CN112260717B - 超宽带测量组件、装置和系统 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及一种超宽带测量组件、装置和系统，其中，超宽带测量组件包括：天线组件，至少包括第一天线和第二天线；超宽带测量模块，被配置有发射端口、第一接收端口，超宽带测量模块用于根据发射端口发射的射频信号和第一接收端口接收的射频信号对待测试设备进行测距；开关电路，分别与发射端口、第一接收端口、第一天线、第二天线连接，用于选择导通发射端口分别与第一天线或第二天线之间的发射通路，或，选择导通第一接收端口分别与第一天线或第二天线之间的第一接收通路，其中，超宽带测量模块在控制开关电路导通发射通路的状态下，控制开关电路断开第一接收通路，可以提高超宽带测量模块的测距精准度。

Description

超宽带测量组件、装置和系统
技术领域
本申请涉及定位技术领域，特别是涉及一种超宽带测量组件、装置和系统。
背景技术
随着测距技术的发展，出现了蓝牙测距、WIFI测距和超宽带(Ultra Wide Band，UWB)测距等。其中UWB测距具有厘米级精度，UWB测距的应用市场随着GPS定位的广泛应用也越来越广阔。
然而，传统的超宽带测量组件在测距时会受到干扰，其测试精度低。
发明内容
本申请实施例提供了一种超宽带测量组件、装置和系统，可以提高测距精准。
一种超宽带测量组件，包括：
天线组件，至少包括第一天线和第二天线；
超宽带测量模块，被配置有发射端口、第一接收端口，所述超宽带测量模块用于根据所述发射端口发射的射频信号和所述第一接收端口接收的射频信号对待测试设备进行测距；
开关电路，分别与所述发射端口、第一接收端口、第一天线、第二天线连接，用于选择导通所述发射端口分别与所述第一天线或第二天线之间的发射通路，或，选择导通所述第一接收端口分别与所述第一天线或第二天线之间的第一接收通路，其中，所述超宽带测量模块在控制所述开关电路导通所述发射通路的状态下，控制所述开关电路断开所述第一接收通路。
一种超宽带测距设备，包括：
如上述的超宽带测量组件。
一种超宽带测距系统，包括：
待测试设备；
如上述的超宽带测距设备，所述超宽带测距设备与所述待测试设备进行通信。
上述超宽带测量组件、设备和系统，当超宽带测量模块需要对待测试设备进行测距时，超宽带测量模块可控制开关电路选择性导通第一天线或第二天线所在的发射通路，同时控制所述开关电路断开所述第一接收通路，这样就可以阻挡超宽带信号的耦合反馈路径，可以避免该耦合信号与超宽带测量模块发射端口发射的超宽带信号发生串混淆或串扰，还可以阻断其他近频段或同频段(如WIFI6/6e)信号的耦合反馈路径，从而提高了超宽带信号与其他近频段或同频段信号的共存能力，进而可以提高超宽带测量模块的测距精准度。
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为一实施例的超宽带测量组件的框架示意图之一；
图2为一实施例的超宽带测量组件的框架示意图之二；
图3为一实施例的超宽带测量组件的框架示意图之三；
图4为一实施例的超宽带测量组件的框架示意图之四；
图5为一实施例的超宽带测量组件的框架示意图之五；
图6为一实施例的超宽带测量组件的框架示意图之六；
图7为一实施例的超宽带测量组件的框架示意图之七；
图8为一实施例的超宽带测量组件的框架示意图之八；
图9为一实施例的第二天线、第三天线和第四天线的排布示意图；
图10为一实施例的超宽带测量组件的框架示意图之九；
图11为一实施例的超宽带测量组件的框架示意图之十；
图12为一实施例的超宽带测距系统的框架示意图之十。
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。举例来说，在不脱离本申请的范围的情况下，可以将第一天线称为第二天线，且类似地，可将第二天线称为第一天线。第一天线和第二天线两者都是天线，但其不是同一天线。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，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。在本申请的描述中，“若干”的含义是至少一个，例如一个，两个等，除非另有明确具体的限定。
