可擴展的極化測定相控陣收發器的制造方法

可擴展的極化測定相控陣收發器的制造方法
【專利摘要】一種極化測定收發器前端，包括：兩個接收通道，其被配置為接收來自天線的信號，每個接收通道對應于各自的極化，每個接收通道包括一個可變放大器和一個可變移相器；第一發射通道，其被配置為發送信號至天線，所述發射通道被連接到所述兩個接收通道中的一個接收通道的可變移相器，并包括一個可變放大器；以及發射/接收開關，其被配置為用于為信號在所述第一發射通道和所述兩個接收通道之間進行選擇，所述發射/接收開關包括一個當所述發射/接收開關處于接收狀態時將高阻抗添加至所述發射通道的四分之一波長傳輸線。
【專利說明】可擴展的極化測定相控陣收發器
[0001]相關申請信息
[0002]本申請要求于2012年12月28日登記的申請號為61/746，646的臨時申請的優先權，其內容通過引用包含于此。
【技術領域】
[0003]本發明涉及毫米波發射器和接收器，更具體地，涉及極化測定相控陣毫米波收發器。
【背景技術】
[0004]毫米波(_Wave)通信提供大帶寬、短波長、以及在灰塵和多霧的條件下工作的能力。因此_Wave系統對高數據率通信和高分辨成像應用是有吸引力的。這些特征可以通過雙極化通信的使用被進一步地支持，其中雙極化通信在具有降級清晰度的成像系統中是有優勢的。
[0005]當前集成的相控陣系統不支持雙極化通信，不足夠靈活以支持多應用，以及不能擴展到大量陣元。在_胃8%系統中，使用雙極化通信的非集成方案基于多個離散的電氣和機械模塊，并增加很大的重量和尺寸

【發明內容】

[0006]一種極化測定收發器前端，包括:兩個接收通道，其被配置為接收來自天線的信號，每個接收通道對應于各自的極化，每個接收通道包括一個可變放大器和一個可變移相器；第一發射通道，其被配置為發送信號至天線，所述發射通道被連接到所述兩個接收通道中的一個接收通道的可變移相器，并包括一個可變放大器；以及發射/接收開關，其被配置為用于為信號在所述第一發射通道和所述兩個接收通道之間進行選擇，所述發射/接收開關包括一個當所述發射/接收開關處于接收狀態時將高阻抗添加至所述發射通道的四分之一波長傳輸線。
[0007]—種極化測定相控陣收發器，包括:多個被配置為發射和接收信號的前端；第一功率合成器，其被配置為合成來自所述多個前端中的每個前端的第一接收通道的接收信號；以及第二功率合成器，其被配置為合成來自所述多個前端中的每個前端的第二接收通道的接收信號，并且還被配置為將發射信號分離至所述多個前端中的每個前端的發射通道。每個前端包括:兩個接收通道，其被配置為接收來自天線的信號，每個接收通道對應于各自的極化，每個接收通道包括一個可變放大器和一個可變移相器；第一發射通道，其被配置為發送信號至天線，所述發射通道被連接到所述兩個接收通道中的一個接收通道的可變移相器，并包括一個可變放大器；以及發射/接收開關，其被配置為用于為信號在所述第一發射通道和所述兩個接收通道之間進行選擇，所述發射/接收開關包括一個當所述發射/接收開關處于接收狀態時將高阻抗添加至所述發射通道的四分之一波長傳輸線。
[0008]一種極化測定相控陣收發器，包括:多個被配置為發射和接收與各自雙極化天線關聯的信號的前端；第一功率合成器，其被配置為合成來自所述多個前端中的每個前端的第一接收通道的接收信號；第二功率合成器，其被配置為合成來自所述多個前端中的每個前端的第二接收通道的接收信號，并且還被配置為將發射信號分離至所述多個前端中的每個前端的發射通道；以及信號分配網絡，其被配置為接受本振信號輸入并將所述本振信號重新發送至一個或多個其它極化測定相控陣收發器，并且還被配置為接受來自所述功率合成器的合成信號并將所述合成信號與來自一個或多個其它極化測定相控陣收發器的各自信號進行合成。每個前端包括:兩個接收通道，其被配置為接收來自天線的信號，每個接收通道對應于各自的極化，每個接收通道包括一個可變放大器和一個可變移相器；第一發射通道，其被配置為發送信號至天線，所述發射通道被連接到所述兩個接收通道中的一個接收通道的可變移相器，并包括一個可變放大器；以及發射/接收開關，其被配置為用于為信號在所述第一發射通道和所述兩個接收通道之間進行選擇，所述發射/接收開關包括一個當所述發射/接收開關處于接收狀態時將高阻抗添加至所述發射通道的四分之一波長傳輸線。
