具有高频偏振优化的电子设备的制作方法

本公开整体涉及电子设备，并且更具体地涉及具有无线电路的电子设备。

背景技术：

1、电子设备常具备无线能力。具有无线能力的电子设备具有包括一个或多个天线的无线电路。无线电路用于使用由天线传送的射频信号执行通信。

2、由于电子设备上的软件应用程序随着时间变得更加数据密集，因此对支持以更高数据速率进行无线通信的电子设备的需求已经增加。然而，由电子设备支持的最大数据速率受到射频信号的频率的限制。此外，在使用多个电磁偏振在电子设备与外部装备之间传送信号的情况下，如果不加以关注，减损(impairment)诸如电子设备与外部装备之间的不对准可限制通信效率。

技术实现思路

1、无线通信系统可包括中央光学处理器和接入点。中央光学处理器可生成处于第一频率并且具有第一偏振的第一光学信号、处于该第一频率并且具有第二偏振的第二光学信号以及处于不同于该第一频率的第二频率的第三光学信号。光学组合器可将第一光学信号、第二光学信号和第三光学信号组合到光纤上。光纤可使用第一光学信号和第三光学信号照射接入点中的第一光电二极管。光纤可使用第二光学信号和第三光学信号照射接入点中的第二光电二极管。

2、第一光电二极管可基于第一光学信号和第三光学信号通过第一天线辐射元件发射具有第一偏振的第一无线信号。第二光电二极管可基于第二光学信号和第三光学信号通过第二天线辐射元件发射具有第二偏振的第二无线信号。第一无线信号和第二无线信号可以大于或等于100ghz的频率发射。电子设备可接收第一无线信号和第二无线信号。第一光学信号可被调制成包括一系列训练数据。训练数据可由电子设备使用以减轻偏振旋转和其他发射减损。

3、电子设备可包括接收这些第一无线信号的第一天线辐射元件和接收这些第二无线信号的第二天线辐射元件。电子设备可包括使用光学本地振荡器将这些第一无线信号转换为第四光学信号的第一光电二极管和使用光学本地振荡器将这些第二无线信号转换为第五光学信号的第二光电二极管。电子设备可包括基于第四光学信号和第五光学信号生成斯托克斯矢量的斯托克斯矢量接收器。电子设备上的一个或多个处理器可使用针对一系列训练数据生成的斯托克斯矢量生成表征电子设备与无线通信系统之间的偏振旋转的旋转矩阵。一个或多个处理器可将随后接收的无线信号中的无线数据乘以旋转矩阵，以在使用最少资源的同时减轻偏振旋转和其他发射减损。

4、本公开的一个方面提供了一种电子设备。该电子设备可包括：第一天线辐射元件，该第一天线辐射元件被配置为接收处于大于或等于100ghz的频率的第一偏振的第一无线信号。该电子设备可包括：第二天线辐射元件，该第二天线辐射元件被配置为接收第二偏振的第二无线信号，第二偏振不同于第一偏振。该电子设备可包括：第一光电二极管，该第一光电二极管耦接到第一天线辐射元件并且被配置为将第一无线信号转换为第一光学信号。该电子设备可包括：第二光电二极管，该第二光电二极管耦接到第二天线辐射元件并且被配置为将第二无线信号转换为第二光学信号。该电子设备可包括：斯托克斯矢量接收器，该斯托克斯矢量接收器通过第一光学路径耦接到第一光电二极管并且通过第二光学路径耦接到第二光电二极管。

5、本公开的一个方面提供了一种使用电子设备执行无线通信的方法。该方法可包括：利用一个或多个天线，接收第一偏振的第一无线信号和第二偏振的第二无线信号，第二偏振不同于第一偏振。该方法可包括：利用第一光电二极管，将这些第一无线信号转换为第一光学信号。该方法可包括：利用第二光电二极管，将这些第二无线信号转换为第二光学信号。该方法可包括：利用接收器，基于这些第一光学信号和这些第二光学信号生成斯托克斯矢量。该方法可包括：利用一个或多个处理器，基于这些斯托克斯矢量生成旋转矩阵。该方法可包括：利用一个或多个处理器，对使用一个或多个天线接收的随后的无线信号中的无线数据应用旋转矩阵。

