TW202522907A - 纖維耦合兆赫收發器系統 - Google Patents
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Abstract
本文中描述輸送網路、網路元件及使用方法,包括包含一用戶端側輸入、發射器電路系統及天線之一發射器。該用戶端側輸入經配置以接收基頻訊號,這些基頻訊號具有編碼於其中之用戶端資料。該發射器電路系統經配置以自該用戶端側輸入接收這些基頻訊號且基於這些基頻訊號而產生天線饋電訊號。這些天線經配置以自該發射器電路系統接收這些天線饋電訊號,基於這些天線饋電訊號而產生輻射訊號,且將這些輻射訊號耦合至一中空波導中。這些輻射訊號中之各者係經配置以用於同調偵測之一輻射電磁波且具有在300吉赫(GHz)與10兆赫(THz)之間的一範圍內之一頻率。
Description
本揭示內容係關於纖維耦合收發器系統,其使用兆赫(THz)頻段中之輻射電磁波來輸送經編碼用戶端資料。
光學網路連接係使用光編碼之訊號在各種類型之電信網路中傳輸資訊的通訊方式,包括有限範圍區域網路(LAN)或廣域網路(WAN)。其為依賴於光學放大器、雷射或LED及分波多工(WDM)以通常跨越纖維光學電纜傳輸大量資料之光學通訊之形式。因為其能夠達成極高頻寬,所以其為網際網路及電信網路之賦能技術,該網際網路及電信網路傳輸絕大部分的所有人類及機器至機器資訊。然而,光學網路連接系統之進一步開發及最佳化面臨某些限制因素,亦即功率耗散、熱要求及機械公差。
光學組件藉由激發增益介質中之電子來產生光子,並且這些電子在其返回至較低能量位準時發射光子。儘管努力提高效率,但光學組件在電子激發程序期間產生某一量之熱量,且此類熱量稱為功率耗散。過量功率耗散可能導致熱管理問題,且可影響光學組件之效能及壽命。
光學組件對溫度波動敏感且常常需要比純粹電子組件低之操作溫度以維持最佳效能。高溫可導致增大之訊號雜訊、降低的訊號品質以及光學組件之減少的使用壽命。因此,光學組件常常需要冷卻系統(例如,散熱片、風扇或熱電裝置)來耗散餘熱且將光學組件維持在安全溫度範圍內。
光學網路連接系統典型地以微米波長操作,在組件製造、組裝及對準中要求極高精確度。即使與所需機械公差之微小偏差亦可能導致訊號退化、損失或光學串擾之引入,從而負面地影響網路效能。達成及維持必要機械公差會使進階製造技術及嚴格品質控制措施成為必要。
本文中揭示輸送網路、網路元件及使用方法。功率耗散、熱要求及機械公差之問題透過兆赫(THz)射頻(RF)傳輸系統來解決,其中RF訊號耦合至中空波導中以供傳輸。
就功率耗散而言,RF收發器缺乏光學組件,從而消除與激活光學組件及產生光子相關聯之功率需求。此外,RF訊號在THz頻段中之傳輸涉及比光學訊號在較高頻段中之傳輸更長的波長,此意謂產生及調變訊號需要更少能量。最後,不需要光電轉換,因為RF收發器完全在電學領域操作。因此,在纖維耦合THz RF收發器系統中減少功率耗散。RF收發器亦需要放寬熱要求,因為RF收發器缺乏對溫度波動敏感之光學組件。因此,不需要溫度控制,且不需要直流(DC)偏壓控制。此外,由於放寬熱要求,RF收發器可更易於整合至現有程序或技術中。就機械公差而言,天線不需要光學器件所進行之精確對準(亦即,將RF訊號耦合至中空波導中相比將光學訊號耦合至中空波導中需要較小精確度)。此外,在THz頻段中操作意謂所傳輸之訊號的波長要長得多,此亦促成放寬機械公差。最後,就頻譜效率而言,RF系統相較於光學系統大體上在頻譜上更高效,因此允許增大之輸貫量。
在一個態樣中,本揭示內容包括一種發射器,其包含:一用戶端側輸入,其經配置以接收其中編碼有用戶端資料之一或多個基頻訊號;發射器電路系統,其經配置以自該用戶端側輸入接收該一或多個基頻訊號且基於該一或多個基頻訊號而產生一或多個天線饋電訊號;以及一或多個天線,其經配置以自該發射器電路系統接收該一或多個天線饋電訊號,基於該一或多個天線饋電訊號而產生一或多個輻射訊號,且將該一或多個輻射訊號耦合至一中空波導中,該一或多個輻射訊號中之各者係經配置以用於同調偵測之輻射電磁波且具有在300吉赫(GHz)與10兆赫(THz)之間的一範圍內之一頻率。
在另一態樣中,本揭示內容包括一種接收器,其包含:一或多個天線,其經配置以偵測自一中空波導接收之一或多個輻射訊號且基於該一或多個輻射訊號而產生一或多個天線輸出訊號,該一或多個輻射訊號中之各者係經配置以用於同調偵測之輻射電磁波,具有在300吉赫(GHz)與10兆赫(THz)之間的一範圍內之一頻率,且具有編碼於其中的用戶端資料;接收器電路系統,其經配置以自該一或多個天線接收該一或多個天線輸出訊號且基於該一或多個天線輸出訊號而產生一或多個基頻訊號;以及一用戶端側輸出,其經配置以自該接收器電路系統接收該一或多個基頻訊號且傳輸該一或多個基頻訊號。
在另一態樣中,本揭示內容包括一種輸送網路,其包含:一或多個中空波導;一發射器,其包含:一用戶端側輸入,其經配置以接收其中編碼有用戶端資料之一或多個第一基頻訊號;發射器電路系統,其經配置以自該用戶端側輸入接收該一或多個第一基頻訊號且基於該一或多個第一基頻訊號而產生一或多個天線饋電訊號;以及一或多個第一天線,其經配置以自該發射器電路系統接收該一或多個天線饋電訊號,基於該一或多個天線饋電訊號而產生一或多個輻射訊號,且將該一或多個輻射訊號耦合至該一或多個中空波導中的至少一者中,該一或多個輻射訊號中之各者係經配置以用於同調偵測之輻射電磁波且具有在300吉赫(GHz)與10兆赫(THz)之間的一範圍內之一頻率;以及一接收器,其包含:一或多個第二天線,其經配置以偵測自該一或多個中空波導中的該至少一者接收之該一或多個輻射訊號且基於該一或多個輻射訊號而產生一或多個天線輸出訊號;接收器電路系統,其經配置以自該一或多個第二天線接收該一或多個天線輸出訊號且基於該一或多個天線輸出訊號而產生一或多個第二基頻訊號,該一或多個第二基頻訊號具有該用戶端資料;以及一用戶端側輸出,其經配置以自該接收器電路系統接收該一或多個第二基頻訊號且傳輸該一或多個第二基頻訊號。
在另一態樣中,本揭示內容包括一種收發器,其包含:一發射器,其包含:一用戶端側輸入,其經配置以接收具有第一用戶端資料之一或多個第一基頻訊號;發射器電路系統,其經配置以自該用戶端側輸入接收該一或多個第一基頻訊號且基於該一或多個第一基頻訊號而產生一或多個天線饋電訊號;以及一或多個第一天線,其經配置以自該發射器電路系統接收該一或多個天線饋電訊號,基於該一或多個天線饋電訊號而產生一或多個第一輻射訊號,且將該一或多個第一輻射訊號耦合至一第一中空波導中,該一或多個第一輻射訊號中之各者係經配置以用於同調偵測之輻射電磁波且具有在300吉赫(GHz)與10兆赫(THz)之間的一範圍內之一第一頻率;以及一接收器,其包含:一或多個第二天線,其經配置以偵測自該第一中空波導及一第二中空波導中之一者接收的一或多個第二輻射訊號且基於該一或多個第二輻射訊號而產生一或多個天線輸出訊號,該一或多個第二輻射訊號中之各者係經配置以用於同調偵測之輻射電磁波,具有在300 GHz與10 THz之間的一範圍內之一第二頻率,且具有第二用戶端資料;接收器電路系統,其經配置以自該一或多個第二天線接收該一或多個天線輸出訊號且基於該一或多個天線輸出訊號而產生一或多個第二基頻訊號;以及一用戶端側輸出,其經配置以自該接收器電路系統接收該一或多個第二基頻訊號且傳輸該一或多個第二基頻訊號。
以下詳細描述參考附圖。不同圖式中之相同元件符號可識別相同或類似元件。
如本文中所使用,術語「包含(comprises)」、「包含(comprising)」、「包括(includes)」、「包括(including)」、「具有(has)」、「具有(having)」或其任何其他變型意欲涵蓋非排他性包括。舉例而言,包含元件清單之程序、方法、物件或設備不必僅限於彼等元件,而是可以包括未明確列舉或此類程序、方法、物件或設備所固有之其他元件。此外,除非明確相反陳述,否則「或(or)」係指包括性的或,而非指排他性的或。舉例而言,條件A或B藉由以下中之任一者得以滿足:A為真(或存在)且B為假(或不存在);A為假(或不存在)且B為真(或存在);以及A與B均為真(或存在)。
另外,「一(a)」或「一(an)」之使用係用於描述本文中之實施方案的元件及組件。此舉僅為方便起見且給出本發明概念之一般意義。除非明顯另有所指,否則此描述應理解為包括一或多個,且單數亦包括複數。本文中所使用之術語「實施方案(implementation)」與術語「具體實例(embodiment)」同義。
此外,除非明確相反陳述,否則術語「複數個(plurality)」之使用意圖傳達「多於一個(more than one)」。
如本文中所使用,如「實質上(substantially)」、「約(about)」、「大致(approximately)」等限定符以及其組合及變型意欲不僅包括其限定之確切量或值,而且包括與其略有偏差,此可歸因於例如製造公差、量測誤差、磨損及撕裂、施加於各種零件上之應力,以及其組合。
術語「至少一個(at least one)」或「一或多個(one or more)」之使用應理解為包括一個以及多於一個之任何數量。另外,片語「X、V及Z中之至少一者(at least one of X, V, and Z)」之使用應理解為包括單獨X、單獨V及單獨Z,以及X、V及Z之任何組合。
序數術語(亦即,「第一(first)」、「第二(second)」、「第三(third)」、「第四(fourth)」等)之使用僅出於區分兩個或更多個項目之目的,且除非另外明確陳述,否則並不意謂暗示一個項目接另一項目的任何順序或次序或重要性或者任何添加次序。
最後,如本文中所使用,對「一個實施方案(one implementation)」或「一實施方案(an implementation)」之任何參考意謂結合實施方案所描述之特定元件、特徵、結構或特性包括於至少一個實施方案中。片語「在一個實施方案中(in one implementation)」在本說明書中之各個地方的出現未必皆指相同實施方案。
除非上下文另外明確指示,否則如本文中所使用,所有數值或範圍包括此等範圍內之值及整數的分數以及此等範圍內之整數的分數。因此,舉例說明,提及諸如1至10之數值範圍包括1、2、3、4、5、6、7、8、9、10以及1.1、1.2、1.3、1.4、1.5等,以此類推。因此,提及1至50之範圍包括1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20等,直至且包括50,以及1.1、1.2、1.3、1.4、1.5等、2.1、2.2、2.3、2.4、2.5等,以此類推。提及一系列範圍包括組合系列內不同範圍之邊界之值的範圍。因此,舉例說明,提及例如1至10、10至20、20至30、30至40、40至50、50至60、60至75、75至100、100至150、150至200、200至250、250至300、300至400、400至500、500至750、750至1,000之一系列範圍包括1至20、10至50、50至100、100至500以及500至1,000之範圍。
如本文中所使用,「電路系統(circuitry)」可指代類比及/或數位組件,或者一或多個經合適程式化之處理器(例如,微處理器)以及相關聯硬體及軟體,或固線邏輯。此外,「組件(component)」可執行一或多個功能。術語「組件(component)」可包括諸如處理器(例如,微處理器)等硬體、硬體與軟體之組合及/或其類似者。軟體可包括在由一或多個處理器執行時促使一或多個處理器執行指定功能之一或多個處理器可執行指令。應理解,本文中所描述之演算法可儲存於一或多個非暫時性記憶體上。例示性非暫時性記憶體可包括隨機存取記憶體、唯讀記憶體、快閃記憶體及/或其類似者。此非暫時性記憶體可基於電、基於光學及/或其類似者。
如本文中所使用,「模式(mode)」係指沿著中空波導之長度重複的電場及磁場之獨特分佈,藉此可透過中空波導輸送電磁能量。「單模(single-mode)」係指經設計以承載僅一個電磁波模式之中空波導。此係藉由具有窄芯直徑來達成,該窄芯直徑允許一次傳播僅一個光模式。另一方面,「多模(multi-mode)」係指經設計以同時承載多個電磁波模式之中空波導。此歸因於其較大芯直徑而為可能的,該較大芯直徑使得能夠傳播多個模式。
如本文中所使用,「振幅調變(Amplitude Modulation)」(AM)係指其中資料在載波訊號之振幅中經編碼之訊號調變的形式。
如本文中所使用,「幅移鍵控(Amplitude-Shift Keying)」(ASK)係指其中數位資料在載波訊號之振幅中經編碼且各符號(亦即,表示一或多個資料位元)藉由在固定頻率下傳輸固定振幅載波持續特定時段而發送的AM之形式。
如本文中所使用,「相移鍵控(Phase-Shift Keying)」(PSK)係其中訊號資料在具有恆定頻率之載波訊號之相位中經編碼的訊號調變之形式。「正交PSK(Quadrature PSK)」(PSK)係其中兩個資料位元(亦即,00、01、10或11)經一次調變從而選擇四個可能載波相移(亦即,0°、90°、180°或270°)中之一者的PSK之形式。
如本文中所使用,「脈衝振幅調變(Pulse-Amplitude Modulation)」(PAM)係指其中資料訊號在一系列載波訊號脈衝之振幅中經編碼的AM之形式。「PAM4」係指其中資料訊號在一系列載波訊號脈衝之振幅中經編碼、其中載波訊號脈衝之振幅可為四個離散值(亦即,0、1、2或3)中之一者並且各載波訊號脈衝表示兩個資料位元(亦即,00、01、10或11)的PAM之形式。
如本文中所使用,「不歸零(Non-Return-to-Zero)」(NRZ)係指其中二進位資料訊號在載波訊號中經編碼以使得一由第一有效條件(例如,正電壓)表示且零由第二有效條件(例如,負電壓)表示之訊號調變之形式。「不歸零反轉(Non-return-to-Zero, Inverted)」(NRZI)係指其中資料位元由時鐘邊界處之轉變之存在或不存在表示的訊號調變之形式。
如本文中所使用,「正交振幅調變(Quadrature Amplitude Modulation)」(QAM)係指其中兩個類比訊息訊號或兩個數位位元串流使用ASK或AM在兩個載波之振幅中經編碼且兩個載波訊號彼此異相90°的AM之形式。「QAM16」係指其中載波訊號可存在於十六個離散狀態(亦即,符號)中之一者中的QAM之形式,這些狀態具有表示四個資料位元(亦即,自0000至1111)之十六個不同振幅及相位等級中之一者。
如本文中所使用,「交織碼調變(Trellis Coded Modulation)」(TCM)係指其中二進位資料訊號在恆定振幅載波訊號之相位中經編碼的訊號調變之形式。所傳輸訊號係藉由卷積地編碼二進位資料訊號以及將結果映射至訊號分佈圖來產生。
如本文中所使用,「瑞立範圍(Rayleigh range)」係指沿著波束之傳播方向自腰至橫截面面積加倍之地點的距離。
如本文中所使用,「中空波導(hollow waveguide)」係指藉由限制能量在特定方向上之傳輸而導引波的結構。在本揭示內容之上下文中,「中空波導(hollow waveguide)」可指代具有可操作以在THz頻段中傳播RF訊號之波導芯或可操作以在THz頻段中傳播RF訊號之路由波導的光纖。
如本文中所使用,「直徑(diameter)」係指自一側至另一側通過主體或圖形之中心的直線。在一些實施方案中,主體或圖形具有圓形或橢圓形形狀。
如本文中所使用,「資料(data)」係指電腦對其執行操作之數量、字元或符號。資料可記錄於非暫時性電腦可讀媒體上,諸如隨機存取記憶體及/或唯讀記憶體。隨機存取記憶體及/或唯讀記憶體可實施於半導體、磁性、光學或機械記錄媒體上。資料之實例係用戶端資料,例如藉由用戶端結合電信服務及/或儲存服務而提供之資料。
現參考圖式,且具體言之參考圖1,其中展示了根據本揭示內容之電磁(EM)頻譜100之圖解視圖。本揭示內容大體上係關於使用包含耦合至中空波導中之輻射電磁波之輻射訊號進行通訊的網路元件。本文中所描述之輻射訊號通常具有在所謂的兆赫(THz)頻段104(亦即,對應於3毫米(mm)與30微米(μm)之間的波長的在0.1 THz與10 THz之間的頻率)中之傳輸頻率。然而,在本文中所描述之一些實施方案中,輻射訊號之傳輸頻率係在300吉赫(GHz)與10 THz之間的範圍內。本文中所描述之輻射訊號通常經配置以用於同調偵測,且通常具有在傳輸頻率之10%與40%之間的範圍內之頻寬。
現參考圖2,其中展示了根據本揭示內容建構之輸送網路200(下文中,「輸送網路200」)之例示性實施方案的方塊圖。輸送網路200經描繪為包含複數個網路元件204a-n(下文中,「網路元件204」)(例如,圖2中所展示之第一網路元件204a、第二網路元件204b、第三網路元件204c以及第四網路元件204d)。雖然出於例示性目的在圖2中僅展示四個網路元件204,但應理解,輸送網路200可包含可多於或少於四之數目個網路元件204。
輸送網路200可進一步包含一或多個中空波導208a-n(下文中,「中空波導208」)(例如,圖2中所展示之第一中空波導208a、第二中空波導208b、第三中空波導208c以及第四中空波導208d)。雖然出於例示性目的在圖2中僅展示四個中空波導208,但應理解,輸送網路200可包含可多於或少於四之數目個中空波導208。
在輸送網路200內自第一網路元件204a傳輸至第四網路元件204d(或反之亦然)之輻射訊號可沿著(1)藉由第一中空波導208a、第二網路元件204b以及第二中空波導208b形成之第一路徑或(2)藉由第三中空波導208c、第三網路元件204c以及第四中空波導208d形成的第二路徑而行進。
在一些實施方案中,中空波導208中之各者經配置以支援輻射訊號在僅單一方向上之傳播。然而,在其他實施方案中,中空波導208中之一或多者可經配置以支援輻射訊號在複數個方向(亦即,兩個相對方向)上之傳播。在其中中空波導208中之一或多者經配置以支援輻射訊號在複數個方向上之傳播的實施方案中,藉由具備不同極化、頻率等,在第一方向上傳播通過中空波導208之第一輻射訊號可與在與第一方向相對之第二方向上傳播通過中空波導208的第二輻射訊號區分開。在一些此類實施方案中,可包括一或多個循環器以實現此類區分。
網路元件204中之各者可包含以下中的一或多者:發射器212(例如,圖2中所展示之第一發射器212a及第二發射器212b),其可用以經由中空波導208發射包含其中編碼有用戶端資料之輻射電磁波的輻射訊號;接收器216(例如,圖2中所展示之第一接收器216a及第二接收器216b),其可用以經由中空波導208接收包含其中編碼有用戶端資料之輻射電磁波的輻射訊號;及/或收發器220(例如,圖2中所展示之第一收發器220a以及圖6B中所展示之第二收發器220b),其可用以經由中空波導208中之特定中空波導發射包含其中編碼有第一用戶端資料之第一輻射電磁波的第一輻射訊號,及/或經由中空波導208中之其他中空波導接收包含其中編碼有第二用戶端資料之第二輻射電磁波的第二輻射訊號。
網路元件204中之各者可進一步包含控制模組224(例如,圖2中所展示之第一控制模組224a、第二控制模組224b、第三控制模組224c以及第四控制模組224d)(統稱為「控制模組224」),該控制模組可用以調節控制模組224所耦合至之網路元件204的一或多個操作參數。
在一些實施方案中,網路元件204中之一或多者可經由通訊網路228彼此通訊。通訊網路228可准許在輸送網路200之網路元件204中的一或多者之間進行資訊及/或資料之雙向通訊。通訊網路228可以多種方式與網路元件204中之一或多者介接。舉例而言,在一些實施方案中,通訊網路228可藉由光學及/或電子介面介接,及/或可使用包括但不限於乙太網路、TCP/IP、電路切換路徑、其組合及/或其類似者之複數個網路構形(network topography)及/或協定。通訊網路228可利用多種網路協定以准許在網路元件204中之一或多者之間進行資料及/或資訊的雙向介接及/或通訊。
通訊網路228可為幾乎任何類型之網路。舉例而言,在一些實施方案中,通訊網路228可為網際網路之版本(例如,存在於基於TCP/IP之網路中)。在一個實施方案中,通訊網路228係網際網路。然而,應注意,通訊網路228可為幾乎任何類型之網路且可實施為全球資訊網(亦即,網際網路)、區域網路(LAN)、廣域網路(WAN)、都會網路、無線網路、蜂巢式網路、藍牙網路、全球行動通訊系統(GSM)網路、分碼多工存取(CDMA)網路、3G網路、4G網路、LTE網路、5G網路、衛星網路、無線電網路、光學網路、電纜網路、公眾交換電話網路、乙太網路、其組合及/或其類似者。
若通訊網路228係網際網路,則輸送網路200之主使用者介面可透過公司或企業之一系列網頁或私人內部網頁遞送,這些網頁可以超文本標記語言、JavaScript或其類似者寫入,且可由使用者存取。應注意,輸送網路200之主使用者介面可為另一類型的介面,包括但不限於基於Windows之應用程式、基於平板電腦之應用程式、行動網頁介面、基於VR之應用程式、在行動裝置上運行的應用程式及/或其類似者。在一個實施方案中,通訊網路228可連接至網路元件204中之一或多者。
圖2中所繪示之裝置及/或網路之數目係出於例示性目的提供。實務上,相較於圖2中所展示之裝置及/或網路,可存在額外裝置及/或網路、較少裝置及/或網路、不同裝置及/或網路,或以不同方式配置之裝置及/或網路。此外,圖2中所繪示之裝置中的兩者或更多者可實施於單一裝置內,或圖2中所繪示之單一裝置可實施為多個分散式裝置。另外或替代地,輸送網路200之裝置中的一或多者可執行描述為由輸送網路200之裝置中之另一或多者執行的一或多個功能。
網路元件204可呈許多不同形式。舉例而言,網路元件204可為積體電路(IC)。在此實例中,網路元件204(例如,IC)可在不需要電資料匯流排之情況下經由中空波導208經由包含其中編碼有用戶端資料之輻射電磁波的訊號進行通訊。在其他實施方案中,網路元件204可併入至資料中心中之組件(諸如伺服器、路由器、開關、防火牆、儲存系統、應用程式遞送控制器及/或其類似者)中,以經由包含輻射電磁波之訊號在資料中心中的此等組件之間建立通訊,在這些輻射電磁波中編碼有傳播通過中空波導208的用戶端資料。中空波導208可因此自一個積體電路延伸至另一積體電路,或自一個組件延伸至另一組件,並且此等中空波導可以多種方式實施,諸如IC至IC通訊、印刷電路板(PCB)至PCB通訊、組件至組件通訊及/或其組合。在PCB至PCB通訊之實例中,網路元件204可各自包括PCB。
現參考圖3A至圖3H以及圖4A至圖4L,其中展示了圖2中所展示之第一中空波導208a之各種例示性實施方案的橫截面視圖,其沿著線3-3'且在箭頭之方向上截取。然而,應理解,參考圖3A至圖3H以及圖4A至圖4L之描述可適用於本文中所描述之中空波導208中的任一者。在圖3A至圖3H以及圖4A至圖4L中所展示之實施方案中,第一中空波導208a係中空纖維。然而,應理解,在其他實施方案中,舉例而言,第一中空波導208a可為另一形式之中空波導,諸如基板整合式波導。
在界定中空波導芯304之一些實施方案中或在僅包圍中空波導芯304之其他實施方案中,第一中空波導208a(且因此,中空波導208中之各者)通常包含中空波導芯304以及具有內表面312的管狀側壁306。
一般而言,中空波導芯304可由能夠在THz頻段104內或在一些實施方案中在300 GHz與10 THz之間的範圍內傳播輻射電磁波之任何材料構成。更具體言之,中空波導芯304可由在THz頻段104內或在一些實施方案中在300 GHz與10 THz之間的範圍內具有低吸收損失(亦即,在1 dB/km與10,000 dB/km之間的範圍內之吸收損失)之任何材料構成。
在一些實施方案中,中空波導芯304可由聚合物(例如,環烯烴聚合物(COP)、環烯烴共聚物(COC)、聚四氟乙烯(PTFE)、高密度聚乙烯(HDPE)、聚甲基戊烯(PMP)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA)、Picarin或紫外線(UV)樹脂)或玻璃(例如,矽石玻璃、冕玻璃或硼矽酸鹽玻璃)構成。
在其他實施方案中,中空波導芯304可由氣體、真空或多孔材料(亦即,具有在25%與99%之間的範圍內之孔隙度的材料)構成。在此等實施方案中,中空波導芯304可具有例如在1.0與1.4之間的範圍內之折射率。如下文更詳細地論述,中空波導芯304可具有折射率n
1。
在一些實施方案中,中空波導芯304可具有經配置以支援僅具有單極化之輻射訊號在給定時間之傳播的橫截面。然而,在其他實施方案中,中空波導芯304可具有經配置以支援具有複數個極化之輻射訊號在給定時間之傳播的橫截面。在任一情況下,中空波導芯304可具有經配置以支援具有一或多個線性極化或一或多個圓極化之輻射訊號之傳播的橫截面。
在一些實施方案中,中空波導芯304可具有經配置以支援僅具有單一模式之輻射訊號在給定時間之傳播的橫截面。然而,在其他實施方案中,中空波導芯304可具有經配置以支援具有複數個模式之輻射訊號在給定時間之傳播的橫截面。
第一中空波導208a(且因此,中空波導208中之各者)之管狀側壁306可包含包圍中空波導芯304之導電層316(展示於圖3A至圖3I中)、視需要安置於中空波導芯304與導電層316之間的介電層308(展示於圖3A、圖3C以及圖3F至圖3I中),以及視需要包圍導電層316之支撐層320(展示於圖3A、圖3B以及圖3E至圖3I中)。
在一些實施方案中,第一中空波導208a(且因此,中空波導208中之各者)之管狀側壁306可包含與複數個介電層308交錯之複數個導電層316。
在一些實施方案中,第一中空波導208a(且因此,中空波導208中之各者)之管狀側壁306可進一步包含包圍導電層316之一或多個強度構件(圖中未示)(下文中,「強度構件」),該一或多個強度構件經配置以增強第一中空波導208a的彈性。在此等實施方案中,支撐層320可包圍強度構件。
一般而言,導電層316可由具有比中空波導芯304之折射率(亦即,n
1)大的折射率n
3之任何材料構成。更具體言之,導電層316可由非氧化金屬材料(例如,銀、金或氧化銦錫(ITO))構成。為導電層316提供比中空波導芯304之折射率大的折射率可使第一中空波導208a之有效折射率
n增大,從而使更多輻射訊號受限制且在中空波導芯304內傳播。
一般而言,在其中介電層308安置於導電層316與中空波導芯304之間的實施方案中,介電層308可由具有比中空波導芯304之折射率(亦即,n
1)大的折射率n
2之任何材料構成。更具體言之,介電層308可由聚合物(例如,環烯烴聚合物(COP)、環烯烴共聚物(COC)、聚四氟乙烯(PTFE)、高密度聚乙烯(HDPE)、聚甲基戊烯(PMP)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA)、Picarin或紫外線(UV)樹脂)或玻璃(例如,矽石玻璃、冕玻璃或硼矽酸鹽玻璃)構成,但具體言之在該實施方案中由具有比中空波導芯304之折射率(亦即,n
1)大的折射率n
2之材料構成。為介電層308提供比中空波導芯304之折射率大的折射率可使第一中空波導208a之有效折射率∆n增大,從而使更多輻射訊號受限制且在中空波導芯304內傳播。
支撐層320可經配置以保護第一中空波導208a(且因此,中空波導208中之任一者)之內層免受外部環境因素影響,為第一中空波導208a提供可撓性,及/或增強第一中空波導208a之抗張強度。在一些實施方案中,支撐層320可由諸如丙烯酸酯聚合物或聚醯亞胺等聚合物材料構成。
在一些實施方案中,中空波導芯304之橫截面可具有圓形形狀(亦即,具有沿著x軸及y軸兩者相等之直徑d
1)(展示於圖3A至圖3D中)。在一些此等實施方案中,中空波導芯304之直徑d
1可在30 μm與6 mm之間。在一些此等實施方案中,中空波導芯304之直徑d
1可在30 μm與3 mm之間。在至少一個此類實施方案中,中空波導芯304之直徑d
1可為1 mm。
在一些實施方案中,如圖3E中所展示,第一中空波導208a可為包含在整個導電層316中週期性地間隔開之複數個空氣通道324(下文中,「空氣通道324」)的光子帶隙纖維。
在其他實施方案中,舉例而言,中空波導芯304之橫截面可具有:橢圓形狀(亦即,具有沿著x軸之第一直徑x
1以及沿著y軸之第二直徑y
1,其中第一直徑不等於第二直徑)(展示於圖3F中);矩形形狀(展示於圖3G中)(亦即,具有沿著x軸之第一長度x
1以及沿著y軸之第二長度y
1,其中第一長度不等於第二長度);正方形形狀(亦即,具有沿著x軸及y軸兩者相等之長度l
1)(展示於圖3H中);或十字形狀(亦即,具有沿著x軸及y軸兩者相等之長度l
1)(展示於圖3I中)。
在其他實施方案中,舉例而言,第一中空波導208a(且因此,中空波導208中之任一者)可實施為實心棒狀纖維(展示於圖3J中)、微結構化光纖(展示於圖3K中)、多孔纖維(展示於圖3L中)、懸置多孔芯纖維(展示於圖3M中)、懸置開槽芯纖維(展示於圖3N中)、空芯帶隙纖維(展示於圖3O中)、空芯管纖維(展示於圖3P中)、具有負曲率之空芯纖維(展示於圖3Q中)、基於反共振及抑制耦合之空芯纖維(展示於圖3R中)、空芯巢套反共振無節點纖維(展示於圖3S中)、基於反共振及抑制耦合之3D印刷空芯纖維(展示於圖3T中),或布拉格纖維(展示於圖3U中)。
現參考圖4A,其中展示了圖2中所展示之第一發射器212a之例示性實施方案的方塊圖。然而,應理解,發射器212中之任一特定發射器的描述可適用於本文中所描述之發射器212中之任一者。第一發射器212a(且因此,發射器212中之各者)通常包含:用戶端側輸入400,其經配置以自一或多個外部組件(例如,控制模組224)接收其中編碼有用戶端資料之一或多個基頻訊號404(下文中,「基頻訊號404」);發射器電路系統408,其經配置以自用戶端側輸入400接收基頻訊號404且基於基頻訊號404而產生一或多個天線饋電訊號412(下文中,「天線饋電訊號412」);以及一或多個第一天線416,其經配置以自發射器電路系統408接收天線饋電訊號412,基於天線饋電訊號412而產生一或多個輻射訊號420(下文中,「輻射訊號420」),且將輻射訊號420耦合至第一中空波導208a中。
在一些實施方案中,用戶端側輸入400係經配置以接收差動訊號之一對輸入。在一些此等實施方案中,用戶端側輸入400可為經配置以接收低電壓差動訊號(LVDS)之LVDS連接,並且基頻訊號404可為指示用戶端資料之LVDS訊號。
在一些實施方案中,天線饋電訊號412在一或多個傳輸線(圖中未示)(下文中,「傳輸線」)上經提供至第一天線416,其中傳輸線中之各者具有兩個或更多個導體(圖中未示)(下文中,「導體」)。在一些實施方案中,傳輸線具有第一傳輸損失且第一中空波導208a具有小於第一傳輸損失之第二傳輸損失。在一些實施方案中,第二傳輸損失係在每公尺(m)每兆位元(Tb)每秒(s)0.001與20.00分貝(dB)之間的範圍內。
在一些實施方案中,如圖4A中所展示,用戶端側輸入400、發射器電路系統408及第一天線416中之各者可安置於基板424上。然而,在其他實施方案中,用戶端側輸入400、發射器電路系統408及第一天線416中之一或多者可安置於第一基板(圖中未示)上,並且用戶端側輸入400、發射器電路系統408及第一天線416中之一或多者可不安置於第一基板上。舉例而言,用戶端側輸入400、發射器電路系統408及第一天線416中之一或多者可安置於第二基板(圖中未示)上。在此等實施方案中,第一基板及第二基板可呈堆疊式配置。
在一些實施方案中,基板424可具有複數個層(圖中未示)。在此等實施方案中,用戶端側輸入400、發射器電路系統408及第一天線416中之一或多者可安置於第一層(圖中未示)上,並且用戶端側輸入400、發射器電路系統408及第一天線416中之一或多者可安置於第二層(圖中未示)上。
在一些實施方案中,用戶端側輸入400、發射器電路系統408及第一天線416中之一或多者可整合至單石半導體晶粒(圖中未示)中。在一些實施方案中,用戶端側輸入400、發射器電路系統408及第一天線416中之一或多者可使用互補金屬氧化物半導體(CMOS)技術、矽-鍺(SiGe)半導體技術以及III-V化合物半導體技術中的一或多者來實施。
在一些實施方案中,基頻訊號404係數位位元串流。在一些實施方案中,用戶端資料可使用符合歸零(RZ)程式碼、不歸零(NRZ)程式碼、脈衝振幅調變(PAM)以及正交振幅調變(QAM)中的一或多者之要求的編碼協定而編碼於基頻訊號404中。在一些實施方案中,用戶端資料可使用符合RZ、NRZ、正交相移鍵控(QPSK)、QAM、交織碼調變(TCM)以及Bose-Chaudhuri-Hocquenghem(BCH)程式碼中的一或多者之要求的編碼協定而編碼於輻射訊號420中。
在一些實施方案中,輻射訊號420包括具有第一極化之第一互補輻射訊號(圖中未示)以及具有不同於第一極化之第二極化的第二互補輻射訊號(圖中未示)。在此等實施方案中,第一天線416可經配置以基於天線饋電訊號412而產生包括第一互補輻射訊號及第二互補輻射訊號之輻射訊號420。第一極化與第二極化可彼此正交。
在一些實施方案中,第一極化及第二極化中之各者可為線性極化。在此等實施方案中,第一天線416可包括差動波導探針天線、差動楔形天線以及差動貼片天線中之一或多者。在其他實施方案中,第一極化及第二極化中之各者可為圓極化。在此等實施方案中,第一天線416可包括螺旋天線及螺線(spiral)天線中之一或多者。應理解,本文中所描述之訊號中之任一者可為單端訊號或差動訊號。
在一些實施方案中,輻射訊號420包括具有第一極化之第一互補輻射訊號(圖中未示)以及具有不同於第一極化之第二極化的第二互補輻射訊號(圖中未示),並且第一天線416進一步經配置以將第一互補輻射訊號及第二互補輻射訊號耦合至第一中空波導208a中,使得第一互補輻射訊號及第二互補輻射訊號在第一中空波導208a中相互作用以形成具有不同於第一極化及第二極化之第三極化的組合輻射訊號(圖中未示)。在此等實施方案中,第一天線416可包括天線陣列。
現參考圖4B,在一些實施方案中,第一發射器212a(且因此,發射器212中之任一者)進一步包含第一序列器426,該第一序列器經配置以接收複數個並行基頻訊號428a-n(下文中,「並行基頻訊號428」)且將並行基頻訊號428組合成序列基頻訊號(亦即,基頻訊號404)。在此等實施方案中,用戶端側輸入400可經配置以自第一序列器426接收基頻訊號404。在一些此等實施方案中,將並行基頻訊號428組合成基頻訊號404利用極化分割多工(PDM)、分時多工(TDM)及分波多工(WDM)中之至少一者。
現參考圖4C,在一些實施方案中,第一發射器212a(且因此,發射器212中之任一者)進一步包含第一解序列器432,該第一解序列器經配置以接收序列基頻訊號(亦即,基頻訊號404)且將基頻訊號404分離成並行基頻訊號428。在此等實施方案中,用戶端側輸入400可經配置以自第一解序列器432接收並行基頻訊號428。在一些此等實施方案中,將基頻訊號404分離成並行基頻訊號428利用PDM、TDM及WDM中之至少一者。
現參考圖4D,其中展示了圖4A至圖4C中所展示之發射器電路系統408之例示性實施方案。在一些實施方案中,發射器電路系統408包含:一或多個本地振盪器436a-n(下文中,「LO 436」),其經配置以產生一或多個載波訊號440(下文中,「載波訊號440」),該一或多個載波訊號具有小於傳輸頻率之基頻頻率;一或多個調變電路444(下文中,「調變器444」),其經配置以自用戶端側輸入400接收一或多個基頻訊號404以及自LO 436接收載波訊號440且將基頻訊號404調變至載波訊號440上以產生一或多個經調變訊號448(下文中,「經調變訊號448」);以及一或多個升頻轉換電路452(下文中,「升頻轉換器452」),其經配置以自調變器444接收經調變訊號448且升頻轉換經調變訊號448(亦即,將經調變訊號448之頻率自基頻頻率提昇至傳輸頻率)以產生天線饋電訊號412。
現參考圖4E,在其中用戶端側輸入400經配置以接收並行基頻訊號428之實施方案中,發射器電路系統408可經配置以自用戶端側輸入400接收並行基頻訊號428。在此等實施方案中,調變器444可經配置以自用戶端側輸入400接收並行基頻訊號428以及自第一LO 436接收載波訊號440,且將並行基頻訊號428調變至載波訊號440上以產生經調變訊號448。在此等實施方案中,升頻轉換器452可經配置以自調變器444接收經調變訊號448且升頻轉換經調變訊號448以產生一或多個經升頻轉換訊號460(下文中,「經升頻轉換訊號460」)。
在一些實施方案中,發射器電路系統408可進一步包含組合器456,該組合器經配置以自升頻轉換器452接收經升頻轉換訊號460且將經升頻轉換訊號460組合成天線饋電訊號412。然而,在其他實施方案中,第一天線416可經配置以自升頻轉換器452接收天線饋電訊號412,基於天線饋電訊號412而產生輻射訊號420,且將輻射訊號420耦合至第一中空波導208a中以使得輻射訊號420在第一中空波導208a中相互作用以形成組合輻射訊號(圖中未示)。
在一些實施方案中,將輻射訊號420耦合至第一中空波導208a中以使得輻射訊號420在第一中空波導208a中相互作用以形成組合輻射訊號會利用PDM、TDM及WDM中之至少一者。
現參考圖4F,其中展示了圖2中所展示之第一發射器212a之另一例示性實施方案的方塊圖。然而,應理解,發射器212中之任一特定發射器的描述可適用於本文中所描述之發射器212中之任一者。
在圖4F中所展示之實施方案中,第一發射器212a包含:用戶端側輸入400,其經配置以自一或多個外部組件(例如,控制模組224)接收基頻訊號404且將基頻訊號404發送至發射器電路系統408;發射器電路系統408,其經配置以自用戶端側輸入400接收基頻訊號404,基於基頻訊號404而產生天線饋電訊號412,且將天線饋電訊號412發送至RF介面464,該RF介面經配置以自發射器電路系統408接收天線饋電訊號412且傳輸天線饋電訊號412;以及數位增強及控制單元468,其經配置以向第一發射器212a之組件中的一或多者提供數位控制及/或處理能力。
在圖4F中所展示之實施方案中,發射器電路系統408包含一或多個調變區塊444a(下文中,「調變區塊444a」)、包含鎖相迴路(PLL)476及第一LO 436a之頻率合成器472、第二LO 436b、第一混頻器480a、第二混頻器480b、第一放大器484a及第二放大器484b。
調變區塊444a可經配置以自用戶端側輸入400接收基頻訊號404且以適合於調變至載波訊號上之格式來編碼基頻訊號404。在一些實施方案中,舉例而言,調變區塊444a可包括一或多個數位至類比轉換器(DAC)、一或多個序列器/解序列器(SerDes)、一或多個摺疊調變器700(展示於圖7中)及/或可用於以諸如AM、ASK、PSK、QAM、QAM16或其變型等調變格式來編碼基頻訊號404之電路系統。在一些實施方案中,調變區塊444a可包括可用以執行前向錯誤校正(FEC)之電路系統。調變區塊444a可進一步經配置以將其中編碼有資料之經編碼輸入訊號發送至第二混頻器480b。
在一些實施方案中,調變區塊444a經配置以簡單地自用戶端側輸入400接收基頻訊號404(亦即,先前已以調變格式編碼之基頻訊號404)且將基頻訊號404發送至第二混頻器480b。
