TWI602400B - 傳送裝置與接收裝置 - Google Patents

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TWI602400B
TWI602400B TW105143404A TW105143404A TWI602400B TW I602400 B TWI602400 B TW I602400B TW 105143404 A TW105143404 A TW 105143404A TW 105143404 A TW105143404 A TW 105143404A TW I602400 B TWI602400 B TW I602400B
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Description

傳送裝置與接收裝置
本發明是有關於一種傳送裝置與接收裝置，且有關於一種使用複數個收發模組之傳送裝置與接收裝置。
隨著無線通訊資訊服務量的急遽成長，人們對通訊品質的要求越來越高。第五代行動通訊(簡稱為5G)的無線通訊技術，同樣需滿足高速率、高容量與高品質等運作需求。由於目前常用的頻譜已經非常壅擠，必須朝向更高頻段(>6GHz)的應用。在此類頻段中，單一系統頻寬可較為寬闊(例如，可達500MHz至2GHz)，可以提升資料傳輸容量與系統效能。為確保無線通訊信號的傳送品質，習用技術使用具有高增益的天線傳送無線通訊信號。
請參見第1A圖，其係使用低頻段傳送無線通訊信號的通訊裝置，採用高增益功率的天線之示意圖。為能使信號傳送範圍較廣，利用低頻段(例如：3G頻段)傳送無線通訊信號的通訊裝置13採用具有較大發射功率的輻射天線13b。控制器透過基頻(base band)處理器11與射頻(radio frequency，簡稱為RF)電路 13a產生傳送信號後，再利用輻射天線13b傳送至空中。然而，具有較大發射功率的天線13b容易產生高熱，並使通訊裝置13的溫度增加。
傳送5G頻段的無線通訊信號時，因為路徑損失(path loss)較大，傳輸穿透能力較低、雜訊較高等因素，傳送裝置在傳送無線通訊信號時，必須以較大的功率傳送。如前所述，發射功率越大的輻射天線13b將產生高溫，連帶使通訊裝置的整體特性變差。據此，第1A圖的通訊裝置並不適合用在5G頻段。為此，另一種習用的通訊裝置採用數量較多，但是發射功率較小的輻射天線。
請參見第1B圖，其係通訊裝置使用多個低增益功率的天線之示意圖。通訊裝置17包含多個低功率的輻射天線17b、基頻處理器15，以及射頻電路17a。此種作法需搭配多個放大器與輻射天線17b共同使用，利用多個放大器的增益功率提高通訊裝置17傳送無線通訊信號的效果。
然而，使用多個具有較低功率的輻射天線17b的作法時，通訊裝置17需佔用較大的體積，也需要較大的空間安裝。但是，並不是所有設置通訊裝置的環境，都能有足夠的空間安裝大體積的通訊裝置17。
本發明係有關於一種傳送裝置與接收裝置。傳送裝置與接收裝置包含控制器、至少一饋入天線與複數個收發模組， 其中控制器可分別控制該等收發模組進行傳送操作、接收操作或反射操作，且各個收發模組的排列方式可任意調整。
根據本發明之第一實施例，提出一種傳送裝置，包含：至少一饋入天線，其係輻射傳送至少一內部傳送信號；一控制器，電連接於該至少一饋入天線，其係產生複數個第一模組控制信號與複數個第二模組控制信號，以及將該至少一內部傳送信號饋入該至少一饋入天線；一第一收發模組，電連接於該控制器，其係因應該等第一模組控制信號的控制而進行一第一傳送操作，其中該第一收發模組係包含：一第一內部側邊；一第一外部側邊，平行於該第一內部側邊，其中該第一內部側邊與該至少一饋入天線之間的距離短於該第一外部側邊與該至少一饋入天線之間的距離；以及複數個第一收發元件，其中各該第一收發元件係包含：一第一片狀輻射體，具有一第一長邊，其中該第一長邊之一第一端與一第二端係分別朝向該第一內部側邊與該第一外部側邊，且該第一片狀輻射體透過該第一長邊之該第一端而輻射接收該至少一第一內部傳送信號；以及一第一收發電路，設置於該第一片狀輻射體上並電連接於該控制器，其中該第一收發電路自該第一片狀輻射體接收該至少一內部傳送信號，並根據該至少一內部傳送信號產生一第一外部傳送信號後，再透過該第一片狀輻射體之該第一長邊之該第二端而輻射傳送該第一外部傳送信號；以及，一第二收發模組，電連接於該控制器，其係因應該等第二模組控制信號的控制而進行一第二傳送操作與一反射操作之一者，其中 該第二收發模組係包含：一第二內部側邊；一第二外部側邊，平行於該第二內部側邊，其中該第二內部側邊與該至少一饋入天線之間的距離短於該第二外部側邊與該至少一饋入天線之間的距離；以及複數個第二收發元件，其中各該第二收發元件係包含：一第二片狀輻射體，具有與該第一長邊等長之一第二長邊，其中該第二長邊之一第一端與一第二端係分別朝向該第二內部側邊與該第二外部側邊，且該第二片狀輻射體透過該第二長邊之該第一端而輻射接收該至少一內部傳送信號；以及一第二收發電路，設置於該第二片狀輻射體上並電連接於該控制器，其係透過該第二片狀輻射體接收該至少一內部傳送信號。
根據本發明之第二實施例，提出一種接收裝置，包含：至少一饋入天線，其係輻射接收一第一內部接收信號與一第二內部接收信號；一控制器，電連接於該至少一饋入天線，其係產生複數個第一模組控制信號與複數個第二模組控制信號，以及自該至少一饋入天線接收該第一內部接收信號與該第二內部接收信號；一第一收發模組，電連接於該控制器，其係因應該等第一模組控制信號的控制而進行一第一接收操作，其中該第一收發模組係包含：一第一內部側邊；一第一外部側邊，平行於該第一內部側邊，其中該第一內部側邊與該至少一饋入天線之間的距離短於該第一外部側邊與該至少一饋入天線之間的距離；以及複數個第一收發元件，其中各該第一收發元件係包含：一第一片狀輻射體，具有一第一長邊，其中該第一長邊之一第一端與一第二端 係分別朝向該第一內部側邊與該第一外部側邊，且該第一片狀輻射體透過該第一長邊之該第二端而輻射接收一第一外部接收信號；以及一第一收發電路，設置於該第一片狀輻射體上並電連接於該控制器，其中該第一收發電路自該第一片狀輻射體接收該第一外部接收信號，並根據該第一外部接收信號產生該第一內部接收信號後，再透過該第一片狀輻射體之該第一長邊之該第一端而輻射傳送該第一內部接收信號；以及，一第二收發模組，電連接於該控制器，其係因應該等第二模組控制信號的控制而進行一第二接收操作與一反射操作之一者，其中該第二收發模組係包含：一第二內部側邊；一第二外部側邊，平行於該第二內部側邊，其中該第二內部側邊與該至少一饋入天線之間的距離短於該第二外部側邊與該至少一饋入天線之間的距離；以及複數個第二收發元件，其中各該第二收發元件係包含：一第二片狀輻射體，具有與該第一長邊等長之一第二長邊，其中該第二長邊之一第一端與一第二端係分別朝向該第二內部側邊與該第二外部側邊，且該第二片狀輻射體透過該第二長邊之該第一端而輻射傳送該第二內部接收信號；以及一第二收發電路，設置於該第二片狀輻射體上並電連接於該控制器，其中該第二收發電路係將該第二內部接收信號饋入該第二片狀輻射體。
為了對本發明之上述及其他方面有更佳的瞭解，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：
13、17、20、90‧‧‧通訊裝置
13b、17b‧‧‧輻射天線
11、15、2015、511‧‧‧基頻處理器
13a、17a‧‧‧射頻電路
201、221、51、531、533、535、61、811‧‧‧控制器
211、222、31、35、631、632、643、803、851‧‧‧饋入天線
M213、M215、M217、M231、M232、M233、25、43、33、571、573、575、561、563、565、671、673、662、663、661、662、8051、805、8151、8153、8551、8553‧‧‧收發模組
213a、215a、217a、231a、232a、233a、25a、33a~33g、P1、P2、P3、Pmn、661a、73、771~77m、8051~805m、971‧‧‧收發元件
Sint_m1、Sint_m2、Sint_m3‧‧‧內部側邊
Sext_m1、Sint_m2、Sint_m3‧‧‧外部側邊
2011、5151、5153、5155、8015‧‧‧射頻鏈
2013、5131、5133、5135‧‧‧轉換電路
2015a、511a、804‧‧‧波束控制模組
2015b、511b‧‧‧輸入/輸出編解碼電路
Sint_tr、Sint_tr1、Sint_tr2、Sint_tr3‧‧‧內部傳送信號
Sext_tr、Sext_tr1、Sext_tr2、Sext_tr3、Sext_tr1(t)、Sint_tr2(t)、Sint_tr3(t)‧‧‧外部傳送信號
L11、L12、L13、L21、L22、L23、L31、L32、L33‧‧‧列
d1、d2‧‧‧相對距離
△d‧‧‧差值
Sext_tra~Sext_trg‧‧‧子外部傳送信號
O‧‧‧中心點
xmn‧‧‧水平距離
ymn‧‧‧垂直距離
dmn、fmn、F‧‧‧距離
WFP、WFP’‧‧‧平面波前
561、563、565、68、675、671‧‧‧手機
NL(t1)‧‧‧第一法線方向
NL(t2)‧‧‧第二法線方向
NL(t3)‧‧‧第三法線方向
Sext_rv1、Sext_rv2、Sext_rv3‧‧‧外部接收信號
Sint_rv1、Sint_rv2、Sint_rv3‧‧‧內部接收信號
Srf_out2、Srf_out3、Srf_out‧‧‧反射輸出信號
731‧‧‧片狀輻射體
e2‧‧‧長邊
e1‧‧‧短邊
731a‧‧‧第一端
731b‧‧‧第二端
733‧‧‧收發電路
737‧‧‧內部饋入路徑
737a‧‧‧第一相位饋入路徑
737b‧‧‧第二相位饋入路徑
735‧‧‧外部饋入路徑
733a‧‧‧相位開關電路
733b、8051b~805mb‧‧‧相位偏移器
733c、8051c~805mc‧‧‧衰減器
733d、733g‧‧‧功能開關電路
733f‧‧‧傳送放大器
733e‧‧‧低雜訊放大器
70a~70g‧‧‧控制信號
Srv_namp‧‧‧低雜訊接收信號
Srv_dec‧‧‧衰減接收信號
Srv_sft‧‧‧偏移接收信號
