▶ エイブイエックス・アンテナ・インコーポレーテッドの特許一覧
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-11-14
(45)【発行日】2022-11-22
(54)【発明の名称】モーダル・アンテナの制御方法およびシステム
(51)【国際特許分類】
H01Q 1/50 20060101AFI20221115BHJP
H04B 1/04 20060101ALI20221115BHJP
【ＦＩ】
H01Q1/50
H04B1/04 J
【請求項の数】
20
(21)【出願番号】P 2021507736
(86)(22)【出願日】2019-06-28
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2021-12-09
(86)【国際出願番号】 US2019039769
(87)【国際公開番号】W WO2020036690
(87)【国際公開日】2020-02-20
【審査請求日】2021-04-07
(31)【優先権主張番号】62/718,430
(32)【優先日】2018-08-14
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(31)【優先権主張番号】62/744,274
(32)【優先日】2018-10-11
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(73)【特許権者】
【識別番号】519006872
【氏名又は名称】エイブイエックス・アンテナ・インコーポレーテッド
(74)【代理人】
【識別番号】100118902
【弁理士】
【氏名又は名称】山本 修
(74)【代理人】
【識別番号】100106208
【弁理士】
【氏名又は名称】宮前 徹
(74)【代理人】
【識別番号】100196508
【弁理士】
【氏名又は名称】松尾 淳一
(74)【代理人】
【識別番号】100173565
【弁理士】
【氏名又は名称】末松 亮太
(72)【発明者】
【氏名】エスラミ，ハミード
(72)【発明者】
【氏名】ロウ，マイケル
(72)【発明者】
【氏名】シャー，ジャタン
(72)【発明者】
【氏名】シャメリ，アミン
(72)【発明者】
【氏名】エナム，サイード・クルシッド
(72)【発明者】
【氏名】シン，ジェシー・スー－チエ
(72)【発明者】
【氏名】ロフォウガラン，ロジ
【審査官】鈴木 肇
(56)【参考文献】
【文献】特開２００６－２５３８４４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１０－０２８３１８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１３－２３９８４４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２０１５－５３００５４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００８－２４４５６９（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２００７／０２４９３１２（ＵＳ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０１Ｑ １／００－ １／１０
Ｈ０１Ｑ １／２７－ １／５２
Ｈ０４Ｂ １／０２－ １／０４
Ｈ０４Ｂ １／１８－ １／２４
Ｈ０１Ｌ ２７／００－２７／３８
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
システムであって、振幅－偏移変調を使用して、制御信号をＲＦ信号上に変調し、送信信号を生成するように構成された送信機と、
受信機と、
前記送信機を前記受信機に結合する送信線と、
モーダル・アンテナと、
を備え、
前記送信機が、前記送信信号を、前記送信線を通じて前記受信機に送信するように構成され、前記受信機が、前記送信機に関連するクロック情報を抽出し、前記クロック情報を使用して前記制御信号を復調するように構成され、
前記受信機が、前記クロック情報を使用して復調された前記制御信号に基づいて、前記モーダル・アンテナのモードを調節するように構成される、システム。
【請求項2】
請求項１に記載のシステムにおいて、前記受信機にクロック・ソースがない、システム。
【請求項3】
請求項１または２に記載のシステムにおいて、前記制御信号がデータ・フレームを含み、前記受信機が、前記データ・フレームの先頭または末尾の内少なくとも１つを特定するように構成される、システム。
【請求項4】
請求項３に記載のシステムにおいて、前記データ・フレームが訓練部分を含み、前記受信機が、前記訓練部分を認識し、前記データ・フレームの先頭または末尾の内少なくとも１つを特定するように構成される、システム。
【請求項5】
請求項３に記載のシステムにおいて、前記データ・フレームが、訓練部分とデータ部分とを含み、前記受信機が、前記訓練部分の位置を特定し、前記データ・フレーム内において特定した前記訓練部分の位置に基づいて、前記データ・フレーム内において前記データ部分を突き止めるように構成される、システム。
【請求項6】
請求項１から５のいずれか１項記載のシステムにおいて、前記送信機が、二値振幅－偏移変調を使用して、前記制御信号を前記ＲＦ信号上に変調するように構成される、システム。
【請求項7】
請求項１から６のいずれか１項記載のシステムにおいて、前記送信機が、多レベル振幅－偏移変調を使用して、前記制御信号を前記ＲＦ信号上に変調するように構成される、システム。
【請求項8】
請求項１から７のいずれか１項記載のシステムにおいて、前記送信機が、多レベル振幅－偏移を使用して、クロック信号を前記ＲＦ信号上に変調するように構成される、システム。
【請求項9】
請求項８に記載のシステムにおいて、前記送信機が、第１組の振幅レベルを使用して、前記クロック信号を前記ＲＦ信号上に変調するように構成され、前記送信機が、前記第１組の振幅レベルとは別個の少なくとも１つの振幅レベルを含む第２組の振幅レベルを使用して、前記制御信号を前記ＲＦ信号上に変調するように構成される、システム。
【請求項10】
請求項１から９のいずれか１項記載のシステムにおいて、前記送信機が、搬送波信号に関わる振幅を第１振幅と第２振幅との間で選択的に変化させることによって、前記制御信号を前記ＲＦ信号上に変調するように構成される、システム。
【請求項11】
請求項１０記載のシステムにおいて、前記送信機が、前記搬送波信号に関わる振幅を、前記第１振幅および第２振幅とは別個の第３振幅に選択的に変化させることによって、クロック信号を前記ＲＦ信号上に変調するように構成される、システム。
【請求項12】
請求項１０項記載のシステムにおいて、前記搬送波信号が、全体的に周波数が一定の正弦波または反復パターンの内少なくとも１つを含む、システム。
【請求項13】
請求項１から１２のいずれか１項記載のシステムにおいて、前記送信線が１本の同軸ケーブルである、システム。
【請求項14】
請求項１から１３のいずれか１項記載のシステムにおいて、前記受信機が、前記抽出したクロック情報に基づいて、当該受信機の動作を前記送信機の動作と同期させるように構成される、システム。
【請求項15】
請求項１から１４のいずれか１項記載のシステムであって、更に、第１回路ボードと、前記第１回路ボードとは物理的に離れている第２回路ボードとを備え、前記送信機が前記第１回路ボード上に配置され、前記受信機が前記第２回路ボード上に配置される、システム。
【請求項16】
請求項１から１５のいずれか１項記載のシステムであって、更に、同調回路とモーダル・アンテナとを備え、前記同調回路が前記受信機を含み、前記受信機が、前記制御信号に基づいて、前記モーダル・アンテナのモードを調節するように構成される、システム。
