CN113131186B - 一种超宽带天线、电子设备及信号接收方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种超宽带UWB天线、电子设备以及信号接收方法，其中，所述UWB天线包括：微带贴片天线本体、第一馈线、第二馈线、以及第一馈点；所述第一馈线，通过所述第一馈点连接至所述微带贴片天线本体；所述第二馈线的第一端，通过所述第一馈点连接至所述微带贴片天线本体；所述第一馈点，设置在所述微带贴片天线本体的指定位置；所述第一馈线与所述第二馈线的长度差、与指定频率信号的波长，满足指定比例关系。

Description

一种超宽带天线、电子设备及信号接收方法

技术领域

本申请涉及无线技术领域，尤其涉及一种超宽带(Ultra Wide Band，UWB)天线、一种电子设备以及一种信号接收方法。

背景技术

在UWB技术领域，在发射UWB信号的天线的为固定线性极化方向、接收设备的UWB天线为线极化且极化方向固定的条件下，若接收设备的姿态或角度改变，则接收设备接收到的UWB信号的强度会剧烈变化，这将直接影响接收设备UWB相关功能比如定位功能的实现。

发明内容

基于以上问题，本申请实施例提供了一种UWB天线、电子设备以及一种信号接收方法。通过本申请实施例提供的UWB天线，微带贴片天线本体在接收到指定频率信号之后，能够通过第一馈线以及第二馈线传输至UWB天线的后级处理电路，由于第一馈线与第二馈线的长度差与指定频率信号的波长之间满足指定比例关系，因此，本申请实施例提供的UWB天线，具备有至少两种方向的线性极化特性，也就是说，该UWB天线能够接收至少两个方向的线极化指定频率信号，从而拓宽了UWB天线接收线极化信号的范围，改善了UWB天线接收信号的强度。

本申请实施例提供的技术方案是这样的：

本申请实施例提供了一种超宽带UWB天线，所述UWB天线包括：微带贴片天线本体、第一馈线、第二馈线、以及第一馈点；其中：

所述第一馈线，通过所述第一馈点连接至所述微带贴片天线本体；

所述第二馈线的第一端，通过所述第一馈点连接至所述微带贴片天线本体；

所述第一馈点，设置在所述微带贴片天线本体的指定位置；

所述第一馈线与所述第二馈线的长度差、与指定频率信号的波长，满足指定比例关系。

在一些实施方式中，所述UWB天线还包括：第一开关；所述第二馈线的第二端，连接至所述第一开关的第一端。

在一些实施方式中，所述第一开关的第二端，连接至所述第一馈线。

在一些实施方式中，所述UWB天线还包括第一处理器；所述第一处理器，用于在满足第一条件的情况下，控制所述第一开关切换至闭合状态；其中，所述第一条件，包括第一信号强度与第二信号强度之差大于第一阈值；所述第一信号强度，为通过所述第一馈线以及通过所述第二馈线输出的所述指定频率信号的强度；所述第二信号强度，为通过所述第一馈线输出的所述指定频率信号的强度。

在一些实施方式中，在满足第二条件的情况下，输出的信号强度为所述第一信号强度；其中，所述第二条件，包括所述第一开关在指定时间窗口内切换至所述闭合状态；所述第一开关在所述指定时间窗口之外切换至断开状态；所述指定时间窗口的时长小于第二阈值。

在一些实施方式中，在接收到第一控制信号的情况下，控制所述第一馈线以及所述第二馈线同时传输所述指定频率信号，以扩展所述UWB天线的极化范围。

在一些实施方式中，所述UWB天线的谐振频率包括第一频率以及第二频率；所述指定频率信号的频率，为包括所述第一频率以及所述第二频率的频带的中心频率；所述指定比例关系，为四分之一。

本申请实施例还提供了一种电子设备，所述电子设备，包括第一UWB天线以及第二处理器，其中，所述第一UWB天线为如前任一所述的UWB天线；

所述第一UWB天线，用于通过所述第一馈线以及所述第二馈线，将所述指定频率信号传输至所述第二处理器。

在一些实施方式中，所述电子设备，还包括至少一个第二UWB天线，其中，所述第二UWB天线为如前任一所述的UWB天线；所述第二UWB天线，能够通过所述第二UWB天线的第一馈线以及第二馈线，将所述指定频率信号传输至所述第二处理器。

