天线双工、波导及其方法与流程

1.本文描述的实施例总体涉及射频前端设备与天线前端设备之间的双工配置，并且涉及引导射频波的波导。


背景技术：

2.随着车辆采用更多的无线通信技术，对于车辆中的无线连接的要求增加。例如，许多车辆被配置用于车辆到万物(v2x)应用，包括lte遗留、5g和wifi等。这些技术通常需要将天线和射频前端(“rffe”)集成在车辆的表面上，例如在车顶上、在引擎盖上、在后备箱上和/或在侧视镜上等。这些位置对于射频(“rf”)电子设备来说，尤其是对于需要庞大或复杂的冷却解决方案的低效率rf功率放大器来说，可能是特别恶劣的环境。此外，鲨鱼鳍(shark-fin)和类似组件可能遭受太阳能烤箱效应，这可能会在炎热和/或阳光充足的状况下将它们的内部环境温度提高到非常高的水平。这些升高的温度可能会显著降低无线连接设备内的半导体的性能。
3.此外，天线/rffe的设计必须符合工业汽车设计实践和/或目标。例如，已知有将天线前端与rffe分开，使得rffe可以安装在车辆的不易受上述太阳能烤箱效应影响的部分中；然而，这种解决方案通常涉及将rffe连接到各种天线的多根电缆，从而大大增加了重量和成本。
4.用于复杂平台集成的微波和mmw通信系统可能还需要多个分布式互连无线电电路。例如，这在以下车辆中可能很常见，在该车辆中，无线电电路必须位于车辆内的多个位置并且仍然保持功能互连。已经尝试了多种方法来连接这些分布式系统。例如，已知有使用同轴电缆来连接分布式rf电路。类似地，已知有多种波导用于维持这种分布式rf系统(例如，在汽车中)。现代的具有先进rf系统的汽车可能特别依赖电缆，复杂的电缆分布增加了显著的成本(材料和安装)和重量。这些电缆束可能需要承载dc电源电缆、低频电缆和rf电缆的任意组合。
5.在某些安装中，可能需要将多个天线互连到分布式tx/rx电路，该电路可能位于距天线相当远的位置。例如，在各种车辆中已知有将天线连接到距离约为1-1.5m的电路。因此，有必要使用低损耗波导。从天线到无线电电路的rf/微波/mmw互连必须符合车辆尺寸/表面，以最小化它们占用的面积或空间。此外，互连车辆周围的分布式无线电元件可能还需要布置较长的dc或低速数据线。这增加了成本，因为互连线是分开制造和组装的。
6.实现这些目标的已知方法可能具有多种缺点。例如，同轴电缆在rf/微波和mmwave下可能具有显著的插入损耗。常规的波导和间隙波导通常不灵活，并且不适合车辆的曲线和/或弯曲。波纹波导增加了波导高度以容纳波纹，这增加了显著的体积，因此可能是不利的。双绞线传输线通常制造成本高、工作频率低、电磁兼容性差。众所周知，dc、低频和rf/mmw电缆分布关于射频干扰、电磁干扰和其他共存问题提出了挑战。
附图说明
7.在附图中，相同的附图标记在整个不同视图中通常指代相同的部分。附图不一定按比例绘制，而是通常强调说明本发明的原理。在以下描述中，参照以下附图描述了各个方面，其中：
8.图1描绘了用于将rffe与天线分离的已知技术；
9.图2描绘了天线与低噪声放大器(“lna”)紧密靠近以补偿差的噪声系数的已知布置；
10.图3描绘了功率放大器、集成电路和基带处理器与天线和lna分开放置的已知布置；
11.图4描绘了在pa与集成电路之间紧密的物理关系下操作的数字预失真系统400；
12.图5描绘了rffe，包括基带处理器、集成电路、功率放大器和lna；
13.图6描绘了使用单电缆连接rffe和afe；
14.图7描绘了开关时间测试的仿真波形；
15.图8描绘了根据本公开的一方面的具有多个天线的单电缆安装；
16.图9描绘了天线双工的方法；
17.图10描绘了组装状态下的第一波导单元和第二波导单元；
18.图11描绘了未组装状态下的第一波导单元和第二波导单元；
19.图12a描绘了根据本公开的一方面的波导的侧视图；
20.图12b描绘了根据本公开的一方面的波导的前视图；
21.图12c描绘了根据本公开的一方面的从内侧看到的第一波导单元或第二波导单元；
22.图13描绘了根据本公开的另一方面的波导；
23.图14描绘了彼此分开的图13的波导单元；
24.图15a示出了图14的波导在组装时的侧视图；
25.图15b示出了图14的波导在组装时的前视图；
26.图15c示出了如图14所描绘的波导单元的俯视图；
27.图16a描绘了根据本公开的另一方面的还被配置为容纳dc电源线的波导；
28.图16b示出了具有附加线束凹槽的组装波导；
29.图16c示出了其中电线横向行走穿过波导的波导的侧视图；
30.图17描绘了如本文所公开的被配置为喇叭型天线结构的波导；
31.图18比较了从36-48ghz的本文公开的波导的仿真性能与典型的矩形波导和同轴线的仿真性能；
32.图19描绘了如本文所公开的波导的弯曲，以及在弯曲下波导性能的比较；和
33.图20描绘了常规的喇叭型天线2000与根据本公开的喇叭型天线2002的性能比较。
具体实施方式
34.以下详细描述参考了附图，这些附图通过说明的方式示出了可以实践本公开的具体细节和方面。一个或多个方面被描述得足够详细，以使得本领域技术人员能够实践本公开。在不脱离本公开的范围的情况下，可以利用其他方面，并且可以进行结构、逻辑和/或电
气上的改变。本公开的各个方面不一定是相互排斥的，因为一些方面可以与一个或多个其他方面组合以形成新的方面。结合方法描述了各个方面并且结合设备描述了各个方面。然而，可以理解，结合方法描述的方面可以类似地适用于设备，反之亦然。
35.术语“示例性”在本文中可以用来表示“用作示例、实例或说明”。本文描述为“示例性”的任何方面或设计不一定被解释为优于或好于其他方面或设计。
36.术语“至少一个”和“一个或多个”可以理解为包括大于或等于一的数量(例如，一、二、三、四、[
…
]等)。术语“多个”可以理解为包括大于或等于二的数量(例如，二、三、四、五、[
…
]等)。
[0037]
关于一组元素的短语“至少一个”在本文中可以用来表示来自由这些元素组成的群组中的至少一个元素。例如，关于一组元素的短语“至少一个”在本文中可以用来表示以下选择：列出的元素之一、多个列出的元素之一、多个单独列出的元素、或多个列出的元素的倍数。
[0038]
说明书和权利要求书中的词语“复数个”和“多个”明确指代大于一的数量。因此，任何明确调用上述词语的提及对象数量的短语(例如，“复数个(对象)”、“多个(对象)”)明确指代多于一个所述对象。术语
“…
(的)组”、
“…
(的)集”、
“…
(的)集合”、
“…
(的)系列”、
“…
(的)序列”、
“…
(的)成组”等在说明书和权利要求中(如果有的话)指代等于或大于一的数量，即一个或多个。
[0039]
本文使用的术语“数据”可以理解为包括任何合适的模拟或数字形式的信息，例如提供作为文件、文件的一部分、一组文件、信号或流、一部分信号或流、一组信号或流等。此外，术语“数据”还可以用于表示对信息的引用，例如以指针的形式。然而，术语“数据”不限于上述示例，并且可以采用各种形式以及表示本领域所理解的任何信息。如本文所述的任何类型的信息都可以例如经由一个或多个处理器以合适的方式来处理，例如作为数据。
[0040]
例如本文使用的术语“处理器”或“控制器”可以理解为允许处理数据的任何种类的实体。可以根据处理器或控制器执行的一个或多个特定功能来处理数据。此外，本文使用的处理器或控制器可以理解为任何种类的电路，例如任何种类的模拟或数字电路。处理器或控制器因此可以是或包括模拟电路、数字电路、混合信号电路、逻辑电路、处理器、微处理器、中央处理单元(cpu)、图形处理单元(gpu)、数字信号处理器(dsp)、现场可编程门阵列(fpga)、集成电路、专用集成电路(asic)等，或其任何组合。以下将进一步详细描述的各个功能的任何其他类型的实现也可以理解为处理器、控制器或逻辑电路。应当理解，本文详述的处理器、控制器或逻辑电路中的任何两个(或更多个)可以实现为具有等同功能的单个实体等，并且反过来，本文详述的任何单个处理器、控制器或逻辑电路可以被实现为具有等同功能的两个(或更多个)分离的实体等。
[0041]
本文详述的术语“存储器”可以理解为包括任何合适类型的存储器或存储器设备，例如硬盘驱动器(hdd)、固态驱动器(ssd)、闪存等。
[0042]
软件和硬件实现的数据处理之间的差异可能会模糊。本文详述的处理器、控制器和/或电路可以以软件、硬件和/或包括软件和硬件的混合实现方式来实现。
[0043]
本文详述的术语“系统”(例如，传感器系统、控制系统、计算系统等)可以理解为一组交互的元件，其中，这些元件可以例如但不限于一个或多个机械部件、一个或多个电气部件、一个或多个指令(例如，编码在存储介质中)和/或一个或多个处理器等。
[0044]
