紧凑低损耗反射型相移器的制作方法

本公开整体涉及电子器件，并且更具体地，涉及用于射频(rf)无线设备的反射型相移器。

背景技术：

1、无线通信设备和技术正变得越来越普遍。无线通信设备通常发射和接收通信信号。通信信号通常由多种不同组件和电路处理。在一些现代通信系统中，可形成通信波束并在一个或多个方向上进行转向。一种类型的波束转向系统使用被称为相控阵列或相控阵列天线系统。相控阵列可使用多个不同的元件和天线，其中每个元件可处理在相位上偏移一定量的发射和/或接收信号，从而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。相控阵列系统可产生窄的、可转向的、高功率的通信波束。相控阵列天线系统还可形成大规模多输入多输出(mimo)系统的一部分。

技术实现思路

1、所附权利要求书的范围内的系统、方法和设备的各种具体实施各自具有若干方面，这些若干方面中没有任何单个一个方面完全负责本文中描述的期望属性。在不限制所附权利要求书的范围的情况下，在本文中描述了某些支配性的特征。

2、本文所述的方面包括具有相控阵列系统的无线设备。为了在此类设备中实现正交波束转向控制和旁瓣抑制，相控阵列系统元件中的相位和振幅控制是独立的。此类元件中的相移器通过相位分辨率和相移范围特性影响波束形成。同时，设备大小是性能的一个重要方面。除了不消耗直流功率和具有高线性度之外，反射型相移器还可由于反射型相移器的双向性(例如，trx互易性)而被配置用于发射(tx)接收(rx)元件的单个相移器。

3、根据本文所述的各方面的反射型相位结构可通过紧凑配置进一步改进设备性能，在这些紧凑配置中，将磁和电容耦合集成到设备设计中以集成元件之间的交互，从而在具有宽带性能的紧凑设计中获得改进的相移性能。本文所述的示例提供用于改进的无线前端解决方案的宽带紧凑低损耗双向反射型相移器。

4、本说明书中所描述的主题的一个或多个具体实施的细节在附图和以下描述中阐述。根据描述、附图和权利要求书，其他特征、方面和优点将变得显而易见。注意，以下附图中的相对尺寸可能不是按比例描绘的。

5、在一些方面，提供了一种无线通信装置，该无线通信装置包括：具有已调谐终端的反射耦合器，该反射耦合器包括第一反射信号端子、第二反射信号端子、第三反射信号端子和第四反射信号端子；第一可变电容性元件，该第一可变电容性元件从该第一反射信号端子耦合到该第二反射信号端子；第二可变电容性元件，该第二可变电容性元件从该第三反射信号端子耦合到该第四反射信号端子；第一电感元件，该第一电感元件具有第一端部和第二端部，其中该第一电感元件的该第一端部耦合到该第一反射信号端子；第二电感元件，该第二电感元件具有耦合到该第一电感元件的该第二端部的第一端部，以及耦合到该第三反射信号端子的第二端部；第三电感元件，该第三电感元件具有第一端部和第二端部，其中该第三电感元件的该第一端部耦合到该第二反射信号端子；第四电感元件，该第四电感元件具有耦合到该第三电感元件的该第二端部的第一端部，以及耦合到该第四反射信号端子的第二端部；第三可变电容性元件，该第三可变电容性元件从该第一电感元件的该第二端部和该第三电感元件的该第一端部耦合；和第四可变电容性元件，该第四可变电容性元件从该第二电感元件的该第二端部耦合到该第四电感元件的该第一端部。

6、在一些方面，该第一可变电容性元件、该第二可变电容性元件、该第三可变电容性元件和该第四可变电容性元件被定位为产生适度电容耦合。

7、在一些方面，该第一电感元件、该第二电感元件、该第三电感元件和该第四电感元件被定位为产生适度磁耦合。

8、在一些方面，适度磁耦合导致电感元件之间的介于0.3与0.5之间的耦合值。

9、在一些方面，适度电容耦合大约介于30与50毫微微法拉(ff)之间。

10、在一些方面，该第一可变电容性元件和该第二可变电容性元件具有共享电容值。

11、在一些方面，该共享电容值是能够在60ff至140ff的范围内调谐的。

12、在一些方面，该装置还包括控制电路，该控制电路耦合到该第一可变电容性元件、该第二可变电容性元件、该第三可变电容性元件和该第四可变电容性元件，其中该控制电路被配置为选择电容值以设定相移值。

13、在一些方面，该装置还包括控制相移组件，该相移组件包括第一相移输入端、第二相移输入端、该第一反射信号端子、该第二反射信号端子、该第三反射信号端子、该第四反射信号端子、第一相移输出端和第二相移输出端。