本申请实施例还提供了一种信号接收方法，所述信号处理方法应用于如前任一所述的电子设备；所述方法包括：

在满足第一条件或第三条件的情况下，控制所述第一开关切换至闭合状态，以使所述第一馈线以及所述第二馈线同时传输所述指定频率信号；其中，所述第一条件，包括第一信号强度与第二信号强度之差大于第一阈值；所述第一信号强度，包括通过所述第一馈线以及所述第二馈线接收到的所述指定频率信号的强度；所述第二信号强度，为通过所述第一馈线接收到的所述指定频率信号的强度；所述第三条件，包括通过所述第一馈线接收到的所述指定频率信号的强度，小于第三阈值。

在本申请实施例中，由于第一馈线、与第二馈线之间的长度差、与指定频率信号的波长满足指定比例关系，那么，在UWB天线1的微带贴片天线本体耦合到UWB信号之后，微带贴片天线本体分别通过第一馈线、与第二馈线103传输至后级处理电路的UWB信号之间，就具备了指定的相位差，如此，后级处理电路对具备指定相位差的信号进行合并计算得到的信号强度，强于通过单一方向线性极化的馈线耦合到的信号强度，从而能够改善UWB天线中单一馈线传输的信号强度波动的问题。

本申请实施例提供的UWB天线，能够耦合并接收任一线极化方向的弱UWB信号，从而改善UWB信号的强度。在UWB TAG天线的极化方向固定的情况下，通过本申请实施例提供的UWB天线，可以削弱单一线极化方向的UWB信号对UWB定位功能以及精度的消极影响。

附图说明

图1为本申请实施例提供的第一种UWB天线的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的第二种UWB天线的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的UWB天线的设置结构示意图；

图4为相关技术中微带贴片天线本体的设置结构示意图；

图5为本申请实施例提供的电子设备的结构示意图；

图6为本申请实施例提供的电子设备中设置多个UWB天线的结构示意图。

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。

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。

本申请涉及无线技术领域，尤其涉及一种UWB天线、一种电子设备以及一种信号接收方法。

UWB利用频谱极宽的超宽基带脉冲进行通信，故又称为基带通信技术、无线载波通信技术。其主要应于雷达、定位和低截获率/低侦测率的通信系统。

UWB技术不采用正弦载波，而是利用纳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大，且其数据传输速率可以达到几百Mb/s以上。因此，使用UWB技术可在非常宽的带宽上传输信号。

另一方面，UWB技术省去了较为繁琐的调制、解调等变频等技术，天线芯片的输出直接为外接天线，其对天线的带宽也有较宽的需求。从理论上来讲，UWB的单个信道带宽为500M，工作频段为3-10GHZ，而在实际应用中，广泛应用的信道通常为channel5和channel9。

在实际应用中，UWB定位技术已经得到了广泛的应用。目前，在UWB定位中，常用的定位技术有时差定位技术、信号到达角度(Angle-of-Arrival，AOA)技术、到达时间(Time-of-Arrival，TOA)定位技术以及到达时间差(Time difference of Arrival，TDOA)技术等。

随着无线通信技术的发展，第五代移动通信技术(5th-Generation，5G)得到了广泛的应用。为了使用5G技术，移动终端需要设置5G天线，综合考虑到移动终端轻薄的设备特性，在移动终端中，专业技术人员无法再为UWB天线预留理想的设置环境。

为了实现UWB技术，专业技术人员通常会选择将收发UWB信号的微带贴片(patch)天线设置在移动终端的后壳；与此同时，为了使得移动终端能够在channel5和channel9双信道上收发信号，还需要设计微带贴片天线的几何形状，比如将其设计为矩形，使得其长边能够激励channel5即6GHz信号，短边能够激励channel9即8GHz的信号。

然而，相关技术中的UWB天线，虽然能够激励两个信道对应频段的信号，但是，UWB天线对两个信道对应频段信号的耦合都是纯线极化的。这就意味着，在发射UWB信号的TAG天线也为固定的线性极化方向的情况下，移动终端的UWB天线必须保持在一个固定的角度，才能强耦合到UWB信号，若移动终端的角度发生改变，则UWB天线耦合到的UWB信号强度的将会被削弱、甚至严重下降，这将直接影响移动终端的UWB定位功能的准确性，甚至导致UWB定位功能无法实现。

基于以上问题，本申请实施例提供了一种UWB天线1，图1为本申请实施例提供的第一种UWB天线1的结构示意图。

如图1所示，UWB天线1包括微带贴片天线本体101、第一馈线102、第二馈线103以及第一馈点104。

其中，第一馈线102，通过第一馈点104连接至微带贴片天线本体101；第二馈线103的第一端，通过第一馈点104连接至微带贴片天线本体101；第一馈点104，设置在微带贴片天线本体101的指定位置；第一馈线102与第二馈线103之间的长度差、与指定频率信号的波长，满足指定比例关系。

