具有补偿电路的移相器的制作方法

1.本公开总体上涉及与电子设备的无线通信，更具体地说，涉及实现移相器(phase shifter)。


背景技术：

2.电子设备包括传统计算设备，诸如台式计算机、笔记本电脑、智能手机、智能手表等可穿戴设备、互联网服务器等。然而，电子设备还包括其他类型的计算设备，诸如个人语音助理、恒温器和其他传感器或自动控制器、机器人、汽车电子设备、嵌入在其他机器(如冰箱和工业设备)中的设备、物联网(internet of thing，iot)设备等等。这些各种电子设备提供与生产力、通信、社会互动、保障、安全、远程管理、娱乐、运输和信息散播相关的服务。因此，电子设备在现代社会的许多方面发挥着至关重要的作用。
3.在当今互联世界中，由电子设备提供的许多服务至少部分依赖于电子通信。电子通信包括例如使用无线或有线信号在不同电子设备之间或在不同电子设备之中交换的电子通信，这些无线或有线信号通过一个或多个网络(诸如互联网、wi-fi网络或蜂窝网络)传输。因此，电子通信包括无线和有线的发送和接收。为了进行这种电子通信，电子设备使用收发器，诸如无线收发器。
4.因此，电子通信可以通过在两个不同电子设备处的两个无线收发器之间传播信号来实现。例如，使用无线发送器，智能手机可以通过空中介质向基站发送无线信号作为上行链路通信的一部分，以支持移动服务。使用无线接收器，智能手机可以经由空中介质从基站接收无线信号作为下行链路通信的一部分，以使能移动服务。利用智能手机，移动服务可以包括电话和视频通话、社交媒体互动、消息收发、观看电影、共享视频、执行搜索、获取地图信息或导航指示、查找朋友、一般基于位置的服务、转账、获得另一服务(如乘车)等等。
5.为了提供这些及其他类型的服务，电子设备通常使用无线收发器，以根据一些无线标准通过无线网络传送无线信号。无线标准的示例包括ieee 802.11b/g wi-fi标准和第四代(4th generation，4g)蜂窝标准，这两种标准目前都用于智能手机和其他连接设备。然而，通过创建更新的无线标准来使能更快的无线网络的努力正在进行中。例如，下一代蜂窝网络和更新的wi-fi网络有望提供显著的更高的带宽、更低的时延和对额外电磁频谱的访问。总而言之，这意味着可以向用户提供令人兴奋的新无线服务，诸如自动驾驶汽车、增强现实(augmented reality，ar)和其他混合现实(mixed reality，mr)成像、繁忙的4k视频流式传输、到处存在的传感器以确保人们的安全并更有效地使用自然资源、实时语言翻译等等。
6.为了使这些新的、更快的无线技术更广泛地可用，将部署除智能手机之外的许多无线设备，这有时被称为―物联网”(iot)。与今天使用的无线设备相比，随着物联网的到来，预计将有数百亿，甚至数千亿的更多设备被连接到互联网。这些iot设备可能包括小型、便宜和低功耗的设备，如传感器和跟踪标签。为了使能下一代无线技术，iot设备和电子设备通常将根据第五代(5th generation，5g)或后续蜂窝标准和更新的wi-fi标准操作。与那
些根据旧的无线标准操作的设备相比，这类设备可以利用使用更宽的频率范围的信号进行通信，这些频率范围位于电磁频谱的更高频率。例如，更新的设备可以预期在毫米波(mmwave)频率(例如，至少24和300千兆赫(ghz)之间的频率)下操作，以及在个位数ghz的频率下操作。
7.为了适应这些商业期望并克服相关联的技术障碍，在这些限制下使能无线通信的物理组件将有望在这些操作频率下有效地操作。有助于电子通信的一个组件是无线接口设备，该无线接口设备可以包括无线收发器和射频前端(radio-frequency front-end，rffe)。不幸的是，针对根据今天的wi-fi和4g蜂窝标准操作的电子设备所设计的无线接口设备不足以满足明天的更快的wi-fi和5g无线标准，这些标准被期望适应更高的频率、更严格的时延需求和更紧的财政限制。
8.因此，为了有助于更新的蜂窝和更快的wi-fi技术的采用，以及可以提供新能力和服务的电子设备的广泛部署，将部署具有可以处理各种频率的设计的无线接口设备，诸如在这种更新的蜂窝和wi-fi技术中部署的mmwave频率。因此，电气工程师和其他电子设备的设计者正在努力开发新的无线接口设备，其将使5g(及以后)、mmwave wi-fi和其他技术的承诺能够成为现实。


技术实现要素：

9.更新的蜂窝标准(诸如5g)和更新的wi-fi标准(诸如)旨在建立更高频率下的宽带能力。这些更高的频率包括千兆赫(ghz)范围内的频率，诸如具有相应毫米波长的频率(例如，至少24ghz-300ghz之间的mmwave频率)。为了有助于利用mmwave频率进行的无线通信，一些电子设备使用信号波束成形。信号波束成形需要采用天线阵列，将信号波束对准所需的方向。将信号波束从源装置对准目标装置可以降低到达目标装置所需的发送功率量。此外，与全向传输(包括mmwave频率下的传输)相比，波束成形使信号能够以更大的距离被传播。
10.为了生成信号波束，天线阵列的多个天线元件发送或接收不同版本的无线信号，诸如不同延迟或移相版本的无线信号。在一些架构中，相应的组件链与天线阵列的每个天线元件相关联，以生成相应的无线信号版本。因此，针对每个天线元件复制每个组件链的单个物理组件，单个电子设备可以包括跨多个天线阵列的许多(诸如4、6、12、16或更多个)天线元件。因此，由作为组件链的一部分的任何特定物理组件导致的负面影响(诸如由单个物理组件占据的尺寸)要乘以被包括在电子设备中的天线元件的数量。
11.可以被包括在每个组件链中的单个物理组件的示例是移相器。移相器可以调整无线信号的版本相对于该无线信号的其他版本的相位，以使能mmwave和无线通信的其他频率的波束成形。可以使用例如信号相位生成器和矢量调制器来构造移相器。在示例实现中，信号相位生成器将具有一个相位的信号转换成针对该信号的至少两个分量的具有至少两个相位的分离信号。在一些场景下，分离信号的两个相位相隔90度(90
°
)，诸如具有0
°
和90
°
相位。这种分离信号可以被称为具有同相信号分量(i相位分量)和正交信号分量(q相位分量)。移相器的矢量调制器调整分离信号的相位分量的相对幅度。在移相器重新组合分离信号的幅度经调整的分量之后，相对幅度调整有效地改变了流过给定组件链的信号的相位，例如以支持波束操纵操作。
12.移相器可以用有源或无源组件实现。例如，移相器可以包括有源矢量调制器和无源信号相位生成器。无源信号相位生成器的示例被称为正交全通滤波器(quadrature all-pass filter，qaf)。在操作中，qaf可以接受具有至少一个相位的信号，并输出具有一个或多个生成相位的分离信号。就i信号分量和q信号分量而言，i信号分量可以被输入到qaf。响应于i信号分量，qaf生成i信号分量和q信号分量，使得所生成的i信号分量和q信号分量在相位上相隔90
°
。不幸的是，由于qaf上的电容性负载，在qaf的输出处所生成的i信号分量和q信号分量可能具有不平衡的幅度。这种不平衡的幅度会导致错误的矢量调制，从而在移相器的输出处导致不正确的移相信号。
13.为了解决针对由于qaf上的电容性负载而导致的qaf的不平衡输出的这种可能性，可以在qaf的输出和矢量调制器的输入之间放置匹配电路。例如，可以采用针对每个信号分量使用至少一个电感器的匹配电路。这可以导致至少四个具有差分信令的电感器来处理i信号分量和q信号分量两者的正部分和负部分。不幸的是，电感器占据了射频(radio-frequency，rf)集成电路(integrated circuit，ic)的相当大的面积。一般来说，更小的rf ic可以使得能够生产更小和更便宜的设备。因此，通过避免使用电感器，可以使电子设备更便宜。此外，通过避免在用于天线波束成形的移相器中使用电感器而获得的任何收益都要乘以部署在每个电子设备中的天线元件的数量。
14.所描述的实现包括针对每个信号分量具有相应电容器的补偿电路，而不是依赖于由qaf输出的针对每个信号分量具有至少一个电感器的匹配电路。在一些实施例中，并非所有的补偿电路的电容器的电容性值都彼此相等。例如，一对电容器可以具有第一电容性值，而另一对电容器可以具有第二电容性值。在示例实现中，移相器包括有源矢量调制器和实现为qaf的无源信号相位生成器。补偿电路可以被耦合在信号相位生成器和矢量调制器之间。
15.对于差分信令环境，补偿电路可以包括四个电容器。类似地，qaf可以包括四个支路：两个电感性支路和两个电容性支路。使用补偿电路的相应电容器将qaf的每个相应支路的输出耦合到矢量调制器的输入。被耦合到两个电感性支路的补偿电路的两个电容器具有与被耦合到两个电容性支路的其他两个电容器不同的电容。
16.补偿电路的电容器的较大电容和较小电容之间的电容性值的比率可以例如大于大约二或三。例如，电容性比率的范围可以在二与五之间。在补偿电路中使用具有不平衡电容性值的电容器可以抵消另外由于由矢量调制器引起的电容性负载而会在qaf的输出处引入的幅度不平衡。因此，代替于匹配电路中相对较大的电感器组件，补偿电路中的电容器可以被使用来将信号相位生成器的qaf支路耦合到矢量调制器。以这些方式，通过采用耦合在信号相位生成器与矢量调制器之间的基于电容器的补偿电路，可以实现采用无源qaf信号相位生成器的移相器，该移相器比用基于电感器的匹配电路实现的那些移相器更小。这种面积或空间的减少以及相关联的成本节省也要乘以电子设备中存在的移相器的数量。
17.在一个示例方面，公开了一种用于相移信号的装置。该装置包括移相器，该移相器包括第一端口和第二端口。该移相器还包括信号相位生成器、矢量调制器和补偿电路。该补偿电路包括具有第一电容的第一电容器和具有第二电容的第二电容器；该第一电容不同于该第二电容。该信号相位生成器被耦合在该第一端口与该补偿电路之间。该矢量调制器被耦合在该补偿电路与该第二端口之间。
18.在一个示例方面，公开了一种用于相移信号的装置。该装置包括移相器。该移相器包括用于基于信号的至少一个相位分量生成该信号的两个或更多个相位分量的部件。该移相器还包括用于平衡由用于生成的部件所生成的该两个或更多个相位分量的至少一个幅度、以产生两个或更多个经平衡的相位分量的部件。该移相器还包括用于响应于相位控制信号来调整该两个或更多个经平衡的相位分量以产生移相信号的部件。该移相器还包括用于与该用于生成的部件接口连接(interface)以向用于生成的部件提供该信号的部件，和用于与用于调整的部件接口连接以从用于调整的部件接受该移相信号的部件。
19.在一个示例方面，公开了一种用于操作具有补偿电路的移相器的方法。该方法包括在第一端口处接受具有至少一个相位分量的信号。该方法还包括基于该信号的至少一个相位分量生成该信号的两个或更多个相位分量，其中该两个或更多个相位分量包括该信号的第一相位分量和第二相位分量。该方法还包括将该第一相位分量通过具有第一电容的第一电容器来传播，以及将该第二相位分量通过具有第二电容的第二电容器来传播，其中该第一电容不同于该第二电容。该方法还包括调制该信号的该两个或更多个相位分量，以产生该信号的至少一个经调整的相位分量。该方法还包括将该信号的该至少一个经调整的相位分量耦合到第二端口。
20.在一个示例方面，公开了一种用于相移信号的装置。该装置包括移相器，该移相器包括具有第一节点和第二节点的第一端口和具有两个或更多个节点的第二端口。该移相器还包括补偿电路、矢量调制器和信号相位生成器。该补偿电路包括具有第一电容的第一电容器、具有第二电容的第二电容器、具有该第一电容的第三电容器和具有该第二电容的第四电容器。该第一电容不同于该第二电容。该矢量调制器被耦合在该补偿电路与该第二端口的该两个或更多个节点之间。该信号相位生成器包括被耦合在该第一端口的该第一节点与该第一电容器之间的电容器。该信号相位生成器还包括被耦合在该第一端口的该第一节点与该第二电容器之间的电感器。该信号相位生成器还包括被耦合在该第一端口的该第二节点与该第三电容器之间的另一电容器。该信号相位生成器还包括被耦合在该第一端口的该第二节点与该第四电容器之间的另一电感器。
