CN111641043A - 相位调制方法、天线模组和电子设备 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及一种相位调制方法、天线模组和电子设备，相位调制方法包括：控制发射/接收组件分别馈入电流信号至多个用于收发毫米波信号的天线单元；分别获取每个天线单元的温度信息；根据温度信息控制发射/接收组件调节馈入至每一个天线单元的电流信号的相位，以使每一个天线单元收发的毫米波信号的波束保持在预设指向范围内，通过调节馈入至每个天线单元的电流信号的相位，可以使毫米波的波束保持在预设指向范围内，补偿温度信息对天线波束成形造成的影响，从而降低温度对天线单元以及对波束成形性能的影响。

Description

相位调制方法、天线模组和电子设备
技术领域
本申请涉及天线技术领域，特别是涉及一种相位调制方法、天线模组和电子设备。
背景技术
随着无线通信技术的发展，5G网络技术也随之诞生。5G网络作为第五代移动通信网络，其峰值理论传输速度可达每秒数十Gb，这比4G网络的传输速度快数百倍。因此，具有足够频谱资源的毫米波频段成为了5G通信系统的工作频段之一。
由于毫米波需透过天线模组中的天线单元(天线阵列)达成波束成形(Beamforming)，使能量集中于通讯方向以对抗高频率操作时的空间损耗。然而，由于天线模组通常包括发射/接收组件，其包括如功率放大器及低噪声放大器的等有源器件，这些有源器件具高功耗使得运作时会产生大量的热量，若局部温度过高，会导致天线单元所在天线基板发生形变，从而影响天线的波束成形结果。
发明内容
本申请实施例提供一种相位调制方法、天线模组和电子设备，可以根据温度信息调节馈入至天线单元的电流信号的相位以改变天线的波束成形，继而提高天线的性能。
一种相位调制方法，应用于毫米波天线模组，包括：
控制发射/接收组件分别馈入电流信号至多个用于收发毫米波信号的天线单元；
分别获取每个所述天线单元的温度信息；
根据所述温度信息控制所述发射/接收组件调节馈入至每个所述天线单元的所述电流信号的相位，以使每一个所述天线单元收发的所述毫米波信号的波束保持在预设指向范围内。
此外，还提供一种天线模组，包括：
发射/接收组件，用于接收馈电网络馈入的电流信号，并根据控制指令对所述电流信号进行相位调制；
多个天线单元，分别与所述发射/接收组件连接，用于接收经相位调制后的所述电流信号，并收发毫米波信号；
多个温度检测单元，所述温度检测单元与所述天线单元对应设置，用于检测所述天线单元所在区域的温度信息；
控制器，分别与多个所述温度检测单元、发射/接收组件连接，用于接收所述温度信息，并根据所述温度信息输出相应所述控制指令，以控制所述发射/接收组件对所述电流信号进行相位调制以使所述毫米波信号的波束保持在预设指向范围内。
此外，还提供一种电子设备，包括壳体和上述的天线模组，所述天线模组与所述壳体固定连接。
上述相位调制方法、天线模组和电子设备，可以控制发射/接收组件分别馈入电流信号至多个天线单元；分别获取每个所述天线单元所在区域的温度信息；根据所述温度信息控制所述发射/接收组件反馈调节馈入至多个天线单元的所述电流信号的相位，通过调节馈入至每个天线单元的电流信号的相位，可以使所述毫米波的波束保持在预设指向，补偿温度信息对天线波束成形造成的影响，从而降低温度对天线单元以及对波束成形性能的影响。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为一个实施例中电子设备的结构示意图；
图2为一个实施例中相位调制方法的流程示意图；
图3为一个实施例中根据所述温度信息控制所述发射/接收组件反馈调节馈入至多个天线单元的所述电流信号的相位的流程示意图；
图4为一个实施例中构建所述温度信息与所述电流信号的相位的映射关系的流程示意图；
图5a为一个实施例中天线模组的框架示意图；
图5b为一个实施例中天线模组的结构示意图；
图6为一个实施例中多个天线单元的结构示意图；
图7a为一个实施例中天线单元与温度检测单元的位置示意图；
图7b为另一个实施例中天线单元与温度检测单元的位置示意图；
图8为一个实施例中控制器的结构框架示意图；
图9为与本发明实施例提供的电子设备相关的手机的部分结构的框图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
可以理解，本申请所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件，但这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个元件与另一个元件区分，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
