[发明专利]具有可控衰减的移相器和其控制方法在审

专利信息
申请号: 202211394731.X 申请日: 2022-11-07
公开(公告)号: CN116208109A 公开(公告)日: 2023-06-02
发明(设计)人: 亚当·埃里克·沃克斯;奥利弗·泰森;奥利维耶·克朗 申请(专利权)人: 恩智浦有限公司
主分类号: H03H7/18 分类号: H03H7/18;H03H7/24
代理公司: 中科专利商标代理有限责任公司 11021 代理人: 孙尚白;潘剑颖
地址: 荷兰埃因霍温高科*** 国省代码: 暂无信息
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摘要:
搜索关键词: 具有 可控 衰减 移相器 控制 方法
【说明书】:

公开一种具有可控衰减的移相器(100)和一种用于控制所述移相器的方法,所述移相器(100)包括串联耦合的多个传输线区段(120、220),其中每个所述传输线区段(120、220)包括衰减电路(130、230),所述衰减电路(130、230)可选择性地耦合在所述传输线区段(120、220)的信号线(126、222)与接地之间以选择性地衰减传播通过所述传输线区段(120、220)的信号。每个传输线区段(120、220)可在为传播通过所述传输线区段(120、220)的信号提供第一相移的第一配置与为传播通过所述传输线区段(120、220)的信号提供大于所述第一相移的第二相移的第二配置之间切换。

技术领域

本公开涉及一种具有可控衰减的移相器和一种用于控制所述移相器的方法。特别地但非排他地,本公开涉及具有可控相移和内置可控衰减的无源移相器。

背景技术

可通过改变构成传输线(TL)的每个单位区段的时间常数来实现基于TL的无源数字可控移相器。这些TL型移相器用在用于5G NR(新无线电)应用的波束成形架构中。

当阵列天线的振幅逐渐减小时,准确且高分辨率的振幅控制是至关重要的。在5G毫米波波束成形架构中,这通常通过可变增益放大器(VGA)或可控衰减器实现。衰减器与不希望的插入损耗相关联,而VGA为增大功率消耗的有源电流消耗装置。衰减器和VGA两者都会占据开销区域,从而产生更复杂的平面布置图。

发明内容

所附权利要求书中阐述了本公开的各方面。来自从属权利要求的特征的组合可以按需要与独立权利要求的特征进行组合,而不仅仅是按照权利要求书中所明确陈述的那样组合。

根据本公开的一方面,提供一种移相器,所述移相器包括串联耦合的多个传输线区段,其中每个所述传输线区段包括:

衰减电路,所述衰减电路可选择性地耦合在所述传输线区段的信号线与接地之间以选择性地衰减传播通过所述传输线区段的信号。

通过在多个传输线区段中的每一个中提供衰减步长,每单位区段的衰减可较小,并且移相器能够充当具有极佳线性和最小离差和对S11的最小影响的衰减器。当衰减器集成到移相器中时,当与常规衰减器相比时,不存在额外的区域开销和最小插入损耗。由于移相器是无源装置,因此与可变增益放大器的使用相比,功率消耗减少。

至少一个所述传输线区段可在为传播通过所述传输线区段的信号提供第一相移的第一配置与为传播通过所述传输线区段的信号提供大于所述第一相移的第二相移的第二配置之间切换。

因此,每个传输线区段可选择性地提供相移,并且可选择性地提供可独立于相移加以控制的衰减。

所述衰减电路可在信号线与接地之间提供第一电阻的第一配置与在信号线与接地之间提供不同于所述第一电阻的第二电阻的第二配置之间选择性地配置。

有利地,这使得衰减电路在耦合时能够取决于移相器的其它参数提供不同损耗,以例如补偿传输线区段中的其它损耗,由此使相位-增益最小化。

所述移相器可被配置成使得:当所述传输线区段被配置成用于提供所述第一相移时选择所述衰减电路的所述第一配置以用于衰减信号;并且当所述传输线区段被配置成用于提供所述第二相移时选择所述衰减电路的所述第二配置以用于衰减信号。

所述衰减电路可包括第一开关元件,所述第一开关元件用于将所述衰减电路选择性地耦合在所述信号线与接地之间。

在一些实施例中,所述第一开关元件还可提供固有电阻,由此提供用于减弱信号的电阻损耗而不需要任何额外电阻性元件。在其它实施例中,所述衰减电路可包括一个或多个额外电阻性元件。

所述衰减电路可至少另外包括:

电阻性元件,所述电阻性元件与所述第一开关元件串联耦合;

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