【請求項17】
請求項１から１６のいずれか１項記載のシステムであって、更に、フロント・エンド・モジュールと制御回路とを備え、前記フロント・エンド・モジュールが前記ＲＦ信号を生成するように構成され、前記制御回路が前記制御信号を生成するように構成される、システム。
【請求項18】
モーダル・アンテナの制御方法であって、送信機において、振幅－偏移変調を使用して制御信号をＲＦ信号上に変調して、送信信号を生成するステップと、
前記送信信号を受信機に、１本の同軸送信線を通じて伝達するステップと、
前記受信機において、前記送信機に関連するクロック情報を抽出するステップと、
前記受信機において、前記制御信号を復調するステップと、
前記受信機において、前記クロック情報を使用して復調された前記制御信号に基づいて、モーダル・アンテナのモードを調節するステップと、
を含む、モーダル・アンテナの制御方法。
【請求項19】
請求項１８記載の方法であって、更に、前記送信機から、前記制御信号を通じて、前記モーダル・アンテナの寄生エレメントに伴う電気特性を制御して、前記モーダル・アンテナを複数の異なるモードで動作させるステップを含み、各モードが、前記モーダル・アンテナの異なる放射パターンと関連付けられる、方法。
【請求項20】
アンテナ・システムであって、被駆動エレメントと、前記被駆動エレメントに近接して位置付けられた寄生エレメントとを含むモーダル・アンテナであって、前記モーダル・アンテナが複数の異なるモードで動作可能であり、各モードが異なる放射パターンに関連付けられる、モーダル・アンテナと、
前記寄生エレメントに伴う電気特性を制御して、前記モーダル・アンテナを前記複数の異なるモードで動作させるように構成された同調回路と、
無線周波数回路と、
前記無線周波数回路を前記モーダル・アンテナに結合する送信線と、
を備え、
前記無線周波数回路が、振幅－偏移変調を使用して制御信号をＲＦ信号上に変調して、前記送信線を通じて前記同調回路に伝達する送信信号を生成するように構成され、
前記同調回路が、前記制御信号からクロック情報を抽出し、前記クロック情報を使用して前記制御信号を復調し、前記復調された制御信号を解釈して、前記無線周波数回路の受信機が前記制御信号によって前記モーダル・アンテナのモードを調節できるように構成される、システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
関連出願
[0001] 本願は、２０１８年８月１４日に出願された米国仮特許出願第６２／７１８，４３０号、および２０１８年１０月１１日に出願された米国仮特許出願第６２／７４４，２７４号の優先権および権利を主張する。これらの特許出願をここで引用したことにより、その内容が本願にも含まれるものとする。
[0001] 本願は、２０１８年８月１４日に出願された米国仮特許出願第６２／７１８，４３０号、および２０１８年１０月１１日に出願された米国仮特許出願第６２／７４４，２７４号の優先権および権利を主張する。これらの特許出願をここで引用したことにより、その内容が本願にも含まれるものとする。
【0002】
分野
[0002] 本開示の態様例は、一般的に、アンテナ制御の分野に関し、実例をあげると、複数の異なるモードで動作するように構成されたモーダル・アンテナの制御に関する。
[0002] 本開示の態様例は、一般的に、アンテナ制御の分野に関し、実例をあげると、複数の異なるモードで動作するように構成されたモーダル・アンテナの制御に関する。
【従来技術】
【0003】
[0003] モーダル・アンテナは、ワイヤレス通信において、実例をあげると、スマートフォン・ハンドセットにおいて、増々使用されつつある。このようなアンテナは、一般的に、従前からの受動アンテナよりも改良された信号品質および小型の形状係数を提供する。モーダル・アンテナの一構成では、被駆動エレメントに関わる放射パターンを変更するように構成された寄生エレメントを伴う。このような構成では、第１送信線が、被駆動エレメントを、この被駆動エレメントを駆動するように構成された回路と接続することができる。別の送信線が、モーダル・アンテナのモーダル・プロパティを変化させるように構成された回路を、寄生エレメントに接続することができる。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【0004】
[0004] 本開示の実施形態の態様および利点は、部分的に以下の説明において明記され、この説明から学習することができ、または実施形態の実践を通じて学習することができる。
【0005】
[0005] 本開示の一態様例は、振幅－偏移変調を使用してＲＦ信号上に制御信号を変調して送信信号を生成するように構成された送信機を備えるシステムを対象とする(directed to)。このシステムは、受信機と、送信機を受信機に結合する送信線とを含むことができる。送信機は、送信信号を、送信線を通じて受信機に送信するように構成することができる。受信機は、制御信号を復調するように構成することができる。受信機は、送信機に関連するクロック情報を抽出するように構成することができる。
【0006】
[0006] 種々の実施形態のこれらならびにその他の特徴、態様、および利点は、以下の説明および添付する特許請求の範囲を参照することにより、一層深く理解されよう。添付図面は、本明細書に組み込まれその一部を構成するが、本開示の実施形態を例示し、説明と併せて、関連する原理を説明する役割を果たす。
【0007】
[0007] 明細書では、添付図面を参照しながら、当業者に向けた実施形態の詳細な説明について明記する。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【発明を実施するための形態】
【0009】
[0018] 本明細書および図面において参照番号を繰り返し使用する場合、本発明の同じまたは類似の特徴またはエレメントを表すことを意図している。
【0010】
[0019] これより、実施形態について詳しく説明する。実施形態の１つ以上の例を図面に示す。各例は、実施形態の説明として示されるのであって、本開示の限定としてではない。実際、本開示の範囲や主旨から逸脱することなく、実施形態に対して種々の変更および変形を行えることは、当業者には明白であろう。実例をあげると、一実施形態の一部として図示または説明する特徴を他の実施形態と共に使用して、更に他の実施形態を生み出すことができる。つまり、本開示の態様は、このような変更および変形にも及ぶことを意図している。
【0011】
[0020] 本開示の態様例は、送信線を通じてデータを伝達するシステムを対象とする。このシステムは、振幅－偏移変調を使用して制御信号をＲＥ信号上に変調して送信信号を生成するように構成された送信機を含むことができる。このシステムは、受信機と、送信機を受信機に結合する送信線とを含むことができる。送信機は、送信線を通じて、送信信号を受信機に送信するように構成することができる。受信機は、送信機に関連するクロック情報を抽出するように構成することができる。受信機は、例えば、抽出したクロック情報に基づいて、制御信号を復調するように構成することができる。ある実施形態では、このシステムは同調回路を含むことができる。また、このシステムはモーダル・アンテナも含むことができる。同調回路は、受信機であってもよく、または受信機を含んでもよい。受信機は、送信機によって送信された制御信号に基づいて、モーダル・アンテナのモードを調節するように構成することができる。
【0012】
[0021] 受信機は、送信信号からクロック情報を抽出するように構成することができる。受信機は、その動作を送信機の動作と同期させるように構成することができる。例えば、受信機は、抽出したクロック情報を使用して、制御信号を復調するように構成することができる。実例をあげると、受信機は、制御信号のデータ・フレーム内において訓練部分を突き止めるように構成することができる。次いで、受信機は、訓練部分の位置に基づいて、データ・フレーム内においてデータ部分を突き止めるように構成することができる。受信機の動作には、寄生エレメントに伴う電気特性を制御して、モーダル・アンテナを複数の異なるモードで動作させることを含むことができる。