Srv_sft1‧‧‧第一相位接收信號
Srv_sft2‧‧‧第二相位接收信號
Na、Nb、Nc、Na’、Nb’、Nc’‧‧‧節點
M1~M8、M1’~M8’‧‧‧電晶體
Vc1‧‧‧第一開關控制信號
Vc2‧‧‧第二開關控制信號
Srf_out1‧‧‧第一子反射信號
Srf_out2‧‧‧第二子反射信號
Srf_out‧‧‧反射輸出信號
Srf_in(1)~Srf_in(m)、Srf_in、Srf_in(1)’~Srf_in(m)’‧‧‧反射輸入信號
Vc1’‧‧‧第三開關控制信號
Vc2’‧‧‧第四開關控制信號
813‧‧‧轉換模組
8131、8133、8331、8333‧‧‧轉換電路
8331a、8333a‧‧‧子轉換電路
8533、8353‧‧‧儲存電路
8531‧‧‧映射設定電路
8533a、8533b‧‧‧波束查找表
96‧‧‧殼體
95a、95b‧‧‧排線
93‧‧‧電源供應器
第1A圖，其係通訊裝置使用一個高增益功率的天線之示意圖。
第1B圖，其係通訊裝置使用多個低增益功率的天線之示意圖。
第2A圖，其係通訊裝置搭配排列在同一直線方向之三個收發模組的示意圖。
第2B圖，其係收發模組可包含多列收發元件之示意圖。
第3圖，其係收發模組內的收發元件排列為陣列之俯視圖。
第4圖，其係控制器將內部傳送信號傳送至饋入天線後，再由饋入天線將內部傳送信號傳送至收發元件模組之示意圖。
第5圖，其係收發元件透過調整內部傳送信號之傳送路徑的方式，使外部傳送信號從收發模組傳出時，具有一致的波前之示意圖。
第6圖，其係因應收發元件在收發元件平面內的位置的同，對與各個收發元件對應信號的相位進行控制之示意圖。
第7圖，其係收發器利用收發模組對外部傳送信號之平面波前的方向進行調整，進而使波束產生偏轉之示意圖。
第8圖，其係收發元件平面內的收發元件，因應波束方向的改變，必須對內部傳送信號的相位再進一步偏移之示意圖。
第9圖，其係以三個饋入天線分別傳送不同的內部傳送信號至三個排列於同一列之模組化的收發模組，且分別產生並傳送外部傳送信號至三個手機之示意圖。
第10圖，其係收發模組對外部傳送信號之平面波前的方向進行動態調整，進而達到波束掃描功能之示意圖。
第11圖，其係以三個饋入天線分別傳送信號至三個收發模組，並由這三個收發模組產生三組動態掃描波束之示意圖。
第12圖，其係以兩個饋入天線分別傳送信號至兩個收發模組，且這兩個收發模組再將信號傳送至同一個手機之示意圖。
第13圖，其係通訊裝置利用三個排列於不同方向之收發模組，與三個用戶端裝置互相進行傳送或接收信號之示意圖。
第14A圖，其係第13圖的通訊裝置作為傳送裝置使用時，與其饋入天線及收發模組相關的信號傳送方式之示意圖。
第14B圖，其係第13圖的通訊裝置作為接收裝置使用時，與其饋入天線及收發模組相關的信號傳送方式之示意圖。
第15圖，其係通訊裝置利用三個排列於不同方向之收發模組，與一個用戶端裝置互相進行傳送或接收信號之示意圖。
第16A圖，其係以第15圖的通訊裝置作為傳送裝置使用時，與其饋入天線及收發模組相關的信號傳送方式之示意圖。
第16B圖，其係以第15圖的通訊裝置作為接收裝置使用時，與其饋入天線及收發模組相關的信號傳送方式之示意圖。
第17圖，其係一種收發元件之示意圖。
第18圖，其係收發電路進行傳送操作之示意圖。
第19圖，其係收發電路進行接收操作之示意圖。
第20A圖，其係收發電路進行第一種反射操作之示意圖。
第20B圖，其係收發電路透過斷開相位開關電路的方式，實現第一種反射操作之示意圖。
第21A圖，其係收發電路進行第二種反射操作之示意圖。
第21B圖，其係收發電路透過斷開功能開關電路的方式，實 現第二種反射操作之示意圖。
第22圖，其係於波束控制器控制收發模組內的各個收發元件之示意圖。
第23圖，其係以序列方式傳送與波束方向相關之控制信號至收發模組之示意圖。
第24圖，其係於轉換電路內，進一步劃分多個子轉換電路之示意圖。
第25圖，其係以預載波束查找表，並傳送用於選擇波束查找表之設定參數的示意圖。
第26圖，將收發模組設置於一殼體內，並以排線連接至波束處理電路之示意圖。
為能在維持無線通訊信號的傳送品質之前提下，兼顧降低輻射天線的功率以及占用空間等考量，本揭露的通訊裝置提出使用多個收發模組的做法。在通訊裝置中，收發模組的個數、收發模組所包含之收發元件的多寡，以及收發模組的排列方式等，均可視應用的需求而彈性使用。其中，收發模組使用多個低增益且具有寬頻特性的收發元件，其中，每個收發元件進一步包含片狀輻射體與收發電路，兩者互相搭配使用。其中，收發電路可提供傳送操作、接收操作或是反射操作的功能。
本揭露的做法可以讓通訊裝置的視野(field of view)具有一定的覆蓋範圍，並能產生足夠的等效全向輻射功率(Equivalent isotropically radiated power，簡稱為EIRP)進行遠距離通訊。為便於說明，以下的說明著 重在以通訊裝置的傳送功能(即，作為傳送裝置)，但是通訊裝置也可具有接收功能(即，作為接收裝置)。
請參見第2A圖，其係通訊裝置搭配三個收發模組之示意圖。通訊裝置20包含控制器201、饋入天線211，以及收發模組M213、M215、M217。收發模組M213包含多個收發元件213a，收發元件213a彼此平行並列排放，其中一端朝向收發模組M213的內部側邊Sint_m1、另一端則朝向收發模組M213的外部側邊Sext_m1。同樣的，收發模組M215、M217內的收發元件215a、217a亦彼此並列排放。收發元件215a的兩端分別朝向收發模組M215的內部側邊Sint_m2與外部側邊Sext_m2；收發元件217a的兩端分別朝向收發模組M217的內部側邊Sint_m3與外部側邊Sext_m3。此實施例雖然假設收發模組M213、M215、M217並列排列於一直線方向，但是本揭露的構想並不以此為限。
在第2A圖中，控制器201包含基頻處理器2015、射頻(Radio frequency，簡稱為RF)鏈2011，以及轉換電路2013。轉換電路2013包含類比與數位轉換器(analog to digital converter，簡稱為A/D)以及數位與類比轉換器(digital to analog converter，簡稱為D/A)。其中，基頻處理器2015進一步包含彼此電連接的波束控制模組2015a與輸入/輸出(input/output，簡稱為I/O)編解碼電路2015b。I/O編解碼電路2015b用於產生要傳送的資料內容，波束控制模組2015a則基於無線通訊信號的用途與傳送方向等考量，產生與收發模組M213、M215、M217相對應的模組控制信號。
轉換電路2013電連接於基頻處理器2015，且射頻鏈2011電連接於饋入天線211與轉換電路2013間。I/O編解碼電路2015b產生要 傳送的資料內容後，經由轉換電路2013與射頻鏈2011的轉換，產生傳送信號。其後，射頻鏈2011傳送信號饋入至饋入天線211後，饋入天線211以輻射傳送的方式，將內部傳送信號Sint_tr輻射傳送至空中。接著，收發模組M213、M215、M217再利用收發元件213a、215a、217a接收內部傳送信號Sint_tr，並且，將內部傳送信號Sint_tr轉換為外部傳送信號Sext_tr。收發模組M213、M215、M217將內部傳送信號Sint_tr轉換為外部傳送信號Sext_tr後，再次將外部傳送信號Sext_tr以輻射傳送的方式，傳送至收發模組M213、M215、M217的外部。
請參見第2B圖，其係收發模組可包含多列收發元件之示意圖。在此圖式中，通訊裝置22同樣包含三個收發模組M231、M232、M233，且每個收發模組包含多列的收發元件。控制器221透過饋入天線222，將內部傳送信號Sint_tr輻射傳送至收發模組M231、M232、M233。在此圖式中，假設收發模組M231、M232、M233內的收發元件231a、232a、233a各自排為3列(L11、L12、L13)、(L21、L22、L23)、(L31、L32、L33)，且每一列包含5個收發元件231a、232a、233a。實際應用時，各個收發模組所包含之收發元件的列數並不需要相等。
請參見第3圖，其係收發模組內的收發元件排列為陣列之俯視圖。在此圖式中，假設收發模組25包含排列為M行與N列的收發元件25a。其中，可假設列方向平行於x軸方向，以及行方向平行於y軸方向。當收發模組25包含多個收發元件25a時，控制器需要針對收發元件25a在收發模組25內的位置，進行相對應的控制。
請參見第4圖，其係控制器將內部傳送信號傳送至饋入天線後，再由饋入天線將內部傳送信號傳送至收發元件模組之示意圖。在此圖式中，饋入天線31可為單元天線或者陣列天線，且收發模組33進一步包含多個收發元件33a~33g。
控制器30透過饋入天線31將內部傳送信號Sint_tr傳送至收發模組43時，因為饋入天線31與收發元件33a~33g之間的相對距離並不相同的緣故，收發元件33a~33g實際接收到內部傳送信號Sint_tr的時點並不會完全相同。例如，饋入天線31與收發元件33d之間的相對距離d1，小於饋入天線31與收發元件33g之間的相對距離d2。其中，相對距離d2與相對距離d1之間存在差值△d。即，d2=d1+△d。
也就是說，從饋入天線31傳送內部傳送信號Sint_tr至靠近外側的收發元件33g時，內部傳送信號Sint_tr需要多傳一段相對距離的差值△d。若收發元件33a~33g在各自接收到內部傳送信號Sint_tr後，隨即按照接收到內部傳送信號Sint_tr的時點而轉換產生子外部傳送信號Sext_tra~Sext_trg。則，位於收發模組33相對中間位置的收發元件33d，將較早接收到內部傳送信號Sint_tr，也將較早產生並傳送子外部傳送信號Sext_trd。另一方面，位於收發模組33相對外側位置的收發元件33a、33g，則較晚接收到內部傳送信號Sint_tr，也較晚產生並傳送子外部傳送信號Sext_tra、Sext_trg。據此，由子外部傳送信號Sext_tra~Sext_trg共同組成的外部傳送信號Sext_tr，從收發模組33傳出時的波前將呈現球面(球面波波前WF)。如此一來，遠端的接收裝置實際接收到子外部傳送信號Sext_tra~Sext_trg的時點並不一致。