以下详细描述参考了附图，这些附图通过说明的方式示出了可以实践本发明的本公开的具体细节和的方面。在不脱离本发明的范围的情况下，可以利用其他方面，并且可以进行结构、逻辑和电气上的改变。本公开的各个方面不一定是相互排斥的，因为本公开的一些方面可以与本公开的一个或多个其他方面组合以形成新的方面。
[0045]
就本文描述的实施例具体涉及在车辆中的使用或仅关于车辆使用进行描述来说，与车辆的连接旨在是说明性的，而不应当理解为限制性的。本文描述的原理和方法，例如rffe和天线前端的单电缆连接，或波导的连接，可以在车辆领域之外具有广泛的应用。例如，关于rffe和天线前端的单电缆连接所描述的原理和方法可以应用于多种情形(例如，因为热、美观或出于任何其他原因而期望将rffe和天线前端分开的情形)，或者在期望最小化电缆使用的情形。此外，在本公开中波导被频繁地讨论为用于车辆中。本文采用车辆作为波导的使用场所仅出于说明性目的。本文公开的关于波导的原理、方法和设备可以应用于多种其他情形，因此在描述中包括车辆不应当被认为是限制性的。
[0046]
将rffe和afe分开，使得天线前端包括最少可能的靠近天线的电路(例如，lna和开关)是已知的，这允许电子设备很小并且最小化所要求的热负载，以能够用小散热器满足美观要求。然而，连接天线前端和rffe的常规方法通常需要每天线四根电缆(电源、控制以及rx和tx同轴电缆)，其中，四根电缆中的两根通常必须是同轴电缆。因此，在车顶有四个天线的车辆中，至少需要16根电缆将四个天线连接到rffe。这些电缆占现代车辆的重量和费用的很大一部分，因此期望减少电缆的数量以改善重量(燃料经济性等)和成本。
[0047]
鉴于上述情况，期望在美观的天线设计(包括天线前端)下满足高发射功率要求，提供可靠的冷却而不需要庞大的非美观解决方案，并最小化车辆的材料成本和重量的增加。
[0048]
本文公开了一种新颖的电缆和组件设计，其显著减少了电缆的数量，尤其是在需要长且复杂的电缆/线束系统的汽车环境中。将天线前端与rffe之间的电缆限制为一根电缆可以具有多种优势。首先，它可以最小化对车辆增加的重量。其次，它可以显著降低成本(电缆的成本在车辆制造中是显著)。第三，它可以允许小尺寸、低热负载和美观的天线前端设计，因为afe中不需要功率放大器(“pa”)，并且afe电路被最小化。可以经由受控时域双工(tdd)系统实现将电缆的数量从四根减少到一根。此外，该tdd系统对于数字预失真(dpd)可能是理想的，以进一步增强pa线性度并满足严格的频谱发射模板要求(802.11p)，因为该系统允许pa的位置靠近rfic。此外，pa和rfic冷却得到了简化，因为它们可以位于与车顶或鲨鱼鳍相比不那么恶劣的环境中。
[0049]
车辆通信可能需要多个天线来提高可靠性和/或支持不同的技术，例如c-v2x、wifi、gnss或lte/5g。图1描绘了用于将rffe与天线100分离的已知技术。如图1所示，并且至少由于常见的全向覆盖要求，常常优选将天线放置在汽车的车顶或另一外表面上。如该图所示，将天线104放置在车顶102上是已知的，但是该方法将rffe 106与天线104分离。在这种情况下，rffe 106可以包括低噪声放大器(“lna”)108、功率放大器110、集成电路112和/或基带处理器114。将rffe 106存放在车辆的鲨鱼鳍中是已知的。然而，这个位置对于电子设备非常恶劣，因为车顶会很容易达到超过 50℃的温度，因此鲨鱼鳍或类似组件中的任何电子设备可能会经历非常高的环境温度，即使它们处于电气负载下。此外，太阳能烤箱效应将鲨鱼鳍内部的温度提高到更高的温度，因为由于防水设计要求，鲨鱼鳍内通常没有空气
流通。冷却rf功率放大器通常需要庞大的冷却解决方案，这不容易设计成美观并增加了车辆的重量。此外，该方法因天线与lna之间的距离而经历性能下降。
[0050]
图2描绘了天线200与lna紧密靠近以补偿图1的差的噪声系数的已知布置。在该示例中，车顶202包含至少一个天线204，天线连接到lna/lna开关208和功率放大器210，并且通常紧密靠近它们。rffe 206放置在afe 208外部，或者相对于afe 208放置在车辆的另一部分中。rffe 206可以包括集成电路212和/或基带处理器214。为了校正因天线与lna之间的距离而导致的性能下降，可能优选仅使lna和开关(即，afe 208)靠近天线204以最小化噪声系数。在这种配置中，通常必须在rffe与afe之间行走四根电缆。对四根电缆的要求意味着成本和重量显著增加，这可能是不期望的或不可接受的。
[0051]
图3描绘了pa、集成电路和基带处理器与天线和lna分开放置的已知布置300。使pa靠近rfic可能是特别有益的，因为这允许容易地耦合pa输出以用于数字预失真(dpd)目的，这是一种满足严格频谱模板要求的能量高效方式。这对于车对车通信应用可能是特别有意义的，这些应用在5.9ghz(接近wifi频率(例如，严格的ieee802.11p频谱模板))的频率下操作。在该示例中，车顶302被配置有多个天线304a-304d(即，例如在mimo安装中)，其中，每个天线连接到对应的afe 308a-308d，每个afe包括lna和开关。通过与afe分离并且通常位于车辆的另一部分中，rffe 306可以被放置在对于其半导体电路来说在热方面有利的位置。在这种情况下，rffe 306可以包括用于每个天线310a-310d的pa、集成电路312和基带处理器314。如上所述，rffe 306与afe 308之间的常规连接包括每天线两根电线和两根同轴电缆。在这个简单的四天线mimo安装中，需要16根电缆/电线。这意味着成本和重量显著增加，并且可能是不期望的或不可接受的。
[0052]
图4描绘了在pa与集成电路之间紧密的物理关系下操作的dpd系统400。pa输出可以耦合到数字基带并由其接收，其中，算法找到最大化pa线性度的正确的预失真系数。在该示例中，处理器402执行dpd算法404。处理器402连接到集成电路406，集成电路406连接到功率放大器408。在pa远离rfic的安装中，需要额外的电缆为dpd算法提供反馈信号，这因此增加了重量和材料成本两者，这可能是不期望的或不可接受的。
[0053]
用于在时域双工(“tdd”)系统中将afe连接到rffe的常规解决方案是具有一根接收(“rx”)同轴电缆、一根发送(“tx”)同轴电缆、一根电源电缆和一根控制电缆。该解决方案的益处是，它具有最低的tx和rx插入损耗，并且由于其专用控制电缆而具有最快的控制速率。图5中描绘了这种常规的解决方案，图5示出了rffe 502，rffe502包括基带处理器504、集成电路506、功率放大器508和lna 510。rffe 502连接到afe 508，afe 508包括lna 510、控制电路512、电源电路514、开关516和天线518。rffe 502与afe 508之间的电连接由四根电缆创建：控制电缆520、电源电缆522、第一同轴电缆524和第二同轴电缆526。
[0054]
从图5可以看出，这种方法对于每个afe需要两根昂贵的同轴电缆和两根额外的电缆(总共四根)，这很快增加了材料成本，由于多个连接器而增加了电路板的尺寸，并且增加了系统的重量，所有这些都不是汽车制造商优选的。这在mimo和/或分集天线系统中可能尤其如此。
[0055]
代替使用四根电缆进行此连接，可以仅使用一根同轴电缆有效地操作rffe与afe之间的连接。该单根同轴电缆并发或同时承载dc电源、rf信号和用于在tx与rx之间切换的控制信号。
[0056]
图6描绘了根据本公开的一方面的使用单电缆连接rffe与afe。在该示例中，rffe 602可以包括lna 604、pa 605、电源606、电流感测电路608、比较器610和集成电路(未示出)和/或基带处理器(未示出)。afe 612可以包括功率检测器614、比较器616、一个或多个开关618a-618b、lna 620和/或天线622。rffe 602经由同轴电缆624连接到afe 612。
[0057]
rffe 602和afe 612均可以被配置为默认处于rx模式(例如，第一操作模式)。也就是说，lna 604可以是活跃的，并且开关(连接604和605的开关，以及开关618a和618b)可以通过上拉或下拉连接到接收机以默认保持在第一操作模式。当需要发送时，rffe 602和afe612从rx模式(第一操作模式)切换到tx模式(第二操作模式)。操作模式的这个切换可以通过将rffe开关(在604和605之间)改变为tx(并且由此禁用rffe lna 604和启用rffe pa 605)来进行。rfic可以发送唤醒信号或操作模式切换信号。唤醒信号或操作模式切换信号可以是能够触发以下步骤的任何信号。根据本公开的一方面，唤醒信号或操作模式切换信号可以是载波信号。唤醒信号或操作模式切换信号可以在rffe 602和afe 612应当处于第二操作模式的时段期间持续地或大致持续地发送。该唤醒信号或操作模式切换信号可以由afe内的rf功率检测器614来检测。rf功率检测器614的输出可以由比较器616来监测，当rf功率在预定功率范围之外时，比较器616可以切换开关并禁用afe lna 620。明确指出，可以有多种技术可共用于使rf功率检测器614的输出禁用afe lna 620。这里示出了使用比较器；然而，这并不意味着排除本领域技术人员可以使用的任何其他技术。例如，可以利用逻辑门和/或微处理器得到相同的效果。