[0009]通過結合附圖理解以下示例性的實施例的詳細描述，本發明的這些和其它特征和優勢將顯而易見。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]本公開內容參考以下圖提供以下優選實施例的詳細描述，其中:
[0011]圖1是按照本發明原理的極化測定相控陣收發器的框圖；
[0012]圖2是按照本發明原理的極化測定相控陣前端的框圖；
[0013]圖3是按照本發明原理的低噪聲發射/接收開關的原理圖；
[0014]圖4是按照本發明原理的一組極化測定相控陣收發器之間的信號分配的框圖；
[0015]圖5是按照本發明原理的來自一組極化測定相控陣收發器的已接收信號合成的框圖；
[0016]圖6是按照本發明原理的用于多個極化測定相控陣前端的數字控制裝置框圖；
[0017]圖7是按照本發明原理的使用極化測定相控陣收發器的方法框圖/流程圖；
[0018]圖8是按照本發明原理的極化測定相控陣前端的備選實施例的框圖；
[0019]圖9是按照本發明原理的簡化的低噪聲發射/接收開關的原理圖。
【具體實施方式】
[0020]本發明的實施例提供毫米波(_Wave)相控陣收發器，其中，每個陣元允許同時接收兩種極化。所述收發器的發射部分使用雙極化天線能夠交替地發射每種極化。因此每個前端有兩個獨立的接收(RX)通道和一個具有兩個輸出的發射(TX)通道。一個開關轉換RX和TX模式。然而傳統的開關對性能有很大的影響，因為插入損耗直接增加RX噪音系數，此處描述的開關最小化對噪音系數的影響。
[0021]現參照附圖，其中相似的數字指相同或相似的單元，先參見圖1，圖1示出雙極化相控陣收發器100的總圖。所述收發器100包括多個雙極化前端102，每個雙極化前端102有一個能夠在兩種不同極化上發射和接收的附屬天線101。為達到這個目的，所述天線101可包括多個配置為接收和發射它們各自極化的物理接收/發射單元。一種示例天線101的具體設計可以是雙極化貼片天線。為簡化描述，此處開始的實施例將通過水平(H)和垂直(V)極化發射來描述，然而應該認識到任何適合的極化(包括左旋極化和右旋極化)可被替代使用。
[0022]每個前端102包括兩個接收鏈路104和一個發射鏈路106。當收發器100接收信號時，所述天線101產生到達前端102的各自已接收的極化信號。每個信號在抵達接收鏈路104前通過各自的H或V發射/接收開關108。所述接收鏈路104執行已接收信號的放大和移相，以下將更加詳細地描述。在此種方式中，所述前端102可執行波束控制以便有選擇地接收來自特定方向的抵達信號。
[0023]每個前端102的V接收鏈路104將其輸出提供至V功率合成器110，其中，V功率合成器110沿著垂直極化將來自不同前端102的每個前端的信號合成為單個接收信號。類似地，每個前端102的H接收鏈路104將其輸出提供至H功率合成器/分配器，其中，H功率合成器/分配器將所有的H-極化信號進行合成。所述功率合成器110和112將其各自合成的信號輸出至信號處理器114，其中，信號處理器114將接收到的信號轉換成一種合適的編碼和頻率以供后續使用。
[0024]在發射中，信號通道是相反的。發射信號由信號處理器114提供至H功率合并器/分配器112。在本實施例中，只使用了一路發射信號。本領域的普通技術人員應認識到所述發射信號可沿著H或V信號通道被等效提供。在本案中，H功率合成器/分配器112接收發射信號并將其分配至多個前端102中的每個前端102。此外，雖然已描述的實施例示出只有單個發射鏈路106，但是本發明原理還可被應用到具有能夠同時發射各自極化的2個完整發射鏈路的實施例。
