CN112467401A - 电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种电子设备，包括：UWB天线组件，包括沿第一方向排布的第一辐射元件组和沿第二方向排布的第二辐射元件组；壳体组件，设置于所述UWB天线组件的一侧，所述壳体组件上对应于所述UWB天线组件的正投影区域设置亚波长导电结构，所述亚波长导电结构包括多个阵列设置的亚波长导电单元；其中，所述亚波长导电单元的阵列方向与所述第一方向或者所述第二方向平行。本申请可以提高UWB天线到达角的检测精度。

Description

电子设备

技术领域

本申请属于天线技术领域，尤其涉及一种天线组件和电子设备。

背景技术

随着技术的发展，电子设备的功能越来越强大。电子设备可以通过天线实现无线通信。超宽带(Ultra WideBand，UWB)是一种短距离的无线通信方式。UWB天线为处于UWB频段的天线。由于电子设备中电池盖的存在，会影响UWB天线的方向图和远场相位分布，进而影响UWB天线到达角的检测精度。

发明内容

本申请实施例提供一种电子设备，可以提高UWB天线到达角的检测精度。

第一方面，本申请实施例提供一种电子设备，包括：

UWB天线组件，包括沿第一方向排布的第一辐射元件组和沿第二方向排布的第二辐射元件组；

壳体组件，设置于所述UWB天线组件的一侧，所述壳体组件上对应于所述UWB天线组件的正投影区域设置亚波长导电结构，所述亚波长导电结构包括多个阵列设置的亚波长导电单元；

其中，所述亚波长导电单元的阵列方向与所述第一方向或者所述第二方向平行。

本申请实施例提供的电子设备，由于设置UWB天线组件和壳体组件，UWB天线组件包括沿第一方向排布的第一辐射元件组和沿第二方向排布的第二辐射元件组，以实现对UWB天线不同角的检测，将亚波长导电结构设置在壳体组件上对应于UWB天线组件的正投影区域，亚波长导电结构包括多个阵列设置的亚波长导电单元，亚波长导电单元的阵列方向与第一方向或者第二方向平行，该亚波长导电结构具有频率选择特性，可以使UWB天线组件辐射的处于预设工作频段的信号尽可能多的穿过壳体组件，以降低信号的损耗，这样就可以减少壳体组件对UWB天线组件测角性能的影响，因此本申请实施例可以提高UWB天线到达角的检测精度。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例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为本申请实施例提供的电子设备的结构示意图。

图2为本申请实施例提供的UWB天线组件的结构示意图。

图3为本申请实施例提供的UWB天线组件的另一结构示意图。

图4为本申请实施例提供的亚波长导电结构的结构示意图。

图5为相关技术中改善前天线增益三维方向图的俯视示意图。

图6为本申请实施例提供的改善后天线增益三维方向图的俯视示意图。

图7为本申请实施例提供的天线增益二维方向图的对比示意图。

图8为本申请实施例提供的改善前后水平方向天线扫描到达相位差曲线对比示意图。

图9为本申请实施例提供的电子设备的另一结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。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一个或者更多个所述特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本申请的不同结构。为了简化本申请的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本申请。此外，本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本申请提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

随着技术的发展，电子设备的功能越来越强大。电子设备可以通过天线实现无线通信。超宽带(Ultra WideBand，UWB)是一种短距离的无线通信方式，其传输距离通常在10m以内，使用1GHz以上带宽。UWB不采用载波，而是利用纳秒至微秒级的非正弦波窄脉冲传输数据，因此，其所占的频谱范围很宽，适用于高速、近距离的无线个人通信。美国联邦通信委员会(Federal Communications Commission，FCC)规定，UWB的工作频段范围为3.1GHz至10.6GHz，最小工作频宽为500MHz。目前主流的UWB频段中心频率为6.5GHz和8GHz，带宽要求500MHz以上。UWB天线为处于UWB频段的天线。电子设备通过UWB天线可以实现无线通信。