本申请实施例提供一种超宽带测量组件，其能够对待测试设备进行测距，也即，该超宽带测量组件可以测量出超宽带测量组件与待测试设备之间的距离信息，并且在实现测距的过程中还可以避免其他射频信号的干扰和串扰，能够提高测距的准确性。其中，待测试设备上可以设置一个或多个无线收发机,待测试设备可以包括手机，可穿戴设备，无线车载设备等。
如图1所示，在其中一个实施例中，超宽带测量组件可包天线组件110、超宽带测量模块120和开关电路130。
天线组件110至少包括第一天线ANT1和第二天线ANT2。第一天线ANT1和第二天线ANT2的位置可以随意设置。具体的，该第一天线ANT1可以为收发天线，以支持多个频段的射频信号的收发，第二天线ANT2也可以为收发天线，以支持多个频段的射频信号的收发，第二天线ANT2也可以为接收天线，以支持多个频段的射频信号的接收。示例性的，该第一天线ANT1和第二天线ANT2均可以用于支持超宽带频段信号的接收和发射。
其中，天线组件110内的第一天线ANT1和第二天线ANT2可以使用任何合适类型的天线形成。例如，天线组件110内的第一天线ANT1和第二天线ANT2可以包括由以下天线结构形成的具有谐振元件的天线：阵列天线结构、环形天线结构、贴片天线结构、缝隙天线结构、螺旋形天线结构、带状天线、单极天线、偶极天线中的至少一种等。不同类型的天线可以用于不同射频信号的频段组合。
超宽带测量模块120被配置有发射端口TX、第一接收端口RX1。其中，发射端口TX可用于向外部发送超宽带测量模块120生成的超宽带信号，第一接收端口RX1可用于接收外部的超宽带信号，例如可接收经天线接收的超宽带信号。在其中一个实施例中，超宽带测量模块120可以理解为超宽带测距芯片，其发射端口TX、第一接收端口RX1可以理解为超宽带测距芯片的射频引脚端子，用于与各外部器件进行连接。
开关电路130分别与发射端口TX、第一接收端口RX1、第一天线ANT1、第二天线ANT2连接。其中，超宽带测量模块120的发射端口TX、开关电路130、天线组件110可构成用于发射超宽带信号的发射通路。天线组件110、开关电路130和超宽带测量模块120的第一接收端口RX1可构成用于发射超宽带信号的第一接收通路。
其中，该开关电路130可在超宽带测量模块120的控制下，可选择性导通发射端口TX分别与第一天线ANT1或第二天线ANT2之间的发射通路，也即，可以选择性导通第一天线ANT1或第二天线ANT2所在的发射通路，或者，该开关电路130可在超宽带测量模块120的控制下，可选择性导通第一接收端口RX1分别与第一天线ANT1或第二天线ANT2之间的第一接收通路，也即，可选择性导通第一天线ANT1或第二天线ANT2所在的第一接收通路。
当超宽带测量模块120需要对待测试设备进行测距时，可以控制开关电路130选择性导通第一天线ANT1所在的发射通路，以将超宽带测量模块120生产的超宽带信号发送给待测试设备，以等待接收待测试设备反馈的超宽带信号。当接收到待测试设备反馈的超宽带信号时，超宽带测量模块120可基于飞行时间(Time of flight，TOF)方法来实现对待测试设备的测距。具体的，可以通过测量超宽带信号在待测试设备与该超宽带测量组件(也可称之为标签)之间的往返的飞行时间来计算距离。示例性的，超宽带测量模块120可向待测试设备发送携带测距请求的超宽带信号，待测试设备收到测距请求进行处理，经过一小段时间处理后向超宽带测量模块120回复携带确认信息的超宽带信号。超宽带测量模块120可分别记录超宽带信号发送和接收的时间间隔。例如可将超宽带测量模块120发出信号和接收回应的时间间隔记为TTOT，待测试设备到测距请求和发出回应的时间间隔记为TTAT，那么信号在空中的单向飞行时间TTOF可以计算为：TTOF＝(TTOF-TTAT)/2，进而可以将TTOF乘以光速即可测得该待测试设备距离该超宽带测量模块120的距离信息。