[0025]被發射信號從接收鏈路104分支到發射鏈路106，其中，所述被發射信號通過一個或兩個發射/接收開關108的方式被放大并發送至天線101。應該認識到所述開關108可被配置為沿著單個極化或沿著兩個極化選擇性地發射信號。
[0026]在一個具體實施例中，收發器100可有16個射頻移相前端102。備選地，這可被設想為32個不同的接收鏈路104，歸類成2組(每組16個單元)一每種天線極化使用一組。
[0027]現參照圖2，圖2示出前端102的詳細視圖。如上所述，所述前端102有兩個接收通道104和一個發射通道106。所述接收通道根據波束控制參數通過低噪放大器204和可變放大器206放大已接收的極化信號。所述接收通道然后根據波束控制參數在可變移相器202中移相已放大的信號。所述前端102可根據本地存儲的參數或基于從外部控制模塊接收的信號提供所述可變放大器206和所述可變移相器202的數字控制。所述移相器202可以是無源的、雙向的、反射式的具有180度示例相位范圍的移相器。在發射通道和接收通道之間共享移相器202節省了相當多數量的面積。
[0028]如上所述，多個接收通道104中的一個接收通道104分離到發射通道106中。兩個開關208控制在給定時刻所述移相器202是用于發射還是接收。處于發射通道輸出端的另外兩個開關208確定使用何種極化來發射信號。
[0029]所述發射通道106通過開關208的方式接收來自多個接收通道104中的一個接收通道104的可變移相器202的信號。所述發射通道包括一個可變放大器210和一個功能類似于接收通道中的放大器的放大器212。被放大的信號傳遞給一個有源功率分配器214，其中，有源功率分配器214產生兩路發射信號，每路發射信號沿著一種極化。請注意可變放大器還可提供反相器的功能。每個通道需要360度的波束控制范圍，因此如果移相器202提供180度，那么需要另一個180度的離散步長。在本實施例中，該離散步長可通過所述可變放大器206和210提供。
[0030]移相器202，放大器206和210，以及開關208可由前端102數字化地控制。每種運行特性(如發射，接收，極化，移相，增益)通過一組數字控制裝置218定義。以下將更加詳細地描述，存儲器和邏輯單元可被包括在前端102中以提供不同運行模式之間的靈活切換。存儲多組預定義的控制位，然后將其應用到如整個系統所需的電路。
[0031]現參照圖3，圖3提供關于前端102區域的更多細節，其中，前端102連接發射通道106中的放大器214的輸出端、接收通道104中放大器204的輸入端，以及天線101。開關通過晶體管314觸發。當開關314關斷時，線性放大器的輸出端316(通過傳輸線307從電源318獲取電力)也被關斷，并且發射通道輸入端302是活動的。請注意所述發射通道輸入端302將在兩個開關208之間共享，允許發射通道輸入端302可饋入兩種輸出極化中的任意一種極化。開關控制裝置304開啟和關斷發射通道輸入端302，通過傳輸線307連接電源318，允許發射輸出端極化可控。在本實施例中，所述發射通道輸入端302接收有源功率分配器214的一個輸出。在該配置中，來自發射通道的輸入在輸出端322最大化遞送至天線101的功率。還提供直流偏置輸入302。
[0032]在接收模式中，開關314開啟，在發射通道106上呈現到地的低阻抗。四分之一波長傳輸線306轉換開關314的短路負載，使得發射通道106 (如從接收通道104以接收波長看到的)呈現高阻抗。在接收通道104中匹配來自低噪放大器204的輸入端被配置為當該端口活動時獲得可能的最低噪聲系數，以及當該端口不活動時呈現可能的最高阻抗。旁路電容器320在目標接收頻率處具有低串聯阻抗。
[0033]在發射模式中，開關314是關斷的。來自發射通道輸入端的信號通過在發射頻率處具有低串聯阻抗的旁路電容器310。發射信號通過與接收通道104公用的通道行進至天線輸出端322。
