的選項性包含:用於將射頻信號傳輸給該層疊封裝體組態的一個連接器,該連接器被設置在該第一層中的一個凹陷處內。
在範例365中,範例363~364其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該至少一個嵌入式晶粒受被配置在該覆模包封材料內的一個金屬屏蔽盾屏蔽,並且其中,該金屬屏蔽盾係在該覆模包封材料被導入該第二層內之前被焊在該第二層內。
範例366是一種超薄無線電子系統,其包含:一個無核基體,其包含數個平行導電層;被設置在該無核基體上的至少一個半導體晶粒;以及被從該無核基體橫向定位的多個天線,其中,該等多個天線之體積比該無核基體之體積大。
在範例367中,範例366之標的選項性包含:其中,該等多個天線包含受該等平行導電層其中一者饋給的一個天線陣列。
在範例368中,該標的可包含或可選項性地組合有範例330至367其中任何一或多者之任何部份的任何一部份或組合,以包含可包含用於進行範例330至367之其中任何一或多個功能的構件或在受機器執行時可致使該機器進行範例330至367之其中任何一或多個功能的指令的機器可讀媒體的標的。
範例369是一種多層堆疊環形共振器(SRR)天線裝置,其包含:多個環形共振器,其係設置在一個多層PCB基體的一第一基體層上;至少另一個環形共振器,其係設置在該PCB基體的一第二基體層上;以及一個天線饋給部,其係設置在該PCB基體的一第三基體層上,其中,該天線饋給部電流性耦接至該至少另一個環形共振器,該等多個環形共振器彼此電容性耦接並電容性耦接至該至少另一個環形共振器。
在範例370中,範例369之標的選項性包含:一個天線接地面,其係設置在該PCB基體的一第四基體層上,該第四基體層與該第三基體層相鄰,其中,該天線接地面電容性耦接至該等多個環形共振器及該至少另一個環形共振器。
在範例371中,範例370之標的選項性包含:其中,該第一基體層和該第二基體層藉由一第一絕緣基體層而分離,並且其中,該等第三和第四基體層藉由一第二絕緣基體層而與該第二基體層分離。
在範例372中,範例369~371其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,在該第一基體層和該第二基體層上設置有多個雙極天線。
在範例373中,範例372之標的選項性包含:其中,該等多個雙極天線包含數個無共振雙極天線,該等無共振雙極天線被設置成與該SRR天線裝置之電場正交。
在範例374中,範例372~376其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該等多個雙極天線增加了該SRR天線裝置的金屬密度,藉以減少該多層PCB基體的基體翹曲。
在範例375中,範例369~374其中任何一或多者之標的選項性包含:一個阻抗變換器,其係設置在該PCB基體的一或多個其他基體層內,該阻抗變換器通過該一或多個其他基體層而耦接至一個積體電路和該天線饋給部。
在範例376中,範例375之標的選項性包含:其中,該阻抗變換器是包含多個通路的一個同軸阻抗變換器,並且其中,該等多個通路當中的至少一個通路通過該一或多個其他基體而將該積體電路耦接至該天線饋給部。
在範例377中,範例375~376其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該阻抗變換器係配置來使在該積體電路與該天線饋給部之間的一個信號路徑之阻抗與一或多個共振頻率匹配。
在範例378中,範例375~377其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該積體電路在該等多個環形共振器對邊被設置在該至少一個其他基體層之外表面上。
在範例379中,範例369~378其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該天線饋給部包含多個饋給線,該等多個饋給線耦接至在該第二基體層上的該至少另一個環形共振器之一或多個天線埠。
在範例380中,範例379之標的選項性包含:其中,該至少另一個環形共振器係配置來經由該等多個饋給線而接收垂直極化信號及水平極化信號其中一或雙者。
在範例381中,範例379~380其中任何一或多者之標的選項性包含Ω帶狀線。
在範例382中,範例379~381其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該等多個饋給線各進一步包含形成屏蔽的多個通路。
在範例383中,範例379~382其中任何一或多者之標的選項性包含:受多個接地通路屏蔽的Ω帶狀線。
範例384是一種用於傳遞和(或)處理高頻信號的無線通訊裝置,該裝置包含:在一個多層PCB基體上的一個堆疊環形共振器(SRR)天線;以及被配置來經由該SRR天線收發無線信號的一個無線收發器積體電路,其中,該SRR天線包含:被設置在該PCB基體之一第一基體層上的多個環形共振器;至少另一個環形共振器,其係設置在該PCB基體的一第二基體層上;一個天線接地面,其係設置在該PCB基體的一第三基體層上;及一個天線饋給部,其係設置在該PCB基體的一第四基體層上,該第四基體層與該第三基體層相鄰,其中,該天線接地面電容性耦接至該等多個環形共振器和該至少另一個環形共振器,並且其中,該天線饋給部是於一或多個天線饋給埠電流性耦接至該至少另一個環形共振器的25Ω帶狀線。
在範例385中,範例384之標的選項性包含:其中,該等多個環形共振器包含彼此電容性耦接且電容性耦接至該至少另一個環形共振器的兩個環形共振器。
在範例386中,範例384~385其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該等多個環形共振器包含彼此電容性耦接且電容性耦接至該至少另一個環形共振器的四個環形共振器。
在範例387中,範例384~386其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該SRR天線進一步包含:一個阻抗變換器,其係設置在該PCB基體的一或多個其他基體層內,該阻抗變換器通過該一或多個其他基體層而耦接至一個積體電路和該天線饋給部。
在範例388中,範例387之標的選項性包含:其中,該阻抗變換器是包含多個通路的一個同軸阻抗變換器,並且其中,該等多個通路當中的至少一個通路通過該一或多個其他基體而將該積體電路耦接至該天線饋給部。
在範例389中,範例387~388其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該阻抗變換器係配置來使在該積體電路與該天線饋給部之間的一個信號路徑之阻抗與一或多個共振頻率匹配。
在範例390中,範例387~389其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該積體電路在該等多個環形共振器對邊被設置在該至少一個其他基體層之外表面上。
範例391是一種裝置,其包含:一個波導;一個PCB基體,該PCB基體包含:被配置來利用該波導收發無線信號的一個傳輸線;及耦接至該傳輸線的一個饋給探針,其係配置來操控對該等無線信號的收發;以及將該PCB耦接至該波導的一個波導配接器,其中,該波導包含一個開放端,該開放端作用為用於收發無線信號的一個天線,並且其中,該饋給探針包含穿透該PCB基體和該傳輸線的至少一個鍍覆通路。
在範例392中,範例391之標的選項性包含:其中,該傳輸線係配置來在該PCB基體上的一個RF子系統與該波導之間傳遞無線信號。
在範例393中,範例392之標的選項性包含:其中,該傳輸線係設置在該PCB基體的一或多層上。
在範例394中,範例392~393其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該傳輸線是一個背地共平面波導(CPW)傳輸線。
在範例395中,範例391~394其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,當該波導配接器被與該PCB基體和該波導組裝時,該波導配接器包含形成於該波導與該PCB基體之間的一個阻抗匹配氣室。
在範例396中,範例391~395其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該PCB基體包含一個頂部接地層和一個底部接地層,該頂部接地層和該底部接地層耦接至該傳輸線的一個接地層。
在範例397中,範例396之標的選項性包含:形成數個接地通路柵的多個通路,該等接地通路柵耦接該頂部接地層與該底部接地層。
在範例398中,範例397之標的選項性包含:其中,該波導包含具有金屬塗層的一個絕緣體,當該波導配接器被與該波導和該PCB組裝時,該金屬塗層與該波導配接器和該等接地通路柵電氣式連接。
在範例399中,範例391~398其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,當該波導配接器被與該PCB基體和該波導組裝時,該PCB基體包含用於容納該波導的一個切除部。
在範例400中,範例392~399其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,當該波導配接器被與該PCB基體和該波導組裝時,該波導配接器進一步包含用於容納該傳輸線的一個開口。
在範例401中,範例391~400其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該波導包含塗覆有金屬的介電材料,該介電材料所具有的介電常數和與該PCB相關聯的介電常數不同。
在範例402中,範例391~401其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該PCB進一步包含用於容納安裝構件的至少一個開口,該安裝構件係用於將該波導配接器附接至該PCB。
在範例403中,範例392~402其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該阻抗匹配氣室之寬度可受調整以調配在該傳輸線與該波導之間的信號反射程度。
範例404是一種天線系統,其包含:一個波導;在一個PCB基體上的一個傳輸線,該傳輸線係配置來在一個RF子系統與該波導之間傳遞無線信號;以及將該PCB基體耦接至該波導的一個配接器;以及耦接至該傳輸線的一個饋給探針,其係配置來操控經由該波導之對該無線信號的收發,其中,該傳輸線經由穿透該PCB基體和該PCB基體之接地面層的多個鍍覆接地通路柵而耦接至該接地面層。
在範例405中,範例404之標的選項性包含:其中,當該配接器被與該PCB基體和該波導組裝時,該波導配接器包含:形成於該波導與該PCB基體之間的一個阻抗匹配氣室。
在範例406中,範例404~405其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該傳輸線是一個背地共平面波導(CPW)傳輸線。
在範例407中,範例404~406其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該饋給探針包含穿透該PCB基體和該傳輸線的一或多個鍍覆PCB通路。
在範例408中,範例404~407其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該PCB基體包含一個頂部接地層和一個底部接地層,其中,該頂部接地層和該底部接地層利用該等接地通路柵而耦接至該傳輸線。
在範例409中,範例408之標的選項性包含:其中,該波導包含具有金屬塗層的一個絕緣體,當該配接器被與該波導和該PCB基體組裝時,該金屬塗層與該波導配接器和該等接地通路柵電氣式連接。
在範例410中,範例404~409其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,當該配接器被與該PCB基體和該波導組裝時,該PCB基體包含用於容納該波導的一個切除部。
在範例411中,範例404~410其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,當該配接器被與該PCB基體和該波導組裝時,該配接器進一步包含用於容納該傳輸線的一個開口。
範例412是一種雙重極化天線,其包含:一第一雙極天線;一第二雙極天線,其中,該第一雙極天線和該第二雙極天線各分別具有一個平面臂,且該第一雙極天線和該第二雙極天線各具有分別實質上與其平面臂垂直的一個臂件,並且其中,各雙極元件分別被配置為可產生自其平面臂傾斜45度的線性極化。
在範例413中,範例412之標的選項性包含:其中,該第一雙極天線和該第二雙極天線所各具的該臂件是由該第一雙極天線和該第二雙極天線共用的一個共用臂。
在範例414中,範例412~413其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該第一雙極天線和該第二雙極天線被施作在一個多層基體上,並且在該等平面臂中有數個孔洞,該等孔洞至少部份延伸至該多層基體內以減少基體波。
在範例415中,範例412~414其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該第一雙極天線和該第二雙極天線被施作在一個多層基體上,並且在該PCB中有延續至但不穿透該第一雙極天線和該第二雙極天線之該等平面臂的孔洞,該等孔洞至少部份延伸至該多層基體內以減少基體波。
在範例416中,範例412~415其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該第一雙極天線和該第二雙極天線是被並排設置的彎折雙極天線。
在範例417中,範例416之標的選項性包含:其中,該第一雙極天線和該第二雙極天線包含一組正交極化天線對。
在範例418中,範例417之標的選項性包含:其中,該極化方向與該PCB垂直。
範例419是一種雙重極化天線陣列,其含有多個正交極化天線元件,其中,該等多個正交極化天線元件各包含:一第一雙極天線;一第二雙極天線,其中,該第一雙極天線和該第二雙極天線各分別具有一個平面臂,且該第一雙極天線和該第二雙極天線各具有分別實質上與其平面臂垂直的一個臂件,並且其中,各雙極元件分別被配置為可產生自其平面臂傾斜45度的線性極化。
在範例420中,範例419之標的選項性包含:其中,該第一雙極天線和該第二雙極天線所各具的該臂件是由該第一雙極天線和該第二雙極天線共用的一個共用臂。
在範例421中,範例419~420其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該第一雙極天線和該第二雙極天線被施作在一個多層基體上,並且在該等平面臂中有數個孔洞,該等孔洞至少部份延伸至該多層基體內以減少基體波。
在範例422中,範例419~421其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該第一雙極天線和該第二雙極天線被施作在一個多層基體上,並且在該PCB中有延續至但不穿透該第一雙極天線和該第二雙極天線之該等平面臂的孔洞,該等孔洞至少部份延伸至該多層基體內以減少基體波。
在範例423中,範例419~422其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該第一雙極天線和該第二雙極天線是被並排設置的彎折雙極天線。
在範例424中,範例423之標的選項性包含:其中,該第一雙極天線和該第二雙極天線包含一組正交極化天線對。
在範例425中,範例423~424其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該極化方向係垂直的。
在範例426中,該標的可包含或可選項性地組合有範例412至425其中任何一或多者之任何部份的任何一部份或組合,以包含可包含用於進行範例412至425之其中任何一或多個功能的構件或在受機器執行時可致使該機器進行範例412至425之其中任何一或多個功能的指令的機器可讀媒體的標的。
範例427是一種無線電子系統,其包含:嵌在一第一基體內的一個晶粒;被設置在該第一基體上且耦接至該晶粒的至少一個第一天線;連接至該第一基體的數個表面安裝元件,該等表面安裝元件包含至少一個第二天線;以及一第二基體,其具有一個腔室,該第二基體連接至該第一基體以使得該等表面安裝元件受該腔室掩蔽。
在範例428中,範例427之標的選項性包含:其中,該至少一個第一天線包含被配置為一第一天線陣列的多個天線。
在範例429中,範例427~428其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該至少一個第二天線包含被配置為一第二天線陣列的多個第二天線。
在範例430中,範例427~429其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該至少一個第一天線包含被配置為一第一天線陣列的多個天線,且該至少一個第二天線包含被配置為一第二天線陣列的多個第二天線,並且其中,該第一天線陣列係配置來在一第一頻帶中作業,且該第二天線陣列係配置來在一第二頻帶中作業。
在範例431中,範例430之標的選項性包含:其中,該第一頻帶是在毫米波頻率中,該第二頻率是在WiGig頻率中。
在範例432中,範例427~431其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該等表面安裝元件係藉由焊料連結而連接至該第一基體,該等焊料連結是機械式連結或電氣式連結。
在範例433中,範例427~432其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該第一基體係藉由焊料連結而連接至該第二基體,該等焊料連結是機械式連結或電氣式連結。
在範例434中,範例427~433其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該第一基體或該第二基體經由一個彈性互連件而連接至一第三基體,其中,該第三基體包含耦接至多個第三天線的一第二晶粒,該等多個第三天線被配置為一個天線陣列。
在範例435中,範例434之標的選項性包含:其中,該等多個第三天線包含一第三天線陣列,該第三天線陣列係配置來在毫米波頻率上作業。
在範例436中,範例434~435其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該第三基體連接至一個連接器,該連接器係配置來接收要由該第三天線陣列發送或接收的無線電信號。
範例437是一種行動裝置,其包含:被配置為一個收發器的一個晶粒,其中,該晶粒係嵌在一第一基體內,該第一基體包含被焊至該第一基體之一第一層的一第一天線陣列;被焊至該第一基體之一第二層的一第二天線陣列,該第二層與該第一層平行;以及具有一個腔室的一第二基體,該第二基體連接至該第一基體以使得該第二天線陣列受該腔室掩蔽。
在範例438中,範例437之標的選項性包含:其中,該第一天線陣列係配置來在一第一頻帶中作業,且該第二天線陣列係配置來在一第二頻帶中作業。
在範例439中,範例438之標的選項性包含:其中,該第一頻帶是在毫米波頻率中,該第二頻率是在WiGig頻率中。
在範例440中,範例437~439其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該第一基體係藉由焊料連結而連接至該第二基體,該等焊料連結是機械式連結或電氣式連結。
在範例441中,範例437~440其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該第一基體或該第二基體經由一個彈性互連件而連接至一第三基體,其中,該第三基體包含一第二晶粒,該第二晶粒被配置為一個收發器且耦接至一第三天線陣列。
在範例442中,範例441之標的選項性包含:其中,該第三基體連接至一個連接器,該連接器係配置來接收要由該第三天線陣列發送或接收的無線電信號。
在範例443中,範例437~442其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該第二基體連接至一第四基體,該第四基體包含一第三晶粒,該第三晶粒被配置為一個收發器且耦接至一第四天線陣列,其中,該第二基體和該第四基體係以使得該第二基體和該第四基體彼此平行的一種組態連接。
在範例444中,該標的可包含或可選項性地組合有範例427至443其中任何一或多者之任何部份的任何一部份或組合,以包含可包含用於進行範例427至443之其中任何一或多個功能的構件或在受機器執行時可致使該機器進行範例427至443之其中任何一或多個功能的指令的機器可讀媒體的標的。
範例445是一種天線元件,其包含:含有多個平行層的一個PCB;以及一個波導,其包含一個鍍覆表面部件,該鍍覆表面部件包含附接至該PCB之一第一導電層的一個介電體;在該鍍覆表面部件內的一個單極天線,該單極天線垂直於該PCB之該第一導電層;以及一個未鍍覆介電部件,該未鍍覆介電部件附接至該鍍覆表面部件或形成該鍍覆表面部件的一部分,該鍍覆表面部件和該未鍍覆介電部件具有預定形狀,該未鍍覆介電部件提供從該波導至空氣的阻抗匹配。
在範例446中,範例445之標的選項性包含:其中,該單極天線包含附接至該PCB之一第二層的一個通路。
在範例447中,範例445~446其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該單極天線受來自一個射頻積體電路(RFIC)的一個導電跡線饋給。
在範例448中,範例445~447其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該PCB具有一個邊緣表面,且該未鍍覆介電部件延伸出該邊緣表面。
在範例449中,範例445~448其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該單極天線係配置來以邊射方式輻射。
在範例450中,範例445~449其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該未鍍覆元件作用為一個調節元件,藉以提供從該波導至空氣的阻抗匹配。
在範例451中,範例445~450其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該鍍覆表面部件被焊至該PCB之該第一導電層。
在範例452中,範例445~451其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該PCB被切割以適合該預定形狀,該PCB係以至少部份通過該第一導電層的方式被切割以適合該預定形狀,該鍍覆表面部件和該未鍍覆介電體附接至該第一導電層之由該切割所形成的一個邊緣以使得能夠適合該預定形狀,並且該單極天線是部份在該鍍覆表面部件內延伸的一第一單極天線;以及至少部份在該鍍覆表面元件內並與該第一單極天線垂直的一第二單極天線,其中,該第一單極天線係以第一極化方向輻射,且該第二單極天線係以垂直於該第一極化方向的第二極化方向輻射。
在範例453中,範例445~452其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該鍍覆表面部件包含一個三明治構造,該三明治構造具有兩個平行元件,該PCB被配置在該等兩個平行元件之間,且該單極天線受從該波導之末端被配置的一個傳輸線饋給。
範例454是一種天線陣列,其包含:含有多個層的一個PCB;以及多個天線元件,其各具有一個波導,該波導包含附接至該PCB之一第一導電層的一個鍍覆表面部件、在該鍍覆表面部件內的一個單極天線、及一個未鍍覆介電部件,該單極天線垂直於與該PCB之該第一層平行的一個層,該未鍍覆介電部件附接至該鍍覆表面部件或形成該鍍覆表面部件的一部分,該鍍覆表面部件和該未鍍覆介電部件具有預定形狀,該未鍍覆介電部件提供從該波導至空氣的阻抗匹配。
在範例455中,範例454之標的選項性包含:其中,該PCB被切割以適合該預定形狀,該PCB被以至少部份通過該第一導電層的方式切割以適合該預定形狀,該鍍覆表面部件和該未鍍覆介電體附接至該第一導電層之由該切割所形成的一個邊緣以使得能夠適合該預定形狀,並且該單極天線是部份在該鍍覆表面部件內延伸的一第一單極天線;以及至少部份在該鍍覆表面元件內並與該第一單極天線垂直的一第二單極天線,其中,該第一單極天線係以第一極化方向輻射,且該第二單極天線係以垂直於該第一極化方向的第二極化方向輻射。
在範例456中,範例454~455其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該鍍覆表面部件包含一個三明治構造,該三明治構造具有兩個平行元件,該PCB被配置在該等兩個平行元件之間,且該單極天線受從該波導之末端被配置的一個傳輸線饋給。
範例457是一種無線電子系統,其包含:一個收發器,其係配置在含有多個平行層的一個PCB內;以及耦接至該天線陣列的一個天線陣列,該天線陣列包含多個天線元件,各天線元件分別具有一個波導,該波導包含附接至該PCB之一第一導電層的一個鍍覆表面部件、在該鍍覆表面部件內的一個單極天線、及一個未鍍覆介電部件,該單極天線垂直於與該PCB之該第一層平行的一個層,該未鍍覆介電部件附接至該鍍覆表面部件或形成該鍍覆表面部件的一部分,該鍍覆表面部件和該未鍍覆介電部件具有預定形狀,該未鍍覆介電部件提供從該波導至空氣的阻抗匹配。
在範例458中,範例457之標的選項性包含:其中,該PCB被切割以適合該預定形狀,該PCB係以至少部份通過該第一導電層的方式被切割以適合該預定形狀,該鍍覆表面部件和該未鍍覆介電體附接至該第一導電層之由該切割所形成的一個邊緣以使得能夠適合該預定形狀,並且該單極天線是部份在該鍍覆表面部件內延伸的一第一單極天線;以及至少部份在該鍍覆表面部件內並與該第一單極天線垂直的一第二單極天線元件,其中,該第一單極天線係以第一極化方向輻射,且該第二單極天線係以垂直於該第一極化方向的第二極化方向輻射。
在範例459中,範例457~458其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該鍍覆表面部件包含一個三明治構造,該三明治構造具有兩個平行元件,該PCB被配置在該等兩個平行元件之間,且該單極天線受從該波導之末端被配置的一個傳輸線饋給。
在範例460中,該標的可包含或可選項性地組合有範例445至459其中任何一或多者之任何部份的任何一部份或組合,以包含可包含用於進行範例445至459之其中任何一或多個功能的構件或在受機器執行時可致使該機器進行範例445至459之其中任何一或多個功能的指令的機器可讀媒體的標的。
範例461是一種雙重極化差分天線,其包含:一個天線元件;以及四個天線埠,其各係配置來激發該天線元件,其中,該等四個埠口當中的一第一埠和一第二埠面對彼此,該等四個埠口當中的該第一埠係要由具有一第一極性的一個信號驅動且該等四個埠口當中的該第二埠係要由具有該第一極性的一個對立相位信號驅動,並且該等四個埠口當中的一第三埠和一第四埠面對彼此且被設置為與該等四個埠口當中的該第一埠和該第二埠正交,該等四個埠口當中的該第三埠係要由具有一第二極性的一個信號驅動且該等四個埠口當中的該第四埠係要由具有該第二極性的一個對立相位信號驅動。
在範例462中,範例461之標的選項性包含:其中,該等四個埠口當中的該第一埠和該第二埠及該等四個埠口當中的該第三埠和該第四埠各形成該天線元件的一部分。
在範例463中,範例461~462其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該等四個埠口當中的該第一埠和該第二埠及該等四個埠口當中的該第三埠和該第四埠各耦接至該天線元件。
在範例464中,範例461~463其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該等四個埠口當中的該第一埠和該第二埠中之至少一者形成該天線元件的一部分。
在範例465中,範例461~464其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該等四個埠口當中的該第三埠和該第四埠中有至少一者耦接至該天線元件。
範例466是一種雙重極化差分天線,其包含:多個天線元件;面對彼此的一第一埠和一第二埠,該第一埠係配置來由具有一第一極性的一個信號驅動且該第二埠係配置來由具有該第一極性的一個對立相位信號驅動;以及面對彼此且被設置為與該第一埠和該第二埠正交的一第三埠和一第四埠,該第三埠係配置來由具有一第二極性的一個信號驅動且該第四埠係配置來由具有該第二極性的一個對立相位信號驅動。
在範例467中,範例466之標的選項性包含:其中,該第一埠和該第二埠及該第三埠和該第四埠各形成該天線元件的一部分。
在範例468中,範例466~467其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該第一埠和該第二埠及該第三埠和該第四埠各耦接至該天線元件。
在範例469中,範例466~468其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該第一埠和該第二埠中之至少一者形成該天線元件的一部分。
在範例470中,範例466~469其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該第三埠和該第四埠中有至少一者耦接至該天線元件。
範例471是一種天線卡,其包含:一個層板式結構;在該層板式結構上或內的一個天線元件;以及四個天線埠,其各被配置在該層板式結構上或內以供用於對該天線元件作激發,其中,該等四個埠口當中的一第一埠和一第二埠面對彼此,該等四個埠口當中的該第一埠係要由具有一第一極性的一個信號驅動且該等四個埠口當中的該第二埠係要由具有該第一極性的一個對立相位信號驅動,並且該等四個埠口當中的一第三埠和一第四埠面對彼此且被設置為與該等四個埠口當中的該第一埠和該第二埠正交,該等四個埠口當中的該第三埠係要由具有一第二極性的一個信號驅動且該等四個埠口當中的該第四埠係要由具有該第二極性的一個對立相位信號驅動。
在範例472中,範例471之標的選項性包含:其中,該等四個埠口當中的該第一埠和該第二埠及該等四個埠口當中的該第三埠和該第四埠各形成該天線元件的一部分。
在範例473中,範例471~472其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該等四個埠口當中的該第一埠和該第二埠及該等四個埠口當中的該第三埠和該第四埠各耦接至該天線元件。
在範例474中,範例471~473其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該等四個埠口當中的該第一埠和該第二埠中之至少一者形成該天線元件的一部分。
在範例475中,範例471~474其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該等四個埠口當中的該第三埠和該第四埠中有至少一者耦接至該天線元件。
範例476是一種天線卡,其包含:一個層板式結構;被配置在一個雙重極化差分天線陣列中的多個天線元件,該等天線元件各被配置在該層板式結構上或內且包含:面對彼此的一第一埠和一第二埠,該第一埠被配置成要由具有一第一極性的一個信號驅動且該第二埠被配置成要由具有該第一極性的一個對立相位信號驅動;以及面對彼此且被設置為與該第一埠和該第二埠正交的一第三埠和一第四埠,該第三埠被配置成要由具有一第二極性的一個信號驅動且該第四埠被配置成要由具有該第二極性的一個對立相位信號驅動。
在範例477中,範例476之標的選項性包含:其中,該第一埠和該第二埠及該第三埠和該第四埠各形成該天線元件的一部分。
在範例478中,範例476~477其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該第一埠和該第二埠及該第三埠和該第四埠各耦接至該天線元件。
在範例479中,範例476~478其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該第一埠和該第二埠中之至少一者形成該天線元件的一部分。
在範例480中,範例476~479其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該第三埠和該第四埠中有至少一者耦接至該天線元件。
範例481是一種雙重極化差分天線,其包含:一個天線元件,其係配置來由具有第一極化方向的第一信號和具有第二極化方向的第二信號驅動;與該天線元件相關聯的一第一埠及與該天線元件相關聯的一第二埠,其中,該第一埠和該第二埠被設置為彼此正交;一第一饋給線,其係配置來接收具有該第一極化方向的該第一信號,該第一饋給線耦接至該第一埠;一第二饋給線,其係配置來接收具有該第二極化方向的該第二信號,該第二饋給線耦接至該第二埠;與該天線元件相關聯的一第三埠,其被設置為與該第一埠相對;與該天線元件相關聯的一第四埠,其被設置為與該第二埠相對;一第三饋給線,其係配置來接收與該第一信號反相的信號,該第三饋給線耦接至該第三埠;以及一第四饋給線,其係配置來接收與該第二信號反相的信號,該第四饋給線耦接至該第四埠。
在範例482中,範例481之標的選項性包含:其中,該第一埠、該第二埠、該第三埠或該第四埠其中至少一者形成該天線元件的一部分。
範例483是一種雙重極化差分天線陣列,其包含:被配置在一個相位陣列中的多個天線元件,該等多個天線元件各被配置成要由具有第一極化方向的第一信號、與該第一信號反相的信號、具有第二極化方向的第二信號、及與該第二信號反相的信號驅動;與該等多個天線元件中之一第一天線元件相關聯的一第一埠及與該第一天線元件相關聯的一第二埠,其中,該第一埠和該第二埠被設置為彼此正交;一第一饋給線,其係配置來接收具有該第一極化方向的該第一信號,該第一饋給線耦接至該第一埠;一第二饋給線,其係配置來接收具有該第二極化方向的該第二信號,該第二饋給線耦接至該第二埠;與該第一天線元件相關聯的一第三埠,其被設置為與該第一埠相對;與該第一天線元件相關聯的一第四埠,其被設置為與該第二埠相對;一第三饋給線,其係配置來接收與該第一信號反相的該信號,該第三饋給線耦接至該第三埠;以及一第四饋給線,其係配置來接收與該第二信號反相的該信號,該第四饋給線連接至該第四埠。
在範例484中,範例483之標的選項性包含:其中,該第一埠、該第二埠、該第三埠或該第四埠其中至少一者耦接至該第一天線元件。
在範例485中,該標的可包含或可選項性地組合有範例461至484其中任何一或多者之任何部份的任何一部份或組合,以包含可包含用於進行範例461至484之其中任何一或多個功能的構件或在受機器執行時可致使該機器進行範例461至484之其中任何一或多個功能的指令的機器可讀媒體的標的。
範例486是一種毫米波(mmWave)通訊裝置之設備,該設備包含:多個相位天線陣列;包含多個接收器的一個接收器構造,該接收器構造係配置來經由該等多個相位天線陣列中之一第一相位天線陣列接收毫米波波束成形信號;以及包含多個發送器的一個發送器構造,該發送器構造係配置來經由該第一相位天線陣列發送毫米波波束成形信號,其中,該等多個接收器中之一第一接收器可在該等多個接收器中之至少一第二接收器正掃測來自一第二基地台的毫米波波束成形信號的時候接收來自一第一基地台的毫米波波束成形信號。
在範例487中,範例486之標的選項性包含:其中,該等多個相位天線陣列各分別與供用於收發電磁信號的多個重疊三維區域中之一相應者相關聯。
在範例488中,範例487之標的選項性包含在垂直平面上的度數。
在範例489中,範例486~488其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該等多個相位天線陣列各係被配置來發送垂直極化(V)信號與水平極化(H)信號其中一或雙者的一個雙重極化天線陣列。
在範例490中,範例486~489其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該發送器構造係配置來:經由該第一相位天線陣列,以垂直極化(V)信號和水平極化(H)信號的形式將毫米波波束成形信號發送至該第一基地台。
在範例491中,範例490之標的選項性包含:使用該第一相位天線陣列的多輸入多輸出(MIMO)組態。
在範例492中,範例490~491其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該等多個發送器中之一第一發送器係配置來在該等多個發送器中之一第二發送器經由該第一天線陣列發送H信號時經由該第一天線陣列發送V信號。
在範例493中,範例491~492其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該等多個接收器中之該至少第二接收器係使用該等多個相位天線陣列中之一第二相位天線陣列來掃測來自該第二基地台的該等毫米波波束成形信號。
在範例494中,範例486~493其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該接收器構造係配置來:檢測來自該第二基地台的該等毫米波波束成形信號;以及判定所檢測到的該等毫米波波束成形信號之一或多個信號特性。
在範例495中,範例494之標的選項性包含:其中,該一或多個信號特性包含接收信號強度指示符(RSSI)。
在範例496中,範例494~495其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該接收器構造係配置來:根據該一或多個信號特性而進行從該第一基地台至該第二基地台的軟性交接。
在範例497中,範例496之標的選項性包含:其中,在該軟性交接之期間當中,該接收器構造係配置來:經由該第一天線陣列而接收來自該第一基地台的毫米波信號、並經由該第二天線陣列而接收來自該第二基地台的毫米波信號。
範例498是一種毫米波(mmWave)通訊裝置之設備,該設備包含:多個相位天線陣列,該等多個相位天線陣列係配置來在提供360度涵蓋範圍的多個三維區域中收發信號;一個收發器構造,其包含:一第一收發器,其係配置來經由該等多個相位天線陣列中之一第一相位天線陣列而接收來自一第一基地台的毫米波波束成形信號;一第二收發器,其係配置來使用該等多個相位天線陣列中之至少一第二相位天線陣列而掃描一或多個毫米波頻率以掃測來自一第二基地台的毫米波波束成形信號;及一第三收發器,其係配置來使用該等多個相位天線陣列中之至少一第三相位天線陣列而收發毫米波波束成形信號;以及一個應用處理器,其係配置來:在檢測到來自該第二基地台的毫米波波束成形信號之可用性時,推遲對來自該第一基地台的毫米波波束成形信號之接收、並藉由使用該第三收發器來起始對來自該第二基地台的毫米波波束成形信號之接收以進行交接。
在範例499中,範例498之標的選項性包含:其中,該第二收發器係配置來:在該交接之期間內繼續掃描該一或多個毫米波頻率以掃測毫米波波束成形信號。
在範例500中,範例498~499其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該等多個相位天線陣列各係被配置來發送垂直極化(V)信號與水平極化(H)信號其中一或雙者的一個雙重極化天線陣列。
在範例501中,範例498~500其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該第一收發器係配置來:經由該第一相位天線陣列,以垂直極化(V)信號的形式將毫米波波束成形信號發送至該第一基地台。
在範例502中,範例501之標的選項性包含:其中,該收發器構造進一步包含一第四收發器,該第四收發器係配置來:在該第一收發器正發送該等V信號時,經由該第一相位天線陣列以水平極化(H)信號的形式將毫米波波束成形信號發送至該第一基地台。
在範例503中,範例502之標的選項性包含:其中,該第二收發器係配置來在該第一收發器和該第四收發器正經由第一相位天線陣列而將該等毫米波波束成形信號發送至該第一基地台時該等多個相位天線陣列中之至少該第二相位天線陣列而掃描該一或多個毫米波頻率。
在範例504中,範例502~503其中任何一或多者之標的選項性包含:使用該第一相位天線陣列的多輸入多輸出(MIMO)組態。
範例505是一種車載毫米波(mmWave)通訊裝置之設備,該設備包含:多個相位天線陣列,該等多個相位天線陣列各分別與供用於收發電磁信號的多個重疊三維區域中之一相應者相關聯;包含多個接收器的一個接收器構造,該接收器構造係配置來經由該等多個相位天線陣列中之一第一相位天線陣列接收毫米波波束成形信號;以及包含多個發送器的一個發送器構造,該發送器構造係配置來經由該第一相位天線陣列發送毫米波波束成形信號,其中,該等多個接收器中之一第一接收器在該等多個接收器中之至少一第二接收器正使用該等多個相位天線陣列中之一第二相位天線陣列而接收來自至少一第二車輛的車對車(V2V)毫米波信號的時候接收來自一第一基地台的毫米波波束成形信號。
在範例506中,範例505之標的選項性包含V毫米波信號。
在範例507中,範例505~506其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,係有一個應用處理器被配置來利用至少一個感測器而檢測與該車輛相關聯的一或多個道路危險因素。
在範例508中,範例507之標的選項性包含:其中,該等多個發送器中之一第一發送器係配置來:在檢測到該一或多個道路危險因素時,使用該等多個相位天線陣列中之一第三相位天線陣列而將指示出所檢測到的該一或多個道路危險因素的V2V毫米波信號發送給至少一第三車輛。
前文說明旨在作為例示用途而不具限制性。例如,前文所述之諸多範例(或其一或多個面向)可能彼此結合使用。例如,熟習本技藝中之通常技術者也可在得見前文說明後使用其他面向。摘要係要讓讀者能夠快速明白本揭示技術之性質。其係在該摘要將不被用來解釋或限制申請專利範圍之範疇或意涵的理解之下所呈。另外,在前面的詳細說明中,許多特徵可能是被群聚在一起以使本揭示內容流暢。然而,申請專利範圍中之請求項可能並未列舉本文中所揭露的每項特徵,因為各面向可分別係著重在該等特徵的一個子集。此外,一些面向也可能含有比在某個特定範例中所揭露者較少的特徵。因此,係就此使後面的申請專利範圍被含納在本詳細說明之中,並且各個請求項係分別獨立作為一個不同的面向。本文所揭露之諸多面向之範疇係要參照後附申請專利範圍並連同該等申請專利範圍所賦予的完整等效範疇來判定。
範例509是一種天線,其包含;一個層狀基體,其含有多個介電層;在該基體內的一個通路;以及耦接至該通路的一個饋給機構,該饋給機構係配置來對該通路供應RF信號以供該通路作發送。
在範例510中,範例509之標的選項性包含:其中,該通路係錐狀的。
在範例511中,範例509~510其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該通路係圓柱狀或平行六面體形狀。
在範例512中,範例509~511其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該通路係受金屬充填或部份受金屬充填、或者鍍有金屬但未受金屬充填。
在範例513中,範例509~512其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該通路具有第一直徑和第二直徑,該第一直徑係配置在該等多個介電層中之一第一介電層之邊界處,且該通路之在該第一直徑與該第二直徑之間的部份係設置在該等多個介電層中之一第二介電層內。
在範例514中,範例513之標的選項性包含:其中,該第一直徑大於該第二直徑。
在範例515中,範例509~514其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該通路具有第一直徑和第二直徑,且該等多個介電層包含N個介電層,N為正整數,並且其中,該第一直徑和該第二直徑係設置在該N個介電層中的多個介電層內。
在範例516中,範例509~515其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該通路受一個水平饋給部或一個垂直饋給部饋給。
在範例517中,範例509~516其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該發送是端射發送。
範例518是一種天線陣列,其包含:一個層狀基體,其含有多個介電層;多個天線元件,其各具有被設置在該層狀基體內的至少一個通路;以及耦接至該等至少一個通路的一個饋給機構,該饋給機構係配置來對該等多個天線元件供應RF信號以供該等多個天線元件作發送。
在範例519中,範例518之標的選項性包含:其中,該等多個天線元件中的至少一些天線元件是錐狀的。
在範例520中,範例518~519其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該等多個天線元件中的至少一些天線元件是圓柱狀或平行六面體形狀。
在範例521中,範例518~520其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該等多個天線元件中的至少一些天線元件係受金屬充填或部份受金屬充填、或者鍍有金屬但未受金屬充填。
在範例522中,範例518~521其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該等多個天線元件包含一個射頻子系統(RFS)的一部分。
在範例523中,範例518~522其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該等多個天線元件係與該RFS分開製作並被固定至該RFS。
在範例524中,範例518~523其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該等多個天線元件各具有第一直徑和第二直徑,該第一直徑係配置在該等多個介電層中之一第一介電層之邊界處,且該等多個天線元件各自之在該第一直徑與該第二直徑之間的部份係設置在該等多個介電層中之一第二介電層內。
在範例525中,範例524之標的選項性包含:其中,該第一直徑大於該第二直徑。
在範例526中,範例518~525其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該等多個天線元件各受到一個水平饋給部或一個垂直饋給部饋給。
在範例527中,範例518~526其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該等多個天線元件各具有以背對背關係配置的兩個通路。
範例528是一種射頻子系統(RFS),其包含:一個收發器;以及耦接至該收發器的一個天線陣列,該天線陣列包括含有多個介電層的一個層狀基體;多個天線元件,其各具有被設置在該層狀基體內的至少一個通路;以及耦接至該等多個天線元件的一個饋給機構,該饋給機構係配置來對該等多個天線元件供應RF信號以供該等多個天線元件作發送。
在範例529中,範例528之標的選項性包含:其中,該等多個天線元件中的至少一些天線元件是錐狀通路。
在範例530中,範例528~529其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該等多個天線元件中的至少一些天線元件是圓柱狀通路。
在範例531中,範例528~530其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該等多個天線元件中的至少一些天線元件係有受金屬充填、或者鍍有金屬但未受金屬充填的通路。
在範例532中,範例528~531其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該等多個天線元件係與該RFS分開製作並被固定至該RFS。
在範例533中,範例528~532其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該等多個天線元件是通路,其各具有第一直徑和第二直徑,該第一直徑和該第二直徑係設置在該層狀基體之層級內。
在範例534中,範例533之標的選項性包含:其中,該第一直徑大於該第二直徑。
在範例535中,範例528~534其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該等多個天線元件各受一個水平饋給部或一個垂直饋給部饋給。
在範例536中,範例528~535其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該等多個天線元件各具有以背對背關係配置的兩個通路。
在範例537中,該標的可包含或可選項性地組合有範例509至536其中任何一或多者之任何部份的任何一部份或組合,以包含可包含用於進行範例509至536之其中任何一或多個功能的構件或在受機器執行時可致使該機器進行範例509至536之其中任何一或多個功能的指令的機器可讀媒體的標的。
範例538是一種三維(3D)天線元件,其包含:具有多個層級的一個層狀基體;在該等多個層級其中一個層級上的一個3D天線;以及一個接地面,其係被配置在該3D天線底下的一個經修改接地面。
在範例539中,範例538之標的選項性包含:D天線具有一個最大直徑和一個最小直徑,且該經修改接地面係在該最小直徑底下。
在範例540中,範例539之標的選項性包含:D天線元件在該最小直徑或鄰近該最小直徑處受到一個帶狀傳輸線饋給。
在範例541中,範例538~540其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該經修改接地面包含一個帶對角線溝槽接地面。
在範例542中,範例538~541其中任何一或多者之標的選項性包含: D天線元件是圓柱狀或平行六面體形狀。
在範例543中,範例538~542其中任何一或多者之標的選項性包含:D天線元件係受金屬充填或部份受金屬充填、或者鍍有金屬但未受金屬充填。
在範例544中,範例538~543其中任何一或多者之標的選項性包含:D天線元件係配置來以邊射作業方式在毫米波頻率上作業。
範例545是一種天線陣列,其包含;具有多個層級的一個層狀基體;被固定至該等多個層級一個層級的多個3D天線元件;以及一個接地面,其係被配置在該等3D天線各者底下之為一個平滑平面金屬化層的一個經修改接地面。
在範例546中,範例545之標的選項性包含:其中,該等多個天線元件中的至少一些天線元件各係藉由焊接而被固定至該等多個層級一個層級。
在範例547中,範例545~546其中任何一或多者之標的選項性包含:數個D天線元件。
在範例548中,範例547之標的選項性包含:D天線元件在該最小直徑或鄰近該最小直徑處受到一個帶狀線饋給。
在範例549中,範例545~548其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該經修改接地面包含一個帶對角線溝槽接地面。
在範例550中,範例545~549其中任何一或多者之標的選項性包含: D天線元件是圓柱狀或平行六面體形狀。
在範例551中,範例545~550其中任何一或多者之標的選項性包含:D天線元件包含一個射頻子系統(RFS)的一部分。
在範例552中,範例545~551其中任何一或多者之標的選項性包含:D天線元件係與該RFS分開製作並被固定至該RFS。
在範例553中,範例545~552其中任何一或多者之標的選項性包含:D天線元件與一個反射器相鄰,該反射器係配置來將該天線陣列之輻射反射至所欲方向。
在範例554中,範例545~553其中任何一或多者之標的選項性包含:D天線元件受一個水平饋給部或一個垂直饋給部饋給。
範例555是一種射頻子系統(RFS),其包含:一個收發器,其係配置在含有多個平行層的一個層狀基體上或內;一個天線陣列,其包含多個3D天線元件,該等3D天線元件各被固定至該層狀基體的一個金屬化層;一個接地面,其係一個經修改平滑平面金屬化層,該接地面被配置在該等3D天線元件各者底下;以及各從該收發器耦接至該等3D天線元件中之各別對應者的饋給機構,該饋給機構係配置來對該等多個3D天線元件供應RF信號以供該等多個3D天線元件發送。
在範例556中,範例555之標的選項性包含:D天線元件是錐狀或平行六面體形狀。
在範例557中,範例555~556其中任何一或多者之標的選項性包含:D天線元件是圓柱狀。
在範例558中,範例555~557其中任何一或多者之標的選項性包含:D天線元件係受金屬充填、或者鍍有金屬但未受金屬充填。
在範例559中,範例555~558其中任何一或多者之標的選項性包含:D天線元件係與該RFS分開製作並被固定至該RFS。
在範例560中,範例555~559其中任何一或多者之標的選項性包含:數個D天線元件。
在範例561中,範例555~560其中任何一或多者之標的選項性包含:D天線元件受一個水平饋給部或一個垂直饋給部饋給。
在範例562中,該標的可包含或可選項性地組合有範例538至561其中任何一或多者之任何部份的任何一部份或組合,以包含可包含用於進行範例538至561之其中任何一或多個功能的構件或在受機器執行時可致使該機器進行範例538至561之其中任何一或多個功能的指令的機器可讀媒體的標的。
範例563是一種接收器設備,其包含:多個分段低雜訊放大器(LNA),該等分段LNA各含有被配置來放大輸入RF信號以產生經放大RF信號的多個LNA片段;多個分段向下轉換混合器,該等向下轉換混合器各含有被配置來基於一個專用本地振盪器(LO)信號而將該經放大RF信號向下轉換成基帶信號的多個向下轉換混合器片段;以及控制電路,其係配置來:接收指出該輸入RF信號之至少一個信號特性的指示;及根據所接收到的該指示而起動該等多個LNA片段中之至少一個LNA片段及該等多個混合器片段中之至少一個混合器片段。
在範例564中,範例563之標的選項性包含:其中,該至少一個信號特性指出:該輸入RF信號之帶寬;該輸入RF信號係一個連續載波聚集信號;或者該輸入RF信號係一個不連續載波聚集信號。
在範例565中,範例563~564其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該控制電路係配置來:根據該輸入RF信號之該至少一個信號特性而為該接收器設備選擇分離作業模式和切換作業模式其中一者;以及在所選擇的分離作業模式或切換作業模式期間當中起動該至少一個LNA片段和該至少一個混合器片段。
在範例566中,範例565之標的選項性包含:其中,在該等多個分段LNA之接收該RF信號的信號輸入端處的輸入阻抗在該分離作業模式和該切換作業模式期間當中維持恆定。
在範例567中,範例565~566其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該控制電路係配置來:在該至少一個信號特性指出該輸入RF信號是不連續載波聚集信號、或所具有之帶寬超出通道濾波器之帶寬的連續載波聚集信號時選擇該分離作業模式。
在範例568中,範例565~567其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該控制電路係配置來:在該至少一個信號特性指出該輸入RF信號是所具有之帶寬不超出通道濾波器之帶寬的連續載波聚集信號時選擇該切換作業模式。
在範例569中,範例565~568其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該控制電路係配置來在該切換作業模式當中:起動該等多個分段LNA中之一者以放大該RF輸入信號並產生該經放大RF信號;以及起動該等多個分段向下轉換混合器中之一者以使用該LO信號來對該經放大RF信號作向下轉換以產生該基帶信號。
在範例570中,範例569之標的選項性包含:其中,該控制電路係配置來在該切換作業模式當中:使該等多個分段LNA中之不活躍LNA及該等多個分段向下轉換混合器中之不活躍混合器斷電。
在範例571中,範例565~570其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該控制電路係配置來在該分離作業模式當中:起動該等多個分段LNA中的至少兩個分段LNA,被起動的該等分段LNA各接收該輸入RF信號的一部分並產生至少兩個經放大RF信號;以及起動該等多個分段向下轉換混合器中之對應於被起動的該等至少兩個分段LNA的至少兩個向下轉換混合器,來對該等至少兩個經放大RF信號作向下轉換以產生至少兩個基帶信號。
在範例572中,範例571之標的選項性包含:其中,該控制電路係配置來在該分離作業模式當中:使該等多個分段LNA中之不活躍LNA及該等多個分段向下轉換混合器中之不活躍混合器斷電。
在範例573中,範例565~572其中任何一或多者之標的選項性包含:一個LO產生器,其係配置來產生LO信號;以及耦接至多個扇出緩衝器的一個切分器,該切分器係配置來產生對應於該LO信號的多個差分LO信號。
在範例574中,範例573之標的選項性包含:其中,該控制電路係配置來:在該分離作業模式或該切換作業模式之期間內為被起動的該至少一個混合器選擇該等多個差分LO信號中之至少一者。
在範例575中,範例565~574其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該控制電路係配置來:根據該輸入RF 信號之該至少一個信號特性而動態地在該分離作業模式和該切換作業模式之間作切換。
範例576是一種接收器設備,其包含:第一RF處理鏈,其包含:一第一分段低雜訊放大器(LNA),其係配置來接收一個輸入RF 信號的第一信號部份以產生第一經放大RF信號;一第一分段向下轉換混合器,其係配置來使用第一差分本地振盪器(LO)信號來對該第一經放大RF信號作向下轉換以產生第一基帶信號;及一第一通道濾波器,其係配置來過濾該第一基帶信號以產生第一經過濾基帶信號;以及第二RF處理鏈,其包含:一第二分段低雜訊放大器(LNA),其係配置來接收該輸入RF 信號的第二信號部份以產生第二經放大RF信號;一第二分段向下轉換混合器,其係配置來使用第二差分LO信號而對該第二經放大RF信號作向下轉換以產生第二基帶信號;及一第二通道濾波器,其係配置來過濾該第二基帶信號以產生第一經過濾基帶信號。
在範例577中,範例576之標的選項性包含:控制電路,其係配置來:接收指出該輸入RF信號的一個信號特性的指示;及根據該信號特性而起動該接收器設備之分離作業模式與切換作業模式其中一者。
在範例578中,範例577之標的選項性包含:其中,該控制電路係配置來:在該信號特性指出該輸入RF信號是所具有之帶寬超出通道濾波器之帶寬的連續載波聚集信號時起動該分離作業模式。
在範例579中,範例577~578其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該控制電路係配置來:在該信號特性指出該輸入RF信號之帶寬高於與該第一通道濾波器或該第二通道濾波器相關聯之帶寬時起動該分離作業模式。
在範例580中,範例577~579其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該控制電路係配置來:在該信號特性指出該輸入RF信號是所具有之帶寬不超出通道濾波器之帶寬的連續載波聚集信號時起動該切換作業模式。
在範例581中,範例577~580其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,在該分離作業模式期間,該控制電路被配置成可:起動在該第一分段LNA內的一個LNA片段以產生該第一經放大RF信號並起動在該第二分段LNA內的一個LNA片段以產生該第二經放大RF信號;以及起動在該第一分段向下轉換混合器內的一個混合器片段以產生該第一基帶信號並起動在該第二分段向下轉換混合器內的一個混合器片段以產生該第二基帶信號,其中,該輸入RF 信號含有該第一信號部份和該第二信號部份。
在範例582中,範例581之標的選項性包含:其中,在該分離作業模式期間,該控制電路被配置成可:使該第一分段LNA和該第二分段LNA內的多個剩餘LNA片段斷電;以及使該第一分段向下轉換混合器和該第二分段向下轉換混合器內的多個剩餘混合器片段斷電。
在範例583中,範例577~582其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,在該切換作業模式期間,該控制電路被配置成可:起動該第一分段LNA以產生該第一經放大RF信號;以及起動該第一分段向下轉換混合器以產生該第一基帶信號,其中,該第一分段LNA會接收到該輸入RF 信號而使得該第一信號部份包含該輸入RF 信號。
在範例584中,範例583之標的選項性包含:其中,在該切換作業模式期間,該控制電路被配置成可:使該第二分段LNA和該第二分段向下轉換混合器斷電。
範例585是一種無線裝置,其包含:一個相位天線陣列,其係配置來接收RF信號;一個放大與向下轉換區塊,其包含:一個本地振盪器(LO)產生器,其係配置來產生多個差分LO信號;含有多個放大階段的一個低雜訊放大器(LNA),該LNA係配置來放大該RF信號以產生經放大RF信號;在相應的多個RF處理路徑內的多個分段向下轉換混合器,該等向下轉換混合器各包含多個向下轉換混合器片段且係配置來基於該等多個差分LO信號中之一者而將該經放大RF信號的至少一部分向下轉換成基帶信號;以及控制電路,其係配置來根據所接收到的該RF信號之至少一個信號特性而起動在該等多個分段向下轉換混合器內的至少一個混合器片段。
在範例586中,範例585之標的選項性包含:其中,該LNA是具有一個分段輸出端的一個二階段LNA。
在範例587中,範例586之標的選項性包含:其中,所接收到的該RF信號在該LNA之該分段輸出端被分離以供傳遞給該至少一個被起動混合器片段。
在範例588中,範例585~587其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該等多個分段向下轉換混合器各使用使用該等多個差分LO信號中之至少一者的一個專用LO驅動器。
範例589是一種多封裝體天線陣列,其包含:含有一第一層狀基體的一第一電子封裝體;含有一第二層狀基體的一第二電子封裝體,該第二電子封裝體堆疊在該第一電子封裝體上且與該第一電子封裝體實體接觸;配置在該第一層狀基體上的一第一天線陣列;配置在該第二層狀基體上的一第二天線陣列;以及被嵌在該第一電子封裝體或該第二電子封裝體其中一者內的至少一個處理器晶粒,該至少一個晶粒電氣式耦接至該第一天線陣列和該第二天線陣列,該至少一個半導體晶粒包含被配置來在第一頻率範圍和第二頻率範圍中作業的至少一個無線電收發器。
在範例590中,範例589之標的選項性包含:其中,該至少一個晶粒經由被印刷在該第一層狀基體上或內或者該第二層狀基體上或內的電子電路而耦接至該第一天線陣列和該第二天線,該電子電路提供在該至少一個晶粒與該第一天線陣列或該第二天線陣列之間的電氣功能。
在範例591中,範例590之標的選項性包含:其中,該電子電路係藉由一個外部基體前端(eSFE)或一個整合式基體前端(iSFE)所實施。
在範例592中,範例591之標的選項性包含:其中,該電子電路包含一個表面安裝元件。
在範例593中,範例591~592其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該電子電路係於與該至少一個晶粒相同的平面上被印刷在該第一電子封裝體或該第二電子封裝體內。
在範例594中,範例591~593其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該電子電路包含下列其中一者:濾波器、貝楞、多工器、耦接器或天線。
在範例595中,範例591~594其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,在該第一電子封裝體或該第二電子封裝體其中一者內有至少一個天線陣列。
在範例596中,範例591~595其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,在該第一電子封裝體或該第二電子封裝體其中一者之外有至少一個天線陣列。
在範例597中,範例589~596其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該至少一個晶粒包含作業於該第一頻率範圍內的一第一收發器以及作業於該第二頻率範圍內的一第二收發器。
在範例598中,範例591~597其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該至少一個晶粒包含被嵌在該第一電子封裝體上或內且作業於該第一頻率範圍內的一第一晶粒,以及被嵌在該第二電子封裝體內且作業於該第二頻率範圍內的一第二晶粒,並且,該印刷電子電路支援該第一晶粒且係被設置在該第一電子封裝體上或內。
在範例599中,範例591~598其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該至少一個晶粒包含被嵌在該第一電子封裝體上或內且作業於該第一頻率範圍內的一第一晶粒,以及被嵌在該第二電子封裝體內且作業於該第二頻率範圍內的一第二晶粒,並且,該印刷電子電路支援該第一晶粒且係被設置在該第二電子封裝體上或內。
在範例600中,範例591~599其中任何一或多者之標的選項性包含:一第三電子封裝體,該第三電子封裝體堆疊在該第二電子封裝體上且與該第二電子封裝體實體接觸,其中,該至少一個晶粒包含被設置在該第一電子封裝體上或被嵌在該第一電子封裝體內且作業於該第一頻率範圍內的一第一晶粒、及被嵌在該第二電子封裝體內且作業於該第二頻率範圍內的一第二晶粒、及被嵌在該第三電子封裝體內且作業於一第三頻率範圍內的一第三晶粒,並且,該印刷電子電路支援該第一晶粒且係被設置在該第一電子封裝體、該第二電子封裝體或該第三電子封裝體上或內。
在範例601中,範例591~600其中任何一或多者之標的選項性包含:一第三電子封裝體,該第三電子封裝體堆疊在該第二電子封裝體上且與該第二電子封裝體實體接觸,其中,該至少一個晶粒包含被設置在該第一電子封裝體上或被嵌在該第一電子封裝體內且作業於該第一頻率範圍內的一第一晶粒、及被嵌在該第二電子封裝體內且作業於該第二頻率範圍內的一第二晶粒、及被嵌在該第三電子封裝體內且作業於一第三頻率範圍內的一第三晶粒,並且,該印刷電子電路支援該第二晶粒且係被設置在該第一電子封裝體、該第二電子封裝體或該第三電子封裝體上或內。
在範例602中,範例591~601其中任何一或多者之標的選項性包含:一第三電子封裝體,該第三電子封裝體堆疊在該第二電子封裝體上且與該第二電子封裝體實體接觸,其中,該至少一個晶粒包含被設置在該第一電子封裝體上或被嵌在該第一電子封裝體內且作業於該第一頻率範圍內的的一第一晶粒、及被嵌在該第二電子封裝體內且作業於該第二頻率範圍內的一第二晶粒、及被嵌在該第三電子封裝體內且作業於一第三頻率範圍內的一第三晶粒,並且,該印刷電子電路支援該第三晶粒且係被設置在該第一電子封裝體、該第二電子封裝體或該第三電子封裝體上或內。
範例603是一種第一電子封裝體,其包含:一第一層狀基體;被配置在該第一層狀基體上的一第一天線陣列;以及被嵌在該第一層狀基體內的至少一個處理器晶粒,該至少一個晶粒經由被印刷在該第一層狀基體上或內的電子電路而耦接至該第一天線陣列或該第二天線,該電子電路提供在該至少一個晶粒與該第一天線陣列或該第二天線陣列之間的電氣功能。
在範例604中,範例603之標的選項性包含:其中,該電子電路係藉由一個外部基體前端(eSFE)或一個整合式基體前端(iSFE)所實施。
在範例605中,範例604之標的選項性包含:其中,該印刷電子電路包含一個表面安裝元件。
在範例606中,範例604~605其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該印刷電子電路包含下列其中一者:濾波器、貝楞、多工器、耦接器或天線。
在範例607中,範例604~606其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該天線陣列係在該第一電子封裝體內。
在範例608中,範例604~607其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該天線陣列係在該第一電子封裝體外部。
在範例609中,範例604~608其中任何一或多者之標的選項性包含:一第二電子封裝體,該第二電子封裝體堆疊在該第一電子封裝體上且實體連接至該第一電子封裝體,該第二電子封裝體包含一第二層狀基體和被配置在該第二層狀基體上的一第二天線陣列,其中,該至少一個晶粒包含被嵌在該第一電子封裝體上或內且作業於一第一頻率範圍內的一第一晶粒、及被嵌在該第二電子封裝體內且作業於一第二頻率範圍內的一第二晶粒,並且,該電子電路支援該第一晶粒且係被設置在該第一電子封裝體上或內。
在範例610中,範例604~609其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該至少一個晶粒包含被嵌在該第一電子封裝體上或內且作業於一第一頻率範圍內的一第一晶粒、及被嵌在該第二電子封裝體內且作業於一第二頻率範圍內的一第二晶粒,並且,該電子電路支援該第一晶粒且係被設置在該第二電子封裝體上或內。
在範例611中,該標的可包含或可選項性地組合有範例1至610其中任何一或多者之任何部份的任何一部份或組合,以包含可包含用於進行範例1至610之其中任何一或多個功能的構件或在受機器執行時可致使該機器進行範例1至610之其中任何一或多個功能的指令的機器可讀媒體的標的。
