【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】多模式相控阵列元件
[0001]本公开总体上涉及电子器件，并且更具体地涉及射频
(RF)
发射器和接收器
。
技术介绍
[0002]无线通信设备和技术变得越来越普遍
。
无线通信设备一般发射和接收通信信号
。
通信信号典型地由各种不同的组件和电路处理
。
在一些现代通信系统中，可以在一个或多个方向上形成和操纵通信波束
。
一种类型的波束控制系统使用所谓的相控阵列或相控阵列天线系统
。
相控阵列可以使用多个不同的元件和天线，其中每个元件可以处理在相位上偏移一定量的发射和
/
或接收信号，导致相控阵列系统的不同元件处理发射和
/
或接收信号的轻微相移版本
。
相控阵列系统可以产生窄的
、
可操纵的
、
高功率的通信波束
。
相控阵列天线系统也可构成大规模多输入多输出
(MIMO)
系统的一部分
。
技术实现思路
[0003]在所附权利要求的范围内的系统
、
方法和设备的各种实施方式各自具有若干个方面，其中没有一个单独负责本文所描述的期望属性
。
在不限制所附权利要求的范围的情况下，本文描述了一些突出的特征
。
[0004]本说明书中描述的主题的一个或多个实施方式的细节在附图和以下说明中阐述
。
根据说明
、>附图和权利要求，其他特征
、
方面和优点将变得显而易见
。
注意，下图的相对尺寸可能未按比例绘制
。
[0005]本公开的一个方面提供了一种相控阵列元件，其包括具有多个放大器路径的发射部分，每个放大器路径具有驱动器放大器和功率放大器；第一变压器和第二变压器，该第一变压器耦合到多个放大器路径中的第一放大器路径中的功率放大器，该第二变压器耦合到多个放大器路径中的第二放大器路径中的功率放大器，第一变压器和第二变压器中的每一者的次级绕组通过公共变压器段耦合在一起；发射移相器，可切换地耦合到多个放大器路径；接收部分，耦合到第二变压器，该接收部分具有接收路径，该接收路径具有低噪声放大器
(LNA)
；以及接收移相器，耦合到
LNA。
[0006]本公开的另一方面提供了一种用于处理毫米波通信信号的方法，包括将通信信号选择性地放大到多个功率电平中的一个功率电平以用于传输，并且控制可变电容以在放大到一个功率电平时维持频率响应
。
[0007]本公开的另一方面提供了一种设备，包括用于将毫米波通信信号选择性地放大到多个功率电平中的一个功率电平以用于传输的部件；用于选择性地将所放大的通信信号进行组合以用于传输的部件；以及用于在针对多个功率电平中的每个功率电平进行选择性地放大时选择性地维持频率响应的部件
。
[0008]本公开的另一方面提供了一种相控阵列元件，包括：发射移相器；多个发射路径；多个开关，被配置为将发射移相器选择性地耦合到多个发射路径的输入端；可变电容器，包括第一端子和第二端子，该第一端子耦合到多个开关与发射移相器之间的节点，该第二端
子耦合到地；接收部分，耦合到发射路径中的一个或多个发射路径的输出端，该接收部分包括至少第一接收路径，该第一接收路径包括低噪声放大器
(LNA)
；以及接收移相器，耦合到
LNA。
附图说明
[0009]在附图中，除非另有指示，否则在各个视图中，相同的附图标记指代相同的部件
。
对于具有字母字符名称
(
诸如“102a”或“102b”)
的附图标记，字母字符名称可以区分出现在同一附图中的两个相似的部分或元件
。
当预期附图标记涵盖所有附图中具有相同附图标记的所有部件时，可以省略附图标记的字母字符名称
。
[0010]图1是示出与无线通信系统通信的无线设备的示意图
。
[0011]图
2A
是其中可以实施本公开的示例性技术的无线设备的框图
。
[0012]图
2B
是其中可以实施本公开的示例性技术的无线设备的框图
。
[0013]图
2C
是更详细地示出图
2B
的组件中的一些组件的框图
。
[0014]图3是根据本公开的示例性实施例的相控阵列元件的框图
。
[0015]图
4A
是根据本公开的示例性实施例的具有
1x8
相控阵列的毫米波
(mmW)
模块的框图
。
[0016]图
4B
是根据本公开的示例性实施例的具有
1x4
相控阵列的毫米波
(mmW)
模块的框图
。
[0017]图5是根据本公开的一个示例性实施例的在
HP TX
模式下配置的相控阵列元件的框图
。
[0018]图6是根据本公开的一个示例性实施例的在
LP TX
模式下配置的相控阵列元件的框图
。
[0019]图7是根据本公开的示例性实施例在
RX
模式下配置的相控阵列元件的框图
。
[0020]图8是根据本公开的示例性实施例的相控阵列元件的框图
。
[0021]图9是根据本公开的示例性实施例的相控阵列元件的框图
。
[0022]图
10A、
图
10B、
图
10C
和图
10D
是图示根据本公开的示例性实施例的毫米波
RF
模块的框图
。
[0023]图
11
是描述信号放大方法的操作示例的流程图
。
[0024]图
12
是信号放大的装置的功能性框图
。
具体实施方式
[0025]本文所使用的“示例性”一词意指“用作示例
、
实例或说明”本文描述为“示例性”的任何方面不一定被解释为比其他方面更优选或更有利
。
[0026]在使用相控阵列天线系统的通信系统中，可能期望将可以耦合到相控阵列天线的相控阵列元件的数目标准化，使用单个射频集成电路
(RFIC)
支持多种功率输出配置，和
/
或使用单个
RFIC
模块支持多种设备类型，诸如用户设备
(UE)
和客户驻地设备
(CPE)。
还可能期望消除
RFIC
与天线或天线阵列之间的功率组合器
。
[0027]期望在不损害关键性能指标
(KPI)
的情况下降低本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.