如图1所示，在本申请实施例中，电子设备可包括天线模组10和壳体组件20。天线模组10安装在所述壳体组件20上。其中，所述壳体组件20可以包括中框和后盖。中框可以为具有通孔的框体结构。其中，中框可以收容在显示屏与后盖形成的收容空间中。后盖用于形成电子设备的外部轮廓。后盖可以一体成型。在后盖的成型过程中，可以在后盖上形成后置摄像头孔、指纹识别模组、天线模组10安装孔等结构。其中，后盖可以为非金属后盖，例如，后盖可以为塑胶后盖，还例如后盖可以为陶瓷后盖。再例如，后盖可以包括塑胶部分和金属部分，后盖可以为金属和塑胶相互配合的后盖结构。具体的，可以先成型金属部分，比如采用注塑的方式形成镁合金基板，在镁合金基板上再注塑塑胶，形成塑胶基板，以形成完整的后盖结构。
在一个实施例中，电子设备可以为包括手机、平板电脑、笔记本电脑、掌上电脑、移动互联网设备(Mobile Internet Device，MID)、可穿戴设备(例如智能手表、智能手环、计步器等)或其他可设置天线的通信模块。
本申请一实施例的天线模组应用于电子设备，在一个实施例中，电子设备可以为包括手机、平板电脑、笔记本电脑、掌上电脑、移动互联网设备(Mobile Internet Device，MID)、可穿戴设备(例如智能手表、智能手环、计步器等)或其他可设置天线模组的通信模块。
在一实施例中，一种相位调制方法，应用于毫米波天线模组。毫米波天线模组用于支持毫米波频段通信。毫米波天线模组中至少包括多个用于收发毫米波信号的天线单元，多个天线单元可构成有源相控阵天线。用于支持毫米波通信的有源相控阵天线可为贴片天线、偶极子天线、八木天线、波束天线或其他合适的天线元件构成的天线阵列。
其中，毫米波是指波长在毫米数量级的电磁波，其频率大约在30GHz～300GHz之间。3GPP已指定5G NR支持的频段列表，5G NR频谱范围可达100GHz，指定了两大频率范围：Frequency range 1(FR1)，即6GHz以下频段和Frequency range 2(FR2)，即毫米波频段。Frequency range 1的频率范围：450MHz-6.0GHz，其中，最大信道带宽100MHz。Frequencyrange 2的频率范围为24.25GHz-52.6GHz，最大信道带宽400MHz。用于5G移动宽带的近11GHz频谱包括：3.85GHz许可频谱，例如：28GHz(24.25-29.5GHz)、37GHz(37.0-38.6GHz)、39GHz(38.6-40GHz)和14GHz未许可频谱(57-71GHz)。5G通信系统的工作频段有28GHz，39GHz，60GHz三个频段。
在一实施例中，相位调制方法包括步骤202-步骤206，其中：
步骤202，控制发射/接收组件分别馈入电流信号至多个用于收发毫米波信号的天线单元。
在本申请实施例中，发射/接收(T/R)组件可以理解一个无线收发系统中频与天线之间的部分，即发射/接收组件的一端连接多个天线单元，一端接经馈电网络与中频处理单元连接。发射/接收组件能够根据外部控制信号对毫米波信号进行放大、移相和衰减。发射/接收组件中包括多个收发电路，其中，收发电路的数量与天线单元的数量相等，每个收发电路对应与一个天线单元连接。收发电路包括发射通道和接收通道。
在一实施例中，发射通道可包括增益放大、移相器、衰减器、驱动放大、功率放大器等器件。在发射周期内，由激励信号源送来的信号经馈电网络将输入的电流信号的等功率分配后送入至发射/接收组件，经过输入发射/接收开关进入发射通道，先进行增益放大、数字移相，然后驱动放大、功率放大，最后经过由与之连接的天线单元完成毫米波信号的发射。在一实施例中，接收通道可包括限幅器、低噪声放大器、增益放大、移相器、衰减器。当发射信号结束后发射/接收组件就处于接收状态。在接收周期内，从天线单元接收的毫米波信号经过输出开关至限幅器、低噪声放大器、增益放大、移相器、输入开关，之后通过馈电网络将多路毫米波信号合成一路完成信号接收。
需要说明的是，发射/接收组件中所包括的各个器件不限于上述举例说明，还可以包括其他功能器件。
在一实施例中，天线单元可以为贴片天线、偶极子天线、八木天线、波束天线或其他合适的天线元件。各个天线还设有用于馈入电流信号的馈电点。发射/接收组件经馈电走进行耦合馈电以将电流信号馈入至各个天线中，以使天线单元辐射毫米波频段信号。
基于上述发射/接收组件，以及与发射/接收组件连接的多个天线单元，天线模组可以控制发射/接收组件中的各个收发电路，将馈电网络中的电流信号分别馈入至多个天线单元。
步骤204，分别获取每个所述天线单元的温度信息。
