阅读说明：本技术 用于相控阵天线的分布式复用控制信号与元件信号的电路架构 (Circuit architecture for distributed multiplexing of control signals and element signals for phased array antennas ) 是由 肯尼士·V·布尔 罗纳德·S·李普顿 阿希特库马尔·J·特里帕蒂 于 2018-12-20 设计创作，主要内容包括：本发明描述了相控阵天线系统。该相控阵天线系统形成在印刷电路板(PCB)的一个或多个层上。该相控阵天线系统可包括波束形成网络以在一个或多个元件信号与波束信号之间转换。该相控阵天线系统可包括一个或多个控制电路,其中每个控制电路可接收对应天线元件的元件信号。每个控制电路还可建立天线元件与该波束形成网络之间的控制信号路径和元件信号路径,其中该信号路径可输送复用元件信号与控制信号。所述控制电路可包括信号调整电路,该信号调整电路可基于该控制信号来(例如,在相位或振幅上)调整该对应元件信号。(Phased array antenna systems are described. The phased array antenna system is formed on one or more layers of a Printed Circuit Board (PCB). The phased array antenna system may include a beam forming network to convert between one or more element signals and beam signals. The phased array antenna system may include one or more control circuits, where each control circuit may receive an element signal for a corresponding antenna element. Each control circuit may also establish control signal paths and element signal paths between the antenna elements and the beam forming network, where the signal paths may carry multiplexed element signals and control signals. The control circuit may include a signal adjustment circuit that may adjust (e.g., in phase or amplitude) the corresponding element signal based on the control signal.)

用于相控阵天线的分布式复用控制信号与元件信号的电路 架构

背景技术

相控阵天线可用于一些无线通信系统中。相控阵天线可被配置为通过操纵相控阵天线的每个单独天线元件的相位和/或振幅关系来使一个或多个波束在不同方向上转向。例如，相控阵天线可被配置为在操作期间使一个或多个波束指向目标。在一些情况下，相控阵天线可安装在移动系统(例如，运载工具)上。然而，在一些情况下，可能期望使天线系统的总成本保持相对较低。在这些情况下，相控阵天线的有成本效益且相对紧凑并保持稳健性能的架构可能是期望的。

发明内容

描述了一种相控阵天线系统。相控阵天线系统可包括波束形成网络以在一个或多个元件信号端口处的一个或多个元件信号与波束形成网络的公共信号端口处的波束信号之间转换。波束形成网络可位于印刷电路板(PCB)的一个或多个层上。

相控阵天线系统可包括第一信号路由电路(例如，双工器)以将来自控制器的控制信号提供给元件信号端口，其中波束形成网络可将控制信号分布到所述一个或多个元件信号端口中的每个元件信号端口。相控阵天线系统可包括位于PCB的第一层上的一个或多个控制电路，其中每个控制电路可包括与所述一个或多个元件信号端口中的对应元件信号端口耦合的第一端口以及与对应天线元件耦合的第二端口。相应天线元件可对应于位于PCB的第二层上的相应控制电路。

所述一个或多个控制电路中的每个控制电路可包括耦合到第一端口的第二信号路由电路(例如，第二双工器)。第二信号路由电路可为在第一端口与第二端口之间通信的所述一个或多个元件信号中的对应元件信号建立元件信号路径。第二信号路由电路还可为经由第一端口接收的控制信号建立控制信号路径。所述一个或多个控制电路中的每个控制电路还可包括沿着元件信号路径和控制信号路径的信号调整电路。信号调整电路可基于控制信号来(例如，在相位或振幅上)调整对应元件信号。

通过以下

具体实施方式

、权利要求和附图，所描述的方法和装置的适用性的进一步范围将变得显而易见。仅以举例说明的方式给出具体实施方式和具体示例，因为本说明书的范围内的各种变化和修改对于本领域技术人员将变得显而易见。

附图说明

通过参考以下附图可实现对本公开的实施方案的性质和优点的进一步理解。在附图中，类似的部件或特征可具有相同的参考标签。此外，相同类型的各种部件可通过在参考标签之后加上连接号和第二标签来区分，该第二标签可区分类似的部件。如果在本说明书中仅使用第一参考标签，则本描述适用于具有相同第一参考标签的类似部件中的任一个，而与第二参考标签无关。

图1示出了根据本公开的各方面的卫星通信系统的示意图。

图2示出了根据本公开的各方面的用于相控阵天线的分布式复用控制信号与元件信号的电路架构的示例性示意图。

图3示出了根据本公开的各方面的用于相控阵天线的分布式复用控制信号与元件信号的电路架构的波束形成网络的示例性示意图。

图4至图6示出了根据本公开的各方面的用于相控阵天线的分布式复用控制信号与元件信号的电路架构的示例性示意图。

图7示出了根据本公开的各方面的用于相控阵天线的分布式复用控制信号与元件信号的电路架构的多层印刷电路板(PCB)的示例性示意图。

图8示出了根据本公开的各方面的用于相控阵天线的分布式复用控制信号与元件信号的电路架构的地址解码器的示例性示意图。

具体实施方式

所描述的特征整体涉及用于相控阵天线的分布式复用控制信号与元件信号的电路架构。相控阵天线可被配置为通过操纵相控阵天线的每个单独天线元件的相位和/或振幅关系来使一个或多个波束在不同方向上转向。例如，相控阵天线可被配置为在操作期间使一个或多个波束指向卫星(例如，以主动地跟踪卫星)。对于一些此类应用而言，相控阵天线的相对低成本并保持稳健性能的架构可能是期望的。例如，有成本效益的相控阵天线可促进卫星住宅用户终端应用、商业和个人汽车应用等中的经济结合。此外，在一些应用中，诸如对于UAV和小型有人驾驶飞机(例如，支线飞机和公务机)而言，相对更小且更紧凑的相控阵天线架构可促进相对更小、更轻和/或更有成本效益的产品。

降低此类相控阵天线的尺寸和制造成本的一种方式是降低相控阵天线的控制电路架构的设计的尺寸和制造成本。可跨印刷电路板(PCB)的一个或多个层制造相控阵天线控制电路。随着控制电路架构的复杂性和PCB的印刷层数量增加，相控阵天线的总制造成本一般也会增加。分布式控制电路架构可向多个分布式控制电路和对应天线元件提供信号路径，其中一个信号路径可用于向或从天线元件输送与元件信号复用的控制电路的控制信号。该架构可例如使用相对更少的PCB层，并且可降低此类基于PCB的相控阵天线系统的总复杂性和制造成本。

本文所述的技术可提供分布式控制电路架构，该分布式控制电路架构使用共享信号路径来为一个或多个控制电路中的每个控制电路输送控制信号和元件信号，所述一个或多个控制电路沿着波束形成网络与相控阵天线的相应单独天线元件之间的信号路径分布。在一些情况下，相控阵天线可为发射相控阵天线、接收相控阵天线，或执行两者的操作。波束形成网络可在公共信号端口处的波束信号和与相控阵天线的特定天线元件对应的相应元件信号端口处的一个或多个元件信号之间转换。例如，就发射相控阵天线而言，波束形成网络可将发射波束信号转换成多个发射元件信号以由天线阵的相应天线元件发射。附加地或另选地，就接收相控阵天线而言，波束形成网络可将由天线阵的相应天线元件接收的多个接收元件信号转换成接收波束信号。

波束形成网络可将公共信号端口处与波束信号复用的控制信号进一步分布到与相控阵天线的特定天线元件对应的相应元件信号端口。可由波束形成网络将控制信号经由相应信号路径路由到相应元件信号端口处的控制电路。控制电路可各自具有经由信号路径连接到波束形成网络的相应元件信号端口的第一端口以及经由信号路径连接到天线阵的相应天线元件的第二端口。在一些情况下，控制信号可例如在控制电路的第一端口处从波束形成网络的元件端口接收的信号上与元件信号复用。控制电路可各自被配置为提取与元件信号复用的控制信号并且将调整应用于元件信号。具体地讲，控制电路可包括路由电路以建立对应元件信号的信号路径和对应控制信号的信号路径，这些信号各自经由控制电路的第一端口来接收。控制电路还可包括沿着一个或两个路径的信号调整电路以基于相应控制信号来调整元件信号。因此，从波束形成网络穿过一个相应控制电路的单个信号路径可用于每个天线元件的控制信号和元件信号两者。因此，可降低PCB复杂性(包括PCB层数)，从而降低相控阵天线的制造成本。

该描述提供了示例，并且不旨在限制本文所述的原理的实施方案的范围、适用性或配置。相反，随后的描述将为本领域技术人员提供用于实现本文所述的原理的实施方案的能够操作的描述。可在元件的功能和布置上进行各种改变。

因此，各种实施方案可适当地省略、替代或添加各种工序或部件。例如，应当理解，可以以与所描述的顺序不同的顺序来执行方法，并且可以添加、省略或组合各种步骤。此外，针对某些实施方案描述的方面和元件可在各种其他实施方案中组合。还应当理解，以下系统、方法、设备和软件可以单独地或共同地是较大系统的部件，其中其他工序可以优先于其应用或以其他方式修改其应用。

图1示出了根据本公开的各方面的卫星通信系统100的示意图。卫星通信系统100包括卫星105、网关115、网关天线系统110和飞机130。网关115与一个或多个网络120通信。在操作中，卫星通信系统100通过卫星105和网关115来提供飞机130和网络120之间的双向通信。

卫星105可为任何合适类型的通信卫星。在一些示例中，卫星105可处于同步地球轨道或静止地球轨道(GEO)中。在其他示例中，可使用卫星105的任何适当轨道(例如，近地轨道(LEO)、中地球轨道(MEO)等)。卫星105可为多波束卫星，其被配置为给预定义地理服务区域中的多个服务波束覆盖区域提供服务。在一些示例中，卫星通信系统100包括多个卫星105。

