毫米波射频移相器制造技术

毫米波RF移相器包括输入和输出。RF移相器还包括耦合到输入的传输线。传输线可以包括多个抽头。RF移相器还可以包括多个开关设备。每个开关设备可以耦合在输出和多个抽头中的相应抽头之间。RF移相器可以包括可操作地耦合到多个开关设备的控制设备。控制设备可以被配置为控制多个开关设备的操作，以选择性地将多个抽头之一耦合到输出，从而控制在传输线上传播的RF信号的相移。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】毫米波射频移相器优先权声明本申请基于美国临时申请第62/793,603号并要求其优先权，该美国临时申请题为“WirelessRadioControlforSensors”，申请日为2019年1月17日，该美国临时申请通过引用合并于此。
本公开总体上涉及毫米波射频(RF)移相器。
技术介绍
为毫米波通信(例如，第五代移动通信)配置的天线系统可以包括RF移相器。示例RF移相器可以改变沿传输线传播的毫米波RF信号，以使得在传输线的输出测量的RF信号的相位相对于在传输线的输入测量的RF信号的相位不同。以这种方式，RF移相器可以控制RF信号的相移。具有RF移相器的示例天线系统可以包括包括有多个天线元件的相控阵天线系统。这样的天线系统的RF移相器可以控制由多个天线元件中的每一个发射的RF波的相移。替代地或附加地，RF移相器可以用于重构从多个不同方向接收的RF信号，而无需移动天线元件。
技术实现思路
本公开的实施例的方面和优点将在以下描述中部分阐述，或者可以从描述中获知，或者可以通过实施例的实践获知。一方面，提供了毫米波RF移相器。毫米波RF移相器包括输入和输出。RF移相器还包括耦合到输入的传输线。传输线可以包括多个抽头。RF移相器还可以包括多个开关设备。每个开关设备可以耦合在输出和多个抽头中的相应抽头之间。RF移相器可以包括可操作地耦合到多个开关设备的控制设备。控制设备可以被配置为控制多个开关设备的操作，以选择性地将多个抽头之一耦合到输出，从而控制在传输线上传播的RF信号的相移。>另一方面，提供了相控阵天线系统。相控阵天线系统包括配置为提供RF信号的RF源。相控阵天线系统还包括多个天线元件。此外，相控阵天线系统包括多个毫米波RF移相器。多个毫米波RF移相器中的每一个都包括可耦合到RF源的输入。多个毫米波RF移相器中的每一个还包括可耦合到多个天线元件中的相应天线元件的输出。多个毫米波RF移相器中的每一个都包括耦合到输入的传输线。传输线包括沿着该传输线彼此隔开的多个抽头。多个毫米波RF移相器中的每一个都包括多个开关设备。多个开关设备中的每一个都耦合在输出和多个抽头中的相应抽头之间。多个毫米波RF移相器中的每一个都包括可操作地耦合到多个开关设备的控制设备。控制设备可以被配置为控制多个开关设备的操作，以选择性地将多个抽头之一耦合到输出，从而调整传输线的电长度，以控制在传输线上传播的RF信号的相移。在又一方面，提供了控制毫米波RF移相器操作的方法，该毫米波RF移相器具有包括多个抽头的传输线。该方法包括由一个或多个控制设备获得指示提供给毫米波RF移相器的输入的RF信号的期望相移的数据。该方法还可以包括由一个或多个控制设备控制多个开关设备的操作，以至少部分地基于指示RF信号的期望相移的数据来调整传输线的电长度。该方法还包括由一个或多个控制设备经由传输线的多个抽头之一向RF移相器的输出提供RF信号。参考以下描述和所附权利要求，各种实施例的这些和其他特征、方面和优点将变得更好理解。并入本说明书并构成其一部分的附图示出了本公开的实施例，并与说明书一起用于解释相关原理。附图说明参考附图，在说明书中阐述了针对本领域普通技术人员的实施例的详细讨论，其中：图1描绘了根据本公开的示例实施例的相控阵天线系统的组件的框图；图2描绘了根据本公开的示例实施例的毫米波RF移相器的组件的框图；图3描绘了根据本公开的示例实施例的毫米波RF移相器的传输线；图4描绘了根据本公开的示例实施例的毫米波RF移相器的传输线；图5描绘了根据本公开的示例实施例的图4中描绘的传输线的一部分的放大视图；图6描绘了根据本公开的示例实施例的毫米波RF移相器的传输线；图7描绘了根据本公开的示例实施例的图6中描绘的传输线的一部分的放大视图；图8描绘了根据本公开的示例实施例的毫米波RF移相器的示例实施方式的电路图；图9描绘了根据本公开的示例实施例的毫米波RF移相器的示例实施方式的电路图；图10描绘了根据本公开的示例实施例的毫米波RF移相器的差分放大器的电路图；图11描绘了根据本公开的示例实施例的毫米波RF移相器的巴伦的电路图；图12描绘了根据本公开的示例实施例的由毫米波RF移相器提供的相移的图形表示；图13描绘了根据本公开的示例实施例的用于控制毫米波RF移相器的操作的方法的流程图；以及图14描绘了根据本公开的示例实施例的控制设备的组件的框图。具体实施方式现在将详细参考实施例，实施例的一个或多个示例在附图中示出。每个示例都是通过对实施例的解释来提供的，而不是对本公开的限制。事实上，对于本领域的技术人员来说将显而易见的是，在不脱离本公开的范围或精神的情况下，可以对实施例进行各种修改和变化。例如，作为一个实施例的一部分示出或描述的特征可以与另一个实施例一起使用，以产生又一个实施例。因此，本公开的方面旨在覆盖这些修改和变化。本公开的示例方面针对毫米波RF移相器。基于毫米波的天线系统在非常高的频率(例如，15GHz以上)工作。这样的系统采用各种波束形成技术(例如，机械的和/或电气的)来控制毫米RF波的相位和振幅。以这种方式，可以操纵天线系统的辐射图案，而无需物理地移动天线系统的一个或多个天线元件。基于毫米波的传统天线系统包括具有传输线的RF移相器。具体而言，传统天线系统修改传输线的一个或多个参数(例如，电容和/或电感)，以改变在传输线上传播的毫米RF波的传播延迟(以及因此的相位)。本公开的毫米波RF移相器可以包括具有多个抽头的传输线。多个抽头可以沿着传输线彼此隔开。RF移相器可以包括多个开关设备。多个开关设备中的每个开关设备可以耦合在RF移相器的输入和多个抽头中的相应抽头之间。RF移相器可以包括可操作地耦合到多个开关设备的控制设备。在一些实施方式中，控制设备可以控制开关设备的操作，以选择性地将多个抽头之一耦合到RF移相器的输出。以这种方式，一个或多个控制设备可以调整传输线的电长度，以控制沿着传输线传播的RF信号的相移。在示例实施例中，多个开关设备可以包括第一多个开关设备和第二多个开关设备。多个第一开关设备中的每个第一开关设备可以选择性地耦合到传输线的相应抽头。例如，一个或多个控制设备可以被配置为一次仅向一个第一开关设备提供偏置信号。这样，一次只有一个第一开关设备可以耦合到传输线的相应抽头。以这种方式，一个或多个控制设备可以向第一开关设备提供偏置信号，当第一开关设备耦合到传输的相应抽头时，根据需要配置传输线的电长度，以提供在传输线上传播的RF信号的期望相移。此外，当第一开关设备耦合到相应抽头时，一个或多个控制设备可以向多个第二开关设备中相应第二开关设备提供控制信号，以选择性地将相应抽头耦合到RF移相器的输出。在一些实施方式中，可以修改传输线的形状，以最小化传输在集成电路或印刷电路板上占据的空间量。例如，在一些实施方式中，传输线可以是具有一个或多个弯曲的曲折传输线。在替代实施方式中，传输线可以本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种毫米波射频(RF)移相器，包括：/n输入；/n输出；/n传输线，耦合到所述输入，所述传输线具有多个抽头；/n多个开关设备，每个开关设备耦合在所述输出和所述多个抽头中的相应抽头之间；以及/n控制设备，可操作地耦合到所述多个开关设备，所述控制设备被配置为控制所述多个开关设备的操作，以选择性地将所述多个抽头之一耦合到所述输出，从而调整所述传输线的电长度，以控制在所述传输线上传播的RF信号的相移。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20190117 US 62/793,6031.一种毫米波射频(RF)移相器，包括：
输入；
输出；
传输线，耦合到所述输入，所述传输线具有多个抽头；
多个开关设备，每个开关设备耦合在所述输出和所述多个抽头中的相应抽头之间；以及
控制设备，可操作地耦合到所述多个开关设备，所述控制设备被配置为控制所述多个开关设备的操作，以选择性地将所述多个抽头之一耦合到所述输出，从而调整所述传输线的电长度，以控制在所述传输线上传播的RF信号的相移。