附图说明
21.图1示出了包括具有无线接口设备的电子设备的示例环境，该无线接口设备具有射频(rf)前端，该射频前端包括具有补偿电路的移相器。
22.图2示出了被耦合到示例无线接口设备的天线阵列，该无线接口设备包括通信处理器和具有至少一个移相器的rf前端(rffe)。
23.图3-1示出了被耦合到示例rf前端的天线阵列，该rf前端包括多个组件链，每个组件链包括移相器。
24.图3-2示出了被耦合到组件链的示例部分的天线元件，该组件链包括可以被双向操作的移相器。
25.图3-3示出了被耦合到组件链的示例部分的天线元件，该组件链包括两个移相器，每个移相器可以被单向操作。
26.图4示出了包括信号相位生成器、补偿电路和矢量调制器的示例移相器，其中使用相量(phasor)图描绘了多个信号分量的多个相位。
27.图5是示出包括信号相位生成器、矢量调制器和具有多个电容器的示例补偿电路的示例移相器的示意图。
28.图6示出了包括矢量调制器、具有多个电容器的补偿电路和利用示例正交全通滤波器(qaf)实现的信号相位生成器的示例移相器。
29.图7示出了包括矢量调制器、具有多个电容器的补偿电路和利用另一示例qaf实现的信号相位生成器的另一示例移相器。
30.图8示出了具有包括可变增益放大器(vga)的示例矢量调制器实现的移相器的一部分，该可变增益放大器包括多个放大器。
31.图9示出了图8中所描绘的用于移相器的矢量调制器的vga的示例放大器。
32.图10是示出用于操作具有补偿电路的移相器的示例过程的流程图。
具体实施方式
33.与4g蜂窝和现有wi-fi网络相比，下一代网络(诸如5g蜂窝和wi-fi网络)将利用更高的电磁(electromagnetic，em)频率。这些更高的em频率包括毫米波(mmwave)频率，其可以跨越大约24到300千兆赫(ghz)的em频谱。其他可以在mmwave频率下操作的技术包括5g新无线电频谱共享(5g new radio spectrum sharing，5g nr-ss)和虽然更高的频率可以提供更高的带宽和更低的时延，但更高的频率也带来了技术挑战。例如，以更高的频率传输的信号会更快地被大气衰减，因此在给定的功率水平下具有较短的固有范围。考虑到自然较短的传播距离，信号可以在信号波束中传输，该信号波束以更有效的功率将信号导向特定目标，这称为天线波束成形。与全向信号相比，使用天线波束成形，给定功率水平的传输可以以信号波束传播得更远。
34.因此，根据5g蜂窝、mmwave wi-fi和其他无线标准操作的电子设备可以利用波束成形将信号导向接收设备。电子设备的无线接口设备至少部分负责生成用于波束成形通信的信号波束。为了形成传输信号波束，无线接口设备使用天线阵列来发射传输信号的多个版本，其中版本相对于彼此被修改，以使得信号版本在信号传播期间构建性地和破坏性地组合。不同信号版本的修改可以包括被放大不同的量或者相对于彼此移相(例如，相对于彼此延迟不同的持续时间)。与不使用天线波束成形的信号传输相比，构建性的em组合的区域产生可以在相对更远的距离接收的信号波束。利用波束成形技术接收通信信号以一种相反的方式工作，通过处理不同的信号版本来重建接收的信号波束。
35.通常，每个信号版本被提供给电子设备的天线阵列的相应天线元件或从电子设备的天线阵列的相应天线元件接受。为了修改与天线阵列的不同天线元件中的相应一个天线元件相对应的不同信号版本，被耦合到天线阵列的无线接口设备可以包括针对多个天线元件的每个相应的天线元件的多个组件链中的相应的组件链。此外，电子设备可以包括多个天线阵列，每个天线阵列具有多个天线元件，以从电子设备的不同侧对准信号波束。
36.在一些架构中，组件链因此与每个天线阵列的每个天线元件相关联并与之耦合。因此，每个组件链的单个物理组件针对每个天线元件而复制。通常，天线元件被分组为天线阵列，其可以具有2至5个或更多个天线元件。因为每个电子设备可以具有2、3或更多个天线阵列，所以在单个电子设备中，天线元件的总数可以在4到15或更多的范围内。例如，如果电子设备包括三个天线阵列，每个天线阵列具有四个天线元件，则该电子设备可以包括十二
个总的天线元件，因此包括十二个相应的组件链。因此，由组件链的每个单个物理组件导致的影响(诸如由任何单个物理组件引起的负面影响)要乘以被包括在电子设备中的天线元件的总数量。负面影响的示例包括单个物理组件所占据的尺寸、组件的功率使用、或由组件正在处理的信号所赋予的信号强度的损失。
37.可以被包括在每个组件链中的单个物理组件的示例为移相器。移相器可以调整无线信号的版本相对于无线信号的其他版本的相位，以使针对无线通信的mmwave和其他频率(包括低于mmwave的一个频率，诸如由wi-fi 6所使用的频率)能够波束成形。可以使用例如信号相位生成器和矢量调制器来构建移相器。在一些实现中，信号相位生成器将具有一个相位的信号转换成具有至少两个相位的分离信号，以产生该信号的至少两个相位分量。在这种场景下，分离信号的两个相位分量可以相隔九十度(90
°
)，诸如通过具有0
°
和90
°
相位或者180
°
和270
°
相位。这种类型的包括具有相隔90
°
的不同相位的两个分量的分离信号可以被称为具有同相(in-phase)信号分量(i信号分量、i相位分量或i信号)和正交信号分量(q信号分量、q相位分量或q信号)。移相器的矢量调制器调整分离信号的分量的相对幅度。在移相器重新组合分离信号的分量之后，相对幅度调整可以有效地改变流经相应组件链的无线信号的版本的相位，以实现相位移动(phase shifting)以支持天线波束成形。如下所述，移相器可以被实现在电子设备的各个部分中。
38.移相器可以全部或部分地以无源或有源方式被实现。某些无源移相器可以用来实现大约三比特的分辨率，分辨率的比特数量决定了相移量的粒度。由于形成无源移相器的无源组件(例如，电阻器、电容器和/或电感器)和开关的大尺寸和由其引起的明显衰减，因此这种无源移相器中的比特数量可能受到限制。另一方面，某些有源移相器可以针对更精细的相移粒度实现更高的比特分辨率。用四比特和五比特移相器可以分别实现22.5
°
和11.25
°
的相移增量，而不是如三比特移相器那样被限制在45
°
的相移增量。这使得使用例如五比特有源移相器能够更精确地对准信号波束。一些有源移相器可以是部分无源的。例如，有源移相器可以针对分离信号的幅度调整而采用有源矢量调制器。这种有源矢量调制器可以使用一个或多个放大器来实现。另一方面，这些有源移相器可以采用无源电路结构来生成同相和正交(iq)信号分量，这些分量由矢量调制器进行调整以用于相位移动。
39.因此，移相器，无论总体上是有源还是无源，均可以采用无源信号相位生成器，从具有至少一个相位分量的信号中生成两个或更多个相位分量。无源信号相位生成器的示例是正交全通滤波器(qaf)。qaf可以包括至少一个电容性支路和至少一个电感性支路。在一些实现中，qaf包括至少四个支路：两个电感性支路和两个电容性支路。每个电感性支路包括至少一个电感器，并且每个电容性支路包括至少一个电容器。每个qaf支路从qaf的输入延伸到qaf的输出。四个支路中的两个支路相对于qaf输入处的信号相位和输出处的信号相位彼此交叉耦合。
40.通常，qaf接受具有至少一个相位的信号，并且生成该信号的一个或多个相位，从而产生分离信号。例如，对于差分信令，qaf接受具有两个相位的差分信号，并且输出具有四个相位的分离信号。就i信号分量和q信号分量而言，响应于在qaf的输入接受i信号分量，qaf生成i信号分量和q信号分量，使得i信号分量和q信号分量在相位上相隔90
°
。对于差分信令，qaf可以接受正i(i )信号分量和负i(i
–
)信号分量，并且生成i 信号分量、i
–
信号分量、正q(q )信号分量和负q(q
–
)信号分量。i 信号分量、i
–
信号分量、q 信号分量和q
–
信号
分量可以分别对应0度、180度、90度和270度相位。
41.由qaf输出的信令被耦合到矢量调制器的输入。然而，矢量调制器的输入可以对qaf的输出进行电容性负载。这会产生负面的副作用。例如，由于qaf上的电容性负载，由qaf输出的i信号分量和q信号分量可能具有不平衡的幅度。这种不平衡的幅度会导致错误的矢量调制，并且因此在移相器的输出产生不正确的移相信号。例如，这可能阻碍精确的波束成形，或者妨碍使用移相信号的其他操作。为了解决针对由于由矢量调制器输入的电容性负载而导致的在qaf处的不平衡输出的可能性，可以在qaf的输出和矢量调制器的输入之间放置匹配电路。
42.可以采用例如针对每个信号组件使用至少一个电感器的匹配电路来提供匹配并解决电容性负载，以至少部分抵消针对在信号相位生成器与矢量调制器之间不平衡的幅度的可能性。该匹配电路可以包括差分信令环境中的至少四个电感器，以处理i信号分量和q信号分量两者的正部分和负部分。不幸的是，电感器占据了射频(rf)集成电路(ic)的相当大的面积。一般来说，更小的rf ic可以使更小和更便宜的设备能够生产。因此，通过避免使用电感器，可以使电子设备更便宜。此外，避免在移相器中使用电感器的收益要乘以部署在每个电子设备中的天线元件的数量。因此，如果耦合电路不包括电感器，相移电路系统可以更小，并且对应的电子设备可以更便宜。
43.所描述的实现针对qaf的每个信号分量采用电容器来实现补偿电路，而不是依赖于针对由qaf输出的每个信号分量具有至少一个电感器的匹配电路。补偿电路将矢量调制器耦合到用qaf实现的信号相位生成器。补偿电路针对qaf上的电容性负载进行补偿，以抵消由qaf输出的i信号分量和q信号分量中本来存在的幅度不平衡。补偿电路的每个相应电容器被耦合在针对多个信号分量之一的qaf的相应输出节点与接受多个信号分量的矢量调制器的至少一个输入之间。为了明显地弥补由qaf输出的信号分量的可能的幅度不平衡，补偿电路的电容器的电容性值可能不是对于所有的电容器都是相等的。不同的电容性值可以抵消各种信号分量的可能的不同幅度，否则会由矢量调制器的电容性负载引起这些不同幅度。由于制造中的可变性或由于瞬态环境条件(例如，不同的或变化的温度)，电容性值之间的差异大于预期。
44.在示例实现中，移相器的补偿电路包括用于差分信令的四个电容器。两个电容器被耦合到两个电容性支路，并且另外两个电容器被耦合到两个电感性支路。与被耦合到两个电感性支路的两个电容器相比，被耦合到两个电容性支路的两个电容器具有不同的电容。例如，被耦合到qaf的两个电容性支路的两个电容器可以大于被耦合到qaf的两个电感性支路的两个电容器。补偿电路的电容器的较大电容和较小电容之间的电容性值的比率可以大于大约二。备选地，电容性比率可以大于大约三。附加地或备选地，电容性比率可以在例如大约二至五之间的范围内(例如，比率可以是大约三)。
45.与依赖于用于在qaf和矢量调制器之间进行耦合的电感器的移相器相比，在补偿电路中使用具有不平衡电容性值的电容器减小了由每个移相器所占用的面积。减小的面积节省了电子设备内的空间，并且可以降低电子设备的成本。这些收益随着电子设备内天线元件的数量的增加而增加。与一些其他无源信号相位生成器相比，针对相位生成的qaf的使用还能够实现更高的比特分辨率。
46.进一步，描述了用于移相器的矢量调制器的示例放大器。该放大器可以被配置为
例如共源极(common-source，cs)放大器(例如，使用互补金属氧化物半导体(complementary metal-oxide-semiconductor，cmos)技术)并且经由具有多个电容器的补偿电路被耦合到基于qaf的信号相位生成器。基于电容器的补偿电路使得放大器能够以cs配置被实现，这能够降低功耗并进一步减小由波束成形电路系统所占据的面积。基于qaf的信号相位生成器与所描述的补偿电路的实现相结合，可以对电感器和电容器q相对不敏感。此外，这种qaf和补偿电路也可以以高带宽(例如，20ghz带宽或更高带宽)操作。此外，可以在很宽的频率范围内持续地生成正交相位。