[0034]現參照圖4，圖4示出用于本振(LO)信號的信號分配器。為使得相控陣收發器芯片400適合更大的，可擴展的陣列，來自不同芯片400的LO信號需要以相干方式分配或合成。為此目的，給定收發器芯片的片上緩存將I路入LO信號402分配至2個不同的輸出端404。所述輸出端然后可在芯片400的陣列層級中依次連接到下一級。所述芯片400使用LO信號作為參考，并可根據信號頻率的需求修改所述LO信號。
[0035]現參照圖5，圖5示出用于具有已接收信號的中頻(IF)信號的信號合成。一組收發器芯片500線性地連接，每個芯片500將其已接收到的來自前端102的已接收信號502添加至前置的一個(多個)芯片500的輸出端504，以產生合成輸出506。用于信號分配的類似結構可用于發射信號。以此種方式，任意大數量的芯片可被連接以構成一個大規模的陣列。應該認識到增加芯片的數量會增加很多各自芯片之間的相位時延。然而，當提供波束控制參數時，位于每個前端102的移相器202補償該相位時延。
[0036]現參照圖6，圖6示出數字控制裝置218的示意圖。控制波束或在發射和接收之間切換包括改變提供至移相器202、可變放大器206和212、以及開關216的數字信號。在一個示例性實施例中，一個24位字控制給定前端102的全部參數，其中，單個芯片100上有16個此類前端102。雖然跨所有的芯片(潛在數千個)加載這些控制字是可能的，但是該加載會花費相當數量的時間并減慢系統的響應性。
[0037]為解決該問題，所有可能的波束配置和相應的參數可以片上方式存儲在數字控制裝置218的存儲器602中。一種集中的片外控制裝置然后可向每個芯片100發送一條指令，其中該指令僅包括一個指針，其指向存儲器602中存儲的波束控制寄存器606內與該芯片100配置相對應的位置。數字控制裝置218接收該指令，并且處理器604找到合適的配置參數，將該參數應用到芯片100上的各自裝置。在本示例實施例中，具有存儲在寄存器606中的32種波束方向和約2000個不同的寄存器表項，需要I兆或更多的存儲來存儲全部的相關波束參數。
[0038]芯片100的數字控制裝置可并行地實現，其中，每個芯片100沿著各自的通信線路發送信號，可串行地實現，其中，每個芯片100的指令沿著芯片100的串行鏈路發送，或可以分層的分布方式實現。例如，每個芯片100可接收指令并將該指令分發到一組其它芯片100，進一步按照分層向下分發。該分發重復直到所有的芯片100已經接收到合適的波束成形指令。
[0039]現參照圖7，圖7提供一種用于控制雙極化相控陣收發器的方法。如上所述，控制可在中心位置或分布式地執行。方框702根據波束控制參數配置每個前端的移相器。該參數通常包括每個芯片100中的每個前端102的相移，并提供連續信號間的時延，以便在特定方向上提高陣列的增益。
[0040]方框704為陣列選擇發射或接收模式。如上所述，該選擇包括開關216的設置以導致信號通過接收通道104或發射通道106。如果選擇發射模式，那么方框706根據波束控制參數配置發射放大器210。方框708使用開關216選擇用于發射的極化。本實施例只選擇一種極化用于傳輸，同時允許接收兩種極化信號。方框710然后使用合適的波束控制發射來自前端102的信號。如果選擇接收模式，那么方框712根據波束控制參數配置接收放大器206。方框714然后沿著兩種極化接收信號，使用兩個不同的接收通道104來處理所述信號。
[0041]所屬【技術領域】的技術人員知道，本發明的各個方面可以實現為系統、方法或計算機程序產品。因此，本發明的各個方面可以具體實現為以下形式，即:完全的硬件實施方式、完全的軟件實施方式(包括固件、駐留軟件、微代碼等)，或硬件和軟件方面結合的實施方式，這里可以統稱為“電路”、“模塊”或“系統”。此外，在一些實施例中，本發明的各個方面還可以實現為在一個或多個計算機可讀介質中的計算機程序產品的形式，該計算機可讀介質中包含計算機可讀的程序代碼。