14、在一些方面，该装置还包括控制可变增益放大器，该可变增益放大器耦合到该相移组件。

15、在一些方面，该可变增益放大器包括双向单端输入端、增益控制部、相位校准元件、振幅控制电路和双向单端输出端。

16、在一些方面，该装置还包括控制发射路径，该发射路径耦合到该可变增益放大器。

17、在一些方面，该无线通信装置包括双向反射型相移器。

18、在一些方面，该无线通信装置包括相控阵列元件。

19、在一些方面，该相控阵列元件还包括发射路径和接收路径，其中该发射路径包括该双向反射型相移器，并且其中该接收路径包括该双向反射型相移器。

20、在一些方面，该无线通信装置包括毫米波集成电路(mmwic)。

21、在一些方面，该mmwic包括多个相控阵列元件，并且其中该多个相控阵列元件中的第一相控阵列元件包括该第一可变电容性元件、该第二可变电容性元件、该第三可变电容性元件、该第四可变电容性元件、该第一电感元件、该第二电感元件、该第三电感元件和该第四电感元件。

22、在一些方面，该多个相控阵列元件中的每个相控阵列元件包括双向反射型相移器。

23、在一些方面，使用用于该第一可变电容性元件、该第二可变电容性元件、该第三可变电容性元件、该第四可变电容性元件、该第一电感元件、该第二电感元件、该第三电感元件和该第四电感元件的耦合变压器布局来产生该适度电容耦合和该适度磁耦合。

24、在一些方面，该耦合变压器布局使用毫米波集成电路(mmwic)的两个层，并且该mmwic的表面积是大约95微米(μm)乘135μm。

25、在一些方面，使用用于该第一可变电容性元件、该第二可变电容性元件、该第三可变电容性元件、该第四可变电容性元件、该第一电感元件、该第二电感元件、该第三电感元件和该第四电感元件的差分正交混合布局来产生该适度电容耦合和该适度磁耦合。

26、在一些方面，提供了一种无线通信装置，该无线通信装置包括：具有可调谐终端的90度差分反射耦合器，该90度差分反射耦合器包括第一反射信号端子、第二反射信号端子、第三反射信号端子、第四反射信号端子、双向差分输入端和双向差分输出端；第一电感元件，该第一电感元件具有第一端部和第二端部，其中该第一端部耦合到该第一反射信号端子；第二电感元件，该第二电感元件具有第一端部和第二端部，其中该第二端部耦合到该第二反射信号端子；第三电感元件，该第三电感元件具有第一端部和第二端部，其中该第一端部耦合到该第三反射信号端子；第四电感元件，该第四电感元件具有第一端部和第二端部，其中该第二端部耦合到该第四反射信号端子；第一可变电容性元件，该第一可变电容性元件从该第一反射信号端子耦合到该第二反射信号端子；第二可变电容性元件，该第二可变电容性元件从该第三反射信号端子耦合到该第四反射信号端子；第三可变电容性元件，该第三可变电容性元件从该第一电感元件的该第二端部耦合到该第二电感元件的该第一端部；第四可变电容性元件，该第四可变电容性元件从该第三电感元件的该第二端部耦合到该第四电感元件的该第一端部。

27、在一些方面，该第一可变电容性元件、该第二可变电容性元件、该第三可变电容性元件和该第四可变电容性元件被定位为产生适度电容耦合。

28、在一些方面，该适度电容耦合是大约40毫微微法拉(ff)。

29、在一些方面，该第一电感元件、该第二电感元件、该第三电感元件和该第四电感元件被定位为产生适度磁耦合。

30、在一些方面，该适度磁耦合导致电感元件之间的介于0.3与0.5之间的耦合值。

31、在一些方面，该无线通信装置还包括：第一变压器，该第一变压器跨该双向差分输入端耦合；和第二变压器，该第二变压器跨该双向差分输出端耦合。

32、在一些方面，提供了一种用于操作无线装置的方法，该方法包括：接收通信信号；以及使用双向反射型相移器调整该通信信号的相位，该双向反射型相移器包括：相移器；和耦合到该相移器的可变负载终端，这些可变负载终端包括多个可变电容性元件和多个电感元件；其中该多个可变电容性元件被定位为产生足以影响装置操作频率下的插入损耗的适度电容耦合；并且其中该多个电感元件被定位为在该多个电感元件之间产生足以影响该装置操作频率下的该插入损耗的磁耦合。

33、在一些方面，该相移器包括90度相移器。

34、在一些方面，上文所述的装置可包括：移动设备，该移动设备具有用于捕获一个或多个图片的相机。在一些方面，上文所述的装置可包括：用于显示一个或多个图片的显示器。该
技术实现要素：
不旨在标识所要求保护的主题的关键或必要特征，也不旨在独立地用于确定所要求保护的主题的范围。本主题应当参考整个说明书的适当部分、任何或所有附图和每项权利要求来理解。

35、前述内容以及其他特征和实施方案将在参考以下说明书、权利要求书和附图时变得更显而易见。