网关天线系统110可具有双向功能并且被设计为具有足够的发射功率和接收灵敏度而能与卫星通信系统100可靠地通信。卫星通信系统100可通过经一个或多个波束150发送和接收信号来与网关天线系统110通信。网关115使用网关天线系统110向卫星通信系统100发送信号并且从该卫星通信系统接收信号。网关115连接到所述一个或多个网络120。网络120可包括局域网(LAN)、城域网(MAN)、广域网(WAN)或任何其他合适的公用或专用网络，并且可连接到其他通信网络，诸如互联网、电话网络(例如，公用交换电话网(PSTN)等)等等。

飞机130包括机载通信系统，包括天线阵140(例如，贴片天线阵)。飞机130的机载通信系统可经由调制解调器(未示出)为飞机130的通信设备提供通信服务。通信设备可通过调制解调器连接到网络120并接入该网络。例如，移动设备可经由至调制解调器的网络连接(其可为有线的或无线的)来与一个或多个网络120通信。无线连接可为例如无线局域网(WLAN)技术诸如电气电子工程师学会(IEEE)802.11(Wi-Fi)，或其他无线通信技术。

飞机130可使用天线阵140通过一个或多个波束160来与卫星105通信。天线阵140可安装在飞机130的机身的外部上。在一些情况下，天线阵140是相控阵天线。相控阵天线可被配置为通过操纵相控阵天线的单独天线的相位和/或振幅关系来使所述一个或多个波束160在特定方向上转向。例如，天线阵140可被配置为在操作期间使所述一个或多个波束160指向卫星(例如，以主动地跟踪卫星)。天线阵140可用于从卫星105接收通信信号，将通信信号发射到卫星105，或与卫星105双向通信(即，发射和接收通信信号)。天线阵140可在国际电信联盟(ITU)Ku、K或Ka波段(例如从大约17至31千兆赫(GHz))中操作。另选地，天线阵140可在其他频段诸如C波段、X波段、S波段、L波段等中操作。虽然示出了单个天线阵140，但在一些情况下多于一个天线阵140可用于通信。

天线阵140可位于外壳或外罩内，该外壳或外罩可保护天线阵140免受环境要素的影响并且可由不会实质衰减通信信号的一种或多种材料构成。另外，天线阵140可用于除飞机130上之外的其他应用，诸如船上、运载工具上或基于地面的固定系统上。对于一些此类应用而言，相控阵天线的相对低成本并保持稳健性能的架构可能是期望的。例如，有成本效益的相控阵天线可促进卫星住宅用户终端应用、商业和个人汽车应用等中的经济结合。此外，在一些应用中，诸如对于UAV和小型有人驾驶飞机(例如，支线飞机和公务机)而言，相对更小且更紧凑的相控阵天线架构可促进相对更小、更轻和/或更有成本效益的产品。例如，相控阵天线的外壳可基本上小于用于机械万向无源天线阵的天线罩。

降低此类相控阵天线的尺寸和制造成本的一种方式是降低相控阵天线的控制电路架构的设计的尺寸和制造成本。可跨PCB的一个或多个层制造相控阵天线控制电路。随着控制电路架构的复杂性和PCB的印刷层数量增加，相控阵天线的总制造成本一般也会增加。分布式复用控制信号与元件信号架构可使多个分布式控制电路和对应天线元件的控制信号与元件信号复用以便经由天线元件在相同信号路径上发射或接收。该架构可例如使用相对更少的PCB层，并且可降低此类基于PCB的相控阵天线系统的总复杂性和制造成本。

本文所述的技术提供分布式复用控制信号与元件信号架构，该分布式复用控制信号与元件信号架构使用共享信号路径来为一个或多个控制电路中的每个控制电路输送控制信号和元件信号，所述一个或多个控制电路沿着波束形成网络与相控阵天线的相应单独天线元件之间的信号路径分布。在所述分布式复用控制信号与元件信号架构中，信号路径可输送与元件信号(即，射频(RF)信号)复用(例如，经由频域复用(FDM)等)的控制电路的控制信号(包括控制数据)以便经由相应天线元件发射或接收。这样做时，单个信号路径可用于每个天线元件的控制信号和元件信号，而不是例如具有单独专用的控制信号路径和元件信号路径。例如，如下文进一步描述，单个信号路径可输送与向或从对应天线元件发送的元件信号复用的控制信息。例如，控制信号可与来自波束形成网络的相同方向上的发射元件信号复用。另选地，控制信号可与波束形成网络中组合的接收元件信号复用。根据所述技术，可降低PCB复杂性(包括PCB层数)，从而降低相控阵天线的制造成本。

图2示出了根据本公开的各方面的用于相控阵天线的分布式复用控制信号与元件信号的电路架构的示例性示意图200。相控阵天线可为如结合图1所描述的天线阵140中的一者或多者的示例。图2的相控阵天线可为如结合图1所描述的用于将通信信号发射到卫星105的发射相控阵天线的示例。

如图2所示，电路架构包括第一路由电路205-a、波束形成网络210-a、多个控制电路215和多个天线元件220。在图2的示例中，示出了第一控制电路215-a和对应第一天线元件220-a以及第二控制电路215-b和对应第二天线元件220-b。然而，应当理解，可类似地实现天线元件220的任何数量N的控制电路215。因此，第一控制电路215-a有时可被称为“控制电路1”，并且第二控制电路215-b有时可被称为“控制电路N”。经由天线元件220传送的元件信号可被布置为形成具有期望特性的天线波束(例如，经由每个天线元件220传送的单独元件信号可被配置为相对于经由其他天线元件220传送的单独元件信号具有特定相位和/或振幅以使天线波束在期望方向上转向)。如图2所示，控制电路215和天线元件220之间存在一对一对应(即，存在连接到每个天线元件220的不同控制电路215)。然而，应当理解，在一些情况下，一个控制电路215可在多个天线元件220之间共享(即，一个控制电路215可连接到多个天线元件220并且向所述多个天线元件提供相应信令)。

如上所述，相控阵天线可为基于PCB的天线系统，其中相控阵天线和对应控制架构被印刷或以其他方式形成在PCB的一个或多个层上。PCB可包括跨一个或多个PCB层的信号路径(例如，不同PCB层上的导电线、迹线、通孔连接迹线或平面)。例如，信号路径可包括由一个或多个导电线和接地平面或接地线组成的PCB传输线。如本文所述，层可指单层导电材料(其可包括导电线和/或一个或多个接地平面和/或一个或多个接地线)。例如，“双层PCB”可包括由介电基板隔开的两层导电材料，“四层PCB”可包括由三个介电基板隔开的四层导电材料等。形成PCB内的传输线的导电信号线和接地线或平面的层数可基于传输线的类型(例如，微带、带状线、共面波导等)而改变。例如，PCB中的传输线可包括一个导电线层以及与导电线层相同的层内或不同的层中的一个或多个接地线或平面。信号路径可在连接的部件或端口之间输送信号，诸如控制信号、波束信号、元件信号等，并且信号路径可包括相同或不同层内的一个或多个PCB传输线。

当被配置为发射相控阵天线时，该相控阵天线可被配置为以相对于瞄准线的期望扫描角方向(例如，在用于跟踪目标卫星的方向上)发射波束。第一路由电路205-a(例如，双工器或其他复用器或其他类型的信号路由电路)可从例如发射处理器接收发射波束信号236-a以便由相控阵天线以发射波束的形式发射。第一路由电路205-a还可从控制器225-a接收控制数据226-a。该控制数据226-a可指示待由相应控制电路(如下所讨论)应用的N个控制电路215中的一者或多者的调整值(例如，振幅和/或相位)以便在期望的扫描角方向上发射该发射波束。

相控阵天线可包括调制器230-a(例如，幅移键控(ASK)或相移键控(PSK)调制器)，该调制器调制控制数据226-a以产生控制信号231-a。该调制器230-a可调制从控制器225-a接收的控制数据226-a并且将经调制的控制信号231-a传递到第一路由电路205-a。在一些情况下，调制器230-a可在控制器225-a内实现或实现为该控制器的部件。在一些情况下，控制信号231-a和发射波束信号236-a可占用不同的非重叠频率范围。第一路由电路205-a的复用器可使用例如FDM使发射波束信号236-a(具有中心频率f_tx)和控制信号231-a(具有中心频率f_c)复用以生成包括发射波束信号236-a和控制信号231-a的复合复用信号241-a。可使用第一路由电路205-a的不同可能实施方式。例如，在图2中，第一路由电路205-a是包括两个带通滤波器235的双工器(即，具有两个输入的复用器)-每个输入有一个带通滤波器。第一带通滤波器235-a可允许第一频率范围的信号通过，其中第一频率范围对应于至少发射波束信号236-a的频率范围。该发射波束信号236-a可为例如经调制的发射波束信号，其具有利用发射波束信号的载波频率f_tx来调制的调制发射信号波束信号。虽然示出了具有等于f_tx的中心频率，但第一带通滤波器的中心频率可不与发射波束信号的载波频率f_tx相同，只要第一频率范围允许发射波束信号236-a通过(例如，同时将控制信号231-a排除在外)即可。第二带通滤波器235-b可允许第二频率范围内的信号通过，其中第二频率范围对应于至少控制信号231-a的频率范围。该控制信号231-a可为例如经调制的控制信号，其具有利用控制信号的载波频率f_c来调制的控制数据226-a，其中控制信号的载波频率不同于发射波束信号的载波频率。虽然示出了具有等于f_c的中心频率，但第二带通滤波器的中心频率可不与控制信号的载波频率f_c相同，只要第二频率范围允许控制信号231-a通过(例如，同时将发射波束信号236-a排除在外)即可。

