无线电信号的传输和/或接收

技术领域

本公开的实施例涉及无线电信号的传输和/或接收。

背景技术

无线电传输器、无线电接收器和无线电收发器很复杂。

期望将传输器/接收器分离成彼此远离的模块。

但是，由于它们的复杂性，这并不容易。

发明内容

根据各种但并不一定是所有的实施例，提供了一种远程天线单元，包括：

至少一个天线，被配置为使能在数字信号与无线电信号之间进行转换；

外部数字接口，用于提供数字信号；

用于取决于至少一个参数的测量来适配天线性能的部件。

在一些但并不一定是所有的示例中，数字信号在不通过数模转换器的情况下从外部数字接口被提供给天线，或者

数字信号在不通过模数转换器的情况下从天线被提供给外部数字接口。

在一些但并不一定是所有的示例中，远程天线单元在外部数字接口与天线之间仅包括无源组件。

在一些但并不一定所有的示例中，外部数字接口是电物理互连或光物理互连。

在一些但并不一定是所有的示例中，远程天线单元被配置为在外部数字接口与天线之间传送作为恒定幅度脉宽调制信号的数字信号。

在一些但并不一定是所有的示例中，远程天线单元包括用于对至少一个参数的测量的部件以及用于取决于至少一个参数的测量来进行天线的适配的部件。

在一些但并不一定所有的示例中，测量是指示天线性能的取决于电场的测量。

在一些但并不一定所有的示例中，天线是微带天线。

在一些但并不一定所有的示例中，天线被配置用于窗口安装。

在一些但并不一定所有的示例中，远程天线单元包括多个天线，其中每个天线被类似地配置为使能在单天线数字信号与无线电信号之间的转换，并且其中外部数字接口被配置为提供多天线数字信号，远程天线单元还包括用于在多个并行单天线数字信号与多天线数字信号之间进行转换的部件。

在一些但并不一定所有的示例中，远程天线单元包括用于控制天线的复阻抗的部件。

在一些但并不一定所有的示例中，远程天线单元包括电子带隙可调谐结构。

在一些但并不一定所有的示例中，系统包括远程天线单元和远程调制单元，其中远程调制单元包括：

用于提供数字符号的第一外部数字接口；

第二外部数字接口，用于在远程调制单元与远程天线单元之间提供经调制的数字信号作为数字信号；

用于在数字符号与经调制的数字信号之间进行转换的部件。

在一些但并不一定所有的示例中，用于在数字符号和经调制的数字信号之间进行转换的部件使用码本在多个符号和对应的经调制信号之间进行转换。

在一些但并不一定所有的示例中，对应的经调制信号是恒定幅度的、经脉冲宽度调制和脉冲位置调制的数字信号。

取决于至少一个参数的测量来适配天线的性能允许天线成功地操作在不同的环境中。这允许远程天线单元是移动的并且被不同地定位。外部数字接口通过不同的互连实现可靠的通信。

根据各种但并不一定所有的实施例，提供了一种远程调制单元，包括：

第一外部数字接口，用于提供数字符号；

第二外部数字接口，用于在远程调制单元与远程天线单元之间提供经调制的数字信号作为数字信号；以及

用于在数字符号和经调制的数字信号之间进行转换的部件。

其中在数字符号和经调制的数字信号之间进行转换的部件使用码本在多个符号和对应的已调制信号之间进行转换。

根据各种但并不一定所有的实施例，提供了一种远程天线单元，包括：

至少一个天线；

滤波器部件，用于在数字信号与无线电信号之间进行转换以用于传输；

外部数字接口，用于提供数字信号；

用于取决于至少一个参数的测量来适配天线性能的部件。

根据各种但并不一定所有的实施例，提供了如所附权利要求中要求保护的示例。

附图说明

现在将参考附图描述一些示例实施例，其中：

图1示出了本文所述主题的示例实施例；

图2示出了本文所述主题的另一示例实施例；

图3A示出了本文所述主题的另一示例实施例；

图3B示出了本文所述主题的另一示例实施例；

图4A示出了本文所述主题的另一示例实施例；

图4B示出了本文所述主题的另一示例实施例；

图4C示出了本文所述主题的另一示例实施例；

图5A示出了本文所述主题的另一示例实施例；

图5B示出了本文所述主题的另一示例实施例；

图5C示出了本文所述主题的另一示例实施例；

图6示出了本文描述的主题的另一示例实施例。

具体实施方式

图1图示了装置10的示例。在该示例中，装置10是远程天线单元10。

装置10包括：至少一个天线12，被配置为在数字信号5和无线电信号7之间进行转换；外部数字接口14，用于提供数字信号5；控制电路系统16，被配置为取决于至少一个参数的测量来适配天线12的性能。