47.图1示出了包括具有无线接口设备120的电子设备102的示例环境100，无线接口设备120具有射频(rf)前端128(rffe 128)。如图所示，rf前端128包括移相器130。然而，本文所描述的移相器130可以被部署在电子设备的备选或额外部分中。移相器130包括信号相位生成器132、矢量调制器134和补偿电路136，这些将在下面描述。在环境100中，示例电子设备102通过无线链路106与基站104通信。在图1中，电子设备102被描绘为智能手机。然而，电子设备102可以被实现为任何合适的计算或其他电子设备，诸如蜂窝基站、宽带路由器、接入点、蜂窝或移动电话、游戏设备、导航设备、介质设备、膝上型计算机、台式计算机、平板计算机、服务器计算机、网络附接存储(network-attached storage，nas)设备、智能电器、基于车辆的通信系统、物联网(iot)设备、传感器或安全设备、资产跟踪器、健身管理设备、诸如智能眼镜或智能手表的可穿戴设备、无线电源设备(发送器或接收器)、医疗设备等等。
48.基站104经由无线链路106与电子设备102通信，无线链路106可以被实现为承载通信信号的任何合适类型的无线链路。尽管被描绘为蜂窝无线电网络的基站塔，但是基站104可以表示或被实现为另一设备，诸如卫星、地面广播塔、接入点、对等设备、网状网络节点、光纤线路、如上面所一般描述的另一电子设备等等。因此，电子设备102可以经由有线连接、无线连接或其组合与基站104或另一设备通信。
49.无线链路106在电子设备102和基站104之间延伸。无线链路106可以包括从基站104传送到电子设备102的数据或控制信息的下行链路，以及从电子设备102传送到基站104的其他数据或控制信息的上行链路。无线链路106可以使用任何合适的通信协议或标准来实现。这种协议和标准的示例包括第三代合作伙伴计划(3rd generation partnership project，3gpp)标准，诸如长期演进(long-term evolution，lte)、第四代(4g)或第五代(5g)蜂窝标准；ieee 802.11标准，诸如802.11g、ac、ax、ad、aj或ay标准，包括wi-fi 6；ieee 802.16标准(例如wimax
tm
)；bluetooth
tm
标准；诸如此类。在一些实现中，无线链路106可以无线地提供电力，并且电子设备102或基站104可以包括电源。
50.如图所示，电子设备102包括至少一个应用处理器108和至少一个计算机可读存储介质110(crm 110)。应用处理器108可以包括任何类型的处理器，诸如中央处理单元(central processing unit，cpu)或多核处理器，其被配置为执行由crm 110存储的处理器可执行指令(例如，代码)。crm 110可以包括任何合适类型的数据存储介质，诸如易失性存储器(例如，随机存取存储器(random-access memory，ram))、非易失性存储器(例如，闪存)、光介质、磁介质(例如，磁盘或磁带)等。在本公开的上下文中，crm 110被实现为存储电子设备102的指令112、数据114和/或其他信息，因此crm 110不包括瞬时传播信号或载波。
51.电子设备102还可以包括一个或多个输入/输出端口116(i/o端口116)或至少一个显示器118。i/o端口116使得能够与其他设备、网络或用户进行数据交换或交互。i/o端口
116可以包括串行端口(例如，通用串行总线(universal serial bus，usb)端口)、并行端口、音频端口、红外(infrared，ir)端口、照相机或其他传感器端口等等。显示器118可以被实现为呈现由电子设备102提供的一个或多个图形图像的显示屏或投影，诸如与操作系统、程序或应用相关联的用户界面。备选地或附加地，显示器118可以被实现为显示端口或虚拟接口，通过该显示端口或虚拟接口，电子设备102的图形内容被传送或呈现。
52.如图所示，电子设备102还包括至少一个无线接口设备120和至少一个天线阵列122。在其他实现中，诸如移相器130不支持波束成形操作的那些实现中，天线阵列122可以被省略或者可以被非阵列天线代替。无线接口设备120经由无线链路提供到相应网络和对等设备的连接，该无线链路可以被配置为类似于或不同于无线链路106。备选地或附加地，电子设备102可以包括有线接口设备(未示出)，诸如用于通过有线局域网(wired local area network，lan)、内联网或互联网进行通信的以太网或光纤收发器。无线接口设备120可以有助于通过任何合适类型的无线网络的通信，这些无线网络诸如无线lan(wireless lan，wlan)、无线个人区域网(personal-area-network，pan)(wireless pan，wpan)、对等(peer-to-peer，p2p)网络、网状网络、蜂窝网络、无线广域网(wide-area-network，wan)(wireless wan，wwan)和/或导航网络(例如，北美的全球定位系统(global positioning system，gps)或另一卫星定位系统(satellite positioning system，sps)或全球导航卫星系统(global navigation satellite system，gnss))。在示例环境100的上下文中，电子设备102可以经由无线接口设备120与基站104双向传送各种数据和控制信息。然而，电子设备102也可以或替代地直接与其他对等设备、备选的无线网络等通信。
53.如该示例所示，无线接口设备120包括至少一个通信处理器124、至少一个收发器126和至少一个rf前端128(rffe 128)。这些组件处理数据信息、控制信息和与经由天线阵列122或另一天线为电子设备102传送信息相关联的信号。通信处理器124可以被实现为片上系统(system-on-chip，soc)、调制解调器基带处理器或基带无线电处理器(baseband radio processor，bbp)的至少一部分，其实现用于电子设备102的数据、语音、消息收发或其他应用的数字通信接口。通信处理器124包括数字信号处理器(digital signal processor，dsp)或一个或多个信号处理块(未示出)，用于编码和调制用于发送的数据以及解调和解码接收的数据。此外，通信处理器124还可以管理(例如，控制或配置)收发器126、rf前端128和/或无线接口设备120的其他组件的方面或操作，以实现各种通信协议或通信技术。
54.在一些情况下，应用处理器108和通信处理器124可以组合成一个模块或集成电路(ic)，诸如soc。无论如何，应用处理器108或通信处理器124可以可操作地耦合到一个或多个其他组件，诸如crm110或显示器118，以实现对电子设备102的其他组件的控制或与其的其他交互。因此，两个或更多个组件之间的操作性耦合可以使得操作性耦合的组件能够执行如本文所描述的功能或操作。通信处理器124还可以包括存储器(未单独示出)，诸如crm 110，以存储数据和/或处理器可执行指令(例如，代码)。
55.在附图(包括图1)中，使用单独的示意框所说明的各种组件仅仅是通过示例的方式进行的，并且可以代替以不同的分立方式制造或包装。例如，一个物理模块可以包括rf前端128的组件和收发器126的一些组件，而另一个物理模块可以将通信处理器124与收发器126的其余组件相组合。此外，至少一个天线阵列122可以与rf前端128的至少一些组件一起
封装，以形成天线模块。此外，电子设备102可以包括多个这样的天线模块，从而在空间上将至少一个rf前端128的各种物理组件分布在电子设备102的壳体内。
56.收发器126可以包括用于滤波、放大、信道化、频率转换等的电路系统或逻辑。频率转换可以包括在单个转换操作(例如，直接转换架构)中或通过多个转换操作(例如，超外差架构)执行的频率的上转换或下转换。收发器126可以包括滤波器、放大器、开关、混频器等，用于路由和调节经由天线阵列122发送或接收的信号。虽然没有明确示出，但是无线接口设备120还可以包括数模转换器(digital-to-analog converter，dac)或模数转换器(analog-to-digital converter，adc)，以在模拟信号和数字信号之间进行转换。dac或adc可以被实现为通信处理器124的一部分、收发器126的一部分或者与它们两者分开实现。
57.收发器126或rf前端128的组件或电路系统可以通过任何合适的方式实现。例如，收发器126可以被实现为组合的收发器逻辑，或者分别被实现为相应的发送器实体和接收器实体。在一些情况下，收发器126或rf前端128被实现为具有多个或不同的部分，以实现相应的发送和接收操作(例如，分别为单独的发送和接收链)。收发器126还可以包括执行同相/正交(in-phase/quadrature，i/q)操作的逻辑，诸如合成、相位校正、调制、解调等。
58.通常，rf前端128包括一个或多个滤波器、开关或放大器，用于调节将经由天线阵列122发送的信号或经由天线阵列122或另一天线接收的信号。如该示例实施例所示出的，rf前端128包括至少一个移相器130(ps 130)。rf前端128还可以包括其他rf传感器和组件，诸如峰值检测器、功率计、增益控制块、天线调谐电路、n-复用器、平衡-不平衡变换器等。rf前端128的可配置组件(诸如移相器130)可以由通信处理器124控制，以利用不同的频带或使用天线波束成形来实现各种模式中的通信。
59.尽管移相器130被描绘为rf前端128的一部分，但移相器130的所描述的实现可以备选地被用于无线接口设备120的其他部分(例如，收发器126中)或电子设备102的其他部分。所描述的移相器130可以在信号要经历受控制的相位变化或相位校正的任何地方实现。例如，移相器130可以耦合到混频器，用于本地振荡器移相。混频器和移相器可以是例如收发器或rf前端的一部分。
60.在示例实现中，移相器130包括至少一个信号相位生成器132、至少一个矢量调制器134和至少一个补偿电路136。信号相位生成器132改变信号的相位数量，诸如通过生成至少一个相位来增加相位数量。例如，信号相位生成器132可以从i相位分量(例如，对于单端信令具有一个相位或者对于差分信令具有两个相位)产生i相位分量和q相位分量(例如，对于单端信令具有两个相位或者对于差分信令具有四个相位)。矢量调制器134调制穿过矢量调制器134的电路系统的信号的一个或多个分量的至少一个幅度。调制或幅度调整可以包括增加信号分量的幅度(例如，正放大、放大大于一的增益、或放大)或降低信号分量的幅度(例如，负放大、放大零和一之间的增益、或衰减)。
61.如图所示，补偿电路136被耦合在信号相位生成器132和矢量调制器134之间。例如，补偿电路136可以被耦合在信号相位生成器132的输出和矢量调制器134的输入之间。在操作中，在没有补偿电路136的情况下，矢量调制器134的电容会不利地影响在信号相位生成器132的输出生成的相位分量的幅度平衡。然而，补偿电路136可以使用不平衡的电路组件在信号相位生成器132的输出保持幅度平衡。如本文所描述的，补偿电路136可以包括具有至少两个不同电容的多个电容器，以―恢复”通过移相器130而传播的信号的相位分量的
幅度平衡。下面从图4开始描述信号相位生成器132、矢量调制器134和补偿电路136的示例实现。从图4和图5开始描述补偿电路136的电容器，该电容器包括不平衡电容。