另选地，在控制信号231-a的载波具有比发射波束信号236-a的载波更低的频率的其他实施方案中，可形成高通信号路径来代替第一带通滤波器235-a，并且可使用低通信号路径来代替第二带通滤波器235-b。可(例如，使用PCB迹线)形成高通信号路径，从而允许更高频率范围内的信号通过，其中该更高频率范围对于发射波束信号236-a(例如，经调制的发射波束信号)是足够的。可(例如，使用诸如电容器和电感器的部件)形成低通信号路径以允许更低频率范围内的信号通过，其中该更低频率范围对于控制信号231-a(例如，经调制的控制信号)是足够的。

第一路由电路205-a可将复合复用信号241-a(包括与控制信号231-a复用的发射波束信号236-a)提供给波束形成网络210-a的公共信号端口240-a。该波束形成网络210-a可包括PCB分配器的一个或多个级(例如，对等方式和/或不对等方式、同相和/或异相、或组合)，其划分复合复用信号241-a以在波束形成网络210-a的对应输出元件信号端口245(例如，元件信号端口245-a和元件信号端口245-b)处产生单独输出信号246(例如，输出信号246-a和输出信号246-b)。即，波束形成网络210-a可将复合复用信号241-a划分成单独输出信号246，每个单独输出信号246包括单独元件信号和单独控制信号，它们分别是发射波束信号236-a和控制信号231-a的副本。PCB分配器的所述一个或多个级可提供单独输出信号246的单独元件信号之间的相对幅移和/或相移作为相控阵天线的整体波束形成的一部分。在这种情况下，单独输出信号246的单独控制信号还可因PCB分配器的所述一个或多个级而经历相对幅移和/或相移。然而，幅移和/或相移的此类相对偏移应用于单独控制信号的载波，因此不影响控制数据226-a。另外，这些偏移可能不会影响单独控制信号的载波的恢复以进行同步(如下所讨论)，因为所需的精度可明显小于单独元件信号所需的精度。控制数据226-a可包括用于每个控制电路215的信息(例如，串行数据)，并且波束形成网络210-a可(例如，通过划分复合复用信号241-a(包括承载控制数据226-a的控制信号231-a))将控制数据226-a复制到与每个天线元件220对应的每个元件信号端口245。包括在相应元件信号端口245处的每个单独输出信号246中的单独元件信号可随后由连接到对应元件信号端口245的对应控制电路215调整并且由对应天线元件220发射。

元件信号端口245处的每个单独输出信号246可包括与单独控制信号(例如，控制信号231-a的副本)复用的单独元件信号(例如，发射波束信号236-a的副本)。对应控制电路215可使用单独控制信号以将适当调整(例如，振幅和/或相位)应用于对应单独元件信号。即，波束形成网络210-a可划分复合复用信号241-a以在每个元件信号端口245处生成单独输出信号246，所述单独输出信号各自包括单独控制信号和单独元件信号。通过使波束信号和控制信号复用，波束形成网络210-a可用于生成并分布元件信号和控制信号，所述控制信号指示每个控制电路215的对应元件信号的控制数据。这样做时，单个信号路径可用于波束形成网络210-a中的每个天线元件的控制信号和元件信号，而不是例如具有单独专用的控制线和元件线。因此，可降低PCB复杂性(包括PCB层数)，从而降低相控阵天线的制造成本。

每个控制电路215可包括连接到波束形成网络210-a的对应元件信号端口245的第一端口248(例如，第一端口248-a和第一端口248-b)以及连接到对应天线元件220(或在一些情况下，多个天线元件220)的第二端口249(例如，第二端口249-a和第二端口249-b)。每个控制电路215可包括第二路由电路250(例如，双工器或其他复用器或其他类型的信号路由电路)，该第二路由电路建立控制电路215的第一端口248与第二端口249之间的元件信号路径251(例如，元件信号路径251-a和元件信号路径251-b)以及控制电路215的第一端口248与调整电路265之间的控制信号路径252(例如，控制信号路径252-a和控制信号路径252-b)。

如图2所示，每个第二路由电路250是将所接收的单独输出信号解复用(例如，经由频率解复用)为对应单独元件信号与控制信号的双工器。如相应地结合使信号复用的第一路由电路205-a所描述，第二路由电路250可使用类似部件来执行类似逆操作以使信号解复用。例如，第二路由电路250-a可包括分别用于元件信号和控制信号的第一带通滤波器235-c和第二带通滤波器235-d。即，第一带通滤波器235-c可允许第一频率范围内的信号通过，其中第一频率范围对应于至少元件信号(例如，经调制的发射波束信号)的频率范围。虽然示出了具有等于f_tx的中心频率，但第一带通滤波器235-c的中心频率可不与元件信号的载波频率f_tx相同，只要第一频率范围允许元件信号通过(例如，同时将控制信号231-a排除在外)即可。第二带通滤波器235-d可允许第二频率范围内的信号通过，其中第二频率范围对应于至少控制信号231-a(例如，经调制的控制信号)的频率范围。虽然示出了具有等于f_c的中心频率，但第二带通滤波器235-d的中心频率可不与控制信号的载波频率f_c相同，只要第二频率范围允许控制信号231-a通过(例如，同时将元件信号排除在外)即可。类似地，第二路由电路250-b可包括分别用于元件信号和控制信号的第一带通滤波器235-e和第二带通滤波器235-f。如上文结合第一路由电路205所描述，可使用其他潜在实施方式，包括使用其他PCB迹线、包括高通滤波器和低通滤波器、电容器、电感器等在内的部件。

在第一控制电路215-a中，控制信号路径252-a可将控制信号提供给解调器255-a和地址解码器260-a。该解调器255-a可解调控制信号路径252-a上输送的控制信号以获得控制信息。控制信息可包括由波束形成网络210-a分布到每个控制电路215的对每个控制电路215的命令。对不同控制电路215的命令可在控制信息中连续地发射。即，除了接收其自身的控制数据之外，控制电路215-a还可接收并解调每个其他控制电路215(例如，控制电路215-b)的控制信息。该控制信息可包括地址信息(例如，在标头中)，该地址信息识别预期对其使用对应控制信息的特定控制电路215的地址。地址解码器260-a可将控制电路215-a的已知地址(如下文进一步讨论)与控制数据226-a中的地址信息进行比较以识别预期用于特定控制电路215-a的控制信息，并且经由信号路径253-a将所识别的控制信息提供给对应调整电路265-a。第二控制电路215-b可以以与第一控制电路215-a类似的方式操作，第二控制电路215-b类似地包括解调器255-b、地址解码器260-b和调整电路265-b(例如，以类似地经由信号路径253-b将所识别的控制信息提供给调整电路265-b)。

每个调整电路265(例如，调整电路265-a和调整电路265-b)可包括一个或多个电路元件(例如，一个或多个移相器270、一个或多个放大器275等)以基于所识别的控制信息(例如，波束系数等)来向对应元件信号提供振幅和/或相位的适当调整。图2示出了调整电路265-a的局部剖视图。在所示的示例中，调整电路265-a包括移相器270-a，该移相器将相移应用于如由控制信息指示的对应元件信号。在所示的示例中，调整电路265-a还包括放大器275-a，该放大器放大如由控制信息指示的来自移相器的相移信号以产生经调整的元件信号。可经由控制电路215的第二端口249将经调整的元件信号提供给对应天线元件220以便发射。调整电路265-a可类似地操作以调整元件信号并将元件信号提供给第二天线元件220-b。相控阵天线的每个天线元件220对经调整的元件信号的发射一起产生在期望的扫描角方向上(例如，在目标卫星或其他接收设备的方向上)发射的发射波束。

描述了用于分配地址的不同技术以及每个控制电路215的地址解码器260可由此确定其相应分配的地址的技术。在一个示例性实施方式中，每个控制电路215在整个天线阵中可为相同的。因此，特定控制电路215可不具有可用于在安装在天线阵PCB上的其相应位置处之前确定其相应分配的地址的预配置信息或其他可区分信息或特征。在这种情况下，阵天线PCB上的各种位置可包括指示跨该阵列的寻址方案的不同特征。地址解码器260可使用这些特征来确定分配给其对应控制电路215的地址。

在一个示例性实施方式中，可使用上拉/下拉或开路/短路地址捆扎来设定控制电路215的地址。例如，特定控制电路215可包括多个地址引脚并且置于天线阵PCB上的特定位置处。在一些情况下，可(例如，经由控制电路215的内部电阻器)使地址引脚的默认配置上拉，并且根据PCB上的位置，接地通孔的独特组合可使特定地址引脚下拉。例如，第一组地址引脚可对应于控制电路215的行地址，并且第二组引脚可对应于控制电路215的列地址。然后上拉和下拉的地址引脚的所得序列可指示该控制电路215的独特地址。

附加地或另选地，每个控制电路215可通过读取地址电压电平(例如使用模数转换器(ADC))来识别其自身的地址。例如，如进一步结合图8所描述，每个行和列的分压器元件(例如，电阻分压器)可划分电源电压，并且可由控制电路215处的ADC读取对应行和列电压。天线阵PCB可包括每行一个将电源电压划分为指示特定行的对应行电压的分压器元件，以及每列一个将电源电压划分为指示该列的对应列电压的分压器元件。然后每个控制电路215可包括接收对应行电压的行地址引脚以及接收对应列电压的列地址引脚。随后ADC可用于读取行和列地址引脚处的这些电压。与一些其他技术相比，这样做可以减少要使用的电阻器的数量。另外，与使用上拉/下拉或开路/短路地址捆扎相比，这一所述实施方式可使用相对更低的引脚数，从而可降低每个控制电路215的PCB面积或成本。