在一实施例中，多个天线单元构成的有源相控阵天线设置在天线基板上。该天线基板可以为PCB(Printed Circuit Board，印刷电路板)或FPC(Flexible PrintedCircuit，柔性电路板)。在该天线基板上还设有该发射/接收组件。其中，有源相控阵天线与发射/接收组件设置在天线基板的不同侧面。同时，在天线基板上还设有用于检测各个天线单元的温度信息的温度检测模块。温度检测模块包括多个温度检测单元，温度检测单元与天线单元对应设置，可对应采集天线单元所在区域的温度信息。其中，温度检测单元的数量小于或等于天线单元的数量。
具体的，当天线单元的数量为多个时，可以预先为每个天线单元配置一个用于标识身份信息的标识信息。其中，该标识信息具有唯一性。天线模组可以获取每个天线单元的标识信息，并控制温度检测模块分别获取每个所述天线单元的温度信息，其中，所述温度信息携带所述标识信息。例如，天线模组包括四个天线单元时，可以控制温度检测模块分别获取每个所述天线单元的温度信息，其中，第一温度信息可携带第一天线单元的标识信息，第二温度信息可携带第二天线单元的标识信息，依次类推，第四温度信息可携带第四天线单元的标识信息。
步骤206，根据所述温度信息控制所述发射/接收组件调节馈入至每一个天线单元的所述电流信号的相位，以使每一个所述天线单元收发的所述毫米波信号的波束在预设指向范围内。
天线模组可以根据每个天线单元的温度信息来控制发射/接收组件反馈调节馈入至各个天线单元的所述电流信号的相位。其中，当天线单元的温度信息不同时，可通过调节控制，控制馈入至该天线单元的电流信号的相位，以调节天线单元辐射的毫米波信号的波束的指向性，使毫米波信号的波束保持在预设指向范围内进而补偿当前温度信息对天线的波束成形造成的影响。例如，天线模组可以根据第一天线单元的温度信息来控制发射/接收组件反馈调节馈入至第一天线单元的所述电流信号的相位；天线模组可以根据第二天线单元的温度信息来控制发射/接收组件反馈调节馈入至第二天线单元的所述电流信号的相位，依次类推，天线模组可以根据第四天线单元的温度信息来控制发射/接收组件反馈调节馈入至第四天线单元的所述电流信号的相位。
需要说明的是，当天线单元的温度超过预设值时，会引起天线基板所在区域发生形变会对天线的波束成形性能造成影响，通过调节馈入至各个天线单元的电流信号的相位，以补偿因温度信息而造成的波束成形的影响。该预设指向可以理解为多个天线单元辐射的毫米波信号的天线方向图以及增益都能够满足毫米波通信的基本需求。
上述相位调制方法，可以控制发射/接收组件分别馈入电流信号至多个用于收发毫米波信号的天线单元；分别获取每个所述天线单元所在区域的温度信息；根据所述温度信息控制所述发射/接收组件反馈调节馈入至多个天线单元的所述电流信号的相位，通过调节馈入至每个天线单元的电流信号的相位，以调节天线单元辐射的毫米波信号的波束的指向性，使毫米波信号的波束保持在预设指向范围内，补偿当前温度信息对天线的波束成形造成的影响，能够避免散热不及时、温度过高使得天线单元所在天线基板所在区域的膨胀而引起的平面度问题，从而降低温度对天线单元以及对波束成形性能的影响。
在一实施例中，根据所述温度信息控制所述发射/接收组件调节馈入至每一个天线单元的所述电流信号的相位，以使每一个所述天线单元收发的所述毫米波信号的波束保持在预设指向范围内，包括步骤302-步骤306，其中：
步骤302，构建所述温度信息与所述电流信号的相位的映射关系。
在一实施例中，天线单元的温度不同，其对应的待馈入至该天线单元的电流信号的相位也不同。例如，温度越高，其对应馈入在该天线单元的电流信号的大小和相位也就越低。具体的，天线模组可以预先构建每个天线单元的温度信息与所述电流信号的相位的映射关系。其中，不同天线单元的映射关系可以相同，也可以不同，其取决于各个天线单元的结构参数、材料属性和电磁参数的参数信息。
步骤304，根据所述映射关系确定每个所述天线单元的温度信息对应的目标相位。
天线模组可以根据获取的携带天线单元标识信息的温度信息，对应获取该天线单元的映射关系，并根据获取的映射关系确定当前天线单元的温度信息对应的目标相位。该目标相位可以理解为天线单元当前温度情况下，待馈入的电流信号的相位。
步骤306，控制所述发射/接收组件调节输入每个所述天线单元的电流信号的相位至所述目标相位以使每一个所述天线单元收发的所述毫米波信号的波束保持在预设指向范围内。
在一实施例中，可以根据获取的目标相位，通过控制发射/接收组件中的移相器或者用衰减器来调节输入至发射/接收组件的电流信号的相位，以使从发射/接收组件输出的电流信号的相位达到所述目标相位，以实现对电流信号的相位调制。