2.根据权利要求1所述的毫米波RF移相器，其中所述多个抽头沿着所述传输线的长度彼此隔开。


3.根据权利要求1所述的毫米波RF移相器，其中所述多个开关设备包括：
多个第一开关设备，每个第一开关设备耦合到所述多个抽头中的相应抽头；以及
多个第二开关设备，每个第二开关设备耦合在所述输出和相应第一开关设备之间。


4.根据权利要求3所述的毫米波RF移相器，其中所述多个第一开关设备中的每一个经由交流(AC)耦合耦合到所述多个抽头中的相应抽头。


5.根据权利要求3所述的毫米波RF移相器，其中所述多个第一开关设备中的每一个经由直流(DC)耦合耦合到所述多个抽头中的相应抽头。


6.根据权利要求3所述的毫米波RF移相器，其中所述控制设备被配置为：
向所述多个第一开关设备中的第一开关设备提供偏置信号，以将所述第一开关设备耦合到所述多个抽头中的抽头；以及
向所述多个第二开关设备中的相应第二开关设备提供控制信号，以将所述抽头耦合到所述RF移相器的输出。


7.根据权利要求1所述的毫米波RF移相器，其中所述RF信号的波长范围从大约0.5毫米到大约12毫米。


8.根据权利要求1所述的毫米波RF移相器，其中所述传输线是曲折传输线，所述曲折传输线在所述曲折传输线的第一端和所述曲折传输线的第二端之间具有一个或多个弯曲。


9.根据权利要求8所述的毫米波RF移相器，其中所述多个抽头沿着所述传输线彼此隔开，以使得与两个相邻抽头相关联的相移的差为大约5度。


10.一种相控阵天线系统，包括：
RF源，被配置为提供RF信号；
多个天线元件；以及
多个毫米波RF移相器，每个毫米波RF移相器包括：
输入，可耦合到RF源；
输出，可耦合到所述多个天线元件中的相应天线元件；
传输线，耦合到所述输入，所述传输线具有沿着所述传输线彼此隔开的多个抽头；
多个开关设备，每个开关设备耦合在所述输出和所述多个抽头中的相应抽头之间；
控制设备，可操作地耦合到所述多个开关...

【专利技术属性】
技术研发人员：S切尔切拉鲁，O帕若纳，
申请(专利权)人：以伊索电子股份有限公司名义经营的阿维科斯天线股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US