62.在一些实现中，天线阵列122被实现为至少一个包括多个天线元件的天线阵列。因此，如本文所使用的，―天线”可以指至少一个天线阵列或至少一个天线元件，这取决于上下文。为了实现天线波束成形，相应的移相器130可以耦合到天线阵列122的每个相应的天线元件，这将在下面参考图3-1至图3-3进行描述。接下来参照图2描述无线接口设备120和天线阵列122两者在天线波束成形方面的其他方面。
63.图2在200处大体上示出了天线阵列122与无线接口设备120的示例实现相耦合，该无线接口设备120包括通信处理器124和rf前端128。示例信号流向202被描绘成双向的。因此，信号可以在两个方向上流过无线接口设备120，以适应发送和接收信号。如图所示，通信处理器124被耦合到收发器126，并且收发器126被耦合到rf前端128，rf前端128包括至少一个移相器130。尽管没有明确示出，但是通信处理器124可以被耦合到图1的电子设备102的其他组件，诸如应用处理器108、crm 110和/或显示器118。
64.在操作中，天线阵列122发射用于传输的至少一个无线信号206或感测用于接收的至少一个无线信号206。利用天线波束成形，可以经由至少一个信号波束210来发送或接收无线信号206。利用波束操纵，无线信号206因此可以相对于至少一个角度204被发送或接收，以提供无线通信方向性。为了操纵无线信号206的信号波束210，rf前端128的移相器130移动通过移相器130而传播的信号的版本的相位，其中传播的信号先前作为无线信号206被接收或者被调节以作为无线信号206发送。
65.由移相器130产生的移相量可以由通信处理器124使用至少一个相位控制信号208控制。通信处理器124可以响应于指示目标角度204或移相的目标度数的波束成形参数来生成相位控制信号208。或者，收发器126可以生成或提供相位控制信号208。更一般地，作为通信处理器124或收发器126中的至少一者的一部分的控制器212可以生成或提供相位控制信号208。相位控制信号208可以被实现为例如包括一个或多个比特的数字信号。下面将进一步描述控制移相器的示例方法。
66.图3-1在300-1处大体上示出了天线阵列122与rf前端128的示例实现相耦合。rf前端128包括多个组件链304-1、304-2、304-3、
……
、304-n，其中―n”表示正整数(例如，用于波束成形的两个或更多个)。这里，每个组件链304包括至少一个移相器130(ps130)。天线阵列122包括多个天线元件302-1、302-2、302-3、
……
、302-n，其中―n”表示正整数(例如，用于波束成形的两个或更多个)。变量―n”的值可以相同，也可以不同。多个天线元件302-1
……
302-n的每个相应的天线元件302(ae 302)被耦合到多个组件链304-1
……
304-n的相应的组件链304。例如，第一组件链304-1耦合到第一天线元件302-1，第二组件链304-2耦合到第二天线元件302-2。
67.在示例实现中，多个组件链304-1
……
304-n的每个组件链304耦合到信号耦合器306。信号耦合器306可以用作组合器/分离器。例如，信号耦合器306可以将从多个组件链304-1
……
304-n接受的多个信号版本组合成用于接收操作的组合信号。信号耦合器306还可以将信号分离成多个信号版本，并且将这些版本提供给多个组件链304-1
……
304-n用于发送操作。
68.如图所示，每个相应的组件链304分别包括至少一个移相器130(ps 130)、至少一
个放大器310和至少一个其他组件308。然而，给定的组件链304可以包括更多、更少或不同的物理组件。沿着每个组件链304的信号流向202可以是双向的，如双箭头所示。如图所示，相应的组件链304的这些物理组件在信号耦合器306和天线阵列122的相应天线元件302之间串联耦合在一起。其他组件308最靠近信号耦合器306，并且放大器310最靠近天线元件302。移相器130因此耦合在其他组件308和放大器310之间。然而，这些物理组件沿着给定组件链304的顺序可以不同。
69.其他组件308以被实现为滤波器、另一个放大器、混频器、开关等。放大器310可以以不同的方式实现。例如，放大器310可以被实现为用于发送操作的功率放大器(power amplifier，pa)310-1(pa310-1)或者用于接收操作的低噪声放大器(low-noise amplifier，lna)310-2(lna 310-2)。移相器130因此可以向pa 310-1提供移相信号，用于放大和转发到相应的天线元件302，以便从那里发射。移相器130还可以或替代地接受来自lna 310-2的放大信号，用于移相然后转发到其他组件308，或者如果没有其他组件308存在，则用于―直接”转发到信号耦合器306。
70.在示例操作中，每个相应的组件链304调整或调节在信号耦合器306和相应的天线元件302之间传播的信号。因此，每个相应的组件链304修改信号版本，以产生具有不同的相应相位或幅度的相应的信号版本，该相应的信号版本适于提供给相应的天线元件302或从相应的天线元件302接受，以支持波束操纵操作。移相器130基于相位控制信号208执行移相操作。
71.在图3-1中，关于组件链304-1描绘了信号334。信号334可以沿着信号耦合器306和天线元件302-1之间的组件链304-1传播。其他这样的信号可以通过其他组件链被传播。如表示信号334的箭头的虚线外观所示，当信号334穿过组件链304的不同部分时，信号334可以被实现为双向信号、单向信号或其组合。参考图3-2描述了信号334穿过一个移相器时的双向实现，参考图3-3描述了信号334穿过两个移相器时的单向实现。
72.图3-2在示例电路系统300-2处大体上示出了天线元件302与(例如，图3-1的)组件链304的一部分相耦合，该组件链304包括可双向操作的移相器130-20。如图所示，双向移相器130-20包括多个端口：第一端口330-1和第二端口330-2。双向移相器130-20经由第一端口330-1耦合到信号耦合器306，并且经由第二端口330-2耦合到放大器310。然而，双向移相器130-20的定向可以翻转，使得第一端口330-1更靠近天线元件302定位，并且第二端口330-2将双向移相器130-20耦合到信号耦合器306。双向移相器130-20的移相量是响应于相位控制信号208-20而设置的。
73.至少一个开关332可切换地将双向移相器130-20耦合到放大器310。对于单极双掷(one-pole,two-throw)的实现，开关332包括被耦合到第二端口330-2的一极，以及两掷：顶掷和底掷。开关332可以选择性地将双向移相器130-20的第二端口330-2经由顶掷连接到pa 310-1的输入，或者经由底掷连接到lna 310-2的输出。
74.pa 310-1的输出被耦合到天线元件302。lna 310-2的输入被耦合到天线元件302。至少一个开关336可以选择性地断开pa 310-1和/或lna 310-2——在图3-2中，开关336耦合在天线302和lna 310-2的输入之间，但是其他配置也是可能的——与天线302断开。至少一个开关338可以将lna 310-2的输入耦合到地。如图3-2所描绘的，开关336和开关338分别处于打开状态和闭合状态，以实现发送操作。开关336可以闭合，并且开关338可以打开以实
现接收操作。然而，可以实现不同数量或布置的开关，以将组件链的各个物理组件彼此耦合或者耦合到天线元件302。
75.在图3-2和图3-3中，互连不同物理组件的线可以表示一定数量的导线。因此，双线可以表示两条导线，单线可以表示一条导线。在一些情况下，差分信号通过双线传播，并且单端信号通过单线传播。如图3-2和图3-3所示，差分信号可以传播到放大器310的左侧或者处理器侧。相比之下，单端信号可以传播到放大器310的右侧或天线侧。然而，单端信令和差分信令可以被不同地实现。例如，一个或多个天线302可以被馈送差分信号，例如当那些天线被配置为偶极时。
76.在一些实现中，双向信号334-20穿过双向移相器130-20。图3-2中描述了这种方法的一个示例。双向信号334-20在信号耦合器306和放大器310之间传播，并且因此通过双向移相器130-20。因此，双向移相器130-20可以用于发送和接收操作。图3-2还描绘了在放大器310和天线元件302之间传播的至少一个单向信号334-10。具体地，单向发送信号334-11从pa 310-1传播到天线元件302。单向接收信号334-12从天线元件302传播到lna 310-2。
77.图3-3在示例电路系统300-3处大体上示出了天线元件302与组件链304(例如，图3-1)的一部分相耦合。该部分包括两个移相器130-11和130-12，每个移相器可以单向操作。电路系统300-3类似于图3-2的电路系统300-2，只是在电路系统300-3中采用了两个单向移相器，而不是像电路系统300-2中的一个双向移相器。在操作中，第一相位控制信号208-11为作为发送路径的一部分的一个单向移相器130-11建立第一移相设置。第二相位控制信号208-12为作为接收路径的一部分的另一个单向移相器130-12建立第二移相设置。
78.如图所示，两个单向移相器130-11和130-12中的每个单向移相器包括多个端口：第一端口330-1和第二端口330-2。单向移相器130-11经由其第一端口330-1被耦合到信号耦合器306，并且经由第二端口330-2被耦合到放大器310。单向移相器130-12经由其第一端口330-1被耦合到放大器310，并且经由第二端口330-2被耦合到信号耦合器306。然而，单向移相器130-11或130-12中的任一个或两个的定向可以翻转，使得第一端口330-1和第二端口330-2的位置互换。因此，在一些实现中，单向移相器经由第一端口330-1接受信号，并且经由第二端口330-2提供移相信号。在其他实现中，单向移相器经由第二端口330-2接受信号，并且经由第一端口330-1提供移相信号。
79.至少一个开关332将两个单向移相器130-11和130-12可切换地耦合至信号耦合器306。对于单极双掷实现，开关332包括耦合到信号耦合器306的一极，以及两掷：顶掷和底掷。开关332可以选择性地经由顶掷将信号耦合器306连接到单向移相器130-11的第一端口330-1，或者通过底掷将信号耦合器306连接到单向移相器130-12的第二端口330-2。单向移相器130-11的第二端口330-2被耦合到pa310-1的输入。pa 310-1的输出被耦合到天线元件302。天线元件302被耦合到lna 310-2的输入。lna 310-2的输出被耦合到单向移相器130-12的第一端口330-1。开关332、开关336和开关338可以按照上面参考图3-2描述的发送和接收操作来操作。然而，可以实现不同数量或布置的开关，以将组件链的所示部分的各个物理组件彼此耦合或者耦合到天线元件302。
80.在一些实现中，至少一个单向信号334-10通过所示的物理组件传播。如图所示，两个单向信号334-11和334-12分别穿过两个单向移相器130-11和130-12。单向发送信号334-11在开关332和pa 310-1之间传播，并且因此通过单向移相器130-11。单向移相器130-11因
此可以用于发送操作。单向发送信号334-11也在pa 310-1和天线元件302之间传播。单向接收信号334-12在天线元件302和lna 310-2之间传播。单向接收信号334-12也在lna 310-2和开关332之间传播，并且因此通过单向移相器130-12。单向移相器130-12因此可以用于接收操作。
81.图4示出了示例移相器130，包括信号相位生成器132、补偿电路136和矢量调制器134。图4还描绘了多个相量402-1
……