数字接口是外部的，因为它为数字信号提供了装置10外部的接口。

装置可以作为传输器、作为接收器或作为传输器和接收器(收发器)来操作。

当作为传输器操作时，天线12被配置为将外部输入到外部数字接口14的接收到的数字信号5转换成传输的无线电信号7或实现该转换。在该示例中，数字信号5可以从外部数字接口14被提供给天线12，而不需要数模有源组件或放大。

当作为接收器操作时，天线12被配置为实现接收到的无线电信号7到数字信号5的转换。在一些但并不一定所有的示例中，从外部数字接口14外部地输出数字信号5。在该示例中，数字信号5可以从天线12被提供给外部数字接口14，而无需诸如模数转换器(ADC)的模数有源组件。

在一些示例中，远程天线单元10可以在外部数字接口14与天线12之间仅包括无源组件。无源组件的示例是诸如带通滤波器或低通滤波器的滤波器。一个选项可以是添加用于传输的放大器以增加传输功率，和/或添加用于接收的放大器以提高灵敏度。

低通或带通滤波抑制谐波频率。按照傅立叶分解，数字信号(平方)由谐波相关正弦波的加权和而构成。适当的滤波抑制谐波，并保持将数字信号转换为模拟信号的基频。

当天线12是频带选择性的(包括低通或带通滤波器功能)时，天线将数字信号转换为提供数字到模拟转换形式的模拟信号。

天线12固有地提供低通或带通滤波，或者包括提供低通或带通滤波的滤波器。

在该示例中，无线电信号7经由空中接口进行通信，而数字信号经由外部数字接口14处的物理互连来进行通信。在至少一些示例中，外部数字接口14是电物理互连或光物理互连。光物理互连可以例如被用于中/远距离。外部数字接口14可以例如被配置为传送具有大于1GHz或者甚至大于10GHz的带宽的数字信号。作为奈奎斯特原理，带宽与采样频率相联系。

图2图示了系统30中的装置10。

系统30包括如本专利申请中所述的远程天线单元10和远程调制单元20。

在该示例中，远程调制单元20包括：

第一外部数字接口22，用于提供数字符号3；

第二外部数字接口24，用于提供经调制的数字信号作为数字信号5；以及调制部件26，用于在数字符号3与经调制的数字信号(数字信号5)之间进行转换。

远程天线单元10可以作为传输器、作为接收器或作为传输器和接收器(收发器)来操作。

当作为传输器操作时，第一外部数字接口22接收数字符号3作为输入。调制部件26被配置为通过调制来将数字符号3转换为从第二外部数字接口24输出的经调制的数字信号，作为数字信号5。数字信号5经由物理互连32而被传输到远程天线单元10。

当作为接收器操作时，数字信号5可以经由到远程天线单元10的物理互连32来在第二外部数字接口24处被接收。调制部件26被配置为通过解调来将作为数字信号5接收的经调制的数字信号转换为数字符号3。第一外部数字接口22将数字符号3作为输出传输。

在至少一些示例中，用于在数字符号3和经调制的数字信号(数字信号5)之间进行转换的调制部件26是编码器，并且使用码本28(例如脉冲码本)来在多个RF周期和对应的经调制信号之间进行转换。一个RF周期可以由脉冲流表示。对应的经调制信号可以例如是恒定幅度的、经脉冲宽度调制的信号。对应的经调制信号可以例如是恒定幅度、经脉冲宽度调制和脉冲位置调制的信号。每个RF周期可以存在多个脉冲。在一些示例中，远程天线单元10可以包括在外部数字接口14与天线12之间的滤波器(例如，带通滤波器或低通滤波器)，该滤波器操作为重构滤波器以作为数模功能以用于天线处的传输。

因此，在一些示例中，在外部数字接口14和天线12之间传送的数字信号5是恒定幅度、经脉冲宽度调制的信号。

远程调制单元20不是特定于频率的。

图3A图示了天线12的示例。在该示例中，天线12是贴片天线，例如微带天线。在该示例中，天线12包括通过电介质基板46与导电接地平面44隔开的一个或多个导电天线元件42。

