CN113950773A - 使用计算的电压驻波比读数的接近度检测 - Google Patents

使用计算的电压驻波比读数的接近度检测 Download PDF

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Abstract

本公开描述了使用电压驻波比(VSWR)检测发送天线阵列(204；304；404)的电磁场的近场区域中的物体(301)的接近度的方法、设备、系统和过程。在一些方面，生成由天线元件(308)发送的前向信号，耦合到天线阵列(204；304；404)的至少一个VSWR检测器(210；310)测量前向信号的功率，发送前向信号，至少一个VSWR检测器(210；310)测量反射信号的功率，并且VSWR检测器(210；310)计算VSWR。然后，计算的VSWR中检测到的变化被用于检测近场区域中的物体(301)的接近度。波束成形权重可以应用于前向信号，并且机器学习模型可以用于检测近场区域中的物体(301)的接近度。

Description

使用计算的电压驻波比读数的接近度检测
背景技术
诸如智能电话的用户装备可以包括天线模块，该天线模块包括收发器模块和设置在一个或一个以上天线阵列中的多个天线元件。收发器模块可以包括一个或多个收发器。收发器模块通过射频(RF)导体连接到天线元件。
为了改进收发器与其负载(例如天线)之间的功率传输，收发器的规定负载阻抗与天线(例如天线元件)和RF导体的组合输入阻抗相匹配。通过阻抗匹配，反射功率(回波损耗)降至最低，使功率能够在收发器与天线之间高效传输。
发送天线周围电磁场的附近区域称为近场区域。在近场区域中，物体对辐射的吸收会影响收发器的负载。例如，在发送天线周围的近场区域中的物体(例如，身体、头部、四肢、手)的存在可能导致发送的RF波与物体的介质(例如，身体电容)之间的相互作用。这种相互作用改变了天线阻抗匹配，并导致前向(发送)信号的一部分射频能量反射回发送天线，导致天线模块的RF发送电路中的反射功率(回波损耗)。
当RF发送电路中存在反射信号(反射功率)时，反射功率与前向功率相互作用，在RF导体中产生驻波，导致前向信号失真，并降低收发器与天线之间的功率的高效传输。由反射功率与前向功率的相互作用引起的驻波具有可以测量的电压最大值(Vmax)和电压最小值(Vmin)，并且可以计算电压驻波比(VSWR)，电压驻波比是由反射功率与前向功率的相互作用引起的驻波水平的测量。例如，1.5：1的VSWR值将表示由于沿着RF导体的驻波达到沿着RF导体的最小交流电压的1.5倍的峰值而产生的交流(AC)电压。替代地，驻波比可以被定义为RF导体电流、电场强度或磁场强度的最大幅度与最小幅度之比。
原始装备制造商可以利用位于UE上的一个或多个接近传感器。这些接近传感器生成指示UE位于物体(例如，用户的身体、其一部分(例如，头、手))附近的接近度数据。在UE中利用接近传感器可能会增加制造成本并消耗用户装备上的宝贵空间。此外，这种接近传感器的准确度不理想。因此，需要对UE进行改进。
发明内容
本概述旨在介绍使用计算出的电压驻波比(VSWR)读数进行接近度检测的简化概念。简化的概念将在下面的详细描述中进一步描述。该概述不旨在标识所要求保护的主题的基本特征，也不旨在用于确定所要求保护的主题的范围。
下面描述的方面包括使用计算的VSWR读数进行接近度检测的方法。具体地，该方法使用计算的VSWR读数来检测由多个毫米波天线元件形成的毫米波发送天线阵列的电磁场的近场区域中的物体。该方法包括生成由多个天线元件发送的前向信号。该方法还包括使用控制器生成波束成形权重，并且将波束成形权重应用于前向信号以使用移相器生成加权前向信号。该方法还包括使用耦合到发送天线阵列的至少一个VSWR检测器来测量加权前向信号的功率。除了发送加权前向信号之外，该方法还包括使用至少一个VSWR检测器测量反射的功率。该方法还包括使用至少一个VSWR检测器基于加权前向信号的功率和反射信号的功率来计算VSWR。通过交互式地测量后续前向信号、测量后续反射信号以及确定VSWR，该方法还包括检测VSWR的变化。该方法还包括基于检测到的VSWR变化来检测近场区域中的物体的接近度。
下面描述的方面包括使用计算的VSWR读数进行接近度检测的另一种方法。具体地，该方法使用计算的VSWR读数来检测由多个毫米波天线元件形成的毫米波发送天线阵列的电磁场的近场区域中的物体。该方法包括生成由多个天线元件发送的前向信号。该方法还包括使用多个VSWR检测器测量天线元件中每一个处的前向信号的功率。每个VSWR检测器耦合到天线元件之一。除了发送前向信号之外，该方法还包括使用每个VSWR检测器测量天线元件中每一个处的反射信号的功率。该方法还包括使用每个VSWR检测器基于测量的前向信号的功率和测量的反射信号的功率来计算天线元件中每一个的VSWR。通过迭代地测量后续前向信号、测量后续反射信号以及确定VSWR，该方法还包括检测VSWR的变化。该方法还包括基于检测到的VSWR变化来检测近场区域中的物体的接近度。
下面描述的方面还包括用户设备，该用户设备包括处理器和计算机可读存储介质。计算机可读存储介质存储指令，这些指令响应于处理器的执行，使得处理器执行所描述的方法中的任何方法。
下面描述的方面还包括一种系统，该系统具有用于使用计算的电压驻波比读数来执行接近度检测的装置。
在附图和以下描述中阐述了使用计算的VSWR读数进行接近度检测的一种或多种方法、设备、系统和过程的细节。从说明书和附图以及权利要求中，其他特征和优点将变得显而易见。提供该概述是为了介绍在详细描述和附图中进一步描述的主题。因此，该概述不应被认为描述了基本特征，也不应被用来限制所要求保护的主题的范围。
附图说明
参考以下附图描述了使用计算的电压驻波比(VSWR)读数进行接近度检测的一个或多个方面的细节。在说明书和附图的不同实例中使用相似的附图标记可以表示相似的元件：
图1示出了示例操作环境，其中可以实施使用计算的VSWR读数的接近度检测的各个方面；
图2示出了根据一个或多个方面的用户装备的示例设备图，该用户装备可以使用计算的VSWR读数来实施接近度检测的各个方面；
图3示出了根据一个或多个方面使用计算的VSWR读数进行接近度检测的示例波束成形架构；
图4示出了根据一个或多个方面使用计算的VSWR读数进行接近度检测的第二示例波束成形架构；
图5示出了根据一个或多个方面使用计算的VSWR读数进行接近度检测的示例方法；以及
图6示出了根据一个或多个方面使用计算的VSWR读数进行接近度检测的示例方法。
具体实施方式
本文描述了使用计算的电压驻波比(VSWR)读数进行接近度检测的方法、设备、系统和过程。在一些方面，用户装备(UE)分析RF信号的至少一个特性以确定VSWR。基于所确定的VSWR的变化，UE确定物体(例如，手、头)在UE的发送天线的近场区域中的接近度。例如，UE测量前向信号，测量反射信号，并计算VSWR——由反射功率和前向功率的相互作用引起的驻波水平的测量。然后，UE确定VSWR读数是否改变。响应于确定VSWR读数已经改变，UE利用计算的VSWR读数来确定物体(例如，手、头)在发送天线的近场区域中的接近度。在一些方面，UE利用与多个天线元件耦合的一个或多个VSWR检测器和波束成形技术来检测近场中物体的接近度。在一些方面，将机器学习模型应用于所确定的VSWR，机器学习模型被训练成根据VSWR测量来确定近场区域中的物体的接近度，并且从机器学习模型获得所检测到的近场区域中的物体的接近度。
通过这些技术的实施，除了利用位于UE 110上的接近传感器之外，UE 110还可以执行接近度检测，从而节省电池寿命、释放资源并提供响应性和可靠的物体检测。