【0013】
[0022] ある実施形態では、受信機は、送信機のクロック・ソース（例えば、制御回路１１８に付随する正弦波ソース１３４）とは別のクロック・ソースがなくてもよい。代わりに、受信機は、送信信号のクロック・ソースに関連する抽出クロック情報を使用して、制御信号を復調することができる。
【0014】
[0023] 以上で示したように、送信機は、振幅－偏移変調を使用して制御信号をＲＦ信号上に変調して、送信信号を生成するように構成することができる。振幅－偏移変調は、二値または多レベル振幅－偏移を含むことができる。多レベル振幅－偏移変調は、「ｍ次」(m-ary)と記述することができ、ここでｍは２より大きい整数を表す。例えば、多レベル制御信号は、２よりも大きいビット深度を有するデータ集合を記述するように、
種々の電圧レベル間で切り替えることができる。多レベル信号の複数の電圧レベルは、種々の振幅を有する搬送波信号（例えば、正弦波信号）として表すことができる。
種々の電圧レベル間で切り替えることができる。多レベル信号の複数の電圧レベルは、種々の振幅を有する搬送波信号（例えば、正弦波信号）として表すことができる。
【0015】
[0024] ある実施形態では、制御信号は、訓練部分とデータ部分とを含むデータ・フレームを含むことができる。受信機は、データ・フレーム内における訓練部分の位置を特定するように構成することができる。受信機は、データ・フレーム内において特定された訓練部分の位置に基づいて、データ・フレーム内において、データ・フレームの先頭、データ・フレームの末尾、またはデータ部分の内少なくとも１つを突き止めることができる。
【0016】
[0025] 加えて、本明細書において説明するように振幅－偏移変調を採用することによって、様々な技術的な効果および便益を得ることができる。例えば、ＲＦ信号および制御信号は、（送信信号の成分として）干渉および／またはノイズが少ない信号送信線を通じて送信することができる。振幅－偏移は、制御信号および／またはＲＦ信号に関わる高調波周波数において発生する共振を低減することができる。これによって、制御信号をＲＦ信号上に変調すること、および制御信号を復調することに付随するノイズを低減することができる。その結果得られる制御信号の高忠実度送信により、モーダル・アンテナの動作に対して、高精度で効率的な制御を行うことができる。
【0017】
[0026] 加えて、本開示の態様によれば、送信信号からクロック情報を抽出することにより、高速で、レイテンシが低いデータ送信をし易くすることができる（例えば、信号同軸ケーブルを通じて）。結果的に得られるデータ送信の忠実度および速度は、モーダル・アンテナの動作に対する高精度で効率的な制御に寄与することができる。
【0018】
[0027] 本開示の態様例は、送信線を通じてデータを伝達するシステムを対象とする。このシステムは、振幅－偏移変調を使用して制御信号をＲＦ信号上に変調し、送信信号を生成するように構成された送信機を含むことができる。このシステムは、受信機と、送信機を受信機に結合する送信線とを含むことができる。送信機は、送信線を通じて、送信信号を受信機に送信するように構成することができる。受信機は、制御信号を復調するように構成することができる。受信機は、送信機に関連するクロック情報を抽出するように構成することができる。
【0019】
[0028] ある実施形態では、受信機はクロック・ソースがなくてもよい。
【0020】
[0029] ある実施形態では、制御信号はデータ・フレームを含むことができる。受信機は、データ・フレームの先頭または末尾の内少なくとも１つを特定するように構成することができる。ある実施形態では、データ・フレームは訓練部分を含むことができる。受信機は、訓練部分を認識し、データ・フレームの先頭または末尾の内少なくとも１つを特定するように構成することができる。ある実施形態では、データ・フレームは訓練部分とデータ部分とを含むことができる。受信機は、訓練部分の位置を特定し、データ・フレーム内において特定した訓練部分の位置に基づいて、データ・フレーム内におけるデータ部分を特定するように構成することができる。
【0021】
[0030] ある実施形態では、送信機は、二値振幅－偏移変調を使用して、制御信号をＲＦ信号上に変調するように構成することができる。ある実施形態では、送信機は、多レベル振幅－偏移変調を使用して、制御信号をＲＦ信号上に変調するように構成することができる。
【0022】
[0031] ある実施形態では、送信機は、多レベル振幅－偏移を使用して、クロック信号をＲＦ信号上に変調するように構成することができる。ある実施形態では、送信機は、第１組の振幅レベルを使用して、クロック信号をＲＦ信号上に変調するように構成することができる。送信機は、第１組の振幅レベルとは別個である少なくとも１つの振幅レベルを含む第２組の振幅レベルを使用して、制御信号をＲＦ信号上に変調するように構成することができる。
【0023】
[0032] ある実施形態では、送信機は、第１振幅と第２振幅との間で、搬送波信号に関わる振幅を選択的に変化させることによって、制御信号をＲＦ信号上に変調するように構成することができる。ある実施形態では、送信機は、搬送波信号に関わる振幅を、第１振幅および第２振幅とは別個である第３振幅に選択的に変化させることによって、クロック信号をＲＦ信号上に変調するように構成することができる。搬送波信号は、全体的に周波数が一定の正弦波または反復パターンの内少なくとも１つを含むことができる。
【0024】
[0033] ある実施形態では、送信線は１本の同軸ケーブルであってもよい。
【0025】
[0034] ある実施形態では、受信機は、抽出したクロック情報に基づいて、受信機の動作を送信機の動作と同期させるように構成することができる。
【0026】
[0035] ある実施形態では、このシステムは、第１回路ボードと、第１回路ボードとは物理的に離れている第２回路ボードとを含むことができる。第１回路ボード上には、送信機を配置してもよい。第２回路ボード上には、受信機を配置してもよい。
【0027】
[0036] ある実施形態では、このシステムは、同調回路とモーダル・アンテナとを含むことができる。同調回路は、受信機を含んでもよい。受信機は、制御信号に基づいて、モーダル・アンテナのモードを調節するように構成することができる。
【0028】
[0037] ある実施形態では、このシステムは、フロント・エンド・モジュールと制御回路とを含むことができる。フロント・エンド・モジュールは、ＲＦ信号を生成するように構成することができる。制御回路は、制御信号を生成するように構成することができる。
【0029】
[0038] 本開示の一態様例は、モーダル・アンテナの制御方法を対象とする。この方法は、送信機において、振幅－偏移変調を使用して、制御信号をＲＦ信号上に変調し送信信号を生成するステップを含むことができる。この方法は、１本の同軸送信線を通じて、送信信号を受信機に伝達するステップを含むことができる。この方法は、受信機において、送信機に関連するクロック情報を抽出するステップを含むことができる。この方法は、受信機において、制御信号を復調するステップを含むことができる。
【0030】
[0039] ある実施形態では、この方法は、送信機から、制御信号によって、モーダル・アンテナの寄生エレメントに伴う電気特性を制御し、モーダル・アンテナを複数の異なるモードで動作させるステップを含んでもよい。各モードは、モーダル・アンテナの異なる放射パターンと関連付けることができる。
【0031】