第二LO 436b可經配置以產生具有預定頻率(亦即,基頻(BB)頻率)之連續波形(例如,正弦波形)的第二載波訊號。在一些實施方案中,第二載波訊號之預定頻率(亦即,BB頻率)係在RF頻段中(亦即,在30赫茲(Hz)與300 GHz之間的範圍內)。在一些實施方案中,第二載波訊號之預定頻率(亦即,BB頻率)係在1百萬赫(MHz)與300 GHz之間的範圍內。在一些實施方案中,第二載波訊號之預定頻率(亦即,BB頻率)係在5 GHz與30 GHz之間的範圍內。第二LO 436b可進一步經配置以將第二載波訊號發送至第二混頻器480b。
第二混頻器480b可經配置以自調變區塊444a接收經編碼基頻訊號,自第二LO 436b接收第二載波訊號,用第二載波訊號升頻轉換經編碼基頻訊號以產生其中編碼有用戶端資料且具有第二載波訊號之預定頻率(亦即,BB頻率)的第一經調變訊號,且將第一經調變訊號發送至第三放大器484c。
第三放大器484c可經配置以自第二混頻器480b接收第一經調變訊號,調整第一經調變訊號之振幅,使得經放大第一經調變訊號可驅動第一混頻器480a,且將經放大第一經調變訊號發送至第一混頻器480a。
頻率合成器472(亦即,第一LO 436a及PLL 476)可經配置以產生具有預定頻率(例如,在THz頻段104內,或在一些實施方案中在300 GHz與10 THz之間的範圍內)之連續波形(例如,正弦波形)的第一載波訊號。在一些實施方案中,第一載波訊號之預定頻率係在30 GHz與300 GHz之間的範圍內。在一些此等實施方案中,第一載波訊號之預定頻率係240 GHz。在其他實施方案中,第一載波訊號之預定頻率係在300 GHz與3 THz之間的範圍內。頻率合成器472可進一步經配置以將第一載波訊號發送至第二放大器484b。
第二放大器484b可經配置以自第一LO 436a接收第一載波訊號,調整第一載波訊號之振幅以產生可驅動第一混頻器480a之經放大載波訊號,且將經放大載波訊號發送至第一混頻器480a。
第一混頻器480a可經配置以自第二放大器484b接收經放大載波訊號,自第三放大器484c接收經放大第一經調變訊號,用經放大載波訊號升頻轉換經放大第一經調變訊號以產生其中編碼有用戶端資料且具有經放大載波訊號之預定頻率(亦即,在THz頻段104內,或在一些實施方案中在300 GHz與10 THz之間的範圍內)的第二經調變訊號,且將第二經調變訊號發送至第一放大器484a。
第一放大器484a可經配置以自第一混頻器480a接收第二經調變訊號,調整第二經調變訊號之振幅,使得經放大第二經調變訊號可由RF介面464傳輸,且將經放大第二經調變訊號發送至RF介面464。舉例而言,第一放大器484a可經配置以產生具有在0.05瓦特(W)與0.4 W之間的範圍內之功率的經放大第二經調變訊號。
RF介面464可經配置以自第一放大器484a接收其中編碼有用戶端資料之經放大第二經調變訊號,且發送經放大第二經調變訊號作為在預定頻率範圍(例如,THz頻段104,或在一些實施方案中在300 GHz與10 THz之間的範圍內)內之天線饋電訊號412(亦即,其中編碼有用戶端資料)。在一些實施方案中,RF介面464可電連接至第一天線416中之一者,且經配置以將天線饋電訊號412發送至第一天線416。然而,在其他實施方案中,可包括第一天線416代替RF介面464。
現參考圖4G,其中展示了圖2中所展示之第一發射器212a之另一例示性實施方案的方塊圖。在圖4G中所展示之實施方案中,第一發射器212a包含:複數個輸入,其包括經配置以分別自一或多個外部組件(例如,控制模組224)接收同相(I)-BB基頻訊號404a及正交(Q)-BB基頻訊號404b之I-BB用戶端側輸入400a及Q-BB用戶端側輸入400b,以及經配置以自外部LO接收一或多個載波訊號488(下文中,「載波訊號488」)的LO輸入400c;發射器電路系統408,其經配置以基於I-BB基頻訊號404a、Q-BB基頻訊號404b及載波訊號488而產生天線饋電訊號412;以及RF介面464,其經配置以傳輸天線饋電訊號412。
在圖4G中所展示之實施方案中,發射器電路系統408包含平衡單元(平衡-不平衡轉換器)492、第三混頻器480c、第四混頻器480d、第五混頻器480e及第六混頻器480f、第四放大器484d、第五放大器484e、第六放大器484f、第七放大器484g及第八放大器484h、正交耦合器(例如,支線耦合器)494以及功率組合器(例如,威爾金生功率組合器)498。
I-BB基頻訊號404a及Q-BB基頻訊號404b可為其中編碼有用戶端資料之基頻訊號404之I及Q分量。I-BB用戶端側輸入400a可經配置以將I-BB基頻訊號404a發送至第六放大器484f。Q-BB用戶端側輸入400b可經配置以將Q-BB基頻訊號404b發送至第七放大器484g。
LO輸入400c可經配置以自外部LO接收載波訊號488,載波訊號488具有預定頻率之連續波形(例如,正弦波形)。LO輸入400c可進一步經配置以將載波訊號488發送至平衡-不平衡轉換器492。
平衡-不平衡轉換器492可經配置以隔離及/或維持平衡傳輸線與不平衡傳輸線之間的阻抗差。平衡-不平衡轉換器492可進一步經配置以將載波訊號488發送至第三混頻器480c。
第三混頻器480c可經配置以自平衡-不平衡轉換器492接收載波訊號488,使載波訊號488倍增(例如,乘以四之倍數),且將經倍增載波訊號發送至第四放大器484d。
第四放大器484d可經配置以自第三混頻器480c接收經倍增載波訊號,調整經倍增載波訊號之振幅,使得經放大載波訊號可驅動第四混頻器480d,且將經放大載波訊號發送至第四混頻器480d。
第四混頻器480d可經配置以自第四放大器484d接收經放大載波訊號,使經放大載波訊號倍增(例如,乘以二之倍數),且將重新倍增之載波訊號發送至第五放大器484e。
第五放大器484e可經配置以自第四混頻器480d接收重新倍增之載波訊號,調整重新倍增之載波訊號的振幅,使得重新放大之載波訊號可驅動正交耦合器494,且將重新放大之載波訊號發送至正交耦合器494。
第六放大器484f可經配置以自I-BB用戶端側輸入400a接收I-BB基頻訊號404a,調整I-BB基頻訊號404a之振幅,使得經放大I-BB輸入訊號可驅動第五混頻器480e,且將經放大I-BB訊號發送至第五混頻器480e。
第七放大器484g可經配置以自Q-BB用戶端側輸入400b接收Q-BB基頻訊號404b,調整Q-BB基頻訊號404b之振幅,使得經放大Q-BB基頻訊號404b可驅動第六混頻器480f,且將經放大Q-BB訊號發送至第六混頻器480f。
正交耦合器494可經配置以自第五放大器484e接收重新放大之載波訊號,將重新放大之載波訊號分離成第一載波訊號及第二載波訊號,將第一載波訊號發送至第五混頻器480e,且將第二載波訊號發送至第六混頻器480f,其中第一載波訊號與第二載波訊號異相90°。
第五混頻器480e可經配置以自第六放大器484f接收經放大I-BB訊號,自正交耦合器494接收第一載波訊號,用第一載波訊號升頻轉換經放大I-BB訊號以產生具有在其中編碼之用戶端資料的I分量且具有載波訊號488之預定頻率的I天線饋電訊號,且將I天線饋電訊號發送至功率組合器498。
第六混頻器480f可經配置以自第七放大器484g接收經放大Q-BB訊號,自正交耦合器494接收第二載波訊號,用第二載波訊號升頻轉換經放大Q-BB訊號以產生具有在其中編碼之用戶端資料的Q分量且具有載波訊號488之預定頻率的Q天線饋電訊號,且將Q天線饋電訊號發送至功率組合器498。
功率組合器498可經配置以自第五混頻器480e接收I天線饋電訊號,自第六混頻器480f接收Q天線饋電訊號,組合I天線饋電訊號及Q天線饋電訊號以產生天線饋電訊號412,且將天線饋電訊號412發送至RF介面464。在一些實施方案中,RF介面464可電連接至第一天線416中之一者,且經配置以將天線饋電訊號412發送至第一天線416。然而,在其他實施方案中,可包括第一天線416中之一者代替RF介面464。
現參考圖5A,其中展示了圖2中所展示之第一接收器216a(下文中,「第一接收器216a」)之例示性實施方案的方塊圖。然而,應理解,接收器216中之任一特定接收器的描述可適用於本文中所描述之接收器216中之任一者。第一接收器216a(且因此,接收器216中之各者)通常包含:一或多個第二天線516,其經配置以偵測自第一中空波導208a接收之輻射訊號420且基於輻射訊號420而產生一或多個天線輸出訊號512(下文中,「天線輸出訊號512」);接收器電路系統508,其經配置以自第二天線516接收天線輸出訊號512且基於天線輸出訊號512而產生基頻訊號404;以及用戶端側輸出500,其經配置以自接收器電路系統508接收基頻訊號404且將基頻訊號404傳輸至一或多個外部組件(例如,控制模組224)。
在一些實施方案中,天線輸出訊號512係在一或多個傳輸線(圖中未示)(下文中,「傳輸線」)上自第二天線516接收,其中傳輸線中之各者具有兩個或更多個導體(圖中未示)(下文中,「導體」)。在一些實施方案中,傳輸線具有第一傳輸損失且第一中空波導208a具有小於第一傳輸損失之第二傳輸損失。在一些實施方案中,第二傳輸損失係在0.001與20.00 dB/m/Tb/s之間的範圍內。
在一些實施方案中,如圖5A中所展示,第二天線516、接收器電路系統508及用戶端側輸出500中之各者可安置於基板524上。然而,在其他實施方案中,第二天線516、接收器電路系統508及用戶端側輸出500中之一或多者可安置於第一基板(圖中未示)上,並且第二天線516、接收器電路系統508及用戶端側輸出500中之一或多者可不安置於第一基板上。舉例而言,第二天線516、接收器電路系統508及用戶端側輸出500中之一或多者可安置於第二基板(圖中未示)上。在此等實施方案中,第一基板及第二基板可呈堆疊式配置。
在一些實施方案中,基板524可具有複數個層(圖中未示)。在此等實施方案中,第二天線516、接收器電路系統508及用戶端側輸出500中之一或多者可安置於第一層(圖中未示)上,並且第二天線516、接收器電路系統508及用戶端側輸出500中之一或多者可安置於第二層(圖中未示)上。
在一些實施方案中,第二天線516、接收器電路系統508及用戶端側輸出500中之一或多者可整合至單石半導體晶粒(圖中未示)中。在一些實施方案中,第二天線516、接收器電路系統508及用戶端側輸出500中之一或多者可使用CMOS技術、SiGe半導體技術以及III-V化合物半導體技術中的一或多者來實施。
在一些實施方案中,輻射訊號420包括具有第一極化之第一互補輻射訊號(圖中未示)以及具有不同於第一極化之第二極化的第二互補輻射訊號(圖中未示)。在此等實施方案中,第二天線516可經配置以基於包括第一互補輻射訊號及第二互補輻射訊號之輻射訊號420而產生天線輸出訊號512。第一極化與第二極化可彼此正交。
在一些實施方案中,輻射訊號420可由在第一中空波導208a中相互作用的具有第一極化之第一互補輻射訊號(圖中未示)以及具有不同於第一極化之第二極化的第二互補輻射訊號(圖中未示)形成。在此等實施方案中,輻射訊號420可具有不同於第一極化及第二極化之第三極化。在此等實施方案中,第二天線516可經配置以基於由第一互補輻射訊號及第二互補輻射訊號形成之輻射訊號420而產生天線輸出訊號512。
現參考圖5B,在一些實施方案中,用戶端側輸出500經配置以自接收器電路系統508接收序列基頻訊號(亦即,基頻訊號404)。在此等實施方案中,第一接收器216a(且因此,接收器216中之任一者)可進一步包含第二解序列器526,該第二解序列器經配置以自用戶端側輸出500接收基頻訊號404,將序列基頻訊號分離成並行基頻訊號428,且將並行基頻訊號428傳輸至一或多個外部組件(例如,控制模組224)。在一些此等實施方案中,將序列基頻訊號分離成並行基頻訊號428利用PDM、TDM及WDM中之至少一者。
現參考圖5C,在一些實施方案中,用戶端側輸出500經配置以自接收器電路系統508接收並行基頻訊號428。在此等實施方案中,第一接收器216a(且因此,接收器216中之任一者)可進一步包含第二序列器532,該第二序列器經配置以自用戶端側輸出500接收並行基頻訊號428且將並行基頻訊號428組合成序列基頻訊號(亦即,基頻訊號404)。在一些此等實施方案中,將並行基頻訊號428組合成基頻訊號404利用PDM、TDM及WDM中之至少一者。
現參考圖5D,其中展示了圖5A至圖5C中所展示之接收器電路系統508之例示性實施方案。在一些實施方案中,接收器電路系統508包含:一或多個LO 536(下文中,「LO 536」),其經配置以產生一或多個參考訊號540(下文中,「參考訊號540」),該一或多個參考訊號具有小於傳輸頻率之基頻頻率;一或多個降頻轉換電路552(下文中,「降頻轉換器552」),其經配置以自第二天線516接收天線輸出訊號512以及自LO 536接收參考訊號540且使用參考訊號540來降頻轉換天線輸出訊號512(亦即,將天線輸出訊號512之頻率自傳輸頻率降低至基頻頻率)以產生一或多個經調變訊號548(下文中,「經調變訊號548」);以及一或多個解調電路544(下文中,「解調器544」),其經配置以自降頻轉換器552接收經調變訊號548且解調經調變訊號548以產生基頻訊號404。
現參考圖5E,在其中第二天線516經配置以接收由在第一中空波導208a中相互作用的具有第一極化之第一互補輻射訊號(圖中未示)以及具有不同於第一極化之第二極化的第二互補輻射訊號(圖中未示)形成之輻射訊號420的實施方案中,接收器電路系統508可經配置以自第二天線516接收天線輸出訊號512。在此等實施方案中,解調器544可經配置以自降頻轉換器552接收經調變訊號548,且解調經調變訊號548以產生並行基頻訊號428。
在一些實施方案中,接收器電路系統508可進一步包含分離器556,該分離器經配置以自第二天線516接收天線輸出訊號512且將天線輸出訊號512分離成複數個並行天線輸出訊號560(下文中,「並行天線輸出訊號560」)。然而,在其他實施方案中,第二天線516可經配置以基於自第一中空波導208a接收之輻射訊號420而偵測第一互補輻射訊號及第二互補輻射訊號,且基於第一互補輻射訊號及第二互補輻射訊號而產生天線輸出訊號512。
在一些實施方案中,基於自第一中空波導208a接收之輻射訊號520而偵測第一互補輻射訊號及第二互補輻射訊號利用PDM、TDM及WDM中之至少一者。
現參考圖5F,其中展示了圖2中所展示之第一接收器216a之另一例示性實施方案的方塊圖。在圖5F中所展示之實施方案中,第一接收器216a包含:RF介面564,其經配置以接收天線輸出訊號512;接收器電路系統508,其經配置以基於天線輸出訊號512而產生基頻訊號404;用戶端側輸出500,其經配置以將基頻訊號404傳輸至一或多個外部組件(例如,控制模組224);以及數位增強及控制單元568,其經配置以向第一接收器216a之組件中的一或多者提供數位控制及/或處理能力。
在所展示之實施方案中,接收器電路系統508包含一或多個解調區塊544a(下文中,「解調區塊544a」)、包含PLL 576及第一LO 536a之頻率合成器572、第二LO 536b、第一混頻器580a、第二混頻器580b、第一放大器584a、第二放大器584b以及第三放大器584c。
RF介面564可經配置以將天線輸出訊號512發送至第一放大器584a。在一些實施方案中,RF介面564可經配置以自第二天線516中之一者接收天線輸出訊號512。在其他實施方案中,可包括第二天線516中之一者代替RF介面564。
第一放大器584a可經配置以自RF介面564接收天線輸出訊號512,調整天線輸出訊號512之振幅,使得經放大傳輸訊號可驅動第一混頻器580a,且將經放大傳輸訊號發送至第一混頻器580a。
頻率合成器572(亦即,第一LO 536a及PLL 576)可經配置以產生具有預定頻率(例如,在THz頻段104內,或在一些實施方案中在300 GHz與10 THz之間的範圍內)之連續波形(例如,正弦波形)的第一載波訊號。在一些實施方案中,第一載波訊號之預定頻率係在30 GHz與300 GHz之間的範圍內。在一些此等實施方案中,第一載波訊號之預定頻率係240 GHz。在其他實施方案中,第一載波訊號之預定頻率係在300 GHz與3 THz之間的範圍內。第一LO 536a可進一步經配置以將第一載波訊號發送至第二放大器584b。
第二放大器584b可經配置以自第一LO 536a接收第一載波訊號,調整第一載波訊號之振幅以產生可驅動第一混頻器580a之經放大載波訊號,且將經放大載波訊號發送至第一混頻器580a。
第一混頻器580a可經配置以自第一放大器584a接收天線輸出訊號512,自第二放大器584b接收經放大載波訊號,用經放大載波訊號來降頻轉換天線輸出訊號512以產生其中編碼有用戶端資料且具有BB頻率之經調變訊號,且將經調變訊號發送至第三放大器584c。
第三放大器584c可經配置以自第一混頻器580a接收經調變訊號,調整經調變訊號之振幅,使得經放大經調變訊號可驅動第二混頻器580b,且將經放大經調變訊號發送至第二混頻器580b。
第二LO 536b可經配置以產生具有預定頻率(亦即,BB頻率)之連續波形(例如,正弦波形)的第二載波訊號。在一些實施方案中,第二載波訊號之預定頻率(亦即,BB頻率)係在8 GHz與10 GHz之間的範圍內。第二LO 536b可進一步經配置以將第二載波訊號發送至第二混頻器580b。
第二混頻器580b可經配置以自第三放大器584c接收經放大經調變訊號,自第二LO 536b接收第二載波訊號,用第二載波訊號來降頻轉換經放大經調變訊號以產生其中編碼有用戶端資料且具有第二載波訊號之預定頻率(亦即,BB頻率)的經編碼訊號,且將經編碼訊號發送至解調區塊544a。
解調區塊544a可經配置以自第二混頻器580b接收經編碼訊號,且以適合於傳輸至一或多個外部組件(例如,控制模組224)之格式來解碼經編碼訊號以產生基頻訊號404。
在一些實施方案中,解調區塊544a可包括一或多個類比至數位轉換器(ADC)、一或多個序列器/解序列器(SerDes)、一或多個整流檢波器800(展示於圖8中)及/或可用於自諸如AM、ASK、PSK、QAM或QAM16或其變型等調變格式來解碼經編碼輸出訊號以例如產生其中編碼有用戶端資料之基頻訊號404的電路系統。在一些實施方案中,解調區塊544a可包括可用以執行前向錯誤校正(FEC)之電路系統。解調區塊544a可進一步經配置以將基頻訊號404發送至用戶端側輸出500。在一些實施方案中,解調區塊544a經配置以僅自第二混頻器580b接收經編碼訊號,且將經編碼訊號作為基頻訊號404發送至用戶端側輸出500。
在一些實施方案中,用戶端側輸出500係一對輸出介面。在一些此等實施方案中,用戶端側輸出500係經配置以傳輸LVDS訊號之LVDS連接,並且基頻訊號404係其中編碼有用戶端資料之LVDS訊號。
現參考圖5G,其中展示了圖2中所展示之第一接收器216a之另一例示性實施方案的方塊圖。在圖5G中所展示之實施方案中,第一接收器216a包含:RF介面564,其經配置以接收天線輸出訊號512;LO輸入500c,其經配置以自外部LO接收載波訊號588;接收器電路系統508,其經配置以基於天線輸出訊號512及載波訊號588而產生Q-BB基頻訊號404b及I-BB基頻訊號404a;以及Q-BB用戶端側輸出500a及I-BB用戶端側輸出500b,其經配置以分別傳輸Q-BB基頻訊號404b及I-BB基頻訊號404a。
在所展示之實施方案中,接收器電路系統508a包含第三混頻器580c、第四混頻器580d、第五混頻器580e、第六混頻器580f、第四放大器584d、第五放大器584e、第六放大器584f、第七放大器584g、第八放大器584h、第九放大器584i、第十放大器584j、第十一放大器584k、第十二放大器584l、平衡-不平衡轉換器592、正交耦合器(例如,支線耦合器)594以及功率分配器(例如,威爾金生功率分配器)598。
第四放大器584d可經配置以自RF介面564接收天線輸出訊號512,調整天線輸出訊號512之振幅,使得經放大傳輸訊號可驅動功率分配器598,且將經放大傳輸訊號發送至功率分配器598。在一些實施方案中,第四放大器584d係低雜訊放大器(LNA)。
功率分配器598可經配置以自第四放大器584d接收經放大傳輸訊號,將經放大傳輸訊號分離成具有在其中編碼之用戶端資料之I分量的I天線輸出訊號以及具有在其中編碼之用戶端資料之Q分量的Q天線輸出訊號,將Q天線輸出訊號發送至第三混頻器580c,且將I天線輸出訊號發送至第四混頻器580d。
LO輸入500c可經配置以自外部LO接收載波訊號588,載波訊號588具有預定頻率之連續波形(例如,正弦波形)。LO輸入500c可進一步經配置以將載波訊號588發送至平衡-不平衡轉換器592。
平衡-不平衡轉換器592可經配置以隔離及/或維持平衡傳輸線與不平衡傳輸線之間的阻抗差。平衡-不平衡轉換器592可進一步經配置以將載波訊號588發送至第六混頻器580f。
第六混頻器580f可經配置以自平衡-不平衡轉換器592接收載波訊號588,使載波訊號588倍增(例如,乘以四之倍數),且將經倍增載波訊號發送至第十二放大器584l。
第十二放大器584l可經配置以自第六混頻器580f接收經倍增載波訊號,調整經倍增載波訊號之振幅以產生可驅動第五混頻器580e之經放大載波訊號,且將經放大載波訊號發送至第五混頻器580e。
第五混頻器580e可經配置以自第十二放大器584l接收經放大載波訊號,使經放大載波訊號倍增(例如,乘以二之倍數),且將重新倍增之載波訊號發送至第十一放大器584k。
第十一放大器584k可經配置以自第五混頻器580e接收重新倍增之載波訊號,調整重新倍增之載波訊號的振幅以產生可驅動正交耦合器594之重新放大之載波訊號,且將重新放大之載波訊號發送至正交耦合器594。
正交耦合器594可經配置以自第十一放大器584k接收重新放大之載波訊號,將重新放大之載波訊號分離成第一載波訊號及第二載波訊號,將第一載波訊號發送至第三混頻器580c,且將第二載波訊號發送至第四混頻器580d,其中第一載波訊號與第二載波訊號異相90°。
第三混頻器580c可經配置以自功率分配器598接收Q天線輸出訊號,自正交耦合器(例如,支線耦合器)566接收第一載波訊號,用第一載波訊號來降頻轉換Q天線輸出訊號以產生具有在其中編碼之用戶端資料的Q分量且具有BB頻率之Q-BB中間訊號,且將Q-BB中間訊號發送至第五放大器584e。
第五放大器584e、第六放大器584f及第七放大器584g可經配置以自第三混頻器580c接收Q-BB中間訊號,降頻轉換Q-BB中間訊號以產生Q-BB基頻訊號404b,且將Q-BB基頻訊號404b發送至Q-BB用戶端側輸出500a。在一些實施方案中,第五放大器584e係跨阻抗放大器(TIA),並且第六放大器584f係可變增益放大器(VGA)。
第四混頻器580d可經配置以自功率分配器598接收I天線輸出訊號,自正交耦合器594接收第二載波訊號,用第二載波訊號來降頻轉換I天線輸出訊號以產生具有在其中編碼之用戶端資料的I分量且具有BB頻率之I-BB中間訊號,且將I-BB中間訊號發送至第八放大器584h。
第八放大器584h、第九放大器584i及第十放大器584j可經配置以自第四混頻器580d接收I-BB中間訊號,降頻轉換I-BB中間訊號以產生I-BB基頻訊號404a,且將I-BB基頻訊號404a發送至I-BB用戶端側輸出500b。在一些實施方案中,第八放大器584h係TIA,並且第九放大器584i係VGA。
現參考圖6A,其中展示了圖2中所展示之第一收發器220a(下文中,「第一收發器220a」)之例示性實施方案的方塊圖。然而,應理解,收發器220中之任一特定收發器的描述可適用於本文中所描述之收發器220中之任一者。第一收發器220a(且因此,收發器220中之各者)通常包含第三發射器212c及第三接收器216c。
第三發射器212c通常包含:用戶端側輸入600a,其經配置以自一或多個外部組件(例如,控制模組224)接收其中編碼有第一用戶端資料之一或多個第一基頻訊號604a(下文中,「第一基頻訊號604a」);發射器電路系統608a,其經配置以自用戶端側輸入600a接收第一基頻訊號604a且基於第一基頻訊號604a而產生一或多個天線饋電訊號612a(下文中,「天線饋電訊號612」);以及一或多個第一天線616a(下文中,「第一天線616」),其經配置以自發射器電路系統608a接收天線饋電訊號612a,基於天線饋電訊號612a而產生一或多個第一輻射訊號420a(下文中,「第一輻射訊號420a」),且將第一輻射訊號420a耦合至第四中空波導208d中。
第三接收器216c通常包含:一或多個第二天線616b(下文中,「天線616b」),其經配置以偵測自第三中空波導208c接收之一或多個第二輻射訊號620b(下文中,「第二輻射訊號620b」)且基於第二輻射訊號620b而產生一或多個天線輸出訊號612b(下文中,「天線輸出訊號612b」);接收器電路系統608b,其經配置以自第二天線616b接收天線輸出訊號612b且基於天線輸出訊號612b而產生第二基頻訊號604b;以及用戶端側輸出600b,其經配置以自接收器電路系統608b接收第二基頻訊號604b且將第二基頻訊號604b傳輸至一或多個外部組件(例如,控制模組224)。
第一收發器220a之組件中的各者(且因此,收發器220中之各者)可與本文中所描述之第一發射器212a及第一接收器216a之組件中的一或多者相同或類似。
現參考圖6B,其中展示了圖2中所展示之第一收發器220a之另一例示性實施方案的方塊圖。在圖6B中所展示之實施方案中,第一收發器220a包含:用戶端側輸入600a,其經配置以自一或多個外部組件(例如,控制模組224)接收第一基頻訊號604a;發射器電路系統608a,其經配置以基於輸入訊號640a而產生天線饋電訊號612a;第一RF介面664a,其經配置以傳輸天線饋電訊號612a;第二RF介面664b,其經配置以接收天線輸出訊號612b;接收器電路系統608b,其經配置以基於天線輸出訊號612b而產生第二基頻訊號604b;用戶端側輸出600b,其經配置以將第二基頻訊號604b傳輸至一或多個外部組件;以及數位增強及控制單元668,其經配置以向第一收發器220a之組件中的一或多者提供數位控制及/或處理能力。
在一些實施方案中,第一收發器220a包含第一RF介面664a,但不具有第二RF介面664b。在此等實施方案中,第一RF介面664a可經配置以傳輸天線饋電訊號612a且接收天線輸出訊號612b。在一些實施方案中,第一收發器220a可具有大於二之數目個RF介面。
在所展示之實施方案中,發射器電路系統608a包含帶有PLL 676、第一LO 636a及訊號分配區塊(例如,分離器)698之頻率合成器672、一或多個調變區塊644a(下文中,「調變區塊644a」)、第二LO 636b、第一混頻器680a、第三混頻器680c、第一放大器684a、第三放大器684c以及第五放大器684e。
在所展示之實施方案中,接收器電路系統608b包含帶有PLL 676、第一LO 636a及訊號分配區塊698之頻率合成器672、調變區塊644a、第三LO 636c、第二混頻器680b、第四混頻器680d、第二放大器684b、第四放大器684d以及第六放大器684f。
在圖6B中所展示之一些實施方案中,第一收發器220a之組件中的各者安置於單一基板624上,其可為半導體晶圓之一部分。
調變區塊644a可經配置以:(1)自用戶端側輸入600a接收第一基頻訊號604a,以適合於調變至載波訊號上之格式來編碼第一基頻訊號604a,且將經編碼輸入訊號發送至第三混頻器680c;並且(2)自第四混頻器680d接收經編碼輸出訊號,以適合於傳輸至一或多個外部組件(例如,控制模組224)之格式來解碼經編碼輸出訊號,且將第二基頻訊號604b發送至用戶端側輸出600b。
在一些實施方案中,調變區塊644a可包括一或多個DAC、一或多個ADC、一或多個序列器/解序列器(SerDes)、一或多個摺疊調變器700(展示於圖7中)、一或多個整流檢波器800(展示於圖8中)及/或可用於以諸如AM、ASK、PSK、QAM或QAM16或其變型等調變格式來編碼第一基頻訊號604a且自調變格式解碼經編碼輸出訊號以產生其中編碼有用戶端資料之第二基頻訊號604b的電路系統。在一些實施方案中,調變區塊644a可包括可用以執行前向錯誤校正(FEC)之電路系統。
頻率合成器672可經配置以產生具有預定頻率(例如,在THz頻段104內,或在一些實施方案中在300 GHz與10 THz之間的範圍內)之連續波形(例如,正弦波形)的第一載波訊號。在一些實施方案中,第一載波訊號之預定頻率係在30 GHz與300 GHz之間的範圍內。在一些此等實施方案中,第一載波訊號之預定頻率係240 GHz。在其他實施方案中,第一載波訊號之預定頻率係在300 GHz與3 THz之間的範圍內。頻率合成器672可進一步經配置以將第一載波訊號發送至訊號分配區塊698。
訊號分配區塊698可經配置以自第一LO 636a接收第一載波訊號且將第一載波訊號分配至第三放大器684c及第四放大器684d。
現參考發射器電路系統608a,在一些實施方案中,用戶端側輸入600a係一對輸入介面。在一些此等實施方案中,用戶端側輸入600a係經配置以接收LVDS訊號之LVDS連接,並且第一基頻訊號604a係其中編碼有用戶端資料之LVDS訊號。用戶端側輸入600a可進一步經配置以將第一基頻訊號604a發送至調變區塊644a。
第二LO 636b可經配置以產生具有預定頻率(亦即,BB頻率)之連續波形(例如,正弦波形)的第二載波訊號。在一些實施方案中,第二載波訊號之預定頻率(亦即,BB頻率)係在8 GHz與10 GHz之間的範圍內。第二LO 636b可進一步經配置以將第二載波訊號發送至第三混頻器680c。
第三混頻器680c可經配置以自調變區塊644a接收經編碼輸入訊號,自第二LO 636b接收第二載波訊號,用第二載波訊號升頻轉換經編碼輸入訊號以產生其中編碼有用戶端資料且具有第二載波訊號之預定頻率(亦即,BB頻率)的第一經調變訊號,且將第一經調變訊號發送至第五放大器684e。
第五放大器684e可經配置以自第三混頻器680c接收第一經調變訊號,調整第一經調變訊號之振幅,使得經放大第一經調變訊號可驅動第一混頻器680a,且將經放大第一經調變訊號發送至第一混頻器680a。
第三放大器684c可經配置以自訊號分配區塊698接收第一載波訊號,調整第一載波訊號之振幅以產生可驅動第一混頻器680a之經放大載波訊號,且將經放大載波訊號發送至第一混頻器680a。
第一混頻器680a可經配置以自第三放大器684c接收經放大載波訊號,自第五放大器684e接收經放大第一經調變訊號,用經放大載波訊號升頻轉換經放大第一經調變訊號以產生其中編碼有資料且具有經放大載波訊號之預定頻率(亦即,在THz頻段104內,或在一些實施方案中在300 GHz與10 THz之間的範圍內)的第二經調變訊號,且將第二經調變訊號發送至第一放大器684a。
第一放大器684a可經配置以自第一混頻器680a接收第二經調變訊號,調整第二經調變訊號之振幅,使得經放大第二經調變訊號可由第一RF介面664a傳輸,且將經放大第二經調變訊號發送至第一RF介面664a。
第一RF介面664a可經配置以自第一放大器684a接收經放大第二經調變訊號,且發送經放大第二經調變訊號作為具有預定頻率範圍(例如,THz頻段104,或在一些實施方案中在300 GHz與10 THz之間的範圍內)內之頻率的天線饋電訊號612a(亦即,其中編碼有資料)。在一些實施方案中,第一RF介面664a可連接至天線616中之一者,且經配置以將天線饋電訊號612a發送至天線616。然而,在其他實施方案中,可包括天線616中之一者代替第一RF介面664a。
現參考接收器電路系統608b,第二RF介面664b可經配置以接收在預定頻率範圍(例如,THz頻段104,或在一些實施方案中在300 GHz與10 THz之間的範圍內)內之天線輸出訊號612b(亦即,其中編碼有用戶端資料)且將天線輸出訊號612b發送至第二放大器684b。如下文進一步詳細描述,第二RF介面664b可經配置以自天線616中之一者接收天線輸出訊號612b。然而,在其他實施方案中,可包括天線616中之一者代替第二RF介面664b。
第二放大器684b可經配置以自第二RF介面664b接收天線輸出訊號612b,調整天線輸出訊號612b之振幅以產生可驅動第二混頻器680b之經放大第二傳輸訊號,且將經放大第二傳輸訊號發送至第二混頻器680b。
第四放大器684d可經配置以自訊號分配區塊698接收第一載波訊號,調整第一載波訊號之振幅以產生可驅動第二混頻器680b之經放大載波訊號,且將經放大載波訊號發送至第二混頻器680b。
第二混頻器680b可經配置以自第二放大器684b接收經放大第二傳輸訊號,自第四放大器684d接收經放大載波訊號,用經放大載波訊號來降頻轉換經放大第二傳輸訊號以產生其中編碼有資料且具有IF或BB頻率之第三經調變訊號,且將第三經調變訊號發送至第六放大器684f。
第六放大器684f可經配置以自第二混頻器680b接收第三經調變訊號,調整第三經調變訊號之振幅,使得經放大第三經調變訊號可驅動第四混頻器680d,且將經放大第三經調變訊號發送至第四混頻器680d。
第三LO 636c可經配置以產生具有預定頻率(亦即,BB頻率)之連續波形(例如,正弦波形)的參考訊號。在一些實施方案中,參考訊號之預定頻率(亦即,BB頻率)係在8 GHz與10 GHz之間的範圍內。第三LO 636c可進一步經配置以將參考訊號發送至第四混頻器680d。
第四混頻器680d可經配置以自第六放大器684f接收經放大第三經調變訊號,自第三LO 636c接收參考訊號,用參考訊號來降頻轉換經放大第三經調變訊號以產生其中編碼有用戶端資料且具有參考訊號之預定頻率(亦即,BB頻率)的經編碼輸出訊號,且將經編碼輸出訊號發送至調變區塊644a。
用戶端側輸出600b可經配置以將其中編碼有用戶端資料之第二基頻訊號604b傳輸至一或多個外部組件(例如,控制模組224)。在一些實施方案中,用戶端側輸出600b係一對輸出介面。在一些此等實施方案中,用戶端側輸出600b係經配置以傳輸LVDS訊號之LVDS連接,並且第二基頻訊號604b係其中編碼有用戶端資料之LVDS訊號。
現參考圖7,其中展示了根據本揭示內容建構之摺疊調變器700之例示性實施方案的示意圖。摺疊調變器700可經配置以執行寬頻段直接調變以產生經編碼訊號且在如此操作時最小化失真。摺疊調變器700可使用串接架構(例如,串接電路驅動器,其為「堆疊的」或「摺疊的」)以便產生線性或接近線性之經調變輸出(亦即,經編碼訊號)。在其中摺疊調變器700採用串接架構之實施方案中,堆疊之大小可與頻寬成正比。
現參考圖8,其中展示了根據本揭示內容建構之整流檢波器800之例示性實施方案的示意圖。整流檢波器800可經配置以執行傳入訊號(亦即,經編碼訊號)之直接偵測。整流檢波器800可進一步經配置以偵測經編碼訊號之包絡或經編碼訊號之一或多個振幅轉變以產生輸出訊號。
現參考圖9A,其中展示了與根據本揭示內容建構之第五中空波導208e耦合的天線900之例示性實施方案的側視圖。然而,應理解,參考天線416、516、616、900中之任一特定天線的描述可指代本文中所描述之天線416、516、616、900中之任一者。如圖8A中所展示,天線900通常包含接地平面904、安裝於接地平面904上之輻射器908以及電連接至輻射器908之同軸饋入線912。在一些實施方案中,天線900可不具有接地平面904。在一些實施方案中,天線900進一步包含圍封輻射器908之殼體(圖中未示)。天線900可為垂直天線(亦即,自基板正交地延伸之天線)或水平天線(亦即,自基板橫向地延伸之天線)。
輻射器908可經配置以傳輸及偵測經配置以用於同調偵測之輻射訊號。在所展示之實施方案中,輻射器908係經配置以傳輸及偵測具有圓極化之輻射訊號的螺旋輻射器。在此實施方案中,輻射器908具有長度l
radiator、直徑d
radiator以及輻射器908之相鄰匝之間的間隔s
radiator。輻射器908較佳地安置在與第五中空波導208e相距距離d
gap處。
輻射器908可在預定方向上捲繞,諸如順時針(亦即,左側捲繞)或逆時針(亦即,右側捲繞)。雖然在圖9A中將天線900之輻射器908描繪為具有右側捲繞或逆時針旋轉方向,但應理解,天線900之輻射器908可具備左側捲繞或順時針旋轉方向。
在一些實施方案中,用於傳輸之訊號可經由同軸饋入線912發送至天線900。在其他實施方案中,所接收之RF訊號可經由同軸饋入線912自天線900發送。
在一些實施方案中,輻射器908之長度l
radiator可與正傳輸及/或接收之訊號的波長成比例。在一些實施方案中,輻射器908之長度l
radiator係在10微米與10 mm之間的範圍內。在一些實施方案中,輻射器908之直徑d
radiator可與正傳輸及/或接收之訊號的波長成比例。在一些實施方案中,輻射器908之直徑d
radiator係在10微米與10 mm之間的範圍內。在一些實施方案中,輻射器908之相鄰匝之間的間隔s
radiator可在1微米與1 mm之間的範圍內。
天線900與中空波導208間隔開之預定距離d
gap可取決於由天線900傳輸之RF訊號的載波頻率而變化。在一些實施方案中,天線900與中空波導208間隔開之預定距離d
gap係在3 μm與3 mm之間的範圍內。在一個實施方案中,天線900與中空波導208間隔開之預定距離d
gap係1 mm。在一些實施方案中,天線900可直接連接至第五中空波導208e。
現參考圖9B,其中展示了與根據本揭示內容建構之第五中空波導208e耦合的天線900之另一例示性實施方案的俯視平面圖。天線900在建構及功能上類似於天線900,不同之處在於天線900包括由具有複數個共面繞組之導電材料形成的第一輻射器908a。在一個實施方案中,第一輻射器908a呈螺線形式。第一輻射器908a可在預定方向上捲繞,諸如順時針(亦即,左側捲繞)或逆時針(亦即,右側捲繞)。雖然在圖9B中將天線900之第一輻射器908a描繪為具有右側捲繞或逆時針旋轉方向,但應理解,天線900之第一輻射器908a可具備左側捲繞或順時針旋轉方向。
天線900之其他實施方案包括作為增益喇叭天線、卡塞格林(Cassegrain)天線、全向天線、喇叭透鏡天線、光點聚焦天線、波導探針天線、純量饋入喇叭天線、廣角純量饋入喇叭天線、三面體天線以及圓錐形喇叭天線之實施方案。
現參考圖10,其中展示了天線900之另一例示性實施方案。如圖10中所展示,天線900可實施為雙線螺旋天線。雙線螺旋天線900通常包含具有第一差動襯墊1100a及第二差動襯墊1100b之接地平面904a以及安裝在接地平面904a上之第二輻射器908b。在一些實施方案中,雙線螺旋天線900可不具有接地平面904a。第二輻射器908b通常呈雙螺旋形狀且可具有電連接至第一差動襯墊1100a之第一饋入點1104a以及電連接至第二差動襯墊1100b之第二饋入點1104b。第一同軸饋入線1108a及第二同軸饋入線1108b可分別電連接至第一差動襯墊1100a及第二差動襯墊1100b。
在一些實施方案中,第二輻射器908b可經配置以傳輸及偵測差動輻射訊號。亦即,在傳輸方向上,第二輻射器908b可自第一饋入點1104a接收第一互補天線饋電訊號以及自第二饋入點1104b接收第二互補天線饋電訊號且基於第一互補天線饋電訊號及第二互補天線饋電訊號而傳輸輻射訊號。此外,在接收方向上,第二輻射器908b可接收輻射訊號且將第一互補天線輸出訊號提供至第一饋入點1104a以及將第二互補天線輸出訊號提供至第二饋入點1104b。在此等實施方案中,第一互補天線輸出訊號及第二互補天線輸出訊號可在量值上相等但在相位上相反(亦即,異相180°)。