範例612是一種雙重收發器系統,其包含:一第一收發器,其係配置來接收多個基帶信號、將該等多個基帶信號向上轉換成處於一第一5G頻帶中的一個水平極化射頻(RF)信號和處於一5G第二頻帶中的一個垂直極化RF 信號、並經由一個傳輸線傳輸經向上轉換的該等RF信號;以及一第二收發器,其係配置來經由該傳輸線接收經向上轉換的該等RF信號、將處於該第一5G頻帶中的該水平極化RF信號向上轉換成處於該第二頻帶中的一個水平極化RF信號、並將處於該第二頻帶中的該水平極化RF信號和處於該第二頻帶中的該垂直極化5G RF信號發送至一個天線子系統,其中,該傳輸線係連接在該第一收發器與該第二收發器之間且被配置為經向上轉換的該等RF信號在該第一收發器與該第二收發器之間的唯一導體,並且其中,該第二5G頻帶是在與該雙重收發器系統相關聯的一個所用系統所處之地理中受到支援的一個5G生態系統頻帶,且該第一5G頻帶是在該地理中不受支援的一個5G生態系統頻帶。
在範例613中,範例612之標的選項性包含:其中,該第一收發器進一步係配置來透過該傳輸線發送處於一個WiGig頻帶中的至少一個RF信號,並且該第二收發器進一步係配置來透過該傳輸線接收被發送的處於該WiGig頻帶中之的RF信號、並將所接收到的處於該WiGig頻帶中的該至少一個RF信號發送至該天線子系統。
在範例614中,範例612~613其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該第二收發器具有處於一第一組態中的多個切換器,該第一組態使得處於該第一頻帶中的該水平極化RF信號能夠被轉換成處於該第二頻帶中的該水平極化RF信號、經轉換後的處於該第二頻帶中的該水平極化RF信號能夠被發送、且處於該第二頻帶中的該垂直極化RF信號能夠被發送,其中,處於該第二頻帶中的該水平極化RF信號和處於該第二頻帶中的該垂直極化RF信號係被發送至該天線子系統。
在範例615中,範例614之標的選項性包含:其中,該第二收發器進一步包含一個混合器,該混合器連接至該等切換器中之一第一切換器並連接至將本地振盪器 RF 信號從該第一收發器發送出去的一個導體,該混合器係配置來將處於該第一頻帶中的該水平極化RF信號轉換成處於該第二頻帶中的該水平極化RF信號。
在範例616中,範例612~615其中任何一或多者之標的選項性包含:G頻帶被發送至該天線子系統。
在範例617中,範例616之標的選項性包含G頻帶。
在範例618中,範例612~617其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該天線子系統包含針對多輸入多輸出(MIMO)作業所配置的至少一個天線陣列。
在範例619中,範例618之標的選項性包含:其中,針對MIMO作業所配置的該至少一個天線陣列包含被配置來輻射垂直極化資訊串流和水平極化資訊串流的一個天線陣列。
在範例620中,範例618~619其中任何一或多者之標的選項性包含G頻帶。
在範例621中,範例618~620其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,針對MIMO作業所配置的該至少一個天線陣列包含各被配置來在該第二5G頻帶中作業的兩個天線陣列。
在範例622中,範例612~621其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該至少一個天線陣列包含被配置來在一個WiGig頻帶中作業的一個天線陣列。
在範例623中,範例612~622其中任何一或多者之標的選項性包含G頻帶。
在範例624中,範例612~623其中任何一或多者之標的選項性包含G頻帶。
在範例625中,範例612~624其中任何一或多者之標的選項性包含G頻帶。
在範例626中,範例615~625其中任何一或多者之標的選項性包含G頻帶。
在範例627中,範例612~626其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該第一收發器包含被配置來供應一第三寬頻信號的一第三DAC、被配置來供應處於一個WiGig頻帶中之RF信號的一第三DPLL、以及連接至該第三DAC並連接至該第三DPLL的一第三混合器,該第三混合器係配置來將該第三寬頻信號轉換成處於該WiGig頻帶中的RF信號。
在範例628中,範例615~627其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該第一收發器進一步包含一第一組多個帶通濾波器,其中,處於該第一5G頻帶中的該水平極化RF信號係經由該等第一帶通濾波器中之被配置來過濾該第一5G頻帶的一第一者而被發送至該傳輸線,處於該第二5G頻帶中的該垂直極化RF信號係經由該等第一帶通濾波器中之被配置來過濾該第二5G頻帶的一第二者而被發送至該傳輸線,處於該WiGig頻帶中的RF信號係經由該等第一帶通濾波器中之被配置來過濾該WiGig頻帶的一第三者而被發送至該傳輸線,並且該本地振盪器 RF 信號係經由該等第一帶通濾波器中之被配置來過濾本地振盪器頻率的一第四者而被發送至該傳輸線。
在範例629中,範例628之標的選項性包含:其中,該第二收發器進一步包含一第二組多個帶通濾波器,其中,處於該第一5G頻帶中的該水平極化RF信號係經由該等第二帶通濾波器中之被配置來過濾該第一5G頻帶的一第一者而被從該傳輸線接收,處於該第二5G頻帶中的該垂直極化RF信號係經由該等第二帶通濾波器中之被配置來過濾該第二5G頻帶的一第二者而被從該傳輸線接收,處於該WiGig頻帶中的RF信號係經由該等第二帶通濾波器中之被配置來過濾該WiGig頻帶的一第三者而被從該傳輸線接收,並且該本地振盪器 RF 信號係經由該等第二帶通濾波器中之被配置來過濾該本地振盪器頻率的一第四者而被從該傳輸線接收。
在範例630中,範例612~629其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,在該第二收發器中設有一個無線電收發器控制系統,該無線電收發器控制系統係配置來控制該第二收發器,其中,該無線電收發器控制系統被配置成可接收時鐘資訊,該時鐘資訊係由該第一收發器經由在該第一收發器中的一個低通濾波器而經由該傳輸線所發送、並經由在該第二收發器中的一個低通濾波器而透過該傳輸線被該第二收發器接收。
在範例631中,範例630其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,係藉由耦接至一第三DPLL的一個參考時鐘而在該第一收發器中產生時鐘資訊。
在範例632中,範例630~631其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,無線電收發器控制系統被配置成可接收由耦接至該第一收發器中之該第三DPLL的一個控制數據機所發送的控制資訊,其中,該控制數據機接收來自一個處理器的該控制資訊和來自該第三DPLL的時序資訊、並經由該等第一帶通濾波器中之被配置來過濾該第三DPLL之頻率的一第五者而透過該傳輸線發送該控制資訊。
在範例633中,範例632之標的選項性包含:其中,該控制資訊係經由該等第二帶通濾波器中之被配置來過濾該第三DPLL之頻率的一第五者而透過該傳輸線被該第二收發器接收。
在範例634中,範例612~633其中任何一或多者之標的選項性包含G頻帶。
在範例635中,範例634之標的選項性包含G頻帶。
在範例636中,範例634~635其中任何一或多者之標的選項性包含G頻帶。
在範例637中,範例634~636其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,在第一轉換之後會進行回路測試以解決在該第一轉換之後所存在的同相與九十度相差(IQ)失衡。
範例638是一種雙重轉換射頻(RF)系統,其包含:一個數位至類比轉換器(DCA),其係配置來供應寬頻信號;一第一數位鎖相迴路(DPLL),其係配置來供應處於一第一5G頻帶中的RF信號;一個頻率轉換器,用以將處於該第一5G頻帶中的該RF信號向下轉換成處於一第二5G頻帶中的RF信號,該第二5G頻帶低於該第一5G頻帶;一第一混合器,其連接至該DAC並連接至該頻率轉換器;至少一個切換器,其被配置成可將該RF雙重收發器系統設為測試模式,其中,該至少一個切換器使得能夠測試並校正在該第二5G頻帶的RF信號錯誤;一第二DPLL,其係配置來供應處於一第三5G頻帶的RF信號;一第二混合器,其連接至該第一混合器的一個輸出端並連接至該第二DPLL,且係配置來在校正在該第二5G頻帶的RF信號錯誤之後將處於該第二5G頻帶中的該RF信號轉換成處於一第四5G頻帶中的RF信號,該第四5G頻帶高於該第二5G頻帶。
在範例639中,範例638之標的選項性包含:其中,該等RF信號錯誤包含同相與九十度相差(IQ)失衡。
在範例640中,範例638~639其中任何一或多者之標的選項性包含G頻帶。
在範例641中,範例617~640其中任何一或多者之標的選項性包含G頻帶。
在範例642中,範例617~641其中任何一或多者之標的選項性包含:該第一收發器進一步包含一第一組多個帶通濾波器,其中,處於該第一5G頻帶中的該水平極化RF信號係經由該等第一帶通濾波器中之被配置來過濾該第一5G頻帶的一第一者而被發送至該傳輸線,處於該第二5G頻帶中的該垂直極化RF信號係經由該等第一帶通濾波器中之被配置來過濾該第二5G頻帶的一第二者而被發送至該傳輸線,處於該WiGig頻帶中的RF信號係經由該等第一帶通濾波器中之被配置來過濾該WiGig頻帶的一第三者而被發送至該傳輸線,並且該本地振盪器 RF 信號係經由該等第一帶通濾波器中之被配置來過濾本地振盪器頻率的一第四者而被發送至該傳輸線。
在範例643中,範例642之標的選項性包含:其中,該第二收發器進一步包含一第二組多個帶通濾波器,其中,處於該第一5G頻帶中的該水平極化RF信號係經由該等第二帶通濾波器中之被配置來過濾該第一5G頻帶的一第一者而被從該傳輸線接收,處於該第二5G頻帶中的該垂直極化RF信號係經由該等第二帶通濾波器中之被配置來過濾該第二5G頻帶的一第二者而被從該傳輸線接收,處於該WiGig頻帶中的RF信號係經由該等第二帶通濾波器中之被配置來過濾該WiGig頻帶的一第三者而被從該傳輸線接收,並且該本地振盪器 RF 信號係經由該等第二帶通濾波器中之被配置來過濾該本地振盪器頻率的一第四者而被從該傳輸線接收。
範例644是一種雙重收發器系統,其包含:一第一收發器,其係配置來接收多個基帶信號、將該等多個基帶信號向上轉換成處於一第一5G頻帶中的一個水平極化射頻(RF)信號和處於一第二5G頻帶中的一個垂直極化RF 信號、並經由一個傳輸線傳輸經向上轉換的該等RF信號;以及一第二收發器,其包含:具有一第一組態的多個切換器,該第一組態使得處於該第一頻帶中的該水平極化RF信號能夠被轉換成處於該第二頻帶中的該水平極化RF信號、經轉換後的處於該第二頻帶中的該水平極化RF信號能夠被發送、且處於該第二頻帶中的該垂直極化RF信號能夠被發送,其中,處於該第二頻帶中的該水平極化RF信號和處於該第二頻帶中的該垂直極化RF信號係被發送至該天線子系統;或者具有一第二組態的多個切換器,該第二組態使得處於該第二5G頻帶中的該垂直極化RF信號能夠被轉換成處於該第一5G頻帶中的水平極化RF信號、經轉換後的處於該第一5G頻帶中的該水平極化RF信號能夠被發送、且處於該第一5G頻帶中的該垂直極化RF信號能夠被發送,其中,處於該第一5G頻帶中的該水平極化RF信號和處於該第一5G頻帶中的該垂直極化RF信號係被發送至該天線子系統,其中,該傳輸線係連接在該第一收發器與該第二收發器之間且被配置為經向上轉換的該等RF信號在該第一收發器與該第二收發器之間的唯一導體,其中,該第二5G頻帶是在與該雙重收發器系統相關聯的一個使用裝置所處的一個地理中受到支援的一個5G生態系統頻帶,並且該第一5G頻帶是在該地理中不受支援的一個5G生態系統頻帶,其中,該第一收發器、該第二收發器和該第三傳輸線包含一個行動裝置的一部分;並且其中,具有該第一組態的該等多個切換器及具有該第二組態的該等多個切換器係同一群多個切換器,並且該等多個切換器進一步被配置為可根據該行動裝置之位置或根據對該行動裝置提供對該網際網路之接取和使用之服務的網際網路服務提供者而被自動設成該第一組態或該第二組態。
範例645是一種在多個頻帶中將RF信號發送至天線子系統的方法,其包含:將一第一收發器組配成可接收多個基帶信號、可將該等多個基帶信號向上轉換成處於一第一5G頻帶中的水平極化第一射頻(RF)信號及處於一第二5G頻帶中的垂直極化RF信號、並可透過一個傳輸線發送經向上轉換的該等RF信號;將一第二收發器組配為可透過該傳輸線接收經向上轉換的該等RF信號、可將處於該第一5G頻帶中的該水平極化RF信號向下轉換成處於該第二5G頻帶中的水平極化RF信號、並可將處於該第二頻帶中的該水平極化RF信號和處於該第二頻帶中的該垂直極化5G RF信號發送至一個天線子系統;以及將該傳輸線組配為經向上轉換的該等RF信號從該第一收發器至該第二收發器的唯一導體。
在範例646中,範例645之標的選項性包含:將該第一收發器組配為可透過該傳輸線發送處於一個WiGig頻帶中的RF 信號;以及將該第二收發器組配為可透過該傳輸線接收被發送的處於該WiGig頻帶中的該 RF 信號、並可將所接收到的處於該WiGig頻帶中的該 RF 信號發送至該天線子系統。
在範例647中,範例645~646其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,將在該第二收發器中的多個切換器組配為可使得處於該第一5G頻帶中的該水平極化RF信號能夠被轉換成處於該第二5G頻帶中的該水平極化RF信號、可發送經轉換後的處於該第二5G頻帶中的該水平極化RF信號、並可發送處於該第二5G頻帶中的該垂直極化RF信號,其中,處於該第二5G頻帶中的該水平極化RF信號和處於該第二5G頻帶中的該垂直極化RF信號係被發送至該天線子系統。
在範例648中,範例647之標的選項性包含G頻帶。
在範例649中,範例645~648其中任何一或多者之標的選項性包含:將在該第二收發器中的多個切換器組配為可使得處於該第二5G頻帶中的該垂直極化RF信號能夠被轉換成處於該第一5G頻帶中的垂直極化RF信號、可發送經轉換後的處於該第一5G頻帶中的該垂直極化RF信號、並可發送處於該第一5G頻帶中的該水平極化RF信號,其中,處於該第一5G頻帶中的該水平極化RF信號和處於該第一5G頻帶中的該垂直極化RF信號係被發送至該天線子系統。
在範例650中,範例649之標的選項性包含G頻帶。
在範例651中,範例645~650其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該天線子系統包含至少一個天線陣列,該方法進一步包含:針對多輸入多輸出(MIMO)作業而組配該至少一個天線陣列。
在範例652中,範例651之標的選項性包含:將針對MIMO作業所配置的該至少一個天線陣列組配為可輻射垂直極化資訊串流和水平極化資訊串流。
在範例653中,範例651~652其中任何一或多者之標的選項性包含G頻帶。
在範例654中,範例651~653其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該至少一個天線陣列包含一個雙重天線陣列,該方法進一步包含:將該雙重天線陣列組配為可在一個WiGig頻帶中作業。
在範例655中,範例645~654其中任何一或多者之標的選項性包含G頻帶。
在範例656中,範例645~655其中任何一或多者之標的選項性包含:將位在該第二收發器中的一個無線電收發器控制系統組配為可藉由接收由該第一收發器經由在該第一收發器中的一個低通濾波器而透過該傳輸線所發送的時鐘資訊而控制該第二收發器,該時鐘資訊係經由在該第二收發器中的一個低通濾波器而透過該傳輸線被該第二收發器接收。
在範例657中,範例656之標的選項性包含:其中,係藉由耦接至一第三DPLL的一個參考時鐘而在該第一收發器中產生時鐘資訊。
在範例658中,範例657之標的選項性包含:將該無線電收發器控制系統組配為可藉由接收由耦接至該第一收發器中之該第三DPLL的一個控制數據機所發送的控制資訊而控制該第二收發器,其中,該控制數據機接收來自一個處理器的該控制資訊並接收來自該第三DPLL的時序資訊、並經由被配置來過濾該第三DPLL之頻率的一個帶通濾波器而透過該傳輸線發送該控制資訊。
在範例659中,範例658之標的選項性包含:其中,該控制資訊係經由在該第二收發器中的一個帶通濾波器而透過該傳輸線被該第二收發器接收,該帶通濾波器係配置來過濾該第三DPLL之頻率。
在範例660中,範例645~659其中任何一或多者之標的選項性包含G頻帶。
在範例661中,範例660之標的選項性包含G頻帶。
範例662是一種在射頻(RF)系統中的雙重轉換方法,此方法包含:將一個數位至類比轉換器(DAC)組配為可供應寬頻信號;將一第一數位鎖相迴路(DPLL)組配為可供應處於一第一5G頻帶中的RF信號;將一個頻率轉換器組配為可將處於該第一5G頻帶中的該RF信號向下轉換成處於一第二5G頻帶中的RF信號,該第二5G頻帶低於該第一5G頻帶;將一第一混合器連接至該DAC及該頻率轉換器;將該RF系統組配為回路模式以使得能夠測試並校正在該第二5G頻帶的RF信號錯誤;將一第二DPLL組配為可供應處於第三頻率的RF信號;將一第二混合器連接至該第一混合器之輸出端及該第二DPLL;以及在校正於該第二5G頻帶的RF信號錯誤之後,將該第二混合器組配為可將處於該第二5G頻帶中的該RF信號轉換成處於一第四5G頻帶中的RF信號,該第四5G頻帶高於該第二5G頻帶。
在範例663中,範例661~662其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該等RF信號錯誤包含同相與九十度相差(IQ)失衡。
在範例664中,範例661~663其中任何一或多者之標的選項性包含G頻帶。
範例665是一種通訊裝置之設備。該設備可包含一個數位極點發送器。該數位極點發送器可包含:一個直角至極點轉換器、一個數位至時間轉換器(DTC)以及一個輸出振盪器。該直角至極點轉換器可係組配來基於所被提供的直角輸入信號而提供極點輸出信號。該DTC可係組配來接收射頻(RF)振盪器信號,並因應地基於該極點輸出信號而提供DTC輸出信號。該輸出振盪器可係組配來接收該DTC輸出信號和處於一個毫米波頻率的一個輸出振盪器信號。
在範例666中,範例665之標的選項性包含:該輸出振盪器可包含一個脈波整形器和一個注入振盪器。該脈波整形器可係組配來接收該DTC輸出信號並提供該DTC輸出信號之在該毫米波頻率的諧波。該脈波整形器可係組配來接收來自該脈波整形器的該諧波並將該輸出振盪器信號鎖定至該諧波以產生處於該毫米波頻率的該輸出振盪器信號。
在範例667中,範例666之標的選項性包含:該等脈波整形器和注入振盪器形成一個積分電路。
在範例668中,範例667之標的選項性包含:該積分電路可包含一個儲能電路和一個注入鎖定電路。該儲能電路可包含一個電感器電容器組合,該電感器電容器組合係組配來在該毫米波頻率上共振。該注入鎖定電路可係組配來接收該DTC輸出信號之該諧波並感應該儲能電路來在該毫米波頻率上共振。該注入鎖定電路可包含數個串連電晶體,該DTC輸出信號之該諧波係作為閘極電壓而被供應給該等電晶體以將電流注入至該儲能電路。
在範例669中,範例665~668其中任何一或多者之標的選項性包含:該DTC可包含一個時間交織DTC,該時間交織DTC包含被組配來在不同時間被觸發的多個個別DTC。
在範例670中,範例669之標的選項性包含:該數位極點發送器可進一步包含一個串聯至並聯轉換器,用以將來自該直角至極點轉換器的該極點輸出信號轉換成數位字組,並將該數位字組供應給該等多個個別 DTC以產生該DTC輸出信號。
在範例671中,範例670之標的選項性包含:該時間交織DTC可進一步包含一個邏輯組合器,其係組配來組合來自該等個別DTC之輸出以產生該DTC輸出信號。
在範例672中,範例665~671其中任何一或多者之標的選項性包含:該DTC可係組配來在每個時期動態地延遲該RF振盪器信號之邊緣以在該DTC輸出信號之生成中導入相位調變。
在範例673中,範例672之標的選項性包含:該數位極點發送器可進一步包含一個多模切分器和一個數位控制邊緣內插器,該多模切分器係組配來將該RF振盪器信號之頻率減少至中頻,該數位控制邊緣內插器係組配來接收該中頻並因應地基於該中頻而以較高頻率產生自我對齊相位信號。
在範例674中,範例665~673其中任何一或多者之標的選項性包含:一個天線,其可係組配來發送與該輸出振盪器信號有關的信號。
範例675是一種提供毫米波頻率信號的方法。該方法可包含:接收一個參考振盪信號、及運用多階段處理作業來基於該參考振盪信號產生處於毫米波頻率的經調相輸出信號。該多階段處理作業可包含:將該參考振盪信號之頻率減少成較低頻信號;在一個數位至時間轉換器(DTC)以與一個輸入信號有關的方式調變該較低頻信號之相位來產生處於比該較低頻信號更高之頻率的經調相信號;將該經調相信號從該DTC發送至一個振盪器電路;以及在該振盪器電路基於該經調相信號而產生處於該毫米波頻率的經調相信號。
在範例676中,範例675之標的選項性包含:產生處於該毫米波頻率之該經調相信號的作業可包含:放大該經調相信號之諧波、並將該振盪器電路之振盪器信號鎖定至該諧波以產生該輸出振盪器信號。
在範例677中,範例676之標的選項性包含:將該振盪器電路之該振盪器信號鎖定至該諧波的作業可包含:經由串聯的數個電晶體而將電流注入到一個儲能電路中,以感應該儲能電路來在該毫米波頻率上共振。
在範例678中,範例675~677其中任何一或多者之標的選項性包含:調變該較低頻信號之相位的作業可包含:將一個數位字組提供給該DTC的多個個別 DTC。該數位字組可係與該輸入信號有關。該調變作業可進一步包含:根據該數位字組而觸發該等個別 DTC。
在範例679中,範例678其中任何一或多者之標的選項性包含:調變該較低頻信號之相位的作業可包含:將直角輸入信號轉換成極點輸出信號,並根據該極點輸出信號而產生該數位字組的數個平行複本,以將該數位字組的該等複本傳送給該等個別 DRC。
在範例680中,範例679之標的選項性包含:調變該較低頻信號的相位之作業可包含:邏輯式組合來自該等個別 DTC的輸出以產生該經調相信號。
在範例681中,範例675~680其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,調變該較低頻信號之相位的作業可包含:在每個時期動態地延遲該參考振盪器信號之邊緣來導入相位調變以產生該經調相信號。
在範例682中,範例681之標的選項性包含:使用邊緣內插來基於該較低頻信號產生自我對齊相位信號。
範例683是一種數位極點發送器之設備。該設備可包含用於將直角輸入信號轉換成極點輸出信號以供用於一個數位至時間轉換器(DTC)的構件;用於接收參考振盪信號的構件;用於將該參考振盪信號之頻率減少成較低頻信號的構件;用於在該DTC以與該輸入信號有關的方式調變該較低頻信號之相位以產生處於比該較低頻信號更高之頻率的經調相信號的構件;用於將該經調相信號從該DTC發送至一個振盪器電路的構件;以及用於在該振盪器電路基於該經調相信號產生處於一個毫米波頻率的經調相信號的構件。
在範例684中,範例683之標的選項性包含:用於放大該經調相信號之諧波的構件,以及用於將該振盪器電路之振盪器信號鎖定至該諧波以產生該輸出振盪器信號的構件。
在範例685中,範例684之標的選項性包含:用於經由串聯的數個電晶體而將電流注入到一個儲能電路中以感應該儲能電路來在該毫米波頻率上共振的構件。
在範例686中,範例683~685其中任何一或多者之標的選項性包含:用於將一個數位字組提供給該DTC的多個個別 DTC的構件,該數位字組與該輸入信號有關;以及用於根據該數位字組而觸發該等個別 DTC的構件。
在範例687中,範例686之標的選項性包含:用於根據該極點輸出信號而產生該數位字組的數個平行複本以供傳送給該等個別 DRC的構件。
在範例688中,範例687之標的選項性包含:用於邏輯式組合來自該等個別 DTC的輸出以產生該經調相信號的構件。
在範例689中,範例683~688其中任何一或多者之標的選項性包含:用於在每個時期動態地延遲該參考振盪器信號之邊緣來導入相位調變以產生該經調相信號的構件。
在範例690中,範例689之標的選項性包含:用於使用邊緣內插來基於該較低頻信號產生自我對齊相位信號的構件。
範例691是一種電腦可讀儲存媒體,其儲存有供一個通訊裝置之一或多個處理器執行的指令。該一或多個處理器可將該通訊裝置組配成可將該參考振盪信號之頻率減少成較低頻信號。該一或多個處理器進一步可將該通訊裝置組配成可在一個數位至時間轉換器(DTC)調變該較低頻信號之相位以產生處於該參考振盪信號之頻率的經調相信號。該一或多個處理器進一步可將該通訊裝置組配成可將該經調相信號從該DTC發送至一個振盪器電路。該一或多個處理器進一步可將該通訊裝置組配成可在該振盪器電路基於該經調相信號而產生處於一個毫米波頻率的經調相信號。
在範例692中,範例691之標的選項性包含:該一或多個處理器進一步可將該通訊裝置組配成可放大該經調相信號之諧波、並可將該振盪器電路之振盪器信號鎖定至該諧波以產生該輸出振盪器信號。
在範例693中,範例692之標的選項性包含:該一或多個處理器進一步可將該通訊裝置組配成可經由串聯的數個電晶體而將電流注入到一個儲能電路中以感應該儲能電路來在該毫米波頻率上共振。
在範例694中,範例691~693其中任何一或多者之標的選項性包含:該一或多個處理器進一步可將該通訊裝置組配成可將直角輸入信號轉換成極點輸出信號。該一或多個處理器進一步可將該通訊裝置組配成可將一個數位字組提供給該DTC的多個個別 DTC。該數位字組可係與該極點輸出信號有關。該一或多個處理器進一步可將該通訊裝置組配成可根據該數位字組而觸發該等個別 DTC。
在範例695中,範例694之標的選項性包含:該一或多個處理器進一步可將該通訊裝置組配成可根據該極點輸出信號而產生該數位字組的數個平行複本以供傳送給該等個別 DRC。
在範例696中,範例695之標的選項性包含:該一或多個處理器進一步可將該通訊裝置組配成可邏輯式組合來自該等個別 DTC的輸出以產生該經調相信號。
範例697是一種接收器之設備。該設備可包含一個前饋等化器(FFE)。該FFE可包含連接成串的多個FFE階段,可將經垂直與水平極化同相(I)與九十度相差(Q)信號並行地提供給該等多個FFE階段。該等FFE階段各可含有多個延遲器。該等經垂直與水平極化I與Q信號可在與各個延遲器相鄰的分接點處被交叉耦合。此交叉耦合作業可係組配來提供經交叉耦合經垂直與水平極化I與Q信號。
在範例698中,範例697之標的選項性包含:該等延遲器可包含:在被提供經水平極化I輸入信號的水平極化I信號線路上的數個水平I延遲器、在被提供經水平極化Q輸入信號的水平極化Q信號線路上的數個水平Q延遲器、在被提供經垂直極化I輸入信號的垂直極化I信號線路上的數個垂直極化I延遲器、以及在被提供經垂直極化Q輸入信號的垂直極化Q信號線路上的數個垂直極化Q延遲器。
在範例699中,範例697~698其中任何一或多者之標的選項性包含:各交叉耦合作業可包含:第一組乘法器、第二組乘法器、第三組乘法器、第四組乘法器,該第一組乘法器各係組配來使被供應給該交叉耦合作業的經垂直極化I信號受到加權以產生經加權經垂直極化I信號,該第二組乘法器各係組配來使被供應給該交叉耦合作業的經水平極化I信號受到加權以產生經加權經水平極化I信號,該第一組乘法器各係組配來使被供應給該交叉耦合作業的經垂直極化Q信號受到加權以產生經加權經垂直極化Q信號,該第四組乘法器各係組配來使被供應給該交叉耦合作業的經水平極化Q信號受到加權以產生經加權經水平極化Q信號。
在範例700中,範例699之標的選項性包含:該等第一、第二、第三和第四組乘法器其中至少幾者之加權係數彼此不相關。
在範例701中,範例700之標的選項性包含:該等第一、第二、第三和第四組乘法器其中至少一者之加權係數與該等第一、第二、第三和第四組乘法器其中至少另一者之加權係數不相關。
在範例702中,範例700~701其中任何一或多者之標的選項性包含:在該等第一、第二、第三和第四組乘法器中之一者內的各個加權係數與在該等第一、第二、第三和第四組乘法器中之該一者內的其他加權係數不相關。
在範例703中,範例699~702其中任何一或多者之標的選項性包含:各交叉耦合作業可包含:該等經加權經垂直極化I信號中之一第一者被與該等經加權經水平極化I信號中之一第一者、該等經加權經垂直極化Q信號中之一第一者和該等經加權經水平極化Q信號中之一第一者組合以提供組合I水平極化信號,該等經加權經水平極化I信號中之一第二者被與該等經加權經垂直極化I信號中之一第二者、該等經加權經垂直極化Q信號中之一第二者和該等經加權經水平極化Q信號中之一第二者組合以提供組合I垂直極化信號,該等經加權經垂直極化Q信號中之一第三者被與該等經加權經水平極化I信號中之一第三者、該等經加權經垂直極化I信號中之一第三者和該等經加權經水平極化Q信號中之一第三者組合以提供組合Q水平極化信號,以及該等經加權經水平極化Q信號中之一第四者被與該等經加權經垂直極化I信號中之一第四者、該等經加權經垂直極化Q信號中之一第四者和該等經加權經水平極化I信號中之一第四者組合以提供組合垂直極化Q信號。
在範例704中,範例699~703其中任何一或多者之標的選項性包含:在該等FFE階段中之一者中:係可將各個交叉耦合作業的組合I水平極化信號組合以形成出自該等FFE階段中之該一者的一個輸出水平極化I信號,並且可將該輸出水平極化I信號提供為下列中之一者:對另一個FFE階段的輸入水平極化I信號、或該FFE的一個輸出水平極化I信號。在該FFE階段中,係可將各個交叉耦合作業的組合垂直極化I信號組合以形成出自該等FFE階段中之該一者的一個輸出垂直極化I信號,並且可將該輸出垂直極化I信號提供為下列中之一者:對該另一個FFE階段的輸入垂直極化I信號、或該FFE的一個輸出垂直極化I信號。在該FFE階段中,係可將各個交叉耦合作業的組合Q水平極化信號組合以形成出自該等FFE階段中之該一者的一個輸出水平極化Q信號,且可將該輸出水平極化Q信號提供為下列中之一者:對該另一個FFE階段的輸入水平極化Q信號、或該FFE的一個輸出水平極化Q信號;並且,係可將各個交叉耦合作業的組合垂直極化Q信號組合以形成出自該等FFE階段中之該一者的一個輸出垂直極化Q信號,且可將該輸出垂直極化Q信號提供為下列中之一者:對該另一個FFE階段的輸入垂直極化Q信號、或該FFE的一個輸出垂直極化Q信號。
在範例705中,範例697~704其中任何一或多者之標的選項性包含:分接點之數量在各個FFE階段中均相同。
在範例706中,範例697~705其中任何一或多者之標的選項性包含:在至少一個FFE階段中的分接點之數量與在至少一個其他FFE階段中的分接點之數量相異。
在範例707中,範例706之標的選項性包含:分接點之數量在該等FFE階段中逐漸減少。
在範例708中,範例699~707其中任何一或多者之標的選項性包含:分接點之數量對應於要被消除的前指標符號間干擾(ISI)之數量,各分接點分別係組配來消除不同前指標ISI類型。
在範例709中,範例708之標的選項性包含:該等FFE階段各包含經垂直極化I(VI)信號、經水平極化I(HI)信號、經垂直極化Q(VQ)信號和經水平極化Q(HQ)信號,並且該FFE係組配來消除包含VI至VI、VQ至VQ、HI至HI、HQ至HQ之ISI的直接ISI、以及包含VI至VQ、VI至HI、VI至HQ、VQ至VI、VQ至HI、VQ至HQ、HI至VI、HI至VQ、HI至HQ、HQ至VI、HQ至VQ、HQ至HI之ISI的串音ISI。
在範例710中,範例697~709其中任何一或多者之標的選項性包含:針對在各個FFE階段中之該等經垂直與水平I與Q極化信號的加權係數會在該FFE之運作期間當中被調整。
在範例711中,範例710之標的選項性包含:在初始分接點以外的該等加權係數各在收斂與穩定化作業之前被初始設定成一個預定值。
在範例712中,範例697~711其中任何一或多者之標的選項性包含:提供輸入信號給該FFE的一個天線。
範例713是一種提供類比信號等化的方法。該方法可包含:將多種類型的信號提供給一個前饋等化器(FFE)的多個串聯FFE階段。該等多種類型信號可包含經垂直與水平極化同相(I)與九十度相差(Q)信號(VI、VQ、HI和HQ信號)。該方法可進一步包含:在該等FFE階段中之一第一階段,透過一連串的延遲器而延遲輸入VI、VQ、HI和HQ信號以形成多組經延遲VI、VQ、HI和HQ信號。各組經延遲VI、VQ、HI和HQ信號可分別係與多個分接點中的一個不同分接點相關聯。該方法可進一步包含:在該等FFE階段中之該第一階段,在各分接點以多種類型的各個加權係數加權該等VI、VQ、HI和HQ信號各者以在各分接點形成VI、VQ、HI和HQ經加權信號。該等多種類型的加權係數可包含VI、VQ、HI和HQ加權係數。該方法可進一步包含:在該等FFE階段中之該第一階段,組合在各個分接點的該等VI經加權信號以形成一個VI 輸出信號、組合在各個分接點的該等VQ經加權信號以形成一個VQ 輸出信號、在各個分接點組合該等HI經加權信號以形成一個HI 輸出信號、及組合在各個分接點的該等HQ經加權信號以形成一個HQ 輸出信號。該方法可進一步包含:在該等FFE階段中之該第一階段,將VI、VQ、HI和HQ輸出信號各者提供為下列中之一者:對另一個FFE階段的VI、VQ、HI和HQ輸入信號、或該FFE的VI、VQ、HI和HQ輸出。
在範例714中,範例713之標的選項性包含:在各個分接點使用該等VI、VQ、HI和HQ經加權信號來消除不同前指標符號間干擾(ISI)類型。
在範例715中,範例713~714其中任何一或多者之標的選項性包含:該等VI、VQ、HI和HQ加權係數中之至少一些彼此不相關。
在範例716中,範例713~715其中任何一或多者之標的選項性包含:一種類型之信號的各類型加權係數與該類型信號的各種其他類型加權係數不相關。
在範例717中,範例713~716其中任何一或多者之標的選項性包含:各種信號類型的一種類型加權係數與各種其他信號類型的該種類型加權係數不相關。
在範例718中,範例713~717其中任何一或多者之標的選項性包含:在接續的數個FFE階段中重複對輸入信號的延遲、加權和組合作業。
在範例719中,範例713~718其中任何一或多者之標的選項性包含:分接點之數量在各個FFE階段中均相同。
在範例720中,範例713~719其中任何一或多者之標的選項性包含:分接點之數量在該等FFE階段中逐漸減少。
在範例721中,範例713~720其中任何一或多者之標的選項性包含:將在初始分接點以外的針對各個VI、VQ、HI和HQ信號的該等VI、VQ、HI和HQ加權係數初始設定成一個預定值,並在適應處理作業中更新該等VI、VQ、HI和HQ加權係數以在加權作業當中使該等VI、VQ、HI和HQ加權係數收斂並穩定化。
範例722是一種通訊裝置之設備。該設備可包含:用於將多種類型信號提供給一個前饋等化器(FFE)的多個串聯FFE階段的構件。該等多種類型信號可包含經垂直與水平極化同相(I)與九十度相差(Q)信號(VI、VQ、HI和HQ信號);在該等FFE階段中之一第一階段。該設備可進一步包含:用於透過一連串的延遲器而延遲輸入VI、VQ、HI和HQ信號以形成多組經延遲VI、VQ、HI和HQ信號的構件。各組經延遲VI、VQ、HI和HQ信號可分別係與多個分接點中的一個不同分接點相關聯。該設備可進一步包含:用於在各個分接點以多種類型的各個加權係數加權該等VI、VQ、HI和HQ信號各者以在各分接點形成VI、VQ、HI和HQ經加權信號的構件。該等多種類型的加權係數可包含VI、VQ、HI和HQ加權係數。該構件可進一步包含:用於組合在各個分接點的該等VI經加權信號以形成一個VI 輸出信號、組合在各個分接點的該等VQ經加權信號以形成一個VQ 輸出信號、組合在各個分接點的該等HI經加權信號以形成一個HI 輸出信號、及組合在各個分接點的該等HQ經加權信號以形成一個HQ 輸出信號的構件。該設備可進一步包含:用於將VI、VQ、HI和HQ輸出信號各者提供為下列中之一者的構件:對另一個FFE階段的VI、VQ、HI和HQ輸入信號、或該FFE的VI、VQ、HI和HQ輸出。
在範例723中,範例722之標的選項性包含:用於在各個分接點使用該等VI、VQ、HI和HQ經加權信號來消除不同前指標符號間干擾(ISI)類型的構件。
在範例724中,範例722~723其中任何一或多者之標的選項性包含:該等VI、VQ、HI和HQ加權係數其中至少一些彼此不相關。
在範例725中,範例722~724其中任何一或多者之標的選項性包含:一種類型信號的各類型加權係數與該類型信號的各種其他類型加權係數不相關。
在範例726中,範例722~725其中任何一或多者之標的選項性包含:各種信號類型的一種類型加權係數與各種其他信號類型的該種類型加權係數不相關。
在範例727中,範例722~726其中任何一或多者之標的選項性包含:用於在接續的數個FFE階段中重複對輸入信號的延遲、加權和組合作業的構件。
在範例728中,範例722~727其中任何一或多者之標的選項性包含:分接點之數量在各個FFE階段中均相同。
在範例729中,範例722~728其中任何一或多者之標的選項性包含:分接點之數量在該等FFE階段中逐漸減少。
在範例730中,範例722~729其中任何一或多者之標的選項性包含:用於將在初始分接點以外的針對各個VI、VQ、HI和HQ信號的該等VI、VQ、HI和HQ加權係數初始設定成一個預定值的構件;以及用於在適應處理作業中更新該等VI、VQ、HI和HQ加權係數以在加權作業當中使該等VI、VQ、HI和HQ加權係數收斂並穩定化的構件。
範例731是一種電腦可讀儲存媒體,其儲存有供一個通訊裝置之一或多個處理器執行的指令。該等指令可係組配來指示該一或多個處理器將多種類型信號提供給一個前饋等化器(FFE)的多個串聯FFE階段。該等多種類型信號可包含經垂直與水平極化同相(I)與九十度相差(Q)信號(VI、VQ、HI和HQ信號)。該等指令可進一步係組配來指示該一或多個處理器在該等FFE階段中之一第一階段透過一連串的延遲器而延遲輸入VI、VQ、HI和HQ信號以形成多組經延遲VI、VQ、HI和HQ信號。各組經延遲VI、VQ、HI和HQ信號可分別係與多個分接點中的一個不同分接點相關聯。該等指令可進一步係組配來指示該一或多個處理器於該等FFE階段中之該第一階段在各分接點以多種類型的各個加權係數對該等VI、VQ、HI和HQ信號各者作加權以在各分接點形成VI、VQ、HI和HQ經加權信號。該等多種類型的加權係數可包含VI、VQ、HI和HQ加權係數。該等指令可進一步係組配來指示該一或多個處理器於該等FFE階段中之該第一階段組合在各個分接點的該等VI經加權信號以形成一個VI 輸出信號、組合在各個分接點的該等VQ經加權信號以形成一個VQ 輸出信號、組合在各個分接點的該等HI經加權信號以形成一個HI 輸出信號、並組合在各個分接點的該等HQ經加權信號以形成一個HQ 輸出信號。該等指令可進一步係組配來指示該一或多個處理器於該等FFE階段中之該第一階段將VI、VQ、HI和HQ輸出信號各者提供為下列中之一者:對另一個FFE階段的VI、VQ、HI和HQ輸入信號、或該FFE的VI、VQ、HI和HQ輸出。
在範例732中,範例731之標的選項性包含:其中,該等指令進一步可指示該一或多個處理器來在各個分接點使用該等VI、VQ、HI和HQ經加權信號以消除不同前指標符號間干擾(ISI)類型。
在範例733中,範例731~732其中任何一或多者之標的選項性包含:該等VI、VQ、HI和HQ加權係數中之至少一些彼此不相關。
在範例734中,範例731~733其中任何一或多者之標的選項性包含:一種類型信號的各類型加權係數與該類型信號的各種其他類型加權係數不相關。
在範例735中,範例731~734其中任何一或多者之標的選項性包含:各種信號類型的一種類型加權係數與各種其他信號類型的該種類型加權係數不相關。
在範例736中,範例731~735其中任何一或多者之標的選項性包含:該等指令進一步可指示該一或多個處理器來在接續的數個FFE階段中重複對輸入信號的延遲、加權和組合作業。
在範例737中,範例731~736其中任何一或多者之標的選項性包含:分接點之數量在各個FFE階段中均相同。
在範例738中,範例731~737其中任何一或多者之標的選項性包含:分接點之數量在該等FFE階段中逐漸減少。
在範例739中,範例731~738其中任何一或多者之標的選項性包含:該等指令進一步可指示該一或多個處理器來:將在初始分接點以外的針對各個VI、VQ、HI和HQ信號的該等VI、VQ、HI和HQ加權係數初始設定成一個預定值;並在適應處理作業中更新該等VI、VQ、HI和HQ加權係數以在加權作業當中使該等VI、VQ、HI和HQ加權係數收斂並穩定化。
範例740是一種接收器之設備。該設備可包含一個決策反饋等化器(DFE)。該DFE可包含具有一個串連鍊和數個並行鍊的一個路徑。該串連鍊可係組配來提供一個1位元輸出和一個2位元(最高有效位元(MSB)與最低有效位元(LSB))輸出。該設備可進一步包含被組配來在該等串連與並行鍊之間作選擇的一個選擇器、以及沿著該路徑設置的多個分接點。分接點之數量可係與該選擇器所選擇的是串連鍊還是並行鍊有關。可將出自該等分接點的輸出組配成可對後指標符號間干擾(ISI)作補償。
在範例741中,範例740之標的選項性包含:各由一個時鐘信號觸發的多個延遲器。各分接點可係取自不同延遲器之輸出端。
在範例742中,範例741之標的選項性包含:該等延遲器各包含一個D型正反器。
在範例743中,範例742之標的選項性包含:該選擇器包含多個多工器。該等多工器各可分別係與一個不同的延遲器相關聯、且具有與相關聯的該延遲器之輸入端連接的一個輸出端。
在範例744中,範例743之標的選項性包含:各多工器均與同一個選擇器信號連接。該選擇器信號可係組配來控制對該DFE所使用的是該串連鍊與該等並行鍊中之何者所作的選擇。
在範例745中,範例744之標的選項性包含:各選擇器之輸入包含出自該串連鍊中之一個先前延遲器的輸出以及出自該並行鍊中之一個先前延遲器的輸出。
在範例746中,範例740~745其中任何一或多者之標的選項性包含:該選擇器係組配來根據調變架構而選擇一種鍊型。該鍊型可包含該串連鍊與該等並行鍊。
在範例747中,範例746之標的選項性包含:該串連鍊係針對四相移鍵控(QPSK)而受到選擇,且該等並行鍊係針對十六正交調幅(16QAM)或更高者而受到選擇。
在範例748中,範例740~747其中任何一或多者之標的選項性包含:該等分接點包含第一與第二分接點以及在該等第一與第二分接點之後的其餘分接點。該設備可進一步包含被設置在該等其餘分接點之前的一第一閂鎖器和一第二閂鎖器。該第一分接點可係取自該第一閂鎖器之輸入端,且該第二分接點可係取自該第一閂鎖器之輸出端。該第一閂鎖器之輸出端可係與該第二閂鎖器之輸入端連接。
在範例749中,範例748之標的選項性包含:在該串連鍊中。該第一閂鎖器之該輸出端可係與形成該串連鍊的數個延遲器中之一第一延遲器之輸入連接。
在範例750中,範例748~749其中任何一或多者之標的選項性包含:在該等並行鍊中,該MSB係取自該等第一與第二閂鎖器之間;該LSB係取自一第三閂鎖器之輸出端;該第一閂鎖器之輸出端進一步與一個多工器的一個選擇器輸入端連接;該多工器之輸出端與該第三閂鎖器之輸入端連接;並且該第二分接點係取自該等第二與第三閂鎖器之輸出端。
在範例751中,範例740~750其中任何一或多者之標的選項性包含:該等分接點包含第一與第二分接點以及在該等第一與第二分接點之後的其餘分接點。該第一分接點可能具有一個嚴格延遲限制條件。該等其餘分接點可各係取自不同D型正反器之輸出端。該第一分接點可係取自一第一閂鎖器之輸入端,該第二分接點可係取自一第二閂鎖器之輸出端。該第一閂鎖器之輸出端與該第二閂鎖器之輸入端可被連接在一起並與在該等並行鍊其中一者內的一個多工器之選擇器輸入端連接,以避免在存在有該多工器且所選擇的是該等並行鍊時影響該第一分接點之延遲。
在範例752中,範例740~751其中任何一或多者之標的選項性包含:一個天線,其係組配來接收受該DFE補償的射頻(RF)信號。
範例753是一種在接收器中對後指標符號間干擾(ISI)作補償的方法。該方法包含:決定於在該接收器中的一個決策反饋等化器(DFE)處所接收到的一個信號之調變架構。該方法可進一步包含:根據該調變架構,決定在該DFE中所要使用的分接點數量。該方法可進一步包含:根據該分接點數量而選擇在該DFE中是要使用一個串連鍊還是數個並行鍊。該等串連鍊和並行鍊可能具有不同的分接點數量。該方法可進一步包含:利用來自該等分接點的輸出而對該信號之後指標ISI作補償。
在範例754中,範例753之標的選項性包含:同時觸發多個延遲器。該等分接點各可係取自一個不同延遲器之輸出端。
在範例755中,範例753~754其中任何一或多者之標的選項性包含:對於是要使用一個串連鍊還是數個並行鍊的選擇作業可包含:對多個多工器施加同一個選擇器信號,該等多工器各與一個不同的延遲器相關聯且具有與該相關聯延遲器之輸入端連接的輸出端。
在範例756中,範例753~755其中任何一或多者之標的選項性包含:對於是要使用一個串連鍊還是數個並行鍊的選擇可包含:針對四相移鍵控(QPSK)而選擇該串連鍊、及針對十六正交調幅(16QAM)或更高者而選擇該等並行鍊。
在範例757中,範例753~756其中任何一或多者之標的選項性包含:當所選擇的是該等並行鍊時,該方法可進一步包含:使用在一個最高有效位元(MSB)之分接點當中之一第一分接點與一第二分接點之間的一個經閂鎖輸出而選擇一個最低有效位元(LSB)。
在範例758中,範例753~757其中任何一或多者之標的選項性包含:該等分接點包含第一與第二分接點以及在該等第一與第二分接點之後的其餘分接點。該第一分接點可能具有嚴格延遲限制條件。該方法可進一步包含:藉由下列作法而避免在所選擇的是該等並行鍊時影響該第一分接點之延遲:自一第一閂鎖器之輸入端取該第一分接點、並自一第二閂鎖器之輸出端取該第二分接點;及使該第一閂鎖器之輸出端與在該等多個並行路徑中之一第一並行路徑中的該第二閂鎖器之輸入端連接、並與在該等多個並行路徑中之一第二並行路徑中的一個多工器之選擇器輸入端連接。
範例759是一種決策反饋等化器(DFE)之設備。該設備可包含:用於決定於該DFE處所接收到的一個信號之調變架構的構件。該設備可進一步包含:用於根據該調變架構而決定在該DFE中所要使用的分接點數量的構件。該設備可進一步包含:用於根據該分接點數量而選擇在該DFE中是要使用一個串連鍊還是數個並行鍊的構件。該等串連鍊和並行鍊可能具有不同的分接點數量。該設備可進一步包含:用於利用來自該等分接點的輸出而對該信號之後指標符號間干擾(ISI)作補償的構件。
在範例760中,範例759之標的選項性包含:用於同時觸發多個延遲器的構件。該等分接點各可係取自一個不同延遲器之輸出端。
在範例761中,範例759~760其中任何一或多者之標的選項性包含:用於選擇是要使用一個串連鍊還是數個並行鍊的構件包含:用於對多個多工器施加同一個選擇器信號的構件,該等多工器各與一個不同的延遲器相關聯且具有與該相關聯延遲器之輸入端連接的輸出端。
在範例762中,範例759~761其中任何一或多者之標的選項性包含:用於選擇是要使用一個串連鍊還是數個並行鍊的構件包含:用於針對四相移鍵控(QPSK)而選擇該串連鍊並針對十六正交調幅(16QAM)或更高者而選擇該等並行鍊的構件。
在範例763中,範例759~762其中任何一或多者之標的選項性包含:當所選擇的是該等並行鍊時,該設備可進一步包含:用於使用在一個最高有效位元(MSB)之分接點當中之一第一分接點與一第二分接點之間的一個經閂鎖輸出而選擇一個最低有效位元(LSB)的構件。
在範例764中,範例759~763其中任何一或多者之標的選項性包含:該等分接點包含第一與第二分接點以及在該等第一與第二分接點之後的其餘分接點。該第一分接點可能具有嚴格延遲限制條件。該設備可進一步包含:用於藉由提供下列構件而避免在所選擇的是該等並行鍊時影響該第一分接點之延遲的構件:用於自一第一閂鎖器之輸入端取該第一分接點並自一第二閂鎖器之輸出端取該第二分接點的構件;及用於使該第一閂鎖器之輸出端與在該等多個並行路徑中之一第一並行路徑中的該第二閂鎖器之輸入端連接、並與在該等多個並行路徑中之一第二並行路徑中的一個多工器之選擇器輸入端連接的構件。
範例765是一種電腦可讀儲存媒體,其儲存有供一個通訊裝置之一或多個處理器執行的指令。該等指令可係組配來指示該一或多個處理器決定於一個決策反饋等化器(DFE)處所接收到的一個信號之調變架構。該等指令可進一步係組配來指示該一或多個處理器根據該調變架構而決定在該DFE中所要使用的分接點數量。該等指令可進一步係組配來指示該一或多個處理器根據該分接點數量而選擇在該DFE中是要使用一個串連鍊還是數個並行鍊。該等串連鍊和並行鍊可能具有不同的分接點數量。該等指令可進一步係組配來指示該一或多個處理器利用來自該等分接點的輸出而對該信號之後指標符號間干擾(ISI)作補償。
在範例766中,範例765之標的選項性包含:該等指令進一步係組配來指示該一或多個處理器同時觸發多個延遲器。該等分接點各可係取自一個不同延遲器之輸出端。
在範例767中,範例765~766其中任何一或多者之標的選項性包含:該等指令進一步係組配來指示該一或多個處理器對多個多工器施加同一個選擇器信號,該等多工器各與一個不同的延遲器相關聯且具有與該相關聯延遲器之輸入端連接的輸出端。
在範例768中,範例765~767其中任何一或多者之標的選項性包含:該等指令進一步係組配來指示該一或多個處理器針對四相移鍵控(QPSK)而選擇該串連鍊並針對十六正交調幅(16QAM)或更高者而選擇該等並行鍊。
在範例769中,範例765~768其中任何一或多者之標的選項性包含:該等指令進一步係組配來指示該一或多個處理器使用在一個最高有效位元(MSB)之分接點當中之一第一分接點與一第二分接點之間的一個經閂鎖輸出而選擇一個最低有效位元(LSB)。
在範例770中,範例765~769其中任何一或多者之標的選項性包含:該等分接點包含第一與第二分接點以及在該等第一與第二分接點之後的其餘分接點。該第一分接點可能具有嚴格延遲限制條件。該等指令可進一步係組配來指示該一或多個處理器藉由下列作法而避免在所選擇的是該等並行鍊時影響該第一分接點之延遲:自一第一閂鎖器之輸入端取該第一分接點、並自一第二閂鎖器之輸出端取該第二分接點;及使該第一閂鎖器之輸出端與在該等多個並行路徑中之一第一並行路徑中的該第二閂鎖器之輸入端連接、並與在該等多個並行路徑中之一第二並行路徑中的一個多工器之選擇器輸入端連接。
範例771是一種毫米波通訊裝置之設備。該設備可包含下列中之至少一者:被組配來接收毫米波波束成形信號的一個接收器混成波束成形構造、或被組配來發送毫米波波束成形信號的一個發送器混成波束成形構造。該接收器混成波束成形構造可係組配來接收毫米波波束成形信號,且該發送器混成波束成形構造可係組配來發送毫米波波束成形信號。該接收器混成波束成形構造可包含一個類比接收器波束成形結構和一個數位接收器波束成形結構,該類比接收器波束成形結構和該數位接收器波束成形結構含有不同數量之具有不同解析度的類比至數位轉換器(ADC)。該發送器混成波束成形構造可包含一個類比發送器波束成形結構和一個數位發送器波束成形結構,該類比發送器波束成形結構和該數位發送器波束成形結構含有不同數量之具有不同解析度的數位至類比轉換器(DAC)。
在範例772中,範例771之標的選項性包含:該類比接收器波束成形結構包含一個ADC且該類比發送器波束成形結構包含一個DAC,並且該數位接收器波束成形結構包含多個ADC且該數位發送器波束成形結構包含多個DAC。
在範例773中,範例772之標的選項性包含:該ADC之解析度比該等多個ADC各者之解析度高,且該DAC之解析度比該等多個DAC各者之解析度高。
在範例774中,範例773之標的選項性包含:該等多個ADC各者之解析度是可變的。
在範例775中,範例772~774其中任何一或多者之標的選項性包含:該等類比接收器與發送器波束成形結構各可進一步包含各與該等天線中之一各別者相關聯的移相器和各與該等移相器中之一各別者連接的組合器。
在範例776中,範例772~775其中任何一或多者之標的選項性包含:該接收器混成波束成形構造可進一步包含該等天線所各自對應的相關聯接收器切換器,該接收器切換器可控制在該等類比與數位接收器波束成形結構當中係何者受選。該發送器混成波束成形構造可進一步包含該等天線所各自對應的相關聯發送器切換器。該發送器切換器可控制在該等類比與數位發送器波束成形結構當中係何者受選。該等接收器或發送器切換器其中至少一者可係根據該等天線所藉以傳遞射頻(RF)信號的通道之通道類型、該等RF信號之信號類型、通道條件、使用者設備(UE)之移動性、或調變架構而受到控制。
在範例777中,範例776之標的選項性包含:該等接收器或發送器切換器其中該至少一者會由於該通道類型是視線(LOS)、所使用的是高階調變架構、且出現高信號雜訊比(SNR)和低移動性而選擇類比波束成形。
在範例778中,範例776~777其中任何一或多者之標的選項性包含:該等接收器或發送器切換器其中該至少一者會由於下列中之至少一種情況而選擇數位波束成形:該信號類型是控制信號且所使用的是低階調變架構;或者該信號類型是資料信號、該通道類型是非視線(NLOS)、且出現低SNR。
在範例779中,範例771~778其中任何一或多者之標的選項性包含:該接收器混成波束成形構造包含數個共享類比接收器部件,該等共享類比接收器部件針對各個天線而包含:被組配來放大來自該天線之複雜射頻(RF)信號的一個低雜訊放大器、被組配來將該RF信號之同相與九十度相差成份向下轉換至基帶的數個混合器、各連接至一各別混合器的數個可變增益、及被組配來對來自各個可變增益的輸出提供低通過濾的一個低通濾波器。
在範例780中,範例771~779其中任何一或多者之標的選項性包含:被組配來傳遞毫米波信號的多個天線。
範例781是一種傳遞波束成形毫米波信號的方法。該方法可包含:判定通道與要被傳遞的毫米波信號之信號特性。該方法可進一步包含:由於從該通道與該等毫米波信號之該等信號特性判定出所要使用的是高解析度量化或從數位至類比的轉換,而選擇使用包含一個類比波束成形構造和一個數位波束成形構造的一個混成波束成形構造之該類比波束成形構造來傳遞該等毫米波信號。該方法可進一步包含:由於從該通道與該等毫米波信號之該等信號特性判定出所要使用的是低解析度量化或從數位至類比的轉換,而選擇使用該數位波束成形構造來傳遞該等毫米波信號。該方法可進一步包含:經由使用所選擇之該類比或數位波束成形構造的波束成形作業而傳遞該等毫米波信號。在類比與數位波束成形構造中的轉換器之數量可能並不相同。
在範例782中,範例781之標的選項性包含:該類比波束成形結構包含一個類比至數位轉換器(ADC)抑或一個數位至類比轉換器(DAC),並且該數位波束成形結構包含多個ADC抑或多個DAC。
在範例783中,範例782之標的選項性包含:該等ADC與DAC各者之解析度是固定的。
在範例784中,範例782~783其中任何一或多者之標的選項性包含:取決於該通道與該等毫米波信號之該等信號特性而改變該等ADC與DAC各者之解析度。
在範例785中,範例782~784其中任何一或多者之標的選項性包含:當所選擇的是該類比波束成形構造時,該方法進一步包含:移動該等毫米波信號各自的相位以產生經移相信號,並組合該等經移相信號以形成要被量化的一個組合信號。
在範例786中,範例782~785其中任何一或多者之標的選項性包含:至少根據係要使用視線(LOS)還是非LOS(NLOS)通道來傳遞該等毫米波信號、該等毫米波信號是控制還是資料信號、信號雜訊比(SNR)、及所要使用來傳遞該等毫米波信號的調變架構,來控制對類比或數位波束成形構造的選擇。
在範例787中,範例786之標的選項性包含:該類比波束成形構造係由於該通道類型是LOS、所使用的是高階調變架構、及高SNR與低移動性而受到選擇。
在範例788中,範例786~787其中任何一或多者之標的選項性包含:該數位波束成形構造係由於下列中之至少一種情況而受到選擇:該信號類型是控制信號且所使用的是低階調變架構;或者該信號類型是資料信號、該通道類型是NLOS、且出現低SNR。
在範例789中,範例781~788其中任何一或多者之標的選項性包含:在類比與數位波束成形構造之間共享數個類比部件。所共享的該等類比部件可包含:被組配來放大該等毫米波信號的一個低雜訊放大器、被組配來將該等毫米波信號之同相與九十度相差成份向下轉換至基帶的數個混合器、各連接至一各別相應混合器的數個可變增益、及被組配來對來自各可變增益的輸出提供低通過濾的一個低通濾波器。
範例790是一種通訊裝置之設備。該設備可包含:用於判定通道與要被傳遞的毫米波信號之信號特性的構件。該設備可由於從該通道與該等毫米波信號之該等信號特性判定出所要使用的是高解析度量化或從數位至類比的轉換,而進一步包含:用於選擇使用包含一個類比波束成形構造和一個數位波束成形構造的一個混成波束成形構造之該類比波束成形構造來傳遞該等毫米波信號的構件。該設備可由於從該通道與該等毫米波信號之該等信號特性判定出所要使用的是低解析度量化或從數位至類比的轉換,而進一步包含:用於選擇使用該數位波束成形構造來傳遞該等毫米波信號的構件。該設備可進一步包含:用於經由使用所選擇之該類比或數位波束成形構造的波束成形作業而傳遞該等毫米波信號的構件。在類比與數位波束成形構造中的轉換器之數量可能並不相同。
在範例791中,範例790之標的選項性包含:該類比波束成形結構包含一個類比至數位轉換器(ADC)抑或一個數位至類比轉換器(DAC),並且該數位波束成形結構包含多個ADC抑或多個DAC。
在範例792中,範例791之標的選項性包含:該等ADC與DAC各者之解析度是固定的。
在範例793中,範例791~792其中任何一或多者之標的選項性包含:用於取決於該通道與該等毫米波信號之該等信號特性而改變該等ADC與DAC各者之解析度的構件。
在範例794中,範例790~793其中任何一或多者之標的選項性包含:當所選擇的是該類比波束成形構造時,該設備進一步包含:用於移動該等毫米波信號各者之相位以產生經移相信號的構件、以及用於組合該等經移相信號以形成要被量化的一個組合信號的構件。
在範例795中,範例790~794其中任何一或多者之標的選項性包含:用於至少根據係要使用視線(LOS)還是非LOS(NLOS)通道來傳遞該等毫米波信號、該等毫米波信號是控制還是資料信號、信號雜訊比(SNR)、及所要使用來傳遞該等毫米波信號的調變架構來控制對類比或數位波束成形構造的選擇的構件。
在範例796中,範例795之標的選項性包含:該類比波束成形構造係由於該通道類型是LOS、所使用的是高階調變架構、和高SNR與低移動性而受到選擇。
在範例797中,範例795~796其中任何一或多者之標的選項性包含:該數位波束成形構造係由於下列中之至少一種情況而受到選擇:該信號類型是控制信號且所使用的是低階調變架構;或者該信號類型是資料信號、該通道類型是NLOS、且出現低SNR。
在範例798中,範例790~797其中任何一或多者之標的選項性包含:用於在類比與數位波束成形構造之間共享類比部件的構件。所共享的該等類比部件可包含:被組配來放大該等毫米波信號的一個低雜訊放大器、被組配來將該等毫米波信號之同相與九十度相差成份向下轉換成基帶的數個混合器、各連接至一各別相應混合器的數個可變增益、及被組配來對來自各可變增益的輸出提供低通過濾的一個低通濾波器。
範例799是一種電腦可讀儲存媒體,其儲存有供一個通訊裝置之一或多個處理器執行的指令。該等指令可係組配來指示該一或多個處理器判定通道與要被傳遞的毫米波信號之信號特性。該等指令可進一步係組配來指示該一或多個處理器由於從該通道與該等毫米波信號之該等信號特性判定出所要使用的是高解析度量化或從數位至類比的轉換,而選擇使用包含一個類比波束成形構造和一個數位波束成形構造的一個混成波束成形構造之該類比波束成形構造來傳遞該等毫米波信號。該等指令可進一步係組配來指示該一或多個處理器由於從該通道與該等毫米波信號之該等信號特性判定出所要使用的是低解析度量化或從數位至類比的轉換,而選擇使用該數位波束成形構造來傳遞該等毫米波信號。該等指令可進一步係組配來指示該一或多個處理器經由使用所選擇之該類比或數位波束成形構造的波束成形作業而傳遞該等毫米波信號。在類比與數位波束成形構造中的轉換器之數量可能並不相同。
在範例800中,範例799之標的選項性包含:該類比波束成形結構包含單一個類比至數位轉換器(ADC)抑或單一個數位至類比轉換器(DAC),並且該數位波束成形結構包含多個ADC抑或多個DAC。
在範例801中,範例800之標的選項性包含:該等ADC與DAC各者之解析度是固定的。
在範例802中,範例800~801其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該等指令進一步可指示該一或多個處理器取決於該通道與該等毫米波信號之該等信號特性而改變該等ADC與DAC各者之解析度。
在範例803中,範例799~802其中任何一或多者之標的選項性包含:當所選擇的是該類比波束成形構造時,該等指令進一步可指示該一或多個處理器移動該等毫米波信號各者之相位以產生經移相信號、並組合該等經移相信號以形成要被量化的一個組合信號。
在範例804中,範例799~803其中任何一或多者之標的選項性包含:該等指令進一步可指示該一或多個處理器至少根據係要使用視線(LOS)還是非LOS(NLOS)通道來傳遞該等毫米波信號、該等毫米波信號是控制還是資料信號、信號雜訊比(SNR)、及所要使用來傳遞該等毫米波信號的調變架構,來控制對類比或數位波束成形構造的選擇。
在範例805中,範例804之標的選項性包含:該類比波束成形構造係由於該通道類型是LOS、所使用的是高階調變架構、和高SNR與低移動性而受到選擇。
在範例806中,範例804~805其中任何一或多者之標的選項性包含:該數位波束成形構造係由於下列中之至少一種情況而受到選擇:該信號類型是控制信號且所使用的是低階調變架構;或者該信號類型是資料信號、該通道類型是NLOS、並出現低SNR。
在範例807中,範例799~806其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該等指令進一步可指示該一或多個處理器在類比與數位波束成形構造之間共享數個類比部件。所共享的該等類比部件可包含:被組配來放大該等毫米波信號的一個低雜訊放大器、被組配來將該等毫米波信號之同相與九十度相差成份向下轉換至基帶的數個混合器、各連接至一各別相應混合器的數個可變增益、及被組配來對來自各可變增益的輸出提供低通過濾的一個低通濾波器。
範例808是一種毫米波通訊裝置之設備。該設備可包含被組配來接收毫米波波束成形信號的一個接收器波束成形構造以及被組配來發送毫米波波束成形信號的一個發送器波束成形構造。該接收器波束成形構造可包含一個解析度可變類比至數位轉換器(ADC)。該發送器波束成形構造可包含一個解析度可變數位至類比轉換器(DAC)。該ADC或該DAC之解析度可被調適成將耗電量限制在預定收發器功率耗用限制之內,而毋須減少在該接收器波束成形構造或該發送器波束成形構造中所使用的ADC或DAC之數量。
在範例809中,範例808之標的選項性包含:該接收器波束成形構造包含一個混成接收器波束成形構造,該混成接收器波束成形構造包含一個類比接收器波束成形構造和一個數位接收器波束成形構造。該發送器波束成形構造可包含一個混成發送器波束成形構造,該混成發送器波束成形構造包含一個類比發送器波束成形構造和一個數位發送器波束成形構造。
在範例810中,範例809之標的選項性包含:該類比接收器波束成形構造包含一個ADC,且該類比發送器波束成形構造包含一個DAC。該數位接收器波束成形構造包含多個ADC,且該數位發送器波束成形構造包含多個DAC。
在範例811中,範例810之標的選項性包含:該類比接收器波束成形構造包含一個組合器,其係組配來將來自多個天線的數個複雜毫米波信號組合成一個組合信號。該組合信號可被供應給該單一個ADC作為輸入。
在範例812中,範例808~811其中任何一或多者之標的選項性包含:該ADC或該DAC之解析度係取決於下列中之至少一者:通訊所用的通道、該通道中之干擾、信號雜訊比(SNR)、或與該毫米波通訊裝置通訊的使用者之數量。
在範例813中,範例809~812其中任何一或多者之標的選項性包含:該ADC或該DAC之解析度係取決於下列中之至少一者:該等毫米波波束成形信號之信號類型、該等毫米波波束成形信號之信號品質、該等毫米波波束成形信號所使用的調變、或與該等毫米波波束成形信號相關聯的設備作業。
在範例814中,範例813之標的選項性包含:該ADC或該DAC之解析度在該等毫米波波束成形信號包含控制面傳訊時被減少。
在範例815中,範例813~814其中任何一或多者之標的選項性包含:該ADC或該DAC之解析度隨著信號雜訊比(SNR)增加而減少。
在範例816中,範例813~815其中任何一或多者之標的選項性包含:該ADC或該DAC之解析度隨著調變階級增加而減少。
在範例817中,範例813~816其中任何一或多者之標的選項性包含:該ADC或該DAC之解析度隨著調變階級增加而減少。
在範例818中,範例813~817其中任何一或多者之標的選項性包含:該ADC或該DAC之解析度隨著正受該通訊裝置服務的使用者設備(UE)之數量的減少及峰值與均值功率比(PAPR)的減少而減少。
在範例819中,範例813~818其中任何一或多者之標的選項性包含:該ADC或該DAC之解析度在所測得之DC偏移量低於一個預設點時減少。
在範例820中,範例813~819其中任何一或多者之標的選項性包含:該ADC或該DAC之解析度在該等毫米波波束成形信號係一個演進B節點(eNB)搜尋的一部分時減少。
在範例821中,範例813~820其中任何一或多者之標的選項性包含:該ADC或該DAC之解析度在該等毫米波波束成形信號係一個前文或中文時減少。
在範例822中,範例813~821其中任何一或多者之標的選項性包含:該ADC或該DAC之解析度在帶內干擾或相鄰通道干擾其中至少一者強到足以增加該ADC或該DAC之動態範圍時增加。
在範例823中,範例813~822其中任何一或多者之標的選項性包含:該ADC或該DAC之解析度在該通道是非視線(NLOS)通道且多路徑之數量增加時增加。
在範例824中,範例808~823其中任何一或多者之標的選項性包含:被組配來傳遞該等毫米波波束成形信號的多個天線。
範例825是一種傳遞波束成形毫米波信號的方法。該方法可包含下列中之至少一者:以多個天線接收一第一組毫米波波束成形信號、或自該等天線發送一第二組毫米波波束成形信號。該方法可進一步包含:根據收發器功率耗用限制而以毋須減少ADC或DAC之數量的方式設定在接收作業中所使用的一個類比至數位轉換器(ADC)及在發送作業中所使用的一個數位至類比轉換器(DAC)之解析度。該方法可進一步包含:基於該ADC或該DAC之解析度而將該等第一或第二組毫米波波束成形信號在類比與數位信號之間作轉換。
在範例826中,範例825之標的選項性包含:選擇是要使用一個混成波束成形構造的類比波束成形構造還是數位波束成形構造來接收或發送該等毫米波波束成形信號。
在範例827中,範例826之標的選項性包含:根據所選擇的是該類比波束成形構造與該數位波束成形構造中之何者來調整該ADC和該DAC之解析度。
在範例828中,範例826~827其中任何一或多者之標的選項性包含:該類比波束成形構造包含用於接收作業的單一個ADC和用於發送作業的單一個DAC。該數位波束成形構造可進一步包含用於接收作業的多個ADC和用於發送作業的多個DAC。
在範例829中,範例826~828其中任何一或多者之標的選項性包含:將接收自該等天線的數個複雜毫米波信號組合成一個組合信號,並將該組合信號供應給該單一個ADC作為輸入。
在範例830中,範例825~829其中任何一或多者之標的選項性包含:該ADC或該DAC之解析度係取決於下列中之至少一者:通訊所用的通道、該通道中之干擾、信號雜訊比(SNR)、或與該毫米波通訊裝置通訊的使用者之數量。
在範例831中,範例825~830其中任何一或多者之標的選項性包含:該ADC或該DAC之解析度係取決於下列中之至少一者:該等毫米波波束成形信號之信號類型、該等毫米波波束成形信號之信號品質、該等毫米波波束成形信號所使用的調變、或與該等毫米波波束成形信號相關聯的作業。
範例832是一種通訊裝置之設備。該設備可包含:用於以多個天線接收一第一組毫米波波束成形信號的構件、以及用於自該等天線發送一第二組毫米波波束成形信號的構件。該設備可進一步包含:用於根據收發器功率耗用限制而以毋須減少ADC或DAC之數量的方式設定在接收作業中所使用的一個類比至數位轉換器(ADC)及在發送作業中所使用的一個數位至類比轉換器(DAC)之解析度的構件。該設備可進一步包含:用於基於該ADC或該DAC之解析度而將該等第一或第二組毫米波波束成形信號在類比與數位信號之間作轉換的構件。
在範例833中,範例832之標的選項性包含:用於選擇是要使用一個混成波束成形構造的類比波束成形構造還是數位波束成形構造來接收或發送該等毫米波波束成形信號的構件。
在範例834中,範例833之標的選項性包含:用於根據所選擇的是該類比波束成形構造與該數位波束成形構造中之何者來調整該ADC和該DAC之解析度的構件。
在範例835中,範例833~834其中任何一或多者之標的選項性包含:該類比波束成形構造包含用於接收作業的單一個ADC和用於發送作業的單一個DAC。該數位波束成形構造可包含用於接收作業的多個ADC和用於發送作業的多個DAC。
在範例836中,範例833~835其中任何一或多者之標的選項性包含:用於將接收自該等天線的數個複雜毫米波信號組合成一個組合信號的構件,以及用於將該組合信號供應給該單一個DAC作為輸入的構件。
在範例837中,範例832~836其中任何一或多者之標的選項性包含:該ADC或該DAC之解析度係取決於下列中之至少一者:通訊所用的通道、該通道中之干擾、信號雜訊比(SNR)、或與該毫米波通訊裝置通訊的使用者之數量。
在範例838中,範例825~837其中任何一或多者之標的選項性包含:該ADC或該DAC之解析度係取決於下列中之至少一者:該等毫米波波束成形信號之信號類型、該等毫米波波束成形信號之信號品質、該等毫米波波束成形信號所使用的調變、或與該等毫米波波束成形信號相關聯的作業。
範例839是一種電腦可讀儲存媒體,其儲存有供一個通訊裝置之一或多個處理器執行的指令。該等指令可係組配來指示該一或多個處理器以多個天線接收一第一組毫米波波束成形信號、並自該等天線發送一第二組毫米波波束成形信號。該等指令可進一步係組配來:根據收發器功率耗用限制而以毋須減少ADC或DAC之數量的方式設定在接收作業中所使用的一個類比至數位轉換器(ADC)及在發送作業中所使用的一個數位至類比轉換器(DAC)之解析度。該等指令可進一步係組配來:基於該ADC或該DAC之解析度而將該等第一或第二組毫米波波束成形信號在類比與數位信號之間作轉換。