虽然所描述的使用计算的VSWR读数进行接近度检测的方法、设备、系统和过程的特征和概念可以在任何数量的不同环境、系统、设备和/或各种配置中实施，但是在以下示例设备、系统和配置的上下文中描述了各方面。
操作环境
图1示出了示例操作环境100，其中可以实施使用计算的VSWR读数进行接近度检测的各个方面。在操作环境100中，UE 110通过一个或多个无线通信链路130(无线链路130)与一个或多个基站120(示为基站121、122、123和124)通信，无线通信链路130示为无线链路131和132。在该示例中，UE 110被实施为智能电话。尽管被示为智能电话，但是UE 110可以被实施为任何合适的计算或电子设备，例如移动通信设备、调制解调器、蜂窝电话、游戏设备、导航设备、媒体设备、膝上型计算机、台式计算机、平板计算机、智能家电、基于车辆的通信系统等，或者实施如本文所描述的ETM表面的类似设备。基站120(例如，演进通用陆地无线电接入网节点B、E-UTRAN节点B、演进节点B、eNodeB、eNB、下一代节点B、gNode B、gNB等)可以在宏小区、微小区、小小区、微微小区等或其任意组合中实施。
基站120通过无线链路131和132与UE 110通信，无线链路131和132可以实施为任何合适类型的无线链路。无线链路131和132可以包括从基站120传送到UE 110的数据和控制信息的下行链路，从UE 110传送到基站120的其他数据和控制信息的上行链路，或者两者。无线链路130可以包括使用任何合适的通信协议或标准或通信协议或标准的组合而实施的一个或多个无线链路或承载，例如第三代合作伙伴项目长期演进(3GPP LTE)、第五代新无线电(5G NR)等。可以在载波聚合中聚合多个无线链路130，以为UE 110提供更高的数据速率。来自多个基站120的多个无线链路130可以被配置用于与UE 110的协调多点(CoMP)通信。
基站120共同是无线电接入网140(RAN、演进通用陆地无线电接入网、E-UTRAN、5GNR RAN或NR RAN)。在图1中，示出了两个RAN 140，NR RAN 141和E-UTRAN 142。NR RAN 141中的基站121和123连接到第五代核心150(5GC 150)网络。E-UTRAN 142中的基站122和124连接到演进分组核心160(EPC 160)。可选地或附加地，基站122可以连接到5GC 150和EPC160网络两者。
基站121和123分别在102和104使用用于控制平面信令的NG2接口和使用用于用户平面数据通信的NG3接口连接到5GC 150。基站122和124分别在106和108使用用于控制平面信令和用户平面数据通信的S1接口连接到EPC 160。可选地或附加地，如果基站122连接到5GC 150和EPC 160网络，则基站122使用用于控制平面信令的NG2接口180和用于用户平面数据通信的NG3接口连接到5GC 150。
除了到核心网络的连接之外，基站120可以彼此通信。基站121和123在112使用Xn接口通信。基站122和124在114使用X2接口通信。
此外，在环境100内，UE 110可以通过无线通信链路130与基站120无线通信，在此期间，电磁波或信号由作为UE 110的一部分的一个或多个天线阵列发送或接收。在UE 110通过发送信号进行通信的实例中，在某些实例中，UE 110可以采用天线阵列的一个或多个天线元件来执行波束成形操作。这种波束成形操作可以经由相长和相消干涉的原理，形成信号的方向路径或信号的幅度。
示例设备
图2示出了根据一个或多个方面的可以使用所确定的VSWR读数来实施接近度检测的各个方面的UE(例如，图1的UE 110)的示例设备图200。为了清楚起见，UE 110可以包括从图2中省略的附加功能和接口。
UE 110包括天线模块202(例如，相控阵列天线模块、毫米波(mmWave)天线模块、mmWave相控阵列模块)。在一些方面，天线模块202包括一个或多个发送天线阵列204。每个发送天线阵列204由相应的多个(例如，四个天线元件，八个天线元件)天线元件205(例如，mmWave天线元件)形成。在一些方面，可以将分别通过天线元件205传播的信号的相位调整彼此不同的量，以使发送天线阵列204能够作为相控阵列操作。
UE 110包括一个或多个收发器模块206(例如，mmWave无线电单元)，收发器模块206包括一个或多个收发器设备，收发器设备输出(生成)由一个或多个连接器208承载并使用发送天线阵列204的天线元件205以电磁波形式发送的前向信号(发送功率输出)。此外，在某些实例中，收发器模块206可以在例如30千兆赫(GHz)至300千兆赫(通常称为毫米波段)的频率范围内发送和接收电磁波。这些信号的波长范围从长度10毫米到长度1毫米。毫米波段的辐射通常被称为毫米波(mmWave)。
在一些方面，每个发送天线阵列204能被调谐到和/或可调谐到由通信标准定义并由每个收发器模块206实施的一个或多个频带。作为示例，发送天线阵列204和收发器模块206中的每一个可以被调谐到由5G NR通信标准定义的频带。每个发送天线阵列204和/或收发器模块206还可以被配置为支持波束成形，用于与基站(例如，图1的基站120)、另一个UE或其他mmWave兼容设备的通信的发送和接收。
连接器208(即，射频(RF)发送电路)可以包括RF导体，该RF导体将收发器模块206的一个或多个收发器设备电耦合到发送天线阵列204中的一个或多个天线元件205。附加地或替代地，连接器208将UE 110上的组件(例如，处理器214)电耦合到UE 110上的另一组件(例如，调制解调器)(未示出)。RF导体的示例类型包括发送电缆、具有迹线的柔性印刷电路板(PCB)、柔性电缆、能够传导多个信号的另一机构。
在一些方面，UE 110计算不同天线元件205上的一个或多个VSWR(VSWR读数、VSWR测量、VSWR信息、VSWR响应)，以感测一个或多个发送天线元件205(例如，发送天线阵列204)的近场区域中的物体(例如，手、头、身体)的接近度。作为示例，UE 110计算发送天线阵列204内所有发送天线元件205上的VSWR，以确定计算出的VSWR的变化是同时事件(例如，近场区域中的一个物体)还是不同事件(例如，近场区域中的多个物体改变了多个天线元件205的阻抗匹配)的结果。
UE 110测量由一个或多个天线元件205发送的前向信号的功率、RF发送电路中存在的反射信号的功率，并根据测量的前向信号的功率和测量的反射信号的功率计算VSWR。基于测量的VSWR的变化，UE110确定干扰由UE 110的天线元件205发射的RF电磁场的物体的接近度(例如，发送天线元件205的近场区域)。以这种方式，UE 110可以在不使用专用接近传感器的情况下提供接近度检测。这使得UE110能够节省功率和资源，并提供响应性和可靠的物体检测。在一些方面，UE 110测量RF信号的特性，而不是前向信号的功率和反射信号的功率。在其他方面，UE 110确定除VSWR之外的RF信号的测量特性的比率。
在一些方面，UE 110包括一个或多个VSWR检测器210，例如VSWR检测器电路、VSWR检测器装置等。VSWR检测器210计算VSWR。VSWR检测器210测量RF信号的至少一个特性(例如，前向功率(Pf)、反射功率(Pr)、驻波的有效最大电压(Emax)、驻波的最小电压(Emin)、驻波的最大电流(Imax)、驻波的最小电流(Imin))，然后计算RF信号(例如，VSWR)的测量特性的比率。VSWR检测器210可以周期性地(例如，每100毫秒)进行特性测量。VSWR检测器210可以连续测量特性，例如，每当收发器设备正发送时。