[0040] 本開示の他の態様例は、アンテナ・システムを対象とする。このアンテナ・システムは、被駆動エレメントと、この被駆動エレメントに近接して位置付けられた寄生エレメントとを含むモーダル・アンテナを含むことができる。モーダル・アンテナは、複数の異なるモードで動作可能な場合もある。各モードには、異なる放射パターンと関連付けることができる。このアンテナ・システムは、寄生エレメントに伴う電気特性を制御して、モーダル・アンテナを複数の異なるモードで動作させるように構成された同調回路を含むことができる。このアンテナ・システムは、無線周波数回路と、この無線周波数回路をモーダル・アンテナに結合する送信線とを含むことができる。無線周波数回路は、振幅－偏移変調を使用して制御信号をＲＦ信号上に変調して送信信号を生成し、送信線を通じて同調回路に伝達するように構成することができる。同調回路は、制御信号を復調するように構成することができる。同調回路は、制御信号からクロック情報を抽出し、制御信号を解釈して、無線周波数回路が制御信号によってモーダル・アンテナのモードを調節することができるように構成することができる。
【0032】
[0041] 図１Ａは、本開示の態様によるモーダル・アンテナ１０の実施形態を示す。モーダル・アンテナ１０は、回路ボード１２（例えば、接地面を含む）と、回路ボード１２上に配置された被駆動アンテナ・エレメント１４とを含むことができる。アンテナ空間は、回路ボード（例えば、および接地面）と被駆動アンテナ・エレメントとの間に定めることができる。アンテナ空間内には、少なくとも部分的に、第１寄生エレメント１５を位置付けることができる。第１能動同調エレメント１６を寄生エレメント１５と結合することができる。第１能動同調エレメント１６は、受動または能動コンポーネントあるいは一連のコンポーネントとすることができ、可変リアクタンスによって、または接地に短絡することによってのいずれかで、第１寄生エレメント１４上のリアクタンスを変化させ、アンテナの周波数偏移が生ずるように構成することができる。
【0033】
[0042] ある実施形態では、第２寄生エレメント１８を回路ボード１２に近接して配置してもよく、アンテナ空間の外側に位置付けてもよい。第２寄生エレメント１８は、更に、第２能動同調エレメント２０も含んでもよく、第２能動同調エレメント２０は、１つ以上の能動および／または受動コンポーネントを個別に含んでもよい。第２寄生エレメント１８は、被駆動エレメント１４に隣接して位置付けてもよく、またアンテナ空間の外側に位置付けてもよい。
【0034】
[0043] 説明した構成は、生ずるリアクタンスを変化させることによって、被駆動アンテナ・エレメントの放射パターン特性を偏移させる機能を設けることができる。アンテナ放射パターンを偏移させることを「ビーム・ステアリング」(beam steering)と呼ぶことができる。アンテナ放射パターンがヌルを含む場合、同様の動作を「ヌル・ステアリング」(null steering)と呼ぶことができる。何故なら、ヌルをアンテナ周囲の代わりの位置に偏移させることができるからである（例えば、干渉を低減するため）。ある実施形態では、第２能動同調エレメント２０は、「オン」のときに第２寄生を接地に接続し、「オフ」のときに短絡を終わらせる(terminating the short)スイッチを含んでもよい。しかしながら、例えば、可変キャパシタまたは他の可変同調コンポーネントを使用することによる、第１または第２寄生エレメントのいずれかにおける可変リアクタンスは、更に、アンテナ・パターンまたは周波数応答の可変偏移(variable shifting)にも対応できる(provide)ことは注記してしかるべきである。例えば、第１能動同調エレメント１６および／または第２能動同調エレメント１８は、同調可能キャパシタ、ＭＥＡＴＳデバイス、同調可能インダクタ、スイッチ、同調可能位相シフタ、電界効果トランジスタ、またはダイオードの内少なくとも１つを含んでもよい。
【0035】
[0044] 図１Ｂは、図１Ａのモーダル・アンテナに関わる二次元アンテナ放射パターンを示す。モーダル・アンテナ１０の第１および第２寄生エレメント１６、１８の少なくとも１つに伴う電気特性を制御することによって、放射パターンを偏移させることができる。例えば、ある実施形態では、放射パターンを第１モード２２から第２モード２４に、または第３モード２６に移行させることもできる。
【0036】
[0045] 図１Ｃは、本開示のある態様による、図１Ａのモーダル・アンテナの周波数プロット例を示す。アンテナの周波数は、モーダル・アンテナ１０の第１および第２寄生エレメント１６、１８の少なくとも１つに伴う電気特性を制御することによって、偏移させることができる。例えば、アンテナの第１周波数（ｆ０）は、第１および第２寄生エレメントを「オフ」に切り替えたときに達成することができ、周波数（ｆＬ）および（ｆＨ）は、第２寄生を接地に短絡させたときに生成することができ、周波数（ｆ４、 ｆ０）は、第１および第２寄生エレメントを各々接地に短絡させたときに生成することができる。尚、本開示の範囲内において、他の構成も可能であることは理解されてしかるべきである。例えば、もっと多いまたは少ない寄生エレメントを採用してもよい。寄生エレメントの位置付けを変更して、異なる周波数および／または周波数の組み合わせを呈することができる更に別のモードを達成することもできる。
【0037】
[0046] 図１Ａ～図１Ｃは、例示および開示の目的に限って、複数のモードを有するモーダル・アンテナの一例を示す。本明細書において提供する開示を使用する当業者であれば、他のモーダル・アンテナおよび／またはアンテナ構成も、本開示の範囲から逸脱することなく、使用できることが理解できるであろう。本明細書において使用する場合、「モーダル・アンテナ」とは、複数のモードで動作することができるアンテナを意味し、各モードが別個の放射パターンまたは他のアンテナ・システム特性と関連付けられる。
【0038】
[0047] 図２は、本開示の態様例によるアンテナ・システム１００の実施形態の模式図を示す。アンテナ・システム１００は、モーダル・アンテナ１０２を含むことができる。モーダル・アンテナ１０２は、被駆動エレメント１０４と、被駆動エレメント１０４に近接して位置付けられた寄生エレメント１０６とを含むことができる。モーダル・アンテナ１０２は、複数の異なるモードで動作可能であるのはもっともである。各モードには、例えば、図１Ａ～図１Ｃを参照して先に説明したように、異なる放射パターンと関連付けることができる。
【0039】
[0048] 同調回路１０８（例えば、受信機）は、寄生エレメント１０６に伴う電気特性を制御して、モーダル・アンテナ１０２を複数の異なるモードで動作するように構成することができる。同調回路１０８は、送信信号から制御信号を復調し、例えば、図４および図５を参照して更に詳しく説明するように、制御信号と関連付けられた制御命令に基づいて、寄生エレメント１０６の電気特性を制御するように構成することができる。
【0040】
[0049] 可変同調コンポーネント(tunable component)１１０を寄生エレメント１０６と結合してもよい。同調回路１０８は、可変同調コンポーネント１１０を制御して、寄生エレメント１０６を接地と接続するというように、寄生エレメント１０６の電気接続(electrical connectivity)を、電圧ソースまたは電流ソースあるいは電圧シンクまたは電流シンクによって変化させるように構成することができる。
【0041】
[0050] 無線周波数回路１１２（例えば、送信機）は、ＲＦ信号をモーダル・アンテナ１０２の被駆動エレメント１０４に送信するように構成することができる。例えば、送信線１１４が無線周波数回路１１０をモーダル・アンテナ１０２に結合してもよい。ある実施形態では、送信線１１４は１本の同軸ケーブルでもよい。無線周波数回路１１２は、ＲＦ信号を増幅するまたそうでなければ生成するように構成することができ、ＲＦ信号（送信信号の成分として）は送信線１１４を通じてモーダル・アンテナ１０２の被駆動エレメント１０４に送信される。