[0058]
一旦rffe 602已经切换到pa 605并且afe 612已经禁用lna620，afe 612和rffe 602就都完全准备好用于高功率tx；然而，rffe602中的或连接到rffe 602的基带(bb)处理器(未画出)不知道afe是否准备就绪。因此，期望有一个过程供rffe 602检测afe 612是否准备好用于第二操作模式。对此，特别相关的是，afe的功耗主要由lna功耗构成。因此，预期断开afe lna 620会显著降低afe 612的电流汲取。因此，可以通过监控rffe 602内的afe的电流汲取来确定afe的状态(以及它是否已成功准备好用于第二操作模式)。这可以通过测量来自afe 612的电流的电流传感器608来实现。本领域技术人员将理解，电流传感器608可以经由rf扼流圈连接到afe 612，预期扼流圈将主要阻塞afe 612的rf输出，使得电流传感器608主要测量afe的电流需求。再次，比较器610可以接收电流传感器608的输出，并将afe 612状态位切换到bb处理器，从而向bb处理器指示afe 612已经进入第二操作模式并且现在发送是可能的。与比较器的先前使用一样，明确设想可以使用多种实现方式来补偿或替换比较器610，例如通过使用一个或多个逻辑门和/或一个或多个处理器。本文对比较器610的引用并非旨在是限制性的。
[0059]
每当发送完成时，通过简单地禁用rf信号(唤醒信号或操作模式切换信号)，可以将afe切换回接收模式，并且可以启用lna。这样做时，发生与上面所描述的过程相反的过程。具体地，功率检测器614可以检测到唤醒信号/操作模式切换信号已经被关闭，并且比较器616可以接收功率检测器614的输出，而且可以通过使开关618a和618b翻转来启用lna 620。在lna 620启用的情况下，afe 612会汲取额外的电流，接着该电流可以被电流传感器608感测到，这触发比较器610通知bb处理器，因为lna被启用(即，设备现在准备好接收)，所以电流汲取增加。
[0060]
根据本公开的一个方面，可能期望快速发生rx到tx切换(即，从第一操作模式切换
到第二操作模式，反之亦然)。在某些实现方式中，可能期望这种切换以非常快的速度发生，例如小于16μs。
[0061]
因为可能需要快速的切换时间，所以期望测试这个提出的布置的潜在切换时间。为了执行该测试，使用ltspice构建了spice仿真电路。使用analog devices/ltc组件对有源电路进行建模，并且lna是压控开关(用于对其电流消耗进行建模)。图7描绘了该测试的仿真波形。
[0062]
转向图7，从第一操作模式到第二操作模式的转变开始于(“1”)，具有1μs的rffe切换延迟。在(“2”)处，rf功率检测器开始输出与afe的输入功率对应的电压。2μs处的缺口是由于开关改变其状态时发生的反射造成的。(“3”)描绘了afe比较器禁用lna并切换到第二操作模式的点。(“4”)描绘了由于lna已断开连接，在rffe处测得的电流开始下降。(“5”)描绘了在rffe处测得的afe电流下降，使得超出预定范围，因此比较器切换以通知基带处理器向第二操作模式的转变完成。
[0063]
最长的延迟可能是由电流测量引起的，然而，系统可以在小于16μs内切换。替换地，系统可以通过选择的电缆长度来表征，并省略这个阶段，从而将转变时间缩短到大约3μs。一般来说，对于固定系统，可以测量在rffe处的初始控制信号与afe准备就绪之间要多长时间。当afe的电流开始下降时，可以认为afe准备就绪。在这种情况下，并且由于预期afe准备就绪之前的时间段是恒定的，因此可以设置与该时间段对应的定时器。在时间结束时，bb处理器可以启用高功率发送。通过使用定时器，可以省略rffe中的电流传感器。参照图7，比较器阈值可以被设置为例如0.5v；但是，这可能过于接近稳态电流消耗。通过使用上述固定定时器，可以省略慢速电流测量阶段，并且可以更接近电流开始下降的点(即，当afe准备好发送时)启用tx。
[0064]
在那种情况下，切换时间将主要归因于rf开关的1μs切换时间。功率检测器和比较器以数十纳秒的延迟操作，从而在16μs预算中产生最小延迟。虽然该仿真是完全模拟的，但是替换地，如果在afe处需要附加功能(例如，在tx或rx模式下花费的时间最小)，则比较器可以是具有内置比较器的低功耗微控制器。
[0065]
另外，分析了对rf性能的影响。对于rf优化的情况，通常会有用于tx和rx的专用电缆以最小化插入损耗，例如图5中所描绘的。将电连接(例如，4根电缆)与图6的电连接进行比较，可以在信号路径中使用两个附加开关和一个耦合器来实现单电缆系统。
[0066]
这种配置对噪声系数可以具有最小影响，因为在图5和图6描绘的配置中，lna可以非常靠近天线。单电缆系统似乎对pa要求具有更大的影响，因为两个附加开关和一个耦合器往往会导致附加的插入损耗，这必须被补偿。
[0067]
另外，并且根据本公开的另一方面，可能期望所需的耦合器具有低耦合(例如，20db或30db)，由此将具有非常低的理论插入损耗。由于实际实现，这些耦合值的耦合器大多具有损耗，可以假设小于0.5db。因此，与多根电缆相比，因单电缆解决方案而带来的增加的插入损耗在高达6ghz时为1.5db，或者甚至更低，主要取决于开关性能和操作频率。虽然不可忽略，但是它可以通过增加pa输出功率来补偿——尤其是考虑到pa现在位于可以方便地安排冷却的地方。
[0068]
根据本公开的另一方面，并且关于车辆安装，可能期望使rffe、rfic和基带处理器在一外壳内(例如，车顶内衬、后备箱或仪表板)。这可以最小化去往多个afe所需的同轴电
缆的长度和插入损耗。此外，使用本文描述的单电缆连接，每天线只需要一根电缆，这限制了将rffe与afe分离的电缆负担。鉴于pa的温度调节的挑战，值得注意的是，位于车顶内衬和/或仪表板内部的模块可以能够利用座舱空调进行冷却。这种架构和单电缆解决方案可以通过减少电缆数量、放宽热要求、较少材料成本等，来提供系统性能和效率方面的优势。在mimo/分集天线系统中(其中，在多个天线上实现每天线从四根电缆减少到一根电缆)，这种影响会被放大。
[0069]
图8描绘了根据本公开的一方面的具有多个天线800的单电缆安装。在该图中，四个天线(例如，在mimo安装中)被安装在车辆的车顶802内。这些天线在本文中被描绘为天线804a-804d，它们分别连接到afe 808a-808d，每个天线连接到rffe 806。对于rffe 806，有四个pa 810a-810d，每个pa连接到天线之一。单根rf电缆将rffe 806连接到afe 808a-808d中的每一个。
[0070]
图9描绘了一种双工方法，包括：从射频前端向天线前端发送操作模式切换信号(902)；在天线前端中检测操作模式切换信号(904)；以及基于检测到的操作模式切换信号，将低噪声放大器与天线前端的天线和射频前端之间的导电连接断开(906)。
[0071]
如本文所述，rffe和afe均可以被配置为：根据第一操作模式或第二操作模式中的任一个操作。出于本文的目的，第一操作模式可以理解为接收模式，并且第二操作模式可以理解为发送模式。rffe和afe可以被配置为：默认为第一操作模式或第二操作模式。在本文公开的示例中，rffe和afe默认为第一操作模式(即，接收模式)。这个默认可以通过上拉或下拉电路来实现。
[0072]
虽然本文公开的示例具体涉及第一操作模式的默认设置，但是rffe和afe可以替换地被布置为默认为第二操作模式。也就是说，rffe和afe可以被配置有上拉或下拉电路，使得它们默认处于发送模式。根据该配置，rffe中的处理器的操作切换信号将使afe的功率检测器及其所连接的比较器与afe的lna接合。由lna的接合触发的增加的电流消耗将被rffe中的电流感测电路检测到，电流感测电路结合比较器将通知处理器已经进入第一操作模式。
[0073]
rffe和afe可以被配置为使得rffe的操作模式切换信号引起操作模式从第一操作模式改变到第二操作模式，并且还使得暂停rffe的操作模式切换信号引起rffe和afe从第二操作模式切换到第一操作模式。也就是说，暂停操作模式切换信号引起rffe和afe恢复到它们的默认操作模式状态。
[0074]