第二輻射器908b可在預定方向上捲繞,諸如順時針或逆時針。雖然在圖9中將雙線螺旋天線900之第二輻射器908b描繪為具有左側捲繞或順時針旋轉方向,但應理解,雙線螺旋天線900之第二輻射器908b可具備右側捲繞或逆時針旋轉方向。
第二輻射器908b可包含第一輻射器部分1112及第二輻射器部分1114。第一輻射器部分1112具有由第一饋入點1104a形成之第一端以及與第一饋入點1104a間隔開一距離之第二端1116。第一輻射器部分1112呈螺線形式(亦即,螺旋形狀)。第二輻射器部分1114具有由第二饋入點1104b形成之第三端以及與第二饋入點1104b間隔開一距離之第四端1118。第二輻射器部分1114呈螺線形式(亦即,螺旋形狀)。第一輻射器部分1112之第二端1116連接至第二輻射器部分1114之第四端1118。
現參考圖11及圖12,其中展示了圖10中所展示之雙線螺旋天線900之另一例示性實施方案。如圖11及圖12中所展示,在一些實施方案中,可提供包圍雙線螺旋天線900之導電錐體1200(亦即,使得雙線螺旋天線900圍封於導電錐體1200內)。第二輻射器908b可在預定方向上捲繞,諸如順時針或逆時針。雖然在圖11及圖12中將圍封在導電錐體1200內之雙線螺旋天線900的第二輻射器908b描繪為具有左側捲繞或順時針旋轉方向,但應理解,圍封在導電錐體1200內之雙線螺旋天線900的第二輻射器908b可具備右側捲繞或逆時針旋轉方向。
導電錐體1200可具有第一端1204a、與第一端1204a相對之第二端1204b以及在第一端1204a與第二端1204b之間延伸的側壁1208。側壁1208可界定第一端1204a處之第一開口1212a以及第二端1204b處之第二開口1212b。如圖11及圖12中所展示,導電錐體1200之第一端1204a通常具備比導電錐體1200之第二端1204b之直徑d
5短的直徑d
4。
圍封在導電錐體1200內之雙線螺旋天線900可經配置以傳輸具有相對高增益(例如,相對於等向性大於6分貝(dBi),諸如10 dBi、12 dBi、14 dBi、15 dBi、16 dBi、18 dBi或20 dBi)之圓極化訊號。在圖11及圖12中所展示之實施方案中,圍封在導電錐體1200內之雙線螺旋天線900可充當高效寬頻寬極化器。亦即,圍封在導電錐體1200內之雙線螺旋天線900可經配置以傳輸具有高輻射效率(例如,大於50%,諸如60%、70%、75%、80%、85%、90%或95%)之圓極化RF訊號。輻射效率之損失通常歸因於導體或基板中之損失。此外,圍封在導電錐體1200內之雙線螺旋天線900可經配置以傳輸具有寬頻寬(例如,大於中心頻率之10%,諸如12%、14%、15%、16%、18%、20%、22%、24%或25%)之圓極化訊號。
雙線螺旋天線900之直徑可小於由雙線螺旋天線900傳輸之訊號的波長。在一些實施方案中,導電錐體1200可由導電材料構成,諸如鋁、銅、銀、金、其他導電金屬、其組合及/或其類似者。
所屬技術領域中具有通常知識者應理解,藉由天線900之第一特定天線之輻射器908傳輸的圓極化訊號可僅藉由具有相同旋轉方向之天線900之第二特定天線的輻射器908接收。亦即,舉例而言,圖8A中所展示之輻射器908以及圖8B中所展示之第一輻射器908a經描繪為具有右側捲繞或逆時針旋轉方向。因此,藉由圖9A中所展示之輻射器908或圖9B中所展示之第一輻射器908a傳輸的圓極化RF訊號將具有右側圓極化(RHCP)。另一方面,圖10至圖12中所展示之第二輻射器908b經描繪為具有左側捲繞或順時針旋轉方向。因此,藉由圖10至圖12中所展示之第二輻射器908b傳輸的圓極化RF訊號將具有左側圓極化(LHCP)。
由於藉由天線900之第一特定天線之輻射器908傳輸的圓極化訊號可僅藉由具有相同旋轉方向之天線900之第二特定天線的輻射器908接收,因此藉由圖9A中所描繪之輻射器908或圖9B中所描繪之第一輻射器908a傳輸的圓極化RF訊號(亦即,RHCP RF訊號)可能不由圖10至圖12中所描繪之第二輻射器908b接收。類似地,藉由圖10至圖12中所描繪之第二輻射器908b傳輸的圓極化訊號(亦即,LHCP RF訊號)可能不由圖9A中所描繪之輻射器908或圖9B中所描繪之第一輻射器908a接收。然而,藉由圖8A中所描繪之輻射器908傳輸的圓極化訊號(亦即,RHCP RF訊號)可能由圖9B中所描繪之第一輻射器908a接收,並且藉由圖10中所描繪之第二輻射器908b傳輸的圓極化訊號(亦即,LHCP RF訊號)可能由圖11及圖12中所描繪之第二輻射器908b接收。
現參考圖13,其中展示了由圍封在圖11及圖12中所展示之導電錐體1200內的雙線螺旋天線900產生之電場1300的圖解視圖。如圖13中所繪示,圍封在導電錐體1200內之雙線螺旋天線900可用以產生電場1300,使得電場1300之近場區以及電場1300之遠場區係以比習知天線將提供之方向性大的方向性建立。此外,圍封在導電錐體1200內之雙線螺旋天線900可用於以不干擾由第二輻射器908b傳輸的圓極化輻射訊號之圓極化的方式來產生電場1300。
現參考圖14,其中展示了圍封在圖11及圖12中所展示之導電錐體1200內的雙線螺旋天線900之輻射場型1400的圖解視圖。輻射場型1400可對應於具有2,000 GHz之頻率以及0°之相位的傳輸訊號。如圖14中所展示,第一曲線1404表明圍封在導電錐體1200內之雙線螺旋天線900的LHCP增益,而第二曲線1408表明圍封在導電錐體1200內之雙線螺旋天線900的總方向性。第一曲線1404與第二曲線1408之間的差異可指示金屬及極化損失。如圖14中所繪示且如上文關於圖13所描述,圍封在導電錐體1200內之雙線螺旋天線900可用以產生電場1300,使得電場1300之近場區1304以及電場1300之遠場區1308係以比習知天線將提供之方向性大的方向性建立。
現參考圖15及圖16,其中展示了根據本揭示內容建構之非均一雙線螺旋天線1500(下文中,「非均一天線1500」)之例示性實施方案的側視圖。提供具有非均一設計之天線係有效的,此係因為螺旋之大小判定操作頻率。藉由改變螺旋之特性尺寸,可有效地輻射較寬頻率頻段。
類似於上文所描述之雙線螺旋天線900,非均一天線1500可包含具有第一差動襯墊1100a及第二差動襯墊1100b之接地平面904a以及安裝在接地平面904a上的非均一第三輻射器908c。第三輻射器908c可具有複數個匝1504a-n,該複數個匝包括至少第一匝1504a及第二匝1504b。出於清晰性之目的,僅藉由元件符號標記第一匝1504a及第二匝1504b。第一匝1504a可具有第一特性尺寸,而第二匝1504b可具有不同於第一特性尺寸之第二特性尺寸。第一匝1504a可鄰近於第二匝1504b或不鄰近於第二匝1504b(亦即,與該第二匝間隔開)。
在圖15中所展示之實施方案中,第一匝1504a具有第一間距
,第二匝1504b具有第二間距
,並且第一間距
小於第二間距
。在圖15中所展示之實施方案中,第一匝1504a具有第一間距
,第二匝1504b具有第二間距
,並且第一間距
大於第二間距
。
在一些實施方案中,非均一天線1500可不具有接地平面904a。第三輻射器908c通常呈雙螺旋形狀且可具有電連接至第一差動襯墊1100a之第一饋入點1104a以及電連接至第二差動襯墊1100b之第二饋入點1104b。第一同軸饋入線1108a及第二同軸饋入線1108b可分別電連接至第一差動襯墊1100a及第二差動襯墊1100b。
在一些實施方案中,第三輻射器908c可經配置以發射及接收差動訊號。亦即,在傳輸方向上,第三輻射器908c可自第一饋入點1104a接收第一互補訊號以及自第二饋入點1104b接收第二互補訊號且傳輸傳輸訊號。此外,在接收方向上,第三輻射器908c可接收傳輸訊號且將第一互補訊號提供至第一饋入點1104a以及將第二互補訊號提供至第二饋入點1104b。在此等實施方案中,第一互補訊號及第二互補訊號可在量值上相等但在相位上相反(亦即,異相180°)。
第三輻射器908c可在預定方向上捲繞,諸如順時針或逆時針。雖然在圖15及圖16中將非均一天線1500之第三輻射器908c描繪為具有右側捲繞或逆時針旋轉方向,但應理解,非均一天線1500之第三輻射器908c可具備左側捲繞或順時針旋轉方向。
第三輻射器908c可包含第一輻射器部分1112及第二輻射器部分1114。第一輻射器部分1112具有由第一饋入點1104a形成之第一端以及與第一饋入點1104a間隔開一距離之第二端1116。第一輻射器部分1112呈螺線形式(亦即,螺旋形狀)。第二輻射器部分1114具有由第二饋入點1104b形成之第三端以及與第二饋入點1104b間隔開一距離之第四端1118。第二輻射器部分1114呈螺線形式(亦即,螺旋形狀)。雖然第二端1116及第四端1118展示為彼此斷開連接,但應理解,在一些實施方案中,第一輻射器部分1112之第二端1116連接至第二輻射器部分1114之第四端1118。
非均一天線1500相比於先前技術中現有之均一天線以及本文中所論述之均一雙線螺旋天線提供更寬頻率回應。在三維空間中用於非均一天線1500之非均一輻射器908c之螺旋形狀的數學方程式展示於下表1中以及圖17中所展示之圖形1700中,而跨越0.80 THz與1.40 THz之間的頻率範圍之均一天線之極化鑑別展示於圖18中所展示之圖形1800中。如圖17及圖18中所展示,極化鑑別可藉由自右側圓極化方向性(亦即,DirRHCP)減去左側圓極化方向性(亦即,DirLHCP)來判定。如表1及圖16中所展示,非均一天線1500之右側圓極化方向性(亦即,DirRHCP)可在0.80 THz與1.40 THz之間的頻率範圍內相對恆定(亦即,11.5 dBi±1 dBi)。此外,如圖17中所展示,非均一天線1500之極化鑑別(亦即,DirRHCP-DirLHCP)跨0.80 THz與1.40 THz之間的頻率範圍保持高於25 dB。相反地,如圖18中所展示,均一天線之極化鑑別(亦即,DirRHCP-DirLHCP)在頻段邊緣處下降至低於25 dB且在中頻段範圍中略低於25 dB。
表1.在三維空間中用於非均一天線1500之非均一輻射器908c之螺旋形狀的數學方程式
現參考圖18及圖20,其中展示了圖15及圖16中所展示之非均一天線1500之更多例示性實施方案的側視圖。出於清晰性之目的,差動襯墊1100及饋入點1104在圖18及圖19中不用元件符號標記。在圖19及圖20中所展示之實施方案中,第一特性尺寸及第二特性尺寸並非間距,而是直徑。在圖19中所展示之實施方案中,第一匝1504a具有第一直徑
,第二匝1504b具有第二直徑
,並且第一直徑
小於第二直徑
。在圖20中所展示之實施方案中,第一匝1504a具有第一直徑
,第二匝1504b具有第二直徑
,並且第一直徑
大於第二直徑
。
改變第三輻射器908c之匝1504的直徑
而非第三輻射器908c之匝1504的間距
可在不同頻段中或在不同接地平面尺寸、電線尺寸等之情況下係有利的。
應理解,可包括第三輻射器908c及/或非均一天線1500代替本文中所描述之各別輻射器908及/或天線900中之任一者。此外,應理解,雖然第二匝1504b展示為直接鄰近於第一匝1504a,但在第一匝1504a與第二匝1504b之間可存在一或多個匝。最後,應理解,雖然第一匝1504a展示為直接鄰近於接地平面904a,但在接地平面904a與第一匝1504a之間可存在一或多個匝。
現參考圖21以及圖22A至圖22C,其中展示了根據本揭示內容建構之差動波導探針天線2100。差動波導探針天線2100經配置以產生及傳輸傳輸訊號。相反地,差動波導探針天線2100進一步經配置以接收傳輸訊號。差動波導探針天線2100包含一對波導探針2104,這些波導探針包括第一波導探針2104a及第二波導探針2104b。
在一些實施方案中,差動波導探針天線2100可進一步包含經配置以傳播傳輸訊號之中間波導2108。在此等實施方案中,差動波導探針天線2100可進一步經配置以產生傳輸訊號且將傳輸訊號傳輸至中間波導2108中。相反地,在此等實施方案中,差動波導探針天線2100可進一步經配置以自中間波導2108接收傳輸訊號。
中間波導2108可具有第一端2112a、與第一端2112a相對之第二端2112b(第一端2112a及第二端2112b,統稱為「端2112」)以及在端2112之間延伸的表面2116。在一些實施方案中,背反射器2118可鄰接第一端2112a。表面2116可由金屬構成且可具有一直徑
,該直徑小於在10 THz(或由輸送網路200佔據之頻段中之最大頻率)下之傳輸訊號的兩個波長(亦即,60 μm)且大於在300 GHz(或由輸送網路200佔據之頻段中之最小頻率)下之一半波長(亦即,0.5 mm)。中間波導2108可如此建構以便確保建立一或多個預期波導模式。亦即,若中間波導2108將以較小大小建構,則一或多個預期波導模式可能不能夠傳播,並且若中間波導2108將以較大大小建構,則可能激發一或多個非預期波導模式。在一些實施方案中,中間波導2108之一或多個預期波導模式充分匹配中空波導208之一或多個預期波導模式,使得中間波導2108與中空波導208之間的耦合損失最小化(例如,耦合損失係在0.1 dB與5.0 dB之間的範圍內)。
波導探針2104可定位於中間波導2108之表面2116的相對側上,且可朝向彼此延伸至中間波導2108中,但可彼此間隔開一距離。波導探針2104可因此根據一或多個預期波導模式而建立強電場。波導探針2104中之各者可用傳輸訊號來激發。在一些實施方案中,波導探針2104中之各者可用在相等強度及/或相反相位下之傳輸訊號來激發。亦即,波導探針2104可經配置以接收傳輸訊號作為具有第一互補訊號及第二互補訊號之差動訊號,且產生及傳輸呈電磁波形式之傳輸訊號。相反地,波導探針2104可進一步經配置以接收傳輸訊號且提供傳輸訊號作為具有第一互補訊號及第二互補訊號之差動訊號。
在一些實施方案中,中間波導2108可在第二端2112b處具有擴口端,該擴口端經配置以促進中間波導2108與中空波導208之間的模式轉變。在此等實施方案中,在擴口端處之表面2116可具有比直徑
大的直徑
。在一些此等實施方案中,擴口端可與中間波導2108一體地形成。然而,在其他此等實施方案中,擴口端可經建構為與中間波導2108分離但耦合至該中間波導之喇叭2120。喇叭2120可具有鄰接中間波導2108之第二端2112b的第一端2124a、與第一端2124a相對之第二端2124b(第一端2124a及第二端2124b,統稱為「端2124」)以及在端2124之間延伸的彎曲表面2128。在第一端2124a處之彎曲表面2128可具有等於直徑
之直徑
。差動波導探針天線2100可經配置以至少部分地由於來自波導探針2104中之各者的能量貢獻有效地抵消另一波導探針2104之高階非預期波導模式而將具有寬(亦即,大於50%)頻寬之傳輸訊號傳輸至中空波導208中。跨在0.60 THz與1.80 THz之間的頻率範圍之差動波導探針天線2100之極化鑑別展示於圖22D中所展示的圖形2500中。
現參考圖23、圖24A及圖24B,其中展示了根據本揭示內容建構之差動楔形天線2600之例示性實施方案。差動楔形天線2600經配置以產生及傳輸呈電磁波形式之傳輸訊號,且相反地,接收呈電磁波形式之傳輸訊號,且包含一對導體,這些導體包括第一導體2604a以及與第一導體2604a間隔開距離
的第二導體2604b(統稱為「導體2604」)。
差動楔形天線2600在一些方面可類似於楔形槽孔天線,且在一些方面可類似於脊型喇叭天線。然而,差動楔形天線2600不同於此類天線,此係因為差動楔形天線2600具有差動發射且耦合至中空波導208中,使得傳輸訊號具有多個波導模式。
在圖23、圖24A及圖24B中所展示之實施方案中,中間波導2108具有毗鄰空間2612之第一平面但縱向導向之彎曲表面2608a及第二平面但縱向導向之彎曲表面2608b(統稱為「彎曲表面2608」)。在圖23、圖24A及圖24B中所展示之實施方案中,導體2604共同地界定中間波導2108之彎曲表面2608且在導體2604之間形成空間2612。如上文所描述,中間波導2108經配置而以電磁波形式傳播傳輸訊號。在此等實施方案中,差動楔形天線2600可進一步經配置以產生傳輸訊號且將傳輸訊號傳輸至中間波導2108中且自中間波導2108接收傳輸訊號。
在一些實施方案中,在中間波導2108之第一端2112a處在第一導體2604a與第二導體2604b之間的距離
小於在10 THz(或由輸送網路200佔據之頻段中之最大頻率)下之傳輸訊號的兩個波長且大於在300 GHz(或由輸送網路200佔據之頻段中之最小頻率)下之一半波長。距離
可經選擇以建立用於傳輸訊號之頻率的單一波導模式。在一些實施方案中,在中間波導2108之第二端2112b處在導體2604之間的距離
大於距離
。此楔形形狀可建立連續縮放之幾何結構,其實現超寬(亦即,大於50%)頻寬。隨著能量沿導體2604發射,一或多個預期波導模式建立於導體2604之間且隨後發射至中間波導2108中。
在一些實施方案中,導體2604中之各者可經饋入在相等強度及/或相反相位下之傳輸訊號。亦即,導體2604可經配置以接收傳輸訊號作為具有第一互補訊號及第二互補訊號之差動訊號,且產生及傳輸呈電磁波形式之傳輸訊號。相反地,導體2604可進一步經配置以接收傳輸訊號且提供傳輸訊號作為具有第一互補訊號及第二互補訊號之差動訊號。
在饋入點處之傳輸線的厚度及寬度可經選擇以建立匹配於接收器及/或驅動器之特性阻抗。所屬技術領域中具有通常知識者應理解如何執行此類計算。如圖24B中所展示,差動楔形天線2600可進一步包含一或多個接地連接件,諸如第一接地連接件2800a及第二接地連接件2800b。跨在0.50 THz與2.00 THz之間的頻率範圍之差動楔形天線2600之極化鑑別展示於圖24C中所展示的圖形2900中。
現參考圖25,其中展示了根據本揭示內容建構之差動微帶貼片天線3000之例示性實施方案。差動微帶貼片天線3000經配置以產生及傳輸呈電磁波形式之傳輸訊號,且相反地,接收呈電磁波形式之傳輸訊號,且包含一對微帶貼片天線,這些微帶貼片天線包括第一微帶貼片天線3004a以及與第一微帶貼片天線3004a間隔開距離
的第二微帶貼片天線3004b(統稱為「微帶貼片天線3004」)。
在一些實施方案中,差動微帶貼片天線3000可進一步包含喇叭2120,該喇叭具有在微帶貼片天線3004近側之第一端2124a、在微帶貼片天線3004遠側之第二端2124b以及在端2124之間延伸的彎曲表面2128。在第一端2124a處之彎曲表面2028可具有直徑
,並且在第二端2124b處之彎曲表面2028可具有比直徑
大的直徑
。
在一些實施方案中,微帶貼片天線3004中之各者可經饋入在相等強度及/或相反相位下之傳輸訊號。亦即,微帶貼片天線3004可經配置以接收傳輸訊號作為具有第一互補訊號及第二互補訊號之差動訊號,且產生及傳輸呈電磁波形式之傳輸訊號。相反地,微帶貼片天線3004可進一步經配置以接收傳輸訊號且提供傳輸訊號作為具有第一互補訊號及第二互補訊號之差動訊號。
差動波導探針天線2100、差動楔形天線2600以及差動微帶貼片天線3000經配置以產生呈線性極化形式之傳輸訊號。
現參考圖26以及圖27A至圖27C,其中展示了根據本揭示內容建構之單端波導探針天線3008之例示性實施方案的圖解視圖。在一些實施方案中,單端波導探針天線3008可能不具有第二波導探針2104b,從而僅包含第一波導探針2104a。此外,在一些實施方案中,中間波導2108之表面2116可界定第一波導探針2104a延伸通過之開口3012。如上文所提及,在一些實施方案中,中間波導2108之第一端2112a可充當背反射器。
現參考圖28、圖29A至圖29C以及圖30A至圖30C,其中展示了根據本揭示內容建構之槽孔天線5800之例示性實施方案的圖解視圖。如圖28、圖29A至圖29C以及圖30A至圖30C中所展示,槽孔天線5800可包括安置於中間波導2108與背反射器2118之間的接地平面904。在一些實施方案中,接地平面904可界定一或多個槽3016(例如,圖28以及圖29A至圖29C中所展示之第一槽3016a以及圖30A至圖30C中所展示之第二槽3016b)(下文中,「槽3016」)。
現參考圖31,其中展示了根據本揭示內容建構之輸送網路3100(下文中,「網路3100」)之例示性實施方案的圖解視圖。網路3100通常包含第一網路元件3102a、第二網路元件3102b以及以通訊方式耦合至第一網路元件3102a及第二網路元件3102b之中空波導3104。
雖然網路3100在本文中描述為包含傳輸訊號之第一網路元件3102a及接收此等訊號之第二網路元件3102b,但應理解,網路3100可為雙向的;亦即,網路3100可進一步包含傳輸訊號之第二網路元件3102b及接收此等訊號之第一網路元件3102a。因此,在一些此等實施方案中,中空波導3104可為雙向的(亦即,經配置以在兩個方向上同時傳播訊號);然而,在其他此等實施方案中,中空波導3104包含經配置以在第一方向上(例如,自第一網路元件3102a至第二網路元件3102b)傳播訊號之第一中空波導(圖中未示),以及經配置以在與第一方向相對之第二方向(例如,自第二網路元件3102b至第一網路元件3102a)上傳播訊號之第二中空波導(圖中未示)。
第一網路元件3102a通常包含一或多個發射器3106(下文中,「發射器3106」,或統稱為「發射器3106」)及發射器天線陣列3108。發射器3106可包括經配置以產生複數個通道訊號3112(諸如圖30中所展示之第一通道訊號3112a及第二通道訊號3112b)之發射器電路系統。發射器天線陣列3108可包含複數個發射器天線3116,諸如圖30中所展示之第一發射器天線3116a及第二發射器天線3116b。
通道訊號3112可具有藉由調變格式進行編碼之輸入資料以及在300 GHz與10 THz之間的範圍內之載波頻率。亦即,第一通道訊號3112a及第二通道訊號3112b可具有藉由第一調變格式進行編碼之第一輸入資料以及在300 GHz與10 THz之間的範圍內之第一載波頻率。第一通道訊號3112a及第二通道訊號3112b較佳地係相同訊號,其攜載具有相同調變格式且處於相同頻率下之相同資料,不同之處在於第一通道訊號3112a及第二通道訊號3112b可相對於彼此相移以改變由發射器天線陣列3108產生的電磁波之極化角,如下文所論述。第二通道訊號3112b可具有藉由第二調變格式進行編碼之第二輸入資料(例如,與第一輸入資料相同)以及在300 GHz與10 THz之間的範圍內之第二載波頻率。
本文中所描述之調變格式中的各者可選自由以下各者組成之群組:強度調變(IM)/直接偵測(DD)(IM/DD);不歸零調變(NRZ);脈衝振幅調變n(PAMn);IM-PAMn;m正交振幅調變(mQAM);以及單旁頻段調變(SSB)。在其中調變格式中之一或多者係PAMn或IM-PAMn的實施方案中,n可為2之冪(例如2、4、8、16、32、64等)。類似地,在其中調變格式中之一或多者係mQAM的實施方案中,m可為大於或等於4之2之冪(例如,4、8、16、32、64等)。
在一些實施方案中,第一調變格式及第二調變格式係相同調變格式。在一些實施方案中,第一載波頻率及第二載波頻率具有在300 GHz與10 THz之間的範圍內之相同載波頻率。
發射器天線陣列3108之第一發射器天線3116a及第二發射器天線3116b可經配置以接收通道訊號3112,且傳輸複數個無線訊號3120,諸如圖30中所展示之第一無線訊號3120a及第二無線訊號3120b。亦即,第一發射器天線3116a可經配置以接收具有藉由第一調變格式進行編碼之第一輸入資料以及第一載波頻率的第一通道訊號3112a,且傳輸具有藉由第一調變格式進行編碼之第一輸入資料以及第一載波頻率的第一無線訊號3120a,而第二發射器天線3116b可經配置以接收具有藉由第二調變格式進行編碼之第二輸入資料以及第二載波頻率的第二通道訊號3112b,且傳輸具有藉由第二調變格式進行編碼之第二輸入資料以及第二載波頻率的第二無線訊號3120b。
第一發射器天線3116a可經配置以將第一圓極化誘發至第一無線訊號3120a中。在一些實施方案中,第一圓極化係左側圓極化(LHCP)。然而,在其他實施方案中,第一圓極化可為右側圓極化(RHCP)。類似地,第二發射器天線3116b可經配置以將第二圓極化誘發至第二無線訊號3120b中,其中第二圓極化正交於第一圓極化。因此,在其中第一圓極化係LHCP之實施方案中,第二圓極化係RHCP。然而,在其中第一圓極化係RHCP之實施方案中,第二圓極化係LHCP。
第一發射器天線3116a及第二發射器天線3116b定位成彼此鄰近,使得第一無線訊號3120a及第二無線訊號3120b相互作用以形成具有線性極化之線性極化無線訊號3124。在一些實施方案中,線性極化係水平線性極化(HLP)。在其他實施方案中,線性極化係垂直線性極化(VLP)。所屬技術領域中具有通常知識者應理解,HLP或VLP可具有極化角,使得極化既不會完全水平亦不會完全垂直。
應理解,圓極化通常由具有90°相移之線性極化構成,如以下方程式(1)及(2)中所展示:
(1)
(2)
組合兩個正交圓極化會產生第一線性極化——在此實例中為HLP——如以下方程式(3)中所展示:
(3)
歸因於能量守恆定律,所抵消之j項(亦即,
及
)並不導致能量損失。自多個圓極化無線訊號形成線性極化無線訊號3124會提供高寬頻段極化分集,此有可能歸因於各個別天線之極化非理想性在操作期間抵消。
此外,在將180°相移應用於圓極化(在此實例中為RHCP)中之一者之後組合兩個正交圓極化會產生正交於第一線性極化(在此實例中為VLP)之第二線性極化,如以下方程式(4)中所展示:
(4)
然而,按此將180°相移應用於圓極化中之一者可導致經激發場之品質降低。
替代地,在將90°之實體相移應用於圓極化中的各者(諸如藉由實體地旋轉第一發射器天線3116a及第二發射器天線3116b)之後組合兩個正交圓極化會產生正交於第一線性極化(在此實例中為VLP)之第三線性極化,如以下方程式(5)中所展示:
(5)
最後,所屬技術領域中具有通常知識者應理解,在0°與180°之間的範圍內將相移應用於圓極化中之各者可產生具有極化角的極化,使得極化既不會完全水平亦不會完全垂直。
第二網路元件3102b通常包含接收器天線陣列3128及一或多個接收器3132(下文中,「接收器3132」,或統稱為「接收器3132」)。接收器天線陣列3128可包含複數個接收器天線3136,諸如圖30中所展示之第一接收器天線3136a及第二接收器天線3136b。接收器3132可包括經配置以自通道訊號3112提取輸入資料之接收器電路系統。亦即,接收器電路系統可經配置以自第一通道訊號3112a提取第一輸入資料以及自第二通道訊號3112b提取第二輸入資料,如上文所論述,該第二輸入資料較佳地係相同輸入資料。
接收器天線陣列3128之第一接收器天線3136a及第二接收器天線3136b可經配置以接收無線訊號3120且產生通道訊號3112。亦即,第一接收器天線3136a可經配置以接收具有藉由第一調變格式進行編碼之第一輸入資料以及第一載波頻率的第一無線訊號3120a,且產生具有藉由第一調變格式進行編碼之第一輸入資料以及第一載波頻率的第一通道訊號3112a,而第二接收器天線3136b可經配置以接收具有藉由第二調變格式進行編碼之第二輸入資料以及第二載波頻率的第二無線訊號3120b,且產生具有藉由第二調變格式進行編碼之第二輸入資料以及第二載波頻率的第二通道訊號3112b。
第一接收器天線3136a可經配置以接收具有第一圓極化之無線訊號。類似地,第二接收器天線3136b可經配置以接收具有第二圓極化之無線訊號。
現參考圖32A,其中展示了圖31中所展示之發射器3106之例示性實施方案的圖解視圖。如上文所描述,發射器3106可包括經配置以產生通道訊號3112之發射器電路系統,諸如圖32A中所展示之第一通道訊號3112a及第二通道訊號3112b。因此,發射器3106可包含經配置以產生通道訊號3112之複數個通道訊號產生器3200,諸如圖32A中所展示的經配置以產生第一通道訊號3112a之第一通道訊號產生器3200a以及經配置以產生第二通道訊號3112b之第二通道訊號產生器3200b。
發射器天線陣列3108與接收器天線陣列3128之未對準大於某一量(例如,3.2°)可能導致預期極化中之功率減小
且非預期極化中的功率增大
,其中θ係未對準角,從而導致極化分集減少。為了解決此挑戰,在一些實施方案中,發射器3106可進一步包含相移電路3204,該相移電路經配置以誘發第一通道訊號3112a相對於第二通道訊號3112b之相移以誘發線性極化無線訊號3124中的極化角。如圖31中所展示,在此等實施方案中,相移電路3204可進一步經配置以接收極化訊號3208,且至少部分地基於極化訊號3208而誘發第一通道訊號3112a相對於第二通道訊號3112b之相移。至少部分地基於極化訊號3208而誘發第一通道訊號3112a相對於第二通道訊號3112b之相移可具有將第一網路元件3102a之發射器天線陣列3108與第二網路元件3102b之接收器天線陣列3128對準以便最大化接收器3132處之接收功率的效應。
現參考圖32B,其中展示了圖31中所展示之接收器3132之例示性實施方案的圖解視圖。如上文所描述,接收器電路系統可經配置以自第一通道訊號3112a提取第一輸入資料以及自第二通道訊號3112b提取第二輸入資料。因此,接收器3132可包含經配置以產生通道訊號3112之複數個通道訊號產生器3212,諸如圖32B中所展示的經配置以產生第一通道訊號3112a之第一通道訊號產生器3212a以及經配置以產生第二通道訊號3112b之第二通道訊號產生器3212b。
如上文所描述,發射器天線陣列3108與接收器天線陣列3128之未對準大於某一量(例如,3.2°)可能導致預期極化中之功率減小
且非預期極化中之功率增大
,從而導致極化分集減少。為了解決此挑戰,在一些實施方案中,接收器3132可進一步包含經配置以基於第一通道訊號3112a與第二通道訊號3112b之間的極化角而產生極化訊號3208之極化訊號產生器3216。極化訊號產生器3216可包括用於量測第一通道訊號3112a及第二通道訊號3112b之功率的功率量測電路系統。
為了校準由相移電路3204誘發之極化角,具有相對於彼此之已知相移的一系列第一通道訊號3112a及第二通道訊號3112b可供應至發射器天線陣列3108且隨後由接收器天線陣列3128接收。第一通道訊號3112a及第二通道訊號3112b由接收器3132接收,並且功率係例如藉由極化訊號產生器3216分析以產生極化訊號3208。極化訊號產生器3216可包括:接收器處理器3220,其執行可用以搜尋最強訊號且使用關於最強訊號之此資訊來產生極化訊號3208的邏輯;以及接收器通訊單元3224,其將極化訊號3208傳輸至相移電路3204,該相移電路可包括自極化訊號產生器3216接收極化訊號3208之發射器通訊單元3228。極化訊號3208與具有已知相移之第一通道訊號3112a及第二通道訊號3112b中之特定者相關,且可指示由接收器3132接收之功率。相移電路3204可包括發射器處理器3232,該發射器處理器執行可用以分析極化訊號3208且選擇用於將最大功率遞送至接收器3132之第一通道訊號3112a及第二通道訊號3112b之相移的邏輯。接著,所選擇相移在此後由相移電路3204使用以用於形成第一通道訊號3112a及第二通道訊號3112b。此校準程序可定期完成,諸如每小時、每天及/或其類似者。
現參考圖33,其中展示了圖31中所展示之發射器天線陣列3108之例示性實施方案的圖解視圖。應理解,接收器天線陣列3128可在建構及功能上類似於發射器天線陣列3108,不同之處在於接收器天線陣列3128之接收器天線3136可在與發射器天線陣列3108之各別對應物(亦即,發射器天線3116)相對的方向上捲繞。
如上文所描述,發射器天線陣列3108可包含發射器天線3116,這些發射器天線可包括圖33中所展示之第一發射器天線3116a及第二發射器天線3116b。發射器天線陣列3108之發射器天線3116在圖33中展示為以1×2柵格圖案配置。
在一些實施方案中,第一發射器天線3116a與第二發射器天線3116b之間的距離
d可等於波長λ之1.5倍。然而,在其他實施方案中,第一發射器天線3116a與第二發射器天線3116b之間的距離
d可為大於或小於波長λ之1.5倍的數目。舉例而言,在一些實施方案中,第一發射器天線3116a與第二發射器天線3116b之間的距離
d可小於波長λ。然而,在其他實施方案中,第一發射器天線3116a與第二發射器天線3116b之間的距離
d可為波長λ之倍數。
現參考圖34,其中展示了根據本揭示內容建構之輸送網路3100a(下文中,「網路3100a」)之另一例示性實施方案的圖解視圖。網路3100a通常包含第三網路元件3102c、第四網路元件3102d以及以通訊方式耦合至第三網路元件3102c及第四網路元件3102d之中空波導3104。
不同於圖31中所展示之第一網路元件3102a,第三網路元件3102c通常包含複數個發射器3106(諸如圖34中所展示之第一發射器3106a及第二發射器3106b)以及發射器天線陣列3108a。類似地,不同於圖31中所展示之第二網路元件3102b,第四網路元件3102d通常包含接收器天線陣列3128a及複數個接收器3132,諸如圖34中所展示之第一接收器3132a及第二接收器3132b。
發射器天線陣列3108a可類似於圖31中所展示之發射器天線陣列3108,不同之處在於第一發射器天線3116a及第二發射器天線3116b形成第一發射器天線對,並且發射器天線陣列3108a進一步包含形成第二發射器天線對之第三發射器天線3116c及第四發射器天線3116d。雖然發射器天線陣列3108a在本文中描述為包含四個發射器天線3116,但應理解,發射器天線陣列3108a可包含大於或小於四之數目個發射器天線3116。
第一發射器3106a可類似於圖31中所展示之發射器3106,而第二發射器3106b可類似於圖30中所展示之發射器3106,不同之處在於藉由第二發射器3106b傳輸的通道訊號3112可包括第三通道訊號3112c及第四通道訊號3112d。
如上文所描述,通道訊號3112可具有藉由特定調變格式進行編碼之輸入資料以及在300 GHz與10 THz之間的範圍內之特定載波頻率。亦即,如上文所描述,第一通道訊號3112a可具有藉由第一調變格式進行編碼之第一輸入資料以及在300 GHz與10 THz之間的範圍內之第一載波頻率,並且第二通道訊號3112b可具有藉由第二調變格式進行編碼之第二輸入資料以及在300 GHz與10 THz之間的範圍內之第二載波頻率。類似地,第三通道訊號3112c可具有藉由第三調變格式進行編碼之第三輸入資料以及在300 GHz與10 THz之間的範圍內之第三載波頻率,並且第四通道訊號3112d可具有藉由第四調變格式進行編碼之第四輸入資料以及在300 GHz與10 THz之間的範圍內之第四載波頻率。
在一些實施方案中,第一調變格式、第二調變格式、第三調變格式及第四調變格式中之兩者或更多者係相同調變格式。舉例而言,第一調變格式及第二調變格式可為相同調變格式。此外,第三調變格式及第四調變格式可為相同調變格式。
在一些實施方案中,第一載波頻率、第二載波頻率、第三載波頻率及第四載波頻率中之兩者或更多者係在300 GHz與10 THz之間的範圍內之相同載波頻率。舉例而言,第一載波頻率及第二載波頻率可為相同載波頻率;並且第三載波頻率及第四載波頻率可為相同載波頻率。在一些實施方案中,第一載波頻率及第二載波頻率中之兩者或更多者可不同於第三載波頻率及第四載波頻率。
如上文所描述,發射器天線陣列3108a之發射器天線3116可經配置以接收通道訊號3112且傳輸無線訊號3120,諸如圖34中所展示的第一無線訊號3120a及第二無線訊號3120b,以及第三無線訊號3120c及第四無線訊號3120d。亦即,第三發射器天線3116c可經配置以接收具有藉由第三調變格式進行編碼之第三輸入資料以及第三載波頻率的第三通道訊號3112c,且傳輸具有藉由第三調變格式進行編碼之第三輸入資料以及第三載波頻率的第三無線訊號3120c,並且第四發射器天線3116d可經配置以接收具有藉由第四調變格式進行編碼之第四輸入資料以及第四載波頻率的第四通道訊號3112d,且傳輸具有藉由第四調變格式進行編碼之第四輸入資料以及第四載波頻率的第四無線訊號3120d。
如上文所描述,第一發射器天線3116a可經配置以將第一圓極化誘發至第一無線訊號3120a中,並且第二發射器天線3116b可經配置以將第二圓極化誘發至第二無線訊號3120b中,其中第二圓極化正交於第一圓極化。類似地,第三發射器天線3116c可經配置以將第三圓極化誘發至第三無線訊號3120c中,並且第四發射器天線3116d可經配置以將第四圓極化誘發至第四無線訊號3120d中,其中第四圓極化正交於第三圓極化。
第一無線訊號3120a及第二無線訊號3120b可相互作用以形成具有第一線性極化之第一線性極化無線訊號3124a。類似地,第三無線訊號3120c及第四無線訊號3120d可相互作用以形成具有第二線性極化之第二線性極化無線訊號3124b,其中第二線性極化正交於第一線性極化。第一線性極化無線訊號3124a可類似於圖30中所展示之線性極化無線訊號3124。類似地,第二線性極化無線訊號3124b可類似於圖31中所展示之線性極化無線訊號3124。
在一些實施方案中,第一線性極化無線訊號3124a具有第一極化角,並且第二線性極化無線訊號3124b具有第二極化角,其中第一極化角度以及第二極化角偏移了在86.8°與93.2°之間的範圍內之許多度。
接收器天線陣列3128a可類似於圖31中所展示之接收器天線陣列3128,不同之處在於第一接收器天線3136a及第二接收器天線3136b形成第一接收器天線對,並且接收器天線陣列3128a進一步包含形成第二接收器天線對之第三接收器天線3136c及第四接收器天線3136d。儘管接收器天線陣列3128a在本文中描述為包含四個接收器天線3136,但應理解,接收器天線陣列3128a可包含大於或小於四之偶數數目個接收器天線3136。
第一接收器3132a可類似於圖31中所展示之接收器3132,而第二接收器3132b可類似於圖30中所展示之接收器3132,不同之處在於藉由第二接收器3132b接收的通道訊號3112可包括第三通道訊號3112c及第四通道訊號3112d。
如上文所描述,接收器天線陣列3128a之接收器天線3136可經配置以接收無線訊號3120且產生通道訊號3112。亦即,第三接收器天線3136c可經配置以接收具有藉由第三調變格式進行編碼之第三輸入資料以及第三載波頻率的第三無線訊號3120c,且產生具有藉由第三調變格式進行編碼之第三輸入資料以及第三載波頻率的第三通道訊號3112c,並且第四接收器天線3136d可經配置以接收具有藉由第四調變格式進行編碼之第四輸入資料以及第四載波頻率的第四無線訊號3120d,且產生具有藉由第四調變格式進行編碼之第四輸入資料以及第四載波頻率的第四通道訊號3112d。