VSWR检测器210利用合适的公式，例如公式(1)，计算天线元件205中一个或多个的VSWR：
Figure BDA0003396520680000091
来自天线阵列204中的一个或多个天线元件205的测量的RF特性和/或VSWR读数可以被组合，并且组合的VSWR读数可以被UE 110用来检测接近度。在一些方面，当近场区域中没有物体时，可以确定校准(基线)值，并且该基线值可以用于确定指示近场区域中的物体的阈值。UE 110可以监测VSWR，以确定VSWR中越过阈值的变化，指示近场区域中的物体的存在。
在示例实现方式中，单独的VSWR检测器210耦合到每个天线元件205，如图3中关于天线元件308所示。在另一示例实现方式中，VSWR检测器210耦合到多个天线元件205，如图4中关于天线元件408所示。VSWR检测器210可以包括处理器、RF检测器、比较器、衰减器、放大器、模数转换器、滤波器、将VSWR信息传送到UE 110的处理器的接口等中的一个或多个。
每当在发送天线元件205的近场中存在物体时，返回到发送天线元件205的反射功率改变，导致VSWR的改变，该改变可以被UE 110(例如，在UE 110上实施的VSWR检测器210)用来确定近场区域中的物体的存在。此外，在检测到第一天线元件(例如，图4中的天线元件408-1)的所确定的VSWR读数的变化并且检测到第二天线元件(例如，图4中的天线元件408-2)的所确定的VSWR读数的变化时，UE 110(例如，在UE 110上实施的VSWR检测器410)可以通过在多个天线元件205上(例如，在第一天线元件和第二天线元件上)获取VSWR读数来确定这些变化是来自同时发生的事件(例如，来自近场中的同一物体)还是来自不同的事件(例如近场中的不同物体)。VSWR检测器可以向天线管理器218提供确定的VSWR信息。
VSWR检测器210的示例包括但不限于VSWR检测器电路、VSWR检测器、反馈接收器、耦合功率检测器、定向耦合功率检测器、VSWR仪表等。反馈接收器可用于监测前向信号的功率(前向功率)和反射信号的功率(反射功率)。反馈接收器然后可以检测反射功率与前向功率之比的变化。反馈接收器也可以用来监测前向信号的相位和反射信号的相位。包括定向耦合器的定向耦合功率检测器可用于采样前向信号和反射信号。这些采样的无线电频率信号可以用来检测反射功率与前向功率之比的变化。在VSWR检测器210是定向耦合功率检测器的方面，可以在收发器模块206的输出处测量前向信号的功率和/或反射信号的功率。
在UE 110正在向基站120或另一UE发送信号的情况下，UE 110可以采用天线阵列204的一个或多个天线元件205来执行波束成形操作。这种波束成形操作可以经由相长和相消干涉的原理，形成到接收设备的定向路径。在波束成形操作中，通过给予天线元件205不同的波束成形权重来成形发送的波束。
对于模拟波束成形，控制器212生成至少一个波束成形权重，并且至少一个移相器211将波束成形权重应用于前向信号。对于数字波束成形，除了移相器211之外的设备(例如，处理器214)可以用于将波束成形权重应用于前向信号。天线元件205随后发送已经应用了波束成形权重的前向信号。在一些方面，发送天线阵列204内的每个天线元件205可以接收前向信号的相位调整版本。
在一些方面，控制器212可以包括处理器、计算机和/或控制电路。控制器212可以计算波束成形权重，并将计算的波束成形权重指示给移相器211。控制器212可以向天线管理器218提供波束成形信息(例如，波束成形权重)。在一些方面，控制器212为天线元件205中一个或多个计算适当的相位延迟，并向移相器211提供波束操纵控制信号，波束操纵控制信号可以包括相移值。控制器212可以是波束操纵计算机、阵列处理器、数字电子计算机等。在其他方面，控制器212可以在UE 110上实施，例如作为UE 110的天线管理器218或处理器214。
UE 110中还包括切换电路系统213，在某些实例中，切换电路系统213可以提供切换功能，以响应于UE 110检测到发送天线的近场区域中的物体(例如，手、身体)的接近度，关掉收发器模块206的无线电单元，降低收发器模块206的无线电单元的发送功率，和/或关掉发送天线阵列204的一个或多个发送天线元件205。在某些实例中，切换可以改变UE 110的发送或接收模式，并增强UE 110的波束成形功能。
UE 110还包括一个或多个处理器214和计算机可读存储介质216(CRM 216)。每个处理器214可以是由多种材料例如硅、多晶硅、高介电常数电介质、铜等组成的单核处理器或多核处理器。这里描述的计算机可读存储介质不包括传播信号。CRM 216可以包括任何合适的存储器或存储设备，例如随机存取存储器(RAM)、静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、非易失性RAM(NVRAM)、只读存储器(ROM)或闪存。在一些方面，CRM 216是非暂时性的，并且存储指令，指令响应于处理器214的执行而使处理器214执行这里描述的方法。
CRM 216存储天线管理器应用218(天线管理器218)的可执行指令。替代地或附加地，天线管理器应用218可以整体或部分地实施为与UE 110的其他组件集成或分离的硬件逻辑或电路系统。在至少一些方面，天线管理器218(例如，执行天线管理器218的指令的处理器214)可以根据由UE 110执行的切换或波束成形操作来配置每个天线阵列204、每个收发器模块206、每个VSWR检测器210和/或切换电路系统213。
天线管理器218可以从控制器212接收波束成形信息。天线管理器应用218还可以从VSWR检测器210接收VSWR读数。天线管理器218可以提供波束成形权重信息或VSWR信息中的至少一个作为机器学习模型220的输入。在一些方面，天线管理器218可以控制VSWR检测器210的操作或者执行这里描述的操作。在一些方面，天线管理器218可以作为控制器212操作，控制UE 110上的波束成形操作。
在一些方面，CRM 216包括机器学习模型220，用于基于VSWR信息、所应用的波束成形权重或波束成形方向中的至少一个来检测发送天线、天线阵列204或天线元件205中的至少一个的近场区域中的物体的接近度。机器学习模型220可以是标准的基于神经网络的模型，其具有处理输入特征(如固定边向量、文本嵌入或可变长度序列)所需的相应层。机器学习模型220可以是支持向量机、递归神经网络(RNN)、卷积神经网络(CNN)、密集神经网络(DNN)、试探法或其组合。机器学习模型220可以在内核与用户空间之间的操作系统级别运行。
RF信号的测量特性中的一个或多个(例如，前向功率(Pf)、反射功率(Pr)、驻波的有效最大电压(Emax)、驻波的最小电压(Emin)、驻波的最大电流(Imax)、驻波的最小电流(Imin))、RF信号(例如，VSWR)的测量特性的计算比率、RF信号的测量特性的计算比率的变化、波束成形信息(例如，波束成形权重、波束成形方向)、物体信息(关于物体的物理信息、物体到发送天线的近场区域的距离测量)、或由波束成形信息的变化导致的RF信号的测量特性的计算比率的变化等，可以被收集并通过相应的正确物体位置和接近度分类进行归类，以训练机器学习模型220。