就本文中关于切换电路的任何部件(例如，lna、pa、电流感测电路、功率检测器、比较器、开关等)引用了任何具体参数而言，可以明确预期的是，可以对特定安装选择和/或调整这些部件的规格。也就是说，许多部件必须相对于其他组件和安装需要进行配置。例如，电流感测电路/电流传感器必须被选择为与afe中的lna的电流使用对应的传感器电流。类似地，afe的功率检测器必须被选择为对应于rffe的操作模式切换信号，反之亦然。
[0075]
在本文公开的方法和过程中，afe的lna可以通过两个开关(在图6中描绘为618a和618b)与系统接合或脱离。虽然这样的开关可以是实现这个目的的便利手段，但是可以设想，可以采用在天线与rffe之间的导电路径内导电连接lna的其他方法。本领域技术人员将理解用于这个目的的各种电路或实现技术，并且两个开关的使用不旨在限制这一点。
[0076]
根据本公开的一方面，rffe可以包括开关，用于选择性地将rffe内的lna或pa连接
到具有天线的电路径。在这种情况下，可以理解，开关将选择性地连接到lna以用于接收(第一操作模式)，以及将选择性地连接到pa以用于发送(第二操作模式)。可以通过能够切换开关以在操作模式之间改变的任何手段来操作开关。根据本公开的一个方面，可以使用rffe的一个或多个处理器来操作开关，以用于随着操作模式切换信号的生成而在操作模式之间改变。
[0077]
本文描述的方法和原理被设计成可通过rffe与afe之间的单个导电连接(即，单根同轴电缆)来实现。使用单根同轴电缆允许降低实现的复杂性、减少重量以及减少材料成本。
[0078]
rffe和afe可以一起实现或分开实现。也就是说，虽然rffe和afe的某些方面必须被配置为与彼此进行操作(例如，afe中的传感器必须被配置为识别rffe的操作模式切换信号)，但是rffe和afe可以彼此独立地制造、销售和/或分销。因此，rffe和afe可以各自被认为是独立的设备。
[0079]
根据本公开的另一方面，一种天线双工的方法可以包括：从第一射频设备向第二射频设备发送操作模式切换信号；将低噪声放大器与第一射频设备和第二射频设备的天线之间的导电连接断开；检测因断开低噪声放大器而导致的第二射频设备汲取的电流的变化；基于检测到的电流变化，从第一操作模式改变到第二操作模式。
[0080]
本文描述的原理和方法可以作为非瞬时性计算机可读介质的一部分来执行，计算机可读介质包括多个指令，指令当被实现时，使一个或多个处理器执行本文公开的方法。
[0081]
这是第二个idf的开始
[0082]
波导可以用于连接分布式射频部件。波导目前用于各种车辆应用中，例如在射频部件和天线彼此物理分离的情况下。然而，许多实现方式需要将波导放置在具有曲线或弯曲的环境中，并且常规的波导可能不期望或不适合用于这些实现方式。对于给定的实现方式，常规的波导可能非常刚性并且无法适应曲线或弯曲。这在车辆的背景下可能尤为如此。
[0083]
本文公开了一种柔性波导结构，其可以特别适合于需要曲线或弯曲的环境。柔性波导结构可以包括由人造电导体实现的侧壁，该人造电导体由双交错导电脊壁或者钉或柱的导电床组成。钉或脊之间的间隔可以使得机械柔韧性与曲面相一致。这种新型波导实现还可以通过使在脊壁内没有钉、柱和空间来将dc信号或低速信号或rf信号和微波信号捆绑在一起。
[0084]
本文所述的波导结构与当前的矩形波导和方形波导一起提供低插入损耗。它提供了机械灵活性以符合实现空间，例如车辆的空间要求。与使用在外表面突出的脊的波纹波导相比，它具有小的占地面积，这意味着波导高度通常不会增加。它具有宽松的组装容差，使得它可以在其侧壁中提供间隙。
[0085]
本文公开的柔性波导可以容纳dc、低频和/或rf/微波/mmw电缆，这些电缆可以被放置穿过交错的顶部/底部接地钉之间的开口布局和/或放置在波导的顶部和底部的侧壁内。
[0086]
根据本公开的一个方面，柔性波导可以包括由电导体制成的侧壁，该电导体由金属或金属化钉、柱或脊结构的双床组成。钉或脊的双床可以被配置成紧密靠近在一起，使得第一侧的一些钉或脊与第二侧的一些钉或脊接触，但是第一侧的一些钉或脊不与第二侧的任何钉或脊接触。
[0087]
第一侧的一些钉或脊可能不与第二侧的任何钉或脊接触的事实在波导中产生了柔性，这可以用于在实现中适应弯曲或曲线。也就是说，波导壁的金属化钉、柱或脊之间可用的小空间可以使得波导能够弯曲而不影响其性能。
[0088]
凭借其重叠的钉或脊，所提出的波导可以通过将顶部部分和底部部分压在一起来组装。如上所述，预期第一侧的一些钉或脊将与第二侧的一些钉或脊物理接触。这种物理接触会产生摩擦，这将两个块件保持在一起。在吻合(conform)后钉和脊的交错之间的摩擦提供了稳定的结合，所以不需要焊接，并且可能地没有紧固件。此外，第一侧的一些钉或脊不与第二侧的任何钉或脊接触。这可以有利地用于产生容性屏蔽效应。
[0089]
根据本公开的另一方面，柔性波导可以为dc/低速电线/电缆提供屏蔽。承载dc或低速数据信号的电线/电缆可以在本文公开的波导的人造电导体内布线，以用于提高对电磁干扰的抵抗性并减少不想要的辐射发射。
[0090]
根据本公开的另一方面，柔性波导可以提供电线束，其可以容纳/组合rf/微波/mmw波导和/或dc/低速传输线。这种柔性波导可以提供柔性/可弯曲波导和dc/低速线路屏蔽到能够承载微波波导和dc/低速信号的电线束中的优点。此外，与各种常规波导相比，组装的机制可以被简化。
[0091]
根据本公开的另一方面，柔性波导可以被配置成喇叭型天线，其具有脊状侧壁或者由钉或脊的双床构成的侧壁。
[0092]
根据本公开的一方面，柔性波导的特征可以在于钉或脊状结构的双床，它们彼此交错以形成人造导体。这种导体用于替换波导或基于波导类型的天线中的壁并屏蔽dc线路。
[0093]
图10描绘了根据本公开的一方面的柔性波导1000。柔性波导可以包括第一波导单元1002和第二波导单元1004。第一波导单元可以包括第一基板。第一基板可以是大致平坦的，其主要特征在于第一侧和与第一侧相对的第二侧。第一基板可以具有从第一侧和/或第二侧延伸的多个突起。多个突起可以是多种形状中的任一种，包括但不限于指甲形、指形、脊形、它们的任何组合等。突起的特征可以在于从基板以一定角度延伸的长度。根据本公开的一方面，突起可以从基板大致垂直地延伸。来自第一基板和第二基板的突起可以在尺寸上设计为和/或可以布置为使得它们能够配合在一起。也就是说，第一波导单元和第二波导单元可以通过将来自第一波导单元的突起和来自第二波导单元的突起挤压在一起，然后进一步挤压，使得来自这些单元的突起彼此交错来组装。根据本公开的一方面，突起可以被配置为使得当波导单元被组装(即，被压在一起以使突起交错)时，来自第一波导单元的一些突起与来自第二波导单元的一个或多个突起物理接触。这种物理接触产生可以将第一波导单元和第二波导单元保持在一起的摩擦，而不需要附加的紧固件或作为对一个或多个紧固件的补充。摩擦可以是突起的尺寸、突起的数量、与其他突起接触的突起的数量、突起之间的配合紧密度(即，它们彼此施加多少力)、突起的材料、突起的材料的摩擦系数、或它们的任意组合中的任一个的结果。
[0094]
图11描绘了处于未组装状态的第一波导单元1102和第二波导单元1104。从这个视图中，每个波导单元的突起是容易看到的。在该图中，波导单元被描绘为具有钉状突起或指状突起1106。
[0095]
图12a描绘了波导的侧视图。在该视图中，第一波导单元的突起和第二波导单元的
突起是很明显。突起被描绘为在彼此内交错。在该图中，突起被描绘为使得它们在组装状态下彼此交替。
[0096]
根据本公开的一个方面，第一波导单元的突起和第二波导单元的突起可以在它们相关的基板上类似地间隔开。以此方式，每个基板的突起可以具有彼此大致均匀的距离，所述距离大约为相对的基板上的突起的宽度。以此方式，两个波导单元可以以如下方式组装在一起：突起交错，并且一些突起彼此物理接触，而其他突起不与任何其他突起物理接触。
[0097]
图12b描绘了波导的前视图，其示出了第一波导单元和第二波导单元的内部区域，内部区域没有突起。每个波导单元沿其突起所延伸的表面可以包括三个部分：两个外部区域1202和1204以及两个外部区域1202和1204之间的内部区域1206。外部区域1202和1204可以包括如通篇所述的突起。内部区域1206可以不包括突起，或者可以包括比外部区域的突起短的突起。第一基板的内部区域和第二基板的内部区域通常可以彼此对应，使得在组装波导时，第一基板和第二基板的内部区域形成如图12b所示的开口。该开口形成引导波通过的通道。
[0098]
图12c描绘了从内侧(即，包括突起的一侧)看的第一波导单元或第二波导单元。在该图中，存在外部区域1202和1204，以及外部区域1202和1204之间的内部区域1206。
[0099]
