超短程高速全双工无线通信的制作方法

本发明尤其涉及用于超短程全双工无线通信的系统、收发器、天线配置、方法和技术，并且特别适用于以高数据速率进行的这种通信。

背景技术：

1、以下讨论涉及与本发明相关的某些背景信息，包括对一些相关现有技术的讨论。在某些情况下，以下讨论还提供本发明人(1)对与本发明相关的一些问题的标识和分析，和/或(2)关于现有技术的观察和/或特征。然而，应理解，只有本文清楚、明确并且具体地描述为“常规”或“现有技术”的知识才旨在如此表征。其它一切内容应理解为源于本发明人的知识和/或见解。

2、新通信系统的设计可能非常具有挑战性，要求设计者同时解决各种不同的问题，这些问题通常是期望的系统的特定要求所特有的，同时考虑到不同潜在方法所带来的权衡。在一种环境中、对于一组要求和/或在一组情况下适用的解决方案，在另一种环境或在指定不同要求的情况下往往远非最佳。

3、例如，关于无线通信系统，存在不同组件、方法和设计的几乎无限的组合。此外，在考虑任何潜在设计之前，甚至很难清楚地标识一组特定的系统要求、环境条件和/或偏好所涉及的所有问题。只有在标识并详细分析所有这些潜在问题之后，才有可能开始考虑同时解决所有这些问题的潜在方法。

4、然后，例如在无线通信系统的上下文内，需要考虑广泛的类别，例如电路、外壳、屏蔽、吸收器和其它类型的非电子硬件、组件布局、处理算法、天线设计、频率和带宽考虑因素等。在这些广泛的类别中，存在着各种各样的不同可能性，并且所有这些类别中的这些不同可能性的潜在组合是惊人的。因此，选择最佳组件、结构、处理算法和整体系统设计来获得期望的系统性能能力，特别是在考虑成本和/或空间限制时，通常是非常困难的。

技术实现思路

1、本发明主要涉及一种特定类型的通信系统，即，超短程全双工无线通信系统，特别是以高数据速率工作的超短程全双工无线通信系统。

2、本发明的一个实施例涉及一种无线通信系统，所述无线通信系统包括：收发器，所述收发器被配置成将期望的发送数据调制到频带上，从而生成发送信号，并且在相同频率内对接收信号进行解调，以便获得接收的数据；以及天线模块，所述天线模块包括第一辐射元件和第二辐射元件，所述第一辐射元件耦合到所述收发器并被配置成接收和广播所述发送信号，所述第二辐射元件也耦合到所述收发器并且被配置成在广播所述发送信号的同时从源接收所述接收信号，并且将所述接收信号提供到所述收发器。所述第一辐射元件和所述第二辐射元件具有共同的质心。所述收发器和所述天线模块是单个无线装置的一部分，所述单个无线装置被配置成用于在距所述天线模块不大于100毫米的距离内以至少100兆比特每秒(mb/s)的数据速率进行全双工无线通信。

3、前述实施例中的任一实施例的某些更具体的实施方案包括以下特征中的一个或多个特征。

4、最大指定距离不大于25mm。

5、最大指定距离不大于10mm。

6、数据速率为至少1吉比特每秒(gb/s)。

7、频带为至少2ghz宽。

8、天线模块内的相关结构满足以下属性中的至少一个属性：1型对称性，根据所述1型对称性，存在对称平面，使得此相关结构与当此相关结构相对于此平面成镜像时产生的此相关结构的镜像一致，或2型对称性，根据所述2型对称性，存在对称轴，使得此相关结构与当此相关结构围绕此轴旋转180/n度时产生的此相关结构的旋转版本一致，其中n是大于1的整数，并且此相关结构包括第一辐射元件和第二辐射元件。