為改善前述現象，本揭露的控制器30可依據收發元件33a~33g在收發模組33內的相對位置，對收發元件33a~33g進行不同的控制。藉由控制器30的控制，收發元件33a~33g在接收內部傳送信號Sint_tr後，對內部傳送信號Sint_tr進行不同的轉換處理，使得實際傳出的子外部傳送信號Sext_tra’~Sxt_trg’共同形成的波前方向為平面波前WF’。
請參見第5圖，其係收發元件透過調整內部傳送信號之傳送路徑的方式，使外部傳送信號從收發模組傳出時，具有一致的波前之示意圖。根據本揭露的構想，饋入天線31將內部傳送信號Sint_tr傳送至收發模組33後，收發元件33a~33g分別對與其對應接收之內部傳送信號Sint_tr的傳送路徑加以調整。
例如，位於外側的收發元件33a、33g因為接收到內部傳送信號Sint_tr的時間較遲。因此，收發元件33a、33g接收到內部傳送信號Sint_tr後，直接將內部傳送信號Sint_tr轉換為外部傳送信號Sext_tr。另一方面，位置在最中間的收發元件33d，因為最早接收到內部傳送信號Sint_tr，必須等待其他收發元件33a~33c、33e~33g接收內部傳送信號Sint_tr。因此，收發元件33d在接收到內部傳送信號Sint_tr後，對針對所接收到的內部傳送信號Sint_tr，提供一個較彎折、較長的路徑，藉以延遲產生外部傳送信號Sext_tr所需的時間。同理，相對靠近中間的收發元件33c、33e對內部傳送信號Sint_tr延遲的期間，較相對靠近外側的收發元件33b、33f對內部傳送信號Sint_tr延遲的期間長一些。據此，從收發模組33傳出的外部傳送信號Sext_tr，便能具有一致的波前。例如，第5圖標示的波前以垂直的法線方向NL前進。關於控制器如何針對收發元件在收發模組內的位置不同，達 到控制前述相位延遲功能的做法，將於第6圖進一步說明。
請參見第6圖，其係因應收發元件在收發元件平面內的位置的同，對與各個收發元件對應信號的相位進行控制之示意圖。此處以方格代表收發元件在收發模組內的排列方式，亦即，此圖式的每一個小方格都對應於一個收發元件。此處並延續第3圖的標示，假設x軸方向上包含M行收發元件、y軸方向上包含N列收發元件。
在第6圖中，將收發模組的中心點O當作座標的原點，其座標為(0,0,0)，且饋入天線35的座標為(0,0,-F)。亦即，饋入天線35的位置在z軸的負方向上，且饋入天線35與中心點之間的距離為F。此處並將收發元件形成的平面，定義為z=0的x-y平面。因此，此處僅以收發元件在x軸與y軸方向相對於中心點的距離代表收發元件的位置，不再以z軸座標標示收發元件的位置。例如，收發元件P1的位置在座標(-2,2)、收發元件P2的位置在座標(-1,1)、收發元件P3的位置在座標(-1,-2)。同理，收發元件Pmn的位置在座標(xmn,ymn)。
如第5圖的說明，內部傳送信號Sint_tr傳送到各個收發元件的時點並不一致。為使內部傳送信號Sint_tr經過收發模組後，能形成具有一致相位的平面波，在同一個平面上的收發元件便需要因應與中心點O之間的相對位置不同，提供不同的相位延遲。
根據收發元件Pmn與y軸間的水平距離xmn，以及與x軸間的垂直距離ymn，可以計算得出收發元件Pmn與中心點之間的距離dmn。
再者，由於饋入天線35、收發元件Pmn，以及收發模組的中心點O形成直角三角形的緣故，收發元件Pmn與饋入天線之間的距離fmn，可以根據饋入天線35與中心點O之間的距離F，以及收發元件Pmn與中心點O之間的距離dmn計算得出。
由饋入天線35輻射傳送的內部傳送信號Sint_tr，經過位置在中心點O的收發元件後，產生的外部傳送信號Sext_tr的前進方向仍然平行於z軸的方向。另一方面，從饋入天線35傳送至收發元件Pmn的內部傳送信號Sint_tr，則沿著z1方向傳出。其中，z1方向並不平行於z軸。為使從收發元件Pmn傳出的外部傳送信號Sext_tr的前進方向平行於z軸，控制器需控制收發元件Pmn的操作，使得從收發元件Pmn產生的外部傳送信號Sext_tr的前進方向，由原本的z1方向改為朝向與z軸平行的z1’方向。
對收發元件Pmn而言，因為與饋入天線35之間的距離fmn所產生的相位延遲(phase delay)Ψmn可以表示為式3。
在式3中，k0代表波數(wavenumber)，可以根據內部傳送信號的波長(wavelength)λ計算得出。即，k0=2 π/λ。連帶的，可以根據式4計算內部傳送信號Sint_tr從饋入天線35傳送至收發元件Pmn與中心點O之間路徑補償(path compensation)所需調整的相位差(Phase difference)ξmn。
承上，為使收發模組內的收發元件在傳送外部傳送信號Sint_tr時，均維持朝向z軸方向，便需要根據式4控制收發元件依其位置不同，對內部傳送信號Sint_tr進行幅度不等的相位偏移。即，將原本朝向各種不同方向傳送的外部傳送信號Sext_tr，統一轉換為平行z軸方向傳送。
在第6圖中，假設從收發模組傳出的外部傳送信號Sext_tr的法線方向平行於z軸。針對此種情況，中心位置的收發元件不需要調整相位偏移，且其他收發元件對內部傳送信號進行的相位調整方式，相當於是以位於中心點O的收發元件做為參考基準。
更進一步的，收發模組還可以改變平面波的波前方向，讓外部傳送信號Sext_tr的前進方向與z軸之間產生夾角。亦即，收發模組可以利用收發元件內部的相位偏移器，使外部傳送信號Sext_tr產生波束偏轉的效果。
請參見第7圖，其係收發器利用收發模組對外部傳送信號之平面波前的方向進行調整，進而使波束產生偏轉之示意圖。在此圖式中，饋入天線41傳送至收發模組43的內部傳送信號Sint_tr維持不變，控制器僅需控制收發模組43的操作，即可將外部傳送信號Sext_tr由原本的平面波前WFP移動至平面波前WFP’。連帶的，外部信號Sext_tr的傳送方向，也由原本的NL方向，移動至朝向左上方的NL’方向。
針對第7圖的應用，位於收發模組中的中心點O的收發元件，也需要對內部傳送信號進行相位偏移。另一方面，其他的收發元件除了需要依照第6圖進行控制外，還需要進一步因應波束方向的改變而再調整相位偏移器的設定。附帶一提的是，在本文中，波束方向、外部傳送信 號的傳送方向、平面波的法線方向均代表相同的方向。
請參見第8圖，其係收發元件平面內的收發元件，因應波束方向的改變，必須對內部傳送信號的相位再進一步偏移之示意圖。在此圖式中，從位於中心點O的收發元件傳出的外部傳送信號Sext_tr之傳送方向，由z方向改變為z”方向。此處將z”方向定義為外部傳送信號Sext_tr的預定傳送方向。由於平面波的波前彼此一致的緣故，從收發元件Pmn傳出的外部傳送信號Sext_tr的傳送方向，不僅要從z1方向移動至朝向z1’方向，還需要進一步再從z1’方向調整為朝向z1”方向。也就是說，從收發元件平面內的收發元件所傳出的外部傳送信號Sext_tr將朝向預定傳送方向。
在第8圖中，將波束方向與z軸的夾角定義為參考方向角θ0；將波束投影於x-y平面後，其投影與x軸之間的夾角定義為參考仰角φ0。對收發元件Pmn而言，若要將外部傳送信號Sext_tr的方向由z方向改為朝向(θ0,φ0)的波束方向，則需要針對波束相位項(beamforming phase term)所調整的相位延遲α mn可表示為式5。
收發元件Pmn針對外部傳送信號Sext_tr分別根據式4進行路徑補償(ξmn)，以及根據式5對波束相位(α mn)進行調整。因此，如式6所示，對收發元件Pmn而言，若要產生往z1”方向傳送的外部傳送信號Sext_tr，需要對內部傳送信號Sint_tr加以偏轉的總相位(total phase)Φmn可表示為式4與式5的總和。
Φ mn =ξmn+αmn............................................................(式6)
綜上，關於控制器如何針對位置的不同地收發元件而控制收 發元件調整相位偏移的方式，已於第6圖說明；關於控制器如何根據波束方向的改變，控制收發元件調整相位偏移的方式，已於第8圖說明。第9圖以此為基礎，說明控制器搭配多個饋入天線與收發模組，產生不同波束方向的應用。
請參見第9圖，其係以三個饋入天線分別傳送不同的內部傳送信號至三個排列於同一列之模組化的收發模組，且分別產生並傳送外部傳送信號至三個手機之示意圖。在此實施例中，通訊裝置作為傳送裝置使用，分別傳送外部傳送信號Sext_tr1、Sext_tr2、Sext_tr3至手機561、563、565。通訊裝置包含控制器51、饋入天線531、533、535，以及收發模組571、573、575。
控制器51進一步包含基頻處理器511以及三組信號傳送路徑。其中，基頻處理器511包含波束控制模組511a、I/O編解碼電路511b。每一組信號傳送路徑包含一個轉換電路5131、5133、5135與一個射頻鏈5151、5153、5155，轉換電路5131、5133、5135從I/O編解碼電路511b接收要傳送的類比格式的資料內容後，轉換為數位格式的資料內容。之後，由射頻鏈5151、5153、5155將數位格式的資料內容轉換為內部傳送信號。其中，內部傳送信號Sint_tr相當於包含要傳送之資料內容的射頻信號。其後，射頻鏈5151、5153、5155再將內部傳送信號Sint_tr1、Sint_tr2、Sint_tr3饋入至饋入天線531、533、535，由饋入天線531、533、535以輻射傳送方式將內部傳送信號Sint_tr1、Sint_tr2、Sint_tr3傳送至收發模組561、563、565。
其後，收發模組561、563、565轉換內部傳送信號Sint_tr1、Sint_tr2、Sint_tr3產生外部傳送信號Sext_tr1、Sext_tr2、Sext_tr3，並將外 部傳送信號Sext_tr1、Sext_tr2、Sext_tr3輻射傳送至手機561、563、565。如第9圖所示，收發模組571傳送外部傳送信號Sext_tr1至手機561時，外部傳送信號Sext_tr1的波束方向朝向圖中的右下方；收發模組573傳送外部傳送信號Sext_tr2至手機563時，外部傳送信號Sext_tr2的波束方向朝向圖中的右側；收發模組575傳送外部傳送信號Sext_tr3至手機565時，外部傳送信號Sext_tr3的波束方向朝向圖中的右上方。也就是說，控制器可以針對收發模組561、563、565分別進行控制，並使收發模組561、563、565產生具有不同波束方向的外部傳送信號Sext_tr1、Sext_tr2、Sext_tr3。