在範例840中,範例839之標的選項性包含:其中,該等指令進一步可指示該一或多個處理器選擇是要使用一個混成波束成形構造的類比波束成形構造還是數位波束成形構造來接收或發送該等毫米波波束成形信號。
在範例841中,範例840之標的選項性包含:其中,該等指令進一步可指示該一或多個處理器根據所選擇的是該類比波束成形構造與該數位波束成形構造中之何者來調整該ADC和該DAC之解析度。
在範例842中,範例840~841其中任何一或多者之標的選項性包含:該類比波束成形構造包含用於接收作業的單一個ADC和用於發送作業的單一個DAC。該數位波束成形構造可包含用於接收作業的多個ADC和用於發送作業的多個DAC。
在範例843中,範例840~842其中任何一或多者之標的選項性包含:該等指令進一步可指示該一或多個處理器將接收自該等天線的數個複雜毫米波信號組合成一個組合信號、並將該組合信號供應給該單一個ADC作為輸入。
在範例844中,範例839~843其中任何一或多者之標的選項性包含:該ADC或該DAC之解析度係取決於下列中之至少一者:通訊所用的通道、該通道中之干擾、信號雜訊比(SNR)、或與該毫米波通訊裝置通訊的使用者之數量。
範例845是一種通訊裝置之設備。該設備可包含一個類比或混成波束成形構造,其包含多個移相器,該等移相器係組配來設定被組配來傳遞波束成形信號的天線之操控角度。該設備可進一步包含一個處理器,其係組配來判定碼簿以提供用於該等天線的波束操控。該碼簿可係被限制在該等天線的一個操控角度子集內。該處理器可進一步提供輸入給該等移相器,以透過對於落在該操控角度子集內的一個受限操控角度、及用於將該受限操控角度轉移至一個特定操控角度的一個整數轉移值的判定而設定落在該操控角度子集外的該特定操控角度。
在範例846中,範例845之標的選項性包含:該類比或混成波束成形構造包含多個初級移相器和多個次級移相器。該等次級移相器可各係與一組初級移相器相關聯。該碼簿可係組配來控制該等初級及次級移相器之值。
在範例847中,範例846之標的選項性包含:該等初級及次級移相器係低位元移相器。
在範例848中,範例846~847其中任何一或多者之標的選項性包含:該碼簿進一步包含一個單元乘子,用以指出該特定操控角度是否係直接由該等受限操控角度和轉移值設定、或該特定操控角度是否係由該等受限操控角度和轉移值繞約180º之轉移值的反射所設定。
在範例849中,範例848之標的選項性包含:該碼簿受限於在之間的操控角度,其中,bp是各初級移相器之位元數。
在範例850中,範例849之標的選項性包含:初級移相器值受限於與之間,其中,L是初級移相器之數量。
在範例851中,範例845~850其中任何一或多者之標的選項性包含:該碼簿受限於在之間的操控角度,其中,bp是各初級移相器之位元數。
在範例852中,範例846~851其中任何一或多者之標的選項性包含:該等次級移相器是射頻或基帶 移相器,且該等初級移相器是中頻或數位移相器。
在範例853中,範例845~852其中任何一或多者之標的選項性包含:多個天線,其被組配成可受該等移相器操控以傳遞該等波束成形信號。
範例854是一種用於在通訊裝置中提供波束操控的方法。該方法可包含:將用於對數個天線之波束操控的一個碼簿之尺寸限制在要藉以操控該等天線的操控角度的一個子集內。該方法可進一步包含:判定要藉以操控該等天線之落於該操控角度子集之外的一個特定操控角度。該方法可進一步包含:判定落在該操控角度子集內之對應於該特定操控角度的一個受限操控角度。該方法可進一步包含:判定用於將該受限操控角度轉移成該特定操控角度的一個轉移值。該方法可進一步包含:藉由施用該受限操控角度及該轉移值而操控該等天線。
在範例855中,範例854之標的選項性包含:操控該等天線之作業包含:對多個初級移相器施用一個受限操控角度值以將該等天線操控為該受限操控角度。操控該等天線之作業可進一步包含:對多個次級移相器施用該轉移值以將該受限操控角度轉移成該特定操控角度。該等次級移相器可各係與一組初級移相器連接。
在範例856中,範例855之標的選項性包含:操控該等天線之作業進一步包含:施用一個單元乘子,該單元乘子指出該特定操控角度是否係藉由該等受限操控角度及轉移值而被直接設定、或該特定操控角度是否係藉由該等受限操控角度及轉移值繞約180º之轉移值的反射所設定。
在範例857中,範例856之標的選項性包含:該碼簿受限於在之間的操控角度,其中,bp是各初級移相器之位元數。
在範例858中,範例857之標的選項性包含:初級移相器值受限於與之間,其中,L是初級移相器之數量。
在範例859中,範例854~858其中任何一或多者之標的選項性包含:該碼簿受限於在之間的操控角度,其中,bp是各初級移相器之位元數。
範例860是一種通訊裝置之設備。該設備可包含:用於將用於對數個天線之波束操控的一個碼簿之尺寸限制在要藉以操控該等天線的操控角度的一個子集內的構件。該設備可進一步包含:用於判定要藉以操控該等天線之落於該操控角度子集之外的一個特定操控角度的構件。該設備可進一步包含:用於判定落在該操控角度子集內之對應於該特定操控角度的一個受限操控角度的構件。該設備可進一步包含:用於判定用於將該受限操控角度轉移成該特定操控角度的一個轉移值的構件。該設備可進一步包含:用於藉由施用該受限操控角度及該轉移值而操控該等天線的構件。
在範例861中,範例860之標的選項性包含:該設備進一步包含:用於對多個初級移相器施用一個受限操控角度值以將該等天線操控為該受限操控角度的構件。該設備可進一步包含:用於對多個次級移相器施用該轉移值以將該受限操控角度轉移成該特定操控角度的構件。該等次級移相器可各係與一組初級移相器連接。
在範例862中,範例861之標的選項性包含:其中,該設備進一步包含:用於施用一個單元乘子的構件,該單元乘子指出該特定操控角度是否係藉由該等受限操控角度及轉移值而被直接設定、或該特定操控角度是否係藉由該等受限操控角度及轉移值繞約180º之轉移值的反射所設定。
在範例863中,範例862之標的選項性包含:該碼簿受限於在之間的操控角度,其中,bp是各初級移相器之位元數。
在範例864中,範例863之標的選項性包含:初級移相器值受限於與之間,其中,L是初級移相器之數量。
在範例865中,範例860~864其中任何一或多者之標的選項性包含:該碼簿受限於在之間的操控角度,其中,bp是各初級移相器之位元數。
在範例866中,範例861~865其中任何一或多者之標的選項性包含:該等次級移相器是射頻或基帶 移相器,且該等初級移相器是中頻或數位移相器。
在範例867中,範例861~866其中任何一或多者之標的選項性包含:該等初級及次級移相器係低位元移相器。
範例868是一種電腦可讀儲存媒體,其儲存有供一個通訊裝置之一或多個處理器執行的指令。該等指令可係組配來指示該一或多個處理器判定要藉以操控該等天線之落於一個操控角度子集之外的一個特定操控角度。該等指令可進一步係組配來指示該一或多個處理器判定落在該操控角度子集內之對應於該特定操控角度的一個受限操控角度。該等指令可進一步係組配來指示該一或多個處理器判定用於將該受限操控角度轉移成該特定操控角度的一個轉移值。該等指令可進一步係組配來指示該一或多個處理器藉由施用該受限操控角度及該轉移值而操控該等天線。
在範例869中,範例868之標的選項性包含:該等指令進一步可指示該一或多個處理器對多個初級移相器施用一個受限操控角度值以將該等天線操控為該受限操控角度。該等指令可進一步係組配來指示該一或多個處理器對多個次級移相器施用該轉移值以將該受限操控角度轉移成該特定操控角度。該等次級移相器各與一組初級移相器連接。
在範例870中,範例869之標的選項性包含:該等指令進一步可指示該一或多個處理器施用一個單元乘子,該單元乘子指出該特定操控角度是否係藉由該等受限操控角度及轉移值而被直接設定、或該特定操控角度是否係藉由該等受限操控角度及轉移值繞約180º之轉移值的反射所設定。
在範例871中,範例870之標的選項性包含:該等指令進一步可指示該一或多個處理器使含有用於操控該等天線之值的一個碼簿受限於在之間的操控角度,其中,bp是各初級移相器之位元數。
在範例872中,範例871之標的選項性包含:初級移相器值受限於與之間,其中,L是初級移相器之數量。
在範例873中,範例868~872其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該等指令進一步可指示該一或多個處理器來:使含有用於操控該等天線之值的一個碼簿受限於在之間的操控角度,其中,bp是各初級移相器之位元數。
範例874是一種充電泵之設備。該設備可包含:由多個不同控制信號控制的多個開關、及與該等開關連接的一個輸出電容器。在該輸出電容器上的電壓可係由洩漏電容和該等開關之閾下注入控制,而使得該充電泵之輸出電壓無須涉及對電流基準或集電裝置的使用。
在範例875中,範例874之標的選項性包含:該等開關包含第一開關群組和第二開關群組,該第一開關群組係組配來使該輸出電容器上之電壓以一預定量步階式提高,該第二開關群組係組配來使該輸出電容器上之電壓以該預定量步階式下降。
在範例876中,範例875之標的選項性包含:該等第一與第二開關群組各包含連接至不同幹線電壓的一個動態開關以及連接在該動態開關與該輸出電容器之間的一個閾下開關。
在範例877中,範例876之標的選項性包含:該動態開關之該洩漏電容可控制該閾下開關之閾下注入。
在範例878中,範例876~877其中任何一或多者之標的選項性包含:與該第一開關群組中之動態開關連接的時控電路和與該第二開關群組中之動態開關連接的時控電路。該等時控電路可係組配來將該等多個不同控制信號中之第一控制信號提供給該第一開關群組、並將該等多個不同控制信號中之第二控制信號提供給該第二開關群組。該等第一和第二控制信號可具有由該等控制信號之一組預設位元所定義的脈波寬度。
在範例879中,範例878之標的選項性包含:該組預設位元之各個預設位元分別控制一個不同的閾下開關。
在範例880中,範例878~879其中任何一或多者之標的選項性包含:該輸出電容器包含與一組串連電容器開關組合平行的一個內部電容器。該組串連電容器開關組合中的各個開關可分別係由該組預設位元中的一個不同預設位元所控制。
在範例881中,範例876~880其中任何一或多者之標的選項性包含:電荷係透過各動態開關之閘汲極電容所注入。
在範例882中,範例874~881其中任何一或多者之標的選項性包含:與該等開關中之一對開關連接的控制邏輯,該控制邏輯係組配來觸發該輸出電容器之電壓變化。
範例883是一種充電泵之設備。該設備可包含被組配為受上(UP)控制信號控制的一第一動態開關和被組配為受下(DOWN)控制信號控制的一第二動態開關。該等第一和第二動態開關可係連接至不同的幹線電壓。該設備可進一步包含第一串開關和第二串開關。該等第一串開關可係連接至該第一動態開關,且等第二串開關可係連接至該第二動態開關。該等第一和第二串開關中之各個開關可係組配為分別受多個位元中的一個不同位元控制。該設備可進一步包含一個輸出電容器,該等第一和第二串開關連接至該輸出電容器,且該輸出電容器係組配來提供該充電泵之輸出電壓。
在範例884中,範例883之標的選項性包含:該等第一和第二動態開關之洩漏電容可控制該等開關串之閾下注入。
在範例885中,範例883~884其中任何一或多者之標的選項性包含:該等開關串包含一到五個開關。
在範例886中,範例883~885其中任何一或多者之標的選項性包含:與該第一動態開關連接的第一時控電路、及與該第二動態開關連接的第二時控電路。該等一和第二時控電路依序可分別係組配來控制UP和DOWN控制信號之脈波寬度、且因而控制該輸出電壓之電壓步階。
在範例887中,範例886之標的選項性包含:該等一和第二時控電路各包含一個及閘,該等UP或DOWN控制信號及該等UP或DOWN控制信號之經延遲經反相複本會被提供給該及閘作為輸入。可係藉著藉由連接至與該及閘連接的一個反相器的一個延遲線路而延遲該等UP或DOWN控制信號來形成該等UP或DOWN控制信號之經延遲經反相複本。
在範例888中,範例887之標的選項性包含:該脈波寬度係由被供應給該延遲線路的一組預設位元界定。
在範例889中,範例888之標的選項性包含:該組預設位元中之各個位元分別控制該等第一和第二串開關中的一個不同開關。
在範例890中,範例888~889其中任何一或多者之標的選項性包含:該輸出電容器包含與一組串連電容器開關組合平行的一個內部電容器。該組串連電容器開關組合中之各個開關分別係由該組預設位元中的一個不同預設位元所控制。
範例891是一種在充電泵中注入電荷的方法。該方法可包含:在電荷注入階段期間內橫越一個動態開關之閘汲極電容而注入電荷。該方法可進一步包含:在注入電荷之後,在電荷轉移階段期間內利用閾下汲極電流而將電荷橫跨一個閾下開關轉移至該充電泵之輸出電容。該方法可進一步包含:在轉移電荷之後,在停歇階段終止電荷轉移及在輸出電容中的電流流動以使輸出電壓之電壓變化停止。
在範例892中,範例891之標的選項性包含:該電荷注入作業係在被供應給該動態開關的一個控制信號之正緣上橫越該動態開關之閘汲極電容而發生。該動態開關可被組配為在該正緣上被關閉。
在範例893中,範例891~892其中任何一或多者之標的選項性包含:該終止作業係在被供應給該動態開關的該控制信號之負緣上發生。該動態開關可被組配為在該負緣上被開啟。
在範例894中,範例893之標的選項性包含:在該終止階段期間內,在該動態開關與該閾下開關間之網絡上的電壓回到該動態開關所連接的幹線電壓。
在範例895中,範例891~894其中任何一或多者之標的選項性包含:在該電荷注入階段期間內控制一個控制信號之脈波寬度並因而控制該電壓變化。
在範例896中,範例895之標的選項性包含:控制該控制信號之脈波寬度之作業包含:將該控制信號及該控制信號的一個經延遲經反相複本供應給一個及(AND)閘,以及用於控制該控制信號之該經延遲經反相複本之延遲量的一組預設位元。
在範例897中,範例896之標的選項性包含:在該電荷轉移階段期間內,電荷橫跨與該組預設位元之預設位元數同數量的多個閾下開關而被轉移至該輸出電容,該等預設位元各控制一個不同閾下開關。
在範例898中,範例896~897其中任何一或多者之標的選項性包含:控制對多個並聯內部電容器的含納以形成該輸出電容器。該等多個並聯內部電容器之數量可能等於該組預設位元之預設位元數。各內部電容器可分別係藉由一個不同預設位元而被含納。
範例899是一種充電泵之設備。該設備可包含:用於橫越一個動態開關之閘汲極電容而注入電荷的構件。該設備可進一步包含:用於在注入電荷之後利用閾下汲極電流而將電荷橫跨一個閾下開關轉移至該充電泵之輸出電容的構件。該設備可進一步包含:在轉移電荷之後,終止電荷轉移及在輸出電容中的電流流動以使輸出電壓之電壓變化停止。
在範例900中,範例899之標的選項性包含:用於在電荷注入階段期間內控制一個控制信號之脈波寬度並因而控制該電壓變化的構件。
在範例901中,範例899~900其中任何一或多者之標的選項性包含:用於控制該控制信號之脈波寬度之構件包含:用於將該控制信號及該控制信號的一個經延遲經反相複本供應給一個及(AND)閘的構件,以及用於控制該控制信號之該經延遲經反相複本之延遲量的一組預設位元。
在範例902中,範例901之標的選項性包含:用於將電荷橫跨與該組預設位元之預設位元數同數量的多個閾下開關而轉移至該輸出電容的構件。該等預設位元可各控制一個不同閾下開關。
在範例903中,範例901~902其中任何一或多者之標的選項性包含:用於控制對多個並聯內部電容器的含納以形成該輸出電容器的構件。該等多個並聯內部電容器之數量可能等於該組預設位元之預設位元數。各內部電容器可分別係藉由一個不同預設位元而被含納。
範例904是一種電腦可讀儲存媒體,其儲存有供一個通訊裝置之一或多個處理器執行的指令。該等指令可係組配來指示該一或多個處理器藉由上(UP)控制信號而控制一第一動態開關並藉由下(DOWN)控制信號而控制一第二動態開關。該等第一和第二動態開關可係連接至不同的幹線電壓。該等指令可進一步係組配來指示該一或多個處理器分別藉由多個位元中的一個不同位元而控制第一串開關和第二串開關中的一各別開關。該等第一串開關可係連接至該第一動態開關,且等第二串開關可係連接至該第二動態開關。該等指令可進一步係組配來指示該一或多個處理器調整該充電泵之與該等第一和第二串開關連接的一個輸出電容器之輸出電壓。
在範例905中,範例904之標的選項性包含:其中,該等指令係組配來指示該一或多個處理器經由與該第一動態開關連接的第一時控電路而控制UP控制信號之脈波寬度並經由與該第二動態開關連接的第二時控電路而控制DOWN控制信號之脈波寬度。
在範例906中,範例905之標的選項性包含: 該等第一和第二時控電路各包含一個及(AND)閘,該等UP或DOWN控制信號及該等UP或DOWN控制信號的一個經延遲經反相複本會被提供給該及閘作為輸入。該等指令可進一步係組配來指示該一或多個處理器控制連接至與該及閘連接的一個反相器的一個延遲線路之延遲。該等UP或DOWN控制信號可受該延遲線路延遲以形成該等UP或DOWN控制信號之該經延遲經反相複本。
在範例907中,範例906之標的選項性包含:該脈波寬度係由被供應給該延遲線路的一組預設位元界定。
在範例908中,範例907之標的選項性包含:其中,該等指令係組配來指示該一或多個處理器使用不同預設位元來控制該等第一和第二串開關中的不同開關。
在範例909中,範例907~908其中任何一或多者之標的選項性包含:該輸出電容器包含與一組串連電容器開關組合平行的一個內部電容器。該等指令可進一步係組配來指示該一或多個處理器分別藉由一個不同預設位元而控制該組串連電容器開關組合中的一各別開關。
範例910是一種通訊裝置之設備。該設備可包含接收器電路。該接收器電路可包含被組配來接收波束成形信號的多個第一量化器。該接收器電路可進一步包含一個前饋迴路,其係組配來在該等波束成形信號被供應給該等量化器之前先對該等波束成形信號提供類比補償信號以形成經補償波束成形信號。該等波束成形信號可包含來自一個發送器的一個信號、和一個干擾信號。該等類比補償信號可係組配來對該干擾信號作補償。
在範例911中,範例910之標的選項性包含:該前饋迴路包含多個第二量化器,該等第二量化器係組配來將該等波束成形信號轉換成經粗略量化信號。該前饋迴路可進一步包含被組配來轉換該等類比補償信號的多個數位至類比轉換器(DAC)。
在範例912中,範例911之標的選項性包含:該等第二量化器之解析度低於該等第一量化器之解析度。
在範例913中,範例911~912其中任何一或多者之標的選項性包含:該前饋迴路可進一步包含被設置在該等第二量化器與該等DAC之間的一個數位濾波器。該數位濾波器可係組配來為該等經粗略量化信號提供交互相關干擾補償、並產生該等類比補償信號之數位版本。
在範例914中,範例913之標的選項性包含:多個組合器,其係組配來組合該等類比補償信號之該等數位版本與該等經補償波束成形信號之數位版本,以提供用於調整該接收器電路的信號品質。
在範例915中,範例913~914其中任何一或多者之標的選項性包含:該數位濾波器係組配來從估算出來自各個方向的干擾,並接著以判定干擾向量,其中,y[n]是在一特定第二量化器處的一個經粗略量化信號,並且是來自方向之干擾的一個估算向量。
在範例916中,範例911~915其中任何一或多者之標的選項性包含:該前饋迴路進一步包含:多個組合器,其係組配來在該等波束成形信號被提供給該等第二量化器之前先將動搖雜訊加至該等波束成形信號。該動搖雜訊可係與對該干擾的估算有關。
在範例917中,範例911~916其中任何一或多者之標的選項性包含:多個類比延遲線路,其係組配來對該等波束成形信號加入足量延遲以使得該等波束成形信號能夠與透過該前饋電路所供應的該等類比補償信號組合。
在範例918中,範例911~917其中任何一或多者之標的選項性包含:多個組合器,其係組配來將動搖雜訊加至該等經補償波束成形信號。該動搖雜訊可係與接收器效能之度量有關。
在範例919中,範例911~918其中任何一或多者之標的選項性包含:多個第一組合器,其係組配來在該等波束成形信號被提供給該等第二量化器之前將第一動搖雜訊加至該等波束成形信號。係可組配多個第二組合器來將第二動搖雜訊加至該等經補償波束成形信號。該等第一和第二動搖雜訊可分別係與波束成形信號之不同品質有關。
在範例920中,範例910~919其中任何一或多者之標的選項性包含:被組配來提供該等波束成形信號的多個天線。
範例921是一種在接收器中對干擾源作補償的方法。該方法可包含:接收來自多個天線的波束成形信號。該等波束成形信號各可包含來自一個發送器的一個信號、及一個干擾信號。該方法可進一步包含:藉由針對該等干擾信號而對該等波束成形信號作前饋補償來形成經補償信號,該等經補償信號之後會被量化以供輸出。該等經補償信號可係與該等波束成形信號有關。該方法可進一步包含:量化該等經補償信號以形成經量化輸出信號。該方法可進一步包含:將該等經量化輸出信號供應給一個基帶處理器以作處理。
在範例921a中,範例921之標的選項性包含:沿著一個前饋路徑量化該等波束成形信號以形成經量化前饋信號。該方法可進一步包含:在該等經量化前饋信號中針對該等干擾信號作補償以提供數位補償信號。該方法可進一步包含:將該等數位補償信號轉換成類比補償信號。該方法可進一步包含:將該等類比補償信號與該等波束成形信號組合以形成該等經補償信號。
在範例922中,範例921之標的選項性包含:該等波束成形信號的量化解析度低於該等經補償信號的量化解析度。
在範例923中,範例922之標的選項性包含:在量化該等波束成形信號之前先將第一動搖雜訊加至該等波束成形信號。該方法可進一步包含:將第二動搖雜訊加至該等經補償信號。
在範例924中,範例923之標的選項性包含:組合該等數位補償信號與該等經補償信號之數位版本以提供一個信號品質。該方法可進一步包含:根據該信號品質而控制下列中之至少一者:對該等波束成形信號的量化、對該等經補償信號的量化、該第一動搖雜訊或該第二動搖雜訊。
在範例925中,範例921~924(包含921a)其中任何一或多者之標的選項性包含:針對該等干擾信號作補償之作業包含:從估算出來自各個方向的干擾,並接著以判定干擾向量,其中,y[n]是在一特定第二量化器處的一個經粗略量化信號,並且是來自方向之干擾的一個估算向量。
在範例926中,範例921~926(包含921a)其中任何一或多者之標的選項性包含:足量地延遲該等波束成形信號以使得該等波束成形信號能夠與該等類比補償信號組合。
範例927是一種接收器之設備。該設備可包含:用於接收來自多個天線的波束成形信號的構件。該等波束成形信號各可包含來自一個發送器的一個信號、及一個干擾信號。該設備可進一步包含:用於藉由針對該等干擾信號而對該等波束成形信號作前饋補償來形成經補償信號的構件,該等經補償信號之後會被量化以供輸出。該等經補償信號可係與該等波束成形信號有關。該設備可進一步包含:用於量化該等經補償信號以形成經量化輸出信號的構件。
在範例928中,範例927之標的選項性包含:用於沿著一個前饋路徑量化該等波束成形信號以形成經量化前饋信號的構件;用於在該等經量化前饋信號中針對該等干擾信號作補償以提供數位補償信號的構件。該設備可進一步包含:用於將該等數位補償信號轉換成類比補償信號的構件。該設備可進一步包含:用於將該等類比補償信號與該等波束成形信號組合以形成該等經補償信號的構件。
在範例929中,範例928之標的選項性包含:該等波束成形信號的量化解析度低於該等經補償信號的量化解析度。
在範例930中,範例929之標的選項性包含:用於在量化該等波束成形信號之前先將第一動搖雜訊加至該等波束成形信號的構件;以及用於將第二動搖雜訊加至該等經補償信號的構件。
在範例931中,範例930之標的選項性包含:用於組合該等數位補償信號與該等經補償信號之數位版本以提供一個信號品質的構件。該設備可進一步包含:用於根據該信號品質而控制下列中之至少一者的構件:對該等波束成形信號的量化、對該等經補償信號的量化、該第一動搖雜訊或該第二動搖雜訊。
在範例932中,範例928~931其中任何一或多者之標的選項性包含:用於從估算出來自各個方向的干擾、並接著以判定干擾向量的構件,其中,y[n]是在一特定第二量化器處的一個經粗略量化信號,並且是來自方向之干擾的一個估算向量。
在範例933中,範例931~932其中任何一或多者之標的選項性包含:用於足量地延遲該等波束成形信號以使得該等波束成形信號能夠與該等類比補償信號組合的構件。
範例934是一種電腦可讀儲存媒體,其儲存有供一個通訊裝置之一或多個處理器執行的指令。該等指令可係組配來指示該一或多個處理器接收來自多個天線的波束成形信號。該等波束成形信號各可包含來自一個發送器的一個信號、及一個干擾信號。該等指令可進一步係組配來指示該一或多個處理器藉由針對該等干擾信號而對該等波束成形信號作前饋補償來形成經補償信號,該等經補償信號之後會被量化以供輸出。該等經補償信號可係與該等波束成形信號有關。該等指令可進一步係組配來指示該一或多個處理器量化該等經補償信號以形成經量化輸出信號。
在範例935中,範例934之標的選項性包含:該等指令進一步可組配該一或多個處理器來沿著一個前饋路徑量化該等波束成形信號以形成經量化前饋信號。該等指令可進一步係組配來指示該一或多個處理器在該等經量化前饋信號中針對干擾作補償以提供數位補償信號。該等指令可進一步係組配來指示該一或多個處理器將該等數位補償信號轉換成類比補償信號。該等指令可進一步係組配來指示該一或多個處理器將該等類比補償信號與該等波束成形信號組合以形成該等經補償信號。
在範例936中,範例935之標的選項性包含:該等波束成形信號的量化解析度低於該等經補償信號的量化解析度。
在範例937中,範例936之標的選項性包含:該等指令進一步可組配該一或多個處理器來在量化該等波束成形信號之前先將第一動搖雜訊加至該等波束成形信號。該等指令可進一步係組配來指示該一或多個處理器將第二動搖雜訊加至該等經補償信號。
在範例938中,範例937之標的選項性包含:該等指令進一步可組配該一或多個處理器來組合該等數位補償信號與該等經補償信號之數位版本以提供一個信號品質。該等指令可進一步係組配來指示該一或多個處理器根據該信號品質而控制下列中之至少一者:對該等波束成形信號的量化、對該等經補償信號的量化、該第一動搖雜訊或該第二動搖雜訊。
在範例939中,範例934~938其中任何一或多者之標的選項性包含:該等指令進一步可組配該一或多個處理器來:從估算出來自各個方向的干擾,並接著以判定干擾向量,其中,y[n]是在一特定第二量化器處的一個經粗略量化信號,並且是來自方向之干擾的一個估算向量。
在範例940中,範例934~939其中任何一或多者之標的選項性包含:該等指令進一步可組配該一或多個處理器來足量地延遲該等波束成形信號以使得該等波束成形信號能夠與該等類比補償信號組合。
範例941是一種通訊裝置之設備。該設備可包含:一個接收器,其包含補償電路、一個量化器;以及一個基帶處理器。該補償電路可係組配來在該接收器之類比域中針對於多個波束成形天線中之各者處所接收到的射頻(RF)信號中之干擾作補償,並產生類比經補償信號。該量化器可係組配來將與該補償電路有關的類比輸入信號變換為經量化輸出。該基帶處理器可係組配來接收與該經量化輸出有關的基帶輸入信號、對該基帶輸入信號施行補償逆轉以重建該RF信號的一個數位版本、並在該RF信號之該數位版本上進行信號處理。
在範例942中,範例941之標的選項性包含:該補償電路包含一個反饋迴路,其係組配來將來自該量化器的該經量化輸出提供給該類比域。該反饋迴路可包含一個濾波器,其係組配來以與干擾之方向有關的方式過濾該經量化輸出並產生經過濾信號。該反饋迴路可進一步包含一個數位至類比轉換器(DAC),其係組配來將該經過濾信號轉換成類比信號。該反饋迴路可進一步包含一個組合器,其係組配來將該類比信號與來自所使用之該天線的一個信號組合以產生對該量化器的該類比輸入信號、並形成一個組合信號。
在範例943中,範例942之標的選項性包含:該量化器及該數位至類比轉換器所具有的解析度不同。
在範例944中,範例943之標的選項性包含:該等解析度其中有至少一者與所欲位元錯誤率(BER)或濾波器特性其中至少一者有關。
在範例945中,範例942~944其中任何一或多者之標的選項性包含:一個低通濾波器(LPF),其係設置在該組合器與該量化器之間,並係組配來將在該組合信號中的量化雜訊形塑成帶外。
在範例946中,範例945之標的選項性包含:一個增益,其係設置在該LPF與該量化器之間,並係組配來調整至該量化器之動態範圍的增益輸入並提供該類比輸入信號。
在範例947中,範例942~946其中任何一或多者之標的選項性包含:一個低通濾波器(LPF),其係設置在該量化器與該基帶處理器之間,並係組配來消除由該量化器所導入的諧波。
在範例948中,範例942~947其中任何一或多者之標的選項性包含:一個增益,其係設置在該DAC與該組合器之間,並係組配來以與通道品質有關的方式調整該類比信號或將其設為固定增益。
在範例949中,範例942~948其中任何一或多者之標的選項性包含:該量化器係組配來對該類比輸入信號作過度取樣。該接收器可進一步包含一個取樣疏化器,其係設置在該量化器與該基帶處理器之間,並係組配來將取樣疏化器輸入信號之取樣率降至尼奎斯特率。
在範例950中,範例942~949其中任何一或多者之標的選項性包含:該濾波器之係數與干擾之定向性有關。
在範例951中,範例950之標的選項性包含:該濾波器被定義為,其中,K是過度取樣率,且Nr是該等天線之數量。
在範例952中,範例951之標的選項性包含:,,且,其中,d是天線間距;並且濾波器係數矩陣為,其中,是偽逆運算元,I是干擾方向之總數,且代表克若聶克積。
在範例953中,範例941~952其中任何一或多者之標的選項性包含:一個天線,其係組配來發送與該輸出振盪器信號有關的一個信號。
範例954是一種在接收器中使用經縮減量化器動態範圍的方法。該方法可包含:接收來自多個波束成形天線的多個波束成形信號。該方法可進一步針對各個波束成形信號而包含:藉由在該波束成形信號被提供給一個量化器之前先針對來自一個干擾源的干擾而補償該波束成形信號、並提供經補償信號給被供應該波束成形信號的該量化器,來減少該量化器之動態範圍;量化該經補償信號;數位式逆轉被施加至該波束成形信號的補償以產生該波束成形信號的一個數位版本,以及對該波束成形信號之該數位版本作信號處理。
在範例955中,範例954之標的選項性包含:使用一個濾波器來過濾該經量化輸出以產生經過濾信號,該濾波器之係數與該干擾源之方向有關。該方法可進一步包含:將該經過濾信號轉換成類比信號。該方法可進一步包含:將該類比信號與該波束成形信號組合以產生該經補償信號。
在範例956中,範例955之標的選項性包含下列中之至少一者:在對該經補償信號的量化及對該經過濾信號的轉換上所使用的是不同解析度、或者該等不同解析度中之至少一者係與所欲位元錯誤率(BER)或濾波器特性其中至少一者有關。
在範例957中,範例953~955其中任何一或多者之標的選項性包含:使用一個低通濾波器(LPF)來將在該經補償信號中的量化雜訊形塑成帶外以形成LPF信號。
在範例958中,範例957之標的選項性包含:在量化該LPF信號之前先調整該LPF信號之增益以減少該量化器之動態範圍。
在範例959中,範例954~958其中任何一或多者之標的選項性包含:該經補償信號在量化期間被過度取樣。該方法可進一步包含:使用一個低通濾波器(LPF)來消除由該量化器所導入的諧波以產生LPF信號,並將該LPF信號之取樣率降至尼奎斯特率。
在範例960中,範例953~959其中任何一或多者之標的選項性包含:該濾波器被定義為,其中,K是過度取樣率且Nr是該等天線之數量,,,且,其中,d是天線間距;並且濾波器係數矩陣為,其中,是偽逆運算元,I是干擾方向之總數,且代表克若聶克積。
範例961是一種數位極點發送器之設備。該設備可包含:用於接收來自多個波束成形天線的多個波束成形信號的構件。該設備可進一步針對各個波束成形信號而包含:用於藉由在該波束成形信號被提供給一個量化器之前先針對來自一個干擾源的干擾而補償該波束成形信號、並提供經補償信號給被供應該波束成形信號的該量化器來減少該量化器之動態範圍的構件;用於量化該經補償信號的構件;用於數位式逆轉被施加至該波束成形信號的補償以產生該波束成形信號的一個數位版本的構件,以及用於對該波束成形信號之該數位版本作信號處理的構件。
在範例962中,範例961之標的選項性包含:用於使用一個濾波器來過濾該經量化輸出以產生經過濾信號的構件,該濾波器之係數與該干擾源之方向有關。該設備可進一步包含:用於將該經過濾信號轉換成類比信號的構件。該設備可進一步包含:用於將該類比信號與該波束成形信號組合以產生該經補償信號的構件。
在範例963中,範例962之標的選項性包含下列中之至少一者:在對該經補償信號的量化及對該經過濾信號的轉換上所使用的是不同解析度、或者該等不同解析度中之至少一者係與所欲位元錯誤率(BER)或濾波器特性其中至少一者有關。
在範例964中,範例961~963其中任何一或多者之標的選項性包含:用於使用一個低通濾波器(LPF)來將在該經補償信號中的量化雜訊形塑成帶外以形成LPF信號的構件。
在範例965中,範例964之標的選項性包含:用於在量化該LPF信號之前先調整該LPF信號之增益以減少該量化器之動態範圍的構件。
在範例966中,範例961~965其中任何一或多者之標的選項性包含:該經補償信號在量化期間被過度取樣。該設備可進一步包含:用於使用一個低通濾波器(LPF)來消除由該量化器所導入的諧波以產生LPF信號的構件。該設備可進一步包含:用於將該LPF信號之取樣率降至尼奎斯特率的構件。
在範例967中,範例961~966其中任何一或多者之標的選項性包含:該濾波器被定義為,其中,K是過度取樣率且Nr是該等天線之數量;,,且,其中,d是天線間距;並且濾波器係數矩陣為,其中,是偽逆運算元,I是干擾方向之總數,且代表克若聶克積。
範例968是一種電腦可讀儲存媒體,其儲存有供一個通訊裝置之一或多個處理器執行以組配該通訊裝置來接收來自多個波束成形天線的多個波束成形信號的指令。該等指令可進一步將該通訊裝置組配為可針對各個波束成形信號而:藉由在該波束成形信號被提供給一個量化器之前先針對來自一個干擾源的干擾而補償該波束成形信號、並提供經補償信號給被供應該波束成形信號的該量化器,來減少該量化器之動態範圍;獨立地調整該補償及該經補償信號之量值;量化該經補償信號;數位式逆轉被施加至該波束成形信號的補償以產生該波束成形信號的一個數位版本,以及對該波束成形信號之該數位版本作信號處理。
在範例969中,範例968之標的選項性包含:該一或多個處理器進一步將該通訊裝置組配為可使用一個濾波器來過濾該經量化輸出以產生經過濾信號,該濾波器之係數與該干擾源之方向有關。該等指令可進一步將該通訊裝置組配為可將該經過濾信號轉換成類比信號。該等指令可進一步將該通訊裝置組配為可將該類比信號與該波束成形信號組合以產生該經補償信號。
在範例970中,範例969之標的選項性包含下列中之至少一者:在對該經補償信號的量化及對該經過濾信號的轉換上所使用的是不同解析度、或者該等不同解析度中之至少一者係與所欲位元錯誤率(BER)或濾波器特性其中至少一者有關。
在範例971中,範例968~970其中任何一或多者之標的選項性包含:該一或多個處理器進一步將該通訊裝置組配為可使用一個低通濾波器(LPF)來將在該經補償信號中的量化雜訊形塑成帶外以形成LPF信號。
在範例972中,範例968~971其中任何一或多者之標的選項性包含:該經補償信號在量化期間被過度取樣。該等指令可進一步將該通訊裝置組配為可使用一個低通濾波器(LPF)來消除由該量化器所導入的諧波以產生LPF信號、並將該LPF信號之取樣率降至尼奎斯特率。
在範例973中,範例968~972其中任何一或多者之標的選項性包含:該濾波器被定義為,其中,K是過度取樣率且Nr是該等天線之數量;
,,且,其中,d是天線間距;並且濾波器係數矩陣為,其中,是偽逆運算元,I是干擾方向之總數,且代表克若聶克積。
範例974是一種通訊裝置之設備。該設備可包含一個類比至數位轉換器系統(ADCS),其包含一種可調整ADC組態。該ADC組態可包含多個核心ADC,該等核心ADC可在平均模式中之並行作業與時間交織模式中之串連作業之間作調整。該ADCS在該平均模式當中可係針對該通訊裝置之較高解析度較低帶寬作業而被組配、並且在該時間交織模式當中可係針對該通訊裝置之較低解析度較高速作業而被組配。
在範例975中,範例974之標的選項性包含:該ADCS進一步包含多個時控單元。各時控單元可分別係與該等多個核心ADC當中的一個不同核心ADC連接。各時控單元可係組配來基於被提供給該時控單元的主時鐘信號而提供系統時鐘信號給相關聯核心ADC。該系統時鐘信號可係與該ADCS所處的是該平均模式還是該時間交織模式有關。
在範例976中,範例975之標的選項性包含:各時控單元與核心ADC被組配為可接收來自一個控制器的模式信號、及一組組態位元,該模式信號指出該ADCS所處的是該平均模式還是該時間交織模式,該組組態位元係用於將該時控單元與核心ADC調諧成在該平均模式或該時間交織模式其中至少一者內的所欲設定。
在範例977中,範例976之標的選項性包含:該模式信號包含指出該ADCS所處的是該平均模式還是該時間交織模式的單一個位元、及指出要使用其中多少個核心ADC的至少一個額外位元。
在範例978中,範例977之標的選項性包含:該至少一個額外位元指明要使用其中哪些核心ADC。
在範例979中,範例976~978其中任何一或多者之標的選項性包含:該模式信號係由指出該ADCS所處的是該平均模式還是該時間交織模式的單一個位元構成。
在範例980中,範例974~979其中任何一或多者之標的選項性包含:該等核心ADC係可變位元ADC,其解析度可視該ADCS所處的是該平均模式還是該時間交織模式而改變。
在範例981中,範例974~980其中任何一或多者之標的選項性包含:該等核心ADC各包含用於對要被量化的輸入信號作過度取樣和取樣疏化的一個取樣電路。
在範例982中,範例974~981其中任何一或多者之標的選項性包含:該ADCS進一步包含一個處理電路,其被組配為可接收來自該等核心ADC的經量化信號、並可視該ADCS所處的是該平均模式還是該時間交織模式而以不同方式處理該等經量化信號。
在範例983中,範例982之標的選項性包含:該處理電路係組配來在該ADCS處於該平均模式當中時作為一個緩衝器運作、並在該ADCS處於該時間交織模式當中時作為一個等化器運作。
在範例984中,範例974~983其中任何一或多者之標的選項性包含:包含數個天線元件的一個天線,該等天線元件提供輸入信號給該ADCS。
範例985是一種提供彈性類比至數位轉換器(ADC)構造的方法。該方法可包含:在用於較高解析度較低帶寬作業的平均模式ADC組態與當中來自核心ADC之輸出被平均的用於較低解析度較高速作業時間交織模式ADC組態之間調整ADC 組態。該方法可進一步包含:在該平均模式ADC組態中將來自數個核心ADC的輸出平均以產生一個平均ADC輸出。該方法可進一步包含:在該時間交織模式ADC組態中組合來自數個核心ADC的輸出以產生一個時間交織ADC輸出。
在範例986中,範例985之標的選項性包含:基於被提供給時控單元的一個主時鐘信號而分別對各個核心ADC提供一個系統時鐘信號和一個當地主時鐘信號。該方法可進一步包含:視該ADC組態而調整該系統時鐘信號。
在範例987中,範例986之標的選項性包含:該系統時鐘信號可根據指出該ADC組態的一個模式信號而受到調整。該模式信號可包含指出該ADC組態的單一個位元、及指出要使用多少個核心ADC的至少一個額外位元。
在範例988中,範例986~987其中任何一或多者之標的選項性包含:該系統時鐘信號可根據指出該ADC組態的一個模式信號而受到調整。該模式信號可係由指出該ADCS組態的單一個位元構成。
在範例989中,範例986~988其中任何一或多者之標的選項性包含:該系統時鐘信號可根據指出該ADC組態的一個模式信號而受到調整。該方法可進一步包含:根據一組組態位元而將該ADC組態調諧成所欲設定。
在範例990中,範例985~989其中任何一或多者之標的選項性包含:視該ADC組態而調整該等核心ADC之解析度。
在範例991中,範例985~990其中任何一或多者之標的選項性包含:在將對該等核心ADC各者之輸入信號量化以產生經量化信號之前對輸入信號作過度取樣和取樣疏化。
在範例992中,範例985~991其中任何一或多者之標的選項性包含:視該ADC組態而以不同方式處理該等經量化信號。該處理作業可包含:在該平均模式ADC組態中對來自該等核心ADC各者的該等經量化信號作緩衝,及在該時間交織模式ADC組態中對來自該等核心ADC各者的該等經量化信號作等化。
範例993是一種通訊裝置之設備。該設備可包含:用於在用於較高解析度較低帶寬作業的平均模式ADC組態與當中來自核心ADC之輸出被平均的用於較低解析度較高速作業的時間交織模式ADC組態之間調整類比至數位轉換器(ADC) 組態的構件。該設備可進一步包含:用於在該平均模式ADC組態中將來自數個核心ADC的輸出平均以產生一個平均ADC輸出的構件。該設備可進一步包含:用於在該時間交織模式ADC組態中組合來自數個核心ADC的輸出以產生一個時間交織ADC輸出的構件。
在範例994中,範例993之標的選項性包含:用於基於被提供給時控單元的一個主時鐘信號而分別對各個核心ADC提供一個系統時鐘信號和一個當地主時鐘信號的構件。該設備可進一步包含:用於視該ADC組態而調整該系統時鐘信號的構件。
在範例995中,範例994之標的選項性包含:該系統時鐘信號可根據指出該ADC組態的一個模式信號而受到調整。該模式信號可包含指出該ADC組態的單一個位元、及指出要使用多少個核心ADC的至少一個額外位元。
在範例996中,範例994~995其中任何一或多者之標的選項性包含:該系統時鐘信號可根據指出該ADC組態的一個模式信號而受到調整。該模式信號可係由指出該ADC組態的單一個位元構成。
在範例997中,範例994~996其中任何一或多者之標的選項性包含:該系統時鐘信號可根據指出該ADC組態的一個模式信號而受到調整。該模式信號可包含指出該ADCS所處的是該平均模式還是該時間交織模式的單一個位元、及指出要使用多少個核心ADC的至少一個額外位元。
在範例998中,範例994~997其中任何一或多者之標的選項性包含:用於視該ADC組態而調整該等核心ADC之解析度的構件。
在範例999中,範例994~998其中任何一或多者之標的選項性包含:用於在將對該等核心ADC各者之輸入信號量化以產生經量化信號之前先對輸入信號作過度取樣和取樣疏化的構件。
範例1000是一種電腦可讀儲存媒體,其儲存有供一個通訊裝置之一或多個處理器執行的指令。該等指令可係組配來指示該一或多個處理器在平均模式與時間交織模式之間調整多個核心類比至數位轉換器(ADC) 之ADC組態。該平均模式可係針對較高解析度較低帶寬作業所組配,且該時間交織模式可係針對較低解析度較高速作業所組配。該等指令可係組配來指示該一或多個處理器視ADC組態而以不同方式處理來自該等核心ADC的經量化信號。該處理作業可包含:在該平均模式ADC組態中對來自該等核心ADC各者的該等經量化信號作緩衝,及在該時間交織模式ADC組態中對來自該等核心ADC各者的該等經量化信號作等化。
在範例1001中,範例1000之標的選項性包含:該等指令進一步可指示該一或多個處理器將多個時控單元各分別組配為可基於被提供給該時控單元的主時鐘信號而提供系統時鐘信號給一個不同核心ADC。該系統時鐘信號可係與該ADC組態有關。
在範例1002中,範例1001之標的選項性包含:各時控單元與核心ADC被組配為可接收指出該ADC組態中之何者的模式信號。該模式信號可包含模式信號包含指出該ADC組態的單一個位元、及指出要使用其中多少個核心ADC的至少一個額外位元。
在範例1003中,範例1002之標的選項性包含:該至少一個額外位元指明要使用其中哪些核心ADC。
在範例1004中,範例1003之標的選項性包含:各時控單元與核心ADC被組配為可接收指出該ADC組態中之何者的模式信號。該模式信號可包含係由指出該ADC組態的單一個位元構成。
在範例1005中,範例1000~1004其中任何一或多者之標的選項性包含:該等核心ADC係可變位元ADC,其解析度可視該ADCS所處的是該平均模式還是該時間交織模式而改變。
在範例1006中,範例1000~1005其中任何一或多者之標的選項性包含:該等核心ADC各包含用於對要被量化的輸入信號作過度取樣和取樣疏化的一個取樣電路。
範例1007是一種通訊裝置之設備。該設備可包含:接收器電路,其包含被組配來接收波束成形信號的多個類比至數位轉換器(ADC)。該接收器電路可被組配為可在該等波束成形信號被供應給該等ADC之前先對該等波束成形信號提供類比補償。該等波束成形信號可包含一個所欲信號和一個干擾信號。該補償可係組配來針對該干擾信號作補償、並減少該等ADC之動態增益。
在範例1008中,範例1007之標的選項性包含:該接收器電路進一步包含一個基帶處理器,其係組配來接收來自該等ADC的數位信號。該基帶處理器可進一步被組配為可在判定該所欲信號之方向之前先提供對該類比補償的逆轉。
在範例1009中,範例1007~1008其中任何一或多者之標的選項性包含:一個射頻(RF)前端,其係組配來將該等波束成形信號輸出為多個類比輸出。該接收器電路可進一步包含各對應於一個個別類比輸出的組合器。該組合器可係組配來組合該等類比輸出各者之經加權複本。
在範例1010中,範例1009之標的選項性包含:描述該等類比輸出之加權的一個類比加總權重矩陣是一個可逆矩陣,該等加權是固定的。
在範例1011中,範例1009~1010其中任何一或多者之標的選項性包含:描述該等類比輸出之加權的一個類比加總權重矩陣是一個可逆矩陣。該等加權可能適應性地與該等所欲與干擾信號之條件有關以使該所欲信號之信號對干擾加雜訊比(SINR)最大化。
在範例1012中,範例1011之標的選項性包含:該類比加總權重矩陣包含一個阿達瑪矩陣。
在範例1013中,範例1009~1012其中任何一或多者之標的選項性包含:該接收器電路進一步包含各對應於一個個別組合器的可變增益,該等可變增益各包含被供應所對應組合器之輸出的一個輸入端及與一個相應ADC之輸入端連接的一個輸出端。可將該可變增益之增益設為可使被供應給該相應ADC的波束成形信號之功率位準被標準化。
在範例1014中,範例1009~1013其中任何一或多者之標的選項性包含:係以電流模加總來實施該組合器。
在範例1015中,範例1008~1014其中任何一或多者之標的選項性包含:該基帶處理器進一步被組配為可使得某個數量的該等ADC可在一個特定作業當中被使用。
在範例1016中,範例1008~1015其中任何一或多者之標的選項性包含:該基帶處理器進一步被組配為可視所欲陣列干擾拒絕和角度解析度而選擇各個ADC之動態範圍。
在範例1017中,範例1007~1016其中任何一或多者之標的選項性包含:一個天線,其包含提供該等波束成形信號的數個天線元件。
範例1018是一種減少接收器中之類比至數位轉換器(ADC)之動態增益的方法。該方法可包含:接收來自一個天線之多個天線元件的波束成形信號。該等波束成形信號各可包含一個所欲信號和一個干擾信號。該方法可進一步包含:在將該等波束成形信號提供給該等ADC之前先針對該干擾信號作補償以形成經補償信號。該等經補償信號各可係被提供給一個不同ADC;以該等ADC量化該等經補償信號以形成經量化信號。該方法可進一步包含:在處理該等經量化信號之前先將補償逆轉。
在範例1019中,範例1018之標的選項性包含:處理該等經量化信號之作業包含下列中之至少一者:判定該等所欲或致擾信號或者通道響聲其中至少一者的方向。
在範例1020中,範例1018~1019其中任何一或多者之標的選項性包含:針對該干擾信號所作的補償包含:針對各個經補償信號而組合該等波束成形信號各者之經加權複本。
在範例1021中,範例1020之標的選項性包含:描述該等波束成形信號之加權的一個類比加總權重矩陣是一個可逆矩陣。該等加權可係固定的。
在範例1022中,範例1020~1021其中任何一或多者之標的選項性包含:描述該等波束成形信號之加權的一個類比加總權重矩陣是一個可逆矩陣。該等加權可能與該等所欲與干擾信號之條件有關以使該所欲信號之信號對干擾加雜訊比(SINR)最大化。
在範例1023中,範例1022之標的選項性包含:該類比加總權重矩陣包含一個阿達瑪矩陣。
在範例1024中,範例1018~1023其中任何一或多者之標的選項性包含:調整各個經補償信號之可變增益以使被供應給該等ADC中之一相應ADC的信號之功率位準被標準化。
在範例1025中,範例1018~1024其中任何一或多者之標的選項性包含:調整要在一個特定作業當中使用的ADC之數量。
在範例1026中,範例1018~1025其中任何一或多者之標的選項性包含:視所欲陣列干擾拒絕和角度解析度而選擇各個ADC之動態範圍。
範例1027是一種通訊裝置之設備。該設備可包含:用於接收來自一個天線之多個天線元件的波束成形信號的構件。該等波束成形信號各可包含一個所欲信號和一個干擾信號。該設備可進一步包含:用於在將該等波束成形信號提供給數個類比至數位轉換器(ADC)之前先針對該干擾信號作補償以形成經補償信號的構件。各經補償信號可係被提供給一個不同ADC。該設備可進一步包含:用於以該等ADC量化該等經補償信號以形成經量化信號的構件。該設備可進一步包含:用於在處理該等經量化信號之前先將補償逆轉的構件。
在範例1028中,範例1027之標的選項性包含:用於在處理該等經量化信號之期間內判定該等所欲或致擾信號或者通道響聲其中至少一者之方向的構件當中的其中至少一者。
在範例1029中,範例1027~1028其中任何一或多者之標的選項性包含:用於針對該干擾信號作補償之構件包含:各針對一各別經補償信號的用於組合該等波束成形信號各者之經加權複本的構件。
在範例1030中,範例1029之標的選項性包含:描述該等波束成形信號之加權的一個類比加總權重矩陣是一個可逆矩陣。該等加權可係固定的。
在範例1031中,範例1029~1030其中任何一或多者之標的選項性包含:描述該等波束成形信號之加權的一個類比加總權重矩陣是一個可逆矩陣。該等加權可能與該等所欲與干擾信號之條件有關以使該所欲信號之信號對干擾加雜訊比(SINR)最大化。
在範例1032中,範例1031之標的選項性包含:該類比加總權重矩陣包含一個阿達瑪矩陣。
在範例1033中,範例1027~1032其中任何一或多者之標的選項性包含:用於調整各個經補償信號之可變增益以使被供應給該等ADC中之一相應ADC的信號之功率位準被標準化的構件。
在範例1034中,範例1027~1033其中任何一或多者之標的選項性包含:用於調整要在一個特定作業當中使用的ADC之數量的構件。
在範例1035中,範例1027~1034其中任何一或多者之標的選項性包含:用於視所欲陣列干擾拒絕和角度解析度而選擇各個ADC之動態範圍的構件。
範例1036是一種電腦可讀儲存媒體,其儲存有供一個通訊裝置之一或多個處理器執行的指令。該等指令可係組配來指示該一或多個處理器逆轉對波束成形信號所作的類比補償,該等波束成形信號在被作類比補償逆轉之前已被量化而形成經量化信號。該等各波束成形信號各可包含一個所欲信號和一個干擾信號。各經量化信號可分別係在一個不同信號路徑上被提供。該等指令可進一步係組配來在逆轉類比補償之後處理該等經量化信號以進行下列中之至少一種作業:判定該等所欲或致擾信號或者通道響聲其中至少一者的方向。
在範例1037中,範例1036之標的選項性包含:該類比補償作業包含:針對各個路徑而組合該等波束成形信號各者之經加權複本。
在範例1038中,範例1037之標的選項性包含:描述該等波束成形信號之加權的一個類比加總權重矩陣是一個可逆矩陣。該等加權可係固定的。
在範例1039中,範例1037~1038其中任何一或多者之標的選項性包含:描述該等波束成形信號之加權的一個類比加總權重矩陣是一個可逆矩陣。該等指令可被組配為可指示該一或多個處理器視該等所欲與干擾信號之條件而調整該等加權以使該所欲信號之信號對干擾加雜訊比(SINR)最大化。
在範例1040中,範例1039之標的選項性包含:該類比加總權重矩陣包含一個阿達瑪矩陣。
在範例1041中,範例1036~1040其中任何一或多者之標的選項性包含:該等指令被組配為可指示該一或多個處理器在各個類比經補償波束成形信號被量化以形成經量化信號之前先調整類比經補償波束成形信號之可變增益以使類比經補償波束成形信號之功率位準被標準化。
在範例1042中,範例1036~1041其中任何一或多者之標的選項性包含:該等指令被組配為可指示該一或多個處理器調整活躍於一個特定作業當中的同時量化之數量。
在範例1043中,範例1036~1042其中任何一或多者之標的選項性包含:該等指令被組配為可指示該一或多個處理器視該等波束成形信號之所欲陣列干擾拒絕和角度解析度而選擇各量化之動態範圍。
範例1044是一種用於時間交織類比至數位轉換器(ADC)之以回路為基礎的時間歪斜校準電路,其可包含多個信號通道(該等通道各包含在一個射頻收發器的一個發送路徑中的一個數位至類比轉換器(DAC)以及在該收發器的一個接收路徑中由一個時鐘驅動的一個ADC)、用於在至少一個信號通道之發送路徑中產生參考信號的一個參考信號產生器、用於將該參考信號發送至與該至少一個信號通道之發送路徑相應的接收路徑的一個回路連結、用於判定與該參考信號相關聯的估算時間歪斜的一個相位估算器、以及用於控制時鐘計時以針對該估算時間歪斜作補償的一個延遲校正電路,該延遲校正電路包含被提供該估算時間歪斜的一個輸入端。
在範例1045中,範例1044之標的選項性包含:該參考信號產生器在所有信號通道之發送路徑中產生參考信號。
在範例1046中,範例1044~1045其中任何一或多者之標的選項性包含:一個發送路徑中頻(IF)放大器和一個接收路徑IF放大器,並且該回路連結係在與該發送路徑IF放大器和該接收路徑IF放大器二者相鄰處作連結。
在範例1047中,範例1044~1046其中任何一或多者之標的選項性包含:該至少一個信號通道包含一個同相(I)子通道和一個九十度相差(Q)子通道,該參考信號被提供在一個I發送子路徑和一個Q發送子路徑中,該相位估算器包含一個I相位估算器和一個Q相位估算器,並且該延遲校正電路包含一個I延遲校正電路和一個Q延遲校正電路。
在範例1048中,範例1044~1047其中任何一或多者之標的選項性包含:該參考信號是具有預定頻率的一個正弦信號。
在範例1049中,範例1048之標的選項性包含:該參考信號所具有的形式為s(t)=Asin(2πft+θ),其中,f為預定正弦頻率,θ為該正弦波之相位,且A為該正弦波之振幅。
在範例1050中,範例1044~1049其中任何一或多者之標的選項性包含:該參考信號是一個複指數信號。
在範例1051中,範例1050之標的選項性包含:該參考信號所具有的形式為sI(t)=AIcos(2πft+θ)、sQ(t)=AQsin(2πft+θ),其中,f為預定正弦頻率,θ為正弦波之相位,AI為同相正弦波之振幅,且AQ為九十度相差正弦波之振幅。
在範例1052中,範例1044~1051其中任何一或多者之標的選項性包含:該等ADC組合成一個時間交織類比至數位轉換器(TI-ADC)。
在範例1053中,範例1052之標的選項性包含:該等ADC以一個共用取樣頻率運作。
在範例1054中,範例1044~1053其中任何一或多者之標的選項性包含:該電路與供用於該射頻收發器的數據機電路整合在一起。
在範例1055中,範例1054之標的選項性包含:該數據機電路與該射頻收發器整合在一起。
範例1056是一種用於操作用於時間交織類比至數位轉換器(ADC)之以回路為基礎的時間歪斜校準電路的方法,其可包含:藉由一個參考信號產生器而產生被提供給多個信號通道中之至少一個信號通道的一個參考信號(該等信號通道各包含在該收發器的一個發送路徑中的一個數位至類比轉換器(DAC)及在該收發器的一個接收路徑中由一個時鐘驅動的一個類比至數位轉換器(ADC))、將該參考信號從發送路徑傳遞至與該至少一個信號通道之發送路徑相應的接收路徑、藉由一個相位估算器而根據該參考信號計算出估算時間歪斜、以及藉由一個延遲校正電路而校正時鐘計時以控制該時鐘計時來針對該估算時間歪斜作補償。
範例1057是一種電腦程式產品,其包含含有電腦可執行指令的一或多個電腦可讀儲存媒體,該等電腦可執行指令可在受裝置之處理電路執行時運作來將該裝置組配為可:藉由一個參考信號產生器而產生被提供給多個信號通道中之至少一個信號通道的一個參考信號(該等信號通道各包含在該收發器的一個發送路徑中的一個數位至類比轉換器(DAC)及在該收發器的一個接收路徑中由一個時鐘驅動的一個類比至數位轉換器(ADC))、將該參考信號從發送路徑傳遞至與該至少一個信號通道之發送路徑相應的接收路徑、藉由一個相位估算器而根據該參考信號計算出估算時間歪斜、以及藉由一個延遲校正電路而校正時鐘計時以控制該時鐘計時來針對該估算時間歪斜作補償。
在範例1058中,範例1057之標的選項性包含:該參考信號產生器在所有信號通道之發送路徑中產生參考信號。
範例1059是一種系統,其包含用於進行範例1056之方法的構件。
範例1060是一種用於操作用於時間交織類比至數位轉換器(ADC)之以回路為基礎的時間歪斜校準電路的設備,其可包含:用於藉由一個參考信號產生器而產生被提供給多個信號通道中之至少一個信號通道的一個參考信號的構件(該等信號通道各包含在該收發器的一個發送路徑中的一個數位至類比轉換器(DAC)及在該收發器的一個接收路徑中由一個時鐘驅動的一個類比至數位轉換器(ADC))、用於將該參考信號從發送路徑傳遞至與該至少一個信號通道之發送路徑相應的接收路徑的構件、用於藉由一個相位估算器而根據該參考信號計算出估算時間歪斜的構件、以及用於藉由一個延遲校正電路而校正時鐘計時以控制該時鐘計時來針對該估算時間歪斜作補償的構件。
在範例1061中,範例1060之標的選項性包含:該參考信號產生器在所有信號通道之發送路徑中產生參考信號。
在範例1062中,範例1060~1061其中任何一或多者之標的選項性包含:用於在發送路徑中放大中頻信號的構件、以及用於在接收路徑中放大IF信號的構件該回路連結係在與該發送路徑放大器和該接收路徑放大器二者相鄰處作連結。
在範例1063中,範例1060~1062其中任何一或多者之標的選項性包含:該參考信號是具有預定頻率的一個正弦信號。
在範例1064中,範例1063之標的選項性包含:該參考信號所具有的形式為s(t)=Asin(2πft+θ),其中,f為預定正弦頻率,θ為該正弦波之相位,且A為該正弦波之振幅。
在範例1065中,範例1060~1064其中任何一或多者之標的選項性包含:該參考信號是一個複指數信號。
在範例1066中,範例1065之標的選項性包含:該參考信號所具有的形式為sI(t)=AIcos(2πft+θ)、sQ(t)=AQsin(2πft+θ),其中,f為預定正弦頻率,θ為正弦波之相位,AI為同相正弦波之振幅,且AQ為九十度相差正弦波之振幅。
在範例1067中,範例1060~1066其中任何一或多者之標的選項性包含:該等ADC組合成一個時間交織類比至數位轉換器(TI-ADC)。
在範例1068中,範例1067之標的選項性包含:該等ADC以一個共用取樣頻率運作。
在範例1069中,範例1060~1068其中任何一或多者之標的選項性包含:該設備與供用於該射頻收發器的數據機電路整合在一起。
在範例1070中,範例1069之標的選項性包含:該數據機電路與該射頻收發器整合在一起。
範例1071是一種具有增益校正裝置的時間交織類比至數位轉換器(TI-DAC),其可包含用於在正常作業模式中之裝置輸入與校準模式中之基準電壓輸入之間作切換並輸出切換信號的一個切換器、多個信號通道(其各包含用於接收該切換信號的一個片段並提供數位輸出信號的一個類比至數位轉換器(ADC))、用於從該等ADC之該等數位輸出信號產生一個組合輸出信號的一個多工器、用於在於正常模式中作業時調整信號或支援對信號之調整以產生增益經調整輸出信號並在於校準模式中作業時提供量測信號的一個量測與校正單元、以及一個控制器,該控制器可控制該切換器和該量測與校正單元來在該正常作業模式或該校準模式中運作、可將關於量測信號之資料儲存在記憶體中以供用於對該組合輸出信號作調整、並可控制該等信號通道之交織時序。
在範例1072中,範例1071之標的選項性包含:該等多個信號通道各進一步包含在ADC前的一個追蹤或取樣保持電路,該等追蹤或取樣保持電路受到該控制器的集合性控制以提供交織時序和該等ADC之級聯式作業。
在範例1073中,範例1072之標的選項性包含:該切換器被設置在該等通道追蹤或取樣保持電路與其所各自對應的ADC之間。
在範例1074中,範例1071~1073其中任何一或多者之標的選項性包含:所述關於量測信號之資料係各用於在所對應之一各別通道中之調整的增益值。
在範例1075中,範例1074之標的選項性包含:該等增益值是增益偏移量。
在範例1076中,範例1074~1075其中任何一或多者之標的選項性包含:該等增益值植基於由該基準電壓輸入所提供的複數個基準電壓值。
在範例1077中,範例1076之標的選項性包含:該等複數個基準電壓值係波形信號值。
在範例1078中,範例1077之標的選項性包含:該等波形信號值係由從該增益經調整輸出信號獲得的反饋信號提供。
在範例1079中,範例1077~1078其中任何一或多者之標的選項性包含:該等波形信號值植基於一個複指數信號。
在範例1080中,範例1076~1079其中任何一或多者之標的選項性包含:該等增益值被儲存在該記憶體中的一個查找表(LUT)中。
在範例1081中,範例1076~1080其中任何一或多者之標的選項性包含:一增益值計算器可使用線性內插法來計算在校準值之間的值。
在範例1082中,範例1071~1081其中任何一或多者之標的選項性包含:該控制器可根據所述關於量測信號之資料而在該等信號通道內作類比調整。
在範例1083中,範例1082之標的選項性包含:該類比調整作業係藉由對該等ADC之控制所為。
在範例1084中,範例1071~1083其中任何一或多者之標的選項性包含:一個溫度依據,用以提供會與所述關於量測信號之資料相繫並與所述關於量測信號之資料一起被儲存的關於溫度之資訊。
範例1085是一種用於操作具有增益校正裝置之時間交織類比至數位轉換器(TI-ADC)的方法,其可包含:在正常作業模式中之裝置輸入與校準模式中之基準電壓輸入之間作切換並輸出切換信號、以各包含一個類比至數位轉換器(ADC)的多個信號通道接收該切換信號之片段並提供數位輸出信號、藉由一個多工器而從該等ADC之該等數位輸出信號產生一個組合輸出信號、在於正常模式中作業時調整信號或支援對信號之調整以產生增益經調整輸出信號並在於校準模式中作業時提供量測信號、以及控制該切換器和該量測與校正單元來在該正常作業模式或該校準模式中運作、將關於量測信號之資料儲存在記憶體中以供用於對該組合輸出信號作調整、並控制該等信號通道之交織時序。
範例1086是一種電腦程式產品,其包含含有電腦可執行指令的一或多個電腦可讀儲存媒體,該等電腦可執行指令可在受裝置之處理電路執行時運作來將該裝置組配為可在正常作業模式中之裝置輸入與校準模式中之基準電壓輸入之間作切換並輸出切換信號、以各包含一個類比至數位轉換器(ADC)的多個信號通道接收該切換信號之片段並提供數位輸出信號、藉由一個多工器而從該等ADC之該等數位輸出信號產生一個組合輸出信號、在於正常模式中作業時調整信號或支援對信號之調整以產生增益經調整輸出信號並在於校準模式中作業時提供量測信號、以及控制該切換器和該量測與校正單元來在該正常作業模式或該校準模式中運作、將關於量測信號之資料儲存在記憶體中以供用於對該組合輸出信號作調整、並控制該等信號通道之交織時序。
在範例1087中,範例1086之標的選項性包含:該等多個信號通道各進一步包含在ADC前的一個追蹤或取樣保持電路,該等追蹤或取樣保持電路受到該控制器的集合性控制以提供交織時序和該等ADC之級聯式作業。
範例1088是一種系統,其包含用於進行範例1087之方法的構件。
範例1089是一種用於操作具有增益校正裝置之時間交織類比至數位轉換器(TI-ADC)的方法,其可包含:用於在正常作業模式中之裝置輸入與校準模式中之基準電壓輸入之間作切換並輸出切換信號的構件、用於以各包含一個類比至數位轉換器(ADC)的多個信號通道接收該切換信號之片段並提供數位輸出信號的構件、用於藉由一個多工器而從該等ADC之該等數位輸出信號產生一個組合輸出信號的構件、用於在於正常模式中作業時調整信號或支援對信號之調整以產生增益經調整輸出信號並在於校準模式中作業時提供量測信號的構件、以及用於控制該切換器和該量測與校正單元來在該正常作業模式或該校準模式中運作、將關於量測信號之資料儲存在記憶體中以供用於對該組合輸出信號作調整、並控制該等信號通道之交織時序的構件。
在範例1090中,範例1089之標的選項性包含:該等多個信號通道各進一步包含在ADC前的一個追蹤或取樣保持電路,該等追蹤或取樣保持電路受到用於控制的該構件之集合性控制以提供交織時序和該等ADC之級聯式作業。
在範例1091中,範例1090之標的選項性包含:用於切換的該構件被設置在該等通道追蹤或取樣保持電路與其所各自對應的ADC之間。
在範例1092中,範例1091之標的選項性包含:所述關於量測信號之資料係增益值,各供用於用於在所對應之一各別通道中作調整的構件。
在範例1093中,範例1092之標的選項性包含:該等增益值是增益偏移量。
在範例1094中,範例1092~1094其中任何一或多者之標的選項性包含:該等增益值植基於由該基準電壓輸入所提供的複數個基準電壓值。
在範例1095中,範例1094之標的選項性包含:該等複數個基準電壓值係波形信號值。
在範例1096中,範例1095之標的選項性包含:該等波形信號值係由從該增益經調整輸出信號獲得的反饋信號提供。
在範例1097中,範例1095~1096其中任何一或多者之標的選項性包含:該等波形信號值植基於一個複指數信號。
在範例1098中,範例1094~1097其中任何一或多者之標的選項性包含:該等增益值被儲存在該記憶體中的一個查找表(LUT)中。
在範例1099中,範例1094~1098其中任何一或多者之標的選項性包含:一增益值計算器可使用線性內插法來計算在校準值之間的值。
在範例1100中,範例1099之標的選項性包含:用於控制之該構件根據所述關於量測信號之資料而在該等信號通道內作類比調整。
在範例1101中,範例1100之標的選項性包含:該類比調整作業係藉由對該等ADC之控制所為。
在範例1102中,範例1101之標的選項性包含:其進一步包含用於提供用於與所述關於量測信號之資料相繫並與所述關於量測信號之資料一起被儲存的關於溫度之資訊的構件。
範例1103是一種相位陣列發送器,其可包含多個發送通道(其各包含一個天線和連接至該天線的一個發送放大器)、 用於將一個輸出信號分離成多個輸出通道信號(其被提供給該等發送通道中之該等發送放大器)的一個發送電力分離器、用於將數位發送資料轉換成該輸出信號的基帶至RF發送電路、一個外部非線性資料處理器,該外部非線性資料處理器可考量一個外部相位陣列收發器(EPAT)之功率傳輸信號特性而判定信號之非線性特性、並可將可用於校正在該EPAT中之非線性的非線性資料提供給IF發送器階段以供傳輸給該EPAT。
在範例1104中,範例1103之標的選項性包含:一個射頻(RF)調變階段和一個中頻(IF)調變階段,該RF調變階段係用於將該輸出信號提供給該發送電力分離器,該IF調變階段包含用於將數位基帶輸出信號轉換成IF輸出信號的一個數位至類比轉換器(DAC)。
在範例1105中,範例1104之標的選項性包含:該非線性資料包含一個曲線之多項式係數,該曲線補償該EPAT之輸入功率對比於輸出功率的特徵曲線之非線性。
在範例1106中,範例1105之標的選項性包含:該曲線之該等多項式係數小於等於五階。
在範例1107中,範例1104~1106其中任何一或多者之標的選項性包含:該等非線性資料包含對應於補償該EPAT之輸入功率對比於輸出功率的特徵曲線之非線性的查找表(LUT)值。
在範例1108中,範例1104~1107其中任何一或多者之標的選項性包含:該發送器是一個收發器,此外,其可包含一個相位陣列接收器,該相位陣列接收器可包含多個接收通道(其各包含一個天線和連接至該天線的一個接收器放大器)、用於將由該等接收通道中之該等接收放大器所提供的多個輸入通道信號組合成一個輸入信號的一個接收電力合併器、用於將射頻(RF)信號轉換成中頻(IF)信號的一個RF調變階段和一個中頻(IF)調變階段(其包含用於將IF信號轉換成數位基帶輸入信號的一個類比至數位轉換器(ADC)、用於處理在該數位基帶輸入信號內所含有的非線性資料的一個內部非線性資料處理器、一個數位預先失真(DPD)處理器、以及一個資料輸出端,該DPD處理器可包含用於接收基於經處理非線性資料的控制信號的一個控制輸入端、和包含供傳輸用的基帶數位資料信號的一個資料輸入端,該資料輸出端係用於提供已受該DPD修改過的輸出信號以輸出會根據該非線性資料而延伸該等發送通道內之該等發送放大器之集體線性輸出的一個信號。
範例1109是一種用於校準相位陣列收發器的方法,其可包含:將一個發送信號分離成被提供給多個發送通道(其各包含一個天線和連接至該天線的一個發送放大器)的數個信號、經由該等通道之該等天線而將一個輸出信號(該輸出信號具有為該相位天線陣列之該等通道之電力輸出之總和的合併電力輸出)發送至一個外部相位陣列收發器(EPAT)、在該收發器的一個輸入端接收與該相位天線陣列之該等個別通道之電力輸出之總和的天線特徵曲線逆相關的非線性資料、以使得一個數位預先失真(DPD)處理器可修改該輸出信號來根據該非線性資料而延伸該等發送通道內之該等發送放大器之集體線性輸出的方式將該非線性資料轉譯成該DPD處理器之控制資料、以及經由該等通道之該等天線發送經該DPD處理器修改過的輸出信號。