如上文所描述,第一接收器天線3136a可經配置以接收具有藉由第一調變格式進行編碼之第一輸入資料以及第一載波頻率的第一無線訊號3120a,且產生具有藉由第一調變格式進行編碼之第一輸入資料以及第一載波頻率的第一通道訊號3112a,而第二接收器天線3136b可經配置以接收具有藉由第二調變格式進行編碼之第二輸入資料以及第二載波頻率的第二無線訊號3120b,且產生具有藉由第二調變格式進行編碼之第二輸入資料以及第二載波頻率的第二通道訊號3112b。類似地,第三接收器天線3136c可經配置以接收具有藉由第三調變格式進行編碼之第三輸入資料以及第三載波頻率的第三無線訊號3120c,且產生具有藉由第三調變格式進行編碼之第三輸入資料以及第三載波頻率的第三通道訊號3112c,而第四接收器天線3136d可經配置以接收具有藉由第四調變格式進行編碼之第四輸入資料以及第四載波頻率的第四無線訊號3120d,且產生具有藉由第四調變格式進行編碼之第四輸入資料以及第四載波頻率的第四通道訊號3112d。
現參考圖35A,其中展示了圖34中所展示之發射器天線陣列3108a之例示性實施方案的圖解視圖。應理解,接收器天線陣列3128a可類似於包括將在與發射器天線3116相同之方向上捲繞的接收器天線3136之發射器天線陣列3108a。在一些實施方案中,接收器天線陣列3128a之接收器天線3136可在與發射器天線陣列3108a之各別對應物(亦即,發射器天線3116)相對的方向上捲繞。
如上文所描述,發射器天線陣列3108a可包含發射器天線3116,這些發射器天線可包括圖35A中所展示之第一發射器天線3116a、第二發射器天線3116b、第三發射器天線3116c以及第四發射器天線3116d。發射器天線陣列3108a之發射器天線3116在圖35A中展示為以n×m柵格圖案配置,其中n及m兩者均等於二。雖然圖35A中所展示之發射器天線陣列3108a的發射器天線3116以2×2柵格圖案配置,但應理解,發射器天線陣列3108a之發射器天線3116可以任何n×m柵格圖案配置,其中n及m兩者均為二的倍數。在一些實施方案中,發射器天線3116中之各者與此等發射器天線3116之最近鄰者之間的距離
d可等於1.5λ。然而,在其他實施方案中,發射器天線3116中之各者與此等發射器天線3116之最近鄰者之間的距離
d可為大於或小於1.5λ之數目。
現參考圖35B,其中展示了圖34中所展示之發射器天線陣列3108a之另一例示性實施方案的圖解視圖。然而,應理解,接收器天線陣列3128a可類似於包括將在與發射器天線3116相同之方向上的接收器天線3136之發射器天線陣列3108a。在一些實施方案中,接收器天線陣列3128a之接收器天線3136可在與發射器天線陣列3108a之各別對應物(亦即,發射器天線3116)相對的方向上捲繞。
如上文所描述,發射器天線陣列3108a可包含發射器天線3116,這些發射器天線可包括圖35B中所展示之第一發射器天線3116a、第二發射器天線3116b、第三發射器天線3116c以及第四發射器天線3116d。發射器天線陣列3108a之發射器天線3116在圖35B中展示為以1×m柵格圖案配置。雖然圖35B中所展示之發射器天線陣列3108a的發射器天線3116以1×4柵格圖案配置,但應理解,發射器天線陣列3108a之發射器天線3116可以任何1×m柵格圖案配置,其中m係四的倍數。
如上文所描述,在一些實施方案中,發射器天線3116中之各者與此等發射器天線3116之最近鄰者之間的距離
d可等於波長λ之1.5倍。然而,在其他實施方案中,發射器天線3116中之各者與此等發射器天線3116之最近鄰者之間的距離
d可為大於或小於波長λ之1.5倍的數目。舉例而言,在一些實施方案中,發射器天線3116中之各者與此等發射器天線3116之最近鄰者之間的距離
d可小於波長λ。然而,在其他實施方案中,發射器天線3116中之各者與此等發射器天線3116之最近鄰者之間的距離
d可為波長λ之倍數。
現參考圖36,其中展示了根據本揭示內容之使用網路3100之方法3600的例示性實施方案之圖解視圖。如圖36中所展示,方法3600通常包含以下步驟:將第一無線訊號3120a及第二無線訊號3120b同時自發射器天線陣列3108傳輸至中空波導3104中,第一無線訊號3120a及第二無線訊號3120b具有藉由調變格式(亦即,分別為第一調變格式及第二調變格式)編碼之輸入資料(亦即,分別為第一輸入資料及第二輸入資料)且具有在300 GHz與10 THz之間的範圍內之載波頻率(亦即,分別為第一載波頻率及第二載波頻率),第一無線訊號3120a具有LHCP且第二無線訊號3120b具有RHCP,使得第一無線訊號3120a與第二無線訊號3120b相互作用以形成線性極化無線訊號3124(步驟3604)。
在一些實施方案中,方法3600進一步包含在傳輸之步驟(步驟3604)之前:藉由將第一通道訊號3112a應用於發射器天線陣列3108之第一發射器天線3116a來產生第一無線訊號3120a;藉由將第二通道訊號3112b應用於發射器天線陣列3108之第二發射器天線3116b來產生第二無線訊號3120b;以及誘發第一通道訊號3112a相對於第二通道訊號3112b的相移以誘發線性極化無線訊號3124中之極化角。
在一些此等實施方案中,方法3600進一步包含接收極化訊號3208,其中誘發進一步經界定為至少部分地基於極化訊號3208而誘發第一通道訊號3112a相對於第二通道訊號3112b之相移。
在一些實施方案中,發射器天線陣列3108係發射器天線陣列3108a,輸入資料係第一輸入資料,調變格式係第一調變格式,載波頻率係第一載波頻率,並且線性極化無線訊號3124係第一線性極化無線訊號3124a。在此等實施方案中,方法3600可進一步包含:將第三無線訊號3120c及第四無線訊號3120d同時自發射器天線陣列3108a傳輸至中空波導3104中,第三無線訊號3120c具有藉由第三調變格式進行編碼之第三輸入資料且具有在300 GHz與10 THz之間的範圍內之第三載波頻率,並且第四無線訊號3120d具有藉由第四調變格式進行編碼之第四輸入資料且具有在300 GHz與10 THz之間的範圍內之第四載波頻率,第三無線訊號3120c具有LHCP且第四無線訊號3120d具有RHCP,使得第三無線訊號3120c與第四無線訊號3120d相互作用以形成第二線性極化無線訊號3124b。
在一些此等實施方案中,方法3600進一步包含在傳輸第三無線訊號3120c之步驟之前:藉由將第三通道訊號3112c應用於發射器天線陣列3108a之第三發射器天線3116c來產生第三無線訊號3120c;藉由將第四通道訊號3112d應用於發射器天線陣列3108a之第四發射器天線3116d來產生第四無線訊號3120d;以及誘發第三通道訊號3112c相對於第四通道訊號3112d的相移以誘發第二線性極化無線訊號3124b中之極化角。
在一些此等實施方案中,方法3600進一步包含接收極化訊號3208,其中誘發進一步經界定為至少部分地基於極化訊號3208而誘發第三通道訊號3112c相對於第四通道訊號3112d之相移。
在一些實施方案中,第一線性極化無線訊號3124a具有第一極化角,並且第二線性極化無線訊號3124b具有第二極化角,並且第一極化角及第二極化角在86.8°與93.2°之間的範圍內偏移。
在一些實施方案中,傳輸之步驟進一步經界定為:藉由第一發射器天線3116a傳輸第一無線訊號3120a;藉由第二發射器天線3116b傳輸第二無線訊號3120b;藉由第三發射器天線3116c傳輸第三無線訊號3120c;並且藉由第四發射器天線3116d傳輸第四無線訊號3120d;其中第一發射器天線3116a、第二發射器天線3116b、第三發射器天線3116c及第四發射器天線3116d係以n×m柵格圖案配置,其中n及m至少為二,如圖35A中所展示。
在其他實施方案中,傳輸之步驟進一步經界定為:藉由第一發射器天線3116a傳輸第一無線訊號3120a;藉由第二發射器天線3116b傳輸第二無線訊號3120b;藉由第三發射器天線3116c傳輸第三無線訊號3120c;並且藉由第四發射器天線3116d傳輸第四無線訊號3120d;其中第一發射器天線3116a、第二發射器天線3116b、第三發射器天線3116c及第四發射器天線3116d係以1×m柵格圖案配置,其中m至少為四,如圖35B中所展示。
現參考圖37A,其中展示了根據本揭示內容建構之雙極化(dual-pol)發射器網路元件3700a(下文中,「發射器網路元件3700a」)之例示性實施方案的圖解視圖。如圖37A中所展示,發射器網路元件3700a可包含:雙極化中空波導,其在下文中作為實例提及為雙極化中空波導3704,其經配置以同時傳播具有第一極化以及不同於第一極化之第二極化的訊號;一或多個調變器3708a-n(例如,圖37A中所展示之第一調變器3708a及第二調變器3708b)(統稱為「調變器3708」),其經配置以產生第一通道訊號3712a及第二通道訊號3712b(統稱為「通道訊號3712」);以及一或多個天線3716a-n(例如,圖37A中所展示之第一天線3716a及第二天線3716b)(統稱為「天線3716」),其經配置以接收第一通道訊號3712a及第二通道訊號3712b且將具有第一極化之第一通道訊號3712a耦合至雙極化中空波導3704中且將具有第二極化之第二通道訊號3712b耦合至雙極化中空波導3704中。天線3716可類似於上文所描述之天線900。
通道訊號3712當自發射器網路元件3700a之視角來觀察時在本文中亦稱為「發射通道訊號3712」(亦即,「第一發射通道訊號3712a」及「第二發射通道訊號3712b」),且當自接收器網路元件3700b(展示於圖37B中)之視角來觀察時在本文中亦稱為「接收通道訊號3712」(亦即,「第一接收通道訊號3712a」及「第二接收通道訊號3712b」)。然而,應理解,接收通道訊號3712可具有與發射通道訊號3712相同之資料及相同之RF頻率,但接收通道訊號3712可顯現由雙極化中空波導3704及/或天線3716引起的線性失真。
在其中天線3716包括第一天線3716a及第二天線3716b之實施方案中,第一天線3716a可經配置以在第一天線3716a將第一發射通道訊號3712a耦合至雙極化中空波導3704中時將第一極化應用於第一發射通道訊號3712a,並且第二天線3716b可經配置以在第二天線3716b將第二發射通道訊號3712b耦合至雙極化中空波導3704中時將第二極化應用於第二發射通道訊號3712b。
第一發射通道訊號3712a可具有以第一調變格式進行編碼之第一資料,並且第二發射通道訊號3712b可具有以第二調變格式進行編碼之第二資料。在一些實施方案中,第一調變器3708a可經配置以產生第一發射通道訊號3712a,並且第二調變器3708b可經配置以產生第二發射通道訊號3712b,使得第一發射通道訊號3712a具有第一通道頻率並且第二發射通道訊號3712b具有第二通道頻率,其中第一通道頻率及第二通道頻率係在300 GHz與10 THz之間的範圍內。在此等實施方案中,調變器3708可描述為執行「直接調變」。然而,在其他實施方案中,第一調變器3708a及第二調變器3708b中之各者可包含中頻(IF)調變器,該IF調變器經配置以分別產生第一發射通道訊號3712a及第二發射通道訊號3712b的,使得第一發射通道訊號3712a具有小於第一通道頻率之第一中頻,並且第二發射通道訊號3712b具有小於第二通道頻率之第二中頻。在此等實施方案中,第一調變器3708a及第二調變器3708b中之各者可進一步包含一或多個升頻轉換器(圖中未示),該一或多個升頻轉換器經配置以分別接收第一發射通道訊號3712a及第二發射通道訊號3712b,且升頻轉換第一發射通道訊號3712a及第二發射通道訊號3712b,使得第一發射通道訊號3712a具有第一通道頻率且第二發射通道訊號3712b具有第二通道頻率,其中第一通道頻率及第二通道頻率係在300 GHz與10 THz之間的範圍內。在此等實施方案中,調變器3708可描述為執行「IF調變」。
第一調變格式及第二調變格式可選自由以下各者組成之群組:強度調變(IM)/直接偵測(DD)(IM/DD);不歸零調變(NRZ);脈衝振幅調變n(PAMn);IM-PAMn;m正交振幅調變(mQAM);單旁頻段調變(SSB);正交相移鍵控(QPSK);以及差動偵測QPSK(DQPSK)。在一些實施方案中,第一調變格式與第二調變格式相同。然而,在其他實施方案中,第一調變格式不同於第二調變格式。在其中第一調變格式及第二調變格式中之一或多者係PAMn或IM-PAMn的實施方案中,n可為2之冪(例如,2、4、8、16、32、64等)。類似地,在其中第一調變格式及第二調變格式中之一或多者係mQAM的實施方案中,m可為大於或等於4之2之冪(例如,4、8、16、32、64等)。應理解,4QAM(亦即,在其中m等於4之實施方案中的mQAM)可與QPSK相同。
在一些實施方案中,調變器3708可進一步經配置以接收一或多個輸入訊號3720(例如,圖37A中所展示之第一輸入訊號3720a、第二輸入訊號3720b、第三輸入訊號3720c及第四輸入訊號3720d)(統稱為「輸入訊號3720」)。在一些此等實施方案中,如圖37A中所展示,第一輸入訊號3720a及第二輸入訊號3720b可形成第一對輸入訊號3724a,並且第三輸入訊號3720c及第四輸入訊號3720d可形成第二對輸入訊號3724b。在此等實施方案中,第一對輸入訊號3724a可具有以第一調變格式進行編碼之第一資料,並且第二對輸入訊號3724b可具有以第二調變格式進行編碼之第二資料。此外,在此等實施方案中,第一輸入訊號3720a及第三輸入訊號3720c可為I輸入訊號,並且第二輸入訊號3720b及第四輸入訊號3720d可為Q輸入訊號。
第一極化可正交於第二極化。在一些實施方案中,第一極化係左側圓極化(LHCP)。在此等實施方案中,第二極化係右側圓極化(RHCP)。在其他實施方案中,第一極化係水平線性極化(HLP)。在此等實施方案中,第二極化係垂直線性極化(VLP)。所屬技術領域中具有通常知識者應理解,HLP及VLP可具有旋轉,使得HLP並非完全水平且VLP並非完全垂直。
現參考圖37B,其中展示了根據本揭示內容建構之雙極化接收器網路元件3700b(下文中,「接收器網路元件3700b」)之另一例示性實施方案的圖解視圖。如圖37B中所展示,舉例而言,接收器網路元件3700b可包含:雙極化中空波導3704;天線3716(例如,圖37B中所展示之第一天線3716a及第二天線3716b),其經配置以自雙極化中空波導3704接收第一接收通道訊號3712a及第二接收通道訊號3712b;以及一或多個解調器3728a-n(例如,圖37B中所展示之第一解調器3728a及第二解調器3728b)(統稱為「解調器3728」),其經配置以接收第一接收通道訊號3712a及第二接收通道訊號3712b。
在一些實施方案中,解調器3728可進一步經配置以基於第一接收通道訊號3712a及第二接收通道訊號3712b而產生一或多個輸出訊號3732(例如,圖37B中所展示之第一輸出訊號3732a、第二輸出訊號3732b、第三輸出訊號3732c及第四輸出訊號3732d)(統稱為「輸出訊號3732」)(亦即,第一輸出訊號3732a及第二輸出訊號3732b係基於第一接收通道訊號3712a而產生,並且第三輸出訊號3732c及第四輸出訊號3732d係基於第二接收通道訊號3712b而產生)。
在一些實施方案中,如圖37B中所展示,第一輸出訊號3732a及第二輸出訊號3732b可形成第一對輸出訊號3736a。類似地,第三輸出訊號3732c及第四輸出訊號3732d可形成第二對輸出訊號3736b。在此等實施方案中,第一輸出訊號3732a及/或第三輸出訊號3732c可具有同相(I)資料,並且第二輸出訊號3732b及/或第四輸出訊號3732d可具有正交(Q)資料。輸出訊號3732可經配置以用於資料偵測(亦即,第一資料及第二資料之提取)。
在其中天線3716包括第一天線3716a及第二天線3716b之實施方案中,第一天線3716a可經配置以接收具有第一極化之RF訊號,並且第二天線3716b可經配置以接收具有第二極化之RF訊號。
在一些實施方案中,第一解調器3728a及第二解調器3728b可經配置以分別解調第一接收通道訊號3712a及第二接收通道訊號3712b,以基於第一接收通道訊號3712a而產生第一對輸出訊號3736a(亦即,第一輸出訊號3732a及第二輸出訊號3732b)且基於第二接收通道訊號3712b而產生第二對輸出訊號3736b(亦即,第三輸出訊號3732c及第四輸出訊號3732d),使得在300 GHz與10 THz之間的範圍內,第一對輸出訊號3736a之第一輸出訊號3732a及第二輸出訊號3732b具有第一通道頻率並且第二對輸出訊號3736b之第三輸出訊號3732c及第四輸出訊號3732d具有第二通道頻率。在此等實施方案中,解調器3728可描述為執行「直接解調」。然而,在其他實施方案中,第一解調器3728a及第二解調器3728b中之各者可包含一或多個降頻轉換器(圖中未示),該一或多個降頻轉換器經配置以分別接收第一接收通道訊號3712a及第二接收通道訊號3712b,且降頻轉換第一接收通道訊號3712a及第二接收通道訊號3712b,使得第一接收通道訊號3712a具有小於第一通道頻率之第一中頻且第二接收通道訊號3712b具有小於第二通道頻率之第二中頻。在此等實施方案中,第一解調器3728a及第二解調器3728b中之各者可進一步包含IF解調器,該IF解調器經配置以分別解調第一接收通道訊號3712a及第二接收通道訊號3712b,以基於第一接收通道訊號3712a而產生第一對輸出訊號3736a(亦即,第一輸出訊號3732a及第二輸出訊號3732b)且基於第二接收通道訊號3712b而產生第二對輸出訊號3736b(亦即,第三輸出訊號3732c及第四輸出訊號3732d)。在此等實施方案中,解調器3728可描述為執行「IF解調」。
現參考圖38,其中展示了根據本揭示內容之包含複數個分波多工(WDM)訊號3804之雙極化訊號3800的圖解視圖。雙極化訊號3800當自發射器網路元件3700a之視角來觀察時在本文中亦稱為「發射雙極化訊號3800」,且當自接收器網路元件3700b(展示於圖37B中)之視角來觀察時在本文中亦稱為「接收雙極化訊號3800」。然而,應理解,接收雙極化訊號3800可具有與發射雙極化訊號3800相同之資料及相同之頻率,但接收雙極化訊號3800可顯現由雙極化中空波導3704及/或天線3716引起的線性失真。類似地,WDM訊號3804當自發射器網路元件3700a之視角來觀察時在本文中亦稱為「發射WDM訊號3804」,且當自接收器網路元件3700b(展示於圖37B中)之視角來觀察時在本文中亦稱為「接收WDM訊號3804」。然而,應理解,接收WDM訊號3804可具有與發射WDM訊號3804相同之資料及相同之頻率,但接收WDM訊號3804可顯現由雙極化中空波導3704及/或天線3716引起的線性失真。
如將在下文更詳細地論述,在一些實施方案中,發射器網路元件3700a可經配置以傳輸具有複數個發射WDM訊號3804(例如,圖38中所展示之第一發射WDM訊號3804a及第二發射WDM訊號3804b)之發射雙極化訊號3800,其中發射WDM訊號3804中的各者包含複數個發射通道訊號3712,其中發射通道訊號3712中之各者具有在300 GHz與10 THz之間的範圍內之通道頻率。發射器網路元件3700a可經配置以傳輸至少為一之數目個傳輸WDM訊號3804(亦即,具有單極化之單通道)。類似地,在一些實施方案中,接收器網路元件3700b可經配置以接收具有複數個接收WDM訊號3804之接收雙極化訊號3800,其中接收WDM訊號3804中的各者包含複數個接收通道訊號3712,其中接收通道訊號3712中之各者具有在300 GHz與10 THz之間的範圍內之通道頻率。
第一WDM訊號3804a在圖38中展示為具有複數個第一通道訊號3712a(例如,圖38中所展示之第一f
1通道訊號3712a-1、第一f
2通道訊號3712a-2、第一f
3通道訊號3712a-3及第一f
4通道訊號3712a-4)(統稱為「第一通道訊號3712a」)。類似地,第二WDM訊號3804b在圖38中展示為具有複數個第二通道訊號3712b(例如,圖38中所展示之第二f
1通道訊號3712b-1、第二f
2通道訊號3712b-2、第二f
3通道訊號3712b-3及第二f
4通道訊號3712b-4)(統稱為「第二通道訊號3712b」)。
如圖38中所展示,第一f
1通道訊號3712a-1及第二f
1通道訊號3712b-1可具有第一通道頻率f
1,第一f
2通道訊號3712a-2及第二f
2通道訊號3712b-2可具有第二通道頻率f
2,第一f
3通道訊號3712a-3及第二f
3通道訊號3712b-3可具有第三通道頻率f
3,並且第一f
4通道訊號3712a-4及第二f
4通道訊號3712b-4可具有第四通道頻率f
4。WDM訊號3804中之各者可具有至少為一之數目個通道訊號3712(亦即,具有單極化之單通道)。
如圖38中所展示,在一些此等實施方案中,第一通道訊號3712a中之鄰近者可彼此間隔開200 GHz,並且第二通道訊號3712b中之鄰近者可彼此間隔開200 GHz。然而,在其他實施方案中,第一通道訊號3712a中之鄰近者可在50 GHz與400 GHz之間的範圍內彼此間隔開,並且第二通道訊號3712b中之鄰近者可在50 GHz與400 GHz之間的範圍內彼此間隔開。
現參考圖39,其中展示了根據本揭示內容建構之雙極化輸送網路3900之例示性實施方案的圖解視圖。如圖39中所展示,雙極化輸送網路3900可包含第一雙極化網路元件3902a、第二雙極化網路元件3902b以及在第一雙極化網路元件3902a與第二雙極化網路元件3902b之間延伸的雙極化中空波導3704,該雙極化中空波導經配置以同時傳播具有第一極化以及不同於第一極化之第二極化的訊號。
雖然輸送網路3900在本文中描述為包含傳輸訊號之第一雙極化網路元件3902a以及接收此等訊號之第二雙極化網路元件3902b,但應理解,輸送網路3900可為雙向的;亦即,輸送網路3900可進一步包含傳輸訊號之第二雙極化網路元件3902b以及接收此等訊號之第一雙極化網路元件3902a。因此,在一些此等實施方案中,雙極化中空波導3704可為雙向的(亦即,經配置以在兩個方向上同時傳播訊號);然而,在其他此等實施方案中,雙極化中空波導3704包含經配置以在第一方向(例如,自第一雙極化網路元件3902a至第二雙極化網路元件3902b)上傳播訊號之第一雙極化中空波導(圖中未示),以及經配置以在與第一方向相對的第二方向(例如,自第二雙極化網路元件3902b至第一雙極化網路元件3902a)上傳播訊號之第二雙極化中空波導(圖中未示)。儘管如此,第一雙極化網路元件3902a在本文中亦稱為「發射器網路元件3902a」,並且第二雙極化網路元件3902b在本文中亦稱為「接收器網路元件3902b」。
發射器雙極化網路元件3902a可包含複數個調變器3708(例如,圖39中所展示之第一f
1調變器3708a-1、第二f
1調變器3708b-1、第一f
2調變器3708a-2、第二f
2調變器3708b-2、第一f
3調變器3708a-3、第二f
3調變器3708b-3、第一f
4調變器3708a-4以及第二f
4調變器3708b-4)、第一組合器3904a、第二組合器3904b、第三組合器3904c以及一或多個第一雙極化天線3716c(下文中,「第一雙極化天線3716c」)。
第一f
1調變器3708a-1、第一f
2調變器3708a-2、第一f
3調變器3708a-3及第一f
4調變器3708a-4可統稱為「第一調變器3708a」,並且第二f
1調變器3708b-1、第二f
2調變器3708b-2、第二f
3調變器3708b-3及第二f
4調變器3708b-4可統稱為「第二調變器3708b」。儘管在圖39中展示了四個調變器3708,但應理解,第一調變器3708a及第二調變器3708b可包括大於或小於四之數目個調變器3708。
第一調變器3708a中之各者可經配置以產生具有以第一調變格式進行編碼之第一資料的第一發射通道訊號3712a中之特定一者。在一些實施方案中,第一調變器3708a中之各者可經配置以產生第一發射通道訊號3712a中的特定一者,使得第一發射通道訊號3712a中之各者具有在300 GHz與10 THz之間的範圍內之複數個相異第一通道頻率中的一者。在此等實施方案中,第一調變器3708a可描述為執行「直接調變」。然而,在其他實施方案中,第一調變器3708a中之各者可包含IF調變器,該IF調變器經配置以產生第一發射通道訊號3712a中的特定一者,使得第一發射通道訊號3712a中之各者具有比此類第一發射通道訊號3712a之相異第一通道頻率小的複數個相異第一中頻中之一者。在此等實施方案中,第一調變器3708a中之各者可進一步包含一或多個第一升頻轉換器(圖中未示),該一或多個第一升頻轉換器經配置以接收第一發射通道訊號3712a且升頻轉換第一發射通道訊號3712a,使得第一發射通道訊號3712a中之各者具有此類第一發射通道訊號3712a的相異第一通道頻率。在此等實施方案中,第一調變器3708a可描述為執行「IF調變」。
在一些實施方案中,第一調變器3708a中之各者可進一步經配置以接收第一對輸入訊號3724a,其中第一對輸入訊號3724a中之各者具有第一輸入訊號3720a、第二輸入訊號3720b以及以第一調變格式進行編碼的第一資料。
第二調變器3708b中之各者可經配置以產生具有以第二調變格式進行編碼之第二資料的第二發射通道訊號3712b中之特定一者。在一些實施方案中,第二調變器3708b中之各者可經配置以產生第二發射通道訊號3712b中的特定一者,使得第二發射通道訊號3712b中之各者具有在300 GHz與10 THz之間的範圍內之複數個相異第二通道頻率中的一者。在此等實施方案中,第二調變器3708b可描述為執行「直接調變」。然而,在其他實施方案中,第二調變器3708b中之各者可包含IF解調器,該IF調變器經配置以產生第二發射通道訊號3712b中的特定一者,使得第二發射通道訊號3712b中之各者具有比此類第二發射通道訊號3712b之相異第二通道頻率小的複數個相異第二中頻中之一者。在此等實施方案中,第二調變器3708b中之各者可進一步包含一或多個第二升頻轉換器(圖中未示),該一或多個第二升頻轉換器經配置以接收第二發射通道訊號3712b且升頻轉換第二發射通道訊號3712b,使得第二發射通道訊號3712b中之各者具有此類第二發射通道訊號3712b的相異通道頻率。在此等實施方案中,第二調變器3708b可描述為執行「IF調變」。
第一組合器3904a可經配置以自第一調變器3708a接收第一發射通道訊號3712a且將第一發射通道訊號3712a組合至第一發射WDM訊號3804a中,並且第二組合器3904b可經配置以自第二調變器3708b接收第二發射通道訊號3712b且將第二發射通道訊號3712b組合至第二發射WDM訊號3804b中。第三組合器3904c可經配置以接收第一發射WDM訊號3804a及第二發射WDM訊號3804b,且將第一發射WDM訊號3804a及第二發射WDM訊號3804b組合成發射雙極化訊號3800。第一組合器3904a、第二組合器3904b及第三組合器3904c中之一或多者可為多工器。在一些實施方案中,第一組合器3904a及第二組合器3904b中之一或多者係WDM組合器,並且第三組合器3904c係極化組合器。
第一雙極化天線3716c可經配置以自第三組合器3904c接收發射雙極化訊號3800,且將發射雙極化訊號3800耦合至雙極化中空波導3704中(亦即,具有第一極化之第一發射WDM訊號3804a以及具有第二極化之第二發射WDM訊號3804b)。
接收器雙極化網路元件3902b可包含複數個解調器3728(例如,圖39中所展示之第一f
1解調器3728a-1、第二f
1解調器3728b-1、第一f
2解調器3728a-2、第二f
2解調器3728b-2、第一f
3解調器3728a-3、第二f
3解調器3728b-3、第一f
4解調器3728a-4以及第二f
4解調器3728b-4)、第一分離器3912a、第二分離器3912b、第三分離器3912c以及一或多個第二雙極化天線3716d(下文中,「第二雙極化天線3716d」)。
第二雙極化天線3716d可經配置以自雙極化中空波導3704接收接收雙極化訊號3800(亦即,具有第一極化之第一接收WDM訊號3804a以及具有第二極化之第二接收WDM訊號3804b)。
第三分離器3912c可經配置以自第二雙極化天線3716d接收接收雙極化訊號3800,且將接收雙極化訊號3800分離成第一接收WDM訊號3804a以及第二接收WDM訊號3804b。第一分離器3912a可經配置以自第三分離器3912c接收第一接收WDM訊號3804a,且將第一接收WDM訊號3804a分離成複數個第一接收通道訊號3712a。第二分離器3912b可經配置以自第三分離器3912c接收第二接收WDM訊號3804b,且將第二接收WDM訊號3804b分離成複數個第二接收通道訊號3712b。第一分離器3912a、第二分離器3912b及第三分離器3912c中之一或多者可為解多工器。在一些實施方案中,第一分離器3912a及第二分離器3912b中之一或多者係WDM分離器,並且第三分離器3912c係極化分離器。
第一f
1解調器3728a-1、第一f
2解調器3728a-2、第一f
3解調器3728a-3及第一f
4解調器3728a-4統稱為「第一解調器3728a」,並且第二f
1解調器3728b-1、第二f
2解調器3728b-2、第二f
3解調器3728b-3及第二f
4解調器3728b-4統稱為「第二解調器3728b」。雖然在圖39中展示了四個解調器3728,但應理解,第一解調器3728a及第二解調器3728b可包括大於或小於四之數目個解調器3728。
第一解調器3728a中之各者可經配置以解調第一接收通道訊號3712a中的特定一者以產生具有以第一調變格式進行編碼且經配置以用於資料偵測之第一資料的第一對輸出訊號3736a。在一些實施方案中,第一解調器3728a中之各者可經配置以解調具有在300 GHz與10 THz之間的範圍內之複數個相異第一通道頻率中之一者的第一接收通道訊號3712a中之特定一者。然而,在其他實施方案中,接收器雙極化網路元件3902b可進一步包含一或多個第一降頻轉換器(圖中未示),該一或多個第一降頻轉換器經配置以接收第一接收通道訊號3712a且降頻轉換第一接收通道訊號3712a,使得第一接收通道訊號3712a中之各者具有比此類第一接收通道訊號3712a之相異第一通道頻率小的複數個相異第一中頻中之一者。在此等實施方案中,第一解調器3728a中之各者可經配置以解調具有複數個相異第一中頻中之一者的第一接收通道訊號3712a中之特定一者。
第二解調器3728b中之各者可經配置以解調第二接收通道訊號3712b中的特定一者以產生具有以第二調變格式進行編碼且經配置以用於資料偵測之第二資料的第二對輸出訊號3736b。在一些實施方案中,第二解調器3728b中之各者可經配置以解調具有在300 GHz與10 THz之間的範圍內之複數個相異第二通道頻率中之一者的第二接收通道訊號3712b中之特定一者。然而,在其他實施方案中,第二雙極化網路元件3902b可進一步包含一或多個第二降頻轉換器(圖中未示),該一或多個第二降頻轉換器經配置以接收第二接收通道訊號3712b且降頻轉換第二接收通道訊號3712b,使得第二接收通道訊號3712b中之各者具有比此類第二接收通道訊號3712b之相異第二通道頻率小的複數個相異第二中頻中之一者。在此等實施方案中,第二解調器3728b中之各者可經配置以解調具有複數個相異第二中頻中之一者的第二接收通道訊號3712b中之特定一者。
現參考圖40,在一些實施方案中,發射器雙極化網路元件3902a可包含經配置以傳輸具有第一極化之RF訊號的第一天線3716e以及經配置以傳輸具有第二極化之RF訊號的第二天線3716f。在此等實施方案中,接收器雙極化網路元件3902b可包含經配置以接收具有第一極化之RF訊號的第三天線3716g以及經配置以接收具有第二極化之RF訊號的第四天線3716h。第一天線3716e、第二天線3716f、第三天線3716g及第四天線3716h中之各者可為單極化或雙極化天線。
現參考圖41,在一些實施方案中,發射器雙極化網路元件3902a可包含複數個第一天線3716e(例如,第一f
1天線3716e-1、第一f
2天線3716e-2、第一f
3天線3716e-3及第一f
4天線3716e-4)(統稱為「第一天線3716e」)以及複數個第二天線3716f(例如,第二f
1天線3716f-1、第二f
2天線3716f-2、第二f
3天線3716f-3及第二f
4天線3716f-4)(統稱為「第二天線3716f」)。
第一天線3716e中之各者可經配置以接收第一發射通道訊號3712a中的特定一者,且在第一發射通道訊號3712a中之特定一者耦合至雙極化中空波導3704中時將第一極化應用於第一發射通道訊號3712a中的特定一者,並且第二天線3716f中之各者可經配置以接收第二發射通道訊號3712b中的特定一者,且在第二發射通道訊號3712b中之特定一者耦合至雙極化中空波導3704中時將第二極化應用於第二發射通道訊號3712b中的特定一者。
類似地,在此等實施方案中,接收器雙極化網路元件3902b可包含複數個第三天線3716g(例如,第三f
1天線3716g-1、第三f
2天線3716g-2、第三f
3天線3716g-3及第三f
4天線3716g-4)(統稱為「第三天線3716g」)以及複數個第四天線3716h(例如,第四f
1天線3716h-1、第四f
2天線3716h-2、第四f
3天線3716h-3及第四f
4天線3716h-4)(統稱為「第四天線3716h」)。
第三天線3716g中之各者可經配置以自雙極化中空波導3704接收具有第一極化之第一接收通道訊號3712a中的特定一者,並且第四天線3716h中之各者可經配置以自雙極化中空波導3704接收具有第二極化之第二接收通道訊號3712b中的特定一者。
現參考圖42,其中展示了圖37A中所展示之第一調變器3708a之例示性實施方案的圖解視圖。然而,應理解,本文中所描述之調變器3708中的任一者可類似於圖42中所展示之第一調變器3708a。如圖42中所展示,第一調變器3708a可包含:發射器本地振盪器(LO)4200,其經配置以產生發射器LO訊號4204;發射器移相器4208,其經配置以接收發射器LO訊號4204且將發射器LO訊號4204之相位移位預定量(例如,90°)以產生正交LO訊號4212;第一發射器混頻器4216a,其經配置以接收發射器LO訊號4204及第一輸入訊號3720a且將發射器LO訊號4204與第一輸入訊號3720a混合以產生第一發射器混頻器輸出訊號4220a;第二發射器混頻器4216b,其經配置以接收正交LO訊號4212及第二輸入訊號3720b且將正交LO訊號4212與第二輸入訊號3720b混合以產生第二發射器混頻器輸出訊號4220b;以及發射器加法器4224,其經配置以接收第一發射器混頻器輸出訊號4220a及第二發射器混頻器輸出訊號4220b且組合第一發射器混頻器輸出訊號4220a及第二發射器混頻器輸出訊號4220b以產生第一發射通道訊號3712a。
如上文所描述,在一些實施方案中,第一調變器3708a可經配置以產生第一發射通道訊號3712a,使得第一發射通道訊號3712a具有在300 GHz與10 THz之間的範圍內之第一通道頻率。然而,在其他實施方案中,第一調變器3708a可經配置以產生第一發射通道訊號3712a,使得第一發射通道訊號3712a具有小於第一通道頻率之中頻。在此等實施方案中,第一調變器3708a可進一步包含一或多個升頻轉換器(圖中未示),該一或多個升頻轉換器經配置以接收第一發射通道訊號3712a且升頻轉換第一發射通道訊號3712a,使得第一發射通道訊號3712a具有第一通道頻率。
現參考圖43,其中展示了圖37B中所展示之第一解調器3728a之例示性實施方案的圖解視圖。然而,應理解,本文中所描述之解調器3728中的任一者可類似於圖43中所展示之第一解調器3728a。如圖43中所展示,第一解調器3728a可包含:接收器LO 4300,其可為壓控振盪器(VCO),其經配置以產生具有在嵌入於第一接收通道訊號3712a中之RF載波的第一通道頻率之預定範圍內(例如,1 GHz內)之LO頻率的接收器LO訊號4304;接收器移相器4308,其經配置以接收接收器LO訊號4304且將接收器LO訊號4304之相位移位預定量(例如,90°)以產生正交LO訊號4312;第一接收器混頻器4316a,其經配置以接收接收器LO訊號4304及第一接收通道訊號3712a,且將接收器LO訊號4304與第一接收通道訊號3712a混合以產生第一接收器混頻器輸出訊號4320a;第二接收器混頻器4316b,其經配置以接收正交LO訊號4312及第一接收通道訊號3712a,且將正交LO訊號4312與第一接收通道訊號3712a混合以產生第二接收器混頻器輸出訊號4320b;第一低通濾波器(LPF)4324a,其經配置以接收第一接收器混頻器輸出訊號4320a且使高於預定截止頻率之頻率衰減以產生第一基頻訊號4322a(在本文中亦稱為「
」或「同相(I)通道」);第二LPF 4324b,其經配置以接收第二接收器混頻器輸出訊號4320b且使高於預定截止頻率之頻率衰減以產生第二基頻訊號4322b(在本文中亦稱為「
」或「正交(Q)通道」);載波恢復模組4332,其經配置以接收第一基頻訊號4322a及第二基頻訊號4322b且產生載波恢復控制訊號4336以使接收器LO訊號4304之LO頻率及LO相位匹配嵌入於第一接收通道訊號3712a中的RF載波之第一通道頻率及第一通道相位;模組4340,其具有經配置以形成具有
之複合訊號表示的預均衡輸出訊號4344之電路系統;以及均衡器4348,其經配置以藉由應用具有
之複合訊號表示的複數個複合分接頭權重來使預均衡輸出訊號4344均衡,以產生經配置以用於亦呈複合形式(亦即,具有I分量及Q分量)之資料偵測的第一輸出訊號3732a。複合表示在數學上係方便的。複數個複合分接頭權重可基於諸如最小均方(LMS)、迫零(ZF)及/或其類似者等分接頭權重控制演算法而判定及/或調整。均衡器4348之操作可描述為在時域中在輸入訊號(亦即,預均衡輸出訊號4344)與具有延遲線有限脈衝回應(FIR)結構及複數個複合分接頭權重之均衡器轉移函數之間的卷積,或者在頻域中在輸入訊號(亦即,預均衡輸出訊號4344)與具有延遲線FIR結構及複數個複合分接頭權重之均衡器轉移函數之間的相乘。所屬技術領域中具有通常知識者應理解,均衡器轉移函數可基於複數個複合分接頭權重而判定。
應理解,以上描述通常係指其中接收器網路元件3700a(展示於圖37B中)、3902b(展示於圖39中)中之一或多者包括同調接收器的實施方案。在諸如其中第一調變格式及第二調變格式中之一或多者係DQPSK的實施方案等其他實施方案中,第一解調器3728a可不具有載波恢復模組4332及接收器LO 4300中之一或多者;然而,在此等實施方案中,第一解調器3728a可進一步包含差動偵測電路。
如上文所描述,在一些實施方案中,第一解調器3728a可經配置以解調第一接收通道訊號3712a以產生第一輸出訊號3732a,使得第一輸出訊號3732a具有在300 GHz與10 THz之間的範圍內之第一通道頻率。然而,在其他實施方案中,第一解調器3728a可進一步包含一或多個降頻轉換器(圖中未示),該一或多個降頻轉換器經配置以在解調第一接收通道訊號3712a以產生第一輸出訊號3732a之前降頻轉換第一接收通道訊號3712a,使得第一接收通道訊號3712a具有小於第一通道頻率之中頻。在此等實施方案中,第一解調器3728a可進一步包含一或多個降頻轉換器(圖中未示),該一或多個降頻轉換器經配置以接收第一接收通道訊號3712a且降頻轉換第一接收通道訊號3712a,使得第一接收通道訊號3712a具有小於第一通道頻率之中頻。