在第9圖中，通訊裝置可以同時提供不同的資料內容至多個用戶。因此，根據本揭露構想的實施例，通訊裝置可提供多輸入多輸出(multi input multi output，簡稱為MIMO)的功能。
更進一步的，由收發模組傳送的波束方向還可以隨著時間改變，進而達到波束掃描的效果。對使用毫米波段的5G通訊協定而言，因為波束寬度較窄的緣故，經常需要使用波束掃描的功能。例如：當3G的基地台可以對360度範圍內的手機進行偵測時，5G的基地台可能僅能對120度範圍內的手機進行偵測。此時，5G的基地台便需要透過循環掃描方式，才能對全部範圍內的手機進行偵測。
請參見第10圖，其係收發模組對外部傳送信號之平面波前的方向進行動態調整，進而達到波束掃描功能之示意圖。雖然饋入天線80b傳送至收發模組80c的內部傳送信號Sint_tr維持不變，但控制器仍可透過對收發模組80c的控制，使收發模組80c輻射傳送的外部傳送信號Sext_tr的波束，隨著時間改變。例如，在時點t1時，外部傳送信號Sext_tr(t1)的平 面波前WFP(t1)朝向第一法線方向NL(t1)；在時點t2時，外部傳送信號Sext_tr(t2)的平面波前WFP(t2)改為朝向第二法線方向NL(t2)；在時點t3時，外部傳送信號Sext_tr(t3)的平面波前WFP(t3)改為朝向第三法線方向NL(t3)。
請參見第11圖，其係以三個饋入天線分別傳送信號至三個收發模組，並由這三個收發模組產生三組動態掃描波束之示意圖。在此圖式中，控制器51產生並饋入三個內部傳送信號Sint_tr1、Sint_tr2、Sint_tr3至饋入天線531、533、535。饋入天線531、533、535輻射傳送內部傳送信號Sint_tr1、Sint_tr2、Sint_tr3至收發模組571後，從收發模組571產生的外部傳送信號Sext_tr1(t)、Sint_tr2(t)、Sint_tr3(t)的波束方向均可隨著時間而來回掃動。
前述的實施例均假設不同的收發模組所產生的外部傳送信號傳送至不同的接收裝置。根據本揭露構想的實施例，收發模組亦可以將產生的外部傳送信號，一起傳送信號至相同的接收裝置。
請參見第12圖，其係以兩個饋入天線分別傳送信號至兩個收發模組，且這兩個收發模組再將信號傳送至同一個手機之示意圖。此圖式假設通訊裝置同時產生兩組外部傳送信號Sext_tr1、Sext_tr2至手機68。
控制器61透過饋入天線631、632，將內部傳送信號Sint_tr1、Sint_tr2輻射傳送至收發模組671、673。收發模組671將內部傳送信號Sint_tr1轉換產生外部傳送信號Sext_tr1後，將外部傳送信號Sext_tr1傳送至手機68。收發模組673將內部傳送信號Sint_tr2轉換產生外部傳送信號Sext_tr2後，同樣將外部傳送信號Sext_tr2傳送至手機68。
在第12圖中，控制器61透過饋入天線631、632所傳送的內部傳送信號Sint_tr1、Sint_tr2所包含的資料內容，可能採用空間分集(Spatial diversity)方式或是多工(multiplexing)方式實現。採用空間分集方式實現時，控制器61透過饋入天線631、632傳出具有相同資料內容的內部傳送信號Sint_tr1、Sint_tr2，讓作為接收裝置的手機68的訊號雜訊比(signal to noise ratio，簡稱為SNR)增加，進而能支援更較高階的調變方式。或者，控制器61可以透過饋入天線631、632傳出具有不一樣資料內容的內部傳送信號Sint_tr1、Sint_tr2。以上兩者皆能提升傳送無線通訊信號的流通量(throughput)。
前述實施例均假設收發模組彼此並列，相當於排列於一直線方向上。根據本揭露的構想，收發模組彼此之間亦可形成夾角，且夾角範圍介於0度~180度之間。
請參見第13圖，其係通訊裝置利用三個排列於不同方向之收發模組，與三個用戶端裝置互相進行傳送或接收信號之示意圖。在此實施例中，通訊裝置65可做為傳送裝置及/或作為接收裝置。關於第13圖的通訊裝置65如何作為傳送裝置使用，請參看第14A圖與其說明。關於第13圖的通訊裝置65如何作為接收裝置使用，請參看第14B圖與其說明。
請參見第14A圖，其係第13圖的通訊裝置作為傳送裝置使用時，與其饋入天線及收發模組相關的信號傳送方式之示意圖。控制器641從饋入天線643輻射傳送內部傳送信號Sint_tr1、Sint_tr2、Sint_tr3。收發模組661將內部傳送信號Sint_tr1轉換為外部傳送信號 Sext_tr1後，再將外部傳送信號Sext_tr1傳送至手機671。收發模組662將內部傳送信號Sint_tr2轉換為外部傳送信號Sext_tr2後，再將外部傳送信號Sext_tr2傳送至手機673。收發模組663將內部傳送信號Sint_tr3轉換為外部傳送信號Sext_tr3後，再將外部傳送信號Sext_tr3傳送至手機675。
請參見第14B圖，其係第13圖的通訊裝置作為接收裝置使用時，與其饋入天線及收發模組相關的信號傳送方式之示意圖。收發模組661從手機671接收外部接收信號Sext_rv1後，先利用外部接收信號Sext_rv1產生內部接收信號Sint_rv1。其後，收發模組661再將內部接收信號Sint_rv1輻射傳送至饋入天線643，且控制器641從饋入天線643接收內部接收信號Sint_rv1。同理，收發模組662、663分別從手機673、675接收外部接收信號Sext_rv2、Sext_rv3後，收發模組662先利用外部接收信號Sext_rv2產生內部接收信號Sint_rv2；收發模組663先利用外部接收信號Sext_rv3產生內部接收信號Sint_rv3。其後，收發模組662將內部接收信號Sint_rv2輻射傳送至饋入天線643，進而提供給控制器641。收發模組663將內部接收信號Sint_rv3輻射傳送至饋入天線643，進而提供給控制器641。
承上，控制器透過饋入天線傳送或接收的內部傳送信號、內部接收信號，均可任意搭配數量不等的收發模組進行傳送。如第13圖所示，根據本揭露構想的通訊裝置，其收發模組的排列位置並不需要限定。再者，本揭露還可以根據不同的應用 需求，決定是否啟用收發模組的傳送功能及/或接收功能。以下的通訊裝置雖延續第13圖的排列方式，但假設其中的兩個收發模組並未用於傳送操作或接收操作。
請參見第15圖，其係通訊裝置利用三個排列於不同方向之收發模組，與一個用戶端裝置互相進行傳送或接收信號之示意圖。此圖式的收發模組的排列方式與第13圖相同，但假設通訊系統內僅有手機671。因此，通訊裝置65不需要利用收發模組662、663的傳送與接收功能，僅需保留收發模組661進行傳送操作或接收操作。
根據本揭露的構想，收發模組662、663將執行反射操作。當收發模組662、663進行反射操作時，其收發元件從片狀輻射體朝向饋入天線的一端輻射接收反射輸入信號後，對其進行反射並產生反射輸出信號。由收發元件產生的反射輸出信號，將再從片狀輻射體的同一端輻射傳出。以下，利用第16A圖說明關於通訊裝置65利用饋入天線643傳送信號至手機671時，收發模組662、663藉由反射操作加強傳送信號的強度，以及利用第21B圖說明關於通訊裝置65利用饋入天線643從手機671接收信號時，收發模組662、663藉由反射操作加強接收信號的強度。在第21A、21B圖的說明中，係以整體性的方式說明各個收發模組的操作，故圖式以簡化的方式呈現。
請參見第16A圖，其係以第15圖的通訊裝置作為傳送裝置使用時，與其饋入天線及收發模組相關的信號傳送方式之示意圖。 控制器641從饋入天線643輻射傳送內部傳送信號Sint_tr1。收發模組661將內部傳送信號Sint_tr1轉換為外部傳送信號Sext_tr1後，再將外部傳送信號Sext_tr1傳送至手機671。
當收發模組662進行反射操作時，收發元件662a反射內部傳送信號Sint_tr2而產生反射輸出信號Srf_out2。其中，由收發元件662a反射產生的反射輸出信號Srf_out2經由收發元件662a內的片狀輻射體之長邊的第一端，往收發模組661的方向傳送。同理，當收發模組663進行反射操作時，收發元件663a反射內部傳送信號Sint_tr3而產生反射輸出信號Srf_out3。其中，由收發元件663a反射產生的反射輸出信號Srf_out3經由收發元件663a內的片狀輻射體之長邊的第一端，往收發模組661的方向傳送。因此，收發模組661內的收發元件661a，除了接收從饋入天線643傳送的內部傳送信號Sint_tr1外，也同時接收由收發模組662產生的反射輸出信號Srf_out2，以及由收發模組663產生的反射輸出信號Srf_out3。
須留意的是，因為反射輸出信號Srf_out2、Srf_tr3實際上也是源自於從饋入天線643傳出的內部傳送信號Sint_tr2、Sint_tr3，因此，饋入天線可以傳送與內部傳送信號Sint_tr1相同的內部傳送信號Sint_tr2、Sint_tr3。亦即，收發模組661相當於除了從饋入天線643接收到原本的內部傳送信號Sint_tr1外，另外從收發模組662、663間接接收反射產生的內部傳送信號Srf_tr2、Srf_tr3。對收發模組661而言，收發元件661a實際上接收到的信 號包含三個來源，且這三個來源傳送的信號內容都是相同的。據此，相當於收發模組661實際接收到的內部傳送信號的強度提升。連帶的，由收發模組661產生的外部傳送信號Sext_tr1的強度也將提升。
請參見第16B圖，其係以第15圖的通訊裝置作為接收裝置使用時，與其饋入天線及收發模組相關的信號傳送方式之示意圖。收發模組661從手機671接收外部接收信號Sext_rv1後，先利用外部接收信號Sext_rv1產生內部接收信號Sint_rv1。其後，收發模組661再將內部接收信號Sint_rv1輻射傳送至饋入天線643，且控制器641從饋入天線643接收內部接收信號Sint_rv1。