电子设备中的电池盖是一种介质，电池盖具有高介电常数，会引导表面波进行传播，当表面波传到电池盖的结构的边缘位置时，会产生衍射，表面波的辐射与UWB天线的辐射会产生干涉，导致在某些方向上的电磁场增强，在另外一些方向上的电磁场削弱，在电磁场削弱的地方会产生零点。使得UWB天线方向图畸变，导致在主瓣范围内零点增多，降低了通信距离。当没有电磁场叠加时，UWB天线的远场相位分布是固定的，当存在电磁场叠加时，会扰动UWB天线的远场相位分布，从而降低UWB天线测角性能。

由此可知，由于电子设备中电池盖的存在，该电池盖的高介电常数会影响UWB天线的方向图和远场相位分布，进而影响UWB天线测角性能。

基于此，本申请实施例针对电池盖对UWB天线测角性能的影响问题，提出了一种改进方案，具体地，提供了一种电子设备，以克服现有技术存在的上述问题，提高UWB天线到达角的检测精度。以下将分别进行详细说明。

在本申请实施例中，该电子设备可以是诸如手机、个人电脑、平板电脑、掌上电脑(PDA，PersonalDigital Assistant)等设备。

请参阅图1，图1为本申请实施例提供的电子设备的结构示意图。该电子设备10包括壳体组件11和UWB天线组件13，其中，壳体组件11设置于UWB天线组件13的一侧，壳体组件11上对应于UWB天线组件13的正投影区域设置亚波长导电结构12。壳体组件11、亚波长导电结构12和UWB天线组件13相互层叠设置。

壳体组件11是一种高介电常数的壳体组件，本申请实施例以壳体组件11是电池盖为例进行说明。

从图1中可以看出，亚波长导电结构12设置在壳体组件11与UWB天线组件13之间，且亚波长导电结构12设置(比如集成)在壳体组件11上，UWB天线组件13设置在靠近导电结构12的位置，UWB天线组件13与亚波长导电结构12之间是有间距的。该亚波长导电结构12具有频率选择特性，通过该频率选择特性可以使UWB天线组件13辐射的处于预设工作频段(如UWB频段)的信号尽可能多的穿过壳体组件11，该预设工作频段可以是UWB频段，比如，3.1GHz至10.6GHz工作频段。

需要说明的是，在未设置亚波长导电结构12时，壳体组件11具有高介电常数，会引导表面波进行传播，当表面波传播到壳体组件11的结构的边缘位置时，会产生衍射，表面波的辐射与UWB天线组件13的辐射会产生干涉，导致在某些方向上的电磁场增强，在另外一些方向上的电磁场削弱，在电磁场削弱的地方会产生零点。使得UWB天线组件13的方向图畸变，导致在主瓣范围内零点增多，降低了通信距离。由于存在电磁场叠加，会扰动UWB天线组件13的远场相位分布，降低UWB天线测角性能。

容易理解的是，设置亚波长导电结构12后，该亚波长导电结构12具有自身的介电常数，壳体组件11也具有自身的介电常数，亚波长导电结构12与壳体组件11构成的整体结构的介电常数不等于亚波长导电结构12的介电常数，也不等于壳体组件11的介电常数，而是亚波长导电结构12与壳体组件11耦合后的介电常数。该耦合后的介电常数可以小于壳体组件11的介电常数。

比如，当UWB天线组件13在辐射时，辐射的信号会穿过亚波长导电结构12和壳体组件11构成的整体，而不是单独穿过壳体组件11，相当于UWB天线组件13辐射的信号穿过的是另外一种介质，即另外一种介电常数的介质，由于亚波长导电结构12具有频率选择性，通过该频率特性可以使UWB天线组件13辐射的处于UWB频段的信号尽可能多的穿过壳体组件11，因此该亚波长导电结构12与壳体组件11构成的整体结构可以使UWB天线组件13辐射的UWB频段的信号尽可能多的穿过，以降低信号的损耗，这样就可以减小单独壳体组件11的高介电常数对UWB天线测角性能的影响。

比如，当UWB天线组件13在辐射时，由于辐射的信号穿过亚波长导电结构12和壳体组件11构成的整体，该整体结构的介电常数可以减少衍射和干涉现象的产生，尽可能避免出现在某些方向上的电磁场增强，以及另外一些方向上的电磁场削弱，从而可以减少零点的产生。因此可以减少UWB天线组件13方向图的畸变，减少在主瓣范围内的零点，提高通信距离，也可以减少对UWB天线组件13的远场相位分布的扰动，提高UWB天线测角性能。

