2020年7月，SpaceX的星鏈計(jì)劃開放用戶試用申請(qǐng)。

隨之而來，曝光的就是馬斯克說的“一根桿子頂著一個(gè)UFO”的東西：炒菜鍋應(yīng)該個(gè)是二維機(jī)械跟蹤天線。

已知事實(shí)：

口徑：0.48米；

伺服：至少有一個(gè)馬達(dá)，天線會(huì)在一個(gè)方向上“搖頭”；

供電：POE供電；

場(chǎng)景：固定站，不是移動(dòng)站。

SpaceX-UFO炒菜鍋相控陣技術(shù)專利

背景：天線通常以具有優(yōu)選方向的圖案產(chǎn)生輻射。例如，所產(chǎn)生的輻射圖在某些方向上較強(qiáng)而在其他方向上較弱。同樣，當(dāng)接收電磁信號(hào)時(shí)，天線具有相同的首選方向。通過將天線的優(yōu)選方向與目標(biāo)或信號(hào)源的方向?qū)?zhǔn)，可以改善信號(hào)質(zhì)量（例如，信噪比或SNR），無論是在發(fā)送還是在接收情況下。然而，相對(duì)于信號(hào)的目標(biāo)或信號(hào)源物理地重新定向天線通常是不切實(shí)際的。此外，源/目標(biāo)的確切位置可能未知。為了克服上述天線的某些缺點(diǎn)，相控陣天線可以由一組天線元件組成，以模擬大型定向天線。相控陣天線的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是它能夠在不進(jìn)行物理重新定位或重新定向的情況下，沿優(yōu)選方向發(fā)送和/或接收信號(hào)的能力（例如，天線的波束成形能力）。

各個(gè)天線元件可以在彼此不同的時(shí)間檢測(cè)到作為一組波陣面到達(dá)天線元件的輸入射頻（RF）信號(hào)。因此，來自RF源的相同信號(hào)可以包括從一個(gè)天線元件到另一天線元件的相位偏移。可以通過耦合到天線元件的移相器相對(duì)于相同參考來調(diào)整相位偏移，使得可以消除各個(gè)天線元件之間的相位偏移，并且可以在結(jié)構(gòu)上和相干地組合在不同天線元件處接收的信號(hào)?？梢詫?duì)經(jīng)相位校正的RF信號(hào)進(jìn)行附加處理，以產(chǎn)生具有高SNR的接收信號(hào)。

天線元件和移相器（例如，移相器芯片）之間的信號(hào)可以通過在印刷電路板（PCB）上形成的跡線進(jìn)行路由。相控陣天線系統(tǒng)中包括的移相器芯片的數(shù)量可能很大，尤其是對(duì)于能夠接收和/或發(fā)射多波束的系統(tǒng)而言。定位移相器芯片（例如，表面安裝在PCB上）和/或與移相器芯片相關(guān)聯(lián)的跡線在PCB上可能會(huì)增加PCB的復(fù)雜性，例如包括大量的布線層。根據(jù)走線的布線方案，可能會(huì)導(dǎo)致走線長度相對(duì)較長，進(jìn)而增加信號(hào)衰減，功耗和/或復(fù)雜度。

這些路由之間的電磁（EM）耦合也可能難以控制。此外，對(duì)于高頻信號(hào)（例如，千兆赫（GHz）范圍的信號(hào)），寄生電容降低了截止頻率并限制了RF系統(tǒng)的帶寬。結(jié)果，傳統(tǒng)的相控天線陣列在相對(duì)窄的頻帶中工作，同時(shí)消耗相對(duì)高的功率。

配置具有增加的帶寬同時(shí)保持主瓣功率與旁瓣功率的高比率的相控陣天線將是有利的。同樣，配置重量減輕，尺寸減小，制造成本降低和/或功率要求降低的相控陣天線將是有利的。

提供本發(fā)明內(nèi)容以簡(jiǎn)化形式介紹一些概念，這些概念將在下面的詳細(xì)描述中進(jìn)一步描述。該概述不旨在標(biāo)識(shí)所要求保護(hù)的主題的關(guān)鍵特征，也不旨在用于幫助確定所要求保護(hù)的主題的范圍。