當收發模組662進行反射操作時，收發元件662a從收發模組661接收反射輸入信號Srf_in2。其中，反射輸入信號Srf_in2相當於，收發模組661對外部接收信號Sext_rv1進行轉換產生的內部接收信號Sint_rv1。收發元件662a對反射輸入信號Srf_in2進行反射並產生內部接收信號Sint_rv2後，由收發元件662將內部接收信號Sint_rv2輻射傳送至饋入天線643。同理，當收發模組663進行反射操作時，收發元件663a從收發模組661接收反射輸入信號Srf_in3。其中，反射輸入信號Srf_in3相當於，收發模組661對外部接收信號Sext_rv1進行轉換產生的內部接收信號Sint_rv1。收發元件663a對反射輸入信號Srf_in3進行反射並產生內部接收信號Sint_rv3後，由收發元件663將內部接收信號Sint_rv3輻射傳送至饋入天線643。
因此，饋入天線643，除了從收發模組661直接接收內部接收信號Sint_rv1外，也同時接收由收發模組662產生的反射輸出信號(即，內部接收信號Sint_rv2)，以及由收發模組663產生的反射輸出信號(即，內部接收信號Sint_rv3)。
須留意的是，因為內部接收信號Sint_rv2、Sint_rv3實際上收發模組661從外部接收信號Sext_rv1轉換產生的反射輸入信號Srf_in2、Srf_in3。對饋入天線643而言，實際上接收到的內部接收信號包含三個來源，且這三個來源傳送的內部接收信號內容都是相同的。據此，相當於饋入天線643實際接收到的內部接收信號的強度提升。
接著以第17圖說明本揭露構想的收發元件。須留意的是，本揭露可採用的收發元件之設計相當彈性，並不限於以下舉例的片狀輻射體的外觀，以及收發電路內部的元件。
請參見第17圖，其係一種收發元件之示意圖。如第17圖所示，收發模組內的每一個收發元件73包含一個外觀大致為矩形的片狀輻射體731，以及設置於片狀輻射體731上的收發電路733。片狀輻射體731為導電材質，並具有彼此垂直的長邊e2與短邊e1。其中，長邊e2的兩端分別朝向收發模組的內部側邊與外部側邊，且短邊e1平行於收發模組的內部側邊與外部側邊。
此處將片狀輻射體731的長邊e2朝向饋入天線的一端(第15圖的下方)定義為第一端731a，以及將片狀輻射體731 朝向通訊裝置外的一端(第15圖的上方)定義為第二端731b。片狀輻射體731之長邊e2的兩端均為具有寬頻特性之漸變槽線天線(tapered slot antenna)結構，操作頻率為26GHz至42GHz。
收發電路733包含內部饋入路徑737、外部饋入路徑735、相位開關電路733a、相位偏移器733b、衰減器733c、功能開關電路733d、733g、傳送放大器733f與低雜訊放大器733e。在第15圖中，控制器70發出控制信號70a~70g至收發電路733。
內部饋入路徑737進一步包含第一相位饋入路徑737a與第二項位饋入路徑737b。當收發元件進行傳送操作時，第一相位饋入路徑737a與第二相位饋入路徑737b同時從片狀輻射體731的長邊的第一端接收內部傳送信號。因為第一相位饋入路徑737a與第二相位入路徑737b的饋入方向相反的緣故，其物理特性使經由第一相位饋入路徑737a與第二相位饋入路徑737b的內部傳送信號之間的相位差為180度。
此種基於物理結構所設計之饋入路徑的機制可用於寬頻設計。與一般相位偏移器不同的是，第一相位饋入路徑737a與第二相位饋入路徑737b之間的180度相位差的物理特性，並不會隨著頻率的變化而改變。因此，此種利用結構產生反相信號的作法，可減少相位偏移器733b的設計的複雜度與損耗。如此一來，相位偏移器733b在對傳送信號及/或接收信號進行相位偏移時，僅需就相移量較小的幅度進行調整。例如：若需要調整的相位偏移量為30度時，選擇從第一相位饋入路徑737a接收的信 號，且相位偏移器733b需調整30度的相移量；若需要調整的相移量為210度時，選擇從第二相位饋入路徑737b接收的信號，此時相位偏移器733b同樣僅需調整30度的相移量。此種架構可以大幅減少相位偏移器733b本身的損耗，以及降低產生之相移誤差。
其中，相位開關電路733a進一步包含兩個選擇開關。其中一個選擇開關的一端電連接於相位偏移器733b，另一端電連接於第一相位饋入路徑737a；另一個選擇開關的一端電連接於相位偏移器733b，另一端電連接於第二相位饋入路徑737b。
搭配相位開關電路733a內的選擇開關的切換，相位偏移器733b即可選取要使用哪一個相位饋入路徑傳送的信號。或者，若相位開關電路733a內的兩個選擇開關均為斷開時，收發元件73將進行反射操作。此時，相位偏移器733b並不會對反射信號產生影響。
再者，衰減器733c搭配傳送放大器733f與低雜訊放大器733e使用，用於對傳送放大器733f與低雜訊放大器733e的增益進行調整。衰減器733c可補償饋入天線場型不完美之損耗，也可用於抑制旁波瓣。相位偏移器733b作為相位控制使用，一來可以補償第6圖與式4所述之路徑差產生之相位差，二來可作為第8圖與式5所述之波束成型的相位調整。
功能開關電路733d進一步包含兩個選擇開關，其中一個選擇開關電連接於衰減器733c與傳送放大器733f間，另一 個選擇開關則電連接於衰減器733c與低雜訊放大器733e間。功能開關電路733g進一步包含兩個選擇開關，其中一個選擇開關電連接於傳送放大器733f與外部饋入路徑735間，另一個選擇開關電連接於低雜訊放大器733e與外部饋入路徑735間。
功能開關電路733d、733g內的選擇開關彼此成對設置，當收發模組733用於傳送外部傳送信號Sext_tr時，與傳送放大器733f相連接的兩個選擇開關均為導通，且與低雜訊放大器733e相連接的兩個選擇開關均為斷開。反之，當收發模組733用於接收外部接收信號Sext_tr時，與低雜訊放大器733e相連接的兩個選擇開關均為導通，且與傳送放大器733f相連接的兩個選擇開關均為斷開。再者，當收發模組733用於進行反射操作時，功能開關電路733d內的兩個選擇開關均為斷開。
在第17圖中，假設傳送放大器733f與低雜訊放大器733e僅具有定量的增益調整功能，故需搭配衰減器733c使用。實際應用時，收發電路也可使用本身即具有彈性化之增益調整功能的傳送放大器與低雜訊放大器。此類具有彈性化之增益調整功能的收發電路，便不需要額外使用衰減器。
根據本揭露的構想，收發電路733可以提供傳送操作、接收操作，以及兩種類型的反射操作。第18圖為收發電路用於傳送操作；第19圖為收發電路用於接收操作；第20A、20B圖為收發元件用於反射操作的情形。當收發電路733進行傳送操作或接收操作時，利用片狀輻射731的長邊e2的兩端分別進行輻 射接收與輻射傳送。此外，收發電路733還可以搭配片狀輻射體731，對反射輸入信號進行反射操作，進而產生反射輸出信號。當收發電路733對反射輸入信號進行反射操作時，僅利用片狀輻射731的長邊e2的第一端進行輻射接收與輻射傳送。
請參見第18圖，其係收發電路進行傳送操作之示意圖。第一相位饋入路徑737a從片狀輻射體731的長邊e2之第一端饋入內部傳送信號Sint_tr後，產生第一相位輸入信號Sin_sft2。第二相位饋入路徑737b從長邊之第一端731a饋入第一內部傳送信號Sint_tr後，產生第二相位輸入信號Sin_sft2。如第15圖所說明，第一相位輸入信號Sin_sft1與第二相位輸入信號Sin_sft2彼此反相。
相位開關電路733a的一端電連接於第一相位饋入路徑737a與第二相位饋入路徑737b之一者。相位開關電路733a的另一端電連接於相位偏移器733b。相位偏移器733b透過相位開關而接收第一相位輸入信號Sin_sft1或第二相位輸入信號Sin_sft2後，對其進行相位偏移並產生偏移輸入信號Sin_sft。衰減器733c調整偏移輸入信號Sin_sft的強度，並據以產生衰減輸入信號Sin_dec。
當收發電路733作為傳送用途時，功能開關電路733d導通衰減器733c與傳送放大器733f；且功能開關電路733g導通傳送放大器733f與外部饋入路徑735。衰減器733c產生的衰減輸入信號Sin_dec經過功能開關電路733d而傳送至傳送放大 器733f。其後，傳送放大器733f調整衰減輸入信號Sin_dec的強度，並據以產生外部傳送信號Sext_tr。功能開關電路733g再將傳送放大器733f產生的傳送至外部饋入路徑735，由外部饋入路徑735將外部傳送信號Sext_tr饋入片狀輻射體731的長邊e2的第二端731b。
請參見第19圖，其係收發電路進行接收操作之示意圖。當收發電路733作為接收用途時，外部饋入路徑735從片狀輻射體731的長邊e2的第二端731b接收外部接收信號Sext_rv。功能開關電路733g將外部接收信號Sext_rv導通至低雜訊放大器733e後，低雜訊放大器733e將產生低雜訊接收信號Srv_namp。
此時，功能開關電路733d導通衰減器733c與低雜訊放大器733e。因此，衰減器733c接收並調整低雜訊接收信號Srv_namp的強度，並據以產生衰減接收信號Srv_dec。相位偏移器733b對衰減接收信號Srv_dec進行相位偏移後，產生偏移接收信號Srv_sft。第一相位饋入路徑737a透過相位開關電路733a而接收偏移接收信號Srv_sft後，產生第一相位接收信號Srv_sft1，並將第一相位接收信號Srv_sft1饋入長邊之第一端731a。第二相位饋入路徑737b透過相位開關電路733a而接收偏移接收信號Srv_sft後，產生第二相位接收信號Srv_sft2，並將第二相位接收信號Srv_sft2饋入長邊之第一端731a。其中，相位開關電路733a將相位偏移器733b導通至第一相位饋入路徑737a與第二相位饋入路徑737b之一者。如第17圖所說明，第一相位接收信號 Srv_sft1與第二相位接收信號Srv_sft2彼此反相。
接著說明收發元件進行反射操作的兩種方式。其中，第20A、20B圖所示的第一種反射操作為，收發元件73利用相位開關電路733a產生反射信號，第21A、21B圖所示的第二種反射操作為，收發元件73利用功能開關電路733d產生反射信號。
請參見第20A圖，其係收發電路進行第一種反射操作之示意圖。相位開關電路733a分別透過節點Na、Nb、Nc與相位偏移器733b、第一相位饋入路徑737a、第二相位饋入路徑737b相連。第20A圖下方為相位開關電路733a的細部放大圖，節點Na、Nb之間的上方路徑包含電晶體M1~M4；節點Na、Nc之間的下方路徑包含電晶體M5~M8。其中，電晶體M1、M6~M8由第一開關控制信號(Vc1)控制；電晶體M2~M5由第二開關控制信號(Vc2)控制。