在一种实施方式中，微带贴片天线本体101，可以具备指定几何形状，示例性地，指定几何形状，可以为闭合矩形。示例性地，矩形的长边可以激励channel5的信号；矩形的短边可以激励channel9的信号。

在一种实施方式中，微带贴片天线本体101的材质，可以为指定金属。

在一种实施方式中，第一馈线102，可以具备第一长度。

在一种实施方式中，第一馈线102与第一馈点104之间可以是固定连接的，示例性地，第一馈线102与第一馈点104之间可以焊接在一起。

在一种实施方式中，第一馈线102与第一馈点104之间可以是非固定连接的，示例性地，第一馈线102与第一馈点104之间的连接是可拆卸的。

在一种实施方式中，第二馈线103，可以具备第二长度；示例性地，第一长度与第二长度，可以精确至微米级别；第一长度与第二长度的单位，可以是毫米。

在一种实施方式中，第二馈线103的第一端与第一馈点104之间的连接，可以是固定的，也可以是可拆卸的。

在一种实施方式中，指定频率信号，可以是UWB天线1所能耦合的任一频率的信号。

在一种实施方式中，指定频率，可以是channel5的中心频率；也可以是channel9的中心频率。

在一种实施方式中，指定频率的数量可以为至少两种。示例性地，指定频率可以包括channel5的中心频率、以及channel9的中心频率。

在一种实施方式中，指定位置，可以为微带贴片天线本体101的几何中心位置、边缘位置等。

在一种实施放方式中，指定位置，可以为微带贴片天线本体101的几何对称中心。示例性地，指定位置，可以位于微带贴片天线本地101的对角线的某一位置。

在一种实施方式中，指定位置，可以是根据微带贴片天线本体101对UWB信号的激励以及耦合的特性而选择的。

在本申请实施例中，第一馈点104设置在指定位置，可以使得微带贴片天线本体101的长边和短边，与第一馈点104之间的信号传输的差别尽可能的小。

在一种实施方式中，第一馈点104，可以是以过孔(Via)的方式设置的。

在一种实施方式中，在微带贴片天线本体101耦合到UWB信号之后，可以将UWB信号分为两路，第一路UWB信号通过第一馈点104、第一馈线102传输至后级处理电路；第二路UWB信号通过第一馈点104、第二馈线103传输至后级处理电路，如此，后级处理电路就可以对两路信号进行处理。

在一种实施方式中，第一路UWB信号的信号强度、与第二路UWB信号的信号强度之间的比例，可以第一比例。示例性地，第一比例可以是预先设定的固定值，也可以根据实际的信号强度灵活调整；示例性地，第一比例可以为1:1。

在一种实施方式中，指定比例关系，可以是固定设置的，也可以灵活调整。

在一种实施方式中，指定比例关系确定之后，通过第一馈线102传输的UWB信号、与通过第二馈线103传输的UWB信号之间，就可以具备与指定比例关系对应的指定相位差。

在本申请实施例中，由于第一馈线102、与第二馈线103之间的长度差、与指定频率信号的波长满足指定比例关系，那么，在微带贴片天线本体101耦合到UWB信号之后，微带贴片天线本体101分别通过第一馈线102、以及第二馈线103传输至后级处理电路的UWB信号之间，就具备了指定相位差，如此，后级处理电路对具备指定相位差的信号进行合并计算得到的信号强度，强于通过单一方向线性极化的馈线耦合到的信号强度，从而能够改善UWB天线中单一馈线传输的信号强度波动的问题。

由以上可知，本申请实施例提供的UWB天线1，在微带贴片天线本体101耦合到UWB信号之后，将UWB信号通过第一馈点104以及第一馈线102传输至后级处理电路、还能同时将UWB信号通过第一馈点104以及第二馈线103传输至后级处理电路。

因此，通过本申请实施例提供的UWB天线1，后级处理电路，能够接收到具备指定相位差的两路信号；那么，在UWB天线1的设置方向发生改变的时候，即使UWB天线1的微带贴片天线本体101耦合的任一线极化方向的信号强度都比较弱，后级处理电路仍然可以对具备指定相位差的两路UWB信号进行合并，从而能够改善接收到的UWB信号强度。也就是说，本申请实施例提供的UWB天线1，能够耦合并接收任一线极化方向的弱UWB信号，并改善UWB信号的强度。在UWB TAG天线的极化方向固定的情况下，通过本申请实施例提供的UWB天线1，可以削弱单一线极化方向的UWB天线对UWB定位功能以及精度的消极影响。