请参阅图2和图3，图2为本申请实施例提供的UWB天线组件的结构示意图。图3为本申请实施例提供的UWB天线组件的另一结构示意图。UWB天线组件13包括沿第一方向排布的第一辐射元件组130和沿第二方向排布的第二辐射元件组133。第一辐射元件组130和第二辐射元件组133可以分别用于测量UWB天线组件不同的角。

请参阅图4，图4为本申请实施例提供的亚波长导电结构的结构示意图。亚波长导电结构12包括多个阵列设置的亚波长导电单元121；其中，亚波长导电单元121的阵列方向与第一方向或者第二方向平行。多个亚波长导电单元121可以是以栅格阵列的方式阵列设置，栅格阵列中的每个网格都代表一个亚波长导电单元121。

图4中的栅格阵列为8×8的栅格阵列，即8行×8列，每一行中有8个网格，每一列中有8个网格，该栅格阵列共包含64个网格，即每一行中有8个亚波长导电单元121，每一列中有8个亚波长导电单元121，该栅格阵列共包含64个亚波长导电单元121。本申请实施例栅格阵列并不限于此，还可以是其它阵列方式，比如6×6、10×10、12×12等等，本申请实施例对栅格阵列的阵列方式不做限制。

可以理解的是，本申请实施例中，由于设置UWB天线组件13和壳体组件11，UWB天线组件13包括沿第一方向排布的第一辐射元件组130和沿第二方向排布的第二辐射元件组133，以实现对UWB天线不同角的检测，将亚波长导电结构12设置在壳体组件11上对应于UWB天线组件13的正投影区域，亚波长导电结构12包括多个阵列设置的亚波长导电单元121，亚波长导电单元121的阵列方向与第一方向或者第二方向平行，该亚波长导电结构12具有频率选择特性，可以使UWB天线组件13辐射的处于预设工作频段的信号尽可能多的穿过壳体组件11，以降低信号的损耗，这样就可以减少壳体组件11对UWB天线组件13测角性能的影响，因此本申请实施例可以提高UWB天线到达角的检测精度。

比如，请参阅图2和图3，第一辐射元件组130可以用于实现UWB天线组件13的俯仰角的检测，第二辐射元件组133用于实现UWB天线组件13的方位角的检测，即通过两个辐射元件组即可实现对UWB天线组件13俯仰角和方位角的检测。

具体而言，比如，在一种实施方式中，请参阅图2，第一辐射元件组130可以包括第一辐射元件131和第二辐射元件132，第二辐射元件组133包括第三辐射元件134和第四辐射元件135，其中，第一辐射元件131和第二辐射元件132沿第一方向间隔排布，第三辐射元件134和第四辐射元件135沿第二方向间隔排布。第一辐射元件131、第二辐射元件132、第三辐射元件134和第四辐射元件135均为UWB频段的天线，采用第一辐射元件131、第二辐射元件132、第三辐射元件134和第四辐射元件135可以实现UWB天线三维方向测角。

比如，通过图2中的第一辐射元件131、第二辐射元件132、第三辐射元件134和第四辐射元件135测量UWB天线的方位角和俯仰角。例如，可以使用第一辐射元件131和第二辐射元件132测量UWB天线的俯仰角，可以使用第三辐射元件134和第四辐射元件135测量UWB天线的方位角，等等。当然，也可以根据具体需求，使用第一辐射元件131和第二辐射元件132测量UWB天线的方位角，使用第三辐射元件134和第四辐射元件135测量UWB天线的俯仰角，等等。

由于第一辐射元件131和第二辐射元件132沿第一方向间隔排布，第三辐射元件134和第四辐射元件135沿第二方向间隔排布。因此在两个方向上测角时，彼此之间不会产生影响。例如，在第一辐射元件131和第二辐射元件132测量UWB天线的俯仰角时，第三辐射元件134和第四辐射元件135同时也在测量UWB天线的方位角，这样就能实现同时测量UWB天线的俯仰角和方位角。

