用于基于相位的距离测量的多径鲁棒天线设计的制作方法

本公开内容总体上涉及天线设计领域，并且更具体地，涉及用于减少和/或消除多径对基于相位的测量系统的影响的可重配置天线设计。

背景技术：

1、窄带无线电例如蓝牙低功耗(le)或ieee 802.15.4无线电可以在亚米精度内确定装置之间的距离。提供精确距离测量的解决方案之一是基于多载波相位的测距，在基于多载波相位的测距中，在多载波上测量两个装置之间的双向相位差。

技术实现思路

1、根据本发明的实施方式，提供了一种方法，包括：由通信装置将天线单元转向到第一方向，以使所述天线单元基于多个多径信号生成第一恒定音调ct信号，其中，所述天线单元包括单个天线馈源和多个寄生元件；由所述通信装置对所述第一ct信号执行相位测量以生成第一相位测量值；由所述通信装置将所述天线单元转向到第二方向，以使所述天线单元基于所述多个多径信号生成第二ct信号；由所述通信装置对所述第二ct信号执行相位测量以生成第二相位测量值；由所述通信装置基于所述第一相位测量值和所述第二相位测量值来确定所述多个多径信号之间在所述天线单元处的多径干扰的变化；以及响应于确定所述多径干扰的变化，由所述通信装置将所述天线单元重新转向到所述第一方向。

2、根据本发明的实施方式，提供了一种系统，包括：天线单元，其包括单个天线馈源和多个寄生元件，其中，所述天线单元被配置成接收多个多径信号；以及通信装置，其包括耦接至所述单个天线馈源的射频rf端口和耦接至所述多个寄生元件的通信总线，其中，所述通信系统被配置成：经由所述通信总线将所述天线单元转向到第一方向，以使所述天线单元基于所述多个多径信号在所述天线馈源处生成第一恒定音调ct信号；对所述第一ct信号执行相位测量以生成第一相位测量值；经由所述通信总线将所述天线单元转向到第二方向，以使所述天线单元基于所述多个多径信号在所述天线馈源处生成第二ct信号；对所述第二ct信号执行相位测量以生成第二相位测量值；基于所述第一相位测量值和所述第二相位测量值，确定所述多个多径信号之间在所述天线单元处的多径干扰的变化；以及响应于确定所述多径干扰的变化，经由所述通信总线将所述天线单元重新转向到所述第一方向。

3、根据本发明的实施方式，提供了一种设置在基板上的天线单元，所述天线单元包括：多个通道；第一开关元件和第二开关元件；天线馈源，其耦接至所述多个通道中的第一通道；第一寄生元件，其耦接至所述第一开关元件的第一端子，所述第一开关元件的第二端子耦接至所述基板的接地平面，并且所述第一开关元件的控制端子耦接至所述多个通道中的第二通道；以及第二寄生元件，其耦接至所述第二开关元件的第一端子，所述第二开关元件的第二端子耦接至所述基板的接地平面，并且所述第二开关元件的控制端子耦接至所述多个通道中的第三通道，其中，所述第一开关元件和所述第二开关元件各自的控制端子被配置成进行切换以使相应的第一端子耦接至相应的第二端子，或者使所述相应的第一端子与所述相应的第二端子解耦。

技术特征：

1.一种方法，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，还包括：

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述天线单元通过使用所述天线单元的第一增益状态从所述第一方向接收所述多个多径信号的主信号并使用所述天线单元的第二增益状态从所述第二方向接收所述多个多径信号的反射信号来生成所述第一ct信号。

4.根据权利要求3所述的方法，还包括：

5.根据权利要求1所述的方法，其中，将所述天线单元转向到所述第一方向包括：

6.根据权利要求5所述的方法，其中，将所述天线单元转向到所述第二方向包括：

7.根据权利要求5所述的方法，还包括：

8.根据权利要求1所述的方法，其中

9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述天线馈源包括耦接至开关元件的第一端的第一部分和耦接至所述开关元件的第二端的第二部分，并且所述方法还包括：

10.根据权利要求9所述的方法，其中

11.根据权利要求1所述的方法，其中，将所述天线单元转向到所述第一方向使得所述天线单元基于所述多个多径信号生成各自与频带内的相应频率相关联的多个ct信号，并且所述方法还包括：

12.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一ct信号和所述第二ct信号两者均与频带内的同一频率相关联。

13.一种系统，包括：

14.根据权利要求13所述的系统，其中，所述通信装置还被配置成：

15.根据权利要求13所述的系统，其中，所述天线单元被配置成：

16.根据权利要求15所述的系统，其中，所述通信装置还被配置成：

17.根据权利要求13所述的系统，其中，所述天线单元被配置成：

18.一种设置在基板上的天线单元，所述天线单元包括：

19.根据权利要求18所述的天线单元，还包括：

20.根据权利要求18所述的天线单元，其中，所述第一开关单元、所述第二开关单元或所述第三开关单元中的至少一个开关单元是pin二极管。

技术总结
涉及用于基于相位的距离测量的多径鲁棒天线设计。重新配置天线以减少和/或消除多径对基于相位的测量系统的影响的系统和方法。该方法包括将天线单元转向到第一方向，以使天线单元基于多个多径信号生成第一恒定音调(CT)信号。该方法包括对第一CT信号执行相位测量以生成第一相位测量值。该方法包括将天线单元转向到第二方向，以使天线单元基于多个多径信号生成第二CT信号。该方法包括对第二CT信号执行相位测量以生成第二相位测量值。该方法包括确定多个多径信号之间在天线单元处的多径干扰的变化。该方法包括将天线单元重新转向到第一方向。

技术研发人员：张卓辉,基兰·乌恩
受保护的技术使用者：赛普拉斯半导体公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13