相控阵射频接收器制造技术

RF信号的处理方法包括在布设成第一图样的多个天线元件的每个处接收输入的RF信号。来自所述多个天线元件的每个天线元件的所接受的RF信号被调制至光学载波上以产生多个调制信号，每个调制信号具有至少一个边带。所述调制信号沿具有输出端的相应的多个光信道而被引导，所述输出端布设成对应于所述第一图样的第二图样。使用从所述多个光信道的所述输出端发射的光形成复合光信号。从所述复合信号提取包含在至少一个所接收的RF信号中的非空间信息。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的交叉引用本申请主张临时专利申请No.62/020,627的优先权，上述专利申请案的全部内容通过引用的方式被并入到本文中。
本专利技术大体上涉及用于接收和解调无线电信号的射频(radiofrequency,RF)接收器，更具体地，涉及将信号从RF信号上变换至光信号以用于信号处理的RF接收器。常规的RF接收器由于信号的伪(spurious)信号的混合和/或有意或者无意的干扰而在动态范围上受到限制。
技术实现思路
示例性实施例提供了用于对由天线元件的阵列接收的RF信号进行信号处理的方法和装置。RF信号处理的方法包括在被布设成第一图样的多个天线元件中的每个天线元件处接收射入的RF信号。来自所述多个天线元件中的每个天线元件的所接收的RF信号被调制至光学载波上以产生多个调制信号。每个调制信号具有至少一个边带，其可以包含通过进一步处理而被恢复或提取的信息。根据各种实施例的一方面，多个调制信号中的每个调制信号可以沿着多个光信道中的相应的一个光信道而被引导，所述光信道可以例如为光导纤维。每个光信道具有输出端(output)，并且多个信道的输出端被布设成对应于天线元件的图样的第二图样。多个光信道的输出端可以将光发射到自由空间或一些其他光信道，其中所发射的光形成复合光信号。可以从复合光信号中提取所接收的RF信号的一个或多个RF信号中的信息，所述信息可以包括非空间信息，例如，由RF信号承载或编码在RF信号上的数据。在一些实施例中，基于所接收的RF信号可以形成图像。每个调制信号的边带可以被隔离(isolate)，例如，通过带通滤波器。从复合光信号提取信息可以包括将复合信号引导至提示检测器(cueingdetector)上和/或信号检测器上。提取信息可以包括识别射入的RF信号的至少一个位置，其可以包括识别干涉图样(interferencepattern)内的信号位置。RF信号的到达角可以直接从复合光信号中实时确定。在各种实施例中，可以补偿一个或多个光学调制RF信号中的相移。补偿相移可以包括调整电光调制器。根据各种实施例的一方面，RF接收器包括相控阵天线，所述相控阵天线包括多个天线元件和相应的多个电光调制器。所述天线元件可以布设成第一图样，并被配置为从至少一个信源接收RF信号。调制器被配置为用所接收的RF信号调制光学载波，以产生多个调制光信号。多个光信道承载所述多个调制光信号并在相应的多个信道输出端处对其进行发射。所述光信道输出端可以布设成对应于所述天线元件的第一图样的第二图样。在许多实施例中，RF接收器包括复合信号信道，所述复合信号信道可以例如为与多个光信道的输出端相邻的自由空间。复合信号信道被配置为接收多个调制光信号以允许产生或形成复合光信号。检测器(例如，光电二极管)可以被配置为接收复合光信号的至少一部分并从所接收的RF信号提取非空间信息。在一些实施例中，RF接收器可以包括被配置为将来自至少一个调制光信号中的一个边带隔离的滤波器。滤波器位于复合信号信道中。根据许多实施例的一方面，检测器可以被配置为从复合光信号中识别信号位置。信号位置可以与通过天线列接收的一个或多个RF信号的信源的空间位置相关联。检测器可以被配置为基于所识别的信号位置从至少一个信源检测所接收的RF信号。检测器可以包括被配置为使用复合光信号的提示检测器以识别对应于RF信源的空间位置的信号位置。根据另一方面，RF接收器还可以包括被配置为补偿调制光信号中的相移的相位补偿检测器。