通过在UE 110上的波束成形操作，不同的波束成形权重可以被应用于前向信号，导致对近场区域中的物体(例如，手、头、身体)的接近度的不同VSWR响应。然后，UE 110可以监测VSWR响应。在一些方面，所应用的波束成形权重可以被输入到机器学习模型220中，该机器学习模型220被训练成根据所确定的VSWR测量和所确定的波束成形权重来确定近场区域中的物体的接近度。
在充分训练之后，机器学习模型220可以被部署到CRM 216。机器学习模型220被训练来执行操作，包括分类信息和生成与UE 110使用的近场区域中的物体的存在、接近度、位置和/或移动相关的预测。例如，机器学习模型220可以用RF信号的测量特性、RF信号的测量特性的计算比率、VSWR测量的变化、波束成形权重、波束成形方向、关于物体的物理信息、物体到发送天线的近场区域的距离测量、由波束成形权重的变化导致的确定的VSWR读数的变化等中的一个或多个来加以训练。机器学习模型220还可以用相应的正确的物体存在、接近度、位置和/或运动分类来加以训练。
在一些方面，一个或多个VSWR检测器210测量一个或多个天线元件205的VSWR信息，并将这些测量提供给天线管理器218。控制器212进一步向天线管理器218提供相关的波束成形信息(例如，波束成形权重、波束成形方向)。天线管理器218提供VSWR测量和波束成形信息作为机器学习模型220的输入。机器学习模型220被训练成根据VSWR信息和波束成形信息来生成关于发送天线的近场区域中的物体存在的预测。结果，从机器学习模型220获得关于发送天线的近场区域中的物体的存在、接近度、位置和/或移动的预测。然后，UE110(例如，天线管理器218)可以利用该预测在UE 110上采取行动。
在一些方面，由一个或多个VSWR检测器210确定的VSWR信息，包括但不限于所确定的VSWR的变化，被提供给天线管理器218。天线管理器218可以提供VSWR测量信息作为机器学习模型220的输入。机器学习模型220被应用于VSWR测量信息，其中机器学习模型被训练以根据VSWR测量信息生成关于发送天线的近场区域中的物体存在的预测。结果，从该模型获得关于发送天线的近场区域中的物体的存在、接近度、位置和/或移动的预测。天线管理器218然后可以利用该预测在UE 110上采取行动。
在一些方面，由第一VSWR检测器测量的天线阵列204的第一天线元件205(例如，图4中的天线元件408-1)的第一VSWR测量信息和由第二VSWR检测器测量的发送天线阵列204的第二天线元件205(例如，图4中的天线元件408-1)的第二VSWR测量信息被提供给天线管理器218。天线管理器218提供第一VSWR测量信息和第二VSWR测量信息作为机器学习模型220的输入。机器学习模型220被训练成根据第一VSWR测量信息和第二VSWR测量信息生成关于天线阵列204中的一个或多个天线元件205的近场区域中的物体存在的预测。结果，从该模型获得关于天线阵列204中的一个或多个天线元件205的近场区域中的物体的存在、接近度、位置和/或移动的预测。天线管理器218然后可以利用该预测在UE 110上采取行动。
图3示出了用于UE 110的示例波束成形架构300，其可以使用确定的VSWR读数来实施接近度检测的各个方面。UE 110可以包括额外的功能和接口(例如，处理器、RF放大器、功率放大器、RF滤波器、混频器)，为了清楚起见，在图3中省略了这些功能和接口。
在架构300中，单独的VSWR检测器310耦合到每个天线元件308(例如，天线元件308-1、天线元件308-2、天线元件308-n)。在图3中，收发器模块302(例如，图2的收发器模块206、发送器、信号发生器、收发器设备、RF源)生成前向信号，用于由天线阵列304(例如，图2的发送天线阵列204)的一个或多个天线元件308发送。多个收发器模块302可以用于多个方面。前向信号用于与基站(例如，图1的基站120)或另一个UE通信。在一些方面，提供功率分配器306用于分割前向信号。
在一些方面，移相器311(例如，图2的移相器211、移相器311-1、移相器311-2、移相器311-n)将波束成形权重(例如，相位调整、相移)应用于前向信号，以调整发射波束的方向和强度，从而操纵发送天线阵列304(例如，图2的天线阵列204)发射的波束图案。在图3中，移相器311是移相器阵列，示出为设置在收发器模块302与相应天线元件308之间的单独移相器(移相器311-1、移相器311-2、移相器311-n)。例如，移相器311-1被示为设置在收发器模块302与天线元件308-1之间，移相器311-2被示为设置在收发器模块302与天线元件308-2之间，移相器311-n被示为设置在收发器模块302与天线元件308-n之间。在一些方面，移相器311可以应用波束成形权重。
控制器312(例如，图2的控制器212)通过一个或多个控制信号控制移相器311。控制信号可以包括用于移相器311的波束成形权重，以应用于前向信号，从而使天线元件308发送的前向信号被指向选定的角度方向(波束成形方向)。控制器312可以利用由机器学习模型220确定的波束成形权重。控制器312可以向天线管理器318提供信息(例如，波束成形权重信息、波束成形方向信息)。
天线阵列308的相应元件发送加权前向信号。在一些方面，UE 110包括多个天线阵列304，并且多个天线阵列中的每一个可以独立地或者一致地执行波束成形操作，作为去往和来自UE 110的无线通信的一部分。
被耦合到发送天线阵列304的天线元件308的VSWR检测器310测量第一输入端口处的RF信号的特性，测量第一输出端口处的RF信号的相同特性，并提供输出端口处测量的RF信号的比率的指示。例如，VSWR检测器310可以被耦合到发送天线阵列304，以测量由天线阵列304的一个或多个天线元件308(天线元件308-1、天线元件308-2、天线元件308-n)发送的前向信号的功率。VSWR检测器310进一步测量RF发送电路中存在的反射信号的功率。根据测量的前向信号的功率和测量的反射信号的功率，VSWR检测器310计算VSWR。VSWR检测器310可以向UE 110(例如，天线管理器318)提供计算的VSWR信息。通过对天线阵列304的每个天线元件308(例如，天线元件308-1、天线元件308-2、天线元件308-n)使用单独的VSWR检测器310，可以同时监测发送天线元件308的VSWR信息。
在一些方面，VSWR检测器310继续测量前向信号和反射信号，VSWR检测器310继续确定VSWR信息，直到UE 110检测到所确定的VSWR中的变化。可以利用所确定的VSWR的变化来检测发送天线的近场区域中的物体301(例如，手、头、四肢、身体)的接近度。
在图3所示的架构300中，每个VSWR检测器310(VSWR检测器310-1、VSWR检测器310-2、VSWR检测器310-n)设置在移相器311(移相器311-1、移相器311-2、移相器311n)与相应的天线阵列308元件(天线元件308-1、天线元件308-2、天线元件308-n)之间。在一些方面，VSWR检测器310分别具有用于接收前向信号的第一端口(例如，第一端口313-1、第一端口313-2、第一端口313-n)、用于接收反射信号的第二端口314(例如，第二端口314-1、第二端口314-2、第二端口342-n)以及用于向天线管理器318(例如图2的天线管理器218)输出VSWR信息(例如，前向信号与其相应反射信号的比率的指示)的输出端口316(例如，输出端口316-1、输出端口316-2、输出端口316-n)。
通过利用波束成形架构300，除了利用位于UE上的接近传感器之外，UE 110还可以执行接近度检测，从而节省电池寿命，释放资源，并提供响应性和可靠的物体检测。