本实施例中，天线模组可以根据每个天线单元的温度信息与电流信号相位的映射关系，控制发射/接收组件调节馈入至天线单元的电流信号的相位，以使该相位达到目标相位，可以自适应调节馈入至每个天线单元的电流信号的相位以使多个天线单元的收发的毫米波信号的波束均保持在预设指向范围内，提高了每个天线单元的相位调制的灵活性和效率，同时可以降低当前温度信息对多个天线单元的波束成形的影响。
在一实施例中，所述构建所述温度信息与所述电流信号的相位的映射关系，包括步骤402-步骤408，其中：
步骤402，获取每个所述天线单元的结构参数、材料属性和电磁参数。
天线单元的结构参数至少包括天线单元中贴片天线、偶极子天线的结构几何参数，每个所述天线单元之间的间距、多个天线单元的行数、列数、天线基板的材质、发射/接收组件的几何参数等；材料属性至少包括弹性模量、泊松比、剪切模量、密度、导热系数和热膨胀系数等；电磁参数至少包括天线单元中天线的类型和中心工作频率等。
步骤404，根据所述天线单元建立有限元模型。
根据获取的天线单元的结构参数、材料属性和电磁参数可以建立有限元模型。例如，可以确定该有源相控阵天线在天线基板上的几何中心，在高频结构仿真(HighFrequency Structure Simulator，HFSS)仿真软件或ANSYS(ANSYS软件是美国ANSYS公司研制的大型通用有限元分析(FEA)软件)中建立有限元模型。
需要说明的是，可以针对每个天线单元建立有限元模型，该建立的有限元模型的数量可以为一个，其该有限元模型中包括多个天线单元的模型；该建立的有限元模型的数量也可以为独立的多个，其一个有限元模型中仅包括一个天线单元的模型。
步骤406，在所述有限元模型中施加不同程度的热载荷，获取每个所述天线单元的多个温度信息。
其中，热载荷可以理解为发射/接收组件中有源器件产生的热量。也即，可以根据该各个天线单元的材料属性以及发射/接收组件中有源器件的工作功率等因素来设定有限元模型的工作时间，进而在所述有限元模型中施加不同程度的热载荷。其中，工作时间热载荷成正比例关系，工作时间越长，其对应的热载荷也就越大。通过设置不同的工作时间，施加不同程度的热载荷给有限元模型，进而在每个工作时间下对应获取每个天线单元的温度信息。也即，当在有限元模型中施加不同程度的热载荷时，可以对应获取每个天线单元的多个温度信息。
其中，工作时间可以长短可以实际需求来设定，在本申请是实施例中不做进一步的限定。
步骤408，获取每个所述天线单元在不同所述温度信息条件下所对应的校正相位，以形成所述映射关系。
当获取天线单元的多个温度信息时，可以在每个温度信息下，调节馈入至所述有限元模型中每个天线单元的相位信息并获取所述相位信息对应的波束指向。例如，当在有限元模型中施加四个不同程度的热载荷时，可以对应获取每个天线单元的四个温度信息。例如，第一天线单元的四个温度信息分别记为T1、T2、T3和T4。在T1温度下，调节馈入至该第一天线单元的电流信号的相位，并在调节相位之后，获取第一天线单元当前的波束指向，也即实际温度波束指向直到第一天线单元的实际波束指向在预设指向内时，则将该实际温度波束指向对应的相位信息作为该第一天线单元的校正相位。相应的，可以分别在T2、T3、T4温度下，分别获取该第一天线单元的校正相位。相应的，可以分别获取每个天线单元分别在T1、T2、T3、T4在不同温度下的校正相位。
根据每个天线单元的多个温度信息，以及多个温度信息对应的多个校正相位就可以形成每个天线单元的映射关系。
本实施例中，可以基于每个所述天线单元的结构参数、材料属性和电磁参数建立相应的有限元模型，并在所述有限元模型中施加不同程度的热载荷，获取每个所述天线单元的多个温度信息，进而获取每个所述温度信息所对应的校正相位以形成所述映射关系，可以实时模拟各天线单元的多个温度信息，并根据该温度信息调节馈入至该天线单元的相位，以获取该天线单元在多个温度信息的校准相位，可以提高该校准相位的精准度。
如图5所示，本申请实施例还提供一种天线模组。在一实施例中，天线模组包括发射/接收组件510、多个天线单元520、多个温度检测单元530和控制器540。
在一实施例中，发射/接收组件510、多个天线单元520、多个温度检测单元530均设置在天线基板550上。该天线基板550可以为PCB(Printed Circuit Board，印刷电路板)或FPC(Flexible Printed Circuit，柔性电路板)。其中，有源相控阵天线与发射/接收组件510设置在天线基板550的不同侧面。同时，在天线基板550上还设有用于检测各个天线单元520所在区域的温度信息的多个温度检测单元530。温度检测单元530与天线单元520对应设置，可对应采集天线单元520所在区域的温度信息。