【0042】
[0051] ある実施形態では、無線周波数回路１１２は、フロント・エンド・モジュール１１６および／または制御回路１１８を含むことができる。フロント・エンド・モジュール１１６は、被駆動エレメント１０４に送信されるＲＦ信号を生成および／または増幅するように構成することができる。制御回路１１８は、例えば、図４Ａおよび図４Ｂを参照して以下で更に詳しく説明するように、振幅－偏移変調を使用して制御信号をＲＦ信号上に変調し、送信信号を生成するように構成することができる。
【0043】
[0052] 送信線１１４は、種々の周波数帯域を占める信号の合体(combination)および／または分離を補助するように構成された種々のコンポーネントと結合することができる（例えば、バイアスＴ回路を使用して）。例えば、第１バイアスＴ回路１２０は、フロント・エンド・モジュール１１６および制御回路１１８を送信線１１４と結合することができる。第１バイアスＴ回路１２０は、送信線１１４をフロント・エンド・モジュール１１６と結合するキャパシタ１２２と、制御ユニット１１８を送信線１１４と結合するインダクタ１２４とを含むことができる。第２バイアスＴ回路１２６は、被駆動エレメント１０４および同調回路１０８を送信線１１４と結合することができる。第２バイアスＴ回路１２６は、送信線１１４を被駆動エレメント１０４と結合するキャパシタ１２８と、送信線１１４を同調回路１０８と結合するインダクタ１３０とを含むことができる。
【0044】
[0053] フロント・エンド・モジュール１１６は、ＲＦ信号を、第１バイアスＴ回路１２０のキャパシタ１２２を介して送信することができる。制御回路１１８は、第１バイアスＴ回路１２０のインダクタ１２４を介して、制御信号をＲＦ信号上に変調し、送信線１１４内に制御信号を生成することができる。
【0045】
[0054] 同調回路１０８（例えば、受信機）は、制御信号を復調し、送信機に関連するクロック情報を抽出するように構成することができる。例えば、同調回路１０８は、第２バイアスＴ回路１２８のインダクタ１３０を介して、送信信号から制御信号を復調することができる。送信信号のＲＦ信号成分は、第２バイアスＴ回路１２８のキャパシタ１２８を介して、モーダル・アンテナ１０２の被駆動エレメント１０４に送信することができる。
【0046】
[0055] ある実施形態では、アンテナ・システム１００が、第１回路ボード１２９と、第１回路ボード１２９から物理的に分離した第２回路ボード１３１とを含むことができる。第１回路ボード１２９上には、無線周波数回路１１２が配置されるのでもよい。第２回路ボード１３１上には、同調回路１０８またはモーダル・アンテナ１０２の内少なくとも１つが配置されるのでもよい。これによって、複数の送信線を採用することなく、またアンテナ・システム１００の動作に悪影響を及ぼすことなく、無線周波数回路１１２を同調回路および／またはモーダル・アンテナ１０２から物理的に分離することが可能になるとして差し支えない。
【0047】
[0056] ある実施形態では、ＲＦ信号を第１周波数帯域内に定めてもよい。制御信号は、第１周波数帯域とは別個の第２周波数帯域内に定めてもよい。例えば、第１周波数帯域は、約５００ＭＨｚから約５０ＧＨｚの範囲に及んでもよく、ある実施形態では約１ＧＨｚから約２５ＧＨｚの範囲、ある実施形態では約２ＧＨｚから約７ＧＨｚ、例えば、約５ＧＨｚの範囲に及んでもよい。第２周波数帯域は、約１０ＭＨｚから約１ＧＨｚの範囲に及んでもよく、ある実施形態では約２０ＭＨｚから約８００ＭＨｚの範囲、ある実施形態では約３０ＭＨｚから約５００ＭＨｚの範囲、ある実施形態では約５０ＭＨｚから約２５０ＭＨｚ、例えば、約１００ＭＨｚの範囲に及んでもよい。
【0048】
[0057] 図３は、図２に示したアンテナ・システム１００の制御回路１１８の一実施形態の模式図を示す。制御回路１１８は、プロセッサ１３２を含むことができる。プロセッサ１３２は、モーダル・アンテナ１０２のモードを変更するための制御命令（図２に示す）、そうでなければモーダル・アンテナ１０２の放射パターンの方位または周波数を調節するための制御命令を生成もしくは受信するように構成することができる。例えば、プロセッサ１３２は、他のプロセッサ（図３においてＨＯＳＴで表される）から制御命令を受信することもでき、命令を記述するデータ（図３においてＤＡＴＡＮで表される）を含む出力を生成することもできる。データは、任意の適したビット深度を有することができる。例えば、ある実施形態では、データは二進フォーマットでもよい。他の実施形態では、データは、１６進フォーマット、１０進フォーマット等でもよい。
【0049】
[0058] また、制御回路１１８は搬送波ソース１３４も含むことができる。ある実施形態では、搬送波ソース１３４は、全体的に一定の周波数を有することができる正弦波を含む搬送波信号を生成するように構成することができる。他の実施形態では、搬送波信号は、任意の適した信号であればよく、または任意の適した信号を含むのでもよい。例えば、ある実施形態では、搬送波信号は、任意の適した反復パターンであってもまたはそれを含んでもよく、正弦波であることや、全体的に一定の周波数を有することに限定されない。
【0050】
[0059] また、制御回路１１８は変調器１３６も含むことができる。変調器１３６は、搬送波信号上にプロセッサの出力を変調して、制御信号（図３においてＴＸＣＨＮで表される）を生成するように構成されている。変調器１３６は、マルチプレクサ１３８を含むことができる。マルチプレクサ１３８は、制御命令を記述することができるデータ（図３においてＤＡＴＡＮで表される）を含む出力を、搬送波信号ソース１３４からの搬送波信号と合体するように構成されている。例えば、変調器１３６は、例えば、図４を参照して以下で更に詳しく説明するように、例えば、振幅偏移変調（例えば、オン－オフ偏移変調）を実行することによって、搬送波信号ソース１３４からの搬送波信号の振幅を調整し(scale)、制御信号を生成するように構成することができる。また、変調器１３６は、増幅器１４０とバイアスＴ回路１４２とを含むことができる。
【0051】
[0060] 図４Ａは、二値振幅－偏移変調の簡略化した例を表す一連の時間整列チャート４００を示す。二進信号４０１は、二進データ集合を記述するように、第１電圧レベル４０２と第２電圧レベル４０４との間で交互するのでもよい。二進信号４０１は、プロセッサ１３２の出力を簡略化した例に対応することもでき、この出力は、例えば、図３を参照して先に説明したような、制御命令を記述するデータを含むこともできる。振幅－偏移変調は、第１電圧レベル４０２を、可変振幅を有する正弦波信号４０６として表すことによって、二進信号４０１を表すことを含むとしてよい。例えば、正弦波信号４０６は、二進信号４０１の第１電圧４０２を表す第１振幅４０８を有するのでもよい。正弦波信号４０６は、二進信号４０１の第２電圧レベル４０４を表す第２振幅４１０を有するのでもよい。
【0052】
[0061] 図４Ｂは、多レベル振幅－偏移変調の簡略化した例を表す他の一連の時間整列チャート４２０を示す。多レベル振幅－偏移変調は、２よりも大きいビット深度を有するデータ信号を表すことを含むとして差し支えない。言い換えると、データ信号は「ｍ次」とすることができ、ｍは２よりも大きい整数を表す。多レベル信号４４０は、２よりも大きいビット深度を有するデータ集合を記述するように、複数の電圧レベル４５２、４５４、４５６、４５８間で切り替わることができる。多レベル信号４４０の電圧レベル４５２、４５４、４５６、４５８は、可変振幅を有する正弦波信号４３０として表すこともできる。例えば、多レベル信号４４０の電圧レベル４５２、４５４、４５６、４５８の各々を、正弦波信号４３０のそれぞれの振幅４６２、４６４、４６６、４６８と関連付けてもよい。多レベル信号４４０は、プロセッサ１３２の出力を簡略化した例に対応することもでき、この出力は、例えば、図３を参照して先に説明したように、制御命令を記述するデータを含むこともできる。