402-12，以使用相量图来表示多个信号分量的相位。移相器130包括多个端口，第一端口330-1(p1)和第二端口330-2(p2)，这两个端口使得移相器130能够耦合到组件链304的其他组件，如上面参考图3-1至图3-3所描述的。举例来说，移相器130是以差分信令配置的方式来说明的。
82.如图所示，第一端口330-1被耦合到信号相位生成器132，并且第二端口330-2被耦合到矢量调制器134。信号相位生成器132经由补偿电路136被耦合到矢量调制器134。因此，补偿电路136可以被电布置在信号相位生成器132和矢量调制器134之间。补偿电路136包括多个电容器406-1
……
406-m，其中―m”表示正整数。移相器130包括用于信号输入和输出的多个节点404-1、404-2、404-3和404-4。尽管在图4中明确描绘了四个节点404-1至节点404-4，但是移相器130可以包括更多或更少的节点。例如，在图6中描绘了额外的节点，并且在下文中进行了描述。
83.在示例实现中，第一端口330-1包括一个或多个节点，第二端口330-2包括一个或多个节点，并且补偿电路136包括两个或更多个节点(例如，如图6中明确示出的)。在单端信令环境中，第一端口330-1和第二端口330-2可以各自包括一个节点，并且补偿电路136可以包括两个节点。在差分信令环境中，第一端口330-1和第二端口330-2可以各自包括两个节点，并且补偿电路136可以包括四个节点(例如，如图6中明确示出的)。举例来说，图4中描绘的移相器130可以移动在第一端口330-1和第二端口330-2之间传播的差分信号的相位。
84.因此，第一端口330-1包括两个节点n1和n2：分别为第一节点404-1和第二节点404-2。第二端口330-2还包括两个节点n1和n2：分别是第三节点404-3和第四节点404-4。如图所示，第一端口330-1和第二端口330-2两者的两个节点n1和n2可以分别表示正节点和负节点。两个节点n1和n2也可以分别对应于具有零(0)度和180度相位的差分信号(例如，分别为i 信号分量和i
–
信号分量)。在信号相位生成器132和矢量调制器134之间，补偿电路136的四个通路可以对应于具有0度、90度、270度和180度相位的两个差分信号(例如，分别为i 信号分量、q 信号分量、q
–
信号分量和i
–
信号分量)，在图4的示例中从左到右描绘了这两个差分信号。
85.图4的移相器130被描述为具有单向信号334-10。这里，移相器130在第一端口330-1处接受单向信号334-10，并且在第二端口处330-2提供单向信号334-10的移相版本。因此，所示的相量402适用于沿着信号流向202的操作，其中信号相位生成器132在矢量调制器134―之前”对单向信号334-10进行操作。如果信号从第二端口330-2传播到第一端口330-1，并且矢量调制器134在信号相位生成器132―之前”对传播的信号进行操作，那么相量就不同了。然而，所描述的原理适用于处理从第二端口330-2传播到第一端口330-1的单向信号334-10的移相器130。所描述的原理也适用于以双向方式实现的移相器130(例如，如图3-2所示)。为此，矢量调制器134可以用双向电路系统来实现，诸如用无源元件或共栅(common gate，cg)放大器装置。此外，尽管在图4中分别在第一端口330-1和第二端口330-2处以及在
补偿电路136处示出了单向信号334-10的两个和四个信号分量，但是可以备选地实现不同数量的信号分量。
86.在图4的示例场景中，信号相位生成器132沿着从第一端口330-1至第二端口330-2的信号流向202在矢量调制器134之前对单向信号334-10进行操作。最初，移相器130在第一端口330-1处接受单向信号334-10。单向信号334-10包括两个分量。单向信号334-10的第一分量通过第一节点404-1传播，并且第二分量通过第二节点404-2传播。在第一节点404-1和第二节点404-2处，单向信号334-10的第一分量和第二分量具有不同的相位，诸如分别针对i 信号分量和i
–
信号分量的0
°
和180
°
。
87.信号相位生成器132为单向信号334-10的至少一个分量生成至少一个额外相位。例如，信号相位生成器132可以从0
°
和180
°
相位(例如，分别用于i 信号分量和i
–
信号分量)生成90
°
和270
°
的两个额外相位(例如，分别用于q 信号分量和q
–
信号分量)。四个信号相位分量(例如，i 、i
–
、q 和q
–
)从信号相位生成器132传播，通过补偿电路136，并通过例如四个通路(图4中未明确示出)传播到矢量调制器134。如下面参考图5所描述的，每个通路包括补偿电路136的多个电容器406-1
……
406-m中的至少一个电容器406。因此，矢量调制器134经由补偿电路136的电路系统接受来自信号相位生成器132的第一信号分量至第四信号分量。
88.矢量调制器134响应于相位控制信号208，调整单向信号334-10的第一分量至第四分量的至少一个幅度。矢量调制器134产生单向信号334-10的四个经调整的分量，并且这些分量中的一个或多个可以具有经调整的幅度。至少存在于矢量调制器134内部的四个经调整的分量可以被―重新组合”以产生两个分量，同时实现单向信号334-10的移相。例如，i 信号分量和q 信号分量可以在第三节点404-3处被重新组合以形成i 信号分量，并且i
–
信号分量和q
–
信号分量可以在第四节点404-4处被重新组合以形成i
–
信号分量。移相器130可以将这些重新组合的信号分量作为(图2的)无线信号206的一个版本转发，用于经由相应的天线元件发送，或者用于作为接收操作的一部分与其他信号版本组合。
89.使用不同电路位置处的特定符号(例如，i 、i
–
、q 、q
–
)和/或相位(例如，0
°
、180
°
、90
°
和270
°
)对通过移相器130而传播的信号分量进行描述。这些符号和相位是相对于给定信号传播位置处(诸如在补偿电路136的特定端口或接口处)的其他信号分量而言的。尽管如此，第一端口330-1处的i 信号分量和i
–
信号分量可以与第二端口330-2处的i 信号分量和i
–
信号分量不同。类似地，第一端口330-1处的i 信号分量和i
–
信号分量可以与补偿电路136的输入处的i 信号分量和i
–
信号分量不同。换句话说，第一节点404-1处的i 信号分量的相位的0
°
指示可能与信号相位生成器132和补偿电路136之间的i 分量的相位的0
°
指示不相同。在移相器130的任何给定级所指示的0
°
可以建立参考相位，给定级的其他相位与该参考相位是相对的。因此，第一端口330-1处i
–
分量与i 分量成180
°
，并且在补偿电路136的输入处q 分量与i 分量成90
°
。在这个意义上，信号相位生成器可以为i 分量―生成”不同的0
°
参考相位。然而，单向信号334-10可以在第二端口330-2处保持差分信号，该差分信号的相位相对于第一端口330-1处的差分信号有所偏移，以支持波束成形操作。
90.接下来使用图形描绘的相量来描述移相器130中不同相位的示例。经由多个相量402-1
……
402-12描绘了单向信号334-10的多个分量的多个相位。在图4的示例场景中，信号相位生成器132沿着从第一端口330-1到第二端口330-2的信号流向202在矢量调制器134之前对单向信号334-10进行操作。为了直观地表示不同节点处不同信号分量的相对相位和
幅度，用相量图402来描绘信号分量的每个相位。最初，移相器130在第一端口330-1处接受单向信号334-10。在第一节点404-1处，单向信号334-10的相应信号分量具有由相量402-1表示的45
°
相位。仅作为示例，图4中使用了45
°
的相位，使得相位角不会被相量图的轴所模糊。对于差分信令，第二节点404-2处的相应信号分量具有由相量402-2表示的225
°
相位。
91.信号相位生成器132接受具有45
°
和225
°
相位的两个信号分量。信号相位生成器132生成两个额外相位，并将这四个相位扩展到四个信号分量。相位的这种分布用相量402-3至相量402-6来描述。具有四个相位的信号分量相隔90
°
的增量。信号相位生成器132输出这四个分量，并将它们提供给补偿电路136。沿着信号相位生成器132从左边开始向右移动，第一信号分量具有由相量402-3表示的45
°
相位，并且第二信号分量具有由相量402-4表示的135
°
相位。因此，第一信号分量和第二信号分量之间的相位差为90
°
。第四信号分量具有由相量402-6表示的315
°
相位，并且第三信号分量具有由相量402-5表示的225
°
相位。
92.如四个相量402-3至相量402-6所示，由于补偿电路136，信号相位生成器132输出的单向信号334-10的信号分量的幅度可以具有基本相等的幅度。补偿电路136考虑矢量调制器134的电容性负载，以平衡由信号相位生成器132输出的四个分量的幅度。如本文所述，这至少部分是由于补偿电路136的多个电容器406-1
……
406-m中的某些电容器具有不平衡的电容性值而实现的。如上所述，在补偿电路136的输入示出的示例数字相位值(例如，0
°
、90
°
、270
°
和180
°
)——表示四个信号分量之间的相对相位差。
93.补偿电路136将四个信号分量转发至矢量调制器134。矢量调制器134响应于相位控制信号208来调整单向信号334-10的至少一个分量的幅度。在这个示例中，矢量调制器134降低了沿着两个―外部”通路传播的i 信号分量和i
–
信号分量的幅度。这分别在相量402-7和相量402-9处用相对较短的相量箭头图形表示。相反，矢量调制器134增加了通过两个―内部”通路传播的q 信号分量和q
–
信号分量的幅度。这分别在相量402-8和相量402-10处用相对较长的相量箭头用图形表示。
94.矢量调制器134产生单向信号334-10的四个分量，这四个分量具有在四个相量402-7至相量402-10处所描绘的幅度和相位角。移相器130―重新组合”信号分量，用于在第二端口330-2处作为差分信号输出。在第三节点404-3处，在由矢量调制器134进行幅度调整之后，i 信号分量和q 信号分量被组合以产生另一个具有110
°
相位的i 信号分量，如相量402-11所示。在第四节点404-4处，在矢量调制器134进行幅度调整之后，i
–
信号分量和q
–
信号分量被组合以产生另一个具有290
°
相位的i
–
信号分量，如相量402-12所示。以这种方式，移相器130可以将单向信号334-10的相位移动65
°
(例如，从45
°
到110
°
以及从225
°
到290
°
)。因此，将被发送的或者已经经由天线元件接收的无线信号的版本的相位可以被移动以支持波束操纵操作。
95.图5为示出示例移相器130的示意图，该移相器130包括信号相位生成器132、矢量调制器134和示例补偿电路136。在该示例中，补偿电路136包括四个电容器406-1、电容器406-2、电容器406-3和电容器406-4(例如，对于图4的多个电容器406-1
……
406-m，―m”等于四(4))。如图所示，信号相位生成器132和矢量调制器134中的每一个都包括各自的补偿接口502。信号相位生成器132包括补偿接口502-1，并且矢量调制器134包括补偿接口502-2。移相器130还被描绘成包括第一端口330-1和第二端口330-2。第一端口330-1包括第一节点404-1(例如，正节点)和第二节点404-2(例如，负节点)。第二端口330-2包括第三节点
404-3(例如，另一个正节点)和第四节点404-4(例如，另一个负节点)。