相位開關電路733a主要包含第一選擇開關(例如，電晶體M1)與第二選擇開關(例如，電晶體M5)。其中，電晶體M1、M5為相位開關電路中，作為切換使用的電晶體。此外，相位開關電路733a還包還多個輔助開關(例如，電晶體M2~M4、M6~M8)。電晶體M2~M4、M6~M8用於加強信號的傳送品質。當第一開關控制信號(Vc1)為高位準時，電晶體M1、M6~M8導通(ON)，反之亦然。當第二開關控制信號(Vc2)為高位準時，電晶體M2~M5為斷開(OFF)，反之亦然。
電晶體M1的一端透過節點Na電連接於相位偏移器 733b，另一端透過節點Nb電連接於第一相位饋入路徑737a。電晶體M1根據第一開關控制信號(Vc1)的位準而選擇性導通相位偏移器733b與第一相位饋入路徑737a。電晶體M5的一端透過節點Na電連接於相位偏移器733b，另一端透過節點Nc電連接於第二相位饋入路徑737b。電晶體M5根據第二開關控制信號(Vc2)的位準而選擇性導通相位偏移器733b與第二相位饋入路徑737b。表1為相位開關電路733a內的電晶體M1~M8，如何因應收發元件73的不同操作模式，導通不同節點的整理。
請同時參看第20A圖下方的相位開關電路的放大圖與表1。相位開關電路733a可提供三種設定，表1的第一列代表導通節點Na、Nb的第一種設定，用於在第一相位饋入路徑737a與相位偏移器間導通信號；表1的第二列代表導通節點Na、Nc的第二種設定，用於在第二相位饋入路徑737b與相位偏移器間 導通信號；表1的第三列代表不導通任何節點的第三種設定，代表收發元件73進行反射操作。其中，表1的第一列與第二列對應於收發元件73處於傳送操作或是接收操作的情形。
在第一種設定時，相位開關電路733a選擇導通上方的路徑，與此路徑串接的電晶體M1為導通，且電連接於上方路徑其他電晶體M2~M4為斷開。另一方面，在相位開關電路733a下方的路徑為斷開，與此路徑串接的電晶體M5為斷開，且電連接於下方路徑的其他電晶體M6~M8則透過電阻導通接地電壓，以確保下方路徑不致於影響節點Na、Nb的電壓。
在第二種設定時，相位開關電路733a選擇導通下方的路徑，與此路徑串接的電晶體M5為導通，且電連接於下方路徑其他電晶體M6~M8為斷開。另一方面，在相位開關電路733a上方的路徑為導通，與此路徑串接的電晶體M1為斷開，且電連接於的其他電晶體M2~M4則透過電阻導通接地電壓，以確保上方路徑不致於影響節點Na、Nb的電壓。
在第三種設定時，相位開關電路733a提供反射功能，且不導通任何節點。因此，上方路徑串接的電晶體M1、與下方路徑串接的電晶體M5均為斷開。另一方面，其他的電晶體M2~M4、M6~M8則透過電阻導通接地電壓，以確保節點Na、Nb、Nc的電壓不致於受到干擾。
當電晶體M1與M5均為斷開時，收發元件733所接收的反射輸入信號Srf_in包含從第一相位饋入路徑737a傳饋 入的第一相位輸入信號Sin_sft1，以及從第二相位饋入路徑737b饋入的第二相位輸入信號Sin_sft2。其中，從第一相位饋入路徑737a饋入的第一相位輸入信號Srf_in1，因電晶體M1為斷開而反射產生第一子反射信號Srf_out1；以及，從第二相位饋入路徑737b饋入的第二相位輸入信號Srf_in2後，因電晶體M5為斷開而反射產生第二子反射信號Srf_out2。其後，第一子反射信號Srf_out1與第二子反射信號Srf_out2共同饋入該第二片狀輻射體之該第二長邊之該第一端並形成反射輸出信號Srf_out。
請參見第20B圖，其係透過關閉在模組內之各個收發元件的相位開關電路，進而產生反射波之示意圖。當收發模組77利用相位開關電路提供反射功能時，傳送至收發元件771~77m的反射輸入信號Srf_in(1)~Srf_in(m)內部傳送信號在傳到相位開關後，即折返從原本的輸入端再傳出。收發元件771接收反射輸入信號Srf_in(1)後，經由相位開關電路771a產生反射輸出信號Srf_out(1)；收發元件772接收反射輸入信號Srf_in(2)後，經由相位開關電路772a產生反射輸出信號Srf_out(2)；收發元件77m接收反射輸入信號Srf_in(m)後，經由相位開關電路77ma產生反射輸出信號Srf_out(m)。
因為每個收發元件所接收到的反射輸入信號Srf_in，均隨即用於產生反射輸出信號Srf_out的緣故，此時，收發模組的各個收發元件所產生的反射信號具有相同的相位與強度。因此，在第20B圖中，反射信號Srf_in(1)、Srf_in(2)、Srf_in(m)具有相同的相位偏移量。
請參見第21A圖，其係收發電路進行第二種反射操作之示意圖。為便於說明，此處假設相位開關電路733a導通第一相位饋入路徑737a與相位偏移器733b，並以第一相位饋入路徑737a饋入的第一相位輸入信號Sin_sft1進行反射操作。實際應用時，相位開關電路733a也可能導通第二相位饋入路徑737b與相位偏移器733b，並改以第二相位饋入路徑737b饋入的第二相位輸入信號Sin_sft2進行反射操作。
功能開關電路733d分別透過節點Na’、Nb’、Nc’與衰減器733c、傳送放大器733f、低雜訊放大器733e相連。第21A圖下方為功能開關電路733d的細部放大圖，節點Na’、Nb’之間的上方路徑包含電晶體M1’~M4’；節點Na’、Nc’之間的下方路徑包含電晶體M5’~M8’。其中，電晶體M1’、M6’~M8’由第三開關控制信號(Vc1’)控制；電晶體M2’~M5’由第四開關控制信號(Vc2’)控制。關於功能開關電路733d內部的電晶體M1’~M8’之操作與控制，因與相位功能開關733a內部的電晶體M1~M8相似，此處不再詳述。表2為功能開關電路733d內的電晶體M1’~M8’，如何因應收發元件73的不同操作模式，導通不同節點的整理。
請同時參看第21A圖下方的功能開關電路的放大圖與表2。表2的第一列代表收發元件進行傳送操作的情形。當收發元件進行傳送操作時，控制器提供高位準的第三開關控制信號Vc1’與低位準的第四開關控制信號Vc2’至功能開關電路733d。據此，電晶體M1’、M6’~M8’為導通，且電晶體M2’~M5’為斷開。此時，功能開關電路733d選擇節點Na’與Nb’之間的導通路徑。因此，收發模組將從傳送放大器733f產生外部傳送信號Sext_tr，且外部傳送信號Sext_tr透過片狀輻射體的第二端輻射傳出。
表2的第二列代表收發元件進行接收操作的情形。當收發元件進行接收操作時，控制器提供低位準的第三開關控制信號Vc1’與高位準的第四開關控制信號Vc2’至功能開關電路733d。據此，電晶體M1’、M6’~M8’為斷開，且電晶體M2’~M5’為導通。此時，功能開關電路733d選擇節點Na’與Nc’之間的導通路徑。因此，收發元件將從低雜訊放大器733e接收外部接收信號Sext_rv，並據以產生內部接收信號Sint_rv後，再透過片狀輻射體的第一端輻射傳出。
表2的第三列代表收發元件進行反射操作的情形。 當收發元件進行反射操作時，控制器提供低位準的第三開關控制信號Vc1’與第四開關控制信號Vc2’至功能開關電路733d。據此，電晶體M1’、M5’為斷開，且電晶體M2’~M4’、M6’~M8’為導通。此時，入射至收發元件的反射輸入信號從片狀輻射體的第一端傳入收發電路，接著，再由收發電路產生反射輸出信號。
如第21A圖所示，第一相位饋入路徑737a饋入反射輸入信號Srf_in後，產生第一相位輸入信號Sin_sft1。相位偏移器733b透過相位開關接收第一相位輸入信號Sin_sft1後，對第一相位輸入信號Sin_sft1進行相位偏移並產生偏移輸入信號Sin_sft。衰減器733c調整偏移輸入信號Sin_sft的強度，並據以產生衰減輸入信號Sin_dec。
衰減輸入信號Sin_dec在衰減器733c與功能開關電路733d的節點Na’反射產生中間反射信號Srfout_md，且中間反射信號Srfout_md經過衰減器733c而產生衰減反射信號Srfout_dec後，衰減反射信號Srfout_dec經過相位偏移器733b而產生偏移反射信號Srfout_sft。其中，偏移反射信號Srfout_sft透過第一相位饋入路徑737a產生反射輸出信號Srf_out。
請參見第21B圖，其係透過關閉在模組內之各個收發元件的功能開關，進而產生反射波之示意圖。當收發元件利用功能開關電路提供反射功能時，傳送至收發元件的反射輸入信號Srf_in’在傳到功能開關電路後，即折返從原本的輸入端再傳出反射輸出信號Srf_out’。
收發元件771接收反射輸入信號Srf_in(1)’後，經由功能開關電路771d產生反射輸出信號Srf_out(1)’。其中，收發元件771透過相位偏移器對反射輸出信號Srf_out(1)提供相位延遲β1，以及透過衰減器對反射輸出信號提供增益調整A1。其餘收發元件對於反射輸入信號Srf_in(1)’的操作亦類似。
因為每個收發元件所接收到的反射輸入信號Srf_in(1)’~Srf_in(m)’，均再經過相位偏移器與衰減器的調整，此時，收發模組的各個收發元件所產生的反射輸出信號不一定具有相同的相位與強度。因此，在第21B圖中，反射輸出信號Srf_out(1)’~Srf_out(m)’不一定具有一致的相位與強度。
前述兩種產生反射操作的差異在於，第20A、20B圖是利用相位開關電路733a的斷開而產生反射信號；第21A、21B圖則是利用功能開關電路733d的斷開而產生反射信號。在第20A、20B圖中，反射輸入信號的傳送過程與反射輸出信號的傳送過程均不經過相位偏移器733b與衰減器733c。另一方面，採用第21A、21B圖的做法時，相位偏移器733b與衰減器733c對於反射輸入信號的傳送過程，以及反射輸出信號的傳送過程均產生影響。
附帶一提的是，相位偏移器733b與衰減器733c對於反射輸入號與反射輸出信號的影響幅度是相同的。例如，若反射輸入信號原本的相位為0度，且相位偏移器733b對反射輸入信號產生相位偏移20度，則經過相位偏移器733b傳出的反射輸出信號的相位偏移為40度。同理，衰減器對於反射輸入信號與反射輸出信號的增益調整也類似。因此，控 制器還可以透過控制相位偏移器733b與衰減器733c的方式，對反射產生的反射信號之傳送方向進行調整。