9、相关结构还包括将第一辐射元件或第二辐射元件连接到天线模块与收发器之间的波导的每个端口。

10、天线模块的相关结构具有1型对称性。

11、天线模块的相关结构具有2型对称性。

12、天线模块的相关结构具有1型对称性，并且还存在第二对称平面，使得相关结构还与当相关结构相对于此第二平面成镜像时产生的相关结构的第二镜像一致。

13、至少一个电磁辐射吸收器安置在天线模块周围和/或后面以抵消由于所涉及的超短链路距离而存在的近场和散射效应，否则会降低1型对称性或2型对称性。

14、发送信号是以不大于20分贝毫瓦(dbm)的功率提供的。

15、第一辐射元件包括经由两个不同子端口连接到两个不同波导的两个不同部分，并且第二辐射元件也包括经由两个不同子端口连接到两个不同波导的两个不同部分。

16、第一辐射元件的两个不同部分和第二辐射元件的两个不同部分都从共同中心点向外成螺旋形。

17、系统还包括与单个无线装置进行全双工无线通信的第二无线装置。

18、第二无线装置包括在全双工无线通信期间与天线模块的距离不大于最大指定距离的第二天线模块。

19、第一辐射元件和第二辐射元件集成到单个圆形贴片中，并且单个无线装置被配置成用于发送和接收正交线性偏振波。

20、天线模块具有小于50mm的最大尺寸。

21、单个无线装置还包括至少一个电磁辐射吸收器，所述至少一个电磁辐射吸收器安置在(1)天线模块周围或(2)天线模块与此单个无线装置的其它部分之间这两个位置中的至少一个位置处。

22、单个无线装置是电池供电的手持装置。

23、单个无线装置是较大的外部供电系统的一部分。

24、前述概述仅旨在提供对本发明的某些方面的简要描述。通过结合附图参考权利要求和对优选实施例的以下详细描述，可以获得对本发明的更完整理解。

技术特征：

1.一种无线通信系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的无线通信系统，其特征在于，所述最大指定距离不大于25mm。

3.根据权利要求1所述的无线通信系统，其特征在于，所述数据速率为至少1吉比特每秒(gb/s)。

4.根据权利要求1所述的无线通信系统，其特征在于，所述频带为至少2ghz宽。

5.根据权利要求1所述的无线通信系统，其特征在于，

6.根据权利要求5所述的无线通信系统，其特征在于，所述相关结构还包括将所述第一辐射元件或所述第二辐射元件中的至少一个辐射元件连接到所述天线模块与所述收发器之间的波导的每个端口。

7.根据权利要求5所述的无线通信系统，其特征在于，所述天线模块的所述相关结构具有1型对称性或2型对称性。

8.根据权利要求7所述的无线通信系统，其特征在于，存在第二对称平面，使得所述相关结构还与当所述相关结构相对于所述第二平面成镜像时产生的所述相关结构的第二镜像一致。

9.根据权利要求5所述的无线通信系统，其特征在于，至少一个电磁辐射吸收器安置在所述天线模块周围或后面中的至少一个位置处，以抵消由于所涉及的超短链路距离而存在的近场和散射效应，否则会降低所述1型对称性或2型对称性。

10.根据权利要求1所述的无线通信系统，其特征在于，所述第一辐射元件包括经由两个不同子端口连接到两个不同波导的两个不同部分，并且所述第二辐射元件也包括经由两个不同子端口连接到两个不同波导的两个不同部分。

技术总结
一种无线通信系统包括：收发器，所述收发器被配置成将期望的发送数据调制到频带上，从而生成发送信号，并且在相同频率内对接收信号进行解调，以便获得接收的数据；以及天线模块，所述天线模块包括第一辐射元件和第二辐射元件，所述第一辐射元件耦合到所述收发器并被配置成接收和广播所述发送信号，所述第二辐射元件也耦合到所述收发器并且被配置成在广播所述发送信号的同时接收所述接收信号。所述第一辐射元件和所述第二辐射元件具有共同的质心。所述收发器和所述天线模块是单个无线装置的一部分，所述单个无线装置被配置成用于在距所述天线模块不大于100毫米的距离内以至少100兆比特每秒(Mb/s)的数据速率进行全双工无线通信。

技术研发人员：弗洛里斯·佩皮因·范德威尔特,科恩·范哈廷斯维尔特,约翰·巴伦德·奥林克
受保护的技术使用者：恩智浦有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/17