在一实施例中，发射/接收组件510，用于接收馈电网络馈入的电流信号，并根据控制指令对所述电流信号进行相位调制。发射/接收组件510可以理解一个无线收发系统中频与天线之间的部分，即发射/接收组件510的一端连接多个天线单元520，一端接经馈电网络与中频处理单元连接。发射/接收组件510能够根据外部控制信号对毫米波信号进行放大、移相和衰减。发射/接收组件510中包括多个收发电路，其中，收发电路的数量与天线单元520的数量相等，每个收发电路对应与一个天线单元520连接。收发电路包括发射通道和接收通道。
发射通道可包括增益放大、移相器、衰减器、驱动放大、功率放大器等器件。在发射周期内，由激励信号源送来的信号经馈电网络将输入的电流信号的等功率分配后送入至发射/接收组件510，经过输入发射/接收开关进入发射通道，先进行增益放大、数字移相，然后驱动放大、功率放大，最后经过由与之连接的天线单元520完成毫米波信号的发射。在一实施例中，接收通道可包括限幅器、低噪声放大器、增益放大、移相器、衰减器。当发射信号结束后发射/接收组件510就处于接收状态。在接收周期内，从天线单元520接收的毫米波信号经过输出开关至限幅器、低噪声放大器、增益放大、移相器、输入开关，之后通过馈电网络将多路毫米波信号合成一路完成信号接收。
需要说明的是，发射/接收组件510中所包括的各个器件不限于上述举例说明，还可以包括其他功能器件。
在一实施例中，各个天线还设有用于馈入电流信号的馈电点。发射/接收组件510经馈电走进行耦合馈电以将电流信号馈入至各个天线中，以使天线单元520辐射毫米波频段信号。基于上述发射/接收组件510，以及与发射/接收组件510连接的多个天线单元520，天线模组可以控制发射/接收组件510中的各个收发电路，将馈电网络中的电流信号分别馈入至多个天线单元520。
在一实施例中，多个所述天线单元520分别与所述发射/接收组件510连接，用于接收经相位调制后的所述电流信号，并收发毫米波信号。在一实施例中，多个所述天线单元520构成有源相控阵天线，其中，用于支持毫米波通信的有源相控阵天线可为贴片天线、偶极子天线、八木天线、波束天线或其他合适的天线元件构成的天线阵列。
在一个实施例中，所述有源相控阵天线包括贴片天线阵列和偶极子天线阵列，且所述偶极子天线阵列围绕所述贴片天线阵列设置。
在一实施例中，如图6所示，有源相控阵天线包括偶极子天线阵列610和贴片天线阵列620。偶极子天线阵列610中包括多个偶极子天线，偶极子天线可包括第一臂和第二臂，并且在天线馈电部处被馈电。其中，馈电部包括设置在第一臂上的第一馈电点和设置在在第二臂上的第二馈电点。通过第一馈电点和第二馈电点，馈入电流信号，可通过调节电流信号的大小和相位可以控制该偶极子天线的指向性。
其中，偶极子天线阵列610围绕所述贴片天线阵列620设置，也即将偶极子天线阵列610设置在所述贴片天线阵列620的外围，可提高天线模组的辐射覆盖范围，从而可提高电子设备内天线系统的辐射强度。
可选的，有源相控阵天线还可包括八木天线，可将偶极子天线结合到八木天线中(例如通过将反射器和引向器并入至偶极子天线中)。
在一实施例中，温度检测单元530与所述天线单元520对应设置，用于检测所述天线单元520所在区域的温度信息。温度检测单元530可以集成在该天线基板550上，且与该天线单元520均位于该天线基板550的同一侧。该温度检测单元530可以为温度传感器，例如，热电偶传感器、热敏电阻传感器、电阻温度检测器(RTD)、IC温度传感器等。
在一实施例中，温度检测单元530的数量等于天线单元520的数量，也即，一个温度检测单元530对应采集一个天线单元520所在区域的温度信息。当温度检测单元530的数量等于天线单元520的数量时，其温度检测单元530与天线单元520相邻设置，其间距为预设值，如图7a所示，例如，多个温度检测单元530的排列方式与多个天线单元520的排列方式相同。当多个天线单元520为直线阵排列时，其多个温度检测单元530也呈直线阵排列。
可选的，当温度检测单元530的数量小于天线单元520的数量时，可以根据发射/接收组件510在天线基板550上的布局来设置温度检测单元530与天线单元520之间的位置关系。如图7b所示，例如，若天线单元520为四个，其中，发射/接收组件510设置在第一天线单元520-1和第二天线单元520-1的背对面，则可以对应设置三个温度检测单元530，其中，第一温度检测单元530-1与第一天线单元520-1对应设置，用于采集第一天线单元520-1的温度信息；第二温度检测单元530-2与第二天线单元520-2对应设置，用于采集第二天线单元520-2的温度信息；第二温度检测单元530-3设置在第三天线单元520-3和第四天线单元520-4之间，用于同时采集第三天线单元520-3和第四天线单元520-4的温度信息，也即，将采集到的同一温度信息均作为第三天线单元520-3和第四天线单元520-4的温度信息。需要说明的是，当温度检测单元530的数量小于天线单元520的数量时，上述温度检测单元530与天线单元520之间的位置关系中仅为示例说明，本申请不以此作为限制。