如前所述，本揭露的控制器對多個收發模組進行控制，其中每個收發模組各自包含多個收發元件，且各個收發元件內有相位開關電路、相位偏移器、衰減器、功能開關電路、傳送放大器、低雜訊放大器等元件，都需要由控制器進行控制。
請參見第22圖，其係於波束控制器控制收發模組內的各個收發元件之示意圖。為便於說明，此處係以一個饋入天線803搭配一個收發模組8051為例。基頻處理器8011裡的I/O編解碼電路802用於產生傳送資料，透過轉換電路8013、射頻鏈8015與饋入天線803傳送。另一方面，基頻處理器8011裡的波束控制模組804則用於產生模組控制信號至收發模組8051內的多個收發元件8051~805m。
如前所述，收發模組805內的每個收發元件8051~805m均設有相位偏移器8051b~805mb與衰減器8051c~805mc，用於提供不同的相位設定(β)與增益設定(A)。因此，相移器控制電路804a用於產生與相位設定相關的模組控制信號至相位偏移器8051b~805mb；衰減器控制電路804b用於產生與增益設定相關的模組控制信號至衰減器8051c~805mc。
假設每個收發元件8051~805m可以支援32種相位設定、32種衰減值設定的情況下，代表每個收發元件8051~805m需要從控制器801接收10個位元的資料，才能設定相位偏移器8051b~805mb與衰減器8051c~805mc。承上，控制器需要產生許多的 模組控制信號至各個收發模組。基於控制器可提供接線的數量有限的緣故，本揭露進一步提供設置轉換模組的概念，藉以減少從控制器輸出之控制相位偏移器8051b~805mb與衰減器8051c~805mc所需的信號線的數量。
其中，轉換模組可進一步包含多個轉換電路。其中，轉換模組的數量並不需要限定。一般說來，轉換模組所包含之轉換電路的數量與收發模組的數量相當。根據本揭露的實施例，轉換模組可以透過第21~23圖所示的幾種方式，減少從控制器拉出的接線數量。這些方式可以擇一或是任意搭配組合使用。
以下假設波束控制器與轉換模組之以序列周邊介面(Serial Peripheral Interface，簡稱為SPI)進行傳送，但實際應用並不以此為限。此外，為便於說明，此處僅以一條信號線代表一組SPI信號。
請參見第23圖，其係以序列方式傳送與相位偏移器、衰減器相關之模組控制信號之示意圖。控制器811先以序列方式將與收發模組8151、8153內的相位偏移器、衰減器對應之相位設定、增益設定，以模組控制信號的方式傳送至轉換模組813。之後，轉換模組813內的轉換電路8131、8133可提供從序列轉換為並列(Serial to parallel)的轉換功能。轉換電路8131將轉換後的相位設定、增益設定傳送至收發模組8151；轉換電路8133將轉換後的相位設定、增益設定傳送至收發模組8153。
請參見第24圖，其係於轉換電路內，進一步劃分多 個子轉換電路之示意圖。此種作法係於每個轉換電路8331、8333設置多個子轉換電路8331a、8333a。轉換電路8331從控制器831接收與收發模組8351相關的模組控制信號後，由子轉換電路8331a進行解碼或映射轉換；轉換電路8333從控制器831接收與收發模組8353相關的模組控制信號後，由子轉換電路8333a進行解碼或映射轉換。簡言之，此種作法係提供多對多的信號轉換功能。
請參見第25圖，其係以預載波束查找表，並傳送用於選擇波束查找表之設定參數的示意圖。轉換電路853包含彼此電連接的儲存電路8533與映射設定電路8531，其中映射設定電路亦電連接於控制器851與各個收發模組8551、8553。儲存電路8353用於儲存波束查找表(lookup table)，在波束查找表中，針對多個收發模組(M1、M2)分別儲存複數種波束參數，以及與該等波束參數對應之複數組相位與增益設定。例如，在波束查找表8533a內儲存多組與收發模組8551(即，第一收發模組M1)對應之設定參數；在波束查找表8533b內儲存多組與收發模組8553(即，第二收發模組M2)對應之設定參數。
以波束查找表8533a為例，其中定義當收發模組8551產生波束BF11~BF1x時，在收發模組8551內的各個收發元件TR(1,1)~TR(M,N)應該如何設定其相位偏移器(ph)，以及如何設定衰減器之增益調整幅度(str)。
據此，當映射設定電路8531從控制器851接收到的 選定波束參數為BFx時，映射設定電路8531可以從波束查找表中，得出與選定波束參數(BFx)對應之一組選定相位設定與選定增益設定。映射設定電路8531得出該組選定相位與增益設定後，利用所選定的相位與增益設定做為調整第一收發模組M1使用的第一調校參數。同理，針對不同的收發模組8551、8553，映射設定電路8531從控制器接收到與該些收發模組8551、8553相對應的選定波束參數。其後，映射設定電路8531再從儲存電路8533內的波束查找表取得對應的調校參數。
據此，控制器851僅需要通知轉換電路853如何針對收發模組選擇對應的波束類型。例如，若控制器支援10個收發模組各32種波束類型，則控制器851與轉換電路853之間傳送的選定波束參數，僅需要傳送320種組合。在此例中，僅需要9個位元即可達成。此外，因為儲存電路8533已經預存波束查找表，控制器851不需要額外花費時間傳送相位設定與增益設定，故能大幅縮段產生波束所需的時間。因此，第25圖可以達到減少控制器851之輸出接線數量以及快速切換波束方向的效果。
須留意的是，第23~25圖所示之減少接線數量的方式，亦可彼此搭配使用。關於如何結合或是搭配第23~25圖的做法，均可以根據通訊裝置的實際需求，或依據控制器實際能提供之接線數量而決定，此處不再詳述。
請參見第26圖，其係將收發模組設置於一殼體內，並透過排線從控制器接收模組控制信號之示意圖。此圖示假設通 訊裝置90僅包含一個收發模組。收發模組包含的收發元件971彼此平行設置於殼體96內，其中收發元件971以多層方式彼此平行排列。殼體96的後側設有饋入天線，收發模組的內部側邊位於通訊裝置90以殼體96的後側，收發模組的外部側邊位於殼體96的前側。收發模組透過排線95a、95b分別電連接至控制器91與電源供應器93。
因為將第26圖將收發模組裝設於殼體96的緣故，代表通訊裝置可以根據應用的不同，搭配使用各自設有收發模組的多個殼體。此種在殼體設置收發模組的作法，能讓各個收發模組的排列方式更具彈性。根據本揭露構想的通訊裝置，可以相當容易根據安裝環境的大小，以及所需要的通訊品質等要求，搭配使用數量不等的收發模組。
承上，本揭露的通訊裝置在每個收發模組內設置多個收發元件，故能選用功率較小的放大器。如此一來，通訊裝置的直流功率得以降低，讓熱量分布平均且利於散熱。再者，通訊裝置所使用的收發模組的數量及其排列方式等，均可視實際應用的需求而設置。因為饋入天線與收發模組的內部側邊間，透過無線方式傳送與接收信號，還能降低控制器控制收發模組的複雜度。本揭露的控制器另可搭配轉換模組使用，減少控制器所需使用之接線數量。
綜上所述，雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。本發明所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫 離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾。因此，本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
20‧‧‧通訊裝置
201‧‧‧控制器
2015‧‧‧基頻處理器
2013‧‧‧轉換電路
2011‧‧‧射頻鏈
211‧‧‧饋入天線
M213、M215、M217‧‧‧收發模組
213a、215a、217a‧‧‧收發元件
Sint_m1、Sint_m2、Sint_m3‧‧‧內部側邊
Sext_m1、Sext_m2、Sext_m3‧‧‧外部側邊
Sint_tr‧‧‧內部傳送信號
Sext_tr‧‧‧外部傳送信號
2015a‧‧‧波束控制模組
2015b‧‧‧I/O編解碼電路

Claims (20)

  1. 一種傳送裝置，包含：至少一饋入天線，其係輻射傳送至少一內部傳送信號；一控制器，電連接於該至少一饋入天線，其係產生複數個第一模組控制信號與複數個第二模組控制信號，以及將該至少一內部傳送信號饋入該至少一饋入天線；一第一收發模組，電連接於該控制器，其係因應該等第一模組控制信號的控制而進行一第一傳送操作，其中該第一收發模組係包含：一第一內部側邊；一第一外部側邊，平行於該第一內部側邊，其中該第一內部側邊與該至少一饋入天線之間的距離短於該第一外部側邊與該至少一饋入天線之間的距離；以及複數個第一收發元件，其中各該第一收發元件係包含：一第一片狀輻射體，具有一第一長邊，其中該第一長邊之一第一端與一第二端係分別朝向該第一內部側邊與該第一外部側邊，且該第一片狀輻射體透過該第一長邊之該第一端而輻射接收該至少一第一內部傳送信號；以及一第一收發電路，設置於該第一片狀輻射體上並電連接於該控制器，其中該第一收發電路自該第一片狀輻射體接收該至少一內部傳送信號，並根據該至少一內部 傳送信號產生一第一外部傳送信號後，再透過該第一片狀輻射體之該第一長邊之該第二端而輻射傳送該第一外部傳送信號；以及，一第二收發模組，電連接於該控制器，其係因應該等第二模組控制信號的控制而進行一第二傳送操作與一反射操作之一者，其中該第二收發模組係包含：一第二內部側邊；一第二外部側邊，平行於該第二內部側邊，其中該第二內部側邊與該至少一饋入天線之間的距離短於該第二外部側邊與該至少一饋入天線之間的距離；以及複數個第二收發元件，其中各該第二收發元件係包含：一第二片狀輻射體，具有與該第一長邊等長之一第二長邊，其中該第二長邊之一第一端與一第二端係分別朝向該第二內部側邊與該第二外部側邊，且該第二片狀輻射體透過該第二長邊之該第一端而輻射接收該至少一內部傳送信號；以及一第二收發電路，設置於該第二片狀輻射體上並電連接於該控制器，其係透過該第二片狀輻射體接收該至少一內部傳送信號。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之傳送裝置，其中，當該第二收發模組進行該第二傳送操作時，該第二收發電路對該至少一內部傳送信號進行傳送轉換而 產生一第二外部傳送信號，且該第二片狀輻射體透過該第二長邊之該第二端而輻射傳送該第二外部傳送信號；以及當該第二收發模組進行該反射操作時，該第二收發電路根據該至少一內部傳送信號產生一反射輸出信號，且該第二片狀輻射體透過該第二長邊之該第一端而輻射傳送該反射輸出信號。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之傳送裝置，其中當該第二收發模組進行該反射操作時，該第一片狀輻射體透過該第一長邊之該第一端而輻射接收該反射輸出信號。