在本申请实施例中，超宽带测量模块120在控制所述开关电路130导通所述发射通路的状态下，同时控制所述开关电路130断开所述第一接收通路。示例性的，以第一天线ANT1为收发天线来实现对对待测试设备的测距为例进行说明。超宽带测量模块120可控制开关电路130选择性导通第一天线ANT1所在的发射通路，以通过该接收通路向待测试设备发送超宽带信号，同时，超宽带测量模块120可控制开关电路130断开第一天线ANT1或第二天线ANT2所在的第一接收通路，进而可以避免第一天线ANT1发射的超宽带信号通过空间耦合进入第二天线ANT2，并经第二天线ANT2所在的第一接收通路经该耦合信号反馈至超宽带测量模块120的第一接收端口RX1，也即，阻挡了超宽带信号的耦合反馈路径，可以避免该耦合信号与超宽带测量模块120发射端口TX发射的超宽带信号发生串混淆或串扰，进而可以提高超宽带测量模块120发射超宽带信号的纯度和精准度，以提高超宽带测量模块120的测距精准度。
进一步的，超宽带测量模块120控制开关电路130选择性导通第一天线ANT1所在的发射通路的同时，超宽带测量模块120可控制开关电路130断开第一天线ANT1或第二天线ANT2所在的第一接收通路，还可以阻断其他近频段或同频段(如WIFI6/6e)信号的耦合反馈路径，从而提高了超宽带信号与其他近频段或同频段信号的共存能力。
上述超宽带测量模块120包括天线组件110、超宽带测量模块120和开关电路130。其中，超宽带测量模块120的发射端口TX、开关电路130、天线组件110可构成用于发射超宽带信号的发射通路；天线组件110、开关电路130和超宽带测量模块120的第一接收端口RX1可构成用于发射超宽带信号的第一接收通路。当超宽带测量模块120需要对待测试设备进行测距时，超宽带测量模块120可控制开关电路130选择性导通第一天线ANT1或第二天线ANT2所在的发射通路，同时控制所述开关电路130断开所述第一接收通路，这样就可以阻挡超宽带信号的耦合反馈路径，可以避免该耦合信号与超宽带测量模块120发射端口TX发射的超宽带信号发生串混淆或串扰，还可以阻断其他近频段或同频段(如WIFI6/6e)信号的耦合反馈路径，从而提高了超宽带信号与其他近频段或同频段信号的共存能力，进而可以提高超宽带测量模块120的测距精准度。
如图2所示，在其中一个实施例中，开关电路130包括第一开关单元131和第二开关单元132。其中，第一开关单元131包括第一射频端RF1、第二射频端RF2和公共端COMMON。第二开关单元132也可以包括第一射频端RF1、第二射频端RF2和公共端COMMON。其中，第一开关单元131的第一射频端RF1与发射端口TX连接，第一开关单元131的第二射频端RF2与第一接收端口RX1连接，第一开关单元131的公共端COMMON与第二开关单元132的公共端COMMON连接，第二开关单元132的第一射频端RF1与第一天线ANT1连接，第二开关单元132的第二射频端RF2与第二天线ANT2连接。可以理解为第一开关单元131可以用于切换第一接收端口RX1所在的第一接收通路和发射端口TX所在的发射通路，第二开关单元132可以用于切换第一天线ANT1和第二天线ANT2。
在其中一个实施例中，第一开关单元131和第二开关单元132均为SPDT开关。其中，该SPDT开关的单端子可以作为各开关单元的公共端COMMON，该SPDT开关的选择端可以作为各开关单元的射频端。
示例性的，以第一开关单元131为第一SPDT开关，第二开关单元132为第二SPDT开关为例来阐述使用独立的第一天线ANT1来完成测距的原理。
基于第一天线ANT1的发射控制：第一发射端口TX→第一SPDT开关的第一选择端→切换至第一SPDT开关的单端子，第一SPDT开关的第二选择端呈低阻抗/反射状态→第二SPDT开关的单端子→切换至第二SPDT开关的第一选择端，第二SPDT开关的第二选择端呈低阻抗/反射状态→第一天线ANT1。