基于前述实施例，本申请实施例提供了第二种UWB天线1。图2为本申请实施例提供的第二种UWB天线1的结构示意图。

如图2所示，UWB天线1包括微带贴片天线本体101、第一馈线102、第二馈线103以及第一馈点104。

其中，第一馈线102，通过第一馈点104连接至微带贴片天线本体101；第二馈线103的第一端，通过第一馈点104连接至微带贴片天线本体101；第一馈点104，设置在微带贴片天线本体101的指定位置；第一馈线102与第二馈线103之间的长度差、与指定频率信号的波长，满足指定比例关系。

UWB天线1还包括第一开关105，第二馈线103的第二端，连接至第一开关105的第一端。

示例性地，第一开关105的第二端，可以直接连接至UWB天线1的后级处理电路。

由以上可知，在本申请实施例中，第二馈线103的第二端设置有第一开关105，如此，通过控制第一开关105的开关闭合状态，就可以灵活的控制第二馈线103是否传输指定频率信号，从而实现了对UWB天线1工作状态的灵活控制，还能够进一步控制UWB天线1后级处理电路的功耗。

在本申请实施例中，第一开关105的第二端，连接至第一馈线102。如此，在第一开关105处于闭合状态的情况下，第一馈线102传输的指定频率的信号、以及第二馈线传输的指定频率的信号，最终都经过第一馈线102传输至UWB的后级处理电路。

在一种实施方式中，第一开关105可以为单刀单掷开关(Single-Pole Single-Throw，SPST)。

在一种实施方式中，第一开关105，可以为受UWB天线1的后级处理电路控制的电子开关；此时，第一开关105的开关切换速度，可以更快，控制精度也可以更高。

在一种方式中，第一开关105与UWB天线1的后级处理电路之间，可以通过额外设定的控制链路连接，如此，后级处理电路可以通过控制链路以中断触发、时序控制等任一方式，实现对第一开关105的控制。

在一种实施方式中，第一开关105可以通过第一馈线102，接收UWB天线1的后级电路发送的控制信号。

由以上可知，在本申请实施例中，第一开关105的第一端连接至第二馈线103的第二端、且第一开关105的第二端连接至第一馈线102，通过以上连接，UWB天线1的后级处理电路，能够便捷的从单一馈线即第一馈线102接收指定频率的信号。也就是说，本申请实施例提供的UWB天线1，仅对UWB天线1的结构进行了简单的更改，而无需对UWB天线1的后级处理单路进行改动，从而降低了电路改动的硬件成本和工艺成本。

在本申请实施例中，UWB天线1还包括第一处理器106。其中，第一处理器106，用于在满足第一条件的情况下，控制第一开关105切换至闭合状态。第一条件，包括第一信号强度与第二信号强度之差大于第一阈值；第一信号强度，为通过第一馈线102以及通过第二馈线103输出的指定频率信号的强度；第二信号强度，为通过第一馈线102输出的指定频率信号的强度。

示例性地，在不满足第一条件的情况下，第一处理器106可以控制第一开关105处于断开状态，以控制第一馈线102保持UWB信号收发状态。

在一种实施方式中，UWB天线1输出的指定频率的信号，可以是由第一处理器106、或者后级处理电路接收并处理的。

在一种实施方式中，第一处理器106，可以为与UWB天线1集成的处理器。

在一种实施方式中，第一处理器106，可以是与UWB天线1相互独立的、但与UWB天线1之间建立有通信连接的处理器，示例性地，第一处理器106，可以为UWB天线1所属的电子设备的处理器。

在一种实施方式中，在第一开关105切换至闭合状态的情况下，第一馈线102与第二馈线103能够同时传输指定频率的信号。

在一种实施方式中，第一馈线102与第二馈线103可以分时传输指定频率的信号。示例性地，在第一时刻，第一开关105处于断开状态，第一馈线102能够传输指定频率的信号至第一处理器106；在第二时刻，第一开关105切换至闭合状态，第二馈线103能够传输指定频率的信号至第一处理器106。示例性地，第一馈线102以及第二馈线103是否传输指定频率的信号，也可以由第一处理器106控制。

需要说明的是，第一处理器106，可以为特定用途集成电路(ApplicationSpecific Integrated Circuit，ASIC)、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、数字信号处理装置(Digital Signal Processing Device，DSPD)、可编程逻辑装置(Programmable Logic Device，PLD)、现场可编程逻辑门阵列(Field Programmable GateArray，FPGA)、中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、控制器、微控制器、微处理器中的至少一种。