图4示出了用于UE 110的另一示例波束成形架构400，其可以使用VSWR读数来实施接近度检测的各个方面。UE 110可以包括额外的功能和接口(例如，处理器、RF放大器、功率放大器、RF滤波器、混频器)，为了清楚起见，在图4中省略了这些功能和接口。在架构400中，单个VSWR检测器410耦合到多个天线元件408(例如，天线元件4081、天线元件408-2、天线元件408-n)(或跨多个天线元件408共用)。
在图4中，收发器模块402(例如，图2的收发器模块206、发送器、信号发生器、收发器设备、RF源)生成前向信号，用于由天线阵列404(例如，图2的发送天线阵列204)的一个或多个天线元件408发送。多个收发器模块402可以用于多个方面。前向信号用于与基站(例如，图1的基站120)通信。在一些方面，提供功率分配器406用于分割前向信号。
在一些方面，移相器411(例如，移相器411-1、移相器411-2、移相器411-n)将波束成形权重(例如，相位调整、相移)应用于前向信号，以调整发射波束的方向和强度，从而操纵发送天线阵列404(例如，图2的天线阵列204)发送的波束图案。在图4中，移相器411是移相器阵列，示出为设置在收发器模块402与相应天线元件408之间的独立移相器(移相器411-1、移相器411-2、移相器411-n)。例如，移相器411-1被示为设置在收发器模块402与天线元件408-1之间，移相器411-2被示为设置在收发器模块与天线元件408-2之间，移相器411-n被示为设置在收发器模块402与天线元件408-n之间。在一些方面，移相器411可以应用波束成形权重。在架构400中，VSWR检测器410设置在多个移相器411(移相器411-1、移相器411-2、移相器411-n)与天线阵列404的相应天线元件408(天线元件408-1、天线元件408-2、天线元件408-n)之间。
控制器412(例如，图2的控制器212)通过一个或多个控制信号控制移相器411。控制信号可以包括用于移相器411的波束成形权重，以应用于前向信号，从而使天线元件408发送的前向信号被指向选定的角度方向(波束成形方向)。控制器412可以利用由机器学习模型确定的波束成形权重。控制器412可以向天线管理器418提供信息(例如，波束成形权重信息、波束成形方向信息)。
天线阵列408的相应元件发送加权前向信号。在一些方面，UE 110包括多个天线阵列404，并且多个天线阵列中的每一个可以独立地或者一致地执行波束成形操作，作为去往和来自UE 110的无线通信的一部分。
通过利用波束成形架构400，除了在UE 110上利用接近传感器之外，UE 110还可以执行接近度检测，从而节省电池寿命，释放资源，并提供响应性和可靠的物体检测。
被耦合到发送天线阵列404的天线元件408的VSWR检测器410在第一输入端口处测量RF信号的特性，在第一输出端口处测量RF信号的相同特性，并在输出端口处提供测量的RF信号的比率的指示。例如，VSWR检测器410可以被耦合到发送天线阵列404，以测量由天线阵列404的一个或多个天线元件408(例如，天线元件408-1、天线元件408-2、天线元件408-n)发送的前向信号的功率。VSWR检测器410进一步测量RF发送电路中存在的反射信号的功率。根据测量的前向信号的功率和测量的反射信号的功率，VSWR检测器410计算VSWR。VSWR检测器可以向UE 110(例如，天线管理器418)提供计算的VSWR信息。
通过在多个天线元件408(例如，天线元件408-1、天线元件408-2、天线元件408-n)上共享单个VSWR检测器410，可以以时分复用(TDM)方式监测发送天线元件408，从单个信号输入观察波束成形方向的视角给出VSWR的测量。例如，VSWR检测器410可以监测第一天线元件408-1的VSWR，然后监测第二天线元件408-2的VSWR，以此类推，直到第n个天线元件408-n的VSWR。在监测最后一个天线元件408-n之后，VSWR检测器410可以再次监测第一天线元件408-1，以此类推。在图4中，这些多个天线元件408，每个具有相应的移相器411，可以被认为是单个虚拟天线，虚拟天线指向特定的波束成形方向，并且使用单个VSWR检测器来检测该虚拟天线VSWR。
在一些方面，通过耦合到发送天线阵列404的VSWR检测器410测量前向信号的功率包括测量来自多个天线元件408的多个反射信号的功率。在一些方面，VSWR检测器410可以获取不同天线元件408上的VSWR读数，以确定物体401的接近度。
在一些方面，继续测量前向信号和反射信号，并且继续确定VSWR，直到通过UE 110(例如，通过天线管理器418)检测到VSWR的变化。然后，利用VSWR的变化来检测发送天线的近场区域中的物体401(例如，手、头、四肢、身体)的接近度。
在图4所示的方面，VSWR检测器410具有用于接收第一前向信号的第一端口413-1、用于接收第二前向信号的第一端口413-1和用于接收第n个前向信号的第一端口413-n。VSWR检测器410还具有用于从第一天线元件408-1接收第一反射信号的第二端口414-1、用于从第二天线元件408-2接收第二反射信号的第二端口414-2、以及用于从第n个天线元件408-n接收第n反射信号的第n端口414-n。VSWR检测器410还具有用于将VSWR信息(例如，前向信号与其相应反射信号之比的指示)输出至天线管理器418(例如图2的天线管理器218)的至少一个输出端口416。
通过利用波束成形架构400，除了利用位于UE 110上的接近传感器之外，UE 110还可以执行接近度检测，从而节省电池寿命，释放资源，提供响应性和可靠的物体检测。在一些方面，当近场区域中没有物体时，可以确定校准(基线)值，从而设置指示近场区域中的物体的阈值。UE 110可以监测VSWR，以确定VSWR中超过阈值的变化，指示近场区域中的物体的存在。
示例方法
图5示出了根据一个或多个方面由UE实施的示例方法500，用于在多个天线元件的发送天线阵列的电磁场的近场区域中的物体的接近度检测。该UE可以是图1的UE 110，并且可以并入图2-4的元件。在一些方面，发送天线阵列是mmWave天线阵列，天线元件是mmWave天线元件。天线阵列可以是相控阵列。
在502，UE生成由多个天线元件205发送的前向信号。在某些实例中，前向信号由收发器模块206的收发器设备(例如，发送器、射频源、信号发生器)生成。收发器模块206可以在mmWave天线模块202内。在一些方面，多个前向信号由多个收发器设备生成。
在504，UE执行波束成形操作。在某些实例中，UE 110的控制器212生成波束成形权重，并且移相器211将波束成形权重应用于前向信号。加权前向信号然后由发送天线阵列204的相应天线元件205发送。
在506，UE测量前向信号的功率并测量反射信号的功率。在某些实例中，测量由耦合到发送天线阵列204的至少一个VSWR检测器210执行。在某些实例中，单独的VSWR检测器210耦合到发送天线元件205中每一个。在某些实例中，单个VSWR检测器210获取不同天线元件205上的VSWR读数。
在508，UE根据测量的前向信号的功率和测量的反射信号的功率确定VSWR。在某些实例中，至少一个VSWR检测器210确定UE 110上的VSWR。
在510，UE确定VSWR的变化。在某些实例中，UE 110迭代地测量后续前向信号和后续反射信号，并确定VSWR，直到检测到VSWR的变化。在某些实例中，UE 110确定由应用的波束成形权重产生的VSWR。在某些实例中，比较不同天线元件205的确定的VSWR，以确定VSWR变化是来自同时事件还是来自不同事件。