接收器还可以包括被配置为从所接收的RF信号中提取非空间信息的一个或多个额外的检测器，并且包括一个或多个空间光调制器以将复合光信号的一部分引导至所述额外的检测器上。额外的检测器可以包括至少一个光检测器。根据许多实施例的又一方面，RF信号处理方法可以包括：在多个天线元件的每个天线元件处接收射入的RF信号；在所述多个天线元件的每个天线元件处将所述射入的RF信号转换成多个相应的光信号；沿着多个相应的光信道引导所述光信号，使用所述光信号形成复合光信号；从所述复合光信号检测多个RF信源的空间位置；以及基于所述复合光信号识别所述多个RF信源中的至少一个的非空间属性。天线元件可以被布设成第一图样，并且多个光信道的输出端可以被布设成对应于所述第一图样的第二图样。转换射入的RF信号可以包括用输入的RF信号光学地调制至少一个光信号以产生多个调制的光信号。又一方面包括基于所接收的RF信号形成图像。检测RF信源的空间位置还可以采用空间滤波，所述空间滤波可以，例如，包括置零对应于通过天线阵列接收的RF信号的光信号。一些实施例可以包括光学上操纵(steer)复合光信号，例如，使用光学相移。在一些实施例中，识别多个RF信源中的至少一个的非空间属性可以包括用光电二极管接收复合光信号的一部分。复合光信号的一部分可以通过复合光信号的光束分裂的使用而被引导至光电二极管。可以用空间光调制器滤波复合光信号。识别多个RF信源中的至少一个的非空间属性可以包括外差复合光信号的至少一部分以产生外差信号并将所述外差信号引导至光检测器上。又一些实施例提供用于从信源恢复RF信号和/或从这种RF信号提取信息的方法和装置。可以通过用包括布设成第一图样的天线元件的相控阵天线从各信源中采样射入的RF信号来恢复或提取RF信号和/或包含在RF信号中的信息。每个所采样的RF信号被光学调制至光学载波上，光学调制导致调制信号包括光学载波侧面的边带。每个调制信号沿诸如光导纤维的光信道被引导。每个光信号具有用于将相应的调制信号传送至诸如自由空间的复合信号信道。信道输出端布设成对应于第一图样的第二图样。光信号可以被滤波以隔离边带中的一个，以及由源自光信道(例如，光纤)输出端并在复合信号信道中传播的所隔离的边带形成的干涉图样。RF信号可以从各信源恢复和/或可以通过识别干涉图样中的对应于各信源的空间位置的信号位置并检测相应的RF信号来提取来自RF信号的信息。附图说明现在将结合附图更全面的描述本专利技术，在所述附图中示出了各种实施例。然而，本专利技术可以呈现为许多不同形式，而不应被解释为限制于示例性实施例。在附图中，为了清楚可以夸大特征，并且没有箭头的线可以表示组件之间的双向交换。在整个附图中相同的标记指代相同的元件，所述附图包括如下：图1是根据本专利技术的方面的RF接收器的视图；图2是根据本专利技术的方面的用于在图1中的RF接收器内使用的组件的框图(以及由光学信源、电光调制器和带通滤波器组件输出的信号的相应的曲线图)；图3是根据本专利技术的方面的用于在图1中的RF接收器内使用的额外组件的框图；图4是帮助限定在本专利技术的运行的说明中出现的不同数量的视图；图5是根据本专利技术的方面的用于说明计算动态范围增强的RF场景设置(RFscenesetup)的视图；图6是根据本专利技术的方面的针对不同数量的独立图像元素(independentimageelement)在空间分辨(spatially-discriminating)稀疏阵列接收器中作为衍射效率的函数的动态范围增强的曲线图；图7是根据本专利技术的方面的用于在两个有源信号(activesignals)发射器之间进行空间区分的成像接收器的实验演示的框图和相应的结果；图8是根据本专利技术的方面的用于外差检测的单信道光学参考源的框图；以及图9A本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种RF信号处理的方法，包括：在布设成第一图样的多个天线元件中的每个天线元件处接收射入的RF信号；将来自所述多个天线元件中的每个天线元件的所接收的RF信号调制至光学载波上以产生多个调制信号，每个调制信号具有至少一个边带；沿着多个光信道中的相应的一个信道引导所述多个调制信号中的每个，所述多个光信道的每个具有输出端，所述多个光信道的输出端被布设成对应于所述第一图样的第二图样；使用从所述多个光信道的输出端发射的光形成复合光信号；以及从所述复合光信号提取包含在所述所接收的RF信号的至少一个中的非空间信息。