其中，第一辐射元件131、第二辐射元件132、第三辐射元件134和第四辐射元件135上均有一个馈电点，即图2中每个辐射元件上的小圆点。馈电点用于给辐射元件馈入射频能量。如第一辐射元件131上的馈电点用于给第一辐射元件131馈入射频能量，第二辐射元件132上的馈电点用于给第二辐射元件132馈入射频能量，第三辐射元件134上的馈电点用于给第三辐射元件134馈入射频能量，第四辐射元件135上的馈电点用于给第四辐射元件135馈入射频能量，等等。

比如，在另一种实施方式中，请参阅图3，第一辐射元件组130和第二辐射元件组133均包括共用的第一辐射元件131，第一辐射元件组130还包括第二辐射元件132，第二辐射元件组133还包括第三辐射元件136，其中，第一辐射元件131和第二辐射元件132沿第一方向间隔排布，第一辐射元件131和第三辐射元件136沿第二方向间隔排布。

第一辐射元件131、第二辐射元件132和第三辐射元件136均为UWB频段的天线，采用第一辐射元件131、第二辐射元件132和第三辐射元件136可以实现UWB天线三维方向测角。

比如，通过图3中的第一辐射元件131、第二辐射元件132和第三辐射元件136测量UWB天线的方位角和俯仰角。例如，可以使用第一辐射元件131和第二辐射元件132测量UWB天线的俯仰角，可以使用第一辐射元件131和第三辐射元件136测量UWB天线的方位角，等等。当然，也可以根据具体需求，使用第一辐射元件131和第二辐射元件132测量UWB天线的方位角，使用第一辐射元件131和第三辐射元件136测量UWB天线的俯仰角，等等。

由于第一辐射元件组130和第二辐射元件组133共用第一辐射元件131，因此当使用第一辐射元件131和第二辐射元件132测量UWB天线的俯仰角时，由于第一辐射元件131正在被使用，则不能同时使用第一辐射元件131和第三辐射元件136测量UWB天线的方位角，只有当UWB天线的俯仰角测量完毕后，才能测量UWB天线的方位角。因此不能同时测量UWB天线的俯仰角和方位角，需要在不同的时间段测量。与图2相比，由于省去了一个辐射元件，因此不仅可以减小UWB天线组件的体积，还能降低成本。

比如，在一种实施方式中，第一方向可以为电子设备的宽度方向，第二方向可以为电子设备的长度方向，此时第一方向与第二方向是相互垂直的，这样可以减少相互之间的干扰。

比如，在一种实施方式中，亚波长导电结构12可以设置(比如集成)在壳体组件11的局部位置，例如将亚波长导电结构12设置在壳体组件11一端面上的局部位置，亚波长导电结构12的覆盖面积大于或等于UWB天线组件13在壳体组件11上的正投影面积，这样就可以保证UWB天线组件13辐射的信号尽可能多的通过亚波长导电结构12穿过壳体组件11，如果亚波长导电结构12的覆盖面积不能全部覆盖UWB天线组件13在壳体组件11上的正投影面积，则UWB天线组件13辐射的信号中会有一部分信号不穿过亚波长导电结构12，而直接穿过壳体组件11，这部分信号由于受壳体组件高介电常数特性的影响，从而会影响UWB天线测角性能。

比如，在一种实施方式中，通过在壳体组件11的局部设置亚波长导电结构12，且该亚波长导电结构12具有频率选择性，具备极化不敏感特性，且具有宽带宽角响应特性。该亚波长导电结构12可以使UWB天线组件13辐射的预设工作频段(如UWB频段)的信号尽可能多的穿过壳体组件11，这样就可以减少壳体组件的高介电常数对UWB天线到达角检测精度影响，即减少对UWB天线的幅度方向图和远场的辐射相位的影响。由此，一方面可以改善UWB天线组件13的幅度方向图，另一方面可以改变UWB天线组件13透过壳体组件11后的相位分布，从而调控UWB天线组件13远场的辐射相位，相比于无亚波长导电结构时，具有更加稳定的相位中心，从而保证UWB天线到达角的检测精度，即可以提高UWB天线到达角的检测精度。