範例1110是一種電腦程式產品,其包含含有電腦可執行指令的一或多個電腦可讀儲存媒體,該等電腦可執行指令可在受裝置之處理電路執行時運作來將該裝置組配為可將一個發送信號分離成被提供給多個發送通道(其各包含一個天線和連接至該天線的一個發送放大器)的數個信號、經由該等通道之該等天線而將一個輸出信號(該輸出信號具有為該相位天線陣列之該等通道之電力輸出之總和的合併電力輸出)發送至一個外部相位陣列收發器(EPAT)、在該收發器的一個輸入端接收與該相位天線陣列之該等個別通道之電力輸出之總和的天線特徵曲線逆相關的非線性資料、以使得一個數位預先失真(DPD)處理器可修改該輸出信號來根據該非線性資料而延伸該等發送通道內之該等發送放大器之集體線性輸出的方式將該非線性資料轉譯成該DPD處理器之控制資料、以及經由該等通道之該等天線發送經該DPD處理器修改過的輸出信號。
在範例1111中,範例1110之標的選項性包含:該等指令進一步可運作來將該輸出信號提供給發送電力分離器,並將數位基帶輸出信號轉換成IF輸出信號。
範例1112是一種用於發送射頻信號的構件,其可包含:用於將一個發送信號分離成被提供給多個發送通道(其各包含一個天線和連接至該天線的一個發送放大器)的數個信號的構件、用於經由該等通道之該等天線而將一個輸出信號(該輸出信號具有為該相位天線陣列之該等通道之電力輸出之總和的合併電力輸出)發送至一個外部相位陣列收發器(EPAT)的構件、用於在該收發器的一個輸入端接收與該相位天線陣列之該等個別通道之電力輸出之總和的天線特徵曲線逆相關的非線性資料的構件、用於以使得一個數位預先失真(DPD)處理器可修改該輸出信號來根據該非線性資料而延伸該等發送通道內之該等發送放大器之集體線性輸出的方式將該非線性資料轉譯成該DPD處理器之控制資料的構件、以及用於經由該等通道之該等天線發送經該DPD處理器修改過的輸出信號的構件。
在範例1113中,範例1112之標的選項性包含:該非線性資料包含一個曲線之多項式係數,該曲線補償該EPAT之輸入功率對比於輸出功率的特徵曲線之非線性。
在範例1114中,範例1113之標的選項性包含:該曲線之該等多項式係數小於等於五階。
在範例1115中,範例1112~1114其中任何一或多者之標的選項性包含:該非線性資料包含對應於補償該EPAT之輸入功率對比於輸出功率的特徵曲線之非線性的查找表(LUT)值。
在範例1116中,範例1112~1115其中任何一或多者之標的選項性包含:該發送器是一個收發器,此外,其可包含一個相位陣列接收器,該相位陣列接收器可包含多個接收通道(其各包含一個天線和連接至該天線的一個接收器放大器)、用於將由該等接收通道中之該等接收放大器所提供的多個輸入通道信號組合成一個輸入信號的一個接收電力合併器、用於將射頻(RF)信號轉換成中頻(IF)信號的一個RF調變階段和一個中頻(IF)調變階段(其包含用於將IF信號轉換成數位基帶輸入信號的一個類比至數位轉換器(ADC)、用於處理在該數位基帶輸入信號內所含有的非線性資料的一個內部非線性資料處理器、一個數位預先失真(DPD)處理器、以及一個資料輸出端,該DPD處理器可包含用於接收基於經處理非線性資料的控制信號的一個控制輸入端、和包含供傳輸用的基帶數位資料信號的一個資料輸入端,該資料輸出端係用於提供已受該DPD修改過的輸出信號以輸出會根據該非線性資料而延伸該等發送通道內之該等發送放大器之集體線性輸出的一個信號。
在範例1117中,範例1112~1116其中任何一或多者之標的選項性包含:一個射頻(RF)調變階段和一個中頻(IF)調變階段,該RF調變階段係用於將該輸出信號提供給該發送電力分離器,該IF調變階段包含用於將數位基帶輸出信號轉換成IF輸出信號的一個數位至類比轉換器(DAC)。
範例1118是一種用於接收器的增益控制裝置,其包含一個處理器和一個記憶體,該處理器被組配為可在動搖作業模式中接收處於第一信號功率位準的第一輸入信號、利用一個切換器而分開地對該輸入信號施用第一和第二AGC增益設定並量測針對該第一AGC增益設定的第一信號品質度量(SQM)及針對該第二AGC增益設定的第二SQM、並根據該等第一和第二SQM而判定並儲存一個最佳閾值(該最佳閾值代表用於在使用該第一AGC增益設定與使用該第二AGC增益設定之間作切換的功率位準),並且可在正常作業模式中根據該最佳閾值而針對處於該第一信號功率位準的第二輸入信號判斷是要使用該第一AGC增益設定還是該第二AGC增益設定。
在範例1119中,範例1118之標的選項性包含:該第一輸入信號係下列中之至少一者:射頻輸入信號、中頻輸入信號或基帶信號。
在範例1120中,範例1118~1119其中任何一或多者之標的選項性包含:該切換器係要針對一個給定輸入框而在多個輸入信號上作業。
在範例1121中,範例1118~1120其中任何一或多者之標的選項性包含:該SQM係誤差向量幅度(EVM)。
在範例1122中,範例1118~1121其中任何一或多者之標的選項性包含:該最佳閾值被儲存在一個查找表(LUT)中。
在範例1123中,範例1118~1122其中任何一或多者之標的選項性包含:該處理器進一步被組配為可在該動搖作業模式中判定並儲存與該最佳閾值相關聯的一個進階條件值,並可在該正常作業模式中進一步根據該進階條件值而判定是要使用該第一AGC增益設定還是該第二AGC增益設定。
在範例1124中,範例1123之標的選項性包含:該進階條件值是下列中之至少一者:溫度、通道、作業頻率、或電壓。
在範例1125中,範例1118~1124其中任何一或多者之標的選項性包含:位在該接收器的一個數據機中的一個功率位準檢測器,其被使用來判定該輸入信號之功率位準。
在範例1126中,範例1118~1125其中任何一或多者之標的選項性包含:該處理器進一步被組配為可根據一個預定條件而使該裝置處於該動搖作業模式中。
在範例1127中,範例1126之標的選項性包含:該預定條件是一個計時器的期滿。
在範例1128中,範例1127之標的選項性包含:對該最佳閾值的判定作業使用了在該等第一和第二SQM之間的差異來判定該值。
在範例1129中,範例1128之標的選項性包含:對該最佳閾值的判定作業進一步使用了所儲存功率對比於SQM之曲線形狀來判定該值。
在範例1130中,範例1118~1129其中任何一或多者之標的選項性包含:該接收器是一個相位陣列接收器。
範例1131是一種用於操作用於接收器的增益控制裝置的方法,其可包含:在動搖作業模式中接收處於第一信號功率位準的第一輸入信號、利用一個切換器而分開地對該輸入信號施用第一和第二AGC增益設定並量測針對該第一AGC增益設定的第一信號品質度量(SQM)及針對該第二AGC增益設定的第二SQM、並根據該等第一和第二SQM而判定並儲存一個最佳閾值(該最佳閾值代表用於在使用該第一AGC增益設定與使用該第二AGC增益設定之間作切換的功率位準),以及在正常作業模式中根據該最佳閾值而針對處於該第一信號功率位準的第二信號判斷是要使用該第一AGC增益設定還是該第二AGC增益設定。
在範例1132中,範例1131之標的選項性包含:該第一輸入信號係下列中之至少一者:射頻輸入信號、中頻輸入信號或基帶信號。
在範例1133中,範例1131~1132其中任何一或多者之標的選項性包含:該切換器針對一個給定輸入框而在多個輸入信號上作業。
在範例1134中,範例1131~1133其中任何一或多者之標的選項性包含:該SQM係誤差向量幅度(EVM)。
在範例1135中,範例1131~1134其中任何一或多者之標的選項性包含:該最佳閾值被儲存在一個查找表(LUT)中。
在範例1136中,範例1131~1135其中任何一或多者之標的選項性包含:在該動搖作業模式中判定並儲存與該最佳閾值相關聯的一個進階條件值,以及在該正常作業模式中進一步根據該進階條件值而判定是要使用該第一AGC增益設定還是該第二AGC增益設定。
在範例1137中,範例1136之標的選項性包含:該進階條件值是下列中之至少一者:溫度、通道、作業頻率、或電壓。
在範例1138中,範例1131~1137其中任何一或多者之標的選項性包含:藉由位在該接收器的一個數據機中的一個功率位準檢測器而判定該輸入信號之功率位準。
在範例1139中,範例1131~1138其中任何一或多者之標的選項性包含:根據一個預定條件而使該裝置處於該動搖作業模式中。
在範例1140中,範例1139之標的選項性包含:該預定條件是一個計時器的期滿。
在範例1141中,範例1140之標的選項性包含:對該最佳閾值的判定作業使用了在該等第一和第二SQM之間的差異來判定該值。
在範例1142中,範例1141之標的選項性包含:對該最佳閾值的判定作業進一步使用了所儲存功率對比於SQM之曲線形狀來判定該值。
在範例1143中,範例1131~1142其中任何一或多者之標的選項性包含:該接收器是一個相位陣列接收器。
範例1144是一種電腦程式產品,其包含含有電腦可執行指令的一或多個電腦可讀儲存媒體,該等電腦可執行指令可在受裝置之處理電路執行時運作來將該裝置組配為可在動搖作業模式中接收處於第一信號功率位準的第一輸入信號、利用一個切換器而分開地對該輸入信號施用第一和第二AGC增益設定並量測針對該第一AGC增益設定的第一信號品質度量(SQM)及針對該第二AGC增益設定的第二SQM、並根據該等第一和第二SQM而判定並儲存一個最佳閾值(該最佳閾值代表用於在使用該第一AGC增益設定與使用該第二AGC增益設定之間作切換的功率位準),以及在正常作業模式中根據該最佳閾值而針對處於該第一信號功率位準的第二信號判斷是要使用該第一AGC增益設定還是該第二AGC增益設定。
在範例1145中,範例1144之標的選項性包含:該第一輸入信號係下列中之至少一者:射頻輸入信號、中頻輸入信號或基帶信號。
範例1146是一種電腦程式產品,其包含含有電腦可執行指令的一或多個電腦可讀儲存媒體,該等電腦可執行指令可在受裝置之處理電路執行時運作來將該裝置組配為可進行前文所述方法範例中之任一方法。
範例1147是一種系統,其包含用於進行範例1131~1143中之任一方法的構件。
範例1148是一種用於接收器的增益控制裝置,其可包含:用於在動搖作業模式中接收處於第一信號功率位準的第一輸入信號、利用一個切換器而分開地對該輸入信號施用第一和第二AGC增益設定並量測針對該第一AGC增益設定的第一信號品質度量(SQM)及針對該第二AGC增益設定的第二SQM、並根據該等第一和第二SQM而判定並儲存一個最佳閾值(該最佳閾值代表用於在使用該第一AGC增益設定與使用該第二AGC增益設定之間作切換的功率位準)的構件,以及用於在正常作業模式中根據該最佳閾值而針對處於該第一信號功率位準的第二信號判斷是要使用該第一AGC增益設定還是第二AGC增益設定的構件。
在範例1149中,範例1148之標的選項性包含:該第一輸入信號係下列中之至少一者:射頻輸入信號、中頻輸入信號或基帶信號。
在範例1150中,範例1148~1149其中任何一或多者之標的選項性包含:該切換器針對一個給定輸入框而在多個輸入信號上作業。
在範例1151中,範例1148~1150其中任何一或多者之標的選項性包含:該SQM係誤差向量幅度(EVM)。
在範例1152中,範例1148~1151其中任何一或多者之標的選項性包含:該最佳閾值被儲存在一個查找表(LUT)中。
在範例1153中,範例1148~1152其中任何一或多者之標的選項性包含:用於在該動搖作業模式中判定並儲存與該最佳閾值相關聯的一個進階條件值的構件,以及用於在該正常作業模式中進一步根據該進階條件值而判定是要使用該第一AGC增益設定還是該第二AGC增益設定的構件。
在範例1154中,範例1153之標的選項性包含:該進階條件值是下列中之至少一者:溫度、通道、作業頻率、或電壓。
在範例1155中,範例1148~1154其中任何一或多者之標的選項性包含:用於藉由位在該接收器的一個數據機中的一個功率位準檢測器而判定該輸入信號之功率位準的構件。
在範例1156中,範例1148~1155其中任何一或多者之標的選項性包含:用於根據一個預定條件而使該裝置處於該動搖作業模式中的構件。
在範例1157中,範例1156之標的選項性包含:該預定條件是一個計時器的期滿。
在範例1158中,範例1157之標的選項性包含:用於判定該最佳閾值的該構件使用了在該等第一和第二SQM之間的差異來判定該值。
在範例1159中,範例1158之標的選項性包含:用於判定該最佳閾值的該構件進一步使用了所儲存功率對比於SQM之曲線形狀來判定該值。
在範例1160中,範例1148~1159其中任何一或多者之標的選項性包含:該接收器是一個相位陣列接收器。
範例1161是一種相位陣列無線電收發器,其包含被鋪設且互連的多個收發器胞元以及一個匯流排,該等收發器胞元各可分別包含一個發送器、一個接收器、一個數位處理區塊、一個輸出入與相位組合單元、及分別在四個胞元邊緣上的用於與鄰接類似胞元通訊的四個多工器與解多工器,該匯流排使該等胞元互連並在該等胞元之間載運振盪器信號和控制信號。
在範例1162中,範例1161之標的選項性包含:下列中之至少一者為真:該發送器包含複數個發送器,或者該接收器包含複數個接收器。
在範例1163中,範例1161~1162其中任何一或多者之標的選項性包含:該匯流排是一個類比與數位匯流排。
在範例1164中,範例1161~1163其中任何一或多者之標的選項性包含:該匯流排之寬度等於可同時支援使用者的數量。
在範例1165中,範例1161~1164其中任何一或多者之標的選項性包含:各個胞元在其胞元邊緣之各側上僅可直接連接至一個鄰接胞元元件。
在範例1166中,範例1161~1165其中任何一或多者之標的選項性包含:一個天線陣列,其與包含該等多個鋪設收發器胞元的一個晶圓結合。
在範例1167中,範例1161~1166其中任何一或多者之標的選項性包含:各胞元進一步包含:一個可自我組配元件,其使得該胞元能夠為其自身產生在該等互連收發器胞元內具有獨特性的一個獨特識別符。
在範例1168中,範例1167之標的選項性包含:當符合預定條件時,一第一胞元藉由一第一識別符而自我識別其自身。
在範例1169中,範例1168之標的選項性包含:該預定條件係:該胞元是一個角落胞元。
在範例1170中,範例1169之標的選項性包含:非第一胞元藉由接收來自鄰接胞元的有關識別符的資訊而自我識別其自身,並接著進一步將有關識別符的資訊傳送給另一個鄰接胞元。
在範例1171中,範例1161~1170其中任何一或多者之標的選項性包含:各胞元進一步分別包含用於量測和校準掉由該胞元所導入之延遲的一個回路。
在範例1172中,範例1161~1171其中任何一或多者之標的選項性包含:各胞元皆可在數位相位陣列模式中運作,且各胞元分別進一步包含用於在有具有前一個胞元的胞元時對經數位化所接收信號與來自具有前一個胞元的該胞元的所接收信號作向量加總的一個組合元件。
在範例1173中,範例1172之標的選項性包含:各胞元之間的向量加總被管線化。
在範例1174中,範例1172~1173其中任何一或多者之標的選項性包含:各胞元分別含有用於支援k個使用者的k個匯流排。
在範例1175中,範例1161~1174其中任何一或多者之標的選項性包含:各胞元皆可在本地振盪器(LO)相位組合模式中運作,且各胞元分別自一個中央控制點接收其相移量,混合器輸出係在類比域中被加總,並且只有一個類比至數位轉換器(ADC)將經加總的該等混合器輸出轉換成一個數位信號。
在範例1176中,範例1161~1175其中任何一或多者之標的選項性包含:各胞元皆可在混成作業模式中運作,在該混成作業模式中,各列分別係鋪設在一種本地振盪器移相作業中且共享單一個類比至數位轉換器。
在範例1177中,範例1161~1176其中任何一或多者之標的選項性包含:各胞元皆可在類比相位陣列組合作業模式中運作,在該類比相位陣列組合作業模式中,係對該胞元所接收到的輸入信號施用第一複數函數、並將結果與對從另一個胞元接收到的輸入施用第二複數函數所得到的另一個結果組合。
範例1178是一種用於操作相位陣列無線電收發器的方法,其可包含:藉由被鋪設且互連的多個收發器胞元來收發信號、以及使用使該等胞元互連的一個匯流排來在該等胞元之間通訊,該等收發器胞元各可分別包含一個發送器、一個接收器、一個數位處理區塊、一個輸出入與相位組合單元、及分別在四個胞元邊緣上的用於與鄰接類似胞元通訊的四個多工器與解多工器,且該匯流排在該等胞元之間載運振盪器信號和控制信號。
在範例1179中,範例1178之標的選項性包含:下列中之至少一者為真:該發送器包含複數個發送器,或者該接收器包含複數個接收器。
在範例1180中,範例1178~1179其中任何一或多者之標的選項性包含:該匯流排是一個類比與數位匯流排。
在範例1181中,範例1178~1180其中任何一或多者之標的選項性包含:該匯流排之寬度等於可同時支援使用者的數量。
在範例1182中,範例1178~1181其中任何一或多者之標的選項性包含:各個胞元在其胞元邊緣之各側上僅可直接連接至一個鄰接胞元元件。
在範例1183中,範例1178~1182其中任何一或多者之標的選項性包含:一個天線陣列,其與包含該等多個鋪設收發器胞元的一個晶圓結合。
在範例1184中,範例1178~1183其中任何一或多者之標的選項性包含:針對各胞元分別產生針對該胞元本身的在該等互連收發器胞元內具有獨特性的一個獨特識別符。
在範例1185中,範例1184之標的選項性包含:當符合預定條件時,一第一胞元藉由一第一識別符而自我識別其自身。
在範例1186中,範例1185之標的選項性包含:該預定條件係:該胞元是一個角落胞元。
在範例1187中,範例1186之標的選項性包含:非第一胞元藉由接收來自鄰接胞元的有關識別符的資訊而識別其自身,並接著進一步將有關識別符的資訊傳送給另一個鄰接胞元。
在範例1188中,範例1178~1187其中任何一或多者之標的選項性包含:各胞元進一步分別包含用於量測和校準掉由該胞元所導入之延遲的一個回路。
在範例1189中,範例1178~1188其中任何一或多者之標的選項性包含:在數位相位陣列模式中,在有具有前一個胞元的胞元時對來自具有前一個胞元的該胞元的經數位化所接收信號作向量加總。
在範例1190中,範例1189之標的選項性包含:各胞元之間的向量加總被管線化。
在範例1191中,範例1189~1190其中任何一或多者之標的選項性包含:各胞元分別含有用於支援k個使用者的k個匯流排。
在範例1192中,範例1178~1191其中任何一或多者之標的選項性包含:各胞元皆可在本地振盪器(LO)相位組合模式中運作,且各胞元分別自一個中央控制點接收其相移量,混合器輸出係在類比域中被加總,並且只有一個類比至數位轉換器(ADC)將經加總的該等混合器輸出轉換成一個數位信號。
在範例1193中,範例1178~1192其中任何一或多者之標的選項性包含:各胞元皆可在混成作業模式中運作,在該混成作業模式中,各列分別係鋪設在一種本地振盪器移相作業中且共享單一個類比至數位轉換器。
在範例1194中,範例1178~1193其中任何一或多者之標的選項性包含:各胞元皆可在類比相位陣列組合作業模式中運作,在該類比相位陣列組合作業模式中,係對該胞元所接收到的輸入信號施用第一複數函數,並將結果與對從另一個胞元接收到的輸入施用第二複數函數所得到的另一個結果組合。
範例1195是一種電腦程式產品,其包含含有電腦可執行指令的一或多個電腦可讀儲存媒體,該等電腦可執行指令可在受裝置之處理電路執行時運作來將該裝置組配為可藉由被鋪設且互連的多個收發器胞元來收發信號、並可使用使該等胞元互連的一個匯流排來在該等胞元之間通訊,該等收發器胞元各可分別包含一個發送器、一個接收器、一個數位處理區塊、一個輸出入與相位組合單元、及分別在四個胞元邊緣上的用於與鄰接類似胞元通訊的四個多工器與解多工器,且該匯流排在該等胞元之間載運振盪器信號和控制信號。
在範例1196中,範例1195之標的選項性包含:各個胞元在其胞元邊緣之各側上僅可直接連接至一個鄰接胞元元件。
範例1197是一種電腦程式產品,其包含含有電腦可執行指令的一或多個電腦可讀儲存媒體,該等電腦可執行指令可在受裝置之處理電路執行時運作來將該裝置組配為可進行範例1178~1194中之任一方法。
範例1198是一種系統,其包含用於進行範例1178~1194中之任一方法的構件。
範例1199是一種相位陣列無線電收發器,其可包含:用於藉由被鋪設且互連的多個收發器胞元來收發信號的構件、以及用於使用使該等胞元互連的一個匯流排來在該等胞元之間通訊的構件,該等收發器胞元各可分別包含一個發送器、一個接收器、一個數位處理區塊、一個輸出入與相位組合單元、及分別在四個胞元邊緣上的用於與鄰接類似胞元通訊的四個多工器與解多工器,且該匯流排在該等胞元之間載運振盪器信號和控制信號。
在範例1200中,範例1199之標的選項性包含:下列中之至少一者為真:該發送器包含複數個發送器,或者該接收器包含複數個接收器。
在範例1201中,範例1199~1200之標的選項性包含:該匯流排是一個類比與數位匯流排。
在範例1202中,範例1199~1201之標的選項性包含:該匯流排之寬度等於可同時支援使用者的數量。
在範例1203中,範例1199~1202之標的選項性包含:各個胞元在其胞元邊緣之各側上僅可直接連接至一個鄰接胞元元件。
在範例1204中,範例1199~1203之標的選項性包含:進一步包含一個天線陣列,其與包含該等多個鋪設收發器胞元的一個晶圓結合。
在範例1205中,範例1199~1204之標的選項性包含:針對各胞元分別產生針對該胞元本身的在該等互連收發器胞元內具有獨特性的一個獨特識別符。
在範例1206中,範例1205之標的選項性包含:當符合預定條件時,一第一胞元藉由一第一識別符而自我識別其自身。
在範例1207中,範例1206之標的選項性包含:該預定條件係:該胞元是一個角落胞元。
在範例1208中,範例1207之標的選項性包含:非第一胞元藉由接收來自鄰接胞元的有關識別符的資訊而識別其自身,並接著進一步將有關識別符的資訊傳送給另一個鄰接胞元。
在範例1209中,範例1208之標的選項性包含:各胞元進一步分別包含用於量測和校準掉由該胞元所導入之延遲的一個回路。
在範例1210中,範例1209之標的選項性包含:在數位相位陣列模式中,在有具有前一個胞元的胞元時對來自具有前一個胞元的該胞元的經數位化所接收信號作向量加總。
在範例1211中,範例1210之標的選項性包含:各胞元之間的向量加總被管線化。
在範例1212中,範例1210~1211其中任何一或多者之標的選項性包含:各胞元分別含有用於支援k個使用者的k個匯流排。
在範例1213中,範例1212之標的選項性包含:各胞元皆可在本地振盪器(LO)相位組合模式中運作,且各胞元分別自一個中央控制點接收其相移量,混合器輸出係在類比域中被加總,並且只有一個類比至數位轉換器(ADC)將經加總的該等混合器輸出轉換成一個數位信號。
在範例1214中,範例1213之標的選項性包含:各胞元皆可在混成作業模式中運作,在該混成作業模式中,各列分別係鋪設在一種本地振盪器移相作業中且共享單一個類比至數位轉換器。
在範例1215中,範例1214之標的選項性包含:各胞元皆可在類比相位陣列組合作業模式中運作,在該類比相位陣列組合作業模式中,係對該胞元所接收到的輸入信號施用第一複數函數,並將結果與對從另一個胞元接收到的輸入施用第二複數函數所得到的另一個結果組合。
範例1216是一種用於相位陣列收發器的注入鎖定調變電路,其可包含一個儲能電路、一個注入電路及一個倍頻器,該儲能電路包含連接至一個電容性數位至類比轉換器(CAP-DAC)的一個電感器,儲能電路頻率可受資料輸入信號修改,該注入電路可提供鎖定注入頻率以將該儲能電路之輸出頻率鎖定在輸出載波頻率之整數次諧波N,該資料輸入信號之資料值係以±180°/N之量值來修改被鎖定儲能電路輸出頻率之相位,該倍頻器可藉由將該被鎖定儲能電路輸出頻率乘以N倍來產生載波頻率。
在範例1217中,範例1216之標的選項性包含:該注入電路是一個鎖相迴路(PLL)。
在範例1218中,範例1216~1217其中任何一或多者之標的選項性包含:該鎖定注入頻率是該儲能電路頻率的第二整數次諧波M。
在範例1219中,範例1218之標的選項性包含:M=3。
在範例1220中,範例1216~1219其中任何一或多者之標的選項性包含:N=3。
在範例1221中,範例1216~1220其中任何一或多者之標的選項性包含N=2,並且該電路進一步包含連接在該倍頻器與一個天線之間的一個吉爾伯特四線組或極性切換器。
在範例1222中,範例1216~1221其中任何一或多者之標的選項性包含:連接至該倍頻器的一個數位功率放大器、以及連接至該功率放大器以發送無線信號的一個天線。
範例1223是一種用於操作用於相位陣列收發器的注入鎖定調變電路的方法,其可包含:藉由一個資料輸入信號而修改一個儲能電路(該儲能電路包含連接至一個電容性數位至類比轉換器(CAP-DAC)的一個電感器)之儲能電路頻率、藉由一個注入電路而提供用於將該儲能電路之輸出頻率鎖定在輸出載波頻率之整數次諧波N的鎖定注入頻率(該資料輸入信號之資料值係以±180°/N之量值來修改被鎖定儲能電路輸出頻率之相位)、以及藉著一個倍頻器來藉由將該被鎖定儲能電路輸出頻率乘以N倍來產生載波頻率。
在範例1224中,範例1223之標的選項性包含:該注入電路是一個鎖相迴路(PLL)。
在範例1225中,範例1223~1224其中任何一或多者之標的選項性包含:該鎖定注入頻率是該儲能電路頻率的第二整數次諧波M。
在範例1226中,範例1225之標的選項性包含:M=3。
在範例1227中,範例1223~1226其中任何一或多者之標的選項性包含:N=3。
在範例1228中,範例1223~1227其中任何一或多者之標的選項性包含N=2,並且該方法進一步包含:操作連接在該倍頻器與一個天線之間的一個吉爾伯特四線組或極性切換器。
在範例1229中,範例1223~1228其中任何一或多者之標的選項性包含:藉由連接至一個功率放大器的一個天線來發送無線信號。
範例1230是一種電腦程式產品,其包含含有電腦可執行指令的一或多個電腦可讀儲存媒體,該等電腦可執行指令可在受裝置之處理電路執行時運作來將該裝置組配為可藉由一個資料輸入信號而修改一個儲能電路(該儲能電路包含連接至一個電容性數位至類比轉換器(CAP-DAC)的一個電感器)之儲能電路頻率、藉由一個注入電路而提供用於將該儲能電路之輸出頻率鎖定在輸出載波頻率之整數次諧波N的鎖定注入頻率(該資料輸入信號之資料值係以±180°/N之量值來修改被鎖定儲能電路輸出頻率之相位)、以及藉著一個倍頻器來藉由將該被鎖定儲能電路輸出頻率乘以N倍來產生載波頻率。
在範例1231中,範例1230之標的選項性包含:該注入電路是一個鎖相迴路(PLL)。
範例1232是一種電腦程式產品,其包含含有電腦可執行指令的一或多個電腦可讀儲存媒體,該等電腦可執行指令可在受裝置之處理電路執行時運作來將該裝置組配為可進行範例1223~1229中之任一方法。
範例1233是一種系統,其包含用於進行範例1223~1229中之任一方法的構件。
範例1234是一種用於相位陣列收發器的注入鎖定調變電路,其可包含:用於藉由一個資料輸入信號而修改一個儲能電路(該儲能電路包含連接至一個電容性數位至類比轉換器(CAP-DAC)的一個電感器)之儲能電路頻率的構件、用於藉由一個注入電路而提供用於將該儲能電路之輸出頻率鎖定在輸出載波頻率之整數次諧波N的鎖定注入頻率(該資料輸入信號之資料值係以±180°/N之量值來修改被鎖定儲能電路輸出頻率之相位)的構件、以及用於藉著一個倍頻器來藉由將該被鎖定儲能電路輸出頻率乘以N倍來產生載波頻率的構件。
在範例1235中,範例1234之標的選項性包含:該注入電路是一個鎖相迴路(PLL)。
在範例1236中,範例1234~1235其中任何一或多者之標的選項性包含:該鎖定注入頻率是該儲能電路頻率的第二整數次諧波M。
在範例1237中,範例1236之標的選項性包含:M=3。
在範例1238中,範例1234~1237其中任何一或多者之標的選項性包含:N=3。
在範例1239中,範例1234~1238其中任何一或多者之標的選項性包含N=2,並且該方法進一步包含:用於操作連接在該倍頻器與一個天線之間的一個吉爾伯特四線組或極性切換器的構件。
在範例1240中,範例1234~1239其中任何一或多者之標的選項性包含:用於藉由連接至一個功率放大器的一個天線來發送無線信號的構件。
範例1241是一種用於針對無線接收器中之無線正交調幅(QAM)信號進行時鐘與資料回復(CDR)的設備,其可包含用於處理該接收器所接收之QAM信號的同相(I)和九十度相差(Q)通道、在該設備之記憶體中之用於儲存多個模式值與調整指示的模式表格、包含一個處理器的一個模式單元,該處理器係用於接收來自該等I和Q通道的資料、從該模式表格中讀取出當前模式、及視該當前模式而調整與該當前模式之調整指示一致的信號之當前取樣相位。
在範例1242中,範例1241之標的選項性包含:該QAM支援至少四個值。
在範例1243中,範例1242之標的選項性包含16-QAM。
在範例1244中,範例1241~1243其中任何一或多者之標的選項性包含:該當前模式可在作業期間被動態地調整。
在範例1245中,範例1241~1244其中任何一或多者之標的選項性包含:該模式表格具有只考慮該I通道或只考慮該Q通道的模式。
在範例1246中,範例1245之標的選項性包含:該處理器進一步被組配為可檢測在該I通道或者該Q通道中的一個通訊問題,並可使用用於未就中檢測到該通訊問題的通道的模式。
在範例1247中,範例1241~1246其中任何一或多者之標的選項性包含:該模式表格具有同時考慮該I通道和該Q通道的模式。
在範例1248中,範例1241~1247其中任何一或多者之標的選項性包含:該模式表格包含如下定義的至少八個模式:
在範例1249中,範例1248之標的選項性包含:時控估算器之判定是所接收資料符號之記號與誤差值的函數。
在範例1250中,範例1249之標的選項性包含:時控估算器之判定係植基於下式:ZK=SIGN(DK)SIGN(DK-1)(EK-EK-1),ZK>0早,ZK=0保持,ZK<0晚。
在範例1251中,範例1250之標的選項性包含:由時控估算器所使用的一個估算器表格,其包含至少四個資料值,該等資料值各具有在該資料值之上及之下的相關聯記號和誤差值。
在範例1252中,範例1251之標的選項性包含: 在最高資料值之上和在最低資料值之下的誤差值是正一,且所有其他誤差值都是負一。
在範例1253中,範例1252之標的選項性包含16-QAM。
在範例1254中,範例1253之標的選項性包含:該估算器表格包含:
ZK是時控估算器值,DK是當前資料值,DK-1是先前資料值,EK是當前誤差值,且EK-1是先前誤差值。
在範例1255中,範例1240~1254其中任何一或多者之標的選項性包含:一個時控估算器,其判定是要將取樣相位調整到較早點、將取樣相位保持在其當前點、還是將取樣相位調整到較晚點。
範例1256是一種用於針對無線接收器中之無線正交調幅(QAM)信號進行時鐘與資料回復(CDR)的方法設備,其可包含:處理該接收器所接收到的QAM信號之同相(I)和九十度相差(Q)通道、連同調整指示將多個模式值儲存在該設備之模式表格記憶體中、接收來自該等I和Q通道的資料、從該模式表格中讀取出當前模式、及視該當前模式而調整與該當前模式之調整指示一致的信號之當前取樣相位。
在範例1257中,範例1256之標的選項性包含:該QAM支援至少四個值。
在範例1258中,範例1257之標的選項性包含16-QAM。
在範例1259中,範例1256~1258其中任何一或多者之標的選項性包含:在作業期間動態地調整該當前模式。
在範例1260中,範例1256~1259其中任何一或多者之標的選項性包含:該模式表格具有只考慮該I通道或只考慮該Q通道的模式。
在範例1261中,範例1260之標的選項性包含:檢測在該I通道或者該Q通道中的一個通訊問題,並使用用於未就中檢測到該通訊問題的通道的模式。
在範例1262中,範例1256~1261其中任何一或多者之標的選項性包含:該模式表格具有同時考慮該I通道和該Q通道的模式。
在範例1263中,範例1256~1262其中任何一或多者之標的選項性包含:該模式表格包含如下定義的至少八個模式:
在範例1264中,範例1263之標的選項性包含:時控估算器之判定是所接收資料符號之記號與誤差值的函數。
在範例1265中,範例1264之標的選項性包含:時控估算器之判定係植基於下式:ZK=SIGN(DK)SIGN(DK-1)(EK-EK-1),ZK>0早,ZK=0保持,ZK<0晚。
在範例1266中,範例1265之標的選項性包含:由時控估算器所使用的一個估算器表格,其包含至少四個資料值,該等資料值各具有在該資料值之上及之下的相關聯記號和誤差值。
在範例1267中,範例1266之標的選項性包含: 在最高資料值之上和在最低資料值之下的誤差值是正一,且所有其他誤差值都是負一。
在範例1268中,範例1267之標的選項性包含16-QAM。
在範例1269中,範例1268之標的選項性包含:該估算器表格包含:
ZK是時控估算器值,DK是當前資料值,DK-1是先前資料值,EK是當前誤差值,且EK-1是先前誤差值。
在範例1270中,範例1256~1269其中任何一或多者之標的選項性包含:藉由一個時控估算器而判定是要將取樣相位調整到較早點、將取樣相位保持在其當前點、還是將取樣相位調整到較晚點。
範例1271是一種電腦程式產品,其包含含有電腦可執行指令的一或多個電腦可讀儲存媒體,該等電腦可執行指令可在受裝置之處理電路執行時運作來將該裝置組配為可處理接收器所接收到的QAM信號之同相(I)和九十度相差(Q)通道、連同調整指示將多個模式值儲存在該設備之模式表格記憶體中、接收來自該等I和Q通道的資料、從該模式表格中讀取出當前模式、及視該當前模式而調整與該當前模式之調整指示一致的信號之當前取樣相位。
在範例1272中,範例1271之標的選項性包含:該QAM支援至少四個值。
範例1273是一種電腦程式產品,其包含含有電腦可執行指令的一或多個電腦可讀儲存媒體,該等電腦可執行指令可在受裝置之處理電路執行時運作來將該裝置組配為可進行前文所述方法範例中之任一方法。
範例1274是一種用於針對無線接收器中之無線正交調幅(QAM)信號進行時鐘與資料回復(CDR)的設備,其可包含:處理該接收器所接收到的QAM信號之同相(I)和九十度相差(Q)通道、連同調整指示將多個模式值儲存在該設備的一個模式表格記憶體中、接收來自該等I和Q通道的資料、從該模式表格中讀取出當前模式、及視該當前模式而調整與該當前模式之調整指示一致的信號之當前取樣相位。
在範例1275中,範例1274之標的選項性包含:該QAM支援至少四個值。
在範例1276中,範例1275之標的選項性包含16-QAM。
在範例1277中,範例1274~1276其中任何一或多者之標的選項性包含:在作業期間動態地調整該當前模式。
在範例1278中,範例1274~1277其中任何一或多者之標的選項性包含:該模式表格具有只考慮該I通道或只考慮該Q通道的模式。
在範例1279中,範例1278之標的選項性包含:檢測在該I通道或者該Q通道中的一個通訊問題,並使用用於未就中檢測到該通訊問題的通道的模式。
在範例1280中,範例1274~1279其中任何一或多者之標的選項性包含:該模式表格具有同時考慮該I通道和該Q通道的模式。
在範例1281中,範例1274~1280其中任何一或多者之標的選項性包含:該模式表格包含如下定義的至少八個模式:
在範例1282中,範例1281之標的選項性包含:時控估算器之判定是所接收資料符號之記號與誤差值的函數。
在範例1283中,範例1282之標的選項性包含:時控估算器之判定係植基於下式:ZK=SIGN(DK)SIGN(DK-1)(EK-EK-1),ZK>0早,ZK=0保持,ZK<0晚。
在範例1284中,範例1283之標的選項性包含:由時控估算器所使用的一個估算器表格,其包含至少四個資料值,該等資料值各具有在該資料值之上及之下的相關聯記號和誤差值。
在範例1285中,範例1284之標的選項性包含: 在最高資料值之上和在最低資料值之下的誤差值是正一,且所有其他誤差值都是負一。
在範例1286中,範例1285之標的選項性包含-QAM。
在範例1287中,範例1286之標的選項性包含:該估算器表格包含:
ZK是時控估算器值,DK是當前資料值,DK-1是先前資料值,EK是當前誤差值,且EK-1是先前誤差值。
在範例1288中,範例1274~1287其中任何一或多者之標的選項性包含:藉由一個時控估算器而判定是要將取樣相位調整到較早點、將取樣相位保持在其當前點、還是將取樣相位調整到較晚點。
範例1289是一種用於射頻(RF)接收器的自動增益控制(AGC)電路,其包含一個處理器和一個記憶體,該處理器係用於:接收來自一個經正交調變信號的多個經量化信號、根據該等經量化信號之經量化功率位準而將該等經量化信號分配至由同相與九十度相差(I/Q)量化槽所構成的一個星座圖之區域、根據所分配的該等經量化信號而決定一個最大可能性估算器(MLE)、基於該MLE而估算功率、以及基於所估算出之功率而調整一個可變增益放大器以供用於更進一步的所接收信號。
在範例1290中,範例1289之標的選項性包含:該MLE係藉由下式所運算:其中,是N
個中之被量化在區域ri
中的樣本數,在一個所接收信號的各個I/Q成份中有個位元,且P
是被如下計算的平均接收信號功率:
在範例1291中,範例1290之標的選項性包含:係藉由對下式求解來估算功率:
在範例1292中,範例1289~1291其中任何一或多者之標的選項性包含:該等經量化信號是來自一個低解析度類比至數位轉換器(ADC)的信號。
在範例1293中,範例1292之標的選項性包含:該低解析度ADC產生三個以下位元。
在範例1294中,範例1289~1293其中任何一或多者之標的選項性包含:該處理器進一步可將來自所有ADC的所有樣本一起使用以使得能夠縮減潛時。
在範例1295中,範例1289~1294其中任何一或多者之標的選項性包含:該處理器進一步可選擇具有單調遞增或遞減條件分佈的區域,可從所選擇之該等區域當中選擇一組區域以使得在所關切P
上,並可解答下面這個最佳化問題:
在範例1296中,範例1289~1295其中任何一或多者之標的選項性包含:該處理器可進一步建構所估算功率的一個查找表(LUT)以供用於後續功率估算。
在範例1297中,範例1289~1296其中任何一或多者之標的選項性包含:該處理器可進一步使用一個動搖演算法來判定針對一個特定信號雜訊比(SNR)值的最佳功率估算解答。
範例1298是一種可接收經正交調變射頻(RF)信號的無線電接收器裝置,其可包含多個通道、一個處理器和一個記憶體,各通道可分別包含可接收該等九十度相差調變RF信號的一個天線、可將該等經正交調變RF信號轉換成一個中頻(IF)信號的一個混合器、可接收該RF信號的一個可變增益放大器(VGA)、可取樣該VGA之輸出並提供經取樣輸出信號的一個取樣保持電路、以及可接收該經取樣輸出信號並將該經取樣輸出信號量化成數位信號的一個類比至數位轉換器(ADC),該處理器可接收來自一個經正交調變信號的多個經量化信號、根據該等經量化信號之經量化功率位準而將該等經量化信號分配至由同相與九十度相差(I/Q)量化槽所構成的一個星座圖之區域、根據所分配的該等經量化信號而決定一個最大可能性估算器(MLE)、基於該MLE而估算功率、以及基於所估算出之功率而調整一個可變增益放大器以供用於更進一步的所接收信號。
在範例1299中,範例1298之標的選項性包含:該等ADC是產生三個以下位元的低解析度ADC。
範例1300是一種用於對射頻(RF)接收器作自動增益控制(AGC)的方法,其可包含:接收來自一個經正交調變信號的多個經量化信號、根據該等經量化信號之經量化功率位準而將該等經量化信號分配至由同相與九十度相差(I/Q)量化槽所構成的一個星座圖之區域、根據所分配的該等經量化信號而決定一個最大可能性估算器(MLE)、基於該MLE而估算功率、以及基於所估算出之功率而調整一個可變增益放大器以供用於更進一步的所接收信號。
在範例1301中,範例1300之標的選項性包含:該MLE係藉由下式所運算:其中,是N
個中之被量化在區域ri
中的樣本數,在一個所接收信號的各個I/Q成份中有個位元,且P
是被如下計算的平均接收信號功率:
在範例1302中,範例1301之標的選項性包含:係藉由對下式求解來估算功率:
在範例1303中,範例1330~1302其中任何一或多者之標的選項性包含:該等經量化信號是來自一個低解析度類比至數位轉換器(ADC)的信號。
在範例1304中,範例1303之標的選項性包含:該低解析度ADC產生三個以下位元。
在範例1305中,範例1300~1304其中任何一或多者之標的選項性包含:將來自所有ADC的所有樣本一起使用以使得能夠縮減潛時。
在範例1306中,範例1300~1305其中任何一或多者之標的選項性包含:選擇具有單調遞增或遞減條件分佈的區域、從所選擇之該等區域當中選擇一組區域以使得在所關切P
上、以及解答下面這個最佳化問題:
在範例1307中,範例1300~1306其中任何一或多者之標的選項性包含:建構所估算功率的一個查找表(LUT)以供用於後續功率估算。
在範例1308中,範例1300~1307其中任何一或多者之標的選項性包含:使用一個動搖演算法來判定針對一個特定信號雜訊比(SNR)值的最佳功率估算解答。
範例1309是一種電腦程式產品,其包含含有電腦可執行指令的一或多個電腦可讀儲存媒體,該等電腦可執行指令可在受裝置之處理電路執行時運作來將該裝置組配為可接收來自一個經正交調變信號的多個經量化信號、根據該等經量化信號之經量化功率位準而將該等經量化信號分配至由同相與九十度相差(I/Q)量化槽所構成的一個星座圖之區域、根據所分配的該等經量化信號而決定一個最大可能性估算器(MLE)、基於該MLE而估算功率、並基於所估算出之功率而調整一個可變增益放大器以供用於更進一步的所接收信號。
在範例1310中,範例1309之標的選項性包含:該MLE係藉由下式所運算:其中,是N
個中之被量化在區域ri
中的樣本數,在一個所接收信號的各個I/Q成份中有個位元,且P
是被如下計算的平均接收信號功率:
另一種範例是一種電腦程式產品,其包含含有電腦可執行指令的一或多個電腦可讀儲存媒體,該等電腦可執行指令可在受裝置之處理電路執行時運作來將該裝置組配為可進行範例1300~1308中之任一方法。
範例1311是一種系統,其包含用於進行範例1300~1308中之任一方法的構件。
範例1312是一種射頻(RF)接收器之自動增益控制(AGC)電路,其可包含:用於接收來自一個經正交調變信號的多個經量化信號的構件、用於根據該等經量化信號之經量化功率位準而將該等經量化信號分配至由同相與九十度相差(I/Q)量化槽所構成的一個星座圖之區域的構件、用於根據所分配的該等經量化信號而決定一個最大可能性估算器(MLE)的構件、用於基於該MLE而估算功率的構件、以及用於基於所估算出之功率而調整一個可變增益放大器以供用於更進一步的所接收信號的構件。
在範例1313中,範例1312之標的選項性包含:用於藉由下式運算該MLE的構件:其中,是N
個中之被量化在區域ri
中的樣本數,在一個所接收信號的各個I/Q成份中有個位元,且P
是被如下計算的平均接收信號功率:
在範例1314中,範例1313之標的選項性包含:用於解答下面這個功率估算方程式的構件:
在範例1315中,範例1312~1314其中任何一或多者之標的選項性包含:該等經量化信號是來自一個低解析度類比至數位轉換器(ADC)的信號。
在範例1316中,範例1315之標的選項性包含:該低解析度ADC產生三個以下位元。
在範例1317中,範例1312~1316其中任何一或多者之標的選項性包含:用於將來自所有ADC的所有樣本一起使用以使得能夠縮減潛時的構件。
在範例1318中,範例1312~1317其中任何一或多者之標的選項性包含:用於選擇具有單調遞增或遞減條件分佈的區域的構件、用於從所選擇之該等區域當中選擇一組區域以使得在所關切P
上的構件、以及用於解答下面這個最佳化問題的構件:
在範例1319中,範例1312~1318其中任何一或多者之標的選項性包含:用於建構所估算功率的一個查找表(LUT)以供用於後續功率估算的構件。
在範例1320中,範例1312~1319其中任何一或多者之標的選項性包含:用於使用一個動搖演算法來判定針對一個特定信號雜訊比(SNR)值的最佳功率估算解答的構件。
範例1321是一種用於在相位陣列收發器中控制天線陣列的裝置,其可包含多個收發器片段、含有對映至活躍天線元件之數量或組態的增益調整值的一個增益表格、一個處理器,該等收發器片段各可分別包含形成該裝置的一個天線陣列之一部分的一個天線元件、可在作業的發送模式(TM)與接收模式(RM)之間作切換的一個收發切換器、包含一個可變低雜訊放大器和一個移相器的一個接收路徑、及包含一個可變功率放大器和一個移相器的一個發送路徑,該接收路徑可在該RM中連接至該天線元件,該發送路徑可在該TM中連接至該天線,該處理器可針對該天線陣列之最小電流汲引設定而組配該增益表格,並且可在該RM中利用該增益表格而進行自動增益控制並判定何時出現干擾源,且可在存在干擾源時針對該天線陣列的較窄波束寬度設定而組配該增益表格並回來進行自動增益控制,且可在不存在干擾源時回來針對該天線陣列之最小電流汲引設定而組配該增益表格。
在範例1322中,範例1321之標的選項性包含:該處理器進一步可在該TM中利用該增益表格進行功率控制、判定是否有與其他信號共存或有來自其他信號的干擾,在有共存或干擾的情況,該處理器進一步可針對該天線陣列的較窄波束寬度設定而組配該增益表格並回來進行功率控制,在無共存和干擾的情況,該處理器進一步可判定何時有針對較窄波束寬度的網路請求,當該網路請求為真時,該處理器進一步可回到針對該天線陣列的較窄波束寬度設定而組配該增益表格的操作,且當該網路請求不為真時,該處理器進一步可回到針對該天線陣列之最小電流汲引設定而組配該增益表格的操作。
在範例1323中,範例1321~1322其中任何一或多者之標的選項性包含:該接收路徑可連接至一個組合器,且該發送路徑可連接至一個分離器。
在範例1324中,範例1321~1323其中任何一或多者之標的選項性包含:該處理器進一步可判定一個所接收信號值是否超出預定值,若是如此,則該處理器進一步可回到針對該天線陣列之最小電流汲引設定而組配該增益表格的操作。
在範例1325中,範例1324之標的選項性包含:該所接收信號值是一個接收信號強度指示符(RSSI)。
在範例1326中,範例1321~1325其中任何一或多者之標的選項性包含:係藉由藉著該處理器進行寬頻與窄頻檢測並比較個別結果來判定干擾何時出現。
在範例1327中,範例1322~1326其中任何一或多者之標的選項性包含:該處理器進一步被組配為可判定是否滿足使用者鄰近性條件,並可在該條件有被滿足時回來針對該天線陣列的較窄波束寬度設定而組配該增益表格。
在範例1328中,範例1327之標的選項性包含:該鄰近性條件是:通訊之方向係離開該使用者。
在範例1329中,範例1328之標的選項性包含:該鄰近性條件進一步包含該使用者與該裝置間之距離。
在範例1330中,範例1321~1329其中任何一或多者之標的選項性包含:該處理器進一步被組配為可判定該裝置相對於正與該裝置通訊的另一個裝置的速度,並可在該速度低於一個預定閾值時回來針對該天線陣列的較窄波束寬度設定而組配該增益表格。
在範例1331中,範例1321~1330其中任何一或多者之標的選項性包含:該裝置是在蜂巢式電話網路當中的一個基地台。
在範例1332中,範例1321~1331其中任何一或多者之標的選項性包含:形成該天線陣列之一部分的一個全向天線。
在範例1333中,範例1321~1332其中任何一或多者之標的選項性包含:該等天線元件係配置在一種矩形組態中。
範例1334是一種用於在相位陣列收發器中控制天線陣列的方法,其可包含:切換可在作業的發送模式(TM)與接收模式(RM)之間作切換的一個收發切換器、對具有一個可變低雜訊放大器和一個移相器的一個接收路徑(該接收路徑可在該RM中連接至該天線元件)中之信號作放大和移相、及對包含一個可變功率放大器和一個移相器的一個發送路徑(該發送路徑可在該TM中連接至該天線)中之信號作放大和移相、將對映至活躍天線元件之數量或組態的增益調整值儲存在一個增益表格中、針對該天線陣列之最小電流汲引設定而組配該增益表格、及在該RM中:利用該增益表格而進行自動增益控制並判定何時出現干擾源,且在存在干擾源時針對該天線陣列的較窄波束寬度設定而組配該增益表格並回來進行自動增益控制,並在不存在干擾源時回來針對該天線陣列之最小電流汲引設定而組配該增益表格。
在範例1335中,範例1334之標的選項性包含:該處理器進一步可在該TM中利用該增益表格進行功率控制並判定是否有與其他信號共存或有來自其他信號的干擾,在有共存或干擾的情況中針對該天線陣列的較窄波束寬度設定而組配該增益表格並回來進行功率控制,在無共存和干擾的情況中判定何時有針對較窄波束寬度的網路請求,並在該網路請求為真時回到針對該天線陣列的較窄波束寬度設定而組配該增益表格的操作,且在該網路請求不為真時回到針對該天線陣列之最小電流汲引設定而組配該增益表格的操作。
在範例1336中,範例1334~1335其中任何一或多者之標的選項性包含:該接收路徑可連接至一個組合器,且該發送路徑可連接至一個分離器。
在範例1337中,範例1334~1336其中任何一或多者之標的選項性包含:判定一個所接收信號值是否超出預定值,若是如此,則回到針對該天線陣列之最小電流汲引設定而組配該增益表格的操作。
在範例1338中,範例1337之標的選項性包含:該所接收信號值是一個接收信號強度指示符(RSSI)。
在範例1339中,範例1334~1338其中任何一或多者之標的選項性包含:係藉由藉著該處理器進行寬頻與窄頻檢測並比較個別結果來判定干擾何時出現。
在範例1340中,範例1335~1339其中任何一或多者之標的選項性包含:判定是否滿足使用者鄰近性條件,並在該條件有被滿足時回來針對該天線陣列的較窄波束寬度設定而組配該增益表格。
在範例1341中,範例1340之標的選項性包含:該鄰近性條件是:通訊之方向係離開該使用者。
在範例1342中,範例1341之標的選項性包含:該鄰近性條件進一步包含該使用者與該裝置間之距離。
在範例1343中,範例1334~1342其中任何一或多者之標的選項性包含:判定該裝置相對於正與該裝置通訊的另一個裝置的速度,並在該速度低於一個預定閾值時回來針對該天線陣列的較窄波束寬度設定而組配該增益表格。
在範例1344中,範例1334~1343其中任何一或多者之標的選項性包含:該裝置是在蜂巢式電話網路當中的一個基地台。
在範例1345中,範例1334~1344其中任何一或多者之標的選項性包含:形成該天線陣列之一部分的一個全向天線。
在範例1346中,範例1334~1345其中任何一或多者之標的選項性包含:該等天線元件係配置在一種矩形組態中。
範例1347是一種電腦程式產品,其包含含有電腦可執行指令的一或多個電腦可讀儲存媒體,該等電腦可執行指令可在受裝置之處理電路執行時運作來將該裝置組配為可:切換可在作業的發送模式(TM)與接收模式(RM)之間作切換的一個收發切換器、對具有一個可變低雜訊放大器和一個移相器的一個接收路徑(該接收路徑可在該RM中連接至該天線元件)中之信號作放大和移相、及對包含一個可變功率放大器和一個移相器的一個發送路徑(該發送路徑可在該TM中連接至該天線)中之信號作放大和移相、將對映至活躍天線元件之數量或組態的增益調整值儲存在一個增益表格中、針對該天線陣列之最小電流汲引設定而組配該增益表格、及在該RM中:利用該增益表格而進行自動增益控制並判定何時出現干擾源,且在存在干擾源時針對該天線陣列的較窄波束寬度設定而組配該增益表格並回來進行自動增益控制,並在不存在干擾源時回來針對該天線陣列之最小電流汲引設定而組配該增益表格。
在範例1348中,範例1347之標的選項性包含:該等指令進一步可運作來在該TM中利用該增益表格進行功率控制並判定是否有與其他信號共存或有來自其他信號的干擾,在有共存或干擾的情況中針對該天線陣列的較窄波束寬度設定而組配該增益表格並回來進行功率控制,在無共存和干擾的情況中判定何時有針對較窄波束寬度的網路請求,並在該網路請求為真時回到針對該天線陣列的較窄波束寬度設定而組配該增益表格的操作,且在該網路請求不為真時回到針對該天線陣列之最小電流汲引設定而組配該增益表格的操作。
範例1349是一種電腦程式產品,其包含含有電腦可執行指令的一或多個電腦可讀儲存媒體,該等電腦可執行指令可在受裝置之處理電路執行時運作來將該裝置組配為可進行範例1334~1346中之任一方法。
範例1350是一種系統,其包含用於進行範例1334~1346中之任一方法的構件。
範例1351是一種數位至類比電路裝置,其可包含第一部件和第二部件,該第一部件包含一個電流源和從該電流源到汲極的至少兩個可切換路徑,在與該等路徑相關聯的一個基準電壓點上的基準電壓係與被接通的路徑之數量有關,該第二部件包含至少兩個可切換路徑,與該第二部件相關聯的一個輸出係與被接通的路徑之第二數量和該基準電壓點有關,該基準電壓點將該第一部件連接至該第二部件。
在範例1352中,範例1351之標的選項性包含:該等第一部件路徑各分別包含所具有之閘極連接至該基準電壓點的一個電晶體。
在範例1353中,範例1352之標的選項性包含:該等第一部件路徑各分別包含作為在該電流源與該電晶體間之與該電晶體串聯的一個開關的一第二電晶體。
在範例1354中,範例1351~1353其中任何一或多者之標的選項性包含:該基準電壓點包含以可切換方式在該第一部件與該第二部件之間連接的一個開關。
在範例1355中,範例1351~1354其中任何一或多者之標的選項性包含:該第二部件的各個路徑分別包含所具有之閘極連接至該基準電壓點的一個電晶體。
在範例1356中,範例1355之標的選項性包含:該第二部件的各個路徑進一步分別包含串聯在該輸出與該電晶體之間的作為用於連結該路徑的開關的一第二電晶體。
在範例1357中,範例1351~1356其中任何一或多者之標的選項性包含:該基準電壓點之電壓係V/N,其中,N是該第一部件中之路徑數,且V是當只有一個路徑活躍時在該基準點上的電壓。
範例1358是一種用於操作數位至類比電路裝置的方法,其可包含:在提供至少兩個可切換路徑的第一部件中使電流從一個電流源經由該等至少兩個可切換路徑而通行以在一個基準電壓點上建立與被接通的路徑之數量有關的一個基準電壓,並且,在提供至少兩個可切換路徑的第二部件中,與該第二部件相關聯的一個輸出係與被接通的路徑之第二數量和該基準電壓點有關,該基準電壓點將該第一部件連接至該第二部件。
在範例1359中,範例1358之標的選項性包含:該等第一部件路徑各分別包含所具有之閘極連接至該基準電壓點的一個電晶體。
在範例1360中,範例1359之標的選項性包含:該等第一部件路徑各分別包含作為在該電流源與該電晶體間之與該電晶體串聯的一個開關的一第二電晶體。
在範例1361中,範例1358~1360其中任何一或多者之標的選項性包含:該基準電壓點包含以可切換方式在該第一部件與該第二部件之間連接的一個開關。
在範例1362中,範例1358~1361其中任何一或多者之標的選項性包含:該第二部件的各個路徑分別包含所具有之閘極連接至該基準電壓點的一個電晶體。
在範例1363中,範例1362之標的選項性包含:該第二部件的各個路徑進一步分別包含串聯在該輸出與該電晶體之間的作為用於連結該路徑的開關的一第二電晶體。
在範例1364中,範例1358~1363其中任何一或多者之標的選項性包含:該基準電壓點之電壓係V/N,其中,N是該第一部件中之路徑數,且V是當只有一個路徑活躍時在該基準點上的電壓。
範例1365是一種系統,其包含用於進行範例1358~1364中之任一方法的構件。
範例1366是一種用於操作數位至類比電路裝置的方法,其可包含:在提供至少兩個可切換路徑的第一部件中之用於使電流從一個電流源經由該等至少兩個可切換路徑而通行以在一個基準電壓點上建立與被接通的路徑之數量有關的一個基準電壓的構件,並且在提供至少兩個可切換路徑的第二部件中,與該第二部件相關聯的一個輸出係與被接通的路徑之第二數量和該基準電壓點有關,該基準電壓點將該第一部件連接至該第二部件。
在範例1367中,範例1366之標的選項性包含:該等第一部件路徑各分別包含所具有之閘極連接至該基準電壓點的一個電晶體。
在範例1368中,範例1367之標的選項性包含:該等第一部件路徑各分別包含作為在該電流源與該電晶體間之與該電晶體串聯的一個開關的一第二電晶體。
在範例1369中,範例1366~1368其中任何一或多者之標的選項性包含:該基準電壓點包含以可切換方式連接在該第一部件與該第二部件之間的構件。
在範例1370中,範例1366~1369其中任何一或多者之標的選項性包含:該第二部件的各個路徑分別包含所具有之閘極連接至該基準電壓點的一個電晶體。
在範例1371中,範例1370之標的選項性包含:該第二部件的各個路徑進一步分別包含串聯在該輸出與該電晶體之間的作為用於連結該路徑的構件的一第二電晶體。
在範例1372中,範例1366~1371其中任何一或多者之標的選項性包含:該基準電壓點之電壓係V/N,其中,N是該第一部件中之路徑數,且V是當只有一個路徑活躍時在該基準點上的電壓。
範例1373是一種用於射頻接收器裝置的混合信號前饋反饋偏振器等化器(MSFFPE)裝置,其可包含:可連接至在該接收器之數位側上的一個同相(I)信號線路和一個九十度相差(Q)信號線路的數個輸入端、在該等輸入端之輸入信號上作業的數個過濾與處理元件、以及可連接至在該接收器之類比側的一個I信號線路和一個Q信號線路的數個輸出端。
在範例1374中,範例1373之標的選項性包含:在該接收器之該等數位側和類比側上的該等I和Q信號線路各包含垂直部件VI和VQ及水平部件。HI和HQ。
在範例1375中,範例1374之標的選項性包含:該等過濾與處理元件包含用於減少在VI與VH信號線路間、在VI與HQ信號線路間、在VQ與HI信號線路間及在VQ與HQ信號線路間之串音的電路。
在範例1376中,範例1373~1375其中任何一或多者之標的選項性包含:該等過濾與處理元件包含用於減少在該等I和Q信號線路間之串音的電路。
在範例1377中,範例1373~1376其中任何一或多者之標的選項性包含:該等過濾與處理元件包含數位延遲器和加法器電路。
在範例1378中,範例1373~1377其中任何一或多者之標的選項性包含:該等過濾與處理元件包含數個可重置電容器,該等可重置電容器具有可藉由一個重置時鐘信號而被重置的一個輸出電容器電壓。
在範例1379中,範例1378之標的選項性包含:該等電容器會在整合時鐘時段當中整合電荷。
在範例1380中,範例1373~1379其中任何一或多者之標的選項性包含:該等過濾與處理元件進一步包含一個運算放大器,該運算放大器可提供與用於改善帶寬及消除偏移的加強裝置有關的共模反饋。
在範例1381中,範例1380之標的選項性包含:數個反饋分接點和一個決策反饋等化器(DFE)輸入。
範例1382是一種用於操作用於射頻接收器裝置的混合信號前饋反饋偏振器等化器(MSFFPE)裝置的方法,其可包含:接收給可連接至在該接收器之數位側上的一個同相(I)信號線路和一個九十度相差(Q)信號線路的數個輸入端的數位信號、藉由數個過濾與處理元件而過濾並處理所接收到的該等數位信號、以及在可連接至在該接收器之類比側上的一個I信號線路和一個Q信號線路的數個輸出端上輸出類比信號。
在範例1383中,範例1382之標的選項性包含:在該接收器之該等數位側和類比側上的該等I和Q信號線路各包含垂直部件VI和VQ及水平部件。HI和HQ。
在範例1384中,範例1383之標的選項性包含:使用該等過濾與處理元件來減少在VI與VH信號線路間、在VI與HQ信號線路間、在VQ與HI信號線路間及在VQ與HQ信號線路間之串音。
在範例1385中,範例1382~1384其中任何一或多者之標的選項性包含:使用該等過濾與處理元件來減少在該等I和Q信號線路之間的串音。
在範例1386中,範例1382~1385其中任何一或多者之標的選項性包含:該等過濾與處理元件包含數位延遲器和加法器電路。
在範例1387中,範例1382~1386其中任何一或多者之標的選項性包含:該等過濾與處理元件包含數個可重置電容器,該等可重置電容器具有可藉由一個重置時鐘信號而被重置的一個輸出電容器電壓。
在範例1388中,範例1387之標的選項性包含:該等電容器會在整合時鐘時段當中整合電荷。
在範例1389中,範例1382~1388其中任何一或多者之標的選項性包含:該等過濾與處理元件進一步包含一個運算放大器,該運算放大器可提供與用於改善帶寬及消除偏移的加強裝置有關的共模反饋。
在範例1390中,範例1389之標的選項性包含:數個反饋分接點和一個決策反饋等化器(DFE)輸入。
範例1391是一種系統,其包含用於進行範例1382~1390中之任一方法的構件。
範例1392是一種用於操作用於射頻接收器裝置的混合信號前饋反饋偏振器等化器(MSFFPE)裝置的裝置,其可包含:用於接收給可連接至在該接收器之數位側上的一個同相(I)信號線路和一個九十度相差(Q)信號線路的數個輸入端的數位信號的構件、用於藉由數個過濾與處理元件而過濾並處理所接收到的該等數位信號的構件、以及用於在可連接至在該接收器之類比側上的一個I信號線路和一個Q信號線路的數個輸出端上輸出類比信號的構件。
在範例1393中,範例1392之標的選項性包含:在該接收器之該等數位側和類比側上的該等I和Q信號線路各包含垂直部件VI和VQ及水平部件。HI和HQ。
在範例1394中,範例1393之標的選項性包含:使用該等過濾與處理元件來減少在VI與VH信號線路間、在VI與HQ信號線路間、在VQ與HI信號線路間及在VQ與HQ信號線路間之串音。
在範例1395中,範例1392~1394其中任何一或多者之標的選項性包含:使用該等過濾與處理元件來減少在該等I和Q信號線路之間的串音。
在範例1396中,範例1392~1395其中任何一或多者之標的選項性包含:該等過濾與處理元件包含數位延遲器和加法器電路。
在範例1397中,範例1392~1396其中任何一或多者之標的選項性包含:該等過濾與處理元件包含數個可重置電容器,該等可重置電容器具有可藉由一個重置時鐘信號而被重置的一個輸出電容器電壓。
在範例1398中,範例1397之標的選項性包含:該等電容器會在整合時鐘時段當中整合電荷。
在範例1399中,範例1392~1398其中任何一或多者之標的選項性包含:該等過濾與處理元件進一步包含用於與用於改善帶寬及消除偏移的加強裝置有關的共模反饋的構件。
在範例1400中,範例1399之標的選項性包含:數個反饋分接點和一個決策反饋等化器(DFE)輸入。
範例1401包含一種包含雙向放大器的設備,該雙向放大器包含:用於在發送(Tx)模式放大Tx信號以提供經放大Tx信號的一第一放大器;用於在接收(Rx)模式放大Rx信號以提供經放大Rx信號的一第二放大器;用於在Tx模式中將該Tx信號從一第一輸出入端提供給該第一放大器、並在Rx模式於該第一輸出入端將該經放大Rx信號從該第二放大器輸出的一第一變壓器;用於在Rx模式中將該Rx信號從一第二輸出入端提供給該第二放大器、並在Tx模式於該第二輸出入端將該經放大Tx信號從該第一放大器輸出的第二變壓器;以及多個切換器,其可在該Tx模式將多個啟用電壓切換至該第一放大器並將多個停用電壓切換至該第二放大器,該等多個切換器並可在該Rx模式將該等多個啟用電壓切換至該第二放大器並將該等多個停用電壓切換至該第一放大器。
在一種範例中,範例1401之該設備可包含例如一或多個額外元件,例如一個雙向分離與組合器、一個雙向混合器、PA、一個LNA、一或多個切換器、一或多個混合器、一個I/Q產生器和(或)一或多個移相器,例如,如於後文中針對範例1422、1440、1454、1465、1476、1487、1500、1513、1526、1538和(或)1551所說明的。
範例1402包含範例1401之標的,並選項性包含:其中,該等多個啟用電壓包含要在Tx模式被施加至該第一放大器之至少一個汲極並在Rx模式被施加至該第二放大器之至少一個汲極的汲極電壓。
範例1403包含範例1402之標的,並選項性包含:其中,該等多個啟用電壓包含要在Tx模式被施加至該第二放大器之至少一個汲極、並要在Rx模式被施加至該第一放大器之至少一個汲極的源極電壓。
範例1404包含範例1402或1403之標的,並選項性包含:其中,該等多個切換器包含:用於使該第二放大器之該至少一個汲極在Tx模式的汲極電壓與Rx模式的源極電壓之間切換的一第一切換器;以及用於使該第一放大器之該至少一個汲極在Tx模式的源極電壓與Rx模式的汲極電壓之間切換的一第二切換器。
範例1405包含範例1402~1404其中任何一者之標的,並選項性包含:其中,該雙向放大器包含:用於將該Tx信號從該第一變壓器提供至該第一放大器之一第一輸入端的一第一電容器;用於將Tx信號從該第一變壓器提供至該第一放大器之一第二輸入端的一第二電容器;用於將該Rx信號從該第二變壓器提供至該第二放大器之一第一輸入端的一第三電容器;以及用於將該Rx信號從該第二變壓器提供至該第二放大器之一第二輸入端的一第四電容器
範例1406包含範例1402~1405其中任何一者之標的,並選項性包含:其中,該等第一和第二放大器其中至少一個放大器包含一個共源極負型金氧半導體(NMOS)場效電晶體(FET)。
範例1407包含範例1401之標的,並選項性包含:其中,該等多個啟用電壓包含:要在Tx模式被施加至該第一放大器之至少一個汲極、並要在Rx模式被施加至該第二放大器之至少一個汲極的一個汲極電壓;要在Tx模式被施加至該第一放大器之至少一個閘極、並要在Rx模式被施加至該第二放大器之至少一個閘極的一個偏壓電壓;以及要在Tx模式被施加至該第一放大器之至少一個源極、並要在Rx模式被施加至該第二放大器之至少一個源極的一個源極電壓。
範例1408包含範例1407之標的,並選項性包含:其中,該等多個停用電壓包含:要在Tx模式被施加至該第二放大器之該至少一個閘極、並要在Rx模式被施加至該第一放大器之該至少一個閘極的該汲極電壓;以及要在Tx模式被施加至該第二放大器之該至少一個源極、並要在Rx模式被施加至該第一放大器之該至少一個源極的該偏壓電壓。
範例1409包含範例1407或1408之標的,並選項性包含:其中,該等多個切換器包含:用於使該第二放大器之該至少一個汲極與該第一放大器之該至少一個閘極在Tx模式的該汲極電壓與Rx模式的該偏壓電壓之間切換的一第一切換器;用於使該第一放大器之該至少一個源極在Tx模式的該偏壓電壓與Rx模式的該源極電壓之間切換的一第二切換器;用於使該第二放大器之該至少一個源極在Tx模式的該源極電壓與Rx模式的該偏壓電壓之間切換的一第三切換器;以及用於使該第二放大器之該至少一個汲極與該第一放大器之該至少一個閘極在Tx模式的該偏壓電壓與Rx模式的該汲極電壓之間切換的一第四切換器。
範例1410包含範例1401之標的,並選項性包含:其中,該等多個啟用電壓包含:要在Tx模式被施加至該第一放大器之至少一個源極、並要在Rx模式被施加至該第二放大器之至少一個汲極的一個汲極電壓;要在Tx模式被施加至該第一放大器之至少一個汲極、並要在Rx模式被施加至該第二放大器之至少一個源極的一個源極電壓;要在Tx模式被施加至該第一放大器之至少一個閘極的一第一偏壓電壓;以及要在Rx模式被施加至該第二放大器之至少一個閘極的一第二偏壓電壓。
範例1411包含範例1410之標的,並選項性包含:其中,該等多個停用電壓包含:要在Tx模式被施加至該第二放大器之該至少一個汲極並被施加至該第二放大器之該至少一個源極的該第一偏壓電壓;以及要在Tx模式被施加至該第一放大器之該至少一個汲極並在Rx模式被施加至該第一放大器之該至少一個源極的該第二偏壓電壓。
範例1412包含範例1410或1411其中任何一者之標的,並選項性包含:其中,該等多個切換器包含:用於使該第二放大器之該至少一個汲極與該第一放大器之該至少一個閘極在Tx模式的源極電壓與Rx模式的第二偏壓電壓之間切換的一第一切換器;用於使該第一放大器之該至少一個源極在Tx模式的第一偏壓電壓與Rx模式的源極電壓之間切換的一第二切換器;用於使該第二放大器之該至少一個源極在Tx模式的汲極電壓與Rx模式的第二偏壓電壓之間切換的一第三切換器;以及用於使該第一放大器之該至少一個汲極與該第二放大器之該至少一個閘極在Tx模式的第一偏壓電壓與Rx模式的汲極電壓之間切換的一第四切換器。
範例1413包含範例1410~1412其中任何一者之標的,並選項性包含:其中,該第一放大器包含一或多個正型金氧半導體(PMOS)FET,並且該第二放大器包含一或多個負型金氧半導體(NMOS)FET。
範例1414包含範例1401~1413其中任何一者之標的,並包含:控制電路,用以提供多個控制信號來基於Tx模式或Rx模式而以可控制方式使該等多個切換器在該第一放大器與第二放大器之間作切換。
範例1415包含範例1401~1414其中任何一者之標的,並選項性包含:其中,該第一放大器包含一個功率放大器(PA),並且該第二放大器包含一個低雜訊放大器(LNA)。
範例1416包含範例1401~1415其中任何一者之標的,並選項性包含:其中,該第一放大器包含一第一共源極場效電晶體(FET)對,並且該第二放大器包含一第二共源極場效電晶體(FET)對。
範例1417包含範例1401~1416其中任何一者之標的,並包含:一個收發器,其受組配為可發送該Tx信號並可接收該Rx信號。
範例1418包含範例1417之標的,並選項性包含:其中,該收發器包含一個第五代(5G)蜂巢式收發器。
範例1419包含範例1417之標的,並選項性包含:其中,該收發器包含被組配來在一個60吉赫(GHz)頻帶上收發該Tx信號及該Rx信號的一個60 GHz收發器。
範例1420包含範例1417~1419其中任何一者之標的,並選項性包含:其中,該收發器包含一個半雙工收發器。
範例1421包含範例1401~1420其中任何一者之標的,並包含一或多個相位陣列天線。
範例1422包含一種包含可在組合器模式與分離器模式之間切換的主動雙向分離與組合器(ABDSC)的設備,該ABDSC包含:多個天線介面,用以在該組合器模式中接收分別來自多個天線埠中之一各別對應者的多個接收(Rx)信號、並在該分離器模式中將多個發送(Tx)信號分別輸出至該等多個天線埠中之一各別對應者;以及用於以可操作方式將該ABDSC耦接至一個放大電路的一個變壓器,該變壓器被組配為可在該分離器模式中將Tx信號從該放大電路移轉至該等多個天線介面、並可在該組合器模式中將該等多個Rx信號組合成一個組合Rx信號並將該組合Rx信號提供給該放大電路。
在一種範例中,範例1422之該設備可包含例如一或多個額外元件,例如一個雙向分離與組合器、一個雙向混合器、PA、一個LNA、一或多個切換器、一或多個混合器、一個I/Q產生器和(或)一或多個移相器,例如,如針對範例1401、1440、1454、1465、1476、1487、1501、1513、1526、1538和(或)1551所說明的。