6、本公开的一个方面提供了一种无线通信系统。该无线通信系统可包括：第一光电二极管。该无线通信系统可包括：第一天线，该第一天线耦接到第一光电二极管。该无线通信系统可包括：第二光电二极管。该无线通信系统可包括：第二天线，该第二天线耦接到第二光电二极管。该无线通信系统可包括：第一光源，该第一光源被配置为生成处于第一频率并且具有第一偏振的第一光学信号，并且被配置为生成处于该第一频率并且具有正交于第一偏振的第二偏振的第二光学信号。该无线通信系统可包括：第二光源，该第二光源被配置为生成处于不同于第一频率的第二频率的第三光学信号。该无线通信系统可包括：光学组合器，该光学组合器被配置为将第一光学信号、第二光学信号和第三光学信号组合到光学路径上，该光学路径被配置为使用第一光学信号和第三光学信号照射第一光电二极管并且被配置为使用第二光学信号和第三光学信号照射第二光电二极管，第一光电二极管被配置为基于第一光学信号和第三光学信号通过第一天线发射具有第一偏振的第一无线信号，并且第二光电二极管被配置为基于第二光学信号和第三光学信号通过第二天线发射具有第二偏振的第二无线信号。

技术特征：

1.一种电子设备，包括：

2.根据权利要求1所述的电子设备，还包括：

3.根据权利要求1所述的电子设备，其中所述第一光电二极管包括第一单行载波光电二极管utc pd，并且所述第二光电二极管包括第二utc pd。

4.根据权利要求3所述的电子设备，其中所述第二天线辐射元件至少部分地与所述第一天线辐射元件重叠，所述第一天线辐射元件包括第一平面偶极元件，并且所述第二天线辐射元件包括正交于所述第一平面偶极元件取向的第二平面偶极元件。

5.根据权利要求1所述的电子设备，其中所述第一偏振正交于所述第二偏振。

6.根据权利要求1所述的电子设备，其中所述接收器包括斯托克斯矢量接收器，所述斯托克斯矢量接收器被配置为通过所述第一光学路径接收第一光学信号，并且被配置为通过所述第二光学路径接收第二光学信号。

7.根据权利要求6所述的电子设备，其中所述斯托克斯矢量接收器包括：

8.根据权利要求7所述的电子设备，其中所述第一光电二极管被配置为基于所述第一光学信号和所述第二光学信号生成斯托克斯矢量的第一元素，所述第二光电二极管被配置为基于所述混合设备的第一输出生成所述斯托克斯矢量的第二元素，并且所述第三光电二极管被配置为基于所述混合设备的第二输出生成所述斯托克斯矢量的第三元素。

9.根据权利要求6所述的电子设备，其中所述斯托克斯矢量接收器被配置为基于所述第一光学信号和所述第二光学信号生成斯托克斯矢量，所述电子设备还包括：

10.根据权利要求1所述的电子设备，还包括：

11.根据权利要求10所述的电子设备，其中所述光源包括垂直腔面发出激光器(vcsel)。

12.一种电子设备，包括：

13.根据权利要求12所述的电子设备，还包括：

14.根据权利要求12所述的电子设备，其中所述偏振组合器被配置为通过所述第一光学路径接收处于第一频率和第一偏振的第一光学信号，并且被配置为通过所述第二光学路径接收处于第二偏振的所述第一光学信号，所述第二偏振正交于所述第一偏振，其中所述偏振组合器被配置为将所述第一光学信号和所述第二光学信号组合到所述第四光学路径上，并且其中所述第一光电二极管被配置为使用所述第一天线辐射元件发射所述第一偏振的第一射频信号，并且所述第二光电二极管被配置为使用所述第二天线辐射元件生成所述第二偏振的第二射频信号。

15.根据权利要求14所述的电子设备，其中所述第一天线辐射元件与所述第二天线辐射元件重叠。

16.根据权利要求14所述的电子设备，其中所述第一射频信号和所述第二射频信号处于大于或等于100ghz的频率。

17.根据权利要求12所述的电子设备，还包括：

18.一种装置，包括：

19.根据权利要求18所述的装置，其中所述光学控制器包括光学调制器，所述光学调制器被配置为将数据调制到所述第一光学信号上。

20.根据权利要求18所述的装置，其中所述光纤被配置为传送处于与所述频率不同的附加的频率的第三光学信号，所述光纤被配置为使用所述第一光学信号和所述第三光学信号照射所述第一光电二极管，并且所述光纤被配置为使用所述第二光学信号和所述第三光学信号照射所述第二光电二极管。

技术总结
本公开涉及具有高频偏振优化的电子设备。第一设备可生成不同偏振的光学信号。光电二极管可使用这些光学信号使用这些光学信号发射处于不同偏振和处于大于100GHz的频率的无线信号。第二设备可接收这些无线信号并且可将这些无线信号转换为光学信号。该第二设备上的斯托克斯矢量接收器可基于这些光学信号生成斯托克斯矢量。该第二设备上的控制电路可使用针对这些无线信号中的一系列训练数据生成的这些斯托克斯矢量生成表征该第一设备与该第二设备之间的偏振旋转的旋转矩阵。该控制电路可将随后接收的无线信号中的无线数据乘以该旋转矩阵，以在使用最少资源的同时减轻该偏振旋转和其他发射减损。

技术研发人员：B·R·贡泽尔曼
受保护的技术使用者：苹果公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15