2020年7月，SpaceX的星鏈計劃開放用戶試用申請。

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

已知事實：

口徑：0.48米；

伺服：至少有一個馬達，天線會在一個方向上“搖頭”；

供電：POE供電；

場景：固定站，不是移動站。

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而在其他方向上較弱。同樣，當(dāng)接收電磁信號時，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)或信號源的方向?qū)?zhǔn)，可以改善信號質(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，相對于信號的目標(biāo)或信號源物理地重新定向天線通常是不切實際的。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，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。相控陣天線的一個優(yōu)點是它能夠在不進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/或接收信號的能力（例如，天線的波束成形能力）。

各個天線元件可以在彼此不同的時間檢測到作為一組波陣面到達天線元件的輸入射頻（RF）信號。因此，來自RF源的相同信號可以包括從一個天線元件到另一天線元件的相位偏移?？梢酝ㄟ^耦合到天線元件的移相器相對于相同參考來調(diào)整相位偏移，使得可以消除各個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?？梢詫?jīng)相位校正的RF信號進行附加處理，以產(chǎn)生具有高SNR的接收信號。

天線元件和移相器（例如，移相器芯片）之間的信號可以通過在印刷電路板（PCB）上形成的跡線進行路由。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，可能會導(dǎo)致走線長度相對較長，進而增加信號衰減，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，對于高頻信號（例如，千兆赫（GHz）范圍的信號），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窄的頻帶中工作，同時消耗相對高的功率。

配置具有增加的帶寬同時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)描述中進一步描述。該概述不旨在標(biāo)識所要求保護的主題的關(guān)鍵特征，也不旨在用于幫助確定所要求保護的主題的范圍。

大多數(shù)相控陣天線需要大量的移相器組件，以控制各個天線元件接收或發(fā)射的信號的相位，以控制波束成形的角度。在本公開的一些實施例中，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）。由于可以在單個芯片上構(gòu)建多個移相器，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）的信號路由相比，包括至少在移相器之間分配RF信號的信號路由（例如，跟蹤路由）可以至少部分地在芯片上實現(xiàn)。在一些實施例中，每個包括多個移相器的幾個芯片可以被組合成一個相控陣天線系統(tǒng)。

在某些IC芯片設(shè)計中，寄生電容可能會限制發(fā)射信號的頻率，因為截止頻率變得太低，尤其是對于千兆赫（GHz）范圍的信號。在本公開的一些實施例中，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移相器和第二多個移相器，其中第一多個移相器布置在第一移相器中。移相器的二維陣列的方向，并且其中第一多個移相器電耦合到第一射頻（RF）輸入。第二多個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；以及 通過第一多個移相器將第一RF輸入信號相移為第一多個相移的RF信號；接收第二RF輸入信號。該方法還包括通過第二多個移相器將第二RF輸入信號相移為第二多個相移的RF信號；以及 將來自第一多個相移RF信號的第一相移RF信號與來自第二多個相移RF信號的第一相移RF信號組合為第一RF輸出信號；將來自第一多個相移RF信號的第二相移RF信號與來自第二多個相移RF信號的第二相移RF信號組合為第二RF輸出信號。第一和第二多個移相器以二維（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，其包括第一多個電子元件和第二多個電子元件。所述第一多個電子元件沿所述電子元件的2-D陣列的第一方向布置，并且所述第一多個電子元件電耦合至第一射頻（RF）輸入。第二多個電子元件沿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)諧放大器和單個移相器的對稱環(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行。環(huán)形拓?fù)漶詈系絾蝹€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源，VPRO和第二參考信號源的超寬帶架構(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)本公開的實施例通過提供調(diào)諧放大器和單個移相器的對稱環(huán)配置，允許陣列中的相鄰元件之間的線性相位進行。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)行文件中符號表的編碼

描述：描述了一種編譯源代碼的方法，其中，符號信息被保留在優(yōu)化的目標(biāo)代碼和可執(zhí)行文件中。該符號信息以函數(shù)調(diào)用的形式保留，這些函數(shù)返回存儲位置并使應(yīng)用程序能夠查詢存儲變量或函數(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)，多個輻射元件，用于從饋電網(wǎng)絡(luò)接收信號并在信號之前提供信號的相移的多個連續(xù)電壓可調(diào)移相器。將信號傳輸?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，并具有多個應(yīng)用金屬鍍層的號角輻射元件11。多個正交模式粘合劑12分別耦合到喇叭輻射元件。合適的是，在每個喇叭形輻射元件11的輻射開口上設(shè)置一個分隔壁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，多個輻射元件（15），用于切換在各個輻射元件處發(fā)送/接收的RF信號的相位的移相器（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)動器單元（12）單獨地驅(qū)動，并且在其上形成相移器的層上，與其他配線圖案一起同時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，這種廉價的相控陣天線的尺寸也相對較小。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）和相位補償器（17），每一個都對通過/接收的高頻信號的相位進行相移。相應(yīng)的輻射元件。它還包括分配器/合成器（14）。構(gòu)成相位補償器（17）的相位補償電路（17A?17D）由驅(qū)動電路（12）控制。該天線還包括用于相位補償器的開關(guān)（17S），以及在載有相位補償器（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，也要獲得一種相對緊湊和廉價的相控陣天線。

解決方案：該相控陣天線1具有多層結(jié)構(gòu)，其中形成有多個輻射元件15，用于改變每個輻射元件發(fā)送和接收的高頻信號的相位的移相器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)動單元12分別驅(qū)動。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，這種廉價的相控陣天線的尺寸也相對較小。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）和相位補償器（17），每一個都對通過/接收的高頻信號的相位進行相移。相應(yīng)的輻射元件。它還包括分配器/合成器（14）。構(gòu)成相位補償器（17）的相位補償電路（17A?17D）由驅(qū)動電路（12）控制。該天線還包括用于相位補償器的開關(guān)（17S），以及在載有相位補償器（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)耦合的多個分支組成。多個分支中的每個分支包括正相移網(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分支并聯(lián)耦合。在一個實施例中，非線性部件是串聯(lián)堆疊的場效應(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)段和用于多個分支中的每一個的開關(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個半導(dǎo)體開關(guān)段和N-1個相移網(wǎng)絡(luò)，其中N-1個相移網(wǎng)絡(luò)中的各個耦合在N個半導(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，由RF開關(guān)傳播通過N-1個相移網(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。