比如，在一种实施方式中，亚波长导电结构12可以通过粘胶粘贴在壳体组件11上。通过粘胶粘贴的方式，这样可以很方便的将亚波长导电结构12粘贴在壳体组件11上，不需要复杂的工艺，其工艺实现简单方便，同时还可以降低成本。

比如，在一种实施方式中，虽然图1未示出，壳体组件11包括基体和层叠设置于基体表面的膜片，亚波长导电结构12可以丝印在膜片朝向基体的一侧。丝印即丝网印刷，是指用丝网作为版基，并通过感光制版方法，制成带有图文的丝网印版。相对于粘胶粘贴方式，丝印方式可以将亚波长导电结构更加牢固的固定在壳体组件11上，丝印方式在工艺上比粘胶粘贴的方式复杂，成本高于粘胶粘贴方式的成本。

本申请实施例亚波长导电结构固定到壳体组件1上的方式并不限于此，还可以是其它方式，比如亚波长导电结构与壳体组件一体成型。在实际应用中，可以根据具体需求相应选择亚波长导电结构与壳体组件的集成方式。

比如，在一种实施方式中，亚波长导电结构12还包括多个贴片122，多个贴片122分别设置在多个亚波长导电单元121上，即每个贴片122设置在对应的一个网格中。贴片122的数量与网格的数量是相同的。由于每个网格中均设置一个贴片122，比如对于8×8的栅格阵列，则对应8×8个贴片122，每一行中有8个贴片122，每一列中有8个贴片122，对于6×6的栅格阵列，则对应6×6个贴片122，每一行中有6个贴片122，每一列中有6个贴片122，对于10×10的栅格阵列，则对应10×10个贴片122，每一行中有10个贴片122，每一列中有10个贴片122，对于12×12的栅格阵列，则对应12×12个贴片122，每一行中有12个贴片122，每一列中有12个贴片122，即对于N×N的栅格阵列，则对应N×N个贴片122，每一行中有N个贴片122，每一列中有N个贴片122，等等。

需要说明的是，贴片122之间的距离可以相等，也可以不相等，优选距离相等。当只有网格时，亚波长导电结构12的阵列周期为相邻的两个亚波长导电单元中心之间的距离，该阵列周期比较大。当在亚波长导电单元121上设置贴片122后，亚波长导电结构12的阵列周期为相邻的两个贴片中心之间的距离。通过在网格内设置贴片122后，贴片122与网格之间的耦合可以减小阵列周期。

比如，在一种实施方式中，贴片122的形状为正方形，例如贴片122可以是3.1mm×3.1mm的正方形，即贴片122的尺寸可以是3.1mm×3.1mm，周期可以为5mm，线宽是0.3mm，位于UWB天线组件13的上方。本申请实施例贴片122的尺寸并不限于此，还可以是其它尺寸，例如3.3mm×3.3mm。一般情况下，贴片122的尺寸可以是十分之一UWB信号的波长，即贴片122的尺寸可以是UWB信号波长的十分之一，此时贴片122的尺寸不会太大，且能最大程度提升UWB天线俯仰角和方位角的检测精度。

需要说明的是，阵列周期与线宽是可以改变的。在实际应用中，可以根据具体需求对阵列周期与线宽进行相应调整，以满足不同对象的需求。

亚波长导电结构12包含沿第一方向阵列设置的多个亚波长导电单元121以及沿第二方向阵列设置的亚波长导电单元121，其中，第一方向的亚波长单元121用于提升UWB天线组件13的俯仰角的检测精度，第二方向的亚波长单元121用于提升UWB天线组件13的方位角的检测精度。例如，第一方向可以是电子设备的长度方向，第二方向可以是电子设备的宽度方向。

比如，在测量UWB天线组件13的俯仰角时，第一方向的亚波长单元121可以保证UWB天线组件13辐射的第一方向上的信号尽可能多的通过第一方向的亚波长单元121穿过壳体组件11，以降低信号的损耗，提升UWB天线俯仰角的检测精度。又比如，在测量UWB天线组件13的方位角时，第二方向的亚波长单元121可以保证UWB天线组件13辐射的第二方向上的信号尽可能多的通过第二方向的亚波长单元121穿过壳体组件11，以降低信号的损耗，提升UWB天线方位角的检测精度。