96.在示例实现中，信号相位生成器132被耦合在第一端口330-1和补偿电路136之间。更具体地，信号相位生成器132经由补偿接口502-1的一个或多个节点(图5中未示出)被耦合到补偿电路136。矢量调制器134被耦合在补偿电路136和第二端口330-2之间。这里，矢量调制器134经由补偿接口502-2的一个或多个节点(图5中未示出)被耦合到补偿电路136。如图5所示，对于某些示例实施例，补偿电路136可以省略或缺少任何电感器。
97.补偿电路136包括多个电容器406-1
……
406-4。更具体地，补偿电路136至少包括第一电容器406-1、第二电容器406-2、第三电容器406-3和第四电容器406-4。尽管在图5中明确描绘了四个电容器406-1至406-4，并且在本文中进行了描述，但是其他实现可以包括更多或更少的电容器，诸如在单端电路中有两个电容器。在示例操作中，信号相位生成器132从通过第一端口330-1和补偿电路136之间的信号相位生成器132传播的信号334的至少一个相位分量中生成信号334的两个或更多个相位分量。矢量调制器134通过调整信号334的两个或更多个相位分量中的相位分量的幅度来调制信号分量，该信号334通过在补偿电路136和第二端口330-2之间的矢量调制器134传播。尽管信号334在图5的示例中被描绘为从第一端口330-1流向第二端口330-2，但是所描述的原理也适用于沿相反方向流动的信号。
98.图5的电路可以处理差分信号。在示例差分操作中，在第一端口330-1(例如，从―上游”组件)处接受信号334的差分实现。差分信号334包括两个相位分量：第一相位分量和第二相位分量，诸如第一节点404-1处的i 相位分量和第二节点404-2处的i
–
相位分量。信号相位生成器132基于两个相位分量，在补偿接口502-1处生成差分信号334的四个相位分量：第一相位分量、第二相位分量、第三相位分量和第四相位分量。移相器130的不同节点位置、端口或接口处的相位分量可以具有不同的相位。例如，第一端口330-1处的第一相位分量可以具有与补偿接口502-1处的第一相位分量不同的相位。差分信号334的四个相位分量可以包括i 相位分量、i
–
相位分量、q 相位分量和q
–
相位分量。这里，四个相位分量可以彼此相隔90度(90
°
)。因此，在一些情况下，第一相位分量、第二相位分量、第三相位分量和第四相位分量可以以各种顺序对应于i 相位分量、i
–
相位分量、q 相位分量和q
–
相位分量中的任何一个，这取决于实现、节点位置、端口或给定移相器内的接口，等等。
99.移相器130将四个相位分量穿过补偿电路136的多个电容器406-1
……
406-4传播至补偿接口502-2。矢量调制器134响应于相位控制信号208调整四个相位分量的一个或多个幅度，以对差分信号334进行移相。移相器130将经调整的i相位分量和q相位分量的相应正部分和负部分重新组合。移相器130分别在第二端口330-2的第三节点404-3处和第四节点404-4处提供具有相位经调整的i 相位分量和i
–
相位分量的差分信号334。
100.在一些实现中，矢量调制器134包括一个或多个放大器。这些放大器包括或表现出电容，该电容被实现为相对于信号相位生成器132的至少一个电容性负载504。在信号相位生成器132和矢量调制器134之间缺少适当的接口电路的情况下，该电容性负载504会导致信号334的相位分量在补偿接口502-1处具有不平衡的幅度。这种接口电路可以用由多个电感器形成的匹配电路来实现。然而，电感器是相对较大的电路元件，给集成电路增加了明显的尺寸和成本。
101.相比之下，在图5所示的实施例中，补偿电路136被电定位为信号相位生成器132和
矢量调制器134之间的接口电路，补偿电路136包括多个电容器406-1
……
406-4。为了在补偿接口502-1处保持信号334的相位分量的平衡的幅度，补偿电路136的多个电容器406-1
……
406-4中的两个或更多个电容器具有不同的电容。多个电容器406-1
……
406-m的电容可以是固定的。或者，多个电容器406-1
……
406-m中的一个或多个可以被实现为具有可调电容的可调电容器。利用可调电容器，可以调谐电容性值，例如在测试或校准阶段，以确保信号分量的幅度是平衡的。
102.在一些实现中，如信号334从第一端口330-1传播至第二端口330-2的那些实现，第一端口330-1提供第一机构，用于实现接受来自―上游”组件的信号334并将信号334耦合到移相器130的另一部分的接口。信号相位生成器132提供生成机构，用于基于信号334的至少一个相位分量生成信号334的两个或更多个相位分量。补偿电路136提供补偿机构，用于平衡由生成机构生成的两个或更多个相位分量的至少一个幅度，以产生两个或更多个经平衡的相位分量(例如，在补偿接口502-1或补偿接口502-2处)。用于平衡的补偿机构可以使用例如不同的电容(例如不平衡的电容器)来操作。矢量调制器134提供矢量调制机构，用于响应于相位控制信号208来调整两个或更多个经平衡的相位分量，以产生移相信号。第二端口330-2提供第二机构，用于实现接受来自矢量调制机构的移相信号并将移相信号转发给―下游”组件的接口。
103.通常，第一电容器406-1具有第一电容c1，并且第二电容器406-2具有第二电容c2。为了保持在信号相位生成器132和矢量调制器134之间传播的两个或更多个相位分量的幅度平衡，第一电容c1可以不同于第二电容c2(例如，c1≠c2)。因此，补偿电路136的多个电容器406-1
……
406-4中的两个或更多个可以提供用于补偿矢量调制器134的电容性负载504的电容性机构。对于示例差分实现，第三电容器406-3具有第一电容c1，并且第四电容器406-4具有第二电容c2。因此，第一电容器406-1的第一电容c1可以基本上等于第三电容器406-3的第一电容c1。类似地，第二电容器406-2的第二电容c2可基本上等于第四电容器406-4的第二电容c2。在这种上下文中，―基本上等于”可以包括：对于给定的电容器设计或工艺技术，具有被设计为在合理可行的程度上与另一个电容相同的电容、具有彼此在5-20％内的电容性值、及其组合等等。
104.图6示出了示例移相器130，该示例移相器130包括矢量调制器134、具有多个电容器406-1
……
406-4的补偿电路136以及利用示例正交全通滤波器(qaf)602实现的信号相位生成器132。因此，正交全通滤波器602(qaf 602)可以从通过第一端口330-1和补偿电路136之间的信号相位生成器132传播的差分信号334的至少一个相位分量中生成差分信号334的两个或更多个相位分量。如图所示，补偿接口502-1包括多个节点606-1
……
606-4。具体地，补偿接口502-1包括四个节点：第一节点606-1、第二节点606-2、第三节点606-3和第四节点606-4。然而，补偿接口502-1可以包括不同数量的节点。第一电容器406-1被耦合在第一节点606-1和矢量调制器134之间，并且第二电容器406-2被耦合在第二节点606-2和矢量调制器134之间。第三电容器406-3被耦合在第三节点606-3和矢量调制器134之间，并且第四电容器406-4被耦合在第四节点606-4和矢量调制器134之间。如图6所示，对于某些示例实施例，第一电容器406-1至第四电容器406-4可以分别直接连接到补偿接口502-1的第一节点606-1至第四节点606-4。或者，一个或多个中间元件可以耦合在它们中的任何一个之间。
105.在示例实现中，qaf 602包括多个支路604。每个支路604被耦合在第一端口330-1
和补偿电路136之间。每个支路604包括至少一个电抗元件，诸如电感器或电容器，以形成电抗支路。在该差分信令环境中，qaf 602包括四个支路：第一电容性支路604-1、第一电感性支路604-2、第二电容性支路604-3和第二电感性支路604-4。第一电容性支路604-1包括至少一个具有电容c的电容器612-1，并且第二电容性支路604-3包括至少一个具有电容c的电容器612-2。第一电感性支路604-2包括至少一个具有电感l的电感器610-1，并且第二电感性支路604-4包括至少一个具有电感l的电感器610-2。具有电阻2r的电阻器608-1被耦合在第一节点606-1和第四节点606-4之间。具有电阻2r的另一电阻器608-2被耦合在第二节点606-2和第三节点606-3之间。因此，第一电容性支路604-1、第一电感性支路604-2、第二电容性支路604-3或第二电感性支路604-4中的至少一个支路604可以提供支路机构，用于基于信号334的至少一个相位分量电抗地生成信号334的两个或更多个相位分量。下面参照图7描述一种类似的支路机构，用于使用一个或多个支路电抗地生成信号的两个或更多个相位分量。
106.如图6的示例qaf 602所示，第一电容性支路604-1和第一电感性支路604-2被耦合到第一节点404-1，以接收差分信号334的i 相位分量。第二电容性支路604-3和第二电感性支路604-4被耦合到第二节点404-2，以接收差分信号334的i
–
相位分量。第一电容性支路604-1耦合在第一端口330-1的第一节点404-1和补偿接口502-1的第一节点606-1之间。第一电感性支路604-2被耦合在第一端口330-1的第一节点404-1和补偿接口502-1的第二节点606-2之间。第二电容性支路604-3被耦合在第一端口330-1的第二节点404-2和补偿接口502-1的第三节点606-3之间。第二电感性支路604-4被耦合在第一端口330-1的第二节点404-2和补偿接口502-1的第四节点606-4之间。
107.因此，第一电容性支路604-1的电容器612-1被耦合在第一节点404-1和第一节点606-1之间。因此，第一电容器406-1被耦合在第一电容性支路604-1的电容器612-1和矢量调制器134之间。第二电容性支路604-3的电容器612-2被耦合在第二节点404-2和第三节点606-3之间。因此，第三电容器406-3被耦合在第二电容性支路604-3的电容器612-2和矢量调制器134之间。类似地，第一电感性支路604-2的电感器610-1被耦合在第一节点404-1和第二节点606-2之间。因此，第二电容器406-2被耦合在第一电感性支路604-2的电感器610-1和矢量调制器134之间。第二电感性支路604-4的电感器610-2被耦合在第二节点404-2和第四节点606-4之间。因此，第四电容器406-4被耦合在第二电感性支路604-4的电感器610-2和矢量调制器134之间。
108.因此，如图6所描绘的，第一电感性支路604-2与第二电感性支路604-4在第一端口330-1和补偿电路136之间关于差分信令的正部分和负部分(例如，信号334的差分实现)交叉耦合。这样，第一电感性支路604-2被耦合在第一端口330-1处的差分信号334的正部分(例如，i 相位分量)和补偿接口502-1处的差分信号334的负部分(例如，q
–
相位分量)之间。相应地，第二电感性支路604-4被耦合在第一端口330-1处的差分信号334的负部分(例如，i
–
相位分量)和补偿接口502-1处的差分信号334的正部分(例如，q 相位分量)之间。
109.为了解决矢量调制器134中的电容性负载504，并抵消由此产生的补偿接口502-1处的不平衡的幅度的可能性，在图6所示的实施例中，第一电容c1设置为不等于第二电容c2。如图所示，补偿电路136的连接到qaf 602的电容性支路的两个电容器都具有第一电容c1。在这个示例中，第一电容c1大于第二电容c2。第一电容性支路604-1和第二电容性支路