在一些情况下，可选择控制电路215的地址(例如，使用连续行和列地址)，使得如果控制电路将控制信息(例如，振幅和/或相位的特定波束调整系数)应用于不正确解码的地址，则由控制电路应用的控制信息可能预期用于相邻控制电路215中的一者。在一些情况下，行和列寻址可确保相继行或列的地址相差不超过一位(例如，等于一(1)的汉明距离)，并且不连续的任何两个行或列的超过一位是不同的(例如，大于一(1)的汉明距离)。在这种情况下，如果控制电路215因单个位错误而不正确地解码地址，则控制电路215将按行和/或列应用预期用于其最近邻控制电路215的调整(例如，相位和/或振幅的调整)，这可能不会实质降低一些天线阵的RF波束形成性能。例如，这可为与两倍大的天线阵的一组天线元件类似的性能，就好像未在天线阵中使用错误地址一样。在一些情况下，可使用一个或多个纠错位对控制数据的地址进行编码以降低不正确地址解码的可能性。例如，控制数据的地址可根据线性区块码(诸如汉明码、里德-所罗门码等)发射。

在一些情况下，控制电路215和控制器225-a可支持双向通信。例如，每个控制电路215还可具有调制器(未示出)，该调制器可为解调器255的一部分或单独部件。控制器225-a可发送命令以从控制电路215中的一个控制电路读取配置值(例如，控制信息)，然后被寻址的控制电路215可通过以下方式作出响应：用该响应(例如，配置值)调制信号并且将经调制的信号复用到相应元件信号端口245处的单独输出信号246上。然后可经由波束形成网络210-a和第一路由电路205-a将经调制的信号输送到控制器225-a，该控制器随后可解调该信号并且解码该响应。因此，双向通信可允许检查控制电路215的配置或从控制电路215读取其他状态信息以用于测试或调试目的。

在一些情况下，解调器255可恢复载波(例如，控制信号的载波)以生成时钟信号，从而使不同控制电路215同步。例如，解调器255-a可使用载波恢复环路或其他载波恢复技术(例如，补偿控制信号载波与本机振荡器之间的频率差和/或相位差)。然后解调器255-a可基于恢复的波形来设定时钟信号。这样，时钟信号可在相控阵天线的每个控制电路215之间同步。因此，控制信号可使用相干调制，并且解调器255处的同步时钟信号可使用相干解调来解调控制信号231-a。

图3示出了根据本公开的各方面的用于相控阵天线的分布式复用控制信号与元件信号的电路架构的波束形成网络305的示例性示意图300。图3所示的波束形成网络可为至少结合图2和图4至图7所描述的波束形成网络的示例。

波束形成网络305示出了公共端口310，该公共端口可为如结合图2所描述的输入公共信号端口的示例。波束形成网络305还示出了若干元件端口315，它们被标记为“元件端口1”至“元件端口N”并且可对应于如结合图2所描述的控制电路1至N的数量。元件端口315可为如结合图2所描述的元件信号端口的示例。

波束形成网络305的示例性示意图300示出了组合器/分配器(例如，PCB中形成的PCB组合器/分配器)的三个级。即，公共端口310处接收的输入信号可第一次被划分为两个信号，然后每个信号可依次再被划分两次以生成八个所示元件端口315处的输出信号。相反，八个元件端口315处接收的信号可由波束形成网络305组合以形成公共端口310处的组合信号。在一些情况下，这些组合器/分配器可为对等方式和/或不对等方式、同相和/或异相、或任何组合。然而，其应当被理解为仅仅是PCB组合器/分配器的一个示例性网络，并且波束形成网络305可包括更少或更多数量的各种配置的此类组合器/分配器。

图4示出了根据本公开的各方面的用于相控阵天线的分布式复用控制信号与元件信号的电路架构的示例性示意图400。相控阵天线可为如结合图1所描述的天线阵140中的一者或多者的示例以及如结合图2所描述的用于相控阵天线的分布式复用控制信号与元件信号的电路架构。图4的相控阵天线可为如结合图1所描述的用于将通信信号发射到卫星105的发射相控阵天线的示例以及如结合图2所描述的用于相控阵天线的分布式复用控制信号与元件信号的电路架构。

除了本文另有描述的之外，图4中的相控阵天线的电路架构可采用如结合图2所描述的类似或对应部件以基本上相同的方式操作。在图4中，除了输送波束、元件和控制信号之外，相控阵天线还包括生成功率信号408的电源405，该功率信号可在信号路径上输送并且与波束、元件和控制信号复用。

如图4所示，电路架构包括第一路由电路205-b、波束形成网络210-b、多个控制电路215和多个天线元件220。在图4的示例中，示出了第一控制电路215-c和对应第一天线元件220-c以及第二控制电路215-d和对应第二天线元件220-d。然而，应当理解，可类似地实现天线元件220的任何数量N的控制电路215。如图4所示，控制电路215和天线元件220之间存在一对一对应(即，存在连接到每个天线元件220的不同控制电路215)。然而，应当理解，在一些情况下，一个控制电路215可在多个天线元件220之间共享(即，一个控制电路215可连接到多个天线元件220并且向所述多个天线元件提供相应信令)。这些部件中的每个部件可经由信号路径来连接。

第一路由电路205-b(例如，双工器或其他复用器或其他类型的信号路由电路)可从例如发射处理器接收发射波束信号236-b以便由相控阵天线以发射波束的形式发射。第一路由电路205-b还可从控制器225-a接收控制数据226-b。该控制数据226-b可指示待由相应控制电路应用的N个控制电路215中的一者或多者的调整值(例如，振幅和/或相位)以便在期望的扫描角方向上发射该发射波束。

相控阵天线可包括调制器230-b，该调制器调制控制数据226-b以产生控制信号231-b。该调制器230-b可调制从控制器225-b接收的控制数据226-b并且将经调制的控制信号231-b传递到第一路由电路205-b。在一些情况下，调制器230-b可在控制器225-b内实现或实现为该控制器的部件。第一路由电路205-b的复用器可使发射波束信号236-b(具有中心频率f_tx)和控制信号231-b(具有中心频率f_c)复用以生成包括发射波束信号236-b和控制信号231-b的复合复用信号241-b。在图4中，第一路由电路205-b是包括两个带通滤波器235的双工器-每个输入有一个带通滤波器。第一带通滤波器235-g可允许第一频率范围内的信号通过，其中第一频率范围对应于至少发射波束信号236-b(例如，经调制的发射波束信号)的频率范围。虽然示出了具有等于f_tx的中心频率，但第一带通滤波器235-g的中心频率可不与发射波束信号的载波频率f_tx相同，只要第一频率范围允许发射波束信号236-b通过(例如，同时将控制信号231-b排除在外)即可。第二带通滤波器235-h可允许第二频率范围内的信号通过，其中第二频率范围对应于至少控制信号231-b(例如，经调制的控制信号)的频率范围。虽然示出了具有等于f_c的中心频率，但第二带通滤波器235-h的中心频率可不与控制信号的载波频率f_c相同，只要第二频率范围允许控制信号231-b通过(例如，同时将发射波束信号236-b排除在外)即可。如上所述，可使用第一路由电路205-b的不同可能实施方式。

第一路由电路205-b还可从电源405接收功率信号408。在图4中，电源405(例如，DC源或者电压源或电流源)产生功率信号408(例如，DC信号)。功率信号408可穿过第一路由电路205-b内的电感器410-a(或另一种类型的扼流元件)。电感器可阻塞控制信号231-b和发射波束信号236-b，使之无法通过信号路径流动到电源405。第一路由电路205-b还可包括阻塞电容器415-a，该阻塞电容器阻塞功率信号408，使之无法进入波束信号236-b和控制信号231-b的信号路径。第一路由电路205-b可输出复合复用信号241-b，该复合复用信号包括发射波束信号236-b、控制信号231-b和功率信号408中的每一者。

第一路由电路205-b可将复合复用信号241-b(包括与控制信号231-b复用的发射波束信号236-b)提供给波束形成网络210-b的公共信号端口240-b。波束形成网络210-b可包括PCB分配器的一个或多个级，其划分复合复用信号241-b以在波束形成网络210-b的对应输出元件信号端口245(例如，元件信号端口245-c和元件信号端口245-d)处产生单独输出信号246(例如，输出信号246-c和输出信号246-d)。即，波束形成网络210-b可将复合复用信号241-b划分成单独输出信号246，每个单独输出信号246包括单独元件信号和单独控制信号，它们分别是发射波束信号236-b和控制信号231-b的副本。PCB分配器的所述一个或多个级可提供单独输出信号246的单独元件信号之间的相对幅移和/或相移作为相控阵天线的整体波束形成的一部分。在这种情况下，单独输出信号246的单独控制信号还可因PCB分配器的所述一个或多个级而经历相对幅移和/或相移。然而，幅移和/或相移的此类相对偏移应用于单独控制信号的载波，因此不影响控制数据226-b。另外，这些偏移可能不会影响单独控制信号的载波的恢复以进行同步(如下所讨论)，因为所需的精度可明显小于单独元件信号所需的精度。控制数据226-b可包括用于每个控制电路215的信息(例如，串行数据)，并且波束形成网络210-b可(例如，通过划分复合复用信号241-b(包括承载控制数据226-b的控制信号231-a))将公共信号端口240-b处接收的控制数据226-b复制到与每个天线元件220对应的每个元件信号端口245。包括在相应元件信号端口245处的每个单独输出信号246中的单独元件信号可随后由连接到对应元件信号端口245的对应控制电路215调整并且由对应天线元件220发射。

元件信号端口245处的每个单独输出信号246可包括与单独控制信号(例如，控制信号231-b的副本)复用的单独元件信号(例如，发射波束信号236-b的副本)及功率信号408。对应控制电路215可使用控制信号以将适当调整(例如，振幅和/或相位)应用于对应元件信号。即，波束形成网络210-b可划分复合复用信号241-b以在每个元件信号端口245处生成单独控制信号和单独元件信号。单独控制信号可与对应元件信号复用以形成复用单独输出信号246。通过使波束信号和控制信号复用，波束形成网络210-b可用于生成并分布元件信号和控制信号，所述控制信号指示每个控制电路215的对应元件信号的控制数据。