请参阅图5，图5为相关技术中改善前天线增益三维方向图的俯视示意图。其中，x、y是水平方向的坐标轴，z是垂直方向的坐标轴，Theta是俯仰角，Phi是方位角。图5中越暗的地方，UWB天线的远场增益(Farfield Realized Gain Abs)越大，越亮的地方，天线的远场增益越小。由于壳体组件高介电常数的存在，会引导表面波进行传播，当表面波传到电池盖的结构的边缘位置时，会产生衍射，表面波的辐射与UWB天线组件的辐射会产生干涉，导致在某些方向上的电磁场增强，在另外一些方向上的电磁场削弱，在电磁场削弱的地方会产生零点。使得UWB天线组件的方向图畸变，导致在主瓣范围内零点增多，降低了通信距离。比如，图5中存在凹陷，该凹陷的位置存在零点137，如果可以减少凹陷，则就可以减少零点137。

请参阅图6，图6为本申请实施例提供的改善后天线增益三维方向图的俯视示意图。其中，x、y是水平方向的坐标轴，z是垂直方向的坐标轴，Theta是俯仰角，Phi是方位角。图中越暗的地方，UWB天线的远场增益越大，越亮的地方，UWB天线的远场增益越小。由于将亚波长导电结构集成在电池盖上，当UWB天线组件辐射时，由于亚波长导电结构的频率选择特性，亚波长导电结构可以使UWB天线组件辐射的信号尽可能多的穿过壳体组件，以减少干涉现象的发生，从而可以防止在某些方向上的电磁场增强，在另外一些方向上的电磁场削弱，进而减少零点的产生。因此可以减少壳体组件的高介电常数对UWB天线测角性能的影响，减少干涉的发生，从而可以防止天线方向图畸变，减少主瓣范围内零点，提高通信距离，减少对UWB天线的远场相位分布的扰动，提升UWB天线测角性能。图6中由于消除了将图5中存在的凹陷，即消除了零点，因此可以提高UWB天线到达角的检测精度。

请参参阅图7，图7为本申请实施例提供的天线增益二维方向图的对比示意图。图7中235为相关技术中有电池盖的情况下，中心频率为6.5GHz时的天线的远场增益方向图，即farfield(f＝6.5)[1]_cover，236为相关技术中没有电池盖的情况下，中心频率为6.5GHz时的天线的远场增益方向图，即farfield(f＝6.5)[1]_no cover，237为本申请实施例中将亚波长导电结构集成到电池盖的情况下，中心频率为6.5GHz时的天线的远场增益方向图，即farfield(f＝6.5)[1]_proposed。

图7中标号为1、2的点为相关技术中的零点，其中零点1的坐标(36.6，-4.605)中，36.6为俯仰角，-4.605为远场增益，俯仰角的单位为角度，远场增益的单位为分贝，同理，零点2的坐标(-23.63，-3.944)中，-23.63为俯仰角，-3.944为远场增益。其中，远场增益为方位角为0时的远场增益，即Phi＝0时的远场增益。

通过本申请实施例中的技术方案对相关技术中的零点进行改善后，原凹陷位置的零点1、2移动到标号为3、4的位置，标号为3、4的位置不存在凹陷，即不存在零点，相当于消除了原有存在的零点。由此可知，采用本申请实施例中的技术方案后，可以改善UWB天线方向图，减少UWB天线方向图中的零点，从而可以增强用户体验。其中，点3的坐标(36.36，1.445)中，36.36为俯仰角，1.445为远场增益，点4的坐标(-23.29，-0.5325)中，-23.29为俯仰角，-0.5325为远场增益。

请参阅图8，图8为本申请实施例提供的改善前后水平方向天线扫描到达相位差(Phase Difference of Arrival，PDOA)曲线对比示意图。图8中，横坐标是到达角，纵坐标是相位差。改善前相关技术中水平方向天线扫描PDOA曲线238，其单调性不好，即水平方向天线扫描PDOA曲线238上的横坐标与纵坐标不是一一对应的，会出现同一个纵坐标对应两个横坐标的情况。