图3B图示了天线12的示例。在该示例中，天线12被配置为表面安装在平坦表面上。该平坦表面可以例如是窗格(window pane)48的平坦表面，例如窗格48的内表面，或者可以例如是窗格48的外表面。

在一些示例中，窗格48可以形成天线12的电介质46(参见图3A)。在该示例中，(一个或多个)导电天线元件42可以被安装在窗格48的一侧上，并且导电接地平面44可以被安装在窗格48的另一侧上。

在其他示例中，天线12的电介质46可以是柔性的(参见图3A)。在该示例中，可以将(一个或多个)导电天线元件42、电介质46和导电接地平面44的组合安装在窗格48的一侧上。在一些示例中，(一个或多个)导电天线元件42、电介质46和导电接地平面44的组合可以被提供作为用于粘附到窗格48的柔性膜。

天线12的大小、形状、透明性和其他特性可以被设计和配置为支持将天线12安装在窗格48上。在所例示的示例中，整个远程天线单元被配置为是窗口安装(window-mounted)的。在一些示例中，互连32可以被设计用于窗口安装。远程调制单元20不是窗口安装的。

在其他示例中，天线12被配置为被表面安装在不是窗格的平坦表面(诸如墙)上。

在其他示例中，天线12被配置为被安装在任何种类的安装件上。

图4A、图4B和图4C图示了被配置为取决于至少一个参数的测量来适配天线12的性能的控制电路系统16的不同示例。

在一些示例中，至少一个参数的初始测量被用于天线12的性能的一次性适配(校准)。在该示例中，初始测量可以由工程师使用测试装备来执行。远程天线单元12和/或远程调制单元20可以被配置为使得能够进行初始测量。

在一些示例中，例如，在图4A、图4B、图4C中图示的那些，至少一个参数的随时间的测量被用于天线12的性能的可变适配。可以建立反馈回路，以使得达到并保持目标性能。远程天线单元12和/或远程调制单元20可以被配置为支持测量。

测量可以是指示天线12的性能的取决于电场的测量。在一些示例中，取决于电场的测量可以是相关于频率或频率范围执行的测量。

测量例如可以是诸如电压驻波比(VSWR)之类的来自天线12的反射能量的测量，或者是与天线12相邻的介电常数的测量，或者是与天线相关联的电容的测量。

在图4A中，远程天线单元10包括用于取决于至少一个参数的测量来适配天线12的部件16。

在图4B中，远程天线单元10包括用于测量至少一个参数的测量部件18和用于取决于至少一个参数的测量来适配天线12的部件16。

在远程天线单元10内存在闭合的反馈回路。

远程天线单元10可以例如接收表示经调制的数字符号的数字信号5，并且在天线12处使用滤波来将数字信号5转换为传输的无线电信号7。如前所述，低通滤波或带通滤波抑制谐波频率。按照傅立叶分解，数字信号(平方)由谐波相关正弦波的加权和而构成。适当的滤波抑制谐波，并保持将数字信号转换为模拟信号的基频。测量部件18测量至少一个取决于电场的参数，该参数取决于天线12在将数字信号5转换为传输的无线电信号7时的效率。

远程天线单元10可以例如使用天线12来使能将无线电信号转换为数字信号5。测量部件18测量至少一个取决于电场的参数，该参数取决于天线12在使得能够将无线电信号7转换为数字信号5时的效率，在接收路径上，需要模数(ADC)功能，并且滤波不会产生谐波正弦波。在一些示例中，采样器和保持功能被使用。它可以被包括在数字接口14中，该数字接口14可以是1位串行器(SERDES)接口。备选地，模数(ADC)功能它可以位于远程调制单元中。在图4C中，远程调制单元20包括用于测量至少一个参数的测量部件18，并且远程天线单元10包括用于取决于至少一个参数的测量来适配天线12的部件16。系统30内存在闭合的反馈回路。远程调制单元20将有关至少一个参数的测量的信息发送到远程天线单元10。该信息可以经由与外部数字接口14不同的接口发送，或者可以与数字信号5多路复用而经由外部数字接口14发送。

远程天线单元10可以例如接收表示经调制的数字符号的数字信号5，并使用天线12将数字信号5转换为传输的无线电信号7。测量部件18测量至少一个取决于电场的参数，该参数取决于天线12在将数字信号5转换为传输的无线电信号7时的效率。