每个控制电路215可包括连接到波束形成网络210-b的对应元件信号端口245的第一端口248(例如，第一端口248-c和第一端口248-d)以及连接到对应天线元件220的第二端口249(例如，第二端口249-c和第二端口249-d)。每个控制电路215可包括第二路由电路250(例如，双工器或其他复用器或其他类型的信号路由电路)，该第二路由电路建立控制电路215的第一端口248与第二端口249之间的元件信号路径251(例如，元件信号路径251-c和元件信号路径251-d)以及控制电路215的第一端口248与调整电路265之间的控制信号路径252(例如，控制信号路径252-c和控制信号路径252-d)。

如图4所示，每个第二路由电路250是将所接收的单独输出信号解复用为对应单独元件信号与控制信号的双工器。如相应地结合使信号复用的第一路由电路205-b所描述，第二路由电路250可使用类似部件来执行类似逆操作以使信号解复用。例如，第二路由电路250-c可包括分别用于元件信号和控制信号的第一带通滤波器235-i和第二带通滤波器235-j。类似地，第二路由电路250-d可包括分别用于元件信号和控制信号的第一带通滤波器235-k和第二带通滤波器235-1。虽然示出了具有等于f_tx的中心频率，但第一带通滤波器235-i和235-k的中心频率可不与发射波束信号的载波频率f_tx相同，只要它们允许元件信号通过(例如，同时将控制信号排除在外)即可。类似地，第二带通滤波器235-j和235-1的中心频率被示出为等于f_c，但可不与控制信号的载波频率f_c相同，只要它们允许控制信号通过(例如，同时将元件信号排除在外)即可。如上所述，可使用第二路由电路250的不同可能实施方式，包括例如使用其他PCB迹线、包括高通滤波器和低通滤波器、电容器、电感器等在内的部件。

在一些情况下，每个控制电路215可包括解耦器，该解耦器使复用功率信号解耦以获得用于向控制电路215和其他部件供电的功率信号。每个控制电路215内的第二路由电路250可包括允许功率信号通过的电感器410(例如，电感器410-b和电感器410-c)或另一种类型的扼流元件，然后可将该功率信号提供给控制电路215的各种其他部件以向其他部件供电。第二路由电路250还可包括阻塞电容器415(例如，电容器415-b和电容器415-c)，这些阻塞电容器阻塞功率信号408，使之无法进入通向相应天线元件220的信号路径。

在例如第一控制电路215-c中，控制信号路径252-c可将控制信号提供给解调器255-c和地址解码器260-c。解调器255-c可解调控制信号路径252-c上输送的控制信号以获得控制信息。控制信息可包括由波束形成网络210-b分布到每个控制电路215的对每个控制电路215的命令。对不同控制电路215的命令可在控制信息中连续地发射。即，除了接收其自身的控制数据之外，控制电路215-c还可接收并解调每个其他控制电路215(例如，控制电路215-d)的控制信息。该控制信息可包括地址信息(例如，在标头中)，该地址信息识别预期对其使用对应控制信息的特定控制电路215的地址。地址解码器260-c可将控制电路215-c的已知地址(如下文进一步讨论)与控制数据226-b中的地址信息进行比较以识别预期用于特定控制电路215-c的控制信息，并且经由信号路径253-c将所识别的控制信息提供给对应调整电路265-c。第二控制电路215-d可以以与第一控制电路215-c类似的方式操作，第二控制电路215-b类似地包括解调器255-d、地址解码器260-d和调整电路265-d(例如，以类似地经由信号路径253-d将所识别的控制信息提供给调整电路265-d)。

每个调整电路265(例如，调整电路265-c和调整电路265-d)可包括一个或多个电路元件(例如，一个或多个移相器270、一个或多个放大器275等)以基于所识别的控制信息来向对应元件信号提供振幅和/或相位的适当调整。图4示出了调整电路265-c的局部剖视图。在所示的示例中，调整电路265-c包括移相器270-b，该移相器将相移应用于如由控制信息指示的对应元件信号。在所示的示例中，调整电路265-c还包括放大器275-b，该放大器放大如由控制信息指示的来自移相器的相移信号以产生经调整的元件信号。可经由控制电路215的第二端口249将经调整的元件信号提供给对应天线元件220以便发射。相控阵天线的每个天线元件220对经调整的元件信号的发射一起产生在期望的扫描角方向上发射的发射波束。

在一些情况下，每个控制电路215可包括多组波束形成寄存器。在一些示例中，每个控制电路215包括双缓冲波束形成寄存器，因此可在当前状态下操作时加载下个即将到来的波束指向状态(即，发射波束的即将到来的波束方向)的下个调整值。例如在相控阵天线要在两个不同接收设备之间交替其指向方向(例如，用于卫星切换)的情况下，这可允许相控阵天线相对较快地改变指向方向。此外，这可在波束形成系数是频率依赖性的并执行跳频的情况下促进相控阵天线保持接收设备的其跟踪方向，例如以在两个不同频段之间交替时保持波束方向。在一些示例中，每个控制电路可包括多组寄存器以存储用于误指向纠正(例如，经由步进跟踪、圆锥形扫描、单脉冲跟踪)的波束系数。例如，每个控制电路可存储与关于当前波束的圆锥形扫描操作相关联的系数组。圆锥形扫描可有意地根据不同角偏移使天线波束远离目标方向进行指向并且测量信号属性(例如，经由指示所发射的信号的信号强度的所接收的信号或反馈)，从而在扫描偏移处发现改善的信号属性的情况下将天线波束调整到新目标方向。当执行每个误指向纠正操作并且因圆锥形扫描而选择指向目标的新波束时，可使用新系数组来更新系数组以用于下个圆锥形扫描操作。在一些情况下，可预留地址标头的一部分(例如，10位)并将该部分用作全局命令诸如“发射启用/禁用”和/或“接收启用/禁用”、启用来自特定寄存器(例如，用于双缓冲波束形成寄存器的寄存器A和B)的缓冲波束权重的命令以及对相控阵天线的其他命令。

在一些情况下，控制电路215和控制器225-b可支持双向通信。例如，每个控制电路215还可具有调制器(未示出)，该调制器可为解调器的一部分或单独部件。控制器225-b可发送命令以从控制电路215中的一个控制电路读取配置值(例如，控制信息)，然后被寻址的控制电路215可通过以下方式作出响应：用该响应(例如，配置值)调制信号并且将经调制的信号复用到相应元件信号端口245处的单独输出信号246上。然后可经由波束形成网络210-b和第一路由电路205-b将经调制的信号输送到控制器225-b，该控制器随后可解调该信号并且解码该响应。因此，双向通信可允许检查控制电路215的配置或从控制电路215读取其他状态信息以用于测试或调试目的。

在一些情况下，解调器255可恢复载波(例如，控制信号的载波)以生成时钟信号，从而使不同控制电路215同步。例如，解调器255-e可使用载波恢复环路或其他载波恢复技术(例如，补偿控制信号载波与本机振荡器之间的频率差和/或相位差)。然后解调器255-e可基于恢复的波形来设定时钟信号。这样，时钟信号可在相控阵天线的每个控制电路215之间同步。因此，控制信号可使用相干调制，并且解调器255处的同步时钟信号可使用相干解调来解调控制信号231-b。

图5示出了根据本公开的各方面的用于相控阵天线的分布式复用控制信号与元件信号的电路架构的示例性示意图500。相控阵天线可为如结合图1所描述的天线阵140中的一者或多者的示例。图5的相控阵天线可为如结合图1所描述的用于从卫星105接收通信信号的接收相控阵天线的示例。

除了本文另有描述的之外，图5中的相控阵天线的电路架构可采用如结合图2至图4所描述的类似或对应部件以基本上类似的方式操作。虽然未示出，但在一些情况下，图5的相控阵天线可例如以结合图4所描述的类似方式产生并传递功率信号。图5中的相控阵天线是接收相控阵天线的示例，而不是图2和图4中所述的发射相控阵天线。在接收相控阵天线中，在天线元件220处接收到元件信号，并且所述元件信号继续在发射信号的相反方向上穿过信号路径。即，天线元件220可从发射设备(例如，卫星)接收对应接收元件信号266(例如，接收元件信号266-a和接收元件信号266-b)，可通过对应控制电路215将所述对应接收元件信号提供给波束形成网络210-c。该波束形成网络210-c可组合这些元件信号以形成接收波束信号，该接收波束信号可穿过第一路由电路205-c传递到其上安装有相控阵天线的飞机(或其他运载工具)处的处理器和其他设备。

如图5所示，电路架构包括第一路由电路205-c、波束形成网络210-c、多个控制电路215和多个天线元件220。在图5的示例中，示出了第一控制电路215-e和对应第一天线元件220-e以及第二控制电路215-f和对应第二天线元件220-f。然而，应当理解，可类似地实现天线元件220的任何数量N的控制电路215。如图5所示，控制电路215和天线元件220之间存在一对一对应(即，存在连接到每个天线元件220的不同控制电路215)。然而，应当理解，在一些情况下，一个控制电路215可在多个天线元件220之间共享(即，一个控制电路215可连接到多个天线元件220并且从所述多个天线元件接收相应信令)。这些部件中的每个部件可经由信号路径来连接。