一种相控阵列元件，包括：发射部分，具有多个放大器路径，每个放大器路径具有驱动器放大器和功率放大器；第一变压器和第二变压器，所述第一变压器耦合到所述多个放大器路径中的第一放大器路径中的所述功率放大器，所述第二变压器耦合到所述多个放大器路径中的第二放大器路径中的所述功率放大器，所述第一变压器和所述第二变压器中的每一者的次级绕组通过公共变压器段耦合在一起；发射移相器，可切换地耦合到所述多个放大器路径；接收部分，耦合到所述第二变压器，所述接收部分具有接收路径，所述接收路径具有低噪声放大器
(LNA)
；以及接收移相器，耦合到所述
LNA。2.
根据权利要求1所述的相控阵列元件，其中所述第二变压器的所述次级绕组通过凸块过渡耦合到天线元件
。3.
根据权利要求1的相控阵列元件，其中所述相控阵列元件位于毫米波集成电路
(mmWIC)
上
。4.
根据权利要求1所述的相控阵列元件，其中多个相控阵列元件位于毫米波集成电路
(mmWIC)
上，并且耦合到相应天线的相控阵列元件的数目少于所述多个相控阵列元件的总数
。5.
根据权利要求1所述的相控阵列元件，其中所述相控阵列元件被配置为将所述第一放大器路径中的所述功率放大器的输出与所述第二放大器路径中的所述功率放大器的输出进行组合，并且将所组合的输出提供给天线元件
。6.
根据权利要求1所述的相控阵列元件，其中所述第一变压器还包括三级绕组，并且所述第二变压器包括三级绕组，所述第一变压器的所述三级绕组耦合到终端阻抗，所述第二变压器的所述三级绕组耦合到所述
LNA。7.
根据权利要求1所述的相控阵列元件，其中所述第一放大器路径被禁用，所述第二放大器路径被启用并且被耦合到天线元件，并且所述公共变压器段被耦合到系统地
。8.
根据权利要求1所述的相控阵列元件，其中所述第一放大器路径和所述第二放大器路径均被启用，并且所述公共变压器段被配置为将所述第一放大器路径和所述第二放大器路径的所述功率进行组合
。9.
根据权利要求1所述的相控阵列元件，其中所述发射部分还包括可变电容，所述可变电容被配置为维持第一发射模式和第二发射模式的频率响应
。10.
根据权利要求1所述的相控阵列元件，其中所述第一放大器路径和所述第二放大器路径被配置为提供基本上相等的功率电平
。11.
根据权利要求1所述的相控阵列元件，其中所述第一放大器路径和所述第二放大器路径被配置为提供不同的功率电平
。12.
根据权利要求
10
所述的相控阵列元件，其中所述第一放大器路径和所述第二放大器路径一起被配置为提供比单独的所述第一放大器路径和所述第二放大器路径中的任一者高大约
3dB
的功率电平
。13.
根据权利要求1所述的相控阵列元件，其中所述第一放大器路径被配置为提供比由所述第二放大器路径提供的功率电平高大约
3dB
的输出
。
14.
根据权利要求1所述的相控阵列元件，还包括开关，所述开关被配置为将所述公共变压器段可切换地耦合到系统地，其中所述第一变压器
、
所述第二变压器和所述公共变压器段被配置为：当所述第一放大器路径和所述第二放大器路径被启用并且所述开关不导通时，通过电压组合将所述第一放大器路径和所述第二放大器路径的功率进行组合
。15.
根据权利要求1所述的相控阵列元件，还包括开关，所述开关被配置为将所述公共变压器段的第一部分与所述公共变压器段的第二部分进行可切换地耦合，所述公共变压器段的所述第一部分耦合到所述第一变压器，所述公共变压器段的所述第二部分耦合到所述第二变压器，其中所述第一变压器
、
所述第二变压器和所述公共变压器段被配置为：当所述第一放大器路径和所述第二放大器路径被启用并且所述开关导通时，通过电流组合来将所述第一放大器路径和所述第二放...
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