在一种实施方式中，第一信号强度，可以是后级处理电路或第一处理器106，同时通过第一馈线102接收指定频率的信号、通过第二馈线103接收到的指定频率的信号，在指定相位差的基础上，对两路指定频率的信号进行叠加计算而得到的。

在一种实施方式中，第二信号强度，可以是在第一时间范围内，后级处理电路或第一处理器106，通过第一馈线102接收到的指定频率的信号的强度；相应地，第一信号强度，可以是在第一时间范围内，后级处理电路或第一处理器106，根据先得到的第二信号强度，以及随后通过第二馈线102获得指定频率信号的强度计算得到的。

在一种实施方式中，第一信号强度与第二信号强度，可以是后级处理电路或第一处理器106瞬时接收到的UWB信号强度，也可以为后级处理电路或第一处理器106，在若干UWB信号接收周期内接收到的信号强度的均值。

在一种实施方式中，第一条件，可以是瞬时判断的，也可以是平均判断的。示例性地，平均判断，可以是后级处理电路或第一处理器106，对多次测量的第一信号强度与第二信号强度取平均值进行判断；平均判断，还可以是后级处理电路或第一处理器106，对第二时间范围内的第一信号强度与第二信号强度之差进行连续统计平均，得到平均结果之后，对平均结果进行判断的。

在一种实施方式中，第一阈值，可以是预先设定的一个指定的信号强度。

在一种实施方式中，第一阈值，可以随UWB天线1所处环境的环境信息而调整。示例性地，环境信息，可以包括干扰强度、环境开阔程度等。

由以上可知，在本申请实施例中，对第一开关105闭合状态的控制，是基于对第一条件的判断而确定的，即只有在第一信号强度与第二信号强度之差大于第一阈值的情况下，才控制第一开关105切换至闭合状态，也就是说，只有在后级处理电路或第一处理器106，通过UWB天线1接收到的信号强度较弱的情况下，才控制第一开关105切换至闭合状态，即在确定需要改善UWB信号强度的情况下，才通过第一馈线102以及第二馈线103同时接收指定频率信号。如此，一方面降低了第一处理器106对第一开关105开关状态频繁控制的操作复杂性；另一方面，还能够降低UWB天线1后级处理电路的运算量和功耗。

在本申请实施例中，在满足第二条件的情况下，输出的信号强度为第一信号强度。其中，第二条件，包括第一开关105在指定时间窗口内切换至闭合状态，并且，第一开关105在指定时间窗口之外切换至断开状态；指定时间窗口的时长小于第二阈值。

相应地，在不满足第二条件的情况下，UWB天线1输出的信号强度可以为第二信号强度。

在一种实施方式中，指定时间窗口，可以是固定的，也可以是可调的。

在一种实施方式中，指定时间窗口，可以为UWB天线的信号接收周期内的一段时间。示例性地，指定时间窗口的时长，可以与UWB天线的信号接收周期之间具备第二比例；并且，第二比例，可以小于1，示例性地，第二比例可以为十分之一。

在一种实施方式中，指定时间窗口，可以随UWB天线1的工作模式而变化。示例性地，UWB天线1的工作模式不同，其对应的信号接收周期也可以不同。

在一种实施方式中，第二阈值，可以是固定设置的，也可以是可调的。

在一种实施方式中，第二阈值，可以根据UWB天线当前的信号接收周期以及第二比例计算得到。

在本申请实施例中，对第二条件的判断，与对第一条件的判断相似，此处不再赘述。

在一种实施方式中，在满足第二条件的情况下，第一馈线102以及第二馈线103能够同时传输指定频率的信号。

在一种实施方式中，第一开关105在断开状态以及闭合状态之间的切换，可以受指定时序控制的，示例性地，上述指定时序，可以是根据UWB天线1的信号接收周期以及指定时间窗口设置的。

在一种实施方式中，指定时间窗口的时长小于第二阈值，可以降低对第一馈线102传输指定频率信号的扰动。

由以上可知，第一开关105在指定时间窗口内切换至闭合状态，并在指定之间窗口之外切换至断开状态，在指定时间窗口足够短的情况下，通过对比UWB天线1的瞬时输出的信号强度，就可以确定UWB天线1通过第一馈线102以及第二馈线103同时接收指定频率的信号对应的信号强度的改善程度，从而为第一开关105状态的精确控制提供了有力保障。