图13描绘了根据本公开的另一方面的波导。在该图中，波导包括多个脊状突起1302，而不是先前示例的钉状突起。脊状突起可以在任何方向上，无论是纵向的、横向的、倾斜的还是其他方向。在该示例中，脊从波导单元的外侧延伸到内部区域。突起可以是分层的，使得脊突起之后是空间(即，基本上是突起的凹部(relief))，空间之后是突起等。一个波形单元的突起可以被配置为配合在另一波形单元的凹部内，反之亦然。突起和凹部可以被配置为使得当组装第一波形单元和第二波形单元时，第一波形单元的一些突起与第二波形单元的一些突起物理接触，并且第一波形单元的一些突起不与第二波形单元的任何突起物理接触。
[0100]
图14描绘了彼此分离的图13的波导单元。在该视图中，脊状突起更容易看到。第一波导单元和第二波导单元的不存在突起的内部区域(或者至少是任何突起比外部区域中的突起短的地方)是可见的。
[0101]
图15a示出了图14的组装好的波导的侧视图。图15b示出了图14的组装好的波导的前视图。在该图中，脊(而不是钉)的存在是通过从波导单元的外边缘不间断地延伸到波导单元的内部区域的实心脊突起来示出的。图15c示出了图14中描绘的波导单元的俯视图。脊形突起再次被描绘为从波导单元的外边缘到内部区域是不间断的。
[0102]
本文描绘了两种类型的突起：钉突起和脊突起。虽然脊突起在图中被描绘为从波导单元的外边缘到内部区域是不间断的，但这不是必需的。术语“脊”用于表示突起与钉突起相比具有增加的宽度。可以想象，波导单元可以被构造为，对于图15c中描绘的每行脊具有两个或更多个脊。波导突起(无论是钉、指、脊还是其他)可以是任何形状，包括但不限于矩形、圆柱体、球体、拱形、多边形或任何其他形状。
[0103]
图16a描绘了根据本公开的另一方面的还被配置为容纳dc电源线的波导。具体地，该图描绘了波导包括第一外部区域1602、第二外部区域1604和内部区域1606。第一外部区域1602和第二外部区域1604包括线束凹槽1608和1610，在线束凹槽中不存在突起，或者突起短于第一外部区域和第二外部区域中的相邻突起。突起尺寸的这个差异(或没有突起)形
成了能够容纳dc线路的凹槽。这允许使用波导简单地组织dc线路，由此消除或减少对附加线束的需要。一些应用需要同时或并发使用dc线路(例如，低速线路)和微波两者。dc线路通常需要屏蔽，并且这种屏蔽常规地是通过dc线路的双绞线周围的屏蔽件来提供。在常规安装中，屏蔽线与波导分开布置，从而需要单独的线束或其他器件来组织或布置电线。根据本公开的一方面，本文公开的波导可以被配置为容纳或收纳dc线路，由此减少或消除对单独线束的需要。除了为电线提供线束或组织结构之外，该器件的分布式电容效应有效地实现了一种人造电导体，该导体屏蔽放置在电线外壳1602和1604内的电线。虽然在该示例中描绘了两个电线外壳，但是根据需要，波导中的电线外壳的数量可以更多或更少。
[0104]
图16b示出了具有附加的线束凹槽1608和1610的组装好的波导。图16c示出了波导的侧视图，在其中，电线横向行走穿过波导，如1612所示；并且在其中，电线从前向后穿过波导1614。
[0105]
图17描绘了如本文所公开的波导，其被配置为喇叭型天线结构1700。本文所公开的波导可以被修改以实现许多经典的波导天线，例如但不限于开放式波导天线、喇叭型天线和波导开槽天线。如图17所描绘的喇叭型天线配置包括第一波导单元1702和第二波导单元1704，它们大致是楔形的，使得波导单元的高度从一端向另一端增加。除非另有说明，否则波导单元的特征可以在于第一端和与第一端相对的第二端，其中，波导单元的高度从第一端向第二端增加。根据本公开的另一方面，波导单元可以被成形为使得波导的宽度也从第一端向第二端增加。这些波导单元可以包括如本文另外描述的突起。替换地或另外地，波导单元可以包括沿着从第一端到第二端的侧边的大体垂直的突起，由此在中间留下中空空间，所述中空空间在第一端与第二端之间在横向上且在高度上均扩展。当组装两个这样的波导单元时，它们可以形成喇叭型形状，如本文所描绘的。
[0106]
图18比较了从36-48ghz的本文公开的波导的仿真性能与典型的矩形波导和同轴线的仿真性能。仿真表明，回波损耗和s11(db)都在可接受的水平内(在所示频带中低于35db)。插入损耗接近常规的金属波导，与同轴电缆相比有显著改善。这些结果是关于以下器件描绘的：常规的矩形波导1802，如本文公开的具有钉的波导1804，如本文公开的具有脊的波导1806，空气填充的同轴电缆1808和具有rt5870电介质的同轴电缆1810。关于插入损耗图1812，常规的矩形波导1802、如本文公开的具有钉的波导1804和如本文公开的具有脊的波导1806的结果非常相似，以至于在再现该图时几乎无法区分，因此将被分组在一起。空气填充的同轴电缆1808和具有rt5870电介质的同轴电缆1810的插入损耗被进一步描述。
[0107]
进一步在图18中，s11 db图1814描绘了常规的矩形波导1802、具有钉的波导1804、具有脊的波导1806、空气填充的同轴电缆1808和具有rt5870电介质的同轴电缆1810的结果。
[0108]
图19描绘了如本文公开的波导的弯曲，以及在弯曲下波导性能的比较。在该图中，的常规的实心波导(长20cm，厚2.2mm)的性能被描绘为1902。根据本公开的柔性波导(长20cm，厚2.2mm)的性能被描绘为1904。可以看出，柔性波导可以被弯曲而性能不会显著改变，而弯曲常规的波导导致性能损失。此外，从该图中可以看出，波导的柔性源于突起之间的距离和/或基板的整体柔韧性。虽然常规的波导通常被构造为刚性的并且因此基本上不能弯曲，但是这种波导可以被弯曲以适应给定安装中的曲线或弯曲。图19中的测试结果示出，被配置为如本文公开的柔性波导的20cm波导能够弯曲5mm。
[0109]
图20描绘了常规的喇叭型天线2000与根据本公开的喇叭型天线2002的性能的比较。从图2004中可以看出，常规的喇叭型天线2000和根据本公开的喇叭型天线2002在水平面上具有类似的增益和图案。在较高度数范围内(由右侧的曲线所示)，常规的喇叭型天线2000和根据本公开的喇叭型天线2002的结果非常相似，以至于在图上无法区分。如图2006所示，常规的喇叭型天线2000和根据公开的喇叭型天线2002具有类似的峰值增益，并且根据公开的喇叭型天线2002在仰角处具有更宽的波束图案。如图2008所示，常规的喇叭型天线2000和根据本公开的喇叭天线2002具有类似的带宽。
[0110]
如本文所述，波导单元可以被配置为使得当它们被组装时，突起之间的空间能够实现一定程度的柔性，使得波导可以顺应弯曲表面。然而，第一波导单元的突起与第二波导单元的突起之间的摩擦将向整个波导提供机械稳定性，从而基本上能够实现新型的“卡扣组装”。
[0111]
波导可以基于其“分布式电容效应”来理解。以此方式，交错的顶部突起和底部突起之间的小间距呈现出分布式电容效应，该效应本质上创建了导电壁，从而在某些频率下使顶板和底板短路。这大大背离了具有实心壁的经典波导的工作原理。这种波导在根本上也不同于利用隔开一间隙的单个钉床和实心顶面的“间隙波导”，因为“间隙波导”本质上产生了导磁界面，用于阻止向钉床的传播，而没有本文公开的波导特征，例如顺应性和“卡扣组装”。
[0112]
本文公开的波导可以包括具有通道(内部部分)的交错且导电的突起的床，以产生低损耗且顺应性的波导。当交错时，突起通过提供刚性的度量，并通过产生摩擦以连接第一波导单元和第二波导单元(由彼此物理接触的第一波导单元和第二波导单元的突起产生的摩擦)来提供稳定性。突起之间的小间距在给定频带下模仿导电壁，并使得结构能够弯曲以顺应弯曲的轮廓。
[0113]
在一些应用中需要同时使用dc或低速线路和微波。例如，在需要在车辆周围分布可重新配置或可切换的天线并将它们连接到集中式无线电电路的安装中，需要布线低损耗微波互连以及dc或低速线路，以用于提供电源和控制信号。以往，在这些场景中使用单独的波导和屏蔽线路。这种屏蔽线路典型地包括屏蔽双绞线。相比之下，本文公开的波导实现了一种新型的“线束”，该“线束”将dc或低速线路与低损耗微波波导捆绑在一起，形成单个结构或“线束”。除非另有说明，否则，本文公开的波导可以用于“屏蔽”dc线路(或低速双绞线数据线路)，并将它们与低损耗微波波导捆绑在一起，以实现新型线束互连。虽然用于dc线路的外壳线(容纳区域)在本文中被描绘为笔直的，但是所述外壳线可以根据需要替换地或附加地设计成非笔直路径(例如，倾斜的、对角线的、弯曲的等)。
[0114]
使用本文描述的方法和原理，用于许多经典波导天线的新构造方法是可能的。示例包括开放式波导天线、喇叭型天线和波导开槽天线。这可以参照本文描述的喇叭型天线更详细地看到。也就是说，通过在垂直和水平方向上使突起床逐渐变细，得到喇叭型天线结构。这种天线可以仅通过手动地接合顶部结构和底部结构(“卡扣组装”)来组装，同时保持灵活性以顺应弯曲的轮廓。