控制器540，分别与多个所述温度检测单元530、发射/接收组件510连接，用于接收所述温度信息，并根据所述温度信息输出相应所述控制指令，以控制所述发射/接收组件510对所述电流信号进行相位调制以使所述毫米波信号的波束保持在预设指向内。
如图8所示，在一实施例中，控制器540包括：
存储单元541，用于存储预先构建的温度信息与所述电流信号的相位的映射关系；
确定单元543，用于根据所述映射关系确定每个所述天线单元520的温度信息对应的目标相位；
控制单元545，用于控制所述发射/接收组件510调节输入每个所述天线单元520的电流信号的相位至所述目标相位以使以使所述毫米波信号的波束保持在预设指向内。
在一实施例中，控制器540还包括：
构建单元547，用于获取每个所述天线单元520的结构参数、材料属性和电磁参数；根据所述天线单元520建立有限元模型；在所述有限元模型中施加不同程度的热载荷，获取每个所述天线单元520的多个温度信息；获取每个所述天线单元520在不同所述温度信息条件下所对应的校正相位，以形成所述映射关系。
在一实施例中，构建单元547还用于：在每个所述温度信息下，调节馈入至每个所述天线单元520的相位信息并获取所述相位信息对应的波束指向；当所述波束指向在预设指向范围内时，将所述波束指向对应的相位信息作为所述校正相位。
在一实施例中，控制器540还包括：
获取单元549，获取每个所述天线单元520的标识信息；
控制单元，还用于控制温度检测模块分别获取每个所述天线单元520的温度信息，其中，所述温度信息携带所述标识信息。
在一实施例中，所述发射/接收组件510包括多个相位调整器，所述相位调整器分别与天线单元520、控制器540连接，用于接收所述控制指令，并根据所述控制指令对输入至所述天线单元520的所述电流信号进行相位调制。其中，移相器是一种二端口网络，用于提供输出和输入信号之间的相位差，可以用控制信号(直流偏置)来控制。例如，可以通过控制馈入至各个天线单元520的电流信号的大小和相位，来控制各个天线单元520的相位，以实现波束的快速扫描等。移相器可包括模拟式移相器、数字式移相器和模拟式-数字式移相器等。
上述天线模组，可以控制发射/接收组件510分别馈入电流信号至多个天线单元520；分别获取每个所述天线单元520所在区域的温度信息；根据所述温度信息控制所述发射/接收组件510反馈调节馈入至多个天线单元520的所述电流信号的相位，通过调节馈入至每个天线单元520的电流信号的相位，可以使所述毫米波的波束保持在预设指向范围内，补偿温度信息对天线波束成形造成的影响，从而降低温度对天线单元520以及对波束成形性能的影响。
如图1所示，本申请实施例还提供了一种电子设备，包括壳体和上述任一实施例中的天线模组，所述天线模组与所述壳体固定连接。天线模组安装在所述壳体组件上。
其中，所述壳体可以包括中框和后盖。中框可以为具有通孔的框体结构。其中，中框可以收容在显示屏与后盖形成的收容空间中。后盖用于形成电子设备的外部轮廓。后盖可以一体成型。在后盖的成型过程中，可以在后盖上形成后置摄像头孔、指纹识别模组、天线模组安装孔等结构。其中，后盖可以为非金属后盖，例如，后盖可以为塑胶后盖，还例如后盖可以为陶瓷后盖。再例如，后盖可以包括塑胶部分和金属部分，后盖可以为金属和塑胶相互配合的后盖结构。具体的，可以先成型金属部分，比如采用注塑的方式形成镁合金基板，在镁合金基板上再注塑塑胶，形成塑胶基板，以形成完整的后盖结构。
在电子设备中内置该天线模组，可以控制发射/接收组件分别馈入电流信号至多个天线单元；分别获取每个所述天线单元所在区域的温度信息；根据所述温度信息控制所述发射/接收组件反馈调节馈入至多个天线单元的所述电流信号的相位，通过调节馈入至每个天线单元的电流信号的相位，可以使所述毫米波的波束保持在预设指向范围内，补偿温度信息对天线波束成形造成的影响，能够避免散热不及时、温度过高使得天线单元所在天线基板所在区域的膨胀而引起的平面度问题，从而降低温度对天线单元520以及对波束成形性能的影响。
在一个实施例中，可将上述的述天线模组内置在电子设备边框处，通过在边框开天线窗口或者使用非金属电池盖来完成毫米波的发射与接收。
具有上述任一实施例的天线模组的电子设备，可以适用于5G通信的毫米波信号的收发，提高了热量传输效率，从而提高天线性能。
该电子设备可以为包括手机、平板电脑、笔记本电脑、掌上电脑、移动互联网设备(Mobile Internet Device，MID)、可穿戴设备(例如智能手表、智能手环、计步器等)或其他可设置天线的通信模块。