範例1423包含範例1422之標的,並包含:用於以可控制方式使該ABDSC在該分離器模式與該組合器模式之間切換的控制器電路。
範例1424包含範例1422或1423之標的,並選項性包含:其中,該等多個天線介面中之一天線介面包含:以疊接方式連接的第一電晶體對,其係要藉由該第一電晶體對中的一個電晶體而在分離器模式中被啟用並在組合器模式中被停用;以及以疊接方式連接的第二電晶體對,其係要藉由該第二電晶體對中的一個電晶體而在組合器模式中被啟用並在分離器模式中被停用。
範例1425包含範例1424之標的,並選項性包含:其中,該第一電晶體對包含第一對場效電晶體(FET),並且該第二電晶體對包含第二對FET。
範例1426包含範例1422或1423之標的,並選項性包含:其中,該等多個天線介面中的一個天線介面包含:具有共源極連結的一第一電晶體,其係要在組合器模式中被啟用並在分離器模式中被停用;以及具有共源極連結的一第二電晶體,其係要在分離器模式中被啟用並在組合器模式中被停用。
範例1427包含範例1426之標的,並選項性包含:其中,該第一電晶體和該第二電晶體包含場效電晶體(FET)。
範例1428包含範例1422或1423之標的,並選項性包含:其中,該等多個天線介面中之一天線介面包含:具有共閘極連結的一個電晶體,其係要在分離器模式中於該電晶體之源極接收源極電壓(Vs)並於該電晶體之閘極接收閘極電壓(Vg)、並要在組合器模式中於該電晶體之源極接收汲極電壓(Vd)並於該電晶體之閘極接收源極電壓Vs。
範例1429包含範例1428之標的,並選項性包含:其中,該電晶體包含一個場效電晶體(FET)。
範例1430包含範例1422或1423之標的,並選項性包含:其中,該等多個天線介面中之一天線介面包含:具有共閘極連結的一第一電晶體,其係要在組合器模式中被啟用並在分離器模式中被停用;以及具有共源極連結的一第二電晶體,其係要在分離器模式中被啟用並在組合器模式中被停用。
範例1431包含範例1430之標的,並選項性包含:其中,該第一電晶體和該第二電晶體包含場效電晶體(FET)。
範例1432包含範例1422~1431其中任何一者之標的,並選項性包含:其中,該等多個 天線介面包含至少四個天線介面。
範例1433包含範例1422~1432其中任何一者之標的,並包含該放大電路,該放大電路包含:一個雙向放大器,其可將該組合Rx信號放大成經放大Rx信號、並可藉由放大經向上轉換Tx信號來產生該Tx信號;一個混合器,其可將中頻(IF)Tx信號向上轉換成該經向上轉換Tx信號、並可將該經放大Rx信號向下轉換成IF Rx信號;以及一個IF子系統,其可基於該IF Rx信號而產生一第一數位信號、並可基於一第二數位信號而產生該IF Tx信號。
範例1434包含範例1433其中任何一者之標的,並包含:用於以可控制方式使該ABDSC在該分離器模式與該組合器模式之間切換的控制器電路,該控制器電路可在該ABDSC處於分離器模式中時控制、致使並(或)觸發該雙向放大器來放大該經向上轉換Tx信號,並可在該ABDSC處於組合器模式中時控制、致使並(或)觸發該雙向放大器來放大該組合Rx信號。
範例1435包含範例1422~1434其中任何一者之標的,並包含:一個收發器,其係組配來收發該等Tx信號和該等Rx信號。
範例1436包含範例35之標的,並選項性包含:其中,該收發器包含被組配來在一個60吉赫(GHz)頻帶上收發該等Tx信號及該等Rx信號的一個60 GHz收發器。
範例1437包含範例1435或1436之標的,並選項性包含:其中,該收發器包含一個半雙工收發器。
範例1438包含範例1435~1437其中任何一者之標的,並包含一個第五代(5G)蜂巢式收發器。
範例1439包含範例1422~1438其中任何一者之標的,並包含一或多個相位陣列天線。
範例1440包含一種包含數位功率放大器(PA)以根據數位控制信號來以可控制方式放大及調變輸入信號的設備,該數位PA包含:可藉由該數位控制信號控制的多個堆疊閘控放大器,用以提供多個經放大經調變信號,該等多個堆疊閘控放大器中的一個堆疊閘控放大器包含用於接收該輸入信號的第一輸入端、用於接收該數位控制信號的第二輸入端、及用於提供該等多個經放大經調變信號其中一個經放大經調變信號的輸出端;以及一個組合器,用以將該等多個經放大經調變信號組合成一個組合器輸出信號,該組合器輸出信號具有植基於該數位控制信號的輸出功率位準及調變。
在一種範例中,範例1440之該設備可包含例如一或多個額外元件,例如一個雙向放大器、一個雙向混合器、一個雙向分離與組合器、一個PA、一個LNA、一或多個切換器、一或多個混合器、一個I/Q產生器和(或)一或多個移相器,例如,如針對範例1401、1422、1454、1465、1476、1487、1500、1513、1526、1538和(或)1551所說明的。
範例1441包含一個範例1440之標的,並選項性包含:其中,該堆疊閘控放大器包含:用於藉由根據該數位控制信號而對該輸入信號作放大和調變來提供該經放大經調變信號的第一電晶體;以及用於根據該數位控制信號而數位式控制該第一電晶體之閘極的第二電晶體。
範例1442包含範例1440或1441之標的,並選項性包含:其中,該第二電晶體係組配來根據該數位控制信號的一個位元值而使該堆疊閘控放大器在接通(On)狀態與斷開(Off)狀態之間切換。
範例1443包含範例1440~1442其中任何一者之標的,並選項性包含:其中,該第一電晶體包含一第一場效電晶體(FET),並且該第二電晶體包含一第二FET。
範例1444包含範例1440~1443其中任何一者之標的,並選項性包含:其中,該第一電晶體係組配來根據該數位控制信號的一個位元而以為二的因數來放大該輸入信號。
範例1445包含範例1440~1444其中任何一者之標的,並選項性包含:其中,該數位PA可依據一種調變方案而根據該數位控制信號調變該輸入信號。
範例1446包含範例1440~1445其中任何一者之標的,並選項性包含:其中,該調變方案包含一種正交調幅(QAM)方案。
範例1447包含範例1446之標的,並選項性包含:其中,該QAM方案包含一種64 QAM方案。
範例1448包含範例1440~1447其中任何一者之標的,並選項性包含:其中,該數位信號包含六個位元。
範例1449包含範例1440~1448其中任何一者之標的,並選項性包含:該等多個堆疊閘控放大器包含六個堆疊閘控放大器。
範例1450包含範例1440~1449其中任何一者之標的,並包含:一個相位調變器,用以基於相位資料而提供該輸入信號給該數位PA;以及一個基帶,用以基於該相位資料而提供該數位控制信號給該數位PA。
範例1451包含範例1440~1450其中任何一者之標的,並包含:一個毫米波發送器,用以發送該組合器輸出信號。
範例1452包含範例1440~1451其中任何一者之標的,並包含:以可操作方式耦接至該數位 PA的一或多個相位陣列天線。
範例1453包含範例1440~1452其中任何一者之標的,並包含:以可操作方式耦接至該數位 PA的一或多個天線。
範例1454包含一種包含二階段多厄悌放大器的設備,該二階段多厄悌放大器包含:至少一個驅動器放大器,用以放大驅動器經放大輸入信號以在第一階段提供驅動器射頻(RF)信號;至少一個主要放大器,用以放大該驅動器RF信號以在第二階段提供主要放大器信號;至少一個可控尖峰放大器,其可根據該驅動器RF信號之位準而被切換成開啟(On)狀態,並可在該On狀態中放大該驅動器RF信號以提供尖峰放大器信號;以及一個次四分之一波長(SQWL)貝楞,用以組合該主要放大器信號與該尖峰放大器信號,該SQWL貝楞包含一第一傳輸線,該第一傳輸線係用於匹配在該至少一個驅動器放大器之至少一個輸出端、該至少一個主要放大器之至少一個輸入端與該至少一個可控尖峰放大器之至少一個輸入端之間的阻抗,該SQWL貝楞亦包含一第二傳輸線,該第二傳輸線係用於匹配在該至少一個主要放大器之至少一個輸出端與該至少一個可控尖峰放大器之至少一個輸出端之間的阻抗。
在一種範例中,範例1454之該設備可包含例如一或多個額外元件,例如一個雙向放大器、一個雙向混合器、一個雙向分離與組合器、一個PA、一個LNA、一或多個切換器、一或多個混合器、一個I/Q產生器和(或)一或多個移相器,例如,如針對範例1401、1422、1440、1465、1476、1487、1500、1513、1526、1538和(或)1551所說明的。
範例1455包含範例1454之標的,並選項性包含:其中,該SQWL貝楞包含具有第一阻抗的一第三傳輸線以及多個短線,該等多個短線各具有第二阻抗,該等多個短線係用於以可操作方式將該至少一個驅動器放大器之至少一個輸入端耦接至該第三傳輸線、用於以可操作方式將該至少一個驅動器放大器之至少一個輸出端耦接至該第一傳輸線、用於以可操作方式將該至少一個主要放大器之該至少一個輸入端耦接至該第一傳輸線、用於以可操作方式將該至少一個可控尖峰放大器之至少一個輸入端耦接至該第一傳輸線、用於以可操作方式將該至少一個主要放大器之至少一個輸出端耦接至該第二傳輸線、並係用於以可操作方式將該至少一個可控尖峰放大器之至少一個輸出端耦接至該第二傳輸線。
範例1456包含範例1455之標的,並選項性包含:其中,該第一阻抗約為50歐姆,且該第二阻抗約為25歐姆,。
範例1457包含範例1455或1456之標的,並選項性包含:其中,該短線之長度植基於該驅動器RF信號之波長的約八分之一。
範例1458包含範例1455~1457其中任何一者之標的,並選項性包含:其中,該第二傳輸線和該等多個短線係組配來在該至少一個主要放大器之該至少一個輸出端及在該至少一個可控尖峰放大器之該至少一個輸出端提供串連負載。
範例1459包含範例1455~1458其中任何一者之標的,並選項性包含:其中,該至少一個驅動器放大器包含:一第一匹配網路,其包含以可操作方式耦接至該等多個短線中之一第一短線的一第一輸入端;第二匹配網路,其包含以可操作方式耦接至該等多個短線中之一第二短線的一第二輸入端,該第一匹配網路和該第二匹配網路係用於使該第一短線和該第二短線之阻抗與該第三傳輸線之阻抗匹配;一第一功率放大器,其包含以可操作方式耦接至該第一匹配網路之一第一輸出端的一第一輸入端、及以可操作方式耦接至該等多個短線中之一第三短線的一第一輸出端;以及一第二功率放大器,其包含以可操作方式耦接至該第二匹配網路之一第二輸出端的一第二輸入端、及以可操作方式耦接至該等多個短線中之一第四短線的一第二輸出端,該等第三和第四短線係用於匹配在該等第一和第二功率放大器之該等第一和第二輸出端與該第一傳輸線之間的阻抗。
範例1460包含範例1455~1459其中任何一者之標的,並選項性包含:其中,該至少一個主要放大器包含:一第一匹配網路,其包含以可操作方式耦接至該等多個短線中之一第一短線的一第一輸入端;一第二匹配網路,其包含以可操作方式耦接至該等多個短線中之一第二短線的一第二輸入端,該第一匹配網路和該第二匹配網路係用於使該等第一和第二短線之阻抗與該第一傳輸線之阻抗匹配;以及一第一功率放大器,其包含以可操作方式耦接至該第一匹配網路之一第一輸出端的一第一輸入端、和以可操作方式耦接至該等多個短線中之一第三短線的一第一輸出端;以及一第二功率放大器,其包含以可操作方式耦接至該第二匹配網路之一第二輸出端的一第二輸入端、和以可操作方式耦接至該等多個短線中之一第四短線的一第二輸出端,該等第三和第四短線係用於匹配在該等第一和第二功率放大器之該等第一和第二輸出端與該第二傳輸線之間的阻抗。
範例1461包含範例1455~1460其中任何一者之標的,並選項性包含:其中,該至少一個可控尖峰放大器包含:一第一匹配網路,其包含以可操作方式耦接至該等多個短線中之一第一短線的一第一輸入端;一第二匹配網路,其包含以可操作方式耦接至該等多個短線中之一第二短線的一第二輸入端,該等第一和第二匹配網路係用於使該等第一和第二短線之阻抗與該第一傳輸線之阻抗匹配;一第一功率放大器,其包含以可操作方式耦接至該第一匹配網路之一第一輸出端的一第一輸入端、和以可操作方式耦接至該等多個短線中之一第三短線的一第一輸出端;以及一第二功率放大器,其包含以可操作方式耦接至該第二匹配網路之一第二輸出端的一第二輸入端、和以可操作方式耦接至該等多個短線中之一第四短線的一第二輸出端,該等第三和第四短線係用於匹配在該等第一和第二功率放大器之該等第一和第二輸出端與該第二傳輸線之間的阻抗。
範例1462包含範例1454~1461其中任何一者之標的,並包含:用於產生本地振盪器(LO)信號的一個LO;用於基於該LO信號而產生同相(I)信號的I混合器電路;用於基於該LO信號而產生九十度相差(Q)信號的Q混合器電路;以及用於將該I信號和該Q信號組合成該驅動器經放大輸入信號的組合器電路
範例1463包含範例1454~1462其中任何一者之標的,並包含:以可操作方式耦接至該二階段多厄悌放大器的一或多個相位陣列天線。
範例1464包含範例1454~1463其中任何一者之標的,並包含:以可操作方式耦接至該二階段多厄悌放大器的一或多個天線。
範例1465包含一種包含同相(I)九十度相差(Q)(I/Q)產生器的設備,該I/Q產生器包含:用於產生本地振盪器(LO)信號的一個LO;一第一可控相位調變鍊,用以在發送(Tx)模式中基於該LO信號而產生經調相Tx信號、並在接收(Rx)模式中基於該LO信號而產生經調相I信號;一第二可控相位調變鍊,用以在該Rx模式中基於該LO信號而產生經調相Q信號;以及混合器電路,用以在該Rx模式中將來自一或多個天線埠的Rx信號基於該經調相I信號而向下轉換成I經調相經向下轉換信號並基於該經調相Q信號而向下轉換成Q經調相經向下轉換信號。
在一種範例中,範例1465之該設備可包含例如一或多個額外元件,例如一個雙向放大器、一個雙向混合器、一個雙向分離與組合器、一個PA、一個LNA、一或多個切換器、一或多個混合器和(或)一或多個移相器,例如,如針對範例1401、1422、1440、1454、1476、1487、1500、1513、1526、1538和(或)1551所說明的。
範例1466包含範例1465之標的,並選項性包含:其中,該混合器電路包含:一第一混合器,用以基於該經調相 I 信號而在該Rx模式中將所接收到的信號向下轉換成I經調相經向下轉換信號;以及一第二混合器,用以基於該經調相 Q 信號而在該Rx模式中將所接收到的信號向下轉換成Q經調相經向下轉換信號。
範例1467包含範例1466之標的,並選項性包含:其中,該I/Q產生器包含:用於在該Rx模式將該第一可控相位調變鍊連接至該第一混合器的一第一切換器;以及用於在該Tx模式將該第一可控相位調變鍊連接至一個功率放大器的一第二切換器。
範例1468包含範例1465之標的,並包含:一個低雜訊放大器(LNA),用以基於自一或多個相位陣列天線接收而來的信號而產生該所接收信號。
範例1469包含範例1465之標的,並選項性包含:其中,該I經調相經向下轉換信號和該Q經調相經向下轉換信號包含基帶信號。
範例1470包含範例1465之標的,並選項性包含:其中,該I/Q產生器包含:一第一相位調變器,用以藉由要被施用至一個相位陣列天線中之一元件的一第一相移量而移動該本地振盪器信號之相位;以及一第二相位調變器,用以藉由一第二相移量而移動該本地振盪器信號之相位,該第二相移量包含該第一相移量的九十度轉位。
範例1471包含範例1470之標的,並選項性包含:其中,該第一可控相位調變鍊包含:該第一相位調變器;以及一個三倍器,用以在該Tx模式中使該經調相Tx信號之相位和頻率變成三倍、並在該Rx模式中使該經調相Q信號之相位和頻率變成三倍。
範例1472包含範例1470之標的,並選項性包含:其中,該第二可控相位調變鍊包含:該第二相位調變器;以及一個三倍器,用以在該Rx模式中使該經調相Q信號之相位和頻率變成三倍。
範例1473包含範例1465之標的,並選項性包含:其中,該本地振盪器信號之頻率係載波頻率的三分之一(fcarier/3)。
範例1474包含範例1465之標的,並包含數個相位陣列天線中之一或多者。
範例1475包含範例1465之標的,並包含一個半雙工收發器。
範例1476包含一種包含射頻(RF)放大器的設備,該RF放大器包含:第一異相放大器電路,用以基於第一輸入信號而提供第一同相(I)信號及基於第二輸入信號而提供第一九十度相差(Q)信號;第二異相放大器電路,用以基於該第一輸入信號而提供第二I信號及基於該第二輸入信號而提供第二Q信號;第三異相放大器電路,用以基於第三輸入信號而提供第三I信號及基於第四輸入信號而提供第三Q信號;第四異相放大器電路,用以基於該第三輸入信號而提供第四I信號及基於該第四輸入信號而提供第四Q信號;以及一個次四分之一波長(SQWL)四路組合器貝楞,其包含用於將該第一I信號和該第二I信號耦接至一第一傳輸線的一第一電感短線、用於將該第三I信號和該第四I信號耦接至一第二傳輸線的一第二電感短線、用於將該第一Q信號和該第二Q信號耦接至該第一傳輸線的一第一電容短線、及用於將該第三Q信號和該第四Q信號耦接至該第二傳輸線的一第二電容短線,該第一傳輸線係用於基於該第一I信號、該第二I信號、該第一Q信號和該第二Q信號的組合而提供第一RF信號,該第二傳輸線係用於基於該第三I信號、該第四I信號、該第三Q信號和該第四Q信號的組合而提供第二RF信號。
在一種範例中,範例1476之該設備可包含例如一或多個額外元件,例如一個雙向放大器、一個雙向混合器、一個雙向分離與組合器、一個PA、一個LNA、一或多個切換器、一或多個混合器、一個I/Q產生器和(或)一或多個移相器,例如,如針對範例1401、1422、1440、1454、1465、1487、1500、1513、1526、1538和(或)1551所說明的。
範例1477包含範例1476之標的,並選項性包含:其中,該第一異相放大器電路包含以可操作方式耦接至該第一電感短線和該第一電容短線的一第一異相放大器,該第二異相放大器電路包含以可操作方式耦接至該第一電感短線和該第一電容短線的一第二異相放大器,該第三異相放大器電路包含以可操作方式耦接至該第二電感短線和該第二電容短線的一第三異相放大器,且該第四異相放大器電路包含以可操作方式耦接至該第二電感短線和該第二電容短線的一第四異相放大器。
範例1478包含範例1477之標的,並選項性包含:其中,該等第一、第二、第三和第四異相放大器各包含:一個I/Q產生器,用以基於本地振盪器(LO)I信號而產生初始I信號、並基於LO Q信號而產生初始Q信號;相位調變器電路,用以基於該異相放大器之第一輸入而藉由調變該初始I信號來產生經調相I信號、並基於該異相放大器之第二輸入而藉由調變該初始Q信號來產生經調相Q信號;一第一放大器,用以藉由放大該經調相I信號而輸出經放大I信號;以及一第二放大器,用以藉由放大該經調相Q信號而輸出經放大Q信號。
範例1479包含範例1478之標的,並選項性包含:其中,該第一電感短線係用於對該異相放大器之該第一放大器之輸出端施加25歐姆阻抗,且該第一電容短線係用於對該異相放大器之該第二放大器之輸出端施加25歐姆阻抗。
範例1480包含範例1478或1479之標的,並選項性包含:其中,該第二電感短線係用於對該異相放大器之該第一放大器之輸出端施加25歐姆阻抗,且該第二電容短線係用於對該異相放大器之該第二放大器之輸出端施加25歐姆阻抗。
範例1481包含範例1478~1480其中任何一者之標的,並包含:用於產生該LO I信號和該LO Q信號的一個LO。
範例1482包含範例1476~1481其中任何一者之標的,並選項性包含:其中,該SQWL四路組合器貝楞包含一個西雷克司組合器。
範例1483包含範例1476~1481其中任何一者之標的,並選項性包含:其中,該SQWL四路組合器貝楞包含一個不隔離組合器。
範例1484包含範例1476~1483其中任何一者之標的,並包含一個半雙工收發器。
範例1485包含範例1476~1484其中任何一者之標的,並包含以可操作方式耦接至該RF放大器的一或多個天線。
範例1486包含範例1476~1485其中任何一者之標的,並包含以可操作方式耦接至該RF放大器的一或多個相位陣列天線。
範例1487包含一種包含可控移相器的設備,該可控移相器包含:同相(I)移相電路,用以基於I信號和九十度相差(Q)信號而提供經移相I信號,該I移相電路被組配為可藉由根據第一控制信號而移動該I信號之相位來提供第一經移相I信號、可藉由根據第二控制信號而移動該Q信號之相位來提供第一經移相Q信號、並可藉由將該第一經移相I信號與該第一經移相Q信號組合來提供該經移相I信號;以及Q移相電路,用以基於該Q信號和該I信號而提供經移相Q信號,該Q移相電路被組配為可藉由根據第三控制信號而移動該I信號之相位來提供第二經移相I信號、可藉由根據第四控制信號而移動該Q信號之相位來提供第二經移相Q信號、並可藉由將該第二經移相I信號與該第二經移相Q信號組合來提供該經移相Q信號。
在一種範例中,範例1487之該設備可包含例如一或多個額外元件,例如一個雙向放大器、一個雙向混合器、一個雙向分離與組合器、一個PA、一個LNA、一或多個切換器、一或多個混合器和(或)一個I/Q產生器,例如,如針對範例1401、1422、1440、1454、1465、1476、1500、1513、1526、1538和(或)1551所說明的。
範例1488包含範例1487之標的,並選項性包含:其中,該I移相電路包含:用於將該第一控制信號轉換成I控制電壓的一第一電壓數位至類比轉換器(VDAC), 該I移相電路可根據該I控制電壓而移動該I信號之相位;以及用於將該第二控制信號轉換成Q控制電壓的一第二VDAC, 該I移相電路可根據該Q控制電壓而移動該Q信號之相位。
範例1489包含範例1488之標的,並選項性包含:其中,該I移相電路包含:以一種閘極疊接配置方式配置的第一組多個電晶體,用以根據該I控制電壓而產生該第一經移相I信號;以及以一種閘極疊接配置方式配置的第二組多個電晶體,用以根據該Q控制電壓而產生該第一經移相Q信號。
範例1490包含範例1487~1489其中任何一者之標的,並選項性包含:其中,該Q移相電路包含:用於將該第三控制信號轉換成I控制電壓的一第一電壓數位至類比轉換器(VDAC), 該Q移相電路可根據該I控制電壓而移動該I信號之相位;以及用於將該第四控制信號轉換成Q控制電壓的一第二VDAC,該Q移相電路可根據該Q控制電壓而移動該Q信號之相位。
範例1491包含範例1490之標的,並選項性包含:其中,該Q移相電路包含:以一種閘極疊接配置方式配置的第一組多個電晶體,用以根據該I控制電壓而產生該第二經移相I信號;以及以一種閘極疊接配置方式配置的第二組多個電晶體,用以根據該Q控制電壓而產生該第二經移相Q信號。
範例1492包含範例1487~1491其中任何一者之標的,並包含:一個低雜訊放大器(LNA),用以藉由放大來自一或多個天線的射頻(RF)信號而提供接收(Rx)信號;以可操作方式耦接至該可控移相器之該第一輸入端的一第一混合器,該第一混合器可藉由根據一個正弦信號而混合該Rx信號來產生該I信號;以及以可操作方式耦接至該壓控移相器之該第二輸入端的一第二混合器,該第二混合器可藉由根據一個餘弦信號而混合該Rx信號來產生該Q信號。
範例1493包含範例1487~1492其中任何一者之標的,並包含:以可操作方式耦接至該可控移相器之第一輸出端的一第一混合器,該第一混合器可藉由根據一個正弦信號而混合該經移相I信號來產生第一射頻(RF)信號;以可操作方式耦接至該可控移相器之第二輸出端的一第二混合器,該第二混合器可藉由根據一個餘弦信號而混合該經移相Q信號來產生第二RF信號;以及一個功率放大器(PA),用以藉由放大該第一RF信號和該第二RF信號而將發送(Tx)信號提供給一或多個天線。
範例1494包含範例1487之標的,並包含:一個校準子系統,其係組配來根據一個預定星點圖而校準該可控移相器之線性與解析度。
範例1495包含範例1494之標的,並選項性包含:其中,該校準子系統可產生一個查找表(LTU),該LUT包含根據該預定星點圖而分別對應於多個星點中之一各別對應者的多對電壓值,一對電壓值包含要被施用至該第一控制信號的第一I電壓值、要被施用至該第二控制信號的第一Q電壓值、要被施用至該第三控制信號的第二I電壓值、及要被施用至該第四控制信號的第二Q電壓值。
範例1496包含範例1494或1495之標的,並選項性包含:其中,該第一控制信號包含用於根據該預定星點圖而將第一資料施加至該I移相電路的第一數位信號,該第二控制信號包含用於根據該預定星點圖而將第二資料施加至該I移相電路的第二數位信號,該第三控制信號包含用於根據該預定星點圖而將第三資料施加至該Q移相電路的第三數位信號,並且該第四控制信號包含用於根據該預定星點圖而將第四資料施加至該Q移相電路的第四數位信號。
範例1497包含範例1487~1495其中一者之標的,並包含:以可操作方式耦接至一或多個相位陣列天線的一個收發器。
範例1498包含範例1497之標的,並選項性包含:其中,該收發器包含一個半雙工收發器。
範例1499包含範例1497之標的,並選項性包含:其中,該收發器包含一個全雙工收發器
範例1500包含一種包含用於使天線端子與功率放大器(PA)和低雜訊放大器(LNA)介接的PA-LNA介面的設備,該PA-LNA介面包含:一個感測器,用以根據來自該PA的發送(Tx)信號而提供感測信號;一個轉相器,用以藉由旋轉該感測信號之相位而提供經轉相信號;一個可變增益放大器(VGA),用以藉由根據該Tx信號之振幅而放大該經轉相信號來提供Tx洩漏消除信號;以及一個組合器,用以將第一組合器輸入信號與第二組合器輸入信號組合,該第一組合器輸入信號包含該Tx洩漏消除信號,該第二組合器輸入信號包含從該Tx信號到該LNA的Tx洩漏。
在一種範例中,範例1500之該設備可包含例如一或多個額外元件,例如一個雙向放大器、一個雙向混合器、一個雙向分離與組合器、一個PA、一個LNA、一或多個切換器、一或多個混合器、一個I/Q產生器和(或)一或多個移相器,例如,如針對範例1401、1422、1440、1454、1465、1476、1487、1513、1526、1538和(或)1551所說明的。
範例1501包含範例1500之標的,並選項性包含:其中,在接收(Rx)模式中,該第二組合器輸入信號包含來自該天線端子的接收(Rx)信號與從該Tx信號到該LNA的Tx洩漏的組合。
範例1502包含範例1501之標的,並選項性包含:其中,在該Rx模式中,該組合器可將該第一組合器輸入信號與該第二組合器輸入信號之總和提供給該LNA。
範例1503包含範例1500~1502其中任何一者之標的,並選項性包含:其中,該轉相器被組配為可將該感測信號之相位旋轉180度。
範例1504包含範例1500~1503其中任何一者之標的,並選項性包含:其中,該組合器包含一個威金森組合器。
範例1505包含範例1500~1504其中任何一者之標的,並選項性包含:其中,該感測器包含一個電容性感測器。
範例1506包含範例1500~1505其中任何一者之標的,並選項性包含:其中,該PA-LNA介面被組配為可在Tx模式中將該Tx信號從該PA提供至該天線端子,並在接收(Rx)模式中將Rx信號從該天線端子提供至該LNA。
範例1507包含範例1506之標的,並選項性包含:其中,該PA-LNA介面可在該Tx模式中將高阻抗施加至該LNA之輸入端。
範例1508包含範例1506或1507之標的,並選項性包含:其中,該PA-LNA介面可在該Rx模式中將高阻抗施加至該PA之輸出端。
範例1509包含範例1500~1508其中任何一者之標的,並包含一個半雙工收發器。
範例1510包含範例1500~1509其中任何一者之標的,並包含一個全雙工收發器。
範例1511包含範例1500~1510其中任何一者之標的,並包含:以可操作方式耦接至該天線端子的一或多個天線。
範例1512包含範例1500~1511其中任何一者之標的,並包含:用於在Tx模式發送該Tx信號的發送器電路,以及用於在接收(Rx)模式接收該Rx信號的接收器電路。
範例1513包含一種包含本地振盪器(LO)分配網路電路的設備,該LO分配網路電路包含至少一個同相(I)九十度相差(Q)(IQ)產生器,該I/Q產生器包含:移相電路,用以根據具有第一頻率的LO信號而產生第一經移相信號和第二經移相信號,該第二經移相信號之相位係從該第一經移相信號之相位移動30度;第一三倍器電路,用以藉由使該第一經移相信號之相位變成三倍並使該第一經移相信號之頻率變成三倍來產生具有第二頻率的I信號;以及第二三倍器電路,用以藉由使該第二經移相信號之相位變成三倍並使該第二經移相信號之頻率變成三倍來產生具有該第二頻率的Q信號。
在一種範例中,範例1513之該設備可包含例如一或多個額外元件,例如一個雙向放大器、一個雙向混合器、一個雙向分離與組合器、一個PA、一個LNA、一或多個切換器、一或多個混合器和(或)一或多個移相器,例如,如針對範例1401、1422、1440、1454、1465、1476、1487、1500、1526、1538和(或)1551所說明的。
範例1514包含範例1513或1514之標的,並選項性包含:其中,該第一經移相信號包含第一I經移相信號和第二I經移相信號,且該第二經移相信號包含第一Q經移相信號和第二Q經移相信號。
範例1515包含範例1514之標的,並選項性包含:其中,該第一三倍器電路包含失衡與振幅電路,用以根據該第二Q經移相信號而平衡該第一I經移相信號之振幅、並根據該第一Q經移相信號而平衡該第二I經移相信號之振幅。
範例1516包含範例1514或1515之標的,並選項性包含:其中,該第二三倍器電路包含失衡與振幅電路,用以根據該第二I經移相信號而平衡該第一Q經移相信號之振幅,並根據該第一I經移相信號而平衡該第二Q經移相信號之振幅。
範例1517包含範例1513~1515其中任何一者之標的,並選項性包含:其中,該移相電路包含被動移相電路。
範例1518包含範例1513~1517其中任何一者之標的,並選項性包含:其中,該移相電路包含用於產生該第一經移相信號的第一注入LO(ILO)電路、和用於產生該第二經移相信號的第二ILO電路。
範例1519包含範例1513~1518其中任何一者之標的,並選項性包含:其中,該至少一個IQ產生器包含一個接收(Rx)IQ產生器,該設備包含:一或多個低雜訊放大器(LNA),用以基於例如Rx信號而產生經放大Rx信號;以及Rx混合器電路,用以基於該I信號和該經放大Rx信號而將該經放大Rx信號向下轉換成經向下轉換I信號,並用以基於該Q信號和該經放大Rx信號而將該經放大Rx信號向下轉換成經向下轉換Q信號。
範例1520包含範例1519之標的,並選項性包含:其中,該Rx混合器電路包含:用於將該Rx信號向下轉換成該經向下轉換I信號的一第一混合器;以及用於將該Rx信號向下轉換成該經向下轉換Q信號的一第二混合器。
範例1521包含範例1513~1520其中任何一者之標的,並選項性包含:其中,該至少一個IQ產生器包含一個發送(Tx)IQ產生器,該設備包含: Tx混合器電路,用以基於該I信號而將中頻(IF)I信號向上轉換成經向上轉換I信號,並用以基於該Q信號而將IF Q信號向上轉換成經向上轉換Q信號;一個組合器,用以將該經向上轉換I信號與該經向上轉換Q信號組合成一個Tx信號;以及用於放大該Tx信號的一個功率放大器(PA)。
範例1522包含範例1521之標的,並選項性包含:其中,該Tx混合器電路包含:用於將該IF I信號向上轉換成該經向上轉換I信號的一第一混合器;以及用於將該IF Q信號向上轉換成該經向上轉換Q信號的一第二混合器。
範例1523包含範例113~122其中任何一者之標的,並選項性包含:其中,該至少一個IQ產生器包含:用於產生第一I信號和第一Q信號的一第一IQ產生器,以及用於產生第二I信號和第二Q信號的一第二IQ產生器。
範例1524包含範例1513~1523其中任何一者之標的,並包含:以可操作方式耦接至一或多個天線的一個收發器。
範例1525包含範例1524之標的,並選項性包含:其中,該收發器包含一個半雙工收發器。
範例1526包含一種包含寬頻放大器電路的設備,該寬頻放大器電路包含:一個分離器,用以將射頻(RF)輸入信號分離成一個高頻帶信號和一個低頻帶信號,該分離器包含用於從該RF輸入信號過濾出該低頻帶信號的第一電路及用於從該RF輸入信號過濾出該高頻帶信號的第二電路;一個高帶放大器,用以放大該高頻帶信號以提供第一經放大信號;一個低帶放大器,用以放大該低頻帶信號以提供第二經放大信號;以及一個組合器,用以將該第一經放大信號和該第二經放大信號組合成一個經放大RF信號。
在一種範例中,範例1526之該設備可包含例如一或多個額外元件,例如一個雙向放大器、一個雙向混合器、一個雙向分離與組合器、一個PA、一個LNA、一或多個切換器、一或多個混合器、一個I/Q產生器和(或)一或多個移相器,例如,如針對範例1401、1422、1440、1454、1465、1476、1487、1500、1513、1538和(或)1551所說明的。
範例1527包含範例1526之標的,並選項性包含:其中,該寬頻放大器電路包含:第一開關,用以在該RF輸入信號是至少在一第一頻帶上時啟用該低帶放大器;以及第二開關,用以在該RF輸入信號是至少在高於該第一頻帶的一第二頻帶上時啟用該高帶放大器。
範例1528包含範例1526或1527之標的,並包含:基帶電路,用以根據該RF信號之一或多個頻帶而以可控制方式啟用該第一開關和該第二開關。
範例1529包含範例1526~1528其中任何一者之標的,並選項性包含:其中,該組合器包含一個變壓器,用以在該變壓器之一第一區段接收來自該高帶放大器的該第一經放大信號、並用以匹配在該變壓器之該第一區段與該高帶放大器之間的阻抗, 並且該變壓器可在該變壓器之一第二區段接收來自該低帶放大器的該第二經放大信號、並匹配在該變壓器之該第二區段與該低帶放大器之間的阻抗,該變壓器包含一第三區段,用以將來自該變壓器之該第一區段的該第一經放大信號與來自該變壓器之該第二區段的該第二經放大信號組合成該經放大RF信號。
範例1530包含範例1529之標的,並選項性包含:其中,該變壓器之該第一區段的實體尺寸大於該變壓器之該第二區段的實體尺寸。
範例1531包含範例1526~1530其中任何一者之標的,並選項性包含:其中,該分離器包含一個變壓器,用以在該變壓器之一第一區段而接收該RF輸入信號,以藉由該變壓器之一第二區段將該低頻帶信號提供給該低帶放大器且匹配在該變壓器之該第二區段與該低帶放大器之間的阻抗,並藉由該變壓器之一第三區段而將該高頻帶提供給該高帶放大器且匹配在該變壓器之該第三區段與該高帶放大器之間的阻抗。
範例1532包含範例1531之標的,並選項性包含:其中,該第一電路包含該變壓器之該第二區段以及該變壓器之該第一區段之至少一部分,且該第二電路包含該變壓器之該第三區段以及該變壓器之該第一區段之至少一部分。
範例1533包含範例1526~1532其中任何一者之標的,並包含:基帶電路,用以產生中頻(IF)輸入信號;以及RF電路,用以藉由對該IF輸入信號作向上轉換而產生該RF輸入信號。
範例1534包含範例1533之標的,並選項性包含:其中,該基帶電路和該RF電路藉由一個RF纜線而以可操作方式耦接。
範例1535包含範例1526~1534其中任何一者之範例之標的,並包含:以可操作方式耦接至一或多個相位陣列天線的一個發送器。
範例1536包含範例1526~1535其中任何一者之標的,並包含:以可操作方式耦接至該寬頻放大器的一或多個相位陣列天線。
範例1537包含範例1526~1536其中任何一者之標的,並包含:該寬頻放大器包含一個60 GHz頻帶放大器。
範例1538包含一種包含用於以可切換方式將一個數據機核心耦接至多個無線電核心中之一或多個無線電核心的多個阻抗匹配切換器的設備,該等多個阻抗匹配切換器中之一阻抗匹配切換器包含:用於以可操作方式耦接至該數據機核心的第一端子;用於以可操作方式耦接至該等多個無線電核心中之一各別無線電核心的第二端子;以及阻抗匹配電路,用以根據要藉由該等多個阻抗匹配切換器而耦接至該數據機核心的該一或多個無線電核心之計數而以可控制方式匹配在該無線電核心與該數據機核心之間的阻抗。
在一種範例中,範例1538之該設備可包含例如一或多個額外元件,例如一個雙向放大器、一個雙向混合器、一個雙向分離與組合器、一個PA、一個LNA、一或多個混合器、一個I/Q產生器和(或)一或多個移相器,例如,如針對範例1401、1422、1440、1454、1465、1476、1487、1500、1513、1526和(或)1551所說明的。
範例1539包含範例1538之標的,並選項性包含:其中,該阻抗匹配電路可根據來自該數據機核心的控制信號而在多個阻抗匹配模式之間切換,該等多個阻抗匹配模式分別對應於所要耦接至該數據機核心的多個不同無線電核心計數中之一各別對應者。
範例1540包含範例1539之標的,並選項性包含:其中,該阻抗匹配電路被組配為可在該等多個阻抗匹配模式中之一阻抗匹配模式當中根據對應於該阻抗匹配模式的無線電核心計數而匹配在該無線電核心與該數據機核心之間的阻抗。
範例1541包含範例1539或1540之標的,並選項性包含:其中,該等多個阻抗匹配模式包含:第一阻抗匹配模式,在該第一阻抗匹配模式當中,該阻抗匹配電路係用於匹配在該數據機核心與一個無線電核心之間的阻抗;第二阻抗匹配模式,在該第二阻抗匹配模式當中,該阻抗匹配電路係用於匹配在該數據機核心與兩個無線電核心之間的阻抗;以及第三阻抗匹配模式,在該第三阻抗匹配模式當中,該阻抗匹配電路係用於匹配在該數據機核心與三個無線電核心之間的阻抗。
範例1542包含範例1538~1541其中任何一者之標的,並選項性包含:其中,該阻抗匹配電路包含用於將該數據機核心耦接至該一或多個無線電核心的多個電晶體。
範例1543包含範例1538~1542其中任何一者之標的,並包含:多個射頻(RF)纜線,該等多個RF纜線中之一RF纜線係用於將該等多個阻抗匹配切換器中之一各別阻抗匹配切換器連接至該等多個無線電核心中之一各別無線電核心。
範例1544包含範例1543之標的,並選項性包含:其中,該等多個RF纜線中之至少一個RF纜線包含同軸纜線。
範例1545包含範例1538~1544其中任何一者之標的,並選項性包含:其中,該阻抗匹配切換器係用於在該無線電核心與該一或多個無線電核心之間維持約50歐姆阻抗。
範例1546包含範例1538~1545其中任何一者之標的,並包含該等多個無線電核心。
範例1547包含範例146之標的,並選項性包含:其中,該等多個無線電核心中之至少一個無線電核心包含半雙工收發器。
範例1548包含範例1538~1547其中任何一者之標的,並包含:包含該數據機核心的基帶電路。
範例1549包含範例1538~1548其中任何一者之標的,並包含一或多個天線。
範例1550包含範例1538~1549其中任何一者之標的,並包含一或多個相位陣列天線。
範例1551包含一種包含雙向混合器的設備,該雙向混合器包含:一個射頻(RF)端子;一個中頻(IF)端子;一第一電壓端子;一第二電壓端子;以及混合電路,其被組配為可在要對該第一電壓端子施加一第一偏壓電壓且要對該第二電壓端子施加一第二偏壓電壓時在向上轉換模式中運作,並可在要對該第一電壓端子施加該第二偏壓電壓且要對該第二電壓端子施加該第一偏壓電壓時在向下轉換模式中運作,該混合電路可在該向下轉換模式中將在該RF端子的第一RF信號向下轉換成在該IF端子的第一IF信號,並可在該向上轉換模式中將在該IF端子的第二IF信號向上轉換成在該RF端子的第二RF信號。
在一種範例中,範例1551之該設備可包含例如一或多個額外元件,例如一個雙向放大器、一個雙向分離與組合器、一個PA、一個LNA、一或多個切換器、一或多個混合器、一個I/Q產生器和(或)一或多個移相器,例如,如針對範例1401、1422、1440、1454、1465、1476、1487、1500、1513、1526和(或)1538所說明的。
範例1552包含範例1551之標的,並選項性包含:其中,該混合電路包含一個吉爾伯特胞元,該吉爾伯特胞元包含多個電晶體,該等多個電晶體係用於在該向上轉換模式中將該第二IF信號向上轉換成該第二RF信號、並在該向下轉換模式中將該第一RF信號向下轉換成該第一IF信號。
範例1553包含範例1552之標的,並選項性包含:其中,該混合電路包含:一第一變壓器,用以將該等多個電晶體之汲極耦接至該RF端子並耦接至該第一電壓端子;一第二變壓器,用以將該等多個電晶體之源極耦接至該IF端子並耦接至該第二電壓端子;以及一個本地振盪器(LO)端子,用以將LO信號耦接至該等多個電晶體之閘極。
範例1554包含範例1553之標的,並選項性包含:其中,在該向上轉換模式中,該第二變壓器可將該第二IF信號和該第二偏壓電壓提供給該等多個電晶體之源極,並且該吉爾伯特胞元可將該第二IF信號與該LO信號混合,以提供經混合RF信號給該等多個電晶體之汲極。
範例1555包含範例1554之標的,並選項性包含:其中,該第一變壓器可將在該等多個電晶體之汲極處的該經混合IF信號組合成該第一RF信號。
範例1556包含範例1553~1555其中任何一者之標的,並選項性包含:其中,在該向下轉換模式中,該第一變壓器可將該第一RF信號和該第二偏壓電壓提供給該等多個電晶體之汲極,並且該吉爾伯特胞元可將該第一RF信號與該LO信號混合,以提供經混合IF信號給該等多個電晶體之源極。
範例1557包含範例1556之標的,並選項性包含:其中,該第二變壓器可將在該等多個電晶體之源極處的該經混合RF信號組合成該第二IF信號。
範例1558包含範例1552~1557其中任何一者之標的,並選項性包含:其中,該混合電路包含:以可操作方式耦接至該第一電壓端子的一第一切換器,用以在該向上轉換模式中將該第一偏壓電壓耦接至該等多個電晶體之汲極、並在該向下轉換模式中將該第二偏壓電壓耦接至該等多個電晶體之汲極;以及以可操作方式耦接至該第二電壓端子的一第二切換器,用以在該向上轉換模式中將該第二偏壓電壓耦接至該等多個電晶體之源極、並在該向下轉換模式中將該第一偏壓電壓耦接至該等多個電晶體之源極。
範例1559包含範例1552~1558其中任何一者之標的,並包含:一個控制器,用以藉由將該第一偏壓電壓施加至該等多個電晶體之汲極、並藉由將該第二偏壓電壓施加至該等多個電晶體之源極,而將該雙向混合器切換至該向上轉換模式。
範例1560包含範例1559之標的,並選項性包含:其中,該控制器可藉由將該第一偏壓電壓施加至該等多個電晶體之源極、並藉由將該第二偏壓電壓施加至該等多個電晶體之汲極,而將該雙向混合器切換至該向下轉換模式。
範例1561包含範例1552~1560其中任何一者之標的,並選項性包含:其中,該等多個電晶體包含一或多個場效電晶體(FET)。
範例1562包含範例1551~1561其中任何一者之標的,並包含:一個雙向RF放大器,用以在發送(Tx)模式中將來自該雙向混合器的該第二RF信號放大成Tx RF信號、並用以在接收(Rx)模式中放大Rx RF信號以將該第一RF信號提供給該第一端子;以及一個雙向IF放大器,用以在該Tx模式中將第一基帶信號放大成該第二IF信號、並用以在該Rx模式中將來自該雙向混合器之該第二端子的該第一IF信號放大成第二基帶信號。
範例1563包含範例1551~1561其中任何一者之標的,並包含:一第一RF放大器,用以在發送(Tx)模式中將來自該雙向混合器的該第二RF信號放大成Tx RF信號;一第二RF放大器,用以在接收(Rx)模式中將Rx RF信號放大成要被提供給該雙向混合器的該第一RF信號;一第一IF放大器,用以在該Tx模式中將第一基帶信號放大成要被提供給該雙向混合器的該第二IF信號;以及一第二IF放大器,用以在該Rx模式中將來自該雙向混合器的該第一IF信號放大成第二基帶信號。
範例1564包含範例1563之標的,並選項性包含:其中,該第一RF放大器包含一個功率放大器,且該第二RF放大器包含一個低雜訊放大器(LNA)。
範例1565包含範例1563或1564之標的,並選項性包含:其中,該第一IF放大器包含一個Tx IF放大器,且該第二IF放大器包含一個Rx IF放大器。
範例1566包含範例1551~1565其中任何一者之標的,並包含一個半雙工收發器。
範例1567包含範例1566之標的,並包含:以可操作方式耦接至該收發器的一或多個天線。
範例1568包含範例1567之標的,並選項性包含:其中,該一或多個天線包含一或多個相位陣列天線。
在範例1569中,範例1之標的選項性包含一種用於行動裝置的設備,該設備包含:一個電路板,其含有多個平行層,該等平行層包含一個頂層和一個底層;附接至該電路板的一個無線電前端模組,其包含一個積體電路(IC);附接至該電路板的一個接地屏蔽盾,該接地屏蔽盾被組配為可為該IC屏蔽干擾;一個堆疊塊狀定向天線,其包含一個輻射元件和一個寄生元件,至少該寄生元件被設置為與該接地屏蔽盾鄰近,該輻射元件被設置在該電路板之除了該頂層和該底層之外的一個層上且受一個饋給機構饋給,該饋給機構包含耦接至該IC的一個饋給帶;其中,該接地屏蔽盾被組配為可作為一個反射器、並可作為該堆疊塊狀定向天線之接地面,並且其中,該堆疊塊狀定向天線被組配為可在端射方向中傳播具有第一極化方向的信號、並可在垂射方向傳播具有第二極化方向的信號,並且其中,該等第一和第二極化方向係正交的極化方向2。請求項1之該設備,其中,該第一極化方向包含所具有之電場與該等電路板層平行的信號,並且該第二極化方向包含與該等電路板層垂直的信號。
在範例1570中,範例1569之標的選項性包含:其中,該第一極化方向是水平極化,且該第二極化方向是垂直極化。
在範例1571中,範例1569~1570其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該饋給機構進一步包含耦接該饋給線與該輻射元件的一個通路。
在範例1572中,範例1569~1571其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,當以端射方向作發送時,該堆疊塊狀定向天線被組配成作為一個單極天線而運作。
在範例1573中,範例1569~1572其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該接地屏蔽盾是直線性的,且具有多個第一側及與該等多個第一側垂直的一第二側,其中,多個該等堆疊定向塊狀天線構成了在該設備內坐落於該屏蔽盾之其中一個第一側處的一個天線陣列。
在範例1574中,範例1569~1573其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該接地屏蔽盾是直線性的,且具有多個第一側及與該等多個第一側垂直的一第二側,並且,多個該等堆疊塊狀天線構成了多個天線陣列,該等多個天線陣列中之至少一第一天線陣列在該設備內坐落於該接地屏蔽盾之該等第一側中之一第一者處,且該等多個天線陣列中之至少一第二天線陣列在該設備內坐落於該接地屏蔽盾之該等第一側中之一第二者處。
在範例1575中,範例1569~1574其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該饋給機構包含進入該堆疊定向塊狀天線的一個饋給點,且該饋給點被組配為可對該堆疊定向塊狀天線作阻抗匹配。
範例1576是一種行動裝置之設備,該設備包含:一個印刷電路板,其具有一個頂側和一個底側;一個無線電前端模組,其附接至該電路板之該頂側且包含一個積體電路(IC);一個導電屏蔽盾,其遮蔽該IC且附接至該電路板之該頂側,該導電屏蔽盾具有四個側邊和一個頂部且被組配為可保護該IC免於射頻干擾;以及由該屏蔽盾的至少一個切割區塊所形成的至少一個定向天線,其中,該至少一個定向天線受至少一個饋給機構饋給,該至少一個饋給機構是該電路板的一部分且耦接至該IC,其中,該電路板包含供該至少一個定向天線使用的一個接地面,並且其中,該至少一個定向天線被組配為可在從該IC往外的一個方向中輻射。
在範例1577中,範例1576之標的選項性包含:其中,該至少一個定向天線包含終止於該饋給機構的一個平面式倒F形天線(PIFA),並被組配為可在四分之一波長共振。
在範例1578中,範例1576~1577其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該至少一個天線包含一個凹口天線、一個槽行天線或一個塊狀天線。
在範例1579中,範例1576~1578其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該至少一個天線包含由兩個天線所組成的一個陣列,該陣列之各天線係位在該屏蔽盾上且彼此垂直,並且該至少一個饋給機構包含兩個饋給機構,該等饋給機構分別向該等兩個天線中之一各別對應者饋給,並且其中,該天線陣列被組配為可支援兩種不同極化方向。
在範例1580中,範例1579之標的選項性包含:其中,該陣列的該等兩個天線各係組配在該屏蔽盾的不同側邊上,或者其中,該等兩個天線其中一者係組配在該屏蔽盾的該等四個側邊中之一者上且該等兩個天線其中另一者係組配在該屏蔽盾之該頂部上。
在範例1581中,範例1576~1580其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該至少一個天線包含由兩個天線所組成的一個陣列,其中,該陣列之各天線係位在該屏蔽盾上且彼此垂直,並且該至少一個饋給機構包含兩個饋給機構,該等饋給機構分別饋給該等兩個天線中之一各別對應者,該無線電前端模組被組配為可對該等饋給機構中之各者提供相同信號以創造出新向量加總、或針對多輸入多輸出(MIMO)作業模式而對該等饋給機構中之各者提供不同信號。
在範例1582中,範例1579~1581其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該等兩個饋給機構各被組配為可在不同時間作動該等兩個天線以對該等兩個天線中之一第一天線提供該等兩種不同極化方向中之一第一極化方向並對該等兩個天線中之一第二天線提供該等兩種不同極化方向中之一第二極化方向。
在範例1583中,範例1582之標的選項性包含:其中,該無線電前端模組被組配為可藉由規則式控制而取決於接收裝置之定向被作動,該設備可接收來自該接收裝置的反饋資訊,該反饋資訊指出會在該等不同時間中的一個給定時間上提供較佳接收的是該第一極化方向還是該第二極化方向,並且該反饋資訊包含對該等饋給線之作動的該規則式控制。
範例1584是一種行動裝置之設備,該設備包含:一個收發器,其坐落於該設備內的一個基體上;由數個天線元件組成的一個相位陣列,其耦接至該收發器且被組配為可在該相位陣列被掃描時在第一涵蓋角度內發送無線電波;以及一個透鏡,其被設置在與該相位陣列鄰近處且被組配為可將被發送的該等無線電波偏轉成比該第一涵蓋角度大的第二涵蓋角度。
在範例1585中,範例1584之標的選項性包含:其中,該透鏡包含一個稜鏡。
範例1586是一種天線系統,其包含:一個無線電前端模組,其被組配為可產生無線電波;一個反射器;以及多個天線元件相位陣列,各陣列分別位在鄰近該反射器的不同位置處且被組配為可將所產生的無線電波向該反射器發送來以該等無線電波輻照該反射器之焦點,其中,將各陣列分別設置在不同位置處會致使來自該反射器的射頻輻射係在多個窄波束之中,該等波束各以不同方向傾斜以掃描不同波束掃描扇區,並且其中,將額外相位陣列加入到該等多個相位陣列中會致使額外波束掃描扇區的形成。
在範例1587中,範例1586之標的選項性包含:其中,各相位陣列係被設置在該反射器之側邊上或被設置在該反射器之底部。
在範例1588中,範例1586~1587其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該等相位陣列天線元件各具有兩個饋給機構,該等兩個饋給機構中的第一饋給機構被組配為可以第一極化方向將所產生的無線電波提供給該天線元件,且該等兩個饋給機構中的第二饋給機構被組配為可以與該第一極化方向正交的第二極化方向將所產生的無線電波提供給該天線元件。
範例1589是一種行動裝置之設備,該設備包含:一個框架;在該框架內的一個基體;一個受保角屏蔽積體電路(IC)晶粒,其包含一個收發器,該收發器被組配為可產生射頻(RF)信號,該IC晶粒連接至該框架內的該基體;在該框架上或內且在該基體外的一或多個天線導引器;以及一個天線陣列,其耦接至該收發器並被組配為可發送該等RF信號以與該一或多個天線導引器互動,其中,該天線陣列係在該基體之第一側內、在被安裝在該基體之第二側上的一個表面安裝元件(SMD)上、或在被安裝在該基體之該第二側上的該SMD內,並且其中,該一或多個天線導引器被組配為可導引該等RF信號。
在範例1590中,範例1589之標的選項性包含:其中,該保角屏蔽盾包含供該天線陣列使用的一個接地面。
在範例1591中,範例1589~1590其中任何一或多者之標的選項性包含:進一步包含:一個導熱機構,其被組配為可將熱量從該IC晶粒傳導至該晶粒外部的一個表面上。
在範例1592中,範例1589~1591其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該導熱機構是耦接至該IC晶粒的一個散熱器。
範例1593是一種行動裝置之設備,該設備包含:一個基體;一個積體電路(IC),其包含一個收發器,該收發器被組配為可產生射頻(RF)信號,該IC連接至該基體;一個雙極天線,其具有兩個水平臂且被組配在該基體內;以及一個表面安裝元件(SMD),其含有一個垂直金屬通路,其中,該SMD被安裝在該基體上之與該雙極天線鄰近處,其中,該垂直金屬通路接觸該雙極天線之該等兩個水平臂其中一個水平臂,其中,該垂直金屬通路包含一個單極天線的一個垂直臂,並且其中,該雙極天線在被饋給該等RF信號時受組配為可展現第一極化方向,且該單極天線之該垂直臂在被饋給該等RF信號時受組配為可展現第二極化方向。
在範例1594中,範例1593之標的選項性包含:其中,該垂直金屬通路包含一個金屬跡線。
在範例1595中,範例1593~1594其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該垂直金屬通路延伸至該SMD之頂部,且該單極天線進一步包含被組配在該SMD之該頂部上的一個水平金屬跡線,其中,該水平金屬跡線接觸該垂直金屬通路並與該垂直金屬通路垂直,且該水平金屬跡線構成該單極天線之該垂直臂之一部分。
範例1596是一種L形雙極天線,其包含:一個基體,其含有一個雙極天線的一個水平臂;一個積體電路(IC)屏蔽盾,其遮蔽該IC晶粒且連接至該基體;以及一個表面安裝元件(SMD),其被安裝在該基體上之與該IC屏蔽盾鄰近處,其中,該SMD含有該雙極天線的一個垂直臂,其中,該垂直臂至少有一部份在該SMD內部,其中,該IC屏蔽盾作用為該雙極天線之反射器,其中,該雙極天線受來自該IC晶粒的一個饋給線饋給,並且其中,該雙極天線之該水平臂與該雙極天線之該垂直臂的配置構成一個L形。
在範例1597中,範例1596之標的選項性包含:其中,該垂直臂有至少一部分在該基體內部。
在範例1598中,範例1597之標的選項性包含:其中,該垂直臂之在該基體內部的該至少一部分包含一個金屬化通路。
在範例1599中,範例1598之標的選項性包含:其中,該金屬化通路包含一個金屬跡線。
在範例1600中,範例1596~1599其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該垂直臂之在該SMD內部的該至少一部分延伸通過該SMD,其中,有一個水平金屬跡線被組配在該SMD之該頂部上,並且其中,該水平金屬跡線接觸該垂直臂並與該垂直臂垂直,且該水平金屬跡線是該垂直臂的一部分。
範例1601是一種行動裝置之設備,該設備包含:一個基體;一個積體電路(IC)屏蔽盾,其遮蔽一個IC,該IC被組配為可產生數個射頻(RF)鍊,該屏蔽盾和該IC均連接至該基體;以及一個天線陣列,其包含多個L形雙極天線,該等雙極天線各被設置在鄰近該IC屏蔽盾處,其中,該等雙極天線各被組配為可受來自該IC的一個RF鍊饋給,其中,該等雙極天線各包含一個水平臂和一個垂直臂,並且其中,該等雙極天線多個被配置為數個相鄰對,各相鄰對之該等水平臂分別朝向與彼此相反之方向。
在範例1602中,範例1601之標的選項性包含:其中,當該等雙極天線各受來自該IC的一個RF鍊饋給時,該陣列提供多個RF鍊,所提供的該等RF鍊各具有第一極化方向以及與該第一極化方向正交的第二極化方向。
範例1603是一種用於行動裝置的設備,該設備包含:一個印刷電路板(PCB),其具有一個頂層和一個底層;一個積體電路(IC)晶片,其具有一個頂部階層和一個底部階層,其中,該IC晶片包含一個收發器,且該IC晶片連接至該PCB之該頂層;一個天線陣列,其包含被組配在該IC晶片之該底部階層內之與該PCB相鄰處的多個天線元件,該等天線元件受耦接至該收發器的數個饋給傳輸線饋給;以及一個IC屏蔽盾,其遮蔽該IC以為該IC屏蔽干擾,該IC屏蔽盾連接至該PCB,其中,該IC屏蔽盾或在該PCB內的接地層其中一者包含該天線陣列之接地。
在範例1604中,範例1603之標的選項性包含:進一步包含:在該PCB與該天線陣列之間的一個清空容積,用以避免該至少一個天線元件接觸該PCB。
在範例1605中,範例1603~1604其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該等傳輸饋給線包含金屬跡線。
在範例1606中,範例1603~1605其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該PCB包含一個主機板。
範例1607是一種行動裝置之設備,該設備包含:被組配在一個積體電路(IC)上的一個收發器,該IC連接至一個印刷電路板(PCB),該收發器被組配為可產生處於第一頻帶中的和處於第二頻帶中的射頻(RF)信號;被組配在該PCB內的一第一天線及被組配在該PCB內之與該第一天線有同軸關係的一第二天線;一第一饋給機構,其耦接至該收發器並耦接至該第一天線,其中,該第一饋給機構對該第一天線饋給處於該第一頻帶中的RF信號;被設置為與該第一饋給機構正交的一第二饋給機構,該第二饋給機構耦接至該收發器並耦接至該第二天線,其中,該第二饋給機構對該第二天線饋給處於該第二頻帶中的RF信號,其中,該處理電路被組配為可在不同時間操作各個饋給機構以在不同時間作動該第一天線和該第二天線各者,並且其中,該第一天線在於第一時間被作動時會以第一極化方向發送處於該第一頻帶中的RF信號,且該第二天線在於第二時間被作動時會以與該第一極化方向正交的第二極化方向發送處於該第二頻帶中的RF信號。
在範例1608中,範例1607之標的選項性包含:其中,該第一天線是被組配為一個從動天線元件與一個寄生天線元件的一個塊狀天線,且該第二天線是一個槽行天線。
在範例1609中,範例1608之標的選項性包含:其中,該槽行天線被組配為一個直線性槽行天線。
在範例1610中,範例1607~1609其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該第一饋給機構被組配在該PCB內且包含耦接至該收發器並耦接至該第一天線之該從動元件的第一組兩個正交饋給線。
在範例1611中,範例1607~1610其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該第二饋給機構被組配在該PCB內且包含耦接至該收發器並耦接至該第二天線的第二組兩個正交饋給線,其中,該第二天線係藉由鄰近耦接而受該等兩個正交饋給線饋給。
在範例1612中,範例1607~1611其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該第二天線包含該第一天線之接地。
範例1613是一種行動裝置之設備,該設備包含:一個基體;連接至該基體的一個積體電路(IC);被組配在該IC內的一個收發器,用以產生射頻(RF)信號;連接至該基體且遮蔽該IC的一個導電屏蔽盾,該導電屏蔽盾被組配為可保護該IC免於干擾;在該基體外部被組配在一個框架上或內的一個天線導引器;被組配在一個表面安裝元件(SMD)上或內的一個天線;以及耦接至該收發器並耦接至該天線的雙重正交饋給機構,其中,該天線被組配為可以兩種正交極化方向發送該等RF信號以與該天線導引器互動,並且其中,該天線導引器係組配來導引該等RF信號。
在範例1614中,範例1613之標的選項性包含:其中,該導電屏蔽盾被組配成可作為該天線之接地面。
在範例1615中,範例1613~1614其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該天線包含一個雙重元件塊狀天線,該等雙重元件中之第一元件是一個從動電容性塊狀天線元件,且該等雙重元件中之第二元件是一個寄生塊狀天線元件。
在範例1616中,範例1615之標的選項性包含:進一步包含:該天線的一個接地面,該接地面被組配在該基體內。
在範例1617中,範例1613~1616其中任何一或多者之標的選項性包含:進一步包含:一個交叉通口形式電容性塊狀天線、以及該交叉通口形式電容性塊狀天線的一個交叉通口形式接地面,該交叉通口形式電容性塊狀天線及該交叉通口形式接地面被組配在該SMD上或內。
範例1618是行動裝置之設備,該設備包含:一個基體;連接至該基體的一個積體電路(IC);被組配在該IC內的一個收發器,用以產生射頻(RF)信號;連接至該基體且遮蔽該IC的一個導電屏蔽盾,該導電屏蔽盾被組配為可保護該IC免於干擾;在該基體外部被組配在一個框架上或內的一個天線導引器;被組配在一個表面安裝元件(SMD)上或內的一個天線;以及耦接至該收發器並耦接至該天線的一個單一饋給機構,其中,該天線被組配為可以單一極化方向發送該等RF信號以與該天線導引器互動,並且其中,該天線導引器係組配來導引該等RF信號。
在範例1619中,範例1618之標的選項性包含:其中,該天線包含被組配在該SMD內的一個螺旋天線,該螺旋天線包含在該SMD上或內的連接跡線和通路,並且其中,該屏蔽盾被組配成作為一個反射器並作為該螺旋天線之接地面。
在範例1620中,範例1618~1619其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該天線包含被組配在該SMD上或內的一個塊狀天線,並且該屏蔽盾被組配成作為一個反射器並作為該塊狀天線之接地面。
範例1621是行動裝置之設備,該設備包含:一個基體;連接至該基體的一個積體電路(IC);被組配在該IC內的一個收發器,用以產生射頻(RF)信號;連接至該基體且遮蔽該IC的一個導電屏蔽盾,該導電屏蔽盾被組配為可保護該IC免於干擾;在該基體外部被組配在一個框架上或內的多個天線導引器;多個天線元件,該等多個天線元件構成各被組配在所對應之一各別表面安裝元件(SMD)上或內的天線陣列、或被組配在該基體上或內的一個天線陣列;以及各耦接至該收發器並耦接至該天線陣列之該等多個天線元件中之一各別對應者的饋給機構,其中,該天線陣列之該等多個天線元件各被組配為可發送該等RF信號以與該等多個天線導引器互動,並且其中,該等多個天線導引器係組配來導引該等RF信號。
在範例1622中,範例1621之標的選項性包含:其中,該饋給機構包含多個饋給元件,該等饋給元件被組配為可對該等多個天線元件饋給具有單一極性的RF信號,其中,該天線陣列可發送具有該單一極性的該等RF信號。
在範例1623中,範例1621~1622其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該饋給機構包含多個雙重正交饋給元件,該等雙重正交饋給元件被組配為可對該等多個天線元件饋給具有第一極性和第二極性的RF信號,該第二極性與該第一極性正交,其中,該天線陣列可發送具有該等第一及第二極性的該等RF信號。
範例1624是行動裝置之設備,該設備包含:一個基體,其包含一第一層和一第二層;附接至該基體之該第一層的一個無線電前端模組(RFEM),該RFEM包含一個積體電路(IC),該IC被組配為可產生射頻(RF)信號;一個導電屏蔽盾,其遮蔽該IC且附接至該基體之該第一層,並被組配為可保護該IC免於干擾;一個表面安裝元件(SMD),其在與該導電屏蔽盾鄰近處耦接至該基體;以及至少一個定向單極天線,其具有一第一臂,該第一臂包含一個金屬化通路,該金屬化通路連接至該RFEM並以與該基體垂直的方式延伸至該SMD內,其中,該定向單極天線受至少一個饋給機構饋給,該至少一個饋給機構是該基體的一部分且耦接至該IC,其中,該定向單極天線被組配為可在從該RFEM往外的一個方向中發送具有一第一極性的該等RF信號,並且其中,該導電屏蔽盾是該定向單極天線的反射器。
在範例1625中,範例1624之標的選項性包含:其中,該通路延伸通過該SMD而至該SMD之頂部。
在範例1626中,範例1625之標的選項性包含:其中,該第一臂進一步包含被組配在該SMD之該頂部上的一個金屬跡線,該金屬跡線垂直於並連接至延伸通過該SMD而至該SMD之該頂部的該通路。
範例1627是行動裝置之設備,該設備包含:一個基體,其包含一第一層和一第二層;附接至該基體之該第一層的一個積體電路(IC),該IC被組配為可產生射頻(RF)信號;一個導電屏蔽盾,其遮蔽該IC且附接至該基體之該第一層,並被組配為可保護該IC免於干擾;多個天線陣列,其各包含與該導電屏蔽盾鄰近的多個定向單極天線元件,該導電屏蔽盾是該等定向單極天線元件的反射器;以及多個第二陣列,其各包含與該第二層平行的多個定向雙極天線,該第二層是該等多個定向雙極天線的接地面,其中,該等多個單極天線元件分別被設置在與該等多個雙極天線元件中之一各別對應者彼此鄰近處,並且其中,該等多個單極天線各被組配為可以第一極化方向發送該等RF信號,且該等多個雙極天線各被組配為可以與該第一極化方向正交的第二極化方向發送該等RF信號。
在範例1628中,範例1627之標的選項性包含:其中,該等多個單極天線元件各具有一第一臂,該第一臂包含延伸至與該基體垂直之一所對應表面安裝元件(SMD)內的一個金屬化通路,其中,該等多個單極天線各受一個饋給機構饋給,該等饋給機構被組配為該基體之一部分且耦接至該IC以將RF信號饋送給該等多個單極天線,並且其中,該等定向雙極天線受一個饋給機構饋給,此饋給機構被組配為該基體之一部分且耦接至該IC以將RF信號饋送給該等多個雙極天線。
在範例1629中,範例1628之標的選項性包含:其中,該等多個單極天線中之至少一者之垂直臂延伸至該等多個單極天線中之該至少一者所對應的個別SMD之頂部,並且該等多個單極天線中之該至少一者之垂直臂分別進一步包含被組配在所對應SMD之頂部上之與該金屬化通路垂直並連接至該金屬化通路的一個金屬跡線。
範例1630是用於行動裝置的設備,該設備包含:一個基體;連接至該基體的一個積體電路(IC),該IC包含一個收發器,該收發器包含一個發送器(TX)和一個接收器(RX),該TX被組配為可產生第一射頻(RF)信號,該RX被組配為可處理所接收到的第二RF信號,其中,該等TX和RX係在不同時間運作,其中,該TX包含耦接至一第一饋給機構的一個功率放大器(PA),且該RX包含耦接至一第二饋給機構的一個低雜訊放大器(LNA);以及被組配在該基體上的一個雙重饋給天線,其中,該雙重饋給天線包含一個TX饋給線匹配點和一個RX饋給線匹配點,其中,該第一饋給機構直接連接至該雙重饋給天線的該TX饋給線匹配點,且該第二饋給機構直接連接至該雙重饋給天線的該RX饋給線匹配點,其中,該等第一RF信號係由該雙重饋給天線發送且該等第二RF信號係由該雙重饋給天線接收。
在範例1631中,範例1630之標的選項性包含:其中,該雙重饋給天線是一個塊狀天線,該第一饋給機構是被組配來以單一極化方向發送該等第一RF信號的一第一單一極化饋給線,並且該第二饋給機構是被組配來以單一極化方向接收該等第一RF信號的一第二單一極化饋給線。
在範例1632中,範例1630~1631其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該雙重饋給天線是一個塊狀天線,該第一饋給機構包含被組配來以雙重正交極化方向發送該等第一RF信號的一第一雙重正交饋給機構,並且該第二饋給機構包含被組配來以雙重正交極化方向接收該等第二RF信號的一第二雙重正交饋給機構。
範例1633是行動裝置之設備,該設備包含:一個基體;被組配在該基體上的多個天線陣列;一個積體電路(IC)屏蔽盾,其包含被固定至該基體的第一區段及連接至該第一區段的一個頂蓋;以及一個IC,該IC連接至該基體且坐落在該第一區段內,其中,該頂蓋的一個區域被組配成該天線陣列的反射器以改善該天線之增益,其中,該第一區段有一部分延伸通過該頂蓋中之空間以延伸被組配成該天線陣列之反射器的頂蓋區域,並且其中,被延伸的該區域被組配成供該等多個天線陣列中之至少一者使用的反射器。
在範例1634中,範例1633之標的選項性包含:其中,該等多個天線陣列包含多個塊狀天線元件及多個雙極天線元件。
範例1635是行動裝置之設備,該設備包含:一個基體;連接至該基體的一個無線電前端模組(RFEM),該RFEM包含一個積體電路(IC),該IC被組配為可產生射頻(RF)信號;一個天線陣列,其受耦接至該IC的一個饋給機構饋給,其中,該天線陣列被組配為可發送該等RF信號;一個導電IC屏蔽盾,其遮蔽該IC;鄰近該天線陣列之會干擾天線陣列傳輸的一個障礙物;以及耦接至該基體的一個中介件,該天線陣列和該導電IC屏蔽盾被裝設在該中介件上,該中介件可提供用於改善天線陣列傳輸的高度。
在範例1636中,範例1635之標的選項性包含:其中,該導電屏蔽盾被組配為該天線陣列之反射器。
在範例1637中,範例1635~1636其中任何一或多者之標的選項性包含:其中,該天線陣列包含多個塊狀天線。
在範例1638中,範例1635之標的選項性包含:其中,該天線陣列包含多個塊狀天線。
範例1639可包含或可選項性地組合有範例1569至1639其中任何一或多者之任何部份的任何一部份或組合,以包含可包含用於進行範例1569至1639之其中任何一或多個功能的構件或在受機器執行時可致使該機器進行範例1569至1639之其中任何一或多個功能的指令的機器可讀媒體的標的。
於本文件中所參照的公開文件、專利及專利文件係以參照方式整體併入本文,就像個別地以參照方式併入本文一樣。若在本文件與以參照方式如此併入的那些文件之間有不一致用法,那麼在那(些)所併入參考文件中的用法便是本文件之用法的補充;若有不相容的不一致情形,則係由本文件中之用法主控。