[0115]
转向制造问题，根据本公开的一方面，本文公开的波导可以使用可商用的汽车级超低成本塑料材料和大批量制造(hvm)工艺来制造。就使用塑料制造波导/突起而言，预期它们可以被金属化以实现期望的分布式电容效应。
[0116]
虽然突起可以是任何尺寸而没有限制，但是某些尺寸将更适合于某些制造工艺。根据本公开的一个方面，对于一些mmw应用，突起宽度可以低至0.25mm，并且仍然保持如上所述的制造能力。所得到的突起以及由此的波导的柔性对于顺应弯曲的轮廓(例如，汽车平台)可以特别有用。此外，使用低成本塑料进行制造得到了能够在大批量制造工艺中商业化实现的低成本波导。
[0117]
附加地或替换地，金属化硅橡胶工艺是可商用的，并且能够满足本文所述的波导的所有要求(低成本、低重量、商业上可行的重复等)。金属化硅橡胶的尺寸可以在预期的最小0.25mm内，并且它能够处理适合于汽车应用的软到中等软结构的批量生产。在注塑成型突起后，所得到的结构可以用已知过程金属化。
[0118]
波导可以包括：第一波导单元，包括：第一基板；和从第一基板的表面延伸的多个突起；和第二波导单元，包括：第二基板；和从第二基板的表面延伸的多个突起，其中，第一波导单元被配置为：与第二波导单元组装，使得从第一基板的表面延伸的多个突起的至少一子集放置在从第二基板的表面延伸的多个突起之间并且基本上平行于从第二基板的表面延伸的多个突起。
[0119]
如本文所述的突起的特征可以在于波导的从波导单元的基板延伸离开且大致垂直于基板的部分。它们可以是任何形式，包括但不限于钉状突起、指状突起、脊、线或任何其他形状。第一波导单元和第二波导单元的突起可以被配置为在组装时彼此交错。这种交错可以包括但不限于，第一波导单元和第二波导单元的突起在组装好的波导单元内交替，其中，第一波导单元的一些突起与第二波导单元的至少一个突起物理接触，并且其中，第一波导单元的一些突起不与第二波导单元的任何突起物理接触。
[0120]
将突起描述为大致垂直于波导单元的基板布置在本文中用于提供突起到基板的布置的一般性描述；然而，词语“垂直”的使用应当广义地理解为包括基板和突起之间大于或小于90
°
关系的各种其他角度。例如，第一波导单元和第二波导单元的突起可以以大约45
°
(或任何其他角度)互补地配置，使得不再通过将顶部波导单元和底部波导单元压在一起，而是通过以一定角度使它们滑动在一起来组装波导单元。
[0121]
对于不与第二波导单元的任何突起接触的第一波导单元的突起，预期在相邻但未物理连接的突起之间将生成电容。也就是说，预期将向第一波导单元和第二波导单元施加电压，所述电压在相邻但不连接的突起之间产生电容。假设施加到波导的电压是稳定的或不变的，由于相邻且不接触的突起之间的电容，预期很少或没有电流流动。可以使用任何已知的电连接技术(而没有限制)跨波导施加电压。
[0122]
第一波导单元和第二波导单元可以包括金属。根据本公开的一个方面，第一波导单元和第二波导单元可以由金属制成。根据本发明的另一方面，第一波导单元和第二波导单元可以由非金属材料制成并涂覆有金属。根据本公开的另一方面，第一波导单元和第二波导单元可以包括金属化橡胶或塑料。在第一波导单元和第二波导单元被金属化的情况下，可以使用任何已知的方法(而没有限制)将金属施加到底层的一种或多种材料。
[0123]
根据本公开的另一方面，第一波导单元和第二波导单元可以被划分为多个区域，其特征在于突起的存在和突起的不存在，或者突起的长度不同于相邻区域中的长度。例如，波导单元可以包括三个区域：两个外部区域，其特征在于存在突起；和两个外部区域之间的内部区域，其特征在于不存在突起或突起的长度短于两个外部区域的长度。当各自具有两
个外部区域和一个内部区域的第一波导单元和第二波导单元配合在一起时，所得到的波导可以包括沿着波导单元的长度延伸的中空空间。由波导引导的波可以行进穿过该中空空间。区域的配置不限于两个外部区域和一个内部区域，而是可以被配置为包括任何数量的中空空间，以用于波的传输或引导或者电缆屏蔽，如对于给定实现方式所期望的。
[0124]
如上所述，预期第一波导单元的一些突起将与第二波导单元的至少一个突起物理接触。相对的波导单元的突起之间的物理连接可以产生摩擦，这可以有助于将波导单元保持在组装状态。根据本公开的一个方面，通过接触来自相对的波导单元的突起产生的摩擦可以消除对用于将波导单元保持在一起的附加夹子或紧固件的需要。根据本公开的另一方面，所述摩擦可以补充夹子或紧固件，以维持第一波导单元和第二波导单元之间的连接。
[0125]
根据本公开的另一方面，一个或多个波导单元的基板和/或突起可以是柔性的和/或弹性的。用于本文公开的波导的材料的性质和特性可以使波导至少在某种程度上呈现柔性和/或弹性。以此方式，波导可以弯曲或弯折以适应弯曲或其他非线性空间。
[0126]
波导的弯曲可以确定与第二波导单元的至少一个突起物理接触的第一波导单元的突起的数量，以及不与第二波导单元的任何突起物理接触的第一波导单元的突起的数量。也就是说，当波导单元的基板被弯曲时，在非弯曲状态下可能已经彼此平行的突起可以改变它们相对于彼此的角度，并且相对于彼此不再维持平行布置。因此，第一波导单元上的任何突起可以基于弯曲程度与第二波导单元中的更少或更多的突起物理接触。
[0127]
虽然波导在本文中通常被描述为包括能够组装在一起的两个单独的波导单元，但是波导单元可以改为以提供组装的方式附接。例如，根据突起的长度和/或配置，两个波导可以连接在一起，使得它们可以折叠在一起(例如，具有沿着第一波导单元和第二波导单元的边的柔性连接器)。
[0128]
在一定程度的弯曲下(从不弯曲到完全弯曲)，第一波导单元的突起可以不与第二波导单元的任何突起物理接触。反过来，在一定程度的弯曲下，第一波导单元的每个突起可以与第二波导单元的至少一个突起物理接触。
[0129]
以下示例属于进一步的实施例。
[0130]
在示例1中，公开了一种电路，包括：传感器，被配置为：检测指示天线前端中的低噪声放大器是活跃的还是不活跃的电信号；和一个或多个处理器，被配置为：发送操作模式切换信号以控制所述天线前端激活或停用所述天线前端中的低噪声放大器；以及根据检测到的电信号的指示，控制所述天线前端接收或发送数据。
[0131]
在示例2中，公开了示例1所述的电路，其中，所述操作模式切换信号的发送控制所述天线前端停用所述天线前端中的低噪声放大器。
[0132]
在示例3中，公开了示例2所述的电路，其中，所述传感器被配置为：经由所述电信号检测所述低噪声放大器的停用，并且其中，所述一个或多个处理器还被配置为：基于检测到的所述低噪声放大器的停用，控制所述天线前端发送数据。
[0133]
在示例4中，公开了示例1所述的电路，其中，所述一个或多个处理器还被配置为：通过暂停所述操作模式切换信号的发送来控制所述天线前端激活所述天线前端中的低噪声放大器。
[0134]
在示例5中，公开了示例4所述的电路，其中，所述传感器被配置为：经由所述电信号检测所述低噪声放大器的激活，并且其中，所述一个或多个处理器还被配置为：基于检测
到的所述低噪声放大器的激活，控制所述天线前端接收数据。
[0135]
在示例6中，公开了示例1-5中任一项所述的电路，还包括：一个或多个第二开关，被配置为：选择性地将所述射频前端的低噪声放大器或所述射频前端的功率放大器电连接到所述天线前端。
[0136]
在示例7中，公开了示例6所述的电路，其中，所述一个或多个处理器还被配置为：在控制所述天线前端接收数据时，控制所述一个或多个第二开关选择性地将所述低噪声放大器电连接到所述天线前端。
[0137]
在示例8中，公开了示例6或7所述的电路，其中，所述一个或多个处理器还被配置为：在控制所述天线前端发送数据时，控制所述一个或多个第二开关以选择性地将所述功率放大器电连接到所述天线前端。
[0138]
在示例9中，公开了示例6-8中任一项所述的电路，其中，所述一个或多个第二开关被上拉或下拉至默认操作模式，在所述默认操作模式中，所述天线前端被控制为接收数据。
[0139]
在示例10中，公开了示例6-8中任一项所述的电路，其中，所述一个或多个第二开关被上拉或下拉至默认操作模式，在所述默认操作模式中，所述天线前端被控制为发送数据。
[0140]
在示例11中，公开了示例1-10中任一项所述的电路，其中，所述电路经由单电缆连接到所述天线前端。
[0141]
在示例12中，公开了示例11所述的电路，其中，所述单电缆是同轴电缆。
[0142]
在示例13中，公开了一种电路，包括：传感器，被配置为：检测指示射频前端在发送模式与接收模式之间转变的电信号；和一个或多个开关，被配置为：根据发送模式与接收模式之间转变的指示，在天线与所述射频前端之间的导电连接中选择性地连接或断开低噪声放大器。
[0143]