現參考圖44,其中展示了根據本揭示內容建構之接收器網路元件3700b之另一例示性實施方案的圖解視圖。在圖44中所展示之實施方案中的接收器網路元件3700b通常包含第一部分4400a及第二部分4400b。在一些實施方案中,第一部分4400a係X極化部分,並且第二部分4400b係Y極化部分。在此等實施方案中,第一接收通道訊號3712a可為接收X極化訊號,並且第二接收通道訊號3712b可為接收Y極化訊號。如圖44中所展示,接收器網路元件3700b可包含第一解調器3728a、第二解調器3728b及均衡器4402。如圖44中所展示,均衡器4402可包含複數個複合均衡器4404(例如,圖44中所展示之第一複合均衡器4404a、第二複合均衡器4404b、第三複合均衡器4404c及第四複合均衡器4404d)以及複數個加法器4406(例如,圖44中所展示之第一加法器4406a及第二加法器4406b)。
應理解,儘管第一接收通道訊號3712a(亦即,X極化訊號)及第二接收通道訊號3712b(亦即,Y極化訊號)可使用相同RF載波,但可能有必要包括接收器網路元件3700b中之多個載波恢復模組(亦即,圖44中所展示之第一載波恢復模組4332-1及第二載波恢復模組4332-2)。
圖44中之模組4340-1及模組4340-2的操作類似於圖43中之模組4340。第一複合均衡器4404a可經配置以接收由第一解調器3728a產生之第一預均衡輸出訊號4344-1以及第一複合分接頭權重h
xx,且使第一預均衡輸出訊號4344-1與第一複合分接頭權重h
xx相乘以產生第一均衡器中間訊號4408a。
第二複合均衡器4404b可經配置以接收由第二解調器3728b產生之第二預均衡輸出訊號4344-2以及第二複合分接頭權重h
yx,且使第二預均衡輸出訊號4344-2與第二複合分接頭權重h
yx相乘以產生第二均衡器中間訊號4408b。
第三複合均衡器4404c可經配置以接收由第一解調器3728a產生之第一預均衡輸出訊號4344-1以及第三複合分接頭權重h
xy,且使第一預均衡輸出訊號4344-1與第三複合分接頭權重h
xy相乘以產生第三均衡器中間訊號4408c。
第四複合均衡器4404d可經配置以接收由第二解調器3728b產生之第二預均衡輸出訊號4344-2以及第四複合分接頭權重h
yy,且使第二預均衡輸出訊號4344-2與第四複合分接頭權重h
yy相乘以產生第四均衡器中間訊號4408d。
第一加法器4406a可經配置以接收由第一複合均衡器4404a產生之第一均衡器中間訊號4408a以及由第二複合均衡器4404b產生之第二均衡器中間訊號4408b,且將第一均衡器中間訊號4408a與第二均衡器中間訊號4408b相加以產生第一輸出訊號3732a。在一些實施方案中,第一輸出訊號3732a係均衡X極化訊號。
第二加法器4406b可經配置以接收由第三複合均衡器4404c產生之第三均衡器中間訊號4408c以及由第四複合均衡器4404d產生之第四均衡器中間訊號4408d,且將第三均衡器中間訊號4408c與第四均衡器中間訊號4408d相加以產生第二輸出訊號3732b。在一些實施方案中,第二輸出訊號3732b係均衡Y極化訊號。
應理解,在系統之交叉極化鑑別超出預定範圍(例如,取決於正使用之調變格式以及系統連接預算而在16 dB與25 dB之間)的情況下,第二複合分接頭權重h
yx及第三複合分接頭權重h
xy可設定為零,此將導致圖44中之接收器網路元件3700b之第一部分4400a及第二部分4400b用作兩個單獨的單極化接收器網路元件,諸如圖43中所展示。在此情況下,接收器網路元件3700b可更高效地操作,從而需要較少電力。
應理解,圖43中所展示之第一解調器3728a的實施方案以及圖44中所展示之接收器網路元件3700b的實施方案係作為實例提供之例示性實施方案。應進一步理解,上文所描述之方法可稱為「類比方法」。相反地,亦可替代地使用「數位方法」,其可包括經配置以執行本文中所描述之解調及均衡的一或多個ADC及數位訊號處理器(DSP)。
在一些實施方案中,第一解調器3728a及第二解調器3728b可經配置以分別解調第一通道訊號3712a及第二通道訊號3712b以產生第一輸入訊號3720a及第二輸入訊號3720b,使得在300 GHz與10 THz之間的範圍內,第一輸入訊號3720a具有第一通道頻率且第二輸入訊號3720b具有第二通道頻率。然而,在其他實施方案中,第一解調器3728a可經配置以在解調第一通道訊號3712a以產生第一輸入訊號3720a之前降頻轉換第一通道訊號3712a,使得第一通道訊號3712a具有小於第一通道頻率之中頻。在此等實施方案中,第一解調器3728a可進一步包含一或多個降頻轉換器(圖中未示),該一或多個降頻轉換器經配置以接收第一通道訊號3712a且降頻轉換第一通道訊號3712a,使得第一通道訊號3712a具有小於第一通道頻率之中頻。類似地,在此等實施方案中,第二解調器3728b可經配置以在解調第二通道訊號3712b以產生第二輸入訊號3720b之前降頻轉換第二通道訊號3712b,使得第二通道訊號3712b具有小於第二通道頻率之中頻。在此等實施方案中,第二解調器3728b可進一步包含一或多個降頻轉換器(圖中未示),該一或多個降頻轉換器經配置以接收第二通道訊號3712b且降頻轉換第二通道訊號3712b,使得第二通道訊號3712b具有小於第二通道頻率之中頻。
現參考圖45,其中展示了根據本揭示內容之使用方法4500之例示性實施方案的圖解視圖。如圖45中所展示,方法4500通常包含以下步驟:藉由一或多個天線900、3716將第一分波多工(WDM)訊號3804a耦合至例如具有第一極化之雙極化中空波導3704等中空波導中,以及將第二WDM訊號3804b耦合至例如具有第二極化之雙極化中空波導3704等中空波導中,以便將具有第一極化及第二極化的RF訊號同時傳播通過雙極化中空波導3704,第一WDM訊號3804a具有在300吉赫(GHz)與10兆赫(THz)之間的範圍內之第一通道頻率,並且第二WDM訊號3804b具有在300 GHz與10 THz之間的範圍內之第二通道頻率(步驟4504)。
在一些實施方案中,將第一WDM訊號3804a及第二WDM訊號3804b耦合至雙極化中空波導3704中(步驟4504)包括耦合具有選自由以下各者組成之群組之調變格式的第一WDM訊號3804a及第二WDM訊號3804b:強度調變(IM)/直接偵測(DD)(IM/DD);不歸零調變(NRZ);脈衝振幅調變n(PAMn);IM-PAMn;m正交振幅調變(mQAM);正交相移鍵控(QPSK);差動偵測QPSK(DQPSK);以及單旁頻段調變(SSB)。
在一些實施方案中,將第一WDM訊號3804a及第二WDM訊號3804b耦合至雙極化中空波導3704中(步驟4504)包括將第一WDM訊號3804a耦合至經配置以應用第一極化之第一天線3716e,以及將第二WDM訊號3804b耦合至經配置以應用第二極化之第二天線3716f,第一天線3716e與第二天線3716f分離。
在一些實施方案中,第一極化係左側圓極化(LHCP),並且第二極化係右側圓極化(RHCP)。在一些實施方案中,第一極化係水平線性極化(HLP),並且第二極化係垂直線性極化(VLP)。
在一些實施方案中,其中將第一WDM訊號3804a及第二WDM訊號3804b耦合至雙極化中空波導3704中(步驟4504)包括將第一WDM訊號3804a及第二WDM訊號3804b耦合至雙極化天線(例如,第一雙極化天線3716c),該雙極化天線經配置以將具有第一極化及第二極化之RF訊號同時傳輸至雙極化中空波導3704中。
在一些實施方案中,方法4500進一步包含組合複數個第一通道訊號3712a以形成第一WDM訊號3804a之步驟,第一通道訊號具有在300 GHz與10 THz之間的範圍內之複數個通道頻率,並且其中第一通道訊號中之至少一些係用資料進行編碼。在一些此等實施方案中,第一通道訊號3712a中之鄰近者係在50 GHz至400 GHz之範圍內間隔開。
現參考圖46A,其中展示了根據本揭示內容建構之網路元件4600之另一例示性實施方案的圖解視圖。如圖46A中所展示,網路元件4600通常包含如圖46A中所展示而藉由一或多個匯流排或電路耦合在一起之一或多個解調器4604(下文中,「解調器4604」)及一或多個調變器4608(下文中,「調變器4608」)。
解調器4604可經配置以接收一或多個輸入訊號4612(下文中,「輸入訊號4612」),諸如圖46A中所展示之第一輸入訊號4612a及第二輸入訊號4612b,且自輸入訊號4612提取一系列相位訊號4616(下文中,「相位訊號4616」)及一系列振幅訊號4620(下文中,「振幅訊號4620」)。解調器4604可經配置以將輸入訊號4612分解成個別位元串流,且基於個別位元串流而產生相位訊號4616及振幅訊號4620。解調器4604可由此經配置以自第一輸入訊號4612a提取第一相位訊號4616a及第一振幅訊號4620a。類似地,解調器4604可經配置以自第二輸入訊號4612b提取第二相位訊號4616b及第二振幅訊號4620b。
輸入訊號4612可具有編碼於其中之輸入資料。舉例而言,第一輸入訊號4612a可具有編碼於其中之第一輸入資料,並且第二輸入訊號4612b可具有編碼於其中之第二輸入資料。如下文更詳細地描述,第一輸入資料及第二輸入資料可以第一調變格式分別編碼於第一輸入訊號4612a及第二輸入訊號4612b中,該第一調變格式可為脈衝振幅調變(PAM
n)格式。
調變器4608可經配置以接收相位訊號4616及振幅訊號4620,且將指示第一輸入資料及第二輸入資料之相位訊號4616及振幅訊號4620調變至輸出訊號4624上,使得輸出訊號4624使第一輸入資料及第二輸入資料以第二調變格式進行編碼。輸出訊號4624可在THz頻段104中具有載波頻率。在一些實施方案中,載波頻率係在500 GHz與10 THz之間的範圍內。如下文更詳細地描述,調變器4608可進一步經配置以接收或產生作為500 GHz至10 THz之範圍內之電訊號的本地振盪器(LO)訊號5012(展示於圖50A及圖50B中),相位訊號4616及振幅訊號4620經調變至該LO訊號上以產生輸出訊號4624。此外,如下文更詳細地描述,第二調變格式可不同於第一調變格式。
在一些實施方案中,第一調變格式係脈衝振幅調變n(PAMn)格式,並且第二調變格式係m正交振幅調變(mQAM)格式。在一些此等實施方案中,第一調變格式係脈衝振幅調變4(PAM4)格式,並且第二調變格式係16正交振幅調變(16QAM)格式。然而,在其他實施方案中,第一調變格式及第二調變格式可為除PAMn、PAM4、mQAM或16QAM以外之調變格式。
現參考圖46B,其中展示了根據本揭示內容建構之網路元件4600之另一例示性實施方案的圖解視圖。如圖46B中所展示,在一些實施方案中,網路元件4600進一步包含天線4628,該天線經配置以接收輸出訊號4624且將輸出訊號4624耦合至中空波導4632中。在一些實施方案中,中空波導4632係經配置以在THz頻段104中傳播電磁波之纖維(中空或實心)。天線4628藉由一或多個訊號路徑耦合至調變器4608,該一或多個訊號路徑可為匯流排或電路。
現參考圖47A,其中展示了根據本揭示內容建構之解調器4604之例示性實施方案的圖解視圖。如圖47A中所展示,解調器4604可包含如圖47A中所展示而藉由一或多個匯流排或電路耦合在一起之第一分離器4700a及第二分離器4700b、一或多個相位解調器4704(下文中,「相位解調器4704」)以及一或多個振幅解調器4708(下文中,「振幅解調器4708」)。
第一分離器4700a及第二分離器4700b可經配置以分別接收第一輸入訊號4612a及第二輸入訊號4612b,分別將第一輸入訊號4612a及第二輸入訊號4612b分離成至少兩個預解調訊號4712(下文中,「預解調訊號4712」)。舉例而言,第一分離器4700a可經配置以接收第一輸入訊號4612a且將第一輸入訊號4612a分離成圖47A中所展示之第一預解調訊號4712a及第二預解調訊號4712b,並且第二分離器4700b可經配置以接收第二輸入訊號4612b且將第二輸入訊號4612b分離成圖47A中所展示之第三預解調訊號4712c及第四預解調訊號4712d。
相位解調器4704可包括第一相位解調器4704a及第二相位解調器4704b。第一相位解調器4704a可經配置以自第一預解調訊號4712a提取一系列第一相位訊號4616a,並且第二相位解調器4704b可經配置以自第三預解調訊號4712c提取一系列第二相位訊號4616b,使得第一相位訊號4616a與第二相位訊號4616b同步且可用以表示經編碼至輸入訊號4612中之輸入資料。
振幅解調器4708可包括第一振幅解調器4708a及第二振幅解調器4708b。第一振幅解調器4708a可經配置以自第二預解調訊號4712b提取第一振幅訊號4620a,並且第二振幅解調器4708b可經配置以自第四預解調訊號4712d提取第二振幅訊號4620b。
現參考圖47B,其中展示了根據本揭示內容建構之解調器4604a之另一例示性實施方案的圖解視圖。如圖47B中所展示,解調器4604a可包含時脈及資料恢復電路(CDR)4716,該CDR經配置以自第一輸入訊號4612a提取第一相位訊號4616a及第一振幅訊號4620a以及自第二輸入訊號4612b提取第二相位訊號4616b及第二振幅訊號4620b。亦即,如同上文所描述之解調器4604,CDR電路4716可經配置以將輸入訊號4612分解成個別位元串流,且基於個別位元串流而產生相位訊號4616及振幅訊號4620。如本文中所描述,CDR電路4716可與習知CDR電路類似,在於本揭示內容之CDR電路4716接收輸入訊號4612(例如,PAM4訊號);然而,不同於可提供具有相同調變格式之訊號(例如,PAM4訊號)作為輸出的習知CDR電路,本揭示內容之CDR電路4716可提供相位訊號4616及振幅訊號4620作為輸出。
現參考圖48,其中展示了根據本揭示內容建構之第一相位解調器4704a之例示性實施方案的圖解視圖。然而,應理解,本文中所描述之相位解調器4704中的任一者可在形式及功能上類似於圖48中所展示之第一相位解調器4704a。如圖48中所展示,第一相位解調器4704a可包含如圖48中所展示而藉由一或多個匯流排或電路耦合在一起之放大器4800、第一交流(AC)耦合器4804a及第一比較器4808a。
放大器4800可經配置以接收第一預解調訊號4712a(呈電形式)且限制第一預解調訊號4712a之振幅以產生限幅訊號4812(呈電形式)。在一些實施方案中,放大器4800係限制放大器。
第一AC耦合器4804a可經配置以接收限幅訊號4812且阻斷直流(DC)訊號通過,同時允許AC訊號通過,從而自限幅訊號4812移除任何DC偏移以產生第一臨限值中心訊號4816a,其中第一臨限值中心訊號4816a以預定臨限電壓為中心。在一些實施方案中,預定臨限電壓係零。
第一比較器4808a可經配置以接收第一臨限值中心訊號4816a且判定第一臨限值中心訊號4816a之極性(亦即,正或負)以產生第一相位訊號4616a(呈電形式)。在一些實施方案中,第一比較器4808a係正負號核對比較器。
現參考圖49,其中展示了根據本揭示內容建構之第一振幅解調器4708a之例示性實施方案的圖解視圖。然而,應理解,本文中所描述之振幅解調器4708中的任一者可在形式及功能上類似於圖49中所展示之第一振幅解調器4708a。如圖49中所展示,第一振幅解調器4708a可包含如圖49中所展示而藉由一或多個匯流排或電路耦合在一起之量值提取電路4900、第二AC耦合器4804b及第二比較器4808b。
量值提取電路4900可經配置以接收第二預解調訊號4712b(呈電形式)且判定第二預解調訊號4712b之振幅以產生經整流訊號4904(呈電形式)。在一些實施方案中,量值提取電路4900係整流器。在其他實施方案中,舉例而言,量值提取電路4900可為矩形脈衝形成電路。
第二AC耦合器4804b可經配置以接收經整流訊號4904(呈電形式)且阻斷DC訊號通過,同時允許AC訊號通過,從而自經整流訊號4904移除任何DC偏移以產生第二臨限值中心訊號4816b(呈電形式),其中第二臨限值中心訊號4816b以預定臨限電壓為中心。在一些實施方案中,預定臨限電壓係零。
第二比較器4808b可經配置以接收第二臨限值中心訊號4816b且判定第二臨限值中心訊號4816b之極性(亦即,正或負)以產生第一振幅訊號4620a(呈電形式)。亦即,若第二臨限值中心訊號4816b之極性為正,則第一振幅訊號4620a可具有非零值(例如,1),並且若第二臨限值中心訊號4816b之極性為負,則第一振幅訊號4620a可具有零值(亦即,0)。在一些實施方案中,第二比較器4808b係正負號核對比較器。
現參考圖50A,其中展示了根據本揭示內容建構之調變器4608之例示性實施方案的圖解視圖。如圖50A中所展示,調變器4608可包含如圖50中所展示而藉由一或多個匯流排或電路耦合在一起之第三分離器4700c、第一相位調變器5000a、第二相位調變器5000b、第一振幅調變器5004a、第二振幅調變器5004b及組合器5008。
第三分離器4700c可經配置以接收由調變器4608外部之LO產生器(圖中未示)產生的LO訊號5012,且將LO訊號5012分離成一或多個未經調變載波訊號5016(呈電形式)(下文中,「未經調變載波訊號5016」)。亦即,第三分離器4700c可經配置以接收LO訊號5012且將LO訊號5012分離成圖50A中所展示之第一未經調變載波訊號5016a(呈電形式)及第二未經調變載波訊號5016b(呈電形式)。在一些實施方案中,第一未經調變載波訊號5016a可表示輸出訊號4624之I分量,並且第二未經調變載波訊號5016b可表示輸出訊號4624之Q分量。
第一相位調變器5000a可經配置以接收第一未經調變載波訊號5016a(亦即,輸出訊號4624之I分量)及第一相位訊號4616a且將第一相位訊號4616a調變至第一未經調變載波訊號5016a上以產生第一相位調變載波訊號5020a。第一振幅調變器5004a可經配置以接收第一相位調變載波訊號5020a及第一振幅訊號4620a且將第一振幅訊號4620a調變至第一相位調變載波訊號5020a上以產生第一相位振幅調變載波訊號5024a。
第二相位調變器5000b可經配置以接收第二未經調變載波訊號5016b(亦即,輸出訊號4624之Q分量)及第二相位訊號4616b且將第二相位訊號4616b調變至第二未經調變載波訊號5016b上以產生第二相位調變載波訊號5020b。第二振幅調變器5004b可經配置以接收第二相位調變載波訊號5020b及第二振幅訊號4620b且將第二振幅訊號4620b調變至第二相位調變載波訊號5020b上以產生第二相位振幅調變載波訊號5024b。
組合器5008可經配置以接收第一相位振幅調變載波訊號5024a及第二相位振幅調變載波訊號5024b,且組合第一相位振幅調變載波訊號5024a及第二相位振幅調變載波訊號5024b以產生輸出訊號4624,使得輸出訊號4624以第二調變格式進行編碼。
在一些實施方案中,LO訊號5012具有等於載波頻率之LO頻率(亦即,500 GHz與10 THz之間的範圍內之頻率)。然而,在其他實施方案中,LO訊號5012具有小於載波頻率之LO頻率。在此等實施方案中,組合器5008經配置以接收第一相位振幅調變載波訊號5024a及第二相位振幅調變載波訊號5024b,且組合第一相位振幅調變載波訊號5024a及第二相位振幅調變載波訊號5024b以產生具有LO頻率之中間訊號(圖中未示),並且網路元件4600進一步包含升頻轉換器(圖中未示),該升頻轉換器經配置以接收中間訊號且升頻轉換中間訊號以產生具有載波頻率之輸出訊號4624(呈電形式)。在另外其他實施方案中,LO訊號5012具有大於載波頻率之LO頻率。在此等實施方案中,組合器5008經配置以接收第一相位振幅調變載波訊號5024a及第二相位振幅調變載波訊號5024b,且組合第一相位振幅調變載波訊號5024a及第二相位振幅調變載波訊號5024b以產生具有LO頻率之中間訊號(圖中未示),並且網路元件4600進一步包含降頻轉換器(圖中未示),該降頻轉換器經配置以接收中間訊號且降頻轉換中間訊號以產生具有載波頻率之輸出訊號4624(呈電形式)。
現參考圖50B,其中展示了根據本揭示內容建構之調變器4608a之另一例示性實施方案的圖解視圖。如圖50B中所展示,在一些實施方案中,第三分離器4700c可電耦合至LO產生器5028且自調變器4608a內部之LO產生器5028接收LO訊號5012(呈電形式)。
在一些實施方案中,第一相位調變器5000a及第二相位調變器5000b中之一或多者包含經配置以選擇0°訊號及180°訊號中之一者的交叉開關5200(展示於圖52中)。在一些實施方案中,第一振幅調變器5004a及第二振幅調變器5004b中之一或多者包含切換式衰減器(例如,圖53A中所展示之PI型衰減器5300a、圖53B中所展示之T型衰減器5300b以及圖53C中所展示的橋式T型衰減器5300c),該切換式衰減器經配置以產生具有第一振幅位準及第二振幅位準中之一者的訊號。在其他實施方案中,第一振幅調變器5004a及第二振幅調變器5004b中之一或多者包含切換式放大器及可變增益放大器中之一者。
在一些實施方案中,第一振幅位準係1 V,並且第二振幅位準係3 V。然而,在其他實施方案中,第一振幅位準係大於或小於1之數目的伏特,並且第二振幅位準係大於或小於3之數目的伏特。在此等實施方案中,第一振幅位準可為第二振幅位準之分數(例如,1/4、1/3或1/2)。
現參考圖51,其中展示了用於在THz頻段104中執行自第一調變格式至第二調變格式之直接調變的方法5100之例示性實施方案的圖解視圖。如圖51中所展示,方法5100可包含以下步驟:藉由解調器4604接收第一輸入訊號4612a及第二輸入訊號4612b,第一輸入訊號4612a具有第一輸入資料,第二輸入訊號4612b具有第二輸入資料,第一輸入資料及第二輸入資料以第一調變格式進行編碼(步驟5104);藉由解調器4604自第一輸入訊號4612a提取第一相位訊號4616a及第一振幅訊號4620a以及自第二輸入訊號4612b提取第二相位訊號4616b及第二振幅訊號4620b(步驟5108);藉由調變器4608將第一相位訊號4616a、第一振幅訊號4620a、第二相位訊號4616b及第二振幅訊號4620b調變至輸出訊號4624上,使得輸出訊號4624係以第二調變格式進行編碼,輸出訊號4624具有在500 GHz與2 THz之間的範圍內之載波頻率(步驟5112);藉由天線4628將輸出訊號4624自電訊號轉換成電磁波(步驟5114);以及藉由天線4628將電磁波耦合至中空波導4632中(步驟5116)。
在一些實施方案中,接收第一輸入訊號4612a及第二輸入訊號4612b(步驟5104)進一步經界定為藉由解調器4604接收第一輸入訊號4612a及第二輸入訊號4612b,第一輸入訊號4612a具有第一輸入資料,第二輸入訊號4612b具有第二輸入資料,第一輸入資料及第二輸入資料以第一調變格式進行編碼,其中第一調變格式係PAMn(例如,PAM4)格式。
在一些實施方案中,自第一輸入訊號4612a提取第一相位訊號4616a及第一振幅訊號4620a以及自第二輸入訊號4612b提取第二相位訊號4616b及第二振幅訊號4620b(步驟5108)進一步經界定為藉由解調器4604自第一輸入訊號4612a提取第一相位訊號4616a及第一振幅訊號4620a以及自第二輸入訊號4612b提取第二相位訊號4616b及第二振幅訊號4620b,其中解調器4604包括CDR電路4716。
在一些實施方案中,自第一輸入訊號4612a提取第一相位訊號4616a及第一振幅訊號4620a以及自第二輸入訊號4612b提取第二相位訊號4616b及第二振幅訊號4620b(步驟5108)進一步包含:藉由第一分離器4700a將第一輸入訊號4612a分離成第一預解調訊號4712a及第二預解調訊號4712b;藉由第二分離器4700b將第二輸入訊號4612b分離成第三預解調訊號4712c及第四預解調訊號4712d;藉由第一相位解調器4704a自第一預解調訊號4712a提取第一相位訊號4616a;藉由第一振幅解調器4708a自第二預解調訊號4712b提取第一振幅訊號4620a;藉由第二相位解調器4704b自第三預解調訊號4712c提取第二相位訊號4616b;藉由第二振幅解調器4708b自第四預解調訊號4712d提取第二振幅訊號4620b。
在一些實施方案中,自第一輸入訊號4612a提取第一相位訊號4616a及第一振幅訊號4620a以及自第二輸入訊號4612b提取第二相位訊號4616b及第二振幅訊號4620b(步驟5108)進一步經界定為:藉由將第一預解調訊號4712a傳遞至具有連接至第一比較器4808a之輸入的輸出之放大器4800而藉由第一相位解調器4704a自第一預解調訊號4712a提取第一相位訊號4616a;藉由將第二預解調訊號4712b傳遞至具有連接至第二比較器4808b之輸入的輸出之量值提取電路4900而藉由第一振幅解調器4708a自第二預解調訊號4712b提取第一振幅訊號4620a;藉由將第三預解調訊號4712c傳遞至具有連接至第一比較器4808a之輸入的輸出之放大器4800而藉由第二相位解調器4704b自第三預解調訊號4712c提取第二相位訊號4616b;以及藉由將第四預解調訊號4712d傳遞至具有連接至第二比較器4808b之輸入的輸出之量值提取電路4900而藉由第二振幅解調器4708b自第四預解調訊號4712d提取第二振幅訊號4620b。
在一些實施方案中,將第一相位訊號4616a、第一振幅訊號4620a、第二相位訊號4616b及第二振幅訊號4620b調變至輸出訊號4624上(步驟5112)進一步經界定為藉由調變器4608將第一相位訊號4616a、第一振幅訊號4620a、第二相位訊號4616b及第二振幅訊號4620b調變至輸出訊號4624上,使得輸出訊號4624係以第二調變格式進行編碼,輸出訊號4624具有在500 GHz與2 THz之間的範圍內之載波頻率,其中第二調變格式係mQAM(例如,16QAM)格式。
在一些實施方案中,將第一相位訊號4616a、第一振幅訊號4620a、第二相位訊號4616b及第二振幅訊號4620b調變至輸出訊號4624上(步驟5112)進一步包含:藉由第三分離器4700c將LO訊號5012分離成第一未經調變載波訊號5016a及第二未經調變載波訊號5016b;藉由第一相位調變器5000a將第一相位訊號4616a調變至第一未經調變載波訊號5016a上;藉由第一振幅調變器5004a將第一振幅訊號4620a調變至第一未經調變載波訊號5016a(亦即,第一相位調變載波訊號5020a)上;藉由第二相位調變器5000b將第二相位訊號4616b調變至第二未經調變載波訊號5016b上;藉由第二振幅調變器5004b將第二振幅訊號4620b調變至第二未經調變載波訊號5016b(亦即,第二相位調變載波訊號5020b)上;以及藉由組合器5008將第一未經調變載波訊號5016a(亦即,第一相位振幅調變載波訊號5024a)及第二未經調變載波訊號5016b(亦即,第二相位振幅調變載波訊號5024b)組合成輸出訊號4624,使得輸出訊號4624係以第二調變格式進行編碼。
在一些實施方案中,將第一相位訊號4616a、第一振幅訊號4620a、第二相位訊號4616b及第二振幅訊號4620b調變至輸出訊號4624上(步驟5112)進一步包含:藉由第三分離器4700c將LO訊號5012分離成第一未經調變載波訊號5016a及第二未經調變載波訊號5016b;藉由第一振幅調變器5004a將第一振幅訊號4620a調變至第一未經調變載波訊號5016a上;藉由第一相位調變器5000a將第一相位訊號4616a調變至第一未經調變載波訊號5016a上;藉由第二振幅調變器5004b將第二振幅訊號4620b調變至第二未經調變載波訊號5016b上;藉由第二相位調變器5000b將第二相位訊號4616b調變至第二未經調變載波訊號5016b上;以及藉由組合器5008將第一未經調變載波訊號5016a及第二未經調變載波訊號5016b組合成輸出訊號4624,使得輸出訊號4624係以第二調變格式進行編碼。
在一些實施方案中,將第一相位訊號4616a、第一振幅訊號4620a、第二相位訊號4616b及第二振幅訊號4620b調變至輸出訊號4624上(步驟5112)進一步經界定為:藉由第一相位調變器5000a將第一相位訊號4616a調變至第一未經調變載波訊號5016a上,其中第一相位調變器5000a係第一交叉開關;藉由第一振幅調變器5004a將第一振幅訊號4620a調變至第一未經調變載波訊號5016a(亦即,第一相位調變載波訊號5020a)上,其中第一振幅調變器5004a係第一切換式衰減器;以及藉由第二相位調變器5000b將第二相位訊號4616b調變至第二未經調變載波訊號5016b上,其中第二相位調變器5000b係第二交叉開關;以及藉由第二振幅調變器5004b將第二振幅訊號4620b調變至第二未經調變載波訊號5016b(亦即,第二相位調變載波訊號5020b)上,其中第二振幅調變器5004b係第二切換式衰減器。
現參考圖54,其中展示了根據本揭示內容建構之收發器5400a之另一例示性實施方案。
現參考圖55,其中展示了根據本揭示內容建構之收發器5400b之另一例示性實施方案。
現參考圖56,其中展示了根據本揭示內容建構之收發器5400c之另一例示性實施方案。
現參考圖57,其中展示了根據本揭示內容建構之發射器5700a之另一例示性實施方案。
現參考圖58,其中展示了根據本揭示內容建構之接收器5800之另一例示性實施方案。
現參考圖59,其中展示了根據本揭示內容建構之發射器5700b之另一例示性實施方案。
現參考圖60,其中展示了根據本揭示內容建構之發射器5700c之另一例示性實施方案。
現參考圖61至圖63,其中展示了根據本揭示內容建構之差動電路之例示性實施方案,其包括第一差動電路6100a(展示於圖61中)、第二差動電路6100b(展示於圖62中)以及第三差動電路6100c(展示於圖63中)。
現參考圖64,其中展示了根據本揭示內容建構之天線陣列6400之例示性實施方案。
現參考圖65,其中展示了根據本揭示內容建構及使用之天線6500之例示性實施方案的透視圖。如圖65中所展示,天線6500包含安置於一或多個輻射器6504(例如,第一輻射器6504a、第二輻射器6504b、第三輻射器6504c及第四輻射器6504d)周圍之電磁吸收器6502。一或多個輻射器6504可根據輻射器908而建構,如上文所詳述。應理解,雖然在圖65中繪示四個輻射器6504,但天線6500可包括大於或小於四個輻射器6504,諸如一個輻射器6504或八個輻射器6504(舉例而言)。
在一個實施方案中,輻射器6504中之一或多者可安裝至各別接地平面904a-d。舉例而言,第一輻射器6504a可安裝至第一接地平面904a,第二輻射器6504b可安裝至第二接地平面904b,第三輻射器6504c可安裝至第三接地平面904c,並且第四輻射器6504d可安裝至第四接地平面904d(圖中未示)。
在一些實施方案中,輻射器6504中之一或多者可安置於中空波導208(圖65中未示出)內。在其他實施方案中,輻射器6504中之一或多者可安置成與中空波導208隔開且同軸。在一些實施方案中,輻射器6504中之一或多者可耦合至纖維耦合RF發射器(諸如第一發射器212a),而輻射器6504中之其他者可耦合至纖維耦合RF接收器(諸如第一接收器216a)。
在一個實施方案中,電磁吸收器6502不安置於輻射器6504(例如,第一輻射器6504a、第二輻射器6504b、第三輻射器6504c、第四輻射器6504d)與中空波導208之間。在一些實施方案中,電磁吸收器6502可包括遠側表面6508、相對近側表面6509以及形成於遠側表面6508中且朝向相對近側表面6509延伸之一或多個開口6510。在圖11中所展示之實施方案中,展示四個開口6510作為實例,其中輻射器6504中的一者定位於四個開口6510中之各者內。
在一些非限制性實施方案中,輻射器6504中之僅一者定位於開口6510中之特定一者內。電磁吸收器6502具有界定開口6510之複數個內部表面6511。內部表面6511中之各者包圍定位於各別開口6510內的輻射器6504中之一者。在所展示之實例中,電磁吸收器6502不含覆蓋開口6510中之任一者的蓋板,使得由輻射器6504a-d產生之電磁波直接傳遞至中空波導208中。在將蓋板併入開口6510中之一或多者上方的實施方案中,蓋板可選自對電磁波透明(或大部分透明)之材料。舉例而言,蓋板可包含塑膠材料。蓋板可引起小於10%電磁波反射功率。相對近側表面6509可定位成鄰近於接地平面90a-d。在一些實施方案中,相對近側表面6509接觸接地平面90a-d。
在一個實施方案中,開口6510中之各者可具有在形狀上類似於輻射器6504之橫截面形狀。在一些實施方案中,開口6510之橫截面形狀可安置成與輻射器6504隔開了基於電磁波之波長及/或輻射器6504或天線900之式樣的開口距離。舉例而言,開口距離(例如,輻射器6504與內部表面6511之間的距離)可為電磁波之波長的至少¼。
在一個實施方案中,電磁吸收器6502可安置成鄰近於中空波導208。舉例而言,電磁吸收器6502之遠側表面6508可具有界定橫截面尺寸之直徑
a。遠側表面6508可與中空波導208接觸。在其他實施方案中,電磁吸收器6502可安置成抵靠(例如,觸碰或接觸)中空波導208。在又其他實施方案中,電磁吸收器6502可具有安置於中空波導208內且鄰近於或接觸中空波導208之內表面312的周邊表面6512。界定橫截面尺寸之直徑
a可在電磁波之至少4個波長至50個波長的範圍內,該電磁波具有在300 GHz至10 THz之範圍內之載波頻率內編碼的資料,該電磁波具有波長。在一些實施方案中,周邊表面6512具有圓柱形形狀。然而,應理解,周邊表面6512可具備另一形狀,諸如一系列平面及鄰近地安置之區段,以便提供例如矩形、六邊形或八邊形形狀之橫截面。在一些實施方案中,周邊表面6512可具有非均一形狀或奇形怪狀。
在一個實施方案中,電磁吸收器6502可由經選擇以吸收、減緩(dampen)及/或以其他方式限制電磁波(例如,具有傳輸訊號之電磁波)之反射的EM吸收材料構成。在一個實施方案中,EM吸收材料可由多孔及/或有損材料構成。在一些實施方案中,EM吸收材料由具有複數個隨機定位及定尺寸之開口的半多孔材料構成,這些開口具有大約電磁波之波長的大小,亦即在電磁波波長之1/100與電磁波波長之約2倍之間,且較佳地電磁波波長之約1/4。在一些實施方案中,EM吸收材料具有類似於鋼絲絨之紋理的紋理。在一些實施方案中,例如圖67中所展示且在下文詳細論述,EM吸收材料可經建構為接地平面904之部分。在一個實施方案中,EM吸收材料可例如包括導電性差之材料(亦即,具有低電導率之材料),諸如碳材料或含有碳之化合物。在其他實施方案中,除碳以外,可選擇不同導電性差之材料。
在一個實施方案中,EM吸收材料可由發泡體(例如,固態連續相材料)構成。發泡體可為例如開孔型發泡體、閉孔型發泡體或其組合。發泡體可經碳摻雜或碳裝載,亦即,發泡體可使碳經吸收/吸附至發泡體中且安置於發泡體內。在一些實施方案中,發泡體係聚氨酯發泡體。在一個實施方案中,EM吸收材料係具有懸浮於連續相材料中之碳粒子的膠體懸浮物。
現參考圖66,其中展示了根據本揭示內容建構之電磁吸收器6600之另一例示性實施方案的橫截面視圖。如所展示,電磁吸收器6600可安置於一或多個輻射器6504(諸如第一輻射器6504a及第二輻射器6504b)周圍,且安置於中空波導208(展示為第六中空波導208f)內。如上文所詳述,在一些實施方案中,第一輻射器6504a及第二輻射器6504b可附接至一或多個接地平面904,如圖65中所展示。在一個實施方案中,電磁吸收器6600可根據上文所詳述之例如EM吸收材料之電磁吸收器6502而建構。
在一個實施方案中,第六中空波導208f可具有內表面312,該內表面界定空腔6604且具有界定橫截面尺寸之直徑
d。第六中空波導208f可根據上文更詳細地描述之中空波導208a-n中的任一者而建構;然而,圖66中所展示之第六中空波導208f經繪示為具有包圍介電層308之導電層316的空芯光纖電纜。在其他實施方案中,第六中空波導208f可為金屬非光波導。
電磁吸收器6600可具有與第六中空波導208f(亦即,空芯光纖電纜)之內表面312之至少一部分接觸的周邊表面6608。在一些實施方案中,電磁吸收器6600具有界定小於或等於第六中空波導208f之直徑
d之橫截面尺寸的直徑
a,使得電磁吸收器6600可延伸或適配至第六中空波導208f之空腔6604中,以免干擾接收來自電磁波之能量的輻射器6504。
在一個實施方案中,第六中空波導208f進一步包括具有第一端6614及第二端6616之楔形區段6612。第一端6614可具有內部直徑
t,並且第二端6616可具有直徑
d,使得在楔形區段6612內,第六中空波導208f之直徑自直徑
d改變為內部直徑
t。如所展示,內部直徑
t可小於直徑
d。
在一個實施方案中,電磁吸收器6600可在第六中空波導208f內延伸。在一些實施方案中,電磁吸收器6600延伸超出第六中空波導208f之楔形區段6612。在其他實施方案中,電磁吸收器6600僅在第六中空波導208f之楔形區段6612內延伸。在一個實施方案中,如圖66中所展示,電磁吸收器6600可在第六中空波導208f之楔形區段6612之第一部分6620內延伸。
在一些實施方案中,第六中空波導208f內之電磁吸收器6600可具備厚度6622。厚度6622可在楔形區段6612內(諸如在楔形區段6612之第一部分6620內)係均一的。在其他實施方案中,第六中空波導208f內之電磁吸收器6600可具備變化的厚度6622,使得自電磁吸收器6600之遠側表面6624至電磁吸收器6600之內部端6626,厚度6622例如逐漸變窄至薄邊,如藉由楔形吸收器表面6628(其以虛線展示)所繪示。楔形吸收器表面6628可自電磁吸收器6600之遠側表面6624至內部端6626以不同速率逐漸變窄。
現參考圖67,其中展示了根據本揭示內容建構之電磁吸收器6700之例示性實施方案的橫截面圖。如所展示,電磁吸收器6700可整合至第五接地平面904e中。在此實施方案中,電磁吸收器6700可包含具有通孔直徑6704及深度6708之複數個通孔6712。複數個通孔6712可自第五接地平面904e之第一表面6714a朝向第二表面6714b延伸至深度6708。在一些實施方案中,深度6708可延伸通過第五接地平面904e之至少一個層6716,諸如第一層6716a。雖然通孔6712經描述為具有通孔直徑6704,但通孔6712可具有任何合適形狀之橫截面,諸如卵形、正方形、圓形及其類似者,或任何奇形怪狀。在此等實施方案中,通孔直徑6704可為例如橫截面尺寸。
在一些實施方案中,電磁吸收器6700之複數個通孔6712中的一或多個通孔6712可延伸通過第一層6716a,而複數個通孔6712中之其他者可延伸通過第一層6716a及第二層6716b。如所屬技術領域中具有通常知識者應理解,通孔6712中之一些的特徵可為:盲通孔,其意謂通孔6712穿過第一層6716a而非第二層6716b;或穿孔,其意謂通孔6712穿過第一層6716a及第二層6716b兩者。