前文說明旨在作為例示用途而不具限制性。例如,前文所述之諸多範例(或其一或多個面向)可能彼此結合使用。例如,熟習本技藝中之通常技術者也可在得見前文說明後使用其他面向。摘要係要讓讀者能夠快速明白本揭示技術之性質。其係在該摘要將不被用來解釋或限制申請專利範圍之範疇或意涵的理解之下所呈。另外,在前面的詳細說明中,許多特徵可能是被群聚在一起以使本揭示內容流暢。然而,申請專利範圍中之請求項可能並未列舉本文中所揭露的每項特徵,因為各面向可分別係著重在該等特徵的一個子集。此外,一些面向也可能含有比在某個特定範例中所揭露者較少的特徵。因此,係就此使後面的申請專利範圍被含納在本詳細說明之中,並且各個請求項係分別獨立作為一個不同的面向。本文所揭露之諸多面向之範疇係要參照後附申請專利範圍並連同該等申請專利範圍所賦予的完整等效範疇來判定。
100‧‧‧使用者裝置
105、205、17403‧‧‧應用處理器
110‧‧‧基帶處理器;基帶子系統
100A‧‧‧毫米波系統
115、215、500、505、525、530、2310、2502、2610、5902、6102、6202、6204、6302、6502、6504、6602、6902、7102、7138、7140、7511、7611、7613、7802、8302、8502、8504、8602、8802、8840、9002、9202、9204、11802‧‧‧無線電前端模組(RFEM)
120、220、29490、30814、47355‧‧‧記憶體
125‧‧‧連接性子系統
130‧‧‧近場通訊(NFC)控制器
135‧‧‧音訊驅動器
140‧‧‧相機驅動器
145‧‧‧觸控螢幕
150‧‧‧顯示驅動器
155、396130‧‧‧感測器
160‧‧‧可移除式記憶體
165、225‧‧‧電力管理積體電路(PMIC)
170‧‧‧智慧型電池
173‧‧‧向上轉換器
174‧‧‧向上轉換或向下轉換
175‧‧‧向下轉換
176‧‧‧功率合併器或切分器
177‧‧‧控制與多工電路
178‧‧‧可規劃移相
180、5416、5601、5916、6616、6916、7116、7816、8316、8516、8616、8816、9016、9302、9304、9406~9410、9506、9602、9604、9706~9710、9806、24312、24728、24828、25230、30140、30707、37110、388120、388125、388230、388235、388330、388335、389160、392310、396310、397320、45211、45229、45237、45313、45337、45343‧‧‧功率放大器(PA)
182、5420、5603、20218、20244、20312、20314、20322、20324、20406、20408、20414、20416、24212、24712、24812、25212、30170、37115、392210、396210、397110、397120、45213、45231、45239、45315、45339、45345‧‧‧低雜訊放大器(LNA)
184A、184B‧‧‧控制與電力管理電路
190、2612、5906、6130、6132、6238、6240、6336、6536、6538、6606、6906、7106、7144、7146、7301、7401、7806、8306、8552、8554、8606、8806、8807、9042、9210、9212、30350、30750‧‧‧同軸纜線
191A‧‧‧發送器(TX)區塊
191B‧‧‧接收器(RX)區塊
192、230‧‧‧電力T形電路
200‧‧‧基地台無線電頭端
210、23512、26830、27420、28520、30390、30790‧‧‧基帶(BB)處理器
235‧‧‧網路控制器
240‧‧‧網路介面控制器
245、8904、9104、9260、20202、20230、20300、20400、20500、20600、20800、20900、23500、30800、31620、392200、396200‧‧‧接收器(RX)
250‧‧‧使用者介面
300‧‧‧毫米波通訊電路
305‧‧‧協定處理電路
310、4218、4224‧‧‧數位基帶電路
315‧‧‧發送電路
320‧‧‧接收電路
325、370、425、400400‧‧‧射頻(RF)電路
330‧‧‧天線陣列電路
340、22110、22111、22210、22211、22231、22310、22311、22610、22621、22810、22811、22910、22911、24332、24334、24734、24834、25234、26808、27418、29220I、29220Q、30378、30778‧‧‧數位至類比轉換器(DAC)
345‧‧‧類比基帶電路
350‧‧‧向上轉換電路
355、424‧‧‧過濾與放大電路
365‧‧‧數位發送電路
372、435‧‧‧無線電鍊電路
374、430‧‧‧電力合併與切分電路
376‧‧‧無線電鍊介面
378‧‧‧組合式無線電鍊介面
382‧‧‧並行接收器電路
384‧‧‧組合接收器電路
386‧‧‧中頻(IF)向下轉換電路
388‧‧‧中頻(IF)處理電路
390‧‧‧基帶向下轉換電路
392‧‧‧基帶處理電路
394、4020、4022、4024‧‧‧類比至數位轉換器(ADC)電路
405‧‧‧中頻(IF)介面電路
410‧‧‧過濾電路
415‧‧‧向上轉換與向下轉換電路
420‧‧‧合成器電路
510、520、2011A~2011G、2402~2434、2914D、3002_1~3002_N、3102_1~3102_N、3202A~3202N、4405、4504、4820、5330~5333、9312、9434、9512、9612、9732、9812、9920、10009、10011、10013、10015、10019、10516、10516’、10516”、10803、10811、10811’、13202、13209、13506~13512、13606~13616、13706~13712、13718、13806~13812、13814A、13814B、13816A、13816B、13906~13912、13914A、13916A、16103、21209、21211、21213、21215、21219、21316’~21320’、23502、24202、24302、24702、24802、27430、28030、28530、30160、31310、34410、371101、372101、376200、380170、387180、389185、390700、396400、397310、400100、404400、404450、406150、407150、40905、41811、41811A、41813、41813A、45207、45225、46000‧‧‧天線
515、522、5005、5355、5367、5403、7501、7601、10006、10106、11602、16510、21206、22003、22103、22203、22303、22500、22603、22803、22903、40901、44403、44503、44603、44703、44803、45003‧‧‧射頻積體電路(RFIC)
535‧‧‧毫米波天線
540‧‧‧低於六吉赫天線
600‧‧‧多協定基帶處理器
635、700‧‧‧混成信號基帶子系統
640‧‧‧數位基帶子系統
660‧‧‧數位基帶介面
645、665、835、935‧‧‧互連子系統
670‧‧‧中央處理單元(CPU)子系統
675‧‧‧音訊子系統
680‧‧‧介面子系統
705‧‧‧中頻(IF)介面
710‧‧‧類比中頻(IF)子系統
720‧‧‧向下轉換器與向上轉換器子系統
725、2728、6028、6728、7028、7928、8428、8728、8948、8950、8952、9134、9268‧‧‧合成器
730‧‧‧類比基帶子系統
735‧‧‧資料轉換器子系統
740‧‧‧控制子系統
801、802‧‧‧數位基帶處理子系統
805、900‧‧‧數位信號處理器(DSP)子系統
810‧‧‧啟動載入器子系統
815‧‧‧共享記憶體子系統
820‧‧‧數位輸入輸出(I/O)子系統
825‧‧‧數位基帶介面子系統
840‧‧‧控制器子系統
845、920、1000‧‧‧加速器子系統
850‧‧‧緩衝記憶體
905‧‧‧數位信號處理器(DSP)核心子系統
910‧‧‧本地記憶體
915‧‧‧直接記憶體存取(DMA)子系統
925‧‧‧外部介面子系統
930‧‧‧電力管理電路
1005‧‧‧控制狀態機
1010‧‧‧控制暫存器
1020‧‧‧記憶體介面
1025‧‧‧高速暫存記憶體
1030‧‧‧運算引擎
1035‧‧‧資料流介面
1100‧‧‧無線電訊框結構
1105、1165‧‧‧子訊框
1110‧‧‧下行鏈路無線電訊框結構
1115‧‧‧上行鏈路無線電訊框結構
1125、1135、1170‧‧‧訊框槽
1150‧‧‧下行鏈路訊框
1155‧‧‧上行鏈路訊框
1160‧‧‧先行時間
1200、1300、1315‧‧‧星點
1220‧‧‧二元碼
1305‧‧‧方塊區域
1310、1320‧‧‧圓圈
1400、16C100、16D200‧‧‧編碼器
1405‧‧‧調變對映器
1410‧‧‧層級對映器
1415‧‧‧預編碼器
1420‧‧‧資源對映器
1425‧‧‧多載波產生器
1430、29470、47415‧‧‧資料
1435‧‧‧經編碼資料
1440‧‧‧複合值調變信號
1445‧‧‧經層級對映調變符號串流
1450‧‧‧串流
1455‧‧‧經資源對映符號
1460‧‧‧時域基帶符號
1500‧‧‧資源區塊
1505‧‧‧資源元件
1600‧‧‧編碼處理作業
1605‧‧‧實體編碼處理作業
1610‧‧‧CRC附加區塊
1615‧‧‧碼塊分段作業
1620‧‧‧通道編碼作業;編碼器
1625‧‧‧速率匹配作業
1630‧‧‧碼塊鍊連作業
1635‧‧‧多工和交織處理
1640‧‧‧攪拌器
1645、16C105‧‧‧輸入資料
1650、16C120‧‧‧延遲元件
1655‧‧‧互斥或功能
1660、1665、1670、9422、9424、9722、9724‧‧‧輸出
16C110‧‧‧交織器
16C115‧‧‧上部結構編碼器
16C117‧‧‧下部結構編碼器
16C118‧‧‧輸入位元選擇器
16C119‧‧‧經交織輸入資料;所選輸入位元串流
16C140、16C145、16C150、16C155‧‧‧經編碼資料串流
16D210‧‧‧資料儲存體
16D220‧‧‧同位位元產生器
16D230‧‧‧資料位元
16D240‧‧‧經編碼位元
1702、1802A、1802B、1802C、1900、12000、21500、21600‧‧‧剖面圖
1704、1804A、1804B、1804C、10802、43900‧‧‧俯視圖
1706、1806、3602‧‧‧半導體晶粒
1708、1808‧‧‧金屬柱
1710‧‧‧金屬化接觸墊;金屬化接頭
1807、1809‧‧‧空氣間隙
1810‧‧‧晶粒金屬化接頭
1812、1814、1816、1818、1820、11402、11408、11916‧‧‧金屬化層
1822A~1822C、1824A~1824C‧‧‧互連結構
1826、1834‧‧‧耦合區域
1830、1832、7301A、7401A、22132、22134、22152、22154、22232、22252、22254、22333、22352、22453A~22453C、22632、22634、22661、22663‧‧‧位置
1902‧‧‧封裝體層板
1904‧‧‧連接墊
2000‧‧‧使用者裝置子系統
2001‧‧‧層板式結構
2003、2103、13717、13817、13917、14017‧‧‧腔室
2005‧‧‧焊料凸塊
2006、2106、45101‧‧‧射頻積體電路(RFIC)晶粒
2007、4411、4511、4611、4611’、4711、4811、4813、10222、10222A、10224、10224A、10428、10528、10528’、21322、21324、21322’、21324’‧‧‧離散部件
2008‧‧‧接地籠
2009A~2009G、7503、7509、7603、7609、9308、9310、9414~9420、9426、9428、9608、9610、9714~9720、9726、9728、11918、43311‧‧‧傳輸線
2021‧‧‧底座
2023‧‧‧電氣接頭
2108、4808、5309、5356、5361、5368、5374、5383、5384、10001、10330、10430、21201、42401、45501、46101‧‧‧屏蔽盾
2109A~2019E‧‧‧射頻(RF)跡線
2110‧‧‧垂直接地通孔
2112D、2112E‧‧‧通孔
2113‧‧‧接地面層
2300、2902‧‧‧半導體封裝體
2302、9330、9404、9504、9630、9704、9804、9904‧‧‧印刷電路板(PCB)基體
2302A‧‧‧部件側
2302B‧‧‧印刷側
2312、5904、6104、6226、6322、6506、6604、6904、7104、7804、8304、8506、8604、8804、9004、9208‧‧‧基帶子系統(BBS)
2314、2914A、2914B、2914C‧‧‧近場通訊(NFC)天線
2316、3612、5401、10803A、10803B、11400、16200、16600、16906~16912、17306~17312、17424~17430、32020、45500‧‧‧天線陣列
2318‧‧‧近場通訊(NFC)子系統
2400、2602、2910、2912、5908、6108、6112、6208、6222、6306、6310、6548、6550、6560、6562、6608、6908、7108、7808、8308、8508、8608、8808、9008、30165‧‧‧相位天線陣列
2430、9432、9510、9614、9616、9734~9738、9810‧‧‧連接端子
2500、11800‧‧‧行動裝置
2603、8132、22130A、22150A、22230A、22250A、22330A、22350A、22451、22453、22455、22531、22551、22620、22622、22630A、22650A、24324、29410、30150、30810、35430、373180~373195、374190、374195、375180~375195‧‧‧切換器(SW)
2604、5910、6610、6910、7004、7110、7810、8310、8510、8610、8704、8810、9010、9126、30310、30710‧‧‧射頻(RF)接收器
2606、5912、6612、6912、7006、7112、7812、8312、8512、8612、8706、8812、9012、9128、30320、30720‧‧‧射頻(RF)發送器
2608、4206A~4206D、5944、6114、6126、6210、6216、6234、6312、6330、6514、6544、6556、6644、7844、8344、8542、20702、20712、30340、30740、380110‧‧‧本地振盪器(LO)產生器
2610、2702、5948、6002、6118、6120、6214、6224、6228、6314、6324、6512、6546、6520、6558、6648、6702、7848、7902、8348、8402、8550、8902、8906‧‧‧三工器
2614、2628、5914、5928、6614、6628、6914、6924、7114、7124、7814、7828、8314、8328、8514、8528、8614、8624、8814、8824、9014、9024、389182‧‧‧信號
2618、2632、3006_1~3006_N、3110_1~3110_N、4108A~4108D、5414、5418、5918、5932、6618、6632、6918、6928、7118、7128、7818、7832、8318、8332、8518、8532、8618、8628、8818、8828、9018、9028、22504、24226、24326、24824、25224、30130、30180、35450、35470、372110、389122、389132、399200‧‧‧移相器
2620、2634、3010、3114、3216、4032、4036、6620、6634、6920、6930、7120、7130‧‧‧加法器
2616、2622、2626、2627、2630、2636、2640、2641、2708、3004_1~3004_N、3104_1~3104_N、3204A~3204N、5930、6630、6926、7126、7830、8330、8530、8626、8826、8912、8922、9026、9230、9234、9250、9254、9280、22114、22115、22124、22235、22214、22215、22224、22314、22315、22324、22615、22617、22624、22626、22628、22815、22816、22824、22835、30326、30703、30726‧‧‧放大器
2624、2638、6624、6638、7824、7838、8104、8138‧‧‧乘法器;混合器
2704、6004、6704、7904、7904、8404、9218、9238、30360、30760‧‧‧中頻(IF)接收器
2706、6006、6706、7906、8406、9220、9240、30370、30770‧‧‧中頻(IF)發送器
2710、2718、3012、3108_1~3108_N、3208A~3208N、4104A~4104D、4204A~4204D、5924、5938、6010、6018、6710、6718、7010、7018、7910、7918、8324、8338、8410、8418、8524、8538、8710、8718、8910、8916、8924、8928、8938、8946、9110、9118、9140、9148、9224、9244、9252、9274、9282、22112、22112B、22113、22138、22138B、22156、22212、22213、22233、22238、22256、22312、22313、22338、22356、22638、22656、22812、22812A、22813、22833、22912、22913、22933、22946、22944、24214、24314、24714、24814、25214、31350、34420、371155、371160、372125、392250、392350、396320、398600、398700、399500、399600‧‧‧混合器
2712、3016、3116、3212A~3212N、6012、6020、6712、6720、7012、7020、7912、7920、8412、8712、8720、8918、8930、9142、9150、9276、9284、27416‧‧‧濾波器
2714、6014、6714、7014、7914、8414、8714、8920、9144、9278‧‧‧類比至數位轉換器(ADC)區塊
2716、5942、5946、6008、6016、6642、6646、6708、6716、7842、7846、7908、7916、8342、8346、8408、8416、8544、8546、8914、8926、9114、9120、9138、9146、9272、9228、9248、30332、30334、30362、30372、30732、30734、30762、30772‧‧‧中頻(IF)放大器
2720、8420、22667、22673、24218、24318、24718、24818、25218、27404、27412、30366、30376、30766、30776‧‧‧低通濾波器(LPF)
2722、6022、6722、7022、7922、8422、8722、8932、9152、9286‧‧‧數位至類比轉換器(DAC)區塊
2724、6024、6724、7024、7924、8424、8724、8934、9130、9264、17402、30392、30792‧‧‧數據機
2726、6026、6726、7026、7926、8140、8426、8726、9132、9266、20208、20234、22462、22464、22472、22474、30380‧‧‧切分器
2730、6030、6730、7030、7930、8430、8730、8948、9136、9270、30384、30784‧‧‧晶體振盪器
2802‧‧‧信號屏蔽蓋
2804、2810‧‧‧黏膠帶
2806‧‧‧基底薄膜
2808‧‧‧電感線圈
2812‧‧‧磁性薄片
2814‧‧‧聚酯膠帶
2904、2906、5405、10400、10419、10500、13203、16201、16501、40907、41805、41805A、43902‧‧‧基體
2904A‧‧‧第一側;印刷側
2904B‧‧‧第二側;部件側
2908、4413、4513、10003、10432、10710、21203、30316、30716‧‧‧部件
2916、10213、10215、10608、21313、21315、21412、21502、21602、21819‧‧‧焊球
3000、8120、8130、17442~17448、29200、30300、376000、389100、392000、396000、397000、406100、40900‧‧‧收發器
3008_1~3008_N、3106_1~3106_N、3206A~3206N、24216、24316、24716、24816、25216、31330、34425、36630、396120‧‧‧可變增益放大器
(VGA)3018、3118、3820、3920、3922、3924、4112B、4212B、4212D、20428、20438、22611、22623、24232、24234、24732、24832、25232、28510、29030A~29030C、29435、29435A~29435C、30368、30768、31370、36650‧‧‧類比至數位轉換器(ADC)
3100、31400‧‧‧收發器;本地振盪器(LO)相位陣列系統
3112、6116、6128、6212、6218、6236、6332、6334、6320、6332、6408、6414、6424、6522、6524、6526、9154、9223、9243‧‧‧本地振盪器(LO)信號
3200、31500‧‧‧數位相位陣列系統;收發器
3214A~3214N‧‧‧類比至數位轉換器(ADC)
3218‧‧‧數位信號輸出
3300、3402~3412、3700、3802~3818、3902~3918、4002~4018、4102A~4102D、4202A~4202D‧‧‧收發器胞元(TRX)
3302‧‧‧發送器(TX)電路
3304‧‧‧接收器(RX)電路
3306‧‧‧本地振盪器(LO)電路
3308‧‧‧數位電路(DIG)
3310‧‧‧輸入輸出(I/O)電路
3312‧‧‧相位調整電路
3320~3326‧‧‧邊緣
3400、3510~3530、3610、3900、4100、4200、5402、17440‧‧‧收發器陣列
3500、3502、31800、31900‧‧‧晶圓
3600‧‧‧相位陣列無線電收發器構造封裝體
3604‧‧‧天線層
3702~3708、32110‧‧‧數位匯流排
3710~3720‧‧‧數位多工器
3722‧‧‧發送器區塊
3724‧‧‧接收器區塊
3800、4000‧‧‧相位陣列收發器
3822、3926、3928、3930、4026、4028、4030、4034、4038、4116、400300‧‧‧基帶電路
4033、4037、17108、17112~17122、17214~17220、17314~17318‧‧‧波束
4106A~4106D、31630、387120、389115、390500、392200、397600、398100、399100、406135、407135‧‧‧本地振盪器(LO)
4110、4214、4220‧‧‧組合信號
4114、4216、4222、387115‧‧‧數位信號
4208A~4208D‧‧‧第一類比係數集合A1(S)
4210A~4210D‧‧‧第二類比係數集合A2(S)
4300、33650、34300‧‧‧表格
4400、4500、4600、4700、4800、4802、4819、10200、21300、41800、41802‧‧‧封裝體
4401、4501、4601、4701、4801、10801‧‧‧基體;封裝體
4402、4502、4602、4702、13109、45406‧‧‧結構
4403、4404、4521、44409、44509、45201、45215、45206、45301、45311、45335、45503、45505、45507‧‧‧塊狀天線
4419、4519、4619、4719‧‧‧基體;封裝體
4406、4506、4606、4706‧‧‧面向
4407、4507、4607、4707、4810、4810’、10226、21326‧‧‧接頭
4409、4509、4609、4709、4809、10206、10208、10306、10406、10506、10606、10706、10809、10809’、13504、13704、13804、13904、21306、21308、21906、21908、21910‧‧‧晶粒
4414、4614、10332、10418、10524、10624、21424、21824、21924、21926‧‧‧覆模材料
4417、4517、4617、5406、10023、10526、10707、13618、13720、13922、14020、21223‧‧‧連接器
4421、4704、4721、4804、5311、5313、5315、5317、5319、5321、5351、5362、5363、5377、5386~5389、5407、5407’、10714~10718、10714’~10718’、10722~10726、10722’~10726’、16603~16609、17803、25202、35420‧‧‧天線元件
4423、4523、4623、4723‧‧‧層級
4425‧‧‧可用空間
4520、45013‧‧‧輻射
4722‧‧‧同軸電纜
4715‧‧‧穿模通孔
4720‧‧‧焊接處
4724、4814、4824‧‧‧包封材料
4712、4714、11702‧‧‧帶狀線
4805、5007A、5007B、42400、43911、43913、45509、45511‧‧‧雙極天線
4817、22102、22202、22302、22402-1~22402-4、22602、22802、22902‧‧‧纜線
4821‧‧‧雙重塊狀天線元件
4900‧‧‧ SD形狀因數
4901A‧‧‧前視圖
4901B‧‧‧後視圖
4903、5003‧‧‧電氣接頭
4905‧‧‧迷你SD形狀因數
4907‧‧‧微SD形狀因數
4909‧‧‧後面區域
4911A、4911B‧‧‧前面區域
5001‧‧‧卡件
5009‧‧‧暴露部份
5107AC、5107BC‧‧‧返折雙極天線
5109B‧‧‧暴露區域
5201、5323、17502‧‧‧主機板(MB)
5203~5207‧‧‧Micro SD卡
5305、5306‧‧‧球柵陣列(BGA)球
5301‧‧‧印刷電路板(PCB);球柵陣列(BGA)或平面格柵陣列(LGA)
5303‧‧‧空隙
5304‧‧‧切除部
5307‧‧‧射頻積體電路(RFIC)收發器
5312、5314、17106、44719、44815‧‧‧方向
5316、5318、5320、5322‧‧‧波圖
5341‧‧‧桿體
5342~5348、5350、5364、5380‧‧‧子系統
5354‧‧‧球柵陣列(BGA)球或平面格柵陣列(LGA)球
5370‧‧‧雙盾子系統
5371‧‧‧垂射天線元件
5372‧‧‧端射天線元件
5375、5382、5385‧‧‧積體電路
5376‧‧‧截角邊緣
5400、10521‧‧‧系統級封裝(SIP)
5404‧‧‧階梯式平臺
5408、5410、5412‧‧‧平層
5409、5409’、17705、18905、20107、42415、43907、43909、44413、44415、44513、44613、44713、44813、45203、45601、46005、46007、46011‧‧‧饋給線
5413‧‧‧圓球
5422‧‧‧發送(TX)天線
5424‧‧‧接收(RX)天線
5500、5800‧‧‧示圖
5502、19602、45810、45812‧‧‧反射器
5600‧‧‧第一組構
5602‧‧‧第二測試組構
5605、5607‧‧‧串音
5700‧‧‧自動測試設備
5701‧‧‧測試器
5703‧‧‧毫米波埠構造
5705‧‧‧產品波導互連
5707‧‧‧毫米波測試器具模組
5801‧‧‧測試臺
5803‧‧‧受測系統
5805‧‧‧機器手臂
5900、6100、6200、6300、6500、6600、7800‧‧‧分散式相位陣列系統;通訊系統
5920、7820、8320、8520、8620、8820、9020、23030、23606、23706、24228、24826、25226、26810、26812、26814、26818、27402、28506、34445、380159、393400、396140、397330、400260‧‧‧組合器
5922、5936、6622、6636、6922、6932、7008、7016、7122、7132、7822、7836、8322、8336、8522、8536、8622、8632、8708、8716、8822、8832、9022、9032、30312、30322、30712、30722、34415、390100‧‧‧射頻(RF)放大器
5926、5940、6626、6640、7826、7840、8326、8340、8526、8540、8940、8944、9112、9116‧‧‧本地振盪器(LO)放大器
5934、7834、8334、8534、8630、8830、9030、396220、400210、407127、407137‧‧‧分離器
5940、6640、6934、7134、7840、8340、8548、8634、8834、9034‧‧‧收發(TX/RX)切換器
6106、6110、6122、6124、6206、6220、6230、6232、6304、6308、6326、6328、6508、6510、6516、6518、6540、6542、6552、6554、30100‧‧‧收發器部份
6316、6318、6404、6406、6412、6416、6420、6422、6528、6530、6532、6534‧‧‧多輸入多輸出(MIMO)串流
6402、6410、6418‧‧‧信號圖
6643、6806、7032、7034、8006、8206、8343、8732、8734、9135、37005‧‧‧時鐘頻率信號
6645、7845、8345、400310‧‧‧中頻(IF)輸入信號
6647、7847、8347、9156、9158、9256、9258‧‧‧中頻(IF)資料信號
6800、8000、8202、8210‧‧‧頻率圖
6802、8002、8203‧‧‧直流(DC)電力信號
6804、7860、8004、8204、20452、20454、29482、398050、398080、405030、405040、405060、408190、408195‧‧‧控制信號
6808、8008、8208、8214‧‧‧諧波
6810、7856、8010、396030‧‧‧資料信號
6900、8800、9000、9200‧‧‧分散式相位陣列通訊系統
7100‧‧‧分散式相位陣列通訊系統;大規模天線陣列(MAA)
6923、7123、8623、8823、9023、20220、20246、20304、20401、20502、20602、20852、20952、400410‧‧‧射頻(RF)輸入信號
6931、7131、8631、8831、9031‧‧‧射頻(RF)輸出信號
6936、7002、7136、8636、8702、8836、9036、9102、9216、9236、22505‧‧‧雙工器
6938、7036、8638、8736、8838、9038‧‧‧適應性阻抗匹配電路
7200、11900‧‧‧爆炸圖
7201‧‧‧膝上型電腦
7203‧‧‧鍵盤所在處
7205、7504、7604‧‧‧上蓋
7205A‧‧‧上蓋的爆炸圖
7207、7403A、7505、7507、7605、7607‧‧‧鉸鍊
7207A、7211、7213、7215、7217、11808、11906、15501‧‧‧波導
7209、371135、372115‧‧‧分離與組合器
7219、7221、7223、7225‧‧‧波導出口
7303、7403、12507、12807、13012~13016、18807、45419‧‧‧孔洞
7400、16100、19000、19002‧‧‧例示圖
7405‧‧‧螢幕背側
7405A、11914‧‧‧螺絲
7500、7600‧‧‧示意圖
7501A、7601A‧‧‧信號至光學信號轉換器所在處
7502、7602‧‧‧框架
7511A、7610、7610’、7612‧‧‧光學信號至射頻(RF)信號轉換器所在處
7700、7702‧‧‧基體整合式波導(SIW)
7701、7704‧‧‧頂部
7701A‧‧‧共平面波導
7703‧‧‧底部
7705~7708、10020、10022、10028、10219、10219A、10321、10323、10327、10514、16307A’~16313A’、17603、17903A、17903B、21220、21222、21228、21319、21319’、42201、42207、44909~44911‧‧‧通路
7850‧‧‧時鐘開散器
7852‧‧‧時鐘解開散器
7854、8212‧‧‧經調變信號
7858、8432、9133、9267‧‧‧時鐘參考信號
7861‧‧‧頻帶受限控制信號
8102、382130‧‧‧調變器
8106‧‧‧脈波整形器電路
8134‧‧‧時鐘復原電路
8136、30314、30714‧‧‧解調變器
8908、9106、9262、31610、380100、382100、387000、390000、392300、396300、400000‧‧‧發送器(TX)
8936‧‧‧向下轉換區塊
8942‧‧‧向上轉換區塊
9006‧‧‧連接媒體
9040、9206‧‧‧配套晶片
9108‧‧‧本地振盪器(LO)合成器
9122、9124、9214‧‧‧板上跡線
9222、9242‧‧‧本地振盪器(LO)產生器;合成器
9300、9600‧‧‧雙流電力合併器
9306、9606、36710、374180~374186、377185、377190、379185、379190、399250、399260‧‧‧電阻器
9320、9402、9502、9620、9702、9802、9902‧‧‧晶片
9412、9712‧‧‧電力合併器
9430、9730、29472、381190、382145‧‧‧輸出;輸出信號
9436~9440、9740~9744‧‧‧電阻
9508、9808‧‧‧阻抗變換網路
9900‧‧‧多厄悌功率放大器
9906‧‧‧載波功率放大器
9908‧‧‧尖峰功率放大器
9910、9916、9918‧‧‧四分之一波長傳輸線
9912、9914‧‧‧偏移傳輸線
9922‧‧‧信號輸入端
9924‧‧‧經合併輸出信號
10000、21200‧‧‧內嵌有未覆模堆疊層疊封裝體的晶粒
10005、10105、21205‧‧‧封裝體;印刷電路板(PCB);基體
10007、10107、21207‧‧‧封裝體;天線板
10010、10012、21210、21212、46105‧‧‧塊狀天線元件
10014、11202、18907、19003、19007、19009、19011、19211、19311、20109、21214、42417‧‧‧接地面
10017、21217‧‧‧雙塊狀元件
10018、21218‧‧‧天線塊
10024、10216、10218、10220、10318、10320、10324、13818、13918、14018、21224、21316、21318、21320‧‧‧天線;表面安裝元件(SMD)
10027、21227、21423‧‧‧焊料連結
10030、10415、21230‧‧‧水平層
10126‧‧‧彎曲互連件;彈性連接器
10201~10205、21301~21305‧‧‧階層;基體
10207、10209、10211、21307、21309、21311‧‧‧導電階層
10210、10440~10450、13905、14022~14028、21310、44709A、44709B‧‧‧焊接點
10212、10214、10328、21312、21314‧‧‧離散元件
10216A、10218A、10220A‧‧‧表面安裝元件(SMD)天線
10221、10221A、21321、21321’ ‧‧‧系統;封裝體
10307‧‧‧層級組態
10318A、10320A、10416、21605、21606、42409、42708‧‧‧表面安裝元件(SMD)
10322‧‧‧通路;天線
10325‧‧‧通路
10326、33010、33020‧‧‧元件
10329‧‧‧跡線或水平層
10331‧‧‧水平導電層
10407、10409、10410、10413、10413’‧‧‧再分配層(RDL)
10412‧‧‧天線板
10421、10423、10425‧‧‧互連件
10501、10503、10505、10601、10603、10605‧‧‧階層
10502、10504‧‧‧緊湊封裝導電水平層
10527‧‧‧凹陷處
10600‧‧‧經覆模基體
10602、10708、10709、13516‧‧‧機械盾
10701、10703、10705‧‧‧基體
10702‧‧‧天線設置
10704、10704’‧‧‧天線板;表面安裝元件(SMD)
10800‧‧‧多內嵌晶粒子系統
10801-1~10801-N‧‧‧內嵌晶粒與專用天線組合
10801'-1~10801'-N‧‧‧專用天線陣列
10804‧‧‧仰視圖
10813、10813’‧‧‧ 品項
10819‧‧‧下表面
10900‧‧‧堆疊環形共振器(SRR)天線封裝體
10902‧‧‧接地面
10904、10908、18909‧‧‧印刷電路板(PCB)層
10906、10910、10912、11102~11112、11204、11206、1120、11404、11410、11526、11528、11634、11636‧‧‧環形共振器
11000、11114、11116、11524、16307~16313、376190、382140、389180‧‧‧天線埠
11200‧‧‧電場線
11210‧‧‧天線饋給埠
11302‧‧‧反射係數曲線
11304‧‧‧準線實現增益曲線
11406、11412、11530、11638‧‧‧無共振雙極天線
11500‧‧‧示範層面
11522、11630‧‧‧天線饋給部
11600‧‧‧堆疊環形共振器(SRR)天線封裝體胞元
11603‧‧‧射頻積體電路(RFIC)凸塊
11604~11622、11502~11520、11908‧‧‧基體層
11632‧‧‧天線接地面
11640‧‧‧阻抗變換器
11700、11920、12002、12004、12100~12104、14000‧‧‧視圖
11704、46005A、46005B‧‧‧接地通路
11706、43911A‧‧‧彎折
11708‧‧‧金屬化表面
11710‧‧‧非金屬化區域
11804‧‧‧收發器子系統
11806‧‧‧過渡結構
11902、12503、13103、16601、17600、17701、17801、17901、18801、18903、21501、21601、21808、42003、44401、44501、44601、44071、44801、45001、46111、46401‧‧‧印刷電路板(PCB)
11904‧‧‧配接器
11910A、11910B‧‧‧接地層
11912‧‧‧切除部
12010‧‧‧接地通路柵
12012‧‧‧饋給探針
12014‧‧‧空氣隙
12016、15516‧‧‧開口
12202、12204‧‧‧反射信號
12300、30900、31000、31100、32700、33800、34000、34700、34800、34900、35000、35100、35200、35500、35600、35700、35800、35900、36410、36420、36510、36520、37000、395000、402000‧‧‧圖表
12400、12511‧‧‧天線結構
12401、12403‧‧‧彎折雙極天線
12402、12406‧‧‧平面臂
12404、12408、12903、12905、13005、13007‧‧‧饋給部
12410‧‧‧垂直臂
12502、12506、12906、12908‧‧‧雙極天線臂
12509‧‧‧延伸部
12510‧‧‧垂直天線臂
12802、12806、13002、13006、13102、13106‧‧‧平面雙極天線臂
12812、12814、12816‧‧‧區域
13003‧‧‧基體;印刷電路板(PCB)
13010、13011‧‧‧垂直臂
13110、13111‧‧‧垂直雙極天線臂
13121~13127‧‧‧雙重極化天線元件
13100D~13100G、14901、14903、18401A、18401B、42601~42605‧‧‧輻射場型
13500、13600‧‧‧無線電子系統
13502、13602、13702、13802、13902、14002‧‧‧主要基體
13518‧‧‧內部
13520‧‧‧天線連接器
13604、13713、13813、13913、14013‧‧‧次要基體
13700‧‧‧無線電封裝體
13720‧‧‧離散裝置
13800、13801、13900‧‧‧嵌入式晶粒與層疊封裝體組合
13820、13920‧‧‧表面安裝元件(SMD);離散電路部件
14022A~14028A‧‧‧焊料元件
14101‧‧‧表面部件;小印刷電路板(PCB);表面安裝受鍍元件
14103、15303、15403、15503‧‧‧主要印刷電路板(PCB)
14105、15405、42100、43903、43905‧‧‧單極天線
14107‧‧‧微帶饋給部
14109、15409、15509‧‧‧延伸介電體
14201、14203、14301、14303、14401、14403、14501、14503、14601、14603、14701、14703、15601、15603、16221、16223、19403、19407、19411、22170、35510~35530、35610~35630、35710~35720、44101‧‧‧曲線
14305、14405、14407‧‧‧圖點
15301‧‧‧受鍍覆部份
15304‧‧‧延伸介電體部份
15305、15505‧‧‧垂直單極天線
15309‧‧‧未鍍覆部份
15312、15512、15515‧‧‧水平微帶
15401、15401’‧‧‧ 表面部件
15407‧‧‧饋給帶狀線
15511‧‧‧微帶饋給線
15514‧‧‧水平微帶饋給
15801、15803、15805‧‧‧場型
15900、15902‧‧‧雙重極化天線結構
15901、15903‧‧‧塊狀元件
15907~15910‧‧‧激發架構;埠口
16001、16003~16027‧‧‧極化;極化輻射
16101‧‧‧層狀結構
16107、16109‧‧‧激發埠口
16121、16123、16421、16423、16721~16724、16821~16824‧‧‧軌跡
16300‧‧‧天線元件結構
16301‧‧‧輻射器
16302、21900‧‧‧側視圖
16303‧‧‧耦合器
16304‧‧‧六階堆疊
16505、16514‧‧‧三通接頭分離器
16507、16509、16511、16513‧‧‧饋給點
16507A~16513A、22142、22242、22342、22641~22646、22652~22656、22668、34100‧‧‧線路
16508、16512‧‧‧極化源
16515、45407A、45409A‧‧‧堆疊塊狀天線
16603H、16603V‧‧‧饋送網路
16621~16624‧‧‧模擬圖形
16706、16708、16710、16712、16806、16808、16810、16812‧‧‧陣列
16900、17304‧‧‧天線組塊
16902‧‧‧氣動上蓋
16912‧‧‧天線桅杆
16914‧‧‧平臺
17000、17100、17200、17300‧‧‧通訊系統
17002、17102、17104、17202、17302‧‧‧演進B節點(eNB)
17204~17208‧‧‧車輛
17210‧‧‧道路危險因素
17212‧‧‧掃描信號
17400‧‧‧通訊裝置
17404‧‧‧中頻(IF)轉換區塊
17406‧‧‧中頻(IF)資料輸入
17408~17414‧‧‧信號切換器
17416~17422‧‧‧切換輸出信號
17450‧‧‧切換器陣列
17460‧‧‧天線陣列組集
17505、17507、17511、17517、17519、17521、17703、18803‧‧‧通路天線
17505A~17521A、17505B~17521B、44517‧‧‧輻射方向
17509‧‧‧電路部件和傳導線
17601‧‧‧印刷電路板(PCB)
17603A、17603B‧‧‧通路外表面
17805A‧‧‧垂直饋給
17904‧‧‧圓柱形
18901、19201、20100‧‧‧錐狀天線元件
18908‧‧‧經修改接地面
18910、18912、19310、19312‧‧‧無金屬區域
18911、18911’‧‧‧缺陷接地面
19001‧‧‧單極三維(3D)天線
19201、19203‧‧‧直徑
19301‧‧‧三維(3D)天線元件
19501、19501’、19501”、19601‧‧‧錐狀天線
19502~19506、19502’~19506’、19502”~19506”‧‧‧電場分佈
19600‧‧‧錐狀天線陣列
20103‧‧‧錐狀天線元件底部
20204、20205、20710、20720‧‧‧差分本地振盪器(LO)信號
20206、20212、20232、20238、20706、20708、20716、20718、21002、21006~21014、21020、21024~21032、21042、21046~21052、21060、21064、~21070、21102、21106~21114、21120、21124~21132、21142、21146~21152、21160、21164~21170、23616‧‧‧緩衝器
20210、20222、20236、20248、23112、29040、29450‧‧‧多工器(MUX)
20214、20240、20316、20318、20326、20328、20410、20412、20418、20420、20512、20514、20516、20518、20612、20614、20616、20618、20804~20810、20904~20910、21016、21018、21034、21036、21054、21056、21072、21074‧‧‧向下轉換混合器
20224、20250、20320、20330‧‧‧基帶輸出信號
20302、20722‧‧‧真值表
20306、20308、20402、20404‧‧‧射頻(RF)處理路徑
20310、20311、20403、20405‧‧‧本地振盪器(LO)信號
20403‧‧‧連續載波聚集信號
20422、20432‧‧‧基帶信號
20424、20434、20536~20542、20636~20642、20828、20830、20844、20848、20928、20930、20944、20948‧‧‧通道濾波器
20426、20436‧‧‧經過濾基帶信號
20430、20440‧‧‧數位信號
20450、372180‧‧‧控制電路
20504~20510、20604~20610、20812~20818、20912~20918、389170‧‧‧低雜訊放大器(LNA)片段
20513A~20513D、20515A~20515D、20613A~20613D、20615A~20615D‧‧‧信號輸出
20520~20534、20620~20634、20820~20826、20836~20842、20920~20926、20936~20942‧‧‧差分基帶信號
20544、20548、20644、20648、20832、20846、20932、20946‧‧‧同相(I)成份
20546、20550、20646、20650、20834、20850、20934、20950‧‧‧正交(Q)成份
20700、21000、21040、21100、21140‧‧‧本地振盪器(LO)分配架構
20704、20714‧‧‧切分器區塊
20802、20902‧‧‧分段輸出低雜訊放大器(LNA);低雜訊放大器(LNA)
21004、21022、21044、21062、21104、21122、21144、21162、30780‧‧‧分頻器
21401、21403、21801、21803、21901~21903‧‧‧封裝體;階層
21409、21411、21413、21821、21823‧‧‧箭頭
21414、21437、21813、21817‧‧‧外部基體前端(eSFE)
21415、21435、21805、21815‧‧‧解耦電容器(DECAP)
21417、21419、21810、21812‧‧‧水平連接件
21406、21429~21433、21806、21807、21809‧‧‧晶粒
21503、21603‧‧‧基體
21504、371100、372100‧‧‧射頻(RF)裝置
21505、21506‧‧‧表面安裝元件(SMD)
21507、21607‧‧‧覆模化合物
21604‧‧‧矽晶片
21700‧‧‧運算裝置
21770‧‧‧連接性
21772‧‧‧蜂巢連接性
21774‧‧‧無線連接性
21811‧‧‧外部基體前端(eSFE)
22000、22100、22200、22300、27300‧‧‧系統
22001、22101、22201、22301、22601、22801‧‧‧基帶積體電路(BBIC)
22002、400500、404500、404530、404560‧‧‧射頻(RF)纜線
22005‧‧‧毫米波天線子系統
22116、22117、22126、22130、22140、22150、22216、22217、22229、22230、22237、22240、22241、22226、22250、22316、22317、22326、22330、22340、22350、22665、22671‧‧‧帶通濾波器(BPF)
22118、22234、22212、22218、22318、22460、22470、22613、22818、22918‧‧‧數位鎖相迴路(DPLL)
22120、22122、22220、22222、22320、22322、23604、23702、28504‧‧‧乘法器
22129、22141、22149、22244、22249、22329、22341、22349、380152、380153‧‧‧輸入端
22131、22151、22221、22251、22331、22351‧‧‧接頭
22136、22139、22153、22158、22236、22239、22243、22253、22258、22336、22358‧‧‧分離器或功率放大器
22160、22162、22260、22262、22360、22362‧‧‧帶通濾波器(BPF)排組
22190、22290、22390、22690、22890‧‧‧天線子系統
22401‧‧‧發送架構
22403‧‧‧接收架構
22403A‧‧‧同相信號源
22405A‧‧‧九十度相差信號源
22407‧‧‧時鐘產生
22457、22503‧‧‧無線電收發器控制(RTC)
22458‧‧‧中頻(IF)切換器
22501、22661、22662‧‧‧較低功率數位鎖相迴路(LPDPLL)
22502、22515、22517、22544、22546、22565、22558‧‧‧四件天線控制對
22506、22511、22513、22540、22542、22553、22555、372105、372120‧‧‧雙向放大器
22509‧‧‧分離器或組合器
22538、22556‧‧‧混合器子系統
22663、22664‧‧‧控制數據機
22664、22666、22670、22672、22674、22676‧‧‧天線控制四件組
22666‧‧‧參考時鐘
22701~22711‧‧‧線條
22818A‧‧‧合成器;低功率數位鎖相迴路(LPDPLL)
22831、22834‧‧‧WiGig電路
23000‧‧‧數位至時間轉換器(DTC)結構
23002、29025‧‧‧時鐘
23004、23104‧‧‧鎖相迴路(PLL)或倍數延遲鎖定迴路(MDLL)
23006‧‧‧數位控制振盪器(DCO)
23010‧‧‧時間交織數位至時間轉換器(DTC)
23012‧‧‧個體數位至時間轉換器(DTC)
23014‧‧‧邏輯組合器
23020‧‧‧輸出時鐘電路
23022‧‧‧脈波整形器
23024‧‧‧毫米波注入鎖定振盪器
23026‧‧‧串聯至並聯轉換器
23028‧‧‧直角至極點轉換器
23100‧‧‧數位至時間轉換器(DTC)構造
23102‧‧‧壓控振盪器(VCO)
23106、23212‧‧‧多模切分器(MMD)
23108‧‧‧正反器;正緣正反器和負緣正反器
23110、23122、23126、26306‧‧‧反相器
23114‧‧‧過程邊緣內插器(CEI)
23120‧‧‧可程控數位控制過程邊緣內插器(PG-DCEI)
23124‧‧‧胞元
23130‧‧‧相位注入(PI)電路
23200‧‧‧構造
23210‧‧‧類比部份
23214‧‧‧相位注入(PI)
23220‧‧‧數位部份
23222‧‧‧互斥或(XOR)
23300‧‧‧注入鎖定振盪器
23302‧‧‧儲槽電路
22304‧‧‧RC分流器
23306‧‧‧金氧半場效電晶體(MOSFET)
23310‧‧‧交叉耦合對
23320‧‧‧注入鎖定電路
23402~23410、23802~23816、24102~24108、24602~24608、25102~25118、26102~26110、26702~26706、27202~27208、27902~27912、28402~28406、28902~28908、S29310~S29340、S29710~S29740、S30510~S30550、S30633~S30640、S31210~S31250、S34465~S34485、S36010~S36050、S36110~S36150‧‧‧操作
23504、23600、23700‧‧‧前饋等化器(FFE)
23506、23900‧‧‧決策反饋等化器(DFE)
23510、24240、28040、29475、389200、398800、46905‧‧‧控制器
23602、23704‧‧‧延遲電路
23612、26208、26312、26412、26510、26512、36230、389150、389155、400270、400280‧‧‧開關
23614、26206、374170~374176、377140、377150、379140、381130~381150、398280、398285、398380、398385、398420、398520、399230、399240、399320、399420‧‧‧電容器23710‧‧‧前饋等化器(FFE)階段
23800、24100、24600、25100、26100、26700、27200、27900、28400、28900、29300、31200‧‧‧方法
23910‧‧‧比較器;切分器
23912、23914‧‧‧最低有效位元(LSB)比較器;分段器
23920~23924‧‧‧SR閂鎖器
23930、23932、23934‧‧‧閂鎖器
23936、23938‧‧‧最低有效位元(LSB)閂鎖器
23940、23960‧‧‧選擇器與D型正反器(DFF)組合
23942~23948‧‧‧選擇器與D型正反器(DFF)組合;閂鎖器
23950‧‧‧最低有效位元(LSB)多工器(MUX)
24010~24016、24030~24036‧‧‧選擇器
24020~24026、24040~24046、32220‧‧‧延遲器
24200‧‧‧毫米波構造
24206、24306‧‧‧共用電路
24210、24310‧‧‧類比波束成形構造
24220、24320‧‧‧數位波束成形構造
24222、24322、24722、24822、25222‧‧‧振盪器
24224‧‧‧電流鏡;切換器
24300‧‧‧發送器混成波束成形構造
24328、24828、25228‧‧‧分開器
24700、24800、25200‧‧‧毫米波接收器構造
24710、24810、25210‧‧‧毫米波發送器構造
25300‧‧‧陣列結構
25312‧‧‧初級移相器
25314‧‧‧次級移相器
26200、26300、26400‧‧‧充電泵
26202、26302‧‧‧控制邏輯
26204、36210、398470、398570‧‧‧電流源
26304、26802‧‧‧延遲線路
26308‧‧‧及(AND)閘
26310、26410‧‧‧動態驅動開關
26316‧‧‧時控電路
26320、26420、26520‧‧‧輸出電容器
26514、36720、36820‧‧‧電容
26800、27400、28500‧‧‧接收器構造
26804、26816、27408‧‧‧量化器
26806‧‧‧前饋濾波器;濾波器
26820、27410、28502‧‧‧射頻(RF)前端
27302、27306、47510‧‧‧基地台(BS)
27304、27308、46860、47505‧‧‧使用者設備(UE)
27406、27422、30020~30028‧‧‧增益
27414‧‧‧取樣疏化器
28000、28100‧‧‧類比至數位轉換器系統(ADCS)
28002、28102‧‧‧核心類比至數位轉換器(ADC);類比至數位轉換器(ADC)
28004‧‧‧取樣電路
28006、28106‧‧‧時控電路;時控單元(TU)
28008、28108‧‧‧信號與時鐘分配電路
28010、28110‧‧‧處理電路
28020‧‧‧驅動器電路
28508‧‧‧可變增益控制
29000‧‧‧時間交織類比至數位轉換器(TI-ADC)構造
29010、29420‧‧‧類比輸入
29020A~29020C、34430‧‧‧取樣保持(S/H)電路
29050、29440‧‧‧數位輸出信號
29100‧‧‧時序圖
29205‧‧‧參考信號產生器
29207‧‧‧參考信號
29210‧‧‧單邊帶(SSB)產生器
29230‧‧‧IQ調變器
29240‧‧‧發送路徑放大器
29250‧‧‧回路連結
29260‧‧‧接收路徑放大器
29270‧‧‧IQ解調變器
29280I、29280Q‧‧‧校正電路
29290I、29290Q‧‧‧相位估算器
29400‧‧‧時間交織類比至數位轉換器(TI-ADC)
29405、380135、381170‧‧‧輸入信號
29415‧‧‧基準電壓
29425‧‧‧追蹤保持(T/H)電路
29425A~29425C‧‧‧追蹤保持(T/H)電路或取樣保持(S/H)電路
29430、29480‧‧‧鏈合
29455‧‧‧單流數位輸出信號
29460‧‧‧量測並校正(MC)單元
29480‧‧‧共用時鐘信號
29485‧‧‧溫度依據
29495‧‧‧增益經調整輸出信號
29700、30500、30600、36000、36100‧‧‧處理作業
30000‧‧‧增益模型
30010、30110、30100’、30706‧‧‧發送電力分離器
30050、30050’‧‧‧發送功率方程式;功率傳輸特性曲線
30115‧‧‧射頻(RF)發送信號
30120、30705‧‧‧接收電力合併器
30125‧‧‧射頻(RF)接收信號
30190、30190’‧‧‧非線性資料
30300’‧‧‧外部收發器(ET);外部相位陣列收發器(EPAT)
30345、30355、30745、30755‧‧‧三工器兼切換器
30364、30374、30764、30774‧‧‧中頻(IF)解調變器
30382、30782‧‧‧中頻(IF)合成器
30394‧‧‧數位預先失真(DPD)處理器
30396‧‧‧內部非線性處理器
30398‧‧‧外部非線性處理器
30700‧‧‧分散式相位陣列收發器系統
30702、33130‧‧‧相位陣列天線
30812、35480、382120‧‧‧處理器
30820‧‧‧自動增益控制(AGC)增益設定
31300‧‧‧射頻(RF)相位陣列系統
31320‧‧‧射頻(RF)移相器
31340 31340‧‧‧分離器或組合器
31360‧‧‧取樣保持(S/H)裝置或追蹤保持(T/H)裝置
31600、32100‧‧‧可縮放相位陣列無線電收發器構造(SPARTA)胞元元件
31640‧‧‧數位區塊
31650‧‧‧多工器和解多工器
31660‧‧‧類比與數位匯流排
31670‧‧‧I/O與相位組合單元
31680‧‧‧定點連接埠口
31700‧‧‧鋪磚式可縮放相位陣列無線電收發器構造(SPARTA)胞元陣列
31810、31910‧‧‧分粒部份
32000‧‧‧組合
32010‧‧‧可縮放相位陣列無線電收發器構造(SPARTA)陣列
32120‧‧‧發送器(TX)區塊上的數位多工器
32130‧‧‧接收器(RX)區塊上的數位多工器
32210‧‧‧切換電容器類比積分器;類比加總器
32510、32520‧‧‧函數
32600、32900、33200、33300‧‧‧以注入鎖定(IL)為基礎的相位調變電路
32610‧‧‧資料信號
32620‧‧‧振盪器儲能電路
32625‧‧‧電容性數位至類比轉換器(DAC)
32630‧‧‧鎖定注入頻率
32635、33335‧‧‧振盪器
32930、33230‧‧‧第三次諧波
32940‧‧‧載波頻率
33030‧‧‧基帶資料信號
33100‧‧‧四元件相位陣列發送器
33110‧‧‧鎖相迴路(PLL)
33120、380150‧‧‧數位功率放大器(PA)
33240、389124、389134、398400、398500、399300、399400‧‧‧乘法器;三倍器;三倍器電路
33340‧‧‧雙倍器
33345‧‧‧吉爾伯特四線組或極性切換器
33400、33500、34500、34600‧‧‧星座圖
33410、33510‧‧‧I值和Q值
33600‧‧‧PAM2調變時序估算器
33670‧‧‧電路方塊圖
33700‧‧‧第一估算器表
33810‧‧‧PAM2(QPSK)曲線
33820‧‧‧PAM4(16-QAM)曲線
33830‧‧‧正確鎖定點
33840‧‧‧錯誤鎖定點
33900‧‧‧第二估算器表
34010‧‧‧第二種技術
34110‧‧‧邏輯計算
34120‧‧‧相位檢測器(MMPD)
34130‧‧‧多數決
34140‧‧‧數位迴路濾波器
34200‧‧‧無線時鐘資料回復(CDR)迴路
34210‧‧‧模式單元
34400‧‧‧自動增益控制(AGC)電路
34435‧‧‧低解析度類比至數位轉換器(ADC)
34440‧‧‧功率判定器
34450‧‧‧迴路濾波器
34460‧‧‧自動增益控制(AGC)處理作業
35300‧‧‧多輸入多輸出(MIMO)接收器
35310‧‧‧數位處理器
35320‧‧‧數位自動增益控制(AGC)
35400‧‧‧波束成形電路
35410‧‧‧收發器片段
35440‧‧‧可變增益低雜訊放大器(LNA)
35460‧‧‧可變增益功率放大器(PA)
35490‧‧‧增益表
35540‧‧‧縮減動態範圍區域
35810、35820、35910、35920‧‧‧路徑
36200‧‧‧典型數位至類比轉換器(DAC)構造
36205‧‧‧電流鏡
36220、36260、36270、36340、36345‧‧‧電晶體;開關
36250、36330‧‧‧數位至類比轉換器(DAC)支路
36255、380134‧‧‧輸出端
36300‧‧‧階層式建構數位至類比轉換器(DAC)
36400、36500‧‧‧組合圖表圖
36430、36530‧‧‧發送天線
36440、36540‧‧‧接收天線
36600‧‧‧接收器
36610H‧‧‧垂直部件
36610V‧‧‧水平部件
36620‧‧‧波束成形元件
36640‧‧‧載波回復電路
36660‧‧‧混合信號前饋反饋偏振器等化器(MSFFPE)
36662‧‧‧偏振器與等化器部件
36664‧‧‧時鐘延遲
36700‧‧‧一般加法器
36800‧‧‧整合式決策反饋等化器(DFE)加法器
36810‧‧‧可重置電容器
36900‧‧‧決策反饋等化器(DFE)加法器
36910‧‧‧運算放大器
36920‧‧‧預先放大器
36930‧‧‧分段器
36940‧‧‧決策反饋等化器(DFE)反饋分接點
36950‧‧‧加強裝置
36960‧‧‧決策反饋等化器(DFE)輸入
37010‧‧‧放大器輸出信號
37020‧‧‧強臂一(SA1)信號
371105、371130、371140‧‧‧收發切換器
371120、371125‧‧‧移相器;混合器
371145‧‧‧發送(Tx)放大器
371150‧‧‧接收(Rx)放大器
371170、372170‧‧‧中頻(IF)電路
373100、374100、375100‧‧‧雙向放大器電路
373110~373140、374110~374140、375110~375140、376120~376150、377120、377130、378120、379120、379130、381110、381120、382152、382154、398230~398260、398330~398360、398430~398460、398530~398560、399330~399380、399430~399480、405200~405400、408122~408128、408153、408156‧‧‧電晶體
373150~373165、374150、374155、374160、374165、375150~375165‧‧‧輸出入節點
373170、373175、374153、374163、375170、375175、376110、377110、378110、379110、398410、398510、399310、399410、400215、400265、403000‧‧‧變壓器
376100、377100、378100、379100‧‧‧主動雙向分離與組合器(ABDSC)
376101、377101、378101‧‧‧射頻(RF)負載或射頻(RF)源
376105‧‧‧放大電路
376107、406160、407160‧‧‧控制器電路
376115、377115、378115、379115‧‧‧天線介面
376160、376170、377160、377170、379150~379170‧‧‧直流(DC)電壓源
376180、377180、378180、379180‧‧‧電阻器;負載
380120、392500、406110、407110‧‧‧基帶
380125‧‧‧相位資料
380130、391280、391380、391480、391580‧‧‧相位調變器
380140‧‧‧振幅資料信號源
380145、381180、382125‧‧‧數位控制信號
380151、380155、381100、382150‧‧‧堆疊閘控放大器
380157‧‧‧經放大經調變信號
380180‧‧‧組合器輸出信號
381160、399210、399220‧‧‧電感器
382110‧‧‧堆疊閘極調變數位功率放大器(PA);數位功率放大器(PA)
383100‧‧‧多階高速眼圖
387110‧‧‧多厄悌功率放大器
387113‧‧‧第一階段放大器
387125、389117、392205、396020、397080、398010、398020、399010、399020、406137、408136‧‧‧本地振盪器(LO)信號
387130‧‧‧同相(I)混合器
387132‧‧‧同相(I)射頻(RF)信號
387135‧‧‧同相(I)信號
387140‧‧‧九十度相差(Q)混合器
387142‧‧‧九十度相差(Q)射頻(RF)信號
387145‧‧‧九十度相差(Q)信號
387150‧‧‧組合器電路
387155‧‧‧驅動器經放大輸入信號
387157、388360、388365‧‧‧驅動器射頻(RF)信號
387200‧‧‧第二階段放大器
387210‧‧‧主要放大器;載波放大器(CA)
387215、388340‧‧‧主要放大器信號
387220‧‧‧可控尖峰放大器(PA)
387225‧‧‧尖峰放大器信號
387230、388400‧‧‧次四分之一波長(SQWL)貝楞
387232、388500、391120‧‧‧第一傳輸線
387235、388600、391160‧‧‧第二傳輸線
387237、388700‧‧‧第三傳輸線
388000‧‧‧二階段多厄悌放大器
388100‧‧‧第一驅動器放大器
388110‧‧‧第二驅動器放大器
388130、388220、388320、391230、391330、391430、391530‧‧‧第一匹配網路
388135、388225、388325、391240、391340、391440、391540‧‧‧第二匹配網路
388200‧‧‧第一可控尖峰放大器(PA)
388210‧‧‧第二可控尖峰放大器(PA)
388240‧‧‧尖峰放大器(PA)信號