基于第一天线ANT1的接收控制：第一天线ANT1→第二SPDT开关的第一选择端→切换至第二SPDT开关的单端子，第二SPDT开关的第二选择端呈低阻抗/反射状态→第一SPDT开关的单端子→切换至第一SPDT开关的第二选择端，第一SPDT开关的第一选择端呈低阻抗/反射状态→第一接收端口RX1。
当超宽带测量模块120需要对待测试设备进行测距时，超宽带测量模块120可控制第一SPDT开关的单端子与第一选择端导通连接，并控制第二SPDT开关的单端子与第一选择端导通连接，同时，第一SPDT开关的第二选择端和第二SPDT开关的第二选择端均呈低阻抗/反射状态，因此耦合信号无法反馈到超宽带测量模块120的第一接收端口RX1，从而消除了耦合信号与发射端口TX的超宽带信号的串扰。此外，对于共存信号，例如，如WiFi 6(或WiFi6e)与超宽带信号频段非常接近甚至重叠，由于第二SPDT开关的第二选择端均呈低阻抗/反射状态，因此WiFi 6(或WiFi 6e)发射时不会通过第一接收端口RX1耦合至超宽带信号的发射通路，从而提高了超宽带信号和其他近频段(或同频段)信号的共存能力。
本实施例中，通过设置第一开关单元131和第二开关单元132，并将第一开关单元131和第二开关单元132的公共端COMMON进行连接，可以实现对超宽带信号的发射通路和第一接收通路的切换，还可以实现第一天线ANT1和第二天线ANT2切换的单独控制，从而阻断了TOF测距时发射的超宽带信号的耦合反馈路径，避免了对发射的超宽带信号的串扰问题。此外，还可以阻断其他近频段或同频段(如WIFI6/6e)信号的耦合反馈路径，从而提高了超宽带信号与其他近频段或同频段信号的共存能力。
可选的，第一开关单元131和第二开关单元132还可以为电子开关管、GPIO、MIPI接口等器件，实现导通发射接收所在的发射通路的同时并断开第一接收端口RX1所在的第一接收通路。需要说明的是，在本申请实施例中对第一开关单元、第二开关单元的具体类型不做进一步的限定。
如图3所示，在其中一个实施例中，开关电路130包括第三开关单元133。其中，第三开关单元133包括三个第一端(P1、P2、P3)和三个第二端(T1、T2、T3)，其中，一第一端(P1)与发射端口TX连接，另一第一端(P2)与第一接收端口RX1连接，又一第一端(P3)接地；一第二端(T1)与第一天线ANT1连接，另一第二端(T2)与第二天线ANT2连接，又一第二端(T3)接地。可以理解为第三开关单元133可以用于切换第一接收端口RX1所在的第一接收通路和发射端口TX所在的发射通路和切换第一天线ANT1和第二天线ANT2。
在其中一个实施例中，第三开关单元133可为3P3T开关。示例性的，以第三开关单元133可为3P3T开关为例来阐述使用独立的第一天线ANT1来完成测距的原理。
基于第一天线ANT1的发射控制：第一发射端口TX→3P3T开关的第一端(P1)→切换至第二端(T1)→第一天线ANT1。其中，3P3T开关的第一端(P3)切换至第二端(T2)、3P3T开关的第一端(P2)切换至第二端(T3)，第一端(P3)和第二端(T3)接地设置。
基于第一天线ANT1的接收控制：第一天线ANT1→3P3T开关的第二端(T1)→切换至第一端(P1)→第一接收端口RX1。其中，3P3T开关的第一端(P3)切换至第二端(T2)、3P3T开关的第一端(P1)切换至第二端(T3)，第一端(P3)和第二端(T3)接地设置。