如本文所述，控制电路215、波束形成网络210-c、第一路由电路205-c、控制器225-a及每个其他部件和信号路径可支持双向通信。例如，如上所述，每个控制电路215还可包括调制器(未示出)，该调制器可为解调器255的一部分或单独部件。控制器225-c可发送命令以从控制电路215中的一个控制电路读取配置值(例如，控制信息)，然后被寻址的控制电路215可通过以下方式作出响应：用该响应(例如，配置值)调制信号并且将经调制的信号复用到波束形成网络510-c的相应元件信号端口245处的单独输出信号上。然后可经由波束形成网络210-c和第一路由电路205-c将经调制的信号输送到控制器225-a，该控制器随后可解调该信号并且解码该响应。因此，双向通信可允许检查控制电路215的配置或从控制电路215读取其他状态信息以用于测试或调试目的。另外，就接收相控阵天线而言，双向通信可支持信号路径在一个方向上输送控制信号，并且在相反方向上提供接收元件信号。

在接收相控阵天线中，天线元件220可从发射设备(例如，卫星)接收相应接收元件信号266，并且将接收元件信号提供给控制电路215。如上所述，每个控制电路215可包括连接到波束形成网络210-c的对应元件信号端口245的第一端口248(例如，第一端口248-e和第一端口248-f)以及连接到对应天线元件220的第二端口249(例如，第二端口249-e和第二端口249-f)。每个控制电路215可包括第二路由电路250(例如，双工器或其他复用器或其他类型的信号路由电路)，该第二路由电路建立控制电路215的第一端口248与第二端口249之间的元件信号路径251(例如，元件信号路径251-e和元件信号路径251-f)以及控制电路215的第一端口248与调整电路265之间的控制信号路径252(例如，控制信号路径252-e和控制信号路径252-f)。

可在调整电路265处将调整应用于接收元件信号以生成经调整的元件信号，如下所述。每个第二路由电路250可将来自对应调整电路265的对应经调整的元件信号(具有中心频率f_rx)提供给对应第一端口248，同时还将来自对应第一端口248的控制信号(具有中心频率f_c)提供给对应控制信号路径252。因此，波束形成网络210-c的对应第一端口248和对应元件信号端口245之间的信号路径包含复用信号，该复用信号包括经调整的元件信号和控制信号。在图5中，每个第二路由电路250是包括两个带通滤波器235的双工器-每个信号有一个带通滤波器。例如，在第二路由电路250-e中，第一带通滤波器235-o可允许第一频率范围的信号通过，其中第一频率范围对应于至少接收元件信号的频率范围。例如，接收元件信号可为经调制的接收信号，该经调制的接收信号包括用接收元件信号的载波f_rx调制的调制信号。虽然示出了具有等于f_rx的中心频率，但第一带通滤波器235-o的中心频率可不与接收元件信号的载波频率f_rx相同，只要第一频率范围允许接收元件信号通过(例如，同时将控制信号排除在外)即可。第二带通滤波器235-p可允许第二频率范围通过，其中第二频率范围对应于至少控制信号(例如，经调制的控制信号)的频率范围。虽然示出了具有等于f_c的中心频率，但第二带通滤波器235-p的中心频率可不与控制信号的载波频率f_c相同，只要第二频率范围允许控制信号通过(例如，同时将接收元件信号排除在外)即可。类似地，第二路由电路250-f可包括分别用于元件信号和控制信号的第一带通滤波器235-q和第二带通滤波器235-r。

在例如第一控制电路215-e中，控制信号路径252-e可将控制信号提供给解调器255-e和地址解码器260-e。解调器255-e可解调控制信号路径252-e上输送的控制信号以获得控制信息。控制信息可包括对每个控制电路215的命令(例如，串行数据)，所述命令由波束形成网络210-c复制到每个控制电路215。即，除了接收其自身的控制数据之外，控制电路215-e还可接收并解调对每个其他控制电路215(例如，控制电路215-f)的控制信息。该控制信息可包括地址信息(例如，在标头中)，该地址信息识别预期对其使用对应控制信息的特定控制电路215的地址。地址解码器260-e可将控制电路215-e的已知地址(如下文进一步讨论)与控制数据226-c中的地址信息进行比较以识别预期用于特定控制电路215-e的控制信息，并且经由信号路径253-e将所识别的控制信息提供给对应调整电路265-e。第二控制电路215-f可以以与第一控制电路215-e类似的方式操作，第二控制电路215-f类似地包括解调器255-f、地址解码器260-f和调整电路265-f(例如，以类似地经由信号路径253-f将所识别的控制信息提供给调整电路265-f)。

每个调整电路265(例如，调整电路265-e和调整电路265-f)可包括一个或多个电路元件(例如，一个或多个移相器270、一个或多个放大器275等)以基于所识别的控制信息来向对应单独接收元件信号提供振幅和/或相位的适当调整，从而生成单独经调整的元件信号。图5示出了调整电路265-e的局部剖视图。在所示的示例中，调整电路265-e包括移相器270-c，该移相器将相移应用于如由控制信息指示的对应接收元件信号。在所示的示例中，调整电路265-e还包括放大器275-e，该放大器在移相器应用相移之前先放大如由控制信息指示的单独接收元件信号。可将所述调整应用于接收元件信号266-a以产生经调整的元件信号。可将经调整的元件信号提供给第二路由电路250-e，如上所述。

第二路由电路250可将与控制信号双向复用的经调整的元件信号提供给波束形成网络210-c的元件信号端口245(在这种情况下，相对于元件信号而言的输入端口和相对于控制信号而言的输出端口)。波束形成网络210-a可包括PCB组合器/分配器的一个或多个级，其组合单独元件信号以在公共信号端口240-c处提供接收波束信号。在另一方向上，第一路由电路205-a可将控制信号231-c提供给波束形成网络210-c的公共信号端口240-c。该波束形成网络210-c可将控制信号231-c(包含在公共信号端口240-c处接收的控制数据226-c)复制到与每个天线元件220对应的每个元件信号端口245。波束形成网络210-c可相应地在波束形成网络210-c的元件信号端口245(例如，元件信号端口245-e和元件信号端口245-f)处生成单独组合(或复用)信号247(例如，组合信号247-a和组合信号247-b)中的单独控制信号。

总而言之，相应元件信号端口245处的每个双向组合信号247可包括作为从控制电路215到波束形成网络210-c的输入的单独接收元件信号以及作为从波束形成网络210-c到控制电路215的输出的单独控制信号(例如，控制信号231-c的副本)。公共信号端口240-c处的双向组合信号可包括作为波束形成网络210-c到第一路由电路205-c的输出的复合接收波束信号以及作为从第一路由电路205-c到波束形成网络210-c的输出的控制信号231-c的副本。

第一路由电路205-c可从波束形成网络210-c接收该接收波束信号。该第一路由电路205-a还可从控制器225-c接收控制数据226-c。该控制数据226-a可指示待由如本文所述的调整电路265应用的调整值(例如，振幅和/或相位)以在期望的扫描角方向处接收该接收波束。

相控阵天线可包括调制器230-c，该调制器调制控制数据226-c以产生控制信号231-c。该调制器230-c可调制从控制器225-c接收的控制数据226-c并且将经调制的控制信号231-c传递到第一路由电路205-c。在一些情况下，调制器230-c可在控制器225-c内实现或实现为该控制器的部件。该第一路由电路205-c的复用器可从波束形成网络210-c接收该接收波束信号并且从调制器230-c接收控制信号231-c(具有中心频率fc)。因此，第一路由电路205-c与波束形成网络210-c之间的信号路径包含复合复用信号241-c，该复合复用信号包括接收波束信号和控制信号231-c。然后第一路由电路205-c可将接收波束信号237-a发送到例如接收处理器以处理相控阵天线所接收到的信息。

如图5所示，第一路由电路205-c被实现为包括两个带通滤波器235的双工器。第一带通滤波器235-m可允许第一频率范围的信号通过，其中第一频率范围对应于至少接收波束信号的频率范围。例如，接收波束信号可为经调制的接收波束信号，该经调制的接收波束信号包括用接收波束信号的载波f_rx调制的调制信号。虽然示出了具有等于f_rx的中心频率，但第一带通滤波器235-m的中心频率可不与接收波束信号的载波频率f_rx相同，只要第一频率范围允许接收波束信号通过(例如，同时将控制信号排除在外)即可。第二带通滤波器235-n可允许第二频率范围的信号通过，其中第二频率范围对应于至少控制信号231-c(例如，经调制的控制信号)的频率范围。虽然示出了具有等于f_c的中心频率，但第二带通滤波器235-n的中心频率可不与控制信号的载波频率f_c相同，只要第二频率范围允许控制信号通过(例如，同时将接收波束信号排除在外)即可。如上所述，还可使用第一路由电路205-c的不同可能实施方式。

图6示出了根据本公开的各方面的用于相控阵天线的分布式复用控制信号与元件信号的电路架构的示例性示意图600。相控阵天线可为如结合图1所描述的天线阵140中的一者或多者的示例。图6的相控阵天线可为发射/接收相控阵天线的示例，其既可将通信信号发射到卫星105，又可从该卫星接收通信信号，如结合图1所描述。

除了本文另有描述的之外，图6中的相控阵天线的电路架构可采用如结合图2至图5所描述的类似或对应部件以基本上类似的方式操作。虽然图6仅示出了一个控制电路215-g，但应当理解，与图2至图5一样，可存在任何数量N的控制电路215。

如图6所示，天线元件220-g是信号路径连接到接收调整电路265-g的接收天线元件220。天线元件220-h是信号路径连接到发射调整电路265-h的发射天线元件220。应当理解，虽然图6示出了单独发射天线元件220和接收天线元件220，但单个天线元件220可同时用于发射和接收。