远程天线单元10可以例如使用天线12来使得能够将无线电信号7转换为数字信号5。测量部件18测量至少一个取决于电场的参数，该参数取决于天线12在将无线电信号7转换为电信号5时的效率。

数字接口14可以例如包括三个接口，一个接口用于传输数据，一个接口用于接收数据，并且一个接口用于测量和控制。

图5A图示了在至少一些示例中，被配置为取决于至少一个参数的测量来适配天线12的性能的控制电路系统16，其被配置为控制天线的限定的操作频率带宽内的复阻抗。

控制天线12的复阻抗来调谐天线12。改变复阻抗可以使天线12与其周围环境更好地匹配，减少反射并提高效率。

改变复阻抗可以使天线12的谐振频率变化。

改变复阻抗可以使天线12的工作带宽变化。

例如，控制电路系统16可以被配置为控制与天线12的复阻抗相关联的可变电抗。可变电抗可以例如表示天线12上的负载。

例如，控制电路系统16可以被配置为使用机电或电子开关来变化天线12的物理或电长度。天线12可以具有多种不同的配置。

图5C例示出了包括电子带隙(EBG)50的天线12的示例。

如图5B和图5C中所例示，EBG 50包括导电元件54的规则二维阵列52，其被定位为天线12的(一个或多个)导电元件42和导电接地平面44之间的中间层。导电元件54以行和列周期性地间隔开。电介质材料46将导电元件54的二维阵列52与导电接地平面44分开。电介质材料46将导电元件54的二维阵列52与天线12的(一个或多个)导电元件42分开。

可切换连接器60通过电介质46中的通孔将多个导电元件54单独地互连到接地平面44。

控制电路系统16(未示出)控制连接器60的电特性，从而控制天线12的性能。

EBG 50可以被用作电子带隙可调结构。在一些示例中，通过控制电路系统16(未示出)接通(到地面的高电导路径)或关断(到地面的高阻抗路径)连接器60。在其他示例中，通过控制电路系统16(未示出)，使用变容二极管将连接器60切换到多个不同状态，例如不同阻抗。

在其他示例中，基于开关的离散步骤可以由诸如PIN二极管之类的基于电压控制组件的连续状态来代替，以实现更高的准确控制。在这种情况下，控制电路系统16应包括重构滤波器作为数模转换功能。

图6图示了包括远程天线单元10和远程调制单元20的系统30的示例。

在该示例中，远程调制单元20包括用于在数字符号3和经调制的数字信号27之间进行转换的多个并行调制部件26。转换部件72被用来在并行的经调制的数字信号27和串行的数字信号5之间进行转换。

在该示例中，远程天线单元10包括：转换部件74，其被配置为在串行的数字信号5与并行的经调制的数字信号27'之间进行转换；以及多个并行天线12，用于在经调制的数字信号27’和无线电信号7之间进行转换。

每个天线12被类似地配置为在单天线数字信号27'与无线电信号7之间进行转换。外部数字接口14被配置为提供多天线数字信号5。远程天线单元10还包括转换部件74，用于在多个并行单天线数字信号27'和多天线数字信号5之间进行转换。

系统30因此被配置用于多输入多输出操作(MIMO)。

多个天线12可以被布置为实现大规模MIMO的规则二维阵列。

系统的操作可以很容易地被解释为传输器，但当然它可以被理解为作为接收器“反向”操作。

在一些示例中，每个调制部件26接收相同的符号流3，并且与特定的天线12相关联。每个调制部件26可以例如将特定的相位延迟引入到其产生的经调制的数字信号27'。可以选择相位延迟以在天线12的阵列处引起波束形成。例如可以使用脉冲位置调制来引入相位延迟。已调制信号27、27’是恒定幅度、脉冲宽度调制和脉冲位置调制的数字信号。

数字接口14可以例如包括2N+1个链路，包括一个用于每个天线12传输数据的链路，一个用于每个天线12接收数据的链路以及一个用于测量和控制的共享链路。链路可以具有专用接口，也可以被多路复用到一个或多个共享接口上。