大多數(shù)相控陣天線需要大量的移相器組件，以控制各個(gè)天線元件接收或發(fā)射的信號(hào)的相位，以控制波束成形的角度。在本公開的一些實(shí)施例中，可以在集成電路（IC）芯片（例如，半導(dǎo)體管芯）上構(gòu)建多個(gè)移相器的陣列。結(jié)果，可以減少相控陣天線系統(tǒng)的成本，尺寸，面積，復(fù)雜性和功率需求。本公開例如可以實(shí)現(xiàn)為用于多波束接收元件的天線的二維（2-D）陣列（例如，M×N陣列）。在一些實(shí)施例中，天線陣列可以是一維（1-D）（例如，M ＝ 1或N ＝ 1）。由于可以在單個(gè)芯片上構(gòu)建多個(gè)移相器，因此成本，尺寸，并且還可以減小芯片封裝的重量。此外，與常規(guī)技術(shù)的基于印刷電路板（PCB）的信號(hào)路由相比，包括至少在移相器之間分配RF信號(hào)的信號(hào)路由（例如，跟蹤路由）可以至少部分地在芯片上實(shí)現(xiàn)。在一些實(shí)施例中，每個(gè)包括多個(gè)移相器的幾個(gè)芯片可以被組合成一個(gè)相控陣天線系統(tǒng)。

在某些IC芯片設(shè)計(jì)中，寄生電容可能會(huì)限制發(fā)射信號(hào)的頻率，因?yàn)榻刂诡l率變得太低，尤其是對(duì)于千兆赫（GHz）范圍的信號(hào)。在本公開的一些實(shí)施例中，寄生電容可以被構(gòu)建在IC芯片上的分立電感器或被IC的導(dǎo)電跡線的電感吸收。在一些實(shí)施例中，IC芯片的輸入和/或輸出可以通過最佳的可調(diào)電阻器和/或平衡-不平衡變壓器來端接，以實(shí)現(xiàn)更好的阻抗匹配（從而傳遞最佳功率）并減少來自較低反射RF波的噪聲。

在一些實(shí)施例中，一種設(shè)備包括移相器的二維（2-D）陣列，該移相器陣列包括第一多個(gè)移相器和第二多個(gè)移相器，其中第一多個(gè)移相器布置在第一移相器中。移相器的二維陣列的方向，并且其中第一多個(gè)移相器電耦合到第一射頻（RF）輸入。第二多個(gè)移相器被布置在移相器的2-D陣列的第二方向上，并且其中第二多個(gè)移相器被電耦合到第一射頻（RF）輸出。第一方向和第二方向彼此相交。

在一些實(shí)施例中，一種用于相控陣波束成形的方法包括：接收第一射頻（RF）輸入信號(hào)；以及 通過第一多個(gè)移相器將第一RF輸入信號(hào)相移為第一多個(gè)相移的RF信號(hào)；接收第二RF輸入信號(hào)。該方法還包括通過第二多個(gè)移相器將第二RF輸入信號(hào)相移為第二多個(gè)相移的RF信號(hào)；以及 將來自第一多個(gè)相移RF信號(hào)的第一相移RF信號(hào)與來自第二多個(gè)相移RF信號(hào)的第一相移RF信號(hào)組合為第一RF輸出信號(hào)；將來自第一多個(gè)相移RF信號(hào)的第二相移RF信號(hào)與來自第二多個(gè)相移RF信號(hào)的第二相移RF信號(hào)組合為第二RF輸出信號(hào)。第一和第二多個(gè)移相器以二維（2-D）排列

半導(dǎo)體管芯上的陣列，并且其中半導(dǎo)體管芯包括電耦合到移相器的二維陣列的電感器的二維陣列。

在一些實(shí)施例中，一種裝置包括電子元件的二維（2-D）陣列，其包括第一多個(gè)電子元件和第二多個(gè)電子元件。所述第一多個(gè)電子元件沿所述電子元件的2-D陣列的第一方向布置，并且所述第一多個(gè)電子元件電耦合至第一射頻（RF）輸入。第二多個(gè)電子元件沿2-D電子元件陣列的第二方向布置，并且第二多個(gè)電子元件電耦合至第一射頻（RF）輸出。第一方向和第二方向彼此相交。

以下為spacex-ufo部分專利信息

專利1：超寬帶可變相位環(huán)形振蕩器陣列，架構(gòu)和相關(guān)方法

Ultra-wideband variable-phase ring-oscillator arrays, architectures, and related methods

描述：描述了可變相位環(huán)形振蕩器，其通過提供調(diào)諧放大器和單個(gè)移相器的對(duì)稱環(huán)形配置來在天線陣列中的相鄰元件之間提供線性相位進(jìn)行。環(huán)形拓?fù)漶詈系絾蝹€(gè)PLL，無需使用RF上/下轉(zhuǎn)換混頻器就可以直接調(diào)制和解調(diào)任意波形。PLL在發(fā)射模式下將發(fā)射波形分配到所有天線元件，并在接收模式下組合接收到的波形，而無需任何復(fù)雜的功率分配網(wǎng)絡(luò)。描述了利用第一參考信號(hào)源，VPRO和第二參考信號(hào)源的超寬帶架構(gòu)和方法。還描述了控制陣列和光束轉(zhuǎn)向的相關(guān)方法。