[0042]可以采用一個或多個計算機可讀介質的任意組合。計算機可讀介質可以是計算機可讀信號介質或者計算機可讀存儲介質。計算機可讀存儲介質例如可以是一但不限于——電、磁、光、電磁、紅外線、或半導體的系統、裝置或器件，或者任意以上的組合。計算機可讀存儲介質的更具體的例子(非窮舉的列表)包括:具有一個或多個導線的電連接、便攜式計算機盤、硬盤、隨機存取存儲器(RAM)、只讀存儲器(ROM)、可擦式可編程只讀存儲器(EPR0M或閃存)、光纖、便攜式緊湊盤只讀存儲器(CD-ROM)、光存儲器件、磁存儲器件、或者上述的任意合適的組合。在本文件中，計算機可讀存儲介質可以是任何包含或存儲程序的有形介質，該程序可以被指令執行系統、裝置或者器件使用或者與其結合使用。[0043]計算機可讀的信號介質可以包括在基帶中或者作為載波一部分傳播的數據信號，其中承載了計算機可讀的程序代碼。這種傳播的數據信號可以采用多種形式，包括——但不限于——電磁信號、光信號或上述的任意合適的組合。計算機可讀的信號介質還可以是計算機可讀存儲介質以外的任何計算機可讀介質，該計算機可讀介質可以發送、傳播或者傳輸用于由指令執行系統、裝置或者器件使用或者與其結合使用的程序。
[0044]計算機可讀介質上包含的程序代碼可以用任何適當的介質傳輸，包括一但不限于一無線、有線、光纜、RF等等，或者上述的任意合適的組合。
[0045]可以以一種或多種程序設計語言的任意組合來編寫用于執行本發明操作的計算機程序代碼，所述程序設計語言包括面向對象的程序設計語言一諸如Java、Smalltalk、C++等，還包括常規的過程式程序設計語言一諸如“C”語言或類似的程序設計語言。程序代碼可以完全地在用戶計算機上執行、部分地在用戶計算機上執行、作為一個獨立的軟件包執行、部分在用戶計算機上部分在遠程計算機上執行、或者完全在遠程計算機或服務器上執行。在涉及遠程計算機的情形中，遠程計算機可以通過任意種類的網絡一一包括局域網(LAN)或廣域網(WAN)—連接到用戶計算機，或者，可以連接到外部計算機(例如利用因特網服務提供商來通過因特網連接)。
[0046]下面將參照根據本發明實施例的方法、裝置(系統)和計算機程序產品的流程圖和/或框圖描述本發明。應當理解，流程圖和/或框圖的每個方框以及流程圖和/或框圖中各方框的組合，都可以由計算機程序指令實現。這些計算機程序指令可以提供給通用計算機、專用計算機或其它可編程數據處理裝置的處理器，從而生產出一種機器，使得這些計算機程序指令在通過計算機或其它可編程數據處理裝置的處理器執行時，產生了實現流程圖和/或框圖中的一個或多個方框中規定的功能/動作的裝置。
[0047]也可以把這些計算機程序指令存儲在計算機可讀介質中，這些指令使得計算機、其它可編程數據處理裝置、或其它設備以特定方式工作，從而，存儲在計算機可讀介質中的指令就產生出包括實現流程圖和/或框圖中的一個或多個方框中規定的功能/動作的指令的制造品。
[0048]也可以把計算機程序指令加載到計算機、其它可編程數據處理裝置、或其它設備上，使得在計算機、其它可編程裝置或其它設備上執行一系列操作步驟，以產生計算機實現的過程，從而使得在計算機或其它可編程裝置上執行的指令提供實現流程圖和/或框圖中的一個或多個方框中規定的功能/動作的過程。
[0049]附圖中的流程圖和框圖顯示了根據本發明的多個實施例的系統、方法和計算機程序產品的可能實現的體系架構、功能和操作。在這點上，流程圖或框圖中的每個方框可以代表一個模塊、程序段或代碼的一部分，所述模塊、程序段或代碼的一部分包含一個或多個用于實現規定的邏輯功能的可執行指令。也應當注意，在有些作為替換的實現中，方框中所標注的功能也可以以不同于附圖中所標注的順序發生。例如，兩個連續的方框實際上可以基本并行地執行，它們有時也可以按相反的順序執行，這依所涉及的功能而定。也要注意的是，框圖和/或流程圖中的每個方框、以及框圖和/或流程圖中的方框的組合，可以用執行規定的功能或動作的專用的基于硬件的系統來實現，或者可以用專用硬件與計算機指令的組合來實現。