图9为与本发明实施例提供的电子设备相关的手机的部分结构的框图。参考图9，手机900包括：天线模组910、存储器920、输入单元930、显示单元940、传感器950、音频电路960、无线保真(wireless fidelity，WIFI)模块970、处理器980、以及电源990等部件。本领域技术人员可以理解，图9所示的手机结构并不构成对手机的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
其中，天线模组910可用于收发信息或通话过程中信号的接收和发送，可将基站的下行信息接收后，给处理器980处理；也可以将上行的数据发送给基站。存储器920可用于存储软件程序以及模块，处理器980通过运行存储在存储器920的软件程序以及模块，从而执行手机的各种功能应用以及数据处理。存储器920可主要包括程序存储区和数据存储区，其中，程序存储区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能的应用程序、图像播放功能的应用程序等)等；数据存储区可存储根据手机的使用所创建的数据(比如音频数据、通讯录等)等。此外，存储器920可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。
输入单元930可用于接收输入的数字或字符信息，以及产生与手机900的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。在一个实施例中，输入单元930可包括触控面板931以及其他输入设备932。触控面板931，也可称为触摸屏，可收集用户在其上或附近的触摸操作(比如用户使用手指、触笔等任何适合的物体或附件在触控面板931上或在触控面板931附近的操作)，并根据预先设定的程式驱动相应的连接装置。在一个实施例中，触控面板931可包括触摸测量装置和触摸控制器两个部分。其中，触摸测量装置测量用户的触摸方位，并测量触摸操作带来的信号，将信号传送给触摸控制器；触摸控制器从触摸测量装置上接收触摸信息，并将它转换成触点坐标，再送给处理器980，并能接收处理器980发来的命令并加以执行。此外，可以采用电阻式、电容式、红外线以及表面声波等多种类型实现触控面板931。除了触控面板931，输入单元930还可以包括其他输入设备932。在一个实施例中，其他输入设备932可以包括但不限于物理键盘、功能键(比如音量控制按键、开关按键等)等中的一种或多种。
显示单元940可用于显示由用户输入的信息或提供给用户的信息以及手机的各种菜单。显示单元940可包括显示面板941。在一个实施例中，可以采用液晶显示器(LiquidCrystal Display，LCD)、有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode，OLED)等形式来配置显示面板941。在一个实施例中，触控面板931可覆盖显示面板941，当触控面板931测量到在其上或附近的触摸操作后，传送给处理器980以确定触摸事件的类型，随后处理器980根据触摸事件的类型在显示面板941上提供相应的视觉输出。虽然在图9中，触控面板931与显示面板941是作为两个独立的部件来实现手机的输入和输入功能，但是在某些实施例中，可以将触控面板931与显示面板941集成而实现手机的输入和输出功能。
手机900还可包括至少一种传感器950，比如光传感器、运动传感器以及其他传感器。在一个实施例中，光传感器可包括环境光传感器及接近传感器，其中，环境光传感器可根据环境光线的明暗来调节显示面板941的亮度，接近传感器可在手机移动到耳边时，关闭显示面板941和/或背光。运动传感器可包括加速度传感器，通过加速度传感器可测量各个方向上加速度的大小，静止时可测量出重力的大小及方向，可用于识别手机姿态的应用(比如横竖屏切换)、振动识别相关功能(比如计步器、敲击)等。此外，手机还可配置陀螺仪、气压计、湿度计、温度计、红外线传感器等其他传感器等。
音频电路960、扬声器961和传声器962可提供用户与手机之间的音频接口。音频电路960可将接收到的音频数据转换后的电信号，传输到扬声器961，由扬声器961转换为声音信号输出；另一方面，传声器962将收集的声音信号转换为电信号，由音频电路960接收后转换为音频数据，再将音频数据输出处理器980处理后，经天线模组910可以发送给另一手机，或者将音频数据输出至存储器920以便后续处理。
处理器980是手机的控制中心，利用各种接口和线路连接整个手机的各个部分，通过运行或执行存储在存储器920内的软件程序和/或模块，以及调用存储在存储器920内的数据，执行手机的各种功能和处理数据，从而对手机进行整体监控。在一个实施例中，处理器980可包括一个或多个处理单元。在一个实施例中，处理器980可集成应用处理器和调制解调处理器，其中，应用处理器主要处理操作系统、用户界面和应用程序等；调制解调处理器主要处理无线通信。可以理解的是，上述调制解调处理器也可以不集成到处理器980中。