在512，UE利用检测到的VSWR变化来检测近场区域中的物体的接近度。在某些实例中，机器学习模型220被应用于所确定的VSWR信息。机器学习模型220被训练成根据所确定的VSWR信息来确定物体301或401在近场区域中的接近度。在某些实例中，机器学习模型220被应用于所确定的VSWR信息和所确定的波束成形权重，机器学习模型220被训练成根据所确定的VSWR信息和所确定的波束成形权重来确定物体301或401在近场区域中的接近度。
图6示出了根据一个或多个方面由UE实施的示例方法600，用于在多个天线元件的发送天线阵列的电磁场的近场区域中的物体的接近度检测。该UE可以是图1的UE 110，并且可以并入图2-4的元件。在一些方面，发送天线阵列是mmWave天线阵列，并且天线元件是mmWave天线元件。天线阵列可以是相控阵列。
在602，UE生成由多个天线元件发送的前向信号。在某些实例中，前向信号由收发器模块206的收发器设备(例如，发送器、射频源、信号发生器)生成。收发器模块206可以在mmWave天线模块202内。在一些方面，多个前向信号由多个收发器设备生成。然后，由发送天线阵列204发送前向信号。
在604，UE测量前向信号的功率并测量反射信号的功率。在某些实例中，测量由多个VSWR检测器210执行，其中每个VSWR检测器210耦合到发送天线阵列的发送元件之一。
在606，UE根据测量的前向信号的功率和测量的反射信号的功率确定VSWR。在某些实例中，至少一个VSWR检测器210确定UE 110上的VSWR。
在608，UE确定VSWR的变化。在某些实例中，UE 110迭代地测量后续前向信号和后续反射信号，并确定VSWR，直到检测到VSWR的变化。在某些实例中，UE确定由应用的波束成形权重产生的VSWR响应。在某些实例中，比较不同天线元件205的确定的VSWR，以确定VSWR变化是来自同时事件还是来自不同事件。
在610，UE利用检测到的VSWR变化来检测近场区域中的物体的接近度。在某些实例中，机器学习模型220被应用于所确定的VSWR。机器学习模型220被训练成根据检测到的VSWR信息来确定物体301或401在近场区域中的接近度。在某些实例中，机器学习模型220被应用于所确定的VSWR信息和所确定的波束成形权重两者。在此实例中，机器学习模型220被训练成根据所确定的VSWR信息和所确定的波束成形权重两者来确定物体在近场区域中的接近度。
通常，这里描述的组件、模块、方法和操作中任一个可以使用软件、固件、硬件(例如，固定逻辑电路系统)、手动处理或其任意组合来实施。示例方法的一些操作可以在存储在计算机处理系统本地和/或远程的计算机可读存储存储器上的可执行指令的一般上下文中描述，并且实现方式可以包括软件应用、程序、功能等。替代地或补充地，这里描述的功能中的任何功能可以至少部分地由一个或多个硬件逻辑组件来执行，例如但不限于现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、专用标准产品(ASSP)、片上系统(SoC)、复杂可编程逻辑器件(CPLD)等。在这些图中描述方法框的顺序不旨在解释为限制，并且任何数量的所描述的方法框可以以任何顺序组合以实施一种方法或替代方法。
尽管使用VSWR在发送天线(例如多个天线元件的天线阵列)的电磁场的近场区域中进行物体接近度检测的方面已经用特征和/或方法特定的语言进行了描述，但是所附权利要求的主题不必限于所描述的特定特征或方法。相反，特定特征和方法被公开为使用VSWR对发送天线(例如多个天线元件的天线阵列)的电磁场的近场区域中的物体进行接近度检测的示例实现方式，并且其他等效特征和方法旨在落入所附权利要求的范围内。此外，描述了各种不同的方面，并且应当理解，每个描述的方面可以独立地或者结合一个或多个其他描述的方面来实施。
如这里所使用的，涉及项目列表中“至少一个”的短语是指那些项目的任何组合，包括单个成员。例如，“a、b或c中至少一个”旨在涵盖a、b、c、a-b、a-c、b-c和a-b-c，以及具有相同元素的倍数的任何组合(例如，a-a、a-a-a、a-a-b、a-a-c、a-b-b、a-c-c、b-b、b-b-b、b-b-c、c-c和c-c-c或a、b和c的任何其他排序)。
示例
在以下段落中，将描述一些示例。
示例1：一种用于由多个毫米波天线元件(205；308；408)形成的毫米波发送天线阵列(204；304；404)的电磁场的近场区域中的物体的接近度检测的方法，该方法包括：生成(502；602)由多个天线元件发送的前向信号；由控制器(212；312；412)生成波束成形权重；由移相器(211；311；411)对前向信号应用波束成形权重，以生成加权前向信号；由耦合到发送天线阵列的至少一个电压驻波比检测器(210；310；410)测量(506；604)加权前向信号的功率；发送加权前向信号；由至少一个电压驻波比检测器测量(506；604)反射信号的功率；由至少一个电压驻波比检测器基于加权前向信号的功率和反射信号的功率计算(508；606)电压驻波比；通过迭代地测量后续加权前向信号、测量后续反射信号并确定电压驻波比来检测(510；608)电压驻波比的变化；以及基于检测到的电压驻波比的变化来检测(512；610)近场区域中的物体的接近度。
示例2：示例1的方法，其中加权前向信号的功率的测量由耦合到多个天线元件(205)中每一个的单独的电压驻波比检测器(310-1；310-2；310-n)进行。
示例3：任一前述示例的方法，其中电压驻波比的计算还包括由至少一个电压驻波比检测器(210；310；410)计算多个天线元件上的多个电压驻波比，以确定物体的接近度。
示例4：任一前述示例的方法，还包括进一步测量后续加权前向信号，进一步测量后续反射信号，以及对于多个天线元件确定由应用波束成形权重产生的电压驻波比。
示例5：根据示例3所述的方法，其中，检测近场区域中的物体的接近度包括将多个电压驻波比中的第一电压驻波比与多个电压驻波比中的第二电压驻波比进行比较；第一电压驻波比与多个天线元件中的第一天线元件相关联；并且第二电压驻波比与多个天线元件中的第二天线元件相关联。
示例6：根据示例5所述的方法，还包括：确定第一电压驻波比的变化和第二电压驻波比的变化是由同一物体引起的；或者确定第一电压驻波比的变化和第二电压驻波比的变化是由近场区域中的多个物体引起的。
示例7：任一前述示例的方法，还包括：响应于检测到在近场区域中的物体的接近度，由处理器(214)执行操作，其中该操作是以下操作中的至少一个：关掉收发器模块(206；302；402)的无线电单元；降低无线电单元的发送功率；或者关掉发送天线阵列(204；304；404)的多个天线元件(205；308；408)中的一个或多个。
示例8：任一前述示例的方法，其中VSWR检测器(210；310；410)包括以下至少一个：反馈接收器，其测量加权前向信号的功率；耦合功率检测器，其测量加权前向信号的功率；或者电压驻波比计，其测量加权前向信号的功率。
示例9：任一前述示例的方法，其中加权前向信号的功率测量由包括定向耦合功率检测器的电压驻波比检测器(210；310；410)执行；并且测量反射信号的功率包括测量收发器模块(206；302；402)的输出处的反射信号的功率。
示例10：示例5或6的方法，其中检测近场区域中的物体的接近度还包括将机器学习模型(220)应用于所确定的电压驻波比，其中机器学习模型被训练成根据电压驻波比来确定近场区域中的物体的接近度；以及从机器学习模型获得检测到的物体在近场区域中的接近度。