当超宽带测量模块120需要对待测试设备进行测距时，超宽带测量模块120可控制3P3T开关的第一端(P1)与第二端(T1)导通连接，第一端(P3)与第二端(T2)连接，第一端(P2)与第二端(T3)导通连接。此时，即便是第一天线ANT1发射的超宽带信号经空间耦合至第二天线ANT2，并由第二天线ANT2回传至3P3T开关的第二端(T2)，由于该第二端(T2)是导通至第一端(P3)并接地，因此，也可以将该耦合至第二天线ANT2的耦合信号导入地端，该耦合信号无法通过该3P3T开关传输至第一接收端口RX1，从而消除了耦合信号与发射端口TX的超宽带信号的串扰。此外，对于共存信号，例如，如WiFi 6(或WiFi 6e)与超宽带信号频段非常接近甚至重叠，由于第二SPDT开关的第二选择端均呈低阻抗/反射状态，因此WiFi 6(或WiFi 6e)发射时不会通过第一接收端口RX1耦合至超宽带信号的发射通路，从而提高了超宽带信号和其他近频段(或同频段)信号的共存能力。
如图4所示，在其中一个实施例中，超宽带测量组件包括天线组件110、超宽带测量模块120、开关电路130和第一滤波电路140。其中，第一滤波电路140设置在第一接收通路中，用于对第一天线ANT1或第二天线ANT2接收的超宽带信号进行滤波处理。其中，该第一滤波电路140仅允许预设频段的信号通过，也即，在本申请实施例中，该第一滤波电路140仅允许超宽带信号通过，因此，可以滤除其他频段信号的谐波，以提高进入至该超宽低模块的超宽带信号的。
在其中一个实施例中，若该开关电路130包括第一开关单元131和第二开关单元132，该第一滤波电路140可包括两个滤波器，其中，一滤波器对应设置在第一天线ANT1与第二开关单元132的第一射频端RF1之间，另一滤波器对应设置在第二天线ANT2与第二开关单元132的第二射频端RF2之间。可选的，如图5所示，该第一滤波电路140可包括一个滤波电路。其中，该滤波器可设置在第一开关单元131的公共端COMMON与第二开关单元132的公共端COMMON之间，另外，相对于设置两个滤波器，设置一个滤波器还可以降低成本。
如图6所示，在其中一个实施例中，若该开关电路130包括第三开关单元133，该第一滤波电路140可包括两个滤波器。其中一个滤波器设置在第三开关单元133的一第二端与第一天线ANT1之间另一滤波器可以对应设置在第三开关单元133的另一第二端与第二天线ANT2之间。可选的，其中一个滤波器设置在第三开关单元133的一第一端与发射端口TX之间另一滤波器可以对应设置在第三开关单元133的另一第一端与第一接收端口RX1之间。
在本申请实施例中，滤波器可以为带通滤波器、低通滤波器等。需要说明的是，在本申请实施例中，对第一滤波电路140中的各滤波器的类型以及数量不做进一步的限定，可以根据开关电路130中的各个开关单元的线性度来选取合适数量的滤波器以及各滤波器的设置位置。
通过在超宽带测量组件中设置该第一滤波器电路，可以对第一天线ANT1和第二天线ANT2接收的信号进行滤波处理，以使滤波处理后的信号仅包括超宽带信号，可以避免使干扰信号进入第一接收端口RX1，以提高超宽带测量组件的测距精度。
如图7和图8所示，在其中一个实施例中，超宽带测量组件除了能够单独采用第一天线ANT1和第二天线ANT2来实现测距的功能，该超宽带测量组件还可以实现测角的功能。具体的，该超宽带测量模块120除了被配置有第一接收端口RX1、发射端口TX，还被配置有第二接收端口RX2。其中，天线组件110包括第一天线ANT1、第二天线ANT2、第三天线ANT3和第四天线ANT4。其中，第一天线ANT1、第二天线ANT2、第三天线ANT3、第四天线ANT4不在同一直线上以适用于测量待测试设备的角度。具体的，该第三天线ANT3、第四天线ANT4也可以支持多个频段的射频信号的接收和发射。示例性的，该第三天线ANT3、第四天线ANT4均可以用于支持超宽带频段信号的接收和发射。其中，第三天线ANT3、第四天线ANT4可以使用任何合适类型的天线形成，例如，可以包括由以下天线结构形成的具有谐振元件的天线：阵列天线结构、环形天线结构、贴片天线结构、缝隙天线结构、螺旋形天线结构、带状天线、单极天线、偶极天线中的至少一种等。
需要说明的是，在本申请实施例中，第一天线ANT1、第二天线ANT2、第三天线ANT3、第四天线ANT4的类型可以相同也可以不相同，但是都可以支持超宽带信号的收发。