388300‧‧‧第一主要放大器
388310‧‧‧第二主要放大器
388350‧‧‧射頻(RF)輸入信號
388800‧‧‧短線
389110、390217、390227、390317、390327、391250、391350、391450、391550‧‧‧I/Q信號產生器
389120、389130‧‧‧可控相位調變鍊
389123、389138、396040‧‧‧經移相信號;經調相信號
389126、396010、397075、406153‧‧‧發送(Tx)信號
389128、392280、393050‧‧‧經移相同相(I)信號
389136、392290、393060‧‧‧經移相九十度相差(Q)信號
389140‧‧‧混合器電路;混合器
389142、389145‧‧‧混合器
389143‧‧‧同相(I)相位信號
389146‧‧‧九十度相差(Q)相位信號
389175、396050、397010、397011、406155‧‧‧接收(Rx)信號
390200、390215、390225、390300、390315、390325、391000‧‧‧異相放大器
390210、390220、390310、390320、391200、391300、391400、391500‧‧‧異相放大器電路
390400、391100‧‧‧次四分之一波長(SQWL)四路組合器貝楞
390600‧‧‧信號處理器
391010‧‧‧輸入九十度相差(Q) 信號
391020‧‧‧輸入同相(I)信號
391030‧‧‧輸入同相(I)信號
391040‧‧‧輸入九十度相差(Q) 信號
391050、408106‧‧‧第一射頻(RF)信號
391060、408103‧‧‧第二射頻(RF)信號
391070~391073‧‧‧本地振盪器(LO)同相(I)信號
391080~391083‧‧‧本地振盪器(LO)九十度相差(Q)信號
391110‧‧‧第一電感短線
391130‧‧‧第二電感短線
391140‧‧‧第一電容短線
391150‧‧‧第二電容短線
391210、391310、391410、391510‧‧‧第一放大器
391212‧‧‧第一同相(I)信號
391214‧‧‧第一九十度相差(Q)信號
391220、391320、391420、391520‧‧‧第二放大器
391260、391360、391460、391560‧‧‧初始同相(I)信號;內部同相(I)信號
391270、391370、391470、391570‧‧‧初始九十度相差(Q)信號;內部九十度相差(Q)信號
391282、391382、391482、391582‧‧‧經調相同相(I)信號
391284、391384、391484、391584‧‧‧經調相九十度相差(Q)信號
391312‧‧‧第二同相(I)信號
391314‧‧‧第二九十度相差(Q)信號
391412‧‧‧第三同相(I)信號
391414‧‧‧第三九十度相差(Q)信號
391512‧‧‧第四同相(I)信號
391514‧‧‧第四九十度相差(Q)信號
391600、391650‧‧‧本地振盪器(LO)分離器
392100‧‧‧接收(Rx)天線
392150‧‧‧發送(Tx)天線
392220‧‧‧接收(Rx)信號
392230、392330、407060、407070‧‧‧射頻(RF)信號
392240、392340‧‧‧可控移相器
392242‧‧‧同相(I)移相電路
392244‧‧‧九十度相差(Q)移相電路
392260、392370‧‧‧第一混合器
392262、393070‧‧‧同相(I)信號
392264‧‧‧正弦信號
392265‧‧‧第一輸入端
392270、392380‧‧‧第二混合器
392272、393080‧‧‧九十度相差(Q)信號
392274‧‧‧餘弦信號
392275‧‧‧第二輸入端
392285‧‧‧同相(I)中頻(IF)接收(Rx)信號
392295‧‧‧九十度相差(Q)中頻(IF)接收(Rx)信號
392300‧‧‧LO分配網路電路
392320‧‧‧發送(Tx)射頻(RF)信號
392332‧‧‧第一射頻(RF)信號
392334‧‧‧第二射頻(RF)信號
392341‧‧‧第一輸出端
392342‧‧‧第二輸出端
392360、399610‧‧‧同相(I)經移相信號
392365、399510‧‧‧九十度相差(Q)經移相信號
392400‧‧‧校準與控制子系統
392410、393300‧‧‧第一控制信號
392420、393350‧‧‧第二控制信號
392430‧‧‧第三控制信號
392440‧‧‧第四控制信號
392450‧‧‧查找表(LUT)
392510‧‧‧九十度相差(Q)接收(Rx)組合器
392520‧‧‧同相(I)接收(Rx)組合器
392530‧‧‧同相(I)發送(Tx)分離器
392540‧‧‧九十度相差(Q)發送(Tx)分離器
392580‧‧‧I中頻(IF)發送(Tx)信號
392585、397055‧‧‧發送(Tx)同相(I)信號
392590‧‧‧九十度相差(Q)中頻(IF)發送(Tx)信號
392595、397070‧‧‧發送(Tx)九十度相差(Q)信號
393000、397512、397522‧‧‧移相電路
393010、393090‧‧‧差分經移相信號
393015‧‧‧正經移相信號
393020‧‧‧負經移相信號
393030‧‧‧第一同相(I)正負號控制信號
393035‧‧‧ 第一九十度相差(Q)正負號控制信號
393040‧‧‧第二同相(I)正負號控制信號
393045‧‧‧第二九十度相差(Q)正負號控制信號
393100‧‧‧正經移相同相(I)信號
393110‧‧‧負經移相同相(I)信號
393200‧‧‧正經移相九十度相差(Q)信號
393210‧‧‧負經移相九十度相差(Q)信號
393500‧‧‧第一電壓數位至類比轉換器(VDAC)
393510‧‧‧同相(I)控制電壓
393520‧‧‧九十度相差(Q)控制電壓
393550‧‧‧第二電壓數位至類比轉換器(VDAC)
393600‧‧‧第一組多個電晶體
393610‧‧‧第一同相(I)正負號切換器
393620‧‧‧第二同相(I)正負號切換器
393630‧‧‧第一九十度相差(Q)正負號切換器
393640‧‧‧第二九十度相差(Q)正負號切換器
393650‧‧‧第二組多個電晶體
394000‧‧‧第一象限
395100‧‧‧理想星點
395200‧‧‧經校準經移相安慰點
396055‧‧‧低雜訊放大器(LNA)輸入信號
396057、397015、397030‧‧‧經放大接收(Rx)信號
396058‧‧‧同相(I)接收(Rx)信號
396059‧‧‧九十度相差(Q)接收(Rx)信號
396060‧‧‧感測信號
396070‧‧‧經轉相信號
396080‧‧‧發送(Tx)洩漏消除信號
396085‧‧‧第一組合器輸入信號
396090‧‧‧發送(Tx)洩漏
396095‧‧‧第二組合器輸入信號
396100‧‧‧功率放大器與低雜訊放大器(PA-LNA)介面
396110‧‧‧轉相器
396150‧‧‧天線端子;天線埠
396230‧‧‧九十度相差(Q)信號平衡混合器
396240‧‧‧同相(I)信號平衡混合器
396250‧‧‧九十度相差混成電路
396250、396260、397530~397560‧‧‧驅動器放大器
397020‧‧‧經向下轉換同相(I)信號
397022‧‧‧第三經移相信號
397025‧‧‧接收(Rx)同相(I)信號
397035‧‧‧經向下轉換九十度相差(Q)信號
397040‧‧‧接收(Rx)九十度相差(Q)信號
397042‧‧‧第四經移相信號
397045‧‧‧中頻(IF)同相(I)信號
397050‧‧‧經向上轉換同相(I)信號
397052‧‧‧第一經移相信號
397060‧‧‧中頻(IF)九十度相差(Q)信號
397065‧‧‧經向上轉換九十度相差(Q)信號
397072‧‧‧第二經移相信號
397100‧‧‧IQ接收器;接收器
397200‧‧‧接收(Rx)混合器
397210、397420‧‧‧同相(I)混合器
397220、397410‧‧‧九十度相差(Q)混合器
397300‧‧‧IQ發送器
397325‧‧‧經放大發送(Tx)信號
397400‧‧‧發送(Tx)混合器
397500‧‧‧本地振盪器(LO)分配網路電路
397510‧‧‧發送(Tx)IQ產生器
397514、397516、397524、397526‧‧‧三倍器電路
397520‧‧‧接收(Rx)IQ產生器
398000‧‧‧九十度相差本地振盪器(LO)產生器
398030、399050‧‧‧第一同相(I)經移相信號
398040、399060‧‧‧第二同相(I)經移相信號
398060、399040‧‧‧第一九十度相差(Q)經移相信號
398070、399030‧‧‧第二九十度相差(Q)經移相信號
398200、398300‧‧‧注入本地振盪器(ILO)
398205、398305‧‧‧可控共振子系統;共振子系統
398270、398275、398370、398375、405500、405600‧‧‧負載
399000‧‧‧被動九十度相差本地振盪器(LO)產生器
399070‧‧‧第一三倍化九十度相差(Q)信號
399075‧‧‧第二三倍化九十度相差(Q)信號
399080‧‧‧第二三倍化同相(I)信號
399085‧‧‧第一三倍化同相(I)信號
399205‧‧‧電感器電阻器電容器(LRC)電路
399390、399395、399490、399495‧‧‧失衡與振幅電路
400200‧‧‧寬頻放大器;寬頻放大器電路
400211‧‧‧第一電路
400212、400264‧‧‧第二區段
400213‧‧‧第二電路
400214、400267‧‧‧第三區段
400218、400262‧‧‧第一區段
400220‧‧‧高頻帶信號
400230‧‧‧低頻帶信號
400240‧‧‧高帶放大器
400245‧‧‧高帶經放大信號
400250‧‧‧低帶放大器
400255‧‧‧低帶經放大信號
400270‧‧‧經放大射頻(RF)信號
401000‧‧‧頻帶計畫
401100~401300‧‧‧通道帶寬
401400‧‧‧通道
402100、402200‧‧‧增益響應
403100‧‧‧低帶區段
403200‧‧‧高帶區段
403300~403500‧‧‧輸出入埠
403600‧‧‧共用區段
404000‧‧‧無線通訊設備
404010‧‧‧第一控制信號
404020‧‧‧第二控制信號
404100、404130、404160、405800‧‧‧無線電(R)核心
404300、405700‧‧‧數據機(M)核心
404600、404630、404660、405000‧‧‧阻抗匹配切換器
404610、404670、405010‧‧‧第一端子
404620、404680、405020‧‧‧第二端子
405100‧‧‧阻抗匹配電路
406113、407010‧‧‧發送(Tx)基帶信號
406117、407015‧‧‧接收(Rx)基帶信號
406120‧‧‧雙向中頻(IF)放大器
406123‧‧‧發送(Tx)中頻(IF)信號
406127‧‧‧接收(Rx)中頻(IF)信號
406130、407130、408000‧‧‧雙向混合器
406131、407131、408170‧‧‧第一電壓端子
406132、407132、408180‧‧‧第二電壓端子
406133、407133、408160‧‧‧中頻(IF)端子
406139、407134、408105‧‧‧射頻(RF)端子
406140‧‧‧雙向射頻(RF)放大器
406143‧‧‧發送(Tx)射頻(RF)信號
406147‧‧‧接收(Rx)射頻(RF)信號
406161、406162‧‧‧控制線路
407020‧‧‧第一發送(Tx)中頻(IF)信號
407025‧‧‧第二發送(Tx)中頻(IF)信號
407030‧‧‧第一接收(Rx)中頻(IF)信號
407035‧‧‧第二接收(Rx)中頻(IF)信號
407040‧‧‧第一發送(Tx)射頻(RF)信號
407045‧‧‧第二發送(Tx)射頻(RF)信號
407050‧‧‧第一接收(Rx)射頻(RF)信號
407055‧‧‧第二接收(Rx)射頻(RF)信號
407060‧‧‧第一控制線路
407065‧‧‧第二控制線路
407070‧‧‧第一本地振盪器(LO)信號
407075‧‧‧第二本地振盪器(LO)信號
407100‧‧‧半雙工收發器
407120‧‧‧發送(Tx)中頻(IF)放大器
407125‧‧‧接收(Rx)中頻(IF)放大器
407140‧‧‧發送(Tx)射頻(RF)放大器
407145‧‧‧接收(Rx)射頻(RF)放大器
408100‧‧‧混合電路
408110‧‧‧第一變壓器
408120‧‧‧吉爾伯特胞元
408130‧‧‧第二變壓器
408132‧‧‧本地振盪器(LO)端子
408140‧‧‧第一切換器
408150‧‧‧第二切換器
408163‧‧‧第一中頻(IF)信號
408166‧‧‧第二中頻(IF)信號
408175‧‧‧第一偏壓電壓
408185‧‧‧第二偏壓電壓
40903、41020~41040、41120~41140、41220~41240、41330~41340、41420~41440、41520~41540‧‧‧相位陣列
40911、40915‧‧‧角度
40913‧‧‧透鏡
40923‧‧‧凸面反射器
41010、41110、41210、41310、41410、41510‧‧‧反射器
41050~41070、41150~41170、41250~41280、41350~41380、41450~41480、41550~41580‧‧‧進入波束
41000、41100‧‧‧第一組態
41200、41300‧‧‧第二組態
41400、41500‧‧‧第三組態
41600‧‧‧分區化
41601‧‧‧窄波束
41701~41713‧‧‧波束振幅
41801、41801A、41803、41803A、41807、41809、41809A、41817‧‧‧品項
41806、41806A‧‧‧電路板
41815、41815A、42001、44417、44515、44711、44813、45407C、45407D、45409C、45409D‧‧‧導引器
41901~41905‧‧‧實現增益曲線
42005‧‧‧接地和饋給結構
42007‧‧‧天線場型圖
42009‧‧‧天線場型
42102、42703、43301、43901、45100、45106、45400‧‧‧積體電路(IC)屏蔽盾結構
42104、46001‧‧‧天線塊;寄生天線元件
42106、46002‧‧‧天線塊;從動天線元件
42108‧‧‧印刷電路板(PCB)
42202‧‧‧積體電路(IC)電路
42203‧‧‧饋給帶
42403‧‧‧電路板
42405、42407‧‧‧雙極臂
42411、43309、44907‧‧‧跡線
42413‧‧‧通路;垂直臂
42413A‧‧‧通路;垂直臂
42600‧‧‧抬昇切片
42701‧‧‧單端饋給線
42704、44411、44611、45513、46403‧‧‧接地
42705、42705A‧‧‧垂直臂;通路
42707‧‧‧水平臂;水平跡線
42709‧‧‧頂部
42711‧‧‧焊料接點
42801、42803、40805、40807、45407B、45409B、45411~45417‧‧‧雙極天線元件
42802、45103‧‧‧屏蔽盾牆
43300‧‧‧表面安裝元件(SMD)單極天線
43303‧‧‧表面安裝元件(SMD)單極天線
43305‧‧‧無線電前端模組(RFEM)封裝體
43307、43307A‧‧‧通路
43915‧‧‧同軸連接器
44405、44505、44605、44705、44805‧‧‧射頻積體電路(RFIC)遮蔽盾
44407、44507、44707、44807、44905‧‧‧表面安裝元件(SMD)
44416‧‧‧微通路
44511‧‧‧塊狀天線;寄生元件
44609‧‧‧從動電容性塊狀天線
44615‧‧‧寄生塊狀天線
44708‧‧‧垂直表面安裝元件(SMD)塊狀天線
44809‧‧‧螺旋天線
44903‧‧‧射頻積體電路(RFIC);印刷電路板(PCB)
44915‧‧‧帶狀線饋件
45005‧‧‧表面安裝元件(SMD)元件
45007‧‧‧饋給機構
45009‧‧‧裝置框架
45011‧‧‧目標特徵件
45105、45105A‧‧‧切割部
45106‧‧‧屏蔽盾之頂部或上蓋
45107‧‧‧牆壁元件;平面式倒F形天線(PIFA)
45109、45109A‧‧‧牆壁元件
45111‧‧‧饋給傳輸線
45112‧‧‧區段
45113‧‧‧印刷電路板(PCB)
45115‧‧‧縫隙或開口
45205、45219、45223‧‧‧匹配點
45209、45227、45235‧‧‧收發(T/R)切換器
45217‧‧‧水平極化饋給線
45224‧‧‧垂直極化饋給線
45303‧‧‧發送(TX)饋給線
45305‧‧‧發送(TX)饋給線匹配點
45307‧‧‧接收(RX)饋給線
45309‧‧‧接收(RX)饋給線匹配點
45319‧‧‧垂直極化發送(TX)饋給線
45323‧‧‧垂直極化接收(RX)饋給線
45327‧‧‧水平極化發送(TX)饋給線
45329、45333、45321、45325‧‧‧饋給線匹配點
45331‧‧‧水平極化接收(RX)饋給線
45401、45421‧‧‧圍欄
45403、45501‧‧‧屏蔽盾上蓋;屏蔽盾頂蓋
45405、45501A‧‧‧屏蔽盾延伸部;屏蔽盾突出部
45408‧‧‧頂蓋與圍欄組合
45503A‧‧‧天線塊;寄生天線
45503B‧‧‧從動天線塊
45603‧‧‧饋給線;接地
45700‧‧‧使用者裝置之部份平面圖
45703‧‧‧膝上型電腦或其他裝置框架的一部分
45705‧‧‧通用匯流排(USB)連接器
45707‧‧‧中介件
45709、45809A‧‧‧塊狀天線陣列
45710‧‧‧反射盾;反射器
45801‧‧‧屏蔽盾頂蓋
45809‧‧‧雙極天線陣列
46003‧‧‧槽行天線
46013、46015‧‧‧通路;通路孔
46100、46501‧‧‧晶片式天線(AOC)
46103‧‧‧矽電路
46107‧‧‧變換器
46113‧‧‧金屬清空部
46301、46303‧‧‧圖形
46405‧‧‧矽件
46407‧‧‧連接部;突出部
46500‧‧‧晶片概覽
46503‧‧‧晶載電路
46505‧‧‧晶載連接器
46600‧‧‧機器
46602‧‧‧硬體處理器
46604‧‧‧主記憶體
46606‧‧‧靜態記憶體
46608‧‧‧互連鏈路
46610‧‧‧顯示單元
46612‧‧‧文數輸入裝置
46614‧‧‧使用者介面(UI)導航裝置
46616‧‧‧儲存裝置
46618‧‧‧信號生成裝置
46620‧‧‧網路介面裝置
46622‧‧‧機器可讀媒體
46624‧‧‧資料結構或指令
46626‧‧‧通訊網路
46705‧‧‧實體層信號
46710‧‧‧實體層(PHY)
46715‧‧‧實體層服務進接點(PHY-SAP)
46720‧‧‧媒體取用控制層(MAC)
46725‧‧‧媒體取用控制服務進接點(MAC-SAP)
46730‧‧‧無線電鏈路控制層(RLC)
46735‧‧‧無線電鏈路控制服務進接點(RLC-SAP)
46740‧‧‧封包資料收斂協定層(PDCP)
46745‧‧‧封包資料收斂協定服務進接點(PDCP-SAP)
46747‧‧‧服務資料調適協定(SDAP)
46749‧‧‧服務資料調適協定服務進接點(SDAP-SAP)
46755、47500‧‧‧無線電資源控制層(RRC)
46756‧‧‧無線電資源控制服務進接點(RRC-SAP)
46757‧‧‧無取用層級(NAS)層
46862‧‧‧使用者設備(UE)無取用層級(NAS)
46864‧‧‧使用者設備(UE)無線電資源控制層(RRC)
46866‧‧‧使用者設備(UE)封包資料收斂協定層(PDCP)
46868‧‧‧使用者設備(UE)無線電鏈路控制層(RLC)
46870‧‧‧使用者設備(UE)媒體取用控制層(MAC)
46872‧‧‧使用者設備(UE)實體層(PHY)
46880‧‧‧新無線電B節點(gNB)
46882‧‧‧新無線電B節點(gNB)無線電資源控制層(RRC)
46884‧‧‧新無線電B節點(gNB)封包資料收斂協定層(PDCP)
46886‧‧‧新無線電B節點(gNB)無線電鏈路控制層(RLC)
46888‧‧‧新無線電B節點(gNB)媒體取用控制層(MAC)
46890‧‧‧新無線電B節點(gNB)實體層(PHY)
46892‧‧‧取用與移動性管理實體(AMF)無取用層級(NAS)
46894‧‧‧取用與移動性管理實體(AMF)
46900‧‧‧媒體取用控制層(MAC)實體
46910‧‧‧邏輯通道優先順序單元
46915‧‧‧通道多工與解多工器
46920‧‧‧隨機取用協定實體
46925‧‧‧資料混成自動重複請求協定(HARQ)實體
46930‧‧‧廣播混成自動重複請求協定(HARQ)實體
46935、47360‧‧‧控制與狀態訊息
46940‧‧‧管理服務進接點
46945、46955、46965、46975‧‧‧邏輯通道
46950、46960、46970、46980、46990、469100、469110、469120、47140~47160、47310、47320‧‧‧服務進接點(SAP)
46985、46995、469105、469115‧‧‧運輸通道
47000‧‧‧媒體取用控制(MAC)協定資料單元(PDU)
47005‧‧‧媒體取用控制(MAC)標頭
47010‧‧‧媒體取用控制(MAC)酬載
47015‧‧‧固定長度子標頭
47020‧‧‧可變長度子標頭
47025‧‧‧填補子標頭
47030‧‧‧媒體取用控制(MAC)控制元素
47035‧‧‧媒體取用控制(MAC)服務資料單元(SDU)部份
47040‧‧‧填補部份
47045‧‧‧媒體取用控制(MAC)子協定資料單元(PDU)
47065‧‧‧保留位元
47070‧‧‧延伸位元
47075‧‧‧邏輯通道指示符(LCID)欄
47085‧‧‧格式欄
47090‧‧‧長度欄
47100‧‧‧無線電鏈路控制(RLC)層實體
47110‧‧‧透明模式(TM)發送實體
47115‧‧‧透明模式(TM)接收實體
47120‧‧‧未確認模式(UM)發送實體
47125‧‧‧未確認模式(UM)接收實體
47130‧‧‧經確認模式(AM)實體
47162~47186‧‧‧控制、狀態與資料訊息
47200‧‧‧透明模式資料(TMD)協定資料單元(PDU)
47205‧‧‧資料欄
47220‧‧‧未確認模式資料(UMD)協定資料單元(PDU)
47225‧‧‧保留一(R1)位元
47230‧‧‧分段旗標(SF)位元
47235‧‧‧最末片段旗標(LSF)位元
47240‧‧‧序號(SN)欄
47245‧‧‧片段偏移量(SO)欄
47250‧‧‧未確認模式資料(UMD)協定資料單元(PDU)片段
47260‧‧‧經確認模式資料(AMD)協定資料單元(PDU)
47265‧‧‧資料或控制(D/C)位元
47270‧‧‧同位(P)位元
47280‧‧‧經確認模式資料(AMD)協定資料單元(PDU)片段
47290‧‧‧STATUS協定資料單元(PDU)
472100‧‧‧控制協定類型(CPT)欄
472105‧‧‧應答序號(ACK_SN)欄
472110、472120‧‧‧延伸一(E1)位元
472115‧‧‧負面應答序號(NACK_SN)欄
472130‧‧‧延伸二(E2)位元
472135‧‧‧延伸三(E3)位元
472140‧‧‧非必要欄位
47300‧‧‧封包資料收斂協定(PDCP)層實體
47305‧‧‧封包資料收斂協定(PDCP)服務資料單元(SDU)
47315、47400‧‧‧封包資料收斂協定(PDCP)協定資料單元(PDU)
47325‧‧‧序號編列及重複檢測與重新排序電路
47330‧‧‧標頭壓縮與解壓縮電路
47332‧‧‧重複屏棄與重新排序電路
47335‧‧‧完整性保護與驗證電路
47340‧‧‧加密與解密電路
47345‧‧‧包封與解包封電路
47350‧‧‧控制單元
47365‧‧‧介面
47405‧‧‧保留(R)位元
47410‧‧‧PDCP序號(SN)欄
47420‧‧‧資料完整性(MAC-I)欄
47605‧‧‧新無線電(NR)無線電資源控制層(RRC)已連接狀態
47610‧‧‧E-UTRA無線電資源控制層(RRC)已連接狀態
47615‧‧‧CELL_DCH狀態
47620‧‧‧GSM已連接與GPRS封包傳輸模式狀態
47625‧‧‧新無線電(NR)無線電資源控制層(RRC)閒置狀態
47628‧‧‧新無線電(NR)無線電資源控制層(RRC)不活躍狀態
47630‧‧‧E-UTRA無線電資源控制層(RRC)閒置狀態
47635‧‧‧UTRA閒置狀態
47640‧‧‧GSM閒置與GPRS封包閒置狀態
47645‧‧‧CELL_FACH狀態
47645‧‧‧CELL_PCH與URA_PCH狀態
47660‧‧‧交接過渡
47670‧‧‧無線電資源控制層(RRC)連接與斷開過渡
47680‧‧‧胞元重新選擇過渡
圖1依據一些面向而例示出一種示範性使用者裝置。
圖1A依據一些面向而例示出可關聯於圖1之裝置使用的一種毫米波系統。
圖2依據一些面向而例示出一種示範性基地台無線電頭端。
圖3A依據一些面向而例示出示範性毫米波通訊電路。
圖3B依據一些面向而例示出例示於圖3A中的示範性發送電路之面向。
圖3C依據一些面向而例示出例示於圖3A中的示範性發送電路之面向。
圖3D依據一些面向而例示出例示於圖3A中的示範性射頻電路之面向。
圖3E依據一些面向而例示出例示於圖3A中的示範性接收電路之面向。
圖4依據一些面向而例示出圖3A中之示範性可用RF電路。
圖5A依據一些面向而例示出一種示範性無線電前端模組(RFEM)的一種面向。
圖5B依據一些面向而例示出一種示範性無線電前端模組的另一種面向。
圖6依據一些面向而例示出可於圖1或圖2中使用的一種示範性多協定基帶處理器。
圖7依據一些面向而例示出一種示範性混合信號基帶子系統。
圖8A依據一些面向而例示出一種示範性數位基帶子系統。
圖8B依據一些面向而例示出一種示範性基帶處理子系統的另一種面向。
圖9依據一些面向而例示出一種示範性數位信號處理器子系統。
圖10A依據一些面向而例示出一種加速器子系統的一個範例。
圖10B依據一些面向而例示出另一種示範性加速器子系統。
圖11A至11E依據一些面向而例示出數個示範性週期性無線電訊框結構。
圖12A至12C依據一些面向而例示出可被發送或接收的單一載波調變方案之星象設計的數個範例。
圖13A和13B依據一些面向而例示出可被發送或接收的單一載波調變架構的另外數個示範性星象設計。
圖14依據一些面向而例示出用於產生多載波基帶信號以供發送的一種示範性系統。
圖15依據一些面向而例示出以網格形式繪示的示範性資源元素。
圖16A、圖16B、圖16C和圖16D依據一些面向而例示編碼範例。
圖17是依據一些面向的一種具有金屬柱的示範性半導體晶粒之剖面圖和俯視圖。
圖18A是依據一些面向的一種示範性半導體晶粒之剖面圖和俯視圖,其金屬柱形成第一種互連結構。
圖18B是依據一些面向的一種示範性半導體晶粒之剖面圖和俯視圖,其金屬柱形成第二種互連結構。
圖18C是依據一些面向的一種示範性半導體晶粒之剖面圖和俯視圖,其金屬柱形成第三種互連結構。
圖19是依據一些面向的一種示範性半導體晶粒之剖面圖,其具有形成互連結構的金屬柱,該等金屬柱附接至一個封裝體層板。
圖20A是以切面圖表示的一個側視圖,其依據一些面向而如於本揭示內容中所述地示出一種示範性使用者裝置子系統。
圖20B依據一些面向而例示出圖20A之層板式結構的一種示範性底座部份。
圖21依據一些面向而例示出在圖20A之層板式結構之腔室內的示範性RF饋給。
圖22依據一些面向而例示穿出盾籠中之開口的示範性RF饋給跡線。
圖23依據一些面向而例示出一種示範性半導體封裝體的複數個視圖,該封裝體具有共置的數個毫米波(mmWave)天線和一個近場通訊(NFC)天線。
圖24依據一些面向而例示出具有一個相位天線陣列的一種示範性射頻前端模組(RFEM)。
圖25依據一些面向而例示出一個行動裝置中之示範性RFEM的示範性位置。
圖26是依據一些面向的一種示範性RFEM之方塊圖。
圖27是依據一些面向的一種示範性媒體取用控制(MAC)或基帶(BB)子系統之方塊圖。
圖28是依據一些面向的一種示範性NFC天線實作之圖。
圖29依據一些面向而例示出一種示範性半導體封裝體的多個視圖,其具有共置在複數個印刷電路板(PCB)基體上的毫米波(mmWave)天線和近場通訊(NFC)天線。
圖30是依據一些面向的一種示範性RF相位陣列系統之方塊圖,該系統藉由對RF之信號作移相和組合來實施波束成形。
圖31是依據一些面向的一種示範性RF相位陣列系統之方塊圖,該系統藉由對本地振盪器(LO)進行移相、及對IF或基帶之類比信號作組合來實施波束成形。
圖32是依據一些面向的一種示範性相位陣列系統之方塊圖,其具有數位移相和組合功能。
圖33是依據一些面向的一種示範性收發器胞元元件之方塊圖,其可在可縮放相位陣列無線電收發器構造中使用。
圖34是依據一些面向的使用複數個收發器胞元的一種示範性相位陣列無線電收發器構造之方塊圖。
圖35依據一些面向而例示出用於將半導體晶粒分粒成形成相位陣列無線電收發器的個別收發器胞元的示範性分粒方式。
圖36是依據一些面向的一種示範性相位陣列無線電收發器構造之方塊圖,其係與相位陣列天線一起封裝。
圖37是依據一些面向的一種示範性收發器胞元之方塊圖,其具有數個通訊匯流排。
圖38是依據一些面向的一個示範性相位陣列收發器構造之方塊圖,其具有於LO移相作業模式中之使用單一個類比至數位轉換器(ADC)的收發器鋪磚。
圖39是依據一些面向的一個示範性相位陣列收發器構造之方塊圖,其具有於LO移相作業模式中之使用複數個ADC的收發器鋪磚。
圖40是依據一些面向的一個示範性相位陣列收發器構造之方塊圖,其具有於混成作業模式(LO和數位移相與組合)中之使用複數個ADC來產生複數個數位信號的收發器鋪磚。
圖41是依據一些面向的一個示範性相位陣列收發器構造之方塊圖,其具有於類比IF或基帶移相與組合作業模式中之使用單一個ADC的收發器鋪磚。
圖42是依據一些面向的一個示範性相位陣列收發器構造之方塊圖,其具有於類比IF或基帶移相作業模式中之使用複數個ADC來產生複數個數位信號的收發器鋪磚。
圖43依據一些面向而例示出具有收發器鋪磚的一種相位陣列收發器構造的數個示範性作業模式。
圖44A依據一些面向而例示出一種雙封裝體系統的一個封裝體的一個示範性基體的俯視圖。
圖44B依據一些面向而例示出圖44A之基體的仰視圖。
圖44C依據一些面向而例示出圖44A和44B之雙封裝體系統的第二個封裝體的一個示範性基體之仰視圖。
圖44D依據一些面向而例示出圖44A至44C的第一個封裝體和第二個封裝體,其係堆疊在一種層疊封裝體實作中。
圖45A依據一些面向而例示出另一種雙封裝體系統的一個封裝體的另一種示範性基體之俯視圖。
圖45B依據一些面向而例示出圖45A之基體的仰視圖。
圖45C依據一些面向而例示出圖45A和45B之雙封裝體系統的第二個封裝體的一個示範性基體之仰視圖。
圖45D依據一些面向而例示出圖45A至45C的第一個封裝體和第二個封裝體,其係堆疊在一種層疊封裝體實作中。
圖46A依據一些面向而例示出又另一種雙封裝體系統的一個封裝體的另一種示範性基體之俯視圖。
圖46B依據一些面向而例示出圖45A之基體的仰視圖。
圖46C依據一些面向而例示出圖45A和45B之雙封裝體系統的第二個封裝體的一個示範性基體之仰視圖;
圖46D依據一些面向而例示出圖46A至46C的第一個封裝體和第二個封裝體,其係堆疊在一種層疊封裝體實作中。
圖47A依據一些面向而例示出再另一種雙封裝體系統的一個封裝體的一個示範性基體之俯視圖。
圖47B依據一些面向而例示出圖46A之基體的仰視圖。
圖47C依據一些面向而例示出圖47A和47B之雙封裝體系統中的第二個封裝體的一個示範性基體之仰視圖。
圖47D依據一些面向而例示出圖44A至44C的第一個封裝體和第二個封裝體,其係堆疊在一種層疊封裝體實作中。
圖48A依據一些面向而例示出一種並排雙封裝體封裝系統的兩個封裝體之俯視圖。
圖48B依據一些面向而例示出圖48A的兩個封裝體之仰視圖。
圖48C依據一些面向而例示出圖48A和48B的兩個封裝體於一種並排實作中的側視圖。
圖49示範性例示出SD快閃記憶卡的多種尺寸。
圖50依據一些面向而例示出一種示範性Micro SD卡的三維視圖,此卡之內容和功能性已受改變以將此卡用途重訂為係針對毫米波無線通訊作業。
圖51A依據一些面向而例示出圖50之示範性Micro SD卡,並示出圖2之雙極天線的輻射場型。
圖51B依據一些面向而例示出圖50之Micro SD卡,其具有數個垂直極化單極天線元件,該等單極天線元件垂直地站立在Z高度受到限制的未遮蔽區域中。
圖51C依據一些面向而例示出圖50之Micro SD卡,其具有數個返折雙極天線。
圖52依據一些面向而例示出三種示範性Micro SD卡,其受到如上所述的修改以針對各主機板提供多個卡件。
圖53A是依據一些面向的一個側視圖,其示出與一個收發器子系統附接的一種示範性分離球柵陣列(BGA)或平面格柵陣列(LGA)形式封裝體PCB子系統。
圖53B是圖53A之子系統之依據一些面向的一個側視剖面圖。
圖53C是圖53A之子系統之依據一些面向的俯視圖,其例示出一種屏蔽盾的一個俯視圖並進一步例示出一個切除部。
圖53D是圖53A之子系統之依據一些面向的俯視圖,其例示出用於讓天線能夠輻射出去的切除部,並例示出接頭。
圖53E依據一些面向,示出被配置成環繞著一個桿體的數個示範性子系統的一種配置方式,用以具有實質上在所有方向中的輻射涵蓋率。
圖53F依據一些面向而例示出一種角落形狀的示範性子系統。
圖53G依據一些面向而例示出圖3A之子系統。
圖53H依據一些面向而例示出一種示範性天線子系統之側視圖。
圖53I是依據一些面向的一種雙盾天線子系統之示範性的一種組態的俯視圖。
圖53J依據一些面向而例示出圖53I之天線子系統的一個測視圖。
圖54A依據一些面向而例示出一種示範性60 GHz相位陣列系統級封裝(SIP)。
圖54B依據一些面向而例示出一種示範性60 GHz相位陣列SIP的側面透視圖。
圖55依據一些面向而例示出被放置在自我測試器上的一個60 GHz SIP。
圖56A依據一些面向,針對用於對付SIP中之非所欲晶片上或封裝體上串音的測試的第一部份而例示出一種測試組構。
圖56B依據一些面向,針對用於對付SIP中之非所欲晶片上或封裝體上串音的測試的第二部份而例示出一種示範性測試組構。
圖57依據一些面向而例示出適用於測試60 GHz相位陣列SIP的示範性自動測試設備。
圖58依據一些面向而例示出要被加入到圖57之自動測試設備上的一種示範性部件。
圖59依據一些面向而例示出一種分散式相位陣列系統的一種示範性RF前端模組(RFEM)。
圖60依據一些面向而例示出一種分散式相位陣列系統的一種示範性基帶子系統(BBS)。
圖61依據一些面向而例示出一種示範性分散式相位陣列系統,其具有MIMO支援以及耦接至單一個RFEM的複數條同軸纜線。
圖62依據一些面向而例示出具有MIMO支援的一種示範性分散式相位陣列系統,其中,各個RFEM收發器係耦接至不同的同軸纜線。
圖63依據一些面向而例示出一種示範性分散式相位陣列系統,其具有MIMO支援以及耦接至單一個RFEM的單一條同軸纜線。
圖64依據一些面向而例示出在圖3之單條同軸纜線上所傳遞的各種信號的示範性頻譜內容。
圖65依據一些面向而例示出具有MIMO支援的一種示範性分散式相位陣列系統,其具有單一個BBS和複數個RFEM,且在該BBS與各個RFEM之間分別有單一條同軸纜線。
圖66依據一些面向而例示出分散式相位陣列系統的一種示範性RF前端模組(RFEM)。
圖67依據一些面向而例示出分散式相位陣列系統的一種示範性基帶子系統(BBS)。
圖68依據一些面向而例示出在RFEM與BBS之間傳遞的信號之示範性頻率圖。
圖69依據一些面向而例示出經由單條同軸纜線而耦接至一種示範性BBS以傳遞RF信號的一種示範性RFEM。
圖70依據一些面向而例示出圖69之BBS的一個細部圖。
圖71依據一些面向而例示出一種示範性大型天線陣列(MAA),其使用耦接至單一個BBS的複數個RFEM。
圖72是一個膝上型電腦的爆炸圖,其依據一些面向而例示出用於使RF信號抵達該膝上型電腦之上蓋的數個示範性波導。
圖73是依據一些面向的對一或多個示範性同軸纜線的例示,其從一個膝上型電腦的無線電子系統出發,在前往該膝上型電腦之上蓋途中穿入在該膝上型電腦之鉸鍊中的一個孔洞。
圖74是依據一些面向的對一或多個示範性同軸纜線的例示,其從一個膝上型電腦的無線電子系統出發,在前往膝上型電腦上蓋中之天線或天線陣列途中從在該上蓋之鉸鍊中的一個孔洞穿出。
圖75是依據一些面向的用於使信號從膝上型電腦之主機板至該膝上型電腦之上蓋及至一個無線電前端模組(RFEM)的示範性傳輸線之示意圖。
圖76是依據一些面向的用於從膝上型電腦之主機板至該膝上型電腦之上蓋及至多個RFEM的信號的示範性傳輸線之示意圖。
圖77A和77B是依據一些面向而例示出樹種示範性基體整合式波導(SIW)。
圖78依據一些面向而例示出縮減了時鐘雜訊洩漏的一個分散式相位陣列系統的一種示範性RF前端模組(RFEM)。
圖79依據一些面向而例示出縮減了時鐘雜訊洩漏的一個分散式相位陣列系統的一種示範性基帶子系統(BBS)。
圖80依據一些面向而例示出在RFEM與BBS之間所傳遞的信號之示範性頻率圖。
圖81依據一些面向而例示出可關聯於時鐘雜訊洩漏縮減而使用的時脈開散器與解開散器電路。
圖82依據一些面向而例示出在使用時鐘雜訊洩漏縮減技術的一個RFEM與一個BBS之間所傳遞的信號之頻率圖。
圖83依據一些面向而例示出具有IF處理作業的一個分散式相位陣列系統的一種示範性RF前端模組(RFEM)。
圖84依據一些面向而例示出圖83之分散式相位陣列系統的一種示範性基帶子系統(BBS)。
圖85依據一些面向而例示出在RFEM內有IF處理作業的一種示範性多頻帶分散式相位陣列系統。
圖86依據一些面向而例示出一種示範性分散式相位陣列系統,其中,一個RFEM係經由單一條同軸纜線而耦接至一個BBS以傳遞RF信號。
圖87依據一些面向而例示出圖86之BBS的一個細部圖。
圖88依據一些面向而例示出一種示範性分散式相位陣列系統,其利用耦接至單一個BBS的複數個RFEM而支援複數個作業頻帶。
圖89依據一些面向而例示出圖88之BBS的一個細部圖。
圖90依據一些面向而例示出一種示範性分散式相位陣列系統,其含有RFEM、配套晶片和BBS,IF處理作業係被卸載至該配套晶片。
圖91依據一些面向而例示出圖90的配套晶片和BBS之細部圖。
圖92依據一些面向而例示出一種示範性多頻帶分散式相位陣列系統,其IF處理作業係在配套晶片內進行。
圖93依據一些面向而例示出一種雙流電力合併器之示範性晶片上實作。
圖94依據一些面向而例示出一種大規模電力合併器之示範性晶片上實作。
圖95依據一些面向而例示出一種出阻抗變換網路之示範性晶片上實作。
圖96依據一些面向而例示出一種雙流電力合併器之示範性封裝體上實作。
圖97依據一些面向而例示出一種大規模電力合併器之示範性封裝體上實作。
圖98依據一些面向而例示出一種阻抗變換網路之示範性封裝體上實作。
圖99依據一些面向而例示出一種出多厄悌功率放大器之示範性封裝體上實作。
圖100A是依據一些面向的一種示範性晶粒無線電系統之側視圖,其內嵌有未覆模堆疊層疊封裝體且使用了連接器。
圖100B是依據一些面向的一種示範性雙重塊狀天線之側視圖
圖100C是依據一些面向的一個模擬圖,其示出圖100B之雙重塊狀天線在天線容積增加時的回波損耗。
圖101A是依據一些面向的一種示範性晶粒無線電系統之側視圖,其內嵌有未覆模堆疊層疊封裝體且使用了屈伸互連件。
圖101B是依據一些面向的一種示範性晶粒無線電系統之側視圖,其內嵌有未覆模堆疊層疊封裝體且使用了屈伸互連件,其中,係以圖像表示法來示出該彎曲互連件。
圖102是依據一些面向的一種示範性晶粒無線電系統之側視圖,其內嵌有經覆模堆疊層疊封裝體。
圖103是依據一些面向的一種示範性晶粒無線電系統之側視圖,其內嵌有經覆模層疊封裝體。
圖104是依據一些面向的晶粒無線電系統之側視圖,其內嵌有層疊封裝體且使用了再分配層。
圖105是依據一些面向的晶粒無線電系統之側視圖,其內嵌有經覆模堆疊層疊封裝體,且在經覆模層當中有凹陷以獲得在z方向上的高度。
圖106是依據一些面向的晶粒無線電系統之側視圖,其內嵌有經覆模堆疊層疊封裝體,且含有內嵌在覆模材料中的一個機械盾以用於EMI屏蔽和散熱。
圖107是依據一些面向的一種示範性堆疊超薄系統級封裝無線電系統之透視圖,其具有橫向放置的天線或天線陣列。
圖108A至108C依據一些面向而例示出一種示範性內嵌式晶粒封裝體。
圖109依據一些面向而例示出一種示範性堆疊環形共振器(SRR)天線封裝體胞元的側視圖之方塊圖。
圖110依據一些面向而例示出可被用在圖109之天線封裝體胞元之一或多層中的數個示範性環形共振器。
圖111依據一些面向而例示出可被用在圖109之天線封裝體胞元之一或多層中的數個示範性環形共振器,其具有使用不同極化方式的複數條饋給線。
圖112依據一些面向而例示出在圖109之SRR天線的E平面上的示範電場線。
圖113是圖109之SRR天線封裝體胞元之依據一些面向的反射係數和校靶實現增益之示範性圖示。
圖114依據一些面向而例示出使用圖109之SRR天線封裝體胞元的一種示範性天線陣列之方塊圖。
圖115依據一些面向而例示出構成圖109的一種示範性SRR天線封裝體胞元的一組示範性層面。
圖116依據一些面向而例示出圖109之SRR天線封裝體胞元的一種示範性堆疊方式之方塊圖。
圖117依據一些面向而例示出多個示範性帶狀線之方塊圖,該等帶狀線可被用作圖109的SRR天線封裝體胞元之饋給線。
圖118A依據一些面向而例示出使用多個波導天線的一種示範性行動裝置。
圖118B依據一些面向而例示出具有波導過渡元件的一種示範性射頻前端模組(RFEM)。
圖119A和圖119B依據一些面向而例示出用於在PCB和波導天線之間過渡的一種示範性波導結構之透視圖。
圖120A、圖120B和圖120C依據一些面向而例示出圖119A和119B之波導過渡結構的多種剖面圖。
圖121A、圖121B和圖121C依據一些面向而例示出圖119A和119B之波導過渡結構的多種透視圖,其含有一個示範性阻抗匹配氣室。
圖122依據一些面向而例示出該氣室在該PCB和該波導透過圖119A和119B之波導過渡結構而被組裝時的另一個視圖。
圖123依據一些面向而例示出反射係數值與空氣隙寬度關係的模擬結果之圖示。
圖124依據一些面向而例示出一種示範性雙重極化天線結構。
圖125A至125C依據一些面向而例示出實施於多層PCB上的一種示範性雙重極化天線結構。
圖126依據一些面向而例示出於圖125A至125C中所例示之天線結構的模擬S參數。
圖127A和127B依據一些面向而例示出於圖125A至125C中所例示之天線結構的示範性模擬遠場輻射場型。
圖128A依據一些面向而例示出圖125A至125C之天線結構的一個俯視圖,其具有以一種形態所鑿出的表面波洞。
圖128B依據一些面向而例示出圖125A至125C之天線結構的一個俯視圖,其具有以另一種形態所鑿出的表面波洞。
圖129依據一些面向而例示出一個示範性雙重極化天線結構的另一種實作。
圖130A依據一些面向而例示出圖129之天線的一個俯視圖。
圖130B和130C是圖129之天線之依據一些面向的透視圖。
圖131A依據一些面向而例示出圖130A至130C之天線結構的總輻射效率對比於頻率的模擬結果。
圖131B依據一些面向而例示出於圖130A至130C中所例示之類型之天線的一種示範性4×1陣列的俯視圖。
圖131C是於圖131B中所例示之類型的4×1天線陣列之依據一些面向的透視圖。
圖131D和131E依據一些面向而例示出圖131B和131C之4×1天線陣列於定相0゚時的示範性模擬輻射場型。
圖131F和131G依據一些面向而例示出圖131B和131C之4×1天線陣列於定相120゚時的示範性模擬輻射場型。
圖132依據一些面向而例示出在圖131B和131C之天線陣列的相鄰元件間之最糟耦合情況下的示範性模擬結果。
圖133依據一些面向而例示出圖131B和131C之4×1天線陣列於定相0゚度時的波封互相關性。
圖134依據一些面向而例示出用於述於下文中之極性模擬輻射場型的座標系統。
圖135依據一些面向而例示出一種示範性無線電子系統,其具有嵌在主要基體內的一個晶粒和在該主要基體上的數個受屏蔽表面安裝元件。
圖136依據一些面向而例示出一種示範性無線電子系統,其具有在主要基體上方被設置在次要基體中之腔室內的一個晶粒和數個表面安裝元件。
圖137依據一些面向而例示出一種示範性無線電系統封裝體,其具有嵌在主要基體內的一個晶粒和在主要基體上方被設置在次要基體中之腔室內的數個表面安裝元件。
圖138A是依據一些面向的一種示範性無線電系統封裝體之透視剖切圖,其具有嵌在主要基體內的一個晶粒和在主要基體上方被設置在次要基體中之腔室內的數個表面安裝元件。
圖138B是圖138A之無線電系統依據一些面向的一個透視圖,其例示出主要基體之底側。
圖139是圖138A之無線電系統之依據一些面向的一個透視圖,其例示出次要基體之內側。
圖140A是圖138A之無線電系統之依據一些面向的一個部份透視俯視圖,其例示出用於機械式連接或電氣式連接的焊接點。
圖140B是圖138A之無線電系統之依據一些面向的一個部份透視圖,其例示出組配在次要基體上之用於與圖140A之焊接點匹配的焊接點。
圖141A依據一種面向而例示出一種示範性單元件邊射天線,其含有附接至PCB的一個表面部件。
圖141B依據一種面向而例示出圖141A之單元件天線的設置與材料細節。
圖141C依據一種面向而例示出於圖141A和141B中所例示之單元件天線的一個端視圖。
圖141D依據一種面向而例示出含有於圖141A和141B中所例示之類型之天線元件的一種示範性四天線元件陣列。
圖142依據一種面向,針對兩種不同延伸介電體長度而例示出於圖141A和141B中所例示之天線的帶寬。
圖143依據一種面向而例示出於圖141A和141B中所例示之天線在一個頻率範圍上的總效率。
圖144依據一種面向而例示出於圖141A和141B中所例示之天線在大於圖143中所例示之頻率範圍的一個頻率範圍上的總效率。
圖145依據一種面向而例示出於圖141A和141B中所例示之天線在一個頻率範圍上的最大實現增益。
圖146依據一種面向而例示出於圖141A和141B中所例示之天線在另一個頻率範圍上的最大實現增益。
圖147依據一種面向而例示出在圖141D中所例示之天線陣列的兩個相鄰天線元件之間的示範性隔離度。
圖148A依據一種面向而例示出於圖141A和141B中所例示之天線元件在具有第一種延伸介電體長度時於給定頻率上的示範性三維輻射場型。
圖148B依據一種面向而例示出於圖141A和141B中所例示之天線元件在具有第二種延伸介電體長度時於給定頻率上的示範性三維輻射場型。
圖148C依據一種面向而例示出於圖141D中所例示之四元件天線陣列於給定頻率上的示範性三維輻射場型,其中,各天線元件係具有第一種延伸介電體長度。
圖148D依據一種面向而例示出於圖141D中所例示之四陣列天線元件於給定頻率上的示範性三維輻射場型,其中,各天線元件係具有第二種延伸介電體長度。
圖149依據一種面向而例示出於圖141A和141B中所例示之天線元件於給定頻率上的示範性E平面共同極化輻射場型。
圖150依據一種面向而例示出於圖141A和141B中所例示之天線於給定頻率上的示範性E平面交叉極化輻射場型。
圖151依據一種面向而例示出於圖141A和141B中所例示之天線元件於給定頻率上的示範性H平面共同極化輻射場型。
圖152依據一種面向而例示出於圖141A和141B中所例示之天線於給定頻率上的示範性H平面交叉極化輻射場型。
圖153A依據一種面向而例示出與於圖141A和141B中所例示之天線類似的一種示範性天線元件,其表面部件有一部份係與PCB合併。
圖153B依據一種面向而例示出於圖153A中所例示之天線元件,並加上例示出垂直極化與水平極化饋給點的細節。
圖154A依據一種面向而例示出與於圖141A和141B中所例示者類似的一種示範性天線元件,其在PCB兩側上各有一
兩個表面元件。
圖154B依據一種面向而例示出於圖154A中所例示之天線元件,並加上包含饋給線之特寫圖的細節。
圖155A是圖153B之雙重極化天線在依據一種面向而將小表面部件和主要PCB焊在一起之後的透視圖。
圖155B依據一種面向而例示出於圖155A中所例示之天線元件的看進在PCB方面被合併的表面部件的一個透明圖。
圖155C依據一種面向,更加詳細地例示出於圖155A中所例示之天線元件的一個正視圖。
圖155D依據一種面向而例示出於圖155A中所例示之天線元件的一個側視圖。
圖156A依據一種面向,針對圖155A中所例示之天線元件而例示出雙重極化之回波損耗S參數。
圖156B依據一些面向而例示出於圖155A中所例示之天線元件受垂直饋給時的3D輻射場型。
圖156C依據一些面向而例示出於圖155A中所例示之天線元件受水平饋給時的3D輻射場型。
圖157A依據一種面向而例示出於圖155A中所例示之天線的垂直極化饋給E平面輻射場型。
圖157B依據一種面向而例示出於圖155A中所例示之天線元件的水平極化饋給H平面輻射場型。
圖158依據一些面向而例示出圖155A之天線的水平饋給E平面場型之示範性實現增益。
圖159A依據一些面向而例示出具正交垂直與水平激發的一種示範性天線元件。
圖159B依據一些面向而例示出具+45度和-45度激發的一種示範性天線元件。
圖160A依據一些面向而例示出藉由對圖159B之天線的兩個埠口作同相激發所獲得的垂直(V)極化。
圖160B依據一些面向而例示出藉由在圖159B之天線埠口上作一百八十度異相激發所獲得的水平(H)極化。
圖161A依據一些面向而例示出圖159A之帶有垂直與水平激發埠口的天線元件。
圖161B依據一些面向而例示出圖161A之天線元件的示範性模擬輻射場型結果。
圖162A依據一些面向而例示出使用正交激發天線元件的一種示範性4×4陣列示意圖。
圖162B依據一些面向而例示出圖162A之具有雙重極化天線元件的示範性4×4陣列架構之示範性模擬輻射場型結果。
圖162C依據一些面向而例示出對圖162A之陣列作+45度掃描角之激發的示範性模擬輻射場型結果。
圖163A依據一些面向而例示出具有對立相位組態的一種示範性雙重極化差異四埠塊狀天線。
圖163B依據一些面向,以側視圖例示出圖163A 之天線組態。
圖163C依據一些面向而例示出一種示範性層板式結構堆疊,其包含用於圖162A和162B之天線組態的階層L1~L6。
圖163D依據一些面向而例示出示範性塊狀天線極性。
圖163E依據一些面向而例示出對交叉極化程度的示範性抑制。
圖164依據一些面向而例示出圖163A至163C之四埠天線組態面向的示範性模擬輻射場型結果。
圖165A依據一些面向而例示出一種示範性四埠激發天線拓樸,其具有從饋給源至該等四個埠口各者的饋給線。
圖165B依據一些面向而例示出圖165A之四埠組態中的饋給線,其堆疊塊狀天線之從動塊被疊置在饋給線上。
圖165C針對圖165B之面向而例示出一種示範性十二層堆疊。
圖166A依據一些面向而例示出使用整合有饋給網路的四埠元件的一種示範性4×4天線陣列示意圖。
圖166B和166C依據一些面向而例示出圖166A之四埠天線陣列的示範性模擬輻射場型結果。
圖167A依據一些面向而例示出使用二埠雙重極化天線元件的一種示範性陣列組態。
圖167B和167C依據一些面向而例示出圖167A之天線陣列的示範性模擬輻射場型結果。
圖168A依據一些面向而例示出使用二埠雙重極化天線元件的另一種示範性陣列組態。
圖168B和168C依據一些面向而例示出圖168A之輻射場型的示範性模擬結果。
圖169依據一些面向而例示出一種示範性桅杆安裝式毫米波天線組塊,其具有用於車聯網(V2X)通訊的複數個天線陣列。
圖170依據一些面向而例示出在與單一個演進B節點(eNB通訊的毫米波天線陣列中的示範性波束操控與天線切換作業。
圖171依據一些面向而例示出在與複數個eNB通訊的毫米波天線陣列中的示範性波束操控與天線切換作業。
圖172依據一些面向而例示出以使用包含複數個天線陣列的天線組塊的複數個裝置進行的示範性同時毫米波通訊。
圖173依據一些面向而例示可由包含複數個天線陣列的一個天線組塊使用來作毫米波通訊的複數個示範性波束。
圖174是依據一些面向的一種示範性毫米波通訊裝置之方塊圖,其使用了圖169之具有複數個天線陣列的天線組塊。
圖175A依據一些面向而例示出組配於行動電話中的一種示範性通路天線陣列。
圖175B依據一些面向而例示出對組配於膝上型電腦中的一種示範性通路天線陣列。
圖175C依據一些面向而例示出對組配於主機板PCB上的一種示範性通路天線陣列。
圖176A是依據一些面向的一個剖面圖,其示出多層PCB中的一種示範性通路天線。
圖176B是依據一些面向的一種示範性通路天線之透視圖。
圖177A依據一些面向而例示出一種示範性PCB通路天線內視圖,其係從PCB之頂部看去。
圖177B依據一些面向而例示出一種示範性PCB通路天線,其係從PCB之底部看去。
圖178A是依據一些面向的一種示範性通路天線陣列之俯視圖。
圖178B依據一些面向而例示出一個通路天線的示範性垂直饋給。
圖178C依據一些面向而例示出一個通路天線的示範性水平饋給。
圖179A是依據一些面向的一個透視圖,其示出被組配為一個雙極通路天線的示範性背對背通路。
圖179B是依據一些面向的一個透視圖,其示出被組配為一個雙極通路天線的示範性背對背通路,並例示出數個PCB層板層級。
圖180是依據一些面向的針對圖179A和179B之雙極通路天線組態的天線回波損耗圖。
圖181A是圖179A和179B之雙極通路天線組態依據一些面向之於27.5 GHz之頻率的使用路德維希定義的模擬遠場共平面輻射場型。
圖181B是圖179A和179B之雙極通路天線組態依據一些面向之於28 GHz之頻率的使用路德維希定義的模擬遠場共平面輻射場型。
圖181C是圖179A和179B之雙極通路天線組態依據一些面向之於29.5 GHz之頻率的使用路德維希定義的模擬遠場共平面輻射場型。
圖182是依據一些面向的針對用於5G技術之28 GHZ作業的一種示範性雙元件通路天線陣列設計。
圖183是圖182之雙元件通路天線陣列設計之依據一些面向的天線回波損耗的模擬圖。
圖184A是圖182之雙元件通路陣列依據一些面向所模擬出的在作業於27.5 GHz頻率時的輻射場型。
圖184B是圖182之雙元件通路陣列依據一些面向所模擬出的在作業於29.5 GHz頻率時的輻射場型。
圖185是依據一些面向之被設計在PCB中的一種示範性通路天線之透視圖。
圖186A是圖185之通路天線之接地面之依據一些面向的仰視圖。
圖186B是圖185之通路天線圖之依據一些面向的側視圖。
圖186C是圖185之通路天線之依據一些面向的透視圖。
圖187是圖185之通路天線之示範性通路天線之依據一些面向的回波損耗的模擬圖。
圖188依據一些面向而例示出在一個PCB中之圍繞著一個示範性通路天線所鑿出之用於減弱表面波之傳播的氣孔。
圖189A至189C依據一些面向而例示出一種3D錐狀天線之示範性經修改接地面之部件。
圖189D例示出具有各種缺陷接地面的示範性錐狀天線。
圖190A至190C依據一些面向而例示出具有不同類型接地面的錐狀單極天線結構之範利。
圖191A和191B依據一些面向而例示出在圖190A至190C的天線結構之間的輻射場型比較。
圖192A和192B依據一些面向而更詳細例示出圖190A至190C的其中幾個天線結構。
圖193A和193B依據一些面向而例示出圖190A至190C之示範性3D天線結構的俯視和仰視圖。
圖194是依據一些面向所作的在圖192A和192B之天線之回波損耗之間的比較圖。
圖195A至195C依據一些面向而例示出圖190A至190C之接地結構的電場分佈。
圖196A至196C依據一些面向而例示出帶有或不帶有經修改接地面的示範性五元件錐狀天線陣列。
圖197A和197B依據一些面向而例示出對具有及不具有經修改接地面的交叉極化輻射場型所作的比較。
圖198A和198B依據一些面向而例示出接地面在天線輻射上的效應。
圖199依據一些面向,針對帶有經修改接地面的一種示範性天線陣列而例示出回波損耗比較及隔離度比較。
圖200依據一些面向而例示出在一種示範性未修改接地面天線陣列的天線元件之間的回波損耗比較及隔離度比較。
圖201A至201C依據一些面向而例示出可與3D天線一起使用的具有帶溝槽經修改接地面的一種示範PCB。
圖202例示出一種示範接收器當作業於切換模式時及當作業於分離模式中時的方塊圖。
圖203依據一些面向而例示出使用分段低雜訊放大器(LNA)與分段混合器的一種示範接收器之方塊圖。
圖204依據一些面向而例示出一種示範接收器之方塊圖,其使用作業於分離模式中的分段低雜訊放大器(LNA)與分段混合器來處理連續載波聚集信號。
圖205依據一些面向而例示出使用分段LNA與分段混合器的一種示範接收器之方塊圖,其係作業於切換模式當中,其中,信號於LNA輸入處分離。
圖206依據一些面向而例示出使用分段LNA與分段混合器的一種示範接收器之方塊圖,其係作業於分離模式當中,其中,信號於LNA輸入處分離。
圖207依據一些面向而例示出一種示範性本地振盪器(LO)信號產生電路之方塊圖。
圖208依據一些面向而例示出使用分段輸出LNA與分段混合器的一種示範接收器之方塊圖,其係作業於切換模式當中,其中,信號於LNA輸出處分離。
圖209依據一些面向而例示出使用分段輸出LNA與分段混合器的一種示範接收器之方塊圖,其係作業於分離模式當中,其中,信號於LNA輸出處分離。
圖210依據一些面向,針對作業於切換模式中之接收器而例示出示範性LO分配架構。
圖211依據一些面向,針對作業於分離模式中的接收器而例示出示範性LO分配架構。
圖212是依據一些面向的一種晶粒無線電系統之側視圖,其內嵌有未覆模堆疊層疊封裝體且使用了連接器。
圖213是依據一些面向的一種示範性晶粒無線電系統之側視圖,其內嵌有經覆模堆疊層疊封裝體。
圖214是依據一些面向的一種示範性晶粒無線電系統之側視圖,其內嵌有經覆模層疊封裝體。
圖215依據一些面向而例示出一種示範性運算平臺之剖面圖,並例示出RF前端的數個分立部件。
圖216依據一些面向而例示出一種示範性運算平臺之剖面圖,其中,一個RF前端的數個部件係被整合在層板或基體內。
圖217依據一些面向而例示出部份施作於層板或基體中的示範性智慧型裝置或示範性電腦系統或SoC(系統單晶片)。
圖218是依據一些面向的一種示範性晶粒無線電系統之側視圖,其內嵌有經覆模層疊封裝體,且使用了被組配在晶粒與天線之間的超薄部件。
圖219是依據一些面向的晶粒無線電系統之側視圖,其內嵌有經覆模堆疊層疊封裝體,且有三個逐一堆疊的封裝體。
圖220是依據一些面向的一種用於5G和WiGig的示範性毫米波RF構造之高階方塊圖。
圖221依據一些面向而例示出針對用於5G和WiGig的一種示範性毫米波RF構造的頻率轉換計畫。
圖221A是依據一些面向的示意圖,其示出針對5G之40 GHz頻帶的頻率分佈。
圖221B依據一些面向而例示出被用來橫跨未採用5G頻帶而挪移兩種頻帶串流中之第二頻帶串流的一種示範性合成器源。
圖221C依據一些面向,以頻率之函數例示出相位雜訊功率。
圖222依據一些面向而針對40 GHZ頻帶中之5G例示出一種示範性發送器頻率向上轉換架構。
圖223依據一些面向而針對30 GHZ頻帶中之5G例示出一種示範性發送器頻率向上轉換架構。
圖224A是依據一些面向的一種示範性基帶積體電路(BBIC)方塊圖的第一部份。
圖224B是依據一些面向的一種示範性基帶積體電路(BBIC)方塊圖的第二部份。
圖225是依據一些面向的一種示範性射頻積體電路(RFIC)細部方塊圖。
圖226A和226B是依據一些面向的示範性毫米波與5G通訊系統之方塊圖。
圖227依據一些面向而例示出掃掠過多種通道選項的射頻(RF)、中頻(IF)和本地振盪器(LO)頻率之示意性分配。
圖228依據一些面向而例示出一種示範性固定LO發送器向上轉換架構。
圖229依據一些面向而例示出一種示範性無線電系統中的雙重轉換,包含以固定LO進行的第一轉換和接續的以變動LO進行的第二轉換。
圖230依據一些面向而例示出一種數位至時間轉換器(DTC)結構。
圖231依據一些面向而例示出一種開迴路經校準DTC構造。
圖232A依據一些面向而例示出DTC之時間交織,用以增加時鐘頻率;圖232B依據一些面向而例示出圖232A之時鐘信號。
圖233依據一些面向而例示出有作脈波整形的一種串聯注入鎖定振盪器。
圖234依據一些面向而例示出一種提供毫米波頻率信號的方法。
圖235依據一些面向而例示出一種接收器。
圖236依據一些面向而例示出前饋等化器(FFE)的一種基礎實作。
圖237A和237B依據一些面向而例示出一種FFE。
圖238依據一些面向而例示出一種提供類比信號等化的方法。
圖239A和239B依據一些面向而例示出一種可重組配決策回饋等化器(DFE)的組態。
圖240A和240B依據一些面向而例示出一種可重組配DFE的選擇器與D型正反器(DFF)組合組態。
圖241是依據一些面向之組配DFE的方法。
圖242依據一些面向而例示出一種毫米波構造。
圖243依據一些面向而例示出一種發送器混成波束成形構造。
圖244依據一些面向而例示出通訊速率的模擬結果。
圖245依據一些面向而例示出信號雜訊比(SNR)的模擬結果。
圖246依據一些面向而例示出一種傳遞波束成形毫米波信號的方法。
圖247A和247B依據一些面向而例示出一種收發器結構。
圖248A和248B依據一些面向而例示出一種收發器結構。
圖249依據一些面向而例示出適應性解析度類比至數位轉換器(ADC)之耗電量。
圖250依據一些面向而例示出位元錯誤率(BER)效能。
圖251依據一些面向而例示出一種傳遞波束成形毫米波信號的方法。
圖252A和252B依據一些面向而例示出一種收發器結構。
圖253依據一些面向而例示出一種陣列結構。
圖254依據一些面向而例示出光柵波瓣的模擬結果。
圖255依據一些面向而例示出最佳相位值的一種模擬結果。
圖256依據一些面向而例示出最佳相位值的另一種模擬結果。
圖257依據一些面向而例示出用於移相器的一種處理方式。
圖258依據一些面向而例示出一種相位值判定法。
圖259依據一些面向而例示出一種效能比較。
圖260依據一些面向而例示出另一種效能比較結果。
圖261依據一些面向而例示出一種在通訊裝置中提供波束操控的方法。
圖262A和262B依據一些面向而例示出一種充電泵之面向。
圖263依據一些面向而例示出一種充電泵的一種面向。
圖264A依據一些面向而例示出該充電泵之輸出部份的一種簡化架構。圖264B依據一些面向而例示出該充電泵的信號之時序圖。
圖265A至265C依據一些面向而例示出充電泵之操作。
圖266A至266C依據一些面向而例示出充電泵之操作之梗概。
圖267依據一些面向而例示出一種在充電泵中注入電荷的方法。
圖268依據一些面向而例示出一種接收器構造。
圖269依據一些面向而例示出接收器之濾波器特性。
圖270依據一些面向而例示出接收器之BER效能。
圖271依據一些面向而例示出不同接收器構造。
圖272依據一些面向而例示出一種於接收器中針對干擾源作補償的方法。
圖273A和273B依據一些面向而例示出干擾。
圖274依據一些面向而例示出一種接收器構造。
圖275依據一些面向而例示出被過度取樣的信號。
圖276A和276B依據一些面向而例示出接收器之濾波器特性。
圖277依據一些面向而例示出一個波束成形場型。
圖278依據一些面向而例示出BER效能。
圖279依據一些面向而例示出一種減少接收器中之量化器動態範圍的方法。
圖280依據一些面向而例示出一種ADC系統(ADCS)。
圖281A和281B依據一些面向而例示出一種ADCS的不同作業模式。
圖282依據一些面向而例示核心ADC平均作業。
圖283依據一些面向而例示出一種平均系統的解析度改良。
圖284依據一些面向而例示出一種提供彈性ADC構造的方法。
圖285依據一些面向而例示出一種接收器構造。
圖286依據一些面向而例示出空間響應的模擬結果。
圖287依據一些面向而例示出BER的模擬結果。
圖288依據一些面向而例示出干擾拒絕的模擬結果。
圖289依據一些面向而例示出一種在接收器中減少量化器動態範圍的方法。
圖290是依據一些面向的可於本發明中使用的一種時間交織類比至數位轉換器(TI-ADC)構造的一個範例之方塊圖,其在一些面向中係可利用M個並行的低速ADC通道而做到高速轉換。
圖291是一個時序圖29100,其依據一種示範性TI-ADC而例示出可如何藉由M個被平均分開的相位而讓所有通道以相同取樣頻率F(或其反逆T,例示於圖291中)作業。
圖292是例示出收發器29200之一範例的一個方塊圖,其具有依據本文中所揭露的一種範例所作的一種回路設計。
圖293是一個流程圖,其依據本文中所揭露的一種範例而例示一種處理作業。
圖294是依據一些面向的一種示範性TI-ADC之方塊圖。
圖295是依據一些面向而可做到高速轉換的一種TI-ADC構造的一個範例之方塊圖。
圖296是一個時序圖,其依據一些面向而例示出可如何藉由M個被平均分開的相位而讓所有通道以同樣的取樣頻率F(或其反逆T,例示於圖296中)作業。
圖297是依據一些面向的一個流程圖,其例示出用於施行增益校正的一種處理作業之示範性實作。
圖298是依據一些面向的一個圖,其例示出AM/AM(輸入振幅對上輸出振幅)之PA特性曲線的一個範例。
圖299是依據一些面向的一個圖,其例示出AM/PM(輸入振幅對上輸出相位變化)之PA特性曲線的一個範例。
圖300是根據本揭示內容之一種示範面向之用於相位陣列發送器之一部份的一個增益模型的一個範例之方塊圖。
圖301是根據本揭示內容之一種示範面向的一種可切換收發器部份的一個範例之方塊圖,前述發送器模型可代表此收發器部份。
圖302是根據本揭示內容的一種示範面向的基本上與圖301中所例示之收發器部份雷同的一個收發器部份,但其切換器係切至接收組態。
圖303A和303B是根據本揭示內容之一種示範面向的可含有一個收發器部份的一種整體收發器範例的方塊圖部份。
圖304是根據本揭示內容的一種示範面向的一個方塊圖,其例示出與外部相位陣列收發器(EPAT)通訊的相位陣列收發器。
圖305是根據本揭示內容之一種示範面向的一個流程圖,其例示出可由收發器使用的一種處理作業之範例。
圖306是根據本揭示內容之一種示範面向的一個流程圖,其例示出可由收發器使用的另一種處理作業範例。
圖307A和307B是依據一些面向的一種整體分散式相位陣列收發器系統的方塊圖部份。
圖308是依據一些面向的一種接收器功率放大器之方塊圖。
圖309是依據一些面向的一個圖表,其針對一種給定自動增益控制(AGC)增益設定而繪出EVM與所接收功率之對比。
圖310是依據一些面向的一個圖表,其包含針對數個AGC增益設定的EVM對比於接收功率之曲線,其中,該等AGC增益設定彼此有某種程度的重疊。
圖311是依據一些面向的一個圖表,其例示出用於啟動特定AGC增益設定的最佳閾值。
圖312是依據一些面向的一個流程圖,其例示出可用來判定最佳閾值的一種示範性處理作業。
圖313是依據一些面向的一種射頻(RF)相位陣列系統之方塊示意圖。
圖314是依據一些面向的一個方塊示意圖,其例示出被指稱為是一個本地振盪器(LO)相位陣列系統的另一種相位陣列無線電收發器之拓樸。
圖315是一個方塊示意圖,其依據一些面向而例示出相位陣列無線電收發器設計的第三種態樣,且其被指稱為是一個數位相位陣列系統。
圖316是依據一些面向的SPARTA陣列的一種示範性胞元元件之方塊圖。
圖317是依據一些面向的一個方塊圖,其例示出鋪磚式SPARTA胞元。
圖318和319依據一些面向而圖示出晶圓分粒。
圖320是依據一些面向的一種組合SPARTA陣列之圖示,其可係受晶圓式處理且可係與一個天線陣列組合。
圖321是依據一些面向的一個方塊圖,其例示出可用於數位相位陣列鋪磚的一種SPARTA胞元(其可係該SPARTA胞元的一個實作)。
圖322是依據一些面向的一個方塊圖,其例示出在LO相位組合模式中之於相鄰胞元之間的LO相位陣列管線操作。
圖323是依據一些面向的一個方塊圖,其例示出使用LO相位陣列的SPARTA胞元鋪磚,並例示活躍資料轉換器ADC。
圖324是依據一些面向的一個方塊圖,其例示出在混成模式中的一種SPARTA陣列,當中,各列分別係鋪設在一種LO移相作業中且共享單一個ADC。
圖325是依據一些面向的一個方塊圖,其針對類比相位陣列組合作業模式而例示在相鄰胞元之間的類比相位陣列組合作業之管線操作。
圖326是一個示意圖,其依據一些面向而例示出用於以注入鎖定(IL)為基礎的相位調變電路之部件,其善用了一般鎖定振盪器的相移特性。
圖327是一個圖表,其依據一些面向而例示出在仍對注入頻率保持鎖定時,輸出相位和振幅如何在振盪器之中央頻率關聯於鎖定頻率而受到改變時變化。
圖328是一個時序圖,其依據一些面向而例示出具有相位φ1和φ2的兩個符號,這些相位係藉由以基帶調變位元作為資料輸入而控制電容性DAC所產生。
圖329是依據一些面向的一種以IL為基礎的相位調變電路之方塊圖,其具有使用關聯於載波頻率的級聯次諧波注入鎖定構造的全360゚相位調變。
圖330是一個組合圖,其依據一些面向而例示出一種以真時延遲為基礎的波束成形操作,其中,一號和二號元件以不同偏移量受到相同的基帶資料信號(「11」、「00」)饋給。
圖331是一個示意圖,其依據一些面向而例示出一個四元件相位陣列發送器的一種示範性構造,其實施了以諧波IL為基礎的相位調變與真時延遲波束成形的組合。
圖332是一種以IL為基礎的相位調變電路之方塊圖,其依據一些面向而例示一個注入鎖定振盪器在以1/3載波頻率作業時的一個範例。
圖333是一種以IL為基礎的相位調變電路之方塊圖,其依據一些面向而例示一個注入鎖定振盪器在以1/2載波頻率操作時的一個範例。