示例11：示例10的方法，还包括由发送天线阵列(204；304；404)，使用波束成形权重操纵加权前向信号；并且其中应用机器学习模型(220)还包括将机器学习模型(220)应用于所确定的电压驻波比和所确定的波束成形权重，其中机器学习模型被训练成根据所确定的电压驻波比和所确定的波束成形权重来确定物体在近场区域中的接近度。
示例12：一种用户设备(110)，包括：处理器(214)；以及计算机可读存储介质(216)，在所述计算机可读存储介质(216)上存储有指令，所述指令响应于所述处理器的执行，使得所述处理器执行前述示例中任一个的方法。
示例13：示例7的方法，其中收发器模块(206；302；402)在毫米波天线模块内。
示例14：任一前述示例的方法，其中发送天线阵列(204；304；404)包括相控阵列。
示例15：任一前述示例的方法，其中测量反射信号的功率包括测量来自多个天线元件(205；308；408)的多个反射信号的功率。
示例16：一种用于由多个毫米波天线元件(205；308；408)形成的毫米波发送天线阵列(204；304；404)的电磁场的近场区域中的物体的接近度检测的方法，该方法包括：生成(602)由多个天线元件发送的前向信号；由多个电压驻波比检测器(210；310)测量(604)多个天线元件中的每个天线元件处的前向信号的功率，其中每个电压驻波比检测器耦合到天线元件之一；发送前向信号；由每个电压驻波比检测器测量(604)天线元件中每一个处的反射信号的功率；由每个电压驻波比检测器基于测量的前向信号的功率和测量的反射信号的功率来计算(606)天线元件中每一个的电压驻波比；通过迭代地测量后续前向信号、测量后续反射信号并确定电压驻波比来检测(608)电压驻波比的变化；以及基于检测到的电压驻波比的变化来检测(610)近场区域中的物体的接近度。
示例17：示例16的方法，还包括：由控制器(212；312)生成波束成形权重；以及通过分别与多个天线元件相关联的移相器(211；311)将波束成形权重应用到前向信号以生成加权前向信号。
示例18：示例17的方法，进一步测量后续前向信号，进一步测量后续反射信号，以及确定由所应用的波束成形权重产生的电压驻波比。
示例19：示例16至18中任一示例的方法，其中检测近场区域中的物体的接近度包括将与第一天线元件相关联的第一确定的电压驻波比和与第二天线元件相关联的第二电压驻波比进行比较。
示例20：示例19中任一示例的方法，还包括以下至少一项：确定第一电压驻波比的变化和第二电压驻波比的变化是由近场区域内的单个物体引起的；或者确定第一电压驻波比的变化和第二电压驻波比的变化是由近场区域内的多个物体引起的。
示例21：示例16至20中任一示例的方法，还包括：响应于检测到近场区域中的物体的接近度，由处理器(214)执行操作，其中该操作是以下操作中的至少一个：关掉收发器模块(206；302；402)的无线电单元；降低无线电单元的发送功率；或者关掉天线阵列的一个或多个天线元件。
示例22：示例16至21中任一示例的方法，其中多个电压驻波比检测器(210；310)包括以下至少一个：反馈接收器，其测量加权前向信号的功率；耦合功率检测器，其测量加权前向信号的功率；或者电压驻波比计，其测量加权前向信号的功率。
示例23：示例16至22中任一示例的方法，其中在多个天线元件的每个天线元件处的前向信号的功率的测量(604)和在天线元件中每一个处的反射信号的功率的测量(604)由包括定向耦合的功率检测器的多个电压驻波比检测器(210；310)进行的；并且该方法还包括以下至少一项：由定向耦合的功率检测器测量收发器模块(206；302；402)的输出处的前向信号的功率；或者由定向耦合的功率检测器测量收发器模块(206；302；402)的输出处的反射信号的功率。
示例24：示例16至23中任一示例的方法，其中检测近场区域中的物体的接近度还包括：将机器学习模型(220)应用于所确定的电压驻波比，其中机器学习模型被训练成根据电压驻波比来确定近场区域中的物体的接近度；以及从机器学习模型获得检测到的物体在近场区域中的接近度。
示例25：示例24中任一示例的方法，还包括使用波束成形权重操纵发送天线阵列(204；304；404)，其中：检测近场区域中的物体的接近度还包括确定与发送天线阵列相关联的波束成形权重；并且应用机器学习模型(220)还包括将机器学习模型(220)应用于所确定的电压驻波比和所确定的波束成形权重两者，其中机器学习模型被训练成根据所确定的电压驻波比和所确定的波束成形权重来确定物体在近场区域中的接近度。
示例26：示例24或25中任一示例的方法，还包括由控制器(212；312；412)，向天线管理器(218)提供波束成形信息；由多个电压驻波比检测器(210；310)，将确定的电压驻波比提供给天线管理器；或者由天线管理器(218)提供波束成形权重和确定的电压驻波比作为机器学习模型的输入。
示例27：示例16至26中任一示例的方法，其中收发器模块(302；402)在毫米波天线模块内。
示例28：示例16至27中任一示例的方法，其中天线阵列(204；304；404)包括相控阵列。
示例29：一种用户设备，包括：处理器(214)；以及其上存储有指令的计算机可读存储介质(216)，所述指令响应于处理器的执行，使得处理器执行示例16至28中任一示例的方法。

Claims (24)

1.一种用于在由多个毫米波天线元件(205；308；408)形成的毫米波发送天线阵列(204；304；404)的电磁场的近场区域中的物体的接近度检测的方法，所述方法包括：
生成(502；602)由所述多个天线元件发送的前向信号；
由控制器(212；312；412)生成波束成形权重；
由移相器(211；311；411)对所述前向信号应用(504)所述波束成形权重，以生成加权前向信号；
由耦合到所述发送天线阵列的至少一个电压驻波比检测器(210；310；410)测量(506；604)所述加权前向信号的功率；
发送所述加权前向信号；
由所述至少一个电压驻波比检测器测量(506；604)反射信号的功率；
由所述至少一个电压驻波比检测器基于所述加权前向信号的功率和所述反射信号的功率计算(508；606)电压驻波比；
通过迭代地测量后续加权前向信号、测量后续反射信号并确定所述电压驻波比来检测(510；608)所述电压驻波比的变化；以及
基于所述电压驻波比的所检测的变化来检测(512；610)在所述近场区域中的物体的接近度。
2.根据权利要求1所述的方法，其中：
所述加权前向信号的功率的测量由耦合到所述多个天线元件(205)中的每一个的单独的电压驻波比检测器(310-1；310-2；310-n)来执行。
3.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中：
所述电压驻波比的计算还包括由所述至少一个电压驻波比检测器(210；310；410)计算所述多个天线元件上的多个电压驻波比，以确定所述物体的接近度。
4.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，进一步包括：
进一步测量所述后续加权前向信号，进一步测量所述后续反射信号，以及对于所述多个天线元件确定由所应用的波束成形权重产生的电压驻波比。
5.根据权利要求3所述的方法，其中：
检测在所述近场区域中的物体的接近度包括将所述多个电压驻波比中的第一电压驻波比与所述多个电压驻波比中的第二电压驻波比进行比较；