在一些實施方案中,複數個通孔6712之深度6708可基於電磁波之波長而經選擇。舉例而言,深度6708可為約一個波長。在其他實施方案中,深度6708可在一波長之1/10與10個波長之間。在一些實施方案中,複數個通孔6712可延伸通過多個層6716以達到深度6708,且在一些實施方案中並不延伸通過所有層6716。在一些實施方案中,第一組複數個通孔6712可經建構使得深度6708係第一深度並且第二組複數個通孔6712可經建構使得深度6708係不同於第一深度之第二深度,由此形成具有在半多孔接地平面中之一或多者之間延伸的通孔6712之陣列的多個半多孔接地平面。在一個實施方案中,第一組及第二組之通孔6712可隨機安置於第五接地平面904e之第一表面6714a內。在其他實施方案中,第一組及第二組可安置於經選擇以將電磁波之反射最小化的第五接地平面904e上之圖案中。在一些實施方案中,複數個通孔6712中之一或多個通孔的深度6708可經隨機選擇以具有在波長之約10%與波長之約1000%之間的值。
在一些實施方案中,複數個通孔6712彼此分離開距離6720。距離6720可基於電磁波之波長而經選擇。舉例而言,距離6720可為約一個波長。在其他實施方案中,距離6720可在一波長之約1/10與一個波長之間。
在一個實施方案中,複數個通孔6712中之各通孔6712可由自第一表面6714a延伸至第二表面6714b之通孔表面6724界定,亦即穿孔。在一個實施方案中,通孔6712之表面6724可由例如包含銅、金及/或碳之材料構成。在一些實施方案中,一或多個通孔6712可延伸通過第一表面6714a及第二表面6714b。在一些實施方案中,通孔6712之表面6724可由塗佈有諸如碳等電有損材料以輔助吸收電磁波之導電材料(諸如銅或金)構成。在一些實施方案中,通孔表面6724可經紋理化以便輔助吸收電磁波。在一些實施方案中,材料可為EM吸收材料(如上文所論述)。
在一些實施方案中,複數個通孔6712可藉由自第五接地平面904e移除材料來建構。舉例而言,在製造期間,可自第一表面6714a移除材料達到深度6708且具有通孔直徑6704。在其他實施方案中,藉由自第二表面6714b延伸突出部6726,使得突出部6726具有表面6724、等於深度6708之高度且彼此間隔開等於通孔直徑6704之距離,可建構複數個通孔6712。
在一些實施方案中,複數個通孔6712中之各通孔6712可具有通孔直徑6704及開口寬度6730。在一些實施方案中,通孔直徑6704可為最接近第二表面6714b之通孔之寬度。通孔直徑6704可與開口寬度6730相同或不同。在一些實施方案中,第一組複數個通孔6712可經建構使得通孔直徑6704及開口寬度6730相同,第二組複數個通孔6712可經建構使得通孔直徑6704小於開口寬度6730,並且第三組複數個通孔6712可經建構使得通孔直徑6704大於開口寬度6730。第一組、第二組及第三組之通孔6712可隨機安置於第五接地平面904e之第一表面6714a內。在一些實施方案中,複數個通孔6712中之一或多個通孔的通孔直徑6704及開口寬度6730可經隨機選擇以具有在波長之約10%與波長之約110%之間的值。
現參考圖68,其中展示了根據本揭示內容建構之電磁吸收器6800之例示性實施方案的橫截面圖。如所展示,電磁吸收器6800係經建構為低THz電磁吸收器之噴塗塗層。在一個實施方案中,電磁吸收器6800可由根據上文所詳述之例如EM吸收材料之電磁吸收器6502的材料構成。
在一個實施方案中,噴塗塗層可為裝載有碳之聚氨酯發泡體,其在噴塗於諸如接地平面904等基板上時黏附至接地平面904且形成諸如碳之不均勻或非均一塗層。不均勻塗層可包含具有變化之大小的碳粒子6804,從而產生具有空隙或凹坑6808之非均一塗層,這些空隙或凹坑具有大致經設定尺寸為電磁波之波長的橫截面尺寸(例如,約300 µm)。不均勻塗層可具有一波長之至少¼的厚度6812。在一些實施方案中,不均勻塗層可具有在電磁波之約一個波長與電磁波之約10個波長之間的厚度6812。
現參考圖69,其中展示了根據本揭示內容建構之電磁吸收器6900之例示性實施方案的圖式。如所展示,電磁吸收器6900可為塗佈有諸如碳等EM吸收材料之織物6904。織物6904可例如藉由使用具有黏合劑之噴塗碳塗層以使碳黏附於織物6904來塗佈。在一些實施方案中,織物6904可包括摻雜有碳之織物。
在一個實施方案中,織物6904可由塗佈(或摻雜)有碳粒子或另一導電性差之EM吸收材料的複數個股線6908(例如,緯線6908a及經線6908b)形成。在一些實施方案中,織物6904之股線6908可在形成織物6904之前經碳摻雜,而在其他實施方案中,可在織物6904已經建構之後摻雜股線6908。
在一些實施方案中,織物6904可由固態連續相材料形成,該固態連續相材料摻雜有碳且具有通過其安置且由剩餘織物6904界定之一或多個空隙6920。在一些實施方案中,碳粒子可通過連續相材料之空隙6920噴塗。
現參考圖70,其中展示了根據本揭示內容建構之程序7000之例示性實施方案的流程圖。程序7000通常包含以下步驟:將電磁吸收器安置在天線之輻射器周圍(步驟7004);以及將中空波導耦合至天線(步驟7008)。
在一個實施方案中,將電磁吸收器安置在天線之輻射器周圍(步驟7004)包括將電磁吸收器(例如,電磁吸收器6502、電磁吸收器6600、電磁吸收器6700、電磁吸收器6800及電磁吸收器6900中之任一者)安置在輻射器周圍。在一個實施方案中,電磁吸收器不觸碰輻射器。
在一個實施方案中,將電磁吸收器安置在天線之輻射器周圍(步驟7004)可包括將多於一個電磁吸收器安置在天線之輻射器周圍。
在一個實施方案中,將電磁吸收器安置在天線之輻射器周圍(步驟7004)包括將電磁吸收器定位在中空波導208之空腔6604內。在一些實施方案中,將電磁吸收器定位在空腔6604內包括定位電磁吸收器以免干擾接收電磁波之能量的輻射器6504。
在一個實施方案中,將中空波導耦合至天線(步驟7008)包括將輻射器6504定位在中空波導208(或第六中空波導208f)之空腔6604內。在一些實施方案中,將輻射器6504定位在中空波導208之空腔6604內進一步包括將周邊表面6512定位在中空波導208內且鄰近於或接觸中空波導208之內表面312。在一個實施方案中,將中空波導耦合至天線(步驟7008)包括將輻射器6504至少部分地定位在中空波導208(或第六中空波導208f)之空腔6604內。
在一個實施方案中,將中空波導耦合至天線(步驟7008)包括將輻射器6504定位在第六中空波導208f之楔形區段6612內。在一些實施方案中,將輻射器6504定位在楔形區段6612內包括將電磁吸收器6600之周邊表面6608安置成抵靠第六中空波導208f之楔形區段6612的至少第一部分6620。
在一個實施方案中,將中空波導耦合至天線(步驟7008)包括將中空波導208定位成接觸電磁吸收器,例如抵靠電磁吸收器6502(或電磁吸收器中之其他者)之遠側表面6508。
現參考圖71,其中展示了根據本揭示內容建構之方法7100之例示性實施方案的程序流程圖。方法7100通常包含以下步驟:經由中空波導耦合天線及電磁波(步驟7104);以及將電磁吸收器定位在天線周圍(步驟7108)。在一個實施方案中,經由中空波導耦合天線及電磁波(步驟7104)包括耦合第一天線及第二天線與電磁波。
在一個實施方案中,經由中空波導耦合天線及電磁波(步驟7104)包括經由作為以下中之至少一者的中空波導耦合天線及電磁波:實芯光纖、空芯纖維及金屬非光波導。耦合天線及實芯波導可包括將電磁吸收器安置在天線之輻射器周圍抵靠著實芯纖維。耦合天線及空芯纖維可包括將天線之輻射器定位在空芯纖維(例如,第六中空波導208f)之空腔6604內。
在一個實施方案中,將電磁吸收器定位在天線周圍(步驟7108)包括將電磁吸收器安置在天線之輻射器周圍。在一些實施方案中,將電磁吸收器安置在天線之輻射器周圍進一步包括將電磁吸收器安置成抵靠或接觸界定第六中空波導208f之空腔6604的內表面312。
在一些實施方案中,將電磁吸收器安置在天線之輻射器周圍進一步包括將電磁吸收器安置成抵靠或接觸第六中空波導208f之楔形區段6612的內表面312(之至少第一部分6620)。
在一個實施方案中,將電磁吸收器定位在天線周圍(步驟7108)包括將電磁吸收器(由EM吸收材料構成)定位成鄰近於接地平面904。電磁吸收器可為例如噴塗於接地平面904上以形成安置於接地平面上之非均一碳層的吸收碳材料(如上文參考圖68所描述)。
在一個實施方案中,將電磁吸收器定位在天線周圍(步驟7108)包括在接地平面904內提供複數個通孔6712。複數個通孔6712可安置成彼此相距電磁波之載波頻率之至少一個波長的距離6720。在一些實施方案中,複數個通孔6712具有載波頻率之至少一個波長的通孔直徑6704。通孔6712可具備任何合適之橫截面幾何形狀,諸如圓形、正方形、卵形及其類似者,或具備任何奇形怪狀。在一些實施方案中,複數個通孔6712中之一或多者可經建構為接地平面內之穿孔,例如自第一表面6714a延伸通過第二表面6714b之通孔6712。當接地平面904包含多於一個層6716時,複數個通孔6712中之一或多個通孔6712可延伸通過接地平面904之一或多個層6716。
現參考圖72,其中展示了根據本揭示內容建構之建構程序7200之例示性實施方案的程序流程圖。建構程序7200通常包含以下步驟:選擇吸收器基板(步驟7204);在吸收器基板內提供導電材料以產生吸收器前驅物(步驟7208);使吸收器前驅物固化成EM吸收材料(步驟7212);以及將EM吸收材料貼附至天線(步驟7216)。
在一個實施方案中,選擇吸收器基板(步驟7204)包括選擇以下中之一或多者:發泡體(例如,固態連續相材料)、織物(例如,編織物或非編織物)及噴塗塗層。在一些實施方案中,可選擇所選吸收器基板作為組分部分。舉例而言,發泡體之選擇可包括發泡體之至少兩個組分部分(例如,異氰酸酯及多元醇)的選擇,該至少兩個組分部分在組合時使得形成發泡體。類似地,織物之選擇可包括織物之組分部分(諸如用於編織物之緯線及經線或用於非編織物之化合物前驅物)的選擇,並且噴塗塗層之選擇可包括促進劑、黏合劑及溶劑之選擇。
在一個實施方案中,在吸收器基板內提供導電材料以產生吸收器前驅物(步驟7208)可包括在吸收器基板內吸收、吸附、混合、溶解、懸浮、塗佈、附接、合併、摻雜及/或以其他方式包括導電材料以產生吸收器前驅物。舉例而言,在吸收器基板內提供導電材料可包括用導電材料噴塗或塗佈發泡體,用導電材料噴塗或塗佈織物,使得導電材料安置於用於編織物之緯線與經線之間的空隙內或安置於形成於非編織物中之一或多個空隙內,以及將導電材料併入噴塗塗層內。
在一個實施方案中,在吸收器基板內提供導電材料以產生吸收器前驅物(步驟7208)可包括吸收、吸附、混合、溶解、懸浮、塗佈、附接、合併及/或以其他方式包括導電材料,該導電材料係以下中之一或多者:碳、富勒烯、碳奈米粒子、碳化合物、半金屬、類金屬及/或其類似者,或其組合。在一個實施方案中,在吸收器基板內提供導電材料以產生吸收器前驅物(步驟7208)可包括將在吸收器基板內之此等導電材料安置在隨機位置及/或定向上。
在一個實施方案中,在吸收器基板內提供導電材料以產生吸收器前驅物(步驟7208)可包括在吸收器基板之一或多個組分部分內吸收、吸附、混合、溶解、懸浮、塗佈、附接、合併及/或以其他方式包括導電材料。舉例而言,導電材料可併入至發泡體之組分部分、噴塗塗層之組分部分及/或織物之組分部分中的一或多者中以形成吸收器前驅物。以此方式,當吸收器前驅物(例如,具有導電材料之吸收器基板之組分部分)經組合或組裝以形成吸收器基板時,導電材料經整合/併入至吸收器基板中。
在一個實施方案中,使吸收器前驅物固化成EM吸收材料(步驟7212)可包括允許吸收器前驅物固化或凝固,因為吸收器基板之組分部分結合以形成EM吸收材料。在一些實施方案中,固化吸收器前驅物可為視需要選用的。在其他實施方案中,使吸收器前驅物固化成EM吸收材料(步驟7212)可在將EM吸收材料貼附至鄰近於且較佳地包圍天線之諸如第五接地平面904e等基板(步驟7216)之後執行。舉例而言,當提供導電材料作為噴塗塗層之部分時,直至噴塗塗層已貼附或以其他方式塗佈至例如鄰近於天線之第五接地平面904e(例如,在步驟7216中)之後才可允許噴塗塗層固化。另外,在一些實施方案中,使吸收器前驅物固化成EM吸收材料(步驟7212)可在將EM吸收材料貼附至例如鄰近於天線之第五接地平面904e(步驟7216)之後執行,以便在天線與EM吸收材料之間進一步形成結合部。
在一個實施方案中,將EM吸收材料貼附至天線(步驟7216)可包括將EM吸收材料安置在天線(例如,天線6500)之一或多個輻射器6504周圍。在一些實施方案中,在將EM吸收材料貼附至天線(步驟7216)之前,天線之一或多個輻射器可(至少暫時)經屏蔽以限制將EM吸收材料非預期地直接應用於輻射器。
在一個實施方案中,將EM吸收材料貼附至天線(步驟7216)可包括將吸收器前驅物應用於天線。舉例而言,當吸收器前驅物係摻雜有導電材料之噴塗塗層時,吸收器前驅物可藉由將吸收器前驅物噴塗至接地平面904上而安置於輻射器與接地平面之間。
在一個實施方案中,將EM吸收材料貼附至天線(步驟7216)可包括將作為織物之吸收器前驅物應用在天線附近。在一些實施方案中,將EM吸收材料貼附在天線附近(步驟7216)可包括在一或多個輻射器6504周圍編織織物。在其他實施方案中,將EM吸收材料貼附在天線附近(步驟7216)可包括在織物中提供隙縫,使得一或多個輻射器6504可通過隙縫而定位。在又其他實施方案中,將EM吸收材料貼附在天線附近(步驟7216)可包括在天線之輻射器6504的第一側上提供第一織物以及在天線之輻射器6504的第二側上提供第二織物。第一織物及第二織物可在其間形成之接縫處彼此重疊。第一織物及第二織物可形成以包括相同導電材料或不同導電材料。在一些實施方案中,第一織物可為編織物,而第二織物可為非編織物。在一些實施方案中,將EM吸收材料貼附在天線附近(步驟7216)可包括在固化吸收器前驅物之前將織物安置成鄰近於天線,使得吸收器前驅物在接觸鄰近於天線之基板時固化以將EM吸收材料結合至基板(諸如結合至第五接地平面904e)。
在一個實施方案中,將EM吸收材料貼附在天線附近(步驟7216)可包括將作為發泡體之吸收器前驅物應用於鄰近於天線之基板,諸如第五接地平面904e。在一些實施方案中,發泡體可在將發泡體貼附至第五接地平面904e之前固化。舉例而言,發泡體可固化且一或多個開口6510形成於發泡體中,隨後將發泡體安置在天線之輻射器6504周圍(例如,如參考圖65所展示及描述)。在其他實施方案中,將EM吸收材料貼附在天線附近(步驟7216)可包括將發泡體組分部分之混合物噴塗至第五接地平面904e上且允許發泡體組分部分聚合以形成在第五接地平面904e上之適當位置中形成的發泡體。在一些實施方案中,可移除在第五接地平面904e上之適當位置中形成的過量發泡體,諸如藉由切割發泡體。
在一些實施方案中,將EM吸收材料貼附在天線附近(步驟7216)可包括將第五接地平面904e及中空波導208中之一或多者浸漬至吸收器前驅物中,使得吸收器前驅物塗佈第五接地平面904e及中空波導之特定區域(例如,如參考圖66所展示及描述)。在一些實施方案中,將EM吸收材料貼附在第五接地平面904e附近(步驟7216)可包括將第五接地平面904e及中空波導中之一或多者浸漬至吸收器前驅物中超過一次,直至安置於第五接地平面904e及/或中空波導上之EM吸收材料達到所要厚度為止。在一些實施方案中,允許吸收器前驅物在各次浸漬反覆之間固化。
在一個實施方案中,將電磁吸收器定位在天線周圍(步驟7108)不包括將電磁吸收器定位在天線之輻射器6504與中空波導208之間。
用於實行本發明之模式
以下為展現本揭示內容之非限制性實施方案的例示性條項:
例示性條項1. 一種發射器,其包含:一用戶端側輸入,其經配置以接收其中編碼有用戶端資料之一或多個基頻訊號;發射器電路系統,其經配置以自該用戶端側輸入接收該一或多個基頻訊號且基於該一或多個基頻訊號而產生一或多個天線饋電訊號;以及一或多個天線,其經配置以自該發射器電路系統接收該一或多個天線饋電訊號,基於該一或多個天線饋電訊號而產生一或多個輻射訊號,且將該一或多個輻射訊號耦合至一中空波導中,該一或多個輻射訊號中之各者係經配置以用於同調偵測之輻射電磁波且具有在300吉赫(GHz)與10兆赫(THz)之間的一範圍內之一頻率。
例示性條項2. 如例示性條項1之發射器,其中該中空波導具有一中空波導芯,該中空波導芯具有在1.0與1.4之間的一範圍內之一折射率。
例示性條項3. 如例示性條項1之發射器,其中該中空波導具有一中空波導芯以及包圍該中空波導芯之一管狀側壁,該中空波導芯填充有一氣體、一真空及一多孔材料中的一者,該多孔材料具有在25%與99%之間的一範圍內之一孔隙度。
例示性條項4. 如例示性條項3之發射器,其中該管狀側壁包含一導電層。
例示性條項5. 如例示性條項4之發射器,其中該管狀側壁進一步包含包圍該導電層之一支撐層。
例示性條項6. 如例示性條項4之發射器,其中該管狀側壁進一步包含在該中空波導芯與該導電層之間的一介電層。
例示性條項7. 如例示性條項3之發射器,其中該管狀側壁具有一或多個導電層及一或多個介電層,該一或多個導電層與該一或多個介電層交錯。
例示性條項8. 如例示性條項1之發射器,其中該一或多個輻射訊號中的各特定輻射訊號具有在該一或多個輻射訊號中之該特定輻射訊號的該頻率之10%與40%之間的一範圍內之一頻寬。
例示性條項9. 如例示性條項1之發射器,其中該中空波導經配置以支援該一或多個輻射訊號之一單一模式的傳播。
例示性條項10. 如例示性條項1之發射器,其中該中空波導經配置以支援該一或多個輻射訊號之複數個模式的傳播。
例示性條項11. 如例示性條項1之發射器,該一或多個天線饋電訊號經提供至一或多個傳輸線上之該一或多個天線,該一或多個傳輸線中之各者具有兩個或更多個導體。
例示性條項12. 如例示性條項11之發射器,其中該一或多個傳輸線中之各者具有一第一傳輸損失且該中空波導具有小於該第一傳輸損失的一第二傳輸損失,該第二傳輸損失係在每公尺(m)每兆位元(Tb)每秒(s)0.001與20.00分貝(dB)之間的一範圍內。
例示性條項13. 如例示性條項1之發射器,其中該用戶端側輸入、該發射器電路系統及一或多個天線中之兩者或更多者安置於一單一基板上。
例示性條項14. 如例示性條項13之發射器,其中該用戶端側輸入、該發射器電路系統及該一或多個天線中之至少兩者安置於具有複數個層的一多層基板上,該用戶端側輸入、該發射器電路系統及該一或多個天線中之至少一者安置於該複數個層中的一第一層上,該用戶端側輸入、該發射器電路系統及該一或多個天線中之至少一者安置於該複數個層中的一第二層上。
例示性條項15. 如例示性條項13之發射器,其中該用戶端側輸入、該發射器電路系統及該一或多個天線中之至少兩者經整合至一單一單石半導體晶粒中。
例示性條項16. 如例示性條項1之發射器,其中該用戶端側輸入、該發射器電路系統及該一或多個天線中之至少兩者安置於複數個基板上,該用戶端側輸入、該發射器電路系統及該一或多個天線中的至少一者安置於該複數個基板中之一第一基板上,該用戶端側輸入、該發射器電路系統及該一或多個天線中的至少一者安置於該複數個基板中之一第二基板上。
例示性條項17. 如例示性條項16之發射器,其中該複數個基板中之至少兩者呈一堆疊式配置。
例示性條項18. 如例示性條項13之發射器,其中該用戶端側輸入、該發射器電路系統及該一或多個天線中之至少一者不安置於該單一基板上。
例示性條項19. 如例示性條項1之發射器,其中該用戶端側輸入、該發射器電路系統及該一或多個天線中之各者係使用互補金屬氧化物半導體(CMOS)技術、矽-鍺(SiGe)半導體技術以及III-V化合物半導體技術中的一或多者來實施。
例示性條項20. 如例示性條項1之發射器,其中該用戶端資料係使用符合歸零(RZ)程式碼、不歸零(NRZ)程式碼、脈衝振幅調變(PAM)以及正交振幅調變(QAM)中的一或多者之要求的一編碼協定而編碼於該一或多個基頻訊號中。
例示性條項21. 如例示性條項1之發射器,其中該用戶端資料係使用符合歸零(RZ)程式碼、不歸零(NRZ)程式碼、正交相移鍵控(QPSK)、正交振幅調變(QAM)、交織碼調變(TCM)以及Bose-Chaudhuri-Hocquenghem(BCH)程式碼中的一或多者之要求的一編碼協定而編碼於該一或多個輻射訊號中。
例示性條項22. 如例示性條項1之發射器,其中該一或多個輻射訊號係包括具有一第一極化之一第一互補輻射訊號以及具有不同於該第一極化的一第二極化之一第二互補輻射訊號的複數個輻射訊號,該一或多個天線進一步經配置以基於該一或多個天線饋電訊號而產生該第一互補輻射訊號及該第二互補輻射訊號。
例示性條項23. 如例示性條項22之發射器,其中該第一極化正交於該第二極化。
例示性條項24. 如例示性條項23之發射器,其中該第一極化及該第二極化中之各者係一線性極化。
例示性條項25. 如例示性條項24之發射器,其中該一或多個天線中之各者係一差動波導探針天線、一差動楔形天線以及一差動貼片天線中的一者。
例示性條項26. 如例示性條項23之發射器,其中該第一極化及該第二極化中之各者係一圓極化。
例示性條項27. 如例示性條項26之發射器,其中該一或多個天線中之各者係一螺旋天線及一螺線天線中的一者。
例示性條項28. 如例示性條項1之發射器,其中該一或多個輻射訊號係包括具有一第一極化之一第一互補輻射訊號、具有不同於該第一極化的一第二極化之一第二互補輻射訊號以及一組合輻射訊號的複數個輻射訊號,該一或多個天線進一步經配置以在該中空波導中耦合具有該第一極化之該第一互補輻射訊號與具有該第二極化之該第二互補輻射訊號,使得該第一互補輻射訊號及該第二互補輻射訊號在該中空波導中相互作用以形成具有不同於該第一極化及該第二極化的一第三極化之該組合輻射訊號。
例示性條項29. 如例示性條項28之發射器,其中該一或多個天線係包含複數個天線之一天線陣列。
例示性條項30. 如例示性條項1之發射器,其中該一或多個基頻訊號包括複數個並行基頻訊號及一序列基頻訊號,該發射器進一步包含一序列器,該序列器經配置以接收該複數個並行基頻訊號且將該複數個並行基頻訊號組合成該序列基頻訊號,該用戶端側輸入經配置以接收該序列基頻訊號,該發射器電路系統經配置以自該用戶端側輸入接收該序列基頻訊號且基於該序列基頻訊號而產生該一或多個天線饋電訊號。
例示性條項31. 如例示性條項30之發射器,其中將該複數個並行基頻訊號組合成該序列基頻訊號利用極化分割多工(PDM)、分時多工(TDM)及分波多工(WDM)中之至少一者。
例示性條項32. 如例示性條項1之發射器,其中該一或多個基頻訊號包括複數個並行基頻訊號及一序列基頻訊號,該發射器進一步包含一解序列器,該解序列器經配置以接收該序列基頻訊號且將該序列基頻訊號分離成該複數個並行基頻訊號,該用戶端側輸入經配置以接收該複數個並行基頻訊號,該發射器電路系統經配置以自該用戶端側輸入接收該複數個並行基頻訊號且基於該複數個並行基頻訊號而產生該一或多個天線饋電訊號。
例示性條項33. 如例示性條項32之發射器,其中將該序列基頻訊號分離成該複數個並行基頻訊號利用極化分割多工(PDM)、分時多工(TDM)及分波多工(WDM)中之至少一者。
例示性條項34. 如例示性條項1之發射器,其中該中空波導芯具有經配置以支援複數個極化之傳播的一橫截面。
例示性條項35. 如例示性條項34之發射器,其中該中空波導芯之該橫截面具有一橢圓形或圓形形狀。
例示性條項36. 如例示性條項34之發射器,其中該中空波導芯之該橫截面具有一矩形或正方形形狀。
例示性條項37. 如例示性條項34之發射器,其中該中空波導芯之該橫截面具有一十字形狀。
例示性條項38. 如例示性條項1之發射器,其中該一或多個輻射訊號之該頻率係一傳輸頻率,該發射器電路系統包含:一或多個本地振盪器,其經配置以產生一或多個載波訊號,該一或多個載波訊號中之各者具有小於該傳輸頻率的一基頻頻率;一或多個調變電路,其經配置以自該用戶端側輸入接收該一或多個基頻訊號以及自該一或多個本地振盪器接收該一或多個載波訊號且將該一或多個基頻訊號調變至該一或多個載波訊號上以產生一或多個經調變訊號;以及一或多個升頻轉換電路,其經配置以自該一或多個調變電路接收該一或多個經調變訊號且升頻轉換該一或多個經調變訊號以產生該一或多個天線饋電訊號,該一或多個天線饋電訊號中之各者具有該傳輸頻率。
例示性條項39. 如例示性條項1之發射器,其中該一或多個基頻訊號係複數個基頻訊號,該一或多個天線饋電訊號係包括一組合天線饋電訊號的複數個天線饋電訊號,該一或多個輻射訊號包括一組合輻射訊號,該一或多個輻射訊號之該頻率係一傳輸頻率,該發射器電路系統包含:複數個本地振盪器,其經配置以產生複數個載波訊號,該複數個載波訊號中之各者具有小於該傳輸頻率的一基頻頻率;複數個調變電路,其經配置以自該用戶端側輸入接收該複數個基頻訊號以及自該複數個本地振盪器接收該複數個載波訊號且將該複數個基頻訊號調變至該複數個載波訊號上以產生複數個經調變訊號;複數個升頻轉換電路,其經配置以自該複數個調變電路接收該複數個經調變訊號且升頻轉換該複數個經調變訊號以產生複數個經升頻轉換訊號;以及一組合器,其經配置以自該複數個升頻轉換電路接收該複數個經升頻轉換訊號且將該複數個經升頻轉換訊號組合成該組合天線饋電訊號;其中該一或多個天線經配置以自該組合器接收該組合天線饋電訊號,基於該組合天線饋電訊號而產生該組合輻射訊號,且將該組合輻射訊號耦合至該中空波導中。
例示性條項40. 如例示性條項39之發射器,其中將該複數個經升頻轉換訊號組合成該組合天線饋電訊號利用分時多工(TDM)及分波多工(WDM)中之至少一者。
例示性條項41. 如例示性條項1之發射器,其中該一或多個基頻訊號係複數個基頻訊號,該一或多個天線饋電訊號係複數個天線饋電訊號,該一或多個輻射訊號係包括一組合輻射訊號的複數個輻射訊號,該一或多個輻射訊號之該頻率係一傳輸頻率,該一或多個天線係包含複數個天線的一天線陣列,該發射器電路系統包含:複數個本地振盪器,其經配置以產生複數個載波訊號,該複數個載波訊號中之各者具有小於該傳輸頻率的一基頻頻率;複數個調變電路,其經配置以自該用戶端側輸入接收該複數個基頻訊號以及自該複數個本地振盪器接收該複數個載波訊號且將該複數個基頻訊號調變至該複數個載波訊號上以產生複數個經調變訊號;以及複數個升頻轉換電路,其經配置以自該複數個調變電路接收該複數個經調變訊號且升頻轉換該複數個經調變訊號以產生該複數個天線饋電訊號;其中該複數個天線經配置以自該複數個升頻轉換電路接收該複數個天線饋電訊號,基於該複數個天線饋電訊號而產生該複數個輻射訊號,且將該複數個輻射訊號耦合至該中空波導中以使得該複數個輻射訊號在該中空波導中相互作用以形成該組合輻射訊號。
例示性條項42. 如例示性條項41之發射器,其中將該複數個輻射訊號耦合至該中空波導中以使得該複數個輻射訊號在該中空波導中相互作用以形成該組合輻射訊號會利用極化分割多工(PDM)、分時多工(TDM)及分波多工(WDM)中之至少一者。
例示性條項43. 一種接收器,其包含:一或多個天線,其經配置以偵測自一中空波導接收之一或多個輻射訊號且基於該一或多個輻射訊號而產生一或多個天線輸出訊號,該一或多個輻射訊號中之各者係經配置以用於同調偵測之輻射電磁波,具有在300吉赫(GHz)與10兆赫(THz)之間的一範圍內之一頻率,且具有編碼於其中的用戶端資料;接收器電路系統,其經配置以自該一或多個天線接收該一或多個天線輸出訊號且基於該一或多個天線輸出訊號而產生一或多個基頻訊號;以及一用戶端側輸出,其經配置以自該接收器電路系統接收該一或多個基頻訊號且傳輸該一或多個基頻訊號。
例示性條項44. 如例示性條項43之接收器,其中該中空波導具有一中空波導芯,該中空波導芯具有在1.0與1.4之間的一範圍內之一折射率。
例示性條項45. 如例示性條項43之接收器,其中該中空波導具有一中空波導芯以及包圍該中空波導芯之一管狀側壁,該中空波導芯填充有一氣體、一真空及一多孔材料中的一者,該多孔材料具有在25%與99%之間的一範圍內之一孔隙度。
例示性條項46. 如例示性條項45之接收器,其中該管狀側壁包含一導電層。
例示性條項47. 如例示性條項46之接收器,其中該管狀側壁進一步包含包圍該導電層之一支撐層。
例示性條項48. 如例示性條項46之接收器,其中該管狀側壁進一步包含在該中空波導芯與該導電層之間的一介電層。
例示性條項49. 如例示性條項45之接收器,其中該管狀側壁具有一或多個導電層及一或多個介電層,該一或多個導電層與該一或多個介電層交錯。
例示性條項50. 如例示性條項43之接收器,其中該一或多個輻射訊號中的各特定輻射訊號具有在該一或多個輻射訊號中之該特定輻射訊號的該頻率之10%與40%之間的一範圍內之一頻寬。
例示性條項51. 如例示性條項43之接收器,其中該中空波導經配置以支援該一或多個輻射訊號之一單一模式的傳播。
例示性條項52. 如例示性條項43之接收器,其中該中空波導經配置以支援該一或多個輻射訊號之複數個模式的傳播。
例示性條項53. 如例示性條項43之接收器,該一或多個天線輸出訊號係自一或多個傳輸線上之該一或多個天線接收,該一或多個傳輸線中之各者具有兩個或更多個導體。
例示性條項54. 如例示性條項53之接收器,其中該一或多個傳輸線中之各者具有一第一傳輸損失且該中空波導具有小於該第一傳輸損失的一第二傳輸損失,該第二傳輸損失係在每公尺(m)每兆位元(Tb)每秒(s)0.001與20.00分貝(dB)之間的一範圍內。
例示性條項55. 如例示性條項43之接收器,其中該用戶端側輸出、該接收器電路系統及該一或多個天線中之兩者或更多者安置於一單一基板上。
例示性條項56. 如例示性條項55之接收器,其中該用戶端側輸出、該接收器電路系統及該一或多個天線中之至少兩者安置於具有複數個層的一多層基板上,該用戶端側輸出、該接收器電路系統及該一或多個天線中之至少一者安置於該複數個層中的一第一層上,該用戶端側輸出、該接收器電路系統及該一或多個天線中之至少一者安置於該複數個層中的一第二層上。
例示性條項57. 如例示性條項55之接收器,其中該用戶端側輸出、該接收器電路系統及該一或多個天線中之至少兩者經整合至一單一單石半導體晶粒中。
例示性條項58. 如例示性條項43之接收器,其中該用戶端側輸出、該接收器電路系統及該一或多個天線中之至少兩者安置於複數個基板上,該用戶端側輸出、該接收器電路系統及該一或多個天線中的至少一者安置於該複數個基板中之一第一基板上,該用戶端側輸出、該接收器電路系統及該一或多個天線中的至少一者安置於該複數個基板中之一第二基板上。
例示性條項59. 如例示性條項58之接收器,其中該複數個基板中之至少兩者呈一堆疊式配置。
例示性條項60. 如例示性條項55之接收器,其中該用戶端側輸出、該接收器電路系統及該一或多個天線中之至少一者不安置於該單一基板上。
例示性條項61. 如例示性條項43之接收器,其中該用戶端側輸出、該接收器電路系統及該一或多個天線中之各者係使用互補金屬氧化物半導體(CMOS)技術、矽-鍺(SiGe)半導體技術以及III-V化合物半導體技術中的一或多者來實施。
例示性條項62. 如例示性條項43之接收器,其中該用戶端資料係使用符合歸零(RZ)程式碼、不歸零(NRZ)程式碼、脈衝振幅調變(PAM)以及正交振幅調變(QAM)中的一或多者之一編碼而編碼於該一或多個基頻訊號中。
例示性條項63. 如例示性條項43之接收器,其中該用戶端資料係使用符合歸零(RZ)程式碼、不歸零(NRZ)程式碼、正交相移鍵控(QPSK)、正交振幅調變(QAM)、交織碼調變(TCM)以及Bose-Chaudhuri-Hocquenghem(BCH)程式碼中的一或多者之一編碼而編碼於該一或多個輻射訊號中。
例示性條項64. 如例示性條項43之接收器,其中該一或多個輻射訊號係包括具有一第一極化之一第一互補輻射訊號以及具有不同於該第一極化的一第二極化之一第二互補輻射訊號的複數個輻射訊號,該一或多個天線進一步經配置以基於該第一互補輻射訊號及該第二互補輻射訊號而產生該一或多個天線輸出訊號。
例示性條項65. 如例示性條項64之接收器,其中該第一極化正交於該第二極化。
例示性條項66. 如例示性條項65之接收器,其中該第一極化及該第二極化中之各者係一線性極化。
例示性條項67. 如例示性條項66之接收器,其中該一或多個天線中之各者係一差動波導探針天線、一差動楔形天線以及一差動貼片天線中的一者。
例示性條項68. 如例示性條項65之接收器,其中該第一極化及該第二極化中之各者係一圓極化。
例示性條項69. 如例示性條項68之接收器,其中該一或多個天線中之各者係一螺旋天線及一螺線天線中的一者。
例示性條項70. 如例示性條項43之接收器,其中該一或多個輻射訊號包括具有一第一極化之一第一互補輻射訊號、具有不同於該第一極化的一第二極化之一第二互補輻射訊號以及具有不同於該第一極化及該第二極化的一第三極化之一組合輻射訊號,該組合輻射訊號係藉由在該中空波導中相互作用之該第一互補輻射訊號及該第二互補輻射訊號形成,該一或多個天線進一步經配置以偵測自該中空波導接收之該組合輻射訊號且基於該組合輻射訊號而產生該一或多個天線輸出訊號。
例示性條項71. 如例示性條項70之接收器,其中該一或多個天線係包含複數個天線之一天線陣列。
例示性條項72. 如例示性條項43之接收器,其中該一或多個基頻訊號包括複數個並行基頻訊號及一序列基頻訊號,該接收器電路系統經配置以基於該一或多個天線輸出訊號而產生該序列基頻訊號,該用戶端側輸出經配置以自該接收器電路系統接收該序列基頻訊號且傳輸該序列基頻訊號,該接收器進一步包含一解序列器,該解序列器經配置以自該用戶端側輸出接收該序列基頻訊號且將該序列基頻訊號分離成該複數個並行基頻訊號。
例示性條項73. 如例示性條項72之接收器,其中將該序列基頻訊號分離成該複數個並行基頻訊號利用極化分割多工(PDM)、分時多工(TDM)及分波多工(WDM)中之至少一者。
例示性條項74. 如例示性條項43之接收器,其中該一或多個基頻訊號包括複數個並行基頻訊號及一序列基頻訊號,該接收器電路系統經配置以基於該一或多個天線輸出訊號而產生該複數個並行基頻訊號,該用戶端側輸出經配置以自該接收器電路系統接收該複數個並行基頻訊號且傳輸該複數個並行基頻訊號,該接收器進一步包含一序列器,該序列器經配置以接收該複數個並行基頻訊號且將該複數個並行基頻訊號組合成該序列基頻訊號。
例示性條項75. 如例示性條項74之接收器,其中將該複數個並行基頻訊號組合成該序列基頻訊號利用極化分割多工(PDM)、分時多工(TDM)及分波多工(WDM)中之至少一者。
例示性條項76. 如例示性條項43之接收器,其中該中空波導芯具有經配置以支援複數個極化之傳播的一橫截面。
例示性條項77. 如例示性條項76之接收器,其中該中空波導芯之該橫截面具有一橢圓形或圓形形狀。
例示性條項78. 如例示性條項76之接收器,其中該中空波導芯之該橫截面具有一矩形或正方形形狀。
例示性條項79. 如例示性條項76之接收器,其中該中空波導芯之該橫截面具有一十字形狀。
例示性條項80. 如例示性條項43之接收器,其中該一或多個輻射訊號之該頻率係一傳輸頻率,該接收器電路系統包含:一或多個本地振盪器,其經配置以產生一或多個參考訊號,該一或多個參考訊號中之各者具有小於該傳輸頻率的一基頻頻率;一或多個降頻轉換電路,其經配置以自該一或多個天線接收該一或多個天線輸出訊號以及自該一或多個本地振盪器接收該一或多個參考訊號且使用該一或多個參考訊號來降頻轉換該一或多個天線輸出訊號以產生一或多個經調變訊號,該一或多個經調變訊號中之各者具有該基頻頻率;以及一或多個解調電路,其經配置以自該一或多個降頻轉換電路接收該一或多個經調變訊號且解調該一或多個經調變訊號以產生該一或多個基頻訊號。
例示性條項81. 如例示性條項43之接收器,其中該一或多個基頻訊號係複數個基頻訊號,該一或多個天線輸出訊號係包括一組合天線輸出訊號的複數個天線輸出訊號,該一或多個輻射訊號包括一組合輻射訊號,該一或多個輻射訊號之該頻率係一傳輸頻率,該一或多個天線經配置以偵測自該中空波導接收之該組合輻射訊號且基於該組合輻射訊號而產生該組合天線輸出訊號,該接收器電路系統包含:一分離器,其經配置以自該一或多個天線接收該組合天線輸出訊號且將該組合天線輸出訊號分離成該複數個天線輸出訊號;複數個本地振盪器,其經配置以產生複數個參考訊號,該複數個參考訊號中之各者具有小於該傳輸頻率的一基頻頻率;複數個降頻轉換電路,其經配置以自該分離器接收該複數個天線輸出訊號以及自該複數個本地振盪器接收該複數個參考訊號且使用該複數個參考訊號來降頻轉換該複數個天線輸出訊號以產生複數個經調變訊號,該複數個經調變訊號中之各者具有該基頻頻率;以及複數個解調電路,其經配置以自該複數個降頻轉換電路接收該複數個經調變訊號且解調該複數個經調變訊號以產生該複數個基頻訊號。
例示性條項82. 如例示性條項81之接收器,其中將該組合天線輸出訊號分離成該複數個天線輸出訊號利用分時多工(TDM)及分波多工(WDM)中之至少一者。
例示性條項83. 如例示性條項43之接收器,其中該一或多個基頻訊號係複數個基頻訊號,該一或多個天線輸出訊號係複數個天線輸出訊號,該一或多個輻射訊號係包括具有一第一極化之一第一互補輻射訊號、具有不同於該第一極化的一第二極化之一第二互補輻射訊號以及具有不同於該第一極化及該第二極化的一第三極化之一組合輻射訊號的複數個輻射訊號,該組合輻射訊號係藉由在該中空波導中相互作用之該第一互補輻射訊號及該第二互補輻射訊號形成,該一或多個輻射訊號之該頻率係一傳輸頻率,該一或多個天線係包含複數個天線之一天線陣列,該複數個天線經配置以基於自該中空波導接收之該組合輻射訊號而偵測該第一互補輻射訊號及該第二互補輻射訊號且基於該第一互補輻射訊號及該第二互補輻射訊號而產生該複數個天線輸出訊號,該接收器電路系統包含:複數個本地振盪器,其經配置以產生複數個參考訊號,該複數個參考訊號中之各者具有小於該傳輸頻率的一基頻頻率;複數個降頻轉換電路,其經配置以自該複數個天線接收該複數個天線輸出訊號以及自該複數個本地振盪器接收該複數個參考訊號且使用該複數個參考訊號來降頻轉換該複數個天線輸出訊號以產生複數個經調變訊號,該複數個經調變訊號中之各者具有該基頻頻率;以及複數個解調電路,其經配置以自該複數個降頻轉換電路接收該複數個經調變訊號且解調該複數個經調變訊號以產生該複數個基頻訊號。
例示性條項84. 如例示性條項83之接收器,其中基於自該中空波導接收之該組合輻射訊號而偵測該第一互補輻射訊號及該第二互補輻射訊號利用極化分割多工(PDM)、分時多工(TDM)及分波多工(WDM)中的至少一者。
例示性條項85. 一種輸送網路,其包含:一或多個中空波導;一發射器,其包含:一用戶端側輸入,其經配置以接收其中編碼有用戶端資料之一或多個第一基頻訊號;發射器電路系統,其經配置以自該用戶端側輸入接收該一或多個第一基頻訊號且基於該一或多個第一基頻訊號而產生一或多個天線饋電訊號;以及一或多個第一天線,其經配置以自該發射器電路系統接收該一或多個天線饋電訊號,基於該一或多個天線饋電訊號而產生一或多個輻射訊號,且將該一或多個輻射訊號耦合至該一或多個中空波導中的至少一者中,該一或多個輻射訊號中之各者係經配置以用於同調偵測之輻射電磁波且具有在300吉赫(GHz)與10兆赫(THz)之間的一範圍內之一頻率;以及一接收器,其包含:一或多個第二天線,其經配置以偵測自該一或多個中空波導中的該至少一者接收之該一或多個輻射訊號且基於該一或多個輻射訊號而產生一或多個天線輸出訊號;接收器電路系統,其經配置以自該一或多個第二天線接收該一或多個天線輸出訊號且基於該一或多個天線輸出訊號而產生一或多個第二基頻訊號,該一或多個第二基頻訊號具有該用戶端資料;以及一用戶端側輸出,其經配置以自該接收器電路系統接收該一或多個第二基頻訊號且傳輸該一或多個第二基頻訊號。