在本申请实施例中，UWB天线1，在接收到第一控制信号的情况下，控制第一馈线102以及第二馈线103同时传输指定频率信号，以扩展UWB天线1的极化范围。

在一种实施方式中，第一处理器106，在接收到第一控制信号的情况下，可以控制第一开关105切换至闭合状态。

在一种实施方式中，第一控制信号，可以是基于指定时序产生的。示例性的，在指定时序的上升沿，可以产生第一控制信号。

在一种实施方式中，第一控制信号，可以是第一处理器106产生的。示例性地，在满足第一条件的情况下，第一处理器106可以产生第一控制信号。

在一种实施方式中，第一控制信号，还可以是由外界中断触发的，示例性地，用户可以主动控制触发第一控制信号。

在一种实施方式中，在第一馈线102以及第二馈线103同时传输指定频率信号的情况下，由于第一馈线102传输的指定频率信号、与第二馈线103传输的指定频率信号之间具备指定相位差，因此，第一处理器106或后级处理电路对两路信号进行叠加的时候，需要考虑指定相位差这个因素。

在一种实施方式中，UWB天线1还可以在接收到第二控制信号的情况下，控制第一馈线102以及第二馈线103同时传输指定频率信号。示例性地，第二控制信号，可以是在第一处理器106在检测到通过第一馈线102接收到的指定频率的信号的强度小于第三阈值的情况下触发的。示例性地，第三阈值，可以是固定设置的，也可以是一个可调的数值。

相应地，在第一处理器106通过第一馈线102接收到的指定频率的信号强度大于或等于第三阈值的情况下，可以控制第一开关105保持断开状态。

由以上可知，控制第一馈线102以及第二馈线103同时传输指定频率的信号，在UWB天线1的倾斜角度不断发生改变、UWB天线1的整体天线结构未发生改变的情况下，通过两路馈线的信号传输操作，即使UWB天线1耦合到的信号强度较弱，UWB天线1的第一处理器106或后级处理电路，依然可以从较弱的接收信号中获取有效信息，这相当于UWB天线1不仅能够接收单一的水平线极化或垂直线极化方向的信号，还能接收其它线极化方向的信号，从而间接的扩展UWB天线1的极化范围。

在本申请实施例中，UWB天线1的谐振频率，包括第一频率以及第二频率。指定频率信号的频率，为包括第一频率以及第二频率的频带的中心频率；指定比例关系，为四分之一。

在一种实施方式中，第一频率，可以为微带贴片天线101的短边的谐振频率。

在一种实施方式中，第一频率，可以为微带贴片天线101能够激励的信道的中心频率；示例性地，第一频率，可以为channel9的中心频率，即7987.2MHz。

相应地，第二频率，可以为微带贴片天线101的长边的谐振频率；第二频率，可以为微带贴片天线101能够激励的信道的中心频率，示例性地，第二频率，可以为channel5的中心频率即6489.6MHz。

在一种实施方式中，在指定比例关系为四分之一的情况下，通过第一馈线102传输的指定频率信号的相位、与通过第二馈线103传输的指定频率的信号的相位之差，为90度。

在一种实施方式中，在指定比例关系为四分之一的情况下，第一馈线102与第二馈线103之间的长度差，可以是根据channel5以及channnel9波长确定的。

示例性地，channel9对应的信号波长为37.5mm，channel5对应的信号波长为46.1mm，那么，channel9以及channel5对应的信号波长的四分之一分别为9.375mm和11.525mm，此时，可以对上述两个四分之一波长进行折中计算，将第一馈线102与第二馈线103之间的长度差设置为10mm左右。

示例性地，在指定比例关系为四分之一的情况下，通过两馈线分别传输的信号，相当于是通过圆极化天线的、呈垂直关系的半径接收的信号，因此，在指定比例关系为四分之一的情况下，通过本申请实施例提供的线极化的UWB天线1，可以实现等效的圆极化天线的信号接收效果。

在一种实施方式中，指定比例关系，还可以为其它，示例性地，与指定比例关系对应的指定相位差，可以为(0，90)之间的角度。

图3为本申请实施例提供的UWB天线1的设置结构示意图。如图3所示，UWB天线1设置在第一衬底301上，且UWB天线1可以包括微带贴片天线本体101、第一馈线102、第二馈线103、第一馈点104以及第一开关105。

图4为相关技术中微带贴片天线本体的设置结构示意图。如图4所示，相关技术中，UWB天线401设置在第二衬底上402，且在贴片天线401的馈线403，连接至贴片天线401上设置的第二馈点404。