604-3因此连接到具有较高第一电容c1的电容器，这些电容器是第一电容器406-1和第三电容器406-3。第一电容c1与第二电容c2的比率(c1/c2)可以等于或大于大约二(2)。例如，第一电容c1与第二电容c2的比率(c1/c2)可以等于或大于大约三(3)。例如，比率c1/c2的范围可以在大约二(2)到五(5)之间。因此，第一电容c1可以与第二电容c2相差大约两倍或更多倍的系数。
110.图7示出了另一示例移相器130，该示例移相器130包括矢量调制器134、具有多个电容器406-1
……
406-4的补偿电路136和实现为另一示例qaf 602的信号相位生成器132。图7的qaf 602类似于图6的qaf 602。然而，在图7中，两个电容性支路是交叉耦合的，而不是像图6中那样两个电感性支路是交叉耦合的。因此，如图7所中所描绘的，相对于第一端口330-1和补偿电路136之间的信号334的差分实现的正部分和负部分，第一电容性支路604-1与第二电容性支路604-3交叉耦合。这样，第一电容性支路604-1被耦合在第一端口330-1处的差分信号334的正部分(例如，i 相位分量)和补偿接口502-1处的差分信号334的负部分(例如，q
–
相位分量)之间。相应地，第二电容性支路604-3被耦合在第一端口330-1处的差分信号334的负部分(例如，i
–
相位分量)和补偿接口502-1处的差分信号334的正部分(例如，q 相位分量)之间。
111.对于图7中的信号相位生成器132的qaf实现，qaf 602可从通过第一端口330-1和补偿电路136之间的qaf 602传播的差分信号334的至少一个相位分量中生成差分信号334的两个或更多个相位分量。因此，与第一端口330-1相比，在补偿接口502-1处存在差分信号334的更大量的相位分量。类似于图6，补偿电路136抵消了电容性负载504对补偿接口502-1处的差分信号334的相位分量的潜在幅度不平衡效应。为了解决矢量调制器134中的电容性负载504，并且为了抵消由此产生的在补偿接口502-1处的可能的不平衡的幅度，第一电容c1可以被设置为不等于第二电容c2。
112.如图7所示，补偿电路136的连接至qaf 602的电容性支路的两个电容器均具有第一电容c1。在该示例中，第一电容c1被建立为大于第二电容c2，因为第一电容器406-1连接到第一电容性支路604-1的电容器612-1，并且第三电容器406-3连接到第二电容性支路604-3的电容器612-2。因此，补偿电路136的具有相对较大电容性值的电容器连接到qaf 602的电容器，并且补偿电路136的具有相对较小电容性值的电容器连接到qaf 602的电感器。第一电容c1和第二电容c2的相对电容性值可以如以上参考图6所描述的那样来设置。例如，c1/c2的比率可以至少大约为二比三。将在下面描述与连接到qaf的两个电感性支路的那些电容器相比，通过使连接到qaf的两个电容性支路的那些电容器具有相对较高的电容性值来提供的幅度平衡。
113.图8示出了具有示例矢量调制器134(vm 134)的移相器的一部分800，矢量调制器134由可变增益放大器802(vga 802)实现。vga 802包括多个放大器804-1、804-2、
……
、804-a，变量―a”表示任何正整数，诸如3、4、5或7。参考可以与图6的qaf 602一起使用的补偿电路136来描述示例vga 802。然而，所描述的vga 802的原理也适用于图7的qaf 602。
114.在示例实现中，vga 802被分为两部分：一个部分用于放大差分信号334的(多个)i相位分量，另一个部分用于放大差分信号334的(多个)q相位分量。如左侧所描绘的，vga 802的第一部分对应于包括多个放大器804-1
……
804-a的放大器组808-1。放大器组808-1处理i 相位分量和i
–
相位分量。如右侧所描绘的，vga 802的第二部分对应于包括其他多个
放大器804-1
……
804-a的放大器组808-2。放大器组8082处理q 相位分量和q
–
相位分量。
115.每个放大器组808包括―a”个放大器804-1至804-a。数量―a”可对应于移相器的比特数量或最大可用移相粒度。例如，对于a＝3，相邻移相量之间的移相增量可以是45
°
。对于a＝4，移相增量可以是22.5
°
，对于a＝5，移相增量可以是11.25
°
。在一些情况下，每个放大器组808中的放大器804-1至804-a的数量―a”可以对应于相位控制信号208的比特数量。此外，相位控制信号208可以包括用于放大器组808-1的i分量相位控制信号208-1和用于放大器组808-2的q分量相位控制信号208-2。
116.为了有助于提供不同的放大量，每个放大器组808中的每个放大器804可以被加权。示例加权方案包括二进制加权、温度计编码、对数加权等等。在a＝5的示例二进制加权方案中，放大量可以对应于1x、2x、4x、8x和16x。为每个放大器804提供不同的权重可以以各种方式实现。例如，可以在每个放大器组808中的多个放大器804-1
……
804-a之间使用具有不同尺寸的晶体管(例如，晶体管宽度可以按比例调整)。附加地或备选地，可以在每个放大器组808中的多个放大器804-1
……
804-a之间使用不同数量的晶体管(例如，可以缩放具有相同宽度的晶体管的数量)。可以使用其他方法来实现不同放大量或不同放大器权重。
117.每个放大器804包括至少一个放大支路806。在一些实现中，每个放大支路806包括用于放大的至少一个晶体管t和用于在该支路中启用放大的至少一个开关晶体管st。每个晶体管可以被实现为例如场效应晶体管(field-effect transistor，fet)。如果是这样，每个晶体管包括栅极端子、源极端子和漏极端子。对于放大器组808-1，放大支路806(例如，第一放大支路)包括晶体管ti和开关晶体管sti。举例来说，晶体管ti和开关晶体管sti可以各自被实现为n型金属氧化物半导体(metal-oxide-semiconductor，mos)fet(n-type mos fet，nmosfet)。因此，vga 802的晶体管可以使用互补金属氧化物半导体(complementary metal-oxide-semiconductor，cmos)技术来实现。然而，多个放大器804-1
……
804-a可以使用不同的晶体管类型来实现，诸如双极结型晶体管(bipolar junction transistor，bjt)、p型mosfet(pmosfet)、结型fet(junction fet，jfet)、耗尽型或增强型晶体管等等。
118.晶体管ti和开关晶体管sti一起被串联耦合在电压源(图8中未示出)与地之间。晶体管ti的源极端子耦合到地。晶体管ti的栅极端子被耦合以便接收信号334的i相位分量。如图所示，晶体管ti的栅极端子耦合到第一电容器406-1以接收i 相位分量。放大器组808-1的放大器804-1的另一个放大支路806中的另一个晶体管ti(为了清楚起见，未在图8中明确示出)的栅极端子耦合到第三电容器406-3以接收i
–
相位分量。这在图9中得到了更清楚的说明。晶体管ti的漏极端子耦合到开关晶体管sti的源极端子。开关晶体管sti的漏极端子耦合到电压源。开关晶体管sti的栅极端子被耦合以接收i分量相位控制信号208-1的至少一个比特。
119.在示例操作中，差分信号334的i 相位分量和i
–
相位分量经由第一电容器406-1和第三电容器406-3被耦合到两个晶体管ti的栅极端子。基于两个开关晶体管sti被接通以启用通过i分量相位控制信号208-1进行的相应放大器804的放大支路806中的放大，两个晶体管ti放大i相位分量。在该实现中，每个放大晶体管ti被配置为共源极(cs)放大器(例如，该晶体管被用于共源极(cs)放大器配置中)。因此，如图8所示，响应于相位控制信号208(例如，i分量相位控制信号208-1)，至少一个晶体管ti提供了用于放大两个或更多个经平衡的相位分量的共源极放大机构，这两个或更多个经平衡的相位分量经由补偿电路136耦合到
放大器804。
120.然而，放大晶体管ti可以以一种备选方式配置，诸如共栅极(common-gate，cg)放大器。利用cg放大器配置，晶体管ti的源极端子可以被耦合到第一电容器406-1，以从补偿电路136接收经平衡的相位分量。晶体管ti的栅极端子被耦合到cg放大器配置的偏置电压(未示出)。以这种方式连接的至少一个晶体管ti提供了共栅极放大机构，用于响应于相位控制信号208放大两个或更多个经平衡的相位分量，这两个或更多个经平衡的相位分量经由补偿电路136被耦合到放大器804。例如，可以采用cg放大器配置来实现双向矢量调制器134。此外，一些实施例可以省略开关晶体管sti和stq，例如在使用其他手段启用和禁用放大器804和/或改变由vga 802提供的增益量的实现中。
121.在一些实施例中，cs放大器配置可以使用比cg放大器配置更少的功率，因为直流(direct-current，dc)电流无需流过补偿电路136或信号相位生成器132。在所示的cs放大器配置中，晶体管ti的电容会影响移相器的操作。晶体管ti的栅极端子和源极端子之间的接口产生电容性效应，该电容性效应可以被建模为栅极端子和地之间的栅极-源极(gate-source，gs)电容。该gs电容与qaf 602(例如，图6的)的电抗组件相互作用。更具体地，晶体管ti和晶体管tq的gs电容有效地增加了两个电容性支路的电容器的电容，并且有效地降低了两个电感性支路的电感器的电感。
122.在缺少本文所描述的补偿电路136的情况下，可以在信号相位生成器132和矢量调制器134之间产生不平衡的幅度。在补偿电路136中采用不平衡的电容器可以―恢复”或保持信号相位生成器132和矢量调制器134之间的差分信号334的相位分量的平衡的幅度。为此，与用电感器耦合到qaf支路的补偿电路136的电容器相比，具有相对较高电容的补偿电路136的电容器用电容器耦合到qaf支路。第一电容器406-1和第三电容器406-3与两个晶体管ti的gs电容一起形成基于电容器的类似于由电阻器构成的分压器。因为第一电容c1大于第二电容c2，所以基于电容器的分压器重新平衡将由放大器组808-1的多个放大器804-1
……
804-a的每个放大支路806放大的相位分量的幅度。以这些方式，较低功率的cs放大器配置可以被用作移相器的一部分，而不需要依赖于相对较大的电感器来用于设置在信号相位生成器和矢量调制器之间的匹配电路。相反，相对较小的电容器可以用作补偿电路136的一部分，补偿电路136将移相器130中的信号相位生成器132耦合到矢量调制器134，如本文所述。
123.放大器组808-2对差分信号334的q相位分量的操作类似于放大器组808-1对i相位分量的操作。放大器组808-2的放大支路806(例如，第二放大支路)包括晶体管tq和开关晶体管stq。晶体管tq和开关晶体管stq被一起串联耦合在电压源(图8中未示出)和地之间。晶体管tq的源极端子耦合到地。晶体管tq的栅极端子被耦合以便接收差分信号334的q相位分量。如图所示，晶体管tq的栅极端子耦合到第四电容器406-4以接收q 相位分量。放大器组808-2的放大器804-1的另一放大支路806中的另一晶体管tq(为了清楚起见，未在图8中明确示出)的栅极端子耦合到第二电容器406-2以接收q
–
相位分量。这两个放大支路在图9中得到了更清楚的说明。
124.晶体管tq的漏极端子被耦合到开关晶体管stq的源极端子。开关晶体管stq的漏极端子被耦合到电压源。开关晶体管stq的栅极端子被耦合以接收q分量相位控制信号208-2的至少一个比特。在示例操作中，差分信号334的q 相位分量和q
–
相位分量分别经由第四电
容器406-4和第二电容器406-2被耦合到两个晶体管tq的栅极端子。基于两个开关晶体管stq被接通以启用通过q分量相位控制信号208-2进行的相应放大器804的放大支路806中的放大，两个晶体管tq放大q相位分量。