在示例14中，公开了示例13所述的电路，其中，所述一个或多个开关被配置为：当检测到所述电信号时，将所述低噪声放大器与所述天线和所述射频前端之间的导电连接断开。
[0144]
在示例15中，公开了示例13或14所述的电路，其中，所述一个或多个开关被配置为：当未检测到所述电信号时，将所述低噪声放大器连接到所述天线和所述射频前端之间的导电连接。
[0145]
在示例16中，公开了13-15中任一项所述的电路，其中，所述电路经由单电缆导电连接到所述射频前端。
[0146]
在示例17中，公开了示例16所述的电路，其中，所述单电缆是同轴电缆。
[0147]
在示例18中，公开了一种双工方法，包括：检测指示天线前端中的低噪声放大器是活跃的还是不活跃的电信号；发送操作模式切换信号以控制所述天线前端激活或停用所述天线前端中的低噪声放大器；以及根据检测到的电信号的指示，控制所述天线前端接收或发送数据。
[0148]
在示例19中，公开了示例18所述的双工方法，其中，所述操作模式切换信号的发送控制所述天线前端停用所述天线前端中的低噪声放大器。
[0149]
在示例20中，公开了示例18或19所述的双工方法，还包括：经由检测到的电信号确定所述低噪声放大器的停用；以及基于检测到的所述低噪声放大器的停用，控制所述天线
前端发送数据。
[0150]
在示例21中，公开了示例18-20中任一项所述的双工方法，其中，暂停所述操作模式切换信号的发送控制所述天线前端激活所述天线前端中的低噪声放大器。
[0151]
在示例22中，公开了示例21所述的双工方法，还包括：经由所述电信号检测所述低噪声放大器的激活；以及基于检测到的所述低噪声放大器的激活，控制所述天线前端接收数据。
[0152]
在示例23中，公开了示例18-22中任一项所述的双工方法，还包括：选择性地将所述射频前端的低噪声放大器或所述射频前端的功率放大器电连接到所述天线前端。
[0153]
在示例24中，公开了示例23所述的双工方法，还包括：当控制所述天线前端接收数据时，选择性地将所述低噪声放大器电连接到所述天线前端。
[0154]
在示例25中，公开了示例23或24所述的双工方法，还包括：当控制所述天线前端发送数据时，选择性地将所述功率放大器电连接到所述天线前端。
[0155]
在示例26中，公开了示例1-25中任一项所述的双工方法，其中，所述电路经由单电缆连接到所述天线前端。
[0156]
在示例27中，公开了示例26所述的双工方法，其中，所述单电缆是同轴电缆。
[0157]
在示例28中，公开了一种双工方法，包括：检测指示射频前端在发送模式与接收模式之间的转变的电信号；根据发送模式与接收模式之间转变的指示，选择性地在天线与射频前端之间的导电连接中连接或断开低噪声放大器。
[0158]
在示例29中，公开了示例28所述的双工方法，还包括：当检测到电信号时，将所述低噪声放大器与所述天线和所述射频前端之间的导电连接断开。
[0159]
在示例30中，公开了示例28或29所述的双工方法，还包括：当未检测到电信号时，将所述低噪声放大器连接到所述天线和所述射频前端之间的导电连接。
[0160]
在示例31中，公开了示例28-30中任一项所述的双工方法，其中，所述电路经由单电缆导电连接到所述射频前端。
[0161]
在示例32中，公开了示例31所述的双工方法，其中，所述单电缆是同轴电缆。
[0162]
在示例33中，公开了一种双工系统，包括：射频前端，包括：一个或多个处理器，被配置为发送操作模式切换信号；和天线前端，与所述射频前端导电连接，所述天线前端包括：第二传感器，被配置为检测所述操作模式切换信号并输出表示检测到所述操作模式切换信号的第二传感器输出；和一个或多个开关，被配置为：基于所述第二传感器输出，选择性地在所述天线前端的天线与所述射频前端之间的导电连接中连接或断开低噪声放大器。
[0163]
在示例34中，公开了示例33所述的双工系统，其中，所述射频前端还包括第一传感器；并且其中，所述第一传感器被配置为：检测因所述低噪声放大器被选择性地断开而导致的由天线前端汲取的电流的变化；以及输出表示检测到的电流的变化的第一传感器输出。
[0164]
在示例35中，公开了示例34所述的双工系统，其中，所述一个或多个处理器还被配置为：基于所述第一传感器输出，从第一操作模式改变到第二操作模式。
[0165]
在示例36中，公开了示例33-35中任一项所述的双工系统，其中，所述射频前端和所述天线前端被配置为：根据第一操作模式或第二操作模式操作。
[0166]
在示例37中，公开了示例36中任一项所述的双工系统，其中，所述第一操作模式是接收模式，并且其中，所述第二操作模式是发送模式。
[0167]
在示例38中，公开了示例33-37中任一项所述的双工系统，其中，由所述一个或多个处理器进行的所述操作模式切换信号的发送将所述射频前端和所述天线前端从所述第一操作模式切换到所述第二操作模式。
[0168]
在示例39中，公开了示例33-38中任一项所述的双工系统，其中，暂停所述操作模式切换信号的发送将所述射频前端和所述天线前端从所述第二操作模式切换到所述第一操作模式。
[0169]
在示例40中，公开了示例33-39中任一项所述的双工系统，其中，所述射频前端和所述天线前端通过以下方式从所述第一操作模式切换到所述第二操作模式：从所述一个或多个处理器经由电连接向所述天线前端发送所述操作模式切换信号；通过所述天线前端的功率检测器检测所述操作模式切换信号；通过一个或多个第二开关选择性地所述第二低噪声放大器与所述天线前端的天线和所述射频前端之间的导电连接断开；基于所述第二低噪声放大器的断开，由所述电流感测单元检测所述天线前端汲取的电流的变化；以及由所述一个或多个处理器接收表示所述电流感测电路的输出的信号。
[0170]
在示例41中，公开了示例33-40中任一项所述的双工系统，其中，所述射频前端还包括：一个或多个第二开关，被配置为：选择性地将所述射频前端的低噪声放大器或所述射频前端的功率放大器电连接到所述天线前端。
[0171]
在示例42中，公开了示例41所述的双工系统，其中，所述一个或多个处理器控制所述一个或多个第二开关选择性地将所述低噪声放大器电连接到所述天线前端以进入第一操作模式。
[0172]
在示例43中，公开了示例41或42所述的双工系统，其中，所述一个或多个处理器控制所述一个或多个第二开关选择性地将所述功率放大器电连接到所述天线前端以进入第二操作模式。
[0173]
在示例44中，公开了示例41-43中任一项所述的双工系统，其中，所述一个或多个第二开关被上拉或下拉以默认为所述第一操作模式。
[0174]
在示例45中，公开了示例41-43中任一项所述的双工系统，其中，所述一个或多个第二开关被上拉或下拉以默认为所述第二操作模式。
[0175]
在示例46中，公开了示例33-44中任一项所述的双工系统，其中，所述一个或多个处理器被配置为：通过暂停所述操作模式切换信号的发送，将所述射频前端和所述天线前端从所述第二操作模式切换到所述第一操作模式。
[0176]
在示例47中，公开了示例33-45中任一项所述的双工系统，其中，所述射频前端和所述天线前端之间的导电连接是单电缆。
[0177]
在示例48中，公开了示例46所述的双工系统，其中，所述单电缆是同轴电缆。
[0178]
在示例49中，公开了一个或多个处理器，被配置为：输出操作模式切换信号；接收表示检测到的由天线前端汲取的电流的减少的信号；以及作为输出所述操作模式切换信号和接收到表示检测到的电流的减小的信号的结果，控制射频前端从第一操作模式改变到第二操作模式。
[0179]
在示例50中，公开了示例49所述的一个或多个处理器，其中，所述第二操作模式是发送模式。
[0180]
在示例51中，公开了示例49或50所述的一个或多个处理器，其中，控制所述射频前
端根据第二操作模式操作还包括：向所述天线前端发送信号以用于天线发送。
[0181]
在示例52中，公开了示例49-51中任一项所述的一个或多个处理器，还包括：控制第二开关以将射频前端中的低噪声放大器与天线前端中的天线解耦；以及选择性地将所述射频前端中的功率放大器耦合到天线前端中的天线。
[0182]
在示例53中，公开了示例49-52中任一项所述的一个或多个处理器，其中，所述一个或多个处理器还被配置为：通过暂停所述操作模式切换信号的发送来控制所述射频前端根据第一操作模式操作。
[0183]
在示例54中，公开了示例49-53中任一项所述的一个或多个处理器，其中，所述一个或多个处理器还被配置为：控制所述射频前端从所述天线前端中的天线接收信号。
[0184]
在示例55中，公开了一种双工方法，包括：从射频前端向天线前端发送操作模式切换信号；在所述天线前端中检测所述操作模式切换信号；以及基于检测到的操作模式切换信号，将低噪声放大器与所述天线前端的天线和所述射频前端之间的导电连接断开。
[0185]