如在本申请中所使用的，术语“电路系统”可以指以下的一个或多个或全部：

(a)纯硬件电路系统实现(诸如仅在模拟和/或数字电路系统中的实现)和

(b)硬件电路和软件的组合，诸如(如果适用的话)：

(i)(一个或多个)模拟和/或数字硬件电路与软件/固件的组合，以及

(ii)具有软件的(一个或多个)硬件处理器的任何部分(包括(一个或多个)数字信号处理器)、软件和(一个或多个)存储器，它们一起工作以使诸如移动电话或服务器之类的装置执行各种功能，和

(c)需要软件(例如，固件)来运行的硬件电路和/或(一个或多个)处理器，诸如(一个或多个)微处理器或(一个或多个)微处理器的一部分，但在不需要运行时该软件可能不存在。

电路系统的这种定义适用于该术语在本申请中——包括在任何权利要求中的所有使用。作为进一步的示例，如在本申请中所使用的，术语电路系统也涵盖仅硬件电路或处理器及它(或它们)随附软件和/或固件的一部分的实现。举例而言并且在适用于特定权利要求元素的情况下，术语电路系统还涵盖用于移动设备的基带集成电路或处理器集成电路，或者服务器、蜂窝网络设备或其他计算或网络设备中的类似集成电路。

在已经描述了结构特征的情况下，可以用用于执行结构特征的一个或多个功能的部件来替换该特征，无论那个功能或那些功能是被显式还是隐式地进行了描述。

如此处所使用的，“模块”是指不包括由最终制造商或用户添加的某些零件/组件的单元或装置。远程天线单元10可以是模块。远程调制单元20可以是模块。

本文档中使用的术语“包括”具有包容性而非排他性含义。也就是说，对包括Y的X的任何引用都指示X可以仅包括一个Y或可以包括一个以上的Y。如果意欲使用具有排他性含义的“包括”，那么在上下文中通过提及“仅包括一个..”或使用“由...组成”来使其明确。

在该描述中，已经对各种示例进行了参考。与示例相关的特征或功能的描述指示那些特征或功能存在于该示例中。不管是否明确声明，在本文中使用术语“示例”或“例如”或“可以”或“可能”表示至少在所描述的示例中存在这样的特征或功能，无论是否被描述为示例，并且它们可以但不一定存在于一些或所有其他示例中。因此，“示例”、“例如”、“可以”或“可能”指的是一类示例中的特定实例。实例的属性可以是仅该实例的属性，也可以是该类的属性，或者是该类的子类的属性，该子类包括该类中的一些但不是全部实例。因此，隐含地公开了参考一个示例而不是参考另一示例描述的特征，在可能的情况下可以在该另一示例中被用作工作组合的一部分，但不一定必须被用在该另一示例中。

尽管在前面的段落中已经参照各种示例描述了实施例，但是应当意识到，可以在不脱离权利要求的范围的情况下对给出的示例进行修改。

除了以上明确描述的组合之外，可以以组合方式使用在先前描述中描述的特征。

尽管已经参考某些特征描述了各功能，但是无论是否描述，那些功能都可以由其他特征来执行。

尽管已经参考某些实施例描述了特征，但是无论是否描述，那些特征也可以存在于其他实施例中。

本文档中使用的术语“一个”或“该”具有包容性而非排他性含义。也就是说，除非上下文清楚地表明相反，否则对包括一个/该的X的任何引用都指示X可以仅包括一个Y或可以包括一个以上的Y。如果意欲使用具有排他性含义的“一个”或“该”，那么在上下文中将使其明确。在一些情况下，“至少一个”或“一个或多个”的使用被用来强调一种包容性含义，但是不应将缺少这些术语用于推断和排除性含义。

特征(或特征的组合)权利要求中的存在是对该特征(或特征的组合)本身的引用，也是对实现基本相同的技术效果的特征(等效特征)的引用。等效特征包括例如是作为变体并且以基本相同的方式实现基本相同的结果的特征。等效特征包括例如以基本相同的方式执行基本相同的功能以实现基本相同的结果的特征。

在该描述中，已经对使用形容词或形容词短语来描述示例的特征的各种示例进行了参考。与示例相关的特性的这种描述指示该特性在某些示例中完全如所述地存在，并且在其他示例中基本上如所述地存在。

尽管尽力在前述说明书中引起对那些被认为是重要的特征的注意，但是应当理解，无论是否已对其进行强调，本申请人都可以通过权利要求书来寻求关于在上文中参考和/或在附图中示出的任何可获专利的特征或特征组合的保护。