例示性條項86. 如例示性條項85之輸送網路,其中該一或多個中空波導中之該至少一者具有一中空波導芯,該中空波導芯具有在1.0與1.4之間的一範圍內之一折射率。
例示性條項87. 如例示性條項85之輸送網路,其中該一或多個中空波導中的該至少一者具有一中空波導芯以及包圍該中空波導芯之一管狀側壁,該中空波導芯填充有一氣體、一真空及一多孔材料中的一者,該多孔材料具有在25%與99%之間的一範圍內之一孔隙度。
例示性條項88. 如例示性條項87之輸送網路,其中該一或多個中空波導中之該至少一者的該管狀側壁包含一導電層。
例示性條項89. 如例示性條項88之輸送網路,其中該一或多個中空波導中之該至少一者的該管狀側壁進一步包含包圍該導電層之一支撐層。
例示性條項90. 如例示性條項88之輸送網路,其中該一或多個中空波導中之該至少一者的該管狀側壁進一步包含在該中空波導芯與該導電層之間的一介電層。
例示性條項91. 如例示性條項87之輸送網路,其中該一或多個中空波導中之該至少一者的該管狀側壁具有一或多個導電層及一或多個介電層,該一或多個導電層與該一或多個介電層交錯。
例示性條項92. 如例示性條項85之輸送網路,其中該一或多個輻射訊號中的各特定輻射訊號具有在該一或多個輻射訊號中之該特定輻射訊號的該頻率之10%與40%之間的一範圍內之一頻寬。
例示性條項93. 如例示性條項85之輸送網路,其中該一或多個中空波導中的該至少一者經配置以支援該一或多個輻射訊號之一單一模式的傳播。
例示性條項94. 如例示性條項85之輸送網路,其中該一或多個中空波導中的該至少一者經配置以支援該一或多個輻射訊號之複數個模式的傳播。
例示性條項95. 如例示性條項85之輸送網路,該一或多個天線饋電訊號經提供至一或多個第一傳輸線上之該一或多個第一天線,該一或多個第一傳輸線中之各者具有兩個或更多個導體。
例示性條項96. 如例示性條項95之輸送網路,其中該一或多個第一傳輸線中之各者具有一第一傳輸損失且該一或多個中空波導中的該至少一者具有小於該第一傳輸損失之一第二傳輸損失,該第二傳輸損失係在每公尺(m)每兆位元(Tb)每秒(s)0.001與20.00分貝(dB)之間的一範圍內。
例示性條項97. 如例示性條項85之輸送網路,該一或多個天線輸出訊號係自一或多個第二傳輸線上之該一或多個第二天線接收,該一或多個第二傳輸線中之各者具有兩個或更多個導體。
例示性條項98. 如例示性條項97之輸送網路,其中該一或多個第二傳輸線中之各者具有一第一傳輸損失且該一或多個中空波導中的該至少一者具有小於該第一傳輸損失之一第二傳輸損失,該第二傳輸損失係在每公尺(m)每兆位元(Tb)每秒(s)0.001與20.00分貝(dB)之間的一範圍內。
例示性條項99. 如例示性條項85之輸送網路,其中該用戶端側輸入、該發射器電路系統、該一或多個第一天線、該用戶端側輸出、該接收器電路系統及該一或多個第二天線中之兩者或更多者安置於一單一基板上。
例示性條項100. 如例示性條項99之輸送網路,其中該用戶端側輸入、該發射器電路系統、該一或多個第一天線、該用戶端側輸出、該接收器電路系統及該一或多個第二天線中之至少兩者安置於具有複數個層的一多層基板上,該用戶端側輸入、該發射器電路系統、該一或多個第一天線、該用戶端側輸出、該接收器電路系統及該一或多個第二天線中之至少一者安置於該複數個層中的一第一層上,該用戶端側輸入、該發射器電路系統、該一或多個第一天線、該用戶端側輸出、該接收器電路系統及該一或多個第二天線中之至少一者安置於該複數個層中的一第二層上。
例示性條項101. 如例示性條項99之輸送網路,其中該用戶端側輸入、該發射器電路系統、該一或多個第一天線、該用戶端側輸出、該接收器電路系統及該一或多個第二天線中之至少兩者經整合至一單一單石半導體晶粒中。
例示性條項102. 如例示性條項85之輸送網路,其中該用戶端側輸入、該發射器電路系統、該一或多個第一天線、該用戶端側輸出、該接收器電路系統及該一或多個第二天線中之至少兩者安置於複數個基板上,該用戶端側輸入、該發射器電路系統、該一或多個第一天線、該用戶端側輸出、該接收器電路系統及該一或多個第二天線中的至少一者安置於該複數個基板中之一第一基板上,該用戶端側輸入、該發射器電路系統、該一或多個第一天線、該用戶端側輸出、該接收器電路系統及該一或多個第二天線中的至少一者安置於該複數個基板中之一第二基板上。
例示性條項103. 如例示性條項102之輸送網路,其中該複數個基板中之至少兩者呈一堆疊式配置。
例示性條項104. 如例示性條項99之輸送網路,其中該用戶端側輸入、該發射器電路系統、該一或多個第一天線、該用戶端側輸出、該接收器電路系統及該一或多個第二天線中之至少一者不安置於該單一基板上。
例示性條項105. 如例示性條項85之輸送網路,其中該用戶端側輸入、該發射器電路系統、該一或多個第一天線、該用戶端側輸出、該接收器電路系統及該一或多個第二天線中之各者係使用互補金屬氧化物半導體(CMOS)技術、矽-鍺(SiGe)半導體技術以及III-V化合物半導體技術中的一或多者來實施。
例示性條項106. 如例示性條項85之輸送網路,其中該用戶端資料係使用符合歸零(RZ)程式碼、不歸零(NRZ)程式碼、脈衝振幅調變(PAM)以及正交振幅調變(QAM)中的一或多者之要求的一編碼協定而編碼於該一或多個第一基頻訊號及該一或多個第二基頻訊號中。
例示性條項107. 如例示性條項85之輸送網路,其中該用戶端資料係使用符合歸零(RZ)程式碼、不歸零(NRZ)程式碼、正交相移鍵控(QPSK)、正交振幅調變(QAM)、交織碼調變(TCM)以及Bose-Chaudhuri-Hocquenghem(BCH)程式碼中的一或多者之要求的一編碼協定而編碼於該一或多個輻射訊號中。
例示性條項108. 如例示性條項85之輸送網路,其中該一或多個輻射訊號係包括具有一第一極化之一第一互補輻射訊號以及具有不同於該第一極化的一第二極化之一第二互補輻射訊號的複數個輻射訊號,該一或多個第一天線進一步經配置以基於該一或多個天線饋電訊號而產生該第一互補輻射訊號及該第二互補輻射訊號,該一或多個第二天線進一步經配置以基於該第一互補輻射訊號及該第二互補輻射訊號而產生該一或多個天線輸出訊號。
例示性條項109. 如例示性條項108之輸送網路,其中該第一極化正交於該第二極化。
例示性條項110. 如例示性條項109之輸送網路,其中該第一極化及該第二極化中之各者係一線性極化。
例示性條項111. 如例示性條項110之輸送網路,其中該一或多個第一天線及該一或多個第二天線中之各者係一差動波導探針天線、一差動楔形天線以及一差動貼片天線中的一者。
例示性條項112. 如例示性條項109之輸送網路,其中該第一極化及該第二極化中之各者係一圓極化。
例示性條項113. 如例示性條項112之輸送網路,其中該一或多個第一天線及該一或多個第二天線中之各者係一螺旋天線及一螺線天線中的一者。
例示性條項114. 如例示性條項85之輸送網路,其中該一或多個輻射訊號係包括具有一第一極化之一第一互補輻射訊號、具有不同於該第一極化的一第二極化之一第二互補輻射訊號以及一組合輻射訊號的複數個輻射訊號,該一或多個第一天線進一步經配置以在該一或多個中空波導中之該至少一者中耦合具有該第一極化之該第一互補輻射訊號與具有該第二極化之該第二互補輻射訊號,使得該第一互補輻射訊號及該第二互補輻射訊號在該一或多個中空波導中之該至少一者中相互作用以形成具有不同於該第一極化及該第二極化的一第三極化之該組合輻射訊號,該一或多個第二天線進一步經配置以偵測自該一或多個中空波導中的該至少一者接收之該組合輻射訊號且基於該組合輻射訊號而產生該一或多個天線輸出訊號。
例示性條項115. 如例示性條項114之輸送網路,其中該一或多個第一天線係包含第一複數個天線之一第一天線陣列,並且該一或多個第二天線係包含第二複數個天線之一第二天線陣列。
例示性條項116. 如例示性條項85之輸送網路,其中該一或多個第一基頻訊號包括複數個第一並行基頻訊號及一第一序列基頻訊號,並且該一或多個第二基頻訊號包括複數個第二並行基頻訊號及一第二序列基頻訊號,該發射器進一步包含一序列器,該序列器經配置以接收該複數個第一並行基頻訊號且將該複數個第一並行基頻訊號組合成該第一序列基頻訊號,該用戶端側輸入經配置以接收該第一序列基頻訊號,該發射器電路系統經配置以自該用戶端側輸入接收該第一序列基頻訊號且基於該第一序列基頻訊號而產生該一或多個天線饋電訊號,該接收器電路系統經配置以基於該一或多個天線輸出訊號而產生該第二序列基頻訊號,該用戶端側輸出經配置以自該接收器電路系統接收該第二序列基頻訊號且傳輸該第二序列基頻訊號,該接收器進一步包含一解序列器,該解序列器經配置以自該用戶端側輸出接收該第二序列基頻訊號且將該第二序列基頻訊號分離成該複數個第二並行基頻訊號。
例示性條項117. 如例示性條項116之輸送網路,其中將該複數個第一並行基頻訊號組合成該第一序列基頻訊號以及將該第二序列基頻訊號分離成該複數個第二並行基頻訊號利用極化分割多工(PDM)、分時多工(TDM)及分波多工(WDM)中之至少一者。
例示性條項118. 如例示性條項85之輸送網路,其中該一或多個第一基頻訊號包括複數個第一並行基頻訊號及一第一序列基頻訊號,並且該一或多個第二基頻訊號包括複數個第二並行基頻訊號及一第二序列基頻訊號,該發射器進一步包含一解序列器,該解序列器經配置以接收該第一序列基頻訊號且將該第一序列基頻訊號分離成該複數個第一並行基頻訊號,該用戶端側輸入經配置以接收該複數個第一並行基頻訊號,該發射器電路系統經配置以自該用戶端側輸入接收該複數個第一並行基頻訊號且基於該複數個第一並行基頻訊號而產生該一或多個天線饋電訊號,該接收器電路系統經配置以基於該一或多個天線輸出訊號而產生該複數個第二並行基頻訊號,該用戶端側輸出經配置以自該接收器電路系統接收該複數個第二並行基頻訊號且傳輸該複數個第二並行基頻訊號,該接收器進一步包含一序列器,該序列器經配置以接收該複數個第二並行基頻訊號且將該複數個第二並行基頻訊號組合成該第二序列基頻訊號。
例示性條項119. 如例示性條項118之輸送網路,其中將該第一序列基頻訊號分離成該複數個第一並行基頻訊號以及將該複數個第二並行基頻訊號組合成該第二序列基頻訊號利用極化分割多工(PDM)、分時多工(TDM)及分波多工(WDM)中之至少一者。
例示性條項120. 如例示性條項85之輸送網路,其中該一或多個中空波導中之該至少一者的該中空波導芯具有經配置以支援複數個極化之傳播的一橫截面。
例示性條項121. 如例示性條項120之輸送網路,其中該一或多個中空波導中之該至少一者的該中空波導芯之該橫截面具有一橢圓形或圓形形狀。
例示性條項122. 如例示性條項120之輸送網路,其中該一或多個中空波導中之該至少一者的該中空波導芯之該橫截面具有一矩形或正方形形狀。
例示性條項123. 如例示性條項120之輸送網路,其中該一或多個中空波導中之該至少一者的該中空波導芯之該橫截面具有一十字形狀。
例示性條項124. 如例示性條項85之輸送網路,其中該一或多個輻射訊號之該頻率係一傳輸頻率,該發射器電路系統包含:一或多個本地振盪器,其經配置以產生一或多個載波訊號,該一或多個載波訊號中之各者具有小於該傳輸頻率的一第一基頻頻率;一或多個調變電路,其經配置以自該用戶端側輸入接收該一或多個第一基頻訊號以及自該一或多個本地振盪器接收該一或多個載波訊號且將該一或多個第一基頻訊號調變至該一或多個載波訊號上以產生一或多個經調變訊號;以及一或多個升頻轉換電路,其經配置以自該一或多個調變電路接收該一或多個經調變訊號且升頻轉換該一或多個經調變訊號以產生該一或多個天線饋電訊號,該一或多個天線饋電訊號中之各者具有該傳輸頻率。
例示性條項125. 如例示性條項85之輸送網路,其中該一或多個輻射訊號之該頻率係一傳輸頻率,該接收器電路系統包含:一或多個本地振盪器,其經配置以產生一或多個參考訊號,該一或多個參考訊號中之各者具有小於該傳輸頻率的一基頻頻率;一或多個降頻轉換電路,其經配置以自該一或多個第二天線接收該一或多個天線輸出訊號以及自該一或多個本地振盪器接收該一或多個參考訊號且使用該一或多個參考訊號來降頻轉換該一或多個天線輸出訊號以產生一或多個經調變訊號,該一或多個經調變訊號中之各者具有該基頻頻率;以及一或多個解調電路,其經配置以自該一或多個降頻轉換電路接收該一或多個經調變訊號且解調該一或多個經調變訊號以產生該一或多個第二基頻訊號。
例示性條項126. 如例示性條項85之輸送網路,其中該一或多個第一基頻訊號係複數個第一基頻訊號,該一或多個天線饋電訊號係包括一組合天線饋電訊號的複數個天線饋電訊號,該一或多個輻射訊號包括一組合輻射訊號,該一或多個輻射訊號之該頻率係一傳輸頻率,該發射器電路系統包含:複數個本地振盪器,其經配置以產生複數個載波訊號,該複數個載波訊號中之各者具有小於該傳輸頻率的一基頻頻率;複數個調變電路,其經配置以自該用戶端側輸入接收該複數個第一基頻訊號以及自該複數個本地振盪器接收該複數個載波訊號且將該複數個第一基頻訊號調變至該複數個載波訊號上以產生複數個經調變訊號;複數個升頻轉換電路,其經配置以自該複數個調變電路接收該複數個經調變訊號且升頻轉換該複數個經調變訊號以產生複數個經升頻轉換訊號;以及一組合器,其經配置以自該複數個升頻轉換電路接收該複數個經升頻轉換訊號且將該複數個經升頻轉換訊號組合成該組合天線饋電訊號;其中該一或多個第一天線經配置以自該組合器接收該組合天線饋電訊號,基於該組合天線饋電訊號而產生該組合輻射訊號,且將該組合輻射訊號耦合至該一或多個中空波導中之該至少一者中。
例示性條項127. 如例示性條項126之輸送網路,其中將該複數個經升頻轉換訊號組合成該組合天線饋電訊號利用分時多工(TDM)及分波多工(WDM)中之至少一者。
例示性條項128. 如例示性條項85之輸送網路,其中該一或多個第二基頻訊號係複數個第二基頻訊號,該一或多個天線輸出訊號係包括一組合天線輸出訊號的複數個天線輸出訊號,該一或多個輻射訊號包括一組合輻射訊號,該一或多個輻射訊號之該頻率係一傳輸頻率,該一或多個第二天線經配置以偵測自該一或多個中空波導接收之該組合輻射訊號且基於該組合輻射訊號而產生該組合天線輸出訊號,該接收器電路系統包含:一分離器,其經配置以自該一或多個第二天線接收該組合天線輸出訊號且將該組合天線輸出訊號分離成該複數個天線輸出訊號;複數個本地振盪器,其經配置以產生複數個參考訊號,該複數個參考訊號中之各者具有小於該傳輸頻率的一基頻頻率;複數個降頻轉換電路,其經配置以自該分離器接收該複數個天線輸出訊號以及自該複數個本地振盪器接收該複數個參考訊號且使用該複數個參考訊號來降頻轉換該複數個天線輸出訊號以產生複數個經調變訊號,該複數個經調變訊號中之各者具有該基頻頻率;以及複數個解調電路,其經配置以自該複數個降頻轉換電路接收該複數個經調變訊號且解調該複數個經調變訊號以產生該複數個第二基頻訊號。
例示性條項129. 如例示性條項128之輸送網路,其中將該組合天線輸出訊號分離成該複數個天線輸出訊號利用分時多工(TDM)及分波多工(WDM)中之至少一者。
例示性條項130. 如例示性條項85之輸送網路,其中該一或多個第一基頻訊號係複數個第一基頻訊號,該一或多個天線饋電訊號係複數個天線饋電訊號,該一或多個輻射訊號係包括一組合輻射訊號的複數個輻射訊號,該一或多個輻射訊號之該頻率係一傳輸頻率,該一或多個第一天線係包含複數個第一天線之一第一天線陣列,該發射器電路系統包含:複數個本地振盪器,其經配置以產生複數個載波訊號,該複數個載波訊號中之各者具有小於該傳輸頻率的一基頻頻率;複數個調變電路,其經配置以自該用戶端側輸入接收該複數個第一基頻訊號以及自該複數個本地振盪器接收該複數個載波訊號且將該複數個第一基頻訊號調變至該複數個載波訊號上以產生複數個經調變訊號;以及複數個升頻轉換電路,其經配置以自該複數個調變電路接收該複數個經調變訊號且升頻轉換該複數個經調變訊號以產生該複數個天線饋電訊號;其中該複數個第一天線經配置以自該複數個升頻轉換電路接收該複數個天線饋電訊號,基於該複數個天線饋電訊號而產生該複數個輻射訊號,且將該複數個輻射訊號耦合至該一或多個中空波導中之該至少一者中以使得該複數個輻射訊號在該一或多個中空波導中的該至少一者中相互作用以形成該組合輻射訊號。
例示性條項131. 如例示性條項130之輸送網路,其中將該複數個輻射訊號耦合至該一或多個中空波導中之該至少一者中以使得該複數個輻射訊號在該一或多個中空波導中的該至少一者中相互作用以形成該組合輻射訊號會利用極化分割多工(PDM)、分時多工(TDM)及分波多工(WDM)中之至少一者。
例示性條項132. 如例示性條項85之輸送網路,其中該一或多個第二基頻訊號係複數個第二基頻訊號,該一或多個天線輸出訊號係複數個天線輸出訊號,該一或多個輻射訊號係包括一第一互補輻射訊號、一第二互補輻射訊號以及藉由在該一或多個中空波導中之該至少一者中相互作用的該第一互補輻射訊號及該第二互補輻射訊號形成之一組合輻射訊號的複數個輻射訊號,該一或多個輻射訊號之該頻率係一傳輸頻率,該一或多個第二天線係包含複數個天線之一天線陣列,該複數個天線經配置以基於自該一或多個中空波導中的該至少一者接收之該組合輻射訊號而偵測該第一互補輻射訊號及該第二互補輻射訊號且基於該第一互補輻射訊號及該第二互補輻射訊號而產生該複數個天線輸出訊號,該接收器電路系統包含:複數個本地振盪器,其經配置以產生複數個參考訊號,該複數個參考訊號中之各者具有小於該傳輸頻率的一基頻頻率;複數個降頻轉換電路,其經配置以自該複數個天線接收該複數個天線輸出訊號以及自該複數個本地振盪器接收該複數個參考訊號且使用該複數個參考訊號來降頻轉換該複數個天線輸出訊號以產生複數個經調變訊號,該複數個經調變訊號中之各者具有該基頻頻率;以及複數個解調電路,其經配置以自該複數個降頻轉換電路接收該複數個經調變訊號且解調該複數個經調變訊號以產生該複數個第二基頻訊號。
例示性條項133. 如例示性條項132之輸送網路,其中基於自該一或多個中空波導中的該至少一者接收之該組合輻射訊號而偵測該第一互補輻射訊號及該第二互補輻射訊號利用極化分割多工(PDM)、分時多工(TDM)及分波多工(WDM)中之至少一者。
例示性條項134. 一種收發器,其包含:一發射器,其包含:一用戶端側輸入,其經配置以接收具有第一用戶端資料之一或多個第一基頻訊號;發射器電路系統,其經配置以自該用戶端側輸入接收該一或多個第一基頻訊號且基於該一或多個第一基頻訊號而產生一或多個天線饋電訊號;以及一或多個第一天線,其經配置以自該發射器電路系統接收該一或多個天線饋電訊號,基於該一或多個天線饋電訊號而產生一或多個第一輻射訊號,且將該一或多個第一輻射訊號耦合至一第一中空波導中,該一或多個第一輻射訊號中之各者係經配置以用於同調偵測之輻射電磁波且具有在300吉赫(GHz)與10兆赫(THz)之間的一範圍內之一第一頻率;以及一接收器,其包含:一或多個第二天線,其經配置以偵測自該第一中空波導及一第二中空波導中之一者接收的一或多個第二輻射訊號且基於該一或多個第二輻射訊號而產生一或多個天線輸出訊號,該一或多個第二輻射訊號中之各者係經配置以用於同調偵測之輻射電磁波,具有在300 GHz與10 THz之間的一範圍內之一第二頻率,且具有第二用戶端資料;接收器電路系統,其經配置以自該一或多個第二天線接收該一或多個天線輸出訊號且基於該一或多個天線輸出訊號而產生一或多個第二基頻訊號;以及一用戶端側輸出,其經配置以自該接收器電路系統接收該一或多個第二基頻訊號且傳輸該一或多個第二基頻訊號。
例示性條項135. 如例示性條項134之收發器,其中該第一中空波導及該第二中空波導中之各者具有一中空波導芯,該中空波導芯具有在1.0與1.4之間的一範圍內之一折射率。
例示性條項136. 如例示性條項134之收發器,其中該第一中空波導及該第二中空波導中的各者具有一中空波導芯以及包圍該中空波導芯之一管狀側壁,該中空波導芯填充有一氣體、一真空及一多孔材料中的一者,該多孔材料具有在25%與99%之間的一範圍內之一孔隙度。
例示性條項137. 如例示性條項136之收發器,其中該第一中空波導及該第二中空波導中之各者的該管狀側壁包含一導電層。
例示性條項138. 如例示性條項137之收發器,其中該第一中空波導及該第二中空波導中之各者的該管狀側壁進一步包含包圍該導電層之一支撐層。
例示性條項139. 如例示性條項137之收發器,其中該第一中空波導及該第二中空波導中之各者的該管狀側壁進一步包含在該中空波導芯與該導電層之間的一介電層。
例示性條項140. 如例示性條項136之收發器,其中該第一中空波導及該第二中空波導中之各者的該管狀側壁具有一或多個導電層及一或多個介電層,該一或多個導電層與該一或多個介電層交錯。
例示性條項141. 如例示性條項134之收發器,其中該一或多個第一輻射訊號中的各特定第一輻射訊號且具有在該一或多個第一輻射訊號中之該特定第一輻射訊號的該第一頻率之10%與40%之間的一範圍內之一第一頻寬,並且該一或多個第二輻射訊號中的各特定第二輻射訊號且具有在該一或多個第二輻射訊號中之該特定第二輻射訊號的該第二頻率之10%與40%之間的一範圍內之一第二頻寬。
例示性條項142. 如例示性條項134之收發器,其中該第一中空波導中之各者經配置以支援該一或多個第一輻射訊號之一單一模式的傳播,並且該第二中空波導經配置以支援該一或多個第二輻射訊號之一單一模式的傳播。
例示性條項143. 如例示性條項134之收發器,其中該第一中空波導經配置以支援該一或多個第一輻射訊號之複數個第一模式的傳播,並且該第二中空波導經配置以支援該一或多個第二輻射訊號之複數個第二模式的傳播。
例示性條項144. 如例示性條項134之收發器,該一或多個天線饋電訊號經提供至一或多個第一傳輸線上之該一或多個第一天線,並且該一或多個天線輸出訊號係自一或多個第二傳輸線上的該一或多個第二天線接收,該一或多個第一傳輸線及該一或多個第二傳輸線中之各者具有兩個或更多個導體。
例示性條項145. 如例示性條項144之收發器,其中該一或多個第一傳輸線及該一或多個第二傳輸線中之各者具有一第一傳輸損失且該第一中空波導及該第二中空波導中的各者具有小於該第一傳輸損失之一第二傳輸損失,該第二傳輸損失係在每公尺(m)每兆位元(Tb)每秒(s)0.001與20.00分貝(dB)之間的一範圍內。
例示性條項146. 如例示性條項134之收發器,其中該用戶端側輸入、該發射器電路系統、該一或多個第一天線、該用戶端側輸出、該接收器電路系統及該一或多個第二天線中之兩者或更多者安置於一單一基板上。
例示性條項147. 如例示性條項146之收發器,其中該用戶端側輸入、該發射器電路系統、該一或多個第一天線、該用戶端側輸出、該接收器電路系統及該一或多個第二天線中之至少兩者安置於具有複數個層的一多層基板上,該用戶端側輸入、該發射器電路系統、該一或多個第一天線、該用戶端側輸出、該接收器電路系統及該一或多個第二天線中之至少一者安置於該複數個層中的一第一層上,該用戶端側輸入、該發射器電路系統、該一或多個第一天線、該用戶端側輸出、該接收器電路系統及該一或多個第二天線中之至少一者安置於該複數個層中的一第二層上。
例示性條項148. 如例示性條項146之收發器,其中該用戶端側輸入、該發射器電路系統、該一或多個第一天線、該用戶端側輸出、該接收器電路系統及該一或多個第二天線中之至少兩者經整合至一單一單石半導體晶粒中。
例示性條項149. 如例示性條項134之收發器,其中該用戶端側輸入、該發射器電路系統、該一或多個第一天線、該用戶端側輸出、該接收器電路系統及該一或多個第二天線中之至少兩者安置於複數個基板上,該用戶端側輸入、該發射器電路系統、該一或多個第一天線、該用戶端側輸出、該接收器電路系統及該一或多個第二天線中的至少一者安置於該複數個基板中之一第一基板上,該用戶端側輸入、該發射器電路系統、該一或多個第一天線、該用戶端側輸出、該接收器電路系統及該一或多個第二天線中的至少一者安置於該複數個基板中之一第二基板上。
例示性條項150. 如例示性條項149之收發器,其中該複數個基板中之至少兩者呈一堆疊式配置。
例示性條項151. 如例示性條項146之收發器,其中該用戶端側輸入、該發射器電路系統、該一或多個第一天線、該用戶端側輸出、該接收器電路系統及該一或多個第二天線中之至少一者不安置於該單一基板上。
例示性條項152. 如例示性條項134之收發器,其中該用戶端側輸入、該發射器電路系統、該一或多個第一天線、該用戶端側輸出、該接收器電路系統及該一或多個第二天線中之各者係使用互補金屬氧化物半導體(CMOS)技術、矽-鍺(SiGe)半導體技術以及III-V化合物半導體技術中的一或多者來實施。
例示性條項153. 如例示性條項134之收發器,其中使用符合歸零(RZ)程式碼、不歸零(NRZ)程式碼、脈衝振幅調變(PAM)以及正交振幅調變(QAM)中的一或多者之要求的一編碼協定,該第一用戶端資料經編碼於該一或多個第一基頻訊號中並且該第二用戶端資料經編碼於該一或多個第二基頻訊號中。
例示性條項154. 如例示性條項134之收發器,其中使用符合歸零(RZ)程式碼、不歸零(NRZ)程式碼、正交相移鍵控(QPSK)、正交振幅調變(QAM)、交織碼調變(TCM)以及Bose-Chaudhuri-Hocquenghem(BCH)程式碼中的一或多者之要求的一編碼協定,該第一用戶端資料經編碼於該一或多個第一輻射訊號中並且該第二用戶端資料經編碼於該一或多個第二輻射訊號中。
例示性條項155. 如例示性條項134之收發器,其中該一或多個第一輻射訊號係包括具有一第一極化之一第一互補輻射訊號以及具有不同於該第一極化的一第二極化之一第二互補輻射訊號的複數個第一輻射訊號,並且該一或多個第二輻射訊號係包括具有一第三極化之一第三互補輻射訊號以及具有不同於該第三極化的一第四極化之一第四互補輻射訊號的複數個第二輻射訊號,該一或多個第一天線進一步經配置以基於該一或多個天線饋電訊號而產生該第一互補輻射訊號及該第二互補輻射訊號,該一或多個第二天線進一步經配置以基於該第三互補輻射訊號及該第四互補輻射訊號而產生該一或多個天線輸出訊號。
例示性條項156. 如例示性條項155之收發器,其中該第一極化正交於該第二極化,並且該第三極化正交於該第四極化。
例示性條項157. 如例示性條項156之收發器,其中該第一極化、該第二極化、該第三極化及該第四極化中之各者係一線性極化。
例示性條項158. 如例示性條項157之收發器,其中該一或多個第一天線及該一或多個第二天線中之各者係一差動波導探針天線、一差動楔形天線及一差動貼片天線中的一者。
例示性條項159. 如例示性條項156之收發器,其中該第一極化、該第二極化、該第三極化及該第四極化中之各者係一圓極化。
例示性條項160. 如例示性條項159之收發器,其中該一或多個第一天線及該一或多個第二天線中之各者係一螺旋天線及一螺線天線中的一者。
例示性條項161. 如例示性條項134之收發器,其中該一或多個第一輻射訊號係包括具有一第一極化之一第一互補輻射訊號、具有不同於該第一極化的一第二極化之一第二互補輻射訊號以及一第一組合輻射訊號的複數個第一輻射訊號,並且該一或多個第二輻射訊號係包括具有一第三極化之一第三互補輻射訊號、具有不同於該第三極化的一第四極化之一第四互補輻射訊號以及具有不同於該第三極化及該第四極化的一第五極化之一第二組合輻射訊號的複數個第二輻射訊號,該第二組合輻射訊號係藉由在該第二中空波導中相互作用之該第三互補輻射訊號及該第四互補輻射訊號形成,該一或多個第一天線進一步經配置以在該第一中空波導中耦合具有該第一極化之該第一互補輻射訊號與具有該第二極化之該第二互補輻射訊號,使得該第一互補輻射訊號及該第二互補輻射訊號在該第一中空波導中相互作用以形成具有不同於該第一極化及該第二極化的一第六極化之該第一組合輻射訊號,該一或多個第二天線進一步經配置以偵測自該第一中空波導及該第二中空波導中的該一者接收之該第二組合輻射訊號且基於該第二組合輻射訊號而產生該一或多個天線輸出訊號。
例示性條項162. 如例示性條項161之收發器,其中該一或多個第一天線係包含複數個第一天線之一第一天線陣列,並且該一或多個第二天線係包含複數個第二天線之一第二天線陣列。
例示性條項163. 如例示性條項134之收發器,其中該一或多個第一基頻訊號包括複數個第一並行基頻訊號及一第一序列基頻訊號,並且該一或多個第二基頻訊號包括複數個第二並行基頻訊號及一第二序列基頻訊號,該發射器進一步包含一序列器,該序列器經配置以接收該複數個第一並行基頻訊號且將該複數個第一並行基頻訊號組合成該第一序列基頻訊號,該用戶端側輸入經配置以接收該第一序列基頻訊號,該發射器電路系統經配置以自該用戶端側輸入接收該第一序列基頻訊號且基於該第一序列基頻訊號而產生該一或多個天線饋電訊號,該接收器電路系統經配置以基於該一或多個天線輸出訊號而產生該第二序列基頻訊號,該用戶端側輸出經配置以自該接收器電路系統接收該第二序列基頻訊號且傳輸該第二序列基頻訊號,該接收器進一步包含一解序列器,該解序列器經配置以自該用戶端側輸出接收該第二序列基頻訊號且將該第二序列基頻訊號分離成該複數個第二並行基頻訊號。
例示性條項164. 如例示性條項163之收發器,其中將該複數個第一並行基頻訊號組合成該第一序列基頻訊號以及將該第二序列基頻訊號分離成該複數個第二並行基頻訊號利用極化分割多工(PDM)、分時多工(TDM)及分波多工(WDM)中之至少一者。
例示性條項165. 如例示性條項134之收發器,其中該一或多個第一基頻訊號包括複數個第一並行基頻訊號及一第一序列基頻訊號,並且該一或多個第二基頻訊號包括複數個第二並行基頻訊號及一第二序列基頻訊號,該發射器進一步包含一解序列器,該解序列器經配置以接收該第一序列基頻訊號且將該第一序列基頻訊號分離成該複數個第一並行基頻訊號,該用戶端側輸入經配置以接收該複數個第一並行基頻訊號,該發射器電路系統經配置以自該用戶端側輸入接收該複數個第一並行基頻訊號且基於該複數個第一並行基頻訊號而產生該一或多個天線饋電訊號,該接收器電路系統經配置以基於該一或多個天線輸出訊號而產生該複數個第二並行基頻訊號,該用戶端側輸出經配置以自該接收器電路系統接收該複數個第二並行基頻訊號且傳輸該複數個第二並行基頻訊號,該接收器進一步包含一序列器,該序列器經配置以接收該複數個第二並行基頻訊號且將該複數個第二並行基頻訊號組合成該第二序列基頻訊號。
例示性條項166. 如例示性條項165之收發器,其中將該第一序列基頻訊號分離成該複數個第一並行基頻訊號以及將該複數個第二並行基頻訊號組合成該第二序列基頻訊號利用極化分割多工(PDM)、分時多工(TDM)及分波多工(WDM)中之至少一者。
例示性條項167. 如例示性條項134之收發器,其中該第一中空波導及該第二中空波導中之各者的該中空波導芯具有經配置以支援複數個極化之傳播的一橫截面。
例示性條項168. 如例示性條項167之收發器,其中該第一中空波導及該第二中空波導中之各者的該中空波導芯之該橫截面具有一橢圓形或圓形形狀。
例示性條項169. 如例示性條項167之收發器,其中該第一中空波導及該第二中空波導中之各者的該中空波導芯之該橫截面具有一矩形或正方形形狀。
例示性條項170. 如例示性條項167之收發器,其中該第一中空波導及該第二中空波導中之各者的該中空波導芯之該橫截面具有一十字形狀。
例示性條項171. 如例示性條項134之收發器,其中該一或多個第一輻射訊號之該第一頻率係一傳輸頻率,該發射器電路系統包含:一或多個本地振盪器,其經配置以產生一或多個載波訊號,該一或多個載波訊號中之各者具有小於該傳輸頻率的一基頻頻率;一或多個調變電路,其經配置以自該用戶端側輸入接收該一或多個第一基頻訊號以及自該一或多個本地振盪器接收該一或多個載波訊號且將該一或多個第一基頻訊號調變至該一或多個載波訊號上以產生一或多個經調變訊號;以及一或多個升頻轉換電路,其經配置以自該一或多個調變電路接收該一或多個經調變訊號且升頻轉換該一或多個經調變訊號以產生該一或多個天線饋電訊號,該一或多個天線饋電訊號中之各者具有該傳輸頻率。
例示性條項172. 如例示性條項134之收發器,其中該一或多個第二輻射訊號之該第二頻率係一傳輸頻率,該接收器電路系統包含:一或多個本地振盪器,其經配置以產生一或多個參考訊號,該一或多個參考訊號中之各者具有小於該傳輸頻率的一基頻頻率;一或多個降頻轉換電路,其經配置以自該一或多個第二天線接收該一或多個天線輸出訊號以及自該一或多個本地振盪器接收該一或多個參考訊號且使用該一或多個參考訊號來降頻轉換該一或多個天線輸出訊號以產生一或多個經調變訊號,該一或多個經調變訊號中之各者具有該基頻頻率;以及一或多個解調電路,其經配置以自該一或多個降頻轉換電路接收該一或多個經調變訊號且解調該一或多個經調變訊號以產生該一或多個第二基頻訊號。
例示性條項173. 如例示性條項134之收發器,其中該一或多個第一基頻訊號係複數個第一基頻訊號,該一或多個天線饋電訊號係包括一組合天線饋電訊號的複數個天線饋電訊號,該一或多個第一輻射訊號包括一第一組合輻射訊號,該一或多個第一輻射訊號之該第一頻率係一傳輸頻率,該發射器電路系統包含:複數個本地振盪器,其經配置以產生複數個載波訊號,該複數個載波訊號中之各者具有小於該傳輸頻率的一基頻頻率;複數個調變電路,其經配置以自該用戶端側輸入接收該複數個第一基頻訊號以及自該複數個本地振盪器接收該複數個載波訊號且將該複數個第一基頻訊號調變至該複數個載波訊號上以產生複數個經調變訊號;複數個升頻轉換電路,其經配置以自該複數個調變電路接收該複數個經調變訊號且升頻轉換該複數個經調變訊號以產生複數個經升頻轉換訊號;以及一組合器,其經配置以自該複數個升頻轉換電路接收該複數個經升頻轉換訊號且將該複數個經升頻轉換訊號組合成該組合天線饋電訊號;其中該一或多個第一天線經配置以自該組合器接收該組合天線饋電訊號,基於該組合天線饋電訊號而產生該第一組合輻射訊號,且將該第一組合輻射訊號耦合至該第一中空波導中。
例示性條項174. 如例示性條項173之收發器,其中將該複數個經升頻轉換訊號組合成該組合天線饋電訊號利用分時多工(TDM)及分波多工(WDM)中之至少一者。
例示性條項175. 如例示性條項134之收發器,其中該一或多個第二基頻訊號係複數個第二基頻訊號,該一或多個天線輸出訊號係包括一組合天線輸出訊號的複數個天線輸出訊號,該一或多個第二輻射訊號包括一第二組合輻射訊號,該一或多個第二輻射訊號之該第二頻率係一傳輸頻率,該一或多個第二天線經配置以偵測自該第一中空波導及該第二中空波導中的該一者接收之該第二組合輻射訊號且基於該第二組合輻射訊號而產生該組合天線輸出訊號,該接收器電路系統包含:一分離器,其經配置以自該一或多個第二天線接收該組合天線輸出訊號且將該組合天線輸出訊號分離成該複數個天線輸出訊號;複數個本地振盪器,其經配置以產生複數個參考訊號,該複數個參考訊號中之各者具有小於該傳輸頻率的一基頻頻率;複數個降頻轉換電路,其經配置以自該分離器接收該複數個天線輸出訊號以及自該複數個本地振盪器接收該複數個參考訊號且使用該複數個參考訊號來降頻轉換該複數個天線輸出訊號以產生複數個經調變訊號,該複數個經調變訊號中之各者具有該基頻頻率;以及複數個解調電路,其經配置以自該複數個降頻轉換電路接收該複數個經調變訊號且解調該複數個經調變訊號以產生該複數個第二基頻訊號。
例示性條項176. 如例示性條項175之收發器,其中將該組合天線輸出訊號分離成該複數個天線輸出訊號利用分時多工(TDM)及分波多工(WDM)中之至少一者。
例示性條項177. 如例示性條項134之收發器,其中該一或多個第一基頻訊號係複數個第一基頻訊號,該一或多個天線饋電訊號係複數個天線饋電訊號,該一或多個第一輻射訊號係包括一第一組合輻射訊號的複數個第一輻射訊號,這些第一輻射訊號之該第一頻率係一傳輸頻率,該一或多個第一天線係包含複數個第一天線之一第一天線陣列,該發射器電路系統包含:複數個本地振盪器,其經配置以產生複數個載波訊號,該複數個載波訊號中之各者具有小於該傳輸頻率的一基頻頻率;複數個調變電路,其經配置以自該用戶端側輸入接收該複數個第一基頻訊號以及自該複數個本地振盪器接收該複數個載波訊號且將該複數個第一基頻訊號調變至該複數個載波訊號上以產生複數個經調變訊號;以及複數個升頻轉換電路,其經配置以自該複數個調變電路接收該複數個經調變訊號且升頻轉換該複數個經調變訊號以產生該複數個天線饋電訊號;其中該複數個第一天線經配置以自該複數個升頻轉換電路接收該複數個天線饋電訊號,基於該複數個天線饋電訊號而產生該複數個第一輻射訊號,且將該複數個第一輻射訊號耦合至該第一中空波導中以使得該複數個第一輻射訊號在該第一中空波導中相互作用以形成該第一組合輻射訊號。
例示性條項178. 如例示性條項177之收發器,其中將該複數個第一輻射訊號耦合至該第一中空波導中以使得該複數個第一輻射訊號在該第一中空波導中相互作用以形成該第一組合輻射訊號會利用極化分割多工(PDM)、分時多工(TDM)及分波多工(WDM)中之至少一者。
例示性條項179. 如例示性條項134之收發器,其中該一或多個第二基頻訊號係複數個第二基頻訊號,該一或多個天線輸出訊號係複數個天線輸出訊號,該一或多個第二輻射訊號係包括一第一互補輻射訊號、一第二互補輻射訊號以及藉由在該第二中空波導中相互作用的該第一互補輻射訊號及該第二互補輻射訊號形成之一第二組合輻射訊號的複數個第二輻射訊號,該一或多個第二輻射訊號之該第二頻率係一傳輸頻率,該一或多個第二天線係包含複數個第二天線之一第二天線陣列,該複數個第二天線經配置以基於自該第一中空波導及該第二中空波導中的該一者接收之該第二組合輻射訊號而偵測該第一互補輻射訊號及該第二互補輻射訊號且基於該第一互補輻射訊號及該第二互補輻射訊號而產生該複數個天線輸出訊號,該接收器電路系統包含:複數個本地振盪器,其經配置以產生複數個參考訊號,該複數個參考訊號中之各者具有小於該傳輸頻率的一基頻頻率;複數個降頻轉換電路,其經配置以自該複數個第二天線接收該複數個天線輸出訊號以及自該複數個本地振盪器接收該複數個參考訊號且使用該複數個參考訊號來降頻轉換該複數個天線輸出訊號以產生複數個經調變訊號,該複數個經調變訊號中之各者具有該基頻頻率;以及複數個解調電路,其經配置以自該複數個降頻轉換電路接收該複數個經調變訊號且解調該複數個經調變訊號以產生該複數個第二基頻訊號。
例示性條項180. 如例示性條項179之收發器,其中基於自該第一中空波導及該第二中空波導中的該一者接收之該第二組合輻射訊號而偵測該第一互補輻射訊號及該第二互補輻射訊號利用極化分割多工(PDM)、分時多工(TDM)及分波多工(WDM)中之至少一者。
結論
前述描述提供說明及描述,但不意欲為窮盡性的或將本發明概念限於所揭示之精確形式。按照上文教示,修改及變化形式係可能的,或可自本揭示內容中所闡述之方法的實踐獲得。
儘管在申請專利範圍中敍述及/或在本說明書中揭示特徵之特定組合,但此等組合並不意欲限制本揭示內容。事實上,許多此等特徵可按在申請專利範圍中未具體地敍述及/或在本說明書中未具體地揭示之方式組合。儘管下文列出之各附屬技術方案可直接取決於僅一個其他技術方案,但本揭示內容包括各附屬技術方案以及技術方案集合中之各其他技術方案。
除非在較佳實施方案之外明確地按此描述,否則本申請案中所使用之元件、動作或指令不應視為對本發明係至關重要或必不可少的。此外,除非另外明確陳述,否則片語「基於」意欲意謂「至少部分地基於」。
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100:電磁(EM)頻譜
104:兆赫(THz)頻段
200:輸送網路
204:網路元件
204a:第一網路元件
204b:第二網路元件
204c:第三網路元件
204d:第四網路元件
208:中空波導
208a:第一中空波導
208b:第二中空波導
208c:第三中空波導
208d:第四中空波導
208e:第五中空波導
208f:第六中空波導