專利1.1 可變相位環(huán)形振蕩器陣列，架構(gòu)和相關(guān)方法

描述：抽象(EN)本公開的實(shí)施例通過提供調(diào)諧放大器和單個(gè)移相器的對(duì)稱環(huán)配置，允許陣列中的相鄰元件之間的線性相位進(jìn)行。該環(huán)形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)耦合到單鎖相環(huán)（“ PLL”），無需使用RF上/下轉(zhuǎn)換混頻器就可以直接調(diào)制和解調(diào)任意波形。此外，PLL在發(fā)射模式下將發(fā)射波形分配到所有天線元件，并在接收模式下將接收到的波形合并在一起，而無需任何復(fù)雜的功率分配網(wǎng)絡(luò)。

專利1.2 可執(zhí)行文件中符號(hào)表的編碼

描述：描述了一種編譯源代碼的方法，其中，符號(hào)信息被保留在優(yōu)化的目標(biāo)代碼和可執(zhí)行文件中。該符號(hào)信息以函數(shù)調(diào)用的形式保留，這些函數(shù)返回存儲(chǔ)位置并使應(yīng)用程序能夠查詢存儲(chǔ)變量或函數(shù)數(shù)據(jù)的位置，然后訪問該變量或函數(shù)數(shù)據(jù)。

專利2：包含電壓可調(diào)移相器的相控陣天線

描述：本發(fā)明提供一種相控陣天線，其包括輸入，電耦合到該輸入的饋電網(wǎng)絡(luò)，多個(gè)輻射元件，用于從饋電網(wǎng)絡(luò)接收信號(hào)并在信號(hào)之前提供信號(hào)的相移的多個(gè)連續(xù)電壓可調(diào)移相器。將信號(hào)傳輸?shù)捷椛湓?，以及用于控制由移相器提供的相移的控制器。通過使用基于低成本，低損耗的電壓可調(diào)介電材料的連續(xù)可調(diào)移相器，相控陣天線可以配置為產(chǎn)生可以一維（一維）或二維（二維）掃描的波束。

專利3：注塑相控陣天線系統(tǒng)

延伸：封裝成型相控陣天線裝置

解決問題：生產(chǎn)一種封裝，該封裝以高密度放置，即物理上很小的陣列，并通過縮短波導(dǎo)過程的長度（行程）來減少相控陣天線裝置的插入損耗。

解決方案：此相控陣天線裝置通過注塑成型形成，并具有多個(gè)應(yīng)用金屬鍍層的號(hào)角輻射元件11。多個(gè)正交模式粘合劑12分別耦合到喇叭輻射元件。合適的是，在每個(gè)喇叭形輻射元件11的輻射開口上設(shè)置一個(gè)分隔壁13，以均衡在E和H平面上的輻射并增加了輻射元件的增益。非接觸式貫通端口分隔壁和側(cè)部端口分隔壁布置在各個(gè)正交模式裝訂器上。90 E和H平面波導(dǎo)耦合到正交模粘合劑的合適側(cè)端口。垂直和水平移相器15耦合到各自的正交模式綁定器。

專利4：相控陣天線及其制造方法

描述：輻射元件的數(shù)量增加，也以低成本形成相對(duì)較小的相控陣天線，以提高增益。相控陣天線具有多層結(jié)構(gòu)，其中，多個(gè)輻射元件（15），用于切換在各個(gè)輻射元件處發(fā)送/接收的RF信號(hào)的相位的移相器（17），以及分配/合成單元（14）形成在不同的層上。相移電路（17A-17D）由驅(qū)動(dòng)器單元（12）單獨(dú)地驅(qū)動(dòng)，并且在其上形成相移器的層上，與其他配線圖案一起同時(shí)形成相移器中使用的開關(guān)（17S）。

描述：即使增加了輻射元件的數(shù)量以增加增益，這種廉價(jià)的相控陣天線的尺寸也相對(duì)較小。它由多層結(jié)構(gòu)組成，其多層結(jié)構(gòu)均設(shè)有大量的輻射元件（15）和相位補(bǔ)償器（17），每一個(gè)都對(duì)通過/接收的高頻信號(hào)的相位進(jìn)行相移。相應(yīng)的輻射元件。它還包括分配器/合成器（14）。構(gòu)成相位補(bǔ)償器（17）的相位補(bǔ)償電路（17A?17D）由驅(qū)動(dòng)電路（12）控制。該天線還包括用于相位補(bǔ)償器的開關(guān)（17S），以及在載有相位補(bǔ)償器（17）的層上的電線陣列。