超宽带测距模组可包括天线组件110、超宽带测量模块120、开关电路130、第四开关单元160。其中，第四开关单元160的第一端P1与第二接收端口RX2连接，第四开关单元160的两个第二端(T1、T2)一一对应与第三天线ANT3、第四天线ANT4。天线组件110中的第三天线ANT3和第四天线ANT4、第四开关单元160和超宽带测量模块120的第二接收端口RX2可构成用于发射超宽带信号的第二接收通路。其中，该第四开关单元160可在超宽带测量模块120的控制下，可选择性导通第二接收端口RX2分别与第三天线ANT3或第四天线ANT4之间的第二接收通路，也即，可以选择性导通第三天线ANT3或第四天线ANT4所在的第二接收通路。
具体的，该第四开关单元可以为SPDT开关。其中，SPDT开关的单端子与第二接收端口RX2连接，SPDT开关的第一选择端与第三天线ANT3连接，SPDT开关的第二选择端与第四天线ANT4连接。
当超宽带测量模块120需要对待测试设备进行测距时，超宽带测量模块120可控制开关电路130和第四开关单元160分时导通第二天线ANT2、第三天线ANT3和第四天线ANT4中任一两路接收通路，以根据第二天线ANT2、第三天线ANT3和第四天线ANT4中任意两个天线接收的射频信号获取待测试设备的到达角(Angle of Arrival，AoA)。基于信号到达角度定位技术基本原理为：超宽带测量模块120可根据第二天线ANT2、第三天线ANT3和第四天线ANT4采集的超宽带信号的相位差获取待测试设备和多天线所在直线之间的方位角。
本实施例中的超宽带测量组件可仅适用第一天线ANT1或第二天线ANT2就可以实现对待测试设备的测距功能，同时，还可以基于第二天线ANT2、第三天线ANT3和第四天线ANT4来实现对待测试设备的测角功能，进而可以对待测试设备进行定位，扩展了超宽带测量组件的功能和适用范围。
在其中一个实施例中，超宽带测量组件在实现测角功能时，超宽带测量模块120可控制开关电路130断开发射端口TX与第一天线ANT1之间的发射通路。示例性的，如图7所示，该第一开关单元131的第二射频端RF2口与公共端COMMON连接，第一开关单元131的第一射频端RF1处于低阻抗/反射状态；第二开关单元132的第二射频端RF2口与公共端COMMON连接，第二开关单元132的第一射频端RF1处于低阻抗/反射状态。同时，超宽带测量模块120可控制第四开关单元160选择性导通第三天线ANT3与第二接收端口RX2之间的接收通路，或，选择性导通第四天线ANT4与第二接收端口RX2之间的接收通路。
具体的，超宽带测量模块120可控制开关电路130和第四开关单元160导通第二天线ANT2所在的第一接收通路和第三天线ANT3所在的第二接收通路时，以获取第一到达角数据。超宽带测量模块120可控制开关电路130和第四开关单元160导通第二天线ANT2所在的第一接收通路和第四天线ANT4所在的第二接收通路时，可获取第二到达角数据。超宽带测量模块120可控制第四开关单元160分时导通第三天线ANT3和第四天线ANT4所在的第二接收通路时，可获取第三到达角数据。进一步的，该超宽带测试模块可根据第一到达角数据、第二到达角数据和第三到达角数据这三组到达角数据确定待测试设备的三维(3D)角度。
如图9所示，在其中一个实施例中，第二天线ANT2、第三天线ANT3位于第一直线L1上，第二天线ANT2和第四天线ANT4位于第二直线L2上，第一直线L1和第二直线L2垂直设置。第一天线ANT1可以设置在任意位置，也即，对第一天线ANT1的位置不做任何限定。具体的，第一直线L1与第二直线L2在同一平面且垂直相交，或者，第一直线L1与第二直线L2为异面直线。若第一直线L1与第二直线L2相交，则第一直线L1与第二直线L2的交点处可以设置有第二天线ANT2。
在其中一个实施例中，第二天线ANT2与第三天线ANT3之间的第一距离p1和第二天线ANT2与第四天线ANT4之间的第二距离p2相等。示例性的，该第一距离p1和第二距离p2可以设置为18mm。这样可以减少因天线的摆放而引入的误差，从而提高超宽带测量组件的定位精度。