【0053】
[0062] 先に示したように、ある実施形態では、受信機（例えば、同調回路１０８）は、送信信号からクロック情報を抽出するように構成することができる。受信機は、抽出したクロック情報に基づいて、その動作（例えば、寄生エレメント１０６に伴う電気特性を制御して、モーダル・アンテナ１０２を複数の異なるモードで動作させる）を、送信機（例えば、無線周波数回路１１２）の動作と同期させるように構成することができる。例えば、ある実施形態では、受信機は、送信機のクロック・ソースとは別のクロック・ソースがなくてもよい（例えば、制御回路１１８に付随する正弦波ソース１３４）。他の実施形態では、受信機は、利用されないクロック・ソースを含んでもよい。代わりに、受信機は、送信信号のクロック・ソースに関わる抽出クロック情報を拠り所にしてもよい。
【0054】
[0063] ある実施形態では、制御信号は、訓練部分４７０を含むデータ・フレームを含むことができる。同調回路（例えば、受信機）は、データ・フレーム内において訓練部分４７０を認識し、データ・フレームの先頭または末尾の内少なくとも１つを特定するように構成することができる。例えば、図４Ｂを参照すると、多レベル信号４４０のプロットにおける垂直な点線は、ビット間の分割を表すことができる。例えば、図４Ｂに示すように、１バイトは８ビットを含むとして差し支えない。
【0055】
[0064] また、データ・フレームは、データ部分４７２も含むことができる。データ部分４７２は、データ（例えば、図１Ａ～図１Ｃを参照して先に論じたように、モーダル・アンテナのモードを調節するための制御命令）を含むまたは記述する。また、受信機は、データ・フレーム内において特定した訓練部分４７０の位置に基づいて、データ・フレーム内でデータ部分４７２を突き止めるように構成することができる。訓練部分４７０は、所定の一連のビットを含む、および／またはデータ・フレーム内に所定の位置を有するのでもよい。実例をあげると、図４Ａおよび図４Ｂに示すように、訓練部分４７０は、データの先頭に、１組の連続ビット（例えば、最初の３ビット）を含んでもよい。データ部分４７２は、他の１組の連続ビット（例えば、訓練部分４７０の後ろにある次の５ビット）を含んでもよい。訓練部分４７０は、任意の適したビット深度、長さ、およびデータ・フレーム内における位置を有することができる。同様に、データ部分４７２も、任意の適したビット深度、長さ、およびデータ・フレーム内における位置を有することができる。データ・フレームは、任意の適したビット深度および長さを有することができる。一例として、ある実施形態では、データ・フレームが複数のバイトを含んでもよい。１つの訓練部分４７０をデータ・フレームに含ませてもよく、または複数の訓練部分４７０をデータ・フレーム内に配置してもよい。つまり、訓練部分（１つまたは複数）４７０は受信機に基準点を提供して、受信機がデータ・フレームの先頭、データ・フレームの末尾、またはデータ・フレーム内におけるデータ部分４７２を突き止めることができるように構成することができる。
【0056】
[0065] ある実施形態では、送信機は、多レベル振幅－偏移を使用して、ＲＦ信号上にクロック信号を変調するように構成することができる。受信機は、制御信号を復調し、ＲＦ信号から、送信機に関連するクロック情報を含むクロック信号を抽出するように構成することができる。例えば、図４Ｂを参照すると、クロック信号は、訓練部分４７０の少なくとも一部であってもよく、または含んでもよい。受信機は、送信機に関連するクロック情報に基づいて、データ・フレーム内におけるデータ部分４７２の位置を特定するように構成することができる。
【0057】
[0066] ある実施形態では、送信機は、第１組の振幅レベルを使用して、クロック信号をＲＦ信号上に変調し、第１組の振幅レベルとは別個である少なくとも１つの振幅レベルを含む第２組の振幅レベルを使用して、制御信号をＲＦ信号上に変調するように構成することもできる。一例として、一実施形態では、クロック信号は、少なくとも部分的に訓練部分４７０内に表されるまたは記述されてもよい。図４Ｂを参照すると、簡略化した例では、第１組の振幅レベルは、正弦波信号４３０の振幅４６２、４６４および多レベル信号４４０の電圧レベル４５２、４５４に対応するのでもよい。第２組の振幅レベルは、正弦波信号４３０の振幅４６６、４６８および多レベル信号４４０の電圧レベル４５６、４５８に対応するのでもよい。この例では、第１組の振幅レベル（制御信号と関連付けられる）は、完全に第２組の振幅レベル（クロック信号と関連付けられる）から区別されている(discrete)。しかしながら、他の実施形態では、第１組および第２組の振幅レベルが部分的に重複してもよい（例えば、同じ振幅レベルを１つ以上含んでもよい）。この構成にすれば、受信機は、一層精度高くそして信頼性高く、クロック信号および情報を突き止め、ＲＦ信号から抽出することが可能になる。
【0058】
[0067] 図５は、例えば、図３を参照して先に論じた、本開示の態様による同調回路１０８に対応する、同調回路５００（例えば、受信機）の一実施形態の模式図を示す。同調回路５００は、復調器５０２とバイアス５０４とを含むことができる。復調器５０２は、バイアス５０４と結合されたバイアスＴ回路５０６と、通信線１１４（図２に示す）と結合されたマルチプレクサ５０７とを含むことができる。
【0059】
[0068] また、同調回路５００は、少なくとも１つの周波数帯域を濾波するように構成されたロー・パス・フィルタ５０８も含んでもよい。例えば、ロー・パス・フィルタ５０８は、搬送波信号周波数の周波数よりも高い少なくとも１つの周波数帯域を濾波するように構成することができる。したがって、ロー・パス・フィルタ５０８は、搬送波信号周波数を分離する、または相対的にその強度を高めることができる。また、復調器５０２は、ツエナー・ダイオードのような、ダイオード５１０も含んでもよい。ダイオード５１０は、制御信号と関連付けられた（例えば、その中に含まれる）制御命令を解釈するように構成されたロジック回路５１２と結合されてもよい。
【0060】
[0069] また、ロジック回路５１２（例えば、コンピュータ読み取り可能命令を実行してロジック動作を実施するように構成されたプロセッサ、ＡＳＩＣＳ等）は、制御信号と関連付けられた（例えば、その内部に含まれる）制御命令に基づいて、スイッチ５１４の動作を制御するように構成することもできる。スイッチ５１４は、接地と接続され、複数の状態の内１つ以上の間で切り替えるように構成することができる。例えば、スイッチ５１４は、スイッチ５１４の出力５１６を接地と選択的に接続するように、またそうでなければ、出力５１６の電気接続(electric connectivity)を変化させて、寄生エレメント１０６（図２に示す）に伴う電気特性を制御し、モーダル・アンテナを複数の異なるモードで動作させるように構成することができる。例えば、スイッチ５１４は、可変同調コンポーネント１１０（図２に示す）の動作を調節し、寄生エレメント１０６のソースまたはシンク（例えば、電圧ソース／電圧シンクまたは電流ソース／電流シンク）との電気接続(electric connectivity)を変化させるように構成することができる。例えば、スイッチ５１４は、寄生エレメント１０６を接地と選択的に接続するように構成することができる。
【0061】