如图6所示，电路架构包括第一路由电路205-d、波束形成网络210-d、控制电路215-g和多个天线元件220。在图6的示例中，示出了控制电路215-a以及对应的接收天线元件220-g和发射天线元件220-h。然而，应当理解，可类似地实现天线元件220的任何数量N的控制电路215。如图6所示，控制电路215和天线元件220之间存在一对二对应。然而，应当理解，在一些情况下，一个控制电路215可在多个接收和发射天线元件220之间共享(即，一个控制电路215可连接到多个接收天线元件220并且从所述多个接收天线元件接收相应信令或向多个发射天线元件220提供信令)。这些部件中的每个部件可经由信号路径来连接。

第一路由电路205-d(例如，双工器或其他复用器或其他类型的信号路由电路)可从例如发射处理器接收发射波束信号236-c以便由相控阵天线以发射波束的形式发射。第一路由电路205-d可从波束形成网络210-c接收如可能已由如本文所述的相控阵天线接收的接收波束信号。第一路由电路205-d还可从调制器230-d接收控制信号231-d，该控制信号包含来自控制器225-d的控制数据226-d。控制数据226-d可指示待由相应控制电路应用的N个控制电路215中的一者或多者的调整值(例如，振幅和/或相位)以便在期望的扫描角方向上发射该发射波束信号并且接收该接收波束信号。

相控阵天线可包括调制器230-d，该调制器调制控制数据226-d以产生控制信号231-d。调制器230-d可调制从控制器225-d接收的控制数据226-a并且将经调制的控制信号231-d传递到第一路由电路205-d。在一些情况下，调制器230-d可在控制器225-d内实现或实现为该控制器的部件。如上所提及，至第一路由电路205-d的输入可包括发射波束信号236-c(具有中心频率f_tx)、复合接收波束信号(具有中心频率f_rx)和控制信号231-d(具有中心频率f_c)。因此，如图6所示，复合复用信号241-d是双向信号，其中控制信号和发射波束信号在一个方向上(从第一路由电路205-d到波束形成网络210-d)并且接收波束信号在相反方向上(从波束形成网络210-d到第一路由电路205-d)。

第一路由电路205-d可生成复合复用信号241-d的分量，该复合复用信号包括发射波束信号236-c和控制信号231-d。该复合复用信号241-d可通过在信号路径上沿另一个方向传播的复合接收波束信号从波束形成网络210-c复用到第一路由电路205-d。该第一路由电路205-d还可将接收波束信号237-b发送到例如接收处理器以处理相控阵天线所接收到的信息。

如图6所示，第一路由电路205-a是包括三个带通滤波器235的三工器(或双工器的组合)-每个相应信号有一个带通滤波器。第一带通滤波器235-s可允许第一频率范围内的信号通过，其中第一频率范围对应于至少发射波束信号236-c(例如，经调制的发射波束信号)的频率范围。虽然示出了具有等于f_tx的中心频率，但第一带通滤波器235-s的中心频率可不与发射波束信号的载波频率f_tx相同，只要第一频率范围允许发射波束信号236-c通过(例如，同时将控制信号231-d和经调制的接收波束信号排除在外)即可。第二带通滤波器235-t可允许第二频率范围的频段通过，其中第二频率范围对应于至少接收波束信号237-b(例如，经调制的接收波束信号)的频率范围。虽然示出了具有等于f_rx的中心频率，但第二带通滤波器235-t的中心频率可不与接收波束信号的载波频率f_rx相同，只要第二频率范围允许接收波束信号236-a通过(例如，同时将控制信号和发射波束信号排除在外)即可。第三带通滤波器235-u可允许第三频率范围内的信号通过，其中第三频率范围对应于至少控制信号231-d(例如，经调制的控制信号)的频率范围。虽然示出了具有等于f_c的中心频率，但第三带通滤波器235-u的中心频率可不与控制信号的载波频率f_c相同，只要第三频率范围允许控制信号通过(例如，同时将发射波束信号和接收波束信号排除在外)即可。如上所述，还可使用第一路由电路205-d的不同可能实施方式。

第一路由电路205-d可将与控制信号231-d复用的发射波束信号236-c提供给波束形成网络210-d的公共信号端口240-d。在相反方向上，接收波束信号237-b还可与复合复用信号241-d复用并且由第一路由电路205-d接收。波束形成网络210-d可包括PCB组合器/分配器的一个或多个级，其划分复合复用信号241-c的发射分量以在波束形成网络210-d的输出元件信号端口245处产生单独输出信号246。即，波束形成网络210-c可将复合复用信号241-c划分成单独输出信号246(例如，单独输出信号246-g)，每个输出信号246包括单独发射元件信号(例如，发射波束信号236-c的副本)和单独控制信号(例如，控制信号231-d的副本)。PCB分配器的所述一个或多个级可提供单独输出信号246的单独元件信号之间的相对幅移和/或相移作为相控阵天线的整体波束形成的一部分。在这种情况下，单独输出信号246的单独控制信号还可因PCB分配器的所述一个或多个级而经历相对幅移和/或相移。然而，幅移和/或相移的此类相对偏移应用于单独控制信号的载波，因此不影响控制数据226-d。另外，这些偏移可能不会影响单独控制信号的载波的恢复以进行同步(如下所讨论)，因为所需的精度可明显小于单独元件信号所需的精度。控制数据226-d可包括用于每个控制电路215的信息(例如，串行数据)，并且波束形成网络210-d可将公共信号端口240-d处接收的控制信号231-d复制到元件信号端口245。包括在相应元件信号端口245处的每个单独输出信号246中的单独发射元件信号可随后由连接到对应元件信号端口245的对应控制电路215调整并且由对应天线元件220发射。类似地，在相反方向上，波束形成网络210-d可组合在元件信号端口245处接收的单独经调整的元件信号以在公共信号端口240-d处提供接收波束信号237-b。

元件信号端口245-g处的发射和接收单独输出信号246-g可包括与单独控制信号(例如，控制信号231-d的副本)复用的单独元件信号(例如，发射和接收元件信号)。对应控制电路215可使用控制信号以将适当调整(例如，振幅和/或相位)应用于对应发射和接收元件信号。即，波束形成网络210-c可划分复合复用信号241-c以在元件信号端口245-g处生成单独控制信号和单独发射元件信号。在相反方向上并且在使用划分复合复用信号241-d的PCB组合器/分配器的相同级时，波束形成网络210-d可在元件信号端口245处组合单独接收元件信号以在公共信号端口240-d处提供复合接收波束信号237-b。单独控制信号可与对应接收和发射元件信号复用以形成复用单独输出信号246-g。通过使元件信号和控制信号复用，波束形成网络210-d可用于生成并分布发射元件信号和控制信号，所述控制信号指示控制电路215-g的每个天线元件220的每个对应元件信号的控制数据。

控制电路215-g可包括连接到波束形成网络210-d的对应元件信号端口245-g的第一端口248-g、连接到接收天线元件220-g的第二端口249-g以及连接到发射天线元件220-h的第三端口254。该控制电路215-g可包括第二路由电路250-g(例如，三工器或其他复用器或其他类型的信号路由电路)，该第二路由电路建立该控制电路215-g的第一端口248-g与第二端口249-g之间的接收元件信号路径251-g、该控制电路215-g的第一端口248-g与第三端口254之间的发射元件信号路径251-h以及该控制电路215-g的第一端口248-g与调整电路265(例如，接收调整电路265-g和发射调整电路265-h)之间的控制信号路径252-g。

如图6所示，第二路由电路250-g是将发射元件信号和控制信号解复用(例如，经由频率解复用)为对应单独元件信号与控制信号的三工器。如相应地结合使信号复用的第一路由电路205-d所描述，第二路由电路250-g可使用类似部件来执行类似逆操作以使信号解复用。第二路由电路250-g还可经由接收调整电路265-g从接收天线元件220-g接收经调整的接收元件信号。第二路由电路250-g可包括第一带通滤波器235-v，

该第一带通滤波器可允许第一频率范围内的信号通过，其中第一频率范围对应于至少发射元件信号(例如，经调制的发射波束信号)的频率范围。虽然示出了具有等于f_tx的中心频率，但第一带通滤波器235-v的中心频率可不与发射波束信号的载波频率f_tx相同，只要第一频率范围允许发射元件信号通过(例如，同时将控制信号和经调制的接收波束信号排除在外)即可。第二带通滤波器235-w可允许第二频率范围的频段通过，其中第二频率范围对应于至少接收元件信号(例如，经调制的接收波束信号)的频率范围。虽然示出了具有等于f_rx的中心频率，但第二带通滤波器235-w的中心频率可不与接收元件信号的载波频率f_rx相同，只要第二频率范围允许接收元件信号通过(例如，同时将控制信号和发射波束信号排除在外)即可。第三带通滤波器235-x可允许第三频率范围内的信号通过，其中第三频率范围对应于至少控制信号(例如，经调制的控制信号)的频率范围。虽然示出了具有等于f_c的中心频率，但第三带通滤波器235-x的中心频率可不与控制信号的载波频率f_c相同，只要第三频率范围允许控制信号通过(例如，同时将发射波束信号和接收波束信号排除在外)即可。第二路由电路250-g可在相反方向上为经调整的接收元件信号提供单独输出信号246-g以将经调整的接收元件信号提供给波束形成网络210-d的输出元件信号端口245-g。如上所述，可使用其他潜在实施方式，包括使用其他PCB迹线、包括高通滤波器和低通滤波器、电容器、电感器等在内的部件。