可选的，第一距离p1和第二距离p2也可以不相等。
需要说明的是，本申请实施例中的“垂直”并不限于绝对的垂直。也包括实质垂直或者接近垂直，至于实质垂直或者接近垂直到底是在哪个范围内浮动，应当以本领域技术人员的理解为准。
如图10和图11所示，在其中一个实施例中，超宽带测量组件还包括：第二滤波电路170，设置在第二接收通路中，用于对第三天线ANT3或第四天线ANT4接收的超宽带信号进行滤波处理。具体的，该第二滤波电路170可包括一个滤波器，也可以包括两个滤波器。当该第二滤波电路170包括两个滤波器时，其中一个滤波器可设置在第四开关单元160的一第一端与第三天线ANT3之间，另一滤波器可设置在第四开关单元160的另一第一端与第四天线ANT4之间，以实现对第三天线ANT3和第四天线ANT4接收的超宽带滤波器进行滤波，进而可提高超宽带测量组件测角的精度。
可选的，当第二滤波电路170包括一个滤波器时，该滤波器可以设置在第二接收端口RX2与第四开关单元160的第一端之间，以实现对第三天线ANT3和第四天线ANT4接收的超宽带滤波器进行滤波，进而可提高超宽带测量组件测角的精度，另外，相对于设置两个滤波器，设置一个滤波器还可以降低成本。
在本申请实施例中，滤波器可以为带通滤波器、低通滤波器等。需要说明的是，在本申请实施例中，第二滤波电路170中的对各滤波器的类型以及数量不做进一步的限定，可以根据第四开关单元160的线性度来选取合适数量的滤波器以及各滤波器的设置位置。
在其中一个实施例中，超宽带测量组件还可以包括四个射频测试座180，分别与第一天线ANT1、第二天线ANT2、第三天线ANT3、第四天线ANT4一一对应连接，所述射频测试座180用于射频调测，例如，可以实现对各个天线的插入损耗，各天线接收的超宽带信号的中心频率、带宽、带内波动、带外抑制等测试指标的测试。
在本申请实施例中，还可提供一种超宽带测距设备。其中，该装置可以为具有天线阵列的接入点(Access Point，AP)、基站、个人计算机或移动终端等。
该装置可包括上述任一实施例中的超宽带测量组件，可以在对待测试设备进行测距时，超宽带测量模块120可控制开关电路130选择性导通第一天线ANT1或第二天线ANT2所在的发射通路，同时控制所述开关电路130断开所述第一接收通路，这样就可以阻挡超宽带信号的耦合反馈路径，可以避免该耦合信号与超宽带测量模块120发射端口TX发射的超宽带信号发生串混淆或串扰，还可以阻断其他近频段或同频段(如WIFI6/6e)信号的耦合反馈路径，从而提高了超宽带信号与其他近频段或同频段信号的共存能力，进而可以提高超宽带测量模块120的测距精准度。
在本申请实施例中，还可提供一种超宽带测距系统。如图12所示，该系统可包括上述任一实施例中的超宽带测距设备10和待测试设备20。当该装置对待测试设备进行测距和测角时，该装置可以布设在定位区域内，该定位区域内可以布设一个或多个超宽带测距设备，每个超宽带测距设备上设置有超宽带测量组件。当该超宽带测距设备对待测试设备进行测距时，超宽带测量模块120可控制开关电路130选择性导通第一天线ANT1或第二天线ANT2所在的发射通路，同时控制所述开关电路130断开所述第一接收通路，这样就可以阻挡超宽带信号的耦合反馈路径，可以避免该耦合信号与超宽带测量模块120发射端口TX发射的超宽带信号发生串混淆或串扰，还可以阻断其他近频段或同频段(如WIFI6/6e)信号的耦合反馈路径，从而提高了超宽带信号与其他近频段或同频段信号的共存能力，进而可以提高超宽带测量模块120的测距精准度。
以上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 (13)

1.一种超宽带测量组件，其特征在于，包括：
天线组件，至少包括第一天线和第二天线；
超宽带测量模块，被配置有发射端口、第一接收端口，所述超宽带测量模块用于根据所述发射端口发射的超宽带信号和所述第一接收端口接收的所述超宽带信号对待测试设备进行测距；