需要说明的是，在实际测量的时候，只能测相位差，由于水平方向天线扫描PDOA曲线238的单调性不好，则水平方向天线扫描PDOA曲线238上的横坐标与纵坐标不是一一对应的关系，比如，两个不同的横坐标对应同一个纵坐标，这种情况下，当测量到相位差后，如果该相位差对应两个到达角，即一个纵坐标对应两个横坐标，则很难确定是哪个横坐标，因此就会出现误判情况，从而降低UWB天线到达角的检测精度。

在本申请实施例改善的方案中，水平方向天线扫描PDOA曲线239可以保持良好的单调性，该水平方向天线扫描PDOA曲线239上的横坐标与纵坐标保持一一对应的关系，即每个不同的横坐标会对应不同的纵坐标，这样就不会出现误判情况，因此可以提高UWB天线到达角的检测精度。由此可知，水平方向天线扫描PDOA曲线的单调性越好，则测角精度越高，水平方向天线扫描PDOA曲线的单调性越差，则测角精度越低。因此，通过本申请实施例中将亚波长导电结构集成到电池盖的方案，其可以优化UWB天线相位方向图，减少电池盖对UWB天线相位方向图的影响，水平方向天线扫描PDOA曲线呈现单调性，这样可以提高UWB天线到达角的检测精度。

需要说明的是，本申请实施例以上各实施例之间可以相互结合，共同作用以提高UWB天线到达角的检测精度，在此不再一一举例说明。

本申请实施例还提供一种电子设备，请参阅图9，图9为本申请实施例提供的电子设备的另一结构示意图。该电子设备30包括壳体组件31、UWB天线组件33、PCB板34以及屏组件35，壳体组件31设置于UWB天线组件33的一侧，壳体组件31上对应于UWB天线组件33的正投影区域设置亚波长导电结构32，屏组件35、PCB板34、UWB天线组件33、亚波长导电结构32和壳体组件31相互层叠设置。关于壳体组件31、亚波长导电结构32、UWB天线组件33之间的配合关系可以参阅以上壳体组件11、亚波长导电结构12、UWB天线组件13，在此不再赘述。

其中，屏组件35可以包含液晶屏、触摸屏等，可用于接收输入的数字、字符信息或用户特征信息(比如指纹)，以及产生与用户设置以及功能控制有关的键盘、鼠标、操作杆、光学或者轨迹球信号输入。还可用于显示由用户输入的信息或提供给用户的信息以及电子设备的各种图形用户接口，这些图形用户接口可以由图形、文本、图标、视频和其任意组合来构成。可以实现人机交互功能。

其中，PCB板34可以为印制电路板，电子设备30中的核心部件(如中央处理器)和实现各种功能的元器件都可以集成在该PCB板34上，通过设置PCB板34，可以保证电子设备30正常工作。

UWB天线组件33与PCB板34电性连接，PCB板34设置在靠近屏组件35的位置。

比如，本申请实施例中，当电子设备30为手机时，在电池盖的局部位置集成亚波长导电结构32，该亚波长导电结构32具有极化不敏感特性，且具有宽带宽角响应特性。将该亚波长导电结构32与电池盖作为一个整体后，该整体结构的介电常数与单独电池盖的介电常数是不同的，如果将集成亚波长导电结构前的电池盖作为电池盖A，将集成亚波长导电结构32后的电池盖作为电池盖B(电池盖B包括电池盖A和亚波长导电结构)，则电池盖B的介电常数与电池盖A的介电常数是不同的。

比如，电池盖A具有高介电常数，会引导表面波进行传播，当表面波传播到电池盖的结构的边缘位置时，会产生衍射，表面波的辐射与UWB天线组件的辐射会产生干涉，导致在某些方向上的电磁场增强，在另外一些方向上的电磁场削弱，在电磁场削弱的地方会产生零点。使得UWB天线组件的方向图畸变，导致在主瓣范围内零点增多，降低了通信距离。由于存在电磁场叠加，会扰动UWB天线组件的远场相位分布，降低UWB天线测角性能。