  4. 如申請專利範圍第2項所述之傳送裝置，其中該第二收發電路係包含：一第一相位饋入路徑，電連接於該第二片狀輻射體，其係自該第二片狀輻射體饋入該至少一內部傳送信號，並據以產生一第一相位輸入信號；一第二相位饋入路徑，電連接於該第二片狀輻射體，其係自該第二片狀輻射體饋入該至少一內部傳送信號，並據以產生一第二相位輸入信號，其中該第一相位輸入信號與該第二相位輸入信號係彼此反相；一相位偏移器，其係選擇性對該第一相位輸入信號與該第二相位輸入信號之一者進行相位偏移，並據以產生一偏移輸入信號；以及一相位開關電路，包含： 一第一選擇開關，一端電連接於該相位偏移器，另一端電連接於該第一相位饋入路徑，其係根據一第一開關控制信號的位準而選擇性導通該相位偏移器與該第一相位饋入路徑；以及一第二選擇開關，一端電連接於該第二相位偏移器，另一端電連接於該第二相位饋入路徑，其係根據一第二開關控制信號的位準而選擇性導通該相位偏移器與該第二相位饋入路徑。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之傳送裝置，其中，當該第二收發模組進行該反射操作時，該第一選擇開關與該第二選擇開關均為斷開，其中該第一相位饋入路徑將該第一相位輸入信號傳送至該第一選擇開關後，該第一相位輸入信號因該第一選擇開關為斷開而反射產生一第一子反射信號，且該第二相位饋入路徑將該第二相位輸入信號傳送至該第二選擇開關後，該第二相位輸入信號因該第二選擇開關為斷開而反射產生一第二子反射信號，其中該第一子反射信號與該第二子反射信號係共同饋入該第二片狀輻射體之該第二長邊之該第一端並形成該反射輸出信號。
  6. 如申請專利範圍第4項所述之傳送裝置，其中該第一選擇開關與該第二選擇開關之一者為導通，且另一者 為斷開，其中當該第一選擇開關為導通且該第二選擇開關為斷開時，該相位偏移器對該第一相位輸入信號進行相位偏移而產生該偏移輸入信號；以及當該第一選擇開關為斷開且該第二選擇開關為導通時，該相位偏移器對該第二相位輸入信號進行相位偏移而產生該偏移輸入信號。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之傳送裝置，其中該第二收發電路更包含，一衰減器，電連接於該相位偏移器，其係對該偏移輸入信號進行強度調整而產生一衰減輸入信號；一傳送放大器，選擇性電連接於該第二片狀輻射體；一低雜訊放大器，選擇性電連接於該第二片狀輻射體；一第一功能開關電路，包含：一第三選擇開關，一端電連接於該衰減器，另一端電連接於該傳送放大器，其係根據一第三開關控制信號的位準而選擇性導通該衰減器與該傳送放大器；以及一第四選擇開關，一端電連接於該衰減器，另一端電連接於該低雜訊放大器，其係根據一第四開關控制信號的位準而選擇性導通該衰減器與該低雜訊放大器；以及一第二功能開關電路，包含：一第五選擇開關，一端電連接於該第二片狀輻射體之該 第二長邊之該第二端，另一端電連接於該傳送放大器，其中該第三選擇開關與該第五選擇開關係同時導通或同時斷開；以及一第六選擇開關，一端電連接於該第二片狀輻射體之該第二長邊之該第二端，另一端電連接於該低雜訊放大器，其中該第四選擇開關與該第六選擇開關係同時導通或同時斷開。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之傳送裝置，其中，當該第二收發模組進行該第二傳送操作時，該第三選擇開關導通且該第四選擇開關斷開，其中該傳送放大器調整該衰減輸入信號的強度並據以產生該第二外部傳送信號。
  9. 如申請專利範圍第7項所述之傳送裝置，其中，當該第二收發模組進行該反射操作時，該第三選擇開關與該第四選擇開關均為斷開，其中該衰減輸入信號因該第三選擇開關與該第四選擇開關為斷開而反射產生一中間反射信號，其中，該中間反射信號透過該第一選擇開關與該第一相位饋入路徑而產生該反射輸出信號，或，該中間反射信號透過該第二選擇開關與該第二相位饋入路徑而產生該反射輸出信號。
  10. 如申請專利範圍第2項所述之傳送裝置，其中，該至少一饋入天線係包含一第一饋入天線與一第二饋入天 線，且該至少一內部傳送信號係包含一第一內部傳送信號與一第二內部傳送信號，其中該控制器係分別將該第一內部傳送信號與該第二內部傳送信號饋入該第一饋入天線與該第二饋入天線。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之傳送裝置，其中，該第一外部傳送信號與該第二外部傳送信號係對應於一第一接收裝置；或該第一外部傳送信號與該第二外部傳送信號分別對應於一第二接收裝置與一第三接收裝置。
  12. 如申請專利範圍第1項所述之傳送裝置，其中該等第一收發元件係排列為M行與N列，且該控制器係根據各該第一收發元件相對於該第一收發模組內的一中心點的位置，以及該第一外部傳送信號之一預定傳送方向而調整該等第一模組控制信號。
  13. 如申請專利範圍第1項所述之傳送裝置，其中更包含：一轉換模組，電連接於該控制器、該第一收發模組與該第二收發模組，其中該轉換模組係自該控制器接收該等第一模組控制信號與該等第二模組控制信號，其中，該轉換模組將該等第一模組控制信號轉換為複數組第一調校參數，並將該等組第一調校參數傳送至該第一收發模組，其中用於傳送該等第一模組控制信號的信號線數量，少於用於傳送該等組第一調校參數的信號線數量，以及 該轉換模組將該等第二模組控制信號轉換為複數組第二調校參數，並將該等組第二調校參數傳送至該第二收發模組，其中用於傳送該等組第二調校參數的信號線數量，少於用於傳送該等組第二調校參數的信號線數量。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之傳送裝置，其中該控制器係以一序列方式將該等第一模組控制信號傳送至該轉換模組，且該轉換模組係以一並列方式將該等組第一調校參數傳送至該第一收發模組。
  15. 如申請專利範圍第13項所述之傳送裝置，其中該轉換模組係包含複數個轉換電路，且中該等轉換電路中的一第一轉換電路係包含複數個子轉換電路，其中該等子轉換電路中的每一子轉換電路係將一部分之該等第一模組控制信號轉換為一部分之該些組第一調校參數。
  16. 如申請專利範圍第13項所述之傳送裝置，其中該轉換模組係包含：一儲存電路，其係儲存一波束查找表，其中該波束查找表係儲存複數種波束參數，以及與該等波束參數對應之複數組相位與增益設定；以及一映射設定電路，電連接於該儲存電路與該控制器，其係自該控制器接收代表一選定波束參數之該等第一模組控制信號後，自該波束查找表得出與該選定波束參數對應之一組選定相位與增益設定，其中該映射設定電路係將該組選定相位與增益設定做 為該些組第一調校參數。
  17. 如申請專利範圍第1項所述之傳送裝置，其中該第一片狀輻射體與該第二片狀輻射體係為一導電材質，且該第一片狀輻射體之該第一長邊之該第一端與該第二端、該第二片狀輻射體之該第二長邊之該第一端與該第二端均為一漸變槽線天線結構，其中該第一內部側邊與該第二內部側邊之間形成一夾角，且該夾角介於0度與180度間。
  18. 一種接收裝置，包含：至少一饋入天線，其係輻射接收一第一內部接收信號與一第二內部接收信號；一控制器，電連接於該至少一饋入天線，其係產生複數個第一模組控制信號與複數個第二模組控制信號，以及自該至少一饋入天線接收該第一內部接收信號與該第二內部接收信號；一第一收發模組，電連接於該控制器，其係因應該等第一模組控制信號的控制而進行一第一接收操作，其中該第一收發模組係包含：一第一內部側邊；一第一外部側邊，平行於該第一內部側邊，其中該第一內部側邊與該至少一饋入天線之間的距離短於該第一外部側邊與該至少一饋入天線之間的距離；以及複數個第一收發元件，其中各該第一收發元件係包含：一第一片狀輻射體，具有一第一長邊，其中該第一長 邊之一第一端與一第二端係分別朝向該第一內部側邊與該第一外部側邊，且該第一片狀輻射體透過該第一長邊之該第二端而輻射接收一第一外部接收信號；以及一第一收發電路，設置於該第一片狀輻射體上並電連接於該控制器，其中該第一收發電路自該第一片狀輻射體接收該第一外部接收信號，並根據該第一外部接收信號產生該第一內部接收信號後，再透過該第一片狀輻射體之該第一長邊之該第一端而輻射傳送該第一內部接收信號；以及，一第二收發模組，電連接於該控制器，其係因應該等第二模組控制信號的控制而進行一第二接收操作與一反射操作之一者，其中該第二收發模組係包含：一第二內部側邊；一第二外部側邊，平行於該第二內部側邊，其中該第二內部側邊與該至少一饋入天線之間的距離短於該第二外部側邊與該至少一饋入天線之間的距離；以及複數個第二收發元件，其中各該第二收發元件係包含：一第二片狀輻射體，具有與該第一長邊等長之一第二長邊，其中該第二長邊之一第一端與一第二端係分別朝向該第二內部側邊與該第二外部側邊，且該第二片狀輻射體透過該第二長邊之該第一端而輻射傳送該第二內部接收信號；以及 一第二收發電路，設置於該第二片狀輻射體上並電連接於該控制器，其中該第二收發電路係將該第二內部接收信號饋入該第二片狀輻射體。
  19. 如申請專利範圍第18項所述之接收裝置，其中，當該第二收發模組進行該第二接收操作時，該第二片狀輻射體透過該第二長邊之該第二端而輻射接收一第二外部接收信號，且該第二收發電路對該第二外部接收信號進行接收轉換而產生該第二內部接收信號；以及當該第二收發模組進行該反射操作時，該第二片狀輻射體透過該第二長邊之該第一端而輻射接收一反射輸入信號，且該第二收發電路根據該反射輸入信號產生該第二內部接收信號。
  20. 如申請專利範圍第19項所述之接收裝置，其中當該第二收發模組進行該反射操作時，該第一片狀輻射體透過該第一長邊之該第一端而輻射傳送該反射輸入信號。
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