解決問題：即使在增加輻射元件以提高增益的情況下，也要獲得一種相對(duì)緊湊和廉價(jià)的相控陣天線。

解決方案：該相控陣天線1具有多層結(jié)構(gòu)，其中形成有多個(gè)輻射元件15，用于改變每個(gè)輻射元件發(fā)送和接收的高頻信號(hào)的相位的移相器17，以及分布和合成部分14。不同的層次。構(gòu)成各移相器17的各移相電路由驅(qū)動(dòng)單元12分別驅(qū)動(dòng)。另外，在形成有移相器17的層中，與其他配線圖案成批地形成用于移相器17的開關(guān)。

描述：即使增加了輻射元件的數(shù)量以增加增益，這種廉價(jià)的相控陣天線的尺寸也相對(duì)較小。它由多層結(jié)構(gòu)組成，其多層結(jié)構(gòu)均設(shè)有大量的輻射元件（15）和相位補(bǔ)償器（17），每一個(gè)都對(duì)通過/接收的高頻信號(hào)的相位進(jìn)行相移。相應(yīng)的輻射元件。它還包括分配器/合成器（14）。構(gòu)成相位補(bǔ)償器（17）的相位補(bǔ)償電路（17A?17D）由驅(qū)動(dòng)電路（12）控制。該天線還包括用于相位補(bǔ)償器的開關(guān)（17S），以及在載有相位補(bǔ)償器（17）的層上的電線陣列。

專利5：具有互調(diào)抑制分支的RF系統(tǒng)

描述：公開了一種用于抑制三階互調(diào)（IM3）乘積的RF系統(tǒng)。RF系統(tǒng)由并聯(lián)耦合的多個(gè)分支組成。多個(gè)分支中的每個(gè)分支包括正相移網(wǎng)絡(luò)，負(fù)相移網(wǎng)絡(luò)和非線性分量，其中非線性分量耦合在正相移網(wǎng)絡(luò)和負(fù)相移網(wǎng)絡(luò)之間。RF系統(tǒng)還包括具有非線性分量的零偏移分支，該非線性分量與多個(gè)分支并聯(lián)耦合。在一個(gè)實(shí)施例中，非線性部件是串聯(lián)堆疊的場(chǎng)效應(yīng)晶體管（FET），其包括RF開關(guān)，該RF開關(guān)具有用于零偏移分支的開關(guān)段和用于多個(gè)分支中的每一個(gè)的開關(guān)段。

專利5.1：具有互調(diào)抑制功能的雙工TX濾波器和RF開關(guān)

描述：公開了一種用于抑制三階互調(diào)（IM3）乘積的雙工發(fā)送（TX）濾波器和RF開關(guān)。包括第一和第二雙工器，每個(gè)都具有接收（RX）端口，TX端口和RX / TX端口。還包括分別具有第一，第二和第三端子的第一和第二功率分配器/組合器。還包括第一，第二和第三相移網(wǎng)絡(luò)。第一功率分配器/組合器的第一端子耦合到第一雙工器的TX端口，并且第一開關(guān)段耦合在第一雙工器的RX / TX端口與第二耦合器的第一端子之間。第一相移網(wǎng)絡(luò)耦合到第二雙工器的TX端口，與第二相移網(wǎng)絡(luò)串聯(lián)的第二開關(guān)段耦合在第二雙工器的RX / TX端口和第二耦合器之間。的第二個(gè)終端。第三相移網(wǎng)絡(luò)耦合到第二雙工器的RX端。

專利5.2：用于抑制互調(diào)的射頻開關(guān)

描述：公開了一種射頻（RF）開關(guān)，其適合于減小隨著RF信號(hào)傳播通過RF開關(guān)而產(chǎn)生的三階互調(diào)（IM3）乘積。RF開關(guān)包括N個(gè)半導(dǎo)體開關(guān)段和N-1個(gè)相移網(wǎng)絡(luò)，其中N-1個(gè)相移網(wǎng)絡(luò)中的各個(gè)耦合在N個(gè)半導(dǎo)體開關(guān)段中的相鄰半導(dǎo)體開關(guān)段之間，其中N是大于1的自然數(shù)。當(dāng)RF開關(guān)接通時(shí)，由RF開關(guān)傳播通過N-1個(gè)相移網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生的IM3乘積被相移，使得IM3乘積至少被部分抵消。