所述第一电压驻波比与所述多个天线元件中的第一天线元件相关联；以及
所述第二电压驻波比与所述多个天线元件中的第二天线元件相关联。
6.根据权利要求5所述的方法，进一步包括：
确定所述第一电压驻波比的变化和所述第二电压驻波比的变化是由同一物体引起的；或者
确定所述第一电压驻波比的变化和所述第二电压驻波比的变化是由所述近场区域中的多个物体引起的。
7.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，进一步包括：
响应于检测到所述近场区域中的物体的接近度，由处理器(214)执行操作，
其中，所述操作是以下操作中的至少一个：
关掉收发器模块(206；302；402)的无线电单元；
降低无线电单元的发送功率；或者
关掉所述发送天线阵列(204；304；404)的所述多个天线元件(205；308；408)中的一个或多个。
8.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中：
所述电压驻波比检测器(210；310；410)包括以下中的至少一个：
反馈接收器，所述反馈接收器测量所述加权前向信号的功率；
耦合功率检测器，所述耦合功率检测器测量所述加权前向信号的功率；或者
电压驻波比计，所述电压驻波比计测量所述加权前向信号的功率。
9.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中：
所述加权前向信号的功率的测量由包括定向耦合功率检测器的电压驻波比检测器(210；310；410)执行；以及
所述反射信号的功率的测量包括：
测量在收发器模块(206；302；402)的输出处的反射信号的功率。
10.根据权利要求5或权利要求6所述的方法，其中：
所述近场区域中的物体的接近度的检测还包括：
将机器学习模型(220)应用于所确定的电压驻波比，其中所述机器学习模型被训练成根据所述电压驻波比来确定所述近场区域中的物体的接近度；以及
从所述机器学习模型获得所述近场区域中的物体的检测到的接近度。
11.根据权利要求10所述的方法，进一步包括：
由所述发送天线阵列(204；304；404)使用所述波束成形权重操纵所述加权前向信号；以及
其中，所述机器学习模型(220)的应用还包括将所述机器学习模型(220)应用于所确定的电压驻波比和所确定的波束成形权重两者，其中，所述机器学习模型被训练成根据所确定的电压驻波比和所确定的波束成形权重两者来确定所述近场区域中的所述物体的接近度。
12.一种用户设备(110)，包括：
处理器(214)；以及
计算机可读存储介质(216)，所述计算机可读存储介质上存储有指令，所述指令响应于所述处理器的执行而使得所述处理器执行权利要求1至11中的任一项所述的方法。
13.一种用于在由多个毫米波天线元件(205；308；408)形成的毫米波发送天线阵列(204；304；404)的电磁场的近场区域中的物体的接近度检测的方法，所述方法包括：
生成(602)用于由所述多个天线元件发送的前向信号；
由多个电压驻波比检测器(210；310)测量(604)所述多个天线元件中的每个天线元件处的前向信号的功率，其中每个电压驻波比检测器耦合到所述天线元件中的一个；
发送所述前向信号；
由每个电压驻波比检测器测量(604)所述天线元件中的每一个处的反射信号的功率；
由每个电压驻波比检测器基于测量的前向信号的功率和测量的反射信号的功率计算(606)所述天线元件中的每一个的电压驻波比；
通过迭代地测量后续前向信号、测量后续反射信号并确定所述电压驻波比来检测(608)所述电压驻波比的变化；以及
基于所述电压驻波比的检测到的变化，检测(610)所述近场区域中的物体的接近度。
14.根据权利要求13所述的方法，进一步包括：
由控制器(212；312)生成波束成形权重；以及
由分别与所述多个天线元件相关联的移相器(211；311)将所述波束成形权重应用于所述前向信号以生成加权前向信号。
15.根据权利要求14所述的方法，进一步包括：
进一步测量所述后续前向信号，进一步测量所述后续反射信号，以及确定由所应用的波束成形权重产生的电压驻波比。
16.根据权利要求13至15中的任一项所述的方法，其中：
检测所述近场区域中的物体的接近度包括将与第一天线元件相关联的第一确定的电压驻波比和与第二天线元件相关联的第二电压驻波比进行比较。
17.根据权利要求16所述的方法，进一步包括：
确定所述第一电压驻波比的变化和所述第二电压驻波比的变化是由所述近场区域内的单个物体引起的；或者
确定所述第一电压驻波比的变化和所述第二电压驻波比的变化是由所述近场区域内的多个物体引起的。
18.根据权利要求13至17中的任一项所述的方法，进一步包括：
响应于检测到所述近场区域中的物体的接近度，由处理器(214)执行操作，
其中，所述操作是以下操作中的至少一个：
关掉收发器模块(206；302；402)的无线电单元；
降低无线电单元的发送功率；或者
关掉所述天线阵列的一个或多个天线元件。
19.根据权利要求13至18中的任一项所述的方法，其中：
所述多个电压驻波比检测器(210；310)包括以下中的至少一个：
反馈接收器，所述反馈接收器测量所述加权前向信号的功率；
耦合功率检测器，所述耦合功率检测器测量所述加权前向信号的功率；或者
电压驻波比计，所述电压驻波比计测量所述加权前向信号的功率。
20.根据权利要求13至19中的任一项所述的方法，其中：
由包括定向耦合的功率检测器的多个电压驻波比检测器(210；310)执行所述多个天线元件中的每个天线元件处的前向信号的功率的测量(604)和所述天线元件中的每一个处的反射信号的功率的测量(604)；以及
所述方法还包括以下中的至少一项：
通过所述定向耦合的功率检测器测量收发器模块(206；302；402)的输出处的前向信号的功率；或者
由所述定向耦合的功率检测器测量在收发器模块(206；302；402)的输出处的反射信号的功率。
21.根据权利要求19或20中的任一项所述的方法，其中：
在所述近场区域中的物体的接近度的检测还包括：
将机器学习模型(220)应用于所确定的电压驻波比，其中，所述机器学习模型被训练成根据所述电压驻波比来确定所述近场区域中的物体的接近度；以及
从所述机器学习模型获得所述近场区域中的物体的检测到的接近度。
22.根据权利要求21所述的方法，进一步包括：
使用波束成形权重操纵所述天线阵列(204；304；404)，其中：
所述近场区域中的物体的接近度的检测还包括确定与所述天线阵列相关联的波束成形权重；以及
所述机器学习模型(220)的应用还包括将所述机器学习模型(220)应用于所确定的电压驻波比和所确定的波束成形权重两者，其中，所述机器学习模型被训练成根据所确定的电压驻波比和所确定的波束成形权重两者来确定所述近场区域中的物体的接近度。
23.根据权利要求21或22中的任一项所述的方法，进一步包括以下中的至少一项：
由控制器(212；312；412)向天线管理器(218)发送波束成形信息；
由所述多个电压驻波比检测器(210；310)将所确定的电压驻波比发送给所述天线管理器；或者
由所述天线管理器(218)提供所述波束成形权重和所确定的电压驻波比作为所述机器学习模型的输入。
24.一种用户设备，包括：
处理器(214)；以及
计算机可读存储介质(216)，所述计算机可读存储介质上存储有指令，所述指令响应于所述处理器的执行使得所述处理器执行权利要求13至23中的任一项所述的方法。
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