圖334是依據一些面向的一個圖示,其以一個圖表例示出四相移鍵控(QPSK)(以PAM2線路為基礎)調變(每一符號兩位元),此圖表為例示出可能I/Q值的一個星座圖。
圖335是依據一些面向的一個圖示,其以一個圖表例示出16-QAM(以PAM4線路為基礎)調變(每一符號四位元),此圖表為例示出可能I/Q值的一個星座圖。
圖336是對於依據一些面向之用於PAM2(QPSK)調變的一種設計的圖示。
圖337是依據一些面向所提供的列出資料與誤差值的一個表格。
圖338是依據一些面向的一個圖表,其例示出對Z之方程式和第一個表格的使用。
圖339是一個表格,其依據一些面向而例示出第二種構想,於此構想中,除了在正三值以上和負三值以下者之外,誤差值全為負一。
圖340是依據一些面向之使用第二個表格的Z函數之圖表。
圖341是依據一些面向之一種用於線路的典型鮑率CDR迴路的方塊示意圖。
圖342是依據一些面向的一種新型無線CDR迴路之方塊示意圖,其有同相(I)輸入也有九十度相差(Q)輸入。
圖343是依據一些面向之含有各種模式值的一個表格,其可用於圖342之設計中之模式。
圖344A是依據一些面向之可在接收器實施的一種示範性AGC電路的方塊示意圖,在此,所接收信號之振幅在該接收器之作業期間當中有所變動。
圖344B是依據一些面向之可於接收器實施的一種示範性AGC處理作業之流程圖,在此,所接收信號之振幅在該接收器之操作期間當中有所變動。
圖345是用於九十度相差編碼的一個星座圖,其依據一些面向而例示出用於低解析度ADC的數個量化槽,在單一個天線接收器系統的一個接收器信號之各個I/Q成份中係有個位元。
圖346是用於九十度相差編碼的一個星座圖,其依據一些面向而針對3位元ADC例示出量化區域。
圖347是一個圖表,其依據一些面向而例示出條件機率分佈,其中,和單調地增加和減少。
圖348是一個圖表,其依據一些面向而例示出條件機率分佈的導數。
圖349是一個圖表,其依據一些面向而例示出本揭示內容所提出之功率估算演算法之估算效能的一個範例與典型平均功率判定法的比較。
圖350是一個圖表,其依據一些面向而例示出該新型演算法之潛時。
圖351是依據一些面向之對標準化均方誤差(MSE)作比較的一個圖表。
圖352是一個圖表,其依據一些面向而例示出具有均勻45゚相位雜訊時的均方誤差(MSE)。
圖353是依據一些面向的一個方塊示意圖,其例示出具有一個數位處理器的一種MIMO接收器之範例。
圖354是一個圖表,其依據一些面向而例示出具有N個相同收發器片段和N個天線元件的一種波束成形電路之範例。
圖355是一個圖表,其依據一些面向而繪出SNDR與天線之輸入功率在天線陣列增益維持恆定時的對比。
圖356是一個圖表,其依據一些面向而繪出SNDR與天線之輸入功率在天線陣列增益會變動以使得能夠進行增益控制時的對比。
圖357是一個圖表,其依據一些面向而例示出輻射功率和相關電流汲引與天線陣列中之活躍元件之數量的對比。
圖358是一個圖表,其依據一些面向而例示出Rx的作業條件交易。
圖359是一個圖表,其依據一些面向而例示出Tx的作業條件交易。
圖360是一個流程圖,其依據一些面向而例示出可能使用的一種接收處理作業之範例。
圖361是一個流程圖,其依據一些面向而例示出可能使用的一種發送處理作業之範例。
圖362是依據一些面向的一種DAC構造之示意圖。
圖363是依據本文中所述之裝置之一種實作的一個階層式建構的示意圖。
圖364是一個組合圖表圖,其包含依據一些面向而例示出當發送天線與接收天線對齊(也就是平行)時的共同極化和交叉極化的一對圖表。
圖365是一個組合圖表圖,其包含依據一些面向而例示出當發送天線與接收天線未對齊(也就是不平行)時的共同極化和交叉極化的一對圖表。
圖366是依據一些面向之使用MSFFPE設計的一種接收器之範例。
圖367是一個電路圖,其例示出一個一般加法器。
圖368是依據一些面向的一個電路圖,其例示出一種整合式一DFE加法器,圖中標明相關差異處。
圖369是一個示意圖,其依據一些面向而提供有關DFE加法器設計的更多細節。
圖370是有關DFE加法器設計的一個圖,其依據一些面向而例示出關聯於加總放大器輸出信號和強臂一信號的時鐘信號。
圖371依據一些示範面向而示意性例示出一種RF裝置之方塊圖。
圖372依據一些示範面向而示意性例示出一種RF裝置之方塊圖。
圖373依據一些示範面向而示意性例示出一種雙向放大器電路。
圖374依據一些示範面向而示意性例示出一種雙向放大器電路。
圖375依據一些示範面向而示意性例示出一種雙向放大器電路。
圖376依據一些示範面向而示意性例示出一種收發器之方塊圖,其包含一個主動雙向分離與組合器(ABDSC)的一種疊接拓樸。
圖377依據一些示範面向而示意性例示出一個ABDSC的一種共源極拓樸之電路圖。
圖378依據一些示範面向而示意性例示出一個ABDSC的一種共閘極拓樸。
圖379依據一些示範面向而示意性例示出一個ABDSC的一種共閘極共源極(CS/CG)拓樸。
圖380依據一些示範面向而示意性例示出一種發送器之構造的方塊圖。
圖381A依據一些示範面向而示意性例示出一種堆疊閘控放大器之電子電路。
圖381B依據一些示範面向而示意性例示出一種堆疊閘控放大器之電子電路。
圖382依據一些示範面向而示意性例示出一種發送器之方塊圖,其包含一個堆疊閘極調變數位功率放大器(PA)。
圖383A和383B依據一些示範面向而示意性例示出一種多階高速眼圖之動態實現。
圖384A和384B依據一些示範面向,繪示對應於一種輸入串連切換放大器的一個效能改良圖(圖384A)和一個功率縮減圖(圖384B)。
圖385A和385B依據一些示範面向,繪示對應於一種N位元數位PA的一個振幅解析度圖(圖385A)和一個功率效率圖(圖385B)。
圖386依據一些示範面向,繪示出前有驅動器放大器的一種堆疊閘控放大器之汲引效率與飽和功率的對比。
圖387依據一些示範面向而示意性例示出一種發送器之方塊圖。
圖388依據一些示範面向而示意性例示出可運用次四分之一波長(SQWL)貝楞的一種二階段多厄悌放大器之方塊圖。
圖389依據一些示範面向而示意性例示出一種收發器之方塊圖。
圖390依據一些示範面向而示意性例示出一種發送器之方塊圖。
圖391依據一些示範面向而示意性例示出一種異相放大器之方塊圖,其使用SQWL貝楞作為負載。
圖392依據一些示範面向而示意性例示出一種收發器之方塊圖。
圖393依據一些示範面向而示意性例示出一種相移電路之電子電路平面圖。
圖394依據一些示範面向而示意性例示出一個星點圖的第一象限。
圖395依據一些示範面向而示意性例示出一個圖表,其繪示出星點對比於理想相移星點的增益變異。
圖396依據一些示範面向而示意性例示出一種收發器之方塊圖。
圖397依據一些示範面向而示意性例示出一種收發器之方塊圖。
圖398依據一些示範面向而示意性例示出一種九十度相差本地振盪器(LO)產生器。
圖399依據一些示範面向而示意性例示出一種被動九十度相差LO產生器。
圖400依據一些示範面向而示意性例示出一種發送器之方塊圖。
圖401示意性例示出可依據一些示範面向而實施的對應於多個通道帶寬之多個通道的頻帶計畫。
圖402依據一些示範面向而示意性例示出一個圖表,其繪示一個低帶放大器和一個高帶放大器的增益響應。
圖403依據一些示範面向而示意性例示出一種變壓器。
圖404依據一些示範面向而示意性例示出一種無線通訊設備之方塊圖。
圖405依據一些示範面向而示意性例示出一種阻抗匹配切換器。
圖406依據一些示範面向而示意性例示出一種收發器之方塊圖。
圖407依據一些示範面向而示意性例示出一種半雙工收發器之方塊圖。
圖408依據一些示範面向而示意性例示出一種雙向混合器。
圖409A依據本揭示內容的一些面向而例示出一種相位陣列收發器。
圖409B依據本揭示內容的一些面向而例示具有原始較小涵蓋角度的天線陣列。
圖409C依據本揭示內容的一些面向而例示一種透鏡,其可配合相位陣列天線一起使用以偏轉所輻射之波束並擴大涵蓋角度。
圖409D依據本揭示內容的一些面向而例示出一種凸面反射器,其可配合相位陣列一起使用以偏轉所輻射之波束並擴大涵蓋角度。
圖410依據本揭示內容的一些面向而例示出於第一組態中配合印刷反射器所使用的多個相位陣列。
圖411依據本揭示內容的一些面向而例示出於第一組態中配合卡塞格倫天線所使用的多個相位陣列。
圖412依據本揭示內容的一些面向而例示出於第二組態中配合印刷反射器所使用的多個相位陣列。
圖413依據本揭示內容的一些面向而例示出於第二組態中配合卡塞格倫天線所使用的多個相位陣列。
圖414依據本揭示內容的一些面向而例示出於第三組態中配合印刷反射器所使用的多個相位陣列。
圖415依據本揭示內容的一些面向而例示出於第三組態中配合卡塞格倫天線所使用的多個相位陣列。
圖416依據本揭示內容的一些面向而例示出由配合反射天線使用的多個相位天線所致的分區化之俯視圖。
圖417依據本揭示內容的一些面向而例示出在分區化掃描區域之各個扇區中的掃描。
圖418依據本揭示內容的一些面向而例示出一種封裝體,可於使用者裝置中將天線含納在此封裝體內。
圖419依據本揭示內容的一些面向而例示出一個圖表,其示出被含納在圖418之封裝體內的一個1×4雙極天線的實現增益。
圖420依據本揭示內容的一些面向而例示出與圖419之圖表相關的輻射場型。
圖421依據本揭示內容的一些面向而例示出將積體電路(IC)屏蔽盾作為堆疊塊狀天線之天線接地面和反射器的使用方式。
圖422依據本揭示內容的一些面向而例示出於圖421中所例示之單極天線的一個側視圖,其示出一種不對稱通路饋給機構。
圖422A~422C依據本揭示內容的一些面向而例示出於圖421中所例示之單極天線的某些維度。
圖423依據本揭示內容的一些面向而例示於圖421和422中所例示的單極天線之塊狀元件,其被組配在行動平臺的一種天線陣列組態中。
圖424A依據本揭示內容的一些面向而例示一種雙極天線,其具有使雙極天線轉變成具單極之雙極天線的表面安裝元件(SMD)天線。
圖424B是依據本揭示內容之一些面向的一個透視圖,其示出圖424A的天線之雙極部份。
圖424C依據本揭示內容的一些面向而例示出一種雙極與單極組合天線。
圖424D依據本揭示內容的一些面向而例示出一個透視圖,其示出圖424A之天線的單極部份。
圖424E是依據本揭示內容之一些面向的一個側視圖,其示出圖424A和424D之天線。
圖425依據本揭示內容的一些面向而例示出圖424A之天線的輻射場型。
圖426A例示圖424A之天線之輻射場型的一個抬昇切片,
圖426B依據本揭示內容的一些面向而例示圖424B的一個輻射場型。
圖427A依據本揭示內容的一些面向而例示一種SMD式L形雙極天線之側視圖,其將IC屏蔽盾用作反射器。
圖427B依據本揭示內容的一些面向而例示出於圖427A中所例示之SMD式L形雙極天線的一個透視圖,該雙極天線將IC屏蔽盾用作反射器。
圖428依據一種面向而例示出具有四個SMD式L形雙極天線的陣列之透視圖。
圖429A依據本揭示內容的一些面向,針對垂直極化而例示出圖428之陣列,其具有相消的場域。
圖429B依據本揭示內容的一些面向,針對垂直極化而例示出圖428之陣列,其具有相加的場域。
圖430A依據本揭示內容的一些面向,針對水平極化而例示出圖428之陣列,其具有相加的場域。
圖430B依據本揭示內容的一些面向,針對水平極化而例示出圖428之陣列,其具有相消的場域。
圖431依據本揭示內容的一些面向而針對垂直(俯仰角)極化例示一個三維輻射場型。
圖432依據本揭示內容的一些面向而針對水平(方位角)極化例示一個三維輻射場型。
圖433依據本揭示內容的一些面向而例示出單一個SMD單極天線。
圖434依據本揭示內容的一些面向而例示一個三維輻射場型。
圖435依據本揭示內容的一些面向而例示單一個單極天線的阻抗圖。
圖436依據本揭示內容的一些面向而例示單一個單極天線在不同頻率上的回波損耗。
圖437依據本揭示內容的一些面向而例示出來自單一個單極天線之於X-Z平面上的實現垂直極化(θ)增益。
圖438依據本揭示內容的一些面向而例示出來自單一個單極天線之在不同頻率上之在端射上方15゚的實現垂直極化(θ)增益。
圖439依據本揭示內容的一些面向而例示出一種雙元件單極天線陣列與一種雙元件雙極陣列。
圖440依據本揭示內容的一些面向而例示出圖439之二雙極天線陣列於60 GHz的三維輻射場型。
圖441依據本揭示內容的一些面向而例示出來自圖439之二雙極天線陣列之在不同頻率上之於端射方向中的實現水平極化(Ø)增益。
圖442依據本揭示內容的一些面向而例示出圖439之二單極天線陣列於60 GHz的三維輻射場型。
圖443依據本揭示內容的一些面向而例示出實現垂直極化(θ)。
圖444依據本揭示內容的一些面向而例示出一種單塊雙饋給雙重極化垂直SMD塊狀天線。
圖445依據本揭示內容的一些面向而例示出一種堆疊塊單饋給單極化垂直SMD塊狀天線。
圖446依據本揭示內容的一些面向而例示出一種水平SMD塊狀天線。
圖447依據本揭示內容的一些面向而例示使用交叉通口形式的一種垂直SMD塊狀天線。
圖448依據本揭示內容的一些面向而例示具有環狀極化的一種SMD螺旋天線。
圖449依據本揭示內容的一些面向而例示出一種在SMD內的螺旋天線之實作。
圖450依據本揭示內容的一些面向而例示至框架上之導引器的輻射接耦。
圖451A是依據本揭示內容之一些面向的一個透視圖,其示出形成一個天線的一種IC屏蔽盾牆壁切割。
圖451B是依據本揭示內容之一些面向的一個側視圖,其示出包含於圖451A中所例示之天線的牆壁切割。
圖451C是依據本揭示內容之一些面向的一種IC屏蔽盾之透視圖,其具有構成天線陣列之天線元件的牆壁切割和頂部切割。
圖451D是依據本揭示內容之一些面向的一種IC屏蔽盾之透視圖,其具有構成天線陣列之天線元件的第一牆壁切割和第二牆壁切割。
圖452A依據本揭示內容的一些面向而例示出塊狀天線和RF饋給線連接,包含用於單極化設計的收發(TR)切換器。
圖452B依據本揭示內容的一些面向而例示出塊狀天線以及含有供用於雙重極化設計之TR切換器的RF饋給線連接。
圖452C依據本揭示內容的一些面向而例示出單極化設計中的一種塊狀天線,其用於RX饋給線匹配點的天線饋給線比TX饋給線匹配點更往一側稍微挪移。
圖452D依據本揭示內容的一些面向而例示出雙重極化設計中的一種塊狀天線,其用於RX饋給線匹配點的天線饋給線在兩種極化方向上均比TX饋給線匹配點更往一側稍微挪移。
圖453A依據本揭示內容的一些面向而例示出一種單極化實作,其TX饋給線和RX饋給線直接連接至天線饋給線匹配點。
圖453B依據本揭示內容的一些面向而例示出一種雙重極化實作,其水平極化TX饋給線和RX饋給線以及垂直極化TX饋給線和RX饋給線直接連接至天線饋給線匹配點。
圖454A依據本揭示內容的一些面向而例示出一種IC屏蔽盾。
圖454B依據本揭示內容的一些面向而例示出一種IC屏蔽盾,其具有用於提高天線增益和指向性的一個突出部或延伸部。
圖454C依據本揭示內容的一些面向而例示出在IC屏蔽盾上使用彎折延伸部以改善雙極天線元件陣列之增益的作法。
圖454D依據本揭示內容的一些面向而例示出因為突出部而出現在遮蔽盾結構中的一個孔洞。
圖454E是依據本揭示內容之一些面向的針對圖54D之突出部和孔洞的拉近透視圖。
圖455是依據本揭示內容之一些面向的一個俯視圖,其示出具有屏蔽盾反射器的一種塊狀天線與雙極天線組合陣列。
圖456是依據本揭示內容之一些面向的一個側視圖,其示出圖455之天線陣列。
圖457是依據本揭示內容之一些面向的一個透視圖,其示出配合塊狀天線陣列使用的一種中介件,用以旁繞過使用者裝置中之大型障礙物。
圖458A是依據本揭示內容之一些面向的一個透視圖,其示出圖457之中介件,並例示出IC屏蔽盾頂蓋。
圖458B依據本揭示內容之一些面向而以垂直圖示出圖458A之雙極天線陣列之輻射場型,其端射方向被例示在負九十(-90)度。
圖459依據本揭示內容的一些面向,以中介件高度的函數例示出圖457和458A之塊狀天線在各個方向上的實現增益。
圖460A是依據本揭示內容之一些面向的一個透視圖,其示出用於雙帶雙重極化作業的一種塊狀與槽行組合天線。
圖460B是依據本揭示內容之一些面向的一個側視圖,其示出圖460A之塊狀與槽行組合天線。
圖461A是依據本揭示內容之一些面向的一個爆炸圖,其示出一種晶片式天線(AOC)。
圖461B是依據本揭示內容之一些面向的一個仰視圖,其示出構成圖461A之AOC的數個天線。
圖461C是依據本揭示內容之一些面向的一個側視圖,其示出圖461A之AOC。
圖462是圖461A之AOC之針對本揭示內容之一些面向的另一個仰視圖,內含一些尺寸。
圖463是圖461A~461C和462之晶片型天線之依據本揭示內容之一些面向的輻射場型。
圖464A依據本揭示內容的一些面向,針對將晶粒嵌在層疊封裝體中的實作而例示出AOC的另一個視圖。
圖464B依據本揭示內容之一些面向,以矽件之高度除以天線塊之高度的函數例示出輻射效率。
圖464C依據本揭示內容之一些面向,以矽件之高度除以天線塊之高度的函數例示出以dBi為單位的實現增益。
圖465是依據本揭示內容之一些面向的對AOC的另一個例示,其象徵性示出一種晶片概覽,包含天線與晶片上之電路之間的關係。
圖466依據本揭示內容之一些面向而例示一種示範機器之方塊圖,係可於此機器上實施於本文中所述的任何一或多種技術或方法論。
圖467依據本揭示內容的一些面向而例示可於無線通訊裝置中實施的協定功能。
圖468依據本揭示內容的一些面向而例示可關聯於無線通訊裝置或無線通訊系統而實施的各種協定實體。
圖469依據本揭示內容的一些面向而例示可用來實施媒體取用控制(MAC)層功能的一種媒體取用控制實體。
圖470A和470B依據本揭示內容的一些面向而例示出可由圖469之MAC實體編解碼的PDU之格式。
圖470C、圖470D和圖470E依據本揭示內容的一些面向而例示出可關聯於圖469之MAC實體使用的各種子標頭。
圖471依據本揭示內容的一些面向而例示出在一個無線電鏈路控制(RLC)層實體中所含有的功能。
圖472A依據本揭示內容的一些面向而例示出一種TMD PDU。
圖472B和472C依據本揭示內容的一些面向而例示UMD PDU。
圖472D和472E依據本揭示內容的一些面向而例示AMD PDU。
圖472F依據本揭示內容的一些面向而例示出一種STATUS PDU。
圖473依據本揭示內容的一些面向而例示可被包含在一個封包資料收斂協定(PDCP)層實體中的數個功能面向。
圖474依據本揭示內容的一些面向而例示可由PDCP實體收發的一種PDCP PDU。
圖475依據本揭示內容的一些面向而例示在無線電資源控制(RRC)層之存在體間之通訊的一些面向。
圖476依據本揭示內容的一些面向而例示出可於使用者設備(UE)中實施的RRC狀態。
Claims (94)
- 一種用於行動裝置的設備,該設備包含:一個電路板,其含有多個平行層,該等平行層包含一個頂層和一個底層;附接至該電路板的一個無線電前端模組,其包含一個積體電路(IC);附接至該電路板的一個接地屏蔽盾,該接地屏蔽盾被組配成可為該IC屏蔽干擾;一個堆疊塊狀定向天線,其包含一個輻射元件和一個寄生元件,其中該寄生元件被設置在與該接地屏蔽盾鄰近處,且其中該輻射元件被設置在該電路板上且受一個饋給機構饋給,該饋給機構包含耦接至該IC的一個饋給帶;其中,該接地屏蔽盾被組配成作為一個反射器、並作為用於該堆疊塊狀定向天線之接地面,並且其中,該堆疊塊狀定向天線被組配為可傳播具有第一極化方向的信號和具有第二極化方向的信號,並且其中,該等第一和第二極化方向是正交的極化方向。
- 如請求項1之設備,其中,該輻射元件被設置在該電路板上之不在該頂層或該底層上之處。
- 如請求項1之設備,其中,該堆疊塊狀定向天線被組配為可在端射方向上傳播具有該第一極化方向的信號。
- 如請求項1之設備,其中,該堆疊塊狀定向天線被組配為可在垂射方向上傳播具有該第二極化方向的信號。
- 一種行動裝置之設備,該設備包含:一個印刷電路板,其具有一個頂側和一個底側;一個無線電前端模組,其附接至該印刷電路板之該頂側且包含一個積體電路(IC);一個導電屏蔽盾,其被設置在該IC上方且附接至該印刷電路板之該頂側而使得該屏蔽盾有至少一部分與該印刷電路板共平面,其中該導電屏蔽盾具有多個側邊和一個頂部、且被組配為可保護該IC免於射頻干擾;以及由該導電屏蔽盾的至少一個切割區塊所形成的至少一個定向天線,其中,該至少一個定向天線可受至少一個饋給機構饋給,該至少一個饋給機構是該電路板的一部分,且其中該至少一個饋給機構耦接至該IC,其中,印刷該電路板進一步包含供該至少一個定向天線使用的一個接地面,並且其中,該至少一個定向天線被組配為可在從該IC往外的方向上作輻射。
- 一種行動裝置之設備,該設備包含:一個收發器,其被設置在該設備內的一個基體上;由數個天線元件組成的一個相位陣列,該相位陣列耦接至該收發器且被組配為可在該相位陣列被掃描時在第一涵蓋角度內發送無線電波;以及一個透鏡,其被設置為與由該等天線元件所組成的該相位陣列鄰近,且被組配為可將被發送的該等無線電波偏轉成比該第一涵蓋角度大的第二涵蓋角度。
- 一種天線系統,其包含:一個無線電前端模組,其被組配為可產生無線電波;一個反射器;以及由天線元件組成的多個相位陣列,該等陣列各被設置在鄰近該反射器的不同位置處且被組配為可將被產生的該等無線電波向該反射器發送來以該等無線電波輻照該反射器之焦點,其中,各陣列所處的該等不同位置會使得射頻輻射被從該反射器以多個窄波束反射,其中該等窄波束各以一個不同方向傾斜以供用於掃描一個不同波束掃描扇區。
- 如請求項7之天線系統,其中,該等多個相位陣列包含用於形成增設波束掃描扇區的增設相位陣列。
- 一種行動裝置之設備,該設備包含:一個框架;被設置在該框架內的一個基體;受保角屏蔽的一個積體電路(IC)晶粒,其包含一個收發器,該收發器被組配為可產生射頻(RF)信號,該IC晶粒耦接至該框架中之該基體;一或多個天線導引器,其被設置在該框架上、或被設置在該框架中之於該基體外之處;以及一個天線陣列,其耦接至該收發器並被組配為可發送該等RF信號以與該一或多個天線導引器互動,其中,該天線陣列係被設置在該基體之第一側內、或者被設置在被安裝在該基體之第二側上的一個表面安裝元件(SMD)上或內,並且其中,該一或多個天線導引器被組配為可導引該等RF信號。
- 一種行動裝置之設備,該設備包含:一個基體;一個積體電路(IC),其包含一個收發器,該收發器被組配為可產生射頻(RF)信號,該IC耦接至該基體;一個雙極天線,其具有多個水平臂且被設置在該基體內;以及一個表面安裝元件(SMD),其含有一個垂直金屬通路,其中,該SMD被安裝在該基體上之與該雙極天線鄰近處,其中,該垂直金屬通路接觸該雙極天線之該等多個水平臂的其中一個水平臂,其中,該垂直金屬通路包含一個單極天線的一個垂直臂,並且其中,該雙極天線被組配為可在接收RF信號時展現第一極化方向,且該單極天線之該垂直臂被組配為可在接收RF信號時展現第二極化方向。
- 一種雙極天線,其包含:一個基體,其含有一個雙極天線的一個水平臂;在一個積體電路(IC)晶粒上方的一個IC屏蔽盾,該IC屏蔽盾連接至該基體;以及一個表面安裝元件(SMD),其被安裝在該基體上之與該IC屏蔽盾鄰近處,其中,該SMD含有該雙極天線的一個垂直臂,其中,該垂直臂至少有一部份係在該SMD內部,其中,該IC屏蔽盾形成該雙極天線的一個反射器,並且其中,該雙極天線可受來自該IC晶粒的一個饋給線饋給。
- 如請求項11之天線,其中,該雙極天線之該水平臂與該雙極天線之該垂直臂的配置型態構成一個L形。
- 一種行動裝置之設備,該設備包含:一個基體;在一個積體電路(IC)上方的一個IC屏蔽盾,該IC被組配為可產生數個射頻(RF)鍊,其中該屏蔽盾和該IC耦接至該基體;以及一個天線陣列,其包含多個L形雙極天線,該等雙極天線各坐落在鄰近該IC屏蔽盾處,其中該等雙極天線各被組配為可受來自該IC的一個RF鍊饋給,其中,該等雙極天線各包含一個水平臂和一個垂直臂,並且其中,該等多個雙極天線被配置為數個相鄰對,各相鄰對之該等水平臂分別朝向與彼此相反之方向。
- 如請求項13之設備,其中,該等多個雙極天線包含多個 L形天線。
- 一種行動裝置之設備,該設備包含:一個印刷電路板(PCB),其具有一個頂層和一個底層;一個積體電路(IC)晶片,其具有一個頂部階層和一個底部階層,該IC晶片包含一個收發器,並且其中該IC晶片連接至該PCB之該頂層;一個天線陣列,其包含被組配在該IC晶片之該底部階層內之與該PCB鄰近處的多個天線元件,該等天線元件可受耦接至該收發器的數個饋給傳輸線饋給;以及一個IC屏蔽盾,其被設置在該IC上方以為該IC屏蔽干擾,該IC屏蔽盾連接至該PCB,其中該IC屏蔽盾或在該PCB內之接地層其中一者構成該天線陣列之接地。
- 一種行動裝置之設備,該設備包含:被組配在一個積體電路(IC)上的一個收發器,該IC連接至一個印刷電路板(PCB),該收發器被組配為可產生處於第一頻帶中的射頻(RF)信號和處於第二頻帶中的RF信號;被設置在該PCB內的一第一天線及被設置在該PCB內之與該第一天線有同軸關係的一第二天線;一第一饋給機構,其耦接至該收發器並耦接至該第一天線,其中該第一饋給機構可對該第一天線饋給處於該第一頻帶中的RF信號;被設置為與該第一饋給機構正交的一第二饋給機構,該第二饋給機構耦接至該收發器並耦接至該第二天線,其中該第二饋給機構可對該第二天線饋給處於該第二頻帶中的RF信號;以及一個處理電路,其被組配為可在不同時間操作該等第一和第二饋給機構、並可在不同時間作動該第一天線和該第二天線各者,其中,該第一天線在於第一時間被作動時會以第一極化方向發送處於該第一頻帶中的RF信號,且該第二天線在於第二時間被作動時會以與該第一極化方向正交的第二極化方向發送處於該第二頻帶中的該等RF信號。
- 一種行動裝置之設備,該設備包含:一個基體;連接至該基體的一個積體電路(IC);被組配在該IC內之用於產生射頻(RF)信號的一個收發器;連接至該基體且遮蔽該IC的一個導電屏蔽盾,該導電屏蔽盾被組配為可保護該IC免於干擾;在該基體外部被設置在一個框架上或內的一個天線導引器;被設置在一個表面安裝元件(SMD)上或內的一個天線;以及耦接至該收發器並耦接至該天線的雙重正交饋給機構,其中,該天線被組配為可以數種不同正交極化方向發送該等RF信號以與該天線導引器互動,並且其中,該天線導引器被組配為可導引該等RF信號。
- 一種行動裝置之設備,該設備包含:一個基體;連接至該基體的一個積體電路(IC);被組配在該IC內之用於產生射頻(RF)信號的一個收發器;連接至該基體且遮蔽該IC的一個導電屏蔽盾,該導電屏蔽盾被組配為可保護該IC免於干擾;在該基體外部被設置在一個框架上或一個框架內的一個天線導引器;被設置在一個表面安裝元件(SMD)上或內的一個天線;以及耦接至該收發器並耦接至該天線的單一個饋給機構,其中,該天線被組配為可以單一極化方向發送該等RF信號以與該天線導引器互動,並且其中,該天線導引器被組配為可導引該等RF信號。
- 一種行動裝置之設備,該設備包含:一個基體;連接至該基體的一個積體電路(IC);被組配在該IC內之用於產生射頻(RF)信號的一個收發器;連接至該基體且遮蔽該IC的一個導電屏蔽盾,該導電屏蔽盾被組配為可保護該IC免於干擾;在該基體外部被設置在一個框架上或一個框架內的多個天線導引器;多個天線元件,該等天線元件構成各被設置在一個不同表面安裝元件(SMD)上或內的天線陣列、或被設置在該基體上或內的一個天線陣列;以及一饋給機構,其耦接至該收發器並耦接至該天線陣列之該等多個天線元件中之各者,其中,該天線陣列之該等多個天線元件之各者被組配為可發送該等RF信號以與該等多個天線導引器互動,並且其中,該等多個天線導引器被組配為可導引該等RF信號。
- 一種行動裝置之設備,該設備包含:一個基體,其包含一第一層和一第二層;附接至該基體之該第一層的一個無線電前端模組(RFEM),該RFEM包含一個積體電路(IC),該IC被組配為可產生射頻(RF)信號;一個導電屏蔽盾,其遮蔽該IC且附接至該基體之該第一層,並被組配為可保護該IC免於干擾;一個表面安裝元件(SMD),其在與該導電屏蔽盾鄰近處耦接至該基體;以及至少一個定向單極天線,其具有一第一臂,該第一臂包含一個金屬化通路,該金屬化通路連接至該RFEM並以與該基體垂直的方式延伸至該SMD內,其中,該定向單極天線可受至少一個饋給機構饋給,該至少一個饋給機構是該基體的一部分且耦接至該IC,其中,該定向單極天線被組配為可在從該RFEM往外的方向上發送具有一第一極性的該等RF信號,並且其中,該導電屏蔽盾是用於該定向單極天線的反射器。
- 一種行動裝置之設備,該設備包含:一個基體,其包含一第一層和一第二層;附接至該基體之該第一層的一個積體電路(IC),該IC被組配為可產生射頻(RF)信號;一個導電屏蔽盾,其遮蔽該IC且附接至該基體之該第一層,並被組配為可保護該IC免於干擾;多個第一天線陣列,其各包含與該導電屏蔽盾鄰近的多個定向單極天線元件,該導電屏蔽盾是用於該等多個定向單極天線的反射器;以及多個第二天線陣列,其各包含與該基體之該第二層平行的多個定向雙極天線元件,該基體之該第二層是用於該等多個定向雙極天線的接地面,其中,該等多個定向單極天線元件及該等多個定向雙極天線元件被設置成使得該等多個定向單極天線元件分別與該等多個定向雙極天線元件中之一各別對應者彼此鄰近,並且其中,該等多個定向單極天線各被組配為可以第一極化方向發送該等RF信號,並且其中該等多個定向雙極天線各被組配為可以與該第一極化方向正交的第二極化方向發送該等RF信號。
- 一種行動裝置之設備,該設備包含:一個基體;連接至該基體的一個積體電路(IC),該IC包含一個收發器,該收發器包含一個發送器(TX)和一個接收器(RX),該TX被組配為可產生第一射頻(RF)信號,該RX被組配為可處理所接收到的第二RF信號,其中該等TX和RX係在不同時候運作;以及被組配在該基體上的一個雙重饋給天線,其中該雙重饋給天線包含一個TX饋給線匹配點和一個RX饋給線匹配點,其中,該第一饋給機構直接連接至該雙重饋給天線之該TX饋給線匹配點,且該第二饋給機構直接連接至該雙重饋給天線之該RX饋給線匹配點,其中,該等第一RF信號係要由該雙重饋給天線發送且該等第二RF信號係要由該雙重饋給天線接收。
- 如請求項22之設備,其中,該TX包含耦接至一第一饋給機構的一個功率放大器(PA),且該RX包含耦接至一第二饋給機構的一個低雜訊放大器(LNA)。
- 一種行動裝置之設備,該設備包含:一個基體;被組配在該基體上的多個天線陣列;一個積體電路(IC)屏蔽盾,其包含被固定至該基體的第一區段及與該第一區段連接的一個頂蓋;以及一個IC,其連接至該基體且坐落在該第一區段內,其中,該頂蓋有一個區域被組配成該天線陣列的反射器以改善該天線之增益,其中,該第一區段有一部分延伸通過該頂蓋中之空間以延伸該頂蓋之作為該天線陣列之該反射器的該區域,並且其中,被延伸的該區域被組配成供該等多個天線陣列中之至少一者使用的反射器。
- 一種行動裝置之設備,該設備包含:一個基體;連接至該基體的一個無線電前端模組(RFEM),該RFEM包含一個積體電路(IC),該IC被組配為可產生射頻(RF)信號;一個天線陣列,其可受耦接至該IC的一個饋給機構饋給,其中該天線陣列被組配為可發送該等RF信號;遮蔽該IC的一個導電IC屏蔽盾;鄰近該天線陣列之會對天線陣列傳輸造成干擾的一個障礙物;以及耦接至該基體的一個中介件,其中,該天線陣列和該導電IC屏蔽盾被裝設在該中介件上,並且其中,該中介件使得高度增加以改善天線陣列傳輸。
- 一種通訊裝置之設備,該設備包含:一個數位極點發送器,其包含:一個直角至極點轉換器,其被組配為可基於直角輸入信號而產生極點輸出信號;一個數位至時間轉換器(DTC),其被組配為可接收射頻(RF)振盪器信號,並可因應於對該RF振盪器信號的接收而基於該極點輸出信號產生DTC輸出信號;以及一個輸出振盪器,其被組配為可接收該DTC輸出信號和具有毫米波頻率的輸出振盪器信號。
- 一種接收器之設備,該設備包含:一個前饋等化器(FFE),該FFE包含:連接成串的多個FFE階段,該等FFE階段包含並行的數個經垂直與水平極化同相(I)與九十度相差(Q)信號輸入端,該等FFE階段各包含:多個延遲器,以及該等經垂直與水平極化I與Q信號在與該等多個延遲器中之各者相鄰的分接點處的交叉耦合,所述交叉耦合係組配來產生經交叉耦合經垂直與水平極化I與Q信號。
- 一種接收器之設備,該設備包含:一個決策反饋等化器(DFE),該DFE包含:一個路徑,其包含一個串連鍊和數個並行鍊,該串連鍊被組配為可至少產生一個1位元輸出及一個2位元之最高有效位元(MSB)與最低有效位元(LSB)輸出;一個選擇器,其被組配為可在該等串連與並行鍊之間作選擇;以及 沿著該路徑設置的多個分接點,其中該等多個分接點之分接點數量與獲選的串連鍊和並行鍊有關,其中該等多個分接點之輸出被組配為可對後指標符號間干擾(ISI)作補償。
- 一種毫米波通訊裝置之設備,該設備包含下列中之至少一者:一個接收器混成波束成形構造,其被組配為可接收毫米波波束成形信號,該接收器混成波束成形構造包含一個類比接收器波束成形結構和一個數位接收器波束成形結構,該類比接收器波束成形結構和該數位接收器波束成形結構含有不同數量之具有不同解析度的類比至數位轉換器(ADC);或一個發送器混成波束成形構造,其被組配為可發送毫米波波束成形信號,該發送器混成波束成形構造包含一個類比發送器波束成形結構和一個數位發送器波束成形結構,該類比發送器波束成形結構和該數位發送器波束成形結構含有不同數量之具有不同解析度的數位至類比轉換器(DAC)。
- 一種毫米波通訊裝置之設備,該設備包含:一個接收器波束成形構造,其被組配為可接收毫米波波束成形信號,該數位接收器波束成形構造包含一個解析度可變類比至數位轉換器(ADC);以及一個發送器波束成形構造,其被組配為可發送毫米波波束成形信號,該發送器波束成形構造包含一個解析度可變數位至類比轉換器(DAC),其中,該ADC或該DAC之解析度可在無需減少在該接收器波束成形構造或該發送器波束成形構造中所使用的ADC或DAC之數量的情況下被調適成將耗電量限制在預定收發器功率耗用限制之內。
- 一種通訊裝置之設備,該設備包含:一個類比或混成波束成形構造,其包含多個移相器,該等移相器被組配為可設定用於數個天線之操控角度,該等天線被組配為可傳遞波束成形信號;以及一個處理器,其被組配為可進行下列操作:判定一個碼簿以提供用於該等天線的波束操控,該碼簿受限於該等天線之操控角度的一個操控角度子集;及提供輸入給該等移相器,以透過對於落在該操控角度子集內的一個受限操控角度、及用於將該受限操控角度轉移至一個特定操控角度的一個整數轉移值的判定,而設定落在該操控角度子集外的該特定操控角度。
- 一種充電泵之設備,該設備包含:受多個不同控制信號控制的多個開關;以及與該等多個開關連接的一個輸出電容器,其中,在該輸出電容器上的電壓可藉由洩漏電容和該等開關之閾下注入而受到控制,該等開關使得該充電泵之輸出電壓不涉及對電流基準或集電裝置的使用。
- 一種通訊裝置之設備,其包含:接收器電路,其包含:多個第一量化器,其被組配為可接收波束成形信號;及一個前饋迴路,其被組配為可在該等波束成形信號被供應給該等量化器之前先將類比補償信號供應給該等波束成形信號以形成經補償波束成形信號,其中,該等波束成形信號包含來自一個發送器的信號、和干擾信號,其中該等類比補償信號被組配為可針對該干擾信號作補償。
- 一種通訊裝置之設備,該設備包含:一個接收器,其包含:補償電路,其被組配為可在該接收器之類比域中針對於多個波束成形天線中之各者處所接收到的射頻(RF)信號中之干擾作補償並產生類比經補償信號;一個量化器,其可將與該補償電路有關的類比輸入信號變換為經量化輸出;以及一個基帶處理器,其被組配為可進行下列操作:接收與該經量化輸出有關的基帶輸入信號;對該基帶輸入信號施行補償之逆轉以重建該RF信號的一個數位版本,及對該RF信號之該數位版本進行信號處理。
- 一種通訊裝置之設備,其包含:一個類比至數位轉換器系統(ADCS),其包含:可調整ADC組態,該ADC組態包含:可在平均模式中之並行作業與時間交織模式中之串連作業之間作調整的多個核心ADC,其中,該ADCS可針對該通訊裝置之較高解析度較低帶寬作業而被組配成該平均模式、並可針對該通訊裝置之較低解析度較高速作業而被組配成該時間交織模式。
- 一種通訊裝置之設備,其包含:接收器電路,其包含多個類比至數位轉換器(ADC),該等ADC被組配為可接收波束成形信號,該接收器電路被組配為可在該等波束成形信號被供應給該等ADC之前先對該等波束成形信號提供類比補償,其中,該等波束成形信號包含所欲信號和干擾信號,前述補償被組配為可針對該干擾信號作補償並減少該等ADC之動態增益。
- 一種用於類比至數位轉換器(ADC)的校準電路,其包含:多個信號通道,其各包含在一個射頻收發器的一個發送路徑中的一個數位至類比轉換器(DAC)及在該收發器的一個接收路徑中之由一個時鐘驅動的一個ADC;一個參考信號產生器,其可在至少一個信號通道的發送路徑中產生一參考信號;一個回路連結,其可將該參考信號發送至與該至少一個信號通道之該發送路徑相應的該接收路徑;一個相位估算器,其可判定與該參考信號相關聯的估算時間歪斜;以及一個延遲校正電路,其可控制時鐘計時以針對該估算時間歪斜作補償,且其中該延遲校正電路包含用於該估算時間歪斜的一個輸入端。
- 一種具有增益校正裝置的類比至數位轉換器(DAC),其包含:一個切換器,其可在正常作業模式中之裝置輸入與校準模式中之基準電壓輸入之間作切換以輸出所切換信號;多個信號通道,其各包含用於接收該所切換信號之一片段並輸出一個數位輸出信號的一個類比至數位轉換器(ADC);一個選擇電路,其可從該等ADC之該等數位輸出信號中選擇一個組合輸出信號;一個量測與校正單元,其可在該正常作業模式期間調整信號以產生增益經調整輸出信號、並可在該校準模式期間產生量測信號;以及一個控制器,其可控制該切換器和該量測與校正單元來在該正常作業模式或該校準模式中運作、可將量測信號資料儲存在記憶體中以供用於調整該組合輸出信號、並可控制該等信號通道之交織時序。
- 一個相位陣列發送器,其包含:多個發送通道,其各包含一個天線和耦接至該天線的一個發送放大器;一個發送電力分離器,其可將一個輸出信號分離成多個輸出通道信號,該等多個輸出通道信號會被供應給該等發送通道中之該等發送放大器以供用於在所對應天線處所作的輸出;一個轉換電路,其可將數位發送資料轉換成要被分離成該等多個輸出通道信號的該輸出信號;以及一個外部非線性資料處理器,其可考量一個外部相位陣列收發器(EPAT)之功率傳輸信號特性而判定信號之非線性特性、並可將用於校正該EPAT中之非線性的非線性資料提供給一個IF發送器階段以供發送給該EPAT。
- 一種用於接收器的增益控制裝置,其包含一個處理器和一個記憶體,該處理器被組配為可進行下列操作:在動搖作業模式中:接收具有第一信號功率位準的第一輸入信號;利用一個切換器而分開地對該第一輸入信號施用第一和第二AGC增益設定,並分別地量測針對該第一AGC增益設定的第一信號品質度量(SQM)及針對該第二AGC增益設定的第二SQM;及根據該等第一和第二SQM而判定用於在使用該第一AGC增益設定與使用該第二AGC增益設定之間作切換的一個功率位準之閾值;以及在正常作業模式中:根據該閾值而針對具有該第一信號功率位準的一第二輸入信號判斷是要使用該第一AGC增益設定還是該第二AGC增益設定。
- 一種相位陣列無線電收發器,其包含:多個胞元,其各包含:一個發送器; 一個接收器; 一個數位處理區塊; 一個輸出入與相位組合單元;及 分別針對多個胞元邊緣中之一各別者之用於與相鄰胞元通訊的多個多工器與解多工器;以及一個匯流排,其可使該等多個胞元互連、並可在該等多個胞元之間載運振盪器信號和控制信號。
- 一種用於相位陣列收發器的注入鎖定調變電路,其包含:一個儲能電路,其包含連接至一個電容性數位至類比轉換器(CAP-DAC)的一個電感器,該儲能電路所具有的頻率可藉由資料輸入信號而受到調整;一個注入電路,其可鎖定注入頻率以將該儲能電路之輸出頻率鎖定在輸出載波頻率之次諧波;以及一個頻率產生器,其可藉由將被鎖定的該輸出頻率乘以一整數來產生載波頻率。
- 一種用於針對無線接收器中之無線調變信號而進行時鐘與資料回復(CDR)的設備,其包含:同相(I)和九十度相差(Q)通道,用於處理該接收器所接收到的調變信號;一個記憶體,用於連同調整指示一起儲存多個模式值;以及一個模式單元,其包含用於進行下列操作的一個處理器:接收來自該等I和Q通道的資料;從該記憶體中讀取出一個當前模式;及根據該當前模式而調整與該調整指示一致的信號之當前取樣相位。
- 如請求項43之設備,其中,該記憶體包含一個模式表格。
- 一種用於射頻(RF)接收器的自動增益控制(AGC)電路,其包含一個處理器和一個記憶體,該處理器係用於進行下列操作:接收來自一個正交調變信號的多個經量化信號;根據該等多個經量化信號之經量化功率位準而將該等多個經量化信號分配至由數個同相與九十度相差(I/Q)量化槽所構成的星座圖之區域中;根據所分配的該等量化信號而決定一個最大可能性估算器(MLE);基於該MLE而估算功率;以及基於所估算出的該功率而調整一個可變增益放大器以供用於更進一步的所接收信號。
- 一種用於控制相位陣列收發器中之天線陣列的裝置,其包含:多個收發器片段,其各包含:形成該裝置的一個天線陣列之一部分的一個天線元件; 可在發送模式(TM)與接收模式(RM)作業之間作切換的一個收發切換器;一個接收路徑,其包含一個可變低雜訊放大器與移相器,該接收路徑會在該接收模式中耦接至該天線元件;及一個發送路徑,其包含一個可變功率放大器與移相器,該發送路徑會在該發送模式中耦接至該天線;一個記憶體,其含有對映至活躍天線元件數量的增益調整值;以及一個處理器,其可根據該等增益調整值而針對該天線陣列的最小電流汲引設定作組配。
- 如請求項46之裝置,其中,該記憶體包含儲存有該等增益調整值的一個增益表格。
- 一個數位至類比電路裝置,其包含:一第一部件,其包含一個電流源和供該電流源作汲引的第一組多個可切換路徑;一個基準電壓點,其耦接至該第一部件且係與該等第一組多個可切換路徑相關聯,係植基於該等路徑中之第一數量個被接通路徑;以及一第二部件,其耦接至該基準電壓點,該第二部件包含第二組多個可切換路徑、及與該第二部件相關聯的一個輸出,該輸出植基於該等路徑中之第二數量個被接通路徑及該基準電壓點。
- 一種用於射頻接收器裝置的等化器裝置,其包含:一個數位處理部份,其中,多個輸入端耦接至在該接收器之該數位處理部份上的一個同相(I)信號線路和一個九十度相差(Q)信號線路;以及一個類比處理部份;以及多個過濾與處理元件,其可對該等多個輸入端之輸入信號作業以產生供用於多個輸出端的信號,其中,該等多個輸出端耦接至在該接收器的一個類比處理部份上的一個I信號線路和一個Q信號線路。
- 一種包含雙向放大器的設備,該雙向放大器包含:一第一放大器,其可在發送(Tx)模式放大Tx信號以提供經放大Tx信號;一第二放大器,其可在接收(Rx)模式放大Rx信號以提供經放大Rx信號;一第一變壓器,其可在該Tx模式將該Tx信號從一第一輸入或輸出端提供給該第一放大器、並可在該Rx模式於該第一輸入或輸出端將該經放大Rx信號從該第二放大器輸出;一第二變壓器,其可在該Rx模式將該Rx信號從一第二輸入或輸出端提供給該第二放大器、並可在該Tx模式於該第二輸入或輸出端將該經放大Tx信號從該第一放大器輸出;以及多個切換器,其可在該Tx模式將多個啟用電壓切換至該第一放大器並將多個停用電壓切換至該第二放大器,該等多個切換器亦可在該Rx模式將該等多個啟用電壓切換至該第二放大器並將該等多個停用電壓切換至該第一放大器。
- 一種包含可在組合器模式與分離器模式之間切換的主動雙向分離與組合器(ABDSC)的設備,該ABDSC包含:多個天線介面,其可在該組合器模式中接收分別來自多個天線埠中之一各別對應者的多個接收(Rx)信號、並可在該分離器模式中將多個發送(Tx)信號分別輸出至該等多個天線埠中之一各別對應者;以及用於以可操作方式將該ABDSC耦接至放大電路的一個變壓器,該變壓器被組配為可在該分離器模式中將Tx信號從該放大電路移轉至該等多個天線介面、並可在該組合器模式中將該等多個Rx信號組合成要被提供給該放大電路的一個組合Rx信號。
- 一種包含數位功率放大器(PA)以根據數位控制信號來以可控制方式放大及調變輸入信號的設備,該數位PA包含:可藉由該數位控制信號控制的多個堆疊閘控放大器,該等多個堆疊閘控放大器可提供多個經放大經調變信號,該等多個堆疊閘控放大器中之一堆疊閘控放大器包含用於接收該輸入信號的第一輸入端、用於接收該數位控制信號的第二輸入端、及用於提供該等多個經放大經調變信號其中一個經放大經調變信號的輸出端;以及一個組合器,其可將該等多個經放大經調變信號組合成一個組合器輸出信號,該組合器輸出信號具有一輸出功率位準與調變,該輸出功率位準與調變植基於該數位控制信號。
- 一種包含二階段多厄悌放大器的設備,該二階段多厄悌放大器包含:至少一個驅動器放大器,其可放大驅動器經放大輸入信號以在第一階段提供驅動器射頻(RF)信號; 至少一個主要放大器,其可放大該驅動器RF信號以在第二階段提供主要放大器信號; 至少一個可控尖峰放大器,其可根據該驅動器RF信號之位準而被切換成開啟(On)狀態,並可在該On狀態中放大該驅動器RF信號以提供尖峰放大器信號;以及 一個次四分之一波長(SQWL)貝楞,其可組合該主要放大器信號與該尖峰放大器信號,該SQWL貝楞包含一第一傳輸線,該第一傳輸線係用於匹配在該至少一個驅動器放大器之至少一個輸出端、該至少一個主要放大器之至少一個輸入端與該至少一個可控尖峰放大器之至少一個輸入端之間的阻抗,該SQWL貝楞亦包含一第二傳輸線,該第二傳輸線係用於匹配在該至少一個主要放大器之至少一個輸出端與該至少一個可控尖峰放大器之至少一個輸出端之間的阻抗。
- 一種包含同相(I)九十度相差(Q)(I/Q)產生器的設備,該I/Q產生器包含:用於產生LO信號的一個本地振盪器(LO); 一第一可控相位調變鍊,其可在發送(Tx)模式中基於該LO信號而產生經調相Tx信號、並可在接收(Rx)模式中基於該LO信號而產生經調相I信號; 一第二可控相位調變鍊,其可在該Rx模式中基於該LO信號而產生經調相Q信號;以及 混合器電路,其可在該Rx模式中將來自一或多個天線埠的Rx信號基於該經調相I信號而向下轉換成I經調相經向下轉換信號,並基於該經調相Q信號而向下轉換成Q經調相經向下轉換信號。
- 一種包含射頻(RF)放大器的設備,該RF放大器包含:第一異相放大器電路,其可基於第一輸入信號而提供第一同相(I)信號、並可基於第二輸入信號而提供第一九十度相差(Q)信號; 第二異相放大器電路,其可基於該第一輸入信號而提供第二I信號、並可基於該第二輸入信號而提供第二Q信號; 第三異相放大器電路,其可基於第三輸入信號而提供第三I信號、並可基於第四輸入信號而提供第三Q信號; 第四異相放大器電路,其可基於該第三輸入信號而提供第四I信號、並可基於該第四輸入信號而提供第四Q信號;以及 一個次四分之一波長(SQWL)四路組合器貝楞,其包含用於將該第一I信號和該第二I信號耦接至一第一傳輸線的一第一電感短線、用於將該第三I信號和該第四I信號耦接至一第二傳輸線的一第二電感短線、用於將該第一Q信號和該第二Q信號耦接至該第一傳輸線的一第一電容短線、及用於將該第三Q信號和該第四Q信號耦接至該第二傳輸線的一第二電容短線,該第一傳輸線係用於基於該第一I信號、該第二I信號、該第一Q信號和該第二Q信號的組合而提供第一RF信號,該第二傳輸線係用於基於該第三I信號、該第四I信號、該第三Q信號和該第四Q信號的組合而提供第二RF信號。
- 一種包含可控移相器的設備,該可控移相器包含:同相(I)移相電路,其可基於I信號和九十度相差(Q)信號而提供經移相I信號,該I移相電路被組配為可藉由根據第一控制信號而移動該I信號之相位來提供第一經移相I信號、可藉由根據第二控制信號而移動該Q信號之相位來提供第一經移相Q信號、並可藉由將該第一經移相I信號與該第一經移相Q信號組合來提供該經移相I信號;以及 Q移相電路,其可基於該Q信號和該I信號而提供經移相Q信號,該Q移相電路被組配為可藉由根據第三控制信號而移動該I信號之相位來提供第二經移相I信號、可藉由根據第四控制信號而移動該Q信號之相位來提供第二經移相Q信號、並可藉由將該第二經移相I信號與該第二經移相Q信號組合來提供該經移相Q信號。
- 一種包含用於使天線端子與功率放大器(PA)和低雜訊放大器(LNA)介接的PA-LNA介面的設備,該PA-LNA介面包含:一個感測器,其可根據來自該PA的發送(Tx)信號而提供感測信號; 一個轉相器,其可藉由旋轉該感測信號之相位而提供經轉相信號; 一個可變增益放大器(VGA),其可藉由根據該Tx信號之振幅而放大該經轉相信號來提供Tx洩漏消除信號;以及 一個組合器,其可將第一組合器輸入信號與第二組合器輸入信號組合,該第一組合器輸入信號包含該Tx洩漏消除信號,該第二組合器輸入信號包含從該Tx信號到該LNA的Tx洩漏。
- 一種包含本地振盪器(LO)分配網路電路的設備,該LO分配網路電路包含至少一個同相(I)九十度相差(Q)(IQ)產生器,該I/Q產生器包含:移相電路,其可根據具有第一頻率的LO信號而產生第一經移相信號和第二經移相信號,該第二經移相信號之相位係從該第一經移相信號之相位移動約30度; 第一三倍器電路,其可藉由使該第一經移相信號之相位變成三倍並使該第一經移相信號之頻率變成三倍來產生具有第二頻率的I信號;以及第二三倍器電路,其可藉由使該第二經移相信號之相位變成三倍並使該第二經移相信號之頻率變成三倍來產生具有該第二頻率的Q信號。
- 一種包含寬頻放大器電路的設備,該寬頻放大器電路包含:一個分離器,其可將射頻(RF)輸入信號分離成一個高頻帶信號和一個低頻帶信號,該分離器包含用於從該RF輸入信號過濾出該低頻帶信號的第一電路及用於從該RF輸入信號過濾出該高頻帶信號的第二電路;一個高帶放大器,其可放大該高頻帶信號以提供第一經放大信號;一個低帶放大器,其可放大該低頻帶信號以提供第二經放大信號;以及一個組合器,其可將該第一經放大信號和該第二經放大信號組合成一個經放大RF信號。
- 一種包含用於以可切換方式將一個數據機核心耦接至多個無線電核心中之一或多個無線電核心的多個阻抗匹配切換器的設備,該等多個阻抗匹配切換器中之一阻抗匹配切換器包含:用於以可操作方式耦接至該數據機核心的第一端子;用於以可操作方式耦接至該等多個無線電核心中之所對應的一個無線電核心的第二端子;以及阻抗匹配電路,其可根據要藉由該等多個阻抗匹配切換器而被耦接至該數據機核心的該一或多個無線電核心之計數而以可控制方式匹配在該無線電核心與該數據機核心之間的阻抗。
- 一種包含雙向混合器的設備,該雙向混合器包含:一個射頻(RF)端子;一個中頻(IF)端子;一第一電壓端子;一第二電壓端子;以及混合電路,其被組配為會在所要對該第一電壓端子施加的是一第一偏壓電壓且所要對該第二電壓端子施加的是一第二偏壓電壓時在向上轉換模式中運作,並會在所要對該第一電壓端子施加的是該第二偏壓電壓且所要對該第二電壓端子施加的是該第一偏壓電壓時在向下轉換模式中運作,該混合電路可在該向下轉換模式中將在該RF端子的第一RF信號向下轉換成在該IF端子的第一IF信號,並可在該向上轉換模式中將在該IF端子的第二IF信號向上轉換成在該RF端子的第二RF信號。
- 一種電感器總成,其包含:一個印刷電路板(PCB)基體;一個半導體晶粒,該半導體晶粒包含附接至該晶粒之表面並將該晶粒耦接至該PCB基體的多個金屬柱,其中該等多個金屬柱各包含多個疊覆金屬層;以及一個電感結構,該電感結構包含在該等多個金屬柱中之至少兩個金屬柱之間的一個金屬互連件,該金屬互連件是該等多個金屬層其中一層的一部分。
- 一個天線結構,其包含:含有多個平行層的一個層板電路板;在該層板電路板內的一個腔室;被組配在該腔室內的一個射頻積體電路(RFIC);用於該RFIC的一個屏蔽盾,該屏蔽盾包含該腔室的至少一個金屬化層;以及在該腔室外被組配在該電路板之至少一層中的多個天線元件,該等天線元件耦接至該RFIC以供用於輻射自該RFIC接收而來的RF信號。
- 一種射頻(RF)前端模組(RFEM),其包含:一個相位天線陣列,其包含多個天線;一個RF接收器子系統,其被組配為可處理經由該相位天線陣列所接收到的RF信號;以及一個RF發送器子系統,其被組配為可使用中頻(IF)信號來產生RF信號,所產生的該等RF信號係用於經由該相位天線陣列所作的發送,其中,該等多個天線中之一第一天線子集被設置在一個PCB基體的一個印刷側上,且該等多個天線中之一第二天線子集被設置在該PCB基體的一個部件側上,並且其中,該第一天線子集係與一個近場通訊(NFC)天線一起被共置在該PCB基體之該印刷側上。
- 一種無線通訊裝置,其包含:一個PCB基體,其包含一個相位天線陣列;以及耦接至該PCB基體的一個半導體晶粒,該半導體晶粒包含被配置成一個收發器陣列的多個相同收發器胞元,其中,該等多個收發器胞元中之一收發器胞元包含:接收器電路,其被配置為可經由該相位天線陣列接收無線信號;本地振盪器電路,其被配置為可產生本地振盪器(LO)信號;發送器電路,其被配置為可使用該LO信號而對基帶信號作向上轉換、並可將經向上轉換後的該信號經由該相位天線陣列作無線發送;及相位調整電路,其被配置為可使用相位調整信號而調整所接收到的無線信號或經向上轉換後的該信號之相位,該相位調整信號與該相位天線陣列之所欲天線增益相關聯。
- 一種多封裝體天線陣列,其包含:一第一電子封裝體,其包含一第一基體,該第一基體含有多個平行層,其中,一第一層包含該第一基體之第一側,且一第二層包含該第一基體之第二側;被組配在該第一基體之該第一側上的第一組多個天線;一第二電子封裝體,其被實體堆疊在該第一電子封裝體上且實體連接至該第一電子封裝體,該第二電子封裝體包含一第二基體,該第二基體含有多個層,其中,一第一層包含該第二基體之第一側,且一第二層包含該第二基體之第二側;被組配在該第二基體之該第一側上的第二組多個天線;至少一個半導體晶粒,其被組配在該第一基體之該第二側或該第二基體之該第二側上且耦接至該第一組多個天線及該第二組多個天線;以及與該第一基體之該第二側及該第二基體之該第二側作電氣式接觸的多個密集裝填接頭,該等多個密集裝填接頭被組配成可作用為該至少一個半導體晶粒之射頻干擾與電磁干擾(RFI/EMI)屏蔽盾。
- 一種天線卡,其包含:一個插入式卡件,其具有一個內部部份,該內部部份之一第一部份無敷金屬且該內部部份之一第二部份具有一個金屬化電氣連接部;在被固定於該內部部份中的一個基體上的一個積體電路;以及被組配在該第一部份中的至少一個天線,該至少一個天線耦接至該積體電路以供用於對射頻(RF)波作輻射。
- 一種天線結構,其包含:一個PCB,其具有第一側和第二側,該第二側具有一個接頭佈網,在該接頭佈網中有被特別創造出的一個佈網之無接頭區域;附接至該PCB之該第一側的一個受屏蔽射頻積體電路(RFIC);在該第二側上被組配在該佈網之該無接頭區域中的至少一個第一天線元件,該至少一個第一天線元件耦接至該RFIC以供用於對射頻(RF)波作輻射;以及一個主機板,該主機板經由該接頭佈網的數個個別接頭而連接至該PCB,且具有實質上在該佈網之該無接頭區域之上的一個切除部,其中,該至少一個第一天線能夠通過該切除部而向外輻射。
- 一種自我測試系統,其包含:一個測試臺,該測試臺被組配為可安裝一個受測系統,該受測系統含有多個電子部件,該等電子部件包含一個發送器、一個接收器、被組配為可與該發送器耦接的多個發送(TX)天線、及被組配為可與該接收器耦接的多個接收(RX)天線;被安裝在該測試器上的一個反射器,該反射器被組配為可透過一個TX天線接收來自該發送器的射頻(RF)信號、並可透過一個RX天線將該等RF信號反射給該接收器;以及儲存有電腦指令的電腦可讀硬體儲存體,該等電腦指令在受電腦執行時可進行下列作業:依照數個預定測試而測試該受測系統,該等測試包含對該受測系統的回路測試,該回路測試包含:將一個RF信號從包含該發送器和一個TX天線的數個TX元件發送給包含該接收器和一個RX天線的數個RX元件,該RF信號係經由該反射器之反射而被接收,及從該回路測試之結果判定出該受測系統之特徵性。
- 一種無線通訊裝置,其包含:一個基帶子系統(BBS),該BBS包含:一第一收發器電路,其被組配為可產生具有第一頻率的第一資料信號和具有第二頻率的第二資料信號,該第二頻率不與該第一頻率重疊;及一個本地振盪器(LO)產生器,其被組配為可產生具有第三頻率的LO信號,該等第一、第二和第三頻率是不重疊的頻率;以及經由單條同軸纜線而與該BBS耦接的一個射頻(RF)前端模組(RFEM),該RFEM包含:一個相位天線陣列,其含有多個天線;及一第二收發器電路,其被組配為可基於該LO信號而將該第一資料信號和該第二資料信號轉換至所欲頻率,並可將經轉換後的該等第一和第二資料信號經由該相位天線陣列作發送,其中,經轉換後的該第一資料信號係要經由該相位天線陣列之一第一子陣列而利用第一種天線極化方式被發送,且經轉換後的該第二資料信號係要經由該相位天線陣列之一第二子陣列而利用第二種天線極化方式被發送。
- 一種無線通訊裝置,其包含:一個相位天線陣列,其包含多個天線; 一個射頻(RF)接收器子系統,其被組配為可處理經由該相位天線陣列所接收到的多個RF信號而產生單個RF信號;以及經由單條同軸纜線而耦接至該RF接收器子系統的一個基帶子系統(BBS),該BBS被組配為可進行下列作業:基於該單個RF信號而產生一個經向下轉換信號;及將該經向下轉換信號轉換成一個數位資料信號以供一個無線數據機作處理,其中,該BBS係經由該同軸纜線而接收來自該RF接收器子系統的該RF信號,且該RF接收器子系統可經由該同軸纜線接收來自該BBS的DC電力信號。
- 一種傳輸線電路,其包含:被固定在一個使用者裝置中的一個主機板上的至少一個射頻積體電路(RFIC),其中該使用者裝置具有一個鉸接上蓋;以及一個傳輸線,其包含至少一個波導或一個光纖,該傳輸線具有耦接至該至少一個RFIC的第一端、在該上蓋中的長度、及耦接至該上蓋中之一或多個天線的第二端。
- 一種無線通訊裝置,其包含:一個基帶子系統(BBS),該BBS包含: 一個本地振盪器(LO)產生器,其被組配為可產生LO信號;及一個時鐘開散電路,其被組配為可使用該LO信號而調變控制信號以產生經調變信號;以及一個射頻(RF)前端模組(RFEM),其經由單一連結而與該BBS耦接以接收該經調變信號和資料信號,該RFEM包含:一個時鐘解開散電路,其被組配為可對該經調變信號作解調變以復原該LO信號和該控制信號;一個相位天線陣列,其包含多個天線;及一個收發器電路,其被組配為可基於所復原出的該LO信號而將該資料信號向上轉換至所欲射頻(RF)以產生RF信號,並可根據該控制信號而啟用發送模式以經由該相位天線陣列發送該RF信號。
- 一種無線通訊裝置,其包含:一個相位天線陣列,其包含多個天線; 一個射頻(RF)接收器子系統,其被組配為可處理經由該相位天線陣列所接收到的多個RF信號而產生單個RF信號;以及 經由一第一連結而耦接至該RF接收器子系統的一個補充中頻子系統(SIFS),該SIFS被組配為可基於該單個RF信號而產生一個IF信號;以及經由一第二連結而耦接至該SIFS的一個基帶子系統(BBS),該BBS被組配為可進行下列作業:基於該IF信號而產生一個經向下轉換信號;及將該經向下轉換信號轉換成一個數位資料信號以供一個無線數據機作處理,其中,該SIFS係經由該第一連結而接收來自該RF接收器子系統的該單個RF信號,且該SIFS係經由該第二連結而將該單個RF信號傳遞給該BBS。
- 一種設備,其包含:一個半導體晶粒,該半導體晶粒包含多個功率放大器,該等多個功率放大器被組配為可經由相應的多個信號線而接收多個信號、並可基於所接收到的該等信號而產生多個經放大信號;以及耦接至該半導體晶粒的一個PCB基體,該PCB基體包含一個射頻(RF)電力合併器,該RF電力合併器耦接至該等多個功率放大器、並被組配為可組合該等多個經放大信號而產生單個經組合信號以供傳輸。
- 一種低損耗無線電子系統,其包含:至少一個矽晶粒,其被組配成含有可運作來產生供用於預定數量個天線之作業的電子信號的電子電路;一個層狀基體,其具有多個平行層,其中該至少一個矽晶粒被嵌在該層狀基體內;該等預定數量個天線,其被組配為可僅配合該等電子信號而作業,該等預定數量個天線被組配在該層狀基體之一第一層上或內、或在該層狀基體之該第一層與一第二層二者上或內;以及一個導電信號饋給結構,其連接在該至少一個矽晶粒與該等預定數量個天線之間,且被組配為可將該等電子信號饋送給該等預定數量個天線。
- 一種多層堆疊環形共振器(SRR)天線裝置,其包含:多個環形共振器,被設置在一個多層PCB基體的一第一基體層上;至少另一個環形共振器,被設置在該PCB基體的一第二基體層上;以及一個天線饋給部,被設置在該PCB基體的一第三基體層上, 其中,該天線饋給部電流性耦接至該至少另一個環形共振器,且該等多個環形共振器彼此電容性耦接並電容性耦接至該至少另一個環形共振器。
- 一種裝置,其包含:一個波導; 一個PCB基體,該PCB基體包含:一個傳輸線,其被組配為可利用該波導而發送或接收無線信號;及耦接至該傳輸線的一個饋給探針,該饋給探針被組配為可操控對該等無線信號的發送或接收;以及將該PCB耦接至該波導的一個波導配接器,其中,該波導包含一個開放端,該開放端作用為用於發送或接收該等無線信號的一個天線,並且其中,該饋給探針包含穿過該PCB基體和該傳輸線的至少一個鍍覆通路。
- 一種雙重極化天線,其包含:一第一雙極天線; 一第二雙極天線, 其中,該第一雙極天線和該第二雙極天線各分別具有一個平面臂, 其中,該第一雙極天線和該第二雙極天線各分別具有實質上與其各自之平面臂垂直的一個臂件;並且其中,該等雙極元件各分別被組配為可產生自其各自之平面臂傾斜45度的線性極化。
- 一種無線電子系統,其包含:嵌在一第一基體內的一個晶粒;被組配在該第一基體上的至少一個第一天線,該至少一個第一天線耦接至該晶粒;連接至該第一基體的數個表面安裝元件,其中該等表面安裝元件包含至少一個第二天線;以及一第二基體,其具有一個腔室,該第二基體連接至該第一基體而使得該等表面安裝元件受該腔室掩蔽。
- 一種天線元件,其包含:一個PCB,其含有多個平行層;以及一個波導,其包含:一個鍍覆表面部件,其包含附接至該PCB之一第一導電層的一個介電體;在該鍍覆表面部件內的一個單極天線,該單極天線垂直於該PCB之該第一導電層;及一個未鍍覆介電部件,其附接至該鍍覆表面部件或形成該鍍覆表面部件的一部分,該鍍覆表面部件和該未鍍覆介電部件具有預定形狀,該未鍍覆介電部件可提供從該波導至空氣的阻抗匹配。
- 一種雙重極化差分天線,其包含:一個天線元件;以及四個天線埠,其各係組配來激發該天線元件,其中:該等四個埠當中的一第一埠和一第二埠面對彼此,該等四個埠中之該第一埠被組配為可由具有第一極性的一個信號驅動且該等四個埠中之該第二埠被組配為可由具有該第一極性的一個對立相位信號驅動,並且該等四個埠當中的一第三埠和一第四埠面對彼此且被設置為與該等四個埠中之該第一埠和該第二埠正交,該等四個埠中之該第三埠被組配為可由具有一第二極性的一個信號驅動且該等四個埠中之該第四埠被組配為可由具有該第二極性的一個對立相位信號驅動。
- 一種毫米波(mmWave)通訊裝置之設備,該設備包含:多個相位天線陣列;一個接收器構造,其包含多個接收器,該接收器構造被組配為可經由該等多個相位天線陣列中之一第一相位天線陣列接收毫米波波束成形信號;以及一個發送器構造,其包含多個發送器,該發送器構造被組配為可經由該第一相位天線陣列發送毫米波波束成形信號,其中,該等多個接收器中之一第一接收器可在該等多個接收器中之至少一第二接收器正掃測來自一第二基地台的毫米波波束成形信號的時候接收來自一第一基地台的毫米波波束成形信號。
- 一種天線,其包含:一個層狀基體,其含有多個介電層;在該基體內的一個通路;以及耦接至該通路的一個饋給機構,該饋給機構被組配為可對該通路供應射頻(RF)信號以供該通路傳輸。
- 一種三維(3D)天線元件,其包含:具有多個層級的一個層狀基體;在該等多個層級一個層級上的一個3D天線;以及一個接地面,其係被組配在該3D天線底下的一個經修改接地面。
- 一種接收器設備,其包含:多個分段低雜訊放大器(LNA),該等分段LNA各包含多個LNA片段,該等LNA片段被組配為可放大輸入射頻(RF)信號以產生經放大RF信號;多個分段向下轉換混合器,該等向下轉換混合器各包含多個向下轉換混合器片段,該等向下轉換混合器片段被組配為可基於專用本地振盪器(LO)信號而將該經放大RF信號向下轉換成基帶信號;以及控制電路,其被組配為可進行下列作業:接收指出該輸入RF信號之至少一個信號特性的指示;及根據所接收到的該指示而作動該等多個LNA片段中之至少一個LNA片段及該等多個混合器片段中之至少一個混合器片段。
- 一種多封裝體天線陣列,其包含:一第一電子封裝體,其包含一第一層狀基體;一第二電子封裝體,其包含一第二層狀基體,該第二電子封裝體堆疊在該第一電子封裝體上且與該第一電子封裝體實體接觸;被組配在該第一層狀基體上的一第一天線陣列;被組配在該第二層狀基體上的一第二天線陣列;以及被嵌在該第一電子封裝體或該第二電子封裝體其中一者內的至少一個處理器晶粒,該至少一個晶粒電氣式耦接至該第一天線陣列和該第二天線陣列,且該至少一個半導體晶粒包含被組配來在第一和第二頻率範圍中作業的至少一個無線電收發器。
- 一種雙重收發器系統,其包含:一第一收發器,其被組配為可接收多個基帶信號、可將該等多個基帶信號向上轉換成處於一第一5G頻帶中的一個水平極化射頻(RF)信號和處於一5G第二頻帶中的一個垂直極化RF信號、並可經由一個傳輸線而傳輸經向上轉換後的該等RF信號;以及一第二收發器,其被組配為可經由該傳輸線接收經向上轉換後的該等RF信號、可將處於該第一5G頻帶中的該水平極化RF信號向上轉換成處於該第二頻帶中的一個水平極化RF信號、並可將處於該第二頻帶中的該水平極化RF信號和處於該第二頻帶中的該垂直極化5G RF信號發送至一個天線子系統。
- 一種雙重轉換射頻(RF)系統,其包含:一個數位至類比轉換器(DCA),其被組配為可供應寬頻信號;一第一數位鎖相迴路(DPLL),其被組配為可供應處於一第一5G頻帶中的RF信號;一個頻率轉換器,其可將處於該第一5G頻帶中的該RF信號向下轉換成處於一第二5G頻帶中的RF信號,該第二5G頻帶低於該第一5G頻帶;一第一混合器,其連接至該DAC並連接至該頻率轉換器;至少一個切換器,其被組配為可將該RF雙重收發器系統設為測試模式,其中,該至少一個切換器使得在該第二5G頻帶的RF信號錯誤能夠被測試並校正;一第二DPLL,其被組配為可供應處於一第三5G頻帶中的RF信號;以及一第二混合器,其連接至該第一混合器之輸出端並連接至該第二DPLL,且被組配為可於針對在該第二5G頻帶的RF信號錯誤的校正作業之後將處於該第二5G頻帶中的該RF信號轉換成處於一第四5G頻帶中的RF信號,該第四5G頻帶高於該第二5G頻帶。
- 一種用於在多個頻帶中發送RF信號至天線子系統的方法,其包含:將一第一收發器組配為可接收多個基帶信號、可將該等多個基帶信號向上轉換成處於一第一5G頻帶中的水平極化第一射頻(RF)信號及處於一第二5G頻帶中的垂直極化RF信號、並可透過一個傳輸線發送經向上轉換後的該等RF信號; 將一第二收發器組配為可透過該傳輸線接收經向上轉換後的該等RF信號、可將處於該第一5G頻帶中的該水平極化RF信號向下轉換成處於該第二5G頻帶中的水平極化RF信號、並可將處於該第二頻帶中的該水平極化RF信號和處於該第二頻帶中的該垂直極化5G RF信號發送至一個天線子系統;以及 將該傳輸線組配為經向上轉換後的該等RF信號從該第一收發器至該第二收發器的唯一導體。
- 一種用於在射頻(RF)系統中作雙重轉換的方法,該方法包含:將一個數位至類比轉換器(DAC)組配為可供應寬頻信號; 將一第一數位鎖相迴路(DPLL)組配為可供應處於一第一5G頻帶中的RF信號; 將一個頻率轉換器組配為可將處於該第一5G頻帶中的該RF信號向下轉換成處於一第二5G頻帶中的RF信號,該第二5G頻帶低於該第一5G頻帶; 將一第一混合器連接至該DAC及該頻率轉換器; 將該RF系統組配為回路模式以使得能夠測試並校正在該第二5G頻帶的RF信號錯誤; 將一第二DPLL組配為可供應具有第三頻率的RF信號; 將一第二混合器連接至該第一混合器之輸出端及該第二DPLL;以及 將該第二混合器組配為可於針對在該第二5G頻帶的RF信號錯誤的校正作業之後,將處於該第二5G頻帶中的該RF信號轉換成處於一第四5G頻帶中的RF信號,該第四5G頻帶高於該第二5G頻帶。
- 一種非暫時性電腦可讀儲存媒體,其儲存有供無線裝置之一或多個處理器執行的指令,該等指令可將該一或多個處理器組配成可致使該裝置進行下列作業:將一第一收發器組配為可接收多個基帶信號、可將該等多個基帶信號向上轉換成處於一第一5G頻帶中的水平極化第一射頻(RF)信號及處於一第二5G頻帶中的垂直極化RF信號、並可透過一個傳輸線發送經向上轉換後的該等RF信號; 將一第二收發器組配為可透過該傳輸線接收經向上轉換後的該等RF信號、可將處於該第一5G頻帶中的該水平極化RF信號向下轉換成處於該第二5G頻帶中的水平極化RF信號、並可將處於該第二頻帶中的該水平極化RF信號和處於該第二頻帶中的該垂直極化5G RF信號發送至一個天線子系統;以及 將該傳輸線組配為經向上轉換後的該等RF信號從該第一收發器至該第二收發器的唯一導體。
- 一種非暫時性電腦可讀儲存媒體,其儲存有供無線裝置之一或多個處理器執行的指令,該等指令可將該一或多個處理器組配成可致使該裝置進行下列作業:將一個數位至類比轉換器(DAC)組配為可供應寬頻信號; 將一第一數位鎖相迴路(DPLL)組配為可供應處於一第一5G頻帶中的RF信號; 將一個頻率轉換器組配為可將處於該第一5G頻帶中的該RF信號向下轉換成處於一第二5G頻帶中的RF信號,該第二5G頻帶低於該第一5G頻帶; 將一第一混合器連接至該DAC及該頻率轉換器; 將該RF系統組配成回路模式以使得能夠測試並校正在該第二5G頻帶的RF信號錯誤; 將一第二DPLL組配為可供應具有第三頻率的RF信號; 將一第二混合器連接至該第一混合器之輸出端及該第二DPLL;以及 將該第二混合器組配為可於針對在該第二5G頻帶的RF信號錯誤的校正作業之後,將處於該第二5G頻帶中的該RF信號轉換成處於一第四5G頻帶中的RF信號,該第四5G頻帶高於該第二5G頻帶。
- 一種非暫時性電腦程式媒體,其含有可致使一個裝置或系統以在此所示出及(或)說明的方式作業的指令。
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