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.07.03 US 62/020,6271.一种RF信号处理的方法，包括：在布设成第一图样的多个天线元件中的每个天线元件处接收射入的RF信号；将来自所述多个天线元件中的每个天线元件的所接收的RF信号调制至光学载波上以产生多个调制信号，每个调制信号具有至少一个边带；沿着多个光信道中的相应的一个信道引导所述多个调制信号中的每个，所述多个光信道的每个具有输出端，所述多个光信道的输出端被布设成对应于所述第一图样的第二图样；使用从所述多个光信道的输出端发射的光形成复合光信号；以及从所述复合光信号提取包含在所述所接收的RF信号的至少一个中的非空间信息。2.根据权利要求1所述的方法，还包括基于所述所接收的RF信号形成图像。3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述多个光信道的输出端将光发射至自由空间。4.根据权利要求1所述的方法，还包括隔离所述调制信号中的每个的边带。5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述提取的步骤包括将所述复合信号引导至提示检测器上。6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述提取的步骤包括将所述复合信号的至少一部分引导至信号检测器上，并用光学参考信号外差所述至少一部分。7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述提取的步骤包括识别射入的RF信号的至少一个位置。8.根据权利要求7所述的方法，其中，识别至少一个位置包括识别在干涉图样内的信号位置。9.根据权利要求1所述的方法，还包括补偿在至少一个RF调制光信号中的相移。10.根据权利要求9所述的方法，其中，补偿相移包括调整电光调制器。11.一种RF接收器，包括：相控阵天线，所述相控阵天线包括布设成第一图样的多个天线元件，以接收来自至少一个信源的RF信号；多个电光调制器，所述多个电光调制器对应于所述多个天线元件，每个调制器被配置为用所接收的RF信号调制光学载波以产生多个调制光信号；多个光信道，所述多个光信道被配置为承载所述多个调制光信号，所述多个光信道中的每个具有输出端以将相应的调制光信号从相应的光信道发射出，所述多个光信道的所述输出端布设成对应于所述第一图样的第二图样；复合信号信道，所述复合信号信道与所述多个光信道的所述多个输出端相邻，被配置为接收所述多个调制光信号，从而产生复合光信号；以及检测器，所述检测器被配置为接收所述复合光信号并从所接收的RF信号提取非空间信息。12.根据权利要求11所述的RF接收器，还包括被配置为将来自至少一个调制光信号的边带隔离的滤波器。13.根据权利要求12所述的RF接收器，其中，所述滤波器位于所述复合信号信道中。14.根据权利要求11所述的RF接收器，其中，所述复合信号信道包括与所述多个光信道的所述输出端相邻的自由空间。15.根据权利要求11所述的RF接收器，其中，所述检测器被配置为从所述复合光信号识别信号位置。16.根据权利要求15所述的RF接收器，其中，所述信号位置与所述至少一个信源的空间位置相关。17.根据权利要求15所述的RF接收器，其中，所述检测器进一步被配置为基于所识别的信号位置检测来自至少一个信源的所...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·许茨，J·木拉蔻希，G·施奈德，守源·史，D·普拉瑟，
申请(专利权)人：菲斯灵敏创新公司，
类型：发明
国别省市：美国;US