[0050]在說明書中對本發明原理的“一個實施例”或“某一實施例”的參考，以及其它變體指描述的與實施例有關聯的特定特征，結構，特點等包含在本發明原理的至少一個實施例中。因此，出現在整個說明書的不同地方的術語“一個實施例”或“某一實施例”，以及任意其它變體不必指同一實施例。
[0051]應當認識到以下使用的任何一個“/”，“和/或”，以及“至少一個”(例如，對于“A/B”，“A和/或B”以及“A和B中至少一個”)目的是包括只選擇第一個列出的選項(A)，或只選擇第二個列出的選項(B)，或選擇2個選項(A和B)。如進一步的示例，對于“A，B，和/或C”和“A，B, C中至少一個”，該術語目的是包括只選擇第一個列出的選項(A)，或只選擇第二個列出的選項(B)，或只選擇第三個列出的選項(C)，或只選擇第一個和第二個列出的選項(A和B)，或只選擇第一個和第三個列出的選項(A和C)，或只選擇第二個和第三個列出的選項(B和C)，或選擇所有三個選項(A和B和C)。可以擴展到同樣的許多列出條目，對本領域和相關領域的普通技術人員來說這是顯而易見的。
[0052]現參照圖8，圖8示出具有2個獨立發射通道106的備選前端802。雖然該實施例類似于圖2給出的實施例，但是區別在于兩條通道包括一個用于各自極化的發射通道。由于每個通道現在有專用的極化，因此分配器214未包含在其中。現參照圖9，圖9示出通用形式的開關208。晶體管314控制所述開關208是運行在發射模式還是接收模式。在發射模式中，所述開關314是斷開的，并且來自放大器214的發射輸入通過在發射頻率處具有低阻抗的傳輸線502抵達天線輸出端322。第二傳輸線504具有為最小化噪聲所選擇的長度。在接收模式中，開關314是閉合的。傳輸線306在接收頻率處具有高阻抗，使得已接收信號傳遞到接收放大器204。
[0053]已描述可擴展極化測定相控陣收發器和使用所述極化測定相控陣收發器的方法的優選實施例(其旨在示例而非限制)，請注意根據上述啟示本領域的技術人員可進行多種修改和變化。因此應該理解在由所附權利要求書規定的本發明范圍內可對公開的特定實施例進行改動。至此，已經根據專利法所需的特性和細節描述了本發明的各個方面，在所附權利要求書中闡述了所要求權利并期望得到專利證書的保護。
【權利要求】
1.一種極化測定收發器前端，包括: 兩個接收通道，其被配置為接收來自天線的信號，每個接收通道對應于各自的極化，每個接收通道包括一個可變放大器和一個可變移相器； 第一發射通道，其被配置為發送信號至天線，所述發射通道被連接到所述兩個接收通道中的一個接收通道的可變移相器，并包括一個可變放大器；以及 發射/接收開關，其被配置為用于為信號在所述第一發射通道和所述兩個接收通道之間進行選擇，所述發射/接收開關包括一個當所述發射/接收開關處于接收狀態時將高阻抗添加至所述發射通道的四分之一波長傳輸線。
2.根據權利要求1所述的極化測定收發器前端，還包括一個被配置為用于為發射選擇極化的發射極化開關。
3.根據權利要求2所述的極化測定收發器前端，其中，發射極化切換裝置連接到所述發射/接收開關。
4.根據權利要求1所述的極化測定收發器前端，還包括一個被配置為將設置提供給所述可變移相器、所述可變放大器和所述發射/接收開關的數字控制裝置。
5.根據權利要求1所述的極化測定收發器前端，還包括一個被配置為發送信號至天線的第二發射通道，所述發射通道被連接到未連接到所述第一發射通道的接收通道的可變移相器，所述發射通道包括一個可變放大器。
6.根據權利要求5所述的極化測定收發器前端，其中，所述第一和第二發射通道對應于各自的正交發射極化。
7.一種極化測定相控陣收發器，包括: 多個被配置為發射和接收信號的前端，每個前端包括: 兩個接收通道，其被配置為接收來自天線的信號，每個接收通道對應于各自的極化，每個接收通道包括一個可變放大器和一個可變移相器； 第一發射通道，其被配置為發送信號至天線，所述發射通道被連接到所述兩個接收通道中的一個接收通道的可變移相器，并包括一個可變放大器；以及 發射/接收開關，其被配置為用于為信號在所述第一發射通道和所述兩個接收通道之間進行選擇，所述發射/接收開關包括一個當所述發射/接收開關處于接收狀態時將高阻抗添加至所述發射通道的四分之一波長傳輸線； 第一功率合成器，其被配置為合成來自所述多個前端中的每個前端的第一接收通道的接收信號；以及 第二功率合成器，其被配置為合成來自所述多個前端中的每個前端的第二接收通道的接收信號，并且還被配置為將發射信號分離至所述多個前端中的每個前端的發射通道。