[0070] ある実施形態では、同調回路５００（例えば、受信機）はクロック・ソースがなくてもよい。例えば、受信機は、制御信号を復調し、送信機に関連するクロック情報を抽出するように構成することができる。受信機は、受信機のクロック・ソースとは別のクロック・ソースを採用する代わりに、抽出したクロック情報に基づいて、その動作を送信機と同期させることができる。例えば、同調回路５００（例えば、受信機）のロジック回路５１２は、送信機のクロック・ソースとは別のクロック・ソースを採用しなくてもよい（例えば、制御回路１１８に付随する正弦波ソース１３４）。代わりに、同調回路５００（例えば、受信機）は、抽出したクロック情報に基づいて、その動作を制御回路１１８（例えば、送信機）と同期させることができる。例えば、同調回路５００は、制御信号を復調するように構成することができる。例えば、ロジック回路５１２は、例えば、図４Ａおよび図４Ｂを参照して先に説明したように、受信信号をサンプリングし（例えば、ダイオード５１０から）、受信信号からクロック情報を抽出し、次いでクロック情報を使用して、受信信号内においてデータ部分を突き止めるように構成することができる。
【0062】
[0071] ある実施形態では、受信機は、送信周波数に関わる信号周波数よりもはるかに高い周波数において送信信号をサンプリングするように構成されてもよい。例えば、送信周波数に関わる信号周波数は、搬送波信号（例えば、図４Ａを参照して先に説明した正弦波信号４３０）の周波数と対応してもよい。他の例として、送信周波数に関わる信号周波数は、搬送波信号（例えば、正弦波信号４３０）の振幅が振幅レベル間で変化するまたは切り替わる周波数と対応してもよい。
【0063】
[0072] 受信機は、送信周波数に関わる信号周波数よりもはるかに高いサンプリング周波数で送信信号をサンプリングし、搬送波信号の振幅における変化を十分な精度で検出することができ、送信信号から制御信号および／またはクロック信号を復調し、その中に含まれるデータ（例えば、命令）を解読するように構成することができる。例えば、受信機は、信号周波数の少なくともナイキスト・レートまたはナイキスト周波数であるサンプリング周波数で、送信信号をサンプリングするように構成されてもよい。ある実施形態では、受信機は、送信周波数に関わる信号周波数の所定の倍数であるサンプリング周波数で送信周波数をサンプリングするように構成されてもよい。例えば、ある実施形態では、周波数は、信号周波数よりも２倍から１，０００倍高くてもよく、ある実施形態では５倍から５００倍、そしてある実施形態では１０倍から１００倍高くてもよい。
【0064】
[0073] 図６は、本開示の態様による、アンテナ・システム６００の実施形態の模式図の他の実施形態を示す。アンテナ・システム６００は、全体的に、図２を参照して先に説明したアンテナ・システム１００と同様に構成することができる。例えば、アンテナ・システム６００は、被駆動エレメント６０４と寄生エレメント６０６とを含むモーダル・アンテナ６０２、同調回路６０８、ＲＦ回路６１２、送信線６１４、フロント・エンド・モジュール６１６、制御回路６１８、キャパシタ６２２とインダクタ６２４とを含む第１バイアスＴ回路６２０、およびキャパシタ６２８とインダクタ６３０とを含む第２バイアスＴ回路６２６を含むことができる。
【0065】
[0074] また、アンテナ・システム６００は、被駆動エレメント６３４と寄生エレメント６３６とを含む第２モーダル・アンテナ６３２も含むことができる。第２同調回路６３８は、寄生エレメント６３６に伴う電気特性を制御して、モーダル・アンテナ６３２を複数の異なるモードで動作するように構成することができる。例えば、第２可変同調コンポーネント６４０が寄生エレメント６３６と結合されてもよい。同調回路６３８は、第２可変同調コンポーネント６４０を制御して、寄生エレメント１０６を接地と接続するというように、第２モーダル・アンテナ６３２の寄生エレメント６３６の電圧ソースまたは電流ソースあるいは電圧シンクまたは電流シンクとの電気接続(connectivity)を変化させるように構成することができる。
【0066】
[0075] 無線周波数回路６１２は、第２フロント・エンド・モジュール６４２と第２送信線６４４とを含むことができる。第２フロント・エンド・モジュール６４２は、第２ＲＦ信号を生成および／または増幅するように構成することができる。制御回路６１８は、第２制御信号を第２ＲＦ信号上に変調し、第２送信信号を生成するように構成することができる。ある実施形態では、制御回路６１８は、例えば、図３および図４を参照して先に説明したように、振幅－偏移変調を使用して、第２制御信号を第２ＲＦ信号上に変調することができる。
【0067】
[0076] 第２送信線６４４は、種々の周波数帯域を占める信号の合体および／または分離において補助するように構成されたバイアスＴを使用して、種々のコンポーネントと結合することができる。例えば、第３バイアスＴ回路６４６は、第２フロント・エンド・モジュール６４２および制御回路６１８を、第２送信線６４４と結合することができる。第３バイアスＴ回路６４６は、第２フロント・エンド・モジュール６４２を第２送信線６４４と結合するキャパシタ６４８と、制御ユニット６１８を第２送信線６４４と結合するインダクタ６５０とを含むことができる。
【0068】
[0077] 第４バイアスＴ回路６５２は、第２送信線６４４を、第２モーダル・アンテナ６３２の被駆動エレメント６３４および同調回路１０８と結合することができる。第４バイアスＴ回路６５２は、第２送信線６４４を第２モーダル・アンテナ６３２の被駆動エレメント６３４と結合するキャパシタ６５４と、第２送信線６４４を第２同調回路６３８と結合するインダクタ６５６とを含むことができる。
【0069】
[0078] 第２フロント・エンド・モジュール６４２は、第３バイアスＴ回路６４８のキャパシタ６４８を介して、第２ＲＦ信号を送信することができる。制御回路６１８は、第３バイアスＴ回路６４６のインダクタ６５０を介して、第２制御信号を第２ＲＦ信号上に変調し、第２送信信号を生成することができる。第２同調回路６３８は、第４バイアスＴ回路６５２のインダクタ６５６を介して、第２送信信号から制御信号を復調することができる。第２送信信号のＲＦ信号成分は、第４バイアスＴ回路６５２のキャパシタ６５４を介して、第２モーダル・アンテナ６３２の被駆動エレメント６３４に送信することができる。
【0070】
[0079] この実施形態では、制御回路６１８は、送信線６１４、６４４の各々と関連付けられた別々の出力を有することができる。制御回路６１８は、図３を参照して先に説明した制御回路１１８と同様に構成することができ、第２送信線６４４に別個の出力を供給するように構成された追加のコンポーネントを含んでもよい。例えば、制御回路６１８は、第２出力が供給されるように、第２プロセッサ１３２、正弦波ソース１３４、変調器１３６、マルチプレクサ１３８、増幅器１４０、および／またはバイアスＴ回路１４２を含んでもよい。
【0071】
[0080] ある実施形態では、アンテナ・システムは、複数入力－複数出力（ＭＩＭＯ）構成とした複数のアンテナを含んでもよい。複数のモーダル・アンテナおよび複数の受動アンテナを制御するために、複数対の制御回路および同調回路を構成することもできる。例えば、アンテナ・システムは、Ｍ個のモーダル・アンテナおよび（Ｎ－Ｍ）個の受動アンテナの動作を制御するように構成されたＮ個の同調回路（各々、それぞれの制御回路と対を形成する）を含んでもよく、ここでＮおよびＭは各々正の整数であり、ＮはＭ以上である。加えて、ある実施形態では、１つの制御回路が複数の出力を含み、例えば、図６を参照して説明するように、複数の同調回路と対を成してもよい。いずれにしても、同調回路の数Ｎは、任意の適した数までに及んでもよい。例えば、ある実施形態では、Ｎは２から２０までの範囲またはそれ以上に及んでもよく、Ｍも２から２０までの範囲またはそれ以上に及んでもよい。
【0072】