由于电池盖B上设置了亚波长导电结构32，当UWB天线组件33辐射时，由于亚波长导电结构32具有频率选择特性，其可以使UWB天线组件33辐射的信号尽可能多的穿过电池盖，减少干涉现象的发生，防止出现在某些方向上的电磁场增强，在另外一些方向上的电磁场削弱，以减少零点现象的产生。因此可以减少电池盖的高介电常数对UWB天线测角性能的影响，减少干涉的发生，一方面可以改善UWB天线的幅度方向图，减少UWB天线的幅度方向图中的零点，另一方面可以改变UWB天线透过电池盖后的相位分布，从而调控天线远场的辐射相位，由于相位方向图没有干扰，相比于无亚波长导电结构时，本申请实施例具有更加稳定的相位中心，使得水平方向天线扫描PDOA曲线呈现单调性，从而保证UWB天线到达角的检测精度。

本领域技术人员可以理解，图9中示出的电子设备30的结构并不构成对电子设备30的限定。电子设备30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。比如，电子设备30还可以包括处理器、存储器、无线通信模块等，在此不再赘述。

以上对本申请实施例提供的电子设备进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请。同时，对于本领域的技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (14)

1.一种电子设备，其特征在于，包括：

UWB天线组件，包括沿第一方向排布的第一辐射元件组和沿第二方向排布的第二辐射元件组；

壳体组件，设置于所述UWB天线组件的一侧，所述壳体组件上对应于所述UWB天线组件的正投影区域设置亚波长导电结构，所述亚波长导电结构包括多个阵列设置的亚波长导电单元；

其中，所述亚波长导电单元的阵列方向与所述第一方向或者所述第二方向平行。

2.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述亚波长导电结构的阵列周期为相邻的两个亚波长导电单元中心之间的距离。

3.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述亚波长导电结构还包括多个贴片，所述多个贴片分别设置在所述多个亚波长导电单元上。

4.根据权利要求3所述的电子设备，其特征在于，所述亚波长导电结构的阵列周期为相邻的两个贴片中心之间的距离。

5.根据权利要求3所述的电子设备，其特征在于，所述贴片的尺寸是十分之一UWB信号的波长。

6.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述第一辐射元件组用于实现所述UWB天线组件的俯仰角的检测，所述第二辐射元件组用于实现所述UWB天线组件的方位角的检测。

7.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述亚波长导电结构包含沿第一方向阵列设置的多个亚波长导电单元以及沿第二方向阵列设置的亚波长导电单元，其中，所述第一方向的亚波长单元用于提升所述UWB天线组件的俯仰角的检测精度，所述第二方向的亚波长单元用于提升所述UWB天线组件的方位角的检测精度。

8.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述第一辐射元件组包括第一辐射元件和第二辐射元件，所述第二辐射元件组包括第三辐射元件和第四辐射元件，其中，所述第一辐射元件和第二辐射元件沿所述第一方向间隔排布，所述第三辐射元件和第四辐射元件沿所述第二方向间隔排布。

9.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述第一辐射元件组和第二辐射元件组均包括共用的第一辐射元件，所述第一辐射元件组还包括第二辐射元件，所述第二辐射元件组还包括第三辐射元件，所述第一辐射元件和第二辐射元件沿所述第一方向间隔排布，所述第一辐射元件和第三辐射元件沿所述第二方向间隔排布。

10.根据权利要求1至9任一项所述的电子设备，其特征在于，所述第一方向为所述电子设备的宽度方向，所述第二方向为所述电子设备的长度方向。

11.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述所述亚波长导电结构的覆盖面积大于或等于所述UWB天线组件在所述壳体组件上的正投影面积。

12.根据权利要求11所述的电子设备，其特征在于，所述亚波长导电结构通过粘胶粘贴在所述壳体组件上。

13.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述壳体组件包括基体和层叠设置于基体表面的膜片，所述亚波长导电结构丝印在所述膜片朝向所述基体的一侧。

14.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，还包括屏组件和PCB板，所述屏组件、PCB板、UWB天线组件、亚波长导电结构和壳体组件相互层叠设置。

Images