8.根據權利要求7所述的極化測定相控陣收發器，還包括多個雙極化天線，每個雙極化天線關聯到各自的前端。
9.根據權利要求7所述的極化測定相控陣收發器， 還包括一個被配置為用于為發射選擇極化的發射極化開關。
10.根據權利要求9所述的極化測定相控陣收發器，其中，發射極化切換裝置連接到所述發射/接收開關。
11.根據權利要求1所述的極化測定相控陣收發器，還包括一個被配置為將設置提供給所述可變移相器、所述可變放大器和所述發射/接收開關的數字控制裝置。
12.根據權利要求11所述的極化測定相控陣收發器，其中，所述數字控制裝置包括一個波束配置寄存器，其存儲用于對應于預定波束方向的所述設置中的每個設置的值。
13.根據權利要求7所述的極化測定相控陣收發器，其中，每個前端進一步包括一個被配置為發送信號至各自天線的第二發射通道，所述發射通道被連接到未連接到所述第一發射通道的接收通道的可變移相器，所述發射通道包括一個可變放大器。
14.根據權利要求13所述的極化測定相控陣收發器，其中，所述第一和第二發射通道對應于各自的正交發射極化。
15.根據權利要求7所述的極化測定相控陣收發器，還包括一個被配置為接受本振信號輸入并將所述本振信號重新發送至一個或多個其它極化測定相控陣收發器的信號分配網絡。
16.根據權利要求7所述的極化測定相控陣收發器，還包括一個被配置為接受來自所述功率合成器的合成信號，并將所述合成信號與來自一個或多個其它極化測定相控陣收發器的各自信號進行合成的信號分配網絡。
17.一種極化測定相控陣收發器，包括: 多個被配置為發射和接收與各自雙極化天線關聯的信號的前端，每個前端包括: 兩個接收通道，其被配置為接收來自天線的信號，每個接收通道對應于各自的極化，每個接收通道包括一個可變放大器和一個可變移相器； 第一發射通道，其被配置為發送信號至天線，所述發射通道被連接到所述兩個接收通道中的一個接收通道的可變移相器，并包括一個可變放大器；以及 發射/接收開關，其被配置為用于為信號在所述第一發射通道和所述兩個接收通道之間進行選擇，所述發射/接收開關包括一個當所述發射/接收開關處于接收狀態時將高阻抗添加至所述發射通道的四分之一波長傳輸線； 第一功率合成器，其被配置為合成來自所述多個前端中的每個前端的第一接收通道的接收信號； 第二功率合成器，其被配置為合成來自所述多個前端中的每個前端的第二接收通道的接收信號，并且還被配置為將發射信號分離至所述多個前端中的每個前端的發射通道；以及 信號分配網絡，其被配置為接受本振信號輸入并將所述本振信號重新發送至一個或多個其它極化測定相控陣收發器，并且還被配置為接受來自所述功率合成器的合成信號并將所述合成信號與來自一個或多個其它極化測定相控陣收發器的各自信號進行合成。
18.根據權利要求17所述的極化測定相控陣收發器，還包括一個被配置為用于為發射選擇極化的發射極化開關
19.根據權利要求18所述的極化測定相控陣收發器，其中，發射極化切換裝置連接到所述發射/接收開關。
20.根據權利要求17所述的極化測定相控陣收發器，還包括一個被配置為將設置提供給所述可變移相器、所述可變放大器和所述發射/接收開關的數字控制裝置。
【文檔編號】H04B1/38GK103916154SQ201310506963
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2013年10月24日 優先權日:2012年12月28日
【發明者】H·A·安斯潘, M·費里斯, A·S·納塔拉詹, B·D·帕克, J-O·普盧沙爾, S·K·雷諾茲, M·A·桑度萊努, A·V·伽西亞 申請人:國際商業機器公司