[0081] 尚、本開示の範囲内において多くの変形が可能であることは、理解されてしかるべきである。例えば、他の実施形態では、別々の制御回路が各送信線６１４、６４４と関連付けられてもよい。加えて、他の実施形態では、１つのフロント・エンド・モジュールが、それぞれのＲＦ信号を生成するように構成することもできる。ある実施形態では、１つの同調回路が、システムの各モーダル・アンテナの寄生エレメントに伴う電気特性を制御するように構成することもできる。更に、ある実施形態では、このシステムは２つよりも多いモーダル・アンテナを含んでもよい。加えて、ある実施形態では、このシステムは、１つ以上のモーダル・アンテナと、複数のモードで動作するように構成されない１つ以上の非モーダルまたは受動アンテナとの組み合わせを含んでもよい。ある実施形態では、１つ以上のモーダル・アンテナが１つよりも多い寄生エレメントを含んでもよい。１つの制御回路が、寄生エレメントと関連付けられたそれぞれの可変同調エレメントを調節し、寄生エレメントに伴う電気特性を制御し、モーダル・アンテナを複数の異なるモードで動作させるように構成することもできる。他の実施形態では、複数の制御回路を使用して、それぞれ、可変同調エレメントを調節するのでもよい。尚、更に他の変形、変更、組み合わせ等も本開示の範囲内で可能であることは理解されてしかるべきである。
【0073】
[0082] 図７は、本開示の実施形態例による方法例７００の流れ図を示す。図７は、例示および論述の目的に限って、特定の順序で実行されるステップを示す。本明細書において提供する開示を使用する当業者であれば、本明細書において説明する方法のいずれにおいても、本開示の範囲から逸脱することなく、種々の方法で、その種々のステップを省略、拡大、同時に実行、並び替え、および／または変更できることは理解されるであろう。加えて、本開示の範囲から逸脱することなく、種々のステップ（図示せず）を実行することができる。加えて、図２および図６を参照して先に説明したアンテナ・システム２００、６００を参照しながら、方法７００について概略的に説明する。しかしながら、本方法７００の態様は、モーダル・アンテナを含む適したアンテナ・システムであればいずれにでも応用できることは、理解されてしかるべきである。更に、本方法７００の態様は、アンテナ・システム以外のシステムを含み、データ送信を伴うあらゆるシステムにも応用できることも理解されてしかるべきである。
【0074】
[0083] 方法７００は、（７０２）において、送信機において、振幅－偏移変調を使用して制御信号をＲＦ信号上に変調し、送信信号を生成するステップを含むことができる。例えば、制御信号は、モーダル・アンテナのモードを変更するための制御命令、そうでなければモーダル・アンテナの放射パターンの方位または周波数を調節するための制御命令を含むことができる。例えば、無線周波数回路１１２は、例えば、図３、図４Ａ、および図４Ｂを参照して先に説明したように、二値または多レベル振幅－偏移変調を使用して制御信号をＲＦ信号上に変調し、送信信号を生成するように構成された制御回路１１８を含んでもよい。
【0075】
[0084] ある実施形態では、制御信号をＲＦ信号上に変調するステップは、搬送波信号に関わる振幅を選択的に変化させるステップを含んでもよい。例えば、再度図４Ａを参照して、関連付けられた二進信号４０１の、それぞれ、第１電圧４０２および第２電圧４０４を表す、第１振幅４０８と第２振幅４１０との間で、振幅を変化させてもよい。図４Ｂを参照すると、ある実施形態では、多レベル信号４４０と関連付けられた電圧レベル４５２、４５４、４５６、４５８をそれぞれ表す、複数の振幅４６２、４６４、４６６、４６８の間で振幅を変化させてもよい。
【0076】
[0085] 方法７００は、（７０４）において、１本の同軸送信線を通じて送信信号を受信機に伝達するステップを含むことができる。例えば、図４を参照して先に説明したように、無線周波数回路１１２は、フロント・エンド・モジュール１１６を含むことができる。フロント・エンド・モジュール１１６は、ＲＦ信号を、第１バイアスＴ１２０のキャパシタ１２２を介して、送信線１１４を通じて、そして第２バイアスＴ１２８のキャパシタ１２８を介して、モーダル・アンテナ１０２の被駆動エレメント１０４に伝達することができる。制御回路１１８は、制御信号をＲＦ信号上に変調し、第１バイアスＴ１２０のインダクタ１２４を介し、送信線１１４を通じて、第２バイアスＴ１２８のインダクタ１３０を介して、同調回路１０８に伝達する。
【0077】
[0086] 方法７００は、（７０６）において、受信機において、送信機に関連するクロック情報を抽出するステップを含むことができる。送信機は、例えば、図４Ａおよび図４Ｂを参照して先に説明したように、二値または多レベル振幅－偏移を使用して、クロック信号をＲＦ信号上に変調するように構成することができる。また、受信機は、例えば、図４Ａおよび図４Ｂを参照して先に説明したように、データ・フレーム内において特定した訓練部分４７０の位置に基づいて、データ・フレーム内においてデータ・フレームの先頭および／または末尾を突き止める、および／またはデータ部分４７２を突き止めるように構成することができる。
【0078】
[0087] 方法７００は、（７０８）において、受信機において（例えば、同調回路）制御信号を復調するステップを含むことができる。例えば、図２および図５を参照して先に説明したように、同調回路１０８、５００は、第２バイアスＴ１２６のインダクタ１３０を介して、送信信号から制御信号を復調するように構成することができる。また、同調回路１０８、５００は、制御信号を濾波および／または増幅し、搬送波信号に関わる搬送波信号周波数を分離する、またはその強度を相対的に高めるように構成することもできる。
【0079】
[0088] 受信機は、（７０６）において抽出したクロック情報を使用して、制御信号を復調するように構成することができる。例えば、受信機は、データ・フレーム内における訓練部分４７０の位置に基づいて、データ・フレーム内におけるデータ部分４７２を突き止めるように構成することができる。ロジック回路５１２は、制御信号内に含まれるデータを解釈するように構成することができる。例えば、ロジック回路５１２は、モーダル・アンテナの寄生エレメントに伴う電気特性を制御する命令を解釈するように構成することができる。
【0080】
[0089] ある実施形態では、方法７００は、更に、送信機（例えば、制御回路１１８）から、制御信号を通じて、モーダル・アンテナの寄生エレメントに伴う電気特性を制御し、モーダル・アンテナを複数の異なるモードで動作させるステップを含んでもよい。各モードには、モーダル・アンテナの異なる放射パターンを関連付けることができる。例えば、同調回路１０８、５００は、スイッチ５１４を制御して、スイッチ５１４の出力５１６を接地に選択的に接続する、またそうでなければスイッチ５１４の出力５１６の電気接続(connectivity)を変化させて、寄生エレメント１０６（図２に示す）に伴う電気特性を制御し、モーダル・アンテナを複数の異なるモードで動作させるように構成することができる。例えば、スイッチ５１５は、可変同調コンポーネント１１０（図２に示す）の動作を調節し、寄生エレメント１０６を接地に電気的に短絡させるというように、寄生エレメント１０６の電圧ソースまたは電流ソースあるいは電圧シンクまたは電流シンクとの電気接続(connectivity)を変化させるように構成することができる。
【0081】
[0090] 以上、本発明の主題を、その具体的な実施形態例に関して詳細に説明したが、当業者が、以上のことの理解が得られれば、このような実施形態に対する変更、変形、および等価物は容易に生み出すことができることは認められよう。したがって、本開示の範囲は、限定ではなく一例であり、当業者には容易に認められるように、本開示は、本発明の主題に対するこのような変更、変形、および／または追加の包含を除外することはない。
【図1A】
【図1B】
【図1C】
【図2】
【図3】
【図4A】
【図4B】
【図5】
【図6】
【図7】