通过图3以及图4可以看出，本申请实施例提供的UWB天线1的结构，相对于相关技术中的UWB天线的结构，仅增加了第一开关105以及第二馈线103，这种改造产生的硬件成本以及工艺成本都很低；并且，通过第一馈线102将指定频率的信号传输至后级处理电路，也无需改变后级处理电路的结构；与此同时，通过控制第一天线105的开关状态，就可以灵活的拓宽UWB天线1的极化范围，进而改善UWB天线1的信号接收强度。

由以上可知，UWB天线1中设置有第一馈点104、以及第一开关105，在第一开关105处于闭合状态的情况下，UWB天线1能够将接收到的信号划分为两个幅度相等、相位差为90度的信号源，从而将单一线极化的UWB天线1设置为单馈电但双馈线的UWB天线，从而拓宽了UWB天线1的极化范围；进一步地，在第一开关105处于闭合状态的情况下，通过简单的线极化的UWB天线结构，就能够实现圆极化的UWB天线的信号接收功能，进而拓宽了UWB天线1的信号接收范围，改善了其接收到的UWB信号的强度。

基于前述实施例，本申请实施例还提供了一种电子设备5。图5为本申请实施例提供的电子设备5的结构示意图。

如图5所示，电子设备5可以包括第一UWB天线501、以及第二处理器502。

第一UWB天线501，通过第一馈线以及第二馈线，将指定频率信号传输至第二处理器502。

其中，第一UWB天线501，可以为任一前述实施例所述的UWB天线1。

需要说明的是，第二处理器502，可以是与前述实施例所述的第一处理器相同或相似的处理器。

在本申请实施例中，电子设备5，还包括至少一个第二UWB天线，其中，第二UWB天线可以为如前任一实施例所述的UWB天线1。第二UWB天线，能够通过第二UWB天线的第一馈线以及第二馈线，将指定频率信号传输至第二处理器。

图6为本申请实施例提供的电子设备5中设置多个UWB天线1的结构示意图。

如图6所示，电子设备5的指定位置6比如后壳位置，可以设置有第一UWB天线501、第一个第二UWB天线601、以及第二个第二UWB天线602。

其中，微带贴片天线设置在首层，衬底设置在底层，各个UWB天线的第一馈线和第二馈线，设置在中间层。

由以上可知，在指定位置处，每一UWB天线中均设置有对应的第一馈线、第二馈线，并且，与每一UWB中第二馈线相应设置的，还可以有第一开关、第二开关以及第三开关。

在实际应用中，第二处理器502可以同时控制每一UWB天线中开关的断开闭合状态的切换，还可以根据需要分别单独控制每一UWB天线中开关的状态，以接收各个方向的指定频率的信号，从而能够有力改善UWB天线接收到的信号的强度，为UWB定位的精度提供了保障。

基于前述实施例，本申请实施例还提供了一种信号接收方法，该信号接收方法应用于如前任一实施例所述的电子设备。

需要说明的是，该信号接收方法可以通过电子设备的处理器实现。电子设备的处理器，可以是如前所述的第二处理器。

该方法可以通过以下步骤实现：

在满足第一条件或第三条件的情况下，控制第一开关切换至闭合状态，以使第一馈线以及第二馈线同时接收指定频率信号。

其中，第一条件，包括第一信号强度与第二信号强度之差大于第一阈值；第一信号强度，包括通过第一馈线以及第二馈线接收到的指定频率信号的强度；第二信号强度，为通过第一馈线接收到的指定频率信号的强度；第三条件，包括通过第一馈线接收到的指定频率信号的强度，小于第三阈值。

相应地，在第一信号强度与第二信号强度之差小于或等于第一阈值、或者通过第一馈线接收到的指定频率的信号大于或等于第三阈值的情况下，可以控制第一开关保持断开状态。

在一种实施方式中，对第一条件或第三条件的判断，可以是瞬时的。

由以上可知，本申请实施例提供的信号接收方法，在电子设备中设置有UWB天线的情况下，电子设备检测第一信号强度、与第二信号强度，就可以灵活的控制第一开关是否切换至闭合状态，从而实现了对UWB天线工作状态的灵活控制；另一方面，在第一开关切换至闭合状态的情况下，第一馈线以及第二馈线能够同时传输指定频率的信号，在第一馈线与第二馈线的长度差、与指定频率信号的波长满足指定比例关系的条件下，通过第一馈线以及第二馈线接收到的信号之间，具备指定相位差，从而能够拓宽UWB信号的接收范围，强化UWB信号的幅度，改善UWB定位的稳定性。

基于前述实施例，本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质中存储有计算机程序，该计算机程序被电子设备的处理器执行时，能够实现如前所述的信号接收方法。