手机900还包括给各个部件供电的电源990(比如电池)，优选的，电源可以通过电源管理系统与处理器980逻辑相连，从而通过电源管理系统实现管理充电、放电、以及功耗管理等功能。
在一个实施例中，手机900还可以包括摄像头、蓝牙模块等。
本申请所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用可包括非易失性和/或易失性存储器。合适的非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)，它用作外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDR SDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种相位调制方法，应用于毫米波天线模组，其特征在于，包括：
控制发射/接收组件分别馈入电流信号至多个用于收发毫米波信号的天线单元；
分别获取每个所述天线单元的温度信息；
根据所述温度信息控制所述发射/接收组件调节馈入至每一个所述天线单元的所述电流信号的相位，以使每一个所述天线单元收发的所述毫米波信号的波束保持在预设指向范围内。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述温度信息控制所述发射/接收组件调节馈入至每一个天线单元的所述电流信号的相位，以使每一个所述天线单元收发的所述毫米波信号的波束保持在预设指向范围内，包括：
构建所述温度信息与所述电流信号的相位的映射关系；
根据所述映射关系确定每个所述天线单元的温度信息对应的目标相位；
控制所述发射/接收组件调节输入每个所述天线单元的电流信号的相位至所述目标相位以使每个所述天线单元的所述毫米波信号的波束保持在预设指向范围内。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述构建所述温度信息与所述电流信号的相位的映射关系，包括：
获取每个所述天线单元的结构参数、材料属性和电磁参数；
根据所述天线单元建立有限元模型；
在所述有限元模型中施加不同程度的热载荷，获取每个所述天线单元的多个温度信息；
获取每个所述天线单元在不同所述温度信息条件下所对应的校正相位，以形成所述映射关系。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述获取每个所述天线单元在不同所述温度信息条件下所对应的校正相位，以形成所述映射关系，包括：
在每个所述温度信息下，调节馈入至每个所述天线单元的相位信息并获取所述相位信息对应的波束指向；
当所述波束指向在所述预设指向内时，将所述波束指向对应的相位信息作为所述校正相位。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述分别获取每个所述天线单元的温度信息，包括：
获取每个所述天线单元的标识信息；
控制温度检测模块分别获取每个所述天线单元的温度信息，其中，所述温度信息携带所述标识信息。
6.一种天线模组，其特征在于，包括：
发射/接收组件，用于接收馈电网络馈入的电流信号，并根据控制指令对所述电流信号进行相位调制；
多个天线单元，分别与所述发射/接收组件连接，用于接收经相位调制后的所述电流信号，并收发毫米波信号；
多个温度检测单元，所述温度检测单元与所述天线单元对应设置，用于检测所述天线单元所在区域的温度信息；
控制器，分别与多个所述温度检测单元、发射/接收组件连接，用于接收所述温度信息，并根据所述温度信息输出相应所述控制指令，控制所述发射/接收组件对所述电流信号进行相位调制以使所述毫米波信号的波束保持在预设指向内。
7.根据权利要求6所述的天线模组，其特征在于，所述发射/接收组件包括多个相位调整器，所述相位调整器分别与天线单元、控制器连接，用于接收所述控制指令，并根据所述控制指令对输入至所述天线单元的所述电流信号进行相位调制。
8.根据权利要求6所述的天线模组，其特征在于，多个所述天线单元构成有源相控阵天线。
9.根据权利要求8所述的天线模组，其特征在于，所述有源相控阵天线包括贴片天线阵列和偶极子天线阵列，且所述偶极子天线阵列围绕所述贴片天线阵列设置。
10.一种电子设备，其特征在于，包括壳体和权利要求6～9任意一项所述的天线模组，所述天线模组与所述壳体固定连接。
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