开关电路，分别与所述发射端口、第一接收端口、第一天线、第二天线连接，用于选择导通所述发射端口分别与所述第一天线或第二天线之间的发射通路，或，选择导通所述第一接收端口分别与所述第一天线或第二天线之间的第一接收通路，其中，所述超宽带测量模块在控制所述开关电路导通所述发射通路的状态下，控制所述开关电路断开所述第一接收通路，以阻挡所述超宽带信号通过空间耦合到所述第一接收端口。
2.根据权利要求1所述的超宽带测量组件，其特征在于，所述开关电路包括：
第一开关单元，包括第一射频端、第二射频端和公共端，其中，所述第一开关单元的第一射频端与所述发射端口连接，所述第一开关单元的第二射频端与所述第一接收端口连接，
第二开关单元，包括第一射频端、第二射频端和公共端，其中，所述第二开关单元的公共端与所述第一开关单元的公共端连接，所述第二开关单元的第一射频端与所述第一天线连接，所述第二开关单元的第二射频端与所述第二天线连接。
3.根据权利要求2所述的超宽带测量组件，其特征在于，所述第一开关单元和第二开关单元均为SPDT开关。
4.根据权利要求1所述的超宽带测量组件，其特征在于，所述开关电路包括：
第三开关单元，所述第三开关单元包括三个第一端和三个第二端，其中，一所述第一端与所述发射端口连接，另一所述第一端与所述第一接收端口连接，又一所述第一端接地；一所述第二端与所述第一天线连接，另一所述第二端与所述第二天线连接，又一所述第二端接地。
5.根据权利要求4所述的超宽带测量组件，其特征在于，所述第三开关单元为3P3T开关。
6.根据权利要求1所述的超宽带测量组件，其特征在于，所述超宽带测量组件，还包括：
第一滤波电路，设置在所述第一接收通路中，用于对所述第一天线或第二天线接收的超宽带信号进行滤波处理。
7.根据权利要求1-6任一项所述的超宽带测量组件，其特征在于，所述超宽带测量模块还被配置有第二接收端口，所述天线组件还包括第三天线和第四天线；所述超宽带测量组件还包括第四开关单元，其中，
所述第四开关单元的第一端与所述第二接收端口连接，所述四开关单元的两个第二端一一对应与所述第三天线、第四天线，所述第四开关单元用于选择性导通第二接收端口分别与所述第三天线、第四天线之间的第二接收通路；其中，所述第一天线、第二天线、第三天线和第四天线不在同一直线上；
所述超宽带测量模块还用于根据所述第二天线、第三天线和第四天线接收的超宽带信号获取所述待测试设备的到达角。
8.根据权利要求7所述的超宽带测量组件，其特征在于，所述超宽带测量模块还用于控制所述开关电路和第四开关单元导通所述第二天线和第三天线所在的接收通路，以获取第一到达角数据，控制所述开关电路和第四开关单元导通所述第二天线和第四天线所在的接收通路，以获取第二到达角数据，控制所述第四开关单元导通所述第三天线或第四天线所在的接收通路，以获取第三到达角数据，并根据所述第一到达角数据、第二到达角数据和第三到达角数据确定所述待测试设备的三维到达角。
9.根据权利要求7所述的超宽带测量组件，其特征在于，所述第二天线、第三天线位于第一直线上，所述第二天线和第四天线位于第二直线上，所述第一直线和第二直线垂直设置。
10.根据权利要求7所述的超宽带测量组件，其特征在于，所述超宽带测量组件，还包括：
第二滤波电路，设置在所述第二接收通路中，用于对所述第三天线或第四天线接收的超宽带信号进行滤波处理。
11.根据权利要求7所述的超宽带测量组件，其特征在于，所述超宽带测量组件，还包括：
四个射频测试座，分别与第一天线、第二天线、第三天线、第四天线一一对应连接，所述射频测试座用于射频调测。
12.一种超宽带测距设备，其特征在于，包括：
如权利要求1-11任一项所述的超宽带测量组件。
13.一种超宽带测距系统，其特征在于，包括：
待测试设备；
如权利要求12所述的超宽带测距设备，所述超宽带测距设备与所述待测试设备进行通信。
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