在控制电路215-g中，控制信号路径252-g可贯穿解调器255-g、地址解码器260-g以及相应接收和发射调整电路265。解调器255-g可解调控制信号路径252-g上输送的控制信号以获得控制信息。该控制信息可包括对控制电路215的命令，所述命令随后由波束形成网络210-d分布到每个控制电路215。即，除了接收其自身的控制数据之外，控制电路215-g还可接收并解调对每个其他控制电路215的控制信息。该控制信息可包括地址信息(例如，在标头中)，该地址信息识别预期对其使用对应控制信息的特定控制电路215的地址。地址解码器260-g可将控制电路215-g的已知地址(如下文进一步讨论)与控制数据226-d中的地址信息进行比较以识别预期用于特定控制电路215-g及其对应接收天线元件220-g和发射天线元件220-h的控制信息。该地址解码器260-g可经由信号路径253将所识别的控制信息提供给对应调整电路265。例如，地址解码器260-g可经由用于接收波束调整的信号路径253-g将控制信息提供给接收调整电路265-g，并且经由用于发射波束调整的信号路径253-h将控制信息提供给发射调整电路265-h。如本文所述，调整电路265可包括一个或多个电路元件(例如，一个或多个移相器270、一个或多个放大器275等)以基于所识别的控制信息来向对应元件信号提供振幅和/或相位的适当调整。对相控阵天线的每个天线元件220的元件信号应用的调整一起产生期望的扫描角方向上的发射和接收波束。

在一些情况下，控制电路215-g和控制器225-d可支持进一步双向通信(例如，除了元件信号的双向通信之外还有控制信息的双向通信)。例如，控制电路215-g还可具有调制器(未示出)，该调制器可为解调器255-g的一部分或单独部件。控制器225-d可发送命令以从控制电路215中的一个控制电路(例如，控制电路215-g)读取配置值(例如，控制信息)，并且被寻址的控制电路215可通过以下方式作出响应：用该响应(例如，配置值)调制信号并且将经调制的信号复用到相应元件信号端口245-g处的单独输出信号246-g上。然后可经由波束形成网络210-d和第一路由电路205-d将经调制的信号输送到控制器225-d，该控制器随后可解调该信号并且解码该响应。因此，进一步双向通信可允许检查控制电路215-g的配置或从控制电路215读取其他状态信息以用于测试或调试目的。

图7示出了根据本公开的各方面的用于相控阵天线的分布式复用控制信号与元件信号的电路架构的多层PCB 705的示例性示意图700。相控阵天线可为如结合图1所描述的天线阵140中的一者或多者的示例以及如结合图2和图4至图6所描述的用于相控阵天线的分布式复用控制信号与元件信号的电路架构。图7的相控阵天线可为如结合图1所描述的用于将通信信号发射到卫星105的发射相控阵天线的示例以及如结合图2、图4和图6所描述的用于相控阵天线的分布式复用控制信号与元件信号的电路架构。图7中的相控阵天线的电路架构可采用如结合图2、图4和/或图6所描述的类似或对应部件以基本上相同的方式操作。此外，虽然图7示出了相控阵天线的发射操作，但相控阵天线可被配置用于接收，如结合图5所描述。

如图7所示，多层PCB 705可包括一个或多个区段710，包括含控制电路的第一区段710-a、含波束形成网络的第二区段710-b以及含天线元件220的第三区段710-c。每个区段710可包括一个或多个PCB层。应当理解，虽然这三个区段仅是所述电路架构的多层PCB 705的一个示例性实施方式，但可使用其他实施方式，诸如在不同区段710中的不同PCB层上使用不同部件等。

在图7所示的示例中，第一路由电路205-e和每个控制电路215位于多层PCB 705的底层的底侧。信号路径708(例如，信号路径1)被示出为从第一路由电路205-e到天线元件220-i的虚线。第一路由电路205-e将复合复用信号715(包括发射波束信号和控制信号)输出到通孔720-a上，其中通孔720-a连接到层725上的导电迹线。然后可将输送复合复用信号715的信号路径708输入到波束形成网络中，该波束形成网络包括PCB分配器730的多个级，其划分复合复用信号715以在相应元件信号端口245处产生单独复用信号。例如，波束形成网络的第一PCB分配器730-a可经由第一控制电路215-h将第一复用控制信号与元件信号提供给预期用于第一天线元件220-i的第一元件信号端口245-h，波束形成网络的第二PCB分配器730-b可经由第二控制电路215-i将第二复用控制信号与元件信号提供给预期用于第二天线元件220-j的第二元件信号端口245-i等等。

如图7的示例性实施方式中所示，在元件信号端口245-h(即，输出端口1)处，单独复用信号718可承载预期用于天线元件220-i的复用单独控制信号与元件信号。通孔720-b连接到波束形成网络的元件信号端口245-h并且将单独复用信号718(即，包括元件信号1和对应控制信号的单独复用信号1)输送到控制电路215-h(即，控制电路1)的输入。如上所讨论，控制电路215-h可解调控制信号并且识别寻址到其的控制信息。控制电路215-h可将所识别的控制信息提供给其对应调整电路，该对应调整电路基于控制信息来在相位和/或振幅方面调整元件信号1以产生经调整的单独元件信号722。可将经调整的单独元件信号722在控制电路215-h的输出处提供到通孔720-c上并且输送到天线元件220-i以便发射。

图8示出了根据本公开的各方面的用于相控阵天线的分布式复用控制信号与元件信号的寻址架构的示例性示意图800。寻址架构可为如结合图2和图4至图6所描述的地址解码器260中的一者或多者的寻址架构的示例。示例性示意图800示出了天线阵的PCB上按行和列排列的多个控制电路215-j。

天线阵的每个控制电路215-j可通过读取地址电压电平(例如使用ADC)来识别其自身的地址。如图8所示，寻址架构包括列分压器805和行分压器810。列分压器805可包括从电源电压820-a到接地电压825的一个或多个列815。列分压器805可包括数量m的列分压器元件830(例如，电阻分压器)，其中列分压器元件830的组合可对电源电压进行分压以获得每个列815的所得列电压850。行分压器810也可包括从电源电压820-b到接地电压825的数量n的行835。行分压器810可包括一个或多个行分压器元件840(例如，电阻分压器)，其中行分压器元件840的组合可对电源电压进行分压以获得每个行835的所得行电压855。

每个控制电路215-j可位于与列电压850中的一者耦合的列815中的一者中的位置处。类似地，每个地址元件845位于与行电压855中的一者耦合的行835中的一者中的位置处。这样，每个控制电路215-j可位于行和列地址的相应独特组合处。每个控制电路215-j可包括接收对应行电压的行地址引脚以及接收对应列电压的列地址引脚。随后ADC可用于读取行和列地址引脚处的这些电压，从而识别预期用于对应天线元件的特定控制信息(例如，振幅和/或相位的特定波束调整系数)。与使用上拉/下拉或开路/短路地址捆扎相比，所示的寻址架构可使用相对更低的引脚数，从而可降低每个控制电路的PCB面积和成本。

如上所述，在一些情况下，可选择控制电路的地址(例如，使用连续行和列地址)，使得如果控制电路将控制信息应用于不正确解码的地址，则由控制电路应用的控制信息可能预期用于相邻控制电路中的一者(即，控制电路可在(m，n)处应用预期用于(m，n+1)或(m，n-1)处的天线元件的控制信息)。在行和列电压电平用于控制电路的寻址的情况下，读取行或列地址电压时的错误也可应用预期用于相邻或邻近控制电路的控制信息。在这些情况下，由例如相邻控制电路215的控制信息指示的调整可能与针对控制电路215的实际位置指示的调整没有实质差异。例如，一个控制电路215将按行和/或列应用预期用于其最近邻控制电路215的调整(例如，相位和/或振幅的调整)，这可能不会实质降低一些天线阵的RF波束形成性能。

在一些情况下，并且如上所述，可将控制信号和波束信号同时提供给波束形成网络。然而，在一些情况下，控制器可不连续地和/或不与波束信号同时地提供控制信号。相反，在一些情况下，控制器可根据需要不时地提供控制信息以重新配置相控阵天线，从而改变期望的扫描角方向。

结合本文公开内容所描述的各种例示性块和部件(例如，控制器225、调制器230、和/或第一路由电路205和控制电路215的各种部件中的每一者)可使用被设计为执行本文所述功能的通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其他可编程逻辑设备、离散栅极或晶体管逻辑部件、离散硬件部件或它们的任何组合来实现或执行。通用处理器可为微处理器，但在替代方案中，处理器可为任何常规处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器也可被实现为计算设备的组合，例如，DSP和微处理器的组合、多个微处理器、与DSP内核结合的微处理器或任何其他此类配置。

以上结合附图阐述的具体实施方式描述了示例性实施方案，并且不仅仅表示可被实现或在权利要求的范围内的实施方案。贯穿本说明书中所使用的术语“示例”意指用作示例、实例或说明，并非“优选的”或“优于其他实施方案”。具体实施方式包括具体细节以提供对所描述的技术的理解。然而，可在没有这些具体细节的情况下实践这些技术。在一些情况下，为了避免模糊所描述的实施方案的概念，以框图形式示出了熟知的结构和设备。

可使用多种不同技术和方法中的任何一种来表示信息和信号。例如，可在整个以上描述中提及的数据、指令、命令、信息、信号、位、符号和码片可由电压、电流、电磁波、磁场或磁粒子、光场或光粒子或它们的任何组合来表示。

本文所述的功能可采用不同材料、特征、形状、尺寸等以各种方式实现。其他示例和实施方式在本公开和所附权利要求书的范围内。实现功能的特征还可物理地位于各种位置，包括呈分布式，使得功能部分在不同的物理位置处实现。另外，如本文所用，包括权利要求书中的，如项目列表(例如，以诸如“…中的至少一者”或“…中的一者或多者”的短语为前缀的项目列表)中使用的“或”指示析取性列表，使得例如“A、B或C中的至少一者”列表意指A或B或C或AB或AC或BC或ABC(即，A和B和C)。

提供对本公开的先前描述是为了使本领域技术人员能够制作或使用本公开。对本公开的各种修改对于本领域技术人员将是显而易见的，并且本文定义的一般原理可应用于其他变型而不脱离本公开的范围。因此，本公开不限于本文所述的示例和设计，而是应符合与本文所公开的原理和新颖特征一致的最宽范围。