在示例56中，公开了示例55所述的双工方法，还包括：在所述射频前端中检测因所述低噪声放大器被选择性地断开而导致的由所述天线前端汲取的电流的变化。
[0186]
在示例57中，公开了示例56所述的双工方法，还包括：基于检测到的电流的变化，从第一操作模式改变到第二操作模式。
[0187]
在示例58中，公开了示例55-57中任一项所述的双工方法，其中，所述射频前端和所述天线前端被配置为根据第一操作模式或第二操作模式操作。
[0188]
在示例59中，公开了示例58中任一项所述的双工方法，其中，所述第一操作模式是接收模式，并且其中，所述第二操作模式是发送模式。
[0189]
在示例60中，公开了示例55-59中任一项所述的双工方法，其中，由所述一个或多个处理器进行的所述操作模式切换信号的发送将所述射频前端和所述天线前端从所述第一操作模式切换到所述第二操作模式。
[0190]
在示例61中，公开了示例55-60中任一项所述的双工方法，还包括：通过暂停所述操作模式切换信号的发送，将所述射频前端和所述天线前端从所述第二操作模式切换到所述第一操作模式。
[0191]
在示例62中，公开了示例55-61中任一项所述的双工方法，还包括：通过以下方式从所述第一操作模式切换到所述第二操作模式：将所述操作模式切换信号从所述一个或多个处理器经由电连接发送到所述天线前端；通过所述天线前端的功率检测器检测所述操作模式切换信号；通过所述一个或多个第二开关选择性地将所述第二低噪声放大器与所述天线前端的天线和所述射频前端之间的导电连接断开；基于所述第二低噪声放大器的断开，由所述电流感测单元检测所述天线前端汲取的电流的变化；以及由所述一个或多个处理器接收表示所述电流感测电路的输出的信号。
[0192]
在示例63中，公开了示例55-62中任一项所述的双工方法，还包括：选择性地将所述射频前端的低噪声放大器或所述射频前端的功率放大器电连接到所述天线前端。
[0193]
在示例64中，公开了示例63所述的双工方法，还包括：控制所述一个或多个第二开关选择性地将所述低噪声放大器电连接到所述天线前端以进入第一操作模式。
[0194]
在示例65中，公开了示例63或64所述的双工方法，还包括：控制所述一个或多个第二开关选择性地将所述功率放大器电连接到所述天线前端以进入第二操作模式。
[0195]
在示例66中，公开了示例55-65中任一项所述的双工方法，还包括：通过暂停所述操作模式切换信号的发送，将所述射频前端和所述天线前端从所述第二操作模式切换到所述第一操作模式。
[0196]
在示例67中，公开了示例55-66中任一项所述的双工方法，其中，所述射频前端和所述天线前端之间的导电连接是单电缆。
[0197]
在示例68中，公开了示例67所述的双工方法，其中，所述单电缆是同轴电缆。
[0198]
在示例69中，公开了一种波导，包括：第一波导单元，包括：第一基板；和从所述第一基板的表面延伸的多个突起；和第二波导单元，包括：第二基板；和从所述第二基板的表面延伸的多个突起，其中，所述第一波导单元被配置为：与所述第二波导单元组装，使得从所述第一基板的表面延伸的所述多个突起的至少一子集放置在从所述第二基板的表面延伸的所述多个突起之间且基本上平行于从所述第二基板的表面延伸的所述多个突起。
[0199]
在示例70中，公开了示例69所述的波导，其中，当组装所述波导时，从所述第一基板的表面延伸的所述多个突起和从所述第二基板的表面延伸的所述多个突起基本上彼此交错。
[0200]
在示例71中，公开了示例69或70所述的波导，其中，所述波导被配置为：分别在从所述第一基板的表面延伸的一个或多个突起与从所述第二基板的表面延伸的一个或多个突起之间生成电容。
[0201]
在示例72中，公开了示例69-71中任一项所述的波导，其中，从所述第一基板的表面延伸的所述多个突起和从所述第二基板的表面延伸的所述多个突起包括金属。
[0202]
在示例73中，公开了示例69-72中任一项所述的波导，其中，从所述第一基板的表面延伸的所述多个突起和从所述第二基板的表面延伸的所述多个突起包括金属化橡胶。
[0203]
在示例74中，公开了示例69-73中任一项所述的波导，其中，所述第一基板的表面包括第一外部区域、第二外部区域以及在所述第一外部区域与所述第二外部区域之间的内部区域，并且其中，所述多个突起从所述第一外部区域和所述第二外部区域延伸，但不从所述内部区域延伸。
[0204]
在示例75中，公开了示例69-74中任一项所述的波导，其中，所述第一基板的表面包括第一外部区域、第二外部区域以及在所述第一外部区域与所述第二外部区域之间的内部区域，并且其中，所述多个突起从所述第一外部区域和所述第二外部区域延伸，并且其中，从所述内部区域延伸的任何突起都短于从所述第一外部区域延伸的突起和从所述第二外部区域延伸的突起。
[0205]
在示例76中，公开了示例75所述的波导，其中，所述第一基板和所述第二基板中的每一个的从所述第一外部区域延伸的突起和从所述第二外部区域延伸的突起的特征在于分别延伸离开所述第一基板和所述第二基板的表面的一长度，所述长度大于所述突起的宽度。
[0206]
在示例77中，公开了示例69-76中任一项所述的波导，其中，所述第一基板和所述第二基板中的每一个的从所述第一区域延伸的突起和从所述第二区域延伸的突起基本上是钉状的。
[0207]
在示例78中，公开了示例69-77中任一项所述的波导，其中，所述第一基板和所述第二基板中的每一个的从所述第一区域延伸的突起和从所述第二区域延伸的突起基本上
是脊状的。
[0208]
在示例79中，公开了示例69-78中任一项所述的波导，其中，当组装所述波导时，从所述第一基板的表面延伸的所述多个突起的第一部分与来自所述第二基板的表面的所述多个突起中的一个或多个接触。
[0209]
在示例80中，公开了示例69-79中任一项所述的波导，其中，当组装所述波导时，来自所述第一基板的表面的所述多个突起的第二部分不与来自所述第二基板的表面的所述多个突起中的任一个突起接触。
[0210]
在示例81中，公开了示例69-80中任一项所述的波导，其中，从所述第一基板的表面延伸的所述多个突起和从所述第二基板的表面延伸的所述多个突起被配置为使得从所述第一基板的表面延伸的所述多个突起的所述第一部分与来自所述第二基板的表面的所述多个突起中的所述一个或多个突起之间的接触生成足够的摩擦力以维持所述第一波导单元和第二波导单元的组装。
[0211]
在示例82中，公开了示例69-81中任一项所述的波导，其中，所述第一基板是柔性的。
[0212]
在示例83中，公开了示例69-82中任一项所述的波导，其中，所述第二基板是柔性的。
[0213]
在示例84中，公开了示例69-83中任一项所述的波导，其中，所述波导被配置为具有跨所述第一波导单元和所述第二波导单元施加的电压。
[0214]
在示例85中，公开了示例69-84中任一项所述的波导，其中，所述第一波导单元还包括第一电极，以及所述第二波导单元还包括第二电极，并且其中，所述波导被配置为具有跨所述第一电极和所述第二电极施加的电压。
[0215]
在示例86中，公开了一种制造波导的方法，包括：形成第一波导单元，所述第一波导单元包括：第一基板；和从所述第一基板的表面延伸的多个突起；形成第二波导单元，所述第二波导单元包括：第二基板；和从所述第二基板的表面延伸的多个突起；其中，所述第一波导单元被配置为：与所述第二波导单元组装，使得从所述第一基板的表面延伸的所述多个突起的至少一子集放置在从所述第二基板的表面延伸的所述多个突起之间且基本上平行于从所述第二基板的表面延伸的所述多个突起。
[0216]
在示例87中，公开了示例86所述的制造波导的方法，其中，当组装所述波导时，从所述第一基板的表面延伸的所述多个突起和从所述第二基板的表面延伸的所述多个突起基本上彼此交错。
[0217]
在示例88中，公开了示例86或87所述的制造波导的方法，其中，所述波导被配置为：分别在从所述第一基板的表面延伸的一个或多个突起与从所述第二基板的表面延伸的一个或多个突起之间生成电容。
[0218]
在示例89中，公开了示例86-88中任一项所述的制造波导的方法，其中，从所述第一基板的表面延伸的所述多个突起和从所述第二基板的表面延伸的所述多个突起包括金属。
[0219]
在示例90中，公开了示例86-89中任一项所述的制造波导的方法，其中，从所述第一基板的表面延伸的所述多个突起和从所述第二基板的表面延伸的所述多个突起包括橡胶。
[0220]
在示例91中，公开了示例90所述的制造波导的方法，还包括：使橡胶突起金属化。
[0221]
虽然已经描述了特定方面，但是本领域技术人员应当理解，在不背离由所附权利要求限定的本公开的方面的精神和范围的情况下，可以在形式和细节上进行各种改变。因此，该范围由所附权利要求指示，并且因此旨在涵盖落入权利要求的等同含义和范围内的所有变化。