212:發射器
212a:第一發射器
212b:第二發射器
212c:第三發射器
216:接收器
216a:第一接收器
216b:第二接收器
216c:第三接收器
220:收發器
220a:第一收發器
220b:第二收發器
224:控制模組
224a:第一控制模組
224b:第二控制模組
224c:第三控制模組
224d:第四控制模組
228:通訊網路
304:中空波導芯
306:管狀側壁
308:介電層
312:內表面
316:導電層
320:支撐層
324:空氣通道
400:用戶端側輸入
400a:同相(I)-基頻(BB)用戶端側輸入
400b:正交(Q)-基頻(BB)用戶端側輸入
400c:本地振盪器(LO)輸入
404:基頻訊號
404a:同相(I)-基頻(BB)訊號
404b:正交(Q)-基頻(BB)訊號
408:發射器電路系統
412:天線饋電訊號
416:第一天線
420:輻射訊號
420a:第一輻射訊號
424:基板
426:序列器
428:並行基頻訊號
432:解序列器
436:本地振盪器(LO)
436a:第一本地振盪器(LO)
436b:第二本地振盪器(LO)
440:載波訊號
444:調變電路(調變器)
444a:調變區塊
448:經調變訊號
452:升頻轉換電路(升頻轉換器)
456:組合器
460:經升頻轉換訊號
464:射頻(RF)介面
468:控制單元
472:頻率合成器
476:鎖相迴路(PLL)
480a:第一混頻器
480b:第二混頻器
480c:第三混頻器
480d:第四混頻器
480e:第五混頻器
480f:第六混頻器
484a:第一放大器
484b:第二放大器
484c:第三放大器
484d:第四放大器
484e:第五放大器
484f:第六放大器
484g:第七放大器
484h:第八放大器
488:載波訊號
492:平衡單元(平衡-不平衡轉換器)
494:正交耦合器(支線耦合器)
498:功率組合器(威爾金生功率組合器)
500:用戶端側輸出
500a:正交(Q)-基頻(BB)用戶端側輸出
500b:同相(I)-基頻(BB)用戶端側輸出
500c:本地振盪器(LO)輸入
508:接收器電路系統
508a:接收器電路系統
512:天線輸出訊號
516:第二天線
520:輻射訊號
524:基板
526:第二解序列器
532:第二序列器
536:本地振盪器(LO)
536a:第一本地振盪器(LO)
536b:第二本地振盪器(LO)
540:參考訊號
544:解調電路(解調器)
544a:解調區塊
548:經調變訊號
552:降頻轉換電路(降頻轉換器)
556:分離器
560:並行天線輸出訊號
564:射頻(RF)介面
566:正交耦合器(支線耦合器)
568:控制單元
572:頻率合成器
576:鎖相迴路(PLL)
580a:第一混頻器
580b:第二混頻器
580c:第三混頻器
580d:第四混頻器
580e:第五混頻器
580f:第六混頻器
584a:第一放大器
584b:第二放大器
584c:第三放大器
584d:第四放大器
584e:第五放大器
584f:第六放大器
584g:第七放大器
584h:第八放大器
584i:第九放大器
584j:第十放大器
584k:第十一放大器
584l:第十二放大器
588:載波訊號
592:平衡單元(平衡-不平衡轉換器)
594:正交耦合器(支線耦合器)
598:功率分配器(威爾金生功率分配器)
600a:用戶端側輸入
600b:用戶端側輸出
604a:第一基頻訊號
604b:第二基頻訊號
608a:發射器電路系統
608b:接收器電路系統
612a:天線饋電訊號
612b:天線輸出訊號
616:天線
616a:第一天線
616b:第二天線
620b:第二輻射訊號
624:基板
636a:第一本地振盪器(LO)
636b:第二本地振盪器(LO)
636c:第三本地振盪器(LO)
640a:輸入訊號
644a:調變區塊
664a:第一射頻(RF)介面
664b:第二射頻(RF)介面
668:控制單元
672:頻率合成器
676:鎖相迴路(PLL)
680a:第一混頻器
680b:第二混頻器
680c:第三混頻器
680d:第四混頻器
684a:第一放大器
684b:第二放大器
684c:第三放大器
684d:第四放大器
684e:第五放大器
684f:第六放大器
698:訊號分配區塊
698:分離器
700:調變器
800:整流檢波器
900:天線
904:接地平面
904a:第一接地平面
904b:第二接地平面
904c:第三接地平面
904d:第四接地平面
904e:第五接地平面
908:輻射器
908a:第一輻射器
908b:第二輻射器
908c:第三輻射器
912:同軸饋入線
1100:差動襯墊
1100a:第一差動襯墊
1100b:第二差動襯墊
1104:饋入點
1104a:第一饋入點
1104b:第二饋入點
1108a:第一同軸饋入線
1108b:第二同軸饋入線
1112:第一輻射器部分
1114:第二輻射器部分
1116:第二端
1118:第四端
1200:導電錐體
1204a:第一端
1204b:第二端
1208:側壁
1212b:第二開口
1300:電場
1304:近場區
1308:遠場區
1400:輻射場型
1404:第一曲線
1408:第二曲線
1500:非均一(雙線螺旋)天線
1504:匝
1504a:第一匝
1504b:第二匝
1700:圖形
1800:圖形
2028:彎曲表面
2100:天線
2104:波導探針
2104a:第一波導探針
2104b:第二波導探針
2108:中間波導
2112:端
2112a:第一端
2112b:第二端
2116:彎曲表面
2118:背反射器
2120:喇叭
2124:端
2124a:第一端
2124b:第二端
2128:彎曲表面
2600:差動楔形天線
2604:導體
2604a:第一導體
2604b:第二導體
2608:彎曲表面
2608a:彎曲表面
2608b:彎曲表面
2612:空間
2800a:第一接地連接件
2800b:第二接地連接件
2900:圖形
3000:差動微帶貼片天線
3004:微帶貼片天線
3004a:第一微帶貼片天線
3004b:第二微帶貼片天線
3008:單端波導探針天線
3012:開口
3016:槽
3016a:第一槽
3016b:第二槽
3100:輸送網路
3100a:輸送網路
3102a:第一網路元件
3102b:第二網路元件
3102c:第三網路元件
3102d:第四網路元件
3104:中空波導
3106:發射器
3106a:第一發射器
3106b:第二發射器
3108:發射器天線陣列
3108a:發射器天線陣列
3112:通道訊號
3112a:第一通道訊號
3112b:第二通道訊號
3112c:第三通道訊號
3112d:第四通道訊號
3116:發射器天線
3116a:第一發射器天線
3116b:第二發射器天線
3116c:第三發射器天線
3116d:第四發射器天線
3120:無線訊號
3120a:第一無線訊號
3120b:第二無線訊號
3120c:第三無線訊號
3120d:第四無線訊號
3124:線性極化無線訊號
3124a:第一線性極化無線訊號
3124b:第二線性極化無線訊號
3128:接收器天線陣列
3128a:接收器天線陣列
3132:接收器
3132a:第一接收器
3132b:第二接收器
3136:接收器天線
3136a:第一接收器天線
3136b:第二接收器天線
3136c:第三接收器天線
3136d:第四接收器天線
3200:通道訊號產生器
3200a:第一通道訊號產生器
3200b:第二通道訊號產生器
3204:相移電路
3208:極化訊號
3212:通道訊號產生器
3212a:第一通道訊號產生器
3212b:第二通道訊號產生器
3216:極化訊號產生器
3220:接收器處理器
3224:接收器通訊單元
3228:發射器通訊單元
3232:發射器處理器
3600:方法
3604:步驟
3700:雙極化網路元件
3700a:雙極化發射器網路元件
3700b:雙極化接收器網路元件
3704:雙極化中空波導
3708:調變器
3708a:第一調變器
3708b:第二調變器
3712:通道訊號
3712a:第一通道訊號
3712b:第二通道訊號
3716:天線
3716a:第一天線
3716b:第二天線
3716c:第一雙極化天線
3716d:第二雙極化天線
3716e:第一天線
3716f:第二天線
3716g:第三天線
3716h:第四天線
3720:輸入訊號
3720a:第一輸入訊號
3720b:第二輸入訊號
3720c:第三輸入訊號
3720d:第四輸入訊號
3724a:第一對輸入訊號
3724b:第二對輸入訊號
3728:解調器
3728a:第一解調器
3728b:第二解調器
3732:輸出訊號
3732a:第一輸出訊號
3732b:第二輸出訊號
3732c:第三輸出訊號
3732d:第四輸出訊號
3736a:第一對輸出訊號
3736b:第二對輸出訊號
3800:雙極化訊號
3804:分波多工(WDM)訊號
3804a:第一分波多工(WDM)訊號
3804b:第二分波多工(WDM)訊號
3900:雙極化輸送網路
3902a:第一雙極化網路元件
3902b:第二雙極化網路元件
3904a:第一組合器
3904b:第二組合器
3904c:第三組合器
3912a:第一分離器
3912b:第二分離器
3912c:第三分離器
4200:發射器本地振盪器(LO)
4204:發射器本地振盪器(LO)訊號
4208:發射器移相器
4212:正交本地振盪器(LO)訊號
4216a:第一發射器混頻器
4216b:第二發射器混頻器
4220a:第一發射器混頻器輸出訊號
4220b:第二發射器混頻器輸出訊號
4224:發射器加法器
4300:接收器本地振盪器(LO)
4304:接收器本地振盪器(LO)訊號
4308:接收器移相器
4312:正交本地振盪器(LO)訊號
4316b:第二接收器混頻器
4320a:第一接收器混頻器輸出訊號
4320b:第二接收器混頻器輸出訊號
4322a:第一基頻訊號
4322b:第二基頻訊號
4324a:第一低通濾波器(LPF)
4332:載波恢復模組
4336:控制訊號
4340:模組
4344:預均衡輸出訊號
4400a:第一部分
4400b:第二部分
4402:均衡器
4404:複合均衡器
4404a:第一複合均衡器
4404b:第二複合均衡器
4404c:第三複合均衡器
4404d:第四複合均衡器
4406:加法器
4406a:第一加法器
4406b:第二加法器
4408a:第一均衡器中間訊號
4408b:第二均衡器中間訊號
4408c:第三均衡器中間訊號
4408d:第四均衡器中間訊號
4500:方法
4504:步驟
4600:網路元件
4600a:網路元件
4604:解調器
4604a:解調器
4608:調變器
4608a:調變器
4612:輸入訊號
4612a:第一輸入訊號
4612b:第二輸入訊號
4616:相位訊號
4616a:第一相位訊號
4616b:第二相位訊號
4620:振幅訊號
4620a:第一振幅訊號
4620b:第二振幅訊號
4624:輸出訊號
4628:天線
4632:中空波導
4700a:第一分離器
4700b:第二分離器
4700c:第三分離器
4704:相位解調器
4704a:第一相位解調器
4704b:第二相位解調器
4708:振幅解調器
4708a:第一振幅解調器
4708b:第二振幅解調器
4712:預解調訊號
4712a:第一預解調訊號
4712b:第二預解調訊號
4712c:第三預解調訊號
4712d:第四預解調訊號
4716:時脈及資料恢復(CDR)電路
4800:放大器
4804a:第一交流(AC)耦合器
4804b:第二交流(AC)耦合器
4808a:第一比較器
4808b:第二比較器
4812:限幅訊號
4816a:第一臨限值中心訊號
4816b:第二臨限值中心訊號
4900:量值提取電路
4904:經整流訊號
5000a:第一相位調變器
5000b:第二相位調變器
5004a:第一振幅調變器
5004b:第二振幅調變器
5008:組合器
5012:本地振盪器(LO)訊號
5016:未經調變載波訊號
5016a:第一未經調變載波訊號
5016b:第二未經調變載波訊號
5020a:第一相位調變載波訊號
5020b:第二相位調變載波訊號
5024a:第一相位振幅調變載波訊號
5024b:第二相位振幅調變載波訊號
5028:本地振盪器(LO)產生器
5100:方法
5104:步驟
5108:步驟
5112:步驟
5114:步驟
5116:步驟
5200:交叉開關
5300a:PI型衰減器
5300b:T型衰減器
5300c:橋式T型衰減器
5400a:收發器
5400b:收發器
5400c:收發器
5700a:發射器
5700b:發射器
5700c:發射器
5800:接收器
6100a:第一差動電路
6100b:第二差動電路
6100c:第三差動電路
6400:天線陣列
6500:天線
6502:電磁吸收器
6504:輻射器
6504a:第一輻射器
6504b:第二輻射器
6504c:第三輻射器
6504d:第四輻射器
6508:遠側表面
6509:近側表面
6510:開口
6511:內部表面
6512:周邊表面
6600:電磁吸收器
6604:空腔
6608:周邊表面
6612:楔形區段
6614:第一端
6616:第二端
6620:第一部分
6622:厚度
6624:遠側表面
6626:內部端
6628:楔形吸收器表面
6700:電磁吸收器
6704:直徑
6708:深度
6712:通孔
6714a:第一表面
6714b:第二表面
6716:層
6716a:第一層
6716b:第二層
6720:距離
6724:表面
6726:突出部
6730:寬度
6800:電磁吸收器
6804:碳粒子
6808:凹坑
6812:厚度
6900:電磁吸收器
6904:織物
6908:股線
6908a:緯線
6908b:經線
6920:空隙
7000:程序
7004:步驟
7008:步驟
7100:方法
7104:步驟
7108:步驟
7200:程序
7204:步驟
7208:步驟
7212:步驟
7216:步驟
d
1:直徑
d
gap:距離
d
radiator:直徑
f
1:第一通道頻率
f
2:第二通道頻率
f
3:第三通道頻率
f
4:第四通道頻率
h
xx:第一複合分接頭權重
h
xy:第三複合分接頭權重
h
yx:第二複合分接頭權重
h
yy:第四複合分接頭權重
l
radiator:長度
s
radiator:間隔
x
1:直徑
y
1:直徑
LNA:低雜訊放大器
TIA:阻抗放大器
VGA:可變增益放大器
併入本說明書中且構成本說明書之一部分的附圖示出本文中所描述之一或多個實施方案,且連同本說明書一起解釋此等實施方案。圖式並不意欲按比例繪製,且為了清楚及簡明起見,可放大、按比例或示意性展示圖式之某些特徵及某些視圖。並非每個組件皆可在每個圖式中標註。圖式中之相同元件符號可表示且指代相同或類似之元件或功能。在附圖中:
[圖1]係電磁(EM)頻譜之圖解視圖;
[圖2]係根據本揭示內容建構之輸送網路之例示性實施方案的方塊圖。
[圖3A]係圖2中所展示之第一中空波導之例示性實施方案的橫截面視圖,其沿著線3-3'且在箭頭之方向上截取;
[圖3B]係圖2中所展示之第一中空波導之另一例示性實施方案的橫截面視圖,其沿著線3-3'且在箭頭之方向上截取,其中第一中空波導不具有視需要選用之介電層;
[圖3C]係圖2中所展示之第一中空波導之另一例示性實施方案的橫截面視圖,其沿著線3-3'且在箭頭之方向上截取,其中第一中空波導不具有視需要選用之支撐層;
[圖3D]係圖2中所展示之第一中空波導之另一例示性實施方案的橫截面視圖,其沿著線3-3'且在箭頭之方向上截取,其中第一中空波導不具有視需要選用之介電層及視需要選用之支撐層;
[圖3E]係圖2中所展示之第一中空波導之另一例示性實施方案的橫截面視圖,其沿著線3-3'且在箭頭之方向上截取,其中第一中空波導係光子帶隙纖維;
[圖3F]係圖2中所展示之第一中空波導之另一例示性實施方案的橫截面視圖,其沿著線3-3'且在箭頭之方向上截取,其中第一中空波導具有帶橢圓形橫截面之中空波導芯;
[圖3G]係圖2中所展示之第一中空波導之另一例示性實施方案的橫截面視圖,其沿著線3-3'且在箭頭之方向上截取,其中第一中空波導之中空波導芯具有矩形橫截面;
[圖3H]係圖2中所展示之第一中空波導之另一例示性實施方案的橫截面視圖,其沿著線3-3'且在箭頭之方向上截取,其中第一中空波導之中空波導芯具有正方形橫截面;
[圖3I]係圖2中所展示之第一中空波導之另一例示性實施方案的橫截面視圖,其沿著線3-3'且在箭頭之方向上截取,其中第一中空波導之中空波導芯具有十字形橫截面;
[圖3J]係圖2中所展示之第一中空波導之另一例示性實施方案的橫截面視圖,其沿著線3-3'且在箭頭之方向上截取,其中第一中空波導係實心棒狀纖維;
[圖3K]係圖2中所展示之第一中空波導之另一例示性實施方案的橫截面視圖,其沿著線3-3'且在箭頭之方向上截取,其中第一中空波導係微結構化光纖;
[圖3L]係圖2中所展示之第一中空波導之另一例示性實施方案的橫截面視圖,其沿著線3-3'且在箭頭之方向上截取,其中第一中空波導係多孔纖維;
[圖3M]係圖2中所展示之第一中空波導之另一例示性實施方案的橫截面視圖,其沿著線3-3'且在箭頭之方向上截取,其中第一中空波導係懸置多孔芯纖維;
[圖3N]係圖2中所展示之第一中空波導之另一例示性實施方案的橫截面視圖,其沿著線3-3'且在箭頭之方向上截取,其中第一中空波導係懸置開槽芯纖維;
[圖3O]係圖2中所展示之第一中空波導之另一例示性實施方案的橫截面視圖,其沿著線3-3'且在箭頭之方向上截取,其中第一中空波導係空芯帶隙纖維;
[圖3P]係圖2中所展示之第一中空波導之另一例示性實施方案的橫截面視圖,其沿著線3-3'且在箭頭之方向上截取,其中第一中空波導係空芯管纖維;
[圖3Q]係圖2中所展示之第一中空波導之另一例示性實施方案的橫截面視圖,其沿著線3-3'且在箭頭之方向上截取,其中第一中空波導係具有負曲率之空芯纖維;
[圖3R]係圖2中所展示之第一中空波導之另一例示性實施方案的橫截面視圖,其沿著線3-3'且在箭頭之方向上截取,其中第一中空波導係基於反共振及抑制耦合之空芯纖維;
[圖3S]係圖2中所展示之第一中空波導之另一例示性實施方案的橫截面視圖,其沿著線3-3'且在箭頭之方向上截取,其中第一中空波導係空芯巢套反共振無節點纖維;
[圖3T]係圖2中所展示之第一中空波導之另一例示性實施方案的橫截面視圖,其沿著線3-3'且在箭頭之方向上截取,其中第一中空波導係基於反共振及抑制耦合之3D印刷空芯纖維;
[圖3U]係圖2中所展示之第一中空波導之另一例示性實施方案的橫截面視圖,其沿著線3-3'且在箭頭之方向上截取,其中第一中空波導係布拉格(Bragg)纖維;
[圖4A]係圖2中所展示之第一發射器之例示性實施方案的方塊圖;
[圖4B]係圖2中所展示之第一發射器之另一例示性實施方案的方塊圖,其中第一發射器包含序列器;
[圖4C]係圖2中所展示之第一發射器之另一例示性實施方案的方塊圖,其中第一發射器包含解序列器;
[圖4D]係圖4A中所展示之發射器電路系統之例示性實施方案的方塊圖;
[圖4E]係圖4A中所展示之發射器電路系統之另一例示性實施方案的方塊圖,其中發射器電路系統包含組合器;
[圖4F]係圖2中所展示之第一發射器之另一例示性實施方案的方塊圖;
[圖4G]係圖2中所展示之第一發射器之另一例示性實施方案的方塊圖;
[圖5A]係圖2中所展示之第一接收器之例示性實施方案的方塊圖;
[圖5B]係圖2中所展示之第一接收器之另一例示性實施方案的方塊圖,其中第一接收器包含解序列器;
[圖5C]係圖2中所展示之第一接收器之另一例示性實施方案的方塊圖,其中第一接收器包含序列器;
[圖5D]係圖5A中所展示之接收器電路系統之例示性實施方案的方塊圖;
[圖5E]係圖5A中所展示之接收器電路系統之另一例示性實施方案的方塊圖,其中接收器電路系統包含分離器;
[圖5F]係圖2中所展示之第一接收器之另一例示性實施方案的方塊圖;
[圖5G]係圖2中所展示之第一接收器之另一例示性實施方案的方塊圖;
[圖6A]係圖2中所展示之收發器之例示性實施方案的方塊圖;
[圖6B]係圖2中所展示之收發器之另一例示性實施方案的方塊圖;
[圖7]係根據本揭示內容建構之摺疊調變器之示意圖;
[圖8]係根據本揭示內容建構之整流檢波器之示意圖;
[圖9A]係根據本揭示內容建構之用於產生圓極化訊號的天線之例示性實施方案之側視圖;
[圖9B]係圖9A中所展示之天線之另一例示性實施方案的側視圖;
[圖10]係圖9A中所展示之天線之另一例示性實施方案的透視圖,其中天線係雙線螺旋(helix)天線;
[圖11]係圖10中所展示之雙線螺旋天線之另一例示性實施方案的透視圖,其中雙線螺旋天線圍封於導電錐體內;
[圖12]係圖11中所展示之雙線螺旋天線之局部橫截面視圖,其自線12-12'且在箭頭之方向上截取;
[圖13]係由圍封於圖12中所展示之導電錐體內的雙線螺旋天線產生之電場的圖解視圖;
[圖14]係圍封於圖12中所展示之導電錐體內的雙線螺旋天線之輻射場型的圖解視圖;
[圖15]係根據本揭示內容建構之非均一雙線螺旋天線之例示性實施方案的側視圖;
[圖16]係非均一雙線螺旋天線之另一例示性實施方案之側視圖;
[圖17]係圖15中所展示之非均一雙線螺旋天線之極化鑑別的圖形視圖;
[圖18]係圖16中所展示之非均一雙線螺旋天線之極化鑑別的圖形視圖;
[圖19]係非均一雙線螺旋天線之另一例示性實施方案之側視圖;
[圖20]係非均一雙線螺旋天線之另一例示性實施方案之側視圖;
[圖21]係根據本揭示內容建構之差動波導探針天線之例示性實施方案的圖解視圖;
[圖22A]係圖21中所展示之差動波導探針天線之局部橫截面視圖,其自線22-22'且在箭頭之方向上截取;
[圖22B]係圖22A中所展示之差動波導探針天線之另一局部橫截面視圖,其自線23-23'且在箭頭之方向上截取;
[圖22C]係圖22B中所展示之差動波導探針天線之另一局部橫截面視圖,其自線24-24'且在箭頭之方向上截取;
[圖22D]係圖21中所展示之差動波導探針天線之極化鑑別的圖形視圖;
[圖23]係根據本揭示內容建構之差動楔形天線之例示性實施方案的圖解視圖;
[圖24A]係圖23中所展示之差動楔形天線的局部橫截面視圖,其自線27-27'且在箭頭之方向上截取;
[圖24B]係圖24A中所展示之差動楔形天線的局部橫截面視圖,其自線28-28'且在箭頭之方向上截取;
[圖24C]係圖23中所展示之差動楔形天線之極化鑑別的圖形視圖;
[圖25]係根據本揭示內容建構之差動微帶貼片天線之例示性實施方案的圖解視圖;
[圖26]係根據本揭示內容建構之單端波導探針天線之例示性實施方案的圖解視圖;
[圖27A]係圖26中所展示之單端波導探針天線的橫截面視圖,其沿著線55-55'且在箭頭之方向上截取;
[圖27B]係圖26中所展示之單端波導探針天線的另一橫截面視圖,其沿著線56-56'且在箭頭之方向上截取;
[圖27C]係圖27B中所展示之單端波導探針天線的局部橫截面視圖,其沿著線57-57'且在箭頭之方向上截取;
[圖28]係根據本揭示內容建構之槽孔天線之例示性實施方案的圖解視圖;
[圖29A]係圖28中所展示之槽孔天線的橫截面視圖,其沿著線59-59'且在箭頭之方向上截取;
[圖29B]係圖29A中所展示之槽孔天線的局部橫截面視圖,其沿著線60-60'且在箭頭之方向上截取;
[圖29C]係圖29A中所展示之槽孔天線的另一局部橫截面視圖,其沿著線61-61'且在箭頭之方向上截取;
[圖30A]係圖28中所展示之槽孔天線之另一實施方案的橫截面視圖,其沿著線59-59'且在箭頭之方向上截取,其中槽孔天線係雙槽孔天線;
[圖30B]係圖30A中所展示之槽孔天線的局部橫截面視圖,其沿著線63-63'且在箭頭之方向上截取;
[圖30C]係圖30A中所展示之槽孔天線的另一局部橫截面視圖,其沿著線64-64'且在箭頭之方向上截取;
[圖31]係根據本揭示內容建構之輸送網路之另一例示性實施方案的圖解視圖;
[圖32A]係圖31中所展示之發射器之例示性實施方案的圖解視圖;
[圖32B]係圖31中所展示之接收器之例示性實施方案的圖解視圖;
[圖33]係圖31中所展示之天線陣列之例示性實施方案的圖解視圖;
[圖34]係根據本揭示內容建構之輸送網路之另一例示性實施方案的圖解視圖;
[圖35A]係圖34中所展示之天線陣列之例示性實施方案的圖解視圖,其中第一天線、第二天線、第三天線及第四天線以n×m柵格圖案配置;
[圖35B]係圖34中所展示之天線陣列之例示性實施方案的圖解視圖,其中第一天線、第二天線、第三天線及第四天線以1×m柵格圖案配置;
[圖36]係使用圖31中所展示之輸送網路之方法的圖解視圖;
[圖37A]係根據本揭示內容建構之雙極化(dual-pol)網路元件之例示性實施方案的圖解視圖;
[圖37B]係根據本揭示內容建構之雙極化網路元件之另一例示性實施方案的圖解視圖;
[圖38]係根據本揭示內容之雙極化訊號之圖解視圖;
[圖39]係根據本揭示內容建構之雙極化輸送網路之例示性實施方案的圖解視圖,其中雙極化輸送網路包含雙極化RF天線;
[圖40]係根據本揭示內容建構之雙極化輸送網路之另一例示性實施方案的圖解視圖,其中雙極化輸送網路包含第一對RF天線及第二對RF天線;
[圖41]係根據本揭示內容建構之雙極化輸送網路之另一例示性實施方案的圖解視圖,其中雙極化輸送網路包含複數個第一RF天線及複數個第二RF天線;
[圖42]係圖37A中所展示之第一調變器之例示性實施方案的圖解視圖;
[圖43]係圖37B中所展示之第一解調器之例示性實施方案的圖解視圖;
[圖44]係根據本揭示內容建構之雙極化網路元件之另一例示性實施方案的圖解視圖,其中雙極化網路元件包含均衡器;
[圖45]係根據本揭示內容之使用方法之圖解視圖;
[圖46A]係根據本揭示內容建構之網路元件之另一例示性實施方案的圖解視圖,其中網路元件經配置以在THz頻段中執行自第一電訊號中之第一調變格式至第二電訊號中之第二調變格式的直接轉換;
[圖46B]係根據本揭示內容建構之網路元件之另一例示性實施方案的圖解視圖,其中網路元件經配置以在THz頻段中執行自第一調變格式至第二調變格式之直接轉換且包括RF天線;
[圖47A]係圖46A中所展示之解調器之例示性實施方案的圖解視圖;
[圖47B]係根據本揭示內容建構之解調器之另一例示性實施方案的圖解視圖,其中解調器包括時脈及資料恢復電路(CDR);
[圖48]係圖47A中所展示之第一相位解調器之例示性實施方案的圖解視圖;
[圖49]係圖47A中所展示之第一振幅解調器之例示性實施方案的圖解視圖;
[圖50A]係圖46A及圖46B中所展示之調變器之例示性實施方案的圖解視圖;
[圖50B]係圖46A及圖46B中所展示之調變器之另一例示性實施方案的圖解視圖,其中調變器包括本地振盪器(LO)產生器;
[圖51]係用於在THz頻段中之電訊號中執行自第一調變格式至第二調變格式的直接調變之方法之例示性實施方案的圖解視圖;
[圖52]係圖50A及圖50B中所展示之第一相位調變器之例示性實施方案的圖解視圖,其中第一相位調變器包含交叉開關;
[圖53A]係圖50A及圖50B中所展示之第一振幅調變器之例示性實施方案的圖解視圖,其中第一振幅調變器包含PI型切換式衰減器;
[圖53B]係圖50A及圖50B中所展示之第一振幅調變器之另一例示性實施方案的圖解視圖,其中第一振幅調變器包含T型切換式衰減器;
[圖53C]係圖50A及圖50B中所展示之第一振幅調變器之另一例示性實施方案的圖解視圖,其中第一振幅調變器包含橋式T型切換式衰減器;
[圖54]係根據本揭示內容建構之收發器之另一例示性實施方案的圖解視圖;
[圖55]係根據本揭示內容建構之收發器之另一例示性實施方案的圖解視圖;
[圖56]係根據本揭示內容建構之收發器之另一例示性實施方案的圖解視圖;
[圖57]係根據本揭示內容建構之發射器之另一例示性實施方案的圖解視圖;
[圖58]係根據本揭示內容建構之接收器之另一例示性實施方案的圖解視圖;
[圖59]係根據本揭示內容建構之發射器之另一例示性實施方案的圖解視圖;
[圖60]係根據本揭示內容建構之發射器之另一例示性實施方案的圖解視圖;
[圖61]係根據本揭示內容建構之差動電路之例示性實施方案的圖解視圖;
[圖62]係圖61中所展示之差動電路之另一例示性實施方案的圖解視圖;
[圖63]係圖61中所展示之差動電路之另一例示性實施方案的圖解視圖;
[圖64]係根據本揭示內容建構之天線陣列之另一例示性實施方案的圖解視圖;
[圖65]係根據本揭示內容使用及建構之電磁吸收器之例示性實施方案的透視圖;
[圖66]係根據本揭示內容建構之電磁吸收器之另一例示性實施方案的橫截面視圖;
[圖67]係根據本揭示內容建構之電磁吸收器之另一例示性實施方案的橫截面視圖;
[圖68]係根據本揭示內容建構之電磁吸收器之另一例示性實施方案的橫截面視圖;
[圖69]係根據本揭示內容建構之電磁吸收器之另一例示性實施方案的圖解視圖;
[圖70]係根據本揭示內容之程序之例示性實施方案的流程圖;
[圖71]係根據本揭示內容之程序之另一例示性實施方案的流程圖;以及
[圖72]係根據本揭示內容建構之建構程序之例示性實施方案的程序流程圖。
200:輸送網路
204a:第一網路元件
204b:第二網路元件
204c:第三網路元件
204d:第四網路元件
208a:第一中空波導
208b:第二中空波導
208c:第三中空波導
208d:第四中空波導
212a:第一發射器
212b:第二發射器
216a:第一接收器
216b:第二接收器
220a:第一收發器
224a:第一控制模組
224b:第二控制模組
224c:第三控制模組
224d:第四控制模組
228:通訊網路
3-3':線
Claims (15)
- 一種發射器,其包含: 用戶端側輸入,其經配置以接收具有用戶端資料之一或多個基頻訊號; 發射器電路系統,其經配置以自該用戶端側輸入接收該一或多個基頻訊號且基於該一或多個基頻訊號而產生一或多個天線饋電訊號;以及 一或多個天線,其經配置以自該發射器電路系統接收該一或多個天線饋電訊號,基於該一或多個天線饋電訊號而產生一或多個輻射訊號,且將該一或多個輻射訊號耦合至中空波導中,該一或多個輻射訊號中之各者係經配置以用於同調偵測之輻射電磁波且具有在300吉赫(GHz)與10兆赫(THz)之間的範圍內之頻率。
- 如請求項1之發射器,其中該一或多個天線中之各者係差動波導探針天線、差動楔形天線、差動貼片天線、螺旋天線及螺線天線中的一者。
- 如請求項1之發射器,其中該一或多個基頻訊號包括複數個並行基頻訊號及序列基頻訊號,該發射器進一步包含序列器,該序列器經配置以接收該複數個並行基頻訊號且利用極化分割多工(PDM)、分時多工(TDM)及分波多工(WDM)中之至少一者來將該複數個並行基頻訊號組合成該序列基頻訊號,該用戶端側輸入經配置以接收該序列基頻訊號,該發射器電路系統經配置以自該用戶端側輸入接收該序列基頻訊號且基於該序列基頻訊號而產生該一或多個天線饋電訊號。
- 如請求項1之發射器,其中該一或多個基頻訊號包括複數個並行基頻訊號及序列基頻訊號,該發射器進一步包含解序列器,該解序列器經配置以接收該序列基頻訊號且利用極化分割多工、分時多工及分波多工中之至少一者來將該序列基頻訊號分離成該複數個並行基頻訊號,該用戶端側輸入經配置以接收該複數個並行基頻訊號,該發射器電路系統經配置以自該用戶端側輸入接收該複數個並行基頻訊號且基於該複數個並行基頻訊號而產生該一或多個天線饋電訊號。
- 如請求項1之發射器,其中該一或多個輻射訊號之該頻率係傳輸頻率,該發射器電路系統包含: 一或多個本地振盪器,其經配置以產生一或多個載波訊號,該一或多個載波訊號中之各者具有小於該傳輸頻率的基頻頻率; 一或多個調變電路,其經配置以自該用戶端側輸入接收該一或多個基頻訊號以及自該一或多個本地振盪器接收該一或多個載波訊號且將該一或多個基頻訊號調變至該一或多個載波訊號上以產生一或多個經調變訊號;以及 一或多個升頻轉換電路,其經配置以自該一或多個調變電路接收該一或多個經調變訊號且升頻轉換該一或多個經調變訊號以產生該一或多個天線饋電訊號,該一或多個天線饋電訊號中之各者具有該傳輸頻率。
- 一種接收器,其包含: 一或多個天線,其經配置以同調地偵測自一中空波導接收之一或多個輻射訊號且基於該一或多個輻射訊號而產生一或多個天線輸出訊號,該一或多個輻射訊號中之各者係經配置以用於同調偵測之輻射電磁波,具有在300吉赫與10兆赫之間的範圍內之頻率,且具有用戶端資料; 接收器電路系統,其經配置以自該一或多個天線接收該一或多個天線輸出訊號且基於該一或多個天線輸出訊號而產生一或多個基頻訊號;以及 用戶端側輸出,其經配置以自該接收器電路系統接收該一或多個基頻訊號且傳輸該一或多個基頻訊號。
- 如請求項6之接收器,其中該一或多個天線中之各者係差動波導探針天線、差動楔形天線、差動貼片天線、螺旋天線及螺線天線中的一者。
- 如請求項6之接收器,其中該一或多個基頻訊號包括複數個並行基頻訊號及序列基頻訊號,該接收器電路系統經配置以基於該一或多個天線輸出訊號而產生該序列基頻訊號,該用戶端側輸出經配置以自該接收器電路系統接收該序列基頻訊號且傳輸該序列基頻訊號,該接收器進一步包含解序列器,該解序列器經配置以接收該序列基頻訊號且利用極化分割多工、分時多工及分波多工中之至少一者來將該序列基頻訊號分離成該複數個並行基頻訊號。
- 如請求項6之接收器,其中該一或多個基頻訊號包括複數個並行基頻訊號及序列基頻訊號,該接收器電路系統經配置以基於該一或多個天線輸出訊號而產生該複數個並行基頻訊號,該用戶端側輸出經配置以自該接收器電路系統接收該複數個並行基頻訊號且傳輸該複數個並行基頻訊號,該接收器進一步包含序列器,該序列器經配置以接收該複數個並行基頻訊號且利用極化分割多工、分時多工及分波多工中之至少一者來將該複數個並行基頻訊號組合成該序列基頻訊號。
- 如請求項6之接收器,其中該一或多個輻射訊號之該頻率係傳輸頻率,該接收器電路系統包含: 一或多個本地振盪器,其經配置以產生一或多個參考訊號,該一或多個參考訊號中之各者具有小於該傳輸頻率的基頻頻率; 一或多個降頻轉換電路,其經配置以自該一或多個天線接收該一或多個天線輸出訊號以及自該一或多個本地振盪器接收該一或多個參考訊號且使用該一或多個參考訊號來降頻轉換該一或多個天線輸出訊號以產生一或多個經調變訊號,該一或多個經調變訊號中之各者具有該基頻頻率;以及 一或多個解調電路,其經配置以自該一或多個降頻轉換電路接收該一或多個經調變訊號且解調該一或多個經調變訊號以產生該一或多個基頻訊號。
- 一種收發器,其包含: 發射器,其包含: 用戶端側輸入,其經配置以接收具有第一用戶端資料之一或多個第一基頻訊號; 發射器電路系統,其經配置以自該用戶端側輸入接收該一或多個第一基頻訊號且基於該一或多個第一基頻訊號而產生一或多個天線饋電訊號;以及 一或多個第一天線,其經配置以自該發射器電路系統接收該一或多個天線饋電訊號,基於該一或多個天線饋電訊號而產生一或多個第一輻射訊號,且將該一或多個第一輻射訊號耦合至一第一中空波導中,該一或多個第一輻射訊號中之各者係經配置以用於同調偵測之輻射電磁波且具有在300吉赫與10兆赫之間的範圍內之第一頻率;以及 接收器,其包含: 一或多個第二天線,其經配置以同調地偵測自該第一中空波導及第二中空波導中之一者接收的一或多個第二輻射訊號且基於該一或多個第二輻射訊號而產生一或多個天線輸出訊號,該一或多個第二輻射訊號中之各者係經配置以用於同調偵測之輻射電磁波,具有在300吉赫與10兆赫之間的範圍內之第二頻率,且具有第二用戶端資料; 接收器電路系統,其經配置以自該一或多個第二天線接收該一或多個天線輸出訊號且基於該一或多個天線輸出訊號而產生一或多個第二基頻訊號;以及 用戶端側輸出,其經配置以自該接收器電路系統接收該一或多個第二基頻訊號且傳輸該一或多個第二基頻訊號。
- 如請求項11之收發器,其中該一或多個第一天線及該一或多個第二天線中之各者係差動波導探針天線、差動楔形天線、差動貼片天線、螺旋天線及螺線天線中的一者。
- 如請求項11之收發器,其中該一或多個第一基頻訊號包括複數個第一並行基頻訊號及第一序列基頻訊號,並且該一或多個第二基頻訊號包括複數個第二並行基頻訊號及第二序列基頻訊號,該發射器進一步包含序列器,該序列器經配置以接收該複數個第一並行基頻訊號且利用極化分割多工、分時多工及分波多工中之至少一者來將該複數個第一並行基頻訊號組合成該第一序列基頻訊號,該用戶端側輸入經配置以接收該第一序列基頻訊號,該發射器電路系統經配置以自該用戶端側輸入接收該第一序列基頻訊號且基於該第一序列基頻訊號而產生該一或多個天線饋電訊號,該接收器電路系統經配置以基於該一或多個天線輸出訊號而產生該第二序列基頻訊號,該用戶端側輸出經配置以自該接收器電路系統接收該第二序列基頻訊號且傳輸該第二序列基頻訊號,該接收器進一步包含解序列器,該解序列器經配置以自該用戶端側輸出接收該第二序列基頻訊號且利用極化分割多工、分時多工及分波多工中之至少一者來將該第二序列基頻訊號分離成該複數個第二並行基頻訊號。
- 如請求項11之收發器,其中該一或多個第一基頻訊號包括複數個第一並行基頻訊號及第一序列基頻訊號,並且該一或多個第二基頻訊號包括複數個第二並行基頻訊號及第二序列基頻訊號,該發射器進一步包含解序列器,該解序列器經配置以接收該第一序列基頻訊號且利用極化分割多工、分時多工及分波多工中之至少一者來將該第一序列基頻訊號分離成該複數個第一並行基頻訊號,該用戶端側輸入經配置以接收該複數個第一並行基頻訊號,該發射器電路系統經配置以自該用戶端側輸入接收該複數個第一並行基頻訊號且基於該複數個第一並行基頻訊號而產生該一或多個天線饋電訊號,該接收器電路系統經配置以基於該一或多個天線輸出訊號而產生該複數個第二並行基頻訊號,該用戶端側輸出經配置以自該接收器電路系統接收該複數個第二並行基頻訊號且傳輸該複數個第二並行基頻訊號,該接收器進一步包含序列器,該序列器經配置以接收該複數個第二並行基頻訊號且利用極化分割多工、分波多工及分波多工中之至少一者來將該複數個第二並行基頻訊號組合成該第二序列基頻訊號。
- 如請求項11之收發器,其中該一或多個第一輻射訊號之該第一頻率係傳輸頻率,該發射器電路系統包含: 一或多個第一本地振盪器,其經配置以產生一或多個載波訊號,該一或多個載波訊號中之各者具有小於該傳輸頻率的第一基頻頻率; 一或多個調變電路,其經配置以自該用戶端側輸入接收該一或多個第一基頻訊號以及自該一或多個第一本地振盪器接收該一或多個載波訊號且將該一或多個第一基頻訊號調變至該一或多個載波訊號上以產生一或多個第一經調變訊號;以及 一或多個升頻轉換電路,其經配置以自該一或多個調變電路接收該一或多個第一經調變訊號且升頻轉換該一或多個第一經調變訊號以產生該一或多個天線饋電訊號,該一或多個天線饋電訊號中之各者具有該傳輸頻率; 其中該接收器電路系統包含: 一或多個第二本地振盪器,其經配置以產生一或多個參考訊號,該一或多個參考訊號中之各者具有小於該傳輸頻率的第二基頻頻率; 一或多個降頻轉換電路,其經配置以自該一或多個第二天線接收該一或多個天線輸出訊號以及自該一或多個第二本地振盪器接收該一或多個參考訊號且使用該一或多個參考訊號來降頻轉換該一或多個天線輸出訊號以產生一或多個第二經調變訊號,該一或多個第二經調變訊號中之各者具有該第二基頻頻率;以及 一或多個解調電路,其經配置以自該一或多個降頻轉換電路接收該一或多個第二經調變訊號且解調該一或多個第二經調變訊號以產生該一或多個第二基頻訊號。
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