上文对各个实施例的描述倾向于强调各个实施例之间的不同之处，其相同或相似之处可以互相参考，为了简洁，本文不再赘述。

本申请所提供的各方法实施例中所揭露的方法，在不冲突的情况下可以任意组合，得到新的方法实施例。

本申请所提供的各产品实施例中所揭露的特征，在不冲突的情况下可以任意组合，得到新的产品实施例。

本申请所提供的各方法或设备实施例中所揭露的特征，在不冲突的情况下可以任意组合，得到新的方法实施例或设备实施例。

需要说明的是，上述计算机可读存储介质可以是只读存储器(Read Only Memory，ROM)、可编程只读存储器(Programmable Read-Only Memory，PROM)、可擦除可编程只读存储器(Erasable Programmable Read-Only Memory，EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory，EEPROM)、磁性随机存取存储器(Ferromagnetic Random Access Memory，FRAM)、快闪存储器(Flash Memory)、磁表面存储器、光盘、或只读光盘(Compact Disc Read-Only Memory，CD-ROM)等存储器；也可以是包括上述存储器之一或任意组合的各种电子设备，如移动电话、计算机、平板设备、个人数字助理等。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

上述本申请实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件节点的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所描述的方法。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

以上仅为本申请的优选实施例，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种超宽带UWB天线，所述UWB天线包括：微带贴片天线本体、第一馈线、第二馈线、以及第一馈点；其中：

所述第一馈线，通过所述第一馈点连接至所述微带贴片天线本体；

所述第二馈线的第一端，通过所述第一馈点连接至所述微带贴片天线本体；

所述第一馈点，设置在所述微带贴片天线本体的指定位置；

所述第一馈线与所述第二馈线的长度差、与指定频率信号的波长，满足指定比例关系；

所述UWB天线，在接收到第一控制信号的情况下，控制所述第一馈线以及所述第二馈线同时传输所述指定频率信号，以扩展所述UWB天线的极化范围。

2.根据权利要求1所述的UWB天线，其中，所述UWB天线还包括：第一开关；所述第二馈线的第二端，连接至所述第一开关的第一端。

3.根据权利要求2所述的UWB天线，其中，所述第一开关的第二端，连接至所述第一馈线。

4.根据权利要求2至3任一所述的UWB天线，所述UWB天线还包括第一处理器；所述第一处理器，用于在满足第一条件的情况下，控制所述第一开关切换至闭合状态；其中，所述第一条件，包括第一信号强度与第二信号强度之差大于第一阈值；所述第一信号强度，为通过所述第一馈线以及通过所述第二馈线输出的所述指定频率信号的强度；所述第二信号强度，为通过所述第一馈线输出的所述指定频率信号的强度。

5.根据权利要求4所述的UWB天线，在满足第二条件的情况下，输出的信号强度为所述第一信号强度；其中，所述第二条件，包括所述第一开关在指定时间窗口内切换至所述闭合状态；所述第一开关在所述指定时间窗口之外切换至断开状态；所述指定时间窗口的时长小于第二阈值。

6.根据权利要求1至3、5任一所述的UWB天线，所述UWB天线的谐振频率包括第一频率以及第二频率；所述指定频率信号的频率，为包括所述第一频率以及所述第二频率的频带的中心频率；所述指定比例关系，为四分之一。

7.一种电子设备，其中，所述电子设备，包括第一UWB天线以及第二处理器，其中，所述第一UWB天线为如权利要求1至6任一所述的UWB天线；

所述第一UWB天线，用于通过所述第一馈线以及所述第二馈线，将所述指定频率信号传输至所述第二处理器。

8.根据权利要求7所述的电子设备，其中，所述电子设备，还包括至少一个第二UWB天线，其中，所述第二UWB天线为如权利要求1至7任一所述的UWB天线；所述第二UWB天线，能够通过所述第二UWB天线的第一馈线以及第二馈线，将所述指定频率信号传输至所述第二处理器。

9.一种信号接收方法，所述信号接收方法应用于如权利要求7至8任一所述的电子设备；所述方法包括：

在满足第一条件或第三条件的情况下，控制第一开关切换至闭合状态，以使所述第一馈线以及所述第二馈线同时传输所述指定频率信号；其中，所述第一条件，包括第一信号强度与第二信号强度之差大于第一阈值；所述第一信号强度，包括通过所述第一馈线以及所述第二馈线接收到的所述指定频率信号的强度；所述第二信号强度，为通过所述第一馈线接收到的所述指定频率信号的强度；所述第三条件，包括通过所述第一馈线接收到的所述指定频率信号的强度，小于第三阈值。

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