125.图9在900处大体上示出了用于移相器130的(例如，图8的)矢量调制器134的vga 802的示例放大器。放大器组808-1和放大器组808-2两者都包括多个放大器804-1
……
804-a，如图8所描绘的。在图9中，为了清楚起见，针对每个放大器组808示出了一个放大器804。放大器组808-1的放大器804包括第一晶体管t1、第三晶体管t3和开关晶体管st1、st2、st3和st4。放大器组808-2的放大器804包括第二晶体管t2、第四晶体管t4和开关晶体管st5、开关晶体管st6、开关晶体管st7和开关晶体管st8。
126.在示例实现中，(图8的)每个放大支路806包括晶体管t和至少一个开关晶体管st。放大器组808-1的放大器804的一个放大支路包括第一晶体管t1以及开关晶体管st1或开关晶体管st2中的至少一个。同一放大器804的另一个放大支路包括第三晶体管t3以及开关晶体管st3或开关晶体管st4中的至少一个。放大器组808-2的放大器804的一个放大支路包括第二晶体管t2以及开关晶体管st5或开关晶体管st6中的至少一个。同一放大器804的另一放大支路包括第四晶体管t4以及开关晶体管st7或开关晶体管st8中的至少一个。
127.除了第三节点404-3和第四节点404-4外，第二端口330-2可以包括端口电感器lp和端口电阻器rp。端口电感器lp和端口电阻器rp一起被并联耦合在第三节点404-3和第四节点404-4之间。端口电感器lp被耦合(例如，在中心抽头处)到电源轨以提供电源电压vdd。第一晶体管t1和第三晶体管t3的栅极端子经由各自的偏置电阻器rb被耦合到i分量偏置电压(vbias_i)。第二晶体管t2和第四晶体管t4的栅极端子经由各自的其他偏置电阻器rb被耦合到q分量偏置电压(vbias_q)。第一电容器406-1被耦合到第一晶体管t1的栅极端子，并且第三电容器406-3被耦合到第三晶体管t3的栅极端子，以分别向放大器组808-1的放大器804提供被移相的信号的i 相位分量和i
–
相位分量。第四电容器406-4被耦合到第二晶体管t2的栅极端子，并且第二电容器406-2被耦合到第四晶体管t4的栅极端子，以分别向放大器组808-2的放大器804提供被移相的信号的q 相位分量和q
–
相位分量。
128.第一晶体管t1和开关晶体管st1被一起串联耦合在第三节点404-3和地之间。第三晶体管t3和开关晶体管st4被一起串联耦合在第四节点404-4和地之间。第二晶体管t2和开关晶体管st5被一起串联耦合在第三节点404-3和地之间。第四晶体管t4和开关晶体管st8被一起串联耦合在第四节点404-4和地之间。因此，信号分量在第三节点404-3和第四节点404-4处被重新组合，用于被移相的差分信号的正部分和负部分。使用这种描述的具有开关晶体管st1、st4、st5和st8的配置，相关联的移相器可以在0和180度之间移动传播信号。
129.然而，图示的配置包括四个额外的开关晶体管st2、开关晶体管st3、开关晶体管st6和开关晶体管st7以用于实现符号切换，从而能够在0度和360度之间移动传播信号的相位。第一晶体管t1和开关晶体管st2被一起串联耦合在第四节点404-4和地之间。第三晶体管t3和开关晶体管st3被一起串联耦合在第三节点404-3和地之间。第二晶体管t2和开关晶体管st6被一起串联耦合在第四节点404-4和地之间。第四晶体管t4和开关晶体管st7被一起串联耦合在第三节点404-3和地之间。开关晶体管st2、开关晶体管st3、开关晶体管st6和开关晶体管st7可以单独或共同改变从补偿电路136的多个电容器406-1
……
406-4中的一个或多个接受的经平衡的相位分量的极性。因此，开关晶体管st2、开关晶体管st3、开关晶
体管st6或开关晶体管st7中的至少一个提供了符号切换机构，用于响应于相位控制信号208，改变经由补偿电路136提供的两个或更多个经平衡的相位分量中的至少一个经平衡的相位分量的极性。
130.控制信号swpi和swni对应于(图8的)i分量相位控制信号208-1。控制信号swpq和swnq对应于(图8的)q分量相位控制信号208-2。为了移入第一象限，控制信号swpi和swpq被激活。在这种情况下，激活的控制信号与接通相应开关晶体管、以启动由相应放大支路进行的放大的电压电平相对应。为了移入第二象限，控制信号swni和swpq被激活。因此，对于这种第二象限的情况，针对被移相的信号的i 相位分量和i
–
相位分量，进行符号切换。为了移入第三象限，控制信号swni和swnq都被激活。对于这种第三象限情况，针对被移相的信号的i /i
–
相位分量和q /q
–
相位分量，均进行符号切换。为了移入第四象限，控制信号swpi和swnq被激活。因此，对于这种第四象限情况，针对被移相的信号的q 相位分量和q
–
相位分量，进行符号切换。
131.第一放大支路(诸如针对放大器组808-1)可以包括第一晶体管t1和至少一个开关晶体管。在第一晶体管t1部署在符号切换实现中的情况下，至少一个开关晶体管可以包括开关晶体管st1和开关晶体管st2。在该示例中，开关晶体管st1包括正开关晶体管，并且开关晶体管st2包括负开关晶体管。类似地，第二放大支路(诸如放大器组808-2)可以包括第二晶体管t2和至少一个其他开关晶体管。在第二晶体管t2部署在符号切换实现中的情况下，至少一个其他开关晶体管可以包括开关晶体管st5和开关晶体管st6。这里，开关晶体管st5包括正开关晶体管，开关晶体管st6包括负开关晶体管。在一些实施例中，省略了额外的开关晶体管st2、开关晶体管st3、开关晶体管st6和开关晶体管st7。
132.图10是示出用于操作具有补偿电路的移相器的示例过程1000的流程图。以一组框1002-框1010的形式描述了过程1000，这些框指定了可以执行的操作。然而，操作不必限于图10所示或本文所描述的顺序，因为操作可以以备选顺序或以完全或部分重叠的方式实现。此外，可以实现更多、更少和/或不同的操作来执行过程1000或备选过程。由过程1000的所示框表示的操作可以由移相器130或其一部分结合(例如，图2的)控制器212来执行。更具体地，过程1000的操作可以由信号相位生成器132、补偿电路136和矢量调制器134来执行。
133.在框1002，具有至少一个相位分量的信号在第一端口处被接受。例如，移相器130可以在第一端口330-1处接受具有至少一个相位分量(例如，至少i相位分量)的信号334。例如，第一端口330-1可以分别在第一节点404-1处和第二节点404-2处接受具有i 相位分量和i
–
相位分量的差分信号334。
134.在框1004处，基于该信号的该至少一个相位分量，该信号的两个或更多个相位分量被生成。该信号的该两个或更多个相位分量包括第一相位分量和第二相位分量。例如，信号相位生成器132可以基于信号334的至少一个相位分量(例如，至少i 相位分量)生成信号334的两个或更多个相位分量(例如，至少i 相位分量和q 相位分量)。因此，生成的两个或更多个相位分量可以包括信号334的第一相位分量(例如，i 相位分量)和第二相位分量(例如，q 相位分量)。这种生成可以由正交全通滤波器602(qaf 602)的多个电抗支路604来执行。在具有两个电容性支路和两个电感性支路(例如，支路604-1至604-4)的实现中，qaf 602可以在qaf 602的输出处根据qaf 602的输入处存在的第一相位分量和第二相位分量(例如，i 相位分量和i
–
相位分量)产生第一相位分量、第二相位分量、第三相位分量和第四
相位分量(例如，i 相位分量、i
–
相位分量、q 相位分量和q
–
相位分量)。因此，信号相位生成器132可以使得传播信号在输出侧比在信号相位生成器132的输入侧具有更大数量的相位。
135.在框1006，该第一相位分量通过具有第一电容的第一电容器传播，并且该第二相位分量通过具有第二电容的第二电容器传播，其中该第一电容不同于该第二电容。例如，补偿电路136可以分别通过具有第一电容c1的第一电容器406-1和具有第二电容c2的第二电容器406-2传播差分信号334的第一相位分量和第二相位分量(例如，至少是相隔90
°
的两个相位分量)。这里，第一电容c1不同于第二电容c2。这可以产生两个或更多的经平衡的相位分量。由于制造中的可变性或者由于瞬息万变的环境条件(例如，不同的或者变化的温度)，第一电容c1和第二电容c2之间的差异大于预期。在一些情况下，各自相隔90
°
的第一相位分量、第二相位分量、第三相位分量和第四相位分量(例如，i 相位分量、i
–
相位分量、q 相位分量和q
–
相位分量)可以每个都通过四个电容器中的一个电容器来被传播：第一电容器406-1、第二电容器406-2、第三电容器406-3和第四电容器406-4。由于具有第一电容c1和第二电容c2提供的不平衡的电容，框1006的传播可以包括使用不平衡的电容来平衡差分信号334的两个或更多个相位分量的一个或更多个幅度。
136.在框1008处，该信号的该两个或更多个相位分量被调制以产生该信号的至少一个经调整后的相位分量。例如，矢量调制器134可以调制信号334的两个或更多个相位分量(例如，至少i 相位分量或q 相位分量)，以产生信号334的至少一个经调整的相位分量。例如，矢量调制器134可以针对每个相应的相位分量使用至少一个放大支路806，以响应于相位控制信号208来放大每个相应的相位分量。通过增加或降低信号334的两个或更多个相位分量中的每个相位分量的幅度，放大可以产生信号334的一个或多个经调整的相位分量。对于一些移相操作，特定的放大器可以使相位分量通过而不改变其幅度。在一些情况下，正开关晶体管和负开关晶体管两者都可以存在，以实现符号切换，从而将移相范围扩展到360
°
。
137.在框1010，该信号的该至少一个经调整的相位分量被耦合到第二端口。例如，移相器130可以将信号334的至少一个经调整的相位分量耦合到第二端口330-2。为此，每个放大支路806的输出可以被耦合到移相器130的第三节点404-3或第四节点404-4中的至少一个，其中第二端口330-2包括第三节点404-3和第四节点404-4。
138.如本文所使用的，―耦合”是指两个或更多个组件之间的关系，该两个或更多个组件通过磁力、电磁力或通过电气连接进行操作通信，以实现所描述的某些特征或某些功能。术语―连接”是指使用物理线路的电连接，诸如金属迹线或导线。在一些情况下，电连接可以包括电阻器、电容器、电感器、晶体管等。连接可以包括直接连接或间接连接。直接连接指的是在没有中间元件的情况下经由相同的节点连接分立的电路元件。间接连接是指经由一个或多个其他设备或其他分立电路元件连接分立电路元件。
139.术语―第一”、―第二”、―第三”和其他数字相关的指示符或区分符在本文中用于在给定上下文中标识或区分彼此相似或类似的项。这里，这样的上下文包括特定的实现、给定的组件、单个附图或一组相关的附图，或者权利要求。因此，一个上下文中的第一项可以与另一个上下文中的第一项相同或不同。例如，为了清楚起见，在一个上下文中被标识为―第一电容器”或―第一电感性支路”的项在另一个上下文中可以分别被标识为―第二电容器”或―电感性支路”。
140.除非上下文另有规定，否则本文中使用的词语―或”可以视为使用―包含性的
或”，或允许包含或应用由词语―或”连接的一个或多个项的术语(例如，短语―a或b”可以解释为仅允许―a”，仅允许―b”，或同时允许―a”和―b”)。此外，在附图中表示的项和本文讨论的术语可以表示一个或多个项或术语，并且因此在该书面描述中可以互换地提及项和术语的单一或复数形式。最后，尽管已经以专用于结构特征或方法操作的语言描述了主题，但是应当理解，所附权利要求中定义的主题不必限于上面描述的特定特征或操作，包括不必限于特征被布置的组织或操作被执行的顺序。